WO2020094802A1 - Austragsvorrichtung für kompakte nahrungsmittelmassen, insbesondere riegelmassen oder keksteige - Google Patents

Austragsvorrichtung für kompakte nahrungsmittelmassen, insbesondere riegelmassen oder keksteige Download PDF

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WO2020094802A1
WO2020094802A1 PCT/EP2019/080573 EP2019080573W WO2020094802A1 WO 2020094802 A1 WO2020094802 A1 WO 2020094802A1 EP 2019080573 W EP2019080573 W EP 2019080573W WO 2020094802 A1 WO2020094802 A1 WO 2020094802A1
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WO
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cutting tools
tub
discharge device
lifting
kneading
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/080573
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English (en)
French (fr)
Inventor
Konrad Böert
Original Assignee
DIOSNA Dierks & Söhne GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DIOSNA Dierks & Söhne GmbH filed Critical DIOSNA Dierks & Söhne GmbH
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A21—BAKING; EDIBLE DOUGHS
    • A21C—MACHINES OR EQUIPMENT FOR MAKING OR PROCESSING DOUGHS; HANDLING BAKED ARTICLES MADE FROM DOUGH
    • A21C1/00—Mixing or kneading machines for the preparation of dough
    • A21C1/14—Structural elements of mixing or kneading machines; Parts; Accessories
    • A21C1/144—Discharge mechanisms
    • A21C1/1445—Discharge mechanisms using tiltable receptacles; Tilting mechanisms therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/75—Discharge mechanisms
    • B01F35/754—Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer
    • B01F35/75455—Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer using a rotary discharge means, e.g. a screw beneath the receptacle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/75—Discharge mechanisms
    • B01F35/754—Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer
    • B01F35/7548—Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer using tilting or pivoting means for emptying the mixing receptacle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/06—Mixing of food ingredients
    • B01F2101/08—Mixing of dough

Definitions

  • Discharge device for compact food masses
  • the present invention relates to a discharge device for discharging a compact food mass from a kneading tub with the features of the preamble of claim 1 and a lifting tipper with such a discharge device and a method for discharging a compact food mass from a arranged in a lifting tipper
  • Products such as cookies, gingerbread, and bars, in particular protein bars, chocolate, muesli, fruit and cereal bars and the like, have a highly viscous food mass which has special requirements in processing.
  • Mixing and kneading machines for such highly viscous food masses consist primarily of a mobile tub of different sizes for masses from 120 to 1000 kg, in each of which a motor-driven mixing and kneading tool for carrying out the mixing and kneading process
  • a lifting tipper With the help of a lifting tipper, the tub is gripped by a lifting platform of the lifting tipper, brought to the height corresponding to the size of the lifting tipper and tilted by more than 90 °, so that the mass in the tub falls into the entrance station of a processing device arranged underneath, which, for example can be designed as a funnel.
  • a processing device arranged underneath
  • Such a lifting tipper can be found, for example, in DE 19 40 501 Ul and DE 42 09 689 C2. Highly viscous food masses are not flowable. A large block of food mass forms during the kneading process. This will
  • the processing device comprises, for example, the rolling of the mass for layer-by-layer application on a conveyor belt, as is desired in the case of multi-layer products, in particular bars or biscuits.
  • Compact food mass is understood to mean extremely firm dough or bar, bar or table masses that are highly viscous, block-forming and non-flowable. Bars made from dried fruit, especially those based on dates, protein bars enriched with proteins and hard biscuit and gingerbread doughs have such properties, for example.
  • Kneading tub which has at least two cutting tools, each having at least two cutting edges, which are set up to cut, cut or cut a compact food mass peel off.
  • the compact food mass can be processed by the cutting tools so that it falls out of the tub in small portions and manual processing of the mass is no longer necessary.
  • the at least two cutting tools each have at least one cutter head, the cutter head having the cutting edges.
  • the cutting tools preferably each have a rod, at the end of which the at least one cutter head is arranged.
  • the rod is a shaft that can be driven, in particular by means of an electric motor. It can also be provided that the tub is rotatable.
  • the discharge device advantageously has three cutting tools, which are arranged at approximately the same distance from one another.
  • the cutter heads each have a base plate on which the rod is orthogonal and from which at least two blades protrude like wings, the sides of which are at least partially designed as a cutting edge.
  • Four knives are preferably provided per cutter head.
  • the discharge device can have an additional one
  • This retention device can be, for example, a plate or a grid that covers the opening of the tub.
  • the plate or the grid have defined openings that are only permeable to a certain dough size, so that pieces that are too large cannot fall out of the tub.
  • the discharge device is preferably provided for attachment to a lifting tipper. It is also a lift truck with one previously described
  • the lift truck can have one or two columns.
  • Crossbar provided on which at least one holding device
  • Dispensing device is arranged, the at least two
  • the at least one holding device extends perpendicularly from the crossbeam and the at least one holding device has a swivel joint, so that one end of the
  • At least one holding device can be pivoted by means of an electric motor, the at least two cutting tools being arranged on the part of the at least one holding device to be pivoted.
  • the discharge device with holding device can also be attached to a lifting platform of the lifting tipper.
  • the holding device is preferably set up to pivot the cutting tools into a kneading tub rotatably mounted on a lifting platform of the lifting tipper.
  • the introduction is linear.
  • the rods of the at least two cutting tools preferably extend vertically from the associated holding device.
  • an angle between, for example, 80 and 110 degrees is also conceivable.
  • the lift truck can additionally have a peeling device.
