CN1019181B - 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减小容器时产品通过此出口排出。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

本发明涉及分装设备，具体的说，涉及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持产品的冻结。

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能分装单味，双味或许还有三种味道的冰淇淋。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描述了用于冻结食品的分装机，其 中，一个可压缩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可变形容器装置，该容器装置具有通过其来排出产品的出口装置;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;通过逐渐使容器装置变形使分装装置以递增的数量排出产品的驱动装置;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止阀，它的作用可使产品进行分装，截止阀置于管路装置中，产品由容器装置通过它送到出口，至少有部份管路装置可在使用位置和非使用位置间移进和移出外罩。

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装置，它的转动通过带动活塞顶着容器装置移动而使产品进行分装，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而产生分装操作。

马达装置通常通过转动部件和活塞连接，该转动部件沿着与活塞的运动轴线相平行的方向延伸，并由马达装置驱动。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。

本设备可以包括一个具有用以支撑容器装置的中间平台的直立框架，在此平台上方是容器罩，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，它被装在中间平台上，并可被移动到-拆卸位置以便将容器装置装入容器罩和从中卸下。

本发明也配有供本发明分装设备用的容器装置，它包括一个具有可变形侧壁的圆柱体，在其一端具有出口，其相对的一端和分装装置相配合。

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装置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柔性侧壁管道，阀门通过控制装置挤压管道侧壁来进行工作。

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是局部剖侧视图;

图3是总视图;

图4是容器的侧视图;

图5是容器出口的侧视图;

图6是显示另一种出口装置的侧视图;

图7是显示另一个出口装置的平面图。

参看附图，所示分装设备包括限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都是隔开的并被冷冻的，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所示的分装机的驱动装置包括驱动马达11，它通常为一台直流电机，通过正交轴齿轮或锥齿轮，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。装有皮带轮23的轴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被加工有螺纹并和压力杆24的另一端相啮合。轴21和27的下端安装在板28上，该平板28构成框架的平台部份并划分了上室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，作为另一种选择，容器可以变形构成凹口33。

容器14位于中间室13内并由部份圆柱形容纳装置35所围绕，该容纳装置由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的前边缘39和框架板28铰接，基板38的下侧由框架板38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被成形为带有不粘附的莫氏锥度，出口41也具有相应的锥度使它能在开口40内作锥度配合。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，容纳装置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的作用把活塞升到最高端;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部份的开口中，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中构成锥度配合。

在框架板28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。截止阀部件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，它的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的下室15内，所以在管道48中的产品可以保持冷冻状态。

也可使管道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。

作为上述实施例的另一种选择，容器出口可以包括和容器14加工成一体的部份，它通过开口40延伸到下室并和可变形管部份相连，可变形管部份构成用于控制产品从容器中排出的阀门部分。

阀门可以包括一个气动的气缸和活塞，它的轴线通常水平配置并和可变形管部分成直角。活塞的活塞杆和气缸在其自由端配有一个用于同所述部份啮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。一个支撑板支顶在管子上，在阀门关闭期间阻止活塞和气缸的动作。

在阀门的自由端，可变形管部分的下方，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。

产品一般是分装到一个容器内（图中未示），它可以是一个锥形体或其它的可食的容器，或者如纸盒之类的容器。

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，因此如果想分装产品，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地定时，以在预定的时间之内排出预定量的产品。在离合器断开的情况下，作用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内无料的情况下，驱动马达使活塞31最大程度地缩回以抬起活塞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。它包括一个圆柱状容体60，其上形成有一系列周向延伸的波纹61，因此，沿着呈波纹管形状的容器体的轴向方向波纹可以变形。作为另一种选择，容器体60不采用波纹管形式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朝着其下端和出口41逐渐变细。

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，它可以是一辆汽车或者是固定的零售点，饭店或其它服务设施。通过在分装操作时作为出口的开口处产品被注入容器，然后冻结产品可用于分装。

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，因而可以分装若干不同的产品或者不同味道的产品。

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。

设备的一部分例如室13可以进行适当布置以提供一个存放备用容器的冷冻区。

若需要，在必要的场合分装设备可以人工操作而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。

虽然容器最好是圆柱形的，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，但是容器也可以水平放置或向上倾斜放置。

作为图2所示的分装设备的另一种选择，也可以采用图6所示的设备。

在图6中，容器14，驱动装置和容器出口41可以象上一个实 施例那样配置，但是它不用管道48而是在固定块或导管45下方配置一个三通阀70，该阀70有选择地在容器内部和计量装置71之间和在计量装置71和出口管道72之间沟通连接。在容器排料工作期间，产品从阀门70经由管子74引向活塞缸体装置73。

