CZ2022311A3 - Zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní, kartuše na jednu porci náplně a způsob plnění rohlíků - Google Patents

Abstract

Řešení se týká zařízení na plnění rohlíků, které jsou plněny zejména teplou polotekutou náplní představující tradiční pokrm české kuchyně, jako například hovězí guláš nebo svíčkovou na smetaně. Zařízení obsahuje základní komponenty, kterými jsou manipulátor s chapadlem, lednice, ohřívací jednotka, plnicí jednotka, výdejní jednotka a řídicí jednotka. Zařízení může v závislosti na konkrétním provedení (poloautomatické, plně automatické) obsahovat další komponenty, jako např. druhý manipulátor, zásobník rohlíků nebo kontaktní gril. Řešení se dále týká jednak kartuše, ve které je umístěna jedna porce náplně, a jednak způsobu plnění rohlíku polotekutou náplní pomocí uvedeného zařízení za použití uvedené kartuše.

Description

Předkládaný vynález se obecně týká oblasti gastronomie, konkrétně rychlého občerstvení. Konkrétněji se týká zařízení pro poloautomatickou nebo automatickou přípravu plněných rohlíků, které jsou plněny zejména teplou polotekutou náplní představující tradiční pokrm národní nebo mezinárodní kuchyně, jako je například hovězí guláš nebo svíčková pečeně na smetaně.

Dosavadní stav techniky

Rychlé občerstvení (fast food) je druh veřejného stravování založený na rychlém výběru, prodeji a konzumaci pokrmů. Zpravidla jde o pokrmy, které jsou svým charakterem pro rychlou přípravu vhodné a také je obvykle možné kontumovat je bez příborů a bez nádobí, z papírových obalů nebo z ruky, popřípadě ve stoje nebo i za chůze.

K typickým pokrmům podávaným v provozovnách rychlého občerstvení patří hamburger, hot dog (hotdog), párek v rohlíku, kebab, gyros, porce grilovaného nebo smaženého kuřete nebo pizza. Kebab, gyros a pizza byly původně pokrmy typické pro specifická území (blízký východ, Řecko, Itálie), ale pro svou snadnou přípravu se rozšířily prakticky po celém světě zejména v provozovnách rychlého občerstvení.

Pokrmy jsou zpravidla připravovány tradičním způsobem, grilováním, pečením, fritováním, vařením nebo jen ohřevem, kdy je zpravidla zpracované maso plněno do nějaké formy pekařského výrobku, jako je např. rohlík, tortilla nebo pita chléb. Při přípravě takových pokrmů je potřebná lidská obsluha a poloautomatické nebo automatické provozy zatím běžně nefungují.

„Hot dog“ je pokrm pocházející z USA sestávající z ohřátého či grilovaného párku, který je vložen do podélně rozříznutého rohlíku, žemle či bagety. Obvykle je dochucen hořčicí, kečupem, majonézou, a také oblohou - cibulí, hlávkovým salátem nebo zelím, nakládanou okurkou. Párek v rohlíku je českou variantou hot dogu, skládá se z ohřátého (někdy také grilovaného) párku, případně jiné podobné uzeniny, který je vložen do rohlíku. Na rozdíl od jiných variant hot dogu se pečivo nenařezává, ale odstraňuje se z něj jedna špička a do jeho zbytku se vyráží rozpékacím trnem protáhlá prohlubenina, do které se vsouvá párek, obvykle dochucený hořčicí nebo kečupem. Komerčně dostupná zařízení sestávají v podstatě z elektricky vyhřívaného rozpékacího trnu a nádoby na ohřev párku. Příprava a prodej hot dogu ani párku v rohlíku nebyly nijak automatizovány a vyžadují plnou lidskou obsluhu.

Patent US 5172328 B1 popisuje plně automatizovaný robotický „fast food“ systém vhodný pro přípravu hranolků, kuřecích nuggetů, rybích filetů nebo hamburgerů. Mezinárodní patentová přihláška WO 03/047356 AI popisuje automatické zařízení pro přípravu kebabu. Evropský patent EP 2134183 B1 popisuje automatický systém pro přípravu a podávání pizzy. Patent US 11089905 B2 popisuje automatizovaný systém pro podávání a rozpékání housek/žemlí využitelný v provozovnách fast food pro přípravu hamburgerů.

Česká, případně středoevropská kuchyně zatím k pokrmům fast food příliš nepřispěla, zejména proto, že tradiční pokrmy, jako je např. guláš, rajská nebo koprová omáčka, svíčková apod., se nezdály vhodné pro rychlou přípravu v provozovnách rychlého občerstvení a pohodlnou konzumaci bez příborů.

- 1 CZ 2022-311 A3

Specifickým rysem fast food je požadavek na konzistentnost připravovaných potravin, které musí být připravovány za přesně definovaných podmínek po přesně určenou dobu, a také na jejich bezpečnost, Ij. naprostou zdravotní nezávadnost.

Alternativu k současným typům rychlého občerstvení a řešení některých problémů nabízí zařízení na plnění rohlíků polotekutou směsí. Zařízení jednak umožňuje plnit do rohlíků speciálně upravené tradiční české (či jiné národní) pokrmy, a to rychlým, poloautomatizo váným nebo plně automatizovaným způsobem, vhodným pro provozovny rychlého občerstvení. Výsledný pokrm, plněný rohlík, splňuje požadavky na pokrm rychlého občerstvení, a rozšiřuje tak sortiment dosud nabízených pokrmů.

Podstata vynálezu

Zařízení podle předloženého vynálezu je určené k použití v oblasti gastronomie. V případě poloautomatického zařízení najde uplatnění konkrétně v provozovnách rychlého občerstvení. Plně automatické provedení může pak být využito kdekoliv jako jiné jídelní či nápojové automaty, např. na nádražích, letištích, u benzínových pump a podobně. Předem připravená polotekutá náplň (náplňová směs) se pomocí zařízení podle vynálezu těsně před konzumací plní do rozpečeného rohlíku, podobně jako česká/evropská varianta párku v rohlíku, kdy se rohlík nenařezává, ale odřízne se špička a otvor pro párek se vytvoří naražením na rozpékací tm (popřípadě se užije speciální rohlík - pečivový polotovar s předem vytvořenou dutinou). Zhotovený pokrm je tedy podobný párku v rohlíku, ale místo párku obsahuje předem připravenou, zejména uvařenou náplň, kterou tvoří zejména upravený pokrm „tradiční“ české (ale i jiné národní) kuchyně, jako je např. guláš, kuře na paprice, španělský ptáček, rajská omáčka s hovězím nebo svíčková na smetaně. Příprava náplně vyžaduje modifikaci tradiční receptury, neboť náplň musí mít určité specifické vlastnosti, zejména hustotu. Konzistence náplně je podobná husté omáčce, jak je známá obvykle např. pro svíčkovou. Náplň může obsahovat kousky masa, vajec a zeleniny, které by neměly převyšovat velikost přibližně 1 cm³. Vysoké nároky jsou kladeny na stálost konzistence a hustotu (omáčka/pevné části) jednotlivých konkrétních náplní. Tyto náplně se plní po jedné porci (výhodně o objemu 75 ml) do speciálních kartuší, ve kterých jsou také krátkodobě před spotřebou skladovány v lednici, a těsně před konzumací se pomocí zařízení podle vynálezu podle potřeby ohřejí a plní do předem připraveného rohlíku. Uvedené kartuše jsou zcela zásadní součástí zařízení, použití kartuší v zařízení podle vynálezu zaručuje nejen standardní plnění rohlíku, ale zejména zdravotní nezávadnost procesu uchování, ohřívání a plnění náplně. Termínem „rohlík“ se v tomto popisu rozumí jednak běžný rohlík, ale zejména speciální pečivový výrobek uzpůsobený pro plnění, v podstatě známý ze stavu techniky. Výhodně jsou pro použití v zařízení podle vynálezu připravovány speciální pečivové výrobky, již v pekárně předem upravené tak, že jsou kalibrované z hlediska hmotnosti a velikosti (délky a průměru), nemají jednu špičku a obsahují podlouhlou dutinu (ve směru delší osy rohlíku), která je otevřena na konci bez špičky. Výhodně je upravena i receptura těsta, aby nedošlo k rychlému rozmočení po naplnění polotekuté náplně. Termínem „polotekutá“ náplň se v popisu vynálezu rozumí zejména náplň v konzistenci od husté polévky přes hustou omáčku až po řídkou kaši, která obsahuje tekutou složku a větší pevné kousky, s objemem jednotlivého kousku obvykle do 1 cm³. Do termínu polotekutá náplň podle vynálezu nespadají jen výše zmínění „klasické“ omáčky, ale např. také pastovité pokrmy typu hummusu nebo pomazánky (např. z tvarohu, tuňáka, krevet, avokáda) nebo masité pokrmy typu paštiky nebo rillettes, a také zeleninový salát (směs kousků různých druhů zeleniny, popřípadě kousků masa, a husté, popřípadě gelovité, zálivky - dresinku např. z jogurtu, smetany, majonézy, hořčice, octa balzamico).

Příprava rohlíku před plněním spočívá obvykle v nasunutí na rozpékací trn a rozpečení vnitřku rohlíku a opečení (grilování) rohlíku zevně v kontaktním grilu. Příprava rohlíku, jeho usazení do zařízení pro naplnění a vyjmutí a podání zákazníkovi jsou u poloautomatického zařízení provedeny obsluhujícím personálem, v případě plně automatického zařízení jsou i tyto operace prováděny příslušným robotickým manipulátorem.

-2CZ 2022 - 311 A3

Zařízení na plnění rohlíků

Zařízení na plnění rohlíků podle předloženého vynálezu obsahuje základní komponenty, kterými jsou manipulátor, tj. x-y-z pojezdový systém s chapadlem, lednice, ohřívací jednotka, plnicí jednotka, výdejní jednotka, řídicí jednotka a popřípadě elektrický rozvaděč. Zařízení může v závislosti na konkrétním provedení (poloautomatické, plně automatické) obsahovat další komponenty, jako např. druhý manipulátor, zásobník rohlíků nebo kontaktní gril. Komponenty jsou funkčně uspořádány v, resp. na rámové konstrukci (rámu), kde lednice, ohřívací jednotka a výdejní jednotka jsou v rámu uloženy v první horizontální úrovni a manipulátor a plnicí jednotka jsou uloženy výše nad nimi ve druhé horizontální úrovni. Komponenty jsou prostorově rozmístěny a funkčně propojeny tak, že po zadání instrukce do řídicí jednotky (např. pomocí uživatelského rozhraní, kterým je dotykový displej) manipulátor vyjme plnou kartuši z lednice, přenese ji do ohřívací jednotky, po ohřátí na předem definovanou teplotu přenese kartuši do plnicí jednotky, plnicí jednotka pístem vytlačí obsah kartuše do předem připraveného rohlíku ve výdejní jednotce a prázdnou kartuši odhodí do sběrné nádoby (kartuše se recyklují). Rohlík po přípravě (rozpečení) musí do výdejní jednotky předem vložit obsluha, která pak také rohlík po naplnění z výdejní jednotky vyjme. Výše popsaná sestava je využitelná jako poloautomatické zařízení, kde je nutná přítomnost obsluhy. V plně automatické modifikaci je výše popsané zařízení doplněno zásobníkem rohlíků, kontaktním grilem, výdejním boxem a druhým manipulátorem, který přemisťuje rohlík ze zásobníku do kontaktního grilu, po opečení rohlíku přemisťuje rohlík do výdejní jednotky, kde dojde k naplnění rohlíku, a po naplnění přemisťuje rohlík do výdejního boxu, ze kterého ho vyjme zákazník.

Manipulátor (první manipulátor)

Jedná se o automatizovaný x-y-z pojezdový systém s chapadlem pro uchopení kartuše, který má ovládacím programem definované pohyby: z výchozí (klidové) polohy se přemisťuje nad lednici a sjíždí nad mřížku s kartušemi, chapadlo uchopí kartuši a vyzvedne ji z lednice, přemístí ji do ohřívací jednotky, přemístí kartuši do výdejní jednotky a zasune do rohlíku, v koordinaci s pohybem vytlačovacího pístu vysune prázdnou kartuši z rohlíku, přemístí kartuši nad výhozový otvor a chapadlo pustí kartuši.

Lednice

Lednice má automaticky otevíratelné horizontálně odsuvné víko, obsahuje vnitřní prostor rozdělený přepážkami (mřížkou) na buňky pro uložení jednotlivých kartuší. Systém přepážek vytváří rastr, který jednoznačně udává přesnou pozici jednotlivých kartuší. Rastrem je definován přesný souřadný systém (x-y), jehož parametry jsou naprogramovány v řídicí jednotce a který tak umožňuje po zadání instrukce vyzvednout manipulátorem konkrétní kartuši. Teplota v lednici je udržována obvykle na 4 °C až 6 °C. Ve výhodném uspořádání lednice obsahuje 60 buněk pro kartuše, v uspořádání 3x(5x4), kde například blok 20 buněk je vyhrazen pro jeden druh náplně. Lednice může obsahovat alespoň 10 buněk, obvykle např. 20, 30, 40, 50, 70, 80, 90 nebo 100, popřípadě jakýkoliv jiný vhodný počet v závislosti na konkrétní prostorové a velikostní realizaci zařízení podle vynálezu.

Ohřívací j ednotka

Ohřívací jednotka obsahuje nádobu s vodní lázní, kde voda je pomocí elektrického ohřívacího tělesa ohřívána na teplotu přibližně 95° C. Teplota vodní lázně je měřena teploměrem (např. termočlánek, termistor, infračervený teploměr) a je řízena řídicí jednotkou. Nádoba je uzavřená, aby docházelo k co nejmenšímu odpaření vody, v horním víku obsahuje alespoň jeden otvor (v závislosti na konkrétní prostorové a velikostní realizaci zařízení podle vynálezu i jiný počet, výhodně 2) pro vsunutí kartuše do vodní lázně. Otvor je překryt silikonovými chlopněmi stěrkami, které při vysouvání kartuše z lázně stírají kapky vody z povrchu kartuše. Kartuše setrvá

- 3 CZ 2022 - 311 A3 v lázni po takovou dobu, aby se obsah kartuše ohřál na teplotu přibližně 65 °C. Doba ohřevu je závislá mj. na materiálu a provedení kartuše, ale obvykle představuje 30 až 40 sekund.

Plnicí jednotka

Plnicí jednotka je umístěná nad výdejní jednotkou a obsahuje na stojanu uchycený alespoň jeden vytlačovací píst, horizontálně i vertikálně pohyblivý, uzpůsobený pro přemisťování z výchozí (klidové) polohy nad kartuši zasunutou v rohlíku ve výdejní jednotce, do souosé polohy, a pro zasunutí do kartuše pro vytlačení náplně. Při vytlačování náplně je kartuše současně vytahována chapadlem manipulátoru nahoru, takže dojde k vytlačení náplně do rohlíku. Výhodně plnicí jednotka obsahuje dva vertikálně pohyblivé písty. Pohyb pístu je řízen řídicí jednotkou.

Výdejní jednotka

Výdejní jednotka v poloautomatickém zařízení obsahuje alespoň jednu pozici, výhodně dvě pozice s úchyty pro uložení připraveného rohlíku, přičemž v každé pozici je umístěn detektor přítomnosti rohlíku na místě. Vkládání rohlíku po opečení a vyjímání po naplnění je zajištěno obsluhou. Výdejní jednotka v plně automatickém zařízení obsahuje jednu pozici s úchyty pro rohlík, je navíc doplněna druhým manipulátorem, kontaktním grilem a výdejním boxem.

Sběrná nádoba na použité kartuše

Sběrná nádoba na použité kartuše je schránka výhodně umístěná pod plnicí jednotkou a za výdejní jednotkou. Po naplnění rohlíku manipulátor přenese použitou kartuši nad otvor sběrné nádoby pro použité kartuše a kartuši uvolní, takže spadne do sběrné nádoby.

Druhý manipulátor

V případě plně automatického zařízení na plnění rohlíků obsahuje zařízení druhý manipulátor. Jde o automatizovaný x-y-z pojezdový systém obdobný (prvnímu) manipulátoru, s chapadlem pro uchopení rohlíku, z výchozí (klidové) polohy se přemisťuje nad zásobník rohlíků a přemisťuje rohlík ze zásobníku do kontaktního grilu, po opečení rohlíku přemisťuje rohlík do výdejní jednotky, kde dojde k naplnění rohlíku, a po naplnění přemisťuje rohlík do výdejního boxu (do připraveného obalu ve výdejním boxu).

Rozpékací trn a kontaktní gril

V případě poloautomatického zařízení je rozpékací trn a kontaktní gril příslušenstvím zařízení na plnění rohlíků, které je instalováno mimo vlastní zařízení a vyžaduje lidskou obsluhu. Rozpékací trn a kontaktní gril mohou být dvě samostatná zařízení, ve výhodném provedení jsou obě zařízení spojena v jedno, a sice kontaktní gril s rozpékacím trnem. Kontaktní gril obsahuje rozpékací trn a alespoň dvě grilovací jednotky, které jsou pohyblivě umístěny kolem trnu, takže se mohou od něho oddalovat nebo k němu přibližovat. Grilovací jednotky v oddálené poloze vytvoří kolem rozpékacího trnu prostor pro volné vložení rohlíku, v přiblížené poloze se dostanou do kontaktu s povrchem rohlíku pro jeho tepelné opracování. V případě automatického zařízení je kontaktní gril nedílnou součástí zařízení na plnění rohlíků a je společně s ostatními komponentami instalován uvnitř skříně zařízení, přičemž ovládání grilu (oddalování a přibližování grilovacích jednotek, zapínání a vypínaní ohřevu) je plně automatizováno a řízeno řídicí jednotkou.

Výdejní box

Je to schránka v automatickém zařízení, která má první (vnitřní) vstup, kterým druhý manipulátor vkládá naplněný rohlík, a druhý (vnější) vstup, který komunikuje s vnějším prostředím a kterým může spotřebitel vyjmout připravený naplněný rohlík. Druhý vstup výdejního boxu je opatřen dvířky s automatickým otevíráním/zavíráním.

- 4 CZ 2022 - 311 A3

Elektrický rozvaděč

Zajišťuje připojení k elektrické síti a napájení všech komponent zařízení. Může být součástí zařízení nebo se může jednat o externí jednotku.

Rám

Rám je pevná konstrukce z kovových, výhodně hliníkových profilů (čtvercový nebo obdélníkový průřez, nebo L nebo U profil), spojených svařením nebo sešroubováním. Obsahuje alespoň dvě výškové úrovně (patra), kde v první úrovni je uložena lednice, ohřívací jednotka a výdejní jednotka a ve vyšší druhé úrovni (nad první úrovní) je uložen manipulátor a plnicí jednotka. Rám může být opatřen obložením/pláštěm, výhodně z panelů vyrobených z plastu (např. plexiskla nebo makrolonu) nebo např. plechu, které jsou uchyceny k rámu. V případě plně automatického zařízení je rám usazen ve skříni, takže vytváří kompaktní výdejní automat. Alespoň jedna stěna skříně výdejního automatu je opatřena komunikačním rozhraním pro volbu výrobku a příjem platby a dvířky, která umožňují přístup do výdejního boxu.

Řídicí jednotka

Řídicí jednotka obsahuje procesor, paměť a komunikační rozhraní (dotykový displej), kde procesor je konfigurován alespoň pro příjem vstupních dat z paměti (programové instrukce) a/nebo komunikačního zařízení (data o naplnění lednice, instrukce k zahájení cyklu) a/nebo detektorů (detektor přítomnosti rohlíku ve výdejní jednotce) a výdej instrukcí alespoň pro ovládací prvky (servomotory) manipulátoru (pohyb v rovině x-y, uzavření/otevření ramen chapadla, pohyb chapadla ve směru osy z), víka lednice (otevření/uzavření) a plnicí jednotky (nastavení pístu nad rohlík, pohyb pístu nahoru/dolů (ve směru osy z). V případě plně automatického zařízení je procesor dále uzpůsoben pro přijetí dalších dat (data o naplnění zásobníku rohlíků) a výdej instrukcí pro druhý manipulátor. Dále je její součástí systém pro zajištění komunikace se zákazníkem (volba druhu náplně apod. a příjem plateb).

Všechny výše uvedené komponenty zařízení jsou v principu známé a odborník je schopen je na základě uvedených popisů a svých odborných znalostí zkonstruovat. Za nové a inventivní původce považuje celé zařízení, tj. funkční sestavu výše uvedených komponent, která pracuje jako poloautomatické, popřípadě plně automatické zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní. Nová a inventivní je také kartuše pro jednu porci náplně, která umožňuje provoz zařízení při zajištění veškerých hygienických požadavků na skladování a podávaní jídel formou rychlého občerstvení.

Kartuše pro jednu porci náplně

Uvařená, popřípadě jiným způsobem připravená náplňová směs, dle stanovené receptury, se plní do dočasného obalu - kartuše. Kartuše je zcela zásadním prvkem pro provoz zařízení, použití kartuší v zařízení podle vynálezu zaručuje nejen standardní plnění rohlíku, ale zejména zdravotní nezávadnost procesu uchování a plnění náplně. Kartuše obsahuje tři základní části: tělo, píst a praskací víčko.

Tělo kartuše je obrobená trubka, výhodně bezešvá trubka z korozivzdorné oceli, rozměrové uzpůsobená pro vsunutí do rohlíku a pro vložení požadovaného objemu náplně. Do úvahy připadají i jiné materiály vhodné pro potravinářství, jako např. různé plasty, ale ocel se jeví jako nejvhodnější z důvodů výdrže při opakovaném používání, rozměrové stálosti, hygienických požadavků. K výhodným materiálům patří např. korozivzdorná ocel jakosti 1.4301(tzv. potravinářská ocel) nebo oceli označované AISI 316 L, AISI 304 a ANSI 303. Kartuše na prvním konci obsahuje zápich (vnitřní drážku) pro usazení pístu se zarážecí hranou pro píst. Zápich směrem ke druhému konci kartuše přechází pozvolna do standardního průměru vnitřku kartuše (tedy bez hrany). Vnitřní koncová hrana je výhodně sražená. Na tomto konci je také z vnější

- 5 CZ 2022 - 311 A3 strany umístěn prostředek pro uchopení kartuše chapadlem manipulátoru. Může to být lem, výstupky, částečné vybrání nebo vybrání po celém obvodu kartuše. Výhodně je tímto prostředkem vybrání (drážka) po celém vnějším obvodu kartuše, profil vybrání je obdélníkový a rozměrově je uzpůsoben pro čelisti chapadla manipulátoru. Na druhém konci kartuše obsahuje zápich, a popřípadě zvětšený vnitřní průměr, pro uchycení praskacího víčka. Vnitřní koncové hrany druhého konce jsou výhodně mírně sražené, což umožňuje pohodlnější zasunutí víčka.

Ve výhodném provedení je kartuše bezešvá trubka z korozivzdorné oceli s vnějším průměrem 25 mm, sílou stěny 2 mm (a tedy vnitřním průměrem 21 mm), dlouhá 250 mm, vnitřní objem (tj. objem mezi pístem a víčkem, který pojme náplň) je 75 ml.

Píst kartuše je kruhový váleček z potravinářského silikonu, s průměrem odpovídajícím vnitřnímu průměru těla kartuše tak, že se může v těle kartuše pohybovat, avšak přitom dostatečně těsní, aby při vytlačován náplně z kartuše náplň nevytékala nad pístem kartuše. Před plněním kartuše je píst usazen uvnitř kartuše v zápichu na prvním konci kartuše. Ve výhodném provedení má píst tloušťku 15 mm a vnější průměr 21,2 mm.

Praskací víčko je tvořeno kotoučkem spojeným s prstencem, kde kotouč tvoří vlastní uzavírací plochu víčka s přesahem na stěnu (hranu) kartuše a prstenec vytváří obrubu (rámeček) zpevňující víčko po obvodě a umožňující usazení víčka v kartuši. Vnější průměr kotoučku je shodný s vnějším průměrem těla kartuše. Celé víčko je vyrobeno jako jeden kus, výhodně z potravinářského polypropylenu. Kotouček je v části odpovídající vnitřnímu průměru kartuše opatřen zeslabením, které je tvořeno liniemi zeslabení, které umožňují prasknutí (roztržení) víčka. Účelem linií zeslabení je lokální zeslabení pevnosti víčka tak, že při aplikaci tlaku na píst kartuše (tj. tlaku vytlačovacího pístu na píst naplněné kartuše) zeslabená místa prasknou a víčko se rozevře. Výhodně jsou linie zeslabení ve tvaru hvězdice. Hvězdicovité zeslabení obsahuje výhodně osm paprsků, ale v jiném provedení může obsahovat např. jen tři paprsky, čtyři paprsky (zeslabení do kříže) nebo 6, 10 nebo 12 paprsků. Víčko se výhodně vyrobí ve vstřikovací čelisťové formě, která obsahuje přesnou požadovanou geometrii víčka, přičemž linie zeslabení vznikají přímo při vstřikováni víčka ve formě.

Osazení na prvním konci prstence víčka v celém obvodu zapadá do zápichu na druhém konci těla kartuše a drží víčko pevně v kartuši. Osazení na prvním konci je výhodně klínovité (profilem) pro snazší zasunutí víčka do kartuše a obsahuje hranu, která se zarazí o hranu zápichu v těle kartuše a brání uvolnění víčka. Obdélníkovité (profilem) osazení (přesah) na druhém konci prstence dosedá po vložení víčka na hranu druhého konce kartuše. Po nasazení správně těsní bez dalších komponentů (neobsahuje gumové těsnění), to znamená, že těsní přímo ve styku s tělem kartuše, díky rozměrové kompatibilitě (rozměrovému přesahu) na průměru obou dílů. Ve výhodném provedení je průměr kotoučku (včetně přesahu) 25 mm (po nasazení víčka na kartuši hrana víčka přesně lícuje s vnější hranou těla kartuše), šířka prstence 6,2 mm, vnější průměr prstence 22 mm, vnitřní průměr 20 mm, klínovité osazení má největší vnější průměr 23 mm.

Při plnění kartuše náplňovou směsí se v prvním kroku do těla kartuše na prvním konci zasune píst, který se zastaví o hranu zápichu. To zaručuje přesnou pozici pístu, která tak zaručuje stále stejně velký objem náplně v kartuši. Po naplnění vnitřku se na druhý konec narazí praskací víčko. Tímto je náplň uzavřená a naplněná kartuše je připravena k pasterizaci (při teplotě 60 až 75 °C po dobu 30 až 120 minut podle druhu náplňové směsi), která zaručí zakonzervování náplně na požadovanou dobu (min. 4 dnů). Po dokončení pasterizace následuje šokové zchlazení na 4 až 6 °C. Při této teplotě jsou naplněné kartuše uchovávané v chladicím boxu.

Plnička kartuší

K plnění kartuší lze využít v nejjednodušším případě plnicí trychtýř, případně komerčně dostupné potravinářské plničky (mechanické ruční, automatizované), které jsou odborníkům známé.

- 6 CZ 2022 - 311 A3

Pro lepší pochopení činnosti zařízení podle vynálezu je dále uveden stručný přehled pracovního cyklu zařízení (naplnění jednoho rohlíku).

Pracovní cyklus zařízení (poloautomatický režim)

1. Naplnění lednice kartušemi: lednice obsahuje vnitřní prostor rozdělený přepážkami na buňky pro jednotlivé kartuše. Rastr tak udává přesnou pozici jednotlivých kartuší. Lednice ve výhodném provedené obsahuje 60 pozic pro kartuše. Obsluha naplní lednici a po naplnění označí a potvrdí stav zásob na dotykové obrazovce, takže počet kartuší a druh náplně jsou uloženy v paměti řídicí jednotky.

2. Spuštění pracovního cyklu: na obrazovce si obsluha zvolí, jaký druh náplně se má naplnit do rohlíku.

3. Automaticky se otevře horní víko lednice, kde jsou uloženy kartuše chlazené na 4 až 6 °C. Do lednice zajede chapadlo manipulátoru na danou pozici. Chapadlo uchopí kartuši a vyjede z lednice, která se následně zavře.

4. Vybraná kartuše je manipulátorem přenesena do ohřívací jednotky. Vodní lázeň ohřívací jednotky je udržována na teplotě 95 °C. Kartuše je vsunuta do nádoby ohřívací jednotky otvorem ve víku ohřívací jednotky, v lázni setrvá do prohřátí náplně na 65 °C (obvykle 35 až 40 sekund).

5. V průběhu ohřevu kartuše obsluha připraví rohlík - rozpeče a zkalibruje rohlík na nerezovém rozpékacím trnu (má teplotu 150 °C). Trn zkalibruje otvor v rohlíku na průměr 25 mm a hloubku 125 mm (stálý objem) a rozpečením vytvoří jemnou kůrku v dutině rohlíku, která napomáhá k menšímu vstřebávání náplně do těsta rohlíku. Po zkalibrování otvoru na rozpékacím trnu obsluha opeče rohlík na kontaktním grilu - nasune rohlík na dřevěný trn, který slouží jako výztuha otvoru v rohlíku, aby se nezbortil v kontaktním grilu. Gril je rozehřátý na 250 °C. Přibližně každých 15 sekund je nutné rohlík otočit, aby se opekl rovnoměrně. Operace se může zjednodušit využitím zařízení, které slučuje funkci rozpékacího trnu a kontaktního grilu. Výhodně obsluha užije jediné kombinované zařízení kontaktní gril s rozpékacím trnem.

6. Po rozpečení obsluha přemístí rohlík do mechanických držáků ve výdejní jednotce pro plnění. Výdejní jednotka ve výhodném provedení obsahuje dvě výdejní místa, která jsou osazená optickým čidlem pro detekci přítomnost rohlíku. Díky tomu je manipulátor instruován, do které pozice obsluha založila rohlík.

7. Po splnění podmínky dokončeného ohřevu kartuše a detekce rohlíku v pozici výdejní jednotky manipulátor přesouvá ohřátou kartuši nad výdejní jednotku, dostává se přesně do polohy nad rohlíkem s otvorem, chapadlo klesá ve směru osy z a kartuše zajíždí do rohlíku do hloubky 110 mm, poté začne shora sjíždět píst plnicí jednotky, který tlačí na píst kartuše a vytvoří tlak v kartuši, díky kterému se protrhne/otevře praskací víčko, a pak za současného pohybu kartuše směrem vzhůru dochází k vytlačení náplně z kartuše do rohlíku. Po naplnění rohlíku vyjíždí píst plnicí jednotky nahoru do výchozí pozice, manipulátor se přesouvá nad výhozový otvor (mezi pozicemi pro rohlík ve výdejové jednotce) a pouští použitou kartuši do otvoru sběrné nádoby pro použité kartuše.

8. Zařízení slovní/obrazovou informací na displeji (doprovázenou např. zvukovým signálem) oznámí obsluze připravený naplněný rohlík, který obsluha vyjme, vloží do připraveného výdejního obalu (papír, plast, alu fólie, kombinace materiálů) a předá zákazníkovi.

Předmětem vynálezu tedy je zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní, které obsahuje manipulátor s chapadlem, lednici, ohřívací jednotku, plnicí jednotku, výdejní jednotku, sběrnou

- 7 CZ 2022 - 311 A3 nádobu a řídicí jednotku, kde manipulátor obsahuje automatizovaný x-y-z pojezdový systém, chapadlo je uzpůsobeno pro uchopení kartuše pro jednu porci náplně, výdejní jednotka obsahuje alespoň jednu pozici pro umístění rohlíku, přičemž uvedené komponenty jsou uspořádány v nosném rámu, kde jsou prostorově rozmístěny a funkčně propojeny tak, že je umožněn koordinovaný, řídicí jednotkou řízený pohyb kartuše s náplní mezi lednicí, ohřívací jednotkou, plnicí jednotkou, výdejní jednotkou a sběrnou nádobou.

Lednice ve výhodném provedení zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní má automaticky otevíratelné horizontálně odsuvné víko, obsahuje vnitřní prostor rozdělený mřížkou na buňky pro uložení jednotlivých kartuší pro jednu porci náplně.

Ve výhodném provedení zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní ohřívací jednotka obsahuje nádobu s vodní lázní a topným tělesem, kde nádoba je uzavřena víkem, které obsahuje alespoň jeden otvor pro vsunutí kartuše do vodní lázně, přičemž otvor je překryt silikonovými chlopněmi pro stírání kapek vody z povrchu kartuše při vysouvání kartuše z nádoby.

V jiném výhodném provedení zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní plnicí jednotka obsahuje stojan, na kterém je uchycen vertikálně i horizontálně pohyblivý vytlačovací píst, přičemž stojan umožňuje přemístění pístu z výchozí klidové polohy mimo výdejní jednotku nad kartuši zasunutou v rohlíku ve výdejní jednotce, do souosé polohy s kartuší, a vertikální pohyb pístu pro zasunutí do kartuše.

V dalším výhodném provedení zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní řídicí jednotka obsahuje procesor, paměť a komunikační zařízení, kde procesor je konfigurován alespoň pro příjem vstupních dat z paměti a/nebo komunikačního zařízení a detektoru přítomnosti rohlíku ve výdejní jednotce a výdej instrukcí alespoň pro ovládací prvky manipulátoru pro pohyb chapadla v rovině x-y, uzavření/otevření ramen chapadla, pohyb chapadla ve směru osy z, pohyb víka lednice a pohyb vytlačovacího pístu plnicí jednotky a regulaci teploty vodní lázně v nádobě ohřívací jednotky prostřednictvím topného tělesa.

Ve výhodném provedení zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní dále obsahuje druhý manipulátor, zásobník rohlíků, kontaktní gril a výdejní box, kde druhý manipulátor je automatizovaný x-y-z pojezdový systém s chapadlem pro uchopení rohlíku, přičemž uvedené komponenty jsou prostorově rozmístěny a funkčně propojeny tak, že je umožněn koordinovaný, řídicí jednotkou řízený pohyb rohlíku mezi zásobníkem, kontaktním grilem a výdejním boxem.

Kontaktní gril ve výhodném provedení zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní je kombinované zařízení sdružující rozpékací trn a dvě grilovací jednotky, které jsou pohyblivě umístěny kolem trnu pro oddálení nebo přiblížení k rohlíku nasazenému na trnu.

Předmětem vynálezu je dále také kartuše pro jednu porci náplně pro plnění rohlíků, která obsahuje tělo, píst a praskací víčko, kde tělo je trubka, na prvním konci obsahuje zápich, který vytváří zarážecí hranu pro píst, přičemž zápich směrem ke druhému konci kartuše přechází pozvolným přechodem bez hrany do standardního průměru vnitřku těla, a dále obsahuje z vnější strany umístěný prostředek pro uchopení kartuše chapadlem manipulátoru, na druhém konci obsahuje zápich pro uchycení praskacího víčka; píst je kruhový váleček s průměrem odpovídajícím vnitřnímu průměru těla kartuše; praskací víčko nasazené na druhém konci těla kartuše, je uzpůsobené k roztržení při působení tlaku na píst naplněné kartuše.

Ve výhodném provedení kartuše pro jednu porci náplně pro plnění rohlíků je tělo kartuše bezešvá trubka vyrobená z korozivzdorné oceli.

V dalším výhodném provedení kartuše pro jednu porci náplně pro plnění rohlíků je praskací víčko tvořeno kotoučem spojeným s prstencem, kde kotouč obsahuje vlastní uzavírací plochu víčka a prstenec vytváří obrubu zpevňující víčko po obvodě a umožňuje usazení víčka v těle

- 8 CZ 2022 - 311 A3 kartuše, přičemž vnější průměr kotouče je shodný s vnějším průměrem těla kartuše, vnější průměr prstence je shodný s vnitřním průměrem druhého konce těla kartuše, kotouč je v ploše odpovídající vnitřnímu průřezu těla kartuše opatřen zeslabením pro zeslabení pevnosti uzavírací plochy víčka, přičemž osazení na prvním konci prstence je uzpůsobeno pro zapadnutí do zápichu na druhém konci těla kartuše a drží víčko pevně v těle a osazení na druhém konci prstence dosedá po vložení víčka do těla na hranu druhého konce těla kartuše.

V jiném výhodném provedení kartuše pro jednu porci náplně pro plnění rohlíků je zeslabení uzavírací plochy praskacího víčka tvořeno liniemi zeslabení, které jsou ve tvaru hvězdice, obsahující 3 paprsky nebo 4 paprsky nebo 6 paprsků nebo 8 paprsků nebo 10 paprsků nebo 12 paprsků, výhodně 6 nebo 8 paprsků.

Výhodně je celé víčko vyrobeno jako jeden kus z potravinářského polypropylenu.

Dále je předmětem vynálezu způsob plnění rohlíku polotekutou náplní, při kterém se k plnění rohlíku užije kartuše pro jednu porci náplně popsaná v předložené přihlášce.

Ve výhodném provedení se způsob plnění rohlíku polotekutou náplní provádí tak, že do rohlíku, který je opatřen dutinou a je umístěn vertikálně s ústím dutiny nahoře, se vertikálním pohybem směrem dolů vsune kartuše obsahující jednu porci náplně a tlakem na píst za současného vysouvání kartuše směrem nahoru se vytlačí náplň do dutiny rohlíku.

V jiném výhodném provedení způsobu plnění rohlíku polotekutou se k plnění rohlíku dále užije zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní popsané v předložené přihlášce.

Objasnění výkresů

Obr. 1 Schéma poloautomatického zařízení obsahujícího manipulátor, lednici, ohřívací jednotku, plnicí jednotku a výdejní jednotku.

Obr. 2 Schéma automatického zařízení obsahujícího manipulátor, lednici, ohřívací jednotku, plnicí jednotku, výdejní jednotku, druhý manipulátor, zásobník rohlíků a výdejní box.

Obr. 3 Schematické znázornění poloautomatického zařízení obsahujícího manipulátor, lednici, ohřívací jednotku, plnicí jednotku, výdejní jednotku a řídicí jednotku s komunikačním rozhraním instalované v nosném rámu.

Obr. 4 Detailní znázornění manipulátoru s chapadlem a lednice s posuvným víkem.

Obr. 5 Pohled do lednice s přepážkami vytvářejícími rastr buněk pro uložení jednotlivých kartuší.

Obr. 6 Ohřívací jednotka se dvěma otvory v horním víku.

Obr. 7. Detailní znázornění plnicí jednotky se dvěma písty a výdejní jednotky se dvěma pozicemi pro rohlík.

Obr. 8 Pohled na plnicí jednotku se dvěma písty a výdejní jednotky se dvěma pozicemi pro rohlík, v jedné je umístěn rohlík, právě naplněný, píst plnicí jednotky vyjíždí nahoru a z rohlíku právě manipulátor vysunul kartuši.

Obr. 9 Schematické znázornění kartuše pro jednu porci náplně.

Obr. 10 Detailní znázornění těla kartuše.

- 9 CZ 2022 - 311 A3

Obr. 11 Schematické znázornění praskacího víčka.

Obr. 12 Detailní znázornění praskacího víčka.

Obr. 13 Kombinované zařízení - kontaktní gril s rozpékacím trnem.

Příklady uskutečnění vynálezu

Příklad 1 - Poloautomatické zařízení na plnění rohlíků

Zařízení na plnění rohlíků podle předloženého vynálezu je schematicky znázorněno na obr. 1 a 3. Obsahuje základní komponenty, kterými jsou manipulátor 1 s chapadlem 1.2, lednice 2, ohřívací jednotka 3, plnicí jednotka 4, výdejní jednotka 5, sběrná nádoba 6, řídicí jednotka 7 a popřípadě elektrický rozvaděč (není zobrazen). Komponenty jsou funkčně uspořádány v nosném rámu 9. Lednice 2, ohřívací jednotka 3, výdejní jednotka 5 a sběrná nádoba 6 jsou v rámu 9 uloženy v první horizontální úrovni a manipulátor 1 a plnicí jednotka 4 jsou uloženy výše nad nimi ve druhé horizontální úrovni. Zařízení pracuje s kartušemi 20 (viz obr. 9) pro jednu porci náplně. Komponenty jsou prostorově rozmístěny a funkčně propojeny tak, že je umožněn koordinovaný pohyb kartuše 20 s náplní mezi lednicí 2, ohřívací jednotkou 3, plnicí jednotkou 4, výdejní jednotkou 5 a sběrnou nádobou 6. Pohyb je řízen řídicí jednotkou 7. Po zadání povelu do řídicí jednotky 7 (pomocí komunikačního rozhraní, kterým je dotykový displej) manipulátor 1 prostřednictvím chapadla 1.2 vyjme plnou kartuši 20 z lednice 2, přenese ji do ohřívací jednotky 3, po ohřátí na předem definovanou teplotu přenese kartuši 20 do plnicí jednotky 4, plnicí jednotka 4 vytlačovacím pístem 4.2 vytlačí obsah kartuše 20 do předem připraveného rohlíku ve výdejní jednotce 5_a prázdnou kartuši 20 odhodí do sběrné nádoby 6 (kartuše 20 se recyklují). Rohlík po rozpečení musí do výdejní jednotky 5 předem vložit obsluha, která pak také rohlík po naplnění z výdejní jednotky 5 vyjme.

Manipulátor 1 (obr. 4) je automatizovaný x-y-z pojezdový systém 1.1 s chapadlem 1.2 pro uchopení kartuše 20, ovládacím programem definované pohyby: z výchozí (klidové) polohy se přemisťuje nad lednici 2 a po otevření víka 2.1 lednice 2 sjíždí nad mřížku 2.2 s kartušemi 20, chapadlo 1.2 uchopí kartuši 20 a vyzvedne ji z lednice 2, přemístí ji do ohřívací jednotky 3, přemístí kartuši 20 do plnicí jednotky 4 a zasune do rohlíku, v koordinaci s pohybem vytlačovacího pístu 4.2 vysune prázdnou kartuši 20 z rohlíku, přemístí kartuši 20 nad výhozový otvor a chapadlo 1.2 pustí kartuši 20 do sběrné nádoby 6.

Lednice 2 (obr. 4 a 5) má automaticky otevíratelné horizontálně odsuvné víko 2.1, obsahuje vnitřní prostor rozdělený mřížkou 2.2 na buňky pro uložení jednotlivých kartuší 20. Mřížka 2.2 vytváří rastr, který jednoznačně udává přesnou pozici jednotlivých kartuší 20. Rastrem je definován přesný souřadný systém (x-y), jehož parametry jsou naprogramovány v řídicí jednotce 7 a který tak umožňuje po zadání instrukce vyzvednout manipulátorem 1 konkrétní kartuše 20. Teplota v lednici 2 je udržována na přibližně 5 °C. Mřížka 2.2 vytváří 60 buněk pro kartuše 20, v uspořádání 3x(5x4), kde blok 20 buněk je vyhrazen pro jeden druh náplně. Tři segmenty mřížky po dvaceti buňkách vyhrazené pro tři různé druhy náplně jsou barevně odlišeny pro snadnou orientaci obsluhy při plnění lednice 2 kartušemi 20.

Ohřívací jednotka 3 (obr. 6) obsahuje nádobu 3.1 s vodní lázní, kde voda je pomocí elektrického topného tělesa 3.2 ohřívána na teplotu přibližně 95 °C. Nádoba 3.1 je uzavřená, aby docházelo k co nejmenšímu odpaření vody, v horním víku 3.3 obsahuje dva otvory 3.4 pro vsunutí kartuše 20 do vodní lázně. Otvor 3.4 je překryt silikonovými chlopněmi 3.5, které při vysouvání kartuše 20 z lázně stírají kapky vody z povrchu kartuše 20.

- 10 CZ 2022 - 311 A3

Plnicí jednotka 4 (obr. 7 a 8) je umístěná nad výdejní jednotkou 5, obsahuje stojan 4.1, na kterém je pohyblivě uchycen vytlačovací píst 4.2, který je horizontálně i vertikálně pohyblivý, z výchozí (klidové) polohy se přemisťuje nad kartuši 20 zasunutou v rohlíku ve výdejní jednotce 5, do souosé polohy s kartuší 20, píst 4.2 se zasouvá do kartuše 20 směrem dolů a kartuše 20 je současně vytahována chapadlem 1.2 manipulátoru 1 nahoru, takže dojde k vytlačení náplně z kartuše 20 do rohlíku umístěného ve výdejní jednotce 5.

Výdejní jednotka 5 (obr. 7 a 8) obsahuje dvě pozice 5.1 s úchyty 5.2 pro uložení připraveného rohlíku, přičemž v každé pozici 5.1 je umístěn detektor 5.3 přítomnosti rohlíku na místě. Vkládání rohlíku po opečení a vyjímání po naplnění je zajištěno obsluhou.

Sběrná nádoba 6 (obr. 1 a 2) na použité kartuše 20 je schránka umístěná pod plnicí jednotkou 4 za výdejní jednotkou 5 a je opatřena otvorem pro vhození kartuše. Celou schránku lze ze zařízení vyjmout. Po naplnění rohlíku manipulátor 1 přenese použitou kartuši 20 nad otvor sběrné nádoby 6 pro použité kartuše 20 a kartuši 20 uvolní, takže spadne do sběrné nádoby. Obsluha vyjme naplněnou sběrnou nádobu 6 ze zařízení a nahradí prázdnou sběrnou nádobou 6 nebo vyjme jen použité kartuše 20 ze sběrné nádoby 6.

Řídicí jednotka 7 (obr. 3) obsahuje procesor, paměť a dotykový displej, kde procesor je konfigurován pro příjem vstupních dat z paměti (programové instrukce) a komunikačního zařízení (data o naplnění lednice, instrukce k zahájení cyklu) a senzorů (teplota lázně v ohřívací jednotce 3, detektor 5.3 přítomnosti rohlíku ve výdejní jednotce 5) a výdej instrukcí pro ovládací prvky (servomotory) manipulátoru 1 (pohyb v rovině x-y, uzavření/otevření ramen chapadla 1.2, pohyb chapadla 1.2 ve směru osy z), víka 2.1 lednice 2 (otevření/uzavření) a plnicí jednotky 4 (nastavení pístu 4.2 nad rohlík, pohyb pístu 4.2 nahoru/dolů (ve směru osy z) a řízení teploty v nádobě 3.1 prostřednictvím topného tělesa 3.2.

Elektrický rozvaděč (není zobrazen) může být součástí zařízení nebo externí jednotkou, zajišťuje připojení k elektrické síti a napájení všech komponent zařízení elektrickým proudem s potřebným příkonem.

Rám 9 je pevná konstrukce z hliníkových profilů spojených svařením. Obsahuje dvě výškové úrovně, přičemž v první (nižší) úrovni je uložena lednice 2, ohřívací jednotka 3, výdejní jednotka 5 a sběrná nádoba 6, a ve druhé (vyšší) úrovni (nad první úrovní) je uložen manipulátor 1 a plnicí jednotka 4.

Dále zařízení obsahuje rozpékací trn (není zobrazen) a kontaktní gril (není zobrazen) jakožto příslušenství (není integrální součástí zařízení), které je instalováno mimo vlastní zařízení a vyžaduje lidskou obsluhu. Rozpékací trn a kontaktní gril mohou být dvě samostatná zařízení, známá ze stavu techniky, ve výhodném provedení jsou obě zařízení spojena v jedno, a sice kontaktní gril 15 s rozpékacím trnem (viz obr. 13).

Příklad 2 - Automatické zařízení na plnění rohlíků

Automatické zařízení na plnění rohlíků, schematicky znázorněné na obr. 2, obsahuje stejné základní komponenty, jaké byly uvedeny v příkladu 1 v provedení poloautomatického zařízení: manipulátor 1 s chapadlem 1.2, lednice 2, ohřívací jednotka 3, plnicí jednotka 4, výdejní jednotka 5, sběrná nádoba 6, řídicí jednotka 7 a elektrický rozvaděč (není zobrazen), které jsou uloženy v rámu 9. Navíc automatické zařízení obsahuje druhý manipulátor 13, zásobník rohlíků 14, kontaktní gril 15 s rozpékacím trnem a výdejní box 16. Zařízení pracuje s kartušemi 20 pro jednu porci náplně.

Výdejní jednotka 5 obsahuje jednu pozici 5.1 s úchyty 5.2 a je funkčně spojena s výdejním boxem 16.

- 11 CZ 2022 - 311 A3

Kontaktní gril 15 (viz obr. 13) obsahuje rozpékací trn 15.1 a dvě grilovací jednotky 15.2, které jsou pohyblivě umístěny kolem trnu 15.1, takže se mohou od něho oddalovat nebo k němu přibližovat. Grilovací jednotky 15.2 v oddálené poloze vytvoří kolem rozpékacího trnu 15.1 prostor pro volné vložení rohlíku, v přiblížené poloze se dostanou do kontaktu s povrchem rohlíku pro jeho tepelné opracování.

Druhý manipulátor 13 je, obdobně jako manipulátor 1, automatizovaný x-y-z pojezdový systém s chapadlem pro uchopení rohlíku, z výchozí (klidové) polohy se přemisťuje nad zásobník rohlíků 14 a přemisťuje rohlík ze zásobníku 14 do kontaktního grilu 15, po opečení rohlíku přemisťuje rohlík do výdejní jednotky 5, kde dojde k naplnění rohlíku, a po naplnění přemisťuje rohlík do výdejního boxu 16 (do připraveného obalu ve výdejním boxu).

Výdejní box 16 je schránka v automatickém zařízení, která má první (vnitřní) vstup, kterým druhý manipulátor 13 vkládá naplněný rohlík, a druhý (vnější) vstup, který komunikuje s vnějším prostředím a kterým může spotřebitel vyjmout připravený naplněný rohlík. Druhý vstup výdejního boxu 16 je opatřen dvířky s automatickým otevíráním/zavíráním.

Rám 9 je usazen ve skříni (není zobrazena), takže zařízení vytváří kompaktní výdejní automat. Alespoň jedna stěna skříně výdejního automatu je opatřena komunikačním rozhraním (dotykovou obrazovkou) pro volbu výrobku a zařízením pro příjem platby (hotovost, platební karta), a také dvířky, která umožňují přístup do výdejního boxu 16.

Příklad 3 - Kartuše

Kartuše 20 pro použití v zařízení podle vynálezu popsaném v příkladu 1 a 2 je schematicky znázorněna na obr. 9. Kartuši tvoří 3 části: tělo 21, píst 22 a praskací víčko 23.

Tělo 21 kartuše 20 je bezešvá trubka z korozivzdorné oceli. Tělo 21 (viz obr. 10) na prvním konci obsahuje vnitřní zápich 21.1, který vytváří zarážecí hranu 21.2 pro píst 22. Zápich 21.1 směrem ke druhému konci kartuše 20 přechází pozvolným přechodem 21.3 do standardního průměru vnitřku kartuše (tedy bez hrany). Vnitřní koncová hrana 21.4 je sražená. Na tomto konci je také z vnější strany umístěn prostředek 21.5 pro uchopení kartuše 20 chapadlem 1.1 manipulátoru 1, kterým je vybrání 21.5 po celém vnějším obvodu těla 21 kartuše 20, profil vybrání 21.5 je obdélníkový a rozměrově je kompatibilní s chapadlem 1.1 manipulátoru 1. Na druhém konci kartuše je zápich 21.6 pro uchycení praskacího víčka 23. Vnitřní koncová hrana 21.7 druhého konce je mírně sražená. Vnější průměr těla 21 je 25 mm, síla stěny je 2 mm, vnitřní průměr 21 mm. Vnitřní objem kartuše 20 využitelný pro náplň (tj. když je do těla 21 vsazen píst 22 a nasazeno víčko 23) je 75 ml. Zápich 21.1 má hloubku 0,2 mm, vnější vybrání 21.5 má hloubku 1 mm, zápich 21.6 má hloubku 1,3 mm. Uzpůsobení těla 21 pro zasunutí víčka v tomto provedení spočívá ve vytvoření zápichu 21.6 a dále ve zvětšení vnitřního průměru těla 21 od zápichu 21.6 směrem ven k druhému konci těla 21 na 22 mm.

Píst 22 (viz obr. 9) kartuše 20 je váleček z potravinářského silikonu s průměrem 21,2 mm o tloušťce 15 mm. Píst 22 se vloží do těla 21, kde se usadí do zápichu 21.1. Hrana 21.2 zápichu 21.1 má funkci zarážecí hrany a je dostatečná k tomu, aby udržela píst 22 v zápichu 21.1 při plnění kartuše 20.

Praskací víčko 23 (viz obr. 11 a 12) je tvořeno kotoučem 23.1 spojeným s prstencem 23.2, kde kotouč 23.1 tvoří vlastní uzavírací plochu víčka 23 a prstenec 23.2 vytváří obrubu (rámeček) zpevňující víčko 23 po obvodě a umožňující usazení víčka 23 v těle 21 kartuše. Vnější průměr kotouče 23.1 je shodný s vnějším průměrem těla 21 kartuše 20, vnější průměr prstence 23.2 je shodný s vnitřním průměrem druhého konce těla 21 kartuše 20. Kotouč 23.1 je v ploše odpovídající vnitřnímu průřezu těla 21 kartuše 20 opatřen hvězdicovitým zeslabením 23.3, jehož účelem je zeslabení pevnosti uzavírací plochy víčka 23 tak, že při aplikaci tlaku na píst 22 kartuše (tj. tlaku vytlačovacího pístu 4.2 na píst 22 kartuše) zeslabená místa 23.3 prasknou a

- 12 CZ 2022 - 311 A3 víčko 23 se rozevře. Klínovité (profilem) osazení 23.4 (zasouvací hrana) na prvním konci prstence 23.2 zapadá do zápichu 21.6 na druhém konci těla 21 kartuše 20 a drží víčko 23 pevně v těle 21 kartuše. Obdélníkovité (profilem) osazení 23.5 (přesahová hrana) na druhém konci prstence 23.2 dosedá po vložení víčka 23 na hranu 21.8 druhého konce těla 21 kartuše. Celé 5 víčko 23 je vyrobeno jako jeden kus z potravinářského polypropylenu. Ve výhodném provedení vnější průměr kotouče 23.1 je 25 mm (po nasazení víčka 23 na tělo 21 kartuše 20 vnější hrana víčka 23 přesně lícuje s obvodovou hranou těla 21 kartuše 20), šířka prstence 23.2 je 6,2 mm, vnější průměr prstence 23.2 je 22 mm, vnitřní průměr 20 mm, klínovité osazení 23.4 má největší vnější průměr 23 mm. Po nasazení správně těsní bez dalších komponentů (neobsahuje gumové 10 těsnění), to znamená, že víčko 23 těsní přímo ve styku s tělem 21 kartuše, díky rozměrovému přesahu na průměru obou dílů. Druhý konec těla 21 kartuše 20 (od hrany zápichu 21.6 směrem ven), uzpůsobený pro nasazení víčka 23, má vnitřní průměr 22 mm v toleranci 0 až -0,05 a vnější průměr prstence 23.2 víčka 23 je 22 mm v toleranci 0 až +0,05, což zabezpečuje přesah spoje a dobré těsnění.

Claims (13)

1. Kartuše (20) pro jednu porci náplně pro plnění rohlíků, vyznačující se tím, že obsahuje tělo (21), píst (22) a praskací víčko (23), kde:

- tělo (21) je trubka, na prvním konci obsahuj ící zápich (21.1), který vytváří zarážecí hranu (21.2) pro píst (22), přičemž zápich (21.1) směrem ke druhému konci kartuše (20) přechází pozvolným přechodem (21.3) bez hrany do standardního průměru vnitřku těla (21), a dále obsahuje z vnější strany umístěný prostředek (21.5) pro uchopení kartuše (20) chapadlem (1.2) manipulátoru (1), na druhém konci obsahuje zápich (21.6) pro uchycení praskacího víčka (23);

- píst (22) je kruhový váleček s průměrem odpovídajícím vnitřnímu průměru těla (21) kartuše (20);

- praskací víčko (23) nasazené na druhém konci těla (21) kartuše (20), je uzpůsobené k roztržení při působení tlaku na píst (22) naplněné kartuše (20).

2. Kartuše (20) pro jednu porci náplně pro plnění rohlíků podle nároku 1, vyznačující se tím, že tělo (21) kartuše (20) je bezešvá trubka vyrobená z korozivzdorné oceli.

3. Kartuše (20) pro jednu porci náplně pro plnění rohlíků podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že praskací víčko (23) je tvořeno kotoučem (23.1) spojeným s prstencem (23.2), kde kotouč (23.1) tvoří vlastní uzavírací plochu víčka (23) a prstenec (23.2) vytváří obrubu zpevňující víčko (23) po obvodě a umožňuje usazení víčka (23) v těle (21) kartuše (20), přičemž vnější průměr kotouče (23.1) je shodný s vnějším průměrem těla (21) kartuše (20), vnější průměr prstence (23.2) je shodný s vnitřním průměrem druhého konce těla (21) kartuše (20), kotouč (23.1) je v ploše odpovídající vnitřnímu průřezu těla (21) kartuše (20) opatřen zeslabením (23.3) pro zeslabení pevnosti uzavírací plochy víčka (23), přičemž osazení (23.4) na prvním konci prstence (23.2) je uzpůsobeno pro zapadnutí do zápichu (21.6) na druhém konci těla (21) kartuše (20) a drží víčko (23) pevně v těle (21) a osazení (23.5) na druhém konci prstence (23.2) dosedá po vložení víčka (23) do těla (21) na hranu (21.8) druhého konce těla (21) kartuše (20).

4. Kartuše (20) pro jednu porci náplně pro plnění rohlíků podle nároku 3, vyznačující se tím, že zeslabení (23.3) uzavírací plochy praskacího víčka (23) je tvořeno liniemi zeslabení (23.3), které jsou ve tvaru hvězdice, obsahující 3 paprsky nebo 4 paprsky nebo 6 paprsků nebo 8 paprsků nebo 10 paprsků nebo 12 paprsků, výhodně 6 nebo 8 paprsků.

5. Kartuše (20) pro jednu porci náplně pro plnění rohlíků podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že celé víčko (23) je vyrobeno jako jeden kus z potravinářského polypropylenu.

6. Zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní vyznačující se tím, že obsahuje manipulátor (1) s chapadlem (1.2), lednici (2), ohřívací jednotku (3), plnicí jednotku (4), výdejní jednotku (5), sběrnou nádobu (6) a řídicí jednotku (7), kde manipulátor (1) obsahuje automatizovaný x-y-z pojezdový systém (1.1), chapadlo (1.2) je uzpůsobeno pro uchopení kartuše (20) pro jednu porci náplně podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, výdejní jednotka (5) obsahuje alespoň jednu pozici (5.1) pro umístění rohlíku, uvedené komponenty jsou uspořádány v nosném rámu (9), kde jsou prostorově rozmístěny a funkčně propojeny tak, že je umožněn koordinovaný, řídicí jednotkou (7) řízený pohyb kartuše (20) s náplní mezi lednicí (2), ohřívací jednotkou (3), plnicí jednotkou (4), výdejní jednotkou (5) a sběrnou nádobou (6).

7. Zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní podle nároku 6, vyznačující se tím, že lednice (2) má automaticky otevíratelné horizontálně odsuvné víko (2.1), obsahuje vnitřní prostor rozdělený mřížkou (2.2) na buňky pro uložení jednotlivých kartuší (20) pro jednu porci náplně.

- 14 CZ 2022 - 311 A3

8. Zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že ohřívací jednotka (3) obsahuje nádobu (3.1) s vodní lázní a topným tělesem (3.2), kde nádoba (3.1) je uzavřena víkem (3.3), které obsahuje alespoň jeden otvor (3.4) pro vsunutí kartuše (20) do vodní lázně, přičemž otvor (3.4) je překryt silikonovými chlopněmi (3.5) pro stírání kapek vody z povrchu kartuše (20) při vysouvání kartuše (20) z nádoby (3.1).

9. Zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní podle kteréhokoliv z nároků 6 až 8, vyznačující se tím, že plnicí jednotka (4) obsahuje stojan (4.1), na kterém je uchycen vertikálně i horizontálně pohyblivý vytlačovací píst (4.2), přičemž stojan (4.1) umožňuje přemístění pístu (4.2) z výchozí klidové polohy mimo výdejní jednotku (5) nad kartuši (20) zasunutou v rohlíku ve výdejní jednotce (5), do souosé polohy s kartuší (20), a vertikální pohyb pístu (4.2) pro zasunutí do kartuše (20).

10. Zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní podle kteréhokoliv z nároků 6 až 9, vyznačující se tím, že řídicí jednotka (7) obsahuje procesor, paměť a komunikační zařízení (7.1), kde procesor je konfigurován alespoň pro příjem vstupních dat z paměti a/nebo komunikačního zařízení (7.1) a detektoru (5.3) přítomnosti rohlíku ve výdejní jednotce (5) a výdej instrukcí alespoň pro ovládací prvky manipulátoru (1) pro pohyb chapadla (1.2) v rovině x-y, uzavření/otevření ramen chapadla (1.2), pohyb chapadla (1.2) ve směru osy z, pohyb víka (2.1) lednice (2) a pohyb vytlačovacího pístu (4.2) plnicí jednotky (4) a regulaci teploty vodní lázně v nádobě (3.1) ohřívací jednotky (3) prostřednictvím topného tělesa (3.2).

11. Zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní podle kteréhokoliv z nároků 6 až 10, vyznačující se tím, že dále obsahuje druhý manipulátor (13), zásobník rohlíků (14), kontaktní gril (15) a výdejní box (16), kde druhý manipulátor (13) je automatizovaný x-y-z pojezdový systém s chapadlem pro uchopení rohlíku, přičemž uvedené komponenty jsou prostorově rozmístěny a funkčně propojeny tak, že je umožněn koordinovaný, řídicí jednotkou (7) řízený pohyb rohlíku mezi zásobníkem (14), kontaktním grilem (15) a výdejním boxem (16).

12. Zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní podle nároku 11, vyznačující se tím, že kontaktní gril (15) je kombinované zařízení sdružující rozpékací trn (15.1) a dvě grilovací jednotky (15.2), které jsou pohyblivě umístěny kolem trnu (15.1) pro oddálení nebo přiblížení k rohlíku nasazenému na trnu (15.1).

13. Způsob plnění rohlíku polotekutou náplní, vyznačující se tím, že do rohlíku, který je opatřen dutinou a je umístěn vertikálně s ústím dutiny nahoře v zařízení na plnění rohlíků polotekutou náplní podle kteréhokoliv z nároků 6 až 12, se vertikálním pohybem směrem dolů vsune kartuše (20) pro jednu porci náplně podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5 obsahující jednu porci náplně a tlakem na píst (22) za současného vysouvání kartuše (20) směrem nahoru se vytlačí náplň do dutiny rohlíku.