DE3342290A1 - Vorrichtung zur herstellung von schlagsahne - Google Patents

Vorrichtung zur herstellung von schlagsahne

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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20Measuring; Control or regulation
    • B01F35/22Control or regulation
    • B01F35/2201Control or regulation characterised by the type of control technique used
    • B01F35/2209Controlling the mixing process as a whole, i.e. involving a complete monitoring and controlling of the mixing process during the whole mixing cycle

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Description

  • Beschreibung
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von schaumigen Massen aus einer Flüssigkeit, insbesondere zur Herstellung von Schlagsahne, mit einem Flüssigkeits-Vorratsbehälter, mit einer Aufschäumeinrichtung, mit einer die Aufschäumeinrichtung mindestens mittelbar mit Flüssigkeit beaufschlagenden elektromotorischen Förderpumpe, mit einem die Aufschäumeinrichtung beaufschlagenden elektromotorischen Drucklufterzeuger sowie mit einer elektronischen Meßeinrichtung, welcher eine programmierbare Vorwahleinrichtung für unterschiedliche Portionen abzugebender Schaummenge zugeordnet ist.
  • Die vorbeschriebene Vorrichtung zur Herstellung von Schlagsahne ist Gegenstand der DE-OS 19 62 740 (s. dort Fig.
  • 4). Bei der bekannten Vorrichtung wird die flüssige Sahne mittels einer elektromotorischen Pumpe aus einem drucklosen Vorratsbehälter in einen Druckbehälter gepumpt, dessen Flüssgkeitsniveau von einem Drucklufterzeuger beaufschlagt ist.
  • Eine schwimmerbetätigte Füllstandsregelung steuert hierbei den Elektromotor der Flüssigsahne-Förderpumpe. Der das Flüssigsahne-Niveau des Druckbehälters beaufschlagende Drucklufterzeuger versorgt außerdem über eine gesonderte Druckluftabzweigung die Aufschäumeinrichtung. Die zur Aufschäumeinrichtung führende Druckluftzufuhr kann, je nachdem, ob die Schlagsahne eine mehr oder weniger steife Konsistenz besitzen soll, mittels einer Düsennadel mehr oder weniger geschlossen werden.
  • Ablaufseitig hinter der Aufschäumeinrichtung gemäß der DE-OS 19 62 740 (s. dort Fig. 4) sind von einem elektronischen Zeitglied gesteuerte, elektrisch angetriebene Ventile vorgesehen. Durch Einstellung eines bestimmten 'Programms soll ein kontinuierliches Dauerportionieren, ein Einzelportionieren oder eine kontinuierliche Dauerentnahme von Schlagsahne durchgeführt werden.
  • Die von der DE-OS 19 62 740 her bekannte Vorrichtung kommt immerhin schon dem Bedürfnis entgegen, in der gewerblichen Praxis, insbesondere in Konditoreibetrieben, je nach individuellem Rezeptbedarfmit minimalem Bedienungsaufwand unterschiedlich dosierte Schlagsahnemenge entnehmen zu können.
  • Bei der bekannten Vorrichtung bleibt jedoch unberücksichtigt, daß die Konsistenz der Flüssigsahne nicht immer gleich ist, sondern sich vielmehr von Lieferung zu Lieferung ändern kann.
  • Selbstverständlich ändert sich außerdem die Sahnekonsistenz mit dem Fettgehalt. Bei unveränderter Einstellung der Vorrichtung ergeben sich daher unterschiedliche Aufschäumergebnisse. Dieses bedeutet nichts anderes, als daß bei jeweils derselben einprogrammierten Entnahmezeit zwangsläufig unterschiedliche Schlagsahne-Gewichtsmengen entnommen werden.
  • Bei der von der DE-OS 19 62 740 her bekannten Vorrichtung bleibt in diesem Zusammenhang auch unberücksichtigt, daß durch die Druckluftregulierung an der Aufschäumeinrichtung ebenfalls - dieses je nach Rezept sogar gewollt - unterschiedlich steife Schlagsahne erzeugt wird, was wiederum unterschiedliche Schlagsahne- Gewichtsmengen pro Zeiteinheit bedeutet.
  • Ausgehend von der Vorrichtung gemäß der DE-OS 19 62 740 (s. dort Fig. 4), liegt der Erfindung im Bewußtsein der Nachteile des Bekannten die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von schaumigen Massen aus einer Flüssigkeit, insbesondere zur Herstellung von Schlagsahne, zu schaffen, welche mit insgesamt geringem und einfachem Bau- und Bedienungsaufwand unabhängig von der Konsistenz der Flüssigkeit und dem Aufschäumungsgrad die Abgabe genau portionierbarer Schaum-Gewichtsmengen, insbesondere genau abgewogen Schlagsahneportionen, gestattet.
  • Entsprechend der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst worden, daß Förderpumpe und Drucklufterzeuger bewegungsgekuppelt sind, daß die Aufschäumeinrichtung auch von der Förderpumpe unmittelbar beaufschlagt ist, daß in der Förderleitung für die Flüssigkeit zwischen Vorratsbehälter und Förderpumpe ein elektronischer Impulsgeber eingebaut ist, welcher auf eine programmierbare Impulszähler-Einheit wirkt, die nach Abzählen der eingegebenen Impulszahl ein Null signal erzeugt, das nach Verstärkung auf ein den elektrischen Antrieb von Förderpumpe und Drucklufterzeuger abschaltendes Schaltrelais wirkt.
  • Entsprechend der Erfindung wird die geförderte Durchflußmenge ungeschäumter Flüssigkeit (insbesondere Flüssigsahne) gemessen. Die Erfindung gestattet daher über die Ermittlung des Durchflußvolumens pro Zeiteinheit eine in engen Toleranzen hinreichend genaue Bemessung des Gewichts der der Aufschäumeinrichtung zugeförderten Flüssigkeit, insbesondere Flüssigsahne.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann daher der Aufschäumungsgrad, welcher von der unterschiedlichen Konsistenz der Flüssigsahne oder von der Druckluftzufuhr abhängig sein kann, die Genauigkeit des mittelbar erfolgten Abwägens des Schaumprodukts in keiner Weise beeinflussen. Beim Gegenstand der DE-OS 19 62 740 wird hingegen bei verhältnismäßig geringem M Üschäunungsgrad pro Zeiteinheit eine relativ große (,ewichtsmenge und bei stärkerem Aufschäumungsgrad in derselben Zeiteinheit eine geringere Gewichtsmenge an Schaumprodukt abgegeben.
  • Der von der Erfindung verwendete elektronische Impulsgeber ist an sich bekannt. In einer zweckmäßigen Form ist er derart aufgebaut, daß der Flüssigsahne-Förderstrom eine Art Pumpenrad antreibt, welches pro Umdrehung ein bestimmtes Flüssigsahne-Volumen passieren läßt. Die Umdrehungen dieses Pumpenrades werden berührungslos elektrisch, beispielsweise kapazitiv oder induktiv oder aber auch optoelektronisch, abgetastet. Die so abgetasteten elektrischen Signale werden an die programmierbare Impulszähler-Einheit weitergeleitet.
  • Der Programmier- und Abschaltvorgang verläuft entsprechend der Erfindung im einzelnen derart, daß zunächst eine an sich bekannte Impuls- bzw. Ereigniszähler-Einheit programmiert wird. Mit Einschalten des Elektromotors wird Flüssigsahne zur Aufschäumeinrichtung gefördert und zugleich der in den Fbrderfluß eingeschaltete Impulsgeber aktiviert, welcher die erzeugten Signale an die Impulszähler-Einheit weitergibt.
  • Der Impulszähler-Einheit, welcher eine programmierte Impuls-Anzahl vorgegeben ist, subtrahiert hiervon die vom Impulsgeber empfangenen Impulse, zählt also bis auf Null herunter, womit ein Nulisignal entsteht. Dieses Nullsignal wird verstärkt und bewirkt über das Schaltrelais ein Abschalten des Elektromotors, womit zugleich der Drucklufterzeuger und die Flüssigsahne-Förderpumpe stillgesetzt werden. Offensichtlich aufgrund des Strömungswiderstandes im Leitungssystem geschieht dieses Stillsetzen so plötzlich, daß Schlagsahneerzeugung und Schlagsahneabgabe abrupt unterbunden werden. Der erfindungsgemäßen Anordnung ist - im Gesamtzusammenhang betrachtet - dank der Bewegungskupplung zwischen Flüssigsahne-Förderpumpe und Drucklufterzeuger eine Art Ventilwirkung eigen, ohne daß hierzu gesonderte Abgabe-Ventile (wie bei der DE-OS 19 62 740) benötigt würden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung geschieht der Antrieb der Flüssigsahne-Förderpumpe und des mit ihr bewegungsgekuppelten Drucklufterzeugers auf einfache Weise derart, daß nur ein Elektromotor sowohl die Förderpumpe als auch den Drucklufterzeuger antreibt, wobei Förderpumpe und Drucklufterzeuger miteinander starr, d.h. mechanisch starr, bewegungsgekuppelt sind. Eine solche Bewegungskupplung von Drucklufterzeugung und Flüssigsahne-Förderung kann auch durch eine an sich bekannte integrierte Anordnung erzielt werden, bei welcher Sahneförderpumpe und Drucklufterzeuger gemeinsam eine Zusatzluft ansaugende Pumpe, z.B. eine Zellenradpumpe, bilden, deren Kolben- bzw. Pumpenrotorglied von dem Elektromotor angetrieben wird. Eine derartige Vorrichtung ist durch offenkundige Vorbenutzung bekanntgeworden und wird unter der Bezeichnung "SANOMAT" von der Firma F. VAIHINGER K.G., 6277 Erbach (Taunus), vertrieben.
  • Entsprechend weiteren Erfindungsmerkmalen wird der Impulsgeber von der Impulszähler-Einheit elektrisch getrennt, sobald der Nullabgleich erfolgt ist. Mit dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird vermieden, daß in einem normalen 220-Volt-Netz immer vorhandene Störfrequenzen die Impuls- bzw.
  • Ereigniszähler-Einheit nach erfolgtem Nullangleich wieder in Gang setzen, wa& gleichbedeutend mit einer ungewollten Wiederinbetriebnahme des sowohl den Drucklufterzeuger als auch die Flüssigsahne-Förderpumpe antreibenden Elektromotors wäre.
  • Die Merkmale des Hauptanspruchs bilden fakultativ und insbesondere eine Kombination zur funktionseinheitlichen Lösung der weiter oben bezeichneten Aufgabe. Zu dieser Kombination kann - wiederum fakultativ und insbesondere - das eine oder andere Merkmal eines Unteranspruchs hinzutreten.
  • In den Zeichnungen ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel entsprechend der Erfindung näher dargestellt, es zeigen, Fig. 1 ein FlieE- und Schaltschema der Vorrichtung zur Herstellung von schaumigen Massen und Fig. 2 einen Schaltplan für eine programmierbare elektronische Impulszähler-Einheit.
  • In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Schlagsahne insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Die Flüssigsahne 11 ist in einem drucklosen Sahne-Vorratsbehälter 12 enthalten. In die Flüssigsahne 11 taucht ein insgesamt mit 13 bezeichnetes Flüssigsahne-Sa;ugrohr, die Flüssigsahne-Förderleitung 13, ein. In die Förderleitung 13 eingebaut ist ein elektronischer Impulsgeber 14. Oberseitig mündet die Förderleitung 13 in einer Saugpumpe 15, welche die Flüssigsahne 11 über die Saugleitung 13 ansaugt und über die Druckleitung 16 in eine Aufschäumeinrichtung 17 hineindrückt.
  • Ein Drucklufterzeuger 18 beaufschlagt die Aufschäumeinrichtung 17 über eine Druckluftleitung 19.
  • Die Förderrichtung der Flüssigsahne ist mit durch x gekennzeichnete Pfeile und die Förderrichtung der Druckluft mit durch y bezeichnete Pfeile veranschaulicht.
  • Über einen Ablaufstutzen 20 wird die Schlagsahne in einen Schlagsahnebehälter 21 abgegeben.
  • Eine programmierbare Ereignis- bzw. Impulszähler-Einheit 22 kann über einen Schalter SW mit dem elektronischen Impulsgeber 14 elektrisch verbunden werden. Ein Ausgang A1 des Irnpulszähler-Einheit ist über ein Schaltrelais R1 mit einem Elektromotor 23 verbunden. Der andere Ausgang A2 der Impulszähler-Einheit 22 ist über ein Schaltrelais R2 mit dem Impulszähler 14 elektrisch verbunden. Auf die Ausgänge A1 bzw. A2 wirkt jeweils ein von der Impulszähler-Einheit 22 verstärktes Schaltsignal bei Nullabgleich.
