CH695203A5 - Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsteig. - Google Patents

Description

  Gegenstand der Erfindung

[0001] 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 Konfekt oder Brot gefüllt mit einer oder mehreren Marmeladen. 

 Stand der Technik

[0002] 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 Überzugsmaterial 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 Überzugsmaterial extrudiert von einem engen ringförmigen Düsenbereich zwischen der inneren und der äusseren Düse, so dass kontinuierlich ein mehrschichtiger oder stabförmiger Nahrungsteig gebildet wird.

[0003] 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 uniforme Struktur insgesamt, so ist es möglich, dass er nicht stabil extrudiert werden kann.

[0004] 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 Dichtung lösen, welche 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.

[0005] Zudem wirken verschiedene Kräfte und Spannungen auf einen rotierenden Körper mit Rührstäben oder Rührfedern. Der Nahrungsteig dringt in die Dichtung und das Lager, welches den rotierenden Körper und einen Antrieb trägt, welcher den rotierenden Körper antreibt. Der Nahrungsteig, welcher in das Lager und den Antrieb hineindringt, erhöht wesentlich die Reibungskräfte und damit die Reibungswärme.

   Dadurch wird die Rotation der angetriebenen Teile des rotierenden Körpers beeinträchtigt. 

 Zusammenfassung der Erfindung

[0006] Die Nachteile des Standes der Technik werden erfindungsgemäss durch eine Extrusionsvorrichtung gemäss Patentanspruch 1 vermieden.

[0007] Insbesondere kann ein Rührstab oder eine Rührfeder vorgesehen sein, 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 vorgesehen, welcher die Dichtung durchdringt und dieser Raum ist angeordnet zwischen dem Lager und der Dichtung.

   Die Konstruktion der Vorrichtung ist so ausgebildet, dass sie leicht und schnell auseinander genommen und wieder zusammengesetzt werden kann.

[0008] Weiter ist die Struktur der Dichtung so verbessert, dass das Durchdringen von Nahrungsteig kontrollierbar ist. Um das Entfernen von Nahrungsteig zu erleichtern, welcher die Dichtung durchdringt, ist die Struktur der Vorrichtung so verbessert, dass sie von einer Richtung her in einfacher Weise auseinander genommen und zusammengesetzt werden kann.

[0009] Ausserdem wird eine Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsmitteln mit einem rotierenden Körper angegeben, welcher mit Dichtungsteilen zwischen einem oberen äusseren Zylinder und einem unteren äusseren Zylinder angeordnet ist und wobei der rotierende Körper angetrieben und zwischen Lagerteilen angeordnet ist und mit einem temporären Lagerabschnitt für Nahrungsteig,

   welcher die Dichtungsabschnitte durchdringt, welche zwischen den Lagerteilen und den Dichtungsabschnitten angeordnet sind.

[0010] Auch wird eine Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsteig angegeben, mit einem rotierenden Körper, welcher mit Dichtungsabschnitten zwischen einem oberen äusseren Zylinder und einem unteren äusseren Zylinder angeordnet ist, welcher rotierende Körper in einem angetriebenen rotierenden Teil zwischen Lagerteilen eingebaut ist und mit einer dreistufigen Anordnung mit einer ersten Stufe, welche in einem oberen Bereich eines Grundkörpers angeordnet ist, für den Einbau eines Befestigungsstufenteils des oberen äusseren Zylinders, mit einem zweiten Stufenabschnitt, der an einem angetriebenen rotierenden Körper angeordnet ist, für den Einbau eines Verbindungsstufenteils des rotierenden Körpers und mit einem dritten Stufenabschnitt,

   der in einem unteren Bereich des Grundkörpers angeordnet ist, für den Einbau eines Verbindungsstufenteils des unteren äusseren Zylinders, um ein Auseinandernehmen und wieder Zusammensetzen von einer Richtung zu ermöglichen.

[0011] Des Weiteren wird eine Dichtungsvorrichtung einer Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsteig angegeben, 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 den Nahrungsteil zurückzudrängen, welcher zwischen den Dichtungsflächen eingedrungen ist.

[0012] Auch wird eine Dichtungsvorrichtung angegeben, wobei die elastische Dichtungsfläche zylindrisch ist. 

 Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0013] 
Die Fig. 1 :

    zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht (Schnitt 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 oberen 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 Antriebs 5-3, 
Fig. 13 :

    zeigt die relative Lage zwischen dem oberen äusseren Zylinder 2-1 (gezeigt mit gestrichelten Linien), eine Befestigungsvorrichtung 12 zum Befestigen des oberen äusseren Zylinders 2-1 in den oberen Bereich 10-2 des Grundkörpers 10 und einen oberen Grundkörperteil 10-2 (der obere Teil des Grundkörpers 10), 
Fig. 14 :  zeigt eine schematische Ansicht zur Illustration des Zusammenbaus und des Ausbaus des oberen äusseren Zylinders 2-1, den unteren Grundkörper 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. 

Bezugszeichenliste:

[0014] 
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 rotieren Teil. 
6 :  zeigt eine äussere Düse. 
8 :  zeigt ein Dichtungselement. 
9 :  zeigt einen Lagerabschnitt. 
10 :  zeigt einen Grundkörper. 
11 :  zeigt eine Öffnung zum Zuführen von Nahrungsteig. 
12 :  zeigt eine Befestigungsvorrichtung an einem oberen äusseren Zylinder. 
13 :  zeigt ein Antriebsgetriebe. 

 Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

[0015] Das aus Nahrungsteig bestehende Überzugsmaterial wird vom engen ringförmigen Raum zwischen der äusseren und der inneren Düse extrudiert.

   Deshalb muss das Überzugsmaterial in einem bestimmten Mass zusammengedrückt werden. Dadurch wird die Dichte des Überzugsmaterials inhomogen und unstabil. Enthält das Überzugsmaterial auch schmale Klumpen oder Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften, so kann das Überzugsmaterial im engen ringförmigen Raum blockiert werden und kann nicht stabil extrudiert werden.

[0016] 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 wurden, und ermöglicht es, dass dieser stabil durch die innenseitig konische Düse extrudiert werden kann.

[0017] 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.

[0018] Entsprechend kann gemäss der Erfindung Nahrungsteig ohne Pulsation extrudiert werden. Zudem flukturiert das Gewicht pro Nahrungsprodukt nicht. Irgendwelche Fluktuationen 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.

[0019] 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, mit einem stufenförmigen Abschnitt in einem Antriebselement, zur Befestigung des rotierenden Elementes und mit einem stufenförmigen Abschnitt, der im oberen Bereich der Grundplatte angeordnet ist, um den oberen äusseren Zylinder zu befestigen. 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 aus- und wieder einzubauen.

[0020] 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 der kleinen Toleranz dazwischen bleiben relativ zueinander. Eine oder mehrere schneckenförmige oder spiralförmige Rillen sind auf einer oder beiden Dichtungsflächen angeordnet, um Nahrungsteig zurückzudrängen, der zwischen die Dichtungsflächen eingedrungen ist.

[0021] Da sich die Dichtungsflächen nicht direkt kontaktieren, da eine kleine Toleranz 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 rechtshändige und linkshändige Gewinde ausgebildet sind und die auf einer Dichtungsfläche 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 Weite der Toleranz kontrollieren.

[0022] Die Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene ebene Ansicht (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 Antriebsgetriebe 5-3, ein Grundelement 10, eine Öffnung 11-1 für Überzugsmaterialien, eine Öffnung 11-2 für Füllmaterialien und ein Antriebsgetriebe 13 gezeigt.

[0023] 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 Antriebsgetriebeelement 5-3 gezeigt.

[0024] 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.

[0025] 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.

[0026] Das rotierende Element 5-2 zum Rühren ist in ein Getriebeelement 5-3 eingebaut. Sie können auseinander genommen und wieder zusammengesetzt werden. Ein Düsenkörper 6-2 des äusseren Düsenelementes 6 ist in einem Befestigungsteil 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 miteinander 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 Überzugsmaterial 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.

[0027] 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 Antriebsgetriebe 13 ist mit einem angetriebenen Getriebe 5-3 in Eingriff.

[0028] 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 M1, M2 und M3. Ein stufenförmiger Abschnitt M1 zum Einsetzen der äusseren Düse 6 in den gestuften Abschnitt des unteren Grundelementes 5-1, ein stufenförmiger Abschnitt M2 zum Einsetzen des rotierenden Elementes 5-2 in den gestuften Abschnitt des Antriebsgetriebes 5-1 und ein stufenförmiger Abschnitt 5-1 zum Einsetzen des oberen äusseren Zylinders 2-1 in den gestuften Abschnitt des unteren Grundelementes 5-2 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.

[0029] Das äussere Düsenelement wird in den abgestuften Abschnitt M1 des unteren Grundelementes 10-1 eingesetzt. Das rotierende Element 5-2 wird in den gestuften Abschnitt M2 des angetriebenen Getriebes 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 stufenweise von oben auseinander zu nehmen, was durch die stufenförmige Anordnung M ermöglicht wird.

[0030] Es ist deshalb einfach, die Vorrichtung 1 zum Extrudieren von Nahrungsteig auseinander zu nehmen und wieder zusammenzusetzen. Es ist zudem einfach, die Vorrichtung innen zu reinigen oder sonstwie zu behandeln.

[0031] 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 eingesetzten Teils 6-1 des äusseren Düsenelementes 6 angeordnet.

[0032] 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 8-2 können aus hochmolekularem Polyäthylen, hochdichtem Polyethylen, Polyazetal oder Ethylentetrafluorid usw. bestehen.

[0033] Die Materialien für Teile, die mit Nahrungsteig in Kontakt sind, sollten so wenig wie möglich an diesem haften.

[0034] 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 Weite 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.

[0035] 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 Weite 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.

[0036] Wird die Vorrichtung mit einer Drehfrequenz des rotierenden Elementes von 150 rpm oder 100 rpm betrieben, so kann das Eindringen von Nahrungsteig bei etwa einem Drittel oder weniger der Tiefe der Dichtungselemente gestoppt werden.

[0037] Da der Nahrungsteig, welcher in die Toleranz 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.

[0038] 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 die gleich wie diejenige des vertikalen 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.

[0039] Die Fig. 10 zeigt eine Ansicht eines rotierenden Körpers 5 einer erfindungsgemässen Ausführung.

[0040] Die Fig. 11 zeigt einen Querschnitt (F-F gemäss Fig. 2) des rotierenden Körpers 5 der erfindungsgemässen Ausführung.

   Drei Rührstäbe 5-1, ein rotierendes Element 5-2, ein angetriebenes Getriebe 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 Getriebe 5-3 fixiert zu werden und vier Durchgangsöffnungen 5-7 im rotierenden Element 5-2 und das angetriebene Getriebe 5-3 sind in Fig. 10 gezeigt.

[0041] Die Fig. 12 zeigt einen Schnitt entlang der Linie E-E der Fig. 5 zur allgemeinen Illustration des Zusammenbaus und des Ausbaus des rotierenden Elementes 5-2 und des angetriebenen Getriebes 5-3. Gezeigt sind zudem L-förmige Vorsprünge 5-6 des rotierenden Elementes 5-2.

   Das rotierende Element 5-2, das die L-förmigen 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 wird das rotierende Element 5-2 mit den L-förmigen Vorsprüngen 5-6 nach rechts gedreht bis die L-förmigen Vorsprünge die Vorsprünge 5-4 kontaktieren, um mit dem angetriebenen Getriebe 5-3 verbunden zu werden. Um den rotierenden Körper 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 L-förmigen Vorsprünge 5-6 durch die Zwischenräume zwischen den Vorsprüngen 5-4 hindurch gehen. Das rotierende Element 5-2 wird somit vom angetriebenen Getriebe 5-3 weggenommen.

[0042] Der äussere Düsenteil 6 wird nachfolgend unter Beizug der Fig. 5 beschrieben. Wie oben bezüglich des rotierenden Elementes 5-2 beschrieben, werden L-förmige Vorsprünge 6-3 (L-förmige konvexe Teile) des eingepassten Teils 6-1 des äusseren Düsenteils 6 zwischen jedes Paar von vier Vorsprüngen 10-3 eingeführt und nach unten zur oberen Oberfläche der tragenden Vorsprünge 10-4 gebracht. Dann wird der eingepasste Teil 6-1 zusammen mit den vier L-förmigen Vorsprüngen 6-3 gedreht und die L-förmigen VorSprünge 6-3 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.

