CN110691519A - 用于冷冻甜品机的门-挡件接口组件 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于冷冻甜品机的接口组件，该接口组件包括：冷冻室门，该冷冻室门具有相反的前侧部和后侧部并且包括形成在其后侧部中的至少一个凹入的安装凹穴，所述至少一个凹入的安装凹穴包括覆盖其上部部分的檐部；以及至少一个长形的挡件，所述至少一个长形的挡件具有相反的近端部分和远端部分，至少一个挡件的近端部分包括保持凸缘，该保持凸缘定尺寸且构造成用于以可拆卸的方式被接纳在冷冻室门的位于檐部后方的至少一个安装凹穴内。

Description

用于冷冻甜品机的门-挡件接口组件
技术领域
本发明涉及冷冻甜品机，并且更具体地，涉及冷冻甜品机的可拆卸悬臂式挡件与冷冻室门之间的机械接口。
背景技术
用于连续冷冻软冰淇淋甜品的机器是本领域中公知的。大多数这些机器以类似的原理操作。将牛奶、糖、明胶、调味料、着色剂、坚果、水果、糖浆以及有时候有鸡蛋的混合物加入金属缸或混合室中，压缩气体围绕金属缸或混合室膨胀，从而使混合室的金属表面非常冷。在室的表面上形成冰晶，并且冰晶被围绕室内部旋转的锋利刀片刮掉。刮削组件的一部分是搅拌装置，搅拌装置将空气引入混合物中，从而增加混合物的体积。刮削组件还将冷冻甜品移动至与混合室的门相关联的排出喷口。
在由开利商用制冷公司(Carrier Commercial Refrigeration，Inc.)的位于伊利诺伊州罗克顿的分公司泰而勒公司(Taylor Company)销售的冷冻甜品机中，刮削组件操作性地与悬臂式挡件相关联，该挡件从冷冻机的门延伸到混合室中。在现有技术的这种类型的软冰淇淋甜品机中，悬臂式挡件通常由不锈钢制成，并且悬臂式挡件在其端部处具有螺纹突出部，该螺纹突出部用于将挡件附接至冷冻室门的内表面，与挡件不同，冷冻室门由塑料材料制成。
这种金属至塑料螺纹接口在经受典型的日常热处理循环时表现出高的现场故障率，在典型的日常热处理循环期间，在混合室内剩余的甜品产品在150°F至160°F之间的温度下进行巴氏杀菌并且然后被冷却。这种日常热处理循环对门与挡件之间的螺纹接口施加应力，这趋向于使塑料门随着时间的推移而劣化。
因此，将有利的是，提供一种门与挡件之间的接口，该接口能够承受与日常热处理循环相关联的机械应力，从而有效地减少或以其他方式消除目前在市场中经历的高现场故障率。本发明提供了这样的解决方案。
发明内容
本发明涉及一种新的且有用的冷冻甜品机，并且更具体地，涉及一种悬臂式挡件与冷冻甜品机的附接有该悬臂式挡件的门之间的新型机械接口组件，该接口组件有效地减少了或以其他方式消除了目前市场中的冷冻甜品机中经历的高现场故障率。
本发明的机械接口组件包括具有相反的前侧部和后侧部的冷冻室门。在冷冻室门的后侧部中形成有至少一个凹入的安装凹穴，并且所述至少一个安装凹穴具有覆盖该安装凹穴上部部分的檐部。
接口组件还包括具有相反的近端部分和远端部分的至少一个长形的挡件。所述至少一个挡件的近端部分包括保持凸缘，该保持凸缘定尺寸且构造成用于以可拆卸的方式被接纳在冷冻室门的位于覆盖所述至少一个安装凹穴的上部部分的檐部后方的所述至少一个安装凹穴内。
冷冻室门后侧部中的至少一个安装凹穴具有大体U形的构型。覆盖所述至少一个安装凹穴的上部部分的檐部优选地通过螺纹紧固件附接至冷冻室门的后侧部，并且檐部的下边缘是倾斜的。替代性地，檐部可以与冷冻室门的后侧部一体地形成。
所述至少一个挡件优选地由模制塑料材料形成，该模制塑料材料类似于形成冷冻室门的材料。优选地，所述至少一个挡件由自润滑的热塑性材料形成，比如迭尔林(Delrin聚甲醛树脂)或类似的材料。
所述至少一个挡件的保持凸缘具有与冷冻室门中的至少一个安装凹穴的构型相对应的大体U形的构型。优选地，所述至少一个挡件的保持凸缘的上边缘是倾斜的以与覆盖冷冻室门中的至少一个安装凹穴的上部部分的檐部的倾斜的下边缘配合。
所述至少一个挡件具有中央部分，该中央部分具有适于通过相关联的可旋转搅拌器来加强甜品产品的混合的横截面构型。在本发明的一个实施方式中，中央部分具有大体十字形的横截面构型。在本发明的另一实施方式中，中央部分具有三叶形横截面构型。在至少一个挡件的近端部分上一体地形成有用于以可旋转的方式支撑搅拌器的大体圆筒形的毂区域。在至少一个挡件的近端部分上的圆筒形毂与保持凸缘之间同样一体地形成有用于与搅拌器相互作用的环形止推轴承。另外，在所述至少一个挡件的远端部分上一体地形成有用于保持挡件相对于冷冻缸内的搅拌器的同心度的大体圆筒形支撑区域。
在本发明的实施方式中，冷冻室门包括形成在其后侧部中的一对凹入的安装凹穴，并且每个安装凹穴具有覆盖该安装凹穴的上部部分的檐部，并且形成在冷冻室门的后侧部中的每个凹入的安装凹穴以可拆卸的方式关联有长形的挡件。
根据结合以下对附图的简要描述而做出的对优选实施方式的详细描述，本发明的这些特征和其他特征对于本发明所属领域的普通技术人员而言将变得更加显而易见。
附图说明
因此，本领域技术人员将在不进行过度的实验的情况下容易地理解如何制作并使用本发明，在下文中将参照附图详细描述本发明的优选实施方式，在附图中：
图1是冷冻甜品机的立体图，该冷冻甜品机包括一个混合室和单喷口冷冻室门；
图2是冷冻甜品机的立体图，该冷冻甜品机包括两个混合室和三喷口冷冻室门；
图3是图1的冷冻甜品机的分解立体图，为便于说明，其中，包括冷冻室门及其关联的挡件以及搅拌器组件的某些部件被分离开；
图4是图2的冷冻甜品机的分解立体图，为便于说明，其中，包括冷冻室门及其关联的挡件以及搅拌器组件的某些部件被分离开；
图5是图1的冷冻甜品机的冷冻室门的立体图，其中，挡件与冷冻室门分离以示出存在于这两个部件之间的螺纹接口；
图6是图2的冷冻甜品机的冷冻室门的立体图，其中，两个挡件螺纹附接至门；
图7是图1中示出的冷冻甜品机的冷冻室门的立体图，其示出了形成在冷冻室门中的凹入的安装凹穴和覆盖凹入的安装凹穴的上部部分的檐部；
图8是本发明的悬臂式挡件的立体图，该悬臂式挡件包括保持凸缘，该保持凸缘定尺寸且构造成用于被接纳在图7中所示的冷冻室门的安装凹穴内；
图8A是悬臂式挡件的沿着图8的线8A-8A截取的横截面图，其示出了本发明的挡件的中央部分的大体十字形横截面构型，该挡件包括保持凸缘，该保持凸缘定尺寸且构造成用于被接纳在图7中所示的冷冻室门的安装凹穴内；
图8B是悬臂式挡件的替代性实施方式的横截面图，其示出了挡件的中央部分的大体三叶形横截面构型；
图9是根据本发明的图8的悬臂式挡件的组装立体图，该悬臂式挡件以可拆卸的方式保持在图7的冷冻室门的凹入的安装凹穴中；
图10是根据本发明的两个图8的悬臂式挡件的组装立体图，悬臂式挡件以可拆卸的方式保持在冷冻室门的凹入的安装凹穴中，其中，与每个安装凹穴的上部部分相关联的檐部与冷冻室门一体形成；
图11至图13为示出了根据本发明的优选实施方式将图8的悬臂式挡件以可拆卸的方式附接至图7的冷冻室门的方法的一系列侧视横截面图；以及
图14是沿着图10的线14-14截取的横截面图，其示出了与形成在冷冻室门中的安装凹穴的上部部分相关联的一体形成的檐部。
具体实施方式
现在参照附图，其中，相同的附图标记标识本发明的类似结构元件和特征，在图1和图2中示出了由开利商用制冷公司的位于伊利诺伊州罗克顿的分公司泰而勒公司制造并销售的两个不同版本的软冰淇凌甜品机。这些软冰淇凌甜品机是本发明的门-挡件接口组件专门为其设计的类型的机器的示例。
更具体地，图1示出了总体上由附图标记100表示的软冰淇淋甜品机，该甜品机包括单喷口冷冻室门110和用于混合甜品产品的单个混合室112。类似地，图2示出了总体上由附图标记200表示的软冰淇淋甜品机，该甜品机包括三喷口冷冻室门210和用于两种不同口味的冷冻甜品产品的两个混合室212a和212b。这两台机器100、200仅是由泰而勒公司制造并出售的甜品机的示例，而不应当被以任何方式视为限制本公开的范围。
这些软冰淇淋甜品机需要通常由法规和当地监管机构管理的定期清洁和消毒。实际上，许多由泰而勒公司制造并销售的软冰淇淋甜品机、诸如图1和图2中所示的机器100和200在需要完全拆卸机器之前提供每日热处理循环以安全地保持容纳在其内的乳制品长达两周。
在热处理循环期间，在机器的混合室内剩余的甜品产品在150°F至160°F之间的温度下进行巴氏杀菌并且然后被冷却。这种处理方法提高了效率、减少了劳动时间和成本并减少了产品浪费。然而，如下面更详细地解释的，重复的每日热处理循环可能导致这些机器中的某些关键部件经受大量的应力和疲劳，这可能导致机械故障，从而使机器停止服务，直到机器能够被修复为止。
现在参照图3，示出了软冰淇淋甜品机100，其中，为便于说明，某些现有技术的零部件与甜品机分离开。更具体地，图3示出了与甜品机100的单喷口冷冻室门110相关联的机械部件，这些部件包括：长形悬臂式挡件116，该长形悬臂式挡件116附接至冷冻室门110的后表面；环形门垫圈118，该环形门垫圈118用于将冷冻室门相对于冷冻室142密封；以及圆筒形轴承120，该圆筒形轴承120在挡件116上滑动从而以可旋转的方式支撑螺旋搅拌器122的前端部分。螺旋搅拌器122包括多个刮刀124。刀片124构造成从冷冻缸142的内表面刮掉冷冻甜品产品并将该产品朝向冷冻室门110上的喷口144移动。
与冷冻室门110相关联的机械部件还包括搅拌器驱动轴126和驱动轴密封件128，该驱动轴密封件128将驱动轴126的端部密封至冷冻缸或冷冻室142的后部。搅拌器驱动轴126具有矩形头部部分130，该矩形头部部分130定尺寸且构造成配合在搅拌器122的后端部上的呈对应形状的孔132内，以将两个部件接合在一起。在使用中，搅拌器驱动轴126将转矩和旋转运动从被容置在甜品机100内的马达传递至搅拌器120。
现在参照图5，现有技术的悬臂式挡件116包括圆筒形毂部分134和长形的U形杆部分136。螺纹突出部或柱138从毂部分134的前端部延伸，以用于与形成在冷冻室门110的后表面中的对应的螺纹孔140螺纹接合。挡件116由不锈钢制成，而挡件116附接至的冷冻室门110由塑料制成。塑料门110与金属挡件116之间的这种金属至塑料螺纹接口在经受上面描述的日常热处理循环时表现出高的现场故障率。为了克服该问题，开发了本发明，如下面更详细解释的那样。
返回参照图3并结合图5，圆筒形轴承120定尺寸且构造成配装在挡件116的毂部分134上，并且圆筒形轴承120包括前凸缘146，该前凸缘146用作冷冻室门110与螺旋搅拌器122的前端部之间的止推轴承，该止推轴承将趋向于在甜品机100处于操作中时施加抵抗冷冻室门110的力。
现在参照图4，示出了软冰淇淋甜品机200，为了便于说明，其中，甜品机200的某些现有技术的部件被分离开。更具体地，图4示出了与甜品机200的三喷口冷冻室门210相关联的两组常见机械部件。为了简洁起见，这些部件包括：悬臂式挡件216a、216b，悬臂式挡件216a、216b附接至三喷口冷冻室门210；环形门垫圈218a、218b，环形门垫圈218a、218b用于将冷冻室门210相对于混合室242a、242b密封；(具有前凸缘246a、246b的)圆筒形轴承220a、220b，圆筒形轴承220a、220b用于以可旋转的方式支撑(具有刮刀224a、224b的)螺旋搅拌器222a、222b并与螺旋搅拌器222a、222b相互作用；搅拌器驱动轴226a、226b，搅拌器驱动轴226a、226b接合并驱动搅拌器226a、226b；以及相关联的驱动轴密封件228a、228b，驱动轴密封件228a、228b与冷冻缸242a、242b的后部密封地相互作用。
参照图6，甜品机200的悬臂式挡件216a、216b中的每个悬臂式挡件包括圆筒形毂部分234a、234b和长形的U形杆部分236a、236b。螺纹突出部或柱238a、238b从每个毂部分234a、234b延伸，以用于与形成在冷冻室门210的后表面中的对应螺纹孔240a、240b螺纹接合。这些挡件216a、216b由不锈钢制成，而这些挡件可螺纹附接至的冷冻室门210由塑料制成。再一次地，这种金属至塑料螺纹接口在经受日常热处理循环时表现出高的现场故障率。
现在参照图7，示出了根据本发明的优选实施方式构造并且总体上由附图标记310表示的单喷口冷冻室门。冷冻室门310设计用于与图1中所示的甜品机100一起使用，并且除了冷冻室门310具有形成在其内部或后表面中的大体U形的凹入的安装凹穴350之外，冷冻室门310类似于图3中所示的单喷口冷冻室门110。
凹入的安装凹穴350位于容纳图3中所示的门垫圈118的环形槽352的周缘内。檐部354覆盖安装凹穴350的上部部分。檐部354如所示出的那样通过一对螺纹紧固件356附接至冷冻室门310的后侧部。替代性地，如下面参照图10和图14更详细地描述的，檐部可以与冷冻室门310的后侧部一体形成。
参照图8，示出了根据本发明优选实施方式构造并且总体上由附图标记360表示的悬臂式挡件。与上面描述的并且在图5中示出的现有技术的挡件116不同，挡件360由塑料材料而非不锈钢模制而成。优选地，挡件360由比如例如迭尔林(Delrin聚甲醛树脂)之类的自润滑热塑性材料形成，该材料在受热时表现出高刚度、低摩擦和尺寸稳定性。
挡件360具有单件式一体化结构，该结构包括：圆筒形前毂部分362，该前毂部分362具有环形止推轴承364；长形的中央部分366；以及大体圆筒形支撑区域368。挡件360的中央部分366具有大体十字形横截面构型，这在图8A中最佳地看到。十字形形状有助于在搅拌器122的芯部内混合甜品产品并且是对现有技术的挡件116的U形部分136的改进。在挡件360的替代性实施方式中，长形的中央部分366具有大体三叶形的横截面构型，如图8B中所示，这也是对现有技术的挡件116的改进。
挡件360的前毂部分362支撑螺旋搅拌器122的前端部的旋转，并且一体式止推轴承364提供搅拌器122的前端部分与冷冻室门310之间的支承表面。挡件360的圆筒形支撑区域368与搅拌器驱动轴126相互作用以帮助保持挡件360与搅拌器122和冷冻缸142同心。通过将这些机械特征一体化到单件式挡件360中，相对于图3中所示的现有技术的机械组件而言零部件减少了。
继续参照图8，挡件360的前端部形成有保持凸缘370，保持凸缘370具有与图7中示出的冷冻室门310中的凹入的安装凹穴350的U形构型相对应的大体U形构型。更具体地，保持凸缘370定尺寸且构造成用于被接纳在冷冻室门310的位于檐部354后方的安装凹穴350内，如在图9中最佳地看到的那样。应当理解的是，挡件360的保持凸缘370的上边缘372是倒圆的或倾斜的，并且檐部354的覆盖冷冻室门310中的安装凹穴350的上部部分的下边缘374是成角度或倾斜的(参见图11)。这使得保持凸缘370在安装凹穴350的檐部354后方的接合变得容易，这将在下面参照图11至图13更详细地描述。
挡件360的保持凸缘370与冷冻室门310的安装凹穴350之间的U形接口防止在机器操作期间搅拌器122处于运动中时挡件360相对于冷冻室门310旋转。此外，这种如图9中所示的塑料至塑料接口不易受到因重复的热处理循环产生的影响现有技术金属挡件116与塑料冷冻室门110的金属至塑料螺纹接口的应力和疲劳的影响。
图10示出了与上面关于图9描述的机械接口相同的机械接口，但是该机械接口用于设计成用于与图2中示出的甜品机200一起使用的三喷口冷冻室门410，该机械接口支撑悬臂式挡件360a、360b中的两个悬臂式挡件。此处，本发明的冷冻室门410具有形成在其内部或后表面中的两个大体U形的安装凹穴450a、450b。安装凹穴450a、450b对应于冷冻甜品机200的冷冻缸242a、242b。作为对图9中示出的单独的檐部354的替代，图10的实施方式提供了覆盖安装凹穴450a、450b的上部部分的一体形成的檐部454a、454b。
现在参照图11至图13，示出了一系列侧视横截面图，其示出了根据本发明的优选实施方式将悬臂式挡件360附接至冷冻甜品机100的冷冻室门310的方法。更具体地，图11示出了挡件360的保持凸缘370的倾斜上边缘372在冷冻室门310的安装凹穴350的檐部354的倾斜下边缘374下方的初始定位。
图12示出了挡件360的保持凸缘370在安装凹穴350的檐部354后方的初始接合，并且图13示出了挡件360角向枢转到挡件360的保持凸缘370在冷冻室门310的安装凹穴350内牢固地保持在檐部354的后方的最终以可拆卸的方式接合的位置中。挡件360与门310之间的这种塑料至塑料机械接口组件有效地减少或以其他方式消除了目前在关于螺纹附接至冷冻室门110的现有技术挡件116的市场中经历的高现场故障率。
尽管已经参照优选实施方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员将容易理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对优选实施方式进行改变和/或修改。

Claims (15)

1.一种用于冷冻甜品机的接口组件，所述接口组件包括：
a)冷冻室门，所述冷冻室门具有相反的前侧部和后侧部并且包括形成在所述冷冻室门的所述后侧部中的至少一个凹入的安装凹穴，所述至少一个安装凹穴具有覆盖所述至少一个安装凹穴的上部部分的檐部；以及
b)至少一个长形的挡件，所述至少一个长形的挡件具有相反的近端部分和远端部分，所述至少一个挡件的所述近端部分包括保持凸缘，所述保持凸缘定尺寸且构造成用于以可拆卸的方式被接纳在所述冷冻室门的位于覆盖所述至少一个安装凹穴的所述上部部分的所述檐部后方的所述至少一个安装凹穴内。
2.根据权利要求1所述的接口组件，其中，所述檐部通过螺纹紧固件附接至所述冷冻室门的所述后侧部。
3.根据权利要求1所述的接口组件，其中，所述檐部与所述冷冻室门的所述后侧部一体地形成。
4.根据权利要求1所述的接口组件，其中，所述至少一个挡件由模制塑料材料形成。
5.根据权利要求1所述的接口组件，其中，所述至少一个挡件由自润滑的热塑性材料形成。
6.根据权利要求1所述的接口组件，其中，所述至少一个挡件的中央部分具有大体十字形的横截面构型。
7.根据权利要求1所述的接口组件，其中，所述至少一个挡件的中央部分具有大体三叶形的横截面构型。
8.根据权利要求1所述的接口组件，其中，所述至少一个挡件的所述保持凸缘具有大体U形的构型。
9.根据权利要求8所述的接口组件，其中，所述冷冻室门中的所述至少一个安装凹穴具有大体U形的构型。
10.根据权利要求1所述的接口组件，其中，所述至少一个挡件的所述保持凸缘的上边缘是倾斜的。
11.根据权利要求10所述的接口组件，其中，覆盖所述至少一个安装凹穴的所述上部部分的所述檐部的下边缘是倾斜的。
12.根据权利要求1所述的接口组件，其中，在所述至少一个挡件的所述近端部分上一体地形成有用于以可旋转的方式支撑搅拌器的大体圆筒形的毂区域。
13.根据权利要求12所述的接口组件，其中，在所述至少一个挡件的所述近端部分上的所述圆筒形毂与所述保持凸缘之间一体地形成有用于与所述搅拌器相互作用的环形止推轴承。
14.根据权利要求12所述的接口组件，其中，在所述至少一个挡件的所述远端部分上一体地形成有用于保持所述挡件的相对于所述搅拌器的同心度的大体圆筒形支撑区域。
15.根据权利要求1所述的接口组件，其中，所述冷冻室门包括形成在其所述后侧部中的一对凹入的安装凹穴，并且其中，每个安装凹穴具有覆盖所述安装凹穴的上部部分的檐部，并且其中，形成在所述冷冻室门的所述后侧部中的每个凹入的安装凹穴以可拆卸的方式关联有长形的挡件。
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