DE19512333A1

DE19512333A1 - Knet- und Mischmaschine

Info

Publication number: DE19512333A1
Application number: DE19512333A
Authority: DE
Original assignee: NEUENKIRCHENER EISENGIESEREI U
Current assignee: NEUENKIRCHENER EISENGIESEREI U
Priority date: 1995-04-01
Filing date: 1995-04-01
Publication date: 1996-10-02

Description

Die Erfindung betrifft eine Knet- und Mischmaschine zur Teig herstellung und Bearbeitung, mit einem mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Richtungen antreibbaren Knetbottich, einem aus- und einfahrbaren mit verschiedenen Geschwindigkeiten und Richtungen drehbaren Knetwerkzeug, welches mit einem den Antrieb und die Steuerung enthaltenden Kopfteil kraftschlüssig verbunden ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur automatischen und programmgesteuerten Zuführung von Zutaten nach einem vorgegebenen Zeitablaufplan.

In den letzten Jahren wurden insbesondere von der Anmelderin sogenannte Zonen- und Schnellkneter entwickelt, welche den Prozeß der Teigherstellung bei gleichbleibender und auch verbesserter Qualität wesentlich beschleunigt haben. So ist bei diesen Knetern das drehbare Spiralwerkzeug exzentrisch zur Bottichmitte angeordnet, so daß dort eine intensiv zu be arbeitende Knetzone vorliegt, während außerhalb dieser Knetzone eine sogenannte Ruhezonen vorhanden ist, in der sich der Teig während seines Durchgangs entspannen und geringfügig abkühlen kann. Ein etwa im Zentrum des Bottichs befindlicher Flachstab mit einer unteren Leitschar sorgt für eine Führung des Teiges in die Knetzone. Der Bottich kann stationär oder fahrbar ausgebildet sein.

In der Regel ist der Bottich in eine Richtung mit einer feststehenden Geschwindigkeit drehbar, während das Werkzeug in eine Richtung aber in zwei Geschwindigkeitsstufen betrieben werden kann. Die Geschwindigkeitsstufen werden durch zwei getrennt einstellbare Zeitschaltuhren gesteuert.

Durch die Zunahme der Brot- und Brötchensorten und der damit verbundenen Vielfalt der zu verwendenden Teigarten reichen die Variationsmöglichkeiten der Knetmaschinen nicht mehr aus, um eine große Palette unterschiedlicher Teige bearbeiten zu können. In diesem Zusammenhang ist auch der Bedarf an Zutaten, welche in den Teig eingearbeitet werden müssen, stark angestie gen. In der Praxis hat es sich gezeigt, daß bei vielen Produkten, die mit einem Spiralkneter gefertigt werden, eine Zugabe diverser Zutaten erst nach Ablauf einer bestimmten Zeit des laufenden Arbeitsprozesses zu einer Qualitätsverbesserung des Endproduktes führt. Bisher werden die Zutaten nach Ab schätzung des Backmeisters zu einem intuitiv erfaßten Zeitpunkt in gefühlsmäßig bestimmter Menge dem Teig zugegeben. Bei einer Knetmaschine besteht jedoch die Sicherheitsvorschrift, daß der Bottich mit einem Deckel mit Abschaltautomatik versehen sein muß. Sollen daher Zutaten von Hand eingegeben werden, muß während des Knetprozesses der Bottichdeckel angehoben werden, wobei die Knetmaschine sofort abschaltet. Eine solche Störung des Knetprozesses ist dem Teig nicht zuträglich, zumal die Knetzeiten bei den Schnellknetern nur etwa 8 bis 10 Minuten betragen. Ein weiterer Nachteil besteht aber noch darin, daß die Zutaten nur in einer Portion dem Teig zugegen werden können, wobei dann nicht mehr sichergestellt werden kann, daß die noch verbleibende Knetzeit ausreicht, um eine gleichmäßige Verteilung der Zutaten im Teig zu erreichen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor richtung vorzuschlagen, mit deren Hilfe zu jeder Zeit und während des Misch- und Knetprozesses einer Knet- und Misch maschine beliebige Zutaten dem zu bearbeitenden Gut beigegeben werden können, ohne den Arbeitsprozeß zu unterbrechen und zu stören. Eine weitere Aufgabe besteht noch darin die Dosierung der Zutaten, d. h. hier den zeitlichen Ablauf der Zugabe einer Zutat voll steuern zu können, so daß unmittelbar eine gleichmä ßige Mischung der Zutat mit dem Teig erfolgen kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei der eingangs genannten Knet- und Mischmaschine darin, daß eine unmittelbar über dem Bottich angeordnete und vom Kopfteil ansteuerbare Dosieranord nung mit mindestens einem Dosierbehälter zur dosierten und zeitlich steuerbaren Abgabe unterschiedlicher Zutaten an den darunter befindlichen Bottich vorgesehen ist.

