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Vorrichtung zum Prüfen von Nehlteigen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Prüfen von Mehlteigen, mit welcher die Güte des Mehlteiges durch Zieh-und Widerstandsversuche festgestellt wird, die bis zum Zerreissen des Teiges getrieben werden und somit den Dehnung-und Zähigkeitskoeffizienten ergeben.
Zur Prüfung der Widerstandsfähigkeit verschiedener Stoffe, wie z. B. von Papier, Geweben, Metallen usw., hat man bereits Vorrichtungen vorgeschlagen, welche das Ziehen des Stoffes mit Hilfe eines Dornes bewirken. Unter diesen Vorrichtungen gibt es solche mit kegelförmigem und mit halbkugelförmigem Dorn und andere, welche einen Dorn von der Gestalt eines Kegels mit daraufgesetzter Halbkugel besitzen. Es hat sich nun herausgestellt, dass diese Dorngestalten sich nicht zur Erzielung richtiger Ergebnisse beim Teigziehen eignen, was mit der besonderen Beschaffenheit dieses Stoffes zusammenhängt, der sich gegen die Oberfläche des Dornes festklebt.
Eine richtige Messung kann unter diesen Bedingungen nur dann erzielt werden, falls sich der Teig mit gleichmässiger Dicke über die Oberfläche des Dornes ausbreitet, wobei die relative Geschwindigkeit zwischen dem Dorn und der Teigscheibe (in der Achse gemessen) gleichmässig sein muss. Da der Teig, der sich einmal gegen die Oberfläche des Dornes angelegt hat, auf diesem nicht mehr gleitet, so müssen in jedem Augenblick die ringförmigen Zonen des Teiges und die von diesen Zonen bedeckten Flächen des Dornes in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Arbeitet man mit einem Dorn von halbkugelförmiger Gestalt, so legt sich der Teig nicht mit gleichmässiger Dicke gegen die äussere Fläche der Halbkugel.
Selbst, falls sich der Dorn mit gleichmässiger Geschwindigkeit vorwärtsbewegt, so geschieht das Ziehen der Teigscheibe mit steigender Geschwindigkeit in dem Masse, in welchem der Dorn durch die Ebene der Scheibe hindurchgeht. Die Dicke des gezogenen Teiges nimmt somit in gleichem Verhältnis ab, und der Bruch geschieht vor dem kritischen Punkte, wodurch ein falsches Ergebnis erzielt wird. Mit einem Dorn von kegelförmiger Gestalt erzielt man ein gegenteiliges Ergebnis, d. h. die Dicke der gezogenen Teigscheibe, statt gleichzubleiben, nimmt vom Scheitel des Dornes an nach der Grundfläche hin ab, vorausgesetzt, dass dabei die relative Geschwindigkeit zwischen dem Dorn und der Teigscheibe stets gleichbleibt.
Der Gegenstand der Erfindung beseitigt nun diese Nachteile durch die Verwendung eines Dornes von bestimmter Gestalt. Zahlreiche Versuche zur Erzielung einer gezogenen Teigscheibe mit gleichmässiger Dicke haben ergeben, dass sich hierzu am besten ein Dorn eignet, dessen Gestalt sich jener eines Umdrehungsparaboloids nähert. Nur unter dieser Bedingung kann man ein gleichbleibendes Verhältnis zwischen der in der Zeiteinheit von der Teigscheibe bedeckten Fläche des Dornes und der Dehnbarkeit des Teiges erzielen.
Eine Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist als Beispiel auf der Zeichnung im Aufriss mit teilweisen Schnitten dargestellt.
Eine bestimmte Menge ständig unter den gleichen Bedingungen hergestellten Teiges wird entweder durch Druck oder durch Auswalzen auf eine Dicke gebracht, die für alle Versuche stets gleichbleibt. Auf diese Weise wird die Scheibe 1 hergestellt. Diese wird beispielsweise mittels Schrauben und Muttern 2 zwischen zwei Scheiben 3 und 4 festgeklemmt, in denen kreisförmige Öffnungen vorgesehen sind, welche eine gewisse Fläche des zu prüfenden Teiges freilegen. Durch die Schrauben 2 sind die Scheiben 3 und 4 auch auf einem Träger 5 befestigt, der auf einer auf dem Gestell 7 stehenden Säule 6 gleiten kann.
Der Träger, der durch einen Zapfen 9 mit einer Mutter 8 verbunden ist, erhält eine aufund abgehende Bewegung mit bestimmter, stets gleichbleibender Geschwindigkeit durch eine Schraube 10,
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die in der Säule 6 untergebracht ist und mittels zweier Kegelräder 11 und 12 und einer Biemscheibe 13 mit einer Kraftquelle in Verbindung steht, welche auf die Schraube eine Drehbewegung mit gleichbleibender Geschwindigkeit überträgt.
In der lotrechten Achse der kreisförmigen Öffnungen der Scheiben 3 und 4, d. h. in der Achse der freigelegten Fläche der zu prüfenden Teigscheibe ist ein Dorn 14 von annähernd der "Gestalt eines Umdrehungsparaboloids auf einer Achse 15 angeordnet, welche in einem Lager 16 gleiten kann. Das untere Ende dieser Achse ruht auf einem Hebel 17 mit zwei ungleichen Armen, von-denen der längere mit einem Zeiger 18 versehen ist. Eine Feder 19 dient zum Ausgleich des Gewichtes des Dornes und drückt diesen von unten nach oben. Diese Bewegung des Dornes wird in einer gegebenen Stellung durch einen Anschlagring 20 begrenzt, der auf der Achse 15 sitzt. Der Zeiger 18 gleitet auf einer Trommel 21, welche durch ein Schneckengetriebe 22, 22a von der Antriebswelle der Vorrichtung aus in Drehung versetzt wird.
Auf dem Träger 6 ist ein Zeiger 23 vorgesehen, der über eine Teilung 24 gleitet, so dass man den vom Träger 5 zurückgelegten Weg beim Auf-und Absteigen ablesen kann.
Der mit der Teigscheibe 1 versehene Träger 5 wird zunächst durch Drehen der Scheibe 13, der Zahnräder 11 und 12 und der Schraube 10 soweit gesenkt, dass die Teigscheibe die Spitze des Dornes berührt. In dieser Stellung befindet sich der Zeiger über der Ziffer Null der Teilung. Sinkt der Zeiger weiter, so wird die Teigscheibe allmählich über den Dorn 14 gezogen und verdünnt sich fortschreitend mit zunehmendem Ausziehen.
Infolge der Gestalt des Dornes beginnt das Ausziehen der Teigscheibe in deren Mitte, und die ausgezogene Dicke bleibt sich selbst stets gleich, d. h. die Vergrösserung der Fläche des Teiges in der Zeiteinheit entspricht der Vergrösserung der Mantelfläche des Dornes, die in der gleichen Zeiteinheit in Tätigkeit getreten ist.
Das Ausziehen der Teigscheibe wird bis zu dem Augenblick getrieben, in welchem sich in der gezogenen Teighaube ein Riss bildet. Die absteigende Bewegung des Trägers wird sodann stillgesetzt, und man kann auf der Teilung ablesen, um welches Mass der Träger gesunken ist.
Hat man im voraus die Mantelfläche des Dornes für jede vom Träger zurückgelegte Längeneinheit festgestellt, so ermöglicht die Ablesung die Berechnung der gesamten Oberfläche der Teighaube im Augenblick der Entstehung des Risses, d. h. man kann ermitteln, um welches Mass sich die Fläche der Teighaube, die auf diese Weise in ein dünnes Blatt verwandelt worden ist, vergrössert hat.
Die Teilung kann unmittelbar in Quadratzentimeter der Oberfläche des Dornes eingeteilt werden, welche Fläche derjenigen des ausgezogenen Blattes entspricht. Die Zahlen der Teilung können aber auch das Verhältnis zwischen der Fläche des ausgezogenen Blattes und der Fläche der ursprünglichen Scheibe angeben.
Wie bereits erwähnt wurde, wird der Dorn durch die Feder 19 von unten nach oben gedrückt.
Während des Sinkens des Trägers 5 übt die zum Ausziehen der Teigscheibe erforderliche Kraft auf den Dorn einen Druck aus, den die Feder aufnimmt. Diese Kraft ist mehr oder weniger gross, je nachdem der Widerstand der Teigscheibe mehr oder weniger gross ist. Der Hebel, an dessen Ende der Zeiger 18 befestigt ist, schlägt auf der Trommel mehr oder weniger weit aus, je grösser oder kleiner der durch den Teig entgegengestellte Widerstand ist, d. h. je grösser und kleiner die Zähigkeit des Teiges ist.
Da die Trommel 21 eine Drehbewegung erhält, die den Auf-und Abbewegungen des Trägers entspricht, so wird während der ganzen Ziehdauer der Wert des auf den Dorn ausgeübten Druckes auf dieser Trommel aufgezeichnet. Durch Ablesen des auf der Trommel befindlichen Schaubildes kann man somit für jeden Augenblick des Ziehens den entsprechenden Wert der Zähigkeit bestimmen.
Das Ausziehen des Teiges kann selbstverständlich auch dadurch erzielt werden, dass der Dorn oder der Träger und der Dorn gleichzeitig in Bewegung gesetzt werden. Die Vorrichtung, die zur Bestimmung der Zähigkeit des Teiges dient, kann auch mit dem Träger statt mit dem Dorn verbunden werden.
Zur Messung der Zähigkeit kann dann ausser der beschriebenen Vorrichtung auch z. B. ein Tauchkolben benutzt werden, der am Träger oder am Dorn befestigt ist und mit einem Manometer, etwa einem Registriermanometer, verbunden ist. Dieses Manometer gibt dann in jedem Augenblick während des Ziehens den Widerstand des Teiges an, d. h. die Zähigkeit.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Prüfen von Mehlteigen, bei welcher die Teigscheibe zwischen ringförmigen Platten gehalten und einer Dehnung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (14), über welchen die Teigscheibe gezogen wird, annähernd die Gestalt eines Umdrehungsparaboloids hat, dessen Spitze der Teigscheibe zugewandt ist.