CZ309712B6 - Míchací zařízení - Google Patents

Abstract

Míchací zařízení, zahrnuje zejména nádobu (1) pro míchání vína na kalech v demižonu, efektor, nosný rám pro otočné uchycení efektoru a pohon (8) pro otáčení efektoru. Nádoba (1) zahrnuje nalévací otvor (3), alespoň jednu stěnu (4) a dno (5). Efektor zahrnuje nosný člen (9) a míchací člen, přičemž nosný člen (9) zahrnuje hřídel (9) propojenou s pohonem (8) a rameno spojené s hřídelí a vyčnívající směrem od osy (18) otáčení efektoru. Míchací člen zahrnuje řetěz a je připevněný k nosnému členu (9) v alespoň dvou místech (11) připevnění různě vzdálených od osy (18) otáčení efektoru, přičemž řetěz zahrnuje alespoň deset vzájemně pohyblivě spojených článků (12) a alespoň jedním článkem (12) je v kontaktu se dnem (5) nádoby (1). Tímto zařízením je umožněno automatické a dlouhodobé promíchávání obsahu nádoby a stírání jejího dna.

Description

Míchací zařízení

Oblast techniky

Předmětem tohoto vynálezu je zařízení pro automatické, zejména pravidelné a dlouhodobé, míchání obsahu nádoby, zejména pro míchání vína na kalech v demižonu.

Dosavadní stav techniky

V současném stavu techniky jsou známá zařízení pro zajištění pravidelného promíchávání vína v sudech. Tato zařízení jsou využívána například při výrobě vína pomocí postupů sur lie nebo battonage (batonáž), při kterých se víno nechává ležet na kvasinkách, ze kterých se do něj uvolňují látky mající pozitivní vliv na kvalitu a chuť vína. Bez pravidelného promíchání však může v kalu naopak docházet k procesům, které by kvalitu vína ovlivnily negativně.

Například dokument FR 2840919 A1 popisuje zařízení zahrnující rám a vrtuli obsahující alespoň jednu lopatku. Rám je určen k namontování na dno sudu s vínem, přičemž vrtulí je pak následně promícháván obsah sudu. Využití tohoto zařízení však vyžaduje zásah do sudu, nelze ho použít pro míchání již naplněného sudu ani pro míchání obsahu skleněných nádob, jako jsou demižony.

Dokument FR 2828495 A1 pak popisuju zařízení zabudované do zátky pro sud na víno. Toto zařízení zahrnuje hřídel, která se otvorem na vrchu sudu spustí dovnitř a zahrnuje sklápěcí lopatky. Po utěsnění tohoto otvoru zátkou je otáčením hřídele dosaženo rozložení lopatek díky odstředivé síle, takže je umožněno míchání vína, bez nutnosti sud otevírat nebo ho nenávratně modifikovat. Pro míchání vína je však v tomto řešení nutná relativně velká rychlost otáčení, aby odstředivá síla rozložila lopatky, což zvyšuje energetickou náročnost míchání a může způsobit například nežádoucí napěnění vína. Využití sklápěcích lopatek navíc vyžaduje na efektoru zařízení panty, které jsou relativně konstrukčně náročné, protože musejí odolávat kyselému prostředí vína, zanášení kvasinkami apod.

Bylo by proto vhodné přijít s řešením pro míchání obsahu nádoby, zejména nádoby na víno, které by bylo konstrukčně jednodušší, mělo nízkou spotřebu energie, které by zajišťovalo účinné odstraňování usazenin ze dna nádoby a které by zároveň umožnilo promíchat obsah nádoby bez vystavení vína prudkým pohybům, vírům, napěnění atd.

Podstata vynálezu

Nedostatky řešení známých ze stavu techniky do jisté míry odstraňuje míchací zařízení, jehož součástí je nádoba, která zahrnuje nalévací otvor, alespoň jednu stěnu a dno. Dále toto zařízení zahrnuje efektor, nosný rám pro otočné uchycení efektoru vzhledem k nádobě a pohon pro otáčení efektoru. Efektor zahrnuje nosný člen a míchací člen. Nosný člen zahrnuje hřídel propojenou s pohonem a rameno spojené s hřídelí a vyčnívající směrem od osy otáčení efektoru. Míchací člen zahrnuje řetěz a je připevněný k nosnému členu v alespoň dvou místech připevnění různě vzdálených od osy otáčení efektoru. Tedy je alespoň jedno místo připevnění umístěno na ramenu, výhodně na třetině, výhodněji na pětině, délky ramena nejvíce vzdálené od osy otáčení. Řetěz zahrnuje alespoň deset, výhodněji alespoň dvacet, ještě výhodněji alespoň třicet, vzájemně pohyblivě spojených článků a alespoň jedním článkem je v kontaktu se dnem nádoby.

Výhodně je v kontaktu se dnem vícero článků, například alespoň pět. Nejvýhodněji se první místo připevnění nachází v blízkosti osy otáčení, respektive na hřídeli a druhé místo nachází na konci ramena vzdálenějším od osy otáčení. Místo připevnění nejvíce vzdálené ose otáčení efektoru, tj. nejvíce vnější místo připevnění, je výhodně co nejdále od osy otáčení, při zachování dostatečné

- 1 CZ 309712 B6 vzdálenosti mezi koncem ramena a stěnou nádoby, aby nedocházelo k nárazům efektoru do nádoby, odírání stěny apod. Výhodně jsou některá místa kontaktu mezi řetězem a dnem nádoby různě vzdálená od osy otáčení, aby bylo zajištěno stírání dna řetězem na co největší části plochy dna.

Nádobou může být v podstatě jakákoliv nádoba s nalévacím otvorem v horní části, výhodně se nalévací otvor nachází přibližně uprostřed nádoby, tj. v místě, kde může délka ramena být co největší, a tedy vnější místo připevnění co nejvzdálenější od osy otáčení efektoru, aniž by hrozil náraz konce ramena do (některé) stěny. Výhodně má nádoba v podstatě kulatý průřez vodorovnou rovinou, tj. je zejména výhodně válcovitá, případně s prohnutou stěnou. Využita však může být například i hranatá nádoba s vícero stěnami. Přechod mezi dnem a stěnou nemusí být na nádobě jednoznačně nebo přesně patrný, hranice mezi dnem a stěnou pak může být například v místě, kde odklon dané části nádoby od vodorovné roviny přesáhne 45°.

Nosným rámem může být jakýkoliv konstrukční prvek uzpůsobený k zajištění efektoru na místě. Například může efektor procházet nalévacím otvorem tak, že část hřídele vystupuje nad nádobu a rameno i míchací člen jsou celým objemem uvnitř nádoby. Nosný rám se potom může rovněž celým svým objemem nacházet mimo nádobu a hřídel v něm může být otočně uchycena. Výhodně je nosný rám připevněn k nádobě, například našroubovaný na její hrdlo, ale může být například i připevněný ke stropu, k podlaze, k regálu nesoucím danou nádobu atd. Pohonem je výhodně elektromotor, výhodně s externím přívodem energie. Může být připevněný k nosnému rámu. S hřídelí je propojen spojením uzpůsobeným pro přenos krouticího momentu, zejména ozubeným spojením.

Hřídel a rameno mohou být vytvořeny z jednoho kusu, například může jít o kovovou tyč s rovnou částí tvořící hřídel a zakřivenou částí tvořící rameno, nebo o dvě tyče spojené pod úhlem atd. V hřídeli mohou být vytvořeny otvory nebo výřezy pro připevnění ozubení, uchycení v nosném rámu, připevnění míchacího členu atd. Rameno může rovněž zahrnovat obdobné prvky pro připevnění míchacího členu. Efektor je výhodně uzpůsobený pro vyjmutí z a zasunutí do nádoby, zejména skrze nalévací otvor. Tvar ramena i míchacího členu je pak volen s ohledem na to, například je rameno pouze jedno, směřující od osy otáčení pouze v jednom směru, aby bylo při odpovídajícím naklánění efektoru možné rameno prostrčit nalévacím otvorem, a případně i hrdlem nádoby, které je nalévacím otvorem zakončeno.

Výhodně je hřídel k nosnému rámu uchycena v aspoň dvou vzájemně odsazených ložiscích, aby bylo omezeno viklání nebo vibrování efektoru během míchání. Vzhledem k tomu, že efektor je výhodně nesymetrický, protože rameno směřuje od osy otáčení jen v jednom směru a míchací člen visí pod ním, je výhodné efektor proti pohybu způsobenému touto nesymetričností co nejlépe zajistit.

Řetězem může být jakýkoliv element zahrnující vícero vzájemně propojených článků. Výhodně se jedná o řetěz vytvořený z ok, kde sousední oka procházejí jedno druhým. Míchací člen může být z jednoho kusu řetězu, tj. každý článek může být prostřednictvím jiných článků nebo přímo propojen s každým jiným článkem, ale může zahrnovat i vícero řád článků, přičemž tyto řady jsou nezávisle na sobě připevněny k nosnému členu. Připevnění řetězu k nosnému členu v místech připevnění může být realizováno například přidrátováním, přivařením, nalisováním článků na nosný člen apod. Výhodně osa otáčení při pohledu shora prochází mezi některými dvěma místy připevnění. Jedno místo připevnění může být na hřídeli, ale mohou být i všechna na ramenu.

Zařízení dle vynálezu je určeno zejména pro pravidelné rozmíchávání sedimentů. Zejména je určeno k míchání vína na kalech, přičemž nádobou pak může být například sud nebo demižon. Využít lze zařízení i k čištění nádob. Obecně může toto zařízení být použito i k míchání jakýchkoliv jiných tekutin, například v průmyslové výrobě nebo v potravinářství.

- 2 CZ 309712 B6

Díky kontaktu míchacího členu se dnem je zajištěno, že na dně nezůstávají usazeniny ani nerozmíchané látky. K rozmíchání přitom postačují relativně nízké otáčky, například 30 až 150 otáček za minutu, což snižuje namáhání efektoru, motoru i nosného rámu, omezuje vibrace a hluk, nevede k napěnění obsahu nádoby ani odlétávání kapek a nevytváří v míchané tekutině vír, který může zvýšit hladinu a vést k rozlití. Efektor je přitom relativně nenáročný na výrobu i na údržbu a efektor s nosným rámem mohou být k nádobě připevněny dlouhodobě, takže pro míchání není třeba zásah ani pokyn člověka. Součástí zařízení může být například časovač nebo řídicí jednotka, uzpůsobené pro spuštění zařízení v přednastavených intervalech. Zařízení mohou být uspořádána do sestavy, kdy jeden časovač, případně jeden zdroj energie nebo i jeden pohon, ovládá vícero efektorů ve vícero nádobách.

Nosný rám může zahrnovat víko nádoby odnímatelně připevnitelné přes nalévací otvor nádoby. Například může víko být připevnitelné k závitu na hrdle nebo zarazitelné do nalévacího otvoru jako zátka. Nosný rám pak nejen vymezuje polohu efektoru, ale také uzavírá nádobu, což je výhodné zejména u těkavých nebo oxidujících látek, například u vína. Ve víku může hřídel procházet hřídelovým těsněním, takže je zajištěno utěsnění nádoby. Nosný rám může dále zahrnovat například kryt vymezující prostor pro pohon, převody a další součásti. Výhodně je kryt uzavíratelný. Pohon pak může být chráněn před vlhkostí či nečistotami, je omezen hluk a celé zařízení může být vytvořeno jako jeden celek s míchací částí, tj. efektorem, pohonem a nosným rámem, snadno odnímatelnou od nádoby.

Alespoň jedno místo připevnění se výhodně nachází na ramenu blíže ke stěně nádoby než k ose otáčení efektoru. Výhodně je vzdálenost vnějšího místa připevnění od stěny maximálně polovinou jeho vzdálenosti od osy otáčení efektoru, výhodněji maximálně čtvrtinou. Čím blíže ke stěně se místo připevnění nachází, tím blíže k okraji dna se nachází místo kontaktu mezi dnem a míchacím členem, případně se míchací člen může dotýkat i spodní části stěny. Tím je omezeno množství prostoru na dně, kde by se mohly shlukovat nerozmíchané látky.

Místo připevnění nejbližší ose otáčení je pak výhodně co nejdál od nejvíce vnějšího místa připevnění. Případná další místa připevnění pak mohou být například při pohledu shora rozmístěna rovnoměrně mezi nimi. Počet různých míst kontaktu řetězu se dnem může být výhodně roven alespoň n-1, kde n je počet míst připevnění.

Výhodně míchací člen zahrnuje řadu vzájemně spojených článků připevněnou k nosnému členu na obou svých koncích, přičemž délka této řady je větší než vzájemná vzdálenost míst připevnění této řady, výhodně je alespoň 1,5krát větší nebo alespoň 2krát nebo alespoň 3krát větší. Řetěz tedy mezi některými dvěma místy připevnění tvoří prověšenou smyčku, jejíž střed je v kontaktu se dnem. Délka tohoto kontaktu přitom roste s délkou této řady článků. Dno pak není stíráno jedním článkem nebo vícero odsazenými články, ale může být stíráno souvislou částí řetězu procházející výhodně podél většiny poloměru dna. Tím je tedy navýšeno, jak důkladně je dno stíráno, případně může být dno stíráno i se spodní částí stěny.

Délka této na obou svých koncích připevněné řady je výhodně větší nebo rovna součtu svislé vzdálenosti prvního místa připevnění této řady od dna nádoby, svislé vzdálenosti druhého místa připevnění této řady, vzdálenějšího od osy otáčení, od části dna nebo stěny nádoby nacházející se pod druhým místem připevnění a vzájemné vzdálenosti průmětů těchto míst připevnění do roviny kolmé na osu otáčení efektoru. Například může délka této řady, tj. délka části řetězu mezi místy připevnění této řady při napnutí řetězu, být alespoň 1,1násobkem uvedeného součtu vzdáleností nebo alespoň 1,25násobkem. Tato délka řetězu zajistí dostatečný kontakt mezi řetězem a dnem.

Alternativně nebo navíc k výše popsané řadě uchycené na obou svých koncích, může míchací člen zahrnovat řadu vzájemně spojených článků připevněnou k nosnému členu v právě jednom místě připevnění. Tato řada pak tedy má volný konec, který stírá dno. Výhodně zahrnuje míchací zařízení uvedenou řadu tvořící prověšenou smyčku a/nebo zahrnuje vícero řad s volným koncem, aby bylo stírání dna umožněno na více místech různě vzdálených od osy otáčení. Využití řad s volnými

- 3 CZ 309712 B6 konci může být výhodnější zejména pro nádoby s členitějším dnem. Každá řada článků může být samostatná nebo může být i z jednoho kusu řetězu s nějakou jinou řadou a výhodně s ní i sdílet místo připevnění. Zejména výhodně je na vnějším místě připevnění připevněna řada s volným koncem pro stírání okraje dna či spodní části stěny a zároveň je v něm připevněn jeden konec prověšené smyčky, jejíž druhý konec je připevněn blíže ose otáčení, například v místě připevnění nejbližším ose. Tím je zajištěno, že řada článků s volným koncem stírá dno po obvodu a na obou koncích uchycená řada stírá plochu dna na co největším povrchu mezi obvodem dna a osou otáčení.

Výhodně se některé místo připevnění nachází nad částí stěny nádoby. Stěna je v takovém případě výhodně vypouklá směrem ven, takže nádoba má podél osy otáčení proměnný poloměr a největší poloměr má v nenulové vzdálenosti ode dna, např. v polovině své výšky. Rameno je pak výhodně ukončeno ve výšce, kde má nádoba větší poloměr než u dna, výhodně ve výšce, kde má nádoba největší poloměr. Míchací člen, zejména výhodně řada článků s volným koncem, pak může viset z konce ramena a dotýkat se spodní části stěny, která je pak během otáčení efektoru stírána a nehrozí tak, že se na ní budou usazovat nečistoty.

Řetěz je výhodně vyroben z korozivzdorné oceli, například z nerezu jakosti 1.4301 - potravinářské oceli. Zařízení pak může být například využito pro míchání nápojů, zejména vína. Obecně lze však materiál řetězu s ohledem na požadované využití zařízení volit libovolně, možné je například využít i plastový nebo pogumovaný řetěz.

Nádobou v míchacím zařízení dle vynálezu může například být demižon, výhodně o objemu alespoň 30 litrů. Demižony zahrnují hrdlo, ke kterému lze zařízení spolehlivě připevnit, zejména je-li opatřeno závitem. Zároveň se demižony standardně směrem od dna na části své výšky rozšiřují, takže je možné zvolit délku a sklon ramena tak, aby se v blízkosti jeho konce dal připevnit řetěz pro stírání okraje dna a spodní části stěny.

Objasnění výkresů

Podstata vynálezu je dále objasněna na příkladech jeho uskutečnění, které jsou popsány s využitím připojených výkresů, kde na:

obr. 1 je schematicky znázorněn efektor míchacího zařízení dle předkládaného vynálezu zavedený do demižonu, přičemž řetěz míchacího členu je připevněný k nosnému členu na obou svých koncích, přičemž jedno místo připevnění je v blízkosti osy otáčení a druhé místo připevnění je v blízkosti stěny nádoby, a přičemž řetěz je prověšený mezi místy připevnění tak, že se dotýká dna nádoby na délce přibližně dvou třetin poloměru dna;

obr. 2 je schematicky znázorněno víko s krytem a uzávěrem krytu, ve kterých je uchycen nosný člen efektoru a ve kterých jsou umístěná těsnění, ložiska a pohon s ozubením;

obr. 3 je schematicky znázorněn pohled z boku na demižon opatřený míchacím zařízení dle vynálezu, přičemž míchací zařízení je upevněno víkem se závitem k hrdlu demižonu, nosným členem efektoru je zakřivená tyč a řetěz tvořící míchací člen je uchycený na jednom konci v blízkosti osy otáčení a přibližně uprostřed své délky je uchycený na konci ramena v blízkosti stěny nádoby, takže prověšená část řetězu stírá dno a volný konec stírá okraj dna a stěnu demižonu; a obr. 4 je schematicky znázorněno alternativní provedení míchacího zařízení, jehož efektor zahrnuje řetěz rozdělený na vícero vzájemně nepropojených řad, přičemž každá řada je na jednom konci připevněna k nosnému členu a její druhý konec je volný, v kontaktu se dnem demižonu.

- 4 CZ 309712 B6

Příklady uskutečnění vynálezu

Vynález bude dále objasněn na příkladech uskutečnění s odkazem na příslušné výkresy.

Předmětem vynálezu je míchací zařízení, obsahující nádobu 1 a efektor upevnitelný k nádobě 1 a uzpůsobený pro míchání obsahu nádoby 1 a stírání jejího dna 5 a/nebo stěn 4. Nádoba 1, například sud nebo demižon, zahrnuje dno 5 a alespoň jednu stěnu 4, a je shora zakončena nalévacím otvorem 3, kterým může do nádoby 1 být zaveden efektor. Součástí míchacího zařízení je dále nosný rám pro otočné upevnění efektoru na místě, zejména upevnění k nádobě 1 tak, aby se část efektoru nacházela uvnitř nádoby 1 v kontaktu se dnem 5, a dále je součástí pohon 8 pro otáčení efektorem pro zajištění míchání.

Efektor zahrnuje nosný člen 9, který slouží jako pevný konstrukční prvek efektoru, zajišťující jeho uchycení k nosnému rámu, propojení s pohonem 8 atd., a míchací člen, který zajišťuje míchání a stírání stěn 4 či dna 5 nádoby 1. Do určité míry může k míchání přispívat i nosný člen 9, ale jeho kontakt s nádobou 1 může být nežádoucí kvůli riziku poškození nádoby 1. Nosný člen 9 zahrnuje hřídel, což je část propojená s pohonem 8 a uchycená k nosnému rámu, a rameno, které je spojené s hřídelí a odchyluje se od osy 18 otáčení efektoru. Výhodně jsou hřídel a rameno z jednoho kusu materiálu například z drátu nebo tyče, která je zahnutá a místo ohybu vymezuje přechod mezi hřídelí a ramenem. Míchací člen je flexibilní díky vytvoření z většího počtu, alespoň deseti, vzájemně pohyblivě spojených článků 12, z nichž alespoň jeden je v kontaktu se dnem 5. K nosnému členu 9 je míchací člen připevněn alespoň ve dvou různých místech 11 připevnění, která jsou různě vzdálená od osy 18 otáčení efektoru, což umožňuje větší kontakt míchacího členu se dnem 5 a tedy lepší míchání a/nebo čištění dna 5.

Nosným rámem je výhodně víko 6 připevnitelné přes nalévací otvor 3 nádoby 1, přičemž takovým víkem 6 může být například šroubovací víčko uchytitelné k hrdlu 2 nádoby 1, gumová zátka zarazitelná do nalévacího otvoru 3, krytka zajištěná hadicovou sponou okolo hrdla 2 apod. Efektor je svým nosným členem 9 otočně uchycený ve víku 6. Například může středem víka 6 procházet otvor, ve kterém je v ložisku 16 uchycena kulatá část nosného členu 9, zejména část hřídele s kulatým průřezem. Toto ložisko 16 může být výhodně kluzné a bezúdržbové, například může být vyrobeno z vhodného polymeru, výhodně určeného pro styk s potravinami. Ložisko 16 může být opatřeno těsněním 15, aby otvorem ve víku 6 nemohlo docházet například k oxidaci obsahu nádoby 1. Ložisko 16 může být radiální nebo axiálně-radiální, takže vymezuje nejen rotační pohyb efektoru vůči víku 6, ale také brání axiálnímu pohybu efektoru směrem dolů, čímž je efektor držen v požadované poloze vůči dnu 5, kdy je míchací člen v kontaktu se dnem 5, ale nosný člen 9 ne. Namísto ve víku 6 nebo navíc k ložisku 16 ve víku 6 může takové axiálně-radiální ložisko 16 být zabudované například i v krytu 13, jak bude popsáno níže. Materiál víka, nebo alespoň jeho spodní plochy, která může být vystavena kontaktu s míchanou tekutinou nebo atmosférou nad ní, může být například vhodný plast nebo kov. Pro využití v potravinářství, například pro míchání vína, může být vhodné například PVC běžně využívané pro výrobu šroubovacích víček na demižony. Možné je i víko vyrobit z nerezové oceli nebo ho zespodu opatřit destičkou z nerezové oceli nebo skla, vrstvou inertního materiálu jako je epoxidová pryskyřice apod.

Dále může nosný rám zahrnovat kryt 13, ve kterém jsou uloženy elektronické součástí zařízení, zejména pohon 8, případně i časovač nebo řídicí jednotka, přívod energie, snímač otáček apod. a mechanické součásti, jako je převod či ložiska 16. V zobrazeném provedení zahrnuje kryt 13 dále uzávěr 14 krytu 13 odnímatelně připevněný k horní straně krytu 13, takže je umožněn snadný přístup k pohonu 8 a dalším součástem v krytu 13. Nosný člen 9 efektoru, konkrétně jeho hřídel, výhodně prochází celou výškou krytu 13 a je na svém horním konci uchycen v ložisku 16, obdobně jako ve víku 6 v blízkosti nalévacího otvoru 3. Čím větší je vzdálenost těchto dvou ložisek 16, tím více je omezeno naklánění nosného členu 9 během míchání, což omezuje opotřebení jednotlivých součástí, snižuje hluk atd. V zobrazeném provedení je horní ložisko 16 zabudované v uzávěru 14 krytu 13. Kryt 13 může být k víku 6 připevněn například slepením či svařením, výhodně je však spojení rozebíratelné, aby byla umožněna snadná výměna součástí, kontrola opotřebení, údržba

- 5 CZ 309712 B6 apod. Například mohou tedy kryt 13 s víkem 6 a/nebo s uzávěrem 14 krytu 13 být propojené závitem nebo šrouby.

Pohonem 8 je výhodně elektromotor. Přenos kroutícího momentu na efektor může být zajištěn například ozubeným převodem. Tento převod může i zajišťovat vhodnou rychlost otáčení efektoru, například 30 až 150 otáček za minutu, výhodně 40 až 120 ot/min, například 60 ot/min. Napájení elektromotoru je výhodně zajištěno přívodem napětí ze sítě, například přes napájecí konektor zabudovaný v krytu 13. Možné je však například i napájení z baterie.

Nosným členem 9 efektoru může být například zakřivená tyč nebo drát, zejména z nerezové oceli. Část procházející víkem 6 k pohonu 8 může být rovná, vymezuje osu 18 otáčení a slouží jako hřídel nesoucí ozubení, zajišťující kontakt s ložisky 16 atd., zatímco spodní část, tj. rameno efektoru, je zakřivená nebo zalomená, takže se od osy 18 otáčení vzdaluje směrem ke stěně 4 nádoby 1. Tedy nosný člen 9 není symetrický kolem osy 18 otáčení. Výhodně míchací člen a rameno výrazněji, například více než o délku jednoho článku 12, např. více než o 15 mm, přesahují při pohledu v ose 18 otáčení průmět hřídele jen v jednom směru, a to ve směru, ve kterém se rameno oddaluje od osy 18 otáčení a přibližuje ke stěně 4. V tomto směru oddalování od osy má přitom míchací člen a rameno při napnutí řetězu (zejména při zavádění efektoru do nádoby 1 nebo jeho vyndávání z nádoby 1, kdy se řetěz při oddálení od dna 5 maximálně prověsí vlivem gravitace) šířku menší než průměr nalévacího otvoru 3, výhodně šířku méně než poloviční ve srovnání s průměrem nalévacího otvoru 3. Šířkou je přitom rozměr měřený kolmo ke směru oddalování ramena od osy. V zobrazeném provedení je tato šířka přibližně rovná šířce hřídele. Díky tomu je efektor snadno zasunutelný do nádoby 1 i skrze relativně úzký nalévací otvor 3, a přitom zasahuje až ke stěnám 4 nádoby 1 pro míchání po celém dně 5. Není přitom zapotřebí sklápěcích lopatek nebo jiných složitých pohyblivých mechanismů využívaných ve stavu techniky.

Míchací člen může být například vytvořen z řetězu tvořeného vzájemně propojenými rovinnými oky ve tvaru „O“ tvořenými z drátu, jak je naznačeno na obr. 1. Možné je však využít v podstatě jakýkoliv druh řetězu, například s kroucenými oky nebo válečkový. Výhodně je řetěz z nerezové, výhodně potravinářské, oceli, ale v závislosti na aplikaci může být využit i řetěz z jiného kovu nebo z plastu. Využit může být například řetěz vyrobený z drátu o průměru 2 až 5 mm a o velikosti ok (delší vnitřní rozměr) 10 až 30 mm. K nosnému členu 9 může být řetěz například přivařený, přidrátovaný, přišroubovaný, nalisovaný apod. V případě přidrátování může být výhodné poskytnout v každém místě 11 připevnění zářez pro lepší zajištění vázacího drátu. Místa 11 připevnění míchacího členu k nosnému členu 9 jsou výhodně co nejvíce vzdálená, výhodně je jedno z nich co nejblíže ose 18 otáčení a druhé z nich co nejdále od ní, tj. co nejblíže konci nosného členu 9 a stěně 4 nádoby 1. Od míst 11 připevnění přitom míchací člen vede volně dolů, přičemž je dostatečně dlouhý pro kontakt se dnem 5 nádoby 1. Kontakt se dnem 5 je výhodně co nejdelší, aby při každé otáčce efektoru míchací člen přejel přes co největší část plochy dna 5. Výhodně prochází osa 18 otáčení mezi místy 11 připevnění, jak je naznačeno na obr. 3, takže při vhodně zvolené délce řetězu, kdy je v kontaktu se dnem 5 dostatečný počet článků 12, míchací člen během otáčení přejede i přes střed dna 5, na kterém se pak nemohou usazovat rozmíchávané látky, například kvasinky v případě míchání vína na kalech.

U nádoby 1, která má šikmou stěnu 4, takže se na její spodní části směrem dolů zmenšuje její průměr, je výhodně některé místo 11 připevnění umístěno nad částí této stěny 4, jako je tomu u krajního místa 11 připevnění v provedení z obr. 3. Míchací člen zavěšený v tomto místě 11 připevnění pak během míchání stírá i spodní konec stěny 4. Zvláště výhodně je míchací člen uchycený ve dvou místech 11 připevnění, jedno v blízkosti osy 18 otáčení, druhé v blízkosti stěny 4 tak, že jedna řada článků 12 prochází mezi místy 11 připevnění, tj. je upevněna na obou koncích a uprostřed leží na dně 5, výhodně alespoň na polovině poloměru dna 5, a druhá řada článků 12 visí z vnějšího místa 11 připevnění volně dolů, tj. je uchycena jen na jednom konci a její koncové články 12 se opírají o stěnu 4 a dno 5. Analogicky může míchací člen být uchycen například ve třech místech 11 připevnění, kdy z nejvíce vnějšího místa 11 připevnění visí volný konec míchacího členu a mezi místy 11 připevnění je prověšena smyčka dotýkající se dna 5.

- 6 CZ 309712 B6

Uchycení míchacího členu s volným koncem stírajícím stěnu 4 a dno 5 u stěny 4 je výhodné zejména u nádob 1 se vzhůru vypouklým dnem 5, u kterých mají rozmíchávané látky tendenci se usazovat v prohloubené části dna 5, spíše než ve středu dna 5, takže tento volný konec takové usazování omezí.

Uvedená smyčka, tedy řada článků 12 uchycená na obou koncích, může mít libovolnou délku při které se alespoň jedním článkem 12 dotýká dna 5. Výhodně je však její délka rovna alespoň součtu vzdálenosti každého z obou míst 11 připevnění od dna 5, případně od stěny 4, pokud se dané místo 11 připevnění nachází nad spodní částí stěny 4, a vodorovné vzdálenosti těchto míst 11 připevnění. Například pokud je poloměr dna 5 nádoby 1 25 cm, první místo 11 připevnění je na hřídeli 45 cm nad středem dna 5, druhé místo 11 připevnění je 20 cm nad částí stěny 4 nacházející se přímo pod tímto místem 11 připevnění (což může být například o 30 cm výše, než je okraj dna 5) a vodorovná vzdálenost obou míst 11 připevnění je rovna poloměru dna 5, jev takovémto provedení délka uvažované řady alespoň 90 cm. Výhodně je délka této řady alespoň 1,1 násobkem uvedeného součtu vzdáleností, výhodně alespoň 1,25 násobkem. Tato délka je u většiny tvarů nádob 1 postačující pro zajištění kontaktu řetězu se dnem 5, případně i se skloněnou částí stěny 4, nachází-li se vnější místo 11 připevnění nad stěnou 4, čímž je zajištěno dostatečně rozmíchávání míchaných látek, resp. je zabráněno jejich usazování na dně 5 či stěně 4. U nádob 1 s proměnným průměrem, jako jsou demižony, je výhodně spodní konec nosného členu 9 efektoru, tj. zejména volný konec ramena, umístěn ve výšce, kde má nádoba 1 největší průměr. Volný konec míchacího členu je pak možné uchytit v maximální vzdálenosti od osy 18 otáčení, takže je stírána největší možná část stěny 4 i okraje dna 5.

Volba použitého řetězu může záviset na míchané tekutině a na charakteru rozmíchávaných látek. V případě vína na kalech je vhodně velikost článků 12 volena tak, aby byly kaly důkladně rozmíchány, tj. například aby se řetěz zabořil do vrstvy kalů a nezůstával po celou dobu míchání jen na povrchu této vrstvy, a zároveň aby nebyla nádoba 1 poškozena nárazy řetězu, aby nevznikal příliš velký hluk nebo vibrace, aby otočné uchycení nosného členu 9 v nosném rámu nebylo během míchání příliš namáháno atd.

Na obr. 1 až 4 je zobrazeno výhodné provedení, ve kterém je nádobou 1 demižon a nosným rámem je víko 6 se závitem a s krytem 13 pro pohon 8. V provedení z obr. 1 je míchací člen vytvořen jako prověšená smyčka řetězu uchycená na obou svých koncích. Na obr. 3 je tato smyčka stírající většinu dna 5 doplněna volným koncem pro stírání stěny 4 a okraje dna 5. Na obr. 4 je míchací člen vytvořen jako vícero volných konců rozmístěných podél délky ramena, tj. míchací člen zahrnuje vícero řad článků 12, z nichž každá je uchycena k nosnému členu 9 v právě jednom místě 11 připevnění, tj. každá řada má jeden koncový článek 12 připevněný k nosnému členu 9 a jeden koncový článek 12 neuchycený, resp. uchycený jen k jednomu předchozímu článku 12, ale nikoliv k nosnému členu 9. V dalších provedeních je možné řetěz rozdělit v podstatě na libovolné množství řad a každá z nich může být uchycena jakkoliv, s alespoň jedním článkem 12 výhodně v kontaktu s nádobou 1.

V zobrazeném provedení je nosný člen 9 vytvořen z jednoho kusu zakřivením tyče nebo drátu. Úhel mezi hřídelí a ramenem je v zobrazeném provedení přibližně 90°, obecně to však může být například 20 až 120°, v závislosti např. na tvaru nádoby 1, délce míchacího členu apod. Rádius zakřivení mezi ramenem a hřídelí může být v podstatě libovolný, tj. může jít v podstatě o ostré zalomení s nulovým rádiusem i o pozvolný přechod, kde má celé rameno tvar části kružnice/elipsy. V alternativních provedeních může být hřídel vytvořena z jiného kusu materiálu než rameno, například mohou být svařené dohromady. Hřídel může být například vytvořena z tvrdší oceli, aby bylo možné v ní vytvořit například drážku pro pero, zatímco rameno může být z pružnější oceli, aby odolávalo dlouhodobému mechanickému namáhání. V takovém provedení může rameno být z materiálu uzpůsobeného pro kontakt s míchanou tekutinou (například víno, takže materiál musí být odolný vůči kyselému prostředí a vhodný pro kontakt s potravinami), zatímco hřídel nemusí být určena pro přímý nebo dlouhodobý kontakt s touto tekutinou. Hřídel má výhodně kulatý průřez,

- 7 CZ 309712 B6 aby bylo možné ji ve víku 6 uchytit ve standardním ložisku 16 a/nebo utěsnit standardním hřídelovým těsněním 15. Rameno může mít průřez libovolný.

Na obr. 2 je znázorněn nosný rám realizovaný jako víko 6 se závitem, například pro demižon. Kromě samotného víka 6, tj. spodního dílu nosného rámu, je součástí dále kryt 13 a uzávěr 14 krytu 13. Kryt 13 s víkem 6 mohou být spojeny například pomocí úchytů s otvory pro šrouby (nejsou zobrazeny). Na spodní straně víka 6 je poskytnuto těsnění 15 pro dosednutí na hrdlo 2 nádoby 1. V otvoru pro průchod hřídele víkem 6 je poskytnuto ložisko 16 a hřídelové těsnění 15, kterým je zajištěno, že atmosféra nad hladinou v nádobě 1 neuniká směrem k pohonu 8 ani ven ze zařízení. Další těsnění 15 může být poskytnuto mezi krytem 13 a víkem 6 nebo v krytu 13, aby byla těsnost nádoby 1 se zařízením dle vynálezu zabezpečena i v případě selhání některého těsnění 15. Pohon 8, například elektromotor s převodovku zajišťující výstupní otáčky motoru například 60 ot/min, je nezobrazeným držákem motoru připevněn ke krytu 13 a elektřina je k němu přivedena napájecím konektorem zabudovaným ve stěně krytu 13 (není zobrazen). Na hřídeli motoru je nasazeno ozubené kolo 17 zaklesnuté do ozubeného kola 17 na hřídeli nosného členu 9 efektoru. Obě tato ozubení mají v zobrazeném provedení stejný průměr i počet zubů, ale mohou být realizována i s jiným převodovým poměrem, může být využit například šnekový převod apod. Ozubené kolo 17 na hřídeli efektoru může být položeno na axiálním ložisku 16, čímž je zabráněno pohybu efektoru směrem dolů. Uzávěr 14 krytu 13 obsahuje ložisko 16 pro uchycení konce efektoru. Uzávěr 14 krytu 13 může obsahovat i axiální ložisko 16, kterým je zabráněno pohybu efektoru vzhůru, což může být výhodné zejména v aplikacích s hutnějšími rozmíchávanými látkami, u kterých může hrozit přizvednutí efektoru o vrstvu těchto látek během otáčení na začátku míchání. Víko 6 a/nebo kryt 13 a/nebo uzávěr 14 krytu 13 mohou být například vyrobeny vstřikováním plastů, například z PET nebo PVC. Alternativně mohou být například 3D tištěné, odlité nebo vysoustružené z kovu apod.

V krytu 13 může být poskytnut například snímač otáček, který umožní zpětnou vazbou regulovat rychlost otáčení nebo na dálku kontrolovat, že se efektor otáčí, kdy je to požadováno. Dále může zařízení zahrnovat řídicí jednotku nebo časovač, pro zajištění míchání v požadovaných intervalech. Tyto intervaly mohou být pravidelné, ale mohou se například i prodlužovat s postupem času. Například může být víno na kalech promícháno jednou denně, jednou za tři dny, jednou týdně atd. Řídicí jednotka nebo časovač mohou být poskytnuté uvnitř krytu 13, ale mohou být i mimo kryt 13. Například může jeden časovač ovládat vícero míchacích zařízení. Alternativně nebo navíc může být míchání spouštěno ručně, například tlačítkem poskytnutým na vnější stěně krytu 13.

V některých provedeních může víko 6 obsahovat zdroj(e) světla nasměrované na míchanou tekutinu. Nádoba 1 je v takovém provedení výhodně průsvitná, například skleněná. Zdroj světla umožňuje vizuální kontrolu rozmíchání míchaných látek, případně může zařízení dle vynálezu, například demižon, sloužit i jako dekorativní zdroj osvětlení, např. ve vinném sklepě.

Alternativně může nosným rámem být například zátka, určená k zaražení do nalévacího otvoru 3. Pro zajištění dostatečné stability může být efektor uchycen nad zátkou například pomocí profilu připevněného k sudu nebo obepínajícího hrdlo 2 demižonu apod. V některých dalších provedeních může být nosným rámem například konstrukce zabudovaná do regálu na nádoby 1, do stropu sklepa, skladu či výrobní haly apod. Nosný rám tedy nemusí být nutně připevněn k nádobě 1. Případné víko 6 či zátka pak může obsahovat otvor pro průchod efektoru, ale nemusí nést pohon 8 nebo přímo vymezovat otočný pohyb efektoru. Nosný rám potom může sloužit pro vícero efektorů na více zařízeních zároveň, resp. pak zařízení může pro jeden nosný rám zahrnovat vícero efektorů. Pohon 8 může být alternativně nebo navíc společný pro vícero efektorů, které spolu mohou být spřaženy pomocí táhel, ozubeného řemenu apod. Nosný rám pak může být rovněž společný, a může být i realizovaný například analogicky k provedení z obr. 2, s hřídelí vystupující skrze uzávěr 14 krytu 13 a s ozubením na hřídeli nacházejícím se vně krytu 13 nad uzávěrem 14 krytu 13.

Pohon 8 může být uzpůsoben pro kontinuální otáčení efektorem v jednom směru případně střídavě nebo volitelně v obou směrech. Může však, alternativně nebo navíc, být uzpůsoben i ke kyvnému

- 8 CZ 309712 B6 pohybu, například k otáčení efektorem v rozsahu 270° tam a zpět, případně k otáčení o vícero celých otáček v jednom směru a pak ve druhém.

Kyvné otáčení nebo otáčení se střídavou změnou směru může být pro rozmíchávání některých látek Pij· V · 'V Λ efektivnější.

V provedeních, kdy je nádobou 1 sud, je výhodně nalévací otvor 3 ve středu sudu. Výhodně je nádoba 1 symetrická kolem osy 18 otáčení efektoru, možné je však využít předkládané zařízení i na sudu umístěném naležato. Dnem 5 nádoby 1, s nímž je v kontaktu míchací člen, je pak spodní 10 část stěny 4 sudu. Stěny 4 sudu mohou být prohnuté, v takovém případě je výhodně jedno místo 11 připevnění co nevzdálenější od osy 18 otáčení efektoru, výhodně tak daleko, že se nachází nad spodní částí stěny 4, nikoliv nad dnem 5. V případě nádoby 1 s rovnými stěnami 4 je vnější místo 11 připevnění co nejblíže stěně 4, při zajištění přiměřené vůle mezi koncem ramena a stěnou 4. Objem nádoby 1 může být například 50 L, což je nejčastější objem demižonů. Výhodně 15 je objem alespoň 30 L, pro menší nádoby 1 nemusí být ekonomické využití předkládaného zařízení. Obecně však může toto zařízení zahrnovat libovolnou nádobu 1, výhodně přibližně symetrickou kolem osy 18 otáčení efektoru.

Claims (9)

1. Míchací zařízení, zahrnující nádobu (1), která zahrnuje nalévací otvor (3), alespoň jednu stěnu (4) a dno (5), přičemž toto zařízení dále zahrnuje efektor, nosný rám pro otočné uchycení efektoru a pohon (8) pro otáčení efektoru, vyznačující se tím, že efektor zahrnuje nosný člen (9) a míchací člen, přičemž nosný člen (9) zahrnuje hřídel propojenou s pohonem (8) a rameno spojené s hřídelí a vyčnívající směrem od osy (18) otáčení efektoru, a přičemž míchací člen zahrnuje řetěz a je připevněný k nosnému členu (9) v alespoň dvou místech (11) připevnění různě vzdálených od osy (18) otáčení efektoru, přičemž řetěz zahrnuje alespoň deset vzájemně pohyblivě spojených článků (12) a alespoň jedním článkem (12) je v kontaktu se dnem (5) nádoby (1).

2. Míchací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že nosný rám zahrnuje víko (6) nádoby (1) odnímatelně připevnitelné přes nalévací otvor (3) nádoby (1).

3. Míchací zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že alespoň jedno místo (11) připevnění se nachází na ramenu blíže ke stěně (4) nádoby (1) než k ose (18) otáčení efektoru.

4. Míchací zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že míchací člen zahrnuje řadu vzájemně spojených článků (12) připevněnou k nosnému členu (9) na obou svých koncích, přičemž délka této řady je větší než vzájemná vzdálenost míst (11) připevnění této řady.

5. Míchací zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že délka této řady je větší nebo rovna součtu svislé vzdálenosti prvního místa (11) připevnění této řady od dna (5) nádoby (1), svislé vzdálenosti druhého místa (11) připevnění této řady, vzdálenějšího od osy (18) otáčení efektoru, od části dna (5) nebo stěny (4) nádoby (1) nacházející se pod druhým místem (11) připevnění a vzájemné vzdálenosti průmětů těchto míst (11) připevnění do roviny kolmé na osu (18) otáčení efektoru.

6. Míchací zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že míchací člen zahrnuje řadu vzájemně spojených článků (12) připevněnou k nosnému členu (9) v právě jednom místě (11) připevnění.

7. Míchací zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že některé místo (11) připevnění se nachází nad částí stěny (4) nádoby (1).

8. Míchací zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že řetěz je z korozivzdorné oceli.

9. Míchací zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že nádobou (1) je demižon o objemu alespoň 30 litrů.