-
Vorrichtung zum Ausgeben von untergekühlten Massen, insbesondere der
Süß- und Backwarenindustrie Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausgeben
von untergekühlten Massen, insbesondere von in der Süß- und Bäckwarenindustrie verwendeten
fetthaltigen Massen, aus einem Druckkühler, dem eine Zufuhrpumpe vorgeschaltet ist.
Insbesondere dient sie zum Dosieren von untergekühlten Massen, wie Fetten, Füllungs-
und Dressiermassen, die beispielsweise auf Gebäckstücke od. dgl. aufgebracht werden
sollen.
-
Bei den bekannten Vorrichtungen oder Maschinen dieser Art wird flüssiges
Fett im Durchlauf durch die Maschine bis zum Kristallisationspunkt oder darunter
gekühlt, wobei es teilweise oder auch vollständig kristallisiert und durch intensive
Rühr- und Mischbewegung in pastösem Zustand gehalten wird.
-
Die Vorrichtungen und Maschinen sind im allgemeinen so aufgebaut,
daß das noch flüssige Fett oder die fetthaltige, fließfähige Masse über eine Druckpumpe
in einen Zylinder der Maschine eingeführt wird, dessen Wandung gekühlt ist. Dabei
ist die Temperatur des Zylinders so gehalten, daß das flüssige Fett an der Zylinderwand
kristallisiert. Durch im Zylinder leicht anliegende umlaufende, z. B. Schabeleisten
wird die an der Innenwand kristallisierte Fettschicht ständig abgeschabt. Dabei
ist der Zylinder in seiner Länge so bemessen, daß kurz vor dem Auslauf des Zylinders
sich nur noch kristallisiertes Fett befindet oder alles Fett einer fetthaltigen
Masse kristallisiert ist. Durch die Drehbewegung der Schabeleisten wird das noch
flüssige und das kristallisierte Fett im Zylinder ständig in Bewegung gehalten,
so daß es -oder die Masse - in noch pastösem fließfähigem Zustand aus dem Mundstück
der Maschine austritt.
-
Diese Maschinen oder Vorrichtungen ähnlicher Ausführung arbeiten im
allgemeinen gut, wo es darauf ankommt, über längere Zeiträume gemessen, eine bestimmte
größere Menge Fett zu kristallisieren, da sich über längere Zeiträume unregelmäßige
Produktionsleistungen der Anlage einigermaßen ausgleichen.
-
Diese bekannten Vorrichtungen oder Maschinen haben jedoch, wenn sie
als Ausgabe- bzw. Dosiervorrichtungen verwendet werden, einige Nachteile: Die Ausströmgeschwindigkeit
des kristallisierten Fettes oder der Masse schwankt - in kurzen Zeitabständen gemessen
- sehr stark. Dieses ist besonders nachteilig, wenn die Ausgabe in einem kontinuierlichen
Produktionsprozeß erfolgen soll. Als eine Ursache ist die umständliche Regelung
der Kühlung anzusehen. Weiter sind die Temperaturregelschwankungen auf Grund der
schlechten Wärmeleitfähigkeit des Fettes sehr groß und zeitlich ausgedehnt. Die
damit verbundenen Viskositätsänderungen des zu verarbeitenden Materials haben Strömungs-
und Druckänderungen zur Folge. Besonders groß und daher nachteilig sind diese Schwankungen
nach Inbetriebnahme der Maschine.
-
Auch bei kleineren Veränderungen der Viskosität des zu verarbeitenden
Materials und insbesondere bei zusätzlicher Luft- oder Gaszuführung in das Fett
oder -das Gemisch vor der Einführung oder bei der Einführung in die Maschine, was
oft der Fall ist, treten Druckschwankungen auf, die eine genaue Dosierung unmöglich
machen.
-
Auf Grund der angeführten- Schwankungen in der Fettkonsistanz treten
entsprechende Förderdruckschwankungen auf, so daß die Zuförderpumpe für das flüssige
Fett ständig unter wechselnder Belastung steht, wobei Druckschwankungen bis zu 20
atü und mehr auftreten können.
