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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von normal festen
Speisefetten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von normal festen Fettprodukten, wie Margarine und Shortenings (Mürbefetten).
Es ist bekannt, Margarine und Shortenings kontinuierlich mit Hilfe eines Wärmeaustauschers herzu- stellen, dessen Oberfläche abgeschabt wird und der unter dem Namen Votator bekannt ist. Bei diesem
Verfahren gelangt das flüssige Gemisch unter einem Druck von 20 bis 40 at in die A-Einheit des Votators und passiert den ringförmigen Raum zwischen der Wand des Behandlungszylinders und einer koaxialen, rasch rotierenden, Schaber tragenden Welle, wobei der Behandlungszylinder gekühlt wird. Das Gemisch wird beim Pumpen durch den Zylinder gekühlt und kräftig gerührt und von den Schabern auf der Welle, die mit hoher Geschwindigkeit, z. B. 400 - 700 Umdr/min rotiert, durchgemischt. Die wärmeübertragende Oberfläche wird dadurch rein gehalten, dass der darauf gebildete Film aus erstarrtem Fett fortwährend von den Schabern entfernt wird.
Durch das kräftige Rühren und Kühlung, die erfolgen, während die Wärme in der zur Verfügung stehenden Zeit, etwa 6 - 8 sec, durch die wärmeübertragende Oberfläche entzogen wird, wird das Produkt beim Auslass des Votators in halbflüssigem Zustand gehalten und tritt aus diesem mit einer Temperatur von zirka 12 - 140C aus. Das halbflüssige Gemisch wird dann durch eine sogenannte B-Einheit geführt, einen Zylinder, in dem die weitere Kristallisation erfolgt und das Produkt fest genug wird, um in Knet-, Wickel- und Verpackungsmaschinen verarbeitet zu werden.
Obgleich der Votator für die kontinuierliche Herstellung von Margarine und Shortenings ein geeigneter Apparat ist, namentlich weil man in einem geschlossenen System arbeitet und das Produkt demzufolge nicht der Atmosphäre ausgesetzt wird, hat er doch mehrere Nachteile. Vergleicht man die Votatormargarine mit in herkömmlicher Weise mit Hilfe einer Kirne und einer Kühltrommel hergestellten Margarine, so ergibt sich, dass erstere aus äusserst kleinen Kristallen besteht, die dem kristallisierten Produkt eine harte Konsistenz geben. Die Votatormargarine ist deshalb im allgemeinen weniger plastisch und hat oft eine etwas grössere Neigung zum Ölausschwitzen. Weiter ist man in der Wahl der Rohstoffe zur Herstellung eines hochwertigen Produktes weniger frei und dadurch empfindlicher für Schwankungen in den Marktpreisen der Rohstoffe.
Schliesslich ist es wegen des hohen Gehaltes an hochschmelzenden Fetten in dieser Margarineart schwierig, mit dem Votator Bäckermargarine herzustellen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von normal festen Fettprodukten, wie Margarine und Shortenings, bei denen obige Nachteile vermieden werden und mit denen ein Produkt erhalten wird, dessen Eigenschaften denen des mit Hilfe einer Kirne und Kühltrommel hergestellten Produktes weitgehend ähnlich sind. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist, kontinuierlich in einem geschlossenen System Margarine mit einem hohen Gehalt an hochschmelzenden Fetten, wie Bäckermargarine, herzustellen.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird die Zusammensetzung von der man ausgeht (für Margarine eine Emulsion aus Wasser und Fetten und für Shortenings ein wasserfreies Gemisch von Fetten) rasch bis auf eine Temperatur von höchstens 5 C, vorzugsweise-5 bis 20C gekühlt, indem diese Zusammensetzung unter raschem Rühren durch einen engen ringförmigen Raum einer Rastvorrichtung zugeführt wird, die eine oder mehrere Kristallisationskammern enthält, in denen die Masse ohne nennenswerte Temperaturänderung oder Bewegung verweilt, bis die Kristallisation im wesentlichen beendet ist. Dann wird die
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Masse einer mechanischen Bearbeitung unterworfen, wobei die rasche.
