FI71862C - Kontinuerligt arbetande degblandningsmaskin. - Google Patents

Description

1 71862

Jatkuvatoiminen taikinansekoituskone Tämä keksintö liittyy leipomo- ja konditoriateolli-suuden laitteisiin ja sen kohteena on erityisesti jatkuva-5 toiminen taikinansekoituskone.

Keksinnön mukaista konetta voidaan soveltaa leipä-taikinan sekoittamiseen vapaavalintaisessa taikinanvalmis-tusprosessissa.

Keksinnön kohteena olevaa konetta voidaan käyttää 10 myös kemian teollisuudessa tai muissa teollisuuden sovellutuksissa silloin, kun on tarpeen sekoittaa tehokkaasti suhteellisen korkean viskositeetin omaavia ja erityisesti voimakkaasti tarttuvia massoja.

Nykyisin leipomoissa käytetään joko jatkuvatoimisia 15 taikinanvalmistuskoneita tai epäjatkuvaan toimintaan perus tuvia koneita (taikinan sekoittaminen kaukaloissa tietyn kokoisissa erissä).

Eräkäyttöön perustuvat taikinanvalmistuskoneet ovat soveliaita rajoitettuja tuotantomääriä varten ja takaavat 20 laajan valikoiman eri tuotteita samalta tuotantolinjalta.

Jatkuvatoimisilla koneilla on joukko etuja käytettäessä niitä muuttumattoman koostumuksen omaavan taikinan valmistukseen, joista mainittakoon erityisesti korkeampi prosessin mekanisointiaste ja hyötysuhde, vähemmän kookas 25 rakenne, pienempi tehon kulutus taikinan valmistukseen verrattuna erätuotantoon ja vähäisempi metallin tarve koneen valmistuksessa.

Jatkuvatoimiset taikinanvalmistusIinjat tuottavat jopa 70 - 80 S koko leivonnaistuotannosta.

30 Jatkuvatoimisten taikinanvalmistuskoneiden toiminnan selvittely ja tutkimukset sekoituksen laadun ja kulutetun energian riippuvuudesta työvälineen muodosta ja tavasta, jolla nämä välineet kohdistavat voimaa käsiteltävään taikinaan, ovat osoittaneet, että tällaisten koneiden tulee 35 täyttää seuraavat perusehdot: (1) estettävä tai minimoitava sekoitettavan taikina-massan volymetrinen deformaatio, 2 71862 (2) varmistettava jatkuva leikkausdeformaatio taiki-namassassa koko valmistusprosessin ajan ja (3) minimoitava repeämät taikinamassan rakenteessa (sitkeä pohja).

5 Näiden ehtojen tekninen toteutus kykenisi takaamaan korkealuokkaisen sekoituksen ja tekemään taikinanvalmistus-prosessit tehokkaammiksi.

Tällä hetkellä tunnetaan lukuisia koneita jatkuvatoimista taikinanvalmistusta varten, jotka tavallisesti 10 käsittävät vaakasuoran sylinterimäisen tai vastaavanmuotoi-sen kotelon, joka on varustettu tulo- ja poistoaukoilla taikinan raaka-aineiden syöttämistä ja sekoitetun taikinan poistamista varten. Koteloon sisältyy yksi keskiakseli tai usempi samansuuntainen akseli, johon on kiinnitetty sekoi-15 tusvälineet (esim. GB-pat. 1 026 308, JP-pat. 46-40181 ja CS-pat. 104 234).

Keskiakselille sijoitettuihin sekoitusvälineisiin kuuluu yleensä ruuvisyötin (esisekoituskammiossa) ja säteen suuntaisesti ulottuvat siivekkeet, jotka on asetettu ruuvi-20 maisesti (sekoitus- eli muokkauskammiossa).

Tämäntyyppisiin taikinanvalmistuskoneisiin liittyy sellainen epäkohta, että normaalin tai alhaisen kosteuden omaava taikina pyrkii tarttumaan akselille ja pyörimään sen mukana irtoamatta.

25 Säteittäiset siivekkeet ehkäisevät myös taikinan kulkua pitkittäissuunnassa ja heikentävät koneen taikinan-tuotantokykyä sekä tekevät koneen työtilan käytön vähemmän tehokkaaksi.

Kahden tai useamman samansuuntaisen akselin käyttö 30 kotelossa ei täysin poista em. epäkohtia. Päinvastoin se tekee koneen rakenteen monimutkaisemmaksi, lisää metallin tarvetta sen valmistuksessa ja tekee koneen tehottomammaksi.

