NL2004875C2

NL2004875C2 - Inrichting voor het kneden van voedingsmiddelen.

Info

Publication number: NL2004875C2
Application number: NL2004875A
Authority: NL
Inventors: Gilis Anne Maria Victor Lekner; Marinus Arie Praag; Ivo Hubertus Anna Willems
Original assignee: Sobatech B V
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2010-06-11
Publication date: 2011-12-13
Also published as: WO2011155831A1; EP2579726B1; US20130142005A1; EP2579726A1

Description

Inrichting voor het kneden van voedingsmiddelen

BESCHRIJVING

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het kneden van 5 voedingsmiddelen, welke inrichting is voorzien van een een containerwand omvattende container die ten minste een zich in hoofdzaak in de langsrichting van de container uitstrekkende roteerbare as omvat, een aan een eerste zijde van de roteerbare as gelegen ingang waardoorheen de te kneden voedingsmiddelen tot in de container te brengen zijn, alsmede een op afstand van de ingang aan de 10 tegenovergestelde zijde van de as gelegen uitgang waardoor heen de geknede voedingsmiddelen uit de container af te voeren zijn, waarbij de as ten minste een gereedschap omvat, dat is voorzien van ten minste een helixvormig om de as gelegen kneedelement dat met behulp van afstandhouders aan de as is bevestigd, waarbij het helixvormig om de as geslagen kneedelement zich uitstrekt over een 15 virtuele mantel van een virtuele cilinder.

Een dergelijke inrichting is bekend uit NL-1.029.273. De hierin beschreven inrichting kan zowel als menger of kneder of als een menger en een kneder worden toegepast. Bij een relatief grote spoed van de helixvormig om de as geslagen staaf en bij een relatief laag aantal afstandhouders zal het in dit octrooi 20 beschreven gereedschap meer een kneedfunctie dan een mengfunctie hebben.

Het doel van de onderhavige uitvinding is om een inrichting te verschaffen die een verbeterde kneedfunctie omvat.

Dit doel wordt met de inrichting volgens de onderhavige uitvinding bereikt doordat een virtuele raaklijn op een willekeurig punt van het kneedelement 25 een constante hoek insluit met de as die is gelegen tussen 0,5 en 10 graden.

Indien het kneedelement over de gehele lengte daarvan een dergelijk kleine constante hoek gelegen tussen 0,5-10 graden insluit met de as, neemt de ruimte tussen het kneedelement en de containerwand, waarin in bedrijf het mengsel / deegproduct is gelegen, geleidelijk toe of af, waardoor in bedrijf de 30 wrijvingskrachten tussen het gereedschap en de containerwand worden geoptimaliseerd en de voedingsmiddelen intensiever worden gekneed. Afschuifkrachten in het deegproduct worden met behulp van een dergelijk gevormd kneedelement maximaal, waardoor de hoeveelheid energie die in het deeg wordt 2 gebracht, wordt geoptimaliseerd. Hierdoor is een inrichting voor een bepaalde capaciteit compacter dan een conventionele inrichting voor dezelfde capaciteit. Deze compactheid vertaalt zich in hoofdzaak in een relatief beperkte lengte-afmeting van de inrichting. Door de compacte afmetingen is minder ruimte benodigd in 5 fabriekshallen, hetgeen kostengunstiger is voor de gebruiker van de inrichting. De inrichting volgens de uitvinding is in het bijzonder geschikt voor het kneden van relatief pasteuze massa’s zoals bijvoorbeeld chocolade.

Een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt, doordat het kneedelement is gevormd 10 door een staaf met een diameter die groter of gelijk is aan 1/4 van de diameter van de as.

Normaliter omvat een kneedelement in de vorm van een staaf een ten opzichte van de as een relatief kleine diameter, bijvoorbeeld 1/10 van de diameter van de as. Door relatief veel afstandhouders te gebruiken in de 15 kneedinrichting volgens de onderhavige uitvinding is het mogelijk om een staaf in te zetten die is voorzien van een ten opzichte van de as relatief grote diameter, dat wil zeggen minimaal 1/4 van de diameter van de as. Een dergelijk groot afgemeten diameter van de staaf verschaft een vergoot kneedoppervlak waardoor in bedrijf de op de te kneden voedingsmiddelen inwerkende afschuifkrachten worden vergroot. 20 Op deze wijze kunnen de voedingsmiddelen sneller worden gekneed en kan bovendien de lengte van de inrichting voor een gelijkblijvende capaciteit worden verminderd. Bij voorkeur omvat de staaf een diameter die ongeveer gelijk is aan van de diameter van de as. Maximaal zal de diameter van de staaf voor het kneden 3 keer de diameter van de as kunnen zijn, aangezien een nog grotere afgemeten staaf 25 te sterk belast zal worden tijdens het kneden.

Met de staaf wordt niet per definitie een in doorsnede volledig ronde staaf bedoeld. Het is ook mogelijk om in doorsnede een ellipsvormige staaf of om een asymmetrische vorm van de staaf te kiezen. Bij dergelijke van de cirkelvorm afwijkende vormen van de staaf moet de zijde van de staaf gericht naar de 30 containerwand wel het grootste oppervlak vormen dat tevens in doorsnede is voorzien van een kromming. Bij dergelijke vormen wordt met diameter zoals beschreven in conclusie 2 dan de (virtuele) diameter bedoeld van de kromming van het naar de containerwand gerichte oppervlak.

3

Een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt, doordat de lengte van de afstandhouders gelijk of kleiner is dan de diameter van de helixvormige staaf alsmede gelijk of groter is dan de helft van de diameter van de helixvormige staaf.

5 De ruimte tussen de as en het kneedelement is benodigd voor het transport van de voedingsmiddelen tussen de ingang naar de uitgang. Door deze ruimte relatief klein te houden door een beperkte lengte van de afstandhouders te kiezen wordt de transportfunctie gehandhaafd en zijn de krachten op de afstandhouders in bedrijf minimaal. Bovendien is de inrichting bij een dergelijke 10 minimale afmeting van de afstandhouders relatief compact.

Een nog andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt, doordat de afstand tussen de containerwand en de virtuele door het kneedelement gedefinieerde cilinder gelijk of kleiner is dan de helft van de diameter van de staaf.

15 Ook deze voorgeschreven afstand zorgt ervoor dat de inrichting enerzijds compact is uitgevoerd en anderzijds dat in bedrijf de afschuifkrachten die inwerken op de voedingsmiddelen om deze te kneden, maximaal zijn.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de bijgevoegde figuren, waarin: 20 figuren 1a-b een perspectivisch alsmede een doorsnede aanzicht tonen van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding, figuren 2a-b een schematisch zij- en een bovenaanzicht tonen van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding, figuur 3 een schematisch aanzicht toont van een variant van een 25 kneedelement volgens de onderhavige uitvinding.

In de verschillende figuren zijn dezelfde onderdelen voorzien van overeenkomende verwijzingscijfers.

In figuur 1 is een gedeelte van een inrichting getoond voor het kneden van voedingsmiddelen. Een dergelijk gedeelte kan een onderdeel vormen 30 van de inrichting die bijvoorbeeld is getoond in figuur 1a van NL-1.029.273. De inrichting volgens de onderhavige uitvinding is voorzien van een een containerwand 3 omvattende container 1 die twee zich in hoofdzaak in de langsrichting van de container 1 uitstrekkende roteerbare assen 5, 7 omvat. De inrichting is verder 4 voorzien van een aan een bovenzijde van de roteerbare assen gelegen ingang (niet getoond) waardoorheen de te kneden voedingsmiddelen tot in de container 1 te brengen zijn. De ingang zal zijn gelegen nabij een eerste uiteinde 9 van de container 1. Op afstand van de ingang is aan de onderzijde van de as een nabij een tweede 5 uiteinde 11 van de container 1 voorziene uitgang (niet getoond) gelegen, waardoorheen de geknede voedingsmiddelen uit de container af te voeren zijn. Door een dergelijke configuratie van de ingang en de uitgang is de inrichting volgens de onderhavige uitvinding bijzonder geschikt voor het uitvoeren van een continu kneedproces.

10 De assen 5, 7 omvatten kneedgereedschap, dat is voorzien van helixvormig om de assen 5, 7 gelegen staafvormige kneedelementen 13 die met behulp van afstandhouders 15 aan de assen 5, 7 zijn bevestigd. Elk helixvormig om de as geslagen kneedelement strekt zich uit over een virtuele mantel 17 (zie figuur 1b) van een virtuele cilinder.

15 In figuren 2a en 2b is op een schematische wijze een virtuele raaklijn 13' getoond. Een kenmerk van een helix is dat deze een constante straal en een constante spoed heeft. Derhalve sluit een virtuele tangens of ook wel een raaklijn genoemd op elk punt van het kneedelement 13 een constante hoek a in. Deze hoek a is op schematische wijze getoond in figuur 2a en 2b. Het is gebleken dat een kleine 20 hoek, dat wil zeggen de virtuele raaklijn 13' mag op een willekeurig punt van het kneedelement een constante hoek insluiten met de as die maximaal 10 graden is, zeer gunstige effecten heeft op de voedingsmiddelen die worden gekneed in de container 1. In het getoonde uitvoeringsvoorbeeld is de hoek a 6,7 graden. Door een dergelijke kleine hoek a neemt de ruimte 20 (zie figuur 1b) tussen het kneedelement 25 13 en de containerwand 3 waarin in bedrijf het te kneden deegproduct is gelegen geleidelijk toe of af, waardoor in bedrijf de wrijvingskrachten tussen het kneedelement 13 en de containerwand 3 worden geoptimaliseerd en de voedingsmiddelen intensiever worden gekneed. Afschu if krachten in het deegproduct worden in bedrijf met behulp van een dergelijk gevormd kneedelement 13 maximaal, 30 waardoor de hoeveelheid energie die in het deeg wordt gebracht, wordt geoptimaliseerd. Hierdoor kan een container 1 en daarmee de inrichting voor een bepaalde capaciteit compacter worden uitgevoerd dan een conventionele inrichting voor dezelfde capaciteit. De beste kneedresultaten worden bereikt indien hoek a 5 tussen 3 en 7 graden is gelegen.

Het kneedelement 13 is in het in de figuren 1 en 2 getoonde uitvoeringsvoorbeeld gevormd door een staaf 13 met een diameter die ongeveer gelijk is aan Vz van de diameter van de as 5, 7. Door deze relatief dikke staven 13 5 wordt het kneedoppervlak van elke staaf 13 aanzienlijk vergroot waardoor de kneedintensiteit van de container 1 / inrichting per strekkende meter aanzienlijk wordt vergroot. De diameter van de staaf 13 bedraagt ongeveer 20 mm. Elke as omvat vier staven 13 die telkens met elkaar een hoek insluiten van 90 graden.

Verder is de lengte van de afstandhouders 15 ongeveer gelijk aan 10 de diameter van de helixvormige staaf 13. Deze afmeting is relatief kort, hetgeen er voor zorgt dat de enorme kneedkrachten die ontstaan tijdens gebruik van de inrichting kunnen worden opgevangen en dat het gereedschap niet verbuigt op termijn bij intensief gebruik.

Tevens is de afstand van de ruimte 20 tussen de containerwand 3 15 en de virtuele door het kneedelement gedefinieerde cilinder ongeveer de helft van de diameter van de staaf 13. Door een dergelijke compacte ruimte zijn de krachten in bedrijf op de te kneden voedingsmiddelen maximaal en worden de voedingsmiddelen intensief gekneed.

De lengte van de virtuele cilinder die zich uitstrekt tussen het begin 20 21 van elke staaf 13 en eindigt bij het einde 23 van elke staaf 13, is gelegen tussen 0,5 meter en 5 meter.

In figuur 3 is een alternatieve uitvoering van het staafvormige kneedelement 13 getoond. Het kneedelement 30 is een gebogen plaatvormig element 30, dat in doorsnede gezien ten minste gedeeltelijk cirkelvormig is, waarbij 25 de diameter van deze cirkelvorm gelijk of groter is dan de diameter van de as 7. Op deze wijze is eveneens een groter kneedoppervlak te verschaffen, hetgeen de kneedcapaciteit van de container per strekkende meter sterk vergroot.

De vergrote kneedoppervlakken van het kneedgereedschap zoals dit is getoond in de bijgevoegde figuren is onafhankelijk van de hoek a van het 30 gereedschap op voordelige wijze toe te passen voor een verbeterd kneedeffect van de inrichting.

Optioneel kan tussen de ingang en de uitgang en opgesteld voor het gereedschap, de as 5, 7 zijn voorzien van een tweede gereedschap (niet getoond) 6 met een helixvormig om de as gelegen mengelement.

Uiteraard kunnen ook minder dan vier staven 13 per as 5, 7 worden toegepast, zoals bijvoorbeeld 2. Verder kunnen in plaats van twee cirkelvormig gebogen plaatvormige elementen 30 per as 5, 7 zoals is getoond in figuur 3, ook 5 meer dan twee, bijvoorbeeld vier gebogen plaatvormige elementen 30 worden ingezet per as 5, 7.

Claims

1. Inrichting voor het kneden van voedingsmiddelen, welke inrichting is voorzien van een een containerwand omvattende container die ten minste een zich in 5 hoofdzaak in de langsrichting van de container uitstrekkende roteerbare as omvat, een aan een eerste zijde van de roteerbare as gelegen ingang waardoor heen de te kneden voedingsmiddelen tot in de container te brengen zijn, alsmede een op afstand van de ingang aan de tegenovergestelde zijde van de as gelegen uitgang waardoorheen de geknede voedingsmiddelen uit de container af te voeren zijn, 10 waarbij de as ten minste een gereedschap omvat, dat is voorzien van ten minste een helixvormig om de as gelegen kneedelement dat met behulp van afstandhouders aan de as is bevestigd, waarbij het helixvormige om de as geslagen kneedelement zich uitstrekt over een virtuele mantel van een virtuele cilinder, met het kenmerk, dat een virtuele raaklijn op een willekeurig punt van het kneedelement een constante hoek 15 insluit met de as die is gelegen tussen 0,5 en 10 graden.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het kneedelement is gevormd door een staaf met een diameter die groter of gelijk is aan 1/4 van de diameter van de as.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de staaf een 20 diameter omvat die ongeveer gelijk is aan V2 van de diameter van de as.

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lengte van de afstandhouders gelijk of kleiner is dan de diameter van de helixvormige staaf alsmede gelijk of groter is dan de helft van de diameter van de helixvormige staaf.

5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de afstand tussen de containerwand en de virtuele door het kneedelement gedefinieerde cilinder gelijk of kleiner is dan de helft van de diameter van de staaf.

6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lengte van de virtuele cilinder is gelegen tussen 0,5 meter en 5 meter.

7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de diameter van de staaf ten minste 15 mm bedraagt.

8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat met de inrichting in bedrijf een continu proces uit te voeren is.

9. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat tussen de ingang en de uitgang en opgesteld voor het gereedschap, de as is voorzien van een tweede gereedschap met een helixvormig om de as gelegen mengelement dat met behulp van afstandhouders aan de as is bevestigd, waarbij het 5 helixvormige mengelement zich uitstrekt over een virtuele mantel van een virtuele cilinder, waarbij een virtuele raaklijn op een willekeurig punt van het helixvormige mengelement een hoek insluit met de as die groter is dan 45 graden.

10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het kneedelement een gebogen plaatvormig element is.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het plaatvormige element in doorsnede ten minste gedeeltelijk gekromd is, waarbij de diameter van de kromming gelijk of groter is dan de diameter van de as.

12. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de lengte van de afstandhouders gelijk of kleiner is dan de diameter van de kromming alsmede 15 gelijk of groter is dan de helft van de diameter van de kromming.