DE1432968A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Teig - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die kontinuierliche Erzeugung von Teig und dergleichen.

In erster Linie befaßt sich die Erfindung mit der Aufgabe, Brotteig so zu modifizieren, daß der Teig Gase im erforderlichen Ausmaß festhält, während die kontinuierliche Erzeugung von Brot durchgeführt wird, und zwar entweder mit Hilfe eines !ferment a ti— onsprozesses bekannter Art oder mit Hilfe eines Verfahrens, gemäß welchem der Teig durch das Einführen von G-as belüftet wird, wie es z.B. in dem britischen Patent 86? 428 beschrieben ist. Solche Verfahren für die kontinuierliche Erzeugung von Brät umfassen Maßnahmen, um den Teig zu schlagen und zu kneten. Der Zweck dieses Schiagens und Knetens, das auch als Modifizierungsoder Entwieklungsbehandlung bezeichnet wird, besteht darin, die rxieologischen Eigenschaften des Brotteigs so zu verändern, daß der ^xeig.die Fähigkeit-erhält, Gase festzuhalten.

Ferner befaßt sich die Erfindung mit der Entwicklung von Teigen für Zwieback, Keks und andere Bäckereierzexignisse im

8 0 9 8 10/009/» BAD ORBSINAU

·■._ 2 -■'.-■■ 1A-28 650

Zusammenhang mit der kontinuierlichen Herstellung solcher ... ■ Erzeugnisse. Auch in diesem Falle 'werden- bestimmte notwendige Veränderungen der rheologischen Eigenschaften des betreffenden "'Teiges durch Schlagen und Kneten,herbeigeführt, doch sind diese -Veränderungen natürlich von anderer Art als die bei einem Brotteig herbeigeführten.

Während des Modifizierens des ^'eiges durch mechanische Mittel wird dem i'eig- Energie zugeführt, und es hat sich gezeigt, daß die Art und weise, in der die Eigenschaften des Teiges während des öchlagens -und Knetens modifiziert werden, von der zugeführten Energiemenge abhängt.: Beispielsweise hat die Brithish Baking: Industris Research Association» festgestellt, daß es eine optimale Energiemenge gibt, die beim Entwickeln von Brotteig aufgewendet werden muß, und daß diese Energiemenge etwa 0,88 PS min/kg (0.4 h.p. min. per Ib.) beträgt. Dies bedeutet, daß jedem Kilogramm des Teiges eine Energiemenge von etwa 4000 mkg (15,200 foot pounds/lbl) zugeführt wird.

Gemäß einem ihrer Merkmale beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß es nicht nur von Bedeutung ist, je Kilogramm des Teiges eine bestimmte Energiemenge aufzuwenden, sondern daß es außerdem wichtig ist, diese Energiemenge innerhalb einer vorbe-*· stimmten Zeitspanne zuzuführen. Mit anderen Worten, es gibt nicht nur eine optimale Energiemenge, die jeder Gewichtseinheit des' Teig.es- zugeführt werden muß, sondern es gibt auch eine optimale Geschwindigkeit der Energiezufuhr. Um ein Beispiel hierfür zu geben, sei erwähnt, daß bei einer bestimmten Teigsorte der optimale V/ert der Energiezufuhr etwa 2300 mkg/kg/min (7,600 foot pounds per pound per minute) beträgt. In diesem Falle ist es

80 98 10/0 0 94

- 3 - 1A-28 650

erforderlich, jedem Kilogramm, ^eig etv/a 4000 mkg/min derart zuzuführen, daß die Energiezufuhr je Minute etwa.2300 mkg beträgt. In der -fraxis bedeutet dies,, daß jedem Kilogramm des Teiges eine Energiemenge von 4000 mkg zugeführt wird, daß die. Zuführung dieser Energiemenge jedoch innerhalb einer Zeitspanne von etv/a 1,7 min erfolgt.

In der -Praxis hat es sichre zeigt, daß im ialle von Brotteig die optimale Energiemenge;.:©,88 PS min/kg oder etwa 4000 mkg/kg beträgt,, und zwar ohne .Rücksicht .auf die Art des Brotteigs, daß jedoch die optimale Zeitspanne zum Zuführen.der Energie bei Brotteigen verschiedener Art zwischen 1,1 und 5 min variieren kann, Bei anderen 'Teigarten, z.B. für iie-ks oder dergleichen, kann die optimale "Energiezufuhr etwa.0,44 bis etwa 1,44 PS min/kg (0.2 to 0.65 h.p. iuin. per Ib.) betrafen.

Ein Ziel der Erfindung besteht darin", eine Vorrichtung zum kodifizieren von i'eig vorzusehen, die so eingestellt werden kann, daß jeder ΰ-ewichtseinheit des i'ei^es die optimale Energiemenge mit einer optical en .Geschwindigkeit, zugeführt wera.en kairc, und die innerhalb; eines ausreichenden Bereichs verstellt, vrerden kann, um Änderungen des ^xeigdurchsatzes der Vorrichtung aovvie änderungen der optimalen Bedingungen zu berücksichtigen, die sieh nach der Qualität des Lehls,-dem angewendeten "Rezept und dergleichen

v/eiterhin sieht die Erfindung ein /erfahren''zum' Erzeugen von leig vor, das Maßnahmen umfaßt, um den'Teig ciectianisch in eine Vorrichtung für die kontinuierliche Er'.euguhg'von xeig zu kneten, und um nicht nur die Energiemenge zu "regeln," die" 'ieder·'

BAD ORIGINAL

80 9 8 10 /.OGS A : -:■,-;

---ν·-" - 4 - 1Α-28 650

Gewichtseinheit des Teiges .zugeführt wird, während sich der Teig in der Vorrichtung befindet, sondern auch die Geschwindig- keit, mit der die Energie jeder Gewichtseinheit des Teiges zugeführt wird* und zwar in der Weise, daß diese beiden Faktoren . gleichzeitig auf optimalen werten.oder in deren Nähe gehalten werden. ·

Vorzugsweise liegt der;yqrbestimmte optimale Wert der dem Teig zugeführten Energiemenge zwischen etwa 0,44 und etwa 1,43 PS min/kg, z.B. ,zwischen etwa 0,77 und etwa 0,99 PS min/kg, und der erwähnte vorbestimmte optimale ¥ert der Geschwindigkeit der Energiezufuhr zu dem Teig liegt zwischen etwa 0,088 und etwa 1,32 PS min/kg/min, z.B. zv/ischen etwa 0,155 und etwa 0,9 PS min/kg/min. . ' :..

