РАЗДАТОЧНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАМОРОЖЕННОГО ПРОДУКТА Российский патент 1994 года по МПК A23G9/28 B65D85/78 

Изобретение касается раздаточной установки, в частности установки для раздачи замороженного материала, например мороженого или других замороженных, полузамороженных или охлажденных кондитерских изделий.

Обычно раздача мороженого производится на месте продажи в расфасованном виде, или путем выскабливания его из емкости, находящейся в холодильнике, или в жидком виде из замораживающего, смешивающего и раздающего устройства.

Расфасованное мороженое является относительно дорогим в изготовлении и раздаче, однако имеет то преимущество, что много различных сортов мороженого может быть продано на одной торговой точке. Единственным требованием является наличие холодильника для поддержания продукта в замороженном состоянии. Преимуществом раздачи мороженого путем его выскабливания из емкости является дешевизна при его производстве и транспортировке, однако раздача мороженого производится медленно, в особенности когда требуется соблюдать гигиенические меры предосторожности. Раздача выскабливанием или ручная раздача мороженого позволяет использовать мороженое, содержащее фрукты, орехи и другие твердые включения.

Известны машины для раздачи так называемого "мягкого" мороженого, в которых жидкие составляющие загружаются в машину, которая смешивает, замораживает и производит раздачу мороженого в конусы или другие стаканчики. До сих пор такие машины потребляли много энергии или были дорогостоящими в изготовлении. Различное смешивающее и раздаточное оборудование требуется для каждого вкуса, поэтому обычно такие машины имеют только одну, две или возможно три вкусовые возможности. Кроме того, машины очень часто трудно эксплуатировать, а в зависимости от характера используемого продукта мороженое не может сравниваться с качеством, получаемым при ручной раздаче, т.е. выскабливанием продукта.

Из патента США N 4452823 известен раздаточный автомат для замороженных пищевых продуктов, в котором складной контейнер для продукта снабжен носиком, через который продукт выдавливается непосредственно в приемный элемент.

Целью изобретения является создание раздаточной установки, которая устраняет проблемы и недостатки, присущие существующим системам.

В соответствии с предлагаемым изобретением раздаточная установка для раздачи замороженного продукта содержит корпус, деформируемый контейнер для замороженного продукта с выходным отверстием, отсечной клапан для управления выгрузкой продукта, приводное средство для постепенной деформации контейнера с целью уменьшения его внутреннего объема и выдачи продукта, выпускные и холодильные средства для поддержания продукта в контейнере при температуре ниже температуры замерзания продукта, приводное средство включает плунжер, установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения для взаимодействия с одним концом контейнера, а выходное отверстие контейнера расположено на противоположном плунжеру конце.

Клапан содержит отсечной клапан, работа которого обеспечивает раздачу продукта, при этом отсечной клапан установлен в трубопроводе, по которому продукт проходит от контейнера на выход, при этом по крайней мере часть трубопровода выполнена с возможностью перемещения внутрь корпуса и наружу из него между рабочим и нерабочим положениями.

Обычно контейнер устанавливается в установке в вертикальном положении во время раздачи, при этом выпускные средства находятся на нижнем его конце.

Приводные средства могут содержать двигатель, вращение которого обуславливает раздачу продукта за счет вдавливания плунжера в контейнер, плунжер движется параллельно оси контейнера, в результате чего вращение двигателя осуществляет раздачу за счет деформации контейнера.

Двигатель соединен с плунжером с помощью вращающегося элемента, установленного параллельно оси перемещения плунжера и приводящегося в действие двигателем; резьбовое соединение между вращающимся элементом и плунжером обеспечивает указанное перемещение плунжера, когда вращающийся элемент вращается.

Установка может содержать вертикальную раму, имеющую промежуточную платформу для размещения на ней контейнера, выше которой находится корпус контейнера, а ниже - выпускные средства. Выпускные средства могут располагаться также по крайней мере частично в холодильнике.

Контейнер может иметь подвижную опору, расположенную на промежуточной платформе и перемещающуюся в разгрузочную позицию для загрузки и разгрузки контейнера в корпус.

