专利名称：包馅机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及加工包子、月饼等带馅食品的包馅机。
过去的带馅食品加工机械从工艺上大致可分为三类，其中一类的工艺流程大致是下料－制皮－进馅－成型－封口。由于面皮的物理机械性能和面粉的品种、含水量、合面的时间等因素有关，在成型过程中容易粘皮，造成破损。不管在那道工序，只要有一个粘皮破损，就必须停机清洗。为了减少破损，可以增加机构，但机器的成本增加了；也可以把面合得很硬使其粘度很小，但做出来的食品就不好吃。因此，这类包馅机是无论如何也解决不了成品的破损率、产量、质量和机器成本的矛盾。
另外两类加工带馅食品的机械，其基本工艺都是利用面和馅的流变体性质，把面挤成面筒，馅在面筒内均匀分布，不同的是一个采用诱导理论成型，如日本的N207型自动包馅机，另一个采用模具成型。这两类加工带馅食品的机械，均比上述第一类先进，但他们对馅皮的适应性均差。在采用模具成型的过程中，面筒和模具间是面接触，即使加之洒干粉机构，还是很难彻底解决破损率的问题，仍然存在一旦有一个破损就必须停机清洗的问题；而且产量提不高，否则由于惯性力产生的附加动载使模具难于正常工作。采用诱导成型的N207型包馅机其基本工艺是馅在面筒内均布，馅和面筒一起做螺旋运动，即边旋转边下降。利用圆锥螺旋成型辊和与面筒同向旋转并下降的托盘使做螺旋运动的面筒成型。这种成型方式，由于面筒和成型辊是瞬间线接触，加之洒干粉机构的作用，可以很理想的解决由于面皮的影响造成的破损率问题，但因馅在面筒内均匀分布，在诱导成型过程中就不允许馅内有花生米类的硬物，而且成型的速度不能太快，否则又会出现破损问题。
本实用新型的目的在于克服上述缺点，提供一种对馅面适应能力强、破损率低、产量高、功能多、机器本身的成本又低的包馅机。
为达到此目的，本实用新型包馅机由机架、安装在机架上的电机及其减速机构的轴驱动的馅料输送机构和面料输送机构、与馅料输送机构和面料输送机构相连以承接馅料面料进行加工成型的成型机构、将成型后的食品输出的输出机构、向成型机构洒干粉的洒粉机构、调整制造成品速度保证成品计量的无级变速机构、以及上述机构的电力拖动电路所构成。
机架是由角铁焊接的下机架和与其固连的一块铁板所构成。只有这块铁板的上下表面及其上的孔全部加工。减速机构、输面机构、无级变速机构和成型机构分别安装在这块铁板的上下表面上，这样既保证了机器的精度，又使加工表面减到最少，同时又回避了铸造机架，使机器的重量减到最少。成型机构由两个都是顺时针旋转的左旋园锥曲面螺纹成型棍、装在左边成型棍上的机械手、控制机械手工作和机架固连的平面凸轮，在成型辊下做往复螺旋运动的托盘、以螺纹安装在机架上的可调滑块，连接托盘和可调滑块的摆动支架，连接摆动支架与机架的拉伸弹簧和固定在左边成型辊轴上的空间凸轮所构成。托盘的旋转方向与成型辊的转向相反，它配合成型辊加速带馅食品的最后成型，机械手是由转臂和扭转弹簧组成的，转臂可在和成型辊固连的轴上自由摆动。扭转弹簧的一端和成型辊固连，另一端和转臂固连。扭转弹簧的任务是保持转臂一端始终沿平面凸轮运动。从而使机械手在平面凸轮的控制下把成型后的食品送到输出机构输出。空间凸轮迫使摆动支架下摆，托盘匀速下降，拉伸弹簧靠其恢复力使摆动支架上摆，托盘快速上升。成型棍是由陶瓷做的左旋园锥曲面螺纹和金属做的轮毂所构成。左旋圆锥曲面螺纹有等距变螺旋升角和等螺旋升角变螺距两种，它的轴向牙型是曲率近似等于常数A的一段曲线和曲率由O渐渐增加至A的另段曲线构成。