DD267377A3 - Strangformeinrichtung mit selbsteinzug fuer suesswarenroh- und wirkmassen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strangformeinrichtung mit Selbsteinzug fuer Suesswarenroh- und Wirkmassen in der Lebensmittelindustrie. Sie ist fuer verschiedene Zuckerwarenrohmassenerzeugnisse, wie Streuselkugeln mit einem Fondantanteil bis zu 70% und hohen Anteilen an Spruehmagermilch- oder Spruehvollmilchpulver, Puderzucker, Hartfett und anderen Zusaetzen, wie Marzipan-, Persipan-, Legupan-, Resipan- und Ermapanmassen geeignet. Damit werden die in Knet- und Mischprozessen grossen Massechargen von 100-200 kg oder Teilchargen, die sowohl als lockere Schuettung, teigig oder auch in formlosen Klumpen dem Aufgabetrichter, zum Beispiel mit einem handelsueblichen Kippgeraet oder von oben durch die Decke aufgegeben werden, selbstaendig eingezogen. Die schonende Verarbeitung der Masse wird dadurch erreicht, dass die Drehzahl des Zweischneckeneinzugs und der Auspressschnecke in Abhaengigkeit vom Massedruck in beiden Staubereichen automatisch regelbar ist. Damit werden durch die Formduesen endlose homogene Straenge oder Baender mit geringen Produkttoleranzen ausgepresst und an nachfolgende technologische Einheiten, zum Beispiel einer Rollmaschine System Hoppe, uebergeben. Fig. 1

Description

Anwendungegebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit Selbsteinzug für Süßwarenroh· und Wirkmassen fn der Lebensmittelindustrie. Möglich ist auch ihre Anwendung in anderen Industriezweigen, die plastische Massen mit ähnlichem Verhalten zu Strängen pressen. Sie ist für ve rschiedene plastische Zuckerwarenrohmassenerzeugnisse, wie Streuselkugeln mit einem Fondantanteil bis zu 70% und hohen Anteilen an Sprühmagermilchpulver, oder Sprühvollmilchpulver, Puderzucker, Hartfett und anderen Zusätzen wie Marzipan-, Persipan-, Legupan-, Resipan- und Ermapanmassen, darunter auch für Misch·, Back- und Füllmassen geeignet, die insbesondere in der Süßwarenindustrie, aber auch in anderen Industriezweigen verwendet v.T'^H^n. Möglich ist auch die Anwendung dieser Einrichtung für Nugatmassen. Damit worden die In Knet- und Mischprozessen großen Massechargen von 100 bis 200kg welche über ein handelsübliches Kippgerät oder von oben durch die Decke diskontinuierlich in den Aufgabetrichter der erfindungsgemäßen Einrichtung gegeben warden, selbständig eingezogon und kontinuierlich zu endlosen Strängen, deren Durchmesser und Anzohl produktabhängig durch die wechselbaren Düsen bestimmt sind, ausgoformt und an die weiterverarbeitende Maschine, zum Beispiel eine Rollmaschine für kugeiförmige Halbfabrikate, übergeben.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es ist bekannt, für die Wirkmassenausformung Vorrichtungen zu verwenden, die zur Aufgabe haben, endlose Stränge oder' Bänder herzustellen (SU-PS 745477, SU-PS 770463, DE 2815804). Diese Vorrichtungen weisen die Besonderheit auf, daß ihre Ausformsysteme auf bestimmte Massecharakteristika zugeschnitten

sind und nur in gewissem Umfang die Druckempfindlichkeit einiger Massen berücksichtigen.

Dagegen 'ehlen Strangausformvorrichtungen für ein breites Spektrum von Massen, die Viskositätsschwankung' η und

unterschiedliche Aufgabetrichterfüllungen störungsfrei und selbständig verarbeitet.

Die Beschickung erfolgt überwiegend portioniert in geringen Mengen und teilweise manuell. Damit wird stets eine ständige Bedienkraft erforderlich, die bei Brückenbildung der Massen ein Nachstopfen bzw. ein Ausgleichen der Masse auf dem Einzugsmechanismus vornimmt. Eine Temperierung der Massen ist bei SU-PS 745477, SU-PS 1138100 und SU-PS 507302 erforderlich. Die Vollschnecken sind an den tangentialen Berührungsflächen dicht ausgeführt. Das erfordert erhöhte Herstellungskosten der Ausformmaschinen und erschwert die Wartungs- und Reinigungsarbeit. Bei Verarbeitung von Massen höherer Viskosität besteht die Gefahr, daß sich die Messen an den tangentialen Berührungsflächen

der Schnecken aufbauen und eine Verkeilwirkung hervorrufen, die zu Deformationen der Schnecken führen kann.

