專利名稱：谷物連續(xù)成型系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，具體地說是采用螺桿擠壓機和配套的擠出、 涂覆、切斷裝置來對預混合的米粉團或面團進行加工的設備，屬于食品加工技術領域。
背景技術：
隨著對食品的營養(yǎng)的要求的日益增加，各種復合營養(yǎng)素的谷物產(chǎn)品及其生產(chǎn)方法 也迅速地發(fā)展著，從早期的酸預蒸法工藝、直接浸吸法和涂膜法等工藝，發(fā)展到如今比較完 備的從谷物粉碎一預處理一與營養(yǎng)素混合一擠壓一成型一干燥一篩選一按比例配米，最 后得到營養(yǎng)素強化復合谷物的工藝流程。而其中的擠壓-成型的步驟是生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，一般采取的單螺桿或者雙 螺桿擠壓機，將谷物粉末的水合物擠壓后通過一定的形狀模具，經(jīng)切割而得到所需要的形 狀、尺寸的谷物類食品，并在相應的傳送帶上進行輸送，直至檢驗和包裝步驟。同時，由于擠壓成型過程的技術流程，能夠?qū)⒐任锛庸こ删哂幸欢ㄅ蚧群退绍?度的產(chǎn)品，適用于各種食品、營養(yǎng)添加劑、動物飼料等產(chǎn)品。參見附圖1，國際公開文本(W001/72151)公開了一種一體化的復合谷物混合、擠 壓、成型設備。包括原料混合裝置，雙螺桿擠壓機，擠出裝置，成型設備。其中的原料混合裝 置與雙螺桿擠壓機，通過連通的垂直輸送管道相連，并且在管道中設有控制閥，以調(diào)整預混 原料進入擠壓機的速度以及產(chǎn)品效率。雙螺桿擠壓機中平行布置有兩個螺紋相互咬合的螺 桿，相向轉(zhuǎn)動，使由上而下輸送的物料能夠進行充分地壓實和輸送。在擠壓機的末端具有擠 出盤，擠出盤上開設有多個擠出孔，緊貼擠出孔處設置有切割裝置，能夠?qū)D壓出的條狀物 料切割成所需要的長條狀、粒狀或片狀產(chǎn)品，以符合各種谷物復合產(chǎn)品的需要。參見附圖2，美國專利(US5350585)公開一種擠壓機的雙螺桿結構。所述的雙螺桿 結構分為多段，其螺紋密度均不一致，以配合擠壓過程中的各個階段的需要。同時，螺桿中 也開設有空洞，以便于物料在螺桿擠壓機中充分混合。然而，傳統(tǒng)的螺桿擠壓成型機仍有一些不足1、傳統(tǒng)的擠壓設備得到的產(chǎn)品直接進行加熱烘干步驟，然而卻往往會在烘干步驟 中，由于含有水分的產(chǎn)品驟然失水導致產(chǎn)品表面破裂或粉碎，致使成品率降低。2、傳統(tǒng)的擠壓成型設備的產(chǎn)量和產(chǎn)率難以得到較大的提高。3、傳統(tǒng)的螺桿擠壓機的螺桿直接放置于橢圓形或圓形截面的腔體中，再擠壓和輸 送過程中，物料易于在某些部位產(chǎn)生堆積，從而使擠壓效果降低。4、于螺桿腔體內(nèi)經(jīng)常有堆積現(xiàn)象，而長期未能得到充分擠壓的這些堆積物，經(jīng)過 一段時間后會凝結成塊，從而影響整體產(chǎn)品產(chǎn)出效率以及產(chǎn)品的均勻程度，需要經(jīng)常清理。 然而傳統(tǒng)的雙螺桿擠壓機的螺桿更換過程困難，且在停機之后，螺桿因相互咬合的結構，依 然會產(chǎn)生機械轉(zhuǎn)動，容易造成事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，包括進料裝置20，螺桿擠壓機10，擠出模 具40，回轉(zhuǎn)馬達箱50，涂覆裝置60，傳送帶70，以及切斷裝置90，所述進料裝置20為帶有流 量控制閥和監(jiān)測設備的進料漏斗；所述螺桿擠壓機10包括安裝螺桿的腔體，支撐支柱，以 及與腔體內(nèi)部相互密閉咬合的多根螺桿；所述擠出模具40共有兩個擠出盤41，擠出盤為錐 臺形狀，且擠出口分布在圓盤的外環(huán)面上；所述傳送裝置70設置在擠出盤下方，包括驅(qū)動 滾輪和具有粘附性的傳送帶72 ；其中，所述谷物連續(xù)成型系統(tǒng)共包括進料步驟，螺桿擠壓 步驟，擠出步驟，傳送步驟，涂敷膜步驟，切斷步驟和烘干步驟等具體操作過程。上述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其中，進料步驟中，進料速率控制在1. 5噸/小時 5 噸/小時之間，優(yōu)選為2. 5噸/小時。上述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其中，螺桿擠壓步驟中，螺桿的轉(zhuǎn)動速率一般控制在 20 220轉(zhuǎn)/分鐘。上述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其中，傳送步驟中，傳送帶的運行速度為4米/分鐘至 10米/分鐘。上述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其中，所述的螺桿擠壓機10的腔體內(nèi)包括有三根螺 桿，所述的三根螺桿組成三螺桿結構，且三根螺桿分上層螺桿組與下層螺桿兩層排布；上層螺桿組包括第一上層螺桿1和第二上層螺桿2，其兩根上層螺桿之間無接觸， 兩根螺桿的轉(zhuǎn)動方向相一致；下層螺桿3與上層螺桿1，2分別密閉咬合，且下層螺桿轉(zhuǎn)動方 向為與上層螺桿方向相反。所述的三螺桿結構，位于下方的螺桿作為主動螺桿，由驅(qū)動馬達驅(qū)動；位于上方的 兩根螺桿作為從動螺桿，由相互咬合的螺紋帶動轉(zhuǎn)動。上述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其中，所述的傳送裝置70可分為一個前傳送裝置70和 一個后傳送裝置70’，相鄰的的兩個傳送裝置之間都有落差，后傳送裝置70’高度低于前傳 送裝置70 ；在前傳送裝置70的轉(zhuǎn)動軸上，設有固定支桿74和導架面75，引導條狀連續(xù)物料至 后傳輸裝置70’，并使物料準確地被高壓射流92切斷。所述的噴射口 91為傾斜的，并且與所述導架面75的角度為85°至95°之間。上述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其中，所述涂覆裝置60為垂直液膜涂覆裝置，包括上 層儲油箱61，下層儲油箱62，油泵69和輸油管路68 ；所述涂覆裝置中間為中空的涂覆框64，由涂覆框64頂部的多個緊密排列的噴油 口 66形成的液流67構成液膜，對通過其中的物料表面進行涂覆；所述的涂覆裝置60的涂覆框64設置為包裹在傳送帶70外側，所述傳送帶70在 經(jīng)過涂覆裝置的前后位置，設有用于收集回用油的裝置。上述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其中，相鄰的傳送帶之間設置有切斷裝置90，包括噴射口 91，以及由噴射口發(fā)出的高壓射流92以將條狀的連續(xù)物料200切為固定長度的段狀物料210。上述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其中，切斷步驟采用高壓水刀射流進行，該射流頻率為 2秒/次至15秒/次之間。上述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其中，所述的擠壓成型設備包括兩組或以上的螺桿擠 壓機10，兩組擠壓機相向布置，共用同一個擠出模具40，所述的兩個擠出盤41與螺桿擠壓機正交分布。通過本發(fā)明所采用的技術方案，可以得到以下優(yōu)點1、對于長條狀物料需要進行切斷，傳統(tǒng)的設備采用機械刀具進行切割其精確度和 清潔難以保證，而高壓水刀可以更清潔高效地實現(xiàn)產(chǎn)品的分割。2、通過對擠壓成型后產(chǎn)品涂覆油脂(主要指各類食用油脂，尤其指大豆油、橄欖 油等植物油)，以使其在烘干之前可以得到更好的整體形態(tài)，并且可以有效防止預干燥過程 中由于瞬間高溫導致的開裂和破碎。3、提高擠壓效率和空間的利用率，能夠在不擴大設備占用面積的情況下有效增加 單臺擠壓設備的最高產(chǎn)率。4、減少物料堆積現(xiàn)象，并且降低了螺桿清洗更換的頻率。5、便于螺桿的整體更換和修理，避免更換螺桿過程中產(chǎn)生的安全問題，并且可以 在不停機的情況下實現(xiàn)對外部腔體以及溫度控制、檢測裝置的檢驗檢修。6、為擠壓成型的過程中的分段控制和檢修，提供了可能性。


圖1現(xiàn)有技術的擠壓機；
圖2現(xiàn)有技術的雙螺桿結構；
圖3本發(fā)明擠壓成型設備的水平視圖4本發(fā)明擠壓成型設備的俯視圖5本發(fā)明的螺桿擠壓機截面圖6本發(fā)明的雙擠壓機正交分布圖7本發(fā)明的擠壓成型設備擠壓螺桿控溫裝置與單根螺桿分布圖
圖8本發(fā)明的擠出模具的內(nèi)部結構圖9本發(fā)明的涂覆裝置的側面視圖10本發(fā)明的涂覆裝置正面視圖11本發(fā)明的涂覆裝置與傳送裝置的示意圖12本發(fā)明的切斷裝置與傳送裝置分布示意圖13本發(fā)明的傳送裝置及其上的導架面示意圖14本發(fā)明的整體工藝流程圖。
具體實施例方式
參見附圖3及附圖4，為本發(fā)明成型系統(tǒng)水平流程圖以及設備的俯視圖。包括進 料裝置20，螺桿擠壓機10，擠出模具40，回轉(zhuǎn)馬達箱50，傳送裝置70，其中，所述進料裝置 20為帶有流量控制閥和監(jiān)測裝置的進料漏斗；所述螺桿擠壓機10包括安裝螺桿的腔體，支 撐支柱，以及與腔體內(nèi)部相互密閉咬合的多根螺桿；所述擠出模具40共有兩個擠出盤41， 擠出盤為錐臺形狀，且擠出口分布在圓盤的外環(huán)面上。物料通過進料裝置20進入螺桿擠壓 機10，螺桿擠壓機中有雙螺桿或多螺桿結構進行水平的擠壓和輸送，并且將所述物料最終 堆積至靠近擠出模具40的一端，通過持續(xù)的螺桿轉(zhuǎn)動過程，將物料推擠入擠出模具，并且 經(jīng)由模具內(nèi)的擠出孔，所述擠出孔分布在圓形的擠出盤41上，并且將物料由此擠出。
擠出模具40設備共有兩個擠出盤41，擠出盤均為錐臺形狀，且在擠出模具的一側 口徑較小，而在遠離擠出模具的一側口徑較大。且擠出盤上分布有擠出口 42，擠出口分布 在圓盤的外環(huán)面上。本發(fā)明優(yōu)選的擠出孔布置方式，如圖3所示的擠出圓盤41上，擠出口 3個一組排列，且每組的3個擠出口沿圓盤切線方向布置。可相對于圓盤按一定角度分配， 如90°夾角，共分配4組?；蛘咭部梢圆扇?20°夾角分配3組或者60°夾角分配6組等 其他均布方式。擠出盤41的直徑一般選擇為15至65厘米之間，優(yōu)選為15厘米至30厘米 直徑的擠出盤。擠出口 42的直徑控制為1毫米至15毫米之間，根據(jù)不同的產(chǎn)品要求可選 擇具有不同的直徑擠出孔的擠出盤作為替換。其中優(yōu)選用于制造生產(chǎn)復原米粒設備的擠出 口的孔直徑為1. 2毫米或3. 8毫米，以使成品最終粒度能夠接近天然大米。所述擠出口的 形狀也可采用正方形、長方形、橢圓形等其他形狀。傳送裝置70，包括傳送帶72以及用于驅(qū)動傳送帶的滾輪71，該傳送裝置設置在擠 出盤口的正下方，用于容納和接收擠出的條狀產(chǎn)品。參見圖8，本發(fā)明的擠壓成型裝置中的擠壓裝置中央部分，是一個貯存腔43，用于 貯存從擠壓螺桿輸送至擠出模具40中的物料。并且，在螺桿1，2與貯存腔輸送的入口處兩 側，另外設有擋塊44以防止物料回流和堆積于轉(zhuǎn)角處。所述的擠出盤41上三個一組的擠 出口 42，其形狀為內(nèi)大外小的錐形，利于物料在擠壓出擠出盤時能夠繼續(xù)保持一定的密實程度。參見圖5，為本發(fā)明優(yōu)選實施例的螺桿擠壓機的截面視圖，所述的螺桿擠壓機10 的腔體內(nèi)具有一內(nèi)層腔體6，同內(nèi)部螺桿1，2，3整體結合，還包括一個進料槽口 5，用于讓預 混原料進入擠壓設備；內(nèi)層腔體6的形狀緊貼螺桿結構的邊緣設置；內(nèi)層腔體6外還設有 一外層腔體7，所述內(nèi)層腔體內(nèi)密封有三根螺桿組成的三螺桿結構，且支撐于外層腔體7之 間。且三根螺桿分上層螺桿組1，2與下層螺桿3兩層排布。其中，上層螺桿組包括第一上 層螺桿1和第二上層螺桿2，兩根螺桿高度相同，相互不接觸，且轉(zhuǎn)動方向相同，物料通過進 料槽口 5落入上層螺桿之間，經(jīng)過螺桿擠壓和碾磨進入腔體中間區(qū)域。下層螺桿3與上層 螺桿組1，2分別咬合，下層螺桿3的轉(zhuǎn)動方向與上層螺桿組的轉(zhuǎn)動方向相反。兩根上層螺 桿的軸心與下層螺桿軸心連線所成的夾角為75-85°，其中優(yōu)選80-83°。所屬螺桿擠壓機 的底部設有恒溫層9，內(nèi)填充有恒溫液體或蒸汽，以保證裝置的整體溫度在大于40°C。因此，進入中間區(qū)域的物料由下層螺桿與第二上層螺桿2擠壓后部分進入螺桿組 底部，其余部分進入第二上層螺桿2的傳輸軌跡中。隨后，底部的物料經(jīng)第一上層螺桿1 共同擠壓后，部分進入第一上層螺桿中，再次與下層螺桿進行擠壓；其余部分則進入中間區(qū) 域。進入中間區(qū)域的物料以及直接由進料槽口落入的物料，經(jīng)由下層螺桿和第二上層螺桿 擠壓，分別進入底部和第二上層螺桿中。值得注意的是，在此種三螺桿結構的擠壓機中，物 料駐留在下層螺桿中輸送擠壓的時間所占比重較多，占總體的65% 80%，而只有部分物 料經(jīng)過擠壓回到上層螺桿中，同時與物料本身的粘度特性有關，粘度較大的物料，進入上層 螺桿擠壓的比例會較大。因此，除了常規(guī)的利用齒輪結構達到同時驅(qū)動三根螺桿的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置來實施擠 壓外，也可以通過僅驅(qū)動下層螺桿的方式來進行使上方兩根螺桿沿螺紋從動，實現(xiàn)物料的 擠壓，并有效地減小過多空轉(zhuǎn)和功率消耗，實現(xiàn)輸出功率的最大限度的利用。在所述的內(nèi)層腔體和外層腔體之間具有固定結構，以維持兩層腔體的穩(wěn)定，固定
7結構為固定法蘭、固定支架等常規(guī)機械構型；并且所述固定結構也可以為多孔材料制成的 緩沖層。并且，在所述的外層腔體與內(nèi)層腔體的底部空隙中，設置有溫度調(diào)節(jié)裝置8，具體來 說為加熱裝置，可選擇為電阻絲加熱器或者蒸汽噴孔，并且通過設置在擠壓機軸向不同位 置的溫度傳感器來檢測各段的溫度。再由設置在軸向各段的加熱裝置，通過電熱控制電路 或者蒸汽閥門來調(diào)節(jié)，達到多段溫度控制，便于對不同擠壓程度和位置的擠壓產(chǎn)品進行溫 度控制。參見圖7，為本發(fā)明的分段加熱螺桿裝置的視圖，如圖所示，僅標識出一根下層螺 桿3，每根螺桿都被分為多段，包括擠壓末端106，沿軸向依次分布有第一擠壓段101，第二 擠壓段102，第三擠壓段103，第四擠壓段104和第五擠壓段105。每段擠壓段的螺紋密度 均不相同，其中最靠近末端106的第一擠壓段螺紋密度最大，其次是第二擠壓段和第四擠 壓段，第三擠壓段及第五擠壓段螺紋密度較小。并且，在相應的各擠壓段的附近，也逐段分 配有加熱裝置8，并且具體可根據(jù)不同的擠壓段，分為第一加熱裝置81，第二加熱裝置82， 第三加熱裝置83，第四加熱裝置84，第五加熱裝置85。并且，所述的加熱裝置處于兩根螺 桿下方中間，各自由單獨的溫度調(diào)節(jié)裝置控制。在本發(fā)明中，所述的加熱裝置為盤繞的熱電 阻，并且在相應的加熱裝置處均設有溫度傳感器，以便于調(diào)節(jié)各具體點位的溫度情況，可以 實現(xiàn)階梯狀控溫。螺桿擠壓機的擠壓溫度一般控制在45-60°C，其中在物料進入的第五擠壓 段處，溫度控制在45-50°C，第四擠壓段處溫度為50-55°C，第三擠壓段處溫度為45_55°C， 第一及第二擠壓段溫度為55-60°C。參見圖6，為本發(fā)明的雙擠壓機正交分布結構圖。包括兩組的螺桿擠壓機10，兩組 擠壓機相向布置，共用同一個擠出模具40，所述的兩個擠出盤41與螺桿擠壓機正交分布。 同時，也可以采取上下分層方式來實現(xiàn)兩組以上的螺桿擠壓機10共用同一擠出模具40，并 且所述擠出模具40的內(nèi)壁需經(jīng)過擴容和結構強化，以使其能夠承受多組擠壓機共同產(chǎn)生 的巨大壓力。本發(fā)明的組合螺桿式擠壓裝置，其中，所述的擠壓成型裝置包括兩組或以上的螺 桿擠壓機10，兩組擠壓機相向布置，連通至同一個擠出模具40，所述的兩個擠出盤41與螺 桿擠壓機正交分布。上述的組合螺桿式擠壓裝置，其中，所述的螺桿擠壓機10在更換螺桿過程中，通 過停止螺桿驅(qū)動軸，隨后將螺桿與包覆在螺桿外側的內(nèi)層腔體共同松開至一定程度，即離 開驅(qū)動軸固定部位25至50厘米處，以機械臂或者吊掛系統(tǒng)，將螺桿內(nèi)層腔體與內(nèi)部的螺桿 同時替換，并將新的螺桿腔體與螺桿安裝至機械設備之上。在螺桿的內(nèi)層腔體上設有拆卸槽，拆卸槽沿軸向分布，位于兩個螺桿接觸點的切 面方向上。并且，通過將拆卸槽沿其長度方向切割破壞后，可將內(nèi)層腔體打開，從而取出分 別包覆在腔體內(nèi)的螺桿，單獨清洗和維護。并可以套上新的內(nèi)層腔體來循環(huán)使用。本發(fā)明的擠壓成形裝置，其中，所述的擠出裝置下方，設置有傳送裝置70，傳送裝 置承接擠出裝置擠壓成型的產(chǎn)品，運送至一烘干處理裝置。參見圖9和圖10，分別為本發(fā)明的涂覆裝置60的正面和側面視圖，所述涂覆裝置 為垂直液膜涂覆裝置，包括上層儲油箱61，下層儲油箱62，油泵69和輸油管路68 ；所述油 泵根據(jù)下層儲油箱內(nèi)的油量和油壓情況，不定期地將下層儲油箱62內(nèi)的油料提升至上層 儲油箱61中。所述輸油管路可以采用金屬或硬塑料管，也可以采用塑膠軟管。所述涂覆裝置中間為一中空的涂覆框64，由涂覆框64頂部的多個緊密排列成一排的噴油口 66形成的 液流67構成液膜，對通過其中的物料表面進行涂覆。所述垂直液膜利用油脂本身所具有的 較強的表面張力，維持一定厚度的液體垂掛面，其厚度根據(jù)噴油口的選擇和設置，可控制在 0.8-1. 5毫米。所述涂覆框頂部具有儲油槽65，用以儲存和分配各噴油口 66的儲存油料。 所述的儲油槽與下方的噴油口直接連通，且儲油槽65調(diào)整為水平狀態(tài)，以使各噴油口的流 量、流速基本保持一致。儲油槽65上方具有多個節(jié)流漏斗63，用以從上層儲油箱中將油液 輸送至噴油口 66中，各個節(jié)流漏斗中設有節(jié)流閥，可單獨調(diào)節(jié)，以分配涂覆框內(nèi)各部分液 流的平均程度。本發(fā)明的涂覆裝置60的各個噴油口 66的口徑最大為1.5毫米，并且所述 的相鄰的噴油口的間距為2-5毫米，以形成接近完整液膜的涂覆液流67。參見圖11，為本發(fā)明涂覆裝置與傳送裝置的結合示意圖，所述傳送裝置70設置與 擠出盤41正下方，包括傳送滾輪71和傳送帶72。擠出物料直接落在傳送帶上，通過調(diào)節(jié)傳 送帶的速度，可以使物料產(chǎn)品拉直或者卷曲。具體的，當傳送帶速度大于物料擠出速度時， 物料得以拉直；當傳送帶速度小于物料擠出速度時，物料為卷曲狀。擠壓出的物料進入傳送 帶72上進行傳輸。所述傳送帶72通過間歇式傳送的方式是傳送帶上的物料得到一定程度 的震動而分散。在所述傳送帶兩側具有防止物料散落的擋板，在擋板即所述傳送帶上，均開 設有細小的孔洞，以便用于涂覆的油液流出。傳送帶上的物料，在通過涂覆裝置60的涂覆 框64的過程中，經(jīng)由從上至下的液流涂覆上一層油脂后，傳送至下一段傳送帶。并且，在設 有涂覆裝置的傳送帶中，涂覆裝置前后的位置處，可以設有幫助油液回收至下層儲油箱62 的刷子和擋板，以利于油液回收再用。涂覆膜可以起到防止谷物水合物的相互粘連、與機器的粘連，進一步防止后續(xù)干 燥過程中可能發(fā)生的開裂，也利于維持顆粒狀的谷物水合物的形狀。參見圖12及圖13，為本發(fā)明的切斷裝置90與傳送裝置分布示意圖，所述傳送裝置 為所有傳送裝置中的一段，僅表示相鄰的兩個傳送裝置及位于此處的切斷裝置。所述傳送 裝置包括前傳送裝置70和后傳送裝置70’，其中，后傳送裝置設置70’在低于前傳送裝置 的70，且兩部分傳送裝置相互緊貼，未加工的連續(xù)物料200的傳送方向為由前傳送帶向后 傳送帶傳輸，即如圖12中所示的從左向右的方向。在前傳送裝置70末端設置有導架面75， 通過固定支桿74固定支撐。導架面75與滾輪71相互靠近設置，且其位于滾輪的末端，即 向下傾斜的位置處，便于物料直接經(jīng)用傳送帶滑至導架面上，通過其后的連續(xù)物料推擠，使 之沿導架面滑向后傳送裝置上，并于導架面之后處于懸空狀態(tài)。在相鄰兩個傳送裝置的接 合處的上方，設置有高壓水刀切斷裝置90，包括用于噴射液流一般為水流的噴射口 91，噴 射口的位置相對于垂直方向略有傾斜，且與導架面的上表面幾乎垂直，角度為85°至95° 之間。通過控制器控制，間歇地噴射出高壓射流92，于物料的懸空處切斷物料，被切斷的物 料經(jīng)用下方傳送的拖拽力，繼續(xù)向后續(xù)裝置傳送，形成長度基本一致的段狀物料210。在高 壓水刀的軌跡后，設置有回收裝置93，用于收集切斷的物料碎片，以及部分經(jīng)由兩個傳送裝 置在交界處引導至下方的碎屑。此外，所述的高壓水刀可以并排設置多個，以便于同時切割整個傳送帶面所覆蓋 的長直條物料。其中，高壓水刀的間隔時間根據(jù)傳送帶的速度共同調(diào)配，且滿足間隔時間與 傳送帶傳送速度的乘積等于30cm至75cm的范圍。并且，可以通過單獨調(diào)節(jié)傳送帶速度或 噴射間隔時間來調(diào)整產(chǎn)品物料的規(guī)格。
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本發(fā)明還提供了一種一體化復合谷物擠壓成型方法。參見圖12，為本發(fā)明的擠壓 成形設備的整體流程圖，包括進料步驟將谷物經(jīng)過清洗、粉碎后得到的原料粉末，經(jīng)過預混和和攪拌后得到的 漿狀原料，通過擠壓機的進料口，裝入螺桿擠壓機。并且，進料裝置帶有流量控制閥和監(jiān)測 設備的進料漏斗，根據(jù)螺桿擠出機的運行工況以及產(chǎn)品要求調(diào)整進料量，進料采取等間隔 的分次進料，對應于擠壓程度要求較低的產(chǎn)品，也可以進行連續(xù)進料。進料速率控制在1. 5 噸/小時 5噸/小時之間，優(yōu)選為2. 5噸/小時。螺桿擠壓步驟通過螺桿擠壓機，以驅(qū)動軸驅(qū)動，通過螺桿相互嚙合的螺紋擠壓和 螺旋輸送，使初步混合的輸送物料，得到充分的擠壓和收縮，并進入相應的擠出模具，壓出 成型。螺桿的轉(zhuǎn)速可調(diào)，根據(jù)實際需要，其轉(zhuǎn)動速率一般控制在20 220rpm(轉(zhuǎn)/分鐘)， 其中優(yōu)選的轉(zhuǎn)速為56rpm，96rpm，140rpm以及178rpm。最慢轉(zhuǎn)速20rpm—般僅在試車階段 中使用。擠出步驟擠出模具40與擠壓機出口端密閉連接，其內(nèi)部設有貯存腔43和擠出口 42，經(jīng)過擠壓機剪切、擠壓的物料，進入擠出模具后，依照擠出模具40內(nèi)部的形狀進行短暫 停留后由擠出口擠出，擠出口 42的錐形設計有利于最后成型的物料進行最后一步壓縮，使 產(chǎn)品結構緊實。傳送步驟顆粒狀的產(chǎn)品落下至擠出盤下方傳送帶72上，并經(jīng)由傳送帶72進行傳 送，傳送帶兩側具有放置產(chǎn)品漏下的擋板，且在傳送帶底部以及底部兩側邊緣處均設置有 網(wǎng)狀篩孔，所述篩孔的孔徑一般為5mm以下，優(yōu)選為2mm或3. 5mm,進一步傳送至油膜涂敷設 備。傳送帶的運行速度為4米/分鐘至10米/分鐘不等，優(yōu)選的為6米/分鐘。涂敷膜步驟對所述物料，通過油膜涂覆裝置60涂敷一層油脂；所述涂覆油液由 上至下留下，對物料進行短暫半浸沒之后，通過篩孔流出。并經(jīng)由下層集油裝置收集，并抽 送會上層進行回用。切斷步驟將經(jīng)過表層油脂涂覆的條狀產(chǎn)品，沿著傳送帶方向持續(xù)輸送，且在傳送 過程中進一步冷卻，使其達到一定的硬度。隨后，在通過指定位置處的高壓水刀切斷設備 處，在一個具有落差的斜面平臺上，將條狀產(chǎn)品切斷，所述的高壓水刀通過控制其射流頻率 和射流時間，來合理控制該產(chǎn)品各段長度。該射流頻率一般為2秒/次至15秒/次之間， 優(yōu)選的為3秒/次至7. 5秒/次之間。烘干步驟隨后再經(jīng)由傳送帶傳送至后續(xù)的烘干裝置，進行瞬時高溫烘干以及恒 溫干燥等流程，隨后經(jīng)過檢驗裝置檢驗并進入包裝裝置中進行最終成品包裝。上述內(nèi)容為本發(fā)明的具體實施例的例舉，對于其中未詳盡描述的設備和結構，應 當理解為采取本領域已有的普通設備來予以實施。
權利要求
一種谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，包括進料裝置(20)，螺桿擠壓機(10)，擠出模具(40)，回轉(zhuǎn)馬達箱(50)，涂覆裝置(60)，傳送帶(70)，以及切斷裝置(90)，所述進料裝置(20)為帶有流量控制閥和監(jiān)測設備的進料漏斗；所述螺桿擠壓機(10)包括安裝螺桿的腔體，支撐支柱，以及與腔體內(nèi)部相互密閉咬合的多根螺桿；所述擠出模具(40)共有兩個擠出盤(41)，擠出盤為錐臺形狀，且擠出口分布在圓盤的外環(huán)面上；所述傳送裝置(70)設置在擠出盤下方，包括驅(qū)動滾輪和具有粘附性的傳送帶(72)；其特征在于所述谷物連續(xù)成型系統(tǒng)共包括進料步驟，螺桿擠壓步驟，擠出步驟，傳送步驟，涂敷膜步驟，切斷步驟和烘干步驟等具體操作過程。
2.如權利要求1所述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其特征在于，進料步驟中，進料速率控制 在1. 5噸/小時 5噸/小時之間，優(yōu)選為2. 5噸/小時。
3.如權利要求1所述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其特征在于，螺桿擠壓步驟中，螺桿的轉(zhuǎn)動 速率一般控制在20 220轉(zhuǎn)/分鐘。
4.如權利要求1所述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其特征在于，傳送步驟中，傳送帶的運行速 度為4米/分鐘至10米/分鐘。
5.如權利要求1所述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其特征在于，所述的螺桿擠壓機(10)的腔 體內(nèi)包括有三根螺桿，所述的三根螺桿組成三螺桿結構，且三根螺桿分上層螺桿組與下層 螺桿兩層排布；上層螺桿組包括第一上層螺桿(1)和第二上層螺桿(2)，其兩根上層螺桿之間無接觸， 兩根螺桿的轉(zhuǎn)動方向相一致；下層螺桿(3)與上層螺桿(1，2)分別密閉咬合，且下層螺桿轉(zhuǎn) 動方向為與上層螺桿方向相反。所述的三螺桿結構，位于下方的螺桿作為主動螺桿，由驅(qū)動馬達驅(qū)動；位于上方的兩根 螺桿作為從動螺桿，由相互咬合的螺紋帶動轉(zhuǎn)動。
6.如權利要求1所述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳送裝置(70)可分為 一個前傳送裝置(70)和一個后傳送裝置(70’)，相鄰的的兩個傳送裝置之間都有落差，后 傳送裝置(70’ )高度低于前傳送裝置(70)；在前傳送裝置(70)的轉(zhuǎn)動軸上，設有固定支桿(74)和導架面(75)，引導條狀連續(xù)物料 至后傳輸裝置(70’)，并使物料準確地被高壓射流(92)切斷。所述的噴射口(91)為傾斜的，并且與所述導架面(75)的角度為85°至95°之間。
7.如權利要求6所述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其特征在于，所述涂覆裝置(60)為垂直液 膜涂覆裝置，包括上層儲油箱(61)，下層儲油箱(62)，油泵(69)和輸油管路(68)；所述涂覆裝置中間為中空的涂覆框(64)，由涂覆框(64)頂部的多個緊密排列的噴油 口(66)形成的液流(67)構成液膜，對通過其中的物料表面進行涂覆；所述的涂覆裝置(60)的涂覆框(64)設置為包裹在傳送帶(70)外側，所述傳送帶(70) 在經(jīng)過涂覆裝置的前后位置，設有用于收集回用油的裝置。
8.如權利要求1所述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其特征在于，相鄰的傳送帶之間設置有切 斷裝置(90)，包括噴射口(91)，以及由噴射口發(fā)出的高壓射流(92)以將條狀的連續(xù)物料 (200)切為固定長度的段狀物料(210)。
9.如權利要求8所述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其特征在于，切斷步驟采用高壓水刀射流進行，該射流頻率為2秒/次至15秒/次之間。
10.如權利要求9所述的谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，其特征在于，所述的擠壓成型設備包括兩 組或以上的螺桿擠壓機(10)，兩組擠壓機相向布置，共用同一個擠出模具(40)，所述的兩 個擠出盤(41)與螺桿擠壓機正交分布。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種谷物連續(xù)成型系統(tǒng)，依次包括進料，螺桿擠壓，擠出，傳送，涂敷膜，切斷和烘干幾個步驟，其中具體的裝置分別為進料裝置(20)，螺桿擠壓機(10)，擠出模具(40)，回轉(zhuǎn)馬達箱(50)，涂覆裝置(60)，傳送帶(70)，以及切斷裝置(90)。其螺桿擠壓機為三螺桿擠壓機，切斷裝置采用高壓水刀，傳送帶為帶粘附性作用的傳送帶。通過多螺桿擠壓機可以得到更好的擠壓效率和產(chǎn)品產(chǎn)出率，粘附性的傳送帶能夠便于調(diào)節(jié)產(chǎn)品長條的最終形態(tài)，對于長條狀物料需要進行切斷，傳統(tǒng)的設備采用機械刀具進行切割其精確度和清潔難以保證，而高壓水刀可以更清潔高效地實現(xiàn)產(chǎn)品的分割。
文檔編號A23L1/10GK101919574SQ200910052930
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月11日 優(yōu)先權日2009年6月11日
發(fā)明者劉 英 申請人:上海亦晨信息科技發(fā)展有限公司