NL1037079C2 - Menger voor het bereiden van een laag viskeus mengsel. - Google Patents

Description

Menger voor het bereiden van een laag viskeus mengsel

BESCHRIJVING

De uitvinding heeft betrekking op een menger voor het bereiden van 5 een laag viskeus mengsel, waarbij de menger is voorzien van ten minste een container die een ingang, een uitgang alsmede ten minste een zich in hoofdzaak in de langsrichting van de container uitstrekkende, roteerbare as omvat, welke as is voorzien van ten minste een gereedschap, welk gereedschap is voorzien van ten minste een staaf die met behulp van afstandhouders aan de as is bevestigd.

10 US-4.733.607 beschrijft een dergelijke menger voor het mengen van voedingsproducten. De menger omvat een constructie die niet geschikt is voor het bereiden van een laag viskeus mengsel met een grote capaciteit per tijdseenheid.

Het doel van de onderhavige uitvinding is derhalve om een relatief 15 eenvoudige menger voor het bereiden van een laag viskeus mengsel te verschaffen, waarbij met behulp van de menger een grote capaciteit laag viskeus mengsel per tijdseenheid te bereiken is.

Dit doel wordt bereikt bij de menger volgens de uitvinding doordat de langsrichting van de container alsmede de zich in de langsrichting van de 20 container uitstrekkende as, voor het bereiden van het laag viskeuze mengsel zich in hoofdzaak verticaal uitstrekken.

Door de menger verticaal gefixeerd op te stellen strekt de langsrichting van de container en van de daarin in dezelfde langsrichting opgestelde as zich verticaal uit. Door deze verticaal opgestelde menger zal de ingang van de 25 container hoger liggen dan de uitgang, waardoor de zwaartekracht een maximale invloed op de transportsnelheid van te mengen deeltjes in de container heeft. Door de invloed van de zwaartekracht op de transportsnelheid is met behulp van de menger volgens de onderhavige uitvinding een relatief hoge capaciteit laag viskeus mengsel per tijdseenheid te bereiken.

30 Met een laag viskeus mengsel wordt bij voorkeur een met vloeistof aangemengde stof, in het bijzonder meel of bloem (met of zonder eieren, boter, krenten, gist enz.) bedoeld om een voedingsproduct zoals bijvoorbeeld een baksel te maken. De menger is bij voorkeur een voormenger voor het bereiden van een beslag met een lage viscositeit zoals bijvoorbeeld pannenkoekbeslag of een 1037079 2 voordeeg.

In een laag viskeus mengsel is vloeistof ten opzichte van de (droge) stof zoals meel of bloem met ten minste 40 gewichtsprocent aanwezig. Indien het 5 gewichtspercentage van de vloeistof lager is dan ten minste 40% dan spreekt men over een medium of hoog viskeus mengsel.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de menger volgens de onderhavige uitvinding wordt daardoor gekenmerkt dat de ingang nabij een eerste uiteinde van de container is gelegen, waarbij de uitgang nabij een in de langsrichting 10 tegenover het eerste uiteinde gelegen tweede uiteinde is gelegen.

Op deze wijze is de verticale afstand maximaal tussen de ingang voor de relatief droge beginstoffen benodigd voor het mengsel en de uitgang waar doorheen het laag viskeuze mengsel kan worden afgevoerd bijvoorbeeld voor verdere bewerking of opslag. Door deze maximale verticale afstand tussen de 15 ingang en de uitgang is de met behulp van de zwaartekracht te bewerkstellingen transportsnelheid in de menger optimaal.

De as met daarop het gereedschap dient om voldoende energie te introduceren in de te mengen stoffen met de vloeistof door te mengen met een relatief grote rotatiesnelheid. Bij voorkeur bedraagt het minimale toerental van de as 20 30 omwentelingen per minuut. Een voorkeursgebied van de rotatiesnelheid van de as is echter gelegen tussen 300-600 omwentelingen per minuut. Door de verticale opstelling en de hoge rotatiesnelheid kan een nagenoeg klontenvrij mengsel met behulp van de menger volgens de onderhavige uitvinding worden gegarandeerd.

Een verdere uitvoeringsvorm van de menger volgens de 25 onderhavige uitvinding wordt daardoor gekenmerkt dat de uitgang is gelegen rondom de roteerbare as.

Het bij voorkeur nabij het laagst opgestelde gedeelte van de menger voorziene uiteinde is gelegen rondom de as. Op deze wijze kan een maximale afvoer van het laag viskeuze mengsel zonder obstakels worden 30 verzekerd. De uitgang is bij voorkeur voorzien van een pomp of klepmechanisme voor het doseren van het af te voeren mengsel. Met behulp van de pomp of het klepmechanisme kan tevens de verblijftijd van het (te bereiden) mengsel in de container worden gevarieerd.

Een nog verdere uitvoeringsvorm van de menger volgens de 3 onderhavige uitvinding wordt daardoor gekenmerkt dat de container in hoofdzaak cilindrisch is, terwijl de nabij de ingang en/of de uitgang gelegen einddelen van de container afgeknotte conusvormen omvatten.

Een dergelijke vormgeving van de menger verhoogt de maximale 5 capaciteit beslag per tijdseenheid, doordat in de cilindrische middensectie het met het gereedschap te mengen volume maximaal is. Verder zorgt met name het trechtervormige einddeel nabij de uitgang voor een continue afvoer van het beslag, alsmede voor een relatief eenvoudig te reinigen menger aangezien er door de trechtervormige einddelen geen hoeken zijn in de menger waarin eventuele 10 verontreinigingen zich kunnen nestelen.

Een andere uitvoeringsvorm van de menger volgens de onderhavige uitvinding wordt daardoor gekenmerkt dat de schroeflijnvormig om de as geslagen staaf een spoed omvat die minimaal 1/3 van de lengte van de zich door de container heen uitstrekkende as bedraagt.

15 Ondanks het feit dat conventionele schroeflijnvormige mengers een kleinere spoed, ook wel steek genoemd, voorschrijven voor het bereiken van goede mengeigenschappen, omvat de verticaal opgestelde menger volgens de onderhavige uitvinding een relatief grote spoed voor het bereiken van een optimale kwaliteit van het met de verticale menger te bereiden laag viskeus mengsel. In de 20 menger zijn er namelijk relatief grote gebieden met maximale schuifkrachten aanwezig die worden bereikt met behulp van de relatief grote spoed van de schroeflijnvormig om de as geslagen staaf. Deze gebieden worden gekarakteriseerd, bekeken vanuit de langsrichting van de menger, door de minimale afstand tussen de binnenwand van de menger en de buitenzijde van de staaf. Door 25 deze minimale afstand in deze gebieden tussen de binnenwand van de menger en de buitenzijde van de staaf zijn door rotatie van de as met de gewenste rotatiesnelheid alsmede de daarop bevestigde staaf maximale schuifkrachten op te wekken benodigd voor het genereren van glutenstrengen in het te bereiden laag viskeus mengsel. De oriëntatie van de spiraalvormig om de as geslagen staaf is 30 zodanig dat deze in aanvulling op de zwaartekracht een transportfunctie heeft in de richting van de uitgang.

Een nog andere uitvoeringsvorm van de menger volgens de onderhavige uitvinding wordt daardoor gekenmerkt doordat de straal van de schroeflijnvormig om de as gelagen staaf het kleinst is nabij de uitgang van de 4 container.

Door de straal van de schroeflijnvormig om de as geslagen staaf klein te houden nabij de uitgang kan een optimale afvoer van het beslag uit de menger worden gerealiseerd. Bij voorkeur is de straal variabel in de container, dat 5 wil zeggen in de middensectie is de straal het grootst zodat daar de mengfunctie van het gereedschap maximaal is, terwijl in het einddeel van de container nabij de uitgang de straal het kleinst is, zodat deze past in het conusvormige einddeel.

Een andere uitvoeringsvorm van de menger volgens de uitvinding wordt daardoor gekenmerkt, dat de as is voorzien van ten minste een tweede 10 tegengesteld aan de eerste spiraalvormig om de as geslagen staaf, waarbij de straal van de tweede staaf kleiner is dan de straal van de eerste as zodanig dat met behulp van de tweede staaf het te bereiden mengsel in de richting van de ingang te transporteren is.

Door de tweede tegengesteld aan de eerste gemonteerde staat kan 15 een iets langere verblijfsduur van het te realiseren mengsel worden bereikt in de menger omdat het mengsel wordt teruggemengd (“back mixing”) tegen de richting van de zwaartekracht in alsmede tegen de richting in waarin de eerste staaf het te bereiden mengsel transporteert. De straal van de tweede staaf is overal in de container kleiner dan de straal van de eerste staaf zodat de transportfunctie van de 20 staven bij elkaar opgeteld groter is in de richting van de zwaartekracht oftewel in de richting van de uitgang. Door het “back mixen” is een verbeterde menging van de stoffen met de vloeistof in de menger volgens de onderhavige uitvinding te bereiken.

Een nog andere uitvoeringsvorm van de menger volgens de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt doordat de staaf zich parallel aan de as 25 uitstrekt.

Indien door de verticale opstelling en de daaruit voortvioeie2321nde invloed van de zwaartekracht geen enkele transportfunctie benodigd is en het te bereiden mengsel is voorzien van ten minste 60% vloeistof dan is het voordelig om de staven rechtlijnig, zich parallel uitstrekkend aan de as uit te voeren voor het 30 produceren van een klontenvrij laag viskeus mengsel. Dergelijke uitgevoerde staven dienen op een relatief hoog toerental, groter dan 150 omwentelingen per minuut, te worden geroteerd. Indien de cilinder nabij de uitgang is voorzien van een conusvorm kan de staaf zich in deze zone parallel aan de conusvormige wand uitstrekken. Dergelijke assen met rechtlijnig daarop bevestigde staven zijn relatief eenvoudig te 5 produceren.

Een verdere uitvoeringsvorm van de menger volgens de onderhavige uitvinding wordt daardoor gekenmerkt dat de menger nabij de ingang en/of in het bovenste gedeelte van de cilindrische container is voorzien van een 5 toevoegzone met mondstukken voor het toevoegen van een fluïdum.

In de toevoegzone is met behulp van de mondstukken een fluïdum zoals water of waternevel, eventueel voorzien van additieven, toe te voegen aan de droge door de ingang van de menger te transporteren stoffen, bij voorkeur in hoofdzaak meel of bloem.

10 Met behulp van de mondstukken oftewel sproeikoppen kunnen waterstralen onder hoge druk op de droge vaak samengeklonterde stoffen worden “geschoten” om deze te breken, waarna de vloeistof van de stralen of de nevel beter in het meel of de bloem wordt geabsorbeerd.

In de toevoegzone is nog geen gereedschap vereist. Derhalve is het 15 economisch maar ook energetisch voordelig om de as in de toevoegzone niet te voorzien van gereedschap, zodat het bevochtigen en het in laten trekken van vocht plaatsvindt voor het mengen mei behulp van het gereedschap.

Een nog verdere uitvoeringsvorm van de menger volgens de onderhavige uitvinding wordt daardoor gekenmerkt dat de as is voorzien van ten 20 minste twee, bij voorkeur vier, schroeflijnvormig of rechtlijnig om de as gelegen staven.

Door de twee staven recht tegenover elkaar op de as op te stellen, wordt de as gelijkmatig belast en wordt de slijtage van de as verminderd. Voor een maximaal mengeffect is de as voorzien van vier staven die bij voorkeur onderling 25 een hoek insluiten van bij benadering 90 graden zodat de as ook in deze configuratie van het gereedschap gelijkmatig wordt belast.

Een nog andere uitvoeringsvorm van de menger volgens de onderhavige uitvinding wordt daardoor gekenmerkt dat de maximale straal van de staaf ten minste 75 % van de straal van de cilindrische container bedraagt.

30 Het is gebleken dat bij een minimale afstand tussen de binnenwand en het maximum van de staaf de schuifkrachten voor de glutenstreng vorming maximaal zijn. De grootste straal van de staaf is bij voorkeur gelegen aan de naar de ingang gelegen zijde van het gereedschap, de overige maxima van het spiraalvormige gereedschap vormen in de middensectie van de container bij 6 voorkeur de middelpunten van de gebieden met grote schuifkrachten zoals deze hierboven zijn beschreven.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een in de tekeningen getoond uitvoeringsvoorbeeld van de menger volgens de onderhavige 5 uitvinding waarin:

Fig. 1 een schematisch aanzicht toont van een menger volgens de uitvinding, fig. 2 een schematisch aanzicht toont van een menger volgens de uitvinding, 10 fig. 3 een schematische doorsnede toont van een menger volgens de uitvinding.

In de figuren zijn overeenkomende onderdelen voorzien van eenzelfde verwijzingscijfer.

De figuren 1-3 tonen verschillende aanzichten van een menger 1 15 voor het bereiden van laag viskeus mengsel zoals pannenkoekenbeslag of een voordeeg. De menger 1 is voorzien van ten minste een container 3. De container 3 omvat een ingang 5, een uitgang 7 alsmede een zich in hoofdzaak in de langsrichting van de container 3 uitstrekkende, roteerbare as 9. Deze as 9 is voorzien van gereedschap 11, welk gereedschap 11 is voorzien van vier staven 13 20 die met behulp van afstandhouders 15 aan de as 9 zijn bevestigd. De spiraalvormige staven 13 zijn 90 graden versprongen op de as 9 bevestigd.

De as 9 wordt met behulp van een motor 15 geroteerd, waarbij in bedrijf voor het bereiden van beslag met de menger 1 volgens de onderhavige uitvinding de as met een minimaal toerental van 30 omwentelingen per minuut wordt 25 geroteerd.

