專利名稱：具有可變速傳動和相關(guān)控制部件的混合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般說涉及用于混合食品例如生面團的商用混合機，更具體說，涉及具有可變速度傳動裝置和所要求控制特性的商用混合機。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的商用混合機中，為這些混合機配置多個速度設(shè)定是公知的?？商峁┑母鞣N混合速度首先由電機來驅(qū)動，再通過齒輪和/或皮帶和/或各種可調(diào)滑輪的組合，這里是通過機械調(diào)節(jié)來改變混合速度。為了改變速度，許多這種裝置都要求混合機停止工作。
美國專利NO.5934802為一沒有利用任何傳動連接裝置或齒輪系統(tǒng)的機械調(diào)節(jié)來改變速度，而是簡單地以調(diào)節(jié)DC電機的輸出速度來改變速度的典型混合機。但是，DC電機的控制是采用電勢速度控制開關(guān)來調(diào)節(jié)輸送給電機的PWM信號的較簡單方式來實現(xiàn)的。沒有提供任何電機速度的反饋。在較大的商用混合機中，因提供足夠扭矩所需DC電機的尺寸而造成使用DC電機是不切實際的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，若能提供一種能夠在工作期間改變速度并且為商業(yè)混合用途提供足夠扭矩的混合機將是有益的。
在一個方面，混合機包括在碗容納位置上方延伸的頭部，該頭包括用于容納混合器工具的可旋轉(zhuǎn)輸出部件。驅(qū)動組件包括一驅(qū)動電機和可操作連接的用來使所述可旋轉(zhuǎn)輸出部件轉(zhuǎn)動的傳動連接裝置。用戶界面包括至少一個輸入機構(gòu)和從用戶界面接收輸入并且連接成可控制驅(qū)動電機的運行，以便提供對電機速度和加速度的閉環(huán)控制，從而只通過調(diào)節(jié)電機速度在運行中實現(xiàn)速度改變的控制系統(tǒng)。
在另一個方面，混合機包括在碗容納位置上方延伸的頭部，該頭部包括用于容納混合器工具的可旋轉(zhuǎn)輸出部件以及位于其中用于使所述可旋轉(zhuǎn)輸出部件轉(zhuǎn)動的的齒輪系統(tǒng)。轉(zhuǎn)換磁阻電機(switched reluctance motor)具有可操作連接以驅(qū)動齒輪系統(tǒng)的輸出端。轉(zhuǎn)換磁阻電機由轉(zhuǎn)換磁阻驅(qū)動裝置操縱。用戶界面包括至少一個輸入機構(gòu)和用來接收來自用戶界面的輸入并連接成用來控制轉(zhuǎn)換磁阻驅(qū)動裝置運行的控制單元。
在又一個方面，混合機包括一頭部，它包括用于容納混合機工具的可旋轉(zhuǎn)輸出部件?；旌掀髦黧w支撐著所述頭部，并且包括一碗容納部分，該碗容納部分安裝成可在遠(yuǎn)離頭部的下降位置和朝向頭部的升高位置之間運動。設(shè)有一動力驅(qū)動的碗提升機構(gòu)，用來使所述碗容納部分可在下降位置和升高位置之間運動。至少一個傳感器檢測碗容納部分何時處于升高位置。設(shè)有一驅(qū)動組件，用來使所述可旋轉(zhuǎn)輸出部件轉(zhuǎn)動。設(shè)有一第一用戶輸入機構(gòu)，用來起動混合，并且設(shè)有一第二用戶輸入機構(gòu)，用來驅(qū)動所述動力驅(qū)動的碗提升機構(gòu)?？刂葡到y(tǒng)接收來自第一用戶輸入機構(gòu)、第二用戶輸入機構(gòu)和傳感器中每一個的輸入，并控制所述動力驅(qū)動的碗提升機構(gòu)和驅(qū)動組件?？刂葡到y(tǒng)包括多個用于驅(qū)動組件的速度設(shè)定。當(dāng)?shù)谝惠斎霗C構(gòu)以第一速度設(shè)定在碗容納部分低于所述升高位置時被促動而起動混合作業(yè)時，控制系統(tǒng)對其作出響應(yīng)，以低于所述第一速度設(shè)定的低速促動驅(qū)動組件。
在還有一個方面中，混合機包括設(shè)置在碗容納區(qū)域上面的可旋轉(zhuǎn)輸出部件和連接成可使可旋轉(zhuǎn)輸出部件旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動組件。設(shè)有至少一個用戶輸入機構(gòu)，并且控制系統(tǒng)接收來自用戶輸入機構(gòu)的輸入。該控制系統(tǒng)包括存儲有多個運行設(shè)定的存儲器，并且具有至少一個可以改變至少一個運行設(shè)定的特殊功能模式，該控制系統(tǒng)可通過接收來自至少一個用戶輸入機構(gòu)的預(yù)定輸入序列而被設(shè)置于特殊功能模式。
在另一個方面，混合機包括設(shè)置在碗容納區(qū)域上面的可旋轉(zhuǎn)輸出部件和連接成可使可旋轉(zhuǎn)輸出部件旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動組件。用戶界面包括至少一個用于選擇多個速度等級中的一個的速度選擇機構(gòu)。控制系統(tǒng)接收來自速度選擇機構(gòu)的輸入，并且使驅(qū)動組件工作，該控制系統(tǒng)包括有用來存儲與第一混合機配置相對應(yīng)的第一組速度設(shè)定和與第二混合器配置相對應(yīng)的第二組速度設(shè)定的存儲器。在任意給定時刻只能激活所述第一組速度設(shè)定或第二組速度設(shè)定中的一個。


圖1為去掉頂蓋的混合機透視圖圖2為圖1混合機的局部剖開的側(cè)視圖；圖3為圖1混合機上部的透視圖圖4為用于圖1混合機的控制系統(tǒng)示意圖圖5顯示圖土混合機的用戶界面；圖6和7顯示樞軸的碗安裝系統(tǒng)的一個實施方案；圖8顯示碗保護(hù)組件的一個實施方案。
具體實施例方式
參照圖1-3，圖中示出混合機10，它包括一底座12、還包括從底座10向上延伸的豎筒14的混合機主體13以及從豎筒14向外并在碗容納位置18上面延伸的頭部16。碗容納位置18可以由混合機主體13的碗容納部分20限定，這里，碗容納部分20具有限定與碗22配合的彎曲形狀的間隔開的彎曲臂21。頭部包括向下延伸的可旋轉(zhuǎn)輸出部件24，它可以容納一個混合機工具，例如生面團鉤、攪拌器或其它工具。頭部16和豎筒工4的上部通常包括一個用于封閉這些部件的可拆卸蓋子(未示出)。
該混合機包括一驅(qū)動組件26，用于使可旋轉(zhuǎn)輸出部件24旋轉(zhuǎn)。在所示的機器中，驅(qū)動組件部分由位于頭部16內(nèi)并具有向上延伸的輸入傳動軸30的齒輪系統(tǒng)28形成。在行星式混合機的情況中，齒輪系統(tǒng)28可采用行星齒輪系統(tǒng)的形式，在該情況下，可旋轉(zhuǎn)輸出部件24繞其自身軸線32轉(zhuǎn)動，并且軸線32在混合工作期間圍繞中心碗軸線34作圓周運動。驅(qū)動電機36也形成該驅(qū)動組件的一部分，它安裝和布置成與豎筒14成一直線，并包括向上延伸的輸出軸38。傳動連接裝置40將電機輸出軸38連接至齒輪系統(tǒng)的輸入軸30，且可由圖中所示的皮帶42和滑輪44和46形成。其他傳動連接裝置可取鏈條和鏈輪組件、輔助齒輪裝置和/或桿式連接裝置的形式。圖示傳動連接裝置40是一固定連接裝置，即電機輸出軸38和齒輪系統(tǒng)輸入軸30之間的傳動比不變。
碗容納部分20可安裝成可在朝向頭部16的上升位置和遠(yuǎn)離頭部16的下降位置之間運動，所述上升位置用于混合工作期間，而下降位置用于碗的安裝和拆卸以及用于在可旋轉(zhuǎn)輸出部件24上安裝和拆卸混合工具。在這方面，碗容納部分20的彎曲臂21與中央支撐件50連接，而該支撐件50向上和向下跨接在位于豎筒14前側(cè)面上的一對間隔開的導(dǎo)軌52上?？梢栽O(shè)置一動力驅(qū)動的提升機構(gòu)54，例如線性致動器，用來使碗容納部分20向上和向下運動。在一個實施方案中，合適的線性致動器為Warner Electric DC24-10A5系列DC電機8″沖程長度齒輪系和ACME螺桿促動器?；蛘?，可以采用其它類型的動力驅(qū)動提升機構(gòu)，或者可以采用由曲柄控制的手動機構(gòu)。在采用如圖示線性致動器的情況下，可將頂部56固定在與頭部的內(nèi)部鑄件一體的安裝件58上，并可將下運動桿部60連接到支撐件50上的安裝件62上，如圖3中所示。
在一個實施方案中，將轉(zhuǎn)換磁阻電機用作為驅(qū)動電機36。因為轉(zhuǎn)換磁阻電機可以像常用在行星式混合機的混合用途中的那樣在低工作速度下提供高轉(zhuǎn)矩，所以是優(yōu)選的。在另一實施方案中，也可以采用AC感應(yīng)電機。
參照圖4，該圖示出用于轉(zhuǎn)換磁阻電機實施方案的一個示例性控制方案，它包括由控制單元72和轉(zhuǎn)換磁阻(“SR”)驅(qū)動裝置74形成的控制系統(tǒng)了0。該控制單元72包括基于處理器或微控制器的定時器控制單元76和模擬控制電路78。用戶界面80使用戶能向控制單元72輸入所要求的作業(yè)，還有多個傳感器S1、S2和S3與控制單元72連接并如將在下面更詳細(xì)說明的，指示出混合機各部件的狀態(tài)。在采用AC感應(yīng)電機的實施方案中，可以采用變頻AC驅(qū)動裝置代替SR驅(qū)動裝置74。
