CN101683241A - 处理食物的系统及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了关于操作一种食物处理装置的方法的多个实施例。该食物处理装置包括一个围绕一个垂直轴旋转的刀片。该操作方法包括执行多个旋转周期,每个旋转周期包括一个刀片以第一旋转速度旋转的第一区间和一个刀片以第二旋转速度旋转的第二区间。第一旋转速度在每两个连续的旋转周期之间递增,而第二旋转速度在所述多个旋转周期内保持恒定。同时,所有的第一旋转速度的值大于第二旋转速度。
Description
技术领域
本发明一般涉及处理食物方法。更具体地说,本发明涉及处理食物的系统及其操作方法。
背景技术
本发明涉及带有一个能够绕一垂直轴旋转的刀片的处理机器,例如搅拌机、食物加工器、搅拌器等。例如,本发明公开了一种处理机器系统及为了优化其性能的操作方法。
发明内容
一方面,本发明提供了一种操作食物处理设备的操作方法。在一个实施例中,食物处理设备包括一个能绕一垂直轴旋转的刀片。该操作方法包括执行多个旋转周期,每个旋转周期包括所述刀片以第一旋转速度旋转的第一区间和所述刀片以第二旋转速度旋转的第二区间。其中,第一旋转速度在连续的旋转周期之间递增,而第二旋转速度在所述多个旋转周期中保持恒定。同时,所有第一旋转速度的值比第二旋转速度要大。
在另外一个实施例中,该操作方法包括执行多个旋转周期。每个旋转周期包含所述刀片以第一速度旋转的第一区间和所述刀片以第二速度旋转的第二区间。其中,第一旋转速度高于第二旋转速度,第一区间比第二区间的时间长。该操作方法还包括在执行完所述多个旋转周期后,在一个第三区间内刀片以第三旋转速度旋转。第三旋转速度比第一旋转速度低而比第二旋转速度高。同样,第二区间的时间比第一区间长。
在另一实施例中,该操作方法包括在一个第一区间内以第一旋转速度旋转刀片,在该第一区间以第一旋转速度旋转刀片后,该操作方法还执行多个旋转周期,每个旋转周期包括所述刀片以第二旋转速度旋转的第一周期区间和所述刀片以第三旋转速度旋转的第二周期区间。第三旋转速度高于第二旋转速度,第一旋转速度高于第三旋转速度。该操作方法在执行完所述多个旋转周期后,以所述第一旋转速度在所述第一区间内旋转所述刀片。
附图说明
本发明的具体实施方式在此通过举例的方式,并结合下列附图予以描述,其中:
图1示出了一种搅拌机处理机器的实现方式;
图2是一种处理机器的一个具体实施例的模块框图;
图3示出了图2中的处理机器的旋转速度序列的一个实施形式的曲线图;
图4是图2中的处理机器的包含一个斜坡区间的旋转速度序列的一个实施形式的曲线图;
图5示出了图2中的处理机器的旋转速度序列的一个实施形式的曲线图;
图6是图2中的处理机器的旋转速度序列的一种实施形式的曲线图。
具体实施方式
图1示出了一种搅拌机处理机器100的一个具体实施例。搅拌机100包括一个底部单元102和一个瓶体104。底部单元102包括一个电机(未示出)和一个用户界面108。瓶体104包括一个盖子110和一个与电机耦合的刀片106。刀片106根据搅拌器100的期望应用而具有最佳的形状。例如,刀片106被用作切碎用,可被设计成具有一个或多个锋利的齿,以切断食物或其它原料。当刀片106被用作搅拌用时,可被设计成具有一个或多个钝的或平坦的叶片,以混合和搅动原料。任何构造合适的刀片都可以使用。根据的不同的实施方式,搅拌机100可与多种刀片兼容,以能在不同的加工处理中交互使用。
在使用中,食物或其它原料被送入瓶体104中,旋转刀片106,以在瓶体104中对原料进行混合、切碎或者其它形式的搅拌。一般情况下,当刀片106对瓶体104中的液体和/或精细的固体原料进行动作时,刀片106会在瓶体中产生旋涡或者其它形式的流线谱。然而,在这些流线谱中经常会出现盲点,处于盲点区中的原料会被刀片忽略,从而导致加工处理不充分。在食物处理装置和其他处理机器上也发现了类似的现象。在本发明的多个实施例中的系统和方法,通过控制处理机器的刀片的旋转速度以周期性地中断和/或削弱旋涡或其它流线谱,从而使固体原料脱离流线谱中的盲点,让其接触到刀片106。
图2是一种处理机器200的一种实现形式的模块图。一个电机202被设置成与刀片201连接以能够旋转刀片。电机202可以为任何适合类型的电机,例如直流(DC)电机、交流(AC)电机和内燃机等。电机202与刀片201的连接可根据合适的配置来确定,例如,电机201可以直接与刀片201连接,也可以通过一个或多个皮带或齿轮等(未示出)与刀片201连接。处理机器200还包括一个控制器204,控制器204被设置成控制刀片201的旋转,例如,控制器204用来控制电机202的旋转速度。根据不同的实施方式,控制器204也可以通过控制位于电机202和刀片201之间的耦合装置(如一个变速器等)来控制刀片201的旋转速度。
控制器240可包括任何合适的结构组成,例如,控制器204包括一个模拟控制电路(未示出)。在不同的实施例中,控制器204可包括一个数字控制电路,例如一个可编程逻辑控制器(PLC)、任何其它形式的微处理器、一个状态机或者其它任何合适的数字控制电路。根据不同的实施方式,控制器204可以根据预定的程序或时序来控制刀片201的旋转,例如,按照如下描述的方式进行。用户界面206允许用户操作和/或观察处理机器200的工作状态。例如,用户可以利用界面206来启动或关闭机器200,可以选择刀片的旋转速度,和/或选择预定的刀片执行程序。用户界面206还可以包括任何适当的用户输入,如纽扣型开关、一个或多个触摸屏等。根据不同的实施方式,用户206还可以包括输出信息部件,包括一个或多个发光二极管(LED’s)、背光开关、LED显示器、屏幕等。
图3示出了一个表示处理机器200的旋转速度序列300的曲线图。Y轴302表示刀片201的旋转速度,而X轴304表示时间。序列300包括多个旋转周期306,每个旋转周期306包括一个高旋转速度区间308和一个低旋转速度区间310。在所有的低旋转速度区间310中,刀片201的保持相同的旋转速度。然而,在高旋转速度区间308中,刀片的旋转速度随着周期306的连续而逐次增加,如图所示。根据不同的实施方式,高旋转速度区间308中的最低旋转速度比低速旋转速度区间310中的恒定的刀片201的旋转速度高。根据不同的实施方式,处于低旋转速度区间310的刀片201的恒定旋转速度可以为零或非零值。
序列300中的旋转周期306的个数可以是变化的,也可根据适当的方式而确定。例如,控制器204被配置和/或被编程为执行一个预定的旋转周期数,例如12个周期。同时,例如,控制器204可被配置和/或被编程为执行序列300直到经过一个预定的时间(例如3分钟等)为止。其中,预定的旋转周期的数目和/或预定的时间可被编程写入到控制器204,也可以通过用户界面206从用户接收。根据不同的实施方式,用户通过用户界面206选择合适的输入可中断序列300。
每个旋转周期306的持续时间、所选择的旋转速度和连续两个高旋转速度区间308之间的旋转速度的增量是可变的。例如,旋转周期和旋转速度根据特定的处理机器200的元件结构来调整。例如,由于设置的不同电机202、刀片201或瓶体104或者它们之间的不同组合方式,处理机器200的性能会有差异,因此,针对不同的处理机器200会有不同的调整。根据不同的实施方式,对具有给定元件结构的处理机器200进行一次旋转周期和旋转速度的调整,从这次调整中得到的旋转周期和旋转速度可应用到具有相同或类似元件结构的另一处理机器200。
对于具有给定元件结构的处理机器200的旋转周期和旋转速度的调整可采用任何适当的方式进行。例如,在多个实施方式中,高旋转速度区间308一直持续直到一个临界事件发生,临界事件可以为一个表明刀片201的有效性降低的事件。当临界事件发生时,高速旋转速度区间308就结束。然后持续一个低旋转速度310直到该临界事件减轻。任何适当的情况发生都可作为临界事件。例如,当固体原料悬浮于旋涡表面,接触不到刀片时,可作为一临界事件。另外,当在刀片201上产生气泡,至少部分地阻止原料通向刀片201时,也可视为发生一临界事件。根据一些实施例,当原料达到一个预定的浓度时,也可作为一临界事件。为了影响旋转周期的持续时间,高旋转速度区间308的旋转速度和低旋转速度区间310的旋转速度可以被修正。
如下表1是时序300的一个示例。区间1表示高旋转速度区间308,区间2表示低旋转速度区间310。在如上所述的旋转周期306中,尽管高旋转速度区间308发生在低旋转速度区间310之前,但是在不影响结果的情况下,每个旋转周期中的不同区间的顺序是可以被颠倒的。
表1:
图4示出了处理机器200的一个包含一个斜坡区间的旋转速度序列400的实施形式。将刀片201的旋转速度以斜坡的方式增加到一个较高的旋转速度(例如,在斜坡加速区412过程中)或者减速至一个较低的旋转速度(例如,在斜坡减速区413过程中)可以防止电机202的过度磨损。序列400与之前所述的序列300具有相似的结构,然而,在刀片201的速度在不同的旋转速度之间过度时,采用一个斜坡加速区412或一个斜坡减速区413,这样的序列是非常具有价值的。
序列400包含多个周期406,每个周期都包含一个高旋转速度区间408和一个低旋转速度区间410,还包括一个斜坡加速区412,在斜坡加速区内刀片201的速度以斜坡的形式增大到一个较高的速度。为了确定周期和区间长度,斜坡加速区412可被确定为区间(1)“高旋转速度区408”或者区间(2)“之前的低旋转速度区410”的一部分,和/或(3)作为一个独立于区间408、410的一个区间。在斜坡减速区413(如虚线所示的),刀片201的旋转速度从一个相对高的速度逐渐减低至一个较低的速度。再次指出,这会防止电机202的过度磨损。区间408和410的时间长度和旋转速度根据处理机器的特定元件结构来调整,如在本文中描述的那样。同样,每个周期406中的不同区间的顺序可以被重新排列或者颠倒设置。
斜坡加速区412或者斜坡减速区413的时间长度可以根据电机的需求来确定。在不同的实施方式中,斜坡加速区412或者斜坡减速区413的时间长度占据整个周期的20%。例如,对于一个时间长度为10秒的高旋转速度区408,斜坡加速区占头2秒。在一个序列中,与电机相关的情况也会影响到电机202的最低旋转速度。例如,如果电机保持长时间不转,一些电机容易过热。因此,当采用这样的电机时,最好是将电机202的最低旋转速度选择为一个非零值。
图5示出了处理机器200的旋转速度序列500的一个实施方式的曲线图。序列500适用于混合液体或主要为液体的原料的情况。同序列300和400一样,序列500也包含多个周期505。每个周期都包含一个高旋转速度区509和一个低旋转速度区511。如图所示,刀片201的旋转速度在所有的高旋转速度区509和所有的低旋转速度区511中保持恒定。在周期505的结束处,序列500还包括一个附加区间507,其中刀片210的旋转速度低于高旋转速度区509中的速度而高于低旋转速度区511中的速度。根据不同的实施方式,一个或更多的附加区间(例如,高旋转速度区509和/或低旋转速度区511)被插入到最后一个完整周期505与附加区间507之间。同样,在不同的实施方式中,一个或多个周期505可以包含一个位于高旋转速度区509和低旋转速度区511之间的中间速度周期(未示出)。
根据不同的实施方式,周期505、区间507、509和511的时间长度以及在它们中的各自的旋转速度可以依据任何适当的方法确定。例如,高旋转速度区509的时间长度可为低旋转速度区511的两倍,而附加区507的时间长度为高旋转速度区509的两倍。具体的区间时间长度可以依据给定的处理机器的元件结构来调整,例如,如本文所描述的那样调整。同样,区间509和511的顺序可以颠倒。下面的表格2示出了一个序列500的实施例。
表2:
在附加区间507之前执行的周期505的个数可以改变,也可以依据任何适当的方法来确定。例如,通过编程控制器204,来执行一个预定数量的周期505或者执行一个预定时间长度的周期505。周期的个数和/或执行的预定时间长度可编程写入控制器204,或者也可以通过用户界面206从用户接收。根据不同的实施方式,在一个周期505中,用户通过用户界面206可以中断序列500。这样可以使控制器206在电流周期505的结束处开始执行附加区507。
图6是处理机器200的旋转速度序列600的一个具体实施形式的曲线图。序列600适用于混合和/或切碎固体原料或者主要为固体的原料。序列600包含位于一个启动区间602和停止区间606之间的多个周期604。每个周期包含一个高旋转速度区间608和一个低旋转速度区间610。一个或多个独立区间603可插入到启动区间602、停止区间606和多个周期604之间。位于启动区间602和停止区间606的刀片201的旋转速度高于位于高旋转速度区608的旋转速度。根据不同的实施方式,区间606、603、608和610的时间长度可以是相等的。同样,根据不同的实施方式,一个或多个周期604还包含一个位于高旋转速度区608和低旋转速度区610之间的中间速度区(未示出)。
