DE2943820A1 - Extruderanlage - Google Patents
ExtruderanlageInfo
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- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
- A23J3/22—Working-up of proteins for foodstuffs by texturising
- A23J3/26—Working-up of proteins for foodstuffs by texturising using extrusion or expansion
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23P—SHAPING OR WORKING OF FOODSTUFFS, NOT FULLY COVERED BY A SINGLE OTHER SUBCLASS
- A23P30/00—Shaping or working of foodstuffs characterised by the process or apparatus
- A23P30/30—Puffing or expanding
- A23P30/32—Puffing or expanding by pressure release, e.g. explosion puffing; by vacuum treatment
- A23P30/34—Puffing or expanding by pressure release, e.g. explosion puffing; by vacuum treatment by extrusion-expansion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/22—Extrusion presses; Dies therefor
- B30B11/24—Extrusion presses; Dies therefor using screws or worms
Description
Extrudera n 1 age
Die Erfindung betrifft eine Extruderanlage, welche zur Herstellung
eines Produktes, insbesondere aus der Gruppe der expandierten Stärkeprodukte oder strukturierten Proteinprodukte,
durch Einwirkung von Druck, Reibung und eventuell Wärme auf ein zugeführtes Gut dient und eine drehbar angeordnete Schnecke
aufweist, die das Gut bearbeitet und zu einem Düsenkopf befördert, welcher am Ausgangsende der Schnecke angeordnet ist
und mindestens eine Düse aufweist, über welche das Produkt in voneinander getrennten, vorzugsweise expandierten Produktteilen
aus dem Düsenkopf austritt, sowie einen Unterbrecher, der zur intermittierenden Unterbrechung des Gutstromes und zur Abtrennung
der Produktteile vom Gutstrom vorgesehen ist.
Bei einer in'der DE-AS 1 122 462 offenbarten, zur Herstellung
eines aufgelockerten Maismehlproduktes dienenden Extruderanlage der vorgenannten Art ist ein hohler Stator in einem Statorgehäuse
gelagert. Das Statorgehäuse besitzt eine Speiseöffnung, über welche ein grobmehliges Maismehlgemisch dem Stator zugeführt
wird. Eine im Stator drehbare Schraube gewährleistet das Bearbeiten und das Transportieren des Gemisches zum Austrittsende
der Schraube. Am Gemischabgabeende des Stators sind Messer
vor oder nach den Austrittsdüsen angeordnet, die mit der Schraube zusammenarbeiten und die Aufgabe haben, in Verbindung mit der
Kraft, die durch die rotierende Speiseschraube ausgeübt wird, das Gemisch durch einen Raum, der zwischen der Stirnfläche des Stators
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und einer Stirnfläche eines dem Stator zugewendeten Rotors
vorgesehen ist, in radialer Richtung nach aussen hindurchzupressen. Die Messer, die auch zum Zcrschneiden des Produktes
dienen können, sind am Rotor fest angeordnet und drehen sich mit diesem zusammen. Es ist je ein Antriebsaggregat mit Motor
und Getriebe für die Speiseschraube und den Rotor vorgesehen. Die Anlage ist aufwendig und platzraubend und für viele Anwendungsfälle
ungeeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Extruderanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Konstruktion im Vergleich mit
dem Vorbekannten einfacher und wirtschaftlicher ist, welche
ferner bei geringerem Platzbedarf einen weiteren Anwendungsbereich besitzt.
Eine Extruderanlage zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich dadurch aus/ dass als Unterbrecher ein zwischen der Schnecke
und dem Düsenkopf wirksames, relativ zur Schnecke fest angeordnetes und sich mit dieser zusammen drehendes Drehelement
vorgesehen ist, welches mindestens eine Ausnehmung aufweist, die den Gutstrom führt und mit den Düsen intermittierend in
Verbindung gebracht werden kann, sowie je eine an die Ausnehmungen
angeschlossene Dichtungsfläche, die die Düseneingänge intermittierend
abschliesst und sie gegen den Gutstrom abdichtet, wobei in Drehrichtung vorlaufende Kanten der Dichtungsflächen
bei ihrer Vorbeibewegung an den Düseneingängen den Gutstrom zu dem Düsen unterbrechen und damit Produktteile nacheinander vom
Gutstrom abtrennen.