Taikinanvalmistuskone, joka eniten muistuttaa tässä hakemuksessa kuvattua konetta, on esitetty GB-patentissa 35 1 049 153. Tämä kone käsittää kotelon, joka on varustettu 3 71862 tulo- ja poistoaukoilla ja sen osastoiksi jakavilla väliseinillä, ja sekoitusvälineen, joka on asennettu kotelon keskellä sijaitsevalle akselille.

Väliseinät muodostuvat reiällisistä levyistä. Taiki-5 nan raaka-ainekomponenttien syöttökohdan alueella sekoittaja on ruuvisyöttimen muotoinen, kun taas sekoitusvyöhyk-keellä se on kokoonpantu erillisistä, säteittäisistä siivekkeistä, jotka on asetettu ruuvimaisesti kulmaan akseliin nähden.

10 Eräs tämän koneen merkittävä epäkohta liittyy tai kinan raaka-ainekomponenttien tehottomaan sekoitukseen, jolloin pyrkii muodostumaan nestemäisen taikinakerroksen ympäröimiä jauhomöhkäleitä. Näiden möhkäleiden murskaaminen taikinamassassa vaatii ylimääräistä energiaa. Lisäksi se- 15 koituksen aikana siivekkeet pyrkivät leikkaamaan taikina-massaa, joka työntyy reiällisten väliseinien lävitse, ja kuljettavat massaa peräkkäisten väliseinien aukkojen läpi, mikä heikentää taikinan sitkosrakennetta ja johtaa leivonnaisten huonoon laatuun.

20 Edelleen, kun taikinan raaka-aineiden nimellislämpö tila on normaalisti 27 - 29°C, sekoitetun taikinan loppu-lämpötilan tulee olla 31 - 32°C välillä, mutta se ei saa koskaan ylittää 35°C. Kuitenkin tässä koneessa sekoituksen aiheuttama taikinan lämpötilan nousu saattaa olla jopa 7°C.

25 Tällaisen ylikuumenemisen vähentämiseksi edellä ku vatussa koneessa käytetään pakkokiertoista vesijäähdytysjärjestelmää , joka ei aina täysin kykene estämään taikinan ylikuumenemista koneen koko tilavuudelta tai välttämään ennalta määrätyn käymisprosessin epäonnistumista.

30 Edellä mainittu kone on rakenteeltaan monimutkainen ja se on epäedullinen myös siinä mielessä, että se vaatii suuren käyttötehon ja suuren määrän metallia valmistustaan varten.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa 35 edellä kuvatut ennestään tunnettujen taikinanvalmistusko- neiden epäkohdat.

4 71862

Keksinnön tavoitteena on sen vuoksi saada aikaan taikinanvalmistuskone, joka rakenteensa ansiosta varmistaa jatkuvan leikkausdeformaation kauttaaltaan taikinamassassa koko sekoitusprosessin ajan mahdollisimman vähäisellä ener-5 gian kulutuksella taikinan volymetriseen deformaatioon.

Keksinnön päämäärä on saavutettu siten, että jatkuvatoimisessa taikinansekoituskoneessa, joka käsittää kotelon, joka on varustettu tulo- ja poistoaukoilla ja on jaettu osastoihin poikittaisilla väliseinillä kotelon 10 poikkipinnan osittaiseksi sulkemiseksi ja jossa on pitkittäiselle akselille kiinnitetty työväline , keksinnön mukaan työväline muodostuu osaltaan tuloaukon vyöhykkeelle asetetusta ruuvimaisesti siipipyörästä ja osaltaan kuhunkin osastoon sijoitetusta levyelementistä.

15 Taikinan raaka-ainekomponenttien syöttövyöhykkeelle sijoitettu siipipyörä saa aikaan niiden tehokkaan sekoittumisen ja se siirtää myös taikinan muokkausvyöhykkeelle.

Väliseinien välissä pyörivät levyelementit aiheuttavat vain leikkausdeformaatiota taikinamassaan, jolloin 20 tullaan toimeen ilman kookkaiden työvälineiden jaksottaista tunkeutumista massaan (kuten on asianlaita tunnetuissa koneissa) ja ehkäistään taikinan volymetrinen deformaatio.

