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技術 菓子材料の精製方法及び装置

出願人 カール・モンタナリエッセ.ピ.ア
発明者 ジョバンニマルコカール
出願日 1999年4月30日 (21年0ヶ月経過) 出願番号 1999-123429
公開日 2000年1月25日 (20年3ヶ月経過) 公開番号 2000-023623
状態 拒絶査定
技術分野 菓子 生地の製造装置または加工装置
主要キーワード 保持ケーシング グラニュロメトリー 配送ライン 上流ライン 線形ポテンショメータ 冷却流体回路 速度調節装置 供給シリンダ
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重要な関連分野

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図面 (4)

課題

充分な均一性を有する精製品を得ることができる,菓子材料を精製する方法及び装置を提供すること。

解決手段

菓子材料10を供給シリンダを含む一連シリンダ3〜7間で押圧し引き伸ばすことにより,菓子材料10を精製する方法である。この方法は:供給シリンダ3,4間の距離11を測定するステップ;距離11を基準距離d12と比較し,距離変動値51を得るステップ;供給シリンダ3,4間を菓子材料10が通過する際に生じる拡散力52を測定するステップ;距離変動値51と拡散力52とに基づいて,第1の供給シリンダ3の定格回転速度V1を決定するステップ;定格回転速度V1に基づいて,第1の供給シリンダ3の回転を調節するステップ;第1の供給シリンダ3の回転速度60の測定値を調節にフィードバックするステップを含む。

概要

背景

概要

充分な均一性を有する精製品を得ることができる,菓子材料を精製する方法及び装置を提供すること。

菓子材料10を供給シリンダを含む一連シリンダ3〜7間で押圧し引き伸ばすことにより,菓子材料10を精製する方法である。この方法は:供給シリンダ3,4間の距離11を測定するステップ;距離11を基準距離d12と比較し,距離変動値51を得るステップ;供給シリンダ3,4間を菓子材料10が通過する際に生じる拡散力52を測定するステップ;距離変動値51と拡散力52とに基づいて,第1の供給シリンダ3の定格回転速度V1を決定するステップ;定格回転速度V1に基づいて,第1の供給シリンダ3の回転を調節するステップ;第1の供給シリンダ3の回転速度60の測定値を調節にフィードバックするステップを含む。

目的

効果

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請求項1

菓子材料粒子を含有する菓子材料(10)を供給シリンダ(3,4)を含む一連シリンダ(3,4,5,6,7)間で押圧し引き伸ばすことにより,上記菓子材料(10)を精製する方法であって,前記方法は:a)前記供給シリンダ(3,4)間の距離(11)を測定するステップ;b)前記測定された距離(11)を基準距離(d12)と比較し,それによって前記供給シリンダ(3,4)の距離の変動を示す距離変動値(51)を得るステップ;c)前記供給シリンダ(3,4)間を前記菓子材料(10)が通過することによって生じる拡散力(52)を測定するステップ;d)前記距離変動値(51)と前記供給シリンダ(3,4)間で測定された前記拡散力(52)とに基づいて,前記供給シリンダのうち第1の供給シリンダ(3)の定格回転速度(V1)を決定するステップ;e)前記定格回転速度(V1)に基づいて,前記第1の供給シリンダ(3)の回転を調節する(R1)ステップ;及びf)前記第1の供給シリンダ(3)の回転速度(60)の測定値を上記調節(R1)にフィードバックするステップを含むことを特徴とする菓子材料の精製方法

請求項2

請求項1において,前記精製方法は更に,予備設定された前記第1シリンダ(2)の最適回転速度(V10)に基づいて,前記供給シリンダ(3,4)の所望温度(T)を決定するステップ,前記供給シリンダ(3,4)の温度を調節(R2)するステップ,前記供給シリンダ(3,4)の温度の実測値を前記調節(R2)にフィードバックするステップを含むことを特徴とする菓子材料の精製方法。

請求項3

請求項2において,上記所望温度(T)は,次に予備設定される所望温度の増加分または減少分に応じて前記供給シリンダ(3,4)の温度の実測値に変化を与えることによって,前記第1シリンダ(3)の回転速度を前記予備設定された最適回転速度(V10)の値に等しくする値に定めることを特徴とする菓子材料の精製方法。