  • Die Funktion der Vorrichtung 10 zur Herstellung von Schlagsahne verläuft wie folgt: Die Impulszähler-Einheit 22 ist mit einer vierstelligen Eingabe versehen, welche nach dem sogenannten BCD-Code aufgebaut ist. Die Gesamtanordnung ist dermaßen abgeglichen, daß die kleinste Zahleneinheit ein Gramm bedeutet. Die vierstellige Eingabe läßt danach theoretisch eine beliebige Schlagsahne-Gewichtsmengen-Programmierung bis 9999 g zu. Für den praktischen Konditoreibetrieb wird es indes zweckmäßig sein, die geringstmögliche Schlagsahne-Entnahmemenge mit 25 g anzusetzen und im übrigen als Teiler für die entnehmbare Schlagsahnemenge die Zahl 25 zu wählen. Auf diese Weise ist die mögliche Entnahmemenge das ganzzahlige Vielfache von 25 Gramm, die Maximalmenge demnach 9975 g. Im vorliegenden Anwendungsfall soll beispielsweise die rezeptbedingte Schlagsahnemenge 200 g betragen. Es wird demnach die Zahl 200 in die nicht gezeigte digitale Eingabe der Impulszähler-Einheit 22 eingegeben. Sodann wird durch Betätigung des Schalters SW die Anordnung eingeschaltet, worauf der Elektromotor 23 aktiviert wird. Auf der Motorwelle 24 des Elektromotors 23 sitzen gemeinsam drehfest sowohl die Flüssigsahne-Förderpumpe 15 als auch der Drucklufterzeuger 18. Mit dem Anlaufen der Pumpe 15 wird auch der elektronische Impulsgeber 14 in Gang gesetzt, womit auch das Herunterzählen der digitalen Eingabe 200 in Richtung Null erfolgt. Sobald Null erreicht und zugleich das Null-Signal erzeugt ist, erfolgt gleichzeitig die Abschaltung des Impulsgebers 14 über das Relais R2 und die Abschaltung des Motors 23 über das Relais R1. Mit dem Abschalten über die Relaisschalter R1 und R2 werden die Schlagsahneerzeugung und die Schlagsahneabgabe abrupt unterbunden: Die vorgewählte Schlagsahne-Gewichtsmenge von 200 g ist an den Schlagsahnebehälter 21 abgegeben.
  • Anhand von Fig. 2 soll nun im wesentlichen erklärt werden, wie die elektronische Schaltung der Impulszähler-Einheit 22 aufgebaut ist. Die insgesamt mit 22 bezeichnete Impulszähler-Einheit besteht aus dem eigentlichen Impuls- bzw. Ereigniszähler 25, einer Analogplatine 26 und einer digitalen Teilerplatine 27.
  • Der Durchflußaufnehmer bzw. elektronische Impulsgeber 14 erzeugt eine beliebige Anzahl von Impulsen in Form einer Sinusschwingung, wobei die erzeugte Schwingungsanzahl von beispielsweise 8000 Schwingungen gleichzusetzen ist mit einem Liter Durchflußmenge. Ein Gramm Flüssigkeit ist also gleichbedeutend mit 8 Schwingungen. Die Sinussignale werden nun auf die Analogplatine 26 gegeben und dort in Analogsignale umgewandelt. Diese Analogsignale werden auf die digitale Teilerplatine 27 gegeben und dort heruntergeteilt, d.h. durch die Zahl Acht geteilt, so daß ein Impuls gleichbedeudend ist mit einem Gramm. Wie vorerwähnt, ist die Eingabe vierstellig gestaltet, so daß die digitale Teilerplatine 27 für zehn Gramm 80 Impulse durch 8 teilt, für hundert Gramm 800 Impulse durch 8 und für eintausend Gramm 8000 Impulse durch 8. An der digitalen Teilerplatine sind auch andere Teilungsverhältnisse einstellbar, z.B. in Abhängigkeit von der Konsistenz der Flüssigsahne. Uns zwar wird Flüssigsahne mit verschiedenen Fettgehalten gehandelt. So könnte es beispielsweise sein, daß bei einem bestimmten Fettgehalt die Teilerplatine 27 nicht etwa durch die Zahl Acht sondern vielmehr durch die Zahl Sieben teilen müßte. Dem ginge voraus, daß der Impulszähler 14 nur 7000 Schwingungen pro Liter Flüssigkeit abgibt.
  • Von der digitalen Teilerplatine 27 werden die Impulse auf den eigentlichen Impuls- bzw. Ereigniszähler 25 gegeben.
  • Dieser Ereigniszähler 25 zählt nun - beispielsweise bei der weiter oben vorerwähnten eingegebenen Menge von 200 g - auf Null herunter. Bei der Eingabe wird zunächst die eingegebene Zahl über LEDs 28 angezeigt. Für jede Stelle ist ein LED 28 vorhanden. Die Programmierungseingänge sind beim Ereigniszähler nicht weiter angegeben. Sobald die eingegebene Impulsanzahl auf Null heruntergezählt ist, entsteht für einen Augenblick am Ausgang "Zero" ein Nullsignal, welches sofort über einen nicht gezeigten Verstärker verstärkt wird und - wie vorerwähnt - die beiden Relaisschalter R1 und R2 zur Abschaltung des Durchflußaufnehmers 14 und des Elektromotors 23 aktiviert.
