DE3138148A1

DE3138148A1 - Verfahren und vorrichtung zum giessen von zuckerwarenloesung

Info

Publication number: DE3138148A1
Application number: DE19813138148
Authority: DE
Inventors: Hermann-Otto Dipl.-Ing. 5450 Neuwied 13 Vongeheur
Original assignee: WINKLER and DUENNEBIER MASCHINENFABRIK und EISENGIESSEREI GmbH and CO KG; Winkler and Duennebier Maschinefabrik und Eisengiesserei GmbH
Current assignee: WINKLER & DUENNEBIER MASCHINENFABRIK UND EISENGIES
Priority date: 1981-09-25
Filing date: 1981-09-25
Publication date: 1983-04-14
Also published as: GB2106826B; DE3138148C2; US4526299A; GB2106826A

Description

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Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von Zuckerwaren!ösung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zum. Gießen von Zuckerwaren!.ösung. Insbesondere "betrifft sie ein Verfahren zum Gießen von Zuckerwarenlösung mittels einer Vorrichtung, wie sie als Bestandteil einer Mogulanlage zur Anwendung gelangt.

Mogulanlagen mit Gießeinrichtungen finden "bereits seit

Jahrzehnten in der Süßwarenindustrie Verwendung. In dieser langen Zeitspanne hat sich eine weitgehende Standardisierung der Gießeinrichtung herausgebildet. Demnach besteht eine solche Einrichtung im wesentlichen aus einem beheizbaren Vorratskessel, einem Dosiersystem, einer Diisenplatte mit einer Vielzahl von Austritts düsen und einem Steuerschieber. Dem Steuerschieber kommt die Aufgabe zu, das Dosiersystem abwechselnd mit dem Vorratsbehälter und der Düsenplatte in leitende Verbindung zu bringen.

Nachteilig an dieser kurz beschriebenen Standardeinrichtung ist es, daß diese nicht ohne weiteres zur Verarbeitung Gelbildner enthaltender Zuckerwaren geeignet ist. Derartige Zuckerwaren, deren wesentlicher Bestandteil zum

Beispiel aus Gummi Arabicum, Gelatine, Argar-Argar oder andere Gelbildnern "besteht, neigen dazu, nach Beendigung des Gießvorganges an der Austrittsseite der Gießdüsen einen Faden zu "bilden, der nicht nur eine häßliche Formabweichung des Endproduktes bewirkt, sondern auch zur Verschmutzung der Gießformen und semit in krassen Fällen sogar zu Betriebsstörungen führt.

Es ist bekannt, daß die Neigung zur Fadenbildung unter anderem abhängig ist von der Viskosität der zu vergießenden Zuckerwarenlösung, wobei mit sinkender Viskosität, die Neigung zur Fadenbilung abnimmt. Die Viskosität der Zuckerwarenlösung läßt sich einstellen, einmal über deren Wassergehalt bzw. Gehalt an Trockensubstanz, zum anderen über deren Temperatur. Sowohl bei steigender Temperatur als auch bei steigendem Wassergehalt sinkt die Viskosität

der Zuckerwarenlösung. Eine Temperatur von ca 8o C galt j

I bisher in der Fachwelt als maximale zulässige Obergrenze, bei höheren Temperaturen schien ein Qualitätsverlust der ~^: _:_ Zuckerwarenlösung unvermeidbar. Diese Temperatur reicht aber keinesfalls aus,- die gefürchtete Fadenbildung zu vermeiden. Bisher sah man sich deshalb gezwungen, den Anteil an Trockensubstanz in der zu verarbeitenden Zuekerwarenlösung weit niedriger zu halten als es vom Markt für das Fertigprodukt verlangt wird. Dabei bewegt sich der ge-

forderte Anteil an Trockensubstanz im'Fertigprodukt - von Geliermittel zu Geliermittel verschieden - in der Größenordnung von 90$, der Anteil an Trockensubstanz in der Süßwarenlösung hingegen - ebenfalls wieder von Geliermittel zu Geliermittel verschieden - bei ca. 75$, d.h. das Fertigprodukt darf ca. 10$ Wasser enthalten, die Gieß- ' lösung jedoch muß, um die erwähnte Padenbildung auf ein erträgliches Maß zu reduzieren, einen Wassergehalt von ca.25$ aufweisen, Somit sind etwa 15$, bei manchen Rezepturen wesentlich mehr, des Gießgewichtes überschüssiges Wasser, das nach dem Gießvorgang der Lösung entzogen werden muß. Sogenannte puderlos arbeitende Mogulanlagen sind dazu nicht in der Lage. Somit ist die Verwendbarkeit dieser ' nach herkömmliehen Verfahren arbeitenden Gießeinrichtungen, bei Verarbeitung der genannten Zuckerwarenlösungen, auf normale Mogulanlagen, d.h. auf Mogulanlagen die in Puder eingeformte Pormvertiefungen benutzen, eingeschränkt. Wohl ist in diesem Pail der in den Formkästen enthaltende Formpuder in der Lage den überschüssigen Wassergehalt aufzunehmen, jedoch ist dies mit der Inkaufnahme erheblicher Fachteile verbunden. So steht der Gelierzeit einer ohne Wasserüberschuß gegossenen Zuckerware von ca. 30 Minuten die Trockenzeit einer mit Wasserüberschuß gegossenen Ware von mehreren Tagen gegenüber. Dazu müssen die Formpuder-

kästen mit ihrem Inhalt über diese lange Zeitspanne hinweg in klimatisierten Eäumen auf einer Temperatur in der Größenordnung von 60° C gehalten werden.

Ein Saßwarenhersteller, der Gelbildner enthaltende Zuckerwaren mittels nach herkömmlichen Verfahren arbeitenden Gießvorrichtungen verarbeiten will, muß demzufolge einen Vorrat an■Formpuder und Formpuderkästen anlegen, der für die Produktion von Tagen ausreicht, er muß weiterhin ü"ber klimatisierte Räume verfügen in denen die Produktion von mehreren Tagen Platz findet, und nicht zuletzt muß er erhebliche Kosten für die Energieversorgung seiner klimatisierten Bäume aufwenden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Gießen einer Zuckerwarenlösung- in der Zusammensetzung des Fertigproduktes bzw. eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß der für einen Gießvorgang vom Vorratsbehälter abgezweigten Teilmenge der Zuckerwarenlösung, auf ihrem Weg durch Dosiersystem und/oder Düsenplatte, Wärmeenergie zugeführt wird.

Versuche haben gezeigt, daß der erwähnte Qualitätsverlust der Zuckerwarenlösung dann nicht eintritt, wenn die Zeitspanne, in der die Lösung erhöhten Temperaturen ausgesetzt ist, hinreichend kurz gehalten wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist dies in einfacher Weise gewährleistet, da sich die Zuckerwarenlösung nur für die Zeitspanne im Dosiersystem bzw. in der Düsenplatte befindet, die zwischen zweier aufeinanderfolgender Gießvorgänge liegt.

Es ist somit, dank des erfindungsgemäßen Verfahrens, erstmals möglich, Gelbildner enthaltende Zuckerwarenlösung in der Zusammensetzung des Fertigproduktes zu verarbeiten.

Damit werden die vorher erwähnten Nachteile, die beim herkömmlichen Gießverfahren mit dem Entzug des überschüssigen Wassers verbunden sind, vermieden. Insbesondere ist es nunmehr möglich, Gelbildner enthaltende Zuckerwaren auf puderlosen Mogulanlagen herzustellen.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

In der schematischen Zeichnung zeigen;

Fig. 1 : Einen Schnitt durch eine Gießvorrichtung mit beheizbarem Dosiersystem und beheizbarer Düsenplatte

Pig. 2 : Einen Teilschnitt durch eine beheizbare Düsenplatte

Pig. 3 s Einen Teilschnitt durch eine Weiterbildung einer Dttsenplatte nach Pig. 2

Das erfindungsgemäße Verfahren, dessen Grundgedanke wie "bereits erwähnt darin besteht, die zu vergießende Zuckerwarenlösung kurzzeitig auf eine Temperatur über 80° C zu erwärmen, läßt sich am besten anhand einer zur Durchführung des -Verfahrens geeignete Vorrichtung erläutern. Eine solche Vorrichtung besteht, wie in Pig. I gezeigt, im wesentlichen aus einem Vorratsbehälter 1 und einem Dosiersystem 2 an dessen Unterseite eine Diisenplatte 3 mit darin angeordneten Austrittsdüsen 4 angebracht ist. Der Vorratsbehälter ist in zwei Teilbehälter 1 ', 1 ^r. ^r aufgeteilt, die zur Verminderung von HTärmeverlusten entlang der Längsseiten des Dosiersystems angeordnet sind. Das Dosiersystem 2 selbst besteht aus einer Vielzahl von Kolben 5, die gemeinsam über einen Balken 6 in Zylinderbohrungen 7 auf und ab bewegt werden, und einen unterhalb der Zylinderbohrungen 7 angeordneten Steuerschieber 8 der in der Zeichnungsebene vor und zurück bewegbar ist. Aufgabe dieses Steuerschiebers ist es, bei Aufwärtsbewegung der Kolben 5 eine Verbindung zwischen den Zylinderbohrungen 7 und dem Vorratsbehälter 1, bei Abwärtsbewegung

der Kolben eine Verbindung -zwischen diesen Zylinderbohrungen und den in der Düsenplatte 3 enthaltenen Austrittsdtlsen 4 herzustellen. Durch dieses Zusammenspiel von Kolben und Steuerschieber wird erreicht, daß die Zylinderbohrungen 7 bei Aufwärtsbewegungen der Kolben 5 mit Zuckerwarenlösung gefüllt werden und daß diese Zuckerwarenlösung bei Abwärtsbewegung der Kolben in nicht dargestellte, unter der Düsenplatte hindurchwandernde Formkästen mit darin eingeformten Formvertiefungen, eingeleitet wird.

Soweit"wie bisher beschrieben, unterscheidet sich diese Gießvorrichtung, von der Ausbildung des Vorratsbehälters einmal abgesehen, nicht von herkömmlichen G-ießvorrichtungen. ' Der Unterschied zu herkömmlichen G-ießvorrichtungen liegt in der Beheizbarkeit von Dosieräystem und Düsenplatte. So-' wohl im Dosiersystem als auch in der Düsenplatte sind Kanäle 9 bzw. 10 vorgesehen, durch die ein Wärmeträger hindurchgeleitet wird. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel dient Dampf, wie er bei der Herstellung von Süßwaren ohnehin für die 'Kocheinrichtungen benötigt wird, als Wärmeträger. Die Temperatur des Dampfes ist, über nicht dargestellte Mischventile, in gewissen Grenzen einstellbar, wobei die Erfahrung gezeigt hat, daß eine Dampftemperatur von ca. 110° C am Eingang des Dosiersystems und et/a. 120° C am Eingang der Düsenplatte zu optimalen Arbeitsergebnissen führt.

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-ll-Oie genannten Dampf temp eraturen "bewirken eine Erwärmung der Zuckerwarenlösung von etwa 8o° C am Eintritt des Dosiersystems 2 auf knapp 100° .0 an der Austrittsseite der Düsenplatte 3· Diese Temperatur wird jedoch nur gegen Ende eines Gießvorganges voll erreicht. Bei Beginn eines Gießvorganges liegt die Temperatur an dieser Stelle etwas niedriger. Dieser durchaus vorteilhafte Umstand liegt in der "Sackbahnhofswirkung" des Dosiersystems "begründet: Der erste Tropfen einer jeden vom Vorratshehälter 1 abgezweigten und einer der im Dosiersystem 2 vorhandenen Zylinderbohrungen 7 zugefilhrten Teilmenge von Zuckerwarenlösung ist zugleich derjenige, der diese Zylinderführung als Letzter wieder verläßt. Er erreicht somit die längstmöglich Verweilzeit im Dosiersystem und damit auch die höchte Temperatur.

Die Düsenplatte 3 und insbesondere die in der Düsenplatte angeordneten Austrittsdüsen 4, tragen,aufgrund der hier etwas höheren Dampftemperatur, ebenfalls einen wesentlichen Anteil zum Wärmeaustausch zwischen dem als Wärmeträger dienenden Dampf und der die Düsenplatte durchströmenden Zuckerwarenlösung "bei. Ihrer Ausgestaltung ist daher erhöhte Aufmerksamkeit zu schenken. In Fig. 1 sind die Du.-, sen 4 als einfache zylinderförmige Bohrungen dargestellt. Im Prinzip ist eine solche Ausführungsform funktionstüchtig, zweckmäßigere Lösungen sind jedoch aus den Pig. 2 und 3

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ersichtlich.. In Fig. 2 ist die Düsenplatte 3 zusammengesetzt aus einer an den hier"nicht dargestellten Steuerschieber 8 angrenzenden Grundplatte 3' und einer darunter angeordneten Einsatz-Halter-Platte 3''_f in der die Kanäle 10 zum Durchleiten des als Wärmeträger dienenden Dampfes eingearbeitet sind und in den die eigentlichen Düsen in Form -von Diiseneinsätzen 4-' angeordnet sind. Das wesentliche Merkmal dieses Ausgestaltung ist es, daß die Düseneinsätze 4 ' innerhalb der Einsatz-Halter-Platte 3 " zurückversetzt liegen. Dadurch stellt sich innerhalb der die Düseneinsätze 4 ' aufnehmenden Bohrungen eine Lufttemperatur ein, die annähernd der Temperatur der Einsatz-Halter-Platte 3 ' ' entspricht. Dies führt zu einer weiteren Eeduzierung der gelegentlich trotz Temperaturerhöhung von Dosiersystem und Düsenplatte noch vorhandenen Eestneigung zur Padenbildung.

Eine Weiterbildung der Düsenplatte nach Pig. 2 ist aus Pig. 3 ersichtlich. Sie besteht widerum aus einer Grundplatte 3 ' f einer Einsatz-Halter-Platte 3 ' ' mi"t äen Düseneinsätzen 4' und einer Bodenplatte 3¹'¹ mit Einsätzen 4¹¹. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Pig. 2 ragt in diesem Pail der Düseneinsatz 4' über die Unterkante der Einsatz-Halter-Platte 3 · ' hinaus und in die Einsätze 4 ' ' der Bodenplatte 3 ' ' ' hinein. Der überstehende Teil des Düseneinsatzes 4 ' und Einsatz 4 ^f' bilden zusammen eine

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Ringd&se in dessen Ringspalt über einen Kanal 10 ' Dampf oder heiße Luft eingeleitet wird. Durch die etwa kegelstumpfartige Formgebung des Einsatzes verengt sich dieser Heißluft- oder Dampfstrom kurz unterhalt der AustrittsÖffnung des Däseneinsatzes 4' und konzentriert seine Wirkung somit auf den Bereich in dem es gilt einen in der Entstehung "begriffenen Abreißfaden abzuschmelzen.

Claims

'Winkler & Dünnebier
Maschinenfabrik und Eisengießerei GmbH & Co. KG
Postfach 23 40

Neuwied 1

Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von Zuckerwarenlösung

Patentansprüche

1. Verfahren zum Gießen von Zuckerwarenlösung, mittels einer Vorrichtung, die im wesentlichen aus einem auf ca 80 C gehaltenen Vorratsbehälter, einem Dosiersystem und einer Düsenplatte "besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der für einen Gießvorgang vom Vorratsbehälter (l) abgezweigten Teilmenge der Zuckerwarenlösung auf ihrem Weg durch Dosiersystem (2) und/oder Düsenplatte (3) Wärmeenergie zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Temperatur von ca 8o°C vom Vorratsbehälter (1) abgezweigte Teilmenge der Zuckerwarenlösung auf ihrem Weg durch Dosiersystem (2) und/oder Düsenplatte (3) auf eine Austrittstemperatur von ca. 10O⁰C erwärmt wird.

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_%3· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Dosiersystem (2) und/oder Diisenplatte (3) "beheizbar ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß Dosiersystem (2) und Düsenplatte (3) Bohrungen (9) "bzw. Kanäle (10) zum Durchleiten eines Wärmeträgers aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (9) "bzw. Kanäle (10) mit einer Dampfquelle in leitender Verbindung stehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter zur Aufnahme der Zuckerwarenlösung in zwei Teilbehälter (1 ' u. I¹¹) aufgeteilt ist, die sich entlang der Längsseiten des Dosiersystems erstrecken.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diisenplatte (3) zusammengesetzt ist aus einer Grundplatte (3 ') mit darunter angebrachter Einsatz-Halter-Platte (3 ' ') die Bohrungen mit darin angeordneten Diiseneinsätzen (4¹) aufweist, deren Austrittsebene sich innerhalb dieser Bohrungen befindet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenplatte (3) zusammengesetzt ist aus untereinander angeordneter Grundplatte (3'), Einsatz-Halter-Platte (3¹¹) und Bodenplatte (3¹¹¹)» daß die Einsatz-Halter-Platte (3¹¹) Düseneinsätze (4 ·) aufweist, die über die Unterkante der Einsatz-Halter-Platte (3¹¹) hervorstehen und derart in kegelstumpf artig ausgebildete, in der Bodenplatte (3 ¹¹O angeordnete Einsätze (4¹¹) hineinragen, daß der über die Unterkante der Einsatz-Halter-Platte (3'^f) hervorstehende Teil der Düseneinsätze (4¹) mit den Einsätzen (4¹¹) sich zur Austrittsseite hin verhungernde Ringdüsen "bilden, deren Ringspalt über Kanäle (10 ·) mit einer Heißluft- oder Dampfquelle in leitender Verbindung stehen.