DE4424461A1 - Vorrichtung zum Extrudieren von eßbarem Teig - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung zum Extrudieren von Backteig, wie Brotteig, Hefeteig, Teig für Pizza, Crois­ sants und dergleichen, Blätterteig, wie Bisquit und der­ gleichen, und nicht für den Backbedarf bestimmte Teigmassen, wie Pasta für Lasagne, Ravioli und dergleichen, welche sowohl mit als auch ohne Eier zubereitet sein können.

Unter Extrusionsvorrichtungen sind allgemein solche Vor­ richtungen zu verstehen, welche ein ziemlich dünnes Flächenge­ bilde ohne ein Strecken oder Komprimieren in zu starkem Maße erzeugen, oder in anderen Worten ausgedrückt, ohne daß eine "unsachgemäße Behandlung" erfolgt, welche im allgemeinen zu einer oder mehreren der nachstehenden Schwierigkeiten führt: Brechen der Stränge des Aufgabegemisches, und somit eine Herabsetzung der Elastizität des Teigs, eine Beschädigung des Gluten, und eine Veränderung der organoleptischen Qualitäten; diese Umstände bringen mit sich, daß es unmöglich wird, ein fertiggestelltes Erzeugnis zu bekommen, welches hinsichtlich des Ergebnisses im wesentlichen einem manuell hergestellten Erzeugnis gleicht, bei dem sich die Aromastoffe des Erzeugnis­ ses mit der Zeit stärker entfalten.

Was vorhandene Extruder betrifft, so haben diese einen Trichter, unter dem eine Gruppe von paarweise angeordneten Extraktionswalzen angeordnet sind. Hieran schließt sich ein Satz von Extraktionswalzen an, welche unterhalb des Trichters angeordnet sind. Dann folgt ein Satz von Laminierungswalzen.

Bei dieser Vorgehensweise komprimieren die Laminierungswalzen die Teigmasse bei der Bildung eines ununterbrochenen, flächigen Teiggebildes, und sie bearbeiten dieses, bis die Stränge desselben aufgelöst sind.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Vorrichtung zur Ausbildung eines ununterbrochenen, flächigen Teiggebildes bereitzustellen, bei der die Ursachen für eine Ermüdung oder eine Beanspruchung in dem Teig beseitigt sind oder im wesentlichen abgemildert sind.

Ferner zielt die Erfindung darauf ab, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche eine beträchtliche Produktivitäts­ steigerung gestattet, und welche die Herstellung eines im wesentlichen perfekten und gleichförmigen Flächengebildes sicherstellt.

Nach der Erfindung wird hierzu eine Vorrichtung zum Extrudieren von eßbarer Teigmasse bereitgestellt, welche folgendes aufweist: Einen Tragrahmen; einen Trichter zur Aufgabe von zu extrudierendem Teig; mehrere Paare von Kalibrier- oder Laminierzylindern, welche in einer Abfolge stromab von dem Trichter angeordnet sind; einen Bandförderer, welcher in geeigneter Weise den extrudierten und laminierten Teig oder das Flächengebilde aufnimmt und abnimmt, welcher die Laminierungs­ zylinder verläßt; und eine Antriebseinrichtung für die Laminierungszylinder, wobei sich die Vorrichtung dadurch auszeichnet, daß sie wenigstens ein Paar von sich gegensinnig drehenden Extraktions- und Dosierelementen aufweist, welche unmittelbar unterhalb des Trichters angeordnet sind, und welche geeignet sind, auf eine gleichmäßige und pulsierende Weise den Teig von dem Trichter abzuziehen, um diesen dem Laminierungs­ zylinder zuzuführen, und daß die Abfolge von Kalibrier- oder Laminierungszylinder eine schneckenförmige Bahn für die zu laminierende Teigmasse bildet.

In zweckmäßigerweise weist die Extrusionsvorrichtung eine Begrenzungseinheit auf, welche geeignet ist, die Kanten der Teigmasse gleichmäßig zu begrenzen, um diese zu verstärken und um zu verhindern, daß möglicherweise Brüche auftreten, die durch eine Dehnung an den Rändern des Flächengebildes aus Teigmasse verursacht werden können.

