專利名稱：流體配制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體配制裝置，該裝置特別適用于裝在自動(dòng)售飲料機(jī)中，但并不僅限用于此。
這里所用的“流體”一詞包括液體，如水、香水和其它低粘度的液體。
無論是立式還是臺(tái)式的自動(dòng)售飲料機(jī)，通常都是將水和粉狀配料從不同的容器中送入混合區(qū)來配制飲料的。混合區(qū)可能與盛裝飲料的飲料杯分開，也可能是飲料杯本身。在上述兩種情況下，使預(yù)定量的水流入混合區(qū)以使配成的飲料達(dá)到所需的濃度并防止水溢到自動(dòng)售飲料機(jī)中或從中溢出都是很重要的。
人們還希望流體配制裝置可以比較簡(jiǎn)單地操作，以降低發(fā)生故障的危險(xiǎn)。
自動(dòng)售飲料機(jī)和其它流體配送機(jī)通常使用電磁閥控制流量，但這類閥門容易堵塞，因此會(huì)在沒有報(bào)警信號(hào)的情況下卡在某一位置上。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種適用于自動(dòng)售飲料機(jī)和其它用途的簡(jiǎn)單流體配制裝置。
本發(fā)明提供了一種流體配制裝置，該裝置包括流體箱和一種用于從該箱中抽取一定量的流體并將所抽取的流體引至一個(gè)或多個(gè)選定容器中的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)流體收集裝置，該收集裝置包括一個(gè)具有束口的容器，用于旋轉(zhuǎn)地通過流體箱，該機(jī)構(gòu)還包括一根放液管，位于流體箱外，當(dāng)流體箱中有流體時(shí)，在該容器的一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期中，充液操作過程中隨著流體通過該束口不斷流入容器內(nèi)，空氣經(jīng)放液管從該容器不斷排出；放液操作過程中，隨著流體從出口不斷流出，空氣從束口不斷流入容器里。
優(yōu)選地，流體從流體箱中的一個(gè)供液器中裝入，然后通過重力釋放到一個(gè)或多個(gè)選定的容器中。
優(yōu)選地，容器是封閉的，其上的束口是一個(gè)圓孔。有益的是，流入該容器的流體量取決于孔的大小和該容器在流體箱內(nèi)流體中的停留時(shí)間。從充液位置轉(zhuǎn)到放液位置時(shí)該容器中所留下的流體體積，取決于孔的大小和旋轉(zhuǎn)速度。
流體箱最好是兩部分結(jié)構(gòu)，包括上部，其上可拆卸地裝有下部流體盛裝箱。有益的是，該上部裝在一個(gè)支座，例如自動(dòng)售飲料機(jī)的支承部件上。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中，在側(cè)視圖中該容器是一個(gè)扇形，扇形的頂端裝在可旋轉(zhuǎn)的空心軸上。該軸位于容器內(nèi)的軸壁上可以開單個(gè)或多個(gè)開口以使流體流入。而且，單孔可以是細(xì)長(zhǎng)孔，最好沿其長(zhǎng)度方向。該容器優(yōu)選地有兩個(gè)扇形側(cè)面，二者通過徑向壁和開有開口的拱形壁隔開。該容器優(yōu)選地可繞軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從流體外的一個(gè)停置位置經(jīng)過流體轉(zhuǎn)到許多配送位置中的一個(gè)或多個(gè)選定位置上，一般在停置位置時(shí)該容器內(nèi)沒有流體，以便將在由停置位置向配送位置旋轉(zhuǎn)的過程中收集到的流體排放出去。
優(yōu)選地，該軸從流體箱上部向外伸出并在該箱背面的外側(cè)進(jìn)行密封，并且在流體箱上部的外側(cè)與放液管相連，優(yōu)選地該放液管與該軸成直角。
