DE3529587A1 - Vorrichtung zum praeparieren von lebensmitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1 zum Präparieren von Lebensmitteln.

Auf dem Gebiet der Verarbeitung von Lebensmitteln ist es bekannt, eßbare Paste, Teig oder dgl. strangzupressen, nach dem Stand der Technik ist jedoch die relative Bewegbarkeit zwischen der Düse der Strangpreßvorrichtung und der Empfangsanordnung für das Extrudat, also den Preßstrang allgemein begrenzt. Beispielsweise ist es be­ kannt, die Strangpreßdüse um eine exzentrische Achse zu drehen oder die Bewegung der Düse durch einen Nocken zu steuern. Der Stand der Technik ist beispielsweise den US-PS 12 68 003 (Grandlund), 22 49 042 (Bader) und 34 07 440 (Myers, Jr.) zu entnehmen.

Demgegenüber soll durch die Erfindung eine Vorrichtung zum Strang­ pressen eßbarer Paste geschaffen werden, die die beschriebenen Beschränkungen überwindet und sich für eine im wesentlichen uni­ verselle Relativbewegung in zwei Dimensionen zwischen der Düse der Strangpreßvorrichtung und dem Empfänger des Preßstrangs eignet und dabei von extrem einfacher Konstruktion und einfachem Betrieb ist. Hierdurch ergibt sich eine äußerste Vielseitigkeit während einer langen Gebrauchslebensdauer.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wurde primär für die Herstellung von Brezeln entwickelt und erprobt und wird im folgenden unter spezieller Bezugnahme hierauf beschrieben, sie kann jedoch bei der Herstellung der verschiedensten strangpreßbaren Lebensmittel­ produkte, durch die Erfindung gedeckt, angewandt werden.

Die Erfindung ist in den Ansprüchen gekennzeichnet. Sie besteht demnach aus konstruktiven Eigenschaften, Elementen, Kombinationen und Anordnungen von Teilen, wie sie beispielhaft noch beschrieben werden.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildung der Erfindung er­ geben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Aus­ führungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 in Draufsicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Betrieb;

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in teilweiser Vorderansicht;

Fig. 3 die Vorrichtung in einem in einer Ebene 3-3 in Fig. 1 durchgeführten teilweisen Schnitt in vergrößertem Maßstab mit weggebrochenen Teilen,

Fig. 4 die Vorrichtung in einem aufrechten Teilschnitt in einer Ebene 4-4 in Fig. 1;

Fig. 5 die Vorrichtung in einem aufrechten Teilschnitt in einer Ebene 5-5 in Fig. 2;

Fig. 6 eine Aufeinanderfolge zeitlich getrennter Zustände eines stranggepreßten Lebensmittels während des Pressens.

Die Zeichnung und insbesondere Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Präparieren von Lebensmitteln, mit einem Extruder oder Strang­ preßkopf 11, der von üblichem Aufbau sein kann, beispielsweise ein Schraub-Extruder, und der mit geeigneten nicht dargestellten Halterungen fest in seiner Lage gehalten ist. Der Strangpreßkopf 11 weist eine Anzahl von Abgabewerkzeugen 12 auf, die beim beschriebenen Beispiel Seite an Seite in einer Reihe angeordnet sind, wie dargestellt ist, aber auch anders angeordnet sein können. Bei der beschriebenen Ausführung sind einige der Abgabewerkzeuge 12 außer Betrieb, indem sie geschlossen oder durch Verschlüsse 13 verstöpselt sind.

Die übrigen Abgabewerkzeuge 12, nämlich gemäß der Darstellung drei Stück, sind jeweils mit einem langgestreckten flexiblen Schlauch oder einer Schlauchdüse 15 verbunden.