Das Knetwerkzeug ist vorteilhaft exzentrisch zum Knetbottich angeordnet und die Dosierbehälter befinden sich über dem Bottichteil, welcher außerhalb des Wirkbereichs des Knet werkzeugs liegt, so daß die zugegebene Zutat unmittelbar in die Knetzone gelangt und dort sofort und kontinuierlich dem Gemisch oder dem Teig untermischt wird.

Das Knetwerkzeug, der Bottichdeckel und die Dosiervorrichtung bilden in vorteilhafter Weise eine aus- und einfahrbare Bauein heit, welche mit dem Kopfteil verbunden ist. Damit kann der fahrbare Bottich nach Beendigung des Knetprozesses unmittelbar entfernt und der Teig der Weiterbearbeitung zugeführt werden, ohne daß Demontagen von zusätzlichen Aggregaten erforderlich sind.

Der Knetbottich und die Knetspirale des Knetwerkzeugs sind gemäß der Erfindung jeweils mit unterschiedlichen Geschwindig keiten und Drehrichtungen betätigbar. Hierdurch ist eine weit gehende Anpassung bezüglich der Zuführung der Zutaten und ihre Mischung mit dem zu bearbeitenden Produkt gegeben.

Die dosierte Abgabe der Zutaten erfolgt gemäß der Erfindung nach einem vorbestimmten Programmablauf unter Berücksichtigung der Kinematik des Bottichs und der Knetspirale. Hierdurch ist sichergestellt, daß ein ermitteltes Maximum des Arbeits prozesses programmierbar festgehalten und in einer späteren Charge gleicher Art exakt wiederholt werden kann.

In vorteilhafter Weiterentwicklung der Erfindung sind die Geschwindigkeiten des Werkzeugs und des Knetbottichs in beiden Richtungen über Frequenzumrichter stufenlos regelbar. Diese Weiterentwicklung der Geschwindigkeitssteuerungen ermöglicht eine Feinanpassung des Arbeitsprozesses, insbesondere während der Zugabe der verschiedenen Zutaten bei unterschiedlichen Teigen. Wie ersichtlich ist, erhöhen sich die Variations möglichkeiten aufgrund der Vielfalt der benötigten Komponenten, wodurch die Prozesse nicht mehr ohne wiederholbare Programm steuerungen durchführbar sind, wenn die Qualität des Produktes nicht nur gleichbleibend sein soll, sondern auch einer fort laufenden Verbesserung unterworfen werden soll.

Die Dosiervorrichtung zur Aufnahme und Abgabe unterschiedlicher Zutaten weist nach der Erfindung mehrere nebeneinander ange ordnete Dosiergefäße auf, welche jeweils mittels eines durch einen Kolbenantrieb betätigbaren Gestänge zeitlich steuerbar geöffnet und geschlossen werden, wobei im Verschlußbereich des Dosiergefäßes Sensoren zur Prüfung der Befüllung oder zur Messung des Füllstandes angeordnet sind. Hierdurch lassen sich zu gleichen oder unterschiedlichen Zeiten verschiedene Zutaten in unterschiedlichen Dosierungen dem Mischgut oder dem Teig zuführen.

Der Kolbenantrieb der Gefäßverschlüsse ist nach der Erfindung elektropneumatisch betätigbar und die Dosiergefäße und deren Verschlußsysteme sind zur Aufnahme eines festen oder flüssigen Gutes ausgelegt.

Das Verfahren nach der Erfindung gestaltet sich dabei wie folgt. Die für eine Charge Teig erforderlichen Zutaten werden in vorbestimmter Menge in Dosiergefäße gefüllt, die mit einer automatisch zu öffnenden Verschlußklappe versehen sind. Diese Zutaten werden nach einem vorgegebenen Zeitablaufplan in Über einstimmung mit dem Zeitablaufplan des Knetprozesses abgerufen und dem Teiggut automatisch zugeführt.

Der Abruf und die Zugabe der Zutaten erfolgt bei kontinuierlich veränderbaren Geschwindigkeiten des Bottichs und des Werkzeugs in Abhängigkeit von der Teigart und seines Bearbeitungszustands mit Hilfe eines Programms im Rechner des Systems, welches abge rufen wird.

