DE602004004161T2

DE602004004161T2 - Vorrichtung zum Ablegen von essbarer Masse.

Info

Publication number: DE602004004161T2
Application number: DE602004004161T
Authority: DE
Inventors: Lars Aasted
Original assignee: Aasted Mikroverk ApS
Current assignee: Aasted Mikroverk ApS
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2024-11-26
Also published as: ATE349894T1; EP1661463B1; EP1661463A1; DE602004004161D1; DK1661463T3; US20060107845A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der kontinuierlichen Verarbeitungsausrüstung, die in der Süßwaren oder Backindustrie Anwendung findet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für das Ablegen von Massesträngen bestimmt, die in Größe oder zu Masseklumpen geschnitten werden sollen, welche in einem weiteren Verarbeitungsschritt dekoriert oder sogar in eine Gestalt geformt werden könnten. Die Süßwarenmasse könnte beispielsweise Schokoladenmasse mit einem Anteil aus oder aus reiner Kakaomasse oder irgendeine Masse mit einem Anteil an Schokoladen-ähnlicher Masse sein. Es könnte Marzipan oder Karamellmasse oder Toffeemasse oder sogar Marmelade sein oder es könnte irgendeine Art von Teig sein, aus dem Kekse oder Kuchen oder Ähnliches gebacken werden sollen.
Die Vorrichtung umfasst einen länglichen Trog und wenigstens eine Walze, die in Längsrichtung im Trog zum Transport der Masse in einer gegen den Boden des Trogs gerichteten Richtung angeordnet ist. Des Weiteren ist ein Dosiermittel am Boden angeordnet, das eine Drehachse aufweist, die sich in Längsrichtung im Trog erstreckt.
Die Masse aus Süßware oder Teig wird kontinuierlich als Stränge oder Haufen oder Klumpen auf eine darunter liegende Fördereinrichtung abgelegt. Im Falle des Teigs werden Reihen aus Teigklumpen abgelegt und zu einem Backofen transportiert und möglicherweise weiter zu Stationen, die die abschließenden Verarbeitungen mit Dekorationsmassen, wie Schokolade, Schokolade-ähnlichen Rezepturen, oder mit andere Arten von Rezepturen mit Zuckergehalt, vornehmen. Irgendeine Art von Masse, die für Dekorationszwecke auf Backwaren verwendet wird, kommt in Frage. Wenn die Masse Süßware darstellt, wie Schokolade oder Schokolade-ähnliche Masse, dann wird typischerweise die Masse zu Formgebungszwecken in darunter liegende, formgebende Hohlräume abgelegt oder unmittelbar auf das Förderband abgelegt.
Die bekannten Vorrichtungen umfassen einen Trog, der symmetrisch auf jeder Seite einer zentralen, vertikalen Symmetrieebene aufgebaut ist. In dem Trog sind wenigstens zwei parallele und dicht liegende Walzen angeordnet, die jeweils symmetrisch auf jeder Seite der zentralen, vertikalen Symmetrieebene angeordnet sind, die sich ebenfalls durch den Trog erstreckt. Die zwei Walzen werden durch einen separaten Motor gegeneinander in Rotation versetzt. Die Süßwarenmasse oder der Teig im Trog wird dann zentral in dem Trog zwischen den Walzen geführt und dann nach unten in Richtung des darunter liegenden Dosiermittels geführt. Typischerweise weisen die bekannten Walzen eine Art rauer Oberfläche oder längsverlaufende Vertiefungen zur Verbesserung des Transports der Masse zwischen den Walzen auf. Wenn jedoch Masse mit einem Gehalt an Bestandteilen, wie Nüsse oder Schokoladenstücke, sicher den unteren Dosiermitteln zugeführt werden soll, dann muss der Abstand zwischen den zwei oberen Zuführwalzen groß sein, um die Bestandteile nicht zu zermalmen. Dann wird das Haftvermögen der Walzen geringer und die Fähigkeit der Vorrichtung zum Transport der Masse an das Dosiermittel nimmt unakzeptabel ab und ebenso das Gesamtdosiervermögen der Vorrichtung. Folglich sind die bekannten Vorrichtungen weniger wünschenswert für das Ablegen von Masse mit Bestandteilen. Falls sie beim Ablegen von Masse mit Bestandteilen verwendet werden, wird oft ein Kompromiss zwischen einem akzeptablen Dosiervermögen und dem Abstand der Walzen gemacht, mit der Konsequenz, dass, wenn Hauptbestandteile zerkleinert werden, lange unakzeptable „Spuren" zerkleinerter Bestandteile in der Masse zurückbleiben.
Die Dosiermittel sind zentral und auch symmetrisch auf jeder Seite der Symmetrieebene angeordnet. Die bekannten Dosiermittel, bei denen das Doppelzykloidenprinzip verwirklicht ist, bestehen aus mehreren Paaren in Eingriff stehender Zahnräder, die von zwei parallelen Wellen angetrieben werden, die auf jeder Seite der Symmetrieebene angeordnet sind. Jedes Paar in Eingriff stehender, Zahnräder arbeitet als separate Pumpe, unter dem eine Öffnung zum Ablegen angeordnet ist. Die Anzahl der Öffnungen entspricht dann der Anzahl von Masseklumpen, die in jeder, sich über die Fördereinrichtung erstreckenden Reihe abgelegt sind. Eine Düse ist typischerweise unter jeder Öffnung angeordnet, die jedem Klumpen die gewünschte Form verleiht. Die gewünschte Menge der Masse in jedem Klumpen wird unter Verwendung von Vakuum bestimmt, indem die Wellen und dadurch die Zahnräder ihre Drehrichtung umkehren. Ein Drahtschneider könnte auch unter der Reihe aus Öffnungen angeordnet sein, wenn die Masse als extrudierte Stränge abgelegt wird.
Wenn der bekannte Ablegetrog von Vorneherein zum Ablegen lediglich einer einzelnen Art von Masse konstruiert ist, ist das Hilfsmittel auf diesen Zweck festgelegt, da spätere Modifikationen zum Ablegen von zwei oder drei Arten von Massen unmöglich sind. Der Ableger muss einfach für den beabsichtigten Zweck und die Anzahl der zu handhabenden Massen ausgelegt sein. Die bekannte, zentrale Anordnung des Stroms zum Ablegen der Masse, die durch die zentrale oder symmetrische Anordnung der Dosiermittel mit den Doppelwellen mit den Zahnrädern erforderlich ist, macht jede gleichzeitige, externe Dosierung anderer Massen an demselben Zulieferpunkt an der Düse in einem späteren Stadium unmöglich.
Falls die Möglichkeit des Ablegens von mehr als einer Art von Masse oder auch von Bestandteilen erforderlich ist, muss der bekannte Ableger einfach von Beginn an so aufgebaut sein, dass er Partitionen für die gewünschten, typischerweise zwei oder drei, unterschiedlichen Massen oder Bestandteile, die abzulegen sind, enthält. Die erforderlichen zwei Zuführwalzen und das darunter liegende Dosiermittel für jede Masseart sind in jeder Partitionierung oder separaten Kammern im Trog angeordnet, so dass die Massen zu selben zentralen Ablegeöffnung oder Düse kanalisiert werden, um Teil desselben Artikels oder Kuchens zu sein.
Ebenso macht die doppelte Anordnung der Zuführwalzen eine gewisse große Breite des Troges erforderlich.
Dann, falls das Ablegen drei unterschiedlicher Arten von Massen erforderlich ist, sind drei Paare aus Zuführwalzen und das darunter liegende Dosiermittel symmetrisch zur vertikalen Ebene im Trog angeordnet. Die Bauweise wird teuer und die Konstruktion wird voluminös und schwer und schafft Probleme bei der Befestigung an der Produktionslinie an erforderlicher Stelle. Das hohe Gewicht bedeutet, dass die Halterung einen besonders stabilen Aufbau erfordert, da es zur Bewegung mit der Fördereinrichtung während des Ablegens kommt und dadurch große kinetische Energie beteiligt ist. Die Befestigung und Wiederanbringung der voluminösen Ablegeeinheit zu Zwecken der Reinigung und Wartung ist auch beschwerlich. Falls lediglich eine der Kammern während der Herstellungsdauer verwendet wird, dann werden die zwei anderen Kammern überflüssig und schaffen aufgrund des zu hohen Gewichts und der Raumanforderungen Nachteile.
Ebenso ist die bekannte Lösung der Zahnräder nicht besonders geeignet für den Transport von Masse mit Bestandteilen. Die Zähne der gegenüberliegenden Räder schaffen einfach mehrere kleine Volumina, jedes davon ist nicht in der Lage, größere Bestandteile, wie Rosinen, Schokoladenstücke, Früchte usw., aufzunehmen, welche dann gepresst, flach gedrückt oder sogar zerteilt werden. Bestandteile werden auch zwischen der äußersten Spitze jedes Zahns und dem Dosiergehäuse gefangen, so dass die Bestandteile gemahlen oder zerkleinert werden.
Wenn die Umkehrtechnik der Wellen und Zahnräder verwendet wird, variiert das abgetrennte Volumen der Masse von Zeit zu Zeit. Der bekannte Aufbau, bei dem ein dreieckförmiges Volumen der Masse immer zwischen den Zähnen und der Öffnung zurückbleibt, schließt jegliches sauberes Abschneiden an der Oberseite der Öffnung aus.
DE 245 926 C offenbart eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Ablegen von Teig. Die Impellerflügel werden durch starre Messer dargestellt, die radial beweglich in Schlitzen in der Walze gehalten werden. Bevor die Messer den erhöhten Teil des Trogs erreichen, werden sie durch mechanische Mittel in eine sichere Stellung in der Walze zurückgezogen, so dass eine Wechselwirkung mit dem erhöhten Teil vermieden wird.
Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Impellerflügel flexibel sind und dass Längsaussparungen in der Umfangsoberfläche der Walze angeordnet sind, so dass sich die Impellerflügel in diese Aussparungen krümmen können, wenn sie das erhöhte Teil der Innenoberfläche des Trogs passieren.
Während der Rotation der Walze transportiert der Impellerflügel Masse aus dem Trog und durch den Spalt in Richtung der Dosiermittel. Der flexible Impellerflügel greift einfach in die Masse und nimmt sie mit sich in den Spalt. In dem Spalt wird die Masse sicher durch die Impeller in Richtung der Dosiermittel befördert.
Beliebige Bestandteile in der Masse, wie Nüsse, Schokoladenstücke oder andere Arten von Bestandteile, werden sanft in den Spalt gekehrt ohne irgendeinen Stoß auf die Bestandteile. In dem Spalt sind große Kammern zwischen den benachbarten Impellerflügeln vorhanden, die durch den Spalt kehren. Dann werden große Mengen an Masse mit oder ohne Bestandteile gleichzeitig in Richtung der Dosiermittel befördert. Dies stellt sicher, dass das Gefüge der Masse, wie die des Teiges, nicht durch den Transport beeinflusst wird.
