[发明专利]锥形桶式双轴预处理机

说明书

交叉引用申请

本申请是要求申请日为2013年4月9日序号为S/N61/810,041的美国专利申请的权益的非临时申请，所述美国专利申请通过完整地引用而在此被结合。

技术领域

本发明总体涉及一种改进的、锥形桶式双轴预处理机，其具有经济设计的同时仍然提供了动物饲料或人类食物材料的大批量预处理以在下游处理例如挤压或制粒前润湿和部分烹饪该材料。更为具体地，本发明涉及一种具有细长锥形桶的预处理机，所述锥形桶具有并排的联通腔室，所述腔室具有细长的、轴向可旋转的、非平行的、可在所述腔室内相对会聚的轴并且轴上具有多个向外延伸的混合元件或搅拌件。

背景技术

大多数饲料生产系统包括用于润湿并且有时部分烹饪原始饲料成分(例如在宠物食物成分中可以找到相应数量的例如蛋白质、脂肪和淀粉)的预处理机。这种预处理机和下游处理装置例如制粒机或挤出机匹配。总体上，这种类型的预处理机沿着壳体长度设置有用于在处理过程中喷射蒸汽和/或水的喷射口。能量的结合(热能和机械能的)可用于部分糊化经过预处理机的材料(可作为淀粉含量的糊化程度测量)，但是在任何情况下提供便于下游处理所需要的水分。

预处理机已经发展了相当长的一段时间。一种早期类型的预处理机，名称为温格DC(Wenger DC)预处理机，其具有一对并排的具有相同横截面面积的腔室，在每一腔室中有相应的轴，并且设置有多个向外延伸的、像叶片一样的搅拌元件。这些类型的搅拌器能够糊化原始成分至可能为20％。

预处理机中的一个重要改进在美国专利NO.4,752,139中列出。这些预处理机，名称为温格DDCs(Wenger DDCs)预处理机，其具有同样地带并排腔室的壳体，但是其中的一个腔室具有比另一个更大的横截面面积。另外，轴以不同的旋转速度运行。这些类型的DDC单元可以实现原始材料30％级别的糊化。

在美国专利NO.7,674,492中可发现一个更近期的改进。这些预处理机与DDC型类似，但是每一轴设置有变速驱动装置以允许相应的轴被调整，所述调整包括在预处理机运行期间的转动速度和转动方向。最新一代的预处理机由Wenger作为HIP预处理机商业化了，并且这些预处理机能够实现50％-60％的糊化。

在美国专利NO.7,883,263中阐释了预处理机的替代方案，其公开了锥形设计的单轴预处理机，即壳体以恒定角度从较大的输入端至较小的输出端变细。可转动轴装载数个向外延伸的搅拌件，所述搅拌件具有沿着壳体长度减小的高度以适应壳体的锥度。该预处理机特别为较便宜的、相对较低容量的挤出或造粒系统设计，但是仍然提供了食物或饲料成分较高级别的润湿和预烹饪。

其它的现有技术参考文献包括美国专利No.617,983，No.2,831,663,No.4,775,239,No.5,161,888,No.5,232,280,No.5,460,448,No.6,129,010,No.6,609,819,No.6,648,501和No.7,322,738,和日本参考文献JP 06055050和JP 63151341。

发明内容

本发明提供了一种新颖的设计简单的预处理机，其实现了所处理的食物或饲料材料中的高级别的润湿和烹饪值。总体来讲，本发明的预处理机包括细长的、锥形的、会聚的壁的壳体，所述壳体具有入口和相对的出口，所述壳体具有靠近所述入口的较大直径端部、靠近所述出口的较小直径端部、和位于壳体端之间的锥形壁部分。所述壳体限定一对细长的、锥形的、会聚的、并排的联通腔室，所述腔室的截面优选为大致的截锥-圆形形状。

一对细长的、轴向可转动的、非平行的、相对会聚的轴沿着壳体腔室的长度延伸，每一轴支承多个轴向分隔开的、向外延伸的混合元件。所述混合元件在所述轴上相对地沿轴向偏移以避免在轴的旋转期间混合元件之间的干涉，并且所述轴的混合元件为互相插入的关系以促进所处理材料的高度混合，并且阻止材料在壳体腔室之间的区域中结块。混合元件的外侧端部优选沿着壳体腔室的长度紧靠所述壳体腔室的内表面，该距离优选达到约半英寸。

附图说明

图1是根据本发明的改进的双轴预处理机的透视图，示出具有可选的改进的蒸汽/水喷射组件。

图2是所述预处理机的俯视图，预处理机壳体的上部部分被移除以示出所述双轴/混合元件的内部结构；

图3是示意图，示出了联接有下游挤出机的本发明的预处理机；

图4是所述预处理机的仰视图，示出顶部覆盖件(盖子)部分相对于预处理机壳体的剩余部分成分解关系。