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Die
Erfindung betrifft eine Portioniereinheiten für teigige Substanzen, insbesondere
als Teil einer Teigteil-Wirkmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Anspruchs 1.
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Des
Weiteren betrifft die Erfindung eine Teigteilwirkmaschine mit einer
solchen Portioniereinheit.
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Technischer Hintergrund
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Portionier-Einheiten
werden in Bäckereibetrieben
benutzt, um den fertig zubereiteten Teig nach einem vorgegebenen
Sollgewicht in einzelne Teigstücke,
sogenannte Teiglinge, zu unterteilen, und dabei zusätzlich diese
Teiglinge in eine runde flache Form, etwa der Form eines Käselaibes,
gebracht werden sollen. Es ist jedoch nicht ausreichend, diese Form beispielsweise
nach Portionieren des Teiges nach Gewicht durch Ausformen mittels
entsprechender Preßstempel
zu erzielen. Vielmehr kann diese Form nur durch Walken, also Kneten,
Drehen und/oder ähnliche
Einwirkungen auf die Teiglinge bewirkt werden.
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Zu
diesem Zweck sind bereits Teigteil-Wirkautomaten bekannt, die den
fertigen Teig zunächst
in einer Positioniereinheit in einzelne Teiglinge eines vorbestimmten
Gewichts unterteilen und anschließend diese Teiglinge in einer
Wirkeinheit den entsprechenden Walkvorgängen unterwerfen, wobei die fertig
bearbeiteten Teiglinge nachfolgend auf die Einhaltung ihres Soll-Gewichts
und ihrer Dimensionierung geprüft
und über
sogenannte Spreizbänder
in mehreren Spuren neben einander entweder einer nachfolgenden Bearbeitungseinheit
oder einer Handbearbeitung zugeführt
werden.
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Kernstück der Portioniereinheit
ist dabei die sogenannte Teiltrommel, in deren Umfang sich – meist
mehrfach entlang einzelner Mantellinien der Teiltrommel angeordnet – radiale
Vertiefungen befinden, deren Tiefe und damit Aufnahmevolumen auch darin
angeordnete, den Boden der Vertiefungen bildende Teilkolben bilden.
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Während der
Drehung der Teilkolben wird der Teig in einer bestimmten Drehposition
mittels eines sich über
eine gesamte Mantellinie der Teiltrommel erstreckenden Schiebers
in die Vertiefungen, die Teilzylinder gepreßt. Durch eine Abscherkante,
die fest am Gehäuse
angeordnet ist und sich knapp an der Umfangsfläche der Teiltrommel befindet,
wird der hineingepreßte
Teig durch die Weiterdrehung abgeschert und in einzelne Teigvolumen,
die sich nun innerhalb der Teigzylinder befinden, die sogenannten Teiglinge,
unterteilt. Bei jeder neuen, die Winkellage des radial einwirkenden
Schiebers erreichenden Mantellinie mit Teilzylindern schiebt der
Radialschieber wiederum Teig in diese Teilzylinder.
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Die
meist permanent, abwechselnd schnell und langsam, drehende Teiltrommel
bewegt sich so, dass die gefüllten
Teigzylinder nach unten weiter gedreht und in der Regel bereits
nach ca. ¼ Umdrehung nach
unten entleert werden. Dieses Entleeren geht bisher einerseits durch
die auf den Teig einwirkende Schwerkraft und andererseits durch
Unterstützung einer
Druckfeder, die den Teilkolben gegenüber der Teiltrommel von der
Rückseite
her beaufschlagt, vor sich.
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Aus
diesem Grund muß durch
den Radialschieber nicht nur die Zähigkeit des Teiges überwunden,
sondern zur vollständigen
gewichtsgerechten Füllung
der Zylinderräume
auch die Federkraft der Teilkolben überwunden werden, so dass relativ
hohe Kräfte
auf den bereits fertig zubereiteten Teig einwirken müssen, was
dessen Struktur nachteilig beeinflußt.
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Eine
Berücksichtigung
unterschiedlicher Teig-Konsistenzen hinsichtlich Zähigkeit
und Druckfestigkeit etc. ist dabei nicht möglich.
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Die
durch die Teiltrommel erzeugten Teiglinge werden anschließend in
die ebenfalls im Umfang der sogenannten Wirktrommel angeordneten,
etwa wabenförmigen
Vertiefungen verbracht, und dort trotz Weiterdrehung der Wirktrommel
durch ein diese wenigstens teilweise umschließendes Wirkband gehalten.
