專利名稱：凍結產品的分配裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及分配裝置，特別是涉及分配冰淇淋或其他凍結、半凍結或冷卻的糖食這類凍結物料的分配裝置。
已經提出從可變形或可伸縮的容器中分配出冰淇淋或其他產品，但是這種容器和使容器變形的機構限制了分配裝置的應用，具體地說在所能分配的產品種類、分配裝置的尺寸、動力要求以及嚴格的衛(wèi)生要求方面，都受到了限制。
本發(fā)明的目的就是提供一種能夠分配種類廣范的凍結物料且制造成本較低的分配裝置。
根據本發(fā)明的一個方面，用于分配凍結產品的分配裝置包括用于盛裝待分配的半固態(tài)形式的凍結產品的可變形的容器，該容器具出口機構，出口機構包括一個位于容器一端的出口，產品可通過此出口排出;用于使容器變形由此將容器中的產品通過所述出口排放出來的驅動機構，驅動機構受動力操作，它包括一個可與容器帶有出口的一端的相對端接觸的柱塞，以便通過使容器逐漸地變形而讓數量漸增的產品從所述出口排放出來;一個用于裝納容器的筒體或箱體，在工作期間，筒體用來可釋放地固定容器;和致冷機構，它用于將容器保持在低溫;其特征是所述驅動機構包括一個壓縮氣體源，所述壓縮氣體在從容器中排放產品期間作用在所述柱塞上，使得柱塞在驅動機構的作用下象一個活塞那樣沿著筒體朝一個方向運動，并且在將預先注滿產品的容器插入筒體期間，可使柱塞沿另一相反方向運動。
在一種結構中，壓縮氣體在排放產品期間直接作用在柱塞上，柱塞與筒體內壁是密封接觸的。
在另一種可供選擇的方案中，驅動機構包括一個設置在柱塞和筒體遠離所述出口機構的端部之間的、可伸長的氣囊。該氣囊與壓縮氣體源連通，以便在所述氣體充入期間伸長并迫使柱塞推動容器的所述相對端。
可伸長的氣囊最好包括風箱機構，它設置在柱塞和筒體之間并可與它們接觸。風箱機構的徑向外周邊不與筒體的側壁接觸。
風箱機構的完全伸長行程至少應等于充滿產品的容器的長度與完全變形后的容器長度之差。
風箱機構可由多個互連的柔性環(huán)形膜片組成，相鄰的膜片交替地在其內徑和外徑處相連。
筒體的一端最好帶有一個筒蓋，筒蓋上有個接收容器上出口機構的開孔。筒蓋在排放產品期間給容器提供一個支座，當筒蓋打開時，就提供了通入筒體的通道以更換容器。
筒蓋可鉸接在筒體上，并且它包括將筒蓋在排放產品期間固定在筒體上的固定機構。
筒蓋可帶有一個控制通過出口機構的產品排放量的截流閥。截流閥包括一個排放產品的排放口。
為了便于清洗，截流閥可從筒蓋上拆下，并且容器上的出口機構可直接與截流閥連通。
致冷機構可具有直接圍繞筒體設置以冷卻筒體的冷卻介質通道，筒體可由絕熱機構包圍。
根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于分配凍結產品的分配裝置，它包括用于盛裝待分配的半固態(tài)形式的凍結產品的可變形的容器，該容器具有出口機構，出口機構包括一個位于容器一端的出口，產品可通過此出口排出;用于使容器變形由此將容器中的產品通過所述出口排放出來的驅動機構，驅動機構與容器帶有出口的一端的相對端接觸，由此通過使容器變形讓產品從所述出口排放出來;一個用于裝納容器的筒體或箱體，在工作期間，筒體用來可釋放地固定容器;和致冷機構，它用于將容器保持在低溫;其特征是所述筒體的一端帶有一個筒蓋，筒蓋在筒體中限定一個開口，而且利用筒蓋將容器可取出地置于筒體中，筒蓋接納容器上的出口機構并帶有控制從容器中排放產品的截流閥。
