(57)【要約】  本発明は、環状の横断面を備えた製品導管を有する冷却ノズルについて記載しており、製品導管は、少なくとも１つのリセスを除いて、広範囲にわたって閉じられている。リセスによって、塊が、冷却ノズルを通過する間に冷却された後、平らな台の上で液化しないように、十分に硬化している場合、製品導管から排出される塊は、台の上に平らに広がる。
2021508483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品の製造に用いるための冷却ノズルであって、内管（１）と、前記内管の周りに間隔を置いて配置された内側ケーシング管（２）との間には、製品導管（３）が画定されており、前記内管（１）の内部体積は、内側冷却剤導管（４）を形成し、間隔を置いて前記内側ケーシング管（２）の周りに配置された外側ケーシング管（５）は、前記製品導管（３）を包囲する外側冷却剤導管（６）を形成している冷却ノズルにおいて、
前記製品導管（３）の横断面は、担体（７）によって分割されており、前記担体は、前記内管（１）の長手軸（２４）に対して平行に、前記製品導管（３）の全長にわたって延在しており、前記担体の壁面は、中断を有さず、連続的に、前記内管（１）及び前記内側ケーシング管（２）に接していることを特徴とする冷却ノズル。
【請求項２】
前記担体（７）が、前記製品導管（３）の長さにわたって一定の横断面を有していることを特徴とする、請求項１に記載の冷却ノズル。
【請求項３】
前記担体（７）が、前記内側ケーシング管（２）に解除可能に固定されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の冷却ノズル。
【請求項４】
前記担体（７）が、前記担体（７）内に配置されたネジ穴（８）に係合し、前記内側ケーシング管（２）に接しているネジ（１０）を用いて、前記内側ケーシング管（２）に固定されていること、及び、前記外側ケーシング管（５）には、取り付け開口部（１１）が配置されており、前記取り付け開口部は、前記ネジ穴（８）を覆っており、閉じ蓋（１２）によって、可逆的に閉鎖可能であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の冷却ノズル。
【請求項５】
前記外側冷却剤導管（６）が、第１の冷却装置が接続された第１の入口（１４）と第１の出口（１５）とを有しており、前記内側冷却剤導管（４）は、第２の冷却装置が接続された第２の入口（１６）と第２の出口（１７）とを有しており、前記第１の冷却装置と前記第２の冷却装置とは、互いに独立して、５℃／分から１３０℃／分の冷却速度での塊の冷却に十分である冷却剤フローを形成するように設定されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の冷却ノズル。
【請求項６】
前記担体（７）が、向かい合う端部に開口部（１８）を有しており、前記開口部は、前記内側冷却剤導管（４）のための第２の入口（１６）と第２の出口（１７）とを形成しており、前記開口部（１８）は、前記内側ケーシング管（２）と前記内管（１）とを通るように誘導されており、前記開口部（１８）には、前記外側ケーシング管（５）の開口部に密接して通るように誘導された接続管が接続されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の冷却ノズル。
【請求項７】
押出機の出口に直接接続されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の冷却ノズル。
【請求項８】
コネクタを用いて、押出機の出口に接続されており、前記コネクタは、少なくとも部分的に環状の製品誘導管を、内壁と、前記内壁とは離間した外壁との間に形成し、前記内壁及び／又は前記外壁は、前記押出機からの塊の排出温度よりも高い温度まで加熱されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の冷却ノズル。
【請求項９】
端部で、コネクタと解除可能に接続可能であり、前記コネクタは、カバー部分（２８）にコア（２７）を有しており、前記カバー部分（２８）と前記コア（２７）との間には、径方向に間隔を置いて、製品誘導管（２９）が形成されており、前記カバー部分（２８）と前記コア（２７）とは、移行部（３１）によって接続されており、前記製品誘導管（２９）の横断面は、前記製品導管（３）の横断面に合うように配置されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の冷却ノズル。
【請求項１０】
前記コア（２７）が、前記移行部（３１）及び前記移行部の上の前記カバー部分（２８）と一体的に構成されていることを特徴とする、請求項９に記載の冷却ノズル。
【請求項１１】
前記担体（７）が、前記内管（１）及び／又は前記内側ケーシング管（２）の前記長手軸（２４）の上方に配置されており、前記製品導管（３）の出口が、コンベヤベルトの上方に配置されているように位置合わせされていることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の冷却ノズル。
【請求項１２】
少なくとも１つのスタッド（４５）が設けられており、前記スタッドは、前記内管（１）の長さにわたって、前記内管の長手軸（２４）に対して平行に延在し、前記内管（１）から突出しており、前記内管（１）が、専ら前記担体（７）を用いて、前記内側ケーシング管（２）及び／又は前記外側ケーシング管（５）に固く接続されていることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の冷却ノズル。
【請求項１３】
少なくとも２つのスタッド（４５）が設けられており、前記スタッドはそれぞれ、互いに対して、及び、前記担体（７）に対して同じ間隔を置いて、前記内管（１）の周囲に配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載の冷却ノズル。
【請求項１４】
前記スタッド（４５）が、前記内側ケーシング管（２）から最大２ｍｍの間隔まで延在していることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の冷却ノズル。
【請求項１５】
前記内管（１）と交換可能である少なくとも１つのさらなる内管（１）との組み合わせが設けられており、前記さらなる内管（１）は、別の外径と担体（７）とを有しており、前記担体（７）は、前記内管（１）の長手中心軸から同じ半径まで延在していることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の冷却ノズル。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の冷却ノズルと共に用いるための浄化装置であって、前記冷却ノズルに取り付けるための接続板（３３）と、ホルダ（３４）を用いて前記接続板（３３）に接続されており、スピンドル（３８）が位置を固定されて回転可能に取り付けられている支承板（３５）と、前記スピンドル（３８）に係合し、前記スピンドル（３８）に沿って変位可能な押し込み要素（３６）に接続されているスピンドルナット（３７）と、が設けられており、前記押し込み要素は、製品導管（３）の横断面とほぼ同じか、又は、製品導管（３）の横断面よりも小さく、長手方向リセス（４２）を備えた横断面を有しており、前記長手方向リセスは、前記担体（７）の横断面とほぼ同じか、又は、前記担体（７）の横断面よりも大きい横断面を有している浄化装置。
【請求項１７】
タンパク質を含有する塊を押出し、続いて、冷却ノズルを用いて、押出された前記塊を冷却することによって食品を製造するための方法において、
押出された前記塊が、請求項１から１５のいずれか一項に記載の冷却ノズルの製品導管（３）を通るように動かされ、冷却剤が、内側冷却剤導管（４）と外側冷却剤導管（６）とを通るように動かされ、前記塊は、前記製品導管（３）から排出された後、単層かつ連続的な層を形成するためにコンベヤベルトに載置されることを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記塊が、前記製品導管（３）から排出された後、前記塊の移動方向に沿っては分割されないことを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記塊が、冷却の前に、押出機の出口と前記製品導管（３）の入口との間において、コネクタを通るように誘導され、前記コネクタは、少なくとも部分的に環状である製品誘導管を、内壁と、前記内壁とは離間した外壁との間に形成し、前記内壁及び／又は前記外壁は、前記押出機からの前記塊の排出温度よりも高い温度まで加熱されていることを特徴とする、請求項１７又は１８に記載の方法。
【請求項２０】
製品の構造を変えるため、及び／又は、別の塊を押出す際、又は、製品の交換後に、前記冷却ノズルが少なくとも１つの軸方向部分の分だけ延長又は短縮されることを特徴とする、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
方法の終了後又は中断後に、前記塊が、それによって、前記製品導管（３）から排出され、スピンドルナット（３７）に接続された押し込み要素（３６）は、スピンドル（３８）を用いて、前記製品導管（３）内に動かされ、前記スピンドル（３８）は、回転可能かつ位置を固定されて、支承板（３５）に取り付けられており、前記支承板は、ホルダ（３４）を用いて、前記冷却ノズルに接続された接続板（３３）に接続されていることを特徴とする、請求項１７から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
方法が中断され、前記内管（１）が、前記内管の担体（７）を含めて、前記内側ケーシング管（２）から除去され、さらなる内管（１）が、前記内側ケーシング管（２）に挿入され、前記内側ケーシング管内で、前記さらなる内管の担体（７）を用いて固定され、前記さらなる内管（１）は、別の外径と、担体（７）とを有しており、前記担体（７）は、前記内管（１）の長手中心軸から同じ半径まで延在していることを特徴とする、請求項１７から２１のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出機のための冷却ノズルと、特に食品の塊である、押出された塊の製造方法であって、押出機から塊が排出された後に塊を冷却するステップを有する製造方法とに関する。当該冷却ノズルは、押出される塊の急速冷却を可能にする構造を特徴としている。好ましくは、冷却ノズルは、その製品導管で、押出機の出口に直接接続されている。好ましくは、本発明は、冷却ノズルと、冷却ノズルに適合した浄化装置との組み合わせ、及び、冷却ノズルの浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
当該方法において、食品の塊は、好ましくは熱硬化性の塊であり、加熱によって、好ましくは押出機を通過する際の、例えば少なくとも食品の塊に含まれるたんぱく質が凝固する、及び／又は、デンプンがゲル化する温度までの加熱によって硬化する。
【０００３】
押出機ノズルから排出された後の、押出された塊を、冷却ベルトと接触させることによって、又は、冷却剤に浸すことによって冷却することが知られている。
【０００４】
特許文献１には、整列した繊維を有するタンパク質の塊の製造に関して、閉じた環状の横断面を有するノズルを備えた押出機が記載されている。当該横断面は、冷却ジャケットと、冷却ジャケット内で同軸に位置する、内側が冷却されたシリンダとによって画定されており、当該シリンダは、入口において、担体を用いて、冷却ジャケットに固定されていてよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／００４４３３４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、押出される塊を効果的に冷却することができるような、押出機のための代替的なノズル及び方法を供給することにある。好ましくは、当該ノズルは、特に製品導管から、粘性を有する、又は、製品導管内で硬化した食品の塊を容易に除去することを可能にするような形状を有するべきである。好ましくは、ノズルの製品導管を浄化するために、浄化装置が供給されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、本課題を、請求項の特徴を用いて、特に少なくとも１つのリセス、好ましくはまさに１つのリセスを除いて広範囲にわたって閉じられている環状の横断面を備えた製品導管を有する冷却ノズルを用いて解決する。当該リセスによって、塊が、冷却ノズルを通過する間に冷却された後、平らな台の上で液化しないように、十分に硬化している場合、製品導管から排出される塊は、台の上に平らに広がる。従って、冷却ノズルは、冷却ノズルから排出された後に台の上に位置している塊を、平らな単層の、リセスを差し引いた製品導管の周囲に対応する幅を有する層に成形する。その際、製品導管から排出された後の塊を、その移動方向に沿って、塊を連続的な層において台に載置するために分割することは不要である。製品導管は、その向かい合う端部において開かれており、これらの端部は、内管の端部又は端面と、内側ケーシング管の端部又は端面との間に位置している。対応して、製品導管の横断面が開かれている。総じて好ましくは、製品導管の横断面は、担体及び任意のスタッドを除いて、開かれ、かつ、環状であり、さらに好ましくは、製品導管の横断面は、その長さにわたって一定である。
【０００８】
製品導管の環状の横断面におけるリセスは、少なくとも１つの担体、好ましくはまさに１つの担体によって形成され、当該担体は、内管の長手軸に沿って、製品導管の全長にわたって延在し、製品導管の横断面を分割している。
【０００９】
製品導管は、その両方の向かい合う端部において開かれており、その内一方は、流入開口部を形成し、他方は、排出開口部を形成している。環状の横断面は、製品導管の長手軸に沿って延在し、好ましくはその長さにわたって、両方の向かい合う端部の開口部を含めて、一定である。製品導管は、内側ケーシング管と、内側ケーシング管内に担体を用いて固定された内管とによって形成される。担体によって、内管は、内側ケーシング管から間隔を置いて配置されている。内側ケーシング管は、外側ケーシング管によって包囲されるので、これらのケーシング管は、内管の周りに、二重のケーシングを形成している。好ましくは、外側ケーシング管は、内側ケーシング管の周りに同心に、径方向に間隔を置いて配置されている。
【００１０】
担体は、好ましくは内管の長手軸に対して平行に延在しており、内側ケーシング管と内管との間に、２つの互いに向かい合う壁面を有しており、当該壁面は、中断を有さず、好ましくは平らである。担体の壁面は、内側ケーシング管及び外側ケーシング管に接触し、製品導管内を流れる塊にリセスを形成する。その際、壁面は、内管及び内側ケーシング管に、連続的に境を接しており、それによって、内管、壁面及び内側ケーシング管は、広い範囲にわたって閉じられた横断面を有する製品導管を形成している。担体は、例えば溶接又はネジ接続によって、内管に固く接続されている。
【００１１】
担体は、外側ケーシング管に接続されていてよく、好ましくは担体は、解除可能に、内側ケーシング管に接続されている。さらに好ましくは、担体は、例えばネジ接続又は溶接によって、内管に接続されており、担体は、解除可能に、例えばネジ接続によって、内側ケーシング管及び／又は外側ケーシング管に接続されている。一般的に、製品導管は、外側冷却剤導管に対して流体密封されており、例えば、担体が内側ケーシング管に接しており、破損個所が内側ケーシング管によって密封されていること、及び／又は、担体によって密封するように覆われていることによって、流体密封されている。担体は、例えばネジによって、内側ケーシング管と接続されていてよく、ネジは、内側ケーシング管の開口部を通るように誘導され、担体のネジ穴に係合し、ネジは、好ましくは内側ケーシング管を通って、外側冷却導管内に、最大でネジ頭の分だけ突出し、さらに好ましくは、内側ケーシング管と同一平面上にあるか、又は、内側ケーシング管内に沈み込んでいる。その際、外側ケーシング管は、好ましくは、内側ケーシング管の開口部と担体のネジ穴とに合うように位置合わせされた取り付け開口部を有しており、当該取り付け開口部は、例えばネジ蓋等の閉じ蓋によって閉じることが可能である。当該実施形態においては、内側ケーシング管と外側ケーシング管との間に、環状のシールが配置されており、当該シールは、外側ケーシング管の取り付け開口部を包囲し、当該シールによって、外側冷却剤導管が、取り付け開口部に対して密封されることが好ましい。
【００１２】
担体の壁面は、内側ケーシング管と内管との間に、垂直に延在可能であり、例えば、内管及び／又は内側ケーシング管の中央長手軸を始点とする半径に沿って延在可能である。代替的に、担体の壁面は、湾曲部、例えば内側ケーシング管と内管との間隔の半分に等しい半径を有する湾曲部を有することが可能である。担体の壁面は、製品導管から見て凸状又は好ましくは凹状の湾曲部を有することが可能である。
【００１３】
内管の外側横断面と内側ケーシング管の内側横断面とは、好ましくは円形であり、特に共通の長手軸に対して同心である。さらに好ましくは、内側ケーシング管は、円形の外側横断面を有し、外側ケーシング管は、円形の内側横断面を有している。
【００１４】
内側ケーシング管と外側ケーシング管とから成る二重のケーシングは、外側冷却剤導管を形成しており、外側冷却剤導管は、その、長手軸に沿って向かい合う両方の端部において、例えば内側ケーシング管と外側ケーシング管との間の開かれた横断面を覆う蓋によって閉じられている。外側冷却剤導管は、好ましくは環状の横断面を有している。任意で、外側冷却剤導管には、フロー誘導要素が配置されており、当該フロー誘導要素は、外側冷却剤導管に沿って流れる冷却剤を、外側冷却剤導管の周囲にわたって均等に分配するように設定されている。フロー誘導要素は、例えば外側冷却剤導管に沿って延在するらせんであってよく、当該らせんは例えば、外側冷却剤導管の長手軸に対して同心に配置されている。好ましくは、フロー誘導要素は、外側冷却剤導管の径方向横断面全体にわたって延在しているか、又は、内側ケーシング管及び外側ケーシング管に接している。外側冷却剤導管は、冷却剤のための第１の入口と、当該入口とは離間した第１の出口とを有しており、好ましくは、当該入口と当該出口とは、外側ケーシング管の向かい合う端部の長手軸に沿って配置されている。第１の入口と第１の出口とは、例えば外側ケーシング管を通じて配置されているか、又は、端部において、内側ケーシング管と外側ケーシング管との間の開かれた横断面を覆う蓋を通じて配置されている。
【００１５】
内管の内部体積は、内側冷却剤導管を形成しており、内側冷却剤導管は、冷却剤のための第２の入口と、第２の入口とは離間した第２の出口とを通じてアクセス可能である。内管の内側横断面は、その両方の向かい合う端部において、例えば蓋によって閉じられている。第２の入口と第２の出口とは、蓋を通るように誘導されていてよく、当該蓋は、内側冷却剤導管を端部において閉じている。
【００１６】
好ましくは、第２の入口と第２の出口とは、担体及び内管の壁を通るように誘導されており、例えば開口部の形で担体及び内管の壁を通るように誘導されている。好ましくは、第２の入口及び／又は第２の出口は、それぞれ接続管を有しており、当該接続管は、外側ケーシング管内の開口部に密接して通るように誘導され、担体及び内管の壁を通る開口部に密接して係合しており、このような開口部は、内管の長手軸に沿って向かい合う端部に配置されている。当該開口部は、好ましくは担体の向かい合う端部に取り付けられ、内側冷却剤導管のための第２の入口と第２の出口とを形成しており、当該開口部は、内側ケーシング管と内管とを通るように誘導されている。当該開口部には接続管が接続されており、当該接続管は、液密に、外側ケーシング管内の開口部を通るように導かれているので、冷却剤は、当該接続管及び当該開口部を通って、外側冷却剤導管とは無関係に、内側冷却剤導管内に、及び、内側冷却剤導管から外へ誘導され得る。
【００１７】
外側冷却剤導管と内側冷却剤導管とを、その端部の横断面開口部において閉じている蓋は、一体的に構成されていてよく、例えば冷却ノズルの長手軸に対して垂直に、互いに接続されていてよい。蓋は代替的に、それぞれ個別に構成されていてよく、それによって、外側冷却剤導管又は内側冷却剤導管の端部の開かれた横断面は、それぞれ蓋によって閉じられている。好ましくは、蓋は、内管及び／又は内側ケーシング管及び／又は外側ケーシング管に固く接続されている。
【００１８】
任意で、冷却ノズルは、当該内管と交換可能であるさらなる内管との組み合わせを形成することが可能であり、このさらなる内管は、別の外径を有している。冷却ノズルの、少なくとも１つのさらなる内管との組み合わせにおいて、好ましくは、担体は、内管に接続されており、例えばネジ接続を用いて、内側ケーシング管及び／又は外側ケーシング管と解除可能に接続可能であり、それによって、担体と内側ケーシング管及び／又は外側ケーシング管との接続を解除する際、内管と内管に接続された担体とを、内側ケーシング管から取り出すこと、又は、内側ケーシング管に挿入することが可能である。この、少なくとも２つの内管を有し、その内の１つは内側ケーシング管内に配置され、担体を用いて内側ケーシング管及び／又は外側ケーシング管に接続されている冷却ノズルの実施形態において、各内管の担体は、好ましくは、内管の長手中心軸から同じ半径まで延在しており、それによって、各内管は、担体によって、内側ケーシング管に対して同心に保持される。この好ましい実施形態では、冷却ノズルは、内管を、別の外径を有するさらなる内管と交換することによって、様々な厚さの食品の製造を可能にする。
【００１９】
さらに、任意で、内管は、少なくとも１つのスタッドを有することが可能であり、当該スタッドは、内管の長手軸に対して平行に、例えば担体に対して平行に、内管に沿って、好ましくは内管の全長にわたって延在し、内管の外面から突出している。好ましくは、内管は、少なくとも２つのスタッドを有しており、当該スタッドはそれぞれ、互いに対して、及び、担体に対して同じ間隔を置いて、内管の周囲に配置されている。例えば、２つのスタッドと担体とはそれぞれ、内管の長手中心軸の周りに１２０°ずらして、長手軸に対して平行に、内管の周りに配置されていてよく、又は、３つのスタッドと担体とはそれぞれ、９０°ずらして配置されていてよい。好ましくは、スタッドは、担体が内管から突出している半径と同じ半径まで、内管から突出している。
【００２０】
このようなスタッドは、担体に加えて、内側ケーシング管と内管との間に広がり、製品導管を形成している環状間隙を分割し、それによって、冷却ノズルは、製造プロセスにおいて、塊をその移動に沿って分割するように設定されている。さらに、このようなスタッドは、冷却ノズルを通る移動方向に沿った食品における組織、例えば繊維組織のより強い構成をもたらす。
【００２１】
これらの任意のスタッドは、側面を有することが可能であり、当該側面は、内側ケーシング管と内管との間において垂直に、例えば内管及び／又は内側ケーシング管の中央長手軸を始点とする半径に沿って延在している。代替的に、任意のスタッドの側面は、例えば内側ケーシング管と内管との間隔の半分に等しい半径を備えた湾曲部を有し得る。当該側面は、製品導管から見て凸状であるか、又は、好ましくは凹状である湾曲部を有し得る。スタッドは、内側ケーシング管に直接接続されてはいない。スタッドは、内管に固定されており、例えば内管に溶接又はネジ接続されている。好ましくは、スタッドは、端面において終端しており、当該端面は、内側ケーシング管からわずかな距離、例えば０．２ｍｍから２ｍｍ若しくは１ｍｍまでの距離を置いて配置されているか、又は、内側ケーシング管に当接している。一般的に、スタッドは、内側ケーシング管に接続されてはいないので、内管は、担体を用いてのみ、内側ケーシング管に固く接続されている。
【００２２】
一般的に、好ましくは、冷却ノズルは軸方向部分に分割されており、当該軸方向部分の端部は、互いに解除可能に接続されている。互いに解除可能に接続された軸方向部分を有する冷却ノズルは、浄化のために当該部分にまで分解可能であり、それによって、製品導管の軸方向部分が、その端部からアクセス可能であるという利点を有している。互いに解除可能に接続するために、当該軸方向部分は、それぞれ端部において、好ましくはそれぞれ周方向に取り巻く、外側ケーシング管から径方向に突出した縁部又はフランジを有しており、当該縁部又はフランジは、フランジを包囲するクランプを用いて、隣接する部分の径方向に突出した縁部又はフランジと解除可能に接続され得る。このような実施形態は、例えば製品の交換の際に冷却ノズルを調整するために、冷却ノズルの長さを変えるのに、又は、冷却ノズルの長さを変えることによって製品の構造を変えるのに適している。対応して、食品を製造するための方法は、特に製品の構造を変えるため、及び／又は、他の塊を押出す際に、冷却ノズルを少なくとも１つの軸方向部分の分だけ延長又は短縮するステップを有し得る。
【００２３】
好ましくは、内管、内側ケーシング管、及び／又は、少なくとも製品導管を内管と内側ケーシング管との間で区切っている担体の壁面、及び／又は、担体全体は、互いに独立して、ステンレス鋼、食品に適したプラスチックから、又は、プラスチック、例えば摩擦低減逓減プラスチック、特にＰＴＦＥ（テフロン（登録商標））でコーティングされた金属、又は、セラミックでコーティングされた金属から構成されている。任意で、内管、内側ケーシング管及び／又は少なくとも担体の壁面、好ましくは担体全体は、ステンレス鋼から構成されており、任意でプラスチック又はセラミックでコーティングされている。
【００２４】
冷却ノズルは、その製品導管で、好ましくは押出機の出口に直接接続されており、さらに好ましくは、押出機の出口の横断面は環状であり、特に冷却ノズルの製品導管と同じ環状の横断面を有している。押出機の出口は、コネクタを通じて、製品導管の流入開口部に接続されていてよい。
【００２５】
任意で、押出機の出口を製品導管の流入開口部と接続するコネクタは、少なくとも製品導管の流入開口部に接続する部分において、又は、その全長にわたって、環状の横断面を有する製品誘導管を形成している。環状の製品誘導管は、内壁と、内壁とは離間する外壁とによって、一定の間隔を置いて、又は、流れ方向と共に大きくなるか、又は、小さくなる間隔を置いて、形成され得る。内壁及び／又は外壁は、円錐形であってよい。
【００２６】
好ましくは、コネクタは、カバー部分内にコアを有しており、カバー部分とコアとの間には、製品導管が形成されており、当該カバー部分は、押出機出口の横断面から、製品導管の横断面まで変化、例えば拡大する。この際、好ましい実施形態において、コアは移行部を有しており、当該移行部は、コアをカバー部分と接続し、好ましくは担体の横断面と同じ横断面を有しているので、当該移行部は、製品誘導管の横断面において、担体が冷却ノズルの製品導管において占めるのと同じ割合を占めている。その際、コアは、好ましくは移行部と、移行部上のカバー部分とを一体的に有している。任意で、コアは、一体的な移行部及びカバー部分と共に、軸方向部分に分割され、これらの内のそれぞれが、一体的に、移行部の軸方向部分を有している。このような一体的な軸方向部分は、例えば軸方向部分の端部を取り囲むクランプ接続によって、互いに解除可能に接続されていてよい。担体に対応する移行部の、コネクタのコアにおける一体的な構成、好ましくはカバー部分とも一体的である構成は、コア及び／又は移行部に作用する力が、カバー部分に直接誘導され、当該カバー部分によって受容されるという利点を有している。コネクタのカバー部分は、一方の端部において、押出機に接続可能であり、その反対側の端部において、冷却ノズルに接続可能である。
【００２７】
コネクタは、特に上述の実施形態において、剛性を有していてよく、例えば金属から構成されていてよい。代替的に、コネクタは、弾性を有していてよく、例えば食品に適したホースであってよい。
【００２８】
任意で、コネクタの製品誘導管の内壁及び／若しくは外壁は、熱的に絶縁されているか、又は、例えば塊の押出機からの排出温度と同じ温度まで、若しくは、塊の押出機からの排出温度よりも高い温度、例えば８０℃から１６０℃まで、好ましくは１１０℃から１３０℃の温度まで加熱され得る。製品誘導管の内壁及び／又は外壁の加熱は、冷却ノズルの製品導管に流入する前の塊の表面に、その下に存在する塊が有するよりも高い剛性、製品導管の表面への低い接着力、及び／又は、別の構造を与えることができる。
【００２９】
押出機の向かい側に配置された冷却ノズルの排出開口部に関連して、好ましくはコンベヤベルトが、排出される塊のための台として配置されている。任意で、冷却ノズルの製品導管の出口に、成形ノズルを取り付けてよく、好ましくは、冷却ノズルは、製品導管の横断面で、コンベヤベルトのすぐ上方に開口する。好ましくは、冷却ノズルは、例えば冷却ノズルがその長手軸で、ほぼ水平から水平線に対して６０°又は４５°までの角度において、製品導管の出口で、製品導管の入口の下方に配置された場合に、担体が上にあるように配置されている。好ましくは、冷却ノズルは、担体が、内管及び／又は内側ケーシング管の長手軸の上方に配置されているように位置合わせされており、さらに好ましくは、冷却ノズルは、担体が左右対称の中央に、当該長手軸の上方に配置されているように位置合わせされている。
【００３０】
冷却ノズルは、冷却ノズルを用いた、塊の製造及び成形のための方法において、ノズル出口の下方に配置されたコンベヤベルトが、温度調節又は冷却又は加熱されていないコンベヤベルトであってよいという利点を有している。なぜなら、排出された塊は、その体積にわたって均等に冷却されているからである。
【００３１】
冷却ノズルは、押出された塊から、急速かつ均等な冷却及び均等な単層の層への成形によって、固形の塊を製造することを可能にする。冷却された塊は、好ましくは、少なくとも乾燥質量において３０重量％から９０重量％、好ましくは乾燥質量において５０重量％から８０重量％の含有量のタンパク質、繊維構造、又は、流れ方向に沿って延在する層状構造を有している。最終生成物は、例えば全質量において１０重量％から５０重量％の含有量のタンパク質を含み得る。
【００３２】
当該方法においては、塊は、例えば０．０１ｃｍ／ｓから５５０ｃｍ／ｓ、好ましくは０．１ｃｍ／ｓから１０ｃｍ／ｓ又は１ｃｍ／ｓから５ｃｍ／ｓの流速で、製品導管を通って移動する。塊は、例えば１００ｂａｒまでの圧力で、冷却ノズルに流入し得る。押出機からの塊の排出温度は、好ましくは、冷却ノズルへの流入温度と同じであり、例えば８０℃から１６０℃、好ましくは１１０℃から１３０℃である。冷却ノズルからの塊の排出温度は、例えば３０℃から１２０℃、好ましくは６０℃から９５℃である。
【００３３】
冷却剤の外側冷却剤導管及び／又は内側冷却剤導管への流入温度は、例えば−１０℃から５０℃、好ましくは１０℃から３０℃である。
【００３４】
好ましくは、冷却ノズルは、冷却剤を外側冷却剤導管を通じて輸送するように設定された第１の冷却装置と、冷却剤を内側冷却剤導管を通じて輸送するように設定された第２の冷却装置と、を有している。第１の冷却装置は、外側冷却剤導管の第１の入口及び第１の出口に接続されていてよく、第２の冷却装置は、内側冷却剤導管の第２の入口及び第２の出口に接続されていてよい。任意で、第１の冷却装置と第２の冷却装置とは、共通の冷却装置によって形成されていてよい。第１の冷却装置と第２の冷却装置とは、好ましくは、互いに独立して、又は、等しく、製品導管の長さにわたる、３０℃から１２０℃の温度までの塊の冷却に十分であり、５℃／分から１３０℃／分の冷却速度での塊の冷却に十分である冷却剤フローを形成するように設定されている。任意で、第１の冷却装置と第２の冷却装置とは、互いに独立して、又は、等しく、冷却剤フローを形成するように設定されている。
【００３５】
この内側ケーシング管の長さにわたる、及び／又は、内管の長さにわたる温度勾配は、冷却剤の加熱として、外側冷却剤導管又は内側冷却剤導管の通過に基づいて決定され得る。さらなる好ましい実施形態では、冷却剤フローは、塊の流れる方向に対する逆流において誘導される。好ましい冷却剤は、水又は水とグリコールとの混合物である。
【００３６】
好ましくは、それぞれ外側冷却剤導管又は内側冷却剤導管を通る冷却剤フローは、同じ流入温度になるように調整される。好ましくは、冷却ノズルは、浄化装置と組み合わせて存在しており、当該浄化装置は、冷却ノズルの端部と接続可能である。浄化装置は、押し込み要素を有しており、当該押し込み要素は、製品導管の横断面とほぼ同じか、又は、より小さい横断面を有しており、スピンドルドライブを用いて、冷却ノズルの長手軸に対して平行に、製品導管内に変位し得る。その際、押し込み要素は、その長手軸に対して平行に、長手方向リセスを有しており、当該長手方向リセスは、少なくとも冷却ノズルの担体の横断面に対応しているので、押し込み要素が、長手軸に沿って、製品導管内に移動可能である一方で、長手方向リセスは、担体に沿って動かされる。押し込み要素が製品導管内に変位する際、製品導管内に固定された塊は、容易に、製品導管の反対側の開放端から押し出され得る。押し込み要素は、スピンドルナットに固く接続されており、スピンドルナットは、スピンドルと係合し、軸受内で位置を固定されて、回転可能に支承板に取り付けられている。支承板は、浄化装置の端部に固定されており、ホルダーを用いて、浄化装置のスピンドル軸に沿って反対側の端部に配置された接続板に固く接続されている。好ましくは、支承板内のスピンドルの軸受の反対側のスピンドルの端部は、回転可能に接続板に取り付けられている。接続板を支承板に接続するホルダは、例えば少なくとも２つ、好ましくは３つのロッド又は管を有し得る。ホルダが管で構成される場合、当該管は、好ましくは長手方向に延在するリセスを有しており、当該リセスを通って、押し込み要素が、特にその浄化のためにアクセス可能である。ホルダは、スピンドルと、好ましくは押し込み要素とを含んでいる。接続板は、冷却ノズルの端部に、例えば接続板から突出するフランジと、接続板のフランジ及び冷却ノズルの端部側フランジを包囲するクランプとを用いて、解除可能に接続可能である。接続プレートは、センタリング装置を有することが可能であり、当該センタリング装置は、押し込み要素を製品導管と位置合わせするために、冷却ノズルのセンタリング装置と協働する。