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Die vorliegende Erfindung hat ein Mundstück zum Ablagern
einer Schicht einer fluiden Masse, insbesondere eines
aufgegangenen Teiges, zum Gegenstand.
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Es sind verschiedene Extrusionsdüsen bekannt, die einen
oder mehrere Extrusionsschlitze aufweisen, welche das Bilden
eines oder mehrerer Teigbänder gestatten, die insbesondere für
die Herstellung von flachen Broten oder beispielsweise
Pizzaböden bestimmt sind.
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Die Probleme, denen man sich bei der Konstruktion dieser
bekannten Düsen gegenübersieht, sind mit der Notwendigkeit
verknüpft, Bänder homogener Dicke oder glatter Oberfläche zu
erzielen, die sich zu Gegenständen mit regelmäßiger Form
schneiden lassen. Diese Probleme wurden insbesondere abhängig von der
Tatsache gelöst, daß der zu extrudierende Teig für die
Herstellung flacher Brote oder von Pizzaböden eine relativ dichte
plastische Konsistenz besitzt und es notwendig ist, auf ihn einen
verhältnismäßig großen Druck auszuüben, um ihn durch diese
Schlitze hindurchtreten zu lassen.
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Aus diesem Grund wurde bei einer bekannten Düse
vorgeschlagen, zwischen dem Schraubenkopf eines Extruders und
solchen Extrusionsschlitzen ein Gitter oder Diffusionskanäle
vorzusehen, welches bzw. welche in eine Druckausgleichskammer
münden.
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Ebenso wurde bei einer anderen bekannten Düse
vorgeschlagen, vor einem derartigen Extrusionsschlitz eine Membran
vorzusehen, die ihrerseits einen Öffnungsschlitz aufweist, der
beispielsweise in der Mitte kleiner ist als an den Rändern, um
eine bestimmte Gleichmäßigkeit des Teigstromes wieder
herzustellen, welcher in der Mitte eine größere Geschwindigkeit aufweist
als an seinen Rändern.
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Dennoch sind diese bekannten Lösungen kaum auf den Fall
des Ablagerns einer Schicht einer fluiden Masse übertragbar,
insbesondere eines aufgegangenen Teiges, wie beispielsweise ei
ner "pâte génoise".
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Das Ablagern einer Schicht einer fluiden Masse auf einem
Transportband, das beispielsweise dazu bestimmt ist, die Masse
durch eine Behandlungsanlage zu führen, z.B einen Ofen oder
Brenntunnel, kann Schwierigkeiten ähnlich jenen bereiten, die
weiter oben genannt wurden. Es kann in der Tat notwendig sein,
eine Schicht zu erzielen, die über ihre ganze Breite eine
homogene Dicke und Textur sowie eine regelmäßige Oberfläche
aufweist. Dies ist aber umso schwieriger, je breiter die Schicht
ist. Nun ist es aber beispielsweise bei der industriellen
Fließbandproduktion wesentlich, eine Schicht einer fluiden
Masse in einem Stück ablagern zu können, die so breit wie
möglich ist, um die Kapazität einer Behandlungsanlage, welche
beträchtliche Abmessungen aufweist, bestmöglich ausnützen zu
können.
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Die US-A-2 774 106 beschreibt ein Mundstück zum Ablagern
einer Schicht eines expansiven, flüssigen Schaumes, das einen
Anschluß aufweist, der einen Eintrittskanal begrenzt, welcher
gegenüber der Horizontalebene geneigt ist, wobei ein
dreieckiger Körper in einer Horizontalebene liegt und einen
rechteckigen Querschnitt aufweist, welcher sich verbreitert und
stromabwärts auch abfallen kann, und wobei das Ende dieses Körpers die
Form eines Kreisbogens hat, der um den Scheitel des Körpers
zentriert sein kann.