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Der
notwendige Walkvorgang bezüglich
der Teiglinge kommt dadurch zustande, dass die Wirktrommel aus der
eigentlichen, zylindrischen Wirktrommel und einer über ihren
Umfang gestülpten,
hülsenförmigen Wabentrommel
besteht. Die wabenförmigen
Ausnehmungen, die Wabenräume,
sind Durchbrüche
in der hülsenförmigen Wabentrommel, so
dass die Teiglinge zwischen der eigentlichen Wirktrommel und dem
Wirkband innerhalb der Wandstärke
der Wabentrommel gehalten werden und Relativbewegungen zwischen
der Wabentrommel und der Wirktrommel einerseits sowie gegebenenfalls auch
zwischen der Wabentrommel und dem Wirkband andererseits stattfinden.
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Die
Relativbewegungen zwischen der Wabentrommel und der Wirktrommel
besteht darin, dass beide im wesentlichen gemeinsam weiterdrehen, aber
zusätzlich
die innenliegenden Wirktrommel oder auch die außenliegende Wabentrommel periodisch einerseits
in Längsrichtung
hin und her geschoben wird und andererseits gegenüber dem
anderen Bauteil eine periodische Vor- und Nacheilung der Drehbewegung
durchläuft,
so dass in einer Abwicklung auf die Umfangsfläche betrachtet die Mantelfläche der
Wirktrommel bezüglich
der Mantelfläche
der Wabentrommel kreisende Bewegung vollzieht (oder umgekehrt),
die der Weiterdrehung überlagert
sind.
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Zusätzlich kann
auch eine Relativbewegung zwischen dem Wirkband und der Außenfläche der Wabentrommel
stattfinden, so dass auch auf dieser Seite eine Einwirkung auf den
Teigling stattfindet.
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Die
Nachteile derartiger maschineller Portionier-Einheiten liegen darin,
dass einerseits auf den Teig mit wesentlich höheren Kräften, beispielsweise beim Einschieben
in die Teiltrommel, eingewirkt wird als beim Herstellen von Teiglingen
von Hand, und dass zum anderen die Beeinflussung des Gewichtes der
Teiglinge sowie ihre Form und Konsistenz am Ende der Wirkbehandlung
viel Erfahrung im Umgang mit der Maschine erforderte, da die verstellbaren Funktionen
wie Geschwindigkeiten der einzelnen Transportbänder bzw. Walzen und -trommeln,
die unabhängig
voneinander und per Hand geschah, auch abhängig von der Art und Grundkonsistenz
des verwendeten Teiges war und darüber hinaus diese Veränderungen
sich gegenseitig beeinflußten.
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Dies
betraf insbesondere die Verstellung der Spannung des Wirkbandes,
die Geschwindigkeit von Wirktrommel und Wirkband sowie die Arbeitsgeschwindigkeit
der Teiltrommel und des damit gekoppelten Radialschiebers, sowie
dessen Krafteinwirkung.
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Ein
weiterer Nachteil lag in dem hohen Zeitaufwand für die Reinigung der Maschine,
der – je nach
zu verarbeitender Teigmenge – annähernd ebenso
hoch sein konnte, wie die Zeit des Arbeitseinsatzes.
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Während die
eingebauten Transportbänder oder
das Wirkband noch relativ einfach ausgebaut und gereinigt werden
konnten, war das für
das Reinigen notwendige Zerlegen der Teiltrommel sehr zeitaufwendig
und auch das richtige Zusammensetzen schwierig, so dass diese Arbeiten
relativ selten durchgeführt
wurden und damit ältere
Ablagerungen und Verunreinigungen an schwer zugänglichen Stellen entstanden,
die mit modernen Hygienevorstellungen nicht in Einklang zu bringen
sind.
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Darüber hinaus
ist es aus der
DE 2907568 C2 – die den
nächstreichenden
Stand der Technik bildet – bereits
bekannt, im Antriebstrang für
den Teigschieber ein Kompensationselement anzuordnen, welches dort
allerdings ein rein mechanisches Element mit allen damit verbundenen
Nachteilen ist.
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Darüber hinaus
zeigt die
DE 2315 977
A ein hydraulisches, also mittels Flüssigkeit betriebenes, Antriebselement
für einen
Teigschieber in einer gattungsgemäßen Portioniereinheit.
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Darstellung der Erfindung
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a) Technische Aufgabe
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Es
ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung,
eine Portionier-Einheit zu schaffen, bei der die Teig-Konsistenz
Berücksichtigung
findet, insbesondere unter Berücksichtigung
der Größe bzw.
des Gewichts der Teiglinge, und bei der insbesondere die Einstellung
der Größe/des Gewichts
der Teiglinge ebenso wie die Demontage und Reinigung der Teilkolben
und Teilzylinder schnell und einfach möglich ist trotz kostengünstiger
Herstellung der Maschine.
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b) Lösung
der Aufgabe
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Durch
das komprimierbare Element in der Schubstange reduziert sich die
Kraft, mit welcher der Radialschieber gegen die Teiltrommel drückt.
