AT502597A1 - Vorrichtung zum extrudieren von nahrungsteig - Google Patents

Description

  Gegenstand der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Extrudieren von Nahrungsteig für ein Nahrungsmittel wie beispielsweise einen Kuchen oder Brot. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Überziehen von einem oder mehreren Füllmaterialien mit einem oder mehreren Ummantelungsmaterialien mit gleicher Dicke, um ein Nahrungsmittel mit einer mehrschichtigen Struktur zu erhalten, wie beispielsweise Konditoreiwaren oder Brot gefüllt mit einer oder mehreren Marmeladen.
Stand der Technik
Eine Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsteig zum Überziehen eines Füllmaterials umfasst in konzentrischer Anordnung einen äusseren Zylinder und einen inneren Zylinder. Ein Füllmaterial wie beispielsweise eine Masse aus Bohnen wird dem inneren Zylinderteil zugeführt.

   Ein Uberzugsmaterial zum Ummanteln des Füllmaterials wird in einen ringförmigen Raum konzentrisch zwischen dem äusseren Zylinder und dem inneren Zylinder zugeführt. Das Füllmaterial wird von einer inneren Düse extrudiert. Simultan wird das Uberzugsmaterial extrudiert von einem engen ringförmigen Düsenbereich zwischen der inneren und der äusseren Düse, so dass kontinuierlich ein mehrschichtiger oder riegeiförmiger Nahrungsteig gebildet wird.
Da der Nahrungsteig, der in einen ringförmigen Raum zugeführt wird, durch einen zunehmend engeren ringförmigen Düsenbereich extrudiert wird, muss der Nahrungsteig für die Zuführung unter Druck gesetzt werden.

   Besitzt der Nahrungsteig kleine Klumpen oder Materialien von unterschiedlichen Eigenschaften oder besitzt er nicht eine gleichförmige Verteilung insgesamt, so ist es möglich, dass er nicht stabil extrudiert werden kann.
Nach dem Stand der Technik wird zur Lösung dieses Problems ein Rührstab oder eine Rührfeder installiert und im ringförmigen Raum zwischen dem äusseren Zylinder und dem inneren Zylinder rotiert oder hin und her bewegt, um den Nahrungsteig darin zu verflüssigen.

   Doch der Stand der Technik kann nicht hinreichend das Eindringen von Nahrungsteig in die Dichtungselemente lösen, welcher zwischen einem rotierenden oder schwingenden Körper mit einem Rührstab oder einer Rührfeder und einem oberen äusseren Zylinder oder einem unteren äusseren Zylinder, wie beispielsweise einer äusseren Düse, angeordnet ist.
Zudem wirken verschiedene Beanspruchungen auf einen rotierenden Körper mit Rührstäben oder Rührfedern. Der Nahrungsteig durchdringt die Dichtungselemente und die Lagerelemente, welche den rotierenden Körper tragen, und ein getriebenes Rad, welches mit dem rotierenden Körper in Eingriff steht. Der Nahrungsteig, welcher in die Lagerelemente und das Antriebsrad eindringt, erhöht wesentlich die Reibungskräfte und damit die Reibungswärme.

   Dadurch wird die Rotation der angetriebenen Teile des rotierenden Körpers beeinträchtigt.
Um diese Probleme zu lösen, ist erfindungsgemäss ein Rührstab oder eine Rührfeder vorgesehen, die rotierend oder schwingend in einem ringförmigen Raumabschnitt zwischen dem äusseren Zylinder und dem inneren Zylinder angeordnet ist, um darin den Nahrungsteig zu verflüssigen. Zudem ist ein temporärer Lagerraum für Nahrungsteig, welcher die Dichtungselemente durchdringt, zwischen dem Lagerabschnitt und dem Dichtungsabschnitt angeordnet. Die Konstruktion der Vorrichtung ist verbessert, dass sie leicht und schnell auseinandergenommen und wieder zusammengesetzt werden kann.
Weiter ist die Struktur der Dichtungselemente verbessert, um das Durchdringen von Nahrungsteig durch diese zu kontrollieren.

   Um das Entfernen von Nahrungsteig zu erleichtern, welcher die Dichtungselemente durchdringt, ist die Struktur der Vorrichtung so verbessert, dass sie von einer Richtung her in einfacher Weise auseinandergenommen und wieder zusammengesetzt werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Die ersten Mittel zum Lösen der Probleme gemäss der Erfindung umfassen eine Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsteig mit einem rotierenden Element, welches mit Dichtungsteilen zwischen einem oberen äusseren Zylinder und einem unteren äusseren Zylinder angeordnet ist, welcher mit einem zwischen Lagerelementen angeordneten angetriebenen Rotationselement verbunden ist , und mit einem temporären Lagerraumabschnitt für Nahrungsteig, welcher die Dichtungsteile durchdringt,

   welche zwischen den Lagerteilen und den Dichtungsteilen angeordnet sind.
Die zweiten Mittel zum Lösen des Problems gemäss der Erfindung betreffen eine Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsteig, mit einem rotierenden Element , welches mit Dichtungsteilen zwischen einem oberen äusseren Zylinder und einem unteren äusseren Zylinder angeordnet ist, welcher mit einem zwischen Lagerelementen angeordneten angetriebenen rotierenden Tei l verbunden ist , und mit einer dreistufigen Anordnung mit einem ersten Stufenabschnitt, welcher in einem oberen Bereich eines Grundelements angeordnet ist, für den Einbau eines Anschlussstufenteils des oberen äusseren Zylinders , mit einem zweiten Stufenabschnitt , der an einem angetriebenen rotierenden Element angeordnet ist , für den Einbau eines Anschlussstufenteils des rotierenden Elements und mit einem dritten Stufenabschnitt,

   der in einem unteren Bereich des Grundelements angeordnet ist, für den Einbau eines Anschlussstufenteils des unteren äusseren Zylinders, um ein Auseinandernehmen und wieder Zusammensetzen von einer Richtung zu ermöglichen.
Die dritten Mittel zum Lösen des Problems gemäss der Erfindung umfassen eine Dichtungsvorrichtung einer Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsteig, mit einer elastischen Dichtungsfläche, welche eine oder mehrere schneckenförmige oder spiralförmige Rillen aufweist, welche in einem kleinen Abstand von den anderen Dichtungsflächen angeordnet sind und welche relativ zu den anderen Dichtungsflächen bewegt werden, um Nahrungsteig zurück zu drängen, welcher zwischen den Dichtungsflächen eingedrungen ist.
Die vierten Mittel zum Lösen des Problems gemäss der Erfindung umfassen eine Dichtungsvorrichtung gemäss Anspruch 4 ,

   wobei die elastische Dichtungsfläche zylindrisch ist .
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Fig . 1 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht ( Schnitt 
- 4 entlang der Linie C-C der Fig. 2) einer Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsteig gemäss der Erfindung, Fig . 2 zeigt einen Schnitt einer Ausführung der Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsteig gemäss der Erfindung entlang der Linie A-A der Fig. 1, Fig . 3 zeigt einen Schnitt einer Ausführung der Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsmaterial gemäss der Erfindung entlang der Linie B-B der Fig. 1, Fig. 4 zeigt schematisch eine gestufte Anordnung M einer Ausführung gemäss der Erfindung, Fig. 5 zeigt in vergrösserter Darstellung einen Schnitt durch Dichtungselemente 8-1, 8-2, Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines unteren Dichtungselementes 8-2, Fig .

   7 zeigt eine Teilansicht eines Teils des oberen Dichtungselements 8-1, Fig . 8 zeigt einen Abschnitt eines Teils des unteren Dichtungselements 8-2, Fig. 9 zeigt einen Abschnitt eines Teils gemäss einer anderen erfindungsgemässen Ausführung der Dichtung, Fig. 10 zeigt eine Ansicht eines rotierenden Körpers 5 gemäss der Erfindung, Fig . 11 zeigt einen Schnitt (F-F gemäss Fig. 10) eines rotierenden Körpers 5 gemäss einer Ausführung der Erfindung, Fig. 12 zeigt einen Schnitt entlang der Linie E-E der Fig.

   5 zur schematischen Illustration des Zusammenbaus und des Ausbaus des rotierenden Elementes 5-2 und des getriebenen Zahnrads 5-3, Fig.
13 zeigt die relative Lage zwischen dem oberen äusseren Z yl inde r 2 - 1 ( ge z e igt mit ge s tri chel ten Lini en ) , eine Befestigungsvorrichtung 12 zum Befestigen des oberen äusseren Zylinders 21 in den oberen Bereich 10-2 des Grundelements 10 und ein oberes Grundelement 10-2 (der obere Teil des Grundelements 10) , Fig .
14 zeigt eine schematische Ansicht zur Illustration des Zusammenbaus und des Ausbaus des oberen äusseren Zylinders 2-1, das untere Grundelement 10-2 und eine Befestigungsvorrichtung 12, Fig . 15 zeigt einen Schnitt entlang der Linie D-D der Fig . 2 einer Anordnung mit dem äusseren Zylinder 2 und dem inneren Zylinder 3, Fig .

   16 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Variante der Vorrichtung gemäss der Erfindung.
Bezugs zeichenliste :
1 zeigt eine Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsteig.
2 zeigt einen äusseren Zylinder . 2-1 zeigt einen oberen äusseren Zylinder.
3 zeigt einen inneren Zylinder.
3-2 zeigt eine innere Düse.
4 zeigt einen ringförmigen Raumabschnitt.
5 zeigt einen rotierenden Körper.
5-1 zeigt ein Rührelement.
5-2 zeigt ein rotierendes Element.
5-3 zeigt einen rotierenden Teil.
6 zeigt eine äussere Düse.
8 zeigt ein Dichtungselement.
9 zeigt einen Lagerabschnitt.
10 zeigt ein Grundelement.
11 zeigt eine Öffnung zum Zuführen von Nahrungsteig.
12 zeigt eine Befestigungsvorrichtung an einem oberen äusseren Zylinder.
13 zeigt ein angetriebenes Zahnrad.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Das aus Nahrungsteig bestehende Uberzugsmaterial wird vom engen 

  ringförmigen Raum zwischen der äusseren und der inneren Düse extrudiert. Deshalb muss das Uberzugsmaterial in einem bestimmten Mass zusammengedruckt werden. Dadurch wird die Dichte des Überzugsmaterials inhomogen und unstabil. Enthält das Überzugsmaterial auch kleine Klumpen oder Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften, so kann das Uberzugsmaterial im engen ringförmigen Raum blockiert werden und kann nicht stabil extrudiert werden.
Die rotierenden oder schwingenden Stäbe im engen ringförmigen Raum rühren und verflüssigen den Nahrungsteig, welcher hindurchtritt.

   Diese Verflüssigung bremst den Nahrungsteig, der im engen Raum zusammengedrückt wurde und ermöglicht es, dass dieser stabil durch die innenseitig konische Düse extrudiert werden kann.
Der Nahrungsteig dringt jedoch vom unter Druck stehenden ringförmigen Raumteil durch den Dichtungsabschnitt zu den Lagerelementen, welche das rotierende Element tragen, und beeinträchtigen eine stabile Drehung des rotierenden Elementes . Um dieses Problem zu lösen, wird erfindungsgemäss ein temporärer Lagerraumabschnitt für den Nahrungsteig vorgesehen, welcher die Dichtungselemente durchdringt und der zwischen den Lagerelementen und den Dichtungselementen angeordnet ist.

   Da der Druck im temporären Lagerraumabschnitt kleiner gehalten werden kann als in den anderen Abschnitten, kann das Durchdringen von Nahrungsteig durch die Dichtungselemente zu den Lagerelementen verhindert werden.
Entsprechend kann gemäss der Erfindung Nahrungsteig ohne Pulsation extrudiert werden. Zudem schwankt das Gewicht pro Nahrungsprodukt nicht. Jegliche Schwankung des Gewichts pro Nahrungsprodukt kann damit unterdrückt werden.

   Zudem können die stabilen Konditionen für die Extrusion oder für den Überzug für eine lange Zeit dauernd aufrecht erhalten werden.
Um gemäss der Erfindung einen unteren Zylinder, ein rotierendes Element und einen oberen Zylinder in der Grundplatte der Vorrichtung zu integrieren, umfasst die Vorrichtung eine gestufte Anordnung, die einen stufenförmigen Abschnitt besitzt, der im unteren Bereich der Grundplatte angeordnet ist, um den unteren äusseren Zylinder anzuschliessen, einen stufenförmigen Abschnitt in einem Antriebselement, zum Anschliessen des rotierenden Elementes, und einen stufenförmigen Abschnitt, der im oberen Bereich der Grundplatte angeordnet ist, um den oberen äusseren Zylinder anzuschliessen.

   Zudem sind der untere Zylinder, der ein Beispiel für eine äussere Düse ist, das rotierende Element mit den Rührelementen und der obere äussere Zylinder in dieser Reihenfolge überlagert. Dadurch ist es möglich, in einer Richtung auseinander und wieder zusammenzubauen.
Es ist vorgesehen, dass die Dichtungsabschnitte eine geringe Toleranz oder einen Zwischenraum zwischen dem rotierenden Element und dem oberen äusseren Zylinder, und zwischen dem rotierenden Element und dem unteren äusseren Zylinder aufweisen. Beide Dichtungsoberflächen der Dichtungsabschnitte mit dem kleinen Zwischenraum zwischen ihnen gleiten relativ zueinander.

   Eine oder mehrere schneckenförmige oder spiralförmige Rillen sind auf einer oder beiden Dichtungsflächen angeordnet, um Nahrungsteig zurück zu drängen, der zwischen die Dichtungsflächen eingedrungen ist.
Da sich die Dichtungsflächen nicht direkt kontaktieren, da ein kleiner Zwischenraum zwischen ihnen besteht, kann die Erzeugung von Wärme auf einem tiefen Niveau gehalten werden. Die zurückdrängende Kraft wirkt auf den Nahrungsteig durch eine oder mehrere schneckenförmige oder spiralförmige Rillen, die wie rechtsgedrehte und linksgedrehte Gewinde ausgebildet sind und die auf einer Dichtungsflä.che angeordnet sind. Ist die zurückdrängende Kraft gleich der hineindrängenden Kraft des Nahrungsteigs, kann das Eindringen von Nahrungsteig in einem ausgeglichenen Bereich gestoppt werden.

   Zudem kann die elastische Dichtungsfläche mit den schneckenförmigen oder spiralförmigen Rillen die Breite des Zwischenraums kontrollieren.
Die Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene ebene Draufsicht (Schnitt C-C in Fig. 2) einer Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsteig gemäss einer Ausführung der Erfindung. In der Fig. 1 sind eine Vorrichtung 1 zum Extrudieren von Nahrungsteig, ein äusserer Zylinder 2, eine Mutter 2-3 zur Befestigung eines äusseren Zylinders 2 in einem inneren Zylinder 3, ein oberer innerer Zylinder 3-1, ein ringförmiger Raumabschnitt 4, ein Rührstab 5-1, ein rotierendes Element 5-2, ein angetriebenes Zahnrad 5-3, ein Grundelement 10, eine Öffnung 11-1 für Überzugsmaterialien, eine Öffnung 11-2 für Füllmaterialien und ein Antriebszahnrad 13 gezeigt.

   Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Ausführung der Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsmaterial gemäss der Erfindung entsprechend dem Schnitt A-A der Fig. 1. Eine Vorrichtung 1 zum Extrudieren von Nahrungsteig besitzt einen äusseren Zylinder 2 und einen inneren Zylinder 3, die konzentrisch angeordnet sind. In der Fig. 2 sind ein oberer äusserer Zylinder 2-1 und eine Mutter 2-3 zur Befestigung des oberen äusseren Zylinders 2-1 im inneren Zylinder 3 gezeigt. Ein ringförmiger Raumabschnitt 4 wird zwischen einem äusseren Zylinder 2 und einem inneren Zylinder 3 gebildet. Ebenfalls sind in Fig. 2 ein rotierender Körper 5 mit Rührstäben 5-1, ein rotierendes Element 5-2 und ein angetriebenes Zahnrad 5-3 gezeigt.
Ein äusserer Düsenteil 6, der einem unteren äusseren Zylinder entspricht, ist an einem unteren Teil eines oberen äusseren Zylinders 2-1 befestigt.

   Der obere Teil des inneren Zylinders 3 ist ein oberer innerer Zylinder 3-1. Ein innerer Düsenteil 3-2 ist in einem unteren Teil des oberen inneren Zylinders 3-1 eingeschraubt. Ein Öffnungsteil 3-3 ist im inneren Zylinder 3 vorgesehen, um mit Füllmaterial gefüllt zu werden. Ein Öffnungsteil 3-4 ist im inneren Zylinder 3 vorgesehen, um mit Überzugsmaterial versehen zu werden.
Zudem sind in Fig. 2 Lagerelemente 7-1, 7-2, Dichtungselemente 7-3, 7-4, für Lagerelemente 7-1, 7-2 und das tragende rotierende Element 5 gezeigt. Das rotierende Element 5-2 und die Rührelemente 5-1 sind zwischen dem oberen äusseren Zylinder 2-1 und dem äusseren Düsenteil 6 über obere Dichtelemente 8-1 und einem unteren Dichtelement 8-2 angeordnet.
Das rotierende Element 5-2 zum Rühren ist in ein Zahnrad 5-3 eingebaut. Sie können auseinandergenommen und wieder zusammengesetzt werden.

