CN110613356A - 一种液状物料添加装置以及液状物料添加方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液状物料添加装置以及液状物料添加方法，装置包括：设置有落料口A的储料罐、设有第一内腔和出料口M的第一料筒、设有第二内腔和腔口的第二料筒以及活塞；所述储料罐连接于第一料筒，且储料罐的落料口A与所述第一料筒的第一内腔连通；第二料筒滑动安装于所述第一料筒的第一内腔，活塞滑动安装于所述第二料筒的第二内腔；第一内腔的液状物料通过腔口进入第二料筒的第二内腔，所述第二料筒在第一内腔内滑动以遮蔽所述落料口A后，所述活塞在第二内腔内滑动以将液状物料从出料口M内挤出。可以完成液状物料的取料，甚至是定量取料的目的，省去了泵的使用，避免了泵堵塞的风险，这一新技术可以大大促进自动餐饮行业的发展。
Description
技术领域
本发明涉及一种液状物料添加装置以及液状物料添加方法。
背景技术
餐饮行业的自动化过程(无人自动售卖、自动炒菜等技术的普及)常常需要自动辅料(颗粒物料，块状物料液状物料、汤料等)添加装置，而现有技术中的液状物料(汤汁、卤料等)添加手段常常采用泵来抽取，该技术中，如果汤汁内附带着一些颗粒块状物料，泵比较容易堵塞。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种液状物料添加装置以及液状物料添加方法。
本发明的一种液状物料添加装置，包括：设置有落料口A的储料罐、设有第一内腔和出料口M的第一料筒、设有第二内腔和腔口的第二料筒以及活塞；所述储料罐连接于第一料筒，且储料罐的落料口A与所述第一料筒的第一内腔连通；第二料筒滑动安装于所述第一料筒的第一内腔，活塞滑动安装于所述第二料筒的第二内腔；
第一内腔的液状物料通过腔口进入第二料筒的第二内腔，所述第二料筒在第一内腔内滑动以遮蔽所述落料口A后，所述活塞在第二内腔内滑动以将液状物料从出料口M内挤出。
使用的时候，将液状物料倒入储料罐，驱动第二料筒在第一料筒的第一内腔滑动，使第二料筒处于不遮蔽落料口A状态的位置，以便于储料罐内的液状物料从落料口A流入第一内腔，然后通过腔口进入第二料筒的第二内腔，第二内腔的容积可以由活塞控制，活塞在第二内腔的位置决定第二内腔的容积；当需要取料时候，驱动第二料筒在第一料筒的第一内腔滑动(此时活塞可以跟随移动，也可以不跟随移动)，这个过程，腔口向着液状物料的阻力反方向移动，更多的液状物料可以经过腔口进入第二内腔，当第二料筒处于遮蔽落料口A状态的位置，则储料罐的落料口A被第二料筒的外壁堵住，此时，第二内腔的液状物料经过活塞在第二内腔的移动从出料口M内挤出(活塞向着第二内腔容积减少的方向移动，即活塞向着出料口M的方向移动)，所要挤出的液状物料的量由活塞移动的行程控制。由此，可以完成液状物料的取料，甚至是定量取料的目的，省去了泵的使用，避免了泵堵塞的风险，这一新技术可以大大促进自动餐饮行业的发展。
另一方面，当需要对液状物料搅拌的时候，使第二料筒处于不遮蔽落料口A状态的位置，即储料罐内的液状物料通过落料口A和第一内腔以及经过腔口和第二内腔连通，同时堵住出料口M(可以在这个出料口M处设置阀门开关以启/闭出料口M)，驱动活塞在第二内腔内循环移动便可以推动液状物料在第一内腔，第二内腔以及储料罐内的来回涌动，以达到搅拌液状物料的目的。
