83~8 ~ 'invention se rapporte à un embout d'extrusion destiné plus particulièrement, mais non exclusivemen-t, à éguiper une chaîne de fabrication de produits en bande par le procédé
cuisson-extrusion-expansion.
OD connaît des ensembles d'extrusion utilisés actuellement pour la mise en oeuvre de ce procédé; ils comportent -généralement une trémie d'alimentation é~uipée d'un mélangeur et d'une pompe doseuse ~ui introduit le mélange des constituants dans un fourreau chauffaDt éguipé d'un dispositif à une ou deux vis rotatives termin~ par une ou plusieurs buses caractéristi9ues de la ~orme gue l'on désire communiquer au produit fini.
Dans ces ensembles, la pression communiguée au produit pâteux dans les vis de l'extrudeuse, amplifiée encors par la aimiDution progressive du pas de vis depuis l'entrée du mélange ~;~
des constituants jusgu'à sa sortie, communigue à la matière pâteuse poussée par la ou les deux vis`dans la chambre située ~`~
entre les pointes coni~ues des vis et la pla~ue avant de l'extrudeuse, un mou~ement ro~atif tel gu'il conduit, à la sortie de la buse d'extrusion, à une distribution relativement anarchique de la pâte sur toute sa section.
C'est ainsi gue,dans le cas où le produit extrudé
doit être ~abriqué sous ~orme de bande par extrusion à travers ~me fente, on constate un amincissement des parties latérales de cette dernière ainsi que des irrégularités de surface qui se retrouvent après~refroidissement,et nuisent tant à la présentation du produit fini gu'à l'obtention de conditionnement satisfaisant en r~ison du mangue de planéité des tablettes obtenues après découpage de la bande.
~ eaucoup d'extrudeuses comportent en position ;30 intermédiaire entre la pointe ae la vis d'extrusion et la chambre précéaant la buse, un élément perforé jouant le rôle de pla~ue brise-jet et gui a pour rôle d'augmenter l'action de ., , ~ .
3~
cisaillement et la contre pression. De telles plaques brise-jet sont, par exemple, décrites dans les brevets suivants: brevet des Etats-Unis 2,543,679 delivré le 27 février 1951 au nom de Jurlan W. Van Riper~ brevet des Etats-Unis 3,018,807 délivré
le 30 janvier 1962 au nom de James W. Clinefelter, brevet des Etats-Unis 3,054,677 délivre le 18 septem~re 1962, inventeurs:
William R. Graham Jr et Benjamin Grogg, cessionnaire: The Quakers Oats Cy; brevet des Etats-Unis 3,284,848 delivre le 15 novembre 1966, inventeur Richard M. Rice, cessionnaire Reynolds Metal Cy:
brevet des Etats-Unis 3,462,277 délivré le 19 aout 1969, inven-teur Robert R. Reinhart, cessionnaire: The Quaker Oats Cy; brevet britannique 1,213,455~par Plasticisers Limited. Les perfora-tions de ces plaques brise-jet sont soit réparties sur toute la surface de la plaque, soit disposees regulièrement selon un ou plusieurs cercles concentriques, soit disposees en alignement les unesparrapport aux autres. Ces plaques brise-jet employees seules ne permettent pourtant pas d'obtenir une egalisation parfaite de la vitesse de la pate; il est toujours necessaire, pour arriver à ce résultat, de modifier la configuration soit de la chambre de pression précédant la plaque brise-jet, soit de la chambre située entre cette plaque et la buse d'extrusion.
Un dispositif decrit dans le brevet français 1.250.840 delivré le 5 décembre 1960 a Frieseke & Hoepfner GmbH permet de regulariser le flux de matiere pateuse par l'intermediaire de lentilles plan-concaves ou plan-convexes perforees. Du fait meme de la concavité ou de la convexité du compensateur decrit dans ce brevet, les perforations présentent des longueurs dif-férentes suivant leur position relativement à l'axe de la vis et les joncs de pâte passant par chacune de ces perforations pré-senteront donc des pertes de charge différentes.
Selon la presente invention, il est prevu un embout ~. , )83~8 d'extrusion pour extrudeuse à deux vis coratatives, caractériséen ce qu'il comporte une grille placée entre la pointe des Vi8 de l'extrudeuse et la chambre d'égalisation de pression, dont le côté aval, précédant la chambre d'égalisation de pression pré-sente une face plane et le côté amont présente un évidement conique dont l'angle d'ouverture est sensiblement le même que celui de la pointe des vis et qui est foemée par deux séries de canaux d'axes parallèles, tous situés à égale distance ,de l'axe de la buse d'extrusion et disposés symétriquement par rapport au plan médian de ladite buse selon deux arcs de cercle opposés de même diamètre. , ~
i~83~8 '.; . :.
Cette grille, jouant plus précisément un rôle de diffuseur, est disposée après la chambre de compression et avant la chambre d'égalisation de pression. Elle remplit deux rôles spécifi~ues :
- d'une part, elle brise le mou~ement rotatif imprimé
au produit pâteux par la vis de l'extrudeuse et le transforme en mouvement linéaire de translation vers le ou les orifices de la buse, - d'autre part, et en raison de la disposition des canaux, tous plac~s sur le même cercle, la vitesse linéaire communi~uée aux jsncs do pâte passant au travers de ces canaux, tous situés da~s des zones d'égale pression, est constante.
Ges jo~cs de pâte, après leur passage au travers des ca~aux, se ressoudent eDtre eux dans la chambre placée après la grille diffuseur pour donner une nappe de pâte homogène qui, après I extrusion, conduit à l'obtention d'un produit régulier.
j Afin d'éviter la présence d'une zone de StagDatiOD
li du produit dans la chambre d'égali9ation de pression, la grille ~ .
~l comporte avantageusement un canal central dispos~ dans l'axe "1~ ~ . .
~0 de la buse d'extrusion.
' Da~s le cas où deux buses sont disposées au bout de chaque Vi9, les deux séries de canaux d'axes parallèles sont .
tous situ~s à ~gals distance de l'axe du plan de symétrie des aeux buses et sont disposé3 symétri~uement par rapport à cedit plan de symétrie~
~! Du fait de cette disposition, 19 trou central de la grille diffuseur qui avait pour but d'~viter la stagnatiOn du produit pâteux pou~ant coDduire à un bouchage de la buse est supprimé, car il se forme, derrière le centre de la grille ~0 diffuseur, uDe zODe morte, sans produit pâteux, donc ne présentant aucuD ris~ue de stagnation de la piate.
On obtient aiDsi, à la sortie de l'extrudeuse, une 3~8 bande incurvée d'épaisseur uniforme sur toute sa section, qu'il n'est pas nécessaire d'étaler par l'intermédiaire d'une pièce métallique coniQue, comme c'est généralement le cas dans les dispositifs classiques d'extrusioD, et plus spécialement ~uand ceux-ci comportent une buse annulaire ou une buse en forme de secteur d'anneau.
~ a ou les buses d'e~trusion situées en aval de la grille présentent avantageusement la forme d'une ou ds plusieurs fentes.
Dans ce cas particulier de buses en fo~me de fente, on obtient, grâce à la grille diffuseur selon l'invention? une bande incurvée, sans rainures longitudinales ni irrégularité de surface. Afin d'assurer à cette bande une épaisseur uniforme sur toute sa section, il est avantageux d'utiliser des buses en forme de fente présentant des renflements lat~raux. On ~vite ainsi une perte de charge et un rale~tissement de la pâte aux deux extrémités de la buse, ce qui conduirait à un ami~cissement des bords du produit extrudé.
~ es buses d'extrusion peuvent ~galement présenter une ~,20 forme semi-circulaire, une forme cruciforme, une forme en ;` losange ou autre.
; Les éléments constituant l'embout d'extrusion sont mo~obloc, qu'ils soient en une seule pièce ou assembl~s par soudure.
~- Selon u~ mode d'exécution préféré de l'invention, l'embout d'extrusion est constitué de deux éléme~ts distincts -sgmétri~ues assemblés par manchon et brides de fixation - démontables.
Cette disposition facilite grandement le nettoyage de l'embout et plus spécialement de la buse.
La grille occupe une positi~n fixe dans l'embout d'extrusion, mais elle n'est pas solidaire de ce dernier auquel 83~8 elle est fixéè de façon amovible par des brides.
L'embout d'extrusio~ selon l'invention est avantageusement complété, en aval de la buse, par une ou plusieurs barres de tension règlables et relevables autour d'un ou .
plusieurs axes.
Cette barre relevable, située du côté de l'organe de chauffage du tunnel sècheur, permet de travailler la bande extrudée en relevant ses bords latéraux et contribue ainsi à la parfaite uniformité du produit obtenu après grill~ge. ~es barres de tension rel~vables sont de préf~rence disposées en chicanes les unes au-dessus des autres.
~ a présente inventioD sera d'ailleurs mieux comprise grâce à la description.qui va suivre, en r~f~rence au dessin schématique annexé dans lequel :
~ igure 1 est une vue schématique d'une chaine de . .
fabrication équipée de l'embout d'extrusion et de la barre de tension selon l'invention et plus spécialement adaptée à la fabrication de tartines ou pains grillés selon le procédé
cuisson-extrusio~-expansion :
~o Figure 2 est une coupe longitudinale d'un mode d'exécution de l'embout d.'extrusion selon l'invention adaptable au nez de l'e~trudeuse;
~ igure 3 est une vue de face en ~lévation selon la flèche A de figure 2;
~ igure-~4 est une vue d'arrière en ~lévation selon la flèche B de figure 2;
Figures 5, 6 et 7 présentent un autre mode de réalisation de l'embout d'estrusion selon l'invention;
Figure 8 est uDe coupe longitudinale d'un embout ~30 d'extrusioD selon l'invention dans le cas où deux buses sont disposées au bout de chaque vis;
Figure 9 est une vue d'arrière en élévation selon la 33~8 ~lèche C de figure 8;
~ igure 10 est une vue de face en él~vation selon la flèch~ D de figure 8;
Figure 11 est une coupe longitudinale schématique du nez de l'extrudeuse é~uipé de deux embouts conformes à ceux ; ~eprésentés figure 8;
. Figure 12 est un diagramme de la pression du flux de pâte en fonction de la distance au centre.
~a chaîne de fabrication représentée sur la figure 1 :
. ., ` 10 est du type classique comportant une vis doseuse 2, uDe extrudeuse 3 du type bi-vis à vis corotative dontune au moins .
des deux vis est é~uipée de l'embout d'extrusion selon 1'invention 4, deux barres de tension relevables selon l'invention ~ et 6, un tunnel sècheur 8, une paire de rouleaux ~ lamineurs 9, un dispositif de découpage à couteau rotatif 12, : .
;1, UD tunDel de grillage ~, et des dispositifs de conditionnement 14, du type conDu et non détaillés sur la figure.
Les figures 2, 3 et 4 montrent le détail d'un embout d'extrusion 4 selon l'invention, ada~table au nez de l'extrudeuse ~. ~'embout comporte, en amont de la buse d'extrusion ~, une grille-diffuseur 16 placée en interm~diaire dans la chambre avant entre la pointe de l'une des vis ~ de ;, 1'extrudeuse 3 et la chambre d'é~alisation de pression 1~
, Cette grille 16 comporte, disposées symétri~uement .i ~ par rapport au plan médian de la buse d'extrusion ~ deux 1 séries de canaux 20, d'axes tous parallèles, et tous situ~s à
égale distance de l'axe de la buse ~ selon les arcs de cercles représent~s en ~igure 4.
~a grille 16 comporte, en outre, un canal central disposé dans 1'axe de la buse d'e~trusion ~
- ~es igure~ 8, 9, 10 et 11 montrent le d~tail de l'embout d'extrusion ~ adap~able au nez de l'extrudeuse dans : - 6 -133~8 le cas où deux buses sont disposées au bout de chaQue ~is.
Cet embout comporte, en amont des deux buses d'extrusion 26 et ~ une grille-diffuseur ~ placée en iDtermédiaire dans la chambre avant ou chambre de compression-~entre la pointe de l'une des deux vis 28 de l'extrudeuse à deux Vi5 corotatives et la chambre d'égalisation de pression ~
Cette grille-diffu3eur ~ comporte, disposées sgmétri~uement par rapport au plan de symétrie des deux buses 26 et ~, deux s~ries de canaux ~, d'axes tous parallèles, et tous situ~s à égale distaDce de 1'axe du plan de symétrie des deux buses, selon les arcs de cercle représentés en figure 9.
Cette grille ne comporte pas de canal central disposé
dans l'axe du plan de symétrie des deux buses, à la différence de la grille représentée aux figures 2, 3 et 4.
En effet, dans l'embout décrit dans ces figures, la 1 - .
présence de ce canal central était rendue nécessaire afin :
d'éviter la création, en face de la buse unique, d'une zone de stagnatio~ dans la chambre d'égalisation de pression et d'éviter de ce fait un possible bouchage de la buse par une accumulatio~
~20 de produit pâteu~. Par contre, dans l'embout décrit dans les figures 8, 9, 10 et 1~, l'extrémité de chaque vis corotative de l'extrudeuse est équipée d'au moins deux buses; il se forme (fig. ~1), dans les chambres d'é~alisation de pression ~
au centre des grilles-diffuseurs ~ a-2~ deux zones mortes ~ , ~b où ne peut se~-produire aucune stagnation de la matière pâteuse.
D~ns le mode d'exécution représenté aux figures 2, 3 j et 4, les parties CODStitUtiveS de l'embout d'extrusion sont monobloc, Qu~elles soient en une seule piece ou assemblées par soudure~
La grille 16 occupe une position fixe dans l'embout d'extrusion, mais elle n'est pas solidaire de cet embout auquel ;}&8 elle est fix~e par des brides ou tout autre moyen de fixation 21.
