CN1688429A - 用于生产卷曲膨化挤出物的改进的活动挡板组件 - Google Patents

Abstract

本发明在形成卷曲膨化挤出物(20)的过程中，利用气动系统来实施对挤出设备的活动挡板(32，82)施加受控压力的一种改进的方法。一个旋转致动器(80)对活动挡板(32，82)施加接近恒压的压力。作为选择，与活动挡板(32，82)连接的一对伸缩管和一个气压源对活动挡板(32，82)的或者近端或者远端施加接近恒压的压力。而且在该可供选择的实施例中，线性致动器用于向活动挡板(32，82)提供接近恒压的压力。由于向活动挡板(32，82)施加压力，卷曲膨化挤出物(20)的卷曲间距可以更加受到预控。

Description

用于生产卷曲膨化挤出物的改进的活动挡板组件

参考相关申请

本申请是名称为“用于生产卷曲膨化挤出物的设备和方法”的美国专利申请09/952,574的部分后续申请。

                        发明背景

1.技术领域

本发明涉及螺旋形膨化挤出物的生产，特别是涉及当对挤出物玻璃化转变点的下游施加力或阻力时，在管内或类似的周围密闭容器内限制挤出物的改进的设备和方法。下游力或阻力导致线性挤出物“退回到”密闭容器内，这样卷绕成螺旋形或卷曲形。

2.现有技术的描述

现有技术的膨化挤压制品的生产中，例如以CHEETOS^TM产品商标生产和销售的小吃，其生产典型地包括在极高压力下经过具有小模孔的模具挤压玉米粉或其它生面团。该生面团在离开小模孔时闪蒸或膨化，因此形成膨化挤出物。初始生面团的典型配料可以是，如，每立方英尺41磅的体积密度的玉米粉并且按重量计算含12％到13.5％的含水量。然而，初始生面团主要基于小麦粉，米粉，分离大豆，大豆浓缩物，任意其它谷物粉，蛋白粉，或者加有添加剂的加强粉，该添加的添加剂可包括卵磷脂，油，盐，糖，混合维生素，可溶性纤维，和不可溶性纤维。该混合物典型的包括100到1200微米的粒度大小。

如图1所示膨化挤压工艺，图1是具有小直径出口模孔14的模具12的横截面示意图。在生产基于玉米的膨化产品时，典型地，玉米粉添加到单螺杆(即，AMERICANEXTRUSION，WENGER，MADDOX)，或双螺杆(即，WENGER，CLEXTRAL，BUHLER)型挤压机，例如分别由美国和法国的WENGER制造的X 25型或CLEXTRAL制造的BC45型。利用CHEETOS为实例，在挤压机中，水被加到玉米粉中，挤压机以每分100到1000转的螺杆速度操作，以便使玉米粉总含水量达到15％到18％。当玉米粉接近模具12时，玉米粉变成粘性熔融物10，接着被迫经过模具12内的一个非常小的开口或模孔14。模孔14的直径通常范围是在2.0毫米到12.0毫米之间，以适合传统水分含量的玉米粉配方，生产率，以及期望的挤出物杆直径或形状。然而，对于其它类型的挤出物材料，模孔直径可能实质上更小或更大。

然而，在该小开口14的内部，粘性熔融物10经受高压和高温，如600到3000psi的压力和接近400华氏度。因此，在小的模孔14内部，粘性熔融物10呈现塑性熔融现象，其中熔融物10的流动性在流经模具12时增加。

可以看出，在挤出物16离开模孔14时，它快速膨胀，冷却，并且很快从塑性熔融状态向玻璃化转变状态转化，形成相对刚性结构，如果是圆柱形膨化挤出物，它被认为是“杆”形。该刚性杆结构接着被切成小片，进一步被烹饪，如油炸，以及根据需要调味。

许多单独模具12可以在挤压机工作面组合，以便使任何一个挤压机的总生产量最大。如，尽管利用单螺杆和双螺杆压出机可以获得较高生产率，但当使用上述双螺杆挤压机和玉米粉配方时，具有多个模具的双螺杆挤压机的典型生产量是2,200磅，这是每小时挤出物的较高生产量。在该生产率下，挤出物离开模具12时的速度典型地在每分1000到4000英尺的范围内，但它取决于挤压机生产量，螺杆速度，模孔直径，模孔数量和压力分布图。

如图1可见，通过该方法生产的小吃制品必然是线性挤出物，即使当切割时，产出的也是线性产品。对消费者研究显示，具有类似构造和风味且呈现“卷曲”，“螺旋”，“卷簧”形的产品(本申请人在此对所有术语均同义使用)是所期望的。这种螺旋形挤出物的实例在图2中描述，图2是螺旋形或卷曲形膨化挤出物20的一个实施例的立体图。图2描述的实施例是具有相对紧密的间距，小直径，以及接近四圈或四个螺旋处即切割的挤出物。然而，容易理解当参考卷曲，螺旋形，或卷簧形的膨化挤出物时，申请人期望卷曲或螺旋形的间距(其可以是左旋或右旋间距)和直径以及杆(或其它形状)直径和断片长度均可独立变化，以便提供各种产品。不幸的是，上述大生产量工艺在生产该形状20时面临独特的挑战。

给挤出物如螺旋形意大利面食赋予螺旋形状的通常方法，包括经过螺旋形状模孔对生面团施压。容易理解，这种方法对处于模具内的塑性熔融状态并以上述速度生产的膨化产品不起作用，因为产品在离开模具时会对赋予的螺旋形失去记忆。事实上，人们发现很难利用例如通过模具一侧到另一侧的温差，有目的地操作熔融物使其经过模具，以便在自由空间卷绕挤出物，且实质上不降低熔融物穿过模具的流速。

赋予生面团螺旋扭曲或卷曲形状的另一个现有技术的方法包括利用具有旋转式喷嘴的挤压机。然而，该方法仅当挤出物保持非常柔韧形式时是可行的。另外典型地，与现有技术的线性产品所期望的相对大生产量制造相比，借助旋转式喷嘴挤压还会大大降低生产率。

使问题进一步复杂化的是，与线性产品相比，当挤压卷曲产品时，对于相同数量的单独模具而言，挤压机工作面要求较大的表面积，因为每个模具之间例如线性产品和卷曲产品之间的空间必须增加，以顾及到螺旋形的直径。例如，挤压机工作面可以在现有技术条件下容纳以每小时每个模具80磅工作的28个模具，因此整个挤压机的每小时的生产量是2,240磅。为了理论上生产图2所示的卷曲形挤出物20，相同的挤压机工作面仅可以容纳如4个单独模具。进一步举例，如果通过处理模具内的熔融物，必须降低生产率至每小时每个模具小于30磅，以便给挤出物赋予一些螺旋形，这会使挤压机的总产量降低至仅每小时120磅。这样，通过转换挤压机，以便操作模具内的熔融物，并且赋予螺旋形，与标准线性产品相比，每个单独模具的产量降低到先前生产率的约38％，该挤压机仅保持约5％的生产率。如果挤出物的产量降低到更低水平，该问题就变得更加明显。

因此，容易理解，当例如必须使用20个挤压机来匹配线性产品线时单一挤压机的产量时，要求实质上减少挤出物产量的任何现有技术方法不是一个可接受的选择。在挤出物降低到其玻璃化转变温度之下后，由于挤出物的脆性结持度，强制挤出物在离开模具时进入一些螺旋形模子也是不实际的。而且，该螺旋形模子容易阻塞，因此需要整个生产线停产。

因此，存在发展一种方法和设备的需要，该方法和设备可给膨化挤出物赋予螺旋或卷曲形，同时也保持经过挤压机的产品的有效的生产率。理想地，本发明应该很容易适合现有的挤压机和模具，对于该装备要求少许的或最小的修改，考虑到传统的端面切割，并且当集成到生总产线中时引入尽可能少的间接处理问题。

而且，在生产设备中生产卷曲的膨化挤出物20已被证明特别地费力。该挤出物16典型地超过150华氏温度，并且释放大量蒸气和其它热气，该气体对活动挡板组件的密封和其它部分非常具腐蚀性。使问题进一步复杂化的是，卷曲膨化挤出物20的总外径可变化，并且每分钟尽可能快的移动几百英尺，这对设备产生相当量的振动。振动带来的摩擦会损害任何有关的移动部件。因此，需要一种包含相对较少移动部件的设备，该设备可以承受剧烈振动，和卷曲膨化挤出物生产的操作条件。另外，期望能够控制和预先改变卷曲膨化挤出物20的螺旋间距。

