DK172466B1

DK172466B1 - Method and apparatus for preparing a blend, preferably ice cream

Info

Publication number: DK172466B1
Application number: DK124496A
Authority: DK
Inventors: Povl Agergaard
Original assignee: Gram As
Priority date: 1996-11-05
Filing date: 1996-11-05
Publication date: 1998-08-31
Also published as: WO1998019559A1; AU4863697A; DK124496A

Description

DK PR 172466 B1 iDK PR 172466 B1 i

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af en mixmasse, fortrinsvis iscreme, hvor en grundmix pumpes fra en lagerbeholder til en behandlingsenhed, og hvor der pumpes tilsætningsstoffer, fortrinsvis farve- eller smagsstoffer, ind i den dannede grundmix, før denne indføres i behandlingsenheden, og hvor der foreta-5 ges en flowmåling af tilsætningsstof-flowet, efter der er foretaget en pulsationsdæmpning i dette.The present invention relates to a process for preparing a blend, preferably ice cream, wherein a base mix is pumped from a storage container to a processing unit and where additives, preferably color or flavoring, are pumped into the formed base mix before being introduced into the processing unit. and wherein a flow measurement of the additive flow is made after a pulsation attenuation has been made therein.

Opfindelsen angår endvidere et apparat til brug ved fremstilling af en mixmasse, fortrinsvis iscreme, og omfattende 10 - en fødepumpe, der er indrettet for at pumpe en grundmix gennem en fødeledning fra en lagerbeholder til en behandlingsenhed, hvilken fødeledning omfatter en trykmåler, samt - en doseringspumpe, der er indrettet for at pumpe tilsætningsstoffer, fortrinsvis farve-eller smagsstoffer, gennem en sideledning ind i fødeledningen, hvilken sideledning in-15 deholder en pulsationsdæmper og en flowmåler, som er anbragt i serie for at foretage en flowmåling af tilsætningsstof-flowet, efter der er foretaget en pulsationsdæmpning i dette flow.The invention further relates to an apparatus for use in the manufacture of a blend mass, preferably ice cream, and comprising 10 - a feed pump adapted to pump a basic mix through a feed line from a storage container to a processing unit, which feed line comprises a pressure gauge, and - a a metering pump adapted to pump additives, preferably dyes or flavors, through a lateral line into the feed line, which includes a pulsation damper and a flow meter arranged in series to make a flow measurement of the additive flow, after a pulsation attenuation has been made in this flow.

Der kendes forskellige systemer, hvormed det tilstræbes at få en styring af den måde, 20 hvorpå tilsætningsstoffes tilføjes til en grundmasse.Various systems are known which aim to control the way in which additives are added to a matrix.

Således kendes der fra US patent nr. 4.735.225 en fremgangsmåde og et apparat til injektion af en væske i en anden væske, hvor mængden af tilsætningsstof styres af trykket i hovedledningen. Dette system fungerer ved at forudindstille output og tryk 25 for indsprøjtningssystemet før der indsprøjtes tilsætningsstoffer i hovedsystemet. Processen overvåges af en kontrolenhed. I dette skrift beskrives anvendelsen af en pulsationsdæmper. Denne pulsationsdæmper fungerer på sædvanlig måde uafhængigt af det modtryk eller de pulsationer, der måtte optræde i ledningen for tilførsel af tilsætningsstoffer. Det vil derfor ikke være muligt at få en præcis dosering. Endvidere er 30 dette system baseret på en dosering ud fra et tryk. En dosering ud fra et tryk vil være mindre præcist end dosering ud fra et flow, således som det vil være tilfældet i den foreliggende opfindelse.Thus, from US Patent No. 4,735,225, a method and apparatus for injecting a liquid into another liquid are known, the amount of additive being controlled by the pressure in the main conduit. This system works by presetting the output and pressure 25 of the injection system before injecting additives into the main system. The process is monitored by a control unit. This paper describes the use of a pulsation damper. This pulsation damper operates in the usual manner independent of the back pressure or pulsations that may occur in the feed additive conduit. Therefore, it will not be possible to get an exact dose. Furthermore, this system is based on a dosage based on pressure. A dosage from a pressure will be less accurate than a dosage from a flow, as will be the case in the present invention.

2 DK PR 172466 B12 DK PR 172466 B1

Fra DE offentliggørelsesskrift nr. 2.134.105 kendes et system, hvor der tilføres farve til en varm polymerstrøm. Trykket i polymerstrømmen styrer trykket i farvestrømmen.DE Publication No. 2,134,105 discloses a system in which color is added to a hot polymer stream. The pressure in the polymer stream controls the pressure in the dye stream.

Herved kan der tilsættes en nøjagtig mængde farvestof. Imidlertid anføres der her blot 5 en simpel styring af en fødepumpe, hvortil trykket i en hovedstrøm benyttes. Med de angivelser, som er anført i dette skrift, kan der ikke foretages nogen justering og tilpasning afhængig af trykpulsationer i hovedledning eller sideledning. Der optræder således en doséring, som vil være meget grov og upræcis.An exact amount of dye can be added to this. However, here only 5 is stated a simple control of a feed pump to which the pressure in a main flow is used. With the information given in this publication, no adjustment and adjustment can be made depending on the pressure pulsations in the main or lateral line. Thus, there is a dosage ring which will be very coarse and imprecise.

10 Fra DE offentliggørelsesskrift nr. 3.544.803 kendes et system, hvor der tilsættes luft til en spiseismasse. Lufttilførslen styres ved hjælp af trykket i en blandingscylinder.10 From DE Publication No. 3,544,803, a system is known in which air is added to an eating mass. The air supply is controlled by the pressure in a mixing cylinder.

Dette system er imidlertid ikke baseret på kontinuerlig drift. Der er tale om en kontinuerlig arbejdende maskine, hvor der foretages en start og stop af pumper for luft og iscrememasse, når forudbestemt trykværdier i en frysecylinder for iscrememassen. I 15 dette skrift foretages der således en meget grov og simpel dosering af luft i forhold til mixmængden. Endvidere vil der med dette system ikke tages højde for pulsationsproblemer i lufttilførselsledningen og/eller i ledningen for tilførsel af mixmassen.However, this system is not based on continuous operation. This is a continuous working machine where a start and stop of air and ice cream pumps is made and reached when predetermined pressure values in a freezer cylinder for the ice cream mass. Thus, in this publication, a very coarse and simple dosing of air is made relative to the amount of mix. Further, with this system, pulsation problems will not be taken into account in the air supply line and / or in the line for supplying the mix mass.

Fra DE offentliggørelsesskrift nr. 3.902.017 beskrives et system til kontinuerlig 20 fremstilling af spiseis. Volumenstrømmen af ismassen bliver overvåget, og afvigelser anvendes til styring af tilsætning af tilsætningsstoffer. Der er også her tale om en meget grov justering af tilsætningen, og der tages ikke højde for problemer med en præcis styring som følge af pulsationer i tilførselsledning for spiseis eller tilsætningsstoffer. Systemet er meget upræcist, da det ønskes at styre fyldningen ved at kontrollere 25 volumenflowet, hvilket er meget upræcist i en mixmasse, som er et kompressibelt produkt, idet det indeholder luft.DE Publication No. 3,902,017 describes a system for continuous production of ice cream. The volume flow of the ice mass is monitored and deviations are used to control the addition of additives. Here, too, this is a very rough adjustment of the additive, and problems with precise control due to pulsations in the supply line for eating ice cream or additives are not taken into account. The system is very imprecise, as it is desired to control the filling by controlling the volume flow, which is very imprecise in a mix which is a compressible product, containing air.

Fra SE fremlæggelsesskrift nr. 368.285 kendes et doseringsapparat, hvor dosering af tilsætningsstoffer styres af en volumenmåling. Tilledningsrør er fortrinsvis placeret i 30 nærheden af volumenmåleren. I dette apparat doseres en kemikalieopløsning i en grundvæske. Der er også her tale om en grov og forholdsmæssig dosering ud fra vo- DK PR 172466 B1 3SE Patent Specification No. 368,285 discloses a dosing apparatus in which the dosing of additives is controlled by a volume measurement. Supply pipes are preferably located in the vicinity of the volume meter. In this apparatus, a chemical solution is dosed into a basic liquid. This is also a rough and proportionate dosage based on volume PR 172466 B1 3

Iumenmålingen, uden at der tages hensyn til pulsationsproblemer i tilledninger fra grundvæske og/eller tilledninger for kemikalieopløsninger.The lumen measurement, without taking into account pulsation problems in ground fluid and / or chemical solutions.

Med den teknik, som kendes fra de ovenfor omtalte skrifter, er der således ikke muligt 5 at få en meget præcis dosering, hvilket er nødvendigt, når der skal tilsættes en meget lille mængde tilsætningsstoffer i forhold til en meget stor grundmasse. Med den kendte teknik er der ikke taget højde for justering og styringer af tilsætningen i afhængighed af det svingende tryk og den svingende volumenstrøm, der kan optræde på grund af pulsationsproblemer i tilførslen.Thus, with the technique known from the above-mentioned writings, it is not possible to obtain a very precise dosage, which is necessary when a very small amount of additives is required in relation to a very large matrix. The prior art does not take into account the adjustment and control of the additive depending on the fluctuating pressure and the fluctuating volume flow which may occur due to pulsation problems in the supply.

1010

Den foreliggende opfindelse er fremkommet i forbindelse med fremstilling af iscreme.The present invention has been made in connection with the manufacture of ice cream.

I nærværende ansøgning vil opfindelsen derfor blive forklaret under henvisning til specifikke udførelsesformer og problemer, der er tilknyttet iscremefremstilling. Imidlertid vil opfindelsen med fordel kunne anvendes inden for tilsvarende teknologi, hvor 15 der skal tilsættes en lille mængde tilsætningsstoffer til en relativ stor mængde grund-mix, hvori der kan optræde et svingende tryk og en svingende volumenstrøm, hvorved der er risiko for fremstilling af et uensartet slutprodukt.In the present application, the invention will therefore be explained with reference to specific embodiments and problems associated with ice cream making. However, the invention can advantageously be applied in similar technology, where a small amount of additives must be added to a relatively large amount of basic mix, in which there can be a fluctuating pressure and a fluctuating volume flow, whereby there is a risk of producing a disparate end product.

Der kan være tale om forskellige former for levnedsmiddelproduktion, hvor der enten 20 umiddelbart før eller i forbindelse med en behandlingsenhed skal tilsættes en lille volumen tilsætningsstoffer.There may be various forms of food production where a small volume of additives must be added either immediately before or in connection with a processing unit.

Når der fremstilles iscreme med forskellig smag og farve, vil der tilsættes smags-og/eller farvetiIsætningsstoffer til en grundmix, som er opbevaret i store lagertanke.When ice creams of varying taste and color are made, flavor and / or color additives will be added to a basic mix stored in large storage tanks.

25 Fra disse lagertanke pumpes grundmix frem til behandlingsenheder i form af iscreme-frysere. Farve- og tilsætningsstofferne vil da blive tilført til grundmixen i en stilling relativ tæt på hver iscremefryser. Fra en og samme lagertank kan der leveres grundmix til et større antal iscremefrysere.25 From these storage tanks the basic mix is pumped up to treatment units in the form of ice cream freezers. The dyes and additives will then be added to the base mix in a position relatively close to each ice cream freezer. Basic mix can be supplied from a single storage tank for a larger number of ice cream freezers.