Kühlung derart erfolgt, dass nicht mehr als 50% und vorzugsweise nicht mehr als 25% der während des ganzen Prozesses kristallisierenden
Menge Fett kristallisiert.
In der Praxis kann man den Kristallisationsprozess kontrollieren, indem man die Temperatur in glei- chen Zeitabschnitten misst und die Resultate in einem Temperatur-Zeitdiagramm aufträgt. Die Kristallisation kann als beendet betrachtet werden, wenn die so erhaltene Kurve nicht weiter ansteigt und somit keine Kristallisationswärme mehr frei wird.
Die Kühldauer wird für gewöhnliche Margarine und Shortenings zweckmässig zwischen 1 und 3 sec gehalten. Für Margarine mit einem hohen Gehalt an hochschmelzenden Fetten, wie Bäckermargarine, beträgt diese Zeit vorzugsweise 2 - 6 sec. Die geeignetste Temperatur, bis auf welche die Komposition gekühlt wird, beträgt loC, aber es können die Kühltemperaturen von-5 bis +50C varrieren.
Die rasch gekühlte Masse wird, zur Vermeidung von Kanalbildung, vorzugsweise langsam durch die Kristallisationskammer in einen weiteren Raum befördert, in dem die mechanische Bearbeitung erfolgt.
Es ist wichtig, Kanalbildung zu vermeiden, wenn man sicher sein will, dass jeder Teil der Beschickung praktisch gleich lange in der Kammer verweilt. Diese Verweilzeit soll derart sein, dass die Kristallisation in jedem Teil der Beschickung praktisch beendet ist, wenn sie die Kammer verlässt. Es soll die Masse die Kammer verhältnismässig langsam passieren, damit eine nennenswerte innere Reibung vermieden wird. Obgleich es besser ist, dass die Masse sich langsam durch die Kammer hindurch bewegt, als dass sie darin völlig in Ruhe ist, kann man bequemlichkeitshalber den Aufenthalt in der Kammer doch als eine Rastbehandlung, die Verweilzeit als die Rastperiode und die Apparatur (die aus einer oder mehreren Kristalli- sationskammern besteht) zur Durchführung der Rastbehandlung als die Rastvorrichtung bezeichnen.
Die Rastperiode darf nicht weniger als 5 min und kann bis 25 min oder sogar länger betragen. Nach der Rast behandlung wird das erstarrte Gemisch mechanisch durch eine Schlag-oderKnetvorrichtung üblicher Ausbildung bearbeitet. Um ein gutes Produkt zu erhalten, sind alle obigen Stufen erforderlich, nämlich a) die rasche Tiefkühlung, b) das Rasten und c) die mechanische Bearbeitung.
Namentlich die Rastbehandlung, welche der Bedingung entsprechen soll, dass das Produkt einige Zeit sich selbst überlassen wird, während es ohne nennenswerte mechanische Bearbeitung langsam befördert wird, ist ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemässen Verfahrens.
Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung der ersten Stufe gemäss der Erfindung, der raschen Kühlung, ist ein Votator, d. h. ein rohrförmiger Wärmeaustauscher, dessen Oberfläche abgeschabt wird, bestehend aus einem gekühlten Behandlungszylinder und einer koaxialen, langsam rotierenden Welle mit Schabern, wobei der Behandlungszylinder und die Welle derart in bezug aufeinander angeordnet sind, das zwischen der Wandung des Zylinders und der Welle ein enger ringförmiger Raum von einigen Millimetern, vorzugsweise 1 - 3 mm Querschnitt vorhanden ist, welcher Raum an dem einen Ende mit Mitteln für die Zufuhr der Zusammensetzung und an dem andern Ende mit einer Kristallisationskammer der Rastvorrichtung in Verbindung steht. Mit diesem System ist es möglich, die Zusammensetzung bis auf äusserst niedrige Temperaturen, z.
B. bis auf OC oder sogar niedriger zu kühlen. Ausserdem ist die Verweilzeit der flüssigen Masse in diesem Raum derart kurz, dass die Kristallisation äusserst unvollständig ist. Die geeignetsten Abmessungen des Behandlungszylinders werden in erster Linie durch die Forderung bedingt, dass die Zusammensetzung sehr rasch gekühlt werden soll, aber es müssen weiter auch die Abmessungen des Zylinders derart sein, dass bei einer grossen Kühloberfläche und einem engen ringförmigen Raum eine ausreichende Durchströmungsleistung erzielt wird, ohne dass zu hohe Drücke angewendet zu werden brau-
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ordnung von Sekunden. Eine solche Einheit hat eine Leistung in der Grössenordnung von 200 kg/h. Wenn man eine höhere Leistung wünscht, kann man zwei oder mehr Einheiten benutzen.
Bei Anwendung einer solchen Einheit wird das Produkt besonders tief gekühlt, während man nur eine geringe Menge Kristallisationswärme zu entziehen braucht und sehr wenig mechanische Arbeit erforderlich ist. In dieser Weise werden bei dem erfindungsgemässen Verfahren die Vorteile des herkömmlichen Votatorprozesses und des üblichen Kirnprozesses kombiniert. Ausserdem ist in dem erhaltenen Produkt die Wasserphase äusserst fein dispergiert, wodurch es besser gegen bakterielle Angriffe geschützt ist.
In der Kristallisationskammer wird das Produkt einer Rastbehandlung in der Dauer von zirka 10 bis 25 min, je nach der'".. sammensetzung, unterworfen. Die bei dem erfindungsgemässen Verfahren benutzte Rastvorrichtung soll folgenden Bedingungen entsprechen :
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1) Die Rastbehandlung erfolgt in solcher Weise, dass sich in dem Gemisch keine Kanäle bilden und dass jeder Teil der Beschickung etwa dieselbe Rastperiode durchmacht.
2) Die Rastbehandlung erfolgt unter langsamer Bewegung des gekühlten Gemisches durch die Rast- kammer.
3) Während der Rastperiode wird das gekühlte, langsam beförderte Gemisch möglichst wenig einer mechanischen Bearbeitung ausgesetzt.
4) Die Beschickung befindet sich während ihres Aufenthaltes in der Rastvorrichtung in einem abge- schlossenen Raum.
In den Fig. l und la und in den Fig. 2a, 2b und 2c sind zwei geeignete Ausführungsformen der Rast- vorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung nach Fig. 1 enthält zwei gesonderte zylindrische Kristallisations- kammern, die abwechselnd im Betrieb sind. Die Zusammensetzung wird den Zylindern periodisch und gleichmässig durch mittels eines Zeitrelais betätigte Mittel zugeführt, so dass die Rastperiode in jedem
Zylinder, unabhängig von den Verfahrensbedingungen immer dieselbe ist. Mittels eines Verteilschiebers wird die aus dem Votator tretende Komposition abwechselnd während gleicher Perioden dem ersten und dem zweiten Zylinder zugeführt. Wenn der eine Zylinder gefüllt ist, fängt man an, den andern Zylinder zu füllen.
Die Vorrichtung für die mechanische Bearbeitung wird abwechselnd mit dem ersten und dem zweiten Zylinder verbunden und die in den Zylindern vorhandene Zusammensetzung dementsprechend der
Bearbeitungsvorrichtung zugeführt. Die Verschlusseinrichtung, wird automatisch derart eingestellt, dass, wenn die Zusammensetzung einem der Rastzylinder zugeführt wird, dieser Zylinder nicht mit der Bear- beitungsvorrichtung in Verbindung steht, während in der Periode, in der keine Margarine aus dem Vota- tor in diesen Rastzylinder kommt, die Verschlusseinrichtung eine solche Lage hat, dass der Zylinder mit der Bearbeitungsvorrichtung in Verbindung steht.
Weiter wird dafür gesorgt, dass unter normalen Betriebsbedingungen eine kontinuierliche Produktion erhalten wird, sogar wenn die Leistung des Votators und der Verpackungsmaschine (die bei der Herstellung von Margarine und plastischen Shortenings meistens der Bearbeitungsvorrichtung folgt) verschieden sind.
