DE1073285B

DE1073285B - Mixing and balancing machine for fatty compounds, in particular chocolate compounds with double-cylinder trough

Info

Publication number: DE1073285B
Application number: DENDAT1073285D
Authority: DE
Inventors: Frisse Herford Richard
Original assignee: Richard Frisse GmbH
Current assignee: Richard Frisse GmbH
Publication date: 1960-01-14

Description

Misch- und Versalbungsmaschine für fetthaltige Massen, insbesondere Schokoladenmassen, mit Dopp elzylindertrog Die Erfindung bezieht sich auf eine Misch- und Versalbungsmaschine für fetthaltige Massen, insbesondere für die Verarbeitung von Schokoladenmassen, mit einem liegend angeordneten Doppelzylindertrog und zwei in dessen Zylinderachsen gelagerten gegensinnig mit gleicher Drehzahl umlaufenden - also gegensinnige Horizontalschübe auf die Masse ausübenden - Schneckenflügelsätzen. Unter dem Begriff »Doppelzylindertrog« ist dabei ein aus zwei im senkrechten Schnitt durch die Achsen sich gegenseitig durchdringenden zylindrischen Mulden bestehender Trog zu verstehen, dessen Boden also eine in der Durchdringungslinie der beiden Zylinderflächen liegende hochstehende Kante aufweist. Derartige Tröge gegen etwa bis zur Höhe der Wellen mit Masse gefüllt zu werden, so daß beim Umlaufen der Arbeitsorgane Teile der Masse aus dem Massevolumen immer wieder herausgehoben und dabei innig mit der Luft in Berührung gebracht werden.Mixing and balancing machine for fatty compounds, in particular Chocolate masses, with double cylinder trough The invention relates to a mixing and baling machine for fatty compounds, especially for processing of chocolate masses, with a double cylinder trough arranged horizontally and two mounted in the cylinder axes rotating in opposite directions at the same speed - So opposite horizontal thrusts exerting on the mass - screw wing sets. The term "double cylinder trough" means one of two in a vertical section existing through the axes mutually penetrating cylindrical troughs To understand trough, the bottom of which is one in the line of intersection of the two Has cylindrical surfaces lying upright edge. Such troughs against about to be filled with mass up to the height of the waves, so that when rotating the working organs Parts of the mass are repeatedly lifted out of the mass volume and thereby intimately be brought into contact with the air.

Um diesen Maschinentyp auch für hochgradige und feinste Versalbungsarbeit, wie sie zur Erzeugung des Endzustandes von fetthaltigen Massen, insbesondere Schokoladenmassen, erforderlich ist, geeignet zu machen, ist erfindungsgemäß die Vereinigung folgender Bauelemente in nachstehender Ausführung und Anordnung vorgesehen: Zunächst sollen die drei Größen, Abstand der Schneckenflügelsätze voneinander, Radius jedes zu dem Trog zusammengesetzten Zylinders und Außendurchmesser beider Schneckenflügelsätze, so aufeinander abgestimmt werden, daß sich durch diese Konstruktionsgrößen eine Aufteilung der die Wellenachsen enthaltenden horizontalen Schnittebene innerhalb des lichten Trogbereichs in fünf Längsstreifen ergibt, von denen die drei nicht im Drehbereich der Schneckenflügelsätze liegenden Längsstreifen, also die beiden äußeren und der mittlere Streifen etwa gleiche Breite haben. In order to use this type of machine for high-grade and finest salvaging work, how they are used to produce the final state of fatty masses, especially chocolate masses, is required to make suitable, the combination according to the invention is as follows Components are provided in the following design and arrangement: First of all, the three sizes, spacing of the helix sets from each other, radius of each to that Trough of composite cylinder and outer diameter of both screw blade sets, are coordinated in such a way that these construction sizes result in a Division of the horizontal section plane containing the shaft axes within of the clear trough area results in five longitudinal strips, three of which are not Longitudinal strips lying in the area of rotation of the screw blade sets, i.e. the two outer and middle stripes have about the same width.