Die Flexibilität der Impellerflügel stellt eine Sicherung dar, um erheblichen Druckaufbau in der Masse zu vermeiden. Während der Umdrehung der Walze werden sich die Impellerflügel, die sich gerade in dem Spalt befinden, einfach mehr oder weniger seitlich verbiegen, falls ein, ein gewisses Limit übersteigender Druck sich in dem Spalt aufbaut. Einige der Masse, die in dem Spalt vorhanden ist, entgeht damit der Transportwirkung der Impellerflügel. Der Freisetzdruck wird durch die Flexibilität der Impellerflügel gesteuert und kann dann durch Änderung von Impellern mit großer Flexibilität in solche mit geringerer Flexibilität, wenn erforderlich, abgewandelt werden. Zum Beispiel könnten Impeller mit größerer Flexibilität zur Anwendung kommen, wenn Arten von Massen, wie Teig, mit empfindlichem Gefüge, dessen Erhalt über den gesamten Weg durch die Vorrichtung von großer Bedeutung ist, mittels der Vorrichtung abgelegt werden. Impeller mit geringerer Flexibilität könnten zur Anwendung kommen, wenn Massen wie Karamell, Toffee oder Ähnliches, abgelegt werden.
Bevorzugt ist die radiale Länge der Impeller auf die Breite des Spalts angepasst, so dass die Enden der Impeller die innere Oberfläche des Trogs erreichen. Falls die Enden der Impeller abnutzen, stellt die gewisse Flexibilität sicher, dass die Impeller während der Umdrehung dicht gegenüber Undichtigkeiten abschließen.
Ein sich in Längsrichtung erstreckendes Teil der Innenoberfläche des Trogs ist in der Nähe zum Umfang der Walze angeordnet, so dass der Spalt über das Teil wesentlich reduziert oder verkürzt ist. Nacheinander werden die Impellerflügel über das Teil des Trogs, das nahe an dem Umgang der Walze angeordnet ist, gebogen, so dass die gesamte Masse, die durch den Spalt befördert wird, durch das Dosiermittel ausgegeben wird. Das sich in Längsrichtung erstreckende Teil des Trogs könnte auch eine Verdickung der Innenoberfläche des Trogs oder ein separates Teil sein, das in einer Nut oder Ähnlichen angebracht sein könnte.
Sich in Längsrichtung erstreckende Aussparungen sind in der Umfangsoberfläche der Walze angeordnet, so dass sich die Impellerflügel in diese Aussparungen biegen können, wenn sie das in Längsrichtung erstreckende Teil der Innenoberfläche des Trogs passieren, das in der Nähe des Umfangs der Walze angeordnet ist. Dann wird eine herausragende Abdichtung gegenüber Verlust der Masse, die in den Trog zurück verbracht wird, erreicht.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die Impellerflügel sich in Längsrichtung erstreckende Verdickungen, die so ausgelegt sind, dass sie in sich in Längsrichtung erstreckende Nuten im Umfang der Walze zu befestigen sind. Eine einfache und stabile Befestigung und Lösen werden dadurch gewährleistet.
Die sich in Längsrichtung erstreckenden Verdickungen der Impellerflügel können in den Nuten der Walzen durch Stäbe befestigt werden, die in Längsrichtung in den Nuten angeordnet sind, wobei es sich um eine Lösung handelt, die für den Austausch der Impellerflügel und zur Reinigungszwecken sehr schnell abmontierbar und wieder montierbar ist.
Die Vorrichtung umfasst ferner eine sich in Längsrichtung erstreckende, Hilfswalze, die über der Hauptwalze und nahe der Innenseite des Trogs angeordnet ist. Massen mit einer sehr geringen inneren Scherkraft und hohem inneren Verschmieren, wie Teig für Kekse oder Marzipan, können dann perfekt der Hauptwalze mit einem ausreichenden Druckausbau zugeführt werden.
Vorteilhaft umfasst das Dosiermittel lediglich eine einzelne, sich in Längsrichtung erstreckende Welle und wenigstens eine zylindrische Kammer, in der ein scheibenförmiger Rotor, der als ein wellenförmiger Verdränger ausgebildet ist, durch die einzelne, sich in Längsrichtung erstreckende Welle in Rotation versetzt wird.
Der scheibenförmige Rotor ist als ein wellenförmiger Verdränger in Abweichung von einer ebenen Scheibe ausgebildet. In der zylindrischen Kammer verläuft die wellenförmige Scheibe hin und her zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Kammer, so dass separate Volumina um die Welle zur Beförderung der Süßwarenmasse oder des Teiges zu der Ablegeöffnung bereitgestellt werden.
Durch die Rotation der Walze wird die Masse kontinuierlich zum Dosiermittel befördert, in dem die Rotoren die Masse sanft zu den Ablegeöffnungen befördern. Dann wird eine Synergieeffekt zwischen der Kombination der Hauptwalze mit dem flexiblen Impellerflügel und dem wellenförmigen Verdränger des Dosiermittels erhalten, da die Masse dann sanft ohne Stoßeinwirkung auf die Bestandteile den ganzen Weg vom Trog und durch das Dosiermittel hinaus befördert wird. Weder ist das Gefüge beeinflusst noch gibt es eine Einwirkung auf die Bestandteile.
Da die Dosiermittel lediglich eine Welle anstatt zwei wie beim Stand der Technik aufweist, ist gewährleistet, dass das Dosiermittel asymmetrisch im Trog angeordnet werden kann. Dadurch wird es möglich, den Trog mit einem anderen Trog zum Ablegen einer weiteren Masse oder eines Bestandteils zu verbinden, falls erforderlich. Falls dann lediglich eine Art von Masse für das Ablegen zu einem späteren Stadium wieder erforderlich ist, kann der überschüssige Trog oder die Tröge einfach wieder entfernt werden.
