真空壓制壓盤組件和調節方法

2023-05-19 21:51:21

真空壓制壓盤組件和調節方法
【專利摘要】一種麵團形成壓機(10)，包括：下支撐框架(14)；下壓制壓盤(16)，接合至下支撐框架；以及上壓制壓盤組件(12)，定位在下壓制壓盤上方。上壓制壓盤組件進一步包括：背襯結構(26)；上背襯壓盤(28)，接合至背襯結構；以及通過真空或電磁方式可移除地接合至上背襯壓盤的壓制板(3)。提供了用於加熱壓制板的裝置以及用於調節壓制表面的平面度的墊片(56)。由下支撐框架支撐的輸送機(20)定位成在下壓制壓盤與上壓制壓盤裝置之間經過。還公開了一種調節本設備的方法。
【專利說明】真空壓制壓盤組件和調節方法
[0001] 本申請是名稱為"真空壓制壓盤組件和調節方法"、國際申請日為2009年5月1 日、國際申請號為PCT/US2009/042519、國家申請號為200980125843. 1的發明專利申請的 分案申請。

【技術領域】
[0002] 本發明涉及一種具有上下移動以壓制輸送機上的小塊麵團（doughball)的壓盤 (platen)的食物壓機（food press),並且更特別地涉及一種用於玉米粉圓餅（tortilla) 的食物壓機。

【背景技術】
[0003] 在製作食品（例如玉米粉圓餅）時，典型地通過壓機單元壓平小塊麵團。通常憑 靠輸送帶將小塊麵團移動至壓機單元並通過壓機單元。當將小塊麵團適當地定位在壓機單 元中時，上壓制壓盤以適當的力向下移動，並與下壓制壓盤隔開，以將小塊麵團壓成期望的 厚度和形狀。
[0004] 典型地，壓制壓盤中的一個或兩個都被加熱，以均勻烘烤（parbake)小塊麵團，從 而維持壓平狀態和適當的質地（texture)。壓制之後，升高上壓制壓盤，並且輸送帶前進，以 使壓平的小塊麵團從壓機移開，並且使新的小塊麵團前進到壓機，以重複該循環。
[0005] 在典型的現有技術系統中，上壓盤具有壓制/加熱板、背襯結構（其典型地是絕緣 板和支撐框架）和以某種方式附設至壓制/加熱板的特氟隆（Teflon)壓盤蓋。除非精確 地實現壓制表面的平面度，否則壓出的麵團不會具有均一的圓周。為了實現必要的公差，在 壓制/加熱板與絕緣板之間設置薄墊片。由於這些板栓接至框架，因此設置、移除和測試墊 片的任務是非常耗時的。典型地在試圖執行"填墊片"之前必須等待一段時間以使零件冷 卻。
[0006] 關於特氟隆壓盤蓋：不管施加張力以在上壓盤的表面上方拉動蓋子這一事實，當 每個循環提高頂部壓盤時，小的氣隙使壓盤蓋與熱壓盤分離。這種狀態引起寬的壓盤蓋表 面溫度變化，導致壓出的產品的直徑不一致。
[0007] 關於壓制/加熱板，如果壓制板太薄，則栓接這些板的處理使壓制板翹曲，導致不 均勻的傳熱。因此需要較厚的壓制板來避免翹曲。然而，當通過墊片與加熱板分離時，較厚 的壓制板也導致與傳熱有關的問題。
[0008] 其它現有技術系統使用通過邊緣夾（edge clamp)保持的薄壓制板來使背襯板保 持於加熱板；然而，這些系統在寬度上具有不良接觸，導致不一致的傳熱和不佳的圓度及尺 寸控制。
[0009] 此外關於特氟隆壓盤蓋，壓盤蓋在壓機的熱和壓力狀態下快速磨損。即使在沒有 完全磨損時，壓盤蓋也會形成有缺陷的區域或孔。更換壓盤蓋是昂貴且耗時的，並且需要壓 機停止操作，導致損失生產時間。而且，當壓盤被加熱時，更換蓋需要壓機停止操作直到壓 盤冷卻，或僱員冒著被燒傷的風險。
[0010] 在嘗試改進現有技術的缺陷時，美國專利No. 5, 649, 473教導了一種處於定位在 壓制板上方的捲筒上的壓盤蓋帶，其全部內容通過引證結合於此。一旦蓋帶的一部分損壞， 則該蓋帶可在捲筒上前進，從而使得可以使用該蓋帶的新部分。然而，該系統並未減輕在栓 接的背襯板與加熱板之間設置墊片的需要。此外，該帶使系統的複雜性和費用增加。
[0011] 現有技術還具有當麵團粘住特氟隆壓盤蓋時拉動底部帶的問題。這在壓盤蓋與特 氟隆壓盤蓋帶之間形成小的氣隙，導致特氟隆壓盤蓋帶上的不均勻的溫度。即使在適當地 進行填墊片的壓機中，不均勻的溫度也會導致形狀和直徑的不規則性。產生最優的一致性 所需的精確地進行填墊片依據生產者想要製作的小塊麵團的排列而改變。每個循環期望較 小直徑的數量更高，而每個循環期望較大直徑的數量更少。因此，如果期望得到最優質量， 則需要為生產者想要使用的每個排列進行填墊片。由於許多生產者每天多次進行排列改 變，因此為每個排列重新進行填墊片的成本非常高；因此，質量與高生產率不一致，或者質 量高生產率低。
[0012] 需要允許墊片的快速設置、壓制表面的輕鬆移除和替換、改善的傳熱特徵、以及板 與墊片之間緊密且均一的接觸的更好的壓盤系統。


【發明內容】

[0013] 因此，本發明針對一種麵團形成設備，本設備包括：下支撐框架；下壓制壓盤，接 合至下支撐框架；上壓制壓盤組件，包括背襯結構以及接合至背襯結構的上背襯壓盤，該上 背襯壓盤具有：蓋面；一個以上的加熱器通道，形成在整個上背襯壓盤上；以及壓制板，通 過真空或電磁方式可移除地接合至上背襯壓盤的蓋面。一個以上的加熱元件可定位在加熱 器通道內。由下支撐框架支撐的輸送機定位成在下壓制壓盤與上壓制壓盤組件之間經過。
[0014] 在本發明的一個實施方式中，上背襯壓盤進一步包括：設置在蓋面上的凹槽的幾 何形狀；以及包括位於蓋面中且與一個以上的凹槽流體連通的開口的真空孔，並且壓制板 通過真空方式可移除地接合至上背襯壓盤的蓋面。
[0015] 在另一實施方式中，上背襯壓盤進一步包括圍繞上背襯壓盤的周界的凹口、在該 凹口中可移除地接合至上背襯壓盤的多個邊緣件、以及可移除地保持在上背襯壓盤與多個 邊緣件之間的墊圈。該墊圈構造成使上背襯壓盤與壓制板之間保持真空。
[0016] 在另一實施方式中，下壓制壓盤包括接合至下支撐框架的下背襯壓盤、以及通過 真空可移除地接合至下背襯壓盤的下壓制板。
[0017] 優選地，一個以上的墊片設置在壓制板與上背襯壓盤的蓋面之間。一個以上的墊 片可以是圓形的。優選地，壓制板具有用於使壓制板對準在上背襯壓盤上的凸緣。
[0018] 另外，本發明針對一種用於調節如上所述的設備的方法，本方法包括以下步驟：將 上背襯壓盤組件降低至降低位置；使真空無效，以將壓制板從上背襯壓盤釋放並釋放到輸 送機上；將上背襯壓盤升高至升高位置；使輸送機移動，以使壓制板從位於上背襯壓盤下 方前進；將一個以上的墊片設置在壓制板上；使輸送機倒退，以使壓制板返回至上背襯壓 盤下方；將上壓制壓盤組件降低到降低位置；以及啟用真空，以使壓制板接合至上背襯壓 盤。本方法還可包括在升高步驟之後指示輸送機的位置、以及在倒退步驟期間使輸送機返 回至指示的位置的步驟。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 參照附圖將對本發明有更好的理解，附圖中：
[0020] 圖1是根據本發明的一個實施方式的壓機的透視圖，示出了小塊麵團壓制；
[0021] 圖2是可在圖1的壓機中使用的上背襯壓盤（沒有密封件）和壓制板的分解透視 圖；
[0022] 圖3是沿著線3-3截取的圖2的上背襯壓盤（沒有密封件）的細節圖；
[0023] 圖4是在組裝好的狀態下圖2的上背襯壓盤和壓制板的側面正視圖；
[0024] 圖5是沿著線5-5截取的圖4的上背襯壓盤（有密封件）和壓制板的橫截面圖；
[0025] 圖6是由線6-6限定的圖5的上背襯壓盤和壓制板的一部分的橫截面圖；
[0026] 圖7是圖2的上背襯壓盤和壓制板的頂部透視圖；
[0027] 圖8是根據本發明的一個實施方式的壓機的透視圖，示出了設置在壓制板上的墊 片；以及
[0028] 圖9是可在圖1的壓機中使用的壓制板的頂部透視圖；以及
[0029] 圖10是沿著線10-10截取的圖9的壓制板的細節圖。
[0030] 圖11是在另一實施方式中下背襯壓盤（沒有密封件）和可用作下壓制壓盤的壓 制板的分解透視圖。

【具體實施方式】
[0031] 本發明通過提供一種具有可移除地接合至上背襯壓盤的壓制板的上壓制壓盤組 件來解決現有技術的缺陷。本上壓制壓盤組件允許在壓制板與上背襯壓盤之間設置墊片。 在本發明的優選實施方式中，通過如下面所討論的真空抽吸而使壓制板保持於背襯壓盤。
[0032] 圖1示出了根據本發明的一個實施方式的採用上真空壓制壓盤組件12的麵團形 成壓機10的概貌。壓機10具有下支撐框架14。下壓制壓盤16接合至下支撐框架14。上 真空壓制壓盤組件12定位在下壓制壓盤16之上。由下支撐框架14支撐的輸送機20在下 壓制壓盤16與上真空壓制壓盤組件12之間經過。
[0033] 多個小塊麵團22通過裝載機（未示出）裝載到輸送機上。這些小塊麵團在下壓 盤16與上真空壓制壓盤組件12之間移動，在此它們被壓成平的麵團片24,例如玉米粉圓 餅。
[0034] 現在，將參照圖2至圖7更詳細地考慮上真空壓制壓盤組件12。上真空壓制壓盤 組件12具有背襯結構26。在背襯結構26上安裝有絕緣板（未示出）和上背襯壓盤28。如 本領域技術人員將理解的，上背襯壓盤28可以是整體結構或接合到一起的分離結構。壓制 板30可移除地接合至上背襯壓盤28。
[0035] 參照圖2至圖7,上背襯壓盤具有蓋面（cover side) 32。通過經由上背襯壓盤28 的中心處的真空孔34進行抽吸而在上背襯壓盤28的蓋面32上形成真空。上背襯壓盤28 的蓋面32上的凹槽36的連續幾何形狀促進了真空的均一性。凹槽36優選地以方格圖案流 體連通地形成，並且至少一個凹槽與真空孔34流體連通。然而，本領域技術人員將認識到， 凹槽36的幾何形狀可以以允許真空使壓制板30接合至上背襯壓盤28的其它圖案形成，例 如圓形或環形圖案。該真空構成用於使壓制板30接合至上背襯壓盤28的一種可行方式。 電磁方式也是可行的。
[0036] 加熱器通道38形成在整個上背襯壓盤28上，例如通過鑽孔。用於加熱上背襯壓 盤的裝置（例如加熱元件）（未示出）可使用例如粘合劑安裝在通道38中。這樣的構造是 有利的，因為可從通道38中移除損壞的加熱元件並更換。另外，可分別且可變地控制各個 加熱元件。可替代地，圓形或環形加熱器可排列在形成於上背襯壓盤28中的圓形通道內。
[0037] 在可替代的實施方式中，加熱器利用再循環流體，例如通過熱源加熱的油。在該實 施方式中，加熱的流體通過泵（未示出）經由通道38泵吸。這些通道可具有各種不同的形 狀，以分配遍及上背襯壓盤28的加熱的流體，從而使得均一地加熱壓盤或可變地加熱上背 襯壓盤28的特定部分。例如，通道38可以是蛇形的或圓形的。這類加熱器是有利的，因為 它允許壓盤的均一加熱。
[0038] 另外，如圖6所示，上背襯壓盤28進一步包括沿著用於設置密封件42的周界的凹 口 40。密封件42可以是墊圈。密封件42被定向成使得在壓制板30接合至上背襯壓盤28 時，防止空氣進入壓制板30與上背襯壓盤28之間。密封件42設置在圍繞上背襯壓盤28 的凹口 40中，並且多個邊緣件44可移除地附設至上背襯壓盤28,以將密封件42保持在適 當位置。優選地，使用緊固件46 (例如螺栓）將邊緣件44保持在適當位置，從而使得邊緣 件44將密封件42夾持在適當位置，如果需要則允許移除和替換。
[0039] 參照圖2、圖8和圖9,在一個優選的實施方式中，壓制板30具有接觸部分48和可 選凸緣50。接觸部分48具有壓盤面52和麵團面54。優選地，壓制板30由鋁或不鏽鋼製 成。本領域技術人員將認識到，壓制板30可由本領域中已知的能夠承受麵團壓制的熱和壓 力的其它材料製成。
[0040] 優選地，但可選地，麵團面54塗覆有不粘性材料，例如Teflon?。可選凸緣5〇可 用來關於上背襯壓盤28定向壓制板30。參照圖2到圖4,在安裝時，上背襯壓盤28的有槽 的蓋面32接觸壓制板30的壓盤面52,並且壓制板30的凸緣50沿著上背襯壓盤28的一側 定位。
[0041] 墊片56如所期望地設置在壓制板30的壓盤面52與上背襯壓盤28的蓋面32之 間。可使用少量的散熱混合物（未示出）將每個墊片56鎖定在適當位置，並改善傳熱。當 通過真空孔34引入真空時，壓制板30和墊片56緊密地保持於背襯壓盤28的蓋面32。因 為壓制板30與現有技術比較相對薄，所以導致優於現有技術系統的改善的導熱特徵。另 夕卜，壓制板30和/或墊片56的快速更換是可能的。
[0042] 本發明還針對一種對壓機進行填墊片的改善的方法。最初，將上壓制壓盤組件移 動至降低位置，其中，壓制板30與輸送機20接觸。然後使真空無效，以將壓制板30從上背 襯壓盤28釋放並釋放到輸送機20上。然後將上背襯壓盤28升高到升高位置。
[0043] 一旦將上背襯壓盤28移開，則記錄關於輸送機20的指示（index)位置，並且移動 輸送機20,以使壓制板30從位於上背襯壓盤下方前進。在圖8中，示出了壓制板30在已從 位於上背襯壓盤28下方移出之後位於輸送機20上。
[0044] 一旦使壓制板30從位於上背襯壓盤28下方移出，則可根據需要更換壓制板30或 調節墊片56。然後使用輸送機將位於上背襯壓盤28下方的壓制板30移動至指示位置。再 次將上壓制壓盤組件移動至降低位置，從而使得上背襯壓盤28接觸墊片56和壓制板30的 壓盤面52。啟用真空，並且在加熱和壓制期間使壓制板30緊密地保持至上背襯壓盤28。
[0045] 為了移除壓制板30,可使用反壓力將壓制板30從與上背襯壓盤28接合中釋放。 可使用用於對準壓制板30的裝置來確保壓制板30已返回至指示位置。例如，傳感器可檢 查壓制板30的旋轉，如所示的通過凸緣50的誤對準。為此，可使用雷射對準工具。
[0046] 本發明的系統允許非常快速地更換壓制板30和調節墊片56。沒有讓上背襯壓盤 28冷卻的時間損失，並且在緊固和鬆開壓制板30方面僅有很小的時間損失。而且，使用真 空將壓制板30保持至上背襯壓盤28避免了壓制板30或上背襯壓盤28的翹曲，並由此避 免了現有技術的缺陷。測試示出了優於現有技術系統的巨大改善，其中，典型的壓制板更換 和墊片調節會花費幾小時，而通過本發明，該過程可在幾分鐘內完成。
[0047] 參照圖11，在另一實施方式中，下壓制壓盤16可包括除上真空壓制壓盤組件12之 外的真空壓制壓盤組件，或者可以包括替代上真空壓制壓盤組件的真空壓制壓盤組件（在 後一種情況中，上真空壓制壓盤組件12可由未示出的壓制壓盤替代）。在該實施方式中，下 真空壓制壓盤組件應包括在構造上類似於上背襯壓盤28的下背襯壓盤281。如本領域技術 人員將理解的，下背襯壓盤281可以是整體結構或接合到一起的分離結構。類似於壓制板 30的下壓制板301可移除地接合至下背襯壓盤281。
[0048] 下背襯壓盤具有蓋面321。通過經由下背襯壓盤281的中心處的真空孔341進行 抽吸而在下背襯壓盤281的蓋面321上形成真空。下背襯壓盤281的蓋面321上的凹槽 361的連續幾何形狀促進了真空的均一性。凹槽361優選地以方格圖案流體連通地形成，並 且至少一個凹槽與真空孔341流體連通。然而，本領域技術人員將認識到，凹槽361的幾何 形狀可以以允許真空使下壓制板301接合至下背襯壓盤281的其它圖案形成，例如圓形或 環形圖案。該真空構成用於使下壓制板301接合至下背襯壓盤281的一種可行方式。電磁 方式也是可行的。
[0049] 與上組件一樣，加熱器通道381可形成在整個下背襯壓盤281上。類似地，用於加 熱下背襯壓盤的裝置（例如加熱元件）（未示出）可安裝在通道381中。
[0050] 類似於上背襯壓盤28,多個邊緣件441可移除地附設至下背襯壓盤281，以將密封 件（未示出，但類似於密封件42)保持在適當位置。優選地，使用緊固件461 (例如螺栓） 將邊緣件441保持在適當位置，從而使得邊緣件441將該密封件夾持在適當位置，如果需要 則允許移除和替換。
[0051] 在一個優選的實施方式中，下壓制板301具有可選凸緣501和麵團面541。優選 地，下壓制板301由鋁或不鏽鋼製成。本領域技術人員將認識到，下壓制板301可由本領域 中已知的能夠承受麵團壓制的熱和壓力的其它材料製成。
[0052] 優選地，但可選地，麵團面541塗覆有不粘性材料例如Teflon?。可選凸緣501 可用來關於下背襯壓盤281定向下壓制板301。
[0053] 雖然已經參照其某些優選形式相當詳細地描述了本發明，但其它形式也是可行 的。因此，所附權利要求的精神和範圍不應限於在此所描述的對優選形式的描述。
[0054] 本說明書（包括權利要求書、摘要和圖）中公開的全部特徵、以及公開的任何方法 或過程中的所有步驟都可以任何組合來組合，除這樣的特徵和/或步驟中的至少一些相互 排斥的組合之外。除另有特別說明之外，本說明書（包括權利要求書、摘要和圖）中公開的 每個特徵都可由用作相同、等效或相似目的的可替代特徵來替代。因此，除另有特別說明之 夕卜，公開的每個特徵都僅是通用的一系列等效或相似特徵的一個實例。
[0055] 如在此所使用的，術語"接合"意指連接，例如通過平行施加但方向相反的一對力， 或者用緊固件、連接件、粘合劑或焊接，並且還包括一體形成的結構。
[0056] 未明確陳述用於執行特定功能的"裝置"或用於執行特定功能的"步驟"的權利要 求中的任何要素都不應解釋為如35U. S. C § 112中規定的"裝置"或"步驟"條款。
【權利要求】
1. 一種麵團形成設備，所述設備具有：下支撐框架（14);下壓制壓盤（16)，接合至所述 下支撐框架；上壓制壓盤組件（12)，包括背襯結構（26)以及接合至所述背襯結構的上背襯 壓盤（28);以及輸送機（20)，由所述下支撐框架支撐並定位成在所述下壓制壓盤與所述上 壓制壓盤組件之間經過，所述上壓制壓盤組件的特徵在於： 一個以上的加熱器通道（38)，形成在整個所述上背襯壓盤上； 蓋面（32)，位於所述上背襯壓盤上；以及 具有壓盤面（52)的壓制板（30)，所述壓盤面通過真空或電磁方式可移除地接合至所 述上背襯壓盤的所述蓋面，使得能夠更換所述壓制板。
2. 根據權利要求1所述的麵團形成設備，其中： 所述上背襯壓盤進一步包括：設置在所述蓋面上的凹槽（36)的幾何形狀；以及包括位 於所述蓋面中且與一個以上的凹槽流體連通的開口的真空孔（34);並且 所述壓制板通過真空方式可移除地接合至所述上背襯壓盤的所述蓋面。
3. 根據權利要求1所述的麵團形成設備，其中，所述上背襯壓盤進一步包括： 圍繞所述上背襯壓盤的周界的凹口（40); 在所述凹口中可移除地接合至所述上背襯壓盤的多個邊緣件（44); 可移除地保持在所述上背襯壓盤與所述多個邊緣件之間的墊圈（42); 其中，所述墊圈構造成使所述上背襯壓盤與所述壓制板之間保持真空。
4. 根據權利要求1所述的麵團形成設備，其中，所述壓制板包括用於使所述壓制板對 準在所述上背襯壓盤上的凸緣（50)。
5. 根據權利要求1所述的麵團形成設備，其中，所述下壓制壓盤包括接合至所述下 支撐框架的下背襯壓盤（281)、以及通過真空可移除地接合至所述下背襯壓盤的下壓制板 (301)。
6. 根據權利要求1所述的麵團形成設備，進一步包括設置在所述壓制板的所述壓盤面 與所述上背襯壓盤的所述蓋面之間的一個以上的墊片（56)。
7. 根據權利要求6所述的麵團形成設備，其中，一個以上的所述墊片是圓形的。
8. 根據權利要求1所述的麵團形成設備，進一步包括定位在所述加熱器通道中的至少 一個內的一個以上的加熱兀件。
9. 根據權利要求1所述的麵團形成設備，所述壓制板具有麵團面（54)，並進一步包括 位於所述壓制板的所述麵團面上的具有不粘性特徵的材料的塗層。
10. -種用於調節設備的方法，所述設備具有：下支撐框架（14);下壓制壓盤（16)，接 合至所述下支撐框架；以及上壓制壓盤組件（12)，定位在所述下壓制壓盤上方，所述上壓 制壓盤組件進一步包括：背襯結構（26);上背襯壓盤（28)，接合至所述背襯結構；具有壓盤 面（52)的壓制板（30)，所述壓盤面通過真空可移除地接合至所述上背襯壓盤，使得能夠更 換所述壓制板；以及輸送機（20)，由所述下支撐框架支撐、定位成在所述下壓制壓盤與所 述上壓制壓盤組件之間經過，所述方法包括以下步驟： 將所述上背襯壓盤組件降低到降低位置； 使所述真空無效，以將所述壓制板從所述上背襯壓盤釋放並釋放到所述輸送機上； 將所述上背襯壓盤升高到升高位置； 使所述輸送機移動，以使所述壓制板從位於所述上背襯壓盤下方前進； 將所述壓制板更換為不同的壓制板； 使所述輸送機倒退，以使所述不同的壓制板返回至所述上背襯壓盤下方； 將所述上壓制壓盤組件降低到所述降低位置；以及 啟用所述真空，以使所述不同的壓制板接合至所述上背襯壓盤。
11. 根據權利要求10所述的方法，進一步包括在所述升高步驟之後指示所述輸送機的 位置、以及在所述倒退步驟期間使所述輸送機返回至指示的位置的步驟。
12. 根據權利要求10所述的方法，其中，一個以上的所述墊片是圓形的。
13. 根據權利要求10所述的方法，其中，將一個以上的墊片（56)設置在所述不同的壓 制板的所述壓盤面上。
【文檔編號】A21C11/00GK104222194SQ201410361591
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2009年5月1日 優先權日:2008年5月1日
【發明者】埃裡克·克萊·勞倫斯 申請人:勞倫斯設備有限公司