DE3130968C2 - - Google Patents
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- A23G3/00—Sweetmeats; Confectionery; Marzipan; Coated or filled products
- A23G3/02—Apparatus specially adapted for manufacture or treatment of sweetmeats or confectionery; Accessories therefor
- A23G3/0205—Manufacture or treatment of liquids, pastes, creams, granules, shred or powder
- A23G3/0215—Mixing, kneading apparatus
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen
Herstellung von belüfteten Zuckermassen, wie Kaubonbonmassen
od. dgl., und schließt auch eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens ein.
Derartige Zuckermassen bestehen im wesentlichen aus Saccharose
und Stärkesirup verschiedener Herstellungsart und verschie
denen Ingredienzen. Im geringeren Maß können auch Eiweißstoffe
enthalten sein. Zur Verarbeitung derartiger Zuckermassen zu
Kaubonbon od. dgl. wird ein Gasanteil, üblicherweise Luft, in
die Zuckermassen eingearbeitet. Hierfür stehen entsprechend
dem Stand der Technik zwei verschiedene Möglichkeiten zur Ver
fügung, nämlich das Ziehen der Zuckermasse einerseits und das
Druckschlagen der Zuckermasse andererseits.
Beim Ziehen der Zuckermasse wird die Gesamtmasse, nachdem sie
auf den gewünschten Trockensubstanzgehalt konzentriert wurde,
so weit abgekühlt, bis sie zähplastisch ist. In diesem Zustand
wird sie einer Zuckerziehmaschine zugeführt, welche mit Hilfe
mehrerer stabiler Metallarme die Masse immer wieder zusammen
schlägt und auseinanderzieht. Dabei wird ein gewisser Anteil
Luft in feiner laminarer Form eingearbeitet, wodurch sich das
spezifische Gewicht der Masse verringert. Durch die Einar
beitung der Luft und das Ziehen der Masse erhält diese ein
glänzendes Aussehen. Dieses Verfahren kann sowohl satzweise
als auch kontinuierlich durchgeführt werden. Die belüfteten
gezogenen Zuckermassen werden anschließend zum Endprodukt
geformt und verpackt. Die satzweise Herstellung von Zucker
massen beim Ziehverfahren erfordert einen verhältnismäßig
großen Aufwand an körperlicher und manueller Arbeit durch
das Bedienungspersonal. Beim kontinuierlichen Ziehen kommt
es vor allem zu ungleichmäßigen Ziehzeiten aufgrund unkon
trolliert abfallender gezogener Masseteilchen und damit
letzten Endes zu Produktinhomogenitäten. Sowohl der satz
weise durchgeführte Ziehvorgang als auch das kontinuierliche
Ziehen haben als unhygienisch zu gelten, weil hierbei Umge
bungsluft in die Zuckermassen eingearbeitet wird, die nicht
immer keim- und verunreinigungsfrei ist.
Beim Verfahren zur Lufteinbringung in die Zuckermassen durch
Druckschlagen (DE-AS 25 12 423) wird die Masse satzweise oder auch kontinuier
lich in einem fließfähigen Zustand sowohl im Ein- als auch
im Mehrkomponentenverfahren unter Druck mit sauberer Luft
oder einem geeigneten anderen Gas in sogenannten Druckschlag
maschinen durch geeignete Mischwerkzeuge angereichert. Ins
besondere die kontinuierlich arbeitenden Druckschlagmaschinen
lassen eine weitgehend rationelle und kostengünstige Ferti
gung zu. Im Mehrkomponentenverfahren werden die einzelnen
Komponenten wie Aufschlagmittel, Luft oder Gas, Zucker- und
Glucosemassen, Ingredienzen wie Fett, Aromen und feinkristal
line Massen zudosiert, wodurch eine weitgehend rationelle
Massenherstellung ermöglicht wird. Besonders hervorzuheben
ist die beim Druckschlagverfahren ermöglichte Einhaltung hy
gienischer Bedingungen, weil keine Umgebungsluft eingearbei
tet wird, sondern reine Luft, d. h. gegebenenfalls gereinigte
und entkeimte Luft, bzw. ein Reingas. Ein Nachteil der be
kannten Druckschlagverfahren besteht allerdings darin, daß
die Lutftverteilung in der Zuckermasse nicht so fein laminar
erzielbar ist, wie beim Ziehverfahren.
Bei dem Verfahren nach der US-PS 26 70 937 wird die
Zuckermasse zunächst einer Schlagbeanspruchung
bei hoher Geschwindigkeit der Schlagorgane unterzogen.
Anschließend wird die geschlagene Masse homogenisiert,
und zwar bei niedriger Geschwindigkeit der Mischwerkzeuge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckschlag
verfahren und eine zur Durchführung des Verfahrens be
sonders geeignete Vorrichtung bereitzustellen, das bzw. die
die Herstellung druckgeschlagener und gezogener Zuckermassen
ermöglicht, in denen die Luft- bzw. Gasverteilung in feiner
laminarer Form den Ergebnissen des Ziehverfahrens entsprechend
vorliegt.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur kontinuierlichen
Herstellung von belüfteten Zuckermassen, wie Kaubonbonmassen
od. dgl., bei welchem die fließfähige Ausgangsmasse unter
Luftzufuhr und unter Druck bei ihrem Durchgang durch eine ge
schlossene Misch- und Schlagzone einer intensiven Scherwirkung
ausgesetzt wird, dadurch gelöst, daß die aus der Misch- und
Schlagzone austretende Masse unter Druck durch einen zwischen
relativ zueinander bewegten Wandflächen gebildeten Spaltraum
geführt und darin durch die von den Wandflächen hervorgerufene
Schleppströmung einer Ziehbehandlung unterworfen wird.
Durch die Kombination des Druckschlages mit einem nachfol
genden Zieh- bzw. Laminiervorgang werden die Zuckermassen kon
tinuierlich und hygienisch belüftet und gezogen, wobei während
des Ziehvorganges die Wirkung der Schleppströmung im Spaltraum
ausgenutzt wird. Die Zieh- bzw. Laminierwirkung der Schlepp
strömung ergibt sich durch die unterschiedliche Größe der Ge
schwindigkeitsvektoren der laminaren Strömung im Spaltraum. Wird
eine der beiden den Spaltraum begrenzenden Wandflächen stationär
gehalten und die andere Wandfläche bewegt, was bei Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt wird, so ergeben
sich die größten Geschwindigkeitsvektoren der Strömung in der
Nähe der bewegten Wandfläche und die geringsten gegen Null
gehenden Geschwindigkeitsvektoren in der Nähe der stationären
Wandfläche. Der Gradient der Geschwindigkeitsvektoren und
damit die Wirksamkeit des Ziehvorganges wächst mit zunehmen
der Bewegungsgeschwindigkeit der bewegten Wandfläche, bzw.
mit zunehmender Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Wand
flächen. Der Schleppströmung ist noch eine Druckströmung über
lagert, die von der Größe des Vordrucks in der der Misch-
und Schlagzone zugeführten Ausgangsmasse abhängig ist. Wird
die Misch- und Schlagzone unter einem verhältnismäßig hohen
Druck von etwa 8 bis 10 bar betrieben, so kommt es zu einer
ausgeprägten der Schleppströmung überlagerten Druckströmung,
wodurch das Laminieren bzw. Ziehen zusätzlich gefördert wird.
Eine weitere Erhöhung der Wirksamkeit der Ziehbehandlung im
Spaltraum wird erreicht, wenn die gemischte und druckgeschla
gene Masse vor der Ziehbehandlung zur Erhöhung ihrer Zähig
keit gekühlt wird. Dadurch werden die Geschwindigkeitsvektoren
in den der bewegten Wandfläche benachbarten Stromfäden größer,
d. h. die Ziehmitnahme der Zuckermassen durch die bewegten Wand
flächen wird verbessert. Alternativ oder zusätzlich kann das
Verfahren so geführt werden, daß die gemischte und druckge
schlagene Masse während der Ziehbehandlung gekühlt wird. Auch
hierdurch wird eine erhöhte Wirksamkeit des Ziehvorganges er
reicht.
Obwohl im allgemeinen der Vordruck der der Misch- und Schlag
zone zugeführten Ausgangsmasse und der sonstigen Komponenten
ausreichend ist, um die Masse sowohl durch die Misch- und
Schlagzone, ggf. auch durch die nachgeschaltete Temperier
zone und schließlich auch durch die Zieh- bzw. Laminierzone
hindurchzufördern, kann es zweckmäßig sein, wenn die Masse
während der Ziehbehandlung im Spaltraum eine zusätzliche
Förderung erfährt.
Die der Druckschlagbehandlung nachgeschaltete Ziehbe
handlung erlaubt vorteilhaft auch die Einleitung zusätz
lichen Belüftungsgases und/oder weiterer Ingredienzen
während des Durchgangs der Masse durch den Spaltraum.
Die aus dem Spaltraum austretende gezogene Zuckermasse
liegt in Strangform vor und kann mit Vorteil unmittelbar
geschnitten, geformt und gewickelt werden. Die zusätzliche
Anwendung eines Extruders für diesen Zweck ist daher beim
erfindungsgemäßen Verfahren überflüssig.
Eine für die Durchführung des Verfahrens besonders geeignete
Vorrichtung umfaßt eine Misch- und Schlagvorrichtung mit ei
nem Rotor und einem Stator, die mit ineinandergreifenden
Misch- und Schlagwerkzeugen ausgerüstet und in einem ge
schlossenen Gehäuse angeordnet sind, welches mit Zuleitungen
für die Zuckermasse, die ihr zuzusetzenden Komponenten und
das Belüftungsgas sowie einer Ableitung für die belüftete
Zuckermasse versehen ist, und ist dadurch gekennzeichnet,
daß mit der Ableitungsseite des Gehäuses der Misch- und Schlag
vorrichtung eine Ziehvorrichtung verbunden ist, die ebenfalls
aus einem Rotor und einem Stator besteht, die zwischen sich
einen Spaltraum einschließen.
Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Merkmale der Vorrichtung
ergeben sich aus den Unteransprüchen 8 bis 22.
Die Erfindung wird nunmehr anhand der Ausführungs
beispiele der Vorrichtung darstellenden zum Teil schema
tisierten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 einen Längsschntt durch eine Misch- und
Schlagvorrichtung, bei welchem oberhalb und
unterhalb der Vorrichtungsmittelachse unter
schiedliche Ausführungsformen bezüglich der
Ziehvorrichtung vorgesehen sind,
Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine
andere Ausführungsform der Vorrichtung,
Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt durch eine
weitere Ausführungsform der Vorrichtung und
Fig. 4 ein Strömungsbild zur Veranschaulichung der
Strömungsvorgänge im Spaltraum.
Zur Erläuterung einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung
wird zunächst auf die oberhalb der Vorrichtungsmittelachse
befindliche zeichnerische Darstellung der Fig. 1 Bezug ge
nommen. Wie daraus hervorgeht sind eine allgemein mit der Be
zugszahl 1 bezeichnete Misch- und Schlagvorrichtung und eine
allgemein mit der Bezugszahl 2 bezeichnete Ziehvorrichtung un
mittelbar miteinander verbunden. Die Misch- und Schlagvor
richtung ist im wesentlichen von bekannter Konstruktion und
umfaßt einen Stator 3 und einen Rotor 4. Der Stator 3 bildet
das Gehäuse der Misch- und Schlagvorrichtung 1 und ist aus
einem Zylindermantel 5 und Stirnwänden 6 und 7 zusammengesetzt.
Die Stirnwände 6, 7 stehen flanschartig über den Außenumfang
des Zylindermantels 5 vor und sind über am Umfang des Zylinder
mantels 5 verteilt angeordnete Zugbolzen 8 unter dichter und
zentrierter Einspannung des Zylindermantels 5 lösbar mitein
ander verbunden.
Die Stirnwand 6 besitzt im wesentlichen die Form einer
Kreisringscheibe mit einem an den inneren Scheibendurch
messer angesetzten Zylinderrohr 9, das an seinem freien
Ende mittels eines daran angebrachten Flansches 10 mit ei
nem Antriebsmotor 11 verbunden ist. Der Zylindermantel 5
des Stators 3, das Zylinderrohr 9 und der Antriebsmotor 11
sind konzentrisch zueinander angeordnet und werden von einer
mit dem Antriebsmotor 11 in Antriebsverbindung stehenden,
ebenfalls konzentrisch angeordneten und drehbar gelagerten
Hohlwelle 12 durchsetzt.