在一些具体实施方式中，还包括：侧壁设置有第二出料口N的弯管、开关以及出料管；所述弯管一端连通于出料口M，弯管的另一端连接出料管，所述出料管倾斜设置于弯管并在第二出料口N处与所述弯管连通；其中，所述第二出料口N最低点水平高度大于或者等于所述第二料筒内侧壁顶端的高度；所述开关用于控制弯管与所述出料管连通或者隔断。
使用的时候，当需要取料，开关打开，使弯管和出料管连通，活塞在第二内腔移动从而将液状物料从出料口M内挤出，从出料口M被挤出的液状物料进入弯管，并且继续被挤压，最终，液状物料经过第二出料口N从倾斜的出料管流出。
这里设计了弯管，并且使第二出料口N最低点水平高度大于或者等于所述第二料筒内侧壁顶端的高度，是针对液体往往可以从高处向低处的方位流动的特点设计，本发明的设计可以保证液状物料不会自动流出，即可以避免打开开关而活塞未曾移动的时候，液状物料从第二内腔经过出料口M自由流出，如此，可以保证液状物料的流出完全通过活塞控制，以便于定量取料。
在一些具体实施方式中，所述弯管包括圆弧管和竖管；所述圆弧管一端连通出料口M，圆弧管的另一端连通竖管；其中，所述第二出料口N设置于竖管。
在一些具体实施方式中，所述开关包括塞柱和驱动所述塞柱升降的驱动装置；所述竖管末端设置与塞柱配合敞口，驱动装置驱动所述塞柱在敞口内运动使弯管与所述出料管连通或者隔断。
塞柱作为开关，并且设置于第二出料口N上方(敞口位于竖管的末端，也即位于竖管的最高位置)，相比于普通的开关阀类，其可以防止开关阀类在启闭运行的过程中剪切到液状物料内的颗粒物料，本发明的开关设计可以具有工作可靠、稳定的效果。
在一些具体实施方式中，所述弯管中的一个部位L低于所述出料口M的水平面，且该部位L设置漏管以及控制所述漏管启闭的门阀。在使用完后，对本装置进行清洗，最终装置内的水可以从该漏管排走。
在一些具体实施方式中，所述第一料筒内壁设置死区，所述死区与第二料筒分别设置于落料口A的两侧，其中，所述出料口M的位置与死区同侧；
第二料筒在所述第一料筒内移动，当所述第二料筒遮盖落料口A后，第二料筒移动到所述死区的边沿并停止，此时，活塞向死区方向移动，液状物料从所述出料口M流出。
这里的死区定义为，第二料筒无法到达的区域，并且将出料口A设置于死区内，液状物料可以保持在死区内流动，防止第二料筒移动到尽头后和第一内腔的内壁挤压液状物料中的颗粒物料，最终导致物料堆积。
在一些具体实施方式中，所述死区为紧贴于所述第一料筒内壁的凸环；
第二料筒在所述第一料筒内移动，当所述第二料筒遮盖落料口A后，第二料筒移动到所述凸环的边沿并与所述凸环的边沿相抵后停止，此时，活塞向凸环方向移动，液状物料从所述出料口M流出。
在一些具体实施方式中，还包括第一推杆和第二推杆；第二推杆滑动嵌套于所述第一推杆，其中，所述第一推杆一端固定于第二料筒，第二推杆一端固定于活塞。
驱动推杆(第一推杆、第二推杆)的移动，便可以推动第二料筒以及活塞的移动。
另外，本发明还包括一种液状物料添加方法，包括：设置落料口A的储料罐、设有第一内腔和出料口M的第一料筒、设有第二内腔和腔口的第二料筒以及活塞；其步骤如下：
S10，倒料，将液状物料倒入所述储料罐，并且，所述储料罐内的液状物料经过落料口A进入第一料筒，并由料腔进入第二料筒的第二内腔；
S20，分料，所述第二料筒在第一内腔并向出料口M方向滑动，且第二料筒将所述落料口A堵住，同时，所述第二内腔填充液态物料；
S30，取料，所述活塞在第二内腔内向出料口M方向滑动，并驱赶第二内腔内的液态物料从所述出料口M流出。
在一些具体实施方式中，步骤S10之后，且步骤S20之前还包括以下步骤：
S15，搅拌，所述活塞往复在第二内腔内移动，使液状物料往复从第一内腔进入储料罐或者从储料罐进入第一内腔。
