CH669308A5

CH669308A5 -

Info

Publication number: CH669308A5
Application number: CH1892/86A
Authority: CH
Inventors: Klaus Dipl-Phys Koch; Werner Dipl-Ing Mueller; Gerhard Dr Syrbius
Original assignee: Berstorff Gmbh Masch Hermann
Priority date: 1985-05-11
Filing date: 1986-05-09
Publication date: 1989-03-15
Also published as: IT1191791B; FR2581510A1; CN1005015B; IT8620333A0; JPS61260829A; GB2175513A; CN86102813A; DE3517128A1; GB8609425D0; SU1463117A3; NL8600925A; FR2581510B3; GB2175513B; IT8620333A1

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Einrichtung der in Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.

Es sind Nahrungsmittelextrusionssysteme als Einschnek-kenextruder (DE-PS 30 23 124) oder auch als Doppelschnek-kenextruder (DE-PS 24 61 543) bekannt. Derartige Maschinen arbeiten kontinuierlich und sind für viele Einsatzzwecke sehr vorteilhaft, weil eine gute Homogenisierung der zu verarbeitenden Nahrungsmittelmischungen erzielt wird.

Die gute Homogenisierwirkung wird überwiegend durch eine Scherung der zu extrudierenden Nahrungsmittelbestandteile erreicht. Die Scherung erfolgt in erster Linie zwischen den auf dem rotierenden Schneckenkern angeordneten Stegen und der stehenden Innenwandung des Hohlzylinders aufgrund der Relativgeschwindigkeit dieser Teile zueinander.

Die Nachteile dieser Extrusionssysteme bestehen darin, dass viele Nahrungsmittelbestandteile, insbesondere wenn es sich um noch stärkehaltige Produkte handelt, die Scherung nicht ohne negative Folgen verkraften.

Es ist zwar möglich, die Scherung zu reduzieren durch Verringerung der Schneckendrehzahl und durch konstruktive Änderungen der Schneckenstege usw. Die Relativgeschwindigkeit zwischen stehenden und sich drehenden Teilen in der Maschine kann jedoch nicht aufgehoben werden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, mit der ein sehr schonender Aufschluss von Nahrungs- und Futtermittelbestandteilen und eine gute Homogenisierung dieser Bestandteile durchführbar ist. Es soll ein kontinuierlicher Knetvorgang ohne nennenswerte Scherung der zu verarbeitenden Nahrungs- und Futtermittelbestandteile durchgeführt werden.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des ersten Patentanspruchs.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Einrichtung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Da in der erfmdungsgemässen Einrichtung die Zentralspindel über einen elektrischen Antrieb und ein Getriebe in Drehbewegung gesetzt wird und die wendeiförmigen Stege in die wendeiförmigen Stege der Planetspindeln eingreifen und diese mitdrehen, erfolgt eine abrollende Bewegung zwischen diesen Maschinenteilen, wobei das zwischen beiden Teilen sich befindende Material eine abrollende knetende Beaufschlagung erfahrt.

Dieser Vorgang wiederholt sich nochmals, wenn das Material zwischen den durch die Zentralspindel mitgeschleppten Planetspindeln und der Innenwandung des entsprechende, wendeiförmige Stege aufweisenden Gehäuses gelangt. Die Planetspindeln greifen mit ihren wendeiförmigen Stegen in die wendeiförmigen, auf dem Innenmantel des Gehäuses angeordneten Stegen ein und erzeugen somit eine weitere abrollende Bewegung zwischen diesen Maschinenteilen, wodurch wiederum auch sehr temperaturschonend, d.h. knetend auf einen Teig eingewirkt wird.

Durch die abrollende Bewegung der Maschinenteile erfolgt auch eine abrollende Auswalzung auf den Teig bzw. auf die Nahrungsmittelbestandteile, ohne dass eine nennenswerte Scherung, d.h. eine Friktionserwärmung der Lebensmittel, erfolgt, wie es bei üblichen Extrusionssystemen unvermeidbar ist, weil diese Maschinen in erster Linie Schermaschinen sind, die mehr oder weniger hohe Friktionsenergie in die Lebensmittel einbringen. Eine temperaturschonende Bearbeitung ist somit nur sehr begrenzt möglich.

Die Anordnung des Anlaufringes, der aus einem Material mit einem sehr geringen Reibwert besteht, ist vorteilhaft, weil durch die wendeiförmige Gestaltung der Stege des Systems eine Axialkraft der Planetspindeln in Richtung des Ringes entsteht, die durch die Einrichtung aufgefangen werden muss.

Durch die in Patentanspruch 2 beschriebenen Massnahmen werden maschineneingangsseitig Aufnahmekammern zwischen den Planeten geschaffen, die den Einzug der zu einem Teig zu verknetenden Bestandteile erheblich begünstigen. Insbesondere wird jedoch eine Überlastung der Planet-spindeln vermieden, weil kein schlagartiger Einzug der Bestandteile erfolgt.

Es ist vielmehr eine stufenweise Beaufschlagung durch die unterschiedlich langen Planeten durchführbar. Das Volumen der Aufnahmekammer kann stufenweise vergrössert

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Durch die in Anspruch 3 beschriebene Massnahme wird ermöglicht, noch individueller auf einen zu knetenden, hoch-temperaturempfindlichen Teig einzugehen, weil die Knetung, d.h. die abrollende Beaufschlagung auf die Nahrungsmittelbestandteile reduziert bzw. angepasst werden kann, je nach Temperaturverträglichkeit der Bestandteile bei gleichzeitiger Erhaltung guter Homogenisierwirkung der Einrichtung. Durch eine entsprechende Gestaltung der Planetspindeln kann somit jeder Knet- bzw. Homogenisiergrad für die zu verarbeitenden Nahrungsmittel eingestellt werden.

Durch die in Anspruch 4 beschriebene Massnahme wird eine sehr kurze Baulänge der Maschine erhalten bei gleichzeitigem guten Einzug der Teigbestandteile, weil diese unmittelbar in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Planeten gelangen und sofort jeweils von den Planetspindeln nacheinander überrollt werden.

Die in Anspruch 5 beschriebene senkrechte Anordnung der Einrichtung hat den grossen Vorteil einer noch besseren Erfassung der Nahrungsmittelbestandteile, insbesondere wenn diese Einrichtung materialeingangsseitig mit teilweise verkürzten Planetspindeln, wie beschrieben in Anspruch 2, ausgerüstet wird. Nachdem das Material die Einrichtung durchlaufen hat, wird es von der Austragsförderschnecke zur Teigaustrittsöffnung gefördert. Durch die Lagerung der Welle für die Rührflügel, die eine Brückenbildung der rieselfähigen Nahrungsmittelbestandteile verhindern und der unteren Austragsförderschnecke, wird eine sehr stabile Konstruktion erhalten.

Die Zentralspindel ist drehfest mit der Austragsförderschnecke verbunden und wird zusammen mit der Welle für die Rührflügel angetrieben.

Die in Anspruch 6 beschriebene Einrichtung weist eine vorgeschaltete Eintragsförderschnecke auf, die in einem Gehäuse gleichen oder auch unterschiedlichen Durchmessers angeordnet sein kann und die Nahrungsmittelbestandteile in die Einrichtung fördert. Mit dieser Konstruktion ist eine verbesserte Einzugswirkung durchführbar, weil die Eintragsförderschnecke einen gewissen Druck auf die Bestandteile ausübt und somit auch die Förderwirkung der Einrichtung anhebt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Einrichtung.

Fig. 2 einen Querschnitt gemäss II—II in Fig. 1.

Fig. 3 eine Abrollung der Zentralspindel und der Planetspindel gemäss III —III in Fig. 2, jedoch mit teilweise verkürzten Planetspindeln.

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform mit teilweise unverzahnten Planetspindeln.

Fig. 5 eine senkrechte Anordnung einer Einrichtung mit nachgeschalteter Austragsförderschnecke.

Fig. 6 eine waagerechte Anordnung der Einrichtung mit vorgeschalteter Eintragsförderschnecke.

Die in Fig. 1 und 2 schematisiert dargestellte Einrichtung weist eine Zentralspindel 1, Planetenspindeln 2, einen Anlaufring 3 und ein Gehäuse 4 mit einem Einfülltrichter 5 auf.

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Auf der Zentralspindel 1 befinden sich wendeiförmige Stege la, die mit den Stegen 2a der Planetspindeln 2 in kämmendem Eingriff stehen und wodurch die Planetspindeln 2 beim Antrieb der Zentralspindel I in Drehbewegung gesetzt werden und um die Zentralspindel 1 herum laufen. Zentralspindel 1 wird durch ein nicht gezeigtes Getriebe mit elektrischem Antrieb angetrieben.

Planetspindeln 2 greifen mit ihren Stegen 2a in die wendeiförmigen Stege 4a des Gehäuses 4 ein und rollen sich auch auf der Gehäuseinnenwandung ab.

In Fig. 3 wird eine Abwicklung gezeigt mit stufenförmigen verkürzten Planetspindeln 2, so dass maschinenein-gangsseitig sich stufenförmig vergrössernde bzw. verkleinernde Aufnahmekammern 6 bilden für einen verbesserten Einzug der Nahrungsmittelbestandteile.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung wurden von den Planetspindeln 2 teilweise die wendeiförmigen Stege 2a abgedreht, so dass sich walzenförmige Spindelteile 7 ergeben.

Zwischen diesen Spindelteilen, der Zentralspindel 1 und dem Gehäuse 4 ergeben sich grössere Freiräume 8, so dass der abrollende, auf den zu knetenden Teig einwirkende Druck an diesen Stellen verringert wird gegenüber dem Druck in den verzahnten Spindelteilen. Je nach der Länge und der Anzahl der Planetenspindeln 2 mit walzenförmigen Teilen kann somit individuell und äusserst temperaturschonend auf den zu knetenden Teig eingegangen werden.

Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform eignet sich besonders für rieselfähige Nahrungsmittel, die zu einem Teig verknetet werden sollen.

In das Einfüllgehäuse 9 werden die zu verknetenden Bestandteile eingegeben und durch auf der Welle 10 befestigte Rührflügel 11 an einer Brückenbildung gehindert.

Zwischen der Zentralspindel 1, den Planetspindeln 2 und der Wandung des Gehäuses 4 werden die Bestandteile geknetet und gelangen durch die Förderwirkung der wendeiförmigen Stege in den Zylinderraum 12, der durch den Hohlzylinder 14 gebildet wird und in dem die Austragsförderschnecke 13 rotiert.

Der untere Teil des Zylinderraumes 12 wird durch ein Rückfördergewinde 15 davor bewahrt, dass Teigbestandteile eindringen und sich in der Lagerung 16 festsetzen können.

Die Austragsförderschnecke 13, die Zentralspindel 1 und die in Lager 17 gelagerte Welle 10 werden durch eine nicht gezeigte Antriebseinheit, die am, in Lager 16 gelagerten Wellenende 18 angreift, in Drehbewegung gesetzt. Die aufgeschlossenen Nahrungsmittelbestandteile werden durch die Teigaustrittsöffnung 19 auf ein Transportband 20 gefördert.

Das in Fig. 5 gezeigte Gehäuse 4 kann zusätzlich noch temperiert werden durch Temperierkanäle 21, falls eine bestimmte Verarbeitungstemperatur gewünscht wird.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Maschine wird der Einrichtung in Gehäuse 24 eine Eintragsförderschnecke 22 vorgeordnet, um mittels dieser einen leichten Druck auf die Teigbestandteile auszuüben, wodurch der Durchsatz des durch den Trichter 5 eingespeisten Materials durch die Einrichtung selbst erhöht werden kann, und zwar bis zu einer Grenze, die von der maximalen Verarbeitungstemperatur der Nahrungsmittelbestandteile gesetzt wird.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Einrichtung zum Kneten von Teigen für die Brot- und Backwarenherstellung und zum temperatumiedrigen Auf-schliessen und Homogenisieren von Nahrungs- und Futtermittelbestandteilen, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung aus einer wendeiförmige Stege (la) aufweisenden Zentralspindel (1), aus um die Zentralspindel (1) in gleich-mässigen Abständen herum angeordneten, wendeiförmige Stege (2a) aufweisenden Planetspindeln (2) und aus einem wendeiförmige Stege (4a) auf seinem Innenmantel aufweisenden, hohlzylindrischen sowohl die Planetspindeln (2) als auch die Zentralspindeln (1) aufnehmenden Gehäuse (4) und aus einem austrittsseitig im Gehäuse (4) angeordneten, die Rückdruckkraft der Planetspindeln (2) aufnehmenden Anlaufring (3) besteht, wobei die Zentralspindel (1) antreibbar und mit ihren wendeiförmigen Stegen (la) in die wendelför-migen Stege (2a) der Planetspindeln (2) eingreifend ausgebildet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetspindeln (2) hinsichtlich der Länge der Zentralspindel (1) an der Materialeingangsseite unterschiedlich lang ausgebildet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wendeiförmigen Stege (2a) der Planetspindeln (2) teilweise unter Bildung einer walzenförmigen Oberfläche (7) dieser Spindelteile weggelassen werden.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) der Einrichtung waagerecht angeordnet ist und an seiner Oberseite eine Einfüllöffnung mit einem Einfülltrichter (5) aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) der Einrichtung senkrecht angeordnet und an seiner Oberseite mit einem dem freien Querschnitt des Gehäuses (4) entsprechenden Einfüllgehäuse (9) ausgebildet ist, dass in dem Einfüllgehäuse (9) Rührflügel

(11) angeordnet sind, die an einer, mit der Zentralspindel (1) verbundenen Welle (10) befestigt sind, dass der Einrichtung in Förderrichtung eine mit der Zentralspindel (1) verbundene Austragsförderschnecke (13) nachgeordnet ist, dass der Austragsförderschnecke (13) in Förderrichtung ein Rückfördergewinde (15) nachgeordnet ist, dass das Gehäuse (14), in dem die Austragsförderschnecke (13) rotiert, eine Teigaustrittsöffnung (19) aufweist, dass die Austragsförderschnecke (13) und die Welle (10) für die Rührflügel in Lager (16,17) angeordnet sind, und dass die Austragsförderschnecke (13) antreibbar ausgebildet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gehäuse (4) der Einrichtung ein dem Gehäuseinnendurchmesser entsprechendes, hohlzylindrisches Gehäuse (24) vorgeordnet und daran angeflanscht ist, und dass in dem Gehäuse (24) eine antreibbar ausgebildete und mit der Zentralspindel (1) verbundene Eintragsförderschnecke (22) angeordnet ist.