Diese Aufbauweise erweist sich als besonders optimal, wenn die Dosiermittel am Übergang zwischen den Boden des Trogs und einer der Längsseitenwände des Trogs angeordnet sind. Dann kann die eine der Längsseitenwände des Trogs, an der die Dosierung angebracht ist, vorteilhaft die Gestalt einer im Wesentlichen flachen, vertikalen Oberfläche aufweisen, welche die Anbringung eines weiteren Trogs oder einer Ablegeeinheit verbessert.
Wenn der Boden und die Seitenwand ein Teil des Gehäuses des Dosiermittels darstellen, können die Ablegeöffnungen im Übergang zwischen dem Boden und der Wand des Trogs angeordnet werden, so dass die Masse an der darunter liegenden Düse mit einer oder mehreren anderen Massen oder Bestandteilen aus einem optionalen, seitlich angebrachten Trog oder einer Ablegeeinheit zusammengeführt werden kann.
Die geschaffene Geometrie der Dosiermittel, mittels der der äußere Umfang des Rotors die innere Oberfläche des Dosiergehäuses in einer wellenartigen, schrittweisen Bewegung kehrt, sorgt dafür, dass beliebige Masse mit einem Gehalt an Bestandteilen, die groß oder klein oder weich oder hart sind, sicher in die Dosierkammern gekehrt wird, diese sicher durch die Dosiermittel zusammen mit der Masse transportiert werden und sicher an der Öffnung abgelegt werden.
Die gegenüber dem Stand der Technik weniger und viel größeren Dosierkammern gewährleisten, dass keine Beschädigung an den Bestandteilen während des Passierens des Rotorgehäuses vorkommt.
Wenn die Masse die Ablegeöffnung erreicht, kehrt der Umfang des Rotors wieder die Ablegeöffnung in einer wellenförmigen, schrittweisen Bewegung, was für ein sauberes und präzises Schneiden der Masse bei jedem Ablegen sorgt. Dadurch wird die Dosiergenauigkeit im Vergleich zu bekannten Lösungen erheblich gesteigert, bei denen das dreieckförmige Volumen der Masse unter den verzahnten Walzen unkontrollierbare, variierende Mengen freisetzt, was eine Inkonsistenz hinsichtlich der Mengen der Masse, die tatsächlich auf der Fördereinrichtung abgelegt werden, hervorruft.
Ebenso weist die Dosierkapazität der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein riesiges Potenzial im Vergleich zum Stand der Technik mit dem Paar aus verzahnten Walzen auf. Hat sich der erfindungsgemäße Rotor um 5° gedreht, wird dieselbe Menge an Masse abgelegt, wie bei einer Drehung der verzahnten Walzen des Standes der Technik um 180°. Und darüber hinaus ist die Gesamtgröße jeder erfindungsgemäßen Dosierkammer nicht größer als die Gesamtgröße beim Gehäuse des Standes der Technik. Dies bedeutet, dass das neue Dosiermittel eine potentielle Kapazität aufweist, die 36-mal größer als die der vorbekannten Lösung ist.
Die Form und Krümmung der Wellenform des Rotors könnte im Wesentlichen irgendeine innerhalb der erfindungsgemäßen Idee sein, so lange sie einen gleichmäßigen und glatten Verlauf aufweist.
Eine sinuswellenförmige Ausgestaltung des Verdrängers, der vier Wellen aufweist, die sich jeweils über 90° des Rotors erstrecken, hat sich jedoch, als einfach und schnell herzustellen, erwiesen.
Ebenso im Bestreben, die Kompression der zu dosierenden Masse zu eliminieren, hat sich die Lösung, bei der die Wellen des Rotors durch im Wesentlichen gerade Linien, die die oberen und unteren Scheitel der Wellen verbinden, geformt werden, als überraschend erfolgreich erwiesen, insbesondere, wenn es bei der Handhabung des Teigs von herausragender Wichtigkeit für das gebackene Endresultat ist, dass das Gefüge des Teiges während des Ablegens möglichst unverändert beibehalten wird. Nur dann kann der Teig exakt das präzise Gefüge beibehalten, wie es vom Bäcker geschaffen und erwünscht ist. Dies bedeutet, dass die Kompression des Teigs durch den Ableger minimal sein muss. Es ist jedoch gut bekannt, dass der vorbekannte Ableger, wie die zuvor beschriebenen, eine Einwirkung auf das Teiggefüge zeigen, dessen Umfang für den speziellen, zu handhabenden Teigtyp nicht vorhersehbar ist und was immer zu berücksichtigen und zu kompensieren ist.
Teste mit einigen in der Backwarenindustrie meist verwendeten Teigtypen, die mit der erfindungsgemäßen Lösung abgelegt wurden, offenbarten, dass es tatsächlich zu keiner Kompression der Teigmasse kam. So wurde mit der obigen, erfindungsgemäßen Lösung festgestellt, dass das Dosiermittel beachtlich geringe oder verschwindende Auswirkung sogar auf Massen hatte, die empfindlich gegenüber Scherung waren oder eine „kritisches" Gefüge hatten, welches den gesamten Verlauf des Verfahrens bewahrt werden musste.
Allgemein auf Grundlage dieses Wissens und aufgrund intensiver Tests mit unterschiedlichen Massen konnte dann geschlossen werden, dass der Rotor, wenn die Wellen des Rotors durch im Wesentlichen gerade Linien, die die oberen und unteren Scheitel der Wellen verbinden, im Wesentlichen keine Auswirkung auf die Struktur des Teigs hat. Es konnte angenommen werden, dass dieser Vorteil auch realisiert wird, wenn andere Arten von Massen wie eine beliebige Art von Süßwarenmasse gehandhabt werden.
Ebenso wurde bei dieser Lösung die Verteilung der Bestandteile beim Passieren der Dosiermittel beibehalten.
Bei Umdrehung der Welle könnte die Winkelgeschwindigkeit gemäß der Größe des tatsächlichen Volumenabschnitts an der Öffnung reguliert werden, so dass der abgelegt Massestrang oder -Klumpen wie gewünscht geformt wird. Wenn ein Strang extrudiert wird, könnte die Winkelgeschwindigkeit so eingestellt werden, dass der Strang eine konstante Breite aufweist oder dass ein konstantes Volumen der Masse pro Zeiteinheit abgelegt wird. Ebenso könnte die Winkelgeschwindigkeit weniger und weniger und schließlich umgekehrt eingestellt werden, wenn ein Klumpen abgelegt wird, um eine tropfenförmige Gestalt zu erreichen. Mit einem Versuch-und-Irrtum-Test ist eine beliebige Ausgestaltung erreichbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Figuren erläutert, in denen
1 schematisch in perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung und eine darunter liegende Fördereinrichtung zeigt, auf die die Masse kontinuierlich in Reihen abgelegt wird,
2 in vertikalem Schnitt die Vorrichtung aus 1 zeigt,
3 dieselbe Vorrichtung wie in 2 zeigt mit der Walze in einer anderen Position,
4 schematisch in perspektivischer Ansicht und teilweise im Schnitt das längliche Dosiermittel aus 1 zeigt,
5 schematisch in perspektivischer Ansicht und teilweise im Schnitt eine der Dosierkammern des Dosiermittels aus 3 zeigt,
6 schematisch in perspektivischer Ansicht die einzelne Welle mit mehreren Rotoren des Dosiermittels, das in 3 offenbart ist, zeigt,
7 zwei unterschiedliche Ausgestaltungen des Musters des Umfangs des wellenförmigen Rotors zeigt,
8 in vertikalem Schnitt die Vorrichtung der 1–3 zeigt, jedoch mit einer anderen Ausfrührungsform des Dosiermittels, und
9 in vertikalem Schnitt die Vorrichtung der 1–3 zeigt, jedoch mit einer weiteren Ausführungsform des Dosiermittels.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1, die schematisch in 1 veranschaulicht ist, umfasst ein oberes Teil, den länglichen Trog 2, welcher die essbare, abzulegende Masse enthält. Wenn die abzulegende Masse gekneteter Teig ist, wird er typischerweise in den Trog als große Klumpen verbracht. Jedoch könnte die Süßwarenmasse auch kontinuierlich über Röhren dem Trog zugeführt werden, wenn sie ausreichendes Fließvermögen, wie zum Beispiel flüssige Schokolade, hat. Das untere Teil der Vorrichtung umfasst das Dosiermittel 3. Die essbare Masse wird auf einem darunter liegenden Förderband 4 abgelegt. Bei dem offenbarten Beispiel wird die Masse als Klumpen 5 der Masse folglich in Reihen auf dem Band 4 abgelegt während die Fördereinrichtung das Band nach jedem Dosiervorgang weiter bewegt. Das Förderband 4 könnte kontinuierlich weiter bewegt werden oder mit intermittierenden Start-Stop-Bewegungen. Die Masse ist typischerweise Süßware oder Teig. Die Vorrichtung wird durch einen schematisch offenbarten Stützrahmen 6 gelagert.
Die Reihen aus Klumpen 5 der Masse werden weiter zu einem Backofen transportiert, wenn es sich um Teig handelt, und möglicherweise weiter zu Stationen, bei denen eine abschließende Bearbeitung mit Dekorationsmassen, wie mit Schokolade oder mit Schokolade-ähnlichen Rezepturen, erfolgt. Wenn die Masse Süßware, wie Toffee, Karamell oder Schokolade oder Schokolade-ähnliche Masse ist, dann wird die Masse typischerweise zu Formgebungszwecken in darunter liegende Formgebungshohlräume oder direkt auf die Fördereinrichtung abgelegt, wie es in 1 und 2 gezeigt ist.
In dem länglichen Trog 2 ist wenigstens eine Walze, die erfindungsgemäße Hauptzuführwalze 7, angeordnet.
Die erfindungsgemäße Walze 7 könnte im Trog als die einzige Walze angeordnet sein oder durch eine Hilfswalze 8 ergänzt sein.
Die Walze 7 umfasst sich in Längsrichtung erstreckende und flexible Impellerflügel 9, die am Umfang 10 der Walze angeordnet sind. Ein Spalt 11 erstreckt sich zwischen der äußeren Oberfläche 12 der Walze 7 und wenigstens einem Teil der inneren Oberfläche 13 des Trogs 2, so dass die Impellerflügel 9 radial nach außen von der Walze 7 und in den Spalt 11 verlaufen.
Während der Umdrehung der Walze 7 transportiert der Impellerflügel Masse aus dem Trog 2 und durch den Spalt 11 in Richtung des Dosiermittels 3. Der flexible Impellerflügel 9 greift einfach in die Masse und nimmt sie mit in den Spalt 11. In dem Spalt 11 wird die Masse sicher durch die Impeller 9 in Richtung des Dosiermittels 3 transportiert.
Beliebige Bestandteile in der Masse, wie Nüsse, Schokoladenstücke oder andere Arten von Bestandteile, werden sanft in den Spalt 11 ohne irgendwelche Stoßeinwirkung auf die Bestandteile gekehrt. In dem Spalt 11 sind große Kammern 14 zwischen benachbarten Impellerflügeln 9, die durch den Spalt 11 kehren, vorhanden. Dann werden große Mengen an Masse mit oder ohne Bestandteile gleichzeitig in Richtung des Dosiermittels 3 befördert. Dies gewährleistet, dass das Gefüge der Masse, wie das des Teigs, nicht durch den Transport beeinträchtigt wird.
Die Flexibilität der Impellerflügel 9 stellt eine Sicherung dar, um wesentlichen Druckaufbau in der Masse zu vermeiden. Während der Umdrehung der Walze 7 werden sich die Impellerflügel 9, die sich gerade in dem Spalt 11 befinden, einfach mehr oder weniger seitlich verbiegen, falls ein, ein gewisses Limit übersteigender Druck sich in dem Spalt 11 aufbaut. Einige der Masse, die in dem Spalt 11 vorhanden ist, entgeht damit der Transportwirkung der Impellerflügel 9. Der Freisetzdruck wird durch die Flexibilität der Impellerflügel 9 gesteuert und kann dann durch Änderung von Impellern 9 mit großer Flexibilität in solche mit geringerer Flexibilität, wenn erforderlich, abgewandelt werden. Zum Beispiel könnten Impeller 9 mit größerer Flexibilität zur Anwendung kommen, wenn Arten von Massen, wie Teig, mit empfindlichem Gefüge, dessen Erhalt über den gesamten Weg durch die Vorrichtung von großer Bedeutung ist, mittels der Vorrichtung 1 abgelegt werden. Impeller 9 mit geringerer Flexibilität könnten zur Anwendung kommen, wenn Massen wie Karamell, Toffee oder Ähnliches, abgelegt werden.
Bei der offenbarten Ausführungsform verläuft der Impellerflügel 9 über die volle innere Länge des Trogs 2.
Bevorzugt ist die radiale Länge L der Impeller, die außerhalb der Umfangsfläche der Walze 7 verläuft auf die Weite G des Spalts 11 angepasst, so dass die Enden 15 der Impeller 9 die innere Oberfläche 13 des Trogs 2 erreichen. Falls die Enden 15 der Impeller 9 abgenutzt sind, dann gewährleistet eine gewisse Flexibilität, dass die Impeller 9 während der Rotation gegenüber Undichtigkeiten abdichten.
Wenn ein sich in Längsrichtung erstreckendes, erhöhtes Teil 16 der inneren Oberfläche 13 des Trogs 2 in der Nähe des Umfangs 10 der Walze 9 angeordnet ist, dann ist der Spalt G über das Teil 16 wesentlich verringert oder verkürzt. Nacheinander werden die Impellerflügel 9' über das Teil 16 des Trogs 2 gebogen, das in der Nähe des Umfangs 10 der Walze 7 angeordnet ist, so dass sämtliche Masse, die durch den Spalt 11 transportiert wird, durch das Dosiermittel 3 hinaus befördert wird. Das sich in Längsrichtung erstreckende, erhöhte Teil 16 des Trogs 2 könnte eine Verdickungen der inneren Oberfläche des Trogs oder ein separates Teil sein, zum Beispiel könnte es ein Profil sein, welches in einer Nut oder Ähnlichem angebracht ist.
In 2 ist der Impellerflügel 9' in einer durch die Wechselwirkung mit dem erhöhten Teil 16 vollständig gebogenen Stellung offenbart.
In 3 ist das Gleiche wie in 2 offenbart, wobei jedoch die Walze 7 um einige Grad weiter in eine Stellung gedreht ist, in der der Impellerflügel 9' das erhöhte Teil 16 hinter sich gelassen hat und nun frei davon ist, bevor der nächste Impellerflügel damit in Eingriff kommt.
Wie ferner in 2 offenbart ist, sind sich in Längsrichtung erstreckende Aussparungen 17 in der Umfangsoberfläche der Walze 7 angeordnet. Die Impellerflügel 9 können sich dann in diese Aussparungen 17 biegen, wenn sie das sich in Längsrichtung erstreckende, erhöhte Teil 16 der inneren Oberfläche des Trogs 2 passieren, das in der Nähe des Umfangs 10 der Walze angeordnet ist. Dann wird eine herausragende Abdichtwirkung gegenüber Undichtigkeiten erreicht.
Bei der offenbarten Ausführungsform umfasst der Impellerflügel 9 sich in Längsrichtung erstreckende Verdickungen 18, die so ausgelegt sind, dass sie in sich in Längsrichtung erstreckenden Nuten 19 im Umfang der Walze zu befestigen sind. Eine einfache und stabile Befestigung und Lösen sind dann gewährleistet.
Die sich in Längsrichtung erstreckenden Verdickungen 18 der Impellerflügel 9 können in den Nuten 19 der Walzen 7 durch Stäbe 20 befestigt werden, die in Längsrichtung in den Nuten 19 angeordnet werden, eine Lösung, die sehr schnell zum Austausch des Impellerflügels 9 zu Reinigungszwecken abzumontieren und wieder zu montieren ist. Sowohl Impellerflügel als auch Stäbe werden einfach axial aus der Walze 7 gezogen, wenn eine Reinigung vorzunehmen ist.
Die Vorrichtung umfasst eine weitere, sich in Längsrichtung erstreckende Hilfswalze 8, die über der Hauptwalze 7 und dicht an der Innenseite des Trogs 2 angeordnet ist. Massen mit einer geringen inneren Scherkraft und hoher innerer Verschmierung, wie Teig für Kekse oder Marzipan können dann perfekt der Hauptwalze 7 mit einem ausreichenden Druckaufbau zugeführt werden.
Bei dem dargestellten Beispiel aus 2 umfasst das Dosiermittel 3 eine einzelne, schematisch offenbarte und sich in Längsrichtung erstreckende Welle 21. Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst das Dosiermittel 3 mehrere zylindrische Dosierkammern 22, welche in einer Linie mit der Welle 21 als eine gemeinsame Welle angeordnet sind, wie in 4.
