用于方便面生产的挤压机的制作方法

[0001]
本实用新型涉及食品加工机械技术领域，特别是涉及一种用于方便面生产的挤压机。


背景技术：

[0002]
方便面，又称快餐面、泡面、杯面、快熟面、速食面、即食面，南方一般称为碗面，香港则称之为公仔面，是一种可在短时间之内用热水泡熟食用的面制食品。自1958年实用新型了方便面以来，随着人们生活节奏加快及旅行需要，方便面成为现代生活不可或缺的简易食品之一。
[0003]
传统的用于方便面生产的挤压机，通常需要在挤压螺杆的内部设置多级加热单元，用以满足方便面原料(面粉等)熟化及良好口感所需的温度要求。由此，传统的用于方便面生产的挤压机的能耗较高，导致方便面的加工成本较高。


技术实现要素：

[0004]
为了解决传统的用于方便面生产的挤压机的能耗较高，导致方便面的加工成本较高的技术问题，本实用新型提供的技术方案为：
[0005]
本实用新型提供一种用于方便面生产的挤压机，包括喂料机构和挤压成型机构；所述喂料机构包括喂料螺杆和喂料套筒；所述喂料螺杆设置于所述喂料套筒的内腔中；所述挤压成型机构包括挤压螺杆和挤压炮筒；所述挤压螺杆设置于所述挤压炮筒的内腔中；所述喂料套筒的出料口与所述挤压炮筒的进料口连通；所述喂料螺杆上靠近所述喂料套筒的出料口的一端为喂料螺杆末端；由所述喂料螺杆末端向所述喂料螺杆的中部延伸的一段螺杆为出料段；朝所述喂料套筒的出料口的方向，所述出料段的螺距逐渐缩小。
[0006]
进一步地，所述出料段覆盖距离喂料螺杆末端0～1.5个螺距的区域。
[0007]
本实用新型提供的用于方便面生产的挤压机，优选地，还包括压力控制单元、压力传感器和伺服电机；所述压力控制单元分别与所述压力传感器和所述伺服电机电性连接；其中，所述伺服电机，用于驱动所述喂料螺杆转动；所述压力传感器，用于监测所述挤压炮筒的内部压力；所述压力控制单元，用于根据来自所述压力传感器监测的压力信号与预设压力值的差值信号，来调节所述伺服电机的输出转速。
[0008]
本实用新型提供的用于方便面生产的挤压机，优选地，还包括温度控制单元、温度传感器和伺服电机；所述温度控制单元分别与所述温度传感器和所述伺服电机电性连接；其中，所述伺服电机，用于驱动所述喂料螺杆转动；所述温度传感器，用于监测所述挤压炮筒的内部温度；所述温度控制单元，用于根据来自所述温度传感器监测的温度信号与预设温度值的差值信号，来调节所述伺服电机的输出转速。
[0009]
本实用新型提供的用于方便面生产的挤压机，进一步地，还包括水温调节套；述水温调节套套设于所述挤压炮筒的外部；所述水温调节套与所述挤压炮筒的间隙设置有可容纳水的腔体；所述水温调节套上设置有进水口和出水口。
[0010]
更进一步地，所述水温调节套内设置有水；所述温度控制单元，根据来自所述温度传感器监测的温度信号与预设温度值的差值信号，来调节所述水温调节套内水的温度。
[0011]
本实用新型提供的用于方便面生产的挤压机，进一步地，还包括料斗；所述料斗设置于所述喂料机构的正上方；所述料斗的底部与所述喂料套筒的进料口连通；所述料斗的内部还设置有搅拌机构。
[0012]
本实用新型提供的用于方便面生产的挤压机，进一步地，还包括机架、减速电机、传动轴、筛板和若干散热风扇；所述喂料机构和所述挤压成型机构设置并固定于所述机架上，其中，所述喂料螺杆水平设置；所述挤压螺杆竖直设置；所述减速电机通过所述传动轴与所述挤压螺杆同轴连接；所述筛板设置于所述挤压螺杆的出料口处；所述散热风扇平行设置于所述筛板的下方，且所述散热风扇的出风口正对所述出料口的下方区域。
[0013]
进一步地，所述挤压炮筒上的进料口的对侧还开设有观察窗和泄压口。
[0014]
本实用新型提供的用于方便面生产的挤压机，进一步地，还设置有用于一键控制所述用于方便面生产的挤压机的启停的急停按钮。
[0015]
本实用新型具有的优点或者有益效果：
[0016]
区别于现有技术地，本实用新型提供的用于方便面生产的挤压机对于方便面原料的加热，并不是通过额外设置的多级加热单元实现的，而是通过喂料螺杆和挤压螺杆的转动挤压作用实现的。主要通过这两级螺杆的加热，就可以满足方便面原料熟化及良好口感所需的温度要求，相比于传统的用于方便面生产的挤压机，节省了多级加热单元的设置以及相关的温控系统，简化了用于方便面生产的挤压机的结构及方便面的生产工艺，免除了加热单元或相关温控系统的后期维护费用；由于无需精确设定挤压成型机构的各级温控参数，也提高了用于方便面生产的挤压机的操作便捷性；相比于传统的用于方便面生产的挤压机，综合能耗降低了15～20％，同时也使得方便面的加工成本降低了3～8％。
附图说明
[0017]
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
[0018]
图1是本实用新型实施例1提供的用于方便面生产的挤压机的立体结构示意图；
[0019]
图2是本实用新型实施例1提供的用于方便面生产的挤压机的局部剖视示意图。
具体实施方式
[0020]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要注意的是，本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。
[0021]
应当理解的是，当在本说明书中如使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0022]
如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造
和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]
如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0024]
除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0025]
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行说明，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对附图中提供的本实用新型实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
[0026]
实施例1
[0027]
传统的用于方便面生产的挤压机，通常需要在挤压螺杆的内部设置多级加热单元，用以满足方便面原料(面粉等)熟化及良好口感所需的温度要求。由此，传统的用于方便面生产的挤压机的能耗较高，导致方便面的加工成本较高。
[0028]
为了解决传统的用于方便面生产的挤压机的能耗较高，导致方便面的加工成本较高的技术问题，如图1和2所示，实施例1提供一种用于方便面生产的挤压机01，包括喂料机构1和挤压成型机构2；喂料机构1包括喂料螺杆10和喂料套筒11；喂料螺杆10设置于喂料套筒11的内腔中；挤压成型机构2包括挤压螺杆20和挤压炮筒21；挤压螺杆20设置于挤压炮筒21的内腔中；喂料套筒11的出料口与挤压炮筒21的进料口连通；喂料螺杆10上靠近喂料套筒11的出料口的一端为喂料螺杆末端100；由喂料螺杆末端100向喂料螺杆10的中部延伸的一段螺杆为出料段；朝喂料套筒11的出料口的方向，出料段的螺距逐渐缩小。
[0029]
喂料机构1的在实施例1提供的用于方便面生产的挤压机01中实现的功能主要包括两方面：其一：将方便面原料导入到挤压炮筒21的进料口(挤压成型机构2的进料口)处；其二，将方便面原料进行预热。
[0030]
其中，喂料机构1的预热作用是通过喂料螺杆10的结构改进实现的。通过将挤压螺杆10的出料段的螺距，沿着喂料螺杆10的延伸方向至喂料套筒11的出料口的方向，设置为逐渐缩小的结构，从而在喂料套筒11的内腔中形成减缩型的容纳腔。当方便面原料，在喂料螺杆10的转动作用下，朝着喂料套筒11的出料口的方向进行物料输送时，由于容纳腔的截面积的逐渐缩小，方便面原料粒子在喂料套筒11中的填充更加充分和紧实，方便面原料粒子彼此间的摩擦作用、以及方便面原料粒子同喂料螺杆10之间的摩擦作用加剧，摩擦产生的大量热量可以对方便面原料起到预热作用。
[0031]
区别于现有技术地，实施例1提供的用于方便面生产的挤压机01对于方便面原料的加热，并不是通过额外设置的多级加热单元实现的，而是通过喂料螺杆10和挤压螺杆20的转动挤压作用实现的。具体地，一级加热(喂料螺杆10的预热)：由喂料机构1输送至挤压成型机构2的进料口处的方便面原料，已经具有一定的温度；二级加热(挤压螺杆20的挤压加热)：在挤压螺杆20的高速挤压作用下，挤压炮筒21的内腔会形成加压加热的环境，从而
能够进一步对方便面原料进行加热。主要通过这两级加热，就可以满足方便面原料(面粉等)熟化及良好口感所需的温度要求，相比于传统的用于方便面生产的挤压机，节省了多级加热单元的设置以及相关的温控系统，简化了用于方便面生产的挤压机的结构及方便面的生产工艺，免除了加热单元或相关温控系统的后期维护费用；由于无需精确设定挤压成型机构2的各级温控参数，也提高了用于方便面生产的挤压机01的操作便捷性；实施例1提供的用于方便面生产的挤压机01，相比于传统的用于方便面生产的挤压机，综合能耗降低了15～20％，同时也使得方便面的加工成本降低了3～8％。
[0032]
由于喂料机构的功能除了预热外，还需要尽可能保证方便面原料输送的均匀性和一致性，出料段的位置和长度不合理的话，将会造成过多的方便面原料在喂料套筒中累积，进而容易造成喂料机构的堵塞或超温超压等运行故障，因此，喂料螺杆的出料段的位置和长度对于维持喂料机构的平稳运行起到关键作用。如图2所示，优选地，出料段覆盖距离喂料螺杆末端100有0～1.5个螺距的区域。经过大量的试验结果表明，距离喂料螺杆末端100有0～1.5个螺距的区域设置减缩型的螺距结构，经过较长时间(连续1个月)尚未出现喂料机构1的明显堵塞或超温超压等运行故障，说明该结构设计合理，有利于维持喂料机构1的平稳运行，提高用于方便面生产的挤压机01的可靠性。
[0033]
本实用新型的实施例提供的用于方便面生产的挤压机，主要是通过喂料螺杆与挤压螺杆的挤压作用实现对于方便面原料的加热作用的，因此，喂料螺杆和挤压螺杆的输出转速便成为了控制温度的关键参数。在自动化连续生产中，为了确保方便面的重量的一致性，通常将中挤压成型机构的出料速度设置为恒定速度，因此，喂料螺杆的输出转速的控制尤为关键。如图1和2所示，实施例1提供的用于方便面生产的挤压机01，优选地，还包括温度控制单元、温度传感器41和伺服电机32；温度控制单元分别与温度传感器41和伺服电机32电性连接；其中，伺服电机32，用于驱动喂料螺杆10转动；温度传感器41，用于监测挤压炮筒21的内部温度(挤压螺杆20的机头温度)；温度控制单元，用于根据来自温度传感器41监测的温度信号与预设温度值的差值信号，来调节伺服电机32的输出转速。当挤压炮筒21的内部温度(挤压螺杆20的机头温度)过高时，方便面原料(面粉等)超温结焦，对造成生产的方便面产品质量不达标；严重地，甚至还会造成用于方便面生产的挤压机01发生堵塞等故障。通过将伺服电机32(喂料螺杆10转动的驱动装置)的输出转速，与挤压炮筒21的内部温度(挤压螺杆20的机头温度)之间建立闭环调节，可以将挤压螺杆20的机头温度控制在合理区间，减小方便面原料(面粉等)超温结焦等质量风险，从而有利于提高生产的方便面产品的良品率；同时，也可以避免由方便面原料(面粉等)超温结焦带来的用于方便面生产的挤压机01的堵塞故障风险。
[0034]
具体地，当温度传感器41监测到挤压炮筒21的内部温度高于预设温度阈值(例如方便面原料的结焦温度)时，此时，监测到温度传感器41监测的温度与预设温度值的上限的差值大于零，温度控制单元控制伺服电机32的输出转速减小。
[0035]
另一种情形，当温度传感器41监测到挤压炮筒21的内部温度低于预设温度阈值(例如方便面原料的熟化温度下限)时，此时，监测到温度传感器41监测的温度与预设温度值的下限的差值小于零，温度控制单元控制伺服电机32的输出转速增大。
[0036]
实施例1提供的用于方便面生产的挤压机01通过控制伺服电机32的输出转速实现对挤压炮筒21的内部温度的自动调节的工作原理如下：挤压炮筒21的内部温度的波动主要
与方便面原料的单位时间的供应量和挤压炮筒21的内部压力两个因素相关，通过控制伺服电机32的输出转速，可以直接影响到方便面原料的单位时间的供应量和挤压炮筒21的内部压力，从而起到快速调节挤压炮筒21的内部温度的作用。
[0037]
如前文所述，挤压炮筒的内部压力也是影响其温度的关键因素：保持方便面原料单位时间的供应量恒定，当挤压炮筒的内部压力升高时，方便面原料粒子的摩擦和碰撞几率会增加，挤压炮筒的内部温度也会随之升高。反之，当挤压炮筒的内部压力降低时，方便面原料粒子的摩擦和碰撞几率会减小，挤压炮筒的内部温度也会随之减小。因此，还需要严格对挤压炮筒的内部压力进行监控，从而实现精确控制挤压炮筒的内部温度，如图1和2所示，实施例1提供的用于方便面生产的挤压机01，优选地，还包括压力控制单元、压力传感器31和伺服电机32；压力控制单元分别与压力传感器31和伺服电机32电性连接；其中，伺服电机32，用于驱动喂料螺杆10转动；压力传感器31，用于监测挤压炮筒21的内部压力；压力控制单元，用于根据来自压力传感器31监测的压力信号与预设压力值的差值信号，来调节伺服电机32的输出转速。当挤压炮筒21的内部压力过高时，方便面原料(面粉等)超温结焦风险增大，对造成生产的方便面产品质量不达标；严重地，甚至还会造成用于方便面生产的挤压机01发生堵塞等故障。通过将伺服电机32(喂料螺杆10转动的驱动装置)的输出转速，与挤压炮筒21的内部压力之间建立闭环调节，可以将挤压螺杆20的内部压力控制在合理区间，从而有利于减小方便面原料(面粉等)超温结焦等质量风险，进而有利于提高生产的方便面产品的良品率；同时，也可以避免由方便面原料(面粉等)超温结焦带来的用于方便面生产的挤压机01的堵塞故障风险。
[0038]
具体地，当压力传感器31监测到挤压炮筒21的内部压力高于预设压力阈值时，此时，监测到压力传感器31监测的压力与预设压力值的上限的差值大于零，压力控制单元控制伺服电机32的输出转速减小。
[0039]
另一种情形，当压力传感器31监测到挤压炮筒21的内部压力低于预设压力阈值时，此时，监测到压力传感器31监测的压力与预设压力值的下限的差值小于零，压力控制单元控制伺服电机32的输出转速增大。
[0040]
挤压炮筒内部的温度是方便面产品的良好口感的关键控制参数，为了避免在挤压炮筒内，方便面原料局部超温的现象所导致的方便面产品质量不达标，实施例1提供的用于方便面生产的挤压机01，进一步地，还包括水温调节套；述水温调节套套设于挤压炮筒21的外部；水温调节套与挤压炮筒21的间隙设置有可容纳水的腔体；水温调节套上设置有进水口和出水口。水温调节套将挤压炮筒21包裹在内，可以通过向水温调节套内注入合适温度的水，通过水浴间接地对挤压炮筒21内部的方便面原料进行加热或冷却，从而使得挤压炮筒21内部的方便面原料始终维持在合理的温度区间，从而避免了在挤压炮筒内，方便面原料局部超温的现象所导致的方便面产品质量不达标的情形发生。
[0041]
更进一步地，为了实现对挤压炮筒21内部温度的自动精确地调节，水温调节套内设置有水；温度控制单元，根据来自温度传感器41监测的温度信号与预设温度值的差值信号，来调节水温调节套内水的温度。通过将水温调节套内水的温度，与挤压炮筒21的内部温度(挤压螺杆20的机头温度)之间建立闭环调节，可以自动且精确地将挤压螺杆20的机头温度控制在合理区间，减小方便面原料(面粉等)超温结焦等质量风险，从而有利于提高生产的方便面产品的良品率；同时，也可以避免由方便面原料(面粉等)超温结焦带来的用于方
便面生产的挤压机01的堵塞故障风险。
[0042]
具体地，水温调节套内水的温度可以通过热水和冷水的不同比例来实现精确控温。
[0043]
值得注意地是，实施例1提供的用于方便面生产的挤压机01，通过水温调节套及不同温度的水作为冷却介质或者加热介质还可以有其他等同的手段来替代，例如更换其他加热介质或者冷却介质，均应同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
[0044]
为了防止方便面原料(例如面粉等)的搭桥起拱，如图1和2所示，实施例1提供的用于方便面生产的挤压机01，进一步地，还包括料斗5；料斗5设置于喂料机构1的正上方；料斗5的底部与喂料套筒11的进料口连通；料斗5的内部还设置有搅拌机构51。其中，如图2所示，搅拌机构51包括但不限于水平同轴连接的若干位于竖直平面内的若干圆周多片桨叶结构。在驱动装置的带动下，若干圆周多片桨叶结构饶其共同的旋转轴作圆周运动，可以将方便面原料打散，使得方便面原料能够较长时间保持疏松，从而防止方便面原料(例如面粉等)的搭桥起拱。
[0045]
为了保持从挤压炮筒的出料口挤出的半成品面条的连续性，以免半成品面条在出料口出现断条，如图1和2所示，实施例1提供的用于方便面生产的挤压机01，进一步地，还包括机架6、减速电机22、传动轴23、筛板24和若干散热风扇7；喂料机构1和挤压成型机构2设置并固定于机架6上，其中，喂料螺杆10水平设置；挤压螺杆20竖直设置；减速电机22通过传动轴23与挤压螺杆20同轴连接；筛板24设置于挤压螺杆20的出料口处；散热风扇7平行设置于筛板24的下方，且散热风扇7的出风口正对出料口的下方区域。通过在出料口的下方区域设置若干散热风扇7，可以起到对半成品面条的冷却定型的作用，由出料口刚出来的半成品面条的温度较高，其韧性较低，比较容易发生断裂。如图1和2所示，通过设置散热风扇7提供侧向冷风对半成品面条进行降温，冷却成型后的半成品面条，韧性会大大增加，从而不容易出现断条。实施例1提供的用于方便面生产的挤压机01，通过机架6对减速电机22、传动轴23、筛板24和若干散热风扇7、喂料机构1和挤压成型机构2进行合理的空间布局，使得用于方便面生产的挤压机01整体占用空间较小，安装和维护便捷。通过选择不同筛孔形状的筛板24，可以加工生产各类形状的面条，面条的截面形状包括但不限于圆形、扁形、圆环形等。
[0046]
为了便于直观地观察挤压炮筒内部的供料情况，如图1和2所示，进一步地，挤压炮筒21上的进料口的对侧还开设有观察窗8。为了便于对堵转的挤压螺杆进行处理，挤压炮筒21上的进料口的对侧还开设有泄压口，当透过观察窗8发现挤压螺杆出现堵转现象时，操作人员可以停止进料；同时，开启泄压口以降低挤压炮筒21内部的压力，待挤压炮筒21内部的压力恢复常压状态后，对用于方便面生产的挤压机01进行拆卸和清理。
[0047]
为了提高用于方便面生产的挤压机的安全性，如图1和2所示，实施例1提供的用于方便面生产的挤压机01，进一步地，还设置有用于一键控制挤压机01的启停的急停按钮9。通过设置急停按钮9，当机器发生严重故障或特殊情况时，操作人员可按下急停按钮9，使机器停止运转，从而起到对机器及人员的安全保护作用。
[0048]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。