一种具有回退功能的输出组件及食品加工设备的制作方法

本实用新型涉及一种具有回退功能的输出组件，以及具有该输出组件的食品加工设备。

背景技术：

在食品加工行业，为满足消费者的心理需求，需要将食材制作成各种造型或多种色彩和图样进行装饰，但传统的食品造型和着色装饰都是手工完成的，不仅制造效率低、人工成本高，而且质量的稳定性低，无法对造型复杂产品的重复大量生产。现有技术将数控技术引入食品加工行业，提供了一种基于数控技术的3D食品打印机，上述食品打印机需要运用蠕动泵、气泵或柱塞式类注射装置进行供给，上述供给方法在单向供给时能够满足挤出所需的精度，而在实际加工中，输出组件内的食材由于重力和压力作用形成连续性的供给，对于部分区域不需要食材输出时无法快速停止该食材的供给，不仅影响食品的造型，而且浪费食材。

技术实现要素：

本实用新型所要达到的目的就是提供一种具有回退功能的输出组件，有效防止出料口处食材的外漏。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种具有回退功能的输出组件，包括输出外壳、活塞和带动活塞往复移动的活塞电机，输出外壳上设有供食材进入的进料口、出料口和回收出口，所述输出外壳内设有连通于回收出口的第一空腔、供活塞往复移动的第二空腔、连通于进料口和出料口的第三空腔，活塞前方设有第一单向阀和第三单向阀，活塞的后方设有第二单向阀和第四单向阀，第一单向阀和第二单向阀均控制第一空腔和第二空腔的通断，第三单向阀和第四单向阀均控制第二空腔和第三空腔的通断，活塞向前移动打开第一单向阀和第四单向阀，活塞向后移动打开第二单向阀和第三单向阀。

进一步的，所述第一空腔、第二空腔和第三空腔从上至下分布，出料口设于第三空腔的底部。

进一步的，所述第一单向阀包括上下运动的第一运动块和第一通孔，第一通孔连通第一空腔和第二空腔，活塞向前移动压动第一运动块向上运动打开第一通孔，第一运动块在活塞向后移动后自由回落封闭第一通孔；

或者，所述第二单向阀包括上下运动的第二运动块和第二通孔，第二通孔连通第一空腔和第二空腔，活塞向后移动压动第一运动块向上运动打开第二通孔，第二运动块在活塞向前移动后自由回落封闭第二通孔；

或者，所述第三单向阀包括上下运动的第三运动块和第三通孔，第三通孔连通第二空腔和第三空腔，活塞向后移动压动第三运动块向上运动打开第三通孔，第三运动块在活塞向前移动后自由回落封闭第三通孔；

或者，所述第四单向阀包括上下运动的第四运动块和第四通孔，第四通孔连通第二空腔和第三空腔，活塞向前移动压动运动块向上运动打开第四通孔，第四运动块在活塞向后移动后自由回落封闭第四通孔。

进一步的，所述第一单向阀和第二单向阀的出口口径均小于回收出口的口径。

进一步的，所述第三单向阀和第四单向阀的入口口径均小于出料口的口径。

本实用新型还提供了食品加工设备，包括料斗、挤出泵和回收槽，料斗与挤出泵连通，还包括上述任意一种方案所述的输出组件，进料口与挤出泵连通，回收槽连通于回收出口。

进一步的，所述挤出泵设有挤出口，挤出口连通于进料口，挤出口和进料口之间设有进料止逆阀以阻断进料口处的食材向挤出泵回退。

进一步的，所述出料口设有可拆卸的喷嘴，喷嘴的口径小于进料口的口径。

进一步的，所述回收出口外侧设有回收止逆阀，回收止逆阀的两个端口分别连通回收出口和回收槽。

进一步的，所述回收出口外侧还设有回收泵，回收泵的输入端连接回收止逆阀，回收泵的输出端连接于回收槽。

采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点：

活塞在整个往复过程中均能将第三空腔内食材压入第二空腔内，也能将第二空腔内的食材压入第一空腔，即在活塞往复移动过程中第三空腔内的食材可以持续回退，并依次通过第二空腔和第一空腔从回收出口输出，从而保证出料口处的食材快速且及时的回退，避免食材在无需输出时落入工作台上而影响食品造型；同时，第三单向阀和第四单向阀控制第二空腔和第三空腔的通断，从而第三空腔内的食材可以通过第三单向阀和第四单向阀进入第二空腔内，而第二空腔内的食材无法进入第三空腔内，保证了回退的效率，另外，出料口正常出料时第三单向阀和第四单向阀将第二空腔和第三空腔断开，避免第三空腔内的食材通过第二空腔和第一空腔从回收出口排出，减小食材的浪费。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为实施例一中输出组件的剖视图；

图2为实施例一中第一单向阀的放大图；

图3为实施例二中食品加工设备的结构图；

图4为实施例二中食品加工设备的局部爆炸图；

图5为实施例二中食品加工设备的俯视图；

图6为实施例三中输出组件和回收泵连接的结构图。

具体实施方式

本实用新型中，前后是指沿活塞的移动方向上，相对活塞远离活塞杆的一侧为活塞的前方，活塞杆所在的一侧为活塞的后方。

实施例一：

本实施例提供一种具有回退功能的输出组件，如图1所示，包括输出外壳30、具有活塞421的活塞杆422和带动活塞杆422往复移动的活塞电机423，输出外壳30上设有供食材进入的进料口、出料口302和回收出口303，所述输出外壳30内设有连通于回收出口303的第一空腔41、供活塞421往复移动的第二空腔42、连通于进料口和出料口302的第三空腔43，活塞421前方设有第一单向阀51和第三单向阀53，活塞421的后方设有第二单向阀52和第四单向阀54，第一单向阀51和第二单向阀52均控制第一空腔41和第二空腔42的通断，第三单向阀53和第四单向阀54均控制第二空腔42和第三空腔43的通断，活塞421向前移动打开第一单向阀51和第四单向阀54，活塞421向后移动打开第二单向阀52和第三单向阀53。

活塞421向前移动时，第二空腔42在活塞421前方的压力变大，第二空腔42在活塞421后方的压力变小，第一单向阀51和第四单向阀54打开，第二单向阀52和第三单向阀53关闭，第二空腔42内位于活塞421前方的食材通过第一单向阀51压入第一空腔41中，将第二空腔42在活塞421前方的食材向回收出口303及时排出，第三空腔43内的食材通过第四单向阀54压入位于活塞421后方的第二空腔42中，避免出料口302处的食材下落至工作台，活塞421向后移动时，第二空腔42在活塞421前方的压力变小，第二空腔42在活塞421后方的压力变大，第二单向阀52和第三单向阀53打开，第一单向阀51和第四单向阀54关闭，第三空腔43内的食材通过第三单向阀53压入位于活塞421前方的第二空腔42，避免出料口302处的食材下落至工作台，第二空腔42内位于活塞421后方的食材通过第二单向阀52压入第一空腔41中，将第二空腔42在活塞421后方的食材向回收出口303排出，活塞421在整个往复过程中均能将第三空腔43内食材压入第二空腔42内，也能将第二空腔42内的食材压入第一空腔41，即在活塞421往复移动过程中第三空腔43内的食材可以持续回退，并依次通过第二空腔42和第一空腔41从回收出口303输出，从而保证出料口302处的食材快速且及时的回退，避免食材在无需输出时落入工作台上而影响食品造型；同时，第三单向阀53和第四单向阀54控制第二空腔42和第三空腔43的通断，从而第三空腔43内的食材可以通过第三单向阀53和第四单向阀54进入第二空腔42内，而第二空腔42内的食材无法进入第三空腔43内，保证了回退的效率，另外，出料口302正常出料时第三单向阀53和第四单向阀54将第二空腔42和第三空腔43断开，避免第三空腔43内的食材通过第二空腔42和第一空腔41从回收出口303排出，减小食材的浪费。

第一空腔41、第二空腔42和第三空腔43从上至下分布，出料口302设于第三空腔43的底部，食材受到重力作用聚集于第三空腔43的底部，增加了出料口302处的出料压力，保证食材在出料口302连续出料，同时，第一空腔41、第二空腔42和第三空腔43从上至下分布，从而输出组件中的食材回退时是从下至上运动，需要活塞421做功才能实现，避免出料口302正常输出时输出组件内的食材大量进入第二空腔42内而浪费。

结合图2，第一单向阀51包括上下运动的第一运动块511和第一通孔512，第一通孔512连通第一空腔41和第二空腔42，活塞421向前移动压动第一运动块511向上运动打开第一通孔512，第一运动块511在活塞421向后移动后自由回落封闭第一通孔512。当出料口302正常输出食材时，第一运动块511在重力作用下封闭第一通孔512，当活塞421向前移动时，第二空腔42在活塞421前方的压力增大，第一运动块511受到第二空腔42内的压力大于重力时向上运动，从而打开第一通孔512，同时，第二空腔42前方的食材通过第一通孔512压入第一空腔41内，当第一运动块511在活塞421向后移动后，第二空腔42在活塞421前方的压力变小时，第一运动块511由于重力作用回落再次封闭第一通孔512，第一单向阀51利用第二空腔42内的压力变化和重力作用实现开闭，简化整个第一单向阀51的结构，可靠性高。

同样，第二单向阀52、第三单向阀53和第四单向阀54的结构一致，所述第二单向阀52包括上下运动的第二运动块和第二通孔，第二通孔连通第一空腔41和第二空腔42，活塞421向后移动压动第一运动块511向上运动打开第二通孔，第二运动块在活塞421向前移动后自由回落封闭第二通孔。当出料口302正常输出食材时，第二运动块在重力作用下封闭第二通孔，当活塞421向后移动时，第二空腔42在活塞421后方的压力变大，当第二运动块受到第二空腔42内的压力大于重力时向上运动，从而打开第二通孔，同时，第二空腔42在活塞421后方的食材通过第二通孔压入第一空腔41内，当第二运动块在活塞421向前移动后，第二空腔42在活塞421后方的压力变小时，第二运动块由于重力作用回落再次封闭第二通孔，第二单向阀52利用第二空腔42内的压力变化和重力作用实现开闭，简化整个第二单向阀52的结构，可靠性高。

第三单向阀53包括上下运动的第三运动块和第三通孔，第三通孔连通第二空腔42和第三空腔43，活塞421向后移动压动第三运动块向上运动打开第三通孔，第三运动块在活塞421向前移动后自由回落封闭第三通孔。当出料口302正常输出食材时，第三运动块在重力作用下封闭第三通孔，当活塞421向后移动时，第二空腔42在活塞421前方的压力变小，当第三运动块两侧的压差大于自身重力时，第三运动块向上运动打开第三通孔，同时，第三空腔43内的食材通过第三通孔压入第二空腔42内，当第二运动块在活塞421向前移动后，第二空腔42在活塞421前方的压力变大时，第三运动块由于重力作用回落再次封闭第三通孔，第三单向阀53利用第二空腔42内的压力变化和重力作用实现开闭，简化整个第三单向阀53的结构，可靠性高。

第四单向阀54包括上下运动的第四运动块和第四通孔，第四通孔连通第二空腔42和第三空腔43，活塞421向前移动压动运动块向上运动打开第四通孔，第四运动块在活塞421向后移动后自由回落封闭第四通孔。当出料口302正常输出食材时，第四运动块在重力作用下封闭第四通孔，当活塞421向前移动时，第二空腔42在活塞421后方的压力变小，当第四运动块两侧的压差大于自身重力时，第四运动块向上运动打开第四通孔，同时，第三空腔43内的食材通过第四通孔压入第二空腔42内，当第二运动块在活塞421向后移动后，第二空腔42在活塞421后方的压力变大时，第四运动块由于重力作用回落再次封闭第四通孔，第四单向阀54利用第二空腔42内的压力变化和重力作用实现开闭，简化整个第四单向阀54的结构，可靠性高。

第一单向阀51和第二单向阀52的出口口径均小于回收出口303的口径。本实施例中，第一单向阀51的出口为第一通孔512，第二单向阀52的出口为第二通孔，从而第一通孔512的口径和第二通孔的口径均小于回收出口303的口径，保证活塞421移动时，第二空腔42向第一空腔41输送食材速度小于回收出口303输出食材速度，避免第一空腔41内聚集大量食材而压力过大，安全性更高。

第三单向阀53和第四单向阀54的入口口径均小于出料口302的口径。本实施例中，第三单向阀53的出口为第三通孔，第四单向阀54的出口为第四通孔，从而第三通孔的口径和第四通孔的口径均小于出料口302的口径，避免活塞421往复移动过程中第三空腔43内的食材大量压入第二空腔42，并通过第一空腔41和回收出口303输出，从而针对需要短暂停止挤出食材的情况，第三空腔43内食材大量回收会形成浪费。

本实施例中，活塞杆422包括连接于活塞421的丝杆，活塞电机423的输出轴上设有与丝杆配合的螺母，活塞电机423驱动螺母转动，从而带动丝杆沿螺母中心线移动，实现活塞421的往复移动。当然，活塞电机423也可以通过蜗轮蜗杆结构连接于活塞杆422，从而将活塞电机423的旋转运动转变为活塞杆422的直线运动，实现活塞421的往复移动。

实施例二

本实施例提供食品加工设备，如图3至图5所述，包括料斗11、挤出泵2和回收槽83，料斗11与挤出泵2连通，还包括实施例一所述的输出组件3，进料口301与挤出泵2连通，回收槽83连通于回收出口303。从而食材通过料斗11和挤出泵2进入输出组件3并通过出料口302挤出成型食品，料斗11和挤出泵2为输出组件3提供量化的食材，避免出料口302持续出料而无法控制，回收槽83回收输出组件3内回退的食材，避免回退食材污染环境。

料斗11和挤出泵2之间设有电磁阀7，电磁阀7控制料斗11和挤出泵2的通断，电磁阀7通过第一管体61连通于料斗11，电磁阀7通过第二管体62连通于挤出泵2的输入口。通过电磁阀7控制料斗11向挤出泵2输送食材的体积和输送时刻，便于控制食材混合的配比和食材输出的时序。

挤出泵2设有挤出口21，挤出口21设有连通于进料口301的第三管体63，第三管体63上设有进料止逆阀，进料止逆阀阻断进料口301处的食材向挤出泵2回退。避免第三空腔43内混合后的食材通过进料口301倒流或回退进入各个挤出泵2内，保证挤出泵2内食材不受其他食材的污染。

本实施例中，料斗11内设有搅拌叶轮12，料斗11底部设有连通于第一管体61的料斗输出口111，料斗11外侧设有驱动搅拌叶轮12转动的搅拌电机13、用于支撑料斗11的料斗支板14和带传动组件15，搅拌电机13和带传动组件15分别固定于料斗支板14的两侧，搅拌电机13的输出轴穿过料斗支板14连接于带传动组件15，带传动组件15设有传动轴151，传动轴151穿过料斗支板14和料斗11的底面与搅拌叶轮12连接，传动的稳定性更高。

本实施例中，所述输出组件与回收槽83之间设有回收泵80，回收泵80的输入端设有连接回收出口303的第一回收管81，回收泵80的输出端设有连接于回收槽83的第二回收管82。回收泵80为第一空腔41内食材的输出提供动力，将第一空腔41内的食材通过回收出口303吸出至回收槽83中，避免第一空腔41内食材长时间停留而腐烂。

其它未描述结构参考实施例一。

实施例三：

本实施例提供食品加工设备，如图6所示，所述回收出口303外侧设有回收止逆阀84，回收止逆阀84的两个端口分别连通回收出口303和回收槽83。具体地，回收止逆阀84为电磁阀，回收泵80的输入端通过第一回收管81连接回收止逆阀84。回收止逆阀84阻止输出组件3内的食材在正常输出状态下通过回收出口303流入回收槽83中，避免食材的浪费，也利于保证输出组件3输出食材的精准度，同时，回收泵80停止运转后，回收止逆阀84阻止第一回收管81内的回收的食材再次回流至输出组件3内。

出料口302设有喷嘴85，喷嘴85与出料口302螺纹连接，方便更换不同口径的喷嘴85，满足不同种食品造型的加工需求，进料口301的口径和第三管体63的口径均大于喷嘴85的口径，从而输出组件3的进料速度大于出料速度，保证食材充满整个第三空腔43，提高了输出组件3内的压力，利于准确控制输出组件从喷嘴85输出食材的体积，也利于食材的快速回退。

本实施例中，回收泵80为隔膜泵，当然也可以为柱塞泵、转子泵或其他类型的泵，同时，回收止逆阀84也可以为气闭阀、气开阀、电动阀或手动阀。

其它未描述结构参考实施例二。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。