DE3631719A1

DE3631719A1 - Method and device for grinding foodstuffs, especially kernels, such as cocoa beans and cocoa and chocolate compounds

Info

Publication number: DE3631719A1
Application number: DE19863631719
Authority: DE
Inventors: Geb Buegler Onderka; Jan Dipl Ing Harrsen; Hartmut Dipl Ing Kruess
Original assignee: Bauermeister & Co Verfahrenste
Current assignee: Bauermeister & Co Verfahrenste
Priority date: 1986-09-18
Filing date: 1986-09-18
Publication date: 1988-03-31

Abstract

The method and the device for grinding foodstuffs, especially kernels, for cocoa beans and cocoa and chocolate compounds makes it possible to measure the nip in a contact-free manner by turning the two rollers into electrodes of a capacitor, the dielectric of which is formed by the ground material. This indirect measurement makes it possible to measure and reset the nip without interrupting the grinding process, for example to adjust the grinding fineness and to compensate for wear. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method and a device according to the preamble of claim 1.

Walzwerke zum Bearbeiten von Nahrungsmitteln, insbesondere für die Herstellung von Pasten, wie Kakao- und Schokolade masse, sind als Zweiwalzenmaschinen und als Mehrwalzen maschinen in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt.Food processing mills, in particular for the production of pastes such as cocoa and chocolate mass, are as two-roll machines and as multiple rolls machines in various designs known.

Das Walz- oder Mahlgut wird in den Spalt zwischen den beiden Walzen eingezogen und zwischen ihnen beansprucht, d. h. geknetet und ggf. zerkleinert. Bei bekannten Walzen, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Kunststoffolien oder auch bei der Verarbeitung von Kakao- und Schokolademasse eingesetzt werden, wird ein Produkt - beispielsweise ein Film - konstanter Dicke erzeugt, so daß der Walzspalt auf dem Umweg über die Dicke des Produktes gemessen und damit ein- und nachgestellt werden kann.The rolling stock or regrind is drawn into the gap between the two rolls and stressed between them, ie kneaded and, if necessary, crushed. In known rolls, such as those used in the production of plastic films or in the processing of cocoa and chocolate mass, a product - for example a film - is produced with a constant thickness, so that the roll gap is measured by detouring the thickness of the product and can thus be adjusted and adjusted.

Dieses ist dann nicht möglich, wenn hartes Kerngut gebrochen, d. h. gemahlen werden soll, da ein Film oder dergl. konstanter Stärke nicht erzeugt wird. Auch muß der Spalt in einem derartigen Anwendungsfall sehr gering sein.This is not possible if the core is hard broken, d. H. should be ground as a film or the like. Constant strength is not generated. The must also In such an application, the gap can be very small.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, das oder die grundsätzlich den Einsatz von Walzwerken zum Mahlen von Kerngut und dergleichen, insbesondere Kakao bohnen, Kakao- und Schokolademasse ermöglicht und dabei insbesondere eine kontinuierliche Arbeitsweise durch Messung und damit eine kontinuierliche Ein- und Nachstellung des Walzspaltes ohne Unterbrechung des Mahlvorganges ermöglicht.The invention is therefore based on the object of a method and to create a device of the type mentioned at the outset, the or the basic use of rolling mills Grinding core material and the like, in particular cocoa beans, cocoa and chocolate mass enabled and included in particular a continuous way of working through measurement and thus a continuous adjustment and readjustment of the Roll gap allowed without interrupting the grinding process.

Diese Aufgabe wird grundsätzlich durch das Kennzeichen des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 4 gelöst.This task is fundamentally determined by the characteristic of Claim 1 and claim 4 solved.