-
Oft werden in derartigen Maschinen auch Gemische aus mehreren Fettqualitäten
mit anderen Stoffen, wie Zucker, Mehl, Geschmackstoffe usw., zu einer Creme verarbeitet,
wobei die Fettbestandteile des Gemisches, wie vorher beschrieben, kristallisieren.
Die Creme wird dann unabhängig von der Maschine auf Gebäcke dressiert oder auf Waffelblätter
oder -bahnen mittels geeigneter gesonderter Dressier- bzw. Streichvorrichtungen
aufgetragen. Ein direktes Auftragen der Masse aus der Produktionsmaschine auf das
Gebäck scheiterte bisher an der ungenauen Ausgabe der Creme bzw. des Fettes.
-
Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß
an der Austrittsöffnung des Druckkühlers eine einen gleichmäßigen Materialstrom
fördernde Pumpe, z. B. eine Drehkolbenpumpe, vorgesehen ist, an die ein Mundstück
zur Ausgabe der Masse angeschlossen ist. Dadurch können der Zuführungsdruck, d.
h. der Druck, mit dem die Masse in den Druckkühler eingeführt wird, sowie die Leistung
der Förderpumpen und damit der Druck an
der Seite des Kühlers, an
der die Masse entnommen wird, so aufeinander abgestimmt werden, daß innerhalb des
Druckkühlers nur ein sehr geringes Druckgefälle vorhanden ist. Wenn nämlich an der
Austrittsöffnung für eine gleichmäßige Ausgabe des Gutes gesorgt wird, so wird die
Ausbildung von Stauungen von vornherein vermieden. Diese Stauungen bewirken jedoch
letzten Endes durch eine Vergrößerung des Druckgefälles den wesentlichen Nachteil
der bekannten Vorrichtungen, daß nämlich eine unregelmäßige Förderung erfolgt.
-
Es ist zwar bereits eine Vorrichtung bekannt, bei der einem Druckkühler
eine Förderpumpe nachgeschaltet ist. Die Pumpe ist dabei aber an der Austrittsöffnung
eines dem Druckkühler nachgeschalteten Behälters angeordnet, in dem das Gut wieder
erwärmt wird. Es werden damit natürlich nicht die Vorteile der Vorrichtung erreicht,
die gerade dadurch bewirkt werden, daß hier die Förderpumpe unmittelbar an der Austrittsöffnung
des Druckkühlers angeordnet ist, so daß dort für eine gleichmäßige Förderung gesorgt
wird.
-
Da ein Teil der Förderleistung der Pumpe in Wärme übergeht und diese
die zu fördernde Masse nachteilig beeinflußt, wird die Pumpe vorteilhafterweise
temperiert.
-
Wenn beispielsweise eine Cremeschichtauftragung auf eine Waffelbahn
ausgegeben werden soll, wird als Mundstück mit Vorteil eine Flachdüse verwendet.
-
Um den Fluß der Masse aus dem Mundstück zu erleichtern, kann dieses
z. B. so temperiert werden, daß sich auf den Innenflächen des Mundstücks ein dünner
flüssiger Fettfilm bildet, der den Ausströmwiderstand verringert und nach dem Austritt
zu einer besseren Haftung der Cremeschicht auf der Waffelbahn führt.
-
Vorteilhafterweise ist der Druckkühler mit der Pumpe und dem Mundstück
als ein. konstruktiv zusammenhängendes Aggregat ausgebildet.
-
Um möglichst konstanten Förderdruck in der Vorrichtung zu erhalten,
ist die Zufuhrpumpe mit einer regelbaren Materialrückführung versehen.
-
Durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist die Möglichkeit gegeben,
die Masse im wesentlichen in einem plastischen förderfähigen Zustand zu er; halten
und gleichzeitig so weit zu unterdrücken, daß sie nach Verlassen des Mundstückes
rasch erstarrt, so daß eine nachfolgende Kühlung für den Schnitt in kleine Teile
überflüssig ist.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß
der Erfindung schematisch dargestellt F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine
Vorrichtung zur Herstellung von Cremeüberzügen auf Gebäck; F i g. 2 zeigt einen
Schnitt A-B der F i g. 1; F i g. 3 zeigt das Auftragsorgan in Form einer Flachdüse,
ohne Temperierteile in Pfeilrichtung X der F i g. 1 gesehen.
-
Das fetthaltige fließfähige Gemisch 1 wird über eine Zufuhrpumpe 2
einem Zuführungsstutzen 3 in einen Kühlzylinder 4 unter Druck eingefördert.
Der Kühlzylinder 4 ist im Abstand von einem weiteren zylinderförmigen Außenteil
s umgeben. Zwischen dem Kühlzylinder 4 und dem Außenteil 5 wird das Kühlmittel 6,
das aus einer Kühlsole bestehen kann, geführt. Dieses Außenteil 5 umschließt ebenfalls
eine Pumpe 7, die in diesem Fall als Drehkolbenpumpe ausgebildet ist, so daß das
Kühlmittel 6 auch diesen Teil kühlt. Die thermisch geregelte Kühlsole 6 wird über
den Stutzen 8 zu- und aus dem Stutzen 9 abgeführt. Das an der Innenfläche des Kühlzylinders
kristallisierte Fett wird durch die umlaufenden Schabeleisten 10 abgestreift und
bildet zugleich Kristallisationskerne für das noch flüssige Fett. Die Kühlleistung
ist dabei auf die Durchlaufmenge abgestimmt und so eingestellt, daß im vorderen
Teil des Kühlzylinders, also beim Eintrittsstutzen 11 der Drehkolbenpumpe 7, fast
alle Fettbestandteile der Mischung kristallisiert sind. Da die Mischung ständig
in Bewegung gehalten ist, befindet sie sich trotz der Fettkristallisation im pastösen
fließfähigen Zustand und wird vom Eintrittsstutzen 11 durch den Drehkolben 12 über
:den Ausströmkana113 der Drehkolbenpumpe 7 in das Mundstück 14, das hier als Flachdüse
ausgebildet ist, gedrückt.
-
Um den Strömungswiderstand in der Flachdüse 14
zu verringern,
ist diese temperiert, und zwar so, daß ein dünner flüssiger Fettfilm auf der Innenfläche
der Düse entsteht, der das ausströmende Material besser gleiten läßt und nach dem
Austritt eine bessere Haftung der Cremeschicht 15 auf der in Pfeilrichtung bewegten
Waffelbahn 16 ergibt. Zur Temperierung der Flachdüse wird eine Flüssigkeit 17 verwendet,
die zwischen der Düsenumhüllung 18 und der Düse geführt ist. Die Zuführung der temperaturgeregelten
Flüssigkeit 17 erfolgt über den Stutzen 19, die Abführung über den Stutzen 20. Natürlich
kann die Temperierung der Düse 14 auch mit anderen Mitteln, z. B. mit einer regelbaren
elektrischen Widerstandsheizung, erreicht werden.
-
Der Antrieb der Schabeleisten 10 erfolgt über die Welle 21, die in
den Abschlußdeckel 22 und das Lager 23 geführt ist. Über die Stege 24 und die Hülse
25 sind die Schabeleisten 10 fest mit der Antriebswelle 21 verbunden.
Als Antrieb für den Drehkolben 12 des Dosierorgans 7 ist ein regelbarer
Elektrogetriebemotor 26 vorgesehen. Als Dosierorgan kann natürlich auch ein anderes
geeignetes regelbares Aggregat verwendet werden.
-
Die Förderleistung der Drehkolbenpumpe 7 ist auf die Förderleistung
der Zufuhrpumpe 2 so abgestimmt, daß nur ein geringer Differenzdruck innerhalb der
Anlage entsteht. Der Differenzdruck kann auch dadurch eingestellt werden, daß man
die Zufuhrpumpe 2 mit einer regelbaren Materialrückführung 27 versieht. Dies kann
erfolgen durch ein verstellbares Rückführventil 28. Für die Temperierung des Zylinders
10 kann natürlich auch ein anderes Kühlverfahren benutzt werden, als es im Beispiel
angeführt ist.