DE2536063C3 - Temperiermaschine für kakaobutterhaltige und ähnliche fetthaltige Massen, insbesondere Schokolademassen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Temperiermaschine für kakaobutterhaltige und ähnliche fetthaltige Massen der Süßwarenindustrie, insbesondere Schokolademassen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Diese Massen müssen nach dem Conchieren gekühlt und temperiert werden, um sie in einen Zustand zu bringen, der die bestmögliche Weiterverarbeitung erlaubt. Für diesen Zweck benutzt man bereits die in der CH-PS 2 61118 beschriebenen Temperiermaschinen mit mehreren, einen Zylinder bildenden, übereinander angeordneten und an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossenen Kühletagen mit gekühlter Decken- und Bodenfläche und einer die Masse durch alle Etagen hindurchdrückenden Pumpe, wobei in jeder Etage um die Zylinderachse umlaufende Schaber vorgesehen sind, die an den Kühlflächen entlangstreichen und die Masse laufend von diesen entfernen. Der Mangel solcher Maschinen besteht darin, daß die Schaber, bedingt durch die Reibung an den metallischen Kühlflächen sowie durch Zuckerkristalle und Fremdkörper, einem sehr starken Verschleiß unterworfen sind. Dies hat die Bildung einer groben Kristallstruktur der zu verarbeitenden Masse und damit eine Verschlechterung des Endproduktes zur Folge. Außerdem wird die Kühlzeit vergrößert, die für die Temperierung der Schokolademasse benötigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Temperiermaschine zu schaffen, die bei kürzester Kühlzeit die Bildung einer feinen homogenen Kristallstruktur der zu verarbeitenden Masse gewährleistet, die während der Lagerung stabil bleibt und einen knackigen Bruch ergibt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in jeder Kühletage zwei durch eine Feder axial auseinandergedrückte Schaberträger mit an Decke und Boden entlangstreichenden Schabern vorgesehen sind. Diese in jeder Kühletage vorgesehenen federbelasteten Schaber oder Abstreifer arbeiten vom Verschleiß weitgehend unabhängig und streifen fortlaufend einen nur sehr dünnen Massefilm von den Kühlflächen ab, so daß sich bei gleichzeitiger intensiver Durchmischung an den Kühlflächen nur kleinste Kristallagglomerate (Mikrois kristalle) bilden, die in der vorkristallisierten Masse als Impfkristalle in homogener Verteilung vorliegen. Dies ist die Voraussetzung für eine kurze Kühlzeit, eine gute Haltbarkeit der aus der Schokolademasse herzustellenden Fertigware und für deren feinkörnigen knackigen Bruch.

Mit besonderem Vorteil ist die Anordnung so getroffen, daß die Schaberträger von einer auf der Antriebsachse sitzenden Nabe ausgehende Arme aufweisen, die die Schaber tragen oder als solche ausgebiidet sind. Die Schaberträger sind dabei mit ihrer Nabe axial verschiebbar auf der Antriebsachse geführt. Die zwischen die in einer Etage arbeitenden Schaberträger eingeschaltete Feder sitzt dabei zweckmäßig, z. B. als Tellerfeder, zwischen deren beiden Naben.
Andererseits sind die in einer Etage arbeitenden Schaberträger mit ihren, die Schaber tragenden Armen in der Umlaufrichtung gegeneinander versetzt, so daß die zu verarbeitende Schokolademasse, die von den Kühlflächen durch die Schaber abgestreift wird, über die Arme der Schaberträger bzw. über die Schaber hinwegfließen und sich gut vermischen kann.

Der Erfindungsgedanke läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist in der Zeichnung wiedergegeben, und zwar zeigt:
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung der in einem allseits geschlossenen Gehäuse untergebrachten Maschine,

F i g. 2 eine schematische Schnittdarstellung der vollständigen Maschine mit Masse- und Wasserführungsschema in der Einstellung »Wärmen«,

F i g. 3 das gleiche Schema wie F i g. 2 in der Stellung »Temperieren«,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung de: eigentlichen Temperiermaschine in vergrößertem Maßstab,
F i g. 5 eine Draufsicht auf einen in der Kühletage angeordneten Schaberträger,

F i g. 6 einen Vertikalschnitt durch die Kühletage mit dem Schaberträger,

Fig. 7 einen Schnitt nach den Linien VlI-VII durch Fig.5,

Fig.8 einen Schnitt nach den Linien VIII-VIII durch F i g. 5 und

Fig.9 und 10 Draufsichten auf die Naben der Schaberträger.

Die gesamte Temperieranlage :3t in einem von einem Gehäuse 2 umschlossenen Maschinengestell 1 untergebracht. Auf der Außenseite des Gehäuses 2 sitzen lediglich Meß , Kontroll-, Regel- und Stelleinrichtungen 3,4 und 5. Der eigentliche Temperierteil der Anlage ist aus kreisförmigen Kühlelementen 6 gebildet, die dichtend aufeinandergesetzt sind und so einen aufrechtstehenden Zylinder ergeben. Jedes Kühlelement 6 hat in seinem Innern eine Kühlmittelkammer 7 und

bildet zugleich auf seiner Oberseite eine Massekammer 8. Am äußeren Umfang weist jedes Kühlelement 6 einen Massedurchgang 9 auf. Dabei sind die einzelnen Kühlelemente 6 so übereinandergesem, daß die jeweiligen Massedurchgänge 9 um 180° zueinander versetzt sind. Das unterste Kühlelement 6 ruht auf einer ebenen Bodenplatte 10, die einen Masseeinlaß 11 aufweist, an weichen die Massezuleitung 12 angeschlossen ist

Wo es erforderlich ist, weisen die einzelnen Massedurcf.gänge 9 Fassungen 13 auf, für den Einbau von Temperaturfühlern 14 oder anderen notwendigen Kontrolleinrichtungen. Auf dem obersten Kühlelement 6 sitzt ein zylindrischer Rohraufsatz 15, in dessen Wandungen sich Kühlräume 16 befinden. Der durch eine Deckplatte 17 abgeschlossene Aufsatz 15 bildet eine Kammer 18, die die später noch zu beschreibende Homogenisier- und Verweilzeitstufe darstellt. An den Auslaßstutzen 19 dieser Kammer 18 ist die Masseableitung angeschlossen.

Die übereinander angeordneten Kühlelemente sind in der Mitte in voller Höhe von einer Achse 20 durchsetzt, die den Antrieb für die in den Kühletagen arbeitenden Schaber bildet und über ein auf der Deckplatte 17 sitzendes Getriebe 21 von einem Motor 22 aus angetrieben wird. Sämtliche Kühlräume stehen untereinander über Rohrleitungen in Verbindung und sind an das auf der rechten Seite der F i g. 2 und 3 dargestellte, hier nicht weiter zu beschreibende Leitungssystem angeschlossen, welches entsprechend den jeweiligen Erfordernissen mit warmem oder kaltem Wasser beschickt werden kann.

Im Betrieb der Einrichtung wird die zu temperierende Masse vermittels einer nicht dargestellten Pumpe über die Zuleitung 12 und den Masseeinlaß U von unten her in der in F i g. 4 eingezeichneten Pfeilrichtung durch die einzelnen Kühletagen hindurchgefördert, wobei sie sich durch Entlangstreichen an den Kühlflächen in der gewünschten Weise abkühlt. Beim Austritt aus der obersten Kühletage gelangt die Masse in die Kammer 18 und von dort über den Auslaß 19 und eine nicht dargestellte Förderleistung zu der Verarbeitungsmaschine. In diesem Falle entspricht der Kalt- bzw. Warmwasserkreislauf dem Schema gemäß Fig.3. Während der Stillstandszeiten der Maschine erfolgt eine Beschickung mit Warmwasser entsprechend dem Schema gemäß Fig. 2. Die Förderleistung der Massepumpe läßt sich entsprechend dem jeweiligen Bedarf an Masse einstellen. Andererseits sorgen elektronische Regler für eine exakte Temperatursteuerung, wie es für eine ordnungsgemäße Temperierung der Masse erforderlich ist.

Erfindungsgemäß arbeiten in der Massekammer 8 einer jeden Kühletage 6 Schaber, die an Decken- und Bodenfläche einer jeden Kammer 8 entlangstreifen und hier die sich abkühlende Schokolademasse laufend abstreifen. Die einzelnen Schaber sitzen dabei an Schaberträgern, die durch die Antriebswelle 20 angetrieben werden. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel gelangen vierflügelige Schaberträger 23a bzw. 236 zur Anwendung, die jeweils vier Flügel oder Arme 22a bzw. 226 aufweisen. Diese gehen an ihrem Vorderrand in die eigentlichen Schaber 21a und 216 über. Die Schaberträger sind beim gezeigten Ausführungsbeispiel viereckige Nabenscheiben, die axial verschiebbar auf der Antriebswelle 20 sitzen und auf dieser mittels Feder 24 und Keilnut 25 gesichert sind. Die an der Decke einer jeden Kammer 8 entlangstreifenden Schaber sind mit 21a, die dazugehörigen Flügel mit 22a und die Nabenscheiben mit 23a bezeichnet. Dagegen tragen die auf dem Boden der Kammer 8 entlangstreifenden Schaber die Bezeichnungen 216, 22b und 23b. Wie aus Fig.9 und 10 ersichtlich, sind die in den Nasenscheiben 23a vorgesehenen Keilnuten 25 um 45° versetzt gegenüber den Keilnuten 23 der Nabenscheiben 23b. Dies bewirkt, daß die Flügel 22a gegenüber den Flügeln 226 des benachbarten Schaberträgers ebenfalls urn 45° versetzt sind. Durch diese Versetzung ergibt sich ein genügend großer Freiraum über jeden Schaber, der es der Masse gestattet, über den Schaber hinwegzutreten.