Der konzentrisch an der Hohlwelle12 unverschiebbar und
drehfest angebrachte Rotor 4 ist aus einer Zylinderwand 13 und
zwei Abschlußwänden 14 und 15 zu einem einstückigen Hohlge
bilde zusammengesetzt, das an den in den Abschlußwänden 14,
15 befindlichen Durchgangsbohrungen für die Hohlwelle 12 mit
der Hohlwelle in dichter Verbindung steht. Die Stirnwand 6
und die Abschlußwand 14 sind planparallel und mit Abstand zu
einander angeordnet. Ein entsprechender Abstand befindet sich
zwischen der Innenfläche des Zylindermantels 5 und der Außen
fläche der Zylinderwand 13. Durch diese Abstände wird im
wesentlichen der Arbeitsraum der Misch- und Schlagvorrichtung
definiert. In diesem Arbeitsraum befinden sich die Misch-
und Schlagwerkzeuge 16, die als Stift- oder Schaufelreihen
bzw. -kränze alternierend am Stator 3 und am Rotor 4 be
festigt sind. Weitere Misch- und Schlagwerkzeuge 16 befinden
sich in dem von dem Zylinderrohr 9 und der Hohlwelle 12 be
grenzten Ringraum 17 und sind auch hier alternierend am Zy
linderrohr 9 und an der Hohlwelle 12 befestigt.
In den Ringraum 17 bzw. in den Arbeitsraum zwischen Stator 3
und Rotor 4 münden Zuleitungen 18 bis 23 für die einzelnen
Komponenten der in der Vorrichtung zu behandelnden Zucker
masse ein. An die Zuleitungen 18 und 19 sind Zufuhrleitungen
24 bzw. 25 für das Belüftungsgas angeschlossen.
Die produktführenden Wände der Misch- und Schlagvorrichtung
sind im wesentlichen mit Heiz- bzw. Kühlmänteln zur Tempe
rierung der Zuckermasse ausgerüstet. Auf der Statorseite be
sitzt der Zylindermantel 5 einen entsprechenden Mantel 26,
die Stirnwand 6 einen Mantel 27 und die Stirnwand 7 einen
Mantel 28. An die Mäntel 26 bis 28 sind jeweils Zuleitungs
stutzen 29 und Ableitungsstutzen 30 für das Wärmetauschmedium
angeschlossen.
Auf der Rotorseite befindet sich innerhalb des Hohlraums des
Rotors 4 ein gegenüber der Hohlwelle 12 abgedichteter rotations
symmetrischer Wärmetauschbehälter 13, dem über ein konzentrisch
durch die Hohlwelle 12 geführtes Zuleitungsrohr 32 Wärmetausch
mittel zugeführt werden kann, welches aus dem inneren Ende
des Zuleitungsrohres 32 austritt, in der am Ende bei 33 ver
schlossenen Hohlwelle 12 zurückfließt, eine erste Durchtritts
öffnung 34 in der Hohlwelle 12 durchströmt, den Wärmetausch
behälter 31 durchfließt, aus diesem über eine zweite Durch
trittsöffnung 35 wieder in den Ringraum zwischen Hohlwelle 12
und Zuleitungsrohr 32 eintritt und die Hohlwelle 12 schließ
lich am äußeren Ende wieder verläßt. Die Durchtrittsöffnungen
34 und 35 sind gegeneinander durch eine Ringdichtung 36 ab
gedichtet. Die Fließrichtungen des Wärmetauschmittels sind
durch Pfeile angegeben. Wie ersichtlich ist, strömt das Wärme
tauschmittel im Gegenstrom zur resultierenden Fließrichtung
der Zuckermasse.
