DE2022596B2 - Verfahren zur Regelung der Aufgabemenge von pastösem Reibgut zu einem Walzwerk und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung der Aufgabemenge von pastösem Reibgm zu einem Walzwerk gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

■«ο Bei einem bekannten Verfahren t:e*er Art (DE-AS 04 052) wird das Niveau des Reibgutes im Einzugsspalt photoelektrisch erfaßt und die Zufuhr von Reibgut zum Walzwerk durch Ein- und Ausschalten eines Speisepumpenmotors geregelt. Diese Regelung arbeitet

ή nicht besonders fein, da infolge der Fließeigenschaften von pastösem Reibgut auch nach Abschalten des Speisepumpenmotors noch weiteres Reibgut nachfließt. Dadurch ergeben sich vergleichsweise große Niveauschwankungen des Reibgutes im Einzugsspalt und

V) zyklisch ein wesentliches Überschreiten des Sollstandes des Reibgutes im Einzugsspalt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine fein arbeitende und für einen ständig niedrigen Stand des Reibgutes im Einzugsspalt sorgende Regelung zu

5i schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Verfahren erfindungsgemäß so geführt, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben.

Da bei der Erfindung die Reibgutzufuhr abgetastet

und nach Feststellen des Zufließens des Reibgutes die Zufuhr wieder abgeschaltet wird, erfolgt die Reibgutzufuhr sozusagen in kleinen Portionen, ohne daß das Niveau des Reibgutes im Einzugsspalt in größerem Ausmaß schwankt.

h) In Weiterbildung der Erfindung erfolgt über Steuermittel ein Ausrücken und/oder Stillsetzen der Walzen, wenn nach einer besiimmten Dauer seit Einschalten der Reibgutzufuhr kein Zufließen des Reibugtes festgestellt

wird. Auf diese Weise läßt sich ein Trockenlaufen der Walzen bei fehlender Reibgutzufuhr vermeiden.

Die Erfindung bezieht sieh weiterhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgetnäßen Verfahrens, wie sie sich aus Anspruch 3 ergibt Die aus der DE-AS 12 04 052 bekannte Vorrichtung entspricht nicht vollständig dem Oberbegriff des Anspruchs 3, da die bekannte Vorrichtung keinen Absperrschieber aufweist sondern mit Aus- und Einschalten des Speisepumpenmutors arbeitet.

Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäBen Vorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 4 bis 12.

Die Erfindung findet bevorzugt bei der Verarbeitung von zum Absondern von Reibgutbestandteilen neigenden Reibgütern, beispielsweise Schokolademasse, Verwendung. Wenn bei derartigen Reibgütern das Niveau des Reibgutes im Einzugsspalt relativ hoch ist bzw. der Aufschütt'rog relativ hoch gefüllt ist und infolgedessen das Reibgut relativ lange im Aufschütttrog verweilt, ehe es zwischen die Walzen eingezogen wird, können sich Reibgutbestandteile absondern. Bei der Verarbeitung von Schokoiademasse könnte sich beispielsweise die Kakaobutter absondern und obenauf schwimmen. Derartige Absonderungen können dann zeitweise in überproportionalem Anteil zwischen die Walzen eingezogen werden, so daß sich ein Reibprodukt mit schwankender, rezeptwidriger Zusammensetzung ergibt. Außerdem kann der abgesonderte Reibgutbestandteil, wie z. B. Kakaobutter bei Schokolademasse, wie ein Schmierfilm wirken und dadurch den Einzug von Reibgut zwischen das erste Walzenpaar behindern oder gar unmöglich machen. Derartige Schwierigkeiten sind mit der Erfindung umgangen, weil aufgrund der neuartigen Regelung das Reibgutniveau im Aufschütttrog sehr niedrig gehalten werden kann. J5

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt längs I-I in Fig. 2 durch ein Schokoladewalzwerk:

F i g. 2 einen horizontalen Schnitt längs U-U in F i g. 1 durch einen Teil des Schokoladewalzwerks.