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Die Erfindung hat folgende Vorteile. Das als Unterbrecher dienende
Drehelement ist nun im Inneren des Schneckengehäuses angeordnet und unmittelbar durch die Schnecke angetrieben. Es
wirkt auch als Misch- und Knetwerkzeug und erhöht so die Wirksamkeit des gesamten Extruders. Dadurch ist eine Verkürzung der
Schnecke und ihres Gehäuses möglich. Das Gut wird durch das Drehelement in gezwungener Bewegung bis zu den Düsen gefördert,
so dass weder während der Anfahrphase, noch während des Betriebes Verstopfungen auftreten. Durch Zusammenwirken des Drehelementes
mit den eingangsseitigen Kanten der Düsen wird der bezweckte Unterbrechungseffekt des Gutstromes erzielt, so dass
sich der Anbau eines zusätzlichen Schneidapparates erübrigt. Es ist für das Drehelement kein separater Motor mit Getriebe notwendig,
da nun alle Drehbewegungen über die Schnecke stattfinden. Die Einrichtung ist einfach und wirtschaftlich und benötigt im Vergleich
mit dem Vorbekannten wenig Platz. Die Anzahl möglicher Ausführungsformen ist beträchtlich, was der Anlage eine weitgehende
Anpassungsfähigkeit an die jeweiligen Anwendungsgegebenheiten verleiht. Sie kann zur Verarbeitung von Stärketrägern
aller Art, wie z.B. von Mais, Gerste, Tapioka, MiIo, Reisbruch, Kartoffel, Kartoffelstärke oder von Mischungen derselben verwendet
werden. Sie ist ebenfalls für protein- und allenfalls ölhaltige Stoffe, wie Extraktionsschrot,vollfettige Erdnüsse,
Sonnenblumen, Weizenkleber und Hülsenfrüchte, verwendbar.
Nach einer ersten Ausführungsform der Anlage, bei welcher die
Düsen in einem Aussenmantel des Düsenkopfes angeordnet sind
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und der Austritt der Produktteile aus dem Düsenkopf in radialer Richtung nach aussen stattfindet, sind die Ausnehmungen am Umfang
des Drehelementes angeordnet. Die Dichtjngsflachen sind
ihrerseits am Umfang des Drehelementes als Segmente einer zylindrischen Fläche ausgebildet und in einer zylindrischen Innenfläche
des genannten Aussenrnnntels geführt. Dabei sind die der Unterbrechung des Gutstromes dienenden Kanten als Schnittlinien
der Dichtungsflächen mit den Ausnehmungen ausgebildet. Die Kanten
und die Ausnehmungen können in Längsrichtung der Schnecke, mit Vorteil geradlinig oder schraubenlinienförmig, verlaufen.
Diese Ausführungsform der Anlage zeichnet sich durch Einfachheit
und gute Wirtschaftlichkeit aus und eignet sich besonders
für Einzweckanlagen, die bei vorbestimmten, relativ niedrigen Betriebsdrücken betrieben wird. Dabei sind die Düsenquerschnitte
konstant und gemäss der gewünschten Form und Grosse des Produktquerschnittes
gestaltet.
Bei einer anderen Ausführungsform sind in dem als Rohr ausgebildeten
Düsenkopf in dessen axialer Richtung verlaufende Schlitze vorgesehen. In jedem solchen Schlitz ist ein Keil angeordnet,
der in axialer Richtung verschiebbar ist und in einem Abstand von der schneckenseitigen Bodenfläche seines Schlitzes relativ
zum letzteren festhaltbar ist. Dieser Abstand ist für die Grosse
des Düsenquerschnittes massgebend und zur Aenderung des letzteren veränderbar. Durch entsprechende Ausbildung des wirksamen Endes
des Keiles und der diesem gegenüberstehenden Bodenfläche des Schlitzes kann auch die Form der Düsenquerschnitte verändert wer-
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den. Dadurch kann die Grosse und Form des Produktquorschnittes
beeinflusst und der Betriebsdruck zwischen gewissen Grenzen verändert werden.
Zu diesem Zweck sind die Keile vorzugsweise am Umfang eines Kolbens befestigt, der im Inneren des Rohres in axialer Richtung
verschiebbar ist. Der Kolben weist eine Kolbenstange auf, die in der der Schnecke abgewendeten Richtung hinausragt und in einer
axialen Bohrung eines in das Rohr eingeschraubten Gewinderinges
in axialer Richtung geführt ist. Die Kolbenstange weist an seinem dem Kolben abgewendeten Ende ein Gewinde und eine auf diesem
aufgeschraubte Mutter auf, die an der dem Drehelement abgewendeten
Stirnfläche des Gewinderinges aufliegt. Somit können die Keile durch Verdrehung des Gewinderinges in axialer Richtung
verschoben und in gewünschten Stellungen arretiert werden.
