DE10023144C2 - Method and device for the gentle discharge of viscoplastic and viscoelastic material mixtures from a kneading trough - Google Patents

Method and device for the gentle discharge of viscoplastic and viscoelastic material mixtures from a kneading trough

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum schonenden Austragen von viskoplastischen und viskoelastischen Stoffgemischen, insbesondere von Teigen, aus einem Knettrog, bei welchem das Stoffgemisch mit Hilfe mindestens zweier gegenläufig rotierender spiralförmiger Wendet, deren Durchmesser sich teilweise überlappen, in axialer Richtung entlang einer Mischstrecke drucklos gefördert wird.The invention relates to a method and a Device for the gentle discharge of viscoplastic and viscoelastic mixtures, especially of Dough, from a kneading trough, in which the mixture of materials with the help of at least two rotating in opposite directions spiral turns, the diameter of which is partially overlap in the axial direction along a Mixing section is conveyed without pressure.

Aus der WO 92/17068 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Einmischen von Substanzen in Schäume und Teige bekannt. Bei diesem Verfahren wird durch die gegenläufige Rotation zweier sich drehender Wellen das Stoffgemisch in einem kontinuierlichen Doppelspiral-Knetverfahren vermengt und es entsteht eine viskoelastische Struktur des Stoffgemisches. Dieses Stoffgemisch wird mit Hilfe der Doppelspiralen entlang des Knettrogs transportiert. Am Ende der Doppelspiralen wird bei bekannten Vorrichtungen das Stoffgemisch mit bekannten Abstreifern abgestreift. Diese Abstreifer sind tangential an der freien Wellenenden angebracht. Mit Hilfe der Abstreifer wird dem sich stetig verklebenden Stoffgemisch ein Widerstand entgegen der Förderrichtung eingebracht, der dazu führt, daß das Stoffgemisch aus der Knetvorrichtung entnommen werden kann. Die Vorschubgeschwindigkeit des Stoffgemischs entlang der Förderrichtung ist im Vergleich zur Rotationsgeschwindigkeit des Stoffgemisches um die Wellen nur sehr gering. Durch das Abstreifen des Stoffgemisches mit Hilfe eines Abstreifers wird eine große Torsionsbeanspruchung in das Stoffgemisch eingebracht. Durch diese Torsionsbeanspruchung kann es zum Strukturverlust des Stoffgemisches kommen. Dieser Strukturverlust hat für die weitere Verarbeitung des Stoffgemisches nachteilige Folgen.WO 92/17068 A1 describes one method and one Device for the continuous mixing of Known substances in foams and doughs. With this The process is carried out by the opposite rotation of two rotating waves the mixture of substances in one continuous double spiral kneading process blended and a viscoelastic structure of the Material mixture. This mixture of substances is with the help of Double spirals transported along the kneading trough. At the The end of the double spiral is in known devices stripped the mixture of substances with known scrapers. These wipers are tangential to the free one Shaft ends attached. With the help of the wipers a constantly sticking mixture of substances introduced against the conveying direction, which leads to that the mixture of substances removed from the kneading device can be. The feed speed of the  The mixture of substances along the conveying direction is compared to the speed of rotation of the mixture of substances around the Waves very little. By stripping the Mixtures of substances with the help of a scraper becomes one large torsional stress in the material mixture brought in. Due to this torsional stress it can loss of structure of the mixture of substances. This Structural loss has for the further processing of the Mixture of substances adverse consequences.

Aus der DE 06 02 996 A ist eine Fördervorrichtung zum Fördern und stetigen Mischen pulverförmiger Stoffe mit Flüssigkeit bekannt. Hierzu ist ein sich verjüngender Trog vorgesehen. Der Trog weist eine Ringleitung auf, über die mit Hilfe von Spritzdüsen Flüssigkeit einem Mehlgemisch beigemengt wird. Das Mehlgemisch wird anschließend durch eine Knetschnecke einer Öffnung zugeführt. Dabei kann ein Strukturverlust durch zu große Scherkräfte im Stoffgemisch auftreten.From DE 06 02 996 A a conveyor device for Convey and constantly mix powdery substances Known liquid. This is a tapered one Trough provided. The trough has a ring line, over the liquid with the help of spray nozzles Flour mixture is added. The flour mixture will then through a kneading screw of an opening fed. This can result in a loss of structure due to excessive Shear forces occur in the mixture of substances.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schonendes Austragen des Stoffgemisches aus der Knetvorrichtung zu ermöglichen.The invention has for its object a gentle Discharge of the mixture of substances from the kneading device enable.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren vor, bei welchem das Stoffgemisch entlang der Förderrichtung einem sich verjüngenden, mit einer Austragsöffnung versehenen Trog zugeführt wird und daß das Stoffgemisch mit Hilfe zumindest zweier jeweils an den Wendelachsen vorgesehener Werkzeuge durch die Drehung der Wendelachsen von den Wendeln gelöst und der Austragsöffnung zugeführt wird.The invention proposes to solve this problem Process in which the mixture of substances along the Direction of conveyance a tapered, with a Discharge opening provided trough and that the mixture of substances with the help of at least two each the helix axes of the tools provided by the rotation the spiral axes are detached from the spirals and the Discharge opening is fed.

Weiterhin schlägt die Erfindung eine Vorrichtung vor, bei der sich der Knettrog verjüngt und eine Austragsöffnung aufweist, und bei der zumindest zwei jeweils an den Wendelachsen angebrachte Werkzeuge den Teig durch die Drehung der Wendelachsen von den Wendeln lösen und der Austragsöffnung zuführen. Diese Vorrichtung eignet sich insbesondere für ein vorgeschriebenes Verfahren. Durch das Ablösen des Stoffgemisches durch auf den Wendelachsen angebrachte Werkzeuge wird verhindert, daß das Stoffgemisch eine Torsion erfährt. Ein direkter Widerstand, wie er bei bekannten Abstreifvorrichtungen dem Stoffgemisch entgegengebracht wird, entfällt. Durch die Verjüngung des Troges wird erreicht, daß sich die Transportgeschwindigkeit des Stoffgemisches erhöht und daß das Stoffgemisch an der Öffnung des Troges durch die Werkzeuge schonend ausgetragen werden kann. Für den Fall, daß es dennoch zu einem Strukturverlust des Stoffgemisches am Austrag des Troges kommen sollte, wird durch die Werkzeuge das Stoffgemisch erneut vermengt und eventuell aufgetretene Strukturdefekte werden behoben.Furthermore, the invention proposes a device which tapered the kneading trough and a discharge opening  has, and at least two each to the Tools attached to the dough axes Release the rotation of the helix axes from the helices and the Feed discharge opening. This device is suitable especially for a prescribed procedure. By the detachment of the mixture of substances on the spiral axes attached tools will prevent that Substance mixture undergoes a torsion. A direct one Resistance, as in known stripping devices is brought towards the mixture of substances. By the tapering of the trough is achieved that the Transport speed of the mixture of substances increases and that the mixture of substances at the opening of the trough through the Tools can be carried out gently. In the case, that there is nevertheless a structural loss of the Mixture of substances should come at the discharge of the trough through the tools the substance mixture is mixed again and any structural defects that may have occurred are eliminated.

Dadurch, daß die Werkzeuge derart auf den Wendelachsen aufgebracht sind, daß sie das Stoffgemisch in Richtung der Öffnung des Troges befördern, wird gewährleistet, daß das Stoffgemisch kontinuierlich an der Öffnung des Troges ausgetragen werden kann. Die Werkzeuge sind auf den Wendelachsen nicht achsparallel sondern unter einem Neigungswinkel zur Wendelachse angeordnet. Das bedeutet, daß die Werkzeuge in Form einer Schraubenlinie auf der Oberfläche der Wendelachsen angeordnet sind. Durch diese schraubenartige Anordnung wird das Stoffgemisch durch die Werkzeuge in Richtung des sich verjüngenden Troges transportiert.The fact that the tools on the spiral axes are applied that they the mixture of substances in the direction the opening of the trough ensures that the mixture of substances continuously at the opening of the trough can be carried out. The tools are on the Spiral axes not axially parallel but under one Tilt angle to the helix axis arranged. That means, that the tools in the form of a helix on the Surface of the spiral axes are arranged. Through this screw-like arrangement, the mixture of substances through the Tools towards the tapered trough transported.

Zum Ablösen des Stoffgemisches von den Wendeln sind zumindest zwei T-förmige Werkzeuge an den Wendelachsen angebracht. Die Querstrebe des T-förmigen Werkzeugs ist an die Neigung des Troges angepaßt.To remove the mixture of substances from the coils at least two T-shaped tools on the helix axes  appropriate. The cross strut of the T-shaped tool is adapted to the slope of the trough.

Zumindest zwei weitere Werkzeuge, die als Vollblech ausgebildet sind, und das von den T-förmigen Werkzeugen abgelöste Stoffgemisch zur Öffnung des Troges befördern, ermöglichen einen vollständigen Austrag des Stoffgemisches. Diese Vollbleche führen das Stoffgemisch zuverlässig zur Öffnung des sich verjüngenden Troges.At least two other tools that work as a solid sheet are formed, and that from the T-shaped tools transport the detached mixture of substances to the opening of the trough, allow a complete discharge of the Material mixture. These solid sheets guide the mixture of substances reliable for opening the tapered trough.

Die Werkzeuge auf den beiden Achsen sind derart angeordnet, daß sie sich berührungsfrei überlappen. Während des gegenläufigen Drehens der Wellenpaare berühren sich die Werkzeuge somit nicht. Dennoch wird gewährleistet, daß das Stoffgemisch, welches sich zwischen den Wellen befindet, zulässig zur Öffnung befördert wird.The tools on the two axes are like this arranged so that they overlap without contact. While rotating the pairs of shafts in opposite directions The tools therefore do not touch. Still will ensures that the mixture of substances located between the shafts, permissible for opening is promoted.

Die Werkzeuge sind so an die Neigung des Troges angepaßt, daß nur eine geringe Toleranz zwischen Troginnenfläche und Werkzeug auftritt. Dadurch wird gewährleistet, daß das Stoffgemisch nicht zwischen Werkzeug und Trog verbleibt, sondern entlang der Förderrichtung transportiert wird.The tools are adapted to the incline of the trough, that only a slight tolerance between inner trough surface and tool occurs. This ensures that the mixture of substances not between the tool and the trough remains, but along the conveying direction is transported.

Im folgenden soll die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel zeigenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt:In the following the invention is based on a Embodiment showing drawing explained in more detail become. It shows:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Austragvorrichtung. Fig. 1 shows a discharge device according to the invention.

In einem sich verjüngenden Trog 100 sind zwei Enden der Wendelachsen 102, 104 geführt. Die Wendelachsen 102, 104 werden durch die Lager 114, 116 geführt. Auf der Wendelachse 104 sind die T-förmigen Werkzeuge 106a, 106b schraubig angeordnet. Zusätzlich zu den zwei dargestellten Werkzeugen 106a, 106b können weitere T- förmige Werkstücke in gleicher Höhe auf der Wendelachse 104 angebracht sein. Nachgeordnet den Werkzeugen 106a, 106b sind die als Vollbleche ausgebildeten Werkzeuge 110a, 110b angeordnet. Auch hier ist es wiederum möglich, daß neben den beiden dargestellten Werkzeugen 110a, 110b weitere Werkzeuge auf der gleichen Höhe der Wendelachse 104 angeordnet sein können. Die T-Stücke der Werkzeuge 106a, 106b sind in einem solchen Winkel zur Wendelachse 104 angeordnet, daß diese sich der Trogform des sich verjüngenden Troges 100 anpassen. Weiterhin sind die T- förmigen Werkzeuge 106a, 106b in Bezug zur Wendelachse 104 schraubenförmig geneigt. Dadurch wird erreicht, daß bei einer Drehung der Wendelachse 104 das Stoffgemisch in Richtung der Öffnung 120 transportiert wird. Senkrecht zur Wendelachse 102 sind die T-förmigen Werkzeuge 108a, 108b angeordnet. Auch hier sind die T-förmigen Werkzeuge 108a, 108b, bezogen zur Wendelachse 102, schraubenförmig angeordnet. Durch diese gewendelte Anordnung wird wiederum erreicht, daß das Stoffgemisch beim Drehen der Wendelachse 102 in Richtung der Öffnung 120 transportiert wird. Den T-förmigen Werkzeugen 108a, 108b sind die als Vollbleche ausgebildeten Werkzeuge 112a, 112b nachgeordnet. Diese Vollblechwerkzeuge 112a, 112b sind in ihrer Form der Neigung des Troges angepaßt. Auch diese Werkzeuge 112a, 112b sind bezogen zur Drehachse der Wendelachse 102 schraubenförmig angeordnet, wodurch ein Vorschub des Stoffgemisches in Richtung der Öffnung 120 erreicht wird. Die dargestellte Austragvorrichtung funktioniert wie folgt:
Ein Stoffgemisch, welches entlang der Förderrichtung 118 von den Wendeln (nicht dargestellt) gefördert wird, wird von den Werkzeugen 116, 118 von den Wendeln abgestreift. Two ends of the spiral axes 102 , 104 are guided in a tapered trough 100 . The helical axes 102 , 104 are guided through the bearings 114 , 116 . The T-shaped tools 106 a, 106 b are arranged screwed on the helical axis 104 . In addition to the two tools 106 a, 106 b shown, further T-shaped workpieces can be attached at the same height on the helix axis 104 . The tools 110 a, 110 b designed as solid sheets are arranged downstream of the tools 106 a, 106 b. Here, too, it is again possible that in addition to the two tools 110 a, 110 b shown, further tools can be arranged at the same height of the helix axis 104 . The T-pieces of the tools 106 a, 106 b are arranged at such an angle to the helix axis 104 that they adapt to the trough shape of the tapering trough 100 . Furthermore, the T-shaped tools 106 a, 106 b are helically inclined with respect to the helix axis 104 . It is thereby achieved that the material mixture is transported in the direction of the opening 120 when the helical axis 104 rotates. The T-shaped tools 108 a, 108 b are arranged perpendicular to the helical axis 102 . Here, too, the T-shaped tools 108 a, 108 b are arranged helically with respect to the helix axis 102 . This spiral arrangement in turn ensures that the substance mixture is transported in the direction of the opening 120 when the spiral axis 102 is rotated. The T-shaped tools 108 a, 108 b are followed by the tools 112 a, 112 b designed as solid sheets. These solid sheet metal tools 112 a, 112 b are adapted in their shape to the inclination of the trough. These tools 112 a, 112 b are also arranged helically with respect to the axis of rotation of the helical axis 102 , as a result of which the mixture of substances is advanced in the direction of the opening 120 . The discharge device shown works as follows:
A mixture of substances which is conveyed along the conveying direction 118 by the coils (not shown) is stripped off by the tools 116 , 118 from the coils.

In Förderrichtung gesehen, dreht sich dabei die Wendelachse 104 rechtsläufig und die Wendelachse 102 linksläufig. Durch die schraubenförmige Anordnung der Werkzeuge 106, 108 wird das Stoffgemisch weiter in Förderrichtung transportiert. Durch die Verjüngung des Troges 100 erhöht sich die Fördergeschwindigkeit des Stoffgemisches, da zum Ausgang des Troges eine Überfüllung des Trogendes mit Stoffgemischaustrag erreicht wird. Um einen zuverlässigen Austrag des Stoffgemisches aus der Öffnung 120 zu erreichen, sind den Werkzeugen 106, 108 die Werkzeuge 110, 112 nachgeordnet. Diese Werkzeuge nehmen das Stoffgemisch auf und transportieren es weiter in Richtung der Öffnung 120. Die Werkzeuge sind derart angeordnet, daß sie sich während der Drehbewegung der Wendelachsen 102, 104 nicht berühren, sich dennoch überlappen. Durch die Überlappung der Werkzeuge wird erreicht, daß das Stoffgemisch auch im Inneren des Troges zuverlässig in Richtung der Öffnung 120 transportiert wird. Die Wellenlager 114, 116 werden durch den vorgelagerten Trog 100 vor einer Verschmutzung durch das Stoffgemisch geschützt. Die beschriebene Austragvorrichtung eignet sich insbesondere für einen schonenden Austrag von Roggen-, Roggengemisch-, Weizen- und Feinteigen.Seen in the conveying direction, the helical axis 104 rotates clockwise and the helical axis 102 rotates to the left. Due to the helical arrangement of the tools 106 , 108 , the material mixture is transported further in the conveying direction. The tapering of the trough 100 increases the conveying speed of the mixture of substances, since overflow of the end of the trough with substance mixture discharge is achieved at the exit of the trough. In order to achieve a reliable discharge of the mixture of substances from the opening 120 , the tools 106 , 108 are followed by the tools 110 , 112 . These tools pick up the substance mixture and transport it further in the direction of the opening 120 . The tools are arranged in such a way that they do not touch during the rotational movement of the helical axes 102 , 104 , but nevertheless overlap. The overlap of the tools ensures that the mixture of substances is also reliably transported in the direction of the opening 120 inside the trough. The shaft bearings 114 , 116 are protected from contamination by the substance mixture by the upstream trough 100 . The discharge device described is particularly suitable for a gentle discharge of rye, mixed rye, wheat and fine dough.

Claims (8)

1. Verfahren zum schonenden Austragen von viskoplastischen und viskoelastischen Stoffgemischen, insbesondere von Teigen, aus einem Knettrog (100), bei welchem das Stoffgemisch mit Hilfe mindestens zweier gegenläufig rotierender spiralförmiger Wendeln (102, 104), deren Durchmesser sich teilweise überlappen, in axialer Richtung (118) entlang einer Mischstrecke drucklos gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Stoffgemisch entlang der Förderrichtung dem sich verjüngenden, mit einer Austragsöffnung (120) versehenen Knettrog (100) zugeführt wird und daß das Stoffgemisch mit Hilfe zumindest zweier jeweils an den Wendelachsen vorgesehener Werkzeuge (106, 108) durch die Drehung der Wendelachsen von den Wendeln gelöst und der Austragsöffnung (120) zugeführt wird.1. A method for the gentle discharge of viscoplastic and viscoelastic substance mixtures, in particular dough, from a kneading trough ( 100 ), in which the substance mixture with the help of at least two counter-rotating spiral spirals ( 102 , 104 ), the diameters of which partially overlap, in the axial direction ( 118 ) is conveyed without pressure along a mixing section, characterized in that the mixture of substances is fed along the conveying direction to the tapering kneading trough ( 100 ) provided with a discharge opening ( 120 ) and that the mixture of substances with the aid of at least two tools each provided on the spiral axes ( 106 , 108 ) is released from the coils by the rotation of the coil axes and is fed to the discharge opening ( 120 ). 2. Vorrichtung zum schonenden Austragen von viskoelastischen und viskoplastischen Stoffgemischen, insbesondere von Teigen, aus einem Knettrog (100), wobei mindestens zwei gegenläufig rotierende spiralförmige Wendeln (102, 104), deren Durchmesser sich teilweise überlappen, das Stoffgemisch in axialer Richtung (118) entlang einer Mischstrecke drucklos fördern, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Knettrog (100) verjüngt und eine Austragsöffnung (120) aufweist und daß zumindest zwei jeweils an den Wendelachsen angebrachte Werkzeuge (106, 108) den Teig durch die Drehung der Wendelachsen von den Wendeln lösen und der Austragsöffnung (120) zuführen. 2. Device for the gentle discharge of viscoelastic and viscoplastic material mixtures, in particular dough, from a kneading trough ( 100 ), with at least two counter-rotating spiral spirals ( 102 , 104 ), the diameters of which partially overlap, the material mixture in the axial direction ( 118 ) Conveying without pressure along a mixing section, characterized in that the kneading trough ( 100 ) tapers and has a discharge opening ( 120 ) and that at least two tools ( 106 , 108 ), each attached to the spiral axes, detach the dough from the spirals by rotating the spiral axes and lead to the discharge opening ( 120 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (106, 108) derart auf den Wendelachsen angebracht sind, daß sie das Stoffgemisch in Richtung der Austragsöffnung (120) des Troges befördern.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the tools ( 106 , 108 ) are mounted on the helix axes in such a way that they convey the mixture of substances in the direction of the discharge opening ( 120 ) of the trough. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei T-förmige Werkzeuge (106, 108) das Stoffgemisch von den Wendeln lösen.4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that at least two T-shaped tools ( 106 , 108 ) loosen the mixture of substances from the coils. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei weitere Werkzeuge (110, 112) als Vollbleche ausgebildet sind und das von den T-förmigen Werkzeugen (106, 108) abgelöste Stoffgemisch zur Austragsöffnung (120) des Troges befördern.5. The device according to claim 4, characterized in that at least two further tools ( 110 , 112 ) are designed as solid sheets and convey the material mixture detached from the T-shaped tools ( 106 , 108 ) to the discharge opening ( 120 ) of the trough. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (106, 108, 110, 112) derart ausgebildet sind, daß sie sich dem Querschnitt des Knettroges (100) anpassen.6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the tools ( 106 , 108 , 110 , 112 ) are designed such that they adapt to the cross section of the kneading trough ( 100 ). 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Werkzeuge (106, 108, 110, 112) auf den beiden Achsen berührungsfrei überlappen.7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the tools ( 106 , 108 , 110 , 112 ) overlap on the two axes without contact. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (106, 108, 110, 112) mit einer geringen Toleranz an der Trogfläche geführt werden.8. Device according to one of claims 2 to 7, characterized in that the tools ( 106 , 108 , 110 , 112 ) are guided with a small tolerance on the trough surface.
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