Ein Schokoladewalzwerk weist in seitlichen Maschinenständern 6 gelagerte Walzen 1, 2, 3, 4, 5 auf. Die Wellenstummel 7 der Walzen 1, 2, 3, 4, 5 sind in nicht dargestellten Getrieben drehbar gelagert und durch diese im Sinne der Pfeile 8,9,10, 11,12 antreibbar. Eine von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung und von der Arbeitsstellung in die Ruhestellung der Walzen dienende Einrück· und Ausrückvorrichtung ist nicht dargestellt.

Im Bereich der unteren beiden Walzen 1, 2 ist ein an den Maschinenständern 6 befestigter, sich zwischen diesen längsseitig erstreckender, der Aufnahme von Schokolademasse bis zu einem Niveau dienender Aufschütttrog 15 angeordnet. Die Walzen 1, 2 bilden « zwischen sich einen Einzugsspalt 13, der zugleich als Reibspalt dient. Die Walzen 2, 3, 4, 5 bilden zwischen sich je einen Reibspalt 17. Im Bereich der Walze 5 ist ein Abstreifer 18 angeordnet.

Über dem Aufschütttrog 15 ist eine Zufuhrvorrichtung 21 angeordnet Die Zufuhrvorrichtung 21 weist einen senkrechten Zufuhrkanal 22 mit einer nicht dargestellten, in diesen mündenden Speisevorrichtung und unten einen schragen Mündungskanal 23 auf. dessen Mündungsöffnung ufer dem Aufschütttrog 15 angeord- h> n-M ist. Zur Erzielen« einer guten Verteilung der Schokoiademasse im Aufschütttrog 15 erstreckt sich die Lange der Müfidiinl; i'nn.jhernd über die Länge des Einzugsspaltes 13. Für das Öffnen und Schließen der Mündung dient ein bogenförmiger Absperrschieber 24. Dieser Absperrschieber ist durch Hebelarme 25 an Zapfen 26, welche: am Mündungskanal 23 befestigt sind, schwenkbar gelagert Ein Kolbengerät 27 dient der öffnungs- und Schließbewegung des Absperrschiebers 24. Das Kolbengerät 27 weist einer an den Zuführkanal 22 angelenkten Zylinder 28 auf, einen darin verschiebbaren Kolben 29 und eine an diesem befestigte Schubstange 30 auf, die durch ein Gelenk 31 mit dem Absperrschieber 24 in Verbindung steht. Der Schließbewegung des Absperrschiebers 24 dient eine im Zylinder 28 angeordnete, auf den Kolben 28 wirkende, vorgespannte Druckfeder 32 Für die Öffnungsbewegung des Absperrschiebers 24 ist der Kolben 29 durch Drucköl 33 beaufschlagbar.

Für die Beaufschlagung des Kolbens 29 durch Drucköl 33 in Abhängigkeit von dem Füllungsgrad des Aufschütttroges 15 dient eine Steuervorrichtung. Diese Steuervorrichtung weist einen Niveau-Fühlerhebel 34 auf, der mit einer parallel zum ;«nd über dem Einzugsspait 13 der Walzen 1, 2 sich erstreckenden Drehachse 35 fest verbunden ist Die Drehachse 35 ist in den Maschinenständern 6 gelagert und mit rlem Niveau-Fühlerhebel 34 verschwenkbar.

Auf de· Drehachse 35 ist ein weiterer, in den Bereich der Mündungsöffnung sich erstreckender Zufuhr-Fühlerhebel 36 befestigt Für die Erzeugung eines auf die Drehachse 35 wirkenden Drehmomentes dient ein an dieser befestigtes Gegengewicht 37.

