DE1176351B

DE1176351B - Strang- oder Bandpresse mit zwei walzen-aehnlichen Koerpern zum Zufuehren von Teigen, Pasten oder Fettmassen in die Druckkammer der Presse

Info

Publication number: DE1176351B
Application number: DESCH28588A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinz Frobeen; Karl-Heinz Petersen
Original assignee: RUDOLPH SCHEFFUS MASCHINENFABR
Current assignee: RUDOLPH SCHEFFUS MASCHINENFABR
Priority date: 1960-10-07
Filing date: 1960-10-07
Publication date: 1964-08-20
Also published as: GB932757A; US3205838A

Description

Strang- oder Bandpresse mit zwei walzenähnlichen Körpern zum Zuführen von Teigen, Pasten oder Fettmassen in die Druckkammer der Presse Zum Auspressen von bildsamen Massen verschiedenster Art werden seit je her glatte oder geriffelte Walzen verwendet, welche die zu verarbeitende Masse durch Reibung einziehen und in einer Kammer, die durch eine Schablone mit einem Schlitz oder einer sonstwie profilierten Öffnung verschlossen ist, unter Druck setzen, so daß die Masse aus der Öffnung in Form eines Bandes oder Profilstranges austritt.
Die Reibung zwischen der Masse und den Walzen, die hierbei als fördernder Effekt ausgenutzt wird, läßt sich noch dadurch erhöhen, daß die Walzen geriffelt statt glatt ausgebildet werden. Der maximal ausnutzbare Reibungswert ist offenbar durch den inneren Zusammenhalt der jeweiligen Masse gegeben, d. h. durch die Kraft, die benötigt wird, um zwei Querschnittsbereiche der Masse gegeneinander zu verschieben. Daraus ergibt sich eine natürliche obere Grenze für den in der Druckkammer zwischen den Walzen und der Auspreßöffnung erreichbaren Druck, die je nach Art der Massen verschieden ist.
Bei manchen Massen, z. B. bei Fetten oder Pasten, ist die Reibung so gering, daß überhaupt kein zum Auspressen durch Schablonenöffnungen ausreichender Druck erzielbar ist.
Das Prinzip der Verwendung von Reibung zur Druckerzeugung hat aber auch andere Nachteile, die sich insbesondere bei Mehlteigen auswirken können.
Der Volumenwirkungsgrad - d. h. das Verhältnis vom ausgepreßten Teigvolumen zur theoretischen Förderleistung der Walzen, die gleich Abwicklung der Walzenflächen mal Spaltweite zwischen den Walzen ist - beträgt bei Riffelwalzen günstigstenfalls etwa 20 %. Die übrigen 80 % gehen in eine Knetleistung über, die die Walzen an dem Teig bewirken. Durch dieses ungewollte Kneten wird in vielen Fällen das ursprüngliche Gefüge des Teiges in unerwünschter Weise verändert und das Produkt verschlechtert.
Das gleiche gilt für eine bereits bekannte Vorrichtung zum Zufördern von Kunststoffrohmaterial zu einem Walzenpaar am Eingang einer Strangpreßkammer, welche eine Profilwalze mit konkaven Außenflächen aufweist, die mit der Wandung eines sie umschließenden Zylinderraumes zusammenwirkt, in welchem sie drehbar angeordnet ist. Auch bei dieser bekannten Anordnung erfährt das Preßgut vor dem Strangpressen eine beträchtliche Gefügeänderung durch die Fördervorrichtung.
Um derartige Nachteile zu vermeiden, wurde versucht, das Prinzip der Reibung in der Weise zu umgehen, indem Walzen mit gesteuerten exzentrischen Schiebern ähnlich wie bei Rotationskompressoren versehen wurden. Solche Schieber sollen den Teig kraftschlüssig fördern. In der Praxis ist ihre Anwendung aber mit Schwierigkeiten verbunden, weil ihre Arbeitsweise durch den Teig, Krustenbildung, Erhärtung u. dgl. zu leicht beeinträchtigt wird.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Strang- oder Bandpresse mit zwei gleichen, achsparallelen, mit gegenläufiger Dreh richtung angetriebenen, walzenähnlichen Körpern zum möglichst reibungsfreien Zuführen von Teigen, Pasten oder Fettmassen als Preßgut in die Druckkammer einer Strangpresse, bei der zwei einander gegenüberliegende Wandungsteile der Druckkammer als Abstreifer mit je einem der walzenähnlichen Körper zusammenwirken. Erfindungsgemäß sind die walzenähnlichen Körper als gleichseitige Prismen mit ebenen oder als Prismen mit muldenförmigen Begrenzungsflächen geformt, wobei die die Abstreifer bildenden Wandungsteile der Druckkammer beweglich ausgebildet sind. Dadurch, daß die beweglichen, als Abstreifer dienenden Wandungsteile den Begrenzungsflächen der prismenförmigen Körper bei deren gegenläufiger Drehung folgen und diese fortlaufend berühren können, läßt sich die erstrebte reibungsfreie Zuführung von Teigen, Pasten oder Fettmassen in die Druckkammer erreichen.
Durch die neuartige Vorrichtung werden die geschilderten Nachteile vermieden und insbesondere die Vorteile einer kraftschlüssigen Förderung durch Mittel erreicht, welche die Voraussetzung für eine einfache und wirksame Sauberhaltung der Oberfläche der walzenähnlichen Körper bieten.
Die Erfindung und ihre Vorteile sind an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert: F i g. 1 zeigt die bekannte Walzen- und Druckkammeranordnung mit glatter Walzenoberfläche; F i g. 2 eine ähnliche Anordnung mit Riffelwalzen Fig.3 die erwähnte Walzenanordnung mit gesteuerten exzentrischen Schiebern; Fig.4 und 5 zeigen schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in zwei verschiedenen Arbeitsphasen; Fig. 6 veranschaulicht eine abgewandelte Ausführungsform gemäß der Erfindung.
Bei den früheren Ausführungsformen gemäß F i g. 1 bis 3 sind mit 11, 12, 21, 22 bzw. 31, 32 die Walzenpaare bezeichnet, die bei Fig. 1 glatt, bei F i g. 2 geriffelt und bei Fig.3 mit eingebauten beweglichen Schiebern 33 versehen sind, welche durch nicht näher dargestellte Exzentermechanismen so gesteuert werden, daß sie bei fortschreitender Drehung der Walzen31, 32 stets dasselbe, in der schematischen Skizze dargestellte Bild ergeben und eine kraftschlüssige Förderung des Preßgutes in die Druckkammer bewirken. Die Druckkammerwandungen 15, 25, 35 sind bei allen drei Ausführungen starr ausgebildet. Mit 16, 26 und 36 sind die Austrittsöffnungen bezeichnet, durch welche die zu bearbeitende Masse die Druckkammer als Profilstrang verläßt.
Bei der Ausführungsform nach der Erfindung gemäß F i g. 4 und 5 sind als walzenähnliche Körper 41, 42 Prismoide mit konkaven Begrenzungsflächen verwendet. Mit 43 sind die Wandungen eines Einfülltrichters angedeutet. Mit 44 sind die seitlichen Wandungsteile der Druckkammer bezeichnet, welche als Abstreifer dienen und zu diesem Zweck beweglich ausgebildet sind, so daß sie den Begrenzungsflächen der walzenähnlichen Körper 41, 42 bei deren gegenläufiger Drehung folgen und diese fortlaufend berühren können. Die beweglichen Wandungsteile 44 der Druckkammer sind hier einseitig befestigte federnde Bleche. Die können mit Vorspannung versehen sein, so daß sie bereits ohne den Gegendruck des Preßgutes in der Druckkammer mit ihren Enden gegen die walzenähnlichen Körper anliegen.
Mit 45 ist die Austrittsöffnung aus der Druckkammer bezeichnet.
Die Arbeitsweise ist folgende: Die walzenähnlichen Körper 41, 42 drehen sich gegenläufig und sind hier so gekuppelt, daß jeweils Spitze gegen Spitze kommt. Ihre Begrenzungsflächen können im übrigen ganz glatt sein. Die in den Zwickel a (F i g. 4) geratende Masse wird bei der Weiterdrehung in die Raumform b (F i g. 5) gebracht. Kurz nach Durchlaufen der engsten Stelle wird die Masse durch die dauernd an der Oberfläche der Körper 41, 42 anliegenden Abstreifer 44 daran gehindert, mit der Walzenvertiefung weiterzulaufen, d. h. die Masse wird in der Druckkammer festgehalten, deren Seitenwandungen die Abstreifer 44 bilden. Ist die Kammer gefüllt und wird weitere Masse nachgeschoben, so steigt der Kammerdruck an, und das Auspressen beginnt. Mit zunehmendem Kammerdruck erhöht sich der Anlagedruck der Abstreifer 44 an den Flächen der Körper 41, 42. Nach dem Abstreifen sind die Flächen der Körper 41 völlig frei von Masse, so daß sie blank zum Einlauf zurücklaufen.
F i g. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Er-Erfindung, bei der als Abstreifer bzw. Seitenwandungen der Druckkammer kräftige starre Teile dienen. 61, 62 sind die walzenähnlichen Körper, 63 die beweglichen Platten, welche in Nuten 64 schwenkbar gelagert sind. Mit 65 ist die Austrittsöffnung für das Preßgut aus der Druckkammer bezeichnet. Die Bewegungen der die Abstreifer bildenden Wandungsteile63 der Druckkammer können ausschließlich durch den Druck der in der Druckkammer enthaltenen bildsamen Massen einerseits und die Begrenzungsflächen der sich drehenden walzenähnlichen Körper andererseits erfolgen. Die Bewegungen del Abstreifer können aber auch von dem Antrieb der walzenähnlichen Körper aus mechanisch derart gesteuert sein, daß die Enden der Abstreifer ständig an den Begrenzungsflächen der walzenähnlichen Körper bei deren Drehung anliegen.
Ein besonderer Vorteil von Vorrichtungen gemäß der Erfindung liegt darin. daß sie im wesentlichen unabhängig von der inneren Reibung des Preßgutes arbeiten. Es lassen sich außer normalen Teigen auch Massen auspressen. die von Riffelwalzen und erst recht von glatten Walzen nicht gefördert werden, wie beispielsweise Fett, und es läßt sich ein Volumenwirkungsgrad von annähernd 100 % erreichen.
Außerdem wird das Preßgut nicht durch unerwünscht hohe Reibung und Knetung verändert, so daß sich in vielen Fällen ein gleichmäßiges Produkt ergibt.
Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung kann mit kontinuierlicher oder mit intermittierender Betriebsweise arbeiten. Kontinuierlich bedeutet, daß sich die Walzenkörper fortlaufend drehen und also auch fortlaufend Masse ausgepreßt wird. Infolge der begrenzten Anzahl Arbeitsflächen auf den Walzen treten die Druckimpulse in der Masse periodisch schwankend auf, was sich auch beim ausgepreßten Strang durch geringfügige Stärkenveränderungen auswirkt. Dies ist jedoch beim kontinuierlichen Betrieb belanglos, zumal der Strang meistens noch weiter nachgewalzt wird. Intermittierend dagegen bedeutet, daß die Walzen periodische Drehbewegungsschritte bestimmter Größe (z. B. 5, 7, 10 usw.) machen, die mit Stillständen von etwa gleicher Zeitdauer abwechseln, wobei die bei jeder Periode ausgepreßte kleine Massenmenge in der Regel sogleich (z. B. durch Abschneiden) von der Schablone abgenommen wird und ein fertiges Rohprodukt bildet. Da diese periodischen Drehbewegungen nur höchst selten mit der Flächenteilung der Walzen übereinstimmen werden, so wird es vorkommen, daß z. B. bei der ersten Periode ein Tal zwischen zwei Spitzen wirksam wird, während bei der zweiten eine Spitze zwischen zwei halben Flächen an die Reihe kommt. Es werden also auf die verschiedenen Perioden dann auch verschiedene Druckimpulse entfallen. Der Effekt ist dann der, daß die in der ersten Periode erhaltenen Preßgutgewichte von den in der zweiten Periode erhaltenen abweichen, und diese wieder von der dritten usw., bis es wieder übereinstimmt.
Um insbesondere für intermittierenden Betrieb -etwa derart, daß periodisch ein gewisses Teigquantum ausgepreßt und dann von der Schablonenöffnung abgeschnitten werden soll, beispielsweise um Scheiben bestimmter Stärke (Plätzchen) zu erzeugen - eine bei den einzelnen Schritten der Walzen möglichst gleichbleibende Mengenförderung zu gewährleisten, obwohl die Anzahl der Teilflächen je Walze auf höchstenfalls etwa 10 bis 16 Flächen begrenzt sein muß, kann es vorteilhaft sein, die Relativlage (Phasenlage) der gegenläufig umlaufenden, walzenähnlichen Körper veränderbar zu machen. Wird die Bewegung der walzenähnlichen Körper so gesteuert, daß jeweils Spitze gegen Spitze kommt, so ergibt sich ein Wirkungsgrad von etwa 100 %. Durch eine Phasenverschiebung der einen Walze zur anderen, derart, daß nicht mehr genau Spitze gegen Spitze kommt, sinkt der Wirkungsgrad ab. Dieser Effekt läßt sich aber zur Feinregelung derart verwenden, daß das geförderte Volumen, welches einem Fortschreiten der Walzendrehung um ganzzahlige Vielfache der Flächeneinheiten entspricht, auf eine beliebige Größe eingestellt werden kann, wie es beispielsweise für die Plätzchenfertigung erwünscht ist.
Eine andere Möglichkeit zur gewünschtenfalls stufenlosen Regelung des Preßgutflusses besteht noch darin, daß die Druckkammer mit einer (nicht dargestellten) in ihrer Weite einstellbaren Nebenöffnung versehen wird, wobei bei intermittierendem Betrieb allerdings dafür gesorgt sein muß, daß die Periode der Preßgutquanten (Stranglängen, Scheiben, Plätzchen) ein ganzzahliges Vielfaches der Flächenteilung der Walzen ist, wenn gleiche Preßgutmengen erreicht werden sollen.

Claims

Patentansprüche: 1. Strang- oder Bandpresse mit zwei gleichen, achsparallelen, mit gegenläufiger Drehrichtung angetriebenen, walzenähnlichen Körpern zum möglichst reibungsfreien Zuführen von Teigen, Pasten oder Fettmassen in die Druckkammer der Presse, bei der zwei einander gegenüberliegende Wandungsteile der Druckkammer als Abstreifer mit je einem der walzenähnlichen Körper zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die walzenähnlichen Körper als gleichseitige Prismen mit ebenen oder als Prismen (41, 42, 61, 62) mit muldenförmigen Begrenzungsflächen geformt und die die Abstreifer (44, 63) bildenden Wandungsteile der Druckkammer beweglich ausgebildet sind.
2. Strang- oder Bandpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Wandungsteile (44) der Druckkammer einseitig befestigte federnde Bleche sind.
3. Strang- oder Bandpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Wandungsteile (63) der Druckkammer einseitig in Nuten schwenkbar gelagerte starre Teile sind.
4. Strang- oder Bandpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der gegenläufig umlaufenden Prismen (41, 42, 61, 62) zueinander veränderbar ist.
5. Strang- oder Bandpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer mit einer in ihrer Weite einstellbaren Nebenöffnung zur Regelung des aus der Strangpreßdüse austretenden Preßgutflusses versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 262 997.