一种用于卷曲的挤出的食物产品的装置制造方法
【专利摘要】一种用于生产离散的螺旋形的食物产品的成形组件（14），包括限定出以孔轴（40）为中心的至少一个孔（28）的冲模。该至少一个孔（28）延伸至孔出口（32），并且允许食物块流穿过孔（28）以及穿出孔出口（32）的运动。成形工具（36）包括至少一个切断刀（38），该切断刀设置于至少一部分孔出口（32）的上方从而将食物块流切断成多个食物块部分。连接机构与成形工具（36）配合以便于切断刀（38）的旋转，从而使多个食物块部分旋转成螺旋形的食物块流。该切断刀（38）同时切断以及旋转食物块流从而形成螺旋形的食物块流。卷边机被用来将螺旋形的食物块流切割成离散的螺旋形的食物产品。
【专利说明】—种用于卷曲的挤出的食物产品的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种挤出产品，更具体地涉及对来自挤出机的产品流进行加工以获得理想的形状。
【背景技术】
[0002]挤出机被用于各种产品的制造，包括例如即食(“R-T-E”)谷物的食物产品。挤出机，例如挤压蒸煮机是理想的，因为一台机器即可在短时间内生产出大量的煮熟的面团。这种挤压蒸煮机可被用于制备煮熟的面团挤出物，随后这种煮熟的面团挤出物被成形为单块的谷物或零食块。这种小块的成形可能包括使小块膨胀以形成最终的膨化的即食谷物。在另一变形方案中，挤出机的能力以及煮熟的谷物面团的特点使得面团在被挤出后立即膨胀并在模头处被切割成单块的膨化块。
【发明内容】
[0003]总之，本发明提供一种用于生产大致为螺旋形的食物产品的装置和方法。该装置包括限定多个围绕一中心成圆圈设置的多个孔的冲模。该装置还包括至少一个便于围绕该中心旋转并且在旋转时可操作地间歇地完全跨过各个孔的切割刀。该孔还包括用于围绕多个孔中的一个孔各自旋转的多个切断刀。该多个切断刀还布置为不完全跨过一个孔地连续延伸。该装置还包括可操作地设置为便于至少一个切割刀和多个切断刀之间的往复旋转的行星连接机构。
[0004]本发明还提供了一种用于生产离散的螺旋形的食物产品的成形组件。该成形组件包括限定出以孔轴为中心的至少一个孔的冲模。该至少一个孔延伸至孔出口，并且允许食物块流穿过孔以及穿出孔出口的运动。成形工具包括至少一个切断刀，该切断刀设置于至少一部分孔出口的上方从而将食物块流切断成多个食物块部分。连接机构与成形工具配合以便于切断刀的旋转，从而使多个食物块部分旋转成螺旋形的食物块流。该切断刀同时切断以及旋转食物块流从而形成螺旋形的食物块流。卷边装置被用来将螺旋形的食物块流切割成离散的螺旋形的食物产品。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]结合以下用于实施本发明的典型实施例以及附图的说明，本发明的应用对于本领域的技术人员将更加明显:
[0006]图1是本发明的典型操作实施例的示意图；
[0007]图2是具有根据本发明的典型实施例的成形工具的成形组件的剖面视图；
[0008]图3是根据本发明的典型实施例的成形工具的刀的左视图；
[0009]图4是如图3所示的刀的主视图；
[0010]图5是一种典型的成形组件的第一透视图，其中成形工具支撑板已被移除；
[0011]图6是一种具有成形工具支撑板的典型成形组件的第二透视图；[0012]图7是一种成形组件的剖视图，该成形组件具有根据本发明的第二种典型实施例的成形工具；
[0013]图8是根据本发明的第二种典型实施例的切断刀的透视图；
[0014]图9是根据本发明的第二种典型实施例的切断刀的透视图；
[0015]图10是第二种典型的成形组件的第一透视图，其中成形工具支撑板已被移除；
[0016]图11是具有成形工具支撑板的第二种典型的成形组件的第二透视图；
[0017]图12是本发明的第二种典型的操作实施例的示意图；
[0018]图13是第二种典型的成形组件的部分透视图，示出了螺旋形的食物块流被供应给卷边机。
【具体实施方式】
[0019]现在参见图1，在本发明的一个典型实施例中，食物块10穿过挤出机12进入成形组件14，然后成为盘旋状的食物产品15。该食物块10在挤出机12中通过一根或多根螺杆进行加工。该食物块10被施加相对较高的压力使得食物块10中的水分过热。该食物块10可被制造使得所产生的离散的食物产品15是零食块或谷物块或任何其他种类的可食用物。
[0020]现在参见图2，在成形工具的典型实施例中，成形组件14包括与挤出机12配合并且形成一个或多个出射口 18的提供通道作用的冲模板16。该挤出机12的出口 20朝着提供通道作用的冲模板16的表面22敞开。仍然在高压下的该食物块10沿着表面22向一个或多个出射口 18流动。该食物块10穿过挤出机12的出口 20和出射口 18之间的通道24移动。该通道24可由平坦表面22以及挤出机12中成形的凹槽限定，或者通过挤出机12的平面和表面22中的凹槽限定，或者通过设置于挤出机12和提供通道作用的冲模板16之间的附加板限定。
[0021]该成形组件14包括限定以孔轴40为中心的至少一个孔28的冲模。该至少一个孔28延伸至孔出口 32，并且允许食物块10流穿过孔28并穿出孔出口 32的运动。冲模可能仅仅限定一个孔28，也可能限定出多个围绕主轴线60排列的孔28，其中多个孔28中的每个孔以相应的孔轴40为中心。
[0022]在本发明的典型实施例中，该成形组件14包括与提供通道作用的冲模板16相邻的成形工具支撑板26。该板16，26限定出对准的孔28，30，并彼此连通以限定出射口 18。该板26的孔30在出射口 18的出口 32之前相对于孔28变窄，以增加食物块10的压力。
[0023]在本发明的一个可选实施例中，一种或多种着色剂在出口 32之前被加入食物块10中以修饰制成的食物产品15的外观。并且，一个或多个食物块10的子流可被结合以修饰制成的食物产品15的味道，外观和/或质地。在本发明的一个典型实施例中，嵌件34被设置在出射口 18中以适应两种不同颜色的添加，包括从出口 32中出来后食物产品的外面立即出现的第一种颜色，以及从出口 32中出来后食物产品的里面立即出现的第二种颜色。该嵌件34包括以孔轴40或出射口 18的轴40为中心并沿其延伸的轴部35。
[0024]随着嵌件34的使用，当食物块10流从孔出口 32中流出时，所产生的食物块10流包括由第二食物块包围的第一食物块。该第一和第二食物块通过颜色，味道和质地中的至少一种彼此相区分。当使用两个食物块时，第二挤出机12a可被用于将第二食物块供给到嵌件34。该第二挤出机12a可能包括将第二食物块供给到嵌件34的出口 20a。该第二食物块穿过挤出机12a的出口 20a与嵌件34之间的通道24a。
[0025]该食物块10在高压下从出口 32流出。该成形组件14邻近于出口 32设置，并且包括出口 32处的成形工具36，使得螺线形或盘旋状的食物块10从出口 32流出。本发明的典型实施例的成形工具36包括至少部分延伸越过出口 32的刀38。当食物块10从出口 32中流出时，该成形工具36围绕孔轴40或出口 32的中心轴40旋转。
[0026]在本发明的典型实施例中，该刀38延伸越过出口 32的一半。刀38的自由端或悬臂端42 (如图3和图4所示)设置于轴部35的凹槽44中，以降低刀38产生挠曲的可能性。该凹槽44为环形并围绕轴40延伸。该典型的刀38包括成形为与凹槽44的底部形状相应的刻痕46。在本发明的一个可能的可选实施例中，刀可完全越过出口 32延伸，以替代部分越过出口 32延伸的刀38。
[0027]在一个可选的实施例中，成形工具36包括至少一个切断刀38，该切断刀设置于孔出口 32的至少一部分的上方，以将食物块10流切断成多个食物块部分。该切断刀38同时对食物块10流进行切断和旋转，以产生从孔出口 32流出的螺旋形的食物块流11。切断刀38具有刀厚度tb，该厚度沿着孔轴40轴向延伸，当食物块10流从孔出口 32流出时，将食物块10流切断成多个食物块部分。该切断刀38的厚度允许切断刀38同时将食物块10流切断和旋转成从孔出口 32中流出的螺旋形的食物块流11。在该优选实施例中，该切断刀38将食物块10流切断成多个相同尺寸的食物块部分。当使用单个切断刀38时，如图8所示，使用多个切断刀时，如图9所示。
[0028]如图8和图9所示，该成形工具36可包括O-形并且具有板外边缘66以及板内边缘68的板部62。在本典型实施例中，板部66为O-形，该板部66还可以是本领域公知的任何形状。该板内边缘68限定出位于孔出口 32上方的板孔70。该食物块10流从孔出口32处进入并穿过板孔70。该板部62可包括至少一个从板外边缘66向外延伸的支撑部64。该支撑部64限定能够容置一个固定装置(例如大头针或螺钉)的支撑孔72，以将板部62固定于成形组件14上。在该优选实施例中，该板部62被固定于行星齿轮48上，使板部62随着行星齿轮48在工作时一同旋转。
[0029]如图8所示，具有沿着孔轴40轴向延伸的刀厚度tb的该切断刀38延伸越过板孔70,以将轴向供应的食物块10流切断成多个食物块部分。有利的是，当食物块10流被供应穿过切断刀38时，来自单个食物块10流的多个食物块部分通过切断刀38切断。在该优选实施例中，多个食物块部分大小均匀。
[0030]当板部62和设置于板孔70中的切断刀38旋转时，多个食物块部分被旋转成螺旋形的食物块流U。当使用多个切断刀38时，如图9所示，该切断刀38可围绕板部62的板内边缘68等间距地隔开，以将食物块10流切断成多个等尺寸的食物块部分。在这个可选的实施例中，该多个切断刀38在板孔70的中心处相互交错或配合。
[0031]该成形工具36被固定于行星齿轮48上。该成形工具36可释放地固定于齿轮48上，使得成形工具36可根据需要替换。该典型的成形工具36通过行星齿轮48，中心齿轮或太阳齿轮50，主轴52，以及电机54之间的合作围绕轴40旋转(如图5所示)。该电机54驱动主轴52旋转。该主轴52与中心齿轮50固定在一起便于围绕轴60或主轴线60相对彼此共同旋转。该中心齿轮50和行星齿轮48相互配合相对于彼此进行往复旋转。此外，该中心齿轮50和行星齿轮48可相互配合相对于彼此进行任意旋转。
[0032]板16和26包括与出射口 18相似的多个出口 ；该出射口围绕轴60排列。
[0033]成形工具36的布置和操作使得从成形工具36的下游流出的食物块10被卷曲，螺旋，和/或盘旋。该成形工具36围绕轴40旋转的速度是可变的，从而改变卷曲的范围或程度。换句话说，盘旋的相对紧密度可通过改变成形工具36的旋转速度而改变。同样，食物块10从出口 32流出的速度可与成形工具36的旋转速度结合变化以改变卷曲的程度。
