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Vibrationsvorrichtung zum kontinuierlichen
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Entfernen von Lufteinschlüssen aus Schokolademassen Die Erfindung
betrifft eine Vibrationsvorrichtung zum kontinuierlichen Entfernen von Lufteinschlüssen
aus in Formmulden gegossenen Schokolademassen, wobei jede Form eine ebene Deckplatte
mit den einseitig bzw. nach unten ausgewölbten Formmulden aufweist.
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Bei einer bekannten Anlage zur Herstellung von verpackten Formkörpern,
insbesondere Süßwaren, ist es bekannt, im Anschluß an die Gieß- bzw. Füllstationen
Vibrierstationen vorzusehen, wobei die Formen nach dem Füllen über einige Vibrationsschienen
laufen, die die Schokolade masse gleichmäßig in den Formmulden verteilen und zugleich
etwaige Lufteinschlüsse aus der Masse entfernen. Bei Schalenkörperteilen kann auf
diese Weise die gewünschte Wandstärke und
Verdichtung erreicht werden.
Derartige Vibrierschienen werden mit einer relativ niedrigen Frequenz von etwa 1
kHz betrieben.
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Weiterhin sind Vorrichtungen zum Loslösen von Schokoladeartikeln von
den Wänden der Formmulden bekannt, wobei die Formen mit nach oben offenen und durch
eine Platte abgedeckten Formmulden durch eine Klopfvorrichtung bewegt werden, die
einen Vibrationshammer trägt, der auf die Form einwirkt und auf diese Weise die
Schokoladeformkörper von den Wandungen der Formmulden löst. Abgesehen von der Lärmbelästigung
sind die Formen einer hohen mechanischen Belastung ausgesetzt, die bereits nach
kurzem Gebrauch zu Rissen an den Formen führt, die dann ersetzt werden müssen. Im
übrigen werden in dieser bekannten Vorrichtung nur fertiggeformte, also bereits
gekühlte und verfestigte Schokoladeartikel behandelt.
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Etwaige Lufteinschlüsse können und sollen nicht beseitigt werden.
Im übrigen ist nur ein intermittierender Betrieb möglich, da die Formen im Bereich
des Vibrationshammers angehalten werden müssen.
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Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vibrationsvorrichtung
zum Entfernen von Lufteinschlüssen aus Schokolademassen zu schaffen, die schneller
und geräuscharmer arbeitet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei der eingangs näher erläuterten
Vibrationsvorrichtung erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Formen mit einem in
der gleichen Richtung wie die Formmulden weisenden, umlaufenden Formenrahmen aus
Längs- und Querwänden versehen sind, in dessen Längswänden unmittelbar unter der
Deckplatte Durchbrechungen ausgebildet sind, in einer Wanne Flüssigkeit mit einer
einstellbaren Pegelhöhe vorgesehen und in
Ultraschall-Schwingungen
versetzt ist, an beiden Enden der Wanne Schleusen zum Zu- und Abführen der Formen
und im Bereich der Wanne Führungen für die Formen angeordnet sind und die Pegelhöhe
der Flüssigkeit derart einstellbar ist, daß innerhalb der Wanne der von dem umlaufenden
Formenrahmen umschlossene Hohlraum der Formen bis an die Unterseite der Deckplatte
mit Flüssigkeit gefüllt ist.
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Die Vibrationsvorrichtung hat den Vorteil, daß sie wesentlich geräuscharmer
arbeitet, als die bekannten Klopftische, die eine starke Geräuschbelästigung des
an den Anlagen beschäftigten Personals darstellen. Es erübrigt sich auch, eine geräuschdämmende
Einkapselung vorzusehen, die bei den bekannten Anlagen einen ziemlichen konstruktiven
und materialmäßigen Aufwand erfordert, ohne eine voll befriedigende Lösung darzustellen.