所述容器可由兩部分構成，其中一部分包括一個帶有所述出口機構的端壁，另一部分包括一個主體，該主體在將容器注滿產品之后固定在前述的那一部分上。
參照附圖，通過對僅僅作為例子給出的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的說明，可更加明了本發(fā)明的進一步特征。附圖中

圖1是本發(fā)明的一種形式的分配裝置的側視圖，其中帶有局部剖面;
圖2是圖1所示裝置的垂直剖視圖;
圖3是用于圖1和圖2所示裝置中的容器的側視圖;
圖4是另一種形式的分配裝置的側視圖，其中帶有局部剖面;
圖5是圖4中可伸縮的風箱的側視圖;
圖6是風箱的一端視圖;
圖7是風箱的另一端視圖;
圖8是圖4所示裝置的垂直局部剖視圖;
圖9是圖8所示部分裝置的水平剖視圖;
圖10是圖8和圖9所示部分的端視圖，其中省略了閥組件;
圖11是一種改進型活塞的部分示意圖。
參見附圖1-3，其中所示的分配裝置10包括一個矩形主體11和一個基座12。在主體11中，設置有一個圓柱形筒體或箱體14，筒體14可取出地裝納一個大致為圓柱形的容器15，容器15用于盛裝待分配的產品。筒體14的一端14A是封閉的，一個柱塞或活塞16可從所述一端14A朝其相對端沿筒體14往復移動。
活塞16利用密封件17與筒體14的內壁密封接合，并由來自壓縮機18的壓縮空氣沿筒體驅動。出自壓縮機的壓縮空氣通過閥門19進入筒體14或儲氣室20，閥門19能根據分配裝置的工作狀態(tài)和筒體14內的氣壓力而動作，以和儲氣室20連通。
由于有可能在筒體14的內壁上結集冰，所以可將密封件17柔性地安裝，使之適應于這種集冰狀態(tài)。為此，密封件17應具有充足的徑向深度。在一種結構中，密封件17包括一個圍繞活塞16伸展的可充氣膨脹的管形件，以便柔性地填充活塞周邊和筒體14內壁之間的間隙(如圖11所示)。在此結構中，可充氣膨脹的管形件由標號90表示，它圍繞著活塞16的整個周邊延伸。供給管形件90的空氣沿著軟管91引入活塞16，再沿活塞中的通道92引入管形件90。當空氣進入管形件90時，管形件90就向外膨脹到與筒體14內壁密封接觸。管形件90中的空氣壓力可以比較小，但仍能與筒體內壁構成密封接觸，而且即使是筒體內壁不平或有冰層時也能形成密封。
在筒體14遠離活塞16的一端，設置了一個筒蓋22，它用來將容器15關在筒體14內并且當容器15由活塞16推動時給容器15提供一個支座。打開筒蓋22時，能夠進入筒體14，以便更換和取出容器15。
容器15大致為圓柱形(見圖3)，它在與活塞16接觸的一端有個端壁23，而其另一端有個大致為錐形的端壁24，錐形端壁24的錐頂成形有一個出口25，產品可通過此出口25從容器15中分配出來。出口25為斜削的噴嘴形。
位于端壁23和24之間的容器主體26呈波紋形，使得它可沿其軸向變形，以便當活塞16推動端壁23時，減小容器的內部容積。當活塞16與端壁23接觸時，端壁23變形到如虛線23′所示的位置。
筒蓋22的內部形狀與端壁24的形狀是一致的，并且在筒蓋的中心有個用于接收斜削噴嘴形出口25的開孔。在分配裝置使用時，筒蓋22被固定到筒體14上。