An der Ableitungsseite des das Vorrichtungsgehäuse bildenden
Stators 3 ist koaxial damit die Ziehvorrichtung 2 angeordnet,
auf deren Ausbildung unter Hinweis auf die in Rede stehende
Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 1 nunmehr Bezug
genommen wird. Die Stirnwand 7 ist an den Zylindermantel 5
anschließend zur Bildung des Stators 37 der Ziehvorrichtung
kegelstumpfartig geformt. Eine entsprechende Formgebung liegt
an der Abschlußwand 15 des Rotors 4 vor, die zugleich den
Rotor der Ziehvorrichtung 2 bildet. Dieser Rotor und der
Stator 37 begrenzen einen hohlkegelstumpfförmigen Spaltraum
38 der eine gleichbleibende Spaltbreite S aufweist. An diesen
von Kegelstumpfumfangsflächen begrenzten Spaltraum 38 schließt
sich ein hohlzylinderförmiger Spaltraum 39 an, der ebenfalls
eine gleichbleibende Spaltbreite S′ aufweist. Der Spaltraum
39 wird von Zylinderumfangsflächen begrenzt, von denen die
eine an einem Austrittsrohr 40 vorgesehen ist, das sich an
den Stator 37 anschließt, und von denen die andere von der
Außenumfangsfläche der Hohlwelle 12 gebildet wird. Bedingt
durch die hohlkegelstumpfförmige Gestalt des Spaltraumes 38
nimmt dessen Strömungsquerschnitt in Richtung auf das Austritts
rohr 40 zu stetig ab, während der Strömungsquerschnitt im
Spaltraum 39 bis zum Ende der Hohlwelle 12 gleichbleibend ist.
Dadurch nimmt die mittlere Strömungsgeschwindigkeit im Spalt
raum 38 in Richtung auf den Spaltraum 39 ständig zu, während
sie im Spaltraum 39 gleichbleibt. Wie aus der Zeichnung er
sichtlich ist, sind die die Spalträume 38 und 39 begrenzenden
Wandflächen durch die weiter vorn erläuterten Einrichtungen
temperierbar.
Zur Durchführung des Verfahrens wird die beschriebene Vor
richtung wie folgt betrieben. Über die Zuleitungen 18 und 19
wird beispielsweise ein Aufschlagmitel der Misch- und Schlag
vorrichtung 1 zugeführt, während gleichzeitig über die Zu
fuhrleitungen 24 und 25 das Belüftungsgas, beispielsweise
gereinigte und entölte sowie ggf. entkeimte Luft zugeführt
wird. Der Aufschlag- und Mischvorgang beginnt bereits an den
Misch- und Schlagwerkzeugen 16 innerhalb des Zylinderrohres 9
und setzt sich unter intensiver Scherwirkung an den Misch-
und Schlagwerkzeugen im Arbeitsraum zwischen Stator 3 und
Rotor 4 fort. In diesen Arbeitsraum wird über die Zuleitungen
20 und 22 beispielsweise ein Zucker-Glucose-Gemisch unter
Druck eingeführt, während über die Zuleitungen 21 und 23
beispielsweise Fett, Fondant und Ingredienzen zugegeben wer
den. Diese Komponenten werden unter Druck und intensiver
Scherwirkung bei gleichzeitiger kontinuierlicher Druckförde
rung gemischt und aufgeschlagen. Nach Passieren des Arbeits
raumes tritt die durchmischte und belüftete Zuckermasse in
den Spaltraum 38 ein und wird dort infolge der sich zwischen
Rotor (Abschlußwand 15) und Stator 37 einstellenden Schlepp
strömung einer wirksamen Ziehbehandlung unterworfen. Diese
Ziehbehandlung setzt sich im nachfolgenden Spaltraum 39 fort,
weil hier die umlaufende Hohlwelle 12 für ein Ausziehen der
Zuckermasse sorgt. Der Ausziehrichtung in den Spalträumen 38
und 39 ist die quer dazu verlaufende Produktströmung überla
gert. Die Temperaturführung wird der jeweils zu bearbeitenden
Zuckermasse bzw. den darin enthaltenen Komponenten angepaßt.