Durch die erfíndungsgemäße Vibrationsvorrichtung wird durch die Ultraschall-Einwirkung
geräuscharmer und schneller gearbeitet, so daß die Länge des Klopftisches reduziert
ist. Hinzu kommt, daß die Formen bei jedem Rundlauf auf ihrer Unterseite gereinigt
werden, so daß sich in den nachgeschalteten Kühlkanälen ein entsprechend verbesserter
Wärmeübergang ergibt, der bei den bekannten Anlagen durch an den Formunterseiten
haftende Schokolade reduziert wird. Die Ultraschall-Schwingungen von mindestens
20 kHz werden durch die Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, auf die Längs- und Querwände
sowie Längs- und Querstege und unmittelbar auf die Unterseiten der Formmulden bzw.
der Deckplatte übertragen. Die Durchbrechungen in den Längswänden und Längsstegen
unmittelbar unterhalb der Deckplatte verhindern, daß sich Lufteinschlüsse unterhalb
der Deckplatte bilden können, die die Schwingungen reflektieren bzw. dämpfen würden,
ohne
daß sie auf die Formmusuen übertragen werden. Vielmehr wird die Flüssigkeit bis
unmittelbar unter die Deckplatte gleichsam angehoben und umschließt gleichmäßig
die Formmulden, Durch die unmittelbare Beaufschlagung der Formmulden mit den Schwingungen
wird die frisch temperierte, noch fließfähige Schokolademasse in Schwingungen versetzt,
die jegliche Lufteinschlüsse aus der Schokolademasse nach oben austreiben. Durch
die intensive Behandlung findet so eine vollständige Entgasung der Schokolademasse
statt, die gleichzeitig die Konturen der Formmulden gleichmäßig ausfüllt, so daß
ein porenfreier Schokoladekörper entsteht. Durch die kontinuierliche Behandlung
und ein Temperieren der Flüssigkeit wird eine ungleichmäßige Verfestigung der Schokolademasse
verhindert. Zum Regulieren der Temperatur der Flüssigkeit, zur Einstellung der Pegelhöhe
der Flüssigkeit, zur Steuerung der Vorschubgeschwindigkeit der Formen, zur Steuerung
des Flüssigkeitsumlaufs und zur Steuerung der Ultraschall-Schwingungsbeaufschlagung
ist eine zentrale Steuert bzw. Regeleinheit vorgesehen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben,
das anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird. Es zeigt: Fig. 1
eine Form in Draufsicht, Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1, Fig.
3 die Vibrationsvorrichtung - teilweise schematisiert -in Seitenansicht und Fig.
4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 3.
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Zur Aufnahme der Schokolademasse sind zahlreiche Formmulden 10 in
einer allgemein mit 11 bezeichneten Form vorgesehen. Die Form 11 hat eine ebene
Deckplatte 12 zur Aufnahme der Formmulden 10, die allseitig geschlossen sind/und
nur im Bereich der Deckplatte eine ebene Öffnung haben. Die Form 11 hat unterhalb
der Deckplatte 12 einen allseitig umlaufenden Formenrahmen, der aus zwei Längswänden
13 und zwei Querwänden 14 gebildet ist. Zwischen den Längswänden 13 bzw. den Querwänden
14 ind deweils gegebenen@alls parallel zu diesen Längsstege 15 ew./tTuerstege 1o
angeordnet. Die Längswände 13 und die Längsstege 15 erstrecken sich in der Vorschubrichtung
der Formen 11.
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In den Längswänden 13 und den Längsstegen 15 sind unmittelbar unterhalb
der Deckplatte 12 Durchbrechungen 17 angeordnet , die als Entlüftungslöcher ausgebildet
sind und durch die Luft und gegebenenfalls überschüssige Flüssigkeit entweichen
können.Die Querwände 14 und die
Querstege 16 sind durchgehend bzw.
strömungsmitteldicht ausgebildet.
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Die Formen 11 durchlaufen im Anschluß an die Füllstation mit der noch
flüssigen Schokolademasse die Vibrationsvorrichtung gemäß Fig. 3 und 4 in Pfeilrichtung.
Die Vibrationsvorrichtung umfaßt einen Sammeltank 21 für Wasser, das mittels einer
Pumpe 22 durch eine Leitung 23 über einen Temperaturfühler 24 zu einem Behälter
25 gepumpt wird. Die Pegelhöhe des Wassers innerhalb des Behälters 25 wird durch
ein überlaufrohr 26 bzw. einen Rücklauf konstant gehalten, indem überschüssiges
Wasser über den Rücklauf 26 in den Sammeltank 21 zurückfließt.