請求項4

請求項1において,前記供給シリンダの回転軸に沿った複数の測定点において,前記供給シリンダ(3,4)の前記距離を測定する更なるステップを含むことを特徴とする菓子材料の精製方法。

請求項5

請求項4において,前記供給シリンダ(3,4)の両端支持部の間において前記距離を測定する更なるステップを含むことを特徴とする菓子材料の精製方法。

請求項6

請求項1に記載の方法によって菓子材料を精製する装置であって,該装置は複数のシリンダ(3,4,5,6,7)と該シリンダ用のフィードバック制御された駆動装置(15)を備え,第2の供給シリンダ(4)とこれに対向して揺動可能に設けられた第1の供給シリンダ(3)とを有し,前記第1の供給シリンダ(3)と第2の供給シリンダ(4)との間には,距離変換器(31)と拡散力変換器(30)が配置され,前記距離変換器(31)と拡散力変換器(30)が制御装置(20)に連結され,また前記第1のシリンダ(3)を回転可能に駆動するために,前記制御装置(20)が前記フィードバック制御された駆動装置(15)に連結されていることを特徴とする菓子材料の精製装置

請求項7

請求項6において,前記制御装置(20)は前記供給シリンダ(3,4)の温度を調節するために温度調節装置に連結されていることを特徴とする菓子材料の精製装置。

請求項8

請求項7において,前記供給シリンダ(3,4)の温度を調節するための前記温度調節装置は,前記供給シリンダ(3,4)に設けられている温度変換器によってフィードバック制御されることを特徴とする菓子材料の精製装置。

請求項9

請求項6において,線形ポテンショメータ(31)が前記供給シリンダ(3,4)間に配置されていることを特徴とする菓子材料の精製装置。

請求項10

請求項9において,複数の線形ポテンショメータ(31)が前記供給シリンダ(3,4)の両端支持部の間に配置されていることを特徴とする菓子材料の精製装置。

請求項11

請求項6において,前記第2のシリンダ(4)に対向して前記揺動シリンダ(3)を押しやるために,油圧装置(24)が設けられることを特徴とする菓子材料の精製装置。

請求項12

請求項11において,ロードセル(30)が前記油圧装置(4)のピストンと前記第1のシリンダ(3)との間に配置されていることを特徴とする菓子材料の精製装置。

請求項13

請求項6において,前記供給シリンダ(3,4)には温度調節流体回路が内側に設けられており,該温度調節流体回路には温度変換器が設けられることを特徴とする菓子材料の精製装置。

請求項14

請求項7において,前記供給シリンダ(3,4)には温度調節流体回路が内側に設けられており,該温度調節流体回路の配送ダクト(35,36)には温水(H)ダクト冷水(C)ダクトに機能的に連結された三方サーボバルブ(37,38)が設けられ,該サーボバルブ(37,38)はそれ用の駆動装置(39)に連結され,前記駆動装置(39)は前記制御装置(20)に連結されていることを特徴とする菓子材料の精製装置。

請求項15

請求項6において,前記第1の供給シリンダ(3)の回転軸がレゾルバ(43)の端部に係合していることを特徴とする菓子材料の精製装置。

請求項16

請求項6において,前記制御装置(20)は,拡散力変換器(30)及び前記供給シリンダ(3,4)の距離の変動に比例する距離変動値(51)の交わる点に連結された回転速度プロセッサ(101)を有しており,また前記回転速度プロセッサ(101)は前記第1の供給シリンダ(3)の前記フィードバック制御された回転速度調節装置(R1)に連結されていることを特徴とする菓子材料の精製装置。

請求項17

請求項16において,前記制御装置(20)は,前記回転速度プロセッサ(101)と前記第1の供給シリンダ(3)の前記最適回転速度(V10)に比例する前記信号の交わる点に連結された温度プロセッサ(102)を有しており,また前記温度プロセッサ(102)は前記供給シリンダ(3,4)の前記温度を調節するための前記フィードバック制御された装置(R2)に連結されていることを特徴とする菓子材料の精製装置。