Nicht bekannt ist eine durchgängige, kontinuierliche Einrichtung zur Verkettung zwischen einem selbständig einziehenden Strangformer und einer kontinuierlich arbeitenden Rollmaschine, zum Beispiel System Hoppe. Die technische Ursache dieses Mangels liegt im NichtVorhandensein ausreichend leistungsfähiger, kontinuierlicher Strangformeinrichtung mit Selbstein.ug. Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine leistungsfähige Vorrichtung zu schaffen, die eine Leistungssteigerung durch konstruktive Maßnahmen erreicht, dabei gleichzeitig Bedienkräfte einspart und schwere körperliche Arbeit auf ein Minimum reduziert. Damit soll aus vorgelagerten technologischen Abschnitten, zum Beispiel Knetern, ganze Chargen oder Teilchargen mit einem breiten Spektrum anfallender Süßwarenrohmassen mit unterschiedlicher Konsistenz und unterschiedlichen Fließeigenschaften, die sowohl als lockere Schüttung, teigig oder auch in formlosen Klumpen dem Aufgabetrichter, zum Beispiel mit einem handelsüblichen Kippgerät oder von oben durch die Decke aufgegeben, übernommen werden und selbständig, ohne zu temperieren, eingezogen werden. Dabei soll die Masse, in Abhängigkeit vom Druck mittels gerogelter Schneckendrehzahl, schonjnd und kontinuierlich, zum Beispiel zu Strängen oder Bändern mit geringen Produkttoleranzen ausgeformt und an nachfolgende technologische Einheiten, zum Beispiel einer Rollmaschine System Hoppe, übergeben werden. Die Einzugs- und Formwerkzeuge sollen eine geringe Masse aufweisen und leicht auswechselbar sein.

Darlegung des Wosans der Erfindung Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine Stran'iformeinrlchtung zu schaffen, die plastische Süßwt renroh· und Wirkmassen selbständig einzieht und kontinuierlich zu endlose.ι Strengen entsprechend dem gewählten Düsendurchmnsser

ausformt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer allseitig geschlossenen Grundmaschine ein Stellantrieb für den Zweischneckeneinzug und 6in weiterer Stellantrieb für die Auspreßschnecke mit den dazugehörigen Antriebsmotoren

angeordnet ist.

Der nach oben offene Aufgabetrichter Ist mittig über dem Zweischneckeneinzug angeordnet. Die seitlichen Längsbegrenzungen

der Aufgabetrichtermündung bilden mit der Außenkontur des Zweischneckenoinzugsraumes eine gemeinsame Kante.

der Schneckenmitielachsen. Die Querbegrenzungen der Aufgabetrichtermündung bildet einerseits die Wendelanfänge des

Zweischneckeneinzugs und zum anderen die in Förderrichtung angeordnete Sta jkammer, in die die Einzugsschnecken eine Steigungslänge hinoinragen und ein radiales Sptltmaß a = 6,5mm bilden. Der Aufgabetrichtergrund wird durch zwei gleichgroße waagerechtliegende Förderschnecken, in geschweißter Ausführung

gebildet, deren geschlossene Blechwendel gleiche Steigung aufweisen. Die Blechwendeln sind so zueinander angeordnet, daß sie nahezu eine tangential Berührungslinie aufweisen und dabei zueinander um eine halbe Steigung versetzt sind. Die

Drehrichtung der Förderschnecken ist gegenläufig nach innen gerichtet, deren eine Förderschnecke linkssteigend und die dazu

parallel angeordnete Förderschnecke rechtssteigend ausgebildet ist.

Das Drehzahlverhältnis zwischen do η Einzugsschnecken und der Auspreßschnecke wurde im Mittelwert 1:30 vorgegeben. Die Anpassung der Drehzahl an die Masse wird mit Hilfe des Staudruckes in der Staukammer und der Preßkammer In ein elektrisches Signal umgewandelt und dem Regelteil übermittelt, welcher den Soll-Ist-Wert vergleicht. Am Ende der Staukammer ist

waagerecht eine querliegende, linkssioigende Auspraßschnecke in einem Schneckenrohr fliegend gelagert. Die Lagerwelle beinhaltet dio Kegelverbindung für die wechselbare Auspreßschnacke.

Am Förderwendelende der Auspreßschnecke ist der abklappbare Düsenkopf mit der Preßkammer und den Massevorformelementen angeordnet. Der Düsenkopf ist gleichzeitig Aufnahme für die auswechselbaren Düsen und einem weiteren Druckfühler. Wird die Masse in den Aufgabetrichter gegeben, zerteilen die beiden sich nach Innen drehenden, scharfkantigen Einzugsschneckenwendel, die einen großen Durchmesser und eine geringe Drehzahl gegenüber der Auspreßschnecke

aufweisen, mit einem mittleren Drehzahlverhältnis von 1:30, unter dem Einfluß der Schwerkraft die Masse, welche zwischen die

Wendelfroiräume gedruckt wird, wo durch die langsame Drehbewegung der Einzugsschnecken η S 1 der Musseförderstrom in

die Staukammer zur querliegenden Auspreßschnecke geleitet wird.