Koneessa kulloinkin olevassa koko taikinamassassa varmistetaan jatkuva leikkausdeformaatio ja sellaiset omi-25 naisuudet kuin leikkausvoima ja tehollinen viskositeetti saadaan pidettyä minimiarvoissa.

Näiden edellytysten teknisen toteutuksen ansiosta ehdotetun koneratkaisun hyötysuhde on yli kaksinkertainen verrattuna tunnettuihin koneisiin.

30 Keksinnön mukaisen koneen eräässä edullisessa so- vellutusmuodossa akselin vastainen, levyn pyörimissuuntaa vasten suunnattu reuna ainakin yhdessä niistä väliseinistä, jotka määrittelevät osaston, jossa sijaitsee taikinan kulkusuunnassa katsottuna ensimmäinen levyelementti, on sel-35 laisen käyrän muotoinen, joka määräytyy siten, että käyrän jokaisen pisteen tangentti muodostaa mainitun pisteen 5 71 862 akselin keskiviivan suhteen määritellyn pyörimissuunnan kanssa terävän kulman.

Tämän kulman arvo on sopivimmin 20 - 60°.

Tämä väliseinärakenne ehkäisee taikinamassan kasaantumisen, kun se kulkee väliseinien reunojen ylitse, erityisesti kulkusuunnassa katsottuna ensimmäisessä tällaisessa osastossa, missä juuri muodostunut taikinamassa on vielä huokoista, riittämättömän sitkeää tai juoksevaa.

Ehkäisemällä tämä kasaantuminen on mahdollista olen- > naisesti parantaa koneen tehokkuutta. Mikäli em. kulma on alle 20°, väliseinän sivupinta tulee niin pieneksi, että se johtaa pienempään sekoitustehokkuuteen. Toisaalta kun tämä kulma on yli 60°, väliseinän reunojen taikinan virtaukselle aiheuttama vastus kasvaa, mikä johtaa alentuneeseen koneen > tehokkuuteen.

Eräässä ehdotetun koneen vaihtoehtoisessa sovellu-tusmuodossa akselin ja poistoaukon välille on sijoitettu kiinteä ohjauslevy.

Sopivimmin akselin viereinen osa ohjauslevystä on ) järjestetty akselin emäviivan suuntaiseksi ja suunnattu akselin pyörimissuuntaa vastaan.

Ohjauslevyn ja sen erikoisen muodon ansiosta sekoitetun, puristuksen alaisen taikinan automaattinen poisto on taattu, mikä täydellisesti ehkäisee taikinamassan ka-5 saantumisen sekoitusvyöhykkeen ulkopuolelle.

Keksinnön muut tarkoitusperät ja saavutetut edut tulevat paremmin ymmärretyksi sen erilaisten erikoissuori-tusmuotojen yksityiskohtaisemmassa kuvauksessa, joka esitetään oheisten piirustuksen avulla, joissa 0 kuvio 1 on pitkittäisleikkaus keksinnön mukaisesta jatkuvatoimisesta taikinansekoituskoneesta, kuvio 2 on linjaa II - II pitkin kuviossa 1 otettu leikkaus ja kuvio 3 on linjaa III - III pitkin kuviossa 1 otet-5 tu leikkaus.

Jatkuvakäyttöinen taikinansekoituskone käsittää käyttölaitteen 1 (kuv. 1), joka on liitetty joustavan 6 71862 kytkimen 2 avulla keskiakseliin 3, joka on sijoitettu koteloon 4, jossa on sylinterinpuoliskon muotoinen pohja. Kotelon 4 sisäpintaan on kiinnitetty pääasiallisesti sileät poikittaisväliseinät 5, jotka yhdessä kotelon 4 seinien 5 kanssa määrittelevät osastot 5'.

Akselille 3 on samanakselisesti kiinnitetty levy-elementit 6, 7, 8, 9, 10, joista kukin sijaitsee yhdessä erillisessä osastossa 5'.

Taikinamassan virtaussuuntaan katsottuna ensimmäiset 10 levyt 6 ja 7 ovat ruuvimaisen siipipyörän muotoisia. Jotta taikinan raaka-ainekomponentit saadaan tehokkaasti sekoitettua, voidaan valinnanvaraisessa taikinanvalmistuksessa käyttää kahta tai jopa kolmea tällaista siipipyörää.

Muokattaessa esim. taikinaa leipomossa kaksi siipi-15 pyörää riittää hyvin, kun taas makaronitaikinan sekoituksessa tarvitaan kolme tällaista siipipyörää.

Ehdotetun koneen käyttökokeet ovat osoittaneet, että useamman kuin neljän sileän levyelementin käyttö siipipyörän 6 ja 7 alapuolella ei ole tarpeen.

20 Kotelo 4 on varustettu tulo- ja poistoaukoilla 11, 12 taikinan raaka-ainekomponenttien syöttöä ja sekoitetun taikinan poistoa varten.

Väliseinät 5, jotka määrittelevät osaston 5', joka sisältää virtaussuunnassa ensimmäisen sileän levyelementin 25 8 (kuv. 2) on valmistettu siten, että niiden akselin 3 vastaiset, levyn 8 pyörimissuuntaa vasten suunnatut reunat 13 muodostavat käyrän, jonka jokaisen pisteen tengentti muodostaa mainitun pisteen akselin 3 keskiviivan suhteen määritellyn pyörimissuunnan kanssa terävän kulman ^ f 30 ^3' 3°^a vaihtelee edullisesti alueella 20 - 60°.

Väliseinän 5 kotelon 4 puoleisen reunan kaarevuus vastaa kotelon 4 sisäpinnan kaarevuutta P.

Entistä tehokkaamman sekoitetun taikinan automaattisen poiston varmistamiseksi sekoitusalueelta käyttämällä 35 hyväksi taikinan kineettistä energiaa on järjestetty oh-jauslevy 15 (kuv. 1 ja 3), jonka akselin 3 vieressä oleva 7 71 862 osa on akselin 3 emäviivan suuntainen ja suunnattu akselin 3 pyörimissuuntaa vastaan.

Ehdotettu jatkuvatoiminen taikinansekoituskone toimii seuraavalla tavalla.

5 Mitatut kuivat ja nestemäiset taikinan valmistus aineet annostellaan koteloon 4 tuloaukosta 11 siipipyöriä 6 ja 7 vasten.

Siipipyörät 6 ja 7 sekoittavat taikinan komponentit osastoissa 5' ja pakottavat muodostuvan taikinamassan siir-10 tymään akselin 3 pitkittäissuunnassa. Edellinen komponent-tiannos kohtaa siipipyÖrien 6 ja 7 mukana pyörivän taikina-massan ja sekoittuu siihen olennaisesti aikaisemmin kuin seuraava annos syötetään siipipyörät 6 ja 7 sisältävään osastoon. Täten estetään valmistuskomponenttien kokkaroi-15 tuminen eikä tarvitse kuluttaa energiaa taikinaseoksen homogenisointiin.

Tämän jälkeen taikinamassa siirtyy sileiden levy-elementtien 8, 9 ja 10 alueelle, jotka yhdessä väliseinien 5 kanssa saavat aikaan vain yhtäaikaisen leikkausdeformaa-20 tion, joka kohdistuu koko väliseinien 5 välissä olevaan taikinamassaan.

Kineettisen energian vaikutuksesta täten muokattu taikina pyrkii siirtymään ohjauslevyn 15 alapuolelle kohti poistoaukkoa 12.

25 Ohjauslevyn 15 käyttö akselin 3 ja poistoaukon 12 välissä tekee mahdolliseksi ehkäistä sitkeimmänkin taikina-massan kasaantuminen viimeisen sileän levyelementin 10 ja sekoituskammion päädyn väliin, koska edellä kuvatun ohjaus-levyn ansiosta taikinamassa ei pääse kiertymään akselin 3 30 ympärille, jolloin sen kineettinen energia käytetään ulos-siirtämiseen.

SiipipyÖrien 6, 7 ja kotelon 4 välinen välys on sopivammin 10 - 15 mm, kun taas sileiden levyelementtien 8, 9, 10 ja kotelon 4 välys on 20 - 30 mm.

35 Nämä välykset ovat riittäviä takaamaan erittäin voi makkaan sekoituksen taikinatuotannon määrillä 1200 - 1500 kg/h.

71862

Viitaten kuvioon 2 niiden väliseinien 5 muoto, jotka rajoittavat ensimmäisen sileän levyelementin 8 sisältävää osastoa, estää vielä riittämättömän elastisen taikinamassan kasaantumisen reunojen 13 päälle ja saa aikaan vähäisemmän 5 vastuksen taikinan virtaukselle akselin suunnassa ja paremman koneen tehokkuuden. Tällainen reunan 13 muoto ehkäisee myös katkokset taikinan virtauksessa ja säilyttää sen sitkeän koostumuksen. Viimeksi mainittu saadaan aikaan pääasiassa sillä, että taikinan kulkusuunta sen ylittäessä reunan 10 13 on hyvin lähellä ko. pisteeseen piirretyn tangentin suuntaa.