序列600中的多个周期604的数目、区间602、603和606的数目以及其中的旋转速度可以是变化的,也可以依据任何适当的方法来确定。例如,区间608和610的时间长度可依据给定的元件结构来调整,如本文所描述的那样。同时,区间608和610的顺序可以颠倒过来。例如,表格3和表格4示出了序列600的实施例。
表3:
区间 | (转/分) | (秒) |
1 | 14,200 | 5 |
2 | 7,000 | 5 |
3 | 11,000 | 5 |
4 | 7,000 | 5 |
5 | 11,000 | 5 |
6 | 7,000 | 5 |
7 | 11,000 | 5 |
8 | 7,000 | 5 |
9 | 11,000 | 5 |
10 | 7,000 | 5 |
11 | 11,000 | 5 |
12 | 7,000 | 5 |
13 | 14,200 | 5 |
表4:
区间 | (转/分) | (秒) |
1 | 14,200 | 5 |
2 | 7,000 | 5 |
3 | 13,400 | 5 |
4 | 7,000 | 5 |
5 | 13,400 | 5 |
6 | 7,000 | 5 |
7 | 13,400 | 5 |
8 | 7,000 | 5 |
9 | 13,400 | 5 |
10 | 7,000 | 5 |
11 | 13,400 | 5 |
12 | 7,000 | 5 |
13 | 14,200 | 5 |
尽管已经描述了本发明的一些实施例,但是,对这些实施例进行的可能的多种修正、变更以及调整,而具有部分或全部的本发明的有益效果,对本领域技术人员来说是显而易见的。因此,任何不脱离本发明的范围与精神的对实施例进行的修正、变更和调整都落入本发明要求保护的范围之内。
Claims (35)
1.一种操作包含一个绕一垂直轴旋转的刀片的食物处理装置的方法,该操作方法包括:
执行多个旋转周期,其中每个旋转周期包括所述刀片以第一旋转速度旋转的第一区间和所述刀片以第二旋转速度旋转的第二区间;其中,第一旋转速度在每两个连续的旋转周期之间递增,第二旋转速度在所述多个旋转周期中保持恒定;并且所有的第一旋转速度的值大于所述第二旋转速度。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一区间的时间长度大于所述第二区间的时间长度。
3.根据权利要求2所述的方法,所述第一区间的时间长度为10秒,第二区间为5秒。
4.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:根据所述食物处理装置的元件结构调整所述第一区间和所述第二区间的时间长度。
5.根据权利要求4所述的方法,其中所述调整所述第一区间和所述第二区间的时间长度的步骤包括:
维持所述第一区间直到一临界事件发生;
转移到所述第二区间;
维持所述第二区间直到所述临界事件减轻。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述临界事件选自由下列事件组成:形成了一种阻止未处理的原料与刀片接触的旋涡,在所述刀片周围形成了一个空气泡,和处理过的原料达到了一个预定的浓度。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述多个旋转周期包括12个周期。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述多个周期的第一个周期中,所述第一旋转速度的值为11000转/分,在所述多个周期的第十二周期中增加到20000转/分。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二旋转速度不为零。
10.根据权利要求1所述的方法,其中在所述第一区间内,所述刀片的速度经过一个斜坡加速区以斜坡的方式增加到所述第一旋转速度。
11.根据权利要求10所述的方法,其中过渡区间至少占所述第一区间的20%。
12.根据权利要求1所述的方法,其中所述食物处理装置选自由一搅拌机或者一食物处理器组成。