Der in der Staukammer entstandene Massedruck ist die Regelgröße für die Drehzahl der Einzugsschnecken. Das vorgegebene Spaltmaß zwischen der Staukammerhülle und dem Außendurchmesssr der beiden Einzugsschnecken verhindert zusäuüch ein Überstauen der zur Beschickung der Auspreßschnecke geförderten Masse. Damit wird die Auspreßschnecke gleichmäßig

beschickt und fördert durch ihre rechtsdrehende Bewegung den Massestrom in die Preßkammer, wo über

Massovorformelemente und die Düsen die Masse zu homogenen, maßhaltigen Strängen ausgepreßt wird. Ausführungsbeispiel Die erfindungsgemäße Strangformeinrichtung mit Selbsteinzug ist anhand von Zeichnungen dargestellt, dabei zeigen Fig. 1: perspektivische Ansicht der Strangformeinrichtung mit Selbsteinzug

(Rechtsausführung, möglich ist euch Linksausführung) Fig. 2: Querschnitt des Aufgabetrichters mit zwei Einzugsschnecken

Fig. 3: Längsschnitt der Strangformeinrichtung mit Zweischnecken-Masseeinzug, Staukammer und Auspreßschnecke Fig. 4: Draufsicht auf dip gesamte Strangformeinrichtung Fig. 5: stellt die Verkettung der beiden Regelkreise dar

Die Strangformeinrichtung mit Selbsteinzug ist als allseitig geschlossene Grundmaschine 1 mit zwei Antriebsmotoren und zwei Stellenantrieben 8,14 und einem elektronischen Regelteil 20 sowie dem nach oben offenen Aufgabetrichter 2 ausgebildet und steht über Stellfüße auf dem Fußbden.

Der Aufgabetrichter 2 ist mittig über dem Zweischneckeneinzug 4 so angeordnet, daß die seitlichen Längsbegrenzui _vien der Aufgabetrichtermündung mit der Außenkontur des Zweischneckeneinzuges 4 eine gemeinsame Kante bilden. Über rJLm Aufgabetrichterboden 7 liegen zwei gleichgroße und mit gleichem Steigungsabstand (h = 120) sich nach innen gegenläufig drehenden Förderschnecken 5,6 von 250mm Durchmesser, von denen die Förderschnecke 5 rechtssteigend und die Förderschnecke 6 linkssteigend ausgebildet ist und so zueinander angeordnet sind, daß die Schneckenwendel der Förderschnecke 5 um die halbe Steigung zur Förderschnecke 6 versetzt sind. Unterhalb der Föi Jerschnecken 5,6 ist ein dem Schneckenaußendurchmesser angepaßter Doppelschneckenboden 7 angebracht, der die Förderschnecken bis zur Höhe dor Mittelachsen umschließt. Am Auslauf der Förderschnecken ist eine Staukammer so in Längsachse zu den Förderschnecken angebracht, daß die Schnecken eine Steigungslänge hineinragen und radial ein definiertes Rückfluß-Spaltmaß a von 6,5mm bilden.

Unmittelbar am Ende der Staukammer ist eir Druckfühler 11 angeordnet. Den stirnseitigen Abschluß der Staukammer bildet eine querliegende, linkssteigende und fliegend gelagerte Auspreßschnecke 12, mit einem Durchmesser von 150 mm und einer Steigung von 100mm, welche im mittleren Drehzahlverhältnis 1:30 zu den Förderschnecken steht, die in einem Schneckenrohr 13 so angebracht ist, daß am Ende ein Druckfühler 15 und ein abklappbarer Düsenkopf 16 mit Preßkammer und Massevorformelementen 18 den Abschluß darstellen.

Stirnseitig am Düsenkopf sind auswechselbare PTFE (Polytetrafluoräthylen) Düsen 17 mit einzelnen Düsenhalter und Überwurfmutter so angebracht, daß sie ausgangsseitig eine waagerechte Ebene bilden. Der Regelteil 20 enthält zwei miteinander verbundene Regelkreise, deren Istwerte durch die beiden Druckfühler 11 und 15

bersifgestellt werden. Die Sollwerte sind in beiden Regelkreisen getrennt einstellbar.