Erfindungsgemäß wird der Walzspalt also nicht indirekt durch Messung der Dicke des Walzgutes gemessen, sondern unmittel bar in der angegebenen Weise. Hierbei bilden die Walzen die beiden Elektroden eines Kondensators, der - obwohl die Walzen umlaufen - diesbezüglich praktisch konstant ist. Das Mahlgut bildet das Dielektrikum. Die Kapazität des auf diese Weise gebildeten Kondensators ändert sich insbesondere, wenn sich der Abstand zwischen den Walzen ändert. Diese Änderung kann gemessen und damit zur Ein- und Nachstellung des Walzspal tes verwendet werden. Dieses kann im Betrieb erfolgen, so daß eine Unterbrechung nicht erforderlich ist. Ohne Unter brechung des Betriebes wird der Walzspalt kontinuierlich nachgestellt. Dies gilt insbesondere auch im Hinblick auf den nicht unbeträchtlichen Verschleiß, der zu einer Ver größerung des Walzspaltes führen würde, wenn nicht ent sprechend nachgestellt wird.According to the invention, the roll gap is therefore not indirectly Measurement of the thickness of the rolling stock measured, but immediately bar in the specified manner. Here, the rollers form the two electrodes of a capacitor which - although the Rotate rollers - is practically constant in this regard. The Grist forms the dielectric. The capacity of this Formed capacitor changes in particular when the distance between the rollers changes. This change can be measured and thus used to adjust and readjust the roll gap tes can be used. This can be done in operation, so that an interruption is not necessary. Without sub breakage of the operation, the roll gap becomes continuous adjusted. This applies in particular with regard to the not inconsiderable wear that leads to ver would increase the roll gap, if not ent is adjusted accordingly.

Die Dielektrizitätskonstante des Dielektrikums, nämlich des Mahlgutes, kann in einem gewissen Bereich schwanken. Diese Schwankungen würden das Meßergebnis, d. h. die eigentlich erwünschte Messung des Abstandes, verfälschen, so daß dieser Einfluß ausgeglichen werden muß. Dieses kann in vorteil hafter Weise durch das Verfahren nach Anspruch 2 geschehen.The dielectric constant of the dielectric, namely the Grist, can fluctuate in a certain range. These Fluctuations would affect the measurement result. H. the actually desired measurement of the distance, falsify so that this Influence must be balanced. This can be advantageous done by the method according to claim 2.

Weiterhin können bei dem praktischen Aufbau, beispielsweise durch die notwendigen Schleifkontakte an den Walzentrommeln, oder auch im Dieelektrikum selbst, durch kleine Metallteile oder Wassereinschlüsse Störungen durch Kontaktunterbrechun gen auftreten, die ausgeschaltet werden müssen. Dieses kann in vorteilhafter Weise durch das Verfahren nach Anspruch 3 geschehen.Furthermore, in the practical structure, for example due to the necessary sliding contacts on the roller drums, or also in the die electric itself, through small metal parts or water inclusions conditions that need to be switched off. This can advantageously by the method according to claim 3 happen.

In den Ansprüchen 4 bis 8 sind entsprechende Vorrichtungen unter Schutz gestellt. In claims 4 to 8 are corresponding devices under protection.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.In the following the invention with reference to the Drawing based on an embodiment explained.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 ein elektrisches Ersatzschaltbild; Fig. 1 is an electrical equivalent circuit diagram;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Walzwerkes; Fig. 2 is a schematic representation of a rolling mill;

Fig. 3 eine entsprechende elektrische Anordnung; und Fig. 3 is a corresponding electrical arrangement; and

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer vor teilhaften Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung. Fig. 4 is a schematic representation of a geous embodiment of a device according to the invention.

In Fig. 2 ist schematisch ein Zweifachwalzwerk, bestehend aus zwei gegeneinander elektrisch isolierten Walzen 1 und 2, dargestellt. Der Walzspalt ist mit 3 bezeichnet. Sein Abstand d ist durch einen Doppelpfeil gekennzeichnet.In Fig. 2 is shown schematically a two-compartment mill consisting of two mutually electrically insulated rollers 1 and 2 is illustrated. The roll gap is designated 3 . Its distance d is indicated by a double arrow.

Eine Einrichtung 4 zur Meßwertauswertung ist schematisch angedeutet.A device 4 for evaluating measured values is indicated schematically.

In Fig. 3 wird der Kondensator 5 durch die Walzen 1 und 2 gebildet. Jede Elektrode entspricht einer Walze. Das Dielektrikum ist das in dem Walzspalt 3 befindliche Mahlgut. Der Kondensator 6 ist ein Referenzkondensator, dessen Elektroden oder Platten einen konstanten Abstand haben. Das Dielektrikum ist ebenfalls das Mahlgut, so daß Schwankungen, bedingt durch die Dielektrizitätskonstante des Mahlgutes, ausgeschaltet werden. Bei 7 wird der entsprechende "bereinigte" Wert gemessen, d.h. dieser Wert ist von Schwankungen der Dielektrizitätskonstanten unabhängig. In Fig. 3, the capacitor 5 is formed by the rollers 1 and 2 . Each electrode corresponds to a roller. The dielectric is the ground material in the roll gap 3 . The capacitor 6 is a reference capacitor, the electrodes or plates of which are at a constant distance. The dielectric is also the material to be ground, so that fluctuations due to the dielectric constant of the material to be ground are eliminated. The corresponding "adjusted" value is measured at 7 , ie this value is independent of fluctuations in the dielectric constant.