該軸最好由馬達(dá)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，優(yōu)選程控電動(dòng)馬達(dá)。可能使用一種位置傳感裝置，如磁傳感器，來確定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。該軸上可能有一個(gè)帶齒的輪子，該輪裝有一帶齒的驅(qū)動(dòng)皮帶，該皮帶用于與馬達(dá)的帶齒輸出齒輪相嚙合以使該帶齒的輪子旋轉(zhuǎn)。通?？蓪ⅠR達(dá)裝在流體箱壁的外側(cè)。
本發(fā)明的流體配制裝置優(yōu)選地具有多個(gè)豎直向上的細(xì)長(zhǎng)容液腔，用于盛放將要從放液口送出的流體。容液腔最好排成多個(gè)容液腔的集流腔形式。優(yōu)選地，容液腔的頂部相對(duì)于軸的旋轉(zhuǎn)軸線徑向地排列。最好是每個(gè)容液腔均具有一個(gè)出口，以使其中的任何流體從該口流向混合區(qū)，在混合區(qū)該流體與粉末狀和/或可能是其它的液態(tài)配料相混合形成一種混合液，即，在自動(dòng)售飲料機(jī)中為一種所需的飲料，或其它情況下為其它的所需混合液。
優(yōu)選地，馬達(dá)由程序控制，以使容器從其“停置”位置經(jīng)過某一參考位置和充液位置轉(zhuǎn)到一個(gè)或多個(gè)放液位置，放液位置的個(gè)數(shù)依配制選定混合產(chǎn)品所需的容液腔的組合方式而定。
放液管可能有一流量控制器，例如從放液和一側(cè)擰入的一個(gè)限流螺桿，從而控制為使流體流入放液管所放出的空氣量。
下面將參照附圖通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述，其中


圖1是自動(dòng)售飲料機(jī)的流體配制裝置的正視圖；圖2是沿圖1中箭頭A′方向的側(cè)視圖；圖3是沿圖1線III-III的剖視圖；圖4A和4B分別是流體收集裝置的正視圖和側(cè)視圖；圖5A，5B，5C和5D均為配制裝置的示意圖，比例有所縮小并為清楚起見省去某些部件，它們按順序分別示出流體收集裝置的四個(gè)位置，即停置位置，參考位置，充液位置和放液位置(其它的放液位置由虛線標(biāo)出)；圖6A，6B，6C，6D和6E也是配制裝置的示意圖，與圖5的比例相同，其中流體箱的前部被切去，以清楚地從內(nèi)部示出流體收集裝置的不同位置(與圖5A，5B，5C，5D相應(yīng))和流體箱的不同液面位置，圖6D示出在放液操作開始時(shí)該裝置的情況，圖6E示出放液操作快結(jié)束時(shí)該裝置的情況。
參照附圖，一種多位售貨的自動(dòng)售飲料機(jī)中使用的流體配制裝置包括一盛水的流體箱10。流體箱10是封閉的，截面通常是矩形，它包括兩部分上部8，下部盛液箱9與上部密封緊固在一起并可拆卸。上部8由托架7安裝在自動(dòng)售飲料機(jī)的支承部件上。流體箱10的上部8包括正面12，背面14，側(cè)面16和18以及頂部20。流體箱10的下部9包括正面12′，背面14′，側(cè)面16′和18′和底面22。由面12′和14′和兩側(cè)面16′，18′的上緣組成的下部9的開口有一內(nèi)伸的凸緣15。由面12，面14和兩側(cè)面16，18的下緣組成的上部8的開口有一外伸的角形臺(tái)肩17。在凸緣15和臺(tái)肩17之間墊有O型墊圈或其它合適的墊圈29，以便當(dāng)下部9用夾子19緊固在上部8上時(shí)充當(dāng)密封圈，每個(gè)夾子19均包括鉤19A和帶環(huán)19B的夾緊旋轉(zhuǎn)套柄。流體箱10包括一個(gè)與主供水裝置連為一體的入口11。液面?zhèn)鞲醒b置，例如電子探頭13，通過電路與充液閥相連，用于控制經(jīng)過入口11從主供水裝置注入的水量，以使流體箱10內(nèi)水21的液面保持在所需高度上。
