CN204217792U - 食品打印机加热系统及用于巧克力打印的食品打印机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种食品打印机加热系统及用于巧克力打印的食品打印机。本实用新型提供的食品打印机加热系统包括环形导热金属块、电子发热头及温度控制单元，在温度控制单元的控制下，可将热量均匀地传递给打印头，从而便于对打印头中通过的食品原料进行加热，且通过温度控制单元可以精确地控制加热温度，以保证食品打印的质量；所述用于巧克力打印的食品打印机，通过送料单元为巧克力打印提供连续、稳定的固态原料供应，通过加热系统使固态丝状的巧克力原料，表面加热变为稠状，内部仍为固态状，整个过程操作简单，巧克力成型稳定性好，打印成型的巧克力不需要过长的凝结时间，可以快速连续打印成型。
Description
技术领域
本实用新型涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种食品打印机加热系统及用于巧克力打印的食品打印机。
背景技术
目前，3D打印技术在生活中应用较多，主要还是应用于工业产品的打印制造，也有部分涉及食品3D打印成型，但是在应用中都存在很多的问题。如图1所示，现有技术中的巧克力打印机包括外部加热装置、驱动组件1、料筒3、活塞2、打印针头5。操作过程为将食品原料在外部加热装置里加热变成流体状态，再吸入或者灌进料筒内，套上活塞，推动活塞往下移动将流体状巧克力4挤压后通过打印头挤出，堆砌成相应形态。
然而，这样的结构方式操作复杂，原料需要预先加热至流体状态，而在打印出来后由于流体状的巧克力凝结成型有较大温差，所以打印出来后无法在短时间内凝结成型，不能快速连续打印；巧克力还具有一定的流动性，打印出的3D形态很容易变形或者坍塌，成型稳定性差。所以，直接向打印头输送固态原料，在输送过程中对原料进行加热以克服流态输料的弊端成为本领域技术人员研究的方向，而采用何种加热装置和如何设置加热装置以保证食品成型效果是目前技术人员面临的重要难题。
因此，针对以上不足，本实用新型提供了一种食品打印机加热系统及用于巧克力打印的食品打印机。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
一方面，本实用新型的目的是提供一种食品打印机加热系统，以解决食品打印技术中固态食品原料在输送过程中的加热问题，以保证打印出食品的成型效果；
另一方面，本实用新型的目的是提供一种用于巧克力打印的食品打印机以解决现有的巧克力打印成型技术存在的成型稳定性差、不能快速连续打印的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种食品打印机加热一种食品打印机加热系统，其特征在于：其包括环形导热金属块、电子发热头及温度控制单元，所述环形导热金属块套设在打印头的外侧面，所述环形导热金属块中具有用于放置所述电子发热头的腔体，所述电子发热头与温度控制单元连接。
其中，所述环形导热金属块的材质为铜。
其中，还包括温度传感器，所述温度传感器设置在打印头的外壁上，且和所述温度控制单元连接。
本实用新型另一方面提供了一种用于巧克力打印的食品打印机，其包括送料单元、打印头及上述的食品打印机加热系统，所述送料单元的出料口通过输送管道与打印头的进料口相连，以将颗粒状或粉末状的巧克力原料输送给打印头。
其中，所述打印头的内部通道包括相连通的进料段、中间段和熔融出料段，所述中间段为渐缩状，所述熔融出料段的直径与中间段的下部缩口的直径相同，所述环形导热金属块套设在所述熔融出料段的外侧面。
其中，所述送料单元为绞龙式送料装置。
其中，所述绞龙式送料装置包括料斗、螺杆及驱动电机，所述螺杆设置在所述料斗中，所述螺杆的顶端与所述驱动电机连接。
其中，还包括送料控制单元，所述驱动电机与所述送料控制单元连接，所述温度控制单元与所述送料控制单元连接。
其中，所述熔融出料段的直径为0.6～2mm。
(三)有益效果
本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供的食品打印机加热系统在温度控制单元的控制下，可将热量均匀地传递给打印头，从而便于对打印头中通过的食品原料进行加热，且通过温度控制单元可以精确地控制加热温度，以保证食品打印的质量；本实用新型提供的用于巧克力打印的食品打印机，通过送料单元为巧克力打印提供连续、稳定的固态原料供应，加热系统与打印头的外侧面接触，加热打印头，进而打印头向通过的巧克力原料传热，使固态丝状的巧克力原料，表面加热变为稠状，内部仍为固态状，内部固态状保证了巧克力打印形态的稳定性，表面稠状保证了丝状巧克力原料堆砌成型需要的相互之间的粘连性，整个过程操作简单，巧克力成型稳定性好，打印成型的巧克力不需要过长的凝结时间，可以快速连续打印成型。
附图说明
图1是现有技术中巧克力打印成型机的结构示意图；
图2是本实用新型实施例食品打印机加热系统的装配示意图；
图3是本实用新型实施例用于巧克力打印的食品打印机的结构示意图；
图4是本实用新型实施例用于巧克力打印的食品打印机中的打印头的结构示意图；
图5是本实用新型实施例用于巧克力打印的食品打印机中丝状巧克力成型的示意图。
图中，1：驱动组件；2：活塞；3：料筒；4：流态状巧克力；5：打印针头；6：送料单元；7：固态巧克力原料；8：打印头；9：表面熔融丝状巧克力；10：加热系统；81：进料段；82：中间段；83：熔融出料段；101：电子发热头；102：环形导热金属块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图2和图3所示，本实用新型提供的食品打印机加热系统包括环形导热金属块、电子发热头及温度控制单元，所述环形导热金属块套设在打印头的外侧面，所述环形导热金属块中具有用于放置所述电子发热头的腔体，所述电子发热头与温度控制单元连接。
其中，所述环形导热金属块的材质优选为铜，从而可以实现快速导热，也便于对打印头的温度进行精确控制；还包括温度传感器，所述温度传感器设置在打印头的外壁上，且和所述温度控制单元连接。
上述实施方式中，在温度控制单元的控制下，位于环形导热金属块的电子发热头发热，并将热量传递为环形导热金属块，环形导热金属块套设在打印头的外侧面，从而可将热量均匀地传递给打印头，从而便于对打印头中通过的食品原料进行加热，同时，温度传感器将打印的温度信息实时地传递给温度控制单元，通过温度控制单元可以精确地控制加热温度，以保证食品打印的质量。
如图3所示，本实用新型提供的用于巧克力打印的食品打印机包括送料单元、打印头及上述的食品打印机加热系统，所述送料单元6的出料口通过输送管道与打印头8的进料口相连，以将颗粒状或粉末状的巧克力(固态巧克力原料7)原料输送给打印头8，所述环形导热金属块套设在熔融出料段的外侧面，对打印头8传热，进而使打印头8向通过的巧克力原料传热。
上述用于巧克力打印的食品打印机中，将颗粒状或粉末状的巧克力原料放入送料单元6，送料单元6挤压输送巧克力原料至打印头8的通道中，形成固态丝状的巧克力原料，环形导热金属块102与打印头8的外侧面接触，加热打印头8，进而打印头8向通过其通道的巧克力原料传热，使固态丝状的巧克力原料，表面加热变为稠状，内部仍为固态状，即形成表面熔融丝状巧克力9，内部固态状保证了巧克力打印形态的稳定性，表面稠状保证了丝状巧克力原料堆砌成型需要的相互之间的粘连性，整个过程操作简单，巧克力成型稳定性好，打印成型的巧克力不需要过长的凝结时间，可以快速连续打印成型。
具体地，如图4所示，打印头8的内部通道包括相连通的进料段81、中间段82和熔融出料段83，所述中间段82为渐缩状，所述熔融出料段83的直径与中间段82的下部缩口的直径相同，环形导热金属块102套设在熔融出料段的外侧面。进料段81与送料单元6的出料口处的导管连接，中间段82为渐缩状，在绞龙式送料装置的推送压力下，方便下料和使固态巧克力原料7形成丝状，熔融出料段83的直径优选为0.6～2mm，从进料段进来的食品原料经渐缩状的中间段进入熔融出料段，在环形导热金属块的加热作用下形成外部熔融的丝状。
优选地，所述送料单元6为绞龙式送料装置，当然也可以为其他常规类型的送料装置，一般地，绞龙式送料装置出料口处的导管直径大于4mm；所述绞龙式送料装置包括料斗、螺杆及驱动电机，所述螺杆设置在所述料斗中，所述螺杆的顶端与所述驱动电机连接。驱动电机驱动螺杆转动，进而推动固态巧克力原料通过输送管道进入打印头8。
具体地，如图2、图4和图5所示，所述环形导热金属块102设置在所述熔融出料段83的外侧面，也即熔融出料段83的周向，从而对丝状巧克力表面进行均匀加热，环形导热金属块102中的用于放置电子发热头101的腔体有两个腔体，结构紧凑，方便对打印头8的周向均匀加热。
这样，打印头8穿过导热金属块，两者相互接触，导热金属块内腔与打印头8接触的范围打印头8的熔融出料段83，在绞龙式送料装置的驱动下，巧克力原料挤压到打印头8的熔融出料段83部分开始形成丝状，这个时候环形导热金属块102开始对其加热，使丝状巧克力原料形成表面熔融状态，丝状巧克力在受热后中心部分仍未固态，外表部分为熔融状态，即为表面熔融丝状巧克力9。
进一步地，本实用新型中用于巧克力打印的食品打印机还包括送料控制单元，所述驱动电机与所述送料控制单元连接，从而送料打印的速度可得到精确控制，温度控制单元与送料控制单元连接，从而可以综合打印头处的温度信息和打印头的出料速度信息，进行协调控制，保证巧克力打印的效率和质量。
本实用新型技术使粉末或颗粒状巧克力原料在通过挤压成丝状的过程中，对丝状巧克力表面进行均匀加热，可使其融化60％。
综上所述，本实用新型提供的食品打印机加热系统在温度控制单元的控制下，可将热量均匀地传递给打印头，从而便于对打印头中通过的食品原料进行加热，且通过温度控制单元可以精确地控制加热温度，以保证食品打印的质量；本实用新型提供的用于巧克力打印的食品打印机，通过送料单元6为巧克力打印提供连续、稳定的固态原料供应，通过打印头8的结构设置控制挤出的巧克力原料为一定粗细的固态丝状，通过加热系统为打印头8内的固态丝状巧克力外表均匀加热，从而使表面融化内部仍为固态的丝状巧克力能够快速的相互粘结而最终凝固成型，在丝状巧克力堆砌成3D形态的过程中极大的缩短了冷凝粘连的温差，使丝状巧克力能够快速的相互粘结，从而使其形成稳定的3D形态，整个过程操作简单，巧克力成型稳定性好，打印成型的巧克力不需要过长的凝结时间，可以快速连续打印成型。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种食品打印机加热系统，其特征在于：其包括环形导热金属块、电子发热头及温度控制单元，所述环形导热金属块套设在打印头的外侧面，所述环形导热金属块中具有用于放置所述电子发热头的腔体，所述电子发热头与温度控制单元连接。
2.根据权利要求1所述食品打印机加热系统，其特征在于：所述环形导热金属块的材质为铜。
3.根据权利要求1所述食品打印机加热系统，其特征在于：还包括温度传感器，所述温度传感器设置在打印头的外壁上，且和所述温度控制单元连接。
4.一种用于巧克力打印的食品打印机，其特征在于：其包括送料单元、打印头及权利要求1-3任一项所述的食品打印机加热系统，所述送料单元的出料口通过输送管道与打印头的进料口相连，以将颗粒状或粉末状的巧克力原料输送给打印头。
5.根据权利要求4所述的用于巧克力打印的食品打印机，其特征在于：所述打印头的内部通道包括相连通的进料段、中间段和熔融出料段，所述中间段为渐缩状，所述熔融出料段的直径与中间段的下部缩口的直径相同，所述环形导热金属块套设在所述熔融出料段的外侧面。
6.根据权利要求5所述的用于巧克力打印的食品打印机，其特征在于：所述送料单元为绞龙式送料装置。
7.根据权利要求6所述的用于巧克力打印的食品打印机，其特征在于：所述绞龙式送料装置包括料斗、螺杆及驱动电机，所述螺杆设置在所述料斗中，所述螺杆的顶端与所述驱动电机连接。
8.根据权利要求7所述的用于巧克力打印的食品打印机，其特征在于：还包括送料控制单元，所述驱动电机与所述送料控制单元连接，所述温度控制单元与所述送料控制单元连接。
9.根据权利要求5所述的用于巧克力打印的食品打印机，其特征在于：所述熔融出料段的直径为0.6～2mm。
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