Bei einer bestimmten DurchsatzgesciLwindigkeit des Teiges kann die jeder Gewichtseinheit des Teiges zugeführte Energie ganz oder teilweise dadurch variiert werden, daß man die Drehzahl eines oder mehrerer in der Vorrichtung arbeitender drehbarer Knstorgane variiert. Die Geschwindigkeit, mit der die Energie zugeführt wird, kann dadurch geregelt werden, daß man die Länge der Zeitspanne regelt, während derer der "^eig in der Vorrichtung verbleibt.

V/eiterhin sieht die Erfindung einen Teig vor, der mit Hilfe des vorstehend "beschriebenen Verfahrens hergestellt ist.

. Weiterhin sieht die,Erfindung eine Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung von ^eIg vor, die ein Modifizierungsüajsiaergehäuse umfaßt, ferner ein oder mehrere drehbare Qrgane

8093 10/0CSi- . . W)OBWIMW.

- 5 - 1A-28 650

zum Kneten des ^x'eiges, Mittel, um den '-^eig durch die Modifizierungskammer hindurchzuführen, Mittel, um die Drehgeschwindigkeit der Knetorgane zu regeln, sowie Mittel, um die länge der "eitspanne zu regeln, während welcher jede Gewichtseinheit des Teiges in der Modifizierungskammer verbleibt.

■ ' Die Mittel zum kegeln der Verweildauer des ^xeiges in der Modifizierungskanuner können einen Teil· der Mittel zum Regeln der Geschwindigkeit bilden, mit der die Energie jeder Gewichtseinheit des die Modifizierungskammer passierenden feiges zugeführt wird. '

Die Mittel zum kegeln der Drehgeschwindigkeit der Knetorgane können einen Teil der Mittel zum Regeln der in der Modi— fizierungskammer jeder Gewichtseinheit des Teiges-zugeführten Energiemenge bilden· · ■ -

-Es können Mittel vorgesehen werden, um die Energiemenge zu messen, die dem ^eig zugeführt wird; diese Mittel können z.B. durch einen Wattmesser gebildet werden, der an den die Knetorgane antreibenden Elektromotor angeschlossen ist. · (|

Die Mittel zum Regeln der Drehgeschwindigkeit der Knetorgane ermöglichen eine Regelung der jeder Gewichtseinheit, des feiges zugeführten Energiemenge· Aligesehen von der Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung hängt die jeder Gewichtseinheit des Teiges aufgeführte Energiemenge von der Geschwindigkeit ab, mit der der a»eig die Vorrichtung passiert· Die jeder Gewichtseinheit zugefühx-■fee Energiemenge kannauch beieinemkonstanten Teigdurchsatz dadurch variiert werde©» daß man die Zahl der Knetergane in der

* 80 9810/OOV4»

- 6 ■-■■■■ _; -tA-28 650

Modifizierüngskammer variiert*".-. ■ .

Die Mittel zum Hegeln der jeweils in der Modi-fizierungs- _t kammer befindlichen Teigmenge können ein Ventil umfassen,- durch ^: daß das fließen des feiges durch die Mddifizierungskammer gedrosselt wird. Dieses Drosselventil kann verstellbar sein. Diese Rege!mittel dienen dazu, die Geschwindigkeit zu regeln, mit der die Energie dem Teig zugeführt wird, und zwar dadurch, daß die Verweildauer des Teiges in der Modifizierungskammer geregelt wird·

An die Modifizierungskammer kann ein Druckmesser angesohlossen sein,, mittels dessen die i^enge des in der Modifizierungskammer j befindlichen Teiges indirekt gemessen werden kann} dieser Druck- ! messer-kann so mit dem Drosselventil verbunden sein, daß die ί Größe der ^ventilöffnung automatisch so geregelt wird, daß die \ Teigmenge in der Modifizierungskammer konstant gehalten wird, 'j Der ^ruck in der Kammer steht in Beziehung zur Menge des Teiges in der Kammer. ; _: '.-F

Die Teigmenge in der Modifizierungskammer kann auch dadurch geregelt werden, daß man das wirksame Volumen der Modifizierungen kammer ändert.

Zwar wurde vorstehend in erster linie von Teig gesprochen, doch sei bemerkt, daß sich die Erfindung nicht auf das Modifialeren von Teig beschränkt, sondern sich auch bei der Behandlung anderer Materialien anwenden läßt, deren Eigenschaften dadurch . geändert werden können^ daß man jeder Gewichtseinheit des Materi-.als eine bestimmte Energiemenge' zuführt, um aas Material mitvorbestimmten geschwindigkeit zu modifizieren. * . ..

IAD ORiGINAL" ''809810/0094

- 7 - 1A-28 650

Eine bevorzugte Ausbildungsform der Erfindung "besteht in einer zum Mischen und Modifizieren geeigneten Vorrichtung zur Verwendung bei der kontinuierlichen Erzeugung von Teig} diese Vorrichtung umfaßt eine Zuführungskammer, die eine Förderschnecke umschließt, mittels deren das Material, aus dem der 'i'eig hergestellt werden soll, einer Mischkammer zugeführt wird, in welcher das Material mit Hilfe drehbarer und feststehender Organe gemischt wird, sowie die schon erwähnte Modifizierungskammer, in der der Teig ebenfalls mit Hilfe drehbarer und feststehender Organe modifiziert wird.