Der gesamte Bearbeitungsprozeß einschließlich der Zugabe der Zutaten hinsichtlich der Art, Menge und des Zeitpunktes sowie der Bottich- und Werkzeug-Drehrichtung und Geschwindigkeit erfolgt somit rechnergesteuert, so daß er auch in gleicher Weise wiederholt werden kann.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine ausfahrbare Knet- und Mischmaschine in verschiedenen Ansichten, nämlich

a) in Seitenansicht,
b) in Vordersicht mit nebengeordnetem Steuerpult und
c) in Draufsicht zu b).

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Geschwindigkei ten des Bottichs und des Werkzeugs und

Fig. 3 eine Dosiervorrichtung mit zwei Dosiergefäßen in verschiedenen Ansichten, nämlich

a) im Schnitt,
b) in Vordersicht und
c) in Draufsicht zu a).

Die Fig. 1a, 1b und 1c zeigen eine Knet- und Mischmaschine 13 in Seitenansicht, Vorderansicht und in Draufsicht. Der Knet bottich 1 der Maschine 13 ist fahrbar ausgebildet, wobei das Fahrgestänge 11 in hochgeklappter Position den Knetbottich 1 mit dem Kopfteil 7 kraftschlüssig verriegelt. Zum Ausfahren des Knetbottichs 1 wird das Kopfteil 7 der Knetmaschine 13 hochgefahren. Mit dem Kopfteil 7 ist der Bottichdeckel 6, die Dosiervorrichtung 2 und das Knetwerkzeug 5 verbunden, so daß mit einem Hubvorgang des Kopfteils 7 der Bottich 1 von der Knetmaschine 13 gelöst werden kann. Eine separate Steuervor richtung 12 ist elektrisch mit der Knetmaschine 13 verbunden und enthält die wesentlichen Steuerelemente und einen Prozeß rechner. Die notwendigen Daten werden dem Rechner über ein Steuerpult eingegeben. Die Programme zur Durchführung der unterschiedlichen Prozeßabläufe in Abhängigkeit von dem her zustellenden Produkt können beispielsweise durch Programmkarten angesteuert werden.

Wie aus Fig. 1a ersichtlich ist, befindet sich die Dosiervor richtung oberhalb des Knetbottichs 1 der Knetmaschine 13 außerhalb des direkten Einwirkungsbereichs des Knetwerkzeugs 5. Die in den Bottich fallenden Zutaten gelangen danach unmittelbar in die Misch- und Knetzone und werden mit den im Bottich befindlichen Komponenten gleichmäßig vermischt.

Die Fig. 2 zeigt acht Möglichkeiten der Drehrichtungs- und Geschwindigkeitszuordnung, wozu es keiner weiteren Erläuterung bedarf. In einer nicht dargestellten Abänderung der Erfindung können die Geschwindigkeiten des Bottichs und des Knetwerkzeugs kontinuierlich verändert werden. Die Knet- bzw. Bearbeitungs zeit läßt sich dadurch in eine Vielzahl von Zeiteinheiten aufteilen, beispielsweise in 15 Zeiteinheiten, so daß eine genaue Anpassung und Feinabstimmung der Prozeßkomponenten möglich ist.

Die Fig. 3 zeigt eine Dosiervorrichtung mit zwei Dosiergefäßen 3 und 4 in verschiedenen Ansichten, nämlich a) im Schnitt, b) in Vordersicht und c) in Draufsicht zu a). Ein fernbetätigbarer und schwenkbar gelagerter Kolben 8 wirkt auf ein Gestänge 9, welches mit einem Verschlußteil 15, das an einer Seite bei 14 angelenkt ist, verbunden ist. Oberhalb des Verschlußteils 15 ist ein Sensor 10 im Dosiergefäß 3 angeordnet, so daß der Füllzustand des Gefäßes 3 ermittelt und von der Steuereinheit ausgewertet wird. Das Verschlußteil 15 kann in einem großen Geschwindigkeitsbereich betätigt werden, und kann in jeder Position zum Stillstand kommen. Somit läßt sich das Dosiergefäß beispielsweise schnell vollständig öffnen, oder mit langsamer Geschwindigkeit nur einen kleine Spalt weit, so daß ein feines körniges Gut, wie etwa Salz langsam herabrieseln kann. Je nach Gut läßt somit die in der Zeiteiheit zuzuführende Abgabemenge bestimmen.