In der Praxis wird es nicht immer möglich sein, die Produktion des Votators und der Verpackungsmaschine genau zu koordinieren. Die Leistung des Votators soll deshalb etwas grösser sein, als die der Verpakkungsmaschine. Man soll dann dafür sorgen, dass Mittel vorhanden sind, den Überschuss der von dem Votator abgelieferten Margarine als Retourmargarine abzuführen, damit sie aufs neue bearbeitet wird, u. zw. so, dass diese Retourmargarine periodisch und gleichmässig über die zwei Zylinder verteilt wird. Wenn sich Betriebsbedingungen einstellen, unter denen die Leistung der Verpackungsmaschine die des Votators wesentlich übertrifft, sind Mittel vorgesehen, die Verpackungsmaschine in einer bestimmten extremen Lage automatisch auszuschalten, damit vermieden wird, dass Päckchen abgeliefert werden, die nicht ganz gefüllt sind.
Obige Rastvorrichtung ist neu und kann, obgleich sie insbesondere für die Durchführung des obigen Verfahrens Belang hat, auch in andern Fällen angewendet werden. So kann z. B. bei Prozessen, in denen eine mechanische Bearbeitung nach beendeter Kristallisation sich erübrigt, wie in dem Falle, dass schon in dem Votator eine wesentliche mechanische Bearbeitung erfolgt, die Abfuhr der Rastvorrichtung unmittelbar mit der Verpackungsmaschine anstatt mit der Bearbeitungsvorrichtung verbunden werden, wobei die Verbindung mit dieser Verpackungsmaschine derselben Art sein kann, wie die oben Deschriebene Verbindung mit der Bearbeitungsvorrichtung.
Die zylindrische Rastvorrichtung nach den Fig. 2a, 2b und 2c enthält eine einzige Kristallisationskammer. Es ist sehr schwierig, Kanalbildung beim Transport der Zusammensetzung in einem zylindrischen Raum, der als eine geschlossene Einheit zwischen den Votator und die Verpackungsmaschine geschaltet ist, zu vermeiden. Es wurde nun jedoch gefunden, dass man einen Rastraum, in dem keine Kanalbildung auftritt, zweckmässig dadurch erhalten kann, dass in dem Zylinder zwei parallele, ineinander greifende schraubenförmige Förderorgane angeordnet werden, die langsam im entgegengesetzten Sinne rotieren. Sollte die Zusammensetzung an einem der Schraubengänge kleben, was zur Folge hätte, dass die Masse rotieren würde, ohne transportiert zu werden, so wird durch den Kontakt der Zusammensetzung mit der zweiten Schraube diese Neigung behoben.
Die Höhe der Schraubengänge ist vorzugsweise verhältnismässig gross, z. B. ihrem Radius gleich, so dass die Zusammensetzung nicht einer wesentlichen mechanischen Bearbeitung ausgesetzt wird. Es wird die Zusammensetzung in dieser Weise langsam durch den Rastraum befördert und sie hat dabei Gelegenheit, auszukristallisieren.
Apparate zur mechanischen Bearbeitung von Margarinen und plastischen Shortenings vor deren Verpackung sind wohlbekannt. Sie enthalten meistens Mittel zum Ausüben einer Schlag- oder Knetwirkung. Die bei dem erfindungsgemässen Verfahren erforderliche mechanische Bearbeitung kann mit Vorteil durch
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Anwendung eines solchen herkömmlichen Bearbeitungsapparates, z. B. der unter dem Namen "Micro-Fix" bekannten Maschine, erhalten werden.
Die Erfindung wird nunmehr an Hand der schematischen Zeichnungen mehr in Einzelheiten beschrieben. Es zeigen Fig. l eine Seitenansicht, teilweise Schnitt einer Ausführungsform der Rastvorrichtung ;
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eine Draufsicht, teilweise Schnitt einer zweiten Ausführungsform der Rastvorrichtung und einer damit ge- kuppelten Bearbeitungsvorrichtung ; Fig. 2b eine Seitenansicht, teilweise Schnitt gemäss der Linie B-B der
Fig. 2a ; Fig. 2c eine Stirnansicht, teilweise Schnitt gemäss der Linie C-C der Fig. 2b ; Fig. 3 eine schema- tische Darstellung in Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Gesamtverfahrens gemäss der
Erfindung.
In Fig. 1 und la sind die Zylinder 1 und 2, durch welche die Komposition hindurchgeführt wird, mit
Kolben 3 und 4 versehen. Diese Kolben haben vorzugsweise eine konisch-konkav wirksame Oberfläche.
Koaxial mit den Zylindern 1 und 2 sind die zwei Luftzylinder 5 und 6, versehen mit Kolben 7 und 8. Die
Kolben 3 und 7 sind durch eine Hohlstange 9 und die Kolben 4 und 8 durch eine Hohlstange 10 verbunden.
11 ist die Zufuhrleitung für die Zusammensetzung und 12 ein Verteilschieber. Zwischen diesem Verteil- schieber und den Zylindern sind Verschliessorgane 13 und 14 angeordnet. Koaxial mit dem Verteilschie- ber 12 ist ein Luftzylinder 15 angeordnet. Die Zufuhr- und Abfuhrleitungen für die komprimierte Luft sind mit 16 und 17 bezeichnet ; diese Leitungen sind mit dem Verteilschieber 18 für den Kreislauf der komprimierten Luft verbunden. Zwischen den Zylindern l und 2 und der Bearbeitungs- oder Verpackungs- vorrichtung (nicht eingezeichnet) ist ein rotierender Verteiler 21 angeordnet. Dieser Verteiler enthält zwei Kanäle 22 und 23, die einen Winkel von vorzugsweise 900 einschliessen.
Durch den Verteilschieber
18 wird ein Luftzylinder 24 betätigt, während 25 und 26 die Luftverbindungen zwischen dem Luftzylinder 24 und dem Verteilschieber 18 bilden. Die komprimierte Luft wird den Zylindern 5 und 6 durch die Lei- tung 27 zugeführt, die sich zu den Zufuhrrohren 28 und 29 verzweigt. Die Schieber 13 und 14 sind mit den Luftzylindern 30 und 31 gekuppelt. Diese Luftzylinder haben Zufuhrvorrichtungen 32 und 33 für die komprimierte Luft und Kolben 34 und 35, auf welche die Federn 36 und 37 wirken. Weiter sind in den
Zylindern Anschläge 38 und 39 sowie zwei elektrische Kontakte 40 und 41 angeordnet. 42 ist ein Zeitrelais. Die Wirkung der Ruhevorrichtung nach Fig. l ist wie folgt.
Die Zusammensetzung aus dem Votator wird über die Leitung 11 und über den Verteilschieber 12 einem der Zylinder (in der in der Zeichnung wiedergegebenen Lage dem Zylinder 1) zugeführt. Unter normalen Bedingungen ist immer eine Verbindung zwischen dem Zylinder 1 und dem Schieber 13 sowie zwischen dem Zylinder 2 und dem Schieber 14 vorhanden. Inzwischen wird die Zusammensetzung unter dem Einfluss der komprimierten Luft in dem Raum 6 langsam durch den Kolben 4 aus dem Zylinder 2 über die Verbindung 23 zu der Bearbeitungs-und Verpackungsvorrichtung weiterbewegt. Die durch das Rohr 9 in den Zylinder 1 fliessende Zusammensetzung drückt den Kolben 3 hoch, entgegen dem Druck der komprimierten Luft in dem Raum 5.
In dem normalen Betrieb kommt der abgehende Luftkolben 8 in der in Fig. l angegebenen Lage nicht so weit, dass er mit dem Anschlag 39 in Kontakt kommt. Bevor das geschehen kann, wirkt das Zeitrelais 42 auf den Verteilschieber 18, wodurch die Luftzufuhr durch die Leitungen 16 und 26 abgeschlossen und diese Leitungen der Aussenluft geöffnet werden, während Luft durch die Luftleitungen 17 und 25 zugeführt wird. Das hat zur Folge, dass der Luftzylinder 15 den Verteilschieber 12 derart einstellt, dass die Zufuhr der Zusammensetzung zum Zylinder 1 abgeschlossen und zum Zylinder 2 geleitet und zu gleicher Zeit durch den Luftzylinder 24 der Verteiler 21 über 900 gedreht wird, so dass der Auslass des Zylinders 2 zu der Bearbeitungs- oder Verpackungsvorrichtung geschlossen und der entsprechende Auslass des Zylinders 1 geöffnet wird.
Es füllt sich nunmehr der Zylinder 2 und die Kolben 4'und 8 gehen hinauf, während der Zylinder 1 dadurch entleert wird, dass der Kolben 3 durch den Luftdruck auf den Kolben 7 hinunter getrieben wird.
Wenn jedoch die Bedingungen so werden, dass die Verpackungsmaschine mit einer grösseren Leistung als der Votator wirkt, so ist das Resultat, dass der Kolben 3. oder 4 sich über einen abnormen Abstand hinunter bewegt, bevor das Relais 42 die Bewegung wechselt. Diese Bewegung wird durch die Anschläge 38 bzw. 39, gegen welche die Kolben 7 bzw. 8 stossen, begrenzt. Wenn einer der Kolben diese abnorm niedrige Lage erreicht, wird ein elektrischer Kontakt 40 bzw. 41 unterbrochen, wodurch die Verpackungsmaschine gestopt wird. In dieser Weise wird verhindert, dass die Vorrichtung unter solchen Bedingungen weiterarbeitet, dass nicht ganz gefüllte Päckchen abgeliefert würden.
Wenn jedoch die aus dem Votator zugeführte Menge grösser wird als die, welche die Verpackungmaschine verarbeiten kann, wird der Kolben 3 bzw. 4 in dem Zylinder, der gefüllt wird und demzufolge
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auch der damit gekoppelte Kolben 7 bzw. 8 zu einer abnorm hohen Lage ansteigen. Der Kolben 7 bzw. 8 wird dabei die Luftzufuhr durch die Luftleitung 32 bzw. 33 nach dem Luftzylinder 39 bzw. 31 abschlie- ssen, was zur Folge hat, dass die Feder 36 bzw. 37 den Kolben 34 bzw. 35 auswärts drückt, so dass der
Schieber 13 bzw. 14 den Auslass 43 bzw. 44 öffnet, wodurch die überschüssige Zusammensetzung aus dem
System abfliesst ; der so entfernte Überschuss, im Vorstehenden als Retourmargarine bezeichnet, die in normaler Weise wieder aufgearbeitet wird, liefert einen Teil der der Vorrichtung zugeführten Zusammen- setzung.
In der angegebenen Lage wird keine Retourmargarine erzeugt.
In den in den Fig. 2a, 2b und 2c dargestellten Vorrichtungen geben die Bezugszeichen 45 und 46 die ineinander greifenden Schrauben zweier schraubenförmiger Transportorgane mit Wellen 47 und 48 an ; diese sind übereinander angeordnet (sie könnten selbstverständlich auch nebeneinander aufgestellt sein) und rotieren in einem Gehäuse 49, das an dem einen Ende einen Einlass 49a hat und an dem andern Ende mit einer Bearbeitungsvorrichtung 50 in Verbindung steht. Es sind Mittel angeordnet (der Motor 67a in
Fig. 3), um die Wellen 47 und 48 in entgegengesetzten Richtungen mit der gleichen Geschwindigkeit durch die ineinander greifenden Zahnräder 52 und 53 anzutreiben. Die Ganghöhe der Schrauben, welche in derselben Weise ausgebildet sind, ist praktisch ihrem Radius gleich. Der Raum zwischen den Schrau- ben ist 50 mm und die Geschwindigkeit kann von 1/5 zu 1 Umdr/min variieren.
Die Bearbeitungsvorrichtung 50 enthält eine Trommel 54, die auf einer Welle 56 befestigt ist, die in einem Gehäuse 54a rotiert, das über einen konischen Einlassteil 54b mit dem Abfuhrende der Ruhevor- richtung in Verbindung steht und an dem andern Ende einen konischen Auslass 51 hat. Die Trommel trägt zahlreiche Radialschaufeln, die zwischen zwei nicht eingezeichneten Endflanschen montiert sind. Es sind Organe (in Fig. 3 mit 50a angegeben) zum Antreiben der Trommel durch die auf der Welle 56 befe- stigte Riemenscheibe 57, vorgesehen.
Wenn die Vorrichtung im Betrieb ist, wird die aus der Ruhevorrichtung der Trommel 54 durch den
Einlass 54b zugeführte Margarine oder andere Fettkomposition durch die Schaufeln 55 umgewälzt und an das Gehäuse 54a gedrückt. Die Masse verlässt die Trommel auf ihrem Wege nach einer Verpackungsma- schine, durch den Auslass 51.
Anstatt der oben beschriebenen Bearbeitungsvorrichtung können andere Apparate benutzt werden, die eine Schlag- oder Knetwirkung auf die Masse auszuüben vermögen.
In Fig. 3 ist 61 ein Mischgefäss zur Herstellung der Zusammensetzung (und in dem Falle von Margarine zum Emulgieren des Fettgemisches mit Wasser). Die Zusammensetzung wird aus diesem Gefäss durch eine
Pumpe 62 dem ringförmigen Raum eines Votators 63 der oben angegebenen Konstruktion zugeführt, wo sie in der gleichfalls beschriebenen Weise rasch gekühlt wird ; die Masse wird dann langsam durch die Rastvorrichtung 67 und anschliessend durch die Bearbeitungsvorrichtung 50 geführt, die das Produkt verpackungsfertig abliefert.
Das Kühlsystem des Votators ist üblicher Art und umfasst einen Ammoniakabscheider 65, aus dem das flüssige Ammoniak dem Kühlmantel des Votators zugeführt wird ; hier verdampft das Ammoniak und der gebildete Dampf kehrt über den Abscheider in den nicht eingezeichneten Kompressor zurück, wobei das Niveau des flüssigen Ammoniaks in dem Abscheider durch den Regler 66 konstant gehalten wird.
Die Erfindung wird an Hand nachstehender Beispiele, in denen die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung benutzt wurde, erläutert.
Beispiel l : Es wurde eine Margarine nachstehender Fettzusammensetzung hergestellt :
15% flüssiges Öl, bestehend aus einem Gemisch aus Erdnussöl, Baumwollsamenöl,
Sonnenblumenkernöl und Sojaöl
30% eines Gemisches aus Kokosöl und Palmkernöl
25% Palmöl 300/0 gehärtetes Fett (Schmelzpunkt 30-500C)
Die Fett- und die Wasserphase wurden in dem Mischgefäss 61 vermischt und emulgiert und daraufhin mit Hilfe der Pumpe 62 dem Votator 63 zugepumpt, der obige Ausbildung hat. Der Kühlmantel des Votators wird durch den Ammoniakumlauf auf einer Temperatur von zirka -200C gehalten.
Nach der raschen Kühlung beim Durchgang durch den Votator wird die Komposition langsam durch die Rastvorrichtung 67 und daraufhin durch die Bearbeitungsvorrichtung 50 der Verpackungsmaschine zugeführt. Die Rastvorrichtung und die Bearbeitungsvorrichtung haben den in Fig. 2a, 2b und 2c dargestellten Typus.
