[发明专利]与挤出机联用的高压解除组件和组件锁止装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年12月18日提交的美国临时申请系列号No.61/284487的优先权，该申请的公开内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明总的涉及用于生产挤出产品的装置，且具体涉及附装在挤出机上以使其操作更有效和方便的装置以及允许附装在挤出机上的装置的锁止和快速转换的装置。

背景技术

用于制造食品的挤出机通常在挤出过程中在烹饪产品的相对高的温度下操作。在这种过程中，挤出机的机筒内建立了高达300至800psi的压力。这种挤出机常常称为挤出机-炊具。当已在操作结束时例如为了维护或转换而关停挤出机-炊具时，在对挤出机-炊具执行任何其它活动如模具组件或螺杆移除之前需要安全地解除高压。当前，用于安全地解除高压的方法包括使压力随时间推移而慢慢散去。该方法有助于避免在操作结束时快速打开挤出机的情况下爆裂的碎片如松动的零件或产品伤害操作人员。

已作出解决此问题的尝试，但这种尝试无法让人接受。例如，参考文献WO 2004/01970 A2公开了直接定位在材料流动通路中的背压阀。但这种阀易于使产品的密度发生无法预料的变化以及产品回退到挤出机并堵塞挤出机。在另一个示例中，美国专利No.4,984,977公开了一种可移动进出产品的流动通路的装置。该装置也存在堵塞以及截留材料的风险，从而存在卫生和交叉污染问题。在又一个示例中，美国专利No.5,238,385公开了一种通过分流材料流而解除压力的Y阀组件。然而，该Y阀组件扩大了挤出机的占地面积并且需要另外的产品移除设备，这使得成本高昂并且降低了加入另外的处理步骤如共挤出的灵活性。

此外，在典型的食品挤出过程中，一个或多个组件或子组件附装在挤出机的出口端上，以形成具有期望特性的产品。这些组件和子组件可以例如用于改变产品的密度；使产品膨胀；使产品成形并且将产品例如切割成团粒；或者共挤出不同颜色或纹理的产品。这些组件和子组件各者的重量可以从大约120lbs（磅）到高达300lbs不等。一些组件或子组件可以例如通过螺栓或螺栓与螺母紧固到挤出机体部上或彼此紧固。另一种方法使用由螺栓和螺母锁止的重型夹具（50至120lbs）。

将重型组件和子组件附装在挤出机上以及使它们与挤出机分离是耗时的并且需要重型提升设备。通常，需要多人来完成要求移除此类装置、更换此类装置、或者将此类装置加装到挤出线上的操作。由于大量的螺栓，螺栓频繁脱落，引起高更换成本。此外，更换此类热、湿且重的零件形成高伤害风险环境，诸如背部伤害或由于例如重型零件滑落和掉落到有关人员的手指或脚趾上而导致的伤害。

因此，需要用于克服这些限制和问题的新型装置和方法。本发明提供了这些问题的一种解决方案并且克服了现有装置中固有的局限。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种附装在挤出机上的新型高压解除组件，该高压解除组件快速解除挤出机中在其操作期间建立的压力并且还以安全和受控的方式从挤出机的内腔移除任何挤出物。

本发明的另一个目的是提供一种组件锁止装置，该组件锁止装置以这样的方式附装在挤出机上：有利于组件和子组件的快速附装并且在挤出机的操作期间将组件和子组件保持在适当位置以及移除在挤出机的正常操作中需要频繁转换的此类组件和子组件。

本发明的又一个目的是提供一种新型高压解除组件和组件锁止装置的组合，该组合允许在挤出机的操作完成时快速减压以及组件和子组件的快速移除和更换。

本发明的另一个目的是提供一种在挤出机的操作中使用新型高压解除组件和锁止装置的组合的方法。

这些目的中的一个或多个通过新型高压解除组件的使用、新型组件锁止装置的使用、或其组合来实现。组件和/或装置以允许从挤出机相对快速地释放压力并且明显加快影响挤出产品的特性的装置的转换的方式附装在挤出机上。

在一个方面，本发明提供了一种适合于附装在用于产品的挤出的挤出机上的高压解除组件，所述挤出机具有带挤出机孔的机筒外壳，诸如螺杆或活塞之类的挤出机构定位在所述孔中，其中所述高压解除组件包括：

附装在所述孔的端部上的具有限定的圆形开口的面板，其中所述面板的所述限定的开口与所述挤出机孔对准，并且所述面板具有顶部和底部，活塞室孔和产品排出端口定位在所述面板的底部中，且所述活塞室孔与所述产品排出端口彼此交叉；