DE3517128A1 - Einrichtung zum kneten von teigen fuer die brot- und backwarenherstellung und zum temperaturniedrigen ausfschliessen und homogenisieren von nahrungs- und futtermittelbestandteilen - Google Patents

Einrichtung zum kneten von teigen fuer die brot- und backwarenherstellung und zum temperaturniedrigen ausfschliessen und homogenisieren von nahrungs- und futtermittelbestandteilen

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DE3517128A1 DE19853517128 DE3517128A DE3517128A1 DE 3517128 A1 DE3517128 A1 DE 3517128A1 DE 19853517128 DE19853517128 DE 19853517128 DE 3517128 A DE3517128 A DE 3517128A DE 3517128 A1 DE3517128 A1 DE 3517128A1
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Werner Dipl.-Ing. 3000 Hannover Müller
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Description

Einrichtung zum Kneten von Teigen für die Brot- und Backwarenherstellung und zum temperaturniedrigen Aufschliessen und Homogenisieren von Nahrungs- und Futtermittelbestandteilen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kneten von Tei gen für die Brot- und Backwaränherstellung und zum tempera turniedrigen Aufschliessen und Homogenisieren von Nahrungs und Futtermittelbestandteilen.
Es sind Nahrungsmittelextrusionssysteme als Einschneckenextruder (DE-PS 30 23 124) oder auch als Doppelschneckenextruder (DE-PS 24 61 543) bekannt. Derartige Maschinen arbeiten kontinuierlich und sind für viele Einsatzzwecke sehr vorteilhaft, weil eine gute Homogenisierung der zu verarbeitenden Nahrungsmittelmisehungen erzielt wird.
Die gute HOmogenisierwirkung wird überwiegend durch eine Scherung der zu extrudierenden Nahrungsmittelbestandteile erreicht. Die Scherung erfolgt in erster Linie zwischen den auf dem rotierenden Schneckenkern angeordneten Stegen und der -stehenden Innenwandung des Hohlzylinders aufgrund der Relativgeschwindigkeit dieser Teile zueinander.
Die Nachteile dieser Extrusionssysteme bestehen darin, daß viele Nahrungsmittelbestandteile, insbesondere wenn es
sich um noch stärkehaltige Produkte handelt, die Scherung nicht ohne negative Folgen verkraften.
Es ist zwar möglich, die Scherung zu reduzieren durch Verringerung der Schneckendrehzahl und durch konstruktive Änderungen der Schneckenstege usw. Die Relativgeschwindigkeit zwischen stehenden und sich drehenden Teilen in der Maschine kann jedoch nicht aufgehoben werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, mit der ein sehr schonender Aufschluß von Nahrungs- und Futtermittelbestandteilen und eine gute Homogenisierung dieser Bestandteile durchführbar ist. Es soll ein kontinuierlicher Knetvorgang ohne nennenswerte Scherung der zu verarbeitenden Nahxungö- und Futtermittelbestandteile durchgeführt werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des ersten Patentanspruchs. 20
Vorteilhafte Weiterbildungen der Einrichtung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
Da in der erfindungsgemäßen Einrichtung die Zentralspindel über einen elektrischen Antrieb und ein Getriebe in Drehbe wegung gesetzt wird und die wendeiförmigen Stege in die we delförmigen Stege der Planetspindeln eingreifen und diese mitdrehen, erfolgt eine abrollende Bewegung zwischen diesen Maschinenteilen, wobei das zwischen beiden Teilen sich befindende Material eine abrollende knetende Beaufschlagung erfahrt.
Dieser Vorgang wiederholt sich nochmals, wenn das Material zwischen den durch die Zentralspindel mitgeschleppten PIanetspindeln und der Innenwandung des entsprechende, wen-
Γ delförmige Stege aufweisenden Gehäuses gelangt. Die Planetspindeln greifen mit ihren wendeiförmigen Stegen in die wendeiförmigen, auf dem Innenmantel des Gehäuses angeordneten Stegen ein und erzeugen somit eine weitere abrollende Bewegung zwischen diesen Maschinenteilen, wodurch wiederum auch sehr temperaturschonend, d.h. knetend auf einen Teig eingewirkt wird.
Durch die abrollende Bewegung der Maschinenteile erfolgt auch eine abrollende Auswalzung auf den Teig bzw. auf die Nahrungsmittelbestandteile, ohne daß eine nennenswerte Scherung, d.h. eine Friktionserwärmung der Lebensmittel, erfolgt, wie es bei üblichen Extrusionssystemen unvermeidbar ist, weil diese Maschinen in erster Linie Schermaschinen sind, die mehr oder weniger hohe Friktionsenergie in die Lebsnmittel einbringen. Eine temperaturschonende Bearbeitung ist somit nur sehr begrenzt möglich.
Die Anordnung des Anlaufringes, der aus einem Material mit einem sehr geringen Reibwert besteht, ist vorteilhaft, weil durch die wendeiförmige Gestaltung der Stege des Systems eine Axialkraft der Planetspindeln in Richtung des Ringes entsteht, die durch die Einrichtung aufgefangen wer den muß.
25
Durch die in Patentanspruch 2 beschriebenen Maßnahmen werden maschineneingangsseitig Aufnahmekammern zwischen den Planeten geschaffen, die den Einzug der zu einem Teig zu verknetenden Bestandteile erheblich begünstigen. Insbesondere wird jedoch eine Überlastung der Planetspindeln vermieden, 'weil kein schlagartiger Einzug der Bestandteile er folgt.
Es ist vielmehr eine stufenweise Beaufschlagung durch die unterschiedlieh langen Planeten durchführbar. Das Volumen
J der Aufnahmekammer kann stufenweise vergrößert oder verkleinert werden, wodurch ein schonender Einzug in die Einrichtung begünstigt wird.
^ Durch die in Anspruch 3 beschriebene Maßnahme wird ermöglicht, noch individueller auf einen zu knetenden, hochtemperaturempfindlichen Teig einzugehen, weil die Knetung, d.h. die abrollende Beaufschlagung auf die Nahrungsmittelbestandteile reduziert bzw. angepaßt werden kann, je nach Temperaturverträglichkeit der Bestandteile bei gleichzeitiger Erhaltung guter Homogenisierwirkung der Einrichtung. Durch eine entsprechende Gestaltung der Planetspindeln kann somit jeder Knet- bzw. Homogenisiergrad für die zu verarbeitenden Nahrungsmittel eingestellt werden.
Durch die in Anspruch 4 beschriebene Maßnahme wird eine sehr kurze Baulänge der Maschine erhalten bei gleichzeitigem guten Einzug der Teigbestandteile, weil diese unmittelbar in die Zwischenräume zwischen den einzelnen PIaneten gelangen und sofort jeweils von den Planetspindeln nacheinander überrollt werden.
Die in Anspruch 5 beschriebene senkrechte Anordnung der Einrichtung hat den großen Vorteil einer noch besseren Erfassung der Nahrungsmittelbestandteile, insbesondere wenn diese Einrichtung materialeingangsseitig mit teilweise verkürzten Planetspindeln, wie beschrieben in Anspruch 2, ausgerüstet wird. Nachdem das Material die Einrichtung durchlaufen hat, wird es von der Austragsförderschnecke zur Teigaustrittsöffnung gefördert. Durch die Lagerung der Welle für die Rührflügel, die eine Brückenbildung der rieselfähigen Nahrungsmittelbestandteile verhindern und der unteren Austragsförderschnecke, wird eine sehr stabile Konstruktion erhalten.
1Die Zentralspindel ist drehfest mit der Austragsfördersehnecke verbunden und wird zusammen mit der Welle für die Rührflügel angetrieben. .
Die in Anspruch 6 beschriebene Einrichtung weist eine vorgeschaltete Eintragsförderschnecke auf, die in einem Gehäuse gleichen oder auch unterschiedlichen Durchmessers angeordnet sein kann und die Nahrungsmittelbestandteile in die Einrichtung fördert. Mit dieser Konstruktion ist eine verbesserte Einzugswirkung durchführbar, weil die Eintragsförderschnecke einen gewissen Druck auf die Bestandteile ausübt und somit auch die Förderwirkung der Einrichtung anhebt.
15Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Zeichnungen erläutert. .
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Einrichtung.
Fig. 2 einen Querschnitt gemäß H-II in Fig. 1.
Fig. 3 eine Abrollung der Zentralspindel und der Planetspindeln gemäß HI-III in Fig. 2, jedoch mit teilweise verkürzten PlanetspindeIn.
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform mit teilweise unverzahnten Planetspindeln.
Fig. 5 eine senkrechte Anordnung einer Einrichtung mit nachgeschalteter Austragsförderschnecke.
t «
-ιοί Fig. 6 eine waagerechte Anordnung der Einrichtung mit vorgeschalteter Einzugsförderschnecke.
Die in Fig. 1 und 2 schematisiert dargestellte Einrichtung weist eine Zentralspindel 1, Planetenspindeln 2, einen Anlaufring 3 und ein Gehäuse 4 mit einem Einfülltrichter 5 auf.
lOAuf der Zentralspindel 1 befinden sich wendeiförmige Stege la, die mit den Stegen 2a der Planetspindeln 2 in kämmenden Eingriff stehen und wodurch die Planetspindeln 2 beim Antrieb der Zentralspindel 1 in Drehbewegung gesetzt werden und um die Zentralspindel 1 herum laufen. Zentralspindel 1
15wird durch ein nicht gezeigtes Getriebe mit elektrischem Antriebangetrieben.
Planetspindeln 2 greifen mit ihren Stegen 2a in die wendeiförmigen Stege 4a des Gehäuses 4 ein und rollen sich auch 20auf der Gehäuseinnenwandüng ab.
In Fig. 3 wird eine Abwicklung gezeigt mit stufenförmigen verkürzten Planetspindeln 2, so daß maschineneingangsseitig sich stufenförmig vergrößernde bzw. verkleinernde Auf-25nahmekammern 5 und 6 bilden für einen verbesserten Einzug der Nahrungsmittelbestandteile.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung würden von den Plantspindeln 2 teilweise die wendeiförmiger 30stege 2a abgedreht, so daß sich walzenförmige Spindelteile 7 ergeben.
Zwischen diesen Spindelteilen,der Zentralspindel 1 und dem Gehäuse 4 ergeben sich größere Freiräume 8, so daß der ab-35roiiende, auf den zu knetenden Teig einwirkende Druck an
diesen Stellen verringert wird gebenüber dem Druck in den verzahnten Spindelteilen. Je nach der Länge und der Anzahl der Planetspindeln 2 mit walzenförmigen Teilen kann somit individuell und äußerst temperaturschonend auf den zu knetenden Teig eingegangen werden.
Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform eignet sich besonders für rieselfähige Nahrungsmittel, die zu einem Teig verknetet werden sollen.
10
In der Einspeiseöffnung 9 werden die zu verknetenden Bestandteile eingegeben und durch auf der Welle 10 befestig te Rührflügel 11 an einer Brückenbildung gehindert.
Zwischen der Zentralspindel 1, den Planetspindeln 2 und der Wandung des Gehäuses 4 werden die Bestandteile geknetet und gelangen durch die Förderwirkung der wendelförmigei Stege in den Zylinderraum 12, der durch den Hohlzylinder 14 gebildet wird und in dem die Austragsförderschnecke 13 rotiert.
Der untere Teil des Zylinderraumes 12 wird durch ein Rückfördergewinde 15 davor bewahrt, daß Teigbestandteile eindringen und sich in der Lagerung 16 festsetzen können.
Die Austragsförderschnecke 13, die Zentralspindel 1 und die in Lager 17 gelagerte Welle 10 werden durch eine nicht gezeigte Antriebseinheit, die am, in Lager 16 gelagerten Wellenende 18 angreift, in Drehbewegung gesetzt. Die aufgeschlossenen Nahrungsmittelbestandteile werden durch Öffnung 19 auf ein Transportband 20 gefordert.
