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Die Erfindung betrifft eine Teigbearbeitungsanlage
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Teigbearbeitung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 8.
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Eine derartige Teigbearbeitungsanlage
und ein derartiges Teigbearbeitungsverfahren sind durch offenkundige
Vorbenutzung bekannt. Hierbei ergibt sich das Problem, dass aufgrund
des bei der bekannten Teigbearbeitungsanlage nicht exakt definierten Übergabezeitpunkts
die Teig-Wirkvorrichtung
bei der tatsächlichen Übergabe
des Teigs verschiedene Positionen einnehmen kann. Dies führt dazu,
dass bei der Übergabe
des Teiglings in die Wirkzelle Teigteile nicht in die Wirkzelle
gelangen, sondern unerwünscht in
andere Bereiche der Teigbearbeitungsanlage abgegeben werden und
diese verschmutzen. Hierbei ergeben sich zudem unerwünschte Gewichtsänderungen
bei den bearbeiteten Teiglingen.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Teigbearbeitungsanlage der eingangsgenannten Art derart weiterzubilden,
dass die Gefahr einer unvollständigen Übergabe
des Teiglings in die Wirkzelle verringert ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale.
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Der Kern der Erfindung besteht darin,
die Bewegung der Teig-Wirkvorrichtung während der Übergabezeiträume anders
anzusteuern als außerhalb von
diesen. Die Teig-Wirkvorrichtung bewegt sich daher nicht mehr kontinuierlich,
wie dies bei der bekannten Teigbearbeitungsanlage der Fall ist, sondern diskontinuierlich
derart, dass während
der Übergabezeiträume die
Relativbewegung der Teig-Wirkvorrichtung in der Richtungskomponente
senkrecht zur Übergaberichtung
zumindest verlangsamt ist. Für
ein sicheres Übergeben
des Teiglings vollständig
in die Wirkzelle steht daher bei der erfindungsgemäßen Teigbearbeitungsanlage
mehr Zeit zur Verfügung, was
die Übergabe
erleichtert und die Übergabesicherheit
erhöht.
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Wenn die Wirkzelle während der Übergabezeiträume in ihrer
Position verharrt, ergibt dies eine weitere Steigerung der Übergabesicherheit.
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Aus einer signalgesteuerten Synchronisation des
Wirkzellenantriebs mit dem Übergabeantrieb
resultiert die Möglichkeit,
diese beiden Antriebe separat voneinander auszuführen, was die Flexibilität der Teigbearbeitungsanlage
erhöht.
Eine Zwangskopplung der beiden Antriebe, z. B. über ein entsprechendes Getriebe,
entfällt.
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Ein Positionssensor zur Erfassung
der Position der Wirkzelle stellt auf einfache Weise ein Signal zur
Verfügung,
welches von der Synchronisiereinrichtung zur Antriebssynchronisation
ausgenutzt werden kann. Bei einer Ausführung des Positionssensors
als Kontaktschalter kann jeweils die Position der Teig-Wirkvorrichtung
im Vergleich zu denjenigen, die sie zu Beginn des Übergabezeitraums
einnehmen soll, erfasst werden. In dieser Position kann dann die Synchronisiereinrichtung
eine Bewegungsverlangsamung bzw. ein vollständiges Anhalten der Teig-Wirkvorrichtung
veranlassen.
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Ein insbesondere mit der Teig-Zuführeinrichtung
synchronisierter Ausstoßkolben
als Teil der Übergabeeinrichtung
führt zu
einer sicheren und mit relativ geringem Aufwand ausführbaren Übergabeeinrichtung.
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Ein gemeinsam mit einem Gegenkörper die Portionierkammer
begrenzender Drehschieber ermöglicht
eine exakte Teigportionierung.
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Eine Wirktrommel mit einer Vielzahl
von in Umfangsrichtung ausgeführten
Wirkzellen als Teig-Wirkvorrichtung ermöglicht einen hohen Durchsatz
der Teigbearbeitungsanlage.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
ist es, ein Teigbearbeitungsverfahren der eingangs genannten Art
derart weiterzubilden, dass eine sichere Übergabe von Teiglingen in die
Wirkzelle erfolgt.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 8 genannten Merkmale.
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Die Vorteile des Teigbearbeitungsverfahrens ergeben
sich aus den oben genannten Vorteilen der Teigbearbeitungsanlage.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt
eine erfindungsgemäße Teigbearbeitungsanlage.