Die Bedingungen während dieser Behandlung waren wie folgt :
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<tb>
<tb> Kühlzylinder
<tb> Durchsatz <SEP> 150 <SEP> kg/h
<tb> Innendurchmesser <SEP> 150 <SEP> mm
<tb> Länge <SEP> 330 <SEP> mm <SEP>
<tb> Kühloberfläche <SEP> 0,155 <SEP> m2
<tb> Durchmesser <SEP> des <SEP> ringförmigen <SEP> Raumes <SEP> l <SEP> mm <SEP>
<tb> Rotorgeschwindigkeit <SEP> 75 <SEP> - <SEP> 100 <SEP> Umdr/min
<tb> Temperatur <SEP> des <SEP> Ammoniaks <SEP> - <SEP> 220C <SEP>
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Emulsion <SEP> beim <SEP> Eintritt <SEP> in
<tb> den <SEP> Kühlzylinder <SEP> 360C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Emulsion <SEP> beim <SEP> Austritt <SEP> aus
<tb> dem <SEP> Kühlzylinder <SEP> 5-6 C
<tb> Druck <SEP> vor <SEP> dem <SEP> Kühlzylinder <SEP> 27 <SEP> - <SEP> 30 <SEP> kg/cm <SEP> z <SEP>
<tb> Druck <SEP> nach <SEP> dem <SEP>
Kühlzylinder. <SEP> 2-3 <SEP> kg/cm2
<tb> Energieverbrauch <SEP> des <SEP> Rotors <SEP> 2-3 <SEP> KW <SEP>
<tb> Mittlere <SEP> Verweilzeit <SEP> im <SEP> Kühlzylinder <SEP> 3. <SEP> 5 <SEP> sec
<tb> Rastvorrichtung
<tb> Rastperiode <SEP> 7, <SEP> 4 <SEP> min
<tb> Temperatur <SEP> nach <SEP> der <SEP> Rastperiode <SEP> 16 <SEP> - <SEP> 170C <SEP>
<tb> Bearbeitungsvorrichtung
<tb> Temperatur <SEP> nach <SEP> der <SEP> Bearbeitung <SEP> 17-18 C <SEP>
<tb> Energieverbrauch <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP> - <SEP> I, <SEP> 5 <SEP> KW
<tb>
Beispiel 2 :
Mit Hilfe derselben Apparatur wurden Bäckermargarinen nachstehender Zusammensetzung hergestellt : a) 35% flüssiges Öl, bestehend aus einem Gemisch aus Erdnussöl, Baumwollsamenöl,
Sonnenblumenkernöl und Sojaöl 50% gehärtetes Fett (Schmelzpunkt 30-50 C)
15% Palmöl b) SOlo flüssiges Öl der unter a) angegebenen Zusammensetzung 45% gehärtetes Fett (Schmelzpunkt 30-50 C)
25% Palmöl
Die Bedingungen waren wie folgt :
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<tb>
<tb> Kühlzylinder
<tb> Durchsatz <SEP> 65 <SEP> kg/h
<tb> Innendurchmesser <SEP> 150 <SEP> mm
<tb> Länge <SEP> 350 <SEP> mm <SEP>
<tb> Kühloberfläche <SEP> 0,155 <SEP> m
<tb> Durchmesser <SEP> des <SEP> ringförmigen <SEP> Raumes <SEP> l <SEP> mm <SEP>
<tb> Rotorgeschwindigkeit <SEP> 75 <SEP> Umdr/min
<tb> Temperatur <SEP> des <SEP> Ammoniaks <SEP> - <SEP> 200C <SEP>
<tb>
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<tb>
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Emulsion <SEP> beim <SEP> Eintritt <SEP> in <SEP> den
<tb> Kühlzylinder <SEP> 400C
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> Emulsion <SEP> beim <SEP> Austritt <SEP> aus <SEP> dem
<tb> Kühlzylinder <SEP> 0 C
<tb> Druck <SEP> vor <SEP> dem <SEP> Kühlzylinder <SEP> 35 <SEP> kg/cm
<tb> Druck <SEP> nach <SEP> dem <SEP> Kühlzylinder <SEP> 1,
<SEP> 5 <SEP> kg/cm
<tb> Energieverbrauch <SEP> des <SEP> Rotors <SEP> 3 <SEP> KW <SEP>
<tb> Mittlere <SEP> Verweilzeit <SEP> im <SEP> Kühlzylinder <SEP> 8 <SEP> sec
<tb> Rastvorrichtung
<tb> Rastperiode <SEP> 16, <SEP> min
<tb> Temperatur <SEP> nach <SEP> der <SEP> Rastperiode <SEP> 140C
<tb> Bearbeitungsvorrichtung
<tb> Temperatur <SEP> nach <SEP> der <SEP> Bearbeitung <SEP> 200C
<tb> Energieverbrauch <SEP> l, <SEP> 05 <SEP> KW
<tb>
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