  • Der Vollständigkeit halber seien folgende Einzelheiten in Verbindung mit Fig. 2 erklärt: Der Eingang der vom Durchflußaufnehmer 14 erhaltenen Sinussignale an der Analogplatine 26 ist mit 29 bezeichnet. Der Ausgang an der Analogplatine 26 für die Analogsignale ist mit 30 und deren Eingang an der digitalen Teilerplatine 27 mit 31 bezeichnet. Die Gleichspannungsquelle trägt insgesamt die Bezugsziffer 32 und liefert eine Gleichspannung von beispielsweise + 12 V.
  • Die Ausgänge a-d an der digitalen Teilerplatine 27 bedeuten die verschiedenen Teilungsverhältnisse. So steht für a das Teilungsverhältnis 8:1, für b das Teilungsverhältnis 80:1, für c das Teilungsverhältnis 800:1 und schließlich für d das Teilungsverhältnis 8000:1.
  • Die so aufbereiteten Impulse werden über den Eingang 33 auf den Ereigniszähler 25 gegeben. Am Ereigniszähler 25 ist noch ein sogenannter "STORE"-Eingang mit 34 bezeichnet. Für den Fall, daß "STORE" auf Null Volt gelegt wird, ist der Ereigniszähler 25 in der Lage, von der eingegebenen Zahl auf Null herunterzuzählen. Außerdem ist noch ein Eingang 35 erwähnenswert, über den festgelegt werden kann, ob der Ereigniszähler 25 aufwärts oder abwärts zählen soll. Wird der Eingang 35 offengelassen oder auf + 5 Volt gelegt, zählt der Ereigniszähler 25 abwärts, was im vorliegenden Anwendungsfall bewirkt werden soll.
  • - Leerseite -

Claims (4)

  1. Bezeichnung der Erfindung: Vorrichtung zur Herstellung von Schlagsahne Ansprüche 1. Vorrichtung zur Herstellung von schaumigen Massen aus einer Flüssigkeit, insbesondere zur Herstellung von Schlagsahne, mit einem Flüssigkeits-Vorratsbehlter, mit einer Aufschäumeinrichtung, mit einer die Aufschäumeinrichtung mindestens mittelbar mit Flüssigkeit beaufschlagenden elektromotorischen Förderpumpe, mit einem die Aufsclaäumeinrichturlg beaufschlagenden elektromotorischen Drucklufterzeuger sowie mit einer elektronischen Meßeinrichtung, welcher eine prograrnmierbare Vorwahleinrichtung für unterschiedliche Portionen abzugebender Schaummenge zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Förderpumpe (15) und Drucklufterzeuger (18) bewegungsgekuppelt sind, daß die Aufschäumeinrichtung (17) auch von der Förderpumpe (15) unmittelbar beaufschlagt ist, daß in der Förderleitung (13) fUr die Flüssigkeit (11) zwischen Vorratsbehälter (12) und Förderpumpe (15) ein elektronischer Impulsgeber (14) eingebaut ist, welcher auf eine programmierbare Impulszähler-Einheit (22) wirkt, die nach Abzählen der eingegebenen Impulszahl ein Nullsignal erzeugt, das nach Verstärkung auf ein den elektrischen Antrieb (23) von Förderpumpe (15) und Drucklufterzeuger (18) abschaltendes Schaltrelais (R1) wirkt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Elektromotor (23) sowohl die Förderpumpe (15) als auch den Drucklufterzeuger (18) antreibt und daß Förderpumpe (15) und Drucklufterzeuger (18) miteinander mechanisch starr (bei 24) bewegungsgekuppelt sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigsahne-Förderpumpe und Drucklufterzeuger gemeinsam eine Zusatzluft ansaugende und die Aufschäumeinrichtung unmittelbar beaufschlagende Pumpe, z.B. eine Zellenradpumpe, bilden, deren Kolben- bzw. Pumpenrotorglied von dem Elektromotor angetrieben wird, was an sich bekannt ist
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (14) von der Impulszähler-Einheit (22) elektrisch getrennt wird, sobald der Nullabgleich erreicht ist.
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US3854700A (en) * 1973-09-06 1974-12-17 J Macmanus Machine for producing aerated food products

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