30 De enkelte iscremefrysere kan være stoppet i kortere eller længere tidsrum. De enkelte iscremefrysere kan således være stoppet på grund af kortvarig driftsforstyrrelser, eller de kan være stoppet, såfremt en iscreme, der skal fremstilles, skal bibringes ny smag DK PR 172466 B1 4 eller farve. Som følge af den variation i bruget af iscreme, som optræder, når et større eller mindre antal iscremefrysere aftager grundmix, vil trykket i fødeledningen variere.30 The individual ice cream freezers may be stopped for shorter or longer periods. The individual ice cream freezers may thus have been stopped due to short-term disruptions, or they may have been stopped if an ice cream to be manufactured has to be given new flavor or color. Due to the variation in the use of ice cream that occurs when a larger or smaller number of ice cream freezers take the basic mix, the pressure in the feed line will vary.

I praksis har det vist sig, at trykket i fødeledningen kan variere fra 0 - 5 Bar eller mere afhængigt af kapaciteten i den anvendte fødepumpe.In practice, it has been found that the pressure in the supply line can vary from 0 - 5 Bar or more depending on the capacity of the feed pump used.

55

Ved fremstilling af iscreme tilstræbes det, at der holdes et relativt konstant tryk i den strøm af mixmasse, som befinder sig lige før og inde i fryseren. Et sådant tryk kan typisk tilstræbes at blive holdt ved et niveau inden for et område på 1,5 - 3,5 Bar.In the manufacture of ice cream, it is sought to maintain a relatively constant pressure in the flow of mixing mass located just before and inside the freezer. Such pressure can typically be sought to be maintained at a level within a range of 1.5 - 3.5 Bar.

Trykket i mixmassen lige før og inde i fryseren vil afhænge af, om der skal fremstilles 10 et vandisprodukt, et iscremeprodukt eller et yoghurt-isprodukt.The pressure in the mix mass just before and inside the freezer will depend on whether to make a water ice cream product, an ice cream product or a yogurt ice cream product.

Det er vigtigt at opnå et relativt konstant tryk i mixmassen umiddelbart før fryseren eller i selve fryseren på grund af flowmåling til bestemmelse af mængden af mixmasse, lufttilsætning, svulmeprocent m.v., som er nødvendig for at holde en høj ensartet 15 kvalitet. Traditionelt vil flowmåleren sidde i selve fryseren. Trykmåleren kan derimod sidde i fryseren eller i fødeledningen umiddelbart før fryseren. Det er blot vigtigt, at trykmåleren er placeret i umiddelbar nærhed af det punkt, hvor tilsætningsstofferne tilsættes til fødeledningen/fryseren.It is important to achieve a relatively constant pressure in the mix mass immediately before the freezer or in the freezer itself due to flow measurement to determine the amount of mix mass, air addition, swelling percentage, etc., which is necessary to maintain a high uniform quality. Traditionally, the flow meter will sit in the freezer itself. The pressure gauge, on the other hand, can sit in the freezer or in the supply line immediately before the freezer. It is only important that the pressure gauge is located in the immediate vicinity of the point where the additives are added to the supply line / freezer.

20 Der kan ligeledes anvendes en flowmåler i en doseringsledning for tilsætningsstofferne. Denne flowmåler er vigtig for at fa tilsat en korrekt mængde tilsætningsstoffer i forhold til mængden af grundmix.A flow meter can also be used in a dosing line for the additives. This flow meter is important for adding a correct amount of additives to the amount of basic mix.

Ved den traditionelle justering af trykket i mixmassen har der været anvendt en re-25 duktionsventil. En sådan reduktionsventil har almindeligvis været reguleret manuelt afhængigt af, hvor mange frysere, der har været koblet ind. Alternativt har det også være muligt at anvende en elektronisk styring for at indstille reduktionsventilen med henblik på at justere mængden af fremført mixmasse til en iscremefryser.In the traditional adjustment of the pressure in the mixing mass, a reduction valve has been used. Such a reduction valve has usually been manually controlled depending on how many cabinets have been switched on. Alternatively, it has also been possible to use an electronic control to adjust the reducing valve in order to adjust the amount of mixed feed mass to an ice cream freezer.

30 1 de kendte systemer har der, til trods for justeringsmuligheden, optrådt varierende tryk og flow. Dette har voldt problemer ved korrekt tilsætning af farve- eller smagsstoffer. Selv små variationer i mængden af tilsætningsstoffer kan have ganske betyde DK PR 172466 B1 5 lig indflydelse på kvaliteten af det dannede produkt. Det vil således ikke være ualmindeligt, at tilsætningsstofferne doseres i en mængde på helt ned til 0,01% i forhold til grundmixen.30 In the known systems, despite the possibility of adjustment, varying pressure and flow have occurred. This has caused problems with the correct addition of dyes or flavors. Even small variations in the amount of additives can have a significant influence on the quality of the product formed. Thus, it will not be uncommon for the additives to be dosed in an amount as low as 0.01% relative to the base mix.

5 For at en flowmåler skal måle så præcis som mulig, skal den have et konstant flow i den gennemstrømmende mixmasse. For at fa en korrekt mængde tilsætningsstoffer tilført, føres disse gennem en flowmåler, som er anbragt i serie med en pulsationsdæmper. Det er formålet med pulsationsdæmperen at mindske de trykstød, som opstår i flowet af tilsætningsstoffer, og som er forårsaget af den anvendte doseringspumpe.5 In order for a flow meter to measure as accurately as possible, it must have a constant flow in the flowing mix mass. In order to obtain a correct amount of additives, these are passed through a flow meter arranged in series with a pulsation damper. The purpose of the pulsation damper is to reduce the pressure shocks that occur in the flow of additives caused by the metering pump used.