Mit Hilfe der kontinuierlichen Geschwindigkeitssteuerung des Bottichs und der Werkzeuge lassen sich unterschiedliche Knetphasen, sogenannte Multiphasen einstellen, wobei mit Hilfe der Dosierkontainer die Teigqualität, die Knetzeiten und die Wasseraufnahmefähigkeit des Teiges verbessert wird.

Bezugszeichenliste

1 Bottich
2 Dosiervorrichtung
3 Dosierbehälter
4 Dosierbehälter
5 Knetwerkzeug
6 Bottichdeckel
7 Kopfteil
8 Kolben
9 Gestänge
10 Sensor
11 Fahrgestänge
12 Steuereinrichtung
13 Knet- und Mischmaschine
14 Drehpunkt
15 Verschlußteil

Claims

1. Knet- und Mischmaschine zur Teigherstellung und Bearbeitung, mit einem mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Richtungen antreibbaren Knetbottich, einem aus- und einfahr baren mit verschiedenen Geschwindigkeiten und Richtungen drehbaren Knetwerkzeug, welches mit einem den Antrieb und die Steuerung enthaltenden Kopfteil kraftschlüssig verbunden ist, gekennzeichnet durch eine unmittelbar über dem Bottich (1) angeordnete und vom Kopfteil (7) ansteuerbare Dosier anordnung mit mindestens einem Dosierbehälter (3, 4) zur dosierten und zeitlich steuerbaren Abgabe unterschiedlicher Zutaten an den darunter befindlichen Bottich (1).

2. Knet- und Mischmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Knetwerkzeug (5) exzentrisch zum Knetbot tich (1) angeordnet ist und die Dosierbehälter (3, 4) sich über dem Bottichteil befinden, welcher außerhalb des Wirk bereichs des Knetwerkzeugs (5) liegt, und das Knetwerkzeug (5), der Bottichdeckel (6) und die Dosiervorrichtung (2) eine aus- und einfahrbare Baueinheit bilden, welche mit dem Kopfteil (7) verbunden ist.

3. Knet- und Mischmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Knetbottich (1) und das als Knet spirale ausgebildete Knetwerkzeug (5) jeweils mit unter schiedlichen Geschwindigkeiten und Drehrichtungen betätigbar sind und die dosierte Abgabe der Zutaten nach einem vorbe stimmten Programmablauf unter Berücksichtigung der Kinematik des Bottichs (1) und der Knetspirale erfolgt.

4. Knet- und Mischmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeiten des Knetwerkzeugs (5) und des Knetbottichs (2) in beiden Richtungen stufenlos regelbar sind.

5. Knet- und Mischmaschine nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung (2) zur Aufnahme und Abgabe unterschied licher Zutaten mehrere nebeneinander angeordnete Dosierbe hälter (3, 4) aufweist, welche jeweils mittels eines durch einen Kolbenantrieb (8) betätigbaren Gestänge (9) zeitlich steuerbar geöffnet und geschlossen werden, wobei im Ver schlußbereich der Dosierbehälter (3, 4) Sensoren (10) zur Anzeige der Befüllung oder zur Messung des Füllstandes angeordnet sind.

6. Knet- und Mischmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kolbenantrieb (8) der Dosiergefäßver schlüsse elektropneumatisch betätigbar ist und die Dosierge fäße und deren Verschlußsysteme zur Aufnahme eines festen, (d. h. eines körnigen oder pulverigen), oder flüssigen Gutes ausgelegt sind.

7. Verfahren zur automatischen Zuführung von Zutaten in den Bottich einer Knet- und Mischmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die für eine oder mehrere Chargen Teig erforderlichen Zutaten in vorbestimmter Menge in Dosiergefäße gefüllt werden, die mit einer auto matisch zu öffnenden Verschlußklappe versehen sind, und daß diese Zutaten nach einem vorgegebenen Zeitablaufplan in Übereinstimmung mit dem Zeitablaufplan des Knetprozesses abgerufen und dem Teiggut automatisch zugeführt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abruf und die Zugabe der Zutaten bei kontinuierlich veränderbaren Geschwindigkeiten des Bottichs und des Werkzeugs in Abhängigkeit von der Teigart und seines Bearbeitungszustands mit Hilfe eines Rechners vorprogram miert erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zutaten feste oder flüssige Konsistenz aufweisen.

10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der gesamte Bearbeitungsprozeß einschließ lich der Zugabe der Zutaten hinsichtlich der Art, Menge und des Zeitpunktes sowie der Bottich- und Werkzeug- Drehrichtung und Geschwindigkeit rechnergesteuert erfolgt.