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Verreib- und Versalbungsmaschine insbesondere zur Herstellung homogener
Kakao- und Schokoladenmassen, mit einem gedrehten Rollwalzensatz
Die Erfindung bezieht
sich auf eine Verbesserung desjenigen in der Schokoladenindustrie bekannten Typs
von Verreib- und Versalbungsmaschinen, der sich innerhalb eines horizontal angeordneten
zylindrischen Massebehälters eines darin umlaufenden gleichachsigen Rollwalzensatzes
bedient, dessen einzelne Walzen die zwischen ihnen und der Behälterinnenwand ständig
hindurchtretenden Masseteilchen einer Quetschwirkung unterwerfen. Während bei allen
derartigen Verreib- und Versalbungsmaschinen in liegender Anordnung im wesentlichen
das Gewicht der Walzen, unter Umständen vermehrt durch den Druck von Federn, den
auf die Innenwand des Behälters ausgeübten Flächendruck bestimmt, wobei sogar bei
den bekannten Anordnungen dieser Art, bis auf diejenigen, bei denen der Rollwalzensatz
nur eine begrenzte Hi nundherschwenkbewegung im unteren Teil des zylindrischen Massebehälters
ausführt, Wert darauf gelegt worden ist, daß die Rollwalzen in ihrer äußerst möglichen
Lage die Behälterinnenwand nicht berühren, soll gemäß der Erfindung der auf die
Innenfläche des Behälters ausgeübte Walzendruck sich während des Umlaufs des Tragsystems
ständig verändern und dadurch eine besonders gute Quetsch-, Knet- und Verreibwirkung
auf die Masse ausgeübt werden können. Diese Veränderbarkeit des Walzendruckes wird
erfindungsgemäß durch eine derart radial bewegbare, in beiden Richtungen elastische,
z. B. abgefederte Lagerung jeder Rollwalze innerhalb des gedrehten Walzenträgers
erreicht, daß nur die Zylinderinnen-
wand die äußere Begrenzung
der radialen Rollwalzenbewegung darstellt. Da die Gewichtskomponente der Rollwalzen
immer nach unten gerichtet ist, ändert sich also während des Umlaufs des gesamten
Systems ständig die vom Walzengewicht herrührende Normaldruckkomponente auf die
Behälterinnenwand, wodurch also die erwünschten, für die Beschleunigung des Arbeitsprozesses
wichtigen Schwankungen des Quetschdruckes auf den an der Behälterwand haftenden
Massefilm erreicht werden. Natürlich gehört zu der erwähnten erfindungsgemäßen Maßnahme
auch noch die Anwendung von zusätzlichen, den Rollwalzen nachgeschalteten, mit der
Behälterinnenwand zusammenarbeitenden, elastisch gelagerten Abstreichern, um sämtliche
Masseteilchen immer wieder in den Arbeitsprozeß einzubeziehen.
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Eine derartige Maschinenausführung nutzt den gesamten inneren Zylinderumfang
für die Quetsch-und Reibarbeit wesentlich besser aus als die oben schon angedeutete
bekannte Ausführung, bei der sich die Rollwalzen nur unter Belassung eines beträchtlichen
Spaltes der Behälterinnenwand zu nähern vermögen. Außerdem verzichtet die allgemeinste
Form der Ausführung des Erfindungsgedankens auf eine zusätzliche, mit dem Behälter
gleichachsige Mitteltrommel, wie sie bei der bekannten Ausführung zur Erzielung
des gewünschten Arbeitsergebnisses noch für erforderlich gehalten wurde. Gegenüber
den bekannten Längsreibemaschinen unterscheidet sich die Ausführung gemäß der Erfindung
vorteilhaft dadurch, daß weder eine Umsteuerung des Walzentragsystems in ständigem
Wechsel erforderlich ist, also das Walzengewicht nicht beständig beschleunigt und
verzögert zu werden braucht, noch besonders hohe Walzengewichte erforderlich sind,
weil ein großer Teil des auf die Unterlage auszuübenden Walzendruckes von der Zentrifugalkraft
beim Umlauf des Walzentragsystems erzeugt wird.
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Um jede gleitende Reibung in den Rollwalzenlagerführungen innerhalb
des antreibendenWalzentragsystems zu vermeiden und eine nahezu reibungsfreie selbsttätige
Andrückbewegung der Rollwalzen entsprechend der auf sie ausgeübten Zentrifugalkraft
zu ermöglichen, ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, sich einer an sich bei Rollwalzen-Conchen
mit senkrechter Achse bereits bekannten Walzenlagerung zu bedienen, die aus in dem
angetriebenen umlaufenden Träger schwenkbar gelagerten Schwenkhebelpaaren besteht,
wobei es nötig ist, diese Schwenkhebelpaare wegen des einseitig angreifenden Roliwalzengewichtes
in beiden Schwenkrichtungen schon deshalb abzufedern, damit sich die Rollwalzen
beim Durchlaufen der oberen Hälfte des liegenden Massebehälters nicht von der inneren
Massebehälterfläche unter Aufhebung jeglicher Reibungswirkung abheben.
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Obwohl die Schwenkhebelpaare auch einarmig ausgeführt werden können
und die in beiden Richtungen wirkenden Federn zu ihrer Abfederung auf der gleichen
Seite wie die Rollwalzen an den Hebelpaaren angreifen könnten, erscheint es doch
zur Vereinfachung der Konstruktion und zur Erleichterung der Montage sowie der Nachstellung
der Federspannungen erfindungsgemäß zweckmäßiger, doppelarmige Schwenkhebelpaare
zu verwenden, so daß also die Rollwalzen mit den nachfolgenden Innenwandabstreichern
auf dem einen Armpaar, auf dem anderen dagegen die zweckmäßigerweise in Gehäusen
des umlaufenden angetriebenen Trägers unterzubringenden, in beiden Schwenkrichtungen
wirksamen Federn angreifen.
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Um ein Ausweichen größerer Massenmengen, die sich vor den einzelnen
Rollwalzen bei deren im liegenden Massebehäfter kreisender Bewegung vor ihnen anstauen,
nach innen zu vermeiden, wodurch sie beim Vorbeilaufen der Walzen dem erneuten Reib-
und Quetschprozeß entzogen werden würden, ist es erfindungsgemäß wichtig, den einzelnen
Rollwalzen in der Umlaufrichtung des angetriebenen Trägers Leitplatten vorzuschalten,
die das zu bearbeitende Gut vom Behälterinnern ständig in den Spalt zwischen Rollwalze
und Behälterinnenwand hineinspeisen.
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Die notwendige Anpassungsmöglichkeit an die verschiedenen erwünschten
Betriebszustände der Masse kann sowohl durch Regelbarkeit der Spannungen beider
Federn oder auch Federgruppen, zwischen denen die Schwenkhebelsysteme elastisch
eingespannt sind, als auch durch Veränderbarkeit der Drehzahl des angetriebenen
Trägers und damit auch der auf die Rollwalzen wirkenden Zentrifugalkräfte erreicht
werden.
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Ein senkrecht durch die Antriebswelle der Verreib- und Versalbungsmaschine
geführter Schnitt zeigt als Beispiel eine der zahlreichen möglichen Ausführungsformen.
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Wie aus der Zeichnung deutlich ersichtlich, handelt es sich also
bei der Maschine gemäß der Erfindung um eine bekannte Anordnung mit zylindrischem
Massebehälter a, auf dessen innerer Fläche n Rollwalzen e in beliebiger Zahl und
Größe abrollen, durch die also die bis zur vollständigen Homogenisierung fortgesetzte
Quetsch- und Reibarbeit geleistet wird.
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In den Armen des durch die liegende Antriebswelle b angetriebenen
Trägersystems c, das als Doppelhebelpaar oder Armkreuzpaar oder auch sternförmiges
Trägerpaar je nach Rollwalzenzahl ausgebildet sein kann, ist je ein Schwenkhebelpaar
d für je eine Rollwalze e frei schwenkbar in einer durchgehenden Lagerachse g gelagert.
Die Rollwalzenachse f ist an dem einen Ende des Schwenkhebelpaares d zusammen mit
einem Träger i für einen in der Drehrichtung nachfolgenden Wandabstreicher k gelagert,
während an dem anderen Ende ein in beiden Richtungen das Schwenkhebelsvstem abfederndes
Federpaar angreift. In dem Federgehäuse o, das z. B. an einem Zapfen P des Trägersystems
c in Wellennähe angelenkt ist, wird z. B. eine in der Pfeilrichtung wirksame Zugfeder
angebracht, die über eine Zugstange q bestrebt ist, die Verbindungsstange h zwischen
den beiden Doppelhebeln d und damit
dieses Schwenkhebelpaar selbst
nach innen zu ziehen und damit die Rollwalze e gegen die Innenfläche n des zylindrischen
Massebehälters a zu drücken. Die Anfangslage des Schwenkhebelsystems kann durch
Verändern der Zugstangenlänge mittels eines Spannschlosses v bestimmt werden. Außer
der erwähnten Zugfeder wirkt aber noch eine in einem Federgehäuse r untergebrachte
Druckfeder von innen auf Druckflächen m des Schwenkhebelpaares d im entgegengesetzten
Sinn wie die andere Feder ein. Die Federspannung ist durch ein Mutternpaar s in
bekannter Weise regelbar. Durch diese beiden Federn hat man die Möglichkeit, je
nach Wunsch und Bedürfnis einen beliebigen Anfangsdruck der Rollwalzen e auf die
Innenfläche n des Massebehälters a einzustellen und z. B. auch durch den Zug der
von innen wirkenden Feder ein Abheben der Rollwalze e von der Innenfläche des Behälters
beim Durchlaufen seines oberen Teiles zu verhindern. Das Mutternpaar s begrenzt
auch in jedem Fall die innere Schwenkstellung l der Rollwalze e. Die an den Lagerachsen
g für die Schwenkhebelpaare befestigten Leitplatten t sorgen dafür, daß die vor
den Rollwalzen sich bei deren kreisender Umlaufbewegung innerhalb des Massebehälters
anstauende Masse möglichst vollständig immer wieder von innen gegen die Behälterwand
n in den Reib- und Quetschspalt zwischen den Rollwalzen e und der letzteren hineingeführt
wird.
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Zwecks Veränderung des Rollendruckes kann die Drehzahl der Antriebswelle
b in weiten Grenzen verändert werden, so daß man den Rollendruck während der Dauer
der Massenbearbeitung dem jeweiligen Massezustand bequem anzupassen vermag.
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Mit einer Verreib- und Versalbungsmaschine gemäß der Erfindung läßt
sich in wesentlich kürzerer Zeit als bei den bisherigen Conchen eine gießfähige
homogene Schokoladenmasse günstigster Aromaeigenschaften mit wesentlich geringerem
Kraftverbrauch gegenüber zahlreichen bekannten Konstruktionen erreichen. Natürlich
kann die Maschine auch für andere pastenförmige Stoffe, z. B. Farben usw., mit dem
gleichen Erfolg verwendet werden.
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PATENTANSPRACHE: I. Verreib- und Versalbungsmaschine, insbesondere
zur Herstellung homogener Kakao-und Schokoladenmassen, mit einem in einem horizontal
angeordneten zylindrischen Massebehälter gleichachsig gelagerten und zusätzlich
gedrehten Rollwalzensatz, dessen Walzen die zwischen ihnen und der Behälterinnenwand
ständig hindurchtretenden Masseteilchen einer Quetschwirkung unterwerfen, gekennzeichnet
durch eine derart in beiden Richtungen elastische, z. B. abgefederte Lagerung jeder
Rollwalze (e) innerhalb des gedrehten Walzenträgers, daß nur die Zylinderinnenwand
die äußere Begrenzung der radialen Rollwalzenbewegung darstellt, und durch zusätzliche,
den Rollwalzen nachgeschaltete, mit der Behälterinnenwand (n) zusammenarbeitende,
elastisch gelagerte Abstreicher (k).