                            发明概述

提出的本发明包括当挤出物离开挤压机模具时，将该挤出物引导进入密封管或其它周围密闭容器内，该密封管或其它周围密闭容器通常沿挤出物的流动路径轴向定向，并且其直径接近每一个卷曲的预定直径。然后，对玻璃化转变点下游的挤出物施加轻微压力，力，或阻力。该阻力引起挤出物“倒退”，大体上在周围密闭容器内部盘绕。

该阻力可以通过许多装置实现。如，阻塞元件可以放置在密封管的前面，也可放在管外面或与管成整体。密封管内可以钻孔，并且通过该孔可以或者施加压力或者施加真空，上述任何一种方法中所需的幅度只要达到引起挤出物上的阻力的变化，从而足以使卷绕过程开始进行即可。也可以使用在弹簧张力作用下的阻塞活动挡板，或使用许多小的障碍物或在挤出物上施力的装置。

这样的装置可以很容易地安装在挤压机模具一端的出口上，和另一端的圆形挤压机工作面上，从而允许现有机械简单并且便宜的改装，以及端面切割。密闭容器的变化和在该方法中施加阻力的变化用于调节间距和卷曲直径。这样可以获得经济的高生产率，从而允许有效利用现有挤压机生产线，而不要求附加挤压机，以保持生产线生产率。

另外的改进是设备通过活动挡板来控制施加到挤出物上的压力。通过活动挡板控制施加的压力允许本发明控制卷曲膨化挤出物的卷曲间距。改进的活动挡板设备还去除了活动挡板设备的对挤出物和管的热，蒸汽和其它苛刻条件更为敏感的部件。以这种方式，活动挡板也用于生产卷曲膨化压出物，同时有助于增加活动挡板部件的耐久性。

通过下面的详细描述，本发明的以上以及另外的特征和优点变得更明显。

                        附图的简要说明

本发明的新的技术特征在下面的权利要求书中阐述。然而，下面结合附图参考说明性实施例的详细描述，可以更好的理解本发明本身，以及优选的使用模式，进一步的目的和其优点，附图中：

图1是现有技术的膨化挤出物模具的横截面示意图；

图2是期望的膨化挤出物产品的一个实施例的立体图；

图3是本发明的一个实施例的正面立体图；

图4是本发明的一个可供选择的实施例的正面立体图；

图5是本发明的一个可供选择的实施例的正面立体图；

图6是本发明的一个可供选择的实施例的正面立体图；

图7是本发明采用多个模具和圆端面切割配置的一个实施例的正面立体图；

图8是本发明一个实施例的正面立体图；

图9是本发明一个实施例的侧视图；

图10是本发明一个可供选择的实施例的平面图；

图11是本发明一个可供选择的实施例的侧视图；

图12是本发明一个可供选择的实施例的平面图；

图13A和13B是本发明一个可供选择的实施例的侧视图；和

图14A和14B是本发明一个可供选择的实施例的前视图。

                        详细描述

图3是本发明一个实施例的立体图，它还用虚线图部分显示密封管30内的挤出物20。除非另有指明，在本申请的整个附图中，对应参考数字用于代表对应的元件。

挤出物20以与现有技术相同的方式离开模具12的小模孔14。而且，模孔14的直径取决于具体生面团配方，生产率，以及期望的杆(或其它形状)直径，但1毫米到14毫米的范围是优选的。(模孔14直径还取决于玉米粉的平均粒度或挤压的配方混合物)。图示管30在模孔14的中心，并且沿挤出物流轴向定向。然而，应理解管30可以相对于模孔14偏心，并且相对于轴向倾斜若干度。还应理解模孔14不需要一定是圆形，还可以是许多其它形状，如星形，六方形，正方形等。

如果没有力或阻力施加到挤出物16，如同现有技术，它将以直杆或线性构成方式沿密封管30的长度前进。然而，图3中的实施例显示，在挤出物16的玻璃化转变点下游的一些点，弹簧加载的活动挡板32给挤出物20提供轻微的摆动阻力。如这里所使用，玻璃化转变点是指在挤出物离开模孔14膨化后，挤出物从液体或塑化相向固体或玻璃相转变的点，因此，得到相对易碎的终端产品。玻璃化转变点通常非常接近模孔14的出口，并在生产前述实例的谷物产品期间，确定该点在距离模孔14的出口几毫米内。施加到玻璃化转变点下游的该轻微阻力导致挤出物20寻找最小阻力的路径，并且开始退回到密闭管30内，直到形成所示的卷曲，因此适合环形密闭管30。结果，在管30开口的方向，卷曲膨化挤出物20的速度降低。

