DE2310877C3 - - Google Patents
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- DE2310877C3 DE2310877C3 DE2310877A DE2310877A DE2310877C3 DE 2310877 C3 DE2310877 C3 DE 2310877C3 DE 2310877 A DE2310877 A DE 2310877A DE 2310877 A DE2310877 A DE 2310877A DE 2310877 C3 DE2310877 C3 DE 2310877C3
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23P—SHAPING OR WORKING OF FOODSTUFFS, NOT FULLY COVERED BY A SINGLE OTHER SUBCLASS
- A23P30/00—Shaping or working of foodstuffs characterised by the process or apparatus
- A23P30/20—Extruding
- A23P30/25—Co-extrusion of different foodstuffs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A21—BAKING; EDIBLE DOUGHS
- A21C—MACHINES OR EQUIPMENT FOR MAKING OR PROCESSING DOUGHS; HANDLING BAKED ARTICLES MADE FROM DOUGH
- A21C11/00—Other machines for forming the dough into its final shape before cooking or baking
- A21C11/16—Extruding machines
- A21C11/163—Applying co-extrusion, i.e. extruding two or more plastic substances simultaneously, e.g. for making filled dough products; Making products from two or more different substances supplied to the extruder
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A21—BAKING; EDIBLE DOUGHS
- A21D—TREATMENT, e.g. PRESERVATION, OF FLOUR OR DOUGH, e.g. BY ADDITION OF MATERIALS; BAKING; BAKERY PRODUCTS; PRESERVATION THEREOF
- A21D13/00—Finished or partly finished bakery products
- A21D13/30—Filled, to be filled or stuffed products
- A21D13/37—Co-extruded products, i.e. products obtained by simultaneous extrusion of the dough and the filling
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Description
Die Erfindung betrifft einen Extruder zur Herstellung eines ringförmigen Teigkörpers mit einer Füllung der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Ein solcher Extruder kann zur Herstellung von sogenannten »Doughnuts« verwendet werden, also
krapfenähnlichen, ringförmigen Teigkörpern, die mit Marmelade. Creme oder anderen fließfähigen, eßbaren
Substanzen gefüllt sind.
Bei einer herkömmlichen Vorrichtung zur Herstellung eines ringförmigen Teigkörpers ist ein Extruder mit
einer stationären F.xtrusionskammer vorgesehen, die in einer Düse endet und mit einem Vorratsbehälter für den
Teig in Verbindung steht. Fine Schneidhülsc ist an der
Extrusionskammer angebracht und kann relativ zu ihr bewegt werden; koaxial zu der .Schneidhülse ist eine
Messerscheibe vorgesehen, die sowohl in bezug auf die
F.xtrusionskammer als auch in bezug auf die Schneidhülse bewegt werden kann. Die Messerscheibe befindet
sich normalerweise in einem bestimmten Abstand unterhalb der Fxtrusionsdüse der Kummer, so daß eine
Austriitsöffnung für den Teigkörper entsteht; diese
Austrillsoffnung kann durch die Schneidhülse vcrschlos
sen werden.
Durch Bewegen der Messerscheibe und der Schneidhülsc relativ zu der Exlrusionskammer kann die
Mündung der Exlrusionsdüsc wahlweise geöffnet und verschlossen werden, so daß eine vorgegebene Teigmenge
in Ringform cxtrudicrl werden kann; verschließt die Schneidhülsc die Mündung der Extrusionsdüse
wieder, so wird der Ring in der fertigen Form abgeschnitten und kann dann weiterverarbeilet werden.
beispielsweise gebacken, frittiert oder in öl gebacken
werden.
Solche Vorrichtungen führen zwar bei der Herstellung von ringförmigen Teigkörpern zu befriedigenden
Produkten, lassen sich jedoch nicht für die Herstellung von ringförmigen Teigkörpern mit einer Füllung
einsetzen, da hierbei besondere Anforderungen an die Sauberkeit und auch Flexibilität der Steuerung des
gesamten Vorganges gestellt werden.
ίο Aus der US-PS 35 72 259 ist eine Vorrichtung
bekannt, mit der gefüllte, eßbare Kugeln hergestellt
werden können. Dabei wird ein Riegel aus einem eßbaren Material, das mit einer ebenfalls eßbaren
Außenschicht versehen ist, in der Weise extrudiert, daß die Riegel beim Abschneiden zu Kugeln geformt
werden.
Weiterhin ist aus der US-PS 33 62 355 eine Vorrichtung bekannt, mit der Teigwaren aus zwei verschiedenen,
übereinanderliegenden Schichten hergestellt werden können. Die Herstellung von ringförmigen Teigkörpern
ist damit nicht möglich.
Aus der US-PS 33 14 382 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der ringförmige Teigwaren aus einem
Material hergestellt werden können. Eine Füllung dieses Ringkörpers mit einem fließfähigen, eßbaren Material
ist nicht vorgesehen.
Aus der US-Pi-. 3196 809 ist in Extruder für
zusammengesetzte »Gefrierprodukte« in Stangenform bekannt, beispielsweise Eiscreme oder Eismilch. Ein
solches Gefrierprodukt hat einen Kern mit einem bestimmten Geschmack, der durch eine gefrorene
Außenschicht einer anderen Geschmacksrichtung umgeben ist. Mit diesem Extruder können jedoch nur
Produkte in Stangenform hergestellt werden.
Schließlich ist aus der GB-PS 1184 667 noch ein
Extruder zur Herstellung eines ringförmigen Teigkörpers mit einer Füllung der angegebenen Gattung
bekannt, der folgende Funktionsweise hat: Aus der Mündung einer Extrusionsdüse ν rd eine Teigmasse
extrudiert, wobei die untere Kante des extrudierten Teigs auf einer flexiblen Scheibe autgefangen wird; über
die teilweise extrudierte Teigmasse wird eine Form gesenkt, die aus zwei halbkreisförmigen Formhälften
bzw. Formtassen besteht. Dann wird ein Füllmaterial aus einer Extrusionsdüse. die sich unter der Extrusionsdüse
für den Teig befindet, in den teilweise geformten Teigkörper extrudiert. Dabei werden die Formhälften
weiter um die Außenfläche der Teigmasse gehalten, um dem unteren Bereich der extrudierten Teigmasse die
gewünschte Form zu geben. Auf diese Weise wird die extrudierte Füllung durch die Formhälften eingeschlos
sen, während der teilweise gebildete Ring über die flexible Scheibe gedrückt wird. Der untere Rand der
extrudierten Tcigmassc wird dadurch um die Füllung gedreht und schließt sie ein
Bei dem bekannten Extruder ist also eine Form erforderlich, um ringförmige Teigkörper mit einer
Füllung herzustellen. Die Bewegung dieser Form muß genau mit den übrigen Bewegungsabläufen des Kxtru
ders. insbesondere der Zuführung der Teigmasse und der Füllung, koordiniert und synchronisiert werden, um
die gewünschte Ringform zu erhalten. Außerdem muß diese Form ständig gereinigt werden, um die hohen
Anforderungen an die hygienischen Bedingungen bei
μ der Herstellung von Lebensmitteln zu erfüllen. Und
schließlich muß auch die Bewegung der Scheibe genau koordiniert und synchronisiert werden, damit die
Füllung an der richtigen Stelle in dem ringförmigen
Teigkörper angeordnet wird und das fertige Produkt die gewünschte Form hat.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,
einen Extruder der angegebenen Gattung zu schaffen, mit dem ohne Verwendung von Formen ringförmige
Teigkörper mit Füllung hergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß durch die angegebene Anordnung
der Extrusionsdüse für die Füllung in der Extrusionsdüse für den Teigmantel einerseits die
Füllung direkt in das Innere des gleichzeitig ausgebildeten ringförmigen Teigmantels eingeführt wird und die
Teigmasse bei der Extrusion die gewünschte erhält. Dies wird ohne die Verwendung einer zusätzlichen Form
erreicht, da der Teigmantel im Verlaufe seiner Bewegung aus der Extrusionsdüse Ringform einnimmt.
Dadurch können also die obenerwähnten, mit der
Verwendung einer Form verbundenen Reinigung·,· und Konstruktionsprobleme vermieden werder.. Weiterhin
ist auch keine flexible, elastische Scheibe erforderlich, da
die beiden Extrusionsdüsen durch einfache, longitudina-Ie
Verschiebung geöffnet und geschlossen werden. Außerdem hat dieser Extruder eine einfachere Funktionsweise
als die bekannten Extruder /ur Herstellung eines ringförmigen Teigkörpers mit einer Füllung. d;>
nur die Extrusionsdüsen /u genau definierten Zeitpunkten geöffnet und geschlossen werden müssen, also keine
zusätzlichen Elemente synchron und koordiniert betätigt werden müssen. Da bei diesem Extruder nur das
Schneidelement sowie die Betätigungsglieder bewegt werden müssen, läßt er sich leicht zusammen- und
wieder auseinanderbaucn sowie einfach reinigen, wie es
für die Herstellung von Lebensmitteln wesentlich ist. Weiterhin läßt sich der Extruder sehr variabel einsetzen,
da beispielsweise die Art der Füllung beliebig geändert
werden kann. Durch entsprechende Einstellung der Öffnungszeiten der Extrusionsdüsen für die Füllung
bzw. den Teigmantcl kann der Extruder verschiedenen Materialien sowie unterschiedlichen Größen des ringförmigen
Teigkörpers angepaßt werden. Da/u müssen im wesentlichen nur das Schneidelement sowie die
Betätigungsgheder gesteuert werden, wodurch sich
wiederum die Steuerung des gesamten Herstellungs ablaufs wesentlich vereinfacht Es ist beispielsweise
möglich. Programme für ringförmige Teigkörpcr mit unterschiedlichem Gewicht. Form und Füllung sowie
verschiedenen Relativlager von Form und Füllung
aufzustellen, so daß bei der I lerstellung eines gewünschten
Produktes der Extruder jeweils mit einem fest vorgegebenen Programm gesteuert werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die
schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. I einen Aufriß, teilweise im Schnitt, durch einen
Extruder nach der Erfindung, der einen ringförmigen Teigkörper mil einer Füllung cxtrudiert. wobei der
Extruder in seiner geschlossenen NormaJstcllung
gezeigt ist;
F ig, 2 einen Schnitt längs der Linie H-Il Von Fig. I, in
Richtung der Pfeile gesehen;
F i g. 3 im verkleinerten Maßstab einen Aufriß, in dem das Äußere des Extruders einschließlich der Betätigungseinrichtung
für die als Schneidelemente dienenden Messer dargestellt ist;
Fig.4 eine fragmentarische Schnittansichl ähnlich
wie Fig. I, wobei der Extruder zu Beginn eines Extrusionszyklus am Anfang der Ausgestaltung des
ringförmigen Tejgkörpers und vor der Zuführung der Füllung gezeigt ist, wobei das Schneidelement aus seiner
normalen, die Extrusionsdüse für den Teigmantel schließenden Stellung nach oben bewegt ist;
Fig. 5 eine Fig.4 ähnliche fragmentarische Schnittansicht,
bei der die Extrusion bis zu dem Zeitpunkt fortgeschritten ist, bei dem das Schneidelement nach
oben bewegt worden ist, um die Extrusionsdüse für den Teigmantel vollständig zu öffnen, während gleichzeitig
die Extrusionsdüse für die Füllung sich zu öffnen beginnt;
F i g. 6 ein F i g. 5 ähnlicher fragmentarischer Schnitt des Betriebszustandes zu dem Zeitpunkt, an dem die
Füllung vollständig extrudiert ist und das Schneidelement sich nach oben bewegt, um den ringförmigen
Teigkörper fertigzustellen;
Fig.7 ein Taktsteuerdiagramm fur die ein* einen
Abschnitte der Extrusion des T .gmantels bzw. der
Füllung bei einem üblichen Schneids.-1 Jer Arbeit/vkius,
mit dem eine im wesentlichen konzentrische Füllung in dem ringförmigen Teigkörper hergestellt werden soll,
wie er im Querschnitt auf der richten Seite der Fig.
dargc teilt ist;
Fig. 8 eine ähnliche Ansicht wie I i g. 7 eines
Taktsteuerdiagramms, mit dem ein ringförmiger Teig
körper mit einer exzentrischen, beispielsweise nach innen verschobenen Füllung hergestellt werden soll, wie
er im rechten Teil der Figur dargestellt ist:
F i g. 9 eine ähnliche Ansicht wie Fig./ eines
Taktsteuerdiagramms. mit der ein ringförmiger Teigkörper
mit einer Tränentropfen-Füllung hergestellt werden kann, wie er im Querschnitt auf der rechten
Seite der Figur dargestellt ist; und
Fig. 10 eine ähnliche Ansicht wie f ig 7. in der ein
Taktsteuerdiagramm /ur Herstellung eines ringförmigen Teigkörpers mit einer teilweise freilegenden
Füllung dargestellt ist. wie er im Querschnitt auf der
rechten Seite der Figur ge/eigt ist
In den F i g. I bis h ist ein Extruder 20 /um
Extrudieren eines Teigringes R mit einer Füllung /
dargestellt. Der Extruder 20 umfaßt ein.' zylindrische
langgestreckte Extrustonskammer 22. die in einer
stationären Stellung in einer geeigneten Weise von dem Rahmen der Vorrichtung getragen wird. An ihrem
oberen Ende ist die Extrusienskammer 22 mit einem
nach außen gerichteten Befestigungsflansch 22a versehen, der eine Düsen Befestigungskupplung 24 tragt, die
mit einem Innergewinde 2b versehen ist. um ilen
Extruder 20 .in dem Aiislaßende eines unter Dnick
stehenden Teigvorratshehalters anzubringen. An ihrem
unt'.en Ende endet die ί xtn.sionskammer 22 in einer
Extrusionsdüse 22b: angrenzend an die Düse ist eine
Unterschneidung 22c vorgesehen, um ila , Anbringen
und Positionieren der I ull Extruder Einrichtungen, nie
nachfolgend he .chrieben werden, zu erleichtern.
Die f xlmsioiskammer 22 bildet eine langgestreckte
Teigaufnahmekammer 30 In der Kammer 30 (die mit
Teig IJ aus dem Vorratsbehälter gefüllt wird) erstreckt
sich eine pneumatisch betäligbare Messerscheibenanordung,
die einen axial verlaufenden Schaft 32 umfaßt, der an seinem unteren Ende eine Messerscheibe 34 trägt.
Die Messerscheibe 34 ist an dem Schaft 32 durch eine
hi Schraubenmutter 36 befestigt und so dimensioniert, daß
sie mit einer Schneidhülse 38 zusammenwirkt, die an der
Extrusionskammer 22 angebracht und relativ sowohl /u der Extrusionskammer 22 als utirh /n der Mpiwrwhoihn
34 beweglich ist. Der Schaft 32 isl in der Exlrusionskammer
22 an einer pneumatisch betätigbaren Einrichtung 40 angebracht, die einen Luftzylinder 42 mit einer
Kolbenkamiiicr 44 umfaßt, die an ihrem oberen F.nde
durch einen abnehmbaren, mit Gewinde versehenen Stopfen 46 geschlossen ist. Der Luflz.ylindcr 42 ist in
dem oberen Ende der Extrusionskammer 22 abnehmbar duch entsprechende Verbindungs- und Kupplungs-Glieder
48, 50. angebracht, die mit Gewinde versehene Nipfjel 48;), 50,7, aufweisen, die an Flanschen (d. h. dem
Flansch 42,·/) angreifen, die ebenfalls dazu dienen, Luft zu den oberen und unteren Öffnungen 52, 54 der
Kolbcnkammer 44 zu führen. Luft wird durch eine Luftleitung 56 und das Verbindungsglied 50 zu der
unteren Öffnung 54 geführt. In der Kolbenkammcr44 isl
ein üblicher Kolben 60 mit einem Dichtungsring 60a angebracht, der über die erforderliche llubstrccke
durch selektive Einführung von Luft in die obere und untere Öffnung 52 bzw. 54 verschoben wird. Von dem
Kolben 60 ragt eine Kolbenstange 62 nach unten, die mittels einer Kolbenstangenverbindung 64 und geeigneter,
nicht gezeigter Gewindekupplungen den nach unten ragenden Messcrschaft 32 und die Messerscheibe 34
tragt. Durch gesteuerte und selektive Einführung von Luft in die pneumatisch betätigbare Einrichtung 40
können die Messerscheibe 34 und die dieser zugeordneten Einrichtungen in einem Abwärishub des Messers
bewegt werden (d. h. durch Zuführung von Luft in die
obere Öffnung 42 und durch Verbindung der unteren Öffnung 54 mit der Atmosphäre): und in ahnlicher
Weise kann die Messerscheibe 34 in einem Aufwärtshub des Messers bewegt werden (d. h. durch Zuführung von
Luft /u der unteren Öffnung 54 und Verbindung der oberen Öffnung 52 mit der Atmosphäre). In der
normalen Stellung oder Startstellung für einen Extrusions- oder Schneid-Zyklus wird Luft der unteren
Öffnung 54 zugeführt, um die Messerscheibe 34 in ihrer
obersten Stellung zu halten, wie es in Fig. I dargestellt
ist.
Die hin- und hergehende .Schneidhülse 38 wird durch einen Aufwärtshub des Messers (vgl. l·' i g. 1 und 4) und
einen Abwartshub des Messers (vgl. Fig. 6 und 1) mittels bekannter Messerbctäiigungseinrichtungen 66
bewegt, die in F i g. 3 dargestellt sind. Die Messerbeläligungseinrichtungen
66 umfassen einen in Umfangsrichtung mit einer Nut vorgesehenen Mimchmcrbundring
68. der an dem oberen Ende der Messerhülse 38 angebracht und mittels eines Doppelarmhebels 70. der
in der Mitte bei 72 schwenkbar gelagert ist. mit einem doppeltwirkenden Kolben- und Zylinder 74 verbunden
ist. Der Arm 70a des Hebels 70. der sich zu dem Mitnehmer 68 erstreckt, isl gegabelt und trägt diametral
gegenüber angeordnete Mitnehmer-Rollen 75. die in den Miinchmerbundring68 eingreifen. Der äußere Arm
706des Hebels 70 ist an einem Schenkpunkt 78 mit einer
Kolbenslange 74c verbunden, die von dem Kolbenkopf 74b in den Zylinder 74;/ der pneumatisch betäligbaren
Einrichtung 74 vorsteht. Wenn Luft in das untere Ende
des Zylinders 74a eingeführt wird, wird der Kolben 746
nach oben bewegt, und die Messerhülse befindet sich in der in F i g. 1 dargestellten Startstellung. In dieser
normalen Stellung oder Startstellung schließt die .Schneidhülse die Mündung DO der Exirusionsdüse für
den Teig, die sich zwischen der Messerscheibe 34 und
der Furusionsdüse 22b befindet. Wenn das untere Ende
des Zvlinders 74 zur Atmosphäre geöffnet und Luft in
das obere Ende des Zylinders 74;/ eingeführt wird, wird
der Kolben 746 nach linien beweei.uni die Schneidhülse
38 nach oben zu bringen, so daß die Mündung DO der Extrusionsdüse für den Teig ständig weiter geöffnet
wird, wie es sich aus einem Vergleich der F i g. I und 4 ergibt. Wenn die Schneidhülse 38 sich wieder nach unten
bewegt, wie es sich aus einem Vergleich der F i g. 6 und 1 ergibt, wird der extrudierlc, dabei geformte Teigring R.
wie es in den Fig.4 bis 6 gezeigt ist, fertiggestellt, so
daß er von dem unteren Ende des Extruders 20 nach unten fällt, wie man in F i g. 1 erkennen kann.
ίο In der Exlrusionskammer 1 ist eine innere Extrusionskammer
76 angeordnet, die eine stationäre, äußere Wand 78 und eine beweglich, innere Wand 80 aufweist.
Die Wände 78, 80 wirken zusammen, so daß sich eine vertikal verlaufende, langgestreckte, ringförmige Extrusionskammer
81 ergibt, welche die Füllung Γ aufnimmt. Die äußere Wand und die innere Wand 78 bzw. 80 enden
an ihrem unteren Ende in einem oberen bzw. unteren Flansch 78;/ bzw. 80a, der sich radial nach außen
erstreckt. Die beiden Flansche liegen übereinander und sind so angeordnet, daß sic die Mündung FO der
Extrusionsdüse für den Teig bilden und diese verschließen wie in den F i g. I und 4 dargestellt ist. In
Abhängigkeil von der Bewegung der inneren Wand 80 und deren Flansch 80a nach unten wird die Mündung F-'O
geöffnet, so daß die Füllung F aus dieser Mündung extrudiert werden kann, wie es sich aus einein Vergleich
der F' g. 4 i>nd 5 ergibt. Wenn sich der bewegliche
Flansch 80;/ relativ zu dem stationären Flansch 78a nach unten bewegt, nimmt die vertikale Ausdehnung der
Mündung FO zu. wobei die maximale Öffnung durch die Größe der Bewegung der Messerscheibe 34 nach unten
bestimmt wird, mit der sich die bewegliche, innere Wand
80 aufgrund der Kupplung nut der Kolbenstangenverbindung 64 bewegt.
J5 Die innere Wand 78 ist mit einem Einlaß für die Füllung versehen, der durch einen radialen nach außen
verlaufenden, inneren, mit Gewinde versehenen Flansch
78b gebildet wird, der an der inneren Wand der Extrusionskammer 22 anliegt. Der Flansch 786 wird
■to durch ein Verbindungsglied 82 gehaltert, das einen
Gewindenippel 82a aufweist, der sich durch die Kammerwand erstreckt und mittels eines geeigneten
Innengewindes mit dem Flansch 786 des Einlasses in Eingriff steht. Das Verbindungsglied 28 stellt weiterhin
eine Verbindung einer Zuführleitung 84 mit der Extrusionskammer 81 für die Füllung her: diese
Zuführleitung 84 ist über ein von Hand betätigbares Steuerventil und ein Verzweigungsrohr mit einem unter
Druck stehenden Vorratsbehälter für die Füllung (nicht dargestellt) verbunden.
Von der äußeren Wand 78 stehen radial nach außen mehrere Abstandshalter 92 vor. die an der Wand 78 fest
angebracht und in die Unterschneidung 22c an dem unteren Ende der Extrusionskammer 22 eingesetzt sind.
VVie sich aus F i g. 2 ergibt, sind 3 Abslandshalter
vorgesehen; diese Abstandshalter 92 stabilisieren und tragen die äußere Wand 78. Zusätzlich ist die äußere
Wand 78 mit einem einstückigen, nach innen verlaufenden Kopfflansch 78c versehen, der mit der inneren
h" Wand 80 zusammenwirkt, um die Kopfseite der
Extrusionskammer 81 zuschließen. Der Kopfflansch 78c
ist mit einer zentralen Öffnung 78c/ versehen, deren
Größe so ausgelegt ist, daß sie die bewegliche, innere Wand 80 aufnimmt; in vertikaler Richtung ist die innere
'■'= Wand 80 länger als die äußere Wand 78. Die innere
Wand 80 ist mittels eines verdünnten Halsbereiches 80c und einer geeigneten Gewindekupplung an der
Kolbenstangenverbindung 64 aufgehängt. Die innere
Wand 80 kann mit flach außen verlaufenden Abstandshaltern
94 (siehe Fig. 2) versehen sein, die bei einer Bewegung def inneren Wand 80 relativ zu der äußeren
Wand 78 längs der Innenfläche der äußeren Wand 78 gleiten. Die einzelnen Teile dieses Extruders 20 können
leicht zusammengesetzt und auseinandergebaut werden. Be>«7>ielsweise kann die Exlrusionskammer 72, da sie
einen gleichmäßigen Kreisquerschnitt hat, leicht durch die Düsenbefesligungskupplung 24 eingesetzt werden.
Anschließend kann die äußere War.O 78 über der inneren Wand 80 angeordnet werden; diese Untergruppe
kann dann durch eine Gewindckupplung an der Kolbenstangenverbindung 64 angebracht werden. Anschließend
können die pneumatisch betätigbare Einrichtung 40, die Untergruppe der inneren Extrusionsdüse 76. is
der Schaft 32 und die Messerscheibe 34 in die Extrusionskammer eingesetzt werden, wobei die verschicd""0"
stationär ™chs!tcrtcn Elemente durch die
Verbindungsglieder 48,50 und 82gesichert werden.
Vor der Beschreibung des verbleibenden Teils des Extruders soll zunächst die Funktionsweise der Extrusionskammern
für den Teig bzw. die Füllung beschrieben werden. Zu Beginn eines typischen Arbeitszyklus
wird die Teigkammer 30 in der Extrusionskammer 22 mit unter Druck stehendem Teig D gefüllt, wobei der
Teig die inneren und äußeren Ringräume zwischen der ExtrusionsTommer 22 und dem Schaft 32 sowohl auf der
Innenseite als auch auf der Außenseite der inneren, ringförmigen Exlrusionskammer 76 für die Füllung füllt.
In ähnlicher Weise wird die ringförmige Extrusionskammer
81 für die Füllung mit einer Füllung F, die ebenfalls unter Druck steht, beschickt. Die Mündung DO der
Extrusionsdüse für den Teig ist aufgrund der relativen Stellung der Messerscheibe 34 und der Schneidhülse 38
zueinander geschlossen, wobei sich die Messerscheibe 34 an dem oberen Ende ihres Hubes und die
Schneidhülse 38 am unteren Ende ihres Schneidhubes (siehe Fig. 1) befinden. Wenn die Messerscheibe 34 am
oberen Ende ihres Hubes ankommt, befindet sich die innere Wand 80 gleichfalls in ihrer oberen Stellung und
verschließt die Mündung FO der Extrusionsdüse für die Füllung, die gegenüber der Mündung DO der Extrusionsdüse
für den Teig angeordnet ist und sich über den gleichen Umfang wie diese erstreckt.
Bei der Einschaltung der Betätigungseinrichtung 66 für die Schneideinrichtung bewegt sich die Schneidhülse
88 nach oben, wie es in F i g. 2 durch den Richtungspfeil angedeutet wird; daraufhin beginnt die Extrusion des in
der Kammer 30 befindlichen, unter Druck stehenden Teigs D radial durch die Mündung DO nach außen, so
daß die Grundform eines Teigrings R gebildet wird. Wenn anschließend der Schaft 32 nach unten bewegt
wird, um in Abhängigkeit von der Steuerung der pneumatischen Betätigungseinrichtung 40 die Messerscheibe
34 und die innere Wand 80 nach oben zu bewegen, beginnt die Mündung FO der Extrusionsdüse
für die Füllung sich zu öffnen, wie es sich aus einem Vergleich der F i g. 4 und 5 ergibt, so daß die Füllung Fin
den gerade gebildeten Teigring R extrudiert wird. Die innere Extrusionskammer 76 hat also eine ähnliche
Wirkung wie zwei Muschelschalen, wenn sie kontinuierlich ihre radial verlaufende Mündung für die Füllung
öffnet, die sich im wesentlichen in einer quer verlaufenden Mittelebene in bezug auf den gerade
gebildeten Teigring erstreckt. Sobald die gewünschte Menge an Füllung Fin den Teigring extrudiert worden
ist, wird die Mündung FO der Extrusionsdüse für die Füllung geschlossen, indem die innere Wand 80 mit der
Messerscheibe 34 nach oben bewegt wird, wie es sich aus einem Vergleich der Fig.5 und 6 ergibt. Bei dieser
Bewegung der Messerscheibe 34 nach oben wird die Unterseite des Teigrings geformt. Beim Schließen der
Öffnung FO der Extrusionsdüse für die Füllung Und def Bewegung der Schneidhülse 38 nach unten, wie sie
durch den Richtungspfeil in Fig.6 angedeutet ist, wird
der Teigring R mit seiner inneren Füllung F fertiggestellt. Anschließend fällt der Teigring R dann
von der geschlossenen, aus der Messerscheibe und der
Hülse 38 bestehenden Schneideinrichtung nach unten. Durch geeignete Taktsteuerung der öffnungs- und
Schließbewegung der Mündung DO der Extrudierdüse für den Teig und der Mündung Föder Extrudierdüse für
die Füllung sowie durch Steuerung der entsprechenden Zeitspannen können das Volumen des Teigrings, das
Volumen der Füllung, die Anordnung der Füllung relativ zu dem Teigring sowie die Gcsamiforrn des fertigen
Produktes variiert und eingestellt werden.
Die wesentlichen Betriebsparameter dieses Extruders können auf folgende Weise gesteuert werden. Zunächst
wird die Fertigungsgeschwindigkeit durch Vorgabe eines Wertes für die Zahl von Schneide- und Füllzyklen
pro Zeiteinheit eingestellt. Diese Fertigungsgeschwindigkeit wird in erster Linie durch die Ofenkapazität
bestimmt, das heißt, die Transportgeschwindigkeit der Fördermittel des Ofens unter einem oder mehreren
Extrudern. Als zweites kann die Extrusion in Abhängigkeit von den folgenden Parametern variiert werden: (a)
Form sowohl der inneren Füllung als auch des äußeren Teigkörpers; (b) die Materialmenge für jeden Bestandteil;
(c) die relative Stellung (das heißt, konzentrisch, außerhalb der Achse oder teilweise freiliegend) des
inneren und äußeren Bestandteils; und (d) die Querschnittsform der einzelnen Bestandteile und des fertigen
Produktes. Die verschiedenen Parameter werden untereinander durch die folgenden Verfahrensparameter
beeinflußt, die unabhängig durch die Bedienungsperson eingestellt werden können: (a) Öffnungsweise der
Schneidhülse und/oder der inneren Wand; (b) Verweilzeit der Schneidhülse und/oder der inneren Wand; (c)
das Verschließen der Schneidhülse und/oder der inneren Wand; (d) die Hublänge der Schneidhülse
Und/oder der inneren Wand; (e) die relativen Öffnungszeiten für die Schneidhülse und die innere Wand; und (f)
die Überlappung der Schneidhülse. Weitere Variationen lassen sich durch Änderung des Extrusionsdrucks
erreichen, mit dem sowohl der innere als auch der äußere Bestandteil des fertigen Teigkörpers beaufschlagt
wird, und indem die Extrusionseigenschaften der einzelnen Bestandteile, also des Teigs oder der Füllung,
variiert werden.
In den Fig. 7 bis 10 sind Taktsteuerdiagramme für die
Extrusion des Teigs bzw. der Füllung bei typischen Betriebszyklen dargestellt; mit diesen Taktsteuerdiagrammen
können jeweils die Formen bzw. Ausgestaltungen von Teigkörpern hergestellt werden, die auf der
rechten Seite jedes Taktsteuerdiagramms gezeigt sind. Bei der Ausführungsform des hergestellten ringförmigen
Teigkörpers, wie sie in F i g. 7 dargestellt ist, beginnt der Backvorgang zum Zeilpunkt FSund der Schneidzyklus
zum Zeitpunkt Ri. Zunächst wird zum Zeitpunkt R2 die Extrusion des ringförmigen Teigkörpers
eingeleitet, die am Zeitpunkt R3 beendet wird, also insgesamt eine Zeitspanne 7Ί überstreicht. Die Extrusion
der Füllung beginnt mit einer zeitlichen Verzögerung 72 nach dem Beginn der Extrusion des Teigs RZ
also um das Zeitintervall A4 minus R5 vom Zeitpunkt R2
verschoben. Die Extrusion der Füllung wird zum Zeitpunkt R7 beendet, dauert also die Zeitspanne 73, die
von RS bis Kl reicht. Die Zeitspanne 73, in der die Extrusion der Füllung erfolgt, ist bei der Ausführungsform nach Fig. 7 im wesentlichen in gleichmäßigen
Abständen von dem Beginn R2 bzw. dem Ende R3 der Extrusion des ringförmigen Teigkörpers angeordnet,
das heißt, die Füllung befindet sich symmetrisch in der Mitte des ringförmigen Teigkörpers, wie es auf der
rechten Seile von F i g. 7 dargestellt ist.
Bei dem Taktsteuerdiagramm nach Fig. 9 ist die
Zeitspänne 72 etwas kürzer, das heißt, die Extrusion der
Füllung beginnt zu einem früheren Zeitpunkt des Bewegungsablaufs als bei der in Fig. 7 dargestellten
Ausführungsfornt Da die übrigen Parameter gleich bleiben, haben sowohl der ringförmige Teigkörper als
auch die Füllung die gleiche Form wie bei der Ausführungsform nach Fig. 7; die Füllung ist jedoch im
Vergleich mit der AurJührungsform nach Fig. 7 etwas nach innen zur Mitte des ringförmigen Teigkörpers hin
versetzt.
Bei dem Taktsteuerdiagramm nach Fig.9 sind die
Zeitspanne 73 und die Zufuhr der Füllung so ausgelegt,
daß bei der Extrusion der Füllung ein tropfenförmiger Querschnitt erzeugt wird, das heißt, die Abmessung der
Füllung nimmt vom inneren Umfang zum äußeren
Umfang des Teigrings hin ab, wie in Fig.9 dargestellt
W ist.
Schließlich sind bei dem in Fig. 10 gezeigten Taktsteuerdiagramm der Zeitpunkt 72 und der Zeitpunkt
73 so ausgelegt, daß sich die Mündung der Extrusionsdüse für die Füllung vor der Mündung der
Extrusionsdüse für den Teig öffnet, das heißt, die Füllung wird am inneren Umfang nicht von dem
ringförmigen Teigmantel bedeckt und liegt dort frei, wie
auf der rechten Seite von Fi g. 10 zu erkennen ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
- Patentansprüche:!. Extruder zur Herstellung eines ringförmigen Teigkörpers mit einer Füllung mit einer mit einer Extrusionsdüse versehenen Extrusionskammer, die mit einem Vorratsbehälter für den Teigmantel in Verbindung steht, mit einer mit einer Extrusionsdüse versehenen Extrusionskammer, die sich in der Extrusionskammer für den Teigmantel befindet und mit einem Vorratsbehälter für die Füllung in Verbindung steht, wobei die Mündungen der beiden Extrusionsdüsen Ringform haben, mit einer relativ zu der Extrusionskammer für den Teigmantel beweglichen Schneideinrichtung zur Abtrennung des extrudierten Ringkörpers, wobei wenigstens ein Schneidelement die Extrusionsdüse für den Teigmantel öffnet und schließt, und mit Betätigungsgliedern, weiche die Extrusionsdüse für die Füllung öffnen und schließen, dadurch gekennzeichnet, daß .4ie Extrusionsdüse (76) für die Füllung (F) in der Mitte der kreisringförmigen Kammer (30) der Extrusionsdüse (22) für den Teigmantel (D) angeordnet ist. und daß die Mündungen (DO. FO)der beiden Extrusionsdüsen (22, 76) radial nach außen gerichtet sind.
- 2. Extruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Jie Betätigungsglieder für die Extrusionsdüse (76) für die Füllung (F) durch konzentrische Rohrwände (78,80) gebildet werden, von denen die äußere Rohrwand (78) in bezug auf die F.xtrusionsh'"ilse (22) für den Teigmantel stationär und die innere Wand (80) mit der Schneideinrichtung (34) fest verbunden ist.
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