技術分野

0001

本発明はチョコレート等の菓子材料を精製するための方法及び装置に関する。

0002

公知のように,従来より菓子材料は,その粒子集合体である塊に対して,グラニュロメトリック的な縮小,すなわち粒子の粒径を縮小させることによって精製されている。このようなグラニュロメトリックな縮小は,菓子材料が材料粒子押圧する一連シリンダ(あるいはローラともいう)を通過するようにし,シリンダの両端支持部に圧力を加え,対面するシリンダ間ニップ内において前記粒子を引き伸ばすことによって行われる。上記ニップを決めるシリンダは異なる速度で駆動される。

0003

菓子材料精製装置は一般に連続製造ラインに,例えば,パターン化ステムラインに配置される。簡単な方法でこのような製造ラインを管理するために,公知のように,菓子材料は一定の量で,また一定もしくはむらのないグラニュロメトリックな品質で精製装置を出なければならない。更に,精製プロセスパラメータ手動調節は,精製プロセスにおいて充分な速度で作用しないので,一定の精製品品質及び精製速度を提供できないことが知られている。

0004

上述の欠点を克服するために適用する従来の菓子材料精製機は,精製すなわち上記塊を薄板化するためのシリンダの回転速度を調節する調節装置を備える。この調節装置は前記一連のシリンダを出る精製品の厚みに基づいて,薄板化する速度を調節する。

0005

しかし,上記従来の菓子材料精製機は信頼性及び精度に問題がある。特に,シリンダを出る菓子製品フィルム)の厚みの測定に基づく精製プロセスの調節は,菓子材料と接触する機械的な設備を必要とする。この菓子材料と機械的な設備との接触によってシステムが汚れるという問題が生じ,それによって複雑な保守作業が必要とされる。

0006

更に,精製された菓子製品は15〜20μm範囲の厚みを有し,それは非常に正確な厚み検出装置を使用することによってのみ検出され得る。他方,適用可能な厚み検出装置は,前述のシステムにおいて必要であるような連続操作を提供するには適していない。更に,前記検出装置は,粉末脂肪が存在する等の厳しい条件によって悪影響を受ける。また最後のシリンダが400RPMのオーダーの高い回転速度で回転し,そのシリンダの出口における菓子材料塊の滑動速度が非常に速いということによっても悪影響を受ける。更に,上記の機械は,動作速度が高いので,振動や変動によって影響され,測定システムが不安定となる。

0007

本発明の目的は,充分な均一性を有する精製品を提供するために,菓子材料を精製する方法及び装置を提供することにより,先行技術の欠点を克服することであり,また,それによって菓子材料の連続パターン化システムの中に前記精製装置を組み込むことができるようにすることである。

0008

前記精製品を均一の量で製造するために,製品出口速度と最後のシリンダの周速をできる限り均一にして,最終的に均一の厚みを有する製品フィルムを形成することが必要である。本発明の目的は,菓子材料の粒子を一連のシリンダ間で押圧し引き伸ばす,菓子材料の精製方法によって達成される。

0009

本発明の方法は,菓子材料粒子を含有する菓子材料を供給シリンダを含む一連のシリンダ間で押圧し引き伸ばすことにより,上記菓子材料を精製する方法であって,該方法は:
a)前記供給シリンダ間の距離を測定するステップ
b)前記測定された距離を基準距離と比較し,それによって前記供給シリンダの距離の変動を示す距離変動値を得るステップ;
c)前記供給シリンダ間を前記菓子材料が通過することによって生じる拡散力を測定するステップ;
d)前記距離変動値と前記供給シリンダ間で測定された前記拡散力とに基づいて,前記供給シリンダのうち第1の供給シリンダの定格回転速度を決定するステップ;
e)前記定格回転速度に基づいて,前記第1の供給シリンダの回転を調節するステップ;及び
f)前記第1の供給シリンダの回転速度の測定値を上記調節にフィードバックするステップを含むことを特徴とする菓子材料の精製方法にある。

