專利名稱：團塊狀包皮食品成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及團塊狀包皮食品成形裝置的改進，即一種能把擠壓成帶芯棒狀的食品材料(如生面團、帶皮的米餅、糖果、魚肉末、肉餡、土豆泥等)，連續(xù)地成形為有核形態(tài)的團塊狀包皮食品的簡易型裝置，尤其適用于糕點行業(yè)和食品加工行業(yè)。
本發(fā)明人曾發(fā)明過下述一種裝置，即把柔軟的食品材料擠壓成帶芯棒狀物，再把擠出來的帶芯棒狀食品材料引入對置立設(shè)的一對履帶，使此裝置對置部位從上至下進行轉(zhuǎn)動循環(huán)，同時使這對履帶裝置沿水平方向產(chǎn)生交錯的進退運動，通過這種方式來制造團塊狀包皮食品。這項發(fā)明已在美國取得專利(美國專利第4398881號)，由于其生產(chǎn)效率非常高，所以在從事大批量生產(chǎn)的中等規(guī)模以上的糕點廠和食品加工廠中博得好評。
然而，以前提出的上述團塊狀包皮食品制造裝置的生產(chǎn)效率過高，所以在銷售量、交易量均較小的小規(guī)模生產(chǎn)廠中，產(chǎn)品的產(chǎn)大于銷，形成生產(chǎn)過剩，因而產(chǎn)生了限制開機時間，設(shè)備被迫閑置等不合理現(xiàn)象。不過，適合于這種小規(guī)模生產(chǎn)用的團塊狀包皮食品的成形裝置也被提出過(日本特許廳公報特公昭40-27293號)，其梗概如下使兩個邊緣上有刀刃的凸輪狀切刀對置，通過兩個切刀的凸輪半徑的變化，而使得該切刀的對置部分有分有合地交錯旋轉(zhuǎn)，在這兩個切刀有分有合的過程中，把帶芯棒狀食品材料擠出并供給到兩個切刀對置的部位，從而成形為團塊狀包皮食品。但是，這種設(shè)備采用的是單純的切刀自轉(zhuǎn)切斷的方式，即擠成帶芯棒狀的食品材料，與以高的圓周速度交錯旋轉(zhuǎn)的兩個凸輪狀切刀刀刃相接觸并被切斷，因此，被切開的該食品材料，在與切刀接觸和被切斷時所承受的沖擊與摩擦的相互作用下而被甩開，如果使用有粘性的材料時，材料可能粘附于切刀上，或者產(chǎn)品容易產(chǎn)生表面劃傷的傾向。于是，在采用這種設(shè)備時須要穩(wěn)定生產(chǎn)精度和保證產(chǎn)品形態(tài)的一致，作為一種補充措施而提出的方案如下。當(dāng)把食品材料擠成帶芯棒狀物時，為了使與高圓周速度旋轉(zhuǎn)的上述凸輪切刀匯合的相對轉(zhuǎn)速接近于“0”，而須要采用一邊使食品材料高速旋轉(zhuǎn)，一邊與凸輪切刀相接觸的手段，但是如果采取這種措施，在旋轉(zhuǎn)擠出的時候，食品材料中會發(fā)生過分的流動摩擦，破壞了材料的固有性質(zhì)，而且由于此時產(chǎn)生的摩擦熱，會使食品的味道和品質(zhì)劣化，不能生產(chǎn)出近似于手工制作的美味食品，這些是上述手段產(chǎn)生的問題。
以前提出的利用履帶切斷擠搓手段的裝置(美國專利第4398881號)在小規(guī)模生產(chǎn)廠中出現(xiàn)了設(shè)備閑置時間過多的問題，而利用以往所周知的自轉(zhuǎn)式凸輪切刀的裝置時又在生產(chǎn)可靠性方面發(fā)生了問題，鑒于上述諸情況，本發(fā)明的目的在于提供一種理想的團塊狀包皮食品成形裝置，該裝置并不一味地追求提高生產(chǎn)效率，而是要求以適宜的規(guī)模，穩(wěn)定連續(xù)地進行團塊狀包皮食品的生產(chǎn)。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種比較實用的團塊狀包皮食品成形裝置，其結(jié)構(gòu)比較簡單，生產(chǎn)成本較低，在小規(guī)模生產(chǎn)廠中也能有效地工作。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點，通過以下的說明將會進一步明瞭。
本發(fā)明是一種團塊狀包皮食品成形裝置，其包括下列諸手段。(一)整形切斷手段兩對螺旋圓盤切刀，其圓周邊緣上有刀刃，該刀刃一邊變銳利，半徑一邊遞增，略呈漸開線軌跡展開，到了一周終點刀刃最鋒利部位時，半徑驟然減小，將這種圓盤切刀配置為上下二段，且兩兩相對，當(dāng)切刀轉(zhuǎn)到最大半徑處，兩刃相互呈微擦狀態(tài)的接觸，并呈對稱的水平配置。(二)圓盤切刀具有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的手段使對置的各個圓盤切刀相互一邊向反方向自轉(zhuǎn)，一邊使整個上述圓盤切刀朝同一方向公轉(zhuǎn)，當(dāng)上述各螺旋圓盤切刀自轉(zhuǎn)時，在這些圓盤切刀的公轉(zhuǎn)中心附近，通過圓盤切刀半徑的變化，形成一個可以擴大縮小和開關(guān)的通孔。(三)擠壓手段朝著各圓盤切刀公轉(zhuǎn)中心附近形成的通孔，從上方連續(xù)擠出帶芯棒狀的食品材料。
通過諸手段的協(xié)調(diào)工作，能夠巧妙地將該棒狀食品材料一個個地成形切斷為有核團塊狀包皮食品。


圖1表示本發(fā)明實施例裝置的正面示意圖;
圖2表示本實施例中圓盤切刀的傳動機構(gòu)部分的齒輪機構(gòu)圖;
圖3表示本實施例裝置的工作機構(gòu)說明圖;
圖4和圖5表示本實施例裝置中圓盤切刀的形狀和自、公轉(zhuǎn)狀態(tài)的斜視圖;
圖6至圖14逐一表示了利用本實施例裝置制造“帶餡細米餅”的過程中與螺旋圓盤切刀運動有關(guān)的說明圖;
圖6表示剛切斷分離第1個有核包皮食品后，螺旋圓盤切刀狀態(tài)的平面圖;
圖7是圖6中A-A剖視圖;
圖8是圖6中B-B剖視圖;
圖9表示形成通孔狀態(tài)時螺旋圓盤切刀的平面圖，該通孔是為了讓帶芯棒狀的食品材料進入;
圖10是圖9中C-C剖視圖;
圖11是圖9中D-D剖視圖;
圖12表示通孔的孔徑狹縮，使進入的帶芯棒狀食品材料絞斷時，螺旋圓盤切刀的平面圖;
圖13是圖12中E-E剖視圖;
圖14是圖12中F-F剖視圖;
圖15表示擠壓機中的擠出口的管座的一種變型，其采用回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu);
圖16至圖19表示作為一種升降接受臺變型例的升降輸送帶的動作說明圖。
圖中用符號1表示的是一種食品擠壓機，它通過齒輪泵13a，13b，分別將投入第1料斗11內(nèi)作為外皮的塑性的第1食品材料F1以及第2料斗12內(nèi)作為芯料的塑性的第2食品材料F2，擠壓成帶芯棒狀的食品材料F。實際上它與本案發(fā)明人以前提出的美國專利第4398881號中使用的擠壓機相同，是以往已知的技術(shù)。
符號2a、2b以及3a、3b所表示的都是帶螺旋線圓盤切刀，其圓周邊緣上形成刀刃，一面使刀刃棱角變銳，一面使圓盤半徑遞增，大體上呈漸開線軌跡展開，在一周的終點，即切刀棱角最銳利的部位，圓盤半徑驟然變小，切刀棱角也變?yōu)殁g角，并制成螺旋狀;因使每對圓盤切刀2a、2b以及3a、3b朝相反方向交錯旋轉(zhuǎn)，故將這些圓盤切刀2a、2b之間的外圓輪廓以及3a、3b之間的外圓輪廓，分別制成對稱形;又如圖2、4、5所示，一面使各圓盤切刀2a、2b、3a、3b在上下位置方面保持對稱關(guān)系，一面還使各切刀交錯地發(fā)生自轉(zhuǎn)，而且所有的切刀都一齊產(chǎn)生公轉(zhuǎn)。然而，在本實施例中，作為一種保證上述上下位置配置的螺旋圓盤切刀2a、2b、3a、3b自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的運動機構(gòu)，而采用了行星齒輪機構(gòu)，如圖2和圖3所示。此外，由于位于前后的螺旋圓盤切刀相重合，圖中不易看出，故為了簡化制圖起見而將密集的某些圓盤切刀作了適當(dāng)?shù)氖÷浴?br> 在本實施例的裝置中，由一個平板狀齒輪箱G中內(nèi)藏的行星齒輪機構(gòu)(41、42、43、44、45a、45b、45c、45d)來驅(qū)動上述圓盤切刀2a、2b、3a、3b旋轉(zhuǎn)。而該行星齒輪機構(gòu)系由下列四個部分構(gòu)成(一)由花鍵軸51驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的一對大小齒輪41、42;(二)設(shè)有外齒43a和內(nèi)齒43b的恒星齒輪(太陽齒輪)43，外齒43a與上述大直徑齒輪41相嚙合;(三)公轉(zhuǎn)齒輪44，它與上述小直徑齒輪42相嚙合，其齒輪傳動比的設(shè)定使得其轉(zhuǎn)速比上述恒星齒輪43稍快一些;(四)行星齒輪45a、45b、45c、45d，它們都能隨上述公轉(zhuǎn)齒輪44旋轉(zhuǎn)，被分別固定在同一圓周上等角位置配置的幾個切刀轉(zhuǎn)軸R、R、R、R上，行星齒輪本身與上述恒星齒輪43的內(nèi)齒43b相嚙合而自轉(zhuǎn)。通過各個行星齒輪邊自轉(zhuǎn)邊公轉(zhuǎn)的作用，使固定在上述各切刀轉(zhuǎn)軸R下端的螺旋圓盤切刀2a、2b、3a、3b，通過在公轉(zhuǎn)中心位置上該圓盤切刀半徑的變化，使通孔H形成擴大縮小或開關(guān)，同時還發(fā)生自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)。在該行星齒輪機構(gòu)齒輪箱G的下面設(shè)有一個升降桿52a，通過凸輪52b的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動搖桿52c上下擺動，從而使整個齒輪箱G在保持水平的狀態(tài)下產(chǎn)生升降運動。此外，將帶動上述一對大小齒輪41、42旋轉(zhuǎn)的花鍵軸51，滑動自如地嵌合在驅(qū)動軸53上設(shè)置的花鍵套筒53a內(nèi)，在該驅(qū)動軸53的下端設(shè)有齒輪54，當(dāng)與該齒輪54嚙合的主動齒輪55，受第1電動機M1的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)時，花鍵軸51產(chǎn)生從動旋轉(zhuǎn)。
簡而言之，上述螺旋圓盤切刀2a、2b、3a、3b的自轉(zhuǎn)的公轉(zhuǎn)動作，是上述第1電動機M1的驅(qū)動力，通過主動齒輪55→驅(qū)動軸53的花鍵套筒53a→花鍵軸51的傳遞而產(chǎn)生的，另一方面，通過上述凸輪52b→搖桿52c→升降桿52a提供升降運動，此時，花鍵軸51沿軸向在上述花鍵套筒53a內(nèi)滑動。此外，與第1電動機M1的主動齒輪相嚙合的從動齒輪56驅(qū)動凸輪軸57旋轉(zhuǎn)，從而使上述凸輪52b與上述行星齒輪機構(gòu)同步旋轉(zhuǎn)。
其次，符號6表示升降式食品接受臺，其作用是，通過上述螺旋圓盤切刀2a、2b、3a、3b的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，將切斷成形為有核團塊狀的包皮食品，從下邊接住，它與食品的切斷分離同步，產(chǎn)生上升、下降運動。此接受臺6下部設(shè)有接受臺支柱61，該支柱61下端通過連桿62與上述升降桿52a連結(jié)，使升降式接受臺6的升降動作與升降桿52a的升降同步。本實施例中，在接受臺支柱61的下端與推拉桿61a連接。此推拉桿61a的下端由一個上下擺動的搖桿63來推拉，這一部分的結(jié)構(gòu)是，上述第1電動機M1驅(qū)動凸輪軸57及凸輪52旋轉(zhuǎn)，從而使搖桿63產(chǎn)生上下擺動并推拉上述推拉桿61a的下端，已由上述連桿62推向下方的接受臺支柱61被進一步往下拉。圖中符號64表示復(fù)位彈簧，65表示固定在上述接受臺支柱61外表面上的支柱旋轉(zhuǎn)齒輪，通過第2電動機M2旋轉(zhuǎn)使升降式接受臺以一定速度旋轉(zhuǎn)。
符號7表示快推桿，按照設(shè)置在凸輪軸57(由第1電動機M1驅(qū)動)上端的凸輪71的旋轉(zhuǎn)運動，對準上述升降式接受臺6下降的時刻，朝著其上面實行快推動作。圖中符號72表示復(fù)位彈簧，用于輔助伸出的快推桿7復(fù)位。
符號8表示輸送機，用于將從上述升降式接受臺6上推下來的有核團塊狀的包皮食品接過來運到規(guī)定位置，該輸送機8是通過傳動皮帶81由第2電動機M2驅(qū)動的。
上述升降桿52a和齒輪箱G的升降行程，可以通過擰入、擰出調(diào)整螺絲S1，改變上述搖桿52c的作用點P，來進行調(diào)節(jié);此外擰入、擰出升降桿52a的調(diào)整螺絲S2，可以改變升降桿52a與連桿62以及連桿62與接受臺61之間的連接角度，就能調(diào)節(jié)上述接受臺6與螺旋圓盤切刀2a、2b、3a、3b之間的間隔。
本實施例提出的裝置，其構(gòu)成大體上如上所述，但本發(fā)明決不局限于上述實施例，在“權(quán)利要求書”內(nèi)還記載了各種可能的改型，例如圖15所示的擠壓機1，在其擠出口的管座周圍形成齒輪，記為齒輪管座14，將它旋轉(zhuǎn)自如地支持在軸承15上，通過同步傳動帶16使它以接近于上述螺旋圓盤切刀2a、2b、3a、3b的公轉(zhuǎn)速度的速度旋轉(zhuǎn)，于是便可以減小切斷食品材料F時摩擦力和離心力所產(chǎn)生的影響。并且，如果用圖16-19所示的升降式輸送機6′來代替上述的升降式接受臺6，那么，就能夠?qū)⒈磺袛嗖⒄纬捎泻藞F塊狀的包皮食品順利地運走。以上實施例都是可以根據(jù)具體的設(shè)計要求而采用的，這當(dāng)然也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。
下面參照圖6～圖14，對采用上述本實施例的裝置制造有核團塊狀包皮食品的工藝作說明。在本制造例中，用合水的糯米粉蒸熟后加白糖和糖稀，攪勻而成的細米餅材料為外皮F1，用云豆餡為芯料F2。
圖6～圖8表示，第一個有核包皮食品“帶餡細米餅”切斷成形后的情況，此時通孔H完全關(guān)閉。在切斷分離上述第一個帶餡細米餅時，第二個要形成的食品材料F的下端切口，已在關(guān)閉著的通孔H上邊等待等(見圖7)，即在圓盤切刀2a、2b、3a、3b的擴大收縮和開關(guān)導(dǎo)致通孔H具有的扎切作用下，餡料F2以被包在細米餅皮F1內(nèi)的狀態(tài)，來到了上下段刀刃最鋒利部位相互迎面接觸并呈凹面狀封閉著的通孔H上邊。
圓盤切刀2a、2b、3a、3b在進行自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)后，進入到圖9～圖11所示的階段時，各個圓盤切刀半徑在縮小的同時，刀刃變鈍，通孔H張開，從擠壓機1被擠出和供給的帶芯食品材料F進入該處。
然后，各個螺旋圓盤切刀2a、2b、3a、3b繼續(xù)進行自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，刀刃逐漸變銳利，通孔H的直徑變小，如圖12～圖14所示，切刀相互之間的距離越來越小于食品材料F的直徑，于是便將帶芯棒狀食品材料F外表面，好像從四圍罩住一樣地結(jié)扎而使它與刀刃接觸的部分變細。此時，外皮F1(細米餅材料)便從四周將芯料F2(云豆餡)包在里面。
完成上述工序之后，螺旋圓盤切刀2a、2b、3a、3b的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)位置，再一次恢復(fù)到圖6～圖8所示狀態(tài)，此時，對置的刀刃到達最鋒利的部位，并將通孔H完全封閉起來，這樣，就將食品材料F成形為一種切口緊閉的外觀美麗的商品“帶餡細米餅”。
按上述順序依次工作，就建立了成形工藝的一次循環(huán)，反復(fù)重復(fù)這種成形工藝，便可進行團塊狀包皮食品的生產(chǎn)。
如對以上實施例和制造例所作的說明，本發(fā)明由于采用上下兩段相對配置的兩對螺旋圓盤切刀，各個切刀一邊自轉(zhuǎn)，整個切刀一齊公轉(zhuǎn)的方式，可以以公轉(zhuǎn)速度來降低上述自轉(zhuǎn)的圓盤切刀刀刃的對面相迎速度，從而可以避免已切斷成形的制品被離心力甩出而損壞等生產(chǎn)中的損失。
其次，上述這種上下兩段相對配置的兩對螺旋圓盤切刀，由于采用了在公轉(zhuǎn)中心附近因該圓盤切刀半徑的變化而形成一個可擴大縮小和開關(guān)的通孔，而且通過該通孔的擴大縮小和開關(guān)作用，像扎切般地將帶芯棒狀食品材料切斷這樣一種方式，外皮從四周把芯料包在里面后被切斷，所以能夠生產(chǎn)出切口處不露芯的十分得體的商品形態(tài)的有核團塊狀食品。并且在這種情況下，食品位于通孔中，由螺旋圓盤切刀將其從四面包圍的狀態(tài)下進行穩(wěn)定的切斷，因此，假設(shè)圓盤切刀以調(diào)整自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)時進行成形加工，也不會產(chǎn)生因切刀旋轉(zhuǎn)而將食品切掉、甩開等弊病，因而能夠投入高速生產(chǎn)。
如上所述，本發(fā)明提出一種大小一致、外形美觀的團塊狀包皮食品的無損失、高效率的生產(chǎn)技術(shù)，并提供一種成本比較低的團塊狀包皮食品生產(chǎn)裝置，它也可以在不致造成生產(chǎn)過剩的適宜生產(chǎn)批量下工作，特別是在小規(guī)模生產(chǎn)廠中具有較強的生產(chǎn)適應(yīng)能力，因此，可以說它具有很大的實用性。
權(quán)利要求
1.一種團塊狀包皮食品成形裝置，其特征在于包括整形切斷手段、圓盤切刀自、公轉(zhuǎn)手段和擠壓手段；整形切斷手段由兩對螺旋圓盤切刀構(gòu)成，其圓周邊緣上有刀刃，該刀刃一邊變銳利，半徑一邊遞增，略呈漸開線軌跡展開，到了一周終點刀刃最鋒利部位時，半徑驟然減小，將這種圓盤切刀配置為上下二段，且兩兩相對，當(dāng)切刀轉(zhuǎn)到最大半徑處，兩刃相互呈微擦狀態(tài)的接觸，并呈對稱、水平配置；圓盤切刀自、公轉(zhuǎn)手段通過下述方法實現(xiàn)；使對置的各個圓盤切刀相互一邊向反方向自轉(zhuǎn)，一邊使整個上述圓盤切刀朝同一方向公轉(zhuǎn)，當(dāng)上述各螺旋圓盤切刀自轉(zhuǎn)時，在這些圓盤切刀的公轉(zhuǎn)中心附近，通過圓盤切刀半徑的變化，形成一個可以擴大縮小和開關(guān)的通孔；擠壓手段為朝著各圓盤切刀公轉(zhuǎn)中心附近形成的通孔，從上方連續(xù)擠出帶芯棒狀的食品材料。
2.權(quán)利要求1中所述的團塊狀包皮食品成形裝置，其特征在于由螺旋圓盤切刀構(gòu)成的整形切斷手段，與圓盤切刀的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)手段協(xié)調(diào)工作，每1切斷周期反復(fù)進行一次規(guī)定行程的升降運動，與此同時，由擠壓手段把擠出來的帶芯棒狀食品材料，成形切斷為規(guī)定尺寸的有核團塊狀包皮食品。
3.權(quán)利要求1和2所述的團塊狀包皮食品成形裝置，其特征在于通過螺旋圓盤切刀的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)而形成可擴大縮小和開關(guān)的通孔，在其下方配置一個升降式接受臺，它將從擠壓機擠出并由整形切斷手段切斷成形的食品，隨著該食品位置的變化，一邊升降，一邊托住。
4.權(quán)利要求3中所述的團塊狀包皮食品成形裝置，其特征在于具有一種快推手段，將升降式接受臺上的被切斷分離的團塊狀包皮食品，每隔一定時間推送到輸送機上一次。
5.權(quán)利要求1和2中所述的團塊狀包皮食品成形裝置，其特征在于通過螺旋圓盤切刀的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)而形成可擴大縮小和開關(guān)的通孔，在其下方配置一個升降式輸送機，它將從擠壓機擠出并由整形切斷手段切斷成形的食品，隨著該食品位置的變化，一邊升降，一邊托住并運走。
6.權(quán)利要求1至5中的任何一項所述的團塊狀包皮食品成形裝置，其特征在于將擠壓手段的擠出口的管座周圍形成齒輪，構(gòu)成齒輪管座，用同步傳動帶的手段，使該齒輪管座旋轉(zhuǎn)，從而減少帶芯棒狀食品和螺旋圓盤切刀之間的接觸摩擦和離心力的作用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種團塊狀包皮食品的成型裝置，其由擠壓機將2種以上的食品材料擠壓成帶芯棒狀物，并送入一個由兩對螺旋圓盤切刀自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運動而形成的可擴大、縮小和開關(guān)的通孔內(nèi)，妥善地利用上述兩對圓盤切刀擴大縮小和開關(guān)的通孔形狀的變化，就可以形成一種規(guī)定尺寸的外形美觀的團塊狀包皮食品。
文檔編號B29C69/00GK1040313SQ8910637
公開日1990年3月14日 申請日期1989年8月12日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月12日
發(fā)明者小林將男 申請人:小林將男