1010

Et eksempel på en pulsationsdæmper, som kan anvendes i det ovenfor amerikanske patent nr. 4.735.225, er en cylinder, hvori et stempel eller en membran forskydes, således at der holdes et tryk bag stemplet, som står i et vist forhold til det modtryk, der findes i et kammer på den anden side af stemplet, hvor flowet af tilsætningsstoffer 15 passerer gennem. På denne måde vil der optræde en buffer, som optager trykvariationer i det flow, som ledes gennem pulsationsdæmperen. De kendte pulsationsdæmpere vil være ufordelagtige, da der holdes et konstant tryk, og pulsationsdæmperen vil derfor ikke sikre en optimal udjævning af de trykvariationer, som optræder i flowet af tilsætningsstoffer.An example of a pulsation damper which can be used in the above U.S. Patent No. 4,735,225 is a cylinder in which a piston or diaphragm is displaced so as to maintain a pressure behind the piston which is in some relation to the counterpressure found in a chamber on the other side of the piston through which the flow of additives 15 passes through. In this way, a buffer will occur which receives pressure variations in the flow which is passed through the pulsation damper. The known pulsation dampers will be disadvantageous as a constant pressure is maintained and the pulsation damper will therefore not ensure an optimal smoothing of the pressure variations occurring in the flow of additives.

2020

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at anvise en fremgangsmåde og et apparat, som gør det muligt at fremstille en mixmasse, der er fremstillet af en grund-mix samt tilsætningsstoffer, og som har en ensartet kvalitet over dagen, uanset trykvariationer i fødeledninger for grundmix samt trykvariationer i sideledninger for 25 tilsætningsstoffer.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for making a blend made from a basic blend as well as additives which are of uniform quality throughout the day, regardless of pressure variations in feed mixes for the basic blend as well as pressure variations in side lines for 25 additives.

Dette opnås ifølge den foreliggende opfindelse med en fremgangsmåde af den indledningsvis nævnte type, som er særpræget ved, at trykket i mixmassen måles umiddelbart før indføringen i eller inde i selve behandlingsenheden, at trykket i pulsations-30 dæmpningen varieres afhængigt af trykket i mixmassen for at skabe et konstant til-sætningsstof-flow ved flowmålingen, og at tilsætningsstof-flowet styres som følge af den foretagne flowmåling.This is achieved according to the present invention with a method of the type mentioned initially, which is characterized in that the pressure in the mix mass is measured immediately before the introduction into or inside the treatment unit, that the pressure in the pulsation damping is varied depending on the pressure in the mix mass to create a constant additive flow at the flow measurement and that the additive flow is controlled as a result of the flow measurement made.

DK PR 172466 B1 6DK PR 172466 B1 6

Apparatet ifølge opfindelsen er særpræget ved, at trykmåleren er anbragt i eller umiddelbart før behandlingsenheden, at pulsationsdæmperen er regulerbar og kan give et variende tryk, der styres af en elektronisk styreenhed, der er forbundet med trykmåle-5 ren, og som styrer pulsationsdæmpertrykket som følge af modtagne signaler fra trykmåleren, og at doseringspumpen er regulerbar og kan styres af styreenheden som følge af signaler fra flowmåleren.The apparatus according to the invention is characterized in that the pressure gauge is arranged in or immediately before the treatment unit, that the pulsation damper is adjustable and can give a varying pressure which is controlled by an electronic control unit connected to the pressure gauge and which controls the pulsation damper pressure as a result. of received signals from the pressure gauge and that the metering pump is adjustable and can be controlled by the controller as a result of signals from the flow meter.

Tryk og flow i fødeledning for grundmix måles og bestemmes, således at man ved, 10 hvilken mængde mixmasse, der indføres i behandlingsenheden. I sideledningen til dosering af tilsætningsstoffer foretages der en pulsationsdæmpning for at dæmpe pulsationerne fra doseringspumpen. Herved opnås et pulsationsfrit flow gennem flowmåleren, som er anbragt i serie med pulsationsdæmperen. Som følge heraf kan der opnås en korrekt måling af tilsætningsstof-flowet. Denne korrekte flowmåling vil styreenhe-15 den benytte til at styre den regulerbare doseringspumpe. Herved doseres smags- og tilsætningsstoffer fra sideledningen ind i fødeledningen for grundmix med stor præcision, således at der opnås en ensartet kvalitet, for eksempel i relation til smag og farve af det produkt, som føres ind i behandlingsenheden.The pressure and flow in the feed pipe for the basic mix is measured and determined so that you know what amount of mix pulp is introduced into the treatment unit. In the additive dosing side line, a pulsation attenuation is performed to attenuate the pulsations from the dosing pump. This results in a pulsation-free flow through the flow meter, which is arranged in series with the pulsation damper. As a result, a correct measurement of the additive flow can be obtained. This correct flow measurement will utilize the controller to control the adjustable metering pump. Hereby flavor and additives from the side line are dosed into the feed mix for basic mix with great precision, so that a uniform quality is achieved, for example in relation to the taste and color of the product introduced into the processing unit.

20 Idet der foretages en styring af trykket i pulsationsdæmperen, kan der etableres en variation i trykket i pulsationsdæmperen, således at det er muligt at etablere et bestemt forhold mellem trykket i pulsationsdæmperen og det tryk, som optræder i mixmassen umiddelbart før eller i selve behandlingsenheden. Det er dette tryk i mixmassen, som doseringspumpen skal arbejde op imod, og som har betydning for dosering af en kor-25 rekt mængde tilsætningsstoffer. Trykket i mixmassen registreres i styreenheden, som derefter sender et signal til en proportionaN/trykventil, som derefter indstiller et korrekt tryk i pulsationsdæmperen. Herved opnås en optimal styring af doseringspumpen, samtidig med at der tages højde for ændringer i modtrykket i mixfødeledningen. Som følge heraf vil der optræde en præcis styring af doseringspumpen, som er nødvendig 30 for den korrekte dosering.By controlling the pressure in the pulsation damper, a variation in the pressure in the pulsating damper can be established so that it is possible to establish a certain relationship between the pressure in the pulsation damper and the pressure occurring in the mix mass immediately before or in the treatment unit itself. It is this pressure in the mix mass that the dosing pump must work up to, which is important for dosing a correct amount of additives. The pressure in the mix mass is recorded in the control unit, which then sends a signal to a proportional N / pressure valve, which then sets the correct pressure in the pulsation damper. This results in optimal control of the dosing pump while taking into account changes in the back pressure in the mix feed line. As a result, precise control of the dosing pump will be required, which is necessary for the correct dosing.