Jedes der drehbaren Organe in der I.iischkaimner kann mehrere Flügel umfassen, die gegeneinander so orientiert sind, daß dann, wenn die Flügel gedreht werden, während sie sich in einem strömungsfähigen Medium befinden, keine resultierende axiale Schubkraft auf das Medium ausgeübt wird, sondern daß eine Mischwirkung in einer zur Drehachse der Flügel rechtwinkligen Ebene hervorgerufen wird·

Hierbei sind die Fördersehnecke und die die Flügel tragenden Läufer vorzugsweise so ausgebildet und angeordnet, daß sie mit einer geeigneten Drehzahl angetrieben werden können und mit einer Selbstreinigungswirkung arbeiten.

Die Erfindung wird im folgenden an Hund sehematischer Zeichnungen an mehreren Ausfünrungsbeispielen naher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erfindungs^emäße Vorrichtung zum laschen und lüodifizieren von Teig im Längsschnitt.

Fig. 2 ist ein vergrößerter Querschnitt durch das äußere Gehäuse der Vorrichtung längs der Linie II-II in 2i_o. T.

8 0 9 3.1 0 / Q 0 34 ■", ? _BAD ORIGINAL

-■ - 8 - 1A-28 650

J?ig. 3. ist ein längsschnitt durch eine andere Ausbildungsform "einer Auslaßkammer'für die- Vorrichtung nach Pig. 1.

Pig. 4 zeigt .perspektivisch einen der Läufer der Vorrichtung.. . .

Die hier gezeigte Vorrichtung zum Mischen und Modifizieren dient zur kontinuierlichen ⁿerstellung von Teig. Die insgesamt mit 10 bezeichnete Vorrichtung umfaßt drei Hauptabschnitte, nämlich eine Zuführungskammer 11, eine iüschkammer 12 und eine Modifizierung sk'aiamer 13· Die zylindrisch" ausgebildete Zuführungs-

■ kammer 11 wird durch ein Gehäuse 14 abgegrenzt, das an seiner Oberseite mit einem Einlaßstmtzen 15 versehen ist. Eine arehime-

■ disclie Schnecke 16 ist in der Zufülirungskammer 11 gleichachsig mit dieser angeordnet und mit einer Hauptwelle 18 verkeilt, die sich durch alle drei Hauptabschnitte der'Vorrichtung 10 erstreckt. An dein von den übrigen nauptabscnnitten der Vorrichtung abgewandter i^nö.e der 3ufülirun^Brammer 11 ist die .x-isuptwelle 18 mit einem Acigre^at 17 gekuppelt, -das einen Elektromotor, ein './echselgetrieje una ein un;U;r3etzun^G_oetriebe umfaßt .und -es ermöglicht, die ,/'eile 1.8 mit einer zwischen 63 und .382 U/min variierenden Drehzahl anzutreiben.

Die■ xxauptzelle 16 iat überhängend bzw. freitragend angeordnet und wird- nur. an einem Ende durch geeignete lager unter- . "stützt, ülnes dieser Lager, das mit 37 bezeichnet ist, ist in !•'ig. 1 dargestellt. Ein Verteil dieser Konstruktion besteht ' . ..-aarin, daj3 sich säntliche Lager für die 7?elle 18 außerhalb der Abschnitte der Vorrichtung"."befinden,, die von dem i'eig. passiert -.veraen. .". . - ;

8093 10/0094

- 9 - 1A-28 650

Die Mischkammer 12 von kreisrundem Querschnitt wird durch ein Gehäuse 19 abgegrenzt, das mit dem Zuführungskammergehäuse 14 lösbar verbunden ist. Das ^ehäuse umfaßt zwei Bauteile 25 . und 26, die lösbar miteinander verbunden sind, um das -Reinigen und Einstellen zu erleichtern. Ton der V/and des Gehäuses 19 aus erstrecken sich radial nach innen mehrere ortsfeste Organe in Form von Stiften oder Zapfen 20, zwischen denen Läufer 21 angeordnet sind, die mit der Hauptwelle 18 verkeilt sind. Jeder Läufer 21 umfaßt zwei Paare von Schaufeln 22 und 23, die unter einem solchen Winkel angeordnet sind, daß dann,, wenn der Läufer in einem strömungsfähigen LIedium gedreht wird, keine resultierende axiale Schubkraft auf das Medium aufgebracht wird. Auf die Konstruktion und Wirkungsweise der Läufer 21 wird im folgenden näher eingegangen. Das Gehäuse 19 ist mit Wassermänteln 24 versehen, die eine Regelung der Temperatur in der Mischkammer ermöglichen. Eine Aufgabe der Mischkammer besteht darin, Änderungen der Geschwindigkeit auszugleichen, mit der das Mehl über den Stutzen 15 zugeführt wird, denn es kann vorkommen, daß die Mehlzufuhr jeweils über eine kurze Zeitspanne nicht absolut konstant bleibt.

Die Modifizierungskammer 13 wird durch ein Gehäuse 27 von ähnlicher Konstruktion wie das Gehäuse der Mischkammer abgegrenzt. Das Gehäuse 27 setzt sich ebenfalls aus zwei lösbar miteinander verbundenen Teilen 28 und 29 zusammen, es ist mit Wassermänteln 30 versehen, und die Innenwand trägt mehrere ortsfeste Zapfen 31» Mit der hauptwelle 18 sind mehrere Läufer 32 verkeilt, von denen aeder einen Satz von Zapfen 33 umfaßt, die radial nach außen ragen und sich jeweils zwischen den ortsfesten Zapfen 31

bewegen können« -

. 809810/0094

- 10 - 1A-28 650

Bei der hier gezaigten Ausbildungsform hat die ^ua.uptwelle 18 eine solche Lange, daß es möglich, ist, vier Läufer 32 und vier Läufer 21 mit ihr zu verkeilen.. Entsprechend umfaßt die Hodifizierungskammer bzw. das ^ehäuse 27 zwei unabhängige Teile 28 und 29» während die Mischkammer "bzw. deren Gehäuse 19 zwei. Teile 25 und 26 umfaßt. Bei anderen Ausbildungsformen könnte man eine größere Zahl von Läufern und eine entsprechend größere Zahl von Gehäuseteilen vorsehen. Die Konstruktion der ^eliäuseteile und der Läufer ist derart, daß man diese Teile erforderlichenfalls leicht entfernen, und durch Abstandsorgane ersetzen kann. Die Läufer 32 und §1 werden dadurch festgelegt, daß man sie auf die Hauptwelle 18 aufschiebt, und sie durch Aufschrauben eines Flügelrades· 56 entspannt, das als Spanneinrichtung wirkt. IJan kann jeweils .einen oder mehrere Läufer durch keine Arbeit leistende. Abs tabdsorgane ersetzen* die keine Läuferzapfen tragen. Die Verwendung solcher Abstandsorgane ermöglicht es, die Arbeit zu verringern, die durch, die Läufer an den Teig abgegeben wirdf hierauf wird im folgenden näher eingegangen. ·. '

Die ^ehäuseteile 28, 29, 25 und 26 werden gemäß -Big. 2 durch Längsbolzen 39 in ihrer Lage gehalten, die sich durch die Wassermäntel 30 und 24 erstrecken und in das benachbarte Ende des Zuführungskammergehäuses U eingeschraubt werden. Erforderlichenfalls kann man ein oder mehrere Gehäuseteile von den Längsbolzen abziehen und sie durch Abstandsorgane ersetzen.

.Gemäß der Erfindung ist es nicht nur möglich, die Zahl der · arbeitenden Elemente zu variieren, sondern die Konstruktion der Läufer xind der &ehäuseteile ermöglicht es-, alle Teile der Vorrichtung, die mit dem Teig in Berührung kommen, ie***rt zu

^ -V -809810/0094

.< ■ ' - 11 - 1A-28 650

zerlegen, damit sie gareinigt werden Isönnen.

Am äußeren Ende der !.lodifizierungskammer 13 ist eine Au3lai3kanmer 34 vorgesehen, die zu einem verstellbaren Drosselventil 35 führt. Zwischen der Auölaßkanmier 34 und der l'iodmfizierungskammer -1.3 ist mit dem von dea Antriebsaggregat 17, angewandten Ende der hauptwelle 18 ein Schaufelrad 36 verkeilt.

Jährend des betriebs der Vori'ichtung zum !-."icclien und LTodi— fizieren wird das ...ehl über den EinlaDstutzen 15 zugeführt. Hierbei fällt das i^ehl auf die archimedische Schmecke 16, die so gedreht wird, daß sie als Förderschnecke wirkt, um das llehl der IIxGchkaEKier 12 zuzuführen. Während das ^siil in dieser v/eise bewegt wird, wird Flüssigkeit in die Zuführun^skammer 11 an Punkten 38 eingespritzt, die auf der oberen Hälfte der Körner 11 liegen und gegenüber dem Einlaßstutzen 15 in Richtung der Ilaterialbewegung versetzt sind.

In der ..iüchkaramer 12 bewirken die Läufer 21 in Verbindung mit den ortsfesten Zapfen 20, daiB der ^eig gemischt \/ird. Die Flügel 22 der Läufer sind so orientiert, daß sie eine ..iischwirkung in einer zur Achse der hauptwelle 18 recht-.inkligen Ebene und somit rechtwinklig zur ievve^ung des I !at trials herbeiführen, die durch die ITörderschnecke 16 und das Scaaufelrad 36 hervorgerufen wird, ueder läufer kunn vier Flügel tragen, -.:cbei zwei Flügel entgegengesetzt zu den beiden anderen Flügeln geneigt sind, so daß die Flügel bestrebt sind, den --Gig in ent regengesetzten axialen Sichtungen zu bewegen. In der .Jodifiziorungsfcajaraer 13 werden die rheologieclien L-iv-eiioehaften dea 2ei_oes äurch die Schlag- und Lnit-.virkuno der ortsfesten Zapfen 31 und der läuferzapfen 33 verändert. SADORiSSNAL

6 0 9 8 t ü / 0 C 3 A

■■■■- la -_."■-■ 1A-28 650

In diesem "Zusammenhang sei auf Ifig. 4 verwiesen, wo einer der Läufer 21 perspektivisch in größerem Maßstäbe dargestellt ist. ■

Zwar üben die Läufer 21 in der Mischkammer 12 nach lig. in erster Linie eine iüisehwirkung aus, doch sind die Läufer so geformt, daß sie nach dem Mischen des ^iJ-"eiges ein Schlagen und Kneten des '^eiges bewirken, so daß mit der Entwicklung des Teiges begonnen wird. Bei manchen Teigarten ist es zweckmäßig, weitere Läufer 21 anstelle der Läufer 32 in der Modifizierungskammer 13 zu verwenden, so daß sich das durch die Läufer 21 gebildete Aggregat vom inide der Förderschnecke 16 bis zu dem Schaufelrad 36 erstreckt. In diesem !alle werden in beiden Kammern Läufer der gleichen Art verwendet, so daß keine strenge Unterteilung zwischen den !.lisch- und Modifizierungswirkungen ' möglich ist, die in den verschiedenen Kammern der Vorrichtung hervorgerufen werden. Allerdings üben die Läufer in dem als Mischkammer bezeichneten Teil der Vorrichtung in erster Linie eine Mischwirkung aus/ während in der als liodifizierungskammer bezeichneten Kammer im wesentlichen eine Modifizierung des Teiges erfolgt. .-'"■'"

Es wurde bereits vorgeschlagen, Teig in kontinuierlich arbeitenden Teigherotellun^svorriclitungen mit Hilfe eines Dehnungs— und Entspannun>,3vor^;angs zu kneten oder zu entwickeln. j3ei einer bekannten Bauart einer solchen Vorrichtung, die unter der Bezeichnung Buss-Ko-Kneader erhältlich ist, wird diese Wirkung dadurch erzielt, daß der Seig durch eine Kammer geleitet wird, in der sich eine Zapfen tragende V/elle-dreht, wobei sich die Zapfen zwischen ortsfesten Organen bewegen; gleichzeitig wird

309810/009A ' **D^;a^wG*^N*^L

- 13 - ΊΑ-28 650

diese Welle längs ihrer Drehachse hin- und herbewegt· Eine ähnliche Dehnungs- und Entspannungswirkung läßt sich mit Hilfe des in Pig. 4 gezeigten Läufers einfach dadurch erzielen, daß der Läufer gedreht wird, wo"bei es nicht erforderlich ist, die Welle längs ihrer Drehachse hin- und herzubewegen«

• ■ Wenn der Läufer 21 gedreht wird, z.B. auf der Y/elle 18 in der Modifizierungskammer 13 nach I¹Xg. 1, wird der Teig zuerst in der einen Richtung bewegt, und zwar durch zwei "benachbarte Hügel mit dem gleichen Neigungswinkel, und danach wird der Teig durch die beiden anderen "benachbarten Flügel in der entgegenge- ■ setzten Richtung bewegt. Die Orientierung der Hügel ist somit derart, daß die Bewegungsrichtung des Teiges bei jeder Umdrehung des Läufers einmal umgekehrt wird. Läuft die V/elle 18 z.B.

mit 300 U/min um, wird die -bewegungsrichtung, des Teiges somit 5 mal in der Sekunde umgekehrt. Bei einem typischen Wert des Teigdurchsatzes würde der Teig beim Fassieren eines Läufers 25 mal eine Bewegungsumkehrung erfahren. Es sei bemerkt, daß die ^esamtbewegung des Teiges durch die Förderschnecke 16 und das Schaufelrad 36 bestimmt wird, und daß die Läufer 21 nur ä eine örtliche Bewegung des Teiges hervorrufen.

Ferner sei bemerkt, daß es zahlreiche andere Möglichkeiten gibt, die Schaufeln oder Flügel so anzuordnen, daß die gewünschte Wirkung erzielt wirdj die einzige Forderung, die hierbei erfüllt werden muß, besteht darin, daß mindestens zwei Flügel in entgegengesetzten Richtungen zur Läuferachse geneigt sind. Beispielsweise kann man vier Flügel auf einem Läufer so anordnen, daß jedes Paar von einander gegenüber liegenden Flügeln den Teig in der gleichen axialen Richtung bewegt, während je zwei

809810/0094 BAD ORKSlNAL

- 14— - 1A-28 650

■benachbarte Flügel "bestreut sind* den Teig in entgegengesetzten " axialen Richtungen zu bewegen* Bei eiixer solchen Anordnung Wird'·^;* die Bewegungsrichtung des feiges bei jeder Umdrehung der Welle -' zweimal umgekehrt. In einem anderen Falle können die Flügel- eines Läufers so angeordnet sein, daß die axiale Schubkraft j die!?.·-ν ^;i durch einen Satz von Flügeln aufgebracht wird, nicht vollständig durch die axiale Schubkraft des anderen Satzes von Flügeln ausgeglichen wird, die im Vergleich zu den Flügeln des ersten Satzes entgegengesetzt geneigt sind. In diesem Falle kann man dafür sorgen, daß die kleine resultierende axiale Schubkraft in einer solchen Richtung" wirkt, daß die allgemeine Bewegung des Teiges unterstützt wird, die durch die Förderschnecke 16 und das Schaufelrad 36 herbeigeführt wird.

Wenn der Teig die Modifizierungskammer verläßt, ist er zu einer Aufschwemmung (slurry) verarbeitet worden, die geeignet ist, Gase festzuhalten, welche mit Hilfe beliebiger bekannter Verfahren erzeugt werden könnenj "beispielsweise kann jetzt die bereits in der Aufschwemmung enthaltene Hefe zur Wirkung kommen,: oder man kann eine G-as in den Teig einleiten, wobei dieses Gas .unter einem hohen Druck steht, der z.B. etwa 14 atu beträgt» De.r die Modifizierungskammer verlassende Teig passiert die Auslaßkammer 34 und das Drosselventil 35, um von dort aus zu weiteren Einrichtungen zu gelangen, mittels deren der Belüftungs-Oder Fermentationsprozeß durchgeführt wird* <

In Eig. 3 ist eine andere Ausbildungsform der Auslaßkaminex 34 dargestellt. Die Kammer 34 ist kegelstumpfförmig und gleichachsig mit der Hauptwelle 18 angeordnet. Die gleichäohsige.-An^& Ordnung der Auslaßkämmer nach Pig. 3 führt im Vergle'icn* zü^

-80 9810/0094 : ^: ^

- 15 - 1A-28 650

in Pig. 1 gezeigten Auslaßkaipier zu einem "besseren Auspressen der Aufschwemmung. Andererseits läßt sich die Auslaßkammer 34 nach Pig. 1 beim Reinigen der Vorrichtung leichter entleeren· Gemäß Fig. 3 ist die dort gezeigte Auslaßkammer mit einer Entleerungs-Öffnung 40 versehen, damit die Kammer nach der Heinigung entleert werden kann.

Die abgeänderte Auslaßkammer 34 nach Pig. 3 ist ferner mit einem Thermometer 41 ausgerüstet, damit die Temperatur der die Auslaßkammer 34 passierenden Aufschwemmung gemessen werden kann. Pur die Endtemperatur der ausgepreßten Aufschwemmung gibt es in jedem Palle einen optimalen wert, der z.j3. etwa 30° G betragen kann. Wird dem J-'eig in den ve r schiede neu Kammern der Vorrichtung Energie zugeführt, z.3."insgesamt eine 3-nergiemenge von etwa 0,88 PS min/kg, tritt eine ürhöhun^ der Temperatur des Teiges um etwa 14,5° 0 ein*. Da die Temperatur der Rohstoffe erheblich variieren kann, wobei z.B. die Temperatur des !.".elils zwischen etwa 18 und etwa 27° C unu die -^"eaperatur der flüssigkeit zwischen etwa 12 und etwa 18° C variiert, lot es erforderlich, die Temperatur des Teiles beim kassieren der verschiedenen Kammern der Vorrichtung zu regeln. Diese ^c^eluiiij kann dadurch erreicht werden, daß man die Temperatur und/oder die Durehsatzmenge des Strömungamittels variiert, das durch die liäntel 30 und 24 geleitet wird.

Bei einer bevorzugten Au3bilüunoSform der Erfindung ist ein hier nicht gezeigter Wattmesser vorgesehen, der mit dem Kotor des Antriebsaggregate 17 verbunden ist; ferner sind auto-Satische Mittel vorgesehen, um die Drehzahl.der -uuptwelle 18 eu variieren und so die Energieaen^e zu regeln, die jeder

809810/0034 -_:, BAD

- 16 - "tA-28 650

Gewichtseinheit des l^reiges in der Modifizierungskammer 13 zugeführt wird. ·

. Alternativ zu einem Wattmesser zum Anzeigen und Regeln der · zugeführten Energiemenge kann man einen Dreimomentmesser zwischen dem Antriebsaggregat und- der Hauptwelle 18 anordnen, der in Verbindung mit einem Tachometer zum Messen der Drehzahl der Hauptwelle arbeitet. Somit kann man das Drehmoment und die Drehzahl der hauptwelle messen unct die lueßwerte multiplizieren, um die verbrauchte ,Energie zu ermitteln* , -

In Verbindung mit der Energie, die jeder Gewichtseinheit des die Vorrichtung passierenden '-i-'eiges zugeführt wird, sowie mit. der jescii'.vindigkeit der Energiezufuhr spielen, mehrere Faktoren eine Rolle. Diese Faktoren können variiert werden, und zwar r»aticl:e unabhängig und andere gemäß einer bestimmten Abhängigkeit, um zu ,-jX-y/ährleisten, daß die optimale jäner^iemenge mit einer optimalen ^eacliVinai^leit zugeführt wird«

j.ciistehend "wird sin ".Beispiel für einen Satz optimaler Be- ^äri gegeben, die für eine bestimmte Surchsatzmenge gelten.

Vür..ui"i:i-te —elilaeiige = 2 Säcke/Stunde

= 400 kg/h

Oi,tii.....le Energiezufuhr zum

Teig ■=.-. 0,88 PS min/kg

Gptiu&le .arbeitsgesch.vindig-

keit beim angegebenen Durchsatz= 0,4 χ 14*6 PS

:■. =, 5,84 PS ₅

Optimale 3-es-ch.iiudigkeit der

Energiezufuhr = 0,5 PS min/kg/min

Optii.,i.le ¹J-BLichvinaigkeit der :

■jbnt,r^iezufuhr beir.1 an^egebe- ■ ..

nenüurcauatz = O,23 χ 14,6 PS/min

80981 0/Ü09A

3*36 PS/min

Verweildauer jeder Gewichts—
einheit des "eiges in der
Modifizierung"siiainmer = 5,84/3,36 min

^r 1,7 min.

Die Konsistenz des '^x'eiges kann variieren, Wenn der Teig ζ »Br etwas dünner wird, besteht die ü-efahr, daß die jeder Gewichtseinheit des feiges zugeführte Energiemenge kleiner wird. Wenn dies geschieht, registriert der Wattmesser eine Verringerung des Energieverbrauchs, und die Drehzahl des Motors wird erhöht, bis die dem Teig zugeführte Energiemenge wieder auf den optimalen V/ert zurückgeführt worden ist. Der Wattmesser kann mit dem die Knetorgane antreibenden Motor so gekuppelt sein, daß die Drehzahl der Enetorgane automatisch geregelt wird, um die dem Teig zugeführte Energiemenge im wesentlichen konstant zu halten.

Man kann in die Modifizierungskammer 13 einen hier nicht gezeigten Druckmesser einbauen, der indirekt die Standhöhe des Teiges in der Kammer anz&Lgen kann* Dieser Druckmesser kann so mit dem Drosselventil 35 verbunden sein, daß die Standhöhe des Teiges automatisch auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird.

Wenn der Durchsatz der Yorrichtung geändert-werden, z.B. ί verdoppelt werden muß, wobei Jedocii jeder Gewichtseinheit des Teiges die gleiche Energiemenge mit der gleichen Geschwindigkeit zugeführt werden soll, müssen "bei der Torrichtung zwei Faktoren eingestellt werden. Erstens muS die von dem Antriebsaggregat aufgebrachte Energiemenge verdoppelt werden» Dies kann dadurch erreicht werden, daß man die Drehzahl der Hauptwelle' 18 erhöht oder die Zahl der Läufer und der ortsfesten Organe in der Modifizierungskammer 13 vergrößert. Zweitens muß-die Öffnung des

8098 10/0094 BADORiGiNAL

■■.■■■■ . ■ ■ - Ϊ8 » , 1A.-2S 650 ^

, 1432868 j

Drosselventils 55 so eingestellt werden* daß sich die Standhöhe ] des 'i'eiges in der Modifizierungskammer IJ vergrößert. Die Menge \ des ^xeiges in der ilodifizierungskammer muß geändert werden* · 1 um die Länge der Zeitspanne aufrechtzuerhalten, während welcher | jede Gewichtseinheit des"feiges in der Kammer verbleibt, wobei ? diese Zeitspanne auf einem optimalen Wert gehalten werden muß» ' Um die iäenge des feiges In der Modlflzierungskammer zu verdoppeln kann es erforderlieh sein, den Kauminhalt der Kammer zu ändern,; z.B. dadurch, daß man die Läufer 52 ausbaut und sie durch Läufer ersetzt, die Haben von kleinerem Durchmesser 'besitzen, oder dadurch, daß man die Kammer durch äen Einbau; zusätzlicher Abschnitte vergrößert*

Die Vorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß die förderschnecke ■'und die Läufer mit einer geeigneten Greschv/Indig- " keit derart umlaufen können,, daß sie mit einer Selbstreinigungswirkung arbeiten! außerdem muß die jeweilige Drehzahl geeignet : s'ein, es der Misch- und Modifizierungsvorrichtung zu ermöglichen^ ;■ dem !Eeig die Energie unter den geschilderten optimalen Beäingun- gen zuzuführen* _ ;

Zwar wurde vorstehend davon gesprocheEis, daß die Misch.·» tand 'j Modifizlerungsvorrieiitung drei sich bezüglich ihrer funktion im« ]:- terscheidende -Zonen umfaßt, doch sei bemerkt _$ daß sieh, die DuiPh-i führung dieser EüiiktIonen nicht vollständig auf die artgegebenen l. ■ Zonen beschränkt«, Wie schon erwähnt_g bewirken die Häuf«® iß äer - j Mischkammer zwar in" erster· Linie einen Mlschvorgangg doch kann, s.er Yorgang aucJi dazu dieneng äen SeIg zu modifizieren^

. Patentansprüches *

8098 10/0094

Claims (1)

1. - 19 - 1A-28 650

   PAIElil ANSPRUCHS

   1. Verfahren zum Erzeugen von I'ci_o-, dadurch gekennzeichnet , dai£ der ^1J-'eig mechanisch in einer Torrichtung für die kontinuierliche Erzeugung von Teig geknetet wird, unu daß eine Regelung sowohl der Energiemenge, die jeder Gewichtseinheit des in der Vorrichtung befindlichen Teiges zugeführt wird, als auch der Geschwindigkeit, mit der diese Energie jeder Gewichtseinheit des i'eiges zugeführt wird, in der .;eise erfolgt, M daß diese beiden Faktoren gleichzeitig auf vorbestimmten optimalen Werten oder annähernd auf diesen Werten gehalten werden.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der erwähnte vorbestiinute optimale ",Yert der jeder Gewichtseinheit d-es feiges zugeführt en Enor^ieaenge zwischen etwa 0,44 und etwa 1,43 PS min/kg (between ν.-.2 and 0.65 horse po.;er :.iinuu~s per ■ cund wei ,ht) lie^t, und daß der vorbestinmte optimale »ert der Geschwindigkeit der Zufährung von Energie zu dem ^xeig zwischen etwa 0,088 und etwa 1,32 PS | min/kg/min (bot..eon C.04 i..iid O.oO horse power !-li-^rcGS per -pound weicht P^er -iiiutc) liegt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die ^e^elung der -enge der jeder Gewichtseinheit des Teiges zugeführten Energie ganz oder teilweise dadurcl: erfolgt, daß die Drehgeschwindigkeit eines oder mehrerer in der Vorrichtung enthaltener drehbarer Knetorgane geregelt wird.

   BAD ORSOINAL

   ■■... 8098 1 ü/00 9 A

   - 20 - · 1A-28 650

   4« ' Verfahren nach. Anspruch 1 bis 5, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Regelung der Geschwindigkeit" der Zufuhr von Energie zu jeder Gewichtseinheit des Teiges dadurch erfolgt, daß die Länge der Zeitspanne geregelt wird, während welcher der Teig in der Vorrichtung verbleibt.

   i?. Vorrichtung zum kontinuierlichen Erzeugen von Teig, gekennzeichnet durch ein Modifizierungskammergehäuse, ein, oder mehrere drehbare Organe zum Kneten von Teig, Mittel, um Teig durch die Modifizierungskammer .hindurch zu fördern, Mittel zum Regeln der Drehgeschwindigkeit der Knetorgane und Kittelj um die-Länge der Zeitspanne zu regeln, während welcher jede Gewichtseinheit des Teiges in der Modifizierungskammer verbleibt« -

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η -

   s e i c Ii η et, daß die Mittel zum liebeln der Drehgeschwindigkeit der Ivnetorgane einen -Bestandteil von Mitteln zum Äegeln der jeder ü-ewichtseinheit des ^x"eiges in der■ .Modifizierungskammer zu-'geführten Energiemenge bilden.

   7. Vorrichtung· nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e -

   k e an ζ e i ohne t ,daß die Mittel zum Kegeln der Länge der Zeitspanne-, während welcher jede Gewichtseinheit des Teiges in der Llodifizierungskammer verbleibt, einen Bestandteil von liittelii bilden, durch die die Geschwindigkeit der Ernergiezüluhr zu jeder die Modifizierungskammer passierenden Gewichtseinheit des Teiges geregelt wird.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n-n -

   ζ ei c h η e t , daß zum kegeln der isnergiemenge, die jeder

   ; . : '".■.'■■■■ BAD 809810/0094 ~ '■' ■.

   - 21 - 1A-28 650

   • Gewichtseinheit des Teiges bei einer bestimmten Durchsatageschwindigkeit zugeführt wird, ein Wattmesser vorgesehen ist, der mit einem Elektromotor zum Antreiben des oder der drehbaren Knetorgane verbunden ist, wobei der Wattmesser dazu dient, die Energiemenge zu messen, die je Zeiteinheit dem die Modifizie- ^rungskammer passierenden Teig zugeführt wird.*

   ,. 9. Torrichtung nach Anspruch G_f dadurch gekennzeichnet , daß zum Regeln der Energiemenge, die jeder

   - Gewichtseinheit des Teiges bei einer, bestimmten Durchsatzge- ^ schwindigkeit zugeführt wird, ein Tachometer.und ein Drehmoementmesser vorgesehen sind, die mit einer das oder die drehbaren Knetorgane antreibenden Welle verbunden sind, wobei das Tachometer dazu dient, die Drehgeschwindigkeit des oder der Knetorgane zu messen, während der Drehmomentmesser dazu dient, das auf das oder die Knetorgane aufgebrachte Drehmoment zu messen.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 9» dadurch gekennzeichnet , daß das Knetorgan oder mindestens eines der ' Knetorgane durch einen Läufer gebildet wird, der. mindestens ,

   zwei Flügel trägt, die gegen die Läuferachse in entgegengesetzten . Richtungen geneigt sind, so daß dann, wenn der Läufer in einem strömungsfähigen Medium gedreht wird, axiale Schubkräfte auf das Medium durch die entgegengesetzt geneigten Flügel'in entgegengesetzten Richtungen aufgebracht werden.

   11» Vorrichtung nach Anspruch. 10, dadurch g e k e η η zeichnet , daß"der oder jeder Läufer vier Flügel trägt, • die in Form von zwei Paaren einander gegenüber liegender Flügel angeordnet sind, und daß die Flügel jedes Paars von

   ' 809810/0094

   '■■:. ■- 22 - 1A-28 650

   einander gegenüber liegenden Elügelii gegen die Iiäuferachse entgegengesetzt geneigt sind.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η ze i ch η e t , daß der oder jeder läufer vier !Flügel trägt, und daß die Flügel jedes Paars benachbarter Flügel gegen die ! Läuferachse in entgegengesetzten Richtungen, geneigt sind.

   13. Torrichtung nach Anspruch 10 Ms 12, dadurch ge"-.. kennzeich η e t , daß die Flügel des oder jedes Läufers ι so angeordnet sind, daß dann, wenn der Läufer in einem ströinungs- . fähigen Medium gedreht wird, die auf das Medium durch den Läufer aufgebrachte resultierende axiale Schubkraft im wesentlichen gleich lull ist. - ' _y :

   14· Vorrichtung nach Anspruch 5 fels 13» dadurch g e — kennzeichnet , daß eine als Drossel wirkende Auslaß-» einrichtung für den Seig derart Torgesehen ist, daß während des.. betriebs der Vorrichtung der die Slodifizierungskammer verlassende Teig über die Auslaßeinrichtung ausgepreßt wird.

   15. Vorrichtung nach Anspruch 14* dadurch, gekennzeichnet, daß die Auslaßeinriehtung eine öffnung umfaßt,". durch die der Seig strömt, wobei die S-röße dieser Öffnung variiert werden kann, und wobei die variable Alislaßöffnung einen Teil der Mittel bildet, mittels deren die Länge der Zeitspanne geregelt wird, während welcher jede Grewiöhtseinheit des '^eiges In der Modifizieruügskammer verbleibt«

   16. Vorrichtung nach Anspruch 5 Ms 15, dadurch -g e k β η n»

   ζ e i c h. η e t , daß Mittel vorgesehen sind, um die Menge des

   '80 9810/0094

   ...... - 25 - 1A-28 650

   in der Modifizierungskammer enthaltenen Teiges zu messen.

   17· Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet , daß Mittel vorgesehen sind, um die Menge des in der Modifizierungskammer enthaltenen Teiges zu messen, wobei diese Mittel mit der erwähnten variablen AuslaßÖffnung verbunden sind und die Anordnung derart ist, daß während des -betriebs der Vorrichtung die &enge des in der Modifizierungskammer enthaltenen Teiges auf einem vorbestimmten, im wesentlichen konstanten Wert gehalten wird. .^

   18· Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Messen der I.enge des in der Llodifxzierungskammer enthaltenen Teiges einen Druckmesser umfassen, der so angeordnet ist, daß er durch die Messung des in der Modifizierungskaminer herrschenden Drucks eine indirekte Messung der ^enge des l'eiges liefert.

   19. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet , daß der wirksame ilüuminhalt der Modifizierungskammer variabel ist. '

   20. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 19, gekennzeichnet durch eine Zufülirungskamuer, die eine Förderschnecke umschließt, welche während des betriebs der Vorrichtung das Material, aus dem der i'eig erzeugt werden soll, einer löschkammer zuführt, in der das -aterial mit Hilfe von Iliechläufern und ortsfesten Organen gemischt wird, wobei der "J-'eig aus der Mischkammer in die liodifizierungskaamer überfüart v/ird.

   809810/003Λ

   -.24 r ΊΑ-28 650

   21» Vorrichtung nach Anspruch 5 "bis 20, g e lc en h -

   zoic fi net durch einen die Modifizierungslcammer teilvielse oäer vollständig umgebenden hohlen Mantel, durch den man ein ,/äraneaustauschinittei zirkulieren lassen kann«

   22. ..Vorrichtung- nach Anspruch 5 "bis 21, g e 3e e η ή -

   zeichnet- durch Mittel zum Hessen und -kegeln der Tempe-· ratur des die TviOaifizierungskaiaffier verlassenden !Teiges*

   2;>>' Vorrichtung nach Anspruch 5 "bis 22, dadurch ge —

   i: e π. η ζ e i c ii net , daß mehrere Enetor^ane vorgesehen sind, daß die iUiotorgane aus-der Vorrieiituiiä ausgebaut-werden köiiDen, und ai-.il u-in-Liie Knetor^ane einzeln gc-jjen andere Organe mit un— toj;;:ciiiedlichen K^etei^ensehaften oder ge:jen Abi:tandsorgane .av.-^tiSa^Ciien kann, -die nicht zu der Lnetvvirkun^; beitragen,- ; ·

   Vorrichtung nach Anspruch 20> dadurch g e k e η η ·<-ζ ei e L ne t , daß joder der ..ir-; chi auf er sehr ere. Flügel uiafaßtij lie εο efoxnrt und so 'zueinander angeordnet sind, daß dann, wenn der lii^uTsr In einen strömunjsfähigen ITediUEi gedreht wird, keine rocrltiereziüe axiale öciiubkraft auf das --sdium aufgebracht wird, üuii .^dcch eine I.ioch virLuiig in einer zur Drehachse des Läufers roC-^'J ■.Inlvli.jen ibone her ."or^eruf en v;ird.

   2:J, -lei-^-j. 3 e I; e η. η ζ e i c h η e ΐ durch seine Her-utßl*

   IUn₀ nach eiiieE Ter fahr en ^eaäß Anspruch 1 bis 4*

   2ό. ieig, g e k e η η ζ e i e h η e t durch seine Eer·-

   j:ollu;i£: mit ;.lilfe einer Vorrichtung nach Änapr-ueh 3 biß 2gs