Im Bereich der Spalträume 38 und 39 kann zur Erhöhung der Zäh
flüssigkeit und damit zur Verbesserung des Ziehvorganges eine
Temperaturerniedrigung durch Kühlen vorgenommen werden. Die
belüftete und fertig gezogene Zuckermasse tritt strangförmig
aus dem Austrittsrohr 40 aus und kann unmittelbar geformt wer
den.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der
Rotor 15′ der Ziehvorrichtung 2′ ebenfalls drehfest mit dem
Rotor 4′ der Misch- und Schlagvorrichtung 1′ verbunden. In
diesem Fall weist der Rotor 15′ jedoch im wesentlichen eine
langgestreckte zylindrische Form auf und wird konzentrisch
unter Bildung eines Spaltraumes 39′ von einem entsprechenden
Stator 37′ umgeben. Der Spaltraum 39′ weist durchgehend eine
gleichbleibende Spaltbreite S auf. Der Stator 37′ besitzt
einen Kühlmantel 28′, der eine Abkühlung und damit eine Er
höhung der Zähflüssigkeit der Zuckermasse beim Ziehvorgang
ermöglicht. Der Rotor 15′ kann mit einer Einrichtung zur
Innenkühlung versehen sein. Die fertig belüftete und gezogene
Zuckermasse, beispielsweise Kaubonbonmasse, verläßt die Zieh
vorrichtung 2′ durch die Austrittsöffnung 41 des Stators 37′.
Die Länge der Ziehvorrichtung 2′ und die Spaltbreite S wird
so gewählt, daß der gewünschte Temperaturabbau und Druckab
bau in der Zuckermasse sowie der gewünschte Laminierungsgrad
erzielt wird.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform ermöglicht für die
Rotoren 4′ und 42 der Misch- und Schlagvorrichtung 1′ bzw.
der Ziehvorrichtung 43 im Gegensatz zu den beiden bisher be
schriebenen Ausführungsbeispielen getrennte (nicht darge
stellte) Antriebe, so daß gewünschtenfalls die Rotoren 4′
und 42 auch mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden
können. Außerdem erlaubt diese Anordnung die Einschaltung einer
allgemein mit der Bezugszahl 44 bezeichneten Wärmetausch
strecke zwischen der Misch- und Schlagvorrichtung 1′ und der
Ziehvorrichtung 43.
Die Ausbildung der in Fig. 3 nur schematisch dargestellten
Misch- und Schlagvorrichtung 1′ geht für das Ausführungsbei
spiel gemäß Fig. 3 wiederum aus Fig. 1 hervor, und zwar aus
der unterhalb der Vorrichtungsmittelachse befindlichen zeich
nerischen Darstellung. Diese entspricht im wesentlichen der
jenigen wie sie mit Bezug auf die obere Hälfte der Fig. 1
beschrieben worden ist, jedoch mit den folgenden Abweichungen.
Die Stirnfläche 7′ des Stators 3′ ist im wesentlichen als
Kreisringplatte ausgebildet, ähnlich der Stirnwand 6. Der
Rotor 4′ besitzt die Form einer Zylindertrommel, in dem die
der Abschlußwand 14 gegenüberliegende Abschlußwand 45 der
Abschlußwand 14 entspricht. Außerdem setzt sich der Arbeits
raum der Misch- und Schlagvorrichtung zwischen der Abschluß
wand 45 und der Stirnwand 7′ fort, wobei auch hier Misch-
und Schlagwerkzeuge 16 alternierend am Rotor und Stator be
festigt sind. An die Stirnwand 7′ schließt sich ein Zentral
rohr 46 an, über welches die belüftete und geschlagene Zucker
masse die Misch- und Schlagvorrichtung verläßt. Zur weiteren
Erläuterung dieser Ausführungsform der Vorrichtung wird nun
mehr wieder auf Fig. 3 Bezug genommen.
Das Zentralrohr 46 geht konzentrisch und durchmessergleich
in die als doppelwandiges Rohr ausgebildete Wärmetausch
strecke 44 über. Das Innenrohr 47 und das Außenrohr 48 der
Wärmetauschstrecke 44 bilden einen Kühlmantel für ein im Ge
genstrom geführtes Wärmetauschmittel. Zur weiteren Durch
mischung der laminar durch das Zentralrohr 46 und das Innen
rohr 47 strömenden belüfteten Zuckermassen können in das Innen
rohr 47 strömungsbeeinflußende Einbauten in Form sogenannter
statischer Mischer oder sonstiger Wendelelemente eingesetzt
sein.