Für die mechanische Betätigung eines hydraulischen Steuerventils 38 dienen ein auf der Drehachse 35 befestigtes Steueirsegment 39. welches eine zu der Drehachse 35 nicht konzentrische Steuerfläche 40 aufweist, und eine Feder 41. Der Niveau-Fühlerhebel 34 ist zwischen der in der Fig. 1 dargestellten ausgezogenen Ruhestellung und der strichpunktiert dargestellten Arbeitsstellung 42' bewegbar. Für die Begrenzung des Weges der Fühlerihebel 34,36 dienen an der Drehachse 35 angebrachte, nicht dargestellte Mittel.

Als Druckerzeuger für den hydraulischen Teil der Steuervorrichtung dient eine Pumpe 43. Die Saugleitung 44 derselben steht mit einem Tank 45 in Verbindung. Von der Pumpe 43 führt eine Druckleitung 46 zum Steuerventil 38 und zu einem Überströmventil 47. Vom Steuerventil 38 und vom Überströmventil 47 führen je eine Tankleitung 48 und 49 zum Tank 45. Vom Steuerventil 38 führt eine Steuerleitung 50 zum Zylinder 28 und zu einem hydraulischen Zeitschalter 61. Der Zeitschalter 61 weist ein im Querschnitt einstellbares Strömungsdrosselventil 62 und einen anschließenden Zylinder 63 mit einem darin verschiebbaren, durch eine Feder 64 belasteten Kolben 65 auf. Der Kolben 65 dient der Betätigung eines elektrischen Ruheschalters 66 und eines Arbeitsschalters 67.

Ein der Steuerung des Schokoladewalzwerkes und der Ein- und Ausrückung der Walzen dienender Schaltkasten 68 mit nicht näher dargestellten Steuermitteln ist an einen der Zufuhr von Steuerstrom zu den Steuermitteln dienenden Steuerstromkreis 69 angeschlossen. Voti einer Stromquelle 70 führt eine Leitung

71 zum Ruheschalter 66. Von diesem führt eine Leitung

72 zu den Steuermitteln. Eine Leitung 73 verbindet die Steuermittel mit der Stromquelle 70. Ein Signalhorn 74 dient der Signalisierung eines /11 liefen Niveaus im Aufschütttrog 15 sowie gleichzeitig für das Nachfüllen von Schokoiademasse. Das Signalhorn 74 ist an einen Signalstromkrcis 75 angeschlossen. Der Arbeitsschaher

67 steht über die Leitung 71 mit der Stromquelle 70 in Verbindung. Vom Arheitsschalter 67 führt eine Leitung 76 zum Signalhorn. Die leitung 7.3 führt vom Signalhorn 74 /u der Stromquelle 70.

Die Funktion ist folgende:

Mittels der Steuermittel wird der Antrieb für das Schokoladewal/.werk in Betrieb gesetzt. Dadurch drehen die Walzen im Sinne der Pfeile 8, 9, 10, II, 12. Das Drehen der Walzen 1, 2 bewirkt das Hinziehen von Schokolademasse von dem Aufschiittrog 15 durch ilen Hinzugsspalt 13 hindurch. Das Hinziehen bewirkt die Bildung eines Films von Schokol.idemasse aiii den Walzen 1,2,3,4,5.

Durch die Kcibspaltcn 13 und 17 wird die Sch<>kolademassc verrieben und damit verarbeitet. Duverarbeitete Schokoladeinasse wird mittels dem Abstreifer 18 von der letzten Walze 5 abgenommen.

Hei leerer oder sehr geringer Füllung (tiefes Niveau) im Aufschütttrog 15 und geschlossenem Schieber 24 nehmen die Rihierhcnei 54, jö und das Steuersegment 39 durch den HinfluLt des Gegengewichtes 37 die in der Zeichnung gezeigte Ruhestellung ein. Über das Steuerventil 38 steht die Druckleitung 46 mit der Stellerleitung 50 in Verbindung, die Fankleitung 48 ist geschlossen.

