CN1209969A - 挤压模具 - Google Patents

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Abstract

挤压模具,包括一个进料孔阑(6),该孔阑开口于分配室(1)上,一方面利用圆形的中心预膨化和/或减速孔阑(2)与一基本上锥形的收敛形中心挤压导管(3)连通,另一方面利用环形的预膨化和/或减速孔阑(4)与一基本上锥形的收敛形同轴管状挤压导管(5)连通,中心挤压导管(3)和同轴管状挤压导管(5)各自具有同心的中心出口小孔(7)和环形出口小孔(9)。

Description

挤压模具
本发明的主题是一种挤压模具、一种包括至少一个此种模具的挤压机和一种能够利用此种模具挤压获得的产品。
EP0,169,126(CLEXTRAL)描述一种方法和装置，用于从单螺旋或双螺旋挤压炊具制造一种复合的食品，其中在挤压炊具的第一常规操作区中处理一股物料流，这股物料流在包括两个独立的平行操作室的第二区中分为两股，它们在其各自的操作室中处理成不同的特定颜色，然后在其挤压期间通过一个具有单独出口小孔的模具或一个共挤压模具将这两股物料流结合在一起。
本发明的目的是提供一种挤压模具，该模具通过挤压一种单一物料可以使生产的产品具有特别吸引人的三维形状，也即一种一般为周围有环的芯子的形状。
为此，本发明的挤压模具包括一个进料孔阑，该孔阑开口于一分配室上，一方面利用圆形的中心预膨化和/或减速孔阑与一基本上锥形的收敛形中心挤压导管连通，另一方面利用至少一个环形的预膨化和/或减速孔阑与至少一个基本上锥形的收敛形同轴管状挤压导管连通，中心挤压导管和同轴管状挤压导管各自具有同心的中心出口小孔和环形出口小孔。
本发明的挤压机也包括一个含有一或两个操作螺旋的细长套筒和至少一个此种挤压模具。
最后，本发明的能够利用此种模具挤压获得的产品具有一般为周围有环的芯子的形状。
在本描述中，术语“孔阑”指一种管状部件，其直径变窄到一个孔径缩小的小孔，它特别可以采取一种***件的形式，其中提供一个小孔，小孔前具有收敛形的基本上锥形的上游壁，小孔后具有发散形的基本上锥形的下游壁。
用语“预膨化和/或减速”指在挤压机中处理的一团物料预先膨化和/或减速，这发生在从挤压模具显露之前的中间阶段中。此种预膨化和/或减速可以是由于这一团物料通过孔阑开孔到达如上所述由发散的壁形成的预膨化和/或减速空间或室而产生的，或是由于到达形成的甚至更宽的空间(如孔阑紧下游的)而产生的。
用语“同心的中心出口小孔和环状出口小孔”指一个设置在基本上垂直于模具轴线的平面中并定心于该轴线上的中心出口小孔和至少一个同样设置在基本上垂直于模具轴线的平面中并也定心于该轴线上的环形小孔。这些小孔可以具有各种形状，例如圆形、卵形、椭圆形、心形、三角形、8字形、花瓣形或其组合，例如带圆形中心小孔和花瓣状环形小孔的菊花形。
用语“操作螺旋”指一或多个挤压螺旋，它们在设置于套筒内的一个镗孔或两个剖切的镗孔中受驱动而旋转，其上紧固操作部件如围绕其轴线螺线形缠绕的螺纹。这些螺纹的构形、螺距、深度和方向可以以各种方式沿轴线设置，从而形成各种操作区，如输送、润湿、混合、剪切、压缩和/或蒸烤。此类螺旋可以以单件形式生产，或通过将各部件相继滑动地装配在轴上而成。
在本模具的包括一个同轴管状挤压导管的优选实施例中，预膨化和/或减速孔阑和/或出口小孔的孔径和/或各出口小孔平面之间的距离可以以这样的方式调整，使得同时切断一个从中心小孔显露的中心物料来和一个从同心环形出口小孔显露的同轴管状物料束，从而产生一个周围有环的芯子，该环与芯子的周边整体形成。
在该模具的包括多个同轴管状挤压导管的另一实施例中，预膨化和/或减速孔阑和/或出口小孔的孔径和/或各出口小孔平面之间的距离可以以这样的方式调整，使得同时切断一个从中心出口小孔显露的中心物料束和从多个同心环形出口小孔显露的多个同轴管状物料束，从而产生一个周围有多个同心环的芯子，这些同心环与芯子间隔地整体形成。
这些孔径和距离的可调整性也可以影响产品的织构，特别是例如蒸烤和挤压产品的膨化程度。
可以设想，合适地调整这些孔径和距离可以产生一个周围有与其周边整体形成的环的芯子或一个周围有多个与其间隔地整体形成的同心环的芯子，这是一种例如将明显不同的各种速度传给从中心小孔和从同心环形小孔显露的各物料束的调整。
在本模具中，例如，中心挤压导管可以由一个内喷嘴的内壁限定，而同轴管状挤压导管可以由外喷嘴的内壁和内喷嘴的外壁限定。
中心出口小孔可以由内喷嘴的端部限定，而环形出口小孔可以由内外喷嘴的端部限定。
预膨化和/或减速孔阑的孔径可以通过替换形成这些孔阑的***物来调整。
各出口小孔的孔径可以通过替换内外喷嘴来调整。
最后，各出口小孔平面之间的距离可以通过内外喷嘴的相对轴向移动来调整。
因此本发明的挤压机包括一个含有一或两个操作螺旋的细长套筒和至少一个如本发明所述的挤压模具。此外它最好包括切断机构，该切断机构例如可以采用取着出口小孔旋转的旋转刀子的形式。
在包括多个模具的挤压机的优选实施例中，套筒的下游部分(所述部分包括一或多个操作螺旋的下游端部)终止于一个与套筒整体形成的前板中，前板中设有一个预分配小孔，所述小孔利用进料孔阑开口在一个与模具的分配室连通的预分配室上。
预分配小孔可以利用预分配孔阑开口在预分配室上，预分配孔阑例如可以通过替换形成孔阑的***物来调整。
因此，能够利用挤压通过本模具得到的本发明的产品具有一般为周围有一环的芯子的形式。
最好是，产品通过挤压预定作为人的食品或动物食物的物料来获得，并通过挤压机的操作螺旋适当地处理，此外，操作螺旋供应必需的机械能，使所述物料通过模具。