再參照圖1和5，示例性用戶界面80位于頭部16上面并包括多個輸入機構(gòu)，后者包括用于驅(qū)動動力驅(qū)動的碗提升機構(gòu)54的碗上/下開關(guān)82、用于輸入所要求的混合時間的時間輸入機構(gòu)84和相應(yīng)的LED顯示器86、用于輸入所要求的混合速度的速度輸入機構(gòu)88和相應(yīng)的LED顯示器90、混合啟動按鈕92和混合停止按鈕94。可以理解，也可以采用LED之外的顯示器類型。參照圖1和4，碗上/下開關(guān)82可以是雙刀雙擲開關(guān)，它在一個方向(例如BOWL UP為向上)壓下時關(guān)閉模擬控制電路78中的正向功率通道，而在另一方向(例如BOWL DOWN為向下)壓下時則關(guān)閉反向功率通道，并且模擬控制電路78的這兩個功率通道都將功率輸送給動力驅(qū)動的提升機構(gòu)54，以便在需要時啟動向上或向下運動。時間輸入機構(gòu)84可以是與雙向旋轉(zhuǎn)編碼器連接的旋鈕，該編碼器通過標(biāo)志為TIME的信號通道直接向定時控制器76輸出脈沖。定時控制器76相應(yīng)地驅(qū)動LED顯示器86以反映選定的/更改的混合時間(例如，以分鐘和秒作為單位)。速度輸入機構(gòu)88可以是與六位置開關(guān)連接的旋鈕，例如Carling開關(guān)，它通過標(biāo)志為SPEED的信號通道向定時控制器76提供輸入信號。定時控制器76相應(yīng)地驅(qū)動LED顯示器90，以反映選定的速度(例如，Stir，1、2、3、4)。當(dāng)然，對每種輸入機構(gòu)，均可以設(shè)想使用其它類型的裝置。還可設(shè)想配置更多或更少的輸入機構(gòu)。
混合啟動按鈕92可以是連接在模擬控制電路78中的常開按鈕開關(guān)，混合停止按鈕94可以是連接在模擬控制電路78中的常閉的按鈕開關(guān)。
雖然可以采用各種類型的傳感器，但是取其簡單形式，這些傳感器S1、S2和S3可以是裝在模擬控制電路78中的根據(jù)所監(jiān)測到的混合器部件來打開或關(guān)閉一個或多個信號或功率通道的限位開關(guān)。例如，關(guān)于圖4，傳感器開關(guān)S1可以只有在碗容納部分20移到其升高位置(例如，BOWL IS UP)時被設(shè)置成關(guān)閉，傳感器開關(guān)S2可以只有在混合器碗被置于相對于碗容納部分20的工作位置中(例如，BOWL IS LOCKED)時被設(shè)置成關(guān)閉，和傳感器開關(guān)S3可以只有在置于碗22和頭部16之間的碗保護(hù)件處于其關(guān)閉位置(例如，GUARD IS CLOSED)時被設(shè)置成關(guān)閉。在這方面，用戶界面80可以配置在碗處于上升位置時進(jìn)行指示的一個LED或其它可控制的視覺指示器，在碗處于工作位置時進(jìn)行指示的另一個LED或其它可控視覺指示器和/或在碗保護(hù)件關(guān)閉時進(jìn)行指示的另一個LED或其它可控視覺指示器。
對于碗上升傳感器開關(guān)S1而言，可以將限位開關(guān)布置成朝向豎筒14的前部，以便在碗容納部分20移至升高位置時被控制支撐件50的上部接觸。
對于碗鎖緊傳感器開關(guān)S2而言，在一個實施方案中碗22可以在一個側(cè)面處樞軸地安裝在碗容納部分20上，以便在非工作位置(圖6)和工作位置(圖7)之間移動?？梢酝ㄟ^在碗容納部分20上的銷和在碗22上的支架開口的組合來實現(xiàn)該樞軸安裝，它們相互嚙合而形成鉸鏈。碗22通過與彈性偏置于向上位置的可收縮銷95耦合的鎖緊支架93保持在工作位置中。當(dāng)碗22處于關(guān)閉的工作位置中時，碗22的一部分朝豎筒14的前部驅(qū)動開關(guān)板組件，以關(guān)閉開關(guān)板后面的傳感器開關(guān)S2。于2002年7月18日公開的美國專利申請出版物NO.US2002/0093877A1中提供了這種樞軸碗結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述?？梢圆捎闷渌鼈鞲衅鹘Y(jié)構(gòu)，包括其中碗20不是樞軸安裝在碗容納部分上的混合機，在該情況中開關(guān)可以僅僅檢測出是否已將碗20裝到碗容納部分20上。