Ferner soll auf jeder Schneckenflügelwelle mittels beiderseitiger Trogstirnflächen Abstreiferarme je ein System von über die ganze Troglänge reichenden, nicht mit einer Zylinder-Tangentialebene zusammenfallenden Radialschubschaufeln drehbar gelagert sein und gegensinnig zu dem zugehörigen Schneckenflügelsatz angetrieben werden. Die Ausmaße dieses Systems sollen dabei so gewählt werden, daß die Trogbereiche in der Mitte zwischen den Schneckenflügelsätzen und auch die zwischen den letzteren und den inneren Zylinderflächen verbleibenden Bereiche von dem Schaufelsystem vollständig bestrichen werden. Ferner ist es bei der Anordnung der Radialschubschaufeln zu beachten, daß die äußerste nach außen gegen den Massewiderstand anzustellende Schaufel mit ihrer Vorderkante die Zylinderinnenflächen des Troges zu be- streichen vermag, während die innerste gegen den Massewiderstand nach innen anzustellende Schaufel mit ihrer Vorderkante etwa an den Schneckenflügel-Außenkanten anliegen soll. Furthermore, on each worm vane shaft by means of mutual Trough front surfaces scraper arms each have a system of over the entire trough length, radial thrust blades not coinciding with a cylinder tangential plane be rotatably mounted and driven in opposite directions to the associated screw wing set will. The dimensions of this system should be chosen so that the trough areas in the middle between the sets of snail wings and also those between the latter and areas of the vane system remaining in the inner cylinder surfaces be coated. In addition, when arranging the radial thrust blades, it is important to that the outermost blade to be placed against the ground resistance to the outside with their front edge to load the cylinder inner surfaces of the trough able to delete while the innermost blade to be set inwards against the ground resistance with its The leading edge should be in contact with the outer edges of the auger blades.

Damit die gegenläufigen Schaufelsysteme bei Durchschlagen des mittleren Trogbereichs zwischen den Schneckenflügelsätzen nicht aufeinandertreffen, müssen die beiden Systeme auf ihren getriebemäßig miteinander gekuppelten Antriebswellen gegeneinander versetzt angeordnet sein. So that the opposing blade systems when the middle one breaks through The trough area between the screw wing sets do not have to meet the two systems on their drive shafts which are coupled to one another as a gearbox be arranged offset from one another.

Um eine möglichst günstige Belüftung der jeweils aus dem Massevolumen durch die erwähnten Schaufeln beim Austauchen ausgehobenen Massemengen zu erzielen, wird es erfindungsgemäß für zweckmäßig angesehen, die gegensinnig zu den Zylinder-Tangentialebenen schräg angestellten Radialschubschaufeln jedes Systems auf ihrem Abstreiferarmpaar so anzuordnen, daß jeweils die Vorderkante der äußeren Schaufel bezüglich der Drehrichtung gegenüber der Vorderkante der nächstinneren Schaufel so weit zurückversetzt ist, daß sich die von der äußeren Schaufel beim Überschlagen oder Abfließen nach vorn und innen trennende Massemenge über die Fläche der ebenfalls ausgetauchten nächstinneren Schaufel zu ergießen vermag. Dadurch kommt ein je nach Schaufelzahl mehrmaliges kaskadenartiges Zurückfließen der dabei intensiv belüfteten Schokoladenmasse in die Mitte oder auch an die Seiten des Troginhalts - je nach Drehrichtung der Schaufelsätze - zustande. In order to achieve the best possible ventilation for each of the mass volume to achieve excavated mass quantities by the mentioned shovels when diving out, it is considered expedient according to the invention, the opposite directions to the cylinder tangential planes inclined radial pusher blades of each system on their pair of scraper arms to be arranged so that in each case the leading edge of the outer blade with respect to the direction of rotation is set back so far from the leading edge of the next inner blade that that that of the outer shovel when it overturns or drains forward and internally separating mass quantity over the area of the next inner one, which is also not submerged Shovel capable of pouring. As a result, depending on the number of blades, there is a multiple cascading back flow of the intensely aerated chocolate mass into the middle or on the sides of the trough contents - depending on the direction of rotation of the blade sets - conditions.

Besonders günstige Bearbeitungsverhältnisse ergeben sich, wenn erfindungsgemäß die die Achsen der Schneckenflügelwellen enthaltende horizontale Trogschnittebene in ihrem lichten Trogbereich durch diese Schneckenflügelsätze in fünf Längsstreifen gleicher Breite unterteilt wird, die dann etwa dem Schneckenflügelsatzdurchmesser entsprechen müßte. Auch bei derartigen Größenverhältnissen streicht die Vorderkante der äußeren Radialschubschaufel jedes System nicht nur die Innenfläche der zugehörigen Zylinderwand ab, sondern berührt auch bei jedem Umlauf einmal die Außenkanten der Schneckenflügel des benachbarten Schneckenflügelsatzes. Particularly favorable machining conditions result if according to the invention the horizontal trough section plane containing the axes of the screw propeller shafts in their clear trough area through this Auger wing sets in five longitudinal strips of equal width is subdivided, which then roughly corresponds to the diameter of the screw wing set would have to correspond. Even with such proportions, the leading edge paints of the outer radial thrust vane of each system, not just the inner surface of the associated one Cylinder wall, but also touches the outer edges of the Auger wings of the neighboring set of auger wings.

Wenn man auch sowohl die Schneckenflügelsätze als auch die dazu gegenläufigen Schaufelsysteme in beiden Drehrichtungen mit ausreichendem Erfolg bewegen könnte, so ist erfindungsgemäß jeder anderen Lösung diejenige vorzuziehen, bei der die Flügel der Schnecltenflügelsätze den Bereich zwischen den beiden Flügelwellen von unten nach oben, die Schaufelsysteme jedoch diesen mittleren Bereich von oben nach unten durchschlagen, weil der mittlere Oberflächenbereich der Masse dadurch besser in unregelmäßige Wallung als bei der anderen Drehrichtung gebracht wird und dadurch die Belüftung und Versalbung der Masse am schnellsten fortschreitet. If you also have both the auger wing sets and the counter-rotating ones Could move paddle systems in both directions of rotation with sufficient success, according to the invention, the one in which the wings are preferable to any other solution of the snail wing sets the area between the two wing shafts from below upwards, but the blade systems this middle area from top to bottom penetrate because the mean surface area of the mass is better in irregular boiling than in the other direction of rotation is brought and thereby the aeration and anointing of the mass progresses fastest.

Um sowohl die Flügelsätze als auch die Schaufelsysteme der fortschreitenden Veränderung des Massewiderstandes in ihrer Umfangsgeschwindigkeit anpassen zu können, sollen erfindungsgemäß die Drehzahlen der Flügelsätze und der Schaufelsysteme un abhängig voneinander - vorzugsweise stufenlos veränderbar sein. To both the wing sets and the vane systems of the advancing To be able to adjust the change in the mass resistance in its peripheral speed, according to the invention, the speeds of the blade sets and the blade systems are un dependent on each other - preferably continuously variable.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Maschine gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen parallel zu den ebenen Trogstirnwänden geführten senkrechten Schnitt und Fig. 2 einen in der eine-der Schneckenfiügelwellen enthaltenden lotrechten Ebene verlaufenden Schnitt. In the drawing, an embodiment of a machine is according to of the invention, namely Fig. 1 shows a parallel to the flat trough end walls guided vertical section and FIG. 2 shows one in one of the screw wing shafts containing perpendicular plane.

In dem allseitig mit einem Heizmantel umgebenen bekannten Doppelzylindertrog 1 sind zwei Schneckenflügelwellen 3 in Lagern der parallelen Trogstirnwände 2 gelagert. Jede der beiden Wellen ist mit einem Satz von Schneckenflügeln 3' ausgestattet, deren Außendurchmesser mit d bezeichnet ist. Dieser Außendurchmesser beträgt etwa ein Fiinftel der lichten Breite des Troges, in der gemeinsamen waagerechten Achsebene der beiden Schneckenflügelwellen 3 gemessen. Der Achsabstand e entspricht etwa dem doppelten Durchmesser d, so daß also die zwischen den Außenkanten der Flügel 3' gemessene Breite gleich dem Außendurchmesser d der Schneckenflügelsätze 3' ist. In the well-known double cylinder trough surrounded on all sides by a heating jacket 1, two screw vane shafts 3 are mounted in bearings in the parallel trough end walls 2. Each of the two shafts is equipped with a set of screw blades 3 ', whose outside diameter is denoted by d. This outside diameter is approximately one fifth of the clear width of the trough, in the common horizontal axis plane of the two screw vane shafts 3 measured. The center distance e corresponds approximately to that double diameter d, so that between the outer edges of the wings 3 ' measured width is equal to the outer diameter d of the screw blade sets 3 '.

Daraus ergibt sich, daß auch die auf der Außenseite des Flügelsatzpaares bis zur inneren Trogwand verbleibenden Abstandsstreifen die Breite des Durchmessers d der Schneckenflügelsätze 3' haben. Die durch die Achsen der beiden Schneckenflügelwellen bestimmte Horizontalebene wird also im lichten Bereich des Troges durch die beiden Schneckenflügelsätze3' in fünf völlig gleiche Grundriß streifen unterteilt, deren jeder die Breited besitzt. Die beiden Schneckenflügelwellen 3 mit ihren Flügelsätzen 3' werden gegensinnig in den angegebenen Pfeilrichtungen gedreht, so daß also die einzelnen Flügel 3' beider Wellen von unten nach oben durch die engste Ebene zwischen den beiden Flügelsätzen hindurchschlagen. Die völlig gleiche Ausbildung beider Schneckenflügelwellen bewirkt bei entgegengesetztem Drehsinn, daß laut Darstellung der Fig. 1 die rechte der beiden Flügelwellen die in ihren Bereich gelangende Schokoladenmasse von hinten nach vorn, die linke der Schneckenflügelwellen mit ihren daraufsitzenden Flügeln 3' jedoch die Masse von vorn nach hinten bewegt.This means that the one on the outside of the pair of wings the width of the diameter of the spacer strips remaining up to the inner trough wall d of the screw wing sets 3 '. The through the axes of the two worm vane shafts certain horizontal plane is thus in the clear area of the trough through the two Schneckenflügelsätze3 'divided into five completely identical plan strips, whose everyone who has broad. The two screw vane shafts 3 with their vane sets 3 'are rotated in opposite directions in the indicated arrow directions, so that the individual wing 3 'of both waves from bottom to top through the narrowest level between knock through the two sets of wings. The completely identical design of both worm vane shafts causes in the opposite direction of rotation that according to the representation of FIG. 1, the right of the two wing waves the chocolate mass coming into their area from behind to the front, the left one of the worm wing shafts with their wings sitting on them 3 ', however, the mass moves from front to back.

Der konzentrisch zu den Achsen der Wellen 3 verlaufende Zylindertrogradius beider Hälften ist mit r bezeichnet. Oben ist der Trog zu einem Einschütttrichter 4 zusammengezogen. The cylindrical trough extending concentrically to the axes of the shafts 3 both halves is denoted by r. Above is the trough to a pouring funnel 4 contracted.

Außer den beiden Schneckenflügelsätzen 3' sind in dem Troginneren noch zwei Systeme von Radialschubschaufeln untergebracht, von denen sich jedes ebenfalls um die Achse der zugehörigen Schneckenflügelwelle 3, jedoch gegensinnig zur letzteren dreht. Jedes dieser Systeme besteht aus zwei zum Abstreichen der Trogstirnwände bestimmten Abstreiferarmen 6, die durch eine innerste Radialschubschaufel 6' und eine äußerste Radialschubschaufel 6" untereinander zu einem starren System verbunden sind. Aus der Gegenhäufigkeit dieser beiden Systeme zu den zugehörigen Schneckenflügelwellen 3 ergibt sich, daß diese Systeme den freien Bereich des Troges zwischen den beiden Schneckenflügelsätzen 3' von oben nach unten durchschlagen und außen wieder von unten nach oben zurückkehren. In dem letzteren Teil der Umlaufbewegung heben die in ihrer Gestalt deutlich aus Fig. 1 ersichtlichen äußersten Radialschaufeln 6" einen Teil der Massefüllung aus dem Masseniveau heraus und veranlassen diesen Teil dann, bei der weiteren Drehung nach oben nach innen überzukippen und auf die Oberfläche der entgegengesetzt zu der äußeren Schaufel gegen die Drehrichtung angestellten innersten Radialschubschaufel 6' abzufließen. Daraus ergibt sich ein verhältnismäßig langer Fließweg der Masse in dünner Schicht im Bereich der Außenluft, ehe sie wieder in den mittleren Trogbereich bei der Weiterdrehung der beiden Schaufelsysteme in die Hauptmasse zurücksinkt. Except for the two screw wing sets 3 'are in the trough interior still housed two systems of radial pusher blades, each of which is also around the axis of the associated worm vane shaft 3, but in the opposite direction to the latter turns. Each of these systems consists of two for scraping the trough end walls certain scraper arms 6, which by an innermost radial thrust blade 6 'and an outermost radial thrust blade 6 ″ connected to one another to form a rigid system are. From the frequency of these two systems in opposition to the associated screw vane shafts 3 it follows that these systems are the free area of the trough between the two Knock through screw wing sets 3 'from top to bottom and again from the outside return from the bottom to the top. In the latter part of the orbital movement, the in their shape clearly visible from Fig. 1 outermost radial blades 6 " a part of the mass filling out of the mass level and cause this part then, on further turning upwards, to tip over inwards and onto the surface the opposite to the outer blade employed against the direction of rotation innermost radial thrust blade 6 'to flow away. This results in a proportionate long flow path of the mass in a thin layer in the area of the outside air before it again in the middle trough area as the two paddle systems continue to turn in the main mass sinks back.

