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Knetmaschine, insbesondere für Nährmittel geeignet
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BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Knetmaschine, die insbesondere
für Nährmittel, wie Brot, Brotstagen und weitere mit Mehl zubereitete Waren geeignet
ist.
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Es ist Hauptaufgabe der Erfindung, eine Knetmaschine mit wenig Raumanspruch
vorzuschlagen, die vor allem für die grosse Teigwarenindustrie bestimmt ist.
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Bei solchen Industrien müssen grosse Teilmengen in sehr kurzer Zeit
vorbereitet werden und es ist daher unbedingt erforderlich, über eine ortsfeste
Maschineneinheit mit möglichst wenig Raumanspruch zu verfügen, in der die den zu
knetenden Teig enthaltenden Wannen miteinander abwechseln können. Am Ende der Arbeit
müssen dann die Wannen gehoben und aus der Maschine gekippt werden, um den Teig
in entsprechende Eeh?;lter auszuschütten. Die Wanne muss dann wieder heruntergelassen,
von der Maschine losgemacht und mit einer anderen, zu knetenden Teig enthaltenden
Wanne ausgetauscht werden.
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Diese VorgFnge müssen alle in einer und derselben maschine erfolgen,
um einen äusseren Beh lter mit so viel Teig wie möglich in kürzester Zeit zu füllen.
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Die Erfindung schlagt daher die Ausführung einer solchen Maschine
vor, die zusammen mit den oben erw hnten Ligenschaften auch ein hohes Mass an Zuverl«;ssigkeit
bei jeder Betriebsbedingung und bei niedrigeren sosten als die heute marktüblichen
Maschinen aufweist.
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Für diese und weitere, nachstehend besser erläuterte Zwecke schlagt
die Erfindung die Ausführung einer insbesondere für Nlhrmittel geeigneten
Knetmaschine
vor, die aus einem ortsfesten Aufbau mit einer ringförmigen, umlaufenden Wanne und
einem darin tauchenden Rührwerk besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der ortsfeste
Aufbau wenigstens zwei auf zueinander winkelförmig auseinander liegende Ebenen bewegliche
Rahmen trägt, wobei an einem dieser Rahmen das Rührwerk angeblockt und an dem anderen
die Wanne lösbar angeordnet ist und die Bewegung der beiden ahmen drei aufeinander
folgende Grundstellungen ermöglicht : in der ersten taucht das Rührwerk in die umlaufende
wanne ein und knetet, in der zweiten taucht das Rührwerk aus der wanne heraus und
in der dritten wird die Wanne um eine zur eigeren Drehachse rechtwinklig liegenden
achse umgekippt, wobei Antriebsmittel zum anenumlauf um die eigene Achse, zum Rührwerkumlauf
in der Wanne und zur Ausführung der zum ortsfesten Aufbau winkelförmig in Abstand
stattfindenden Rahmenbewegungen sowie ausserdem mechanische Mittel zum Befestigen
und Lösen der Wanne vom eigenen Rahmen vorgesehen sind.
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Nun wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgema'ffissen
Maschine beispielsweise aber nicht beschränkend an Hand der beiliegenden Zeichnungen
beschrieben, wo Fig. 1 eine Ansicht von oben einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemafasen
Knetmaschine, Fig. 2 und 3 je ein Schnitt nach den Linien II-II und III-III von
rig.
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1, während Fig. 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte ansicht
ist, Fig. 4 die Ansicht einer Arbeitsstufe des Details von Fig. 3, Fig. 5 die Ansicht
einer arbeitsstufe des Details von Fig. 2, Fig. 6 ein Schnitt nach der Linie VI-VI
eines Details von Fig. 2, Fig. 7 ein Schnitt nach der Linie VII-VII von Fig. 6,
Fig. 8, 9 und 10 je eine Vorder-, eine seitliche und eine Ansicht von oben einer
zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Maschine und
Fig.
11 die Vorderansicht einer Arbeitsstufe der erfindungsgemçssen Maschine sind.
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Die erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Maschine ist insgesamt
in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellt. Sie besteht aus zwei winkelförmig auseinander
liegenden Gruppen 10 u.11,die je zwei parallel gegenüber stehende Ständer 12 aufweisen.
teder Ständer 12 ist am Boden befestigt und hat innere Lsngsfiihrungen 13 und 14,
zwischen denen eine in einem Innenstück 16 jedes Sthnders 12 herausgecrbeitete Zahnstange
15 liegt.
