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Dokumentenidentifikation DE69306427T2 03.04.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0554707
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen von Beschichtungen aus flüssigem Material
Anmelder Ferrero oHG mbH, 60599 Frankfurt, DE
Erfinder Ferrero, Pietro, B-1412 Waterloo, BE
Vertreter Hoffmann, Eitle & Partner Patent- und Rechtsanwälte, 81925 München
DE-Aktenzeichen 69306427
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 19.01.1993
EP-Aktenzeichen 931007140
EP-Offenlegungsdatum 11.08.1993
EP date of grant 11.12.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse A21C 9/04
IPC-Nebenklasse A21C 15/00   B05B 7/16   A23G 3/20   

Beschreibung[de]
BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Vorrichtungen zum Aufbringen von Überzügen, ausgehend von fließenden oder "fließfähigen" Substanzen. Derartige Vorrichtungen sind auf dem Fachgebiet allgemein bekannt, wie zum Beispiel durch die EP-A-0 389 804 oder die EP-A-0 225 624 bezeugt, welche sich beide mit dem Aufbringen von chemischen Substanzen, wie beispielsweise Wachsen oder thermoplastischen Harzen in einem industriellen Milieu (z.B. in der Autoindustrie) beschäftigen. Die vorliegende Erfindung betrifft speziell die Verwendung von cremigen Substanzen und ist unter besonderer Berücksichtigung ihrer möglichen Anwendung zum Aufbringen von Lebensmittelüberzügen entwickelt worden, die von fließenden Lebensmittelsubstanzen gebildet werden, wie zum Beispiel geschmolzener Schokolade, Cremes mit Schokoladengeschmack, mehr oder weniger flüssigen Zuckergüssen, dekorativen cremigen Überzügen enthaltend gehackte Erzeugnisse, wie beispielsweise Haselnüsse, Mandeln, Kokosnuß, usw..

Viele Konditoreiwaren besitzen Überzüge dieser Art. Zum Beispiel bestehen gegenwartig als Windbeutel oder Profiteroles bekannte Erzeugnisse im wesentlichen aus einem (gewöhnlich in einer gefalteten Papierkapsel gehaltenen) mit Sahne gefüllten, annähernd kugelförmigen Hohlkörper aus gebackenem Kuchen- oder Waffelteig, dessen Oberseite mit einem cremigen dekorativen Überzug überzogen ist, welcher sich häufig nach dem Aufbringen verfestigen soll.

Das industrielle und automatische Aufbringen dieses Überzugs, das heißt ohne das Erfordernis eines menschlichen Eingriffs, ist infolge verschiedener Faktoren schwierig.

An erster Stelle ist die Qualität des Endergebnisses eng von der Viskosität des Überzugs während des Aufbringens abhängig. Falls die Viskosität zu hoch ist (das heißt, falls der Überzug zu dickflüssig und pastös ist), ist es schwierig, eine gute Verteilung über das Erzeugnis zu erreichen, das als Substrat dient: anstatt am Erzeugnis zu haften, auf dem er abgeschieden wird, neigt der Überzug in der Praxis dann dazu, eine über dem Erzeugnis selbst liegende unabhängige Masse zu bilden.

Falls die Viskosität zu niedrig ist (das heißt, falls der Überzug zu flüssig ist), neigt der Überzug dazu, sich unregelmäßig über das Erzeugnis zu verteilen, wobei er bevorzugte Fließlinien bildet, wodurch der untere Teil des überzogenen Erzeugnisses (derjenige innerhalb der Kapsel) befleckt wird, ohne daß der obere Teil ausreichend bedeckt ist.

Ein Aufbringen von Überzügen ausgehend von fließfähigen Lebensmittelsubstanzen, wie Schokolade, durch Aufsprühen oder ähnliche Techniken ist auf dem Fachgebiet bereits bekannt, wie z.B. durch die US-A-3 470 831 oder die FR-A-2 312 199 bezeugt.

Falls der verwendete Überzug aus Schokolade oder auf der Grundlage von Schokolade hergestellt ist, gibt es ein weiteres Problem aufgrund der Tatsache, daß es zum Erhalt eines von einem qualitativen Gesichtspunkt aus wirklich zufriedenstellenden Ergebnisses notwendig ist, daß der Überzug einer geeigneten Erhärtungsbehandlung unterzogen wird (die gewöhnlich in einem engen Temperaturbereich um 29ºC herum stattfindet), ohne Streifen oder Flecken hervorzurufen. Dies bedeutet, daß der aufgebrachte Schokoladenüberzug exakt bei einer Temperatur um die Erhärtungstemperatur herum gehalten werden muß, was industriell besonders schwierig und teuer zu erreichen ist.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine ideale Lösung für sämtliche der oben genannten Probleme bereitzustellen, so daß es ermöglicht wird, auf Erzeugnissen, die in einem industriellen Maßstab hergestellt werden, mittels fließender Substanzen, zum Beispiel cremiger Massen, möglicherweise Schokolade, Überzüge zu bilden und diese richtig zu erhärten. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel durch eine Vorrichtung erreicht, welche die Eigenschaften aufweist, die speziell in den nachfolgenden Patentansprüchen beansprucht sind.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist das zugehörige Verfahren.