Durch die Pumpe 43 wird über die Druckleitung 4h. das Steuerventil 38 und über die Steuerleitung 50 der Kolben 29 mit Drucköl beaufschlagt. Damit wird der Kolben 29 im Zylinder 28 allmählich entgegen dem Druck der Druckfeder 32 verschoben, wodurch der Absperrschieber 24 die Mündungsöffnung langsam so weit frei gibt, bis vom Zufuhrkanal 22 durch die Mündungsöffnung etwas zu verarbeitende Schokolade masse in den Aufschütttrog 15 einfließt. Dabei fließt etwas dieser Schokolademasse über die Schneide des Zufuhr-Rihlerhebcls 36. wodurch dieser, der Niveau-Kühlerhebel 34. das Steuersegment 39 und das Gegengewicht 37 in die Arbeitsstellung 42 verschwenkt werden. Die Schokolademasse fließt dabei zuerst in den im Bereich der Walze 1 befindlichen Teil des Aufsehütttroges 15 ein. wodurch der Niveaufühlerhebel 34 vorerst noch in einem von Schokolademasse freien Bereich liegt. Die Verschwenkbewegung des Steuerscgmentes 39 steuert das Steuerventil 38 um. wodurch dieses die Druckleitung 46 sehließt und die Steuerleitung 50 auf die Tankleitung 48 umschaltet. Die Druckfeder 32 schiebt den Kolben 29 sofort in die Ruhelage, wodurch der Absperrschieber 24 sofort die Mündungsöffnung sehließt. Das vom Kolben 29 verdrängte Öl fließt dabei über die Tankleitung 48 in den Tank 45 zurück. Das Hinfließen von Schokolademasse in den Aufschütttrog 15 wird sofort unterbrochen. Das vom Zufuhr-Fühlerhe· bei 36 auf die Drehachse 35 wirkende Drehmoment geht durch das Unterbrechen des Einfließens auf Null zurück.

Je nach der Schokolademasse eigenen Fließeigenschaften einerseits und die aus dem Aufschütttrog 15 gegen den Einzugspalt 13 gerichtete Rotation der Walze 1 andererseits, bildet die eingeflossene Schokolademasse über dem Einzugsspalt 13 eine über dessen Länge verteilte, mehr oder weniger ausgeprägt wulstartig aufgestaute, in der Fig. 1 gestrichelt dargestellte Reibgutansammlung.

Durch diese Reibgutansammlung bleibt der Niveau-Fühlerhebel 34 in der durch den Zufuhr-Fühlerhebel bereits bewirkten Arbeitsstellung 42 durch eine Rückhaltekraft der Reibgutansammlung gehalten.

Durch das Einziehen in den Einzugs- und ersten Reibspalt 13 und damit Entnehmen von Schokolademasse aus dem Aufschüttlrog 15 wird das Niveau der im Aufschütttrog 15 befindlichen Schokolademasse abgesenkt. Durch das Absenken des Niveaus der Schokolademasse wird bei einem unteren Niveau der Niveau-Fühlerhebel 34 freigegeben, so daß die von der Schokolademasse auf den Niveau-Fühlerhebel 34 wirkende Rüekhaltckrafl nicht mehr wirksam ist. Durch das vom Gegengewicht 37 auf die Drehachse 35 wirkende Drehmoment wird die Drehachse 35 in die gezeichnete Ruhestellung zurückbewegt. wodurch die Feder 41 das Steuerventil 38 dem zurückdrehenden Sleuersegmenl 39 folgend wieder in die Ruhestellung steuert.

Wenn trotz offenem Absperrschieber 24 aber infolge fehlender Beaufschlagung sowohl des Zufuhr-Fühlerhe be!s 36 als auch des Niveau-Fühlerhebels 34 das Steuerventil 38 über längere Zeil offen bleibt, was bei fehlendem Vorrat an Schokolademasse im Ziiluhrkanal 22 eintreten kann, dann strömt von der linier Öldruck stehenden Steucrieitung 5ö ein größeres öivoiumen durch das Stromungsdrosselventil 62 hindurch in den Zylinder 63. welches den Kolben 62 entgegen der Kraft eier Feder 64 im Zylinder 63 verschiebt. Durch die Verschiebung des Kolbens 65 im Zylinder 63 wird der Ruhesch.ilter 66 geöffnet und der Arbcitsschaltcr 67 geschlossen. Durch das öffnen des Ruheschalters 66 werden die Steuermittel von der Stromquelle 70 unterbrochen. Durch die stromlosen Steuermittel wird das A;„.rücken der Walzen 1, 2, 3, 4, 5 und/oder gegebenenfalls deren Stillsetzung bewirkt.

Durch das Schließen des Arbeitsschalters 67 wird der Signalstromkreis 75 geschlossen. Dadurch wird das Signalhorn 74 über die beiden l.titungen 73, 76 mit der Stromquelle 70 verbunden, und entsprechend sowohl das NichtVorhandensein von Schokolademasse im Zufuhrkanal 22 als auch gegebenenfalls die Ausrückung der Walzen 1, 2,3,4,5 signalisiert. Durch das Ausrücken der Walzen 1, 2, 3, 4, 5 kann ein Trockenlauf und damit eine Beschädigung der Walzenoberfläche vermieden werden.

Da der Niveau-Fühlerhebel nahe über dem Ein/ugsspalt hinweg schwenkbar angeordnet ist. ist über dem Ein/ugsspalt 13 vorrätige Schokolademasse auf eine geringe Menge beschränkt. Zudem kann das Schokoladewalzwerk dank der vorteilhaften Kombination von Niveau-Fühler und Zufuhr-Fühler mit einer geringen Füllung des Aufsehütttroges beschrieben werden. Durch die geringe Füllung des Aufsehütttroges wird das Aussondern aus dem im Aufschütttrog befindlichen Reibgut, d. h. im beschriebenen Beispiel Kakaobutter aus Schokolademasse, praktisch vermieden. Damit wird ein von einer vorhergehenden Verarbeitungsjtufe anfallendes Reibgut unverändert in den Einzugsspalt eingezogen und in den Reibspalten gleichmäßig verrieben, womit über die Verarbeitungsdauer einer Aufschütttrogfüllung hin ein rezeptrichtiges Endprodukt von der letzten Walze abgenommen wird. Da das Reibgut sehr früh nach dem Beginn des Einfließens den Zufuhr-Fühlerhebel verschwenkt, ist die Zeitkonstante für die Umsteuerung des Steuerventils klein. Durch die kleine Zeitkonstante wird die Schließbewegung des Absperrschiebers am Anfang des Einfließens eingeleitet. Da aber zudem wegen dem geforderten geringen Vorrat an Reibgut im Aufschütttrog ein relativ häufiges Nachspeisen nötig ist, kann sich auch im Zufuhrkanal keine über längere Zeit ruhende Schokolade-Vorratsmenge befinden und zum Aussondern führen, da diese Ruhe relativ häufig entsprechend dem Nachspeisen

gestört wird.

Ohne aus dem Rahmen der Erfindung zu treten, können anstelle der dargestellten kombiniert hydraulisch-elektrischen Steuerelemente und -mittel beliebige andere Kombinationen von I norgiemedien und geräten, wie auch Druckgas, treten.

Ferner können nach Bedarf sowohl zusätzliche Zufuhr-Fühlerhebel als auch Niveau-Fühlerhebel, über die Breite des Einzugsspaltes verteilt, respektive miteinander kombiniert, vorgesehen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Regelung der Aufgabemenge von pastösem Reibgut, wie beispielsweise Schokolademasse, /u einem Walzwerk, bei dem bei einem Minimalabstand des Reibgutes im Hinzugsspalt der ersten beiden Walzen die Reibgutzufuhr eingeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibgutzufuhr abgeästet und nach Feststellen des Zufließens des Reibgutes die Zufuhr wieder abgeschaltet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über Steuermittel das Ausrücken und/oder Stillsetzen der Walzen erfolgt, wenn nach einer bestimmten Dauer seit Einschalten der Reibgutzufuhr kein Zufließen des Reibgutes festgestellt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem unmittelbar über den ersten beiden Walzen des Walzwerks angeordneten Aufschütttro.i, mit einer in den Aufschütttrog mündenden, einen gesteuert betätigbaren Absperrschieber aufweisenden Zufuhrvorrichtung, und mit einer in Abhängigkeit vom Füllstand des Reibgutes im Einzugsspalt den Absperrschieber betätigenden Steuervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung zwei Fühlelementc (34, 36) umfaßt, von denen das eine Fühlelement (34) sich in den Bereich des Einzugsspaltes (13) erstreckt, und bei einem Minimalstand des Reibgutes im Einzugsspalt (13) über Steuerelemente (27, 28, 39) den Absperrschieber (24) der Zufuhrvorrichtung (21) öffnet, und von denen das andere Fühlelement (36) sich in den Bereich der Ausmühdung der Zufuhrvorrichtung (21) erstreckt und nach Feststellen des Einfließens des Reibgutes über die Steuerelemente (27,38,39) den Absperrschieber (24) wieder schließt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrschieber (24) mit einem durch einen Energieträger (33) betreibbaren Antriebsorgan (27) in Bewegungsverbindung steht, und daß in der Zuführungsleitung (46, SO; des Energieträgers (33) zum Antriebsorgan (27) ein von den Fühlelementen (34, 36) betätigbarer Schalter (38) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Fühlelemente als Fühlerhebel (34, 36) ausgebildet sind, die mit einer oberhalb des Einzugsspaltes (13) angeordneten und parallel hierzu verlaufenden Drehachse (35) fest verbunden sind und von denen sich der Niveau-Fühlerhebel (34) bis in den Bereich des Einzugsspaltes (13) und der Zufuhr-Fühlerhebel (36) bis in den Bereich der Mündungsöffnung der Zufuhrvorrichtung (21) erstreckt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (35) mittels Gewicht (37) drehmomentbeaufschlagt ist und eine Steuerscheibe (39) trägt, welche den als Steuerventil (38) ausgebildeten Schalter betätigt, wobei als Energieträger ein Drucköl (33) und als Antriebsorgan ein Kolbengerät (27) dient.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveau-Fühlerhebel (34) im Bereich des Einzugsspaltes (13) eine parallel hierzu verlaufende flächige Längsersireckung aufweist, vorzugsweise eine Platte trägt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß der Zufuhr-Fühlerhebel (36) parallel zum Einzugsspalt (13) eine geringe Ausdehnung aufweist, vorzugsweise als eine Art Schneide ausgebildet ist

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveau-Fühlerhebel (34) in den (bezogen auf den Einzugsspalt) seitlichen Bereich des Aufschütttroges (15) hineinragend angeordnet ist

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufuhr-Fühlerhebel (36) im (bezogen auf den Einzugsspalt) seitlichen Bereich der Zufuhrvorrichtung (21) angeordnet ist

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, mit einer zur Trockenlaufsicherung dienenden Steuereinrichtung, durch welche das Ausrücken und/oder Stillsetzen der Walzen erfolgt, dadurch gekennzeichnet daß die Steuereinrichtung einen Schalter (61) umfaßt, welcher zur gleichen Zeit wie das Antriebsorgan (27) für den Absperrschieber (24) vom Energieträger (33) beaufschlagt und zeitverzögert den Steuerstrom für die Steuermittel zum Ein- und Ausrücken bzw. Antrieb der Walzen unterbricht wodurch die Steuermittel die Walzen ausrücken und/oder stillsetzen.

12. Vorrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet daß bei Verwendung von Drucköl (33) als Energieträger und einem Kolbengerät (27) als Antriebsorgan ein hydraulischer Schalter (61) vorgesehen ist der über ein einstellbares Drosselventil (62) mit der zum Kolbengerät (27) führenden Druckölleitung (50) in Verbindung steht.