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Eine Teigbearbeitungsanlage
1 dient
zum Portionieren und zum Wirken von Teig, z. B. bei der Brötchenherstellung.
Teig
2 ist in einen Zuführtrichter
3 eingefüllt. Eine
bodenseitige Ausgangsöffnung
4 des
Zuführtrichters
3 steht
mit einem Förderraum
in Verbindung, in dem ein Förderkolben
5 horizontal läuft. Die
horizontale Förderbewegung
des Förderkolbens
5 wird
durch einen Kurbeltrieb
6 angetrieben, dessen mechanische
Ausführung
z. B. aus der
EP 0 494
367 A1 bekannt ist und daher nicht im Einzelnen er läutert wird.
Der Kurbeltrieb
6 wird über
ein Ritzel
7 durch eine Kolben-Antriebskette
8 angetrieben,
die wiederum mittels eines Getriebemotors
9 angetrieben
ist.
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Ein stirnseitiger Boden 10 des
Förderkolbens 5 stellt
eine Begrenzungswand eines Weitergaberaums für einen Teigling 11 dar.
Teil des Weitergaberaums ist eine Portionierkammer 12,
die zu drei Seiten hin begrenzt ist durch zwei Flügel eines
Drehschiebers 13 sowie eine Ausstoßwand eines Ausstoßkolbens 14. Über einen
bekannten und daher nicht näher
erläuterten
Kurbeltrieb 15 werden der Drehschieber 13 und
der Ausstoßkolben 14 synchronisiert
zur Förderbewegung
des Förderkolbens 5 angetrieben.
Die äußere Umfangswand
des Drehschiebers 13 gleitet hierbei auf einer Führungswand 16, die
in einem bodenseitigen Trägerkörper 17 des
Zuführtrichters 3 ausgeführt ist.
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Unterhalb des Trägerkörpers 17 ist der Führungswand 16 benachbart
eine Abwurfwalze 18 angeordnet.
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Der Kurbeltrieb 15 stellt
einen Übergabeantrieb
zur Übergabe
der Teiglinge 11 vom Förderkolben 5 an
eine Wirktrommel 19 dar. Diese liegt unterhalb des Kurbeltriebs 15 und
weist eine eine hohlzylindrische, in bekannter Weise Durchbrechungen
aufweisende Kammertrommel 20 sowie eine hierzu koaxial
angeordnete innere Wirkwand 21 auf. In Umfangsrichtung
der Kammertrommel 20 sind parallel zu der Längsachse
der Kammertrommel 19 Wirkzellen-Begrenzungsstege 22 gleichverteilt
angeordnet, die einen sich von der inneren Wirkwand 21 zur äußeren Mantelfläche der
Kammertrommel 20 verbreiternden dreieckigen Querschnitt
aufweisen.
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Jeweils zwei benachbarte Wirkzellen-Begrenzungsstege 22 begrenzen
mit den zwischenliegenden Abschnitten der inneren Wirkwand 21 und der
Kammertrommel 20 Wirkzellen 23 für Teiglinge 11.
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Die Kammertrommel 20 wird über ein
Ritzel 24 und eine erste Wirktrommel-Antriebskette 25 von einem
Antriebsritzel 26 eines Wirkzellen-Antriebsmotors 27 angetrieben.
Dieser steht über
eine Steuerleitung 28 mit einer Synchronisiereinrichtung 29 in
Verbindung, die einen Signalprozessor 30 aufweist. Über eine
Steuerleitung 31 steht die Synchronisiereinrichtung 29 mit
dem Getriebemotor 9 in Verbindung.
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Die innere Wirkwand 21 der
Wirktrommel 19 wird über
eine zweite Wirktrommel-Antriebskette 32 und ein Antriebsritzel 33 von
einem Wirk-Antriebsmotor 34 angetrieben.
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Unterhalb der Wirktrommel 19 ist
ein oberes Fördertrum 35 eines
Wirkbandes 36 angeordnet. Ein Wirktrum 37 des
Wirkbandes 36 liegt außen
auf einem in der Zeichnung rechts gelegenen Umfangsabschnitt der
Kammertrommel 20 an und begrenzt auf diese Weise in diesem
Umfangsbereich die Wirkzellen 23. Das Wirkband 36 ist
ein Endlosband, welches über
insgesamt vier Umlenkrollen 38 und die Kammertrommel 20 geführt ist.
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Dem in Förderrichtung liegenden Endabschnitt
des oberen Fördertrums 35 benachbart
ist eine Teig-Abführeinrichtung 39 angeordnet,
die als endlos umlaufendes Förderband
ausgeführt
ist.
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Die Position der Kammertrommel 20 in
Umfangsrichtung wird von einem Positionssensor 40 erfaßt, der
in der Zeichnung schematisch dargestellt und als mechanischer Kontaktschalter,
der mit den vorbeilaufenden Wirkzellen-Begrenzungstegen 22 zusammenwirkt,
ausgeführt
ist.
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Über
eine Signalleitung 41, die in der Zeichnung zwischen den
Punkten A-A unterbrochen
dargestellt ist, steht der Positionssensor 40 mit der Synchronisiereinrichtung 29 in
Verbindung.
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Die beschriebenen Komponenten der
Teigbearbeitungsanlage 1 sind an entsprechenden Trägerelementen
in einem Traggehäuse 42 der
Teigbearbeitungsanlage 1 montiert, welches in der Zeichnung
schematisch angedeutet ist. Das Traggehäuse 42 ruht auf Rollen 43,
auf denen die Teigbearbeitungsanlage 1 transportiert werden
kann.
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Die Teigbearbeitungsanlage 1 funktioniert folgendermaßen:
Der
Teigbearbeitungsanlage 1 über den Zuführtrichter 3 zugegebener
Teig 2 tritt bei in der Zeichnung nach links zurückgezogenem
Förderkolben 5 in
den Förderraum
am Boden des Zuführtrichters 3 ein.
Der Förderkolben 5 wird
dann, angetrieben über
den Kurbeltrieb 6 und die Kolben-Antriebskette 8,
in Richtung des Drehschiebers 13 geführt. Der im Förderraum befindliche
Teig wird hierdurch zwischen dem Boden 10 des Förderkolbens 5 und
dem Ausstoßkolben 14 komprimiert.
Am Ende der Förderbewegung
des Förderkolbens 5 in
Richtung auf den Drehschieber 13 zu ist letzterer in der
in der Zeichnung dargestellten Position. Der komprimierte Teig 2 befindet
sich dann im Weitergaberaum zwischen dem Förderkolben 5 und dem
Ausstoßkolben 14.
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Anschließend dreht sich der Drehschieber 13 entgegen
dem Uhrzeigersinn, wobei in einer Position des Drehschiebers 13,
die ungefähr
um 45 ° in Drehrichtung
gegenüber
der in der Zeichnung dargestellten Winkelposition versetzt ist,
die Portionierkammer 12, in der der Teigling 11 dann
vorliegt, begrenzt wird von den diese einschließenden Wänden der beiden Flügel des
Drehschiebers 13, der Ausstoßwand des Ausstoßkolbens 14 sowie
der diesem in dieser Position gegenüberliegenden Führungswand 16 des
Trägerkörpers 17.
Auf diese Weise wird bei jeder mit dem Arbeitstakt des Förderkolbens 5 synchronisierten
Umdrehung des Drehschiebers 13 ein definierter Teigling 11 in
die Portionierkammer 12 eingebracht und im Rahmen der Übergabe
des Teiglings 11 an die Wirktrommel 19 weitergefördert.
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Der Drehschieber 13 dreht
sich weiter, bis die der Portionierkammer 12 zugewandten
Seitenwände
der Flügel
des Drehschiebers 13 eine vertikale Stellung einnehmen.
In dieser Position wird der Teigling 11 durch den Ausstoßkolben 14 synchron
mit der Drehbewegung des Drehschiebers 13 nach unten ausgestoßen. Die
rotierende Abwurfwalze aus PTFE sorgt dafür, dass sich in dieser Position
der Teigling 11 vom Ausstoßkolben 14 löst und durch eine
entsprechende Durchgangsöffnung
in der Kammertrommel 20 in die in der Zeichnung in 12-Uhr-Position
liegende Wirkzelle 23 fällt.
Die Kammertrommel 20 rotiert im Betrieb der Teigbearbeitungsanlage 1 derart,
dass sie während
des Wirkens bezüglich
einer den Drehschieber 13 sowie den Ausstoßkolben 14 umfassenden Übergabeeinrichtung
eine Relativbewegung senkrecht zur Übergabe- bzw. Ausstoßrichtung
durchführt.
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Der Getriebemotor 9 und
der Wirkzellen-Antriebsmotor 27 werden von der Synchronisiereinrichtung 29 derart
synchronisiert, dass dann, wenn der Drehschieber 13 sich
in der Ausstoßposition
befindet und das Ausstoßen über das
Zusammenwirken des Ausstoßkolbens 14 mit
der Abwurfwalze 18 erfolgt, die Kammertrommel 20 ihre
Rotation unterbricht und in ihrer Position verharrt. Da der genaue
Abwurfzeitpunkt des Teiglings 11 durch das Zusammenwirken des
Ausstoßkolbens 14 mit
der Abwurfwalze 18 nicht exakt definiert ist, sondern unter
anderem von der Beschaffenheit des Teiglings 11, also z.
B. von seiner Zusammensetzung oder seiner Temperatur, abhängt, ist
durch das Ruhen der Kammertrommel 20 während des Ausstoßens und
Abwerfens des Teiglings 11 sichergestellt, dass diesen
vollständig,
möglichst mittig
in die Wirkzelle 23 in 12-Uhr-Position fällt. Es werden
also nicht Teile des Teiglings 11 nicht in die Wirkzelle 23 abgeworfen,
bleiben also z. B. nicht an den Wirkzellen-Begrenzungsstegen 22 hängen.
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In den Zeitabschnitten zwischen den Übergabezeiträumen, in
denen das Übergeben,
also das Abstoßen
und Abwerfen der Teiglinge 11 erfolgt, steuert die Synchronisiereinrichtung 29 den
Wirkzellen-Antriebsmotor 27 synchronisiert mit dem Getriebemotor 9 derart
an, dass zu Beginn des nächsten Übergabezeitraums
die nächste
Wirkzelle 23, die in der Zeichnung in 10:30-Uhr-Position
vorliegt, durch Rotation der Wirkzellen 23 im Uhrzeigersinn
in die 12-Uhr-Position gedreht ist, sodass dann bei ruhender Kammertrommel 20 die Übergabe
des nächsten Teiglings 11,
die zwischenzeitlich analog zum oben Beschriebenen in die Portionierkammer 12 eingebracht
wurde, in diese nächste
Wirkzelle 23 erfolgen kann. Die Kammertrommel 20 rotiert
daher im Betrieb der Teigbearbeitungsanlage diskontinuierlich.
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Die Umfangs-Winkellage, in der die
Kammertrommel 20, gesteuert durch den Wirkzellen-Antriebsmotor 27 und
die Synchronisiereinrichtung 29, in der Übergabe-
bzw. Abwurfposition vorliegt und daher bis zum Ende des entsprechenden Übergabezeitraums
verharren soll, wird vom Positionssensor 40 erfasst und
an die Synchronisiereinrichtung 29 übermittelt.
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Durch das mechanische Zusammenwirken von
innerer Wirkwand 21, Kammertrommel 20 und dem
Wirktrum 37 werden die Teiglinge 11 in der Wirktrommel 19 in
bekannter Weise gewirkt, solange sie in den durch das Wirktrum 37 begrenzten
Wirkzellen 23 zwischen der 12-Uhr- und der 6-Uhr-Position vorliegen.
Während
des Wirkens wird die Kammertrommel 20 mit den Wirkzellen-Begrenzungsstegen 22 schrittweise
im Uhrzeigersinn weitergedreht. Teiglinge 11, die in der
Wirkzelle 23 in 6-Uhr-Position vorliegen, verlassen die
Wirktrommel 19 und werden vom oberen Fördertrum 35 des Wirkbandes 36 in Richtung
auf die Teig-Abführeinrichtung 39 zu
und von dieser schließlich
aus der Teigbearbeitungsanlage 1 heraus gefördert.
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Alternativ zu einem echten Stillstand
der Wirkzellen 23 in der Übergabe- bzw. Abwurfposition während der Übergabezeiträume kann
die synchronisierte Ansteuerung des Getriebemotors 9 und
des Wirkzellen-Antriebsmotors 27 derart erfolgen, dass die
Kammertrommel 20 sich während
der Übergabezeiträume langsamer
dreht als zwischen den Übergabezeiträumen. Auch
hierdurch ist gegenüber
einer sich kontinuierlich drehenden Kammertrommel 20 die
Gefahr verringert, dass Teiglinge 11 nicht vollständig in
die Wirkzellen 23 abgeworfen werden.