全自动家用豆浆机的商品化设计的制作方法

xiaoxiao2020-6-25  7

专利名称:全自动家用豆浆机的商品化设计的制作方法
技术领域
本发明涉及到家庭使用的厨房用具,一种具有捣碎或过滤食品功能的家用机械,用于榨取豆类,例如黄豆或者咖啡豆等浆液并且能自动煮熟的装置,特别涉及“全自动家用豆浆机”。
在专利号为86204692说明书中已公开了这一产品,虽然该实用新型已给明了“全自动家用豆浆机”的全部技术方案,但是在进入商业化生产,尤其要考虑到本产品给托儿所和无人照管的老幼病残等生活场所存在的某些特殊危险,还应当进一步提高其安全性能,结合考虑民品电器生产与加工应当利用最简单最普通工艺,以力求降低产品成本,使它具有较高的商业利润和一定的外观质量,尚可以对原技术加以改进,这些有待改进的技术是a、原实用新型给出豆浆机的结构设计是底座和顶盖都制作出螺纹,与置于外壳内壁面上的螺纹圈连结,由于上述零件都是塑料件,公差较大,批量安装中一个个地拧动螺纹很费劲,速度太低,因此这种结构设计不能适应大规模的流水线生产。况且在塑料件上制作出大直径螺纹,模具较复杂,脱模时间长,生产成本较高。此外,瓶塞下端的连接管太长,也不利于生产成本降低。还有,顶盖与内胆仅靠紧配合连接,有使豆浆透过配合缝隙渗入底座损坏电器元件的危险。纵观豆浆机的组成材料,正是由于它的主要构件都是采用工程塑料制造的,所以在商业化的生产中,就有必要探索豆浆机究竟采用什麽样的结构设计才最为合理?装配最简捷?模具最简单?塑件数量最少?成本最低?
b、原实用新型设计是外壳和内胆之间填充绝热材料,这影响了整机简洁,对装配和维修不利。外壳上面没有水位指示尺,难以掌握正确的注水量,给消费者带来不便。
c、原实用新型设计是为了便于日常清洗探棒,把探棒安装在瓶塞上,但这种结构,离不开接插件把液位继电器低压电源电路和瓶塞内部的电子控制线路连接。诚然,从豆浆机能够实施成功这一角度出发,无论采用那一种接插件都不影响控制性能,但从方便、实用、安全等角度考虑,应当设计出一种专用接插件,在手持瓶塞将装好黄豆的滤网返回豆浆机内同时,自动完成线路连接的接插动作。
d、原实用新型所述及的液位继电器电源电路变换后的低压电源,可以是通过豆浆机瓶身夹层,或手柄……。在小批量生产中,走线麻烦一些的问题还不大,但在几百几千万只的流水线生产中,走线麻烦的问题就显得非常严重。就应当在豆浆机上专门为布线设计出一个最方便合理的位置,保证穿线极为方便省时省力,并保证不因为由于布线操作不当引起豆浆机电器线路的故障。
e、由于c点提出的应当设计一种专用接插件设想,那么在豆浆机的顶部和瓶塞上势必要有裸露的不锈钢薄片制成的电极板及依靠弹力紧贴在电极板上的不锈钢簧片,故由此带来新的技术难题,即还要设计出一种特定的液位控制线路,该线路应能满足下列4个条件;
①、为了让消费者使用方便,在手持瓶塞将装满黄豆的滤网返回豆浆机内的时侯,瓶塞与豆浆机的回转角度应当是随意的,不能有方向性,换言之,不能规定某一片电极板只能接触在某一块簧片上,否则豆浆机就不能工作,这就要求上下线路板之间的连接导线不能多于二根,并且这二根导线可以互换连接,而不能有正负极性等其它规定的接法。并且上面一块线路板还须靠这二根导线供给电源。
②、根据GB4706.1-84.《家用和类似用途电器的安全通用要求》对Ⅱ类电器的防触电保护规定,裸露的电极板所带电压必须不大于~24V,并且经过安全隔离变压器的隔离。
③、裸露的电极板不应当有探棒一样灵敏的液位控制功能,不能因为豆浆泡沫及豆渣等残存物粘附于电极板上引起液位控制误动作。
