一种沉积设备的制作方法

本发明涉及沉积设备，特别涉及用于沉积诸如饼馅等食物填充物的设备。

背景技术：

本说明书中对任何先前出版物(或其衍生的信息)或任何已知的事项的引用不是也不应被视为确认或承认或以任何形式建议先前的出版物(或其衍生的信息)或已知事物构成本说明书所涉及的领域的公知常识的一部分。

用于注射饼馅的工业沉积机器通常是大型的、复杂的，并且难以清洁。饼馅本身是固有地具有粘性，并且经常粘附在传统填充沉积器的组件上。例如，在使用活塞的沉积器中，馅饼填充物经常粘附到活塞的沉积端。这可能导致沉积的填充量不一致，一些馅饼的填充量比其他馅饼的填充量多。很明显，这可能是馅饼供应商渴望的如何能提供一致的高品质产品的问题。

本发明寻求解决与现有的沉积设备相关联问题中的至少一些问题。

技术实现要素：

在一种广泛的形式中，本发明提供一种用于沉积填充物质的沉积设备，该设备包括：壳体，其包括填料入口和填料出口；转子构件，其构造成在所述壳体内旋转，所述转子构件包括在至少两个通道开口之间延伸穿过的至少一个通道，使得所述转子构件的旋转使所述至少两个通道开口中的至少一个移动至与填料入口和填料出口对齐和不对齐；以及活塞构件，其位于至少一个通道内，并且随着所述转子构件的旋转而移动。

在一种形式中，活塞构件移动以允许用于填充物质进入通道的空间并从通道排出接收的填充物质。

在一种形式中，转子构件是大体上筒状的。

在一种形式中，至少一个通道在两个相对的通道开口之间大体上垂直于转子构件的旋转轴线延伸。

在另一形式中，至少一个通道在两个相对的通道开口之间沿着所述转子构件的直径延伸。

在一种形式中，两个相对的通道开口围绕转子构件偏移180度。

在另一种形式中，壳体具有构造成装配筒状转子构件的圆柱形内腔。

在一种形式中，填料入口和填料出口是由壳体中通向所述内腔的一个或多个开口形成。

在另一种形式中，壳体大体为管形。

在一种形式中，转子构件包括穿过其本身延伸的多个通道，每个通道包括在其内的各自的活塞构件。

在另一种形式中，至少一个通道和在其内的活塞构件成形为允许活塞构件在通道内的滑动运动，并且限制活塞构件在通道内的旋转运动。

在另一种形式中，活塞构件是具有两端部的大体细长形。

在一种形式中，活塞构件大体上为圆柱形。

在另一种形式中，活塞构件大体上为圆柱形，但是具有沿其弯曲表面在轴向方向上延伸的至少一个边缘。

在一种形式中，至少一个通道和在其内的活塞构件的对应轴向横截面为圆的优弧段的形状。

在另一个形式中，至少一个通道和在其内的活塞构件的对应轴向横截面为圆形去除一个或多个劣弧段后的形状。

在另一种形式中，活塞构件的端部是弯曲的。

在另一种形式中，所述活塞构件的端部是弓形的并且具有与转子构件的曲率半径对应的曲率半径。

在一种形式中，其中所述活塞构件的端部移动到与所述至少两个通道开口对齐和不对齐，以间歇地占据通道开口。

在一种形式中，活塞构件的端部成形为使得当活塞构件的端部与通道开口对齐时，活塞端部和转子构件的表面形成大体上平滑的连续表面。

在另一种形式中，所述填料入口朝上和所述填料出口朝下，使得当所述通道开口中的第一通道开口与所述填料入口对齐时，重力作用使所述活塞构件向与第一通道开口相对的所述通道开口中的第二通道开口向下移动，以允许用于填充物经由第一开口进入通道的空间。

在一种形式中，所述至少一个通道中的所述活塞构件移动以同时允许用于填充物在所述至少两个通道开口中的第一个通道开口进入所述通道的空间，并且从与第一个通道开口相反的至少两个通道开口中的第二个通道开口排出接收的填充物。

在一种形式中，该设备进一步包括用于保持所述壳体的支撑件，使得所述填料入口大体上朝上和所述填料出口大体上朝下。

在另一种形式中，该装置进一步包括构造成使转子构件旋转的驱动装置。

在一种形式中，所述沉积设备包括用于根据预编程旋转序列来控制所述驱动装置的控制系统。

在另一种形式中，预编程的旋转序列包括刮除旋转序列。

在一种形式中，所述刮除旋转序列包括以往复运动的方式旋转所述筒体。

在另一种形式中，所述刮除旋转序列包括，在将通道开口与所述填料出口对齐之后，使所述筒体沿第一方向旋转，直到所述通道开口至少部分地与所述填料出口不对齐，然后使筒体沿与第一方向相反的第二方向旋转。

在一种形式中，所述刮除旋转序列包括，在将通道开口与所述填料出口对齐之后，使所述筒体沿第一方向旋转，直到所述通道开口至少完全地与所述填料出口不对齐，然后使筒体沿与第一方向相反的第二方向旋转。

在另一种形式中，该装置进一步包括连接至所述填料入口的料斗，以接收填料物并将其供给至所述填料入口。

在另一个广泛的形式中，本发明提供了一种用于如上所述形式的沉积设备中的活塞构件，所述活塞构件大体上为圆柱形，但具有圆的优弧段的横截面。

在另一个广泛的形式中，本发明提供了用于如上述形式所述的沉积设备中的活塞构件，所述活塞构件的轴向横截面为圆形去除一个或多个的劣弧段后的形状。

在一种形式中，活塞构件的端部是弯曲的。

在另一种形式中，活塞构件的端部是弓形的。

在一种形式中，所述活塞构件端具有约为60-80mm的曲率半径。

在另一种形式中，所述活塞构件端具有约为75mm的曲率半径。

应当理解为，在本说明书的上下文中，术语转子构件将被理解为涉及操作设备、机器和装置等期间旋转的任何部件。

附图说明

参考本发明的实施例的图示可以更好地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的一个实例的沉积设备的分解图；

图2a是根据一个实例的活塞构件的透视图；

图2b是图2a中的活塞构件的俯视图；

图2c是图2a中的活塞构件的侧视图；

图3a是活塞构件的另一个实例的俯视图；

图3b是图3a中的活塞构件的侧视图；

图4a是适于与图3a所示的活塞构件一起使用的旋转筒体的俯视图；和

图4b和4c示出了图4a中旋转筒体的端视图。

具体实施方式

本发明的实施例提供一种适于沉积填充物(诸如食物填充物)的沉积设备。例如，沉积设备可以用于将一定数量的食物填充物一致地沉积在输送线上。然而，应当理解，沉积设备也可以用于其它用途，例如其它材料/物质/组合物的沉积。

沉积设备包括具有填料入口和填料出口的壳体，以及构造成在壳体内旋转的转子构件。转子构件包括在至少两个通道开口之间延伸穿过的至少一个通道。转子构件的旋转将至少两个通道开口中的至少一个移动至与填料入口和填料出口对齐和不对齐。转子构件通常是筒状或大体上筒状的。

位于所述至少一个通道内的活塞构件随着所述转子构件的旋转而运动。通常，当其中一个通道开口与填料入口对齐时，活塞构件移动以允许填充物质进入通道，并且当其中一个通道开口与填料出口对齐时，从通道排出接收的填充物质。

在大多数情况下，这是同时发生的，因为至少一个通道通常在绕转子构件偏移180°的两个相对的开口之间延伸。因为当其中一个通道开口与填料入口对齐时，则另一个开口与填料出口对齐。因此，填充物的进入/排出是同时的，因为当活塞构件移动以允许用于填充物从填料入口进入通道中的空间时，填充物从相对的通道开口被推出填料出口。

转子构件(筒状或其它形式)通常包括多个穿过其延伸的通道，每个通道包括各自的活塞构件。当筒体旋转时，可以同时进行多次填充沉积，这提高了生产率。

通常，填料入口基本上朝上，以及填料出口基本上朝下，并且当转子构件旋转时，活塞构件在重力作用下沿着通道滑动。然而可以理解，在替代形式中，活塞构件可以通过重力以外的方式移动。

活塞构件是特别地成形的，以最小化在填充物沉积期间填充物的附着力。例如，活塞构件通常成形为允许活塞构件在通道内的滑动运动，但是限制活塞构件在通道内的旋转运动。这有助于避免填充物被困在通道的内壁和活塞之间。在一个实例中，活塞构件通常具有包括去除一个或更多个劣弧段的圆的形状的轴向横截面。通常地，活塞构件也具有当筒体旋转时促使粘附到活塞端的填充物(例如抵靠在填料出口)刮除的弯曲的端面。

图1示出了根据本发明的沉积设备的一个实例。该装置(1)是用于将馅料沉积成馅饼。然而，将可以理解为，根据本发明的沉积设备可以被用于其它目的。

该装置(1)包括：具有填料入口(3)和填料出口(4/未示出)的壳体(2)。筒体/转子构件(5)装配在所述壳体(2)内并且在壳体(2)内旋转。所述壳体(2)具有大体上圆柱形内腔(12)，以容纳筒体(5)。该填料入口(3)和填料出口(4)是引导进空腔(12)的壳体开口。

在图1的实例中，筒体包括穿过其延伸的四个通道(6a、6b、6c和6d)。应当理解，在其它实施例中，筒体可以包括任何数量的通道。每个通道(6a-d)在筒体的弯曲表面中的两个通道开口(7a/8a、7b/8b、7c/8c、7d/8d)之间延伸。筒体(5)在壳体(2)内旋转，使得通道开口(7a-d、8a-d)移动到与填料入口(3)和填料出口(4)对齐和不对齐的位置。

在每个通道(6a-d)内是随着筒体(5)的旋转在通道内移动的活塞构件(9a、9b、9c、9d)。活塞(9a-d)通常具有比通道短的长度，使得当筒体(5)旋转时，活塞(9a-d)在通道开口之间的通道内滑动。这为填充物提供通过填料入口(3)进入通道(6a-d)的空间。

在这个实例中，通道(6a-d)沿着筒体(5)的直径垂直于筒体的旋转轴线进行延伸。这种构造允许可以从筒体(5)的一侧上的通道开口(例如7a-d)接收填充物时，同时在筒体(5)的相对侧将填充物从通道开口(例如8a-d)排出。

填料入口(3)是大体上朝上，并且填料出口(4)大体上朝下。因此，当筒体的一侧上的通道开口(例如7a-d)与填料入口(3)对齐时，重力作用使活塞构件(9a-d)向下移动到筒体的相对侧的另一个通道开口(例如8a-d)。这允许用于填充物通过靠近填料入口(3)的通道开口(例如7a-d)进入通道的空间。

同时，靠近填料出口(4)的活塞另一侧的通道中的任何填充物都被活塞排出。以这种方式，活塞构件随着筒体的旋转而移动，以同时允许填充物通过筒体的一侧上的通道开口进入通道，同时通过筒体的另一侧上的通道开口排出填充物。

应当理解为，每组通道开口(例如7a-d、8a-d)反复地与入口对齐以接收填充物，然后与出口(4)对齐以便排出填充物。当活塞处于筒体中的靠近入口相对较高的位置时，活塞在沉积循环中的进入/排出阶段开始时始终在重力作用下向下移动。通常，存在着旋转停止以允许填充物的进入/排出。

应当理解，在替代实施例中，活塞可能不在重力作用下移动，但可以通过其他方式来控制，例如通过机械方式/电气方式/气动方式/液压方式来控制。

保持板(10)位于填料出口(4)内，并将出口(4)分成多个开口(11a-d)。保持板的开口(11a-d)的尺寸被设计成阻止活塞(9a-d)从通道落下并离开填料出口(4)。例如，保持板(10)通常包括具有略小于活塞的圆周或横截面积的开口。本领域技术人员将理解到，填料入口(3)、出口(4)和保持板(10)可以具有各种构造。例如，每个可以包括单个或多个开口。此外，在一些形式中，可以不包含保持板，其中出口本身形成为防止活塞脱落。

而且，活塞的长度、筒体的通道和/或直径可以是可变的，以允许不同量的填充物随着每个沉积循环被通道接收。以这种方式，可以调整沉积的填充物的量。

尽管位于其中的通道和活塞构件成形为允许活塞构件在通道内的滑动运动，但是它们通常成形为限制活塞构件在通道内的旋转运动。这有助于防止填充物卡在活塞和通道的内壁之间。在图1的实例中，通道和活塞构件具有圆的优弧段的形状的横截面(参见图2a-2c)。活塞的平面(21)与弯曲表面(22)之间的边缘与通道壁接合，以使基本上阻止活塞的旋转运动。

此外，每个活塞构件(9a-d)的端部(13、14)是弯曲的。它们是弓形的并且具有对应于转子构件/筒体的曲率半径的曲率半径。这确保了当活塞端朝向通道开口(例如7a-d、8a-d)移动并占据通道开口，例如在从通道排出填充物之后不久时，活塞构件的端部和筒体外表面形成大体上连续的光滑的表面。这有助于确保在沉积后保持粘附到活塞端的任何填充物是最小值，因为随着筒体旋转，任何粘附的填充物被抵着填料出口或保持板的边缘被刮除。

相反，如果活塞的端部是平坦的，则粘附到活塞端部的任何填充物将位于筒体的外表面的正下方，并且不会随着筒体的随后旋转而被刮去。这可能导致沉积的填充的量不一致。

在一个具体实例中，活塞端部的曲率半径是在60mm和80mm之间。在另一个实例中，曲率半径约为75mm。

支撑件或框架(15)支撑壳体(2)，使得填料入口(3)基本上朝上并且填料出口(4)基本上朝下。在一些实施例中，支撑件(15)可以包括用于将设备移入和移出工作位置的轮子，诸如例如在载有饼皮/饼底的输送带上。

通常，驱动装置构造成使旋转筒体旋转，例如，驱动装置可以包括马达。可以利用控制装置/处理系统来控制驱动装置的操作(例如，包括控制器、微控制器、计算机系统和适当设计的电路等)。控制/处理系统通常被构造为，使得根据一个或多个预编程的旋转序列使筒体自动旋转。应当理解为，控制/处理系统可以控制筒体/转子构件以不同的方式进行旋转，比如，例如旋转方向、速度和/或时间。也应当理解为，在基本的操作形式或模式中，利用手柄(20)来使筒体旋转。

包含料斗(17)以帮助装载填充物，并且连接至填料入口(3)之上，使得填充物在重力的作用下移入通道。也可以包括在料斗(17)顶部的安全格栅(18)。该设备可以构造为，打开安全格栅切断至驱动装置的电源，以停止筒体(5)旋转。这保证了当用户移开安全格栅时，筒体(5)停止旋转，从而减少对操作者伤害的机会。

应当理解为，转子构件/筒体(5)可以根据多种操作模式或旋转序列来进行旋转。例如，筒体可以仅在一个方向上进行旋转，其中当通道开口(7a-d、8a-d)与填料入口(3)和填料出口(4)对齐时，筒体暂停旋转，以允许从通道(9a-d)吸入和排出填充物。

在另一个实例中，可以是使筒体(5)以往复运动的方式连续运动，在一个方向运动半圈(例如180度)和在另一个方向上运动半圈。在这种操作模式下，对齐通道开口以接收/排出填充物，筒体在一个方向上旋转180度(例如使与入口一致的通道开口移动以与出口保持一致，反之亦然)，接收/排出更多的填充物，然后筒体在另一个方向上旋转180度，诸如此类地处在完整的往复运动中。

筒体的旋转序列也可以包括附加的刮除序列，其中每次填充物被沉积时，筒体沿着第一方向旋转，使得通道开口部分地或完全地与出口偏移/不对齐，然后以相反的方向旋转通过出口，直到通道开口再次部分地或完全地与填料出口偏移/不对齐。因此，刮除序列促使粘附到活塞端部的任何多余的填充物通过填料出口或保持板的边缘从活塞端的表面刮去。应当理解，刮除序列可以包括筒体的任何数量的往复运动以促使去除附着的填充物。

例如，如果筒体被设置为沿整个顺时针方向移动，其中当通道开口与入口/出口对齐时，暂停移动以接收/沉积填充物，则每次填充物沉积后可以启动刮除序列。在刮除序列中，筒体可以逆时针旋转，直到通道开口完全与填料出口偏移，然后沿整个顺时针方向上继续。这将确保粘附到活塞的沉积端的任何填充物将被出口/保持板的边缘刮除。应当理解，活塞端部的弯曲形状将进一步辅助刮除功能，活塞端部的弯曲形状使填充物与筒体的外表面的圆周保持一致。

也应当理解，在其他实施例中，通道开口可以不偏移180°，并且相应地，筒体的旋转运动可以不是以180°的步阶。例如，通道内部本身也可以具有弯曲或拐角，以例如固有地使填充物通过其的流动减慢。

此外，也应当理解，通道和活塞可采用图1和图2所述的替代形式。例如，筒体内的每个通道可以使得其具有多于两个的开口。例如，通道可以具有四个开口，以及活塞可以是十字型的形状。可替换地，通道可以仅具有用于接收/排出填充物的单个开口，以及仅用于允许空气进入/流出到通道中的第二开口，使得活塞能够在通道内滑动。

图3a和3b所示为活塞形状的一个特殊变体。活塞是大体上圆柱形的，但是(300)在其弯曲表面中具有由两个割线/弦线切口产生的两个平坦表面(301、302)(即活塞的轴向横截面是圆形被去掉两个劣弧段后的形状)。应当理解，活塞可以是限制旋转但允许在通道内滑动运动的任何形状。对于大体上圆柱形的活塞，这通常需要沿其弯曲表面在轴向方向上的至少一个边缘。优选的活塞形状具有包括去除一个或多个劣弧段的圆的形状的轴向横截面。

图4示出适于与图3中的活塞构件(300)一起使用的旋转筒体(400)的一个实例。通道(401a-d)的横截面被配置成适合活塞(300)的形状(即，通道的横截面为圆形去除两个劣弧段后的形状)。

应当理解，旋转筒体的通道通常被构造成匹配所需活塞的形状。也应当理解，活塞形状可以不总是具有大体上圆柱形的基本形式。例如，它们可以是棱柱形的，比如正方形或三角形的棱柱形。例如，活塞也可以具有轴向横截面，该横截面的形状为具有圆形去除一个或多个扇区。

如本文所述的沉积设备与传统的沉积设备相比具有显着的优点。特别地，该装置简单，具有最少的移动部件，这允许其易于拆卸以用于清洁目的或维护。此外，活塞、转子构件和壳体的配置/形状允许填充物的沉积量的高度一致性。

本发明的可选实施也可以被认为是大体上包含在本文所涉及或指示的部件、元件和特征中，单独地或共同地，以部件、元件或特征中的两个或两个以上的任意或所有组合的方式，并且其中在本文中提及的特定整体在本发明涉及的领域中具有公知等同物，这些公知等同物被视为并入本文，如同单独列出的那样。

虽然已经详细描述了优选实施例，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，本领域普通技术人员可以进行各种改变、替换和变更。

应当理解，本发明的各种形式可以单独使用或组合使用。