BG100320A - Готварски екструдер за производство на термично обработени биополимери, както и метод за готварскоекструдиране на биополимери - Google Patents

Abstract

Изобретението намира приложение при производството на термично обработвани хранителни продукти. С него се подобрява хомогенизирането на консистенцията на крайния продукт и се намалява негативното влияние на мазнините и/или захарта при смесване на суровия материал. По метода се подбират оптималните параметри за екструзия - налягане и температура, вотделните зони на готварския екструдер. Последният съдържа захранваща фуния (14), поне един червяк (10), разположен в цилиндър за екструзия (12) с пресиращи стени (16). Към вала (18) на червяка (10) са разположени най-малко един комплект матрица с отвори (22) и шпатулен елемент (24), дефинирани заедно като шпатула-помпа. Обработеният биополимерен материал излиза през изпускателен отвор (26).

Description

Изобретението се отнася до готварска печка - екструдер със захранваща фуния, както и единичен чсрВяк и изпускателен отвор и съответно до двойно-червячен ектрудер за производство на термично обработени полимери.

Още повече, изобретението се отнася до метод за готварско екструдиране на биополимери за производство на термично обработени хранителни гранулати, снаксови продукти, готови тестени изделия за закуска или други подобни.

Известни са такива готварски печки - екструдери (виж напр. ЕР 0221 918 В1).

Най-общи описания на готварски - печки екструдери могат да бъдат намерени в много източници, като Judson М. Harper Extrusion of Foods, 1981 , CRC Press, Inc. Boca Raton, Florida, USA, както и в Mercier, Linko, Harper Extrusion-Cooking, 1989, American Association of Cereal Chemists, Inc. St Paul, Minnessota, USA.

Изискванията за една готварска печка - екструдер за биополимери могат да бъдат обобщени както следва:

Висок пропусквателен капацитет, комбиниран с високо качество на продукта, определени от постоянни условия на процеса, добро хомогенизиране (смесване, създаване на определена температура, добро оформяне на гъстата маса, както и ниски инвестиционни разходи, ниски разходи за поддръжка, проектиране на гъвкав процес и най-накрая добра възможност за оказване на контрол при кратко реакционно

Време, прости манипулации, особено В началото на работа, при демонтиране и почистване.

ИзВсстно е от GB-PS 2 191 378 за екструдер (не готВарски екструдср), работещ при температури на околната среда или малко по-ниски, че произВсжда продукта - морска паста. ПредВиждат се Въртящи сс лопатки, необходими предимно за функционирането на разбъркващото / смссВащото устройстВо. Материалите сс скструдират от преградни матрици и след раздробяВане. Тези елементи, извършващи механичното раздробяВанс, нямат механична или термодинамична изпомпВаща функция. Подобни устройства сс използВат при Всички домакински уреди. В скструдсра не се готви. След като материалът излезе през изпускателния отВор, той става предмет на по-нататъшен формовъчен процес, Включващ пропарВане, печене, пържене с масло и Варене. Целта на GB-PS сс изразяВа ВъВ факта, че денатурирането на рибната паста по Време на произВодстВо е намалено, докато готВарският екструдер често се комбинира с желания процес на денатуриранс па протеини, съдържащи се В обработВания материал. Противно на очакванията Всеки термичен ефект на материала е нежелан. Важно е отворите на преградите (според очакването) да не са запушени. Ъгълът на лопатките трябВа да бъде между 90° и 180° спрямо побърхността на преградата.

В сраВнснис с двойно - чсрВячните екструдери, единичните чсрВячни екструдери имат Важни предимства, както е показано тук, докато по-старите са със сложна конструкция, изискВат значително поВече резервни части и следователно по-високи разходи за поддръжка.

От друга страна би могло да се припише ниска гъвкавост на едно - червячните машини и по-специално би могло да се критикува честата невъзможност за възпроизвеждане на температурните условия и лошият ефект на смесВанс/хомогснизиране.

В готварските печки - екструдери от типа споменат погоре, изобретението се основаВа на проблема за подобряване на нежелателното изненадващо поВсдсние на готварската печка екструдср по отношение на хомогенизирането, както и по отношение на консистенцията на крайния продукт, който би трябвало да бъде по-еднороден, по отношение на достатъчното и контролируемо разширяВане, както и по отношение на Възможността за контрол на температурата, като се използва съотношението - поток на маса/скорост на чсрВяк. Също така трябва да бъде намалено честото негатиВно влияние на мазнините и/или захарта при смесването на суровия материал Върху консистенцията на продукта.

Съгласно изобретението, тоВа се постига в готВарската печка - екструдер със захранВаща фуния, е най-малко един черВяк, както и изпускателен отВор за произВодстВо па термично обработени биополимери, чрез най-малко една шпатула - помпа, постаВена между чсрВяка и изпускателния отВор, Всяка от които ес състои от матрица от кухини и най-малко един прилежащ шпатулен елемент (дефинирани заедно като шпатула-помпа).

В случая на единична шпатула - помпа, краищата на направляващата приставка на чсрВяка, предимно при едночервячния екструдер, са оформени във вид на клин, като преимуществото от това е, че черВякът може да се Върти в малка хлабина, насочен към пластина с отвори. Тази конфигурация на клинообразния край на чсрВяка на екструдера отговаря па гореспоменатата цел на изобретението, поспециално след съчетаВането е пластината е отвори.

За предпочитане е най-малко две шпатула - помпи да бъдат разположени между червяка и изпускателния отвор.

Изненадващо, постигната е не само горната цел, но е постигната и възможността да се добави конвенционален къс едно - червячен скструдер, например със съотношение между дължина и диаметър L : D например 2 : 1, чиято глава на червяка е вече оформена като шпатула и която се плъзга върху пластината с отвори, посредстВом една или поВече шпатула помпи от Вида определен по-горе, Всяка от които съдържа един или повече шпатулни елементи и една пластина с отВори:

Хомогенизирането се подобрява и консистенцията на крайния продукт става по-еднородна. Гъстата маса също излиза по-еднорона от изпускателния отвор. Благодарение на малкото време за престой (по-малко от 8 секунди), значително повече мазнини и/или захар могат да бъдат обработени до постигането на достатъчно разширяване (обикновено, присъствието на мазнини или захар води до силно намаляване на разширяването). Възможността за контролиране на температурата е помощта на връзката между променливите на процеса - поток маса : скоростта на червяка е значително увеличена, т.е. по-високата скорост на червяка при постоянен поток от маса осигурява определено по-Висока температура на гъстата маса В сравнение със случая без допълнителна шпатула - помпа и респективно нарастване на потока от маса. Следователно, възможно е относително намаляване на подаваната специфична, механична енергия. Връзката между скоростта на червяка и температурата на гастата маса е до голяма степен линейно изгладена.

ПропускВатслния капацитет в случай при най-малко една допълнителна ишатула - помпа, при същото качество на продукта се увеличава до 100%, в сравнение е машина без допълнителна шпатула - помпа.

Благодарение на центрирането на екструдерния червяк е помощта на самия материал, при преминаване през матрицата от отвори, радиалните сили са увеличени и отново благодарение на по-доброто центриране, контактът между червяка и екструдерния цилиндър е избегнат. Износването на тези части следователно е намалено.