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Die US-E-30 221 beschreibt ein Mundstück zum Ablagern
einer Teigschicht einstellbarer Dicke und einstellbarer Breite,
welches Mundstück einen dreieckigen Körper aufweist, der in
einer Ebene liegt, die gegenüber der Horizontalebene geneigt ist,
wobei das Ende des Körpers gekrümmt sein kann und die
Horizontalebene tangieren kann.
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Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, ein Mundstück
vorzuschlagen, das es gestattet, das oben genannte industrielle
Ziel bestmöglich zu verwirklichen.
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Zu diesem Zweck weist das Mundstück zum Ablagern einer
Schicht einer fluiden Masse, insbesondere eines aufgegangenen
Teiges, gemäß der Erfindung einen Anschluß auf, der einen
Eintrittskanal begrenzt, einen mit dem Anschluß verbundenen
dreieckigen Körper, der in einer Ebene angeordnet ist, die einen
Winkel mit der Horizontalebene einschließt, und der einen
rechteckigen Querschnitt, welcher sich in Richtung stromabwärts
vergrößert und abfällt, sowie in der Verlängerung dieses
Körpers ein gekrümmtes Ende hat, das tangential zur
Horizontalebene ausläuft und einen Austrittsschlitz in Form eines
Kreisbogens begrenzt, der um den Scheitel des Körpers zentriert ist,
und zeichnet sich dadurch aus, daß es einen Verstärkungskäfig
aufweist, der zwei Gitter aufweist, die aus Querholmen und
Radialholmen gebildet sind, welche auf dem und unter dem
dreiekkigen Körper angebracht und auf jeder Seite über Querstreben
verbunden sind, wobei eines der Gitter aus Radialholmen
gebildet ist, die mit den Enden seiner Querholme verbunden sind,
wogegen seine anderen Radialholme, die am dreieckigen Körper
angreifen, und seine Längsholme an allen ihren Kreuzungspunkten
durch Mittel zum Einstellen ihrer Zwischenräume verbunden sind,
und die Längsholme und Radialholme des anderen Gitters an allen
ihren Kreuzungspunkten verbunden sind.
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Es wurde gefunden, daß ein derartig aufgebautes Mundstück
in wirklich großem Maßstab konstruiert werden kann, wobei
gleichzeitig wirklich das Ablagern einer Schicht einer fluiden
Masse mit einer perfekt homogenen Dicke und Textur und perfekt
regelmäßigen Oberfläche über ihre ganze Breite gewährleistet
werden kann. Es konnte auf diese Weise beispielsweise ein
Mundstück konstruiert werden, das einen Austrittsschlitz von mehr
als einem Meter in der Breite aufwies und in der Lage war, eine
Schicht eines aufgegangenen Teiges abzulagern, die nicht die
geringste, sich aus einem lokalen Aufgehdefekt ergebende
Längseinschnürung, wie sie insbesondere an der Schnittstelle zweier
Ströme auftreten würde, die aus zwei kleineren, nebeneinander
liegenden Mundstücken austreten, noch den geringsten Einbruch
an ihren Rändern aufwies.
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Das erfindungsgemäße Mundstück ist insbesondere dafür
bestimmt, an eine Zuführleitung für Fluidmasse angeschlossen zu
werden, die von einer Pumpe geliefert wird, welche an eine
Anlage angeschlossen ist, in der die Fluidmasse zubereitet wird.
Diese Art von Leitung weist bevorzugt einen kreisförmigen
Querschnitt auf, wobei der genannte Anschluß so ausgebildet sein
kann, daß er einen gleichmäßigen Übergang zwischen diesem
kreisförmigen Querschnitt und dem parallelepipedischen,
bevorzugt quadratischen Querschnitt des Scheitels des
Mundstückkörpers gewährleistet. Daher weist in einer bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mundstuckes dieser
Eintrittskanal einen Querschnitt mit annähernd konstanter Fläche auf,
wobei er von stromauf nach stromab von einer kreisförmigen Form
in eine quadratische Form übergeht.