Erfindungsgemäß wird beispielsweise Kakaomasse kontinuier lich durch Einführung in den Walzspalt 3 gemahlen. Der Walzspalt soll hierbei konstant bleiben und zwischen 20 und 500 µm liegen. Die Walzen haben beispielsweise einen Durch messer von 40 und eine Länge von 100 cm.According to the invention, cocoa mass, for example, is continuously ground by introduction into the roll gap 3 . The roll gap should remain constant and be between 20 and 500 µm. The rollers have, for example, a diameter of 40 and a length of 100 cm.

Die Kapzität C eines Kondensators ist eine Funktion von:The capacitance C of a capacitor is a function of:

1) der Fläche (A)1) area ( A )
2) des Dielektrikums (Mahlgut) (Er) und2) the dielectric (regrind) (Er) and
3) des Abstandes (Walzspalt) (d).3) the distance (roll gap) ( d ).

Die bei dem Walzwerk einander gegenüberstehenden Flächen sind definiert und sie ändern sich auch beim Umlaufen der Walzen nicht. Der Abstand zwischen den Walzen soll möglichst gering sein. Dieses bewirkt eine relativ hohe Kapazität (z. B. 1 nF).The surfaces facing each other in the rolling mill are defined and they do not change even when the rolls rotate. The distance between the rollers should be as small as possible. This causes a relatively high capacitance (e.g. 1 nF) .

Die Dielektrizitätskonstante für das Mahlgut ist um einige Faktoren größer als die Dielektrizitätskonstante (Er) der Luft.The dielectric constant for the regrind is several factors greater than the dielectric constant (Er) of the air.

Das Dielektrikum muß in seinen Eigenschaften bekannt sein und zwar bezüglich der Dielektrizitätskonstante, der elektrischen Leitfähigkeit und der Temperaturabhängigkeit der obigen Daten.The properties of the dielectric must be known with respect to the dielectric constant, the electrical conductivity and temperature dependence the above data.

Die elektrische Leitfähigkeit muß möglichst gering sein. Ein niederohmiger Widerstand R _p (Ersatzschaltbild nach Fig. 1) könnte ein Schwingen des Meßoszillators verhindern und dies ist deshalb ungünstig. Eine Temperaturabhängigkeit kann ggf. mittels Temperaturmessung berücksichtigt werden.The electrical conductivity must be as low as possible. A low-resistance resistor R _p (equivalent circuit diagram according to FIG. 1) could prevent the measuring oscillator from oscillating and this is therefore disadvantageous. A temperature dependency can optionally be taken into account by means of temperature measurement.

Besteht das Dielektrikum aus Material, dessen Dielektrizitätskonstanten in einem gewissen Bereich schwanken können, so muß dieser Einfluß egalisiert werden.Is the dielectric made of material whose Dielectric constant in a certain range this influence must be equalized.

Dieses kann durch eine Referenzanordnung geschehen. Diese Referenzanordnung besteht aus "Kondensator" mit definiertem festen Abstand und wird vom gleichen Dielektrikum-Medium durchströmt.This can be done using a reference arrangement. These Reference arrangement consists of "capacitor" with a defined fixed distance and is from the same dielectric medium flows through.

Die Veränderung der Differenz der beiden gemessenen Kapazitäts werte ist dann nur noch abhängig vom Walzenabstand.The change in the difference between the two measured capacities values are then only dependent on the roller spacing.

Die Kapazität der Anordnung wird wie bei üblichen Kapazitäts meßverfahren weiter verarbeitet.The capacity of the arrangement becomes the same as that of conventional capacity measuring process further processed.

Des weiteren kritisch ist der großräumige Meßaufbau sowie die notwendigen Schleifkontakte (evtl. Quecksilberkontakte in der Drehachse) an den Walzentrommeln. Störungen durch Kontaktunterbrechungen müssen bei den kontinuierlichen Messungen ausgetastet werden.The large-scale measurement setup is also critical the necessary sliding contacts (possibly mercury contacts in the axis of rotation) on the roller drums. Interference from Interruptions of contact must be in the continuous Measurements are blanked out.

In dem besonderen Fall, in dem es sich beim Dielektrikum um Kakaomasse handelt, sind relativ günstige elektrische Bedingungen anzutreffen, so daß die zu messende Kapazität z. B. Bestandteil eines Oszillators sein kann, der eine Frequenz entsprechend der Kapazität erzeugt.In the special case where it is the dielectric Cocoa mass is relatively cheap electrical Conditions encountered so that the capacity to be measured e.g. B. can be part of an oscillator, the one Frequency generated according to the capacity.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 bildet nicht die gesamte Walze die Elektrode des Kondensators, sondern ein schräg zur Walzenachse verlaufender Meßstreifen 8. Hierdurch ist es möglich, auch über die Walzenbreite bestimmte Aussagen zu treffen. Beispielsweise kann eine Durchbiegung der Walze erfasst werden. Entsprechendes gilt für Riefen oder Rillen in der Walzenoberfläche, die auf diese Weise festgestellt werden.In the embodiment according to FIG. 2, it is not the entire roller that forms the electrode of the capacitor, but rather a measuring strip 8 that runs obliquely to the roller axis. This makes it possible to make certain statements about the roll width. For example, deflection of the roller can be detected. The same applies to grooves or grooves in the roller surface, which are determined in this way.

Claims

1. Verfahren zum berührungslosen Messen des Spaltes zwischen zwei Walzen eines Mahlwerkes für Nahrungsmittel, insbesondere Kerngut, wie Kakaobohnen, Kakao- und Schokolade masse, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Walzen als Elektroden eines Kondensators geschaltet sind, dessen Di elektrikum durch das Mahlgut gebildet wird.1. A method for non-contact measurement of the gap between two rollers of a grinder for foodstuffs, in particular core material such as cocoa beans, cocoa and chocolate mass, characterized in that the two rollers are connected as electrodes of a capacitor, the dielectric of which is formed by the ground material .

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von Schwankungen der Dielektrizitätskon stanten ein Referenzkondensator mit definiertem Elektroden abstand vorgesehen ist, wobei das Dielektrikum durch das gleiche Mahlgut gebildet wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that that to compensate for fluctuations in the dielectric constant a reference capacitor with defined electrodes distance is provided, wherein the dielectric through the same regrind is formed.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß zum Ausschalten von Kontaktunterbrechungen bei der Übertragung der Meßströme die Störungen der Übertragungs signale ausgetastet werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that to switch off contact interruptions in the transmission of the measuring currents, the interference in the transmission signals are blanked.

4. Vorrichtung zum Mahlen von Nahrungsmitteln, insbesondere Kerngut, wie Kakaobohnen, Kakao- und Schokolade masse bestehend aus einem Walzwerk mit mindestens zwei Walzen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Walzen (1, 2) als Elektroden eines Kondensators geschaltet sind, dessen Dielektrikum durch das Mahlgut gebildet wird.4. Device for grinding food, in particular core material, such as cocoa beans, cocoa and chocolate mass, consisting of a rolling mill with at least two rollers, characterized in that the two rollers ( 1 , 2 ) are connected as electrodes of a capacitor, the dielectric of which is through the regrind is formed.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß zum Ausgleich von Schwankungen der Dielektri zitätskonstanten ein Referenzkondensator (6) mit definiertem Elektrodenabstand vorgesehen ist, wobei das Dielektrikum durch das gleiche Mahlgut gebildet wird.5. The device according to claim 4, characterized in that to compensate for fluctuations in the Dielektri zitätskonstanten a reference capacitor ( 6 ) is provided with a defined electrode spacing, wherein the dielectric is formed by the same regrind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge kennzeichnet, daß auf einer der Walzen (2) ein über die gesamte Walzenbreite verlaufender Meßstreifen (8) angeordnet ist, der die Elektrode des Kondensators für diese Walze (2) bildet.6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that on one of the rollers ( 2 ) a measuring strip ( 8 ) extending over the entire roller width is arranged, which forms the electrode of the capacitor for this roller ( 2 ).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß der Meßstreifen (8) schräg, d. h. in einem Winkel zur Walzenachse über die Walze (2) verläuft.7. The device according to claim 6, characterized in that the measuring strip ( 8 ) extends obliquely, ie at an angle to the roller axis over the roller ( 2 ).

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator Bestandteil eines Oszillators ist.8. Device according to one of the preceding claims 4 to 7, characterized in that the capacitor Is part of an oscillator.