在此實施例中，容器由兩部分構成一個由端壁23和主體26組成的主體部分，和一個由端壁24以及相連的出口25組成的端蓋部分。在給主體部分注滿產品后，將主體部分和端蓋部分固定在一起。為此，主體部分上成形有一個法蘭27，此法蘭27與端蓋部分上的法蘭28相接合。在給主體部分充注產品后(例如，把主體部分放置在未示出的充注裝置上，由此將產品以圓柱段的形狀擠入容器中)，通過將相接合的法蘭27和28焊接起來，使端蓋部分固定在主體部分上。如圖所示，法蘭27和28在固定起來以后，徑向上可超出容器的圓柱壁。在這種情況下，當筒蓋22關閉時，法蘭27和28便位于筒體14和筒蓋22之間。
可在筒蓋22的一側或兩側設置鉸鏈30(當兩側設有鉸鏈時，可沿兩個方向打開筒蓋)，筒蓋22還具有一個用于打開和關閉筒蓋的手柄31。還可以裝設卡子(未示出)，以便當容器放置在筒體中以進行分配操作時，將筒蓋卡緊到關閉位置。
一個閥組件29可拆除地安裝在筒蓋22上，利用這個閥組件29對從容器中排放出的產品數量進行控制。閥組件29包括一個閥塊31，閥塊31具有一條直接從出口25接受產品的通道32。通道32引向排放口33，排放口33將排放物向下注入一個接收待分配產品的容器中。一個往復運動的閥件34(圖1所示為打開位置)可向上和向下運動，用作排放口33中的截流閥。閥件34可由氣動活塞和氣缸或通過手柄35由人力操作。
當閥組件29被操作到打開位置時，空氣閥19就將壓縮空氣從壓縮機18和(或)儲氣室20引出，推動活塞16并對容器15作用。
在活塞16沿筒體14運動到其整個行程的終點時，作用在容器15后面的空氣壓力被釋放掉。這時將筒蓋22打開即可觸及到容器15，并可將已排空的容器從筒體14中取出。然后把另一個注滿產品的容器置入筒體，在進行這一操作的同時，活塞16被沿著筒體推回到它的起始位置。在注滿產品的容器完全插入筒體之后，將筒蓋22關閉，并通過操作卡子來將筒蓋22固定就位。
閥組件29可從筒蓋22上拆下，以便于清洗，例如在筒蓋和閥組件之間可采用卡口或滑插接頭(見圖8和9)。
分配裝置的基座13包括致冷機構40，致冷機構40通過提供冷卻介質來保持筒體14處于低溫，冷卻介質圍繞著筒體14的外表面流過環(huán)繞該外表面延伸的導管41。還設置了圍繞筒蓋22延伸的導管42，這樣環(huán)繞導管41和42流動的冷卻介質將筒體14保持在所需的低溫，從而保持其中的產品處于凍結狀態(tài)。作為一種選擇方案，筒蓋22和(或)筒體14也可以具有成形在自身內部的冷卻介質通道。導管42、42和端壁14A由絕熱材料50包蓋。
絕熱材料50可以是泡沫塑料，圍繞其外部設置有板狀材料51(例如不銹鋼板)，由此構成分配裝置的外殼。也可將類似的板狀材料設置在筒體22上的絕熱材料50的外面。
可以理解，可選用任何適當形式的冷卻介質，例如氟利昂或鹽水，而且可以取代掉所提供的導管，而讓冷卻介質流過筒體14和筒蓋22內的通道。還設置了與筒蓋導管42相連的軟管(未示出)，以確保筒蓋能打開和關閉。作為一種選擇方案，也可將筒蓋導管42省掉。
還應明白的是，這種分配裝置提供了從預先注滿產品的容器15中分配出凍結產品的便利條件。在注滿產品之后，容器15呈現(xiàn)圖3所示的形狀，它具有與其主體固定就位的端蓋。在此階段以及在運輸期間，出口25是由封閉件45關閉的，封閉件45由易撕帶46固連到出口25上。也可以采用一個螺旋蓋來取代上述結構。
上述的氣動活塞結構具有幾個顯著的特點，通過使用一個在不工作期間儲存壓縮空氣的儲氣室20，就可以采用較小的壓縮機18。當所需的產品分配量超過壓縮機的工作能力時，儲氣室就可用作為附加氣源。在更換容器15而釋放掉筒體內的壓縮空氣以后，壓縮空氣能在新容器開始排放產品時快速地注入筒體。
現(xiàn)在參見圖4-7，它們表示了分配裝置的另一個實施例，其中相同的標號表示和前一實施例中相同的部件。
在此實施例中，活塞16較松弛地與筒體14的內壁相配合，其間僅存在引導關系，并且活塞16由來自壓縮機18的壓縮空氣沿筒體14驅動。來自壓縮機的壓縮空氣進入可伸縮的風箱或可伸長的氣囊21中。
風箱21設置在缸體14的端壁14A和活塞16之間，其結構設計成在來自壓縮機的壓縮空氣的壓力下，風箱21可沿筒體14的縱向伸長并推動活塞16。如圖4所示，風箱21部分地伸長，使容器15部分地壓縮或變形。
風箱21為手風琴的折疊風箱形，其一端與活塞16相連，其另一端與端壁14A相接觸，端壁14A用作為風箱21的支座。
如圖所示，風箱21由多個圓環(huán)形塑料膜片構成，這種塑料在施加到風箱上的正常的空氣壓力下是不可擴張的，而且是不透空氣或其它可用于給風箱加壓的氣體的。這種塑料可以是由纖維增強的聚氨基甲酸乙酯薄片。一個塑料端部膜片61(見圖4)帶有一個進氣嘴60，進氣嘴60穿過膜片61的加強中部并連接到法蘭件62上。進氣嘴60可拆掉地連接到空氣壓縮機18。
位于風箱21另一端的塑料膜片64(見圖5)鄰近活塞16，它帶有一個內部金屬片65，從金屬片65上伸出銷子66，利用銷子66使風箱21的端部連接到活塞16上。銷子66穿過膜片64和活塞16的外側邊，并由螺母緊固?；蛘?，也可以在膜片64和活塞16上設置一對互相嚙合的卡鉤。
位于端部膜片61和64之間的每個膜片67都具有一個中心孔68，空氣經中心孔68沿風箱流動，相鄰的膜片彼此焊接。焊接方式是每一對膜片僅僅圍繞著它們的外側周邊70彼此焊接，而相鄰對的膜片是沿圍繞其中心孔68的內周邊71彼此焊接的，且焊縫延伸至位置72。
在任何情況下，位于周邊70和71-72的焊縫都圍繞整個膜片一圈延伸，而且這種焊接是氣密的，以構成一個密閉的風箱，只有通過進氣嘴60才能向風箱充氣。
圖5所示的風箱處于其縮回位置，當將注滿產品的容器15放入筒體14時，風箱處于收攏狀態(tài)。圖4表示了在從容器15中往外分配產品期間風箱21部分伸長的情況。在膜片67的內表面上加工有徑向布置的空氣通道(未示出)，以確?？諝饽茏饔玫侥てg的空間中。
所述的風箱21具有一個小的最小長度，當風箱伸長時，風箱并不側向膨脹到與筒體內壁接觸，盡管它可以沿縱向產生相當大的伸長。當然也可以采用其它形式的風箱21。
作為對所述風箱結構的一種改進，也可將風箱制成具有雙層壁。可以將一根內管插放到所述的風箱中，使壓縮空氣充入內管以趨使活塞運動。
當容器15被完全壓縮到具有最小內部尺寸時，風箱21則具有最大長度，活塞16到達靠近容器出口25的終端位置。
通過將空氣壓力間接地施加到活塞16上，就可用不易擴張的材料制造筒體14和活塞16，而且活塞16可松動地設置在筒體14中。例如，筒體14可由鋼或鋁或擠壓塑料制成。類似地，活塞16也可由塑料制成。
如果需要，為了防止風箱21側向膨脹，可以在風箱焊接的位置(例如在70或72處)套裝上剛性環(huán)。
壓縮空氣被從壓縮機18引入風箱21，外界空氣能通過筒體14中的出口54自由地進入和離開風箱周圍的空間。
此實施例中的容器15與圖1-3所示實施例中的大致相同，只是其端壁24與容器軸線成直角并且與容器主體形成一個整體。筒蓋22的內部形狀與端壁24的形狀一致，而且在筒蓋的中央有一個用于接納斜削形出口25的開孔。
當容器15被完全壓縮而活塞16沿筒體14運動到整個行程的終點時，風箱21中的空氣壓力就被釋放掉。這時打開筒蓋22即可觸及到容器15，并可將已排空的容器從筒體14中取出。然后把另一個注滿產品的容器插入筒體，在進行這一操作的同時，活塞16被沿著筒體14推回到它的起始位置，風箱被壓縮到其最小長度(見圖5)。在注滿產品的容器完全插入筒體之后，將筒蓋22關閉并固定就位。
現(xiàn)在參見圖8-10，圖中表示了另一種筒蓋結構和閥組件29的另一種安裝方式。
在此形式中，筒蓋22為單件式結構，它可由塑料模壓而成，所選用的材料應具有所需的絕熱性能。筒蓋22具有一個用于接納出口25的中心孔，在中心孔附近有個用于裝接閥組件29的滑座80。
滑座80限定兩條分開的垂直滑槽，滑槽接納從閥組件側面相對伸出的凸腳81?；?0具有一個橫梁82，使用時閥組件29的下端抵靠在橫梁82上。
在筒蓋22打開時，閥組件29位于筒蓋上;當筒蓋關閉而使容器26裝入筒體14時，容器出口25伸入位于閥組件29后側的通道32中。這樣確保不能將閥組件29從處于關閉位置的筒蓋上取下。在其它方面，閥組件與前述結構是相同的。如圖10所示，在筒蓋兩個相對側(如在85和86處)設置鉸鏈，使得筒蓋可朝任一側打開。
可以利用任何充注方法向容器15充注任何種類的產品，例如可將產品澆入或放入容器中。
供分配裝置使用的容器可儲存在裝置基座中的冷凍室(未示出)，或者可在裝置上安置一個冷凍缸，裝入一個或多個頭尾相連的容器，它們一頭或兩頭帶有蓋。
可將幾臺分配裝置并排設置或疊置，使每臺裝置裝有一種產品，這樣在同一地點就可提供一系列產品?；蛘呖蓪蓚€或更多個筒體設置在一個公共系統(tǒng)中。
本發(fā)明的分配裝置可分配出種類繁多的產品，其中包括那些含有水果和(或)果仁等固態(tài)顆粒的產品。產品的分配可由人工控制，操作手柄35以打開排放閥并保持所需的時間，直到從中排放出所需數量的產品。當然，也可將裝置設計成能自動地排放出預定量的產品。
上述的氣動結構具有幾個顯著的特點。在更換容器并由此釋放掉風箱中的壓縮空氣之后，當一個新的容器開始排放產品時，壓縮空氣能迅速地充入風箱中。
可以從另外的氣源例如從壓縮氣體容器提供出壓縮氣體，以取代作為壓縮空氣源的壓縮機。另外，取代致冷機構40的是可利用壓縮氣體例如氮氣的膨脹而進行冷卻。
應該理解，為了分配種類廣泛的產品(包括較硬的冰淇淋)，需要向容器26施加較大的壓力。本裝置能在空氣壓力大約為45磅/平方英寸的條件下工作，這一壓力將給容器提供大約為1噸的壓力。已經發(fā)現(xiàn)，通過采用這樣大的壓力，就能提高排出的硬性冰淇淋的連續(xù)性(穩(wěn)定性)。
通過采用具有上述結構的風箱，提高了分配裝置的可靠性，并且從風箱中泄漏的空氣能被控制在筒體中。
權利要求
1.用于分配凍結產品的分配裝置，包括用于盛裝待分配的半固態(tài)形式的凍結產品的可變形的容器，該容器具有出口機構，出口機構包括一個位于容器一端的出口，產品可通過此出口排出，用于使容器變形由此使容器中的產品通過所述出口排出的驅動機構，驅動機構受動力操作，它包括一個可與容器帶有出口的一端的相對端接觸的柱塞，以便通過使容器逐漸地變形而讓數量漸增的產品從所述出口排出，一個用于裝納所述容器的筒體或箱體，在工作期間，筒體用來可釋放地固定容器。致冷機構，它用于將容器保持在低溫，其特征是所述驅動機構包括一個壓縮氣體源，壓縮氣體在從容器中排放產品期間作用在所述柱塞上，使得柱塞在驅動機構的作用下象一個活塞那樣沿著所述筒體朝一個方向運動，并且在將預先注滿產品的容器插入所述筒體期間，可使柱塞朝另一相反方向運動。
2.根據權利要求1的裝置，其特征是壓縮氣體在排放產品期間直接作用在柱塞上，柱塞與所述筒體的內壁是密封接觸的。
3.根據權利要求1的裝置，其特征是所述驅動機構包括一個設置在柱塞和筒體遠離所述出口機構的端部之間的、可伸長的氣囊，該氣囊與所述壓縮氣體源連通，以便在所述壓縮氣體充入期間伸長并迫使柱塞推動容器的所述相對端。
4.根據權利要求3的裝置，其特征是所述可伸長的氣囊包括風箱機構，風箱機構設置在所述柱塞和筒體之間并可與它們接觸，風箱機構的徑向外周邊不與所述筒體的側壁接觸。
5.根據權利要求3或4的裝置，其特征是所述風箱機構由多個互連的柔性環(huán)形膜片組成，相鄰的膜片交替地在其內徑和外徑處相連。
6.根據前述任意一個權利要求的裝置，其特征是所述筒體的一端帶有一個筒蓋，筒蓋上有個接收所述容器上的出口機構的開孔，筒蓋在排放產品期間給容器提供一個支座，當筒蓋打開時，就提供了通入筒體的通道，以更換容器。
7.根據權利要求6的裝置，其特征是所述筒蓋鉸接在筒體上并且包括將筒蓋在排放產品期間固定在筒體上的固定機構。
8.根據權利要求6或7的裝置，其特征是所述筒蓋帶有一個控制通過所述出口機構的產品排放量的截流閥，所述截流閥包括一個排放產品的排放口。
9.根據權利要求8的裝置，其特征是所述截流閥可從所述筒蓋上拆下，所述容器上的出口機構與所述截流閥直接連通。
10.根據前述任意一個權利要求的裝置，其特征是所述致冷機構包括直接圍繞所述筒體設置以冷卻所述筒體的冷卻介質通道，所述筒體由絕熱機構包圍。
11.用于分配凍結產品的分配裝置，包括用于盛裝待分配的半固態(tài)形式的凍結產品的可變形的容器，該容器具有出口機構，出口機構包括一個位于容器一端的出口，產品可通過此出口排出，用于使容器變形由此將容器中的產品通過所述出口排出的驅動機構，驅動機構與容器帶有所述出口的一端的相對端接觸，由此通過使容器變形而讓產品從所述出口排出，一個用于裝納所述容器的筒體或箱體，在工作期間，筒體用來可釋放地固定容器，致冷機構，它用于將容器保持在低溫，其特征是所述筒體的一端帶有一個筒蓋，筒蓋在筒體中限定一個開口，而且利用筒蓋將容器可取出地置于筒體中，筒蓋接納所述容器上的出口機構并帶有控制從容器中排放產品的截流閥。
12.根據權利要求11的裝置，其特征是所述容器由兩部分構成，其中一部分包括一個具有所述出口機構的端壁，另一部分包括一個主體，該主體在將容器注滿產品之后固定在前述的那一部分上。
全文摘要
凍結產品的分配裝置，包括一個容納裝有待分配產品的圓柱形可變形容器26的圓柱形筒體14。柱塞16推壓容器以便從容器中排出產品。柱塞由壓縮空氣驅動，壓縮空氣或者直接加壓于柱塞上或者通過一個與柱塞接觸的風箱來推壓柱塞。筒體具有一個筒蓋22，產品可經過筒蓋流到一個出口閥29，筒蓋可被打開以更換容器。
文檔編號B65D83/14GK1048826SQ9010475
公開日1991年1月30日 申請日期1990年7月20日 優(yōu)先權日1989年7月20日
發(fā)明者沙恩·羅伯特·麥吉爾 申請人:沙恩·羅伯特·麥吉爾