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Misch- und Feinreibewalzwerk für Schokolade und ähnliche fein zu schleifende Massen.
Die Erfindung betrifft ein selbsttätiges Misch- und Feil1feibewalzwerk für Schokolade, Farbe und ähnliche Massen.
Bei bekannten Walzwerken dieser Art erfolgt die Mischung der Mischungsbestandteile, z. B.
Staubzucker, Kakao und Milchpulver gewöhnlich in einem oberhalb der Aufgabewalze des Walzwerkes angebrachten Mischtrog mit langsam laufendem Rührwerk. Dieses Mischungsverfahren hat den Nachteil, dass die im Kakao enthaltene Kakaobutter Teile des Staubzuckers umhüllt, so dass sich viele kleine Zuckerballen bilden, die erst nach langer Bearbeitungszeit beseitigt werden können. Dadurch ist ein unterbrechungsloser Betrieb schwer möglich. Um die Mischung der in das Walzwerk eingebrachten Masse noch zu verbessern, wurden in den Walzensatz selbst Rührwerke eingebaut. Diese verbrauchen jedoch viel Kraft und mischen die Masse vor ihrer Abnahme aus dem Walzwerk nur verhältnismässig kurze Zeit, so dass die gewünschte gründliche und innige Mischung der Masse nicht erzielt wird.
Ferner sind Feinreibewalzwerke bekannt, bei welchen je eine schnell laufende Walze gegen zwei langsam laufende Walzen und umgekehrt angepresst arbeiten, wobei die Umlaufzahl jeder schnell laufenden bzw. langsam laufenden Walze höher ist als der vorhergehenden schnell laufenden bzw. langsam laufenden Walze. Das Walzgut wird von den schnell laufenden Walzen vollständig, u. zw. so abgestreift, dass es durch freien Fall zur Verreibungsstelle der nächsten zwei Walzen gelangt. In diesen Walzwerken wird das bereits in abgetrennten Einrichtungen gemischte Walzgut fein verrieben. Eine unmittelbare Mischung der Masse aus den einzelnen Mischungsbestandteilen im Walzwerke selbst findet daher nicht statt.
Beim Gegenstand der Erfindung werden dagegen die unmittelbar in das Walzwerk aufgesiebten Mischungsbestandteile mit der auf einer schnell laufenden Walze kreisenden grossen Menge bereits gemischter Masse zur Mischung gebracht.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass der ersten Walze des Feinreibewalzwerkes eine mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als diese Walze umlaufende, mit Abstreifern versehene Mischwalze vorgeschaltet ist, deren Abstand von der benachbarten Feinreibewalze derart gewählt ist, dass die Mischwalze eine grosse Menge bereits gemischter Masse ständig mitnimmt, wobei oberhalb der Mischwalze oder auch der Mischbereich des trogförmig angeordneten Gesamtwalzensatzes Schüttelsiebkästen für die getrennte fein verteilte Zuführung der Mischungsbestandteile angeordnet sind.
Die einzelnen Mischungsbestandteile kommen hiebei infolge der hohen Umlaufgeschwindigkeit der Mischwalze in grösseren Abständen in die Masse, so dass keine Ballen gebildet werden können. Der Kraftverbrauch der Mischwalzen ist nur gering, weil sie nur leicht angepresst werden, damit viel Masse übertragen wird. Die Mischwalzen sind auf bekannte Art von Wasser durchflossen, so dass die Mischtemperatur dauernd gleichmässig erhalten bleibt, wobei diese so hoch gehalten werden kann, dass die Masse bereits auf der Mischwalze entfeuchtet wird (Conchieren).
Die auf der Mischwalze kreisende gemischte Masse muss, um eine gute Vermischung mit den aufgestreuten Mischungsbestandteilen zu ergeben, aufgelockert werden, was durch anliegende Abstreifer erfolgt. Infolge dieser Auflockerung kann ein an der Mischwalze haftender Massefilm nur gebildet werden, wenn die Masse durch eine Gegenwalze auf die Mischwalze aufgewalzt wird. Bei gleichem Drehsinn der Mischwalze und der ersten Feinreibewalze erfolgt dieses Aufwalzen. durch die erste Feinreibewalze. Bei entgegengesetztem Drehsinn würde jedoch die aufgelockerte Masse von der Mischwalze abfallen. Um dies zu verhindern, wird bei einer Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung
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unterteilt sein.
