CN1662143A - 用于测量配料并将配料装入揉面机的方法和装置 - Google Patents

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CN1662143A CN038147572A CN03814757A CN1662143A CN 1662143 A CN1662143 A CN 1662143A CN 038147572 A CN038147572 A CN 038147572A CN 03814757 A CN03814757 A CN 03814757A CN 1662143 A CN1662143 A CN 1662143A
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Abstract

本发明公开了一种测量配料并将配料装入揉面机(C)的设备，用于制造小的面团，以用于生产薄甜饼、比萨饼及类似面食。该装置包括一个用于粉末状配料(F)和液体配料(W)的特定的测量容器(11a，5b)，该测量容器位于所述配料容器的下方、揉面机(C)的上方，所述配料通过自身重力掉进和掉落所述测量容器。

Description

用于测量配料并将配料装入揉面机的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于测量面粉状及液体状配料并将配料装入揉面机的方法和相应的装置，用于生产小的面团，以用于烤制薄甜饼、比萨饼和其它类似面食。
技术背景
在WO 01/85323中描述了一种计量面粉状配料的装置，该装置建立在一种用于制造大小均等的面团的揉面机上；实践证明，由于在容器中粉末床厚度的改变和在计量腔内填料多少的不同和/或粉末的压缩程度不同，这种计量装置不能足够精确和平均地计量出比较小的面团。此外，这种已知的装料系统对于液体配料(水)的精度不够，也造成它对面团的计量精度下降，因为它使用的是普通的泵，主要是膜片式泵、蠕动泵或者往复泵。
为了调节要注入的液体的量，要调节泵的运行时间；这个系统造成的计量误差约为7％。如果对粉末的计量有一个误差，它造成所得剂量比理想剂量低；相反，对水的计量的误差会使得所得剂量超过理想剂量，面团就决不会符合下一步加工的要求。同样，这也适用于对粉末的计量有过量误差和对水的计量有缺量误差的情况。
如果出现上面提到的误差，则这个面团将无法使用，必须用一个监控系统将其识别并淘汰出来；即使计量误差不很明显的情况下，对最终产品的质量也将产生负面影响。
发明内容
本发明就较好地解决了这个问题，它包括一种计量配料并将配料填入适用于制造小面团的揉面机的方法及其相应的装置，这种装置具有结构简单、拆卸方便和易清洗的特点，这种方法可以保证所得剂量有足够的精度，把可能的计量误差限制在可以接受的范围内，避免发生因计量误差导致面团无法用于下一步的加工，或者最终产品的质量有明显缺陷的情况。
为了解决这个任务，本发明建议对于面粉状配料使用一种带测量杯的计量仪，这个测量杯装有一个推杆，并可以装料至各种装料水平。此外，这种测量杯也用于把测得的剂量装入揉面机；相反，对于液体的配料，本发明建议使用一种利用重力工作的计量仪，它具有一个双向作用的阀门，阀门在下方工作位置时可以使配料填满测量杯的容积，在接下来的上方工作位置时可以通过吸入经过滤的外部空气排出液体配料。
用于面粉状配料的测量杯是圆柱形的，安装在圆柱形的粉末容器和揉面机的装有可调节活门的上部开口之间。这个圆柱形的测量杯安装在圆柱形粉末容器的圆形底部的周边区域，通过一个可旋转的、由电机驱动的辐条轮累加地进行填充。可旋转的辐条轮位于容器的底部，可以和同轴安装在圆柱形的容器里的搅拌元件一起轴向转动。径向伸出的辐条的大小大致符合测量杯的圆形横截面，辐条之间的自由空间被在上方的容器中的粉末填满。通过旋转辐条轮，粉末被带到圆柱形测量杯上方的区域，再自由掉落到测量杯中。在经过多个辐条的自由空间，且测量杯被粉末填满之后，一个安装在测量杯上方的推杆将被启动，以压缩在测量杯内的粉末。接着，在推杆向上后，辐条轮又被重新开动，以填充因推杆的压缩而形成的自由空间。这个工作过程将可能重复多次，直至测量杯被完全填满。粉末的压缩程度取决于推杆的压缩循环次数。通过辐条轮的进一步转动，测量的粉末被刮到与测量杯的边缘平齐，接着揉面机装料口的滑门打开，测量的粉末被推杆从测量杯中推出，掉落到搅拌空间里。当然，辐条轮的运动与推杆的运动是同步的，为了用粉末填满测量杯，可以先把辐条轮旋转一定的角度，以使测量杯被完全填满。在推杆的压缩过程之后，辐条轮再进一步转动一个可能的更小的角度，最后在另一个填充和压缩工作完成之后，再转动辐条轮把粉末刮到与测量杯的边缘平齐。
通过根据粉末的性质对压缩循环的次数进行各种可能的变化，这个计量方法可以取得均匀的、高精确度的粉末剂量。
根据这个发明思想的进一步发展，通过使用可伸缩、测量容积可变的测量杯代替测量容积不变的测量杯，并且在粉末容器和/或测量杯上测量从粉末容器中取出的粉末剂量，测量剂量的精度可以被进一步提高。这种方法可以消除例如因粒化作用的不同和/或粉末潮湿程度的不同，以及粉末容器粉末床厚度的不同造成的误差，从而进一步提高计量精度。根据本发明，在这种情况下粉末容器和/或测量杯是放置在一个或者几个测重仪上的，或者配置有其它已知的重量测定工具。根据这个方案，包括重量测定和改变测量杯容积两项作业的这个计量过程是建立在根据经验计算测量杯的容积基础之上的，它优先考虑粉末的粒化作用，或者通过测量计量模型中的重量/容积，再根据制订好的表格测定测量杯的容积。
根据计算得出的容积或者从表中求出的值调节可伸缩的测量杯之后，接着进行一个对于需要计量的粉末的初始测量操作，以测量从粉末容器中取出的粉末的重量。通过比较计量粉末的理想重量和测出的重量，一个电子计算程序计算出测量杯的原先设置的容积的修正值，以及容积的正变化或者负变化。在接下来的几步计量操作中仍然需要检查重量和调节容积，直至达到一个在精密公差范围内十分接近目标值的重量值。在这个调节测量杯的容积以得到目标值的计量粉末的阶段之后，可以对每步计量操作或者由多步计量操作组成的循环进行检查，以在可能的情况下重新测定计量值和额定值之间的差异。
如果直接在测量杯上测定粉末重量，通过伸缩测量杯改变其容积，可以对同一份被测定重量的粉末的剂量进行修正。如果发生超重，则可以接着重复前面已经叙述过的刮削作业；或者如果是重量不足，则可以通过推杆和刮削作业重复进行填料和压缩过程。
根据本发明，也可以手动改变必要时带有测量刻度的测量杯的容积。
改变测量杯的容积使得根据需要改变粉末剂量也成为可能，这将进一步提高重量测定的精度。
根据本发明，测量水或液体配料的装置是一个测量杯，在这个杯子的上部有一个开口和一个阀门，该开口用于从水箱中将水引入测量杯，该阀门用于向杯子中引入过滤空气，同时在该杯子的下部有一个排水口。在测量杯的内部，有一个双向作用的阀门在操作，它通过轴向的，例如气动的位移，控制的水的流入和排出以及引入空气的阀门。可以通过把容纳不同容积的环插入测量杯来改变测量杯的装料量。
可以通过一个气动活塞控制这个双向作用的阀门，该活塞可以在一个和测量杯同轴的、位于排水口下方的气缸中作往复运动。在这种情况下连接活塞和双向作用阀门的活塞杆是管形的，排水也通过该活塞杆进行。但是也有可能，气动活塞的气缸是同轴安装在测量杯的上方，在这种情况下带动双向作用阀门位移的活塞杆有完整的横截面。
用于引入空气以将液体从测量杯中排出并输送至揉面机的阀门是由双向作用阀门控制的，该双向作用阀门有一个环向伸展的卡圈，这个卡圈在向上运动以及在打开排水口时碰到流入空气的阀门的阀杆，并把一个用于阀门复位的、可调节的弹簧压缩至闭合状态，从而打开阀门。通过打开阀门以将空气引入测量杯，可以把杯内的液体向揉面机的方向推送。测量杯、测量杯的管座、阀体和控制活塞之间的同轴排列简化了整个装置的结构，使得没有工具也可以进行安装和拆卸，而且清洗也十分方便。
