WO2019129744A1 - Kühldüse für extruder - Google Patents

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WO2019129744A1
WO2019129744A1 PCT/EP2018/086757 EP2018086757W WO2019129744A1 WO 2019129744 A1 WO2019129744 A1 WO 2019129744A1 EP 2018086757 W EP2018086757 W EP 2018086757W WO 2019129744 A1 WO2019129744 A1 WO 2019129744A1
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cooling nozzle
channel
cooling
inner tube
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PCT/EP2018/086757
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French (fr)
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Johann ISAAK
Dimitri Reimer
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Deutsches Institut Für Lebensmitteltechnik E.V.
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    • B29C48/355—Conveyors for extruded articles

Definitions

  • the present invention relates to a cooling nozzle for an extruder and to a process for the production of extruded masses, which are in particular food masses, with the step of cooling the mass after its exit from an extruder.
  • the cooling nozzle is characterized by a structure that allows rapid cooling of extruded masses.
  • the cooling nozzle is connected with its product channel directly at the outlet of an extruder.
  • the invention relates to a combination of the cooling nozzle with a cleaning device, which is adapted to the cooling nozzle, and a method for cleaning the cooling nozzle.
  • food masses are preferably duroplastic curing compositions which solidify upon heating, preferably by heating as they pass through the extruder, e.g. to at least one temperature denaturing protein contained in the food mass and / or gelling starch.
  • Cooling jacket can be attached.
  • the object of the invention is to provide an alternative nozzle for an extruder and a method which can effectively cool an extruded mass.
  • the nozzle should have a shape that allows easy cleaning, in particular of the product channel of a tough or solidified food mass.
  • a cleaning device is to be provided for cleaning the product channel of the nozzle.
  • the invention achieves the object with the features of the claims and in particular with a cooling nozzle which has a product channel with an annular cross-section, which is closed except for at least one recess, preferably up to exactly one recess, circumferentially.
  • the recess causes the mass leaving the product channel to spread flat on a base when the mass after cooling has sufficiently solidified during passage through the cooling nozzle that it does not deliquesce on a flat surface. Therefore, the cooling nozzle forms a mass that is positioned on a substrate after exiting the cooling nozzle to a flat monolayer that has a width corresponding to the circumference of the product channel minus the recess. It is not necessary, the mass after exiting the product channel along its
  • the product channel is open at its opposite ends lying between the ends of the inner tube and the inner tube. Accordingly, the cross section of the product channel is open.
  • the cross section of the product channel is preferably open and annular except for the carrier and optional webs, more preferably the cross section of the product channel is constant over its length.
  • the recess in the annular cross section of the product channel is formed by at least one carrier, preferably exactly one carrier, which extends along the longitudinal axis of the inner tube over the entire length of the product channel and divides the cross section of the product channel.
  • the product channel is open at its two opposite ends, one of which forms an inlet opening and the other an outlet opening.
  • the annular cross-section extends along the longitudinal axis of the product channel and is preferably constant over its length including the two opposite terminal openings.
  • the product channel is formed by an inner jacket tube and an inner tube fixed therein by means of the carrier.
  • the inner tube is arranged at a distance from the inner jacket tube.
  • the inner jacket tube is covered by an outer jacket tube, so that they form a double jacket around the inner tube.
  • the outer jacket tube is arranged concentrically around the inner jacket tube at a radial distance.
  • the carrier preferably extends parallel to the longitudinal axis of the inner tube and has between the inner casing tube and the inner tube on two mutually opposite wall surfaces which are uninterruptible and preferably smooth.
  • the wall surfaces of the carrier contact the inner jacket tube and the outer jacket tube and form the recess in the mass flowing in the product channel.
  • the wall surfaces adjoin the inner tube and the inner jacket tube continuously, so that the inner tube, the wall surfaces and the inner jacket tube form a product channel with a circumferentially closed cross-section.
  • the carrier is fixedly connected to the inner tube, e.g. by welding or screwing.
  • the carrier may be connected to the outer jacket tube, preferably the carrier is detachably connected to the inner jacket tube. More preferably, the carrier is connected to the inner tube, for example by screwing or welding, and the carrier is detachably connected, for example by means of screwing, with the inner jacket tube and / or the outer jacket tube.
  • the product channel against the outer coolant channel is fluid-tight, for example, characterized in that the carrier rests against the inner jacket tube and openings are sealed by the inner jacket tube and / or are tightly covered by the carrier.
  • the carrier may for example be connected by screws to the inner jacket tube, which are guided through holes in the inner jacket tube and engage in threaded holes in the carrier, the screws preferably projecting beyond the inner jacket tube in the outer cooling channel at most around the screw head, more preferably flush with the inner jacket tube or sunk in it.
  • the outer jacket tube preferably matched to the holes in the inner jacket tube and the threaded holes in the carrier aligned mounting holes, which can be closed by closures, such as screw cap.
  • annular seals are arranged, which comprise the mounting holes of the outer jacket tube and through which the outer coolant channel is sealed against the mounting holes.
  • the wall surfaces of the carrier may be perpendicular between the inner jacket tube and the inner tube, e.g. along the radial, which emanate from the central longitudinal axis of the inner tube and / or the inner casing tube.
  • the wall surfaces of the carrier may have a curvature, e.g. with a radius equal to half the distance between inner casing and inner tube.
  • the wall surfaces of the carrier may have a curvature which is convex or preferably concave from the point of view of the product channel.
  • the outer cross section of the inner tube and the inner cross section of the inner jacket tube are preferably circular, in particular concentric with a common longitudinal axis. More preferably, the inner jacket tube has a circular outer cross section and the outer jacket tube has a circular inner cross section.
  • the double jacket of the inner jacket tube and outer jacket tube forms an outer coolant channel, at its two ends extending along the longitudinal axis
  • the outer coolant channel preferably has an annular cross-section.
  • a flow-guiding element is arranged in the outer coolant channel and is arranged to distribute coolant flowing along the outer coolant channel uniformly over the circumference of the outer coolant channel.
  • the flow-guiding element can be, for example, a spiral running along the outer coolant channel, which is arranged, for example, concentrically to the longitudinal axis of the outer coolant channel.
  • the flow guide extends over the entire radial cross section of the outer coolant channel, or is applied to the inner jacket tube and the outer jacket tube.
  • the outer coolant channel has a first inlet and spaced therefrom a first outlet for coolant, preferably the inlet and the outlet are arranged along the longitudinal axis opposite ends of the outer jacket tube.
  • the first inlet and the first outlet are arranged, for example, through the outer jacket tube or arranged through the cover, which covers at the end the open cross section between the inner and outer jacket tubes.
  • the inner volume of the inner tube forms an inner coolant channel accessible through a second inlet and a second coolant outlet spaced therefrom.
  • the inner cross section of the inner tube is closed at its two opposite ends, for example by covers.
  • the second inlet and the second outlet may be passed through the lids which terminate the inner coolant channel.
  • the second inlet and the second outlet are guided by the support and the wall of the inner tube, e.g. in the form of a hole through the support and the wall of the
  • the second inlet and / or the second outlet in each case on connecting lines, which are tightly guided through holes in the outer jacket tube and tightly engage in bores which pass through the support and the wall of the inner tube, wherein such holes at opposite longitudinal ends along the longitudinal axis of
  • Inner tube are arranged.
  • the bores are preferably attached to opposite ends of the carrier and form a second inlet and a second outlet for the inner coolant channel, wherein the bores through the inner jacket tube and the
  • Connection pipes are connected to the holes, which are guided in a liquid-tight manner through bores in the outer jacket tube, so that coolant can be conducted through the connection lines and the bores into and out of the inner coolant channel independently of the outer coolant channel.
  • the lids closing the outer coolant passage and the inner coolant passage at their terminal cross-sectional openings may be integrally formed, e.g. be connected to each other perpendicular to the longitudinal axis of the cooling nozzle.
  • the covers may alternatively be formed separately, so that the terminal open cross-sections of the outer coolant channel and the inner coolant channel are closed by a respective lid.
  • the lids are fixedly connected to the inner tube and / or the inner and / or the outer jacket tube.
  • the cooling nozzle may form a combination with a further inner tube, which is exchangeable against the one inner tube, wherein the further inner tube has a different outer diameter.
  • the carrier is preferably connected to the inner tube and detachably connected to the inner and / or outer jacket tube, for example by means of screw, so that when releasing the connection of the carrier with the inner and / or outer jacket tube Inner tube can be removed with the associated carrier from the inner jacket tube or inserted into the inner jacket tube.
  • the cooling nozzle with at least two inner tubes, one of which is arranged in the inner jacket tube and connected by means of the carrier with the inner and / or outer jacket tube, the support of each inner tube preferably extends to the same radius from the longitudinal central axis of the inner tube, so that each inner tube is held by the carrier concentric with the inner jacket tube.
  • the cooling nozzle allows the production of foods in different thickness by replacing an inner tube by another, which has a different outer diameter.
  • an inner tube may comprise at least one web extending parallel to the longitudinal axis of the inner tube, e.g. parallel to the carrier, along the inner tube, preferably over the entire length of the inner tube, extends and projects beyond the outer surface of the inner tube.
  • the inner tube has at least two webs, which are each arranged at the same distance from one another and to the carrier around the circumference of the inner tube.
  • two webs and the carrier can each be offset by 120 ° about the longitudinal central axis of the inner tube and arranged parallel to the longitudinal axis around the inner tube, or three webs and the carrier offset by 90 °.
  • the webs project beyond the inner tube to the same radius, into which the carrier projects beyond the inner tube.
  • Such webs divide in addition to the support the annular gap which is spanned between the inner casing tube and the inner tube and forms the product channel, so that the cooling nozzle is arranged to divide the mass along its movement in the manufacturing process. Furthermore, such webs cause a stronger formation of structures, e.g. fiber structures in which food along the direction of movement through the cooling nozzle.
  • the optional lands may have side surfaces extending perpendicularly between the inner jacket tube and the inner tube, e.g. along the radial, which from the
  • the side surfaces of the optional lands may have a curvature, e.g. with a radius equal to half the distance between inner casing and inner tube.
  • Side surfaces may have a curvature which is convex, or preferably concave, from the product channel's point of view.
  • the webs are not directly connected to the inner jacket tube.
  • the webs are fixed to the inner tube, eg welded to the inner tube or screwed.
  • the webs end in an end face which is arranged at a small distance from the inner jacket tube, eg 0.2 mm to 2 or 1 mm distance, or adjacent to the inner jacket tube or are adjacent thereto.
  • webs are not connected to the inner jacket tube, so that the inner tube is firmly connected only by means of the carrier with the inner jacket tube.
  • the cooling nozzle is divided into axial sections, the ends of which are releasably connected to one another.
  • a cooling nozzle having releasably interconnected axial portions has the advantage that it can be disassembled for cleaning in these sections and thereby the axial portions of the product channel are accessible from their ends.
  • the axial sections each terminal preferably each have a circumferential, radially on the outer casing protruding edge or flange, which can be releasably connected by means of a flange comprehensive clip with the radially projecting edge or flange of an adjacent section.
  • Such an embodiment is suitable for changing the length of the cooling nozzle, e.g.
  • the method of producing food may include the step of extending or shortening the cooling nozzle by at least one axial portion, in particular to alter the structure of the product and / or extruding another mass.
  • plastic e.g. friction-reducing plastic, in particular PTFE (Teflon) coated metal, or with ceramic
  • the inner tube, the inner jacket tube and / or at least the wall surfaces of the carrier preferably the entire carrier, made of stainless steel, optionally coated with plastic or ceramic.
  • the cooling nozzle is preferably connected with its product channel directly at the outlet of an extruder, wherein more preferably the outlet cross-section of the extruder is annular, in particular the same annular cross-section as the product channel of the cooling nozzle having.
  • the outlet of the extruder may be connected by a connecting piece with the inlet opening of the product channel.
  • the connecting piece which connects the outlet of the extruder to the inlet opening of the product channel, forms, at least in a section adjoining the inlet opening of the product channel or over its entire length, a product guide channel which has an annular cross section.
  • the annular product guide channel may be formed by an inner wall and an outer wall spaced therefrom, at a constant distance or in a distance increasing or decreasing with the flow direction.
  • the inner wall and / or the outer wall may be conical.
  • the connector has a core in a skirt portion defining therebetween a product channel which varies from the cross section of an extruder exit to the cross section of the product channel, e.g. increased.
  • the core piece in the preferred embodiment an approach that the core piece with the
  • Jacket section connects and preferably has a cross section equal to the cross section of the carrier, so that the approach occupies a portion of the cross section of the product guide channel, which is equal to the proportion occupied by the carrier in the product channel of the cooling nozzle.
  • the core preferably has the approach and on a shell portion in one piece.
  • the core piece with the one-piece neck and the skirt portion is divided into axial portions, each of which integrally has an axial portion of the neck.
  • Such integral axial sections may be e.g. be releasably connected to each other by a clamping connection, which engages end portions of the axial sections.
  • the one-piece design of a support corresponding to the approach at the core of a connector preferably also integrally with a shell portion, has the advantage that acting on the core and / or the approach forces are passed directly into the shell portion and are absorbed by the shell portion.
  • the skirt portion of the joint may be connected at one end to an extruder and at its opposite end to the cooling nozzle.
  • the connecting piece may, in particular in the abovementioned embodiments, be rigid, for example made of metal.
  • the connector may be elastic, eg, a food grade hose.
  • Connector be thermally insulated or heated, e.g. to a temperature equal to the exit temperature of the mass from the extruder or to a temperature higher than the exit temperature of the mass from the extruder, e.g. to a temperature of 80 to 160 ° C, preferably 110 to 130 ° C.
  • the heating of the inner and / or outer wall of the product guide channel may impart to the surface of the mass prior to its entry into the product channel the cooling nozzle a higher strength, lower adhesive properties on a surface of the product channel and / or a different structure than the underlying mass.
  • a conveyor belt is preferably arranged as a support for the emerging mass.
  • a shaping nozzle may be provided at the outlet of the product channel of the cooling nozzle, preferably the cooling nozzle opens with the cross section of the product channel immediately above a conveyor belt.
  • the cooling nozzle is arranged so that the support is on top, e.g. in the arrangement of the cooling nozzle with its longitudinal axis approximately horizontally to an angle of 60 ° or 45 ° to the horizontal, with the outlet of the product channel below its entrance.
  • the cooling nozzle is aligned so that the carrier is arranged above the longitudinal axis of the inner tube and / or the inner jacket tube, more preferred is the
  • Cooling nozzle aligned so that the carrier is arranged symmetrically in the middle and above this longitudinal axis.
  • the cooling nozzle has the advantage that in the method for producing and forming a mass by means of the cooling nozzle, a conveyor belt which is arranged below the nozzle outlet, a conveyor belt may be, which is not tempered, cooled or heated, since the leaked mass evenly over its volume is cooled.
  • the cooling nozzle allows the production of a solid mass from an extruded mass by rapid and uniform cooling and shaping into a uniform single layer.
  • the cooled mass preferably has a protein content of at least 30 to 90% by weight of the dry matter, preferably 50 to 80% by weight of the dry mass, fibrous structures or layer structures which extend along the flow direction.
  • the final product may have a protein content of, for example, 10 to 50 wt .-% of the total mass.
  • the mass is moved through the product channel, for example, at a flow rate of 0.01 to 550 cm / s, preferably 0.1 to 10 cm / s or 1 to 5 cm / s.
  • the mass can enter the cooling nozzle at a pressure of, for example, up to 100 bar.
  • Exit temperature of the mass from the extruder is preferably equal to the inlet temperature into the cooling nozzle, e.g. from 80 to 160 ° C, preferably from 110 to 130 ° C.
  • the exit temperature of the mass from the cooling nozzle is e.g. 30 to 120 ° C, preferably 60 to 95 ° C.
  • Coolant channel is e.g. -10 ° C to 50 ° C, preferably 10 to 30 ° C.
  • the cooling nozzle preferably has a first cooling device that is configured to convey coolant through the outer coolant channel and a second cooling device that is configured to convey coolant through the inner coolant channel.
  • Cooling device may be connected to the first inlet and first outlet of the outer coolant channel, the second cooling device may be connected to the second inlet and second outlet of the inner coolant channel.
  • the first cooling device and the second cooling device may be formed by a common cooling device.
  • the first cooling device and the second cooling device are preferably independent
  • the first cooling device and the second cooling device may be independently or equally configured to generate a flow of coolant.
  • This temperature gradient over the length of the inner jacket tube and / or over the length of the inner tube can be determined as heating of the coolant due to the passage through the outer coolant channel or through the inner coolant channel.
  • the coolant flow is countercurrent to
  • a preferred coolant is water or a water-glycol mixture.
  • the coolant flow passing through the outer coolant channel or through the inner coolant channel is preferably set to the same inlet temperature.
  • the cooling nozzle is in combination with a cleaning device, which is connectable to one end of the cooling nozzle.
  • the cleaning device has a sliding element, which has a cross section which is approximately equal to or smaller than the cross section of the product channel, and by means of a spindle drive parallel to the longitudinal axis of the
  • Cooling nozzle is slidable in the product channel.
  • the sliding element has a longitudinal recess parallel to its longitudinal axis, which corresponds at least to the cross section of the carrier of the cooling nozzle, so that the sliding element can be moved along the longitudinal axis in the product channel, while the longitudinal recess is moved along the carrier.
  • the sliding element is fixedly connected to a spindle nut, which is in engagement with a spindle which is fixed and rotatably mounted in a bearing on a bearing plate.
  • the bearing plate is fixed to one end of the cleaning device and fixedly connected by means of a holder with a connection plate which is arranged on the longitudinal axis of the spindle opposite the end of the cleaning device.
  • the end of the spindle which is opposite to its bearing in the bearing plate, rotatably mounted on the connection plate.
  • the bracket connecting the terminal plate to the bearing plate may be e.g. at least two, preferably 3 rods or a tube. If the holder consists of a tube, this preferably has longitudinally extending recesses, through which the sliding element is accessible, in particular for its cleaning.
  • the holder comprises the spindle and preferably the sliding element.
  • the terminal plate is detachably connectable to one end of the cooling nozzle, e.g.
  • connection plate may have a centering device, which cooperates with a centering device of the cooling nozzle to the sliding element on the
  • the spindle is by means of a spindle drive, e.g. may be a motor, a crank or a hand wheel, rotatably driven stationary in the cleaning device and moves the spindle nut and the associated sliding element parallel to the longitudinal axis of the spindle.
  • a spindle drive e.g. may be a motor, a crank or a hand wheel, rotatably driven stationary in the cleaning device and moves the spindle nut and the associated sliding element parallel to the longitudinal axis of the spindle.
  • the product channel acts as a linear guide for the sliding element, so that this can not rotate with the spindle.
  • the cleaning device has a longitudinal guide which engages displaceably in a longitudinal recess of the sliding element, so that the
  • a longitudinal guide can be used as a rail be formed, which extends in sections or completely along the spindle axis and is arranged in the radial region in which the sliding element has a recess, for example according to the arrangement of the carrier in the product channel.
  • the sliding element preferably has a cross section which is constant over its length.
  • the sliding element may e.g. made of plastic or metal.
  • Figure 1 shows a preferred embodiment of the cooling nozzle in section along the
  • FIG. 2 shows the cooling nozzle of FIG. 1 in cross section
  • FIG. 3 shows a section of the cooling nozzle with attached intermediate piece along the catching axis
  • FIG. 4 shows a cleaning device according to the invention for the cooling nozzle in section along the catch axis and in cross section thereto and
  • the inner tube 1 shows a cooling nozzle with an inner tube 1, which is encompassed at a radial distance from the inner casing tube 2, which form between them the product channel 3, which is open at the opposite ends or end faces.
  • the inner tube 1 forms the inner coolant channel 4.
  • the inner jacket tube 2 is enclosed at a distance from the outer jacket tube 5, which form the outer coolant channel 6 between them.
  • the inner tube 1 is connected to the inner jacket tube 3 by means of a carrier 7 which extends over the complete catches of the inner tube 1 parallel to its catch axis 24.
  • the carrier 7 is shown in section.
  • the support 7 according to the invention has wall surfaces 9, which are directly adjacent to the inner jacket tube 3 and the inner tube 1 and are continuous or uninterrupted.
  • the carrier 7 is detachably connected by screws 10 with the inner casing 2.
  • the screws 10 engage in threaded holes 8 in the carrier 7.
  • the heads of the screws 10 are, as preferred, sunk into holes in the inner casing tube 2, so that they do not protrude into the outer coolant channel 6.
  • the outer jacket tube 5 has to the holes in the inner casing 2 aligned mounting holes 11 through which the screws 10 are accessible.
  • the mounting holes 11 are closed by screw 12 (not shown) as closures.
  • annular optional seals 13 are arranged, which seal the area between a mounting hole 11 and the screw 10 against the outer coolant channel 6.
  • the inner tube 1 is connected, for example by a weld with the carrier 7.
  • flow guide elements (not shown) are arranged.
  • the outer coolant passage 6 has a first inlet 14 for coolant at one end of the outer jacket tube 5 and a first outlet 15 for coolant at the other end opposite the longitudinal axis 24.
  • the inner coolant channel 4 has a second inlet 16 and along along the
  • the second inlet 16 and the second outlet 17 may each be formed by a bore 18 extending through the support 7 and the wall of the inner tube 1 adjacent to the support 7, with one bore 18 in each case
  • Connecting line 19 (not shown) is tightly connected, which extends tightly through the outer jacket tube 5.
  • the connection lines 19 may be e.g. be set in a thread 20 in one of the holes 18.
  • Coolant channels 6 are closed by covers 21, 22.
  • a respective first inlet 14 and a first outlet 15 for coolant of the outer coolant channel 6 may be arranged in opposite lids 21.
  • the second inlet 16 and the second outlet 17 for coolant of the inner coolant channel 4 may be arranged together in a cover 22 or one in each of the opposite cover 22.
  • FIG. 2 shows a cross section of the cooling nozzle of FIG. 1.
  • the wall surfaces 9 of the carrier 7 are flat in the illustrated embodiment and can extend along two radials extending from the longitudinal axis 24.
  • a flange 23 may be attached to at least one end, for example on the outer jacket tube 5.
  • FIG. 3 shows a cooling nozzle which is connected to a connecting piece by connecting one terminal flange 23 of the cooling nozzle to a flange 25 of the intermediate piece by means of a clamp 26.
  • the connecting piece has a core piece 27 in a shell portion 28, which form in a radial section between them a product channel 29 extending from the cross section of the extruder exit, which at the opening 30 as
  • the core piece 27 has a projection 31 which occupies a cross section corresponding to the carrier 7 and correspondingly fills the product channel 29 like the carrier 7.
  • the core piece 27 is integrally formed with the lug 31 and thereon the skirt portion 28.
  • the core 27 is with the one-piece approach 31 and the
  • Shell portion 28 divided into axial sections, each of which integrally has an axial portion of the core piece 27, the shell portion 28 and between these an axial portion of the neck 31. These one-piece axial sections are releasably connected together by the clamps 27, which respectively surround flanges 25 at the ends of the axial sections.
  • the jacket portion 28 of the connector may be connected to an extruder at the end opposite to the cooling nozzle by means of a mounting plate 32.
  • FIG. 4 shows a cleaning device connected to its connection plate 33, e.g. by means of a clamp, can be attached to the terminal flange of a cooling nozzle.
  • the connection plate 33 is connected to the Fagerplatte 35 by the holder 34, here shown as three circumferentially distributed rods.
  • the terminal plate 33 forms with the Fagerplatte 35 and the holder 35, a housing for the sliding element 36 which is connected to a spindle nut 37 which is in engagement with the spindle 38.
  • the spindle 38 is rotatably and fixedly mounted in a spindle bearing 39 which is fixed to the Fagerplatte 35, and rotatably at its opposite end in a Fager 40 on the connection plate 33.
  • the cleaning device has a catching guide 41, which engages in the catching recess 42 of the sliding element 36, wherein the
  • the spindle 38 has as Rotary drive 43 on a handwheel with which the spindle 38 can be rotated to move the spindle nut 37 and with it the sliding element 36 parallel to the spindle axis on the connection plate 33 out into the product channel of a cooling nozzle connected thereto.
  • the connection plate 33 has as a centering element 44 has a bore which can be used to align the cleaning device to a cooling nozzle.
  • the figure 5A shows an embodiment in which the inner tube 1 in addition to the carrier 7 has two webs 45 which are arranged with the carrier 7 at the same angle over the circumference of the inner tube 1 and subdivide the product channel 3 in equal radial sections.
  • the webs 45 project beyond the inner tube 1 to adjacent to the inner jacket tube 2.
  • the webs 45 divide the product channel both over its full length, as well as over its radial height.
  • each inner tube 1 fixed only by means of its carrier 7 releasably in the inner jacket tube 2, for example detachably connected to the inner jacket tube 2 and / or with the outer jacket tube 5 connectable.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Kühldüse, die einen Produktkanal mit ringförmigem Querschnitt aufweist, der bis auf zumindest eine Ausnehmung umfänglich geschlossen ist. Die Ausnehmung führt dazu, dass aus dem Produktkanal austretende Masse sich auf einer Unterlage flach ausbreitet, wenn die Masse nach der Kühlung während des Durchtritts durch die Kühldüse hinreichend verfestigt ist, dass sie auf einer ebenen Unterlage nicht zerfließt.

Description

Kühldüse für Extruder
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühldüse für einen Extruder sowie ein Verfahren zur Herstellung von extrudierten Massen, die insbesondere Lebensmittelmassen sind, mit dem Schritt der Kühlung der Masse nach deren Austritt aus einem Extruder. Die Kühldüse zeichnet sich durch einen Aufbau aus, der eine schnelle Kühlung extrudierter Massen erlaubt. Bevorzugt ist die Kühldüse mit ihrem Produktkanal unmittelbar am Auslass eines Extruders angeschlossen. Bevorzugt betrifft die Erfindung eine Kombination der Kühldüse mit einer Reinigungseinrichtung, die an die Kühldüse angepasst ist, sowie ein Verfahren zur Reinigung der Kühldüse.
Für das Verfahren sind Lebensmittelmassen bevorzugt duroplastisch härtende Massen, die sich durch Erwärmung verfestigen, bevorzugt durch Erwärmung beim Durchtritt durch den Extruder, z.B. auf zumindest eine Temperatur, bei der in der Lebensmittelmasse enthaltenes Protein denaturiert und/oder Stärke geliert.
Es ist bekannt, extrudierte Massen nach Austritt aus einer Extruderdüse durch Kontakt mit einem Kühlband oder durch Überströmen mit einem Kühlmittel zu kühlen. Die US 2015/0044334 Al beschreibt für die Herstellung von Proteinmassen mit ausgerichteten Fasern einen Extruder mit einer Düse, die einen geschlossenen ringförmigen Querschnitt hat. Dieser Querschnitt wird von einem Kühlmantel und einem darin koaxial liegenden innengekühlten Zylinder begrenzt, der am Einlass mittels eines Trägers am
Kühlmantel befestigt sein kann.
Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine alternative Düse für einen Extruder und ein Verfahren bereitzustellen, die eine extrudierte Masse effektiv kühlen können. Bevorzugt soll die Düse eine Gestalt aufweisen, die eine leichte Reinigung insbesondere des Produktkanals von einer zähen oder darin verfestigten Lebensmittelmasse erlaubt. Bevorzugt soll zur Reinigung des Produktkanals der Düse eine Reinigungsvorrichtung bereitgestellt werden.
Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche und insbesondere mit einer Kühldüse, die einen Produktkanal mit ringförmigem Querschnitt aufweist, der bis auf zumindest eine Ausnehmung, bevorzugt bis auf genau eine Ausnehmung, umfänglich geschlossen ist. Die Ausnehmung führt dazu, dass aus dem Produktkanal austretende Masse sich auf einer Unterlage flach ausbreitet, wenn die Masse nach der Kühlung während des Durchtritts durch die Kühldüse hinreichend verfestigt ist, dass sie auf einer ebenen Unterlage nicht zerfließt. Daher formt die Kühldüse eine Masse, die nach dem Austritt aus der Kühldüse auf eine Unterlage positioniert wird, zu einer flachen einschichtigen Schicht, die eine Breite entsprechend des Umfangs des Produktkanals abzüglich der Ausnehmung aufweist. Dabei ist es nicht erforderlich, die Masse nach Austreten aus dem Produktkanal längs ihrer
Bewegungsrichtung zu teilen, um die Masse in einer kontinuierlichen Schicht auf der Unterlage abzulegen. Der Produktkanal ist an seinen gegenüberliegenden Enden, die zwischen den Enden bzw. Stirnflächen des Innenrohrs und des inneren Mantelrohrs liegen, offen. Entsprechend ist der Querschnitt des Produktkanals offen. Generell bevorzugt ist der Querschnitt des Produktkanals bis auf den Träger und optionale Stege offen und ringförmig, weiter bevorzugt ist der Querschnitt des Produktkanals über seine Länge konstant.
Die Ausnehmung in dem ringförmigen Querschnitt des Produktkanals wird von zumindest einem Träger, bevorzugt von genau 1 Träger, gebildet, der sich entlang der Längsachse des Innenrohrs über die vollständige Länge des Produktkanals erstreckt und den Querschnitt des Produktkanals teilt. Der Produktkanal ist an seinen beiden gegenüberliegenden Enden offen, von denen eines eine Eintrittsöffnung bildet und das andere eine Austrittsöffnung. Der ringförmige Querschnitt erstreckt sich entlang der Längsachse des Produktkanals und ist bevorzugt über seine Länge einschließlich der beiden gegenüberliegenden endständigen Öffnungen konstant.
Der Produktkanal wird durch ein inneres Mantelrohr und ein darin mittels des Trägers fixiertes Innenrohr gebildet. Durch den Träger ist das Innenrohr in einem Abstand vom inneren Mantelrohr angeordnet. Das innere Mantelrohr wird von einem äußeren Mantelrohr umfasst, so dass diese einen Doppelmantel um das Innenrohr bilden. Bevorzugt ist das äußere Mantelrohr konzentrisch in einem radialen Abstand um das innere Mantelrohr angeordnet.
Der Träger erstreckt sich bevorzugt parallel zur Längsachse des Innenrohrs und weist zwischen dem inneren Mantelrohr und dem Innenrohr zwei einander gegenüberliegende Wandflächen auf, die unterbrechungsfrei sind und bevorzugt glatt. Die Wandflächen des Trägers kontaktieren das innere Mantelrohr und das äußere Mantelrohr und formen die Ausnehmung in der im Produktkanal strömenden Masse. Dabei grenzen die Wandflächen durchgehend am Innenrohr und am inneren Mantelrohr an, so dass das Innenrohr, die Wandflächen und das innere Mantelrohr einen Produktkanal mit umfänglich geschlossenem Querschnitt bilden. Der Träger ist fest mit dem Innenrohr verbunden, z.B. durch Schweißen oder Schrauben.
Der Träger kann mit dem äußeren Mantelrohr verbunden sein, vorzugsweise ist der Träger lösbar mit dem inneren Mantelrohr verbunden. Weiter bevorzugt ist der Träger mit dem Innenrohr verbunden, z.B. durch Verschraubung oder Schweißung, und der Träger ist lösbar, z.B. mittels Verschraubung, mit dem inneren Mantelrohr und/oder dem äußeren Mantelrohr verbunden. Generell ist der Produktkanal gegen den äußeren Kühlmittelkanal fluiddicht, z.B. dadurch, dass der Träger am inneren Mantelrohr anliegt und Durchbrüche durch das innere Mantelrohr abgedichtet sind und/oder vom Träger dicht überdeckt sind. Der Träger kann z.B. durch Schrauben mit dem inneren Mantelrohr verbunden sein, die durch Bohrungen im inneren Mantelrohr geführt sind und in Gewindebohrungen im Träger eingreifen, wobei die Schrauben bevorzugt über das innere Mantelrohr in den äußeren Kühlkanal maximal um den Schraubenkopf ragen, noch bevorzugter bündig mit dem inneren Mantelrohr oder darin versenkt sind. Dabei weist das äußere Mantelrohr bevorzugt passend zu den Bohrungen im inneren Mantelrohr und den Gewindebohrungen im Träger ausgerichtete Montagebohrungen auf, die durch Verschlüsse, z.B. Schraubdeckel, verschließbar sind. In dieser Ausführungsform ist bevorzugt, dass zwischen dem inneren und äußeren Mantelrohr ringförmige Dichtungen angeordnet sind, die die Montagebohrungen des äußeren Mantelrohrs umfassen und durch die der äußere Kühlmittelkanal gegen die Montagebohrungen abgedichtet wird.
Die Wandflächen des Trägers können senkrecht zwischen dem inneren Mantelrohr und dem Innenrohr verlaufen, z.B. entlang der Radiale, die von der Mittellängsachse des Innenrohrs und/oder des inneren Mantelrohrs ausgehen. Alternativ können die Wandflächen des Trägers eine Krümmung aufweisen, z.B. mit einem Radius gleich dem halben Abstand zwischen innerem Mantelrohr und Innenrohr. Die Wandflächen des Trägers können eine Krümmung aufweisen, die aus Sicht des Produktkanals konvex oder vorzugsweise konkav ist.
Der Außenquerschnitt des Innenrohrs und der Innenquerschnitt des inneren Mantelrohrs sind bevorzugt kreisförmig, insbesondere konzentrisch zu einer gemeinsamen Längsachse. Weiter bevorzugt weist das innere Mantelrohr einen kreisförmigen Außenquerschnitt auf und das äußere Mantelrohr weist einen kreisförmigen Innenquerschnitt auf.
Der Doppelmantel aus dem inneren Mantelrohr und äußeren Mantelrohr bildet einen äußeren Kühlmittelkanal, der an seinen beiden Enden, die sich entlang der Längsachse
gegenüberliegen, verschlossen ist, z.B. durch Deckel, die den offenen Querschnitt zwischen dem inneren und dem äußeren Mantelrohr überdecken. Der äußere Kühlmittelkanal hat bevorzugt einen ringförmigen Querschnitt. Optional ist in dem äußeren Kühlmittelkanal ein Strömungsleitelement angeordnet, das eingerichtet ist, längs des äußeren Kühlmittelkanals strömendes Kühlmittel gleichmäßig über den Umfang des äußeren Kühlmittelkanals zu verteilen. Das Strömungsleitelement kann z.B. eine entlang des äußeren Kühlmittelkanals laufende Spirale sein, die z.B. konzentrisch zur Längsachse des äußeren Kühlmittelkanals angeordnet ist. Bevorzugt erstreckt sich das Strömungsleitelement über den gesamten radialen Querschnitt des äußeren Kühlmittelkanals, bzw. liegt an dem inneren Mantelrohr und dem äußeren Mantelrohr an. Der äußere Kühlmittelkanal weist einen ersten Einlass und davon beabstandet einen ersten Auslass für Kühlmittel auf, bevorzugt sind der Einlass und der Auslass entlang der Längsachse gegenüberliegenden Enden des äußeren Mantelrohrs angeordnet. Der erste Einlass und der erste Auslass sind z.B. durch das äußere Mantelrohr angeordnet oder durch den Deckel angeordnet, der endständig den offenen Querschnitt zwischen dem inneren und dem äußeren Mantelrohr überdeckt. Das Innenvolumen des Innenrohrs bildet einen inneren Kühlmittelkanal, der durch einen zweiten Einlass und einen davon beabstandeten zweiten Auslass für Kühlmittel zugänglich ist. Der Innenquerschnitt des Innenrohrs ist an seinen beiden gegenüberliegenden Enden verschlossen, z.B. durch Deckel. Der zweite Einlass und der zweite Auslass können durch die Deckel geführt sein, die den inneren Kühlmittelkanal endständig verschließen.
Bevorzugt sind der zweite Einlass und der zweite Auslass durch den Träger und die Wand des Innenrohrs geführt, z.B. in Form einer Bohrung durch den Träger und die Wand des
Innenrohrs. Bevorzugt weisen der zweite Einlass und/oder der zweite Auslass jeweils Anschlussleitungen auf, die dicht durch Bohrungen im äußeren Mantelrohr geführt sind und dicht in Bohrungen eingreifen, die durch den Träger und die Wand des Innenrohrs gehen, wobei solche Bohrungen an entlang der Längsachse gegenüberliegenden Enden des
Innenrohrs angeordnet sind. Die Bohrungen sind bevorzugt an an gegenüberliegenden Enden des Trägers angebracht und bilden einen zweiten Einlass und einen zweiten Auslass für den inneren Kühlmittelkanal, wobei die Bohrungen durch das innere Mantelrohr und das
Innenrohr geführt sind. An den Bohrungen sind Anschlussleitungen angeschlossen, die flüssigkeitsdicht durch Bohrungen im äußeren Mantelrohr geführt sind, so dass Kühlmittel durch die Anschlussleitungen und die Bohrungen unabhängig vom äußeren Kühlmittelkanal in den inneren Kühlmittelkanal und aus diesem geleitet werden kann.
Die Deckel, die den äußeren Kühlmittelkanal und den inneren Kühlmittelkanal an ihren endständigen Querschnittsöffnungen verschließen, können einstückig ausgebildet sein, z.B. senkrecht zur Längsachse der Kühldüse miteinander verbunden sein. Die Deckel können alternativ jeweils separat ausgebildet sein, so dass die endständigen offenen Querschnitte des äußeren Kühlmittelkanals bzw. des inneren Kühlmittelkanals von jeweils einem Deckel verschlossen sind. Bevorzugt sind die Deckel fest mit dem Innenrohr und/oder dem inneren und/oder dem äußeren Mantelrohr verbunden.
Optional kann die Kühldüse eine Kombination mit einem weiteren Innenrohr bilden, das gegen das eine Innenrohr austauschbar ist, wobei das weitere Innenrohr einen anderen Außendurchmesser aufweist. In Kombination der Kühldüse mit zumindest einem weiteren Innenrohr ist bevorzugt der Träger mit dem Innenrohr verbunden und lösbar mit dem inneren und/oder äußeren Mantelrohr verbindbar, z.B. mittels Schraubverbindungen, so dass beim Lösen der Verbindung des Trägers mit dem inneren und/oder äußeren Mantelrohr das Innenrohr mit dem damit verbundenen Träger aus dem inneren Mantelrohr entnommen bzw. in das innere Mantelrohr eingeführt werden kann. In dieser Ausführungsform der Kühldüse mit zumindest zwei Innenrohren, von denen eines in dem inneren Mantelrohr angeordnet und mittels des Träger mit dem inneren und/oder äußeren Mantelrohr verbunden ist, erstreckt sich der Träger jedes Innenrohrs bevorzugt bis in denselben Radius von der Längsmittelachse des Innenrohrs, so dass jedes Innenrohr durch den Träger konzentrisch zum inneren Mantelrohr gehalten wird. In dieser bevorzugten Ausführungsform erlaubt die Kühldüse die Herstellung von Lebensmitteln in verschiedener Dicke durch Austausch eines Innenrohrs durch ein weiteres, das einen anderen Außendurchmesser aufweist.
Weiter optional kann ein Innenrohr zumindest einen Steg aufweisen, der sich parallel zur Längsachse des Innenrohrs, z.B. parallel zum Träger, entlang des Innenrohrs, bevorzugt über die gesamte Länge des Innenrohrs, erstreckt und die Außenfläche des Innenrohrs überragt. Bevorzugt weist das Innenrohr zumindest zwei Stege auf, die jeweils im gleichen Abstand zueinander und zum Träger um den Umfang des Innenrohrs angeordnet sind. Z.B. können zwei Stege und der Träger jeweils um 120° um die Längsmittelachse des Innenrohrs versetzt und parallel zur Längsachse um das Innenrohr angeordnet sein, bzw. drei Stege und der Träger um jeweils 90° versetzt. Bevorzugt überragen die Stege das Innenrohr bis in denselben Radius, bis in den der Träger das Innenrohr überragt.
Solche Stege unterteilen zusätzlich zu dem Träger den Ringspalt, der zwischen dem inneren Mantelrohr und dem Innenrohr aufgespannt wird und den Produktkanal bildet, so dass die Kühldüse eingerichtet ist, im Herstellungsverfahren die Masse längs ihrer Bewegung zu teilen. Des Weiteren bewirken solche Stege eine stärkere Ausbildung von Strukturen, z.B. von Faserstrukturen, in dem Lebensmittel längs der Bewegungsrichtung durch die Kühldüse.
Die optionalen Stege können Seitenflächen aufweisen, die senkrecht zwischen dem inneren Mantelrohr und dem Innenrohr verlaufen, z.B. entlang der Radiale, die von der
Mittellängsachse des Innenrohrs und/oder des inneren Mantelrohrs ausgehen. Alternativ können die Seitenflächen der optionalen Stege eine Krümmung aufweisen, z.B. mit einem Radius gleich dem halben Abstand zwischen innerem Mantelrohr und Innenrohr. Die
Seitenflächen können eine Krümmung aufweisen, die aus Sicht des Produktkanals konvex oder vorzugsweise konkav ist. Die Stege sind nicht direkt mit dem inneren Mantelrohr verbunden. Die Stege sind am Innenrohr festgelegt, z.B. mit dem Innenrohr verschweißt oder verschraubt. Bevorzugt enden die Stege in einer Stirnfläche, die in geringem Abstand vom inneren Mantelrohr, z.B. 0,2 mm bis 2 oder bis 1 mm Abstand, oder angrenzend an das innere Mantelrohr angeordnet ist bzw. liegen daran an. Generell sind Stege nicht mit dem inneren Mantelrohr verbunden, so dass das Innenrohr nur mittels des Trägers mit dem inneren Mantelrohr fest verbunden ist.
Generell bevorzugt ist die Kühldüse in axiale Abschnitte unterteilt, deren Enden lösbar miteinander verbunden sind. Eine Kühldüse, die lösbar miteinander verbundene axiale Abschnitte aufweist, hat den Vorteil, dass sie zur Reinigung in diese Abschnite zerlegt werden kann und dadurch die axialen Abschnitte des Produktkanals von ihren Enden her zugänglich werden. Zur lösbaren Verbindung miteinander weisen die axialen Abschnitte jeweils endständig bevorzugt jeweils einen umlaufenden, radial über das äußere Mantelrohr vorstehenden Rand bzw. Flansch auf, der mittels einer Flansche umfassenden Klammer mit dem radial vorstehenden Rand bzw. Flansch eines angrenzenden Abschnitts lösbar verbunden werden kann. Eine solche Ausführungsform ist geeignet, um die Länge der Kühldüse zu verändern, z.B. zur Anpassung der Kühldüse bei einem Produktwechsel oder um die Struktur eines Produkts durch Veränderung der Länge der Kühldüse zu ändern. Entsprechend kann das Verfahren zur Herstellung von Lebensmiteln den Schritt aufweisen, die Kühldüse um zumindest einen axialen Abschnitt zu verlängern oder zu verkürzen, insbesondere, um die Struktur des Produkts zu verändern und/oder bei Extrudieren einer anderen Masse.
Bevorzugt besteht das Innenrohr, das innere Mantelrohr und/oder zumindest die Wandflächen des Trägers, die den Produktkanal zwischen dem Innenrohr und dem inneren Mantelrohr begrenzen, und/oder der gesamte Träger, unabhängig voneinander aus Edelstahl,
lebensmittelgeeignetem Kunststoff oder aus mit Kunststoff, z.B. reibungsverminderndem Kunststoff, insbesondere PTFE (Teflon) beschichteten Metall, oder mit Keramik
beschichtetem Metall. Optional bestehen das Innenrohr, das innere Mantelrohr und/oder zumindest die Wandflächen des Trägers, bevorzugt der gesamte Träger, aus Edelstahl, optional mit Kunststoff oder Keramik beschichtet.
Die Kühldüse ist mit ihrem Produktkanal bevorzugt unmittelbar am Auslass eines Extruders angeschlossen, wobei weiter bevorzugt der Austrittsquerschnitt des Extruders ringförmig ist, insbesondere denselben ringförmigen Querschnitt wie der Produktkanal der Kühldüse aufweist. Der Austritt des Extruders kann durch ein Verbindungsstück mit der Eintrittsöffnung des Produktkanals verbunden sein.
Optional bildet das Verbindungsstück, das den Austritt des Extruders mit der Eintrittsöffnung des Produktkanals verbindet, zumindest in einem Abschnitt, der an die Eintrittsöffnung des Produktkanals anschließt oder über seine vollständige Länge einen Produktführungskanal, der einen ringförmigen Querschnitt aufweist. Der ringförmige Produktführungskanal kann von einer Innenwand und einer davon beabstandeten Außenwand gebildet werden, in konstantem Abstand oder in einem mit der Strömungsrichtung größer oder kleiner werdendem Abstand. Die Innenwand und/oder die Außenwand kann kegelförmig sein.
Bevorzugt weist das Verbindungsstück ein Kernstück in einem Mantelabschnitt auf, die zwischen sich einen Produktkanal bilden, der sich vom Querschnitt eines Extruderaustritts bis zu dem Querschnitt des Produktkanals verändert, z.B. vergrößert. Dabei weist das Kernstück in der bevorzugten Ausführungsform einen Ansatz auf, der das Kernstück mit dem
Mantelabschnitt verbindet und bevorzugt einen Querschnitt gleich dem Querschnitt des Trägers hat, so dass der Ansatz einen Anteil am Querschnitt des Produktführungskanals einnimmt, der gleich dem Anteil ist, den der Träger im Produktkanal der Kühldüse einnimmt. Dabei weist das Kernstück bevorzugt den Ansatz und daran einen Mantelabschnitt einstückig auf. Optional ist das Kernstück mit dem einstückigen Ansatz und dem Mantelabschnitt in axiale Abschnitte unterteilt, von denen jeder einstückig einen axialen Abschnitt des Ansatzes aufweist. Solche einstückigen axialen Abschnitte können z.B. durch eine Klemmverbindung, die Endabschnitte der axialen Abschnitte umgreift, lösbar miteinander verbunden sein. Die einstückige Ausbildung eines dem Träger entsprechenden Ansatzes am Kernstück eines Verbindungsstücks, bevorzugt auch einstückig mit einem Mantelabschnitt, hat den Vorteil, dass auf das Kernstück und/oder den Ansatz wirkende Kräfte direkt in den Mantelabschnitt geleitet werden und vom Mantelabschnitt aufgenommen werden. Der Mantelabschnitt des Verbindungsstücks kann an einem Ende mit einem Extruder verbunden werden und an seinem gegenüberliegenden Ende mit der Kühldüse.
Das Verbindungsstück kann, insbesondere in den vorgenannten Ausführungsformen, starr sein, z.B. aus Metall. Alternativ kann das Verbindungsstück elastisch sein, z.B. ein lebensmittelgeeigneter Schlauch. Optional können die Innen- und/oder die Außenwand des Produktführungskanals des
Verbindungsstücks thermisch isoliert sein oder beheizt sein, z.B. auf eine Temperatur gleich der Austrittstemperatur der Masse aus dem Extruder oder auf eine Temperatur, die höher als die Austrittstemperatur der Masse aus dem Extruder ist, z.B. auf eine Temperatur von 80 bis 160 °C, bevorzugt 110 bis 130 °C. Die Beheizung der Innen- und/oder die Außenwand des Produktführungskanals kann der Oberfläche der Masse vor deren Eintritt in den Produktkanal der Kühldüse eine höhere Festigkeit, geringere Hafteigenschaften an einer Oberfläche des Produktkanals und/oder eine andere Struktur verleihen als sie die darunterliegende Masse aufweist.
Im Anschluß an eine gegenüber dem Extruder angeordnete Austrittsöffnung der Kühldüse ist bevorzugt ein Förderband als Unterlage für die austretende Masse angeordnet. Optional kann am Austritt des Produktkanals der Kühldüse eine Formungsdüse angebracht sein, bevorzugt mündet die Kühldüse mit dem Querschnitt des Produktkanals unmittelbar oberhalb eines Förderbands. Bevorzugt ist die Kühldüse so angeordnet, dass der Träger oben ist, z.B. bei Anordnung der Kühldüse mit ihrer Längsachse etwa horizontal bis in einen Winkel von 60° oder bis 45° zur Horizontalen, mit dem Austritt des Produktkanals unterhalb seines Eintritts. Bevorzugt ist die Kühldüse so ausgerichtet, dass der Träger oberhalb der Längsachse des Innenrohrs und/oder des inneren Mantelrohrs angeordnet ist, weiter bevorzugt ist die
Kühldüse so ausgerichtet, dass der Träger symmetrisch mittig und oberhalb dieser Längsachse angeordnet ist.
Die Kühldüse hat den Vorteil, dass im Verfahren zur Herstellung und Formung einer Masse mittels der Kühldüse ein Förderband, das unterhalb des Düsenaustritts angeordnet ist, ein Förderband sein kann, das nicht temperiert, gekühlt oder beheizt ist, da die ausgetretene Masse gleichmäßig über ihr Volumen gekühlt ist.
Die Kühldüse erlaubt die Herstellung einer festen Masse aus einer extrudierten Masse durch schnelle und gleichmäßige Kühlung und Formung in eine gleichmäßige einlagige Schicht. Die gekühlte Masse weist bevorzugt einen Proteingehalt von zumindest 30 bis 90 Gew.-% an der Trockenmasse, bevorzugt 50 bis 80 Gew.-% an der Trockenmasse, faserige Strukturen oder Schichtstrukturen auf, die sich längs zur Strömungsrichtung erstrecken. Das Endprodukt kann einen Proteingehalt von z.B. 10 bis 50 Gew.-% an der Gesamtmasse aufweisen. Im Verfahren wird die Masse z.B. mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,01 bis 550 cm/s, bevorzugt 0,1 bis 10 cm/s oder 1 bis 5 cm/s durch den Produktkanal bewegt. Die Masse kann mit einem Druck von z.B. bis zu 100 bar in die Kühldüse eintreten. Die
Austrittstemperatur der Masse aus dem Extruder ist bevorzugt gleich der Eintrittstemperatur in die Kühldüse, z.B. von 80 bis 160 °C, bevorzugt 110 bis 130 °C. Die Austrittstemperatur der Masse aus der Kühldüse ist z.B. 30 bis 120 °C, bevorzugt 60 bis 95°C.
Die Eintrittstemperatur des Kühlmittels in den äußeren und/oder in den inneren
Kühlmittelkanal beträgt z.B. -10 °C bis 50 °C, bevorzugt 10 bis 30 °C.
Bevorzugt weist die Kühldüse eine erste Kühleinrichtung auf, die eingerichtet ist, Kühlmittel durch den äußeren Kühlmittelkanal zu fördern und eine zweite Kühleinrichtung, die eingerichtet ist, Kühlmittel durch den inneren Kühlmittelkanal zu fördern. Die erste
Kühleinrichtung kann am ersten Einlass und ersten Auslass des äußeren Kühlmittelkanals angeschlossen sein, die zweite Kühleinrichtung kann am zweiten Einlass und zweiten Auslass des inneren Kühlmittelkanals angeschlossen sein. Optional können die erste Kühleinrichtung und die zweite Kühleinrichtung durch eine gemeinsame Kühleinrichtung gebildet sein. Die erste Kühleinrichtung und die zweite Kühleinrichtung sind bevorzugt unabhängig
voneinander oder gleich eingerichtet, einen Kühlmittelstrom zu erzeugen, der für eine Kühlung der Masse über die Länge des Produktkanals auf eine Temperatur von 30 bis l20°C ausreicht, der für eine Kühlung der Masse mit einer Kühlrate von 5 bis 130 °C/min ausreicht. Optional können die erste Kühleinrichtung und die zweite Kühleinrichtung unabhängig voneinander oder gleich eingerichtet sein, einen Kühlmittelstrom zu erzeugen.
Dieser Temperaturgradient über die Länge des inneren Mantelrohrs und/oder über die Länge des Innenrohrs kann als Erwärmung des Kühlmittels aufgrund des Durchtritts durch den äußeren Kühlmittelkanal bzw. durch den inneren Kühlmittelkanal bestimmt werden. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird der Kühlmittelstrom im Gegenstrom zur
Strömungsrichtung der Masse geführt. Ein bevorzugtes Kühlmittel ist Wasser oder ein Wasser-Glykol-Gemisch.
Bevorzugt wird der jeweils durch den äußeren Kühlmittelkanal bzw. durch den inneren Kühlmittelkanal tretende Kühlmittelstrom auf die gleiche Eintrittstemperatur eingestellt. Bevorzugt liegt die Kühldüse in Kombination mit einer Reinigungsvorrichtung vor, die mit einem Ende der Kühldüse verbindbar ist. Die Reinigungsvorrichtung weist ein Schiebelement auf, das einen Querschnitt hat, der etwa gleich dem oder kleiner als der Querschnitt des Produktkanals ist, und das mittels eines Spindelvortriebs parallel zur Längsachse der
Kühldüse in den Produktkanal verschieblich ist. Dabei weist das Schiebelement parallel zu seiner Längsachse eine Längsausnehmung auf, die zumindest dem Querschnitt des Trägers der Kühldüse entspricht, so dass das Schiebelement längs der Längsachse in den Produktkanal bewegt werden kann, während die Längsausnehmung entlang des Trägers bewegt wird. Beim Verschieben des Schiebelements in den Produktkanal kann eine darin festsitzende Masse auf einfache Weise aus dem gegenüberliegenden offenen Ende des Produktkanals gedrückt werden. Das Schiebelement ist fest mit einer Spindelmutter verbunden, die mit einer Spindel in Eingriff steht, die ortsfest und drehbar in einem Lager an einer Lagerplatte gelagert ist. Die Lagerplatte ist an einem Ende der Reinigungsvorrichtung festgelegt und fest mittels einer Halterung mit einer Anschlussplatte verbunden, die an dem längs der Spindelachse gegenüberliegenden Ende der Reinigungsvorrichtung angeordnet ist. Bevorzugt ist das Ende der Spindel, das gegenüber ihrem Lager in der Lagerplatte ist, drehbar an der Anschlussplatte gelagert. Die Halterung, die die Anschlussplatte mit der Lagerplatte verbindet, kann z.B. zumindest zwei, bevorzugt 3 Stangen oder ein Rohr aufweisen. Wenn die Halterung aus einem Rohr besteht, weist dieses bevorzugt längsverlaufende Ausnehmungen aus, durch die das Schiebelement zugänglich ist, insbesondere für dessen Reinigung. Die Halterung umfasst die Spindel und bevorzugt das Schiebelement. Die Anschlussplatte ist lösbar mit einem Ende der Kühldüse verbindbar, z.B. mittels eines Llanschs, der über die Anschlussplatte ragt und einer Klemme, die den Llansch der Anschlussplatte und einen endständigen Llansch der Kühldüse umfasst. Die Anschlussplatte kann eine Zentriereinrichtung aufweisen, die mit einer Zentriereinrichtung der Kühldüse zusammenwirkt, um das Schiebelement auf den
Produktkanal auszurichten. Die Spindel ist mittels eines Spindelantriebs, der z.B. ein Motor, eine Kurbel oder ein Handrad sein kann, ortsfest in der Reinigungsvorrichtung drehbar angetrieben und bewegt die Spindelmutter und das damit verbundene Schiebelement parallel zur Längsachse der Spindel. Nach dem Einführen des Schiebelements in den Produktkanal wirkt der Produktkanal als Linearführung für das Schiebelement, so dass sich dieses nicht mit der Spindel drehen kann. Bevorzugt weist die Reinigungsvorrichtung eine Längsführung auf, die in eine Längsausnehmung des Schiebelements verschieblich eingreift, so dass das
Schiebelement und/oder die Spindelmutter in der Reinigungsvorrichtung drehfest und längsverschieblich entlang der Spindelachse geführt ist. Eine Längsführung kann als Schiene ausgebildet sein, die sich abschnittsweise oder vollständig entlang der Spindelachse erstreckt und in dem radialen Bereich angeordnet ist, in dem das Schiebelement eine Ausnehmung aufweist, z.B. entsprechend der Anordnung des Trägers im Produktkanal. Bevorzugt weist das Schiebelement einen über seine Länge konstanten Querschnitt auf.
Das Schiebelement kann z.B. aus Kunststoff oder Metall bestehen.
Die Erfindung wird nun genauer mit Bezug auf die Figuren beschrieben, die in
- Figur 1 eine bevorzugte Ausführungsform der Kühldüse im Schnitt entlang der
Fängsachse,
- Figur 2 die Kühldüse von Figur 1 im Querschnitt,
- Figur 3 einen Schnitt der Kühldüse mit angeschlossenem Zwischenstück entlang der Fängsachse,
- Figur 4 eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung für die Kühldüse im Schnitt längs zur Fängsachse und im Querschnitt dazu und
- Figur 5 A), B) und C) eine Aufsicht entlang der Fängsachse auf eine Ausführungsform der Kühldüse zeigen.
Die Figur 1 zeigt eine Kühldüse mit einem Innenrohr 1, das in einem radialen Abstand von dem inneren Mantelrohr 2 umfasst wird, die zwischen sich den Produktkanal 3 bilden, der an den gegenüberliegenden Enden bzw. Stirnflächen offen ist. Das Innenrohr 1 bildet den inneren Kühlmittelkanal 4. Das innere Mantelrohr 2 ist in einem Abstand vom äußeren Mantelrohr 5 umfasst, die zwischen sich den äußeren Kühlmittelkanal 6 bilden. Das Innenrohr 1 ist mittels des einen Trägers 7, der sich über die vollständige Fänge des Innenrohrs 1 parallel zu dessen Fängsachse 24 erstreckt, mit dem inneren Mantelrohr 3 verbunden. In Figur 1 ist der Träger 7 im Schnitt gezeigt. Der Träger 7 weist erfindungsgemäß Wandflächen 9 auf, die direkt an das innere Mantelrohr 3 und das Innenrohr 1 angrenzen und kontinuierlich bzw. unterbrechungsfrei sind. Die Wandflächen 9 haben, wie erfindungsgemäß bevorzugt, über die Fänge des Innenrohrs 1 und des inneren Mantelrohrs 2 eine gleichbleibende Form und einen gleichbleibenden Abstand voneinander bzw. bilden ein konstantes Profil, so dass der Träger 7 über die Fänge des Innenrohrs 1 und des inneren Mantelrohrs 2 einen konstanten Querschnitt hat. Der Träger 7 ist durch Schrauben 10 mit dem inneren Mantelrohr 2 lösbar verbunden. Dabei greifen die Schrauben 10 in Gewindebohrungen 8 im Träger 7 ein. Die Köpfe der Schrauben 10 sind, wie bevorzugt, in Bohrungen im inneren Mantelrohr 2 versenkt, so dass sie nicht in den äußeren Kühlmittelkanal 6 ragen. Das äußere Mantelrohr 5 weist zu den Bohrungen im inneren Mantelrohr 2 ausgerichtete Montagebohrungen 11 auf, durch die die Schrauben 10 zugänglich sind. Die Montagebohrungen 11 sind durch Schraubdeckel 12 (nicht gezeigt) als Verschlüsse verschließbar. Zwischen dem inneren Mantelrohr 2 und dem äußeren Mantelrohr 5 sind ringförmige optionale Dichtungen 13 angeordnet, die den Bereich zwischen einer Montagebohrung 11 und der Schraube 10 gegen den äußeren Kühlmittelkanal 6 abdichten. Das Innenrohr 1 ist z.B. durch eine Schweißung mit dem Träger 7 verbunden.
Im äußeren Kühlmittelkanal 6 sind Strömungsleitelemente (nicht dargestellt) angeordnet.
Der äußere Kühlmittelkanal 6 weist an einem Ende des äußeren Mantelrohrs 5 einen ersten Einlass 14 für Kühlmittel auf und am entlang der Längsachse 24 gegenüberliegenden anderen Ende eine ersten Auslass 15 für Kühlmittel auf.
Der innere Kühlmittelkanal 4 weist einen zweiten Einlass 16 auf und am entlang der
Längsachse 24 gegenüberliegenden anderen Ende eine zweiten Auslass 17 für Kühlmittel auf. Wie hier gezeigt ist, können der zweite Einlass 16 und der zweite Auslass 17 jeweils durch eine Bohrung 18 ausgebildet sein, die sich durch den Träger 7 und die an den Träger 7 angrenzende Wand des Innenrohrs 1 erstreckt, wobei an die Bohrung 18 jeweils eine
Anschlussleitung 19 (nicht gezeigt) dicht angeschlossen ist, die sich dicht durch das äußere Mantelrohr 5 erstreckt. Die Anschlussleitungen 19 können z.B. in einem Gewinde 20 in einer der Bohrungen 18 festgelegt sein.
Die endständigen Querschnitte des inneren Kühlmittelkanals 4 und des äußeren
Kühlmittelkanals 6 sind durch Deckel 21, 22 verschlossen. In Alternative zur gezeigten Ausführungsform können in gegenüberliegenden Deckeln 21 jeweils ein erster Einlass 14 bzw. ein erster Auslass 15 für Kühlmittel des äußeren Kühlmittelkanals 6 angeordnet sein. In Alternative zur gezeigten Ausführungsform und weniger bevorzugt können der zweite Einlass 16 bzw. der zweite Auslass 17 für Kühlmittel des inneren Kühlmittelkanals 4 gemeinsam in einem Deckel 22 oder jeweils einer in einem der gegenüberliegenden Deckel 22 angeordnet sein.
Die Figur 2 zeigt einen Querschnitt der Kühldüse von Figur 1. Die Wandflächen 9 des Trägers 7 sind in der gezeigten Ausführungsform eben und können sich entlang zweier Radiale erstrecken, die von der Längsachse 24 ausgehen. Zum Anschluss der Kühldüse kann an zumindest einem Ende, z.B. am äußeren Mantelrohr 5, ein Flansch 23 angebracht sein.
Die Figur 3 zeigt eine Kühldüse, die mit einem Verbindungsstück verbunden ist, indem der eine endständige Flansch 23 der Kühldüse mit einem Flansch 25 des Zwischenstücks durch eine Klemme 26 verbunden ist. Das Verbindungsstück weist ein Kernstück 27 in einem Mantelabschnitt 28 auf, die in einem radialen Abschnitt zwischen sich einen Produktkanal 29 bilden, der sich vom Querschnitt des Extruderaustritts, der an die Öffnung 30 als
Produkteinlass angeschlossen werden kann, bis zu dem Querschnitt des Produktkanals 3 vergrößert. Das Kernstück 27 weist einen Ansatz 31 auf, der einen Querschnitt entsprechend des Trägers 7 einnimmt und entsprechend den Produktkanal 29 wie der Träger 7 ausfüllt. Wie bevorzugt ist das Kernstück 27 einstückig mit dem Ansatz 31 und daran dem Mantelabschnitt 28 ausgebildet. Das Kernstück 27 ist mit dem einstückigen Ansatz 31 und dem
Mantelabschnitt 28 in axiale Abschnitte unterteilt, von denen jeder einstückig einen axialen Abschnitt des Kernstücks 27, des Mantelabschnitts 28 und zwischen diesen einen axialen Abschnitt des Ansatzes 31 aufweist. Diese einstückigen axialen Abschnitte durch durch die Klemmen 27, die jeweils Flanschen 25 an den Enden der axialen Abschnitte umgreifen, lösbar miteinander verbunden. Der Mantelabschnitt 28 des Verbindungsstücks kann an dem Ende, das gegenüber der Kühldüse liegt, mittels einer Montageplatte 32 mit einem Extruder verbunden werden.
Die Figur 4 zeigt eine Reinigungsvorrichtung, die mit ihrer Anschlussplatte 33, z.B. mittels einer Klemme, am endständigen Flansch einer Kühldüse angebracht werden kann. Die Anschlussplatte 33 ist durch die Halterung 34, hier als drei um den Umfang verteilte Stangen gezeigt, mit der Fagerplatte 35 verbunden. Die Anschlussplatte 33 bildet mit der Fagerplatte 35 und der Halterung 35 ein Gehäuse für das Schiebelement 36, das mit einer Spindelmutter 37 verbunden ist, die mit der Spindel 38 in Eingriff steht. Die Spindel 38 ist drehbar und ortsfest in einem Spindellager 39 gelagert, das an der Fagerplatte 35 befestigt ist, und an ihrem gegenüberliegenden Ende drehbar in einem Fager 40 an der Anschlussplatte 33. Die Spindelmutter 37 oder das Schiebelement 36 ist längs der Fängsachse der Spindel 38 verschieblich geführt und entsprechend der bevorzugten Ausführungsform drehfest. Für die drehfeste Führung des Schiebelements 36 weist die Reinigungsvorrichtung eine Fängsführung 41 auf, die in die Fängsausnehmung 42 des Schiebelements 36 eingreift, wobei das
Schiebelement 36 entlang der Fängsführung 41 verschieblich ist. Die Spindel 38 weist als Drehantrieb 43 ein Handrad auf, mit dem die Spindel 38 gedreht werden kann, um die Spindelmutter 37 und mit ihr das Schiebelement 36 parallel zur Spindelachse über die Anschlussplatte 33 hinaus in den Produktkanal einer daran angeschlossenen Kühldüse zu bewegen. Die Anschlussplatte 33 weist als Zentrierelement 44 eine Bohrung auf, die zum Ausrichten der Reinigungsvorrichtung an einer Kühldüse verwendet werden kann.
Die Figur 5A) zeigt eine Ausführungsform, bei der das Innenrohr 1 zusätzlich zum Träger 7 zwei Stege 45 aufweist, die mit dem Träger 7 im gleichen Winkel über den Umfang des Innenrohrs 1 angeordnet sind und den Produktkanal 3 in gleich große radiale Abschnitte unterteilen. Die Stege 45 überragen das Innenrohr 1 bis angrenzend an das innere Mantelrohr 2. In Figur 5B) ist die Kühldüse ohne das Innenrohr 1 in Aufsicht entlang der Längsachse gezeigt, in Figur 5C) das aus der Kühldüse entnommene Innenrohr 1 in Aufsicht entlang der Längsachse. In der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform unterteilen die Stege 45 den Produktkanal sowohl über seine vollständige Länge, als auch über seine radiale Höhe. Für einen einfachen Austausch des Innenrohrs 1 gegen ein weiteres Innenrohr 1 , das einen anderen Außendurchmesser aufweist und bevorzugt einen Träger 7, der sich bis in denselben Radius von seiner Längsmittelachse erstreckt, wie der Träger eines anderen Innenrohrs 1, optional zumindest einen Steg 45, ist jedes Innenrohr 1 nur mittels seines Trägers 7 lösbar im inneren Mantelrohr 2 festgelegt, z.B. lösbar mit dem inneren Mantelrohr 2 und/oder mit dem äußeren Mantelrohr 5 verbindbar.
Bezugszeichen:
1 Innenrohr 25 Flansch des Verbindungsstücks
2 inneres Mantelrohr 26 Klemme
3 Produktkanal 27 Kernstück
4 innerer Kühlmittelkanal 28 Mantelabschnitt
5 äußeres Mantelrohr 29 Produktkanal
6 äußerer Kühlmittelkanal 30 Öffnung
7 Träger 31 Ansatz
8 Gewindebohrung 32 Montageplatte
9 Wandfläche 33 Anschlussplatte
10 Schraube 34 Halterung
11 Montagebohrung 35 Lagerplatte
12 Schraubdeckel 36 Schiebelement
13 Dichtung 37 Spindelmutter
14 erster Einlass 38 Spindel
15 erster Auslass 39 Spindellager
16 zweiter Einlass 40 Lager
17 zweiter Auslass 41 Längsführung
18 Bohrung 42 Längsausnehmung
20 Gewinde 43 Drehantrieb
21 Deckel 44 Zentrierelement
22 Deckel 45 Steg
23 Flansch
24 Längsachse

Claims

Ansprüche
1. Kühldüse zur Verwendung in der Herstellung von Lebensmitteln, bei der ein
Innenrohr (1) und ein um dieses in einem Abstand angeordnetes inneres Mantelrohr (2) zwischen sich einen Produktkanal (3) begrenzen, wobei das Innenvolumen des Innenrohrs (1) eine inneren Kühlmittelkanal (4) bildet und ein in einem Abstand um das innere Mantelrohr (2) angeordnetes äußeres Mantelrohr (5) einen äußeren Kühlmittelkanal (6) bildet, der den Produktkanal (3) umfasst, dadurch
gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Produktkanals (3) durch einen Träger (7) geteilt wird, der sich parallel zur Längsachse (24) des Innenrohrs (1) über die gesamte Länge des Produktkanals (3) erstreckt und dessen Wandflächen unterbrechungsfrei sind und durchgehend am Innenrohr (1) und am inneren Mantelrohr (2) angrenzen.
2. Kühldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) einen über die Länge des Produktkanals (3) konstanten Querschnitt aufweist.
3. Kühldüse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) lösbar am inneren Mantelrohr (2) befestigt ist.
4. Kühldüse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) mittels Schrauben (10), die in im Träger (7) angeordnete
Gewindebohrungen (8) eingreifen und am inneren Mantelrohr (2) anliegen, am inneren Mantelrohr (2) befestigt ist und dass im äußeren Mantelrohr (5)
Montagebohrungen (11) angeordnet sind, die die Gewindebohrungen (8) überdecken und die von Verschlüssen (12) reversibel verschließbar sind.
5. Kühldüse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Kühlkanal (6) einen ersten Einlass (14) und einen ersten Auslass (15) aufweist, an denen eine erste Kühleinrichtung angeschlossen ist und der innere Kühlkanal (4) einen zweiten Einlass (16) und einen zweiten Auslass (17) aufweist, an denen eine zweite Kühleinrichtung angeschlossen ist, wobei die erste Kühleinrichtung und die zweite Kühleinrichtung unabhängig voneinander eingerichtet sind, einen Kühlmittelstrom zu erzeugen, der für eine Kühlung der Masse mit einer Kühlrate von 5 bis 130 °C/min ausreicht.
6. Kühldüse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) an gegenüberliegenden Enden Bohrungen (18) aufweist, die einen zweiten Einlass (16) und einen zweiten Auslass (17) für den inneren Kühlmittelkanal (4) bilden, wobei die Bohrungen (18) durch das innere Mantelrohr (2) und das Innenrohr (1) geführt sind und an den Bohrungen (18) Anschlussleitungen
angeschlossen sind, die dicht durch Bohrungen im äußeren Mantelrohr (5) geführt sind.
7. Kühldüse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie unmittelbar am Auslass eines Extruders angeschlossen ist.
8. Kühldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie mittels eines Verbindungsstücks mit dem Auslass eines Extruders verbunden ist, das einen zumindest abschnittsweise ringförmigen Produktführungskanal zwischen einer Innenwand und einer davon beabstandeten Außenwand bildet und die Innenwand und/oder die Außenwand auf eine Temperatur beheizt ist, die höher als die
Austrittstemperatur der Masse aus dem Extruder ist.
9. Kühldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie an einem Ende lösbar mit einem Verbindungsstück verbindbar ist, das in einem
Mantelabschnitt (28) ein Kernstück (27) aufweist, die in einem radialen Abschnitt zwischen sich einen Produktführungskanal (29) bilden und die durch einen Ansatz (31) verbunden sind, wobei der Querschnitt des Produktführungskanals (29) passend zum Querschnitt des Produktkanals (3) angeordnet ist.
10. Kühldüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernstück (27)
einstückig mit dem Ansatz (31) und daran dem Mantelabschnitt (28) ausgebildet ist.
11. Kühldüse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie so ausgerichtet ist, dass der Träger (7) oberhalb der Längsachse (24) des
Innenrohrs (1) und/oder des inneren Mantelrohrs (2) angeordnet ist und der Austritt des Produktkanals (3) oberhalb eines Förderbands angeordnet ist.
12. Kühldüse nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
zumindest einen Steg (45), der sich über die Länge des Innenrohrs (1) parallel zu dessen Längsachse (24) erstreckt und über das Innenrohr (1) ragt, wobei das Innenrohr (1) ausschließlich mittels des Trägers (7) mit dem inneren Mantelrohr (2) und/oder dem äußeren Mantelrohr (5) fest verbunden ist.
13. Kühldüse nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch zumindest zwei Stege (45), die jeweils im gleichen Abstand zueinander und zum Träger (7) um den Umfang des Innenrohrs (1) angeordnet sind.
14. Kühldüse nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (45) sich bis in einen Abstand von maximal 2 mm vom inneren Mantelrohr (2) erstreckt.
15. Kühldüse nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kombination mit zumindest einem weiteren Innenrohr (1), das gegen das eine Innenrohr (1) austauschbar ist, wobei das weitere Innenrohr (1) einen anderen
Außendurchmesser aufweist und einen Träger (7), wobei sich die Träger (7) bis in denselben Radius von der Längsmittelachse des Innenrohrs (1) erstrecken.
16. Reinigungsvorrichtung zur Verwendung mit einer Kühldüse nach einem der
voranstehenden Ansprüche mit einer Anschlussplatte (33) zum Anbringen an der Kühldüse, einer mittels einer Halterung (34) mit der Anschlussplatte (33) verbundenen Lagerplatte (35), an denen eine Spindel (38) ortsfest und drehbar gelagert ist, einer Spindelmutter (37), die mit der Spindel (38) in Eingriff steht und mit einem längs der Spindel (38) verschieblichen Schiebelement (36) verbunden ist, das einen Querschnitt aufweist, der etwa gleich dem oder kleiner als der Querschnitt des Produktkanals (3) ist und eine Längsausnehmung (42) aufweist, die einen Querschnitt etwa gleich dem oder größer als der Querschnitt des Trägers (7) aufweist.
17. Verfahren zur Herstellung von Lebensmitteln durch Extrudieren einer proteinhaltigen Masse und anschließendem Kühlen der extrudierten Masse mittels einer Kühldüse, dadurch gekennzeichnet, dass die extrudierte Masse durch den Produktkanal (3) einer Kühldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 15 bewegt wird, Kühlmittel durch den inneren Kühlmittelkanal (4) und den äußeren Kühlmittelkanal (6) bewegt wird und die Masse nach Austreten aus dem Produktkanal (3) auf ein Förderband gelegt wird, um eine einschichtige und kontinuierliche Schicht zu bilden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse nach Austreten aus dem Produktkanal (3) nicht längs ihrer Bewegungsrichtung geteilt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse vor dem Kühlen durch ein zwischen dem Austritt des Extruders und dem Eintritt des Produktkanals (3) durch ein Verbindungsstück geführt wird, das einen zumindest abschnittsweise ringförmigen Produktführungskanal zwischen einer Innenwand und einer davon beabstandeten Außenwand bildet und die Innenwand und/oder die Außenwand auf eine Temperatur beheizt ist, die höher als die
Austrittstemperatur der Masse aus dem Extruder ist.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühldüse um zumindest einen axialen Abschnitt verlängert oder verkürzt wird, um die Struktur des Produkts zu verändern und/oder bei Extrudieren einer anderen Masse bzw. nach einem Produktwechsel.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beenden oder Unterbrechen des Verfahrens die Masse dadurch aus dem Produktkanal (3) bewegt wird, dass ein Schiebelement (36), das mit einer Spindelmutter (37) verbunden ist, mittels einer Spindel (38) in den Produktkanal (3) bewegt wird, wobei die Spindel (38) drehbar und ortsfest an einer Lagerplatte (35) gelagert ist, die mittels einer Halterung (34) mit einer mit der Kühldüse verbundenen Anschlussplatte (33) verbunden ist.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren unterbrochen wird und das Innenrohr (1) einschließlich seines Trägers (7) aus dem inneren Mantelrohr (2) entfernt wird und ein weiteres Innenrohr (1) in das innere Mantelrohr (2) eingeführt und darin mittels seines Trägers (7) befestigt wird, , wobei das weitere Innenrohr (1) einen anderen Außendurchmesser aufweist und einen Träger (7), wobei sich die Träger (7) bis in denselben Radius von der
Längsmittelachse des Innenrohrs (1) erstrecken.
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