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I. Anwendungsgebiet
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Die Erfindung betrifft Portioniereinheiten
für teigige
Materialien, insbesondere den Teig in Bäckereien, wie sie zum Unterteilen
einer großen
Teigmasse in definierte kleine Einheiten, die sog. Teiglinge, benötigt werden.
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II. Technischer Hintergrund
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Portionier-Einheiten werden in Bäckereibetrieben
benutzt, um den fertig zubereiteten Teig nach einem vorgegebenen
Sollgewicht in einzelne Teigstücke,
sogenannte Teiglinge, zu unterteilen, und dabei zusätzlich diese
Teiglinge in eine runde flache Form, etwa der Form eines Käselaibes,
gebracht werden sollen. Es ist jedoch nicht ausreichend, diese Form beispielsweise
nach Portionieren des Teiges nach Gewicht durch Ausformen mittels
entsprechender Preßstempel
zu erzielen. Vielmehr kann diese Form nur durch Walken, also Kneten,
Drehen und/oder ähnliche
Einwirkungen auf die Teiglinge bewirkt werden.
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Zu diesem Zweck sind bereits Teigteil-Wirkautomaten
bekannt, die den fertigen Teig zunächst in einer Positioniereinheit
in einzelne Teiglinge eines vorbestimmten Gewichts unterteilen und
anschließend
diese Teiglinge in einer Wirkeinheit den entsprechenden Walkvorgängen unterwerfen,
wobei die fertig bearbeiteten Teiglinge nachfolgend auf die Einhaltung
ihres Soll-Gewichts und ihrer Dimensionierung geprüft und über sogenannte
Spreizbänder
in mehreren Spuren neben einander entweder einer nachfolgenden Bearbeitungseinheit
oder einer Handbearbeitung zugeführt
werden.
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Kernstück der Portioniereinheit ist
dabei die sogenannte Teiltrommel, in deren Umfang sich – meist
mehrfach entlang einzelner Mantellinien der Teiltrommel angeordnet – radiale
Vertiefungen befinden, deren Tiefe und damit Aufnahmevolumen auch darin
angeordnete, den Boden der Vertiefungen bildende Teilkolben bilden.
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Während
der Drehung der Teilkolben wird der Teig in einer bestimmten Drehposition
mittels eines sich über
eine gesamte Mantellinie der Teiltrommel erstreckenden Schiebers
in die Vertiefungen, die Teilzylinder gepreßt. Durch eine Abscherkante,
die fest am Gehäuse
angeordnet ist und sich knapp an der Umfangsfläche der Teiltrommel befindet,
wird der hineingepreßte
Teig durch die Weiterdrehung abgeschert und in einzelne Teigvolumen,
die sich nun innerhalb der Teigzylinder befinden, die sogenannten Teiglinge,
unterteilt. Bei jeder neuen, die Winkellage des radial einwirkenden
Schiebers erreichenden Mantellinie mit Teilzylindern schiebt der
Radialschieber wiederum Teig in diese Teilzylinder.
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Die meist permanent, abwechselnd
schnell und langsam, drehende Teiltrommel bewegt sich so, dass die
gefüllten
Teigzylinder nach unten weiter gedreht und in der Regel bereits
nach ca. ¼ Umdrehung nach
unten entleert werden. Dieses Entleeren geht bisher einerseits durch
die auf den Teig einwirkende Schwerkraft und andererseits durch
Unterstützung einer
Druckfeder, die den Teilkolben gegenüber der Teiltrommel von der
Rückseite
her beaufschlagt, vor sich.
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Aus diesem Grund muß durch
den Radialschieber nicht nur die Zähigkeit des Teiges überwunden,
sondern zur vollständigen
gewichtsgerechten Füllung
der Zylinderräume
auch die Federkraft der Teilkolben überwunden werden, so dass relativ
hohe Kräfte
auf den bereits fertig zubereiteten Teig einwirken müssen, was
dessen Struktur nachteilig beeinflußt.
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Eine Berücksichtigung unterschiedlicher Teig-Konsistenzen
hinsichtlich Zähigkeit
und Druckfestigkeit etc. ist dabei nicht möglich.
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Die durch die Teiltrommel erzeugten
Teiglinge werden anschließend
in die ebenfalls im Umfang der sogenannten Wirktrommel angeordneten,
etwa wabenförmigen
Vertiefungen verbracht, und dort trotz Weiterdrehung der Wirktrommel
durch ein diese wenigstens teilweise umschließendes Wirkband gehalten.