Das dichte Anliegen der Schaber an den Kühlflächen wird durch über die Achse 20 hinweggeführte Tellerfedern 26 erreicht, die die beiden in einem Masseraum 8 arbeitenden Schaberträger 23a und 23ö axial auseinanderpressen. Die oberste Etage 6 bildet zugleich den Boden der Kammer 18. Hier arbeitet natürlich nur ein einziger Schaberträger 236. Über diesem sitzt auf der Achse 20 unter Zwischenschaltung einer Tellerfeder 26 eine Buchse 27, ebenfalls durch die Keilverbindung gesichert Auf dieser sitzen an radial nach außen reichenden Armen 28 Schaber 29 od. dgl., die an den inneren Umfang der Wand 15 entlangstreichen und die zugleich die Aufgabe haben, die in die Kammer 18 eintretende Masse fortgesetzt durcheinanderzurühren und zu vermischen.

Die Homogenisier- und Verweilzeitstufe, die durch die Kammer 18 verkörpert ist, ist ausgelegt für eine Massedurchlaufzeit von etwa zwei Minuten und sorgt für eine intensive Duirchmischung der vorkristallisierten Masse bei geringer Temperaturerhöhung. Dabei werden Temperaturunterschiede in der Masse ausgeglichen und eine homogene Verteilung der Kristalle in der Masse erreicht. Andererseits haben die niedrigschmelzenden Kristalle Zeit und Gelegenheit zum Ausschmelzen und Umwandeln in höherschmelzende Kristallformen.

Durch die Verwendung mehrerer Kühlstufen und einer darüber angeordneten Homogenisier- und Verweilstufe läßt sich in Verbindung mit dem Kühl- und Wärmsystem ein spezifischer Temperaturverlauf der Masse beim Durchgang durch die Maschine ermöglichen. So kann beispielsweise die Anlage so gesteuert werden, daß eine starke Kühlung in einem Bereich, in welchem sich noch keine Kristalle bilden und eine schonende Weiterkühlung bzw. Verweilung im Bereich der Kristallbildung erfolgt.

Insgesamt ergibt die große Kühlfläche eine große Leistungsreserve bei schonender Kühlung. Die Nennleistung der Maschine wird mit Kühlwasser mit einer Temperatur von 16°C erreicht. Die dadurch bedingte hohe Kühlflächentemperatur ist eine Gewähr für einen großen Anteil an hochschmelzenden stabilen Kristallen, infolge des häufigen Abstreifens der Kühlflächen und der intensiven Durchmischung der abgestreiften Masse können sich an den Kühlflächen nur kleinste, also Mikrokristalle, bilden. Durch die gleichzeitige und nachfolgende intensive Durchmischung liegen in der vorkr'stallisierten Masse dann viele Mikrokristalle als Impfkristalle in homogener Verteilung vor.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Temperiermaschine für kakaobutterhaltige und ähnliche fetthaltigen Massen, insbesondere Schokolademasse, mit mehreren, einen Zylinder bildenden, übereinander angeordneten und an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossenen Kühletagen mit gekühlter Decken- und Bodenfläche und einer, die Masse durch alle Etagen hindurchdrückenden Pumpe, wobei in jeder Etage um die Zylinderachse umlaufende Schaber vorgesehen sind, die die Masse laufend von den Kühlflächen entfernen, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Etage (6) zwei durch eine Feder (26) axial auseinandergedrückte Schaberträger (23a, 23b) mit an Decke und Boden entlangstreichenden Schabern (21a, 2\b) vorgesehen sind.

2. Temperiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaberträger (23a, 23b) von einer auf der Antriebsachse (20) sitzenden Nabe ausgehende Arme (22a, 22b) aufweisen, die die Schaber (21a, 2ib) tragen oder als solche ausgebildet sind.

3. Temperiermaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaberträger (23a, 23b) mit ihrer Nabe axial verschiebbar auf der Antriebsachse (20) geführt sind und die Feder z. B. als Tellerfeder (26) zwischen die Naben der beiden, in einer Etage arbeitenden Schaberträger (23a, 23b) eingesetzt ist.

4. Temperiermaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Etage (6) arbeitenden Schaberträger (23a, 23b) mit ihren, die Schaber (21a, 21 ty tragenden Armen (22a, 22b)\n der Umlaufrichtung gegeneinander versetzt sind.