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Die Erfindung betrifft eine Teigextrusionsvorrichtung mit einem Extrusionskopf, der mindestens eine Teigaustrittsöffnung aufweist, die von einer ebenen Teigaustrittsfläche des Extrusionskopfs umgeben ist.
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Derartige Teigextrusionsvorrichtungen werden in der lebensmittelproduzierenden Industrie eingesetzt, um beispielsweise Gebäckwaren, Snacks, Cerealien oder Teigwaren wie Nudeln herzustellen. Die zu einem Teig verarbeitete Masse wird dem Extrusionskopf zugeführt und tritt aus einer Teigaustrittsöffnung aus, wobei der Extrusionskopf entweder nur eine Teigaustrittsöffnung oder aber eine Anzahl von beispielsweise konzentrisch angeordneten Teigaustrittsöffnungen aufweist. Um den austretenden Teigstrang zu portionieren ist es bekannt, den austretenden Teigstrang mit einer Trenneinrichtung in zeitlichen Abständen durchzutrennen. Dabei können beispielsweise unmittelbar an der Teigaustrittsöffnung rotierende Schneidklingen, aber auch andere geeignete Trennmittel oder Trennverfahren eingesetzt werden.
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Eine Teigextrusionsvorrichtung ist üblicherweise eine größere Verarbeitungsanlage, die mit möglichst kurzen Stillstandszeiten betrieben werden muss, um eine effiziente Herstellung der Teigextrusionsprodukte zu ermöglichen. Gleichzeitig ist es oftmals für die herstellenden Unternehmen notwendig, mit einer Teigextrusionsvorrichtung nacheinander mehrere verschiedene Teigextrusionsprodukte herzustellen, wenn sich im Hinblick auf die jeweiligen Herstellungsmengen die Anschaffung mehrerer Teigextrusionsvorrichtungen nicht lohnt.
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Für unterschiedliche Teigextrusionsprodukte kann es erforderlich werden, eine jeweils daran angepasst Trennvorrichtung für das Portionieren des mindestens einen aus dem Extrusionskopf austretenden Teigstrangs zu verwenden. Dazu ist regelmäßig ein Austausch der zuvor verwendeten Trennvorrichtung und der Einbau und nachfolgende Einsatz einer neuer Trennvorrichtung notwendig.
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Zudem wurde erkannt, dass eine zuverlässige Portionierung des austretenden Teigstrangs oftmals dadurch begünstigt wird, dass die Trennvorrichtung den austretenden Teigstrang unmittelbar beim Verlassen der Teigaustrittsöffnung durchtrennt. So wird beispielsweise versucht, einen rotierenden Schneidkopf mit einer Schneidklinge oder mit mehreren Schneidklingen so zu positionieren, dass die rotierende Schneidklinge mit einem möglichst geringen Abstand unmittelbar über der die Teigaustrittsöffnung umgebenden ebenen Teigaustrittsfläche entlanggeführt wird, um den Teigstrang abzutrennen, bevor sich der Teigstrang von dem Extrusionskopf entfernt und dann während eines Trennvorgangs unkontrollierbar verformen könnte.
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Es hat sich jedoch herausgestellt, dass sich die Teigextrusionsvorrichtung und der daran angeordnete Extrusionskopf durch die während des Betriebs unvermeidliche Erwärmung einzelner teigstrangführender Komponenten ausdehnen, sodass sich die Teigaustrittsöffnung verlagert. Wenn vor Beginn des Betriebs bei der Einrichtung der Trennvorrichtung der Abstand zwischen der Trennvorrichtung bzw. den Schneidklingen und der Teigaustrittsfläche zu gering vorgegeben wird, kommt der Extrusionskopf durch die allmähliche Ausdehnung während des Betriebs mit der Trennvorrichtung in Kontakt, so dass eine Beschädigung der Trennvorrichtung und des Extrusionskopfs nahezu unvermeidlich ist. Wird der Abstand dagegen zu groß vorgegeben, verringert sich die Zuverlässigkeit und Qualität der Portionierung des austretenden Teigstrangs.
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Es wird deshalb als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen, eine Teigextrusionsvorrichtung der eingangs genannten Gattung so auszugestalten, dass die Verwendung unterschiedlicher Trennvorrichtungen und deren Positionierung relativ zu der Teigaustrittsöffnung in dem Extrusionskopf, bzw. relativ zu der die Teigaustrittsöffnung umgebenden ebenen Teigaustrittsfläche möglichst einfach ist und rasch und zuverlässig durchgeführt werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Teigextrusionsvorrichtung erfindungsgemäß gelöst mit einer Drehantriebseinrichtung, die verlagerbar auf einer Verlagerungseinrichtung gelagert ist und parallel sowie senkrecht zu der Teigaustrittsfläche relativ zu der Teigaustrittsöffnung verlagert werden kann, und mit einer lösbar mit der Teigextrusionsvorrichtung verbindbaren Trennvorrichtung, die mit der Drehantriebseinrichtung in Wirkverbindung bringbar ist. Als Drehantriebseinrichtung kann beispielsweise ein Elektromotor mit einer antreibbaren rotierenden Welle verwendet werden, wobei die Trennvorrichtung mit der Welle in Wirkverbindung steht. Durch die Verwendung einer Verlagerungseinrichtung kann die Drehantriebseinrichtung schnell und zuverlässig relativ zu der Teigaustrittsöffnung verlagert werden, um einen raschen und unkomplizierten Wechsel der dadurch frei zugänglichen Trennvorrichtung zu erleichtern.
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Die Trennvorrichtung ist lösbar mit der Teigextrusionsvorrichtung verbunden, um einen Wechsel zusätzlich zu erleichtern. So kann die Trennvorrichtung wahlweise an dem Extrusionskopf oder an der Drehantriebseinrichtung festgelegt sein. Zweckmäßigerweise wird nur eine möglichst geringe Anzahl von Festlegungsmitteln wie beispielsweise Schrauben oder Klemmen verwendet, um die Trennvorrichtung festzulegen. Es ist ebenfalls möglich, die Trennvorrichtung beispielsweise mit Schnellspannern, mit einem Bajonettverschluss oder mit verlagerbaren Rast- oder Sperrmitteln so festzulegen, dass ein zuverlässiger Betrieb und gleichzeitig ein werkzeugloser Wechsel der Trennvorrichtung ermöglicht werden.
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Durch die Verlagerungseinrichtung kann zudem in einfacher Weise die Position der Drehantriebseinrichtung relativ zu der Teigaustrittsöffnung vorgegeben und angepasst werden. Falls die Trennvorrichtung an der Drehantriebseinrichtung festgelegt ist, kann auf diese Weise der Abstand der Trenneinrichtung und insbesondere der Trennmittel wie beispielsweise von Schneidklingen relativ zu der Teigaustrittsöffnung und der umgebenden ebenen Teigaustrittsfläche eingestellt werden.
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Die Verlagerungseinrichtung kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens einen manuell oder automatisiert verlagerbaren X-Y-Tisch aufweisen, auf welchem oder an dem die Drehantriebseinrichtung festgelegt ist. Es ist im Hinblick auf möglichst große Verlagerungswege auch denkbar und oftmals kostengünstig umsetzbar, dass die Verlagerungseinrichtung mindestens einen längs einer Zwangsführung verlagerbaren Verlagerungsschlitten aufweist.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verlagerungseinrichtung zwei jeweils längs einer Zwangsführung verlagerbare Verlagerungsschlitten aufweist, wobei die beiden Zwangsführungen eine Verlagerung entlang einer ersten Verlagerungsrichtung und einer in einem Winkel dazu verlaufenden zweiten Verlagerungsrichtung ermöglichen und vorgeben. Die zweite Zwangsführung mit dem zweiten Verlagerungsschlitten kann dabei auf dem ersten Verlagerungsschlitten angeordnet sein. Um ein einfaches Auswechseln der Trennvorrichtung zu ermöglichen ist es gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens vorgesehen, dass die erste Verlagerungsrichtung parallel zu der ebenen Teigaustrittsfläche gerichtet ist. Auf diese Weise kann der erste Verlagerungsschlitten wahlweise unmittelbar vor der Teigaustrittsöffnung angeordnet sein, um die Trennvorrichtung in eine Betriebsposition zu bringen, oder aber ausreichend weit seitlich neben der Teigaustrittsöffnung angeordnet werden, um ein Lösen und Auswechseln der Trennvorrichtung zu erleichtern. Die zweite Zwangsführung ist senkrecht zu der ebenen Teigaustrittsfläche gerichtet und ermöglicht eine präzise Verlagerung der Drehantriebseinrichtung auf die Teigaustrittsfläche zu oder von dieser weg, um vor und insbesondere während eines Betriebs der Teigextrusionsvorrichtung einen Abstand zwischen den der Trennvorrichtung bzw. der daran angeordneten Trennmittel einerseits und der ebenen Teigaustrittsfläche andererseits möglichst präzise vorgeben zu können.
