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Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Lebensmitteln, insbesondere
Fleisch, zum Zwecke der Zerkleinerung, Mischung, Knetbehandlung, Emulgierung od.dgl.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Lebensmitteln,
in der insbesondere Fleisch, aber auch Gemüse, Molkereiprodukte, Teigwaren und andere
Lebensmittel durch Zerkleinern, Mischen, Kneten, Emulgieren und dergleichen Maßhamen
in einem Arbeitsgang zu Verbraucheprodukten verarbeitet werden können. Diese Arbeiten
fanden bisher in getrennten Arbeitsgängen und -vorrichtungen statt. So wurden s.B.
ftlr die Behandlung von rleisoh zum Zwecke der Herstellung von Brät mindestens drei
getrennte Arbeitsgänge und dementsprechend drei verschiedene Vorrichtungen benötigt,
nämlich ein Fleischwolf für die Vorzerkleinerung, ein Schneid-Mischkutter für die
Feinzerkleinerung und das Mischen und eine Feinstzerkleinerungsvorrichtung bzw.
Colloidmühle. Vielfach wurden auch die Feinzerkleinerung und das nischen ebenfalls
in getrennten Vorrichtungen durchgeführt.
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Die Erfindung besteht darin, daß das zu behandelnde Gut in einem geschlossenen
Gehäuse vermittels einer Transportachnecke einem, z.B. mit umlaufenden Schneidmessern
ausgerüsteten, Zerkleinerumgsra;um und vermittels einer gegenläufigen, weiteren
Transportachnecke, in die das Gut nach Durchgang durch den Zerkleinerungsraum übertritt,
der zum Zerkleinerungsraum fördernden Schnecke wieder zugeführt und in dieser Weise
im Kreislauf gehalten wird, bis der gewünschte Zerkleinerungs- bzw. Peinheits-,
Misohungs- od.dgl. Grad erreicht ist, worauf das Gut über einen Austrag ausgestoßen
wird.
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Der Ausstoß des Gutes kann in einen fahrbaren Behälter zum Transport
des Gutes, z.B. an eine Weiterverarbeitungs-oder Verbrauchsßtelle erfolgen. Das
Gut kann aber auch in einen unmittelbar an den Austrag angeschlossenen, zu einer
Abfll-, Portionier-, Verpackungs- od.dgl. Vorrichtung fUhrenden Schneckenförderer
od.dgl. ausgestoßen werden.
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Da. Verfahren nach der Erfindung, bei dem das Behandlungsgut in ununterbrochenem
Durchgang durch alle vorgesehenen Arbeitszonen oder einen Teil von ihnen geführt
wird, macht es auch möglich, die Behandlung des Gutes von der Einführung in den
Verarbeitungskreislauf bis zu seinem Ausstoß und/jod.r bis zu seinem Austritt aus
einer angesohlossenon Abfüll-, Verpackunge od.dgl. Vorrichtung im
Vakuum
durchzuführen. Der Umlauf des Behandlungsgutes durch die Vorrichtung kann automatisch
oder auch manuell gesteuert werden.
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Eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung.
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Fig. 2 ist ein Querschnitt und in Pig. 3 ein Schnitt mit Sicht von
oben in den Behandlungsraum wiedergegeben.
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zeigt Fig. 4/eine Universalanlage zur Ausführung des Verfahrens nach
der Erfindung. In den Fig. 5 bis 8 sind Einzelelemente dargestellt.
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Die Vorrichtung besteht - wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich ist
- aus einem Gehäuse 1, in dem in zwei nebeneinander liegenden halbkreisförmigen,
muldenartigen, den Behandlungsraum bildenden Vertiefungen la zwei (Fig.3) Transportschnecken
2 und 3 angeordnet sind. Auf der einen Stirnseite des Gehäuses ist eine zylindrische
Zerkleinerungskammer 4 angebaut, die nach außen durch einen Deckel 5 verschlossen
ist. In dem Deckel ist eine Schauöffnung 5a vorgesehen, durch die auch Proben entnommen
werden können und die auch zum Nachwürzen od.dgl. benutzt werden kann.