它的头数可以是单头的，也可以是多头的，相应的馅料输送机构的叶片柱塞泵的转数，机械手的个数和空间凸轮类型也是与其对应的，为了便于组装时调整空间凸轮、平面凸和成型辊的位置，成型辊和它的轴的连接是靠压紧螺母压紧产生的摩擦力。成型机构与馅料机构同步运行。工作时，成型辊的两段曲线绕其轴线旋转，托盘，机械手和与其同步运行的馅料输送机构密切配合，便会将带馅食品一个个地成型，送到输出机构输出，不至于紊乱。动力则由电动机通过减速机构分别带动馅料输送机构，面料输送机构，成型机构，输出机构和洒干粉机构。面料输送机构由右旋变螺距圆锥搅龙和面筒套管所构成。搅龙壳体两端分别有几个厚度完全相同的调整垫片。改变壳体两端调整垫片的个数，可改变搅龙壳体的轴向位置，即改变搅龙与其壳体的间隙，从而达到调整挤面效果的目的。调整离合器的位置可使面筒套管旋转或不旋转。挤出的面筒也就旋转或不旋转。洒干粉机构是位于右成型辊上的离心机构。该机构中与离心轮轴固连的小齿轮和与右边成型辊固连的大齿轮相啮合，这样，成型辊转动时离心轮就随之转动，干粉就从离心机构侧缝隙中甩至右成型辊上，如日本N207型包馅机那样，可避免成型辊与面皮粘连。馅料输送机构由紧固在机架上的料斗，以轴承安装在机架上的轴，经安全键与轴固连的叶片柱塞泵转子、与转子固连的压拨头、安装在转子孔内可以上下移动的2个活塞和安装在槽内可以径向移动的2个叶片、压在转子上的配馅盘、套在转子外面的转子座、以螺纹安装在机架上的可调滑块，与可调滑块及倾斜盘相连的连杆、与转子座固连的输料管及输料管末端固定的弹簧片所构成。料斗用于盛馅料。压拨头用于压拨料斗中馅料使其进入转子孔中。此时转子孔内的活塞在弹簧作用下下降。当活塞在倾斜盘作用下上升时，转子孔内的馅料被挤到转子座的输料腔内，此时转子槽内的叶片一端在转子座输料腔内的突出部分作用下使另一端进入输料腔内，而且推动输料腔内非均布的馅料进入输料管。当馅料的脉动高峰传到输料管末端的弹簧片时弹簧片在馅料的作用下开口加大，馅料挤出。当馅料的脉动低峰传到输料管末端的弹簧片时，馅料在弹簧片恢复力的作用下被切断。套在输料管外面的面管套管安装在面料输送机构末端，面料被挤在面筒套管上形成面筒。被切断的馅料和面筒一起进入成型机构成型，完成带馅食品的加工。
调整馅料输送机构中带螺纹的可调滑块，经连杆即可调整倾斜盘的位置，改变活塞行程，从而达到调整输馅量的目的，调整宽三角带无级变速器，即可以改变馅料输送机构的转子和成型辊的转速，从而实现成品产量和计量的调整。调整成型机构中带螺纹的可调滑块，就可以改变摆动支架和空间凸轮的接触点，改变摆动支架的摆角，从而达到改变托盘下降距离的目的，使其适应加工各种规格带馅食品的需要。
本实用新型形成的面筒边旋转边下降或只下降不旋转，馅料在面筒内以脉动的形式进给，进给的时机和成型辊的转动密切配合。对面筒只下降不旋转的情况，当面筒和成型辊接触时，面筒受到一个使其转动的摩擦力偶的作用。随面筒和成型辊接触面积的增加，加之以脉动形式进给的馅料增加了面筒和成型辊的正压力，从而使摩擦力偶增加，面筒的旋转趋势随之增加。当摩擦力偶增加到一定程度时，面筒开始旋转，同时在和旋转趋势相同的托盘配合下，菊花顶包子形成，落在输出机构上被输出。这种成型适合面筒较粘的发面的菊花顶包子的加工。对面筒边旋转边下降的情况，其成型过程与日本N207型包馅机相同，即所谓诱导理论成型。这样加工出来的成品是球状带馅食品，这样的成型过程适合面筒表面不太粘的油合面的带馅食品加工(如月饼)。本实用新型的馅料输送机构，面料输送机构，成型机构，洒干粉机构中，与食品接触的零件采用以陶瓷、塑料等非金属材料与食品接触，以金属材料承受强度和钢度的复合材料制造。从而可回避价格昂贵的不锈钢。本实用新型的任务就是这样完成的。