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Der mit dem vorliegenden Mundstück erzielte Erfolg im
Hinblick auf die Homogenität und Regelmäßigkeit der Schicht der
fluiden Masse, welche es abzulagern gestattet, beruht
wahrscheinlich auf Wirkungen, die mit den beiden Hauptfaktoren
verknüpft sind, und zwar einerseits seiner allgemeinen Form und
anderseits der genauen Form seines Austrittsschlitzes.
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Die allgemeine Form ist jene eines geneigten, dreieckigen
Körpers, bevorzugt schwach abfallend, dessen Dicke in dem Maße
abnimmt wie seine Breite zunimmt, und der tangential unter der
Wirkung der Krümmung seines Endes in die Horizontalebene
ausläuft.
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Unter "schwach abfallend" kann eine Ebene verstanden
werden, die mit der Horizontalebene einen Winkel von ungefähr 20
bis 40º bildet. Was die Krümmung betrifft, kann diese
ausreichend stark sein, um dem Mundstück ausreichende Steifigkeit zu
verleihen, aber auch ausreichend gering, um den Strom der
abzulagernden Masse nicht zu stören. Aus diesem Grund weist das
genannte gekrümmte Ende bevorzugt eine konkave Krümmung auf,
deren Krümmungsradius gleich dem 0,2- bis 1,5-fachen der Breite
des Austrittsschlitzes ist. In gleicher Weise hat das gekrümmte
Ende bevorzugt über seine gesamte Breite eine konstante konkave
Krümmung, die zwischen zwei parallelen Linien liegt, welche
stromaufwärts des Austrittsschlitzes angeordnet sind.
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Im selben Sinne ist der Winkel am Scheitel des dreieckigen
Körpers bevorzugt ein spitzer Winkel, so daß der Strom der
abzulagernden Masse ohne Stauung von der zylindrischen Form, die
er am Eingang des Mundstückes aufweisen kann, in die Form einer
ebenen Schicht übergehen kann, welche er am Ausgang des
Mundstückes aufweist. Aus diesem Grund weist bei einer bevorzugten
Ausführungsform des vorliegenden Mundstückes dieses ein
Verhältnis von Länge zu Breite auf, das zwischen 1,5:1 und 2,5:1
beträgt. In diesem Zusammenhang ist der Ausdruck "Breite" des
Mundstückes so zu verstehen, wie seine maximale Breite, mit
anderen Worten wie die Breite seines Austrittsschlitzes.
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Die genaue Form des Austrittsschlitzes ist daher jene
eines Kreisbogens, der um den Scheitel des dreieckigen Körpers
zentriert ist. Auf Grund dieser Form können alle Elemente der
Fluidmasse, welche diesen Strom bilden, einen gleichlangen Weg
zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Mundstückes
durchlaufen,
und die Geschwindigkeit des Stromes kann über die gesamte
Breite des Austrittsschlitzes sehr große Homogenität aufweisen.
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Das erfindungsgemäße Mundstück kann in einem einzigen
Stück gefertigt werden, indem zwei dreieckige Bleche, ein
oberes und ein unteres, mit zwei Seitenblechen verschweißt werden
und diese Anordnung an einem entsprechenden Anschluß befestigt
wird. Die Bleche können beispielsweise aus rostfreiem
Stahlblech geschnitten werden.
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Das vorliegende Mundstück weist somit einen
Verstärkungskäfig auf, der zwei Gitter aufweist, die aus Querholmen und
Radialholmen gebildet sind, welche auf dem und unter dem
dreiekkigen Körper angebracht und auf jeder Seite des Körpers über
Querstreben verbunden sind. Diese letzteren können entfernbar,
schwenkbar oder in der Länge einstellbar sein, so daß der
Körper des Mundstückes vom Verstärkungskäfig gelöst werden kann,
um gereinigt werden zu können, und nachher mit Präzision wieder
eingesetzt werden kann.
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Die Querholme und Radialholme eines Gitters können
beispielsweise in Form von Metallrohren mit quadratischem oder
rechteckigen Querschnitt ausgeführt sein und an allen ihren
Kreuzungspunkten miteinander fest verbunden, beispielsweise
miteinander verschweißt sein.
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Eines der beiden Gitter wird daher aus
Verstärkungs-Radialholmen gebildet, die mit den Enden seiner
Längsholme fest verbunden sind, wogegen die anderen Radial- und
Querholme an allen ihren Kreuzungspunkten durch Mittel zum
Einstellen ihrer Zwischenräume verbunden sind.
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Diese Mittel zum Einstellen des Zwischenraumes, welcher
beispielsweise einen Querholm von einem am dreieckigen Körper
anliegenden Radialholm trennt, sind dazu bestimmt, eine
Feineinstellung des Stromes der fluiden Masse zu ermöglichen, indem
die Dicke des dreieckigen Körpers an verschiedenen Punkten
justiert wird.
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Um die Steifigkeit des genannten gekrümmten Endes noch zu
erhöhen, können vorstehende gekrümmte Träger vorgesehen werden,
die mit einem letzten unteren Querholm verbunden sind und eine
Krümmung aufweisen, die an jene dieses Endes angepaßt ist.
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Das Mundstück gemäß der vorliegenden Erfindung ist daher
zum Ablagern einer Schicht einer fluiden Masse bestimmt. Als
Beispiel einer fluiden Masse, die mit Hilfe dieses Mundstückes
abgelagert werden kann, kann ein aufgegangener Teig oder
insbesondere eine "pâte génoise" genannt werden. Typischerweise aus
Eiern, Zucker, Mehl und Wasser zusammengesetzt, kann eine pâte
génoise im kalten Zustand beispielsweise in einem Rührwerk oder
einem Mixer aufgehen und eine relativ geringe Dichte in der
Größenordnung von 0,4 bis 0,5 g/cm³ sowie eine verhältnismäßig
geringe Viskosität in der Größenordnung von z.B. 60 bis
120 Pa.s bei 2000 aufweisen.
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Das erfindungsgemäße Mundstück wird nachstehend unter
Bezugnahme auf die beigeschlossene Zeichnung beschrieben, die zu
Beispielszwecken einige Ausführungsformen veranschaulicht. In
dieser Zeichnung
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- zeigt Fig. 1 eine Draufsicht einer ersten
Ausführungsform des Mundstückes ohne Verstärkungskäfig,
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- zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt hier ersten
Ausführungsform nach Fig. 1,
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- zeigt Fig. 3 eine Draufsicht einer zweiten
Ausführungsform des Mundstückes mit seinem Verstärkungskäfig,
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- zeigt Fig. 4 eine Seitenansicht der Ausführungsform
nach Fig. 3, und
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- zeigt Fig. 5 einen stromabwärtigen Querschnitt der
Ausführungsform von Fig. 3.
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Die erste Ausführungsform des Mundstückes der vorliegenden
Erfindung, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, weist einen
Anschluß 1, einen geneigten, mit dem Anschluß 1 verbundenen
dreieckigen Körper 2 und in der Verlängerung des Körpers 2 ein
gekrümmtes Ende 3 auf, das tangential in die Horizontalebene
ausläuft.
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Der Anschluß 1 begrenzt einen Eintrittskanal 4, welcher
eine annähernd konstante Querschnittsfläche hat, die von
stromauf nach stromab von einer Kreisform 5 in eine quadratische
Form 6 übergeht.
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Der dreieckige Körper 2 liegt in einer Ebene, die mit der
Horizontalebene einen Winkel von 30º einschließt. Er wird aus
zwei dreieckigen Blechen gebildet, einem oberen Blech 7 und
einem unteren Blech 8, die aus einem rostfreien Stahlblech
geschnitten sind und mit zwei Seitenblechen 9 und 10 so
verschweißt sind, daß der Körper einen parallelepipedischen
Querschnitt
aufweist, der sich stromabwärts verbreitert und
abfällt. Dieser Querschnitt besitzt am Scheitel des Dreiecks die
Form eines Quadrates und anschließend die Form eines Rechteckes
ständig abnehmender Höhe und zunehmender Breite.
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Das gekrümmte Ende 3 des Mundstückes begrenzt einen
Austrittsschlitz 11 in Form eines Kreisbogens, der um den Scheltel
des Körpers zentriert ist. Die Breite dieses Schlitzes 11 ist
annähernd gleich der Hälfte der Länge des Mundstückes. Das
gekrümmte Ende 3 weist eine konkave Krümmung auf, deren Radius
annähernd gleich der Breite des Schlitzes ist. Diese konkave
Krümmung ist über die Breite des Endes konstant und liegt
zwischen zwei parallelen Linien 12 und 13, die stromaufwärts des
Austrittsschlitzes liegen. Die erste dieser Linien (12)
entspricht dem Ende des dreieckigen Körpers 2 und dem Beginn des
genannten gekrümmten Endes 3. Die zweite dieser Linien (13)
befindet sich geringfügig stromaufwärts der Enden 14 und 15 des
Schlitzes 11, so daß der von diesem Schlitz beschriebene Bogen
sich in einer Horizontalebene befindet.
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Die zweite Ausführungsform des Mundstückes der
vorliegenden Erfindung, die in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellt ist,
unterscheidet sich von der ersten, in den Fig. 1 und 2
dargestellten Ausführungsform durch die Tatsache, daß sie ein
geringeres Verhältnis von Länge zu Breite aufweist, nämlich ungefähr
1,8:1. Sie ist mit ihrem Verstärkungskäfig dargestellt. Diese
Ausführungsform bietet sich insbesondere zur Realisierung von
Mundstücken sehr großer Abmessungen an, die eine Breite in der
Größenordnung von einem Meter und mehr erreichen können, mit
Hilfe von dreieckigen oberen und unteren Blechen 7, 8 und
Seitenblechen 9 und 10, die aus einem rostfreien Stahlblech
geschnitten sind, das relativ dünn ist, z.B. ungefähr 3 mm in der
Dicke.
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Der Verstärkungskäfig weist zwei Gitter auf, ein oberes
Gitter 29 und ein unteres Gitter 30, die aus Querholmen 31, 32
und Radialholmen 33, 34, 35 gebildet sind, welche an der einen
und der anderen Seite des dreieckigen Körpers 2 anliegen und
beidseits des Körpers über Querstreben 36, 37 miteinander
verbunden sind.
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Die Querholme 32 und Radialholme 35 des unteren Gitters 30
sind in Form von Metallrohren mit quadratischen bzw.
rechteckigen
Querschnitten ausgeführt und an allen ihren
Kreuzungspunkten miteinander fest verbunden, nämlich miteinander
verschweißt.
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Die Verstärkungs-Querholme 31 und Radialholme 34 des
oberen Gitters 29 sind in Form von Metallrohren mit quadratischem
Querschnitt ausgeführt, wobei die weiteren Radialholme 33
dieses Gitters einen rechteckigen Querschnitt haben.
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Die Verstärkungs-Radialholme 34 sind mit den Enden der
Querholme 31 verbunden. Die weiteren Radialholme 33 und die
Querholme 31 sind an allen ihren Kreuzungspunkten durch Mittel
zum Einstellen ihres Zwischenraumes miteinander verbunden.
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Diese Mittel zum Einstellen des Zwischenraumes, welcher
einen Querholm 31 von einem am dreieckigen Körper 2 anliegenden
Radialholm 33 trennt, sind dazu bestimmt, eine Feineinstellung
des Stromes der Fluidmasse zu gestatten, indem die Dicke des
Körpers an verschiedenen Punkten eingestellt wird. Diese Mittel
weisen an jedem betrachteten Kreuzungspunkt eine Gewindestange
39 auf, die an einem mit einem Innengewinde versehenen Zylinder
40 angepaßt ist, welcher als Mutter dient. Das untere Ende der
Gewindestange 39 ist mit dem Radialholm 33 fest verbunden. Der
mit einem Innengewinde versehene Zylinder 40 ist am Querholm 31
mit Hilfe zweier Scheiben 42, 43 befestigt, die als Anschlag
auf der einen und der anderen Seite des Holmes dienen, aber
eine Verdrehung des Zylinders in einem im Holm ausgesparten,
vertikalen, zylindrischen Durchgang gestatten. Die auf dem Holm
liegende Anschlagscheibe 42 weist eine Angriffsfläche mit drei
Löchern auf, die an einen Schlüssel mit drei Stiften angepaßt
ist.
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Das obere Gitter 29 und das untere Gitter 30 sind daher
untereinander über Querstreben 36, 37 verbunden. Die
Querstreben 36, die auf der linken Seite des dreieckigen Körpers 2
vorgesehen sind, sind jeweils an ihrem unteren Ende mit dem linken
Ende eines unteren Querholmes 32 verbunden. Sie sind auch
jeweils mit einem oberen Querholm 31 über eine zylindrische
Radialstange 44 verbunden, welche gleichzeitig das linke Ende des
Holmes und das obere Ende 45 der Strebe durchsetzt. Dieses Ende
45 ist seinerseits in einer entsprechenden Ausnehmung
aufgenommen, die vertikal im linken Ende des Holmes 31 ausgespart ist,
so daß dieser um die Stange 44 schwenken kann.
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Die Streben 37, welche auf der rechten Seite des
dreieckigen Körpers 2 vorgesehen sind, sind jeweils mit dem rechten
Ende eines unteren Querholmes 32 über einen Steg 46 verbunden,
der gleichzeitig das Ende des Holmes und das untere Ende 47 der
Strebe durchsetzt. Dieses Ende 47 ist seinerseits in einer
entsprechenden Aussparung aufgenommen, die vertikal im Ende des
Holmes 32 ausgespart ist, so daß die Strebe um den Steg 46
schwenken kann.
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Das obere Ende jeder Strebe 37 ist in entfernbarer Weise
in einer vertikalen Aussparung aufgenommen, die im rechten Ende
jedes oberen Querholmes 31 ausgespart ist. Dieses obere Ende
ist am Holm mit Hilfe einer doppelten Gegenmutter 48 und einer
gerändelten Mutter 49 befestigt.
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Bei dieser Ausführungsform kann daher der Körper 2 des
Mundstückes vom Verstärkungskäfig gelöst werden, indem die
gerändelten Muttern 49 geöffnet, die Streben 37 von den oberen
Holmen 31 gelöst und das obere Gitter 29 um die Stange 44
geschwenkt wird.
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Diese zweite Ausführungsform weist auch gekrümmte,
vorstehende Träger 50 auf, die mit dem letzten unteren Querholm 51
verbunden sind. Diese vorstehenden Träger 50 besitzen jeweils
eine konkave Krümmung, die an die Krümmung des genannten
gekrümmten Endes angepaßt ist. Sie haben jeweils die allgemeine
Form einer dreieckigen, in einer Vertikalebene liegenden
Versteifungsrippe, deren obere Seite 52 eine konkave Krümmung
besitzt, die an die Krümmung des genannten gekrümmten Endes 3
angepaßt ist, deren untere Seite 53 geradlinig ist und in
derselben Horizontalebene wie der Ausgangsschlitz 11 liegt, und deren
stromaufwärtige Schneidseite 54 geradlinig und mit dem letzten
unteren Querholm 51 verbunden ist.
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Diese Ausführungsform kann daher durch
Nebeneinanderanordnung mehrerer solcher Träger 50 in gleichen Abständen entlang
des Holmes 51 eine nennenswerte Erhöhung der Steifigkeit des
gekrümmten Endes 3 bewirken. Gleichzeitig schafft sie auch ein
praktisches Hilfsmittel zur visuellen Kontrolle des Abstandes
des Austrittsschlitzes 11 z.B. von einem Transportband, auf
welchem vorgesehen ist, die Schicht aus fluider Masse
abzulagern.