專利名稱：用于測量配料并將配料裝入揉面機的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于測量面粉狀及液體狀配料并將配料裝入揉面機的方法和相應(yīng)的裝置，用于生產(chǎn)小的面團，以用于烤制薄甜餅、比薩餅和其它類似面食。
背景技術(shù)：
在WO 01/85323中描述了一種計量面粉狀配料的裝置，該裝置建立在一種用于制造大小均等的面團的揉面機上；實踐證明，由于在容器中粉末床厚度的改變和在計量腔內(nèi)填料多少的不同和/或粉末的壓縮程度不同，這種計量裝置不能足夠精確和平均地計量出比較小的面團。此外，這種已知的裝料系統(tǒng)對于液體配料(水)的精度不夠，也造成它對面團的計量精度下降，因為它使用的是普通的泵，主要是膜片式泵、蠕動泵或者往復(fù)泵。
為了調(diào)節(jié)要注入的液體的量，要調(diào)節(jié)泵的運行時間；這個系統(tǒng)造成的計量誤差約為7％。如果對粉末的計量有一個誤差，它造成所得劑量比理想劑量低；相反，對水的計量的誤差會使得所得劑量超過理想劑量，面團就決不會符合下一步加工的要求。同樣，這也適用于對粉末的計量有過量誤差和對水的計量有缺量誤差的情況。
如果出現(xiàn)上面提到的誤差，則這個面團將無法使用，必須用一個監(jiān)控系統(tǒng)將其識別并淘汰出來；即使計量誤差不很明顯的情況下，對最終產(chǎn)品的質(zhì)量也將產(chǎn)生負面影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就較好地解決了這個問題，它包括一種計量配料并將配料填入適用于制造小面團的揉面機的方法及其相應(yīng)的裝置，這種裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、拆卸方便和易清洗的特點，這種方法可以保證所得劑量有足夠的精度，把可能的計量誤差限制在可以接受的范圍內(nèi)，避免發(fā)生因計量誤差導(dǎo)致面團無法用于下一步的加工，或者最終產(chǎn)品的質(zhì)量有明顯缺陷的情況。
為了解決這個任務(wù)，本發(fā)明建議對于面粉狀配料使用一種帶測量杯的計量儀，這個測量杯裝有一個推桿，并可以裝料至各種裝料水平。此外，這種測量杯也用于把測得的劑量裝入揉面機；相反，對于液體的配料，本發(fā)明建議使用一種利用重力工作的計量儀，它具有一個雙向作用的閥門，閥門在下方工作位置時可以使配料填滿測量杯的容積，在接下來的上方工作位置時可以通過吸入經(jīng)過濾的外部空氣排出液體配料。
用于面粉狀配料的測量杯是圓柱形的，安裝在圓柱形的粉末容器和揉面機的裝有可調(diào)節(jié)活門的上部開口之間。這個圓柱形的測量杯安裝在圓柱形粉末容器的圓形底部的周邊區(qū)域，通過一個可旋轉(zhuǎn)的、由電機驅(qū)動的輻條輪累加地進行填充?？尚D(zhuǎn)的輻條輪位于容器的底部，可以和同軸安裝在圓柱形的容器里的攪拌元件一起軸向轉(zhuǎn)動。徑向伸出的輻條的大小大致符合測量杯的圓形橫截面，輻條之間的自由空間被在上方的容器中的粉末填滿。通過旋轉(zhuǎn)輻條輪，粉末被帶到圓柱形測量杯上方的區(qū)域，再自由掉落到測量杯中。在經(jīng)過多個輻條的自由空間，且測量杯被粉末填滿之后，一個安裝在測量杯上方的推桿將被啟動，以壓縮在測量杯內(nèi)的粉末。接著，在推桿向上后，輻條輪又被重新開動，以填充因推桿的壓縮而形成的自由空間。這個工作過程將可能重復(fù)多次，直至測量杯被完全填滿。