Bei einer sehr vorteilhaften und betriebssicheren Variante der
vorbeschriebenen Ausführungsform ist auf der Kolbenstange zwischen
dem Kolben und dem Gewindering eine Federvorrichtung angeordnet. Diese kann aufeinandergestapelte Tellerfedern oder
eine oder mehrere Schraubenfedern aufweisen und ist nach Massgabe der Düsenquerschnitte bemessen und vorgespannt, die einem
gewünschten Wert des Betriebsdruckes entsprechen. Zeitliche Schwankungen des Betriebsdruckes bewirken eine Hin- und Herbewegung
des Kolbens, entsprechende Aenderungen der Düsenquerschnitte und eine kontinuierliche Einpendelung des Betriebsdruckes auf seinen gewünschten Wert. Die Düsen, zusammen mit
dem Kolben und der Federvorrichtung, wirken somit als Druck-
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ventil mit der Bestimmung, den Betriebsdruck mindestens annähernd konstant auf dem gewünschten Wert zu halten. Durch
Aenderung der Vorspannung kann die Grundeinstellung der Düsenquerschnitte und damit der gewünschte Wert des Betriebsdruckes verändert werden.
Bei dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft, das Drehelement
mit einem oder mehreren Zähnen auszuführen, die aus der dem Kolben zugewendeten Stirnfläche in der Richtung des Kolbens
hinausragen. Diese Zähne sind dazu ausgebildet, das Gut, das unter Umständen im Raum zwischen dem Kolben und dem Drehelement
vorhanden ist, aus dem besagten Raum zu entfernen. Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Düsenkopf mit in
axialer Richtung der Schnecke verlaufenden Düsen ausgerüstet. Die Ausnehmungen sind am Umfang des Drehelementes angeordnet
und greifen in die der Schnecke abgewendeten Stirnfläche desselben ein. Als Dichtungsflächen wirken die Segmente der besagten
Stirnfläche, die durch die Ausnehmungen voneinander getrennt sind. Sie sind gegen eine ihnen gegenüberstehende, die
Düseneingänge enthaltende, ebene Innenfläche des Düsenkopfes gedruckt und relativ zu dieser verdrehbar. Diese Ausführungsform
ist besonders einfach und platzsparend. Sie eignet sich ebenfalls für Einzweckanlagen. Bei allen vorbeschriebenen Ausführungsformen
kann das Drehelement mit der Schnecke fest verbunden oder mit ihr aus einem Stück ausgebildet sein. Es kann auch
als Intensivscherelement ausgebildet sein. Ferner kann der Düsenkopf mit dem Schneckengehäuse fest verbunden oder mit diesem aus
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einem Stück ausgebildet sein.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den düsenkopfseitigen Teil einer Extruderanlage mit
radialem Produktaustritt, zum Teil im Schnitt;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig.1;
Fig. 3 eine Variante des Schnittes entlang der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 4 eine Variante des Schnittes entlang der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 5 den düsenkopfseitigen Teil einer Extruderanlage mit
radialem Produktaustritt und veränderbaren Düsenquerschnitten, zum Teil im Schnitt;
Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5;
Fig. 7 eine der Fig. 5 ähnliche Anlage mit sich für konstanten Betriebsdruck selbsttätig einstellenden Düsen,
zum Teil im Schnitt;
zum Teil im Schnitt;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des Drehelementes nach Fig. 7, mit zwei in der Stirnfläche ausgebildeten
Zähnen;
Fig. 9 den düsenkopfseitigen Teil einer Extruderanlage mit
axialem Produktaustritt, zum Teil im Schnitt und
Fig.10 einen Schnitt entlang der Linie X-X der Fig. 9.
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In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Anlage nach den Fig. 1 und 2 weist eine Schnecke 1 auf, die in einem als Rohr ausgebildeten Gehäuse 2 um die Drehachse
3 herum drehbar angeordnet ist. Ein Düsenkopf 4 ist an das Gehäuse 2 angeschlossen und mit diesem aus einem Stück ausgebildet.