Конструктивните елементи за такава шпатула - помпа са с много опростен дизайн, могат да бъдат икономично произвеждани и са устойчиви на износване. С разполагането на множество един след друг Възли от шпатула - помпи, условията на процеса могат да бъдат настройвани много гъвкаво и така да бъдат съобразени с изискванията към продукта. Сглобяването, разглобяването и почистването на тези части е много просто и бързо. Разполагането на елементите шпатулна глава (ширина и относителен ъгъл на шпатулната повърхност спрямо матрицата е отвори) и матрицата е отВори (брой и диаметър на отворите, както и дебелината на пластитните) В съответствие с известните праВила на динамиката на потока Води до многобройни специфични конфигурации, съответстващи иа изскваните условия на процеса (овлажняване на суровия материал, температура, вискозитет, време за престой, изисквано налягане при преминаване през изпускателния отвор и др.) и Всичко това при ниски разходи.

По специално, шпатулните рамена на въртящия тип ишатула - помпа, които се плъзгат Върху пластината(ите) е отВори могат да се подаВат навън или перпендикулярно на оста на Вършене, имаш Въртяща се напречна секция и могат да бъдат оформени, като цилиндрични или конични Валове, както с описано понататък.

Концепцията на матрицата е отбори осигуряВа наличността на широка изцяло метална повърхност, която да създаВа контакт В средата. В сраВнение с Възможностите за обмен на топлината по метода, за който е конструиран конвенционалния екструдер (изключително чрез екструдерния цилиндър), тази по-широка повърхност е основно предимство за всеки Възможен топлинен обмен (охлаждане или загряване), например чрез пренасяне на водна пара / охлаждаща Вода и топлопренасящо масло през каналите намиращи се В матрицата е отвори.

ПосредетВом изненадващото поведение на шпатула помпата може да бъде показано, че екструдерният чербяк може да бъде ограничен Във функцията си до прост захранващ червяк за предварителна компресия.

Възможно е дори да бъде премахнат екструдерния червяк, когато например шпатулния екструдер е разположен вертикално и суровия материал директно се подава посредством натиск към много Възлова шпатула - помпа.

Шпатулните елементи могат да бъдат свързани един е друг и към червяка чрез обикновен Вал. Дотолкова доколкото характеристиките на гъстата маса позоволяВат създаването на плътен слой при ротацията на края с по-Високо налягане, Възможно е дори да има задвижване на една или повече шпатула помпи, независими от червяка.

Интересно е, че готварската печка екструдер може да съдържа само серии от шпатула - помпи, където шпатулния ekcmpygep първоначално трябва да бъде ориентиран Вертикално. Така напълно може да бъде премахнат екструдерния червяк.

Най-Важното предимство на изобретението се състои В това, че екструдерните елементи: по специално екструдерния цилиндър, при определени условия, черВякът, матрицата е отбори, шпатулните елементи, както и изпускателния отВор и т.н. могат да бъдат направени от стомана, лято желязо или други подобни, безопасни материали за хранително приложение, необходимо е да не съдържат обикновени тежки метали и добавки, необходими за закаляване и против износване. Промяната на размерите, предизвикана от износването, В сравнение с конвенционалния дизайн, има само незначителен ефект Върху процеса, по специално на пропусквателната способност. При известните машини с черВяк, нарастването на хлабината между червяка и цилиндъра на частици от милиметъра, причинено от износването, може Вече да предизивика спадане на капацитета от 30 - 40% или нарастване на енергията В гъстата маса до недопустими величини.

Според специалната конструкция на изобретението, която придава значителни предимстВа, матрицата (итс) е отбори може да бъде оформена откъм страната на потока е Вдлъбната повърхност, като съответният шпатулен слемспт(и), допълващ тази Вдлъбната повърхност може да бъде поставен срещуположно и конструиран по нейния контур.

Основа на изобретението е също гореописаният процес, в който след екструдирането, преди да се оформи от изпускателния отвор, екструдатът преминава през минимум две ишатула-помпи.

За предпочитане, възможно е да се работи при процеса е обем приблизително само 200 cm3 на ниво от шпатула-помпи при поток на маса от 200 до 350 kg/hr и резултантно време за престой от 2 до 4 сек.

Така наречените пелетни преси за производство на пелети, т.е. пресован гранулиран материал са вече изВестни и се използват за компресия на материали под формата на прах, гранули или влакна. Ге вече са произведени е въряща се матрица от пръстени, но също е фиксирана матрица от пръстени и въртящи се елементи или дисковидна матрица и конусобразни или цилиндрични пресоващи валоВс. Това обаче не е свързано е областта на изобретението, тъй като целта на изобретението не е производството на пелети. Естествено при такива пелетни преси се прави всичко Възможно за да се избегне създаването на налягане след преминаване през първия етап на пресиране. Целта е пресования и непресования гранулат, както е в случая на готварското екструдиранс, максимално възможно хомогенизиране на масата, която след това при определени условия се превръща в хрупкава маса е пори, чрез изпаряване на вода.

Според изобретението, материалът се подлага на пресоване, като излиза от матрицата, която го пресова под формата на флиуд. Тази маса може след това да бъде прекарана през шпатулния етап (поради преобладаващата флиудна характеристика на материала терминът помпа е за предпочитане), процес, който може да бъде повтарян многократно, както и за постигане на смесване и хомогенизиране, дължащи се на обработване или създаване на високо крайно налягане за да се изтласка материала през изпускателния отвор.

В действителност, важно е комбинираното действие на две шпатула-помпи, инсталирани една след друга или алтернативно па края на екструдерния чсрВяк, оформен като шпатулна глава и матрица с отвори с друг шпатулсн етап.

Очевидно, флуидизираният материал в областта на матрицата с отВори е Включен В осцилиращо движение. ТоВа е постигнато по такъв начин, че след преминаване през шпатулния елемент, част от фруидизирания материал, подложен на високо налягане откъм страната на разреждане, се Връща обратно през отВорите на матрицата. Най-малко, възможно е да се наблюдава такаВа ситуация.

Съзнателното създаване на промени в налягането, което води до осцилиращия момент, може да бъде предизвикано чрез други познати средстВа като мембрана или бутало. Най-накрая то може да бъде причинено от ексцентричен черВяк, чрез пулсации или ултразвук.

Между първия и втория шпатулни-възли, може да бъде намерен Все още пресован материал, който по агрегатното си състояние с почти-флуид или флуид, т.е. Все още може да съдържа твърди чостици или такива следи, но чиято основна фаза е преди всичко флуид.

За удобство, по-Високото налягане е създадено по посока на дВижението на Въртящото се шпатулно рамо, а зад шпатулното рамо налягането е по-ниско. Гъстата маса слсдВа посоката на осцилиращия поток и е подложена на осцилиращото налягане. За тази цел между първия и Втория етап сс поддържа налягане повече от 10 бара.

В случая, когато е налице един етап, тогаВа матрицата не е необходимо да съотВетстВа на изпускателния отвор. По скоро елементите, създаващи налягане, както и изпускателния отвор е необходимо така да бъдат конструирани, че да създават нужното налягане.

Тези, признати редуващи се ефекти могат да бъдат свързани е продукта и изискванията на процеса в определени съотношения.

форма на шпатулната повърхност: Тя може да бъде права, изкривена или дори цилиндрична, сферична или с въртящ се профил. Под термина въртящ, например може да се разбира въртяща се бъркалка, където едната ос на бъркалката е въртяща се и рамената на бъркалката сами по себе си (перпендикулярни на задвижващата ос) са също Въртящи се, под формата на ролкоВо тяло.

