專利名稱：用于噴流工藝的旋轉(zhuǎn)頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴流工藝，特別是涉及用于噴流工藝的旋轉(zhuǎn)頭。
用于旋轉(zhuǎn)熔化的物料，特別是糖的各種旋轉(zhuǎn)設(shè)備已被設(shè)計出來。這些物料在熔化狀態(tài)下被導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)裝置中，也可以在固態(tài)下被導(dǎo)入，而僅在從旋轉(zhuǎn)裝置中被旋出之前才被熔化或進入被噴流的狀態(tài)。
美國專利US 4,872,821公開了一種為旋轉(zhuǎn)棉花糖而專門設(shè)計的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。該機構(gòu)包括帶有縫隙的圓柱形壁以及和每個壁鄰接的加熱元件。固態(tài)的糖被導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)頭并被推向加熱元件而被熔化(即進行噴流轉(zhuǎn)化)并被迫通過一個曲折的通道。熔化的糖穿過縫隙被旋出并固化成絲棉狀的糖，即通稱的棉花糖。
多年來也有各種其它的用于旋轉(zhuǎn)棉花糖的設(shè)備被設(shè)計出來。在美國專利US 3,930,043中公開了這樣一種設(shè)備。該設(shè)備包括置于穿有細孔的殼體內(nèi)的螺旋狀加熱元件。該加熱元件通過襯墊元件支承在殼體的內(nèi)壁上。當(dāng)殼體旋轉(zhuǎn)時，熔化的糖從孔中流出。在美國專利US 3,073,262與3,070,045中也公開了類似的設(shè)備。
美國專利US 3,856,443公開了另一種旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其中擠出糖的穿孔殼作為加熱機構(gòu)的電阻元件。
美國專利US 1,541,378公開的旋轉(zhuǎn)設(shè)備包括置于螺旋盤狀線圈內(nèi)的加熱帶，該加熱帶熔化糖，然后糖漿穿過螺旋盤狀線圈之間的間隙。
最后，美國專利US 816,055公開的一種旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中，包括一對位于穿孔殼體的相對面上的內(nèi)外加熱元件。其中外加熱元件相對于內(nèi)加熱元件維持較低的熱度。
涉及旋轉(zhuǎn)裝置的技術(shù)通常用于棉花糖制造機。食糖被引入旋轉(zhuǎn)頭，并通常是沿一略為曲折的路徑被推進并轉(zhuǎn)變成熔化狀態(tài)。熔化的物料被從旋轉(zhuǎn)頭旋出并固化成絲棉狀產(chǎn)品。該產(chǎn)品隨之聚集在環(huán)繞旋轉(zhuǎn)頭設(shè)置的盆形或槽形容器中。
雖然許多現(xiàn)有的機器可以令人滿意地把粒狀的糖轉(zhuǎn)化成絲棉狀的產(chǎn)品，但對于具有很類似于糖的性質(zhì)或比糖更不耐熱的其它物料的旋轉(zhuǎn)尚不能完全令人滿意。近年來，對不僅限于糖及與糖結(jié)合的物料，即也包括非糖物料的旋制的興趣也在增長。
在美國專利US 4,855,326中公開了一種生產(chǎn)具有藥理特性的物質(zhì)的最新的改進方法。該專利公開了藥物與糖的組合以及將該組合物旋制成具有水中速溶特性的絮狀或纖維狀產(chǎn)品。在美國專利US 5,011,532中所公開的內(nèi)容涉及油類物質(zhì)，例如植物油、嬰兒油、人造黃油、羊毛脂、可可脂等，以及如何通過使這些油類物質(zhì)與糖混合并使這些混合物在棉花糖旋制機或類似機構(gòu)中加以熔化旋制來轉(zhuǎn)變這些物質(zhì)缺乏親水性的特點。在進行這種改進后，制成品可分散在水中形成膠體或假膠體分散系。
其它涉及與一種或多種糖類結(jié)合旋制物料的公開，可見美國專利US 4,873,085(1989，10，10)，US 5,034,421(1991，7，30)，US 5,028,632(1991，7，2)與US 4,997,856(1991，3，5)。所有上述專利都在本文中作為參考資料。上述專利中所述的制成品都是在棉花糖機內(nèi)進行生產(chǎn)。用于舉例的棉花糖機例證是牌號為Econo Floss Model 3017；生產(chǎn)廠家是GoldMedal Products Company of Cincinnati，Ohio。上述專利中所公開的工藝包括把糖用作原料旋制成例如是絮狀、纖維狀等形狀的物料。
近來也建議使用非糖聚合物作為用于各種活性劑的生物可降解載體。這類載體與活性劑一同旋制產(chǎn)生的固態(tài)物質(zhì)可以在患者體內(nèi)在一段時間里釋放出活性劑。但在噴流非糖聚合物的工藝過程中，經(jīng)常比加工糖的過程要求更為嚴(yán)格的熱控制。產(chǎn)品質(zhì)量在某種情況下要求靠把溫度限定在有限的范圍之內(nèi)。
甚至對于在上面討論過的各種通行的機器來說，用于噴流工藝的旋轉(zhuǎn)頭仍然存在對噴流表面上提供基本均勻熱量分布的能力的需要，所以如果有一種能在噴流表面上提供均勻的熱分布的機構(gòu)將是很有益的。如果在噴流表面上的熱量分布能夠均勻，其上的溫度就會更容易控制，以確保物料在噴流條件下形成產(chǎn)品質(zhì)量始終連續(xù)一致。如果在一個機構(gòu)中，在旋轉(zhuǎn)頭內(nèi)噴流物料與被加熱的噴流表面接觸的時間極短則也是非常有益的。噴流的物料穿過旋轉(zhuǎn)頭壁的路徑如果更為直接，則可以確保與熱源間有較少的物理接觸。隨之也實現(xiàn)了燒損與產(chǎn)品的不均勻性均較小的目的。
所以，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于噴流工藝的旋轉(zhuǎn)頭，其中加熱元件對旋轉(zhuǎn)頭的噴流表面提供連續(xù)均勻地加熱。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于噴流工藝的旋轉(zhuǎn)頭，其中噴流物料被加熱的時間極短。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于噴流工藝的旋轉(zhuǎn)頭，其中與噴流物料相接觸的噴流表面是基本上平坦和光滑的。
本發(fā)明還有另一個目的是提供一種用于噴流工藝的旋轉(zhuǎn)頭，其中噴流物料是經(jīng)由基本上不彎曲的路徑從旋轉(zhuǎn)頭噴出的。
本發(fā)明是一種用于噴流工藝的獨特的旋轉(zhuǎn)頭，它包括設(shè)置在旋轉(zhuǎn)頭的基本連續(xù)的壁上的加熱元件，這樣壁的內(nèi)表面基本上受到了連續(xù)而均勻的加熱。噴流物料在壁的內(nèi)表面處受到連續(xù)均勻的加熱后就轉(zhuǎn)變成適于噴流的狀態(tài)，經(jīng)由不彎曲的噴出路徑從多個孔中的任何一個穿過壁體噴出。
按照本發(fā)明的最佳實施例，用于噴流工藝的旋轉(zhuǎn)頭為具有封閉的基底與具有開口的頂部，開口是為了向旋轉(zhuǎn)頭導(dǎo)入物料。為了解釋與公開最佳實施的方式在這里所公開的旋轉(zhuǎn)軸線是垂直的，但是旋轉(zhuǎn)軸線可以位于技工所選定的任何角度，因而封閉的基底與頂部也可以在空間上任意安排位置。例如基底與頂部可以安排成這樣的朝向，即使旋轉(zhuǎn)軸線成為水平而不是垂直。旋轉(zhuǎn)頭還包括一個具有內(nèi)外表面的壁部，該壁在基底與頂部之間擴展，以形成一個用于噴流過程的腔室。壁上表面具有適于固定外部加熱元件的凸出部，該加熱元件用于給予內(nèi)壁表面均勻的熱量以在原料接觸壁內(nèi)表面時使其接受噴流所需熱量。壁體還進一步包括多個貫穿壁內(nèi)外表面的孔，每一個孔都構(gòu)成一個使受到噴流預(yù)加熱的產(chǎn)品通過的基本上是不彎曲的通道，同時在孔的外側(cè)，產(chǎn)品不會受到任何阻礙。壁體最好是圓柱形。
上述凸出部最好限定為一個基本上連續(xù)的螺紋形突出部，以形成一個圍繞壁外表面的開敞的肋狀螺紋以便在螺紋的肋之間形成溝槽以適合安置加熱元件。另一方面，該凸出部可以限定為一個基本上連續(xù)的蛇狀的開敞肋狀突出部，環(huán)繞壁的外表面以適于加熱元件的放置。這些溝槽在橫截面上最好是凹陷的以限定一個面積足夠與加熱元件成面接觸的凹陷表面，以使表面能保持基本上均勻的溫度。
加熱元件可以是其橫截面基本為圓形的螺旋線圈，其外表面呈圓柱形。這種加熱元件與溝槽的圓形凹下表面的面對面的接觸達到了最大限度。該圓柱形的外表面的接觸部最好不小于從圓柱形螺旋線圈的橫截面的中心處測量的10°角所對的弧長。
一種變化的形式是溝槽的橫截面凹下部為矩形凹槽的形式。為確保良好的表面接觸加熱元件在橫截面上最好基本上也是矩形。在加熱元件的每一種方案中，加熱元件都是位于壁的表面，因而使壁上的孔得到均勻的加熱。每個孔所形成的各個不彎曲的通道最好處于肋部內(nèi)，以便每個通道延伸穿過壁以聯(lián)系壁的內(nèi)外表面。
本發(fā)明也包括一種噴流工藝，在此工藝中，可在噴流過程中在旋轉(zhuǎn)頭內(nèi)被加熱并受到剪力。該旋轉(zhuǎn)頭具有封閉的基底，頂部和最好呈圓柱形的壁，壁體在基底與頂部之間擴展，構(gòu)成一個用于噴流工藝的腔室。該壁體具有內(nèi)外表面。其外表面形成適于設(shè)置加熱元件的凸起部，加熱元件可向內(nèi)表面提供均勻的熱量。該均勻的熱量可在原料中引起噴流變化。該壁進一步包括多個貫通內(nèi)外表面的孔，各孔形成基本上不彎曲的通道，以通過加熱狀態(tài)的噴射產(chǎn)品。
更可取的是，該工藝還包括由加熱元件提供噴射熱。當(dāng)旋轉(zhuǎn)頭繞一軸線旋轉(zhuǎn)時，就產(chǎn)生剪力把原料推向內(nèi)表面。被推向內(nèi)表面的原料得到噴射熱，從孔流出。
作為本發(fā)明效果，用于噴流過程的旋轉(zhuǎn)頭可以提供基本上均勻熱量給噴流表面?；旧暇鶆虻臒崃看_保了在噴流表面上向噴流態(tài)轉(zhuǎn)變的均勻性，因而得到了更均勻的，及更高質(zhì)量的旋制產(chǎn)品。除了由于本發(fā)明的均勻地提供熱量的方式而提供了均勻的噴流狀態(tài)外，由于原料通過基本上不彎曲的通道也極度減小了流出阻力。產(chǎn)品流出時極度減小的阻力使得產(chǎn)品接受射流熱的時間也減至最少。熱量在射流表面更均勻地分布與熔化的物品必經(jīng)的通道較少彎曲這兩種因素的結(jié)合使過程的控制得到明顯的改善。
下面結(jié)合最佳實施例對本發(fā)明作更詳細的說明。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于熱流物料工藝的總成的透視圖；圖2A是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)頭總成的側(cè)視圖，表示出其上設(shè)置的加熱元件；圖2B是圖2A中的旋轉(zhuǎn)頭除去加熱元件后的側(cè)視圖；圖2C是圖2B中的旋轉(zhuǎn)頭的局部的放大側(cè)視圖；圖2D是圖2B中所示的旋轉(zhuǎn)頭的截面圖；圖2E是圖2D中所示的旋轉(zhuǎn)頭的局部放大截面圖，其中示意地表示出加熱元件的截面；圖2F是圖2D的壁部的局部放大，表示出本發(fā)明的一個變化了的實例的結(jié)構(gòu)外形；圖2G是圖2F的一個變化了的局部放大的截面圖；圖2H和2I是圖2F所示結(jié)構(gòu)的補充的變換實例；圖3是圖2A所示旋轉(zhuǎn)頭的另一實例的側(cè)面圖；圖4是圖2A所示旋轉(zhuǎn)頭的又一實例的側(cè)面圖。
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)頭在向旋轉(zhuǎn)頭的內(nèi)圓柱壁面上的噴流加熱表面均勻地提供熱量的能力是獨特的。均勻地分布熱量使得當(dāng)原料在被旋出接觸到內(nèi)壁時，進入噴流狀態(tài)并使其能穿過從內(nèi)向外貫穿壁體的多個非彎曲的孔。
本發(fā)明中所涉及的噴流是指這樣一種現(xiàn)象，即固態(tài)載體物料(原料)處于某種足以使其產(chǎn)生亞微粒水平的內(nèi)流的溫度與剪切條件下。這種條件引起物理和/或化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化，但不引起原料的降解。當(dāng)物料的基本結(jié)構(gòu)損壞到在亞微粒水平狀態(tài)足以產(chǎn)生并可能在分子水平上物料的運動時，即產(chǎn)生內(nèi)流。在分子水平上的內(nèi)流可以認為是分子間的彼此相對運動。
在本發(fā)明中“噴流”現(xiàn)象產(chǎn)生于當(dāng)物料得到“噴流熱量”時，即當(dāng)物料在極短的時間不超過一秒，更好是在十分之一秒的數(shù)量級上，最好是在千分之一秒的數(shù)量級上被加熱。這種獨特的現(xiàn)象在旋轉(zhuǎn)頭高速旋轉(zhuǎn)時造成的恒定力，例如離心力的作用下，在提高的溫度環(huán)境中原料在相對高的速度下散布時產(chǎn)生?？蓞⒁娫诒疚闹凶鞅尘拔募拿绹鴮＠鸘S 4,855,326(1989，8.8)；美國專利申請NO.07/881，603(1992，5，12)；NO 07/847，595(1992，3，5)；國際專利申請PCT/US 92/04053(1992.5，13)；美國專利申請NO.07/893238(1992，6，3)。
本發(fā)明中原料處于噴流狀態(tài)后即產(chǎn)生變形并在極小的力的作用下穿過孔。在最佳實例中，該力是旋轉(zhuǎn)頭產(chǎn)生的使受熱的原料被高速甩出的離心力。在可流動的原料(產(chǎn)品)從旋轉(zhuǎn)頭中被甩出后，其所受到的唯一外力是空氣阻力。受熱的產(chǎn)品很快重新恢復(fù)成具有變化了的物理和/或化學(xué)結(jié)構(gòu)的固體狀態(tài)。該變化了的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)取決于在其流出旋轉(zhuǎn)頭時以及在其進入噴流狀態(tài)瞬間被向外甩出時所受的力。
現(xiàn)在參照附圖，圖1中示出的總成10用于把熱流物料喂至旋轉(zhuǎn)頭，在那里對熱流體進行噴流處理，然后積聚在一盆或籃中。該總成包括料倉12，斜槽14及盆16，一旋轉(zhuǎn)頭(未示出)置于盆16中，一漏斗18用以將原料從斜槽14導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)頭，以及底座20。底座20中有用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)頭的電機(未示出)，正如本文中參考資料美國專利US 4,872,821中所示，但此處被轉(zhuǎn)換成一個可變速的驅(qū)動系統(tǒng)。喂料裝置22位于料倉底部，而斜槽從那里伸出。喂料裝置可以包括螺旋供料器或類似機構(gòu)，用以把原料從料倉移向漏斗18。
現(xiàn)在介紹本發(fā)明的用于噴流工藝的旋轉(zhuǎn)頭的最佳實施例。在圖2A中所示的旋轉(zhuǎn)頭200包括一個封閉的底部202以及具有用以把原料導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)頭的開口206的頂部204。旋轉(zhuǎn)頭還包括有一個基本上呈圓柱形的壁部208，壁208具有內(nèi)表面210(圖2D，2E)以及外表面212(圖2B，2C)。該基本上呈圓柱形的壁在底部與頂部之間擴展構(gòu)成進行噴流工藝的腔。外表面從212上具有凸出部214以設(shè)置加熱元件216，以便使內(nèi)表面210獲得均勻的表面熱度。
凸出部214限定了一個基本上連續(xù)的螺旋狀突出部，圍繞外表面212形成了一個敞開的肋狀螺旋線。溝槽220(圖2B-2F)具有基本上凹下的截面，后者位于各肋(突出部)214之間。加熱元件216座入于壁208中，基本上與壁的橫截面凹陷部相貼合。凹面222的輪廓可以保證加熱元件216的外圓柱形表面在座入時產(chǎn)生有效的面接觸。凹面222/加熱元件216間的更有效的接觸對于通用的旋轉(zhuǎn)頭來說在熱傳導(dǎo)特性上顯示出了明顯的提高。本發(fā)明的對內(nèi)壁面210的表面的均勻供熱是由于改良了熱傳導(dǎo)方式的結(jié)果，它確保了在原料接觸內(nèi)表面時均勻地感受到噴出時所需的熱度。均勻的噴流熱狀態(tài)對噴流過程的控制得以改善并使噴出物隨之得到改良。
圖2B所示的是在圖2A中所示的本發(fā)明的實例的側(cè)視圖，而圖2C中所示的是圖2B視圖的詳圖。圖2B與2C清楚地示出呈環(huán)形外表面212的敞開式肋狀螺旋的基本上是由連續(xù)的螺旋狀凸起構(gòu)成的凸出部(肋)214。在螺旋狀的肋間形成溝槽220，它如圖2A所示適于設(shè)置加熱元件216。在圖中多個從內(nèi)表面210穿過壁體貫通至外表面212的孔218，形成加熱產(chǎn)品的不彎曲的通道。這些孔218設(shè)置在加熱元件216的線圖之間穿過肋214。
在一個實例中，孔218的直徑為0.020吋，其誤差為±0.004吋，孔間的距離為0.100吋。當(dāng)以這些尺寸限定本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)頭的某一個實例時，它們本身也只是用于舉例而并不用于限定其發(fā)明?？卓梢砸匀魏畏绞叫纬桑绮捎眉す?、鉆孔等。它們在穿過內(nèi)外壁的橫切面上可以呈錐形。參見圖2H與2I中的標(biāo)號418與518?？滓部梢跃哂腥鐖D2G中所示的中部頸縮319′，以適合特別的用途。
圖2D中所示的是圖2A中的旋轉(zhuǎn)頭取消加熱元件后的橫截面視圖。圖2E是圖2D中的圓柱狀壁208的2E部分的詳圖。其中螺旋線圈216的一部分設(shè)置在外圓柱表面212的溝槽220內(nèi)。線圈與凹面222成面接觸。角β對著線圈216的外圓柱表面的貼合部。該貼合部與角β所對弧長相當(dāng)。當(dāng)角β被從螺旋線圈216的橫截面上的柱面中心上發(fā)出的射線226與228所限定。線圈216的貼合面的大小依賴于凹槽220的形式。
可以確信在加熱元件與旋轉(zhuǎn)頭的外表面之間的密切連續(xù)接觸可導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)頭內(nèi)表面被有效地加熱。
位于肋214上的各個孔中的每一個孔218都構(gòu)成穿過基本上呈圓柱狀的壁的不彎曲的通道。故孔構(gòu)成了內(nèi)表面210與外表面212間的通道。在噴流時，原料被推擠穿過孔。正如圖2E中所見，圓柱狀壁208的內(nèi)表面210是光滑的。
在圖2F中示出壁208的一種變化的輪廓。對應(yīng)于每個小孔318在旋轉(zhuǎn)頭300的內(nèi)側(cè)有U形或V形的槽或凹部320。這種結(jié)構(gòu)使加熱的原料易于流入(并通過)孔318。另外，結(jié)構(gòu)中的槽或凹部縮短了穿過孔318時所經(jīng)過的路徑的長度。
圖2G示出了本發(fā)明的一個變化了的實例，其中穿過孔318′的路徑包括了一個結(jié)構(gòu)319′。該結(jié)構(gòu)限制了流動通道的直徑。
圖2H與2I描述了圖2F中的變化實例，其中未繪剖面線的錐形孔418與518分別形成內(nèi)(410，510)外(412，512)壁表面間的通道。在圖2H中，孔418的直徑的內(nèi)表面410外比在外表面412處大，而在圖2I中，孔518的直徑在內(nèi)表面510處比在外表面512處小。
不考慮流道的尺寸，將螺旋線圈216設(shè)置在肋214間的外表面212上(圖2A-2E)，防止了產(chǎn)品在穿過通道218時與螺旋線圈相接觸。由于這種獨有的特征，產(chǎn)品在穿過孔218到加熱元件216那邊時可無阻礙地從線圈旁邊通過。均勻地加熱與經(jīng)由不彎曲的路徑散射這兩個特性的結(jié)合，使得原料在內(nèi)表面210上直接和噴流熱源接觸的可能性成為最小。
現(xiàn)參照圖3與圖4，圖中示出了旋轉(zhuǎn)頭200的變化了的實例。圖3示出位于旋轉(zhuǎn)頭200′的外表面212′上的凸起部214′適于設(shè)置基本上呈連續(xù)蛇形的加熱元件216′。圖4示出了一個變型的旋轉(zhuǎn)頭200″，其中凸起部214″適于設(shè)置基本上呈連續(xù)的三角形的加熱元件216″。在圖3、4所示的實例中，分別形成的溝槽220′與220″可以是在橫截面上呈圓柱形凹陷，以容納基本上呈圓柱狀的蛇形或三角形加熱線圈的形狀。但在加熱元件與旋轉(zhuǎn)頭外表面之間形成的連續(xù)的接觸表面只要不防礙射流可以是任何幾何形狀。
在圖3與4中描述的旋轉(zhuǎn)頭200′與200″中以肋的形式表示凸起214′與214″，它們分別與基本上呈蛇形216′與三角形216″的加熱元件鄰接。孔218′與218″提供了原料從內(nèi)表面穿過壁體到達外表面的基本上直的通道。多個孔218′與218″分別位于肋條214′與214″上。
本發(fā)明還提供了使原料在旋轉(zhuǎn)頭內(nèi)經(jīng)過加熱并受到剪力進入噴流狀態(tài)的工藝。本發(fā)明的方法所使用的旋轉(zhuǎn)頭最好包括一個關(guān)閉的基座與一個頂部，以及在基座與頂部之間擴展的壁，以形成噴流工藝所需的腔。壁包括一外表面，該表面具有可設(shè)置加熱元件的凸起，加熱元件對壁的內(nèi)表面進行均勻地加熱。
該工藝使處于噴流狀態(tài)下的產(chǎn)品通過多個貫通壁內(nèi)外表面的孔被噴出。本發(fā)明的工藝的獨特之處在于原料得到高度均勻的噴射熱以及通過基本上是直的通道被噴出而得到始終是高質(zhì)量的產(chǎn)品。噴射熱由加熱元件提供，剪力由繞一軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)頭提供。
這樣，當(dāng)本發(fā)明的最佳實施例被描述之后，本專業(yè)的技術(shù)人員知道還可以在不背離本發(fā)明的精神的情況下，對其作出其它的(和進一步的)改進與變型。在后面的權(quán)利要求書中試圖包括全部的這類改進和變型的本發(fā)明的準(zhǔn)確范圍。
權(quán)利要求
1.用于噴流工藝的旋轉(zhuǎn)頭，該旋轉(zhuǎn)頭包括封閉的底部；具有開口的頂部，以便向上述旋轉(zhuǎn)頭內(nèi)導(dǎo)入原料；以及具有內(nèi)表面和外表面并且在上述封閉的底部及頂部之間擴展構(gòu)成一個用于噴流工藝腔的壁，上述外表面具有適于設(shè)置外部加熱元件的凸起部分，該加熱元件用來向內(nèi)表面供應(yīng)均勻的表面熱，以便在原料與內(nèi)表面接觸時受到噴流熱并產(chǎn)生剪切，上述壁還有多個貫通其內(nèi)外表面的孔，所述孔中的每一個都形成供產(chǎn)品通過的基本上不彎曲的路徑并且在孔外側(cè)對產(chǎn)品沒有障礙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)頭，其特征是上述壁是圓柱形的，所述的凸起部分限定為基本上呈連續(xù)的，螺旋狀的突出部，形成環(huán)繞壁的外表面的敞開的肋狀螺紋，在螺紋的肋部之間形成溝槽，適于設(shè)置加熱元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)頭，其特征是所述的凸起限定為環(huán)繞上述外表面的基本上連續(xù)的蛇形的敞開的肋狀突起部，在敞開的肋狀突出部的肋間形成溝槽適于設(shè)置加熱元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)頭，其特征是所述的溝槽在橫截面上至少大致為凹形，形成一個有足夠尺寸的凹形表面，以便和所說的至少大致上適應(yīng)所說的凹槽表面的加熱元件產(chǎn)生有效的面接觸，從而內(nèi)表面保持基本上均勻的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)頭，其特征是加熱元件是具有圓柱形外表面的螺旋線圈，其橫截面基本上呈圓形，從而使其與所述的凹形表面保持面接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)頭，其特征是所述的圓柱形外表面的接觸部為弧形，該弧所對應(yīng)的角度至少是10°，該角度是從螺旋線圈的圓柱形中心測量。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)頭，其特征是所述的溝槽是矩形凹槽，所述的加熱元件在橫截面上基本上呈矩形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)頭，其特征是所述的壁內(nèi)表面是光滑的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)頭，其特征是所述的內(nèi)壁表面包括凹槽和從各個孔延伸的凹面。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)頭，其特征是每一個孔形成位于肋部上的軸向不彎曲的通道，從而連通壁的內(nèi)外表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的旋轉(zhuǎn)頭，其特征是所述的加熱元件和溝槽的凹面以連續(xù)的面接觸方式設(shè)置在所述的壁上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的旋轉(zhuǎn)頭，其特征是所述各個孔所構(gòu)成的通道呈錐形，孔的直徑在內(nèi)壁表面處大于在外壁表面處的孔徑。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的旋轉(zhuǎn)頭，其特征是所述的各個孔所構(gòu)成的通道呈錐形，在內(nèi)壁表面處的孔徑小于在外壁表面處的孔徑。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的旋轉(zhuǎn)頭，其特征是所述的各個孔在基本上位于貫通內(nèi)外表面的通道中部具有收縮結(jié)構(gòu)。
15.一種噴流方法，包括在旋轉(zhuǎn)頭內(nèi)加入可在加熱后在剪切力作用下進行噴流的原料，旋轉(zhuǎn)頭具有封閉的底部和頂部，以及在底部和頂部之間擴展的壁以形成一個用于噴流的腔，壁具有內(nèi)外表面，外表面具有設(shè)置用來均勻加熱內(nèi)表面的使原料接受噴流熱的外部加熱元件，壁還包括有多個貫穿壁內(nèi)外表面的孔，每個孔均構(gòu)成作為產(chǎn)品通過的基本上不彎曲的通道，同時孔正好位于加熱元件不成為障礙的位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征是噴流熱由通以電流的加熱元件提供，剪切力由繞一軸轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)頭提供，這樣原料被推向內(nèi)表面，接受噴流熱流過所說的孔。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征是凸起包括由基本上連續(xù)的螺旋狀突出部構(gòu)成的環(huán)繞外表面的敞開的肋狀螺紋，在螺紋的肋部之間形成溝槽。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征是所述的每個孔軸線地設(shè)置穿過所述的肋并貫穿內(nèi)外表面。
19.根據(jù)權(quán)利要17所述的方法，其特征是所述的溝槽在橫截面上至少大致呈凹形，該凹槽具有足夠尺寸的凹表面便于和所述的加熱元件形成有效的面接觸，以使內(nèi)表面保持基本上均勻的溫度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征是所述的加熱元件是螺旋形并具有基本上呈圓形的截面以便和所述的凹槽表面保持面接觸。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征是所述的加熱元件的外表面的接觸部分由從加熱元件橫截面的圓中心測量的角度至少為10°對應(yīng)的弧長決定。
全文摘要
用于噴流工藝的旋轉(zhuǎn)頭包括封閉的基底，具有用于導(dǎo)入原料的開口的頂部，以及在底部和頂部之間擴展構(gòu)成腔的圓柱形壁。該基本上成圓柱形的壁具有內(nèi)、外表面，外表面具有適于設(shè)置對內(nèi)表面供應(yīng)均勻的表面熱的加熱元件的凸起。壁還具有貫通內(nèi)外表面的孔，每個孔都構(gòu)成一個供產(chǎn)品穿過的基本上不彎曲的通道。
文檔編號A23G3/02GK1126549SQ9510912
公開日1996年7月17日 申請日期1995年6月26日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月27日
發(fā)明者W·F·羅特科威斯基, G·L·邁爾斯, B·A·博格 申請人:富伊茲技術(shù)有限公司