Ferner kann stromab von dem Bandförderer eine Umfangseinheit vorgesehen sein, welche ein Paar von Laminierungszylindern, einen glatten unteren und einen oberen mit frei klopfenden Umfangswalzen, aufweist, worunter zu verstehen ist, daß die Dicke des bandförmigen Gebildes oder des Flächengebildes aus Teigmasse vermindert wird, welche bereits durch die Walzen vorgeformt worden ist, welche unterhalb des Trichters angeord­ net sind.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzug­ ten, nicht beschränkenden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten bevorzugten Aus­ führungsform einer Extrusionsvorrichtung;

Fig. 2 eine Schnittansicht zwischen den verschiedenen Walzenpaaren der Vorrichtung;

Fig. 3 eine Fig. 1 ähnliche Ansicht zur Verdeutlichung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 4 eine vergrößerte Teilschnittansicht von Fig. 1 mit gewissen Abänderungen;

Fig. 5 bis 8 Schnittansichten einer entsprechenden Anzahl von bevorzugten Ausführungsformen von Extraktions- und Dosierelementen, welche unterhalb des Aufgabetrich­ ters angeordnet sind und mit diesem zusammenarbei­ ten;

Fig. 9 eine schematische Seitenansicht einer Extrusionsvor­ richtung mit einer Umfangseinheit, bei der gewisse Teile in Schnittansicht gezeigt sind;

Fig. 10 eine Fig. 9 ähnliche Ansicht, aber entlang einer anderen vertikalen Schnittebene;

Fig. 11 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 9, wobei Teile in Schnittdarstellung gezeigt sind; und

Fig. 12 eine Draufsicht der Extrusionsvorrichtung nach Fig. 10, wobei Teile entfernt sind.

In den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.

Zuerst wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8 eine insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung nach der Erfindung näher erläutert, welche einen Tragrahmen hat, welcher im wesentlichen C-förmig ausgebildet ist, und der eine Basis 2 zum Auflegen auf einen Untergrund mit Hilfe von Füßen 3 oder Rädern 4 und eine kastenförmige Stütze 5 mit einer Stützplatte oder einer Seitenverkleidung 6 aufweist. Die Seitenverkleidung 6 trägt auf eine frei tragende Weise oberhalb der Basis 2 einen Aufgabetrichter 7, in welchem sich eine zu extrudierende Teigmasse 8 befindet, und diese Seitenverkleidung trägt in Richtung von oben nach unten ein Paar von Extraktions- und Dosierelementen 9, welche an der Bodenseite des Trichters 7 angeordnet sind, um die Teigmasse 8 zu tragen und in diese "einzuschneiden", so daß diese auf eine gesteuerte Weise von dem Trichter abgezogen wird, wie dies nachstehend noch näher beschrieben wird. Das Abziehen erfolgt zu einer Folge oder einem Satz von drei Paaren von sich in Gegenrichtungen drehenden Kalibrier- oder Laminierungszylindern 10, 11 und 12.

In dem Raum zwischen dem unteren Paar 12 von Kalibrierzylindern und der Basis 2 kann abnehmbar ein Bandförderer 13 angeordnet sein, welcher dazu dient, die Teigmasse zusammen wegzubeför­ dern, welche mit Hilfe der Kalibrierzylinder 10, 11 und 12 extrudiert und laminiert worden ist.

Das Paar von Extraktions- und Dosierelementen 9 kann, ähnlich wie die sich in Gegenrichtungen drehende "Walzen" ausgelegt sein, welche symmetrisch bezüglich der Mittellinie angeordnet sind, welche aber ein polygonales Profil, beispielsweise einen hexogonalen Querschnitt, haben, wie dies in den Fig. 1, 3 und 5 gezeigt ist. Sie können auch einen rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitt haben, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Ferner ist es möglich, daß sie mit einem dreieckförmigen Querschnitt mit Lappen ausgebildet sind, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Eines dieser Elemente wird von einer Getriebemo­ tor-Untersetzungs- bzw. -Übersetzungseinheit 14 angetrieben, welche ihre Bewegung auf eines der Elemente mit Hilfe einer Kette 15 überträgt. Das Element überträgt es auf das andere Element mit Hilfe von zwei endseitigen Zahnrädern 16.

Da die Extraktions- und Dosierwalzen 9 ein nichtkreisförmiges Profil haben, bewirken sie eine pulsierende oder intermit­ tierende Schlagbeaufschlagung auf die darüberliegende Teigmas­ se, welche graduell ohne ein Strecken oder Unterbrechungen abgezogen wird, und wobei sich dann eine Wirkung anschließt, bei der kleine Verengungen oder Erweiterungen erzeugt werden, welche eine dosierte und gleichmäßige Aufgabe zu dem darunter­ liegenden Satz von Kalibrierwalzen 10, 11 und 12 sicherstellen.

