УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАВАРИВАНИЯ ЧАЯ Российский патент 2016 года по МПК A47J31/40 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к устройству для заваривания чая.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Более точно, настоящее изобретение относится к устройству для заваривания чая такого типа, которое содержит камеру для заваривания с верхним отверстием, предназначенным для загрузки/выгрузки меры или дозы чая, и нижней стенкой; выталкивающий поршень, содержащий головку, проницаемую для жидкости и установленную внутри камеры для заваривания с возможностью перемещения между опущенным положением заваривания и поднятым положением выталкивания, предназначенным для выталкивания меры чая из камеры для заваривания; скребок, предназначенный для удаления меры чая с головки, находящейся в поднятом положении; элемент для выпуска заваренного напитка и закупоривающее средство, обеспечивающее регулирование выпускного элемента.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения состоит в разработке устройства для заваривания чая вышеуказанного типа, которое имеет простую, недорогую конструкцию и в то же время обеспечивает регулируемое заваривание чая внутри камеры для заваривания с малыми затратами и легко.

В соответствии с настоящим изобретением разработано устройство для заваривания чая согласно пункту 1 формулы изобретения и предпочтительно согласно любому из пунктов формулы изобретения, зависимых непосредственно или опосредованно от пункта 1 формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Неограничивающий вариант осуществления настоящего изобретения будет описан в качестве примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, в которых:

фиг. 1 показывает вид в перспективе агрегата для варки/заваривания, предусмотренного в торговом автомате для продажи напитков и содержащего предпочтительный вариант осуществления устройства для заваривания чая в соответствии с настоящим изобретением;

фиг. 2 показывает выполненный в большем масштабе вид в перспективе устройства для заваривания чая по фиг. 1 в первой рабочей конфигурации;

фиг. 3 и 4 показывают соответственно выполненное с частичным разрезом осевое сечение и выполненный с частичным разрезом вид сбоку устройства для заваривания чая по фиг. 2;

фиг. 5 и 6 показывают соответственно выполненное с частичным разрезом осевое сечение и выполненный с частичным разрезом вид сбоку устройства для заваривания чая по фиг. 2 в дальнейшей следующей рабочей конфигурации;

фиг. 7 и 8 показывают соответственно выполненное с частичным разрезом осевое сечение и выполненный с частичным разрезом вид сбоку устройства для заваривания чая по фиг. 2 в дальнейшей следующей рабочей конфигурации;

фиг. 9 и 10 показывают соответственно выполненное с частичным разрезом осевое сечение и выполненный с частичным разрезом вид сбоку устройства для заваривания чая по фиг. 2 в дальнейшей следующей рабочей конфигурации;

фиг. 11 и 12 показывают соответственно выполненное с частичным разрезом осевое сечение и выполненный с частичным разрезом вид сбоку устройства для заваривания чая по фиг. 2 в дальнейшей следующей рабочей конфигурации.

НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ссылочная позиция 1 на фиг. 1 обозначает в целом торговый автомат для продажи напитков, в котором размещено устройство 2 для розлива с дозированием, предусмотренное с коробчатой опорой 3, горизонтальная верхняя стенка 4 которой служит опорой для некоторого количества контейнеров: одного, обозначенного ссылочной позицией 1, предназначенного для чая 6 (фиг. 5), и остальных, обозначенных ссылочной позицией 7, предназначенных для соответствующих растворимых порошкообразных веществ. Коробчатая опора 3 также содержит вертикальную переднюю стенку 8, к которой устройство 9 для заваривания чая прикреплено под выпускным элементом 10 контейнера 5 и к которой, по меньшей мере, одно смесительное устройство 11 прикреплено под выпускными элементами 12 контейнеров 7. Устройство 9 для заваривания и смесительные устройства 11 защищены спереди опускаемой вниз крышкой 13, выполненной с возможностью перемещения между горизонтальным открытым положением (фиг. 1) и вертикальным закрытым положением (непоказанным), в котором она параллельна передней стенке 8.

