CN1035090A - 分装设备 - Google Patents

Abstract

一种对冷冻产品例如冰淇淋按份进行分装的分 装设备。该分装设备使用预先装填好产品的容器，它 被置于设备外罩内。此容器可以变形并具有一个出 口，在把动力传到容器使之变形并试小容器时产品通 过比出口排出。分装装置由驱动装置来启动，由一个 阀门来控制产品在分装期间的排出。为使产品保持 在低温状态，容器和出口被置于一个冷冻室内。

Description

本发明涉及到分装设备，具体的说，涉及到用于分装冰淇淋或其它冻结或半冻结，或冷冻甜食的设备。

冰淇淋通常以预先包装好的形式，用杓从冰箱内的容器中取出，或者以从冷冻、搅拌和分装机中流出的形式在销售点进行分装。

对预先包装好的冰淇淋进行生产和分配相对来说比较贵，然而它具有在一个销售点可以销售各种品味和形式的冰淇淋的优点。它唯一的要求是需一个冷冻箱以保特产品的冻结。

用杓从容器中取出的冰淇淋分装形式具有生产和运输费用低廉的优点，但是冰淇淋分装速度较低，特别是在需要采取卫生措施的场合。用杓进行冰淇淋分装的方法还具有能提供包括含有水果，果仁和其它颗粒食品在内的各种冰淇淋的优点。

用于分装所谓“软”冰淇淋的机器是人们熟悉的，在此机器内，液状配料被装入机器，对冰淇淋进行搅拌，冷冻并把它分装到锥状或其它容器中。迄今，此种机器有较高的功率要求，并且制造费用较贵。对各种味道的冰淇淋要求有不同的搅拌及分装设备，因此一般这种机器仅有单味，双味或许还有三种味道的设施。此外，该机器较难维护，而且由于需用产品的性质，用杓进行产品分装的冰淇淋的质量不能进行比较。

美国专利4,452,823叙述了用于冻结食品的分装机，其中，一个可动的产品容器装有一个出口产品可直接通过该出口被挤压到接受物内。

本发明的目的是提供一个能克服现有系统存在问题和缺点的分装设备。

根据本发明，用于分装冻结产品的分装设备包括用来盛装待分装的呈半固态的冻结产品的柔性容器装置，该容器装置具有通过其来排出产品的出口部件；用来使容器装置变形并使内容积减小从而使容器装置内产品从出口装置流出的分装装置；通过逐渐对容器装置变形使分装装置排出递增的产品的驱动装置；用于控制通过分装机构排出的产品的阀门装置；容器装置罩，使容器罩和容器装置处于低温从而使在工作中使产品保持在冻结状态的冷冻装置。

阀门装置最好能包含一个截流阀，它的作用使产品进行分装，截流阀置于管路装置中，产品由容器装置通过它送到出口，至少有部份管路装置可移进和移出在便用位置和停止使用位置间的外罩。

容器装置一般在排料期间在设备中处于直立位置，出口装置位于容器装置的下端部。

驱动装置可以包括马达机构，它的转动使产品通过带动活塞作相对于容器装置移动而进行分装，活塞沿着与容器轴线相平行的方向移动，因此马达的旋转通过使容器变形产生分装操作。

马达装置通常通过转动部件和活塞啮合，该转动部件沿着与活塞运动相平行的方向迟蹈，并由马达机构来驱动。转动部件和活塞间的螺纹啮合使活塞在转动部件转动时移动。

本装置可以包括一个具有被用来支撑容器装置的中间平台的直立框架，在此框架上方是容器罩，在它的下方是出口装置，出口装置可以位于，至少是局部位于，冷冻罩内。

可以为容器装置配备一个可移动支架，把它装在中间平台上，把它移到排料位置以对位于容器罩内的容器装置进行装料和排料。

本发明也配有容器装置供本发明分装设备用，它包括一个具有可变形侧壁且通常呈圆柱状的容器体，在其一端具有出口，另一端和分装机构相配合。

容器装置可含有呈波纹管状的侧壁，这样容器装置的一端在驱动机构的作用下可以朝另一端即出口端运动而引起内部空间的减小。

在驱动装置工作期间控制产品排出的阀门可以具有一个可移动侧壁的管道，阀门通过控制装置挤压侧壁来进行工作。

由下面通过参考附图对本发明的实施例的叙述，可以清楚的看出本发明的详细特点。其中：

图1是局部透视图；

图2是侧视图的局部剖视图；

图3是总视图；

图4是容器的侧视图；

图5是容出料口的侧视图；

图6是显示另一种出口的机构的侧视图；

图7是显示另一个出口机构的平面图。

参看附图，所示分装设备包含有确定三个或更多个室或壳体的直立框架，一个上室10容纳了驱动马达11，传动装置12，一个中间室13容纳了传动装置的另一部分和盛装待分装产品的容器14，一个下室15容纳了用于从容器14中排出产品的出料装置16，设备的后面部份17容纳了一个压缩机和冷冻装置(图中未示出，它们可以是现有的形式。

中间室13和下室15都是隔边的和冷冻的，至少部份是这样的，以使产品在存放和分装期间在容器14和出料装置16中保持必要的较低的温度。

图1清楚地所示的分装机的驱动机构包括驱动马达11，通常为一台直流电机，通过直角齿轮式锥形齿轮，该电机的主驱动轴带动含有离合器22并装有主动皮带轮23的垂直轴21。在皮带轮23以下轴21上加工有螺纹并和压力杆24螺纹啮合。传动带25将皮带轮23的运动传送到另一皮带轮26，皮带轮26安装在另一垂直轴27上，在皮带轮26以下轴27被加工上螺纹并和压力杆24的另一端相啮合。轴21和27在它们的下端的安装在板28上，该平板28构成框架平台的一部份并划分了上室10和中间室13。轴21和27的上端的安装在上室10的上壁32上。

压力杆24在轴21和27之间，可以看出：马达11转动并合上离合器22时，轴21和27同时转动以带动杆24上升和下降。杆24下装有活塞31，它和容器14的顶部配合以从容器中排出产品(图2)。活塞31的形状设计成和图4中虚线33所示形状的凹口相吻合，另一种方法，容器可以变形构成凹口33。

容器14位于中间室13内并由部份圆柱形接收机构35所围绕，该接收机构由2块局部圆柱形板36和37构成，它们沿两侧设置并隔开以形成一个垂直间隙使得压力杆24在活塞31上下移动时可以进入此间隙。然而，板36和37也可以省略。

板36和37被固定到基板38上，基板38在其前边缘和框架板28铰结，基板38的下方由框架板28支撑，板38的一部份38A支撑着容器的底端，并具有相对应的形状。基板的38A部份的中心开口和框架板28上对应的开口40相对准以容纳容器的出口41，开口40形状为没有粘性的莫尔斯锥体，出口41也具有相应的锥形使它能同开口40作为圆作体配合。出口的最外端具有螺纹部份42，因此在存放时，可以把一个盖子(图中未示出)固定到容器上。

板36配有把手43，接收机构35和板38的配置是这样的：在产品排出以前和以后，容器14可以方便的装上和拆下。这是这样来实现：通过马达11的作用把活塞开到最高端；打开室13前方的门44以获得进入内部的入口；然后抓住把手43使板38向前绕铰链39旋转。容器14可以很简单地滑入由板36和37构成的空间中，同时它的出口41置于基板38A部分的开口中，然后板38翻回到和框架板28相啮合的位置上，于是出口41在开口40中构成圆锥形配合。

在框架板38的下方，和它下方相固定的是固定块45(图2)，它具有和开口40相对齐的部份圆锥状的开口46以容纳容器出口41的下端。

在固定块45的下方是轴向可滑动的排料部件47，图2所示为排料位置。在此位置上，在部件47上的管道48具有和块45上的开口46对齐的入口端，管道48从入口端沿着部件47大致水平地延伸到朝向下方的排料嘴49。关闭阀部件51装在排料部件47上，在本例中，它在手动操纵杆52的控制下作上下运动。杆52的一端可摆动地安装在部件47的53处，它们另一端具有一个手柄54。当阀门部件51向下运动时，它进入排料嘴49阻止产品由管道48进入嘴49，在臂52向上运动时，部件51也向上运动，嘴49被打开，部件51的上端和一个开关臂55相接触，它使开关56工作以启动马达11。

可滑动部件47被锁在固定块45上。若分装机要不工作一段时期，可以把部件47推到阻止产品从容器14进入到管道48中的位置上。此外，由于部件47在推进时可以基本上全部位于保持在冷冻条件下室15内，所以在管道48中的产品可以保持冻结状态。

如果管道48不是向前延伸以在设备的前方进行排料或者除向前延伸的管道外，管道可以向设备的后方延伸以在此位置上进行排料。

此外，设备可以采用自助式工作方式，在这种情况下，设备一旦启动(例如由投币启动设备)就自动地排出预定量的产品。它可以通过动力装置和适当的控制马达11代替人工操作滑动部件47来实现。

在上述实例的另一种布局中，容器出口可以包含和容器结合在一爱的一个部份，它通过开口40延伸到下室并和可变形管相连，它包括用于控制产品从容器中排出的阀门。

阀门可以包括一个气动的汽缸和活塞，它的轴线通常水平配置并和变形管成直角。活塞的活塞杆和汽缸在其自由端配有一个用于同所述部份配合并使其变形的部件以打开和关闭该部份，使产品在分装期间可以通过该部份，或者通过一起夹紧管子的各侧壁以阻止产品的排出。一个支撑板支在管子上，在阀门关闭期间阻止活塞和汽缸的动作。

在阀门的自由端，可变形管子的下方，配置一个出料嘴，它的形状最好是能在排料时给出吸引人的产品外形。

产品一般是排到一个容器内(图中未示)，它可以是一个锥形体或其它的可食的容器，或者排列到如低盒之来的容器中。

控制板59可以置于上室10的前壁上以控制排料操作，通常控制装置是通过启动马达11和离合器22转动使容器14处于恒定的压力状态，然后使容器变形，减少它的内部体积，迫使产品通过出口。产品的流动是通过阀门51来控制的，因此控制产品的排出时只要打开阀门(图2所示)，使产品通过出口的管道48，在所要求的期间内通过排料嘴49即可。若需要，马达11和/或离合器的工作可以自动的定时，以在预定的时间内排出预定量的产品。在离合器断开的情况下，如在容器上的压力可以解除。

然而在产品仅很少分装的情况下，或者例如晚上时间，马达11可以断开以解除加在容器14上的压力。

在容器14为空的情况下，驱动马达把活塞31缩回到最顶端抬起活塞31，空的容器14被取下，装上新的满的容器。

图4较详细的显示了容器14。它包括一个大致为圆柱形壳体60，它由一系列周向延伸的波纹61形成，因此，沿着呈波纹管形状的容器壳体的轴向方向波纹可以变形。另一种方法，壳体60不是使用波纹管配置而是通过折叠它本身的侧壁来使它变形和减小它的内部体积。

在容器的出口端，容器体具有一个与它的轴线垂直的平面62，因此该表面62可以和基板38的上表面相接触。容器的下端或出口端的内部可以是朝着它的下端和出口41的呈锥形状。

在容器的另一端，容器体具有凹形部份33以容纳活塞31。

容器最好用柔性塑料材料制成，可以用吹塑方法成形，在生产过程中，出口41和容器体一起成形。

在分装冻结产品中，容器需要在相当低的温度下比如说-10℃至-25℃变形。容器通常在产品生产厂处加注产品，根据需要提供给设备用户，它可以是一辆汽冻或者是固定的另售点，饭店或其它服务设施。产品通过在分装操作时作为出口的开口处被注入容器，然后冻结产品用于分配。

可以看到在一个柜内配有若干台分装设备，每一个带有各自相应的容器和单独的排料控制装置，因而若干不同的产品或者不同味道的产品可以进行分装。

若任一分装设备发生故障或者需要维修，通过把每一个分装设备看作一个模块，可以很容易地安装一个替换设备。

而且，分装的方式和容器的性质可以是：产品可以采取许多形式，可以包括固粒食品例如水果，果仁和朱古力。

部份设备例如室13可以进行适当布局以配置一个冷冻区以存放配给容器。

若需要，分装设备可以人工操作在必要的场合避免除冷冻以外所需的用电。

对机动化的设备，设备柜的冷却部件可以设置在固定的位置上，可整夜工作，设备柜可适当的隔热以保持柜内产品的所需温度。

虽然推荐容器是圆柱形的，然而可以看到其它形状也是可以的。此外，尽管设备是用直立位置的容器14来叙述的，但是客器可以水平放置或向上倾斜放置。

作为图2所示的分装布局的另一种方法，也可以采用图6所示的布局。

在图6中，容器14的安置，驱动安置和容器14可以象上一个实施例那样配置，但是它不用管道48而在块体或导管45下方配置一个三通阀70，该阀70有选择的在容器内部和配料装置71之间和在配料装置71和出口管道72之间沟通联结。在容器排料工作期间，产品从阀门70经由管子74引向活塞汽缸装置73。

活塞和汽缸装置73包含有一个汽缸75，在其内活塞76的位置是限定一个用于接收从容器14进入汽缸的空间。汽缸内活塞76的运动是通过气动工作的活塞和汽缸的驱动装置78来实现的，在注入方向上的驱动运动(如图6所示的左边)使产品被引入汽缸75靠向活塞76。

阀70和汽江75和出口管道72间的联结的工作通过活塞和汽缸驱动装置78的作用下使汽缸75排料，等于汽缸75扫过的体积的产品的数量通过阀70沿着管子74，通过阀70沿着管道72挂向出料嘴80。

出口嘴80由在气动气缸和活塞装置81的作用下在出口嘴80内作上下运动的阀门件51′控制。

气缸和活塞装置82启动在上述位置间的阀门70，管道72由固定件83所限定。

活塞76在气缸75中的行程可以进行调整以改变待分装的产品的数量，为此，驱动装置78的活塞78A安装在活塞杆78B上，它的杆由气缸75处伸出并配有纵向可调整件85。接近开关86和87位于件85的行程附近根据活塞78A和活塞杆78B的运动而动作，以启动和停止驱动装置78。

可以看出：此种布局有助于分装预定量的产品的自动化操作。因此，产品的分装遵循一定的顺序，启动气缸内的阀70，把产品由容器内引入计量装置71，在此装置内，第一步是充填气缸75，充填完后，讯过把阀20移到另一位置上，使驱动装置78动作，打开阀门件51′，气缸75把产品全部排出。产品通过出口嘴80排出。

完成排料后，阀门件51′关闭，阀70回到步始位置重新充填气缸75为开始重复顺序作好准备。

可以控制各种驱动机构和阀门以自动地遵循操作顺序使顾客或操作人员操作硬币售货分装及其它分装形式。

可以看出用于使容器变形的驱动马达11可以工作在不同的速度上以改变产品由容器排出的速率。

也可以具有两个或更多个出口以从同一个容器的两个或多个部位分装产品。例如在设备的不同侧面都可以有出口。

不同于图2和图6的分装布局的另一种方法的图7所示。

图7中，设备包括如前所述的同样的三个室和容器压缩设施，但是产品不是所述不是从容器出口41处排出，而是出口41直接把产品排入固定管道90内。

管道90和具有可变长度的管道91相接，它再和管体92相连，该管体92具有管道93把产品引导到向下开口的出口94。

在图7中和图2和图6所示的同类阀门装置(图中未示)控制着产品沿管道90，91和93排出。

管道装置使管体92沿着箭头P的方向向前和向后移进和移出下室15，它取决于是否需要停止和操作分装设备。此外，可移动管道91的设置使门44在不用断开任何排料机构情况下就能打开和关闭。为此，门44在可动管子附近95处进行铰链连接，对于P方向的移动和开门移动，可动管道能适应管体92和固定管道90间的相对移动。

如图7所示，管体92是在排料位置，停止或非分装位置以虚线92′表示。

Claims (17)

1.用于分装冻结产品的分装设备，包括用于容纳待分装呈现半固体状态的冻结产品的可变形容器装置，该容器装置具有通过其排出产品的出口装置，它还包括用于使容器变形并减少容器装置的内容积从而使容器装置内的产品从出口装置中流出的分装装置，通过容器逐渐增加的变形而引起分装装置排出相应增量产品的可操作驱动装置，由于控制由分装装置排出的产品的阀门装置，用于容器装置的外罩，能使外罩和容器装置保持在低温条件下以维持产品在使用时的冻结状态的冷冻装置。

2.根据权利要求1的分装设备，其中阀门装置包括一个用于使产品进行分装的关闭阀。

3.根据权利要求2的分装设备，其中关闭阀门被置于管道装置中，通过该管道装置，产品从容器装置中传送到分装出口去，在使用和非使用位置间至少有一部分管道装置可以移进和移出容器罩子。

4.根据权利要求3的分装设备，其中管道装置的一部分被一个可以滑进和滑出容器罩的管道体所容纳。

5.根据权利要求3的分装设备，其中，关闭阀包括一个可移入到沿着管道系统的产品的通路中去的可往复的阀门部件。

6.根据权利要求3的分装设备，其中关闭阀包括一个可往复运动的阀门部件，它可以移动以使构成管道系统的部件变形。

7.根据上述任一权利要求的分装设备，其中，驱动装置含有一个活塞，它可与容器装置相啮合并可由一个驱动马达带动沿工作方向移动使容器装置变形，沿非工作方向即相反方向移动使容器装置脱离啮合。

8.根据权利要求7的分装设备，其中，驱动装置设置成在工作条件下通过使容器装置变形而向容器装置内的产品加压，并且产品从容器装置中排出是通过阀门装置的工作来控制的。

9.根据权利要求7或8的分装设备，其中，驱动马达设置成能通过包括离合器的传动装置驱动分装装置，通过该离合器联结式断开马达和活塞间的传动，传动装置还包括一根带有螺纹的轴，它传动地和活塞相连，轴的转动引起活塞相对于容器装置移动。

10.根据上述任一权利要求的分装设备，其中，容器装置包含一个大致成园柱状的容器体，在其一端具有所述的出口装置，其侧壁呈波纹管形状。

11.根据权利要求10的分装机构，其中，容器体和输出装置相对的一端设置成当容器装置变形和产品分装时同分装装置啮合。

12.根据上述任一权利要求的分装设备，其中，外罩包括一个用于容纳容器装置的第一室，该室具有能通向容器装置的一个门和把出口装置导向其内的第二室，此两空间设置成在工作期间保持所述的低温装置。

13.根据权利要求12的分装设备，还包括一个第三室，部分驱动装置被置于此室内，传动装置传动地游第三室连接到第一室。

14.根据上述任一权利要求的分装设备，其中容器装置被置于大致直立的位置上，出口装置设置在容器装置的下方，驱动装置设置在容器装置的上方。

15.根据权利要求12或13的分装设备，其中，第一室和第二室由支承件划分，容器装置在使用中与此支承面接触，容器装置具有一个开口以容纳出口装置，出口装置包含一个和上述开口配合的锥形段。

16.用于权利要求1至15分装设备的容器装置，它包括一个大致为园柱形的容器体，该容器体具有可变形的侧壁，在其一端有一出口装置，容器体的另一端和分装装置相啮合。

17.根据权利要求16的容器装置，其中，侧壁呈波纹管状，出口装置含有一个从一端凸出的茎部。

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