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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung
einer Süßwarenmasse
aus einer wässrigen
Lösung
von Rohstoffen, die Zucker oder Zuckeraustauschstoffe enthalten,
indem die Lösung
während
der kontinuierlichen Herstellung der Süßwarenmasse rezeptgetreu in
einen Behälter überführt, in
einem Wärmetauscher
kontinuierlich thermisch behandelt und die so behandelte Lösung weiterverarbeitet
wird, während
zu Beginn der kontinuierlichen Herstellung und/oder bei Produktionsunterbrechungen
die thermisch behandelte Lösung
in den Behälter
rückgeführt wird.
Es wird auch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer
Süßwarenmasse
aus einer wässrigen
Lösung
von Rohstoffen, die Zucker oder Zuckeraustauschstoffe enthalten,
insbesondere nach einem Verfahren der vorangehenden Ansprüche, aufgezeigt,
mit einem Behälter
zur Aufnahme der rezeptgetreu zusammengestellten Lösung, einem über eine
Leitung an den Behälter
angeschlossenen Wärmetauscher
für die
kontinuierliche thermische Behandlung der Lösung und einer von dem Wärmetauscher
zu einem Abscheideraum führenden
Leitung, von der über
ein Umschaltventil eine Rückführleitung
zu dem Behälter
abzweigt. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Kochen
von Süßwarenmassen
in einem weitgehend kontinuierlichen Prozess, der freilich zu Produktionsbeginn
begonnen und in Produktionspausen oder beim Auftreten von Schwierigkeiten
in weiterverarbeitenden Anlagen für eine gewisse Zeit unterbrochen
werden muss. Die Erfindung läßt sich
aber auch ganz allgemein bei der thermischen Behandlung von Massen
anwenden, z. B. beim Erwärmen und/oder
Behandeln von Füllmassen,
die einem in einem anderen Anlagenzweig erstellten Produkt hinzugefügt werden.
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Aus
der
EP 1 062 875 A1 ist
ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Süßwarenmasse
aus einer wässrigen
Lösung
von Rohstoffen bekannt. Während
der kontinuierlichen Herstellung der Süßwarenmasse wird die Lösung zunächst in
einen Behälter überführt und
aus diesem einem als Vorheizer ausgebildeten Wärmetauscher zugeführt. Die
Lösung
wird dann in einem weiteren Kocher kontinuierlich thermisch behandelt
und die so behandelte Lösung
während
der kontinuierlichen Herstellung ausgedampft und weiterverarbeitet,
beispielsweise durch Ausformung. Um das Lösen der festen Bestandteile
in der wässrigen
Lösung
zu vereinfachen, wird ein Teil der wässrigen Lösung aus dem Vorheizer und/oder
aus dem nachgeschalteten Kocher abgezweigt und in den Vorlagebehälter zurückgeführt. Auf
diese Weise wird die Temperatur der wässrigen Lösung in dem Vorlagebehälter kontinuierlich
angehoben. Eine Rückbehandlung
des kontinuierlich rückgeführten Teils
der wässrigen
Lösung
findet nicht statt. Es ist weiterhin nicht erkennbar, wie das Verfahren
zu Beginn einer kontinuierlichen Herstellung und/oder bei Produktionsunterbrechungen
geführt wird.
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Aus
der
EP 0 202 575 A2 ist
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten und zum Bereitstellen
von Nougatmasse für
die Weiterverarbeitung bekannt. Die Nougatmasse wird mit erhöhter Temperatur über eine
regelbare Pumpe aus einem Vorratsbehälter abgezogen, in einem nachfolgenden Mischer
gekühlt
und so einer mehrstufigen Temperiereinrichtung zugeführt. Am
Ausgang der Temperiereinrichtung ist ein Umschaltventil vorgesehen, von
dem eine Rückführleitung
abzweigt, die direkt in einen Aufgabebehälter der Temperiereinrichtung führt. Während des
Anfahrvorgangs zu Beginn einer kontinuierlichen Herstellung wird
so die gesamte Nougatmasse ohne Rückbehandlung rückgeführt, bis
die Nougatmasse am Ende der Temperiereinrichtung die gewünschte Temperatur
aufweist. Dann wird das Umschaltventil umgeschaltet, so dass keine
weitere Masse in die Rückführleitung
abgegeben wird. Die Ausgangsleitung zwischen der Temperiereinrichtung
und einer Formstation weist eine Verzweigungsstelle auf, von 5 der
eine weitere Rückführleitung
mit einer regelbaren Pumpe abzweigt, die zunächst zu dem Mischer zurückführt. Dieser
kontinuierlich rückgeführte Teil
der Masse wird während
der kontinuierlichen Herstellung mit Frischmasse in dem Mischer zusammengeführt. Diese
Masse wird gekühlt
der Temperiereinrichtung zugeleitet. Während der kontinuierlichen
Herstellung wird also ein Teil der Masse durch Kühlung thermisch so rückbehandelt,
dass sie nach ihrer Rückführung in
die Temperiereinrichtung die gewünschte
Eingangstemperatur am Anfang der Temperiereinrichtung aufweist.