附图说明
图1是装置的前视图，并部分以剖视图表示了一个连接在根据发明的计量和装填面粉状和液体配料的装置上的揉面机。
图2是图1中在装料阶段用于测量并引入液体的装置的方法示意图，此时双向作用阀门位于下部工作位置，入口打开但出口关闭。
图3显示了图2的用于测量并引入液体的装置，此时双向作用阀门位于上部工作位置，液体配料的流入被切断，空气经阀门进入测量杯，杯内的液体配料经阀门被排出。
图4是图1的IV-IV的剖视图，这个平面是装有根据发明的计量和装填配料装置的、容纳面粉状配料的容器的横截面。
图5是本发明中可伸缩、容积可变的测量杯的剖视图，这个截面平面既包括测量杯的轴，也包括用于调节测量杯的可移动的部分的螺杆。
具体实施方式
接下来通过一个根据发明的计量配料并将配料装入揉面机的装置的结构示例来更详细地解释本发明，在附带的附图中用示意图对这个实施例作出了描述；这里的描述纯粹是为了解释，而不是为了限制的目的。
揉面机C在上部区域装有一个用于开启和关闭面粉状配料进料口的滑门19，滑门19上轴向装有一个液体配料的进料管18b。在滑门19上方固定了一个计量面粉状配料F的圆柱形测量杯，它包含在一个标有包装壁1a、底部2a和盖子3a的容器A里。在圆柱形容器A的内部设有一个可与容器A的轴同轴旋转R的辊轴5a；这个轴在上端承载着一个同轴的管件7a，它装有径向伸出的搅拌元件8a。管件的下端则固定有一个平放在底部2a上的辐条轮9a，用作带有辐条9e和自由空间9d的承载设备。在它们的下端，轴5a装有一个带轮6a，它由一个马达(图未示)驱动。通过辊轴5a的旋转R，由管件7a带动作为承载设备的辐条轮9a，使得粉末F以自身重力填满辐条9e之间的自由空间9d，被推过位于测量杯11a下部的上部装料口；此时粉末向下掉落，累加地填充测量杯11a。间隔一段时间或者在测量杯11a被完全填满后，装料装置9a被停止，它有对应于测量杯11a的上部装料口位置的自由空间9d中的一个，在测量杯中的粉末通过推杆12a的杆13a借助汽缸14a的运动V，在测量杯中被压缩。接着，如果在测量杯11a内部被压缩的粉末的厚度达到测量杯11a的上沿，由于在开启的滑门19上辐条轮9a的转动而产生的刮削作用，粉末被推杆从测量杯推开，再掉入揉面机中。粉末的剂量可以通过改变推杆的压缩循环的次数而改变；但是还有可能的是，通过改变推杆的压力和/或测量杯11a内粉末床的厚度改变粉末剂量。
根据另一个方案，容积不可变的粉末测量杯11a可以被一个可伸缩的、容积20c可变化的测量杯20代替，它和容积不可变的测量杯11a一样固定在容纳粉末F的容器A的底部2a上，并以同样方式被填充。容积可变的测量杯20包括一个固定的圆柱形上部部件20a，上部部件20a又同轴连接有一个圆柱形下部部件20b，该下部部件20b可以轴向调节20c。
这个部件是固定在一个由电机21带动的支撑元件24上，在这里电机被一个固定的支撑元件27支撑，并通过一个螺杆22转动22a，该螺杆22由一个螺母23固定在支架元件24上。测量杯20的底部由一个活动的滑门25构成，该滑门25是可移动的，例如在可移动20a的测量杯20b的下端水平推移。在这个活动的滑门下方是一个管状的支架26，它连接到下面的揉面机C的装料口上。根据本发明，这个改变测量杯20的容积的机构，是和测量从粉末容器A中取出的粉末F的重量的装置电气连接在一起的。通过这种方式，可以根据前面计算出的用于计量的粉末的重量，通过一个比较重量和修正重量的程序来修正测量杯的容积，从而通过几步计量操作得到一个在最小公差范围内的、符合理论值的剂量。这个测量粉末重量和修正测量杯20容积的计量系统可以被用于消除因粒化作用的不同、和/或粉末潮湿度的不同、以及在填充测量杯20的阶段施加在粉末上的压力的不同而产生的特定的计量误差。
如果直接在测量杯上测定重量，则可以根据测得的重量和给定的重量之间的差异改变测量杯的容积，从而修正粉末的剂量。接着，如果是超重，则重复刮削作业，如果重量不足，则重复用压力活塞的压力进行装料的作业和刮削作业。
水或者液体配料W是由计量仪B测量的，它是由一个带有测量杯5b的圆柱体组成的，这个测量杯的上方由一个管座15b封闭；下部区域有一个由管座4f封闭的气缸1b，在这个气缸中一个活塞3b被经过开口4d、4e进入汽缸1b的腔室4b的压缩空气P-P1带动D-S。活塞3b和一根管状的活塞杆2b相连，该活塞杆2b的上端支承着双向作用的阀门，该阀门是由上部密封圈11b、下部密封圈12b的多插口插头7b和一个径向伸展的卡圈10b组成的。
当双向作用的阀门的多插口插头7b位于下部位置时，水或者液体配料W可以通过自身重力从一个位于高处的水箱通过一根连接管13b流入测量杯5b的内部空间，借助引入一个或多个环5d可以进行测量；此时，在测量空间中的空气通过连接管13b进入位于高处的水箱。在给测量杯5b装料时，水流到揉面机C的过程被密封圈12b阻断。在测量杯5b被完全充满后，活塞3b向上运动S，以通过管状活塞杆2b使双向作用的阀门的多插口插头7b向上运动，同时把密封圈12b从它的支座上提起来，以把计量的液体W排出，通过穿孔6b、管状活塞杆2b的空腔、排水管14b和连接管18导入揉面机C。只有通过阀门18b的控制O，经由开口16b引入过滤空气L才能排出计量的液体W，在向上提升过程中，阀杆9b被多插口插头7b上径向伸展的卡圈10b控制。通过提升卡圈，来自水箱的液体W的流入被密封圈11b的作用而阻断，这个密封圈是对应于测量杯5b的管座15b。
在接下来的给测量杯5b(图2)的装料过程中，只要带有阀门的多插口插头的卡圈10b已经向下移动，而且液体W流入测量杯的通道是畅通的，一个用调节螺钉17b调节的弹簧马上就会把阀门8b复位到关闭位置上。
根据这个发明也有可能的是，气缸4b和相应的活塞3b同轴排列在带有管座15b的测量杯5b的上方；在这种情况下，通过使用一个简单的、带有用于阀门7b的下部密封圈12b的内置支座的连接管，可以实现液体从测量杯5b中排出。

Claims (13)

1、一种用于计量配料并将配料装入揉面机的装置，用于制造小的面团，以用于生产薄甜饼、比萨饼及类似面食，其特征在于，所述装置包括一种用于面粉状配料(F)和液体配料(W)的特定的测量杯(11a，5b，20)，它设置于配料容器的下方和揉面机(C)的上方，所述配料通过自身重力掉入测量杯，或者通过自身重力从测量杯中掉落。
2、如权利要求1所述的用于计量配料并将配料装入揉面机的装置，其特征在于，所述用于面粉状配料(F)的测量杯(11a)在面粉状配料(F)的容器(1a，2a，3a)和揉面机(C)之间构成了一个装料和连接的管道，揉面机(C)的装料口的滑门(19)构成了测量杯(11a)的底部，粉末状配料(F)被一个辐条轮形的装料装置(9a)输送通过测量杯的上部开口，这个装置可转动(R)地设置于容器(1a，2a，3a)的内部；在测量杯的(11a)的内部，一个推杆(12a)用于压缩面粉状配料(F)，并在滑门(19)打开时将配料送进揉面机(C)。
3、如权利要求1所述的用于计量配料并将配料装入揉面机的装置，其特征在于，所述测量杯(20)的容积是可变的，并由一个上部圆柱形部件和一个下部圆柱形部件构成，该上部圆柱形部件固定在用于面粉状配料(F)的容器(A)的底部(2a)上，该下部圆柱形部件(20b)在轴向上可相对上部部件移动(20c)；该可轴向移动的下部部件(20b)的底端有一个活动的滑门(25)，该滑门构成了测量杯(20)的底部；下部部件(20b)的轴向移动(20c)可以通过手动、用马达(21)通过一个移位机构(22，23)或者用一个液压或气动气缸来操控。
4、如权利要求1-3中任一项所述的用于计量配料并将配料装入揉面机的装置，其特征在于，所述用于面粉状配料(F)的容器(A)和/或容积可变的测量杯(20)配备有一种已知的测量装置，用于测量从容器(A)中取出的面粉状配料(F)的重量。
5、如权利要求1所述的用于计量配料并将配料装入揉面机的装置，其特征在于，所述液体配料(W)的测量杯(5b)在内部具有一个双向作用的、轴向可移动(D，S)的阀门(7b)，该阀门(7b)上装有两个独立的、相互保持一定距离的密封圈(11b，12b)，其中上部密封圈(11b)在阀门(7b)的上部工作位置上部时阻断液体(W)的流入，而下部密封圈(12b)在阀门(7b)的下部工作位置时阻断计量的液体的排出；在测量杯(5b)的管座(15b)的上部区域有一个阀门(18b)，用于将过滤空气(L)引入测量杯(5b)的腔室。
6、如权利要求1-5中任一项所述的用于计量配料并将配料装入揉面机的装置，其特征在于，所述双向作用的阀门(7b)具有一个径向伸展的环形卡圈(10b)，用于控制引入空气(L)的阀门(8b)。
7、如权利要求1、5和6中任一项所述的用于计量配料并将配料装入揉面机的装置，其特征在于，其中所述双向作用的阀门(7a)通过一个在一个气缸(4b)内部由受压介质(P，P1)带动的活塞(3b)控制，活塞(3b)的杆(2b)的上端和阀门(7b)相连，计量的液体通过活塞杆(2b)从测量杯(5b)排放到揉面机(C)中，其中所述液体通过活塞杆(2b)上部的径向穿孔(6b)以及与该径向穿孔(6b)连接的轴向穿孔，从活塞杆的底部流出，并通过连接管(18b)流进揉面机(C)。
8、如权利要求1、5和6中任一项所述的用于计量配料并将配料装入揉面机的装置，其特征在于，所述双向作用的阀门(7b)通过电动或者机械控制。
9、如权利要求1、5-8中任一项所述的用于计量配料并将配料装入揉面机的装置，其特征在于，所述管座(15b)被拧在测量杯(5b)的上部。
10、一种通过权利要求1、2、5-9中任一项所述的装置测量配料并将配料装入揉面机的方法，其特征在于，对面粉状配料(F)的计量和装料和对液体配料(W)的计量和装料是分开进行的，无论是面粉状配料(F)的计量还是液体配料(W)的计量都通过自身重力落入测量杯(11a，5b)中的方式，该测量杯的安装位置低于相应的容器；该面粉状配料的计量通过改变由推杆(12a)实施的压缩循环的次数和/或改变压力来进行，而液体配料的计量则是通过插入环(5d)以改变测量杯(5b)的容积来进行；所述环(5d)在计量杯(5b)内，具有各种容积。
11、利用权利要求1、2、3和4中任一项所述的装置测量并装填配料的方法，其特征在于，对于粉末状配料(F)的测量是通过根据经验数据调节测量杯(20)的容积的一个初始测量的方式，而接下来的测量是根据对前述容积调节的一个修正，该修正是基于前述得到的计量重量和目标重量之间的偏差；对取出的配料的计量重量的测定和相应的测量杯的容量的修正、以得到下一个更接近于目标值的计量重量是利用电子计算器来进行的。
12、如权利要求11所述的用于测量并装填配料的方法，其特征在于，对面粉状配料(F)的计量重量的测量直接在容积可变的测量杯(20)上进行，其中对于测量杯(20)的容积的修正是基于测定的重量和目标重量之间的偏差；接下来的测量中，如果发生超重，则重复进行刮削作业；如果重量不足，则通过推杆和刮削作业重复进行填料和压缩操作。
13、如权利要求11所述的用于测量并装填配料的方法，其特征在于，液体配料(W)从测量杯(5b)的排出是通过打开流出阀(12b)，同时开启阀门(8b)以将过滤空气(L)引入测量杯(5b)的内部来实现。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication