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Teigteilmaschine mit Teigvorratsbehälter und Teilkammer Die Erfindung
betrifft Teigteilmaschinen, die mit einer absatzweise abgeschlossenen und durch
einen Kolben entleerten Teilkammer versehen sind, der jeweils ein Teil des aus der
Auslauföffnung eines Teigvorratsbehälters austretenden Teiges unter Druck im überschuß
zugeführt wird.
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Bei bekannten Teigteilmaschinen dieser Art ist im unteren Teil des
mit einem kreisbogenförmig gewölbten Boden versehenen Teigvorratsbehälters ein Schaufelrad
angeordnet, das von einer exzentrisch dazu gelagerten, die Nabe des Schaufelrades
aufnehmenden und mit Durchtrittsöffnungen für die Schaufeln versehenen Trommel in
Umlauf versetzt wird, wobei das Schaufelrad und die Trommel derart zueinander und
zu der Wandung des Vorratsbehälters angeordnet sind, daß jeweils eine vollständig
aus der Trommel herausragende Schaufel zwischen der Trommel und dem kreisbogenförmig
gestalteten Boden des Vorratsbehälters eine gewisse Teigmenge, diese vor sich herschiebend,
in eine Teilkammer drückt, deren Öffnung sich unmittelbar bzw. mittels eines kurzen
geradlinigen Kanals an die seitlich angeordnete Austrittsöffnung des Teigvorratsbehälters
anschließt. Bereits in einer recht beträchtlichen Entfernung von der Teilkammeröffnung
beginnt hierbei die Schaufel sich in die Antriebstrommel zurückzuziehen, wobei auf
dem letzten Wegstück, auf dem die Schaufel noch teilweise in Berührung mit dem Teig
ist, die Schaufelfläche geneigt zur Ebene der Teilkammeröffnung liegt. Dies hat
nicht nur zur Folge, daß eine übermäßig große Teigmenge im überschuß gefördert werden
muß, sondern auch, daß gerade an der Stelle, an der die
Schaufel
einen großen und über die ganze Fläche der Eintrittsöffnung der Teilkammer gleichmäßig
verteilten Druck auf den Teig ausüben sollte, nämlich dicht vor der Öffnung der
Teilkammer, praktisch überhaupt kein Druck mehr auf den Teig ausgeübt wird, weil
die Vorschubschaufel nicht nur bereits teilweise zurückgezogen ist, sondern auch
noch mit ihrer restlichen Druckfläche schräg zur Teilkammeröffnung liegt. Es treten
also bei einer derartigen Teigteilmaschine tote Räume innerhalb des Auspreßkanals
auf. Außerdem bedürfen Teigteilmaschinen dieser Art einer besonderen Abdichtung
zwischen der Antriebstrommel und der Wandung des Teigv orratsbehälters an dessen
Abgabeende.
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Der Zweck der Erfindung ist die Beseitigung der diesen bekannten Teigteilmaschinen
anhaftenden Nachteile und die Schaffung einer Teigteilmaschine, bei der die der
Teilkammer jeweils im Überschuß zugeführte Teigmenge möglichst gering ist, der der
Teilkammer zugeführte Teig bis zur völligen Füllung der Kammer über deren ganze
Öffnung unter einem vorschriftsmäßig großen Druck gehalten wird und tote Räume innerhalb
des Auspreßkanals vermieden werden. Die Vermeidung eines solchen toten Raumes ist
in Anbetracht der Notwendigkeit einer wirksamen Verbreitung des Auspreßdruckes über
die gesamte vor der Druckplatte herzuschiebende Teigmasse zum Zweck der Entfernung
größerer Lufteinschlüsse bzw. zu deren homogener Verteilung über die gesamte Masse
von außerordentlicher Wichtigkeit für die Gleichmäßigkeit der durch das gleiche
Volumen zu erzielenden Gewichte; denn letzten Endes besteht die Aufgabe einer Teigteilmaschine
nicht nur darin, Teigstücke gleichen Volumens mit unter Umständen verschieden großen
Gesamtlufteinschlüssen zu erzielen, vielmehr kommt es für den Hersteller wie für
den Verbraucher entscheidend auf gleichmäßiges Gewicht bei gleichen Volumina an.
Tote Räume sind der Erfüllung dieser Aufgabe durch eine Teigteilmaschine besonders
hinderlich, zumal sie den Konstrukteur zu der Anwendung großer Teigpressungen verleiten,
die der späteren Entwicklung des Teigstückes zu einem möglichst großen Gebäckvolumen
hinderlich sind.
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Das geschilderte Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß
die Ebene der Teilkammeröffnung winklig, vorzugsweise rechtwinklig zu der Ebene
der Auslauföffnung des Teigvorratsbehälters angeordnet und die Teilkammeröffnung
mit dem Teigvorratsbehälter durch einen kreisbogenförmig gekrümmten Kanal verbunden
ist, dessen Krümmungsmittelpunkt in der Nähe der Schnittlinie der beiden besagten
Ebenen, und zwar innerhalb des von diesen eingeschlossenen Winkels, liegt, in diesem
Krümmungsmittelpunkt eine sich über den Kanalquerschnitt erstreckende und in ihrer
eigenen Ebene verschiebbare Druckplatte derart vierschwenkbar gelagert ist, daß
sie bis dicht vor die Ebene der Teilkammeröffnung, dort parallel zu dieser liegend,
vierschwenkbar, in dieser Endstellung parallel zu der Teilkammeröffnung aus dem
Vorschubkanal herausziehbar und nach Rückschwenkung in jeder beliebigen Schwenklage
in den Kanal wieder eindrückbar ist, und daß die Rückführung des der Teilkammer
im überschuß zugeführten Teiges durch eine Differenz zwischen dem Querschnitt des
Teigvorschubkanals und der im Kanal während des Teigvorschubes wirksamen Fläche
der Druckplatte ermöglicht ist.
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Teigteilmaschinen ohne Teilkammer, bei denen zum Vorschub des aus
einem Teigvorratsbehälter austretenden Teiges eine in einer geschlitzten Welle verschiebbare
Druckplatte gelagert ist, die in der Nähe der Auslauföffnung des Teigvorratsbehälters
in einen mit einer kreisbogenförmigen Begrenzung versehenen Kanal gedrückt wird
und dann, mit ihrer Vorderkante in Berührung mit der kreisbogenförmigen Kanalbegrenzung,
verschwenkt wird, sind bekannt. Bei diesen Maschinen handelt es sich jedoch lediglich
darum, die durch die Druckplatte abgeteilte Teigmenge durch eine Bodenöffnung zu
schieben, von der aus der Teig auf sich bewegende Bahnen fällt. Die bei Teigteilmaschinen
mit geschlossener Teilkammer auftretendenProbleme der vorschriftsmäßigenFüllung
der Teilkammer treten hierbei ebensowenig auf wie die sich durch die im überschuß
stattfindende Teigzuführung ergebenden Probleme, die gemäß der Erfindung durch die
besondere Anordnung der Teilkammeröffnung zu der Auslauföffnung des Teigvorratsbehälters,
der Verbindung dieser öffnungen durch einen besonders gestalteten und angeordneten
Kanal, durch die besondere Ausbildung, Anordnung und Lagerung der Druckplatte und
durch die Anordnung von Teigrückführöffnungen gelöst sind.
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Die Erfindung sieht ferner bei Teigteilmaschinen mit vierschwenkbarer
Teilkammer vor, daß das nach Maßgabe des gegebenenfalls verstellbaren Volumens der
Teilkammer quer zum Teigvorschubkanal erfolgende Einschieben der Druckplatte in
diesen Kanal, die Bewegung der Druckplatte im Kanal bis in die Nähe der Teilkammeröffnung,
das dort stattfindende Herausziehen der Druckplatte aus dem Kanal und die Rückführung
der herausgezogenen Druckplatte in ihre Ausgangsstellung selbsttätig im Takte des
Füll- bzw. Entleerungsvorganges der absatzweise wegschwenkbaren Teilkammer, z. B.
mittels einer Kurvenscheibe, gesteuert werden.
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Die obenerwähnte Flächendifferenz zwischen wirksamer Drukfläche der
Druckplatte und dem radial gemessenen Querschnitt des Auspreßkanals kann erfindungsgemäß
am einfachsten durch in der Druckplatte vorzusehende Rückströmlöcher oder Rückströmschlitze
erreicht werden, wobei es natürlich für die Erzielung einer homogenen Teigmenge
innerhalb der zu füllenden Teilkammer wichtig ist, diese Rückströmlöcher oder Rückströmschlitze
gleichmäßig über den Auspreßkanalquerschnitt zu verteilen.
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Eine besonders einfache und günstige Ausführungsmöglichkeit der Druckplatte
ist die Gabelform.
Eine andere Möglichkeit der Schaffung von Flächendifferenzen
zwischen Druckorgan und Gesamtquerschnitt besteht darin, daß die Druckplatte während
des ganzen Fördervorganges, z. B. mittels Anschlägen, in einem bestimmten, vorzugsweise
gleichbleibenden :Mindestabstand ihres Unterendes von der gegenüberliegenden Wandung
der Teigzuführleitung geführt ist, um hier eine Durchtrittsöffnung zu bilden. Auch
kann die Außenwand des Vorschubkanals in bezug auf deren Krümmungsmittelpunkt verstellt
werden.
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Die Mengenregelung und die Anpassung der Druckplattenförderung an
die jeweils eingestellte Teilnehmergröße, natürlich unter Berücksichtigung des notwendigen
Förderüberschusses, erfolgt gemäß der Erfindung am zweckmäßigsten durch Verlegung
des Einschubpunktes der Druckplatte in den Vorschubkanal bei einseitiger Veränderbarkeit
der Größe des Verschwenkungswinkels der Druckplatte von ihrer immer beibehaltenen
Ausschubendlage aus. Auf diese Weise wird auch bei Veränderung des Schwenkwinkels
die Bildung eines toten Raumes an der Austrittsöffnung bzw. die Vergrößerung eines
nicht vermeidbaren geringen Restraumes vermieden.
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Zur Unterstützung des Teignachschubes aus dem Teigvorratsbehälter
empfiehlt sich die Anordnung einer zusätzlichen, ununterbrochen wirksamen Fördervorrichtung,
z. B. einer Walze, im Vorschubkanalbereich.
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Schließlich wirkt es sich günstig aus, wenn die Teilkammer in der
Ebene ihrer Eintrittsöffnung verschwenkt oder verschoben wird.
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In der Zeichnung ist eine Teigteilmaschine gemäß der Erfindung in
einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Längsschnitt
durch denTeigvorratsbehälter, den Teigvorschubkanal und die vor dessen Ende liegende,
verschwenkbar gelagerte Teilkammer einer Teigteilmaschine gemäß der Erfindung und
Fig. 2 einen Schnitt durch die Maschine nach der Linie II-II der Fig. i.
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Die Teigteilmaschine, von der in der Zeichnung nur die zum Verständnis
der Erfindung wesentlichen Teile schematisch dargestellt sind, umfaßt einen trichterförmig
gestalteten Teigvorratsbehälter i, von dem aus der Teig einer Teilkammer i i zuzuführen
ist. Die Teilkammer besteht aus einem mit einem verschiebbaren Kolben 12 versehenen
Meßzylinder, der von einem bei 15 schwenkbar gelagerten Teilkammerträger 2o getragen
wird.
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Die Ebene der am unteren Ende des Trichters i befindlichen Auslauföffnung
des Teigvorratsbehälters schließt mit der Ebene der Öffnung der Teilkammer i i einen
Winkel, im vorliegenden Falle nahezu einen rechten Winkel, ein, und der Trichter
i ist mit der Teilkammer durch einen Kanal 18 verbunden, dessen untere Wand i9 kreisbogenförmig
gekrümmt ist. Die am äußeren Ende des Kanals 18 liegende Wand 21 des Rahmens der
Teigteilmaschine ist mit einer Öffnung io versehen, deren lichte Weite gleich dem
Durchmesser der Teilkammer i i, aber etwas kleiner als der Querschnitt des Kanals
18 ist; sie bildet das Mundstück des Kanals und ist, wie aus der Zeichnung hervorgeht,
an ihren Kanten leicht abgerundet. Der Teilkammerträger 20 ist in einem radialen
Abstand von seiner Schwenkachse 15, der gleich der Entfernung der Achse des Meßzylinders
ii von der Schwenkachse ist, außerhalb des Meßzylinders mit einem sich an diesen
anschließenden und dicht neben der Außenseite der Wand 21 des Maschinenrahmens liegenden
bogenförmigen Lappen versehen, dessen Breite den Durchmesser der Mundstücksöffnung
io übersteigt, so daß, wenn der Meßzylinder i i v erschwenkt wird, der Lappen sich
als Abschlußschieber vor die Öffnung io legt und diese verschließt.
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Zu Beginn der Füllung der Teilkammer i i liegt der Teilkammerkolfien
12 unmittelbar vor dem Mundstück io; er wird durch den in der nachstehend beschriebenen
Weise in die Teilkammer gepreßten Teig zurückgedrückt. Das Fassungsvermögen der
Teilkammer hängt somit davon ab, wie weit sich der Teilkammerkolben 12, der von
einer Kolbenstange 13 getragen wird, nach links (Fig. i) drücken läßt. Die äußerste
linke Stellung des Kolbens ist durch außerhalb der Teilkammer, beispielsweise auf
der Kolbenstange 13 vorgesehene, nicht dargestellte Anschläge od. dgl. einstellbar;
damit ist also auch das Fassungsvermögen der Teilkammer einstellbar.
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Ist die Teilkammer gefüllt, so wird sie mittels des Teilkammerträgers
20 so weit verschwenkt, bis ihre Öffnung an einer anderen Stelle frei liegt und
der Teig durch Verschieben des Teilkammerkolbens 12 nach rechts aus der Teilkammer
herausgedrückt werden kann. Während dieser Zeit verschließt der vorstehend erwähnte
lappenförmige Schieber das Mundstück io des Teigvorschubkanals 18. Ist die Teilkammer
entleert, so wird sie in die in Fig. i dargestellte Lage zurückgeschwenkt, worauf
sich der geschilderte Arbeitszyklus wiederholt.
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Im Krümmungsmittelpunkt der kreisbogenförmig gekrümmten Wand i9 ist
in dem Teigvorschubkanal 18, und zwar in unmittelbarer Nähe der Schnittlinie der
Ebene der Auslauföffnung des Trichters i mit der Ebene der Öffnung der Teilkammer
i i ein sich über die ganze Breite des Kanals 18 erstreckender zylindrischer Drehkörper
2 gelagert, der einen diametral verlaufenden Schlitz aufweist, in dem, sich ebenfalls
über die ganze Breite des Kanals 18 erstreckend, eine Platte 3 liegt. Diese Platte
ist so stabil ausgebildet, daß sie als Druckplatte für denTeig verwendet werden
kann.
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Der Drehkörper 2 ist um seine eigene Achse schwenkbar gelagert, und
die Druckplatte 3 ist in ihrer Ebene in dem Drehkörper 2 verschiebbar. Die im Viertakt
bewegte Druckplatte 3 befindet sich zu Beginn jedes Arbeitszyklus in der in Fig.
i in strichpunktierten Linien dargestellten Lage. Bei dieser Lage der Druckplatte
kann der Teig vom Teigvorratsbehälter i in den Teigvorschubkanal
i8
fließen, wobei dieser Teigfluß durch eine in den Kanal i8 hineinragende, in der
gezeichneten Pfeilrichtung umlaufende Walze 9 begünstigt wird.
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Befindet sich in dem Kanal 18 eine hinreichende Menge Teig, so wird
die Druckplatte, die an ihrer Vorderkante mit einer Schneide versehen ist, zunächst
senkrecht in den Kanal 18 hineingedrückt und anschließend durch Verschwenken des
Drehkörpers 2 im Uhrzeigersinn (Fig. i) bis dicht vor die Öffnung io verschwenkt.
Hierbei drückt die Druckplatte den vor ihr befindlichen Teig in die Teilkammer i
i, und zwar wird der Teilkammer Teig im Überschuß zugeführt.
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Damit der überschüssige Teig in den Teigvorschubkanal zurückfließen
kann, ist die während des Teigvorschubes wirksame Fläche der Druckplatte 3 kleiner
als der Ouersclinitt des Kanals i8 gewählt, z. B. dadurch, daß die Druckplatte mit
über ihre Fläche verteilten Öffnungen versehen ist, oder dadurch, daß, wie aus Fig.
2 ersichtlich, die Druckplatte als Gabel ausgebildet ist. Die Zwischenräume 22 zwischen
den Gabelzinken gestatten das Entweichen des überschüssigen Teiges nach hinten.