Как показано более четко на фиг. 2 и 3, устройство 9 для заваривания содержит заднюю раму 14, образованную вертикальной плитой, расположенной с обеспечением ее контакта с наружной поверхностью передней стенки 8 коробчатой опоры 3 в отверстии 15, проходящем сквозь переднюю стенку 8. Рама 14 соединена с передней стенкой 8 внизу посредством защелки 16, которая выступает от рамы 14 по направлению к передней стенке 8, проходит через отверстие 15 и взаимодействует с нижним краем отверстия 15. Рама 14 соединена с передней стенкой 8 сверху посредством гибкого качающегося рычага 17, который шарнирно присоединен посредством виртуального шарнира к верхнему концу рамы 14, проходит через отверстие 15, имеет зубец, который защелкивается на верхнем крае отверстия 15, и имеет рычаг 18, который выступает вперед от рамы 14 и приводится в действие вручную для быстрого отсоединения рамы 14 и, следовательно, устройства 9 для заваривания от передней стенки 8.

На верхнем конце рамы 14 предусмотрена горизонтальная U-образная рама 19, которая перпендикулярна раме 4, простирается вперед от поверхности рамы 14, противоположной по отношению к поверхности, соединенной с передней стенкой 8, и закрыта снизу нижней стенкой 20. Более точно, рама 19 содержит заднюю стенку 21, простирающуюся вверх от нижней стенки 20 и образующую одно целое с рамой 14, и два параллельных консольных элемента 22, перпендикулярных к задней стенке 21 и к нижней стенке 20 и простирающихся вперед от задней стенки 21.

Нижняя стенка 20 имеет круглое отверстие 23 для доступа к камере 24 для заваривания, границы которой определяются цилиндрическим чашеобразным корпусом 25, имеющим цилиндрическую трубчатую боковую стенку 26, которая имеет вертикальную ось 27 и соединена с нижней поверхностью нижней стенки 20 с образованием одного целого с ней. Боковая стенка 26 имеет внутренний диаметр, равный диаметру круглого отверстия 23, и рядом с нижней стенкой 20 рамы 19 имеет направленное по касательной, впускное отверстие 28, соединенное посредством рамы 14 и отверстия 15 с входным патрубком 29 для подвода горячей воды. Боковая стенка 26 закрыта снизу нижней стенкой 30, имеющей боковое отверстие 31, сообщающееся с выливным элементом 32 для выпуска напитка в виде чая.

Трубчатый выступающий элемент 33, коаксиальный с осью 27, выступает вниз от нижней поверхности нижней стенки 30 и сообщается с камерой 24 для заваривания через сквозное отверстие 34, выполненное в нижней стенке 30, ив трубчатом выступающем элементе 33 размещено трубчатое уплотнение 35, входящее в контактное взаимодействие с цилиндрическим штоком 36 поршня 37 с возможностью скольжения относительно него и с обеспечением герметичности, при этом поршень 37 помимо штока 36 содержит круглую головку 38, размещенную внутри камеры 24 для заваривания и выполненную с возможностью перемещения - вдоль камеры 24 для заваривания и в вертикальном направлении А, параллельном оси 27, - между опущенным положением, в котором головка 38 контактирует с нижней стенкой 30, и поднятым положением, в котором головка 38 расположена вровень с верхней поверхностью нижней стенки 20 рамы 19.

Как показано более четко на фиг. 3, головка 38 содержит перфорированную чашеобразную пластину 39, которая выполнена из пластика, имеет нижний выступ 40, покрыта снизу перфорированным эластичным покрывающим элементом 41 и закрыта сверху фильтром 42. Выступ 40 и соответствующая часть эластичного покрывающего элемента 41 образуют закупоривающий элемент 43, расположенный так, что он герметично закрывает отверстие 31, когда головка 38 находится в опущенном положении.

Как показано на фиг. 3, поршень 37 перемещается в аксиальном направлении между опущенным и поднятым положениями головки 38 посредством толкателя 44, который имеет по существу L-образную форму в продольном сечении и содержит вертикальную консольную часть (arm), образованную ползуном 45, расположенным между чашеобразным корпусом 25 и рамой 14, параллельным раме 14 и обращенным к раме 14 и установленным с возможностью сдвигания по двум вертикальным направляющим 46 на раме 14. Толкатель 44 также содержит по существу горизонтальную консольную часть 47, простирающуюся под чашеобразным корпусом 25 от нижнего конца ползуна 45, и прямоугольную боковую придающую жесткость пластину 48, которая расположена снаружи и вдоль чашеобразного корпуса 25, параллельна оси 27 и перпендикулярна ползуну 45 и консольной части 47. Боковая пластина 48 соединена с консольной частью 47 и ползуном 45 с образованием одного целого с ними, и рядом с верхним концом боковой пластины 48 смонтирован управляющий ролик или штифт 49, который простирается перпендикулярно оси 27 от поверхности боковой пластины 48, противоположной по отношению к поверхности, обращенной к чашеобразному корпусу 25.

На своем свободном конце консольная часть 47 имеет пластину 50, коаксиальную с осью 27 и присоединенную посредством винта к нижнему концу штока 36, выступающему под нижней стенкой 30 чашеобразного корпуса 25.

Верхний конец ползуна 45 имеет зубец 51, который обращен к раме 14 и который входит с защелкиванием в канавку 52 на раме 14, когда головка 38 находится в поднятом положении (фиг. 3), и опирается на ребро 53 на раме 14, когда головка 38 находится в опущенном положении (фиг. 5 и 7).

Как более ясно показано на фиг. 2, рама 19 и, в частности, консольные элементы 22 образуют направляющую, вдоль которой скребок 54 перемещается в горизонтальном направлении В, перпендикулярном к направлению А, между выдвинутым положением (фиг. 12), в котором он контактирует с задней стенкой 21, и отведенным положением (фиг. 2), в котором скребок 54 расположен за отверстием 23 и над углублением 55, которое образовано вдоль края нижней стенки 20, противоположного по отношению к краю, обращенному к задней стенке 21, и обеспечивает доступ к разгрузочному желобу 56, расположенному снаружи чашеобразного корпуса 25 и на стороне чашеобразного корпуса 25, противоположной по отношению к раме 14.

Скребок 54 содержит поперечину 57 с двумя пазами 58, которые параллельны друг другу и направлению Вис поверхностью каждого из которых соответствующий консольный элемент 22 входит в контактное взаимодействие с возможностью скольжения; боковой выступ 59, простирающийся в направлении В от конца поперечины 57, расположенного снаружи рамы 19, и над боковой стенкой 48 толкателя 44; и наружный управляющий ролик или штифт 60, прикрепленный к выступу 59, параллельный управляющему штифту 49 и расположенный над управляющим штифтом 49.

Как показано более ясно на фиг. 2 и 4, устройство 9 для заваривания имеет одно приводное устройство 61 для обеспечения перемещения как толкателя 44, так и скребка 54 взад и вперед в соответствующих направлениях А и В с разными законами движения.

Приводное устройство 61 содержит реверсивный мотор-редуктор 62 - в показанном примере реверсивный электродвигатель, который опирается на два кронштейна 63, выступающие через отверстие 15 от рамы 14, и имеет выходной вал 64, параллельный управляющим штифтам 49 и 60 и обращенный в ту же сторону, что и управляющие штифты 49 и 60. Приводное устройство 61 также содержит полый передаточный элемент 65, который смонтирован на валу 64 и расположен снаружи боковой пластины 48, вогнутая часть которого обращена к боковой пластине 48 и который имеет на стороне, обращенной к боковой пластине 48, некоторое число внутренних ребер, образующих один кривошип 66 и кулачок 67 с двумя криволинейными рабочими частями 68 и 69.

Криволинейная рабочая часть 68 представляет собой замкнутую криволинейную рабочую часть, образующую паз или соединительный элемент, с которым введен в контактное взаимодействие элемент, приводимый в движение кулачком и образованный управляющим штифтом 49, при этом криволинейная рабочая часть 68 имеет продольную ось 70, проходящую приблизительно тангенциально к направлению перемещения криволинейной рабочей части 68 относительно оси вала 64, и обеспечивает преобразование колебательного движения кривошипа 66 в прямолинейное возвратно-поступательное движение управляющего штифта 49 и, следовательно, толкателя 44 в направлении А, определяемом направляющими 46 на раме 14.

С другой стороны, криволинейная рабочая часть 69 представляет собой разомкнутую или «выпускающую» криволинейную рабочую часть, образующую углубление или соединительный элемент, с которым вводится в контактное взаимодействие элемент, приводимый в движение кулачком и образованный управляющим штифтом 60, при этом криволинейная рабочая часть 69 имеет продольную ось 71, приблизительно радиальную относительно оси вала 64, и обеспечивает преобразование части колебательного движения кривошипа 66 в прямолинейное возвратно-поступательное движение управляющего штифта 60 и, следовательно, скребка 54 в направлении В, определяемом консольными элементами 22 рамы 19.

Как показано на фиг. 4, криволинейная рабочая часть 68 имеет верхнюю зону 72 перегиба, расположенную рядом с криволинейной рабочей частью 69, и нижнюю зону 73 перегиба, которые обе выполнены с размерами, обеспечивающими возможность размещения управляющего штифта 49, и соединены ребром 74, наружным в радиальном направлении, и ребром 75, внутренним в радиальном направлении относительно оси вала 64. Ребро 74 выполнено по существу в виде дуги, охватывающей угол, равный приблизительно 60°, и представляющей собой дугу окружности с центром приблизительно на оси вала 64. Кроме того, ребро 65 изогнуто в направлении, противоположном по отношению к направлению изгибания ребра 74, и по существу ограничено ломаной линией, имеющей наклонный участок 76, примыкающий к верхней зоне 72 перегиба и проходящий по существу поперек к продольной оси 70, наклонный участок 77, примыкающий к нижней зоне 73 перегиба и имеющий наклон в направлении, противоположном по отношению к направлению наклона участка 76, относительно продольной оси 70, и промежуточный участок 78, соединяющий участки 76 и 77.

Криволинейная рабочая часть 69 имеет внутреннюю зону 79 перегиба, расположенную у конца криволинейной рабочей части 69, внутреннего в радиальном направлении относительно оси вала 64, и выполненную с размерами, обеспечивающими возможность размещения управляющего штифта 60, и две криволинейные, по существу параллельные боковые стенки 80, 81, свободные концы которых, наружные в радиальном направлении относительно оси вала 64, определяют границы отверстия 82, которое сообщается с наружным пространством, выполнено с размерами, обеспечивающими возможность прохода управляющего штифта 60, и простирается по существу поперек к продольной оси 70.

Далее будет описана работа устройства 9 для заваривания, начиная с исходного положения или положения готовности, которое показано на фиг. 2, 3, 4 и в котором скребок 54 находится в отведенном положении, управляющий штифт 60 входит в отверстие 82 криволинейной рабочей части 69, толкатель 44 находится в поднятом положении, при этом зубец 51 входит в канавку 52, и поршень 37 и фильтр 42 расположены вровень с верхней поверхностью нижней стенки 20 рамы 19, и управляющий штифт 49 расположен рядом с верхней зоной 72 перегиба.

При запросе пользователя на выдачу напитка в виде чая, обычно вводимом на клавиатуре (непоказанной) электронного центрального блока управления (непоказанного), электронный центральный блок управления обеспечивает приведение в действие мотора-редуктора 62 для поворота вала 64 против часовой стрелки на фиг. 4 и 6. В результате управляющий штифт 60 выходит из криволинейной рабочей части 69 через отверстие 82; криволинейная рабочая часть 68 опирается на управляющий штифт 49 сначала в зоне 72 перегиба и затем вдоль наклонного участка 76; скребок 54 выходит из контактного взаимодействия с приводным устройством 61 и остается зафиксированным в отведенном положении; и толкатель 44 перемещается вниз в опущенное положение (фиг. 5), в котором зубец 51 опирается на ребро 53, головка 38 расположена в контакте с нижней стенкой 30, и закупоривающий элемент 43 входит в боковое отверстие 31 камеры 24 для заваривания с обеспечением герметичности.

В этот момент мера чая 6 загружается на фильтр 42 из выпускного элемента 10 контейнера 5, и заданное количество горячей воды подается через отверстие 28 в камеру 24 для заваривания; и после этого электронный центральный блок управления обеспечивает отключение мотора-редуктора 62 на заданное время заваривания, в течение которого боковое отверстие 31 остается герметично закрытым посредством закупоривающего элемента 43.

Когда время заваривания истечет и напиток в виде чая будет образован внутри камеры 24 для заваривания, электронный центральный блок управления обеспечивает приведение в действие мотора-редуктора 62 для поворота вала 64 по часовой стрелке на фиг. 9-12. В результате первой стадии данного поворота (фиг. 10) управляющий штифт 49 перемещается вдоль наклонного участка 77 ребра 75 криволинейной рабочей части 68, тем самым обеспечивая постепенное отсоединение головки 38 поршня 37 от нижней стенки 30 (фиг. 9), и отверстие 82 криволинейной рабочей части 69 постепенно перемещается по направлению к управляющему штифту 60.

В конце данной первой стадии поворота вала 64 по часовой стрелке (фиг. 9) скребок 54, ранее выведенный из контактного взаимодействия с приводным устройством 61 и оставленный свободным в отведенном положении, еще раз вводится в контактное взаимодействие с приводным устройством 61, и закупоривающий элемент 43 полностью отводится из отверстия 31, что создает возможность вытекания напитка, находящегося в камере 24 для заваривания, вдоль выливного элемента 32. В этой связи следует подчеркнуть, что головка 38, в которой фильтр 42, пластина 39 и эластичный покрывающий элемент 41 являются перфорированным, никоим образом не создает препятствия для выходящего потока напитка.

По мере того как вал 64 поворачивается дальше по часовой стрелке, управляющий штифт 60 входит в контактное взаимодействие с криволинейной рабочей частью 69 и перемещается вместе с ней для обеспечения перемещения скребка 54 в выдвинутое положение, в котором он по существу контактирует с рамой 14, и управляющий штифт 49 сдвигается вдоль наклонного участка 77 криволинейной рабочей части 68 для входа в нижнюю зону 73 перегиба и затем перемещается вверх вместе с криволинейной рабочей частью 68 для обеспечения перемещения головки 38 в поднятое положение (фиг. 11), в котором она будет расположена вровень с верхней поверхностью нижней стенки 20 рамы 19 и с остатком меры чая, находящимся вдоль траектории перемещения скребка 54.

В связи с вышеизложенным следует указать, что при повороте вала 64 дальше в направлении по часовой стрелке, как описано, перемещение передаточного элемента 65 обеспечивает передачу движения непосредственно управляющему штифту 60 и, следовательно, скребку 54, который, следовательно, быстро перемещается в выдвинутое положение. С другой стороны, что касается толкателя 54, то движение передается непосредственно только тогда, когда управляющий штифт 49 входит в контактное взаимодействие с нижней зоной 73 перегиба криволинейной рабочей части 68, а не когда управляющий штифт 49 смещается вдоль наклонного участка 77. Другими словами, наклонный участок 77 служит в качестве элемента задержки для того, чтобы головка 38 могла достичь поднятого положения только после того, как скребок 54 очистит круглое отверстие 23 для доступа к камере 24 для заваривания.

В этот момент центральный блок управления (непоказанный) снова обеспечивает реверсирование мотора-редуктора 62 для возврата устройства 9 для заваривания в положение готовности по фиг. 3, так что управляющий штифт 49 свободно перемещается вдоль криволинейной рабочей части 68, головка 38 остается в поднятом положении, и скребок 54 перемещается в отведенное положение, в результате чего остаток меры чая 6 удаляется с головки 38 и перемещается в углубление 55 и на лоток 56.

Устройство для заваривания чая имеет камеру для заваривания с верхним отверстием, предназначенным для загрузки/выгрузки меры чая, и с нижней стенкой; выталкивающий поршень, имеющий головку, проницаемую для жидкости и установленную внутри камеры для заваривания с возможностью перемещения между опущенным положением заваривания и поднятым положением, обеспечивающим выталкивание меры чая из камеры для заваривания; скребок, предназначенный для удаления меры чая с головки, находящейся в поднятом положении; элемент для выпуска заваренного напитка, сообщающийся с камерой для заваривания через выпускное отверстие, образованное как сквозное в нижней стенке/закупоривающий элемент, предназначенный для регулирования выпускного элемента, и одно приводное устройство для управления выталкивающим поршнем, скребком и закупоривающим элементом. 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Устройство для заваривания чая, содержащее камеру (24) для заваривания, имеющую верхнее отверстие (23) для загрузки/выгрузки меры чая (6), и нижнюю стенку (30); выталкивающий поршень (37), содержащий головку (38), проницаемую для жидкости и установленную внутри камеры (24) для заваривания с возможностью перемещения между опущенным положением заваривания и поднятым положением, обеспечивающим выталкивание меры чая (6) из камеры (24) для заваривания; скребок (54), предназначенный для удаления меры чая (6) с головки (38), находящейся в поднятом положении; элемент (32) для выпуска заваренного напитка и закупоривающее средство (43), предназначенное для регулирования выпускного элемента (32), отличающееся тем, что выпускной элемент (32) сообщается с камерой (24) для заваривания через выпускное отверстие (31), образованное как сквозное в указанной нижней стенке (30), при этом для управления выталкивающим поршнем (37), скребком (54) и закупоривающим средством (43) установлено одно приводное устройство (61).

2. Устройство для заваривания по п. 1, в котором закупоривающее средство (43) содержит закупоривающий элемент (43), плотно прилегающий к головке (38), обращенный к нижней стенке (30), выполненный и расположенный с возможностью контактного взаимодействия с выпускным отверстием (31) с обеспечением герметичности, когда головка (38) находится в опущенном положении заваривания.

3. Устройство для заваривания по п. 2, в котором головка (38) содержит перфорированную пластину (39), имеющую на стороне, обращенной к указанной нижней стенке (30), выступ (40), обращенный к нижней стенке (30); и перфорированный эластичный покрывающий элемент (41), и фильтр (42) на противоположных сторонах перфорированной пластины (39), при этом эластичный покрывающий элемент (41) закрывает указанный выступ (40) для образования указанного закупоривающего элемента (43).

4. Устройство для заваривания по п. 1, в котором выталкивающий поршень (37) и скребок (54) смонтированы как одно целое соответственно с первым и вторым управляющими элементами (49, 60), и приводное устройство (61) содержит средство (62) в виде реверсивного двигателя, имеющее выходной вал (64), параллельный управляющим элементам (49, 60); и передаточный элемент (65), присоединенный к указанному выходному валу (64) и содержащий кривошип (66) и кулачок (67) с двумя криволинейными рабочими частями (68, 69), каждая из которых введена в контактное взаимодействие с соответствующим указанным управляющим элементом (49, 60).

5. Устройство для заваривания по п. 4, в котором управляющие элементы (49, 60) представляют собой штифты (49, 60), параллельные выходному валу (64).

6. Устройство для заваривания по п. 4, в котором первая (68) из указанных двух криволинейных рабочих частей (68, 69) представляет собой замкнутую криволинейную рабочую часть, образующую паз или соединительный элемент, с которым входит в контактное взаимодействие элемент, приводимый в движение кулачком и образованный первым управляющим элементом (49), и обеспечивает преобразование колебательного движения указанного кривошипа (66) в прямолинейное возвратно-поступательное движение первого управляющего элемента (49) и, следовательно, выталкивающего поршня (37) в первом направлении (А).

7. Устройство для заваривания по п. 6, в котором первое направление (А) является по существу вертикальным.

8. Устройство для заваривания по п. 4, в котором вторая (69) из указанных двух криволинейных рабочих частей (68, 69) представляет собой разомкнутую или «выпускающую» криволинейную рабочую часть, образующую углубление или соединительный элемент, с которым входит в контактное взаимодействие элемент, приводимый в движение кулачком и образованный вторым управляющим элементом (60), и обеспечивает преобразование части колебательного движения кривошипа (66) в прямолинейное возвратно-поступательное движение второго управляющего элемента (60) и, следовательно, скребка (54) во втором направлении (В), поперечном к первому направлению (А).