DD205060A1 - Verfahren und einrichtung zur ueberpruefung und einhaltung eines massesollwertes bei teigteilmaschinen nach dem auspressverfahren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung ist in der Backwarenindustrie sowohl bei Liniensystemen mit kontinuierlicher als auch diskontinuierlicher Teigbereitung anwendbar. Ziel der Erfindung ist die Stabilisierung und Optimierung der Teigteilung bei der Herstellung von Backwaren. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, die eine massegenaue Portionierung von Teigstuecken mit Teigteilmaschinen nach dem Auspressverfahren bei Gewaehrleistung eines konstanten Massedurchsatzes und unabhaengig von der Teigkonsistenz gestattet. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die Transportgeschwindigkeit des Teiges in Abhaengigkeit von den kontinuierlich erfassten Stueckmassen elektronisch gesteuert und die Taktzeit der Teigteilung mittels eines Taktgebers auf einen vorwaehlbaren, dem Massedurchsatz entsprechenden Wert konstant gehalten wird. Zur selbsttaetigen kontinuierlichen Erfassung der einzelnen Teilstueckmassewerte wird der Teigteilvorrichtung eine elektrische Waegezelle nachgeordnet. Ueber eine Steuerelektronik wird bei Masseabweichungen vom Sollwert die Transportgeschwindigkeit des Teiges ueber eine drehzahlgeregelte Transportschnecke nachgefuehrt.

Description

Beschreibung der Erfindung

a) Titel der Erfindung

Verfahren und Einrichtung zur Überprüfung und Einhaltung eines Massesollwertes bei Teigteilmaschinen nach dem AuspreBverfahren.

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung und Einhaltung eines Massesollwertes von Teigstücken bei Teigteilmaschinen zur Backwarenherstellung in Liniensystemen mit kontinuierlicher und diskontinuierlicher Teigbereitung und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind eine Reihe von Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die sich im wesentlichen zwei Arbeitsprinzipien zuordnen lassen.

- Teigteilmaschinen nach dem Saugkammerprinzip, die vorrangig bei der Verarbeitung von Weizenteigen und Mischteigen mit hohen Weizenanteilen eingesetzt werden sowie

- Teigteilmaschinen nach dem Auspreßverfahren, die vorrangig bei der Verarbeitung von Roggenteigen und Miachte igen mit hohen Roggenanteilen Verwendung finden. Zur Erläuterung der Grundprinzipien der Teigteilung sei auf die DE - AS 1 234 637 verwiesen.

Eine der Hauptaufgaben von Teigteilmaschinen besteht im automatischen gewichtsgenauen Portionieren des Teiges bei genügend hoher Durchsatzleistung·

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Bedingt durch Unterschiedliche Teigkonsistenz und unterschiedliche Füllhöhen im Teigbehälter treten bei der Teigportionierung aber teilweise beträchtliche GewichtaSchwankungen der vereinzelten Teigmengen auf. Dies erfordert eine laufende manuelle Stichprobenkontrolle mittels einer Waage sowie die laufende manuelle Nachführung des Dosierorgans der Teigteilmaschine entsprechend der mit der Waage ermittelten Abweichungen, um den Toleranzbereich der vereinzelten Teigmassen zu minimieren und einen Mehrverbrauch von Material zu vermeiden. Dabei bindet die manuelle Kontrolle zusätzliche Arbeitskraft.

Speziell bei Einsatz von Teigteilmaschinen in Liniensystemen der Backwarenproduktion ist eine automatisch geregelte Teigportionierung in Abhängigkeit von den kontinuierlich erfaßten Massewerten wünschenswert. Folgende Einrichtungen dieser Art sind bekannt:

Vorrichtung zum Wägen und Teilen von Backteig oder dgl. gemäß der DE - OS 2 118 672. Bei dieser Lösung wird der Teig aus dem Vorratsbehälter kontinuierlich über eine Walzenanordnung auf ein ständig laufendes Zuführband abgelegt. Von dort aus wird der Teigstrang auf eine Förderbandwaage transportiert. Erreicht der Teigstrang ein vorbestimmtes Gewicht, so verlangsamt sich die Laufgeschwindigkeit der Fördereinrichtungen und der Teilvorgang mittels intervallmäßig rotierendem Messer wird ausgelöst. Nach erfolgter Teigteilung erhöht sich die Transportgeschwindigkeit des Förderbandes der Waage schneller als die des Zuführbandes, um eine sichere Abgabe des Teigstückes vor Beginn des nächsten Teilvorganges zu gewährleisten.

Eine weitere Vorrichtung zur Teigteilung unter Einsatz einer Waage wird in der DE - OS 2 71ο 444 vorgestellt. Bei der beschriebenen vollautomatischen Teigabwägemaschine ist die Waage vorzugsweise als Balkenwaage mit einer Waagplatte ausgebildet.

Vom Arbeitsprinzip her wird zunächst eine untergewichtige Teigportion abgeteilt und anschließend werden auf Grund des von der Waage ermittelten Fehlgewichtes der abgeteilten Teigportion unter Wirkung der Fliehkraft solange kleine

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Teigmengen auf die ursprüngliche Teigportion geschleudert, bis das Sollgewicht erreicht ist.

Bei den genannten Verfahren und Vorrichtungen zur Teig» teilung erfolgt die Steuerung vorrangig mechanisch und elektromechanisch.

Die Regelgüte solcher Einrichtungen ist bei schnell ablaufenden Vorgängen begrenzt und damit auch die Genauigkeit hinsichtlich des gleichbleibenden Gewichts der vereinzelten Teigportionen·

Durch Einsatz elektronischer Regelkreise läßt sich die Massedosierung weiter stabilisieren. Eine elektronische Realisierungsvariante für Teigteilmaschinen nach dem Saugkammerprinzip wird in Getreide, Mehl und Brot, Detmold J^ (1981) 7, S. 179 ff· beschrieben. Über eine der Teigteilmaschine nachgeschaltete elektronische Waage mit Digitalanzeige wird jedes Teigstück aus der Maschine kommend nachgewogen und entweder zum Weitertransport freigegeben oder bei Unter- bzw· Überschreitung des Gewichtes ausgeworfen· Die Kontrollwaage regelt aber gleichzeitig über einen Impulsgeber den Hubanschlag des Meßkolbens, welcher über einen Verstellmotor gesteuert wird. Hierdurch wird das Volumen in der Meßkammer kleiner oder größer und so die Gewichtsgenauigkeit des Teigstückes geregelt.

d) Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Stabilisierung und Optimierung der Teigteilung mit hoher Portioniergenauigkeit durch Teigteilmaschinen nach dem Auspreßverfahren bei der Herstellung von Backwaren.

Gleichzeitig ist Ziel der Erfindung ein konstanter Durchsatz in Liniensystemen der Backwarenherstellung bei Minimierung des Materialeinsatzes und Einsparung von Arbeitszeit durch Wegfall ständiger manueller Kontrollen der Teigstückmassen.

e) Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, die eine massegenaue Portionierung von Teigstücken mit Teigteilmaschinen nach

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dem Auspreßverfahren bei Gewährleistung einea konstanten Massedurchsatzes und unabhängig von der Teigkonsistenz auf der Basis eines Soll-Ist-Vergleiches gestattet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Transportgeschwindigkeit des Teiges in Abhängigkeit von den kontinuierlich erfaßten Stückmassen elektronisch gesteuert und die Taktzeit der Teigteilung mittels eines Taktgebers auf einen vorwählbaren, dem Massedurchsatz entsprechenden Wert konstant gehalten wird. Zur selbsttätigen kontinuierlichen Erfassung der einzelnen Teigstückmassewerte wird der Teigteilvorrichtung eine elektrische Wägezelle nachgeordnet· Über eine Steuerelektronik wird bei Masseabweichungen vom Sollwert die Transportgeschwindigkeit des Teiges über eine drehzahlgeregelte Teigtransportschnecke nachgeführt.

Weitere Ausführungen der erfindungsgemäßen Lösung sehen vor,

- daß die elektronische Steuerung eine selbsttätige periodische, mit der Taktzeit der Teigteilung synchronisierte Tarierung der Waage vornimmt, so daß ein sich ändernder Tarawert, der aus Pertigungstoleranzen, Alterungs· erscheinungen der Waage und aus auf der Waageplattform anhaftenden Mehl- und Teigresten resultiert, automatisch ausgeglichen wird;

- daß die Sollwertvorgabe der Teigstückmasse durch Auflegen von Massestücken auf die Wägezelle mit einer Gesamtmasse, die dem Sollwert der Teigstückmasse äquivalent ist, und durch anschließende Übernahme in einen Sollwertspeicher erfolgt, wodurch die Sollwerteingabe einfach und die Genauigkeit der Eingabe nur von der Genauigkeit der aufgelegten Massestücke abhängig ist, d.h., daß Toleranzen im Übertragungsfaktor und auch Linearitätsfehler keinen

; Einfluß auf die Genauigkeit der Sollwerteingabe haben. Das bedeutet insbesondere, daß Alterungserscheinungen oder das Auswechseln von Teilen, z.B. der Wägezelle, kein Nachkalibrieren erfordert.

