一种适用于粘流态材料的二阶段进给柱塞式喷头的制作方法

1.本发明粘流态材料挤出器械领域，尤其涉及一种适用于粘流态材料的二阶段进给柱塞式喷头。


背景技术：

2.在工业制造与食品生产等领域，常需要进行粘流态材料的进给操作，例如在蛋糕裱花中，就需要对奶油等粘流态食品材料进行推进。现有的蛋糕裱花主要依赖糕点师的人工操作，裱花器械多为塑料材质的一次性裱花袋、挤奶油袋，无法适用于工业化生产，因此挤出质量受到人工技术的限制。
3.为提高效率，降低制作成本，可采用机械设备进行替代。在操作中，奶油等粘流态材料的进给操作就需要一种特殊的喷头完成。现有的喷头多为管道进给，难以实现材料的及时切换，无法完成作业需求。
4.如申请号为：201710168907.2专利名称为：一种裱花枪的专利申请中，公开了现有裱花枪，包括活塞筒、推力部、限制部、出料嘴、裱花嘴锁紧套，活塞筒的左端设有出料嘴，裱花嘴套设在出料嘴的左端，裱花嘴锁紧套套设在裱花嘴上并与出料嘴连接，活塞筒的右端设有推力部，推力部的右端设有限制部；活塞筒包括活塞、活塞杆、推板，活塞筒内设有活塞，活塞上设有活塞杆，活塞杆的左端依次穿过推力部、限制部延伸至外侧，且其左端部设有推板。
5.先现有裱花枪中，活塞杆因无法直接到达出料嘴前端，因此导致活塞筒前端的部位会残留部分材料。如本技术中，活塞杆无法到达出料通道，因此导致出料通道内会残留挤出材料，在需要进行吸取原料时，出料通道内会残留的材料也会对新材料造成二次污染。同时，若出料通道清洁，在进行吸取原料时，由于活塞杆从出料通道后端的活塞筒开始抽取，会在开始吸入时，造成吸入空气。
6.另外，现有管道进给中，只有一个储蓄管道，若储蓄管道直径过大，则不适用于小规模吸取；若储蓄管道直径过小，则不适合大估摸吸取。同时，储蓄管道直径选取大尺寸或小尺寸不能同时选取。


技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种实现了粘流态材料的即取即用、管道内无残留的适用于粘流态材料的二阶段进给柱塞式喷头。
8.本发明的技术方案：本发明提供一种高效快速适用于粘流态材料的二阶段进给柱塞式喷头，包括用于储蓄及排出粘流态材料的二阶段进给装置以及设置在二阶段进给装置前端，用于喷出粘流态材料的喷嘴装置，所述二阶段进给装置包括第一管腔、设置在所述第一管腔前端的第二管腔以及设置在所述第一管腔、第二管腔内的推料活塞杆；
所述推料活塞杆可沿所述第一管腔及第二管腔的管壁往复运动；所述二阶段进给装置内物料在所述推料活塞杆的推进下，经所述第二管腔前端排出后，直接到达所述喷嘴装置的喷嘴内；所述第一管腔内径大于所述第二管腔。
9.进一步的，所述推料活塞杆包括匹配所述第一管腔内径的进给盘和匹配所述第二管腔的进给杆；所述进给杆与所述进给盘可拆卸连接；所述进给杆可带动所述进给盘到达所述第一管腔前端后，穿过所述进给盘，进入第二管腔。
10.进一步的，所述进给盘内设有可供所述进给杆穿过的接触内腔，所述接触内腔内设有进给切换限位球；所述进给切换限位球在进给切换弹簧及弹簧调整螺钉作用下，穿过所述接触内腔内壁，贴紧所述进给杆外圆柱面；所述进给杆上设有匹配所述进给切换限位球的环形槽。
11.进一步的，所述进给杆前端外圆面设有二段进给密封圈；所述进给盘外圆面设有一段进给密封圈。
12.进一步的，所述喷嘴装置包括喷嘴以及驱动所述喷嘴旋转的喷嘴驱动机构；所述喷嘴设置在所述第二管腔前端，可在所述喷嘴驱动机构驱动下，以所述第二管腔轴线为旋转轴旋转。
13.进一步的，所述喷嘴驱动机构包括喷嘴驱动电机、连接所述驱动电机的主动齿轮；所述主动齿轮与传动组件的从动齿轮啮合；所述从动齿轮设置在所述第二管腔外圆面，可带动所述喷嘴旋转；所述从动齿轮与所述第二管腔间设有轴承，所述轴承一侧设有用于固定所述轴承的限位螺母。
14.进一步的，所述喷嘴通过快换头连接所述从动齿轮；所述快换头套装在所述第二管腔的圆柱面上。