Die Paare von Kalibrierzylindern 10, 11 und 12 bilden eine schneckenförmig verlaufende, abfallende Bahn für die Teigmasse, welche zu laminieren oder zu kalibrieren ist, so daß verhindert wird, daß diese in zu starkem Maße entweder infolge ihres Eigengewichts oder durch die Traktion eines Paar von unteren Zylindern gestreckt wird.

Die oberen Kalibrierzylinder 10 werden von der Abtriebswelle 17 einer zugeordneten Anordnung angetrieben, welche einen Motor 18 und eine Übersetzungseinheit 19 umfaßt, welche in der kastenförmigen Stütze 5 untergebracht sind. Die Übertragung erfolgt mit Hilfe einer Kette 20, welche mit einem Kettenrad 21 zusammenarbeitet, welches auf die Nabe 22 einer der Zylinder 10 aufgekeilt ist. Der andere Zylinder erhält seine Antriebs­ bewegung von dem ersten, beispielsweise über einen Treibriemen. In ähnlicher Weise werden die Zylinder 11 und 12 ebenfalls mit Hilfe von zugeordneten Ketten 23 und 24 von der Abtriebswelle 17 der anderen Getriebemotor-Übertragungseinheit angetrieben.

Auf der gegenüberliegenden Seite bezüglich den Übertragungs­ ketten 20, 23 und 24 haben den Zylinder 10, 11 und 12 ein zugeordnetes Kettenrad 25 zum Zusammenarbeiten beispielsweise mit einer Kette von geeigneten Mehlverteilungs-Bändern 26, welche durch zugeordnete Mehlverteilereinrichtungen versorgt werden (in der Zeichnung nicht dargestellt), welche am Trichter 27 vorgesehen sind.

Zugeordnete Abstreifmesser 28 und Mehlabzugseinrichtungen 27 sind unterhalb jedes Paares von Zylindern 10, 11 und 12 angeordnet.

Das Betreiben der Extraktions- und Dosierwalzen 9 ist zweckmä­ ßigerweise unabhängig von dem Antreiben der Kalibrierzylinder, wobei in diesem Fall die Umfangsgeschwindigkeit auf die Sorte der teigförmigen Masse abgestimmt wird, welche zum Einsatz kommt, und eine Abstimmung auf den wechselseitigen Abstand zwischen den Walzen erfolgt. Jedoch kann der Antrieb auch von dem Antrieb der oberen Zylinder 10 abgenommen werden.

Entlang der schneckenförmigen Bahn, auf der die Teigmasse laminiert wird, sind zu einer zwangsweisen Führung hierfür Einrichtungen vorgesehen, welche die Spannung der Teigmasse erfassen. Diese Einrichtungen sind beispielsweise am Einlaß des Paars von Zylinder 11 und 12 angeordnet, um gegebenenfalls die Drehzahl bzw. Drehgeschwindigkeit der Laminierungszylinder abzustimmen, um ein Strecken oder ein Komprimieren über gewisse empirisch ermittelte Grenzwerte hinaus zu vermeiden, wenn die Teigmasse laminiert wird. Diese Detektionseinrichtungen werden in zweckmäßiger Weise von Photozellen 29 gebildet, von denen eine auch direkt stromauf von dem Förderer 13 angeordnet sein kann.

Der wechselseitige Abstand zwischen den Paaren von Zylindern 10, 11 und 12 läßt sich mit Hilfe eines zugeordneten Handrades 30 einstellen, welches die Querträger eines der Zylinder entlang zugeordneten Führungen 34 mit Hilfe einer Hauptwelle 31, einem Schneckenrad 32 und einer zweiten Welle 33 bewegt.

Auch ist es möglich, nur zwei Paare von Kalibrierzylindern vorzusehen.

In Fig. 3 liegt die Teigmasse, welche die oberen Kalibrier­ zylinder verläßt, über eine gewisse horizontale Strecke 36 und 37 hinweg auf dem darunterliegenden Formungsband 26 auf, bevor sie zwischen den Zylindern 11 und 12 eintritt.

Fig. 4 verdeutlicht eine Einrichtung zum Detektieren der Spannung der Teigmasse, welche von Walzen 38 gebildet wird, welche mit Hilfe einer zugeordneten Feder 39 vorbelastet sind, welche mit einem zugeordneten Wandler 40 zusammenarbeitet, welcher elektrische Steuersignale in eine elektronische Steuereinheit (in der Zeichnung nicht gezeigt) abgibt.