Unter den Schlauchdüsen 15 ist ein insgesamt mit 16 bezeichneter Preßstrangempfänger angeordnet, der hier als nach ober gerichteter Förderer in Form eines Bandes oder einer Bahn dargestellt ist. Der Empfänger 16 weist feste Seitenteile 17 und 18 auf, die allgemein parallel zueinander an den gegenüberliegenden Seiten des Strang­ preßkopfs 11 angeordnet sind und zwischen denen in deren Längs­ richtung sich das obere Trum eines horizontalen, sich in Längs­ richtung bewegenden Bands 19 befindet. Das Band 19 des Empfängers 16 läuft also unter den Düsen 15 der Strangpreßvorrichtung hindurch.

Mit den Seitenteilen 17 und 18 verbunden verlaufen jeweils in deren Längsrichtung zwei Bahnen oder Schienenanordnungen 21 und 22, die in Längsrichtung entlang und über den entsprechenden Seitenteilen verlaufen. Die Schienenanordnung 21 enthält zwei Klammern 23 und 24, die in Abständen am Seitenteil 17 sitzen und von diesem nach oben abstehen, sowie eine Bahn oder Stange 25, die allgemein horizontal zwischen den Klammern 23 und 24 verläuft, von diesen festgehalten wird und dadurch längsseits entlang der einen Seite des Transportbands 19 gehalten wird. In gleicher Weise umfaßt die zweite Schienenanordnung 22 zwei einen Längsabstand voneinander aufweisende Klammern 26 und 27, die an in Längsrichtung aus­ einanderliegenden Stellen am Seitenteil 18 befestigt sind und von diesem nach oben abstehen, um eine sich in Längsrichtung er­ streckende allgemein horizontale Stange 28, die als Bahnglied wirkt und in Längsrichtung entlang der einen Seite des Transportbands 19 gegenüber der Stange 25 verläuft, zu tragen.

In Längsrichtung gleiten auf den Stangen 25 und 28 Schlitten 30 bzw. 31, die in der dargestellten Weise rohrförmig und zylindrisch sein können. Zwischen diesen Schlitten 30 und 31 sitzt starr ein Längswagen 34, der in der Richtung von Pfleilen 35 in Längs­ richtung des Bands 9 über diesem vor- und zurückbewegbar ist.

Der Längswagen 34 weist zwei allgemein parallele, einen gegen­ seitigen Abstand aufweisende, sich gegenüberliegende Platten 36 und 37 auf, die über Zwischenlagen oder Abstandshalter 38 bzw. 39 starr mit den Schlitten 30 bzw. 31 verbunden sind. Zwei insgesamt horizontale, parallele Stangen 40 verlaufen quer und mit einem gewissen Abstand über das Transportband 19 und verbinden die Platten 36 und 37 starr miteinander. Der in der Längsrichtung bewegbare Wagen 34 besteht also aus den starr verbundenen Platten 36 und 37 und den Stangen 40, die über die Schlitten 30 und 31 als eine Einheit auf den Stangen 25 und 28 montiert sind, um eine reziprokierende Längsbewegung relativ zum Förderband zu er­ möglichen.

Auf dem Längswagen 34 sitzt ein Querwagen 42, der mit dem Längswagen 34 in Längsrichtung bewegbar ist und relativ zu ihm in der Querrichtung des Förderbands 19 bewegbar ist. Der Querwagen umfaßt eine allgemein horizontale Platte 43, die im Abstand unter den Stangen 40 angeordnet ist und mit zwei in gegenseitigem Abstand angeordneten nach oben abstehenden Ansätzen 44 ausge­ stattet ist, von denen jede in passender Weise gebohrt und gelagert ist, um die Stangen 40 gleitend aufzunehmen. Der Querwagen 42 ist also auf den Stangen 40 des Längswagens 34 montiert, um ihm die reziprokierende Bewegung quer zum Förderband 19 zu ermöglichen.

Vom Querwagen 42 und speziell von der Platte 43 steht in der dargestellten Weise eine Montageplatte 45 ab, die insgesamt hori­ zontal angeordnet ist und in der Querrichtung des Förderbands 19 langgestreckt ist. Ebenso ist die Gruppe der Abgabewerkzeuge 12 des Extruders in einer quer zum Förderband 19 verlaufenden Reihe und allgemein parallel zur Platte 45 angeordnet. Die flexiblen Schlauchdüsen 15 verlaufen jeweils von einer fluid-kommunizierbaren Verbindung an einem Sprung stromoberhalb der Transportband­ bewegung befindlichen Ende 46 zu ihrem gegenüberliegenden oder stromabwärts befindlichen Ende 47, das zweckmäßigerweise an der Platte 45 befestigt ist. Am stromabwärtgelegenen Ende 47 jeder Schlauchdüse 12 befindet sich ein Auslaß oder Mündungsbeschlag 48, der bis unter die Platte 45 hinunterragt und sich nach unten zur Oberseite des Transportbands 19 öffnet. Die verschiedenen Auslässe oder Mündungsbeschläge 48 sind somit in einer quer zum Förderband verlaufenden Reihe angeordnet. Bei der beschriebenen Ausführung ist jeder der Auslässe oder Mündungsbeschläge 48 mit einem Schieber oder Ventil 49 versehen, das verschließbar ist, beispielsweise elektrisch fernsteuerbar und veränderlich einstellbar ist.

Ersichtlich sind die Platte 45 und die von ihr getragenen Auslässe oder Mündungsbeschläge 48 so montiert, daß sie wahlweise in zwei Dimensionen bewegbar sind, nämlich in der Längsrichtungsdimension mit Hilfe der Stangen 25 und 28 und in der Querrichtungsdimension mit Hilfe der Stangen 40. Zusätzlich zu dieser zweidimensionalen Bewegung der Stangen und ihrer Schlitten kann das Förderband aufgrund seiner Längsbewegung in Richtung eines Pfeils 50 die Längsbewegung des Wagens 34 vermehren oder ersetzen. Auf Wunsch kann auch eine dritte Bewegungsdimension eingesetzt werden, um eine dritte Bewegung der Auslässe oder Mündungsbeschläge 48 zum Transportband 19 zu und von ihm weg zu bewirken. Hierdurch entstehen Querschnittsveränderungen oder Trennungen des Strangguts, wodurch die Wirkung des Ventils 49 erhöht oder ersetzt werden kann.

Ein Wagen-Längsantrieb 55 umfaßt eine axial rotierbare Schraub­ spindel 56, die in Längsrichtung entlang der Stange 25, und zwar außerhalb des Förderbands 19, verläuft. Die Schraubspindel 56 ist drehbar an ihren gegenüberliegenden Enden durch in Lagerböcken befindliche Lager 57 und 58 gehalten, die auf einer Montageplatte oder einem Tisch 59 befestigt sind, der seitlich vom Seitenteil 17 absteht. Mit einem Ende der Schraubspindel 56 ist über eine Kupplung 60 ein Primärantrieb 61 wie beispielsweise ein Schrittmotor oder eine andere zweckmäßige Antriebsvorrichtung verbunden.

Auf die Schraubspindel 56 ist sie umgebend ist ein Schraubenfolger in Form einer Mutter 62 aufgeschraubt, die durch eine Stange 63 starr mit dem Schlitten 30 verbunden ist. Wird also die Schraub­ spindel 56 in der einen oder der anderen Richtung verdreht, so bewegt sich die Mutter 62 in einer ersten bzw. zweiten Richtung entlang der Schraubspindel und bewirkt eine gleich Bewegung des Wagens 34 in der Längsrichtung des Förderbands 16.

Ein Wagen-Querantrieb 65 umfaßt eine axial rotierbare Schraub-Vor­ schub-Spindel 66, die quer zum Empfänger 16 verläuft und an ihren gegenüberliegenden Enden drehbar durch nach oben abstehende Lagerböcke mit Lagern 67 und 67′ gehalten ist. Die Lager 67 und 67′ mit ihren Lagerböcken sind außerhalb der Längsausdehnung der Schraubspindel 56 angeordnet und ragen höher als die Lagerböcke der Lager 57 und 58 vor.

Außerhalb des Lagers 67′ ist bei 68 die Schraubspindel 66 mit einem entsprechenden Primärantrieb 69 wie einem Schrittmotor ver­ bunden.

Als Schraubenfolger ist eine Mutter 70 auf die Schraubspindel 66 aufgeschraubt und umgibt sie, wobei sie über eine Wälzkugel 71 angreift, wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist. Von der Mutter 70 stehen zwei Bolzen 72 und 73 nach oben ab, die jeweils gerillte Rollen 74 bzw. 75 tragen, die allgemein horizontal an­ geordnet sind.

Das eine Ende des Querwagens 42 ist mit einem Ende einer starren Verbindungsstange 76 verbunden, indem sie etwa durch einen Block 77 mit der Oberseite eines der Ansätze 44 verbunden ist und sich von diesem über und bis jenseits der Platte 36, des Wagen-Längs­ antriebs 55 und der Schraubspindel 66 erstreckt, um über der Mutter 70 in einem vergrößerten Kopf 78 zu enden. Der Kopf 78 weist eine durchgehende Öffnung oder einen Ausschnitt 79 allgemein normal zur Richtung der Schraubspindel 66 auf und ist mit parallelen Führungsschienen 80 und 81 ausgestattet, die führend an den Rollen 74 und 75 angreifen. Die Führungschienen 80 und 81 sind also mit dem Kopf 78 verbunden und ermöglichen eine Bewegung dieses Kopfs quer zur Schraubspindel 66, wenn sich der Querwagen 42 in Längsrichtung hinsichtlich des Transportbands 19 bewegt. Die geführte Bewegung der Mutter 70 hinsichtlich des Verbindungskopfs 78 beschränkt jedoch die Verbindungsstange 76 und den Querwagen 42 auf eine Querbewegung mit der Mutter bei Drehung der Schraub­ spindel 66. Diese kann also eine Vor- und eine Zurückbewegung des Querwagens 42 quer zum Transportband 19 bewirken, wie durch einen Pfeil 82 angegeben ist. Bei gleichzeitigem Betrieb der primären Drehantriebe 61 und 69 zum Rotieren der Schraubspindeln 56 und 66 werden sowohl der Längswagen 34 als auch der Quer­ wagen 42 gleichzeitig auf ihren Schienen relativ zum Förderband 19 bewegt, so daß sich der gewünschte relative Bewegungsweg ergibt.

Ein solcher relativer Bewegungsweg ist abschnittweise in Fig. 6 veranschaulicht, wobei ein Düsenauslaß 48 in der linken, eine früheste Phase zeigenden Darstellung einen Strang von Teig 85, der an einem Ende 84 angefangen hat, niedergelegt hat.

Im nächsten dargestellten Zustand, in Fig. 6 weiter rechts, hat der Düsenauslaß 48 eine Bewegung relativ zum Förderband oder zum Empfänger durchgeführt, die den Teigstrang entlang einem bogen­ förmigen Weg 86 a verlängert, der das ursprüngliche Ende 84 bei 87 a überkreuzt und sich in einem Bogen 88 a von sich vergrößerndem Radius fortsetzt.

Die Schlußfolge zeigt den Teigstrang, der bei 89 b in einem Bogen von sich verminderndem Radius weiterläuft, den Bogen von 86 a bei 90 b überläuft und dann in einem allgemein geradlinigen Endteil 91 b sich zu einem Ende 92 b hinzieht, an dem der Auslaß 48 durch seinen Schieber geschlossen werden kann. Ersichtlich stellt die Konfiguration die einer üblichen Brezel dar. Auf Wunsch können indessen auch viele andere Linienzüge erzeugt werden.

Gemäß Fig. 1 ist eine zentrale Rechnereinheit 94 mit einem Speicher 95 verbunden, um von diesem Information zu empfangen, die sie verarbeitet und die über eine Ausgangssteuerung 96 zu den Dreh­ antrieben 61 und 69 sowie zu den Düsenventilen 49 geleitet ist. Auf diese Weise wird die Speicherinformation dem Rechner mitgeteilt, um die Antriebs- und Ventileinrichtungen zu betätigen und so Brezeln 97 oder andere Artikel von vorgewählter zweidimensionaler Linien­ führung zu erzeugen. Die vom Speicher 95 an den Rechner 94 gelieferte Information steuert also die synchrone Operation der Antriebe 61 und 69 sowie der Ventile 49 zum Erzeugen der gewünschten Produktgestaltung. Das Vorgehen ist auf Wunsch wieder­ holbar. Entsprechend der Speicherinformation kann die Produkt­ gestaltung nach Wunsch geändert werden. Der Rechner 94 kann auch mit einem manuellen Computerterminal für Handeingabe verbunden werden, um einmalige Konfigurationen oder solche mit einem Stück je Art zu erzeugen.

Aus diesen Darlegungen ist als ersichtlich, daß die Erfindung eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Lebensmitteln schafft, die extrem vielseitig, hochautomatisierbar und relativ einfach und wirtschaftlich hinsichtlich Konstruktion, Herstellung und Wartung ist und die auch sonst vollständig die Erwartungen erfüllt.

Die Erfindung wurde im Einzelnen zur Veranschaulichung und zum klareren Verständnis weitgehend im Detail beschrieben, im Rahmen der Erfindung sind jedoch Veränderungen und Modifikationen möglich.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Präparieren von Lebensmitteln, mit einer einen Auslaß aufweisenden Strangpreßvorrichtung (11), einer mit dem Auslaß zum Abgeben von Preßstrang verbundenen Düse (15) und mit einem Preßstrangempfänger (16), der gemäß seiner An­ ordnung den aus der Düse (15) tretenden Preßstrang empfängt, gekennzeichnet durch Montagemittel (25, 28, 34, 40, 42, 45), die die Düse (15) und den Empfänger (16) für eine universelle relative Bewegung entlang zwei Achsen montiert halten, um den Preßstrang in beliebiger vorgewählter Konfiguration auf den Empfänger (16) abzugeben; Positioniereinrichtungen (61, 69), die in antreibender Beziehung zu den Montagemitteln stehen, um die universelle relative Bewegung selektiv zu bewirken; und programmierbare Steuereinrichtungen (94, 95, 96) zum selektiven und veränderlichen Steuern der Positioniereinrichtungen zum Be­ wirken einer kontinuierlichen oder unkontinuierlichen Relativ­ bewegung der Montagemittel.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Düse (15) ein Ventil (49) zum selektiven Starten und Anhalten des Strangpressens verbunden ist und daß mit den Steuereinrichtungen (94, 95, 96) Ventilbetätigungseinrichtungen zum Öffnen und Schließen des Ventils in gewählter Beziehung zur Relativbewegung synchronisiert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (15) einen flexiblen Schlauch umfaßt, dessen eines Ende (46) mit dem Auslaß der Strangpreßvorrichtung (11) kommuniziert und der an seinem anderen Ende (47) eine Öffnung zum Abgeben von Preßstrang aufweist, wobei die Montagemittel den Auslaß für die Relativbewegung halten.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit dem Auslaß noch wenigstens eine weitere Düse (15) kommuniziert, die einen zusätzlichen Strom von Preßstrang an den Empfänger (16) abgibt, wobei die Montagemittel die erste Düse und die weiteren Düsen zum Abgeben eines mehr­ fachen Preßstrangstroms in vorgegebenener Konfiguration auf den Empfänger halten.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Empfänger (16) einen Förderer (19) umfaßt, der entlang einer der Achsen der relativen Bewegung bewegbar ist, und die Steuereinrichtungen (94, 95, 96) die Relativ­ bewegung entlang dieser einen Achse zur Anpassung an die Bewegung des Förderers steuern.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder nach einem der auf Anspruch 2 rückbezogenen Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei Vollendung der Konfiguration das Auspressen beendet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Empfänger (16) einen allgemein mit seiner Arbeitsseite nach oben gerichteten Förderer (19) aufweist und die Düse (15) sich über dem Förderer, auf diesen herunter­ gerichtet, befindet, und daß die Montagemittel (45) die Düse für eine Bewegung in Längsrichtung entlang dem und außerdem quer zum Förderer zum Abgeben von Preßstrang in einer zwei­ dimensionalen vorgewählten Linienführung halten.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer ein langgestrecktes sich in Längsrichtung bewegendes Band (19) umfassen und die Montagemittel einen Längswagen (34), der in der Längsrichtung des Förderbands in entgegen­ gesetzten Richtungen bewegbar ist, und einen Querwagen (42), der mit dem Längswagen bewegbar ist und relativ zu diesem quer zum Förderband in entgegengesetzten Richtungen bewegbar ist, umfassen, und daß die Düse (15) vom Querwagen für eine Längsbewegung mit dem Längswagen und für eine Querbewegung mit dem Querwagen relativ zum Längswagen gehalten wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtungen einen Wagen-Längsantrieb (55) und einen Wagen-Querantrieb (65), die den Längswagen (34) bzw. den Querwagen (42) antreiben, umfassen und die Steuerein­ richtungen einen Datenverarbeiter (94), der operativ in steuernder Beziehung mit dem Längsantrieb und dem Querantrieb verbunden ist, und einen mit dem Datenverarbeiter verbundenen Speicher (95) zum Abgeben von lnformation an den Datenverar­ beiter zum Betätigen der Antriebseinrichtungen und zum Er­ zeugen der vorgewählten Konfiguration des Preßstrangs am Empfänger umfassen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß entlang dem Förderer (19) Längsführungsmittel (25, 28) befestigt sind, die den Längswagen (34) längsbeweglich tragen, und daß am Längswagen (34) Querführungsmittel (40) befestigt sind, die den Querwagen (42) für eine Querbewegung relativ zum Längs­ wagen tragen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen-Längsantrieb (55) eine in Längsrichtung ver­ laufende rotierbare Schraubspindel (56), die operativ mit dem Längswagen (34) verbunden ist, und einen die in Längsrichtung verlaufende Schraubspindel antreibenden Längs-Antriebsmotor (61) aufweist, und der Wagen-Querantrieb (65) eine in Quer­ richtung erstreckte rotierbare Schraubspindel (66), die operativ mit dem Querwagen (42) verbunden ist, und einen Quer-Antriebs­ motor (69), der antreibend mit der in Querrichtung erstreckten Schraubspindel verbunden ist, umfaßt und daß der Längs- Antriebsmotor und der Quer-Antriebsmotor elektrisch für ihre Steuerung mit dem Datenverarbeiter (94) verbunden sind.

12. Vorrichtung nach einem der auf Anspruch 2 rückbezogenen Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbe­ tätigungseinrichtungen elektrisch mit dem Datenverarbeiter (94) zum Beenden des Auspressens bei Vervollständigung der Kon­ figuration verbunden sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei Vorhandensein eines Auslasses der Düse (15) zum Hindurchlassen von Preßstrang und eines Schließventils (49) an der Abgabeöffnung zum selektiven Beginnen und Beenden der Abgabe des Preßstangs beim Öffnen oder Schließen des Ventils, zum Beendigen des Flusses von Preßstrang an der Abgabeöffnung der Empfänger (16) einen allgemein mit seiner Arbeitsfläche nach oben gerichteten Förderer (19) aufweist, der in Richtung einer Dimension der relativen Bewegung bewegbar ist und der sich unmittelbar unterhalb der Düse befindet, wodurch das Ventil beim Schließen den Preßstrang sehr nahe beim Empfänger zum genauen Beenden der extrudierten Konfiguration abtrennt.