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Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Teilen von Teig, und insbesondere zum
kontinuierlichen Teilen von Brotteig in Teile im wesentlichen
gleichen Gewichtes.
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In einem konventionellen Brotherstellungsprozeß
werden Materialien in einem Mischer gemischt und geknetet, um
eine Teigmasse vorzubereiten bzw. herzustellen, wobei der
Teig dann durch einen Teiler bzw. eine Teilungseinrichtung in
kleine Stücke, die ein voreingestelltes Gewicht haben,
geteilt und dann den betreffenden Formungsprozessen unterworfen
wird. In diesem Teilungsprozeß wird ein kleiner Teil des
Teigs mittels eines Kolbens der Teilungseinrichtung in einen
Zylinder gesaugt, um sein Volumen zu messen. Dieser
Teilungsprozeß verkompliziert die nachfolgenden Prozesse insoweit,
als die Gelstruktur des Teigs durch die mechanischen
Beanspruchungen zerstört werden kann, die auf ihn durch die
Bewegungen des Kolbens u.dgl. ausgeübt werden. Um dies zu
vermeiden, muß ein Oxydierungsmittel wie beispielsweise
Kaliumbromat zuvor in den Teig eingemischt werden, und ein Ruheschritt
ist nach dem Teilungsprozeß erforderlich, um den geteilten
Teig während einer gewissen Periode ruhen zu lassen.
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Weiterhin ist dieses bekannte Verfahren, in welchem
das Volumen des Teigs mittels eines Meßzylinders gemessen
wird, nicht dazu geeignet, Brotteig in Teile konstanten
Gewichtes zu teilen. Dies ist so, weil die spezifische
Schwerkraft des Teigs sich immer ändert als Folge der Erzeugung von
Gasen in ihm. Demgemäß sind Probleme verblieben,
hervorgerufen durch Änderungen der Messungen des Gewichtes des Teigs.
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Die EP-A-0285442 offenbart ein Verfahren zum
kontinuierlichen Teilen von Teig mittels einer Vorrichtung, die
einen Teigtrichter, einen Teigteiler zum Teilen des Teiges
durch Öffnen und Schließen eines Auslasses, der am Unterende
des Trichters vorgesehen ist, und eine Wiegeeinrichtung unter
dem Auslaß umfaßt zum Wiegen des zu teilenden Teigs, wenn er
aus dem Trichter fällt, wobei das Verfahren das Messen des
Gewichtes B eines geteilten Teigteils mittels der genannten
Wiegeeinrichtung umfaßt, nachdem der Teig geteilt worden ist.
Jedoch werden bei diesem Verfahren die durch das Wiegen des
geteilten Teigteils erhaltenen Daten nur dazu verwendet, die
Zeitsteuerung des Anordnens oder Ablegens des genannten Teils
auf einem Förderer einzustellen und nicht dazu, das Gewicht
eines nachfolgenden Teils einzustellen.
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Von einem Aspekt aus gesehen ist die vorliegende
Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis A/B
erhalten wird, wobei A das Standardgewicht eines Teils von zu
teilendem Teig ist, und, auf der Basis des genannten
Verhältnisses, jedesmal die Länge der nächsten Periode des Öffnens
des Auslasses bestimmt wird.
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Die EP-A-0285442 offenbart weiterhin ein Verfahren
zum kontinuierlichen Teilen von Teig mittels einer
Vorrichtung, die einen Teigtrichter, einen Teigteiler, der
Schneidmesser hat zum Teilen des Teigs durch Öffnen und Schließen
eines Auslasses, der am Unterende des Trichters vorgesehen
ist, und ein Wiegegestell umfaßt, welches unter den Messern
angeordnet ist zum Wiegen des Teigs, wenn er aus dem Trichter
fällt, wobei das Verfahren das Aufnehmen des durch den Auslaß
hindurch abgegebenen Teigs auf dem Wiegegestell umfaßt.
Jedoch werden die durch das Wiegen des Teigs erhaltenen Daten
nicht dazu verwendet, das Arbeiten des Teilers bzw. der
Teilungseinrichtung zu steuern.
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Von einem anderen Aspekt aus betrachtet ist die
vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht
des Teigs mittels des Wiegegestells gemessen wird, bevor er
geteilt wird, und die Messer in Abhängigkeit von dem auf
diese Weise gemessenen Gewicht gesteuert werden derart, daß
ein geteilter Teil des Teigs des gleichen Gewichts wie des
vorhergehenden Teils erhalten wird, und weiterhin das
Wiegegestell nach unten und nach hinten, gesehen in Richtung der
Vorbewegung eines Förderers, der unter dem Wiegegestell
angeordnet ist, während des Teilungsvorganges bewegt wird, und
nach dem Wiegen des Teigs der Teig von dem Wiegegestell auf
den genannten Förderer überführt wird.