④、为了保证豆浆机防溢功能万无一失,这种液位控制线路应当在簧片与电极板接触,电加热器才发热;反之关断。其理由是因为簧片与电极板一旦接触不良(例如由于豆渣等杂物沾附)时,探棒是没有液位控制作用的,如果这时电加热器照样在加热豆浆的话,必然会导致豆浆沸腾后全部外溢事故,反之,虽然探棒的液位控制已失去作用,但由于电加热器也处于关断状态,这就大大提高了豆浆机的安全性能。也便于消费者能够从与电加热器并联指示灯的明暗来判断电极板与簧片接触良好与否?并及时抹去污物调正接触至良好为止。
f、由于“全自动家用豆浆机”仅限于厨房使用的手持式电器,体积较小,故电机轴的密封,不能仿照工业机械或者家用洗衣机电机轴的密封,而必须设计出一种结构简单紧凑,价格低廉,性能可靠的密封装置。
g、原实用新型设计是定时器控制电机的一组触点延时断开时间是2分钟,但由于串激电机运转时碳刷与整流子的剧烈摩擦,允许连续工作时间较短,因此不得不选用功率较大的电机,使得豆浆机成本增高,重量加大。
h、原实用新型设计是采用电热管作电加热器,虽然它具有热惯小的优点,但由于电热管管径较小,所以表面热负荷很大,豆浆在其炽热表面容易结碳后硬化,并包络在电热管周围,再者,结茄脱落后的焦块混入豆浆中,影响豆浆色质。凸起在豆浆机底部的电热管也影响豆浆机结构的简洁,对清洗工作带来不利,此外,豆浆制作过程中产生的大量泡沫随同豆浆一快倒出,降低了豆浆的饮用质量。
本发明目的在于对上述一系列存在问题要全部解决,为提高豆浆机的安全性能和获得最大商业利润,对原实用新型产品改进提出新的技术方案,促使专利技术商品化。
本发明改进的设计方案见

图1,图2是图1的左视图,图中的刀片(10)、不锈钢接口(11)、上半离合器(23)、下半离合器(24)、滤网(25)、主轴(26)其原理及功能和原实用新型是一样的,不再赘述。改进的豆浆机变更了顶盖、底座与螺纹圈旋接的设计,而是使内胆与底座直接对接。其具体构造是在内胆(9)的外底面设计若干个鼎足,双头螺柱(14)的一头就拧在鼎足内,见图3,另一头穿过底座(16)中间层平面上的若干个孔洞,当螺母(15)把内胆(9)与底座(16)拧紧固后,内胆(9)外向的翻边(42)与底座(16)就共同把外壳(12)牢牢夹紧,使豆浆机形成一个坚固的整体。这种结构在装配上最方便,塑件数量最少,模具与注塑也最简单成本最低。此外,本发明改进的豆浆机还减短了原实用新型中瓶塞下部连接管的长度,而把另一半长度设置在滤网盖(8)上,两段半截长度连接管的端点上分别制作出六角套筒与六角头柱,相互套合后用螺钉(40)紧固。本发明改进的豆浆机增加一个称作为装饰圈(7)的另件,参见图4,其外表面镀铬,一是为了增加美观,二是考虑到假如让内胆与外壳直接配合,就必须精确控制内胆(9)直径尺寸的精度,但内胆的体积较大,并且它还是采用无色透明的耐高温聚碳酸脂制造的,工艺上难度很大,而装饰圈(7)是用ABS材料做的,模具体积也比内胆小得多,故同等精度的尺寸,在装饰圈(7)上就比较容易实现。
本发明改进的豆浆机取消了原实用新型中外壳和内胆之间充填的绝热材料,故可以在马口铁外壳(12)上直接开孔并覆盖一片透明塑料片(27)作观察窗,并配上一个带刻度的水位标尺(29),由于内胆(9)是无色透明的,所以内胆中的水量能在水位标尺(29)的刻度上直接指示出来。
专用接插件结构如下;参见图5、图6、它由簧片(2)、电极板(32)共二个另件组成。电极板和簧片都是选用很薄的不锈钢片制成,但不同的是簧片(2)选用的不锈钢片具有足够的弹性。豆浆机瓶口由二个塑料件构成,它们是图7的电极板座和图8的顶盖、在电极板座(31)上有二个对称,互不相连通且很肤浅的凹槽(43),把电极板(32)弯成弧片后铺平贴敷在凹槽(43)上后,用半沉头螺钉(36)紧固,每颗螺钉(36)上装有一片焊片,用一根导线(28)把焊片全部串连焊接牢,另一片电极板也参照此法引出一根导线后,再把这二根与电极板(32)接通的导线穿过电极板座(31)上的二个小孔(45)。由于所有的焊片均被灌封(37)浇注密封在灌封槽(44)内,所以能有效防止焊片被粘上豆渣等污物后引起两片电极板间漏电。电极板座(31)与顶盖(5)合拢,并用自攻螺钉(6)紧固,再把电极板座(31)安装在内胆(9)上,用自攻螺钉(41)穿过内胆翻边的小孔紧固。
在电极板座(31)上,还制作出了若干栅条形长孔(50),用它挡住浮在豆浆表面呈团状的泡沫物不随豆浆流出,改善了豆浆的质量。
穿过(45)小孔的二根导线(28),再穿过装饰圈上(7)上的二个小孔(48),继续穿过内胆翻边上的二个小孔(49)后,从马口铁与内胆夹层中一直向下延伸,再穿过底座上的二个穿线小孔,接在电极板座内控制电路板(17)的变压器B次级线圈上。本发明改进的豆浆机排除从手柄中走线方案,是由于导线(28)穿过马口铁外壳(12)进入手柄时,马口铁易割破导线(28)引起豆浆机电器线路故障,再说从手柄中穿线也不及从瓶身夹层中走线方便省力。本发明改进豆浆机的这种二根导线自下而上的从豆浆机底部沿内胆外部爬升,并贯穿透多个另件后一直升至豆浆机最高端顶盖内的设计,是本发明产品独创的设计,也是本发明产品的一个重要而又显著的、必不可少的、且区别于任何一种家用厨房电器的技术特征。
瓶塞(1)的构造如图9所示,探极电路板(34)被拧固在瓶塞(1)内部的两根园柱上,大密封环(33)衬垫在瓶塞口沿后,再用自攻螺钉(35)把瓶塞盖(3)拧紧密封。在瓶塞(1)的底面上有二个平面(46),簧片(2)就被不锈钢螺钉(38)紧固在该平面(46)上,紧固簧片的不锈钢螺钉(38)上也装有一片焊片,用于把簧片(2)与探极电路板(34)连接导线。探极(30)穿过孔(47)后用螺母固定,每一根探极上也装有一片焊片,也用于把探极(30)与探极电路板(34)连接导线。
需要特别强调的是,本发明产品中的探极(30)和原实用新型的探棒在原理和功能上是完全相同的,但在本发明说明书中之所以要改称为探极,是考虑到探极仅仅只是起感知豆浆电阻的作用,而与本身的几何形状无关,不一定非要制作成棒状不可,在具体实施中可以根据需要加以灵活变更,例如可以在内胆侧壁上设置标准件例如不锈钢紧固螺钉作探极,又如图10,取消电极板座上的电极板,但在电极板座下面设计出二个耳朵座,直接用不锈钢薄片(该薄片可以设计得和簧片形状一模一样,便于利用簧片的落料模具,当然簧片的半球面无需冲压出来)铺平贴敷在电极板座的二个耳朵座上并用螺钉紧固后作探极,等等,上述一些实施例,都属于探极的一种等价替代,是本发明领域内的普通专业人员无需付出创造性的劳动就能够做到的。虽然探极的形状可以千变万化,但是从豆浆泡沫不容易在探极之间,及探极与内胆之间形成拉丝粘附,致使探极通过粘附在内胆壁面或探极之间的泡沫构成电阻考虑,则探极应以悬挂设置最为合理。但又需要特别强调的是图10所示薄片式探极也是具有很大的商业价值,因为贴敷在电极板座上的薄片形状探极清洗也很方便,更可贵的是它省略了电极板和簧片,降低了成本,并且它还能简化液位控制线路,所以仍具有很大的实用性。
满足e点4个特定条件的液位控制线路参见图11,其控制电路板(17)上共有变压器B、双向可控硅KP2、电阻R1计3个元件,KP2的门极触发电压是靠变压器B的初级线圈电流在R1上压降得到,变压器B次级线圈由导线(28)与瓶塞(1)内部的探极电路板(34)连接,先分析控制电路板(17),工频交流电流经定时器K2触点及平面形电加热器(13)、变压器B初级线圈及电阻R1构成回路,当变压器B空载时,初级线圈仅流过很小的励磁电流,R1上压降很小,不足以触发双向可控硅KP2导通,故交流电压几乎全部降落在变压器B的初级线圈上,电加热器(13)不发热;当变压器B的次级线圈短路时,初级线圈电流剧增,R1上的电压足以触发双向可控硅导通,故交流电压几乎全部降落在电加热器(13)上,指示灯(39)发光显示电加热器(13)工作。
