专利名称:在恒定的流速下生产固定形状面片的装置和方法
本发明涉及一种在恒定的流速下连续生产固定形状面片的装置和方法它是在面片的输送中完成的。特别是，它涉及的装置和方法，把用在面片上的压力或搅拌力减至最低程度，面片的宽度和厚度是均匀的。
具有弹性和粘性的塑性面片，如面包面片，可通过一个螺旋装置推入或通过一个吸管和具有活塞、圆柱体的挤压机剂入，从而实现面片的连续喂入。
然而，这些装置或加工过程，基本上借助于机械作用力形成连续的面片。过于大的压力常常影响面片的喂入，或是在搅拌过程中，面片被螺旋反复搅断。特别是对面包面片这种机械作用力对面片的结构是不利的。由于压力或搅拌的作用，使面片中的胶质体结构倾向破坏，随后需要附加的步骤恢复胶体结构。这个附加的步骤要求进一步的设备，从而使生产面片的设备的整个尺寸变得庞大。
本发明的目的是提供一种装置，它能实现在面片的输送中以恒定的流速生产固定的几何形状的面片。本发明的另一个目的是提供一种生产面片的方法，它是在不借助于过于大的压力和搅拌力的条件下以恒定的流速生产固定几何形状的面片。
根据本发明，这种以恒定的流速生产固定几何形状的面片的设备已经提供。它包括一个供连续喂入面片的喂料输送机部件，一个装在输送机部件的两相对端的中间位置上的面片称重装置，用来连续称出通过称重装置的面片各部分的重量，在靠近上述输送机部件的后端上部的预定固定位置上安装一个压制装置，它可以绕自身的轴转动，其线速度基本上与输送机的线速度相同。至少与上述输送机部件的后端的线速度相同。第一恒速输送机和与此相邻的上述喂料输送机串接起来，第二恒速输送机和与此相邻的上述第一恒速输送机串接起来，上述第二恒速输送机的转速高于第一恒速输送机的转速。一个辊子机构包括许多绕自己轴转动的辊并且沿循环辊路同步同方向运动，转动辊子的周边形成一个闭合外套，外套有一个底部水平部分空间，它有预定的高度，它与上述的两个恒速输送机部分的上部分开，两个限定件分别布置在面条通路的每一边。在上述的循环辊路的水平部分和上述的第一个恒速输送机的输送部分之间形成了面片的宽度。用来控制输送机部件的速度或至少用来控制上述输送机部件后端部的速度的控制装置，使它的速度与所称面片部分的重量成反比，从而保证面片的固定几何形状和恒定流速。根据本发明，一种以恒定的流速连续生产固定几何形状面片的方法在此更进一步的描述，它其中包括记录每单位时间内标准的面片输送重量，在面片的输送过程中，连续测量每单位时间的面片各部分的输送重量，把最后的测量结果与上述的标准输送面片的重量比较，从而改变输送机的喂入速度，此速度与被称出的面片的重量成反比，把面片喂到第一个恒速输送机上，从而在预定的流速下，使相同长度的各面片部分的重量分布均匀并且在面片的厚度被限制的同时把面片的宽度限定到要求的宽度，从而得到固定的几何形状的面片。
图1表示本发明的第一个实施例的侧视图
图2是本发明的第一个实施例的控制装置的方块图示。
图3表示装置的平面图，它使用一个具有直线形凸部的旋转部件。
图4也表示装置的平面图，它使用一个具有螺旋形凸部的旋转部件。
图5表示面片转移到一个恒速输送机上时的状态。
图6是一个侧视图，它表示了本发明的第二个实施例。
图7是一个侧视图，它表示了本发明的第三个实施例的一部分。
如图1中所示，本发明的装置包括一个喂料输送机15，一个第一恒速输送机16，一个第二恒速输送机18。这三个输送机的输送带15a、16a和18a组成一个输送面。一个称重装置13安装在喂料输送机15的输送带15a底面的下部的预定位置上，使其与输送带15a保持接触的称重装置13的一部分有一定长度A的称重板13a。一个负载传感器9用来测量通过称重平板13a上部的面片重量X，测量值送入控制装置中的微型计算机中，这个随后叙述。
一个马达5驱动辊23，驱动辊使输送机15转动。一个旋转传感器7与驱动辊23同步旋转，它提供表示与输送带15a的运动长度相应的脉冲。
输送机16布置在靠近喂料输送机15的底端部，它被恒速驱动并且接收从喂料输送机15输送的面片。以辊25的形式出现的一个压制装置安装在靠近喂料输送机15的底端上的一个预定的固定位置上。辊25有四个凸部25a，它以与输送带15a的速度基本相同的线速度绕自身的轴旋转从而在面片3的上表面上形成压缩部分3a，不具有凸部的辊25在后面叙述。
第二个恒速输送机18与第一个恒速输送机16在靠近其后端的位置上串接起来，第二个恒速输送机以一个恒定的速度输送从第一个恒速输送机出来的面片，面片的速度比在第一个恒速输送机时高，从而提供了面片的连续状态。
一个辊子机构24装在第一个和第二个恒速输送机的上方，它包括许多辊26并且适合沿一条循环辊路同步运动。运动辊26的周边形成一个具有底部水平部分空间的闭合外套，它离开第一恒速输送机16和第二恒速输送机18的输送部分上部一个预定高度H。在第二恒速输送机区域内的高度H小于在第一恒速输送机区域内的高度，这是因为第二恒速输送机上的高速可以补偿高度的下降。每个辊都可绕自身轴旋转并且沿同一方向运动;如图1中箭头线26a所示。辊沿循环辊路运动的速度略大于第二恒速输送机的速度，这样如果辊是可自由运动的，那么当它们与输送机上的面片保持接触时，在图1中箭头所指的方向上辊开始绕自身轴旋转。它的旋转方向可由任何合适的装置用机械的方法固定。如图3所示，两个限定件20、22安装在装置的框架上。如图1所示，两个限定件20、22位于辊子结构24的底部水平部分和第一恒速输送机16之间。每个限定件可能是一条板，它可旋转地固定在20a 20a上。
限定件是可以绕它们的上端20a、22a向相互分开的方向转动，从而在限定件的自由下端之间调整预定的距离，以便限定通过此处面片的宽度。如果在一个预定位置固定限定件，以便限制面片的宽度也在本发明的范围之内。
如图2中所示，使用在本发明中的一个控制装置包括一个微型计算机41作为它的主要组成部分。从负载传感器9得到的测量值和从旋转传感器7得到的脉冲提供给微型计算机41。一个动力源45把电压提供到负载传感器9上，在那里面片3的重量被检测并且与测得的重量成比例地转换成电压信号。一个低通滤波器51仅允许电压信号中频率小于10赫兹的通过。由于输送机的摩擦，电压信号包括噪音，所以低通滤波器51被用来消除这种噪音，以便使频率高于10赫兹的电压信号被排除，改善了信号/噪音(S/D)的比值。自由噪音电压信号通过一个模/数(A/D)转换器54传递到微型计算机41的控制电路。模/数(A/D)转换器54用来把从低通滤波器51输出的交流信号转换成直流信号，有时由于输送机上有附加的东西，即使输送机上没有输送面片，负载传感器9上也会产生相当大的电压信号，在这种情况下，这个电压必须调整到零，从低通滤波器51输出的输出电压传送到微型计算机41的控制电路，在那里产生一个信号，从而使传感放大器49的输出电压为零。
一个数/模(D/A)转换器53用来把微型计算机输出的直流信号转换成交流信号。一个面片重量输入开关47作为一种确定每单位时间产量的装置，微型计算机41的计量电路接收从旋转传感器7传出的相对输送带15a的运动长度的脉冲。微型计算机根据输出值计算，以便控制驱动马达5，因此，输送机15的驱动辊23通过一个反相器43。
当面片3的单位长度A的重量重时，马达5的转速V慢，当面片的单位长度A的重量轻时，马达5的转速V加快。
在靠近喂料输送机15的后端部上方的压辊在面片3上产生压缩部分3a，从而使面片总是和喂料输送机15的运动速度相同。在辊子机构24中的压辊26同样压住面片，特别是当压辊与第一恒速输送机上的面片首先接触时，在输送带与压辊25之间形成一个空间，用来延伸或压缩面片，而面片的延伸或压缩是由称重装置13的测量结果决定的。从喂料输送机15喂入的面片，在压辊25和输送机15a的共同作用下，以变化的速度喂入，这个变化速度是由控制装置根据在压辊26和辊25之间面片的延伸或压缩来控制的。
本发明的装置中各单独组成部件的操作在此叙述。
由一个面片重量输入开关47，记录一个标准的输送面片重量，把每单位时间面片的生产量输入到微型计算机41内。面片3由原来的形状变成网状放在喂料输送机15上，称重装置13测出面片3在喂料输送机5的每单位长度A上的重量。即每个时间内旋转传感器7检测的输送的面片长度等于长度A。微型计算机为称重装置13提供一个测量指令，根据上述的指令，负载传感器9提供一个测量值X输入到微型计算机41。
每个时间当具有测定重量X的面片部分A出现在喂料输送机15的输送端P时，被微型计算机41检测，作为旋转传感器7的输入值，微型计算机41计算并且自动确定输送机15的速度V，此速度与面片部分A的称重值X相对应。当面片3的单位长度A上的重量X大于标准值时，面片3以较慢的速度V输送，当面片3的单位长度A上的重量X小于标准时，面片3以较慢的速度V输送。输送机15的速度和面片部分的重量之间的关系可由下式表示
