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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich gemäß einem ersten ihrer Aspekte
auf ein verbessertes Verfahren und auf eine verbesserte Vorrichtung
zum Bilden eines Vorhanges aus einem Material, z. Bsp. aus einem
essbaren Material, welches dazu verwendet werden kann um vorgegebene
Artikel zu beschichten, z. Bsp. Nahrungsmittelartikel, oder welches
auf anderen Wegen bei der Fertigung von Artikeln verwendet werden
kann, z. B. bei derjenigen von Nahrungsmittelartikeln. Die Erfindung
bezieht sich ebenfalls gemäß einem
zweiten ihrer Aspekte auf ein Verfahren zum Auftragen einer Beschichtung
auf Artikel, z. Bsp. einer essbaren Beschichtung auf Nahrungsmittelartikel.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf
das Auftragen von essbaren Beschichtungsmaterialien, welche ein nicht
Newtonsches Verhalten zeigen, z. Bsp. Schokolade, auf Konditorwaren
und dergleichen Artikel.
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Es
ist gut bekannt, Nahrungsmittelartikel, etwa ein Schokoladensortiment,
Kekse, Süßwarenriegel,
Brötchen
und Kuchen mit einer Schicht aus Schokolade zu überziehen. Dieses Beschichtungsverfahren
ist bekannt als Schokoladenüberzugsverfahren
und es wird in einer herkömmlichen
Weise durchgeführt,
indem man die Artikel auf einem Förderband vom Siebtyp durch
einen Vorhang aus flüssiger
Schokolade hindurch bewegt, wobei die Konsistenz der Schokolade
sorgfältig
kontrolliert wird. Es ist jedoch wegen der hohen Viskosität schwierig,
die gewünschte
Beschichtung zu erzielen. Es ist daher allgemeine Praxis, die Artikel
einer umfangreicheren als der bloß notwendigen Beschichtung
zu unterziehen, und alsdann die Menge der auf den Artikeln übrig bleibenden
Schokolade zu kontrollieren, indem man Luft aus Ventilatoren bläst und indem
man Schwingungen einsetzt, um den Überschuss an Schokolade zu
entfernen.
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Auch
die Temperatur der Schokolade kann nicht erhöht werden, um auf diese Weise
die Viskosität
derselben zu vermindern, weil die Schokolade dann ihren Temperzustand
verlieren würde,
was Probleme einer nicht richtigen Fettkristallisation verursachen
würde,
was wiederum das Aussehen und/oder die Essqualität der Schokolade nachteilig
beeinträchtigen
kann. Es ist daher für
das Beschichten mit Schokolade üblich,
einen höheren
Fettgehalt zu haben als dies bei der Standardschokolade der Fall
ist, welche für
die Herstellung von Schokoladentafeln verwendet wird, um auf diese
Weise die Viskosität derselben
zu vermindern. Dies hat nachteilige Auswirkungen auf die Kosten.
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Um
den Vorhang aus Schokolade aufzubauen, ist es bekannt, es der Schokolade
zu erlauben unter der Einwirkung der Schwerkraft durch einen Austrittsschlitz
in dem Boden einer Mulde zu fließen, wobei die Mulde geneigte
Seitenwände
aufweist, die zu dem Schlitz hin führen. Dieser Typ einer Vorrichtung
hat einen relativ geringen Durchsatz wegen der hohen Viskosität der Schokolade
und wegen der relativ geringen Geschwindigkeit, mit welcher die
Schokolade durch den Austrittsschlitz fließen kann. Die herkömmliche
Lösung
dieses Problems besteht darin, einen breiteren Schlitz zu verwenden,
welcher zu einem dickeren Vorhang führt, welcher dann das Entfernen
eines größeren Überschuss
von den Artikeln erfordert. Wegen der physikalischen Eigenschaften der
Schokolade, welche durch den Schlitz hindurch fließt, kann
der Vorhang sich zu einem wesentlichen Ausmaß „zu einem Hals verengen". Mit anderen Worten,
die Breite des Schokoladenvorhangs wird wesentlich geringer als
die Länge
des Schlitzes, aus dem der Schokoladenvorhang herausströmt. Dies bedeutet,
dass die wirksame Bedeckung des Vorhangs über der Breite des Förderbandes,
welches dazu verwendet wird, um die Artikel durch den Vorhang zu
befördern,
vermindert wird.
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Eine
andere bekannte Form einer Vorrichtung zur Herstellung eines aus
Schokolade bestehenden Vorhanges verwendet eine Walze, entlang derer
flüssige
Schokolade verteilt wird und zu einer Klinge transportiert wird,
welche bewirkt, dass die Schokoladenschicht von der Walze abgestrichen
und abgelöst
wird und dass dadurch der Vorhang aufgebaut wird. Dies kann größere Geschwindigkeiten
für eine
Beschichtung mit einer besseren Steuerung der Dicke des Vorhanges
liefern, aber es treten immer noch Schwierigkeiten beim Beschichten
auf.
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Mit
den beiden oben genannten Typen von bekannten Vorrichtungen beläuft sich
die Menge an Schokolade in dem sich abwärts bewegenden Vorhang auf
weit mehr als diejenige Menge, die erfordert ist, um die Artikel
zu beschichten. Der Überschuss fließt durch
das siebähnliche
Förderband
hindurch und er muss erneut zurückgeführt werden
und sein Zustand muss sorgfältig
kontrolliert werden.
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Das
Patent US-A-4128667 offenbart eine Vorrichtung und Verfahren zum
Auftragen einer Beschichtung auf ein Trägersubstrat oder auf ein Gewebe,
bei welchen ein frei fallender Strom einer fluiden bzw. flüssigen Beschichtungszusammensetzung
aus einem Gerät
zum Auftragen der Beschichtung derart entladen wird, dass er in
die räumliche
Nachbarschaft von mindestens einer Tragfläche fällt, und dass ein Luftstrom über die
Tragfläche
fließt
und eine Reibungskraft ausübt,
welche sich parallel zu dem Strom auswirkt und so auf diesen Strom
einwirkt, dass die freie Fallgeschwindigkeit verändert (und insbesondere beschleunigt)
wird.
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Das
Patent US-A-4419953 offenbart eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen
eines Gewürzes
auf ein Snackprodukt, bei welcher ein Vorhang eines Gewürzes aus
einem Gewürzaustritt
eines oberen Gewürzauftraggerätes so entladen
wird, dass derselbe auf die Snackprodukte fällt, welche auf dem sich unterhalb
des Auftraggerätes
angeordneten Siebförderband
weiter bewegt werden. Zwei sich gegenseitig schneidende Ströme von Druckluft
werden verwendet, um eine kontrollierte Turbulenzzone zu erzeugen,
und zwar unmittelbar unterhalb des Gewürzaustritts, um so eine gleichmäßige Beschichtung der
Snackprodukte zu ergeben, welche darunter auf dem Förderband
weiter bewegt werden.
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Es
ist ein Ziel eines ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung, die
obigen Nachteile zu verhindern oder zumindest einige der obigen
Nachteile abzumildern.
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Gemäß diesem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Herstellung eines Vorhanges aus einem verfestigungsfähigen, flüssigen Material
geliefert, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- (i) den Schritt, ein verfestigungsfähiges, flüssiges Material
dazu zu veranlassen, entlang einer Oberfläche eines Zuführhilfsmittels
hin in Richtung auf einen Ausgangsschlitz zu fließen, durch
welchen die besagte Flüssigkeit
derart fließt,
dass sie einen Vorhang aus dem verfestigungsfähigen, flüssigen Material liefert; und
- (ii) den Schritt, der darin besteht, das verfestigungsfähige, flüssige Material
mindestens einem unter Druck stehenden Gasstrom zu unterwerfen, wobei
der mindestens eine Gasstrom zwischen dem Beschichtungsmaterial
und der Oberfläche des
Zufuhrhilfsmittels eingeführt
wird, um auf diese Weise die kennzeichnenden Eigenschaften des Vorhangs
zu verändern.
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Auch
wird gemäß diesem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung
eines Vorhanges aus einem verfestigungsfähigen, flüssigen Material geliefert,
welche umfasst:
- (i) ein Zufuhrhilfsmittel für das verfestigungsfähige, flüssige Material,
welches mit einer Oberfläche
ausgestattet ist, welche zu einem Ausgangsschlitz führt, welcher
so angeordnet ist, dass das verfestigungsfähige, flüssige Material unter der Einwirkung
der Schwerkraft durch den Ausgangsschlitz fließen kann, um dadurch einen
Vorhang des verfestigungsfähigen,
flüssigen
Materials zu bilden;
- (ii) Vorrichtungen zum Einführen
von mindestens einem unter Druck stehenden Gasstrom zwischen das
verfestigungsfähige,
flüssige
Material und die Oberfläche
des Zufuhrhilfsmittels, um die Fließeigenschaften des Vorhangs
zu verändern;
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Das
Verfahren und die Vorrichtung können ferner
ausgerüstet
sein mit einer Ausstattung für
(a) das Ablagern des veränderten
Vorhangs des verfestigungsfähigen,
flüssigen
Materials, um in einer Gießform
oder auf einer Oberfläche
eine Schicht herzustellen, sowie für (b) das Verfestigen des abgelagerten
Materials.