Die Walzen 7, 8 und die gemeinsame Welle 21 des Dosiermittels 3 werden durch einen nicht dargestellten Motor und eine Getriebe angetrieben.
Das Dosiermittel 3 umfasst eine sich in Längsrichtung erstreckende Bodenplatte 23 mit Öffnungen 24 für das Ablegen der Masse durch Düsen 25. Alle Teile des Dosiermittels sind in einem Gehäuse 26 aufbewahrt. Die Düsen 25 könnten unterschiedliche Formen und Querschnitte aufweisen, so dass unterschiedliche Querschnitte der abgelegten Masse erreicht werden.
Jede Dosierkammer 22 ist zylindrisch, und in jeder Kammer ist ein scheibenförmiger Rotor 27 ausgebildet, der als ein wellenförmiger Verdränger ausgebildet ist, der durch die gemeinsame, sich in Längsrichtung erstreckende Welle 21 in Drehung versetzt wird. Während der Drehung wird die Masse zum Dosiermittel 3 transportiert, in welchem die Rotoren 27 die Masse sanft an die Ablegeöffnungen 24 bewegen.
Die einzelnen Dosierkammern 22 sind hinsichtlich Gestalt und Aufbau identisch. Jede Kammer 22 ist durch zwei identische Halbschalen 28, 29 umgeben, wie es in 5 offenbart ist.
Der Rotor 27 jeder Kammer 22 ist zwischen den zwei Halbschalen 28, 29 angeordnet. Die Halbschalen 28, 29 werden im gemeinsamen Gehäuse 26 aufbewahrt, wie es in 4 dargestellt ist.
Eine Verschlussplatte 30 ist so angeordnet, dass sie in Längsrichtung und Radialrichtung durch jede Dosierkammer 22 verläuft, um die Saugseite von der Druckseite der Dosierkammer 22 zu trennen, wie es in 5 dargestellt ist. Die Verschlussplatte 30 ist in Nocken 31, 32 in den Halbschalen 28, 29 angeordnet. Die Verschlussplatte 30 umfasst ferner einen Nocken 33 in den der Rotor 27 eingreift und gleitet, so dass die Verschlussplatte 30 durch den wellenförmigen Rotor 27 in eine Hin- und Herbewegung versetzt wird.
Die Rotoren 27 sind alle auf der gemeinsamen Welle 21 angeordnet, wovon ein Teil schematisch in 6 dargestellt ist. Typischerweise werden die Rotoren 27 und die Welle 21 durch Formfräsen eines Stücks hergestellt.
Die Rotoren 27 sind unebene Scheiben, die als wellenförmige Verdränger ausgestaltet sind.
Bei der in den 5 und 6 dargestellten Ausführungsform sind die Wellen jedes scheibenförmigen Rotors 27 aus im Wesentlichen gerade Linien (X) gebildet, die die oberen Scheitel (T) und die unteren Scheitel (S) der Wellen verbinden.
Dies ist in Beispiel A der 7 offenbart, wobei das Muster des Umfangs des wellenförmigen Rotors dargestellt wird.
Teste mit einigen in der Backwarenindustrie meist verwendeten Teigtypen, die mit der erfindungsgemäßen Lösung des Beispiels A abgelegt wurden, ergaben, dass es tatsächlich zu keiner Kompression der Teigmasse kam. So wurde mit der obigen, erfindungsgemäßen Lösung festgestellt, dass das Dosiermittel beachtlich geringe oder verschwindende Auswirkung sogar auf Massen hatte, die empfindlich gegenüber Scherung waren oder eine „kritisches" Gefüge hatten, welches den gesamten Verlauf des Verfahrens bewahrt werden musste. Es konnte angenommen werden, dass dieser Vorteil auch realisiert wird, wenn andere Arten von Massen wie eine beliebige Art von Süßwarenmasse gehandhabt werden.
In 7 ist auch ein Beispiel B offenbart, bei dem die Wellen sinusförmig sind.
Allgemein auf Grundlage intensiver Tests wurde herausgefunden, dass ein allgemein wellenförmiger Rotor Massen mit Bestandteilen ohne Beschädigung der Bestandteile handhabt, unabhängig davon, ob die Form des Rotors wie in Beispiel A oder wie in Beispiel B oder dazwischen ist.
Während der Umdrehung der Welle 21 ist die Dosierung aktiv, und der äußere Umfang 34 des Rotors 16 kehrt sanft über die innere Oberfläche 35 der Dosierkammer 22 in einer wellenförmigen, intermittierenden Bewegung. Dies gewährleistet, dass beliebige Masse mit Bestandteilen, die groß oder klein oder weich oder hart sind, sicher in die Dosierkammer 22 gekehrt wird, diese zusammen mit der Masse durch die Kammer transportiert werden und sicher an den Ausgebeöffnungen 24 ausgegeben werden.
Der wellenförmige Rotor 27 aus 6 teilt die Dosierkammer 22 in vier Hauptkapseln, die den Transport der Masse und der Bestandteile durch die Dosierkammer bewirken. Dies sichert eine große Kapazität im Vergleich zum Stand der Technik.
Ebenso, wenn die Masse die Ablegeöffnung 24 erreicht, kehrt der Umfang 34 des Rotors 27 wieder die Ablegeöffnung 24 in einer wellenförmigen, intermittierenden Bewegung, wodurch eine präzise Aufteilung der Masse bei jedem Ablegen geschaffen wird. Dann wird die Dosiergenauigkeit im Vergleich zu den bekannten Lösungen erheblich verbessert, bei denen ein dreieckförmiges Volumen der Masse unter den verzahnten Walzen und über der Ablegeöffnung unkontrollierbare, variierende Mengen freisetzt, was eine Inkonsistenz hinsichtlich der Mengen der Masse, die tatsächlich auf der Fördereinrichtung abgelegt werden, hervorruft.
Da das Dosiermittel lediglich eine Welle anstatt zwei wie beim Stand der Technik aufweist, ist gewährleistet, dass das Dosiermittel asymmetrisch im Trog angeordnet werden kann. Dadurch wird es möglich, einen Trog 2 mit einem anderen Trog in einer spiegelbildlichen Weise zum Ablegen einer weiteren Masse oder eines Bestandteils falls erforderlich zu verbinden. Falls dann lediglich eine Art von Masse in einem späteren Stadium wieder für das Ablegen erforderlich ist, dann werden der überflüssige Trog oder die Träge einfach wieder entfernt.
In 8 ist eine andere Ausführungsform der Vorrichtung mit Trog 2 und der erfindungsgemäßen Walze 7 dargestellt, jedoch mit einer anderen Ausgestaltung des Dosiermittels 36 gemäß dem Stand der Technik. In 8 umfasst das Dosiermittel 36 ein Paar verzahnter Ritzel 37, 38 in jeder Dosierkammer 39, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Das Ritzel 37 auf der linken Seite der Figur dreht sich gegen den Uhrzeigersinn und das Ritzel 38 auf der rechten Seite dreht sich im Uhrzeigersinn, so dass Masse dann durch die Öffnungen 40 dosiert wird.
In einer weiteren Ausführungsform, wie in 9 offenbart, umfasst das Dosiermittel lediglich eine sich in Längsrichtung erstreckende Platte 41 mit Öffnungen 42 und Düsen 43, die zum Ablegen der gewünschten Masse ausgelegt sind. Insbesondere, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ablegen von Extrudaten in Form zu schneidender Stränge verwendet wird, ist diese Ausführungsform bevorzugt und vorteilhaft, da sie einfach und ein unvorhergesehen hohes Extrudiervermögen aufweist.

Claims

Vorrichtung (1) zum Ablegen essbarer Masse, umfassend einen länglichen Trog (2), wenigstens eine Walze (7), die in Längsrichtung im Trog (2) zum Transport der Masse in einer gegen den Boden des Trogs (2) gerichteten Richtung angeordnet ist, sowie ein Dosiermittel (3), das sich in Längsrichtung am Boden des Trogs erstreckend angeordnet ist, wobei die Walze (7) sich in Längsrichtung erstreckende Impellerflügel (9) umfasst, die am Umfang (10) der Walze (7) angeordnet sind, und wobei ein Spalt (11) sich zwischen der äußeren Oberfläche (12) der Walze und wenigstens einem Teil der Innenoberfläche (13) des Trogs (2) erstreckt, so dass die Impellerflügel (9) sich radial nach außen von der Walze (7) und in den Spalt (11) erstrecken, und wobei ein sich in Längsrichtung erstreckendes, erhöhtes Teil (16) der Innenoberfläche des Troges (2) in der Nähe des Umfangs der Walze (7) angeordnet ist, so dass der Spalt über dem Teil (16) erheblich reduziert oder verringert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Impellerflügel (9) flexibel sind und dass Längsaussparungen (17) in der Umfangsoberfläche (10) der Walze (7) angeordnet sind, so dass sich die Impellerflügel (9) in diese Aussparungen (17) krümmen können, wenn sie das erhöhte Teil (16) der Innenoberfläche des Trogs passieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Impellerflügel (9) sich in Längsrichtung erstreckende Verdickungen (18) aufweisen, die so ausgelegt sind, dass sie in sich in Längsrichtung erstreckende Nuten (19) im Umfang der Walze (7) zu befestigen sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sich in Längsrichtung erstreckenden Verdickungen (18) der Impellerflügel (9) in den Nuten (19) der Walzen (7) durch Stäbe (20) befestigt sind, die in Längsrichtung in den Nuten angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine sich in Längsrichtung erstreckende Hilfswalze (8) umfasst, die über der Hauptwalze (7) und in der Nähe des Innenseite (13) des Trogs (2) angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiermittel (36) wenigstens ein Paar aus in Eingriff stehenden Zahnrädern (37, 38) umfasst, die durch zwei parallele Wellen angetrieben werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiermittel (3) lediglich eine einzelne, sich in Längsrichtung erstreckende Welle (21, wenigstens eine zylindrische Kammer (22) umfasst, in der ein scheibenförmiger Rotor (27) angeordnet ist, der als ein wellenförmiges Verdrängungsmittel ausgebildet ist, das von der einzelnen, sich in Längsrichtung erstreckenden Welle (21) in Rotation versetzt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen des scheibenförmigen Rotors (27) durch im Wesentlichen gerade Linien (X), verbindende obere Scheitel (T) und untere Scheitel (S) der Wellen gebildet werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der scheibenförmige Rotor (27) als ein sinuswellenförmiges Verdrängungsmittel (B) ausgebildet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wellenförmige Verdrängungsmittel (27) vier Wellen umfasst, die sich jeweils über 90° des Umfangs (34) des Rotors (27) erstrecken.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (22) eine Verschlussplatte (30) umfasst, die durch die Dosierkammer (22) in Längs- und Radialrichtung angeordnet ist, um die Saugseite von der Druckseite der Dosierkammer zu trennen, und dass die Platte (30) ferner einen Nocken (33) umfasst, mit dem der Rotor (27) in Eingriff steht, so dass der Platte (30) eine Hin- und Herbewegung durch die Rotation des Rotors (27) auferlegt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiermittel (3) Düsen (43) umfasst.