螺旋形的间距可以通过调节活动挡板32施加到挤出物上的力来控制。在图示实施例中，这通过调节装置34实现，该调节装置控制弹簧36的张力。弹簧36依次推动活动挡板32进入空腔38内，从而切进密闭管30，该弹簧36可以是压缩弹簧，拉伸弹簧或其它致动器，即可以是机械也可以是电子的。

布置在空腔38的活动挡板32提供附加的好处，即允许从密闭管30排空多余的水或蒸汽。而且，弹簧加载活动挡板32提供用于对卷曲膨化挤出物20施加阻力的装置，同时还允许当挤出物聚集过量的情况下可清洁密闭管30。

如其它实施例显示，管30的直径随着期望的卷曲直径而变化。典型地，管30的内径在0.5英寸到4英寸之间是较好的。管30的长度不是关键的，只要在玻璃化转变点下游施加的所述阻力足以产生卷曲效果即可。具有全长0.75英寸到12英寸的管被发现是可接受的。

图4表示本发明的另一个实施例，其显示在管40的出口端带有交替尖叉42，44的密闭管40。一半的尖叉42仅仅平行于管40延伸。另一半尖叉44轻微向内弯曲，从而提供必要阻力，以便在密闭管40内开始卷曲挤出物。

图5显示本发明的另一个实施例，它采用切入密闭管50的小模孔52。压缩空气或，可供选择地，真空可引入到模孔52内。因此产生的压差足以再次导致密闭管50内产生足够的阻力，以便使挤出物在管50内卷曲。如，利用2.0毫米直径的模孔以及1英寸直径的密闭管50，导入5到100psig的压力范围，或-0.5到-258.5托的真空范围，以实现每小时300磅的生产率，这对于产生所期望的现象被发现是有效的。

图6显示本发明的另一个可供选择的实施例，它包含卷曲的密闭管60。密闭管60下游的卷曲或弯曲对需要的挤出物再次产生所期望的阻力，以便在密闭管内60开始卷曲。根据挤出物的生产率和挤出物的物理性能，任意部位具有从2°到90°弯度的密闭管卷曲已证明可以产生所期望的效果。利用相对于挤出物的流动路径轴向略微倾斜的直管可以实现相同的效果，这样，挤出物与管的内壁的初始接触提供了要求的阻力。

应该理解图3到6显示的不同实施例仅提供作为该装置的实例，下游阻力或压力可以施加到挤出物上，同时该挤出物被限制在密闭管或其它周围密闭容器内。可以采用许多密闭容器形状，如与圆管相对比为矩形，正方形，椭圆形或三角形侧壁的密闭容器形状。利用正方形或三角形密闭容器可典型的生产卷曲形产品，它类似于圆形密闭容器的生产。椭圆形密闭容器可以生产通常适合总体上椭圆形容器的卷曲产品。密闭容器不需要连续密封。例如，它也可以由若干组件构成，如杆形组件，所述杆形组件通常形成连续壁的密闭容器的框架或网架形状，所述连续壁的密闭容器如管子。

利用先前公开的相同原理应该容易理解，矩形密闭容器具有的宽度仅略大于挤出物的直径，与卷曲挤出物相比，该矩形密闭容器用于生产正弦形挤出物。当阻力作用于这种密闭容器内的挤出物上时，由于挤出物在狭窄的矩形内来回摆动，因此，形成正弦形状。正弦形的波长随着施加的阻力和挤出物的速度而变化。正弦形的高度或幅度接近矩形密闭容器的内部高度的一半。

不管使用的密闭容器的形状如何，还可以使用任何数量的用于施加阻力的装置，包括引入任何物理阻力的装置，或者其它装置，以便重新引导挤出物流体，从而足以使挤出物退回到密闭管内或周围密闭容器内。例如，直管内的一个面积上的增加的阻力，可以产生所期望的效果。阻力不必仅从密闭容器内的一个点施加，而是也可以从密闭容器的外部施加。