   Ein Düsenkörper 6-2 des äusseren Düsenelementes 6 ist in einem Anschlusssteil 6-1 des äusseren Düsenelementes 6 eingeschraubt. Ein temporärer Lagerraumabschnitt 9 lagert temporär Nahrungsteig, welcher die Dichtungselemente 8-1 und 8-2 durchdrungen hat. Der Lagerraumabschnitt 9 umfasst einen oberen Lagerraumabschnitt 9-1 und einen unteren Lagerraumabschnitt 9-2. Beide Lagerraumabschnitte 9-1 und 9-2 sind mit Durchgangsöffnungen 5-7 mitein ander verbunden, wie dies in Fig. 10 illustriert ist. Ein Grundelement 10 umfasst ein unteres Grundelement 10-1 und ein oberes Grundelement 10-2. Eine Öffnung 11-1 für Uberzugsmaterial ist mit einem Öffnungsteil 3-4 des inneren Zylinders 3 verbunden.

   Eine Öffnung 11-2 für Füllmaterial ist mit einem Öffnungsteil 3-3 des inneren Zylinders 3 verbunden.
Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt einer Ausführung der Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsmaterial gemäss der Erfindung entsprechend Querschnitt B-B der Fig. 1. Ein Antrieb 13 ist mit einem angetriebenen Zahnrad 5-3 in Eingriff.
Die Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht einer gestuften Anordnung M einer Ausführung gemäss der Erfindung. Die gestufte Anordnung M ist illustriert mit dicken Linien Ml, M2 und M3.

   Ein stufenförmiger Abschnitt Ml zum Einsetzen der äusseren Düse 6 in den gestuften Abschnitt des unteren Grundelementes 10-1, ein stufenförmiger Abschnitt M2 zum Einsetzen des rotierenden Elementes 5-2 in den gestuften Abschnitt des angetriebenen Zahnrads 5-3 und ein stufenförmiger Abschnitt M3 zum Einsetzen des oberen äusseren Zylinders 2-1 in den gestuften Abschnitt des unteren Grundelementes 10-2 sind in Fig. 4 gezeigt. Wird der innere Zylinder 3 vorher in den oberen äusseren Zylinder 2-1 eingebaut, so werden die Zylinder 3, 2-1 zusammen in das Grundelement 10 eingebaut und zusammen vom Grundelement 10 ausgebaut. Die Zylinder 3 und 2-1 können voneinander getrennt werden.
Das äussere Düsenelement wird in den abgestuften Abschnitt Ml des unteren Grundelementes 10-1 eingesetzt.

   Das rotierende Element 5-2 wird in den gestuften Abschnitt M2 des angetriebenen Zahnrads 5-3 eingesetzt. Der obere äussere Zylinder 2-1 wird in den gestuften Abschnitt M3 des oberen Grundelementes 10-2 eingesetzt. Es ist deshalb leicht und einfach, zum Extrudieren von Nahrungsteig die Vorrichtung 1 zusammenzubauen, und zwar nacheinander vom Boden aus und nacheinander von oben auseinander zu nehmen, was durch die stufenförmige Anordnung M ermöglicht wird.
Es ist deshalb einfach, die Vorrichtung 1 zum Extrudieren von Nahrungsteig auseinanderzunehmen und wieder zusammenzusetzen. Es ist zudem einfach, die Vorrichtung innen zu reinigen oder sonst wie zu behandeln.
Die Fig. 5 zeigt im Schnitt einen vergrösserten Bereich für die Anordnung der Dichtungselemente 8-1 und 8-2.

   Ein oberes Dichtungselement 8-1 ist zwischen einem unteren Teil des oberen äusseren Zylinders 2-1 und einem oberen Teil des rotierenden Elementes 5-2 angeordnet. Ein unteres Dichtungselement 8-2 ist zwischen einem unteren Teil des rotierenden Elementes 5-2 und einem oberen Teil des Anschlussteils 6-1 des äusseren Düsenelementes 6 angeordnet.
Die Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines unteren Dichtungselementes 8-2. Eine perspektivische Ansicht des oberen Dichtungselementes 8-1 ist weggelassen, da es ähnlich ausgebildet ist wie das untere Dichtungselement 8-2. Polyurethan wird als eines der Materialien für die Dichtungselemente 8-1 und 8-2 gewählt.

   Die Materialien für die Dichtungselemente 8-1 und 82 können aus hochmolekularem Polyäthylen, hochdichtem Polyethylen, Polyazetal oder Ethylentetrafluorid usw. bestehen.
Die Materialien für Teile, die mit Nahrungsteig in Kontakt sind, sollten so wenig wie möglich an diesem haften.
Die Fig. 7 zeigt abschnittweise einen Teil des oberen Dichtungselementes 8-1. Rotiert das rotierende Element 5-2 in Linksrichtung, so ist seine Rille wie ein Rechtsgewinde gebildet. Der Radius und die Tiefe der Rille betragen jeweils 0,8 mm. Die Ganghöhe zwischen den Rillen beträgt 3 mm. Das Dichtungselement ist 1 , 9 mm dick. Der äussere Durchmesser von diesem beträgt 120,2 mm. Der Innendurchmesser davon beträgt 116,6 mm. Die Breite davon ist 14,5 mm.

   Unter Benutzung der Elastizität wird das Dichtungselement in eine Lagernut eingesetzt, deren Innendurchmesser 120,0 mm beträgt und die an der inneren Seite des unteren Teils des oberen äusseren Zylinders 2-1 angeordnet ist. In diesem Fall ist der Innendurchmesser des Dichtungselementes etwa 116,2 mm. Da der Aussendurchmesser des Dichtungsteils des rotierenden Elementes zum Bewegen 116,0 mm beträgt, ist die Toleranz zwischen dem Dichtungsteil des rotierenden Elementes 5-1 und dem Innendurchmesser des eingesetzten Dichtungselementes 8-1 etwa 0, 1 mm auf einer Seite. Es ist auch möglich, mehrere Rillen parallel anzuordnen.
Die Fig. 8 zeigt einen Abschnitt des oberen Dichtungselementes 8-2. Wenn das rotierende Element 5-2 linksherum rotiert, so bilden seine Rillen ein Linksgewinde. Der Radius und die Tiefe der Rille betragen jeweils 0 , 8 mm.

   Der Gewindegang zwischen den Rillen beträgt 3 mm. Die Dicke des Dichtungselementes beträgt 1 , 2 mm. Der Aussendurchmesser des Dichtungselementes beträgt 108,2 mm. Der Innendurchmesser des Dichtungselementes beträgt 104,4 mm. Die Breite des Dichtungselementes beträgt 16,5 mm. Unter Verwendung einer Elastizität wird das Dichtungselement in eine Lagernut eingesetzt, deren Innendurchmesser 120,0 mm beträgt und die an der Innenseite des unteren Teils des oberen äusseren Zylinders 2-1 angeordnet ist. In diesem Fall ist der Innendurchmesser des Dichtungselementes etwa 116,2 mm. Beträgt der Aussendurchmesser des Dichtungsteils des rotierenden Elementes zum Rühren 116,0 mm, so beträgt die Toleranz zwischen dem Dichtungsteil des rotierenden Elementes 5-1 und dem Innendurchmesser des eingesetzten Dichtungselementes 8-1 etwa 0 , 1 mm auf der einen Seite.

   Es ist auch möglich, mehrere Rillen parallel zueinander anzuordnen.
Wird die Vorrichtung mit einer Drehzahl des rotierenden Elementes von 150 VpM oder 100 VpM betrieben, so kann das Eindringen von Nahrungsteig bei etwa einem Drittel oder weniger der Tiefe der Dichtungselemente gestoppt werden.
Da der Nahrungsteig, welcher in den Zwischenraum und die Rille der Dichtungselemente eindringt, viskoelastisch und zusamenhängend ist, wird er durch die Rotation der Rille des Dichtungselementes, welches in das rotierende Element 5-2 eingesetzt ist, zurückgedrängt. Wenn diese zurückwirkende Kraft und die eindringende Kraft des Nahrungsteigs ausgeglichen sind, kann das Eindringen von Nahrungsteig in der ausgeglichenen Stelle gestoppt werden.

   Die Materialien für den Dichtungsbereich des rotierenden Elementes, der äusseren Düse 6 usw. haften vorzugsweise weniger am Nahrungsteig.
Die Fig. 9 zeigt einen Abschnitt des Dichtungsbereichs einer anderen Ausführung der Erfindung. Die Dichtungsflächen der Dichtungselemente sind horizontal ausgerichtet . Eine oder mehrere Rillen zum Zurückdrängen von Nahrungsteig können direkt auf den Dichtungsflächen einer äusseren Düse 6, einem oberen äusseren Zylinder 2-1 oder einem rotierenden Element 5-2 angeordnet werden . Diese Dichtungsflächen können mit einem elastischen synthetischen Kunststoff beschichtet sein, der weniger am Nahrungsteig haftet, falls dies erforderlich ist . Die Rillen zum Zurückdrängen von Nahrungsteig können in einer oder mehreren Spiralen oder Windungen angeordnet sein .

   Die Querschnittsform, die Grösse und die Ganghöhe einer Rille dieses horizontalen Dichtungselementes sind gleich wie diejenige des verti kalen Dichtungselementes . Ein horizontales Dichtungselement kann auch in einer Ausnehmung der Dichtungsflächen des rotierenden Elementes 5-2 der äusseren Düse 6 oder in einer entsprechenden Ausnehmung am oberen äusseren Zylinder 2-1 angeordnet sein.
Die Fig. 10 zeigt eine Draufsicht eines rotierenden Körpers 5 einer erfindungsgemässen Ausführung.
Die Fig . 11 zeigt einen Querschnitt (F-F gemäss Fig . 10 ) des rotierenden Körpers 5 der erfindungsgemässen Ausführung.

   Drei Rührstäbe 5-1, ein rotierendes Element 5-2, ein angetriebenes Zahnrad 5-3, vier obere vorspringende Elemente 5-4 für den Einbau des rotierenden Elementes 5-2 mit Rührelementen 5-1, ein unteres vorspringendes Element 5-5 für die Lagerung des rotierenden Elementes 5-2, vier L-förmige Vorsprünge 5-6, welche im rotierenden Element 5-2 angeordnet sind, um im angetriebenen Zahnrad 5-3 fixiert zu werden und vier Durchgangsöffnungen 5-7 im rotierenden Element 5-2 und das angetriebene Zahnrad 5-3 sind in Fig. 10 gezeigt .
Die Fig. 12 zeigt einen Schnitt entlang der Linie E-E der Fig. 5 zur allgemeinen Illustration des Zusammenbaus und des Auseinanderbaus des rotierenden Elementes 5-2 und des angetriebenen Zahnrads 5-3. Gezeigt sind zudem L-förmige Vorsprünge 5-6 des rotierenden Elementes 5-2.

   Das rotierende Element 5-2, das die Lförmigen Vorsprünge 5-6 aufweist, wird auf die obere Fläche der tragenden Vorsprünge 5-5 aufgesetzt . Die vier L-förmigen Vorsprünge 5-6 werden zwischen die vier Vorsprünge 5-4 eingesetzt und auf die obere Fläche der tragenden Vorsprünge 5-5 abgesetzt . Dann *

- 13 wird das rotierende Element 5-2 mit den L-förmigen Vorsprüngen 56 nach rechts gedreht bis die L-förmigen Vorsprünge die Vorsprünge 5-4 kontaktieren, um mit dem angetriebenen Zahnrad 5-3 verbunden zu werden. Um den rotierenden Körper 5 auszubauen, wird das rotierende Element 5-2 nach links gedreht, so dass die L-förmigen Vorsprünge 5-6 zwischen den Zwischenräumen zwischen den tragenden Vorsprüngen 5-6 und den Vorsprüngen 5-4 herausgezogen werden .

   Dann wird das rotierende Element 5-2 angehoben, so dass die Lför igen Vorsprünge 5-6 durch die Zwischenräume zwischen den Vorsprüngen 5-4 hindurchgehen. Das rotierende Element 5-2 wird somit vom angetriebenen Zahnrad 5-3 weggenommen.
Der äussere Düsenteil 6 wird nachfolgend unter Bezug auf Fig. 5 beschrieben. Wie oben bezüglich des rotierenden Elementes 5-2 beschrieben, werden L-förmige Vorsprünge 6-3 (L-förmige konvexe Teile) des Anschlussteils 6-1 des äusseren Düsenteils 6 zwischen j edes Paar von vier Vorsprüngen 10-3 eingeführt und nach unten zur oberen Oberfläche der tragenden Vorsprünge 10-4 gebracht . Dann wird der Anschlussteil 6-1 zusammen mit den vier Lförmigen Vorsprüngen 6-3 gedreht und die L-förmigen Vorsprünge 63 werden befestigt durch die Zwischenräume zwischen den Vorsprüngen 10-3 und den tragenden Vorsprüngen 10-4.

   Die oberen Bereiche der L-förmigen Vorsprünge 6-3 können als Anschläge dienen.
Bei dieser Ausführung ist ein Rührelement 5-1 wie ein runder Stab geformt . Es kann jedoch eine andere Form aufweisen, beispielsweise als quadratisch geformter Stab, als flaches oder gebogenes Brett usw. Zudem kann der angeordnete Winkel des Rührelementes geändert werden, so dass dieses anders verläuft als mit einem vertikalen Winkel . Durch Ändern des genannten Winkels und der Form des Rührelementes usw. kann der Rühreffekt eingestellt werden . Ebenfalls kann die Rotationsrichtung, die Rotationsgeschwindigkeit , die Rotat ions frequenz , Umdrehänderungen, die Frequenz von Schwingungen etc . variiert werden, um den Rühreffekt einzustellen.

   Für die Umkehr oder Schwingbewegungen ist es notwendig, das rotierende Element 5-2 mit dem angetriebenen Zahnrad 5-3 zu befestigen, beispielsweise mit Antriebsstiften im angetriebenen Zahnrad 5-3 an den hinteren Enden der L-förmigen Vorsprünge 5-6. Ebenso müssen konvexe Teile, die einander kontaktieren, um miteinander verbunden zu werden, mit einem hohen Grad an Präzision hergestellt werden, so dass sie mit einer entsprechenden hohen Präzision zusammengebaut werden können.
Die Fig. 13 zeigt die relative Position zwischen dem oberen äusseren Zylinder 2-1 (gezeigt in gestrichelten Linien) , ein Befestigungsmittel 12 zur Befestigung des oberen äusseren Zylinders 2-1 in den oberen Teil 10-2 des Grundelementes 10 und das obere Grundelement 10-2 (oberer Teil des Grundelementes 10) .

   Das obere Grundelement 10-2 umfasst einen anordnenden Vorsprung 10-2a und einen unteren tragenden Vorsprung 10-2b. Der äussere Zylinder 2 umfasst einen ringförmigen Vorsprung 2-2. Ein unterer fixierender Vorsprung 12a, der am anordnenden Vorsprung 10-2a angeordnet ist, fixiert den ringförmigen Vorsprung 2-2 des oberen äusseren Zylinders 2-1 zwischen einem unteren tragenden Vorsprung 10-2b des oberen Grundelementes 10-2 und einem oberen fixierenden Vorsprung 12b der Befestigungsvorrichtung 12, so dass der obere äussere Zylinder 2-1 im unteren Grundelement 10-2 fixiert ist.
Die Fig. 14 zeigt eine vereinfachte Darstellung zur Illustration des Zusammenbaus und des Ausbaus des oberen äusseren Zylinders 2-1, des unteren Grundelementes 10-2 und der Befestigungsvorrichtung 12. Der untere fixierende Vorsprung 12a wird zwischen die anordnenden Vorsprünge 10-2a abgesenkt.

   Hierbei kontaktiert der obere fixierende Vorsprung 12b die obere Fläche des ringförmigen Vorsprungs 2-2. Nun wird die anordnende Vorrichtung 12 linksherum gedreht und die geneigten oberen Flächen der unteren fixierenden Vorsprünge 12a kontaktieren die geneigten unteren Oberflächen der anordnenden Vorsprünge 10-2a. Die anordnende Vorrichtung 12 wird weiter gedreht, so dass der obere äussere Zylinder 2-1 mit dem oberen Grundelement 10-2 sicher verbunden ist.
Zum Entfernen des oberen äusseren Zylinders 2-1 vom unteren Grundelement 10-2 wird die anordnende Vorrichtung 12 rechtsherum gedreht und die unteren fixierenden Vorsprünge 12a werden von den anordnenden Vorsprüngen 10-2a abgehoben.

   Dann wird der obere äussere Zylinder 2-1 vom unteren Grundelement 10-2 entfernt. t
- 15 -
Die Fig. 15 zeigt einen Schnitt entlang der Linie D-D der Fig. 2 einer Anordnung des äusseren Zylinders 2 im inneren Zylinder 3. Der Öffnungsbereich 3-3 zum Zuführen von Füllmaterial und der Öffnungsbereich 3-4 zum Zuführen von Uberzugsmaterial sind in der Fig. 15 gezeigt. Der Öffnungsstutzen 11-1 ist in den Öffnungsabschnitt 3-4 eingeführt, welcher mit dem ringförmigen Raumabschnitt 4 des oberen äusseren Zylinders 2-1 verbunden ist. Der Öffnungsstutzen 11-2 ist in den Öffnungsabschnitt 3-3 eingeführt, der mit einer Innenseite des inneren Zylinders 3 des oberen äusseren Zylinders 2-1 verbunden ist.
Die Fig. 16 zeigt schematisch im Längsschnitt eine andere Ausführung gemäss der vorliegenden Erfindung.

   Eine Vorrichtung 1' zum Extrudieren von Nahrungsteig besitzt einen äusseren Zylinder 2 ' und einen inneren Zylinder 3 ' , die konzentrisch angeordnet sind. Ein äusserer Düsenteil 6 ' , der einem unteren äusseren Zylinderteil 2 '-2 entspricht, ist unterhalb eines oberen äusseren Zylinderteils 2' -1 angeordnet. Ein innerer Düsenteil 3' -2 ist unterhalb eines oberen inneren Zylinderteils 3'-l angeordnet. Eine Öffnung 3 '-3 zum Zuführen von Füllmaterial ist in einem inneren Zylinderteil 3' angeordnet. Zudem ist eine Öffnung 3' -4 zum Zuführen von Uberzugsmaterial in einem inneren Zylinderteil 3' angeordnet. Ein rotierender Körper 5' ist zwischen einem oberen äusseren Zylinderteil 2'-l und einem äusseren Düsenteil 6' angeordnet.

   Zudem ist ein oberer verschieblicher Dichtungsabschnitt 8'-l zwischen dem rotierenden Körper 5' und einem oberen äusseren Zylinderteil 2'-l angeordnet. Zudem ist ein unterer verschieblicher Dichtungsteil 8 ' -2 zwischen dem rotierenden Körper 5' und dem äusseren Düsenteil 6' angeordnet. Der rotierende Körper 5' kann mit Rührelementen 5'-l versehen sein. Der rotierende Körper 5 ' besteht aus einem rotierenden Element 5 '-2 und einem angetriebenen Element 5 '-3, das beispielsweise wie ein Getriebe ausgebildet ist. Die verschieblichen Dichtungsbereiche 8'-l und 8 '-2 sind mit dichtendem Material, wie beispielsweise O-Ringen und dergleichen versehen.
Der rotierende Körper 5' besitzt ein rotierendes Element 5 ' -2 mit Rührstäben 5'1 und einem angetriebenen Zahnrad 5' -3, das von einem oberen Lager 7 '-1 gestützt ist und ein unteres Lager 7 '-2 aufweist.

   Das rotierende Element 5' -2 und das angetriebene Zahnrad 5' -3 können in einfacher Weise zusammengesetzt und ausgebaut werden. Ein oberer Lagerraumabschnitt 9'-l ist zwischen dem oberen Lager 7'-l und dem unteren verschieblichen Dichtungsteil 8'-l angeordnet. Ein unterer Lagerraumabschnitt 9 ' -2 ist zwischen dem unteren Lager 7 ' -2 und dem unteren verschieblichen Dichtungsteil 8 ' -2 angeordnet. Zudem ist ein oberes Dichtungselement 7 '-3 frontseitig des oberen Lagers 7'-l und ein unteres Dichtungselement 7 '-4 frontseitig zum unteren Lager 7 ' -2 angeordnet, so dass der im Lagerraumabschnitt 9' temporär gelagerte Nahrungsteig nicht die oberen und unteren Lagerelemente 7'-l und 7 ' -2 durchdringt. Der Lagerraumabschnitt 9' umfasst die oberen und unteren Lagerabschnitte 9'-l und 9' -2.

   Das Zahnrad 5 '-3 wird durch das Antriebszahnrad 13 angetrieben (in den Fig. 1 und 3 gezeigt) . Das rotierende Element 5 '-2, das auf einfache Weise in das angetriebene Zahnrad 5 '-3 eingesetzt und von diesem entfernt werden kann, besitzt eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (in Fig. 16 nicht gezeigt), welche den oberen Lagerraumabschnitt 9'-l und den unteren Lagerraumabschnitt 9 ' -2 miteinander verbinden. Der äussere Düsenteil 6 ' besitzt vorzugsweise eine oder mehrere Öffnungen (in Fig. 16 nicht gezeigt) für die Abgabe von Nahrungsteig, der sich im unteren temporären Lagerabschnitt 9 ' -2 auf der Aussenseite angesammelt hat.

   Diese Öffnungen für die Abgabe von Nahrungsteig auf die Aussenseite können so ausgebildet sein, dass sie nötigenfalls geöffnet und geschlossen werden können.
Der obere äussere Zylinder 2 ' -1 und der innere Zylinder 3 ' werden mit einem Mutterelement 2' -3 fixiert. Der obere äussere Zylinder 2'-l ist im oberen Grundelement 10' -2 installiert, wobei ein Verbindungsmechanismus ähnlich einem Bajonettverschluss verwendet wird. Der äussere Düsenteil 6 ' ist mit dem unteren Grundelement 10 '-4 mit einem Mutterelement 14 verbunden, so dass diese in einfacher Weise zusammengesetzt und wieder auseinander genommen werden können. Rührstäbe 5'-l oder Förderflügel (es wird hierzu auf die JP-3032971-Y verwiesen), usw. sind nötigenfalls mit dem rotierenden Element 5 '-2 verbunden.

   Eine Rohrverbindung 11 ' -1, der Uberzugsmaterial zugeführt wird, ist in einer Öffnung 3' -4 des oberen äusseren Zylinders 2'-l angeord net. Eine Rohrverbindung 11'-2, welcher Füllmaterial zugeführt wird, ist in einer Öffnung 3' -3 des oberen äusseren Zylinders 2'-l angeordnet (es wird auf Fig. 15 verwiesen).
Gemäss dieser Ausführung kann das rotierende Element 5 ' -2 in einfacher Weise in das angetriebene Zahnrad 5' -3, welches in den Lagerelementen 7 ' -1 und 7 '-2 gelagert ist, in gleicher Weise eingesetzt werden, wie dies anhand der Fig. 12 oben illustriert wurde. Mit dem Mutterelement 2 '-3 kann der innere Zylinder 3' in einfacher Weise im oberen äusseren Zylinder 2'-l montiert werden.

   Die Anordnung des inneren Zylinders 3' und des oberen äusseren Zylinders 2'-l können in einfacher Weise fixiert werden, wobei die anordnende Vorrichtung 12 ' auf dem oberen Grundelement 10' -2 in gleicher Weise wie anhand der Fig. 14 illustriert verwendet wird. Mit dem Mutterelement 14 kann das äussere Düsenelement 6' in einfacher Weise im unteren Grundelement 10 ' -1 fixiert werden. Die Vorrichtung 1' kann somit in einfacher Weise zusammengesetzt werden. Es ist zudem ebenfalls in einfacher Weise möglich, in einem umgekehrten Verfahren die Vorrichtung 1' auseinander zu nehmen. Es ist somit in einfacher Weise möglich, die Vorrichtung 1' zu zerlegen, um im Lagerraumabschnitt 9'-l und 9 ' -2 vorhandenen Nahrungsteig zu entfernen und die Innenseite der Vorrichtung 1 ' zu reinigen und die Vorrichtung 1 ' wieder zusammenzusetzen.

   Zudem können eine oder mehrere Auslauföffnungen (in Fig. 16 nicht gezeigt) , die geöffnet und geschlossen werden können, um Nahrungsteig an die Umgebung abzugeben, in einen unteren Bodenbereich der äusseren Düse 6' angeordnet werden.
Gemäss dieser Erfindung ist ein Raumteil zum temporären Lagern von Nahrungsteig vorgesehen, welcher die Dichtungsbereiche durchdringt . Der die Dichtungsbereiche durchdringende Nahrungsteig kann somit kontrolliert werden, so dass er nicht in Lagerteile dringt.
Nahrungsteig kann ohne Pulsation extrudiert werden. Es können auch Fluktuationen des Gewichtes pro Nahrungsmittelprodukt unterdrückt werden.

   Zudem kann die stabile Bedingung für das Extrudieren oder für den Überzugsvorgang für eine lange Zeitdauer aufrecht erhalten werden. 4  4 <
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Gemäss der Erfindung wird eine stufenförmige Anordnung vorgesehen, die einen stufenförmigen Abschnitt aufweist, welcher in einem unteren Teil des Grundelementes angeordnet ist, um einen unteren äusseren Zylinder (beispielsweise eine äussere Düse) zu montieren, ein stufenförmiger Abschnitt, angeordnet in einem angetriebenen rotierenden Körper ( z . B . ein Zahnrad) ist vorgesehen zum Montieren des rotierenden Elementes (beispielsweise einem Rührelement) und ein stufenförmiger Abschnitt, der im oberen Teil des Grundelementes angeordnet ist, ist vorgesehen, um einen oberen äusseren Zylinder in einem inneren Zylinder zu montieren .

   Diese können somit in einfacher Weise von einer Richtung aus demontiert und wieder zusammengesetzt werden . Der in den temporären Lagerabschnitt eingedrungene Nahrungsteig kann damit in einfacher Weise entfernt werden. Die Vorrichtung kann zudem in einfacher Weise gewartet werden.
Eine Dichtungsfläche , welche relativ durch einen Zwischenraum bewegbar ist , ist aus einem flexiblen Material hergestellt und mit einem oder mehreren vertieften schraubenförmigen oder spiralförmigen Rillen versehen, welche eine Kraft ausüben, um den Nahrungsteig zurückzudrängen, welcher in den Zwischenraum eindringt . Das Eindringen von Nahrungsteig kann unterdrückt werden durch die Kraft zum Zurückdrängen oder Stoppen in einer Position , in welcher die Kraft zum Zurückdrängen und die Kraft zum Eindringen ausgeglichen ist .

   Die Dichtungselemente kontaktieren sich vorzugsweise nicht, so dass die Erzeugung von Reibungswärme unterdrückt ist .

Claims (10)

19 - Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsteig, mit einem rotierenden Körper, der zwischen einem oberen äusseren Zylinder und einem unteren äusseren Zylinder angeordnet ist, mit einem Dichtungsabschnitt zwischen dem rotierenden Körper und dem oberen und unteren Zylinder, mit einem Lagerabschnitt, welcher den rotierenden Körper trägt und mit einem Raumabschnitt, der zwischen dem Dichtungsabschnitt und dem Lagerabschnitt angeordnet ist und dazu dient, Nahrungsteig temporär zu lagern, welcher die Dichtung durchdringt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem rotierenden Element und einem rotierenden Teil, wobei das rotierende Element, das lösbar im rotierenden Teil fixiert ist, zwischen dem oberen äusseren Zylinder und dem unteren äusseren Zylinder angeordnet ist, wobei der Dichtungsabschnitt zwischen dem rotierenden Element und dem oberen und unteren Zylinder angeordnet ist und wobei der Lagerabschnitt den rotierenden Teil trägt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein oder mehrere Rührelemente vorgesehen sind, welche mit dem rotierenden Körper oder dem rotierenden Element verbunden ist bzw. sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem inneren Zylinder, der konzentrisch im äusseren Zylinder angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Rührelement Nahrungsteig rührt, der durch einen ringförmigen Raumabschnitt zwischen dem äusseren Zylinder und dem inneren Zylinder hindurchgeht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Auslauföffnung zur Abgabe von Nahrungsteig, welcher den Lagerraumabschnitt durchdringt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der untere äussere Zylinder eine äussere Düse und der untere innere Zylinder eine innere Düse bilden.

8. Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsteig, mit einer gestuften Anordnung, die einen ersten Stufenabschnitt umfasst, der im unteren Teil des Grundelementes angeordnet ist, um den unteren äusseren Zylinder im unteren Teil anzuordnen, mit einem zweiten Stufenabschnitt, der im rotierenden Teil angeordnet ist und dazu dient, das rotierende Element am rotierenden Teil anzuordnen, welches in einem im Grundelement angeordneten oberen und einem unteren Lagerelement gelagert ist und mit einem dritten Stufenabschnitt, der im oberen Teil des Grundelementes angeordnet ist, um den oberen äusseren Zylinder am unteren Teil des Grundelementes anzuordnen, um den unteren äusseren Zylinder, das rotierende Element und den oberen äusseren Zylinder in einer Richtung zu demontieren und wieder zusammenzusetzen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, mit einem inneren Zylinder, der mit dem oberen äusseren Zylinder verbunden ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einer der Dichtflächen, welche in einem relativ kleinen Zwischenraum rotiert, wobei diese aus einem flexiblen Material hergestellt ist und mit einem oder mehreren vertieften schraubenförmigen oder spiralförmigen Rillen versehen ist, wobei eine Kraft erzeugt wird, um Nahrungsteig zurückzudrängen, welcher in den Zwischenraum eingedrungen ist.