DE1111119B - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Zuckerwuerfeln in einzelnen Formen - Google Patents

Description

Für die Herstellung von Zuckerwürfeln sind drei unterschiedliche Verfahren bekannt. Bei dem Adant-Verfahren wird Füllmasse mit entsprechendem Kornanteil in Zentrifugeneinsätze eingefüllt und in Zentrifugen zu Zuckerplatten geschleudert. Bei dem Preßverfahren werden feuchte Zuckerkristalle in einer Drehtischpresse zu Platten gepreßt. In beiden Fällen müssen die Platten zunächst in Stangen zersägt werden. Soll der Zucker jedoch lose verpackt werden, dann können die Stangen in einzelne unregelmäßige Stücke mittels einer Knippmaschine zerteilt werden. Zur Herstellung von rangierter Ware werden die Stangen dann in regelmäßige Stücke zersägt. Hierbei beträgt die Plattenausbeute, bezogen auf die Fertigware, nur etwa 40 bis 45%. Der beim Sägen anfallende Zuckerstaub wird wieder in den Herstellungsprozeß zurückgeführt.

Es ist noch ein weiteres Preßverfahren von Zuckerwürfeln bekannt, bei dem für jeden Würfel eine Form vorgesehen ist. Die Formen befinden sich neben- und hintereinander in dem Zylindermantel einer Drehtrommel. Im Innern der Trommel ist für jede Form ein Preßstempel vorgesehen. Nach dem Einfüllen der losen Zuckerkristalle in die Formen werden die Preßstempel mittels eines Bewegungsmechanismusses radial nach außen und die Zuckerkristalle gegen einen feststehenden Gegenhalter gepreßt, zu Zuckerstücken geformt und nach weiterem Drehen aus den Formen ausgestoßen.

Bei den beiden Preßverfahren werden viele Kristalle insbesondere an den Außenflächen der Zuckerstücke zerquetscht, die dadurch ein unschönes blindes Aussehen mit kleinen Verfärbungen erhalten. Um dies wenigstens teilweise zu vermeiden, muß der Preßdruck verringert werden, wodurch wiederum die Festigkeit der Zuckerstücke herabgesetzt wird. Demgegenüber sollen mit dem Verfahren nach der Erfindung ebenso wie bei dem letzterwähnten Preßwürfelverfahren die einzelnen Würfel in ihnen zugeordneten Formen hergestellt werden, jedoch sollen dabei die einzelnen Kristalle nicht zerquetscht werden, um eine schöne glitzernde Oberfläche der Würfel zu erhalten. Die einzelnen Würfel sollen eine gute Standfestigkeit, untereinander gleiche Größe und gleiches Gewicht aufweisen, damit man sie in einem Arbeitsgang rangiert verpacken kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht das Verfahren nach der Erfindung vor, daß die feuchten Zuckerkristalle in ausschließlich die Seitenwände der Form bildenden Stabteilen und einem zum Verschließen der unten vorgesehenen Entnahmeöffnung der Form dienenden, für alle Stabteile gemeinsamen Auflageteil Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Zuckerwürfeln in einzelnen Formen

Anmelder:

Svenska Sockerfabriks Aktiebolaget,
Malmö (Schweden)

Vertreter: Dr. W. Thies, Rechtsanwalt,
Neuß/Rhein, Drususallee 14

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 1. November 1957 und 17. Januar 1958

Olof Wiklund, Svante Wramstedt, Malmö,

Ake Birch-Jensen, Arlöv,

und Gerhard Björk, Malmö (Schweden),

sind als Erfinder genannt worden

durch Vibrieren eines oder beider Formteile verfestigt werden und daß die Stabteile der Form während des Vibrierens zu einer zum Wegführen der Formlinge dienenden bewegten Unterlage gefördert und nach dem Verfestigen der Formlinge von dem Auflageteil derForm unter weiterem Vorschub abgehoben werden.

Die Vibrationen bewirken, daß sich die feuchten Zuckerkristalle in der Form dicht aneinanderlagern, ohne daß sie beschädigt werden "und daß die verfestigten Formlinge von deT Form in noch feuchtem Zustand ohne Druckkraft getrennt werden können, ohne daß sie dabei zerfallen, obgleich sie in diesem Zustand noch nicht ihre volle Festigkeit haben, die sie erst durch die nachfolgende Trocknung erhalten. Die Oberflächen der Formlinge sind glatt und die unzerstörten Kristalle geben ihnen ein schönes glitzerndes Aussehen.

Das Verfahren nach der Erfindung und weitere Einzelheiten derselben sind in der Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer zur Entwicklung der Erfindung angewendeten Versuchsmaschine,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Abheben der Formen von der Unterlage in größerem Maßstab,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 1 im Maßstab wie Fig. 2,

109 6+7/95

Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1 in größerem Maßstab,

Fig. 5 einen Grundriß einer einzelnen Form von unten gesehen,

Fig. 6 eine Stirnansicht zu Fig. 5,

Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 5,

Fig. 8 eine Einrichtung zur Änderung der Intensität der auf die Formstäbe ausgeübten Vibration.

Die in Fig. 1 bis 7 dargestellte kontinuierlich ar- ίο beitende Maschine bewegt eine Anzahl in Reihe hintereinander angeordnete, gleichartige Formstäbe

10 in einer geschlossenen Ringbahn, die sich aus einem oberen und einem unteren Teil und zwei diese Teile verbindenden bogenförmigen Teilen zusammensetzt. Die hintereinander angeordneten und aneinander anliegenden Formstäbe 10 bilden eine endlose Kette, deren Glieder nicht miteinander verbunden sind. Jeder Formstab 10 hat einen gleichmäßig durchlaufenden rechteckigen Querschnitt und weist mehrere, in seiner Längsrichtung nebeneinander angeordnete, quadratische bzw. rechteckige Formhohlräume 11 auf, die durch den Formstab 10 hindurchgehen und in denen die Zuckerwürfel geformt werden.

Die Formstäbe 10 können aus Metall bestehen und mindestens die Wandungen der Formhohlräume

11 mit einem hydrophoben Werkstoff mit glatter Oberfläche überzogen oder auch ganz aus solchem Werkstoff hergestellt sein, um das Austreten der feuchten Formlinge aus den Formhohlräumen 11 zu erleichtern. Ein für diesen Zweck geeigneter Werkstoff ist Polytetraäthylen.

In eine der beiden durch die Formhohlräume 11 unterbrochenen Flächen der Formstäbe 10 ist an jedem Stabende eine Fläche 12 eingearbeitet, die mit der unterbrochenen Fläche einen kleinen Winkel bildet, so daß die Dicke des Formstabes 10 im Bereich der Flächen 12 stetig abnimmt, wie dies Fig. 6 zeigt. Ferner weist jede der beiden Stirnflächen jedes Formstabes 10 senkrecht vorstehende zylindrische Zapfen 13 auf.

Zur seitlichen Führung der Formstäbe 10 dienen beiderseits derselben angeordnete Führungsschienen 15, die sich längs der beschriebenen Ringbahn erstrecken. Einige kürzere Strecken sind durch vibrierende Führungsschienen ersetzt, wie weiter unten beschrieben ist. Die Formstäbe 10 liegen zunächst, wie Fig. 1 zeigt, im linken unteren Teil der Ringbahn auf einem von einem ortsfesten Blech gebildeten Unterlagsteil 14 auf. Sie werden von zwei miteinander gekuppelten und mittels eines geeigneten Antriebsmotors gemeinsam entgegen dem Uhrzeigersinn angetriebenen, die Zapfen 15 erfassenden Zahnrädern 16 auf dem Unterlagsteil 14 entgegen dem Uhrzeigersinn in der Ringbahn aneinanderliegend verschoben. Das Unterlagsteil 14, über das die Formstäbe 10 mit ihrer ebenen Unterseite gleiten, dient somit als unterer Abschluß der Formhohlräume 11. Zum Füllen derselben dient eine Vorrichtung, z.B. ein einfacher Trichter 17, welcher in geeigneter Weise mit feuchtem Streuzucker gefüllt gehalten wird. Die Unterkante des Trichters 17 ist eben und liegt auf den eine durchgehende ebene Fläche bildenden Oberseiten der Formstäbe 10 auf. Der Trichter 17 deckt quer zur Bewegungsbahn gesehen sämtliche nebeneinander liegende Formhohlräume 11 und in Bewegungsrichtung gesehen mehrere Formstäbe 10 ab. Während ihrer Bewegung gegenüber dem Trichter 17 fällt der Streuzucker aus der Auslauföffnung in die Formhohlräume 11, wobei nicht dargestellte Rührer im Trichter 17 für den ständigen Nachschub des Streuzuckers vorgesehen sein können.