Notwendigerweise müssen naturgemäß die beiden Radialschubschaufelsysteme auf beiden Wellenachsen gegeneinander winkelversetzt sein, damit sie niemals aufeinandertreffen können. Die konzentrische Lagerung der Schaufelsysteme und der Schneckenflügelsätze macht zum Antrieb der ersteren einen Hohlwellenstumpf 7 (vgl. Fig. 2) erforderlich. Naturally, the two radial thrust vane systems must be angularly offset from one another on both shaft axes so that they never meet can. The concentric mounting of the blade systems and the screw blade sets makes a hollow shaft stub 7 (see. Fig. 2) necessary to drive the former.

Die beiden Schaufelsysteme 6, 6', 6" erzeugen also in beiden Troghälften getrennte, phasenverschobene Vertikalkreisläufe, die dem durch die beiden Schnekkenflügelsätze3' erzeugten, im wesentlichen horizontal verlaufenden Kreislauf überlagert werden. Daraus ergibt sich ein schneller Homogenisierungs- und Belüftungseffekt, der darüber hinaus - infolge der durch die bewegten Elemente erzeugten kräftigen Wallung der Schokoladenmasse sich sich zu einer kräftigen Versalbungswirkung zu steigern vermag. The two shovel systems 6, 6 ', 6 "thus produce in both trough halves separate, phase-shifted vertical circuits, which are connected to the two sets of screw blades3 ' generated, substantially horizontally extending circuit are superimposed. This results in a faster homogenization and ventilation effect, the one above it in addition - as a result of the powerful surge of the Chocolate mass is able to increase itself to a powerful anointing effect.

Claims

PATENT CLAIM: 1. Mixing and balancing machine for fatty Masses, especially for processing chocolate masses, with a double cylinder trough and two mounted in the cylinder axes, in opposite directions but at the same speed rotating - i.e. opposing horizontal thrusts exerting on the mass - screw wing sets, characterized by the combination of the following construction and arrangement features: a) one such coordination of the distance (e) between the axes of the screw vane shafts (3), the cylinder radius (r) and the outside diameter (d) of both screw blade sets (3 ') that there is a division due to the construction sizes mentioned the horizontal section plane containing the shaft axes within the clear Trough area results in five longitudinal strips, the three of which not in the range of rotation of the screw blade sets (3 '), i.e. the two outer ones and the middle stripe are approximately the same width, with b) one on each screw vane shaft (3) rotatably mounted by means of stripper arms (6) on both sides of the trough face and the trough areas driven in opposite directions to the associated screw blade set (3 ') in the middle between the screw wing sets (3 ') and between the latter and the system covering the inner cylinder surfaces over the entire length of the trough extending radial thrust blades that do not coincide with a cylinder tangential plane (6 'and 6 "), of which the outermost (6") turned outwards against the resistance of the ground with its front edge brushed the inner surfaces of the cylinder of the trough (1), while the innermost (6 ') with inwardly inclined blade against the ground resistance its leading edge rests approximately on the outer edges of the screw blades, with c) the opposing shovel systems (6 ', 6 ") of both trough halves on their one another The drive shafts (7) coupled to the gearbox are thus arranged offset from one another are that they set the area between the two screw blades (3 ') in time knock through one after the other.

2. Mixing and balancing machine according to claim 1, characterized in that that the opposite direction to the cylinder tangential planes inclined radial thrust blades (6 ', 6 ") of each system are arranged on their pair of wiper arms (6) so that each the leading edge of the outer blade (6 ") with respect to the direction of rotation towards the The front edge of the next inwardly ready shovel (6 ') is set back so far that the one dug out of the mass volume by the outer shovel (6 ") each time it was submerged Partial amount when overturning or flowing off to the front and inside still over the surface the next inner blade (6 '), which has also been submerged, is able to expand.

3. Mixing and Versalbungsmas machine according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the horizontal trough section plane containing the axes of the shafts (3) in their clear trough area through the screw wing sets (3 ') in five longitudinal strips the same width, roughly the same width as the screw blade set diameter (d) is.

4. Mixing and Versalbungsmaschine according to claim 1, 2 or 3, characterized by such a definition of the directions of rotation of the moving parts that the wings the screw wing sets (3 ') rotated in opposite directions to each other the area between the two shafts (3) from bottom to top, the blade systems (6, 6 ") this central area however, penetrate from top to bottom.

5. Mixing and balancing machine according to any of the foregoing Claims, characterized in that the speeds of the wing sets (3 ') and the Blade systems (6 ', 6 ") independently of one another - preferably continuously variable are.

Considered publications: German Patent Specifications No. 1,454,609,804; Swiss Patent No. 50 832; French patents No. 686 068, 645 767; British Patent No. 203 610.