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Die DE-A-3727596 offenbart ein Verfahren zum Teilen
von Teig in Teile, wenn er von einem Trichter zugeführt wird,
und zum Einstellen des Gewichtes der Teile unter Bezugnahme
auf das Gewicht vorhergehender Teile, jedoch wird dies
ausgeführt, indem zuerst der Teig durch einen mechanisch
komplizierten Rollenmechanismus am Trichterausgang geführt wird, um
ihn mit im wesentlichen konstantem Querschnitt zu bilden,
dann der Teig gewogen wird, bevor er geteilt wird an einer
Stelle, die in seitlichem Abstand von dem Trichteraustritt
liegt, dann die geteilten Teile wiederum gewogen werden und
das zuletzt genannte Gewichtsdatum dazu verwendet wird, die
Zeitsteuerung des Arbeitens der Teilungseinrichtung
einzustellen. Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden
Erfindung weisen den Rollenmechanismus und einen der beiden
Wiegeschritte dieses Standes der Technik nicht auf, und sie
schaffen auf diese Weise eine große Vereinfachung gegenüber
diesem Stand der Technik, indem der Teig gewogen wird, wenn
er aus dem Trichter fällt, und er an der gleichen Stelle
geteilt wird.
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Es ist ein besonderer Vorteil bevorzugter
Ausführungsformen der Erfindung, daß Beschädigung oder Zerstörung
der Gelstruktur des Teigs verringert wird dadurch, daß die
Abwärtsbewegung des Teigs, unterstützt durch die vertikalen
Förderer, stattfindet ohne Reibung zwischen dem Teig und den
Seitenwänden des Trichters, und dadurch, daß die Förderer
immer betätigt oder intermittierend betätigt werden, wenn der
Auslaß offen ist. Die Tatsache, daß bei irgendeiner Höhe in
dem Trichter eine gleiche oder annähernd gleiche horizontale
Querschnittsraumfläche geschaffen ist, definiert durch die
gegenüberliegenden Seitenwände, dient dazu, das Erzeugen von
Scherbeanspruchungen in dem Teig zu verringern, wenn dieser
nach unten durch den Trichter hindurchtritt. Auf diese Weise
macht es die Vorrichtung über den gesamten Zuführ- und
Teilungsprozeß möglich, daß eine Teigmasse frei von Beschädigung
oder Zerstörung der Gelstruktur durch den Auslaß hindurch
frei abgegeben werden kann, während ein gleichmäßiges Gewicht
der abgegebenen Teigmasse an irgendeinem Abschnitt von ihr
immer aufrechterhalten werden kann durch augenblickliches
Kompensieren irgendeiner Änderung im Volumen zum Zeitpunkt
der Abgabe.
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr
beispielsweise und unter Bezugnahme auf die begleitende
Zeichnung beschrieben, in welcher
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Fig. 1 eine schematische Querschnittsseitenansicht
ist, die eine Ausführungsform dieser Erfindung zeigt; und die
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Fig. 2, 3 und 4 schematische und
Teilseitenansichten sind, welche aufeinanderfolgende Schritte in der
Betriebsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 1 zeigen.
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Gemäß Fig. 1 weist ein Trichter 2 für Teig 1 einen
sich nach oben erweiternden offenen Oberabschnitt zur
Aufnahme des Teigs und einen Hauptkörperabschnitt auf, der
umgebende Seitenwände 3 hat. Die horizontale Querschnittsfläche
des von den Wänden 3 umgebenen Raums im Inneren des Trichters
ist auf allen Höhen konstant gehalten.
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Vertikale Förderer 4 sind an zwei der Seitenwände 3
einander zugewandt angebracht. Es ist auch möglich und sogar
bevorzugt, vertikale Förderer 4 an allen Seitenwänden
anzubringen, die das Innere des Trichters umgeben. Jeder
vertikale Förderer umfaßt eine angetriebene Rolle am Unterende und
eine frei drehbare Rolle am Oberende. Die angetriebene Rolle
wird von einem Motor 9 angetrieben, der durch übliche Mittel
mit den Rollen verbunden ist. Die Rollen tragen ein
Förderband, welches rund um sie läuft, wobei derjenige Trum des
Förderbandes, der der Innenseite des Trichters zugewandt ist,
durch eine Tragplatte abgestützt ist. Die vertikalen Förderer
bewegen den Teig 1 in dem Trichter nach unten zu einem Auslaß
6, ohne irgendwelche Reibung zwischen den Trichterwänden 3
und dem Teig hervorzurufen.
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Eine Teilungseinrichtung bzw. ein Teiler 5, der mit
Schneidmessern 7 versehen ist, ist an dem Auslaß 6 des
Trichters unter den vertikalen Förderern 4 angeordnet derart, daß
der durch den Auslaß hindurch abgebene Teig 12 durch
Gleitbewegungen der Messer 7 geteilt wird. Die Messer 7 werden
veranlaßt, sich in Richtung gegeneinander und voneinander weg zu
bewegen mittels eines Motors 9', dessen Ausgang durch übliche
Mittel mit den Messern verbunden ist.
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Auf diese Weise wird der Trichterauslaß 6 durch die
Gleitbewegungen der Messer 7 des Teilers 5 geöffnet und
geschlossen. Wenn die Messer 7 sich in ihrer aneinander
anliegenden Position befinden, ist der Auslaß 6 geschlossen.
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Ein Wiege- und Abgabeförderer 10 zum Messen des
Gewichtes des Teigs und zum Abgeben des Teigs ist unter dem
Teiler 5 vorgesehen. Der Förderer 10 weist ein Förderband
auf, welches rund um zwei horizontale Rollen läuft, die sich
in einem Abstand voneinander befinden und von denen eine
angetrieben ist. Beim Wiegevorgang wird das Gewicht des Teigs
berechnet durch Messen des Gesamtgewichtes des den Teig
tragenden Förderers, festgestellt durch eine Wiegeeinrichtung
wie beispielsweise eine Belastungszelle, die an einer Basis
(nicht dargestellt) angebracht ist, welche den Förderer 10
abstützt, wobei dann das Nettogewicht des Förderers von
solcher Messung abgezpgen wird. Der Förderer 10 ist durch einen
Rahmen oder ein Gestell (nicht dargestellt) derart
abgestützt, daß er sowohl in vertikaler als auch in horizontaler
Richtung bewegbar ist.
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Die Werte des auf diese Weise berechneten Gewichtes
des Teigs werden an eine Steuereinrichtung 8 geliefert und
darin gespeichert. Die Steuereinrichtung 8 stellt mittels der
Motoren 9 und 9' das Arbeiten der vertikalen Förderer 4 und
die Periode ein, für welche die Messer 7 des Teilers 5
getrennt werden, d.h. die Periode des Öffnens des Auslasses.
Die Steuereinrichtung 8 stellt weiterhin das Arbeiten des
Wiege- und Abgabeförderers 10 derart ein, daß die
Zeitsteuerung für Bewegung des Förderers 10 aufwärts und abwärts, oder
nach hinten oder nach vorne, in zweckentsprechender Weise
bestimmt wird. Für die Zwecke der oben genannten Steuerung kann
der Wiege- und Abgabeförderer 10 durch irgendwelche
konventionelle
Mittel betätigt werden.
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Ein Überführungsförderer 11 ist unter dem Wiege- und
Abgabeförderer 10 vorgesehen zum Fördern des von dem
Förderer 10 erhaltenen Teigs. Fig. 1 zeigt lediglich einen Teil
des Förderers 11, der ein Ende hat, welches unter dem
Förderer 10 positioniert ist. Der Überführungsförderer weist ein
Förderband auf, welches um zwei Rollen läuft, von denen eine
angetrieben ist.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird nunmehr
erläutert, wobei auch auf die Fig. 2, 3 und 4 Bezug genommen
wird. Der Hopper 2 wird mit Teig 1 gefüllt, wobei die Messer
7 geschlossen sind. Wenn in diesem Zustand die Messer 7
getrennt werden, wird der Auslaß 6 dadurch geöffnet und der
Teig wird durch den Auslaß hindurch auf den Wiege- und
Abgabeförderer 10 abgegeben. Da der Teig während einer solchen
Abgabe von dem Förderer 10 abgestützt ist, sammelt sich der
Teig auf dem Förderer 10 an, ohne daß er beschleunigt wird.
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Wenn sich eine voreingestellte Menge an Teig
angesammelt hat, werden die Messer geschlossen durch einen Befehl
von der Steuereinrichtung 8. Der Teilungsvorgang wird
unterstützt durch gleichzeitige Abwärtsbewegung des Wiege- und
Abgabeförderers 10.
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Der Wiegevorgang startet, wenn der Teig beginnt,
auf den Wiege- und Abgabeförderer 10 abgegeben zu werden, und
er setzt sich fort, bis der Teig geschnitten ist. Die
Messungen werden kontinuierlich aufgezeichnet während des gesamten
Wiegevorgangs.
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Die Information, welche das Gewicht des Teigs und
die Periode enthält, während welcher der Auslaß offen war,
wird an die Steuereinrichtung 8 geliefert und sie wird dazu
verwendet, die Länge der nächsten Periode des Öffnens des
Auslasses zu bestimmen.
