ITBA20100042A1 - Estrusore dosato per impasti alimentari - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DI INVENZIONE INDUSTRIALE

Estrusore dosato per impasti alimentari

Dominio tecnico dell’invenzione

La presente invenzione è relativa ad un estrusore per impasti destinati all’ industria alimentare e realizzato a base di cereali o miscele di cereali, ovvero ad un estrusore per impasti caseari

Arte anteriore

Gli estrusori impiegati ner estrudere un impasto precostituito a regola d’arte, sia di un impasto a base di cereali o miscele di cereali, sia di un impasto caseario, sono costituiti essenzialmente dagli elementi seguenti:

-u .na tramoggia la cui sezione longitudinale è ad imbuto destinato a contenere un imn -asto del tipo suddetto: il carattere ad imbuto della parte inferiore di tale tramoggia è giustificato essenzialmente dalla necessità di concentrare l’impasto orientandolo contemporaneamente verso l’ingre .sso del sot .tostante disn_o _sitivo estnisore vero e nronrio la .ddove l’imnasto perviene con una certa velocità ed una certa pressione, i cui valori sono stati preventivamente stimati per renderli compatibili con la natura dell’impasto, tali valori

determinando la forma generale della . tramoggia stessa:

-un dispositivo pre-estrusore, o di estrusione preliminare, il quale comporta essenzialmente dei rulli di estrusione preliminare, appunto, destinati a trascinare l’impasto compreso e compresso tra essi ner comprimerlo ulteriormente e conferirgli una compattezza adeguata al mantenimento della velocità di avanzamento su nastro trasportatore imposta dal protocollo di produzione (l’impasto cade su tale nastro trasportatore sotto forma di cordoni estrusi di sezione trasversale appropriata, la compattezza del cordone estruso e la sua velocità di trascinamento essendo, beninteso, predefinite in funzione delle caratteristiche desiderate del prodotto finale);

-almeno un ugello di estrusione destinato a ricevere Γ impasto pre-estruso e a conferirgli la conformazione di un cordone di pasta di consistenza e sezione trasversale appropriata appunto, come già precisato, in funzione del prodotto finale che si vuole ottenere.

Beninteso, in realtà, l’estrusore comporta una pluralità di ugelli di estrusione, in modo da ottimizzare sia lo spazio, sia i tempi di lavorazione.

Descrizione sintetica dell’ invenzione

La presente invenzione mira al miglioramento della qualità dei cordoni di pasta estrusi da un estrusore del tipo descritto precedentemente e propone un nuovo tipo di estrusore, originale e assolutamente inesistente nelFarte anteriore - per la quale anzi esso risulterebbe una soluzione tecnica aberrante, come sarà meglio precisato in seguito - che costituisce l oggetto della rivendicazione indipendente annessa a questa descrizione

Altre caratteristiche dell’ invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti, ugualmente annesse alla descrizione.

Un vantaggio della presente invenzione di capitale importanza nella produzione snecifica di taralli di conformazione classica o a treccia, è rappresentato dal fatto che tutti i cordoni di pasta, vale a dire sia quelli disposti centralmente, sia quelli disposti lateralmente su un nastro trasportatore uscenti dall’estrusore presentano la stessa velocità di avanzamento imposta dal nastro stesso, senza però subire una indesiderata azione di trazione o compressione, tipica degli estrusori dell’arte anteriore, così come precisato nella descrizione di quest’ultima Tn narticolare il risultato è gratificante e idoneo per la conformazione ottimale di taralli classici o a treccia, la cui produzione richiede il rispetto tassativo delle dimensioni imposte preliminarmente dal protocollo di produzione alla lunghezza dei cordoni di pasta

Un altro vantaggio è rappresentato dal fatto che la presente invenzione elimina del tutto il surriscaldamento di certi tipi di impasto a rischio e, quindi, il funzionamento a vuoto (o di tino “ surplace ” del dispositivo pre-estrusore

Altri vantaggi emergeranno dalla descrizione del modo di realizzazione preferito dell’ invenzione, facendo riferimento alle figure annesse a questa stessa descrizione.

Modo di realizzazione preferito dell’ invenzione

E’ ora descritto, essenzialmente a titolo di esempio non limitativo, un modo di realizzazione nreferito dell’invenzione, facendo riferimento alle figure annesse a questa descrizione e riassunte sinteticamente qui di seguito:

-la Fig.1 è una vista in elevazione verticale laterale di una sezione trasversale di un estrusore dell’arte anteriore;

-la Fig.2 è una vista dall’alto dell’estrusore conforme alla presente invenzione;

-la Fig.3 è una vista in elevazione verticale laterale di una sezione trasversale, secondo il piano A-A della Fig.2;

-la Fia la è un de .ttaglio della Fia 3 relativo al disnositivo di dosaggio della quantità di impasto da fornire al dispositivo di estrusione preliminare dell’estrusore conforme all’invenzione;

-la Fia4 è una vista dall’alto dell’estrusore rannresentato in Fig, 2 illustrante per trasparenza le varie parti dell’estrusore;

-la Fig.5 e la Fig.6 sono due viste in assonometria dell’intero dispositivo, in cui alcuni suoi elementi sono stati resi visibili ner trasnarenza

La Fig.1 illustra un estrusore 100 noto nella tecnica e destinato all’estrusione di un impasto alimentare (non illustrato per ragioni di semplificazione dei disegni), ma noto in se stesso e, comunque, del tipo utilizzato nell’industria della pastificazione e nell’industria casearia Esso comporta una tramoggia 10 che presenta una sezione longitudinale ad imbuto 10a e che è destinata a contenere il suddetto impasto. Inoltre, esso comporta anche un dispositivo 20 nre .-estrusore ovvero di estrusione nreliminare il quale comprende essenzialmente dei rulli 21, 22 e 23 di estrusione preliminare, i cui assi sono disposti su cuscinetti 2 la, 22a, 23a (cf. Fig.5) e che sono associati a delle ruote motrici e condotte, quali quelle definite dai riferimenti numerici 21 b 22b e 23b in Fig 3 121 b è . mota motrice 22b e 23b sono ruote condotte). Tali rulli 21, 22 e 23 sono destinati a trascinare l’impasto tra di essi per comprimerlo ulteriormente, conferendogli così una compattezza adeguata al mantenimento della velocit .à di avanzamento su nastro (anch’esso non rannresentato ner esigenze di semplificazione dei disegni, ma conosciuto nella tecnica), su cui l’impasto cade sotto fonna di cordoni estrusi di sezione trasversale appropriata; come già evocato precedentemente, la compattezza del cordone estruso e la sua velocità di trascinamento sono definite preliminarmente - in funzione delle caratteristiche desiderate del prodotto finale - in un protocollo di lavorazione. L’estrusore 100 comporta anche una pluralità di ugelli di estrusione 30. destinati a ricevere l’imnasto nre-estmso e a conferirgli la conformazione di un cordone di pasta di consistenza e sezione trasversale appropriata, funzione appunto del prodotto finale che si vuole ottenere. Tale pluralità di ugelli 30 è ricavata in un blocco 31 che è fissato mediante incastro a coda di rondine in un supporto 32, tenuto in posizione mediante delle aste di serraggio 33 (cf. Fig.l, Fig.3 e Fig.4: in quest’ultima, il riferimento numerico 40 concerne un distanziatore delle pareti laterali dell’estrusore 100).

Generalmente questo tipo di estrusori ha un funzionamento soddisfacente, risultante dal consolidamento della loro struttura nel corso dei decenni di continua applicazione, che ha permesso di verificarne e apprezzarne le prestazioni tecniche.

Tuttavia, si riscontra nella pratica il problema che viene descritto qui di seguito, il quale -pur essendo tollerabile nella maggior parte delle applicazioni - risulta inaccettabile nel caso di applicazioni specifiche, quali ad esempio la produzione di taralli di conformazione classica e soprattutto di taralli di conformazione a treccia.

Il problema in ouestione consiste nel fatto che i cordoni di nasta uscenti dagli ugelli dell’estrusore non fuoriescono con la stessa velocità di avanzamento, ma presentano velocità differenti, nel senso che i cordoni corrispondenti alla zona centrale dell’estrusore nre .sentano una ve .locità di avanzamento leggermente suneriore risnetto ai cordoni corrispondenti alle due zone laterali dello stesso estrusore.

Orbene, se è vero che nella maggior parte delle applicazioni, per esempio nella produzione di grissini, la differenza di velocità di avanzamento sul nastro trasportatore tra i cordoni di pasta laterali rispetto ai cordoni centrali non crei reali problemi, in quanto una differenza di pochi millimetri tra i diversi grissini non compromette la commercializzazione di tali nrodotti al contrario una tale differenza può addirittura impedire la conformazione a tarallo di alcuni segmenti di cordoni laterali, i quali risultano più corti del normale e non possono quindi essere conformati a tarallo, se non a tarallo aperto, con un effetto estetico assolutamente inaccettabile

Inoltre, al problema della differenza di velocità di avanzamento tra i cordoni di pasta centrali e laterali, si aggiunge il problema rappresentato dal surriscaldamento dell’impasto nre-estruso determinato dalla c .reazione in us .cita dalla tramoggi a di una zona in cui la massa dell’impasto presenta un comportamento vorticoso, responsabile della stasi dell’impasto in tale zona, aggravato dal grado di untuosità dell’impasto stesso, pronorzionale al contenuto in grassi di quest’ ultimo: il risultato finale è rappresentato dalla incapacità dei rulli di pre-estrusione di trascinare l’impasto verso gli ugelli di estrusione, creando di fatto una sorta di “ surplace ” nel funzionamento del dispositivo pre-estrusore.

Conformemente al Γ invenzione (cf. in particolare Fig.2, Fig.3 e Fig. 4), il dispositivo preestrusore 20 è destinato a cooperare con un mezzo 200 di dosaggio della quantità d’impasto da fornire al dispositivo stesso.

Secondo un modo di realizzazione preferito dell’invenzione, tale mezzo di dosaggio della quantità d’impasto da fornire al dispositivo pre-estrusore 20 è costituito da un dispositivo di dosaggio 200 di tino cosiddetto st .ellare a motivo della configurazione della sua sezione trasversale (cf. in particolare la Fig.3 e la Fig.3a). Tale dispositivo di dosaggio deve la qualifica di stellare a causa della configurazione presentata in sezione trasversale - una qualificazione equivalente potrebbe anche essere quella di disnositivo di dosaggio triangolare - come del resto appare evidente dalla rappresentazione che ne è data in Fig. 3 e soprattutto nell’ingrandimento della Fig.3a: in quest’ultima è più facilmente apprezzabile la costituzione di tale dispositivo (che è conosciuto nella tecnica, ma che è utilizzato unicamente a valle dell’estrusore, laddove le esigenze di dosaggio nella catena di produzione si impongono per necessità), che comporta due rulli 210 e 220 tra loro paralleli, i quali sono destinati a ruotare l’uno in senso orario l’altro in s .enso antiorario e a costituire allo stesso tempo un supporto per una struttura 300 stellare o triangolare appunto, avvolgente i rulli corrispondenti 210 e 220 (cf. Fig.3 e Fig.3a). È facile comprendere come le due strutture stellari o triangolari 300 siano capaci di staccare dall’impasto sovrastante contenuto nella tramoggia 10 una quantità di quest’ultimo ben dosata e determinata dalle dimensioni delle stesse strutture per così dire “prensili” 300 e quindi, dalle dimensioni del disnositivo di dosaggio 200 sotto l’azione di trasc .inamento dei rulli 210 e 220 c .he tali strutture stellari o triangolari avvolgono completamente. Il distacco della quantità di impasto così dosata dalla massa di quest’ultimo avviene per taglio effettuato dal congiungimento di due vertici,ciascuno appartenente una delle due sru tture 300 che presentano una configurazione a lama facente risalto radialmente da ciascuna delle strutture stellare o triangolare 300.

A proposito del duplice problema tecnico evocato precedentemente, durante la messa in pratica dell’invenzione (la cosiddetta “reduction into practice”, secondo la terminologia anglosassone), si è cercato appunto di trovare il mezzo più appropriato per risolvere tale dunlice nroblema Orbene, è emerso sistematicamente che questo problema tecnico. paradossalmente, non si presentava più quando l’estrusore si trovava in fin di corsa, vale a dire quando la quantità d’impasto da estrudere era ridotta ad un minimo compatibile con il corretto funzionamento del dispositivo pre-estrusore. In altri termini, e ciò paradossalmente appunto, si è verificato che, al di sotto di una certa soglia quantitativa d’impasto, Γ estrusore non presentava più alcun problema di funzionamento del tipo evocato nella descrizione dell’arte anteriore; mentre, al di sopra di tale soglia, l’estrusore presentava entrambi i problemi di funzionamento suddetti.

Questo dato di fatto ha ispirato l’inventore nel senso di far cooperare il dispositivo preestrusore (o dispositivo d’estrusione preliminare) dell’impasto, di cui è equipaggiato un qualsiasi estrusore classico, con un mezzo di dosaggio della quantità d’impasto da fornire a tale dispositivo pre-estrusore, in modo da creare le condizioni di assenza totale di cattivo funzionamento (almeno in rapporto al duplice problema tecnico già segnalato) associate a un funzionamento dell’estrusore con una quantità d’impasto sensibilmente ridotta, quale nuò essere quella in cui rimpasto è praticamente ridot .to ad un minimo nella fattispecie corrispondente alla quantità minima d’impasto manipolabile da parte del dispositivo preestrusore. Insomma, durante lo studio tecnico di fattibilità, è emerso, paradossalmente, che l’applicazione ad un e .strusore classico di un siffatto mezzo di dosaggio della quantità d’impasto destinata al dispositivo pre-estrusore, si è rivelata ottimale ai fini della soluzione del doppio problema tecnico ripetutamente evocato, determinando così la costituzione di un estrusore sui generis, che non esiste assolutamente nell’arte anteriore e che. dal punto di vista dell’uomo dell’arte, è un vero e proprio non-senso, in quanto l’estrusore è corredato con un dispositivo che non verrebbe mai in mente a nessun artigiano d’impiegare in associazione con un e .strusore appunto in nuanto - ner definizione - un es .trusore è un estrusore, cioè un apparecchio destinato a funzionare con una quantità d’impasto tale da alimentare, senza soluzione di continuità, il dispositivo di pre-estrusione; mentre, l’estrusore conforme all’invenzione pres .enta un funzionamento per quantità discrete d’impasto destinate allo stesso dispositivo di pre-estrusione e non per quantità massive che impongono la continuità d’alimentazione di tale dispositivo.

Per aumentare la quantità d’impasto manipolabile da parte dell’estrusore 100 conforme all’invenzione, le pareti longitudinali 10b dell’imbuto della tramoggia 10 sono più inclinate rispetto alla verticale di quanto lo sono le pareti longitudinali 10a dell’imbuto di una tramoggia classica.

Inoltre, tali pareti laterali 10b dell’imbuto della tramoggia 10 presentano uno spessore maggiorato (cf. Fig.5), rispetto appunto a quello di una tramoggia classica: la maggiorazione di tale spessore si è imposta per consentire l’alloggiamento nello spazio delimitato da questo spessore di cuscinetti 210a e 220a di supporto e sostegno alla rotazione degli assi dei rulli 210 e 220 (cf. Fig.3, Fig.3a e Fig.6) del dispositivo di dosaggio 200, conformemente all’invenzione.

Claims (1)

1. Rivendicazioni 1.- Estrusore (100) destinato all’estrusione di un impasto alimentare, del tipo utilizzato nell’industria della pastificazione e nell’industria casearia, comportante in combinazione i seguenti elementi: - una tramoggi a 10 nresentante una sezione longitudinale ad imbuto (10a; 10b) e destinata a contenere il suddetto impasto; - un dispositivo pre-estrusore (20), il quale comporta essenzialmente dei rulli (21, 22, 23) di estrusione preliminare destinati al trascinamento dell’impasto compreso e compresso tra essi, per comprimerlo ulteriormente, conferendogli così una compattezza adeguata al mantenimento di una velocità di avanzamento su nastro; la compattezza del cordone estruso e la sua velocità di trascinamento essendo definite preliminarmente, in funzione delle caratteristiche desiderate del prodotto finale, in un protocollo di produzione, - almeno un ugello di estrusione (30), destinato a ricevere l’impasto pre-estruso e a conferirgli la conformazione di un cordone di pasta di consistenza e sezione trasversale appropriata, in funzione del prodotto finale che si vuole ottenere, caratterizzato dal fatto che il dispositivo pre-estrusore è destinato a cooperare con un mezzo di dosappio ( 200) della quantità d’impasto da fornire a tale dispositivo preestrusore. 2.- Estrusore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il mezzo di dosaggio della quantità d’impasto da fornire al dispositivo pre-estrusore (20) è costituito da un dispositivo di dosaggio di tipo cosiddetto stellare (200). 3.- Estrusore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che le pareti longitudinali ( 10b) dell’imbuto della tramoggia ( 10) sono niù inclinate rispetto alla verticale di quanto lo sono le pareti longitudinali (10a) dell’imbuto di una tramoggia classica. 4.- Estrusore secondo una qualunque delle rivendicazioni 2 e 3, caratterizzato dal fatto che le nareti laterali ( 10b) dell’imbuto della tramoggia ( 10) nresentano uno snessore maggiorato, rispetto a quello di una tramoggia classica, la maggiorazione di tale spessore essendo imposta dalla necessità di consentire l’alloggiamento nello spazio delimitato da questo spessore di cuscinetti (210a, 220a) di supporto e sostegno alla rotazione degli assi dei rulli (210; 220) del dispositivo di dosaggio (200).