专利名称：加工过程中控制面团质量的方法
技术领域：
本发明涉及一种面团或其他类似的粘弹性物料的质量控制方法，特别是涉及一种连续检测不断输入的面片或其他粘弹性物料的物理特性的方法。利用该方法可以得到各种原料的成分情况，并在加工过程中控制粘弹性物料的质量。
面包及糖果点心的质量取决于其成份和各种原料的揉和条件。一般来说，上述食品在制成成品或单个产品后才进行检验。但是，如果加工条件，例如发酵条件有变化，面团的单位重量也会发生变化，结果单个产品的重量就不一样，从而产生了次品。迄今为止，尚没有一种技术能够在食品生产过程中连续自动地检验和测量面团或其他粘弹性食料的物理参数，并利用所测得的数据配制各种原料成份，以调整食用粘弹性物料的物理特性。
本发明的一个目的是提供一种控制面团质量的方法。该方法包括连续测量连续运来的面片的各部分的厚度、宽度和重量，根据这些尺寸和重量数据计算出每部分面片的单位重量，由此利用该数据配制和加工上述面团。
本发明的另一个目的是提供一种控制面团质量的方法。该方法包括连续测量从第一延展系统连续运来的面片的各部分的厚度、宽度和重量，根据这些尺寸和重量数据计算出上述面片的每一部分的单位重量，并把面片的厚度调整到一个定值，这样，使上表面积相同的面块具有相同的重量。
根据本发明，连续运来的面片的各部分的物理参数，即厚度、宽度和重量可以连续地测量。这种测量还可以得出每一部分面片的单位重量。利用这些得到的物理数据，即厚度、宽度和单位重量，配制原料和加工面团，从而校正了将要生产出的下一批产品的原料种类和配比。
根据本发明，从面片上切下来的、上表面积相同的每一面块的厚度，可以根据前面得到的单位重量、上表面积和该面块的预定的重量等数据计算出来。因此，如果测出的单位重量值在某一时刻发生变化，那么计算出的厚度值也将随之变化。假如测得的单位重量比单位重量基准值大，一个延展系统就调节面片的厚度，使面片的厚度小于厚度基准值。反之亦然。这样，尽管上述单位重量发生了变化，在操作过程中每个切出的面块的重量仍然能自动地保持相同。
附图的简要说明
图1是一个示意性的局部剖视侧面图，表示本发明的一个实施例。
图2是一个面片横剖截面图，表示如何测量其单位重量。
图3是一个示意性的剖视图，表示在本发明的一个实施例中如何测量面片的厚度。
图4是一个示意性的剖视图，表示在本发明的一个实施例中如何测量面片的宽度。
下面将参照附图解释本发明的第一实施例。
首先介绍执行本发明的方法的设备。
图1中，在料斗(4)的下方安装有竖直输送机(6，6)，用于竖直地输送面团(2)。这两个竖直输送机用电机(8，8)驱动。在两输送机(6，6)之间有间隙，该间隙构成面团(2)的通路。在上述竖直输送机(6，6)的最低端附近，设置有由电机(12，12)驱动的出口辊子(10，10)。这对辊子(10，10)相隔一定距离，该距离小于输送机(6，6)之间的距离。这对辊子(10，10)以相反方向转动，把面团(2)挤压成厚度为K′的面片(17)，并将该面片(17)输送到出口输送机(14)上，该出口输送机(14)设置在辊子(10，10)的下方。
该输送机(14)由电机(16)驱动。在一适当位置上安置一个厚度传感器(18)，用来测量在出口输送机(14)上运送的面片(17)的厚度。关于传感器(18)的工作情况，如有必要，请参阅对厚度传感器(48)的工作情况的说明，下文将给出这种说明。
在出口输送机(14)的下游，设置有第一延展系统(19)。该系统包括一个轧辊机构(34)，第一输送机(20)，一个中间输送机(30)和一台第二输送机(36)。该轧辊机构(34)包括许多轧辊，这些轧辊的转动方向与面片(17)前进方向相反，同时这些轧辊在一椭圆形轨道上沿面片(17)的前进方向公转。该轧辊机构(34)由一个驱动装置(未示出)驱动，每个轧辊与面片(17)或者与轧辊机构(34)上的摩擦板(未示出)之间的滚动摩擦，可使轧辊机构的每个轧辊转动起来。第一输送机(20)由电机(22)驱动，一个称重器(24)安装在输送机(20)的皮带下面。该称重器包括一个称重台(28)和一个负载传感器(26)。该称重台(28)承受传送过其上的面片(17)的重量，负载传感器(26)感应重量，并将该重量转换成或代表所测重量的电子信号，然后将该信号通过箭头线(g)送到控制装置(49)的计算机里(未示出)。计算机再把该信号转换成表示所测重量数据的信号，并送往显示器(51)。
上述竖直输送机(6，6)、出口输送机(14)、第一输送机(20)的运行速度以及辊子(10，10)的圆周速度均由控制装置(49)控制。辊子(10，10)的圆周速度高于竖直输送机(6，6)的运行速度。输送机(14)和输送机(20)的运行速度一般来说与辊子(10，10)的圆周速度相同。控制辊子(10，10)和输送机(6，6，14，20)的运行速度的电子信号，从控制装置(49)经箭头线(h，i)，(a，b)，(c)和(d)分别送往电机(12，12，8，8，16和22)。
上述中间输送机(30)设置在第一输送机(20)的下游，由电机(32)驱动，并且其运行速度由控制装置(49)发出的经箭头线(e)传送的电子信号控制。中间输送机(30)的运行速度略高于输送机(20)。第二输送机(36)设置在中间输送机(30)的下游，由电机(38)驱动。控制装置(49)发出的电子信号，经箭头线(f)送至电机(38)，控制其运转速度。第二输送机(36)的运行速度略高于中间输送机(30)。
在输送机(36)的皮带(37)上传送的那部分面片(17)的重量G、厚度T和宽度W可由下述装置测出。面片(17)的截面如图2所示。
一个称重器(60)安装在输送机(36)的皮带下面。该称重器包括一个称重台(62)和一个负载传感器(64)。上述称重台(62)承受经过其上的面片(17)的重量，负载传感器(64)感应该重量，并将该重量数据转换成代表所测重量的电子信号，该信号经箭头线(j)送到控制装置(49)的计算机里。然后，这个信号又转换成表示所测重量数据的信号，这些数字信号显示在显示器(51)上。
面片(17)进入轧辊机构(19)以前的厚度用K′表示，当面片(17)离开轧辊机构(19)后其厚度减至K″。
机架(未示出)上安装有一个厚度传感器(48)，该传感器设置在称重器(60)的上方，用于测量正在输送机(36)上传送的面片(17)的厚度。
图3中，面片(17)在输送机(36)的皮带(37)上传送。传感器(48)在面片(17)的上方水平地横向往复运动，其移动方向如箭头m和m′所示。传感器(48)射出光线，并检测从皮带(37)的表面和从面片(17)的每一测量点上反射回来的光线。这些测点中，每两个相邻测点之间间隔一定的距离m″。竖线H代表从传感器(48)发射到每个测量点上的光线及从皮带(37)和面片(17)的表面反射回来的光线。反射的距离数据反映出从传感器(48)到皮带(37)和面片表面的距离。该数据被转换成电子信号，并被送往控制装置(49)中的计算机。计算机把这些信号转换成表示高度、也就是表示面片(17)厚度的信号。
这种转换工作是由计算机来执行的。在计算机里，表示传感器(48)到皮带(37)表面之间距离的信号b)减去表示传感器(48)到面片表面之间距离的信号a)，于是得到表示面片厚度的信号。根据接收到的信号，计算机出在每一测量点处的面片(17)的厚度，并算出所测厚度的平均值。这些表示厚度平均值的电子信号再转换成表示厚度数据的电子信号，送往显示器(51)。
如图1所示，在传感器(48)的旁边安装有一个宽度传感器(50)。图4表明了该宽度传感器(50)的移动情况。该传感器(50)在面片(17)的上方水平地横向往复移动，其功能类似于上述厚度传感器(48)。从面片(17)的表面反射回来的光线表示面片(17)的存在，m″表示相邻的两条光线H之间的间距。在计算机里，算出反射回来的光线数，再乘以间距m″，于是计算机即得出表示面片(17)宽度的电子信号。这些信号再转换成代表面片(17)宽度的数据信号，并送往显示器(51)。根据数据G、W、L和T，计算机可以算出传过输送机(36)的面片的单位重量S，计算公式如下(G)/(T×W×L) ＝S其中G为面片(17)的重量，W为面片(17)的宽度。L为称重台(62)的有效区在面片(17)前进方向上的长度，T为面片(17)的厚度。
第二延展系统(33)设置在传感器(48，50)及称重器(60)的下游。该第二延展系统(33)用来进一步调整面片(17)的厚度。该系统包括一个轧辊机构(40)，一台第二输送机(36)和一台第三输送机(42)。第二输送机(36)既作第一延展系统(19)的出口输送机，同时又当第二延展系统(33)的入口输送机。输送机(42)由电机(44)驱动，轧辊机构(40)由一个未示出的驱动装置驱动。第三输送机(42)的运行速度高于第二输送机(36)。上述轧辊机构(40)包括许多轧辊，这些轧辊的转动方向与面片(17)前进方向相反。同时这些轧辊在一椭圆形轨道内沿面片(17)前进方向公转。轧辊与面片(17)或者与轧辊机构(40)上的摩擦板(未示出)之间的滚动摩擦，可使每个轧辊转动起来。从控制装置(49)发出的电子信号，经箭头线(K)送至电机(44)，由此控制输送机(42)的运行速度。
输送机(36)的传送表面与轧辊机构(40)的上游端的下直线部分之间的间隙略大于输送机(42)的传送表面与轧辊机构(40)的下游端的下直线部分之间的间隙。安装在轧辊机构(40)上表面的两个端点处的高度调节装置(46，46)，可用来调节上述那些间隙。该高度调节装置(46，46)可以同时或分别提升或降低轧辊机构(40)的上游端和下游端。该高度调节装置(46，46)由一个未示出的驱动装置驱动，其操作受控于控制装置(49)。
在轧辊机构(40)的下游，输送机(42)传送表面的上方设置有一台冲切装置(56)，用于从面片(17)上切下面块。输送机(42)的下游连接一台移送输送机(52)。该输送机(52)由电机(54)驱动。控制装置(49)发出的电子信号经过箭头线(n)，控制输送机(52)的运行速度。在输送机(52)的上方设置一个卷绕装置(58)，用于把面块(57)卷绕起来。
下面介绍本发明的第一实施例的操作运行情况。
用一台揉面机(未示出)混合并揉和制作面包面团的各种原料，如面粉、酵母、糖、油脂和水等，制备出一批面团(2)。如图1所示，把这些面团(2)放到料斗(4)中。输送机(6，6)向下游传送这些面团(2)，接着辊子(10，10)把面团(2)挤压成具有预定厚度的面片(17)。该面片(17)由出口输送机(14)和第一输送机(20)运走，并送入第一延展系统(19)。当称重器(24)测出的每单位时间传过称重台(28)的面片(17)的重量偏离控制装置(49)中贮存的预定的基准值时，控制装置(49)即发出电子信号(a、b、c、d，h和i)，指令各电机调整面片的前进速度，从而使面片的单位重量保持均匀一致。此后，面片(17)由第一延展系统(19)进行延展拉伸。由于面片(17)同时在输送机(20)、(30)和(36)上传送，面片(17)的前进速度遂渐递增，又因轧辊机构(34)的轧辊把面片(17)压在这三条输送机(20，30，36)上，所以面片(17)被逐渐延展成厚度为T的面片(17)。
代表传过称重台(62)的面片(17)的重量、厚度和宽度的电子信号传送到控制装置(49)的计算机里，利用这些信号可以计算出面片(17)的各部分的单位重量，同时这些信号被转换成数字信号。这些数字信号显示在显示器(51)的屏幕上。代表上述单位重量的信号也转换成数字信号，并且也显示在屏幕上。
根据显示器(51)显示的数据，操作者可以了解到面片(17)的流变特性。如下所述一般来说，面团的单位重量取决于各原料的配制比例，所用酵母的种类，或发酵程度，这样，如果显示在显示器(51)上的面团单位重量大于预定的基准值，操作者就可以改变配制比例、更换所用的酵母种类、变化发酵条件，由此来校正下一批面团的单位重量。如果需要，可以校正到基准值。
面片各部分的尺寸数据，即宽度和厚度，表示着该面片的流变特性。这些特性基本上取决于面片中的面筋组织数量和添加到面团(2)中的水量。也就是说，如果面片(17)某部分的宽度值比基准值大，而该部分面片的厚度值又比基准值小，则该部分面片的可塑性比希望的要大。于是，操作者可以改变下一批面团的揉和条件，以增加面团中的面筋;还可以选用一种面筋含量较高的面粉来制备下一批面团。操作者也可以有计划地减少加入到面团中的水量，使制备出的下一批面团更有弹性。
同样，如果面片(17)的某一部分的宽度值小于基准值，而该部分的厚度又大于基准值，则表明该部分面片具有的弹性比希望的要大。于是，操作者可以改变下一批面团的揉和条件，以减少面团中的面筋;还可以选用一种面筋含量较少的面粉来制备下一批面团。操作者也可以有计划地增加加入到面团中的水量，使制出的下一批面团更有塑性。这样，下一批面团的流变特性将趋近基准值。
前文中图1被用来解释第一实施例，下面将参照图1介绍本发明的第二个实施例。
用揉面机制备面团(2)，面团(2)由辊子(6，6)、出口辊(10，10)、输送机(14)和(20)运走，并用第一延展系统(19)拉延，制备出厚度为T的面片(17)，这一切与第一实施例相同。正如人们在讨论第一实施例时认识到的那样，每一批面团制出的面片(17)的单位重量都是不同的，在加工过程中，甚至同一批面团的不同部分的单位重量也是不同的。因此，从第一延展系统(19)送来的面片(17)，其各部分的单位重量是不一致的。于是，当冲切装置(56)从面片(17)上切下一块块具有预定面积的面块(57)时，各面块的重量也是不同的，这样就生产出了次品。
实际上，面包和糖果点心制造业通常要求成品的重量均匀一致。因此，人们有必要调节将要切分的面片的厚度，使每一块成品的重量总保持一致。
为满足上述要求，设置有如前面描述的那种第二延展系统(33)。如果控制装置(49)的计算机检测到一个表示单位重量S′的信号，计算机将根据下列公式计算出所需的厚度T′T′= (G′)/(S′×A)其中T′为所要求的面片(17)的厚度，G′为预定的面块(57)的基准重量，A为切下来的面块(57)的面积。该面积与冲切装置(56)的底面积相吻合。当需要决定厚度T′时，控制装置(49)发出电子信号指令，操纵高度调节装置(46，46)进行调节。如果单位重量S′大于预定的基准值，轧辊机构(40)降低;如果单位重量S′小于预定的基准值，则轧辊机构(40)升高;把T调整到T′。当面片(17)的可塑性很大时，即使轧辊机构与输送机(36，42)之间的间隙增大，面片的厚度也不会随之平稳地增加。因此，在轧辊机构(40)升高的同时，控制装置(49)的计算机自动计算出第三输送机(42)的运行速度V2，计算公式如下V2= ((T×V1))/(T1)
其中V1为第二输送机(36)的运行速度。
控制装置(49)随后发出表示V2的电子信号，并由箭头线(k)送给电机(44)，电机(44)把第三输送机(42)的运行速度调整到V2，于是面片(17)的厚度被调整到T′。
尽管面片(17)各部分的单位重量是不同的，但是，由于在分切前面片(17)的各部分的厚度已得到自动地调整，因此，尺寸(除了厚度)相同的面块其重量也相同，这样就可以把每一块面块(57)自动地制成重量相同的产品。
如下所述，根据本发明的方法，面包或点心生产者能够在操作过程中检测出连续运来的面片的单位重量和尺寸数据，并利用这些数据配制下一批面团的原料和加工食用粘弹性物料。
进一步来说，采用本发明，可以把每一块粘弹性物料的重量都制成一样。只要在连续操作过程中自动调节各个物料块的厚度，就能获得这种效果。因此，各物料块的重量总保持在预定的基准值上。
权利要求
1.一种控制面团(2)质量的方法，包括连续测量连续运来的面片(17)的各部分的厚度、宽度和重量，根据尺寸和重量数据计算出上述面片(17)的每一部分的单位重量，利用上述单位重量和尺寸数据配制和加工上述面团(2)。
2.一种控制面团(2)质量的方法，包括连续测量从第一延展系统(19)连续运来的面片(17)的各部分的厚度、宽度和重量，根据尺寸和重量数据计算出上述面片(17)的每一部分的单位重量，把上述面片(17)的厚度调整到一个定值，使上表面积相同的每一面块(57)的重量也相同。
3.根据权利要求2的方法，其特征是上述面片(17)的厚度调整工作是由第二延展系统(33)实现的，该系统(33)设置在上述延展系统(19)的下游。
全文摘要
本发明提供一种在加工过程中控制面团质量的方法。该方法可以连续自动地测量连续输入的各部分面团的物理特性，通过尺寸和重量数据可计算出每部分面团的单位重量，这些尺寸数据和重量被用于制备面团并为下一轮生产配制原料。在本发明的方法中，用冲切器切下的面块具有相同的上表面积，计算机根据获得的单位重量数据可以自动地计算出该面块的厚度，一套附加延展系统调整面片的厚度，以便在操作过程中自动地生产出重量相同的面块。
文档编号G01N33/10GK1052413SQ9010996
公开日1991年6月26日 申请日期1990年12月12日 优先权日1989年12月12日
发明者伴信雄, 小沢敏一 申请人:雷恩自动机株式会社