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Die Periode des Öffnens des Auslasses wird in der
Steuereinrichtung 8 wie folgt bestimmt: Zuerst wird das
Standardgewicht A eines zu teilenden Teigstücks
voreingestellt, und die Periode D, die erforderlich ist, um dieses
Standardgewicht zu erhalten, wird berechnet in
Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung:
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A/D = B/C,
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worin B das Gewicht eines Teigstücks, gemessen nach dem
Teilen des Teigs, und C die Periode des Öffnens des Auslasses
ist, die erforderlich war, um den Teig des Gewichtes B
abzugeben. Auf diese Weise wird eine zweckentsprechende Periode
des Öffnens des Auslasses immer berechnet in-line bzw.
fortlaufend mit den sich ändernden Teigverarbeitungsbedingungen.
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Diese Berechnung der Länge der Periode des Öffnens
des Auslasses ist vorteilhaft, weil durch ein solches Handeln
ungenaue Messungen als Folge instabilen Fließens des Teigs,
hervorgerufen durch die rheologischen Eigenschaften des Teigs
in dem Trichter, unvorhersagbare Änderungen der spezifischen
Schwerkraft bzw. des spezifischen Gewichtes des Teigs als
Folge von in dem Teig erzeugtem Gas, oder Änderungen des
Drucks am Auslaß oder des Widerstandes gegen ein glattes
Abwärtsfließen infolge einer Erhöhung oder einer Verringerung
der Höhe des Teigs in dem Trichter, sämtlich vermieden werden
können.
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Bei einem anderen Verfahren zum Teilen des Teigs
wird der Teig geteilt ohne Zuhilfenahme der nach der obigen
Gleichung berechneten Werte. In diesem Direktverfahren wird
der Teig geteilt unmittelbar nachdem der sich auf dem Wiege- und
Abgabeförderer 10 ansammelnde Teig das gewünschte Gewicht
erreicht hat.
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Ein geteilter Teigteil 13 eines gewünschten
Gewichtes wird auf diese Weise auf dem Wiege- und Abgabeförderer 10
abgelegt. Dann wird der gesamte Förderer 10 bewegt in der
Richtung, die in Fig. 4 durch den Pfeil A angegeben ist, und
das Band des Förderers 10 wird in der Richtung angetrieben,
die durch den Pfeil B angegeben ist. Diese Bewegungen werden
gesteuert durch die Steuereinrichtung 8 derart, daß an einer
voreingestellten Position auf dem Überführungsförderer 11 das
Vorderende des geteilten Teigteils den vorhergehenden Teil
überlappt. Die überführten Teigteile, die auf diese Weise auf
dem Überführungsförderer 11 angeordnet sind, werden mittels
irgendeiner zweckentsprechenden Streckeinrichtung 14
gestreckt. Auf diese Weise kann eine kontinuierliche bandartige
Bahn von Teigteilen erzeugt werden, wobei jeder Teil
gleichmäßiges Gewicht hat, und diese kontinuierliche Bahn kann dann
in voreinstellte Abmessungen geschnitten werden für
Behandlung in einem nachfolgenden Formungsprozeß.
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Es ist somit verständlich, daß durch Schaffung des
Teilers bzw. der Teilungseinrichtung, des Wiege- und
Abgabeförderers und des Überführungsförderers, die alle
augenblicklich und aufeinanderfolgend über die Steuereinrichtung
steuerbar sind, das Verfahren und die Vorrichtung dieser
Ausführungsform adaptierbar oder anpaßbar ist an irgendwelche
Änderungen der Teigverarbeitungsbedingungen, um Brotteig
kontinuierlich zu teilen derart, daß Teigteile gleichmäßigen
Gewichts erzeugt werden. Wenn diese zu einer nachfolgenden
Verarbeitungsstation überführt werden, wird eine hochqualitative
bandartige Teigbahn erhalten, die aus Teilen gleichmäßigen
Gewichtes aufgebaut ist. Dies wird erreicht ohne die
Notwendigkeit für chemische Extramittel und Verarbeitungen, die bei
den zum Stand der Technik gehörenden Verfahren unvermeidbar
waren, während die Gelstruktur des Teigs unbeschädigt bleibt.
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Es ist somit ersichtlich, daß die vorliegende
Erfindung, wenigstens in ihren bevorzugten Formen, ein
verbessertes Teigteilungsverfahren und eine verbesserte
Teigteilungsvorrichtung schafft zum Erzeugen einer Teigbahn, ohne
die Gelstruktur des Teigs zu beschädigen; und weiterhin ein
Verfahren und eine Vorrichtung schafft zum kontinuierlichen
Teilen von Brotteig mittels einer verbesserten
Teigteilungseinrichtung bzw. eines verbesserten Teigteilers; und
weiterhin ein Verfahren und eine Vorrichtung schafft zum
kontinuierlichen Teilen von Brotteig derart, daß eine Bahn von
Teigteilen erzeugt wird, wobei jeder Teil gleichmäßiges Gewicht
hat.