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Erfindungsgemäß ist optional vorgesehen, dass die Teigextrusionsvorrichtung mehrere unterschiedlich ausgestaltete Trennvorrichtungen aufweist, die wahlweise mit der Drehantriebseinrichtung in Wirkverbindung gebracht werden können, um einen aus der mindestens einen Teigaustrittsöffnung austretenden Teigstrang abzutrennen. So können für unterschiedliche Teigprodukte die Anordnung, die Ausgestaltung und auch die Anzahl der jeweils verwendeten Teigaustrittsöffnungen unterschiedlich vorgegeben werden. Um jeweils eine möglichst zuverlässige Portionierung der einzelnen Teigprodukte zu ermöglichen weist die Teigextrusionsvorrichtung erfindungsgemäß jeweils an die verschiedenen Teigprodukte bzw. deren Teigaustrittsöffnungen angepasste Trennvorrichtungen auf, die je nach Bedarf ausgetauscht und in Betrieb genommen werden können. Die einzelnen Trennvorrichtungen können in einem Wechselmagazin der Teigextrusionsvorrichtung aufbewahrt werden, falls sie während des Betriebs nicht genutzt werden. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Teigextrusionsvorrichtung eine automatisierte Wechseleinrichtung für die verschiedenen Trennvorrichtungen aufweist, um bei einem Produktwechsel automatisiert und selbsttätig die früher verwendete Trennvorrichtung zu lösen und die nachfolgend benötigte Trennvorrichtung an dem Extrusionskopf oder an der Drehantriebseinrichtung festzulegen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Trennvorrichtung einen drehbar um eine Trenndrehachse gelagerten Schneidkopf mit mindestens einer daran angeordneten Schneidklinge aufweist. Durch eine Rotation des Schneidkopfs kann die daran angeordnete Schneidklinge in Kreisbewegungen in einem geringen Abstand so über die ebene Teigaustrittsfläche geführt werden, dass die Schneidklinge bei jedem Umlauf einmal über die Teigaustrittsöffnung geführt wird und den dort austretenden Teigstrang durchtrennt.
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Weist der Extrusionskopf eine einzige Teigaustrittsöffnung auf, so ist die Trenndrehachse zweckmäßigerweise parallel und etwas seitlich versetzt zu einer Mittenachse der Teigaustrittsöffnung angeordnet, so dass eine entsprechend radial beabstandet zu der Trenndrehachse an dem Schneidkopf angeordnete Schneidklinge in jedem Umlauf einmal über die Teigaustrittsöffnung geführt wird. Wenn der Extrusionskopf mehrere konzentrisch angeordnete Teigaustrittsöffnungen aufweist, ist die Trenndrehachse zweckmäßigerweise mittig angeordnet, sodass eine dem Abstand der konzentrisch angeordneten Teigaustrittsöffnungen entsprechend radial von der Trenndrehachse des Schneidkopfs beabstandet angeordnete Schneidklinge während eines Umlaufs alle konzentrisch angeordneten Teigaustrittsöffnungen überstreicht, bzw. mit einem gleichbleibend geringen Abstand daran vorbeigeführt wird.
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In beiden Fällen kann es vorteilhaft sein, dass mehrere Schneidklingen an dem Schneidkopf so angeordnet sind, dass jede Schneidklinge während einer Umdrehung des Schneidkopfs einmal an der einen Teigaustrittsöffnung bzw. einmal an jeder der konzentrisch angeordneten Teigaustrittsöffnungen vorbeigeführt wird. Es können auch mehrere Teigaustrittsöffnungen nicht konzentrisch, jedoch beabstandet zueinander in der ebenen Teigaustrittsfläche angeordnet sein und der Schneidkopf mehrere Schneidklingen aufweisen, wobei jeder Teigaustrittsöffnung mindestens eine der Schneidklingen zugeordnet ist, so dass bei einer Umdrehung des Schneidkopfs über jede Teigaustrittsöffnung mindestens eine Schneidklinge geführt wird und den dort austretenden Teigstrang portioniert.
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Im Hinblick auf ein einfaches Auswechseln einzelner Schneidklingen ist optional vorgesehen, dass die mindestens eine Schneidklinge lösbar an dem Schneidkopf festgelegt ist. Auf diese Weise kann bereits durch einen Austausch der Schneidklinge eine Anpassung der Trennvorrichtung bzw. ein Auswechseln der relevanten Komponenten ermöglicht werden, um unterschiedliche Teigprodukte herstellen zu können. Auch ein verschleißbedingter Wechsel einer Schneidklinge ist rasch und in einfacher Weise möglich, ohne dass der gesamte Schneidkopf ausgetauscht werden muss.
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Es ist ebenfalls denkbar, dass die mindestens eine Schneidklinge in einer unterschiedlichen Ausrichtung relativ zu dem Schneidkopf an diesem festgelegt werden kann. So kann beispielsweise in Abhängigkeit von dem austretenden Teigstrang ein Schneidwinkel der über der Teigaustrittsöffnung hinweggeführten Schneidklinge an die Konsistenz des austretenden Teigstrangs angepasst werden.
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Einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass die Drehantriebseinrichtung eine um eine Antriebsachse rotierende Antriebswelle aufweist und die Trenndrehachse der Antriebsachse entspricht. Die Trennvorrichtung kann an der Antriebswelle der Drehantriebseinrichtung festgelegt werden und wird während des Betriebs durch die Drehantriebseinrichtung in Rotation versetzt, sodass ohne zusätzliche Komponenten eine Portionierung des austretenden Teigstrangs durchgeführt wird. Wenn die Trennvorrichtung einen Schneidkopf mit einer oder mehreren Schneidklingen aufweist kann der Schneidkopf an der Antriebswelle festgelegt werden und zusammen mit der einen oder den mehreren daran angeordneten Schneidklingen die Trennvorrichtung bilden. Durch eine Verlagerung der Drehantriebseinrichtung kann dann die Anordnung der Schneidklingen und insbesondere der Abstand der Schneidklingen von der ebenen Teigaustrittsfläche in einfacher Weise zuverlässig vorgegeben werden. Eine derartige Ausgestaltung der Trennvorrichtung mit der Drehantriebseinrichtung kann kostengünstig hergestellt und mit geringem konstruktiven Aufwand betrieben werden.
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Es ist ebenfalls alternativ möglich und für verschiedene Einsatzzwecke vorteilhaft, dass die Drehantriebseinrichtung eine um eine Antriebsachse rotierende Antriebswelle aufweist und die Antriebsachse parallel beabstandet zu der Trenndrehachse ausgerichtet ist, und dass die Trennvorrichtung ein Getriebemittel aufweist, über welches die Trennvorrichtung mit der Drehantriebseinrichtung in Wirkverbindung steht. In diesem Fall ist die Trennvorrichtung zweckmäßigerweise an dem Extrusionskopf festgelegt und steht über das Getriebemittel mit der beabstandet dazu angeordneten Drehantriebseinrichtung in Wirkverbindung. Als Getriebemittel können beispielsweise eine Zahnradanordnung oder aber ein gegebenenfalls gezahnter Antriebsriemen verwendet werden. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Drehantriebseinrichtung einen ausreichend großen Abstand zu der oder den Teigaustrittsöffnungen und den dort austretenden Teigsträngen aufweist, sodass während des Betriebs weder eine unerwünschte Verunreinigung der Teigstränge durch die Drehantriebseinrichtung noch eine ebenfalls unerwünschte Verunreinigung der Drehantriebseinrichtung durch die austretenden Teigstränge befürchtet werden muss. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verlagerungseinrichtung kann die Drehbetreibseinrichtung in einfacher Weise zwischen verschiedenen Betriebspositionen verfahren werden, sodass in jedem Einzelfall für den anschließenden Betrieb der Teigextrusionsvorrichtung sowohl eine Anordnung der Drehantriebseinrichtung unmittelbar vor der Teigaustrittsöffnung als auch eine Anordnung in einem seitlichen Abstand von der Teigaustrittsöffnung durch die Verlagerungseinrichtung manuell oder automatisiert vorgegeben werden können.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Teigextrusionsvorrichtung eine Nachführeinrichtung aufweist, mit welcher der Abstand zwischen der Trennvorrichtung und der die Teigaustrittsöffnung umgebenden Teigaustrittsfläche vorgegeben werden kann. Mit der Nachführeinrichtung kann der Abstand der Trennvorrichtung relativ zu der Teigaustrittsöffnung innerhalb eines für den Betrieb der Teigextrusionsvorrichtung relevanten Nachführungsbereichs präzise vorgegeben werden, um eine hohe Trennqualität und zuverlässige Portionierung des austretenden Teigstrangs zu erlauben. Mit der Nachführeinrichtung kann der Abstand der Trennvorrichtung zweckmäßigerweise sowohl vor als auch während des Betriebs der Teigextrusionsvorrichtung vorgegeben werden. Auf diese Weise ist auch eine Anpassung bzw. Nachführung des Abstands während einer temperaturbedingten Ausdehnung der Teigextrusionsvorrichtung während des Betriebs möglich, sodass eine gleichbleibend gute Trennqualität erreicht und eine unerwünschte Beschädigung der Trennvorrichtung oder des Extrusionskopfs vermieden werden können. Die Nachführung kann manuell oder aber automatisiert erfolgen. Bei Verwendung von einem senkrecht zu der Teigaustrittsfläche zwangsgeführten Verlagerungsschlitten kann der Verlagerungsschlitten durch einen geeigneten Verlagerungsantrieb in einfacher Weise nachgeführt werden. Wenn die Trennvorrichtung an dem Extrusionskopf festgelegt ist und über ein Getriebemittel mit der seitlich beabstandet angeordneten Drehantriebseinrichtung verbunden ist, kann die Drehantriebseinrichtung nachgeführt werden, um eine zuverlässige Wirkverbindung der Drehantriebseinrichtung mit der Trennvorrichtung beizubehalten.
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Im Hinblick auf eine vorteilhafte automatisierte Nachführung insbesondere während des Betriebs der Teigextrusionsvorrichtung ist optional vorgesehen, dass die Teigextrusionsvorrichtung eine Messeinrichtung aufweist, mit welcher der Abstand zwischen der Trennvorrichtung und der die Teigaustrittsöffnung umgebenden Teigaustrittsfläche erfasst werden kann, sodass in Verbindung mit einer Steuerungseinrichtung ein automatisiertes Nachführen der Trennvorrichtung an eine sich während des Betriebs der Teigextrusionsvorrichtung verlagernde Teigaustrittsöffnung ermöglicht wird. Die Messeinrichtung kann einen optischen, akustischen oder mechanischen Sensor aufweisen. Die Messeinrichtung kann auch geeignet positionierte Kontaktschalter aufweisen. Die Messergebnisse der Messeinrichtung werden der Steuerungseinrichtung zugeführt, sodass auch eine geregelte Nachführung der Trennvorrichtung oder der Drehantriebseinrichtung möglich ist.
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Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass die Trenneinrichtung an der Drehantriebseinrichtung fixiert ist, sodass die Nachführung durch eine relative Verlagerung der Drehantriebseinrichtung relativ zu der Teigaustrittsöffnung erreicht werden kann. Es ist ebenfalls möglich, dass die Trennvorrichtung einen Schneidkopf aufweist und der Schneidkopf relativ zu einem Gehäuse der Trenneinrichtung verlagerbar ist, um den Schneidkopf mit den Schneidklingen relativ zu der einen oder den mehreren Teigaustrittsöffnungen verlagern und nachführen zu können.
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Eine für die Nachführung erforderliche Verlagerung kann mit Hilfe einer gesonderte Nachführungsverlagerungseinrichtung erfolgen, die zusätzlich zu einer Verlagerungseinrichtung für die Drehantriebseinrichtung vorgesehen ist. Für die Nachführung können der maximale Verlagerungsbereich wesentlich geringer und dafür die Präzision der Verlagerung wesentlich höher als bei der Verlagerungseinrichtung für die Drehantriebseinrichtung vorgegeben sein, um in geeigneter Weise an die jeweiligen Anforderungen der betreffenden Verlagerung angepasst zu sein.
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Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens exemplarisch beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt:
- 1 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Teigextrusionsvorrichtung mit einer Drehantriebseinrichtung und einer daran festgelegten Trennvorrichtung, die über eine Verlagerungseinrichtung relativ zu einem Extrusionskopf mit einer Teigaustrittsöffnung verlagert werden kann,
- 2 eine Darstellung der Teigextrusionsvorrichtung mit einem abweichend ausgestalteten Extrusionskopf mit mehreren konzentrisch angeordneten Teigaustrittsöffnungen, wobei die Trennvorrichtung mit der Drehantriebseinrichtung im Vergleich zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel etwas seitlich verlagert angeordnet ist, sodass an einem Schneidkopf angeordnete Schneidklingen während einer Umdrehung des Schneidkopfs an allen konzentrisch angeordneten Teigaustrittsöffnungen vorbeigeführt werden,
- 3 eine Darstellung der Drehantriebseinrichtung mit der daran festgelegten Trennvorrichtung und mit der erfindungsgemäßen Verlagerungseinrichtung ohne die weiteren Komponenten der Teigextrusionsvorrichtung,
- 4 eine Darstellung einer Trennvorrichtung mit einem Schneidkopf, an welchem eine einzige Schneidklinge festgelegt ist,
- 5 eine Darstellung einer Trennvorrichtung gemäß 4, wobei vier Schneidklingen an dem Schneidkopf festgelegt sind,
- 6 eine Darstellung der in den 4 und 5 gezeigten Trennvorrichtung, wobei an dem Schneidkopf unterschiedliche Schneidklingen angeordnet sind, und
- 7 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Teigextrusionsvorrichtung, wobei die Drehantriebseinrichtung auf der Verlagerungseinrichtung seitlich beabstandet zu der Teigaustrittsöffnung angeordnet ist und mit einem Riemen mit einer an dem Extrusionskopf festgelegten Trennvorrichtung in Wirkverbindung steht.
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Bei der in den 1 und 2 dargestellten exemplarischen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Teigextrusionsvorrichtung 1 weist die Teigextrusionsvorrichtung 1 einen Extrusionskopf 2 mit einer an einer Stirnseite des Extrusionskopfs 2 ausgebildeten ebenen Teigaustrittsfläche 3 auf.
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In einem Abstand zu dieser Teigaustrittsfläche 3 ist eine Verlagerungseinrichtung 24 angeordnet, die einen ersten Verlagerungsschlitten 4 und einen zweiten Verlagerungsschlitten 5 aufweist. Die beiden Verlagerungsschlitten 4 und 5 sind jeweils auf einer linearen Zwangsführung 6, 7 verschiebbar gelagert. Die Verlagerungsrichtung der ersten Zwangsführung 6 ist parallel zu der ebenen Teigaustrittsfläche 3 gerichtet, während die Verlagerungsrichtung der zweiten Zwangsführung 7 senkrecht zu der ebenen Teigaustrittsfläche 3 gerichtet ist. Die zweite Zwangsführung 7 mit dem zweiten Verlagerungsschlitten 5 ist auf dem ersten Verlagerungsschlitten 4 angeordnet und wird zusammen mit dem ersten Verlagerungsschlitten 4 längs der ersten Zwangsführung 6 verlagert.
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Auf dem zweiten Verlagerungsschlitten 5 ist eine Drehantriebseinrichtung 8 angeordnet. Die Drehantriebseinrichtung 8 weist einen Elektromotor 9 mit einer Antriebswelle 10 auf. Der Elektromotor 9 wird von einer nicht dargestellten Steuerungseinrichtung 11 gesteuert. Auf der Antriebswelle 10 ist ein Schneidkopf 12 mit mehreren Schneidklingen 13 festgelegt. Die in Umfangsrichtung beabstandet zueinander an dem Schneidkopf 12 angeordneten Schneidklingen 13 sind derart ausgerichtet, dass eine gradlinig verlaufende Schneidklingenkante parallel zu der Teigaustrittsfläche 3 verläuft. Bei einer von dem Elektromotor 9 bewirkten Rotation des Schneidkopfs 12 rotieren die Schneidklingen 13 um eine durch die Antriebswelle 10 verlaufende Antriebsachse 14 und werden in einer Kreisbewegung entlang der Teigaustrittsfläche 3 geführt. Der Schneidkopf 12 mit den daran festgelegten Schneidklingen 13 bildet eine Trennvorrichtung 15.
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Der in 1 dargestellte Extrusionskopf 2 der Teigextrusionsvorrichtung 1 weist eine einzige in der Teigaustrittsfläche 3 mittig angeordnete Teigaustrittsöffnung 16 auf. Mit der an der Drehantriebseinrichtung 8 bzw. an der Antriebswelle 10 des Elektromotors 9 festgelegten Trennvorrichtung 15 kann ein aus der Teigaustrittsöffnung 16 austretender Teigstrang in einzelne Teigstrangabschnitte abgetrennt und dadurch portioniert werden. Zu diesem Zweck ist die Drehantriebseinrichtung 8 auf der Verlagerungseinrichtung 24 so ausgerichtet, dass die Antriebsachse 14 senkrecht auf die Teigaustrittsfläche 3 gerichtet seitlich etwas beabstandet zu der Teigaustrittsöffnung 16 durch die Teigaustrittsfläche 3 verläuft. Der seitliche Abstand zu der Teigaustrittsöffnung 16 entspricht näherungsweise dem radialen Abstand, den die einzelnen Schneidklingen 13 an dem Schneidkopf 12 zu der Antriebsachse 14 aufweisen, sodass bei einer Rotation des Schneidkopfs 12 die einzelnen Schneidklingen 13 eine Kreisbewegung durchführen, welche die Teigaustrittsöffnung überdeckt. Durch die Anzahl der an dem Schneidkopf 12 in Umfangsrichtung angeordneten Schneidklingen 13 und durch die Rotationsgeschwindigkeit des Schneidkopfs 12 kann die Trennfrequenz vorgegeben werden, die Anzahl der in einer Zeiteinheit erfolgenden Trennvorgänge, nämlich das Vorbeiführen einer Schneidklinge 13 an der Teigaustrittsöffnung 16.
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Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Extrusionskopf 2 an Stelle der einzelnen mittig angeordneten Teigaustrittsöffnung 16 sechs konzentrisch angeordnete Teigaustrittsöffnungen 16 auf. Der an der Drehantriebseinrichtung 8 festgelegte Schneidkopf 12 ist so ausgerichtet, dass die senkrecht zu der Teigaustrittsfläche 3 verlaufende Antriebsachse 14 durch eine Mittenachse der konzentrisch angeordneten Teigaustrittsöffnungen 16 verläuft. Der radiale Abstand der Teigaustrittsöffnungen 16 zu der Mittenachse entspricht dem radialen Abstand der einzelnen Schneidklingen 13 an dem Schneidkopf 12 zu der Antriebsachse 14, sodass bei einer Rotation des Schneidkopfs 12 die einzelnen Schneidklingen 13 eine Kreisbewegung durchführen, welche der Reihe nach alle konzentrisch angeordneten Teigaustrittsöffnungen 16 überstreicht und die daraus jeweils austretenden Teigstränge abtrennt und portioniert.
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Die Drehantriebseinrichtung 8 muss bei den beiden in 1 und 2 dargestellten Betriebsvarianten jeweils unterschiedlich relativ zu dem Extrusionskopf 2 positioniert sein. Zu diesem Zweck können der erste Verlagerungsschlitten 4 und der zweite Verlagerungsschlitten 5 auf der jeweils zugeordneten Zwangsführung 6, 7 verlagert und in der gewünschten Position fixiert werden. Hierzu können beispielsweise manuelle Schnellspanner 17 oder manuelle Justierelemente 18 verwendet werden, wie es in den 1 und 2 exemplarisch dargestellt ist. Es ist ebenfalls denkbar, die Verlagerungsschlitten 4 und 5 jeweils über eine nicht dargestellte Verlagerungsantriebseinrichtung automatisiert zu verlagern und zu positionieren. In beiden Fällen kann die jeweils gewünschte Position der Drehantriebseinrichtung 8 rasch vorgegeben und fixiert werden, sodass ein Wechsel zwischen den verschiedenen Betriebsvarianten einfach und schnell durchgeführt werden kann.
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Der Abstand der auf dem zweiten Verlagerungsschlitten 5 angeordneten Drehantriebseinrichtung 8 relativ zu der Teigaustrittfläche 3 kann durch eine Verlagerung des zweiten Verlagerungsschlittens 5 innerhalb der senkrecht zu der Teigaustrittsfläche 3 verlaufenden zweiten Zwangsführung 7 verändert werden, um eine Anpassung des Abstands zwischen der im Einzelfall verwendeten Trennvorrichtung 15 bzw. den einzelnen Schneidklingen 13 und der Teigaustrittsfläche 3 bzw. der oder den Teigaustrittsöffnungen 16 vorzugeben. Auch eine manuelle oder automatisierte Nachführung der Drehantriebseinrichtung 8 bei einer temperaturbedingten Ausdehnung des Extrusionskopfs 2 bzw. Verlagerung der Teigaustrittsfläche 3 ist in einfacher Weise möglich.
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In 3 ist zur Veranschaulichung die Verlagerungseinrichtung 24 mit der darauf angeordneten Drehantriebseinrichtung 8 und der daran festgelegten Trennvorrichtung 15 ohne die weiteren Komponenten der erfindungsgemäßen Teigextrusionsvorrichtung 1 gezeigt.
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In den 4 bis 6 sind jeweils unterschiedliche Konfigurationen des mit einer Schneidklinge 13 oder mit mehreren Schneidklingen 13 bestückten Schneidkopfs 12 der Trennvorrichtung 15 dargestellt. Bei der in 4 exemplarisch dargestellten Ausführungsvariante weist der Schneidkopf 12 lediglich eine einzige Schneidklinge 13 auf, die an einer Umfangsfläche 18 über eine Stirnseite 19 des Schneidkopfs 12 hinausragend so angeordnet ist, dass die gradlinig verlaufende Schneidklingenkante senkrecht zu der Antriebsachse 14 verläuft. Die Umfangsfläche 18 weist vier in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete Schneidklingensitze 20 auf, an denen jeweils eine Schneidklinge 12 festgelegt werden kann. Eine entsprechende Ausführungsvariante mit vier an dem Schneidkopf 12 festgelegten Schneidklingen 13 ist in 5 dargestellt.
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Die einzelnen Schneidklingen 13 sind jeweils über einen Schneidklingenadapter 21 an dem Schneidkopf 12 befestigt. Die einzelnen Schneidklingen 13 können mit Hilfe des Schneidklingenadapters 21 rasch von dem Schneidkopf 12 gelöst und ausgewechselt werden. Durch eine geänderte Formgebung des Schneidklingenadapters 21 kann in einfacher Weise eine veränderte Schneidklingenanordnung an dem Schneidkopf 12 vorgegeben werden. Es können auch unterschiedliche Schneidklingenanordnungen an einem Schneidkopf 12 kombiniert werden, wie es exemplarisch in 6 dargestellt ist, um während einer Rotation des Schneidkopfs 12 unterschiedliche Trennvorgänge an der oder den Teigaustrittsöffnungen 16 in dem Extrusionskopf 2 durchzuführen.
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In 7 ist eine als Spiralschneideeinrichtung ausgestaltete Trennvorrichtung 15 an dem Extrusionskopf 2 festgelegt. Die Drehantriebseinrichtung 8 ist auf der Verlagerungseinrichtung 24 seitlich versetzt und deutlich beabstandet zu dem Extrusionskopf 2 angeordnet, sodass die Antriebsachse 14 der Drehantriebseinrichtung 8 parallel und beabstandet zu einer Trenndrehachse 22 der Trennvorrichtung 15 verläuft. Im Gegensatz dazu verläuft die Antriebsachse 14 bei den in den 1 bis 6 gezeigten Ausführungsvarianten jeweils längs der Trenndrehachse 22, da der Schneidkopf 12 unmittelbar auf der Antriebswelle 10 festgelegt ist. Eine Rotation der Antriebswelle 10 der Drehantriebseinrichtung 8 wird über einen Riemen 23 auf die Trennvorrichtung 15 übertragen, wobei der Riemen 23 ein Getriebemittel für die Wirkverbindung der Trennvorrichtung 15 mit der Drehantriebseinrichtung 8 bildet. Durch eine einfach und rasch zu bewerkstelligende Verlagerung der Drehantriebseinrichtung 8 auf der Verlagerungseinrichtung 24 kann nach einer sehr kurzen Umrüstdauer eine Trennvorrichtung 15 mit einem völlig anderen Wirkprinzip als ein mit Schneidklingen 13 bestückter Schneidkopf 12 für den weiteren Betrieb der Teigextrusionsvorrichtung 1 verwendet werden.
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Es ist ebenfalls möglich, zwischen dem Extrusionskopf 2 und der Trennvorrichtung 15 eine zusätzliche Teigstrangbehandlungseinheit anzuordnen, mit welcher beispielsweise eine Expansion des extrudierten Teigstrangs oder eine Beimengung zusätzlicher Bestandteile oder einer Beschichtung erfolgen kann, bevor der extrudierte Teigstrang mit der Trennvorrichtung 15 abgetrennt und portioniert wird. Der zusätzliche Raumbedarf kann durch eine geeignete Verlagerung der Trennvorrichtung 15 auf der Verlagerungseinrichtung 24 mit geringem Aufwand bereitgestellt werden, sodass eine Umrüstung der erfindungsgemäßen Teigextrusionsanlage 1 in kurzer Zeit möglich ist.
