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Vorrichtung zum selbsttätigen Temperieren der überzugma'sse in Schokoladen-Überziehmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Temperieren der Überzugsmasse
in Schokoladen-Überziehmaschinen. Bei .den für diesen Zweck bisher bekanntgewordenen
Vorrichtungen ist lediglich Vorsorge getroffen, daß während des Betriebs der überziehmaschine,
d. h. nur solange die Überzieharbeit im Gange ist, "die Verzugsmasse mit der für
das Überziehen richtigen Temperatur auf .die Werkstücke gelangt. Auch diese Gewähr
ist jedoch nur gegeben, solange die Überzugsmasse im Massehauptbehälter der Überziehmaschine
keine Schwankungen erfährt, die größer sind, als sie-. durch die Fördermittel ausgeglichen
werden können, welche die Masse vom Massehauptbehälter zur Überziehstelle fördern.
Solche größeren, nicht ausgleichbaren Schwankungen der Massetemperatur im Massehauptbehälter
treten aber immer dann ein, wenn in den letzteren neue Masse nachgefüllt wird, weil
diese vorwiegend eine Temperatur aufweist, die beträchtlich über der für das Überziehen
notwendigen, manchmal jedoch auch unter .dieser Temperatur liegt. Es dauert dann
immer eine bestimmte Zeit, bis in dem Massehauptbehälter ein Temperaturausgleich
stattgefunden hat, und solange .dies nicht geschehen ist, gelangt die Masse entweder
mit zu hoher oder mit zu niedriger Temperatur an die Überziehstelle, wodurch in
jedem Fall vorübergehend unsaubere, matte Überzüge entstehen.
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Des weiteren sind bei den bekannten Vorrichtungen keine Vorkehrungen
getroffen, um die Temperatur der Masse in denn sie von dem Massehauptbehälter zur
Überziehstelle fördernden Mittel, z. B. in einer an sich bekannten Förder- oder
Temperierschnecke, und in den sich .daran anschließenden masseführenden Teilen vollkommen
unabhängig von irgendwelchen äußeren Einflüssen zu regeln. Ebenso ist keine Möglichkeit
gegeben, mittels ein und derselben Vorrichtung während der Arbeitspausen, etwa während
der Nacht, in
dem erwähnten Fördermittel und in den sich daran anschließenden
Teilen ebenfalls eine bestimmte Massetemperatur aufrechtzuerhalten, durch die eine
möglichst rasche Inbetriebsetzung der Überziehmaschine gesichert ist, oder um nach
längerem Stillstand der Überziehmaschine die in den genannten Teilen befindliche,
mehr oder weniger erhärtete Schokoladenmasse anzuwärmen, bevor. ,die Überziehmaschine
wieder in Betrieb ,genommen wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung verhindert .die eingangs erwähnten
Temperaturschwankungen an der Überziehstelle und bietet auch .die zuletzt erwähnten
Möglichkeiten.
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Um eine wirklich dauernde Aufrechterhaltung .der richtigen Massetemperatur
an der Überziehstelle zu erzielen, ist mit einer Schokoladen-Überziehmaschine von
bekannter Bauart und Wirkungsweise außer einer an sich ebenfalls bekannten, die
Schokoladenmasse aus dem Massehauptbehälter der Überziehmaschine zur Überziehstelle
fördernden, aus mehreren sich aneinanderreihenden, für sich beheiz- oder kühlbaren
Abteilungen bestehenden sog. Temperierschnecke ein beheizbarer Massevorratsbehälter
vereinigt. Aus diesem fließt über eine zum Massehauptbehälter führende, in ihrer
Größe verstellbare Ausflußöffnung .dauernd nur so viel, zweckmäßig etwas. überwärmteÜberzugsmasse
in denMassehauptbehälter, wie für das Überziehen benötigt wird. Auf diese Weise
kann unschwer bereits im Massehauptbehälter eine Temperatur dauernd aufrechterhalten
werden, die sich von der eigentlichen Überziehtemperatur nur so gering unterscheidet,
daß diese Überziehtemperatur auf dem Weg durch die Temperierschnecke und durch die
daran angeschlossenen masseführenden Krümmer stets mit Sicherheit herbeigeführt
werden kann.
