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Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Strecken von hochelastischem Material, wie Brotteig.
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Um ein elastisches Material zu strecken, wurde
gewöhnlich
eine Zugbelastung auf das Material aufgebracht, die höher war
als der Nachgebepunkt. Die auf diese Weise verlorene Elastizität wird jedoch
nicht automatisch wiedergewonnen. Deshalb war bei der manuellen
Herstellung von Nahrungsmitteln, speziell von Brot, die Elastizität als eine
wichtige Eigenschaft verlangte, immer ein geschulter Betrieb erforderlich.
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Daraus folgt, daß bei der automatischen, maschinellen,
Herstellung von Brot die Aufrechterhaltung der Elastizität des Brotteigs
häufig
Schwierigkeiten macht. Darüber
hinaus ist es schwierig, Brot herzustellen, das einen Geschmack
hat wie ein Brot, das von einem geschulten Fachmann hergestellt
worden ist, falls auch nur ein wenig von der Elastizität verloren
ging. Deshalb wurden dem Material Kaliumbromat und dgl. als chemische
Additive zugemischt und den gestreckten Brotteig ließ man sodann
ruhen, um eine Wiedergewinnung der durch die Maschinenwirkung verlorenen
Elastizität
(Membranbildungsfunktion) zu ermöglichen.
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Somit verursachte das konventionelle
Verfahren zum Strecken von Brotteig mittels Maschinen einen teilweisen
Verlust seiner inhärenten
Elastizität. Ferner
wird, falls durch einen Schraubenmechanismus eine Verdrillungsbeanspruchung
auf den Brotteig ausgeübt
wird, dadurch die Gelstruktur des Glutens aufgebro chen, was ebenfalls
einen teilweisen Verlust der Elastizität verursacht. Um sie wiederzugewinnen
wurden, wie oben erwähnt,
dem Brotteig chemische Additive zugesetzt. Dadurch wurde jedoch
der Geschmack schlechter als derjenige von händisch hergestelltem Brot.
Jedenfalls wird die Verwendung chemischer Additive als eine unnatürliche Lösung des
Problems angesehen.
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Wir haben deshalb in der EP-A-740902
eine Vorrichtung offenbart, durch die hochviskoser und elastischer
Teig zu einem dünnen
Teigblatt gestreckt werden kann, und zwar mittels Planetenrollen,
die auf einer Kreisbahn wandern, während sie um ihre Achsen rotieren.
Unter den Rollen ist ein gebogener Spalt zwischen den Rollen und
einer Fördereinrichtung
vorgesehen, wobei sich der Spalt vom Teigeinlaß zum Teigauslaß hin allmählich verschmälert. Die Fördereinrichtung
umfaßt
eine Mehrzahl von Rollen, deren Umfangsgeschwindigkeit vom Einlaß zum Auslaß hin allmählich ansteigt.
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Es wurde festgestellt, daß diese
Vorrichtung Brotteig in ausreichender Weise ausstrecken kann, sogar
dann, wenn dieser eine große
Viskosität
und hohe Elastizität
besitzt. Da die Fördereinrichtung
jedoch eine Mehrzahl von Rollen aufweist, wird infolge des Abstandes
zwischen einander benachbarten Rollen eine kontinuierliche und im
wesentlichen flache Förderoberfläche nicht
zur Verfügung
gestellt. Deshalb neigt ein Teil des Brotteigs dazu, zwischen einander
benachbarten Rollen durchzuhängen.
Somit läßt sich
ein ausreichendes Strecken des Brotteigs nicht erreichen, es ergibt
sich ein geknittertes Brotteigblatt, derart, daß ein ausreichend gleichmäßiges und
dickes Brotteigblatt nicht erhalten wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird eine Vorrichtung zum Strecken von Brotteig oder dgl. geschaffen,
welche umfaßt:
Ein rotierbares Element, welches eine Mehrzahl von Planetenrollen
aufweist, die derart angeordnet sind, daß sie sich längs einer Kreisbahn
bewegen, wobei jede Rolle um ihre Achse frei drehbar ist, eine unterhalb
des drehbaren Elements angeordnete Fördereinrichtung, die mit dem Element
einen ersten Spalt definiert, in welchen Teig gedrückt wird,
wobei dieser erste Spalt sich von einem Einlaß für den Brotteig bis zu einem
Auslaß verengt
und die Fördereinrichtung
eine Mehrzahl von Förderrollen
besitzt, sowie eine Geschwindigkeitseinstelleinrichtung zur individuellen
Steuerung der Drehgeschwindigkeit zumindest einiger der Förderrollen,
derart, daß ihre
Drehgeschwindigkeiten vom stromaufwärtigen Ende zum stromabwärtigen Ende anwachsen,
gekennzeichnet durch eine stromabwärts von den Förderrollen
und unterhalb des rotierbaren Elements angeordnete gebogene Platte
zur Definition eines zweiten Spalts mit demselben, in welchem Spalt
Brotteig gepreßt
wird.
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Somit ist im Vergleich mit der in
der EP-A-740902 offenbarten Vorrichtung eine gebogene Platte anstelle
einer Förderrolle
oder von Förderrollen
vorgesehen, wodurch der Brotteig von den Planetenrollen wirksam
und gleichmäßig auf
der Platte ausgestreckt werden kann. Dies führt zu einem homogenen Brotteig
mit gleichmäßiger Dicke
und Innenschichten, die nicht irgendwelche großen Blasen einschließen.
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Im Gebrauch vibrieren die frei rotierbaren umlaufenden
Rollen den Brotteig periodisch, um ein zeitweises Fließphänomen zu
erzeugen, daß thixotroper
Effekt genannt wird. Während
des kurzen Zeitraums, in dem dieser Effekt aufscheint, wird der
Brotteig mittels Zugspannung gestreckt, derart, daß ein kontinuierliches
Blatt bzw. Band aus Brotteig mit ununterbrochener Gelstruktur erzeugt
wird. Dieses Brotteigblatt kann aufgewikkelt werden, um eine Rolle
aus kontinuierlich stabförmigem
Brotteig mit variierbarem Durchmesser herzustellen. Dieses Blatt kann
dann in vorbestimmte Längen
geschnitten werden, um den Trennzustand des Brotteigblatts zu vollenden.
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Die Fließeigenschaft, die eine der
Wirkungen der Thixotropie darstellt, ist umkehrbar. Deshalb hat Brotteig,
der mittels dieses Effekts dünn
ausgestreckt worden ist, die Tendenz, seine ursprüngliche
Elastizität
innerhalb einiger Minuten zurückzuerhalten,
nachdem man ihn zur Ruhe brachte. Deshalb kann im Vergleich mit
dem herkömmlichen
Unterteilungsverfahren, durch das die elastische Struktur aufgebrochen wird,
die Vorrichtung nach dieser Erfindung ein dünn ausgestrecktes Teigblatt
erzeugen, ohne daß dieses seine
Membranbildungsfunktion verliert.
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Die genannte bogenförmige Platte
kann derart angeordnet werden, daß sie eine kontinuierliche und
im wesentlichen flache Förderoberfläche bildet. Somit
kann der Brotteig auf der bogenförmigen
Platte von den Planetenrollen wirksam und gleichmäßig gestreckt
werden. Dies führt
zu einem Brotteigband, das eine gewünschte Dicke besitzt. Ferner
sind die inneren Schichten des Brotteigs homogen und weisen keine
großen
Blasen auf.
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Einige Ausführungsformen der Erfindung werden
nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
erläutert.
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Es zeigt:
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1 eine
Seitenansicht einer ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
Frontansicht der Vorrichtung nach 1 im
Querschnitt;
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3 eine
Frontansicht einer zweiten Ausführungsform
im Querschnitt;
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4 eine
perspektivische Ansicht einer bogenförmigen Platte, die stromabwärts der
Förderrollen
positioniert ist; und
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5 eine
Seitenansicht einer dritten Ausführungsform.
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Wie aus 1 zu entnehmen, ist eine Fördereinrichtung 7 vorgesehen.
Diese umfaßt
einen Zufuhrförderer
2 zum Fördern
von Brotteig 1, eine Mehrzahl von Förderrollen 3, 4 und 5,
sowie eine stromabwärts
von der Rolle 5 positionierte bogenförmige Platte 6. Der
Zufuhrförderer 2 wird über eine Riemenscheibe 27 von
einem Motor 28 angetrieben. Die Drehzahl des Motors 28 kann
von einem Wandler 30 eingestellt werden. Von einem Motor 29 wird über eine
Riemenscheibe 32 ein Abgabeförderer 8 angetrieben.
Der Gurt des Förderers 8 gleitet
auf der Oberfläche
der Platte 6. Die Drehzahl des Motors 29 kann
ebenfalls von dem Wandler 30 eingestellt werden.
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Wie in 4 gezeigt
ist, besitzt die gebogene Platte 6 an ihrer vorderen Kante
und ihrer rückwärtigen Kante
Achsen 9. Auf den Achsen 9 ist eine Mehrzahl von
zylindrischen Körpern 10 frei
drehbar angebracht. Die zylindrischen Körper 10 sorgen für einen
gleichmäßigen Betrieb
des Abgabeförderers 8.
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Die Anzahl der Förderrollen kann von drei auf
fünf erhöht werden.
In diesem Fall kann in Abhängigkeit
von der Art des zu streckenden Brotteigs die Länge der Platte 6 verringert
werden.
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Oberhalb der Fördereinrichtung ist eine Mehrzahl
von Planetenrollen 11 vorgesehen, von denen zumindest eine
immer oberhalb der bogenförmigen
Platte 6 angeordnet ist.
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Die Planetenrollen 11 sind
frei drehbar auf Achsen 13 montiert, die an einem Rad 12 fest
angebracht sind. Die Wellen 13 sind parallel zur Fördereinrichtung 7 angeordnet.
Demzufolge können
die Planetenrollen 11 parallel zur Fördereinrichtung 7 positioniert
werden.
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Das Rad 12 ist an einer
Antriebswelle fest angebracht, die von einem Rahmen 14 abgestützt ist. Das
Rad 12 wird von einem Motor 17 über ein
Getriebe 16 zur Drehung angetrieben.
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Wenn sich die Planetenrollen drehen,
bewegen sie sich auf der Oberfläche
des Brotteigs 1, um ihn auszustrecken und dabei seine Decke zu verringern.
Zwischen einem von den Umfängen
der Planetenrollen 11 beschriebenen imaginären Kreis
(a) und den Förderrollen 3, 4 und 5 ist
ein Spalt (c) vorgesehen. Der Spalt (c) nimmt vom stromaufwärtigen zum stromabwärtigen Ende
ab. Ferner ist zwischen dem imaginären Kreis (a) und der bogenförmigen Platte 6 ein
Spalt (d) vorgesehen. In den Spalten (c) und (d) wird der Brotteig 1 von
den Planetenrollen 11 gestreckt.
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Die Länge der bogenförmigen Platte 6 und die
Abmessung des Spaltes (d) kann in Abhängigkeit von den Eigenschaften
des Brotteigs, wie von seinem Elastizitätsgrad, optional geändert werden.
Beispielsweise kann der Spalt (d) derart eingestellt werden, daß er vom
stromaufwärtigen
Ende zum stromabwärtigen
Ende hin allmählich
anwächst
oder kleiner wird oder auch gleich bleibt.
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Die Rollen 3, 4 und 5 werden
von nicht gezeigten Antriebswellen in stromabwärtiger Richtung jeweils von
Motoren 18, 19 und 20 gedreht. Die Drehzahl
der rotierenden Elemente der Motoren ist mittels des Wandlers 30 einstellbar.
Die Drehzahl jedes der Motoren 18, 19 und 20 ist
von dem Wandler 30 individuell einstellbar. Somit lassen
sich die Drehzahlen der Rollen derart einstellen, daß sie in
stromabwärtiger
Richtung allmählich
anwachsen.
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Wie oben festgestellt wurde, werden
bei dieser Ausführungsform
die Drehzahlen der Rollen 3, 4 und 5 in
Förderrichtung
allmählich
erhöht.
Das Anwachsen der Drehzahlen der Rollen kann umgekehrt zur Abnahme
der Abmessung des Spalts (c) in stromabwärtiger Richtung eingestellt
werden.
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Das Ausmaß der Abnahme des Spalts (c), nämlich die
Kompressionsrate, kann in Abhängigkeit von
den Eigenschaften des zu streckenden Brotteigs geändert werden,
und zwar durch Änderung
der Abmessung des Spalts. Beispielsweise kann dies durch das manuelle
Drehen eines Handrades 21 zur Bewegung des Rades 12 in
der Richtung (f) durchgeführt werden.
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Die Geschwindigkeit des Zufuhrförderers 2 wird
derart eingestellt, daß sie
die gleiche oder geringer ist wie bzw. als diejenige der Rolle 3.
Die Geschwindigkeit des Abgabeförderers 8 wird
derart eingestellt, daß sie
gleich oder größer ist
als diejenige der Rolle 5.
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Die Planetenrollen 11 können derart
angeordnet werden, daß der
Abstand zwischen benachbarten Rollen zweimal so groß ist wie
der Abstand zwischen benachbarten Rollen 3 und 4 oder
Rollen 4 und 5. Diese Anordnung erlaubt es der
Erzeugenden der Planetenrollen 11 und den Erzeugenden der
Rollen 3, 4 und 5, allgemein und gleichzeitig
einander gegenüber
zu liegen.
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Im Betrieb wird der Brotteig 1 von
dem Zufuhrförderer 2 der
Fördereinrichtung 7 zugeführt. Der Brotteig 1 wird
zwischen den Planetenrollen 11 und den Rollen 3, 4 und 5 gestreckt,
deren Drehgeschwindigkeiten von stromaufwärts nach stromabwärts anwachsen.
Die Dicke des Brotteigs 1 wird sodann durch die Tätigkeit
der Planetenrollen 11 auf der gebogenen Platte 6 gleichmäßig gestaltet.
Der gleichförmige
Brotteig 1 wird anschließend vom Abgabeförderer 8 abgegeben.
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Da die Planetenrollen 11 oberhalb
der Rollen 3, 4 und 5 durchpassieren,
bringen die Planetenrollen 1 starke und wiederholte Vibrationen
auf den Brotteig 1 auf, derart, daß sie diesen abwechselnd komprimieren
und dekomprimieren. Dies führt
zu der Erzeugung eines thixotropen Effekts, so daß elastischer Brotteig,
der unter normalen Bedingungen eine geringe Fließfähigkeit aufweist, zeitweilig
hochfluid wird. Der Brotteig 1 hoher Fluidität wird sodann
auf einfach Weise gestreckt, und zwar als ein Ergebnis der anwachsenden
Drehgeschwindigkeiten der Rollen 3, 4 und 5.
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Dort, wo die Planetenrollen 11 oberhalb
der Rollen 3, 4 und 5 durchpassieren,
sind sie derart angeordnet, daß sie
den letztgenannten Rollen gegenüber
liegen, sowie derart, daß die
Erzeugenden der Planetenrollen 11 und die Erzeugenden der
Rollen 3, 4 und 5 zumindest an zwei Stellen
miteinander koinzidieren. Dies führt
zu einem Unterschied in den Geschwindigkeiten der Umfänge der
zwei komprimierenden Teile, was dazu führt, daß der Brotteig effektiver und
dünner
ausgestreckt wird.
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Eine Variation der Drehzahl des Rads 12 erlaubt
eine optionale Einstellung der Schlagwirkung (des thixotropen Effekts).
Somit läßt sich
das Streckverhältnis
des Brotteigs derart einstellen, daß eine gewünschte Produktionsgeschwindigkeit
erzielt wird.
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Wie oben angegeben, wird die Dicke
des gestreckten Brotteigs 1 auf der gebogenen Platte 6 durch
die Wirkung der Planetenrollen 11 vergleichmäßigt. Somit
wird die Gleichmäßigkeit
des Brotteigs 1 verstärkt
und die Streckwirkung verbessert. Wäre die gebogene Platte 6 nicht
vorhanden, würde
der Brotteig 1, der als ein Ergebnis der unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten
der Rollen 3, 4 und 5 gestreckt wird,
nicht gleichmäßig komprimiert
und ein geknitterter Brotteig würde
erzeugt. Ferner würde
der zwischen den Planetenrollen 11 und den Rollen 3, 4 und 5 gestreckte
Brotteig danach trachten, auf dem Abgabe förderer 8 infolge seiner
Elastizität
in Querrichtung zu schrumpfen, wenn die bogenförmige Platte 6 nicht
vorgesehen wäre,
wobei die Elastizität eine
inhärente
Eigenschaft des Brotteigs ist. Dies würde dazu führen, daß der Brotteig unerwünscht dick
wäre.
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Wird jedoch der gestreckte Brotteig 1 auf
der bogenförmigen
Platte 6 gleichmäßig ausgebildet,
wobei diese eine kontinuierliche und allgemein flache Förderfläche besitzt,
wird kein geknitterter oder geschrumpfter Brotteig produziert, so
daß auf
einfache Weise eine gewünschte
Dicke des Brotteigs erreicht werden kann.
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Bei einer zweiten, in 3 dargestellten, Ausführungsform
wird jede Planetenrolle 6 an beiden Enden abgestützt, verglichen
mit der ersten, in 2 dargestellten
Ausführungsform,
bei der die Rollen 26 lediglich an einem Ende gehalten
sind. Ein von einem Rahmen 22 getragenes drehbares Rad 23 besitzt eine
mit einer Motorantriebsrad 25 versehene Welle. Eine Drehung
der Motorantriebsrad 25 veranlaßt die Planetenrollen 26 dazu,
auf einer Kreisbahn zu wandern. Weitere Merkmale entsprechen denjenigen
der ersten Ausführungsform.
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Bei einer dritten, in 5 gezeigten Ausführungsform
wird der Gurt des Abgabeförderers 8 über vier
Führungsrollen
angetrieben. Der Gurt des Zufuhrförderers 2 wird über die
Rolle 3 angetrieben, derart, daß die Rolle 3 über die
Treibscheibe 27 vom Motor 28 angetrieben wird.
Die Drehzahlen der Rollen 3, 4 und 5 werden
wiederum in der Förderrichtung durch
den Wandler 30 erhöht.
In diesem Fall umfaßt die
vorerwähnte
Mehrzahl von Rollen nur die Rollen 4 und 5.
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Bei den obigen Ausführungsformen
lassen sich die Drehgeschwindigkeiten der Rollen 11 auf
30 bis 70 m/min einstellen. Die Planetenrollen 11 und die Rollen 3, 4 und 5 schlagen
etwa 1000 mal pro Minute auf den Brotteig 1, der einfach
zeitweise eine Fluidität bzw.
Fließfähigkeit
infolge des thixotropen Effekts zeigt. Demzufolge kann ein effizientes
Strecken erzielt werden, das mittels des herkömmlichen Streckens nicht erreichbar
ist.
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Somit verursacht zumindest bei den
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung dann, wenn Brotteig mit einer hohen Viskosität und einer hohen
Elastizität
gestreckt wird, der thixotrope Effekt das Auftreten einer zeitweisen
Fließfähigkeit,
die dazu führt,
daß der
Brotteig gestreckt wird, während er
unter einem niedrigen Druck steht. Dies führt zu einer verstärkten Streckwirkung
infolge der unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten der Rollen 3, 4 und 5 und
des Förderers 7.
Somit läßt sich
unter niedrigem Druck ein kontinuierliches und dünnes Blatt Brotteig auf einfache
Weise erhalten, ohne daß das
Glutengewebe gebrochen wird. Die gebogene Platte 6 stellt
eine stromabwärts
von der Mehrzahl der Rollen positionierte, kontinuierliche Förderfläche zur
Verfügung
und arbeitet zusammen mit den Planetenrollen daran, den gestreckten
Brotteig gleichmäßig zu gestalten.
Somit wird die Effizienz des Streckens des Brotteigs verbessert.
Auch besitzt der Brotteig eine gleichmäßige Dicke und seine inneren Schichten
schließen
keine großen
Blasen ein.