CN1273282C - 在共挤压加工中接合薄片或条带形成流的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可共挤压二材料A与B的方法及装置，其中B经由一孔口(3)被挤压于A上，介于A与B料流的间的分隔壁形成一活动封闭物(4)，而可作为B流至A的止回阀，又有一装置能以脉动来挤压B通过该孔口。该脉动可通过启闭该封闭物，以机械传动装置，或通过该A及/或B料流施于该封闭物(4)上的压力差的作用等来造成。该脉动装置最好包含冲块(1)。本发明特别适于将一低粘度材料B挤压于一较高粘度的A材料上，或供制造具有不同挠性的交替节段的薄片或管体，或可共挤压一固体颗粒流及一液体料流。

Description

在共挤压加工中接合薄片或 条带形成流的方法与装置
本发明有关于如方案1的前言部分所述的一种共挤压方法，及供实施该方法的装置。其可被应用于几乎所有可被挤塑的材料，例如热塑性聚合物、无机浆料等，而用来制成如陶瓷材料及某些食品。
本发明针对三种不同的目的而具有三种不同的方面。其一方面(“第一方面”)是有关利用共挤压来将B材料覆盖一可挤压材料A的一面或两面，该A材料在挤压时具有较高的粘度，而B为具有较低粘度的薄层。在这种情况下，当使用已知技术时，其覆层通常会变得很不均匀，或甚至可能漏过该表面的一部分，因为要使B料流均匀地分布在一薄层流中所需的能量，比使B料流均匀分布于一较厚的窄层流中所需的能量更高。
本发明的另一方面(“第二方面”)是有关于薄片或管体的共挤压，其中一成分的节段会与另一成分的节段轮流交替，该交替沿着挤压的方向形成。一重要例子可为一管体，其中有硬质节段与可挠节段轮流交替(其相对硬度被视为存在于该产品中)。
本发明的又一方面(“第三方面”)则有关于干颗粒固体料流与真正流质材料流的共挤压，其中该流质材料会被该固体颗粒料流吸收(即形成与该固体颗粒混合)。
有一重要的例子为将铁氟龙(聚四氟乙烯，PTFE)颗粒与熔融的聚酰胺混合，而由该混合物挤制薄片、条带或管体的方法。另外本发明的该方面也可用来制造特定的陶瓷产品，尤其是多孔的制品，其由一方法，将例如含有短强化纤维的固体无机颗粒与一预共聚物混合，然后加热处理，或者与一水溶液或一无机材料的分散液混合，其在干燥及热处理的后将形成一混合物。在一类似的方法中，本发明的该第三方面也可用来共挤制医药材料的条串，其可被切分成药丸。
USA3,761,211(Parkinson)，USA4,152,387(Cloeren)，USA4,197,069(Cloeren)和USA4,533,308(Cloeren)解决的问题是如何避免和减小在Cloeren’s专利中所谓的“幕效应”，即共挤压膜的轮廓，如果这些液流具有不同的流变，尤其是它们还以大约相等的量进行共挤压时，在两片层形成的液流彼此接合处出现横向线型的共挤压膜的轮廓。该四项专利利用一个或多个折叶，其为枢接的，且终止于材料彼此接合处。前面的三个专利具有折叶的调整装置，以使相遇的材料流的速度比与流变特性和成分的流量相适应。后一个专利利用一个或多个浮片，枢接折叶，其自动调节适应成分的不同流变和流量，即使折叶两边的压力变成一致。该四件专利所遇到的所谓“幕效应”问题，与本发明的第一方面要解决的问题不同，且导致了纵向的而非横向的条纹，本发明的发明人已经通过实验发现上述4件专利不能解决所说的问题。
USA4,469,475(Krysiak)公开了一种挤压机，适于制造食品，其包括一个核和一个外壳，挤压机包括一个封闭物以防止外壳材料流进通道，填充物通过该通道被挤压。封闭物靠近挤压机的出口。
在WOA0060959中，有一个挤压机和方法的描述落入本发明的权利要求保护范围内。但其为本发明国际申请的优先权文本，因此，这种公开不构成现有技术。
该三种不同的目的基本上皆以类似的手段来实现，即通过提供一种新方法，而在一共挤压模(包括在该最终产品形成模上游处的一调配器)的一接合区中，来共挤压一可挤压材料A的片状或条状料流与一可挤压材料B的片状或条状料流，该B由一孔口(3)被挤压在A上；其特征在于：介于该料流间的分隔壁，紧邻其终结于该孔口(3)的前处，形成一活动封闭物(4)，而可作为B流向A的止回阀，且该B的挤压呈脉动地进行。
在本发明的第一方面中，该脉动是振动似地产生，而将B均匀地分布在A上遍及该孔口(3)的长度，且当该A与B成分的共同料流通过该共挤压模的末端时，沿着该料流方向因该脉动所产生的不规则性，至少有部分会被均匀地消除—此将更详细于后说明。
在本发明的第二方面中，该方法可使该活动封闭物(或一对封闭物，若该B材料是被共挤压于A的两面)形如阀门，其在当该B的每次挤压脉动时，会至少大致中断A的流动。此调配方式也会于后更详细地说明。在本发明的第三方面中，A会被一位于正在料流接合区上游处的冲块(21)所推进。
本说明书中，该阀片或该活动封闭物是指一构件，其沿着一侧被枢装或活设，而可例如在运动装置或施于该阀片上的流体压力的影响下，绕着该枢接点运动。在本发明的该三个方面中，最好该活动封闭物是几乎呈平直的，且通常为一弹片，而可选择地在其下游端具有一较厚或较硬的部分(方案2)。该弹片可为钢或其它适用金属，甚至可由一橡胶材料所制成，假使其挤压温度较低而可容许的话。在其末端的可择用的较厚或较硬部分，可用来稳定该阀片的启闭，而若选择橡胶材料来作为该可挠片(活页)时，则几乎是必须的。该B料流的脉动通常最好是一个或多个冲块，或通过阀件的开启与关闭操作，形成于该活动封闭物的上游(方案3)。或者是，该脉动可由机械传动装置开启及/或关闭该活动封闭物而形成(方案4)。前一选择示于图1及3C中，而后一选择则示于图4a中。
为能使成分A与B实现最规则的并合，最好它们至少在紧邻于并合的孔口附近皆呈平面料流，且大致平行于该阀片(方案5)。
本发明可被直接用来由一平直共挤压模共挤制一平片或条带，而当使用于一圆形模时则可能需要特别的准备措施(方案6)。在该圆形模中，其各成分通常(但并非全部)会在接合处沿轴向流动，而在接合之前分开各成分的壁，将会大致呈圆筒状地终结。对本发明而言，这意味着该弹片将必须形成一筒状的圆环，而此形状通常不能弯曲太多，故该B成分将会变成不均匀地压附在A成分上。
此问题可通过使该封闭环的表面形成大致垂直于该轴心而来解决(方案7)。
于此例中，最好该二成分至少在紧邻它们接合处附近，呈径向地流动(其可相对于该圆形模的轴心朝外或朝内地流动)，而在该料流会合后，被导向成轴向并由一形成最终产品的圆形出口孔呈轴向地流出(方案8)。但是，本发明也可被使用于所谓的“周缘”模，其在该模中的材料会被径向地挤出一圆形出口隙，即在该模的筒状壁上的孔隙。该“周缘”模为食品的挤制所公知。于此用途中，该二料流可在并合后，呈径向地前进全部行程，而通过该形成最终成品的出口孔。
前述圆形挤压的一较佳实施例，由螺旋状料流的挤制方法而被要求保持(方案24)，且此方法的挤制模也被要求保护(方案39)。
如前所述，该B料流的挤压是由脉动来进行的，其通常会被形成于该封闭物(4)的上游，通过一个或多个冲块或阀件的启闭而造成。该装置最好应靠近于该成分接合处。它们通常与(已知的)前置泵抽或挤压装置一起操作。若使用一冲块，则最好使用一止回阀来防止该冲块泵向错误的流动回路(方案9)。
该“止回阀”不止包含一可由背压来关闭的阀，也可包含一被控制装置控制运动、能在该制程循环中的正确时点将之关闭的阀。
在大部分情况下本发明的优点是，其可使用于不仅仅只有一B料流的情况，也可有二B料流(B1与B2)接合于A料流，且B1在A的一面，而B2在另一面上。该B1与B2可为相同或不同的成分(方案10)。
如前所述，本发明的第一方面是有关一种共挤压方法，可用来将在挤压时具有较高粘度的A材料，覆以粘度较低甚多的B材料的薄层。
已知技术的问题，以及由使用本发明的解决方法在前已有概述。该解决方法更明确地表示于方案11中，而进一步的细节则在方案12中。在该B料流与A料流之间的每一脉动须有相当的压力差—换言之，所需的振动式脉动有赖于所显现的粘度差。各B料流当与A料流会合时的速度，最好大部分但非全部为，该A料流的速度乘以该A与B之间的粘度比(在实际状况下)的相同水准或更高。该“振动式”是指一短持续时间但高振动幅，即速度的脉动。
以此方式将可经济地方便使用甚至非常昂贵的共聚合物，来修正较便宜的粗糙聚合物的表面性质(方案13、14)。
在该情况下，其最好每秒至少有5个脉动。
而“大致均匀地”是指该B是实质上连续地覆盖该A的表面，但其B∶A的厚度比较好变化不大于±50％，且更好是不大于该B∶A平均值的±25％。
另外，如方案11所述的B1与B2成分，可具有一重要的润滑作用，能减少例如在方案13与14的组合物中的背压。
本发明的第二方面，其已在先前概述而界定于方案15、16和17中于此方面中，由该接合区至共挤压模出口处的压出通道，最好能较短为宜，能保持一不同的分段结构。
在本发明的第三方面中，一固体干颗粒料流会与一真正的流质材料流来共挤压，该固体颗粒料流为A成分，会在一通道(18)中被一冲块(21)推进，该通道直接导向孔口(3)，B成分的流质材料将会由该孔口来被共挤压(方案18)(图5a与5b)。当B接合A之后，该A与B的复合料流最好再利用一个或多个冲件或振动片(24与25)来混合及/或压紧，其以横交于该复合料流的方向往复运动(方案19)。
在本发明的三个方面中，其共挤压制程可进一步继续，而使数个B/A或B1/A/B2料流接合成一“扁平三明治”，此一用词表示该最终产品的最小尺寸平行于该各料层的最小尺寸；或该料流也可接合成一“高三明治”，即指该最终产品的最小尺寸是大致垂直于该各料层的最小尺寸。在专利文献中(例如申请人的较早的专利)，上述后者被称为“叠层挤压”。
假使本发明被使用于一“叠层挤压”设备中，则其会有多个出口(8)被列设在一直线或圆形阵列中，当该复合料流离开这些出口时，可被机械式地分成多数节段，并配布着由同一直线或圆形阵列的其它出口等所挤出的不同材料的节段，而形成一胞元式的结构，如申请人的WO00/60959号专利申请案中所述。
如前所述，本发明并不仅限于人造聚合物的共挤压，而也可应用于许多食物成分的共挤压(方案20)，或由共挤压来制造一陶瓷产品(方案22)或药丸(方案23)的情况。在上述后两者的情况中，该A成分可为先前所提及的固体干燥颗粒料流而被一冲块推送而受挤压，或者为一含有颗粒固体的料浆而受挤压。
在食品成分的共挤制中，以已知手段则时常不易或不能“修整”其流变形态达到可使流层厚度获得足够均匀度所需的程度，故在该情况下本发明即显得特别重要。例如，B可为熔融的巧克力、糖或焦糖，而A为一较高粘度的材料(方案21)。在此例中，该熔融而相对较易流动的巧克力薄层，会被挤压于塑性稠粘的杏仁糖上。
使用本发明于一制造陶瓷产品的共挤压制品的例子，也可为多孔膜片的制造。
本发明现将参考图式来更详细地说明，其中：
图1示出本发明的一操作中的平直共挤压模的特征部分：该图代表一截面平行于机器方向，而垂直于片状或条状料流A、B1与B2的主表面。
图2a与2b为本发明的可共挤制管体的圆形模的流程示意图；图2a中料流由外侧朝内侧移动，而在图2b中朝相反方向移动。
图3a与3b分别为图2a与2b的散布区的适用构造：它们由A成分的散布通道所见。
图3c为图1的一修正例，示出依据图2a所示的模的并合区(包含冲块及出口)；本图代表一截面通过该圆形模的轴心(9)，但该模的散布区被省略；本图也代表图2b中的模的并合区，但该轴心(9)必须视为置于该纸页外部且在该图下方。
图4a、4b、4c、4d示出该各成分并合区的不同修正例，该修正例相关于图1的平直模设计及/或图3的圆模设计。
图5a及5b示出图1中的模的修正例，而可用来挤压干燥粒状的A成分，并用一冲块来推进它。图5a为一相当于图1的截面，而图5b仅示出该冲块附近的图5a中的a-a部分。
在图1中，该三种成分A、B1、B2会被如该三个箭号所示地馈入该共挤压模的特定部分中。此馈送操作由已知的主要馈料装置(挤压机或泵)来完成，其并未示于图中。在该挤压机或泵与所示的装置之间，可设有已知的散布装置，以确保该各成分能被均匀地散布于整个宽度上。通常A会稳定地流动(但在某些状况下也可被脉动地挤压)，而B1与B2会被冲块1等所形成的脉动挤送，此将会使由该主要馈料装置所产生的料流叠合。而例如由弹片所制成的止回阀2等，将能确保该冲块的正确运作。