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In den einzelnen Abteilungen der Temperierschnecke wird die Masse
dauernd selbsttätig auf einer genau zu bestimmenden Temperatur gehalten, z. B. in
an sich bekannter vVeise durch elektrische Kontaktthermometer, von denen jedes bei
Erreichung einer Höchst-oder Niedrigsttemperatur in seiner zugehörigen Temperierschneckenabteilung
ein Magnetventil für den Zufluß von Frisch- bzw. Heißwasser zu der betreffenden
Schneckenabteilung oder zu dem sie durchfließenden Wasserstrom öffnet.
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Um sowohl während .des Betriebes der Überziehmaschine als auch während
der Arbeitspausen, etwa bei Nacht, unabhängig von äußeren Einflüssen die jeweils
gewünschten Massetemperaturen in allen masseführenden Teilen aufrechterhalten zu
können, sind miteinander zu vereinigende oder voneinander zu trennende Rohrnetze
und ein dazwischengeschalteter Warmwasserbereiter sowie eine Umlaufpumpe vorgesehen,
derart, daß durch Vermittlung von elektrischen Kontaktthermometern undvon diesen
beeinflußten Magnetventilen entweder einzelne Temperierschneckenabteilungen und
daran sich anschließende masseführende Krümmer oder alle bzw. die wesentlichsten
Temperierschneckenabteilungen mit den sich daran anschließenden masseführenden Krümmern
sowohl bei Erreichung einer bestimmten Höchsttemperatur gekühlt als auch bei Erreichung
einer bestimmten Niedrigsttemperatur beheizt werden können. Ebenso können die Rohrnetze
auch so mit den Hauptzuleitungenfür Frischwasser und Dampf verbunden werden, daß
durch sie nach längerem Stillstand er Überziehmaschine vor deren Wiederinbetriebsetzung
die in der Temperierschnecke und in den sich daran anschließenden masseführenden
Teilen enthaltene Schokoladenmasse angewärmt und dadurch nötigenfalls auch vom erhärteten
in den flüssigen Zustand übergeführt werden kann.
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In der Zeichnung ist die Gesamtvorrichtung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt, und zwar zeigen: Abb. t .die Überziehmaschine mit dem besonderen Vorratsbehälter
für Überzugsmasse in senkrechtem Querschnitt sowie die Temperierschnecke in Ansicht
und ein Schema der Dampf- und Wasserführung für das Anwärmen der in der Temperierschnecke
und in den sich daran anschließenden Teilen befindlichen Überzugsmasse nach längerem
Stillstand der Überziehmaschine vor deren Wiederinbetriebnahme, Abb. , die Temperierschnecke
in Ansicht und ein Schema der Heiß- und Frischwasserführung sowie der elektrischen
Ausrüstung für die Temperaturregelung der die Temperierschnecke und die sich daran
anschließenden Teile .durchfließenden Schokoladenmasse während des Betriebs der
überziehmaschine und Abb. g die Temperierschnecke in Ansicht und ein Schema der
Heißwasserführung sowie der elektrischen Ausrüstung für dieTemperaturregelung der
in der Temperierschnecke und den sich .daran anschließenden Teilen befindlichen
Überzugsmasse während der normalen Arbeitspausen.
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Wesentliche Teile der erfindungsgemäßen Gesamtvorrichtung sind eine
an sich bekannte i Überziehmaschine zum Überziehen von Zuckerkörpern, Gebäckstücken
o. dgl. mit Schokoladenmasse und eine Temperierschnecke von ebenfalls an sich bekannter
Art.
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In der Abb. r sind von der Überziehma- i schine nur die wesentlichsten
Teile wiedergegeben, und zwar deren beide Seitenteile r,
der im
unteren Teil der Maschine befindliche, ausfahrbare Massehauptbehälter 2, das Masseauslaufrohr
3, dessen Auslauföffnungen 4 durch einen Drehschieber 5 in ihrer Größe verändert
werden können, der sog. Überziehbehälter 6 und das Fördergitter 7. Von dem Masseauslaufrohr
3 gelangt die Überzugsmasse in den Überziehbehälter 6, und aus diesem fließt sie
über die Werkstücke nieder, die von dem Fördergitter 7 durch die Maschine getragen
werden.
