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Maschine zur Herstellung von Hohlkörpern aus flüssigen, sich erhärtenden
Massen, insbesondere aus Schokolade Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine
zur Herstellung von Hohlkörpern aus flüssigen, sich erhärtenden Massen, insbesondere
aus Schokolade, bei der Formen zur Aufnahme der sich erhärtenden Massen gemeinsam
um eine horizontale, umlaufend angetriebene Welle und je um eine radial hierzu
liegende, von ihr angetriebene Welle eine planetenartige Drehbewegung ausführen.
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In der Praxis wird mit solchen Maschinen durch die planetenartige
Bewegung der Formen an sich eine verhältnismäßig gute Verteilung der Schokoladenmasse
an der Forminnenwand erreicht, wobei aber dennoch Lufteinschlüsse, Tropfenbildung
oder ähnliche Nachteile auftreten können, die zu Brüchen der Hohlkörper Anlaß geben.
Besonders bei komplizierten Hohlkörperformen ist die gleichmäßige Verteilung in
Frage gestellt, da die flüssige Masse oftmals sehr stark von Luftblasen durchsetzt
ist. Das hat zur Folge, daß mit den bekannten Maschinen auch keine glatte Hohlkörperoberfläche
zu erzielen ist.
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Bei bekannten Maschinen zur Erzeugung einer planetenartigen Drehbewegung
ist im allgemeinen ein horizontal umlaufendes Element vorgesehen, welches radiale
Lagerungen für umlaufende Forinträger aufweist. Die ganze Anordnung wird dann über
irgendwelche Mittel angetrieben, wobei der Antrieb so gestaltet ist, daß die Formhalter
mit den eingesetzten Formen gleichzeitig um beide Achsen rotieren. Es ist bei solchen
Maschinen auch bekannt, die um die radialen Achsen rotierenden Formhalter mit den
Formen über sägezahnartig verzahnte Elemente, von denen eines mit dem Formhalter
verbunden und das andere mit dem um die waagerechte Achse rotierenden Element verbunden
ist, in eine stoßförmige Bewegung zu versetzen, um dadurch eventuell eine bessere
Massenverteilung an den Forminnenwänden zu erzielen. Wie die Praxis ergeben hat,
wird aber durch diese Bewegung eine sehr starke Tropfenbildung an den Hohlkörperwandungen
hervorgerufen und vor allen Dingen ein erheblicher Ausschuß dadurch herbeigeführt,
daß bereits vor dem Anhalten der Maschine erstarrie Hohlkörper wieder zerstört werden,
da durch die verhältnismäßig harten Stöße, die den Formen aufgezwungen werden, die
beiden Hälften der Formen entlang ihrer Trennfuge eine Verschiebung gegeneinander
ausführen.
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Es ist ferner bekannt, den Formen eine unregelmäßige Drehbewegung
zu erteilen und ferner die horizontale Drehachse über verzahnte Räder und feststehende
Nocken in eine stoßartige Bewegung zu versetzen, welche auf die Formen übertragen
wird. Diese Maßnahmen führen ebenfalls zu sehr starker Tropfenbildung und sind keineswegs
geeignet, die Schokoladenmasse zu verdichten, d. h. die Lufteinschlüsse zu
vermeiden.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Maschine zur Erzeugung planetenartiger
Fonnbewegungen so auszubilden, daß eine unbedingt gleichmäßige, blasen-und tropfenfreie
Hohlkörperwandung erzeugt werden kann. Dementsprechend besteht die Erfindung im.
wesentlichen darin, daß bei der eingangs erwähnten Maschine gemeinsam mit den angetriebenen
Formhaltern die horizontale Welle mit ihren Lagern auf oder in elastischen Puffern
ruht und daß auf dieser Welle mindestens ein gesondert angetriebenes, schnell umlaufendes
Exzentergewicht zur Erzeugung von Schwingungen hoher Frequenz gelagert ist.
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Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß den Hohlkörperforinen eine
harmonische, überlagerte Schwingungsbewegung hoher Frequenz aufgezwungen wird, die
durch das Gewicht der Maschinenteile und Formen mehr oder weniger ausgeprägt elliptisch
ist und zu einer gleichmäßigen Verdichtung der in die Formen gefüllte Schokoladenmasse
ohne Lufteinschlüsse führt. Infolge der elastischen Lagerung der horizontalen Welle
ist diese Schwingung sehr weich, so daß Tropfen und die obengenannten weiteren Nachteile,
z. B. Verschiebung der Formhälften gegeneinander und Zerstörung der Hohlkörperwandung,
ausgeschaltet werden. Da das diese Schwingung erzeugende Exzentergewicht gesondert
angetrieben ist, kann die überlagerte Schwingung nach einer gewissen
Zeit
nach dem Einfüllen der Schokoladenmasse abgeschaltet werden, so daß die teilweise
erstarrten Hohlkörperwandungen nach der Verdichtung, die in verhältnismäßig kurzer
Zeit erfolgt, nicht mehr weiteren Einflüssen unterliegen. Ein weiterer Vorteil der
erfindungsgemäßen Maschine ist es, daß die Schwingung nicht nur in einer Bewegungsrichtung
verläuft, sondern infolge der elastischen Aufhängung der horizontalen Welle in allen
Richtungen stattfinden kann, so daß dadurch die Verdichtung besonders einwandfrei
durchzuführen ist.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
dargestellt, und ZD zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Maschine,
wobei die Formhalter teilweise ebenfalls im Schnitt und teilweise in Ansicht wiedergegeben
sind, Fig. 2 eine teilweise Stimansicht der Maschine, gesehen von der Linie
11-11 der Fig. 1.
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Die als Beispiel dargestellte Maschine weist zwei seitliche, senkrechte
Lagerwänge 1 und 2 auf, in welchen eine horizontale Welle 3 drehbar
gelagert ist. Diese Welle durchgreift zwischen den Lagerwänden koaxial eine Trommel
4, die auf der Welle drehbar gelagert ist. In der Wandung dieser Trommel sind Formhalter
5 für die nicht dargestellten Formen zur Aufnahme der zu verarbeitenden Massen
mit radial zur Welle 3 gerichteten Wellen 6 drehbar gelagert. Als
Maschinenantrieb sind zwei Kettentriebe vorgesehen, von denen der eine über das
Kettenrad 7 die Welle 3 und der andere über das Kettenrad
8 die Trommel 4 antreibt. Dabei wird der Welle 3 eine sehr langsame
Drehbewegung und der Trommel 4 eine etwas schnellere Drehbewegung erteilt, wobei
die Drehzahlen an die Eigenschaften der mit der Maschine zu Hohlkörpern zu verforinenden
Massen angepaßt werden. Damit die Formhalter 5 und die in sie einsetzbaren
Formen nicht nur eine Drehung um die horizontale Welle 3, sondern gleichzeitig
auch eine Drehung um die radial zur Welle 3 gerichteten Wellen
6 ausführen, sind Planetengetriebe vorgesehen. Diese sind bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel als Reibradgetriebe ausgebildet, deren Treibscheibe9 fest mit
der Welle 3 verbunden ist und deren Planetenreibrad 10 auf den Formhalterwellen
6 befestigt ist. Zur Vereinfachung des Maschinenaufbaues kann man in bekannter
Weise so vorgehen, daß mehrere Formhalter in zu der Welle 3 senkrechten Ebenen
sternförmig angeordnet sind, so daß für die Wellen 6
der in jeden diesen Ebenen
angeordneten Formhalter nur ein Treibflansch 9 befestigt zu sein braucht.
Die Ausbildung der Formhalter und die Ausbildung der Formen sind beliebig und nicht
Gegenstand der Erfindung.
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Um nun gemäß der Erfindung zu erreichen, daß den in die Halter
5 eingesetzten Formen eine Vibration erteilt wird, sind die seitlichen Lagerwünde
1
und 2 unterhalb der Lagerungen für die Welle 3 in der Waagerechten
unterteilt. Zwischen dem Oberteil a und dem Unterteil b sind Gummipuffer
11 eingefügt, die sich oben und unten auf Flanschen 12 und 13 der
Teile a und b abstützen und in bekannter Weise daran befestigt sind.
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Zur Erreichung der gewünschten Schwingungen sind beidseitig auf den
über die Lagerwände 1 und 2 vorstehenden Enden der Welle 3 Exzentergewichte
14 und 15 drehbar gelagert, die über besondere Antriebe 16 und
17 mit einer hohen Drehzahl angetrieben werden, wobei sich diese Drehzahl
ebenfalls nach der gewünschten Frequenz der Schwingungen richtet. Beide Exzentergewichte
werden aber vorteilhaft mit einer unterschiedlichen Drehzahl angetrieben, damit
der Welle 3 und der Trommel 4 mit Formhaltern sich überlagernde Schwingungsimpulse
zugeführt werden, d. h. eine Interferenzschwingung eintritt. Hierdurch wird
erreicht, daß die hervorgerufene Schwingung immer gleichmäßig ist. Bei dem dargestellten
Beispiel wurde weiter so vorgegangen, daß die Exzentergewichte 14 und
15, die verhältnismäßig klein sind, auf umlaufend angetriebenen Buchsen
18 und 19 befestigt sind, so daß man dadurch die Möglichkeit hat,
die Exentergewichte 14 und 15 zur Veränderung der Amplitude der Schwingung
größer oder kleiner zu wählen. Es empfiehlt sich weiter, die Maschine in ihren Teilen
zu einer gemeinsamen lotrechten Mittelachse spiegelbildlich symmetrisch auszubilden,
um dadurch die Schwingungskräfte möglichst im Maschinenkörper aufzunehmen. Dies
bedeutet beispielsweise, daß die Lagerwand 1 ohne weiteres gegen die Lagerwand
2 ausgetauscht werden kann. Hierdurch wird außerdem der Vorteil erreicht, daß die
Maschine in einem Baukastensystem aufgebaut ist, so daß nur die Welle
3 und die Trommel 4 ausgetauscht zu werden brauchen, wenn eine Maschine mit
beispielsweise in zwei Radialebenen angeordneten Formhaltern entsprechend dem Beispiel
in eine Maschine mit in einer oder mehr als zwei Radialebenen angeordneten Formhaltem
verkleinert bzw. vergrößert -werden soll.
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Die nicht dargestellten Antriebsorgane, z. B. Elektromotoren, sind
im unteren, nicht mitschwingenden Teil der Maschine angeordnet, so daß diese Antriebsorgane
nicht durch die Schwingungen beeinflußt werden. Die übertragung der Antriebsleistung
erfolgt mittels ebenfalls nicht dargestellter elastischer übertragungsglieder, z.
B. mittels Keilriemen oder Antriebsketten. Bei Maschinen zur Herstellung von Hohlkörpem
aus Schokolade sind die Ventilatoren zur Kühlung der Formen ebenfalls im starren,
nicht mitschwingenden Unterteil der Maschine gelagert, wie bekannt ist.
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Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß die neue Maschine
grundsätzlich in bekannter Weise arbeitet, daß aber durch die Erschütterung der
Formen mit einer verhältnismäßig hohen Schwingungsfrequenz eine sehr gleichmäßige
Verteilung des Formeninhalts in den Formen erreicht wird. Sobald der Formeninhalt
sich z. B. infolge Abkühlung an den inneren Formwandungen erhärtet hat, werden die
Formen zur Entleerung bei weiterlaufender Maschine von der letzteren abgenommen
und durch andere gefüllte Formen ersetzt, wie ebenfalls bekannt ist.