0010

この方法においては,精製装置に供給される菓子材料の濃度が変動した際に,第1のシリンダの回転速度(または回転率)を急激に変化させる。第1のシリンダの回転速度をこのように制御して変化させることにより,供給シリンダ間に一定の拡散力を提供し,それによって薄板化シリンダのニップサイズの望ましいサイズ均一性,すなわち均一なギャップまたはニップを得ることができる。

0011

この調節は第1のシリンダ以降のシリンダの回転速度を変化させずに行われ,それによって一定量で精製品を提供する。予備設定されている第1の供給シリンダの最適回転速度に基づいて,第1の供給シリンダの回転速度を最適値にまで回復するために,前記供給シリンダの所望温度が設定され,この温度を調節フィードバックパラメータとして使用することによって,供給シリンダを通過する菓子材料の温度を調節する。

0012

前記温度を変更することにより,菓子材料の塊の濃度または粘度を変更することができ,それによって第1の供給シリンダの回転速度がその最適値に回復することができるようにする。菓子材料の塊りの温度の変化に基づくこのような調節は,精製装置及び処理される菓子材料の高い熱慣性のために,その応答時間が,第1の薄板化シリンダの回転速度の変動に応じた精製プロセスの応答時間よりはるかに長い点に特徴がある。

0013

第1の薄板化シリンダの回転速度がその予備設定されている最適値にまで回復させるために,所望温度を決定する。この所望温度値は,これを増加または減少させ,その増加分または減少分だけ薄板化シリンダにおける実測温度の値を変更するように次々に決定され設定される。そして,それによって,第1の薄板化シリンダの回転速度を予備設定された最適回転速度値に等しくする。

0014

すなわち,予め設定された時間間隔で上記所望温度を変更し,これにより上記薄板化シリンダ温度実測値を変更することによって,処理または薄板にされる菓子材料の濃度を変更することができる。従って,シリンダ間の拡散力を変更することができる。拡散力の変動は,次に第1のシリンダの回転速度調節システムに影響を及ぼし,それによって回転速度値を前記予備設定された最適値にまで回復させる。第1シリンダの回転速度値を最適値に回復させることによって,精製機に供給される菓子材料塊の品質の更なる変動を調節するために,調節システムを再び操作できるようになる。

0015

このように,第1シリンダの回転速度調節システムは前記回転速度を小さな値範囲内で変更するように設計することができ,その値は非常に効率的な駆動システム及び低電力消費を提供するために適合される。また,供給シリンダの距離またはギャップのより正確な測定を行うために,前記距離はその支柱付近の供給シリンダの両端等,供給シリンダ回転軸に沿った複数の検出点において検出することが好ましい。

0016

開示された方法に従って目的を達成するための装置は,請求項1に記載の方法によって菓子材料を精製する装置であって,該装置は複数の精製用のシリンダと該シリンダ用のフィードバック制御された駆動装置を備え,第2の供給シリンダとこれに対向して揺動可能に設けられた第1の供給シリンダとを有し,前記第1の供給シリンダと第2の供給シリンダとの間には,距離変換器と拡散力変換器が配置され,前記距離変換器と拡散力変換器が制御装置に連結され,また前記第1のシリンダを回転可能に駆動するために,前記制御装置が前記フィードバック制御された駆動装置に連結されていることを特徴とする菓子材料の精製装置にある。

0017

第1の供給シリンダの回転速度の調節に加えて,供給シリンダ間で精製される菓子材料の塊の温度の同時調節を提供するために,前記制御装置は前記シリンダの温度を調節するための温度調節装置に機能的に連結され,前記温度調節装置は供給シリンダに設けられるような温度変換器またはセンサによってフィードバック制御される。

0018

開示されたアプローチによって,供給シリンダの温度を変更して,処理される菓子材料塊の濃度を変更することができる。このような変更はシリンダ拡散力の変動を生じさせ,これにより,前記供給シリンダの距離を変化させる。濃度変動は第1シリンダの回転力の適切な,また素早い変動によって調節され,それによって平均の菓子材料供給速度に影響を及ぼし,精製された菓子材料塊の処理量を均一化することができる。

0019

このような調節は素早く行われるので,供給シリンダに印加される圧力は実質的に変化せず,それによって前記シリンダは実質的に最適の並列状態に保持される。また,第2の固定されたシリンダに対して揺動可能に支持された第1のシリンダが突然の荷重の変動を補償することができるようにする,流体静力学的あるいは流体力学的な荷重印加システムが,最初の2個のシリンダ間に設けられることが好ましい。

0020

開示された方法及び装置は,先行技術に対して,最初の供給シリンダの軸間の距離を測定することによって,作成されたフィルムの厚みを限定または設定するという利点を提供する。まず,この測定は,装置を汚すことなく,従って保守の必要性を少なくして,作業領域の外側で行われる。更に,例えば2個の最初のシリンダ軸両端付近で前記測定を実施することが好ましい。これにより,少なくとも2つの測定点の平均を得,それによって2個の最初のシリンダ間のギャップまたはニップの変動をより正確に求めることができる。

0021

更なる利点は,最初の2個のシリンダ間の距離検出によって,より確かな信頼性と精度が提供されることである。事実,第1シリンダの回転速度(約80RPM)は最後の薄板化シリンダの回転速度よりはるかに遅い。従って,距離測定に影響する振動及び変動は非常に小さい。更に,最初の2個のシリンダ間で測定すべき距離値(つまり,製造されるフィルムの厚み)は,精製装置を出てくる既に精製された製品の厚み20μmではなく,約100μmのものである。このような距離の違いが,実施される測定をより簡単に,またより正確にする。すなわち,測定すべき距離の値が大きければ,高品質の最終精製品を提供する一方で,大きな測定公差が許される。

0022

事実,2個の最初のシリンダ間の距離またはギャップを測定することによって,起こり得る測定エラーが第2のシリンダと最後のシリンダの回転率の比率に等しい比率で減少するので,最終製品への上記測定エラーの影響を極微にすることができる。なお,第2のシリンダの最後のシリンダの回転率に対する比率は例えば,1/4から1/10の範囲内においてに変化する。従って,同様の原則に基づき,通常CNC工作機械に利用できる,線形ポテンショメータまたは他のタイプの変換器またはセンサを,光学的な定規またはストリップ変換器の代わりに使用することができる。

0023

更なる利点は供給シリンダの温度を,つまり,最初の2個のシリンダ間で処理される材料の温度を変更することができる点である。これにより,菓子材料の濃度を変更し,第1シリンダの回転速度をその駆動装置により制御可能な範囲内に保持することができる。

0024

従って,作業条件が変更されるにつれて,ゆっくりではあっても,温度を上昇させるか,あるいは低下させて変更することによって,制御システムが2個の供給シリンダの温度,菓子材料の濃度,及び製品に対する薄板化シリンダのグリップ力に影響を及ぼす。従って,第1シリンダの周速値をその開始状態にまで徐々に回復することができ,それによって上流ライン動作状態に大きな変動があった場合でも,効率的に作用するように適合された均一の幅広作用範囲を提供し,精製される菓子材料塊の特徴に容易に影響を及ぼす。

発明を実施するための最良の形態

0025

菓子材料精製装置の構成及び動作は公知であるので,以下の開示では,本発明を理解する上で重要であるその新規の部分だけを開示する。図1において,5シリンダ精製装置が全般的に符号1で示されている。

0026

前記精製装置1は,その内部に平行に隣接配置された5つの薄板化シリンダ3,4,5,6,7を支持する,例えば箱型保持ケーシング2を備える。薄板化シリンダ3,4,5,6,7の側部には,供給装置8とアンローディング装置9が設けられる。

0027

供給装置8は精製すべき菓子材料の粒子を集合させた菓子材料塊10を精製装置1の下部に,つまり「供給シリンダ」と呼ばれる2つの薄板化シリンダ3と4の所に運ぶ。菓子材料の塊10は第1組目のシリンダ(供給シリンダ)3,4の間のニップ11を通り,前記シリンダ3,4の全長に沿って広げられ,それによって製品フィルム12に形成される。このフィルム12は次のシリンダ群4,5,6,7の間を通過することで,精製され,厚みが減らされる。菓子材料のフィルム12は一連のシリンダ3,4,5,6,7の間を通過した後に,例えば処理ライン容器または「コンチ」(図示せず)に供給するために設けられたアンローディング装置9に供給される。