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Von dem vorzugsweise als Hochbehälter angeordneten Behälter 25 führt
eine Vorlaufleitung 27 mit einem Regulierventil 30 zu einem Verteiler 28 im Bereich
einer Zuführschleuse 18 einer Wanne 20, die in der Vorschubrichtung an dem anderen
Ende eine Abführschleuse 19 aufweist. Die Wanne 20 der Vibratonsvorrichtung ist
rechteckig und - wie aus Fig. 4 ersichtlich - etwas breiter als die Formen 11. Die
Wanne 20 ist nach oben offen und ist in einer Pegelhöhe mit Wasser gefüllt, die
etwa der doppelten Höhe einer Form 11 entspricht. Die Pegelhöhe ist durch das Regulierventil
30 einstellbar.
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An dem Boden der Wanne 20 ist ein Ultraschall-Schwinger 29 befestigt,
der über eine schematisch dargestellte abgesicherte Hochfrequenzleitung mit einem
Ultraschall-Schwingungsgenerator 31 verbunden ist.
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In der Vorschubrichtung erstrecken sich durch die gesamte Vibrationsvorrichtung,
d.h. durch die Zuführschleuse 18, die Wanne 20 und die Abführschleuse 19 hindurch
zwei Winkelprofilschienen 32, die die Formen 11 seitlich im Bereich der Längswände
13 abstützen. Die Winkelprofilschienen 32 sind an dem Rahmen der Vorrichtung befestigt,
der nicht dargestellt ist.
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Im Bereich der Zuführschleuse 18 und der Abführschleuse 19 ist jeweils
eine Bodeflplatte 33 vorgesehen, die aus einem elastisch nachgiebigen, feuchtigkeitsundurchlässigen
Material besteht. Dieses ist zweckmäßigerweise ein Kunststoff, insbesondere Elastomer.
Die Grundfläche der Bodenplatten 33 ist etwas größer als die einer einzelnen Form
11, so daß der Innenraum der Wanne 20 im Bereich der Zuführschleuse 18 und der Abführschleuse
19 durch die Form 11 vollständig abschließbar ist. Zu diesem Zweck sind dort auch
im Bereich der Längswände 13 Dichtungen vorgesehen, die abdichtend an beiden Längswänden
13 anliegen und aus einem einheitlichen Dichtungsblock oder mehreren hintereinander
angeordneten Dichtungslippen bestehen können. Diese sind ebenfalls aus einem elastomeren
Kunststoff, wie Kautschuk, hergestellt.
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Beim Zu- und Abfifren wirken die durchgehenden Querwände 14 und Querstege
16 als Schotten, die verhindern, daß das Wasser aus der Wanne 20 austritt. Trotzdem
befindet sich in Vorschubrichtung vor der Bodenplatte 33 der Zuführschleuse 18 ein
Sammelbehälter 38 für heraustretendes Wasser, das überein Rohrstück in den Rücklauf
26 geleitet wird und so wieder in den Sammeltank 21 gelangt. Ein entsprechender
Sammelbehälter 39 ist in Vorschubrichtung hinter der Abführschleuse 19 vorgesehen,
der über eine Leitung 40 mit dem Sammeltank 21 verbunden ist. In Vorschubrichtung
betrachtet, ist vor der Bodenplatte 33 in der Abführschleuse 19 an der Wanne 20
ein Ablauf 34 vorgesehen, der über einen Schlauch 35 mit dem Sammelbehälter 39 verbunden
ist.
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Der Schlauch 35 ist in seinem Verlauf höhenverstellbar, wodurch die
erforder1 iche exakte Pegelhöhe des Wassers in der Wanne regelbar ist. Innerhalb
des Sammelbehälters 39 befindet sich eine Bürstenwalze 36, die derart ausgebildet
und angeordnet ist, daß ihre Borsten von unten in
die Formenrahmen
eingreifen und dort die Unterseite der Deckplatte 12 entgegen der Vorschubrichtung
der Formen 11 bestreichen. Auf diese Weise werden an der Unterseite der Form, insbesondere
den Formmulden 10, den Längs- und Querwänden 13 und 14 sowie den Längs- und Querstegen
15 und 16, haftende Wassertropfen entfernt.