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Der notwendige Walkvorgang bezüglich der Teiglinge
kommt dadurch zustande, dass die Wirktrommel aus der eigentlichen,
zylindrischen Wirktrommel und einer über ihren Umfang gestülpten, hülsenförmigen Wabentrommel
besteht. Die wabenförmigen
Ausnehmungen, die Wabenräume,
sind Durchbrüche
in der hülsenförmigen Wabentrommel, so
dass die Teiglinge zwischen der eigentlichen Wirktrommel und dem
Wirkband innerhalb der Wandstärke
der Wabentrommel gehalten werden und Relativbewegungen zwischen
der Wabentrommel und der Wirktrommel einerseits sowie gegebenenfalls auch
zwischen der Wabentrommel und dem Wirkband andererseits stattfinden.
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Die Relativbewegungen zwischen der
Wabentrommel und der Wirktrommel besteht darin, dass beide im wesentlichen
gemeinsam weiterdrehen, aber zusätzlich
die innenliegenden Wirktrommel oder auch die außenliegende Wabentrommel periodisch einerseits
in Längsrichtung
hin und her geschoben wird und andererseits gegenüber dem
anderen Bauteil eine periodische Vor- und Nacheilung der Drehbewegung
durchläuft,
so dass in einer Abwicklung auf die Umfangsfläche betrachtet die Mantelfläche der
Wirktrommel bezüglich
der Mantelfläche
der Wabentrommel kreisende Bewegung vollzieht (oder umgekehrt),
die der Weiterdrehung überlagert
sind.
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Zusätzlich kann auch eine Relativbewegung zwischen
dem Wirkband und der Außenfläche der Wabentrommel
stattfinden, so dass auch auf dieser Seite eine Einwirkung auf den
Teigling stattfindet.
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Die Nachteile derartiger maschineller
Portionier-Einheiten liegen darin, dass einerseits auf den Teig
mit wesentlich höheren
Kräften,
beispielsweise beim Einschieben in die Teiltrommel, eingewirkt wird als
beim Herstellen von Teiglingen von Hand, und dass zum anderen die
Beeinflussung des Gewichtes der Teiglinge sowie ihre Form und Konsistenz
am Ende der Wirkbehandlung viel Erfahrung im Umgang mit der Maschine
erforderte, da die verstellbaren Funktionen wie Geschwindigkeiten
der einzelnen Transportbänder
bzw. Walzen und -trommeln, die unabhängig voneinander und per Hand
geschah, auch abhängig
von der Art und Grundkonsistenz des verwendeten Teiges war und darüber hinaus
diese Veränderungen
sich gegenseitig beeinflußten.
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Dies betraf insbesondere die Verstellung
der Spannung des Wirkbandes, die Geschwindigkeit von Wirktrommel
und Wirkband sowie die Arbeitsgeschwindigkeit der Teiltrommel und
des damit gekoppelten Radialschiebers, sowie dessen Krafteinwirkung.
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Ein weiterer Nachteil lag in dem
hohen Zeitaufwand für
die Reinigung der Maschine, der – je nach zu verarbeitender
Teigmenge – annähernd ebenso
hoch sein konnte, wie die Zeit des Arbeitseinsatzes.
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Während
die eingebauten Transportbänder oder
das Wirkband noch relativ einfach ausgebaut und gereinigt werden
konnten, war das für
das Reinigen notwendige Zerlegen der Teiltrommel sehr zeitaufwendig
und auch das richtige Zusammensetzen schwierig, so dass diese Arbeiten
relativ selten durchgeführt
wurden und damit ältere
Ablagerungen und Verunreinigungen an schwer zugänglichen Stellen entstanden,
die mit modernen Hygienevorstellungen nicht in Einklang zu bringen
sind.
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III. Darstellung der Erfindung
a) Technische Aufgabe
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Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung,
eine Portionier-Einheit zu schaffen, bei der die Teig-Konsistenz
Berücksichtigung
findet, insbesondere unter Berücksichtigung
der Größe bzw.
des Gewichts der Teiglinge, und bei der insbesondere die Einstellung
der Größe/des Gewichts
der Teiglinge ebenso wie die Demontage und Reinigung der Teilkolben
und Teilzylinder schnell und einfach möglich ist trotz kostengünstiger
Herstellung der Maschine.
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b) Lösung der Aufgabe
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale
des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Durch das komprimierbare Element
in der Schubstange reduziert sich die Kraft, mit welcher der Radialschieber
gegen die Teiltrommel drückt.
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Ist die Art der Komprimierbarkeit
dieses Kompensationselementes variabel und auch die Komprimierbarkeit
einstellbar, so wird hierdurch die auf die Teiltrommel und damit
den Teig maximal einwirkende Kraft eingestellt, wodurch die Teigkonsistenz
berücksichtigbar
ist. So kann die Maschinensteuerung – je nach gewählter Teigart – jeweils
einen anderen Grenzdruck für
das Kompensationselement vorgeben. Dies gilt insbesondere für einen
gasgefüllten
Kompensationszylinder als Kompensationselement, in dem dessen Gas-Druck
und/oder Gas-Volumen veränderbar
ist.