Die bevorzugte Ausführungsform nach Fig. 5 weist ein Paar von oberen Zylindern 10 auf, welche von zwei Trommeln gebildet werden, welche mit einer Mehrzahl von sich freidrehenden Umfangszylindern 41 versehen sind, welche einen Kontakt mit der Teigmasse herstellen und teilweise eine Drehbewegung um ihre eigene Achse ausführen, ohne daß unerwünschte Spannungen auf die Teigmasse aufgebracht werden.

An Stelle der hexagonalen Extraktions- und Dosierwalzen zeigt die Fig. 6 ein Paar von Extraktions- und Dosierelementen 42, welche Lappen haben, die spiegelsymmetrisch bezüglich der Mittellinie angeordnet sind.

In Fig. 7 werden die Extraktions- und Dosierelemente von zwei Paaren von Elementen mit Lappen oder mit einem ovalen Quer­ schnitt 43 und 44 gebildet, welche wechselseitig um 90° versetzt sind, und die im Gebrauchszustand eine Einschneidwir­ kung verursachen, welche eine Folge von sich verjüngenden und erweiternden Abschnitten an der Teigmasse ausbildet.

Die bevorzugte Ausführungsform von Fig. 8 hat zwei gegenüber­ liegend angeordnete Wände 45 und 46, welche um Achsen 47 drehbeweglich sind, welche parallel zu den Drehachsen der oberen Kalibrierzylinder 10 sind.

Jede Wand 45 und 46 ist gelenkig mit einem zugeordneten linearen Betätigungsorgan, wie einem Hydraulikzylinder oder einem Pneumatikzylinder 48 und 49, verbunden, welcher mittels einer elektronischen Steuereinheit derart angetrieben wird, daß die Wände 45 und 46 rhythmisch eine oszillierende Bewegung um die zugeordnete Drehachse 47 ausführen und die Teigmasse mit einer Folge von gesteuerten Kompressions- und Erweiterungs­ belastungen beaufschlagt wird.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 9 bis 12 ist in diesen Figuren eine bevorzugte Ausführungsform einer Extrusionsvorrichtung gezeigt, bei der die Teigmasse an dem Auslaß der Kalibrier­ zylinder 10 auf einen horizontalen Bandförderer oder ein Hilfsband 50 abgelegt wird, welches die teigförmige Masse unter Durchlaufen einer Begrenzungseinheit 51 zu einer Umfangseinheit 52 transportiert.

Die Begrenzungseinheit 51 kann von zwei Seiten 53 gebildet werden, welche wechselseitig zur Ausführung einer hin- und hergehenden Bewegung rechtwinklig zu der Transportrichtung der Teigmasse auf den Förderer 50 gegebenenfalls beaufschlagt werden können, und diese Ausführungsform begrenzt die Ränder des Bandgebildes oder des Flächengebildes der Teigmasse auf gleichmäßige Weise. Auch wird hierbei ermöglicht, daß die Breite des Teigmassenstranges eingestellt werden kann, welcher zu erstellen ist, wobei hierbei das Ausmaß der Vor- und Zurückbewegung entsprechend unter Abstimmung auf die jeweilige Teigmassenart verändert wird.

Die Umfangseinheit 52 wird von einem unteren Drehzylinder 54 gebildet, welcher mit Hilfe einer eigenen Motoreinheit (in der Zeichnung nicht gezeigt) und durch eine Walze 55 eine Drehbewe­ gung ausführt, welche Umfangswalzen 56 hat, die von einem Getriebemotor 57 beaufschlagt werden. Die Walze 55 laminiert die Teigmasse durch ein Klopfen auf den Zylinder 54 mit Hilfe von den eigenen Umfangswalzen 56, wodurch die Dicke reduziert wird. Durch ein vorhandenes Handrad 58 ist es möglich, die Ausgabedicke der Teigmasse zu verändern, welche die Zylinder 54 und 55 verläßt, und zwar während der Bewegung bzw. des Arbeitens der Maschine. Während des Arbeitens der Maschine ist es auch möglich, die wechselseitigen Abstände der Walzen 9 und der Zylinder 10 einzustellen.

In zweckmäßiger Weise ist der Förderer 50 der Umfangseinheit 42 benachbart drehbeweglich derart gelagert, daß ein Zugang zu den Kalibrierzylindern 10 für eine gegebenenfalls erforderliche Reinigung und Wartung möglich ist. Zu diesem Zweck ist es auch möglich, eine manuelle Schnellöseeinrichtung für die Über­ tragungseinrichtung des Förderers 50 vorzusehen.

Es ist zu ersehen, daß die Vorrichtung zum Extrudieren von eßbarer Teigmasse gemäß der voranstehenden Beschreibung äußerst vielseitig einsetzbar ist, und daß sie auf die charakteristi­ schen Eigenschaften und die Erfordernisse von Hefeteigmassen und Massen ohne Hefe abgestimmt werden kann. In der Praxis erlaubt diese Vorrichtung, daß man ein Erzeugnis mit einer ausgezeichneten Qualität sowohl im Hinblick auf die "Ästhetik" als auch im Hinblick auf den Geschmack erhält, ohne daß man spezielle Unterstützungsmittel oder Hartweizenmehl mit einem hohen prozentualen Proteingehalt benötigt. Hierdurch erhält man einen beträchtlichen wirtschaftlichen Vorteil beim Beschaffen der Rohmaterialien und es ergibt sich eine Energieersparnis infolge der Vereinfachung des Herstellungsverfahrens.

Der wirtschaftliche Vorteil, den man durch die Verwendung von normalem Mehl auf dem Formungsband an Stelle von Hartweizenmehl erhält, läßt sich auf etwa 25% schätzen (dies entspricht in etwa dem mittleren Unterschied zwischen den Kosten dieser beiden Mehlsorten).

Natürlich können bei der vorstehend beschriebenen Erfindung zahlreiche Modifikationen und Veränderungen vorgenommen werden, ohne den Schutzgedanken nach der Erfindung zu verlassen.

Die Materialien und die Abmessungen können variieren und sind von den jeweiligen Erfordernissen und Gegebenheiten abhängig.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Extrudieren einer eßbaren Backteigmasse, welche folgendes aufweist: Einen Tragrahmen; einen Trichter zum Aufgaben der zu extrudierenden Teigmasse; wenigstens ein Paar von Kalibrier- oder Laminierungszylin­ dern, welche in einer Abfolge stromab von dem Trichter angeordnet sind; einen Bandförderer, welcher zur Aufnahme und zur Abgabe der extrudierten und laminierten Teigmasse oder des Flächengebildes geeignet ist, welches die Laminierungszylinder verläßt; und eine Antriebseinrichtung für die Laminierungszylinder, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Paar von Extraktions- und Dosierelementen (9) vorgesehen ist, welche direkt unterhalb des Trichters (7) angeordnet sind, und welche geeignet sind, auf eine gleichmäßige und pulsierende Weise die Teigmasse von dem Trichter (7) abzuziehen und den Laminierungszylindern (10, 11, 12) zuzuführen, und daß die Folge von Kalibrier- oder Laminierungszylinder (10, 11, 12) eine schneckenförmige Bahn für die zu laminierende Teigmasse bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar von Extraktions- und Dosierelementen (9) von sich in Gegenrichtungen drehenden Elementen gebildet wird, welche ein polygonales Profil haben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar von Extraktions- und Dosierelementen (9) sich in Gegenrichtung drehende Elemente mit drei Lappen aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar von Extraktions- und Dosierelementen (9) von zwei Paaren von Elementen mit Lappen oder mit einem ovalen oder ellipsenförmigen Querschnitt gebildet wird, welche wechselseitig versetzt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar von Extraktions- und Dosierelementen (9) zwei sich oszillierend bewegende Klappen (45, 46) aufweist, welche am Auslaß des Trichters (7) angeordnet sind, und eine Einrichtung aufweist, mittels der die Klappen (45, 46) hinsichtlich ihrer Bewegung synchronisiert werden.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Begrenzungseinheit (51) vorgesehen ist, um irgendwelche, an den Rändern des Flächengebildes oder des Teigmassenbandes gebildete Risse zu vermeiden, wobei die Begrenzungseinheit (51) stromab von dem Paar oder den Paaren von Kalibrierungszylindern (10) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß stromab von dem Förderband (50) gegebenenfalls eine Umfangseinheit (42) vorgesehen ist, welche ein Paar von Laminierungszylindern aufweist, wobei der untere Zylinder glatt ist und der obere Zylinder sich freidrehende Klopfwalzen (56) hat, mittels denen die Dicke der bereits laminierten bandförmigen oder flächengebildeförmigen Teigmasse reduziert wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband (50) stromab von dem Paar oder den Paaren von Extraktions- und Dosierelementen (9) angeordnet ist, um zusammen mit diesen eine Schneckenbahn für die zu laminierende Teigmasse zu bilden.