IT9041724A1 - Macchina per l'estrusione di impasti alimentari a consistenza morbida - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: "Macchina per l'estrusione di impasti alimentari a consistenza morbida".

La presente invenzione si riferisce ad una macchina per l'estrusione di impasti alimentari del tipo comprendente un involucro al cui interno è definita una camera di estrusione nella quale viene alimentato e compresso detto impasto, un ugello di estrusione dell'impasto da detta camera e mezzi di taglio in porzioni dell'impasto estruso attraverso l'ugello.

La fabbricazione di alcuni tipi di prodotti dolciari, quali frittelle o krapfen, richiede la preparazione di panetti ottenuti da segmenti di un impasto alimentare di consistenza morbida. Nei laboratori artigianali tale operazione viene condotta manualmente. Per ottenere un lotto di panetti, un'operatore carica l'impasto della desiderata consistenza e composizione in una una tasca per pasticciere che viene quindi spremuta ripetutamente in modo da ottenere dei segmenti di impasto aventi la dimensione e conformazione dei panetti desiderati .

Tra gli inconvenienti di questa metodologia vi è la relativa lentezza dell'operazione di formatura dei panetti. Inoltre l'estrusione dell'impasto mediante la spremitura della sacca da pasticciere è causa di sfridi e di imbrattamenti. Gli sfridi di impasto, che si ottengono principalmente tra due spremiture successive ed al termine dell'utilizzo della sacca, sono ovviamente causa di un indesiderato spreco di prodotto che, in casi limite, può raggiungere valori percentualmente molto elevati.

Un altro problema riguarda la necessità di mantenere una pezzatura omogenea dei panetti formati sia per una miglior estetica del prodotto finito sia per ragioni di carattere commerciale. Attualmente, questo problema è affrontato facendo ricorso esclusivamente all'abilità dell'operatore preposto a questo compito.

Sono disponibili macchine per l'estrusione di paste alimentari, quali paste di grano duro, ecc. predisposte per estrudere e tagliare con pezzatura omogenea impasti di consistenza relativamente elevata. Generalmente, la pasta viene immessa in una camera ed estrusa per compressione attraverso un ugello piastriforme con uno o più orifizi della desiderata conformazione e dimensione. Mezzi di taglio, agendo lungo la parete esterna dell'ugello piastriforme quasi a contatto con essa, provvedono al taglio nella pezzatura desiderata della pasta estrusa.

Tuttavia queste macchine non consentono di estrudere e suddividere in panetti impasti alimentari molli in quanto la bassa consistenza dei medesimi rende estremamente difficoltoso, se non addirittura impossibile, il funzionamento dei coltelli preposti al taglio dell'impasto estruso. Si è infatti constatato che, utilizzando queste macchine note per estrudere impasti della consistenza più sopra indicata, quali sono tipicamente impiegati per la produzione di frittelle e krapfen, si ha un immediato ed inevitabile imbrattamento del meccanismo di estrusione e taglio che porta alla disgregazione del prodotto estruso.

Il' problema tecnico affrontato da questa invenzione è dunque quello di mettere a disposizione una macchina per l'estrusione di impasti a consistenza morbida strutturalmente e funzionalmente concepita per consentire il superamento degli inconvenienti lamentati con riferimento alla tecnica nota citata.

Questo problema è risolto dall'invenzione mediante una macchina del tipo menzionato inizialmente e caratterizzata dal fatto che detto ugello comprende un corpo alla cui estremità libera è definito un orifizio di estrusione, detto corpo essendo sporgente per un tratto all'esterno di detto involucro con detto orifizio disposto a ridosso degli organi di taglio.

L'invenzione si basa inoltre, in una prima e più generale espressione, sull'osservazione che l'efflusso di materiale estruso mantiene la sua compattezza (cioè non imbratta l'ugello) allorché le forze di coesione interna dell'impasto lavorato sono maggiori delle forze superficiali di interazione con i materiali limitrofi a contatto con questo. Questo risultato è ricercato minimizzando l'estensione delle superfici esterne dell'ugello limitrofe all'orifizio di estrusione.

L'invenzione verrà ora maggiormente descritta con riferimento ad un suo esempio preferito di attuazione illustrato, in via indicativa e non limitativa, nei disegni allegati in cui:

-la figura 1 mostra una vista schematica in sezione longitudinale di una macchina per l'estrusione di impasti a consistenza morbida;

-la figura 2 mostra, in sezione longitudinale schematica, una variante di realizzazione della macchina di figura 1;

-la figura 3 è una vista frontale di un particolare inerente ai mezzi di taglio impiegati nelle realizzazioni dell'invenzione;

-la figura 4 è una vista in sezione di un particolare inerente all'ugello di estrusione impiegato nelle realizzazioni dell'invenzione.

Nelle figure, con 1 è complessivamente indicata una macchina per l'estrusione di impasti a consistenza morbida secondo l'invenzione.

La macchina 1 comprende un involucro 2 cilindrico, chiuso alle contrapposte estremità assiali da rispettive flange 3a, 3b e definente al proprio interno una camera 4 nella quale viene alimentato, attraverso una tramoggia 5, un impasto alimentare della composizione e consistenza desiderata per formare, ad esempio, frittelle o krapfen.

Nella camera 4 è girevolmente supportata una coclea 6 o altro mezzo pressore previsto per comprimere l'impasto in direzione della flangia 3a così da estruderlo attraverso un ugello 7 applicato eccentricamente sulla detta flangia e disposto così da identificare un asse di estrusione X parallelo all'asse della coclea 6.

La coclea 6 è provvista di un albero di azionamento tubolare 8 ed è portata in rotazione attorno all'asse del medesimo mediante un motoriduttore 9 a velocità variabile applicato in corrispondenza della flangia 3b.

Un secondo albero 10 è previsto per supportare ed azionare in rotazione mezzi di taglio complessivamente indicati con il. Detto albero 10 è azionato in rotazione mediante un secondo motoriduttore 12 a velocità variabile.

In una prima forma di realizzazione, illustrata in figura 1, il secondo albero 10 è montato coassialmente all'interno dell'albero 8. in una seconda forma di realizzazione, illustrata in figura 2, dove particolari analoghi sono identificati dagli stessi riferimenti numerici, l'albero 10 è supportato all'esterno dell'involucro 2 così che una sua estremità sia ricevuta girevolmente entro una sede 13 ricavata nella flangia 3a.

L'ugello 7 comprende un corpo tubolare 14 sporgente per un tratto (indicato in almeno 4mm) dalla flangia 3a ed avente estremità libera 14a rastremata così da presentare area terminale minima. All'interno del corpo 14 è definita una cavità 15 cilindrica di asse X identificante, all'estremità libera I4a, un orifizio di estrusione .

Preferibilmente l'ugello 7 è montato in modo rimovibile sulla flangia 3a, ad esempio mediante un accoppiamento a vite, a baionetta o simili, così da risultare facilmente sostituibile con ugelli di dimensioni diverse.

Minimizzando l'estensione delle superfici esterne dell'ugello limitrofe all'orifizio di estrusione, si ottiene che le forze di coesione interna dell'impasto lavorato siano maggiori delle forze superficiali di interazione con i materiali limitrofi a contatto con questo e quindi l'efflusso di materiale estruso mantiene la sua compattezza (cioè non imbratta l'ugello).

I mezzi di taglio 11 comprendono uno o più coltelli 16 rimovibilmente innestati secondo una direzione radiale su di un mozzo 17 a sua volta calettato all'estremità libera del secondo albero 10. In una versione preferita, il mozzo 17 è montato in modo rimovibile sull'albero 10 così da risultare facilmente sostituibile con altro mozzo portante un diverso numero di coltelli. Questa prerogativa aumenta le possibilità di regolazione della macchina a pari variazione di velocità del secondo albero 10.

Per meglio evitare l'imbrattamento dei coltelli, questi sono costituiti da tratti di filo d'acciaio armonico o da equivalenti elementi astiformi con un diametro minore di circa 6mm.

II funzionamento della macchina 1 è il seguente. Un impasto della consistenza desiderata viene alimentato attraverso la tramoggia 5 nella camera 4 ove viene compresso in direzione della flangia 3a dalla coclea 6. L'impasto compresso è conseguentemente forzato a fluire attraverso l'ugello 7 con una velocità di efflusso proporzionale alla velocità di rotazione della coclea 6 attorno al proprio asse. Pertanto variando con opportuna regolazione la velocità in uscita del motoriduttore 9 si otterrà una prima regolazione della macchina di questa invenzione.

Contestualmente il secondo albero 10 ed i mezzi di taglio su di esso calettati sono condotti in rotazione con prefissata velocità angolare dipendente dalla regolazione del motoriduttore 12. Ad ogni transito davanti all'orifizio di estrusione, i coltelli 16 tagliano una porzione di impasto o panetto la cui dimensione nella direzione del flusso di impasto estruso dipende sia dalla velocità di efflusso dall'orifizio di estrusione la quale, come si è visto, è regolabile intervenendo sulla velocità della coclea 6, che dalla frequenza con cui un coltello interferisce con il materiale estruso, quest' ultima dipendendo sia dalla velocità di rotazione del secondo albero 10 che dal numero di coltelli previsti sul mozzo 17.

Tra i principali vantaggi di questa invenzione, vi è il fatto di consentire l'estrusione di impasti di qualsivoglia consistenza ed in particolare di impasti molli senza alcun danneggiamento nella forma dei panetti ottenuti. Si ottiene inoltre di evitare qualsivoglia imbrattamento dei mezzi di taglio e dell'ugello di estrusione .

Un ulteriore vantaggio è che vengono evitati gli sfridi di impasto e che l'operazione di formatura dei panetti viene condotta nel più ampio rispetto delle norme igieniche. Anche la macchina, inoltre, si presta ad una facile ed efficace pulizia dopo l'uso. Non da ultimo la possibilità di regolare con precisione le dimensioni dei panetti estrusi e tagliati migliora apprezzabilmente l'omogeneità della pezzatura dei prodotti ottenuti.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per l'estrusione di impasti a consistenza morbida comprendente un involucro al cui interno è definita una camera di estrusione nella quale viene alimentato e compresso detto impasto, un ugello di estrusione dell'impasto da detta camera e mezzi di taglio in porzioni dell'impasto estruso attraverso l'ugello, caratterizzata dal fatto che detto ugello comprende un corpo alla cui estremità libera è definito un orifizio di estrusione, detto corpo essendo sporgente per un tratto all'esterno di detto involucro con detto orifizio disposto a ridosso dei detti mezzi di taglio.
2. 2. Macchina per l'estrusione di impasti a consistenza morbida comprendente un involucro al cui interno è definita una camera di estrusione nella quale viene alimentato e compresso detto impasto, un ugello di estrusione dell'impasto da detta camera e mezzi di taglio in porzioni dell'impasto estruso attraverso l'ugello, caratterizzata dal fatto che detto ugello comprende un corpo alla cui estremità libera è definito un orifizio di estrusione a ridosso di detti mezzi di taglio, detto corpo essendo conformato così da minimizzare l'estensione delle superfici esterne dell'ugello limitrofe all'orifizio di estrusione.
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui il corpo di detto ugello presenta , in corrispondenza di detta estremità libera, una sezione avente area di molto minore rispetto all'area dell'orifizio di estrusione.
4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti mezzi di taglio comprendono almeno un coltello astiforme mobile in un piano intersecante il flusso di impasto estruso da detto ugello.
5. 5. Macchina secondo la rivendicazione 4, in cui detto coltello astiforme comprende un elemento filiforme .
6. 6. Macchina secondo la rivendicazione 5, in cui detto elemento filiforme ha diametro inferiore o uguale a circa 6 mm.
7. 7. Macchina secondo la rivendicazione 4 in cui detti coltelli sono estesi radialmente da un mozzo calettato in modo rimovibile all'estremità di un albero motorizzato .
8. 8. Macchina secondo la rivendicazione 4 in cui detti coltelli sono rimovibilmente applicati su detto mozzo .
9. 9. Macchina secondo la rivendicazione 7 in cui una coclea motorizzata è prevista in detta camera per comprimere detto impasto, detta coclea e detto albero portante detti coltelli essendo associati a rispettivi mezzi motori a velocità indipendentemente regolabile.