13.一种操作包含一个绕一垂直轴旋转的刀片的食物处理装置的方法,该操作方法包括:
执行多个旋转周期,每个旋转周期包括所述刀片以第一旋转速度旋转的第一区间和所述刀片以第二旋转速度旋转的第二区间;其中,第一旋转速度高于第二旋转速度,第一区间的时间比第二区间的时间长;
在执行完所述多个旋转周期后,在第三区间内以第三旋转速度旋转刀片,其中第三旋转速度低于第一旋转速度高于第二旋转速度,且第二区间的时间比第一区间的时间长。
14.根据权利要求13所述的方法,进一步包括:根据所述食物处理装置的元件结构调整所述第一区间和所述第二区间的时间长度。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述的调整所述第一区间和所述第二区间的时间长度包括:
维持所述第一区间直到一个临界事件的发生;
转移到所述第二区间;
维持所述第二区间指导所述临界事件减轻。
16.根据权利要求15所述的方法,其中的临界事件选自由下列事件组成:形成了一种阻止未处理的原料与刀片接触的旋涡,在所述刀片周围形成了一个空气泡,和处理过的原料达到了一个预定的浓度。
17.根据权利要求13所述的方法,其中所述第二旋转速度不为零。
18.根据权利要求13所述的方法,其中所述第一区间的时间长度是所述第二区间的两倍。
19.根据权利要求13所述的方法,其中所述第一区间的时间为10秒,第二区间的时间长度为5秒。
20.根据权利要求13所述的方法,其中所述第三区间的时间长度是第一区间的两倍。
21.根据权利要求13所述的方法,其中所述第一区间的时间长度为10秒,第二区间为20秒。
22.根据权利要求13所述的方法,其中所述第一旋转速度是20000转/分,第二旋转速度是70000转/分,第三旋转速度是14200转/分。
23.根据权利要求13所述的方法,其中在所述第一区间内,刀片的速度经过一个斜坡加速区以斜坡的方式增加到所述第一旋转速度。
24.根据权利要求13所述的方法,其中所述多个旋转周期中的至少一个周期进一步包括一个刀片以第三旋转速度旋转的第三区间,其中第三旋转速度小于所述第一旋转速度,大于所述第二旋转速度。
25.一种操作包含一个绕一垂直轴旋转的刀片的食物处理装置的方法,该操作方法包括:
在第一区间内以第一旋转速度旋转刀片;
在所述第一区间内以所述第一转速度旋转刀片后,执行多个旋转周期,其中每个旋转周期包含所述刀片以第二旋转速度旋转的第一周期区间和所述刀片以第三旋转速度旋转的第二周期区间,其中所述第三旋转速度高于所述第二旋转速度,且所述第一旋转速度高于所述第三旋转速度;
在所述多个旋转周期之后,以所述第一旋转速度在所述第一区间内旋转所述刀片。
26.根据权利要求25所述的方法,进一步包括根据所述食物处理装置的元件结构调整所述第一区间和所述第二区间的时间长度。
27.根据权利要求26所述的方法,其中所述调整所述第一周期区间和所述第二周期区间的时间长度的步骤包括:
维持所述第一周期区间直到一个临界事件发生;
转移到所述第二周期区间;
维持所述第二周期区间直到所述临界事件减轻。
28.根据权利要求27所述的方法,其中的临界事件选自由下列事件组成:形成了一种阻止未处理的原料与刀片接触的旋涡,在所述刀片周围形成了一个空气泡,和处理过的原料达到了一个预定的浓度。
29.根据权利要求25所述的方法,所述多个旋转周期中的至少一个周期包括一个刀片以第四旋转速度旋转的第三区间,其中第四旋转速度小于所述第三旋转速度,大于所述第二旋转速度。
30.根据权利要求25所述的方法,其中所述第一旋转速度为14200转/分,所述第三旋转速度为7000转/分。
31.根据权利要求25所述的方法,其中所述第二旋转速度为11000转/分或13400转/分。
32.根据权利要求25所述的方法,其中所述第三旋转速度不为零。
33.根据权利要求25所述的方法,其中在所述第一区间内,刀片的速度经过一个斜坡加速区以斜坡的方式增加到所述第一旋转速度。
34.根据权利要求25所述的方法,其中所述第一区间的时间为5秒。
35.根据权利要求25所述的方法,其中所述第一周期区间和所述第二周期区间的时间长度等于所述第一区间。
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