探极电路板(34)的作用是断路或开路变压器B的次级线圈,因为次级线圈低压交流电源经导线(28)、电极板(32)、簧片(2)进入瓶塞(1)内的探极电路板(34),经桥式整流后加在单向可控硅KP1的阳极与阴极上,单向可控硅经电阻R2触发导通,使变压器B次级线圈短路,电加热器(13)发热,当豆浆沸腾上浮的泡沫触及一对探极(30)后,三极管BG1基极流过电流后饱和导通,使单向可控硅KP1门极与阴极几乎同电位,可控硅KP1关断,变压器B次级线圈电流无路可走,相等于空载。这种液位控制线路的突出优点在于线路简单,是目前公知的液位控制线路中最简单,元件数量最少的一种,并且它采用无触点的可控硅作电加热器(13)的开关,运用在开关十分频繁的豆浆机液位式防溢控制方面是非常合适的。由于探极电路与电加热器电路之间只有磁路上联系,因而工频交流电压不论在何种情况下都不可能与裸露的电极板或簧片相通,故安全性能是相当高的。它是“全自动家用豆浆机”获得商业价值的关键性技术之一。
满足F点4个条件的特定液位控制线路另一个实施例见图12,其工作原理与图11完全不同,它采用继电器作电加热器的开关,其控制电路板(17)上有变压器B和继电器J两个元件,当变压器B次级线圈开路时,次级线圈无电流通过,继电器J不吸合,常开触点J1不闭合,电加热器不发热;当变压器B次级线圈接通时,由于R3阻值很小,变压器B次级线圈电流流过继电器J,触点J1闭合,电加热器工作。变压器B次级线圈接通与开路是受BG2的饱和导通与截止控制的,当豆浆沸腾上浮的泡沫触及一对探极(30)后,BG3饱和导通,集电极电位下降,BG2截止,反之BG2导通。该线路也有一定的实用价值,但其成本要高于图11线路,并且串激电机(18)整流子溅出火化的烟雾粉尘污染,缩短了继电器触点寿命,经济技术效果不及图11的线路,但优点是不会产生无线电干扰。
当采用图10薄片式探极后,由于豆浆机取消了电极板(32)和簧片(2),故液位控制线路就不再需要满足e①、e③、e④三个特定条件,故线路的设计可以简化并变得灵活起来。探极线路板(34)和控制线路板(17)可以合二为一,例如图13,继电器J2触点处于常闭状态,电加热器(13)在开机始就处于发热状态,只有当豆浆沸腾上浮的泡沫触及一对探极(30)后,双向可控硅KP3被触发导通,继电器J吸合,常闭触点J2打开,电加热器(13)断电。
图14是采用三极管代替图13中双向可控硅后的电器原理图,电加热器(13)也在开机始就处于发热状态,变压器B次级线圈电流经桥式整流并滤波后给BG4供电,继电器J是BG4的负载,当豆浆沸腾上浮的泡沫触及一对探极(30)后,BG4基极流过电流后饱和导通,继电器J吸合,常闭触点J3打开,电加热器(13)断电。
实际上,豆浆机液位控制线路设计是可以极其灵活的,限于本说明书的篇幅,就不能一一例举了,只要严格掌握豆浆机线路设计安全性能要求,不让工频交流电与裸露的电极板有电路上的联系,裸露的探极或电极板通过磁路、也可以通过光隔离控制元件例如光敏可控硅或光敏三极管等方法控制电加热器开关,由于各种液位控制线路的设计,早已被广泛运用于各技术领域,普通专业技术人员无需付出创造性的劳动就能做到的,故这里就不再赘述。
本发明改进豆浆机的电机轴密封采用无骨架的J型密封圈(19),考虑到G系列串激电机顶面都有螺纹孔,故把J型密封圈(19)裙边直径加大,形成一个平面园形的橡皮垫,如图15内所示,该园形的平面橡皮垫被碗状不锈钢接口(11)底平面及电机垫片(20)平面夹紧后密封,而电机轴向密封则由J型密封圈唇口保证。
新的技术方案对原豆浆机定时器(22)作如下改进控制电机(18)的一组触点导通30S左右,然后断开30S左右,如此反复通断,经过4分钟时间就断开不再导通,这样电机累计导通时间仍可保持在2分钟左右,但电机变连续工作方式为断续工作方式,整流子的散热时间增加了,故可以适当选用功率较小的电机。