Ferner kann knapp oberhalb einer Walze des Walzwerkes ein verstellbarer Staukörper angeordnet werden, dessen dieser Walze zugekehrte Fläche mit rillenförmigen Ausnehmungen versehen ist, wobei eine oder beide Abschlusskanten dieser Fläche in der Nähe der Einzustellen der Walze mit den benachbarten Walzen liegen. Hiedurch wird die'Bildung eines sich drehenden Massewulstes an der Einzugstelle verhindert, also der Einzug der Masse zwischen den Walzen gefördert und es wird ferner eine weitere Mischung der Masse in den rillenförmigen Ausnehmungen des Staukörpers herbeigeführt.
Ferner kann gemäss der Erfindung unterhalb des Reibwerkes ein Trog angeordnet sein, dessen Innenwand nahe dem Umfange einer der Feinreibewalzen bis nahe zur Einzugstelle dieser Feinreibewalze mit der folgenden Walze geführt ist, so dass der von einer der äussersten Walzen des Walzwerkes durch einen Abstreifer abgestreifte und eine Stauplatte gestaute, in den Trog fliessende Masseteil dem Walzwerke zur neuerlichen Verreibung und Vermischung mit der oberhalb der Walzen befindlichen Masse von unten zugeführt wird.
Der Gegenstand der Erfindung ist in den Zeichnungen in verschiedenen Ausführungsbeispielen im Querschnitt dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 ein Vierwalzwerk mit einer Misehwalze, Fig. 2 ein Fünfwalzwerk mit zwei Mischwalzen, Fig. 3 ein Fünfwalzwerk mit drei Stauplatten, Fig. 4 ein Vierwalzwerk mit einer Stauplatte, Fig. 5 ein Vierwalzwerk mit einer Stauplatte und einem Massetrog, Fig. 6 ein Fünfwalzwerk mit zwei Stauplatten und einem gelochten Abstreifmesser und Fig. 7 zwei Beispiele der Mischwalze, je zur Hälfte dargestellt mit einem Abstreifer im Grundriss.
In der Zeichnung sind die Umdrehungszahlen der Walzen in der Minute mit n und die von den Walzen übertragenen Massengewichte in der Stunde mit kg/h beispielsweise eingetragen.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 weist das Feinreibewalzwerk drei Feinreibewaizen 1, 2,3
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drehende Mischwalze 5 geschaltet. Die Walzen 1, 2,3 berühren sich und sind im wesentlichen in verschiedener Höhe zueinander angeordnet, so dass oberhalb der Walzen ein ungefähr trogförmiger Raum gebildet wird. Auf der Mischwalze 5 kreist, wie sich aus dem folgenden ergibt, gut gemischte Masse in grosser Menge, z. B. 2000 kg/h. Die Rohstoffe, z. B. Staubzucker, Milchpulver und geriffelte Kakaobohnen werden durch auswechselbare Siebe der Schüttelrinnen 7 in einer Menge von z. B. 200 kg/h ununterbrochen auf die Mischwalze aufgesiebt.
Die mit diesen Bestandteilen fein durchsetzte Masse wird von einem Abstreifer 8 von der Mischwalze 5 abgestreift und dadurch aufgelockert. Diese aufgelockerte Masse fliesst in den Einzug zwischen der Misehwalze 5 und der ersten Feinreibewalze 1 und wird zum grössten Teil von der Mischwalze 5 infolge deren höherer Geschwindigkeit wieder zur Aufstreustelle zurückgebracht. Ein kleinerer Teil der Masse wird von der gleichfalls im Uhrzeigersinne sich drehenden ersten Feinreibewalze mitgenommen und zwischen den Walzen 1, 2 und dann den Walzen 2 und 3 verrieben und von der letzten Walze als fertige Masse vom Abstreifer 9 abgestreift. Die Walzen sind an den Stirnenden durch Schieber 10 abgedichtet, die mittels elastischer Zwischenstücke 11 verbunden sind.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 2 unterscheidet sich von jener gemäss Fig. J dadurch, dass vor der hier mit 30 bezeichneten und sich gegenläufig zur ersten Feinreibewalze 1 drehenden Mischwalze eine sich entgegengesetzt zu ihr drehende, mit den Mischungsbestandteilen gespeiste Rückführungswalze 6 vorgesehen und der Abstreifer 8 etwas anders angeordnet ist. Der wieder die Masse auflockernde Abstreifer 8 verursacht auch eine Stauung der Masse, die zum grössten Teil über den Abstreifer hinweg zum Einzug zwischen der Mischwalze 30 und der vorgeschalteten Rückführungswalze 6 fliesst und derart hoch gestaut wird, dass ihr Niveau sich bis zum oberen Punkt der Walze 6 hebt.
An dieser Stelle werden die Mischungsbestandteile voneinander getrennt auf die Masse aufgestreut, die durch die Rück- führungswalze 6 in den Einzug zwischen dieser Walze und der Mischwalze 30 gebracht wird. Von der Mischwalze 30 gelangt die Masse wieder in den Einzug zwischen der Misehwalze 30 und der nachfolgenden ersten Feinreibewalze 1.
Bei dem Mischwalzwerk gemäss Fig. 3 sind die Walzen genau so wie bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 angeordnet, anders ist hier bloss die Zufuhr und die Anordnung der Abstreifer. Es wird hier die auf der Mischwalze 30 kreisende gemischte Masse von einem Abstreifer 13 von der Misehwalze 30 abgestrichen und hiebei hoch gestaut.
Ein kleiner Teil dieser Masse wird wieder dem Feinreibewalzwerk zugeführt, wobei eine nahe an den Umfang der Feinreibewalze 1 reichende Stauplatte 12 durch ihren Abstand von dem Umfang dieser Walze 1 die Menge der ins Feinreibewalzwerk gelangenden Masse bestimmt und gleichzeitig ein höheres Stauniveau der von der Mischwalze 30 abgestrichenen Masse zwischen der Stauplatte 12 und dem Abstreifer 13 ermöglicht. Ein grösserer Teil der von der Mischwalze 30 abgestrichenen Masse fliesst über die obere Kante des Abstreifers 13 auf den Umfang der Mischwalze 30 zurück.
Durch die Anordnung eies zweiten Abstreifers 13'an der Mischwalze 30 wird ein Raum geschaffen, in welchem sich die Masse im Uhrzeigersinne dreht., wobei gleichzeitig auf diese
Masse die Mischungsbestandteile aus den Schüttelsiebkästen 7 gestreut werden. Die durch die
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Öffnungen oder über die obere Kante des Abstreifers 13'überfliessende Masse gelangt in den Einzug zwischen der Mischwalze 30 und der vorgeschalteten Rückführangswalze 6 und wird dann von der Mischwalze 30 neuerlich von unten in den Einzug zwischen der Mischwalze 30 und der ersten Feinreibewalze 1 gebracht.
Beim Mischwalzwerk gemäss Fig. 4 ist die Zahl der Walzen, deren Anordnung zueinander und die Anordnung der Zufuhr etwa gleich wie beim Mischwalzwerk gemäss Fig. 1, es ist bloss die Mischwalze 5 höher angeordnet. Damit sich an den Einzustellen der Walzen 5, 1 und 1, 2 keine sich drehenden Massewulste bilden können, die den Einzug der Masse erschweren, ist oberhalb der Walze 1 ein mit Wasser erwärmbarer Staukörper 14 angeordnet. Die Kanten dieses Staukörpers reichen in die Einzugsstellen der Walzen 5, 1 und 1, 2 und verhindern die Bildung des erwähnten Massewulstes. Da der Staukörper 14 eine grössere Entfernung von der Walze 1 hat als die Stärke des erforderlichen Massefilmes beträgt, wird von der Feinreibewalze 1 eine grössere Menge Masse mitgenommen als diesem Massefilm entspricht.
Diese Masse gelangt in rillenförmige Ausnehmungen in der der Walze zugekehrten Fläche des Staukörpers 14 und gerät hier in Drehung, so dass auch hier eine neuerliche Vermischung eintritt.
Bei dem Mischwalzwerk gemäss Fig. 5 ist die Anordnung der Walzen und der Zufuhr wieder die gleiche wie beim Mischwalzwerk gemäss Fig. 4. Die auf der Mischwalze 30 kreisende Masse wird bei dieser Ausführungsform wieder von einem Abstreifer 8 abgestreift und von einer Stauplatte 16 teilweise derart abgelenkt, dass ein Masseteil in einen unter dem Walzwerk angeordneten Trog 22 fliesst. Dieser Masseteil wird von der Trogwand bis zur Einzugstelle der Feinreibewalzen 1 und 2 geleitet und hier von diesen beiden Walzen verrieben und von unten in den Raum oberhalb des Walzwerkes geführt.
Diese Masse wird von einem Abstreifer 18 abgestreift und dann teils von der Walze 1 mitgenommen, teils steigt sie über den Abstreifer 18 und wird von der Walze 2 mitgenommen. Ein Teil dieser Masse gelangt zu den enger gestellten Walzen 2 und 3, ein anderer Teil staut sich vor dem Einzug der Walzen 2 und 3 und fliesst zum Einzug der Walzen 30 und 1 zurück.
Die durch die Feinreibewalzen 1, 2,3 und die Mischwalze 30 ständig in Bewegung erhaltene Masse vereinigt sich mit dem vom Abstreifermesser 8 von der Mischwalze 30 abgestrichenen und über dieses Messer fliessenden Masseteil, auf den wie bei den andern Ausführungsformen die Mischungsbestandteile getrennt voneinander aufgestreut werden. Diese so gemischte Masse wird nun von der Mischwalze 30 in den Einzug mit der Feinreibewalze 1 gezogen und von der Mischwalze 30 nach oben mitgenommen. Hebt man das Messer 9 ab, so wird die Masse von der Walze 3 durch das Messer 19 abgestrichen und fliesst in das Gemenge über den Walzen 1 und 30 zurück.
Das Mischwalzwerk gemäss Fig. 6 ermöglicht ein ganz besonders gutes Vermischen der einzelnen Mischungsbestandteile. Es sind bei ihm eine sich gleichsinnig zu der ersten Feinreibewalze drehende Mischwalze 5 und ein aus vier Walzen 1, 2,3, 4 bestehendes Feinreibewalzwerk vorgesehen, wobei die Anordnung der Walzen wieder trogförmig ist. Die Mischwalze 5 ist mit Vertiefungen 20 versehen (Fig. 7, unterer Teil), um die beispielsweise verwendeten gebrochenen Kakaobohnen zu zerkleinern. Statt Vertiefungen können auch Rillen 21 gemäss Fig. 7 (obere Hälfte) angebracht sein. Der trogförmige Raum oberhalb der Walzen ist durch entsprechend angebrachte Stauplatten bzw. Messer in drei Abteilungen 1, II, 111 unterteilt.
Die auf der Mischwalze 5 kreisende gemischte Masse wird vom Abstreifmesser 8, das mit Wasser erwärmt wird und rhombisch Ausnehmungen 22 (Fig. 7) für den Durchfluss der Masse aufweist, von der Mischwalze 5 abgestrichen und beim Fliessen über das Messer 8 mit den aus den Schüttelsiebkästen 7 aufgestreuten Mischungsbestandteilen durchsetzt und dann von der Mischwalze 5 in den Einzug dieser Walze mit der ersten Feinreibwalze 1 gezogen. Ein Teil der Masse, die durch ein Abstreifmesser 25 hochgestaut ist, gelangt auf die andere (rechte Seite) dieses Messers und wird durch den ständigen Zufluss und die Drehung der ersten Feinreibewalze 1 zwischen diesem Messer 25 und einer mit einem Abstreifmesser 24 auf der ersten Feinreibewalze 1 aufsitzenden
Stauplatte 23 in Bewegung gehalten.
Sobald diese bewegte Masse die entsprechende Zusammensetzung hat, wird die Rohstoffzufuhr aus den Schüttelsiebkästen 7 abgestellt, so dass die im Raume 1 zwischen der Mischwalze 5, der Feinreibwalze 1 und der Stauplatte 10 befindliche Masse nunmehr ohne Rohstoffzufuhr in Bewegung gehalten und dadurch gut gemischt wird. Nach Erreichung des gewünschten Mischungsgrades wird die Stauplatte 10 hochgezogen, so dass die gut gemischte Masse in den Einzug zwischen den Feinreibewalzen 1 und 2 fliessen kann. Nach Entleerung des Raumes 1 wird die Stauplatte 23 wieder auf die Walze 1 aufgesetzt und es werden die Mischungsbestandteile aus den Behältern 7 wieder zugeführt, so dass die Bildung einer neuen Mischung im Raume 1 vor sich gehen kann.
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gleichzeitig weitergemischt wird.
Die Masse zwischen den Walzen 1 und 2 wird von der Feinreibewalze 2 in den Einzug zwischen dieser Walze und der nachfolgenden Walze 3 gebracht, dann von einem Abstreifer 26 von der Feinreibewalze 3 abgestrichen, daher aufgelockert, und fliesst durch Öffnungen im Abstreifer 26 zum Einzug der Walzen 3 und 4. Ein Teil dieser Masse wird zwischen den Walzen 3 und 4 verrieben, um dann vom Abstreifer 9 abgestrichen zu werden. Der andere Teil dieser Masse wird im Raume 111 vor dem Einzug der enggestellten Walzen 3 und 4 gestaut und fliesst durch Öffnungen in einer weiteren Stauplatte 27 zur Walze 2 zurück.
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Die im Raume 1 gemischte Masse ist derart gross, dass sie nicht auf einmal im Feinreibewalzwerk verriegeln werden kann und es wird die Oberfläche dieser Masse oberhalb der Feinreibewalze 2 liegen.
Diese Oberfläche wird, da ständig Masse aus dem Walzwerk abgenommen wird, allmählich sinken.
Der Abstand der Feinreibewalzen voneinander und deren Umlaufzahl können derart eingestellt werden, dass, sobald die Oberfläche der Masse im Raume 11 bis zum oberen Punkte der Walze 2 gesunken ist, im Raume 1 neuerlich eine Mischung fertiggestellt ist, die durch Heben der Stauplatte in den Raum 11 gelassen wird.
Der Masse im Raume 11 und 111 können beispielsweise bei 29 neuerlich Mischungsbestandteile, z. B. warme, flüssige Kakaobutter zugeführt werden. Um diese Mischung besonders gründlich durchzuführen, wird das Abnahmemesser 9 von der letzten Feinreibewalze 4 abgehoben, wodurch die Abnahme der Masse unterbrochen wird und die zwischen den Walzen 3 und 4 verriebene Masse von der Walze ly- nach oben mitgenommen wird, um schliesslich vom Abstreifer 28 abgestreift und in den Mischraum 11 zurückgeführt zu werden, wo sie mit den Mischungsbestandteilen aus dem Behälter 29 neuerlich vermischt wird.
Dann wird diese Masse wieder zwischen der Walze 1 und 2, ferner die Walze 2 und 3, dann 3 und 4 verrieben und schliesslich durch die Walze 4 und den Abstreifer 28 wieder in den Mischraum 11 zurückgeführt. Die Zufuhr aus dem Mischungsbestandteilbehälter 29 kann dann abgestellt werden und die Masse in dem Kreislauf gehalten werden, so dass eine innige Vermischung erzielt wird. Das Mischwalzwerk nach Fig. 6 arbeitet mit immer voll übertragenden Walzen, so dass diese zwecks Conchierung der Schokolade hoch erwärmt werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Misch-und Feinreibewalzwerk für Schokolade und ahnliche feinzuschleifende Massen, dadurch
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bestandteile angeordnet sind.