Кроме того, данное изобретение предусматривает контейнер для использования с раздаточной установкой, содержащий цилиндрический корпус с деформирующимися боковыми стенками и выпуск на одном его конце, тогда как другой его конец предназначен для взаимодействия с раздаточными средствами.

Контейнер может иметь боковые стенки, выполненные в виде гармошки так, что один конец контейнера перемещается в сторону другого выпускного конца для уменьшения внутреннего объема под действием привода.

Клапан, регулирующий выход продукта во время работы привода, может иметь трубку с эластичными боковыми стенками и работает путем сдавливания стенок трубки с помощью средств управления.

На фиг.1 изображена предлагаемая установка, вид спереди; на фиг.2 - вид сбоку в разрезе установки; на фиг.3 - общий вид установки; на фиг.4 - вид сбоку контейнера; на фиг.5 - вид сбоку выпуска контейнера; на фиг.6 - вид сбоку в разрезе, показывающий другой вариант конструкции выпускных средств; на фиг.7 - вид в плане еще одного варианта конструкции выпускных средств.

На фиг.1-7 показана раздаточная установка, которая содержит вертикальную раму, образующую три или более отсека или корпуса. В верхнем отсеке 10 размещены двигатель 11 и трансмиссионные средства 12, в промежуточном отсеке 13 находятся другая часть трансмиссионных средств и контейнер 14 для раздаваемого продукта, и в нижнем отсеке 15 расположены разгрузочные средства 16 для выгрузки продукта из контейнера 14. В задней части 17 установки находится компрессор и холодильник (не показаны), которые могут быть известного типа.

Каждый из промежуточного 13 и нижнего 15 отсеков является герметичным и охлаждается по крайней мере частично для поддержания продукта в контейнере 14 и разгрузочных средствах 16 при требуемой пониженной температуре в процессе хранения и раздачи.

Приводное средство раздаточной установки, как показано на фиг.1, включает приводной двигатель 11, например электродвигатель постоянного тока, вращающийся вал которого приводит в действие через коническую шестерню 20 вертикальный вал 21, включающий муфту 22 и приводной шкив 23. Ниже шкива 23 вал 21 соединяется на резьбе с нажимной штангой 24. Приводной ремень 25 проходит через шкив 23 на другой шкив 26, установленный на другом вертикальном валу 27, который также расположен ниже шкива 26 и имеет резьбовое соединение с противоположным концом нажимной штанги 24. Своими нижними концами валы 21 и 27 вращательно закреплены в плите 28, образующей платформу рамы и верхний 10 и промежуточный 13 отсеки. Верхние концы валов 21 и 27 вращательно закреплены в верхней стенке 30 отсека 10.

Нажимная штанга 24 располагается между валами 21 и 27. Когда двигатель 11 вращается и муфта 22 включается, то одновременно приводятся во вращение валы 21 и 27, в результате чего штанга 24 перемещается вверх и вниз. Снизу к штанге 24 прикреплен плунжер 31, который взаимодействует с верхней частью контейнера 14 (фиг.2) для подачи продукта из него. Плунжер 31 имеет форму для взаимодействия с фасонным углублением 33, показанным пунктирными линиями на фиг.4. В другом варианте конструкции контейнер может деформироваться для образования углубления 33.

Контейнер 14 располагается в отсеке 13 с помощью полуцилиндрических приемных средств 35, образованных с помощью двух полуцилиндрических пластин 36 и 37, установленных на расстоянии друг от друга вдоль каждой стороны для образования вертикальных зазоров, обеспечивающих прохождение нажимной штанги 24 при перемещении плунжера 31 вверх и вниз. Пластины 36 и 37 могут и отсутствовать. Пластины 36 и 37 прикреплены к опорной плите 38, которая своей передней кромкой 39 шарнирно прикреплена к плите 28 рамы. Снизу опорная плита 38 поддерживается рамной плитой 28, а часть 38А плиты 38 поддерживает нижний конец контейнера и имеет соответствующую форму. Центральное отверстие в этой части 38А опорной плиты выравнено с соответствующим отверстием 40 в рамной плите 28 и служит для приема выпуска 41 конвейера. Отверстие 40 имеет незаедающий конус Морзе и выпуск 41 имеет соответствующий конус для обеспечения плотного прилегания в отверстии 40. Наружный конец выпуска снабжен резьбовой частью 42, в результате чего на контейнер при его хранении может навинчиваться крышка (не показана).

Пластина 36 снабжена рукояткой 43, а устройство приемных средств 35 и плиты 38 является таким, что контейнер 14 может легко загружаться и выгружаться до и после выгрузки продукта. Это достигается путем подъема плунжера 31 в его самое верхнее положение с помощью двигателя 11, открытия дверцы 44 на передней стенке отсека 13 и обеспечения доступа внутрь, затем, захватывая рукоятку 43, поворачивают плиту 38 вперед вокруг шарнира. После этого контейнер 14 просто соскальзывает в пространство, образованное пластинами 36 и 37, при этом его выпуск 41 устанавливается в отверстии части 38А опорной плиты. Далее плита 38 отклоняется назад до тех пор, пока она не войдет во взаимодействие с рамной плитой 28, после чего выпуск 41 образует плотное соединение с отверстием 40.

Снизу к рамной плите 28 прикреплен неподвижный блок 45 (фиг.2), отверстие 46 которого выровнено с отверстием 40 и имеет частичную конусность для приема нижнего конца выходного отверстия контейнера. Под неподвижным блоком 45 расположен продольно перемещающийся разгрузочный элемент 47 выпускных средств, показанный на фиг. 2 в разгрузочном положении. В этом положении впускной конец канала 48 элемента 47 выровнен с отверстием 46 блока 45. От впускного конца канал 48 проходит горизонтально вдоль элемента 47 в сторону разгрузочного сопла 49, направленного вниз. Отсечной клапан 51 установлен на разгрузочном элементе 47 для перемещения вверх и вниз под управлением в данном случае ручного рычага 52.

Последний одним своим концом прикреплен с помощью шарнира 53 к элементу 47, а на противоположном его конце выполнена рукоятка 54. Когда клапан 51 движется вниз, то он проходит в разгрузочное сопло 49 и предотвращает поступление продукта из канала 48 в сопло 49. При перемещении рычага 52 вверх, а следовательно, и элемента клапана 51 сопло 49 открывается, а верхний конец элемента клапана 51 взаимодействует с рычагом 55 выключателя, в результате чего включается выключатель 56 и приводится в действие двигатель 11.

Элемент 47 закреплен шпонкой к неподвижному блоку 45. Если раздаточная установка остается в нерабочем состоянии в течение некоторого времени, то элемент 47 может смещаться в положение, в котором он предотвращает прохождение продукта из контейнера 14 в канал 48. Более того, продукт в канале 48 может поддерживаться в замороженном состоянии, поскольку элемент 47, когда смещается, может по существу полностью находиться в нижнем отсеке 15, который поддерживается в замороженном состоянии.

Вместо канала 48, направленного вперед для осуществления раздачи на передней стороне установки, или дополнительно к нему трубопровод может быть направлен назад установки, чтобы производить раздачу в этом положении. Более того, установка может быть приспособлена для самообслуживания. В этом случае установка, включенная например, монетноприемным устройством, автоматически выдаст заданную порцию продукта. Это может быть достигнуто путем замены подвижного элемента 47 с ручным управлением на силовое устройство и соответствующее управление двигателем 11.

В конструкции, отличающейся от той, что показана, контейнер может иметь выпуск, часть которого выполнена за одно целое с ним, проходит через отверстие 40 в нижнюю камеру и соединяется с деформирующейся частью трубки, образующей часть клапана для регулирования продукта, выходящего из контейнера.

Клапан может включать также пневмоцилиндр с поршнем, ось которого проходит горизонтально под прямым углом к деформирующейся части трубки. На свободном конце штока поршня закреплен элемент для взаимодействия и деформации части с целью открытия и закрытия ее, обеспечивая прохождение продукта вдоль этой части во время раздачи или предотвращая выдачу продукта за счет сжимания боковых сторон части трубки вместе. Напротив участка трубы расположена упорная пластина для противодействия действию поршня и цилиндра во время закрытия клапана.

На свободном конце клапана ниже от деформирующейся части трубки установлено выпускное сопло, которое имеет фасонную форму для придания раздаваемому продукту привлекательного внешнего вида. Обычно продукт выдается в сосуд (не показан), которым может быть конус или другой съедобный сосуд, или в емкость, например, из картона.

Органы управления 59 расположены на передней стенке верхнего отсека 10 и служат для управления процессом раздачи. Обычно органы управления настроены так, что контейнер 14 находится под постоянным давлением с помощью двигателя 11, а муфта 22 включается для вращения, обеспечивая деформацию контейнера для уменьшения его внутреннего объема и подачи продукта через выпуск. Поток продукта регулируется с помощью клапана 51, так что для выдачи продукта необходимо только открыть клапан, как показано на фиг.2, обеспечив прохождение продукта вдоль канала 48 выпуска и, следовательно, через сопло 49 в течение определенного времени. Если нужно, то работа двигателя 11 и/или муфты может быть автоматически рассчитана по времени, в результате чего заданное количество продукта выдается через определенный промежуток времени. При отключении муфты 22, давление, прикладываемое к контейнеру, снимается.

В тех случаях, когда продукт должен раздаваться нечасто, например в вечернее время, двигатель 11 может быть выключен, чтобы снять давление с контейнера 14. Когда содержимое контейнера 14 заканчивается, то двигатель 11 включается для отвода плунжера 31 в поднятое положение, после чего пустой контейнер удаляется и вместо него устанавливается новый полный контейнер 14.

Контейнер 14 (фиг.4) содержит цилиндрический корпус 60, в котором выполнен ряд гофр 61, расположенных последовательно по окружности так, что они могут деформироваться в осевом направлении корпуса по типу концертины или мехов. В другом случае корпус 60 может быть выполнен с возможностью деформироваться и уменьшать свой внутренний объем путем складывания по своим боковым стенкам вместо использования конструкции типа гармошки.

На выпускном конце контейнера корпус образует плоскую поверхность 62, перпендикулярную к его оси, в результате чего поверхность может взаимодействовать с верхней поверхностью опорной плиты 38. Внутри нижний или выпускной конец контейнера может быть выполнен на конус в сторону своего нижнего конца и в сторону выходного отверстия. На противоположном конце контейнера корпус снабжен углублением 33 для приема плунжера 31. Контейнер предпочтительно изготавливать из пластичных пластмасс методом формования выдуванием. В процессе изготовления за одно с корпусом выполняется выпуск 41.

При раздаче замороженного продукта контейнер должен деформироваться при относительно низкой температуре, например от -10 до -25^оС. Обычно контейнер заполняют продуктом на месте изготовления последнего, а затем поставляют по заявкам пользователей установок, которые могут быть передвижными или стационарными торговыми точками, ресторанами или другими предприятиями торговли.

Продукт заполняется в контейнер через отверстие, которое при раздаче является выпуском, и затем продукт замораживается для раздачи. Очевидно, что несколько раздаточных установок, каждая со своим собственным контейнером и индивидуальными средствами регулирования раздачи, могут размещаться в одном шкафу, благодаря чему могут раздаваться несколько различных продуктов. Если какое-нибудь из раздаточных средств выйдет из строя или потребует технического обслуживания, то замена может быть произведена очень легко за счет выполнения каждого раздаточного устройства в виде модуля. Кроме того, способ раздачи и природа контейнера являются такими, что продукт может принимать различные формы, а также может содержать твердые включения, например фрукты, орехи и шоколад.

Часть установки, например отсек 13, может быть снабжен холодильной камерой для хранения запасного заполненного контейнера. Если нужно, то раздаточные средства могут приводиться в действие вручную, в результате чего отпадает необходимость в электропитании, кроме как для холодильника.

Для передвижных установок охлаждающие функции для шкафа могут обеспечиваться в определенных местах и осуществляться накануне, при этом шкаф надлежащим образом герметизирован для поддержания требуемой температуры продукта в шкафу.

Хотя предпочтительно, чтобы контейнер был цилиндрическим, однако очевидно, что он может иметь и другие формы. Кроме того, контейнер 14 может находиться не только в вертикальном положении, но и он может быть установлен горизонтально или наклонно.

В качестве альтернативы раздаточному устройству на фиг.2 может использоваться устройство, показанное на фиг.6. В конструкции на фиг.6 контейнер 14, привод и выпуск 41 контейнера могут быть выполнены, как и в предыдущей конструкции. Однако вместо канала 48 под блоком 45 или коллектором установлен трехходовой клапан 70, который выборочно соединяется между внутренней полостью контейнера и дозирующим устройством 71 и между дозирующим устройством 71 и выпускным каналом 72. Продукт направляется от клапана 70 к устройству 73 цилиндр-поршень через трубу 74 в процессе загрузки контейнера.

Устройство 73 содержит цилиндр 75, в котором установлен поршень 76 для образования отсека для приема продукта в цилиндр из контейнера 14. Перемещение поршня 76 в цилиндре 75 обеспечивается с помощью пневмопривода 78. Перемещение привода в направлении заполнения, т.е. влево на фиг.6, обеспечивает направление продукта в цилиндр 75 относительно поршня 76. Приведение в действие клапана 70 с целью его подсоединения между цилиндром 75 и выпускным каналом 72 обеспечивает разгрузку цилиндра 75 с помощью поршня и пневмопривода 78. Количество продукта, равное рабочему объему цилиндра 75, разгружается по трубе 74 через клапан 70 и по каналу 72 в сторону разгрузочного сопла 80.

Выпускное сопло 80 регулируется с помощью клапанного элемента 51', перемещающегося вверх и вниз в сопле под действием другого пневмоцилиндра 81.

Устройство 82 из поршня и цилиндра перемещает клапан 70 между упомянутыми положениями, а канал 72 образован неподвижным элементом.

Если нужно, то ход поршня 76 в цилиндре 75 может регулироваться для изменения количества выдаваемого продукта. С этой целью поршень пневмопривода 78 соединен со штоком, выступающим из цилиндра 75, и несет продольно регулирующийся элемент 85. Конечные выключатели 86 и 87 установлены рядом с траекторией перемещения элемента 85 с целью срабатывания при перемещении поршня и штока для пуска и останова пневмопривода 78.

Это устройство пригодно для автоматической раздачи заданного количества продукта. Таким образом, раздача продукта сопровождается следующей последовательностью: начиная с клапана 70 в положении для направления продукта из контейнера к дозирующему устройству 71, где первым этапом является заполнение цилиндра 75. Затем после заполнения цилиндр 75 разгружается, перемещая клапан в его другое положение, путем включения пневмопривода 78 и открытия клапанного элемента 51'. Продукт выдается через выпускное сопло 80. После завершения выгрузки клапанный элемент 51' закрывается, а клапан 70 возвращается в свое первоначальное положение для повторного заполнения цилиндра 75 и начала повторного цикла.

Различные приводные средства и клапаны могут регулироваться для автоматического осуществления цикла, обеспечения безмонетной раздачи клиентом или работы. Очевидно, что приводной двигатель 11 для деформирования контейнера 14 может работать на различных скоростях с целью изменения скорости подачи продукта из контейнера. Кроме того, можно иметь два или более выпуска для одновременной раздачи продукта в два или более места из одного контейнера. Так, например, выпуски могут быть выполнены на различных сторонах установки.

Еще один вариант конструкции разгрузочного устройства показан на фиг.7.

На фиг. 7 установка содержит те же три отсека и устройство сжатия контейнера, что и описанные, однако вместо разгрузочных устройств для разгрузки продукта из выходного отверстия контейнера выпуск 41 разгружается прямо в неподвижный канал 90.

Канал 90 соединяется с гибким участком трубы 91, которая соединена с корпусом 92, имеющим внутренний канал 93, идущий к направленному внизу выпускному отверстию 94.

Клапан (не показан) на фиг.7 такого же типа, как представлен на фиг.2 и 6, регулирует выход продукта по каналу 90, трубе 91 и каналу 93.

Конструкция канала позволяет корпусу 92 перемещаться назад и вперед в отсек 15 и из него в направлении стрелки Р, в зависимости от того, требуется ли нерабочее или рабочее положение раздаточной установки. Кроме того, наличие гибкой трубы 91 дает возможность открывать и закрывать дверцу 44 без отсоединения каких-либо выпускных устройств. С этой целью дверца 44 закреплена на шарнире 95 рядом с гибким шлангом. Для перемещения по стрелке Р и для открытия дверцы гибкий шланг может воспринимать относительное перемещение между корпусом 92 и неподвижным каналом 90.

Как показано на фиг.7, корпус 92 находится в своем разгрузочном положении, тогда как нерабочее или нераздающее положение показано пунктирной линией 92'.

Использование: для раздачи замороженных продуктов, таких как мороженое. Сущность изобретения: установка содержит корпус, установленный в нем деформируемый контейнер 14 с гофрированными боковыми стенками для замороженного продукта. Над контейнером 14 установлен плунжер 31 с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Под контейнером смонтированы выпускные средства и отсечной клапан. 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. РАЗДАТОЧНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАМОРОЖЕННОГО ПРОДУКТА, содержащая корпус, деформируемый контейнер для замороженного продукта с выходным отверстием, отсечной клапан для управления выгрузкой продукта, приводное средство для постепенной деформации контейнера с целью уменьшения его внутреннего объема и выдачи продукта, выпускные средства и холодильные средства для поддержания продукта в контейнере при температуре ниже температуры замерзания продукта, отличающаяся тем, что приводное средство включает плунжер, установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения для взаимодействия с одним концом контейнера, а выходное отверстие контейнера расположено на противоположном плунжеру конце. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что выпускные средства включают элемент с выполненным в нем каналом, по меньшей мере часть которого выполнена с возможностью перемещения вовнутрь и наружу корпуса между рабочим и нерабочим положениями, при этом отсечной клапан установлен в канале. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что отсечной клапан содержит элемент, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения перпендикулярно продольной оси канала. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что плунжер приводится в действие двигателем для перемещения его в рабочее положение для деформации контейнера и в нерабочее положение для отсоединения от контейнера. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что приводное средство при взаимодействии с контейнером создает давление на продукт, находящийся в контейнере, за счет деформации контейнера, боковые стенки которого выполнены гофрированными. 6. Установка по пп. 4 и 5, отличающаяся тем, что двигатель связан с плунжером через трансмиссию, включающую муфту и резьбовой вал, вращение которого осуществляет перемещение плунжера относительно контейнера. 7. Установка по пп. 1 - 6, отличающаяся тем, что контейнер выполнен цилиндрическим. 8. Установка по пп. 1 - 7, отличающаяся тем, что она снабжена кожухом, включающим первый отсек для контейнера, имеющий дверцу, и второй отсек для размещения выпускных средств, при этом оба отсека выполнены с возможностью поддержания низкой температуры. 9. Установка по п.8, отличающаяся тем, что кожух имеет третий отсек для частичного размещения приводного средства, при этом третий отсек связан с первым отсеком. 10. Установка по пп. 1 - 9, отличающаяся тем, что контейнер установлен вертикально, при этом приводное средство расположено над контейнером, а выпускное отверстие и выпускные средства - под ним. 11. Установка по пп. 8 и 9, отличающаяся тем, что первый и второй отсеки разделены упорным элементом с отверстием для упора контейнера в процессе работы и размещения в отверстии выпускного отверстия контейнера, при этом последнее выполнено в виде конического патрубка.

Приоритет по пунктам:
10.12.87 по п.1;
07.10.88 по п.2;
10.12.87 по пп.3 - 5;
07.10.88 по п.6;
10.12.87 по п.7;
07.10.88 по пп. 8 - 11.