在B1与B2进入A的腔室的孔口3处，设有二弹片4，其为该A的腔壁4a的延伸或与的连接。该弹片4也被设计成如止回阀。当在B1及/或B2具有足够压力时，它们甚至可形成A的闸阀，因此在该料流会合之后，A的料段将会与B1+B2(两者也可为相同成分)的料段轮流交替。但是，此将不会在如图所示的本发明的实施例中发生。B1及B2各在其表面上形成“凸块”5与A结合。因为该A、B1与B2料流呈片状或条状，且该弹片4的形状也适配于此，故该“凸块”将会被转化为“丝纹”而其主方向垂直于该视图平面。该图中示出脉冲结束的状态，即该弹片4将要关闭该孔口3之时。冲块1仍在冲压，因此该止回阀2呈封闭状。先前的被挤出“凸块”如图6所示。在本发明的此应用中，该B1与B2的粘度基本上比A低。此将具有使该B1-A-B2的料流朝该挤塑模的出口8移动通过该共同通道7时，使该“凸块”能逐渐被敷平或均匀于外层的作用。
因此，图中所示的6比5更小，且在更下游处则未再见有任何“凸块”。
各冲块1可延伸遍及呈片状或带状的B1与B2料流的全部宽度，或其最好也可设有一排B1的冲块，以及一排B2的冲块(视其机械结构而定)。但其必须能在该各料流会合于孔口3时，由一边至另一边皆会形成均匀的压力。此与以下参数有关，该B1与B2的腔室尺寸、冲块之间的距离以及B1与B2在加工时的压力。
假使冲块1延伸遍及料流A的整个宽度，则在阀2下游的B1与B2的进入通道46也必须如此地延伸。但假使设有成排的冲块，则最好该各冲块被一个别的通道送入。沿着该弹片4的长度，由此弹片至该通道46的相对壁的距离，相对于该弹片4的长度要非常短，否则当该B1或B2的压力在最小而A的压力较大时，该弹片4将可能朝该相对壁过度地弯曲。
在某些情况下，尤其是针对本发明的第二方面，其脉动频率通常并不像第一及第三方面那般高，故可只使用单一的脉动，而各B成分皆设有窄冲块1来配合该共挤压的整个宽度，即使该宽度是可变化的，被用来在该冲块1与各成分并合的孔口3之间提供充分的散布。
该似流程的图2a及2b表示本发明的适用的圆形挤塑模的连续的区部，而图3a与3b则示出成分A的较佳的对应散布系统。其以一分岔系统开始，已先被公开于第2820249号美国专利中，其在该专利中被用于涂覆共挤压产品。
成分A由入口10送入该系统中，然后在通道11分岔成二支流，继而在通道12分成四个支流，又在通道13分成八个支流。(依该模的尺寸而定，当然其也可形成更多或较少的支流数目，但都需为2的乘方)。于通道13的各支流由沟槽14等形成一“螺旋状”散布系统，而通过该螺旋沟槽14的料流之间的流变运作，及该沟槽之间的溢流，将可形成一适当的平衡，该溢流会产生于间隔物15的窄隙处，而由线16所示之处开始。
一相同的分流系统也可方便地用于成分B1与B2，但当其使用一圆形阵列的冲块，如图所示，且该冲块充分地靠接在一起时，则不需要该成分的螺旋式散布，因该各支流由分岔所产生，而实际上多个支流皆可直接通至一冲块。另外，假使B1与B2的粘度远低于A，则该二成分以较低程度的分流就已足够了。
事实上，图3a与3b所示的A的散布系统，可实施于一模中或由二碟片所组成而被螺合在一起的模件中。该通道(沟槽)也可仅被形成于该二碟片之一上，或最好是各通道的一部分被形成于其一碟片上，而其余部分则设在另一碟片上，然后该二构件再被接合在一起。
但，如图1中所示，各B成分以一冲块在某些情况下已足够，但在此冲块与孔口3之间的有效散布则是必要的。
如图3a中所示，其详细示出图2a中的“并合区域”，为图1的一修正例。其标号所指为对等构件。在图1中该弹片4呈平面状，但现在呈扁平的圆环。
同样地，若紧邻该止回阀2上游处的B1与B2的腔室为环绕该整个模体的圆形腔室，则该二阀2也会形成扁平的圆环，而可被装设在如图所示的系统中，但若其形成如前所述，其通常会更实用地使由分岔所造成的支流能由一个别的管道直接通至一冲块，故在此例中图1所示的装置也可使用。
如该图中所示，该圆形模通常将会被用来将B1/AB2的成分料流在离开出口8时沿其轴向挤出。
该冲块1可以机械式、液压式、气动式或电磁式装置等操作。液压式操作一般最为方便。在该朝内挤压系统(图2a)中，该冲块可容易地由该模的外部接近，但在朝外挤压系统(图2b)中，一阵列的冲块必须由该模中间的开孔来操作。此开孔也可供其它的管道或连接件使用，例如一供挤压管内部冷却的管道。显然设计使料流朝内移动的模具(图2a)，较适用于制造小至10mm或更小的相对较小直径的管状片或管体，而另一种设计(图2b)，该产品需要相对较大的直径，例如5m或更大时，是较佳的。
当要制造硬段与软段轮流交替的管体时，图2a所示的设计应可使用。
图4b、4c、4d中所示，可视为图1所示的平直模的修正例，也可作为图3c所示的圆形模的修正例。在图4a中所示，则仅有关于扁平模(图1)，因为若考虑到圆形，则一弹片需变为锥形，当然以该形状其将不能操作。
假使有一特殊需要须减少成分A的背压，并仍然利用B1与B2的润滑作用，而以相对较薄的片体来结束时，则图4a所示的大量减少料流的厚度将较为有利。
图4a也示出该弹片4的开启及/或关闭可由机械传动装置来操作，而非由成分B(或B1及B2)的压力变化来进行，另外图4a，也如同图4b-4d，示出该弹片4为一可挠曲片，其终结于一较厚或较硬的部分4d，其可供强化及稳定之用。事实上，此加强部4d也可为该阀片4的主要部分，而较短的可挠部则可作为一枢接点。
回到图4a的机械传动装置4c，于该图中它们被示出呈一杆体，压抵在该阀片4的加强部4d上。当在成分B(或B1及B2)与成分A之间需要一较大的压力差时，则显然该阀片4必须能够承受此压力差，而在没有机械力动作时保持该孔口关闭。或者是，该机械传动装置4c也可被枢接在该加强部4d上，由拉动或推拉来操作。
若A与B的料流于会合之前形成平行的设计有结构上的问题时，可择用图4b、4c与4d中所示的通道的不同设计。但是，各图中所示的急弯的料流也可能会在不当的情况下造成有害的停滞。
在图5a、5b中有一通常为干的颗粒产品，例如可为陶瓷、塑胶如PTFE化合物、食品或药丸等的原材料，会被重力由一漏斗经馈料室17送入A挤压通道8中。该漏斗最好被抽掉空气，因为空气会在挤塑、混合、压紧等处理时造成问题。
在图5a中，该馈料位置的上游与下游的边界，以虚线19与20来表示。通过重力来馈送A也能用一振动器或其它搅动装置(未示出)来辅助。A利用一冲块21由通道18推送。在该冲块21的最后位置，其前端大致会对齐于该馈料位置的后端边界(即虚线19)。在移动冲块21向前推送之前，该漏斗与通道18之间的连结处被一滑动片22如箭头23所示地封闭。
流体成分B1与B2(其通常为相同的)会利用该二冲块1的脉动共挤压，经B1与B2挤压通道4b送至含有止回阀4的孔口3处，该止回阀为一弹片如图1中的相关说明所述。
该三个冲块的动作，其一(21)是对A，而两个(1)是对B1与B2，都可为单纯的往复运动，但特别是对B1与B2，通常最好是能以一连串前进冲程，再连续地后退至起始位置来操作。而冲块21最好以B1/B2成分或以一流体来润滑，该流体可视最终产品的用途而定，能与B1及B2相容为宜。该润滑剂可由冲块的后方或以其它已知方式注入。该装置未被示出。
该润滑剂最好能以足够的量被泵入该挤压系统中，其量不仅是供润滑冲块21，也足以供压出的A料流在朝该孔口3前进时将的润滑。
该流体成分B1与B2被共挤压于该干燥颗粒流的两面上，也可能不使用任何机械式混合装置而渗入该A料流的中间，但若需要该A1、B1与B2能够相当地均匀混合，则通常该装置是必要的。该图中，此装置为振动片24，其能以互相同步的方式快速振动，而使该复合料流受到剪切力的作用，该剪切力横交于主流动方向。造成该振动操作的传动杆24a也被示出。
假使该流体成分(B1及B2)与该干燥颗粒成分A之间的比例相对较低，而使整体混合的制品仍呈现粒状(即不同于料浆)，则依据本发明的该方面的组合式共挤压及混合操作特别有利。当该复合料流具有该特质时，其也可能需要在由该挤塑模离开之前压紧该材料。若仅只需轻微的压缩，则一窄缩的通道7已足够，但该料状制品阻塞一窄缩通道的机会很高，而提高该冲块21的压力也可能无法克服该阻塞。此问题可利用快速振动冲件25进行横向压缩来解决，该冲件会相向地同步操作，而使它们能交替地互相移近及远离。该冲件在该复合料流的整个宽度，且至少其中一个的前端相对于料流的主方向倾斜，因此它们能逐渐地缩小该管道的间隙。在该冲件最互相接近的位置时，最好它们能比该出口8的间隙更稍微靠近一些。