Das in Fig. 5 gezeigte Gehäuse 4 kann zusätzlich noch temp riert werden durch Temperierkanäle 21, falls eine bestimmt Verarbeitungstemperatur gewünscht wird.
♦ ♦ * «t *
- 12 -
1 Bei der in Fig. 6 gezeigten Maschine wird der Einrichtung eine Einspeiseschnecke 22 vorgeordnet, um mittels dieser in Gehäuse 23 angeordneten Schnecke 22 einen leichten Druck auf die Teigbestandteile auszuüben, wodurch der
5 Durchsatz des durch den Trichter 23 eingespeisten Materials durch die Einrichtung selbst erhöht werden kann, und zwar bis zu einer Grenze, die von der maximalen Verarbeitungstemperatur der Nahrungsmittelbestandteile gesetzt
wird. 10

Claims (6)

1.
Patentansprüche :
Einrichtung zum Kneten von Teigen für die Brot- und Backwarenherstellung und zum temperaturniedrigen Aufschliessen und Homogenisieren von Nahrungs- und Futtermittelbestandteilen,
dadurch
gekennzeichnet
daß die Einrichtung aus einer wendeiförmige Stege (la) aufweisenden Zentralspindel (1), aus um die Zentralspindel (1) in gleichmäßigen Abständen herum angeordneten, wendeiförmige Stege (2a) aufweisenden Planetspindeln (2) und aus einem wendeiförmige Stege (4a) auf seinem Innenmantel aufweisenden, hohlzylindrischen sowohl die Planetspindeln (2) als auch die Zentralspindel (1) aufnehmenden Gehäuse (4) und aus einem austrittsseitig im Gehäuse (4) angeordneten, die Rückdruckkraft der Plantespindeln (2) aufnehmenden Anlaufring (3) besteht,
daß die Zentralspindel (1) antreibbar und mit ihren wendeiförmigen Stegen (la) in die wendelförmigen Stege (2a) der Planetspindeln (2) ein-
greifend ausgebildet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, 5
dadurch gekennzeichnet,
daß die Planetspindeln (2) hinsichtlich der Länge der Zentralspindel (1) an der Materialeingangsseite unterschiedlich lang ausgebildet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, 15
dadurch gekennzeichnet,
daß die wendelförmigen Stege (2a) der Planetpindeln (2) teilweise unter Bildung einer walzenförmigen Oberfläche (7) dieser Spindelteile weggelassen werden♦
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 25
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (4) der Einrichtung waagerecht angeordnet ist und an seiner Oberseite eine Einfüllöffnung mit einem Einfülltrichter (5) aufweist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, 35
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (4) der Einrichtung senkrecht angeordnet und an seiner Oberseite mit einem dem freien Querschnitt des Gehäuses (4) entsprechenden Einfülltrichter (9) ausgebildet ist,
daß in dem Einfülltrichter Rührflügel (11) angeordnet sind, die an einer, mit der Zentralspindel (1) verbundenen Welle (10) befestigt sind,
daß der Einrichtung in Förderrichtung eine mit der Zentralspindel (1) verbundene Austragsförderschnecke (13) nachgeordnet ist, daß der Austragsförderschnecke (13) in Förderrichtung ein Rückfördergewinde (15) nachgeordnet ist,
daß das Gehäuse (14), in dem die Austragsförderschnecke (13) rotiert, eine Teigaustrittsöffnung (19) aufweist,
daß die Austragsförderschnecke (13) und die Welle (10) für die Rührflügel in Lager (16, 17) angeordnet sind, und
daß die Austragsförderschnecke (13) antreibbar ausgebildet ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß dem Gehäuse (4) der Einrichtung ein dem Gehäuseinnendurchmesser entsprechendes, hohlzylindrisches Gehäuse (24) vorgeordnet und daran angeflanscht ist, und
. -4 -:: '.-..■■ 1 daß in dem Gehäuse (24) eine antreibbar ausgebil dete und mit der Zentralspindel (1) verbundene Eintragsförderschnecke (22) angeordnet ist. 5 10 15 20 25 30 35
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