スピンドルは、例えばモータ、クランク又はハンドルであり得るスピンドルドライブを用いて、浄化装置内で位置を固定されて、回転可能に駆動されており、スピンドルナットと、スピンドルナットに接続された押し込み要素とを、スピンドルの長手軸に対して平行に移動させる。押し込み要素を製品導管に挿入した後、製品導管は、押し込み要素のためのリニアガイドとして機能するので、押し込み要素は、スピンドルと共に回転することはできない。好ましくは、浄化装置は、長手方向案内部を有しており、当該長手方向案内部は、押し込み要素の長手方向リセスに変位可能に係合しているので、押し込み要素及び／又はスピンドルナットは、浄化装置内で、回転しないように、かつ、スピンドル軸に沿って長手方向に変位可能であるように誘導されている。長手方向案内部は、レールとして構成されていてよく、当該レールは、部分的又は完全に、スピンドル軸に沿って延在し、押し込み要素がリセスを有している径方向の領域に、例えば製品導管内の担体の配置に対応して配置されている。好ましくは、押し込み要素は、その長さにわたって一定の横断面を有している。
【００３７】
押し込み要素は、例えばプラスチック又は金属から構成されていてよい。
【００３８】
図面を用いて、本発明をより正確に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】冷却ノズルの好ましい実施形態を、長手軸に沿った断面において示す図である。
【図２】図１に係る冷却ノズルを横断面で示す図である。
【図３】接続されたコネクタと共に、長手軸に沿った冷却ノズルの断面を示す図である。
【図４】本発明に係る冷却ノズルのための浄化装置を、長手軸に沿った断面と横断面とにおいて示す図である。
【図５Ａ】冷却ノズルの一実施形態における、長手軸に沿った上面図である。
【図５Ｂ】冷却ノズルの一実施形態における、長手軸に沿った上面図である。
【図５Ｃ】冷却ノズルの一実施形態における、長手軸に沿った上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、径方向に間隔を置いて、内側ケーシング管２によって包囲された内管１を有する冷却ノズルを示しており、内管１と内側ケーシング管２との間には、製品導管３が形成されており、製品導管３は、向かい合う端部又は端面において開かれている。内管１は、内側冷却剤導管４を形成している。内側ケーシング管２は、間隔を置いて、外側ケーシング管５によって包囲されており、内側ケーシング管２と外側ケーシング管５との間には、外側冷却剤導管６が形成されている。内管１は、内管１の全長にわたって、その長手軸２４に対して平行に延在する担体７を用いて、内側ケーシング管３に接続されている。図１には、担体７が断面で示されている。担体７は、本発明に係る壁面９を有しており、壁面９は、内側ケーシング管３及び内管１に直接接しており、連続的であるか、又は、中断されることがない。壁面９は、本発明において好まれるように、内管１及び内側ケーシング管２の長さにわたって、変わらない形状と、互いに対する変わらない間隔とを有しているか、又は、一定の外形を形成しているので、担体７は、内管１及び内側ケーシング管２の長さにわたって、一定の横断面を有している。担体７は、ネジ１０によって、内側ケーシング管２と解除可能に接続されている。その際、ネジ１０は、担体７のネジ穴８に係合している。ネジ１０の頭部は、好ましくは、内側ケーシング管２の開口部内に沈められているので、外側冷却剤導管６に突出することはない。外側ケーシング管５は、内側ケーシング管２の開口部と位置合わせされた取り付け開口部１１を有しており、取り付け開口部１１を通って、ネジ１０がアクセス可能である。取り付け開口部１１は、閉じ蓋としてのネジ蓋１２（図示せず）によって閉鎖され得る。内側ケーシング管２と外側ケーシング管５との間には、任意の環状のシール１３が配置されており、環状のシール１３は、取り付け開口部１１とネジ１０との間の領域を、外側冷却剤導管６に対して密封している。内管１は、例えば溶接によって、担体７に接続されている。外側冷却剤導管６には、フロー案内要素（図示せず）が配置されている。外側冷却剤導管６は、外側ケーシング管５の一方の端部に、冷却剤のための第１の入口１４を有しており、長手軸２４に沿って反対側の端部に、冷却剤のための第１の出口１５を有している。
【００４１】
内側冷却剤導管４は、冷却剤のための第２の入口１６を有しており、長手軸２４に沿って反対側の端部には、第２の出口１７を有している。本図に示されているように、第２の入口１６と第２の出口１７とはそれぞれ、開口部１８によって形成されていてよく、開口部１８は、担体７と、内管１の担体７に隣接する壁とを通って延在しており、開口部１８には、それぞれ接続管１９（図示せず）が密接して接続されており、接続管１９は、外側ケーシング管５に密接して通るように延在している。接続管１９は、例えば開口部１８のネジ２０内に固定されていてよい。
【００４２】
内側冷却剤導管４及び外側冷却剤導管６の端部の横断面は、蓋２１、２２によって閉じられている。図示された実施形態とは別の選択肢として、向かい合う蓋２１内に、それぞれ外側冷却剤導管６の冷却剤のための第１の入口１４又は第１の出口１５を配置してもよい。図示された実施形態とは別の選択肢として、優先度は下がるものの、内側冷却剤導管４の冷却剤のための第２の入口１６又は第２の出口１７は、共に蓋２２内に、又は、それぞれが、向かい合う蓋２２の内の一方に配置されていてよい。
【００４３】
図２は、図１に係る冷却ノズルの横断面を示している。担体７の壁面９は、図示された実施形態では平らであり、長手軸２４を始点とする２つの半径に沿って延在し得る。
【００４４】
冷却ノズルの接続のために、少なくとも１つの端部、例えば外側ケーシング管５に、フランジ２３を取り付けてよい。
【００４５】
図３は、冷却ノズルを示しており、冷却ノズルは、冷却ノズルの端部のフランジ２３が、コネクタのフランジ２５と、クランプ２６を通じて接続されていることによって、コネクタに接続されている。コネクタは、カバー部分２８にコア２７を有しており、カバー部分２８とコア２７との間には、径方向に間隔を置いて、製品導管２９が形成されており、製品導管２９は、製品入口である開口部３０に接続可能である押出機出口の横断面から、製品導管３の横断面まで拡大している。コア２７は、移行部３１を有しており、移行部３１は、担体７に対応する横断面を占め、製品導管２９に対応して、担体７のように塞がれている。好ましくは、コア２７は、移行部３１及び移行部３１の上のカバー部分２８と一体的に構成されている。コア２７は、一体的な移行部３１及びカバー部分２８と共に、軸方向部分に分割されており、当該軸方向部分はそれぞれ一体的に、コア２７、カバー部分２８の軸方向部分と、これらの間に、移行部３１の軸方向部分とを有している。これらの一体的な軸方向部分は、それぞれフランジ２５を軸方向部分の端部において包囲するクランプ２７を通じて、互いに解除可能に接続されている。コネクタのカバー部分２８は、冷却ノズルの反対側に位置する端部で、取り付け板３２を用いて、押出機に接続され得る。
【００４６】
図４は、浄化装置を示しており、当該浄化装置は、その接続板３３で、例えばクランプを用いて、冷却ノズルの端部のフランジに取り付けられ得る。接続板３３は、本図では３つの周方向において分割されたロッドとして示されているホルダ３４によって、支承板３５に接続されている。接続板３３は、支承板３５及びホルダ３５と共に、押し込み要素３６のためのハウジングを形成しており、押し込み要素３６は、スピンドル３８に係合しているスピンドルナット３７に接続されている。スピンドル３８は、回転可能かつ位置を固定されて、支承板３５に固定されたスピンドル軸受３９に取り付けられており、その反対側の端部では、軸受４０内で回転可能に、接続板３３に取り付けられている。スピンドルナット３７又は押し込み要素３６は、スピンドル３８の長手軸に沿って変位可能に、好ましい実施形態に従って、回転しないように誘導されている。押し込み要素３６を回転しないように誘導するために、浄化装置は、押し込み要素３６の長手方向リセス４２に係合する長手方向案内部４１を有しており、押し込み要素３６は、長手方向案内部４１に沿って変位可能である。スピンドル３８は、回転駆動部４３としてハンドルを有しており、当該ハンドルによって、スピンドル３８が、スピンドルナット３７と押し込み要素３６とを共に、スピンドル軸に対して平行に、接続板３３を越えて、接続版３３に接続された冷却ノズルの製品導管内に動かすために回転可能である。接続板３３は、センタリング要素４４として、開口部を有しており、当該開口部は、浄化装置と冷却ノズルとの位置合わせに用いられ得る。
【００４７】
図５Ａ）は、内管１が担体７に加えて２つのスタッド４５を有しており、スタッド４５は、担体７と、同じ角度において、内管１の周囲にわたって配置されており、製品導管３を、同じ大きさの径方向部分に分割している実施形態を示している。スタッド４５は、内管１から、内側ケーシング管２に接するまで突出している。図５Ｂ）には、冷却ノズルが、内管１を有さずに、長手軸に沿った上面図で示されており、図５Ｃ）には、冷却ノズルから取り外された内管１が、長手軸に沿った上面図で示されている。図５に示した実施形態では、スタッド４５は、製品導管を、その全長にわたっても、その径方向の高さにわたっても分割している。内管１を、別の外径と、好ましくはその長手中心軸から別の内管１の担体と同じ半径まで延在する担体７と、任意で少なくとも１つのスタッド４５とを有するさらなる内管１と容易に交換するために、各内管１は、その担体７のみを用いて、内側ケーシング管２内に解除可能に固定されており、例えば内側ケーシング管２及び／又は外側ケーシング管５に解除可能に接続可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１  内管
２  内側ケーシング管
３  製品導管
４  内側冷却剤導管
５  外側ケーシング管
６  外側冷却剤導管
７  担体
８  ネジ穴
９  壁面
１０  ネジ
１１  取り付け開口部
１２  ネジ蓋
１３  シール
１４  第１の入口
１５  第１の出口
１６  第２の入口
１７  第２の出口
１８  開口部
２０  ネジ
２１  蓋
２２  蓋
２３  フランジ
２４  長手軸
２５  コネクタのフランジ
２６  クランプ
２７  コア
２８  カバー部分
２９  製品導管
３０  開口部
３１  移行部
３２  取り付け板
３３  接続板
３４  ホルダ
３５  支承板
３６  押し込み要素
３７  スピンドルナット
３８  スピンドル
３９  スピンドル軸受
４０  軸受
４１  長手方向案内部
４２  長手方向リセス
４３  回転駆動部
４４  センタリング要素
４５  スタッド
【図１】
2021508483.tif 000003
【図２】
2021508483.tif 000004
【図３】
2021508483.tif 000005
【図４】
2021508483.tif 000006
【図５Ａ）】
2021508483.tif 000007
【図５Ｂ）】
2021508483.tif 000008
【図５Ｃ）】
2021508483.tif 000009
【国際調査報告】
2021508483.tif 000010
2021508483.tif 000011
2021508483.tif 000012
2021508483.tif 000013
2021508483.tif 000014