已经发现使用上述说明和图示的实施例可以保持传统的经过模具出口的生产率。事实上，已经实现超过传统的挤压生产率的生产率，如每小时经过2.0毫米直径的模具达到400磅的范围，同时仍保持从每一个密闭管持续卷曲流出。因此，当许多模具沿挤出物的正面结合或连贯使用时，较少量的挤出物模具即可用于供给螺旋形直径，同时仍然保持有效的生产率。

图7表示本发明一个实施例的立体图，它包括与许多密闭管70串联的许多模具12。每个密闭管70的出口端连接挤压机工作面72。接着该布置允许与具有许多单独切割刀片76的环形切割设备74的挤出物工作面连接。这种布置图示为十个单独挤压机模具12连接十个密闭管70，并且允许经过挤压机的总生产率等于利用上述方法生产现有技术的膨化杆的生产率。

尽管图7没有显示，密闭管70和挤压机工作面72的构造可以设计成模具12允许通风，直到满足具体条件(例如挤出物的容积密度，特定的机械能量，水份含量，螺杆速度，和模具压力)，接着密闭管70通过管70和模具12之间的附加的可旋转板(未图示)而可以在模具12上旋转。

图8说明了利用旋转致动器80的活动挡板组件。活动挡板82在近端(相对于模具)连接到一个旋转致动器80，所述旋转致动器80能够将活动挡板82定位在密封管30内，并在活动挡板上82施加一个接近恒压的压力。对于这里描述的卷曲膨化挤出物20产品，已经发现具有在0.008英寸和0.012英寸之间厚度的涂有聚四氟乙烯的不锈钢活动挡板82是可接受的，因为活动挡板82足够挠曲，当卷曲膨化挤出物20冲击时不会堵塞密封管30。压力控制阀(未显示)调节作用在活动挡板82上的气压，因此，压力施加到卷曲膨化挤出物30。压力控制阀可以保持活动挡板82上作用有接近恒压的压力。接合开关或操纵杆(未显示)使活动挡板82下降经过空腔38进入密闭管30，并使活动挡板82上升离开密闭管30。如果需要，可以安装可选择位置指示器，以指示活动挡板82在密闭管30内的实际位置。由HAUPPAUGE，N.Y的FESTO公司制造的旋转致动器80(零件号DSM/6/180/P/A)适合应用于本申请中。

当利用这里描述的旋转致动器活动挡板组件时，所期望的活动挡板82的压力利用是压力控制阀来调整，并且，操作杆用于使活动挡板82下降经过空腔38进入密闭管30。利用该控制设备，在20psig到100psig之间的气压产生与这里所述类似的卷曲膨化挤出物30。应理解操作杆和压力控制阀不是控制活动挡板压力的唯一方式，其它控制方法对于本领域的普通技术人员也是已知的。当活动挡板82充分下降到进入密闭管30内，以便对挤出物16施压时，挤出物16将卷曲并形成卷曲膨化挤出物30。如果必要，接着，活动挡板82复位，以控制卷曲膨化挤出物30的卷曲间距。尽管未显示，旋转致动器80可以安装在框架上，以便活动挡板组件独立于密闭管。以这种方式，活动挡板组件可以在不影响密闭管30或不停止挤压过程情况下被去除和更换。当在相同模具12上使用多个密闭管30时，图8的实施例为优选的，因为它小而紧凑，并且不占据接近模具12的过大空间量。

在一些应用中，利用旋转致动器80来控制活动挡板压力可能不是优选的。如，卷曲膨化挤出物30的高生产率趋向于使活动挡板82每小时振动数千次。这些振动迅速磨损旋转致动器80内的内密封。因此，本发明可以使用图9和10所示的替代实施例。

