DE2151714A1

DE2151714A1 - Molten chocolate temp regulation system - using chocolate temp and evaporated refrigerant temp as control parameters

Info

Publication number: DE2151714A1
Application number: DE19712151714
Authority: DE
Inventors: Helmut Sollich
Original assignee: Sollich KG
Current assignee: Sollich KG
Priority date: 1971-10-18
Filing date: 1971-10-18
Publication date: 1973-04-26

Abstract

The chocolate is passed through the secondary of a heat exchanger whose primary is the evaporator of a compression type refrigeration loop. Upstream of the evaporator, the feed from the condenser splits into two parallel paths. One contains a constant pressure expansion valve, sized to pass half the optimum refrigerant flow, and the other a solenoid valve opened and closed by sensed signals from the outlet end of the chocolate line, and a series connected, thermostatically controlled expansion valve whose sensor is at the vapour end of the evaporator coils.

Description

Verfahren zur Temperierung von Schokoladenmassen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperierung von Schokoladenmassen mit steuerbarer Kühlleistung und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Solche Vorrichtungen dienen dazu, Schokoladenmassen kurz vor ihrer endgültigen Verarbeitung vom untemperierten Zustand, der oberhalb von 350C liegt, in den sogenannten Temperierzustand zu bringen, in dem die Temperatur je nach Zusammensetzung der Schokoladenmasse 26 bis 31 0C betragen muß. Dabei ist es zur Herstellung einer qualitativ hochstehenden Schokolade wichtig, daß die Temperatur der die Kälteanlage verlassenden Schokolademasse, die z.B. in einer Abformmaschine verarbeitet wird, sehr exakt eingestellt und geregelt werden kann.Process for temperature control of chocolate masses and device for Carrying out the method The invention relates to a method for temperature control of chocolate masses with controllable cooling capacity and a device for implementation of the procedure. Such devices are used to make chocolate masses just before their final processing from the untempered state, which is above 350C, to bring into the so-called tempering state, in which the temperature depends on the composition the chocolate mass must be 26 to 31 0C. It is used to produce a High quality chocolate is important to the temperature of the refrigeration system leaving chocolate mass, which is processed e.g. in a molding machine, can be set and controlled very precisely.

Es ist eine Regelung der Kälteanlage bekannt geworden, die auf einer Aus-Ein-Steuerung der Kältemaschine beruht. Dabei ist die Temperatur-Einstellung jedoch relativ großen Schwankungen unterworfen, und außerdem wird der Kompressor durch das dauernde Ein- und Ausschalten mechanisch stark beansprucht.There is a control of the refrigeration system known that on a Off-on control of the refrigeration machine is based. This is the temperature setting however, is subject to relatively large fluctuations, and also the compressor mechanically heavily stressed by the constant switching on and off.

Weiterhin ist eine Anordnung zum Temperieren von Schokoladenmassen bekannt, bei der der Kälteüberschuß der Kältemaschine automatisch durch Gegensteuerung kompensiert wird, indem eine auf die Schokoladenmasse in der Temperierschnecke wirkende, von der Schokoladenausgangstemperatur geregelte Wärmequelle vorgesehen ist, die für eine sehr genaue Einstellung der Temperatur sorgt. Bei den verschiedenen Ausführungsformen dieser Anordnung kann zwar der Kompressor mechanisch durchlaufen, sie stellen jedoch wegen der Gegensteuerung, also wegen des Erwärmens der gerade abgekühlten Masse, sowie des mit dem Einbau einer zusätzlichen Wärmequelle verbundenen apparativen Aufwandes nicht das wirtschaftliche Optimum dar. Der Energiebedarf einer solchen Anlage konnte zwar durch die Verwendung des Heißgases des Kompressors zur Erwärmung der Masse in der Temperierschnecke verringert werden, die Notwendigkeit des Einbaus einer zusätzlichen Vorrichtung blieb jedoch weiterhin bestehen. Furthermore, there is an arrangement for tempering chocolate masses known, in which the cold excess of the refrigeration machine is automatically counteracted is compensated by adding an acting on the chocolate mass in the temperature control screw heat source regulated by the chocolate outlet temperature is provided, which ensures a very precise setting of the temperature. In the various embodiments Although the compressor can mechanically run through this arrangement, they do because of the counter-control, i.e. because of the heating of the mass that has just cooled, as well as the equipment associated with the installation of an additional heat source Effort is not the economic optimum. The energy requirements of such The system was able to heat it up by using the hot gas from the compressor the mass in the temperature control screw can be reduced, the need for installation however, an additional device remained.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlleistung einer Kälteanlage mit kontinuierlich durchlaufendem Kompressor bei sehr geringen Temperaturschwankungen wirtschaftlich, d.h.The invention is based on the problem of the cooling capacity of a refrigeration system with continuously running compressor with very low temperature fluctuations economical, i.e.

insbesondere ohne zusätzliche Wärmequelle, zu steuern.especially without an additional heat source to control.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daR die in den Verdampfer der Kälteanlage einzuspritzende Menge Kühlflüssigkeit sowohl von der Schokoladenausgangstemperatur als auch von der Temperatur des verdampften Kältemittels geregelt wird.This object is achieved according to the invention in that the in the Evaporator of the refrigeration system Amount of coolant to be injected as well as on the chocolate outlet temperature as well as on the temperature of the evaporated Refrigerant is regulated.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in einer sehr genauen Einstellung der Temperatur, geringem Verschleiß der Kältemaschine, einfachem apparativem Aufbau und sehr wirtschaftlichem Betrieb.The advantages achieved by the invention consist in particular in a very precise setting of the temperature, low wear of the refrigeration machine, simple apparatus structure and very economical operation.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Figur zeigt dabei ein Blockdiagramm der gesamten Anordnung.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. The figure shows a block diagram the entire arrangement.

Ein Kältekompressor mit Motor 1 liefert über einen luft- oder wassergekühlten Kondensator mit Flüssigkeitssammler 2 das flüssige Kältemittel, wie z.B. Frigen, an eine Flüssigkeitsleitung 3. Diese Leitung verzweigt sich, wobei in einem Zweig ein Konstantdruck-Expansionsventil 4, das durch ein entsprechend bemessenes Kapillarrohr ersetzt werden kann, und in dem anderen Zweig ein Magnetventil 5 und ein thermostatisches Expansionsventil 6 angeordnet werden.A refrigeration compressor with motor 1 delivers via an air or water-cooled one Condenser with liquid receiver 2 the liquid refrigerant, such as Frigen, to a liquid line 3. This line branches out, being in a branch a constant pressure expansion valve 4, through a suitably sized capillary tube can be replaced, and in the other branch a solenoid valve 5 and a thermostatic Expansion valve 6 can be arranged.

Nach der Wiedervereinigung der beiden Zweige führt die Flüssigkeitsleitung 3 zu einem Verdampfer 8, der als Kühlstelle für die von einem nicht dargestellten Aufschmelzbehält er über eine Zuleitung 10 kontinuierlich zugeführte Schokoladenmasse dient. Die Ausgestaltung der Kthlstelle, z.B. durch Schnecken usw., ist nicht erfindungswesentlich und wird deshalb nicht näher erläutert.After the two branches have reunited, the liquid line continues 3 to an evaporator 8, which is used as a cooling point for those of one not Melting container shown, it is continuously supplied via a supply line 10 Chocolate mass is used. The design of the cooling point, e.g. using screws, etc., is not essential to the invention and is therefore not explained in more detail.

Ein Temperaturfühler 12 mißt über ein Kontaktthermometer 11 die Temperatur der die Kühlstelle verlassenden, zur Verarbeitung kommenden Schokolade, wobei das Kontaktthermometer 11 zwei einstellbaren Temperaturen entsprechende Schaltpunkte aufweist, an denen das Magnetventil 5 entweder geöffnet oder geschlossen wird. Statt des Kontaktthermometers 11 kann auch ein elektronischer Regler verwendet werden.A temperature sensor 12 measures the temperature via a contact thermometer 11 of the chocolate leaving the refrigeration point for processing, whereby the Contact thermometer 11 two adjustable temperatures corresponding switching points has, at which the solenoid valve 5 is either opened or closed. Instead of of the contact thermometer 11, an electronic controller can also be used.

Ein weiterer Temperaturfühler 7 in der Saugleitung 9 hinter dem Verdampfer mißt die Temperatur des verdampften Kältemittels und regelt entsprechend die von dem Expansionsventil 6 durchgelassene Menge Kühlflüssigkeit.Another temperature sensor 7 in the suction line 9 behind the evaporator measures the temperature of the evaporated refrigerant and regulates that of the amount of coolant allowed to pass through the expansion valve 6.

Die Saugleitung 9 ist mit dem Kältekompressor 1 verbunden und schließt damit den Kreislauf des Kältemittels.The suction line 9 is connected to the refrigeration compressor 1 and closes thus the circuit of the refrigerant.

Die Arbeitsweise der Anordnung ist wie folgt: Nach dem Starten der Maschine arbeitet die Kälteanlage zunächst mit voller Leistung und kühlt dabei die kontinuierlich angelieferte Schokoladenmasse ab; bei einer einstellbaren, vom Temperaturfühler 12 registrierten Schokoladenausgangstemperatur erreicht das Kontaktthermometer 11 seinen unteren Schaltpunkt und schließt das Magnetventil 5, so daß das Kältemittel nur noch durch das Konstantdruck-Expansionsventil 4 strömen kann. Dieses Ventil ist in Größe und Einstellung so ausgelegt, daß es ungefähr die Hälfte der optimalen Kältemittelmenge durchläßt. Daraus ergibt sich eine tiefere Verdampfungstemperatur und damit eine geringere Kälteleistung.The operation of the arrangement is as follows: After starting the Machine, the refrigeration system initially works at full power and cools the continuously delivered chocolate mass away; with an adjustable, The chocolate output temperature registered by the temperature sensor 12 achieves this Contact thermometer 11 reaches its lower switching point and closes the solenoid valve 5, so that the refrigerant only flows through the constant pressure expansion valve 4 can. This valve is sized and adjusted to be approximately the Lets through half of the optimal amount of refrigerant. This results in a deeper one Evaporation temperature and thus a lower cooling capacity.

Aufgrund der geringeren Kälteleistung steigt die Temperatur der die Kühlstelle verlassenden Schokoladenmasse allmählich an, bis das Kontaktthermometer 11 seinen oberen Schaltpunkt erreicht, an dem das Magnetventil 5 wieder geöffnet wird, so daß das Kältemittel nun wieder durch das thermostatische Expansionsventil 6 strömen kann. Dieses Ventil ist in Größe und Einstellung auf die optimale Kälteleistung des Kompressors 1 und des Verdampfers 8 ausgelegt. Mit Hilfe seines Temperaturfühlers 7 regelt dieses Ventil selbsttätig die Menge Kältemittel, die zur Erzielung einer optimalen Beaufschlagung des Verdampfers 8 bzw. einer optimalen Kühlleistung in den.Verdampfer eingespritzt werden muB.Due to the lower cooling capacity, the temperature of the increases Chocolate mass leaving the cold place gradually until the contact thermometer 11 reaches its upper switching point at which the solenoid valve 5 opens again so that the refrigerant is now back through the thermostatic expansion valve 6 can stream. This valve is in size and setting for the optimal cooling capacity of the compressor 1 and the evaporator 8 designed. With the help of its temperature sensor 7, this valve automatically regulates the amount of refrigerant required to achieve a optimal application of the evaporator 8 or an optimal cooling capacity in the evaporator must be injected.

Der sich dadurch einstellende höhere Verdampferdruck schließt das parallel zum thermostatischen Expansionsventil 6 liegende Konstantdruckventil 4, da dieses auf einen geringeren Druck eingestellt ist. Aus dieser Aufgabenstellung für das Konstantdruckventil 4, nämlich bei niedrigem Verdampferdruck Durchlassen einer bestimmten Flüssigkeitsmenge, bei hohem Verdampferdruck Absperren, ergibt sich, daß statt des Ventils auch ein Kapillarrohr mit entsprechenden Abmessungen eingesetzt werden kann.The resulting higher evaporator pressure closes the Constant pressure valve 4 lying parallel to the thermostatic expansion valve 6, since this is set to a lower pressure. From this task for the constant pressure valve 4, namely let through at low evaporator pressure a certain amount of liquid, shut off at high evaporator pressure, results that instead of the valve, a capillary tube with corresponding dimensions can be used.

Daa weitere Zusammenspiel zwischen dem von dem Temperaturfühler 7 im verdampften Kältemittel selbsttätig geregelten Expansionsventil 6 und dem bei Schwankungen der Schokoladenausgangstemperatur schaltenden Magnetventil 5 bewirkt eine sehr empfindliche Einstellung der Kühlleistung, so daR nur noch sehr geringe Schwankungen in der Temperatur der temperierten Schokolade auftreten. Außerdem lassen sich alle Regel- bzw. Schaltgrößen kontinuierlich verändern, so daß auch die verschiedenen, von der Art der Schokoladenmasse abhängenden Temperierzustände sehr genau eingestellt werden können.Since there is further interaction between the temperature sensor 7 in the evaporated refrigerant automatically regulated expansion valve 6 and the at Fluctuations in the chocolate outlet temperature switching solenoid valve 5 causes a very sensitive setting of the cooling power, so that only very low Fluctuations in the temperature of the tempered chocolate may occur. Besides, let all control or switching variables change continuously, so that the various on the type of chocolate mass dependent tempering conditions are set very precisely can be.

Claims

Process for tempering chocolate masses with controllable cooling capacity, characterized in that the to be injected into the evaporator (8) of the refrigeration system Amount of cooling liquid from both the chocolate outlet temperature and from the temperature of the evaporated refrigerant is controlled.

2. Device for performing the method according to claim 1.

3. Apparatus according to claim 2, characterized by the division the liquid line (3) coming from the refrigeration machine (1,2) into two branches, one of which is a constant pressure expansion valve (4), the other a solenoid valve (5) and a thermostatic expansion valve (6).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the expansion valve (6) is adapted to the optimal amount of refrigerant.

5. Device according to one of claims 3 or 4, characterized in that that the expansion valve (4) only for about half of the optimal amount of refrigerant is designed.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized by opening the solenoid valve (5) at the top and closing the solenoid valve (5) at the lower switching point of a temperature sensor (12) at the chocolate outlet controlled contact thermometer (11).

7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized by the regulation of the amount of refrigerant to be injected into the evaporator (8), wherein a temperature sensor (7) at the evaporator outlet controls the expansion valve (6).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the expansion valve (4) is shut off when the evaporator pressure is high.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that an appropriately designed capillary tube is used as the expansion valve (4) will.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that Frigen is used as the refrigerant.

11. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that that an electronic controller is used instead of the contact thermometer (11).