DE3515616A1

DE3515616A1 - Vorrichtung zum extrudieren von nahrungsmitteln

Info

Publication number: DE3515616A1
Application number: DE19853515616
Authority: DE
Inventors: Heinz 6277 Bad Camberg Schaaf
Original assignee: SCHAAF HEINZ NAHRUNGSMITTEL
Current assignee: Schaaf Technologie GmbH
Priority date: 1985-04-30
Filing date: 1985-04-30
Publication date: 1986-10-30
Also published as: EP0221918B1; EP0221918A1; JP2520405B2; AU595196B2; WO1986006327A1; IN166225B; DE3664881D1; DE3515616C2; US4802838A; AU5694486A; JPS62502658A

Description

Die Erfinf -ig betrifft eine Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsir * ce ir. mit einer Extruder schnecke zur Zuführung des zu extrudierenden Materials, mit einem Düsenkopf und mit einer Schneideinrichtung zur Behandlung des extrudierten Materials.

Extrudierte Nahrungsmittel, die als Stange mit irgendeiner Kontur aus dem Düsenkopf des Extruders austreten, sind weit verbreitet. Nach dem Austritt aus der Düse wird ^O das Extrudat in der gewünschten Länge mittels einer Schneidvorrichtung abgeschnitten, um anschließend verpackt und beispielsweise als Snack in den Handel gebracht zu werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Extrudiervorrichtung mit einer universell einsetzbaren Schneideinrichtung zu schaffen, mit welcher auch eine Formgestaltung des Extrudats möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Düsenkopf eine Schneidklinge drehbar gelagert ist, und daß die Schneidklinge an der Düsenöffnung vorbeigeführt ist. Je nach Drehgeschwindigkeit der Schneidklinge kann das Extrudat kürzer oder länger abgeschnitten werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schneidklinge an einer Achse befestigt und die Achse ist über Lager in wenigstens einem an dem Düsenkopf befestigten Lagerschild gehalten. Für den Drehantrieb der Achse ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein Zahnrad drehfest an

gO der Achse angeordnet und der Drehantrieb erfolgt über einen Zahnriemen, der in das Zahnrad eingreift.

In weiterer Ausgestaltung können zwei oder mehr Schneid-'lingen verteilt über den Umfang an dem Düsenkopf ageordnet sein. Dabei kann eine Schneidklinge die gesamte Xisenöffnung überstreichen und di-e andere Schneidklinge bzw. die anderen Schneidklingen können die Düsenöffnung nur an der Peripherie überstreichen, so daß mittels dieser

BAD ORIGINAL

Ι Schneidklingen nur ein Einschneiden an dem Extrudat erfolgt. Dadurch ist es möglich, daß infolge der Expansion des Extrudates nach dem Austritt aus dem Düsenkopf (infolge des Druckabfalls entweicht die in dem Extrudat enthaltene Flüssigkeit als Dampf bei gleichzeitigem Aufquellen des Extrudates) eine gezielte Oberflächenstrukturierung des Extrudates geschaffen wird. Beispielsweise kann bei einem Extrudat mit den Umrissen eines Tieres an dem Bereich eingeschnitten werden, der die Beine darstellt, so daß nach der Expansion vier Beine an der Unterseite des Tieres ersichtlich sind. Bei entsprechender Einstellung der einschneidenden und der abschneidenden Klingen und der Auswahl des Einschneidbereiches können im Endzustand plastisch geformte Extrudatabschnitte geschaffen werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind vier kreuzförmig angeordnete Schneidklingen vorgesehen, die an den Achsen der Schneidklingen angeordneten Zahnräder sind über Zahnriemen miteinander verbunden und an der Achse einer Schneidklinge ist ein zweites Zahnrad vorgesehen, welches über einen Zahnriemen mit einem Antriebsmotor verbunden ist. Durch diese Anordnung wird eine synchrone Bewegung der Schneidklingen gewährleistet, so daß das aus der Düse austretende Extrudat immer im vorbestimmten Zeitpunkt eingeschnitten bzw. abgeschnitten wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an dem Düsenkopf ein Drehring angeordnet und an dem Drehring ist eine radial zur Düsenöffnung gerichtete Schneidklinge befestigt. Dabei können auch mehrere Schneidklingen über den Umfang verteilt an dem Drehring angeordnet sein. Mit dieser Anordnung ist es beispielsweise möglich, ein stangenförmiges Extrudat derart einzuschneiden, daß sich eine schraubenförmige Gestalt mit ein oder mehreren Gängen ergibt.

Zwischen dem Drehring und dem Düsenkopf ist vorzugsweise ein Lager angeordnet und der Drehring ist an der Außenseite

mit einer ümfangsnut zur Aufnahme eines Treibriemens ausgebildet.

Zur Ausbildung beispielsweise zweier gegenläufiger Schraubenlinien an der Außenseite eines stangenförmigen Extrudates können vorzugsweise zwei gegenläufige Drehringe mit Schneidklingen angeordnet sein.

In Weiterbildung der Erfindung können die Schneidklingen radial und/oder axial einstellbar zum Düsenkopf vorgesehen sein, so daß insbesondere die Einschnittiefe der nichtdurchschneidenden Klingen gesteuert werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der nachstehenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform einer Schneideinrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II von Fig. 1, Fig. 3 eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform

einer Schneideinrichtung und Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV von Fig. 3.

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht auf einen Düsenkopf 10 eines Nahrungsmittelextruders. Der Düsenkopf 10 weist eine ringförmige Düse 12 auf, die durch die Innenbohrung der Platte 14 und den Mantel eines Dornes 16 begrenzt wird. Über den Umfang der Außenseite des Düsenkopfes 10 verteilt sind Lageranordnungen 18, 20, 24 und 26 für an diesen Lageranordnungen an Drehachsen 28. 30.32 und 34 befestigte Schneidklingen 36, 38, 40 und 42^. An der Achse 28 ist ein Zahnrad 44, an der Achse 30 ein Zahnrad 46, an der Achse 32 ein Zahnrad 48 und an der Achse 34 ein Zahnrad 50 drehfest angeordnet. Über die Zahnräder 44, 46, 48 und 50 ist ein Zahnriemen 52 geführt, so daß die Zahnräder und damit die Achsen und die daran befestigten Schneidklingen synchron umlaufen. Der Antrieb der Schneidklingen erfolgt über einen Zahnriemen 54, der zwischen einem auf der Achse 32 drehfest

angeordneten Zahnrad 56 und einem nicht dargestellten Antriebsaggregat angeordnet ist.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß jede Lageranordnung 18, 20, 24 und 26 aus zwei an der Außenseite des Düsenkopfes 10 befestigten Lagerschildern 60, 62, 64, 66 besteht. Die Achse 28 ist in dem Lagerschild 20 über ein Wälzlager 68 und in dem Lagerschild 62 über ein Wälzlager 70 gelagert. Eine entsprechende Lagerung der Achsen ist in den anderen Lageranordnungen ausgebildet. In Fig. 2 ist das vordere Ende einer Extruderschnecke 72 angedeutet, mit deren Hilfe das zu extrudierende Material aus dem Düsenkopf gepreßt wird.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Schneidklinge 36 über die ganze Düsenöffnung 12 geführt ist, so daß bei einem Vorbeigang dieser Schneidklinge an der Öffnung der austretende Extruderstrang abgeschnitten wird. Die Schneidklingen 38, 40 und 42 sind kürzer, so daß bei einem Verschwenken der Klinge 38 um 90°, der Klinge 40 umd 180° und der Klinge 42 um 270° in Uhrzeigerrichtung lediglich das aus der Düsenöffnung austretende Extrudat an der Außenseite angeschnitten wird. Infolge der beim Austreten des Extrudates auftretenden Expansion kann dann eine gewünschte Oberflächenformung des Extrudates erfolgen.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf einen Düsenkopf 80 mit einer ringförmigen Düse 82, in deren Mitte ein Dorn 8 4 angeordnet ist. An der Außenseite 86 des Düsenkopfes 80 ist ein Drehring 88 über ein Wälzlager 90 angeordnet. An der Vorderseite des Drehringes 88 sind zwei Schneidklingen 92, 94 angeordnet. Dazu sind an dem Drehring 88 Zapfen 96, 98 befestigt, an welchen Laschen 100, 102 vorgesehen sind, in welchen der Schaft 104 bzw. 106 der Klinge 92 bzw. 94 eingespannt sind. Nach Lösen von Schrauben 108 bzw. 110 können die Klingen 92 bzw. 94 in ihrem Abstand zu der Düsenöffnung 82 radial verschoben werden. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, können die Schäfte 96 bzw. 98 axial an dem Drehring 88 eingestellt werden, so daß der Abstand der Klingen 92 und 94

-δι zu der Düsenöffnung 82 einstellbar ist. Aus Fig. 4 ist andeutungsweise das vordere Ende einer Extruderschnecke zu sehen. An dem Drehring 88 sind zwei Klingen angeordnet, jedoch wäre es möglich, mehrere Klingen vorzusehen. Ebenfalls wäre es möglich, einen zweiten Drehring an der Außenseite des Düsenkopfes anzuordnen und diesen Drehring entgegengesetzt zu dem Drehring 88 anzutreiben, so daß durch Anschneiden der Außenseite des extrudierten Stranges gegenläufige Gewindegänge ausgebildet werden können.

Der Drehring 88 ist an seinem Außenumfang mit einer divergierenden, U-förmigen Umfangsnut/ausgebildet, in welcher ein Treibriemen 114 eingreift. Dieser Treibriemen 114 ist zu einer nicht dargestellten Antriebseinheit geführt, über welche der Drehring 88 in Drehung versetzt wird.

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Claims

Dt. Müller-Bor* and Partner · FOB 28 02 47 · D-8000 MOndMn 2β ^. , _. Dipl.-Chem. Dr. W. Müller-Bord f Dr. Paul Deuf el DipL-Chem., Dipl.jWirtsdi.-Ing. Dr. Alfred Schön Werner Hertel Dipl.-Phys. Dietridi Lewald Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Dieter Otto Dipl.-Ing. Brit. Chartered Patent Agent B. David P. Wetters M. A. (Oxon) Ch. Chem. M. R. S. C. Ot/la - S 4129 Heinz Schaaf, Nahrungsmittel-Extrusionstechnik, 2? '>■" '■'* Quellenweg 14 + 19a, 6277 Bad Camberg-Oberseiters Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsmitteln Ansprüche

1. Vorrichtung zum Extrudieren von Nahrungsmitteln, mit einer Extruderschnecke zur Zuführung des zu extrudierenden Materials, mit einem Düsenkopf und mit einer Schneideinrichtung zur Behandlung des extrudierten Materials, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Düsenkopf (10, 80) eine Schneidklinge (36, 38, 40, 42; 92, 94) drehbar gelagert ist und daß die Schneidklinge an der Düsenöffnung (12, 82) vorbeigeführ<t ist.

infntfio 6400 B Telex

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schneidklinge (36_f 38, 40, 42) an einer Achse (28, 30, 32, 34) befestigt ist und daß die Achse (28) über Lager (68, 70) in wenigstens einem an dem Düsenkopf (10) befestigten Lagerschild (60, 62) gehalten ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet , daß an der Achse (28, 30, 32, 34) ein Zahnrad (44, 46, 48, 50) drehfest angeordnet ist, und daß der Drehantrieb über einen Zahnriemen (52) erfolgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Schneidklingen (36, 38, 40, 42) drehbar an dem Düsenkopf (10) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e η n-

zeichnet, daß eine Schneidklinge (36) die gesamte Düsenöffnung (12) überstreicht und die andere(n) Schneidklinge (n) (38, 40, 42) die Düsenöffnung (12) nur an der Peripherie überstreicht bzw. überstreichen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß vier kreuzförmig angeordnete Schneidklingen (36, 38, 40, 42) vorgesehen sind, daß die Zahnräder (44, 46, 48, 50) über einen Zahnriemen (52) miteinander verbunden sind und daß an der Achse (32) einer Schneidklinge (40) ein zweites, über einen Zahnriemen (54) von einem Antriebsaggregat angetriebenes Zahnrad (56) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß an dem Düsenkopf (80) ein Drehring (88) angeordnet ist, und daß an dem Drehring (88) eine radial zur Düsenöffnung (82) gerichtete Schneidklinge (92, 94) befestigt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen Drehring (88) und der Außenseite (86) des Düsenkopfes (80) ein Lager (90) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Drehring (88) an der Außenseite mit einer Umfangsnut (113) zur Aufnahme eines Treibriemens (114) ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch

gekennzeichnet , daß mehrere Schneidklingen (92, 94) über den Umfang verteilt an dem Drehring (88) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch

gekennzeichnet , daß zwei gegenläufige Drehringe mit Schneidklingen angeordnet sind.

2q12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Schneidklingen . (36, 38, 40, 42; 92, 94) radial und/oder axial einstellbar zum Düsenkopf (10, 80) sind.