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Gegenstand
der Erfindung
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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.
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Stand der
Technik
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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.
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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.
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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.
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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 rotieren 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.
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Um das Problem zu lösen ist
erfindungsgemäss
ein Rührstab
oder eine Rührfeder
vorgesehen, die rotierend oder schwingend in einem ringförmigen Raumabschnitt
zwischen dem äusseren
Zylinder und dem inneren Zylinder angeordnet ist, um darin den Nahrungsteig
zu verflüssigen.
Zudem ist ein temporärer
Lagerraum für
Nahrungsteig 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.
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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.
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Zusamenfassung
der Erfindung
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Die ersten Mittel zum Lösen des
Problems gemäss
der Erfindung umfassen eine Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsmitteln
mit einem rotierenden Körper,
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.
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Die zweiten Mittel zum Lösen des
Problems gemäss
der Erfindung betreffen eine Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsteig,
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.
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Die dritten Mittel zum Lösen des
Problems gemäss
der Erfindung umfassen eine Dichtungsvorrichtung einer Vorrichtung
zum Extrudieren von Nahrungsteig, mit einer elastischen Dichtungsfläche, welche
eine oder mehrere schneckenförmige
oder spiralförmige
Rillen aufweist, welche in einem kleinen Abstand von den anderen
Dichtungsflächen
angeordnet sind und welche relativ zu den anderen Dichtungsflächen bewegt
werden, um Nahrungsteil zurück
zu drängen,
welcher zwischen den Dichtungsflächen
eingedrungen ist.
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Die vierten Mittel zum Lösen des
Problems gemäss
der Erfindung umfassen eine Dichtungsvorrichtung gemäss Anspruch
4, wobei die elastische Dichtungsfläche zylindrisch ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die 1 zeigt
eine teilweise geschnittene Ansicht (Schnitt entlang der Linie C-C
der 2) einer Vorrichtung
zum Extrudieren von Nahrungsteig gemäss der Erfindung,
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2 zeigt
einen Schnitt einer Ausführung der
Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsteig gemäss der Erfindung entlang der
Linie A-A der 1,
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3 zeigt
einen Schnitt einer Ausführung der
Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsmaterial gemäss der Erfindung
entlang der Linie B-B der 1,
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4 zeigt
schematisch eine gestufte Anordnung M einer Ausführung gemäss der Erfindung,
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5 zeigt
in vergrösserter
Darstellung einen Schnitt durch Dichtungselemente 8-1, 8-2,
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines unteren Dichtungselementes 8-2,
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7 zeigt
eine Teilansicht eines Teils des oberen Dichtungselements 8-1,
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8 zeigt
einen Abschnitt eines Teils des oberen Dichtungselements 8-2,
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9 zeigt
einen Abschnitt eines Teils gemäss
einer anderen erfindungsgemässen
Ausführung
der Dichtung,
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10 zeigt
eine Ansicht eines rotierenden Körpers 5 gemäss der Erfindung,
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11 zeigt
einen schnitt (F-F gemäss 10) eines rotierenden Körpers 5 gemäss einer Ausführung der
Erfindung,
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12 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie E-E der 5 zur schematischen Illustration des
Zusammenbaus und des Ausbaus des rotierenden Elementes 5-2 und
des Antriebs 5-3,
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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),
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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,
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15 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie D-D der 2 einer Anordnung mit dem äusseren Zylinder 2 und
dem inneren Zylinder 3,
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16 zeigt
schematisch einen Schnitt durch eine Variante der Vorrichtung gemäss der Erfindung.
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- 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.
- 6
- 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.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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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 zusammengedruckt 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.
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Die rotieren oder schwingenden Stäbe im engen
ringförmigen
Raum rühren
und verflüssigen
den Nahrungsteig, welcher hindurchtritt. Diese Verflüssigung
bremst den Nahrungsteig, der im engen Raum zusammengedrückt wurde
und ermöglicht
es, dass dieser stabil durch die innenseitig konische Düse extrudiert
werden kann.
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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.
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Entsprechend kann gemäss der Erfindung Nahrungsteig
ohne Pulsation extrudiert werden. Zudem flukturiert das Gewicht
pro Nahrungsprodukt nicht. Irgend welche 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.
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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.
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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
zurück
zu drängen,
der zwischen die Dichtungsflächen
eingedrungen ist.
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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.
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Die 1 zeigt
eine teilweise geschnittene ebene Ansicht (Schnitt C-C in 2) einer Vorrichtung zum
Extrudieren von Nahrungsteig gemäss
einer Ausführung
der Erfindung. In der 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.
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Die 2 zeigt
einen Schnitt durch eine Ausführung
der Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsmaterial gemäss der Erfindung
entsprechend dem Schnitt A-A der 1.
Eine Vorrichtung 1 zum Extrudieren von Nahrungsteig besitzt einen äusseren Zylinder 2 und
einen inneren Zylinder 3, die konzentrisch angeordnet sind.
In der 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 2 ein rotierender Körper 5 mit
Rührstäben 5-1,
ein rotierendes Element 5-2 und ein Antriebsgetriebeelement 5-3 gezeigt.
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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.
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Zudem sind in 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.
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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 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.
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Die 3 zeigt
einen Querschnitt einer Ausführung
der Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsmaterial gemäss der Erfindung
entsprechend Querschnitt B-B der 1.
Ein Antriebsgetriebe 13 ist mit einem angetriebenen Getriebe 5-3 in
Eingriff.
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Die 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 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.
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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 zusammen zu bauen, und zwar nacheinander
vom Boden aus und stufenweise von oben auseinander zu nehmen, was
durch die stufenförmige
Anordnung M ermöglicht
wird.
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Es ist deshalb einfach, die Vorrichtung
1 zum Extrudieren von Nahrungsteig auseinander zu nehmen und wieder
zusammen zu setzen. Es ist zudem einfach, die Vorrichtung innen
zu reinigen oder sonst wie zu behandeln.
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Die 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.
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Die 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.
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Die Materialien für Teile, die mit Nahrungsteig
in Kontakt sind, sollten so wenig wie möglich an diesem haften.
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Die 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 oberert 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.
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Die 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 Russendurchmesser 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.
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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.
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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.
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Die 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.
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Die 10 zeigt
eine Ansicht eines rotierenden Körpers 5 einer
erfindungsgemässen
Ausführung.
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Die 11 zeigt
einen Querschnitt (F-F gemäss 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 10 gezeigt.
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Die 12 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie E-E der 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 Lförmigen
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.
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Der äussere Düsenteil 6 wird nachfolgend unter
Beizug der 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.
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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.
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Die 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.
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Die 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 Vorsprüng 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.
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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.
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Die 15 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie D-D der 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 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.
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Die 16 zeigt
schematisch im Längsschnitt
eine andere Ausführung
gemäss
der vorliegenden Erfindung. Eine Vorrichtung 1' zum Extrudieren
von Nahrungsteig besitzt einen äusseren
Zylinder 2' und
einen inneren Zylinder 3',
die konzentrisch angeordnet sind. Ein äusserer Düsenteil 6', der einem
unteren äusseren
Zylinderteil 2'-2 entspricht,
ist unterhalb eines oberen äusseren
Zylinderteils 2'-1 angeordnet.
Ein innerer Düsenteil 3'-2 ist unterhalb eines
oberen inneren Zylinderteils 3'-1 angeordnet. Eine Öffnung 3'-3 zum Zuführen von
Füllmaterial
ist in einem inneren Zylinderteil 3' angeordnet. Zudem ist eine Öffnung 3'-4 zum Zuführen von Überzugsmaterial
in einem inneren Zylinderteil 3' angeordnet. Ein rotierender Körper 5' ist zwischen
einem oberen äusseren
Zylinderteil 2'-1 und
einem äusseren
Düsenteil 6' angeordnet.
Zudem ist ein oberer verschieblicher Dichtungsabschnitt 8'-1 zwischen
dem rotierenden Körper 5' und einem oberen äusseren
Zylinderteil 2'-1 angeordnet.
Zudem ist ein unterer verschieblicher Dichtungsteil 8'-2 zwischen
dem rotierenden Körper 5' und dem äusseren
Düsenteil 6' angeordnet.
Der rotierende Körper 5' kann mit Rührelementen 5'-1 versehen
sein. Der rotierende Körper 5' besteht aus
einem rotierenden Element 5'-2 und
einem angetriebenen, Element 5'-3, das beispielsweise wie ein
Getriebe ausgebildet ist. Die verschieblichen Dichtungsbereiche 8'-1 und 8'-2 sind mit
dichtendem Material, wie beispielsweise O-Ringen und dergleichen
versehen.
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Der rotierende Körper 5' besitzt ein rotierendes Element 5'-2 mit Rührstäben 5'-1 und einem
angetriebenen Getriebe 5'-3,
das von einem oberen Lager 7'-1 gestützt ist
und ein unteres Lager 7'-2 aufweist.
Das rotierende Element 5'-2 und
das angetriebene Getriebe 5'-3 können in
einfacher Weise zusammengesetzt und ausgebaut werden. Ein oberer Lagerraumabschnitt 9'-1 ist zwischen
dem oberen Lager 7'-1 und
dem unteren verschieblichen Dichtungsteil 8'-1 angeordnet. Ein unterer Lagerraumabschnitt 9'-2 ist zwischen
dem unteren Lager 7'-2 und
dem unteren verschieblichen Dichtungsteil 8'-2 angeordnet. Zudem ist ein oberes
Dichtungselement 7'-2 frontseitig
des oberen Lagers 7'-1 und
ein unteres Dichtungselement 7'-4 frontseitig zum unteren Lager 7'-2 angeordnet,
so dass der im Lagerraumabschnitt 9' temporär gelagerte Nahrungsteig nicht
die oberen und unteren Lagerelemente 7'-1 und 7'-2 durchdringt. Der Lagerraumabschnitt 9' umfasst die
oberen und unteren Lagerabschnitte 9'-1 und 9'-2. Das Lagerelement 5'-3 ist durch
das Antriebsgetriebe 13 angetrieben (in den 1 und 3 gezeigt). Das rotierende Element 5'-2, das auf
einfache Weise in das angetriebene Getriebe 5'-3 eingesetzt
und von diesem entfernt werden kann, besitzt eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen
(in 16 nicht gezeigt), welche
den oberen Lagerraumabschnitt 9'-1 und den unteren Lagerraumabschnitt 9'-2 miteinander
verbinden. Der äussere
Düsenteil 6' besitzt vorzugsweise eine
oder mehrere Öffnungen
(in 16 nicht gezeigt)
für die
Abgabe von Nahrungsteig, der sich im unteren temporären Lagerabschnitt 9'-2 auf der Aussenseite
angesammelt hat. Diese Öffnungen
für die Abgabe
von Nahrungsteig auf die Aussenseite können so ausgebildet sein, dass
sie nötigenfalls
geöffnet
und geschlossen werden können.
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Der obere äussere Zylinder 2'-1 und der innere
Zylinder 3' werden
mit einem Mutterelement 2'-1 fixiert.
Der obere äussere
Zylinder 2'-1 ist
im oberen Grundelement 10'-2 installiert, wobei
ein Verbindungsmechanismus ähnlich
einem Bajonettverschluss verwendet wird. Der äussere Düsenteil 6' ist mit dem
unteren Grundelement 10'-4 mit.
einem Mutterelement 14 verbunden, so dass diese in einfacher Weise
zusammengesetzt und wieder auseinander genommen werden können. Rührstäbe 5'-1 oder Förderflügel (es
wird hierzu auf die JP-3032971-Y verwiesen), usw. sind nötigenfalls
mit dem rotierenden Element 5'-2 verbunden. Eine Rohrverbindung 11'-1, der Überzugsmaterial
zugeführt
wird, ist in einer Öffnung 3'-4 des oberen äusseren
Zylinders 2'-1 angeordnet.
Eine Rohrverbindung 11'-2,
welcher Füllmaterial
zugeführt
wird, ist in einer Öffnung 3'-3 des oberen äusseren
Zylinders 2'-1 angeordnet
(es wird auf 15 verwiesen).
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Gemäss dieser Ausführung kann
das rotierende Element 5'-2 in
einfacher Weise in das angetriebene Getriebeelement 5'-3, welches
in den Lagerelementen 7'-1 und 7'-2 gelagert
ist, in gleicher Weise eingesetzt werden, wie dies anhand der 12 oben illustriert wurde.
Mit dem Mutterelement 2'-3 kann
der innere Zylinder 3' in
einfacher Weise im oberen äusseren
Zylinder 2'-1 montiert
werden. Die Anordnung des inneren Zylinders 3' und des oberen äusseren
Zylinders 2'-1 können in
einfacher Weise fixiert werden, wobei die anordnende Vorrichtung 12' auf dem oberen
Grundelement 10'-2 in
gleicher Weise wie anhand der 14 illustriert
verwendet wird. mit dem Mutterelement 14 kann das äussere Düsenelement 6' in einfacher
Weise im unteren Grundelement 10'-1 fixiert werden. Die Vorrichtung 1' kann somit
in einfacher Weise zusammengesetzt werden. Es ist zudem ebenfalls
in einfacher Weise möglich,
in einem umgekehrten Verfahren die Vorrichtung 1' auseinander
zu nehmen. Es ist somit in einfacher Weise möglich, die Vorrichtung 1' zu zerlegen,
um im Lagerraumabschnitt 9'-1 und 9'-2 vorhandener
Nahrungsteig zu entfernen und die Innenseite der Vorrichtung 1' zu reinigen
und die Vorrichtung 1' wieder zusammen
zu setzen. Zudem können
eine oder mehrere Auslauföffnungen
(in 1 16 nicht
gezeigt), die geöffnet
und geschlossen werden können,
um Nahrungsteig an die Umgebung abzugeben, in einen unteren Bodenbereich
der äusseren
Düse 6' angeordnet
werden.
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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.
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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 aufrecht erhalten werden.
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Gemäss der Erfindung wird eine
stufenförmige
Anordnung vorgesehen, die einen stufenförmigen Abschnitt aufweist,
welcher in einem unteren Teil des Grundelementes angeordnet ist,
um einen unteren äusseren
Zylinder (beispielsweise eine äussere
Düse) zu
montieren, ein stufenförmiger
Abschnitt, angeordnet in einem angetriebenen rotierenden Körper (z.B.
ein 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.
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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.
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Zusammenfassung
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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.
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Die ersten Mittel zum Lösen des
Problems umfassen eine Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsmitteln
mit einem rotierenden Körper,
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.
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Die zweiten Mittel zum Lösen des
Problems betreffen eine Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsteig,
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 erster Stufe, welche angeordnet
ist in einem oberen Bereich eines Grundkörpers, 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 rotgierenden 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.
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