TWI570043B

TWI570043B - Piston continuous quantitative feeding mechanism

Info

Publication number: TWI570043B
Application number: TW104144674A
Authority: TW
Inventors: Kun Nan Yang
Original assignee: Semlima Industrial Co Ltd
Priority date: 2015-12-31
Filing date: 2015-12-31
Publication date: 2017-02-11
Also published as: TW201722814A

Description

活塞式連續定量送料機構

本發明係有關於一種送料裝置，尤指一種適用於具黏稠性或泥狀原料之活塞式連續定量送料機構。

按，習知之一種食品原料送料裝置，如第12圖所示觀之，該送料裝置50以一本體51開設有缸孔511，並於缸孔511的末端連通有一出料孔512，且該缸孔511與出料孔512之間垂直裝設有一阻擋件52，又該本體51於缸孔511處另朝上相通有一備料槽513，且該備料槽513配合缸孔511孔徑而呈錐狀漸縮，又該送料裝置50於缸孔511處滑設有一推料活塞53，當推料活塞53退離缸孔511時，該放置於備料槽513的原料能直接流入該缸孔511內，並利用推料活塞53推動原料擠壓阻擋件52，讓缸孔511相通出料孔512而形成出料目的，但詳觀上述習知結構不難發覺其尚存有些許不足之處，主要原因係歸如下：(一)該送料裝置50之備料槽513配合缸孔511與推料活塞53而形成漏斗狀，雖然能提供原料的放置與進料，但該備料槽513只能適用於液狀原料，若使用過度黏稠或泥狀的原料(如麵團、果泥及肉餡等)，將會無法順利填充於缸孔511內，即存在有不適用泥狀原料送料之缺點；(二)該推料活塞53推動原料時，該原料處於未密封狀態，導致原料將會部分朝向備料槽513端流動，而備料槽513內原料較多的回流量較少，反之的回流量較多，因此會造成每次所擠壓送出的原料量會有些微變化，無法達到定量送料之目的，又該推料活塞53的往復推動，亦不具有連續出料之功能。

習知之另一種食品原料送料裝置，如第13圖所示觀之，該送料裝置60於頂端裝設有一備料室61，並於備料室61內裝設有成組的推壓輪611，又該送料裝置60相通備料室61開設有一第一通道62與一第二通道63，並於第一通道62及第二通道63分別裝置有第一螺桿64與第二螺桿65，當原料(麵團、肉餡)置入於該備料室61後，該推壓輪611、第一螺桿64與第二螺桿65皆會同時運轉，進而連續的絞動形成送料，但詳觀上述習知結構不難發覺其尚存有些許不足之處，主要原因係歸如下：該送料裝置60為了能夠有效的送出具黏稠性的原料，利用推壓輪611、第一螺桿64與第二螺桿65旋轉絞壓該原料，雖然能夠達到送料之目的，但該旋轉出料時會對原料進行不斷的絞動與磨擦，其絞動將會絞爛該麵團，使其麵筋寸斷而導致口感降低，又該過度磨擦亦會產生原料溫度的上升，不僅會造成麵團的過度發酵，亦會形成麵團奶油的熱液化流失，此為機械加工食品遠不如純手工製作的原因之一，若原料為肉餡或果泥時，同理也會因為過度絞動或溫度提升而有油質、水分流失之情況，因而破壞其原先的混合比例，使其後製食品之味道下降。

有鑑於此，本發明人於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明所欲解決之技術問題在於針對現有技術存在的上述缺失，提供一種活塞式連續定量送料機構。

至少一驅動機構裝設於一基座上，並由驅動機構連結有一活塞，該基座表面一邊固定有一架體與另一邊形成有一作業區，且該活塞位於架體與作業區之間，又該驅動機構於基座內部設置有一伺服馬達，並由伺服馬達連結有一皮帶，又該皮帶套設驅動有一螺桿，且該螺桿穿設於該驅動機構之架體處，並由螺桿的一端連結該活塞而形成推移驅動，至少一儲料桶由一底板、二側板、一前板、一後板及一蓋板圍設形成方盒狀，該兩側板相對設置於底板的兩側，且該儲料桶以兩側板與底板固定於該基座之作業區，又該側板的相對面皆開設有一平行底板的滑槽，且該蓋板能翻轉蓋合的設置相對於底板上方的一側板處，又該前板固定於底板與側板鄰近架體的一端，且該後板相對前板固定於底板的另一端，又該儲料桶內部空間以滑槽區分形成有位於底板的一推料空間與位於蓋板的一備料空間，其中該推料空間與備料空間形成有相等方形的表面積，另該前板於推料空間處開設有一活塞口，讓活塞由活塞口置入推料空間內，且該前板於儲料桶之備料空間處接通有一空氣加壓裝置，並由空氣加壓裝置於備料空間上方形成加壓，又該後板開設有一出料口，令活塞能推向出料口而形成定量出料，至少一密封機構包括有一氣壓缸、至少一線軌及一密封板，該氣壓缸固定於基座處，並由氣壓缸連結密封板而形成連動，又該線軌固定於該架體處，且該線軌用於支撐該密封板形成水平位移，另該密封板由活塞口穿入儲料桶內，並沿著滑槽間隔該推料空間與該備料空間。

其中，該驅動機構於架體的兩端皆固定有一近接感應器，並由該近接感應器對準該螺桿的兩端，透過近接感應器偵測螺桿位置控制伺服馬達切換運轉方向。

其中，該螺桿於朝向作業區的一端設置有一頭部，且該活塞側向開設有一凹槽，讓活塞能以凹槽側向套設於螺桿之頭部，又該活塞表面設置有至少一密封圈，並由密封圈接觸儲料桶。

其中，該後板對應該滑槽位置開設有一嵌合槽，且該密封板抵觸該後板的一邊形成有一刀刃，又該刀刃能插入嵌合槽而具有切割功能。

其中，該滑槽的斷面呈口窄底寬之鳩尾形狀，並由該滑槽形狀穩定容置有一彈性滑條，又該彈性滑條開設有一槽口用以提供密封板的抵觸滑移。

其中，該密封機構於架體遠離作業區的一端固定有一第一緩衝器，且該密封板處固定有一第二緩衝器，於密封板抽出儲料桶時抵觸第一緩衝器形成緩衝，並於密封板置入儲料桶時以第二緩衝器抵觸該前板形成緩衝。

其中更包括有至少一開關裝置，該開關裝置以一殼體固定於該儲料桶之後板處，且該殼體開設有一相通該出料口之十字孔，又該開關裝置於殼體處固定有一作動器，並由作動器連接驅動有一皮帶組，又該皮帶組另以一盤體連接有一切換缸，而該切換缸穿設於該殼體之十字孔處，該切換缸貫穿有一通孔，並於通孔正對出料口能形成出料的導通。

其中，該切換缸於凸出殼體處開設有一環槽，且該殼體處鎖設有一扣件，又該扣件跨設於該切換缸之環槽處。

其中，該驅動機構、儲料桶、密封裝置及開關裝置的數量皆為二，並由兩開關裝置之十字孔處相通連接有一Y字管，透過兩開關裝置與兩活塞的交替作動而形成Y字管處的連續出料。

其中，該儲料桶之底板、側板、前板、後板及蓋板以鎖設方式形成固定。

本發明的第一主要目的在於，該驅動機構以基座之作業區固定該儲料桶，並由儲料桶配合密封裝置之密封板間隔形成有相同方形表面積之推料空間與備料空間，讓泥狀原料能等量的由備料空間直接填滿該推料空間，再利用活塞定速推移於推料空間形成出料，藉此達到定量送料之目的，而且採用活塞推動送料方式亦能消除對原料的搓拉捻揉，進而有效維持原料的送料品質，以防止溫度過高或過度搓揉而降低其加工食品之口感之情況，俾以提高其實用性。

本發明的第二主要目的在於，該驅動機構、儲料桶、密封裝置及開關裝置的數量皆為二，並由兩開關裝置之十字孔處相通連接有一Y字管，透過兩開關裝置與兩活塞的交替作動而形成Y字管處的連續出料，再配合驅動機構與儲料桶達成定量送料之功能，藉此提高供料之穩定性與持續性。

其他目的、優點和本發明的新穎特性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加顯明。

〔本創作〕

(10)(10A)‧‧‧驅動機構

11‧‧‧基座

(12)(12A)‧‧‧活塞

121‧‧‧凹槽

122‧‧‧密封圈

13‧‧‧架體

14‧‧‧作業區

15‧‧‧伺服馬達

16‧‧‧皮帶

17‧‧‧螺桿

171‧‧‧頭部

18‧‧‧近接感應器

(20)(20C)‧‧‧儲料桶

20A‧‧‧推料空間

20B‧‧‧備料空間

21‧‧‧底板

22‧‧‧側板

221‧‧‧滑槽

23‧‧‧前板

231‧‧‧活塞口

24‧‧‧後板

241‧‧‧出料口

242‧‧‧嵌合槽

25‧‧‧蓋板

26‧‧‧空氣加壓裝置

27‧‧‧彈性滑條

271‧‧‧槽口

(30)(30A)‧‧‧密封機構

31‧‧‧氣壓缸

32‧‧‧線軌

33‧‧‧密封板

331‧‧‧刀刃

34‧‧‧第一緩衝器

35‧‧‧第二緩衝器

(40)(40A)‧‧‧開關裝置

41‧‧‧殼體

411‧‧‧十字孔

42‧‧‧作動器

43‧‧‧皮帶組

431‧‧‧盤體

44‧‧‧切換缸

(441)(441A)‧‧‧通孔

442‧‧‧環槽

45‧‧‧扣件

46‧‧‧Y字管

〔習知〕

50‧‧‧送料裝置

51‧‧‧本體

511‧‧‧缸孔

512‧‧‧出料孔

513‧‧‧備料槽

52‧‧‧阻擋件

53‧‧‧推料活塞

60‧‧‧送料裝置

61‧‧‧備料室

611‧‧‧推壓輪

62‧‧‧第一通道

63‧‧‧第二通道

64‧‧‧第一螺桿

65‧‧‧第二螺桿

第1圖係本發明之立體圖。

第2圖係本發明之立體分解圖。

第3圖係本發明之剖視圖。

第4圖係本發明開關裝置之立體分解圖。

第5圖係本發明之使用狀態示意圖(一)。

第6圖係本發明之使用狀態示意圖(二)。

第7圖係本發明之使用狀態示意圖(三)。

第8圖係本發明之使用狀態示意圖(四)。

第9圖係本發明之使用狀態示意圖(五)。

第10圖係本發明之使用狀態示意圖(六)。

第11圖係本發明之使用狀態示意圖(七)。

第12圖係習知送料裝置之示意圖。

第13圖係另一習知送料裝置之示意圖。

為使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如後：先請由第1圖連續至第4圖所示觀之，一種活塞式連續定量送料機構，其包括有：至少一驅動機構10、至少一儲料桶20、至少一密封機構30及至少一開關裝置40，至少一驅動機構10裝設於一基座11上，並由驅動機構10連結有一活塞12，該基座11表面一邊固定有一架體13與另一邊形成有一作業區14，且該活塞12位於架體13與作業區14之間，又該驅動機構10於基座11內部設置有一伺服馬達15，並由伺服馬達15連結有一皮帶16，又該皮帶16套設驅動有一螺桿17，且該螺桿17穿設於該驅動機構10之架體13處，並由螺桿17的一端連結該活塞12而形成推移驅動，又該螺桿17於朝向作業區14的一端設置有一頭部171，且該活塞12側向開設有一凹槽121，讓活塞12能以凹槽121側向套設於螺桿17之頭部171，藉此達到簡易組裝之功效，另該驅動機構10於架體13的兩端皆固定有一近接感應器18(配合第10圖所示)，並由該近接感應器18對準該螺桿17的兩端，透過近接感應器18偵測螺桿17位置控制伺服馬達15切換運轉方向；至少一儲料桶20是由一底板21、二側板22、一前板23、一後板24及一蓋板25形成方盒狀，而該儲料桶20之底板21、側板22、前板23、後板24及蓋板25以鎖設方式形成固定，且該儲料桶20亦能是一體成型形成有底板21、側板22、前板23及後板24，其中，該兩側板22相對形成於底板21的兩側，且該儲料桶20以兩側板22與底板21固定於該基座11之作業區14，又該側板22的相對面皆開設有一平行底板21的滑槽221，且該蓋板25能翻轉蓋合的設置相對於底板21上方的一側板22處，又該前板23形成於底板21與側板22鄰近架體13的一端，且該後板24相對前板23形成於底板21的另一端，又該儲料桶20內部空間以滑槽221區分形成有位於底板21的一推料空間20A與位於蓋板25的一備料空間20B，其中該推料空間20A與備料空間20B形成有相等方形的表面積，另該前板23於推料空間20A處開設有一活塞口231，讓活塞12由活塞口231置入推料空間20A內，又該活塞12表面設置有至少一密封圈122，並由密封圈122接觸儲料桶20，進而形成非金屬接觸與提供防漏效果，且該前板23於儲料桶20之備料空間20B處接通有一空氣加壓裝置26，並由空氣加壓裝置26於備料空間20B上方形成加壓，配合蓋板25的蓋合讓備料空間20B具有下壓原料效果，又該後板24開設有一出料口241，令活塞12能推向出料口241而形成定量出料，另該後板24對應該滑槽221位置開設有一嵌合槽242，且該滑槽221的斷面呈口窄底寬之鳩尾形狀，並由該滑槽221形狀穩定容置有一彈性滑條27；至少一密封機構30包括有一氣壓缸31、至少一線軌32及一密封板33，該氣壓缸31固定於基座11處，並由氣壓缸31連結密封板33而形成連動，又該線軌32固定於該架體13處，且該線軌32用於支撐該密封板33形成水平位移，又該密封板33由活塞口231穿入儲料桶20內，且該側板22處的彈性滑條27開設有一槽口271用以提供密封板33的抵觸滑移，不僅能夠消除側板22與密封板33直接磨擦所產生的金屬粉末，亦能達到助滑與防漏之功效，另能沿著滑槽221間隔該推料空間20A與該備料空間20B，又該密封板33抵觸該後板24的一邊形成有一刀刃331，而該刀刃331能插入嵌合槽242而具有切割功能，又該密封機構30於架體13遠離作業區14的一端固定有一第一緩衝器34，且該密封板33處固定有一第二緩衝器35，於密封板33抽出儲料桶20時抵觸第一緩衝器34形成緩衝，並於密封板33置入儲料桶20時以第二緩衝器35抵觸該前板23形成緩衝；至少一開關裝置40以一殼體41形成於該儲料桶20之後板24處，且該殼體41開設有一相通該出料口241之十字孔411，又該開關裝置40於殼體41處固定有一作動器42，並由作動器42連接驅動有一皮帶組43，且該皮帶組43另以一盤體431連接有一切換缸44，而該切換缸44穿設於該殼體41之十字孔411處，又該切換缸44貫穿有一通孔441，並於通孔441正對出料口241能形成出料的導通，又該切換缸44於凸出殼體41處開設有一環槽442，且該殼體41處鎖設有一扣件45，讓該扣件45跨設於該切換缸44之環槽442處而形成限位效果。

其實際作動之情況，再請由第2圖連續至第7圖所示觀之，該驅動機構10之伺服馬達15裝設於基座11內部，且該基座11之架體13處設置有螺桿17，並於伺服馬達15與螺桿17之間以皮帶16連結，讓伺服馬達15能以定額轉速帶動螺桿17形成往復推移，而該螺桿17另以頭部171結合該活塞12之凹槽121，即能推動該活塞12位移於該儲料桶20之推料空間20A處，另該密封裝置30之密封板33連接於該線軌32上，並以線軌32固定於架體13，又該密封板33以氣壓缸31推動滑設於該儲料桶20之滑槽221處，並能達到密封推料空間20A與分割該備料空間20B之目的，本創作所供應之原料主要為具黏稠性或泥狀之非純固體與非純液體物質，例如麵團、果泥、肉餡等，當原料置入儲料桶20時，該原料將能填滿該推料空間20A，並關上該密封板33形成推料空間20A的密封狀態，而該儲料桶20更能於備料空間20B處放置足量的備用原料，再將蓋板25蓋上並以空氣加壓裝置26對備料空間20B充氣形成加壓環境，此時透過驅動機構10之螺桿17定速的推動該活塞12向推料空間20A擠壓，又配合該儲料桶20之推料空間20A是無間隙的填滿原料，使原料由該出料口241擠出的原料是定量狀態，並於活塞12推移至行程末端時，該螺桿17位置改變了近接感應器18之接收訊號，即能自動切換伺服馬達15之旋轉方向，讓活塞12進行返回行程，同時控制該開關裝置40之作動器42旋轉該切換缸44，讓切換缸44之通孔441未對準該出料口241，即能關閉該推料空間20A而停止出料動作，再進一步由氣壓缸31帶動開啟該密封板33，使得儲料桶20之推料空間20A與備料空間20B形成相等方形的表面積，再配合第8、9圖所示，此時預放於備料空間20B之原料以自體重量與空氣壓力完整的掉落於該推料空間20A內，再於密封板33關閉推料空間20A時，利用密封板33之刀刃331切割原料，使推料空間20A能再度容納等量的原料，在等量原料與等速推料之控制下，該儲料桶20就能可控制的輸出定量原料。

再請由第10、11圖與參閱第2圖至第9圖所示觀之，本創作實際應用時能兩組並列，該驅動機構(10)(10A)、儲料桶(20)(20C)、密封裝置(30)(30A)及開關裝置(40)(40A)的數量皆為二，並由兩開關裝置(40)(40A)之十字孔(411)(411A)處相通連接有一Y字管46，透過兩開關裝置(40)(40A)與兩活塞(12A)的交替作動而形成Y字管46處的連續出料，再進一步說明，當一邊活塞12A推動送料時，該開關裝置40A處於開啟狀態，又該另一開關裝置40為關閉狀態，並讓原料填滿該儲料桶20備用，又當活塞12A送料完畢而拉回時，該兩開關裝置(40)(40A)的開啟與關閉互換，同步由該另一活塞12進行推料動作，即能在其一儲料桶20C補充原料狀態下，由另一儲料桶20進行送料，如此反覆作動即能達到遲續不間斷送料之使用目的。

藉上述具體實施例之結構，可得到下述之效益：(一)該驅動機構10以基座11之作業區14固定該儲料桶20，並由儲料桶20配合密封裝置30之密封板33間隔形成有相同方形表面積之推料空間20A與備料空間20B，讓泥狀原料能等量的由備料空間20B直接填滿該推料空間20A，再利用活塞12定速推移於推料空間20A形成出料，藉此達到定量送料之目的，而且採用活塞12推動送料方式亦能消除對原料的搓拉捻揉，進而有效維持原料的送料品質，以防止溫度過高或過度搓揉而降低其加工食品之口感之情況，俾以提高其實用性；(二)該驅動機構(10)(10A)、儲料桶(20)(20C)、密封裝置(30)(30A)及開關裝置(40)(40A)的數量皆為二，並由兩開關裝置(40)(40A)之十字孔(411)(411A)處相通連接有一Y字管46，透過兩開關裝置 (40)(40A)與兩活塞(12A)的交替作動而形成Y字管46處的連續出料，再配合驅動機構(10)(10A)與儲料桶(20)(20C)達成定量送料之功能，藉此提高供料之穩定性與持續性。

綜上所述，本發明確實已達突破性之結構設計，而具有改良之發明內容，同時又能夠達到產業上之利用性與進步性，且本發明未見於任何刊物，亦具新穎性，當符合專利法相關法條之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請鈞局審查委員授予合法專利權，至為感禱。

唯以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

10‧‧‧驅動機構