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In der Maschinensteuerung kann damit
für jeden
gewünschten
Teig, eventuell für
einen bestimmten Teig sogar in mehreren Ausführungsvarianten, jeweils ein
separates Programm hinsichtlich der Einstellung des Kompensationselements,
insbesondere des Grenzdruckes, ggf. aber auch die Größe der Ausströmöffnung bei Erreichen
des Grenzdruckes, für
das Kompensationselement, insbesondere den Kompensationszylinder,
fest vorgegeben werden oder auch jedesmal individuell eingegeben
bzw. programmiert werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
ist diese Schubstange von einem Excenter beaufschlagt, der die Schubstange
vor- und zurückschiebt, und
insbesondere ist die Schubstange dabei nicht in einer Linearführung geführt, sondern
ist an einem Schwingenarm, also einer Schwinge, außerhalb
von deren Schwenkpunkt befestigt bzw. Teil einer solchen Schwinge,
wodurch eine besonders genaue Führung
des Radialschiebers ermöglicht
wird.
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Um den Verlust an Gas bei Verwendung
eines solchen Kompensationszylinders im Rahmen zu halten, hat der
Druckraum dieses Kompensationszylinders eine Leitungsverbindung
zu einem Überschußraum, in
dem das aus dem Druckraum austretende Gas gesammelt und wiederverwendet
werden kann.
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Um Teiglinge unterschiedlichen Volumens herstellen
zu können,
muss der Endanschlag, also der radial tiefste Punkt, für die Teilzylinder
im Teilkolben einstellbar sein, was vorzugsweise mittels einer Anschlagleiste
geschieht, die in Längsrichtung,
also parallel zur Rotationsachse der Teiltrommel, über die gesamte
Länge der
Teiltrommel durchgeht, auf der in axialer Richtung nebeneinander
in der Regel mehrere Teilzylinder mit Teilkolben angeordnet sind
und dementsprechend auch der Radialschieber über die gesamte Länge der
Teiltrommel durchgeht.
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Die Radialverstellung der Anschlagleiste
geschieht dabei vorzugsweise durch das Wirkprinzip der schrägen Ebene,
also beispielsweise das Verschieben eines Bolzens in einem Langloch,
welches schräg
zur axialen Richtung der Teiltrommel verläuft und dadurch die Anschlagleiste
bei Längsverschiebung
in radialer Richtung verschiebt. Vorzugsweise umfasst die Anschlagleiste
hierbei zwei Leistenteile und die dafür notwendige axiale Relativverschiebung kann
beispielsweise durch Verschrauben der beiden Teile gegeneinander
in axialer Richtung erfolgen.
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Vorzugsweise ist die Anschlagleiste,
bzw. eines ihrer Leistenteile, dabei hohl ausgebildet, und nimmt
die Achse der Teiltrommel in ihrem Inneren auf.
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Damit, befindet sich die Anschlagleiste
bzw. die Anschlagleisten im Inneren des Querschnittes der Teiltrommel,
und wird dabei vorzugsweise gegenüber deren Mantelfläche und
somit gegen eventuell eindringenden Teig durch ein Leitblech abgeschirmt, welches
sich wiederum vorzugsweise über
die gesamte Länge
der Teiltrommel erstreckt und gleichzeitig als Steuerkurve für die rückwärtigen Enden
der Teilkolben dient. Hierbei rotiert das Leitblech während des
Betriebes der Vorrichtung nicht, wohingegen die Teilkolben zusammen
mit der Teiltrommel rotieren und damit die Kolben mit ihren rückwärtigen Enden
auf der Außenkontur
des Leitbleches laufen.
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Da eine radiale Einwärts- und
Auswärtsbewegung
der Kolben in der Regel nur über
einen Winkelbereich von etwa 90° erfolgt
und über
die anderen drei Viertel der Umdrehung die Kolben in ihrer ausgeschobenen,
radial außen
mit der Mantelfläche
der Teiltrommel in etwa abschließenden, Position verbleiben,
ist auch das Leitblech vorzugsweise über diese etwa ½ – ¾ des Umfanges
ein Kreisbogensegment, und nur über
die restliche etwa ½ – ¾ Umdrehung eine
echte Steuerkurve mit einer von einem Kreisbogen abweichenden Kontur.
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Dieses Leitblech als Steuerkurve
befindet sich dabei zwischen den rückwärtigen Enden der Teilkolben
und der Anschlagleiste, so dass die Teilkolben sich indirekt wieder
an der Anschlagleiste abstützen.
Durch eine Verschwenkbarkeit des Leitbleches wenigstens im Bereich
der Steuerkurvenfunktion kann sich das Leitblech wenigstens in diesem
Bereich radial mit der Anschlagleiste nach außen oder innen bewegen.