粉末的壓縮程度取決于推桿的壓縮循環(huán)次數(shù)。通過輻條輪的進一步轉(zhuǎn)動，測量的粉末被刮到與測量杯的邊緣平齊，接著揉面機裝料口的滑門打開，測量的粉末被推桿從測量杯中推出，掉落到攪拌空間里。當(dāng)然，輻條輪的運動與推桿的運動是同步的，為了用粉末填滿測量杯，可以先把輻條輪旋轉(zhuǎn)一定的角度，以使測量杯被完全填滿。在推桿的壓縮過程之后，輻條輪再進一步轉(zhuǎn)動一個可能的更小的角度，最后在另一個填充和壓縮工作完成之后，再轉(zhuǎn)動輻條輪把粉末刮到與測量杯的邊緣平齊。
通過根據(jù)粉末的性質(zhì)對壓縮循環(huán)的次數(shù)進行各種可能的變化，這個計量方法可以取得均勻的、高精確度的粉末劑量。
根據(jù)這個發(fā)明思想的進一步發(fā)展，通過使用可伸縮、測量容積可變的測量杯代替測量容積不變的測量杯，并且在粉末容器和/或測量杯上測量從粉末容器中取出的粉末劑量，測量劑量的精度可以被進一步提高。這種方法可以消除例如因?；饔玫牟煌?或粉末潮濕程度的不同，以及粉末容器粉末床厚度的不同造成的誤差，從而進一步提高計量精度。根據(jù)本發(fā)明，在這種情況下粉末容器和/或測量杯是放置在一個或者幾個測重儀上的，或者配置有其它已知的重量測定工具。根據(jù)這個方案，包括重量測定和改變測量杯容積兩項作業(yè)的這個計量過程是建立在根據(jù)經(jīng)驗計算測量杯的容積基礎(chǔ)之上的，它優(yōu)先考慮粉末的?；饔?，或者通過測量計量模型中的重量/容積，再根據(jù)制訂好的表格測定測量杯的容積。
根據(jù)計算得出的容積或者從表中求出的值調(diào)節(jié)可伸縮的測量杯之后，接著進行一個對于需要計量的粉末的初始測量操作，以測量從粉末容器中取出的粉末的重量。通過比較計量粉末的理想重量和測出的重量，一個電子計算程序計算出測量杯的原先設(shè)置的容積的修正值，以及容積的正變化或者負變化。在接下來的幾步計量操作中仍然需要檢查重量和調(diào)節(jié)容積，直至達到一個在精密公差范圍內(nèi)十分接近目標(biāo)值的重量值。在這個調(diào)節(jié)測量杯的容積以得到目標(biāo)值的計量粉末的階段之后，可以對每步計量操作或者由多步計量操作組成的循環(huán)進行檢查，以在可能的情況下重新測定計量值和額定值之間的差異。
如果直接在測量杯上測定粉末重量，通過伸縮測量杯改變其容積，可以對同一份被測定重量的粉末的劑量進行修正。如果發(fā)生超重，則可以接著重復(fù)前面已經(jīng)敘述過的刮削作業(yè)；或者如果是重量不足，則可以通過推桿和刮削作業(yè)重復(fù)進行填料和壓縮過程。
根據(jù)本發(fā)明，也可以手動改變必要時帶有測量刻度的測量杯的容積。
改變測量杯的容積使得根據(jù)需要改變粉末劑量也成為可能，這將進一步提高重量測定的精度。
根據(jù)本發(fā)明，測量水或液體配料的裝置是一個測量杯，在這個杯子的上部有一個開口和一個閥門，該開口用于從水箱中將水引入測量杯，該閥門用于向杯子中引入過濾空氣，同時在該杯子的下部有一個排水口。在測量杯的內(nèi)部，有一個雙向作用的閥門在操作，它通過軸向的，例如氣動的位移，控制的水的流入和排出以及引入空氣的閥門?？梢酝ㄟ^把容納不同容積的環(huán)插入測量杯來改變測量杯的裝料量。
可以通過一個氣動活塞控制這個雙向作用的閥門，該活塞可以在一個和測量杯同軸的、位于排水口下方的氣缸中作往復(fù)運動。在這種情況下連接活塞和雙向作用閥門的活塞桿是管形的，排水也通過該活塞桿進行。但是也有可能，氣動活塞的氣缸是同軸安裝在測量杯的上方，在這種情況下帶動雙向作用閥門位移的活塞桿有完整的橫截面。
