DE60308749T2

DE60308749T2 - Kolbentrieb für die kontrollierte Abgabe pastöser Substanzen

Info

Publication number: DE60308749T2
Application number: DE60308749T
Authority: DE
Inventors: Gino Cocchi
Original assignee: Carpigiani Group Ali SpA
Current assignee: Carpigiani Group Ali SpA
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2023-05-15
Also published as: JP2004008214A; EP1369042A2; EP1369042A3; ATE341219T1; US20030226858A1; EP1369042B1; DE60308749D1; ITGE20020049A1; JP3954987B2; US6675990B2

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Abgabe pastoser Substanzen wie beispielsweise Eiskremen, die mit den Maschinen zur Herstellung solcher Substanzen verbunden werden können.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Kolbenvorrichtung zur Abgabe von Eiskremen in vorher bestimmten Mengen, die mit der Verschlusstür der Gefrierkammer einer Maschine zur Eiskremherstellung verbunden werden kann, bevorzugt einer Softeisherstellungsmaschine des „Selbstbedienungs"-Typs, die automatisch durch Münzen oder Wertmarken betrieben wird.
Es sind Eiskremspender bekannt, die aus einer Dosierkolbenvorrichtung bestehen (s. z.B. das österreichische Patent 257332 vom 14.9.1965), die grundsätzlich einen Zylinder umfasst, der einen axial verschiebbaren Austriebskolben und einen Gegenkolben aufweist, zwischen denen eine Abmesskammer gebildet wird, wenn der Austriebskolben angehoben wird, wobei diese Kammer mit dem Eiskrem gefüllt wird, der aus der Gefrierkammer einer Maschine zur Eiskremherstellung kommt, woraufhin beide Kolben axial verschoben werden, wobei das Volumen an Eiskrem zwischen ihnen gehalten wird, bis der Gegenkolben auf einen Anschlag trifft, so dass die weitere Bewegung des Austriebskolbens das Volumen an Eiskrem, der zwischen dem Kolben und dem Gegenkolben enthalten ist, durch eine Abgabeöffnung austreibt.
Diese bekannten Vorrichtungen sind mechanisch komplex, sind schwierig einzustellen, wenn eine Änderung der Menge des abgegebenen Produkts gewünscht wird, und sind vor allem schwierig zu warten und zu reinigen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kolbenvorrichtung zur Abgabe geregelter Mengen pastoser Substanzen, insbesondere Eiskremen, zur Verfügung zu stellen, die mit der Tür der Gefrierkammer einer Maschine zur Eiskremherstellung verbunden werden kann, um so die Nachteile bekannter Kolbenvorrichtungen zu beseitigen, die abgemessene Mengen an Substanz liefern.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfasst die Abgabevorrichtung, die abgemessene Mengen an Substanz liefert, ein zylindrisches Schließelement, das um seine Achse drehbar in einer passenden Wiegenhalterung angebracht ist, wobei diametral in einer Vertiefung in diesem zylindrischen Schließelement ein zylindrisches Gehäuse (im Folgenden kurz als „Zylinder" bezeichnet) untergebracht ist, das an der Unterseite durch eine Wand mit einer Öffnung geschlossen wird, während ein Kolben axial innerhalb des Zylinders verschoben wird, und wobei die Wiegenhalterung eine Verbindungsöffnung aufweist, die in die Gefrierkammer der Maschine zur Eiskremherstellung führt, so dass bei einer Winkelposition des zylindrischen Schließelements die Öffnung der Halterung mit der Öffnung der unteren Wand des Zylinders fluchtet, während bei einer zweiten Winkelposition des zylindrischen Schließelements die Öffnung der unteren Wand des Zylinders mit einer Abgabeöffnung fluchtet, die in der Wiegenhalterung vorgesehen ist, während die Seitenwand des zylindrischen Schließelements mit einem langgestreckten Durchlass versehen ist, der in einer dritten Position des zylindrischen Schließelements die Zufuhröffnung und die Abgabeöffnung der Halterung miteinander verbindet, wobei der Zylinder umgangen wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung deutlicher ersichtlich, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, in denen:
1 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Längsschnitt verbunden mit der Tür einer Gefrierkammer zeigt, in der Betriebsposition, in der der Eiskrem in den Abmesszylinder zugeführt wird. Das zylindrische Schließelement der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurde um seine Querachse in diese Position gedreht, so dass die Öffnung in der Unterseite des Abmesszylinders mit der Eiskrem-Zufuhröffnung fluchtet;
2 eine Ansicht ähnlich wie 1 ist, in der das zylindrische Schließelement der erfindungsgemäßen Vorrichtung gedreht wurde, bis die Öffnung in der Unterseite des Abmesszylinders mit der Eiskrem-Abgabeöffnung der Tür fluchtet, wodurch gleichzeitig die Eiskrem-Zufuhröffnung geschlossen wird;
3 eine Ansicht ähnlich wie 1 und 2 ist, in der das zylindrische Schließelement der erfindungsgemäßen Vorrichtung gedreht wurde, bis ein in seiner Seitenwand ausgebildeter Durchlass gleichzeitig über der Eiskrem- Zufuhröffnung und der Eiskrem-Abgabeöffnung angeordnet ist, wodurch diese direkt miteinander verbunden werden, und
4 eine Untersicht der in den vorherigen 1 bis 3 gezeigten Vorrichtung ist.
In den Zeichnungen, und insbesondere in 1, bezeichnet das Bezugszeichen 1 die Gefrierkammer einer Maschine zur Eiskremherstellung, von der nur das vordere Ende sichtbar ist. Diese Kammer wird auf bekannte Art durch den (nicht gezeigten) Verdampfer eines Kühlkreislaufs gekühlt und ist mit einem (ebenfalls nicht gezeigten) internen Rührer/Mixer ausgestattet.
Die Kammer 1 wird an dem vorderen Ende durch die Tür 2 verschlossen, in der die erfindungsgemäße Abgabekolbenvorrichtung untergebracht ist. Wie in 1 im Längsschnitt dargestellt, umfasst die Tür 2 eine Basis 102, die durch (nicht gezeigte) geeignete Befestigungsmittel abdichtend an dem Ende der Kammer 1 angebracht ist, und einen Teil 202, in dem ein zylindrisches Wiegengehäuse 302 ausgebildet ist, das sich um einen Winkel von etwas weniger als 180° erstreckt. Die Basis 102 umfasst einen Kanal 402, der auf der einen Seite mit der Kammer 1 in Verbindung steht, während er auf der anderen Seite in der Öffnung 502 endet, die in das Gehäuse 302 führt. Eine zweite Öffnung 602 ist in kurzem Abstand der Öffnung 502 im Uhrzeigersinn nachgelagert angeordnet und steht auf der einer Seite mit dem Gehäuse 302 in Verbindung, während sie auf der anderen Seite mit der Außenseite verbunden ist, wodurch die Eiskrem-Abgabeöffnung gebildet wird.
Das zylindrische Schließelement 3, dessen Durchmesser komplementär zu dem Durchmesser des Gehäuses 302 ist, ist innerhalb des Gehäuses 302 so angebracht, dass es um seine Achse drehen kann. Das zylindrische Schließelement 3 umfasst eine zylindrische Öffnung 4, deren Achse, die senkrecht zu der Achse des Schließelements 3 verläuft, sich diametral durch das zylindrische Schließelement 3 erstreckt. Diese zylindrische Öffnung 4 ist an ihrem Ende, das von dem Gehäuse 302 am weitesten entfernt ist, offen, während sie an ihrem anderen Ende von einer Wand 104, die eine Öffnung 204 aufweist, die bezüglich der Achse des Zylinders 4 exzentrisch ist, geschlossen wird.
Ein verschiebbarer Kolben 5 ist innerhalb des Zylinders 4 angebracht, wobei der Kolben mit einer halbkugelförmigen Krone, deren Krümmungsradius gleich dem Krümmungsradius der unteren Wand 104 ist, und mit einem exzentrischen kreisförmigen Knopf 105 versehen ist, der nach außen vorsteht und zu der Öffnung 602 (2) komplementär ist. Der Kolben 5 ist mit einer Steuerstange 6 versehen, von der ein Stift 106 radial nach außen vorsteht, der mit einem Schlitz 206 eingreifen kann, der in der Innenwand des Zylinders 4 entlang einer der Generatrices des Zylinders ausgebildet ist, zu Zwecken, die weiter unten beschrieben werden.
Zusätzlich ist an der zylindrischen Seitenwand des Schließelements 3 ein langgestreckter Durchlass 7 ausgebildet, der die Öffnungen 502 und 602 miteinander verbinden kann, wie weiter unten beschrieben wird.
Schließlich ist, wie deutlicher aus 4 zu ersehen ist, in der Unterseite der Tür 2 ganz um die Eiskrem-Abgabeöffnung 602 herum ein im Wesentlichen U-förmiger Kanal 8 ausgebildet, der die Öffnung 602 umgibt, wobei der Kanal das Paar Röhren 9 aufnimmt, die zu dem (nicht gezeigten) Verdampfer des Kühlkreislaufs gehören, der die Seitenwand der Gefrierkammer 1 umgibt.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt.
Es wird angenommen, dass die Vorrichtung in ihrer Anfangsposition oder Ruheposition ist, die in 2 dargestellt ist. In dieser Position schließt das zylindrische Schließelement 3 die Zufuhröffnung 502 für den Eiskrem G, während der Kolben 5 ganz nach unten in den Zylinder 4 gedrückt wurde und die Oberfläche seiner Krone mit der Unterseite dieses Zylinders in Kontakt steht, wobei das Element 105 in die Abgabeöffnung 602 eingesetzt ist und sie verschließt. Der Stift 106 wurde bis ganz hinunter zum Boden des Schlitzes 206 geführt. Die Aufgabe dieses Stiftes ist das korrekte Positionieren des exzentrischen Elements 105 bezüglich der gleich exzentrischen Abgabeöffnung 602.
Wenn die Abgabe einer Portion Eiskrem gewünscht ist, wird das zylindrische Schließelement 3 in der Richtung des Pfeils F1 gedreht, bis die Öffnung 204 des Zylinders 4 mit der Eiskremzufuhröffnung 502 fluchtet (die relative Position ist aus 1 zu erse hen). Der Eiskrem G, der von dem Rührer innerhalb der Gefrierkammer 1 bewegt wird (der Rührer wird gestartet, wenn das Element 3 rotiert), passiert die Öffnungen 502 und 204 und füllt den Hohlraum des Zylinders 4, der dem Kolben 5 nachgelagert ist, der deshalb nach oben in der Richtung des Pfeils F2 gedrückt wird. Die Aufwärtsbewegung des Kolbens 5 wird beispielsweise durch geeignete (nicht gezeigte) Anschlagmittel begrenzt, die mit der Stange 6 des Kolbens selbst eingreifen und deren genaue Position die „Portion" des Eiskrems festlegt, die während der oben beschriebenen Phase in den Zylinder 4 zugeführt wird.
An diesem Punkt wird das zylindrische Schließelement 3 mit seiner Portion Eiskrem in die in 2 gezeigte Position bewegt, indem es in der Richtung des Pfeils F3 gedreht wird, bis der Durchlass 204 mit dem Durchlass 602 fluchtet. Gleichzeitig wird der Zufuhrdurchlass 502 durch die Wand des Schließelements 3 geschlossen. An diesem Punkt wird der Kolben 5 innerhalb des Zylinders 4 in der Richtung des Pfeils F4 nach unten gedrückt, so dass die in dem Zylinder 4 enthaltene Portion Eiskrem durch die Abgabeöffnung 602 ausgetrieben wird. Am Ende dieser Phase gelangt das Element 105 in die Öffnung 602 und treibt Reste von Eiskrem aus. Am Ende dieser Phase wird die Vorrichtung in die in 2 gezeigte Position zurückgebracht, bereit zur Abgabe einer weiteren Portion Eiskrem. Aufgrund des Vorhandenseins des Kanals 8, dem das Kühlfluid des Verdampfers 9 zugeführt wird, wird der Bereich der Abgabedüse 602 bei einer optimalen Temperatur gehalten, wobei das Tropfen, das üblicherweise in diesem Bereich auftritt, beseitigt oder stark reduziert wird.
3 stellt einen speziellen Zustand der erfindungsgemäßen Tür dar. Am Ende eines Arbeitstages oder wann immer es gewünscht ist, sowohl die Gefrierkammer und alle Teile der Abgabekolbenanordnung, die der Eiskrem durchläuft, zu waschen, wird der folgende Vorgang durchgeführt.
Wenn das zylindrische Schließelement 3 in der in 2 gezeigten Ruheposition ist, wird es im Uhrzeigersinn (Pfeil F3) in die in 3 gezeigte Position gedreht, bis der Kanal 7, der durch die zylindrische Seitenwand des Schließelements 3 läuft, die Position erreicht, in der er die Öffnung 502 und die Öffnung 602 miteinander verbindet (die Position ist in 3 gezeigt). Wenn der Rührer innerhalb der Gefrierkammer 1 nun gestartet wird, wird der gesamte Resteiskrem, der in der Gefrierkammer 1 vorhan den ist, entleert, um in einem geeigneten (nicht gezeigten) Behälter aufgefangen zu werden. An diesem Punkt wird, nachdem der Kolben in die in 2 gezeigte Position zurückgekehrt ist, eine Waschmischung in die Gefrierkammer 1 eingeführt und anschließend auch in den Zylinder 4 geleitet, indem das Schließelement 3 in der in 1 gezeigten Position positioniert wird, woraufhin das Schließelement 3 in die in 2 gezeigte Position bewegt wird, wodurch bewirkt wird, dass die Waschlösung aus dem Zylinder 4 abgezogen wird. Das zylindrische Schließelement 3 wird anschließend in die in 3 gezeigte Position bewegt, so dass die gesamte Waschmischung abgezogen wird. Falls nötig werden diese Schritte nach Bedarf wiederholt, wodurch alle Teile in der Fließlinie des Eiskrems gewaschen und vollständig desinfiziert werden.
Natürlich kann der Betrieb der Stange des Kolbens 5 und dementsprechend die Drehung des Schließelements 3 und das Anheben und Absenken des Kolbens 5 durch eine beliebige mechanische Vorrichtung bewirkt werden, die in der Lage ist, die Stange 6 des Kolbens translational und rotational entlang zweier orthogonaler Achsen oder um diese herum zu bewegen. Er kann natürlich auch manuell durchgeführt werden, obwohl die Erfindung hauptsächlich für eine Verwendung in automatischen Maschinen vorgesehen ist.
Die Erfindung ist daher nicht auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern umfasst alle Abwandlungen und Varianten, die im weiteren Schutzbereich der Erfindung liegen, im Wesentlichen wie unten stehend beansprucht.

Claims

Kolbenvorrichtung zur Abgabe geregelter Mengen pastoser Substanzen wie Eiskremen, die mit der Gefrierkammer (1) einer Maschine zur Eiskremherstellung verbunden werden kann, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ein zylindrisches Schließelement (3) aufweist, das um seine Achse drehbar in einer Gegen-Wiegenhalterung (302) angebracht ist, wobei in einer Ausnehmung des zylindrischen Schließelements (3) ein Zylinder (4) ausgebildet ist, der sich diametral durch das Schließelement (3) erstreckt und an der Unterseite durch eine Wand (104) geschlossen wird, die eine Öffnung (204) umfasst, während ein Kolben (5) axial innerhalb des Zylinders (4) verschoben wird, und wobei die Wiegenhalterung (302) eine Verbindungsöffnung (502) aufweist, die in die Gefrierkammer (1) der Maschine zur Eiskremherstellung führt, so dass bei einer Winkelposition des zylindrischen Schließelements (3) die Öffnung (502) der Halterung (302) mit der Öffnung (204) der unteren Wand (104) des Zylinders (4) fluchtet, während bei einer zweiten Winkelposition des zylindrischen Schließelements (3) die Öffnung (204) der unteren Wand (104) des Zylinders (4) mit einer Abgabeöffnung (602) fluchtet, die in der Wiegenhalterung (302) vorgesehen ist, während die Seitenwand des zylindrischen Schließelements (3) mit einem langgestreckten Durchlass (7) versehen ist, der bei einer dritten Position des zylindrischen Schließelements die Zufuhröffnung (502) und die Abgabeöffnung (602) der Halterung miteinander verbindet, wobei der Zylinder (4) umgangen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabe-Kolbenvorrichtung Teil einer Tür (2) ist, die die Gefrierkammer (1) einer Maschine zur Eiskremherstellung schließt, wobei die Tür eine Basis (102), die durch geeignete Befestigungsmittel abdichtend am Ende der Kammer (1) angebracht ist, sowie einen Teil (202) umfasst, in dem das Wiegengehäuse (302) mit zylindrischem Profil ausgebildet ist.
Vorrichtung nach den vorigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (102) der Tür einen Kanal (402) umfasst, der auf der einen Seite mit der Kammer (1) in Verbindung steht, während er auf der anderen Seite in einer Öffnung (502) endet, die in das Gehäuse (302) führt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Öffnung (602) in kurzem Abstand der Öffnung (502) nachgelagert angeordnet ist und auf der einen Seite mit dem Gehäuse (302) in Verbindung steht, während sie auf der anderen Seite mit der Außenseite verbunden ist, wodurch die Eiskrem-Abgabeöffnung gebildet wird.
Vorrichtung nach den vorigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Schließelement (3) drehbar innerhalb des Gehäuses (302) angebracht ist.
Vorrichtung nach den vorigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Schließelement (3) eine zylindrische Öffnung (4) aufweist, deren Achse, die senkrecht zu der Achse des Schließelements (3) verläuft, sich diametral durch das zylindrische Schließelement (3) erstreckt, wobei die zylindrische Öffnung (4) an ihrem Ende, das von dem Gehäuse (302) am weitesten entfernt ist, offen ist, während sie an ihrem anderen Ende von einer Wand (104), die eine Öffnung (204) aufweist, geschlossen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Öffnung (204) bezüglich der Achse des Zylinders (4) exzentrisch ist.
Vorrichtung nach den vorigen Ansprüchen, bei der ein verschiebbarer Kolben (5) innerhalb des Zylinders (4) angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Kolben (5) mit einer Krone versehen ist, deren Krümmungsradius an den Krümmungsradius der unteren Wand (104) des Zylinders (4) angepasst ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Kolbenkrone mit einem kreisförmigen Knopf (105) versehen ist, der nach außen vorsteht und zu der Öffnung (602), mit der er eingreifen kann, komplementär ist.
Vorrichtung nach den vorigen Ansprüchen, bei der der Kolben (5) mit einer Steuerstange (6) versehen ist, von der ein Stift (106) radial nach außen vorsteht, der mit einem Schlitz (206) eingreifen kann, der in der Innenwand des Zylinders (4) entlang einer der Generatrices des Zylinders ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, bei der an der zylindrischen Seitenwand des Schließelements (3) ein langgestreckter Durchlass (7) ausgebildet ist, der die Öffnungen (502) und (602), die den Eiskrem zuführen bzw. abgeben, direkt miteinander verbinden kann.
Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, bei der in der Unterseite der Tür (2) ganz um die Eiskrem-Abgabeöffnung (602) herum ein im Wesentlichen U-förmiger Kanal (8) ausgebildet ist, der die Öffnung (602) umgibt, wobei der Kanal mit dem Verdampferkreislauf des Kühlsystems der Gefrierkammer (1) verbunden ist.