Die im Bereich des Trichters 17 beiderseits der Formstäbe 10 angeordneten seitlichen Führungsschienen sind miteinander verbunden und als Vibrationsschienen 15' ausgebildet, die mittels des Vibrators 18 quer zur Bewegungsrichtung der Formstäbe 10 in waagerechter Richtung in Vibrationen versetzt werden. Dabei ist zwischen den Formstäben 10 und den vibrierenden Führungsschienen 15' ein kleiner Spielraum vorgesehen, so daß die Formstäbe 10 den Vibrationsbewegungen der Führungsschienen 15' nicht zwangläufig folgen, sondern zwischen den Führungsschienen dauernd hin- und hergestoßen werden. Dadurch wird eine besonders dichte Lagerung der einzelnen Zuckerkristalle zueinander in den Formhohlräumen 11 erzielt.

Nachdem die gefüllten Formstäbe 10 den Bereich des Fülltrichters 17 verlassen haben, gelangen sie, sich auf der Platte 14 verschiebend, unter eine ortsfeste, waagerechte Platte 19, die durch ihr Eigengewicht, gegebenenfalls durch zusätzliche Belastung mittels Gewichte oder Federn, auf der Oberseite der Formstäbe 10 aufliegt und dabei die Formhohlräume 11 nach oben hin gegen das Einbringen von Fremdkörpern deckelartig verschließt. Längs der Platte 19 sind als seitliche Führungsschienen die von einem Vibrator

20 bewegten Vibrationsschienen 15" vorgesehen, die wie die Vibrationsschienen 15' angeordnet und bewegt werden. Unter der Platte 19 wird die Verfestigung des Streuzuckers in den Formhohlräumenil bis zu der erwünschten Dichte fortgesetzt und beendet.

Nachdem die Formstäbe 10 den Bereich der Platte 19 verlassen haben und wieder oben offen sind, sollen die verfestigten Formlinge von den Formstäben 10 getrennt werden, obgleich die Formlinge noch äußerst spröde sind und schon bei leichtester Berührung zerfallen. Hierzu werden die Formstäbe 10 zunächst auf ein sich an den ortsfesten Unterlagsteil 14 anschließendes, vorzugsweise aus Stahl hergestelltes, endloses Förderband 21 geführt, an welches sich das Ende des Unterlagsteils 14 anschmiegt, so daß ein sanfter Übergang zum Förderband 21 erzielt wird. Das Förderband

21 umschlingt eine Umlenkrolle 22, welche im Uhrzeigersinn angetrieben ist und von ortsfesten Leisten oder Schienen 23 abgestützt wird. Der Antrieb der Umlenkrolle 22 ist mit den Kettenrädern 16 derart synchronisiert, daß die Formstäbe 10 und das Förderband 21 gleiche Geschwindigkeit haben.

Beidseitig des Förderbandes 21 sind ein Paar Stützoder Tragschienen 24 vorgesehen, welche sich in der Bewegungsrichtung der Formstäbe 10 längs des Förderbandes 21 erstrecken. Die Oberseite der Schienen 24 steigt in Förderrichtung der Formen 10 unter einem Winkel an, der gleich dem Winkel ist, den die Flächenteile 12 zu der oberen und unteren Fläche der Formstäbe 10 und ebenso zu der Ebene bilden, in der sich das Förderband 21 bewegt, auf dem die Formstäbe 10 aufliegen. Der Abstand der Oberseiten der nebeneinander angeordneten Stütz- oder Tragschienen 24 ist so gehalten, daß die Flächenteile 12 auf den Stützoder Tragschienen 24 gleiten. Hierbei werden die Formstäbe 10 von dem Förderband 21 abgehoben, ohne ihre Winkellage zu ändern, während die Formlinge auf dem Förderband 21 liegenbleiben. Das Lösen der Formlinge aus den Formhohlräumen 11 wird dadurch unterstützt, daß die Stütz- oder Trag-

schienen 24 mittels eines Vibrators 25 in lotrechter Richtung in Vibration versetzt werden.

Mit dem Förderband 21 werden die Formlinge 11" nun zur weiteren Verfestigung zu einem nicht dargestellten Trockenapparat weitergeführt, der Vorzugsweise mit Hochfrequenzerhitzung arbeitet, von dem sie rasch getrocknet werden, wobei ihre Festigkeit dadurch erhöht wird, daß sich während des Trocknens neue Kristalle bilden, die die eingefüllten Kristalle zu einem festen Körper verbinden.

Um die von den Formungen 11' befreiten Formstäbe 10 wieder in die Ausgangsstellung zurückzuführen, müssen sie zunächst zu dem oberen Teil der Kreisbahn gefördert werden. Dazu dient eine drehbar gelagerte, zylindrische Trommel 26, gegen deren Mantelfläche die von den Stütz- oder Traggliedern 24 kommenden Formstäbe 10 durch ein Paar endloser Riemen 27 angedrückt werden, die über je drei Umlenkrollen 28 laufen und einen Teil des Trommelumfangs abdecken. Obgleich es nicht erforderlich ist, die Trommel 26 oder die Riemen 27 anzutreiben, wird die Förderung erleichtert, wenn eine der Umlenkrollen 28 mit einer solchen Geschwindigkeit synchron mit den Kettenrädern 16 angetrieben wird, daß die Riemen 27 bestrebt sind, die Formstäbe 10 etwas schneiler anzutreiben als der durch die Kettenräder 16 bewirkten Geschwindigkeit entspricht. Dies hat zur Folge, daß zwischen den endlosen Riemen 27 und der angetriebenen Umlenkrolle 28 oder zwischen den Riemen 27 und den Formstäben 10 ein gewisses Schlüpfen entsteht.

Im oberen Teil der Kreisbahn gleitet jeder Formstab 10 mit seinen Enden auf Tragschienen 30, die durch einen Apparat 31 geführt sind, in dem die Formstäbe 10 mit heißem Wasser gewaschen und von Zuckerkristallen befreit werden, wonach sie trockengeblasen werden. Sie erreichen so den in bezug auf Fig. 1 linken bogenförmigen Teil der Kreislaufbahn, in dem sie in einer vom Unterlagsblech 14 und den Tragschienen 30 gebildeten Rinne geführt werden, um schließlich wieder zu den Kettenrädern 16 zu gelangen.

Durch Regelung der Vibrationsintensität der vibrierenden Führungsschienen 15' kann der Füllungsgrad der Formhohlräume 11 je nach der Beschaffenheit des Rohmaterials derart geregelt werden, daß für jeden Zuckerwürfel ein gewisses Gewicht beibehalten werden kann, unabhängig davon, ob das Rohmaterial in bezug auf Korngröße, Korngrößenverteilung, Feuchtigkeit usw. Schwankungen aufweisen sollte. Durch Abänderung der Vibrationsintensität der vibrierenden Führungsschienen 15" kann die Kompaktheit des Würfelzuckers, d.h. dessen Porosität und Schnellöslichkeit, geregelt werden.

In Fig. 8 ist gezeigt, wie eine Einrichtung ausgebildet sein kann, um die auf die Formstäbe 10 während oder nach ihrer Füllung ausgeübte Intensität der Vibrationen zu ändern.

Auf einem Fundament 32 ist mittels Tragfedern 33 beispielsweise der Vibrator 18 zur Vibration der Führungsschienen 15' in der Richtung des Doppelpfeiles gelagert. Die Vibrationen werden auf ein mit dem Vibrator 18 starr verbundenes Tragglied 34 übertragen, mit dem die eine Führungsschiene 15' fest verbunden ist, während die gegenüberliegende Führungsschiene 15' mit Zapfen 35 verbunden ist, die im Tragglied 34 verschiebbar geführt sind, so daß der Abstand L zwischen den beiden Führungsschienen 15' geändert werden kann. Zwischen den Führungsschienen 15' befinden sich die auf dem Unterlagsblech 14 vorzuschiebenden Formstäbe 10, deren Länge / kleiner ist als das Maß L, so daß sie sich quer zu den Führungsschienen 15' mit Spiel bewegen können. Die Wirkung der auf die Formstäbe 10 auszuübenden Vibrationen kann nur durch Änderung dieses Spieles vergrößert oder verkleinert werden. Zu diesem Zweck werden die Zapfen 35 der beweglichen Führungsschiene 15' von einer Feder 36 ständig gegen eine Exzenterscheibe 37 gepreßt. Die Exzenterscheiben 37 für sämtliche Zapfen 35 sind auf einer im Tragglied 34 drehbar gelagerten Achse 38 undrehbar befestigt, die mittels einer Transmission 39 an einen von dem Regler 40 angetriebenen Servomotor 41 verstellt werden. Der Regler 40 wird von einer nicht dargestellten Meßvorrichtung beeinflußt, die den Feuchtigkeitsgehalt oder das Gewicht oder die Abmessungen der Formlinge kontrolliert. Anstatt das Spiel zwischen den Führungsschienen und den Formen zu ändern, kann eine entsprechende Wirkung auch durch eine Verstellung der Vibrationsamplitude oder Vibrationsfrequenz des Vibrators selbst erreicht werden.

Obgleich sich die beschriebene Maschine zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung als gut geeignet erwiesen hat, können viele vorteilhafte und zweckdienliche Abänderungen vorgesehen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es ist auch möglich und vorteilhaft, das Förderband 21 links vom Trichter 17, gesehen in Fig. 1, beginnen zu lassen, so daß der Übergang von der festen Auflage 14 zum Förderband 21 vor dem Trichter 17 liegt. Ferner ist es möglich, die Kreisbahn und die in dieser enthaltenen Führungen in anderer Weise auszubilden.

Es sei auch erwähnt, daß man sich beim Ausüben des Verfahrens auch der horizontalen Vibration beim Abheben der Formstäbe 10 vom Förderband 21 bedient hat, daß dies aber als weniger zweckmäßig befunden worden ist, da die Formlinge eine leichte Deformierung erfahren und in ihrem oberen Teil schmäler als in ihrem unteren Teil werden. Diese Ausführung hat jedoch ein gewisses Interesse, da man in diesem Falle nur einen einzigen Vibrator anordnen kann, nicht nur für die Führungsschienen 15' und 15", sondern für sämtliche vibrierenden Teile der Maschine.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Zuckerwürfeln, bei dem einzelne, neben- und hintereinander angeordnete Formen in Schwerkraftrichtung mit feuchten Zuckerkristallen gefüllt werden, die in den Formen zu Formungen verfestigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die feuchten Zuckerkristalle in ausschließlich die Seitenwände der Form bildenden Stabteilen und einem zum Verschließen der unten vorgesehenen Entnahmeöffnung der Form dienenden, für alle Stabteile gemeinsamen Auflageteil durch Vibrieren eines oder beider Formteile verfestigt werden und daß die Stabteile der Form während desVibrierens zu einer zum Wegführen der Formlinge dienenden bewegten Unterlage gefördert und nach dem Verfestigen der Formlinge von dem Auflageteil der Form unter weiterem Vorschub abgehoben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabteile während des Ab-

hebens von dem Auflageteil der Form in lotrechter Richtung vibriert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Geschwindigkeitskomponente des Stabteiles der Formen während des Abhebens gleich der horizontalen Geschwindigkeit der die Formlinge abfördernden Unterlage ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabteile der Form in einer Ringbahn bewegt werden.

5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ortsfeste Auflage (14) und/oder ein endloses, angetriebenes Förderband (21) eine geradlinig verlaufende Arbeitsbahn bildet für darauf in endloser Reihe dicht aneinander liegende Formstäbe (10), die eine Anzahl nebeneinander angeordnete, von oben nach unten gleichförmig durchgehende Formhohlräume (11) aufweisen, daß der am Anfang der Arbeitsbahn angeordnete Vorratsbehälter (17) für die feuchten Zuckerkristalle mit seiner die Austrittsöffnung begrenzenden ebenen Unterkante auf den Formstäben (10) aufliegt, daß die beiderseits der Arbeitsbahn angeordneten Führungsleisten (15,24) für die Formstabreihe im Bereich des Vorratsbehälters (17) als in waagerechter Ebene bewegte Vibrationsschienen (15) und am Ende der Arbeitsbahn als mit ansteigenden Führungsflächen versehene Vibrationsschiene (24) ausgebildet sind, auf denen die Formstäbe (10) mit parallel dazu verlaufenden, an ihren Enden eingearbeiteten Flächen (12) gleiten, daß die Formstäbe (10) seitlich vorstehende Zapfen (13) aufweisen, in die ein Zahntrieb (16) zum kontinuierlichen Vorschub der Formstabreihe auf der Arbeitsbahn eingreift und daß die Formstäbe (10) in einer endlosen, die Arbeitsbahn einschließenden Ringbahn (26, 28, 31) geführt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit ansteigender Führungsbahn versehenen Führungsleisten (24) als in lotrechter Richtung vibrierende Leisten ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den in waagerechter Richtung vibrierenden Führungsschienen (15') und den Formstäben (10) ein kleines Spiel vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Spiels veränderbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den vibrierenden Führungsschienen (15', 24) eine weitere, in waagerechter Richtung vibrierende Führungsschiene (15") angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Technologie des Zuckers«, 1955, S. 423 bis 427; »Technology for Sugar Refinery Workers«, 1957, S. 429 bis 433.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 024 030.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 109 647/95 7.61