流體箱10還包括電動(dòng)浸入式加熱器23，用于將水21的溫度保持在適于制作熱飲的溫度上。入口11靠近側(cè)面16的頂端，導(dǎo)流板25垂掛在頂板20上(圖1)用來將水21向下引流。浸入式加熱器23位于流體箱10下部9靠近底面22的位置。
流體收集裝置包括一根空心軸24，該軸從流體箱10上部8的背面14穿入，從正面12伸出。軸24可旋轉(zhuǎn)地安裝在背面14里的第一軸承26和正面12里的第二軸承28上。軸帽34將伸出第一軸承26外的軸端封閉。在第二軸承28外側(cè)，軸24上裝有一圓塊31，該圓塊上有一彎成直角的導(dǎo)管33沿圓塊徑向向外伸出，該導(dǎo)管上接有放液管36。軸24的壁上在兩端中間開有一個(gè)開口39，軸24上裝有容器40。側(cè)視圖中容器40是一個(gè)扇形，并有兩個(gè)扇形面，稱為前壁42和后壁44，兩者由兩個(gè)徑向壁46A和拱形壁46B隔開。拱形壁46B上有一孔，是一個(gè)圓孔48，大約在其長(zhǎng)度的中點(diǎn)處。容器40的兩徑向壁46A相交的頂端處安裝有軸。
輪50位于流體箱10正面12的外側(cè)并裝在軸24上，該輪的圓周上有齒52。為了便于表示，只在圓周的一小部分上畫出了齒。這些齒52與帶齒皮帶53相嚙合，該皮帶也裝在電動(dòng)馬達(dá)56軸上的帶齒齒輪54上，該馬達(dá)固定在流體箱10上部的側(cè)面16上。
該輪下面沿徑向排放著7個(gè)容液腔60，每個(gè)容液腔60有一下部放液噴嘴62。容液腔60由方形管72形成，以集流腔的形式并排排列，其頂端制成一個(gè)與管36底端旋轉(zhuǎn)過程中的輪跡相吻合的弧。
流體箱10的上部8有一個(gè)通氣口80，空氣可通過該口吸入/排出。
位置傳感裝置，如磁傳感器，用于確定旋轉(zhuǎn)過程中放液管的位置。該裝置由兩個(gè)部件組成，一個(gè)部件38A裝在放液管36上，另一個(gè)部件38B裝在流體箱10的下部9上，如圖所示。
圖示的流體配制裝置構(gòu)成常用的自動(dòng)售飲料機(jī)的一部分。這種自動(dòng)售飲料機(jī)通常為投幣或/代幣式/插卡式，并可提供熱水和粉狀配料，兩者既可在充入塑料杯或紙杯之前混合也可在杯內(nèi)混合，這種杯子最好是機(jī)器自動(dòng)提供的，但并非必須如此。
該流體配制裝置的操作方法如下。流體箱20的下部9充水至預(yù)定高度，并通過探頭13控制的充液閥的不斷充水將液面保持在該高度上。水由浸入式加熱器23加熱。容器40在其停置位置上位于流體箱10的上部8中，高于流體箱10下部9中的水(21)面。當(dāng)機(jī)器上選定一種飲料時(shí)，程控的馬達(dá)56帶動(dòng)輪50旋轉(zhuǎn)，使容器40進(jìn)入水21中，此時(shí)水從孔48進(jìn)入容器40。如圖5C和6C所示，當(dāng)容器40轉(zhuǎn)至充液位置時(shí)，水進(jìn)入容器40同時(shí)被排開的空氣從軸24和放液管36自由地流出。在容器40的容積一定的情況下，進(jìn)入容器40的水量由孔48的尺寸和容器40在其充液位置的停留時(shí)間決定，而在放液位置上從容器40中放出之前留在容器40內(nèi)的水量取決于旋轉(zhuǎn)速度。圖6A、6B、6C、6D和6E示出了收集裝置的位置順序。根據(jù)所需的飲料，可將水注入一個(gè)或多個(gè)容液腔60中。例如有一種自動(dòng)售飲料機(jī)，不同飲料的粉狀配料分裝在不同的容器中，各種粉料在充入杯中之前與水分別混合，如果想喝加糖牛奶咖啡，那么就需將容器中的水按比例地注入三個(gè)不同的容液腔60，即分別同咖啡粉，增白粉和甜味劑粉的混合區(qū)相連的容液腔。當(dāng)收集裝置轉(zhuǎn)至其放液位置時(shí)，水開始流入軸24并經(jīng)放液管36流入馬達(dá)停止時(shí)管36所對(duì)的容液腔60?？?8的位置和旋轉(zhuǎn)速度基本上防止了溢水的發(fā)生，這樣直到輪50轉(zhuǎn)過足夠遠(yuǎn)以使放液管36正對(duì)所選的容液腔60以沖制所選飲料時(shí)，才向容液腔60內(nèi)注水。
盡管本發(fā)明參照一種自動(dòng)售飲料機(jī)進(jìn)行了具體闡述，它還適用于其它定量液體配制裝置，如香水的配制。此外應(yīng)當(dāng)明了，本發(fā)明可以做成一個(gè)裝置裝入已有的機(jī)器，特別是自動(dòng)售飲料機(jī)中，以代替原有的流體配制裝置。
在第一種改進(jìn)方案中，軸24上的開口在容器40內(nèi)簡(jiǎn)單地開于長(zhǎng)度方向上。在第二種改進(jìn)方案中(未示出)，一個(gè)流量限制螺桿裝在放液管36上用來控制從該管排出的空氣量，進(jìn)而控制從放液管36排出水的速率。在第三種改進(jìn)方案中，每個(gè)容液腔60的放液噴嘴62可以與容液腔的軸線成直角，如圖1，3中虛線所示，而不是在一條軸線上。
在不脫離本發(fā)明的上述和以下權(quán)利要求書所述的范圍內(nèi)，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種流體配制裝置，包括用于盛裝流體的流體箱和用于從流體箱中抽取一定量流體并將所抽取的流體引流至一個(gè)或多個(gè)選定容器的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括流體收集裝置，該收集裝置包括一個(gè)具有一束口的容器，該容器可旋轉(zhuǎn)地通過流體箱；放液管，位于流體箱的外部；流體箱內(nèi)裝有流體時(shí)，在容器的一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，充液操作中流體從束口進(jìn)入容器，同時(shí)空氣從放液管排出；放液操作時(shí)流體從放液管流出，同時(shí)空氣從束口流入容器。
2.權(quán)利要求1的流體配制裝置，其中流體從流體箱的供水裝置裝入，然后在重力作用下注入一個(gè)或多個(gè)選定的容器中。
3.權(quán)利要求1或2的流體配制裝置，其中容器是封閉的，并且束口是一個(gè)圓孔。
4.權(quán)利要求3的流體配制裝置，其中流入容器的流體量取決于孔的大小和容器在流體箱內(nèi)流體中的停留時(shí)間。
5.權(quán)利要求3或4的流體配制裝置，其中容器從充液位置轉(zhuǎn)至放液位置后，留在容器內(nèi)流體的體積取決于孔的尺寸和旋轉(zhuǎn)速度。
6.前述任一權(quán)利要求的流體配制裝置，其中流體箱為兩部分結(jié)構(gòu)，包括上部，下部盛液箱可拆卸地安裝在其上。
7.權(quán)利要求6的流體配制裝置，其中上部固定在支座上。
8.前述任一權(quán)利要求的流體配制裝置，其中容器從側(cè)面看是一個(gè)扇形，其頂端處裝有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的空心軸。
9.權(quán)利要求8的流體配制裝置，其中容器內(nèi)的軸壁上可開一個(gè)或多個(gè)開口，以使流體流入。
10.權(quán)利要求9的流體配制裝置，其中單個(gè)的開口可以是沿軸長(zhǎng)度方向的細(xì)長(zhǎng)孔。
11.權(quán)利要求8，9或10的流體配制裝置，其中容器有兩個(gè)扇形側(cè)壁，二者由徑向壁和一個(gè)拱形壁隔開，拱形壁上開有開口。
12.前述權(quán)利要求8至11中任一的流體配制裝置，其中容器可繞軸的軸線旋轉(zhuǎn)，從在流體外的一停置位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)，在該停置位置容器中沒有流體，經(jīng)過流體轉(zhuǎn)至多個(gè)放液位置中的一個(gè)或多個(gè)選定位置，以便將容器從停置位置轉(zhuǎn)向放液位置過程中收集到的流體排放出去。
13.前述權(quán)利要求8～12中任一的流體配制裝置，其中軸從流體箱上部伸出，在其背面外側(cè)封閉并在流體箱上部外側(cè)與放液管相連，該放液管與軸成直角。
14.前述權(quán)利要求8-13中任一的流體配制裝置，其中軸由程控的電動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
15.前述任一權(quán)利要求的流體配制裝置，其中使用了一個(gè)位置傳感裝置來確定旋轉(zhuǎn)過程中放液管的位置。
16.前述權(quán)利要求8～1 5中任一的流體配制裝置，其中軸上裝有帶齒的輪子，該輪上裝有驅(qū)動(dòng)皮帶，該皮帶用于與馬達(dá)的有齒輸出齒輪相嚙合以使該輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
17.權(quán)利要求14，15或16的流體配制裝置，其中馬達(dá)裝在流體箱一側(cè)壁的外側(cè)。
18.前述任一權(quán)利要求的流體配制裝置，其中裝有多個(gè)豎直向上的細(xì)長(zhǎng)容液腔，用于接收從放液管流出的流體。
19.權(quán)利要求18的流體配制裝置，其中容液腔排成一個(gè)由各個(gè)容液腔組成的集流腔形式。
20.權(quán)利要求19的流體配制裝置，其中容液腔的頂部在徑向排成與放液管外端旋轉(zhuǎn)過程中的軌跡相應(yīng)的形狀。
21.權(quán)利要求18，19或20的流體配制裝置，其中每個(gè)容液腔都有一個(gè)將所接收到的任何流體注入混合區(qū)的出口，該流體在混合區(qū)與粉狀和/或其他液態(tài)配料相混合以制成混合液。
22.前述權(quán)利要求18～21中任一的流體配制裝置，其中馬達(dá)是程控的，用來帶動(dòng)容器從其“停置”位置，經(jīng)一參考位置和充液位置轉(zhuǎn)到一個(gè)或多個(gè)放液位置上，放液位置的個(gè)數(shù)取決于配制選定混合液所需的容液腔的組合方式。
23.任一前述權(quán)利要求的流體配制裝置，其中放液管上有一流量控制器，用于控制為使流體流入放液口所排出的空氣量。
24.一種流體配制裝置，大致如前所述并在附圖中示出。
全文摘要
一種流體配制裝置,包括用于盛裝流體的流體箱(10)和用于從流體箱(10)抽取一定量流體并將所抽取的流體導(dǎo)流至一個(gè)或多個(gè)容器的機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)包括:流體收集裝置(40,24,36),該收集裝置包括容器(40),該容器上開有一束口(48)并可旋轉(zhuǎn)地通過流體箱(10)。放液管(36)位于流體箱(10)外部,當(dāng)流體箱(10)中有流體時(shí),在容器(40)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期中,充液操作時(shí)流體從束口(48)流入容器(40)同時(shí)空氣經(jīng)放液管(36)從容器(40)排出,放液操作時(shí)流體從放液管(36)流出同時(shí)空氣經(jīng)束口(48)流入容器(40)。
文檔編號(hào)G01F11/10GK1189807SQ9619521
公開日1998年8月5日 申請(qǐng)日期1996年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月17日
發(fā)明者D·J·利特爾 申請(qǐng)人:芒斯特西姆斯工程有限公司