Die Erfindung wird nun lediglich anhand eines nicht beschränkenden Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

- Figur 1 schematisch den allgemeinen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mehreren Teilen im Querschnitt zeigt, und

- Figur 2 eine ausführlichere Schnittansicht des Aufbaus des durch den Pfeil II in Figur 1 angezeigten Elements ist.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung allgemein mit 1 bezeichnet, die es ermöglicht, aus fließenden (oder "fließfähigen", das heißt zum Beispiel cremigen Substanzen oder Flüssigkeiten) Substanzen bestehende Uberzüge auf Erzeugnisse aufzubringen, welche bei der hier dargestellten Ausführungsform von Lebensmittelerzeugnissen P der gegenwärtig als Windbeutel oder Profiteroles bekannten Art gebildet werden.

In der Praxis bestehen die Erzeugnisse P aus einem allgemein kugelförmigen, entweder offenen oder geschlossenen Körper aus gebackenem Kuchen- oder Waffelteig mit einer pastenartigen oder sahnigen Füllung, möglicherweise mit einem äußeren Überzug aus gehackten Haselnüssen oder Mandeln, geraspelter Kokosnuß usw., der in einer passend gefalteten Papierkapsel B liegt.

Kommerzielle Erzeugnisse der oben genannten Art können mit einer hohen Produktionsgeschwindigkeit industriell hergestellt werden, was zu einem sehr bedeutenden Strom der Erzeugnisse P führt, welche sich auf Förderern, wie Endlosförderbändern T in Reihen oder Linien vorwärtsbewegen.

Insbesondere begegnet die Erfindung dem Problem eines Aufbringens einer Überzugskappe R, die aus einer Substanz besteht, welche anfänglich fließt, das heißt cremig oder flüssig ist (geschmolzene Schokolade, Creme mit Schokoladengeschmack oder Cremes mit anderen Geschmacksrichtungen, Zuckergüsse, cremige dekorative Überzüge enthaltend gehackte Erzeugnisse, usw.) auf den oberen Teil (Polbereich) der Erzeugnisse P.

In der Beschreibung unten wird speziell auf das Aufbringen eines Überzugs R aus geschmolzener Schokolade oder eines äquivalenten Erzeugnisses Bezug genommen. In dieser Hinsicht sollte angemerkt werden, daß sich der Begriff "Schokolade", wie er in der vorliegenden Beschreibung und in den nachfolgenden Patentansprüchen - falls dort benutzt -verwendet wird, in erster Linie auf die Fließeigenschaften der den Überzug bildenden Masse beziehen soll. Es sollte nicht in Betracht gezogen werden, daß die Beschreibung und die Patentansprüche des Patents im Hinblick auf die Verwendung des Begriffs "Schokolade" nur auf diejenigen Substanzen begrenzt sind, welche diese Bezeichnung zu Zwecken der Lebensmittel-, Gesundheits- und Hygienevorschriften von verschiedenen Ländern erhalten mögen.

Im Fall des Aufbringens eines Überzugs dieser Art gibt es zusätzlich zu den allgemeinen Problemen, welche man auch bei anderen Überzügen findet (einschließlich des Problems eines Erzielens einer gewissen Verfestigung des Überzugs nach dem Aufbringen) - wie bereits angeführt - das zusätzliche Problem, sicherzustellen, daß der Überzug R ohne die Bildung von Streifen oder anderen unansehnlichen Schönheitsfehlern korrekt erhärtet.

Ein Behälter zur Aufnahme der bei der Bildung der Überzüge R verwendeten cremigen Substanz M ist allgemein mit 2 bezeichnet.

Im Hinblick auf das Aufbringen eines Schokoladenüberzugs wird der Behälter 2 im wesentlichen von einem Tank gebildet, dessen Oberseite mittels einer Deckwand 3 geschlossen ist. Eine Luke 4 (die bei Einrichtungen mit einer hohen Produktionskapazität durch eine Leitung für den kontinuierlichen oder im wesentlichen kontinuierlichen Eintrag der Substanz M in den Tank 2 ersetzt werden kann) ist zur Zufuhr der Substanz M in dieser Decke vorgesehen. Die Wände des Tanks 2 sind gegenüber der Außenseite wärmeisoliert und sind mindestens teilweise von Heizelementen 5 (gewöhnlich elektrischen Widerständen) umgeben, welche von einer Thermostatvorrichtung 6 gesteuert werden, die wahlweise regelbar sein kann.

Wenn ein Überzug auf der Grundlage von geschmolzener Schokolade verwendet wird, kann der Thermostat 6 so geregelt werden, daß er die Schokoladenmasse M im Tank 2 auf einer Temperatur in der Größenordnung von zum Beispiel 33 bis 38ºC hält.

Inbesondere ermöglicht es die Lösung der Erfindung, die Schokoladenmasse M innerhalb des Tanks 2 auf einer Temperatur zu halten, welche normalerweise höher (und im allgemeinen zumindest mehrere Grad höher) ist als die Erhärtungstemperatur von etwa 29ºC, ohne daß dies eine schädliche Auswirkung auf die Eigenschaften des aufgebrachten Endüberzugs und vor allem auf dessen ordnungsgemäßes Erhärten hat. Dieser Aspekt der Erfindung ist verglichen mit den Lösungen aus dem Stand der Technik insofern besonders vorteilhaft, als er die Notwendigkeit vermeidet, eine sehr strenge und genaue Thermostatsteuerung der Temperatur der zum Aufbringen und Erhärten vorgesehenen Schokoladenmasse vorzusehen.

Die Schokoladenmasse M im geschmolzenen Zustand (das heißt im cremigen Zustand) innerhalb des Tanks 2 wird mittels einer Saugpumpe 7 (zum Beispiel einer Druckluftpumpe) zugeführt, deren Aufgabe es ist, die cremige Masse unter sehr hohem Druck (zum Beispiel 15 bis 25 Atmosphären) zu ihrem Austragsauslaß zu transportieren.

Vorzugsweise ist die Pumpe 7 gemäß Kriterien hergestellt, die unten vollständiger beschrieben sind, das heißt als Pumpe, welche eine gewisse "Entlastungs"-Wirkung auf die Substanz M erzielen kann, die gepumpt wird, indem sie einen gewissen Leckverlust um den Pumpenkolben herum ermöglicht. Wie unten besser verständlich wird, hat sich gezeigt, daß die Verwendung einer Pumpe dieser Art bei der speziellen Anwendung auf Schokolade (und möglicherweise auf andere Uberzugssubstanzen) insofern besonders vorteilhaft ist, als sie das Auftreten von schädlichen Erscheinungen vermeidet, wie zum Beispiel die Entmischung des cremigen Erzeugnisses, welches gepumpt wird, in verschiedene Komponenten (Feststoffphase - Flüssigphase) und/oder das Festsetzen der Pumpe 7.

Der Austrag der Pumpe 7 öffnet sich durch einen Filter 8a und ein Druckstabilisierelement 8b, der erste in Strömungsrichtung vor dem zweiten, in eine Leitung 9. Diese letztere wird gewöhnlich von einem flexiblen Rohr gebildet, das einen (zum Beispiel mittels eines spiralförmigen Heizwiderstandes 9a) erwärmten äußeren Mantel aufweist, welcher die von der Pumpe 7 mit Druck beaufschlagte cremige Schokoladenmasse für den Transport zu der allgemein mit 10 bezeichneten Überzug- Auftragseinheit auf ihrer Temperatur hält.

Diese Einheit (Figur 2) enthält eine Düse 11 zum Zuführen der cremigen Substanz unter einem hohen Druck, wobei der Auslaßkanal der Düse mittels eines Kugelverschlusses 100 gesteuert wird, welcher mit einer Stange 101 verbunden ist, die von einem pneumatischen Betätigungselement 102 angetrieben wird, welches von einer Pumpe (oder von einer anderen Druckquelle) gesteuert wird und der Widerstandskraft einer Feder 103 entgegenwirkt. Durch Verbinden des Austrags der Pumpe P mit dem Betatigungselement 102, das man mittels eines Magnetventils 104 in Pulsen arbeiten lassen kann (das heißt für kurze Öffnungsintervalle in der Größenordnung von 400 Millisekunden), ist es möglich, die Düse 11 für dieselben Intervalle zu öffnen, um die Masse M zuzuführen. Dieser Zufuhrvorgang kann von einer Zentraleinheit C (zum Beispiel einer PLC (Programmable logical controller Programmierbare Logiksteuerung)), welche das Magnetventil 104 steuert, automatisch gesteuert werden.

Von diesem Gesichtspunkt aus unterscheidet sich die Auftragseinheit 10 (und insbesondere die Düse 11) nicht wesentlich von ähnlichen Vorrichtungen, welche industriell zum Aufbringen von wärmeschmelzbaren Klebern verwendet werden, wie beispielsweise Kleber, die gegenwärtig als "Hot-melt"-Kleber bekannt sind. In der Tat kann es zum Zweck eines Ausführens der vorliegenden Erfindung auf einem industriellen Maßstab nützlich sein, für die Vorrichtung 10 eine dieser Einheiten zum Zuführen von Hot-melt-Klebern zu verwenden, welche bereits ein pneumatisches Betätigungselement 102 und zugehörige Steuer- und Antriebselemente aufweist.

Die Düse 11 der Vorrichtung 10 ist allgemein röhrenförmig und zylindrisch mit einer stirnseitigen Austragsöffnung 11a und ist von einer weiteren Düse 12 umgeben, die gewöhnlich ebenfalls röhrenförmig und zylindrisch ist. Den Hohlraum innerhalb der Düse 12 kann man ideal als in eine den Körper der Düse 11 umgebende obere ringförmige Kammer 13 und einen unteren Teil 14 unterteilt ansehen, wobei der letztere der Austragsöffnung 11a der Düse 11 gegenüberliegt und einen konisch verjüngten Abschnitt 14 begrenzt, welcher sich in einen Endkanal 15 fortsetzt.

Der Kanal 15 ist somit der Austragsöffnung 11a der Hauptdüse 11 zumindest örtlich benachbart und genauer unterhalb von dieser angeordnet.

In dem Komplex umgibt die Zusatzdüse 12 die Düse 11, und somit besitzt die Kammer 13 selbst eine allgemein ringförmige Ausbildung um die Düse 11 herum.

Die Wand der Düse 12 weist eine Durchgangsöffnung 16 auf, welche sich in die Kammer 13 öffnet und an welcher eine Rohrleitung 17 für die Zufuhr von Druckgas endet.

Zum Beispiel kann die Rohrleitung 17 unter Zwischenschaltung einer Regeleinrichtung (von bekannter Art, nicht dargestellt) mit der Quelle P verbunden sein, so daß es ermöglicht wird, einen Gasstrom (typischerweise Luft) mit einem Druck in der Größenordnung von etwa 2 Atmosphären zu erzeugen. Vorzugsweise erfolgt all dies unter der Steuerung eines jeweiligen Magnetventils 17a, das vorzugsweise in Synchronisation mit dem Magnetventil 104 ebenfalls von der Einheit C gesteuert wird. Das Gas, das durch die Rohrleitung 17 zugeführt und in die zylindrische Kammer 13 abgegeben wird, welche als Expansionsvolumen dient, tritt durch die Öffnung 16 hindurch, expandiert und bewegt sich weiter in Richtung des Kanals 15.

Die durch das Vorhandensein der zusätzlichen Düse 12 erzeugte Wirkung auf die mittels der Vorrichtung 10 zugeführte (und dieser in Bezug zum Druck des zur Kammer 13 zugeführten Gases unter einem wesentlichen höheren Druck - wie man gesehen hat ungefähr einer Größenordnung - zugeführte) cremige Masse M ist im wesentlichen diejenige einer Bildung eines Sprühnebels durch Zerstäubung der die Düse 11 verlassenden Masse M.

Mit anderen Worten wird die cremige Masse (zum Beispiel Schokolade), die das untere Ende der Düse 11 verläßt, von der Druckluft mitgerissen, welche aus der Kammer 13 durch den umgrenzten Raum zwischen der Außenseite der Düse 11 und der Innenseite des Kanals 15 selbst zum Kanal 15 strömt.

Die Wirkung eines Aufsprühens des Überzugs auf das Erzeugnis P ist derart, daß sämtliche oben beschriebenen Probleme in Bezug auf die Viskosität der Substanz, welche den Überzug bilden soll, beseitigt werden. In der Praxis genügt es, die Zusammensetzung der Substanz - im vorliegenden Fall der Schokoladenmasse M - und deren Ausgangstemperatur so zu regeln, daß während des Aufsprühens die richtigen Fließeigenschaften sichergestellt sind, insbesondere im Hinblick auf das Erzielen eines wirkungsvollen Aufbrechens (Zerstäubung). Sobald man dieses Ergebnis erreicht hat (durch bekannte Verfahren: man betrachte zum Beispiel die Verfahren zum Regeln der Fließeigenschaften, die gegenwärtig industriell und sogar im Do-it-yourself-Bereich angewandt werden, um den Sprühstrahl von Sprühpistolen für Farben und Wandüberzüge zu regeln), ist es möglich, sicherzustellen, daß der auf dem Erzeugnis P gebildete Überzug R eine im wesentlichen gleichförmige Dicke aufweist, deren Wert hauptsächlich von der Dauer des Aufsprühens abhängt, in der Praxis von der Dauer des Zeitintervalls für die Abgabe von Druckluft in die Kammer 13.

Um die Sprühwirkung weiter zu verbessern, ist es von Vorzug, wenn sich die Öffnung 16 in Bezug zur Düse 12 nicht genau in radialer Richtung erstreckt. Im Gegenteil ist die Öffnung bevorzugt schräg (nicht-radial) angeordnet, so daß der in die zylindrische Kammer 13 geblasenen Luft eine bestimmte Bewegungskomponente verliehen wird, welche tangential zur Düse 12 ist. Diese Lösung ermöglicht die Erzeugung einer schraubenförmigen Zyklonströmung innerhalb der Kammer 13 (und somit im Kanal 15), von der sich gezeigt hat, daß sie im Hinblick auf die Zerteilung der Masse M und deren regelmäßiges Aufsprühen auf die zu überziehenden Erzeugnisse von Vorteil ist.

Die Anmelderin hat herausgefunden, daß es bei kugelförmigen Erzeugnissen P mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 1 bis 1,2 cm mit Sprühintervallen (das heißt Öffnungsintervallen der Magnetventile 104 und 17a) in der Größenordnung von etwa 400 Millisekunden möglich ist, einen Schokoladenüberzug R mit einer Dicke in der Größenordnung von 2 bis 3 mm auszubilden.

Im Fall des Aufbringens von Überzügen auf der Grundlage von Schokolade hat die Anmelderin auch festgestellt, daß es die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht, daß die Schokolade in jedem Fall völlig zufriedenstellend erhärtet. Insbesondere kann es vorkommen, daß sie sich nach ihrem Aufsprühen in einem Zeitintervall in der Größenordnung von etwa einer Minute in einer ordnungsgemäß kristallisierten Form verfestigt. Dies bedeutet unter anderem, daß Erzeugnisse, die erfindungsgemäß mit einem Überzug überzogen werden, im allgemeinen keine weitere Behandlung in einem Kühltunnel benötigen, um den Überzug R nach dem Aufbringen zu verfestigen, wobei diese Behandlung jedoch im Fall von Überzügen, welche mit den Verfahren aus dem Stand der Technik aufgebracht wurden, fast unentbehrlich ist.

Obwohl die Anmelderin nicht wünscht, in dieser Hinsicht an irgendeine spezielle Theorie gebunden zu sein, hat sie Grund zur Annahme, daß diese Erscheinung hauptsächlich mit dem Wärmeaustausch zusammenhängt, dem die aufgesprühte Schokoladenmasse (welche der Vorrichtung 10 durch die Leitung 9 mit einer Temperatur in der Größenordnung von 33 bis 38ºC zugeführt worden ist, wie man sieht) durch die in die Kammer 13 strömende Druckluftmasse unterworfen ist.

Allgemein weist diese Druckluft in dem Augenblick, in dem sie in die Kammer 13 strömt, eine Temperatur auf, die in der Praxis dieselbe wie die Umgebungstemperatur oder (aufgrund der Kompression) geringfügig höher als diese ist. Beim Eintritt in die Kammer 13, welche als Expansionskammer wirkt, wird die Druckluftmasse entspannt und kühlt somit ab.

Während des Aufsprühens der Schokoladenmasse übt die Luft somit eine Kühlwirkung auf die Schokoladenmasse selbst aus, wobei sie diese etwa auf die Erhärtungstemperatur bringt, infolge eines Wärmeaustauschs, der genau aufgrund der Tatsache, daß er innerhalb einer feinverteilten Masse, wie einer zerstäubten Masse stattfindet, äußerst gleichförmig erfolgt, ohne daß Wärmegradienten hervorgerufen werden, die schädliche Auswirkungen, wie beispielsweise eine Streifenbildung und dergleichen verursachen könnten.

Geht man zur ausführlichen Darstellung des Aufbaus der Pumpe 7 über, so kann man sehen, daß diese zuerst einmal einen Hauptzylinder 200 mit einer Einlaßöffnung umfaßt, die in der Masse M untergetaucht ist und mittels eines Kugelverschlusses 202 unter Schwerkrafteinwirkung gesteuert wird. Ein Kolben 203 ist im Zylinder 200 vertikal beweglich und wird von einer doppelt-wirkenden Betätigungseinheit 204 angetrieben, die zwei Kammern 205 und 206 aufweist, welche (in völlig bekannter Weise) abwechselnd mit einem Pumpenelement 207 verbunden werden, das zum Beispiel von einer Druckluftpumpe gebildet wird.

Der mit 208 bezeichnete, am unteren Ende des Kolbens 203 selbst befindliche Kopf des Kolbens 203 wird von einer Gruppe von Öffnungen 209 durchsetzt, welche die beiden innerhalb des Zylinders 200 vom Kopf 208 selbst begrenzten Räume (einen oberen und einen unteren) miteinander verbinden.

Die Öffnungen 209 werden durch einen weiteren Schwerkraft- Kugelverschluß 210 gesteuert, so daß die gepumpte Masse M durch den Kopf 208 hindurchtritt und so in den oberen Teil des Zylinders strömen kann, in welchem die mit dem Filter 8a und somit mit der Leitung 9 verbundene Austragsöffnung 211 angeordnet ist, wenn der Druck im Zylinder 200 im unteren Raum größer als der Druck im oberen Raum ist.

Oberhalb des Zylinders 200 und um den Kolben 203 herum befindet sich eine ringförmige Entlüftungskammer 212, welche mit einem Kanal 213 verbunden ist, durch den die um den Kolben 203 herum nach oben gesaugte Masse M in den Tank 2 zurückfließen kann. Eine wichtige Eigenschaft der Pumpe 7 ergibt sich durch die Tatsache, daß sowohl der Kopf 208 und der zum Zusammenwirken der Kammer 212 vorgesehene Kolbenteil 203 ein gewisses radiales Spiel (zum Beispiel einen Zehntelmillimeter) zwischen sich und den jeweiligen Kammern (das heißt in der Praxis dem Zylinder 200) aufweisen, in denen sie sich verschieben. All dies dient dazu, es zu ermöglichen, daß eine gewisse Menge der Masse M, welche gepumpt wird, am Kopf 208 und an dem von der Kammer 212 umgebenen Kolbenteil 203 vorbei gesaugt wird oder hindurchsickert. Dieser Saugvorgang ist die Grundlage des "Entlastungs"-Mechanismus zum Verringern des auf die Masse M ausgeübten Drucks, der oben erläutert worden ist.

In der Praxis wird die Pumpe 207 anfänglich so betätigt, daß sie den Kolben 203 anhebt, was bewirkt, daß die Masse M durch die Ansaugöffnung 201, welche vom Verschluß 202 freigegeben wird, der durch die Saugwirkung aus seinem Sitz angehoben wird, in den unteren Teil des Zylinders 200 strömt. Die Bewegungsrichtung des Betätigungselements 204 wird dann umgekehrt, so daß der nach unten gedrückte Kolben 203 dazu führt, daß die Masse M, welche sich unter dem Kopf 208 befindet, mit Druck beaufschlagt wird, wodurch sie auf den gewünschten Druck für die Zufuhr in die Leitung 9 gebracht und auf diesem Druck gehalten wird. Der Kolben 203 neigt dann dazu, sich allmählich nach unten zu bewegen, sowohl aufgrund des allmählichen Hindurchtritts einer Masse durch die Öffnungen 209, die derjenigen entspricht, welche von der Leitung 9 der Vorrichtung 10 aufgenommen wird, als auch aufgrund des Hindurchsickerns um den Kopf 208 herum und/oder in Richtung der Kammer 212. Wenn sich der Kolben 203 über eine gewisse Grenze hinaus nach unten bewegt hat, wirkt die Pumpe 207 erneut auf das Betätigungselement 204 ein, um den Kolben wieder in seine Ausgangsposition anzuheben.


Anspruch[de]

1. Vorrichtung, um ausgehend von fließfähigen Lebensmittelsubstanzen (M), wie Schokolade, Überzüge (R) auf Lebensmittelerzeugnisse (P) aufzubringen, wobei die Vorrichtung umfaßt:

einen Tank (2) zur Aufnahme einer Masse an fließfähiger Lebensmittelsubstanz, wobei der Tank (2) Einrichtungen (5) aufweist, um die darin aufgenommene Lebensmittelsubstanz auf einer Temperatur innerhalb des Bereichs von etwa 33 bis 38ºC zu halten;