0028

薄板化シリンダ3,4,5,6,7はこれらを駆動するための駆動装置に機能的に連結される。例えば,第1の供給シリンダ3はモータ減速装置15に連結され,その回転速度V1,即ち菓子材料の塊10の供給速度を変更できるようにする。各薄板化シリンダ3,4,5,6,7に対して異なる回転速度(または回転率)V1,V2,V3,V4,V5を提供することが可能である。前記薄板化シリンダ3,4,5,6,7は前記保持ケーシング2によって調節可能に支持されている。前記薄板化シリンダ3,4,5,6,7の支持部の位置を調節することによって,シリンダ4,5,6,7の間において定めされるニップ(ギャップともいう)16,17,18を変更することができる。

0029

次に,駆動装置及び調節装置が制御装置20に機能的に連結される。図2は最初の2個の供給シリンダ3,4用の調節装置の構造的な詳細を示している。第1の供給シリンダ3は,精製装置1の箱型のケーシング2に固定された旋回ピン21のまわりに揺動可能に支持されている。そして,第1の供給シリンダ3は第2のシリンダ4に対して押し付けられる。例えば,一対の油圧装置24(あるいはその他の流体静力学的,流体力学的な装置)が,供給シリンダ3の端部分に固定されたレバー25に機能的に連結され,それによって前記第1のシリンダ3が第2のシリンダ4に対して揺動するようにする。

0030

油圧装置の外部ケーシングは第2の供給シリンダ4の端部分に設けられる第2のレバー26に連結される。油圧装置24は制御可能な流体回路27に接続される。油圧装置24のピストンと,第1のシリンダ3のレバー25に設けられた連結支持部との間には,拡散力変換器(拡散力センサ)30が配置される。拡散力変換器30,例えば,ロードセルは,前記制御装置20に機能的に連結される。

0031

2つの供給シリンダ3と4の間には,位置検出感知装置31が設けられる。例えば,線形ポテンショメータが,その両端を,それぞれ供給シリンダ3,4に設けられたレバー25,26に連結される。このレバー25,26は,供給シリンダ3,4の側部において前記油圧装置24を支持している。

0032

また,位置検出・感知装置31(位置変換器または距離変換器ともいう)は供給シリンダ3,4の両端支持部に連結されることが好ましい。この場合には,その接続点がシリンダ3,4の回転軸と一致する。位置変換器31は前記制御装置20に機能的に連結される。

0033

前記薄板化シリンダ3,4,5,6,7の内部には,精製される菓子材料塊の温度を調節するための調節装置が配置される。例えば,前記薄板化シリンダ3,4,5,6,7の内部に,流体回路が設けられる。

0034

図2は最初の2個の供給シリンダ3,4の冷却流体回路のラインの端部分を図示している。配送ラインまたはダクト35,36が三方サーボバルブ37,38に連結される。サーボバルブ37,38は温流体(H)と冷流体(C)が供給されるダクトに連結される。

0035

前記サーボバルブ37,38は駆動・作動装置39(以下,作動装置39という)に機能的に連結される。前記サーボバルブ37,38の作動装置39は次に制御装置20に機能的に連結される。

0036

温度変換器(温度センサ)は,最初の2個のシリンダ3,4によって薄板化された菓子材料塊近傍に配置される。例えば,温度変換器(図示せず)は,流体回路ダクトまたは供給シリンダ3,4内に設けられるラインに配置され,それによって前記シリンダ3,4内部の流体回路を通過する流体の温度を測定できる。温度変換器は制御装置20に機能的に連結される。

0037

速度変換器43は供給シリンダ3の回転軸に機能的に連結される。供給シリンダ3の回転または旋回速度を検出するための検出・変換装置43,例えば,レゾルバが制御装置20に機能的に連結される。揺動可能な前記供給シリンダ3はモータ減速装置15に機能的に連結される。前記モータ減速装置15は前記制御装置20に機能的に連結される駆動装置45によって制御される。