也可以仅用一个冲件25来取代该二冲件。
在该图中，该混合装置被示为振动片24，但其也可为冲件(即其含有一构件而能以直线方向来混合料流)，另外该所示的压缩装置为冲件，但也可为振动片。
图5a中，该振动片24的表面与冲件25的前端，与该共挤压的B1与B2层的表面大致有点平行。但本发明的第三方面，若在虚线26下游的装置构件形成绕该主流动方向的平行轴旋转90度的方式，则也可以实施。在此状况下，其将可形成一复合挤压装置，而具有如前所述的“叠层共挤压”所需的数个紧靠在一起而呈阵列的出口8。利用本发明的该实施例的“叠层挤压”可例如作为一改良方法来制造药丸，其能以预定时间间隔，经数个步骤在人体内释放出有效物质，该药丸本身的功效则为已知的。
范例
本例示出利用本发明来制造一新颖的糖果产品，其可具有良好的促销效果，即在皱折(波纹)的杏仁糖片两面上涂以黑巧克力的薄层。在原理上，其能用普通的共挤压来完成，当该巧克力在半熔的高粘度状态时，会具有相当接近于该可塑性杏仁糖料的粘度。但是，该黑巧克力的熔融范围很窄，而易于过度冷却，故当其由熔化状态逐渐冷却下来时，将会留下完全的流体而非变成部分凝固的。此即意味着，其非常难以“修整”如此挤压的黑巧克力的流变形态。因此必须利用本发明，而该巧克力在与塑性杏仁糖料共挤压时，其保持熔融及完全流体状态的。
其制造过程在一实验的共挤压生产线上进行，其中该模基本上如图1所示的构造，但该模的出口，即该通道7开始窄缩处，逐渐改变成波纹状，即该孔隙的侧面平行，并具有波纹形状，而在中点相对该波纹方向呈大约30度角。该出口8的间隙为2.5mm，而其宽度与该模中的对应通道的宽度为30mm。该通道7在窄缩之前的深度为4.0mm，A(杏仁糖)的通道在会合之前的深度为3.0mm。B成分(巧克力)的二通道深度在开始处为2.0mm，但沿该弹片4而变成1.0mm。选择该低深度为了确保该阀片4在成分A的压力下，不会不规则地弯曲。该阀片4的长度为16mm，而其厚度在前5mm时为0.20mm，但在其余部分为0.40mm。该通道7在窄缩之前的长度为100mm。
A(杏仁糖)可用一已知的液压驱动式冲块挤压机固定地馈入，而B(熔融巧克力)等主要也由一已知的冲块挤压机(未示出)馈入，但在此例中为气压驱动。以液压驱动A的冲块的理由是其需要相对较高的压力，而以气压驱动B的冲块的理由，有部分是其仅需较低的压力，及有部分需要获得某种“缓冲”作用，使在该止回阀2上游处的B中的压力在该阀关闭时不会过度地升高。
由于在此实验生产线的该模的宽度很小，故并未在该主要冲块与图1所示的模件之间使用散布装置。
紧邻于并合区上游处的各(次级)冲块1覆盖料流的整个宽度。它们的活塞皆具有矩形截面，其尺寸为29.95mm×1.95mm。它们的运动皆以可调行程来直接机械驱动。它们会进行一连串十个向前冲程，然后回到原来位置。
B的温度保持在40℃，而A的温度保持在15℃，直到该成分进入模中，使用如此较低温的理由是有助于B的冷却。
该模的温度保持于32℃，在平衡状态下，该巧克力将会在此温度部分融化，但在该挤压操作的实际状况下，其会变得过度冷却而保持完全的流体，除非其立即接触冷却的杏仁糖。
A冲块的压力被调整为15g/s的产出。在实际状态下，相当于约50bar(5×106Pa)。该B的主要冲块在大约10bar(1×106Pa)压力下挤压。
该B的次级冲块1等会在0.1秒的周期内(冲程+暂停)进行大约0.05秒的冲程，而相当于每秒有十个冲程。此冲程的振幅可被调整而在该杏仁糖的两面涂上0.4mm的巧克力。
涂有巧克力的波纹状杏仁糖“带”在离开该模的出口8时，会相当地硬挺。其可不受支撑地前进2mm，然后被一输送带送走。冷空气可被吹送并将之冷却。而在输送带上，该糖带可被切成短块。

Claims (46)

1.一种在共挤压加工中接合薄片或条带形成流的方法，将一片状或条状的A可挤压材料流与一片状或条状的B可挤压材料流，在一共挤压模的一接合区中合并，使B在该处经一孔口(3)被挤压于A上，两材料通过朝向模的出口(8)的通道(7)挤在一起，其中，共挤压模包括最终产品成形模上游处的调配器，
该料流之间的分隔壁，在终结于该孔口(3)之前立即形成一片状封闭物(4)，其可作为B向A流动的止回阀，其特征在于：B通过该孔口(3)的挤压呈脉动地进行。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
该封闭物为一弹片，在其下游端(4b)可有选择地具有一较厚或较硬的部分。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
该脉动由一个或多个冲块(1)，或由启闭该封闭物(4)上游的阀来实现。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
该脉动由机械传动机构开启及/或关闭该封闭物所造成。
5.如上述权利要求中任一项的方法，其特征在于：至少在紧邻该孔口(3)附近，A与B皆呈平面料流而大致平行于该封闭物(4)。
6.如上述权利要求中任一项的方法，其特征在于：
在接合处A和B形成管状流，该共挤压模为可挤出薄片或条带的平直模。
7.如权利要求1至5项中任一项的方法，其特征在于：
在接合处A和B形成管状料流，该共挤压模为一圆形模，其中该封闭物(4)呈环状，而其表面大致垂直于该模的轴心。
8.如权利要求7的方法，其特征在于：
至少在紧邻该孔口(3)附近，A与B料流会在接合之后沿径向朝外或朝内流动，而该料流会被导引成轴向，并沿轴向由形成最终产品的圆形出口(8)送出。
9.如上述权利要求中任一项的方法，使用一或多个冲块与前面的泵抽或挤压装置一起操作；其特征在于：
止回阀(2)可防止该冲块朝向前面的装置泵送返回。
10.如上述权利要求中任一项的方法，其特征在于：
B1与B2的二料流接合在该A料流的二主表面上。
11.如上述权利要求中任一项的方法，其中B或B1与B2具有较A更低的粘度；其特征在于：
当每次脉动时在该B料流或料流与A料流之间的压力差足以使B均匀附着在A上遍及该孔口(3)的长度，且该共同通道(7)的尺寸可产生一剪切力，足以在该共同通道(7)末端的出口(8)的前，使该B1与B2料层的厚度大致均匀一致。
12.如权利要求11的方法，其特征在于：
该共同通道(7)的截面积朝向下游端(8)缩减。
13.如权利要求12的方法，其特征在于：
A由高分子量的聚乙烯或高分子量的聚丙烯所组成，而B或B1与B2为一种聚合物，或多种聚合物的混合物，其在最终产品时会粘附于A，且其熔化流动指数为A的至少十倍。
14.如权利要求13的方法，其特征在于：
B1与B2一起占有该接合料流厚度的10％以下。
15.如权利要求1至10中任一项的方法，其特征在于：
在每次脉动时，于该封闭物(3)上的A与B的压力足以基本上中止A的流动，以便沿该挤压方向形成A与B成分的节段料流。
16.如权利要求15的方法，其特征在于：
A与B具有大致相同的表面粘度。
17.如权利要求15或16的方法，其中该结合的料流在挤压之后会凝固，其特征在于：
A与B在该被制造的产品的最终固态形式具有不同的弹性系数。
18.如权利要求1至10中任一项的方法，其特征在于：
A由固态的干颗粒组成，而B由真正流质材料组成，且A料流在一通道(18)中被一冲块(21)所推动，该通道(18)会直接导引至共挤压B所穿过的孔口(3)。
19.如权利要求18的方法，其特征在于：
在B与A接合之后，该接合料流会被一个或多个冲件或振动片(24、25)混合及/或压紧，而该冲件或振动片会沿该复合料流的主流动方向的横向往复运动。
20.如权利要求1至12项中任一项的方法，其特征在于：
A与B由食品成分组成。
21.如权利要求20的方法，其特征在于：
B为熔融的巧克力、糖或焦糖，而A为一种具有比B更高粘度的材料。
22.如权利要求1至10或18或19中任一项的方法，其特征在于：
至少A成分包含可供制成陶瓷的颗粒固体。
23.如权利要求1至10或18或19中任一项的方法，其特征在于：
至少A成分包含可制成药丸的颗粒固体。
24.如权利要求7或8的方法，通过一具有一入口及一圆形出口孔的圆形挤压模来进行，在该制造过程中，为能使通过该出口孔的材料流均匀散布其周缘，于该入口与出口之间的材料流被分成许多螺旋状或像螺旋状的支流，而在该支流之间具有调整溢流的可能性，且该支流与溢流逐渐地会合成一共同的圆形料流。
25.如权利要求24的方法，其中该入口比出口孔更接近该圆形模的轴心，而该可挤压材料朝外流向该出口孔。
26.如权利要求24的方法，其中该出口孔比入口更接近该圆形模的轴心，而该可挤压材料朝内流向该出口孔。
27.如权利要求13的方法，其特征在于：熔化流动指数为A的至少20倍。
28.一种挤压机，包括一共挤压模，用于共挤压一片状或条状的A可挤压材料流及一片状或带状的B可挤压材料流，该模包括一接合区，在其中B经一孔口(3)被挤压在A上；还包括一出口(8)和通道(7)，接合的A料流和B料流从孔口(3)通过通道(7)到出口(8)，其中
该料流之间的分隔壁，紧在终结于孔口(3)之前形成一折页封闭物(4)，其作为B向A流动的止回阀，其特征在于：还包含能以脉动形式将B挤出该孔口(3)的装置。
29.如权利要求28的挤压机，其特征在于：
该封闭物为一弹片，在其下游末端有选择地具有一较厚或较硬的部分。
30.如权利要求28或29的挤压机，其特征在于：
该施以脉动的装置包括一个或多个冲块或可动作的阀，其设于该封闭物(4)的上游处。
31.如权利要求28或29的挤压机，其特征在于：
该施以脉动的装置包括可开启及/或关闭该封闭物(4)的机械传动装置。
32.如权利要求28或29的挤压机，其特征在于：
该模至少在紧邻该孔口(3)附近被设计成使A与B料流均能形成平面料流且大致平行于该封闭物(4)。
33.如权利要求32的挤压机，其特征在于：该共挤压模为一平直模，用于挤压一平片或条带。
34.如权利要求32的挤压机，其特征在于：
该共挤压模为一用于管形流共挤压的圆形模，其中的封闭物(4)呈环状，且其表面基本垂直于该模的轴心。
35.如权利要求34的挤压机，其特征在于：
该模被设计成能使A与B至少在紧邻该孔口(3)附近沿径向朝外或朝内流动，在接合之后该料流被导入轴向，并由一形成最终产品的圆形出口孔(8)轴向地流出。
36.如权利要求35的挤压机，其中该施以脉动的装置包括一或多个冲块(3)，及前面的共同操作的泵送或挤压装置；其特征在于：
止回阀(2)可防止该冲块朝向该前面装置泵送返回。
37.如权利要求36的挤压机，适于将B1与B2二料流接合于A的二主表面上。
38.如权利要求36的挤压机，其特征在于：
该共同通道(7)的尺寸可产生一剪力，其足以使在该共同通道(7)末端出口(8)之前的B1与B2料层形成大致均匀的厚度。
39.如权利要求38的挤压机，其特征在于：
该共同通道(7)的截面积朝下游端缩减。
40.如权利要求35的挤压机，包含一挤压模，其具有一可挤压材料的入口(10)，及一圆形出口孔，其能以不同的径向距离与该模的轴心间隔开，且在该入口与出口之间设有可供该可挤压材料流过的多数通道，其中有一通道由该入口处至少有一次形成至少二支流通道(11，12，13)，其各成为该可挤压材料的支流，该支流通道(11，12，13)具有螺旋状坡道；其特征在于：
该螺旋支流通道被设在一平面中或在一锥面上，且该支流通道会逐渐接合在一起。
41.如权利要求40的挤压机，其中该出口孔相对于该入口位于径向内侧，且该支流通道呈螺旋状地朝内转向该出口孔。
42.如权利要求40的挤压机，其中该出口孔相对于该入口位于径向外侧，且该支流通道呈螺旋状地朝外转向该出口孔。
43.如权利要求42的挤压机，其中接续该入口通道的支流通道(11)，每个再分支而形成二支流通道(12)。
44.如权利要求43的挤压机，其中该再分支的支流通道(12)每个又会再分支形成二支流通道(13)，其有选择地以类似方式分支一次或两次以上，其后面的通道被制成将所有这种分流在公共环形通道中汇聚成一个公共管流，并延伸至该出口孔。
45.如权利要求28的挤压机，该供挤压A的装置包括一冲块(2)，其位于一通道(18)中直接导向该孔口(3)。
46.如权利要求45的挤压机，在该孔口(3)的下游处包括有一个或多个冲件或振动片(24、25)，其能以横交于挤压料流的方向往复运动，以便混合及/或压紧B与A的接合料流。
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