本实用新型包馅机，因馅在面筒内以脉动形式进给，进给的时机和成型的时机是密切配合的。这样，对面筒旋转的诱导理论成型过程，不会因为加快成型速度，或馅料中有较大的硬物而增加破损率，从而使该机和N207型包馅机比较，对面料和馅料的适应性强，产量高。同时，使面筒较粘的菊花顶包子的成型得以实现。又大量的采用复合材料取代价格昂贵的不锈钢，同时把加工费用高的机架做成只需精加工和下机架固连的一块铁板的上下表面及板上的孔，使其技术指标和经济指标均达到最佳状态，而且宜于实现一机多用，提高该机的利用率。
以下结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型实施例的外形图。图中下机架(1)和其固连的铁板(2)组成机架。和机架固连的输面机构(4)，输馅机构(5)、洒干粉机构(9)，分别在右成型辊(16)的上面，左边成型辊上装有和成型辊一起转动的机械手(42)，控制机械手(42)工作的平面凸轮(43)和机架固连。成型辊下是加速带馅食品成型的托盘(17)。机械手(42)的任务是把成型后的食品送到输出机构。
图2为本实用新型实施例的传动和结构示意图。图中动力由电机通过减速机构(3)带动面料输送机构(4)、馅料输送机构(5)、成型机构(6)、无级变速机构(7)、输出机构(8)和洒干粉机构(9)。工作时，面料在搅龙(10)的推动下挤在面筒套管(11)的外侧形成面筒(12)。面筒套管(11)套在输馅管(13)上，输馅管(13)中是馅料(14)。馅料(14)，面筒(12)经成型辊(16)和托盘(17)成型输出。托盘的均速下降是由固定在左成型盘轴上的空间凸轮(18)迫使摆动支架(44)下摆来实现的，托盘的快速上升返回是由拉伸弹簧(19)的恢复力迫使摆动支架上摆来实现的。调整带螺纹的可调滑块(45)，就可以改变摆动支架(44)上的钢球(46)和空间凸轮(18)的接触点，从而达到调整托盘(17)下降距离的目的，洒干粉机构中离心轮(47)轴固连的小齿轮(48)直接和右成型辊固连的大齿轮(41)相啮合，这样，成型工作一开始，离心轮(47)就转动，洒干粉工作就开始，调整面料机构(44)中搅龙壳体(49)两端调整垫片(50)的数量，就可以改变搅龙壳体(50)的轴向位置，从而达到调整搅龙(10)和其壳体(49)间隙的目的，调整离合器(51)的位置，可使面筒套管(11)旋转或不旋转。
图3为成型辊(16)的剖面图，用陶瓷做的左旋圆锥曲面螺纹(20)和用金属做的轮毂(21)固连。轮毂(21)上装有转臂(52)和扭转弹簧(53)组成的机械手(42)，转臂(52)可在和轮毂(21)固连的轴(54)上自由摆动，在扭转弹簧(53)的作用下转臂一端始终沿平面凸轮(23)运动，从而实现机械手(42)在平面凸轮(43)的控制下，把成型后的食品送到输出机构。曲线(22)的曲率近似等于常数A，曲线(23)的曲率开始一段等于O后来渐增加到常数A。这种成型辊的牙型曲线对菊花顶包子的成型效果好。成型辊(16)和它的轴(55)的连接是靠压紧螺母(56)的压紧产生的摩擦力。
图4为馅料输送机构示意图，图中轴(24)经安全键(25)和转子(26)固连。压拨头(27)和转子(26)固连。活塞(28)可以在转子孔(29)中轴向移动。叶片(30)可以在转子槽内径向移动。转子座(31)和机架固连。配馅盘(32)经料斗(33)固定在机架上。工作时，轴(24)带动转子(26)转动。当转子(26)转到图示位置时，活塞(28)在弹簧(34)的作用下下降，馅料在压拨头(27)的作用下经配馅盘(32)进入图中转子孔(29)中，另外一个活塞在倾斜盘(35)的作用下上升，在上升的活塞和配馅盘的锥面部分作用下使转子孔(29)中馅料进入转子座(31)输料腔(36)中。同时转子(26)中叶片(30)一端在转子座(31)的输料腔(36)中凸出物推动下使另一端进入输料腔(36)并且推动输料腔(36)中馅通过输料管(13)以脉动的形式前进。当馅料的脉动高峰传到输馅管末端的弹簧片(37)时，弹簧片(37)在馅料的压力下开口加大，馅料挤出。当馅料的脉动低峰传到弹簧片时，馅料在弹簧片的恢复力作用下被切断，从而完成一次进馅工作。调整带螺纹的可调滑块(38)，经连杆(39)即可调整倾斜盘(35)的位置，从而调整活塞行程，达到调整输馅量的目的。
图5为菊花顶包子成型示意图。图中面筒套管(11)不转，馅料(14)和面筒(12)在成型辊(16)施加的力偶(40)作用下开始转动，即带馅的菊花顶包子开始出现，托盘(17)的转向与刚形成的菊花顶包子的转向相同，它加速包子的最后成型。
本实施例每小时生产包子2400个，破损率只有理1％－3％，可用于加工发面的菊花顶包子。
权利要求1.一种加工带馅食品的机器，该机由机架、安装在机架上的电机和减速机构(3)、以减速机构的轴驱动的面料输送机构(4)和馅料输送机构(5)、与馅料输送机构和面料输送机构相连以承接馅料和面料进行加工成型的成型机构(6)、安装在馅料输送机构及成型机构和面料输送机构之间用以调整成品计量的三角带无级变速机构(7)、将成型后的食品输出的输出机构(8)、向成型机构洒干粉的洒干粉机构(9)所构成的包馅机，其特征在于馅料输送机构(5)是具有压拨头的叶片柱塞泵，面料输送机构(4)是由右旋的变螺距圆锥螺旋搅龙和可以旋转也可以不旋转的面筒套管(11)所组成，机架是由角铁焊接的下机架(1)和与其固连的一块铁板(2)所构成。
2.根据权利要求1所述的包馅机，其特征在于馅料输送机构(5)由紧固在机架上的料斗(33)、以轴承安装在机架上的轴(24)、经安全键(25)与轴(24)固连的叶片柱塞泵转子(26)、与转子(26)固连的是具有2个头的圆锥螺旋面和每个螺旋面下端各有一段近似圆弧的曲面板构成的压拨头(27)、安装在转子孔(29)内可以轴向移动的2个活塞(28)和安装在转子(26)槽内可以径向移动的2个叶片(30)、以螺纹安装在机架上的可调滑块(38)、与可调滑块(38)和倾斜盘(35)相连的连杆(39)、压在转子(26)上面与转子(26)接触部分呈锥形的配馅盘(32)、固定在馅管末端有一定弹性的开口弹簧片(37)及套在馅管(13)外面的面筒套管(11)所组成，套在转子(26)外面的转子座(31)的输料腔(36)有一段近似阿基米德螺旋面的凸出部分可以推动转子槽内的叶片做径向移动，转子(26)的转动和成型辊(16)的转动是同步的。
3.根据权利要求1所述的包馅机，其特征在于减速机构(3)、无级变速机构(7)、面料输出机构(4)和成型机构(6)全部安装在和下机架(1)固连的一块精加工的铁板(2)上。
4.根据权利要求1所述的包馅机，其特征在于成型机构是由两个都是顺时针旋转的左旋圆锥曲面螺纹成型辊(16)、安装在其下做螺旋运动的托盘(17)、以螺纹安装在机架上的可调滑块(45)、连接可调滑块(45)和托盘(17)的摆动支架(44)、连接摆动支架(44)和机架的拉伸弹簧(19)、固定在右成型辊轴上迫使摆动支架(44)下摆的空间凸轮(18)和安装在摆动支架(44)上和空间凸轮接触的钢球(46)所组成，该机构与馅料输送机构(5)同步运行。
5.根据权利要求1、4所述的包馅机，其特征在于两个都是顺时针旋转的成型辊(16)是由陶瓷做的左旋圆锥曲面螺纹(20)和由金属做的轮毂(21)所构成，曲面螺纹(20)可以是单头的也可以是2个头或3个头的，它的轴向牙型由曲率近似等于常数A的一段曲线(22)和曲率由O渐渐增加到A的另一段曲线(23)所构成，成型辊(16)和它的轴(55)的连接是靠压紧螺母(56)的压紧产生的摩擦力。
6.根据权利要求1、4、所述的包馅机，其特征在于左边成型辊(16)的轮毂(21)上装有由扭转弹簧(53)和转臂(52)组成的机械手(42)，转臂(52)可在和成型辊固连的轴(54)上自由摆动，扭转弹簧(53)的一端和成型辊固连另一端和转臂(52)固连，在扭转弹簧的作用下转臂的一端始终和平面凸轮(43)接触。
7.根据权利要求1、4所述的包馅机，其特征在于机械手(42)的个数与曲面螺纹的头数是对应的，即一个头的曲面螺纹(20)对应的机械手(42)是一个，两个头的曲面螺纹(20)对应的机械手是2个，2个或3个头的机械手在轮毂(21)上都是均布的，控制机械手(42)工作的平面凸轮(43)与曲面螺纹(20)的头数无关，即只有一个。
8.根据权利要求1、4所述的包馅机，其特征在于固定在右成型辊轴上的空间凸轮(18)与成型辊(16)的曲面螺纹(20)的头数是配套使用的，即曲面螺纹(20)是单头的对应一个空间凸轮(18)，曲面螺纹(20)是2个头的就对应另一个空间凸轮(18)，和一个头曲面螺纹(20)对应的空间凸轮(18)展开以后的曲线有76.17％是向下倾斜的直线，接着有7.16％是水平的，剩下的是向上倾斜的直线，各线段间是圆弧连接，和2个或3个头曲面螺纹(20)对应的空间凸轮(18)是完全相同的2段或3段曲线，每段曲线的形状都和1个头曲面螺纹(20)对应的空间凸轮曲线相似。
9.根据权利要求1所述的包馅机，其特征在于右边成型辊(16)上固连的大齿轮(49)和洒干粉机构中离心轮(47)轴上固连的小齿轮(48)相啮合，从而达到成型工作和洒干粉工作是同步的。
10.根据权利要求1所述的包馅机，其特征在于面料输送机构(4)中的搅龙壳体(50)的两端各有几个厚度完全一样的调整垫片(51)，调整搅龙壳体(50)两端调整垫片(51)的个数，就可以改变壳体的轴向位置达到调整挤面效果的目的，调整离合器(51)的位置，面筒套管(11)就可以旋转或不转。
专利摘要本实用新型公开了一种自动化的带馅食品制作机械——包馅机。
它由电机及减速机构、馅料输送机构、面料输送机构、成型机构、输出机构、洒干粉机构、机架和电力拖动电路所组成。馅料输送机构为带有压拨头的叶片柱塞泵。成型机构由圆锥螺旋成型辊及做螺旋运动的托盘构成的。
本实用新型可以加工各种馅和皮的带馅食品馅可以是类似枣泥的，也可以是有花生米等硬物的；皮可以是较粘的发面，也可以是不太粘的油合面；加工的成品可以是菊花顶包子，也可以是球状的豆沙包，月饼等，每小时产量在2400个以上。
文档编号A21C11/00GK2154596SQ922198
公开日1994年2月2日 申请日期1992年9月25日 优先权日1992年9月25日
发明者关多友 申请人:关多友