0038

図3は菓子材料塊の精製プロセスを制御するための操作上の制御論理を図示している。前記精製プロセスまたは方法をより良く理解するために,処理ラインに対して適切である,前記方法及び菓子材料精製ステップに影響を及ぼすパラメータを開示することが必要不可欠であると思われる。

0039

精製品の品質及び量は,薄板化シリンダ間の距離,即ちギャップまたはニップと,薄板化シリンダの周速に依存する。最初の2個のシリンダ(供給シリンダ)間に形成される第1のニップまたはギャップは,製品をシリンダの全長に沿って分配できるようにし,それによってトップシリンダに供給される製品を調節する。第2のニップから最後のニップまで,菓子材料の塊の適切なグラニュロメトリックな縮小が達成される。次の薄板化ステップにおいて,シリンダの周速Vnの比と薄板にされた製品フィルムの厚みXnの厚み比間に一定の関係が保持される。より詳細には,最後の薄板化シリンダと第2の薄板化シリンダ間のこの関係を評価することによって,以下の式が得られる:

0040

X2/Xn=Vn/V2

0041

従って,シリンダ群の上流の作業条件または処理条件を変更するだけで,設定された品質または量の精製品を提供することができる。このように,供給される製品量を増大または減少させ,シリンダ群の下流に所望の最終的なグラニュロメトリーを維持するために,第1の供給シリンダの回転速度を別個に調節することができる。

0042

菓子材料精製方法,プロセスにおいては,精製装置の機械的パラメータと菓子材料の塊の濃度間に厳密な関係がある。特に,以下の式が得られる:

0043

F=(η(V1+V2)/2/d)C

0044

式中,Fは精製シリンダ間の荷重を表わし,dはシリンダ間の距離すなわちニップまたはギャップを表わし,Vは精製ステップに関与するシリンダの周速を表わし,ηは菓子材料塊の濃度または粘度を表わし,Cは比例定数を表わす。

0045

菓子材料塊の粘度または濃度ηは精製プロセスの温度にも依存する。前記パラメータ(F,V,η,d,T)の変動は精製品の品質及び量に対応する変動を生じさせる。精製シリンダ間の拡散力F(荷重)の変動は,薄板化シリンダの機械的変形の一因となり,それによって薄板化シリンダが適切に配置されるのが妨げられるというマイナスの影響が生じる。

0046

事実,薄板化シリンダのマントルまたはシェルは完全に円筒形である必要はないが,薄板にされる製品の押圧を平衡させるためにクラウンをつけた形状を有しており,それによって弾力的に変形し,バランスのとれた状態で,シリンダの全長に沿って均一の幅を有するギャップまたはニップを提供する。このように,上記精製装置では,シリンダにこのような力(圧力)を印加して,薄板化シリンダ間の各々の点において均一のギャップまたはニップを得ることができる。

0047

精製装置によって処理するのに適した,ペースト状の流体の菓子材料塊を提供するために,菓子材料の塊を構成する成分が精製機の上流に配置された混練装置(図示略)に供給される。混練装置を出た菓子材料の塊はまず,その粒子のグラニュロメトリー(粒径)を減少させるために予備精製される。

0048

菓子材料塊の予備精製装置は通常,経時的に可及的に一定の濃度を提供するように調節される。しかしながら,成分の変動及び菓子材料塊の状態の変動のために,前記濃度は経時的に変化し,それによって次の精製プロセスに悪影響を及ぼす。実際のところ,精製される塊の濃度の変動が精製装置の薄板化シリンダ間の拡散力の変動を生じさせ,それによってその間のニップまたはギャップサイズを変動させ,その結果精製品の品質及び量を変動させる。

0049

このようなニップサイズの変動が発生するのを防止するために,2つの供給シリンダ3と4間の距離(ニップ11)を位置変換器31によって測定する。位置変換器31によって作り出される電気信号50が制御装置20に送られ,そこで,例えば調節され,デジタル化される。2つの供給シリンダ3と4間のニップ11のサイズがまず表示される。例えば,供給シリンダ距離11の測定に対応するデジタル化された信号50が,前記制御装置20に機能的に連結されるモニタに送られる。あるいは,デジタル化された信号50はデジタルディスプレイ100に送られる。