Das Innenrohr 47 mündet in den Spaltraum 50 der Ziehvorrichtung
43, das auch in diesem Beispiel über seine Länge durchgehend
im wesentlichen über eine gleichbleibende Spaltbreite S ver
fügt. Ein den Stator 51 umgebender Kühlmantel 52 erlaubt eine
weitere Herabsetzung der Temperatur der Zuckermasse während
des Ziehvorganges. Entsprechend kann natürlich auch der Rotor
42 mit einer Einrichtung zur Innenkühlung versehen sein. Die
Länge des Spaltraumes 50 und die Spaltbreite S werden auch in
diesem Fall so gewählt, daß eine ziehwirksame Schleppströmung
zwischen Rotor 42 und Stator 51 eintritt. Die belüftete
und gezogene Zuckermasse verläßt die Ziehvorrichtung 43
über die Austrittsöffnung 53 in Strangform und kann unmittel
bar weiterverarbeitet werden.
Der Rotor der Ziehvorrichtung kann zur Unterstützung der
Förderung der Zuckermasse durch den Spaltraum hindurch in
geeigneter Weise mit Schneckengängen 54 versehen sein, wie
das beispielsweise aus den Ausführungsbeispielen gemäß der
Fig. 2 und 3 hervorgeht.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist eine zusätzliche
Zuleitung 55 vorgesehen, die in das Zentralrohr 46 bzw. in
die Wärmetauschstrecke 44 einmündet. Über diese zusätzliche
Zuleitung können beispielsweise weitere Ingredienzen der
Zuckermasse zugeführt werden, die durch die statischen Mischer
49 über den Strömungsquerschnitt des Innenrohres 47 verteilt
werden können. Entsprechende zusätzliche Zuleitungen können
auch in den Spaltraum der Ziehvorrichtung einmünden. Auf diese
Weise lassen sich noch in den Spaltraum weitere Ingredienzen
oder Belüftungsgasanteile in die Zuckermasse einführen und
aufgrund der Schleppströmung im Spaltraum noch zufrieden
stellend homogen in der Zuckermasse verteilen.
In Fig. 4 sind in theoretischer Form zwischen der in Richtung
des Pfeiles 56 bewegten Wandfläche 57 des Rotors und der fest
stehenden Wandfläche 58 des Stators der Ziehvorrichtung drei
laminare Strömungsprofile eingezeichnet. Hiervon gibt a die
Verhältnisse der Schleppströmung wieder, b zeigt das Strömungs
profil der Druckströmung und c zeigt das Strömungsprofil der
überlagerten Schlepp- und Druckströmung. Wie aus a erkennbar
ist, sind die Geschwindigkeitsvektoren in der Nähe der be
wegten Wandfläche 57 am größten und in der Nähe der fest
stehenden Wandfläche 58 gegen Null gehend am kleinsten. Wie
aus c hervorgeht führt die Überlagerung von Schlepp- und
Druckströmung zu einer noch deutlicheren Ausprägung der
für das erfindungsgemäße Verfahren charakteristischen
Strömungsverhältnisse. Die Schleppströmungswirkung läßt
sich noch verstärken, wenn die den Spaltraum begrenzenden
Flächen von Rotor und Stator entsprechend oberflächenbe
handelt sind, beispielsweise durch Aufrauhung.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen waren
die den Spaltraum begrenzenden Flächen Kegelstumpfumfangs
flächen (Fig. 1) und/oder Zylinderumfangsflächen. Eine für
den Ziehvorgang günstige Schleppströmung kann aber auch in
einem Spaltraum erzielt werden, der zwischen einander plan
parallel zugeordneten Stirnflächen von Rotor und Stator ge
bildet ist.
Claims (22)
- . Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von belüfteten Zuckermassen, wie Kaubonbonmassen od. dgl., bei welchem die fließfähige Ausgangsmasse unter Luftzufuhr und unter Druck bei ihrem Durchgang durch eine geschlossene Misch- und Schlagzone einer intensiven Scherwirkung ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Misch- und Schlag zone austretende Masse unter Druck durch einen zwischen re lativ zueinander bewegten Wandflächen gebildeten Spaltraum geführt und darin durch die von den Wandflächen hervorge rufene Schleppströmung einer Ziehbehandlung unterworfen wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemischte und druckgeschlagene Masse vor der Ziehbe handlung zur Erhöhung ihrer Zähigkeit gekühlt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die gemischte und druckgeschlagene Masse während der Ziehbehandlung gekühlt wird.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Masse während der Ziehbehand lung im Spaltraum eine zusätzliche Förderung erfährt.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß während der Ziehbehandlung zusätz lich Belüftungsgas und/oder weitere Ingredienzen in die Masse eingeleitet werden.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Spaltraum in Strangform aus tretende gezogene Masse unmittelbar geschnitten, geformt und gewickelt wird.
- 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassen eine Misch- und Schlag vorrichtung mit einem Rotor und einem Stator, die mit inein andergreifenden Misch- und Schlagwerkzeugen ausgerüstet und in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet sind, welches mit Zuleitungen für die Zuckermasse, die ihr zuzusetzenden Kompo nenten und das Belüftungsgas sowie einer Ableitung für die belüftete Zuckermasse versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Ableitungsseite des Gehäuses der Misch- und Schlagvorrichtung (1; 1′) eine Ziehvorrichtung (2; 2′; 43) ver bunden ist, die ebenfalls aus einem Rotor (15; 15′; 42) und einem Stator (37; 37′; 51) besteht, die zwischen sich einen Spaltraum (38, 39; 39′; 50) einschließen.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltraum (38, 39; 39′; 50) eine gleichbleibende Spaltbreite (S, S′) aufweist.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge kennzeichnet, daß Rotor (15) und Stator (37) koaxial zuein ander angeordnete, den Spaltraum (38) begrenzende Kegel stumpfumfangsflächen aufweisen.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge kennzeichnet, daß Rotor (15′; 42) und Stator (37′; 51) ko axial zueinander angeordnete, den Spaltraum (39′; 50) be grenzende Zylinderumfangsflächen aufweisen.
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch ge kennzeichnet, daß der Spaltraum von planparallel zueinander ausgerichteten Stirnflächen des Rotors und Stators gebildet ist.
- 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, da durch gekennzeichnet, daß die den Spaltraum begrenzenden Flächen von Rotor und Stator zur Verstärkung der Schlepp strömung oberflächenbehandelt sind.
- 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da durch gekennzeichnet, daß die Rotoren (4, 15; 4′, 15′) der Misch- und Schlagvorrichtung (1; 1′) einerseits und der Zieh vorrichtung (2; 2′) andererseits drehfest miteinander ver bunden sind.
- 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da durch gekennzeichnet, daß die Rotoren (4′, 42) der Misch- und Schlagvorrichtung (1′) einerseits und der Ziehvorrichtung (43) andererseits über getrennte Antriebe verfügen.
- 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, da durch gekennzeichnet, daß Stator und/oder Rotor der Ziehvor richtung (2; 2′; 43) temperierbar ausgebildet sind.
- 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Misch- und Schlagvorrichtung (1′) und der Ziehvorrichtung (43) eine Wärme tauschstrecke (44) eingeschaltet ist.
- 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn zeichnet, daß die Wärmetauschstrecke (44) als doppel wandiges Rohr (47, 48) ausgebildet ist.
- 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn zeichnet, daß im Innenrohr (47) des doppelwandigen Rohres strömungsbeeinflußende Einbauten (49) vorgesehen sind.
- 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß am Rotor (15′; 42) der Zieh vorrichtung (2′; 43) in Förderrichtung wirksame Schnecken gänge (54) angebracht sind.
- 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltraum (z. B. 50) der Ziehvorrichtung (z. B. 43) einen gleichbleibenden Strömungs querschnitt besitzt.
- 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltraum der Ziehvorrichtung über seine Strömungslänge unterschiedliche Strömungsquer schnitte besitzt.
- 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ziehvorrichtung in den Spaltraum einmündende zusätzliche Zuleitungen für Belüftungs gas und/oder Ingredienzen angebracht sind.
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