Ein Drehelement 5 ist am düsenkopfseitigen Ende der Schnecke 1 in diese über die Schraubenverbindung 6 eingeschraubt
und mit ihr zusammen drehbar. Im zylindrischen Mantel des Düsenkopfes 4 sind die Düsen 8 ausgebildet, deren Eingänge 9
von der zylindrischen Innenfläche 7 des Düsenkopfes 4 ausgehen.
Das Drehelement 5 besitzt an seinem Umfang vier Ausnehmungen 10,
die in axialer Richtung verlaufen und mit dem den Gutstrom führenden Raum 11 zwischen der Schnecke 1 und dem Gehäuse 2 in
Verbindung stehen. Zwischen benachbarten Ausnehmungen 10 sind am Umfang des Drehelementes 5 insgesamt vier Dichtungsflächen
12 angeordnet, die Segmente einer zylindrischen Aussenflä- che des Drehelementes 5 sind und in der zylindrischen Innenfläche
7 des Düsenkopfes 4 dicht geführt sind. Die Dichtungsflächen 12 sind in Umfangsrichtung durch je zwei Kanten begrenzt, die
parallel zu den angrenzenden Ausnehmungen 10 verlaufen. Eine von diesen ist die in Drehrichtung 13 vorlaufende Kante 14, die
bei den Düsen die eigentliche Unterbrechung des Gutstromes bewerkstelligt.
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Im Betrieb wird der Gutstrom durch die Schnecke 1 im Raum 11
mit gezwungener Bewegung zum Drehelement 5 und entlang den Ausnehmungen 10 vorwärts bewegt. Jede Ausnehmung 10 enthält
eine Menge des Gutes und kommt einmal pro Umdrehung mit allen Düsen 8 des Düsenkopfes 4 in Verbindung , in dieser Eindrückphase
wirkt der Betriebsdruck auf das Gut ein und drückt es in die entsprechende Düse 8. Die eingedrückte Gutmenge wächst in
der ersten Hälfte der Phase von Null auf ein Maximum und fällt in der zweiten Phase vom Maximum auf Null zurück. Dabei erfüllt
die vorlaufende Kante 14 der nachfolgenden Dichtungsfläche 12,
bei ihrer Vorbeibewegung am Düseneingang die Unterbrechung des Gutscromes und die Abtrennung des durch die Düse 9 eben ausgetretenen
Produktteiles vom Gutstrom. Während der kontinuierlichen Drehbewegung des Drehelementes 5 kommen die Ausnehmungen
mit den Düsen 8 intermittierend in Verbindung und drücken bei
jeder Begegnung je einen Produktteil durch die Düsen 8. Diese werden jeweils durch die vorlaufende Kante 14 der nachfolgenden
Dichtungsfläche vom Gutstrom abgetrennt. Anschliessend geraten
die Dichtungsflächen 12 jeweils über die Eingänge 9 der Düsen und dichten diese gegen den Gutstrom intermittierend ab. Es werden
immer neue Produktteile ausgestossen und vom Gutstrom nacheinander abgetrennt.
Die Anzahl der Düsen 8 wie auch die Anzahl der Ausnehmungen 10 ist weitgehend frei wählbar. In der Fig. 3 besitzt der Düsenkopf
4 zwei Düsen 8 und das Drehelement 5 drei Ausnehmungen 10 und drei Dichtungsflächen 12. In der Fig. 4 hingegen ist im Du-
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senkopf 4 eine einzige Düse 8 vorgesehen, wobei die Anzahl der Ausnehmungen 10 und der Dichtungsflächen 12 in dem aus drei
zusamxnengeschweissten Teilen bestehenden Drehelement 5 je drei beträgt.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 sind am Umfang
des als Rohr ausgebildeten Düsenkopfes 41 Schlitze 15 vorgesehen,
die von dem der Schnecke 1 abliegenden Ende des Düsenkopfes 41
in diesen in axialer Richtung hineinragen. In den Schlitzen 15, von denen in den Fig. 5 und 6 nur einer sichtbar ist, ist je
ein Keil 16 in axialer Richtung des Düsenkopfes 41 verschiebbar
angeordnet und in einem Abstand von der schneckenseitigen Bodenfläche 24 des Schlitzes 15 festhaltbar. Zu diesen Zweck
• sind die Keile 16 am Umfang eines in der zylindrischen Innenfläche 7 in axialer Richtung geradlinig geführten Kolbens 17 befestigt.
Dieser besitzt eine Kolbenstange 18, die in die nichtschneckenseitige Richtung hinausragt und in einer Bohrung 19
eines in den Düsenkopf 4' über eine Trapezgewindeverbindung 21 eingeschraubten Gewinderinges 20 in axialer Richtung geführt ist.
Die Kolbenstange 18 besitzt an ihrem dem Kolben 17 abgewendeten Ende ein Gewinde 22 und eine auf diesem aufgeschraubte Mutter
Durch Verdrehung des Gewinderinges 20 kann der Kolben 17 in der zylindrischen Innenfläche 7 und zugleich die Keile 16 in den
Schlitzen 15 verschoben und in einer gewünschten Stellung arretiert werden. Dadurch kann auf die Düsenquerschnittsgrösse und
-form und auf den Betriebsdruck Einfluss genommen werden.
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Die Ausführungsform nach der Fig. 7 unterscheidet sich von
derjenigen nach den Fig. 5 und 6 lediglich dadurch, dass der Düsenkopf 41 und die Kolbenstange 18 langer ausgebildet sind
und auf der Kolbenstange 18 eine Federvorrichtung 25 aus aufeinandergestapelten Tellerfedern zwischen dem Kolben 17 und
dem Gewindering 20 vorgesehen ist. Die Federvorrichtung 25, die auch eine oder mehrere Schraubenfedern aufweisen könnte, hat
eine Federkonstante, die so gewählt ist, dass die durch Aenderungen des Betriebsdruckes hervorgerufenen Verschiebungen des
Kolbens 17 mit den Keilen 16 die Düsenquerschnitte so ändern, dass sich ein mindestens annähernd konstanter Betriebsdruck
selbsttätig einstellt. Dieser wird duch zweckmässig festgelegte Vorspannung der Federvorrichtung 25 eingestellt und durch Veränderung
der Vorspannung verändert.
Das Drehelement 51 dieser Ausführungsform ist in der Fig. 8 perspektivisch
dargestellt und weist zwei aus ihrer kolbenseitigen Stirnfläche herausragende Zähne 26 auf. Diese sind so ausgebildet,
dass sie im Laufe ihrer Drehbewegung das im Raum 27 eventuell vorhandene, ausgetrocknete Gut bearbeiten und zu den Ausnehmungen
lenken. Von hier kann es dann über die Düsen 81 ausgestossen
werden. Das Drehelement 51 weist dabei eine derartige
Lange auf, dass es zugleich als Intensivscherelement wirksam ist.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 9 und 10 weist der mit
dem Gehäuse 2 fest verschraubte Düsenkopf 4" Düsen 8" auf, die in axialer Richtung der Schnecke 1 verlaufen. Das düsenkopfseitige
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Ende der Schnecke 1 ist zugleich als Drehelement 5" ausgebildet,
welches somit mit der Schnecke 1 aus einem Stück besteht. Im Aussenrand der düsenkopfseitigen Stirnfläche 26 sind die Ausnehmungen
10' so eingeschnitten, dass sie rrit dem den Gutstrom
führenden Raum 11 in Verbindung sLehcn. Die Stirnfläche 26 ist durch
die Ausnehmungen 10' in Segmente getrennt, die als Dichtungsflächen 12' ausgebildet sind. Die Schnecke 1 ist gegen die die
Düseneingänge 9 enthaltende ebene Innenfläche 27 des Düsenkopfes 4" so gedrückt, dass sie auf dieser verdrehbar ist. Die in Drehrichtung
13 verlaufenden Kanten 14' der Dichtungsflächen 12'
dienen der Unterbrechung des Gutstromes.
In Betrieb strömt der Gutstrom in die Düseneingänge 9 über die Ausnehmungen 10' intermittierend, und die Kanten 14' trennen die
axial austretenden Produktteile nacheinander von Gutstrom und voneinander ab. In den zwischenliegenden Abdichtungsphasen bewerkstelligen
die Dichtungsflächen 12' die Abdichtung der Düseneingänge
9 gegen den Gutstrom.
Bei einer Extruderanlage nach Fig. 7 und 8 mit vier Düsen 8'
wurden folgende Produkte erzeugt:
Beispiel 1: Vollkornmaismehl mit mehr als 40 % Stärke und auf
kleiner als 5 mm gemahlen, mit einer Schüttdichte von ca.
0,5 kg/dm ergab ein expandiertes Produkt mit einer Dichte von
0,2 kg/dm und einem Stärkeaufschluss von mehr als 50 % .