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- daß zur Verbesserung des Regelverhaltens der Mittelwert aus einer beliebigen Anzahl von Meßwerten aufeinander folgender Teigstückmassen gebildet wird, da kurzzeitige Streuungen der Teigatückmaasen um ihren Sollwert die Regelgüte negativ beeinflussen.

Erfindungagemäß wird das Verfahren durch eine Einrichtung realisiert, bei der einer Teigteilmaschine unmittelbar nach der Teigteileinrichtung bzw. dem Transportband eine an sich bekannte Wägezelle zugeordnet ist, die gemeinsam mit einer elektronischen Steuerung und einer drehzahlgeregelten Teigtransportachnecke einen Regelkreis bildet, wobei die funktionsbestimmenden Baugruppen vorzugsweise Bestandteil der Teigteilmaschine sind. Die Teigtransportschnecke ist dabei unmittelbar mit einem drehzahlregelbaren Elektromotor verbunden, dessen Drehzahl in Abhängigkeit von den Abweichungen der mit der Wägezelle ermittelten Teigstückmassen vom Sollwert durch die elektronische Steuerung nachgeführt wird. Damit kurzzeitige Streuungen der Teigatückmassen um ihren Sollwert, z.B. durch größere Lufteinschlüsae bedingt, nicht zwangsläufig zu großen Änderungen des Volumenstromes des Teiges und damit zu einer Minderung der Regelgüte führen, bildet die elektronische Steuerung den Mittelwert aus mehreren aufeinander folgenden Teigstückmaasen und beatimmt daraus die erforderliche Drehzahl der Teigtransportachnecke und damit die Größe des Volumenstromes des Teiges.

Parallel dazu löat die elektroniache Steuerung mittels einea Taktgebera entsprechend der von Hand vorgewählten Zeiteinheiten die Teigteilung unabhängig vom Volumenstrom des Teiges über das Teigteilmeaser automatisch aUa. Die Erfindung soll durch ein Ausführungabeispiel näher erläutert werden.

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f) Auaführungsbeispiel

In Abbildung 1 ist eine Teigteilmaschine nach dem Auspreßverfahren dargestellt, bei der die Wägezelle 1 unmittelbar hinter dein Teigtransportband 2 der Teigteilmaschine angeordnet ist, wobei eine Anordnung der Wägezelle 1 unmittelbar hinter der Teigteileinrichtung 3 ebenfalls möglich ist. Die Wägezelle 1 ist mit der elektronischen Steuerung 4, dem drehzahlgeregelten Motor 5 und der Teigtransportschnecke 6 verbunden, die zusammen den Regelkreis zur Überwachung und Steuerung gleichbleibender Teigstückmassen uilden und vorzugsweise Bestandteil der Teigteilmaschine sind. Die elektronische Steuerung 4 beinhaltet eine Mikroprozessorsteuerung und einen elektronischen Taktgeber. Die Zeiteinheiten der Teigteilung werden über das Bedienfeld 7 von Hand eingegeben und bestimmen den Takt des elektronischen Taktgebers, der die Teigteilung in den vorgewählten Zeiteinheiten über die Teigteileinrichtung 3 automatisch auslöst.

Die Mikroprozessorsteuerung als Teil der elektronischen Steuerung 4 ermittelt in Abhängigkeit von den mit der Wägezelle 1 bestimmten Teigstückmassen über einen Soll-Istwert-Vergleich die erforderliche Transportgeiachwindigkeit des Teiges und führt bei Abweichungen vom Sollwert die Drehzahl des drehzahlgeregelten Motors 5 und damit die Drehzahl der Teigtransportschnecke 6 richtungisentsprechend nach. Gleichzeitig ermittelt die Mikroprozessorsteuerung den Massedurchdatz aus den vorgewählten Zeiteinheiten der Teigteilung und den Teigstückmaasen und bringt diesen im Bedienfeld 7 in Zifferndarstellung zur Anzeige. Des weiteren können über das Bedienfeld 7 Grenzwerte des Massedurchsatzes eingegeben werden, so daß bei Grenzwertüberschreitungen eine opti?3che und akustische Signalisation erfolgt.

Die Sollwerteingabe für die Zeitstückmassen erfolgt durch Auflegen einer entsprechenden Anzahl von gemormten Massestücken auf der Wägezelle 1 und anschließender Übernahme in den Sollwertspeicher der elektronischen Steuerung 4.

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Mit dem erfindungagemaßen Verfahren und der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens wurde ein Steuerungssystem geschaffen, das einen konstanten, vorwählbaren Massedurchsatz durch eine Teigteilmaschine nach dem Auspreßverfahren gewährleistet und den Einsatz in Liniensyatemen der Backwarenproduktion erlaubt.

Claims (9)

-*- 2394 1 5 4 Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Überprüfung und Einhaltung eines Masseaollwertes bei Teigteilmaschinen nach dem Auspreßverfahren, bei dem mittels einer elektronischen Steuerung die Teigstücke mit hoher Genauigkeit durch die Teigteilmaschine portioniert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung eines konstanten, vorwählbaren Massedurchsatzes (Masse/Zeit) mit gleichbleibender Teigstückmasse durch eine automatische Regelung der Transportgeachwxndigkeit des Teiges erfolgt, wobei eine elektronische Steuerung die zur automatischen Regelung der Transportgeschwindigkeit erforderlichen Stellgrößen aus der Masse der einzelnen Teigstücke ableitet, die mittels einer Wägeeinrichtung kontinuierlich erfaßt werden.

2. Verfahren nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Realisierung eines konstanten, vorwählbaren Massedurchsatzes die elektronische Steuerung die Teigteilung in frei vorwählbaren Zeiteinheiten unabhängig vom Volumenstrom automatisch auslöst und die Teigstücke auf Einhaltung der Maasesollwerte überprüft und bei Masseabweichungen vom Sollwert die Transportgeschwindigkeit des Teiges über eine drehzahlgeregelte Teigtransportschnecke automatisch nachführt .

3· Verfahren nach Pkt. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die frei vorwählbaren Zeiteinheiten der Teigteilung durch einen einstellbaren elektronischen Taktgeber ausgelöst werden und gleichzeitig mit der Teigteilung eine Zählung der portionierten Teigstücke erfolgt,

4. Verfahren nach Pkt. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuerung eine selbsttätige periodische, mit der Taktzeit der Teigteilung synchronisierte Tarierung der Waage vornimmt.

5. Verfahren nach Pkt. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwertvorgabe der Teigstückmasse durch Auflegen von Massestücken auf die Wägezelle mit einer Gesamtmasse, die dem Sollwert der Teigstückmasse äquivalent ist, und

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durch anschließende Übernahme in einen Sollwertapeicher erfolgt.

6· Verfahren nach Pkt. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung dea Regelverhaltena der Mittelwert aus einer beliebigen Anzahl von Meßwerten aufeinanderfolgender Teigstuekmasäen gebildet wird.

7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Pkt. 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer Teigteilmaschine unmittelbar nach der Teigteileinrichtung (3) bzw. dem Transportband (2) eine an sich bekannte Wägezelle (1) zugeordnet ist, die gemeinsam mit einer elektronischen Steuerung (4) und einer drehzahlgeregelten Teigtransportschnecke (6) einen Regelkreis bildet, wobei die funktionsbestimmenden Baugruppen vorzugsweise Bestandteil der Teigteilmaschine sind.

8. Einrichtung nach Pkt. 7» dadurch gekennzeichnet, daß

die drehzahlgeregelte Teigtransportschnecke (6) mit einem drehzahlregelbaren Elektromotor (5) verbunden ist, dessen Drehzahl in Abhängigkeit von den mit der Wägezelle (1) ermittelten Teigstückmassen durch die elektronische Steuerung (4) geregelt wird.

9. Einrichtung nach Pkt. 7» dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuerung (4) einen Taktgeber enthält, der entsprechend dem gewünschten Massedurchsatz in vorwählbaren Zeiteinheiten die Teigteilung unabhängig vom Volumenstrom des Teiges über die Teigteileinrichtung (3) automatisch auslöst.

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