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Das
verfestigungsfähige,
flüssige
Material ist vorzugsweise ein essbares Material.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Aufbringen einer Beschichtung auf Artikel geliefert, wobei das Verfahren
die folgenden Schritte umfasst:
- (i) den Schritt,
ein verfestigungsfähiges,
flüssiges Material
dazu zu veranlassen, entlang einer Oberfläche eines Zufuhrhilfsmittels
hin in Richtung auf einen Ausgangsschlitz zu fließen, durch
welchen die besagte Flüssigkeit
derart fließt,
dass sie einen Vorhang aus dem verfestigungsfähigen, flüssigen Material liefert;
- (ii) den Schritt, der darin besteht, das verfestigungsfähige, flüssige Material
mindestens einem unter Druck stehenden Gasstrom zu unterwerfen, wobei
der mindestens eine Gasstrom zwischen das verfestigungsfähige, flüssige Material
und die Oberfläche
des Zufuhrhilfsmittels eingeführt
wird, um auf diese Weise die kennzeichnenden Eigenschaften des Vorhangs
zu verändern;
- (iii) das Herbeiführen
einer relativen Bewegung zwischen den zu beschichtenden Artikeln
und dem Vorhang, derart dass die Artikel mit dem verfestigungsfähigen, flüssigen Material
beschichtet werden; und
- (iv) das Veranlassen der Beschichtung aus dem flüssigen Material,
sich auf den Artikeln zu verfestigen.
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Auch
wird gemäß jenem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Aufbringen
einer Beschichtung auf Artikel geliefert, welche umfasst:
- (i) ein Zufuhrhilfsmittel für das verfestigungsfähige, flüssige Material,
welches mit einer Oberfläche
ausgestattet ist, welche zu einem Ausgagsschlitz führt, welcher
so angeordnet ist, dass das verfestigungsfähige, flüssige Material unter der Einwirkung
der Schwerkraft durch den Ausgangsschlitz fließen kann, um dadurch einen
Vorhang des verfestigungsfähigen,
flüssigen
Materials zu bilden;
- (ii) Vorrichtungen zum Einführen
von mindestens einem unter Druck stehenden Gasstrom zwischen das
verfestigungsfähige,
flüssige
Material und die Oberfläche
des Zufuhrhilfsmittels, um die Fließeigenschaften des Vorhangs
zu verändern;
- (iii) eine Vorrichtung zum Herbeiführen einer relativen Bewegung
zwischen den mittels jenes Vorhangs zu beschichtenden Artikeln und
dem Zufuhrhilfsmittel, wodurch die Artikel im Arbeitsbetrieb mit
dem verfestigungsfähigen,
flüssigen
Material in dem Vorhang beschickt werden; und
- (iv) eine Vorrichtung zum Verfestigen des flüssigen Materials, welches während des
Arbeitsbetriebs als Beschichtung auf die Artikel aufgetragen wird.
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Vorzugsweise
sind die Artikel Nahrungsmittelartikel und das Beschichtungsmaterial
besteht vorzugsweise aus einem essbaren Beschichtungsmaterial.
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In
dem Fall, wo das Zufuhrhilfsmittel die Form einer Mulde annimmt,
in welcher das verfestigungsfähige,
flüssige
Material über
gegenüberliegende
Oberflächen
in die Richtung des Ausgangsschlitzes hin fließt, wird eine Schicht eines
Gases vorzugsweise zwischen das verfestigungsfähige, flüssige Material und eine jede
der einander gegenüberliegenden
Oberflächen
eingeführt.
Dies kann nicht nur den Fließwiderstand
des verfestigungsfähigen,
flüssigen
Materials über
die Oberflächen
hinweg wesentlich vermindern, sondern es kann auch die Viskosität des verfestigungsfähigen, flüssigen Materials
vermindern, wenn dieses von einem Typ ist, dessen Viskosität vermindert
wird, wenn es Scherkräften ausgesetzt
wird.
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Man
zieht es insbesondere vor, jenen mindestens einen unter Druck stehenden
Gasstrom dazu zu veranlassen, an der Oberfläche des Zufuhrhilfsmittels
anzuhaften, um auf diese Weise beim Aufbau der Schicht des Gases
zwischen der Oberfläche
und dem verfestigungsfähigen,
flüssigen
Material behilflich zu sein. Dies kann erreicht werden, indem man
einen oder mehrere Schlitze zur Gaseinleitung in solch einer Weise
anordnet, um das Gas gegen die Oberfläche des Zufuhrhilfsmittels
zu lenken. Der Abstand zwischen dem Ausgangsschlitz und dem oder
einem jeden der Schlitze zur Gaseinleitung hängt von der Natur des verfestigungsfähigen, flüssigen Materials
und von der Geometrie des Zufuhrhilfsmittels ab, welches eine Mulde
mit V-förmigen
Wänden
umfassen kann, welche gegenüberliegende Oberflächen definieren,
die in Richtung des Ausgangsschlitzes hin zusammenlaufen (konvergieren). Wenn
der oder ein jeder der Schlitze zur Gaseinleitung zu nahe an dem
Ausgangsschlitz angeordnet ist, dann kann der Gasfluss durch den
Ausgangsschlitz tatsächlich
den Fluss des verfestigungsfähigen,
flüssigen
Materials dort hindurch beschränken. Andererseits
wenn der oder ein jeder der Schlitze zur Gaseinleitung zu weit entfernt
von dem Ausgangsschlitz angeordnet ist, dann kann das verfestigungsfähige, flüssige Material,
welches über
die Oberfläche
fließt,
wieder an der Oberfläche
des Zufuhrhilfsmittels gebunden werden, bevor es den Ausgangsschlitz
erreicht.