用于引入空氣以將液體從測量杯中排出并輸送至揉面機的閥門是由雙向作用閥門控制的，該雙向作用閥門有一個環(huán)向伸展的卡圈，這個卡圈在向上運動以及在打開排水口時碰到流入空氣的閥門的閥桿，并把一個用于閥門復(fù)位的、可調(diào)節(jié)的彈簧壓縮至閉合狀態(tài)，從而打開閥門。通過打開閥門以將空氣引入測量杯，可以把杯內(nèi)的液體向揉面機的方向推送。測量杯、測量杯的管座、閥體和控制活塞之間的同軸排列簡化了整個裝置的結(jié)構(gòu)，使得沒有工具也可以進行安裝和拆卸，而且清洗也十分方便。


圖1是裝置的前視圖，并部分以剖視圖表示了一個連接在根據(jù)發(fā)明的計量和裝填面粉狀和液體配料的裝置上的揉面機。
圖2是圖1中在裝料階段用于測量并引入液體的裝置的方法示意圖，此時雙向作用閥門位于下部工作位置，入口打開但出口關(guān)閉。
圖3顯示了圖2的用于測量并引入液體的裝置，此時雙向作用閥門位于上部工作位置，液體配料的流入被切斷，空氣經(jīng)閥門進入測量杯，杯內(nèi)的液體配料經(jīng)閥門被排出。
圖4是圖1的IV-IV的剖視圖，這個平面是裝有根據(jù)發(fā)明的計量和裝填配料裝置的、容納面粉狀配料的容器的橫截面。
圖5是本發(fā)明中可伸縮、容積可變的測量杯的剖視圖，這個截面平面既包括測量杯的軸，也包括用于調(diào)節(jié)測量杯的可移動的部分的螺桿。
具體實施例方式
接下來通過一個根據(jù)發(fā)明的計量配料并將配料裝入揉面機的裝置的結(jié)構(gòu)示例來更詳細地解釋本發(fā)明，在附帶的附圖中用示意圖對這個實施例作出了描述；這里的描述純粹是為了解釋，而不是為了限制的目的。
揉面機C在上部區(qū)域裝有一個用于開啟和關(guān)閉面粉狀配料進料口的滑門19，滑門19上軸向裝有一個液體配料的進料管18b。在滑門19上方固定了一個計量面粉狀配料F的圓柱形測量杯，它包含在一個標(biāo)有包裝壁1a、底部2a和蓋子3a的容器A里。在圓柱形容器A的內(nèi)部設(shè)有一個可與容器A的軸同軸旋轉(zhuǎn)R的輥軸5a；這個軸在上端承載著一個同軸的管件7a，它裝有徑向伸出的攪拌元件8a。管件的下端則固定有一個平放在底部2a上的輻條輪9a，用作帶有輻條9e和自由空間9d的承載設(shè)備。在它們的下端，軸5a裝有一個帶輪6a，它由一個馬達(圖未示)驅(qū)動。通過輥軸5a的旋轉(zhuǎn)R，由管件7a帶動作為承載設(shè)備的輻條輪9a，使得粉末F以自身重力填滿輻條9e之間的自由空間9d，被推過位于測量杯11a下部的上部裝料口；此時粉末向下掉落，累加地填充測量杯11a。間隔一段時間或者在測量杯11a被完全填滿后，裝料裝置9a被停止，它有對應(yīng)于測量杯11a的上部裝料口位置的自由空間9d中的一個，在測量杯中的粉末通過推桿12a的桿13a借助汽缸14a的運動V，在測量杯中被壓縮。接著，如果在測量杯11a內(nèi)部被壓縮的粉末的厚度達到測量杯11a的上沿，由于在開啟的滑門19上輻條輪9a的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的刮削作用，粉末被推桿從測量杯推開，再掉入揉面機中。粉末的劑量可以通過改變推桿的壓縮循環(huán)的次數(shù)而改變；但是還有可能的是，通過改變推桿的壓力和/或測量杯11a內(nèi)粉末床的厚度改變粉末劑量。
根據(jù)另一個方案，容積不可變的粉末測量杯11a可以被一個可伸縮的、容積20c可變化的測量杯20代替，它和容積不可變的測量杯11a一樣固定在容納粉末F的容器A的底部2a上，并以同樣方式被填充。容積可變的測量杯20包括一個固定的圓柱形上部部件20a，上部部件20a又同軸連接有一個圓柱形下部部件20b，該下部部件20b可以軸向調(diào)節(jié)20c。
這個部件是固定在一個由電機21帶動的支撐元件24上，在這里電機被一個固定的支撐元件27支撐，并通過一個螺桿22轉(zhuǎn)動22a，該螺桿22由一個螺母23固定在支架元件24上。測量杯20的底部由一個活動的滑門25構(gòu)成，該滑門25是可移動的，例如在可移動20a的測量杯20b的下端水平推移。在這個活動的滑門下方是一個管狀的支架26，它連接到下面的揉面機C的裝料口上。根據(jù)本發(fā)明，這個改變測量杯20的容積的機構(gòu)，是和測量從粉末容器A中取出的粉末F的重量的裝置電氣連接在一起的。通過這種方式，可以根據(jù)前面計算出的用于計量的粉末的重量，通過一個比較重量和修正重量的程序來修正測量杯的容積，從而通過幾步計量操作得到一個在最小公差范圍內(nèi)的、符合理論值的劑量。這個測量粉末重量和修正測量杯20容積的計量系統(tǒng)可以被用于消除因?；饔玫牟煌⒑?或粉末潮濕度的不同、以及在填充測量杯20的階段施加在粉末上的壓力的不同而產(chǎn)生的特定的計量誤差。
如果直接在測量杯上測定重量，則可以根據(jù)測得的重量和給定的重量之間的差異改變測量杯的容積，從而修正粉末的劑量。接著，如果是超重，則重復(fù)刮削作業(yè)，如果重量不足，則重復(fù)用壓力活塞的壓力進行裝料的作業(yè)和刮削作業(yè)。
水或者液體配料W是由計量儀B測量的，它是由一個帶有測量杯5b的圓柱體組成的，這個測量杯的上方由一個管座15b封閉；下部區(qū)域有一個由管座4f封閉的氣缸1b，在這個氣缸中一個活塞3b被經(jīng)過開口4d、4e進入汽缸1b的腔室4b的壓縮空氣P-P1帶動D-S?；钊?b和一根管狀的活塞桿2b相連，該活塞桿2b的上端支承著雙向作用的閥門，該閥門是由上部密封圈11b、下部密封圈12b的多插口插頭7b和一個徑向伸展的卡圈10b組成的。
當(dāng)雙向作用的閥門的多插口插頭7b位于下部位置時，水或者液體配料W可以通過自身重力從一個位于高處的水箱通過一根連接管13b流入測量杯5b的內(nèi)部空間，借助引入一個或多個環(huán)5d可以進行測量；此時，在測量空間中的空氣通過連接管13b進入位于高處的水箱。在給測量杯5b裝料時，水流到揉面機C的過程被密封圈12b阻斷。在測量杯5b被完全充滿后，活塞3b向上運動S，以通過管狀活塞桿2b使雙向作用的閥門的多插口插頭7b向上運動，同時把密封圈12b從它的支座上提起來，以把計量的液體W排出，通過穿孔6b、管狀活塞桿2b的空腔、排水管14b和連接管18導(dǎo)入揉面機C。只有通過閥門18b的控制O，經(jīng)由開口16b引入過濾空氣L才能排出計量的液體W，在向上提升過程中，閥桿9b被多插口插頭7b上徑向伸展的卡圈10b控制。通過提升卡圈，來自水箱的液體W的流入被密封圈11b的作用而阻斷，這個密封圈是對應(yīng)于測量杯5b的管座15b。
在接下來的給測量杯5b(圖2)的裝料過程中，只要帶有閥門的多插口插頭的卡圈10b已經(jīng)向下移動，而且液體W流入測量杯的通道是暢通的，一個用調(diào)節(jié)螺釘17b調(diào)節(jié)的彈簧馬上就會把閥門8b復(fù)位到關(guān)閉位置上。
根據(jù)這個發(fā)明也有可能的是，氣缸4b和相應(yīng)的活塞3b同軸排列在帶有管座15b的測量杯5b的上方；在這種情況下，通過使用一個簡單的、帶有用于閥門7b的下部密封圈12b的內(nèi)置支座的連接管，可以實現(xiàn)液體從測量杯5b中排出。
權(quán)利要求
1.一種用于計量配料并將配料裝入揉面機的裝置，用于制造小的面團，以用于生產(chǎn)薄甜餅、比薩餅及類似面食，其特征在于，所述裝置包括一種用于面粉狀配料(F)和液體配料(W)的特定的測量杯(11a，5b，20)，它設(shè)置于配料容器的下方和揉面機(C)的上方，所述配料通過自身重力掉入測量杯，或者通過自身重力從測量杯中掉落。
2.如權(quán)利要求1所述的用于計量配料并將配料裝入揉面機的裝置，其特征在于，所述用于面粉狀配料(F)的測量杯(11a)在面粉狀配料(F)的容器(1a，2a，3a)和揉面機(C)之間構(gòu)成了一個裝料和連接的管道，揉面機(C)的裝料口的滑門(19)構(gòu)成了測量杯(11a)的底部，粉末狀配料(F)被一個輻條輪形的裝料裝置(9a)輸送通過測量杯的上部開口，這個裝置可轉(zhuǎn)動(R)地設(shè)置于容器(1a，2a，3a)的內(nèi)部；在測量杯的(11a)的內(nèi)部，一個推桿(12a)用于壓縮面粉狀配料(F)，并在滑門(19)打開時將配料送進揉面機(C)。
3.如權(quán)利要求1所述的用于計量配料并將配料裝入揉面機的裝置，其特征在于，所述測量杯(20)的容積是可變的，并由一個上部圓柱形部件和一個下部圓柱形部件構(gòu)成，該上部圓柱形部件固定在用于面粉狀配料(F)的容器(A)的底部(2a)上，該下部圓柱形部件(20b)在軸向上可相對上部部件移動(20c)；該可軸向移動的下部部件(20b)的底端有一個活動的滑門(25)，該滑門構(gòu)成了測量杯(20)的底部；下部部件(20b)的軸向移動(20c)可以通過手動、用馬達(21)通過一個移位機構(gòu)(22，23)或者用一個液壓或氣動氣缸來操控。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的用于計量配料并將配料裝入揉面機的裝置，其特征在于，所述用于面粉狀配料(F)的容器(A)和/或容積可變的測量杯(20)配備有一種已知的測量裝置，用于測量從容器(A)中取出的面粉狀配料(F)的重量。
5.如權(quán)利要求1所述的用于計量配料并將配料裝入揉面機的裝置，其特征在于，所述液體配料(W)的測量杯(5b)在內(nèi)部具有一個雙向作用的、軸向可移動(D，S)的閥門(7b)，該閥門(7b)上裝有兩個獨立的、相互保持一定距離的密封圈(11b，12b)，其中上部密封圈(11b)在閥門(7b)的上部工作位置上部時阻斷液體(W)的流入，而下部密封圈(12b)在閥門(7b)的下部工作位置時阻斷計量的液體的排出；在測量杯(5b)的管座(15b)的上部區(qū)域有一個閥門(18b)，用于將過濾空氣(L)引入測量杯(5b)的腔室。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的用于計量配料并將配料裝入揉面機的裝置，其特征在于，所述雙向作用的閥門(7b)具有一個徑向伸展的環(huán)形卡圈(10b)，用于控制引入空氣(L)的閥門(8b)。
7.如權(quán)利要求1、5和6中任一項所述的用于計量配料并將配料裝入揉面機的裝置，其特征在于，其中所述雙向作用的閥門(7a)通過一個在一個氣缸(4b)內(nèi)部由受壓介質(zhì)(P，P1)帶動的活塞(3b)控制，活塞(3b)的桿(2b)的上端和閥門(7b)相連，計量的液體通過活塞桿(2b)從測量杯(5b)排放到揉面機(C)中，其中所述液體通過活塞桿(2b)上部的徑向穿孔(6b)以及與該徑向穿孔(6b)連接的軸向穿孔，從活塞桿的底部流出，并通過連接管(18b)流進揉面機(C)。
8.如權(quán)利要求1、5和6中任一項所述的用于計量配料并將配料裝入揉面機的裝置，其特征在于，所述雙向作用的閥門(7b)通過電動或者機械控制。
9.如權(quán)利要求1、5-8中任一項所述的用于計量配料并將配料裝入揉面機的裝置，其特征在于，所述管座(15b)被擰在測量杯(5b)的上部。
10.一種通過權(quán)利要求1、2、5-9中任一項所述的裝置測量配料并將配料裝入揉面機的方法，其特征在于，對面粉狀配料(F)的計量和裝料和對液體配料(W)的計量和裝料是分開進行的，無論是面粉狀配料(F)的計量還是液體配料(W)的計量都通過自身重力落入測量杯(11a，5b)中的方式，該測量杯的安裝位置低于相應(yīng)的容器；該面粉狀配料的計量通過改變由推桿(12a)實施的壓縮循環(huán)的次數(shù)和/或改變壓力來進行，而液體配料的計量則是通過插入環(huán)(5d)以改變測量杯(5b)的容積來進行；所述環(huán)(5d)在計量杯(5b)內(nèi)，具有各種容積。
11.利用權(quán)利要求1、2、3和4中任一項所述的裝置測量并裝填配料的方法，其特征在于，對于粉末狀配料(F)的測量是通過根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)測量杯(20)的容積的一個初始測量的方式，而接下來的測量是根據(jù)對前述容積調(diào)節(jié)的一個修正，該修正是基于前述得到的計量重量和目標(biāo)重量之間的偏差；對取出的配料的計量重量的測定和相應(yīng)的測量杯的容量的修正、以得到下一個更接近于目標(biāo)值的計量重量是利用電子計算器來進行的。
12.如權(quán)利要求11所述的用于測量并裝填配料的方法，其特征在于，對面粉狀配料(F)的計量重量的測量直接在容積可變的測量杯(20)上進行，其中對于測量杯(20)的容積的修正是基于測定的重量和目標(biāo)重量之間的偏差；接下來的測量中，如果發(fā)生超重，則重復(fù)進行刮削作業(yè)；如果重量不足，則通過推桿和刮削作業(yè)重復(fù)進行填料和壓縮操作。
13.如權(quán)利要求11所述的用于測量并裝填配料的方法，其特征在于，液體配料(W)從測量杯(5b)的排出是通過打開流出閥(12b)，同時開啟閥門(8b)以將過濾空氣(L)引入測量杯(5b)的內(nèi)部來實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測量配料并將配料裝入揉面機(C)的設(shè)備，用于制造小的面團，以用于生產(chǎn)薄甜餅、比薩餅及類似面食。該裝置包括一個用于粉末狀配料(F)和液體配料(W)的特定的測量容器(11a，5b)，該測量容器位于所述配料容器的下方、揉面機(C)的上方，所述配料通過自身重力掉進和掉落所述測量容器。
文檔編號A47J43/07GK1662143SQ03814757
公開日2005年8月31日 申請日期2003年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月27日
發(fā)明者安德列亞·卡波維拉, 克勞迪奧·托格里, 切薩雷·阿爾維西 申請人:阿托斯股份有限公司