專利名稱：用于加工粘性食品的設備和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種適于沉積食品，諸如適于沉積粘性食品的設備，本發(fā)明還涉及沉積所述食品的方法。本發(fā)明特別涉及一種能使粘性食品在其中分份、成型并分配的沉積設備和沉積方法。
背景技術：
食品制造商頻繁地引進新的食品以滿足消費者的需求并保持市場中的競爭地位。新的食品可以是具有新特征的老產(chǎn)品或者可以是老產(chǎn)品的組合或者可完全是新產(chǎn)品。為了使制造商保持競爭性，他們應使用經(jīng)濟的生產(chǎn)工藝和靈活的加工方法。
食品加工設備的發(fā)展通常涉及執(zhí)行與現(xiàn)有設備相似的任務，但卻是以更高的生產(chǎn)速率執(zhí)行或具有更大的效率。通常，生產(chǎn)方法被設計得更靈活，即，感測或監(jiān)控產(chǎn)品或所執(zhí)行的工藝以提高食品的總體質(zhì)量和一致性。期望相應的加工設備更加具有經(jīng)濟性。作為另一個挑戰(zhàn)，可將食品加工設備設計為，將多種任務集成起來以代替現(xiàn)有設備相互組合執(zhí)行獨立任務。
已經(jīng)研發(fā)出能夠間歇地或連續(xù)地將食品沉積到另一個食品、包裝材料或傳送機的移動表面上的食品淀積器。將諸如由公共進料歧管供應的一個可流動的食品流分成由輸送系統(tǒng)處理和運走的多個流的淀積器是已知的。隨后可用機械驅(qū)動刀具或其他適合的裝置切割這些食品流，從而使得食物加工和分配機器、傳送帶以及切割裝置的組合提供多個基本相等食品份額。
通常，粘性食品加工設備已變得更適于滿足食品工業(yè)的生產(chǎn)能力和成本需求。授權給Vargas等人的美國專利US 5,975,374中披露了這樣一種食品淀積器，美國專利US 5,975,374共同被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并且在此合并參考所述專利的全部內(nèi)容。在Vargas等人的專利中披露了一種用于將材料計量份額分配到輸送系統(tǒng)上的淀積器設備。所述淀積器設備包括從公共的供給裝置通過獨立的進料口被供料的兩個分配組件。所述分配組件具有分配腔室，分配腔室?guī)в虚g隔開的分配出口。所述淀積器設備還包括用于打開和關閉進料口以填充交替的分配循環(huán)之間的分配腔室的轉(zhuǎn)向設備。這樣，間歇的沉積組件往復操作以交替地分配材料。因此提高了沉積操作的總效率。
在授權給Hannaford的美國專利US 5,688,540中披露了另一種食品淀積器。該設備利用若干正排量測量設備向多個擠壓模提供對加壓食物材料的正排量同步測量。Hannaford裝置提供一種連續(xù)的食物擠壓工藝，所述工藝具有來自多個模具的等材料流，這些模具從共同的源供料。因此，可提供食品的多道連續(xù)均勻流。此外，多個食品流可被提供到傳送機系統(tǒng)以輸送到獨立的切削系統(tǒng)，從而以更大的生產(chǎn)量提供固定部分的食品。也就是說，利用用于食品連續(xù)流的多個出口，增加生產(chǎn)量。
在授權給Cole的美國專利US 5,906,297中披露了另一種多道淀積器。在Cole專利中所披露的是用于提供連續(xù)食品流的多道淀積器。更具體地說，該設備將一個或多個流體材料流分成多個基本均衡的部分。也就是，Cole的發(fā)明使用了多出口淀積器以沉積成比例的材料量。
在授權給DeMars的美國專利US 5,445,674中披露了淀積器的另一個示例，所述美國專利US 5,445,674共同被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并且在此合并參考所述專利的全部內(nèi)容。DeMars專利中所披露的是用于始終如一地沉積較厚以及塊狀材料的流體分配器。該淀積器利用通向泵/閥組合和反饋壓力線的供應通路確保沉積點的適當壓力。具有通過帶有輔助反饋路徑的閥連續(xù)操作以確保材料的恒定流動的正排量泵。
概括地，上面所述的處理設備用于測量材料并通常將材料分配到傳送機表面上。另外，所述現(xiàn)有技術處理設備可用于將一個食品流分成由傳送機系統(tǒng)運走的多個流。這些食品流稍后被用于限定食品份額的合適的裝置切割，因此食物加工機、傳送帶以及切割裝置的組合提供了多個基本相等的食品份額。
盡管現(xiàn)有技術的裝置和系統(tǒng)已提供了用于改進的食品加工的設備，但是仍然存在對于更快、尤其是更靈巧的食品加工設備的需求。如上所述，用于使得食品加工設備變得更靈巧的一種所述方法為，使其變得更為集成。當可用同一個加工設備執(zhí)行若干加工步驟時，加工設備通常更有效率并且更節(jié)省成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于沉積通常粘性的食品的方法和設備。淀積器模塊最好包括用于將多個淀積器模塊組裝成一直線以形成多道淀積器裝置的配合零件。優(yōu)選的淀積器模塊使得淀積器主體中的流體流的橫截面形狀方面的變化最小化。食品流動流橫截面形狀方面的所述最小化變化的有利之處在于，它保證了諸如用于高度粘性材料并且尤其用于其流變性擴張的材料的低旋轉(zhuǎn)動力的要求。作為另一個優(yōu)點，流動流最小化的橫截面變化考慮了馬達和滑動葉片的迅速的和高度受控的加速和減速，所述滑動葉片提供了對已沉積的食品的更大控制。而且在流體流橫截面形狀方面的變化最小化時可實現(xiàn)更大的處理速度。作為另一個優(yōu)點，在流體流橫截面形狀方面的變化最小化時，也可減少對于食品顆粒諸如下面所述那些顆粒的損壞。另外，食品可在淀積器主體中成型，因此不再需要已沉積的食品的輔助成型。
在本發(fā)明的一個方面中，提供一種用于沉積粘性食品的淀積器模塊。淀積器模塊最好包括淀積器主體，所述淀積器主體具有帶有內(nèi)表面的內(nèi)部腔室，以可旋轉(zhuǎn)的方式布置于淀積器主體腔室中的轉(zhuǎn)子，并且所述轉(zhuǎn)子具有外表面，以及穿過所述轉(zhuǎn)子的至少一個滑動葉片。根據(jù)本發(fā)明，所述轉(zhuǎn)子最好具有旋轉(zhuǎn)位置，其中滑動葉片的一部分延伸經(jīng)過轉(zhuǎn)子的外表面進入到腔室中，并且至少部分地由腔室的內(nèi)表面確定。
優(yōu)選的淀積器模塊還包括與腔室流體連接的供應口、與腔室流體連接的排出口、以及布置于供應口和排出口之間的成型區(qū)域。成型區(qū)域最好被轉(zhuǎn)子外表面的至少一部分和腔室內(nèi)表面的至少一部分限定。更好的是，成型區(qū)域的橫截面形狀通常與延伸經(jīng)過轉(zhuǎn)子和滑動葉片的第一旋轉(zhuǎn)位置與轉(zhuǎn)子和滑動葉片的第二旋轉(zhuǎn)位置之間的轉(zhuǎn)子外表面的滑動葉片部分相一致。
在本發(fā)明的另一個方面中，食品淀積器模塊可包括在某些應用中用于中斷由食品淀積器所沉積的食品流的斷開裝置。特別是，斷開裝置最好為旋轉(zhuǎn)閥芯類型斷開裝置，所述裝置包括以可控制的方式與淀積器模塊的通路對準或不對準以切斷食品流。
在本發(fā)明的另一個方面中，提供了用在多道淀積器系統(tǒng)中與另一個具有相似特征的食品淀積器模塊結合使用的食品淀積器模塊。所述食品淀積器最好包括第一淀積器主體，在所述第一淀積器主體的第一端具有第一配合零件，并且在所述第一淀積器主體的第二端具有第二配合零件。第二配合零件最好用于和與第一淀積器模塊相似的另一個淀積器模塊的第一配合零件相配合。所述淀積器模塊最好還包括布置于所述淀積器主體的腔室中的轉(zhuǎn)子以及穿過轉(zhuǎn)子的至少一個滑動葉片。所述淀積器模塊最好還包括與腔室流體連接的供應口、與腔室流體連接的排出口、以及布置于供應口和排出口之間的成型區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明用于沉積預定量食品的方法，其特征在于，包括以下步驟提供至少一個食品淀積器模塊；向食品淀積器的供應口提供粘性食品；從供應口用食品填充成型區(qū)域的至少一部分；通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子和滑動葉片與待被沉積的食品預定量相一致的旋轉(zhuǎn)量，同時基本上保持食品的橫截面形狀而傳輸食品通過成型區(qū)域；以及通過排出口沉積預定量的食品。
在結合附圖閱讀下面對于優(yōu)選實施例的詳細描述時，將明白本發(fā)明的這些和其他的特征和優(yōu)點，其中在附圖中相似的附圖標記用于表示相同或相似的零件。
附圖的簡要說明包含在說明書中并構成說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的幾個方面，并與優(yōu)選實施例的描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。以下是附圖的簡要說明

圖1是本發(fā)明所涉及的多道食品淀積器系統(tǒng)的透視圖，其中示出了由框架支撐并定位的淀積器裝置，還示出了淀積器裝置的供給裝置；圖2是圖1淀積器裝置的透視圖，示出了多個淀積器模塊，并且還示出了用于將淀積器裝置安裝于圖1中所示的框架上的托架；圖3是本發(fā)明所涉及的分配歧管的透視圖，示出了用于將食品引導到多個淀積器模塊的圓錐形開口；圖4是圖3分配歧管的頂視圖，示出了用于為與淀積器模塊的供給口相配合的匹配端口供料的圓錐形開口；圖5是沿圖4的分配歧管的線5-5所截的橫截面?zhèn)纫晥D，示出了圓錐形開口和匹配端口；圖6是本發(fā)明所涉及的具有兩個淀積器模塊的淀積器裝置的局部透視圖；
圖7是本發(fā)明所涉及的轉(zhuǎn)子的透視圖，示出了其驅(qū)動端處的公接頭零件；圖8是圖7轉(zhuǎn)子的透視圖，示出了其接收端處的母接頭零件；圖9是本發(fā)明所涉及的淀積器主體端蓋的透視圖，示出了轉(zhuǎn)子端蓋的凹槽以及示出了切斷裝置的開口；圖10是本發(fā)明所涉及的淀積器模塊的局部分解透視圖，示出了淀積器主體、轉(zhuǎn)子、一對滑動葉片、轉(zhuǎn)子軸承座套，以及切斷裝置；圖11是本發(fā)明所涉及的淀積器主體的透視圖，具體地示出了用于將食品供應到淀積器主體的供給口；圖12是圖11淀積器主體的正視圖，示出了轉(zhuǎn)子的通路和通常增大的用于形成腔室的同心區(qū)域，所述腔室部分地限定本發(fā)明所涉及的待分配食品的形狀；圖13是圖11淀積器主體的橫截面圖，示出了本發(fā)明所涉及的用于將多個淀積器主體成一直線裝配的配合零件以及切斷裝置的通路；圖14是食品淀積器模塊的橫截面圖，所述模塊具有可操作地連接于淀積器主體并可操作地由框架結構支撐的供應歧管和分配歧管，所述橫截面圖具體地示出了本發(fā)明所涉及的滑動葉片轉(zhuǎn)子組件以及切斷裝置，并且還示出了設置在用于接收淀積器模塊所沉積的食品的傳送機之上的食品淀積器模塊；圖15是本發(fā)明所涉及的食品淀積器模塊的橫截面圖，所述模塊具有一對用于通過獨立分配口分配食品的滑動葉片轉(zhuǎn)子組件；圖16是本發(fā)明所涉及的食品淀積器模塊的橫截面圖，所述模塊具有一對用于通過公共分配口分配食品的滑動葉片轉(zhuǎn)子組件；圖17是本發(fā)明所涉及的另一個食品淀積器模塊的橫截面圖，所述模塊具有多個用于通過獨立分配口分配食品的滑動葉片轉(zhuǎn)子組件。
優(yōu)選實施例的詳細描述下面所述的本發(fā)明的實施例并非是詳盡的并且不意味著將本發(fā)明局限于以下詳細描述中所披露的具體形式。相反，挑選和描述這些實施例是為了使得本領域普通技術人員可明白和理解本發(fā)明的原理和實踐。
參照附圖1，其中示出了依照本發(fā)明制成并代表本發(fā)明原理的多道食品淀積器系統(tǒng)10。該淀積器系統(tǒng)10最好包括用于將淀積器裝置14支撐并定位于食品接收傳送機(未示出)之上的立架形式的支撐框架12，所述傳送機應穿過淀積器裝置14下面的支撐框架12。如以下所述的，淀積器裝置14最好為具有多個食品淀積器模塊18的多道淀積器裝置，如圖2中所示的以及如以下更詳細地描述的，所述淀積器模塊18彼此成一直線排列并垂直于其運送方向被支撐于食品接收傳送機(未示出)上。食品接收傳送機(未示出)可包括傳統(tǒng)的或改進的移動帶、網(wǎng)孔等等或系列可移動單元，或者可包括可移動包裝材料或作為獨立單元或產(chǎn)品或者作為包括任何數(shù)量層的連續(xù)網(wǎng)或板所提供的其他食品。所述包裝材料或食品本身可由任何已知或改進的技術運送，或者其他傳統(tǒng)或改進的運送機構也可用于沿運送方向移動所述材料或食品。
參照圖1，支撐框架12最好包括包含豎直和水平元件的第一端框架結構64和同樣包含豎直和水平元件的第二端框架結構66。另外，支撐框架12最好包括第一側架元件68和第二側架元件70，所述第一側架元件68和第二側架元件70用于以任何傳統(tǒng)的方式連接于端框架結構64和66之間，并且用以在食品接收傳送機(未示出)運轉(zhuǎn)位置的下面提供間隔和支撐結構。支撐框架12最好還包括如下所述用于定位和支撐淀積器裝置14的第一頂梁72和第二頂梁74。梁72和74最好是基本平行的并且使用如圖1中所示的托架76和傳統(tǒng)緊固件78將其附于端框架結構64和66。
參照圖1和圖2，將描述用于將淀積器裝置14連接到支撐框架12以及用于提供淀積器裝置14的輔助位置調(diào)整的優(yōu)選技術。如下所述，淀積器裝置14最好包括用于支撐和定位多個淀積器模塊18的框架46。如圖2中所示的，框架46最好具有基本平行的第一側部54和第二側部56?？蚣?6還包括第一端部58和第二端部60。端部58被機械地連接到第一和第二側部54和56的各個端部，以便于將第一和第二側部54和56彼此隔開。最好使用傳統(tǒng)緊固件等緊固側部54和56以及端部58。最好相對于側部54和56將端部60以可移動的方式安裝于橫槽67中。在圖6中可清楚地看出側部56中的一個所述槽67。側部54中的槽67也是相似的。端部60安裝于側部54和56的另一端部之間以保持其適當?shù)拈g隔，但是最好以可滑動的方式在側部54和56的槽67中浮動。
端部60相對于側部54和56最好是以可調(diào)節(jié)的方式定位的。如圖2中所示的，提供校平螺釘63以便于沿通常上下的方向調(diào)整端部60。參照圖2和圖6，端部60最好在每側上都具有校平螺釘63可穿過其中的唇緣61。每個側部54和56最好都具有一個表面59，在圖6中可清楚看出表面59并且所述表面59支撐校平螺釘63。因此校平螺釘63的調(diào)節(jié)相對于表面59以可調(diào)節(jié)的方式定位唇緣61，從而提供端部60的可調(diào)節(jié)的定位能力。應該理解的是，可利用墊片或其他適合的機械裝置(諸如使用彈簧以便于驅(qū)動地定位端部60)執(zhí)行所述定位和調(diào)節(jié)。另外，提供對準螺釘65以便于沿通常左右方向調(diào)整端部60。在圖2中只示出了側部54上的一個對準螺釘65，并且所述對準螺釘65穿過側部54。在側部56上也有一個相似的對準螺釘。這些對準螺釘65通常彼此相對并且可據(jù)此通過移進和移出而定位端部60。也就是，在側部60大致水平對中的情況下，每個對準螺釘65將分別從側部54和56延伸相等量。如上所述，可使用彈簧和其他適合的機械裝置執(zhí)行所述水平定位和調(diào)節(jié)。應該理解的是，框架46可為執(zhí)行本發(fā)明功能的任何結構或裝置。也就是，依照本發(fā)明，框架可作為獨立部分構成或可由任何數(shù)量的若干部分構成。
框架46最好包括用于相對于支撐框架12支撐和定位淀積器裝置14的裝置。如圖1和圖2中所示的，淀積器裝置14最好包括以可操作的方式與框架46的側部56相連接的多個間隔排列的輪80以及以可操作的方式與框架46的側部54相連接的多個間隔排列的槽輪82。輪80以及槽輪82最好通過托架84、86、88和90與側部54和56相連接。托架88和90不同于托架84和86在于，每個托架88和90都包括一個其延伸部分92，在該延伸部分92之間最好使用緊固件100連接有手柄94。所述手柄94可用于參與定位淀積器裝置14。如圖2中所示的，最好使用緊固銷96將輪80和槽輪82分別連接于托架84、86、88和90，以使得輪80和槽輪82中的每一個都是繞其緊固銷96可旋轉(zhuǎn)的。諸如通過傳統(tǒng)螺栓98或任何其他傳統(tǒng)方式將托架84、86、88和90緊固于側部54和56。另外，如圖2中可看到的，最好通過使用間隙102使得托架84、86、88和90與側部54和56相隔開。
參照圖1，框架46最好由框架12支撐。為了在導軌83上沿軌道的方式行進，槽輪82最好是有槽的，所述導軌最好是框架元件70頂部表面的部分。另外，輪80在框架元件74的頂部表面上行進。導軌83最好沿傳送方向限定淀積器裝置14的移動。槽輪82和輪80用來垂直于傳送方向?qū)Φ矸e器裝置14的進行位置調(diào)節(jié)，從而可相對于傳送機定位淀積器模塊18的輸出。例如，可將淀積器裝置14的位置設定得與傳送機所運載的物品(諸如托盤、或食品等等)相對應。當不需要或不期望這樣的移動時，所述輪80和82可包括其他軸承元件或可省略所述輪80和82。在任何情況下，都可使用其他的安裝技術，無論是否有助于移動。
框架12最好包括用于校平和提供淀積器裝置14相對于食品接收傳送機(未示出)的位置精密調(diào)整的位置調(diào)節(jié)裝置。應該考慮的是，食品接收傳送機(未示出)可運載接收裝置諸如托盤或容器。還應該理解的是，食品接收傳送機(未示出)可與其他加工步驟相組合，諸如提供一片生面團產(chǎn)品以接收來自于淀積器裝置14的食品材料。
在圖1中所示的優(yōu)選實施例中，通常已知的可調(diào)節(jié)底腳16最好連接于框架14并用作上述位置調(diào)節(jié)裝置。應該理解的是，可通過所利用的具體接收傳送機(未示出)的框架12的適當設計和結構而執(zhí)行淀積器裝置14位置的粗調(diào)。應該理解的是，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明功能方面的用于支撐和定位淀積器裝置14的任何技術都可使用。例如，淀積器裝置14可以可操作的方式與接收傳送機(諸如傳統(tǒng)已知環(huán)帶運輸機)相結合，從而使得公共框架支撐結構可用于傳送機和淀積器裝置14兩者。
再參照圖1，淀積器裝置14最好包括用于接收來自于食品源或供給裝置(未示出)的食品的供應歧管20。根據(jù)本發(fā)明，如下所述，淀積器模塊18尤其特別適合于分份和分配粘性食品。本申請中通篇使用的粘性食品是指包括通?？闪鲃拥乃蓄愋偷氖称?，諸如攤雞蛋、糖霜，以及包含諸如堅果、肉、胡椒粉、洋蔥和其他蔬菜等微粒食品。在授權給Bhatia等人的題為“Low Water Activity Egg Product”的美國專利US 5,932,276中披露了所述粘性食品的一些示例，所述美國專利US 5,932,276共同被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并且在此合并參考所述專利的全部內(nèi)容。根據(jù)本發(fā)明也可分配其他的較少粘性的食品。食品供給裝置可為任何已知的或改進的供給裝置，諸如授權給Vargas等人的美國專利US 5,975,374中所披露的裝置，所述美國專利US 5,975,374共同被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并且在此合并參考所述專利的全部內(nèi)容。
如圖1中所示的，供應歧管20最好為多端口管并且包括至少一個用于與供給裝置(未示出)相連接的進料口(如下所述)。供應歧管20最好包括允許食品轉(zhuǎn)到如下所述分配歧管28的一個或多個開口(未示出)。如圖1中所示的，第一初級進料口22和第二初級進料口24分別位于供應歧管20的每個端部處。另外，如圖1中所示的，輔助進料口26位于供應歧管20上的中間位置處以提供對于供應歧管20的食品的輔助供應。通常，在供應歧管20的長度增加時希望有更多的輔助進料口26。也就是，當食品從初級進料口22和/或24中任一個或兩者中被提供到供應歧管20時，在遠離初級進料的供應歧管一個距離處的食品的壓力可變得太低以致不能有效地在淀積器裝置14的那個距離處供應淀積器模塊18。因此，可按照通過經(jīng)驗平均值所確定的需要或根據(jù)流體動力學所確定的需要，使用輔助食品進料口26。通常，如下面更詳細地描述的，可主要根據(jù)在有效最低壓力下以充滿淀積器模塊18的歧管供給腔來提供食品的進料口。應該理解的是，可使用能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明功能方面的進料口22、24和26的任何組合。例如，初級進料口22可單獨使用，而諸如通過蓋罩、閥或?qū)虬宓鹊纫钥刹僮鞯姆绞椒忾]進料口24和26。此外，可同時地將食品供應到所有進料口22、24和26中。
再參照圖1，供應歧管20以可操作的方式與分配歧管28相連，所述分配歧管28位于供應歧管20附近，用于將供應歧管20所提供的食品分成將被供應到獨立淀積器模塊18的獨立流。在圖3-5中更詳細地示出了分配歧管28。在圖3中，以透視圖的方式示出了分配歧管28。在圖4中，示出了分配歧管28的頂視圖。另外，在圖5中示出了分配歧管28的截面圖。如圖3中可看到的，分配歧管28包括最好被焊接于或安裝于供應歧管20的相似底表面上的頂表面30，從而形成如圖1中所示的供給組合。供應歧管的底部最好包括與分配歧管28的頂表面30的開口35對齊(或至少部分相通)的一個或多個開口(未示出)。
分配歧管28的開口35最好通向用于引導食品的多個圓錐形通道36。圓錐形通道36還通向相配口40，其目的在于用于提供可流動食品與如下所述每個淀積器模塊18連通。在一個優(yōu)選實施例中，如圖2中可看到的，分配歧管28的圓錐形通道36和相配口40被布置得與淀積器裝置14的每個淀積器模塊18的供應口38相對應以及相匹配。應該理解的是，分配歧管28和供應歧管20的組合可為已知的或進一步改進的任何裝置，所述裝置用于根據(jù)本發(fā)明的功能方面向淀積器裝置14的淀積器模塊18提供食品材料的供應。還應該理解的是，分配歧管28和供應歧管20構成為使得不同的食品可被供給到每個淀積器模塊18的供應口。也就是，根據(jù)本發(fā)明，一個淀積器模塊18或多個淀積器模塊可具有它們自己的分配歧管和供應歧管。
參照圖3-圖5，分配歧管28具有底表面32和用于連接于淀積器裝置14的唇緣34。如圖1中可看到的，唇緣34最好用于將淀積器裝置14的淀積器模塊18的底表面32緊固于頂表面42(或多個淀積器模塊18的所述表面42的組合)。每個淀積器模塊18最好包括用于保持諸如O型圈等等密封件(未示出)的密封槽43以增強相配口40和供應口38之間的流體連通。如圖1中所示的，夾具44最好與唇緣34相接合，從而將分配歧管28緊固于淀積器裝置14并且在分配歧管28的底表面32與每個淀積器模塊18的頂表面42之間形成密封。如圖1中可看到的，最好使用螺栓48將夾具44連接到淀積器裝置14的框架46，所述螺栓48是通過沿框架46以定距離隔開的螺紋孔50而連接的。再參照圖1，淀積器裝置14最好包括諸如圖1中所示的吊環(huán)52的提升裝置，以助于供應歧管20、淀積器裝置14與框架12的裝配和定位。
在圖6中，示出了本發(fā)明所涉及的具有第一淀積器模塊106和第二淀積器模塊108的淀積器裝置104的局部分解視圖。應該理解的是，可裝配任何數(shù)量的淀積器模塊18以形成淀積器裝置104，使得根據(jù)特定應用實現(xiàn)本發(fā)明的功能方面。在一個優(yōu)選實施例中，諸如圖2中所示的，淀積器裝置14包括十個淀積器模塊18。還應該理解的是，每個道可具有相同的食品或者每個道可具有不同的食品。
如圖6中所示的，淀積器裝置104最好包括驅(qū)動軸軸承組件110，所述驅(qū)動軸軸承組件110可被無旋轉(zhuǎn)地支撐于端部58的開口中，并且驅(qū)動軸軸承組件110包括用于旋轉(zhuǎn)地支撐并且提供驅(qū)動軸112與軸承組件110之間密封的旋轉(zhuǎn)軸承109和杯形密封或O型圈111。當將驅(qū)動軸112布置于軸承組件110的內(nèi)部通道中時，軸承組件110最好允許驅(qū)動軸112的軸向運動以便于穿過端壁58并驅(qū)動地接合。在圖2中示出了軸承組件110處于其優(yōu)選的位置中，即，使自己穿過端壁58，并且驅(qū)動軸112的端部進一步延伸以便于被驅(qū)動地接合。如圖1中所示的，最好通過驅(qū)動聯(lián)結器116將驅(qū)動軸112與齒輪箱114相連接。而且，齒輪箱114最好與馬達118相連接，并且以任何傳統(tǒng)的方式連接以便于根據(jù)馬達旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)換和控制驅(qū)動軸速度。馬達118可為任何旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，并且還與用于根據(jù)任何數(shù)量的工藝參數(shù)確定速度和動作時間的控制系統(tǒng)(未示出)相連接。
此外參照圖6以及圖10，每個淀積器裝置106和108最好都分別包括淀積器主體120和119。下面給出了淀積器主體120和其功能方面的更詳細的描述。另外，淀積器主體119除包括凹入?yún)^(qū)域123之外基本上與淀積器主體120相同，下面將描述其功能。淀積器主體120(以及下文中的119)最好包括布置于淀積器主體120通路124中的套筒122。最好使用O形密封圈126將套筒122的頭125密封于淀積器主體120。套筒122最好起到轉(zhuǎn)子128的軸承的作用。
在圖7和圖8中更詳細地示出了轉(zhuǎn)子128。如下面更詳細地描述的，轉(zhuǎn)子128最好包括分別用于定位和引導第一葉片134和第二葉片136的第一狹縫130和第二狹縫132。在一個優(yōu)選實施例中，第一葉片134和第二葉片136是以相互垂直的方式布置的。所述轉(zhuǎn)子128最好用聚合材料制成，所述材料最好最低程度地吸收水。所述適合的材料包括(但不局限于)特氟綸和迭爾林以及類似的聚合物。葉片最好是用不銹鋼制成的。應該理解的是，可使用任何數(shù)量的滑動葉片以便于可執(zhí)行本發(fā)明的功能方面。狹縫130和132最好也相交，并且將其尺寸加工為允許每個葉片134和136從被葉片134和136的切開部分所限定的一端到另一端自由地滑動。滑動葉片本身是公知的，其中所述葉片可在所述切開部分處彼此相交，并在相交狹縫中被引導。沿葉片延伸方向的每個葉片切開部分的長度確定了所述葉片在其狹縫中滑移的程度。另一個葉片限制了進一步的移動。如圖6中所示的，葉片134和136最好在其切開部分接合的情況下彼此相交以便于分別適配于相交狹縫130和132中。而且，每個葉片134和136的長度都長于狹縫130和132(以及轉(zhuǎn)子128的直徑)，以使得通過接合下面所述的控制表面可控制其滑移。
參照圖7，每個轉(zhuǎn)子128最好包括布置于轉(zhuǎn)子128的驅(qū)動端140處的多個凸出接頭零件138。應該注意的是，驅(qū)動軸112還包括多個最好相似的凸出接頭零件138。參照圖8，每個轉(zhuǎn)子128最好在轉(zhuǎn)子128的接收端144處包括多個凸陷接頭零件142。
在一個優(yōu)選實施例中，一個或多個轉(zhuǎn)子128的凸出接頭零件138可與一個或多個轉(zhuǎn)子128的凸陷接頭零件142相接合以形成轉(zhuǎn)子128的聯(lián)鎖組件，所述聯(lián)鎖組件可由驅(qū)動軸112共同地驅(qū)動。也就是，參照圖6，驅(qū)動軸112的凸出接頭零件138最好與淀積器模塊106的轉(zhuǎn)子128的凸陷接頭零件142(在圖6中不可視但是可在圖8中看到)相連接并接合。還參照圖6，淀積器模塊106的轉(zhuǎn)子128的凸出接頭零件138最好與淀積器模塊108的轉(zhuǎn)子128的凸陷接頭零件142(在圖6中不可視但是可在圖8中看到)相接合。再參照圖6，淀積器模塊106的轉(zhuǎn)子128的凸出接頭零件138最好與轉(zhuǎn)子端蓋146相接合，所述轉(zhuǎn)子端蓋146以可旋轉(zhuǎn)的方式被布置于淀積器主體端蓋150的凹槽148(見圖9)中。所述模塊結構的特殊優(yōu)點在于，可組裝任何數(shù)量淀積器模塊18以形成多道結構。應該理解的是，也可使用單道布置。
再參照圖6，淀積器裝置104最好包括用于終止轉(zhuǎn)子128的驅(qū)動端140(見圖7)的轉(zhuǎn)子端蓋146，所述轉(zhuǎn)子128的驅(qū)動端140將不與另一個轉(zhuǎn)子128的驅(qū)動端144(見圖7)相接合。也就是，多個轉(zhuǎn)子128的組件中的最后那個轉(zhuǎn)子128最好終止于端蓋146。如圖6中所示的，端蓋146終止了淀積器模塊108的轉(zhuǎn)子128。還如圖6中所示的，淀積器裝置104最好包括用于終止在多個直列式淀積器模塊(諸如淀積器裝置104的淀積器模塊106和108)的組件中最后那個淀積器主體120的淀積器主體端蓋150。如圖6中所示的，淀積器主體端蓋150終止了淀積器模塊108的淀積器主體120。如圖9中可看到的，淀積器主體端蓋150最好具有用于以可旋轉(zhuǎn)的方式接收如上所述隨著轉(zhuǎn)子128與驅(qū)動軸112的組件旋轉(zhuǎn)的端蓋146的凹槽148。
在圖6中，示出了作為淀積器裝置104的部分的夾緊裝置152，所述夾緊裝置152用于支撐轉(zhuǎn)子128與驅(qū)動軸112的組件的非驅(qū)動側。夾緊裝置152最好包括連接到螺紋軸156的手柄154，所述螺紋軸156穿過通過淀積器裝置104的框架46的端部所提供的螺紋孔。而且，夾緊裝置152包括連接到螺紋軸156以便于隨著軸156軸向移動的板158。因此，夾緊裝置152可由螺紋軸156利用，諸如由手柄154利用，以便于使得板158移動以與淀積器主體端蓋150的側表面151相接合。因此，壓縮力趨向于將淀積器主體120靠在每個后續(xù)的淀積器主體上保持，并趨向于將組件的非驅(qū)動端支撐在適當?shù)奈恢?。另外，所述夾緊機構152允許其與任何數(shù)量的淀積器模塊18的結合使用。下面給出了淀積器模塊組合方式的詳細描述。
圖6和圖10中還示出了斷開裝置160。斷開裝置160最好包括與每個淀積器模塊18相對應的通路161，所述通路161用于使得食品穿過斷開裝置160，在下面將詳細描述所述通路161。最好設置斷開裝置160穿過成直線的淀積器模塊(諸如106和108)的每個淀積器主體120的通路162。另外，斷開裝置160最好穿過通過淀積器主體端蓋150(見圖9)所提供的開口164。通路162提供用于斷開裝置160旋轉(zhuǎn)運動的軸承座。另外如圖6中所示的，淀積器裝置104最好包括具有一個輸出軸(未示出)的馬達166，所述輸出軸通過傳統(tǒng)連接裝置(未示出)連接斷開裝置160的驅(qū)動端168。此外，馬達166可與控制系統(tǒng)(未示出)相連接以便于控制使得斷開裝置160旋轉(zhuǎn)的速度和動作時間，從而選擇性地對準通路161以便于如下面更詳細地描述的那樣分配食品。根據(jù)本發(fā)明，如下面更詳細地描述的，斷開裝置160可用于選擇性地斷開食品材料流。馬達166可包括任何已知或改進的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，并且最好包括諸如可從市場上可買到的來自于Turn-Act Company of Louisville，KY的伺服馬達，并且所述馬達沿兩個旋轉(zhuǎn)方向選擇性地旋轉(zhuǎn)斷開裝置160，以便于可控地對準和不對準用于食品通過的通路161。應該理解的是，斷開裝置160可為任何已知或改進的可用于斷開食品流的裝置，例如，斷開裝置可包括金屬絲刀、氣刀、旋轉(zhuǎn)閥芯裝置、超聲波刀、隔板、軋刀或其組合。
或者，可使得斷開裝置160僅僅沿一個每旋轉(zhuǎn)180°將出現(xiàn)對準情況的方向旋轉(zhuǎn)。在任何情況下，最好隨著轉(zhuǎn)子128的旋轉(zhuǎn)運動限定斷開裝置160的時間，從而可根據(jù)具體應用控制分配。通過使用適當?shù)奈恢脵z測器可獲得所述定時，所述位置檢測器公知關于具有電子控制系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)部件，所述電子控制系統(tǒng)可為基于微處理器或電路的諸如利用定時齒輪和/或鏈條、皮帶等等的機械定時機構。為了某些應用，諸如較少粘性或更易流動的食物，用于清潔地止住食品分配的斷開裝置是優(yōu)選的。盡管對于許多食品來說，由于在分配時食品趨向于保持其部分完整性，因此不需要這樣的斷開裝置。
在圖11、12和13中示出了上面所述的淀積器主體120。在圖11中示出了淀積器主體120的透視圖。在圖12中示出了淀積器主體120的正視圖并且在圖13中示出了淀積器主體120的橫截面圖。如圖11中所示的，淀積器主體120最好包括上面所述通向內(nèi)部空腔的供應口38，所述空腔如下所述。其中還示出了用于提供旋轉(zhuǎn)軸承面的通路162用于支撐斷開裝置160。
如可在圖11和圖13中看到的，淀積器主體120最好包括在其第一端172上的第一配合零件170。第一配合零件170最好為基本環(huán)形有槽區(qū)域，該區(qū)域具有通常與淀積器主體120的第二端176上的第二配合零件174的直徑和深度一致的直徑和深度。如圖13中所示的，第二配合零件174最好是淀積器主體120的突出零件。第一配合零件170的深度最好由徑向表面171限定。參照圖13，第二配合零件174最好具有表面178。第一端172和第二端176最好是淀積器主體120的相對端部。根據(jù)本發(fā)明，如圖6中所示的，第一配合零件170與第二配合零件174用于將多個淀積器模塊18(諸如淀積器模塊106和淀積器模塊108)組裝成一直線。淀積器主體端蓋150最好還包括所述第二配合零件174和表面178。
參照圖12和圖13，淀積器主體120最好包括包含通路180和成型腔182的內(nèi)部空腔177。根據(jù)本發(fā)明，通路180最好接收如上所述以及如圖6中所示的套筒122。套筒122引導轉(zhuǎn)子128并起到轉(zhuǎn)子128的軸承的作用，并且在某些應用中，套筒122可起到如下所述改進熱傳遞的作用。
參照圖13，其中示出了淀積器主體120的內(nèi)部空腔177和成型腔182。根據(jù)本發(fā)明，如可從圖13中看出的，供應口38最好直接朝向成型腔182開口。成型腔182由通常環(huán)形的表面184限定，當轉(zhuǎn)子128被支撐于表面184中時，所述表面184最好通常與轉(zhuǎn)子128不是同心的。當滑動葉片134和136通過轉(zhuǎn)子128旋轉(zhuǎn)時，表面184還起到用于控制和引導滑動葉片134和136的控制表面的作用。諸如圖11和圖12中可看到的，成型腔182最好只是部分地圍繞轉(zhuǎn)子128在轉(zhuǎn)子128和供應口38之間延伸。成型腔182由徑向延伸的背表面186進一步限定，所述背表面限定了腔182的深度。也就是，腔182的容積由表面184和186以及轉(zhuǎn)子128部分地限定。當與另一個淀積器主體120或淀積器主體端蓋150組裝時，配合零件174的表面178提供了徑向延伸的前表面，該前表面也限制了成型腔182，并且，表面184和186、轉(zhuǎn)子128以及表面178的組合完全地限定了成型腔182。如下所述的，成型腔182的深度最好基本上與滑動葉片諸如圖10中所示的滑動葉片134或滑動葉片136的長度相一致。
參照圖10和圖13，應該理解的是，套筒122可延伸到腔177中以提高熱傳遞。也就是，套筒122可延伸以覆蓋腔177中的轉(zhuǎn)子128的一部分。因此，套筒122起到轉(zhuǎn)子128的軸承的作用并且還用于從轉(zhuǎn)子128中去除摩擦所產(chǎn)生的熱。通常，套筒122中轉(zhuǎn)子128的旋轉(zhuǎn)所摩擦產(chǎn)生的熱可穿過套筒122到主體120中以便于消散。在其中套筒122延伸到位于腔177中的布置中，可提高熱傳遞。在這樣一種布置中，套筒可與腔177中的食品相接觸并且熱量可被傳遞到食品上。由于食品通常穿過腔177，并且尤其是在可增加摩擦生熱的高速下，可在增長的速度下從轉(zhuǎn)子中去除熱量。
如上所述，淀積器主體120最好包括用于斷開裝置160的通路162。在圖13中，示出了淀積器主體120的橫截面圖并且示出了通路162。根據(jù)本發(fā)明，通路162最好包括用于分配食品的分配口188，下面將詳細描述。在圖12中以虛線示出的通路200也是通過淀積器主體120提供的，所述通路200用于提供成型腔182與通路162之間的可流動食品的流通。當在其通路161與通路200和分配口188兩者對準的情況下插入斷開裝置160時，可分配食品。當使得斷開裝置160旋轉(zhuǎn)得足以使得其通路161與通路200之間不對準時，不可分配食品。
進一步參照圖13，淀積器主體120最好包括第一配合零件190和第二配合零件192，所述配合零件190和192起到與上述配合零件170和174相似的作用。也就是，當根據(jù)本發(fā)明組裝多個淀積器主體時，第一淀積器主體120的第一配合零件170和190與第二淀積器主體120的第二配合零件174和192相對準。應該理解的是，配合零件170、174、190和192可只包括平坦表面，諸如根據(jù)本發(fā)明能夠?qū)⒏鱾€淀積器主體配合和密封在一起的表面171和178，或者可包括如上所述的任何相應的配合表面。
參照圖14，其中示出了圖1食品淀積器系統(tǒng)的局部橫截面圖。具體地，圖14示出了本發(fā)明所涉及的淀積器模塊194的橫截面。另外，圖14示出了位于傳送機256之上的淀積器模塊194，所述傳送機256用于從淀積器模塊上接收食品并且所述傳送機256最好沿加工方向A移動。傳送機最好提供用于將食品沉積于其上的表面258。應該理解的是，表面258可為任何表面，諸如另一種食品的表面。
在圖14中，示出了一份食品260離開淀積器模塊194(如下所述)并沉積在表面258上，并且示出了食品262的沉積部分由傳送機運載。如圖中示出的，框架46的側部54和56以可操作的方式支撐淀積器主體120。示出了供應歧管20與如上所述并且可在圖1中看到的分配歧管28相連接。
此外參照圖14，分配歧管28的底表面32與淀積器主體120的頂表面42相接觸，并且最好將諸如O型圈等密封件(未示出)布置于密封槽43中，以便于在分配歧管28與淀積器主體120之間提供流體密封。應該理解的是，可使用任何流體密封技術。如圖14中所示的，分配歧管28的配合口40最好與淀積器主體120的供應口38對準。如在圖14中可看到的，夾具44將分配歧管28牢牢地保持在適當?shù)奈恢弥?，通過使用螺栓將所述夾具44緊固于框架46的側部54和56。
此外參照圖14，其中示出了淀積器主體120，其中轉(zhuǎn)子128被布置于淀積器主體120的開口180(見圖12)中。在圖14中還示出了滑動葉片134和136，所述滑動葉片134和136被布置于轉(zhuǎn)子128的狹縫130和132(見圖10)中。當轉(zhuǎn)子128旋轉(zhuǎn)時，表面184控制滑動葉片134和136的相互作用。此外，根據(jù)本發(fā)明，滑動葉片134和136的末端密封地接觸表面184。另外至少延伸通過轉(zhuǎn)子128外表面的滑動葉片134和136側部的部分最好因此密封地接觸表面186和178。因此，滑動葉片134和136可將食品俘獲在滑動葉片134和136之間，并且在轉(zhuǎn)子128的旋轉(zhuǎn)下可使得食品穿過腔182(參照圖13)以及通路200的部分，該腔182包括腔室195和區(qū)域254。因此，腔室195、區(qū)域254和通路200形成了食品從中穿過的總區(qū)域。另外，如果使用的話，斷開裝置160的通路161構成食品從中穿過的區(qū)域的一部分。如下所述，食品從中穿過的區(qū)域(諸如由腔室195、區(qū)域254、通路200和如圖14中所示的通路161所形成的區(qū)域)橫截面形狀中的變化最好是最小化的。
如從圖14中可看到的，腔室195由轉(zhuǎn)子128的外表面、表面184和延伸過轉(zhuǎn)子128外表面的滑動葉片134和136的部分限定。如上所述的，滑動葉片134和136的末端最好密封地接觸表面184以形成腔室195。腔室195還由表面186(在圖12和圖13中可看到)以及由淀積器主體120的配合零件174的表面178限定。另外，如上所述的，滑動葉片134和136的側部最好密封地接觸表面186和178。因此，通常由延伸通過轉(zhuǎn)子128外表面的滑動葉片134和136的部分所限定的該區(qū)域通常與腔室195中食品的橫截面形狀相一致，并限定腔室195中食品的橫截面形狀。如圖14中可看出的，所述滑動葉片延伸部分通常是圖14中所示的例證性實施例的滑動葉片的最大延伸部分。如圖14中所示的，滑動葉片的最大延伸部分最好從葉片剛好位于口38之前的旋轉(zhuǎn)位置開始。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，腔室195最好這樣限定被分配的食品的形狀，即，使得食品的橫截面形狀之后不再受到再成型的限制，最好，當食品穿過腔室195和通路200時它基本保持不變。另外，應該注意的是，腔室195包括小于總腔182容積的容積。
如上所述，淀積器主體120最好包括通路200，其目的在于使得食品穿過淀積器主體120并且通過淀積器主體120的分配口188被分配。在腔室195中已被沿橫截面定型的食品受到來自于腔182、通過通路200(以及當使用斷開裝置時通過通路161)以及當斷開通路161對準(當使用時)時最終來自于分配口188的轉(zhuǎn)子128和葉片134和136的旋轉(zhuǎn)的壓力。通路200(以及當使用時通路161)的橫截面形狀最好通常與腔室194的橫截面形狀相一致，所述腔室194本身的橫截面形狀最好與延伸經(jīng)過轉(zhuǎn)子128外表面的滑動葉片134和136的部分的橫截面形狀相一致。因此，食品的橫截面形狀通常與延伸經(jīng)過轉(zhuǎn)子128外表面的滑動葉片134和136的部分的橫截面形狀相一致。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在將食品供應到腔室195中之后，期望使得食品的橫截面形狀的任何再成型最小化。在腔室195中，首先限定橫截面形狀。通過之后不再再成型橫截面，特別是通過限制(諸如減小其尺寸或改變其形狀是限制其向前運動的一種方法)，可提高能量的節(jié)約和/或處理速度。由于所述動作將不產(chǎn)生附加阻力或限制食品向前流動，因此依照本發(fā)明的該方面可允許食品橫截面形狀的膨脹或膨脹再成型。然而，在整個食品進一步行進中最好使得再成型最小化以提高產(chǎn)品流體動力。
在操作中食品通過口38進入到腔182中。當轉(zhuǎn)子128使得滑動葉片134和136旋轉(zhuǎn)從而朝向通路200壓迫食品時，食品最好在足夠的壓力下連續(xù)地充滿腔室195。如上所述，滑動葉片134和136的頂端和側面最好密封地接合表面184、186以及178。所述密封最好防止泄漏并且最好還考慮了充分的壓力以使得食品穿過腔182，移出腔182的一個出口，并穿過通路200。如上所述，由于腔室195、區(qū)域254、通路200以及通路161(當使用斷開裝置時)的橫截面形狀基本上是相同的，從而使得當食品被迫通過淀積器主體120時食品橫截面形狀方面的變化最小化，因此當滑動葉片朝向通路200壓迫食品時，食品橫截面形狀方面的變化被有利地最小化了。食品流動流橫截面形狀方面的所述最小化的變化的有利之處在于，它滿足了諸如用于高度粘性材料并且尤其用于其流變性擴張的材料的低旋轉(zhuǎn)動力的要求。作為輔助優(yōu)點，流動流最小化的橫截面變化考慮了馬達和滑動葉片的迅速的和高度受控的加速和減速，所述滑動葉片提供了已沉積的食品上的更大控制。而且在流體流橫截面形狀方面的變化最小化時可實現(xiàn)更大的處理速度。作為另一個優(yōu)點，在流體流橫截面形狀方面的變化最小化時，也可減少對于食品顆粒諸如上述那些顆粒的損壞。另外，食品可在淀積器主體中成型，因此不再需要已沉積的食品的輔助成型。由于流體流橫截面形狀的最小變化，本發(fā)明的食品淀積器可在比用于粘性食品諸如上述食品的每分鐘循環(huán)次數(shù)為220次高的速度下操作。所述處理速度優(yōu)越于其他滑動葉片類型淀積器所實現(xiàn)的處理速度。
在圖14中，還以橫截面的方式示出了斷開裝置160和通路161。如下所述的，通過旋轉(zhuǎn)斷開裝置以使得所述斷開裝置有效地打開和關閉通路200，而使得斷開裝置160用于參與分離從淀積器模塊中分配而來的食品份額。應該注意的是，斷開裝置可用于具有特殊流變性的食品材料。也就是說，諸如糖霜等食品可具有通常較低的粘性并且在不使用斷開裝置160的情況下可能難于將其分離成獨立的份額。然而，應該理解的是，在轉(zhuǎn)子向前旋轉(zhuǎn)以執(zhí)行食品沉積之后立刻使其稍稍向后旋轉(zhuǎn)，從而反吸食品以起到食品斷開的作用。應該理解的是，諸如攤雞蛋等食品可具有通常較高的粘性和流變性，因此在使用或不使用如下所述斷開裝置的情況下都可使得所述食品以獨立份額的方式沉積。
下面描述了本發(fā)明所涉及的用于使用上述設備分配食品的一種方法。諸如圖1中所示系統(tǒng)的多道食品淀積器系統(tǒng)最好被布置于食品接收傳送機256的上方，所述食品接收傳送機256最好沿加工方向A(見圖14)移動。食品供給裝置(未示出)最好與供應歧管20的進料口22、24和26中的至少一個相連接以便于將食品傳送到供應歧管20。食品最好穿過圖3-5中所示的分配歧管28的圓錐形開口36。然后食品可穿過分配歧管28的配合口40，從而將食品傳送到圖2中所示的獨立淀積器模塊18的供應口38。
如從圖14中可看出的，當轉(zhuǎn)子128如所示那樣布置時，進入到淀積器模塊(諸如圖14的淀積器模塊194)中的食品穿過供應口38并最好充滿腔室195。然后圖1中所示的馬達118和齒輪箱114可使得轉(zhuǎn)子128基本沿順時針運動方向(如圖14中所示的)旋轉(zhuǎn)。馬達118最好由控制系統(tǒng)(未示出)控制。在一個優(yōu)選實施例中，以與從淀積器中分配的食品量相一致的傾斜量旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子128。在本發(fā)明的一個方面中，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)可通常與滑動葉片134和136之間的角距相一致。也就是說，對于圖14中所示的布置來說，可使得轉(zhuǎn)子以90°的度增量旋轉(zhuǎn)。應該理解的是，可使用任何數(shù)量的滑動葉片，并且在滑動葉片數(shù)量和旋轉(zhuǎn)度數(shù)之間不需要相關性。例如，可以以任意的旋轉(zhuǎn)度數(shù)使用三個滑動葉片。輔助滑動葉片的使用可提供俘獲食品的更小區(qū)域。另外，供應口與排出口之間的更多密封通常保證了使得食品穿過淀積器模塊的壓力的更好控制。
再參照圖14，當轉(zhuǎn)子128間歇性或是連續(xù)性地旋轉(zhuǎn)時，滑動葉片134和136使得已被供應到腔室195中的食品材料沿通常朝向口188的方向移動。另外，容納于區(qū)域254、通路200以及通路161(如果使用的話)中的食品同時朝向口188移動。如上所述，在所述移動期間食品橫截面形狀方面的變化是最小化的。因此通常，對于轉(zhuǎn)子128的每次移動，設置至少部分重新形成的空腔195，使其充滿來自于供應口38的食品材料。最好通過馬達使得轉(zhuǎn)子128旋轉(zhuǎn)，所述馬達最好包括控制系統(tǒng)，諸如用于控制速度、轉(zhuǎn)子和滑動葉片的旋轉(zhuǎn)位置以及所沉積的食品的分份和形狀控制的基于邏輯的電腦控制系統(tǒng)等。對于某些食品材料來說，最好可通過以一個預定的旋轉(zhuǎn)增量旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子128而使得由腔室195限定的至少一些食品材料從腔室195移動到區(qū)域254，所述預定的旋轉(zhuǎn)增量通常與通過分配口188分配的食品的期望量相一致。因此，食品的增量也從區(qū)域254移動到通路200，并且如果使用通路161的話還從通路200移動到通路161。使用控制系統(tǒng)可有利地控制所述旋轉(zhuǎn)，以便于使得轉(zhuǎn)子以所述預定增量旋轉(zhuǎn)。控制系統(tǒng)的所述使用的有利之處在于，可獲得食品沉積量控制方面的更高精確度。然后一個預定旋轉(zhuǎn)增量下的轉(zhuǎn)子128的輔助旋轉(zhuǎn)可通過分配口188分配期望量的食品，所述預定旋轉(zhuǎn)增量可與先前的增量相同或者也可不同于先前的旋轉(zhuǎn)增量。應該理解的是，可使得轉(zhuǎn)子連續(xù)地旋轉(zhuǎn)以沉積連續(xù)的食品流。
根據(jù)本發(fā)明，斷開裝置160可用于參與限定從淀積器裝置分配而來的食品材料的獨立份額。斷開裝置160不僅可有利地用于控制食品流，而且還用于清潔地切入諸如肉塊和蔬菜等食品中的顆粒。參照圖14，將淀積器裝置布置得可使得通路161與淀積器主體120的分配通路200對準。也就是說，食品可從分配通路200穿過斷開裝置160的通路161并且在沒有中斷的情況下通過分配口188被分配。參照圖1、2和6，斷開裝置160可最好由馬達166驅(qū)動，所述馬達166最好被控制系統(tǒng)(未示出)控制。在本發(fā)明的一個方面中，可使得斷開裝置沿著順時針方向或是逆時針方向旋轉(zhuǎn)以便于中斷食品材料的通路，從而限定食品材料的獨立份額。也就是說，可使得斷開裝置160前后旋轉(zhuǎn)。當使得通路161旋轉(zhuǎn)以使其與通路200不對準時，在所述移動中發(fā)生斷開行為。在發(fā)生斷開之后，最好使得通路161沿相反方向旋轉(zhuǎn)以使其恢復與通路200的對準。所述斷開裝置的所述前后旋轉(zhuǎn)的有利之處在于，由于只需使得通路161少量旋轉(zhuǎn)以執(zhí)行所述斷開，因此它通常提供更大的操作速度。然后由于通路200無需旋轉(zhuǎn)180°到通路161的相對側，因此通路161可快速向回旋轉(zhuǎn)以與通路200對準。在本發(fā)明的另一個方面中，應該理解的是，可使得斷開裝置160沿一個方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)并隨著轉(zhuǎn)子128的旋轉(zhuǎn)計時。
應該理解的是，本發(fā)明的食品淀積器模塊不局限于圖14中所示的食品淀積器模塊195。在圖15、16和17中示出了本發(fā)明的其他食品淀積器模塊的幾個示范性實施例，依照本發(fā)明，所述食品淀積器模塊由框架部分228和230以可操作的方式支撐，并最好如上所述由夾具232和螺栓234固定。在圖15中，示出了食品淀積器模塊202的橫截面圖。淀積器模塊202包括一對供應口204，所述供應口204最好由與一對供應歧管210流體連接的具有多個通路208的分配歧管206供料。依照本發(fā)明，圖15中所示的淀積器模塊202最好還包括布置于淀積器主體214中的一對滑動葉片轉(zhuǎn)子組件212。應該理解的是，淀積器主體214可包括任何數(shù)量的滑動葉片轉(zhuǎn)子組件212以便于可實現(xiàn)本發(fā)明的功能方面。此外參照圖15，淀積器模塊202的淀積器主體214最好包括一對包含分配口218的分配通路216。應該理解的是，可形成通路216以及圖16中所示的淀積器模塊202的通路222和圖17中所示的淀積器主體220的通路244及242以及其他提供的通路，以便于最小化地限制流體流橫截面形狀方面的變化。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，如上所述，諸如圖15、16和17中所示的，可形成一個或多個通路，以改變可穿過其中的食品的橫截面形狀。也就是說，對于某些應用來說，可能不需要使得流體流的變化最小化，諸如當產(chǎn)品速度較低或沉積較少粘性材料時。在圖16中，示出了圖15中所示的淀積器模塊202的示范性變化。在圖16的淀積器模塊202中示出了淀積器主體226的一對分配通路222，所述分配通路222集中在公共分配口224處。
在圖17中以橫截面的方式示出了另一個示范性的食品淀積器模塊236。如上所述并且依照本發(fā)明，食品淀積器模塊236最好包括淀積器主體238，所述淀積器主體238具有布置于淀積器主體238中的多個滑動葉片轉(zhuǎn)子組件240。此外，參照圖17，淀積器主體238包括多個具有分配口244的分配通路242。食品淀積器模塊236還可包括具有通路248的一個分配歧管246，所述通路248與淀積器主體238的供應口250流體連接。另外，根據(jù)本發(fā)明，淀積器模塊236包括多個供應歧管252。應該理解的是，分配歧管246可具有任何數(shù)量的通路248，以便實現(xiàn)本發(fā)明的功能方面。另外，應該理解的是，可使用任何數(shù)量的供應歧管252與分配歧管246相配合。也就是說，可使用公共供應歧管以便為一個分配歧管或多個分配歧管的多個通路供料。
應該理解的是，可使用圖15、16和17中所示的示范性淀積器執(zhí)行寬廣范圍的淀積過程。每個獨立的轉(zhuǎn)子都可在任何速度或食品數(shù)量下沉積相同或不同的食品。例如，可使用食品淀積器模塊202通過每個轉(zhuǎn)子212、通路216和口218或相同的食品沉積不同的食品?？墒沟锚毩⒌霓D(zhuǎn)子212間歇地、或同步地或獨立間歇、或以相同或不同的速度連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，具有任何數(shù)量淀積器模塊的第二淀積器裝置可被布置于第一淀積器裝置的下游?？衫盟霾贾贸练e例如分層的食品，或者利用所述布置沉積充填料或包覆層或任何其他輔助食品?？蓪⑺鍪称芬粋€沉積在另一個頂上，或者與初始沉積物相鄰的結構中沉積，形成更長的沉積物或在所述沉積物上增加輔助美觀部分。另外，根據(jù)本發(fā)明，布置于第一淀積器裝置下游的輔助淀積器裝置可用于將輔助量的食品沉積在食品的第一層沉積物上，以便于產(chǎn)生根據(jù)預定重量規(guī)格的總沉積。也就是說，可將食品加到已通過使用第二淀積器裝置由第一淀積器裝置所沉積的重量不足的沉積上。在這樣的過程中，可稱量第一沉積，電腦可計算出任何不足，并且信號可被發(fā)送給第二淀積器裝置的控制系統(tǒng)并且可沉積適當量的食品以加到第一沉積物上。授權給DeMars等人的題為“Semi-Solid Food Depositor andMethod of Use”的美國專利US 5,073,391中披露了這樣一種技術的示例，所述美國專利US 5,073,391共同被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并且在此合并參考所述專利的全部內(nèi)容。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，可通過相對于傳送機256的速度操縱轉(zhuǎn)子移動的速度而控制食物沉積的形狀，諸如產(chǎn)品的長度和寬度形狀。轉(zhuǎn)子128和傳送機256的速度是受電腦控制的并且用于操縱所述操作的處理速度，并且在由于分配需要進行調(diào)整導致必須改變產(chǎn)品時，可在運轉(zhuǎn)下進行改變?；蛘?，可通過修正轉(zhuǎn)子128的移動方式而改變沉積的形狀。
本發(fā)明不局限于上述優(yōu)選設備和方法。而且，應該理解的是，雖然已描述了本發(fā)明的具體實施例，但是本發(fā)明不局限于此，本領域普通技術人員可在具體考慮前述技術的情況下作出修正。因此，所附權利要求覆蓋了在本發(fā)明的真實精神和保護范圍內(nèi)的包含這些改進等基本特征的所述任何修正。
權利要求
1.一種食品淀積器模塊，它用于與具有相似特征的另一個食品淀積器模塊一起用在多道淀積器系統(tǒng)中的一種食品淀積器模塊，所述淀積器模塊包括第一淀積器主體，在所述第一淀積器主體的第一端具有第一配合零件并且在所述第一淀積器主體的第二端具有第二配合零件，第二配合零件用于和與第一淀積器模塊相似的另一個淀積器模塊的第一配合零件相配合；轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子以可旋轉(zhuǎn)的方式被布置和支撐于所述主體的腔室中并且具有穿過轉(zhuǎn)子的至少一個滑動葉片；與腔室流體連接的供應口；與腔室流體連接的排出口；以及布置于供應口和排出口之間的成型區(qū)域。
2.如權利要求1中所述的淀積器模塊，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子第一端處的第一配合零件以及轉(zhuǎn)子第二端處的第二配合零件，轉(zhuǎn)子的第一端和第二端是轉(zhuǎn)子的相對端部。
3.如權利要求2中所述的淀積器模塊，其特征在于，轉(zhuǎn)子的第一配合零件為轉(zhuǎn)子的有槽零件，而轉(zhuǎn)子的第二配合零件為轉(zhuǎn)子的突出零件，所述突出零件能夠由類似轉(zhuǎn)子的第一配合零件以滑動的方式容納。
4.如權利要求1中所述的淀積器模塊，其特征在于，淀積器主體的第一配合零件為淀積器主體的有槽零件，而淀積器主體的第二配合零件為淀積器主體的突出零件，所述突出零件能夠由相似淀積器主體的第一配合零件以滑動的方式容納。
5.如權利要求1中所述的淀積器模塊，其特征在于，淀積器主體的第一配合零件包括淀積器主體的第一基本平坦表面，并且淀積器主體的第二配合零件包括淀積器主體的第二基本平坦表面，所述第二基本平坦表面能夠與類似淀積器模塊的第一表面相接合。
6.如權利要求1中所述的淀積器模塊，其特征在于，成型區(qū)域至少部分地由腔室和轉(zhuǎn)子限定。
7.如權利要求6中所述的淀積器模塊，其特征在于，淀積器主體包括在腔室與排出口之間提供流體連通的通路。
8.如權利要求7中所述的淀積器模塊，其特征在于，成型區(qū)域的橫截面形狀和通路的橫截面形狀基本上是相同的。
9.如權利要求8中所述的淀積器模塊，其特征在于，淀積器模塊包括以可操作的方式相對于排出口布置的斷開裝置。
10.如權利要求9中所述的淀積器模塊，其特征在于，斷開裝置包括可移動的切削元件，所述切削元件以可操作的方式被提供給淀積器模塊以便于穿過通路移動。
11.如權利要求10中所述的淀積器模塊，其特征在于，斷開裝置包括旋轉(zhuǎn)閥芯裝置，所述旋轉(zhuǎn)閥芯裝置以可旋轉(zhuǎn)的方式被布置于排出口之前的通路中。
12.如權利要求11中所述的淀積器模塊，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)閥芯裝置包括能夠選擇性地提供從通路到排出口的流體連通的通路。
13.如權利要求12中所述的淀積器模塊，其特征在于，旋轉(zhuǎn)閥芯裝置的通路具有與成型區(qū)域和淀積器主體的通路的橫截面形狀相似的橫截面形狀。
14.一種用于沉積食品的淀積器模塊，所述淀積器模塊包括具有內(nèi)部腔室的淀積器主體，所述內(nèi)部腔室具有內(nèi)表面；轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子以可旋轉(zhuǎn)的方式被布置和支撐于所述淀積器主體的內(nèi)部腔室中，所述轉(zhuǎn)子具有外表面；穿過轉(zhuǎn)子的至少一個滑動葉片，所述轉(zhuǎn)子具有旋轉(zhuǎn)位置，其中滑動葉片的一部分延伸經(jīng)過轉(zhuǎn)子的外表面進入到腔室中，并且其中滑動葉片延伸部分至少部分地由內(nèi)部腔室的內(nèi)表面確定；與內(nèi)部腔室流體連接的供應口；與內(nèi)部腔室流體連接的排出口；以及布置于供應口和排出口之間的成型區(qū)域，成型區(qū)域被轉(zhuǎn)子外表面的至少一部分和腔室內(nèi)表面的至少一部分限定，并且其中成型區(qū)域的橫截面形狀基本與延伸過經(jīng)轉(zhuǎn)子和滑動葉片的第一旋轉(zhuǎn)位置與轉(zhuǎn)子和滑動葉片的第二旋轉(zhuǎn)位置之間的轉(zhuǎn)子外表面的滑動葉片部分相一致。
15.如權利要求14中所述的淀積器模塊，其特征在于，轉(zhuǎn)子和滑動葉片的第一旋轉(zhuǎn)位置是一個這樣的旋轉(zhuǎn)位置，即滑動葉片在前面但是接近于供應口。
16.如權利要求15中所述的淀積器模塊，其特征在于，轉(zhuǎn)子和滑動葉片的第二旋轉(zhuǎn)位置是一個這樣的旋轉(zhuǎn)位置，即滑動葉片在后面但是接近于成型區(qū)域出口。
17.如權利要求14中所述的淀積器模塊，其特征在于，淀積器主體還包括在腔室與排出口之間提供流體連通的通路。
18.如權利要求17中所述的淀積器模塊，其特征在于，成型區(qū)域的橫截面形狀和通路的橫截面形狀基本上是相同的。
19.如權利要求18中所述的淀積器模塊，其特征在于，淀積器模塊包括以可操作的方式相對于排出口布置的斷開裝置。
20.如權利要求19中所述的淀積器模塊，其特征在于，斷開裝置包括可移動的切削元件，所述切削元件以可操作的方式被提供給淀積器模塊以便于穿過通路移動。
21.如權利要求20中所述的淀積器模塊，其特征在于，斷開裝置包括旋轉(zhuǎn)閥芯裝置，所述旋轉(zhuǎn)閥芯裝置以可旋轉(zhuǎn)的方式被布置于排出口之前的通路中。
22.如權利要求21中所述的淀積器模塊，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)閥芯裝置包括能夠選擇性地提供從通路到排出口的流體連通的通路。
23.如權利要求22中所述的淀積器模塊，其特征在于，斷開裝置的通路具有與成型區(qū)域和淀積器主體的通路的橫截面形狀相似的橫截面形狀。
24.如權利要求14中所述的淀積器模塊，其特征在于，滑動葉片延伸經(jīng)過轉(zhuǎn)子外表面的部分通常與從淀積器模塊中沉積的食品的橫截面形狀相一致。
25.一種用于沉積預定量粘性食品的方法包括以下步驟提供至少一個食品淀積器模塊，所述淀積器模塊包括淀積器主體，所述淀積器主體具有轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有以可旋轉(zhuǎn)的方式被支撐于其內(nèi)部腔室中的至少一個滑動葉片；向食品淀積器的供應口提供粘性食品，從而填充由轉(zhuǎn)子和其內(nèi)部腔室至少部分地在淀積器模塊中限定的成型區(qū)域的至少一部分；在基本上不限制再成型食品橫截面形狀的情況下，通過使得轉(zhuǎn)子和滑動葉片旋轉(zhuǎn)而通過成型區(qū)域傳輸食品；以及通過排出口沉積預定量的食品。
26.如權利要求25中所述的方法，其特征在于，使得轉(zhuǎn)子在傳輸步驟中連續(xù)地旋轉(zhuǎn)，從而沉積連續(xù)的食品流。
27.如權利要求25中所述的方法，其特征在于，以一旋轉(zhuǎn)量使得轉(zhuǎn)子在傳輸步驟中旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)量通常相當于被沉積的食品的預定量。
28.如權利要求25中所述的方法，還包括通過使得轉(zhuǎn)子和滑動葉片旋轉(zhuǎn)而從供應口向成型腔的出口傳輸食品的步驟。
29.如權利要求28中所述的方法，還包括通過使得轉(zhuǎn)子和滑動葉片旋轉(zhuǎn)而從成型腔的出口向排出口傳輸食品的步驟。
30.如權利要求25中所述的方法，還包括當通過排出口沉積食品時斷開食品的步驟。
31.如權利要求25中所述的方法，其特征在于，斷開步驟是通過旋轉(zhuǎn)在淀積器主體中的通路中的閥芯類型的斷開裝置而執(zhí)行的。
32.如權利要求25中所述的方法，還包括提供布置于第一食品淀積器模塊下游的第二食品淀積器模塊的步驟。
33.如權利要求32中所述的方法，其特征在于，第二食品淀積器模塊通過排出口沉積更多量的食品而補充食品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用食品淀積器裝置的食品淀積器系統(tǒng)。食品淀積器裝置最好包括至少一個食品淀積器模塊。在一個實施例中，食品淀積器模塊可包括配合零件，并且多個食品淀積器模塊可由配合零件組裝以形成食品裝置。食品淀積器模塊最好包括供應口、布置于腔中的轉(zhuǎn)子、至少一個滑動葉片，以及排出口。在一個實施例中，食品淀積器模塊包括斷開裝置。另外，本發(fā)明還涉及通過所述設備加工食品的方法。
文檔編號A21C11/16GK1522109SQ03800539
公開日2004年8月18日 申請日期2003年3月11日 優(yōu)先權日2002年3月27日
發(fā)明者J·A·德馬斯, G·C·瓦爾加斯, R·F·邁爾, W·A·加蒂, J A 德馬斯, 加蒂, 瓦爾加斯, 邁爾 申請人:皮爾斯伯里公司