Наклон на ъгъла на шпатулната побърхност спрямо матрицата е отВори: трябВа да бъде избиран по-малък от 90° и по-голям от 0°. Ако се Вземе по-малък ъгъл, тоВа Води до пониска пропускВатслна спсобност и по-Високо налягане, докато по-големия ъгъл води до по-голяма пропусквателна способност и по-ниско налягане. Повърхностните характеристики на шпатулната повърхност, В случай че се изисква оптимално придВижВане е следователно да бъде колкото е възможно погладка и при някои условия с покритие. От това слсдВа, че има слабо триене ако не и приплъзВане. Противно на това повърхността на матрицата с отВори е Възможно по-грапаВа, което Води до по-силно триене. Този ефект вече е постигнат чрез отворите, но може да бъде подсилен с подходящи средства.

Дебелина на пластината/матрицата с отВори: В случай, че е избарна по-голяма дебелина, се получава по-високо съпротивление на потока, по-висока степен на раздробяване на материала, по-Висок разход на енергия и също по-висока температура на гъстата маса и т.н.

Брой на отворите: повече отвори означава по-ниско съпротиВлсние и по-голям поток през матрицата с отбори.

Диаметърът на отворите: По-голям диаметър означаВа пониско съпротивление и по-Висока пропускВателна способност. По-малки диаметри означаВа по-Високо съпротивление, по-добър смесващ ефект при раздробяване /хомогенизиране/ на продукта при матрицата с отВори.

Напречното сечение на отВорите / матрицата с отВори: Те могат също да се променят според обстоятелствата надлъжно. Те могат да бъдат конични както и скосени, разширяВащи се или и дВсте. ТрябВа да се имат предвид специални реологични ефекти. Възможно е формата на изпускателния отвор да бъде ВъВ Вид на тръба на Вентури.

Форма на пластината с отВори: Тя може да бъде е найпростата форма, т.с. с гладка поВърхност. В съответствие с поведението на шпатулния елемент и желания поток на продукта, тя може да бъде с повърхностен профил напр. сферичен или коничен, както скосен или разширяващ сс.

Ъгъл на отВорите: Към шпатулната гладка поВърхност е перпендикулярен или наклонен, концентричен спрямо оста на Въртене или асиметричен по желание, също наклонен по или обратно на посоката на Въртене.

Брой възли (поредица от шпатула-помпи): Те са избрани В зависимост от необходимото налягане при екструдиранс, необходимото или максимално позволено Време за престой, приложената механична енергия, която се изисква за обработването на материала. Те също могат да бъдат под формата на една или поВече шпатула-помпи, придвижващи в противоположни посоки за специално смесване и омесване в случай на необходимост.

Конструктивно, механичните изисквания към отделните елементи са по-малко в сравнение е обикновените червяци и тръби. От друга страна ефектът от изВестно износване не оказва негативно влияние Върху условията на процеса до такаВа степен, както при конвенционалните екструдсри, при които дори промяната на части от милиметъра може да окаже значително Влияние Върху процеса.

Накрая, според изобретението, се осигурява метод за готварско скструдиране на биополимери за производство на хранителни гранулати, шпекови продукти и брашна, който се характеризира е това, че биополимери преминават през два шпатулни стадия и след създаване на налягане преди изпускателния отвор, се изтласкват през изпускателния отвор, като процесът преимуществено се осъщестВява вертикално. Изненадващо в това предложение е, че е Възможно изцяло да се освободим от използването на екструдерния черВяк.

Когато в настоящото описание, вертикалната конструкция не е изрично опомената, става въпрос за хоризонтална конструкция с хоризонтално лежащ екструдерен цилиндър.

Раменете па шпатулния елемент могат да имат кръгло напречно сечение, могат да бъдат фиксирани (шпатула или скрепер) или могат да се въртят над матрицата е отвори. В случая с много възли пърВият възел може да бъде снабден е въртящи се ролки.

Елементите, плъзгащи се върху пластината е отвори могат да бъдат конични, намаляващи отвътре навън и при определни условия могат да бъдат още въртящи се по собствена ос, матрицата с отвори може да бъде оформена в съответствие с нейната по-горна страна, т.е. надебеляваща отвътре навън.

Друго решение може да бъде предложено чрез изключително малка дълбочина на резбата на червяка във връзка е отношението между дълбочина на резбата и диаметър на червяка, напр. само между 1/20 до 1/50.

В случая на вертикален многостепенен готварски скструдер, възможно е да има различни обеми на камерата, съответстващи на нарастващото налягане по посоката на потока от маса. В този случай, шпатулните елементи, поставени тук са конструирани съответно е по-малки размери.

Възможно е да се конструира такъв вид пелетна преса, с Вертикален вал, перпендикулярен спрямо въртящите се цилиндрични ролки, където ролките сс търкалят или преминават по матрицата е отвори. По-нататък, изпускателен отвор от този тип се намира след матрицата е отвори, така че фронтално на ролките или подобните елементи, гъстата маса сс флуидизира посредством налягане и след ролките на изходната страна на матрицата с отвори може да бъде предизвикано изпаряване.

Процесът също може да бъде описан по такъв начин, че предавателното налягане на червяка, потока от масата на материала за екетрудиранс, температурата във или на скструдсра, но най-вече налягането преди и след матрицата е отвори или плъзгащият се по нея шпатулен елемент, е така избарно, че зад шпатулния елемент в шпатулната камера има зона за по-ниско налягане, е изпаряване на течността, съдържаща се в масата за екструдиране, и преди шпатулния елемент в областта е налягане на пластината с отвори, са предизвикани стабилно налягане и флуидизиране на потока от пари, по-специално водна пара.

Възможно е, шпатулният елемент, да бъде кръгъл или за предпочитане под формата на метален листов комплект, под остър ъгъл към повърхността на матрицата с отвори и да бъде направен така, че да минава толкова близо, колкото е технически възможно до предната и задната повърхност на всяка шпатулна камера, формирана от повърхността на пластината с отвори. По-нататък разстоянието между шпатулния елемент и предната страна на матрицата с отвори може да бъде по-малко в сравнение е разстоянието между шпатулния елемент и задната част на матрицата с отвори в посоката на потока от маса, за да се постигне по-голямо триене в предната част на матрицата с отвори и от тук по-висока предавателна ефективност на етапа шпатула - помпа.

Изобретението се отнася също до използването на измервания, както е описано в една от претенциите за двойночервячни ектрудери. Те могат да бъдат конструирани много покъси и следователно по-прости и по-икономични. Сложните омесващи и хомогенизиращи елементи могат да бъдат премахнати. Такъв двойно-червячен екструдер, като резултат, по-добре ще хомогенизира, ще бъде с по-добро разпределение на топлината и по-добро раздробяване, по-устойчив на износване и с по-добра възможност за контрол.

Най-накрая, изобретението се отнася до метод за готварско екструдиране на биополимери, които се характеризира с това, че необходимите условия за готварска скструзия, като налягане, температура, флуидизиране, и хомогенизиране са осигурени от един или повече Възела шпатули

- помпи.

Примерните изпълнения на изобретението ще бъдат понататък обяснени ВъВ Връзка с приложените чертежи. Те са показани както следва:

фигура 1 - пърВа конструкция на изобретението В схематичен надлъжен разрез;

фигура 2 - Втора конструкция В схематичен надлъжен разрез; фигура 3 - напречен разрез на Възела шпатула-помпа;

фигура 4 - трета конструкция В схематично надлъжен разрез; Фигура 5 - разрез на Възела шпатула - помпа от фиг.4;

фигура 6 - четвърта конструкция В ляво (А) В разрез, В дясно (В) - схематично;

фигура 7 - пета конструкция В ляВо (А) В разрез, В дясно (В) схематично;

фигура 8 - показва разположението на гъстата маса В скструдирано състояние;

фигура 9 - показва конструкционсн детайл;

фигура 10 - специална конструкция с четири рамена, горе В разрез, долу В изглед отгоре;

фигура 11 - показва оформен единичен възел;

фигура 12 - показва конструкция на Връзка между шпатулен елемент и черВяк с различни размери;

фигура 13 - обяснява Възможностите на абсолютно новия принцип;

фигура 14 - показва конструкция подобна на фиг. 13;

фигура 15 - показва модификация на връзката В сравнение с погорните фигури;

фигура 16 - показва схематичен разрез на дВойно-черВячен екструдер.

Според фиг.1 (най-прсдпочишаната конструкция), захрапВащата фуния 14, екструдсрния цилиндър 12 и предаВащия чсрвяк 10, Вече същестВуВащи части В конвенционалния екструдер, обаче както е Видно по-нататък, съгласно изобретенето червякът изпълнява различна функция в заВисимост от технологичното състояние. В продължение на оста на чсрВяка 10 е Вал 18, Върху който са монтирани матрицата от отВори 22 и шпатулния елемент 24. Всеки комплект, състаВен от шпатулсн елемент 24 и матрица от отвори 22 сс нарича итатула - помпа или шпатулен възел. Първият възел може да бъде съставен от предаващия чсрВяк 10 и матрицата от отвори 22, където глаВата на червяка е оформена Във Вид на клин т.е. под ъгъл между 0θ и 90θ.

В примера, отворите на матрицата са обикноВени. Шпатулният елемент 24 е съставен от елементи подобни на Витло, които са постаВени например под ъгъл от 60θ спрямо поВърхността на матрицата от отВори и преминават над матрицата от отВори на технологично приемлиВо разстояние. След Всяка матрица се създава опеделено стабилно налягане. Изпускателният отвор 26 функционира спрямо отВеждащите стени 16, като пресиращ елемент, докато накрая настъпи екструзия с отварянето му.

Частите с подобни функции на Втората конструкция, показана на фиг. 2/3 са означени със същите номера. Захранващата фуния 14, червякът 10 и цилиндърът 12 са същите както на фиг.1. Валът 30 отноВо е монтиран по продължение на оста на предаВащия черяк 10, на който обаче сега са поставени: матрица от отвори 122 и шпатулен елемент, е подходяща дължина са възможност за въртене. Възелът прсминаВа до стените на цилиндрично оформената матрица 34, чийто отВори не са аксиални, както В случай на матрица 122, а радиално насочени навън. Така след излизане от матрицата е отвори, Във Вътрешното пространство 36 (канал) се създава подходящо стабилно налягане. След това материалът се трансформира (намалява напречното сечение), чрез едновременен натиск В пространство 38, предхождащо стените на изпускателния отвор 16, ВъВ Високо Вискозно или флуидно сътояние, преди да напусне скструдера през отвора 26, където се разширява.

Шпатулният елемент 32, показан В детайли на фиг.З, където под формата на Витло е закрепен е четири рамена 40, които са снабдени е разклонения 42. Крилата на Витлото преминават покрай отворите на матрицата 34 е цилиндрична форма едно след друго. Посоката на Въртене на шпатулния елемент е показана. Точното поставяне на шпатулния елемент не е критично. Според изискваното налягане от другата страна на матрицата с отвори, достатъчно е да имаме наклон на повърхността, е такава дължина, че шпатулният елемент да преминава по повърхността на матрицата е отвори.

фигурите 4 и 5 показват трета възможна конструкция, в която Втора матрица с отВори 50, ВъВ формата на кух конус и шпатулсн елемент 52 Вътре В шпатулното пространство 54, заедно е матрицата от отвори 50 образуват шпатулния Възел, са ВъВ формата па конус. Крилата 56 на шпатулния елемент са леко наклонени спрямо оста 26 (максимален ъгъл около 30θ спрямо средната ос). В показания пример, отворите 58 на матрицата 122, както тези на матрицата 50, са насочени направо и успоредно на оста. Появява се натиск през отборите 58 срещу налягането В конусообазното пространство 60, преди материалът да бъде изтласкан по-нататък, притиснат от наклонените стени на изпускателния отВор 26.

Благодарение на ефекта на клина при стесняВането на камерата В посока, срещу посоката на движение, заедно е триенето на продукта се създаВа налягане при решетката или пластината с отВори, Вследствие на което материалът се нагнстяВа през отворите на решетката.

За да се представи предпочитаното разглеждане, съгласно изобретението (достатъчна разлика В налягането, така че преди елемента, Всеки път гъстата маса се флуидизира и на под Ветрената страна Всеки път се получава изпаряване и Втвърдяване на гъстата маса) например при едновъзлоВ Вариант само с една пластина с отВори може да се избере една от следващите алтернативи. Също така потокът от маса, придВижВан от черВяка трябва да бъде поддържан толкова малък, че от страната е ниско налягане на шпатулния елемент да се осъществи изпаряване на Вода (тоВа може да бъде постигнато само с максимално налягане на капацитета) или шпатулният елемент трябва да бъде оразмерен по такъв начин, че отношенията между наляганията да са такива, че да се получи изпаряване на вода.

В поВсчето конструкции, транспортиращият ефект на симетрично оформените елементи се използВа само ако те са въртящи се и преминаващи по пластината с отВори. Те създават транспортиращ ефект когато има триене на гъстата маса с пластината с отВори, до която преминават много близо В посоката на транспортиране и чиято предна повърхност е поголяма В сравнение със задната. Дори когато се използва кръгла бъркалка според мерките В съответствие е изобретението, тя няма само смесВаща функция, но също транспортираща и функции свързани с динамиката на потока.

Изключително Важно е гореспоменатата разлика В налягането преди и след Въртящия ес елемент, преминаващ по матрицата с отвори, за постигането на такиВа съотношения между наляганията, че Водата получена, благодарение на осцилиращия поток назад, сс изпарява.

В конструкциите е множество Възли шпатула-помпа съзнателно трябВа да се процедира така, че един или повече шпатулни Възли да нямат за цел изпаряване на Водата, но значително да допринася за стабилизиране на налягането, или например да работи В посока обратна на придвижването на материала, със специалната цел за създаване на разлики В налягането между различните шпатулни Възли.

фигури 6 и 7 показват следващите примери от изобретението, където на всеки чертеж в дясно (В) са посочени съотношенията на потока и налягането. Каналите В матрицата е отвори на двете фигури са отбелязани с позиция 122 и имат разширения 124 по посока на потока. Цилиндричните елементи 70 сс плъзгат по матрицата с отвори от които около четири се предвижда да бъдат перпендикулярни на оста 71 и които по метода на завъртането сс предвижват по посоката на въртене 72. Областта с високо налягане и висока температура е отбелязана с Н, а областта е ниско налягане е отбелязана с N. Високо налягане съществува пред цилиндричния елемент 70, което сгъстява гъстата маса и я пресова през каналите 122 на матрицата с отвори. Температурата в областта Н нараства значително благодарение на налягането и триенето. Основната посока на потока маса е отбелязана с 63. Между входящата и изходящата страна 0 (посока на потока от маса), в конструкцията и оперирането е машината е предвиден значителен спад в налягането. Така налягането е по-ниско на изходната страна на матрицата с отбори и Все още малко пониско зад цилиндричния елемент 70 фиг.7. Благодарение пониското налягане и по-ниската температура там настъпВа частично изпаряване на флуида, по-специално на вода или друга рзтВаряща среда, като предизвиква противопоток и вследствие движението - така желаното хомогенизиране на гъстата маса. Водещият край на черВяка 65 (захранен от захранващата фуния 67) е отново оформен във вид на шпатула. По време на работа на машината, опитната гъста маса сс транспортира в посока на изпускателния отвор 69. Това е показано на конструкцията в ляво на фигурата. Тук имаме конструкция с единичен скструдсрен червяк 65, в който за главата, оформена като шпатула, е предвидена матрица е отвори 122. Между първата матрица от отВори 122/1 и Втората матрица с отвори 122/2 съществува пространство 0 от типа, описан по-рано, където по Втората матрица от отвори се Върти цилиндричен елемент 70 с рамена под формата на цилиндрични пръчки. Изпаряването тук е Във Вид на големи мехури, а флуидната консистенция - гъста маса е показана с малки точки. И така, това е ekcmpygep е дба Възела, първият възел сс състои от главата на червячната преса ВьВ вид на шпатула и последваща матрица от отвори 122/1, а вторият формиран от въртящия елемент 70 и Втората матрица от отбори 122/2. От Входящата страна отворите са винаги грапави и значително разширени и предлагат по-широка контактна повърхност при триене. При тази конструкция, както и при повечето други, разстоянието между въртящия се елемент и съответната последВаща го матрица с отВори с малко и сравнително по-голямо между него и първата матрица с отВори 122/1. За да се предизвика разлика В триенето и за да нарастне транспортната ефективност на възела шпатула21 помпа оста 71 преминава през пъвата пресираща пластина 122/1. но не и през втората. Преминаването на оста съгцо спомага за центрирането на червяка. Въпреки, че елементът е кръгъл и поставен перпендикулярно спрямо повърхността на матрицата е отвори благодарение на ефект на клина на стесняващото се пространство В посока обратна движението, се създава налягане заедно е разлика в триенето на продукта е матрицата е отвори, което изтласква материалите през отворите.

Противоналягането се поддържа чрез изпускателния отвор или при изпускателния отовор.

Чрез дебелината на пластината е отвори 122, както и просрсдетвом броя и размера на отворите, съотношенията на налаганията могат да бъдат повлияни при необходимост, като разширяването на отворите към шпатулния елемент и адхезията или триенето на материала по поВърхността на пластината е отвори оказват по-нататъшно влияние. Изключително важна е линейността на процеса в съответствие е изобретението, линейност, която е валидна за всички конструкции.

фигура 7 показва подобна конструкция, снабдена е до изВестна степен удължен шпатулен елемент 80. Елементът е постаВсн под ъгъл S (към повърхността на втората матрица с отвори), като ъгълът S> е по-малък от 90 градуса. Отново са показани по-високото налягане в областта (Н) и по-ниското налягане в областта (N). Посоката на въртене на въртящия се елемент е показана със стрелка 82.

Описаната конструкция В ляВо е подобна на тази от фигура

6. Състоянието на компресия, напр. на флуидизирана гъста маса, (малки точки) отново е показано, т.е. по-високо налягане, по-висока температура, по-нниското налягане, където се изпаряВа флуида е показано с мехури, които преминават от пространството зад втората матрица с отвори (пространството, което води до изпускателния отвор) към пространството мужду двете матрици е отВори и по този начин предизвиква отлично хомогенизиране на гъстата маса.

Същите стандартни елементи означават същото устройство. Това касае и простата двойно-възлова конструкция.

Фигура 8 показва детайлно какво се случва при матрицата с отвори 122 в областите на високо и ниско налягане. Кръглият мотовилков елемент 86 се върти по матрицата е отВори 122 и има само две рамена в примерната конструкция. Елементът може да бъде с всякаква друга форма и само за опростяване е показан е две рамена. В областта е Високо налягане Н, преди шпатулния елемент (посоката на Въртене е показана със стрелка), гъстата маса се свива, водата се кондензира, а температурата нарастВа. В областта (N) с ниско налягане водата се изпарява, гъстата маса се разширява, като температурата и се привежда в съответствие с абсолютното налягане в тази точка. Благодарение на ниската температура, както и на разширената форма гъстата маса има по-висок вискозитет. Тук се осигурява съпротивление на материала, преминаващ обратно през матрицата е отВори в областта е ниско налягане, което предизвиква преминаване на повече материал в областта е високо налягане през матрицата е отвори в сравнение е потока назад в областта е по-ниско налягане. На тази фигура са показани връзките в гъстата маса, без отворите на матрицата.

Фигура 9 показВа пластина с отВори или алтсрнатиВно притискаща пластина, с равномерно разпределени отвори 130 и специално създадени смесващи канали 132. Посоката на потока на флуида е показана със стрелка (вход- изход). В показаната конструкция всички матрици с отвори или само няколко матрици могат да бъдат снабдени с такива смесващи канали 132.

Фигура 10 показва по-съвършсна модификация, като фигура 10А представлява изглед отгоре, а фигура 10В - напречен разрез на пластината с отвори 122. Разширяването на отворите (в посока на влизане на потока) може да бъде предвидено, но не е показано. Специален аспект в конструкцията е че ролките, перпендикулярни на оста 102, са конични с намаляващо напречно сечение от вътре навън. Принадлежащият профил на пластината с отвори е показан съответно също коничен (разширява се в дебелина отвътре навън както е показано в 104), така че комичните ролки да се движат без проблеми по коничния профил 104.

Ролките, поставени върху въртящите се рамена, в настоящия случай конични, в други конструкции напр. цилиндрични, могат така да бъдат конструирани, че сами по себе си също да са въртящи - стрелка 100'. Тогава ролките 100 се въртят около тяхната собствена ос. От друга страна въртящият се елемент се движи в посоката показана на фиг.ЮЛ. Въртеливото движение В посоките перпендикулярни една на друга се наслагва, фигура 11 показва едновъзлова хоризонтална конструкция с край на червяка, оформен като шпатула 111. Съответстващата пластина с отвори 112 носи валов адаптор 114 за центриране на червяка. Важна е геометричната форма на червяка: както е показано, червякът има изключително малка дълбочина на резбата 115 в сравнение с известни конструкции за оптимизиране на пропусквателната способност. Тази дълбочина на резбата, крайно неблагоприятна за транспортирането на материала, обаче успява да създаде достатъчно ниско налягане върху страната с ниско налягане на шпатулния елемент, което гарантира изпаряване на водата. Например съотношението между дълбочината на резбата и диаметъра може да бъде между 1/20 до 1/50.

Фигура 12 показва конструкция е един шпатулен елемент 126 и матрица е отвори 128, чиито диаметри са по-големи в сравнение с диаметъра на червяка. Например, съотношението на диаметъра на шпатулния елемент / матрицата е отвори към диаметъра на червяка може да бъде между 2.0 до 3.0 : 1. ПоВисок капацитет на транспортиране може да бъде осъществен с помощта на червяци е по-голяма дълбочина на резбата (въпреки че беше показан пример е малка дълбочина на резбата). При тази конструкция се поддържа достатъчно ниско налягане във входната област преди матрицата е отвори 128 и по посока на движение па шпатулния елемент 126, зад шпатулния елемент, както и на изходната страна на матрицата 128 и камерата 125 в сьседстВо е изпускателния отвор 69, което осигурява изпаряването на водата.

Фигура 13 показва съвършено различна конструкция, още повече - от вертикален тип.

В тази тривъзлова готВарска печка-екструдер от Вертикален тип не е предвиден червяк. Обемите на камерите G, N, К, W намаляват в посока на свиването от праховидна форма до флуид (посока на потока от маса). Предвидени са три възела с намаляВащи обеми на камерите, като съответстващите шпатулни елементи 130', 130, 130 са конструирани също помалки. Тук става въпрос за шпатулни елементи, подобни на тези на фигура 7.

Пластините с отвори 132, 132', 132 са съгцо съответно помалки. В съответствие с възлите, цилиндричното пространство само по себе си също намалява към изпускателния отвор 134.

Както е показано на диаграмата, отворите са наклонени, така че потокът от маса преминава през разширяващите сс отвори на матрицата 132, плавно дори към най-малката камера W преди изпускателния отвор. Валът 136 отново се върти около вертикалната си ос.

Фигура 14 показва вертикална готварска печка - екструдер 140 с четири възела, чиято специфика в сравнение с останалите е в това, че в пърВия възел цилиндричните ролки са също Въртящи се сами по себе си. Посоката на въртене на вала 146 на шпатулните елементи е показана по същия начин както посоката на въртене на цилиндричните ролки в пърВия възел. Първата ролка 141 ее движи като каландър по първата матрица е отвори 142', останалите ролки 14Г, 141, 14Г се движат плавно по съотвестващите им матрици с отвори 142, 142', 142, преди да е достигнат изпускателния отвор 148. Посоката на транспортиране на потока от маса е показана е бялата стрелка.

фигура 15 показВа едновъзлова вертикална конструкция, подобна на пелетна преса с Въртящи се цилиндрични ролки 150, захранваща фуния 67', вертикален Вал 156, на който са поставени ролките 150, например перпендикулярно. Ролките 150 се въртят по матрицата с отвори 158. Конструкцията, макар и подобна на пелетна преса, е снабдена с изпускателен отвор на изхода в съответствие с изобретението. За разлика от останалите, в този случай възниква налягане. Както при Всички описани конструкции преди ролките, наклонените елементи или подобни елементи, гъстата маса ее Втечнява и след ролките настъпва изпаряване и Връщане назад на част от потока.

Фигура 16 показВа двойноВъзлоВ екструдер. Шпатулни елементи 202’, 202 се плъзгат по Всяка от матриците е отВори 200', 200. Ролковите лагери са постаВени В общ корпус 204. Преимуществото В този случай е по-късата конструкция, която може да бъде напраВена по-проста и по-икономична. Усложнените омесващи и хомогенизиращи елементи могат да бъдат премахнати, тъй като В едночерВячните машини хомогенизирането е подобрено, раздробяването и разпространението на топлината са по-раВномерни, се наблюдава по-добра устойчиВост на износване и нараства Възможността за контрол.

Като цяло, според изобретението, суспензиите, омесените маси, пастите и гъстите маси могат да бъдат транспортирани през матирците с отВори с помощта на едно плъзгащо се рамо по матрицата с отВори. Транпортирането се осъществява благодарение на уВеличеното налягане на предния край на плъзгащото се рамо (по посока на дВижепието). Степента на налягането заВиси от формата на плъзгащото се рамо (цилиндричен елемент, поставена шпатула и др.) и разстоянието между рамото и матрицата е отВори. Конструкцията трябва така да бъде избрана, че налягането преди плъзгащото се рамо да е достатъчно за да се преодолеят загубите В налягането през матрицата с отВори. ПрсимущсстВата на плъзгащото се рамо В сравнение със стабилизирането на налягането само с помощта на черВяк произтичат от:

1. Нарастване на локалното налягане на поВсчето от отворите.

2. Шпатулната помпа придобива съществено значение когато се очаква (както при много пасти) поведението на потока да зависи от интензивността и степента на раздробяването (структурно-вискозно поведение).

ИнтензиВното смесване и раздробяване преди шпатулата намалява инерцията на пастата и изисква малки загуби в налягането при преминаване през отворите.

Флуидизирането на пастата може да бъде Вътрешна характеристика на материала (собствен структураВискозитет). В случай на суспензии и гъсти маси съдържащи Вода, горните феномени също могат да бъдат очаквани, когато параметрите на състоянието (налягане/температура) са близо до точката на кипене.

а. Ако параметрите на състоянието съответстват на точката на кипене, част от водата се намира под формата на пара. Гъстата маса тогаВа създава пореста маса със относително висок вискозитет. При компресирането чрез плъзгащото се рамо, водата кондензира, гастата маса става флуид и позволява да бъде изтласкана през отворите с Висока пропускВателна способност. След преминаването гъстата маса се втвърдява и следователно Връщането назад към под ветрената страна на плъзгащото се рамо се избягва. И така, Възможно е да се транспортира срещу относително Високо протиВоналягане.

б. Ако параметрите на сътоянието са малко по-ниски от точката на кипене тогаВа Водата е флуид (няма пореста маса).

Чрез обработването откъм страната с Високо налягане, се Вкарва енергия (енергия на променливо налягане и дисипирана енергия на раздробяване). Дисипираната енергия на раздробяване Води до увеличаване на локалната температура. Върху nog Ветрената страна налягането е ниско, което Води до изпаряване на част от флуида и следователно образуване на пореста маса в гъстата маса. С охлаждане или чрез увеличаване на налягането водните пари кондензират (кавитация).

3. При гореспоменатите условия, съоръжението има функцията на помпа и така може да създаде стабилно Високо налягане чрез многовъзлово устройство. В многовъзловото устройство трябва да бъде осигурена асиметрия във връзка с ефекта на помпата. Т.е. помпите трябва да показват посоката на транспортиране. Тази посока на транспортиране може да бъде осигурена, за някои, посредством установения ъгъл в посоката на транспортиране, за други посредством различни разстояния между плъзгащото се рамо и горната и долната пластина с отвори или посредством различни повърхностни характеристики (триене). При пълна геометрична симетрия и подобно триене, спрямо шпатулната помпа може да бъде приложено външно налягане. Шпатулната помпа в този случай действа само като втечнитсл.

Целите, постигнати чрез измерванията в съответствие е изобретението или предимствата могат да бъдат описани накратко както следва:

до 100% по-висок капацитет по-добро качество посредством по-еднороден поток и поеднородна структура отлични възможности за контрол на процеса много лесна поддръжка па частите икономични инструменти значително намаляване на разходите от износване на частите нечуВстВителност към разновидностите на суровия материал значително по-Висока сВобода при рецептурите по-добро поведение при вкарване на сурови материали под формата на прах

Чрез измерванията В съответствие с изобретението дори съществуВащите, излезли от употреба черВячни екструдери, респективно екструдсрни черВяци, могат да бъдат заменени и техния експлоатационен период може да бъде значително удължен.

Пример

Чстиристепенен черВяк от изВестна конструкция е обикновен черВячен профил е удължен при главата с накрайник, който преминава през първата притискаща пластина, поставена както обикновено преди повърхността на черВячната глава, оформена ВъВ Вид на шпатула и използавща се за монтиране на шпатулния елемент. Той се плъзга по Втората притискаща пластина и следователно образува Втори ишатулен Възел. Обикновен изпускателен отвор завършва системата. Двете притискащи пластини образуват шпатулна камера, в която се Върти итатулният елемент. Шпатулният елемент В кръгло напречно сечение е само малко по тънък от шпатулното пространство образувано между двете притискащи пластини. Съотношението между налаганията може значително да бъде повлияно от дебелината на притискащите пластини, брой и размера на отВорите им. Типа конично разширение на отВорите към шпатулния елемент Влияе на адхезията/триенето на материала по повърхността на пластината с отвори и следователно на техните транспортни характеристики.

Ако се обърне внимание на измерванията В съответствие е изобретението, ще стане ясно че могат да се постигнат отлични резултати е използваните червяци, където хлабината между чсрВяка и корпуса е приблизително 1.6 мм. Ако бъде поставен шпатулсн елемент В движение тогава ще бъде създадена зона на Високо налягане преди шпатулния елемент по посоката на въртене и зона на по-ниско налягане зад шпатулния елемент, видно от посоката на Въртене. Сега, ако температурата на гъстата маса е 140 ⁰ С В зоната е по-ниско налягане и налягането там е под 3.5 bars тогава Водата се изпарява и гастата маса увеличава обема си. В това състояние (смес от мехури е Водна пара и флуиди) гъстата маса има значително по-висок Вискозитет в сравнение е чистата флуидна форма. Така тя осигурява по-високо съпротивление на съседната шпатула, където се стабилизира налягането, водата кондензира и енергията от кондензирането отново загряВа гъстата маса и т.н. Продължителната смяна на Високо и ниско налягане, предизвикана от шпатулния елемент под точката на кипене на Водата или флуида, създава значителен хомогенизиращ ефект на гастата маса и изключително ефективен обмен на енергия, като частично предпазва от прегряване и формира най-Вероятно предпоставката за изненадващо добро поведение на помпата на шпатулния Възел. Благодарение на непрекъснато редуващите се разширяване и свиване, отвеждането на топлината вътре в системата е значително подобрено и накрая характеристиките на потока на биополимерната гъста маса са повлияни положително.

За да не се претоварва описанието, Всички подпретенции са свързани само с определени главни претенции. Естествено, такива предпочитани съвкупности, където е технически възможно, също е предвидено да бъдат поставени под формата на подпретенции към други главни претенции.

Claims (37)

1. Патентни претенции

   1. Готварска печка-екструдер, включваща захранваща фуния, най-малко един червяк, както и изпускателен отвор за производство на термично обработени биополимери, характеризиращ се най-малко с една шпатула-помпа (22/124; 32/34; 50/52; 80/122; 100; 122; 126/128...), поставена между червяка (10; 65...) и изпускателния отвор (16; 69 ...), като всяка шпатулапомпа Включва една матрица или пластина е отвори (22; 122; 34; 50; 122/1; 122/2; 122; 124...) и най-малко един присъединен шпатулен елемент (24; 32; 52; 70; 65...), определен като шпатула-помпа, при което шпатулният елемент се върти по споменатата матрица или пластина с отбори, шпатулният елемент е поставен под остър ъгъл, между 0° и 90°, спрямо матрицата или пластината с отвори, както се Вижда в посоката на движение на шпатулния елемент, така че обработваният материал с подложен на изпомпване.
2. 2. Готварска печка-екструдер, съгласно претенция 1 характеризиращ се най-малко с дВс така наречени шпатулапомпи ( 22/24; 22/24... 65/122/1 - 70 - 122/2; 65/122; 80/122) между чсрВяка (10...) и изпускателния отвор (16...).
3. 3. Готварска печка-екструдер, съгласно претенция 1, характеризиращ сс е това, че повърхността на главата на края на червяка (10) към изпускателния отовор (16) е оформена ВъВ Вид на клин и е с такава конструкция, че преминава по пластината с отвори (120...).
4. 4. Готварска печка-екструдер, съгласно някоя от предшсстВащите претенции, характеризиращ се е тоВа, че шпатула-помпата, съдържаща и пластина с отВори (22...) и шпатулен елемент (24...) е монтирана Върху Вал (18) В продължение на черВяка (10; 13).
5. 5. Готварска печка-екструдер, съгласно някоя от предшсстВащите претенции, характеризиращ се с тоВа, че шпатула-помпите се задвижват независимо една от друга.
6. 6. Готварска печка-екструдер, съгласно някоя от предшестващите претенции, характеризиращ се е тоВа, че благодарение на множеството отвори (130) с добра възможност за отвеждане на топлина, осигурена В матрицата с отВори или пластини (122'), като тези пластини (122') осигуряват канали (132) за водна пара/охлаждаща вода или термо - масло (фиг. 9).
7. 7. Готварска печка-екструдер, съгласно някоя от предшсстВащите претенции, характеризиращ се с тоВа, че екструдерния черВяк работи като прост конВейерен черВяк за предварително сгъстяване и най-малко една итатула - помпа поставена след него - между черВяка и изпускателния отбор, състояща се от матрица е отВори и прилежащ шпатулен елемент (шпатула - помпа).
8. 8. ГотВарска печка-екструдер за производство на термично обработени биополимери, характеризиращ се е това, че готварската печка-екструдер се състои от серия т.нар. шпатула-помпи, Всяка от които е направена от една матрица с отВори и един прилежащ шпатулен елемент (определени като шпатула-помпа), където шпатулният екструдер е ориентиран вертикално и неговият черВяк служи изключително като захранващ черВяк.
9. 9. Готварска печка-екструдер, съгласно някоя от предшестващите претенции, характеризиращ се с това, че шпатулните повърхности са конструирани прави, изкривени или профилирани и въртящи се по матрицата с отВори.
10. 10. Готварска печка-екструдер, съгласно деВета претенция, характеризиращ ее е това, че шпатулните рамена или Въртящите се рамена, преминаващи по пластината е отвори, които са поставени напр. перепендикулярно към оста на задВижВане на компонента от Въртящ се тип на шпатулапомпата, имат кръгло напречно сечение и са оформени като цилиндрични или конични ролки, изострени от Външната страна.
11. 11. Готварска печка-екструдер, съгласно някоя от предшестващите претенции, характеризиращ се с това, че повърхността на шпатулните елементи е колкото е възможно по-гладка, т.е. минимално триене и с тоВа, че повърхността на матрицата е отВори е колкото е Възможно по-грапава, т.е. за по-голямо триене.
12. 12. Готварска печка-екструдер, съгласно някоя от предшестващите претенции, характеризиращ се е тоВа, че споменатите екструдерни части, по-специално екструдерният цилиндър и Вероятно черВяка, изпускателния отвор и т.н. са направени от стомана, отлято желязо или други, некритични от хранителна гледна точка материали.
13. 13. Готварска печка-екструдер, съгласно някоя от предшестващите претенции, характеризиращ се с това, че итатулните възли са конструиране като отделни модули.
14. 14. Готварска печка-екструдер, съгласно някоя от предшестващите претенции, характеризиращ се е това, че отделните шпатулни възли са конструирани е възможности за комбиниране като модулна система.
15. 15. Готварска печка-екструдер, съгласно някоя от предшестващите претенции, характеризиращ се с това, че матрицата е отвори откъм входящата страна за потока е конструирана с Вдлъбната повърхност и съответните шпатулни елементи, допълВащи тази Вдлъбната повърхност са разположени фронтално и са конструирани по нейния контур.
16. 16. Готварска печка-екструдер, съгласно някоя от претенциите 1 - 14, характеризиращ се с това, че на удължената ос на чсрВяка, със шпатулен край направен като шпатулна глава, е поставена плоска матрица е отвори, които са ориентирани паралелно на оста и се разширяват по посоката на потока.
17. 17. Готварска печка-екструдер, съгласно претенция 16, характеризиращ се е това, че по-нататък са разположени три шпатулни Възли, следващи тази матрица е отвори, всеки от които състоящ се от матрица е отвори (22) и един шпатулен елемент (24), като шпатулният елемент е под формата на въртящ се пропелер (32, 56).
18. 18. Готварска печка-екструдер, съгласно претенция 16, характеризиращ се с тоВа, че след матрицата с отВори (34) с разположена друга пръстеновидна матрица с отВори Във формата на Вътрешността на шапка, които заедно формират кухо шпатулпо пространство, където е разположен Въртящ се шпатулен елемент, преминаващ по пръстановиданата матрица.
19. 19. Готварска печка-екструдер, съгласно претенция 16, характеризиращ се с това, че накрая на Вала е разположена конична матрица с отВори (50), с отВори (58) основно ориентирани успоредно на оста и с възможност да сс разширяват по посока на потока, където в шпатулното пространство (54), образувано от кухата конична матрица с отвори е разположен шпатулен елемент (52), който запълва шпатулното пространство (54) и който преминава по отВорите (58) на матрицата с отВори (50) по Вътрешната й страна.
20. 20. Готварска печка-екструдер, съгласно някоя от предшестващите претенции, характеризиращ сс с това, че диаметралното съотношение между Външния диаметър на черВяка към главата на шпатулния елемент и/или матрицата с отвори е между 1 : 2,0 - 3,0.
21. 21. Готварска печка-екструдер, съгласно някоя от предшестващите претенции, характеризиращ се с това, че елементите (100), преминаващи по пластината с отбори са конични, заострени от Вътре навън, Въртящи се около тяхна собствена ос, и че прилежащата на горната им страна матрица с отВори е конструирана по допълВащ ги начин, т.е. те (104) сс разширяват отвътре навън.
22. 22. Готварска печка-екструдер, съгласно някоя от предшестващите претенции, характеризиращ се с централно преминаване на вала (Валовете) през матрицата с отвори за центриране на червяка (114...), като червякът е с изключително малка дълбочина на резбата, по-специално със съотношение на дъблочина на резбата към диаметрите на червяка 1/20 и 1/50.
23. 23. Готварска печка-екструдер със захранваща фуния и изпускателен отвор за производство на термично обработени биополимери характерезиращ се с това, че вертикалният готварски екструдер с многовъзлова конструкция (фиг. 13) и осигурява различни обеми на камерата (G; Μ; К; W), приспособен за увеличаваща сс компресия по посока на потока от маса, като шпатулните елементи (130’, 130, 130’’’) са разположени под ъгъл спрямо матричните пластини (132', 132, 132’), съответно също по малки по размери.
24. 24. Готварска печка-екструдер, съгласно претенция 23, характеризиращ се е това, че някои цилиндрични ролки(а) (141), по специално в първия възел, са въртящи се.
25. 25. Готварска печка-екструдер със захранваща фуния (67’’’) и изпускателен отвор (159) с едновъзлова кострукция, характеризиращ се с това, че е конструиран по метода на пелетната преса с допълнителни въртящи се цилиндрични ролки (150), разположени перпендикулярно на вертикалния вал (156), като ролките се въртят или преминават по матрицата с отвори (158) и изпускателния отвор е разположен зад матрицата с отвори по такъв начин, че гъстата маса се

    Втечнява преди ролките или други подобни елементи, а зад ролките - на изходната страна зад матрицата е отвори (158) може да бъдат предизвикани изпаряване, частично Връщане на потока и ефективно изпомпване към изпускателния отвор.
26. 26. Метод за готварско екструдиране на биополимери, характеризиращ се с това, че налягането на червяка, потока от маса като материал за екструдиране, температурите в или на екструдера, но най-вече налягането преди и след матрицата е отвори или шпатулния елемент, преминаващ по нея, се избират така, че зад шпатулния елемент в шпатулната камера се създава зона с ниско налягане е изпаряване на течността, съдържаща се В масата за екструдиране и така, че пред шпатулния елемент и в зоната на натрупване на пресиращатата пластина се създава стабилно налягане и втечняване на изпаряващта се течност, по-специално водни пари.
27. 27. Метод, съгласно претенция 26, характеризиращ се с това, че след преминаването през всяка матрица с отвори във възела шпатула-помпа, материалът е подложен на налягане, което компресира материала във флуидна маса.
28. 28. Метод, съгласно претенция 27, характеризиращ се с това, че екструдерът работи така, че създава разлика в налягането от 10 : 1 между областта пред шпатулния елемент или пред клиновидната повърхност на главата на червяка и в областта зад шпатулния елемент, като областта е по-ниско налягане е при условия под температурата на кипене.
29. 29. Метод, съгласно някоя от претенции 24 - 28, характеризиращ се с тоВа, че е създадена максимално Възможна разлика В налягането при Възела шпатула - помпа, като се имат преВид параметрите на екструдера както и материала за екструдиране.
30. 30. Метод, съгласно някоя от претенции 28 или 29, характеризиращ се е това, че в областта на матрицата е отВори, флуидизирания материал е поставен в условията на осцилиращо движение.
31. 31. Метод, съгласно някоя от претенции 26 - 30, характеризиращ се е тоВа, че процеса се осъществява при обем от около 200 см^ на Възел итатула-помпа, при поток на масата от 200 до 350 kg/hr и общото Време на престой от 2 до 4 секунди.
32. 32. Метод за готварско екструдиране на биополимери, за произВодстВо на хранителни гранулати, снекоВи продукти или готови тестени храни за закуска, характеризиращ се е тоВа, че биополимерите се захранват през два шпатулни Възела, Всеки състоящ се от пластина е отвори и шпатулен елемент, преминаващ по нея, и след създаването на налягане преди изпускателния отвор се нагнетяват през изпускателния отвор, като процеса се осъществява В частност Вертикално.
33. 33. Метод, съгласно някоя от претенции 24 и 32, характеризиращ се с тоВа, че подреждането на пластините с отвори и елементите на ишатула-помпата са направени потакъв начин, че шпатулните елементи преминават ВъВ Всеки случай по предната повърхност на пластината с отвори, колкото е технически възможно по-близо до нея без да осъществяват контакт.
34. 34. Метод, съгласно някоя от претенции 26 - 33, характеризиращ се с това, че се осъществява със шпатулсн елемент, който е с толкова голям диаметър, спрямо външния диаметър на екструдерния червяк, че в шпатулната камера се получава достатъчно ниско налягане, позволяващо изпаряването на гъстата маса.
35. 35. Метод, съгласно претенция 34, характеризиращ се с това, че се използва диаметър на шпатулния възел, който 2 - 3 пъти по-голям от този на екструдерния червяк.
36. 36. Метод за готварско екструдиране на биополимери, характеризиращ се с това, че необходимите предварителни условия за готварско екструдиране - налягане, температура, флуидизиране и хомогенизиране са осигурени изключително от една или две шпатула-помпи.
37. 37. Прилагане на измерванията, съгласно някоя от горните ίА претенции^гдВойио - червячни екструдери.