Miešacie a napeňovacie zariadenie a spôsob

Číslo patentu: E 1987

Dátum: 17.01.2003

Autori: Ufheil Gerhard, Verhoeven Romanus Eduard

Je ešte 4 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Predkladaný vynález sa týka miešacíeho zariadenia, ktoré poskytuje napenený tekutý produkt. Presnejšie, vynález sa týka miešacieho zariadenia na miešanie, napeňovanie a dávkovanie nápoja a spôsobu prípravy napeneného tekutého produktu.Espresso a iné kávové a mliečne nápoje sú často pripravované rozmiešaním prášku vo vode. Tradične, mliečna pena je poskytnutá na nápoj napenením parou.Miešacie zariadenia sú známe rýchlejšou prípravu takých nápojov a iných jedál zrniešaním práškovej potravinovej zložky s tekutinou ako je voda. Tieto zariadenia bežne pridávajú práškovú zložku do vody, ktorá je často vháňaná tangenciálne do zmiešavacej komory, aby sa vytvoril vir na vmiešanie prášku do vody. Zmes je potom privedená do šľahacieho mechanizmu, ktorým je obvykle rotačná platňa. Platňa prevzdušní zmes a vytvorí penu. Napenená zmes je obvykle vypustená do nádobky na pitie.U.S. patent č. 5,927,553, napríklad, opisuje miešaci a dávkovací prístroj s krížovou napeňovacou čepeľou. Ine tvary napeňovacich čepeli sú tiež známe. Napriklad, spoločnosti ako Rhea a Zanussi používajú šľahače s axíálne krátkym diskom s veľmi strmo sa zvažujúcimi stenami. Iné šľahače majú rotory s nezávislými rampamí vybiehajúcimi z v podstate plochej platne. Známe zariadenia vo všeobecnosti majú svoju najvyššiu účinnosť pri príprave malej skupiny produktov.EP 1 116 464 sa týka stroja na instantné nápoje, ktorý obsahuje kruhový disk so strmo uloženými rebrami osadenými na ňom. Avšak, takýto dizajn má sklon vytvárať nízky počet strihov,keďže kvôli štruktúre rebier, ktoré vytvárajú príliš malý strihový povrch s puzdrom a príliš veľkému sklonu, ktorý má tendenciu spôsobovať, že produkt opustí miešacie zariadenie príliš rýchlo pri vysokej rýchlosti.Existuje potreba miešacieho zariadenia so zlepšeným napeňovacím účinkom a efektivitou. Tento vynález túto potrebu naplňa.Vynález sa týka miešacieho zariadenia s veľkou univerzálnosťou, keďže je schopný veľmi efektívne prevzdušniť a napeniť rôzne produkty, ako sú kávové a mliečne produkty, na podávanie v šálke.Preto, vynálezom je miešacie zariadenie podľa nezávislého nároku 1.Výhodné uskutočnenia tohto vynálezu sú opísané v závislých nárokoch 2 až 13.Vynález sa ďalej týka spôsobu prípravy napeneného nápoja podľa nezávislého nároku 14.Stručný opis yýkresov Obr. 1 znázorňuje perspektívny pohľad na výhodné uskutočnenie vynálezuObr. 2 znázorňuje prierez výhodného uskutočnenia vynálezu aObr. 3 znázorňuje výhodné uskutočnenie vynálezu V rozobranom stave.Podrobný opis úhodných uskutočneníS odkazom na obrázky 1 a 2, výhodným uskutočnením tohto vynálezu je miešacie zariadenie 10, ktoré obsahuje vstupnú nádobu 12. Vstupná nádoba 12 obsahuje miskovú časť 14 s tangenciálnym vstupným otvorom 16 na privádzanie tekutiny pod tlakom. Automaticky ovládaný ventil je výhodne poskytnutý na ovládanie prítoku tekutiny do vstupnej nádoby 12. Tekutina vstupuje cez vstupný otvor rýchlosťou zvolenou tak, aby vytvárala špirálovitý pohyb, výhodne v podstate vírivý efekt.Komponent, ktorý má byť zmiešaný s tekutinou, výhodne prášková potravinová substancia,je naplnený do vstupného otvoru 18 pre prášok, ktorý výhodne zahŕňa otvor na vrchu miskovej časti 14. Prášok môže byť naplnený ručne alebo automaticky zo zdroja prášku, výhodne umiestneným nad zariadením 10. Zdroj prášku výhodne má dávkovací mechanizmus, ako je dávkovacia skrutka,na automatické nadávkovanie vopred stanoveného množstva prášku do vstupnej nádoby 12. Obruba 20 sa rozprestiera okolo vnútra vstupného otvoru 18 pre prášok prečnievajúc do miskovej časti 14,-2 aby sa zabránilo tomu, aby víriaca sa tekutina vyšla zo vstupnej nádoby 12 jej homou časťou. Podtlak je aplikovaný na otvor 21, napojený na spodnú stranu obruby 20 na odoberanie prípadného vyšplechnutého materiálu. Vstupný otvor pre prášok je dostatočne veľký, aby prijal prášok nasypaný do neho a tiež prijal dostatočné množstvo vzduchu na miešanie s tekutinou a komponentom.V zobrazenom uskutočnení, hrdlová časť 22 vstupnej nádoby 12 je umiestnená pod miskovou časťou 14. l-lrdlová časť 22 výhodne má užší priemer ako misková časť 14 a má hrdlový otvor 24 umiestnený na bočnej strane, ako je zobrazené na obr. 2. Hrdlová časť 22 je výhodne vo všeobecnosti koaxiálna s miskovou časťou 14 a zužuje sa v podstate rovnomeme pozdlž osi miskovej časti 14. Toto zlepšuje prietok tekutiny vnej aredukuje akékoľvek zachytávanie sa prášku. Výhodne, prechod medzi miskovou časťou 14 a hrdlovou časťou 22 má ohyb 25 dovnútra,nasledovaný zvažujúcou sa časťou 27, ktorá je nasledovaná ohybom 29 smerom von, V priereze.S odkazom na obrázky 2 a 3, šľahacia jednotka 26 je v kvapalinovom spojení so vstupnou nádobou, výhodne na hrdlovom otvore. Šľahacia jednotka obsahuje rotor 28 šľahača. Motor 30 poháňa hriadeľ 32 rotora, ktorý poháňa rotor 28 šľahača, takže motor 30 poháňa šľahač okolo osi 34 šľahača. Výhodne je poskytnutý ovládač motora, na ovládanie činnosti a rýchlosti motora 30.Výhodný rotor 28 šľahača má kónický povrch 36 šľahača. Kónický povrch 36 výhodne smeruje smerom von s ohľadom na os 34 šľahača amôže mat v podstate priamy prierez, ako je V zobrazenom uskutočnení, alebo môže byť zakrivený vpriereze so zbiehavým uhlom, ktorý sa rôzni pozdĺž dĺžky osi rotora 28 šľahača. Povrch šľahača v zobrazenom uskutočnení sa rozprestiera pod povrchovým uhlom 42 k osi 34 šľahača. Povrchový uhol 42 je priememý uhol medzi prvou a druhou koncovou časťou 38, 40 povrchu a povrch 36 šľahača je výhodne v podstate spojitý okolo svojho obvodu medzi koncovými časťami 38, 40. Uhol sa môže meniť za koncovými časťami 38,40. Povrchový uhol 42 je približne medzi 10 ° a 45 °, výhodnejšie približne medzi 15 ° a 35 ° a najvýhodnejšie približne medzi 20 ° a 30 °.Výhodný povrch 36 šľahača sa rozprestiera v podstate medzi prvou adruhou koncovou časťou 38, 40. Keďže povrch 36 šľahača je kónický alebo zbiehavý, prvá koncová časť 38 povrchu má menší priemer ako druhá koncová časť 40 povrchu. Prvá koncová časť 38 je výhodne obrátená do vnútra vstupnej nádoby 12, a druhá koncová časť 40 je umiestnená na opačnej strane povrchu 36 šľahača. Vo výhodnom uskutočnení, priemer druhej koncovej časti 40 je najmenej približne o 10 väčší ako priemer prvej koncovej časti 38. Výhodnejšie, priemer druhej koncovej časti je približne medzi 1,25 a 2,5 násobkom veľkosti prvého priemeru. Povrch 36 šľahača výhodne má axiálnu dĺžku približne medzi štvrtinou a dvojnásobkom veľkosti priemeru prvej koncovej časti. V jednom uskutočnení, priemer prvej koncovej časti je približne medzi 18 a 25 mm a priemer druhej koncovej časti je približne medzi 30 a 35 mm, s axiálnou dĺžkou medzi koncovými časťami medzi približne 10 a 25 mm. Priemery rotora šľahača, vrátane priemerov koncových častí sú výhodne merané k ich najširšiemu bodu v mieste meranom pozdĺž osi 34. Takže, priemer rotora s výstupkami, ako sú rebrá, je meraný k vrcholom výstupkov. Výhodne však akékoľvek výstupky drážok na povrchu nie sú hlbšie ako približne 6 mm vo výhodnom uskutočnení.Povrch šľahača výhodne má povrchovú plochu najmenej približne 800 mmz a výhodnejšie najmenej približne 1000 mmz avýhodne najviac približne 3000 mm 2 aešte výhodnejšie najviac približne 2000 mmz. Táto povrchová plocha je vypočítaná berúc prierezy povrchu ako kruhové a majúce priemer rotora šľahača na príslušných axiálnych miestach ako bolo opísané vyššie.Navyše, V zobrazenom uskutočnení, koncové časti 38, 40 povrchu sú umiestnené na úplných koncoch rotora 28 šľahača vtvare zrezaného kužeľa. V iných uskutočneniach, koncové časti povrchu môžu byť umiestnené ďalej od koncov šľahača. V jednom uskutočnení, prvý, menší koniec povrchu 38 je definovaný, že je na časti zužujúceho sa rotora šľahača, kde priemer dosiahne najmenej približne 18 mm. Takže v tomto uskutočnení je povrch šľahača meraný od miesta na rotore šľahača, kde priemer dosiahne najmenej približne 18 mm. Toto altematívne uskutočnenie môže mať tiež druhú časť povrchu rotora šľahača, ktorá sa rozprestiera v smere preč od druhého konca a ktorá môže byť súvislá a môže sledovať priľahlý povrch šľahača. Druhá časť povrchu sa môže rozprestierať do najodľahlejšieho konca rotora šľahača v smere proti prúdu. V ďalšom uskutočnení, povrchová časť je meraná od miesta na rotore šľahača, kde priemer dosiahneprinajmenšom približne 20 mm a V ešte ďalšom uskutočnení je meraná od miesta na rotore šľahača,kde priemer dosiahne prinajmenšom približne 25 mm.Vo výhodnom uskutočnení, prvá alebo čelná plocha 44 šľahača výhodne definuje zapustenú časť 46, Výhodne Vtvare prstencovej drážky, situovanú smerom do vnútra vstupnej nádoby 12. Druhá alebo zadná plocha 48 šľahača tiež Výhodne obsahuje zapustenú časť 50 situovanú V opačnom smere ako predná plocha 44. Na výkresoch, prvá a dmhá plocha šľahača sú umiestnené na prvom a druhom konci povrchu 38, 40. V opísanom altematívnom uskutočnení, V ktorom jeden alebo obidva konce povrchu sú umiestnené vzdialene od konca samotného rotora šľahača, pričom jeden alebo oba konce povrchu respektíve plochy šľahača, sú tiež umiestnene vzdialene jeden od druhého.Rotor 28 šľahača je umiestnený V puzdre 52 šľahača, ktoré, V zobrazenom uskutočnení je integrálnou súčasťou jednotnej konštrukcie so vstupnou nádobou 12. Výhodne puzdro 52 šľahača má vnútomý povrch S 4 puzdra stvarom vpodstate korešpondujúcim s povrchom 36 šľahača. Strihová medzera 56 je definovaná medzi povrchmí 54, 36 puzdra a šľahača a má šírku zvolenú tak,aby poskytla dostatočnú rýchlosť prietoku a prenosu energie na zmes, na dosiahnutie požadovaného napeňovacieho efektu. Merané V smere rovnobežnom s osou 34 šľahača, strihová medzera 56 je Výhodne prinajmenšom približne 0,5 mm, výhodnejšie najmenej približne 0,8 mm, a najvýhodnejšie prinajmenšom 1 mm. Merané V tomto smere, strihová medzera 56 je Výhodne najviac približne 2,5 mm avýhodnejšíe najviac približne 1,5 mm. Jedno uskutočnenie má strihovú medzeru Vtomto rozpätí s povrchovým uhlom 42 približne 25 °. V smere kolmom na povrch 36 šľahača, výhodná veľkosť kolmej strihovej medzery je najmenej približne 0,4 mm a najviac približne 1,1 mm. Kónický tvar rotora 28 šľahača poskytuje dlhú strihovú medzeru 56 na pôsobenie na tekutú zmes,pri uskutočňovaní prečerpacieho kroku bez potreby extrémne Veľkého rádiusu.Ako je zobrazené na obrázku 3, na povrchu 36 rotora šľahača Výhodne je definovaných Viacero zaguľatených drážok 70, Výhodne sa rozprestierajúcich medzi prvou a druhou koncovou časťou 38, 40. Výhodne drážky 70 sú zatočene do špirály pozdlž dĺžky rotora 28 šľahača. Drážky 70 podľa tohto Vynálezu sú približne medzi 0,5 a 3 mm hlboké. Drážky 70 sú Výhodne konfigurované a dimenzované na zvýšenie napeňovania tekutej zmesi. V altematívnom uskutočnení, drážky sú V podstate V línii s osou 34 šľahača a V ďalšom uskutočnení nie sú drážky. Motor môže točiť rotor 28 šľahača V smere alebo proti smeru drážok záleží od požadovaného prečerpacieho a napeňovacieho efektu.Stenový člen 57 obsahuje zadnú stenu 58 umiestnenú za rotorom šľahača, smerom k časti druhého konca 40 a zadnej ploche 48 šľahača. Výhodná zadná stena 58 obsahuje Výčnelky, ktorými je Výhodne najmenej jedno rebro 60, ktoré Vyčnieva smerom k rotoru 28 šľahača. Rebrá 60 V zobrazenom uskutočnení, sa rozprestierajú radiálne V podstate V priamej línii, s V podstate rovnakou hrúbkou. V inom uskutočnení, rebrá sa môžu rozprestierať V zakrivených líniách.Výhodne, zadná stena 58 má najmenej dve rebrá 60 a výhodnejšie má viac ako dve rebrá 60. Zadná stena 58 výhodne má do osem rebier 60 a výhodnejšie do šesť rebier 60. Predná strana 62 rebier 60 situovaná smerom k rotoru 28 šľahača výhodne má zaguľatený prierez, tiež ine tvary môžu byť rovnako vhodné. Navyše, predná hrana 62 rebra V zobrazenom uskutočnení je V podstate rovná pri pohľade z boku, ako vidno z obr. 2, ktorý zobrazuje rez rovnobežný s pozdlžnou alebo radiálnou dĺžkou rebier 60. V altematívnych uskutočneniach, rebrá 60 môžu vo všeobecnosti sledovat tvar zadnej steny 58 alebo môžu mať iný tvar.Výhodná zadná stena 58 sama o sebe nie je plochá, ale je V podstate plochá V altematívnom uskutočnení. Stredná časť 64 zobrazenej zadnej steny 58 sa rozprestiera V smere rotora 28 šľahača a je odklonená od rotora 28 šľahača smerom k radiálnej okrajovej časti 66 zadnej steny 58. Zobrazená zvažujúca sa časť 68 sa rozprestiera od strednej časti 64 cez Väčšinu polomeru zadnej steny 58. Výhodne, zvažujúca sa časť 68 sa rozprestiera za polomer druhej koncovej časti 40 rotora 28 šľahača alebo častí rotora 28 šľahača, ktorá je Voľná vzhľadom na zadnú stenu 58. Radiálna okrajová časť 66 zadnej steny 58 V kontakte s tekutinou je Výhodne zakrivená pozdĺž radiálneho prierezu, čim je sklonená V opačnom smere od zvažujúcej sa časti 68. Toto zakrívenie a opačný sklon radiálnej okrajovej časti 66 podstatne znižuje alebo Výhodne podstatne eliminuje ostré uhly V ktorých môže byť tekutina zachytená alebo obmedzená. Kombinácia sklonov zvažujúcej sa časti 68 a radiálnej okrajovej časti 66 zlepšuje efektivitu toku tekutiny.Rotor 28 šľahača je výhodne vzdialený od stenového člena 57. Vo výhodnom uskutočnení,druhá koncová časť 40 rotora 28 šľahača je vzdialená od prednej hrany 62 rebra onajmenej približne 0,25 mm, výhodnejšie o najmenej približne 0,5 mm a najvýhodnejšie o najmenej približne l mm. Odstup medzi rotorom 28 šľahača a prednou hranou rebra 62 je výhodne najviac približne 5 mm, výhodnejšie najviac približne 4 mm a najvýhodnejšie najviac približne 3 mm. Najvýhodnejšie uskutočnenie má odstup približne 1,5 mm. Tento odstup je zvolený aby obmedzil aupravoval veľkosť bublín vzduchu, ktorý je vháňaný do tekutej zmesi. Výška rebier 60 od zadnej steny 58 v podstate priľahlej k strihovej medzere 56 je výhodne najmenej približne 0,5 mm, výhodnejšie najmenej približne l mm anajvýhodnejšie najmenej približne 1,5 mm. Výška rebier je výhodne najviac približne 4 mm, výhodnejšie najviac približne 3 mm a najvýhodnejšie najviac približne 2,5 mm.Zadná stena 58 výhodne má väčší vonkajší priemer ako rotor 28 šľahača, výhodne najmenej o 10 väčší a výhodnejšie najmenej o 20 väčší a najvýhodnejšie najviac o 60 väčší a výhodnejšie najviac o 40 väčší. Vonkajší priemer zadnej steny 28 vo výhodnom uskutočnení je najmenej približne 40 mm a najviac približne 60 mm. Výhodný objem medzi zadnou stenou 58 a rotorom 28 šľahačaje približne medzi 2 ml a 12 ml a výhodnejšie približne medzi 4 ml a 7 ml.Výpustná rúrka 72 pre produkt je usporiadaná po prúde od rotora 28 šľahača a zadnej steny 58 a je usporiadaná na vypúšťanie napenenej tekutej zmesi. Výpustná rúrka 72 pre produkt je zobrazená ako integrálna časť jednotnej konštrukcie so vstupnou nádobou 12. Výpustná rúrka 72 pre produkt výhodne obsahuje vedenie s priemerom zvoleným podľa výsledného produktu, ktorý má byť vypustený. Výhodná Výpustná rúrka 72 pre produkt má vnútomý priemer približne medzi 2 mm a 5 mm pre uskutočnenia určené na prípravu niekoľkých rozličných mliečnych akávových nápojov. Uskutočnenia určené primárne na kávu výhodne majú výpustnú rúrku 72 pre produkt s vnútomým priemerom približne medzi 1 mm a 3 mm, a v uskutočneniach určených primárne na mlieko, vnútorný priemer je výhodne od približne 4 mm do 8 mm. Priemer výpustnej rúrky 72 pre produkt je zvolený tak, aby sa získal požadovaný čerpací účinok z rotora 28 šľahača. Zväčšenie priemeru vedenia umožňuje rýchlejší tok, zatiaľ čo zmenšenie priemeru poskytuje viac spätného tlaku na zadržanie tekutej zmesi v šľahacej jednotke a vstupnej komore 12 po dlhší čas. Výtokový výpust 75 je výhodne pripojený na koniec výpustnej rúrky 72 pre produkt na ľahšie vypúšťanie do hmčeka.Tesnenie, ako napríklad o-krúžok 90 utesňuje medzeru medzi vstupnou nádobou 12 a stenovým členom 57 a oblasťou výpustnej rúrky 72 pre produkt. Drenážny kanál 73 za a pod okrúžkom 90 je tiež poskytnutý na zachytenie akejkoľvek tekutiny, ktorá unikla za o-krúžok, aby sa nedostala do kontaktu s motorom 30.S odkazom na obr. 3, výhodné uskutočnenie má nosnú konštrukciu, ktorá obsahuje nosnú stenu 74, ktorá je umiestnená v podstate vertikálne. V nosnej stene 74 sa nachádza otvor 76, ktorý je tvarovaný a konfigurovaný na pripojenie a nesenie motora 30 zväčša na jednej strane nosnej steny 74 a časti zariadenia pracujúcej s produktom, obsahujúcej vstupnú nádobu 12, rotor 28 šľahača a výpustnú rúrku 72 pre produkt. Zuby 78 a vybrania 80 v otvore 76 korešpondujú s tvarom montážneho člena 82, ktorý sa upevňuje na nosnú stenu 74 a ktorý nesie a pripája väčšinu prvkov zariadenia k nosnej stene 74. Zodpovedajúce naklonenia pomáhajú stabilizovať prvky a zabraňujú rotácii.Mechanizmus na rýchle pripojenie/uvoľnenie je výhodne poskytnutý a, v zobrazenom uskutočnení obsahuje záchytný člen 83, ktorý obsahuje západku 84, ktorá sa výhodne klže pozdĺž montážneho člena 82 zakriveným pohybom okolo vstupnej základne 85 vstupnej nádoby 12, ktorá má os, ktorá je paralelná s osou 34 šľahača. Zobrazené uskutočnenie je konfígurované ako bajonetový uzatvárací mechanizmus. Západka 84 obsahuje držadlo 86, aby užívateľ mohol posunúť západku 84 medzi uvoľňovacou auzatváracou polohou, vktorých je vstupná komora príslušne uvoľnená alebo uzamknutá k montážnemu členu 82. Vstupná komora výhodne má najmenej jeden a výhodne dva alebo tri vačkové rampy 88 rozmiestnené a konñgurované na zachytenie západkou 84, ked je západka 84 posúvaná z uvoľnenej do uzamykajúcej polohy. Pružný alebo pružinový člen,ako napr. o-krúžok 90 je konñgurovaný na a spojený s montážnym členom a vstupnou nádobou 12 na predpätie vstupnej nádoby 12 smerom od montážneho člena 82, takže uvoľnením bajonetového mechanizmu pružinový člen posunie vstupnú nádobu preč od montážneho člena. Tento systém

MPK / Značky

MPK: A47J 31/40

Značky: zariadenie, miešacie, spôsob, napeňovacie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/12-e1987-miesacie-a-napenovacie-zariadenie-a-sposob.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Miešacie a napeňovacie zariadenie a spôsob</a>

Podobne patenty