Reunan 13 muoto muissa väliseinissä 5 on sopivammin sama, kuitenkin siipipyörien 6, 7 ja sileiden levyelement-tien 9, 10 vyöhykkeellä tämä muoto vaikuttaa vähäisemmässä 15 määrin ehdotetun koneen tehokkuuteen (nimittäin juuri sekoitetun taikinan olennaisesti irtonaisen taikinamassan rakenteen takia siipipyörien 6 ja 7 vyöhykkeellä ja suhteellisen suuren joustavuuden ja juoksevuuden takia koneen poistokohdassa).

20 Koneen tehokkuuden edelleenkin parantamiseksi levy- elementtien 8, 9 ja 10 halkaisijat voivat olla poistoauk-koa kohti mentäessä pieneneviä.

Kotelon 4 sylinterimäisen osan halkaisijan arvolla 360 mm, levyelementtien 6-10 halkaisijoiden arvoilla 340 -25 300 mm, väliseinien 5 etäisyyden ollessa 110 - 90 mm ja akselin 3 pyörimisnopeuden 1 r/min kone tuottaa taikinaa jopa 1500 kg/h. Voimakkaan sekoituksen aiheuttama taikinan lämpötilan nousu ei ole enempää kuin 1,5- 2°C. Koneen sähkötehon kulutus ei ylitä 3 kW. Koneen paino ei ole yli 400 30 kg. Ennestään tunnetuilla samansuuruisen taikinantuotanto-tehon omaavilla jatkuvatoimisilla taikinanvalmistuskoneilla on alhaisempi hyötysuhde ja ne vaativat enemmän metallia valmistuksessa.

Esim. Buss Companyn (Sveitsi) K/KR 200 -taikinan-35 valmistuskoneen käyttöteho on 7,5 kW ja se painaa 700 kg, 9 71862 länsisaksalainen Strahmann-kone on varustettu 7,5 - 25,7 kW moottorilla ja se painaa 620 kg ja unkarilainen FTK-D-100 (ELGEP) kone on varustettu 18 kW moottorilla ja painaa huomattavasti .

5 Lisäksi nämä tunnetut koneet on varustettu työkam- mioiden pakkokiertojäähdytyksellä taikinan ylikuumenemisen estämiseksi.

Claims (5)

71 862

1. Jatkuvatoiminen taikinansekoituskone, joka käsittää kotelon (4), joka on varustettu tulo- ja poistoau- 5 koilla (11, 12) ja on jaettu osastoihin (5') poikittaisilla väliseinillä (5) kotelon (4) poikkipinnan osittaiseksi sulkemiseksi ja jossa on pitkittäiselle akselille (3) kiinnitetty työväline, tunnettu siitä, että työväline muodostuu osaltaan tuloaukon (11) vyöhykkeelle asetetusta 10 ruuvimaisesta siipipyörästä (6, 7) ja osaltaan kuhunkin osastoon (5') sijoitetusta levyelementistä (8, 9, 10).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kone, tunnettu siitä, että akselin (3) vastainen, levyn (8) pyörimissuuntaa vasten suunnattu reuna ainakin yhdessä 15 niistä väliseinistä (5), jotka määrittelevät osaston (5'), jossa sijaitsee taikinan kulkusuunnassa katsottuna ensimmäinen levyelementti (8), on sellaisen käyrän muotoinen, joka määräytyy siten, että käyrän jokaisen pisteen tangentti muodostaa mainitun pisteen akselin (3) keskiviivan suh-20 teen määritellyn pyörimissuunnan kanssa terävän kulman (<*.,, <*2' °V·

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kone, tunnettu siitä, että terävän kulman (Ck ^ , CX2 · £*3) arvo on alueella 20 - 60°.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kone, tun nettu siitä, että akselin (3) ja poistoaukon (12) väliin on sijoitettu kiinteä ohjauslevy (15).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kone, tunnettu siitä, että akselin (3) viereinen osa ohjaus-30 levystä (15) on järjestetty akselin (3) emäviivan suuntaiseksi ja suunnattu akselin (3) pyörimissuuntaa vastaan.