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Vorzugsweise ist ein Ende des als
Steuerkurve wirkenden Leitbleches gelenkig mit dem Ende des festen
Leitblech-Abschnittes verbunden.
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Um die Reinigung der Teilzylinder
zu erleichtern, sind die Teilzylinder nicht direkt in der Teiltrommel
sondern in einzelnen Zylindersegmenten der Teiltrommel un tergebracht,
so dass die entlang einer Mantellinie der Teiltrommel angeordneten
Teilzylinder vorzugsweise in einem gemeinsamen Zylindersegment angeordnet
sind. Dieses Zylindersegment ist im ganzen aus der Teiltrommel entnehmbar,
und kann dann leichter demontiert, insbesondere die Teilkolben ausgebaut
und gereinigt, werden.
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Zu diesem Zweck sind die Zylindersegmente vorzugsweise
in Längsrichtung
aus der Teiltrommel herausziehbar, so dass die Teiltrommel – bei z.
B. vier Zylindersegmenten – eine
etwa sternförmige
Querschnittskontur besitzt, da die Zylindersegmente auch einen Teil
der Mantelfläche
der kompletten Teiltrommel darstellen.
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Um ein leichtes Herausziehen auch
ohne Demontage der Teiltrommel aus der Maschine zu ermöglichen,
sind die Zylindersegmente im Querschnitt betrachtet radial außerhalb
des Querschnittes der Lagerung der Teiltrommel angeordnet, und können somit
an der Lagerung vorbei und über
diese hinweg herausgezogen werden.
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In der eingeschobenen Position sind
die Segmente formschlüssig
verriegelt, vorzugsweise mit Hilfe einer Haltefeder, die in axialer
Richtung gegen die Stirnfläche
drückt.
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Ein Griff zum Herausziehen des Zylindersegmentes
ist fest, jedoch beweglich, an diesem befestigt, und kann zunächst in
eine Lage verschwenkt werden, in welcher er das Verriegelungselement,
insbesondere die Haltefeder außer
Eingriff vom Zylindersegment bringt und dient anschließend zum
Herausziehen des Segmentes aus der Teiltrommel.
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c) Ausführungsbeispiele
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Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist
im folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
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1:
eine Prinzipdarstellung einer Teigteil-Wirkmaschine nach dem Stand
der Technik,
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2;
eine Teilansicht eines Querschnitts einer erfindungsgemäßen Teigteil-Wirkmaschine,
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3:
einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Teiltrommel, und
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4:
einen Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Teiltrommel.
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In 1 ist
die Maschine in der Seitenansicht zu erkennen, wobei die relevanten
Teile wie Radialschieber 4, Teiltrommel 6, Wirktrommel 120 sowie die
zugehörigen
Transportbänder
wie etwa das Wirkband 140 sowie die zugehörigen Umlenkrollen
dieser Bänder
in Richtung quer zur Zeichenebene der 1 beliebig
dimensioniert sein können,
je nach Kapazitätsauslegung
der Maschine.
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Zunächst sollen die Bearbeitungsschritte
der Maschine im Groben anhand der Gesamtdarstellung der 1 erläutert werden:
Der fertig
zubereitete Teig wird in den Teigbehälter 11 eingefüllt, und
von dort in die oben freiliegende Einfüllöffnung 4' des Radialschiebers 4.
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In der Teiltrommel 6 sind
auf dem Umfang, auf unterschiedlichen Mantellinien verteilt, Arbeitsöffnungen
angeordnet, wie besser in den 3 und 4 zu erkennen ist. Das Volumen
dieser Arbeitsöffnungen
ist durch die darin laufenden Teilkolben 8 variabel.
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Die Teiltrommel dreht sich permanent,
und wird immer dann, wenn sich eine Reihe von Teilzylindern 7 der
Teiltrommel 6 vor dem Radialschieber 4 befindet,
durch eine Schubbewegung des Radialschiebers 4 mit dem
Teig beaufschlagt, den der Radialschieber vor sicher her und damit
in die Teilzylinder 7 der Teiltrommel 6 hineinschiebt.
Zu diesem Zweck ist der Radialschieber 4 mittels einer
Schubstange 5 beaufschlagt.
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Da sich gleichzeitig die Teiltrommel 6 weiterdreht,
wird der in den Teilzylindern 7 befindliche Teig durch
das Scherholz 60, welches am Gehäuse der Maschine eng anliegend
an der Umfangsfläche
der Teiltrommel 6 angeordnet ist, abgeschert, so dass sich
in jedem Teilzylinder 7 der Teiltrommel 6 ein
separates Teigvolumen, der sogenannte Teigling, befindet, der ein
vorher eingestelltes Sollgewicht möglichst genau einhalten sollte.
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Dieses Befüllen der Teilzylinder 7 der
Teiltrommel 6 findet bei jeder Reihe von Teilzylindern 7 erneut
statt, die vor dem Radialschieber 4 vorbeiwandert.
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Die Teiltrommel 6 dreht
sich wie angegeben im Uhrzeigersinn weiter, so dass die knapp oberhalb der
Mittellinie der Teiltrommel 6 eingefüllte Teigmasse etwa 90° später, knapp
vor der Senkrechten, durch Ausschieben der in der Teiltrommel 6 angeordneten
Teilkolben 8 die Teiltrommel 6 verläßt, und
dabei von einer ebenfalls gegen den Uhrzeigersinn drehenden Abwurfwalze
erfaßt
und quasi aus den Arbeitsräumen
herausgezogen werden.
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Genau unterhalb dieser Stelle ist
die Wirktrommel 120 angeordnet, die in ihrer Mantelfläche ebenfalls
wiederum Vertiefungen aufweist, in die die Teiglinge durch entsprechende
Steuerung der Position und Geschwindigkeit der ebenfalls permanent
drehenden Wirktrommel hineinfallen.
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Die Wirktrommel 120 dreht
ebenfalls im Uhrzeigersinn weiter und gerät kurz nach dem Aufnehmen der
Teiglinge in Kontakt mit dem ebenfalls umlaufenden Wirkband 140,
welches durch Umlenkrollen 144 bis 144'' im rechten unteren Bereich in
Anlage an der Wirktrommel gehalten wird. Ein Abschnitt des Wirkbandes
strebt dabei auf der Höhe
der Wirktrommel 120 waagerecht nach rechts ab, durch entsprechende
Umlenkung durch die Umlenkrollen 144'' und 144'''.
In diesem Abschnitt läuft
das Wirkband unter der Bemehlungsstation 142 durch, die permanent
Mehl auf die Oberseite des Wirkbandes streut. Da das Wirkband entgegen
dem Uhrzeigersinn umläuft,
gerät diese
bemehlte Seite nach Überlaufen
der Umlenkrollen 144'', 144 in
Kontakt mit der Außenfläche der
Wirktrommel.
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Unterhalb der Wirktrommel befindet
sich die links unten angeordnete Umlenkrolle 144 des Wirkbandes
soweit links von der Wirktrommel 120, dass das Wirkband
vom tiefsten Punkt der Wirktrommel aus etwa waagerecht nach links
abstrebt und dadurch einen etwa waagerechten Austragsabschnitt 141 bildet,
auf dem die Teiglinge nach dem Verlassen der Wirktrommel aufliegen
und abtransportiert werden.
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2 zeigt
eine Teilansicht eines Querschnitts durch eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Maschine.
Dargestellt sind in dieser Ansicht die Teiltrommel 6 sowie
die zum Einbringen des Teigs in die Teilzylinder 7 der
Teiltrommel 6 verwendete Anordnung aus Radialschieber 4,
Schubstange 5 und dem in der Schubstange 5 angeordneten
komprimierbaren Kompensationselement, hier in Form des Kompensationszylinders 2.
Auf eine Darstellung der im Wesentlichen dem Stand der Technik entsprechenden
Wirktrommel 120 und der aus dem Wirkband 140 und
diversen Umlenkrollen 144 – 144'' bestehenden
Anordnung zum Abtransport der Teiglinge wurde hier und in den weiteren
Figuren verzichtet.
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Die Schubstange 5 ist mit
ihrem einen Ende an dem Excenter 12 befestigt, dessen Achse
parallel zur Asche der Teiltrommel liegt und der durch den Motor 25 angetrieben
wird. Mit ihrem anderen Ende ist die Schubstange 5 an der
Schwinge 13 befestigt, die um ihren Schwenkpunkt 14 schwenkbar
gelagert ist. Der Kompensationszylinder 2 ist Bestandteil
der Schubstange 5 und ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel
mit einem mit Gas gefüllten
Druckraum 15 ausgestattet. Mit diesem Druckraum 15 ist über eine nicht
gezeigte Leitung ein ebenfalls nicht gezeigter Überschussraum 16 verbunden,
in dem das bei entsprechender Kompression aus dem Druckraum 15 austretende
Gas gesammelt und wiederverwendet werden kann.
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Im oberen, beabstandet vom Schwenkpunkt 14 liegenden
Bereich der Schwinge 13 ist der Radialschieber 4 drehbar
befestigt.
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In der in 2 dargestellten Stellung befinden sich
die Schubstange 5 und somit die Schwinge 13 und
auch der Radialschieber 4 in einem hinsichtlich der Teiltrommel 6 zurückgezogen
Zustand. Der im Teigbehälter 11 befindliche
Teig kann in dieser Stellung in die Einfüllöffnung 4' des Radialschiebers 4 von
oben her eindringen.
