专利名称:定量挤出食品原料的设备的制作方法
本发明涉及到定量挤出食品原料的一种设备，特别适用于定量挤出混合的食品原料，例如，一种蔬菜色拉或者一种水果色拉，它们是由蔬菜条、水果和/或不均匀形状的肉类、以及一种夹入面包比如新月形小面包中的调料品混合组成的。
日本专利公报上的39-21968号公布了一种定量挤出糊状料的设备，在该设备内两个相对的喂料辊一步接一步地转动，每个喂料辊的园周上有许多精确的凹槽，每对相对的凹槽每转动一步便形成一个园柱形的空间，因此糊状料包围在空间内，随后靠活塞挤出。
在此设备中，只有在活塞退回之后，喂料辊才能转动，此外还需要将空气引入临时形成的园柱形空间以免形成真空，从而保证活塞由此平滑地退回。
随着喂料辊的转动，导入的空气进入进料斗中，同时与食品原料一起逐渐地封闭在园柱形空间内，这导致食品原料的份量不精确。
本发明的一个目的就是提供一种定量挤出食品原料的设备。
本发明的另一个目的就是提供一种定量挤出如蔬菜色拉、水果色拉、或包含液体和固体食品原料的糊状料之类的混合食品原料的设备。
本发明还有一个目的就是提供一种封住定量的食品原料而不让空气进入食品原料中的设备。
本发明更进一步的目的就是在减少混合物中蔬菜和/或水果的纤维组织的破坏，不脱离去蔬菜和/或水果中的果汁时，提供一种封闭食品原料的设备。
在本发明的一个方面中，定量挤出食品原料的设备有一个进料斗，在其内有一个腔与第一个口和第二个口相通，第一和第二个口在进料斗上相对布置，安装在第一个口上的活塞和安装在第2个口上的喷嘴，其特征在于至少有一个引导装置安置在进料斗内，并有用于驱动引导装置的装置。园柱形食品成型装置包括在进料斗底面上的有一个从横截面看去为半园形的纵向槽和一个有前、后端开口的园筒，园筒适于在槽内滑动旋转，而且在园筒的侧面开有一个矩形口，其宽度大约等于园筒直径，其长度大约等于进料斗底部的长度，因此园筒只剩下从横截面看去为半圆形的壳壁;该成型装置还包括这样的装置，它用来转动园筒，使得园筒的半园周壁和上述的槽围成一个园柱形空间，并且前后端具有开口，或者槽与园筒的半园形壁并排形成接受食品原料的空腔，第一和第二个口分别与园柱形空间的前后端的开口相通;最后还包括这样的装置，它用来把活塞从第一个口推入园柱形空间，挤出其内部的食品原料，随后退回，以便食品原料进入上述的空腔。
因为在本发明内，没有要求阀门机构或用于抽真空的活塞和缸体的组合件，所以，即使含有大尺寸固体块的食品原料也可挤出。
在本发明内，一个进料斗内装有一个园柱形食品成型装置和至少一个引导装置。园柱形食品成型装置接收食品原料同时包住它，此后用活塞挤出食品原料。由于园柱形食品成型装置安装在进料斗的底面上，引导食品原料的装置可装在园柱形食品成型装置的上面，但是其位置并不受限制，只要能使食品原料进入园柱形食品成型装置中。为此目的，只要能引入食品原料，则可以使用各种装置，例如，装有推进原料的叶片的喂料辊、螺旋喂料器、搅拌原料的装置，在该装置内叶片、推进器、杆或板安装在由马达驱动的轴上，和使用空气压缩机的推进装置。因此，在本发明中，引导装置可用任何一种装置，其功能就是将原料引入进料斗的底部或其附近。
同样在本发明中，使用多个驱动喂料辊和一个活塞将食品原料推入、推出园柱形空间。然而，因为形成一个园柱形空间的构件和驱动喂料辊、活塞是分开的，因此与它们的运动无关，在挤出原料之后，活塞可以在园柱形空间打开的同时甚至之后退回，因此，在下一个冲程要挤出的原料进入园柱形空间时不会拌有任何空气。
图1是本发明第一个实施例的正面剖视图。
图2是本发明第一个实施例装置的局部侧面剖视图。进料斗和其中一个驱动喂料辊、喂料辊中的叶片和此辊的轴的截面是沿图1中的A-A线剖开的;喷嘴、纵向槽、活塞和螺杆与活塞的横截面是沿图1中的B-B线剖开的。
图3是本发明第二个实施例的正面剖视图。
图4是现有装置的正面剖视图。
图5是现有装置的侧面剖视图。
本发明的实施例将参照图1和图2进行描述。
在容纳有关装置的机壳2上装有一个进料斗3。在进料斗3的底部水平排列着两个被驱动的喂料辊5。矩形叶片9是由两个冲压成型板9A、9B构成的。
如图2所示，冲压成型板9A、9B中的每一个做成这样的形状，即垂直它们的一纵向边形成两个有一定间距、相互垂直并相对较小的矩形凸出部分，冲压成型板9A与它的配套板9B相连，在凸出的端部上形成叶片9，叶片9装在轴7及驱动喂料辊5内的两个槽中。叶片9活动地装在槽10中，它沿喂料辊5的纵向方向延伸并从此辊的园横截面的直径方向上穿过。
喂料辊5彼此之间留有间距，并且它们和进料斗3的侧壁保持平行，因此形成一个纵向空间13。
每根喂料辊都装在轴7上，穿过喂料辊和轴形成一个槽10，以便容纳活动的叶片9。虚线12表示喂料辊5的周缘在叶片9的后面，在进料斗3的前后壁上，形成导槽11，其槽构成凸轮面，推动叶片9的一端，使叶片9的相反一端伸出。齿轮31装在靠近轴7末端的位置上。
电机33放在机壳2内，它的转动力是通过装在电机33轴上的齿轮29和装在其中一个驱动喂料辊5轴7上的齿轮31进行传递的。电机33的转动力也是通过齿轮29、与齿轮29啮合的齿轮(图中未示)和与上述齿轮啮合并安装在另外一根喂料辊5(图1所示)的轴7上的齿轮(图中未示)进行传递的。因此，两个喂料辊5可以相反方向转动，图1右侧的喂料辊逆时针方向转动，而另外一个按顺时针方向转动，同时，辊在进料斗3的部分壁上滑动。当每个喂料辊5转动时，每一个叶片9依靠进料斗3的侧壁构成的导槽11进行伸缩，依靠叶片9的伸缩把进料斗内的原料1推入到底部。园柱形食品成型装置是由纵向槽15和园筒17组成的。在两辊之间和进料斗3的底面之上的纵向空间内有一个纵向槽15。槽15的横截面是一个半园形状，该槽与第一个口6和第二个口8连通。在进料斗3上，两口彼此相对布置。
大约等于槽15长度的园筒17布置在槽15内，以便滑动转动。在园筒17的后端有一个开口，在那后端的周缘上装有齿轮23。在园筒17的前端也有一个开口，它与第二个口8相连。在园筒17的一侧上开有一个宽度大约等于园筒直径并且其长度大约等于驱动喂料辊5长度的矩形口，由此留下一个半园形的壳壁19。园筒17可以由放在机壳2内的电机27驱动，它的转动是通过装在电机27轴上的齿轮25和与它相啮合的齿轮23来实现的。
当半园形壳壁19与槽15并齐靠在一起时，矩形开口朝上，这就形成一个接收食品原料的空腔。相反，园筒17转过180°时，园筒的半园壳壁和槽15形成一个封闭的园柱形空间，其空间与前后口6、8连通。
活塞37是一个园筒形状，借助于装在活塞37一端的螺母和与螺母啮合并可转动地固定在壳体2机架上的螺杆35，使活塞在园筒17内作适当的伸缩。放置在机壳2中的电机41通过皮带39来转动螺杆35。当给电机41通入正相或反相转动的电流时，活塞37在园筒17内以及在园柱形空间内前进或退回。
在机壳2的某一部分的水平横杆上，悬挂着磁性限位开关47和49，其横杆与活塞37平行，其开关的固定位置可以沿水平横杆作适当的变动。当这些开关47和49与附加在活塞37后端上面的磁性元件52感应时，把磁性元件52的接近信号传送给装在机壳2内的控制装置43，然后，该装置把信号传给电机41，使它停止工作。开关47常用来阻止活塞37向前运动，而开关49应阻止活塞向后运动。通过改变开关47和/或49的位置，可以确定被挤出原料1的数量。
当半园形壳壁19和槽15形成封闭的园柱形空间时，活塞37开始前进;而当园筒17转动到打开园柱形空间时，活塞后退。活塞37的前后运动和它运动的开始与停止之间的关系，以及园筒17的转动都按控制装置43的程序进行工作。通过转动旋钮45来控制电机27和41的启动和停止。同时，控制电机33转动的计时器(未表示)可以装在控制装置中，在这种场合中，如果必要的话，电机33可以通过转动旋钮45来控制。电机33转动来驱动喂料辊5。虽然园筒17的运动是独立的，但对电机33的转动和园筒17的运动彼此都是有利的。例如，当园筒17转动360°时，驱动喂料辊可以转到180°、120°或90°。驱动喂料辊5的转动和园筒17的运动之间的关系也按控制装置43的程序进行工作。
利用齿轮31侧面周缘上的、按一定间隔装上的许多磁性元件(图中未表示)和固定在靠近齿轮31的机壳2上的限位开关(图中未表示)，也能够控制驱动喂料辊5的转动，这样一来，限位开关发送信号，使电机33停止工作。
现在说明本发明第一个实施例的操作。第一，转动旋钮45，选择一期望的加工条件操作设备，然后将食品原料1装入进料斗1内并堆积在驱动喂料辊5上。
本发明装置可处理的食品原料的特性是可以变化的。例如，色拉的弹性很大程度上依赖于混入其内的蔬菜弹性。因此，如果根据原料的弹性对放入园柱形空间内的食品原料量进行调整，这就可以使食品原料份量准确，同时改进产品的质量。因此较可取的是在形成封闭的园柱形空间的每一个周期中，适当改变驱动喂料辊5的转动角度，这就需要驱动喂料辊5间歇转动。
通过转动旋钮，操作员也可选择一个理想的条件操纵活塞37，例如当矩形口开始出现，或当这个口完全形成，活塞37是否从它的最前位置开始后退。
当驱动喂料辊5转动，同时通过推动叶片9的凸轮槽11使叶片9从喂料辊5伸出时，堆积的食品原料进入纵向空间13。叶片9推动食品原料进入半园形壳壁19的里面。在食品原料装入半园形壳壁19及其附近之后，园筒17转动、封闭半园形壳壁19和纵向槽15之间的园柱形空间。
园柱形空间上面的蔬菜和/或水果部分被半园形壳壁19的封闭边截住。
当食品原料1完全封闭在封闭的园柱形空间内时，活塞37挤出原料。当磁性限位开关47感应到磁性元件52时，它把磁性元件52接近的信号传送给控制装置43，同时控制装置43发出一个信号，使电机41停止转动。
在活塞37挤出食品原料之后，半园形壳壁19开始回到开口的位置，这时园筒17上的矩形开口朝上。在半园形壳壁19开始向开口位置退回时，活塞37可能开始后退，或者在园柱形空间完全打开之后开始后退。
在本发明的第二个实施例中，如图3中所示，只安装一个驱动喂料辊5。喂料辊5的一侧与进料斗3的侧壁保持平行并有一定间距，从而形成纵向空间53，在53内，园柱形成型装置由纵向槽15及所提供的半园形壳壁19组成。喂料辊5是按图3中箭头所示的逆时针方向转动，比喂料辊5的直径较长的叶片9插入喂料辊5形成的通孔中，同时使它与进料斗3的前后端壁的每个壁上的凸轮槽11相啮合，凸轮槽11布置成使叶片9的一端伸出以便把食品原料推入纵向空间53中。
半园形壳壁19同样适合转动、适合形成封闭的园柱形空间来封闭住填装的食品原料1，这样，原料的挤出就要用一种类似于第一个实施例方法的活塞65。
图4和图5中表示的是现有的挤压器，在该挤压器中，两个喂料辊59相互平行地排列在进料斗57中，同时按图4中箭头所示的相对方向一步接一步地转动。在每个喂料辊59的园周上有许多精确的凹槽61，每一对相对的凹槽是同步的，在相配合的底壁部分内形成临时的封闭园柱形空间63，活塞65进入空间63挤出空间63内的食品原料，然后退回，在活塞65这段工作时间内喂料辊59，59保持不动。在确认活塞65完全退回之后，喂料辊才开始转动。从图4中可知糊状料55不可能装满空间63，因此活塞65同时挤出空气和原料55，这就导致原料的份量不准确。
为避免在园柱形空间63中产生真空，从阀门67导入空气，产生真空的原因也许是由活塞65在从封闭的园柱形空间退回时引起的。
即使两个喂料辊59转动打开空间63之后，这样引入空间63的空气还会保留在精确凹槽61的附近，同时一部分空气上升，而残余的部份随与喂料辊59一道转动的精确凹槽带到喂料辊59的上部，如图4所示。
因此，围绕在喂料辊周围的空气依次与糊状料55一起封在园柱形空间63内。
相反，在本发明的设备中，在园柱形空间打开之后，或者随园筒17的转动打开园柱形空间时，活塞37退回。其结果，不要求空气引入园柱形空间。甚至当活塞37正在退回时，食品原料1也可以引入园柱形空间。
如上所述，由于空气没有与封闭在园柱形空气内的食品原料混合，因此本发明的设备可以完成食品原料的精确定量。
本发明的其它特性如下由于包括一个阀或一个活塞和园筒组成的装置对于计量本发明的食品原料是不必要的，因此，任何含有大块固体的食品原料都可以定量挤出。
通过选择电机33的转动状态，例如，连续转动或间歇转动，再根据从包含在其内的蔬菜的弹性特性得到的食品原料的弹性，可以控制封闭在园柱形空间内的食品原料的数量。
而且，因为本发明的设备不要求使用强力搅拌机把食品原料推入园柱形空间，所以，不会毁坏混合物中蔬菜和/或水果的纤维组织，也不会分离出蔬菜和/或水果的果汁。
权利要求
1.定量挤出食品原料的一种装置包括一个进料斗，进料斗有一个腔，该腔与一个第一口和一个第二口相通，第一和第二个口彼此相对布置在进料斗上，一个活塞安装到第一个口上，同时一个喷嘴安装在第二个口上，其特征在于在进料斗内至少安装一个引导装置，和用于驱动引导装置的装置；一个园柱形食品成型装置包括有在进料斗底面上的一个横截面为半圆形的纵向槽和一个前后端开口的园筒，园筒适于在槽内作滑动转动，在园筒的侧边开有一个宽大约等于园筒直径、长度大约等于进料斗底部长度的矩形口，因此园筒只剩下从横截面看去为半园形的壳壁；该成型装置还包括这样的装置，它用来转动园筒，使得园筒的半园形壳壁和上述的槽围成一个园柱形空间，并且前后端具有开口，或者使槽与园筒的半园形壁并置形成接受食品原料的空腔，第一和第二个口分别与园柱形空间的前后端的开口相通；最后还包括这样的装置，它用来把活塞从第一个口推入园柱形空间，挤出其内部的食品原料，随后退回，以便食品原料进入上述的空腔。
2.如权利要求
1所述的一种设备，其中上述的引导装置是一个水平放置在进料斗下部的驱动喂料辊，上述喂料辊的一侧与进料斗的侧壁或与另外的驱动喂料辊保持一段间距并且平行，因此形成一个纵向的空间，每一个驱动喂料辊至少装有一个伸出的叶片，其叶片滑动地容纳在驱动喂料辊纵向延伸的至少一个槽中，并穿过园形的横截面，上述的园柱形食品成型装置装在上述的纵向空间内。
3.如权利要求
2所述的一种设备，还包括改变驱动喂料辊转动状态的装置。
专利摘要
一种定量挤出食品原料的设备。其中至少一个引导装置，如具有叶片的驱动喂料辊，其叶片从喂料辊中伸出把食品原料推入到圆柱形食品成型装置中。该成型装置包括一个纵向槽和在一侧上开有矩形口的圆筒，它们可以包住食品原料，然后用活塞将它从设备中挤出。
文档编号A23P1/10GK86106622SQ86106622
公开日1987年4月1日 申请日期1986年9月27日
发明者林虎彦, 田代康宪 申请人:雷恩自动机株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan