CN101611734B - 槽提升装置及其相关方法 - Google Patents

Abstract

用于提升、倾倒和降低和面槽的槽提升装置，包括柱状装置，该柱状装置包括第一柱体和第二柱体，该第二柱体与第一柱体横向间隔设置。第一外螺纹螺杆固定在第一柱体内，这样第一螺纹螺杆沿第一柱体高度方向竖直延伸。第二外螺纹螺杆固定在第二柱体内，这样第二螺纹螺杆沿第二柱体高度方向竖直延伸。第一驱动装置包括第一内螺纹驱动螺母，其内部接收第一螺纹螺杆。第一驱动装置配置成使第一驱动螺母相对于第一螺纹螺杆旋转，以使第一驱动装置沿第一螺纹螺杆竖直移动。第二驱动装置包括第二内螺纹驱动螺母，其内部接收第二螺纹螺杆。第二驱动装置配置成使第二驱动螺母相对于第二螺纹螺杆旋转，以使第二驱动装置沿第二螺纹螺杆竖直移动。槽的台架装置设置在第一柱体和第二柱体之间。槽的台架装置安装在第一驱动装置和第二驱动装置之间，用于与其同时竖直移动。槽的台架用于接收生面团槽。

Description

槽提升装置及其相关方法

技术领域

本申请通常涉及食品处理系统，尤其是用于提升大量生面团的槽提升系统。

背景技术

槽提升机用于提升、倾倒和降低和面槽，该和面槽通常用在例如和面机、面团分割机或成型在设备上的塔顶上。对于某些商业上的应用，面包店每天制作大量的成百上千的烘烤过的面包和其他面粉糕点。对于高产量的面包店来说，槽提升机需要具有高达3800磅甚至更高的提升能力。提升这么大量的生面团，使得槽提升机的支撑元件发生应变。

发明内容

一方面，用于提升、倾倒和降低和面槽的槽提升装置包括柱状装置，该柱状装置包括第一柱体和第二柱体，该第二柱体与第一柱体横向间隔设置。第一外螺纹螺杆固定在第一柱体内，这样第一螺纹螺杆沿第一柱体高度方向竖直延伸。第二外螺纹螺杆固定在第二柱体内，这样第二螺纹螺杆沿第二柱体高度方向竖直延伸。第一驱动装置包括第一内螺纹驱动螺母，其内部接收第一螺纹螺杆。第一驱动装置配置成第一驱动螺母相对于第一螺纹螺杆旋转，使第一驱动装置沿第一螺纹螺杆竖直移动。第二驱动装置包括第二内螺纹驱动螺母，其内部接收第二螺纹螺杆。第二驱动装置配置成第二驱动螺母相对于第二螺纹螺杆旋转，使第二驱动装置沿第二螺纹螺杆竖直移动。槽的台架装置设置在第一柱体和第二柱体之间。槽的台架装置安装在第一驱动装置和第二驱动装置，用于与其同时竖直移动。槽的台架用于接收生面团槽。

在另一方面，提供了一种使用槽提升装置运送生面团的方法。该方法包括放置生面团槽在一个槽的台架装置内，该槽的台架装置位于柱体装置的第一柱体和第二柱体之间，该柱体装置包括第一柱体和与第一柱体横向间隔设置的第二柱体。安装有槽的台架装置的第一驱动装置被驱动。第一驱动装置包括第一内螺纹驱动螺母，其内部接收安装在第一柱体内的第一螺纹螺杆。第一驱动装置使第一驱动螺母相对于第一螺纹螺杆旋转，从而使第一驱动装置沿第一螺纹螺杆竖直移动。安装有槽的台架装置的第二驱动装置被驱动。第二驱动装置包括第二内螺纹驱动螺母，其内部接收安装在第二柱体内的第二螺纹螺杆。第二驱动装置使第二驱动螺母相对于第二螺纹螺杆旋转，从而使第二驱动装置沿第二螺纹螺杆竖直移动。

结合附图，下文将详细介绍一个或多个实施例。从说明书、附图及其权利要求中，可以明显地得出其它的特征、目的和优点。

附图说明

图1是槽提升装置的一个实施例的侧视图，用于提供一种具有槽提升装置的槽的台架装置的和面机，其中槽的台架装置位于较低位置。

图2是如图1所示的槽提升装置的侧视图，其中槽的台架装置位于较高位置。

图3是如图1所示的槽提升装置的透视图。

图4是如图1所示的槽提升装置的正视图。

图5是如图1所示的槽提升装置中，具有驱动装置的支撑柱体的一个实施例的侧视图。

图6是用在如图1所示槽提升装置中的驱动装置的侧视图。

图7是图6所示驱动装置的示意性局部视图。

图8示出了驱动装置控制过程的系统和方法。

图9是夹持装置的一个实施例的透视图。

图10是图9所示夹持装置的分解视图。

图11是图9所示夹持装置的侧视图。

图12是夹持装置的侧视图，其中夹持装置接收在支撑柱体顶部内的一个开口中。

具体实施方式

参照附图1-4，槽提升装置10用于提升、倾倒和降低和面槽，该和面槽通常用在例如和面机、面团分割机或成型在设备上的塔顶上。在图示的实施例中，槽提升装置10用在和面机12上。合适的和面机是滚筒棒搅拌机(Roller BarMixer)(例如，型号HS13FD或HS20FD)，由俄亥俄州西德尼的PeerlessMachinery Corp.制造。和面机可以具有不同的和面能力，例如从400磅到3200磅，适用于搅拌从槽提升设备10提供的生面团，从而制造面包、面包卷、小圆面包、油炸圈饼、面粉圆饼、羊角面包、甜点、匹萨、英式松饼和混合的低吸收性的冷冻面团。和面机12包括一个制冷装置，例如US6047558中批露的内容，在此引入作为参考。制冷装置可以在和面过程中在和面机内提供大致稳定的温度。

槽提升装置10包括一个柱状装置14，该柱状装置14包括第一支撑柱体16和第二支撑柱体18，该第二支撑柱体与第一支撑柱体横向间隔设置。第一支撑柱体16和第二支撑柱体18高度大致相等，例如大约150到大约300英寸之间，例如210英寸。

第一支撑柱体16和第二支撑柱体18包括位于支撑柱体底部24、26上的基座20、22，用于保持提升装置10在垂直方向上竖直。支撑柱体16和18通过支撑棒28在其顶部30、32连接在一起。二级支撑柱体34、35、36、37提供辅助支撑，尤其是在倾斜操作过程中，在下文将会给出更详细的解释。

槽的台架装置38设置在第一支撑柱体16和第二支撑柱体18之间。槽的台架装置38包括焊接的台架40，其可移动地接收和支撑生面团槽42。生面团槽通常是细长的盆状结构，其可以包括车轮，使大量的生面团从一个位置运送到另一个位置。

槽的台架装置38沿第一支撑柱体16和第二支撑柱体18的高度竖直移动。图1所示的槽的台架装置38位于较低的位置，而图2所示的槽的台架装置38位于完全上升、倾倒的位置。在某些实施例中，生面团的斜道39用于在倾倒操作中将生面团导入和面机12。

第一支撑柱体16和第二支撑柱体18包括通道44和46(如图3所示)，该通道沿第一支撑柱体16和第二支撑柱体18的高度在它们的顶部30、32和底部24、26之间竖直延伸。第一驱动装置48位于第一支撑柱体16的通道44内，第二驱动装置50位于第二支撑柱体18的通道46内。槽的台架装置38安装在第一驱动装置48和第二驱动装置50上。第一驱动装置48和第二驱动装置50使槽的台架装置48沿第一支撑柱体16和第二支撑柱体18的高度从它们的最底部位置运动到倾倒位置。

从附图2中可以看出，生面团槽42可枢转，从而实现生面团槽的倾倒操作。参照附图3和4，每个支撑柱体16和18包括轨道52，该轨道具有竖直元件54和水平元件56。设置在生面团槽42的每一侧的一个车轮58或其他合适的随动件，在轨道的低端被接收在每一个轨道52内。生面团槽42的车轮58横跨轨道52的每个元件54和56，水平元件56随着槽的台架装置38提升使得槽向箭头55的方向枢转(如图2所示)。轨道52的倒圆60(radius)使得生面团槽42从其竖直的垂直位置光滑地移动到倾倒位置。在某些实施例中，传动装置(actuator)，例如气压缸，用于枢转生面团槽42，朝向相对于槽的台架装置38进入倾倒位置，如图2所示，并将生面团槽撤回至竖直的垂直位置，如图3和4所示。

参照附图5，单独示出了包括驱动装置48的第一柱体16。由于驱动装置48和50包括相同的元件，下文仅针对驱动装置48给出详细的描述。

螺纹螺杆62(例如，2”-3RH ACME的螺杆)通过夹持装置66在其顶部64被夹持到第一支撑柱体16上。在该实施例中，螺纹螺杆62被夹持到第一支撑柱体16的顶部68上，然而，螺纹螺杆62也可以被夹持到横跨通道44的另一端壁，低于顶部68的位置。

螺纹螺杆62沿第一支撑柱体16的高度方向竖直延伸，且设置在第一支撑柱体的通道44内。螺纹螺杆62通过夹持装置66被夹持以防止其旋转，这样使得与夹持端64相对的一端部69在底部24的上方自由悬空，这允许螺纹螺杆横向移动。在一个可选实施例中，端部69可以通过从底部24向上延伸的一种柔性的、弹性的棒材，例如塑料或橡胶棒支撑于底部24的上方。

如下文所述，通过驱动螺母相对于螺纹螺杆旋转，驱动装置48沿螺纹螺杆62竖直移动。驱动装置48的腔室72用于容纳驱动装置的不同元件，同时也是驱动装置的负载支撑元件，连接驱动装置至槽的台架装置38。线装波纹管67用于在驱动装置下降过程中覆盖螺纹螺杆62，从而防止污染物聚集在螺纹螺杆上。

由线71表示的柔性电缆载体，从控制面板外罩70(附图1)运载电缆至驱动装置48，用于提供能量和控制驱动装置。柔性电缆载体71和柔性电缆与驱动装置48一起沿第一柱体16的高度方向移动。

调节元件，通常指元件74，用于在第一柱体16的通道44内导向驱动装置48。调节元件74包括一对轨道元件76和78，分别位于驱动装置48的相对侧。轨道元件76和78横截面是V形，通过驱动装置48的上部辊子80和82和下部辊子84和86接合，每个辊子具有一个导轨接合表面87(例如附图7所示的V形)，与轨道元件的形状相符。

附图6单独示出了驱动装置48。驱动装置48利用了偏移量驱动系统，此处的轴向驱动元件应用在从驱动螺母垂直偏移的位置。驱动装置48包括一个上部连接盘88和一个下部连接盘90。连接盘88和90与负载支撑盘92连接，从而形成腔室72的侧壁，这样槽的台架装置38被连接。

安装在上部连接盘88上的是一个电机装置94(例如四驱齿轮电机)。电机装置94连接到一个驱动齿轮96上，用于旋转驱动齿轮。驱动齿轮96带动从动齿轮98旋转，该从动齿轮刚性连接到一个从动套筒100上，这样从动套筒与从动齿轮一起旋转。另一方面，从动套筒100刚性连接到驱动螺母102，其内部螺纹与螺纹螺杆62的螺纹啮合。

参照附图7，螺纹螺杆62延伸穿过驱动螺母102，从动套筒100，从动齿轮98和上部、下部连接盘88和90。从动套筒100同样从与其连接的驱动螺母102延伸，穿过从动套筒100，从动齿轮98和上部、下部连接盘88和90。上部和下部径向负载轴承104和106设置在从动齿轮98的上方和下方，用于偏移或避免任何径向负载从驱动齿轮通过从动套筒100传递给驱动螺母102。通过这种方式，作用在驱动螺母102上的任何负载是轴向的，这仅仅是由于负载的重量被传递至槽提升装置10。在使用过程中，在驱动螺母102和螺纹螺杆62之间，轴向负载的布置可以达到最小化。作用在驱动系统上的轴向负载通过止推轴承108(例如滚针止推轴承)被偏移或避免。通过在其附近使用螺纹固定轴环和弹簧卡环防止二者之间的活动，可以将从动齿轮98锁定在驱动套筒100上。

附图8示出了驱动螺母102和从动套筒100之间的连接。从动套筒100仅仅在一定深度上具有内螺纹，驱动螺母102具有一个有外螺纹的凸缘，该外螺纹与从动套筒的内螺纹啮合。销103压配合进钻孔105，以确保驱动螺母102和从动套筒100相互锁定，从而防止二者之间的横向旋转。销103由定位螺钉107被支撑进孔105，以防止销从孔中脱离。

参照附图6和7，驱动装置48还包括一个螺母磨损检测系统，通常由附图标记110表示，用于检测驱动螺母102的过度磨损。螺母磨损检测系统110包括一个内螺纹备用螺母112，内螺纹备用螺母112螺纹连接到螺纹螺杆62上。备用螺母112也通过销114连接到驱动螺母102上，这样备用螺母112与驱动螺母一起旋转，与驱动螺母一起竖直移动，并在二者之间维持一定间隙116(例如大约1/3英寸)。销114压配合进驱动螺母102的凹座118并位于与备用螺母112相关联的凹座120内。驱动螺母102的凹座118和备用螺母112的凹座120的尺寸允许其在驱动螺母和备用螺母之间竖直移动。换句话说，凹座118和120的底座表面122和124间隔一定距离设置，该间距大于销114的长度。在某些实施例中，底座表面122和124间隔设置，从而在销114的下方提供一个大约一英寸的间隙。

一种检测器126，例如接近传感器(proximity sensor)(例如光电传感器)，通过一个支架128与下部连接盘88连接。支架128的尺寸可以定位检测器126邻近备用螺母112的下边缘130，这样检测器可以在正常操作过程中检测备用螺母是否存在。

由于驱动螺母102支撑驱动装置48的重量，当驱动螺母的过度磨损发生时，驱动螺母与腔室72和检测器126向备用螺母112下降。下降的距离足够大时，由于检测器下降至低于下边缘130的位置，这会导致检测器126无法检测到备用螺母112的存在。

现在参看附图9，检测器126提供一种过度磨损的指令给控制器132。控制器132同样是与第一和第二驱动装置48和50连接，用于控制驱动设备的操作和同步，这样驱动装置可以与其各自的螺纹螺杆62一起上升和下降。作为对过度磨损指令的反应，控制器132使得第一和第二驱动装置48和50每一个的电机装置94撤回至槽的台架装置38下方到其最低的放置位置。在某些实施例中，控制器132可以防止进一步提升槽的台架装置38，直到驱动螺母102更换，检测器126检测到备用螺母112的存在。用户输入装置134用于提供用户对槽提升装置10的控制，例如ON/OFF、移动控制的速度和方向等。

位置传感器135用于判断第一和第二驱动装置48和50的竖直位置。任何合适的位置传感器都可以使用(例如弦线电位计)，传感器135提供信号给控制器132，表示相应的驱动装置48和50的位置。控制器132利用该位置信息使驱动装置48和50同时移动，以确保它们处于基本相同的高度。

驱动螺母102和备用螺母112可以由任何材料成型，例如

18青铜。在某些实施例中，使用电机装置94和控制器132可以使驱动螺母102达到最大转速346RPM。螺纹螺杆62的螺距可以是1/3英寸，这使得驱动装置48和50在移动方向上的最大线速度可以达到117in/min。

附图10-12示出了夹持装置66，用于夹持螺纹螺杆62顶端至它们相应的第一和第二支撑柱体上。夹持装置66包括一个顶部夹板136、一个叉板138、一个顶部固定件140和一个止推轴承142。螺纹螺杆62的上端144向上延伸穿过顶部固定件140和顶部夹板136内的一个开口146。螺纹螺杆62的上端144具有一个方形切除部分146，在叉板138内被接收在相应形状的开口148内，该叉板138位于顶部夹板136和顶部固定件140之间。叉板138包括一对彼此间隔分开设置的叉尖150和152，以接收二者之间的固定间隔件154，用于防止叉板和螺纹螺杆62的旋转。夹持装置66接收在支撑柱体顶部68内的开口156内(如图12所示)。固定间隔件154栓在支撑柱体的顶部68内。

夹持装置66用于在驱动装置48沿螺纹螺杆的高度方向向上和向下运动时，防止螺纹螺杆62的旋转，此时螺纹螺杆固定在各自柱体的底部上方，这样螺杆的相对端可以悬空在地板上方。夹持装置66允许螺纹螺杆62横向移动，这可以防止驱动装置48在沿螺纹螺杆移动时受约束。

结合附图和实施例，通过前述的详细介绍可以清楚的理解本发明，但是这是非限定性的，任何修正和变型都是允许的。此外，其他的实施例企图的变型和修正均不脱离本发明的保护范围。

Claims (23)

1.用于提升、倾倒和降低和面槽的槽提升装置，该槽提升装置包括：

柱状装置，包括第一柱体和第二柱体，该第二柱体与第一柱体横向间隔设置；

第一外螺纹螺杆，固定在第一柱体内，这样第一螺纹螺杆沿第一柱体高度方向竖直延伸；

第二外螺纹螺杆，固定在第二柱体内，这样第二螺纹螺杆沿第二柱体高度方向竖直延伸；

第一驱动装置，包括第一内螺纹驱动螺母，其内部接收第一螺纹螺杆，第一驱动装置配置成使第一驱动螺母相对于第一螺纹螺杆旋转，以使第一驱动装置沿第一螺纹螺杆竖直移动；

第二驱动装置，包括第二内螺纹驱动螺母，其内部接收第二螺纹螺杆，第二驱动装置配置成使第二驱动螺母相对于第二螺纹螺杆旋转，以使第二驱动装置沿第二螺纹螺杆竖直移动；以及

槽的台架装置，设置在第一柱体和第二柱体之间，槽的台架装置安装在第一驱动装置和第二驱动装置之间，用于与第一驱动装置和第二驱动装置同时竖直移动，槽的台架用于接收生面团槽。

2.如权利要求1所述的槽提升装置，其中，第一螺纹螺杆的一端夹持在第一柱体上，第一螺纹螺杆的相对端在第一柱体底部上方的位置悬空。

3.如权利要求2所述的槽提升装置，其中，第二螺纹螺杆的一端夹持在第二柱体上，第二螺纹螺杆的相对端在第二柱体底部上方的位置悬空。

4.如权利要求3所述的槽提升装置，其中，第一螺纹螺杆和第二螺纹螺杆在一端夹持，这样第一螺纹螺杆和第二螺纹螺杆不会随相关的第一驱动螺母和第二驱动螺母旋转。

5.如权利要求1所述的槽提升装置，其中，第一驱动装置包括

第一电机，包括一输出轴；

第一驱动齿轮，与第一电机的输出轴连接，这样第一电机带动第一驱动齿轮旋转；

第一从动齿轮，与第一主动齿轮连接，并随其旋转；

第一从动套筒，与第一从动齿轮连接，使得第一从动套筒与第一从动齿轮一起旋转。该第一从动套筒包括一个钻孔，第一螺纹螺杆延伸穿过该钻孔，第一从动套筒与第一驱动螺母连接，使得第一驱动螺母与第一从动套筒一起旋转。

6.如权利要求5所述的槽提升装置，其中，第二驱动装置包括：

第二电机，包括一输出轴；

第二驱动齿轮，与第二电机的输出轴连接，这样第二电机带动第二驱动齿轮旋转；

第二从动齿轮，与第二驱动齿轮连接，并随其旋转；

第二从动套筒，与第二从动齿轮连接，使得第二从动套筒与第二从动齿轮一起旋转，该第二从动套筒包括一个钻孔，第二螺纹螺杆延伸穿过该钻孔，第二从动套筒与第二驱动螺母连接，使得第二驱动螺母与第二从动套筒一起旋转。

7.如权利要求5所述的槽提升装置，还包括备用螺母，位于第一驱动螺母的下方，并且包括一开口，第一螺纹螺杆延伸穿过该开口，备用螺母与第一驱动螺母连接并随其旋转，这样，在第一驱动螺母过度螺纹磨损时，备用螺母可以在使用过程中支撑第一驱动装置。

8.如权利要求7所述的槽提升装置，其中，第一驱动螺母过度螺纹磨损时，第一驱动螺母与第一螺纹螺杆的螺纹脱离接触，且竖直落下，从而备用螺母支撑其上方的第一驱动装置。

9.如权利要求8所述的槽提升装置，还包括检测器，用于在第一驱动螺母相对于备用螺母竖直落下时实施检测。

10.如权利要求1所述的槽提升装置，还包括第一波纹管，其具有一开口，第一螺纹螺杆延伸穿过该开口，第一波纹管具有一个下端，该下端与第一驱动装置连接，这样该下端与第一驱动装置一起移动。

11.如权利要求1所述的槽提升装置，还包括控制器，用于使第一驱动装置和第二驱动装置同步移动。

12.如权利要求1所述的槽提升装置，还包括调节装置，用于将第一驱动装置导入第一柱体的通道内。

13.如权利要求1所述的槽提升装置，还包括：

面团槽，可移动地由槽提升装置接收和运送；以及

导轨，与第一柱体和第二柱体中的至少一个连接，该导轨具有一个用于在倾倒操作中倾斜槽的台架装置的元件。

14.如权利要求11所述的槽提升装置，还包括一个或多个位置传感器，用于检测第一驱动装置和第二驱动装置中的一个或两个的线性位置。

15.如权利要求14所述的槽提升装置，其中，位置传感器是弦线电位计。

16.一种使用槽提升装置运送生面团的方法，该方法包括：

将生面团槽放置在槽的台架装置内，该槽的台架装置位于柱体装置的第一柱体和第二柱体之间，该柱体装置包括第一柱体和与第一柱体横向间隔设置的第二柱体；

驱动第一驱动装置，该第一驱动装置安装有槽的台架装置，第一驱动装置包括第一内螺纹驱动螺母，其内部接收安装在第一柱体内的第一螺纹螺杆，第一驱动装置配置成使第一驱动螺母相对于第一螺纹螺杆旋转，以使第一驱动装置沿第一螺纹螺杆竖直移动；

驱动第二驱动装置，该第二驱动装置安装有槽的台架装置，第二驱动装置包括第二内螺纹驱动螺母，其内部接收安装在第二柱体内的第二螺纹螺杆，第二驱动装置配置成使第二驱动螺母相对于第二螺纹螺杆旋转，以使第二驱动装置沿第二螺纹螺杆竖直移动。

17.如权利要求16所述的方法，还包括将第一螺纹螺杆的一端夹持在第一柱体上，第一螺纹螺杆的相对端在第一柱体底部上方的位置悬空。

18.如权利要求17所述的方法，还包括将第二螺纹螺杆的一端夹持在第二柱体上，第二螺纹螺杆的相对端在第二柱体底部上方的位置悬空。

19.如权利要求16所述的方法，还包括：

使用第一电机驱动第一驱动螺母；

可操作地驱动第一从动齿轮，该第一从动齿轮与第一驱动齿轮连接，并随其旋转；

驱动第一从动套筒，该第一从动套筒与第一从动齿轮连接，使得第一从动套筒与第一从动齿轮一起旋转，该第一从动套筒包括一个钻孔，第一螺纹螺杆延伸穿过该钻孔，第一从动套筒与第一驱动螺母连接，使得第一驱动螺母与第一从动套筒一起旋转。

20.如权利要求19所述的方法，还包括连接备用螺母至第一驱动螺母，备用螺母包括一开口，第一螺纹螺杆延伸穿过该开口，备用螺母随连接到第一驱动螺母上以随其旋转，这样，在第一驱动螺母过度螺纹磨损时，备用螺母可以在使用过程中支撑第一驱动装置。

21.如权利要求20所述的方法，在第一驱动螺母过度螺纹磨损时，第一驱动螺母与第一螺纹螺杆的螺纹脱离接触，且竖直落下，从而备用螺母支撑其上方的第一驱动装置。

22.如权利要求21所述的方法，还包括在第一驱动螺母相对于备用螺母竖直落下时，使用一个检测器实施检测。

23.如权利要求22所述的方法，还包括作为对驱动螺母相对于备用螺母竖直落下的反应，检测器向控制器提供过度磨损指令，作为对过度磨损指令的反应，控制器降低第一和第二驱动装置至第一和第二驱动装置能达到的最低的放置位置。

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