DE1079438B - Temperiervorrichtung fuer Schokolade und aehnliche Massen mit Roehren-Waermeaustauscher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Temperiervorrichtungen für Schokolade und ähnliche warmflüssige, zum Ansetzen von Schichten an den Wärme-Austauschflächen neigende Massen mit mindestens einem in den Schokoladen^Strömungsweg eingeschalteten, selbsttätig — vorzugsweise thermostatisch — geregelten engrohrigen Röhren-Wärmeaustauscher vom großer Rohrbodenfläche im Verhältnis zum Rohrbodenabstand, also in flacher Ausführung, dessen von der zu temperierenden Masse durchflossen kurze Rohre außen von dem Kühl- bzw. Heizmedium umflossen werden. Wenn es gelingt, die bei solchen Temperiervorrichtungen übliche, z. B. thermostatische Regelung so einwandfrei zu bewirken, daß das Zusetzen von Rohren unter allen Umständen vermieden werden kann, so haben derartige Röhren-Wärmeaustauscher gegenüber allen anderen den beträchtlichen Vorteil eines geringeren Raumbedarfs. Zur Unterbringung der gesamten Wärmeaustauschfläche sind aber bei Benutzung kurzer Rohre, an deren Auswahl man wegen der Gefahr der Bildung von Schokoladepfropfen gebunden sein kann, eine sehr große Anzahl von Rohren erforderlich, so daß die Strömungsgeschwindigkeit der Schokolade — gegeben durch die Bedarfsmenge — gerade in den Rohren dieser Wärmeaustauscher sehr gering ist. Damit erhöht sich wiederum — besonders in der Nähe des Erstarrungspunktes der Kakaobutter — die erwähnte Gefahr der Pfropfenbildung bzw. des Ansetzens von Schokoladenschichten auf der Innenseite der Rohre.

Gemäß der Erfindung soll nun diese Gefahr bei diesem bekannten Wärmeaustauschertyp dadurch ganz erheblich vermindert bzw. überhaupt vermieden werden, daß man für jeden der — unter Umständen zu mehreren hintereinander in bekannter Weise angeordneten — Wärmeaustauscher eine sich gegen einen der Rohrboden dicht anlegende und relativ in ihrer Berührungsebene bewegte Abdeckscheibe verwendet, die mit Durchström-Ausschnitten oder -löchern darin versehen ist. Diese Ausschnitte oder Löcher müssen derartig verteilt sein und eine gesamte Ausschnittoder Lochfläche derartiger Größe besitzen, daß nur ein Bruchteil der gesamten Röhren des betreffenden Röhren-Wärmeaustauschers gleichzeitig für den Massedurchstrom freigegeben ist. Das oben dargestellte Arbeitsziel wird jedoch erst befriedigend erfüllt, wenn ferner die Abdeckscheibe eine derartige geradlinige oder, bogenförmige hin und hergehende oder auch gleichsinnig umlaufende Bewegung erfährt, daß die für den Massedurchstrom jeweils freien Rohrgruppen des Wärmeaustauschers in schneller Frequenz regelmäßig während der Temperierzeit wechseln. Damit wird erreicht, daß die Masseinhalte der Wärmeaustauscher-Röhren immer abwechselnd eine

Temperier vorrichtung für Schokolade

und ähnliche Massen
mit Röhren-Wärmeaustauscher

Anmelder:
Mikrovaerk A/S, Kopenhagen-Söborg

Vertreter: Dipl.-Ing. H. J. Ingrisdi, Patentanwalt,
Wuppertal-Elberfeld, Wall 27-29

Beanspruchte Priorität:
Dänemark vom 25. November 1952

kurze, für das Absetzen von Schokoladenschichten noch ungefährliche Zeit in Ruhe verbleiben und in kurzen Abständen immer wieder durch die Wiedereröffnung der Rohre beim Erscheinen des Ausschnitts der Abdeckscheibe über ihnen infolge des von der Pumpe nunmehr wirksam werdenden Stromstoßes aus den Rohren ausgestoßen werden, wobei eine kräftige Durchspülung dieser frei gewordenen Rohrgruppe mit frischer Schokolade, und zwar mit großer Durchströmgeschwindigkeit, also bei besten Wärmeaustauschbedingungen, erfolgt.

Wie bei bekannten, mit zweierlei Kühlmitteln, nämlieh mit Wasser und Luft nacheinander, arbeitenden Temperiervorrichtungen auch, kann der gesamte Temperiervorgang besonders erfolgreich durch Anwendung mehrerer Temperierzonen mit mehreren Röhren-Wärmeaustauschern gesteuert werden, wozu es neben den dazu notwendigen Thermostaten od. dgl. je einer Abdeckscheibe für jeden Wärmeaustauscher bedarf. Die Ausschnitte der einander in der Strömungsrichtung folgenden Abdeckscheiben werden dabei, insbesondere wenn die Röhren-Wärmeaustauscher flach oder kurzrohrig sind, zweckmäßigerweise gegeneinander flächenversetzt, damit der Stromstoß von der Pumpe nicht an derselben Querschnittstelle der Gesamtvorrichtung gleich durch zwei oder noch mehr hintereinander angeordnete Wärmeaustauscher glatt hindurchgeht, sondern vielmehr zu einer Richtungsänderung zwischen den Wärmeaustauschern gezwungen wird und dadurch zu einer Durchmischung· der Schokoladen-Teilströme in dem Zwischenraum zwischen zwei Wärmeaustauschern Veranlassung gibt.

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Claims (3)

1. 3 4

   Wenn auch andere Formen im Bereich der Möglich- durch den unteren Wärmeaustauscher hindurchtretenkeit liegen, so ist doch die Zylinderscheibenform der den Teilströme der zu temperierenden Masse erreicht, Röhren-Wärmeaustauscher und damit auch die Kreis- bevor diese durch den oberen Wärmeaustauscher hinscheibengestalt der Abdeckscheiben mit günstigem durchgedrückt werden.

   sektorförmigem Ausschnitt die bevorzugte, weil sich 5 Oberhalb jedes Wärmeaustauschers ist eine dann die notwendige Frequenz des Wechsels der Scheibe 4 mit einem Schaber vorgesehen (von denen durchströmten Rohrgruppen am einfachsten dadurch nur die obere gezeigt ist), welcher die austretende, erreichen läßt, daß man das auf einer gemeinsamen temperierte Masse gegen einen ringförmigen Tempe-Welle sitzende Abdeckscheiben-System gleichsinnig raturfühler5 drückt, der seinerseits (über eine nicht mit der für die Frequenz notwendigen Drehzahl um- io dargestellte Einrichtung) selbsttätig die Zufuhr des laufen läßt. Kühl- bzw. Heizmediums regelt.

   Die mit hoher Geschwindigkeit in kurzen Abstän- Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel

   den immer wieder durchgeführten Spülvorgänge in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Abdeckden einzelnen Rohren ersetzen bei der erfindungs- scheibe 2 oberhalb des zugehörigen Röhren-Wärmegemäßen Ausführung die sonst meistens notwendigen 15 austauschers angeordnet, so daß der von unten nach Abstreicher an den schokoladenberührten Flächen der oben gegen die Abdeckscheibe gerichtete Förderdruck Temperiervorrichtung, die vielfach durch ihre Rei- der zu temperierenden Masse, z. B. der Schokolade, bungswärme den Temperiervorgang und sein Ergeb- entlastend auf Flächendruck und Reibung wirkt. Fernis ungünstig beeinflussen. ner sind die Rohre 1 des Wärmeaustauschers zur Er-

   In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung 20 leichterung des Ausspülens etwaiger Pfropfen in der durch die Darstellung von zwei Ausführungsbeispie- Schokoladendurchflußrichtung schwach kegelförmig len veranschaulicht. Es zeigt erweitert. Dabei kann die eine Radialkante des Aus-

   Fig. 1 einen senkrechten Axialschnitt durch eine Schnitts 2' der Abdeckscheibe zugleich als Schaber Temperiervorrichtung mit zwei Röhren-Wärmeaus- wirken, der die temperierte Masse nach außen gegen tauschern mit zylindrischen Rohren, 25 den Temperaturfühlers drückt.

   Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch den unter- Zweckmäßigerweise wird die Drehgeschwindigkeit

   sten Wärmeaustauscher der Temperiervorrichtung der Welle 3 in Abhängigkeit von der Größe des Ausnach Fig. 1, jedoch mit sich in der Durchströmrich- Schnitts 2', dem Druck der zu temperierenden Masse tung erweiternden Rohren und und deren Konsistenz sowie der Länge und dem Quer-

   Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie IH-III der 30 schnitt der Rohre 1 in der Weise geregelt, daß jeweils Fig. 1 und 2. ein Masseteilchen, das sich bei Freigabe eines Rohres

   Wie aus der Zeichnung ersichtlich, weist die Tem- in dessen Einlaß befindet, während einer einmaligen periervorrichtung ein im horizontalen Querschnitt Öffnungsdauer des Rohres nicht bis zum Auslaßende kreisförmiges, in einem Gestell lagerndes Gehäuse auf, des letzteren gelangen kann, sich also mindestens so in dessen Boden ein Einlaß α und in dessen Deckel 35 lange in ihm aufhalten muß, bis der Ausschnitt 2' das ein Auslaß b für die zu temperierende Masse vorge- nächste Mal dieses Rohr freigibt,
   sehen ist. Im Gehäuse sind in dem in Fig. 1 darge- Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausstellten Ausführungsbeispiel zwei flache Röhren- führungsformen beschränkt. So können z. B. mehr als Wärmeaustauscher vorgesehen, deren entsprechend zwei Wärmeaustauscher verwendet werden. Auch den Pfeilen α und b von unten nach oben von der 40 können statt der Abdeckscheiben die Wärmeaustau-Schokoladenmasse durchströmte Rohre mit 1 und de- scherkörper mit der Welle 3 drehfest verbunden sein, ren Rohrboden mit 1' bezeichnet sind. Zwischen den während die Abdeckscheiben ortsfest angeordnet sind. Rohrboden 1' jedes Wärmeaustauschers kann ein die Die Abdeckscheiben können ferner mehr als einen Rohre 1 außen umfließendes Kühl- bzw. Heizmedium sektorförmigen Ausschnitt besitzen oder auch mit hindurchgeleitet werden, das in Richtung des Pfei- 45 einer Anzahl von entsprechend den Rohren 1 angeordles c — also oben — einströmt und in Richtung des neten Löchern versehen sein. Schließlich braucht auch Pfeiles d — also unten — ausströmt. Da die zu tem- die Relativverschiebung zwischen den Wärmeausperierende Masse durch die Rohre 1 von unten nach tauschern und den Abdeckscheiben nicht durch stetige oben hindurchgedrückt wird, kommt ein Gegenstrom Drehbewegung erzeugt zu werden. Mit einem Hinzustande, der durch Leitbleche (vgl. die kleinen 50 und Herschwenken erreicht man die gleiche Wirkung. Pfeile neben den Rohren 1 in Fig. 1 und 2 rechts) Die Form der Abdeckscheiben ist durch den Grund-

   noch verbessert und zu optimaler Wärmeaustausch- riß des Wärmeaustauschers gegeben, während für die wirkung gebracht werden kann. dauernde Aufrechterhaltung der Axialstellung der

   Nach Fig. 1 ist unterhalb jedes Wärme-Austau- Scheiben gegenüber den Rohrboden verschiedene Laschers eine an letzterem, unter dem Förderdruck der 55 gerungsmöglichkeiten den Gebrauchszweck erfüllen. Schokolade dicht anliegende Abdeckscheibe 2 ange-

   ordnet, die auf der zentrisch im Gehäuse gelagerten ^! atentansprüche:

   Antriebswelle 3 verkeilt ist (Fig. 3). Jede Abdeck- 1. Temperiervorrichtung für Schokolade und

   scheibe 2 ist mit einem sektorförmigen Ausschnitt 2' ähnliche warmflüssige, zum Ansetzen von Schich-

   versehen, wobei die Ausschnitte der beiden in diesem 60 ten an den Wärmeaustauschflächen neigende Falle vorgesehenen Abdeckscheiben um 180° grund- Massen mit mindestens einem in den Schokoladen-

   rißmäßig gegeneinander versetzt sind (vgl. Fig. 1). Strömungsweg eingeschalteten, selbsttätig — vor-

   Die Ausschnitte 2' geben nur einen Bruchteil der ge- zugsweise thermostatisch—geregelten, engrohrigen

   samten Rohre 1 des zugehörigen Austauschers frei, Röhren-Wärmeaustauscher von großer Rohrboden-

   während die übrigen abgedeckt sind, so daß beim 65 fläche im Verhältnis zum Rohrbodenabstand, also Umlaufen der Welle 3 die für den Massedurchstrom in flacher Ausführung, dessen von der zu temperie-

   jeweils freien Rohrgruppen des Wärmeaustauschers renden Masse durchflossen kurze Rohre außen von

   in schneller Frequenz regelmäßig wechseln. Durch die dem Kühl- bzw. Heizmedium umflossen werden,

   versetzte Anordnung der Ausschnitte 2' in den Ab- gekennzeichnet durch eine gegen einen der Rohrdeckscheiben 2 wird dabei eine Durchmischung der 70 boden (I') anliegende, relativ in ihrer Berührungs-

   ebene bewegte iVbdeckscheibe (2) mit Durchström-Ausschnitten oder -Löchern (2') darin in derartiger Verteilung und mit derartiger gesamter Ausschnittoder Lochflächen-Größe, daß nur ein Bruchteil der gesamten Rohre (1) des Röhren-Wärmeaustauschers gleichzeitig für den Massedurchstrom freigegeben ist, und ferner durch eine derartige geradlinige oder bogenförmige hin- und hergehende oder auch gleichsinnig umlaufende Bewegung der Abdeckscheibe (2), daß die für den Massedurchstrom jeweils freien Rohrgruppen in schneller Frequenz regelmäßig wechseln.
2. 2. Temperiervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die axiale Hintereinanderschaltung mehrerer eine zonenweise Abstufung des Teinperiervorganges ermöglichender, flacher

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   Röhren-Wärmeaustauscher mit je einer Abdeckscheibe (2), wobei die Ausschnitte (2') der einander folgenden Abdeckscheiben zweckmäßigerweise gegeneinander versetzt sind.
3. 3. Temperiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch flache Zylinderscheibenform der Röhren-Wärmeaustauscher (1) und durch auf einer gemeinsamen Welle (3) angeordnete Abdeckscheiben (2) in Kreisscheibengestalt mit sektorförmigem Ausschnitt (2')·

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 829 699, 839154;
   britische Patentschriften Nr, 556237, 560 072,
   631129;

   französische Patentschrift Nr. 379 664.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 909 769/40 3.