Xa·Va＝Xb·Vb＝常数
通过微型计算机41把测出重量与面片的标准输送重量相比较，标准的输送重量与测出的重量之间的差值通过一个数/模(D/A)转换器53作为一个信号传送到反相器43。信号变成与测量值成反比的数值来驱动马达5。然而，从输送机15运送的面片部分的速度V是与面片部分的重量成反比的。
当喂料输送机15输送的面片分成面片部分Aa-，Ab，……并且有单位长度A时，它们有不同重量X，因此，当由喂料输送机15输送的每个面片的单个重量部分达到输送机的输送端部P时，输送机的输送速度V总是在变化。当测得的重量大于标准值时，速度下降，当测得的重量小于标准值时，速度加快。
因此，面片在第一恒速输送机16上输送时，单位重量重的面片部分被延伸，单位重量轻的面片部分被压缩。然后具有恒定单位重量的面片网3在第一恒速输送机16上输送。
在上述的本发明的实施例中，称重装置13中的称重平板13a的单位长度A是可以自由选择的，因此，当其长度A选择的距离越短时，所测得的面片的面片的重量越精确，测定的面片重量变化就会更精确的区分，这个重量变化的区分值在喂料输送机15的面片的输送端转换成与其成反比的速度。用这种方法，在面片的输送过程中，输送机15的速度不断地受到限制，因此就可以很好地保证面片的质量。
在本发明中，图中示出了辊25有凸部25a。然而，辊25并不是必须要求有凸部。两凸部之间的间隙是逐渐变窄的，这样有利于精确称重。如果间隙过于窄，那么辊将变成一个圆柱形。这种辊也同样在本发明的构思范围内。任何其它适合的压制装置也可能使用。如使用具有螺旋凸部的旋转件25，如图4。
无论是延伸或压缩的面片均喂到第一恒速输送机16上，面片的宽度由限定件20和22限定，使其达到一个预定的宽度。
进到第一恒速输送机16的一段长度A的面片3部分要受到拉伸，其拉伸量与它的重量X成反比。因此，面片部分Aa和Ab将会导致相互之间的长度不同，如图5中所示，每部分包括了其重量大体相同的面片，由此而产生面片的流速变化被限制在轻微的程度，即，面片部分重量的变化限制在变化面片的每部分内。
上面已经叙述，送到第一恒速输送机16上的面片宽度由限定件20、22限度，同时也由许多辊26和输送机16限定，由于第二恒速输送机18的转速高于第一恒速输送机16的转速，所以面片平稳地通过，而不考虑面片的宽度限制。当面片喂入第二恒速输送机后，面片的厚度是个恒定值，因此具有固定几何形状的面片在均匀流速下产生。然后面片由第二恒速输送机18送到随后的加工设备上。
第一恒速输送机16与第二个喂料输送机19串接起来，压制装置25固定在与第一个实施例相对应的相同位置。第一喂料输送机17和第二喂料输送机19均通过相对应的驱动轮23、23由马达5驱动。一个旋转传感器7通过一个传送件与第二喂料输送机19的驱动部分相接。第一喂料输送机17，称重装置13的一个辊31、第二喂料输送机19和第一恒速输送机16组成一个输送平面。第一和第二喂料输送机17、19以同样的转速由马达5驱动，但必要时，第一喂料输送机17的运动能够停止。一个离合器11安装在驱动轮23的旋转轴上，以便使马达5旋转运动的传递可以是连续的或间断的。称重装置13所能称的面片部分的最大重量是预定好的。当以第一喂料输送机运送的面片部分的重量大于标准值时，离合器11和第一喂料输送机17的驱动轮23一起间断马达5传递到第一喂料输送机17的驱动力，使得第一喂料输送机17的输送运动停止，一直到面片的重量降至低于标准值为止。
在第一喂料输送机17停止的同时，称重装置13上的面片在第一喂料输送机17和第二喂料输送机19之间受到拉伸，从而导致重量的减少。这样运送到第二喂料输送机上19的面片重量降至到标准值的范围内。因此，可确定的面片的称重范围可进一步提高。
本发明的第三个实施例将在下面叙述。如图7中所示，许多旋转辊33排列布置组成一个辊式输送机37，它用来输送面片3。辊33中的其中一个由负载接收辊47代替，它作为称重装置13的一部分。一个负载传感器9与负载接收辊47一起用来测量通过上面的面片的重量。旋转辊33之间相互保持同步，同时辊47不是自由地旋转就是由设置在装置上的马达驱动。