Selon un autre mode d'exécution repr~senté aux figures 5, 6 et 7, l'embout d'extrusion est constitué de deux éléments distincts assemblés par manchon et brides de fixation démontables 22. Ce mode d'exécution favorise grandement le nettoyage de l'embout et spécialement de la buse ~ a grille 16 occupe de même une position fixe dans l'embout d'e~trusion, mais elle n'en est pas solidaire.
~ ans tous les modes d'exécution, l'ensemble de l'appareil, depuis le mélan~eur jusgu'à la sortie de l'extrudeuse, est chauffé par courant électriQue induit (courant de Foucault) de facon à atteindre les températures adaptées au mélange à
extruder. ~ -Les constituants pulvérulents du mélange à extruder sont mélangés dans un mélangeur à fraise (non représenté) avant d'etre introduits dans la vis doseuse 2 de l'extrudeuse ~, en -même temps que la ~uantité d'eau nécessaire amen~e au mo~en d'une pompe doseuse (non représentée). Des disques mala~eurs (non représentés) sont placés, de façon connue en soi, en amont des vis de l'extrudeuse ~. Ils permettent un bon mélange des produits pulvérulents et de l'eau et assurent ainsi une hydratation homogène de l'ensemble des constituants du produit à extruder ~ e pas de vis de l'èxtrudeuse diminue, de façon également connue ~n soi, de l'entrée à la sortie de l'appareil afin d'augmenter, progressivement, la pression sur le produit à extruder. Des contre-filets (filets à pas inverse et coupé) de t~pe classique ~noD représentés) sont placés en aval aes vis et en amont de la chambre avant de l'extrudeuse, de façon à
éviter la StagDatiOn des produits entrainant des irrégularités du produit extrudé.
~e f1ux de matiere pâteuse est forcé par le mouvement 8;~
rotatif ~ui lui est imprim~ ~ar la vis ~ ou par les deux vis corotatives 28a et _8b de l'extrudeuse, dans l'espace situé entre le ou les cônes mâles formant les extrémités des vis et le ou les - c8nes femelles de la grille diffuseur 16 ou de chacune des grilles diffuseurs ~ a et ~ bi dans le cas représenté à la figure 11, cet espace constitue les chambres de compression ~a et ~b.
~es pointes des YiS imprimeDt donc au produit pâteux, au niveau de cette chambre de compression, une certaine pression, ~0 les courbes isobares étant des cercles concentrigues ayant pour centre l'axe des vis.
Le diagramme de la pression en fonction de la distance au centre représenté à la figure 12 permet de mieux comprendre ce phénomène.
Les canaux de la grille situés en I, J, E, L, acceptent tous un produit pâteux ayant une pression ~ui se situe autour de 150 bars. ~es chemins parcourus par les joncs de pâte traversant ces canaux ~tant identi~ues, les pertes de charge sont de même identiques sur ces ~uatre aoncs. En I1, J1, K1 et L1, ces aoncs `l subissent la mê~e pression et possèdent donc la même ~itesse.
A la sortie des canaux de la grille tous les aoncs I, J, E et T
se ressoudent entre eux et passent- respectivement dans les buses 26a, ~, 26b, ~b conduisant à l'obtention de bandes parfaitsment plates ne présentant ni r~inures longitudinales, ; ni irr~gularit~s-de surface, ni feston.
~e mouvement rotatif imprimé par les vis à la pate est donc brisé et transformé en mou~ement linéaire, la vitesse linéaire imprim~e à chsque ~onc de pâte sortant des canaux de la grille-diffuseur étant la meme pour tous les aoncs.
1a disposition particulière des buses permet de plus de garantir à la bande une épaisseur uniforme sur toute sa largeur. Comme il ressort en effet des buses représentées en _ g _ ~8;~
figure 10, les fentes constituant les deux buses 26 et ~
sont munies de renflements latéraux ~ et ~, Cette disposition permet d'éviter une perte de charge et un ralentissement de la pâte aux deux extrémités de la buse, ce QUi aurait pour résultat un amincissement des bords de la pâte extrudée. -En effet, la fente de la buse 26, par exemple, recevra 18s joncs de pâta sortant des dix canaux ~ aisposés en arc de cercle sur la partie Inf~rieure del~ grille-diffuseur -représent~e à la figure 9. Comme on l'a déjà meDtionné, ces ~0 joncs, sortant tous à la même vitesse des canaux ~ se ressoudent dans la chambre d'égalisation de pression ~ avant d'être -extrudés par la buse 26; au moment du passage dans la buse ces dix joncs auront tous un coefficient de frottement identi~ue sur les parois supérieure et inférieure de la buse; par contre, si cette buse était constituée par une fente uniforme, les deux Joncs de pâte qui se trouvent en position extrême subiraient de plus un frottement sur les parois latéralesde ladite buse, et il se créerait ainsi une perte de charge et un ralentissement aux deux extrémités.
~0 C'est pour éviter cet inconvénient que l'on favorise le passage des deux joncs se trouvant en position ext~ême en munissant les deux extrémités de chaque buse des renflements latéraux ~ et ~, ce ~ui assure aux deux joncs en position extrême une section de passage sup~rieure à celle des autres joncs.
~ a suite des op~rations d'extrusion est repr~se~tée sch~matiquement à la figure 1~ ~a pâte extrudée sort ensuite par la buse ~ sous forme d'une bande 24 encore pâteuse et incurvée vers le haut. Elle passe sous la barre de tension 6 et est immédiatement prise par le tapis transporteur du tunnel sècheur 8, la barre de tension relevable ~ se trouvant en position basse (en traits mixtes sur la figure 1). On relève .
elors la barre 5 en la faisant pivoter autour de l'axe 6 pour l'amener à une position proche de la verticale, et ~ue l'on peut faire varier en fonction de la tension désir~e, dépendant elle-m~me de la plasticité de la bande pâteuse. ~a bande 24 suit alors le chemin représent~ eD traits pleins sur la figure 1.
Dans le cas où l'on ne jugerait pas n~cessaire de soumettre la baDde à une tension ~uelconque à la sortie de l'embout d'extrusion, on ferait pivoter les barres de tension autour de l'axe 7 afin de les amener en position complètement horizontale.
Après passage dans le tunnel sècheur 8, la bande passe entre les rouleaux lamiDeurs ~, puis elle est découpée en tablettes à la dimension d~sirée par le couteau rotatif 12.
~ es tablettes d~coupées passent ensuite dans le tunne-l de grillage ~.Elles sont finalement refroidies sur le tapis transporteur sous l'action d'un courant d'air froid avaDt d'être conditionDées et emba1lée- de fa50D clessigue.
. . .
: 83 ~ 8 ~ 'invention relates to an extrusion nozzle intended more particularly, but not exclusively, to cleanse a production line for strip products using the process cooking-extrusion-expansion.
OD knows of used extrusion sets currently for the implementation of this process; they include -generally a feed hopper fitted with a mixer and a metering pump ~ ui introduces the mixture of constituents in a heated sleeve fitted with a device for one or two rotary screws terminated by one or more characteristic nozzles of the ~ elm gue one wishes to communicate to the finished product.
In these sets, the pressure communicated to the product pasty in the extruder screws, further amplified by the progressive aiming of the screw thread from the entry of the mixture ~; ~
constituents until it leaves, communicates with the material pasty pushed by one or both screws in the chamber located ~ `~
between the cone points of the screws and the plate before the extruder, a soft ~ ement ro ~ atif such gu'il leads to the outlet of the extrusion nozzle, at a relatively distribution anarchic dough over its entire section.
This is so, in the case where the extruded product must be ~ made under ~ strip elm by extrusion through ~ Slit, there is a thinning of the lateral parts of the latter as well as surface irregularities which recover after ~ cooling, and harm both the presentation of the finished product when obtaining packaging satisfactory in r ~ ison of the mango flatness of the shelves obtained after cutting the strip.
~ many extruders have in position ; 30 intermediate between the tip of the extrusion screw and the chamber prior to the nozzle, a perforated element playing the role of pla ~ ue spray breaker and mistletoe has the role of increasing the action of .,, ~.
3 ~
shear and back pressure. Such jet breaker plates are, for example, described in the following patents: patent of the United States 2,543,679 issued February 27, 1951 on behalf of Jurlan W. Van Riper ~ US patent 3,018,807 issued January 30, 1962 in the name of James W. Clinefelter, patent of United States 3,054,677 issues on September 18, 1962, inventors:
William R. Graham Jr and Benjamin Grogg, assignee: The Quakers Oats Cy; U.S. Patent 3,284,848 issued November 15 1966, inventor Richard M. Rice, assignee Reynolds Metal Cy:
United States patent 3,462,277 issued August 19, 1969, invented Robert R. Reinhart, assignee: The Quaker Oats Cy; patent British 1,213,455 ~ by Plasticisers Limited. The perfora-tions of these spray plates are either distributed over the entire surface of the plate, either arranged regularly according to one or several concentric circles, either arranged in alignment with one compared to the others. These jetbreaker plates used alone, however, do not provide equalization perfect dough speed; it is always necessary, to achieve this, modify the configuration either of the pressure chamber preceding the jet breaker plate, i.e.
of the chamber located between this plate and the extrusion nozzle.
A device described in French patent 1,250,840 delivered on 5 December 1960 to Frieseke & Hoepfner GmbH allows to regularize the flow of pasty material through of perforated plano-concave or plano-convex lenses. Because even of the concavity or the convexity of the described compensator in this patent, the perforations have different lengths according to their position relative to the axis of the screw and the dough rods passing through each of these pre-perforations will therefore feel different pressure drops.
According to the present invention, there is provided a tip ~. , ) 83 ~ 8 extruder for extruder with two coratative screws, characterized in that it comprises a grid placed between the tip of the Vi8 of the extruder and the pressure equalization chamber, the downstream side, preceding the pressure equalization chamber feels a flat face and the upstream side has a recess conical whose opening angle is substantially the same as that of the tip of the screws and which is formed by two series of parallel axis channels, all equidistant from the axis of the extrusion nozzle and arranged symmetrically with respect to in the median plane of said nozzle in two opposite arcs of a circle of the same diameter. , ~
i ~ 83 ~ 8 '.; . :.
This grid, playing more precisely a role of diffuser, is arranged after the compression chamber and before the pressure equalization chamber. She fills two specific roles:
- on the one hand, it breaks the slack ~ ement printed rotary to the pasty product by the screw of the extruder and transforms it into linear movement of translation towards the orifice (s) of the nozzle, - on the other hand, and due to the arrangement of channels, all placed on the same circle, linear speed communi ~ uée to the jsncs do dough passing through these channels, all located in areas of equal pressure, is constant.
Ges jo ~ cs of dough, after their passage through ca ~ aux, meet again in the room placed after the grid diffuser to give a sheet of homogeneous paste which, after I extrusion, leads to the production of a regular product.
j To avoid the presence of a StagDatiOD area li of the product in the pressure equalization chamber, the grid ~.
~ l advantageously comprises a central channel arranged ~ in the axis "1 ~ ~..
~ 0 of the extrusion nozzle.
'Da ~ s the case where two nozzles are arranged at the end of each Vi9, the two series of parallel axis channels are .
all situ ~ s at ~ gals distance from the axis of the plane of symmetry of have two nozzles and are disposed3 symmetrially with respect to said plane of symmetry ~
~! Because of this arrangement, 19 central hole of the diffuser grid which was intended to avoid stagnation of the pasty product for ~ ant coDduire a clogging of the nozzle is deleted because it forms behind the center of the grid ~ 0 diffuser, a dead zODe, no pasty product, so do not presenting no ris ~ ue of stagnation of the piate.
We get aiDsi, at the exit of the extruder, a 3 ~ 8 curved strip of uniform thickness over its entire section, which it no need to spread through a room metallic coniQue, as is generally the case in conventional extrusion devices, and more specifically ~ when these have an annular nozzle or a nozzle shaped ring area.
~ a or the e ~ trusion nozzles located downstream of the grid advantageously have the form of one or more slots.
In this particular case of nozzles in the form of a slot, we obtain, thanks to the diffuser grid according to the invention? a curved strip, without longitudinal grooves or irregularity of area. In order to ensure a uniform thickness for this strip over its entire section, it is advantageous to use nozzles in slot form having lateral bulges ~ rales. We ~ quickly thus a pressure drop and a rale ~ weaving of the dough with two ends of the nozzle, which would lead to a friend ~ squeal edges of the extruded product.
~ es extrusion nozzles can ~ also present a ~, 20 semi-circular shape, a cruciform shape, a ; `diamond or other.
; The elements constituting the extrusion nozzle are mo ~ obloc, whether in one piece or assembled ~ s by welding.
~ - According to u ~ preferred embodiment of the invention, the extrusion nozzle consists of two separate elements ~ ts -sgmétri ~ ues assembled by sleeve and fixing flanges - removable.
This arrangement greatly facilitates the cleaning of the nozzle and more particularly of the nozzle.
The grid occupies a fixed position in the end piece.
extrusion, but it is not integral with the latter to which 83 ~ 8 it is removably fixed by flanges.
The extrusion tip ~ according to the invention is advantageously supplemented, downstream of the nozzle, by one or more adjustable and liftable tension bars around one or.
several axes.
This lifting bar, located on the side of the body dryer tunnel heating, allows working the strip extruded by raising its side edges and thus contributes to the perfect uniformity of the product obtained after grill ~ ge. ~ bars tension rel ~ vables are pref ~ rence arranged in baffles one above the other.