DK PR 172466 B1 7DK PR 172466 B1 7

For at reducere tryksvingningerne i mixfødelinien kan der ved indgangen til behandlingsenheden placeres en mixpumpe umiddelbart før tilførslen af tilsætningsstoffer samt en mixpumpe ved udgangen af behandlingsenheden og lade de to mixpumper køre synkront. Herved er det muligt at reducere trykvariationerne over behandlingsen-5 heden ganske betragteligt. Imidlertid vil der stadig være mindre trykvariationer. Endvidere kan der, fra produktion til produktion i behandlingsenheden, være ønske om forskellige tryk for at opnå den bedste behandling af den indkommende mixmasse. For at få en automatisk kompensation for de små trykvariationer eller de produktionsbestemte trykforskelle, der kan optræde i fødeledningen inde i behandlingsenheden, an-10 vendes den ovenfor omtalte styring af trykket i pulsationsdæmperen.In order to reduce the pressure fluctuations in the mix feed line, at the entrance to the treatment unit, a mix pump can be placed immediately before the addition of additives as well as a mix pump at the output of the treatment unit and allow the two mix pumps to run synchronously. This makes it possible to reduce the pressure variations across the treatment unit quite considerably. However, there will still be minor pressure variations. Furthermore, from production to production in the treatment unit, different pressures may be required to obtain the best treatment of the incoming mix mass. In order to obtain an automatic compensation for the small pressure variations or the production-specific pressure differences that may occur in the feed line inside the treatment unit, the above-mentioned control of the pressure in the pulsation damper is used.

Pulsationsdæmperen vil i en situation med mixpumper ved indgangen og udgangen af behandlingsenheden kun benyttes til at kompensere for mindre trykvariationer. På grund af de små mængder tilsætningsstoffer, der doseres, vil det imidlertid være nød-15 vendigt at foretage en styring af trykket i pulsationsdæmperen, som omtalt ovenfor, for at få en korrekt dosering og dermed et ensartet produkt.In a situation with mix pumps at the input and output of the treatment unit, the pulsation damper will only be used to compensate for minor pressure variations. However, due to the small amounts of additives being dosed, it will be necessary to control the pressure in the pulsation damper, as discussed above, to obtain a correct dosage and thus a uniform product.

Opfindelsen vil herefter blive forklaret nærmere under henvisning til den medfølgende skematiske tegning, hvor 20 fig. 1 viser et principielt billede af et anlæg til fremstilling af iscreme og omfattende et antal iscremefrysere, der er forbundet med én lagerbeholder for grundmix, fig. 2 et partielt billede til illustration af en konkret iscremefryser med indbygget 25 doseringsenhed.The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying schematic drawing, in which FIG. 1 shows a basic view of an ice cream manufacturing plant and comprising a plurality of ice cream freezers connected to one base mix storage container; FIG. 2 is a partial view illustrating a concrete ice cream freezer with a built-in dosing unit.

I fig. 1 viser 1 en lagerbeholder for grundmix til fremstilling af iscreme. 2 betegner en fødepumpe, der kan betegnes som en forpumpe, og som pumper grundmixen gennem en fødeledning 3 fra lagerbeholderen 1 til behandlingsenheder 4 i form af iscremefry-30 sere. Fødeledningen 3 er via et antal forbindelsespunkter 5 forbundet med hver enkel iscremefryser 4. Apparatet omfatter endvidere en doseringsenhed 6 for smags- og farvestoffer, som er opbevaret i beholdere 7,8. Doseringsenheden 6 er via en sideledning DK PR 172466 B1 8 9 forbundet med fødeledningen 3 ved et forbindelsespunkt 10. Herved kan smags- og tilsætningsstoffer indføres individuelt via doseringsenheden 6 til den grundmix, som fremføres til en tilknyttet iscremefryser 4, hvor doseringsenheden 6 er anbragt som en integreret del. Idet doseringsenheden er en integreret del af fryseren, vil det være mu-5 ligt at foretage en CIP-rengøring (cleaning in place). Dette ville ikke være muligt med separate doseringsenheder til fryserne.In FIG. Figure 1 shows 1 a base container for ice cream preparation. 2 represents a feed pump, which may be referred to as a pre-pump, and which pumps the basic mix through a feed line 3 from the storage container 1 to processing units 4 in the form of ice cream freezers. The feed conduit 3 is connected to each individual ice cream freezer via a number of connection points 5. The apparatus further comprises a flavoring unit and dosing unit 6 for storage in containers 7,8. The dosing unit 6 is connected to the feed line 3 at a connection point via a side line DK PR 172466 B1 8 9. Hereby, flavoring and additives can be introduced individually via the dosing unit 6 to the basic mix which is fed to an associated ice cream freezer 4, where the dosing unit 6 is arranged as an integral part. Since the metering unit is an integral part of the freezer, it will be possible to do a CIP cleaning (cleaning in place). This would not be possible with separate dosing units for the freezers.

Det er således muligt at anvende en og samme grundmix og fremstille forskellige typer is i hver af de iscremefrysere 4, som er tilknyttet lagerbeholderen 1.Thus, it is possible to use the same basic mix and produce different types of ice cream in each of the ice cream freezers 4 associated with the storage container 1.

10 I fødeledningen 3 er der indskudt en trykmåler 11. Trykmåleren 11 er forbundet med en central styreenhed 12 via en elektrisk ledning 13. Styreenheden 12 er også forbundet med målere og komponenter i iscremefryseren 4 og doseringsenheden 6 via øvrige ledninger 13. Af illustrative grunde er der blot vist en enkelt ledning til fryseren og 15 doseringsenheden 12.10 In the feed line 3, a pressure gauge 11. is inserted. The pressure gauge 11 is connected to a central control unit 12 via an electrical conduit 13. The control unit 12 is also connected to meters and components in the ice cream freezer 4 and the dosing unit 6 via other conduits 13. For illustrative reasons, showing only a single wire to the freezer and dosing unit 12.

Fig. 1 viser blot de nødvendige detaljer til forståelse af opfindelsen. 1 et konkret anlæg til fremstilling af iscreme vil det indgå flere komponenter. Imidlertid vil sådanne detaljer være nærliggende for en fagmand på området og vil derfor ikke blive forklaret i 20 nærværende ansøgning.FIG. 1 merely shows the necessary details for understanding the invention. In a concrete plant for the manufacture of ice cream, it will include several components. However, such details will be apparent to one of ordinary skill in the art and will therefore not be explained in the present application.

I fig. 2 er elektriske ledningsforbindelser til styreenheden 12 udeladt. Imidlertid vil de forskellige komponenter, der indgår i apparatet, være forbundet med styreenheden.In FIG. 2, electrical wiring to control unit 12 is omitted. However, the various components included in the apparatus will be connected to the controller.

Iscremefryseren 4 omfatter ved indgangen fra fødelinien 3 en fødepumpe 2'. Denne 25 fødepumpe 2’ kører synkront med en iscremepumpe 17, der pumper iscrememasse ud fra fryseren 4’s frysekammer 15, således som forklaret i det efterfølgende. Der vil således optræde et tryk, der kun varierer lidt imellem de to pumper 2’,17. Imidlertid vil der i denne del af fødeledningen 3 stadig optræde mindre trykvariationer, som registreres ved hjælp af trykmåleren 11. Ved at anvende de to pumper 2’,17 vil det således 30 være mindre trykvariationer, der skal tages højde for via styringen af den pulsationsdæmper, som vil blive beskrevet i det efterfølgende.The ice cream freezer 4 comprises at the input of the feed line 3 a feed pump 2 '. This 25 feed pump 2 'runs synchronously with an ice cream pump 17, which pumps ice cream mass from the freezer chamber 15 of the freezer 4, as explained below. There will thus be a pressure which varies only slightly between the two pumps 2 ', 17. However, in this part of the feed line 3, smaller pressure variations will still be recorded which are recorded by the pressure gauge 11. Thus, using the two pumps 2 ', 17, smaller pressure variations will have to be taken into account via the control of the pulsation damper. , which will be described below.

DK PR 172466 B1 9DK PR 172466 B1 9

Det er en fordel at forbinde sideledningen 9 med fødeledningen 3 i et forbindelsespunkt 10, som befinder sig mellem de to pumper 2’, 17, idet der i denne del af føde-ledningen/iscremefryseren 4 er etableret et relativt ensartet flow af mixmassen.It is advantageous to connect the side conduit 9 to the feed conduit 3 at a junction 10 located between the two pumps 2 ', 17, since in this part of the feed conduit / ice cream freezer 4 a relatively uniform flow of the mixing mass is established.

5 Iscremefryseren 4 omfatter en kølekappe 14, som omgiver kammeret 15, hvor grund-mix kommer ind via fødeledningen 3. Den afkølede iscreme forlader kammeret 15 via en udløbsåbning 16. Iscrememassen pumpes af iscremepumpen 17 via en ledning 18 til et forbrugssted i form af en ekstruder til fyldning af beholdere, vafler, bægre eller lignende.The ice cream freezer 4 comprises a cooling sheath 14 surrounding the chamber 15 where the ground mix enters via the feed conduit 3. The cooled ice cream leaves the chamber 15 via an outlet opening 16. The ice cream mass is pumped by the ice cream pump 17 via a conduit 18 into a consumption location in the form of a extruders for filling containers, waffles, jugs or the like.

1010

Beholderne 7,8 for tilsætning af smags- og farvestoffer i doseringsenheden 6 er fortrinsvis plastbeholdere. Disse kan let udskiftes, idet der er ført sugeledninger 19 ned i hver beholder. Hver af sugeledningeme er forsynet med en niveaumåler 20. Niveaumåleren 20 er forbundet med styreenheden og sikrer således, at der ikke løbes tør for 15 smags- eller farvestoffer fra en af beholderne 7,8. Signaler fra niveaumåleme kan benyttes til brug ved omskiftning mellem de to beholdere.The containers 7,8 for adding flavoring and coloring agents in the dosage unit 6 are preferably plastic containers. These can be easily replaced as suction lines 19 are inserted into each container. Each of the suction lines is provided with a level gauge 20. The level gauge 20 is connected to the control unit and thus ensures that no 15 flavors or dyes are drained from one of the containers 7,8. Signals from the level gauges can be used for switching between the two containers.

I sideledningen 9 er der indskudt en omskifterventil 21. Denne muliggør en hurtig omskiftning ved tilsætning af forskellige farve- og smagsstoffer fra hver af de to be-20 holdere. Alternativt er det muligt at skifte fra den ene beholder til den anden ved tilsætning af samme smags- eller farvestof uden at standse selve fryseprocessen.A lateral valve 21 is inserted in the lateral line 9, which enables a rapid changeover by adding different colors and flavors from each of the two containers. Alternatively, it is possible to switch from one container to another by adding the same flavor or colorant without interrupting the freezing process itself.

Sideledningen 9 omfatter en doseringspumpe 22. Pumpen 22 er af regulerbar type, hvor både slaglængde og slagfrekvens kan varieres ved styring fra den centrale styre-25 enhed. Sideledningen 9 omfatter en pulsationsdæmper 23. Pulsationsdæmperen er af membrantypen. En membran 24 deler pulsationsdæmperen op i et kammer 25, som er i forbindelse med sideledningen 9. På den anden side af membranen 24 er der et bufferkammer 26, som er i forbindelse med en proportionaWtrykventil 33. Ventilen 33 er i forbindelse med styreenheden 12 og indstiller trykket i pulsationsdæmperens buffer-30 kammer 26 i afhængighed af det tryk, som måles i fødeledningen ved hjælp af trykmåleren 11.The side line 9 comprises a metering pump 22. The pump 22 is of adjustable type, where both stroke length and stroke frequency can be varied by control from the central control unit. The side line 9 comprises a pulsation damper 23. The pulsation damper is of the membrane type. A diaphragm 24 divides the pulsation damper into a chamber 25 which is connected to the side conduit 9. On the other side of the diaphragm 24 there is a buffer chamber 26 which is connected to a proportional pressure valve 33. The valve 33 communicates with the control unit 12 and sets the pressure in the buffer chamber 26 of the pulsation damper according to the pressure measured in the feed line by the pressure gauge 11.

DK PR 172466 B1 io I sideledningen 9 er der indskudt et flowmeter 27. I dette flowmeter 27 måles tilsæt-ningsstof-flowet gennem ledningen 9. Sideledningen 9 er endvidere forsynet med en omskifterventil 28, som er i forbindelse med en vakuumbeholder 29. Den indeholder også en kontraventil 30 for at hindre, at grundmix trænger ind i sideledningen 9 fra 5 fødeledningen.DK PR 172466 B1 io A flow meter 27. Inserted in the side line 9 is a flow meter 27. In this flow meter 27, the additive flow is measured through the line 9. The side line 9 is further provided with a switch valve 28, which is in connection with a vacuum container 29. It contains also a non-return valve 30 to prevent the ground mix from entering the side conduit 9 from the 5 conduit.

I fødeledningen 3 er der anbragt en temperaturføler 31 til at måle temperaturen i grundmixen. Endvidere er der i umiddelbar nærhed af forbindelsespunktet 10 mellem fødeledningen 3 og sideledningen 9 anbragt en flowmåler 32 samt trykmåleren 11.In the supply line 3 a temperature sensor 31 is arranged to measure the temperature of the base mix. Furthermore, in the immediate vicinity of the connection point 10 between the supply line 3 and the side line 9, a flow meter 32 and the pressure gauge 11 are arranged.

10 lowmåleren 32 og trykmåleren 11 er anbragt umiddelbart før eller inde i selve iscremefryseren 4.1 den viste udførelsesform er de illustreret som værende anbragt inde i selve iscremefryseren 4. Flowmåleren 32 og trykmåleren 11 er ligeledes forbundet med styreenheden 12.10 low pressure gauge 32 and pressure gauge 11 are arranged immediately before or inside the ice cream freezer 4.1, the embodiment shown is illustrated as being located inside the ice cream freezer 4. The flow meter 32 and pressure gauge 11 are also connected to the control unit 12.

15 Det apparat, som er beskrevet ovenfor, virker på følgende måde.The apparatus described above operates as follows.

Pumpen 2 pumper grundmix fra beholderen 1 til de forskellige iscremefrysere 4. Afhængigt af om færre eller flere iscremefrysere 4 er koblet ind eller koblet ud, vil trykket i fødeledningen 3 variere. Dette tryk registreres ved hjælp af trykmåleren 11 og 20 sendes til styreenheden 12. Samtidig vil signaler for flowmåleren 32 sendes til styreenheden 12.The pump 2 pumps basic mix from the container 1 to the various ice cream freezers 4. Depending on whether fewer or more ice cream freezers 4 are switched on or off, the pressure in the supply line 3 will vary. This pressure is recorded by means of the pressure gauge 11 and 20 sent to the control unit 12. At the same time, signals for the flow meter 32 will be sent to the control unit 12.

Som følge af de signaler, styreenheden 12 modtager om tryk og flow i fødeledningen, sendes et signal til proportional-/trykventiIen 33, således at den indstiller et tryk i buf-25 ferkammeret 26. Herved reguleres trykket i tilsætningsstofferne i sideledningen 9, således at der optræder et s'tort set konstant forhold mellem trykket i sideledningen 9 og trykket i fødeledningen 3. Herved bliver det muligt at foretage en korrekt dosering af tilsætningsstoffer afhængigt af den mængde, som indføres i iscremefryseren 4.As a result of the signals received by the controller 12 about pressure and flow in the feed line, a signal is sent to the proportional / pressure valve 33 to set a pressure in the buffer chamber 26. The pressure in the additives in the side line 9 is regulated so that there is a very constant constant relationship between the pressure in the side conduit 9 and the pressure in the feed conduit 3. This makes it possible to make a correct dosage of additives depending on the amount introduced into the ice cream freezer 4.

Denne nøjagtige dosering kan opnås uafhængigt af de trykvariationer, der optræder i 30 fødeledningen 3 som følge af forskellig belastning på fødeledningen, når færre eller flere iscremefrysere kobles ind eller kobles ud.This exact dosage can be obtained independently of the pressure variations that occur in the feed line 3 due to different load on the feed line when fewer or more ice cream freezers are switched on or off.

DK PR 172466 B1 11DK PR 172466 B1 11

Idet målingerne af tryk og flow i fødeledningen 3 sker umiddelbart før eller inde i selve iscreme fryseren 4, opnås en præcis styring af doseringspumpen 22.As the measurements of pressure and flow in the feed line 3 occur immediately before or inside the ice cream freezer 4 itself, precise control of the metering pump 22 is obtained.

Doseringspumpen 22 er indrettet for en slaglængderegulering samt en firekvensregule-5 ring. Dette giver tilsammen et meget stort reguleringsområde. Begge typer reguleringer foretages automatisk på baggrund af signaler fra styreenheden 12, og medens anlægget er i drift. Ved styringen sikres det, at der anvendes så høj slagfrekvens som mulig. Herved bliver det muligt at minimere pulsationerne i sideledningen 9. Dette er af betydning for at opnå så korrekt måling af tilsætningsstof-flowet ved hjælp af 10 flowmåleren 27, hvilket igen er nødvendig af hensyn til en korrekt dosering. Reguleringen af doseringspumpen 22 sker således, at slagfrekvensen først nedsættes, når slaglængden bliver for kort til en effektiv udnyttelse af pumpekapaciteten i en givet pumpe. De præcise data for slaglængde og slagfrekvens vil afhænge af den konkrete pumpe, som anvendes. En typisk doseringspumpe til iscremefremstilling kan have en 15 variation i sin kapacitet mellem 0 og 250 ml/min.The metering pump 22 is arranged for a stroke length control as well as a four-frequency control. This together provides a very large regulatory area. Both types of controls are made automatically on the basis of signals from the control unit 12 while the system is in operation. The control ensures that as high a stroke rate as possible is used. This makes it possible to minimize the pulsations in the lateral line 9. This is important in order to obtain the correct measurement of the additive flow by means of the flow meter 27, which is again necessary for a correct dosage. The metering pump 22 is regulated so that the stroke rate is reduced only when the stroke length becomes too short to effectively utilize the pumping capacity of a given pump. The exact data for stroke length and stroke rate will depend on the specific pump used. A typical ice cream dosing pump can have a variation in its capacity between 0 and 250 ml / min.

Det er væsentligt at få en korrekt dosering af tilsætningsstoffer, og at foretage en korrekt måling af tilsætningsstof-flowet. I forbindelse med fremstilling af iscreme vil det således ikke være ualmindeligt at der tilsættes meget små mængder tilsætningsstoffer i 20 forhold til mængden af grundmix. Der kan således opereres med tilsætningsstoffer, som udgør ca. 0,01 - 0,6% af grundmixen’s mængde, når der er tale om meget koncentrerede tilsætningsstoffer. Typisk vil en flow af grundmix kunne variere fra mellem 40 1/time til 2400 I/time afhængig af den type fødepumpe 2, som anvendes.It is essential to get a proper dosage of additives and to make a correct measurement of the additive flow. Thus, in the manufacture of ice cream, it will not be uncommon for very small amounts of additives to be added in proportion to the amount of basic mix. Thus, additives which are approx. 0.01 to 0.6% of the basic mix's amount of highly concentrated additives. Typically, a flow of base mix can range from 40 l / hr to 2400 l / hr depending on the type of feed pump 2 used.

25 Udover de målinger, der foretages i apparatets enkelte komponenter, vil den elektroniske registrerings- og styreenhed 12 tillige være forsynet med præindsatte data vedrørende den iscreme, der skal fremstilles, trykforhold mellem sideledning og fødeled-ning samt oplysninger om de enkelte apparatdeles kapacitet m.v.25 In addition to the measurements made in the individual components of the apparatus, the electronic recording and control unit 12 will also be provided with pre-inserted data concerning the ice cream to be manufactured, pressure ratio between the side line and the feed line, as well as information on the capacity of the individual unit parts, etc.

Claims

A process for preparing a blend, preferably ice cream, wherein a primer is pumped from a storage container to a processing unit and wherein additives, preferably dyes or flavors, are pumped into the formed blend before being introduced into the blend. the treatment unit, and where a flow measurement of the additive flow is made after a pulsation damping has been carried out therein, characterized by - that the pressure in the mixing mass is measured immediately before introduction into or inside the treatment unit itself - the pressure in the pulsation attenuation is varied depending on the pressure in the mix mass to create a constant additive flow in the flow measurement, and - that the additive flow is controlled as a result of the flow measurement made.

Process according to Claim 1, characterized in that the mixing mass is an ice cream mix and that the additives in the form of flavoring and coloring matter are supplied at a point close to the measuring point of pressure in the mixing mass.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the additive flow is controlled by a combined control of the dosing pump stroke length and stroke frequency.

Method according to claim 3, characterized in that the combined control is controlled to give the shortest possible stroke length and maximum stroke frequency to minimize the pulsations in the additive flow.

Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the pressure variation in the mix mass over the treatment unit is partially equalized by two synchronously working pumps pumping the mix mass into the treatment unit and 30 out of the treatment unit. DK PR 172466 B1

Method according to any of the preceding claims, characterized in that an electronic recording and control unit is used to automatically control the additive flow as a result of the measurements taken and pre-set values. 5

An apparatus for use in the manufacture of a blend mass, preferably ice cream, and comprising - a feed pump adapted to pump a basic mix through a feed line from a storage container to a processing unit, said feed line comprising a pressure gauge, and 10. a dosing pump, arranged to pump additives, preferably colorants or flavors, through a side line into the feed line, which side line contains a pulsation damper and a flow meter arranged in series to perform a flow measurement of the additive flow after pulsation attenuation in this flow, characterized in that the pressure gauge is placed inside or immediately before the treatment unit, that the pulsation damper is adjustable and can provide a varying pressure controlled by an electronic control unit connected to the pressure meter and which controls the pulsation damper pressure as a result of received signals from the pressure gauge and that the metering pump is adjustable and can be controlled by the controller as a result of signals from the flow meter. 20

Apparatus according to claim 7, characterized in that the pressure gauge is arranged in direct connection with the point of connection between the lateral line and the supply line.

Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the metering pump has an adjustable stroke length and stroke frequency.

Apparatus according to any of claims 7-9, characterized in that the pulsation damper is of the membrane type and that a proportional / pressure valve connected to the control unit is inserted in the pressure line of the pulsation damper buffer chamber.