DE10023144C2 - Verfahren und Vorrichtung zum schonenden Austragen von viskoplastischen und viskoelastischen Stoffgemischen aus einem Knettrog - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum schonenden Austragen von viskoplastischen und viskoelastischen Stoffgemischen, insbesondere von Teigen, aus einem Knettrog, bei welchem das Stoffgemisch mit Hilfe mindestens zweier gegenläufig rotierender spiralförmiger Wendet, deren Durchmesser sich teilweise überlappen, in axialer Richtung entlang einer Mischstrecke drucklos gefördert wird.

Aus der WO 92/17068 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Einmischen von Substanzen in Schäume und Teige bekannt. Bei diesem Verfahren wird durch die gegenläufige Rotation zweier sich drehender Wellen das Stoffgemisch in einem kontinuierlichen Doppelspiral-Knetverfahren vermengt und es entsteht eine viskoelastische Struktur des Stoffgemisches. Dieses Stoffgemisch wird mit Hilfe der Doppelspiralen entlang des Knettrogs transportiert. Am Ende der Doppelspiralen wird bei bekannten Vorrichtungen das Stoffgemisch mit bekannten Abstreifern abgestreift. Diese Abstreifer sind tangential an der freien Wellenenden angebracht. Mit Hilfe der Abstreifer wird dem sich stetig verklebenden Stoffgemisch ein Widerstand entgegen der Förderrichtung eingebracht, der dazu führt, daß das Stoffgemisch aus der Knetvorrichtung entnommen werden kann. Die Vorschubgeschwindigkeit des Stoffgemischs entlang der Förderrichtung ist im Vergleich zur Rotationsgeschwindigkeit des Stoffgemisches um die Wellen nur sehr gering. Durch das Abstreifen des Stoffgemisches mit Hilfe eines Abstreifers wird eine große Torsionsbeanspruchung in das Stoffgemisch eingebracht. Durch diese Torsionsbeanspruchung kann es zum Strukturverlust des Stoffgemisches kommen. Dieser Strukturverlust hat für die weitere Verarbeitung des Stoffgemisches nachteilige Folgen.

Aus der DE 06 02 996 A ist eine Fördervorrichtung zum Fördern und stetigen Mischen pulverförmiger Stoffe mit Flüssigkeit bekannt. Hierzu ist ein sich verjüngender Trog vorgesehen. Der Trog weist eine Ringleitung auf, über die mit Hilfe von Spritzdüsen Flüssigkeit einem Mehlgemisch beigemengt wird. Das Mehlgemisch wird anschließend durch eine Knetschnecke einer Öffnung zugeführt. Dabei kann ein Strukturverlust durch zu große Scherkräfte im Stoffgemisch auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schonendes Austragen des Stoffgemisches aus der Knetvorrichtung zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren vor, bei welchem das Stoffgemisch entlang der Förderrichtung einem sich verjüngenden, mit einer Austragsöffnung versehenen Trog zugeführt wird und daß das Stoffgemisch mit Hilfe zumindest zweier jeweils an den Wendelachsen vorgesehener Werkzeuge durch die Drehung der Wendelachsen von den Wendeln gelöst und der Austragsöffnung zugeführt wird.

Weiterhin schlägt die Erfindung eine Vorrichtung vor, bei der sich der Knettrog verjüngt und eine Austragsöffnung aufweist, und bei der zumindest zwei jeweils an den Wendelachsen angebrachte Werkzeuge den Teig durch die Drehung der Wendelachsen von den Wendeln lösen und der Austragsöffnung zuführen. Diese Vorrichtung eignet sich insbesondere für ein vorgeschriebenes Verfahren. Durch das Ablösen des Stoffgemisches durch auf den Wendelachsen angebrachte Werkzeuge wird verhindert, daß das Stoffgemisch eine Torsion erfährt. Ein direkter Widerstand, wie er bei bekannten Abstreifvorrichtungen dem Stoffgemisch entgegengebracht wird, entfällt. Durch die Verjüngung des Troges wird erreicht, daß sich die Transportgeschwindigkeit des Stoffgemisches erhöht und daß das Stoffgemisch an der Öffnung des Troges durch die Werkzeuge schonend ausgetragen werden kann. Für den Fall, daß es dennoch zu einem Strukturverlust des Stoffgemisches am Austrag des Troges kommen sollte, wird durch die Werkzeuge das Stoffgemisch erneut vermengt und eventuell aufgetretene Strukturdefekte werden behoben.

Dadurch, daß die Werkzeuge derart auf den Wendelachsen aufgebracht sind, daß sie das Stoffgemisch in Richtung der Öffnung des Troges befördern, wird gewährleistet, daß das Stoffgemisch kontinuierlich an der Öffnung des Troges ausgetragen werden kann. Die Werkzeuge sind auf den Wendelachsen nicht achsparallel sondern unter einem Neigungswinkel zur Wendelachse angeordnet. Das bedeutet, daß die Werkzeuge in Form einer Schraubenlinie auf der Oberfläche der Wendelachsen angeordnet sind. Durch diese schraubenartige Anordnung wird das Stoffgemisch durch die Werkzeuge in Richtung des sich verjüngenden Troges transportiert.

Zum Ablösen des Stoffgemisches von den Wendeln sind zumindest zwei T-förmige Werkzeuge an den Wendelachsen angebracht. Die Querstrebe des T-förmigen Werkzeugs ist an die Neigung des Troges angepaßt.

Zumindest zwei weitere Werkzeuge, die als Vollblech ausgebildet sind, und das von den T-förmigen Werkzeugen abgelöste Stoffgemisch zur Öffnung des Troges befördern, ermöglichen einen vollständigen Austrag des Stoffgemisches. Diese Vollbleche führen das Stoffgemisch zuverlässig zur Öffnung des sich verjüngenden Troges.

Die Werkzeuge auf den beiden Achsen sind derart angeordnet, daß sie sich berührungsfrei überlappen. Während des gegenläufigen Drehens der Wellenpaare berühren sich die Werkzeuge somit nicht. Dennoch wird gewährleistet, daß das Stoffgemisch, welches sich zwischen den Wellen befindet, zulässig zur Öffnung befördert wird.

Die Werkzeuge sind so an die Neigung des Troges angepaßt, daß nur eine geringe Toleranz zwischen Troginnenfläche und Werkzeug auftritt. Dadurch wird gewährleistet, daß das Stoffgemisch nicht zwischen Werkzeug und Trog verbleibt, sondern entlang der Förderrichtung transportiert wird.

Im folgenden soll die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel zeigenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Austragvorrichtung.

In einem sich verjüngenden Trog 100 sind zwei Enden der Wendelachsen 102, 104 geführt. Die Wendelachsen 102, 104 werden durch die Lager 114, 116 geführt. Auf der Wendelachse 104 sind die T-förmigen Werkzeuge 106a, 106b schraubig angeordnet. Zusätzlich zu den zwei dargestellten Werkzeugen 106a, 106b können weitere T- förmige Werkstücke in gleicher Höhe auf der Wendelachse 104 angebracht sein. Nachgeordnet den Werkzeugen 106a, 106b sind die als Vollbleche ausgebildeten Werkzeuge 110a, 110b angeordnet. Auch hier ist es wiederum möglich, daß neben den beiden dargestellten Werkzeugen 110a, 110b weitere Werkzeuge auf der gleichen Höhe der Wendelachse 104 angeordnet sein können. Die T-Stücke der Werkzeuge 106a, 106b sind in einem solchen Winkel zur Wendelachse 104 angeordnet, daß diese sich der Trogform des sich verjüngenden Troges 100 anpassen. Weiterhin sind die T- förmigen Werkzeuge 106a, 106b in Bezug zur Wendelachse 104 schraubenförmig geneigt. Dadurch wird erreicht, daß bei einer Drehung der Wendelachse 104 das Stoffgemisch in Richtung der Öffnung 120 transportiert wird. Senkrecht zur Wendelachse 102 sind die T-förmigen Werkzeuge 108a, 108b angeordnet. Auch hier sind die T-förmigen Werkzeuge 108a, 108b, bezogen zur Wendelachse 102, schraubenförmig angeordnet. Durch diese gewendelte Anordnung wird wiederum erreicht, daß das Stoffgemisch beim Drehen der Wendelachse 102 in Richtung der Öffnung 120 transportiert wird. Den T-förmigen Werkzeugen 108a, 108b sind die als Vollbleche ausgebildeten Werkzeuge 112a, 112b nachgeordnet. Diese Vollblechwerkzeuge 112a, 112b sind in ihrer Form der Neigung des Troges angepaßt. Auch diese Werkzeuge 112a, 112b sind bezogen zur Drehachse der Wendelachse 102 schraubenförmig angeordnet, wodurch ein Vorschub des Stoffgemisches in Richtung der Öffnung 120 erreicht wird. Die dargestellte Austragvorrichtung funktioniert wie folgt:
Ein Stoffgemisch, welches entlang der Förderrichtung 118 von den Wendeln (nicht dargestellt) gefördert wird, wird von den Werkzeugen 116, 118 von den Wendeln abgestreift.