[0034]本发明的典型实施例的成形组件14包括用于将食物块10流分离成离散的食物产品15的切割刀具56。该切割刀具56可包括围绕轴60旋转的一个或多个刀58。本发明的典型实施例的轴60是挤出机12的中心轴并且与轴40间隔平行。该切割刀具56相对于齿轮50和主轴52固定以共同旋转。通过改变齿轮48和50的齿轮齿数，或齿轮比，该切割刀具56围绕轴60的旋转速度可相对成形工具36的旋转速度改变。
[0035]除了切割刀具56，卷边装置74可被用于将离散的螺旋形的食物产品15从食物块10流中切断。该卷边装置74可被用于将螺旋形的食物块流11分离成离散的螺旋形的食物产品15。也就是说，卷边装置74将螺旋形的食物块流11修剪并切割成离散的螺旋形的食物产品15。在该典型实施例中，卷边装置74与成形工具间隔开。该卷边装置与成形组件14独立并且不同。
[0036]在典型实施例中，卷边装置74包括至少一个与孔28的孔出口 32连通的接收口76。该接收口 76接收来自成形工具36的螺旋形的食物块流11，从而将螺旋形的食物块流11分离，修剪或切割成离散的螺旋形的食物产品15。
[0037]卷边装置74可包括与成形工具36中的单个孔出口 32对应的单个的接收口 76，该优选实施例中的卷边装置74包括多个接收口 76。如果使用多个接收口 76，该多个接收口 76中的每一个与多个孔28的孔出口 32中的一个连通。也就是说，各个接收口 76分别对应于一个孔出口 32，以接收来自对应的孔28的螺旋形的食物块流11并将该螺旋形的食物块流11分离成离散的螺旋形的食物产品15。
[0038]在该典型实施例中，该卷边装置74可以是任意卷边机或本领域公知的切割刀具，包括，但不仅限于谷物卷边机。
[0039]因此，通过在齿轮48，50之间设置行星连接机构以便于切断刀58和成形刀38之间的旋转。本发明的实施例可包括多个成形刀38和多个切断刀58。该行星连接机构允许从多个出射口流出的多个食物流的紧凑布置。
[0040]该连接机构配合成形工具36以便于切断刀38的旋转，从而将多个食物块部分旋转成螺旋形的食物块流11。该连接机构包括以主轴线60为中心的主轴52。该连接机构同时配合成形工具和主轴52，以便于当主轴52旋转时成形工具和主轴52之间的旋转。该主轴52可由电机驱动旋转。该中心齿轮50以主轴线60为中心，并可被固定于主轴52从而与主轴52 —起围绕主轴线60旋转。该行星齿轮48以孔轴40为中心并与中心齿轮50配合，从而与中心齿轮50 —起并围绕孔轴40旋转。当冲模内设置有多个孔28时，使用多个行星齿轮48。各个孔出口 32分别具有围绕孔28设置的行星齿轮48，从而将固定于此的切断刀38在孔出口 32上方旋转，从而将食物块10流切断成多个食物块部分，并同时旋转多个食物块部分以形成螺旋形的食物块10。
[0041]上述发明依照相关的法律标准进行描述，因此该描述是示例性的而非限制。对于公开的实施例的变型和修正对于本领域技术人员是明显的并且在本发明的保护范围之内。因此，本发明的法律保护范围应当仅仅由权利要求限定。
【权利要求】
1.一种用于生产离散的螺旋形的食物产品的成形组件，包括: 限定至少一个孔的冲模，该孔以孔轴为中心并延伸至孔出口以便于食物块流穿过所述孔和穿出所述孔出口的运动； 具有至少一个设置于所述孔出口的至少一部分的上方的用于将所述食物块流切断成多个食物块部分的切断刀的至少一个成形工具；以及 与所述成形工具配合以便于所述切断刀的旋转从而将所述多个食物块部分旋转成螺旋形的食物块流的连接机构，其中，所述至少一个切断刀同时切断和旋转食物块流以形成螺旋形的食物块流。
2.根据权利要求1所述的成形组件，其特征在于，所述至少一个切断刀具有沿着所述孔轴轴向延伸的刀厚度，用于将所述食物块流切断成多个食物块部分。
3.根据权利要求1所述的成形组件，其特征在于，所述至少一个切断刀是多个切断刀。
4.根据权利要求1所述的成形组件，其特征在于，所述至少一个成形工具包括板部，所述板部为O-形并且具有板外边缘和板内边缘，该板内边缘定义覆盖于所述至少一个孔的上方的板孔。
5.根据权利要求4所述的成形组件，其特征在于，所述板部包括至少一个支撑部，所述支撑部从所述板外边缘向外延伸并且限定用于接收固定装置以将所述板部固定于所述成形工具上的一个支撑孔。
6.根据权利要求4所述的成形组件，其特征在于，所述至少一个切断刀延伸越过所述板孔，并且具有沿着所述孔轴轴向延伸的刀厚度用于将食物块流切断成多个食物块部分，并且其中所述至少一个切断刀旋转以将多个食物块部分旋转成螺旋形的食物块流。
7.根据权利要求6所述的成形组件，其特征在于，所述至少一个切断刀是围绕所述板部的所述板内边缘等距间隔的多个切断刀，用于将食物块流切断成多个食物块部分。
8.根据权利要求7所述的成形组件，其特征在于，所述多个切断刀在所述板部的中心彼此配合。
9.根据权利要求1所述的成形组件，其特征在于，所述冲模限定围绕主轴线排列的多个孔，各个所述孔以相应的孔轴为中心。
10.根据权利要求9所述的成形组件，其特征在于，还包括具有多个接收口的卷边装置，各个所述接收口与所述多个孔中的一个孔的所述孔出口相连通，用于接收来自于所述相应的孔的食物块流，从而将螺旋形的食物块流分离成离散的螺旋形的食物产品。
11.根据权利要求1所述的成形组件，其特征在于，所述连接机构包括以主轴线为中心的主轴，并且其中所述连接机构同时与所述成形工具和所述主轴配合，便于所述成形工具与所述主轴之间的旋转，从而将所述多个食物块部分旋转成螺旋形的食物块流。
12.根据权利要求11所述的成形组件，其特征在于，还包括以所述主轴线为中心并固定于所述主轴用于与所述主轴一起围绕所述主轴线旋转的中心齿轮。
13.根据权利要求12所述的成形组件，其特征在于，还包括以所述孔轴为中心并且与所述中心齿轮配合用于相对于所述中心齿轮并且围绕所述孔轴旋转的行星齿轮。
14.根据权利要求13所述的成形组件，其特征在于，所述成形工具固定于所述行星齿轮便于随其旋转。
15.根据权利要求1所述的成形组件，其特征在于，还包括用于将所述螺旋形的食物块流分离成离散的螺旋形的食物产品的卷边装置。
16.根据权利要求15所述的成形组件，其特征在于，所述卷边装置与所述成形工具间隔设置。
17.根据权利要求15所述的成形组件，其特征在于，所述卷边装置具有与所述至少一个孔的所述孔出口连通的用于接收所述食物块流的至少一个接收口，从而将所述螺旋形的食物块流分离成所述离散的螺旋形的食物产品。
18.根据权利要求1所述的成形组件，其特征在于，所述成形组件固定于挤出机用于接收所述食物块流。
19.根据权利要求1所述的成形组件，其特征在于，还包括食物块流，所述食物块流具有当所述食物块流从孔出口中流出时被第二食物块包围的第一食物块。
20.根据权利要求19所述的成形组件，其特征在于，所述第一食物块与第二食物块通过颜色，味道和质地中的至少一种彼此相区分。
21.根据权利要求19所述的成形组件，其特征在于，还包括设置于所述孔中并且具有沿着所述孔轴延伸的轴部的嵌件，用于生产具有被所述第二食物块包围的第一食物块的所述食物块流。
【文档编号】B30B11/22GK103533854SQ201180070894
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2011年3月14日 优先权日:2011年3月14日
【发明者】诺伯特·吉姆勒, 查尔斯·A·史密斯, 克里斯·威洛比 申请人:家乐氏公司