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Das Gehäuse 1 ist in der Mitte, in der die muldenartigen Vertiefungen
la aneinanaerliegen und so einen Steg bilden,
von eine in den Stirnwänden
des Gehäuses gehaltenen Rohr 6 durchzogen, durch das eine Messerwelle 7 geführt
ist, die in der hinteren Stirnwand bei 8 und in der vorderen Stirnwand bei 9 vakuumdicht
gelagert ist und vorne einen auswechselbaren Messerkopf 10 trägt.
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Die Transportachnecken 2 und 3 sind gegenläufig, z.B. in der Weise,
daß die Schnecke 2 in Richtung der Zerkleinerungakammer 4 und die Schnecke 3 in
entgegengesetzter Richtung fördern, und die Trennwand zwischen dem Behandlungsraum
und der Zerkleinerungskammer 4 ist mit Durchbrechungen 11 und 12 versehen, über
die das Behandlungsgut aus dem Behandlungsraum in die Zerkleinerungakammer und umgekehrt
treten kann. Ebenso besitzt der durch die Mulden la gebildete Steg im rückwärtigen
Teil eine Durchbrechung 13. Weiterhin ist an dem die Zerkleinerungskammer 4 nach
vorne abschließenden Deckel 5 ein Schieber 14 und an dem unteren Wandteil der Zerkleinerungskammer
ein Schieber 15 vorgesehen, die Durchbrechungen für den Austrag von Behandlungsgut
verschließen.
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Der Behandlungsraum ist abgedeckt mit einer Haube 16, die vermittels
eines Evdraulikzylinders 17 und einer Vakuumanlage 18 vakuumdicht verschlossen werden
kann.
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Mit 19 ist die Vakuumdichtung der Haube, mit 20 ein Vakuummanometer
und mit 21 die Hydraulikanlage zur Betätigung des hydraulischen Schließzylinders
17 für die Haube 16 bezeichnet.
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Zum Antrieb der Transportschnecke 2 in Förderrichtung zur Zerkleinerungskammer
4 dient (vgl. inabes. i?ig. 2) ein Getriebemotor 22 und zum An-trieb der Schnecke
3 in entgegengesetzter Richtung ein Getriebemotor 23. Mit 24 ist ein Kriechgangantrieb
für die Messerwelle 7 bezeichnet. 25 ist ein auf zwei Drehzahlen schaltbarer Etauptmotor.
Die Antriebsscheibe des Kriechgangmotors und die Antriebsscheibe des Hauptmotors
können vermittels einer Überholkupplung 26 derart auf der Antriebswelle des Hauptmotors
montiert sein, daß der Kriechgangantrieb beim Einschalten des Hauptmotors außer
Betrieb gesetzt wird.
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Die llberholkupplung kann aus einer Rollkupplung bestehen, wie sie
in Fig. 5 veranschaulicht ist. Diese Kupplung besteht aus zwei konzentrisch angeordneten
Antriebsscheiben 26a und 26b, von denen die innere Scheibe 26a -vgl. Fig.
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6- von dem Kriechgangantrieb 24 und die äußere Scheibe 26b von dem
Hauptmotor 25 angetrieben werden. In dem Außenrand der Scheibe 26a sind Randausnehmungen
26c vorgesehen, die auf der einen Seite eine schräg, auf der anderen Seite dagegen
eine steil zur Handfläche der Scheibe gerichtete Auflauffläche besitzen. In jeder
Ausnehmung 26c ist eine an der Innenrandfläche der Außenscheibe 26b abrollende Klemmrolle
26d angeordnet, gegen die eine auf der Seite der steilen Auflauffläche in der
Innenscheibe
sitzende Feder 26e gerichtet ist. t. Die ttollkupplung wirkt in der Weiche, dau
bei Betätigung des Kriechantriebes 24 die Antriebsacheiben 26a und 26b vermittels
der Klemmrollen 26d miteinander verklemmt werden und die Außenscheibe 26b infolgedessen
von der Innenscheibe 26a mitgenommen wird. Andererseits wird be ün Einschalten des
Hauptmotors 25 und infolge den dadurch hervorgerufenen schnelleren Umlaufes der
Außenscheibe 26b die Rollenverklemmung gelöst und der Kriechgangantrieb 24 außer
Betrieb gesetzt. Derartige Rollkupplungen sind bekann, Der Ausstoß des behandelten
Gutes aus dem Behandlungsraum kann durch Öffnen des Schiebers 14 im Deckel 5 der
Zerkleinerungskammer 4 über einen Auslauf 27 unmittelbar oder durch Öffnen des Schiebers
15 über eine Feinstzerkleinerungsanlage 28 und ein Ausstoßrohr 29 in einen fahrbaren
Transportbehälter 30 erfolgen0 Die Austrirrsöffnungen für das Gut können statt an
der Zerkleinerungskammer 4 auch an irgendeiner anderen Stelle in der Wandung des
Behandlungsraumes angeordnet sein.
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Das über eine der Ausstoßöffnungen aus der Zerkleinerungskammer 4
bzw. dem Behsndlungsraum austretende Gut kann auch vermittels einer geeigneten Fördervorrichtung,
beispielsweise einen Steigförderer 31, in einen Vorratsbehälter 32 überführt und
aus diesem einer Abfüll- und Portioniermaschine 31 mit angeschlossenem Verpackungsband
34 zugeführt werden.
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Sämtliche Arbeitsvorrichtungen sind vakuumdicht miteinkönnen ander
verbunden Und/über einen in der Haube 16 angeordneten Vakuumanschluß 18a evakuiert
werden. In gleicher Weise kann die Gutbehandlung unter Begasung durchgeführt werden.
Eine etwa erforderliche Begasung kann z.B. über einen im Deckel 5 des Behandlungsraumes
oder an anderer Stelle angeordneten Anschluß 16a erfolgen.
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Pür die Zuführung von Wasser zum Behandlungsgut ist in der Wandung
des Zerkleinerungsraumes 4 ein Anschluß 35 vorgesehen und zur Kontrolle der Temperatur
im ZerkleinerungsralIIn dien ein Thermometer 36.
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Die Beheizung oder Kühlung des Behandlungs-raumes kann vermittels
einer in den ihn umgebenden Hohlraum 37 eingebauten Kühl- oder Heizungsanlage (nicht
gezeichnet) bewirkt werden.
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Die Arbeitsabläufe können sämtlich oder auch zum Teil über ein Kontrollpult
50 programmgesteuert werden. Sie können aber bedarfsweise auch unterbrochen und
mit manueller Steuerung durchgeführt werden.
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Weitere konstruktive Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden
Verfahrensbeschreibung, in der das Verfahren der Erfindung anhand der Zeichnung
ausführlich beschrieben lxnd erläutert wird.
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Nach Einfüllen des Behandlungsgutes in den Behandlungsraum 1 wird
der Deckel 16 vermittels der Hydraulikanlage 21 und des Hydraulikzylinders 17 geschlossen,
die Vakuumanlage 18 eingeschaltet, danach der gewünschte Unterdruck eingestellt
und am Vakuummanometer 20 abgelesen. Hierauf werden mit dem Getriebemotor 22 die
Transportschnecke 2 und mit dem Getriebemotor 23 die Transportschnecke 3 in Drehung
versetzt und der Kriechgangantrieb 24 für die Messerwelle 7 eingeschaltet. Damit
beginnt der Umlauf des Behandlungsgutes, das über die Durchbrechung 12 aus dem Behandlungsraum
1 von der Schnecke 2 in den Schneidraum 4 befördert, dort von dem Messersatz 10
zerkleinert und von der Schnecke 3 über die Durchbrechung 11 in den Behandlungsraum
zurücktransportiert wird, wo es gemischt und gemengt wird und von dem es zum Teil
durch die Durchbrechung 13 und zum Teil über das die Messerwelle 7 umgebende Rohr
6 hinweg in die Schnecke 2 zurückgelangt.
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In dieser Weise wird das Behandlungsgut in mehreren Umläufen zunächst
grob zerkleinert. Der Zerkleinerungsgrad kann durch die Schauöffnung 5a kontrolliert
werden.
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Über diese Öffnung können auch gleichzeitig Proben entnommen oder
das Behandlungsgut z.B. zum Nachwürzen mit Zusätzen versehen werden.
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Nach Grobzerkleinerung des Behandlungsgutes wird der Hauptmotor 25
zunächst auf die niedere Drehzahl eingeschaltet. IIierbei wird iiber die hydraulisch
betätigte
Überholkupplung 26 der Kriechgangantrieb 24 außer Betrieb
gesetzt. Bei der Herstellung von grobkörnigem Gut, wie Dauerware, Mettwurst, Salami
etc. genügt meistens der Antrieb des Hauptmotors in der niederen Drehzahl, um die
gewünschte Körnung zu erreichen.
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Hat das Behandlungsgut die gewünschte Körnung erlangt, so wird die
Messerwelle wieder auf Kriechgang geschaltet und der Schneckenantrieb 25 umgekehrt,
so daß die beiden Schnecken 2 und 3 im Gleichlauf in Richtung Zerkleinerungsrauill
4 fördern. Gleichzeitig wird der Schieber 14. hydraulisch geöffnet und das Material
über den Auslaß 26 in den Transportwagen 31 ausgestoßen.
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Für den Fall, daß das Material noch einer Feinstzerkleinerung mit
noch besserer Emulgierung unterworfen werden soll, so wird anstelle des Schiebers
14 der ebenfalls hydraulisch gesteuerte Schieber 15 geöffnet, wodurch das Behandlungsmaterial
in die Peinstzerkleinerungsvorrichtung 28 gelangt. Mit dem Öffnen des Schiebers
15 wird gleichzeitig die Messerwelle wieder auf Kriechgang und durch eine hydraulische
Kupplung 46 am anderen Wellenende des Hauptmotors 25 auf eine die Feinatzerkleinerungsvorrichtung
28 be-tätigende Antriebswelle 47 geschaltet. Auf der Hauptwelle 39 der Feinstzerkleinerungsvorrichtung
sitzt ein Auswerfer, der das
feinstzerkleinerte Behandlungsgut
über das Ausstoßrohr 29 in den Transportwagen 31 fördert. Als Auswerfer kann eine
Brätpumpe, bestehend (vgl. Fig. 7 und £3) aus einem in einem Gehäuse 41 umlaufenden
Flügelrad 42 verwendet werden, in das das feinstzerkleinerte Gut über einen Rohranschluß
43 ein- und einen Rohrstutzen 44 austritt.
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Das Behandlungsgut kann aber auch (vgl. Fig. 4) durch die Ausstoßöffnung
14 unmittelbar oder durcli die Ausstoßöffnung 15 über die Feinstzerkleinerungsvorrichtung
und den Ausstoßs-tutzen 45 in eine angeschlossene Pördervorrichtung, z.B. Schneckenförderer
31 und von diese in einen Sammelbehälter 32 und eine nachgeordnete kontinuierlich
arbeitende Abfüll- und Portioniervorrichtung 33 mit angeschlossener Verpackungsvorrichtung
34 weitergeleitet werden.
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Die Erfindung bietet in ganz besonderem Maße die notwendigen Voraussetzungen
für die Herstellung von Fleischwaren unter Vakuum, die in letzter Zeit immer mehr
an Bedeutung gewinnt. Erfindungsgemäß kann der Arbeitsablauf - Zerkleinern, Mischen,
Kneten, Ausstoßen des Behandlungsgutes, Abfüllen, Portionieren und Verpacken - insgesamt
oder teilweise in vakuumdicht geschlossenen und ineinander übergehenden Behandlungsräumen
unter Vakuum durchgeführt und zentral gesteuert werden. Insbesondere bei der Herstellung
von
Koch- und Brühwurst, die in der beschriebenen Weise, lediglich mit einem anderen
Messersatz und unter Zuführung von genau dosiertem Eiswasser in den Schneidraum
bei entsprechend längerer Laufzeit hergestellt werden kann, ist die Vakuumanwendung
von Vorteil. Beim Arbeiten unter Vakuum gelangt weniger Luft in die Fleischware,
die infolgedessen nachteiligen Einflüssen des Luftsauerstoffes in geringerem Maße
unterworfen ist.
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Zur Luftverdrängung bzw. zum Ersetzen der evakuierten Luft wird das
Behandlungsgut auch vielfach einer Begar sung mit inerten Gasen, wie N2 oder C02
unterworfen.
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Auch hierfür bietet die Erfindung ideale Voraussetzungen.