本发明是关于延展生面团的方法和设备，更具体说是关于延展用于面包或糕点面团的粘滞物料的方法和设备。 用于面包或糕点面团的粘滞物料通常是采用各种延展机进行延展的。过去用于延展生面团的设备包括两个串联的输送机和一个位于下游端输送机上方某一固定位置的辊子，由于它的结构相对来说较为简单，故被广泛采用。在这种现有设备中，下游端输送机比上游端输送机运行快，所以面团被延展。辊子转动的圆周速度等于下游端输送机的输送速度，并且其转动方向与生面团被输送的方向一致。这种现有设备的主要效果取决于辊子与生面团表面接触并在其上滚动时对生面团的挤压。所以，生面团的延展率（延展前的生面团厚度与延展后的生面团厚度之比）较小，并且生面团的细胞组织也往往被破坏。此外，当被延展的生面团厚度过大地超过辊子和下游端输送机表面之间的缝隙时，生面团常常不能平稳地在辊子和输送机之间进给，大量的生面团停留在辊子前面，导致生产效率降低。
所以本发明的目的就是提供一种延展生面团的方法，其中在由至少两台串联而置的输送机连续输送的面团表面上方有一个辊子往复运动，同时驱动装置使辊子旋转。由于辊子在生面团表面上往复运动，并当辊子朝上游端运动时辊子的圆周速度大于生面团的运动速度及辊子的直线运动速度之和，故沿生面团表面在生面团表面和辊子圆周之间产生一个朝下游端方向的切向摩擦力。所以，生面团不会在辊子上游端处积累，并进而可平稳地进入辊子和输送机之间的间隙，生面团被平稳地延展。
本发明的另一目的是提供一种延展生面团的方法。本方法的概念与上述方法的概念是一样的，不同之处是当辊子朝下游端运动时辊子的直线运动速度高于生面团的运动速度，并且辊子的圆周速度等于或低于辊子的直线运动速度与生面团的运动速度之差。在这种方法中，由于辊子在一特定时间内往复运动的数量增加了，并且当辊子朝下游端运动时辊子的圆周沿生面团表面施加了一个朝下游端方向的切向摩擦力，所以生面团可以被更有效地延展。
本发明还一个目的就是提供一种实现上述方法的设备，它包括用于转动辊子的装置，当所述辊子朝上游端运动时，该装置以高于生面团运动速度与辊子直线运动速度之和的圆周速度转动辊子，并当所述辊子朝下游端运动时，该装置以等于或低于辊子直线运动速度与生面团运动速度之差的圆周速度转动辊子，还包括在辊子往复运动行程的上游端和下游端切换所述辊子转向的装置。
根据本发明的一个方面，用于延展生面团的设备包括一个可绕其本身的轴心线转动的辊子，和位于所述辊子下方的输送机系统，该系统包括至少两台串联而置的输送机，可以是皮带输送机，辊子输送机或两者混合的输送系统，所述输送系统的上游端输送机的输送速度低于下一台下游端输送机的输送速度，其特点是带有一个用于在生面团表面上往复运动所述辊子的驱动装置，一个用于转动所述辊子的装置，当所述辊子朝上游端运动时该装置以高于生面团运动速度及辊子直线运动速度之和的圆周速度转动辊子，并当所述辊子朝下游端运动时该装置以等于或低于辊子直线运动速度和生面团运动速度之差的圆周速度转动辊子，还带有在所述辊子往复运动行程的上游端和下游端用于切换所述辊子转向的装置。
下面，参照附图，详细描述本发明的最佳实施例，其中：
图1是示意性侧视图，局部是剖视图，示出了本发明的第一实施例。
图2是示意性侧视图，局部是剖视图，是图1所示设备的后视图。
图3是示意性侧视图，局部是剖视图，示出了本发明的第二实施例。
图4是示意性侧视图，局部是剖视图，示出了本发明的第三实施例。
图5是示意性侧视图，局部是剖视图，示出了本发明的第四实施例。
图6是示意性侧视图，局部是剖视图，示出了本发明的第五实施例。
图7是示意性侧视图，局部是剖视图，示出了现有技术的设备。
现在参照附图详细描述本发明的第一实施例。
在图1中有一个以速度D1驱动的上游端输送带2，一个以速度D2驱动的下游端输送带4，和一个在输送带2，4上方水平而置并固定在一个机架（未示出）上的导轨22。一个固定在支柱20上端的可滑动圆筒件被安装在导轨22上以便在其上滑动。支柱20的最下端与辊子8的轴10连接。支柱20在曲柄机构（未示出）的作用下在距离1上往复运动，故辊子8可沿直线方向以速度R在距离1上往复运动，第一凸轮离合器18安装在轴10上，第一摩擦轮14则安装在第一凸轮离合器18上。第一摩擦轮的直径小于辊子8的直径。当辊子8沿箭头A所示的方向向上游端移动时，第一凸轮离合器能可操纵地将第一摩擦轮14连接于轴10，而当辊子8向下游端移动时，则第一凸轮离合器可使所述第一摩擦轮14脱离所述轴10。第一摩擦轮14可与第一摩擦板16啮合，第一摩擦板16被固定地并水平地安装在设备3的机架（未示出）上。当辊子8在曲柄机构作用下朝上游端直线运动时，辊子8沿箭头a所示的方向转动。厚度为S的生面团12在输送带2上输送。输送带2上的生面团12以大致等于速度D1的速度运动，而输送带4上的生面团则以大致等于速度D2的速度运动。然而，由于延展生面团的速度D1和D2相互不同，故生面团在输送带2，4上各个位置上的运动速度是不同的。所以，这里假定在辊子8往复运动区域下的生面团12的运动速度为平均速度D。假若其它条件不变，如辊子8的直线运动速度R，辊子8的直径等，辊子8的圆周速度P取决于第一摩擦轮14的直径。当沿箭头a所示方向转动的辊子8的圆周速度等于生面团的运动速度D及辊子8的直线运动速度R之和时，辊子8在生面团12的表面上滚动，并且在辊子8的圆周和生面团12的表面之间一般不会产生任何摩擦。当辊子8在生面团的表面上滚动时，辊子8的圆周上某一点的运行长度等于距离1，这是由于它在滚动。在这种情况下，辊子8的圆周不会对生面团12的表面施加沿运动方向的摩擦力。然而，当辊子8的圆周速度P高于生面团运动速度D及辊子8的直线运动速度R之和时，辊子8的圆周上某点的转动轨迹就会比辊子8在生面团表面上滚动的情况长，而辊子8在生面团表面上滚动时在滚子8的圆周和生面团的表面之间不会产生摩擦力。所以，当辊子8向上游端运动时，辊子8的圆周就会沿生面团12的表面施加一个沿下游方向的切向摩擦力，并且生面团表面的部分被迫推向下游端。辊子的直线运动速度R最好高于生面团的运动速度D，从而辊子的大量往复运动能更平稳地延展生面团。
与图7所示的现有技术的设备相比，厚度为S（该厚度大于输送带表面与辊子之间的间隙）的生面团12在通过辊子8时，总会在后面留下大量的沿箭头F流动的生面团，从而在辊子8的前面积累。
图2所示的是从图1的设备后面所见的第一实施例的设备。在图2中，所述辊子8的轴10还带有第二摩擦轮24，其直径略大于辊子8的直径，并且所述第二摩擦轮24经第二凸轮离合器28安装在所述轴10上。当所述辊子8朝下游端运动时，第二凸轮离合器能可操纵地将第二摩擦轮24连接于轴10，而当辊子8朝上游端运动时，则第二凸轮离合器能使第二摩擦轮脱离轴10。摩擦轮24可与固定并水平地安装在设备3的机架（未示出）上的第二摩擦板26啮合。当辊子8沿箭头B所示方向朝下游端直线运动时，辊子8沿箭头b所示方向转动。当辊子8朝下游端运动时，当沿箭头b所示方向转动的辊子8的圆周速度等于辊子8的直线运动速度R与生面团的运动速度之差时，辊子8在生面团12的表面上滚动，并且在辊子8的圆周和生面团12的表面之间一般不会产生任何摩擦力。由于第二摩擦轮24的直径略大于辊子8的直径，当辊子8朝下游端运动时，辊子8的圆周速度P低于辊子8的直线运动速度R与生面团运动速度之差，当辊子8朝下游端移动时，辊子8的圆周就会沿生面团12的表面施加一个朝下游端方向的切向摩擦力，从而强迫生面团表面的部分被推向下游端。当辊子8朝下游端运动时，如果辊子8的直线运动速度R等于生面团的运动速度D，辊子8将总停留于生面团12表面上某一相同位置，辊子8与生面团一起直线运动。曲柄机构也可由其它适当的驱动装置（未示出）替换。在这种情况下，辊子8的圆周沿生面团12的表面施加一个沿上游方向的切向摩擦力。所以，当辊子8朝下游端运动时，辊子8的直线运动速度R最好高于生面团12的运动速度D。当辊子8朝上游端运动时，辊子8的直线运动速度R也可以高于生面团12的运动速度D。
这样，当辊子8转动时，通过辊子在生面团表面上的往复运动，即可平稳地延展生面团12，而不会使生面团在辊子8的前面堆积。在本实施例中，在下列条件下厚度约为20mm的生面团被延展为厚度K为2.5mm：
生面团的运动速度D：约1m/min
辊子8的直径：100mm
第一摩擦轮14的直径：50mm
1：100mm
辊子8的往复运动行程：100mm
辊子8的往复运动数量：200/min
辊子8的直线运动速度R：100mm×200＝20m/min
第一摩擦轮14的圆周速度：20m/min
辊子8的周长：100mm×3.14＝31.4cm
第一摩擦轮14的周长：50mm×3.14＝15.7cm
当辊子8朝上游端运动
时辊子8的圆周速度P：（20÷15.7）×31.4＝约40m/min
当辊子8朝下游端运动
时辊子8的圆周速度P：20m/min（辊子在生面团表面上滚动
而不会在辊子圆周和生面团之间产生任
何摩擦力）
与图7所示现有技术的设备比较，工作条件如下：
生面团的运动速度：约1m/min
辊子8的直径：100mm
辊子8的圆周速度：约1m/min
辊子与输送带表面间的距离：7mm
当生面团的原始厚度为约20mm时，进入辊子下方的生面团可被延展为厚度约8mm，如果不设计一种复杂的机构以避免生面团在辊子上游处堆积，大量的生面团就可能滞留于辊子的上游。此外，现有设备延展的生面团的厚度远不能与本发明延展的厚度相比较。
图3示出了本发明的第二实施例，其中在两个皮带输送机（它们的主要部分未示出）之间有一个由一组辊子6组成的辊子输送机1。这些输送机的输送速度不同，处于下游位置的输送机的输送速度依次高于前面输送机的输送速度。用于本实施例的一系列输送机也可以由一组皮带输送机构成，或由一组辊子输送机构成，或由一台或多台皮带输送机和一台或多台辊子输送机构成。使用图3所示的设备，如同在第一实施例中延展生面团12一样，生面团12也可以被平稳地延展。图4示出了本发明的第三实施例，其中在第一实施例设备的输送带4上方，还安装了一个辅助辊子30。当生面团的弹性相对较大时，由辊子8和输送带2，4延展的生面团的厚度往往略有增加。所以，为了避免生面团厚度的这种增加，生面团的厚度由辊子30进一步调整，辊子30最好位于一系列输送机的下游端。辅助辊子30的转动方向与生面团12的输送方向相同，并且辊子30的圆周速度等于下游端输送机4的速度。
图5示出了本发明的第四实施例，其中驱动辊子8的装置是一个内装的双向电机34，往复运动辊子8的装置包括一个伺服电机38，曲柄轴36和曲柄35。曲柄35的一端通过一个曲柄销连接于曲柄臂，曲柄臂则连接于曲柄轴36。曲柄35的另一端通过一个销轴连接于支柱20的最上端。在伺服电机38的驱动下，辊子8可以以任何理想的辊子直线运动速度往复运动。改变内装双向电机34的电源频率，即可控制辊子8的圆周速度P，内装双向电机34的电机轴32连接于支柱20的最低端。辊子8在曲柄35的作用下在距离1内往复运动，同时辊子8在内装双向电机34作用下旋转。在辊子8往复运动行程的上游端及导轨22上方有一个传感器42。该传感器42可以检测出支柱20是否到达辊子8的往复运动行程的上游端，并将一信号送到内装双向电机34以使内装双向电机34（即辊子8）的转动方向改变为箭头b所示的方向，在辊子8的往复运动行程的下游端，并在导轨22的上方还有一个传感器40。传感器40可以检测出支柱20是否到达辊子8往复运动行程的下游端，并将一信号送到内装双向电机34以使内装双向电机（即辊子8）的转动方向改变为箭头a所示的方向。在本实施例的设备中，在辊子8往复运动期间，可以改变辊子8的圆周速度P，而与辊子直线运动速度无关。采用本实施例的设备，如同在第一实施例中延展生面团12一样，生面团12也可以被平稳地延展。
图6示出了本发明的第五个实施例，其中在辊子的直线往复运动区域下，输送机2的输送表面相对于输送机4的输送表面是倾斜的，从而构成一个角度。在本实施例中，由于生面团在辊子直线往复运动区域下的部分为楔形，所以即可获得更平稳的延展。此外，代替倾斜的输送机2，辊子8的直线运动轨迹也可以相对于由一系列输送机形成的直线输送表面倾斜。例如，在图6中导轨22可以是倾斜的，从而支柱20最上端的垂直位置在往复运动行程的上游端可以被提高。
如前面所述，根据本发明的延展生面团的方法和设备可以平稳地延展生面团，而不会使生面团在设备入口的前面堆积，从而可以在一次操作中从连续供给的生面团物料中获得理想的生面团厚度。这些优点的成因是：当辊子在连续输送的生面团表面上往复运动时，辊子本身也转动，这就对生面团施加了一个切向力，该切向力就是辊子圆周和生面团表面之间的沿生面团表面的摩擦力。此外，由于辊子的转动和直线运动，辊子与生面团表面接触的部分快速变动，所以与现有技术的设备相比，为避免生面团粘接在辊子表面上而铺撒在生面团表面上的面粉数量可以明显减少，总之，根据本发明的简易方法和设备可以提高延展生面团的效率，而无须使用任何大型设备，并可降低生产成本。