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DieTemperierschnecke 17, 18, i9, 2o; deren Bau und Wirkungsweise weiter
unten ausführlicher beschrieben sind, fördert die Überzugsmasse aus dem Massehauptbehälter
2 der Überziehmaschine, aus dem sie ihr zufließt, in das Masseauslaufrohr 3. Sie
besteht aus den vier Teilen 17 bis 2o.
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Erfindungsgemäß ist außerhalb des in der Abb. i der Zeichnung linken
Seitenteiles i der Überziehmaschine an dieser der besondere beheizbare Massevorratsbehälter
8 @angeordnet, der mit einem auf seinem Boden hin und her beweglichen Rührwerk 9
versehen ist. Von dem Massevorratsbehälter 8 führt eine Ausflußöffnung io in das
Innere der Überziehmaschine, so daß, die Überzugsmasst aus dem Massevorratsbehälter
8 über eine Schurre i i in den Massehauptbehälter 2 fließen. kann. Die Größe der
Ausflußöffnung io kann durch einen Schieber 12 verändert und so eingestellt werden,
daß aus dem Massevorratsbehälter 8 im wesentlichen nur so viel Überzugsmasse dem
Massehauptbehälter 2 zufließt, wie für das Überziehen der Werkstücke laufend verbraucht
wird. Eine in der Ausflußöffnung io untergebrachte leicht schwenkbare und ausbalancierte
Klappe 13, .die durch die ausfließende Masse verschwenkt wird, läßt ,durch einen
auf ihrer Achse außerhalb des Massevorratsbehälters 8 befestigten Zeiger 14 erkennen,
wenn der Massevorratsbehälter 8 entleert ist.
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Aus dem Massehauptbehälter 2 fließt über dessen Auslaufstutzen
15 und ein damit in Verbindung stehendes Zwischenstück 16 :die Überzugsmasse
in das Unterteil 17 des Temperierschneckengehäuses, das im übrigen aus den beiden
mittleren Hauptabteilungen 18 und i9 und dem Oberteil 2o besteht. Das Zwischenstück
16 und die Teile 17 bis 2o des Förderschneckengehäuses sind doppelwandig und in
bezug auf den. von ihren, beiden Wandungen umschlossenen Zwischenraum, der von Heiz-bzw.
Kühlwasser durchflossen wird, völlig voneinander getrennt. In dem Innenraum des
ganzen Temperierschneckengehäuses 17 bis 2o ist die eigentliche Förderschnecke gelagert.
Diese fördert die dem Gehäuseunterteil 17 aus dem Massehauptbehälter 2 zufließende
überzugsmasse zum Gehäuseoberteil 2o, aus :dem sie über den Entleerungskrümmer 21
in das Masseauslaufrohr 3 der Überziehm.aschine gelangt. Der Entleerungskrümmer
21 ist ebenfalls doppelwandig, und der Zwischenraum seines Doppelmantels wird auch
von Heiz-bzw. Kühlwasser durchflossen.
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Innerhalb des in der Zeichnung dargestellten Rohrnetzes, das über
die Ventile 22 und 23 mit den Hauptzuleitungsrohren für Dampf und Frischwasser sowie
mit einem Warmwasserbereiter 24 und einer Umlaufpumpe 25 wie auch mit den einzelnen
Abteilungen des Temperierschneckengehäuses 17 bis 2o und den sich daran anschließenden
masseführenden Teilen 16 und 21 in Verbindung steht, kann das Heiz- bzw. Kühlwasser
oder der Dampf je nach der Stellung der in das Rohrnetz eingebauten Ventile 26,
27, 28, 29 und 3o auf verschiedene Weisen geführt werden. Es richtet sich dies danach,
ob es sich darum handelt, :die im Zwischenstück 16, in ,dem Temperierschneckengehäuse
17 bis 2o und etwa im Entleerungskrümmer 2i befindliche überzugsmasse vor der Inbetriebnahme
der längere Zeit außer Betrieb gewesenen Überziehmaschine anzuwärmen oder :die Terriperaturregelung
der Überzugsmasse während des Betriebes der Überziehmaschine vorzunehmen oder aber
die Temperierschnecke mit den sich daran anschließenden masseführenden Teilen: 16
und 21 während der gewöhnlichen Arbeitspausen, z. B. auch während der Nacht, zu
beheizen.
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In der Abb. i ist die Führung von Dampf und Frischwasser für das erwähnteAnwärmen
der im Verbindungsstück 16, in der Temperierschnecke 17 bis 20 und im Entleerurngskrümmer
2i befindlichen überzugsmasse nach längerem Stillstand der Überziehmaschine vor
deren Wiederinbetriebnahme gezeigt, womit auch gleichzeitig das Füllen der Doppelmäntel
dieser Teile mit Wasser geschieht. Für diesen Zweck werden die Ventile 28 und 2.9,
die sich in den ,beiden Zweigen der Saugleitung der Umlaufpumpe 25 befinden, geschlossen.
In den Zeichnungen liegt diese Saugleitung links von der Pumpe. Das Gemisch aus
Dampf und Wasser gelangt über die Ventile 22 und 23, die geöffnet werden, entsprechend
der Aufeinanderfolge der Pfeile 31 bis 34 zunächst durch den Doppelmantel des Zwischenstückes
16 und fließt nach Wiederaustritt aus :diesem nach den Pfeilen 35 bis 39 in: den
Auffangtrichter 40. Gleichzeitig durchfließt es auch :entsprechend den Pfeilen.
34 32, 44 42 den Doppelmantel des Gehäuseunterteils 17 und kommt, aus :diesem wieder
austretend, gemäß den Pfeilen 36 bis 39 ebenfalls zum Überlauf in den Auffangtrichter
4o.
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Des weiteren fließt das Gemisch aus Dampf und Wasser im Zug der Pfeile
31, 43 bis 63 unmittelbar nacheinander .durch den Warmwasserbereiter
24.,
von diesem durch den Doppelmantel des oberen Hauptteiles 19 des Temperierschneckengehäuses,
dann durch den Doppelmantel des Gehäuseoberteiles 2o, durch den Doppelmantel des
Entleerungskrümmers 21, alsdann tritt es über das Ventil 27 von unten in
den Doppelmantel des unteren Hauptteiles 18 des Temperierschneckengehäuses, den
es bei seinem oberen Ende verläßt, um über das Ventil 30 in den Auffangtrichter
q.o auszutreten.
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Es ist ersichtlich, daß die Doppelmäntel des Zwischenstückes 16, der
Schneckengehäuseteile 17 bis 20 und des Entleerungskrümmers 21 wie auch der Warmwasserbereiter
24 auf diese Weise vollkommen mit Wasser gefüllt bleiben, wenn nunmehr nach genügender
Anwärmung der Überzugsmasse in .der Temperierschnecke und in den sich daran anschließenden
m@asseführenden. Teilen die Überziehmaschine in Betrieb genommen wird und den letztgenannten
Teilen kein Wasser mehr zufließt.
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Soll nunmehr die Inbetriebnahme der Überziehmaschine erfolgen, so
werden entsprechend .der Abb. 2 das Ventil 22 der Hauptdampfzuleitung und die Ventile
26 und 27 des Rohrnetzes geschlossen, das Ventil 29' bleibt geschlossen, das Ventil23
der Hauptwasserzuleitung und Ventil 3o bleiben geöffnet, wogegen das Ventil
28 geöffnet wird.
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Die Beheizung des Zwischenstückes 16 und des Schneckengehäuseunterteiles
17, deren Doppelmäntel nach dem Gesagten mit Wasser gefüllt sind, kann während des
Betriebes der Gberziehmaschine durch einen elektrischen Heizkörper 64 erfolgen,
der durch einen Thermostaten 65 überein Relais 66 ein- und ausgeschaltet wird, wenn
eine bestimmte einstellbare Niedrigst- bzw. Höchsttemperatur erreicht ist. Eine
Beheizung dieser Teile kann jedoch meist entbehrt werden, .da ihnen die Masse während
des Betriebes aus dem Hauptm,assebehälter 2 mit Übertemperatur zufließt.
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Im unteren Hauptteil 18 der T emperierschnecke soll, um glänzende
Überzüge zu erzielen, entsprechend einer an sich bekannten Maßnahme die Überzugsmasse
zunächst auf eine Temperatur gebracht werden, die etwas unter der eigentlichen Überziehtemperatur
liegt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß sich die Masse in .diesem Teil der Temperierschnecke
durch die Reibung, die sie zwischen der Schnecke und der Innenwandung des Schneckengehäuses
erfährt, von selbst erwärmt, da zwischen Schnecke und Gehäuseinnenwandung nur ein
geringer Zwischenraum für den Durchfluß der Masse belassen ist, damit die durch
den geringen Zwischenraum bewegte Masseschicht von dem Heiz- bzw. Kühlwasser in
ihrer Temperatur rasch beeinflußt und verändert werden kann. Aus diesem Grund muß
dafür Sorge getragen werden, d.aß die Überzugsmasse im Temperierschneckenteil IS
nicht zu warm wird, sondern die gewünschte Untertemperatur beibehält. Um dies auf
selbsttätige Weise zu erreichen, ist folgende Einrichtung getroffen: Mit der die
Temperatur der Überzugsmasse -annehmenden Wasserfüllung des Doppelmantels vom Schneckengehäusetel18
steht ein elektrisches Kontaktthermometer 67 in Verbindung, das bei Erreichung einer
bestimmten Höchsttemperatur, auf die es eingestellt werden kann, über einen entsprechend
eingestellten Umschalter 68 ein Magnetventil 69 öffnet, wodurch der Weg für den
Zufluß von Kühlwasser zum Doppelmantel des Gehäuseteiles 18 über das Ventil 23 im
Zug der gestrichelten Pfeile 7o bis 77 und über das geöffnete Ventil 30 freigegeben
wird. Der Doppelmantel des Gehäuseteiles 18 wird so lange von dem in den Auffangtrichter
do austretenden Kühlwasser durchflossen, bis durch genügendes Zurückgehen der Temperatur
vom Kontaktthermometer 67 der elektrische Stromkreis wieder unterbrochen und -dadurch
das :Magnetventil 69 wieder geschlossen wird. Der gleiche Vorgang wiederholt sich
jedesmal, wenn im Temperierschneckenteil 18 diejenige Höchsttemperatur erreicht
ist, die der Einstellung des Kontaktthermometers 67 entspricht.
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Im oberen Hauptteil i9 der Temperierschnecke muß dann die Überzugsmasse
wieder auf eine Temperatur erhöht «-erden, die im wesentlichen der jeweils verlangten
eigentlichen Überziehtemperatur entspricht. Dieser Temperierschneckenteil 19 wird
daher wie folgt beheizt und auf gleichbleibender Temperatur gehalten: Während des
Betriebes der Crberziehmaschine wird die Umlaufpumpe 25 dauernd im Gang und der
elektrische Heizkörper 78 des Warmwasserbereiters 2.I durch eine besondere Stromzuführung,
die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, dauernd unter Strom gehalten. Wie oben
dargelegt ist, sind der Warmwasserbereiter 2d. wie auch die Doppelmäntel z9 und
2o des l'emperierschneckengehäuses und des Entleerungskrümmers 21 völlig mit Wasser
gefüllt. Diese Wasserfüllung wird durch die Pumpe 25 dauernd im Umlauf gehalten.
Von der rechts der Pumpe 25 (gbb.2) liegenden Druckleitung ausgehend, verläuft
dieser in sich geschlossene Kreislauf des Wassers im Zuge der Pfeile 79 bis 94 über
das geöffnete Ventil 28 zurück zur Pumpe 25. Dabei erfährt das Wasser bei, seinem
jedesmaligen Durchgang durch den Warmwasserbereiter 24 eine erneute Erwärmung. Wenn
in den von diesein
Wasserumlauf beheizten- Teilen eine bestimmte.
Höchsttemperatur erreicht ist, wird durch das in diesem Fall unmittelbar mit der
Masse selbst in Verbindung stehende elektrische Kontaktthermometer 95 das Magnetventil
96 geöffnet. Alsdann kann das Wasser von Pfeil 84 aus auch den gestrichelten Pfeilen
97 bis rot entsprechend über das Magnetventil 96 in den Auffangtrichter 40 ausfließen.
Dadurch wird in den Führungsorganen des in sich geschlossenen Wasserkreislaufes
Raum geschaffen für den Zutritt von Frischwasser, das unten von Ventil
23 aus nach den gestrichelten Pfeilen 70, 103, 104 in den Warmwasserbereiter
24 und damit in den Xreislauf des Wassers gelangt, dessen Temperatur infolgedessen
gesenkt wird. Es fließt so lange warmes Wasser ab und Frischwasser zu, bis durch
Zurückgehen der Massetemperatur das Kontaktthermometer 95 den Stromkreis wieder
unterbricht, so daß sich das Magnetventil 96 wieder schließt. Auch dieser Vorgang
wiederholt' sich jedesmal, wenn im Schneckengehäuseteil i9 die Höchsttemperatur
erreicht ist, auf die das Kontaktthermometer 95 eingestellt wurde.
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Die Aufrechterhaltung einer bestimmten Massetemperatur innerhalb der
Temperierschnecke und der damit verbundenen masse-. führenden Teile während der
gewöhnlichen Arbeitspausen, beispielsweise auch während der Nacht, geschieht entsprechend
der Abb. 3 auf folgende Weise: Das Hauptventil23 für Frischwasserzuführung wird
geschlossen, und das Hauptventil 22 für Dampfzuführung wie auch Ventil 26 bleiben
geschlossen, die Ventile 28 und 30 werden ebenfalls geschlossen, wogegen die Ventile
27 und 29 geöffnet werden.
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Das Zwischenstück 16 und das Unterteil 17 des Temperierschneckengehäuses
können wiederum durch den von dem Thermostaten 65 über das Relais 66 ein- und ausschaltbaren
elektrischen Heiilcörper 61. beheizt werden. Über die Doppelmäntel der übrigen Teile
18 bis 2o des Förderschneckengehäuses und des Entleerungskrümmers 2i sowie über
den Warmwasserbereiter 24 wird bei der oben angegebenen Stellung der Ventile ein
in sich geschlossener Wasserkreislauf ermöglicht, der wiederum durch die Pumpe 25
herbeigeführt werden kann. Dieser Wasserkreislauf nimmt seinen Weg von der Pumpe
25 aus nach den Pfeilen 105 bis 127. Die Pumpe 25 wird jedoch in diesem Fall
nur dann selbsttätig in Betrieb gesetzt, wenn die Überzugsmasse in der Temperierschnecke
eine bestimmte niedrigste Temperatur erreicht hat. Zu diesem Zweck wird das Kontaktthermometer
67 so eingestellt, daß es bei Erreichung dieser niedrigsten Temperatur im unteren
Hauptteil 18 der Temperierschnecke über den entsprechend eingestellten Umschalter
68 ein Relais 128 betätigt, .das die Einschaltung des im Warmwasserbereiter 24 befindlichen
elektrischen Heizkörper 78 und die Ingangsetzung des Elektromotors der Pumpe 25
bewirkt. Wenn die Temperatur der Überzugsmasse in der Temp.erierschnecke .durch
den Umlauf des warmen Wassers wieder genügend gestiegen ist, unterbricht das Kontaktthermometer
67 den das Relais i28 beeinflussenden Stromkreis wieder, so daß .das Relais 128
;den Heizkörper 78 des Warmwasserbereiters 24 wieder ausschaltet und den Motor der
Pumpe 25 stillsetzt. Dieser Vorgang wiederholt sich ebenfalls bei jedesmaligem Erreichen
der am Kontaktthermometer 67 eingestellten Niedrigsttemperatur.
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Das in der Zeichnung dargestellte dritte Kontaktthermometer 129 ist
ein zusätzliches Kontrollthermometer, das die Massetemperatur im oberen Ende des
Temper ierschnekkenteiles i8 unmittelbar anzeigt, das jedoch nicht unbedingt .erforderlich
ist.