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In
dem Fall, wo die oben erwähnte
Mulde angewandt wird, liegt es innerhalb des Umfangs der vorliegenden
Erfindung, jenen mindestens einen unter Druck stehenden Gasstrom
an einer oder an beiden konvergenten, gegenüberliegenden Oberflächen der
Mulde zu liefern, die zu dem Ausgangsschlitz führen.
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Nachdem
der Vorhang aufgebaut worden ist, wird mindestens ein weiterer unter
Druck stehender Gasstrom auf das verfestigungsfähige, flüssige Material angewandt, um
die Richtung des Vorhangs und/ oder eine physikalische Eigenschaft
des verfestigungsfähigen,
flüssigen
Materials, welches den Vorhang bildet, zu verändern.
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Es
kann eine gekrümmte
Oberfläche
vorgesehen sein in der Nachbarschaft zu einem Teil des Vorhangs
und es können
Mittel geliefert werden, um einen weiteren Gasstrom dazu zu veranlassen,
auf Grund des Coanda Effektes über
die gekrümmte Oberfläche zu fließen und
um dies dazu zu verwenden, eine Änderung
in der Richtung der Bewegung des Vorhangs zu induzieren. Auf diese
Weise ist es möglich,
die Richtung des Flusses des Vorhangs von irgendeinem Winkel aus,
von vertikal bis zu im Wesentlichen horizontal, zu steuern.
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Es
liegt innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, einen oder
mehrere Vorhänge
eines verfestigungsfähigen,
flüssigen
Materials zu verwenden, um die Artikel zu beschichten und um die Richtung
der Bewegung dieser Vorhänge
gleichzeitig oder unabhängig
voneinander in solch einer Weise zu steuern, dass eine maximale
Beschichtung gewährleistet
wird. Zum Beispiel kann einer der Vorhänge so gesteuert werden, dass
die Richtung seiner Bewegung einen spitzen Winkel (z. B. 45°) bildet
in Bezug auf die Richtung der relativen Bewegung zwischen den Artikeln
und dem Vorhang, während
der andere Vorhang so gesteuert werden kann, dass seine Bewegungsrichtung
einen stumpfen Winkel bildet (z. B. 135°) in Bezug auf jene Richtung
der relativen Bewegung. Auf diese Weise kann eine Beschichtung der
Enden stromaufwärts
und stromabwärts
der Artikel ermöglicht
werden.
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In
bestimmten Ausführungen
kann die Steuerung des Drucks des Gasstroms dazu angewandt werden,
um die Geschwindigkeit der abwärts
verlaufenden Bewegung des Vorhanges zu steuern. Daher kann durch
das Steuern der Geschwindigkeit der abwärts verlaufenden Bewegung des
Vorhanges und der Geschwindigkeit der relativen Bewegung zwischen
den Artikeln und dem Vorhang eine Vielfalt von verschiedenen Wirkungen
erzielt werden. Wenn zum Beispiel die Geschwindigkeit der abwärts verlaufenden
Bewegung des Vorhanges mit der Geschwindigkeit der relativen Bewegung übereinstimmt,
dann kann eine weiche Beschichtung erzielt werden. Wenn die Geschwindigkeit
der abwärts
verlaufenden Bewegung des Vorhanges größer als die Geschwindigkeit der
relativen Bewegung ist, dann kann eine Wirkung zur Musterung der
Oberfläche
erzielt werden durch das sich daraus ergebende Falten des aufgetragenen
Vorhangs auf den Artikeln. Wenn andererseits die Geschwindigkeit
der abwärts
verlaufenden Bewegung des Vorhanges kleiner als die Geschwindigkeit der
relativen Bewegung ist, dann kann ein Maß an Dehnung des Beschichtungsmaterials,
wenn es an den Artikeln anhaftet, erzielbar sein, wobei sich eine Verdünnung der
Schicht des auf den Artikeln aufgetragenen Beschichtungsmaterials
ergibt. Die erzielten Wirkungen werden auch von den physikalischen Eigenschaften
des Beschichtungsmaterials abhängen.
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Die
vorliegende Erfindung ist anwendbar auf den Gebrauch nicht Newtonscher
Flüssigkeiten
wie etwa Schokolade oder auf Newtonsche Flüssigkeiten wie Caramel als
Beschichtungsmaterialien.
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In
dem Fall von Schokolade (oder einer anderen nicht Newtonschen Flüssigkeit,
einer Flüssigkeit,
deren Viskosität
sich verringert, wenn sie Scherkräften ausgesetzt wird) ist ein
sehr hohes Maß an Steuerung
erreichbar, weil der unter Druck stehende Gasstrom dazu veranlasst
werden kann, mit der Oberfläche
der Schokolade in solch einer Weise in Kontakt zu treten, dass deren
Viskosität
durch Anwendung einer Scherkraft verringert wird. Dies hat den besonderen
Vorteil, dass die Schokolade viel leichter fließt, aber dann schnell dick
wird, wenn die Scherkraft erst einmal beseitigt worden ist. Die
Anwendung eines unter Druck stehenden Gasstromes auf die Schokolade,
bevor der Vorhang aufgebaut worden ist, kann bewirken, dass das
vorher erwähnte Problem
der Halsverengung gemildert wird, und sie kann es ebenfalls ermöglichen,
dass ein viel größerer Durchsatz
für eine
gegebene Größe der Beschichtungsvorrichtung
erzielt wird. Wegen der erzielten Verminderung der Viskosität ist es
möglich,
mit einer Schokolode von einer viel größeren Viskosität zu beschichten
als man es bisher für
möglich
gehalten hat. Zum Beispiel ist es möglich, mit einer verhältnismäßig viskosen
temperierten Schokolade zu beschichten, eher als dass man mit einer
Schokoladenzusammensetzung mit einem gesteigerten Fettgehalt beschichten
muss und danach mit einer erniedrigten temperierten Viskosität, um den
gewünschten
flüssigen
Vorhang aufzubauen und aufrechtzuerhalten. Die Notwendigkeit, eine
Lufteinblasung und/oder eine Schwingung auf den beschichteten Artikeln
herbeizuführen,
kann verhindert oder gemildert werden. Die vorliegende Erfindung
erlaubt es, dass ein Vorhang von gleichmäßiger Dicke erzielt werden
kann, und sie versetzt auch in die Lage, dass ein dünnerer Vorhang
erzeugt werden kann als dies bisher möglich gewesen ist.
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Gewöhnlich besteht
das Gas aus Luft. Die Temperatur des Gases kann im Wesentlichen
dieselbe sein wie die des verfestigungsfähigen, flüssigen Materials. Dies ist
besonders vorteilhaft in dem Fall, in dem das Material aus flüssiger Schokolade
besteht.
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Man
wird zu beurteilen wissen, dass die vorliegende Erfindung in ihrem
zweiten Aspekt die Steuerung eines Vorhanges eines verfestigungsfähigen, flüssigen Beschichtungsmaterials
zum Zwecke des Beschichtens oder des Überziehens von Artikeln mit einbezieht.
Man wird jedoch auch erkennen, dass ähnliche Techniken angewandt
werden können
zur Steuerung eines Vorhanges eines verfestigungsfähigen, flüssigen Materials
zum Gebrauch bei der Erzeugung von anderen Artikeln. Zum Beispiel
kann der Vorhang für
den Zweck gesteuert werden, eine Schicht des Materials in die Lage
zu versetzen, in einer Gießform
oder in Gießformen
abgelagert zu werden (z. B. um Schalen aus einem verfestigten Material
zu erzeugen, welche dann dazu verwendet werden können, um Füllmaterial aufzunehmen), oder
auf einem Förderband
abgelagert zu werden zwecks Verfestigens als eine Schicht auf demselben,
welche nachfolgend in Größenabschnitte
geschnitten oder anderweitig geformt werden kann. Die Tatsache, dass
der Vorhang sehr genau gesteuert werden kann hinsichtlich der Dicke
des Vorhangs und/oder seines Winkels/seiner Abwärtsgeschwindigkeit, bedeutet, dass
eine enge Steuerung über
die Dicke und/oder über
die Strukturbeschaffenheit der Ablagerung erzielt werden kann, was
mit Schwierigkeiten verbunden sein kann, wenn man dies mit der standardmäßigen Technologie
der Schalenbildung bei der Süßwarenherstellung
erreichen will.
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Ausführungen
der vorliegenden Erfindung werden jetzt mittels eines Beispieles
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in
welchen man erkennt:
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1 ist
eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung, in welcher zum Zwecke der Vereinfachung der Demonstration
nur eine längsseitige Muldenoberfläche mit
einer Luftzufuhr gezeigt wird,
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2 ist
eine Seitenansicht einer Mulde, welche einen Teil der Vorrichtung
der 1 bildet, und
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3 ist
eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Veränderung
der kennzeichnenden Eigenschaften eines schon gebildeten Vorhangs.