图9是本发明的实施例，它在活动挡板84的远端(相对于模具)带有伸缩管致动器。图10是本发明的同一个实施例的平面图。旋转活动挡板组件枢接于一个销88。本发明的这个可供选择的实施例的活动挡板组件包括外管92，其内径略大于内管90的外径，以至内管90在外管92内伸缩。外管92典型的具有4到8毫米的内径。内管90和外管92弯曲到与活动挡板半径98同心，因此两管形成环形弧的一部分，活动挡板销88作为环形中心。这样，当活动挡板84经过空腔38下降进入密闭管30时，活动挡板84可移动到密闭管30内的任何位置，并且内管90和外管92将自由伸缩，而且不会约束活动挡板84的旋转移动。或者，伸缩管可以与活动挡板84铰接或类似的连接，或由柔性材料构成，因此所述管不必一定形成环形弧的一部分，且不必使销88位于环中心。而且，在可供选择的例子中，伸缩管可以与活动挡板84的近端连接，且注射口94可施加真空以替代正压力。伸缩内管90和外管92允许注射口94对活动挡板84的远端施加接近恒压的压力，并且以类似于活动挡板82和旋转致动器80的方式来控制卷曲膨化挤出物30中的卷曲间距。平衡物86与活动挡板84的近端连接，以便当注射口94不向活动挡板84提供任何气压时，活动挡板84将旋转离开密闭管30。如果需要，可以安装可选择位置指示器，以指示活动挡板84在密闭管30内的实际位置。整个活动挡板组件被安装在框架96上，其独立于密闭管30，以便活动挡板组件可以在不影响密闭管30或不停止挤压工艺的情况下被去除或被更换。图9和10表示的实施例是有益的，因为在部件间有很少面到面的接触，从而导致在高振动环境下产生较少摩擦。

在一些申请中，可以优选或有必要将注射口94定位在活动挡板84的近端，这可参见图11和12中本发明的一个可供选择的实施例。如同图9和10的实施例一样，该可供选择的实施例利用一对伸缩管，以便对活动挡板84的远端施压。此外，外管92的内径略大于内管90的外径。内管90和外管92也弯曲到与活动挡板半径98同心，以便它们形成环形弧的一部分，并相对于活动挡板销88同心。以这种方式，当活动挡板84经由空腔38下降进入密闭管30内时，活动挡板84可以移动到密闭管30内的任何位置，且内管90和外管92将自由伸缩，并且不会限制活动挡板84的旋转移动。可供选择的，伸缩管可以与活动挡板84铰接或类似连接，或由柔性材料构成，以便这些管不必形成环形弧的部分，且不必使销88位于环中心。进一步可替代地，注射口94和伸缩管可以连接活动挡板的近端。伸缩内管90和外管92允许注射口94对活动挡板84远端施加接近恒压的压力，并且以类似于活动挡板82和旋转致动器80的方式，来控制卷曲膨化挤出物30的卷曲间距。尽管图11和12中未显示，可选择的平衡物86配置在活动挡板84的近端，以便当注射口94不对伸缩管提供任何气压时，活动挡板84自身定位在密闭管30外部。如果需要，可以安装可选择位置指示器，以指示活动挡板84在密闭管30内的实际位置。可供选择的实施例的整个组件安装在框架96上，其独立于密闭管30组件，以便活动挡板组件可以在不影响密闭管30或不停止挤压工艺的情况下被去除或更换。

在特别苛刻的条件下，如挤出物16超过150华氏度和/或大量蒸汽从膨化挤出物16中释放的条件下，期望在密闭管附近有尽可能少的移动部件。在这种情况下，可以使用本发明的一个可供选择的实施例。图13A，13B，14A和14B表示本发明的一个可供选择的实施例，其包括在汽缸77内的活塞75的致动器。配件79允许压缩机(未显示)向汽缸77内注入空气，以便上下移动活塞75。活塞75连接杆73，接着杆连接活动挡板71。如果需要，可以安装可选择位置指示器，以指示活动挡板71在密闭管30内的实际位置。在垂直驱动活动挡板组件内的活动挡板71相对于杆73固定，并且通常形成100°到150°范围的角。该垂直驱动活动挡板组件被安装在独立于密闭管30的框架81上。以这种方式，活动挡板组件可以在不影响密闭管30或不停止挤压工艺的情况下被去除或被更换。图13A和14A显示活动挡板71被布置成离开线性挤出物16。在挤压机开启和停止运转期间，活动挡板71通常被定位成离开挤出物，因为在这些阶段期间，挤出物16倾向于频繁波动，并且波动的卷曲膨化挤出物20趋向堵塞密闭管30，而波动的线性挤出物不会这样。当卷曲膨化挤出物30是所期望的时，活动挡板71下降并经由空腔38，直到接触挤出物16(如图13B和14B所示)。图13B和14B表示了刚好在挤出物开始卷曲前接触挤出物16的活动挡板71。在活动挡板71接触挤出物16后，挤出物上的活动挡板的压力导致挤出物16卷曲，并且形成卷曲膨化挤出物20。活动挡板71必要时可以复位，以便向卷曲膨化挤出物30施加适当压力，以控制卷曲膨化挤出物30的间距。

垂直驱动活动挡板的实施例可以定位在足够远离密闭管30的位置，以便活动挡板致动器的密封或移动部件不会暴露于密闭管30周围的苛刻条件下。实际上，致动器可以被定位在所期望的远离密闭管30的位置，提供的杆73足够长，以便到达密闭管30。本领域的普通技术人员意识到，采用这里所描述的一对致动器将形成活动挡板组件，所述致动器在杆73和活动挡板71之间带有铰链连接，所形成的活动挡板组件可改变密闭管30内的活动挡板71方向(即活动挡板71和杆73之间的角)。

应该注意在每个前述实施例中利用气动系统是为了举例说明。本发明包括利用其它的压缩气体，真空，或例如水或液压流体的液体的实施例。本发明也包括本领域的技术人员已知的其他定位装置，包括电力伺服电动机和机械螺杆。

还应理解超过一个的模具可按特定路线进入单一密闭管内。如，密闭管可以从两个靠近的模孔接收离开的挤出物。另外，本发明可采用形成任意形状的模具，如星形或方形横截面，或更复杂形状，如仙人掌或胡椒形。本发明可用于正弦和其它非线性挤出物。

本发明可采用许多不同类型的挤压机，包括任意长度和在较宽范围的RPM操作的双螺杆或单螺杆挤压机。而且，尽管已经参考基于谷物的产品描述了本发明的方法，应该理解本发明可用于任意膨化挤出物，包括主要基于小麦，稻米或其它典型的蛋白质源或其混合物的产品。事实上，本发明可应用于包含挤压材料的任意领域。该挤压材料在挤压经过模具模孔后快速变成玻璃化转变状态。

尽管结合优选实施例已经对本发明作了特别显示和描述，本领域的技术人员可以理解在不背离本发明的实质和范围的前提下，本发明的形式和细节可进行不同的修改。

Claims (25)

1.一种用于生产膨化挤出物的设备，包括：

包含模孔的模具；

位于模孔前面的密闭装置；

在密闭装置内经过一个空腔伸展的活动挡板；

向活动挡板施加压力的加压装置；

其中挤出物离开模孔，经由密闭管，接触所述活动挡板，并且成为非线性挤出物。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述加压装置是在所述活动挡板一端的液压。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述加压装置是一个旋转致动器。

4.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述加压装置是一个位于活动挡板远端的注射口。

5.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述加压装置是一个位于活动挡板近端的注射口。

6.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述加压装置是一对位于活动挡板远端的伸缩管。

7.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述加压装置是一对位于活动挡板近端的伸缩管。

8.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述加压装置是一个线性致动器，且所述活动挡板的方向是固定的。

9.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述加压装置是一个线性致动器，且所述活动挡板的方向是变化的。

10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：一个框架；其中所述加压装置连接到所述框架，并且所述框架独立于所述密闭装置。

11.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：一个传感器，其中所述传感器指示施加到所述活动挡板的压力。

12.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：一个平衡物；其中所述平衡物的作用在于，在缺少由加压装置向活动挡板施加的压力时，从密闭装置中去除活动挡板。

13.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述压力控制膨化挤出物的形状。

14.一种生产膨化挤出物的方法，包括：

将挤出物挤压进入密闭容器；

使挤出物与活动挡板接触；

其中加压装置向活动挡板施加压力；并且

所述压力控制膨化挤出物的形状。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述密闭容器是一个管，并且挤出物是卷曲膨化挤出物。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述加压装置是一个旋转致动器。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述加压装置是一个位于活动挡板远端的注射口。

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述加压装置是一个位于活动挡板近端的注射口。

19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述加压装置是位于活动挡板远端的一对伸缩管。

20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述加压装置是位于活动挡板近端的一对伸缩管。

21.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述加压装置是一个线性致动器，且所述活动挡板的方向是固定的。

22.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述加压装置是一个线性致动器，且所述活动挡板的方向是变化的。

23.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述活动挡板连接到一个框架，并且所述框架独立于所述密闭装置。

24.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述传感器指示施加到所述活动挡板的压力。

25.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述平衡物的作用在于，在缺少由加压装置向所述活动挡板施加的压力时，从所述密闭装置中去除活动挡板。

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