活塞和缸体装置73包括一个缸体75，在其内安装有一个活塞76以限定一个容纳从容器14进入缸体的产品的空间。缸体内活塞76的运动是通过气动操纵的活塞和缸体驱动装置78来实现的，在注入方向上的驱动运动（如图6所示的左边）使产品被引入缸体75靠向活塞76。

阀70使缸体75和出口管道72之间连通的动作能使缸体75在活塞和缸体驱动装置的作用下排料。等于缸体75扫过体积的产品数量通过阀70沿着管子74并沿着管道72朝出料嘴80排出。

出料嘴80由在气动气缸和活塞装置81的作用下在出料嘴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在缸体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，该杆从缸体75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，启动阀70使它处于一个位置以把产品由容器内引入计量装置71，在此装置内，第一步是充填缸体 75，充填完后，把阀70移到另一位置上，通过使驱动装置78动作并打开阀门51′，缸体75把产品全部排出。产品通过出料嘴80排出。

完成排料后，阀门件51′关闭，阀70回到初始位置以便重新充填缸体75，为开始重复顺序作好准备。

可以控制各驱动装置和阀门以自动地遵循操作顺序，使顾客或操作人员可以使用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的分装方案的另一种选择示于图7中。

图7中，设备包括如前所述的同样的三个室和容器压缩装置，但是产品不是如上所述从容器出口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相通，它再和管体92相通，该管体92具有管道93以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。

管道可使管体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装置情况下就能打开和关闭。为此，门44在可动管道附近95处进行铰链连接，为了P方向的运动和开门运动，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 (8)

1、用于分装冻结产品的分装设备，包括：

带有出口管装置(41)的可变形容器装置(14)，在将待分装的产品预先充填进容器装置后容器装置被可拆卸地安装在设备中；包括驱动装置(11，31)的分装装置，驱动装置使容器装置(14)变形以减小其内部容积并通过容器装置的递增变形使得产品以递增的数量从出口管装置(41)排出；

控制产品从出口管装置排出的截止阀装置(51，52，53)；

一个外罩(35)，它限定了一个容纳容器装置的室；

使外罩(35)，容器装置(14)和产品保持低温的冷冻装置；和

容器装置(14)的定位装置(36，37)，用以将容器装置可拆卸地固定在外罩(35)内；

其特征在于容器装置(14)具有两个相对的端部(33，62)，在它们之间是一可变形的侧壁(60，61)，容器装置的一端包括一个端壁(62)，该端壁与由外罩(35)限定的贴靠装置(38A)接合并且所述出口管装置被定位在所述一端壁(62)上，驱动装置(11，31)包括一个活塞(31)，它与容器装置(14)上与出口管装置(41)相对的另一端(33)啮合，从而当驱动装置工作时使容器装置(14)的长度逐渐减小。

2、根据权利要求1所述的分装设备，其特征在于所述侧壁（60，61）是波纹状的，在所述变形期间，波纹61靠拢从而所述相对的端部（33，62）相互接近。

3、根据权利要求1所述的分装设备，其特征在于所述出口管装置（41）与容器装置（14）加工成一体并且所述出口管装置（41）提供了一个在被安装于外罩（35）内之前将产品充填进容器装置（14）内的装置。

4、根据权利要求1所述的分装设备，其特征在于贴靠装置（38A）包括一个开口（40），用以容纳容器出口管装置（41）。

5、根据权利要求1所述的分装设备，其特征在于出口管装置（41）与一定位有截止阀装置（51，52，53）的出口管道（48）相通，在工作中出口管装置（41）与出口管道（48）密封啮合。

6、根据权利要求1所述的分装设备，其特征在于所述容器装置（14）通常为圆柱体（60，61），带有所述侧壁和相对的圆形端壁（33，62），所述另一相对端壁（33）在与活塞啮合时可变形并在侧壁（61）内向内运动。

7、根据权利要求1所述的分装设备，其特征在于侧壁（61）被加工成波纹管形式，出口管装置（41）从所述一端壁（62）伸出并朝其外端向内逐渐变细。

8、根据权利要求1所述的分装设备，其特征在于驱动装置包括一个沿一工作方向驱动活塞（31）的驱动马达（11），以使容器装置（14）变形，并且在不工作时改变方向以与容器装置（14）脱离啮合。

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