Aan het van de motor 15 afgekeerde uiteinde van de as 9 wordt de as 9 gelagerd (niet getoond) ondersteund. De uitgang 7 is gelegen rondom de roteerbare as 9.

De container omvat een in hoofdzaak cilindrische middensectie 17 30 terwijl de nabij de ingang 5 en de uitgang 7 gelegen einddelen 19, 21 van de container 3 afgeknotte conusvormen omvatten.

De menger 1 volgens de onderhavige uitvinding wordt bij voorkeur verticaal gefixeerd met behulp van de poten 23 op een ander systeem (niet getoond) of bij langer uitgevoerde poten 23 (niet getoond) op een ondergrond. Door deze 7 opstelling van de menger 1 volgens de onderhavige uitvinding strekken de langsrichting van de container 3 alsmede de zich in de langsrichting van de container 3 uitstrekkende as 9 zich, voor het bereiden van het mengsel in hoofdzaak verticaal uit. De zwaartekracht op de zich in de container 3 bevindende deeltjes is 5 hierdoor maximaal.

De schroeflijnvormig om de as geslagen staaf 13 omvat voor het bereiden van een kwalitatief hoogstaand beslag met de menger 1 volgens de onderhavige uitvinding een spoed s die minimaal 1/3 van de lengte I van de zich door de container 3 heen uitstrekkende as 9 bedraagt. De spoed s van de in de 10 figuren getoonde staven is zelfs meer dan de helft (¼) van de lengte I van de zich door de container 3 heen uitstrekkende as 9. De straal r van de schroeflijnvormig om de as 9 geslagen staaf 13 is het kleinst nabij de uitgang 7 van de container 3. De straal r van de staaf 13 en daarmee samenhangend de lengte van de afstandhouders 15 wordt van boven naar beneden in de container steeds kleiner. Op 15 deze wijze kan het beslag optimaal worden gemengd met behulp van het gereedschap 11, terwijl anderzijds het beslag goed af te voeren is door de uitgang 7 in het trechtervormige einddeel 21 van de container 3.

De middensectie 17 van de container 3 is verder voorzien van een toevoegzone 27 waarin mondstukken 29 zijn opgesteld voor het verschaffen van 20 nevel en/of vloeistofstralen onder druk voor het uiteenschieten van de binnenvallende aan elkaar geklonterde relatief droge stoffen zoals meel en bloem. Verder zijn de droge stoffen in de toevoegzone met behulp van de mondstukken 29 bij voorkeur te benevelen met waterdamp en eventuele additieven van de door de ingang 5 in de container 3 binnenvallende en uiteengeschoten ingrediënten. In deze 25 toevoegzone 27 is de as 9 gereedschaploos uitgevoerd. Een aantal mondstukken 29 kan ook worden gebruikt om in plaats van een vloeistof een gas zoals bijvoorbeeld lucht, zuurstof en/of stikstof toe te voegen aan de inhoud van de menger.

In de toevoegzone 27 vindt het natmaken van de droge stoffen van het beslag, alsmede de absorptie van vloeistof tot in de droge ingrediënten en 30 derhalve de eerste menghandeling plaats. Daarna komen de ingrediënten 31 in de actieve mengzone 31 waarin de as 9 is voorzien van gereedschap 13. De toevoegzone 27 is relatief groot afgebeeld in de bijgevoegde figuren en kan kleiner worden uitgevoerd. De toevoegzone 27 is echter bij de menger 1 volgens de uitvinding altijd kleiner dan de actieve mengzone 31. Bij voorkeur is ongeveer 25 % 8 van de middensectie 17 gevormd door de toevoegzone 27 terwijl ongeveer 75 % van de middensectie 17 is gevormd door de actieve mengzone 31.

De maximale straal r van de in de figuren getoonde staaf 13 is in het hoogste punt nagenoeg gelijk aan de binnendiameter van de middensectie 17 van 5 de container 3. De maximale straal r van de in de figuren getoonde staaf 13 neemt af van boven naar beneden.

Voor het bereiken van een optimale kwaliteit van het met de menger 1 te bereiden laag viskeuze mengsel moet de staaf 13 een relatief grote spoed hebben, waardoor er relatief grote gebieden g met maximale schuifkrachten zijn. 10 Deze gebieden worden gekarakteriseerd bekeken vanuit de langsrichting van de menger 1 door de minimale afstand tussen de binnenwand 33 van de menger en de buitenzijde of de naar de binnenwand toegekeerde zijde 35 van de staaf 13. In deze gebieden zijn door het roteren van de as 9 maximale schuifkrachten op te wekken welke schuifkrachten zijn benodigd voor het genereren van glutenstrengen in het te 15 bereiden mengsel.

De maximale stralen van delen van de spiraalvormige staaf 13 vormen bij voorkeur middelpunten van de gebieden g met grote schuifkrachten. Het is gebleken dat bij een minimale afstand tussen de binnenwand 33 en het maximum van de spiraalvormig om de as 9 geslagen staaf 13 de schuifkrachten voor de 20 glutenstreng vorming in de actieve mengzone 31 in de container 3 maximaal zijn.

Het is verder mogelijk dat het gereedschap 11 zich in hoofdzaak over de gehele middensectie 17 en zelfs in de nabij de ingang gelegen toevoegzone 19 uitstrekt.

De menger 1 is bij voorkeur een voormenger voor het bereiden van 25 een beslag dat met behulp van andere mengers verder kan worden verrijkt of gemengd.

Het is verder mogelijk om meer dan een as 9 voorzien van gereedschap 11 in een container 3 van de menger 1 volgens de uitvinding op te nemen.

30 In plaats van schroeflijnige om de assen geslagen staven kunnen eventueel ook rechtlijnig om de assen gelegen staven worden gebruikt. Deze staven omvatten geen transportfunctie, hetgeen dergelijk geconfigureerde staven met name geschikt maakt voor het bereiden van zeer laag viskeuze mengsels. Rechtlijnige staven zijn relatief kostengunstig te vervaardigen.

9

Verder kan een door het aanbrengen van ten minste een tweede, tegengesteld aan de eerste staaf georiënteerde staaf op de as worden voorzien voor het verschaffen van terug menging (“back mixing”) waardoor de verblijftijd van de te mengen stoffen wordt verlengd en de stoffen beter met behulp van het gereedschap 5 zullen worden gemengd.

1037079'

Claims (14)

1. Menger voor het bereiden van laag viskeus mengsel, waarbij de menger is voorzien van ten minste een container die een ingang, een uitgang 5 alsmede ten minste een zich in hoofdzaak in de langsrichting van de container uitstrekkende, roteerbare as omvat, welke as is voorzien van ten minste een gereedschap, welk gereedschap is voorzien van ten minste een staaf die met behulp van afstandhouders aan de as is bevestigd, met het kenmerk, dat de langsrichting van de container alsmede de zich in de langsrichting van de container uitstrekkende 10 as, voor het bereiden van laag viskeus mengsel zich in hoofdzaak verticaal uitstrekken.

2. Menger volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ingang nabij een eerste uiteinde van de container is gelegen, waarbij de uitgang nabij een in de langsrichting tegenover het eerste uiteinde gelegen tweede uiteinde is gelegen.

3. Menger volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de uitgang is gelegen rondom de roteerbare as.

4. Menger volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de container in hoofdzaak cilindrisch is, terwijl de nabij de ingang en de uitgang gelegen einddelen van de container afgeknotte conusvormen omvatten.

5. Menger volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de schroeflijnvormig om de as geslagen staaf een spoed omvat die minimaal 1/3 van de lengte van de zich door de container heen uitstrekkende as bedraagt.

6. Menger volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de straal van de schroeflijnvormig om de as geslagen staaf het kleinst is nabij de uitgang van de 25 container.

7. Menger volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de as is voorzien van ten minste een tweede tegengesteld aan de eerste spiraalvormig om de as geslagen staaf, waarbij de straal van de tweede staaf kleiner is dan de straal van de eerste as zodanig dat met behulp van de tweede staaf het te bereiden 30 mengsel in de richting van de ingang te transporteren is.

8. Menger volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de staaf zich parallel aan de as uitstrekt.

9. Menger volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de menger nabij de ingang en/of in het bovenste gedeelte van de cilindrische 1037079 container is voorzien van een toevoegzone met mondstukken voor het toevoegen van een fluïdum.

10. Menger volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de as in de toevoegzone in hoofdzaak gereedschapsloos is uitgevoerd.

11. Menger volgens conclusie 9 of 10, met het kenmerk, dat het fluïdum een vloeistof bijvoorbeeld water eventueel voorzien van additieven en/of een gas zoals bijvoorbeeld stikstof, lucht en/of zuurstof is.

12. Menger volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de as is voorzien van ten minste twee, bij voorkeur vier, schroeflijnvormig of 10 rechtlijnig om de as gelegen staven.

13. Menger volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de maximale straal van de staaf ten minste 75 % van de straal van de cilindrische container bedraagt.

14. Menger volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, 15 dat de menger een voormenger. 1037079