  • Kneading tub provided with the following process steps: tilting the kneading tub about a tilting axis,
  • the vat is preferably tilted first and then the one
  • Moving the cutting tools in and out is preferably a swiveling process in which the cutting tools are swiveled in and out, in particular fully automatically.
  • This method allows the size of a viscous mass discharged from a tub to be adapted to the downstream processing devices in a simple and efficient manner.
  • the relative movement can be produced by rotating the cutting tools and / or rotating the tub.
  • the cutting tools are rigid and the kneading compound moves with the rotating tub around the cutting tools.
  • the cutting tools or the cutter heads are preferably the
  • Cutting tools designed so that they hold back the large pieces during the tipping process.
  • the composition of the food mass is adjusted.
  • the pivoting of the cutting tools into the kneading tub is preferably load-controlled.
  • video monitoring in which the sizes of the dough masses are observed on the basis of image analysis and, if necessary, influence the regulation of the discharge device is taken to avoid the discharge of oversized pieces from the tub.
  • Figure 1 a schematic representation of a lift truck
  • Figure 2 a side view of the discharge device of Figure 1 with
  • Figure 3 a plan view of the discharge device of Figure 2 with
  • Figures 1 to 3 show a preferred embodiment of a
  • Discharge device 1 which is mounted on a lift truck 2. The processing of a highly viscous food dough is described below.
  • the discharge device is also suitable for processing highly viscous bar, bar or table masses, which is carried out analogously to dough processing.
  • a lift truck 2 of a dough processing system is shown.
  • a dough mixing and kneading machine is connected upstream of the lifting tipper 2 in the production flow.
  • This dough mixing and kneading machine comprises a tub in which the dough is formed by a motor-driven mixing and kneading tool. After the kneading process is complete, the tub is moved to the lifting tipper.
  • Figure 1 shows the lifting and tipping process of the lifting tipper. First, a tub 3 is raised in the lifting tipper 2 and then tilted.
  • Such lift trucks 2 are known from the prior art in a variety.
  • the base body of the lifting tipper 2 has a base plate 5 and two parallel columns 6, on the inside of which there are guideways or guide rails for a lifting truck 7.
  • the pallet truck 7 overflows Rolling in guideways of the rails along a direction of travel.
  • a lifting platform (not shown) is arranged on the lifting truck 7, which is pivotably mounted on the lifting truck 7 by means of a rotary bearing.
  • the tub 3 is placed on the lifting platform and can thus be tilted via the pivot bearing.
  • the tilting axis is arranged perpendicular to the direction of travel of the lifting truck.
  • the tilt can be up to 120 °, in particular 135 °.
  • the tub 3 is rotatably attached to the lift.
  • the electric motor drives the tub 3, which rotates about an axis of rotation which coincides with the longitudinal axis of the tub, via a gear, in particular a rolling-element gear, which can be designed as a friction gear or toothed gear.
  • an axis of rotation 8 is arranged between the two columns 6, on which two chain guide wheels, not shown, are arranged, on which roller chains run.
  • a drive motor (not shown) is arranged in the lower or upper part of the lifting tipper and drives the two roller chains running in parallel, to which the lifting truck 7 is fastened.
  • the axis of rotation 8 on which the chain deflection wheels are arranged is covered by a crossbeam 9 which connects the two columns 6 to one another.
  • the two holding devices of the discharge device 10, 11 can each be pivoted about the swivel joint 12 by means of a linear drive 14.
  • Cutting tool 13 is on the giftable part of the
  • the linear drives 14 allow one
  • Cutting tools 13 each have a shaft 15, each of which can be driven by an associated electric motor 16 via a reduction gear.
  • the electric motors 16 are seated on the corresponding holding device 10, 11.
  • the shafts 15 preferably extend perpendicular to the longitudinal axis of the holding device 10, 11.
  • a base plate 17 is arranged, on which the shaft 15 is orthogonal.
  • Four knives 18, 19 protrude from the base plate 17 like wings, which are approximately rectangular and whose longitudinal sides form cutting edges 20.
  • the knives 18, 19 protrude outwards from the shaft 15. Two of the four knives 19 are angled downward from the base plate 17 and away from the shaft 15. The two other knives 18 are angled upwards from the base plate 17 toward the shaft 15. Two oppositely angled knives 18, 19 form an approximately V-shaped pair of knives. In the circumferential direction around the shaft 15, the pairs of knives are formed opposite one another. The long sides of the knives 18, 19 preferably extend parallel to one another. The base plate 17 and the knives 18, 19 form a knife head 21 of the cutting tool 13. The cutter head 21 is preferably made of stainless steel.
  • the design of the discharge device 1 and the cutting tools 13 is shown in detail in FIGS. 2 and 3.
  • the two holding devices 10, 11 extend parallel to one another and perpendicular to the crossbeam 9.
  • a single cutting tool 13 is arranged on one of the holding devices 10 and on the other
  • Holding device 11 are arranged one behind the other in the direction of the longitudinal axis of the holding device, two cutting tools 13.
  • the length of the shafts 15 of the cutting tools 13 is dimensioned such that the
  • Knife heads 21 can be immersed in the tub 3 to in the immediate vicinity of the floor. During operation, however, the cutter heads 21 should neither touch the bottom nor the wall of the tub 3.
  • the distance between the three shafts 15 in a plane perpendicular to the longitudinal axes of the shafts 15 and the size of the cutter heads 21 is dimensioned such that the cutter heads 21 do not touch during operation and act as possible on the entire surface of the dough mass in the tub 3. The bigger the
  • the discharge device 1 is controlled in such a way that the cutting tools 13 are fed onto the dough located in the tub 3 (see FIG. 1).
  • the cutter heads 21 also act as a kind of retaining device. Only when the dough mass is small enough can it pass through the space between the cutting tools 13 and fall out of the tub 3 when tilted appropriately. The cutting process is repeated continuously so that the block of dough becomes smaller and smaller and can therefore be discharged from the tub in small quantities. In subsequent processing devices, these small amounts of dough can be fed via a dough hopper.
  • Vat 3 and / or the cutting tools 13 takes place.
  • the cutting tools 13 can rotate with respect to one another in the opposite or in the same direction.
  • the tub 3 can also rotate in both directions and change the direction of rotation during the discharge process.
  • the speed of the rotations of the tub 3 and the cutting tools 13 can be constant over the entire discharge process, but can also change.
  • Frequency converters are preferably provided for this purpose.
  • the number of cutting tools 13 is preferably greater than two. The arrangement of the
  • Cutting tools 13 on the holding device 10, 11 can be adapted to the number of cutting tools 13 and the dimensioning of the cutter heads 21.
  • the cutter heads 21 are configured identically in the previously described embodiment. But it can also be provided that the
  • Cutter heads have 21 different sizes. Provision can also be made for further knives on the shaft at different heights
  • Cutting tools are rigidly attached to the holding device so that they cannot rotate and the electric motors and thus additional costs can be saved.
  • the cutting tools are preferably retracted, in particular pivoted, into the tub via a position control, in particular a load-controlled position control with a frequency converter.
  • a position control in particular a load-controlled position control with a frequency converter.
  • the dough mass discharged in small pieces falls from the tub onto a dividing line.
  • This dividing line divides the dough mass further when needed and serves the
  • the dividing line can be arranged between the tub and the conveyor belt or collecting container.
  • the height of fall between the tub and the conveyor belt or collecting container is preferably at least 0.5 m, in particular at least 0.8 m. Due to the large drop height and the associated potential energy of the dough, a further comminution of the discharged dough mass can be achieved in the event of an impact on the conveyor belt or the collecting container.
  • a correspondingly large drop height can also be provided when loading the processing device from the assembly line.
  • the Dough mass falls from the conveyor belt onto the hopper and is further crushed by the potential energy.
  • the discharge device is pivoted out of the tub.
  • the tub is, if known, installed with peeling devices 23, which are fixedly installed on the crossbar of the lift truck
  • Deviations in the dough parameters can be recorded and a regulation adapts the program to the circumstances.
  • the invention is not limited to a lifting column with two columns.
  • the discharge device can also be attached to a single column lift truck.
  • the discharge device can have an additional one
  • This retention device can be, for example, a plate or a grid that covers the opening of the tub.
  • the plate or the grid have defined openings that are only permeable to a certain dough size, so that pieces that are too large cannot fall out of the tub.
  • the retention device is preferably also attached to the retention device.
  • video monitoring in which the sizes of the dough masses are observed on the basis of image analysis and, if necessary, influence the regulation of the discharge device is taken to avoid the discharge of oversized pieces from the tub.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Austragsvorrichtung (1) zum portionsweisen Austrag einer kompakten Nahrungsmittelmasse aus einem in einem Hebekipper (2) angeordneten Knetbottich (3), die wenigstens zwei Schneidwerkzeuge (13) aufweist, die jeweils wenigstens zwei Schneidkanten (20) aufweisen, um die kompakte Nahrungsmittelmasse zu durchtrennen oder zu zerschneiden.

Description

Austragsvorrichtung für kompakte Nahrungsmittelmassen,
insbesondere Riegelmassen oder Keksteige
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Austragsvorrichtung zum Austrag einer kompakten Nahrungsmittelmasse aus einem Knetbottich mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und einen Hebekipper mit einer solchen Austragsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Austragen einer kompakten Nahrungsmittelmasse aus einem in einem Hebekipper angeordneten
Knetbottich mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 11.
Produkte wie Kekse, Lebkuchen, und Riegel, insbesondere Proteinriegel, Schoko-, Müsli, Frucht- und Cerealienriegel und dergleichen weisen eine hochviskose Nahrungsmittelmasse auf, die bei der Verarbeitung besondere Anforderungen mit sich bringt.
Misch- und Knetmaschinen für solche hochviskosen Nahrungsmittelmassen bestehen vorwiegend aus einem fahrbaren Bottich unterschiedlicher Größe für Massen von 120 bis 1000 Kg, in den jeweils ein motorisch antreibbares Misch- und Knetwerkzeug zur Durchführung des Misch- und Knetvorganges
hineinragt. Nach Beendigung des Knetvorganges wird das Werkzeug
ausgefahren und der Bottich zu einer Verarbeitungsanlage gefahren. Mit Hilfe eines Hebekippers wird der Bottich von einer Hebebühne des Hebekippers erfasst, auf die der Größe des Hebekippers entsprechenden Höhe gebracht und um mehr als 90° gekippt, so dass das die im Bottich befindliche Masse in die darunter angeordnete Eingangsstation einer Bearbeitungsvorrichtung fällt, welche beispielsweise als ein Trichter ausgebildet sein kann. Ein solcher Hebekipper geht beispielsweise aus der DE 19 40 501 Ul und der DE 42 09 689 C2 hervor. Hochviskose Nahrungsmittelmassen sind nicht fließfähig. Beim Knetvorgang bildet sich ein großer Nahrungsmittelmassen-Block aus. Dieser wird
herkömmlicherweise bei dem Austrag aus dem Hebekipper durch
Bedienpersonal manuell zerkleinert, um einzelne kleinere Teigstücke für die Weiterbearbeitung in der Bearbeitungsvorrichtung bereitzustellen. Denn es besteht die Gefahr, dass die Öffnung des Trichters teilweise oder ganz durch die Masse verstopft wird. Die Bearbeitungsvorrichtung umfasst beispielsweise das Walzen der Masse zum lagenweisen Aufträgen auf ein Fließband, wie das bei mehrlagigen Produkten, insbesondere Riegeln oder Keksen gewünscht ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine kompakte Austragsvorrichtung zum Austrag einer zähen Nahrungsmittelmasse aus einem Knetbottich be reitzustellen, welche in vollautomatischem Betrieb eine sichere und
hygienische Nahrungsmittelmassenführung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird von einer Austragsvorrichtung zum Austrag einer kompakten Nahrungsmittelmasse aus einem Knetbottich mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Hebekipper mit einer solchen Austragsvorrichtung sowie von einem Verfahren zum Austragen einer kompakten
Nahrungsmittelmasse aus einem in einem Hebekipper angeordneten
Knetbottich mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Unter kompakter Nahrungsmittelmasse werden extrem feste Teige oder Riegel-, Stangen- oder Tafelmassen verstanden, die hochviskose, blockbildend und nicht fließfähig sind. Riegelmassen aus Trockenfrüchten, insbesondere auf Dattelbasis, mit Proteinen angereichte Sport-Riegelmassen und Hartkeks- und Lebkuchenteige haben beispielsweise solche Eigenschaften.
Es ist eine Austragsvorrichtung zum portionsweisen Austrag einer kompakten Nahrungsmittelmasse aus einem in einem Hebekipper angeordneten
Knetbottich, vorgesehen, die wenigstens zwei Schneidwerkzeuge aufweist, die jeweils wenigstens zwei Schneidkanten aufweisen, die dazu eingerichtet, eine kompakte Nahrungsmittelmasse zu durchtrennen, zu zerschneiden oder abzuschälen. Die kompakte Nahrungsmittelmasse kann durch die Schneidwerkzeuge so bearbeitet werden, dass sie in kleinen Portionen aus dem Bottich fällt und eine manuelle Bearbeitung der Masse nicht mehr notwendig ist.
Es ist vorteilhaft, wenn die wenigstens zwei Schneidwerkzeuge jeweils wenigstens einen Messerkopf haben, wobei der Messerkopf die Schneidkanten aufweist.
Vorzugsweise weisen die Schneidwerkzeuge jeweils eine Stange auf, an deren Ende der wenigstens eine Messerkopf angeordnet ist. In einer
Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Stange eine Welle ist, die, insbesondere mittels eines Elektromotors antreibbar ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Bottich drehbar ist.
Vorteilhafterweise weist die Austragsvorrichtung drei Schneidwerkzeuge auf, die etwa in einem gleichen Abstand zueinander angeordnet sind.
Es ist vorteilhaft, wenn die Messerköpfe der Schneidwerkzeuge in einer gemeinsamen Ebene liegen.
In einer Ausführungsform weisen die Messerköpfe jeweils eine Grundplatte auf, auf der die Stange orthogonal steht und von der flügelartig wenigstens zwei Messer hervorragen, deren Seiten zumindest teilweise als Schneidkante ausgebildet sind. Bevorzugt sind vier Messer pro Messerkopf vorgesehen.
Ganz allgemein kann die Austragsvorrichtung eine zusätzliche
Rückhaltevorrichtung aufweisen, die verhindert, dass zu große Teigstücke bzw. Massen aus dem Bottich fallen. Eine solche Rückhaltevorrichtung hätte den Vorteil, dass die Größe der ausgetragenen Massen zuverlässig definiert werden könnte. Diese Rückhaltevorrichtung kann beispielsweise eine Platte oder ein Gitter sein, die die Öffnung des Bottichs abdecken. Die Platte oder das Gitter weisen dabei definierte Öffnungen auf, die nur für eine bestimmte Teiggröße durchlässig sind, so dass zu große Stücke nicht aus dem Bottich fallen können.
Die Austragsvorrichtung ist bevorzugt zur Anbringung an einem Hebekipper vorgesehen. Es ist zudem ein Hebekipper mit einer zuvor beschriebenen
Austragsvorrichtung vorgesehen. Der Hebekipper kann eine oder zwei Säulen aufweisen.
Vorzugsweise ist bei einem Zweisäulen-Hebekipper im oberen Teil ein
Querbalken vorgesehen, an dem wenigstens eine Haltevorrichtung der
Austragsvorrichtung angeordnet ist, die die wenigstens zwei
Schneidwerkzeuge trägt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die wenigstens eine Haltevorrichtung senkrecht von dem Querbalken abgeht und die wenigstens eine Haltevorrichtung ein Drehgelenk aufweist, so dass ein Ende der
wenigstens einen Haltevorrichtung mittels eines Elektromotors verschwenkbar ist, wobei die wenigstens zwei Schneidwerkzeuge an dem zu verschwenkenden Teil der wenigstens einen Haltevorrichtung angeordnet sind.
Die Austragsvorrichtung mit Haltevorrichtung kann auch an einer Hebebühne des Hebekippers befestigt sein. Vorzugsweise ist die Haltevorrichtung dazu eingerichtet, die Schneidwerkzeuge in einen auf einer Hebebühne des Hebekippers drehbar befestigten Knetbottich einzuschwenken. Es ist aber auch denkbar, dass die Einführung linear erfolgt.
Die Stäbe der wenigstens zwei Schneidwerkzeuge gehen bevorzugt senkrecht von der zugeordneten Haltevorrichtung ab. Es ist aber auch ein Winkel zwischen beispielsweise 80 und 110 Grad denkbar.
Der Hebekipper kann zusätzlich eine Ausschälvorrichtung aufweisen.
Weiterhin ist ein Verfahren zum Austragen einer kompakten
Nahrungsmittelmasse aus einem in einem Hebekipper angeordneten
Knetbottich mit folgenden Verfahrensschritten vorgesehen : - Verkippen des Knetbottichs um eine Kippachse,
- Einfahren wenigstens zweier Schneidwerkzeuge einer an dem Hebekipper angeordneten Austragsvorrichtung in den Knetbottich,
- Bewegen der Schneidwerkzeuge relativ zu einer im Knetbottich
befindlichen Nahrungsmittelmasse, derart, dass die Schneidwerkzeuge die Nahrungsmittelmasse in kleinere Stücke schneiden,
- Vergrößerung des Kippwinkels des Knetbottichs, derart, dass die kleinen Stücke aus dem Knetbottich fallen und die noch vorhandenen großen Stücke zurückgehalten werden, - Nach Beendigung des Austragsvorgangs Herausfahren der
Schneidwerkzeuge aus dem Knetbottich.
Bevorzugt wird dabei zuerst der Bottich gekippt und darauffolgend die
Austragsvorrichtung in den Bottich bewegt. Eine andere Reihenfolge ist aber auch möglich. Bei dem Ein- und Herausfahren der Schneidwerkzeuge handelt es sich bevorzugt um einen Schwenkvorgang, bei dem die Schneidwerkzeuge, insbesondere vollautomatisch, ein- und ausgeschwenkt werden.
Dieses Verfahren erlaubt auf einfache und effiziente Weise, die Größe einer aus einem Bottich ausgetragenen zähen Masse an die nachgeschalteten Bearbeitungsvorrichtungen anzupassen. Die Relativbewegung kann durch Drehung der Schneidwerkzeuge und/oder Drehung des Bottichs hergestellt werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Schneidwerkzeuge starr ausgebildet sind und sich die Knetmasse mit dem drehenden Bottich um die Schneidwerkzeuge herum bewegt.
Vorzugsweise sind die Schneidwerkzeuge bzw. die Messerköpfe der
Schneidwerkzeuge so ausgestaltet, dass sie während des Kippvorgangs die großen Stücke zurückhalten.
Es ist vorteilhaft, wenn die Kippbewegung und die Relativbewegung, sowie die Ausgestaltung und die Anzahl der Schneidwerkzeuge an die
Zusammensetzung der Nahrungsmittelmasse angepasst sind. Vorzugsweise ist das Einschwenken der Schneidwerkzeuge in den Knetbottich lastgesteuert.
Um die Zuverlässigkeit der Austragsvorrichtung zu erhöhen, kann auch eine Videoüberwachung vorgesehen sein, bei der anhand von Bildanalyse die Größen der Teigmassen beobachtet werden und falls notwendig Einfluss auf die Regelung der Austragsvorrichtung genommen wird, um das Austragen von zu großen Stücke aus dem Bottich zu vermeiden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Gleichartige oder gleichwirkende Bauteile werden in den Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Es
zeigen :
Figur 1 : eine schematische Darstellung eines Hebekippers mit
Austragsvorrichtung in unterschiedlichen Positionen,
Figur 2: eine Seitenansicht der Austragsvorrichtung aus Figur 1 mit
Schneidwerkzeugen, sowie
Figur 3: eine Draufsicht auf die Austragsvorrichtung aus Figur 2 mit
vereinfacht dargestelltem Hebekipper und Bottich.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform einer
Austragsvorrichtung 1, die an einem Hebekipper 2 montiert ist. Im Folgenden wird die Verarbeitung eines hochviskosen Nahrungsmittelteigs beschrieben.
Die Austragsvorrichtung ist aber auch zur Verarbeitung von hochviskosen Riegel-, Stangen- oder Tafelmassen geeignet, die analog zur Teigverarbeitung erfolgt.
In der Figur 1 ist ein Hebekipper 2 einer Teigverarbeitungsanlage dargestellt. Dem Hebekipper 2 ist im Produktionsfluss eine nicht dargestellte Teigmisch- und Knetmaschine vorgeschaltet. Diese Teigmisch- und Knetmaschine umfasst einen Bottich, in dem der Teig durch ein motorisch angetriebenes Misch- und Knetwerkzeug geformt wird. Nach Beendigung des Knetvorganges wird der Bottich zu dem Hebekipper gefahren. Figur 1 stellt den Hebekippvorgang des Hebekippers dar. Als erstes wird ein Bottich 3 in dem Hebekipper 2 angehoben und dann gekippt. Solche Hebekipper 2 sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl bekannt.
Der Grundkörper des Hebekippers 2 weist eine Bodenplatte 5 und zwei parallele Säulen 6 auf, an deren Innenseiten sich Führungsbahnen oder Führungsschienen für einen Hubwagen 7 befinden. Der Hubwagen 7 läuft über Rollen in Führungsbahnen der Schienen entlang einer Verfahrrichtung. Zur Lastaufnahme ist auf dem Hubwagen 7 eine nicht dargestellte Hebebühne angeordnet, die an dem Hubwagen 7 mittels eines Drehlagers schwenkbar gelagert ist. Auf der Hebebühne ist der Bottich 3 platziert, der somit über das Drehlager verkippbar ist. Die Kippachse ist senkrecht zur Verfahrrichtung des Hubwagens angeordnet. Die Verkippung kann bis zu 120°, insbesondere 135° betragen. Der Bottich 3 ist drehbar auf der Hebebühne befestigt. Ein
Elektromotor treibt über ein Getriebe, insbesondere ein Wälzkörpergetriebe, das als Reibradgetriebe oder Zahnradgetriebe ausgeformt sein kann, den Bottich 3 an, der sich um eine Rotationsachse, die mit der Längsachse des Bottichs übereinstimmt, dreht.
Im oberen Teil des Hebekippers 2 ist zwischen den beiden Säulen 6 eine Drehachse 8 angeordnet, auf der zwei nicht dargestellte Kettenumlenkräder angeordnet sind, auf denen Rollenketten laufen. Im unteren oder oberen Teil des Hebekippers ist ein nicht dargestellter Antriebsmotor angeordnet, der die zwei parallel laufenden Rollenketten, an der der Hubwagen 7 befestigt ist, antreibt.
Die Drehachse 8 auf der die Kettenumlenkräder angeordnet sind ist von einem Querbalken 9 überdeckt, der die beiden Säulen 6 miteinander verbindet. An dem Querbalken 9 befinden sich die Austragsvorrichtung 1, aufweisend zwei rohrförmige Haltevorrichtungen 10,11, die jeweils ein Drehgelenk 12
aufweisen und an denen antreibbare Schneidwerkzeuge 13 gehalten sind. Die zwei Haltevorrichtungen der Austragsvorrichtung 10,11 sind jeweils um das Drehgelenk 12 mittels eines Linearantriebs 14 verschwenkbar. Das
Schneidwerkzeug 13 ist dabei an dem verschenkbaren Teil der
Haltevorrichtung 10,11 angeordnet. Die Linearantriebe 14 erlauben ein
Einschwenken der Schneidwerkzeuge 13 in den Bottich 3 während des
Kippvorgangs. Die an den Haltevorrichtungen 10,11 angeordneten
Schneidwerkzeuge 13 weisen jeweils eine Welle 15 auf, die jeweils von einem zugeordneten Elektromotor 16 über ein Untersetzungsgetriebe angetrieben werden kann. Die Elektromotoren 16 sitzen dabei auf der entsprechenden Haltevorrichtung 10,11. Die Wellen 15 erstrecken sich bevorzugt senkrecht zur Längsachse der Haltevorrichtung 10,11. An den motorfernen Enden der Wellen ist jeweils eine Grundplatte 17 angeordnet, auf der die Welle 15 orthogonal steht. Von der Grundplatte 17 stehen flügelartig vier Messer 18,19 hervor, die in etwa rechteckig sind und deren Längsseiten Schneidkanten 20 ausbilden.
Die Messer 18,19 stehen dabei nach außen von der Welle 15 ab. Zwei der vier Messer 19 sind von der Grundplatte 17 ausgehend nach unten, von der Welle 15 weg abgewinkelt. Die zwei weiteren Messer 18 sind von der Grundplatte 17 ausgehend nach oben, zur Welle 15 hin abgewinkelt. Zwei entgegengesetzt abgewinkelte Messer 18,19 bilden dabei ein in etwa v-förmiges Messerpaar. In Umfangsrichtung um die Welle 15 sind die Messerpaare gegenüberliegend ausgebildet. Die Messer 18,19 erstrecken sich mit ihren Längsseiten bevorzugt parallel zueinander. Die Grundplatte 17 und die Messer 18,19 bilden einen Messerkopf 21 des Schneidwerkzeugs 13 aus. Der Messerkopf 21 ist bevorzugt aus Edelstahl gebildet. Die Ausgestaltung der Austragsvorrichtung 1 und der Schneidwerkzeuge 13 ist im Detail in den Figuren 2 und 3 dargestellt.
Die beiden Haltevorrichtungen 10,11 erstrecken sich parallel zueinander und senkrecht zu dem Querbalken 9. Auf einer der Haltevorrichtungen 10 ist ein einziges Schneidwerkzeug 13 angeordnet und auf der anderen
Haltevorrichtung 11 sind, in Richtung der Längsachse der Haltevorrichtung hintereinanderliegend, zwei Schneidwerkzeuge 13 angeordnet. Die Länge der Wellen 15 der Schneidwerkzeuge 13 ist so dimensioniert, dass die
Messerköpfe 21 in den Bottich 3 bis in unmittelbare Nähe des Bodens eintauchen können. Während des Betriebs sollten die Messerköpfe 21 aber weder den Boden, noch die Wandung des Bottichs 3 berühren. Der Abstand der drei Wellen 15 in einer Ebene senkrecht zu den Längsachsen der Wellen 15 und die Größe der Messerköpfe 21 ist so dimensioniert, dass die Messerköpfe 21 sich im Betrieb nicht berühren und möglichst auf die gesamte Oberfläche der sich im Bottich 3 befindenden Teigmasse einwirken. Je größer der
Durchmesser einer Einhüllenden der Messerköpfe 21 ist, desto besser ist das Ergebnis der Teigbearbeitung.
Während des Kippvorgangs des Hebekippers 2 wird die Austragsvorrichtung 1 derart gesteuert, dass die Schneidwerkzeuge 13 auf den im Bottich 3 befindlichen Teig zugestellt werden (siehe Figur 1). Durch eine relative
Bewegung des Teiges zu den Messerköpfen 21, wird der Teig an diesen vorbeigeführt und mittels der Schnittkanten abgeschnitten, abgeschält und/oder abgetrennt. Der Teigblock wird dadurch stetig verkleinert. Die abgetrennte Teigmasse verbleibt zuerst in dem Bottich 3 und fällt, sobald der Kippwinkel groß genug ist auf ein unterhalb des Bottichs angeordnetes
Förderband oder in einen Auffangbehälter 22. Die Messerköpfe 21 fungieren dabei auch als eine Art Rückhaltevorrichtung. Erst wenn die Teigmasse klein genug ist, kann sie den Raum zwischen den Schneidwerkzeugen 13 passieren und bei entsprechender Kippung aus dem Bottich 3 fallen. Der Schneidvorgang wiederholt sich kontinuierlich, so dass der Teigblock immer kleiner wird und somit in kleinen Mengen aus dem Bottich ausgetragen werden kann. In anschließenden Bearbeitungsvorrichtungen können diese kleinen Teigmengen über einen Teigtrichter beschickt werden. Die Austragsvorrichtung 1
verhindert mittels der Schneidwerkzeuge 13, dass zu große Klumpen
ausgetragen werden, die die Bearbeitungsvorrichtung verstopfen würden. Es ist ein kontinuierlicher Eintrag der in dem Bottich 3 befindlichen Charge in den Trichter der Bearbeitungsvorrichtung möglich. Durch die Anordnung der Austragsvorrichtung 1 an dem Hebkipper 2 wird eine kompakte Lösung geschaffen, die auf bestehende Komponenten zurückgreift.
Es kann vorgesehen sein, dass die Relativbewegung durch Drehung des
Bottichs 3 und/oder der Schneidwerkzeuge 13 erfolgt. Die Schneidwerkzeuge 13 können sich untereinander in entgegengesetzte oder in dieselbe Richtung drehen. Der Bottich 3 kann sich ebenfalls in beide Richtungen drehen und während des Austragsvorgangs die Drehrichtung ändern. Die Geschwindigkeit der Drehungen des Bottichs 3 und der Schneidwerkzeuge 13 kann über den gesamten Austragsvorgang konstant sein, sich aber auch ändern. Es kann eine Steuerung und/oder Regelung mittels einer an den Elektromotoren des
Bottichs 3 und/oder der Schneidwerkzeuge 13 anliegenden Last vorgenommen werden. Dazu sind bevorzugt Frequenzumrichter vorgesehen. Die Anzahl der Schneidwerkzeuge 13 ist bevorzugt größer als zwei. Die Anordnung der
Schneidwerkzeuge 13 auf der Haltevorrichtung 10,11 kann dabei an die Anzahl der Schneidwerkzeuge 13 und die Dimensionierung der Messerköpfe 21 angepasst werden. Die Messerköpfe 21 sind in der zuvor beschriebenen Ausführungsform identisch ausgestaltet. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die
Messerköpfe 21 unterschiedliche Größen haben. Es kann auch vorgesehen sein, dass an der Welle auf unterschiedlichen Höhen weitere Messer
angeordnet sind und/oder das von der Grundplatte mehrere Messer abgehen, die beispielsweise auch zusätzlich nach oben, zur Welle hin, gekantet sein können.
In einer Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass die
Schneidwerkzeuge starr an der Haltevorrichtung befestigt sind, so dass sie sich nicht drehen können und die Elektromotoren und dadurch zusätzliche Kosten eingespart werden können.
Das Einfahren, insbesondere Einschwenken, der Schneidwerkzeuge in den Bottich erfolgt bevorzugt über eine Positionsregelung, insbesondere eine lastgesteuerte Positionsregelung mit Frequenzumrichter. Dadurch kann das Eintauchen der Messerköpfe in den Bottich so optimiert werden, dass diese lediglich auf die Oberfläche des Teiges einwirken und nicht soweit in den Teig eindringen, dass ein Blockieren der Messerköpfe oder ein Verklumpen der Messerköpfe verhindert werden kann. Zudem kann so sichergestellt, dass die abgetrennten Teigmassen eine gewisse Größe nicht überschreiten.
Es kann zudem allgemein vorgesehen sein, dass die in kleinen Stücken ausgetragene Teigmasse aus dem Bottich auf einen Trennstrich fällt. Dieser Trennstrich zerteilt die Teigmasse bei Bedarf weiter und dient der
Größenkontrolle des ausgetragenen Teigstücks. Der Trennstrich kann dabei zwischen Bottich und Fließband oder Auffangbehälter angeordnet sein. Die Fallhöhe zwischen Bottich und Fließband oder Auffangbehälter ist dabei bevorzugt mindestens 0,5 m, insbesondere mindestens 0,8 m. Durch die große Fallhöhe und die damit einhergehende potentielle Energie des Teigs kann eine weitere Zerkleinerung der ausgetragenen Teigmasse bei Aufprall auf das Fließband oder den Auffangbehälter erzielt werden.
Es kann bei der Beschickung der Bearbeitungsvorrichtung von dem Fließband aus ebenfalls eine entsprechend große Fallhöhe vorgesehen sein. Die Teigmasse fällt von dem Fließband auf den Trichter und wird durch die potentielle Energie weiter zerkleinert.
Am Ende des Kippvorgangs ist der Teig Stück für Stück ausgetragen worden.
Die Austragsvorrichtung wird aus dem Bottich herausgeschwenkt. Der Bottich wird mit an sich bekannten Ausschälvorrichtungen 23, die fest angeordnet an dem Querbalken des Hebekippers installiert sind, falls
notwendig restentleert und gesäubert.
Je nach Teigrezept ist ein spezielles Programm für den Kippvorgang
vorgesehen. Das Programm steuert die Kippgeschwindigkeit und die Drehung des Bottichs und/oder der Schneidwerkzeuge, sowie das Eintauchen der Schneidwerkzeuge in den Bottich. Es kann auch vorgesehen sein, dass
Abweichungen der Teigparameter erfasst werden können und eine Regelung das Programm an die Gegebenheiten anpasst.
Die Erfindung ist nicht auf einen Hebekipper mit zwei Säulen beschränkt. Die Austragsvorrichtung kann auch an einem Einsäulen-Hebekipper befestigt werden.
Ganz allgemein kann die Austragsvorrichtung eine zusätzliche
Rückhaltevorrichtung aufweisen, die verhindert, dass zu große Teigstücke bzw. Massen aus dem Bottich fallen. Eine solche Rückhaltevorrichtung hätte den Vorteil, dass die Größe der ausgetragenen Masse zuverlässig definiert werden könnte. Diese Rückhaltevorrichtung kann beispielsweise eine Platte oder ein Gitter sein, die die Öffnung des Bottichs abdecken. Die Platte oder das Gitter weisen dabei definierte Öffnungen auf, die nur für eine bestimmte Teiggröße durchlässig sind, so dass zu große Stücke nicht aus dem Bottich fallen können. Die Rückhaltevorrichtung ist vorzugsweise ebenfalls an der Haltevorrichtung befestigt.
Um die Zuverlässigkeit der Austragsvorrichtung zu erhöhen, kann auch eine Videoüberwachung vorgesehen sein, bei der anhand von Bildanalyse die Größen der Teigmassen beobachtet werden und falls notwendig Einfluss auf die Regelung der Austragsvorrichtung genommen wird, um das Austragen von zu großen Stücke aus dem Bottich zu vermeiden.

Claims

Patentansprüche
1. Austragsvorrichtung (1) zum portionsweisen Austrag einer kompakten Nahrungsmittelmasse aus einem in einem Hebekipper (2) angeordneten Knetbottich (3), dadurch gekennzeichnet, dass die
Austragsvorrichtung (1) wenigstens zwei Schneidwerkzeuge (13) aufweist, die jeweils wenigstens zwei Schneidkanten (20) aufweisen, um die kompakte Nahrungsmittelmasse zu durchtrennen oder zu
zerschneiden.
2. Austragsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Schneidwerkzeuge (13) jeweils wenigstens einen Messerkopf (21) haben, wobei der Messerkopf (21) die Schneidkanten (20) aufweist.
3. Austragsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidwerkzeuge (13) jeweils eine Stange (15) aufweisen, an deren Ende der wenigstens eine Messerkopf (21) angeordnet ist.
4. Austragsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (21) eine Welle ist, die mittels eines Elektromotors (16) antreibbar ist.
5. Austragsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messerköpfe (21) jeweils eine Grundplatte (17) aufweisen, auf der die Stange (15) orthogonal steht und von der flügelartig wenigstens zwei Messer (18,19) hervorragen, deren Seiten zumindest teilweise als Schneidkante (20) ausgebildet sind .
6. Hebekipper (2) mit einer Austragsvorrichtung (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5.
7. Hebekipper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
Hebekipper (2) im oberen Teil einen Querbalken (9) aufweist, an dem wenigstens eine Haltevorrichtung (10,11) der Austragsvorrichtung (1) angeordnet ist, die die wenigstens zwei Schneidwerkzeuge (13) trägt.
8. Hebekipper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
wenigstens eine Haltevorrichtung (10,11) senkrecht von dem Querbalken (9) abgeht und dass die wenigstens eine Haltevorrichtung (10,11) ein Drehgelenk (12) aufweist, so dass ein Ende der wenigstens einen
Haltevorrichtung (10,11) mittels eines Elektromotors (14) verschwenkbar ist, wobei die wenigstens zwei Schneidwerkzeuge (13) an dem zu verschwenkenden Teil der wenigstens einen Haltevorrichtung (10,11) angeordnet sind.
9. Hebekipper nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Haltevorrichtung (10,11) dazu eingerichtet ist, die Schneidwerkzeuge (13) in einen auf einer Hebebühne des Hebekippers (2) drehbar befestigten Knetbottich (3) einzuschwenken.
10. Hebekipper nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass der Hebekipper (2) eine Ausschälvorrichtung (23) aufweist.
11. Verfahren zum Austragen einer kompakten Nahrungsmittelmasse aus einem in einem Hebekipper (2) angeordneten Knetbottich (3) mit folgenden Verfahrensschritten :
- Verkippen des Knetbottichs (3) um eine Kippachse,
- Einbringen wenigstens zweier Schneidwerkzeuge (13) einer an dem
Hebekipper (2) angeordneten Austragsvorrichtung (1) in den
Knetbottich (3),
- Bewegen der Schneidwerkzeuge (13) relativ zu einer im Knetbottich (3) befindlichen Nahrungsmittelmasse, derart, dass die Schneidwerkzeuge (13) die Nahrungsmittelmasse in kleinere Stücke schneiden,
- Vergrößerung des Kippwinkels des Knetbottichs (3), derart, dass die kleinen Stücke aus dem Knetbottich (3) fallen und die noch vorhandenen großen Stücke zurückgehalten werden,
- Nach Beendigung des Austragsvorgangs Herausbringen der
Schneidwerkzeuge (13) aus dem Knetbottich (3).
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schneidwerkzeuge (13) so ausgestaltet sind, dass sie während des
Kippvorgangs die großen Stücke zurückhalten.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kippbewegung und die Relativbewegung, sowie die Ausgestaltung und die Anzahl der Schneidwerkzeuge (13) an die Zusammensetzung der Nahrungsmittelmasse angepasst sind.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass das Einbringen der Schneidwerkzeuge (13) in den Knetbottich (3) lastgesteuert ist.
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