Zu dem gleichen Zweck kann auch zwischen der Vorderkante der Druckplatte 3 und der
benachbarten, kreisbogenförmig gekrümmten Wand i9 des Kanals 18 ein Spalt 23 vorgesehen
sein. Die Größe dieses Spaltes ist zweckmäßig regelbar; je nach Teigbeschaftenheit
und durch die Druckplatte zu fördernder Gewichtsmenge wird der Spalt größer oder
kleiner eingestellt. Bei kleinen zu fördernden Teigteilmengen und festen Teigen
wird der Abstand größer, bei großen zu fördernden Teigteilmengen und weichen Teigen
kleiner eingestellt. Auf diese Weise wird der Teig am besten geschont. Das Regeln
der Abstände 22, 23 kann auf verschiedene Arten an der Druckplatte 3 oder für den
Abstand 23 beispielsweise auch dadurch erfolgen, daß die Wand i9 gegenüber
der Druckplatte verstellbar gemacht wird.
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Das Verschieben der Druckplatte 3 in dem Drehkörper 2 kann von Hand
erfolgen, wird jedoch vorzugsweise durch eine selbsttätige Steuerung bewirkt. Zu
diesem Zweck sitzt an dem äußeren Ende der Druckplatte 3 ein seitlich vorspringender
Zapfen 16, an dem das freie Ende eines Winkelhebels 4 angelenkt ist. Dieser Winkelhebel
ist an dem freien Ende eines Armes 5 schwenkbar gelagert, der mit dem Drehkörper
2 fest verbunden ist, also auch dessen Schwenkbewegungen mit ausführt. Das freie
Ende des anderen Armes des Winkelhebels 4. trägt eine Rolle 6, die von dem gabelförmigen
Ende eines bei 8 am Maschinenrahmen schwenkbar gelagerten zweiarmigen Hebels 7 umfaßt
wird. Die Achse der Rolle 6 bleibt im gesamten Hebelschwenkbereich etwa in der durch
die Achse des Drehkörpers 2 gelegten waagerechten Ebene, so daß bei allen Schwenklagen
des Drehkörpers 2 die Rolle 6 von dem gabelförmigen Ende des Hebels 7 vorschriftsmäßig
umfaßt wird.
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Das Verschwenken des Drehkörpers 2 und das Verschieben der Druckplatte
3 in dem Drehkörper erfolgt von einem nicht dargestellten Zentralantrieb aus im
Takte der Schwenkbewegungen der Teilkammer i i, wobei die Druckplatte 3 dann senkrecht
aus dem Teigvorschubkanal 18 herausgezogen wird, wenn die Teilkammer vollständig
gefüllt und so weit verschwenkt worden ist, daß die Mündung io des Kanals 18 von
außen durch den vorstehend erwähnten lappenförmigen Schieber des Teilkammerträgers
verschlossen ist.
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Während der Zeit, die die Teilkammer von hier an braucht, um wieder
in die in Fig. i gezeigte Lage zurückzukehren, wird der Drehkörper 2 mit der dann
außerhalb des Kanals i8 liegenden Druckplatte 3 im Gegenuhrzeigersinn (Fig. i) verschwenkt
und schließlich die Druckplatte 3 in den Kanal 18 hineingedrückt.
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Der Winkel a, um den die Druckplatte in dem Kanal 18 verschwenkt wird,
kann größer oder kleiner eingestellt werden, je nachdem ob mehr oder weniger Teig
von der Gabel 3 zu erfassen ist. Bei kleinen Teiggewichten wird der Winkel kleiner,
bei größeren Teiggewichten entsprechend größer gewählt. Auch mit dieser Maßnahme
wird der Teig sehr geschont, ohne daß die Genauigkeit des Teilens beeinträchtigt
wird.
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Statt einer schwenkbaren Teilkammer kann auch eine geradlinig hin
und her bewegbare oder eine auf und ab bewegbare Teilkammer mit quadratischem oder
rechteckigem Querschnitt Verwendung finden. Ebenso kann man auch mehrere Meßkammern
nebeneinander anbringen, um die Leistung der Maschine zu erhöhen.
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Besonders günstig ist, daß die Druckplatte 3 während des ganzen Teigvorschubes
den gleichen Querschnitt des Teigvorschubkanals bestreicht und insbesondere dann,
wenn an die Wirkung der Druckplatte besonders hohe Anforderungen zu stellen sind,
nämlich im Augenblick der Restfüllung der Teilkammer, wenn die Druckplatte parallel
zu der Ebene der Teilkammeröffnung, und zwar dicht vor dieser liegt, und daß ferner
die Druckplatte aus dieser Endlage senkrecht aus dem Teigvorschubkanal herausziehbar
ist.