關(guān)于碗保護(hù)件關(guān)閉傳感器開關(guān)S3，可參照圖8，該圖示出在美國專利No.5306083中所述的示例性合適的碗保護(hù)件。碗保護(hù)件的前部97可在可接觸碗的打開位置和進(jìn)行混合作業(yè)的關(guān)閉位置之間轉(zhuǎn)動。舌簧式開關(guān)99與隨碗保護(hù)件的部分97一起運動的磁鐵101相結(jié)合，檢測碗保護(hù)件何時處于關(guān)閉位置。也可以采用其它傳感器結(jié)構(gòu)，包括通過與碗保護(hù)件的一部分物理接觸來致動的限位開關(guān)。
再參照圖4，控制單元72控制著SR驅(qū)動裝置74的工作。具體說，定時控制器76通過通信總線100與SR驅(qū)動裝置74通信，并通過通道102給SR驅(qū)動裝置74輸出RUN(運行)或STOP(停止)命令。SR驅(qū)動裝置74還可在通道104上接收緊急停止命令(E-STOP)。SR驅(qū)動裝置74控制著給SR電機36的三相功率輸送和接收來自電機36的旋轉(zhuǎn)編碼器106的速度指示反饋信號以及來自溫度傳感器108的溫度反饋信號。SR驅(qū)動裝置還監(jiān)視和控制送至電機36的電流值。這樣，SR驅(qū)動裝置74提供了對電機36的閉環(huán)速度和加速度的控制，并可防止電機的過載和降低電機啟動期間的浪涌電流。
關(guān)于這一點，在一個實施方案中，定時控制器76包括存儲了與開關(guān)88的多個位置相對應(yīng)的預(yù)設(shè)定電機速度的存儲器。當(dāng)定時控制器76引導(dǎo)SR驅(qū)動裝置74開始使電機36運轉(zhuǎn)時，定時控制器76通過通道100將所要求的速度傳遞給SR驅(qū)動裝置74。然后SR驅(qū)動裝置74起動，并可控制地使電機36從零rpm加速至所要求的速度，其受控的加速則可減小不希望出現(xiàn)的浪涌電流。浪涌電流是在啟動電機時尤其是在試圖立即以所要求的最終速度驅(qū)動電機的情況下可能出現(xiàn)的電流沖擊。加速是根據(jù)來自編碼器106的反饋由SR驅(qū)動裝置74來控制的。同樣，如果電機正在以某個速度運轉(zhuǎn)并通過用戶界面80來改變速度設(shè)定，則定時控制器76將新的速度設(shè)定傳遞給SR驅(qū)動裝置74，隨后，SR驅(qū)動裝置動作以可控制地使電機36加速或減速至新的速度設(shè)定。在一個實施方案中，可以根據(jù)設(shè)定在SR驅(qū)動裝置74的存儲器中的預(yù)設(shè)加速時間來控制加速。在另一種實施方案中，定時控制器76可通過通道100將加速時間傳遞給SR驅(qū)動裝置74。在這里，“加速時間”指的是從一個速度加速至另一個速度所需要的時間。換句話說，在2500rpm的驅(qū)動電機速度設(shè)定下啟動混合作業(yè)時，如果將五秒的加速時間傳遞給SR驅(qū)動裝置74，作為響應(yīng)SR驅(qū)動裝置將在規(guī)定的5秒內(nèi)使驅(qū)動電機36從零rpm加速至2500rpm。在另一個實施方案中，定時控制器76可將“加速度rpm值”傳送給SR驅(qū)動裝置74，然后SR驅(qū)動裝置74動作，并在預(yù)設(shè)定的時間內(nèi)以該加速度rpm值加速電機。作為示例，在將100的加速度rpm值輸送給SR驅(qū)動裝置74時，SR驅(qū)動裝置74動作以使驅(qū)動電機的速度每秒改變100rpm，在該情況中，一秒為SR驅(qū)動裝置中的示例性預(yù)設(shè)定時間。定時控制器76的存儲器可根據(jù)將作出的速度變化存儲加速時間或加速度rpm值的表格。當(dāng)然，也可以將其它類型的加速控制值存儲在定時控制器76的這種表格中，以在速度變化期間由定時器控制器76傳送給SR驅(qū)動裝置74?？刂茊卧?2和SR驅(qū)動裝置74的協(xié)同動作有利于實現(xiàn)在運行中對混合機速度變化進(jìn)行閉環(huán)控制，而不必調(diào)節(jié)齒輪箱或傳動連接比。
在啟動混合作業(yè)時，除將所要求的速度和加速度控制值傳送給SR驅(qū)動裝置74外，定時控制器76還可將所要求的電流極限傳送給SR驅(qū)動裝置74，在該情況下也可以在定時控制器76的存儲器中為每個速度存儲一個電流極限。或者，也可以在SR驅(qū)動裝置74的存儲器中預(yù)設(shè)定電流極限。SR驅(qū)動裝置74利用電流極限來監(jiān)視電機的運行并可動作以防止輸送給電機36的電流超過設(shè)定的電流極限。