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Wird nun der Excenter 12 durch
den Motor 25 angetrieben, so wird auf die Schubstange 5 eine in 2 nach links gerichtete
Kraft ausgeübt,
die über
den Kompensationszylinders 2 auf die Schwinge 13 übertragen
wird.
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Die Schwinge 13 führt daraufhin
eine Rotation um ihren Drehpunkt 14 entgegen dem Uhrzeigersinn
aus und bewegt den mit ihr verbundenen Radialschieber 4 in
dessen Führung
ebenfalls nach links auf die Teiltrommel 6 zu.
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Der in der Einfüllöffnung 4' befindliche
Teig wird durch den Radialschieber 4 in die Reihe von Teilzylindern 7,
die zu diesem Zeitpunkt die zugehörige Winkelstellung auf der
Teiltrommel 6 einnimmt, gepresst.
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Als Folge des in die Teilzylinder 7 eindringenden
Teigs werden die jeweiligen Teilkolben 8 in der Teiltrommel 6 radial
nach innen verschoben, bis sie an der Anschlagleiste 17 bzw.
wie weiter unten beschieben genauer gesagt an dem Leitblechteil 21b zur
Anlage kommen.
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Das durch die Verschiebung der Teilkolben 8 erzeugte,
dem eindringenden Teig zur Verfügung
stehende freie Volumen in den Teilzylindern 7 kann hierbei
durch die Stellung der Anschlagleiste 17 eingestellt werden,
worauf ebenfalls weiter unten noch genauer eingegangen werden wird.
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Je nach der Beschaffenheit des zu
verarbeitenden Teigs variiert der zum Einpressen in die Teilzylinder 7 benötigte Druck.
In der vorliegenden Ausführungsform
ist deshalb auf der Schubstange 5 erfindungsgemäß ein Kompensationszylinder 2 angeordnet,
der eine mit unter Druck stehendem Gas gefüllte Druckkammer 15 aufweist.
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Überschreitet
der Gasdruck in der Druckkammer 15 einen z.B. an einem Überlaufventil
voreingestellten Wert, so wird Gas aus dem Druckraum 15 über die
nicht dargestellte Leitung in den ebenfalls nicht gezeigten Überschussraum 16 abgeleitet,
so dass die durch den Motor 25 über die Schubstange 5 auf
die Schwinge 13 ausgeübte
Kraft einen dem voreingestellten Druck in dem Druckraum 15 entsprechenden
Wert nicht überschreiten
kann. Das in dem Überschussraum 16 gesammelte
Gas kann später dem
System wieder zugeführt
werden, so dass der Gasverbrauch entsprechend niedrig gehalten werden
kann.
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Während
der auf den in die Druckzylinder 7 einzubringenden Teig
durch den Radialschieber 4 aufgebrachte Druck über den
Kompensationszylinder 2 bzw. dessen Überlaufventil eingestellt wird,
wird der erwünschte
Kolbenhub der Teilkolben 8 und somit das dem eindringenden
Teig zur Verfügung
stehende Volumen in den Teilzylindern 7 wie bereits oben
erwähnt
mittels der Anschlagleiste 17 festgelegt.
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In den 3 und 4 wird eine erfindungsgemäße Teiltrommel 6 dargestellt,
die über
ihren Umfang verteilt vier Reihen von auf einer jeweiligen Mantellinie
der Teiltrommel 6 angeordneten Teilzylindern 7 aufweist.
Selbstverständlich
ist hier auch denkbar, dass die Teiltrommel 6 eine beliebige
andere Anzahl von Teilzylinder-Reihen aufweist.
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Jede Reihe von Teilzylindern 7 erstreckt
sich in Längsrichtung über die
gesamte Länge
der Teiltrommel 6 und besteht vorzugsweise aus sechs oder acht
Teilzylindern 7. Auch hier kann eine Teilzylinder-Reihe
jedoch jede beliebige Anzahl von Teilzylindern 7 aufweisen,
mit entsprechender Anzahl von Radialschiebern 4 oder einem
durchgängigen
Radialschieber 4.
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Die Anschlagleiste 17 besteht
in der vorliegenden Ausführungsform
aus zwei Leistenteilen 17a und 17b, von denen
das Leistenteil 17a hohl ist und die Achse 20 der
Teiltrommel 6 in sich aufnimmt.
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Demgegenüber ist das Leistenteil 17b relativ zum
Leistenteil 17a radial verschiebbar und definiert durch
seinen radial am weitesten außen
liegenden Punkt 27 indirekt die Anschlagposition des Teilkolbens 8.
Die Anschlagleiste 17 bzw. die Leistenteile 17a und 17b erstrecken
sich ebenfalls in Längsrichtung über die
gesamte Länge
der Teiltrommel 6.
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Sowohl in dem in 3 gezeigten Querschnitt als auch im rechten
Teil des in 4 gezeigten
Längsschnitts
durch die erfindungsgemäße Teiltrommel 6 sind
jeweils zwei Stellungen der Anschlagleiste 17 dargestellt.
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Während
die Anschlagleiste 17 in der durchgezogen gezeichneten
Stellung in ihrer radial innersten Position steht, zeigt die gestrichelt
gezeigte Stellung die erfindungsgemäße Teiltrommel 6 für den Fall,
dass die Anschlagleiste 17 in ihrer radial äußersten
Position steht.
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Die radiale Verschiebung des Leistenteils 17b erfolgt
im vorliegenden Fall durch ein axiales Verschieben zweier Bolzen 18,
die nahe der beiden axialen Enden der Anschlagleiste 17 in
jeweils zwei Langlöchern 19,
die entgegengesetzt schräg
zur Axialrichtung der Teiltrommel 6 verlaufen, angeordnet sind.
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Werden in der in 4 dargestellten Anordnung die beiden
Bolzen 18 axial in Richtung der Mitte der Teiltrommel 6 verschoben,
so bewirkt dies nach dem Prinzip einer schrägen Ebene eine radiale Verschiebung
des Leistenteils 17b, was in 4 einer Bewegung
nach oben entspricht.
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Gemäß eines weiteren Merkmals der
Erfindung umfasst die Teiltrommel 6 ein Leitblech 21,
welches sich über
die gesamte axiale Länge
der Teiltrommel 6 erstreckt und die Anschlagleiste 17 mit
ihren beiden Teilen 17a und 17b umgibt. Dieses
Leitblech 21 rotiert nicht mit der Trommel und verhindert zum
einen ein mögliches
Eindringen von Teigmasse in den Bereich der Anschlagleiste 17 bzw.
der Achse 20 der Teiltrommel 6 und dient zum anderen
als Steuerkurve für
die radial innenliegenden Enden der Teilkolben 8.
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In der vorliegenden Ausführungsform
umfasst das Leitblech 21 ein erstes Leitblechteil 21a, das
sich über
ungefähr
220° eines
Kreisumfanges erstreckt, im Wesentlichen die Form eines Kreissegment
aufweist und radial fixiert ist. Die radiale Position des Leitblechteils 17a ist
daher unabhängig
von der Stellung der Anschlagleiste 17. Somit werden die rückwärtigen Enden
der Teilkolben 8 über
den durch das erste Leitblechteil 21a definierten Winkelbereich in
ihrer ausgeschobenen Position geführt, das heißt die Teilkolben 8 schließen in dieser
Position radial außen
mit der Mantelfläche
der Teiltrommel 6 in etwa ab.
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Weiterhin weist das Leitblech 21 ein
zweites Leitblechteil 21b auf, das sich im wesentlichen über den
verbleibenden Winkelbereich des Kreisumfangs der Teiltrommel 6 erstreckt,
und die Form einer echten Steuerkurve aufweist, also von der Form
eines Kreissegments abweicht. Das zweite Leitblechteil 21b ist
an seinem einem Ende schwenkbar gelagert, wobei hier durch ein entsprechendes
Schwenkgelenk 28 eine Verbindung mit dem ersten Leitblechteil 21a besteht.
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Die radiale Stellung des zweiten
Leitblechteil 21b wird über
seinen Anlagepunkt mit dem der Leistenteil 17b von dessen
jeweiliger radialer Stellung bestimmt. Hierbei ist das zweite Leitblechteil 21b derart geformt,
dass es unabhängig
von der Stellung des Leistenteils 17b immer an dessen radial
am weitesten außen
liegenden Punkt 27 anliegt und somit indirekt den Anschlagpunkt
für die
Teilkolben 8 und dementsprechend das dem eindringenden
Teig maximal zur Verfügung
stehende Volumen in den Teilzylindern 7 definiert.
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Um ein formschlüssige Anliegen des zweiten Leitblechteil 21b an
dem Punkt 27 des Leistenteils 17b zu gewährleisten,
ist das zweite Leitblechteil 21b mit einem elastischen
Element, hier einer Zugfeder 26, gegen das Leistenteil 17b vorgespannt.
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In 3 werden
die beiden radialen Extremstellungen der Anschlagleiste 17 bzw.
des Leistenteils 17b und somit des zweiten Leitblechteil 21b gezeigt.
Im Fall der durchgezogenen Linien befinden sich die beiden Bauteile
in ihrer radial innersten Stellung, so dass die Teilkolben 8 maximal
radial nach innen verschoben werden können, was einem maximalen,
dem eindringenden Teig zur Verfügung
stehenden Volumen in den Teilzylindern 7 entspricht.
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Im Fall der gestrichelt dargestellten
Einstellung der Anschlagleiste 17 bzw. des Leistenteils 17b befinden
sich diese und somit auch das zweite Leitblechteil 21b in
ihrer radial äußersten
Stellung, so dass die Teilkolben 8 wie dargestellt nur
geringfügig in
die Teilzylindern 7 eindringen können mit der Folge, dass das
dem eindringenden Teig zur Verfügung stehende
Volumen minimal ist.
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Nachdem der Teig in die Teilzylinder 7 eingebracht
wurde, werden die Teilkolben 8 bei einer fortgeführten Drehung
der Teiltrommel 6 entlang der Steuerkurve des zweiten Leitblechteil 21b geführt, und
werden hierbei langsam wieder nach außen gepresst, bis sie am Schwenkgelenk 28 beim Übergang auf
das erste Leitblechteil 21a wieder ihre vollständig ausgeschobene
Stellung erreichen. Im Verlauf dieser im wesentlichen 90°-Rotation
der Teiltrommel 6 erfolgt demnach wie oben beschrieben
der Auswurf der Teiglinge aus der Teiltrommel 6 zur Weiterverarbeitung
in der Wirktrommel 120.
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Erfindungsgemäß sind die einzelnen Teilzylinder 7 nicht
direkt in der Teiltrommel 6, sondern in einzelnen Zylindersegmenten 22a, 22b ...
untergebracht, die beispielsweise zu Reinigungszwecken vorzugsweise
in Längsrichtung
aus der Teiltrommel 6 herausziehbar sind. In der in 3 und 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung umfasst
die Teiltrommel 6 vier Zylindersegmente 22a-22d,
die in regelmäßigem Winkelabstand
angeordnet sind. Natürlich
sind hier sowohl auch eine andere Anzahl von Zylindersegmenten 22a,...
als auch ein unregelmäßiger Winkelabstand
zwischen den einzelnen Zylindersegmenten denkbar, sofern dies erforderlich
oder vorteilhaft sein sollte.
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Wie in 4 zu
sehen ist, sind die Zylindersegmente 22a,... radial außerhalb
des Querschnitts der Lagerung der Teiltrommel 6 angeordnet
und können
demnach aus dieser herausgezogen werden, ohne dass die Teiltrommel 6 selbst
demontiert werden muss. An ihrem einen stirnseitigen Ende sind die einzelnen
Zy lindersegmente 22a,... jeweils mit einem Griff 24 versehen,
der fest, aber schwenkbar, an dem jeweiligen Zylindersegment 22a,...
befestigt ist.
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In die Teiltrommel 6 vollständig eingeschobene
Zylindersegmente 22a,... werden in der vorliegenden Ausführungsform
jeweils mittels einer gegen die Stirnfläche des entsprechenden Zylindersegments 22a,...
drückenden
an der Teiltrommel 6 befestigten Haltefeder 23 in
dieser Stellung verriegelt.
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Der Griff 24 ist zu diesem
Zeitpunkt im Wesentlichen horizontal ausgerichtet. Ein Schwenken des
Griffs 24 z.B. nach oben bewirkt ein Niederdrücken der
Haltefeder 23 wodurch diese außer Eingriff mit dem Zylindersegment 22a,...
gebracht wird.
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Nach einem derartigen Entriegeln
kann dann das Zylindersegment 22a,... mit Hilfe des Griffs 24 axial
aus der Teiltrommel 6 herausgezogen werden.
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- 1
- Portioniereinheit
- 2
- Kompensationszylinde
- 3
- Einzugstrommel
- 4
- Radialschieber
- 4'
- Einfüllöffnung
- 5
- Schubstange
- 6
- Teiltrommel
- 7
- Teilzylinder
- 8
- Teilkolben
- 9
- Abwurfwalze
- 10
- Längsrichtung
- 11
- Teigbehälter
- 12
- Excenter
- 13
- Schwinge
- 14
- Schwenkpunkt
- 15
- Druckraum
- 16
- Überschußraum
- 17
- Anschlagleiste
- 17a,b
- Leistenteile
- 18
- Zapfen
- 19
- Langloch
- 20
- Achse
- 21
- Leitblech
- 21
a
- erstes,
festes
-
- Leitblechteil
- 21b
- zweites,
bewegliches
-
- Leitblechteil
- 22a,...
- Zylindersegment
- 23
- Haltefeder
- 24
- Griff
- 25
- Motor
- 26
- Zugfeder
- 27
- radial
höchster
Punkt des
-
- Leistenteils 17b
- 28
- Schwenkgelenk
- 120
- Wirktrommel
- 140
- Wirkband
- 141
- Austragsabschnitt
- 142
- Bemehlungsstation
- 144
- Umlenkrolle
- 144'
- Umlenkrolle
- 144''
- Umlenkrolle
- 144'''
- Umlenkrolle