CH669308A5

CH669308A5 -

Info

Publication number: CH669308A5
Application number: CH1892/86A
Authority: CH
Inventors: Klaus Dipl-Phys Koch; Werner Dipl-Ing Mueller; Gerhard Dr Syrbius
Original assignee: Berstorff Gmbh Masch Hermann
Priority date: 1985-05-11
Filing date: 1986-05-09
Publication date: 1989-03-15
Also published as: DE3517128A1; JPS61260829A; GB2175513A; CN86102813A; CN1005015B; NL8600925A; SU1463117A3; GB8609425D0; IT1191791B; FR2581510A1; IT8620333A0; GB2175513B; IT8620333A1; FR2581510B3

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Einrichtung der in Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art. DESCRIPTION The invention relates to a device of the type specified in the preamble of claim 1.

Es sind Nahrungsmittelextrusionssysteme als Einschnek-kenextruder (DE-PS 30 23 124) oder auch als Doppelschnek-kenextruder (DE-PS 24 61 543) bekannt. Derartige Maschinen arbeiten kontinuierlich und sind für viele Einsatzzwecke sehr vorteilhaft, weil eine gute Homogenisierung der zu verarbeitenden Nahrungsmittelmischungen erzielt wird. Food extrusion systems are known as single-screw extruders (DE-PS 30 23 124) or also as double-screw extruders (DE-PS 24 61 543). Such machines work continuously and are very advantageous for many purposes because good homogenization of the food mixtures to be processed is achieved.

Die gute Homogenisierwirkung wird überwiegend durch eine Scherung der zu extrudierenden Nahrungsmittelbestandteile erreicht. Die Scherung erfolgt in erster Linie zwischen den auf dem rotierenden Schneckenkern angeordneten Stegen und der stehenden Innenwandung des Hohlzylinders aufgrund der Relativgeschwindigkeit dieser Teile zueinander. The good homogenizing effect is mainly achieved by shearing the food components to be extruded. Shear occurs primarily between the webs arranged on the rotating screw core and the standing inner wall of the hollow cylinder due to the relative speed of these parts to one another.

Die Nachteile dieser Extrusionssysteme bestehen darin, dass viele Nahrungsmittelbestandteile, insbesondere wenn es sich um noch stärkehaltige Produkte handelt, die Scherung nicht ohne negative Folgen verkraften. The drawbacks of these extrusion systems are that many food ingredients, especially those that are still starchy, do not cope with shear without negative consequences.

Es ist zwar möglich, die Scherung zu reduzieren durch Verringerung der Schneckendrehzahl und durch konstruktive Änderungen der Schneckenstege usw. Die Relativgeschwindigkeit zwischen stehenden und sich drehenden Teilen in der Maschine kann jedoch nicht aufgehoben werden. Although it is possible to reduce the shear by reducing the screw speed and by design changes to the screw bars, etc. However, the relative speed between stationary and rotating parts in the machine cannot be eliminated.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, mit der ein sehr schonender Aufschluss von Nahrungs- und Futtermittelbestandteilen und eine gute Homogenisierung dieser Bestandteile durchführbar ist. Es soll ein kontinuierlicher Knetvorgang ohne nennenswerte Scherung der zu verarbeitenden Nahrungs- und Futtermittelbestandteile durchgeführt werden. It is the object of the invention to create a device with which a very gentle digestion of food and feed components and a good homogenization of these components can be carried out. A continuous kneading process should be carried out without significant shearing of the food and feed components to be processed.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des ersten Patentanspruchs. The object is achieved by the features of the characterizing part of the first claim.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Einrichtung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Advantageous further developments of the device are described in the dependent claims.

Da in der erfmdungsgemässen Einrichtung die Zentralspindel über einen elektrischen Antrieb und ein Getriebe in Drehbewegung gesetzt wird und die wendeiförmigen Stege in die wendeiförmigen Stege der Planetspindeln eingreifen und diese mitdrehen, erfolgt eine abrollende Bewegung zwischen diesen Maschinenteilen, wobei das zwischen beiden Teilen sich befindende Material eine abrollende knetende Beaufschlagung erfahrt. Since in the device according to the invention the central spindle is set in rotary motion by an electric drive and a gear and the helical webs engage in the helical webs of the planetary spindles and rotate them, a rolling movement takes place between these machine parts, the material between the two parts being one rolling kneading loading experience.

Dieser Vorgang wiederholt sich nochmals, wenn das Material zwischen den durch die Zentralspindel mitgeschleppten Planetspindeln und der Innenwandung des entsprechende, wendeiförmige Stege aufweisenden Gehäuses gelangt. Die Planetspindeln greifen mit ihren wendeiförmigen Stegen in die wendeiförmigen, auf dem Innenmantel des Gehäuses angeordneten Stegen ein und erzeugen somit eine weitere abrollende Bewegung zwischen diesen Maschinenteilen, wodurch wiederum auch sehr temperaturschonend, d.h. knetend auf einen Teig eingewirkt wird. This process is repeated again when the material passes between the planetary spindles entrained by the central spindle and the inner wall of the corresponding housing having helical webs. The planetary spindles engage with their helical webs in the helical webs arranged on the inner casing of the housing and thus generate a further rolling movement between these machine parts, which in turn also saves temperature, i.e. kneading on a dough.

Durch die abrollende Bewegung der Maschinenteile erfolgt auch eine abrollende Auswalzung auf den Teig bzw. auf die Nahrungsmittelbestandteile, ohne dass eine nennenswerte Scherung, d.h. eine Friktionserwärmung der Lebensmittel, erfolgt, wie es bei üblichen Extrusionssystemen unvermeidbar ist, weil diese Maschinen in erster Linie Schermaschinen sind, die mehr oder weniger hohe Friktionsenergie in die Lebensmittel einbringen. Eine temperaturschonende Bearbeitung ist somit nur sehr begrenzt möglich. Due to the rolling movement of the machine parts, rolling also takes place on the dough or on the food components without any significant shear, i.e. Friction heating of the food takes place, as is unavoidable with conventional extrusion systems, because these machines are primarily shearing machines that introduce more or less high friction energy into the food. Temperature-friendly processing is therefore only possible to a very limited extent.

Die Anordnung des Anlaufringes, der aus einem Material mit einem sehr geringen Reibwert besteht, ist vorteilhaft, weil durch die wendeiförmige Gestaltung der Stege des Systems eine Axialkraft der Planetspindeln in Richtung des Ringes entsteht, die durch die Einrichtung aufgefangen werden muss. The arrangement of the thrust ring, which consists of a material with a very low coefficient of friction, is advantageous because the helical design of the webs of the system creates an axial force of the planetary spindles in the direction of the ring, which must be absorbed by the device.

Durch die in Patentanspruch 2 beschriebenen Massnahmen werden maschineneingangsseitig Aufnahmekammern zwischen den Planeten geschaffen, die den Einzug der zu einem Teig zu verknetenden Bestandteile erheblich begünstigen. Insbesondere wird jedoch eine Überlastung der Planet-spindeln vermieden, weil kein schlagartiger Einzug der Bestandteile erfolgt. Through the measures described in claim 2, receiving chambers between the planets are created on the machine input side, which considerably favor the insertion of the components to be kneaded into a dough. In particular, however, overloading of the planet spindles is avoided because the components are not suddenly drawn in.

Es ist vielmehr eine stufenweise Beaufschlagung durch die unterschiedlich langen Planeten durchführbar. Das Volumen der Aufnahmekammer kann stufenweise vergrössert Rather, it can be carried out in stages by the planets of different lengths. The volume of the receiving chamber can be gradually increased

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

oder verkleinert werden, wodurch ein schonender Einzug in die Einrichtung begünstigt wird. or reduced in size, which favors a gentle move into the facility.

Durch die in Anspruch 3 beschriebene Massnahme wird ermöglicht, noch individueller auf einen zu knetenden, hoch-temperaturempfindlichen Teig einzugehen, weil die Knetung, d.h. die abrollende Beaufschlagung auf die Nahrungsmittelbestandteile reduziert bzw. angepasst werden kann, je nach Temperaturverträglichkeit der Bestandteile bei gleichzeitiger Erhaltung guter Homogenisierwirkung der Einrichtung. Durch eine entsprechende Gestaltung der Planetspindeln kann somit jeder Knet- bzw. Homogenisiergrad für die zu verarbeitenden Nahrungsmittel eingestellt werden. The measure described in claim 3 makes it possible to respond even more individually to a kneadable, temperature-sensitive dough, because kneading, i.e. the rolling load on the food components can be reduced or adapted, depending on the temperature tolerance of the components while maintaining good homogenizing effect of the device. Appropriate design of the planetary spindles allows each degree of kneading or homogenization to be set for the foodstuffs to be processed.