eine Pumpeinrichtung (7) mit einem Zylinder (208) und einem Kolben (203), um die besagte Lebensmittelsubstanz (M) aus dem Tank (2) anzusaugen und die angesaugte Lebensmittelsubstanz (M) auf einen Druck zwischen etwa 15 bis 25 Atmosphären zu bringen, und um die unter Druck stehende angesaugte Lebensmittelsubstanz (M) in eine Leitung (9) abzugeben, welche die Lebensmittelsubstanz (M) zu einer Auftragseinheit (10) zum Aufbringen der Lebensmittelsubstanz (M) auf ein Lebensmittelerzeugnis (P) transportiert, wobei die Leitung (9) eine Einrichtung (9a) aufweist, um die Temperatur der darin befindlichen Lebensmittelsubstanz (M) innerhalb des besagten Bereichs von etwa 33 bis 38ºC zu halten, und wobei die Pumpeinrichtung (7) eine Entlastungseinrichtung (212, 213) aufweist, um den Druck der durch die besagte Leitung (9) zu der besagten Auftragseinheit (10) transportierten Lebensmittelsubstanz (M) zu verringern;

wobei die Auftragseinheit (10) einschließt:

eine Hauptdüse (11), um die Lebensmittelsubstanz (M) aus der besagten Leitung (9) mit einer Temperatur innerhalb des besagten Bereichs von etwa 33 bis 38ºC und einem Druck innerhalb des besagten Bereichs von etwa 15 bis 25 Atmosphären aufzunehmen, wobei die besagte Hauptdüse (11) eine Austragsöffnung (11a) zur Abgabe der Lebensmittelsubstanz (M) aufweist, und

eine Zusatzdüse (12), die eine Kammer (13) und einen Austragskanal (15) bildet, wobei die zumindest örtlich benachbart zur Austragsöffnung (11a) der Hauptdüse (11) in den Austragskanal (15) konvergierende Kammer (13) mit Gaszufuhreinrichtungen (16, 17, P) zum Zuführen von Druckgas zu der besagten Kammer (13) zum Vermischen mit der aus der Austragsöffnung (11a) der besagten Hauptdüse (11) austretenden, fließenden Lebensmittelsubstanz (M) in Verbindung steht, so daß die Lebensmittelsubstanz (M) in einen Sprühnebel verwandelt wird, der abgegeben wird, um einen Überzug (R) auf dem Lebensmittelerzeugnis (P) zu erzeugen; und

bei welcher die Druckgaszufuhreinrichtungen (16, 17, P) Druckgas zuführen, um es mit der erwärmten, unter Druck stehenden fließenden Lebensmittelsubstanz (M) zu vermischen, welche aus der Hauptdüse (11) austritt, um einen Lebensmittelsubstanz(M)-Sprühnebel zu bilden, wobei die Temperatur des Sprühnebels niedriger ist als die Temperatur der fließenden Lebensmittelsubstanz und gerade oberhalb der Erhärtungstemperatur der Lebensmittelsubstanz liegt, so daß es dem aufgesprühten Lebensmittelsubstanzüberzug (R) ermöglicht wird, im wesentlichen gleichzeitig mit dem Aufbringen auf das Lebensmittelerzeugnis (P) zu erhärten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzdüse (12) die Hauptdüse (11) umgibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (13) allgemein ringförmig ist.

4. Vorrichtung nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (13) durch einen konisch verjüngten Abschnitt in den Austragskanal (15) konvergiert.

5. Vorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Druckgasstrom durchquerte Zusatzdüse (12) so angeordnet ist, daß das Gas der Kammer (13) mit einer Bewegungskomponente zugeführt wird (16), welche in der Kammer (13) selbst eine Zyklonströmung erzeugt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (13) im wesentlichen zylindrisch ist, und daß das Druckgas der Kammer (13) in einer Richtung zugeführt wird, welche allgemein hinsichtlich der Kammer (13) selbst nicht radial ist.

7. Vorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinrichtungen (16, 17, P) das Gas unter einem Druck in der Größenordnung von zwei Atmosphären zuführt.

8. Vorrichtung nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas im wesentlichen Luft ist.

9. Vorrichtung nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinrichtungen (16, 17, P) das Gas mit einer Temperatur zur Kammer (13) zuführen, welche der Umgebungstemperatur im wesentlichen entspricht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (13) verglichen mit den Zufuhreinrichtungen (16, 17, P) ein Expansionsvolumen für das Gas begrenzt.

11. Vorrichtung nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Heizeinrichtung (5) einschließt, um die fließfähige Substanz mit einer Temperatur zur Hauptdüse (11) zuzuführen, welche allgemein über der Umgebungstemperatur liegt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filterelement (8a) und ein Druckstabilisierelement (8b) vorzugsweise hintereinander und in der angegebenen Reihenfolge zwischen der Pumpeinrichtung (7) und der Hauptdüse (11) vorgesehen sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungseinrichtung (212, 213) mindestens eine Öffnung (213) einschließt, die es ermöglicht, daß sich die besagte Lebensmittelsubstanz (M) am Kolben (203) vorbei und zurück in den Tank (2) bewegt, so daß der Druck der durch die besagte Leitung (9) zu der besagten Auftragseinheit (10) beförderten Lebensmittelsubstanz (M) verringert wird.

14. Verfahren, um ausgehend von fließfähigen Lebensmittelsubstanzen (M), wie Schokolade, Überzüge (R) auf Lebensmittelerzeugnisse (P) aufzubringen, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:

Bereitstellen einer Masse (M) an fließfähiger Lebensmittelsubstanz (M) mit einer Erhärtungstemperatur, bei der die Lebensmittelsubstanz erhärtet;

Halten (5) der Masse (M) an fließfähiger Lebensmittelsubstanz auf einer Temperatur, die in einen Bereich von etwa 4 bis 9ºC über der besagten Erhärtungstemperatur fällt,

Pumpen (7) der fließfähigen Lebensmittelsubstanz (M) zu einer Auftragseinheit (10), während die Temperatur der fließfähigen Lebensmittelsubstanz (M) innerhalb des besagten Temperaturbereichs und der Druck der fließfähigen Lebensmittelsubstanz (M) innerhalb eines Bereichs von etwa 15 bis etwa 25 Atmosphären gehalten wird; und

Aufbringen der fließfähigen Lebensmittelsubstanz (M) aus der Auftragseinheit (10) auf ein Lebensmittelerzeugnis (P) durch Aufsprühen der fließfähigen Lebensmittelsubstanz (M) auf das Lebensmittelerzeugnis (P), wobei die Temperatur der aufgesprühten Lebensmittelsubstanz (M) etwas über der besagten Erhärtungstemperatur liegt, und die aufgesprühte Lebensmittelsubstanz im wesentlichen beim Aufbringen auf das Lebensmittelerzeugnis und im wesentlichen ohne Streifen oder Schönheitsfehler erhärtet.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhärtungstemperatur etwa 29ºC beträgt.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Masse an fließfähiger Lebensmittelsubstanz (M) in einem erwärmten (5) Tank (2) gelagert wird, der mit einer Pumpe (7) verbunden ist, um die fließfähige Lebensmittelsubstanz aus dem Tank (2) anzusaugen und die fließfähige Lebensmittelsubstanz (M) mit Druck zu beaufschlagen und die unter Druck stehende fließfähige Lebensmittelsubstanz (M) durch eine Leitung (9) zu drücken.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (9) erwärmt wird (9a), um die unter Druck stehende fließfähige Lebensmittelsubstanz (M) auf der besagten Temperatur zu halten.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (7) eine Entlastungseinrichtung (212, 213) einschließt, um es fließfähiger Lebensmittelsubstanz (M) zu ermöglichen, sich aus der Pumpe (7) heraus und zurück in den Tank (2) zu bewegen, um den Druck der zu der besagten Auftragseinheit (10) zugeführten fließfähigen Lebensmittelsubstanz (M) zu verringern.

19. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragseinheit (10) die fließfähige Lebensmittelsubstanz (M) mit Druckgas mit einer niedrigeren Temperatur als der Temperatur der fließfähigen Lebensmittelsubstanz (M) vermischt, und die fließfähige Lebensmittelsubstanz in einen Sprühnebel verwandelt wird, dessen Temperatur niedriger als die Temperatur der fließenden Lebensmittelsubstanz (M) ist und etwas über der besagten Erhärtungstemperatur liegt, wodurch die aufgesprühte Lebensmittelsubstanz im wesentlichen beim Aufbringen auf das Lebensmittelerzeuguis erhärtet.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragseinheit (10) einschließt: eine Hauptdüse (11), welche die fließfähige Lebensmittelsubstanz (M) aufnimmt und eine Austragsöffnung (11a) zur Abgabe der fließfähigen Lebensmittelsubstanz (M) aufweist, sowie eine Zusatzdüse (12), welche eine mit einer Druckgasquelle (16, 17, P) verbundene Kammer (13) aufweist, und daß das Druckgas in die Kammer (13) eintritt und die Austragsöffnung (11a) der Hauptdüse (11) im wesentlichen umgibt und die fließfähige Lebensmittelsubstanz (M) in den Sprühnebel verwandelt.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgas der Kammer (13) oder der Zusatzdüse (12) mit einem Druck von etwa 2 Atmosphären und einer Temperatur etwa gleich der Umgebungstemperatur zugeführt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgas in die Kammer (13) der Zusatzdüse (12) eintritt und darin einer Ausdehnung und Abkühlung unterworfen ist.







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