改进的电热装置采用平面形电加热器(13),它采用薄片状的发热芯作发热元件,发热芯结构类似于电烫斗中云母电热芯形式,由三层云母片构成,在中间层云母片上均匀缠绕电阻丝,上下二片云母层作绝缘,发热芯被二片金属片夹紧包裹后金属片再被滚焊密封,二只安装脚穿过内胆(9)底部孔洞后,由特扁螺母(21)紧固。由于平面形电加热器的散热面积较大,表面热负荷相对较低,豆浆的粘附程度要比电热管有所改善,由于在平面状的电加热器(13)表面上喷涂有一层聚四氟乙烯防止豆浆的粘结,故豆浆在电加热器上结焦碳化现象要比电热管有很大程度改善。
本发明改进豆浆机防止豆浆溢出另一关键技术是在豆浆机的顶盖(5)与瓶塞(1)之间留出足够截面的通风空隙(4),用加速蒸发破坏豆浆泡沫的办法防止豆浆溢出,配合液位控制开关可靠灵敏的一系列优越性能,所以虽然平板式电加热器(13)的热惯性不及电热管小,但实际上并没有给防溢可靠性能带来什么不利。
权利要求
1.一种捣碎豆类食品滤出其浆液并能自动煮熟的日用电器,涉及到家庭使用的厨房器具,特别适用于全自动家用豆浆机,有一个沉浸在水中的网罩内所设置的粉碎刀片,驱动粉碎刀片的电机,一对探极与探极电路构成的液位开关,配合一个电加热器组成了加热与防溢出装置,并有一个定时器作自动关机元件,其特征在于从豆浆机底座内部线路板上引出的一对导线(28),穿越过机内的多个零件后,沿着灌放浆液的内胆(9)的外面向上爬升,该导线(28)最远点的水平高度,一定是高出内胆(9)内的液位平面。
2.按权利要求1所说的全自动家用豆浆机,其特征在于探极电路依靠变压器B或者继电器J的磁路对电加热器(13)通断进行控制。
3.按权利要求2所说的全自动家用豆浆机,其特征在于留有足够面积的通风空隙(4),可以加速浆液的蒸发来破坏其泡沫。
4.按权利要求2所说的全自动家用豆浆机,其特征在于J型密封圈(19)的裙边直径被加大后形成了平面密封垫,被上下两层平面(11)和(20)夹紧。
5.按权利要求2所说的全自动家用豆浆机,其特征在于定时器内一组触点是以断续导通的工作方式控制电机粉碎黄豆的。
6.按权利要求3和4和5所说的全自动家用豆浆机,其特征在于加热豆浆的电加热器(13)是采用平面形电加热器。
7.按权利要求6所说的全自动家用豆浆机,其特征在于豆浆机的主体结构是让内胆(9)依靠螺纹连接件(14),与底座(16)直接对接,同时把外壳(12)夹紧,使豆浆机形成一个坚固的整体。
8.按权利要求7所说的全自动家用豆浆机,其特征在于薄片状的电极板(32)围铺在豆浆机瓶口处的电极板座(31)上,富有弹性的簧片(2)则安装在瓶塞(1)的平面(46)上的。
9.按权利要求8所说的全自动家用豆浆机,其特征在于内胆(9)通过箍在胆外的装饰圈(7),与外壳(12)精确配合。
10.按权利要求9所说的全自动家用豆浆机,其特征在于灌放浆液的内胆(9)是透明的,外壳(12)开有孔洞并覆盖着观察窗(27),外壳(12)表面配有带刻度的水位标尺(29)。
全文摘要
一种粉碎豆类食品过滤出浆液并能自动煮熟的厨房电器,是续全自动家用豆浆机产品的改进,有一个安全的液位控制电路保证人身安全,豆浆机瓶口留出足够通风空隙保证防溢出功能可靠性,主体结构采用内胆与底座直接对接夹固外壳最简单设计,并用J型密封圈密封电机轴,定时器断续控制电机及采用平面形电加热器、增加装饰圈和减短瓶塞高度,液位控制导线穿过瓶身夹层及诸多零件小孔等一系设计。
文档编号A47J19/00GK1048153SQ9010070
公开日1991年1月2日 申请日期1990年2月12日 优先权日1990年2月12日
发明者吴中倬 申请人:吴中倬

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