附图说明
图1为本发明一实施方式的液状物料添加装置分解示意图；
图2为图1中液状物料添加装置立体示意图；
图3和图7为图2中液状物料添加装置内部结构示意图；
图4-图6为本发明一实施方式的液状物料添加装置工作原理示意图。
具体实施方式
以下参考附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在发明的具体含义。下面结合附图和实施例对发明的技术方案做进一步的说明。
参考图1-图3，一种液状物料添加装置，包括：设置有落料口A的储料罐10、设有第一内腔和出料口M(该出料口M和第一内腔连接)的第一料筒30、设有第二内腔和腔口(腔口和第二内腔连接)的第二料筒41以及活塞90；所述储料罐10连接于第一料筒30，且储料罐10的落料口A与所述第一料筒30的第一内腔连通；第二料筒41滑动安装于所述第一料筒30的第一内腔，活塞90滑动安装于所述第二料筒41的第二内腔；储料罐10的液状物料经过落料口A进入第一内腔，第一内腔的液状物料通过腔口进入第二料筒41的第二内腔，所述第二料筒41在第一内腔内滑动以遮蔽所述落料口A后，所述活塞90在第二内腔内滑动以将液状物料从出料口M挤出，以完成取料目的。
具体地，参考图3，第一料筒30的结构可以为圆筒结构，第一内腔为圆筒中部的柱状内腔，其中，出料口M与第一内腔连通并且设置在圆筒的端部；同理，第二料筒41的结构可以为圆筒结构，第二内腔为圆筒中部的柱状内腔，其中，第二料筒41的一个端部开口作为腔口。
以上，第二料筒41滑动嵌套于第一料筒30的柱状内腔，第二料筒41在第一料筒30的柱状内腔滑动，当第二料筒41向出料口M方向滑动，第二料筒41经过落料口A后，第二料筒41的外壁遮住该落料口A，此时，储料罐10内的液状物料和第二料筒41内的液状物料被隔断，参考图5，第二料筒41内的第二内腔和第一料筒30的局部的第一内腔形成一新的容纳腔，并且出料口M位于该容纳腔之内，同时，该容纳腔填充满液状物料，当需要取料的时候，活塞90在M方向移动，从而挤压第二内腔内的液状物料，液状物料经出料口M被挤出，被挤出的液状物料的量由活塞90的移动行程决定，可以根据需要每次移动特定的行程，以达到定量取料的目的。当第二内腔的液态物料被完全挤出后(根据需要，可以是一次完全挤出也可以分多次累加完全挤出)，活塞90反方向移动，回到第二料筒41的和腔口相对的另一端面，以使第二内腔的容积恢复最大，同时，第二料筒41在第一内腔内反方向移动，参考图4中的T3方向，使第二料筒41离开落料口A，此时第二料筒41不再遮蔽该落料口A，储料罐10内的液状物料经过落料口A在重力的作用下流入第一内腔，然后经过腔口流入第二内腔，最终液状物料充满第二内腔，以待下一个取料循环。
由此，可以完成液状物料的取料，甚至是定量取料的目的，省去了泵以及相关配件的使用，避免了泵堵塞的风险。
另一方面，当需要对液状物料搅拌的时候，使第二料筒41处于不遮蔽落料口A状态的位置，即储料罐10内的液状物料通过落料口A和第一内腔以及经过腔口和第二内腔连通，同时堵住出料口M(可以在这个出料口M处设置阀门开关以启/闭出料口M)，驱动活塞90在第二内腔内循环移动便可以推动液状物料在第一内腔、第二内腔以及储料罐内的循环涌动，以实现搅拌的目的。
对于出料口M的启闭，可以设置阀门开关控制，该阀门开关和活塞90联动，当活塞90向前移动挤压液状物料时候，阀门开关开启，以便于液状物料流出，当活塞90停止移动时候阀门开关关闭，以防止液状物料滴漏，当活塞90后退(参考图4中T3方向)，阀门开关关闭，以形成负压，便于液状物料从储料罐10经落料口A进入第一内腔后由腔口进入第二内腔，以待下一次加料。对于出料口M的启闭还可以设计一端弯管20，并且将出料口M的出料功能设置于弯管上，具体如下设计：
参考图1-3，还可以包括：侧壁设置有第二出料口N的弯管20、开关60以及出料管205；所述弯管20一端连通于出料口M，弯管20的另一端连接出料管205，所述出料管205倾斜设置于弯管20并在第二出料口N处与所述弯管20连通；其中，所述第二出料口N最低点水平高度大于或者等于所述第二料筒41内侧壁顶端的高度；所述开关60用于控制弯管20与所述出料管205连通或者隔断。
参考图2、图5、图6和图7，根据连通器原理，当第二料筒41遮蔽落料口A，第二出料口N最低点水平高度大于或者等于所述第二料筒41内侧壁顶端的高度，如图7中的高度d，即当开关60打开，使弯管20与所述出料管205连通，使第二料筒41内的第二内腔内的液状物料填充于弯管20，最终不会从第二出料口N流出，当需要取料时候，只需要将开关60打开，使弯管20与所述出料管205连通，活塞90向T1(参考图5)方向移动，将第二内腔内的液状物料经过弯管20往上挤压，最终液状物料液面上升到第二出料口N后，便自动从该第二出料口N流出，图5中f箭头所示为液状物料流动方向。
对于本发明所提到的弯管20，可以是任意形式的弯管，圆弧状、抛物线状等，本发明给出了一种具体的实施方式，即，所述弯管20包括圆弧管213和竖管204；所述圆弧管213一端连通出料口M，圆弧管213的另一端连通竖管204；其中，所述第二出料口N设置于竖管204。由此可见，本发明提供的弯管外形类似于“U”形管，该U形管只保留了底部圆弧部分以及一侧竖直部分结构。
对于开关60的设计，可以采用现有技术中任意一种开关(现有技术中由于启闭管路的阀门)，也可以采用如下设计：
所述开关60包括塞柱62和驱动所述塞柱62升降的驱动装置63(可以采用气缸)；所述竖管204末端(最高的端部)设置与塞柱62配合的敞口206(敞口朝向上)，驱动装置63驱动所述塞柱62在敞口206内运动使弯管20(更具体地说是弯管20中的竖管204)与所述出料管205(出料管倾斜向下设置)连通或者隔断。
更具体地说，出料管205设置于敞口206下方，塞柱62伸入敞口206的长度大于或者等于第二出料口N和敞口206之间的距离，当塞柱62经过敞口206插入竖管204时候，塞柱62伸入第二出料口N的部位，从而，塞柱62的侧壁可以堵住弯管20上的第二出料口N，由此，可以实现弯管20与所述出料管205的隔断，此时，液状物料无法流出，同理，当塞柱62向上移动，塞柱62抬起，塞柱62离开第二出料口N，可以实现弯管20与所述出料管205的连通。
液状物料液面到达第二出料口N，自动流出，而无法再到达敞口，即无法碰触到位于第二出料口N上面塞柱62，这样的设计，可以避免开关60浸没于液状物料，我们知道，浸没于液状物料的开关(例如球阀)动作的时候容易剪切到液状物料中的颗粒、块状物料，影响开关的性能；本发明的开关设计可以有效减少上述弊端。
为了考虑清洗，所述弯管20中的一个部位L低于所述出料口M的水平面(上面所述的“U”形管最低部位)，且该部位L设置漏管203以及控制所述漏管203启闭的门阀。清洗时候水份可以在部位L处流出。
更优地，参考图3，所述第一料筒30内壁设置死区98，所述死区98与第二料筒41分别设置于落料口A的两侧(在第一料筒30的轴向上，在第二料筒41处在还为遮盖落料口A的位置状态下，落料口A位于死区98与第二料筒41之间)，其中，所述出料口M的位置与死区98同侧；第二料筒41在所述第一料筒30内移动，当所述第二料筒41遮盖落料口A后，第二料筒41移动到所述死区98的边沿并停止，此时，活塞90向死区98方向移动，液状物料从所述出料口M流出。
这里的死区定义为，第二料筒41移动行程无法到达的极限区域(第二料筒41朝向出料口M方向移动，但是不能完全移动遮盖出料口M)，并且将出料口M设置于死区内，液状物料被活塞90推到第二内腔的尽头后仍可以保持在死区内流动(而不是被活塞90怼在第二内腔尽头的内臂)，而且，出料口M设置于死区内，即使活塞90将液状物料推到第二内腔尽头，液状物料仍可以通过出料口M被挤出，防止第二料筒挤压液状物料中的颗粒物料，最终导致物料堆积。
对于本发明的死区，可以通过控制活塞90的行程实现，使活塞90的行程无法完全走到和第二内腔端部的内侧臂相抵，也可以采用如下设计方案：
所述死区98为紧贴于所述第一料筒30内壁的凸环；第二料筒41在所述第一料筒30内移动，当所述第二料筒41遮盖出料口A后，第二料筒41移动到所述凸环的边沿并与所述凸环的边沿相抵后停止，此时，活塞90向凸环方向移动，液状物料从所述出料口M流出。
对于第二料筒41和活塞90的移动，可以通过推杆实现，即可以包括第一推杆40和第二推杆23；第二推杆23滑动嵌套于所述第一推杆40，其中，所述第一推杆40一端固定于第二料筒41，第二推杆23一端固定于活塞90。他们的移动动力可以来源于气缸，丝杠等。
本发明还提供了一种液状物料添加方法，包括：设置落料口A的储料罐10、设有第一内腔和出料口M的第一料筒30、设有第二内腔和腔口的第二料筒41以及活塞90；其步骤如下：
S10，倒料，将液状物料倒入所述储料罐10，并且，所述储料罐10内的液状物料经过落料口A进入第一料筒30，并由料腔进入第二料筒41的第二内腔；
S20，分料，所述第二料筒41在第一内腔并向出料口M方向滑动，且第二料筒41将所述落料口A堵住，同时，所述第二内腔填充液态物料；
S30，取料，所述活塞90在第二内腔内向出料口M方向滑动，并驱赶第二内腔内的液态物料从所述出料口M流出。
进一步地，步骤S10之后，且步骤S20之前还包括以下步骤：
S15，搅拌，所述活塞90往复在第二内腔内移动，使液状物料往复从第一内腔进入储料罐10或者从储料罐10进入第一内腔。
图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明发明所作的举例，而并非是对发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种液状物料添加装置，其特征在于，包括：设置有落料口A的储料罐(10)、设有第一内腔和出料口M的第一料筒(30)、设有第二内腔和腔口的第二料筒(41)以及活塞(90)；
所述储料罐(10)连接于第一料筒(30)，且储料罐(10)的落料口A与所述第一料筒(30)的第一内腔连通；
第二料筒(41)滑动安装于所述第一料筒(30)的第一内腔，活塞(90)滑动安装于所述第二料筒(41)的第二内腔；
第一内腔的液状物料通过腔口进入第二料筒(41)的第二内腔，所述第二料筒(41)在第一内腔滑动以遮蔽所述落料口A后，所述活塞(90)在第二内腔滑动以将液状物料从出料口M内挤出。
2.根据权利要求1所述的液状物料添加装置，其特征在于，还包括：侧壁设置有第二出料口N的弯管(20)、开关(60)以及出料管(205)；
所述弯管(20)一端连通于出料口M，弯管(20)的另一端连接出料管(205)，所述出料管(205)倾斜设置于弯管(20)并在第二出料口N处与所述弯管(20)连通；其中，所述第二出料口N最低点水平高度大于或者等于所述第二料筒(41)内侧壁顶端的高度；
所述开关(60)用于控制弯管(20)与所述出料管(205)连通或者隔断。
3.根据权利要求2所述的液状物料添加装置，其特征在于，所述弯管(20)包括圆弧管(213)和竖管(204)；
所述圆弧管(213)一端连通出料口M，圆弧管(213)的另一端连通竖管(204)；其中，所述第二出料口N设置于竖管(204)。
4.根据权利要求3所述的液状物料添加装置，其特征在于，所述开关(60)包括塞柱(62)和驱动所述塞柱(62)升降的驱动装置(63)；
所述竖管(204)末端设置与塞柱(62)配合敞口(206)，驱动装置(63)驱动所述塞柱(62)在敞口(206)内运动使弯管(20)与所述出料管(205)连通或者隔断。
5.根据权利要求4所述的液状物料添加装置，其特征在于，所述弯管(20)中的一个部位L低于所述出料口M的水平面，且该部位L设置漏管(203)以及控制所述漏管(203)启闭的门阀。
6.根据权利要求1所述的液状物料添加装置，其特征在于，所述第一料筒(30)内壁设置死区(98)，所述死区(98)与第二料筒(41)分别设置于落料口A的两侧，其中，所述出料口M的位置与死区(98)同侧；
第二料筒(41)在所述第一料筒(30)内移动，当所述第二料筒(41)遮盖落料口A后，第二料筒(41)移动到所述死区(98)的边沿并停止，此时，活塞(90)向死区(98)方向移动，液状物料从所述出料口M流出。
7.根据权利要求6所述的液状物料添加装置，其特征在于，所述死区(98)为紧贴于所述第一料筒(30)内壁的凸环；
第二料筒(41)在所述第一料筒(30)内移动，当所述第二料筒(41)遮盖落料口A后，第二料筒(41)移动到所述凸环的边沿并与所述凸环的边沿相抵后停止，此时，活塞(90)向凸环方向移动，液状物料从所述出料口M流出。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的液状物料添加装置，其特征在于，还包括第一推杆(40)和第二推杆(23)；
第二推杆(23)滑动嵌套于所述第一推杆(40)，其中，所述第一推杆(40)一端固定于第二料筒(41)，第二推杆(23)一端固定于活塞(90)。
9.一种液状物料添加方法，其特征在于，包括：设置落料口A的储料罐(10)、设有第一内腔和出料口M的第一料筒(30)、设有第二内腔和腔口的第二料筒(41)以及活塞(90)；其步骤如下：
S10，倒料，将液状物料倒入所述储料罐(10)，并且，所述储料罐(10)内的液状物料经过落料口A进入第一料筒(30)，并经腔口进入第二料筒(41)的第二内腔；
S20，分料，所述第二料筒(41)在第一内腔内并向出料口M方向滑动，以将所述落料口A堵住，同时，所述第二内腔填充液状物料；
S30，取料，所述活塞(90)在第二内腔内向出料口M方向滑动，并驱赶第二内腔内的液状物料从所述出料口M流出。
10.根据权利要求9所述的液状物料添加方法，其特征在于，步骤S10之后，且步骤S20之前还包括以下步骤：
S15，搅拌，所述活塞(90)往复在第二内腔内移动，使液状物料往复从第一内腔进入储料罐(10)或者从储料罐(10)进入第一内腔。
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