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Die Zahnstange 15 schliesst sich oben an einer Zahnkranzh<lfte
17 an, die in gleichen Innenstück 16 herausgearbeitet ist, das sich ebenfalls als
kreisförmige Kranzhcjlfte 18 erstreckt.
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Ein aus zwei in den Ständern 12 der Gruppe 11 liegenden Platten 19
gebildeter Rahmen gleitet den Platten entlang, und zwar wie folgt : ein Motor 20
treibt zwei Zahnrder 21 an, die auf zwei gegenüber liegenden, aus dem Motor herauskommenden
h'ellen aufgezogen sind, Jedes Rad 21 greift in die Zahnstange 15 eines Ständers
12 ein, während die beiden Freilaufräder 22 und 23, die auf jeder Platte 19 los
angeordnet sind, den Führungen 13 bzw. 14 der beiden St nder 12 entlang gleiten
und dazu beitragen, dass die Ruder 21 immer mit den entsprechenden Zahnstangen 15
in Eingriff bleiben.
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Jede Platte 19 ist ausserdem seitlich mit den Bolzen 24 versehen,
die dazu bestimmt sind, je in einen Unterschnitt 25 der senkrechten Platten 26 eines
Fahrgestells 27 zu schlüpfen. Diese Details sind in den Figuren 2, 6 und 7 dargestellt.
Das Fahrgestell 27 ist an den Platten 19 durch einen Nocken 28 stabil verbunden,
der im Bereich des Unterschnittes 25 an den Platten 26 angelenkt ist. Wenn der Nocken
28 durch einen Hebel 29 geschwenkt wird, greift er in einen Hohlraum 24' des Bolzens
24 ein, um ein zufälliges Herausfallen aus dem Unterschnitt 25 zu verhindern.
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Das Fahrgestell 27 besteht aus einem Untergestell 30 (Figuren 2 und
5), an dem die senkrechten Platten 26 so angeblockt sind, dass sie aussen, zu den
Platten 19 parallel, den Stndern 12 entlang gleiten.
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Vom Untergestell 30 aus erstrecjen sich unten die Ruder 31, seitlich
ein Griff 23 und oben ein zylinderförmiger Ständer 33. An diesem Stander ist eine
ringförmige Wanne 34 drehbar angeordnet, deren mittlerer Lauf 35, der niedriger
als der Ständer 33 ist, durch Lager 9 damit verbunden ist. Im unteren :sannenteil
ist am Lauf 35 ein Zahnkranz 36 angeblockt, in den ein Ritzel 37 eingreift, das
durch einen am Fahrgestell 27 angeordneten Motor 38 angetrieben wird.
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Am oberen, nicht mit dem Lauf 35 versehenen Ende des Ständers 33 steckt
der Hohlraum 39 eines Armes 4c (Fig. 2, 3 und 4). Der Arm 40 erstreckt sich senkrecht
aus einem Gehause 41, das ein Rad 42 enthalt, das mittels eines Ritzels durch eine
Kette oder einen Riemen 45 von einem äusseren Motor 43 angetrieben wird. Die Drehbewegung
des Rades 42 Isst eine daran angeblockte Spirale 46 umlaufen, die in der Wanne 34
taucht. Ausser dem Arm 40, der Spirale 46 und dem Motor 43 ist mit dem Gehäuse 41
auch ein zweiter, aus zwei parallelen und senkrechten Platten 47 bestehender Rahmen
verbunden, wobei jede dieser Platten 47 zwischen den Sondern 12 der Gruppe 10 liegt.
Wie im Fall des aus Platten 19 bestehender Rahmen der Gruppe 11, sind auch an diesen
Platten 47 den Führungen 13 und 14 entlang gleitende Freilaufrder 48 und 49 sowie
zwei in die Zahnstangen 15 eingreifende Zahnräder angelenkt. Ein Mittelmotor 51
treibt die beiden Zahnräder 50 gleichzeitig an.
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Die oben beschriebene Knetmaschine arbeitet wie folgt Sei also die
Anfangsstellung der Maschinenarbeit diejenige, die in Fig.
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1 dargestellt ist, wo die .anne 34 mit zu knetendem Teig gefüllt ist.
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Der Motor 38 treibt die wanne durch das Zahnrad 36-37 an, während
die Spirale 46 um die eigene Achse in der Wanne dreht, und zwar wird sie dabei vom
rotor 43 durch die Übertragung 44-45-42 angetrieben.
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So wird der Teig durchgeknetet.
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Am Ende des Vorganges ist der verarbeitete Teig in einen an der Maschinenseite
stehenden Behalter auszuschütten und dies erfolgt folgendermassen
Zunächst
wird das Gehause 41 von der arbeitsstellung gemäss Fig. 2 und 3 in die Drebstellung
gem ss Fig. 4 gehoben. Dazu wird der Motor 51 betätigt, der die Zahnrsder 50 der
Zahnstange 15 entlang und anschliessend der Zahnkranzhälfte 17 entlang laufen lässt.
Diese senkrechte und die anschliessende Schwenkbewegung wird durch die xnwesenheit
der beiden den Führungen 13 und 14 entlang freilaufenden Räder 48 und 49 stabil
gestaltet. Am Ende der Auffahrt verb ist da6 Rad 48 die Stütze, während das Rad
49 die zum Schwenken des Gehuses 41 erforderliche Anlenkung zustande bringt, indem
es in den halbkreisförmigen Hohlraum 52 des Stückes 18 (Fig. 4) eingreift.
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Während dieses Vorganges entfernt sich der Arm 40 vom Ende des Ständers
33 und die Spirale 46 kommt aus der Wanne 34 heraus.
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Nun können der Hub und das Schwenken der Wanne gemss Fig. 5 anfangen,
und zwar aufgrund desselben Hubprinzips des Armes 41.
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Jetzt treibt der Motor 20 die Räder 21 der Zahnstange 15 entlang an,
während die beiden Ruder 22 und 23 den Führungen 13 und 14 entlang frei laufen.
Dann stellt das Rad 23 die zum Schwenken erforderliche Anlenkung her, sobald das
Rad 21 in die Lahnkranzhclfte 17 eingreift.
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Sobald die Wanne wie gewinscht, zum Beispiel wie in Fig. 5 dargestellt,
umgelippt ist, helt der Rotor 20 an und der Teig wird automatisch aus der Wanne
34 ausgeschüttet. Selbstverstandlich kann die Wanne im bedarfsfall für eine vollständige
Entleerung roch mehr geschwenkt werden. Es genügt, Anschläge anzubringen, die sie
in der höchsterreichbaren Stellung abstoppen, um zu verhindern, dass sich die Räder
21 vom Kranz 17 trennen, und die Rückkehr zum Boden zu ermöglichen.
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Der Hub und die Schwenkungen dieser beiden Gruppen Arm 41 - Spirale
46 und Wanne 34 - Fahrgestell 27 sind voneinander unabhängig und können sich unmöglich
gegenseitig stören, da ihre Bewegungs- und Drehebenen - wie in Fig. 1 dargestellt
- winkelförmig voneinander abstehen, während die Kreuzung dieser bienen durch die
Schwenkachse der wanne 34 genau bezeichnet wird.
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Sobald die Wanne leer ist, kann sie zum Boden zurückkehren, und zwar
einfach durch enden der Drehbewegung der Räder 21.
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Vor Senken des Gehiuses 41 ist die leere Wanne 34 mit einer anderen,
mit zu knetendem Teig gerillten Wanne auszutauschen.
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Wenn man den Hebel 29 (Fig. 2, 6 und 7) nach unten schwenkt, wird
der Nocken 28 vom Eingriff im Hohlraum 24' des Bolzens 24 befreit, so dass auch
der Unterschnitt 25 des Fahrgestells 27 herauskommen und das Fahrgestell anderswo
hin gebracht werden kann, da es an den Platten 19 der Gruppe 11 nicht mehr befestigt
ist. Die Platten bleiben dagegen in ihrer Stellung, um die neue Wanne aufzunehmen,
deren Fahrgestell 27 sich dazwischen eindringt, bis die Unterschnitte 25 ganz in
den Bolzen 24 eingeführt sind.Schwenkt man den Hebel 29 nach oben, so dringt der
Nocken 28 in den Bolzen 24 ein und blockiert damit das Fahrgestell 27 zwischen den
Platten 19.
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Nun kann das Gehause 41 auf die neue Wanne herunterkommen und die
Drehbewegung der Ruder 50 umgekehrt werden, bis sich die Nute 39 des Armes 40 in
das Ende des Ständers einspannt und damit die richtige Lage der Spirale 46 in der
Wanne bestimmt.
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Nun wiederholen sich die oorgnge des Kentens und des Ausschüttens
genau wie oben beschrieben.
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Die zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Maschine wird an
Hand der Figuren 8 - 11 beschrieben.
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Wie vor allem aus Fig. 10 ersichtlich, weist die erfindungagemässe
Maschine zwei Gruppen 110 und 111 auf, die im wesentlichen rechtwinklig zueinander
angeordnet sind. Jede Gruppe besteht im wesentlichen aus zwei seitlichen, auf dem
Boden stehenden Ständern 112 und 113, die in ihrer Innenseite mit sich oben an zwei
Zahn'EranzhSlften 115 (Fig. 9) anschliessenden Zahnstangen 114 versehen sind. Den
Zahnstangen 114 und den Zahnkranzh:lften 115 der Gruppe 110 (Fig. 9 und 10) entlang
leitet ein von einem Motor 117 angetriebenes Zahnrad 116.
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Ein Rahmen 118 im Inneren der Gruppe 110 trägt diese Zahnräder 116
und zwei seitliche R>derpaarungen 119 und 120. Die Ruder 119 mit nicht sehr grossem
Durchmesser laufen den Führungen 121 der Ständer 112 frei entlang, w-hrend das Rad
120 der nussenwand 122 der Ständer 112 entlang luft, bis es in einen halbkreisförmigen
Hohlraum 123 eingreift, der der Zahnkranzhrlfte 115 (Fig. 9) entspricht.
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Das Rad 120 verlängert sich an der Seite eines Ständers 112 mit einer
124, Strecke, an der ein "L"-förmiger Träger 124 befestigt ist. Das freie Ende des
Trägers 124 soll in eine Führung 125 im Fahrgestell 126 der Wanne 127 einLreifen.
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Die Wanne 127 weist eine axiale Säule 128 mit dem'oberen Kegelstumpf
129 auf. Unten und aussen ist die wanne mit einem spitzgesenkten, ringförmigen Endstück
130 versehen, das durch drei am Fahrgestell 126 (Fig.
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8 und 11) angelenkte Megelstumpf-Riemenscheiben 131 festgehalten wird.
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In die seitlich verzahnte Innenfläche des ringförmigen Endstückes
130 soll ein von einer Platte 133 getragenes Kegelstumpf-Zah.nrad 132 eingreifen.
Die Platte 133 ist schwingend angeordnet, da sie bei 134 an der Maschinengruppe
111 angelenkt ist und ein aggregat zur Kraftübertragung an die Riemenscheibe 132
trägt, das aus einem Motor 132 besteht, der durch einen unteren Riemen 136 und einen
oberen Riemen 137 die Riemenscheibe antreibt.
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Am Ende, das dem die Riemenscheibe tragender. Ende entgegengesetzt
ist, weist die Platte 133 eine senkrechte Stütze 138 auf, die in Maschinenarbeitsstellung
an einem Arm oder Rahmen 138 anlehnt. Seinerseits ist Letzterer mit einem Auflagestift
140 versehen, der auf einer Konsole 141 des Ständers 113 aufliegt. Der Arm 139 ist
hohl und hat in seinem Inneren einen Riemenantrieb 142, um die Kraft von einem Motor
143 an ein Rührwerk 144 zu übertragen, das in der Wanne 127 taucht. An seinem freien
Ende weist der Arm 139 einen So ender 145 mit einem rgelstumpf Hohlraum 146 auf,
in den dös Dnde 129 des axialen Endstückes 128 der Wanne einwandfrei passt.
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Eine Platte 147 ist am Arm 139 angeblockt und tragt ein Zahnrad 148
sowie
zwei Freilaufräder 149 und 150. Das erste Rad greift in die Zahnstange 114 ein,
das zweite luft einer senkrechten Führung 151 des Stnnders entlang und das dritte
lnuft ebenfalls einer zur Zahnstange 114 parallelen Führung 152 entlang, die sich
en an einer kreisbogenförmi gen Führung 153 anschliesst, in die das Rad 150 einwandfrei
passt.
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Die oben beschriebene rQnetmaschine arbeitet wie folgt Sei die Anfangsstellung
der Maschinenarbeit diejenige, die in Fig. 8, 9 und 10 dargestellt ist, wo die wanne
mit zu knetendem Teig gefüllt ist. Durch den Doppelantrieb 136 und 137 treibt der
Motor 135 die Riemenscheibe 132 an, die in den Zahnring 130 eingreift und die Wanne
127 umlaufen lässt. Die kleinen Riemenscheiben 131 diesen damit nur zum Zentrieren
der Wanne, da sie am Fahrgestell 126 los angeordnet sind.
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Gleichzeitig lässt der Arm 143 durch den Antrieb 142 das Rührwerk
144 um die eigene Achse drehen. So wird der Teig in der umlaufenden Wanne geknetet.
Nach dem Kneten ist der Teig in den entsprechenden Behalter auszuschütten, die Wanne
herauszunehmen und mit einer anderen. mit zu knetendem Teig gefüllten Wanne auszutauschen.
Nun wird ein mit dem Zahnrad 148 koaxialer Motor 154 betitigt, der das Rad nach
oben der Zahnstange 114 entlang gleiten lFsst. Die beiden Ru'der 149 und 150 gleiten
ebenfalls auf die Flächen 15; und 152 und verhindern unerwünschte Schwingungen des
Armes 139, während dieser vom Motor 154 nach oben mitgenommen wird.
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Es erfolgen daher zunchst eine Hub- und dann eine Drehbewegung des
Armes bis zur Stellung gemss Fig. 11, die schon ausreicht. W:an sieht, dass durch
den Hub des Armes 139 kein Gewicht die Stütze 138 mehr belastet und dass daher die
Hiemenscheibe 132 die Platte 133 in die in Fig. 11 dargestellte Xichtung schwenken
ltsst, da die Riemenscheibe den Angriff mit dem Ring 130 verlhsst. So hlt also die
Wanne an, da sie nicht mehr mit der Drehbewegung mitgenommen wird.
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Wenn man nun den Inhalt der Wanne ausschütten muss, betätigt man den
Motor 117, der das Rad 116 der Zahnstange 114 entlang nach oben gleiten liest, während
die Rader 119 und 120 die Stabilität der aus dem
Rahmen 118, dem
"L"-Tr-:ger 124 und der mit der Gruppe gehobenen Wanne 127 bestehenden Gruppe garantieren.
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Sobald das Rad 116 die Zahnkranzhilfte 115 erreicht, dreht die Gruppe
eo, wie vorher der arm 139, während das Rad sich in den Hohlraum 123 einsetzt und
somit eine Anlenkung bildet. Nach der Entleerung kommt die vom umgesteuerten Rotor
117 ang triebene Wanne wieder bis zum Boden herunter. Zum Austausch genügt es, die
Wanne 126 mit dem Fahrgestell 126 in Pfeilrichtung A, Fig. 10, herauszuziehen, wobei
die Führungen 125 aus dem Trager 124 herauskommen.
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Nach Austausch der Wanne 127 mit einer neuen, mit zu knetendem Teig
gefüllten Wanne (wobei die entsprechenden Führungen 125 in den Träger 124 eingesetzt
werden), kann man den Arm 139 senken, bis das Rührwerk 144 wieder in die Wanne taucht,
d.h. bis der Kegelstumpf-Hohlraum 146 des Armes 145 auf dem Sonder 128 der Wanne
einwandfrei aufgesetzt ist.
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Während der Rückkehr, die durch Umsteuerung des Motors 154 erfolgt,
drückt der Xrm 139 wieder gegen die Stütze 138 und lässt den Träger 133 so lange
drehen, bis die Riemenscheibe 132 wieder in den Ring 130 eingreift und dadurch die
Wanne wieder umlaufen l sst.
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Durch die richtige Dimensionierung der Teile lassen sich diese Bewegungen
einwandfrei abstimmen, die Endarbeitsstellung der netmaschine (Fig.
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8) stabil gestalten und man braucht eine beschrcnkte Kraft, um die
Gruppen während der dem Kneten folgenden Vorgänge (Fig- 11) in gehobener Stellung
zu halten.
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Unter den vorgesehenen Varianten der erfindungsgemässen Lösung gibt
es zum Beispiel die Möglichkeit, den Eingriff zwischen Riemenscheibe 132 und Ring
130 nicht durch Zshnräder,sondern einfach durch eine Kupplung zustande zu bringen.
In diesem Fall sind die seitliche Innenfläche des Ringes und die Aussenflche der
Riemenscheibe nicht verzahnt, sondern sie kuppeln einfach durch Einspannen der ^
menscheibe im Ring und die Reibung, die die Übertragung der Drehbewegung von der
Riemenscheibe an den Ring gestattet, entsteht wegen der regelstumpfgestaltung beider
Teile, die zum Zustandebringen der erforderlichen Kupplung beiträgt.