In Förderrichtung gesehen, dreht sich dabei die Wendelachse 104 rechtsläufig und die Wendelachse 102 linksläufig. Durch die schraubenförmige Anordnung der Werkzeuge 106, 108 wird das Stoffgemisch weiter in Förderrichtung transportiert. Durch die Verjüngung des Troges 100 erhöht sich die Fördergeschwindigkeit des Stoffgemisches, da zum Ausgang des Troges eine Überfüllung des Trogendes mit Stoffgemischaustrag erreicht wird. Um einen zuverlässigen Austrag des Stoffgemisches aus der Öffnung 120 zu erreichen, sind den Werkzeugen 106, 108 die Werkzeuge 110, 112 nachgeordnet. Diese Werkzeuge nehmen das Stoffgemisch auf und transportieren es weiter in Richtung der Öffnung 120. Die Werkzeuge sind derart angeordnet, daß sie sich während der Drehbewegung der Wendelachsen 102, 104 nicht berühren, sich dennoch überlappen. Durch die Überlappung der Werkzeuge wird erreicht, daß das Stoffgemisch auch im Inneren des Troges zuverlässig in Richtung der Öffnung 120 transportiert wird. Die Wellenlager 114, 116 werden durch den vorgelagerten Trog 100 vor einer Verschmutzung durch das Stoffgemisch geschützt. Die beschriebene Austragvorrichtung eignet sich insbesondere für einen schonenden Austrag von Roggen-, Roggengemisch-, Weizen- und Feinteigen.

Claims (8)

1. Verfahren zum schonenden Austragen von viskoplastischen und viskoelastischen Stoffgemischen, insbesondere von Teigen, aus einem Knettrog (100), bei welchem das Stoffgemisch mit Hilfe mindestens zweier gegenläufig rotierender spiralförmiger Wendeln (102, 104), deren Durchmesser sich teilweise überlappen, in axialer Richtung (118) entlang einer Mischstrecke drucklos gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Stoffgemisch entlang der Förderrichtung dem sich verjüngenden, mit einer Austragsöffnung (120) versehenen Knettrog (100) zugeführt wird und daß das Stoffgemisch mit Hilfe zumindest zweier jeweils an den Wendelachsen vorgesehener Werkzeuge (106, 108) durch die Drehung der Wendelachsen von den Wendeln gelöst und der Austragsöffnung (120) zugeführt wird.

2. Vorrichtung zum schonenden Austragen von viskoelastischen und viskoplastischen Stoffgemischen, insbesondere von Teigen, aus einem Knettrog (100), wobei mindestens zwei gegenläufig rotierende spiralförmige Wendeln (102, 104), deren Durchmesser sich teilweise überlappen, das Stoffgemisch in axialer Richtung (118) entlang einer Mischstrecke drucklos fördern, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Knettrog (100) verjüngt und eine Austragsöffnung (120) aufweist und daß zumindest zwei jeweils an den Wendelachsen angebrachte Werkzeuge (106, 108) den Teig durch die Drehung der Wendelachsen von den Wendeln lösen und der Austragsöffnung (120) zuführen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (106, 108) derart auf den Wendelachsen angebracht sind, daß sie das Stoffgemisch in Richtung der Austragsöffnung (120) des Troges befördern.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei T-förmige Werkzeuge (106, 108) das Stoffgemisch von den Wendeln lösen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei weitere Werkzeuge (110, 112) als Vollbleche ausgebildet sind und das von den T-förmigen Werkzeugen (106, 108) abgelöste Stoffgemisch zur Austragsöffnung (120) des Troges befördern.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (106, 108, 110, 112) derart ausgebildet sind, daß sie sich dem Querschnitt des Knettroges (100) anpassen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Werkzeuge (106, 108, 110, 112) auf den beiden Achsen berührungsfrei überlappen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (106, 108, 110, 112) mit einer geringen Toleranz an der Trogfläche geführt werden.