DE19637098A1 - Vorrichtung zum Mischen und/oder Verfeinern von Schokolademassen - Google Patents
Vorrichtung zum Mischen und/oder Verfeinern von SchokolademassenInfo
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Description
Zum Mischen und/oder Verfeinern von Schokolademassen verwendet man im allge
meinen Conchen, welche sich durch Scher- und/oder Schabewerkzeuge auszeich
nen, die hauptsächlich an einem in einem teilzylindrischen Trog angeordneten Rotor
radial abstehen. Der Aufwand an solchen Conchen ist nicht unbeträchtlich, was das
Endprodukt entsprechend verteuert. Dieser Aufwand umfaßt einerseits die Investi
tionskosten, anderseits auch die Kosten ihres Betriebes, denn die jeweilige Schoko
lademasse verweilt in einer solchen Conche unter dauernder Einbringung mechani
scher Energie geraume Zeit.
Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, eine Verkürzung der Conchierzeit zu errei
chen und/oder die Conchierung durch andere Verfahren zu ersetzen oder sie minde
stens zu vereinfachen. Die Erhöhung des Energieeintrages ist allerdings nicht unbe
grenzt möglich, weil sich die eingebrachte mechanische Energie in Wärmeenergie
verwandelt und so die Masse aufheizt. Hier sind aber Temperaturgrenzen gesetzt,
die nicht überschritten werden dürfen. Anderseits waren die Conchen bisher mit ei
nem äußeren Temperier- bzw. Kühlmantel umgeben (zu Beginn des Betriebes muß
die Conche über diesen Mantel oft zunächst erst erwärmt werden, um die Schokola
de zu erweichen), der für eine Wärmeabfuhr sorgte, was aber letztlich auch auf
Grenzen stieß.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Mischen und/oder Verfeinern
von Schokolademassen kostengünstiger zu gestalten, indem der durch das zu bear
beitende Gut geführte Energiestrom erhöht wird. In einem ersten Aspekt gelingt dies
durch eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, bei der die Ener
gieabfuhr erhöht wird.
Dadurch, daß außer der radial außen befindlichen Temperiereinrichtung des Con
chenbehälters noch mindestens eine weitere Temperiereinrichtung vorgesehen ist,
wird die Wärmeabfuhr erhöht und ermöglicht damit auch einen größeren Energieein
trag pro Zeiteinheit.
Dabei bringt die Anordnung einer weiteren Temperiereinrichtung durchaus auch
neue Probleme mit sich, die beispielsweise im Sinne des Anspruches 2, vor allem in
dessen bevorzugter Ausbildung, gelöst werden können. Denn bisher fand man für
die Temperierung eines Conchentroges relativ einfache Verhältnisse vor, indem die
Scher- und/oder Schabewerkzeuge immer wieder über die temperierte Zylinderwand
strichen und damit eine Belagbildung durch erhärtete Schokolade verhinderten.
Schokolade ist nämlich ein äußerst schlechter Wärmeleiter.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform wird im Anspruch 5 definiert und kann vor
teilhaft zusammen mit der Maßnahme nach Anspruch 3 oder auch unabhängig von
dieser angewandt werden.
Eine weitere Möglichkeit ist durch Anspruch 6 umschrieben, wobei diese Lufttempe
rierung auch noch den zusätzlichen Vorteil des innigen Kontaktes mit einem Sauer
stoffträger bzw. der Abfuhr allenfalls verbliebener unerwünschter Geruchs- bzw. Ge
schmacksstoffe mit sich bringt.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist besonders bei erhöhtem
Energieeintrag mit einem vermehrten Ausspritzen von Schokolademasse aus dem
Trog zu rechnen. Um dies hintanzuhalten, sind die Merkmale des Anspruches 9 vor
gesehen. Dabei kann der Kanal in vorteilhafter Weise für die Zufuhr der zu bearbei
tenden Schokolademasse und/oder für die Zu- oder Abfuhr der oben erwähnten
Temperierluft vorgesehen werden.
Es wurde nun gefunden, daß ein verbesserter Energieeintrag durch die Merkmale
des Anspruches 13 ermöglicht wird. Denn auf diese Weise kommt es zu einem syn
ergetischen Zusammenwirken der verschiedenen Werkzeugarten, indem die Misch
werkzeuge als Leiteinrichtung zum Hinführen von Schokolademasse zur den Scher
und/oder Schabewerkzeugen fungieren. Bei einer solchen Ausbildung wird eine er
höhte Stabilität und Festigkeit des Rotors gesichert, wenn die Merkmale des Anspruches 15
verwirklicht werden. Denn der Rotor ist infolge des erhöhten Energieeintra
ges auch erhöhten Beanspruchungen ausgesetzt. Alternativ oder zusätzlich dazu
mögen aber auch die Merkmale des Anspruches 16 vorgesehen werden.
Eine intensivere Bearbeitung kann, wie sich herausgestellt hat, auch durch die Merk
male des Anspruches 19 erhalten werden. Anderseits kann eine Einstellung der Be
arbeitungsintensität nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung durch
die Maßnahmen nach Anspruch 20 erreicht werden.
Während nach dem Stande der Technik die Bearbeitung der Schokolademasse im
wesentlichen durch radial zur Troglängsachse sich erstreckende Bearbeitungswerk
zeuge erfolgte, kann erfindungsgemäß zur Einbringung zusätzlicher Energie auch
der Körper des Rotors selbst herangezogen werden, wenn die Ausbildung im Sinne
des Anspruches 21 erfolgt.
Eine weitere Möglichkeit zur Intensivierung der Bearbeitung ist durch die Ausbildung
nach Anspruch 24 gegeben.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Be
schreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt in der Ebene III-III der Fig. 1;
Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt eines Details aus Fig. 3;
Fig. 5 eine alternative Ausführungsform, zu der die
Fig. 6 eine Variante in einem der Linie VI-VI der Fig. 5 entsprechenden
Schnitt veranschaulicht; die
Fig. 7 und 8 eine Alternative zu der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Werkzeug
anordnung in Perspektive und in Seitenansicht;
Fig. 9 eine weitere Ausführungsform in einer der Fig. 6 ähnlichen Darstellung,
zu der die
Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 9 zeigt;
Fig. 11 ein anderes Ausführungsbeispiel in einem den Fig. 6 und 9 entspre
chenden Längsschnitt; und die
Fig. 12 & 13 eine Verstellvorrichtung für ein Schabe- bzw. Scherwerkzeug in zwei
zueinander senkrechten Teilschnitten durch einen Rotor.
Gemäß Fig. 1 sitzt ein zylindrischer Behälter 1 auf einem Sockel 31. Der ganze Be
hälter 1 kann noch in einem im Querschnitt rechteckigen Gehäuse 37 (Fig. 2) unter
gebracht sein. Ein neben dem Behälter 1 angeordnetes Gestell 32 gewährt Zugang
zu den oberen Partien der Vorrichtung. Unter dem Gestell 32 können in der aus Fig.
2 ersichtlichen Weise ein Antriebsmotor 39 sowie Installationsrohre untergebracht
sein.
Der Behälter 1 besitzt einen Einfüllschacht 12, über den Schokolademasse über
eine seitliche, in Fig. 1 nicht sichtbare, jedoch in Fig. 3 gezeigte Öffnung 13 von ei
nem Bandförderer 33 mit Hilfe einer an sich bekannten, hier nicht sichtbaren Abstreif
einrichtung in den Behälter 1 zur Conchierung einfüllbar ist. Ein weiterer Schacht
12a kann am anderen Ende des Behälters 1 zur Be- bzw. Entlüftung vorgesehen
sein. Die Einzelheiten der Schächte 12, 12a werden an Hand der Fig. 2 besprochen;
hier sei lediglich erwähnt, daß die Schächte 12, 12a mit Hilfe von fluidisch betätigba
ren Schiebern abzuschließen sind, wobei ein Zylinderaggregat 36 in Fig. 1 sichtbar
ist.
Ferner ist eine Drehdurchführung 29 zum Einbringen eines Temperier-, d. h. also
Kühl- und/oder Aufwärmefluides, an einem Ende einer am anderen Ende vom Motor
39 (Fig. 2) angetriebenen Hohlwelle 4 für einen im Inneren des Conchierbehälters 1
angeordneten, mit Werkzeugen bestückten Rotor vorgesehen. Außer dem genann
ten Rotor dient auch noch mindestens eine wenigstens annähernd radial zur Längs
achse des Behälters 1 gerichtete Scher- und/oder Fördereinrichtung mit in Fig. 1
strichliert angedeutetem Motor 38 zur Bearbeitung des in den Behälter 1 eingebrach
ten Gutes, wie dies aus der US-A-5,419,635 bekannt geworden ist. Der Behälter 1
ist an seinem Umfang mit einem strichliert angedeuteten inneren Temperiermantel 2
zur Bildung eines Temperierraumes 3 versehen, der an einer Seite des Sockels 31
eine Rohrverbindung 35, z. B. einen Abfluß, aufweist. Der Zufluß ist als Rohr 35a in
Fig. 3 angedeutet.
Fig. 2 veranschaulicht vor allem den inneren Aufbau des Rotors im Behälter 1 sowie
die besondere Ausbildung des Schachtes 12a, wobei eine ähnliche, an Hand des
Schachtes 12a besprochene Reinigungseinrichtung gegebenenfalls auch für den, in
Fig. 2 lediglich strich-punktiert angedeuteten Schacht 12 vorgesehen sein kann.
Wie Fig. 2 zeigt, ist die Hohlwelle 4 mit einem Rotorkörper 6 verbunden. Wie strich
liert angedeutet ist, besitzt der Rotorkörper 6 einen inneren Kern 19, der von einem
äußeren Mantel 6a umgeben ist. Zwischen Kern 19 und Außenmantel 6a ist ein Rin
graum 18 vorhanden der für die Zufuhr eines Kühlmediums vorgesehen ist. Die Zu
fuhr erfolgt dabei über die Drehdurchführung 29 (Fig. 1) und die angeschlossene
Hohlwelle 4, deren Hohlraum mit diesem Temperierkanal 18 verbunden ist.
Fig. 3 veranschaulicht, wie die die hohle Welle 4 über mindestens einen Radialkanal
20 (oder einen sich in radialer Richtung erstreckenden Raum) über eine Öffnung
20a mit dem Temperierkanal 18 verbunden ist. Dabei kann das Temperiermittel Luft
sein, die - wie in der deutschen Patentanmeldung 195 44 415.9 vorgeschlagen wird -
über in Fig. 3 lediglich angedeutete Düsenöffnungen 69 an die im Inneren des Be
hälters 1 befindliche Schokolademasse abgegeben wird. Hinsichtlich der Ausbildung
der Düsen 69 im einzelnen wird auf die genannte deutsche Patentanmeldung ver
wiesen, deren Inhalt hier durch Bezugnahme als geoffenbart gelten soll. Auf diese
Weise wird ein doppelter Effekt erreicht, nämlich einerseits eine intensivere Tempe
rierung - zusätzlich zur bekannten Temperierung über den Temperierraum 3 und die
Innenwand 2 des Behälters 1 erreicht, die von leistenförmigen Schabe- oder Scher
werkzeugen 9 überstrichen wird - wobei die Temperierung insofern wirksamer ist, als
das Temperierfluid mit der Schokolademasse unmittelbar in Kontakt gelangt und
nicht erst über eine Wandung; anderseits wird auch in überaus günstiger Weise die
im allgemeinen angestrebte Belüftung der Schokolademasse verbessert, was ihren
Geschmack und ihr Aroma verbessert.
Es ist klar, daß an Stelle der Düsen 69 und der Zufuhr von Luft als Heiz- und/oder
Kühlmedium (d. h. Temperiermedium) auch Wasser über die Drehdurchführung 29
eingelassen werden kann, wobei alle jene Ausbildungen möglich und denkbar sind,
die zur Kühlung von Walzen von Metallwalzwerken, Mahlwalzwerken etc. angewandt
werden. Auch die Anwendung verdampfbarer Kühlmittel ist denkbar. Ferner ist aus
Fig. 3 ersichtlich, daß an jedem Ende der Welle 4 eine Drehdurchführung 29 bzw.
29a vorgesehen sein kann, entweder, um das Kühlmedium an einer Seite ein-, und
an der anderen ausgehen zu lassen, wie das im gezeigten Ausführungsbeispiel der
Fall sein wird, oder - bei Anwendung einer Hohlwelle mit einem zentralen Hohlraum
für den Zu-(oder Ab-)fluß und einem einen Ringraum abteilenden Rohr in dem Hohl
raum, über welchen Ringraum dann der entgegengesetzte Temperiermittelstrom
läuft. Auf die letztere Art kann die Hohlwelle in der Mitte eine Trennwand besitzen,
so daß von beiden Seiten Temperiermittelströme jeweils bis zur Hälfte der Länge
der Welle 4 ein- und wieder ausgebracht werden können, wie dies von Rührwerks
mühlen bekannt ist.
Allerdings ist die Anwendung einer solchen Temperierung für Schokolade- und ähn
liche Massen nicht unproblematisch, weswegen man sie im Stande der Technik ver
mieden hat: Während nämlich die herkömmlich angewandte Temperierung über den
äußeren Temperierraum 2 zur Abkühlung der Innenwand 3 zwar zur teilweisen Er
starrung der Schokolademasse an dieser Wand 2 führt, die Masse aber immer wie
der von den Werkzeugen 9 verstrichen bzw. abgeschabt wird, sind entsprechende
Werkzeuge zum Zusammenwirken mit dem Rotorkörper 6 normalerweise nicht vor
gesehen. Fig. 2 veranschaulicht, wie solche Werkzeuge angeordnet werden können.
Dabei sind entgegen unterschiedlicher Drehrichtungen des Rotorkörpers 6 gerichte
te Schaber 9′ und 9′′ an von der Innenwand 2 abstehenden Trägern 40, 41 vorgese
hen, so daß ein Abschaben der erstarrten Schokolademasse auch bei Umkehrung
der Drehrichtung des Rotorkörpers 6 erfolgen kann. Im Falle des Trägers 41 kann
diesem auch noch eine zusätzliche Funktion erteilt werden, indem seine mit der
Wand 2 verbundene Hälfte als Temperatursensor 42 ausgebildet sein kann. Derarti
ge Träger bedingen allerdings, daß zwischen den Leisten der äußeren Werkzeuge 9
jeweils Zwischenräume 43 für den Durchtritt der Träger 40-42 verbleiben. Eine ande
re Ausführung eines Schabers 109 ist ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich. Dabei ist an
dem Träger 40 ein schwenkbares, mit zwei entgegengesetzt gerichteten Schabekan
ten ausgebildetes Werkzeug 109 vorgesehen, das sich somit automatisch auf die
Oberfläche des Rotorkörpers 6 ausrichtet und überdies für beide Drehrichtungen
des Rotorkörpers 6 geeignet ist.
Für eine weitere Temperiermöglichkeit ist der Temperierraum 3 über eine Öffnung
44 mit einem stirnwandseitigen Temperierraum 3a verbunden, der aber gegebenen
falls auch eine gesonderte Zufuhr für ein Temperiermedium besitzen kann. Auch hier
wird sich das Problem ergeben, daß eine erstarrende und sich an der Stirnwand ab
setzende Schicht von Schokolademasse den Wärmeübergang in den Innenraum des
Behälters 1 mit der Zeit rasch bedeutend verschlechtern würde. Deshalb ist mit der
Welle 4 ein zweischneidiges, im Querschnitt etwa trapezförmiges und mit seinen
beiden einander gegenüberliegenden Schneiden an der Stirnwand 45 anliegendes
weiteres Scherwerkzeug 209 vorgesehen, das durch die in der Masse erzeugte
rheologische Scherung einzelner Masseschichten gegeneinander einen Versal
bungseffekt mit sich bringt.
Natürlich bedeutet eine Zufuhr eines weiteren Materiales in Form von Temperierluft
in den Innenraum des Conchierbehälters 1 eine Vergrößerung des eingebrachten
Volumens, was entsprechend auszugleichen ist. Dies kann nun über den Schacht
12a erfolgen, dessen Ausbildung am besten aus den Fig. 2 und 4 ersichtlich ist. Es
sei aber erwähnt, daß auch der Schacht 12a zum Einfüllen von Bearbeitungsgut
herangezogen werden kann, wenn er - analog zur Ausbildung des Schachtes 12 -
mit einer seitlichen Einfüllöffnung 13 versehen wird. Im vorliegenden Falle ist der
Schacht 12a jedoch an einen Saugkanal 46 mit einem damit verbundenen Saugge
bläse 47 angeschlossen. Der Schacht 12a ist beispielsweise viereckig oder, wie in
diesem Beispiel, zylindrisch ausgebildet und führt die Bewegung eines Ver
schluß-Stempel 14 über einen Spindelantrieb oder ein Fluidzylinder 15 in die dargestellte
strich-punktierte Lage abgesenkt wird. Dies hat zweierlei Vorteile. Einerseits kann
die untere Fläche 16 des Stempels 14 auf die Achse des Behälters 1 derart ausge
richtet sein, daß sie in abgesenkter Stellung des Stempels 14 mit der Innenwand 2
des Behälters 1 fluchtet. Dadurch bewirken die Schabewerkzeuge 9 eine Reinigung
dieser Fläche, wogegen der Stempel 14 selbst bei seiner Auf- bzw. Abbewegung
das Innere des Schachtes 12 säubert. Dieselbe Vorrichtung kann am Schacht 12
vorgesehen sein, wie durch einen Stempelantrieb 15a angedeutet ist. Gewünschten
falls können die Schächte 12, 12a auch durch Verschlußschieber mittels der aus
Fig. 4 ersichtlichen Zylinder 36, 36a ganz oder (zur Begrenzung des Luftstromes im
Schacht 12a) auch nur teilweise verschlossen werden.
Nach Bearbeitung der Schokolademasse wird dieselbe über eine nicht dargestellte,
z. B. analog zum Schacht 12 mit dem Stempel 14 an der Unterseite ausgebildete
Auslaufeinrichtung im unteren Teil des Behälters 1 entleert, wobei die Schabewerk
zeuge 9 ein Anhaften von Schokolademasse an der Innenwand 2 weitgehend ver
hindern. Es kann auch analog zum Rohrstutzen 35 ein Abflußrohr für die fertige
Schokolademasse vorgesehen werden.
Zurückkommend auf die Ausbildung der Werkzeuge 9, zeigt Fig. 2 deutlich, daß der
Rotorkörper 6 mit ungleichartig ausgebildeten Werkzeugen 9 und 9a an seinen Ar
men 8, 8′ ausgebildet sein kann. Wenn nämlich die schräg zu einer Tangente an der
Innenwand 2 angeordneten Werkzeuge 9, 9a (vgl. Fig. 12) abwechselnd mit einer
Schabekante - bezogen auf eine Drehrichtung im Uhrzeigersinn - nach vorne gerich
tet sind, wie im Falle der Werkzeuge 9, und einmal nach hinten, wie im Falle der
Werkzeuge 9a, so ist bei jeder Drehrichtung des Rotors 6 gesichert, daß eine sich
an der Wand 2 bildende erstarrte Schokoladeschicht abgestreift wird und so die
Kühl- (oder Heiz-) -wirkung voll erhalten bleibt. Ist nur eine einzige Drehrichtung
vorgesehen, so können die im Sinne einer rheologischen Scherung, d. h. einer Ver
schiebung einzelner Schichten der Masse gegeneinander, wirkenden Werkzeuge 9a
gewünschtenfalls in einem größeren Abstand von der Innenwand 2 angeordnet wer
den als die Schabewerkzeuge 9. Gegebenenfalls kann aber auch der Abstand, z. B.
mittels einer Spindel, in einer analogen Weise eingestellt werden, wie später die
Verstellung des Winkels des jeweiligen Werkzeuges 9a zur Tangente an die Innen
wand 2 an Hand der Fig. 12 und 13 beschrieben wird. Denn es ist ebenso möglich,
daß die Scherwerkzeuge und die Schabewerkzeuge 9 bzw. 9a unterschiedliche
Winkellagen zur Trogwandung (2) besitzen, zumal sie ja auch unterschiedliche Auf
gaben erfüllen.
Eine weitere Besonderheit der Werkzeugausbildung liegt darin, daß Mischflügel 11,
11′ derart in unmittelbarer Nachbarschaft der Scherwerkzeuge 9a und der Schabe
werkzeuge 9 angeordnet sind, daß die Schokolademasse von einem der Werkzeuge
dem anderen zuführbar ist. Dies wird später noch an Hand der Fig. 5 im einzelnen
erläutert werden, doch sei hier angemerkt, daß im Falle des Trägers 8′ (vgl. Fig. 3)
zwei Werkzeuge, nämlich 11 und 11′, angeordnet sind, wovon das Werkzeug 11
sichelförmig und unter Bildung dreier Winkel ausgebildet ist, wie dies in der deut
schen Patentanmeldung 195 39 983.8 vorgeschlagen wird, deren Inhalt hier durch
Bezugnahme als geoffenbart gelten soll. Durch die enge räumliche Nähe der beiden
Werkzeuge mit unterschiedlichen Aufgaben wird die vom Schaber 9 oder dem
Scherwerkzeug 9a freigegebene Masse sofort vom Mischwerkzeug 11 bzw. 11′ er
faßt und ihr eine axiale und/oder radiale (im Falle der sichelförmig und verwunden
ausgebildeten Werkzeuge 11′) Bewegungskomponente zur besseren Durchmi
schung erteilt. Die Durchmischung kann ferner dadurch verbessert werden, daß die
Scher- und/oder Schabewerkzeuge 9 bzw. 9a über die Länge des zylindrischen Tro
ges des Behälters 1, statt leistenförmig über die gesamte Länge zu reichen, in ein
zelne Abschnitte unterteilt sind und wenigstens ein Teil dieser Abschnitte zum Erzie
len einer Mischwirkung - in Umfangsrichtung gesehen - quer zur Trogachse gewen
dete Seitenflächen besitzen, ganz ähnlich wie dies auch bei den Mischwerkzeugen
11, 11′ der Fall ist. Bei einer solchen, unterteilten, Ausbildung der Werkzeuge 9 bzw.
9a ist es jedoch vorteilhaft, wenn über den Umfang hin die einzelnen Abschnitte der
Scher- und/oder Schabewerkzeuge 9, 9a auf Lücke angeordnet sind, um eine Bear
beitung der Schokolademasse über die gesamte Länge des Behälters 1 hin zu si
chern und tote Bereiche, in denen sich unbearbeitete Schokolademasse ansammeln
kann, zu vermeiden.
Gemäß Fig. 5 ist wiederum ein zylindrische Behälter 1 vorgesehen, der gemäß der
schematischen Darstellung einen Innenmantel 2 zur Bildung eines Kühlspaltes 3 be
sitzt. Koaxial zum zylindrischen Behälter 1 sind zwei Wellen in nicht dargestellter, an
sich bekannter Weise gelagert, die jeweils als Hohlwellen 4 bzw. 5 ausgebildet sind.
Die Höhlung der inneren Welle 4 dient dazu, über den hier nicht dargestellten Dreh
durchlaß 29 Kühlwasser in das Innere eines inneren Knetrotors 6 zu leiten, der (wie
strichliert in Fig. 5 gezeigt ist) mit einem Kühlmantel 7 zur Kühlung seiner Oberflä
che ausgebildet ist. Dagegen sitzt die Hohlwelle 5 auf der Welle 4. Während aber,
wie aus den Drehrichtungspfeilen D1, D2 der Fig. 5 ersichtlich ist, die eine Welle in
einem Sinne, z. B. im Uhrzeigergegensinne, rotiert, dreht sich die andere Welle im
entgegengesetzten Drehsinne. Dadurch ergibt sich an der im Inneren des stationä
ren Behälters 1 eingefüllten Schokoladenmasse eine Scherwirkung zwischen der
äußeren Fläche des auf Grund seiner von einer Zylinderform abweichenden Um
fangsfläche knetenden Rotors 6 und den an der Hohlwelle 5 über Arme 8 befestigten
Schabewerkzeugen 9. Während die gezeigte Querschnittsform des Knetrotors rela
tiv einfach ist, währe es im Prinzip durchaus denkbar, eine schraubenlinienförmig
verwundene Form zu verwenden, wie sie zum Kneten von Gummi bei Innenmischern
gebräuchlich ist.
Während die Schabewerkzeuge 9 beim dargestellten Drehsinne D1 das Schoko
ladegut von der Innenwand 2 des Behälters 1 abschabt und gleichzeitig der sich
entgegengesetzt drehende Rotor 6 eine Gegenkraft ausübt, so daß die Schokola
demasse nicht als Klumpen von den Werkzeugen 9 mitgenommen wird, kann die
Drehrichtung der beiden Rotoren 6 und 8, 9 auch umgekehrt werden. In diesem
Falle bildet sich bei Drehung des Rotors 8, 9 im Sinne des Pfeiles D2 ein sich ver
engender Spalt zwischen der der Behälterwand 2 zugekehrten Fläche der Werk
zeuge und der Behälterwand 2 selbst. Dies bewirkt eine Versalbung bzw. eine rheo
logische Scherung, d. h. eine Scherung zwischen einzelnen Schichten der Schokola
de, die zur Verfeinerung der Schokolade notwendig ist.
Es sei auch erwähnt, daß der Innenrotor 6 zwar bevorzugt als Knetrotor ausgebildet
ist, seine Hauptfunktion zunächst aber im Erzeugen einer Gegenkraft gegen die von
den Werkzeugen 9 bewegte Schokolademasse liegt. Wird hingegen der Innenrotor 6
als Knetrotor ausgebildet, so besitzt dieser im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 den
Querschnitt eines abgerundeten Viereckes. Selbstverständlich sind auch andere
Gestaltungen möglich, ja, es wäre auch denkbar, den Innenrotor 6 zylindrisch auszu
bilden und mit entsprechenden Knetwerkzeugen zu versehen. Solche Knetwerkzeu
ge 10 sind aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich, dienen aber in der gezeigten Ausgestal
tung noch einem zusätzlichen Zweck. Sie sind nämlich schraubenlinienartig schräg
zur Längsachse des Behälters und der Rotoren angeordnet und bewirken daher bei
Drehung des Innenrotors 6 in der einen Richtung, eine Förderung der Schokolade
im Sinne des Pfeiles F1 der Fig. 6. Dadurch wird die Masse im Behälter 1 in Längs
richtung des Behälters durchmischt. Gleichzeitig können die Werkzeuge 9 an ihrer
Unterseite entsprechende Förderflügel 11 aufweisen, die in axialer Richtung über
die radialen Innenseiten der Werkzeuge 9 verteilt sind. Bei der Ausführungsform
nach Fig. 5 sind diese Flügel 11 relativ kurz bemessen, doch ist eine Ausführungs
form bevorzugt, wie sie aus Fig. 6 ersichtlich ist, wo Flügel 11a über den gesamten
Umfang des Rotors 8, 9 verlaufen. Diese Flügel 11 bzw. 11a bewirken eine Förde
rung der Schokolademasse im Sinne des aus Fig. 2 ersichtlichen Pfeiles F2, d. h.
entgegengesetzt zur Förderrichtung der vom Innenrotor 6 getragenen Werkzeuge
10.
Während in Fig. 6 eine Windung eines Flügels 11a gezeigt ist, sind weitere Win
dungen lediglich schematisch angedeutet. Durch die den Umfang 8, 9 umgebenden
Flügel werden zwei Wirkungen erreicht, nämlich einerseits eine Verbesserung der
Förderwirkung im Sinne des Pfeiles F2 einerseits und eine Versteifung der Werk
zeuge 9 bzw. des Rotors 8, 9 in Umfangsrichtung. Denn wenn der Rotor 8, 9 - be
zogen auf Fig. 2 - von der linken Seiten her seinen Antrieb erhält, so werden die
Werkzeuge 9 einer Verwindungsbeanspruchung ausgesetzt sein. Dieser ließe sich
auch dadurch begegnen, daß der Rotor 8, 9 auch von der rechten Seite her ange
trieben wird, was jedoch einen zusätzlichen Aufwand bedeutet. An sich wären für die
Wellen 4, 5 zwei gesonderte Antriebe erforderlich, zumal es in der Regel so sein
wird, daß die Rotoren 6 und 8, 9 unterschiedliche Drehzahlen aufweisen werden. Im
allgemeinen wird die Ausgestaltung so sein, daß der äußere Rotor 8, 9 sich langsa
mer dreht, als der innere Rotor 6. Es ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, zwei
Motoren für die beiden Antriebe vorzusehen, vielmehr könnte ein einziger Motor
über eine entsprechende Getriebeverbindung beide Wellen 4, 5 antreiben. Es ist
sogar denkbar, daß die beiden Wellen 4, 5 untereinander über ein Differentialge
triebe verbunden sind.
Im Betriebe der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Vorrichtung wird der Behälter 1
zunächst einmal über einen Einfüllschacht 12 befüllt. Der Einfüllschacht 12 ist bei
spielsweise viereckig ausgebildet und mit einem ebensolchen (oder einem zylindri
schen) Zufuhrrohr 13 verbunden. Über das Zufuhrrohr 13 wird die zu bearbeitende
und zu verfeinernde Masse eingespeist, worauf ein Verschluß-Stempel 14 über ei
nen Spindelantrieb 15 in die dargestellte strichlierte Lage abgesenkt wird. Dies hat
zweierlei Vorteile. Einerseits kann die untere Fläche 16 des Stempels 14 auf die
Achse des Behälters 1 derart ausgerichtet sein, daß sie in abgesenkter Stellung des
Stempels 14 mit der Innenwand 2 des Behälters 1 fluchtet. Dadurch bewirken die
Schabewerkzeuge 9 eine Reinigung dieser Fläche, wogegen der Stempel 14 selbst
bei seiner Auf- bzw. Abbewegung das Innere des Schachtes 12 säubert. Nichtsde
stoweniger sei erwähnt, daß am Stempel 14 eine Zufuhr für Luft vorgesehen sein
kann, wie auch an der Wandung des Behälters 1 Luftzufuhrdüsen vorgesehen wer
den können, wobei die Luft nicht nur zur Belüftung der Schokolademasse, sondern
auch zur Temperierung der Schokolademasse eingesetzt werden kann. Eine solche
Temperierung ist insofern effizienter als die über die Behälterwand, als ja das
Wärmeträgermedium die Masse selbst durchströmt und daher mit der Masse inten
siv in Kontakt kommt. Nach Bearbeitung der Schokolademasse wird dieselbe über
eine nicht dargestellte, z. B. analog zum Schacht 12 mit dem Stempel 14 an der Un
terseite ausgebildete Auslaufeinrichtung entleert, wobei die Schabewerkzeuge 9 ein
Anhaften von Schokolademasse an der Innenwand 2 weitgehend verhindern.
Es ist somit ersichtlich, daß infolge der doppelten Temperierung, nämlich einerseits
über den Temperierspalt 3 des Behälters 1 und anderseits über den temperierten
Innenrotor 6 (auch die Werkzeuge 10 können gegebenenfalls hohl und von Tempe
riermittel durchflossen sein) eine dermaßen intensive Kühlung (oder Wärmeeintra
gung) erfolgt, daß eine große Wärmemenge abgeführt werden kann, was wiederum
eine sehr intensive Bearbeitung über durch die Wellen 4, 5 eingebrachte mechani
sche Energie möglich macht.
Dabei kann die Zufuhr von Kühlmittel in die Hohlwelle 4, entsprechend dem Pfeil W1
(links in Fig. 2) erfolgen, und die Abfuhr im Sinne des Pfeiles W2 (rechts in Fig. 2)
an der anderen Seite des Innenrotors 6. Es wäre aber ebenso denkbar, wie dies z. B.
für Rührwerksmühlen bekannt ist, den Temperiermitteleinlaß und -auslaß, z. B. für
Heiß- oder Kaltwasser, an derselben Seite vorzusehen. Ebenso wäre es möglich,
verdampfbare Kühlmittel zu verwenden, wie dies für Rührwerksmühlen ebenfalls be
reits vorgeschlagen worden ist.
Eine Alternative zu den Werkzeugen 9 und 11 der Fig. 5 und 6 ist in den Fig. 7 und
8 dargestellt. Es wurde oben bereits an Hand der Fig. 2 auf die Vorteile einer engen
Nachbarschaft der Scher- oder Schabewerkzeuge 9, 9a mit einem Mischwerkzeug
11 bzw. 11′ hingewiesen. In den Fig. 7 und 8 ist nun einem Scherwerkzeug 9a ein
kammartiges Werkzeug 11′′ vorgeschaltet, das zweckmäßig eine gekrümmte Vor
derfläche 111 aufweist. Wie besonders aus Fig. 8 an Hand der Strömungspfeile der
Schokolademasse ersichtlich ist, wird diese bei Drehung des Armes 8 im Uhrzeiger
sinne gegen die Innenwand des Conchentroges hin umgelenkt, wodurch in diesen
Bereichen die Scherwirkung erhöht wird. Dadurch aber, daß die Fläche 111 mit
kammartigen Ausnehmungen 48 (Fig. 7) versehen ist, strömt ein Teil der Masse
durch diese hindurch (unterer Pfeil in Fig. 8), so daß hier die Mischwirkung verbes
sert wird. In diesem Sinne also erfolgt eine gegenseitige Ergänzung der Funktionen
beider Werkzeugarten 9a und 11′′. Diese gegenseitige Ergänzung kann auch umge
kehrt so erfolgen, daß das Schabewerkzeug 9 (vgl. Fig. 2) Schokolademasse von
der Innenwand 2 abschabt und so gegen das Mischwerkzeug 11, 11′ oder 11′′ führt,
welches sodann die zugeführte Masse in axialer Richtung des Behälters 1 und des
Rotors 6 verteilt und so eine Durchmischung bewirkt.
Die einzubringende Arbeit kann durch zusätzliche Maßnahmen noch erhöht werden,
wie nachstehend anhand des Ausführungsbeispieles der Fig. 9 und 10 erläutert
wird. Dabei ist ersichtlich, daß der Behälter 1 im wesentlichen gleich wie derjenige
der Fig. 5 und Fig. 6 ausgebildet ist. Auch die an den Armen 8 bzw. der Hohlwelle 5
befestigten Werkzeuge 9 entsprechen der vorherigen Ausführungsform. Darüber
hinaus aber sitzen auf der Hohlwelle 5 auch noch relativ kurze Schabe- oder Scher
werkzeuge 9a, die vorzugsweise mit radial einwärts gerichteten Statorwerkzeugen
17 zusammenwirken. Fig. 10 veranschaulicht eine beispielsweise Verteilung solcher
Statorwerkzeuge 17 im unteren Bereiche des Behälters 1. Zwischen den Werkzeu
gen 9a, 17, wird sich eine sehr ausgeprägte Scherwirkung ergeben.
Die Fig. 10 veranschaulicht aber, daß der Querschnitt des Innenrotors 106 bei die
ser Ausführungsform beispielsweise entsprechend einem abgerundeten Dreieck
ausgebildet ist, wobei sich innerhalb dieses Dreiecks ein innerer, über den Umfang
verlaufender Temperierkanal 18 zwischen dem dreieckförmigen Außenmantel und
einem zylindrischen Kern 19 ergibt. Der Temperierkanal 18 folgt dabei der Kontur
des Kernes 19, doch ist es bevorzugt, wenn er der Außenkontur des Rotors 106 ent
sprechend, im Querschnitt ebenfalls dreieckförmig ausgebildet ist. Die Zufuhr des
über die Hohlwelle 4 herangebrachten Temperiermittels (im allgemeinen Wasser)
zum Umfangskanal 18 erfolgt, ähnlich wie dies bei Walzen bekannt ist, über radiale
Kanäle 20 (Fig. 9). Bei einer derartigen Ausbildung der Kühlung bzw. Temperierung
wird es zweckmäßig sein, den Kern 19 an seiner Außenseite mit schraubenlinienar
tig verlaufenden Wandungen (siehe 34 in Fig. 11) zu versehen, um eine Zwangsfüh
rung des Temperiermittels rund um den Umfang des Innenrotors 106 zu veranlas
sen. Alternativ können - wie dies für gekühlte Walzen ebenso vorgeschlagen wurde -
parallel zu den Erzeugenden des Innenrotors 6 verlaufende und über den Umfang
desselben verteilte Temperierkanäle vorgesehen werden.
An der Außenseite des Innenrotors 106 sind gemäß Fig. 9 zwei verschiedene Arten
von Werkzeugen vorgesehen, die in der dargestellten Weise angeordnet werden
können oder wovon jeweils nur die eine oder andere Art von Werkzeugen vorgese
hen wird.
Diese Werkzeuge sind einerseits sektorartige Platten 21 (vgl. Fig. 10), die mit abge
winkelten Fortsätzen 22 versehen sind. Dabei wirken die radial abstehenden Platten
21 scherend mit den Statorwerkzeugen 17 zusammen, wogegen die Abwinkelungen 22
mit der inneren Behälterwand 2 versalbend zusammenwirken. Dementsprechend
können die Fortsätze 22 ähnlich den Werkzeugen 9 konvergierend zur Behälter
wand 2 ausgebildet sein.
Statt der Werkzeuge 21, 22 (oder zusätzlich zu ihnen) können aber auch radial ab
stehende Flügel 23 mit den Statorwerkzeugen 17 zusammenwirken, wie dies für
Verflüssigungsapparate an sich bekannt ist. Die Flügel 23 können dabei, ähnlich
den Werkzeugen 10 der Fig. 9, gewünschtenfalls auch eine Förderwirkung ausüben.
Eine weitere Maßnahme zur Erhöhung der Scherarbeit kann darin bestehen, daß
mindestens der Innenrotor 106, gegebenenfalls aber auch der Rotor 8, 9, mittels
eines Schwingantriebes an sich bekannter Art zu einer hin- und hergehenden Be
wegung im Sinne des Pfeiles O angetrieben werden. Dies kann beispielsweise so
erfolgen, daß eine Nocke oder ein Exzenter zwischen zwei Ringflanschen 50, 51 an
einer mit der Welle 4 unmittelbar verbundenen bzw. diese fortsetzenden Motorwelle
4a eines Motors 39a angeordnet und von einem Verschiebemotor M angetrieben
wird und so bei der Umdrehung der Welle 4 für diese hin- und hergehende Bewe
gung im Sinne des Pfeiles O sorgt. Derartige Getriebe sind in der Technik an sich
bekannt, beispielsweise bei Kreuzspulmaschinen in der Textilindustrie oder bei Me
tallwalzwerken. Dabei ist es im Rahmen der Erfindung sowohl möglich, einen einzi
gen Rotor 6 gegenüber dem Behälter 1 axial verschieben zu lassen, wie zwei relativ
zueinander verschiebbare Rotoren 4, 5 vorzusehen.
Bei der Bewegung im Sinne des Pfeiles O verschiebt sich auch ein lediglich ange
deuteter Getriebekasten 52 mit einem als Kegelrad ausgebildeten Zwischenrad, das
die Drehung des mit einer in Eingriff stehenden Kegelverzahnung ausgestatteten
Flansches 51 auf ein mit der Welle 5 verbundenes Kegelrad 53 überträgt.
Es sei hier erwähnt, daß an Stelle einer periodischen Axialverstellung über die Noc
ke 49 auch eine bloße Justierverstellung, z. B. über ein Handrad statt über den Motor
M, zur Einstellung des Abstandes der Werkzeuge 17, 22 und 23 von Vorteil sein
kann.
Ferner versteht es sich, daß das gezeigte Getriebe lediglich ein mögliches Beispiel
darstellt und verschiedene Abänderungen denkbar sind. Beispielsweise entspricht
der Motor 39a dem Motor 39 der Fig. 2 und 3 und könnte, wie dieser, über ein Ge
triebe mit der Welle 4 verbunden sein. Auch bedarf es nicht unbedingt des Motors
M, wenn eine Getriebeverbindung zwischen der Nocke 49 und der Welle 4 oder 4a
vorgesehen wird. Schließlich ist es auch denkbar, den Getriebekasten als Teil eines
Differentialgetriebes um die Achse der Wellen 4 und 5 drehbar, und gegebenenfalls
zu Steuerungszwecken abbremsbar, auszubilden.
Im Rahmen der Erfindung muß der stationäre Behälter auch nicht notwendigerweise
zylindrisch ausgebildet sein. Fig. 11 veranschaulicht einen konischen Behälter, in
dem ein entsprechend ausgebildeter Rotor 8, 9, angetrieben von der Hohlwelle 5,
umläuft. Die übrigen Teile sind bereits anhand der vorher besprochenen Ausfüh
rungsbeispiele erläutert worden. Hier ergibt sich zwischen den Armen 8, die bei
spielsweise in größerer Anzahl rund um die Hohlwelle 5 vorgesehen und an dieser
befestigt sein können, und dem Innenrotor in einem Spalt s1 eine weitere Scherwir
kung. Diese Scherwirkung in diesem Spalt kann ebenso wie im Spalt s2 zwischen
den Werkzeugen 9 und der Innenwand 2 des Behälters 101 verändert werden, in
dem der Rotor 8, 9 mit seiner Hohlwelle 5 nach rechts (bezogen auf Fig. 11) verlän
gert und dort mit einem Kolben 24 in einem Zylinder 25 verbunden ist. In Fig. 11 ist
die Verbindung als direkte Verbindung gezeigt, so daß der Kolben 24 mit der Welle
5 mitrotieren würde, doch kann diese Verbindung so unterbrochen sein, daß nur die
Welle 5 rotiert, der Kolben 24 jedoch nicht, indem eine drehbare, aber axial gekop
pelte Verbindung zwischen der Kolbenstange und der Welle 5 vorgesehen ist. Der
Zylinder 25 besitzt eine Steuereinrichtung 26 zum Einlaß eines Fluides an der einen
oder anderen Seite des Kolbens 24, so daß der Spalt s2 und damit auch der Spalt
s1 veränderbar ist, wobei die fluidische Steuerung 26 ihrerseits von einer elektroni
schen Steuerung 27 ihre Befehle erhält. Die Steuereinrichtungen 26, 27 können ge
wünschtenfalls als bloße Einstelleinrichtung (bevorzugt), aber auch zu einer periodi
schen Axialbewegung der Welle 5 betrieben werden.
Im Falle einer solchen Axialverschiebung ist es vorteilhaft, wenn die äußere Hohl
welle 5 über Öffnungen 28 mit dem Innenraum der Hohlwelle 4 verbunden ist, so
daß im Sinne des Pfeiles W1 einströmendes Temperiermittel über die Öffnungen 28
austreten und in die Drehdurchführung 29 austreten kann, von wo das Temperier
mittel über einen Austrittsstutzen 30 im Sinne des Pfeiles W2 abgeführt wird. Analog
dazu besitzt auch der Temperierspalt 3 eine lediglich schematisch angedeutete
Einführung W3 für das Temperiermittel, sowie einen Temperiermittelauslaß bei W4.
Ein guter Teil der in die Schokolademasse eingetragenen Bearbeitungsleistung wird
von den Scher- und Schabewerkzeugen 9, 9a erbracht, hauptsächlich durch die
Scherwerkzeuge. Der Grad der Scherung und die Menge des in den immer enger
werdenden Scherspalt der Werkzeuge 9, 9a (je nach Drehrichtung) eingezogenen
Schokolademasse hängt natürlich nicht zuletzt vom Winkel ab, den die der Innen
wand 2 zugekehrte Fläche des Werkzeuges mit der Tangente an die Innenwand ein
nimmt. Eine solche Tangente läßt sich bei Conchen stets ziehen, da deren Trog
oder Trogabteil in allen Ausführungen im Querschnitt wenigstens einen Teilkreis
bildet (z. B. wenn statt eines Vollzylinderbehälters 1 zwei oder mehrere Trogabteile
in für Conchen typischer Weise parallel zueinander angeordnet sind. Es wurde oben
bereits darauf hingewiesen, daß bei einer Kombination mit der Fläche 111 (Fig. 7, 8)
mehr Masse eingezogen und daher die Scherung intensiviert wird.
An Stelle einer starren Fläche 111 kann aber auch der Anstellwinkel des Scherwerk
zeuges selbst ebenso verstellt werden, wie dessen Abstand zur Innenwand 2, wie im
folgenden an Hand der Fig. 12 und 13 erläutert wird. Gemäß den Fig. 12 und 13 ist
die Conchenwelle 4 in einer Verstellwelle 54 und diese wiederum in einer Stirnwand
1a des Conchenbehälters 1 gelagert. Die Verstellwelle 54 ist beispielsweise mit ei
nem Kegelrad 55 verbunden, welches mit einem weiteren Kegelrad 56 im Eingriff
steht. Dieses weitere Kegelrad 56 sitzt an einer sich radial zur Längsachse der Wel
le 4 erstreckenden Welle 57, die innerhalb eines Werkzeugarmes 8′′ gelagert ist.
Dabei sitzt auf der Radialwelle 57 eine mit ihr zur gemeinsamen Drehung, beispiels
weise über einen Vorsprung 57a, verbundene längsverschiebliche Welle 57b, die an
ihrem radial äußeren Endbereich ein Gewinde 58 aufweist, das in eine im Arm 8′′ be
festigte Innengewindebuchse 59 eingeschraubt ist. Am äußersten Ende der Welle
57b ist ein Verbindungsglied, z. B. in Form eines zwischen zwei Vorsprüngen 60 ge
führten Tellers 61, zum Werkzeug 9a vorgesehen.
Wenn nun, wie dargestellt, das Scherwerkzeug 9a um eine mit dem Träger 8′′ fest
verbundene Schwenkachse 62 schwenkbar gelagert ist, so bewirkt ein Drehen an
einem Handrad 63 außerhalb des Conchenbehälters 1 auch ein Drehen der Kegel
räder 55, 56, die Wellen 57, 57b und über die Gewindeteile 58, 59 eine Axialver
schiebung der Welle 57b. Da die Verbindung über die Teile 60, 61 gelenkig ist, kann
dann das Werkzeug 9a um die Schwenkachse 62 herum schwenken, wobei der Win
kel a, den die der Innenwand 2 zugekehrte Fläche 9b des Werkzeuges 9a einnimmt,
verändert wird.
Analog dazu kann dann vorgegangen werden, wenn nicht eine Veränderung des
Winkels α sondern eine Veränderung des Abstandes s3 zur Innenwand 2 beabsich
tigt ist. In diesem Falle ist statt der Verbindung 60, 61 eine axial starre, jedoch eine
Drehung der Welle 57b zulassende Befestigung vorgesehen und die Schwenkachse
62 weggelassen, so daß sich das Werkzeug mit der Verlängerung oder Verkürzung
der beiden Wellen 57, 57b in Radialrichtung auf die Innenwand des Troges zu oder
von ihr weg bewegt. Es versteht sich aber, daß gewünschtenfalls beide Maßnahmen,
nämlich eine Verschwenkbarkeit mit einer axialen Abstandseinstellung verknüpft
sein können, wobei das gezeigte Getriebe selbstverständlich nur ein Beispiel unter
vielen Möglichkeiten ist.
Es ist klar, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzelne Merkmale eines
Ausführungsbeispieles mit denen eines anderen Ausführungsbeispieles ebenso
kombiniert werden können, wie mit Merkmalen des Standes der Technik. Ferner ist
verständlich, daß ein Teil der gezeigten und gegenüber dem Stande der Technik
neuen Ausführungen von Einzelheiten zwar zu dem hier gesuchten besseren Ver
hältnis von zugeführter und (über die Kühlung) abgeführten Energie besonders bei
tragen, daß sie aber, wie etwa die an Hand der Fig. 12 und 13 geschilderte Verstell
barkeit des Werkzeuges, der Werkzeugausbildung mit Scher- und Mischwerkzeug in
räumlicher Nähe (Fig. 2-8) oder der Verschiebbarkeit des Rotors gegenüber dem
Stator (Behälter) gemäß Fig. 9-11 selbständige erfinderische Bedeutung, unabhän
gig von den Merkmalen der nachfolgenden Hauptansprüche, haben.
Claims (28)
1. Vorrichtung zum Mischen und/oder Verfeinern von Schokolademassen, mit
einen Conchenbehälter mit einem Temperiermantel einer Temperiereinrichtung (2,
3, 102) bildenden, wenigstens teilweise zylindrischen Wandungen (2) und minde
stens einem koaxial dazu gelagerten Teil (6), wobei die genannten Wandungen (2)
auf Grund eines Antriebes (39) für eine Relativbewegung der Wandungen (2) und
des koaxialen Teiles (6) von Scher- und/oder Schabewerkzeugen (9, 9a) über
streichbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß außer der radial außen befindlichen
Temperiereinrichtung (2, 3,102) des Conchenbehälters (1) noch mindestens eine
weitere Temperiereinrichtung (3a; 18, 20, 69) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer der
radial außen befindlichen Temperiereinrichtung (2, 3, 102) des Conchenbehälters
(1) noch mindestens eine weitere Wandung (6a, 45) mit der weiteren Temperierein
richtung (3a, 18) versehen ist, und daß vorzugsweise dieser Wandung (6a, 45) min
destens ein auf Grund eines Antriebes (39) für eine Relativbewegung sich relativ zu
dieser Wandung (6a, 45) bewegenden Scher- und/oder Schabewerkzeug (9′, 9′′,
109; 209) zugeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere
Wandung mit zugeordnetem Scher- und/oder Schabewerkzeug (209) mindestens
eine Stirnwand (45) des Behälters (1) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als
weitere Wandung mindestens die Umfangswand (6a) des koaxial gelagerten Teiles
(6) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß wenigstens ein drehbarer Teil (6) mit einer Kühleinrichtung (18,
20) versehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die weitere Temperiereinrichtung eine am Behälter (1) ange
brachte Lufteinführungseinrichtung (4, 18, 20, 69) zum Einführen von Temperierluft
in die Schokolademasse umfaßt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ober
seite des Behälters (1) eine Absaugeinrichtung (12a, 47) für die Temperierluft vor
gesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß innerhalb des Behälters (1) radial verlaufende statische Einbau
ten, wie Träger (40-42) für Schabewerkzeuge (9, 9a) und/oder radial angeordnete
Temperaturmeßfühler (42), vorgesehen sind.
9. Vorrichtung zum Mischen und/oder Verfeinern von Schokolademassen,
mit einen Conchenbehälter (1) bildenden, wenigstens teilweise zylindrischen Wan
dungen (2) und mindestens einem koaxial dazu gelagerten Teil (6), wobei die ge
nannten Wandungen (2) auf Grund eines Antriebes (39) für eine Relativbewegung
der Wandungen (2) und des koaxialen Teiles (6) von Scher- und/oder Schabewerk
zeugen (9, 9a) überstreichbar sind, insbesondere nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen der Luft ausgesetz
ter, sich entlang seiner Längsachse erstreckender Kanal (12, 12a) mit dem Con
chenbehälter (1) verbunden ist, und daß in Verlängerung dieser Längsachse ein
Reinigungswerkzeug (14) in den Kanal (12, 12a) einführbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Reini
gungswerkzeug (14) stempelartig mit einem dem Querschnitt des Kanales (12, 12a)
im wesentlichen entsprechenden Querschnitt ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß an
den Kanal ein Querkanal anschließt und das Reinigungswerkzeug in einer Ruhelage
in einem in Richtung der Längsachse verlaufenden Stutzen untergebracht ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeich
net, daß die dem Inneren des Behälters (1) zugekehrte Fläche des Reinigungswerk
zeuges (14) an dessen zylindrische Innenwand (2) angepaßt ist und in einer Stel
lung des Reinigungswerkzeuges (14) mit dieser fluchtet.