Durch die in Anspruch 4 beschriebene Massnahme wird eine sehr kurze Baulänge der Maschine erhalten bei gleichzeitigem guten Einzug der Teigbestandteile, weil diese unmittelbar in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Planeten gelangen und sofort jeweils von den Planetspindeln nacheinander überrollt werden. Due to the measure described in claim 4, a very short overall length of the machine is obtained with simultaneous good intake of the dough components, because these get directly into the spaces between the individual planets and are immediately rolled over one after the other by the planet spindles.

Die in Anspruch 5 beschriebene senkrechte Anordnung der Einrichtung hat den grossen Vorteil einer noch besseren Erfassung der Nahrungsmittelbestandteile, insbesondere wenn diese Einrichtung materialeingangsseitig mit teilweise verkürzten Planetspindeln, wie beschrieben in Anspruch 2, ausgerüstet wird. Nachdem das Material die Einrichtung durchlaufen hat, wird es von der Austragsförderschnecke zur Teigaustrittsöffnung gefördert. Durch die Lagerung der Welle für die Rührflügel, die eine Brückenbildung der rieselfähigen Nahrungsmittelbestandteile verhindern und der unteren Austragsförderschnecke, wird eine sehr stabile Konstruktion erhalten. The vertical arrangement of the device described in claim 5 has the great advantage of an even better detection of the food components, in particular if this device is equipped on the material input side with partially shortened planetary spindles, as described in claim 2. After the material has passed through the device, it is conveyed by the discharge screw conveyor to the dough outlet opening. A very stable construction is obtained by mounting the shaft for the agitator blades, which prevent the free-flowing food components from bridging and the lower discharge screw.

Die Zentralspindel ist drehfest mit der Austragsförderschnecke verbunden und wird zusammen mit der Welle für die Rührflügel angetrieben. The central spindle is non-rotatably connected to the discharge screw conveyor and is driven together with the shaft for the agitator blades.

Die in Anspruch 6 beschriebene Einrichtung weist eine vorgeschaltete Eintragsförderschnecke auf, die in einem Gehäuse gleichen oder auch unterschiedlichen Durchmessers angeordnet sein kann und die Nahrungsmittelbestandteile in die Einrichtung fördert. Mit dieser Konstruktion ist eine verbesserte Einzugswirkung durchführbar, weil die Eintragsförderschnecke einen gewissen Druck auf die Bestandteile ausübt und somit auch die Förderwirkung der Einrichtung anhebt. The device described in claim 6 has an upstream feed screw, which can be arranged in a housing of the same or different diameters and conveys the food components into the device. With this construction, an improved pull-in effect can be carried out because the feed screw exerts a certain pressure on the components and thus also increases the conveying effect of the device.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Zeichnungen erläutert. Embodiments of the invention are explained in the drawings.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Einrichtung. Fig. 1 shows a longitudinal section through a device.

Fig. 2 einen Querschnitt gemäss II—II in Fig. 1. FIG. 2 shows a cross section according to II-II in FIG. 1.

Fig. 3 eine Abrollung der Zentralspindel und der Planetspindel gemäss III —III in Fig. 2, jedoch mit teilweise verkürzten Planetspindeln. 3 shows a roll of the central spindle and the planet spindle according to III-III in FIG. 2, but with partially shortened planet spindles.

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform mit teilweise unverzahnten Planetspindeln. Fig. 4 shows another embodiment with partially toothless planetary spindles.

Fig. 5 eine senkrechte Anordnung einer Einrichtung mit nachgeschalteter Austragsförderschnecke. Fig. 5 is a vertical arrangement of a device with a downstream discharge screw.

Fig. 6 eine waagerechte Anordnung der Einrichtung mit vorgeschalteter Eintragsförderschnecke. Fig. 6 shows a horizontal arrangement of the device with an upstream feed screw.

Die in Fig. 1 und 2 schematisiert dargestellte Einrichtung weist eine Zentralspindel 1, Planetenspindeln 2, einen Anlaufring 3 und ein Gehäuse 4 mit einem Einfülltrichter 5 auf. The device shown schematically in FIGS. 1 and 2 has a central spindle 1, planetary spindles 2, a thrust ring 3 and a housing 4 with a filling funnel 5.

669 308 669 308

Auf der Zentralspindel 1 befinden sich wendeiförmige Stege la, die mit den Stegen 2a der Planetspindeln 2 in kämmendem Eingriff stehen und wodurch die Planetspindeln 2 beim Antrieb der Zentralspindel I in Drehbewegung gesetzt werden und um die Zentralspindel 1 herum laufen. Zentralspindel 1 wird durch ein nicht gezeigtes Getriebe mit elektrischem Antrieb angetrieben. On the central spindle 1 there are helical webs 1 a, which are in meshing engagement with the webs 2 a of the planetary spindles 2 and whereby the planetary spindles 2 are set in rotary motion when the central spindle I is driven and run around the central spindle 1. Central spindle 1 is driven by an electric drive (not shown).

Planetspindeln 2 greifen mit ihren Stegen 2a in die wendeiförmigen Stege 4a des Gehäuses 4 ein und rollen sich auch auf der Gehäuseinnenwandung ab. Planetary spindles 2 engage with their webs 2a in the helical webs 4a of the housing 4 and also roll on the inner wall of the housing.

In Fig. 3 wird eine Abwicklung gezeigt mit stufenförmigen verkürzten Planetspindeln 2, so dass maschinenein-gangsseitig sich stufenförmig vergrössernde bzw. verkleinernde Aufnahmekammern 6 bilden für einen verbesserten Einzug der Nahrungsmittelbestandteile. 3 shows a development with step-like shortened planetary spindles 2, so that receiving chambers 6 which enlarge or reduce step-by-step on the machine input side form for an improved intake of the food components.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung wurden von den Planetspindeln 2 teilweise die wendeiförmigen Stege 2a abgedreht, so dass sich walzenförmige Spindelteile 7 ergeben. In the embodiment of the invention shown in FIG. 4, the helical webs 2a were partially turned off from the planetary spindles 2, so that cylindrical spindle parts 7 result.

Zwischen diesen Spindelteilen, der Zentralspindel 1 und dem Gehäuse 4 ergeben sich grössere Freiräume 8, so dass der abrollende, auf den zu knetenden Teig einwirkende Druck an diesen Stellen verringert wird gegenüber dem Druck in den verzahnten Spindelteilen. Je nach der Länge und der Anzahl der Planetenspindeln 2 mit walzenförmigen Teilen kann somit individuell und äusserst temperaturschonend auf den zu knetenden Teig eingegangen werden. There are larger free spaces 8 between these spindle parts, the central spindle 1 and the housing 4, so that the rolling pressure acting on the dough to be kneaded is reduced at these points compared to the pressure in the toothed spindle parts. Depending on the length and the number of planetary spindles 2 with roller-shaped parts, the dough to be kneaded can be treated individually and in an extremely temperature-friendly manner.

Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform eignet sich besonders für rieselfähige Nahrungsmittel, die zu einem Teig verknetet werden sollen. The embodiment shown in FIG. 5 is particularly suitable for free-flowing foods which are to be kneaded into a dough.

In das Einfüllgehäuse 9 werden die zu verknetenden Bestandteile eingegeben und durch auf der Welle 10 befestigte Rührflügel 11 an einer Brückenbildung gehindert. The components to be kneaded are introduced into the filler housing 9 and prevented from forming bridges by agitator blades 11 fastened on the shaft 10.

Zwischen der Zentralspindel 1, den Planetspindeln 2 und der Wandung des Gehäuses 4 werden die Bestandteile geknetet und gelangen durch die Förderwirkung der wendeiförmigen Stege in den Zylinderraum 12, der durch den Hohlzylinder 14 gebildet wird und in dem die Austragsförderschnecke 13 rotiert. The components are kneaded between the central spindle 1, the planetary spindles 2 and the wall of the housing 4 and pass through the conveying action of the helical webs into the cylinder space 12 which is formed by the hollow cylinder 14 and in which the discharge screw conveyor 13 rotates.

Der untere Teil des Zylinderraumes 12 wird durch ein Rückfördergewinde 15 davor bewahrt, dass Teigbestandteile eindringen und sich in der Lagerung 16 festsetzen können. The lower part of the cylinder chamber 12 is prevented by a return thread 15 that dough components can penetrate and become lodged in the bearing 16.

Die Austragsförderschnecke 13, die Zentralspindel 1 und die in Lager 17 gelagerte Welle 10 werden durch eine nicht gezeigte Antriebseinheit, die am, in Lager 16 gelagerten Wellenende 18 angreift, in Drehbewegung gesetzt. Die aufgeschlossenen Nahrungsmittelbestandteile werden durch die Teigaustrittsöffnung 19 auf ein Transportband 20 gefördert. The discharge screw conveyor 13, the central spindle 1 and the shaft 10 mounted in the bearing 17 are set in rotation by a drive unit, not shown, which engages the shaft end 18 mounted in the bearing 16. The digested food components are conveyed through the dough outlet opening 19 onto a conveyor belt 20.

Das in Fig. 5 gezeigte Gehäuse 4 kann zusätzlich noch temperiert werden durch Temperierkanäle 21, falls eine bestimmte Verarbeitungstemperatur gewünscht wird. The housing 4 shown in FIG. 5 can additionally be tempered by means of tempering channels 21 if a certain processing temperature is desired.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Maschine wird der Einrichtung in Gehäuse 24 eine Eintragsförderschnecke 22 vorgeordnet, um mittels dieser einen leichten Druck auf die Teigbestandteile auszuüben, wodurch der Durchsatz des durch den Trichter 5 eingespeisten Materials durch die Einrichtung selbst erhöht werden kann, und zwar bis zu einer Grenze, die von der maximalen Verarbeitungstemperatur der Nahrungsmittelbestandteile gesetzt wird. In the machine shown in FIG. 6, the device in housing 24 is preceded by an entry screw 22 in order to use it to exert slight pressure on the dough components, as a result of which the throughput of the material fed through hopper 5 can be increased by the device itself, specifically up to a limit set by the maximum processing temperature of the food ingredients.

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

S S

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

669 308 PATENT CLAIMS

1. Device for kneading dough for the production of bread and baked goods and for low-temperature disintegration and homogenization of food and feed components, characterized in that the device consists of a central spindle (1) having helical webs (la), around the central spindle (1) planetary spindles (2) which are arranged at uniform intervals and have helical webs (2a) and from a helical webs (4a) on its inner shell, which have hollow cylindrical housings that accommodate both the planetary spindles (2) and the central spindles (1) (4) and a thrust ring (3) arranged on the outlet side in the housing (4) and absorbing the back pressure force of the planetary spindles (2), the central spindle (1) being drivable and with its helical ridges (la) into the helical ridges (la 2a) the planetary spindles (2) are designed to engage.

2. Device according to claim 1, characterized in that the planetary spindles (2) with respect to the length of the central spindle (1) on the material input side are of different lengths.

3. Device according to claim 1, characterized in that the helical webs (2a) of the planetary spindles (2) are partially omitted to form a roller-shaped surface (7) of these spindle parts.

4. Device according to claim 1, characterized in that the housing (4) of the device is arranged horizontally and has a filling opening with a filling funnel (5) on its top.

5. Device according to claim 1, characterized in that the housing (4) of the device is arranged vertically and is formed on its upper side with a filler housing (9) corresponding to the free cross section of the housing (4), that in the filler housing (9) stirring blades

(11) are arranged, which are fastened to a shaft (10) connected to the central spindle (1), so that a discharge conveyor screw (13) connected to the central spindle (1) is arranged downstream of the device in the conveying direction, that the discharge conveyor screw (13) A return thread (15) is arranged downstream in the conveying direction, so that the housing (14) in which the discharge screw conveyor (13) rotates has a dough outlet opening (19), that the discharge screw conveyor (13) and the shaft (10) for the agitator blades are in stock (16,17) are arranged, and that the discharge screw conveyor (13) is drivable.

6. Device according to claim 1, characterized in that the housing (4) of the device is preceded and flanged to a hollow cylindrical housing (24) corresponding to the housing inner diameter, and that in the housing (24) a drivable and with the central spindle ( 1) connected feed screw (22) is arranged.