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Innerhalb des Sammelbehälters 39 ist ferner ein geneigt angeordnetes
Prallbleich 37 vorgesehen.
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An die Abführschleuse 19 und den Sammelbehälter 39 schließt sich in
Vorschubrichtung eine nicht dargestellte Trockenstation an, in der die Formenunterseite
durch Luftstrahlen und Absaugdüsen vollständig getrocknet wird.
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Der Sammeltank 21 ist zweckmäßigerweise mit einem Überlauf 41 versehen,
der eine konstante Pegelhöhe innerhalb des Sammeltanks aufrechterhält.
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Außerdem befindet sich innerhalb des Sammeltanks 21 eine Heizpatrone
42 mit einem Regler 439 der auf eine Wassertemperatur zwischen 28 und 300 e voreingestellt
ist und über den Temperaturfühler 24 das Wasser auf einer dem vorgegebenen Sollwert
entsprechenden Temperatur hältO Dem Wasser ist zweckmäßigerweise ein Benetzungs
bzw0 Spülmittel zugesetzt, das stets eine gleichmäßige Benetzung der Formenunterseiten
gewährleistete Außerdem ist an den tiefsten Funkt des Sammeltanks 21 eine Entleerungsleitung
44 angeschlossenS die es gestartet, die gesamte Vibrationsvorrichtui zu einem leeren.
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Innerhalb des Sarmeltanks 21 kann ein schräg angeordnetes Sieb 45
vorgesehen sein, wobei die Rückläuft 26 und 40 oberhalb des Siebes 45 in den Saameltank
21 münden. Eine weitere, ebenfalls in den Sammeltank 21 mündende Entleerungsleitung
46 ist an die Vorlaufleitung 27 angeschlossen und ermöglicht es, nach Öffnen eines
Ventils 47 die Vorlaufleitung 27 und den Verteiler 28 im Bereich der Zuführschleuse
18 zu entleeren. Es ist so die Möglichkeit gegeben, mit relativ einfachen Mitteln
und schnell die gesamte Vibrationsvorrichtung zu entleeren, was erforderlichenfalls
bei jedem Betriebs schluß erfolgen kann.
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Der Vorschub der Formen 11 erfolgt zweckmäßigerweise kontinuierlich,
indem die Formen von der Füllstation her durch die Vibrationsvorrichtung geschoben
werden, wobei sich zwischen den Formen 11 - erltgtegen der Darstellung in. der Zeichnung
- kein Abstand befindet. Es besteht auch die Möglichkeit, durch endlose Bänder oder
Ketten mit zwischen die Formen 11 ragenden Fingern die Formen auf den Winkelprofilschienen
32 durch die Vibrationsvorrichtung zu bewegen. Diese Bewegung kann auch intermittierend
gesteuert werden0 In jedem Fall wird im Bereich der Zuführschleuse 18 die Formenunterseite
sehr schnell und vollständig mit Wasser gefüllt, dessen Pegelhöhe innerhalb der
Wanne 20 derart eingestellt ist, daß kein Wasser an die freie Oberfläche der Deckplatte
12 und damit in die offenen Formmulden 10 gelangt. Durch die intensive Ultraschalbehandlung
treten etwaige Lufteinschlüsse aus der noch flüssigen Schokolademasse aus, während
gleichzeitig die Unterseiten der Formen11 gereinigt werden. Aufgrund der Reinigung
und anschließenden Trocknung wird beim Kühlen der Wärmeübergang verbessert, so daß
die Kühlwirkung schneller und intensiver sowie insbesondere gleichmäßiger die in
den Formmulden 11 befindliche Schokoladenmasse erreicht.
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Die Vibrationsvorrichtung kann nicht nur zum Entlüften von mit Schokolademasse
gefüllten Formmulden und Ausfüllen ihrer Konturen verwendet werden, sondern auch
zum Einfüllen von flüssigen, zähflüssigen, pulvrigen oder pastösen Massen in Dosen,
Gläser, Formen, Kannen od. dgl.
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