13. Vorrichtung zum Mischen und/oder Verfeinern von Schokolademassen,
mit einen Conchenbehälter (1) bildenden, wenigstens teilweise bezüglich einer Trog
achse zylindrischen Wandungen (2) und mindestens einem koaxial dazu gelagerten
Teil (6), wobei die genannten Wandungen (2) auf Grund eines Antriebes (39) für
eine Relativbewegung der Wandungen (2) und des koaxialen Teiles (6), bei gleich
zeitiger Durchmischung mit Hilfe von Mischwerkzeugen (11, 11′; 11′′), von Scher
und/oder Schabewerkzeugen (9, 9a) überstreichbar sind, insbesondere nach einem
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischwerkzeu
ge (11, 11′; 11a; 11′′) einerseits und die Scher- und/ oder Schabewerkzeuge (9, 9a)
anderseits derart in unmittelbarer Nachbarschaft angeordnet sind, daß die Schoko
lademasse von einem der Werkzeuge (9, 9a, 11, 11′; 11a; 11′′) dem anderen zuführ
bar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Misch
werkzeuge (11, 11′; 11a; 11′′) flügelartig, insbesondere quer zur Trogachse gewen
det, radial einwärts der Scher- und/oder Schabewerkzeuge (9, 9a) angeordnet sind,
vorzugsweise an der radialen Innenseite derselben befestigt sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der
die Scher- bzw. Versalbungswerkzeuge (9a) tragende drehbare Teil (6) mit diesen
verbundene, sich schraubenlinienförmig über den Umfang erstreckende Mischwerk
zeuge (11a) aufweist (Fig. 6).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeich
net, daß die Scher- und/oder Schabewerkzeuge (9, 9a) über die Länge des Troges
(1) in einzelne Abschnitte unterteilt sind und wenigstens ein Teil dieser Abschnitte
zum Erzielen einer Mischwirkung - in Umfangsrichtung gesehen - quer zur Trogach
se gewendete Seitenflächen besitzen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß über den
Umfang hin die einzelnen Abschnitte der Scher- und/oder Schabewerkzeuge (9, 9a)
auf Lücke angeordnet sind.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die zwei koaxiale, gegenläufig angetriebenen Rotoren (4-6) mit in
entgegengesetzte Richtung fördernden Mischwerkzeugen (11) vorgesehen sind.
19. Vorrichtung zum Mischen und/oder Verfeinern von Schokolademassen,
mit einen Conchenbehälter (1) bildenden, wenigstens teilweise zylindrischen Trog
wandungen (2) und mindestens einem koaxial dazu gelagerten Teil (6), wobei die
genannten Wandungen (2) auf Grund eines Antriebes (39) für eine Relativbewegung
der Wandungen (2) und des koaxialen Teiles (6) von Scher- und/oder Schabewerk
zeugen (9, 9a) überstreichbar sind, insbesondere nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung des jeweils zu einer
Drehung angetriebenen Teiles entweder
- a) ein Teil der Scher- und/oder Schabewerkzeuge (9, 9a) als Scherwerkzeug (9) mit einer der Trogwandung (2) zugekehrten bei der Drehung voreilenden Scher kante und ein anderer Teil als Scherwerkzeug (9a) mit nacheilender der Trogwan dung (2) zugekehrter Kante ausgebildet ist (Fig. 2). und/oder
- b) die Scher- und/oder Schabewerkzeuge (9, 9a) unterschiedliche Abstände von der bzw. Winkellagen zur Trogwandung (2) besitzen.
20. Vorrichtung zum Mischen und/oder Verfeinern von Schokolademassen,
mit einen Conchenbehälter (1) bildenden, wenigstens teilweise zylindrischen Trog
wandungen (2) und mindestens einem koaxial dazu gelagerten Teil (6), wobei die
genannten Wandungen (2) auf Grund eines Antriebes (39) für eine Relativbewegung
der Wandungen (2) und des koaxialen Teiles (6) von etwa leistenförmigen Scher
und/ oder Schabewerkzeugen (9, 9a) mit einer der Trogwandung (2) unter einem
Winkel zugekehrten Scherfläche (9b) überstreichbar sind, insbesondere nach einem
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstellein
richtung (54-63) vorgesehen ist, mit deren Hilfe der Winkel und/oder der Abstand
der Scherfläche (9b) zur Innenfläche der Trogwandung (2) einstellbar ist (Fig. 12,
13).
21. Vorrichtung zum Mischen und/oder Verfeinern von Schokolademassen,
mit einen rotationssymmetrischen Behälter (2) bildenden Wandungen (2), und einem
koaxial dazu gelagerten Teil (6), wobei wenigstens eine Antriebseinrichtung (39) zur
Erzeugung einer Relativbewegung zwischen zwei Teilen (1, 4-6) der Vorrichtung
vorgesehen sind, von denen wenigstens einer der Teile (4, 6) mit eine rheologische
Scherung ausübenden Werkzeugen (9) versehen ist, insbesondere nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens einer
der beiden zueinander eine Relativbewegung ausübenden Teile (6) als Knetrotor
ausgebildet ist (Fig. 5, 6; 9, 10).
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Knetro
tor (6) einen von einem Zylinderquerschnitt abweichende Querschnittsform besitzt.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Knetro
tor (6) einen im wesentlichen polygonförmigen Querschnitt besitzt.
24. Vorrichtung zum Mischen und/oder Verfeinern von Schokolademassen,
mit einen rotationssymmetrischen Behälter (1) bildenden Wandungen, (2) und einem
koaxial dazu gelagerten Teil (6), wobei wenigstens zwei Antriebseinrichtungen (39,
M) zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen zwei Teilen (1, 6) der Vorrich
tung vorgesehen sind, von denen wenigstens einer der Teile (6) mit eine rheologi
sche Scherung ausübenden Werkzeugen (9a, 22) versehen ist, insbesondere nach
einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
ein drehbarer Teil (6) und wenigstens ein anderer Teil (1) mit axial ineinandergrei
fenden, in Axialrichtung eine Scherung ausübenden Werkzeugen (17, 23) versehen
ist und vorzugsweise wenigstens einer der Teile (1, 6) relativ zum anderen axial ver
schiebbar ist (Fig. 9-11).
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß für eine pe
riodische axiale Verschiebung während des Betriebes der Vorrichtung ein Axialan
trieb (M) vorgesehen ist (Fig. 9).
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß für
eine einstellende axiale Relativverschiebung der Teile eine Einstelleinrichtung
(24-27), z. B. eine fluidische, insbesondere hydraulische Einstelleinrichtung, vorgesehen
ist (Fig. 11).
27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Conchenbehälter (1) im wesentlichen vollzylindrisch ausge
bildet ist.
28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der rotationssymmetrische Behälter (1) konisch ausgebildet ist.
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