Wird der Aufgabetrichter 2 mittels bekanntem Kippgerät 9 mit Masse einer ganzen Knetercharge, die in lockerer Schüttung,

teigig oder in formlosen Klumpen aufgegeben werden kann, beladen, zerteilen unter dem Einfluß der Schwerkraft und in

Abhängigkeit von der Massezusammensetzung vorgewählte Drehzahl die gegenläufig nach innen steh drehenden Förderschnecken mit den am Umfang messerartig ausgebildeten dünnen Schneckenwendel die Masse aus dem Aufgabetrichter 2 und fördern sie selbständig zur Staukammer 10, wo die que liegende, linkssteigende Auspreßschnecke 12 mit Masse beschickt wird. Die so gleichmäßig beladene Auspreßschnecke förde 1 über den Druck in der Preßkammer geregelte Drehzahl durch rechtsdrehende Bewegung den Massestrom über die vorformenden und reibungsmindernden Masseleitelemanta 18 zur Preßkammer 19, wo durch die Formdüsen endlose homogene und maßhaltige Stränge ausgepreßt

werden.

Der Druckfühler 11 in der Staukammer und der Druckfühler 15 in der Preßkammer übermitteln die Werte an ein Regelteil 20,

welches entsprechend der Sollwerteinstellung für Massen mit unterschiedlicher Konsistenz und unterschiedlichen

Fließeigenschaften die elektrischen Stellantriebe 8,14 regelt. Der Regelteil 20 enthält zwei miteinander verbundene Regelkreise,

deren Istwerte durch die beiden Druckfühler 11 und 15 bereitgestellt werden. Die Sollwerte 26 und 39 sind in beiden Regelkreisen getrennt einstellbar.

Die Regler bestehen aus den Meßsignalverstärkern 23 und 37, Regelkreisverstärkern 28 und 42 sow!: den Modulatoren 30 und

44, die in Abhängigkeit von den Regelabweichungen 26 und 40 StellimDulse an die beiden Stellantriebe 8 und 14 abgeben.

Um ein Abreißen des Massestromes zwischen der Staukammer 10 und der Preßkammer 19 zu vermeiden, ist der Modulator 44

für den Stellantrieb 14 durch das Signal 32 von Modulator 30 so verriegelt, daß eine Erhöhung der Drehzahl 47 der

Au3preßschnecke 12 nur möglich ist, wenn tie Drehzahl 33 der Förderschnecken 5 und 6 groß genug ist, um den Sollwert des Druckes in der Staukammer 10 nicht zu unterschreiten. Dor Modulator 30 für den Stellantrieb 3 hingegen ist durch das Signal 42

vom Modulator 44 so verriegelt, daß eine Verringerung der Drehzahl 33 der Förderschnecken 5 und 6 nur möglich ist, wenn die

Drehzahl 47 der Auspreßschnecke 12 nicht gerade zu erhöhen ist. Beide Regelkreise für sich haben ein Dreipunktverhalten, das

heißt, in einem einstellbaren Bereich der Schwellwerte 22 und 36 der Meßsignalverstärker 23 und 37 erfolgt keine Ausgabe von

Stellimpulsen 31 und 45 auf die Stellantriebe 8 und 14. Bei Überschreitung dieses Bereiches werden vorzeichenbehaftete Stellimpulse 31 und 45 abgegeben, deren Anzahl pro Zeiteinheit mit zunehmender Abweichung des Istwertes * om Sollwert 26 bzw. 40 größer werden. Die Zunahme der Stellimpulse

ist durch die Änderung der Verstärkung der Regelkreisv jrstärker 30 bzw. 42 beeinflußbar.

Die optimale Anps ssung der Drehzahlen an die Druckompfindlichkeit der Masse ist dann gegeben, wenn Hie Masse nach der Strangausbildung durch die Forr/idüsen ihre Struktur und durch die Düsenquerschnitte vorgegebene Form beibehalten, keine Ausfettungen auftreten und Produkttoleranzen in vertretbaren Grenzen bleiben.

Claims (1)

1. Strongformeinrichtung mit SeSbsteinzug für Süßwarenroh· und Wirkmassen mit rechtwinklig und quer zu dem Zweischn9ckenmasseeinzug angeordneter Preßschnecke mit definiertem radialem Spaltmaß, gekennzeichnet dadurch, daß die Drehzahl des Zweischneckenmasseeinzuges (4) und der Auspreßschnecke (12) in Abhängigkeit vorn Massedruck in den beiden Staubereichen, in der Staukammer (10) und der Preßkummer (12) über die Druckfühler (11) und (15) und über die Stellantriebe (8) und (14) nach vorgegebenem Sollwert der Drui kfühler automatisch regelbar ist und der Regler des Stellantriebes (8) durch den Regler des Stellantriebes (14) so verriegelt ist, daß eine Drehzahlverringerung des Zweischneckenmasseeinzuges nur möglich ist, wenn die Auspreßschneckendrehzahl nicht gerade erhöht wird.

   Hierzu 3 Seiten Zeichnungen