Während
dieser Rückführung und
Rückbehandlung
eines Teils der Masse wird ein anderer Teil der Masse kontinuierlich ausgeformt,
also aus diesem Teil der Masse der kontinuierliche Produktionsstrom
gebildet. Es ist nicht erkennbar, wie das Verfahren bei Produktionsunterbrechungen
geführt
wird.
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Anlagen,
die nach einem solchen Verfahren arbeiten, wie es eingangs beschrieben
ist, sind bekannt. In ihnen werden die Süßwarenmassen auf der Basis
von Zucker oder Zuckeraustauschstoffen üblicherweise aus Rohstoffen
gemischt, und zwar je nach dem angewendeten Rezept, wobei auch die
Zuschlagsstoffe, wie beispielsweise Aromen o. dgl., hinzugefügt werden.
Es findet eine Verwiegung oder eine Einwiegung der Rohstoffe statt.
Aus diesen Rohstoffen wird eine wässrige Lösung gebildet, die in einem
Behälter
bereitgestellt bzw. bevorratet wird. Die Lösung wird dann mit Hilfe einer
Pumpe über
eine Leitung einem Wärmetauscher
kontinuierlich zugeführt
und in dem Wärmetauscher
thermisch behandelt, insbesondere erwärmt oder gekocht. Je nach der
Art der Masse und dem daraus herzustellenden Erzeugnis kann die
thermische Behandlung unter atmosphärischem Druck, unter Überdruck
oder unter Unterdruck erfolgen. Dem Wärmetauscher ist ein Abscheideraum
nachgeschaltet, den die thermisch behandelte Lösung wiederum über eine
Ausgangsleitung erreicht. In dem Abscheideraum wird das ausgekochte
Wasser als Wasserdampf aus der Lösung
entfernt. Die auf diese Weise behandelte Lösung oder Masse wird dann Weiterverarbeitungseinrichtungen zugeführt. Als
Weiterverarbeitungseinrichtungen kommen insbesondere Misch-, Temperier-
und Gießmaschinen
und -anlagen in Frage, ebenso nachgeschaltete Verpackungsmaschinen.
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Je
nach der Störanfälligkeit
der Weiterverarbeitungseinrichtungen, den einzuhaltenden Produktionszeiten
usw. muss die kontinuierliche thermische Behandlung unterbrochen
werden. Die meist erwärmte
thermisch behandelte Masse darf in diesem Zustand meist nicht bevorratet
werden, da sonst die Masseeigenschaften leiden würden. Bei einer Unterbrechung
der kontinuierlichen thermischen Behandlung soll eine Reinigung
des Wärmetauschers
nicht erforderlich werden, andererseits aber der schnelle Einsatz
und die Verfügbarkeit
der Masse nach einer Unterbrechung wieder möglich sein. Es ist nicht akzeptabel,
dass die thermisch zu behandelnde Lösung ohne Strömung im
Wärmetauscher
verbleibt. Auch dies würde
zu einer Beeinträchtigung
der Masseeigenschaften und damit zu Ausschuss führen.
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Es
ist bekannt, eine solche Vorrichtung mit einem Behälter zur
Aufnahme der rezeptgetreu zusammengestellten Lösung, einem über eine
Leitung an den Behälter
angeschlossenen Wärmetauscher für die kontinuierliche
thermische Behandlung der Lösung
und einer von dem Wärmetauscher
zu einem Abscheideraum führenden
Ausgangsleitung mit einer Rücklaufleitung
zu versehen, die von einem in der Ausgangsleitung angeordneten Ventil
abzweigt und zu dem Behälter
zurückführt. Wenn
dann bei einer Störung
oder Betriebsunterbrechung die Zufuhr der Wärmeenergie zu dem Wärmetauscher
abgeschaltet wird, jedoch weitere Lösung durch den Wärmetauscher
gepumpt wird, nimmt deren Temperatur ab und diese Masse wird thermisch
nicht korrekt behandelt. Vermittels des Ventils und unter Benutzung
der Rücklaufleitung
wird dann die nicht korrekt thermisch behandelte Masse in den Behälter zurückgeführt. Diese rückgeführte Masse
ist zwar nicht korrekt thermisch behandelt, befindet sich jedoch
in der Regel auf einer höheren
Temperatur als es der Temperatur der verwogenen Rohstoffe im Behälter entspricht.
Durch die Rückführung vergleichsweise
wärmerer
Masse wird die Temperatur im Behälter
in ungünstiger
Weise erhöht,
wobei nicht nur die Masse Schaden nehmen kann, sondern auch die
Eingangstemperatur der in den Wärmetauscher
geförderten
Lösung
zu hoch liegt. Damit besteht wiederum die Gefahr, dass der normal
betriebene Wärmetauscher
die Lösung
thermisch nicht in der richtigen Weise behandelt. Bei Produktionsbeginn
befindet sich im Behälter
kalte Lösung,
so dass während
einer Anfahrphase diese Lösung
im Wärmetauscher
nicht präzise
kontinuierlich thermisch behandelt wird. Die Lösung oder Masse erreicht im
Wärmetauscher
erst nach einer gewissen Anlaufzeit die vorgesehene Solltemperatur
in der Ausgangsleitung. Wenn während
dieser Anfahrphase die Lösung
aus dem Wärmetauscher über die Rückführleitung
rückgeführt wird,
erhöht
sich die Temperatur der Lösung
im Behälter.
Dies trägt
zwar zu einer Verkürzung
der Anlaufphase bei, jedoch ergeben sich auch hier Schwierigkeiten,
die gewünschten
Bedingungen der thermischen Behandlung korrekt einzuhalten. Der
thermische Prozess wird in solchen Fällen instabil. Das sich einstellende
und schwankende Temperaturprofil der Lösung kann Einfluss auf einen
Teil oder alle Rohstoffe haben. So tritt beispielsweise ein Verlust
an Gelierkraft bei Gelee-Rezepturen ein.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zur
Durchführung
des Verfahrens geeignete Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Art aufzuzeigen, bei denen die aufgezeigten Probleme nicht auftreten.
Es soll insbesondere erreicht werden, dass die Lösung bzw. Masse unter konstanten
Bedingungen thermisch behandelt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird dies
bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht,
dass die thermisch behandelte Lösung
zu Beginn der kontinuierlichen Herstellung und/oder bei Produktionsunterbrechungen
vor ihrer Rückführung in
den Behälter
thermisch so rückbehandelt
wird, dass nach ihrer Rückführung in
den Behälter
die Temperatur der Lösung
in dem Behälter
und die Trockensubstanz konstant bleibt.
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Die
Erfindung geht von dem Gedanken aus, die rückgeführte Masse oder Lösung so
thermisch rückzubehandeln,
dass sie im Wesentlichen die gleiche Temperatur aufweist wie etwa
die nicht rückgeführte Masse
im Behälter.
Auf diese Weise werden im Behälter
größere Temperaturunterschiede
vermieden und die kontinuierliche Zuführung dieser Mischmasse oder
Mischlösung
in den Wärmetauscher setzt
reproduzierbare Anfangsbedingungen für die thermische Behandlung
der Masse. Insbesondere wird die rückgeführte Masse in einem zur Rückleitung parallel
geschalteten Kühlbehälter gesammelt,
dort auf eine der Lösung
im Behälter
entsprechende Temperatur gekühlt
und erst dann dem Behälter
wieder zugeführt.
Wenn die thermische Behandlung im Wärmetauscher zu einer Erwärmung bzw.
einem Kochen der Lösung
eingesetzt wird, wird die rückgeführte Masse
vor ihrer Rückführung in
den Behälter
gekühlt. In
der rückgeführten Lösung enthaltener
Wasserdampf kann dabei nicht entweichen, sondern wird durch die
Kühlung
kondensiert. Der Wasseranteil der Lösung bleibt damit konstant.
Damit besteht ein vorteilhafter Verfahrensschritt darin, dass die
aus dem Behälter
in den Wärmetauscher überführte Lösung gekocht
wird und die gekochte Lösung
zu Beginn der kontinuierlichen Herstellung und/oder bei Produktionsunterbrechungen
vor ihrer Rückführung in
den Behälter
gekühlt
wird.
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Das
Verfahren ist unabhängig
von den im Wärmetauscher
angewendeten Drücken.
So kann die thermische Behandlung in dem Wärmetauscher unter atmosphärischem
Druck, Unterdruck oder Überdruck
durchgeführt
werden.
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Im
Einzelnen besteht die Möglichkeit,
dass die Temperatur der thermisch behandelten Lösung am Ausgang des Wärmetauschers
kontinuierlich überwacht
und die thermische Rückbehandlung
der rückgeführten Lösung in
Abhängigkeit
hiervon gesteuert wird. Es ist aber auch möglich, dass die rückgeführte Lösung in
einem zusätzlichen
Behälter
für die
thermische Rückbehandlung
gesammelt und erst nach der thermischen Rückbehandlung in den Behälter zur
Aufnahme der Lösung überführt wird.
Es versteht sich, dass der Wärmetauscher
zur Herbeiführung
einer Produktionsunterbrechung auf seiner aktiven Seite abgeschaltet
wird. Wenn in dem Wärmetauscher
eine Beheizung mit Dampf stattfindet, wird also zu diesem Zeitpunkt
die Dampfzufuhr unterbrochen, bis die Schwierigkeiten an den Weiterverarbeitungseinrichtungen
behoben sind und eine kontinuierliche Herstellung wieder eingeleitet
werden kann.
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Die
Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, dass
in der Rückführleitung
ein geschlossener Behälter
für die
thermische Rückbe-
handlung der rückgeführten Lösung vorgesehen
ist. Der vorgesehene Behälter
dient zur zeitlich befristeten Aufnahme von rückgeführter Masse bzw. Lösung. Dieser
zusätzliche
Behälter
erbringt zunächst
einmal einen Temperaturausgleich in der rückgeführten Masse selbst, die bei
fortschreitender Zeit ohnehin geringer wird, weil der Wärmetauscher
ausgeschaltet ist. Der zusätzliche
Behälter
erlaubt darüber
hinaus eine aktive Kühlung
der aufgenommenen Masse, so dass in vergleichsweise kurzer Zeit
die Anlage wieder in einen kontinuierlich arbeitenden Zustand verbracht
werden kann. Wenn Massen verarbeitet werden, die ausgedampft werden,
wird ein geschlossener Behälter
eingesetzt, sodass ein insgesamt geschlossenes System entsteht.
Die Brüden
sollen aufgefangen werden bzw. im System verbleiben, damit sich
der Trockensubstanzgehalt nicht ändert.
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Eine
bevorzugte Möglichkeit
der Ausbildung der Vorrichtung besteht darin, dass in der Rückführleitung
vor dem Behälter
für die
thermische Rückbehandlung
der rückgeführten Lösung ein
Umschaltventil vorgesehen ist, von dem eine den Behälter für die thermische
Rückbehandlung
der rückgeführten Lösung überbrückende und
zu dem Behälter
für die Lösung führende Parallelleitung
abzweigt.
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Der
zusätzliche
Behälter
ist in einem parallelen Zweig zu der Parallelleitung angeordnet.
Damit besteht auch die Möglichkeit,
einen Teil der rückgeführten Masse
bzw. Lösung
in dem zusätzlichen
Behälter
zwischenzulagern und thermisch rückzubehandeln,
während
ein anderer Teil direkt in den Behälter für die Bevorratung überführt werden
kann.
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Die
Vorrichtung lässt
sich steuerungstechnisch in verschiedener Weise ausbilden und handhaben.