控制系統(tǒng)70可用來實現(xiàn)倒計時和順計時兩種混合作業(yè)。倒計時混合作業(yè)是持續(xù)進(jìn)行由操作人員所設(shè)定的一段時間的混合作業(yè)，并最好用時間顯示器86來顯示連續(xù)減小的混合作業(yè)剩余時間。順計時混合作業(yè)則一直持續(xù)到操作人員使該混合作業(yè)停止(例如，按壓混合停止按鈕94)或者持續(xù)到因時間以外的其他情況而使該混合作業(yè)停止(例如，碗脫離其作業(yè)位置或者碗保護(hù)件被打開)為止的混合作業(yè)。在順計時混合作業(yè)期間，時間顯示器86最好顯示連續(xù)增加的混合作業(yè)時間。
在一個實施方案中，定時控制器76包括存儲有用于速度選擇開關(guān)88的多個位置的預(yù)設(shè)定時間的存儲器。換句話說，當(dāng)操作人員想要啟動混合作業(yè)時，操作人員可以首先利用速度輸入機構(gòu)88來選擇所要求的速度。當(dāng)定時控制器76識別出所選定的速度設(shè)定(例如，開關(guān)的位置)時，作為響應(yīng)，將它從存儲器中獲取用于那個速度設(shè)定的相應(yīng)預(yù)設(shè)定時間并驅(qū)動顯示器86顯示該預(yù)設(shè)定時間。如果那個預(yù)設(shè)定時間是操作人員所想要的時間，則操作人員不必再設(shè)定時間。但是，如果該預(yù)設(shè)定時間不是操作人員所想要的時間，則操作人員可利用時間輸入機構(gòu)84來改變該時間(例如，增大或減小)。在該情況中，定時控制器76相應(yīng)地驅(qū)動顯示器86來反映出該變化。定時控制器76還可以相應(yīng)地更新存儲器以將用于所選定的速度設(shè)定的預(yù)設(shè)定時間改變成由操作人員輸入的新時間。在一個實施方案中，存儲器的更新是在操作人員改變時間的同時發(fā)生的，而在另一個實施方案中，存儲器更新只在按壓了混合啟動按鈕時發(fā)生。另外，在操作人員在混合作業(yè)期間(例如，在倒計時混合作業(yè)期間)改變混合時間的情況下，定時控制器76可以相應(yīng)地更新存儲器，以將用于所選定的速度設(shè)定的預(yù)設(shè)定混合時間改變成由操作人員輸入的時間。
作為對于每個速度設(shè)定采用預(yù)設(shè)定混合時間的另一個實施例，在混合機以設(shè)定速度運行一段時間的情況中(例如在倒計時類型的混合作業(yè)期間)，如果操作人員通過使用速度輸入機構(gòu)88改變選定的速度設(shè)定，則定時控制器相應(yīng)地驅(qū)動顯示器90反映出新選定的速度設(shè)定，將新的速度設(shè)定傳送至SR驅(qū)動裝置74以相應(yīng)地改變電機速度，還從存儲器中取出對應(yīng)于新選定的速度設(shè)定的預(yù)設(shè)定時間并驅(qū)動顯示器86反映出所獲得的預(yù)設(shè)定混合時間。然后定時控制器76將所獲取的預(yù)設(shè)定混合時間作為用于倒計時混合作業(yè)的新混合時間。在這種實施方案中，在倒計時混合作業(yè)期間改變速度設(shè)定將自動改變倒計時混合的持續(xù)時間。
控制系統(tǒng)70也可以構(gòu)成為可按需要執(zhí)行附加的控制特性。例如，當(dāng)傳感器S1指示碗容納部分20位于升高位置下面而混合起動按鈕92被按壓以在設(shè)定速度下起動混合作業(yè)時，作為響應(yīng)，控制系統(tǒng)70可以只允許電機36在低于設(shè)定速度的低速下作業(yè)。如果碗上/下開關(guān)82也被按壓以向上移動碗容納部分20，則控制系統(tǒng)可響應(yīng)為在電機36以低速運行的同時適當(dāng)?shù)仄饎觿恿︱?qū)動的碗提升機構(gòu)54。該控制特性是通過定時控制器76在BOWL LIFT(碗提升)線上輸出信號或者通過其它方式影響模擬控制電路78(例如，通過接通模擬控制電路中的某個電路通道)來實現(xiàn)的，以允許正向功率(碗向上方向)被輸送給碗提升機構(gòu)54；在TIMER READY(定時器已準(zhǔn)備好)線上輸出信號或者以其它方式影響模擬控制電路(例如，通過接通在模擬控制電路中的某電路通道)，使繼電器通電，后者則閉合觸點使功率可輸送至電機36；在RUN/STOP(運行/停止)線上將運行信號輸出給SR驅(qū)動裝置74；和通過總線100將低速而不是設(shè)定速度傳送給SR驅(qū)動裝置74。優(yōu)選的是，這個控制特性只在碗保護(hù)件處于關(guān)閉位置時生效。此外，這個控制特性最好只在混合起動按鈕92受到連續(xù)按壓并且碗上/下開關(guān)92受到連續(xù)按壓的情況下才被執(zhí)行。
當(dāng)碗容納部分20到達(dá)升高位置時，定時控制器76響應(yīng)為將設(shè)定速度傳送給SR驅(qū)動裝置74，并且該SR驅(qū)動裝置74使電機從低速加速至設(shè)定速度。另外，當(dāng)碗容納部分20到達(dá)升高位置時，定時控制器76響應(yīng)為不需要連續(xù)按壓混合起動按鈕而在線RUN/STOP上保持輸送給SR驅(qū)動裝置74的運行信號。根據(jù)所述的控制特性，當(dāng)操作人員在碗處于下降位置期間設(shè)定所要求的速度和混合時間，然后同時并連續(xù)按壓混合起動和碗升高時，碗將升高而混合工具則以低速轉(zhuǎn)動?；旌瞎ぞ叩穆俎D(zhuǎn)動在碗升高時降低了在碗22內(nèi)的食品對插入混合工具的阻力。在一個實施方案中，慢速可以是混合機的最低度設(shè)定(例如STIR，即攪拌)，或者，在另一個實施方案中，可以是兩個最低速度設(shè)定之間的速度。當(dāng)碗22和碗容納部分20到達(dá)如傳感器開關(guān)S1所示升高位置時，混合作業(yè)自動以較高的設(shè)定速度進(jìn)行而無需操作人員的進(jìn)一步操作。因此，當(dāng)碗容納部分20低于升高位置時，控制系統(tǒng)70只允許電機36以低速運行，但是當(dāng)碗容納部分20處于升高位置時，控制系統(tǒng)70允許電機36以任意可用的速度設(shè)定運行作業(yè)。
關(guān)于碗保護(hù)件，基于碗保護(hù)件位置的優(yōu)選控制特性是，每當(dāng)碗保護(hù)件不處于閉合位置時就阻止驅(qū)動組件電機36的運轉(zhuǎn)(例如，通過斷開通向電機36的功率輸送通道)，但是，即使在碗保護(hù)件并不處于閉合位置時也允許碗容納部分20的上升或下降。
在一個實施方案中，當(dāng)碗鎖緊傳感器S2指示碗不處于閉合位置時，控制系統(tǒng)70阻止碗容納部分和碗的升高(例如，通過斷開模擬控制電路中的某電路通道來阻止輸送至動力驅(qū)動的碗提升機構(gòu)54的正向功率(碗向上方向)的傳送)并使驅(qū)動組件電機36無法運轉(zhuǎn)或阻止其運轉(zhuǎn)，但是允許碗容納部分和碗的下降。但是，在另一個實施方案中，控制系統(tǒng)70可以構(gòu)成為即使在碗不處于閉合位置的情況下也允許碗容納部分和碗的上升和下降。在又一個實施方案中，可以設(shè)置附加的傳感器開關(guān)來檢測碗容納部分何時朝向最低位置(例如，該傳感器開關(guān)可以識別出碗容納部分何時處于在下降和上升位置之間的總運動長度的下1/3中)。此時，控制系統(tǒng)70可以如此構(gòu)成，從而(1)當(dāng)碗容納部分處于由附加傳感器開關(guān)所示的下面區(qū)域中時，碗容納部分能夠向上或向下運動，而與碗是否處于關(guān)閉位置無關(guān)；并且(2)當(dāng)碗容納部分高于該下面區(qū)域時，碗容納部分只能在碗處于關(guān)閉位置時向上運動，和碗容納部分能夠與碗容納部分是否處于關(guān)閉位置無關(guān)地向下運動。在后面兩個實施方案中，當(dāng)碗不處于關(guān)閉位置時，控制系統(tǒng)70將使驅(qū)動組件電機36無法運轉(zhuǎn)或阻止其運轉(zhuǎn)。
所述的混合機還可以設(shè)有一個或多個特殊功能模式，這些模式可以只由特定人員例如維修人員使用。在此所用的術(shù)語“特殊功能模式”指的是混合機的任意非混合模式。特殊功能模式的示例包括檢索保存在定時控制器76的存儲器中的數(shù)據(jù)記錄信息(例如，混合小時數(shù)、總作業(yè)小時數(shù)或錯誤記錄)、更改或設(shè)定所存儲的對應(yīng)于混合速度開關(guān)88位置的混合速度、更改或者設(shè)定用于各種混合速度的電流極限或者更改混合機的當(dāng)前模式狀態(tài)。
在一個實施方案中，應(yīng)用每個特殊功能只需要使用用戶界面80的輸入機構(gòu)84和/或速度輸入機構(gòu)88。特別是，定時控制器76可構(gòu)成為尋找來自一個或兩個機構(gòu)的輸入信號的某種組合以激活或進(jìn)入一種或多種特殊功能模式。實質(zhì)上，可以使用速度輸入機構(gòu)88和時間輸入機構(gòu)84中的一個或兩個來將預(yù)設(shè)定組合或存取碼(例如，預(yù)定輸入序列)輸入到時間控制器76中，這將以進(jìn)入特殊功能模式作為響應(yīng)。在使用多個特殊功能模式的情況中，可以提供多個組合或存取碼，每個模式一個。舉例來說，用于某種特殊功能模式的示例性組合可以從一種速度開關(guān)位置(例如位置6-與顯示器90對準(zhǔn)的位置)開始，隨后是一種輸入時間(例如，1:24)，隨后是另一種速度開關(guān)位置(例如，位置4)，隨后是另一個設(shè)定時間(例如，1:52)，隨后是初始速度開關(guān)位置(例如位置6)。然后定時控制器76驅(qū)動顯示器86和90，以顯示屬于具體特殊功能模式的信息，隨后，時間輸入機構(gòu)84和速度輸入機構(gòu)88可用來檢索或改變用于具體模式的信息。在界面更高級的情況下，例如鍵盤的情況，可以使用鍵盤來輸入信息組合。
舉例來說，在模式能夠檢索錯誤記錄的情況下，在輸入特殊功能模式后，定時控制器76將驅(qū)動顯示器86以顯示預(yù)建的初始錯誤條件碼的錯誤計數(shù)。為了在下一個預(yù)先建立的錯誤碼上檢索信息，速度輸入機構(gòu)88可以在某些速度位置之間轉(zhuǎn)動，并且定時控制器76將以驅(qū)動顯示器86顯示其它錯誤條件信息作為響應(yīng)。為了離開該特殊功能模式，速度輸入機構(gòu)88可以轉(zhuǎn)動到某特定位置(例如，STIR(攪拌)速度位置)。
作為另一個示例，在能夠進(jìn)行重新設(shè)定混合速度的模式下，在進(jìn)入該特殊功能模式時，定時控制器76將驅(qū)動顯示器86顯示當(dāng)前的混合機模式。然后操作人員將速度輸入機構(gòu)88切換至所要求變化的速度位置。定時控制器76響應(yīng)地驅(qū)動顯示器90顯示所選定的速度位置并驅(qū)動時間顯示器86顯示從存儲中獲取的用于那個速度開關(guān)位置的rpm速度。然后操作人員轉(zhuǎn)動時間輸入機構(gòu)84以改變rpm速度。該過程對任何要求進(jìn)行改變的速度位置重復(fù)進(jìn)行。為了離開該特定功能模式，將速度輸入機構(gòu)88設(shè)定在攪拌速度位置，這時新輸入的速度已記錄在定時控制器76的存儲器中。在這方面，與機構(gòu)88的攪拌速度位置相對應(yīng)的rpm速度最好預(yù)先設(shè)定并且不能改變。在電流限制特殊功能模式被激活的情況下，可以采用類似的技術(shù)來設(shè)定每個速度的電流極限。
另一個有利的特殊功能模式使得能夠選擇混合機模式設(shè)定。在這方面，定時控制器76的存儲器可以存儲用于多個混合機模式結(jié)構(gòu)的多組速度設(shè)定。在最簡單的示例中，設(shè)有第一和第二混合機結(jié)構(gòu)，存儲器則存儲了與第一混合機模式結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的第一組或多個速度設(shè)定和與第二混合機模式結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的第二組或多個速度設(shè)定。在任一時刻只有一組速度設(shè)定是活性的，因此是可供使用的。當(dāng)進(jìn)入用于混合機模式設(shè)定的特殊功能模式時，定時控制器76驅(qū)動時間顯示器86顯示出當(dāng)前模式的標(biāo)識。為改變模式設(shè)定，速度輸入機構(gòu)88在兩個位置之間反復(fù)切換以前進(jìn)至下一個模式設(shè)定，后者隨后顯示在時間顯示器86中。為離開特殊功能模式，將速度輸入機構(gòu)88切換至攪拌位置，則這時所顯示出的任何模式將被激活，這意味著用于這個混合器模式結(jié)構(gòu)的速度設(shè)定對隨后的混合作業(yè)有效。
在另一個實施方案中，可以在用戶界面80的外罩后面布置一個用于起動特殊功能模式的隱藏開關(guān)。按壓該開關(guān)可以按只讀格式激活特殊功能模式，若在控制單元72中的某特定位置處接入一跨接片，可按讀/寫模式起動特殊功能模式。
在一個實施方案中，定時控制器76存儲有兩種速度設(shè)定。參照圖1和2，混合機頭部16包括位于其前面的動力輸出端200，它帶有也由該頭部內(nèi)的齒輪系統(tǒng)驅(qū)動的內(nèi)部傳動部件202。這種動力輸出裝置200已經(jīng)普遍用于輔助食物處理機構(gòu)，例如切菜機、奶酪擦碎器和絞肉機多年，它們由部件202驅(qū)動。在定時控制器76的所示實施方案中，存儲有一個或多個速度設(shè)定，可供使用可旋轉(zhuǎn)輸出部件24的混合作業(yè)使用，存儲有一個或多個速度設(shè)定，可供與動力輸出裝置200連接的裝置使用。該結(jié)構(gòu)使操作人員可實施以下兩種作業(yè)(i)已被選定為對使用動力輸出裝置的作業(yè)(例如，切片、擦碎和絞碎)而言為最優(yōu)或令人滿意的速度設(shè)定，和(ii)已被選定為對正常的碗內(nèi)混合作業(yè)而言為最優(yōu)的速度設(shè)定。在這樣構(gòu)成的混合機實施方案中，圖5的用戶界面80可以構(gòu)成為可有效地將這些設(shè)定傳送給操作人員。例如，可將圖5中所示的特定實施方案改變成用標(biāo)識符“GRIND”表示絞肉和“SLICE”表示切菜來代替“3”和“4”的速度設(shè)定標(biāo)識符。在這種實施方案中，操作員可將速度設(shè)定“STIR”(攪拌)和“1”和“2”用于碗內(nèi)混合作業(yè)，當(dāng)絞肉單元安裝在動力輸出裝置200上時操作人員可以使用速度開關(guān)設(shè)定“GRIND”，而當(dāng)切菜單元安裝在動力輸出裝置200上時，操作人員則可以使用速度開關(guān)設(shè)定“SLICE”。
在另一個實施方案中，控制單元72可與用戶界面80一起工作以向操作人員顯示錯誤碼。例如，如果碗開關(guān)S2表明碗沒有關(guān)閉而操作人員因想要混合而按壓混合按鈕92，控制單元72可在顯示器86或90中顯示關(guān)閉碗的指示以向操作人員傳達(dá)需要將碗轉(zhuǎn)動至關(guān)閉位置以便起動正常的混合作業(yè)。在顯示器86和90為LED類型的情況下，碗已閉合的指示符可以只是例如“bc”的簡單指示符。在顯示器86和90是更先進(jìn)類型的情況下，指示符同樣可以更先進(jìn)。在另一個示例中，如果碗上升傳感器S1指示碗沒有處于向上的位置中，而操作人員因想要混合而暫時按壓混合按鈕92，則控制單元72可在顯示器86或90中顯示碗向上指示符(例如，“bu”)以向操作人員傳達(dá)為起動正常的混合需要使碗上升至向上位置。如果在操作人員暫時按壓混合按鈕92時兩個問題都存在，則控制單元可以在顯示器86和90中的一個中顯示碗向上指示符，和在另一個顯示器中顯示關(guān)閉碗指示符，或者，控制單元72可以使二個顯示器中一個交替地顯示這兩個指示符。必要時，顯示器86和90也可用來顯示其它錯誤碼。
要清楚地理解的是，上述說明只是以說明和實施例的方式給出，而并不打算對本發(fā)明進(jìn)行限制?？梢宰鞒銎渌淖兒妥兓?，包括對所附權(quán)利要求的變窄和變寬的變化和改變。
權(quán)利要求
1.一種混合機，它包括在碗容納位置上方延伸的一頭部，該頭部包括用于容納混合機工具的可旋轉(zhuǎn)輸出部件，該可旋轉(zhuǎn)輸出部件界定了它自己的旋轉(zhuǎn)軸線，該軸線在混合期間繞另一軸線作圓周運動；一驅(qū)動組件，它包括一個驅(qū)動電機和一個可操作連接以使所述可旋轉(zhuǎn)輸出部件進(jìn)行轉(zhuǎn)動的傳動連接裝置；一用戶界面，包括至少一個輸入機構(gòu)；和一控制系統(tǒng)，用于接收來自用戶界面的輸入并連接成可用來控制所述驅(qū)動電機的運行，以提供對電機速度和加速度的閉環(huán)控制，使僅僅通過調(diào)節(jié)電機速度即可在運行中改變混合速度，控制系統(tǒng)包括第一預(yù)設(shè)定混合速度及與之相關(guān)聯(lián)的第一電流限制，和第二預(yù)設(shè)定混合速度及與之相關(guān)聯(lián)的第二電流限制，第二電流限制不同于第一電流限制，當(dāng)以第一預(yù)設(shè)定混合速度混合操作時控制系統(tǒng)阻止電機電流超過第一電流限制，當(dāng)以第二預(yù)設(shè)定混合速度混合操作時控制系統(tǒng)阻止電機電流超過第二電流限制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混合機，包括驅(qū)動組件和控制系統(tǒng)，用于在運行期間進(jìn)行速度改變并提供受控的加速和減速。一碗容納部分可以在下降位置和升高位置之間運動，并配置了一動力驅(qū)動的碗提升機構(gòu)以進(jìn)行這種運動。還可提供先進(jìn)的控制特性和特殊功能模式。
文檔編號A21C1/14GK1879484SQ20061009430
公開日2006年12月20日 申請日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月23日
發(fā)明者布賴恩E·巴德, 霍華德A·哈特利 申請人:浦瑞瑪柯Feg有限責(zé)任公司