~ now inventioD will be better understood thanks to the description. which will follow, in reference to the drawing schematic annexed in which:
~ igure 1 is a schematic view of a chain of . .
manufacturing equipped with the extrusion nozzle and the bar tension according to the invention and more particularly adapted to the making toast or toast according to the process cooking-extrusion ~ -expansion:
~ o Figure 2 is a longitudinal section of a mode of execution of the adaptable extrusion nozzle according to the invention on the nose of the extruder;
~ igure 3 is a front view in elevation according to the arrow A of figure 2;
~ igure- ~ 4 is a rear view in ~ elevation according to the arrow B of figure 2;
Figures 5, 6 and 7 show another mode of production of the estrusion nozzle according to the invention;
Figure 8 is a longitudinal section of a nozzle ~ 30 extrusioD according to the invention in the case where two nozzles are arranged at the end of each screw;
Figure 9 is a rear elevation view along the 33 ~ 8 ~ lick C of Figure 8;
~ igure 10 is a front view in el ~ vation according to the arrow D of Figure 8;
Figure 11 is a schematic longitudinal section of the nose of the extruder e ~ equipped with two end pieces conforming to those ; ~ shown in Figure 8;
. Figure 12 is a flow pressure diagram of dough according to the distance to the center.
~ a production line shown in Figure 1:
. ., `10 is of the conventional type comprising a dosing screw 2, uDe extruder 3 of the twin screw type with corotative screw, at least one of which.
of the two screws is e ~ uiped from the extrusion nozzle according to 1'invention 4, two tension bars which can be raised according to the invention ~ and 6, a dryer tunnel 8, a pair of rollers ~ laminators 9, a rotary knife cutting device 12,:.
; 1, tuning UD tunDel, and packaging devices 14, of the conDu type and not detailed in the figure.
Figures 2, 3 and 4 show the detail of a nozzle extrusion 4 according to the invention, ada ~ table in the nose of the extruder ~. ~ 'tip includes, upstream of the nozzle extrusion ~, a diffuser grid 16 placed in interm ~ diary in the front chamber between the tip of one of the screws ~
;, The extruder 3 and the pressure realization chamber 1 , This grid 16 comprises, arranged symmetri ~ uement .i ~ relative to the median plane of the extrusion nozzle ~ two 1 series of channels 20, with axes all parallel, and all located at equal distance from the axis of the nozzle ~ according to the arcs of circles represented ~ s in ~ igure 4.
~ A grid 16 further comprises a central channel arranged in the axis of the e ~ trusion nozzle ~
- ~ es igure ~ 8, 9, 10 and 11 show the detail of the extrusion tip ~ adaptable to the nose of the extruder in : - 6 -133 ~ 8 the case where two nozzles are arranged at the end of chaQue ~ is.
This nozzle comprises, upstream of the two nozzles 26 and ~ a diffuser grid ~ placed in Intermediate in the front chamber or compression chamber -~ between the tip of one of the two screws 28 of the twin extruder Vi5 corotatives and the pressure equalization chamber ~
This grid-diffu3eur ~ comprises, arranged sgmétri ~ uement by relative to the plane of symmetry of the two nozzles 26 and ~, two series of channels ~, of axes all parallel, and all located ~ s equal distance from the axis of the plane of symmetry of the two nozzles, according to the arcs of a circle represented in figure 9.
This grid does not have a central channel arranged in the axis of the plane of symmetry of the two nozzles, unlike of the grid shown in Figures 2, 3 and 4.
Indeed, in the nozzle described in these figures, the 1 -.
presence of this central channel was made necessary in order to:
avoid the creation, in front of the single nozzle, of a zone of stagnatio ~ in the pressure equalization chamber and avoid therefore a possible blockage of the nozzle by an accumulation ~
~ 20 of pasty product ~. On the other hand, in the nozzle described in the Figures 8, 9, 10 and 1 ~, the end of each co-rotating screw the extruder is equipped with at least two nozzles; he is forming (fig. ~ 1), in the pressure realization chambers in the center of the diffuser grilles ~ a-2 ~ two dead zones ~, ~ b where no stagnation of the material can occur pasty.
D ~ ns the embodiment shown in Figures 2, 3 j and 4, the CODStitUtiveS parts of the extrusion nozzle are monobloc, Qu ~ they are in one piece or assembled by solder ~
The grid 16 occupies a fixed position in the end piece extrusion, but it is not integral with this nozzle to which ;} & 8 it is fixed ~ e by flanges or any other fixing means 21.
According to another embodiment represented in ~
Figures 5, 6 and 7, the extrusion tip consists of two separate elements assembled by sleeve and fixing flanges dismountable 22. This embodiment greatly favors the cleaning the nozzle and especially the nozzle ~ a grid 16 likewise occupies a fixed position in the tip of e ~ trusion, but it is not united with it.
~ in all modes of execution, all of the apparatus, from the melan ~ eur to the outlet of the extruder, is heated by induced electric current (eddy current) in order to reach the temperatures suitable for the mixture to extrude. ~ -The powdery constituents of the mixture to be extruded are mixed in a strawberry mixer (not shown) before to be introduced into the dosing screw 2 of the extruder ~, in -same time as the ~ uantité d'eau necessary amen ~ e au mo ~ en une dosing pump (not shown). Malicious discs (not shown) are placed, in a manner known per se, upstream of the screw of the extruder ~. They allow a good mixture of powdery products and water and thus provide homogeneous hydration of all the constituents of the product to extrude ~ e no screw of the extruder decreases, so also known ~ n se, from the input to the output of the device in order to gradually increase the pressure on the product to extrude. Counter threads (reverse and cut threads) of t ~ pe classic ~ noD shown) are placed downstream aes screws and upstream of the front chamber of the extruder, so that avoid StagDatiOn of products causing irregularities of the extruded product.
~ e f1ux of pasty material is forced by the movement 8; ~
rotary ~ which is printed on it ~ ~ ar the screw ~ or by the two screws corotatives 28a and _8b of the extruder, in the space between the male cone (s) forming the ends of the screws and the - female channels of the diffuser grille 16 or of each of the diffuser grids ~ a and ~ bi in the case shown in Figure 11, this space constitutes the compression chambers ~ a and ~ b.
~ es pointe des YiS imprimeDt therefore to the pasty product, at this compression chamber, a certain pressure, ~ 0 the isobaric curves being concentrated circles having for centers the axis of the screws.
The pressure versus distance diagram in the center shown in Figure 12 provides a better understanding this phenomenon.
The grid channels located in I, J, E, L, accept all a pasty product with a pressure ~ ui is around 150 bars. ~ the paths traversed by the rushes of dough crossing these channels ~ both identi ~ ues, the pressure drops are the same identical on these ~ auns. In I1, J1, K1 and L1, these aoncs `l undergo the same ~ e pressure and therefore have the same ~ itesse.
At the exit of the grid channels all aoncs I, J, E and T
weld together and pass through the nozzles respectively 26a, ~, 26b, ~ b leading to the production of bands perfectly flat with neither longitudinal grooves, ; neither irr ~ gularit ~ s-surface, nor festoon.
~ e rotary movement printed by the dough screws is therefore broken and transformed into soft ~ linearly, the speed linear print ~ e to chsque ~ onc of dough leaving the channels of the diffuser grid being the same for all aoncs.
The particular arrangement of the nozzles allows more to guarantee the strip a uniform thickness over its entire width. As can be seen from the nozzles shown in _ g _ ~ 8; ~
Figure 10, the slots constituting the two nozzles 26 and ~
are provided with lateral bulges ~ and ~, This arrangement avoids a pressure drop and a slowing of the paste at both ends of the nozzle, which would result in thinning of the edges of the extruded dough. -Indeed, the slot of the nozzle 26, for example, will receive 18 rushes of pâta coming out of the ten channels ~ aisposés en circular arc on the lower part of the diffuser grid -represented in FIG. 9. As already mentioned, these ~ 0 rods, all coming out at the same speed from the channels ~ reweld in the pressure equalization chamber ~ before being -extruded through nozzle 26; when passing through the nozzle these ten rods will all have a coefficient of friction identi ~ ue on the upper and lower walls of the nozzle; On the other hand, if this nozzle consisted of a uniform slot, the two Dough rods that are in the extreme position would suffer more friction on the side walls of said nozzle, and it would create a pressure drop and a slowdown at both ends.
~ 0 It is to avoid this drawback that we favor the passage of the two rods being in the ext ~ even position in providing the two ends of each nozzle with bulges lateral ~ and ~, this ~ ui ensures the two rods in position extreme a section of passage greater than that of the others rods.
~ following extrusion operations ~ repr ~ se ~ tée sch ~ matically in Figure 1 ~ ~ an extruded dough then comes out by the nozzle ~ in the form of a strip 24 still pasty and curved upwards. It goes under the tension bar 6 and is immediately taken up by the tunnel conveyor belt dryer 8, the lifting tension bar ~ being located low position (in phantom in Figure 1). We note .
then the bar 5 by rotating it around the axis 6 to bring it to a position close to the vertical, and ~ ue one can vary depending on the desired voltage ~ e, depending itself of the plasticity of the pasty strip. ~ band 24 then follows the path represented ~ eD solid lines on the figure 1.
In the event that it is not considered necessary to apply voltage to the battery when leaving the extrusion nozzle, we would rotate the tension bars around axis 7 in order to bring them into position completely horizontal.
After passing through the drying tunnel 8, the strip goes between the rollers lamiDeurs ~, then it is cut in tablets to the size desired by the rotary knife 12.
~ The cut tablets then pass through the tunnel-l of wire mesh ~. They are finally cooled on the conveyor belt under the action of a cold draft BEFORE BEING CONDITIONED AND PACKAGED- FA50D CLESSIGUE.
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