Eine Möglichkeit
besteht darin, dass in der Ausgangsleitung ein Temperatursensor
angeordnet ist, der die thermische Rückbehandlung steuert. Mit Hilfe des
Signals dieses Temperatursensors kann die Kühlwirkung in dem zusätzlichen
Behälter
gesteuert werden. In der Regel ist der Behälter für die thermische Rückbehandlung
als Kühlbehälter ausgebildet.
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Der
Behälter
für die
thermische Rückbehandlung
sollte ein solches Volumen aufweisen, dass er zur Zwischenspeicherung
und Behandlung der rückzuführenden
Masse ausreicht. Insbesondere sollte der Behälter für die thermische Rückbehandlung
ein Aufnahmevolumen aufweisen, das mindestens doppelt so groß wie das
Volumen des Wärmetauschers
ist.
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Die
Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele weiter erläutert und
beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
Fließschema
einer ersten Ausführungsform
der Vorrichtung, und
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2 ein
Fließschema
einer zweiten Ausführungsform
der Vorrichtung.
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Es
ist ein Wiegebehälter 1 vorgesehen,
an den verschiedene Leitungen 2, 3, 4 für unterschiedliche
Rohstoffe und/oder Zuschlagsstoffe herangeführt sind. Der Wiegebehälter 1 ist
mit einer Wiegeeinrichtung 5 versehen, um die Rohstoffe
rezeptgetreu abwiegen und zusammenführen zu können. Der Wiegebehälter 1 ist
mit einem Rührwerk 6 versehen. Von
dem Wiegebehälter 1 führt über ein
Ablassventil 7 eine Leitung 8 zu einem Behälter 9,
in welchem eine Süßwaren-Grundmasse 10 angedeutet
ist. Von dem Vorlagebehälter 9 führt eine
Leitung 11 zu einem Wärmetauscher 12,
der auch als Kocher bezeichnet werden kann. In der Leitung 11 ist
eine Pumpe 13 angeordnet, mit der die Grundmasse 10 durch
den Wärmetauscher 12 hindurchgeführt wird.
Der Wärmetauscher 12 dient
zu einer thermischen Behandlung der Grundmasse 10. Er wird
beispielsweise mit Dampf über
eine Leitung 14 beheizt. In der Leitung 14 ist
ein Ventil 15 vorgesehen, um die Dampfzufuhr zu steuern
und abzusperren. Von dem Wärmetauscher 12 führt eine
Leitung 16 zu einem Umschaltventil 17. In der
Leitung 16 ist ein Temperaturfühler 18 und ein Druckhalteventil 19 vorgesehen.
Das Druckhalteventil 19 kann als Quetschventil ausgebildet
sein. Am Umschaltventil 17 zweigt eine Leitung 20 ab,
die zu einem Abscheidebehälter 21 führt. Der
Abscheideraum des Abscheidebehälters 21 besitzt
eine Leitung 22 zum Abführen
der Brüden.
Die Masse wird weiter über
eine Leitung 23 mit Pumpe 24 der Weiterverarbeitung,
beispielsweise Ausformung, zugeführt.
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Damit
ist der Weg gezeigt, den normalerweise die Süßwarenmasse während der
kontinuierlichen Produktion nimmt. Die Zuschlagsstoffe werden über die
Leitungen 2, 3 und 4 in den Wiegebehälter 1 eingeführt und
dort verwogen. Es erfolgt eine satzweise Überführung in den Behälter 9 über die
Leitung 8. Die im Behälter 9 befindliche
Grundmasse 10 wird kontinuierlich über die Leitung 11 und
die Pumpe 13 durch den Wärmetauscher 12 geführt und
dort gekocht. Das Druckhalteventil 19 gestattet die Aufrechterhaltung
eines Überdruckes
zwischen Pumpe 13 und Druckhalteventil 19, also
im Wesentlichen im Wärmetauscher 12.
Das Umschaltventil 17 ist so geschaltet, dass es die Leitung 16 mit
der Leitung 20 verbindet, so dass die Grundmasse 10 im
Abscheidebehälter 21 ausgedampft
und sodann der Weiterverarbeitung zugeführt wird.
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Von
dem Umschaltventil 17 zweigt andererseits eine Rückführleitung 25 ab.
Die Rückführleitung 25 endet
zunächst
an einem weiteren Umschaltventil 26. Von dem Umschaltventil 26 führt eine
erste Leitung 27 zu einem Behälter 28, der hier
als Kühlbehälter ausgebildet
ist. Während
der Wärmetauscher 12 eine
Erhöhung
der Temperatur der Masse bewirkt, bewirkt der Behälter 28 eine
Kühlung.
Es versteht sich, dass der Wärmetauscher 12 bei
Ausbildung in anderer Weise und der Behälter 28 aufeinander
abgestimmt sind, und zwar so, dass der Behälter 28 die thermische
Rückbehandlung
der rückgeführten Masse
durchführen
kann, die zuvor von dem Wärmetauscher 12 oder
einer sonstigen thermischen Behandlungseinrichtung an dieser Stelle
bewirkt worden ist. Der Behälter 28 weist
ein Belüftungsventil 29 auf,
so dass in ihm die Möglichkeit
besteht, einen Überdruck aufzubauen.
Der Behälter 28 ist
mit einem Rührwerk 30 ausgestattet.
Die Wandung des Behälters 28 ist zweckmäßig als
Doppelmantel ausgebildet, das beispielsweise von einem Kühlmedium über eine
Leitung 31 durchströmt
wird, wenn der Behälter 28 zu Kühlzwecken
benutzt wird. Es ist natürlich
auch möglich,
eine Masse in dem Behälter 28 auf
andere Art zu kühlen.
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Der
Behälter 28 weist
ein Auslassventil 32 auf, von dem eine Leitung 33 ausgeht,
die zu dem Behälter 9 führt.
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Parallel
zu der Leitung 27 zweigt von dem Umschaltventil 26 eine
zweite Leitung 34 ab, die sich parallel zu der Leitung 27 dem
Behälter 28 und
der Leitung 33 erstreckt. Auch die Leitung 34 endet
an dem Behälter 9.
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Der
Behälter 28 ist
mit einem Temperaturfühler 35 versehen,
von dem eine elektrische Leitung 36 zu einem Steuergerät 37 führt. Auch
der Behälter 9 weist
einen Temperaturfühler 38 auf,
von dem eine elektrische Leitung 39 ebenfalls zu dem Steuergerät 37 führt. Der
am Ausgang des Wärmetauschers 12 angeordnete
Temperaturfühler 18 ist über eine
elektrische Leitung 40 an das elektronische Steuergerät 37 angeschlossen.
Von diesem Steuergerät 37 führt eine
erste Steuerleitung 41 zu dem ersten Umschaltventil 17 und
eine zweite Steuerleitung 42 zu dem zweiten Umschaltventil 26.
Weitere Steuerleitungen führen
zu einem Ventil in der Leitung 31, zu dem Auslassventil 32,
zu einem Ventil in dem Kühlkreislauf des
Behälters 9 und
zu dem Ventil 15 in der Leitung 14. Alle diese
Ventile und Elemente können
durch das Steuergerät 37 angesteuert
werden.
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Wenn
in der Weiterverarbeitung der Süßwarenmasse
auf der Basis von Zucker oder Zuckerersatzstoffen Störungen und
Schwierigkeiten auftreten, muss der kontinuierliche thermische Prozess
unterbrochen werden. Die im Wärmetauscher 12 erwärmte Grundmasse 10 soll
dabei möglichst
nicht bevorratet werden und insoweit auch nicht in dem Wärmetauscher 12 stillgesetzt
werden, um die insbesondere empfindliche Grundmasse nicht zu schädigen. Dies zielt
auch darauf ab, eine Reinigung des Wärmetauschers 12 nach
einer solchen Unterbrechung nicht nötig werden zu lassen und andererseits
eine schnelle Verfügbarkeit
nach der Unterbrechung mit Übergang
in den kontinuierlichen Produktionsprozess wieder zu ermöglichen.
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Bei
einer Störung
in der Weiterverarbeitung wird über
das Steuergerät 37 das
erste Umschaltventil 17 umgeschaltet, so dass die Leitung 16 mit
der Rückführleitung 25 verbunden
wird. Gleichzeitig bzw. in Abstimmung darauf wird die Zufuhr der
Wärmeenergie
zum Wärmetauscher 12 abgestellt,
jedoch die Grundmasse 10 weiterhin kontinuierlich durch
den Wärmetauscher 12 hindurchgeführt. Der
dadurch resultierende Temperaturabfall am Ausgang des Wärmetauschers 12 wird über den
Temperaturfühler 18 registriert
und dem Steuergerät 37 kontinuierlich
mitgeteilt. Das Umschaltventil 26 steht dabei in der Stellung,
in der es die Rückführleitung 25 mit
der Leitung 27 verbindet. Die noch erwärmte Grundmasse wird somit
in den Behälter 28 überführt, gespeichert
und dort gekühlt.
Der Behälter 28 ist
so ausgelegt, dass er die rückgeführte Masse über einen
der Kühlung
entsprechenden Zeitraum aufnehmen kann, bevor sie über die
Leitung 33 wieder dem Behälter 9 zugeführt wird.
Es ist auch möglich,
nach einer Teilabkühlung der
Grundmasse das Auslassventil 32, welches ebenfalls von
dem Steuergerät 37 angesteuert
werden kann, bereits zu öffnen,
um teilweise herabgekühlte
Masse in den Behälter 9 zu überführen. Die Temperatur
der Masse im Behälter 28 wird
dabei kontinuierlich über
den Temperaturfühler 35 erfasst
und im Steuergerät 37 überwacht.
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Nachdem
die Masse im Behälter 28 thermisch rückbehandelt
worden ist, so dass sie die gleiche Temperatur aufweist wie die
Grundmasse 10 im Behälter 9,
wird das Auslassventil 32 geöffnet und die Masse in den
Behälter 9 überführt. Es
ist auch möglich,
diese gekühlte
Masse im Behälter 28 zwischenzuspeichern
und zu bevorraten und über
die Leitung 34 die Masse während der Unterbrechung im
Kreislauf zu fördern,
so dass die Masse gleichsam kalt im Kreis geführt wird.
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Wenn
die Unterbrechung in der Weiterverarbeitung behoben worden ist,
besteht zunächst
die Möglichkeit,
den Wärmetauscher 12 wieder
zu beheizen und die Grundmasse für
einen gewissen Zeitraum über
die Rückführleitung 25 und
die Leitung 27 in den Behälter 28 zu führen, bis
die erforderliche Anwärmung
der Masse am Temperaturfühler 18 erreicht ist. Über die Überwachung
der Temperatur der Masse am Temperaturfühler 18 erfolgt dann
gesteuert das Umschalten des Umschaltventils 17, so dass
die Leitung 16 mit der Leitung 20 verbunden wird.
Die Masse wird dann wieder kontinuierlich der Weiterverarbeitung
zugeführt.
Im Behälter 28 zwischengespeicherte
kalte Masse kann während
des Produktionsprozesses durch Öffnen
des Auslassventils 32 in den Behälter 9 überführt und
dann weiterverarbeitet werden. Es ist auch möglich, neue Masse über die
Leitung 8 und rückgeführte abgekühlte Masse über die Leitung 33 zeitlich
parallel oder versetzt hintereinander in dem Behälter 9 aufzunehmen,
thermisch zu behandeln und der Weiterverarbeitung zuzuführen.
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Die
Erwärmung
der Grundmasse 10 im Behälter 9 ist zu vermeiden,
weil sonst bei Einsatz eines offenen Behälters 9 ein Austreten
von Wasserdampf die Folge wäre.
Der thermische Prozess wird hierdurch unstabil. Die höhere Temperatur
der Masse soll erst im Wärmetauscher 12 erreicht
werden. Dies ist durch den Behälter 28 möglich. Die über die
Rückführleitung 25 und
die Leitung 2? rückgeführte Masse kann
im Behälter 28 auf
die übliche
Weise im Behälter 9 abgekühlt werden,
so dass die Masse die gleiche Temperatur aufweist wie neue Masse,
die über die
Leitung 8 zugeführt
wird.
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Der
Behälter 28 ist
als geschlossener Behälter
ausgebildet. Es wird damit vermieden, dass Wasserdampf aus der erwärmten rückgeführten Masse austreten
kann, wodurch sich deren Trockensubstanzgehalt verändern würde. Der
enthaltene Wasserdampf wird durch die Kühlung kondensiert und der Wasseranteil
der Masse und der Trockensubstanzanteil bleiben somit konstant.
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Das
Volumen des Behälters 28 muss
mindestens so groß sein,
dass das doppelte Volumen des Wärmetauschers 12 aufgenommen
werden kann. Bei besonders störanfällen Produktionsanlagen,
die empfindliche Massen verarbeiten, empfiehlt es sich, das Volumen
des Behälters 28 noch
größer zu gestalten.
Damit ist es zugleich möglich,
die erwärmte
Masse schonend rückzukühlen. Durch
das im Behälter 28 angeordnete
Rührwerk
wird die Masse bei ihrer Temperaturerniedrigung immer wieder durchmischt,
so dass eine unter Umständen
schädliche
zu niedrige Temperatur auf die Masse vermieden wird. Isolierende
Grenzschichten werden somit immer wieder abgebaut.
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2 zeigt
eine weitere Ausführungsmöglichkeit
anhand eines Fließschemas,
welches ganz ähnlich
ausgebildet ist wie dasjenige der 1. Auf die
dortige Beschreibung kann deshalb hingewiesen werden. Es fehlt hier
lediglich die parallele Leitung 34 und das zweite Umschaltventil 26 sowie
dessen Steuerleitung 42, so dass damit die über die
Rückführleitung 25 rückgeführte Masse
zwangsweise in dem zusätzlichen
Behälter 28 aufgenommen
und gekühlt
wird. Das Volumen des Behälters 28 ist
hier größer als
bei der Ausführungsform
der 1, weil die Leitung 34 fehlt. Das Volumen
des Behälters 28 kann dem
Vierfachen des Volumens des Behälters 9 oder mehr
entsprechen. Das elektronische Steuergerät 37 kann so ausgebildet
sein, dass es auch ein Ventil in der Leitung 31 steuert,
so dass die nach einer Produktionsunterbrechung kalte Masse zunächst über eine
gewisse Zeit im Kreislauf geführt
werden kann, dabei erwärmt
wird und schließlich
durch Umschalten des Umschaltventils 17 die normale Produktion
wieder eingeschaltet wird. Es ist auch möglich, bei einem erneuten Produktionsstart
zunächst
frische Masse aus dem Wiegebehälter 1 weiterzuverarbeiten
und die im Behälter 28 gespeicherte
Masse dann über
einen längeren
Zeitraum mit kleinem Volumenstrom zuzumischen.
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Der
Behälter 9 kann
auch geschlossen ausgebildet sein.
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Dies
erlaubt es, die Masse in einem Anfahrvorgang bereits teilerwärmt, bzw.
nur teilabgekühlt aus
dem Behälter 28 in
den Behälter 9 und
dann in den Wärmetauscher 12 zu
schicken und so einen erneuten Produktionsbeginn schneller zu erreichen.
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Das
Druckhalteventil 19 ist erforderlich, wenn die Masse unter
Unter- oder unter Überdruck thermisch
behandelt wird. Bei Behandlung unter Normaldruck kann das Druckhalteventil 19 bei
den Vorrichtungen gemäß 1 und 2 auch
fehlen. Eine solche Vorrichtung ist dann allgemein für eine thermische
Behandlung geeignet, z. B. zur Erwärmung von Füllungsmassen, zum Erwärmen zum
Lösen von
Zuckerkristallen, zum Kochen aller Arten von Süßwarenmassen, insbesondere
auch von Hartkaramellmassen.
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- 1
- Wiegebehälter
- 2
- Leitung
- 3
- Leitung
- 4
- Leitung
- 5
- Wiegeeinrichtung
- 6
- Rührwerk
- 7
- Ablassventil
- 8
- Leitung
- 9
- Behälter
- 10
- Grundmasse
- 21
- Abscheidebehälter
- 22
- Leitung
- 23
- Leitung
- 24
- Pumpe
- 25
- Rückführleitung
- 26
- Umschaltventil
- 27
- Leitung
- 28
- Behälter
- 29
- Belüftungsventil
- 30
- Rührwerk
- 41
- Steuerleitung
- 42
- Steuerleitung
- 11
- Leitung
- 12
- Wärmetauscher
- 13
- Pumpe
- 14
- Leitung
- 15
- Ventil
- 16
- Leitung
- 17
- Umschaltventil
- 18
- Temperaturfühler
- 19
- Druckhalteventil
- 20
- Leitung
- 31
- Leitung
- 32
- Auslassventil
- 33
- Leitung
- 34
- Leitung
- 35
- Temperaturfühler