РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ С ПОВОРАЧИВАЮЩИМСЯ U-ОБРАЗНЫМ СОЕДИНИТЕЛЬНЫМ КАНАЛОМ Российский патент 2013 года по МПК F16K11/74 

Изобретение относится к распределителю с по меньшей мере двумя выпускными каналами, которые помещаются на одинаковом расстоянии от центральной оси параллельно этой оси, подводящим каналом и распределительным элементом, который может поворачиваться вокруг оси и имеет подводящий конец, помещенный вдоль оси, и выпускной конец, который помещен радиально в стороне от него и может быть путем поворота распределительного элемента избирательно приведен в жидкостное соединение с соответствующими выпускными каналами, канал, подводящий жидкость, идущий вдоль центральной оси и вдоль выпускных каналов, причем распределительный элемент содержит U-образный соединительный канал, который помещается на подводящем конце с возможностью поворота в качестве продолжения подводящего канала, и может быть помещен на выпускном конце в жидкостном соединении с соответствующими выпускными каналами.

В устройстве этого типа вода, например, подается из водного резервуара в нагревательное устройство, из которого теплая вода подается в распределитель. Через распределитель теплую воду подают пользователю и/или к одному или больше устройств для приготовления питья. Это описано, например, в NL 6000164 и в NL 6000166.

В ЕР 1245013 и Р 0811345 описаны системы, которые действуют на основании силы тяжести и которые распределяют фиксированное количество жидкости. Система этого типа не подходит для распределения меняющихся количеств жидкости, такой как вода. Кроме того, известные системы позволяют просто распределять ограниченный объем жидкости за единицу времени.

Другим недостатком известных систем является тот факт, что различные части должны помещаться всегда в более или менее фиксированное положение относительно друг друга. Это создает необходимость сохранения в устройстве, всегда при меньшей свободе, определенного пространства для того, чтобы иметь возможность использовать систему; это означает ограничение возможностей при конструировании устройства. Прежде всего, в устройствах, для которых одно из требований заключается в том, что они могут распределять относительно небольшое количество напитка или воды (0,1-0,2 литра) и могут быстро распределять приблизительно 1,8 литра, кувшин, ограничения являются помехой. В этом случае часто бывает необходимым, чтобы устройство было компактным (небольшим) настолько, насколько это возможно, и во многих случаях ожидается, что распределительные устройства этого типа способны приготовлять множество напитков из множества ингредиентов.

Сочетание требований, распределение от приблизительно 0,15 литра до приблизительно 1,8 литра за относительно короткое время от 10 до 90 сек, множество напитков, приготовляемых из воды и различных ингредиентов, и очень компактная конструкция означают, что резервуар и система могут быть в достаточной степени большими, но собранными очень компактным образом, когда все пространство в устройстве используется настолько эффективно, насколько возможно.

Распределитель по преамбуле пункта 1 известен из патента US 3633621. Известный пневматический переключатель может избирательно соединять множество выпускных каналов с центральным выпускным каналом через поворачивающийся U-образный соединительный канал. В этом случае переключение каналов для жидкости осуществляется вручную путем вращения маховичка, соединенного с соединительным каналом. Известное устройство не обеспечивает точного перевода с помощью электродвигателя, и не ясно, как это устройство может быть получено при условии экономии пространства.

Поэтому целью изобретения является предложение распределителя, с помощью которого жидкости могут подводиться при относительно высоком расходе к различным устройствам для приготовления напитков и/или пользователям. Кроме того, целью является предложение распределителя, имеющего относительно небольшие размеры.

Целью изобретения является также предложение распределителя, с помощью которого количество воды может подводиться к различным устройствам для приготовления напитков и/или пользователям автоматически и с точностью.

Для этой цели распределитель согласно изобретению отличается тем, что U-образный соединительный канал крепится к цилиндрической ведущей стенке, имеющей продольную ось, лежащую на продолжении центральной оси, каковая ведущая стенка снабжена вдоль верхней стороны зубцами, которые воздействуют на ведущий элемент для поворота U-образного соединительного канала.

Благодаря тому что подводящий канал проходит вдоль выпускных каналов, размеры распределителя остаются ограниченными. Благодаря U-образной форме соединительного канала жидкость отводится при относительно высокой скорости и в направлении от подводящего канала к выпускным каналам, без того, чтобы жидкость могла перетекать или расплескиваться через край выпускных каналов. В результате жидкость при относительно высоком расходе может подводиться через распределитель к одному из множества выпускных каналов.

Благодаря тому что U-образный соединительный канал прикреплен к цилиндрической ведущей стенке, имеющей продольную ось, лежащую на продолжении центральной оси, каковая ведущая стенка снабжена вдоль верхней стороны зубцами, которые воздействуют на ведущий элемент для поворота U-образного соединительного канала, поперечные размеры распределителя могут оставаться небольшими благодаря зубцам на верхней стороне ведущей стенки. Ведущий элемент может содержать червячное колесо, привод которого осуществляется электродвигателем, и которое действует на вертикально направленные зубцы ведущей стенки для того, чтобы приводить ведущую стенку во вращение.

U-образный соединительный канал может быть помещен рядом с верхней стороной с вентиляционным каналом, проходящим через круговую стенку канала в направлении потока в U-образный соединительный канал. Поступающая вода может проходить вдоль вентиляционного канала, который проходит частично в направлении потока в соединительном канале, в то время как поднимающийся воздух или пар может собираться на верхней стороне U-образного соединительного канала и выпускаться в вентиляционное устройство или в окружающую среду через вентиляционное отверстие.

В другом варианте реализации U-образный канал помещается рядом с верхней стороной с кольцевой несущей стенкой, которая идет вокруг вентиляционного отверстия во внешней стенке U-образного соединительного канала и которая воздействует на кулачок, который проходит в стенку или выступает в покрывающую крышку распределителя. Благодаря несущей стенке U-образный соединительный канал устанавливается с возможностью поворота между с одной стороны - подводящим каналом и с другой стороны - покрывающей крышкой распределителя. На нижней стороне U-образный соединительный канал может быть снабжен кольцевой несущей стенкой, имеющей уступ, который попадает в прорезь вокруг подводящего канала, причем уступ лежит на торцевой поверхности подводящего канала. Это обеспечивает простое, непроницаемое для жидкости, вращающееся соединение соединительного канала с подводящим каналом.

Несколько вариантов реализации распределителя согласно изобретению будут описаны более подробно в качестве примера на прилагаемых чертежах, на которых:

на фиг.1 схематически представлено раздаточное устройство для напитков, в котором может быть применен распределитель согласно изобретению;

на фиг.2 показан поперечный разрез распределителя согласно изобретению по вертикальной линии II-II;

на фиг.3 показан поперечный разрез распределителя по фиг.2 по линии III-III;

на фиг.4 показан перспективный вид распределителя по фиг.2 и фиг.3;

на фиг.5 показан перспективный вид распределительного диска с U-образным соединительным каналом, ведущая стенка, зубцы и вентиляционное отверстие; и

на фиг.6 показан поперечный разрез распределителя по фиг.5.

На фиг.1 показана раздаточная система для напитков 1, например кофейная машина, с водным резервуаром 2, теплообменником 3, насосом 4, распределителем 5 и устройствами для приготовления напитка 6 и 7. Из водного резервуара 2 вода подается, после подогрева до температуры, например, 80°С в теплообменнике 3, на вход распределителя 5 насосом 4. Расход в этом случае может составлять от 0,1 до 0,2 литров в минуту, и прямо выдается пользователю через выход 8 или в одно из устройств для приготовления напитка 6, 7, например, для приготовления кофе или другого теплого питься, такого как суп. Расход может также составлять приблизительно 1,8 л/мин или больше для выдачи определенного количества теплой воды в кувшин через выход 8. Это большее количество может при желании также подаваться в устройства для приготовления напитка 6, 7.

Распределитель 5, как показано на фиг.2, имеет помещенный по центру, направленный вниз входной канал 11, через который жидкость, вода, поступает в распределитель снизу.

К центральному входному каналу 11 прилегает трубчатая направляющая 12 в форме перевернутой буквы U. Одна из ножек U прилегает ко входу 1; другая ножка может поворачиваться вокруг центральной оси 13 до положения над одним из выпусков 14, 15 выпускных каналов 10, 16 распределителя. Распределитель может иметь от двух до, например, шести выпускных каналов, которые размещаются по кругу со входом 11 как центральной точкой.

U-образная направляющая 12 прикреплена к пластине 17, имеющей на себе зубчатый обод 18, который вместе с червячным колесом 20 с проводом от двигателя 19 обеспечивает вращение. Кроме того, к пластине 17 прикреплен детекторный обод 21, благодаря чему пластина 17 и, таким образом, выпуск U-образной направляющей 12 может быть помещен в точности над выпуском 14, 15 посредством детектора и электронного контроллера двигателя 19.

Посредством кулачка 25 пластина 17 поддерживается с возможностью вращения в полости 26 покрывающей крышки 27. Вокруг полости 26 присутствуют отверстия (которые не видны на фигуре), через которые могут выпускаться пар и воздух. Для этой цели в U-образной направляющей 12 может быть выполнено вентиляционное отверстие.

На фиг.5 и фиг.6 (вариант реализации, показанный здесь) на верхней стороне изгиба 30 в U-образной направляющей 12 сформировано вентиляционное отверстие 32, которое реализовано таким образом, что вода при ее протекании не вытекает. Это легко осуществить за счет формирования вентиляции таким образом, чтобы вода при ее протекании проходила в том направлении и вокруг благодаря инерции движения, а присутствующий воздух выпускался. Вентиляционный канал 32 может также применяться в варианте реализации по фиг.2-4.

Воздух и пар могут также выходить через промежутки и трещины между круглым выпуском U-образной направляющей и выпусками распределительного устройства. Последнее имеет со стороны направляющей форму округлой трапеции (секторы цилиндрической формы), которая при дальнейшей удалении приобретает круглую форму в виде воронки в направлении продольной оси. Шланги, которые направляют жидкость к пользователям и устройствам для приготовления напитков или через выпуск прямо из устройства, соединяются с выпусками каналами 10, 16.

Вращающийся диск 17, содержащий в себе U-образную направляющую 12, имеет в варианте реализации согласно фиг.5 и фиг.6 центр вращения/носитель в форме кромки 36 на центральной ножке U-образной формы, который попадает в паз 39 на верхней стороне входа 11. Формирование внешней окружности кромки в виде ступени, с уступом 40, помещенной против соответствующего уступа в окружности паза 39, образует лабиринт, которого достаточно для протекания здесь воды при ее продольном течении, в особенности, если здесь нанесена определенная смазка, в форме подходящей консистентной смазки, для облегчения движения и уменьшения износа.

В варианте реализации согласно фиг.5 и фиг.6 к верхней стороне, на той же центральной оси 13 несущей конструкции, помещенной снизу, прикреплен выступ 35, который опускается в отверстие в верхней крышке 27 распределительного устройства, так что диск 17 поддерживается здесь также без помех требующемуся движению.

Выступ 35 может быть полым в его варианте реализации и может таким образом формировать вентиляционный выпуск 32 перевернутого U 12. Полость в верхней крышке 27 может быть тогда соединена с вентиляционной системой шлангом, как описано в патенте ЕР 1462040.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено в качестве распределителя для управления потоком жидкости, который подводится к различным устройствам для приготовления напитков и/или пользователям. Распределитель (5) содержит, по меньшей мере, два выпускных канала и один подводящий канал и распределительный элемент (12, 17, 18), расположенный с возможностью вращения вокруг оси с подводящим концом (12'), помещенным вдоль оси, и выпускным концом (12''), помещенным по радиусу на расстоянии от него. Последний путем поворота распределительного элемента избирательно приводится в сообщение по текучей среде с соответствующими выпускными каналами (10, 16). Подводящий жидкость канал (11) проходит вдоль центральной оси (13) и вдоль выпускных каналов (10, 16). Распределительный элемент содержит U-образный соединительный канал (12) и может быть помещен вместе с концом подводящего канала (12') с возможностью поворота в качестве продолжения подводящего канала (11) в соединении по текучей среде с соответствующими выпускными каналами (10, 16). U-образный соединительный канал (12) прикреплен к цилиндрической ведущей стенке (18), имеющей продольную ось, продолжающую центральную ось (13), причем ведущая стенка имеет по верхней стороне зубцы, которые воздействуют на ведущий элемент (19, 20) для приведения во вращение U-образного соединительного канала. Изобретение направлено на повышение надежности срабатывания распределителя. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Распределитель (5) с по меньшей мере двумя выпускными каналами (10, 16), которые помещаются на одинаковом расстоянии от центральной оси (13) параллельно этой оси, подводящим каналом (11) и распределительным элементом (12, 17, 18), который может быть поворачивающимся вокруг оси и имеющим подводящий конец (12'), размещенный вдоль оси, и выпускной конец (12''), который помещен по радиусу в стороне от него и избирательно приводится путем поворота распределительного элемента (12, 17, 18) в сообщение по текучей среде с соответствующими выпускными каналами (10, 16), канал (11), подводящий жидкость, проходит вдоль центральной оси (13) и вдоль выпускных каналов (10, 16), причем распределительный элемент содержит U-образный соединительный канал (12), который помещается на подводящем конце (12') с возможностью поворота в качестве продолжения подводящего канала (11) и выполнен с возможностью размещения на выпускном конце (12'') в соединении по текучей среде с соответствующими выпускными каналами (10, 16), отличающийся тем, что U-образный соединительный канал (12) прикреплен к цилиндрической ведущей стенке (18), имеющей продольную ось, продолжающую центральную ось (13), причем ведущая стенка по верхней стороне имеет зубцы, которые воздействуют на ведущий элемент (19, 20) для приведения во вращение U-образного соединительного канала.

2. Распределитель (5) по п.1, в котором U-образный соединительный канал (12) соединяется с упругой полостью (26) в покрывающей крышке (27) с помощью кулачка (25), помещенного вдоль центральной оси (3).

3. Распределитель (5) по п.1 или 2, в котором U-образный соединительный канал (12) рядом с верхней стороной имеет вентиляционный канал (32), идущий через круговую стенку канала (12) в направлении потока в U-образный соединительный канал (12).

4. Распределитель (5) по п.3, в котором U-образный соединительный канал (12) помещается рядом с верхней стороной кольцевой несущей стенки (35), которая проходит вокруг вентиляционного отверстия во внешней стенке U-образного соединительного канала (12), и которая воздействует на кулачок, который входит в стенку (35) или выступает в отверстие в покрывающей крышке (27) распределителя (5).

5. Распределитель (5) по п.1, в котором U-образный соединительный канал (12) имеет кольцевую несущую стенку (36), имеющую уступ (40), который входит в прорезь (39) вокруг подводящего канала (11), причем уступ лежит на торцевой поверхности подводящего канала.