输送式烤炉的输送器速度控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种控制系统，用于控制电机驱动输送器移动物品经过输送式烤炉的速度。该系统包括：用于感应输送式烤炉的温度的温度传感器；和用于根据需要转移给经过输送式烤炉移动的物品的热量来选择速度设置的速度调节输入。该系统还包括具有温度数据存储能力和编程逻辑能力的控制器。该控制器从温度传感器和速度调节输入接收输入信号以执行存储的温度数据和输入信号的运行，以便根据输送式烤炉温度的变化提供输出信号来控制电机的速度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Conveyor speed control system for conveyor oven

The present invention discloses a control system for controlling the speed of a motor driven conveyor to move the goods through a conveyor oven. The system includes a temperature sensor for sensing the temperature of a conveyor oven, and a speed regulating input for selecting a speed setting for transfer of heat to the items that are transported by the conveyor oven. The system also includes a controller with temperature data storage capability and programming logic capability. The controller adjusts the input temperature data and the input signal to perform the operation of the storage receives the input signal from the temperature sensor and the speed to change according to the temperature of the conveyor oven provides an output signal to control the motor speed.

【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上涉及输送式烤炉领域，更具体地说，涉及的输送式烤炉包括控制系统，该控制系统用于控制输送器移动食品经过烤炉的速度。
技术介绍
输送式烤炉通常包括炉壳、炉壳内的热源、和用于移动食品经过烤炉的输送器，由此通过热源来加热或烘烤食品。与其他类型的烤炉相比，使用循环输送器来输送食品经过烤炉通常能增加输送式烤炉的处理能力。食品被加热的程度取决于输送式烤炉内的温度和食品被加热的时间周期(为输送器速度的函数)。因此，为了控制加热程度，输送式烤炉通常设计成通过操作人员的控制来调节烤炉温度或输送器速度。已知有不同类型的输送式烤炉。例如，通常使用输送式烤箱来烘烤食品，例如面包、小圆面包、硬面包圈、松饼和华夫饼。例如，由HatcoCorporation of Wisconsin制造的整套输送式电烤箱。这些输送式烤箱具有立式的和卧式的，包括烤箱外壳、安装在烤箱外壳内的电热元件、和用于移动靠近加热元件的食品以便烘烤食品的循环输送器。食品可以直接放置到卧式烤箱的输送器上，或者放置在立式或卧式烤箱的食品保持架内。食品通过外壳上的开口手动装载，通过循环输送器进行移动，在经过加热元件时被烘烤，最后卸载到外壳底部的食品接收盘内。其他类型的食品加工输送式烤炉包括，例如，输送式匹萨炉、微波炉和烟道炉。但是，输送式烤炉还可以用于加热食品以外的产品。例如，可以使用输送式烤炉来固化橡胶板或者干燥打印材料上的油墨。对于各种类型的输送式烤炉，加热程度的控制通常是通过改变烤炉温度或输送器速度来完成的。尽管下面的说明书集中在输送式烤箱，术语“输送式烤炉”还包括其他类型的输送式烤炉。在一些使用输送器速度模拟控制系统的输送式烤炉中，输送器速度由操作人员使用与二极管并联的可变电阻元件(例如可变电阻器)来控制。可变电阻器-二极管形成速度控制电路的一部分，该电路控制着AC电机通过齿轮驱动输送器的速度。烘烤程度通过适度调节可变电阻器来设定。增加电阻使得速度控制电路降低输送器速度，从而增加烘烤程度。相反，减小可变电阻器的电阻能使输送器速度增加，从而降低烘烤程度。操作人员可通过调节可变电阻器的设置来适度加热或烘烤食品。具有这种速度控制电路的输送式烤箱的一个例子是由Hatco Corp制造的TK-105E烤炉。通过某些输送式烤炉来加热食品的程度依赖于烤炉中电热元件的状态。例如，在Hatco Corp.制造的TK-105E烤炉中，一组元件被一直供电，而第二组元件则通过温度控制开关(例如恒温器)进行切换。第二组元件在烤炉温度超过恒温器的阀值温度设置时关闭，当温度下降到阀值以下时打开。因此，烤炉温度被调整在恒温器的阀值设置上下。尽管具有控制电路控制输送器速度和加热元件，这种输送式烤炉在某些条件下无法控制食品被加热的程度。例如，假设适当调节速度控制电路来烘烤给定载荷的食品。然后假设加入更大载荷的食品。载荷的增加会使得温度降低，然后恒温器会使得附加的加热元件被打开。一段时间之后，附加元件提供补充热量来补偿更大载荷。但附加元件或许需要相当长的时间才能热起来。例如，在这种烤炉中通常使用带金属外壳的电热元件，这种元件需要3-4分钟才能达到他们的工作温度。在这段时间，加工的食品接收到的热能不足，从而欠火候。可以通过提高附加加热元件的功率或者使用恒温器打开更多加热元件来解决这个问题。但这些方法具有下面一些缺陷。首先，提高额定功率或者增加附加加热元件会增加烤炉成本。其次，额外的功率会导致食品过热或被烤焦。再次，增加输送式烤炉的功率要求会增加运行成本。因此，有益的做法是提供一种改进的速度控制系统用于输送式烤炉，以调节由载荷引起的烤炉温度的变化。在不需要使用附加加热元件的情况下调节由载荷引起的温度变化也是有益的，其中附加的加热元件会使用过多的能量，会过度加热食品或其他产品，并且会对烤炉中的温度敏感型控制元件产生不利影响。提供这样一种输送器速度控制系统也是有益的，该系统感应烤炉温度，并通过减慢输送器响应稳定状态下的烤炉温度的下降，而不需要手动输入以便延长被加工食品的加热时间。还有一种有益的做法是提供一种简化的输送器速度控制系统，该系统降低了复杂性、减少了成本并增加了可靠性。因此，提供一种具有这些特征中的一个或多个的用于输送式烤炉的改进型速度控制系统是有益的。
技术实现思路
本专利技术涉及控制系统，用于控制电机驱动输送器来移动物品经过输送式烤炉的速度。该系统包括用于感应输送式烤炉在靠近输送器的物品加热区的温度的温度传感器，和根据转移到移动经过输送式烤炉的物品中的所需热量来选定速度设置的速度调节输入。该系统还包括控制器，它具有温度数据储存能力和可编程逻辑能力。控制器从温度传感器接收输入信号，并从速度调节输入以及在某些情况下从电机速度传感器接收输入信号，以便对存储的温度数据和输入信号进行运行，根据输送式烤炉温度变化提供输出信号来控制电机速度。本专利技术还涉及一种输送式烤炉，它包括炉壳、安装在炉壳内的多个加热元件、和输送器。输送器用于移动物品经过靠近加热元件的炉壳，使物品暴露于加热元件。一台AC电机与输送器机械连接，根据炉壳内的温度以不同的速度来移动输送器；速度调节输入装置给电机提供初始化速度设置。温度感应装置根据炉壳内的温度产生温度信号。控制器与速度调节输入装置、电机、和温度感应装置连接，当检测温度下降到稳定状态下的烤炉温度之下时降低输送器速度，当检测温度接近稳定状态下的烤炉温度时增大输送器速度。本专利技术还涉及一种控制方法，用于控制电机驱动输送器移动物品经过输送式烤炉的速度。该方法包括如下步骤设置操作人员可调节的输入给控制器，控制器用于提供输出信号以便针对给定载荷的物品以所需速度驱动电机；检测输送式烤炉内的温度；根据检测温度的变化来确定物品载荷何时已经发生变化；以及通过改变控制器对电机的输出信号来补偿载荷变化，有效地改变操作人员可调节的输入，从而改变输送器的速度来补偿载荷变化。附图说明通过结合附图阅读下面的详细说明将更加全面地理解本专利技术，在附图中相同的标记数字表示相同部件，其中图1是根据本专利技术的一种典型实施方式的输送式烤炉的立体图，该烤炉包括炉壳和输送器，输送器用于移动靠近炉壳内的加热元件的架子；图2是图1中根据本专利技术的一种典型实施方式的烤炉的侧视图；图3是根据本专利技术的一种典型实施方式的输送式烤炉的控制系统的框图；图4是根据本专利技术的一种典型实施方式的输送式烤炉的加热元件控制的框图；图5是根据一种可替换实施方式的适于使用上述控制系统的另一种输送式烤炉的立体图。具体实施例方式参照图1和2，一种典型的输送式烘烤炉10包括炉壳12。炉壳12具有绝热前壁14，在前壁14上具有开口16，食品通过开口16送入到食品保持架20中。炉壳12的上面、侧面和背面都是绝热的。架子20与一对传动链22连接，该传动链22移动架子进入到烤炉10内的烘烤区。链条22由旋转链轮24支撑，旋转链轮24通过屏蔽磁极式AC电源齿轮电机的驱动轴(未示出)来驱动。可以在电机和链轮24之间设置离合器和齿轮组件(未示出)以顺时针方向驱动输送器，如图2所示。架子20包括裸线框架，在经过烤炉10移动时用于固定产品。操作中，食品18可以通过开口16插入而固定在架子20中。架子20通过输送器经由烤炉10的烘烤区移动。食品到达输送器的底部时从架子20中下落到倾本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制电机驱动输送器以移动物品经过输送式烤炉的速度的方法，包括下列步骤：　　　　给控制器设置操作人员可调节的输入，该控制器针对给定载荷的物品提供输出信号，以便以所需速度驱动电机；　　　　感应输送式烤炉内的温度；　　　　根据感应的温度变化确定物品载荷发生改变的时间；和　　　　通过改变控制器给电机的输出信号来补偿载荷变化，有效改变操作人员可调节的输入的设置，由此改变输送器的速度来补偿载荷变化。

【技术特征摘要】
US 2001-8-28 09/941,1971.一种控制电机驱动输送器以移动物品经过输送式烤炉的速度的方法，包括下列步骤给控制器设置操作人员可调节的输入，该控制器针对给定载荷的物品提供输出信号，以便以所需速度驱动电机；感应输送式烤炉内的温度；根据感应的温度变化确定物品载荷发生改变的时间；和通过改变控制器给电机的输出信号来补偿载荷变化，有效改变操作人员可调节的输入的设置，由此改变输送器的速度来补偿载荷变化。2.如权利要求1所述方法，还包括步骤提供电机速度反馈信号给控制器，以改善操作人员可调节的输入与输送器速度之间的线性关系。3.如权利要求1所述方法，还包括步骤将控制器设置在具有气流冷却供应的炉壳部分中。4.如权利要求1所述方法，还包括步骤将一个或多个加热元件切换到备用模式以降低输送式烤炉的能量消耗。5.一种输送式烤炉，包括炉壳；安装在炉壳内的多个加热元件；用于移动物品经过靠近加热元件的炉壳的输送器，由此使物品暴露于多个加热元件；与输送器机械连接以响应炉壳内的温度以不同速度移动输送器的电机；用于给电机提供初始速度设置的速度调节输入装置；用于根据炉壳内的温度产生温度信号的温度感应装置；和与速度调节输入装置、电机、和温度感应装置连接的控制器，其中控制器设计成当感应温度下降到稳定状态下的烤炉温度之下时降低输送器的速度；当感应温度接近稳定状态下的烤炉温度时增大输送器的速度。6.如权利要求5所述的输送式烤炉，其中，控制器通过平均预定时间周期内的感应温度来计算稳定状态下的烤炉温度。7.如权利要求6所述的输送式烤炉，其中，控制器周期性地将温度传感器感应到的即时温度与稳定状态下的烤炉温度作比较。8.如权利要求7所述的输送式烤炉，其中，当即时温度在稳定状态下的烤炉温度之下的10到30度华氏温度范围内时，控制器使输送器的速度降低初始速度设置的大约10％。9.如权利要求7所述的输送式烤炉，其中，当即时温度在稳定状态下的烤炉温度之下的30到50度华氏温度范围内时，控制器使输送器的速度降低...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾伦E威特，马克E吉尔帕特里克，
申请(专利权)人：哈特科公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]