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Nimmt
man jetzt Bezug auf die 1 der Zeichnungen, so dient
die darin dargestellte Vorrichtung zum Überziehen von Süßwarenriegeln
mit einer Schicht von Schokolade. Die Vorrichtung umfasst ein Förderband 10 vom
Siebtyp, welches die zu beschichtenden Süßwarenriegel 12 horizontal
von rechts nach links transportiert, wie in 1 dargestellt.
Eine Mulde 14 für
die Zufuhr flüssiger
Schokolade ist in einem gewissen Abstand über dem Förderband 10 angeordnet
und sie umfasst V-förmige
Wände 14a und 14b,
welche zu einem sich nach unten öffnenden
Ausgangsschlitz 14c führen.
Die Mulde 14 enthält
flüssige
Schokolade 16, welche zur Beschichtung der Süßwarenriegel 12 verwendet
werden soll, um beschichtete Süßwarenriegel 18 zu
bilden.
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Die
Mulde 14 enthält
eine zusätzliche
Wand 14d, welche unter einem spitzen Winkel relativ zu
der Wand 14b geneigt ist und welche etwa 10 mm über dem
Ausgangsschlitz 14c endet, welcher in dieser Ausführung eine
Breite von etwa 2 mm aufweist. Die Wände 14b und 14d definieren
zusammen eine nach unten konvergente Plenumkammer 20, welche
in einem Luftzufuhrschlitz 22 endet. Der Schlitz 22 weist eine
Breite von 0,2 mm auf und erstreckt sich über die gesamte Länge des
Ausgangsschlitzes 14c und er ist etwa 10 mm über dem
Ausgangsschlitz 14c der Mulde 14 angeordnet. Die
Plenumkammer 20 ist mit einer Quelle von Druckluft verbunden.
Obwohl dies in den Zeichnungen nicht gezeigt wird, ist die Wand 14a in ähnlicher
Weise mit einer zusätzlichen
Wand ausgestattet, welche einen identischen Luftzufuhrschlitz wie
den Schlitz 22 definiert.
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Unter
dem Förderband 10 ist
ein Behälter 24 angeordnet,
welcher auch flüssige
Schokolade 16 enthält.
Eine Pumpe (nicht gezeigt) dient dazu, flüssige Schokolade 16 über das
Pumpenleitsystem 28 aus dem Behälter 24 in die Mulde 14 zu
pumpen.
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Im
Arbeitsbetrieb wird das Förderband 10 so betrieben,
dass die Süßwarenriegel 12 auf
einem Weg weiter befördert
werden, welcher sie unter den Ausgangsschlitz 14c der Mulde 14 transportiert.
Die Schokolade 16 in der Mulde 14 wird in typischer
Weise bei einer Temperatur in dem Bereich von 28 bis 31°C gehalten
und sie bewegt sich unter der Einwirkung der Schwerkraft durch den
Schlitz 14c, um so einen Vorhang 30 von flüssiger Schokolade
zu erzeugen, durch welchen die Süßwarenriegel 12 hindurch treten.
Der Vorhang 30 erstreckt sich senkrecht quer über das
Förderband 10,
welches eine große
Anzahl von Reihen von den Süßwarenriegeln 12 transportiert,
obwohl nur eine Reihe von Riegeln 12 in den Zeichnungen
dargestellt ist. Die im Ergebnis herauskommenden beschichteten Riegel 18 werden
durch das Förderband 10 transportiert
und überschüssige Schokolade
fällt durch
die Löcher
in dem Siebförderband 10 und
damit zurück
in den Behälter 24 für die Rückzirkulation.
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Während dieser
Zeit werden Luft und Druck zu der Plenumkammer 20 so zugeführt, dass
dieser unter Druck stehende Luftstrom durch den Luftzufuhrschlitz 22 so
heraus gestoßen
wird, dass er sich an dem Teil der Wand 14b anhaftet, welcher
zwischen den Schlitzen 22 und 14c liegt. Das Ergebnis dieses
Vorgangs besteht darin, dass eine Schicht aus Luft eingefügt wird
zwischen der Schokolade 16, welche in die Richtung des
Ausgangsschlitzes 14c wandert, und der Wand 14b unmittelbar
stromaufwärts des
Schlitzes 14c. Dasselbe passiert an der Wand 14a.
Dies vermindert die Reibung zwischen der Schokolade und den Wänden wesentlich.
Zusätzlich übt die Druckluft
eine Scherkraft auf die benachbarte Oberfläche der Schokolade aus, womit
die Viskosität der
Schokolade in dem Gebiet des Ausgangsschlitzes 14c vermindert
wird. Dies verbessert die Fließfähigkeit
der Schokolade, so dass die Fließgeschwindigkeit durch den
Schlitz wesentlich ansteigt und auch das Problem der Halsverengung
abmildert, wobei die Breite des Vorhangs 30, d. h. die
Dimension senkrecht zu der Ebene der Zeichnung, im Wesentlichen
in derselben Größe aufrechterhalten
werden kann wie die Länge
des Schlitzes 14c.
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In
einem Experiment fand man heraus, dass nicht weniger als ein Anstieg
von 70% bei der Fließgeschwindigkeit
durch den Schlitz 14c erreicht werden konnte bei Anwendung
eines Luftzufuhrdruckes von 2 psig, verglichen mit der Situation,
wo keine Luft durch den Gaszufuhrschlitz 22 eingeleitet
wird. Nichtsdestotrotz, wesentlich verbesserte Ergebnisse konnten
mit Luftdrücken
erzielt werden, welche so niedrig waren wie 0,5 psig und so hoch
wie bis etwa 3 psig. Man wird verstehen, dass die Scherwirkung erzeugt
wird, weil die Luft sich mit einer größeren Geschwindigkeit bewegt
als die Schokolade, mit welcher sie im Kontakt steht.
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Das
oben beschrieben Herstellungsverfahren versetzt in die Lage, dass
eine verbesserte Steuerung erzielt werden kann, was zu den folgenden Vorteilen
führen
kann:
- (a) eine leichtere Schokoladenbeschichtungen,
- (b) eine genauere Beschichtung mit weniger überschüssiger Ablagerung,
- (c) weniger Veränderung
der Ablagerung quer über
das Förderband
hinweg,
- (d) schnellere Geschwindigkeiten beim Überziehen und Beschichten,
- (e) einen geringeren Anteil an Schokolade, welcher wieder zu
recyceln ist,
- (f) weniger Anhäufung
von Schokolade an den Ecken der Riegel, was zu einer besseren Festlegung
der Kante führt,
- (g) eine ausgewählte
Erzeugung sowohl von strukturierten und gemusterten als auch von
einfachen, angemusterten Beschichtungen durch Anpassung des Luftdruckes
und der Geschwindigkeit des Förderbandes.
- (h) Vermeidung der Notwendigkeit, einen Schokoladenüberzug zu
verwenden (welcher einen hohen Fettgehalt hat, um seine Viskosität abzusenken,
wenn er flüssig
ist), wodurch die Verwendung einer normalen oder weniger fetten
Schokolade ermöglicht
wird.
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Nimmt
man jetzt Bezug auf die 3 der Zeichnungen, so ist dort
eine Vorrichtung dargestellt zum Verändern der Richtung der abwärts verlaufenden
Bewegung des Vorhanges aus Schokoladen 30. Der Schokoladenvorhang 30 ist
ein solcher, welcher so hergestellt worden ist, wie dies hier oben
unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben
worden ist.
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Bei
der Vorrichtung gemäß der 3 ist
eine zylindrische Plenumkammer 40 vorgesehen, welche horizontal
an einer Seite des Vorhangs 30 über dem Förderband 10 angeordnet
ist und welche sich weiter erstreckt als über die volle Breite des Vorhangs 30. Die
Plenumkammer 40 kann nach der herkömmlichen Art und Weise an der
Mulde 14 so befestigt sein, dass sie nahe bei dem Ausgangsschlitz 14c angeordnet
werden kann. Die Plenumkammer 40 verfügt über einen Einlass 42 von
Druckluft und über eine
Reihe von nach oben gerichteten Luftaustrittsöffnungen 44, welche
sich über
die Länge
der Plenumkammer 40 erstrecken. Eine angewinkelte Abdeckung 46 ist
an dem äußeren Umfang
der Plenumkammer 40 entlang einer längsseitigen Seitenkante davon
befestigt, welche sich von dem Vorhang 30 entfernt befindet.
Die gegenüberliegende
längsseitige
Seitenkante des Streifens 46 befindet sich im Abstand von
der Umfangsoberfläche
der Plenumkammer 40, um so einen Luftausgangsschlitz 48 zu
definieren. Der Schlitz 48 hat in typischer Weise eine Breite
von etwa 0,2 mm. Die Plenumkammer 40 kann seitlich bewegt
werden, horizontal in Bezug auf den Vorhang 30, um es auf
diese Weise zu ermöglichen, den
Spalt zwischen ihr und dem Vorhang 30 anzupassen. In ähnlicher
Weise kann die Plenumkammer 40 um ihre längsseitige
Achse gedreht werden, um zu ermöglichen,
die Position des Schlitzes 48 in Bezug auf den Vorhang 30 anzupassen.
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Im
Arbeitsbetrieb wird Luft durch den Einlass 42 in die Plenumkammer 40 geführt, von
wo sie durch die Auslässe 44 und
dann durch den Ausgangsschlitz 48 heraustritt. Dadurch
wird die Luft veranlasst, sich an die gekrümmte Oberfläche des Umfangs der Plenumkammer 40 auf
Grund des Coanda Effektes anzuhängen,
wodurch sie dem äußeren Umfang
der Plenumkammer 40 über
eine beträchtliche Entfernung
folgt. Die Wirkung dieses gekrümmten Luftflusses
besteht darin, den Vorhang 30 in die Richtung der Plenumkammer 40 zu
ziehen, womit der Winkel der abwärts
verlaufenden Bewegung des Vorhanges 30 geändert wird.
Der Winkel der abwärts verlaufenden
Bewegung kann verändert
werden, indem man den Luftdruck verändert und/oder indem man die
Position des Schlitzes 48 relativ zu dem Vorhang 30 verändert.
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In
der 3 ist die Plenumkammer 40 auf der stromabwärts gelegenen
Seite des Vorhangs 30 gezeigt relativ zu der Förderbandrichtung
für die
Süßwarenriegel 12 durch
den Vorhang 30 hindurch. Somit besteht die Wirkung darin,
die Richtung der abwärts
verlaufenden Bewegung des Vorhanges 30 zu einem spitzen
Winkel zu neigen relativ zu der Richtung der Bewegung der Süßwarenriegel 12.
Dies kann in die Lage versetzen, dass verbesserte Wirkungen erzielt
werden. Es ist möglich,
den Vorhang 30 der Schokolade leicht auf die Oberflächen der
Riegel 12 zu "legen", indem man die Geschwindigkeit der
abwärts
verlaufenden Bewegung des Vorhanges 30 geeignet auf die
Geschwindigkeit und auf die Bewegung der Riegel 12 abstimmt.
Man erwägt
auch, dass es wegen der Winkelstellung des Vorhanges 30 möglich sein
wird, die Beschichtung der führenden Kanten
der Süßwarenriegel 12 zu
verbessern.
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Man
wird jedoch anerkennen, dass es möglich sein wird, die Plenumkammer 40 auf
der gegenüberliegenden
Seite des Vorhanges 30, d. h. auf der Seite stromaufwärts desselben,
aufzustellen, um so die Richtung der abwärts verlaufenden Bewegung des
Vorhanges 30 zu veranlassen, sich unter einem stumpfen
Winkel relativ bezogen auf die Förderrichtung
der Süßwarenriegel 12 zu
erstrecken. Man erwägt,
dass auf diesem Wege eine verbesserte Beschichtung der führenden
Enden der Süßwarenriegel 12 erzielt
werden kann. Es kann auch eine weitere Steuerung über die
erzeugten Wirkungen erzielt werden, indem man die Geschwindigkeit
des Förderbandes
relativ zu der Geschwindigkeit der abwärts verlaufenden Bewegung des
Vorhanges 30 ändert.
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Wenn
es erwünscht
ist, dann können
die Süßwarenriegel 12 durch
mehr als nur durch einen Vorhang 30 hindurchgeschleust
werden, wobei die Vorhänge
mit denselben oder mit verschiedenen Winkeln angeordnet werden in
Abhängigkeit
von den angeforderten Wirkungen.
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Wenn
es erwünscht
ist, dann können
die Süßwarenriegel
zweimal durch den Vorhang hindurchgeschleust werden, bei dem ersten
Mal zu dem Zweck, den Arbeitsschritt einer Hauptbeschichtung herbeizuführen, und
ein zweites Mal zu dem Zweck, um sicherzustellen, dass der beschichtete
Riegel das spezifizierte Gewicht ausweist.
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Der
Vorhang aus Schokolade (oder aus einem anderen verfestigungsfähigen, flüssigen Material),
welcher so erzeugt worden ist wie er unter Bezugnahme auf die erste
oder auf beide der dargestellten Ausführungen beschrieben worden
ist, kann, anstelle dass man ihn dazu verwendet, Artikel wie etwa
Süßwarenriegel
zu überziehen,
dazu eingesetzt werden, um eine Schicht mit kontrollierten Eigenschaften
(z. B. Dicke) in Gießformen
herzustellen als eine Alternative zu der herkömmlichen Beschichtungstechnologie,
gefolgt von einer Abkühlung,
um die Schicht zu verfestigen. Alternativ kann der Vorhang auf ein
Förderband
gelegt werden, um eine kontrollierte Schicht auf demselben zu bilden,
welche nachfolgend verfestigt und in Größenabschnitte der gewünschten
Form geschnitten wird.