[0043] 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 Rotationsfrequenz, 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 Getriebe 5-3 zu befestigen, beispielsweise mit Antriebsstiften im angetriebenen Getriebe 5-3 an den hinteren Enden der L-förmigen Vorsprünge 5-6. Ebenso müssen konvexe Teile, die einander kontaktieren, um miteinander verbunden zu sein, mit einem hohen Grad an Präzision hergestellt werden, so dass sie mit einer entsprechenden hohen Präzision zusammengebaut werden können.

[0044] 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 zwischen dem 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.

[0045] 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 Verbindungsvorrichtung 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 verbunden ist.

[0046] Zum Entfernen des oberen äusseren Zylinders 2-1 vom unteren Grundelement 10-2 wird die anordnende Vorrichtung 12 linksherum gedreht und die unteren fixierenden Vorsprünge 12a werden von den anordnenden Vorsprüngen 10-2a abgehoben.

   Dann wird der untere fixierende Vorsprung 12a vom unteren Grundelement 10-2 entfernt.

[0047] 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 Überzugsmaterial 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.

[0048] Die Fig. 16 zeigt schematisch im Längsschnitt eine andere Ausführung gemäss der vorliegenden Erfindung.

   Eine Vorrichtung 1 ¾ zum Extrudieren von Nahrungsteig besitzt einen äusseren Zylinder 2 ¾ und einen inneren Zylinder 3 ¾, die konzentrisch angeordnet sind. Ein äusserer Düsenteil 6 ¾, der einem unteren äusseren Zylinderteil 2 ¾-2 entspricht, ist unterhalb eines oberen äusseren Zylinderteils 2 ¾-1 angeordnet. Ein innerer Düsenteil 3 ¾-2 ist unterhalb eines oberen inneren Zylinderteils 3 ¾-1 angeordnet. Eine Öffnung 3'-3 zum Zuführen von Füllmaterial ist in einem inneren Zylinderteil 3 ¾ angeordnet. Zudem ist eine Öffnung 3 ¾-4 zum Zuführen von Überzugsmaterial in einem inneren Zylinderteil 3 ¾ angeordnet. Ein rotierender Körper 5 ¾ ist zwischen einem oberen äusseren Zylinderteil 2 ¾-1 und einem äusseren Düsenteil 6 ¾ angeordnet.

   Zudem ist ein oberer verschieblicher Dichtungsabschnitt 8 ¾-1 zwischen dem rotierenden Körper 5 ¾ und einem oberen äusseren Zylinderteil 2 ¾-1 angeordnet. Zudem ist ein unterer verschieblicher Dichtungsteil 8 ¾-2 zwischen dem rotierenden Körper 5 ¾ und dem äusseren Düsenteil 6 ¾ angeordnet. Der rotierende Körper 5 ¾ kann mit Rührelementen 5 ¾-1 versehen sein. Der rotierende Körper 5 ¾ besteht aus einem rotierenden Element 5 ¾-2 und einem angetriebenen Element 5 ¾-3, das beispielsweise wie ein Getriebe ausgebildet ist. Die verschieblichen Dichtungsbereiche 8 ¾-1 und 8 ¾-2 sind mit dichtendem Material, wie beispielsweise O-Ringen und dergleichen versehen.

[0049] Der rotierende Körper 5 ¾ besitzt ein rotierendes Element 5 ¾-2 mit Rührstäben 5 ¾-1 und einem angetriebenen Getriebe 5 ¾-3, das von einem oberen Lager 7 ¾-1 gestützt ist und ein unteres Lager 7 ¾-2 aufweist.

   Das rotierende Element 5 ¾-2 und das angetriebene Getriebe 5 ¾-3 können in einfacher Weise zusammengesetzt und ausgebaut werden. Ein oberer Lagerraumabschnitt 9 ¾-1 ist zwischen dem oberen Lager 7 ¾-1 und dem unteren verschieblichen Dichtungsteil 8 ¾-1 angeordnet. Ein unterer Lagerraumabschnitt 9 ¾-2 ist zwischen dem unteren Lager 7 ¾-2 und dem unteren verschieblichen Dichtungsteil 8 ¾-2 angeordnet. Zudem ist ein oberes Dichtungselement 7 ¾-2 frontseitig des oberen Lagers 7 ¾-1 und ein unteres Dichtungselement 7 ¾-4 frontseitig zum unteren Lager 7 ¾-2 angeordnet, so dass der im Lagerraumabschnitt 9 ¾ temporär gelagerte Nahrungsteig nicht die oberen und unteren Lagerelemente 7 ¾-l und 7 ¾-2 durchdringt. Der Lagerraumabschnitt 9 ¾ umfasst die oberen und unteren Lagerabschnitte 9 ¾-1 und 9 ¾2.

   Das Lagerelement 5 ¾-3 ist durch das Antriebsgetriebe 13 angetrieben (in den Fig. 1 und 3 gezeigt). Das rotierende Element 5 ¾-2, das auf einfache Weise in das angetriebene Getriebe 5 ¾-3 eingesetzt und von diesem entfernt werden kann, besitzt eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (in Fig. 16 nicht gezeigt), welche den oberen Lagerraumabschnitt 9 ¾-1 und den unteren Lagerraumabschnitt 9 ¾-2 miteinander verbinden. Der äussere Düsenteil 6 ¾ besitzt vorzugsweise eine oder mehrere Öffnungen (in Fig. 16 nicht gezeigt) für die Abgabe von Nahrungsteig, der sich im unteren temporären Lagerabschnitt 9 ¾-2 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.

[0050] Der obere äussere Zylinder 2 ¾-1 und der innere Zylinder 3 ¾ werden mit einem Mutterelement 2 ¾-1 fixiert. Der obere äussere Zylinder 2 ¾-1 ist im oberen Grundelement 10 ¾-2 installiert, wobei ein Verbindungsmechanismus ähnlich einem Bajonettverschluss verwendet wird. Der äussere Düsenteil 6 ¾ ist mit dem unteren Grundelement 10 ¾-4 mit einem Mutterelement 14 verbunden, so dass diese in einfacher Weise zusammengesetzt und wieder auseinander genommen werden können. Rührstäbe 5 ¾-1 oder Förderflügel (es wird hierzu auf die JP-3 032 971-Y verwiesen), usw. sind nötigenfalls mit dem rotierenden Element 5 ¾-2 verbunden.

   Eine Rohrverbindung 11 ¾-1, der Überzugsmaterial zugeführt wird, ist in einer Öffnung 3 ¾-4 des oberen äusseren Zylinders 2 ¾-1 angeordnet. Eine Rohrverbindung 11 ¾-2, welcher Füllmaterial zugeführt wird, ist in einer Öffnung 3 ¾-3 des oberen äusseren Zylinders 2 ¾-1 angeordnet (es wird auf Fig. 15 verwiesen).

[0051] Gemäss dieser Ausführung kann das rotierende Element 5 ¾-2 in einfacher Weise in das angetriebene Getriebeelement 5 ¾-3, welches in den Lagerelementen 7 ¾-1 und 7 ¾-2 gelagert ist, in gleicher Weise eingesetzt werden, wie dies anhand der Fig. 12 oben illustriert wurde. Mit dem Mutterelement 2 ¾-3 kann der innere Zylinder 3 ¾ in einfacher Weise im oberen äusseren Zylinder 2 ¾-1 montiert werden.

   Die Anordnung des inneren Zylinders 3 ¾ und des oberen äusseren Zylinders 2 ¾-1 können in einfacher Weise fixiert werden, wobei die anordnende Vorrichtung 12 ¾ auf dem oberen Grundelement 10 ¾-2 in gleicher Weise wie anhand der Fig. 14 illustriert verwendet wird, mit dem Mutterelement 14 kann das äussere Düsenelement 6 ¾ in einfacher Weise im unteren Grundelement 10 ¾-1 fixiert werden. Die Vorrichtung 1 ¾ kann somit in einfacher Weise zusammengesetzt werden. Es ist zudem ebenfalls in einfacher Weise möglich, in einem umgekehrten Verfahren die Vorrichtung 1 ¾ auseinander zu nehmen. Es ist somit in einfacher Weise möglich, die Vorrichtung 1 ¾ zu zerlegen, um im Lagerraumabschnitt 9 ¾-1 und 9 ¾-2 vorhandenen Nahrungsteig zu entfernen und die Innenseite der Vorrichtung 1 ¾ zu reinigen und die Vorrichtung 1 ¾ wieder zusammenzusetzen.

   Zudem können eine oder mehrere Auslauföffnungen (in Fig. 1 16 nicht gezeigt), die geöffnet und geschlossen werden können, um Nahrungsteig an die Umgebung abzugeben, in einen unteren Bodenbereich der äusseren Düse 6 ¾ angeordnet werden.

[0052] 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.

[0053] Nahrungsteig kann ohne Pulsation extrudiert werden. Es können auch Fluktuationen des Gewichtes pro Nahrungsmittelprodukt unterdrückt werden.

   Zudem kann die stabile Kondition für das Extrudieren oder für den Überzugsvorgang für eine lange Zeitdauer aufrechterhalten werden.

[0054] 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 Getriebe) ist vorgesehen zum Montieren des rotierenden Elementes (beispielsweise einem Rührelement) und ein stufenförmiger Abschnitt, der im oberem 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 einzigen Richtung aus demontiert und wieder eingebaut werden. Der in den temporären Lagerabschnitt eingedrungene Nahrungsteig kann damit in einfacher Weise wieder entfernt werden. Die Vorrichtung kann zudem in einfacher Weise unterhalten werden.

[0055] Eine Verdichtungsoberfläche, welche relativ zu einem 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 sind.

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

Claims (8)

1. Extrusionsvorrichtung zur Verwendung mit Nahrungsmitteln, die ein Füllmaterial und ein Überzugsmaterial umfassen, um das Füllmaterial zusammen mit dem Überzugsmaterial zu extrudieren und mit diesem zu überziehen, wobei die Vorrichtung umfasst: einen inneren Zylinder, um das Füllmaterial zuzuführen; einen äusseren Zylinder, der konzentrisch um den inneren Zylinder herum angeordnet ist, wobei ein ringförmiger Raum zwischen dem äusseren Zylinder und dem inneren Zylinder vorhanden ist, um das Überzugsmaterial zuzuführen und das Überzugsmaterial, welches durch den äusseren Zylinder zugeführt wird, zu extrudieren und zu überziehen;

ein Verflüssigungsmittel, insbesondere ein Rührelement wie ein Rührstab oder eine Rührfeder, das vorzugsweise rotierend oder schwingend in dem ringförmigen Raum angeordnet ist, um das Überzugsmaterial, das sich in dem ringförmigen Raum befindet, zu verflüssigen; einen Antrieb, der ausserhalb des äusseren Zylinders angeordnet ist, um das Verflüssigungsmittel im ringförmigen Raum anzutreiben; einen Dichtungsabschnitt, der zwischen dem Verflüssigungsmittel und dem Antrieb dichtend angeordnet ist; ein Getriebe, um den Antrieb durch den äusseren Zylinder und den Dichtungsabschnitt hindurch mit dem Verflüssigungsmittel antreibend zu verbinden, so dass eine Kraft von dem Antrieb auf das Verflüssigungsmittel übertragen wird;

einen Lagerungsraumabschnitt, der nahe dem Dichtungsabschnitt angeordnet ist, um Überzugsmaterial, das in den Dichtungsabschnitt eindringt, zu lagern, und um das Überzugsmaterial, das aus dem ringförmigen Raum durch das Getriebe in den Dichtungsabschnitt eingedrungen ist, daran zu hindern, weiter in den Antrieb einzudringen.

2. Extrusionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Verflüssigungsmittel das Überzugsmaterial im ringförmigen Raum rührt, um das Überzugsmaterial zu verflüssigen.

3. Extrusionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Lagerungsraumabschnitt mit einem Auslass versehen ist, um das Überzugsmaterial, das in diesem gelagert wird, zu entfernen.

4. Extrusionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Dichtungsabschnitt ein elastisches Dichtungselement umfasst.

5. Extrusionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Dichtungsabschnitt eine Rille umfasst, um das Überzugsmaterial, das in den Dichtungsabschnitt eindringt, zurück in den ringförmigen Raum zu leiten.

6. Extrusionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Getriebe und das Verflüssigungsmittel entlang einer Richtung lösbar miteinander verbunden sind.

7. Extrusionsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Vorrichtung ausserdem Befestigungsmittel umfasst, um den äusseren Zylinder entlang der genannten Richtung zu befestigen.

8. Extrusionsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der lösbare äussere Zylinder einen oberen äusseren Zylinder und einen unteren äusseren Zylinder umfasst, welche voneinander getrennt werden können.