控制的方法是这样的，当被称面片3的单位长度A的重量重时，马达5降低辊33的旋转速度，当被称面片3的单位长度A的重量轻时，马达5提高辊33的旋转速度。同样，当负载传感器9测出重量大于预定值时，称重装置13上游的辊33的旋转停止直到重量小于预定值。
在第二和第三个实施例中，辊31、47可由装在辊的马达驱动，这样，除面片重量以外的负载就不可能作用在传感器上，由此进一步改善了测量精度。假如马达装在外部，引起辊47转动的力从那里传送，由外部动力驱动的辊轴的旋转力矩可能会作为面片重量以外的其它负载作用在传感器上，使得精确的测量不可能实现。即使使用一个可旋转的自由空转轮，由于面片的运动使辊上的表明摩擦每时每刻都在变化，相应地引起面片运动的变化，因此，由于附加的噪音的影响，提供给负载传感器不精确的信息，从而不利于精确的测量。
根据本发明的装置，它有如上所述的组成部分，当面片输送时，它的宽度和厚度也能够很容易地保证。
当本发明应用到生产面包的工序时，生产面包的设备可大大消减，因为在加工过程中面包的胶质体结构不受到破坏，所以不需要恢复胶质体结构的步骤。
更进一步说，虽然上述的实施例已经以面包面片的加工为例，但本发明并没有以任何方式限制这种实施例，鉴于它的组成是显而易见的，在确定流速和限定几何形状的情况下，本发明还可以应用到其它具有弹性和粘性的材料，包括面条，鱼酱和其它高分子材料。
权利要求
1、一种在恒定流速下连续生产固定几何形状的面片装置包括
一个喂料输送机部件，用来连续喂入面片，一个面片称重装置，它装在上述喂料输送机部件的输送部分两相对端的中间位置上，用来连续测量通过称重装置的每部分的重量。一个压制装置在靠近上述喂料输送机部件的后端部上方的预定固定位置上固定，它可以绕自身轴以与输送机速度至少与输送机部件的后端部大体相同的线速度旋转。第一恒速输送机与邻近的上述喂料输送机部件串接。第二恒速输送机的驱动速度高于上述第一恒速输送机的速度，在第一和第二恒速输送机的上方装有辊子机构，它包括许多绕自身轴旋转的辊并且在面片运动的同一方向上沿循环辊路同步运动。运动辊的周边上形成一个具有底部水平部分空间的闭合外壳，此外壳在两个上述恒速输送机的输送部分上方并且离开预定高度。两个限定件分别固定在面片通路的每边，在上述循环辊路的水平部分和上述第一恒速输送机的输送部分之间限定面片的宽度，一个控制装置用来至少控制上述喂料输送机部件的后端部的速度，它的速度与所称的面片部分的重量成反比，从而产生面片的恒定流速和固定的几何形状。
2、根据权利要求
的装置，在那里喂料输送机部件包括一个第一喂料输送机和第二喂料输送机并且它们串接起来，一个称重装置安装在上述两个输送机中间。
3、根据权利要求
1所要求的装置，在那里喂料输送机部件包括一个或多个皮带输送机。
4、根据权利要求
1所要求的装置，在那里喂料输送机部件是一个具有许多辊的辊式输送机，上述的辊式输送机中的其中一个辊由具有一个与面片保持接触的辊的称重装置代替，称重装置的接触辊接收部分面片的重量。
5、根据权利要求
1所要求的装置，在那里，压制装置是一个在其外表面上有直线形凸部的旋转件。
6、根据权利要求
1所要求的装置，在那里压制装置是一个在其外表面上有螺旋凸部的旋转件。
7、根据权利要求
1所要求的装置，在那里，两个限定件固定在装置框架的上游端并且它们可以相互靠近或相互离开，以便使上述限定的自由端限定面片的宽度。
8、一种以恒定流速生产固定几何形状面片的方法包括记录每单位时间内面片的标准输送重量，连续测量每单位时间内面片被输送部分的重量，比较上述的测量结果和标准的输送重量，改变喂料输送机的速度，此速度与面片的称重量成反比，把面片送到第一恒速输送机，由此使相同长度的每部分面团的重量均匀，把面片的宽度限制在给定的宽度，同时在给定的喂入流速下面片的厚度受到限制从而得到给定的面片几何形状。
专利摘要
一种在恒定流速下连续生产固定几何形状的面片的装置和方法，当面片从喂料输送机部件输送到恒速输送机时，喂料输送机部件的速度被控制，面片被称重并且它的喂入速度与所称重量成反比，面片的输送由两个恒速输送机共同作用完成，限定件和辊子机构完成面片的几何形状。
文档编号A21C3/00GK85103749SQ85103749
公开日1986年11月19日 申请日期1985年5月16日
发明者林虎彦 申请人:雷恩自动机株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan