CN1044581A - 食品制造方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种由挤压体制成的包括闭合外皮和填充物的食品，挤压体向前通过由一个往复轴10驱动的往复切刀头3。轴10旋转并通过凸轮装置驱动切刀头3内的叶片。

Description

本发明涉及食品的制造方法和设备，该食品包括一个闭合外皮，其形状为球形或端部为圆形的长形和填充物。本发明特别涉及外皮由肉（通常切碎）或肉质材料制成而填充物是相对流动的填充调味食品。

本发明特别相关的方法包括通常向下挤压有外部环形外衣和内芯的主体。挤压穿过切刀/成形机构的孔，该机构关闭后向下拉外皮使其进入一个闭合的球面端外壳内。最终该机构把含有填充物的主体切断。为了有效地操作和确定产品的正确形状，切刀/成形机构必须往复运动并在关闭的同时以大约挤压速度向前运动。

EPA-0，247，826描述了实现这种方法的设备。

本发明的目的是提供一个实现上述方法的改进方法和装置。

根据本发明的食品成形方法包括把主体用叶片挤压通过切刀/成形机构，叶片打开允许被挤压的主体通过，而叶片闭合形成圆形端面。这些叶片由转轴通过凸轮装置驱动，转轴支承住切刀/成形机构。转轴可作往复运动并在轴上有共同操纵装置。一个支承结构使轴在旋转的同时产生往复运动。

本发明还提供实现上述方法的装置，该装置主要包括下列部件：

a）一个支撑结构;

b）装在所述结构上的双金属挤压头，它与在压力下提供形成主体的芯和外皮材料的装置连接;

c）带孔的成形头与双金属挤压头相邻，所述的孔由叶片在打开位置和闭合位置之间的移动确定，在打开位置允许被挤压的主体通过，而在闭合位置形成主体的圆形终端并切断主体成为产品;

d）一个可转动驱动轴可往复移动地装在支撑结构上并与成形头连接，以便轴的往复运动产生成形头的类似运动。

e）在轴和支承结构之间有一个连接器，使轴的转动产生往复运动;

f）在轴和成形头的叶片之间有一个连接器，轴的旋转驱动叶片的打开和闭合。

轴上有凸轮，从而实现这些叶片或每个叶片的直接的线性运动。然而，最好成形头包括由一个齿轮或类似物连接到轴上的可转动件。可转动件的转动由凸轮装置转换为叶片的线性打开和闭合运动。每个叶片可有一个凸栓结合在凸栓轨道内，凸栓绕轨道的运动导致切刀完成一个打开和闭合周期。作为典型实例，这里有四个切刀，以直角交叉布置，每把切刀有一个啮合在轨道内的凸栓。因而，一对相对的叶片有啮合在下部轨道内的凸栓而另一对相对的叶片的凸栓啮合在上部轨道内。

无论转动一个叶片外壳或转动限定这些或每个轨道的部件均可取得必要的相对转动，从而操纵叶片。

在轴和支撑结构之间的连接器可以是一个球摆动器。因此，轴有一个倾斜环形槽，而支撑结构上有一个垂直固定球。当轴转动时，由球和槽的配合而产生上下运动。

根据本发明的装置将会结合伴随的附图以举例的方式说明如下：

图1是根据本发明的具体实施例的装置的侧视图;

图2是图1中沿Ⅱ-Ⅱ线穿过成形头的剖面图;

图3，4和5分别是图2中沿Ⅲ-Ⅲ，Ⅳ-Ⅳ和Ⅴ-Ⅴ线的穿过成形头的剖面图;

图6到11是成形头的图示，表示了成形叶片完成它们的行程;

图6A到11A是侧视图，表示了根据图6到11生产的产品。

首先参照图1，所示的装置包括一个对称地装在塔式框架结构2的顶部上的双金属挤压头1。一个成形头3装在结构2内在一个固定横梁或座4和一个下部横梁或基座5的引导下垂直滑动运动，基座5由支柱5A支撑。成形头3有一个旋转件驱动切刀/成形机构以要求方式运动。电机6提供往复和旋转运动的动力并装在基座5下面。电机6通过电缆7由控制台8A控制。

成形头的主驱动是一个往复轴10，在其底端上有花键11与花键连接器8接合并依次连接到电机轴9上，一个类似往复轴10′与轴10横向间隔并在位于基座5的底端上也在花键11′。皮带轮12和12′装在基座5上的轴承13，13′上，并与轴12形成花键连接。皮带14把两皮带轮12和12′连接。马达6驱动二轴10和10′旋转并进行由花键连接所允许的轴的垂直移动。

固定座4有两个悬垂的圆柱腔15，15′，每个腔内有一个球摆动器，用来把轴10，10′的旋转运动转换为轴在花键上的往复运动。两轴的顶端是装在固定轴承60，60′上，而轴承是固定在成形头3的底面，因此旋转轴10在往复运动的同时使成形头产生同样的往复运动。每根轴10，10′上固定有平头螺丝19，19′和套筒16，16′，每个套筒有一个简单协调轮廓的倾斜圆环槽17。球18，18′被罩住使其能在每个腔15，15′内旋转并设置在对应的槽17，17′内以便能够使轴转一圈时而产生轴的一个往复上下周期。平头螺丝19确定每个球和其槽之间的角度关系，因此，允许摆动器的相位可以调整，从而建立正确的顶部死点（TDC）位置。

右手边轴10的上端部有一个齿轮20，其减速比为50%，齿轮21连接切刀/成形组件的转动部件。现再参照附图2到5。

首先参照附图2，可看出成形头包括上部和下部壳件22和23。下部壳体22可从图3中更清楚地看出，它包括一个结构轮圈部27和一个带有轨道24的硬结构塑料基板28，该轨道用于一个向上朝向槽道的凸栓。轨道24有直段25和弯端部26，直段25间的距离小于弯端26间的距离。右手边轨道25略比左手边轨道宽一点。一个依靠螺旋件62径向运动的接合件61可以有效地使轨道变窄，从而对凸栓提供一个径向向内的压力。上部壳件23是一块塑料板，有一个类似板28上的轨道24的向下轨道29。在实施例中，上部壳件是固定的并且由套筒63和螺栓63′固定到齿轮21上的成形/切刀板30在外壳内旋转。

图4和5表示了旋转板30，它包括有置成直角交叉形式的宽通道式凹槽31，每个凹槽边缘作为一个纵向滑道（径向对应于板）装设一个切刀叶片32。切刀叶片的形状可从图6-9中清楚可见，每个叶片32最好由一片硬塑性材料形成，它包括一个大致矩形体33，可在对应槽31内滑动，和一个带有凹部35的楔形钝端叶片部34，一对相对的叶片有倾斜表面36形成面朝上的叶片而另一对相对的叶片有所述表面36面朝下。如图中所示，一个叶片的凹部平面是在相邻叶片的凹槽平面之上或下面。因此，叶片31可以径向滑动，所采用的方式是在图6和6A中所示的限定一个方孔38的打开位置和图7和7A所示的闭合位置之间滑动。

为了实现这个滑动的打开和闭合，在一对中相对的叶片中的每一个有一个向下突出的凸栓40（见图2），而另一对相对叶片的每一个有向上的直立凸栓40′（见图5）。

因此，当悬垂的凸栓40的置在轨道24的直段25上时，那对叶片将闭合。当直立凸栓40′置在上轨道29（与轨道24成直角）的直段上时，与第一对叶片成直角的另一对叶片将也会闭合。当凸栓置在弯段26和上轨道的相应段时，叶片将打开。由轴10操纵的板30的旋转，从而可打开和闭合成形/切刀件。下面将更详细地描述这一点。

双金属挤压头1设置在叶片孔38的中心之上，板23有一个对应的孔41。双金属挤压头是传统形式带有一个轴向连接器42，连接芯形材料的增压源，和一个连接增压源的连接器43，从而形成一个围绕芯的圆环。因此，在使用中双金属挤压头通过一个模向下挤压一个圆柱体45，该圆柱体包括一个圆形截面的芯47和环形截面（图11A）的外层48。一个输送机由标号64标示用于运送其产品并且沿与图1平面成直角的方向运动。

现参照图6-11和图6A-11A描叙根据本发明的方法的成形过程。

在这些图中，四个叶片32以逼真地形式示出，上部和下部凸栓轨道24和29以点划线示出，而凸栓40，40′以粗黑线表示。主体45以逼真地形式示出。

至今人们已经认识到形成产品的圆形端部的较佳办法是在成形过程中，成形头3以与主体45相同的速度向下运动，即：挤压速度取决于用于芯材料和外层材料的送料泵。然而，如果使对应于头部3运动的给定速度的挤压速度作微小调节会允许产品的形状在图示的球面形和圆端面的长形之间变化，而这种变化可能基于某种目的而要求。

如上述，选择摆动器的球和凹槽构型可使轴10的转动引起一个完全摆动，即：轴从顶部死点位置返回的垂直往复周期。在死点，叶片打开形成大孔38。现参照图3和6，6A到11，11A对这个周期进行说明。图3示出了一个凸栓轨道来操作一对相对的叶片，同时另一个凸栓轨道（见其他图）操作另一对相对的叶片并且该轨道类似于第一轨道但与其直角配置。一对中的一个凸栓的运动将详细叙述，而另一个凸栓将类似地在轨道的另一个180°方向上运动。

首先注意的是，对头部的减速连接意味着每个叶片32在一个180°的旋转中完成一个完全切割过程，而这个过程对应于轴10的360°旋转和成形头3的一个完全上下摆动过程。

现考虑图6、6A中的死点位置，叶片的凸出位置是在图3中的A位置，叶片在外部位置时孔38是打开的。头部3向下转动45°，而主体45伴随着向前移动，叶片在45°之后完全关闭，见图7和7A以及图3中的B位置。如以上所述，当一个凸栓40进入轨道的直段25时，叶片40径向向内移动。连接件61在区域B起闭合夹的作用。在闭合过程中，相互接近的叶片的倾斜表面36用于促使外层48成为球形端面。有一对倾斜配合表面分别向上和向下，因此在成形和切割之后在叶片的上面和下面形成球形端面。因此在图7A中，可看到一个球形产品50的形成和从主体45切下的情况以及主体45前面的球形端。头部3连续向下移动到图8、8A的位置，该位置对应于轨道的C位置，这时叶片重新打开。这是转动90°之后的底部死点位置。切头随后开始升起，以便在位置D（图9和9A，经180°的转动）-上升行程的半路上-叶片保持全打开并在图10、10A的E点（经180°转动）返回到上部死点从而闭合，通过轨道24的另一个180°重复A、B、C……的次序再次到达图11、11A的A点，而形成另一个产品50。其中的一个产品50切去了一半以示出其主体的芯-填充物47，和主体45的外层-闭合外皮48。

经切割和成形后，圆形端产品50落到输送机64上。在这个产品中，外皮48包住芯47，从而使产品有一个基本不破和完整的外皮。

本发明的产品-球形或圆端长形-可由肉类或肉质外层（通常被切碎）作为典型实例形成，而芯或填充物通常是酱汁形式的流动调味食品。

在其他实施例中，轴10驱动齿轮使凸轮板28和29转动。在这个实例中，板30并不转动。在某些环境它是有好处的，如不要求对切刀叶片产生转动。在进一步的实施例中，轴10′由一个类似于上端部上齿轮20的齿轮驱动旋转，这个齿轮与主齿轮21啮合，而主齿轮21驱动切刀。

轴和头部3上旋转凸轮连接之间有减速机构减少了凸轮部件的运动速度，因而也减少了磨损。

Claims (9)

1、一种制造由闭合外皮和填充物形成的食品的方法，包括挤压一个包括形成外皮的外衣和形成填充物的内芯的主体并断续地切割和成形所述的主体成为产品，利用一装置的打开使主体通过，而装置的关闭将拉伸外皮形成围绕芯的圆形端面，成形装置在成形过程中和主体一起运动形成一个往复行程，其特征在于：成形装置的打开和闭合运动由连接到转轴上的凸轮连接器完成，转轴支承成形装置，由一装置把转轴连接到支撑结构上，转轴的旋转产生成形装置和转轴的往复运动。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于：所述的外皮由肉形成而内芯由调味食品形成。

3、一种实现权利要求1中方法的装置包括：

a）一个支撑结构;

b）装在所述结构上的双金属挤压头，它与在压力下提供形成主体的芯和外皮材料的装置连接;

c）带孔的成形头与双金属挤压头相邻，所述的孔由叶片在打开位置和闭合位置之间的移动确定，在打开位置允许被挤压的主体通过，而在闭合位置形成主体的圆形终端并切断主体成为产品;

d）一个可转动驱动轴可往复移动地装在支撑结构上并与成形头连接，以便轴的往复运动产生成形头的类似运动。

e）在轴和支承结构之间有一个连接器，使轴的转动产生往复运动;

f）在轴和成形头的叶片之间有一个连接器，轴的旋转驱动叶片的打开和闭合。

4、根据权利要求3的装置，其特征在于：成形头的孔内由多个叶片确定，每个叶片被驱动实现在打开位置和闭合位置之间的线性移动。

5、根据权利要求4的装置，其特征在于：每个叶片有一凸栓与一个凸栓轨道啮合，凸栓相对于轨道的相对运动导致线性移动。

6、根据权利要求5的装置，其特征在于：所述成形头的转动由齿轮或等同物连接到轴上的一个旋转件引起。

7、根据权利要求6的装置，其特征在于：在所述轴和所述旋转件之间有减速机构使轴的一圈转动产生一个上下周期，从而引起所述旋转件的部分旋转。

8、根据权利要求3的装置，其特征在于：所述轴和支撑结构之间的连接器包括在其中一个上面的球和在另一个上面上的倾斜环槽。

9、一种根据权利要求1的方法或权利要求3的装置生产的食品。

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