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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung eines Teig-Formspalts, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, mit einer ersten Teigband-Abführeinrichtung. Der Formspalt
ist durch derart angetriebene oder antreibbare Drehkörper (die
insbesondere zu einem Satelliten- oder Kalibrierkopf gehören können) definiert,
dass das Teigband am Formspalt-Ausgang mit einer ersten, Fördergeschwindigkeit
bewegt wird oder bewegbar ist.
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Aus
US 6 082 988 A oder
DE 295 02 209 U1 sind
Vorrichtungen zur Teigbearbeitung mit Drehkörpern in Form von Satellitenwalzen-Abrollsystemen, „Satellitenkopfmaschinen" genannt, bekannt.
Sie dienen zur stressfreien Reduzierung hoher Teigstärken auf
eine gewünschte
Endteigstärke.
Am Ausgang des Formspaltes des Satellitenkopfes wird das in seiner
Dicke reduzierte Teigband einer Abführeinrichtung bzw. einem Abführ-Förderband übergeben.
Bei dieser Übergabe
kommt es aufgrund des Eigengewichts des Teigbandes dazu, dass der
Teigbandabschnitt zwischen dem Ausgang des Formspalts und der Oberfläche des
Abführ-Förderbandes aufgrund
seines Eigengewichts bogenartig durchhängt. Damit werden Restspannungen,
die nach Verlassen des Satellitenkopfes in der Teigstruktur noch ohnehin
unvermeidlich vorhanden sind, weiter verstärkt und damit verbundene Nachteile
verschärft. Letztere
bestehen vor allem darin, dass beim nachträglichen Zuschneiden des Teigbandes
aufgrund noch in der Teigstruktur vorhandener mechanischer Spannungen
sich die abgeschnittenen Teigränder zusammenziehen
und gebogene oder gekrümmte Umrisse
bilden. Dies verschlechtert auch die Formtreue der zu backenden
Teiglinge. Zwar ist es bekannt, mittels Infrarot-Sensoren den zwischen Satellitenkopf
und Abführ-Förderband
bogenartig durchhängenden
Teigbandabschnitt in seiner Lage zu erfassen, und davon abhängig die
(erste) Fördergeschwindigkeit
im Formspalt des Satellitenkopfes zu steuern. Allerdings ist diese
Art der geschlossenen Regelschleife technisch aufwendig zu installieren und
wirft im praktischen Betrieb vor allem aufgrund rauher Umgebungsbedingungen
Zuverlässigkeitsprobleme
der Sensorik auf. Trotz der Minimierung des Durchhängeabschnitts
des Teigbandes können innere
mechanische Spannungen im Teigband nicht ausreichend vermieden werden.
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Aus
EP 0 453 248 A1 ist
eine Anordnung mit einem Teig-Formspalt und mehreren, aneinander
unmittelbar anschließenden
Abführ-Förderern
bekannt. Dabei sind die Fördergeschwindigkeiten,
mit welchen das Teigband aus dem Formspalt herausbewegt und auf
den mehreren, nachgeordneten Abführ-Förderbändern weitertransportiert wird,
zueinander gleich oder jedenfalls in einem solchen Verhältnis gehalten, dass
ein kontinuierlicher Massendurchfluss gewährleistet ist. Es soll das
Problem angegangen werden, die Bildung von Verwirbelungen oder Knoten
oder sonstigen Turbulenzen im beförderten Teigband zu vermeiden.
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Aus
der Patentschrift
DE
31 23 195 C2 ist ein Kalibrierkopf in Form eines Paares
einander gegenüberliegender
Kalibrierwalzen bekannt, die einen Formspalt bilden. Kalibrierköpfe werden
vielfach Satellitenköpfen
nachgeordnet, um durch geringe Nachformungen die Teigbänder auf
eine gewünschte
Endstärke
zu bringen. Gemäß genannter
Patentschrift wird das aus dem Formspalt des Kalibrierkopfes ausgegebene
Teigband einem Abführ-Förderband übergeben,
welches etwa auf gleicher Höhe
wie die untere Basiswalze des Kalibrierkopfes angeordnet ist. Auch
hier wird für
einen kontinuierlichen Massendurchfluss aufgrund übereinstimmender
Fördergeschwindigkeiten
in den einzelnen Komponenten wie Kalibrierkopf und Abführeinrichtung,
nicht aber für eine
Reduzierung der dem Teigband innewohnenden Spannungen Sorge getragen.
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Dies
gilt auch für
die aus
WO 00/11 958
A1 bekannte Teigverarbeitungsanordnung, wo der im Formspalt
untere, das Teigband tragende und weitertreibende Drehkörper gleichzeitig
integraler Bestandteil einer nachfolgenden Abführeinrichtung ist, und ein
obiger Durchhängebogen
des Teigbandes vermieden ist.
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In
DE 26 01 883 C2 ist
eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Auswalken von Teig für Kuchen
oder Brot beschrieben, wobei mehrere, hintereinander angeordnete
Förderbänder mit
einem Satellitenkopf den Teig-Formspalt bilden. Die Förderbänder sind
mit in Förderrichtung
des Teigs von Förderband
zu Förderband
zunehmender Geschwindigkeit antreibbar, um eine dünngestreckte
Teigbahn zu erzielen.
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DE 44 45 506 A1 beschreibt
eine Kalandervorrichtung zum Ausrollen von Teig. Der Formspalt wird
von einem oberen Zylinder und zwei in Förderrichtung hintereinander
angeordneten, unteren Zylindern gebildet. Sowohl der obere Zylinder
als auch der in Förderrichtung
erste untere Zylinder übertragen eine
translatorische Bewegung auf den Teig mit einer Geschwindigkeit,
die der Geschwindigkeit eines Zuführ-Förderbandes entspricht, um so
ein Strecken oder eine Kompression zu vermeiden, die durch Geschwindigkeitsdifferenzen
entstehen würde.
Die Drehung des in Förderrichtung
zweiten bzw. letzten Zylinders trägt weiter zur translatorischen
Bewegung des Teigs bei. Auf diese Weise soll erreicht werden, dass
der Teig einer Kompression mit allmählicher Extrusion unterworfen
wird, die nicht Diskontinuitäten, Kontraktionen
und plötzliches
Strecken ergibt.
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DE 690 20 530 T2 beschreibt
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausstrecken von Teig, wobei
von der Gesetzmäßigkeit
der an sich bekannten Kontinuitätsgleichung
Gebrauch gemacht wird. Dementsprechend wird die Geschwindigkeit
eines Zuführförderers
relativ zu der Geschwindigkeit eines Abgabeförderers eingestellt, die eingangs-
bzw. ausgangsseitig eines mit ihnen gebildeten Teig-Formspalts angeordnet
sind.
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In
US 5 310 569 A wird
ein Verfahren zur stressfreien Herstellung eines kontinuierlichen Teigstrangs
beschrieben. Die Teigbandformung findet in zwei hintereinander angeordnete
Formspalte statt, die zuerst von zwei gegenüberliegenden Förderbändern und
dann von einem Satellitenkopf mit einer gegenüberliegenden Druckwalze gebildet
sind. Dabei wird die Teigbandbreite erhöht und die Teigbandhöhe etwa
um das Verhältnis
2:1 vermindert.
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EP 0 953 287 A2 beschreibt
eine Vorrichtung zum Strecken eines Teigbandes für Brot. Mit dem aus mehreren
Komponenten gebildeten Teig-Formspalt wird ein gestrecktes Teigband
einheitlicher Form angestrebt, welches ohne Runzeln, Falten und Schrumpfungen
ist. Dazu wird u. a. vorgeschlagen, die Drehgeschwindigkeiten von
in Förderrichtung hintereinander
angeordneten Teigwalzen, die einem Satellitenkopf gegenüberliegen,
in Förderrichtung schrittweise
erhöht
zu betreiben.
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In
DD 243 425 A5 wird
eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Teigstreifen
mit konstanten Abmessungen bei konstanter Fließgeschwindigkeit beschrieben.
Die Vorrichtung besteht aus einem Teigzubringer mit einer Wiegeeinrichtung,
einer Fördereinrichtung
mit konstanter Geschwindigkeit und Teigbearbeitungsmitteln sowie
einem Rollenmechanismus (Satellitenkopf), der über den beiden Fördereinrichtungen
angeordnet ist zwecks Bildung des Teig-Formspalts. Der zwischen dem Rollenmechanismus
und den beiden Fördereinrichtungen
zugeführte
Teig wird verdickt oder gestreckt, je nach Geschwindigkeitsunterschied
der beiden Fördereinrichtungen,
mit dem Ziel, einen Teigstreifen mit gleichmäßiger Dicke und Breite herzustellen,
ohne dass Rührkräfte auf
den Teig einwirken müssen.
Die konstante Geschwindigkeit des in Förderrichtung dem Teigzubringer
nachgeordneten Teigförderers
ist größer als die
des Teigzubringers. Die Geschwindigkeit des Teigzubringers wird
umgekehrt proportional zum Gewicht des Teigs betrieben, so dass
die entsprechende Teigmenge dann durch den Unterschied der Geschwindigkeit
der beiden Fördereinrichtungen
verdickt oder gestreckt werden kann. Das Verdicken und Strecken
findet zwischen dem hinteren Ausgangsende des Teigzubringers und
dem anschließenden Ende
des Teigförderers
statt. Dadurch sollen eine gewünschte
Quantifizierung der Fließgeschwindigkeit und
gleichmäßige Abmessungen
des Teiges erreicht werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Teigformspalt-Anordnung
mit Abführeinrichtung für die Herstellung
eines Teigbandes zur Verfügung zu
stellen, welches spannungsfrei bzw. befriedigend entspannt ist.
Dies soll sowohl bei festen als auch außerordentlich weichen Teigmassen
möglich
sein. Zur Lösung
wird die im Anspruch 1 angegebene Anordnung vorgeschlagen.
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Die
damit durchführbare
Funktionsweise der Teigband-Formung zeichnet sich dadurch aus, dass an,
in oder mit der Abführeinrichtung
das Teigband in sich zusammengedrückt, gestaucht oder relativ
zur ersten Fördergeschwindigkeit
verzögert
oder gestaut wird. Indem so dem Teigband unmittelbar nach Verlassen
des Formspaltes eine gleichsam „negative Dehnung" erteilt wird, kann
es gelingen, dass der Teig sich nahezu vollkommen entspannt. Es
lässt sich
dabei der Vorteil erzielen, dass insbesondere beim Zuschneiden des
Teigbandes die entstehenden Teigstückränder der spezifizierten Zuschneidform treu
bleiben und sich nicht aufgrund dem Teig innewohnender Spannungen
verziehen oder verzerren. Es lässt
sich also die Formtreue bei der Teigherstellung erhöhen. Weiterhin
ist vermieden, dass sich vor allem beim Auslaufen das noch kontinuierlichen
Teigband wellt oder faltet, weil diese Wellen oder Falten erzeugenden
mechanischen Spannungen vermieden sind. In Kombination mit der Erfindung
lassen sich bei der schrittweisen Verengung des Formspaltes verhältnismäßig hohe
Abwalzgrade unter Inkaufnahme einer zunächst stärkeren Belastung der Teigstruktur realisieren,
weil nach Verlassen des Formspaltes dem Teigband mit dem erfindungsgemäßen Stauen, Stauchen
oder dergleichen die störenden
Spannungen wieder entzogen werden.
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Zur
Realisierung des Stauchens oder Stauens des kontinuierlich geförderten
Teigbandes besteht eine vorteilhafte Ausbildung darin, dass die
Abführeinrichtung
Fördermittel,
insbesondere ein Abführ-Förderband,
aufweist, welche mit einer Fördergeschwindigkeit
kleiner als die im Formspalt erteilte Fördergeschwindigkeit betrieben
werden.
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Um
insbesondere die Gefahr des Entstehens von Wellen bei der Übergabe
des Teigbandes an die Abführeinrichtung
zu vermindern, wird gemäß einer weiteren
vorteilhaften Ausbildung bei der Übergabe des Teigbandes vom
Formspalt auf die Abführeinrichtung
ein möglichst
kleiner Abstand zwischen beiden eingehalten.
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Dadurch
lässt sich
die Gefahr der Wellen- oder Faltenbildung beim Teigband weitgehend
ausschließen.
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Eine
solche möglichst
kleine Übergabestelle ist
auch zweckmäßig, wenn
eine zweite, der ersten Abführeinrichtung
nachgeordnete Abführeinrichtung zur
Weiterverarbeitung oder zum Weitertransport des Teigbandes verwendet
wird. Zur weiteren Spannungsreduzierung ist auch hier eine stau-
oder stauchungserzeugende dritte Fördergeschwindigkeit von Vorteil,
die kleiner als die zweite ist.
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Die
erfindungsgemäße Anordnung
zum Zusammenwirken des Teigband-Formspalts
mit der nachgeschalteten, ersten Teigband-Abführeinrichtung zeichnet sich
dadurch aus, dass die nachgeschaltete, erste Abführeinrichtung zur Erfassung
und zum Weitertransport des Teigbands ein erstes Abführ-Förderband
oder sonstige Fördermittel
aufweist, die mit einer zweiten Fördergeschwindigkeit kleiner als
die erste Fördergeschwindigkeit
des Formspalts antreibbar oder angetrieben sind. In der Praxis hat ein
Geschwindigkeitsverhältnis
von zweiter zu erster Fördergeschwindigkeit
von 60 % bis 99 % bewährt.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale, Wirkungen und Vorteile auf der Basis der
Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und
aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung sowie aus den Zeichnungen. Diese zeigen jeweils in
schematischer Längsansicht
in:
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1 eine
erste Teigband-Herstellungsanordnung mit einem Satellitenkopf,
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2 vergrößert eine
zweite Anordnung mit Satellitenkopf, und
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3 eine
dritte Teigband-Herstellungsanordnung mit Kalibrierkopf.
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Gemäß 1 wird
ein bereits vorgeformtes Rohteigband 1 auf einem Zuführ-Förderband 2 einem Teig-Formspalt 3 einem
an sich bekannten Satellitenkopf 4 zugeführt. Dieser
weist üblicherweise unter
anderem eine Mehrzahl um ein gemeinsames Drehzentrum 5 geführter Satellitenwalzen 6 sowie eine
darunter befindliche, größere Basiswalze 7 auf. Die
Satellitenwalzen 6 werden in einem Umlaufsinn 8 entgegen
dem Uhrzeigersinn nach Art von Satelliten oder Planeten auf einer
Kreisbahn um das gemeinsame Drehzentrum 5 bewegt. Gleichzeitig
führen
die Satellitenwalzen 6 Eigenrotationen 9 im Uhrzeigersinn
jeweils um eine Eigendrehachse 10 aus. Komplementär zum Umlaufsinn 8 der
Satellitenwalzen 6 ist die untere Basiswalze 7 durch
einen Antrieb 11 in Drehung 12 im Uhrzeigersinn
versetzt. Aufgrund des derartigen Zusammenwirkens der oberen Satellitenwalzen 6 und
der unteren Basiswalze 7 wird das Rohteigband 1,
wie schematisch veranschaulicht, in seiner Dicke reduziert und gleichzeitig
mit einer ersten Fördergeschwindigkeit
f1 aus dem Teig-Formspalt 3 einer ersten Abführeinrichtung 13 zugeleitet, die
mit einem ersten Abführ-Förderband 13a realisiert
ist. Dieses wird von etwaigen Antriebstrommeln 14 mit einer
zweiten Fördergeschwindigkeit
f2 in eine vom Teig-Formspalt 3 wegführende Richtung betrieben.
Aus dem Teig-Formspalt 3 wird das bearbeitete bzw. in seiner
Dicke reduzierte Teigband 15 auf die Oberfläche des
ersten Abführ-Förderbands 13a ausgegeben,
worauf es mit der zweiten Fördergeschwindigkeit
f2 weitertransportiert wird.
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Erfindungsgemäß weist
die zweite Fördergeschwindigkeit
f2 einen niedrigeren Betrag als die erste Fördergeschwindigkeit f1 auf.
Daraus ergibt sich für
das bearbeitete Teigband 15 ein Stauch- oder Staueffekt,
das heißt,
es wird in sich je nach Unterschreiten der ersten Fördergeschwindigkeit
f1 durch die zweite Fördergeschwindigkeit
f2 in sich zusammengedrückt
und erhält
dabei eine „negative
Dehnung". Mit Hilfe
dieses Stauch- oder Staueffekts auf dem ersten Abführ-Förderband
bzw. „Stauband" 13a werden
im Teig-Formspalt 3 entstandene oder sonstige Spannungen
innerhalb der Teigstruktur drastisch reduziert oder beseitigt.
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Zur
Vermeidung einer etwaigen Faltenbildung beim fertig bearbeiteten
Teigband 15 ist gemäß 1 das
Eingangsende 16 des ersten Förderbands 13a möglichst
nah an die untere Basiswalze 7 plaziert Gebenenfalls können die
Basiswalze 7 und das Eingangsende 16 des ersten
Abführ-Förderbands 13a einander
mit jeweiligen Gleitbewegungen kontaktieren.
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Wie
weiter gemäß 2 veranschaulicht, kann
alternativ noch ein, wenn auch möglichst
geringer, Abstand 17 zwischen der Basiswalze 7 und
dem Eingangsende 16 des ersten Abführ-Förderbands 13a verbleiben.
Zur Vermeidung von Faltenbildungen beim bearbeiteten Teigband kommt
es jedenfalls darauf an, dass der keilartige Zwischenbereich 18 zwischen
der unteren Basiswalze 7 und dem Abschnitt des ersten Förderbands 13a,
der um eine das Eingangsende 16 mit bildenden Umlenkrolle 19 geführt ist,
möglichst
klein bzw. gering gehalten wird. Dazu ist es zweckmäßig, wenn
das genannte, umgelenkte Eingangsende 16 des Förderbandes 13a einen
Radius von etwa 2 mm bis etwa 13 mm nicht übersteigt. Dadurch ergibt sich
ein besonders „scharfes" Messerkantenprofil
für das
Eingangsende 16. Dann ist auch bei weichen Teigen die Gefahr
weitgehend gebannt, dass das bearbeitete Teigband 15 zu
tief in den keilartigen Zwischenbereich 18 gerät, woraus sich
die unerwünschte
Faltenbildung ergeben würde.
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In 1 ist
noch gestrichelt eine Verstellbarkeit des Eingangs-Endbereichs 16 des
ersten Abführ-Förderbands 13a angedeutet:
Der Endbereich 16 lässt
sich beispielsweise nach oben verschwenken, wodurch sich der genannte
keilartige Zwischenbereich 18 entsprechend unterschiedlich
beschaffenen Teigarten verändern
lässt.
Die gestrichelt gezeichnete, höherliegende
Stellung ist mehr für
weiche Teige geeignet, welche nicht so stark an der unteren Basiswalze 7 kleben
bzw. haften. Die in 1 voll ausgezogen gezeichnete
Stellung ermöglicht eine
Verlängerung
bzw. Erstreckung der Klebehaftung von stark klebenden Teig auf der
Manteloberfläche
der unteren Basiswalze 7. Mit dem tiefergelegenen Eingangsende 16 lässt sich
dann verhältnismäßig stark
an der Basiswalze 7 klebender Teig durch das erste Abführ-Förderband 13a zuverlässiger erfassen.
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Gemäß 1 wird
vom Ausgangs-Endbereich 20 des ersten Abführ-Förderbandes 13a das bearbeitete
Teigband 15 einer zweiten Abführeinrichtung 21 mit
einem zweiten Abführ-Förderband 21a übergeben,
das mit einer dritten Fördergeschwindigkeit
f3 angetrieben wird. Damit die Übergabe
vom zweiten auf das zweite Abführ-Förderband 21a möglichst
zuverlässig
und teigschonend erfolgt, erstreckt sich letzteres unterhalb der
Formspalt-Anordnung mit dem Satellitenkopf 4 bis zum keilartigen
bzw. messerförmigen
Ausgangs-Endbereichs 20 des ersten Abführ-Förderbandes 13a. Zur
intensiveren Entspannung des bearbeiteten Teigbandes 15 ist
es zweckmäßig, den
vorgenannten Stau- oder Staucheffekt zu wiederholen und dabei nicht
nur das erste, sondern auch das zweite Abführ-Förderband 21a als „Stauband" zu betreiben. Dazu
wird die dritte Fördergeschwindigkeit
f3 des zweiten Abführ-Förderbandes 21a im
Betrag ebenfalls kleiner gehalten als die zweite Fördergeschwindigkeit
f2 (f2 > f3). Zur
Vermeidung von Faltenbildungen beim Teigband 15 ist es
dabei geboten, den zweiten keilartigen Zwischenbereich 22 zwischen
dem Ausgangsende 20 des ersten Abführ-Förderbandes 13a und
dem unmittelbar gegenüberliegenden,
schräg
ansteigenden Eingangsabschnitt mit der dortigen Führungstrommel 23 auch möglichst
klein zu halten. Dies lässt
sich wiederum durch Verwendung einer Ausgangs-Umlenktrommel 24 für das erste
Abführ-Förderband 13a erreichen, die
so dimensioniert ist, dass sich möglichst ein Radius zwischen
2 mm und 13 mm für
den im Ausgangs-Endbereich 20 umgelenkten Förderbandabschnitt
des ersten Abführ-Förderbandes 13a ergibt.
Dadurch lässt
sich – ebenso
für das
Eingangsende 16 – eine
besonders „scharfe" Messerkantenform
für das
Ausgangsende 20 erreichen.
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Beim
Ausführungsbeispiel
gemäß 3 ist der
Satellitenkopf durch einen Kalibrierkopf 25 mit einer oberen
Kalibrierwalze 26 ersetzt. Im übrigen stimmt die zeichnerische
Darstellung mit der in 1 überein und die zu 1 gehörigen Ausführungen gelten
hier entsprechend.
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- 1
- Rohteigband
- 2
- Zuführ-Förderband
- 3
- Teig-Formspalt
- 4
- Satellitenkopf
- 5
- Drehzentrum
- 6
- Satellitenwalze
- 7
- Basiswalze
- 8
- Umlaufsinn
- 9
- Eigenrotation
- 10
- Eigendrehachse
- 11
- Antrieb
- 12
- Drehung
- f1
- erste
Fördergeschwindigkeit
- 13
- erste
Abführeinrichtung
- 13a
- erstes
Abführ-Förderband
- 14
- Antriebstrommel
- f2
- zweite
Fördergeschwindigkeit
- 15
- Teigband
- 16
- Eingangsende
- 17
- Abstand
- 18
- keilartiger
Zwischenbereich
- 19
- Umlenkrolle
- 20
- Ausgangs-Endbereich
- 21
- zweite
Abführeinrichtung
- 21a
- zweites
Abführ-Förderband
- f3
- dritte
Fördergeschwindigkeit
- 22
- zweiter
keilartiger Zwischenbereich
- 23
- Führungstrommel
- 24
- Ausgangsumlenktrommel
- 25
- Kalibrierkopf
- 26
- Kalibrierwalze