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Ist
die Art der Komprimierbarkeit dieses Kompensationselementes variabel
und auch die Komprimierbarkeit einstellbar, so wird hierdurch die auf
die Teiltrommel und damit den Teig maximal einwirkende Kraft eingestellt,
wodurch die Teigkonsistenz berücksichtigbar
ist. So kann die Maschinensteuerung – je nach gewählter Teigart – jeweils
einen anderen Grenzdruck für
das Kompensationselement vorgeben. Dies gilt insbesondere für einen
gasgefüllten
Kompensationszylinder als Kompensationselement, in dem dessen Gas-Druck
und/oder Gas-Volumen veränderbar
ist.
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In
der Maschinensteuerung kann damit für jeden gewünschten Teig, eventuell für einen
bestimmten Teig sogar in mehreren Ausführungsvarianten, jeweils ein
separates Programm hinsichtlich der Einstellung des Kompensationselements,
insbesondere des Grenzdruckes, ggf. aber auch die Größe der Ausströmöffnung bei Erreichen
des Grenzdruckes, für
das Kompensationselement, insbesondere den Kompensationszylinder,
fest vorgegeben werden oder auch jedesmal individuell eingegeben
bzw. programmiert werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist diese Schubstange von einem Excenter beaufschlagt, der die Schubstange
vor- und zurückschiebt, und
insbesondere ist die Schubstange dabei nicht in einer Linearführung geführt, sondern
ist an einem Schwingenarm, also einer Schwinge, außerhalb
von deren Schwenkpunkt befestigt bzw. Teil einer solchen Schwinge,
wodurch eine besonders genaue Führung
des Radialschiebers ermöglicht
wird.
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Um
den Verlust an Gas bei Verwendung eines solchen Kompensationszylinders
im Rahmen zu halten, hat der Druckraum dieses Kompensationszylinders
eine Leitungsverbindung zu einem Überschußraum, in dem das aus dem Druckraum
austretende Gas gesammelt und wiederverwendet werden kann.
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Um
Teiglinge unterschiedlichen Volumens herstellen zu können, muss
der Endanschlag, also der radial tiefste Punkt, für die Teilzylinder
im Teilkolben einstellbar sein, was vorzugsweise mittels einer Anschlagleiste
geschieht, die in Längsrichtung,
also parallel zur Rotationsachse der Teiltrommel, über die gesamte
Länge der
Teiltrommel durchgeht, auf der in axialer Richtung nebeneinander
in der Regel mehrere Teilzylinder mit Teilkolben angeordnet sind
und dementsprechend auch der Radialschieber über die gesamte Länge der
Teiltrommel durchgeht.
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Die
Radialverstellung der Anschlagleiste geschieht dabei vorzugsweise
durch das Wirkprinzip der schrägen
Ebene, also beispielsweise das Verschieben eines Bolzens in einem
Langloch, welches schräg
zur axialen Richtung der Teiltrommel verläuft und dadurch die Anschlagleiste
bei Längsverschiebung
in radialer Richtung verschiebt. Vorzugsweise umfasst die Anschlagleiste
hierbei zwei Leistenteile und die dafür notwendige axiale Relativverschiebung kann
beispielsweise durch Verschrauben der beiden Teile gegeneinander
in axialer Richtung erfolgen.
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Vorzugsweise
ist die Anschlagleiste, bzw. eines ihrer Leistenteile, dabei hohl
ausgebildet, und nimmt die Achse der Teiltrommel in ihrem Inneren auf.
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Damit
befindet sich die Anschlagleiste bzw. die Anschlagleisten im Inneren
des Querschnittes der Teiltrommel, und wird dabei vorzugsweise gegenüber deren
Mantelfläche
und somit gegen eventuell eindringenden Teig durch ein Leitblech
abgeschirmt, welches sich wiederum vorzugsweise über die gesamte Länge der
Teiltrommel erstreckt und gleichzeitig als Steuerkurve für die rückwärtigen Enden
der Teilkolben dient. Hierbei rotiert das Leitblech während des
Betriebes der Vorrichtung nicht, wohingegen die Teilkolben zusammen
mit der Teiltrommel rotieren und damit die Kolben mit ihren rückwärtigen Enden
auf der Außenkontur
des Leitbleches laufen.
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Da
eine radiale Einwärts-
und Auswärtsbewegung
der Kolben in der Regel nur über
einen Winkelbereich von etwa 90° erfolgt
und über
die anderen drei Viertel der Umdrehung die Kolben in ihrer ausgeschobenen,
radial außen
mit der Mantelfläche
der Teiltrommel in etwa abschließenden, Position verbleiben,
ist auch das Leitblech vorzugsweise über diese etwa ½–¾ des Umfanges
ein Kreisbogensegment, und nur über
die restliche etwa ½–¼ Umdrehung
eine echte Steuerkurve mit einer von einem Kreisbogen abweichenden
Kontur.
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Dieses
Leitblech als Steuerkurve befindet sich dabei zwischen den rückwärtigen Enden
der Teilkolben und der Anschlagleiste, so dass die Teilkolben sich
indirekt wieder an der Anschlagleiste abstützen. Durch eine Verschwenkbarkeit
des Leitbleches wenigstens im Bereich der Steuerkurvenfunktion kann
sich das Leitblech wenigstens in diesem Bereich radial mit der Anschlagleiste
nach außen
oder innen bewegen.
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Vorzugsweise
ist ein Ende des als Steuerkurve wirkenden Leitbleches gelenkig
mit dem Ende des festen Leitblech-Abschnittes verbunden.
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Um
die Reinigung der Teilzylinder zu erleichtern, sind die Teilzylinder
nicht direkt in der Teiltrommel sondern in einzelnen Zylindersegmenten
der Teiltrommel un tergebracht, so dass die entlang einer Mantellinie
der Teiltrommel angeordneten Teilzylinder vorzugsweise in einem
gemeinsamen Zylindersegment angeordnet sind. Dieses Zylindersegment ist
im ganzen aus der Teiltrommel entnehmbar, und kann dann leichter
demontiert, insbesondere die Teilkolben ausgebaut und gereinigt,
werden.
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Zu
diesem Zweck sind die Zylindersegmente vorzugsweise in Längsrichtung
aus der Teiltrommel herausziehbar, so dass die Teiltrommel – bei z.
B. vier Zylindersegmenten – eine
etwa sternförmige
Querschnittskontur besitzt, da die Zylindersegmente auch einen Teil
der Mantelfläche
der kompletten Teiltrommel darstellen.
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Um
ein leichtes Herausziehen auch ohne Demontage der Teiltrommel aus
der Maschine zu ermöglichen,
sind die Zylindersegmente im Querschnitt betrachtet radial außerhalb
des Querschnittes der Lagerung der Teiltrommel angeordnet, und können somit
an der Lagerung vorbei und über
diese hinweg herausgezogen werden.
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In
der eingeschobenen Position sind die Segmente formschlüssig verriegelt,
vorzugsweise mit Hilfe einer Haltefeder, die in axialer Richtung
gegen die Stirnfläche
drückt.
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Ein
Griff zum Herausziehen des Zylindersegmentes ist fest, jedoch beweglich,
an diesem befestigt, und kann zunächst in eine Lage verschwenkt werden,
in welcher er das Verriegelungselement, insbesondere die Haltefeder
außer
Eingriff vom Zylindersegment bringt und dient anschließend zum
Herausziehen des Segmentes aus der Teiltrommel.
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c) Ausführungsbeispiele
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Eine
Ausführungsform
gemäß der Erfindung ist
im folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
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1:
eine Prinzipdarstellung einer Teigteil-Wirkmaschine nach dem Stand
der Technik,
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2:
eine Teilansicht eines Querschnitts einer erfindungsgemäßen Teigteil-Wirkmaschine,
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3:
einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Teiltrommel, und
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4:
einen Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Teiltrommel.
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In 1 ist
die Maschine in der Seitenansicht zu erkennen, wobei die relevanten
Teile wie Radialschieber 4, Teiltrommel 6, Wirktrommel 120 sowie die
zugehörigen
Transportbänder
wie etwa das Wirkband 140 sowie die zugehörigen Umlenkrollen
dieser Bänder
in Richtung quer zur Zeichenebene der 1 beliebig
dimensioniert sein können,
je nach Kapazitätsauslegung
der Maschine.
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Zunächst sollen
die Bearbeitungsschritte der Maschine im Groben anhand der Gesamtdarstellung der 1 erläutert werden:
Der
fertig zubereitete Teig wird in den Teigbehälter 11 eingefüllt, und
von dort in die oben freiliegende Einfüllöffnung 4' des Radialschiebers 4.
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In
der Teiltrommel 6 sind auf dem Umfang, auf unterschiedlichen
Mantellinien verteilt, Arbeitsöffnungen
angeordnet, wie besser in den 3 und 4 zu
erkennen ist. Das Volumen dieser Arbeitsöffnungen ist durch die darin
laufenden Teilkolben 8 variabel.
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Die
Teiltrommel dreht sich permanent, und wird immer dann, wenn sich
eine Reihe von Teilzylindern 7 der Teiltrommel 6 vor
dem Radialschieber 4 befindet, durch eine Schubbewegung
des Radialschiebers 4 mit dem Teig beaufschlagt, den der
Radialschieber vor sicher her und damit in die Teilzylinder 7 der
Teiltrommel 6 hineinschiebt. Zu diesem Zweck ist der Radialschieber 4 mittels
einer Schubstange 5 beaufschlagt.
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Da
sich gleichzeitig die Teiltrommel 6 weiterdreht, wird der
in den Teilzylindern 7 befindliche Teig durch das Scherholz 60,
welches am Gehäuse
der Maschine eng anliegend an der Umfangsfläche der Teiltrommel 6 angeordnet
ist, abgeschert, so dass sich in jedem Teilzylinder 7 der
Teiltrommel 6 ein separates Teigvolumen, der sogenannte
Teigling, befindet, der ein vorher eingestelltes Sollgewicht möglichst
genau einhalten sollte.
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Dieses
Befühlen
der Teilzylinder 7 der Teiltrommel 6 findet bei
jeder Reihe von Teilzylindern 7 erneut statt, die vor dem
Radialschieber 4 vorbeiwandert.
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Die
Teiltrommel 6 dreht sich wie angegeben im Uhrzeigersinn
weiter, so dass die knapp oberhalb der Mittellinie der Teiltrommel 6 eingefüllte Teigmasse
etwa 90° später, knapp
vor der Senkrechten, durch Ausschieben der in der Teiltrommel 6 angeordneten
Teilkolben 8 die Teiltrommel 6 verläßt, und
dabei von einer ebenfalls gegen den Uhrzeigersinn drehenden Abwurfwalze
erfaßt
und quasi aus den Arbeitsräumen
herausgezogen werden.
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Genau
unterhalb dieser Stelle ist die Wirktrommel 120 angeordnet,
die in ihrer Mantelfläche
ebenfalls wiederum Vertiefungen aufweist, in die die Teiglinge durch
entsprechende Steuerung der Position und Geschwindigkeit der ebenfalls
permanent drehenden Wirktrommel hineinfallen.
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Die
Wirktrommel 120 dreht ebenfalls im Uhrzeigersinn weiter
und gerät
kurz nach dem Aufnehmen der Teiglinge in Kontakt mit dem ebenfalls
umlaufenden Wirkband 140, welches durch Umlenkrollen 144 bis 144'' im rechten unteren Bereich in
Anlage an der Wirktrommel gehalten wird. Ein Abschnitt des Wirkbandes
strebt dabei auf der Höhe
der Wirktrommel 120 waagerecht nach rechts ab, durch entsprechende
Umlenkung durch die Umlenkrollen 144'' und 144'''.
In diesem Abschnitt läuft
das Wirkband unter der Bemehlungsstation 142 durch, die permanent
Mehl auf die Oberseite des Wirkbandes streut. Da das Wirkband entgegen
dem Uhrzeigersinn umläuft,
gerät diese
bemehlte Seite nach Überlaufen
der Umlenkrollen 144'', 144 in
Kontakt mit der Außenfläche der
Wirktrommel.
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Unterhalb
der Wirktrommel befindet sich die links unten angeordnete Umlenkrolle 144' des Wirkbandes
soweit links von der Wirktrommel 120, dass das Wirkband
vom tiefsten Punkt der Wirktrommel aus etwa waagerecht nach links
abstrebt und dadurch einen etwa waagerechten Austragsabschnitt 141 bildet,
auf dem die Teiglinge nach dem Verlassen der Wirktrommel aufliegen
und abtransportiert werden.
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2 zeigt
eine Teilansicht eines Querschnitts durch eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Maschine.
Dargestellt sind in dieser Ansicht die Teiltrommel 6 sowie
die zum Einbringen des Teigs in die Teilzylinder 7 der
Teiltrommel 6 verwendete Anordnung aus Radialschieber 4,
Schubstange 5 und dem in der Schubstange 5 angeordneten
komprimierbaren Kompensationselement, hier in Form des Kompensationszylinders 2.
Auf eine Darstellung der im Wesentlichen dem Stand der Technik entsprechenden
Wirktrommel 120 und der aus dem Wirkband 140 und
diversen Umlenkrollen 144–144''' bestehenden
Anordnung zum Abtransport der Teiglinge wurde hier und in den weiteren
Figuren verzichtet.
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Die
Schubstange 5 ist mit ihrem einen Ende an dem Excenter 12 befestigt,
dessen Achse parallel zur Asche der Teiltrommel liegt und der durch
den Motor 25 angetrieben wird. Mit ihrem anderen Ende ist
die Schubstange 5 an der Schwinge 13 befestigt, die
um ihren Schwenkpunkt 14 schwenkbar gelagert ist. Der Kompensationszylinder 2 ist
Bestandteil der Schubstange 5 und ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel
mit einem mit Gas gefüllten
Druckraum 15 ausgestattet. Mit diesem Druckraum 15 ist über eine nicht
gezeigte Leitung ein ebenfalls nicht gezeigter Überschussraum 16 verbunden,
in dem das bei entsprechender Kompression aus dem Druckraum 15 austretende
Gas gesammelt und wiederverwendet werden kann.
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Im
oberen, beabstandet vom Schwenkpunkt 14 liegenden Bereich
der Schwinge 13 ist der Radialschieber 4 drehbar
befestigt.
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In
der in 2 dargestellten Stellung befinden sich die Schubstange 5 und
somit die Schwinge 13 und auch der Radialschieber 4 in
einem hinsichtlich der Teiltrommel 6 zurückgezogen
Zustand. Der im Teigbehälter 11 befindliche
Teig kann in dieser Stellung in die Einfüllöffnung 4' des Radialschiebers 4 von
oben her ein dringen.
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Wird
nun der Excenter 12 durch den Motor 25 angetrieben,
so wird auf die Schubstange 5 eine in 2 nach
links gerichtete Kraft ausgeübt,
die über
den Kompensationszylinders 2 auf die Schwinge 13 übertragen
wird.
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Die
Schwinge 13 führt
daraufhin eine Rotation um ihren Schwenkpunkt 14 entgegen
dem Uhrzeigersinn aus und bewegt den mit ihr verbundenen Radialschieber 4 in
dessen Führung
ebenfalls nach links auf die Teiltrommel 6 zu.
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Der
in der Einfüllöffnung 4' befindliche
Teig wird durch den Radialschieber 4 in die Reihe von Teilzylindern 7,
die zu diesem Zeitpunkt die zugehörige Winkelstellung auf der
Teiltrommel 6 einnimmt, gepresst.
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Als
Folge des in die Teilzylinder 7 eindringenden Teigs werden
die jeweiligen Teilkolben 8 in der Teiltrommel 6 radial
nach innen verschoben, bis sie an der schlagleiste 17 bzw.
wie weiter unten beschieben genauer gesagt an dem beweglichen Teil 21b zur Anlage
kommen.
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Das
durch die Verschiebung der Teilkolben 8 erzeugte, dem eindringenden
Teig zur Verfügung
stehende, freie Volumen in den Teilzylindern 7 kann hierbei
durch die Stellung der Anschlagleiste 17 eingestellt werden,
worauf ebenfalls weiter unten noch genauer eingegangen werden wird.
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Je
nach der Beschaffenheit des zu verarbeitenden Teigs variiert der
zum Einpressen in die Teilzylinder 7 benötigte Druck.
In der vorliegenden Ausführungsform
ist deshalb auf der Schubstange 5 erfindungsgemäß ein Kompensationszylinder 2 angeordnet,
der eine mit unter Druck stehendem Gas gefüllte Druckraum 15 aufweist.
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Überschreitet
der Gasdruck im Druckraum 15 einen z. B. an einem Überlaufventil
voreingestellten Wert, so wird Gas aus dem Druckraum 15 über die
nicht dargestellte Leitung in den ebenfalls nicht gezeigten Überschussraum 16 abgeleitet,
so dass die durch den Motor 25 über die Schubstange 5 auf die
Schwinge 13 ausgeübte
Kraft einen dem voreingestellten Druck in dem Druckraum 15 entsprechenden
Wert nicht überschreiten
kann. Das in dem Überschussraum 16 gesammelte
Gas kann später
dem System wieder zugeführt
werden, so dass der Gasverbrauch entsprechend niedrig gehalten werden kann.
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Während der
auf den in die Teilzylinder 7 einzubringenden Teig durch
den Radialschieber 4 aufgebrachte Druck über den
Kompensationszylinder 2 bzw. dessen Überlaufventil eingestellt wird,
wird der erwünschte
Kolbenhub der Teilkolben 8 und somit das dem eindringenden
Teig zur Verfügung
stehende Volumen in den Teilzylindern 7 wie bereits oben
erwähnt
mittels der Anschlagleiste 17 festgelegt.
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In
den 3 und 4 wird eine erfindungsgemäße Teiltrommel 6 dargestellt,
die über
ihren Umfang verteilt vier Reihen von auf einer jeweiligen Mantellinie
der Teiltrommel 6 angeordneten Teilzylindern 7 aufweist.
Selbstverständlich
ist hier auch denkbar, dass die Teiltrommel 6 eine beliebige
andere Anzahl von Teilzylinder-Reihen aufweist.
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Jede
Reihe von Teilzylindern 7 erstreckt sich in Längsrichtung über die
gesamte Länge
der Teiltrommel 6 und besteht vorzugsweise aus sechs oder acht
Teilzylindern 7. Auch hier kann eine Teilzylinder-Reihe
jedoch jede beliebige Anzahl von Teilzylindern 7 aufweisen,
mit entsprechender Anzahl von Radialschiebern 4 oder einem
durchgängigen
Radialschieber 4.
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Die
Anschlagleiste 17 besteht in der vorliegenden Ausführungsform
aus zwei Leistenteilen 17a und 17b, von denen
das Leistenteil 17a hohl ist und die Achse 20 der
Teiltrommel 6 in sich aufnimmt.
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Demgegenüber ist
das Leistenteil 17b relativ zum Leistenteil 17a radial
verschiebbar und definiert durch seinen radial am weitesten außen liegenden Punkt 27 indirekt
die Anschlagposition des Teilkolbens 8. Die Anschlagleiste 17 bzw.
die Leistenteile 17a und 17b erstrecken sich ebenfalls
in Längsrichtung über die
gesamte Länge
der Teiltrommel 6.
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Sowohl
in dem in 3 gezeigten Querschnitt als
auch im rechten Teil des in 4 gezeigten
Längsschnitts
durch die erfindungsgemäße Teiltrommel 6 sind
jeweils zwei Stellungen der Anschlagleiste 17 dargestellt.
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Während die
Anschlagleiste 17 in der durchgezogen gezeichneten Stellung
in ihrer radial innersten Position steht, zeigt die gestrichelt
gezeigte Stellung die erfindungsgemäße Teiltrommel 6 für den Fall,
dass die Anschlagleiste 17 in ihrer radial äußersten
Position steht.
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Die
radiale Verschiebung des Leistenteils 17b erfolgt im vorliegenden
Fall durch ein axiales Verschieben zweier Zapfen 18, die
nahe der beiden axialen Enden der Anschlagleiste 17 in
jeweils zwei Langlöchern 19,
die entgegengesetzt schräg
zur Axialrichtung der Teiltrommel 6 verlaufen, angeordnet sind.
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Werden
in der in 4 dargestellten Anordnung die
beiden Zapfen 18 axial in Richtung der Mitte der Teiltrommel 6 verschoben,
so bewirkt dies nach dem Prinzip einer schrägen Ebene eine radiale Verschiebung
des Leistenteils 17b, was in 4 einer Bewegung
nach oben entspricht.
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Gemäß eines
weiteren Merkmals der Erfindung umfasst die Teiltrommel 6 ein
Leitblech 21, welches sich über die gesamte axiale Länge der
Teiltrommel 6 er streckt und die Anschlagleiste 17 mit
ihren beiden Leistenteilen 17a und 17b umgibt.
Dieses Leitblech 21 rotiert nicht mit der Trommel und verhindert
zum einen ein mögliches
Eindringen von Teigmasse in den Bereich der Anschlagleiste 17 bzw.
der Achse 20 der Teiltrommel 6 und dient zum anderen als
Steuerkurve für
die radial innenliegenden Enden der Teilkolben 8.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
umfasst das Leitblech 21 ein erstes festes Leitblechteil 21a,
das sich über
ungefähr
220° eines
Kreisumfanges erstreckt, im Wesentlichen die Form eines Kreissegment
aufweist und radial fixiert ist. Die radiale Position des festen
Leitblechteils 21a ist daher unabhängig von der Stellung der Anschlagleiste 17.
Somit werden die rückwärtigen Enden
der Teilkolben 8 über den
durch das erste feste Leitblechteil 21a definierten Winkelbereich
in ihrer ausgeschobenen Position geführt, das heißt die Teilkolben 8 schließen in dieser Position
radial außen
mit der Mantelfläche
der Teiltrommel 6 in etwa ab.
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Weiterhin
weist das Leitblech 21 ein zweites bewegliches Leitblechteil 21b auf,
das sich im wesentlichen über
den verbleibenden Winkelbereich des Kreisumfangs der Teiltrommel 6 erstreckt,
und die Form einer echten Steuerkurve aufweist, also von der Form
eines Kreissegments abweicht. Das zweite bewegliche Leitblechteil 21b ist
an seinem einem Ende schwenkbar gelagert, wobei hier durch ein entsprechendes
Schwenkgelenk 28 eine Verbindung mit dem ersten festen
Leitblechteil 21a besteht.
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Die
radiale Stellung des zweiten bewegliche Leitblechteil 21b wird über seinen
Anlagepunkt mit dem Leistenteil 17b von dessen jeweiliger
radialer Stellung bestimmt. Hierbei ist das zweite bewegliche Leitblechteil 21b derart
geformt, dass es unabhängig von
der Stellung des Leistenteils 17b immer an dessen radial
am weitesten außen
liegenden Punkt 27 anliegt und somit indirekt den Anschlagpunkt
für die Teilkolben 8 und
dementsprechend das dem eindringenden Teig maximal zur Verfügung stehende
Volumen in den Teilzylindern 7 definiert.
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Um
ein formschlüssige
Anliegen des zweiten beweglichen Leitblechteils 21b an
dem Punkt 27 des Leistenteils 17b zu gewährleisten,
ist das zweite bewegliche Leitblechteil 21b mit einem elastischen
Element, hier einer Zugfeder 26, gegen das Leistenteil 17b vorgespannt.
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In 3 werden
die beiden radialen Extremstellungen der Anschlagleiste 17 bzw.
des Leistenteils 17b und somit des zweiten beweglichen
Leitblechteil 21b gezeigt. Im Fall der durchgezogenen Linien
befinden sich die beiden Bauteile in ihrer radial innersten Stellung,
so dass die Teilkolben 8 maximal radial nach innen verschoben werden
können,
was einem maximalen, dem eindringenden Teig zur Verfügung stehenden
Volumen in den Teilzylindern 7 entspricht.
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Im
Fall der gestrichelt dargestellten Einstellung der Anschlagleiste 17 bzw.
des Leistenteils 17b befinden sich diese und somit auch
das zweite bewegliche Leitblechteil 21b in ihrer radial äußersten Stellung,
so dass die Teilkolben 8 wie dargestellt nur geringfügig in die
Teilzylindern 7 eindringen können mit der Folge, dass das
dem eindringenden Teig zur Verfügung
stehende Volumen minimal ist.
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Nachdem
der Teig in die Teilzylinder 7 eingebracht wurde, werden
die Teilkolben 8 bei einer fortgeführten Drehung der Teiltrommel 6 entlang
der Steuerkurve des zweiten beweglichen Leitblechteil 21b geführt, und
werden hierbei langsam wieder nach außen gepresst, bis sie am Schwenkgelenk 28 beim Übergang
auf das erste feste Leitblechteil 21a wieder ihre vollständig ausgeschobene
Stellung erreichen. Im Verlauf dieser im wesentlichen 90°-Rotation
der Teiltrommel 6 erfolgt demnach wie oben beschrieben
der Auswurf der Teiglinge aus der Teiltrommel 6 zur Weiterverarbeitung
in der Wirktrommel 120.
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Erfindungsgemäß sind die
einzelnen Teilzylinder 7 nicht direkt in der Teiltrommel 6,
sondern in einzelnen Zylindersegmenten 22a, 22b ...
untergebracht, die beispielsweise zu Reinigungszwecken vorzugsweise
in Längsrichtung
aus der Teiltrommel 6 herausziehbar sind. In der in 3 und 4 dargestellten
Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Teiltrommel 6 vier Zylindersegmente 22a–22d,
die in regelmäßigem Winkelabstand
angeordnet sind. Natürlich
sind hier sowohl auch eine andere Anzahl von Zylindersegmenten 22a,
... als auch ein unregelmäßiger Winkelabstand
zwischen den einzelnen Zylindersegmenten denkbar, sofern dies erforderlich
oder vorteilhaft sein sollte.
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Wie
in 4 zu sehen ist, sind die Zylindersegmente 22a,
... radial außerhalb
des Querschnitts der Lagerung der Teiltrommel 6 angeordnet
und können
demnach aus dieser herausgezogen werden, ohne dass die Teiltrommel 6 selbst
demontiert werden muss. An ihrem einen stirnseitigen Ende sind die einzelnen
Zy lindersegmente 22a, ... jeweils mit einem Griff 24 versehen,
der fest, aber schwenkbar, an dem jeweiligen Zylindersegment 22a,
... befestigt ist.
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In
die Teiltrommel 6 vollständig eingeschobene Zylindersegmente 22a,
... werden in der vorliegenden Ausführungsform jeweils mittels
einer gegen die Stirnfläche
des. entsprechenden Zylindersegments 22a, ... drückenden
an der Teiltrommel 6 befestigten Haltefeder 23 in
dieser Stellung verriegelt.
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Der
Griff 24 ist zu diesem Zeitpunkt im Wesentlichen horizontal
ausgerichtet. Ein Schwenken des Griffs 24 z. B. nach oben
bewirkt ein Niederdrücken
der Haltefeder 23 wodurch diese außer Eingriff mit dem Zylindersegment 22a,
... gebracht wird.
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Nach
einem derartigen Entriegeln kann dann das Zylindersegment 22a,
... mit Hilfe des Griffs 24 axial aus der Teiltrommel 6 herausgezogen
werden.
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- 1
- Portioniereinheit
- 2
- Kompensationszylinder
- 3
- Einzugstrommel
- 4
- Radialschieber
- 4
- Einfüllöffnung
- 5
- Schubstange
- 6
- Teiltrommel
- 7
- Teilzylinder
- 8
- Teilkolben
- 9
- Abwurfwalze
- 10
- Längsrichtung
- 11
- Teigbehälter
- 12
- Excenter
- 13
- Schwinge
- 14
- Schwenkpunkt
- 15
- Druckraum
- 16
- Überschußraum
- 17
- Anschlagleiste
- 17a,
b
- Leistenteile
- 18
- Zapfen
- 19
- Langloch
- 20
- Achse
- 21
- Leitblech
- 21a
- erstes,
festes Leitblechteil
- 21b
- zweites,
bewegliches Leitblechteil
- 22a,
...
- Zylindersegment
- 23
- Haltefeder
- 24
- Griff
- 25
- Motor
- 26
- Zugfeder
- 27
- radial
höchster
Punkt des Leistenteils 17b
- 28
- Schwenkgelenk
- 120
- Wirktrommel
- 140
- Wirkband
- 141
- Austragsabschnitt
- 142
- Bemehlungsstation
- 144
- Umlenkrolle
- 144'
- Umlenkrolle
- 144''
- Umlenkrolle
- 144'''
- Umlenkrolle