Beispiel 2: Sojaextraktionsschrot, kleiner als 3 mm gemahlen,
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mit einer Schüttdichte von 0,4 kg/dm ergab ein expandiertes Produkt mit einer Dichte von 0,3 kg/dm und einer porigen, faserigen
Struktur, deren Wasseraufnahmevermögen 1,2 g Wasser pro 1 g Produkt betrug.
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Bei der beschriebenen Extruderanlage wird zur Erzeugung eines aufgeschlossenen Nahrungsmittelproduktes ein Gutstrom mittels
einer Schnecke 1 zu einem Düsenkopf 4 befördert und über Düsen 8 ausgestossen. Behandelte Produktteile werden
vom Gutstrom nacheinander abgetrennt. Der diesem Zweck dienende Unterbrecher weist ein Drehelement 5 auf, das auf dem düsenkopfseitigen
Ende der Schnecke 1 fest angeordnet ist und sich mit dieser zusammen dreht. Das Drehelement 5 besitzt Ausnehmungen
10 , die den Gutstrom den Düseneingängen 9 intermittierend zuführen und Dichtungsflächen 12 , die zwischen den
Ausnehmungen 10 angeordnet sind und die Düseneingänge 9 zwischen den Zuführphasen gegen den Gutstrom abdichten. Die in
Drehrichtung 13 vorlaufenden Kanten 14 der Dichtungsflächen
12 gewährleisten dabei die die Abtrennung der Produktteile nacheinander bewerkstelligende intermittierende Unterbrechung
des Gutstromes.
Bevorzugte Ausführungsformen sind für radialen Produktaustritt ausgebildet. Dabei können die Düsenquerschnitte konstant oder
veränderlich sein. Als besonders vorteilhaft hat sich eine mit einer Federvorrichtung ausgerüstete Ausführungsform erwiesen,
bei welcher sich die Düsenquerschnitte für einen konstanten Betriebsdruck selbsttätig einstellen. Eine Ausführungsform mit
axialem Produktausstoss ist ebenfalls vorteilhaft.
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Claims (16)
1. Extruderanlage, welche zur Herstellung eines Produktes, insbesondere aus der Gruppe der expandierten Stärkeprodukte
oder strukturierten Proteinprodukte, durch Einwirken von Druck, Reibung und eventuell Wärme auf ein zugeführtes
Gut dient und eine drehbar angeordnete Schnecke aufweist, die das Gut bearbeitet und zu einem Düsenkopf befördert, welcher
am Ausgangsende der Schnecke angeordnet ist und mindestens eine Düse aufweist, über welche das Produkt in voneinander ge-
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trennten, vorzugsweise expandierten Produktteilen aus dem
Düsenkopf austritt sowie einen Unterbrecher, der zur intermittierenden
Unterbrechung des Gutstromes und zur Abtrennung der Produktteile vom Gutstrom vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Unterbrecher ein zwischen der Schnecke (1) und dem Düsenkopf (4, 41, 4") wirksames, relativ zur Schnecke (1)
fest angeordnetes und sich mit dieser zusammen drehendes Drehelement (5, 51) vorgesehen ist, welches mindestens eine Ausnehmung
(10, 10') aufweist, die den Gutstrom führt und mit den
Düsen (8, 81, 8") intermittierend in Verbindung gebracht werden
kann, sowie je eine an die Ausnehmungen (10, 10') angeschlossene Dichtungsfläche (12, 12'), die die Düseneingänge (9) intermittierend
abschliesst und sie gegen den Gutstrom abdichtet, wobei in Drehrichtung (13) vorlaufende Kanten (14, 14') der Dichtungsflächen
(12, 12') bei ihrer Vorbeibewegung an den Düseneingänger.
(9) den Gutstrom zu den Düsen (8, 8', 8") unterbrechen und damit Pioduktteile nacheinander vom Gutstrom abtrennen.
2. Extruderanlage nach Anspruch 1, bei welcher die Düsen (8, 8') in einem Aussenrnantel des Düsenkopfes (4, 4') angeordnet
sind und der Austritt der Produktteile aus dem Düsenkopf (4) in radialer Richtung nach aussen stattfindet, gekennzeichnet
durch Ausnehmungen (10), die am Umfang des Drehelementes (5, 5') angeordnet sind, durch Dichtungsflächen (12), die am Umfang des
Drehelementes (5, 5') als Segmente einer zylindrischen Fläche ausgebildet
und in einer zylindrischen Innenfläche (8) des besagten
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Aussenmantels geführt sind, und durch Kanten (14), die als Schnittlinien der Dichtungsflächen (12) mit den Ausnehmungen
(10) ausgebildet sind.
3. Extruderanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (10) und die Kanten (14) in Längsrichtung
der Schnecke (1) geradlinig verlaufen.
4. Extruderanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (10) und die Kanten (14) schraubenlinienförmig
verlaufen.
5. Extruderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsflächen mindestens einer der Düsen
(8) veränderbar sind.
6. Extruderanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsflächen mindestens einer der Düsen
(8') nach Massgabe eines auf das Gut einzuwirkenden bestimmten Betriebsdruckes einstellbar sind.
7. Extruderanlage nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem als Rohr ausgebildeten Düsenkopf (41)
mindestens ein in axialer Richtung des Rohres verlaufender Schlitz (15) vorgesehen ist, dass in mindestens einigen der
Schlitze (15) je ein Keil (16) in axialer Richtung des Rohres verschiebbar angeordnet ist und in einem Abstand von der
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schneckenseitigen Bodenfläche (24) des Schlitzes (15) relativ
zum letzteren festhaltbar ist und dass der besagte Abstand den Düsenquerschnitt bestimmt und zur Aenderung des letzteren
veränderbar ist.
8. Extruderanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Keile (16) am Umfang eines Kolbens (17) befestigt
sind, der im Inneren des Rohres in axialer Richtung verschiebbar ist und eine Kolbenstange (18) aufweist, die in der der
Schnecke (1) abgewendeten Richtung hinausragt und in einer axialen Bohrung (19) eines in das Rohr eingeschraubten Gewinderinges
(20) in axialer Richtung geführt ist und an ihrem dem Kolben (17) abgewendeten Ende ein Gewinde (22) und eine auf
diesem aufgeschraubte Mutter (23) aufweist, und dass durch Verdrehung
des Gewinderinges (20) die Keile (16) relativ zu ihren Schlitzen (15) in axialer Richtung verschiebbar und in vorbestimmten
Stellungen arretierbar sind.
9. Extruderanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Federvorrichtung (25) vorgesehen ist, die auf
der Kolbenstange (18) zwischen dem Kolben (17) und dem Gewindering (20) angeordnet ist und nach Massgabe der Düsenquerschnitte
bemessen ist, die einem gewünschten durchschnittlichen Betriebsdruck entsprechen, wobei Aenderungen des Betriebsdruckes
entsprechende Verschiebungen des Kolbens (17) mit den Keilen (16) bewirken und die Düsenquerschnitte so ändern, dass ein
mindestens annähernd konstanter Betriebsdruck aufrechterhalten
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bleibt.
10. Extruderanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Kolben (17) zugewendete Stirnfläche (26) des
Drehelementes (5) mindestens einen in der Richtung des Kolbens (17) hinausragenden Zahn (28) aufweist, der dazu ausgebildet
ist, das im Raum (29) zwischen dem Kolben (17) und dem Drehelement (51) vorhandene Gut aus dem besagten Raum (29) zu entfernen.
11. Extruderanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Düsenkopf (4") mit in axialer Richtung der Schnecke (1)
verlaufenden Düsen (8"), weiter durch Ausnehmungen (101), die
am Umfang des Drehelementes (5") angeordnet sind und in die der Schnecke (1) abgewendeten Stirnfläche (26) desselben eingreifen
und durch Dichtungsflächen (12'), die Segmente der besagten
Stirnfläche (26) sind und durch die besagten Ausnehmungen (101) voneinander getrennt sind und die ferner gegen eine
ihnen gegenüberstehende, die Düseneingänge (9) enthaltende Innenfläche (27) des Düsenkopfes (4") gedrückt und relativ zu
dieser verdrehbar sind.
12. Extruderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (5, 51) mit der Schnecke (1) fest
verbunden ist.
13. Extruderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekonnzeich-
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net, dass das Drehelement (5") aus einem Stück mit der Schnecke
(1) ausgebildet ist.
14. Extruderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (4") mit dem Schneckengehäuse (2) fest
verbunden ist.
verbunden ist.
15. Extruderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Düsenkopf (4, 4') aus einem Stück mit dem Schneckengehäuse (2) ausgebildet ist.
16. Extruderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (5, 51) als Intensivscherelement ausgebildet
ist.
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