0050

ニップ11に対応する前記デジタル化された信号50は,2個の最初のシリンダ3,4の基準距離に対応する信号d12と比較される。測定された距離11と基準距離d12の比較から,第1のプロセッサ101または速度プロセッサに送るべき距離変動値51が決定される。

0051

第1の揺動可能なシリンダ3を第2のシリンダ4に対して押しやる油圧装置24によって提供される拡散力52は,ロードセル30によって検出される。前記ロードセル30によって作り出された電気信号53は前記制御装置20に送られ,そこで調節されてデジタル化される。次に,拡散力52に比例する信号53が,例えば前記制御装置20に機能的に連結されているモニタあるいはディスプレイ54に表示され,前記信号53は更に前記速度プロセッサ101に供給される。

0052

精製方法(プロセス)を行っている間,第1の供給シリンダ3に続くシリンダ群の動作状態は実質的に不変のまま留まる傾向があり,それによって薄板化シリンダ4,5,6,7を出る製品フィルムの厚みを一定にする。従って,第2の供給シリンダ4の回転速度V2は全体の精製プロセスを通じてほぼ一定に保持される。

0053

第2の供給シリンダ4の回転速度V2は,制御装置20において予備設定される,あるいは例えば,レゾルバ(図示せず)によって測定されるという事実とは無関係に,電気信号58として速度プロセッサ101に供給される。速度プロセッサ101においては,第1の供給シリンダ3の定格回転速度V1を決定し,供給シリンダ3,4間の距離11をその基準値d12にまで回復できるようにする。

0054

第1の薄板化シリンダ3の回転速度60はレゾルバ43によって測定される。すなわち,前記回転速度60に比例する信号61が前記制御装置20に送られ,そこで,例えばディスプレイ62に表示される。第1シリンダの回転速度60に比例する電気信号61は,次に速度プロセッサ101によって決定される速度信号V1と比較され,それによって速度調節装置R1用の基準速度を構成する速度変動63を提供する。

0055

速度調節装置R1は第1の供給シリンダ3の軸に機能的に連結されたモータ減速装置15の駆動装置45用の駆動信号を提供する。速度プロセッサ101は温度プロセッサ102に機能的に連結され,それによって最適の精製条件が変更されるにつれて,2個の最初の薄板化シリンダの温度を変更する必要性を示す信号を提供する。

0056

前記薄板化シリンダ3,4内に設けられる冷却流体の温度に比例する,精製される菓子材料塊の温度が温度変換器によって測定され,対応する電気信号55が前記制御装置20に供給されて調節され,またデジタル化され,そして温度プロセッサ102に供給される。温度プロセッサ102には,更に第1シリンダ3の最適の回転速度(V10)に比例する信号65が供給される。そして,温度プロセッサ102は菓子材料塊に適した温度に比例する温度信号68を提供する。

0057

例えば,温度マイクロプロセッサ102は,供給シリンダにおいて測定された温度に比例する電気信号55を検出すると同時に,予備設定されていると共に変更可能な所望温度(T)に比例する信号を,上記電気信号55に基づいて加算または減算し,それによって新しい所望温度(T)に比例する信号68を決定する。

0058

新たに定まった所望温度(T)に比例する信号68は次に温度の実測値に比例する信号55と比較され,それによって温度調節装置R2用の基準信号69を提供する。温度調節装置R2は供給シリンダ3,4の冷却装置に供給される流体の温度を調節する前記サーボバルブ37,38の駆動装置39用の制御信号70を提供する。

図面の簡単な説明

0059

図1実施形態例における,5シリンダ菓子材料精製装置を示す側面図。
図2実施形態例における,菓子材料供給シリンダ制御・調節装置を図示する,一部横断面図の概略的な側面図。
図3実施形態例における,最初の2個のシリンダ間の距離(ギャップ),及びそれらの温度を調節する方法を説明するブロック線図。

--

0060

1...精製装置,
2...保持ケーシング,
3,4,5,6,7...薄板化シリンダ,
8...供給装置,
9...アンローディング装置,

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