CN1791345A - 食品加工机变速箱 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于食品加工机(15)的变速箱，包括第一转动杆；第二转动杆；转动皮带轮(20)，安装在所述第一转动杆上，用于接收扭矩传动；第一齿轮(20B)，安装在所述第一转动杆上；和第二齿轮(10)，安装在所述第二转动杆(10A)上，其中所述第一齿轮(20B)和第二齿轮(10)啮合，由此可从所述第一转动杆到所述第二转动杆(10A)进行扭矩的连接传递，并且所述第二转动杆具有支架，用于直接接受主要食品加工工具。
Description
本发明涉及一种家用或商用的食品加工机。该机器可用作搅拌机，榨汁机，离心机，压榨器，磨碎机，处理机，切碎机，粉碎机，切片机，混合机，打浆机，打蛋器，绞肉机，挤压机，研磨机，削皮机，榨果汁机，或上述的任意组合。
食品加工机是众所周知的商用和家用用具，并可以在很多厨房内找到。典型地，这种食品加工机包括外壳，在外壳中容纳有结合了其自身相关电子控制的电动机，开关机构，安全锁和变速箱。该变速箱为电动机与多个驱动输出端之间提供机械连接，其中可将各种相适合的附件或工具安装在传动输出上。将各个附件或工具设计成可如搅拌机，榨汁机，离心机，压榨器，磨碎机，处理机，切碎机，粉碎机，切片机，混合机，打浆机，打蛋器，绞肉机，挤压机，研磨机，削皮机，榨果汁机，或其任意组合般的工作。
各种附件需要至少结合了转速和扭矩的传动特性范围。变速箱必须可传递驱动马达的输出，并将其转换为附件或工具的驱动规格。
现有的变速箱结构中应用以各种形式相结合的齿轮和皮带轮，但是它并不能提供出满足有效食品加工所需的所有必需的驱动输出端。由于它们的复杂性，许多变速箱生产成本昂贵，且在其运行中效率低。在变速箱(皮带传动或齿轮副)中的每个阶段都会引入无效的动力转换。变速箱越复杂，从电动机到附件的动力输入轴之间的动力转换失效就越严重。
失效会产生热量和噪音。在变速箱中的热量会缩短齿轮和轴承的寿命。变速箱结构通常需要润滑剂，从而有助于提高效率并降低热量增加所带来的破坏性。虽然在食品加工机的变速箱中通常需要润滑剂，但是由于润滑剂会增加成本并会渗入到所制备的食品中，因此不希望使用润滑剂，或最好仅使用最小量的润滑剂。
为了补偿变速箱的失效，通常需要通过加大电动机尺寸并提高其速度来产生更多的输入动力。然而不幸的是，这会更进一步增加噪音并产生更多的热量。用户通常不喜欢噪音，特别是，如果是在食品制备需要一段比较长的处理时间时。
由于现有变速箱的局限性，在实践中仍然很难设计出简单、有效的食品加工机，可使将承担特定食品制备工艺的驱动输出端能以最佳速度和扭矩工作。由此食品加工机制造商不断争取提高他们产品的性能和效率，同时接受如果成本效果合算的话就引入该性能和效率的提高。
申请人已经设计出包括有皮带(优选的是有齿的)和齿轮副的食品加工机变速箱，其可提供例如搅拌机，榨汁机，离心机，压榨器，磨碎机，处理机，切碎机，粉碎机，切片机，混合机，打浆机，打蛋器，绞肉机，挤压机，研磨机，削皮机，榨果汁机，或其任意组合的附件或工具的所有所需的驱动输出端。
利用最小量的润滑剂，变速箱可以以无声且有效的方式运转。另外，对于制造来说更简单，并且成本效果更合算。
根据本发明的一个方面，提供一种用于食品加工机的变速箱，其包括(举例来说，由以下部件组成)
第一转动杆；
第二转动杆；
转动皮带轮，可安装在所述第一转动杆上，用于接收扭矩传动；
第一齿轮，可安装在所述第一转动杆上；和
第二齿轮，可安装在所述第二转动杆上，
其中，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，由此可实现从所述第一转动杆到所述第二转动杆的扭矩的齿轮传动传递，并且所述第二转动杆具有支架，用于直接接受主要食品处理工具。
优选的转动皮带轮是有齿的，并具有用于从皮带处接收扭矩传动的形状，优选的是有齿的。适合的是，该转动皮带轮具有能包括50到240个齿的尺寸大小。
此处典型的是，第一和第二齿轮的宽度为3到25mm。第一齿轮典型地包括6到20个齿，而第二齿轮典型地包括40到240个齿。
第一和第二转动杆为非同心的是恰当的。也就是说，两个杆并不拥有同一个转动轴。
变速箱适当地还包括(举例来说，由以下部件组成)第三转动杆，确定出与所述第一转动杆相平行的转动轴；
转动皮带轮，可安装在所述第三转动杆，用于提供扭矩传动；和
皮带，用于从第三转动杆的所述转动皮带轮到第一转动杆的所述转动皮带轮之间的扭矩传动的转换。
第三转动杆的转动皮带轮适当地包括8到30个齿。
适合的是，第一、第二和第三转动杆中的一个或多个具有支架，用于直接接受次要食物处理工具中的一个或多个。
变速箱适当地还包括马达(例如，电动机)，用于转动地驱动所述第三转动杆。马达的实例类型包括感应电动机，串励电动机或永磁电动机。电动机适当地包括电子控制系统。
变速箱适当地还包括外壳。
适合的是，主要食品处理工具是从由搅拌机，榨汁机，离心机，压榨器，磨碎机，处理机，切碎机，粉碎机，切片机，混合机，打浆机，打蛋器，绞肉机，挤压机，研磨机，削皮机，榨果汁机，以及其组合物中选择出来的。
适合的是，次要食品处理工具中的一个或多个是从由搅拌机，榨汁机，离心机，压榨器，磨碎机，处理机，切碎机，粉碎机，切片机，混合机，打浆机，打蛋器，绞肉机，挤压机，研磨机，削皮机，榨果汁机，以及其组合物中选择出来的。
适合的是以0到5000rpm的速度驱动第一转动杆。
适合的是以0到500rpm的速度驱动第二转动杆。
适合的是以0到25000rpm的速度驱动第三转动杆。
适合的是，变速箱以及其任何组成部分由金属，塑料，橡胶或合成材料，或上述材料的任何组合制成。包括了齿轮和转动皮带轮的变速箱结构材料的具体实例包括铝制外壳；锌制外壳；金属冲压件；机制金属或塑料部分；塑料造型；包含纤维或矿物填料的塑料造型；聚丙烯造型；ABS造型；尼龙造型；乙缩醛造型；聚碳酸酯造型或聚酯造型。
在此用于变速箱的合适的轴承包括深槽滚珠轴承；烧结多孔青铜；模制的或机制的乙缩醛；或者模制的或机制的尼龙。
根据本发明的另一方面，还提供了一种包括如上所述的变速箱的食品加工机。
适合的是，食品加工机包括如上所述的变速箱，以及可驱动变速箱中的转动皮带轮的主驱动器电动机，用于向转动皮带轮提供扭矩传动。
适合的是，主驱动电动机通过皮带的方式与转动皮带轮相联系，优选的是具有齿的皮带。其他适合的传递装置包括链条或V型皮带。该皮带合适的宽度是6到20mm。
适合的是，本发明提供一种用于食品产品制备的电子食品加工机。
适合的是，所述及其包括壳体，例如，包括用于将变速箱放置在其内的外壳。
适合的是，在所述壳体内具有电动机，直接驱动高速驱动输出端，并通过(优选的是有齿的)皮带传动来驱动已减速的驱动输出端(中速)。这个中速传动杆也可通过一对齿轮来驱动第三驱动输出端。对皮带轮和齿轮进行排布，以便以简单且能量有效的方式，给出适合于各种输出端的最佳速度和扭矩。
食品制备的目的通常是改变一种或多种成分。这些众多且不同变化的食品制备工艺需要各种不同的加工工艺。而这些不同的加工工艺需要具有不同速度和功率的机械传动。
例如，搅拌通常需要高速低扭矩传动，而和面需要低速高扭矩传动。
食品加工机包括壳体(或外壳)并装于该壳体内，至少一个用于驱动附件的输出端，以便加工食品，例如搅拌。
壳体可具有任何适合的形式，包括在家用或商用领域，可容纳在工作台上各种设计。
至少一个驱动输出端是未被盖住的，或者是用罩子或盖子将其盖住。可对所述的罩子或盖子进行联锁，从而防止意外的或无意的进到驱动输出端。
通常将高速驱动输出端，典型的转速在0到25000rpm之间，用于驱动搅拌机，榨汁机，汁液循环抽提和切碎机。
通常将中速驱动输出端，典型的转速在0到5000rpm之间，用于驱动处理机，切碎机，粉碎机，切片机和磨碎机。
通常将低速驱动输出端，典型的转速在0到500rpm之间，用于驱动混合机，打浆机，打蛋器和削皮机，通常通过行星传动。
通常将转速在0到500rpm之间的水平传动，通过一对锥齿轮来驱动绞肉机，挤压机，研磨机和压榨器。本发明提供了一种用于食品制备的食品加工机。作为食品加工机，要具有适合于商用或家用的结构，并且具有包括有搅拌器、榨果汁机、混合机、绞肉机、粉碎机、切片机、切碎机等单独目的的适当的形式。
在一个优选方面中，食品加工机是个多功能产品。至少一个驱动输出端是转动杆的形式，其尺寸和形状可驱动所需的食品加工附件。所设想的多个驱动输出端的实施例包括1驱动输出端，2驱动输出端，3驱动输出端，4驱动输出端，5驱动输出端，和6驱动输出端的变化。
通常至少一个驱动输出端是金属或塑料的，并且以如下方式形成，即与位于食品加工附件上的相应部件连接，并传递转动能。通常通过将电动机连接到电源电力供应中来提供电源。
每个驱动输出端可与其自己的食品加工附件相联，但是在变化中，可将一个或多个食品加工附件与单个驱动输出端相联。
食品加工机具有电力控制系统，用于对提供给电动机的速度和功率进行控制。电动机控制系统通常包括位于印刷电路板上、与开关和安全联锁装置相连的模拟和数字逻辑IC。在一个优选方面中，电力控制系统包括至少2个不同的电动机速度。也就是说，可控制该驱动电动机使之具有两个不同的输出速度。
在另一优选方面中，电力控制系统包括多个不同的电动机速度。即，可控制驱动电动机使之具有多个不同的输出速度。
在不同电动机速度中，选择出准确值，从而使该速度与将要使用的特定的驱动输出端的要求相匹配，并特别的可获得食品加工的正确的预期量。
参考附图，对本发明的实施例进行详细描述。
图1是基本4驱动输出端食品加工机的透视图；
图2是基本4驱动输出端食品加工机拆去侧壁的侧视图；
图3是基本4驱动输出端食品加工机拆去上盖的俯视图；
图4是基本5驱动输出端食品加工机的透视图；
图5是在其中具有附加低速水平驱动的基本5驱动输出端食品加工机拆去侧壁的侧视图；
图6是在其中具有附加低速水平驱动的基本5驱动输出端食品加工机的俯视图；
图7是另一种基本4驱动输出端食品加工机的透视图；
图8是基本4驱动输出端食品加工机拆去侧壁的侧视图；
图9是是基本4驱动输出端食品加工机拆去上盖的俯视图；
在图1透视图中，描述了一种4驱动输出端的食品加工机。食品加工机1包括壳体15，该壳体15具有可搁置在工作台上(未示出)的形状。在壳体的上表面，具有三个驱动输出端10B，13A，14，每一个驱动输出端均具有符合其驱动端的具有特定形状的相关定位器。每个定位器将接受仅可与之对接、并可固定在其上的食品加工附件或工具(未示出)。在壳体15上部的下表面上，具有一个第四驱动输出端10A，通常通过行星传动而工作，并具有符合其驱动端的具有特定形状的其自身的相关定位器。它将接受仅可与之对接、并可固定在其上的食品加工附件或工具(未示出)。
图2表示壳体15内所封装的电动机17以及该电动机的相关电子控制，开关和安全的联锁装置(未示出)。电动机17带有长轴23，在该长轴上固定有小直径主要传动皮带轮19和高速附件驱动端14。通过皮带18(优选的是具有齿的)的方式，皮带轮19对大直径次要皮带轮20进行传动。次要皮带轮20与其上固定有两个齿轮的杆成为一体，将齿轮20A设置在皮带轮20的上方，另一个齿轮20B位于皮带轮20的下方。齿轮20A和20B都是以与皮带轮20相同的速度转动。上齿轮20A形成一相同比例的齿轮对21。
从动齿轮13与中速驱动输出端13A成为一体。齿轮20B驱动齿轮10，从而使齿轮10的转速低于齿轮20B的转速。齿轮10与下侧垂直的低速驱动端10A和上侧垂直的低速驱动端10B成为一体，并且以相同的速度转动。
图3表示平面图中的壳体15，其中设置有小直径主要传动皮带轮19和高速附件驱动端14。通过皮带18(优选的是具有齿的)的方式，皮带轮19对大直径次要皮带轮20进行传动。次要皮带轮20与其上固定有齿轮20A的杆成为一体。齿轮20A以与皮带轮20相同的速度转动，并且与从动齿轮13形成一相同比例齿轮对。从动齿轮13与中速驱动输出端13A成为一体。由小直径齿轮20B(未示出)对齿轮10进行传动，并且齿轮10与上侧垂直的低速驱动端10B成为一体，并且以相同的速度转动。
在图4透视图中，表示出基本5驱动输出端食品加工机。该食品加工机101包括壳体115，该壳体115具有可搁置在工作台上(未示出)的形状。在壳体的上表面，具有三个驱动输出端112B，113，114，每一个驱动输出端均具有符合其驱动端的具有特定形状的相关定位器。每个定位器将接受仅可与之对接、并可固定在其上的食品加工附件或工具(未示出)。在壳体115上部的前面，具有一个第四驱动输出端111A，具有符合其驱动端的具有特定形状的其自身的相关定位器，它将接受仅可与之对接、并可固定在其上的食品加工附件或工具(未示出)。在壳体115上部的下表面上，具有一个第五驱动输出端112A，通常通过行星传动(未示出)而工作。112A具有符合其驱动端的具有特定形状的其自身的相关定位器。它将接受仅可与之对接、并可固定在其上的食品加工附件或工具(未示出)。
图5表示图4中加工机的侧视图，包括壳体115，壳体115内所封装的电动机117以及该电动机的相关电子控制，开关和安全的联锁装置(未示出)。电动机17带有长轴123，在该长轴上固定有小直径主要传动皮带轮119和高速附件驱动端114。通过皮带118(优选的是具有齿的)的方式，皮带轮119对大直径次要皮带轮120进行传动。次要皮带轮120与其上部形成有中速驱动输出端113的杆成为一体。皮带轮120也与设置在皮带轮120下方的齿轮130成为一体。
齿轮132是锥齿轮和正齿轮组成。为了清楚表述，将齿轮132的正齿轮部分称为正齿轮132A，将锥齿轮部分称为锥齿轮132B。
由锥齿轮130对组成齿轮132进行传动。由于齿轮130小于正齿轮132A，所以齿轮132的转速低于齿轮130的转速。杆136是组合齿轮132的组成部分。轴136的上端提供垂直低速驱动输出端112B。该杆的另一端提供下垂直低速驱动输出端112A。通常通过行星传动(未示出)而工作。
水平低速驱动输出轴111是锥齿轮134的组成部分，而锥齿轮134由锥齿轮132B对其进行传动。在轴111的外端，设置有水平低速驱动输出端111A。
在图6平面图中表示图4和5中机器的壳体115，其中设置有小直径主要传动皮带轮119和高速附件驱动端114。通过皮带118(优选的是具有齿的)的方式，皮带轮119对大直径次要皮带轮120进行传动。次要皮带轮120与其上形成有中速驱动输出端113的杆成为一体。皮带轮120还与齿轮130(未示出)成为一体，齿轮130位于皮带轮120的下侧。齿轮130(未示出)对锥齿轮和正齿轮组合132进行驱动，之后驱动锥齿轮134，该锥齿轮134是水平低速驱动输出杆111的组成部分。部分112B是垂直低速驱动输出端，并且是组合齿轮132的组成部分。
在图7透视图中表示可替换的4驱动输出端食品加工机。食品加工机201包括壳体215，该壳体215具有可搁置在工作台上(未示出)的形状。在壳体的上表面，具有三个驱动输出端212B，213，214，每一个驱动输出端均具有符合其驱动端的具有特定形状的相关定位器。每个定位器将接受仅可与之对接、并可固定在其上的食品加工附件或工具(未示出)。在壳体215上部的下表面上，具有一个第四驱动输出端212A，通常通过行星传动(未示出)而工作，并具有符合其驱动端的具有特定形状的其自身的相关定位器。它将接受仅可与之对接、并可固定在其上的食品加工附件或工具(未示出)。
图8表示图7中壳体215内所封装的电动机217以及该电动机的相关电子控制，开关和安全的联锁装置(未示出)。电动机217带有长轴223，在该长轴上固定有小直径主要传动皮带轮219和高速附件驱动输出端214。通过皮带218(优选的是具有齿的)的方式，皮带轮219对大直径次要皮带轮220进行传动。次要皮带轮220与其上端形成有中速驱动输出端213的杆成为一体。皮带轮220还与设置在皮带轮220下侧的齿轮220B成为一体。
齿轮220B以与皮带轮220相同的速度转动。
齿轮220B对齿轮210进行传动，从而使齿轮210的转速低于齿轮220B的转速。齿轮210与垂直低速杆210A成为一体，并以与该杆相同的速度转动。
杆210A与低速驱动输出端212B成为一体，并且通常通过行星传动216而工作，具有符合其驱动端的具有特定形状的其自身的相关定位器。它将接受仅可与之对接、并可固定在其上的食品加工附件或工具(未示出)。
在图9平面图中表示图7和8中机器的壳体215，其中设置有小直径主要传动皮带轮219和高速附件驱动端214。通过皮带218(优选的是具有齿的)的方式，皮带轮219对大直径次要皮带轮220进行传动。次要皮带轮220与杆213成为一体。齿轮210受小直径齿轮220B(未示出)驱动，并与垂直低速驱动输出端212B成为一体，且以相同的速度转动。
本发明提供一种食品加工机变速箱，包括皮带和齿轮副，可提供附件或工具的所有所需的驱动输出端，例如搅拌机，榨汁机，离心机，压榨器，磨碎机，处理机，切碎机，粉碎机，切片机，混合机，打浆机，打蛋器，绞肉机，挤压机，研磨机，削皮机，榨果汁机，或其任意组合。
变速箱利用皮带和齿轮的组合，从而减少能量转移点的数量，降低能量损失。
为了降低能量损失而提供该变速箱，并且对于每一种食品加工，都可在无声状态运行。
变速箱需要减少润滑剂量。
该变速箱用在用于食品产品制备的电子食品加工机中。
在一个方面中，根据所有前面限定的，机器包括壳体，以及在所述壳体内的直接驱动变速箱的电动机。
电动机适当的包括电子控制系统，用于控制电动机。
适合的是，电子控制系统控制电动机的速度在零到20000rpm之间。
电子控制系统通常包括模拟和数字逻辑IC装置，设置在印刷电路板上，与开关和安全的联锁装置相联。
在各个方面中，根据前面权利要求所限定的，变速箱提供了设置在机器上表面上的垂直高速驱动端，用于选定的功率和附件。
适合的是，高速驱动端转速在零到25000rpm之间。
适合的是，变速箱利用皮带，(优选的是有齿的)，从动皮带轮系统，用于向设置在机器上表面上的垂直中速驱动端提供功率，该驱动端用于选定功率的厨房工具和附件。
适合的是，中速驱动端转速在零到5000rpm之间。
适合的是，变速箱利用皮带(优选的是有齿的)，从动皮带轮和齿轮系统，用于向设置在机器上表面上的、为选定功率的厨房工具和附件提供功率的垂直低速驱动端提供功率。
适合的是，低速垂直输出端设置在机器的上表面，并且转速在零到500rpm之间。
适合的是，变速箱利用皮带(优选的是有齿的)，皮带轮和齿轮系统，用于向设置在机器下表面上的、为选定功率的工具和附件提供功率的垂直低速驱动端提供功率。
适合的是，低速垂直输出端设置在机器的下表面，通常利用行星传动而工作，并且转速在零到500rpm之间。
适合的是，变速箱以及其任何组成部分是用金属，塑料，橡胶和合成材料或上述材料的任意组合物制成。
Claims (15)
1、一种用于食品加工机的变速箱，其包括：
第一转动杆；
第二转动杆；
转动皮带轮，安装在所述第一转动杆上，用于扭矩传动；
第一齿轮，安装在所述第一转动杆上；和
第二齿轮，安装在所述第二转动杆上，
其中，所述第一齿轮和第二齿轮啮合，由此可从所述第一转动杆到所述第二转动杆进行扭矩的连接传递，并且所述第二转动杆具有支架，用直接接受主要食品加工工具。
2、根据权利要求1的变速箱，进一步包括第三转动杆，确定出与所述第一转动杆相平行的转动轴；
转动皮带轮，安装在所示第三转动杆上，用于提供扭矩传动；和
皮带，用于从第三转动杆的所述皮带轮到第一传动杆的所述皮带轮传递扭矩传动。
3、根据权利要求1和2的变速箱，其中所述第一、第二或第三转动杆中的一个或多个具有支架，用于直接或间接接受一个或多个次要食品加工工具。
4、根据权利要求2或3的变速箱，进一步包括电动机，用于转动地驱动所述第三转动杆。
5、根据权利要求1到4中任意一项的变速箱，进一步包括外壳。
6、根据权利要求1到5中任意一项的变速箱，其中所述主要食品加工工具是从由搅拌机，榨汁机，离心机，压榨器，磨碎机，处理机，切碎机，粉碎机，切片机，混合机，打浆机，打蛋器，绞肉机，挤压机，研磨机，削皮机，榨果汁机，或其任意组合所组成组中选出的。
7、根据权利要求3到6中任意一项的变速箱，其中所述一个或多个次要食品加工工具是从由搅拌机，榨汁机，离心机，压榨器，磨碎机，处理机，切碎机，粉碎机，切片机，混合机，打浆机，打蛋器，绞肉机，挤压机，研磨机，削皮机，榨果汁机，或其任意组合所组成组中选出的。
8、根据权利要求1到7中任意一项的变速箱，其中以从0到5000rpm的速度驱动所述第一转动杆。
9、根据权利要求1到8中任意一项的变速箱，其中以从0到500rpm的速度驱动所述第二转动杆。
10、根据权利要求1到9中任意一项的变速箱，其中以从0到25000rpm的速度驱动所述第三转动杆。
11、根据权利要求1到10中任意一项的变速箱，其中变速箱以及其组成部分由金属，塑料，橡胶和合成材料或上述材料的任意组合物制成。
12、一种包括有权利要求1到11中任意一项中变速箱的食品加工机。
13、根据权利要求12中的食品加工机，附加地包括与转动皮带轮可传动联系的驱动电动机。
14、根据权利要求13中的食品加工机，其中通过皮带的方式，优选的是齿状皮带，使所述驱动电动机与转动皮带轮相联系。
15、根据权利要求13或14中的食品加工机，其中驱动电动机具有电力控制系统，用于控制其驱动速度。
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