15.进一步的，所述快换头末端设有第二环形槽；所述从动齿轮一侧设有轴承盖；所述轴承盖与所述从动齿轮之间通过轴承盖紧固螺钉连接固定；所述轴承盖上设有匹配所述快换头的快接接口。
16.进一步的，所述快接接口包括对所述快换喷嘴轴向限位的快换限位球，对所述快换喷嘴径向限位的快换限位柱；所述快换限位球与快换限位柱均通过快换弹簧与限位螺钉进行调节压力。
17.进一步的，所述进给杆末端通过连接块连接贯通式直线电机的输出轴；所述连接块与输出轴通过销连接。
18.有益效果：与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、本发明设有第一管腔和直径小于第一管腔的第二管腔，其中第二管腔直接对接喷嘴，由于第二管腔口径小，可实现了粘流态材料的即取即用；由于第一管腔口径大，可适用于大量粘流态材料吸取储存；避免了管道结构中，原料流程的长通道，减少了浪费，也使清洗变得简单。
19.2、推料活塞杆包括匹配第一管腔内径的进给盘和匹配第二管腔的进给杆，本发明
实现了材料的二阶段进给，进给杆可完全推出至第二管腔前端，使得进给杆能够覆盖完整腔体，避免的空间的浪费，确保第二管腔内材料无残留；同时进给杆可完全推出至第二管腔前端，可保证在吸取时，吸入空气的问题，保证了进给原料的稳定性。
20.3、本发明实现了喷嘴的转动功能，能够在使用中随时旋转调节喷嘴，便于实现对材料流出形状的控制。
21.4、本发明实现了喷嘴的快速切换，利用弹簧限位球结构与弹簧限位柱结构实现了喷嘴的轴向定位与径向定位，弹簧限位球结构也便于快换喷嘴的拔出与固定，便于实现不同喷嘴的调换。
附图说明
22.图1为本发明的整体结构示意图；图2为图1的剖面示意图；图3为本发明中推料活塞杆及贯通式直线电机的具体结构示意图；图4为本发明中喷嘴装置的具体结构示意图；图5为本发明中二阶段进给装置的剖视图；图6为本发明中喷头二阶段进给装置的动力部分示意图；图7为本发明中进给杆及进给盘的连接状态示意图；图8为本发明中进给杆穿过进给盘的状态示意图；图9为本发明中喷嘴装置的整体结构示意图；图10为图9的剖面视意图；图11为本发明中喷嘴装置的外框架结构示意图；图12为本发明中进给杆及进给盘在第一管腔内联动状态的整体结构示意图；图13为本发明中进给杆穿过进给盘，进入第二管腔的整体结构示意图；图14为本发明中进给杆到第二管腔始端的整体结构示意图。
具体实施方式
23.为了加深本发明的理解，下面我们将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
24.如图1-14所示，本发明主要可分为两个模块，分别是二阶段进给装置1与喷嘴装置2。
25.二段式进给装置1主要由贯通式直线电机11、二段进给部分12与一段进给部分13组成。
26.其中，贯通式直线电机11的输出轴111与二段进给部分12的连接块121通过销123进行连接，连接块121则与进给杆122通过螺纹连接。
27.进给杆122前端与进给盘131进行套接，为保证密封性，进给杆122与进给盘131之间设有二段进给密封圈124。
28.为了实现二阶段进给之间的切换，在进给杆122上设置了环形槽，进给盘131上设置了进给切换限位球134。
29.进给切换限位球134一侧抵住进给杆122上的环形槽，另一侧收到进给切换弹簧
133的压力，进给切换弹簧133同时受到弹簧调整螺钉132的约束。通过调整弹簧调整螺钉132的松紧，实现切换临界力的改变。
30.当进给盘131到达第一管腔331末端时，受第一管腔331的管壁阻挡，停止运动，输出轴111继续推进进给杆122，当进给杆122与进给盘131之间的剪切力到达临界值时，便会进行二阶段进给的切换。即进给杆122脱离进给盘131，继续向前，进入第二管腔332。
31.同时，进给盘131上设置了一段进给密封圈135以确保密封性。
32.喷嘴装置2主要由动力部分21、旋转传动部分22与快换喷嘴部分23组成。
33.其中，喷嘴驱动机构21主要包括驱动电机211、主动齿轮212与驱动电机限位柱213。
34.驱动电机211通过驱动电机限位柱213安装于外框架3的第一管腔331前端，驱动电机211输出轴连接主动齿轮212，提供动力输出。主动齿轮212与旋转传动部分22的从动齿轮221啮合，进行传动。
35.从动齿轮221位于喷头缸体33的输出端的台阶轴上，两者之间设有轴承222，轴承222则通过限位螺母223进行限位，确保缸体33固定不动时从动齿轮221可以自由转动。
36.轴承盖224与从动齿轮221之间通过轴承盖紧固螺钉228连接固定，以确保轴承盖224可以随从动齿轮221的转动而转动。
37.为实现喷嘴232的快换，在轴承盖上设置了快换限位球227进行对快换喷嘴23的轴向限位，设置快换限位柱229进行对快换喷嘴23的径向限位。快换限位球227与快换限位柱229均通过快换弹簧226与限位螺钉225进行调节与装配，以选取合适的临界力，便于快换喷嘴23的拔出与插入。
38.快换喷嘴部分23主要由快换头231、喷嘴232与快换头密封圈233组成。
39.快换头231与喷嘴232之间的连接方式为焊接，快换头密封圈233则是为了确保整体机构的密封效果。
40.本发明的两个装置由外框架3进行连接与固定。
41.二阶段进给装置1的贯通式直线电机11安装于直线电机连接架32上，通过直线电机保护壳31进行保护，直线电机保护壳31则通过螺钉安装于直线电机连接架32上。直线电机连接架32的另一端连接喷头缸体33。
42.二阶段进给装置1的进给盘131外径与第一管腔331的内腔相同或略小，可沿第一管腔331的内腔往复运动，进给盘131通过盘壁上设置的一段进给密封圈135与第一管腔331的内壁实现滑动密封。
43.喷嘴装置2套装在喷头缸体33的第二管腔332上，通过喷嘴装置保护罩34进行保护，喷嘴装置保护罩34则通过保护罩限位柱35与保护罩紧固螺钉36安装于第一管腔331前端的衔接面333上。
44.本发明的工作状态主要可分为两种模式，包括吸取原料模式与进给原料模式。
45.吸取原料时，喷嘴装置2不工作。需要取下快换喷嘴23，进给杆122推进第二管腔332前端，此时二阶段进给装置1处于完全进给状态。将第二管腔332前端插入原料中，贯通式直线电机11运作，输出轴111向尾端运动，带动进给杆122向后端退回，吸取原料。
46.当进给杆122退回至第二管腔332末端，到达进给盘131前端时，进给杆122上的环形槽1221退回至进给盘131处，进给切换限位球134弹入进给杆122的环形槽1221内，与进给
盘131重新连接；当贯通式直线电机11继续后退时，进给杆122与进给盘131同时向后运作，进一步吸取原料，直至进给盘131达到第一管腔331末端，完成完整吸取原料过程。
47.进给原料时需安装快换喷嘴23，进给盘131及进给杆122处于第一管腔331末端，此时二阶段进给装置1处于初始状态。
48.贯通式直线电机11运作，输出轴111向前端运动，带动进给杆122向前端推进，进给盘131内的进给切换限位球134通过卡入进给杆122上的环形槽1221，进一步带动进给盘131向前进给原料。
49.当进给盘131推进至第一管腔331前端，第一管腔331前端衔接面333阻挡进给盘131的前进，进给杆122沿第二管腔332继续向前推进，进给杆122与进给盘131之间的剪切力到达临界值，进给切换限位球134从环形槽1221中弹出。
50.当贯通式直线电机11继续推进时，进给杆122向前运作，进一步进给原料，直至进给杆122达到第二管腔332前端，完成进给所有原料的过程。
51.在进给原料过程中，喷嘴装置2运作，带动喷头23旋转，通过控制转动方向、转动速度与转动时间，实现进给原料时花纹的处理。
52.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。