本产品的各种特定实施例可以认为是(例如)蒸烤和挤压的谷物、食物糊剂、家养动物吃的饼干或喂养动物如牲畜、家禽或鱼用的颗粒饲料。
在一个优选实施例中，本食品是一种膨化的早餐谷物食品，能够通过在一种包括一或多个本发明的模具的挤压炊具中挤压蒸烤以谷物面粉和水为基础的混合物而得到。
这样一种以面粉和水为基础的混合物可以包括7-20％的水、高达70％的玉米面、高达70％的小麦面粉、高达12％的蔗糖、高达10％的食油，以及食盐、香料和微量元素。也可以例如使用大米面、燕麦面、大麦面和/或土豆，并加入其它成分如淀粉、葡萄糖、麦乳精、油脂、色素剂和/或调味剂。
进行挤压蒸烤的挤压炊具例如可以具有螺旋的长度对直径比例为约10-14，螺旋的旋转速度为140-250rpm，压力为40-180巴，温度为105-180℃，产品从模具中显露时的水分含量为5-12％。
下面参照作为例子的附图描述本发明的模具、挤压机和产品，其中：
图1和2是同一模具实施例沿轴向截面的两个视图，对应于出口小孔的两个不同相对位置；
图3是挤压机的一种包括多个模具的实施例沿轴向部分截面的视图；
图4是一种产品实施例的前视图；
图5是图4所示产品实施例的侧视图；
图6是产品各种不同实施例的前视图；
图7和8是图6所示三角形产品的两种特定实施例的沿线Ⅵ-Ⅵ的截面图；
图9是产品的另一实施例的前视图。
在图1和图2例示的实施例中，挤压模具包括一个进料孔阑6，该孔阑开口于分配室1上，一方面利用圆形的中心预膨化和/或减速孔阑2与一基本上锥形的收敛形中心挤压导管3连通，另一方面利用环形的预膨化和/或减速孔阑4与一基本上锥形的收敛形同轴管状挤压导管5连通，中心挤压导管3和同轴管状挤压导管5各自具有同心的中心出口小孔7和环状出口小孔9。
中心挤压导管3由内喷嘴70的内壁确定界限。同轴管状挤压导管5由外喷嘴90的内壁和内喷嘴70的外壁确定界限。
内喷嘴70与具有孔72的定位盘71整体形成，孔72保证分配室1和环形孔阑4的环形小孔41之间连通。
中心出口小孔7由内喷嘴70的端部确定界限。环形出口小孔9由内喷嘴70和外喷嘴90的端部确定界限。
出口小孔7和9的两个平面之间的距离可以通过内喷嘴70和外喷嘴90的相对轴向位移来调整。在这种特殊情况下，可以利用补偿垫圈如垫圈73来调整内喷嘴70相对于外喷嘴90的轴向位移，垫圈73可以安置在定位盘71的后面(图1)或前面(图2)。
这样，在图1例示的位置中，中心出口小孔7和同心环状出口小孔9位于同一平面中，而在图2例示的位置中，中心出口小孔7安置在同心环状出口小孔9的后面。
预膨胀和/或减速孔阑2和4的孔径可以通过替换形成孔阑的***物来调整。
出口小孔的孔径可以通过替换内喷嘴70和外喷嘴90来调整。
在图3例示的实施例中，挤压机包括含一个或两个操作螺旋(未示出)的细长套筒(未示出)和多个如图1和2例示的挤压模具。套筒的下游部分(所述部分包含一个或多个操作螺旋的下游部分)终止于前板12中，前板12与套筒整体结合，其中设有预分配小孔121，所述小孔利用一个预分配孔阑10开口在预分配室11上，预分配室11利用进料孔阑6与模具的分配室1连通。
其次，该挤压机包括切断机构，该切断机构取旋转刀13的形式，旋转刀13对着出口小孔7和9旋转。
图4和5例示能够利用挤压通过图1和2示出的模具获得的产品的实施例，在该实施例中芯子具有球14的形状。与球14的周边整体形成的环15使产品具有类似于带环的行星土星的吸引人的外观。
图6例示能够利用挤压通过一个类似于图1和2示出的模具(但出口小孔的精确形状不同)而获得的产品的不同实施例，在这些实施例中芯子的形状为心形141、球形142、五叶苜蓿形143、三角形144、8字形145和椭圆形146。
与这些芯子的周边整体形成的环具有相应的各种形状，为心形151、五叶苜蓿形153、三角形154、8字形155和椭圆形156，但例外的是与球形142的周边整体结合的六瓣花冠形152，它使谷物具有六瓣花的外观。
由于存在与芯子的周边整体结合的环，所有这些产品均具有特别吸引人的外观。
图7和8例示在图6中示出的三角形产品的两个特殊实施例，在这两个实施例中，三角形芯子144在与其周边整体结合的三角形环154中呈现凸形(图7)或凹形(图8)的鲜明轮廓。
最后，图9例示能够利用挤压通过具有两个同轴管状挤压导管的特定实施例获得的产品的另一实施例，在该实施例中，芯子为球14的形状，其周围是两个与其间隔地整体形成的环15和16。
下述例子例示，在包括多个本发明模具的挤压炊具中，通过挤压蒸烤以面粉和水为基础的混合物，可以得到目前产品的优选形式，在该特定形式下为一种膨化的早餐谷物食品。在该例子中，如在本文全部描述中一样，百分率和部分均以重量给出。
例子
利用包括多个如图3所示的模具的双螺旋挤压炊具，可以生产如图4和5中所示的取周围有环的球的形式的膨化谷物食品。
为此，制备具有下述成分的混合物：
水        13％
玉米粉    40％
小麦面粉  25％
糖        10％
油        5％
盐/香料   7％
按下述条件挤压蒸烤：
模具构形：
预分配孔阑的圆孔直径：14毫米，
进料孔阑的圆孔直径：8毫米
中心预分配和/或减速孔阑的圆孔直径：8毫米，
环形预膨化和/或减速孔阑的环形孔的内/外直径：26/28毫米，
中心出口小孔直径：8毫米，
环形出口小孔的内/外直径：9/11毫米，以及
中心和环形出口小孔的两平面间的距离：1毫米。
挤压条件：
螺旋的长度对直径之比：10，
螺旋的旋转速度：160转/分，
压力：120巴，
温度：150℃，以及
从模具显露时的水含量：7％。
由此得到周围有环的球形膨化谷类食品，具有类似于带环的行星土星的吸引人的外观。

Claims (6)

1．挤压模具，包括一个进料孔阑(6)，该孔阑开口于分配室(1)上，一方面利用圆形的中心预膨化和/或减速孔阑(2)与一基本上锥形的收敛形中心挤压导管(3)连通，另一方面利用至少一个环形的预膨化和/或减速孔阑(4)与至少一个基本上锥形的收敛形同轴管状挤压导管(5)连通，中心挤压导管(3)和同轴管状挤压导管(5)各自具有同心的中心出口小孔(7)和环形出口小孔(9)。
2．如权利要求1所述的模具，其特征在于包括一个同轴的管状挤压导管，在该模具中可以以这样的方式调节预膨化和/或减速孔阑和/或出口小孔的孔径和/或各出口小孔平面之间的距离，使得同时切断从中心出口小孔显露的中心物料束和从环形出口小孔显露的同轴管状物料束，产生一个周围是环的芯子，该环与芯子的周边整体形成。
3．如权利要求1所述的模具，其特征在于包括多个同轴的管状挤压导管，在该模具中可以以这样的方式调节预膨化和/或减速孔阑和/或出口小孔的孔径和/或各出口小孔平面之间的距离，使得同时切断从中心出口小孔显露的中心物料束和从多个同心环形出口小孔显露的多个同轴管状物料束，产生一个周围是多个同心环的芯子，这些同心环与芯子间隔地整体形成。
4．挤压机，其特征在于包括一个含有一或两个操作螺旋的细长套管和至少一个如权利要求1至3中的一项所述的挤压模具。
5．如权利要求4中所述的挤压机，其特征在于，包括多个模具和一个对着其出口小孔旋转的旋转刀(13)，在该挤压机中，套筒的下游部分(所述部分包括一或多个操作螺旋的下游端部)终止在一前板(12)中，该前板与套筒整体形成，前板中提供一个预分配小孔(121)，所述小孔开口在预分配室(11)上，预分配室(11)利用进料孔阑(6)与模具的分配室(1)连通。
6．一般形式为芯子周围有至少一个环的膨化谷物食品，可以利用挤压通过一个如权利要求1至3中的一项所述模具进行生产。
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