RU158267U1 - Автомат для порционного розлива жидких пищевых продуктов в емкости - Google Patents

Abstract

1. Автомат для порционного розлива жидких пищевых продуктов в емкости, в частности молока, содержащий корпус, выполненный в виде герметичной термоизолированной камеры, внутри которой установлен съемный молочный бак и смонтированы автономные системы охлаждения, дозирования и розлива свежего молока, перемешивания его внутри молочного бака и узел локальной промывки моющей антисептической жидкостью системы розлива молока, а на лицевой панели размещены пульт управления работой автомата с информационным дисплеем и камера с окном для выдачи молока, закрывающимся дверкой, отличающийся тем, что система дозирования и розлива молока содержит датчик температуры молока и гибкий молокопровод, снабженный упругоэластичным ресивером, длина которого в 7-15 раз больше его внутреннего диаметра, а внутренний диаметр ресивера в 2,0-4,0 раза больше внутреннего диаметра молокопровода, причем один конец молокопровода связан через перистальтический насос со съемным молочным баком, другой конец соединен через расходомер с трубчатым наконечником, расположенным в камере для выдачи молока, причем датчик температуры молока, датчик положения и привод перистальтического насоса соединены с блоком управления.2. Автомат по п. 1, отличающийся тем, что датчик температуры молока установлен на наружной поверхности стенки молокопровода между баком с молоком и перистальтическим насосом.

Description

Полезная модель относится к технике объемного дозирования и автоматического розлива жидких пищевых продуктов в разнообразную тару емкостью от 1 до 5 литров, а более конкретно к автоматам для розлива свежего молока в емкости и может быть использовано в розничной торговле и предприятиях, обеспечивающих население молочными продуктами.

Известен торговый автомат для порционного розлива и продажи жидких молочных продуктов, содержащий корпус, выполненный в виде герметичной камеры, внутри которой установлен съемный молочный танк и смонтированы автономные системы охлаждения, дозирования и розлива свежего молока, перемешивания его внутри молочного танка и локальной промывки чистой водой линии розлива молока, а на лицевой панели размещены пульт управления работой автомата с информационным дисплеем, клавиатура, отсек для приема денег и окно для выдачи молока (патент РФ на полезную модель №110854, МПК G07F 13/10, опубл. 27.11.2011 г. ). Система дозирования и розлива молока дополнительно снабжена устройством для бактерицидной обработки порции свежего молока.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является торговый автомат для розлива и продажи жидких продуктов, в частности сырого молока (международная заявка WO 2011099045, МПК G07F 13/00, опубл. 18.08.2011 г.). Торговый автомат включает в себя наружный термоизолированный корпус с передней панелью, содержащей камеру с окном для наполнения стеклянных или ПЭТ-бутылок сырым молоком.

Внутри полости корпуса установлен съемный молочный танк и смонтированы автономные системы охлаждения, дозирования и розлива свежего молока, перемешивания его внутри молочного танка и локальной промывки чистой водой линии розлива молока. На передней лицевой панели размещены пульт управления работой автомата с информационным дисплеем, клавиатура, отсек для приема денег. Система дозирования и розлива свежего молока содержит молокопровод, один конец которого через объемный насос размещен в молочном танке, а другой конец - соединен с дозатором (электромагнитным расходомером молока), выведен в камеру для наполнения бутылок молоком и снабжен наконечником для розлива молока. Система перемешивания молока внутри молочного танка содержит мешалку с электромеханическим приводом, расположенным на крышке танка.

Недостатком данных аналогов, в том числе и прототипа, является сложность конструкции автомата при использовании его в магазинах, где оплата за отпущенный товар (молоко в бутылках) производится не в самом автомате, а в кассах магазина или автомат используется на промышленных предприятиях, где молоко бесплатно выдается сотрудникам вредного производства. Кроме того, в указанных аналогах затруднена промывка системы дозирования и розлива молока, которая содержит плохо промываемые карманы и труднодоступные элементы в объемном насосе поршневого или диафрагменного типа, дозаторе (расходомере молока), а также запорной арматуре.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является предотвращение пенообразования молока в процессе порционного розлива в емкости.

Указанный технический результат достигается тем, что в автомате для порционного розлива жидких пищевых продуктов, в частности молока, в емкости (ПЭТ-бутылки), содержащем корпус, выполненный в виде герметичной термоизолированной камеры, внутри которой установлен съемный бак для молока и смонтированы автономные системы охлаждения, дозирования и розлива молока, перемешивания его внутри бака для молока и узла локальной промывки моющей антисептической жидкостью системы розлива молока, а на лицевой панели размещены пульт управления работой автомата с информационным дисплеем и камера с окном для выдачи молока, закрывающимся дверкой, согласно полезной модели, система дозирования и розлива молока содержит датчик температуры молока, гибкий молокопровод, снабженный упруго-эластичным ресивером, длина которого в 7-15 раз больше его внутреннего диаметра, а внутренний диаметр ресивера в 2,0-4,0 раза больше внутреннего диаметра молокопровода; один конец молокопровода соединен через перистальтический насос с днищем съемного молочного бака, а другой конец соединен через расходомер с трубчатым наконечником, расположенным в камере для выдачи молока и связанным с датчиком положения трубчатого наконечника; причем, датчик температуры молока, датчик положения трубчатого наконечника и привод перистальтического насоса соединены с блоком управления.

В камере для выдачи молока, выполненной из полимерного материала литьем, установлен распылитель, соединенный трубопроводом с емкостью, содержащей моющую антисептическую жидкость для обработки камеры для выдачи молока, дно камеры для выдачи молока соединена трубопроводом с емкостью для сбора отработанной жидкости для обработки камеры, а приводы насосов для перемешивания молока и распылителя моющей антисептической жидкости для обработки камеры связаны с блоком управления.

Датчик температуры молока установлен на наружной поверхности стенки молокопровода между баком с молоком и перистальтическим насосом.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена схема автомата для порционного розлива жидких пищевых продуктов в потребительскую емкость. На фиг. 2 приведена схема узла крепления поворотного трубчатого наконечника. Па фиг. 3 представлено устройство для соединения потребительской емкости с молокопроводом торгового автомата для порционного розлива жидких пищевых продуктов.

Автомат для порционного розлива жидких пищевых продуктов, в частности молока, в емкости 1 (ПЭТ-бутылки) содержит корпус 2, выполненный в виде герметичной термоизолированной камеры, внутри которой установлен съемный молочный бак 3 и смонтированы автономные системы охлаждения 4, дозирования и розлива 5 свежего молока, систему 6 перемешивания его внутри молочного бака 3 и систему локальной промывки антисептической жидкостью системы 5 дозирования и розлива молока (на чертежах не показана). На лицевой панели размещены пульт управления 7 работой автомата с информационным дисплеем 8, клавиатура (на чертежах не показана), и камера 9 с окном для выдачи молока, закрывающимся дверкой 10. Камера 9 выполнена из полимерного материала литьем, что облегчает ее санитарную обработку. Система 5 дозирования и розлива молока содержит гибкий молокопровод 11 с упруго-эластичным ресивером 12.

Ресивер 12 представляет собой силиконовую трубку, внутренний (гидравлический) диаметр которого в 2,0-4,0 раза больше внутреннего (гидравлического) диаметра молокопровода 11, изготовленного также из силиконовой резины, а длина ресивера 12 в 7,0-15,0 раз больше его внутреннего (гидравлического) диаметра. Упругие свойства материалов трубки ресивера 12 и молокопровода 11 также отличаются вследствие разной толщины их стенок. Перепад диаметров, отличие в упругих свойствах материалов, использованных в ресивере 12 и в молокопроводе 11, а также специально подобранная длина трубки ресивера 12 обеспечивают снижение скорости и гашение пульсаций в потоке молока, что устраняет его пенообразование. При увеличении диаметра ресивера 12 более чем в 4 раза диаметра молокопровода 11 и длины ресивера 12 более 15 его диаметров усложняет промывку ресивера 12 и существенно увеличивает объем неиспользованного в нем молока. При уменьшении диаметра ресивера 12 менее чем в 2 раза, чем диаметр молокопровода 11 и длины ресивера 12 менее 7 его диаметров не обеспечивает существенного снижения пульсаций молока в молокопроводе 11 и, т.о. не достигается снижение ценообразования молока.

Один конец молокопровода 11 связан через перистальтический насос 13 со съемным молочным баком 3. Входное отверстие молокопровода 11 расположено в днище бака 3, а другой конец молокопровода 11 соединен через расходомер 14 с поворотным трубчатым наконечником 15, связанным с датчиком 16 положения указанного трубчатого наконечника 15. Выходное отверстие трубчатого наконечника 15 расположено в камере 9 для выдачи молока. В выходном отверстии конца трубчатого наконечника 15 прикреплена изогнутая пластина, образующая боковую выходную щель для отклонения выходящего потока жидкого пищевого продукта на 60-90° от вертикальной оси. Геометрические размеры выходной щели наконечника 15 позволяют удерживать жидкий продукт в трубчатом наконечнике за счет сил поверхностного натяжения на границе раздела двух фаз в период между удалением наполненной потребительской емкости 1 из камеры 9 и установкой пустой емкости 1.

В конструкции крепления поворотного трубчатого наконечника 15 реализована возможность подстройки его положения с учетом возможных различных конфигураций емкости 1 (ПЭТ-бутылки). Возврат и фиксирование наконечника 15 в исходное положение после извлечения его из емкости 1 обеспечивает пружина 17, один из концов которой закрепляется на язычке, расположенном на колене наконечника 15, а другой - на монтажной панели 18, смонтированной на камере 9 налива. Трубчатый наконечник 15 закреплен в разрезной поворотной обойме 19, вращающейся во фторопластовом корпусе 20, половинки которой притянуты друг к другу двумя винтами (фиг. 2). Для регулирования положения трубчатого наконечника 15 по вертикали, необходимо ослабить винты, сместить наконечник 15 в нужное положение, затем закрепить его, затянув винты. Крайние нижнее и верхнее положение наконечника 15 ограничено длиной пружины 17 возврата наконечника 15.

Импульсный лопастной расходомер 14 специально разработан для учета расхода пищевых жидкостей. Встроенный генератор импульсов гарантирует почти неограниченный срок службы устройства. Специальное покрытие материала оси обеспечивает работу лопастей с очень низким трением в подшипнике.

Снаружи на стенке молокопровода 11 между баком 3 с молоком и перистальтическим насосом 13 установлен датчик 21 температуры молока. Датчик 21 температуры молока представляет собой микросхему с чувствительным элементом, прижатым к молокопроводу 11. Сверху датчик 21 закрыт термоусадочной трубкой. В ходе измерений происходит оцифровка и передача в блок 22 управления (контроллер) аналогового сигнала полупроводникового измерительного элемента датчика 21.

Датчик 21 температуры молока, датчик 16 положения трубчатого наконечника 15 и привод перистальтического насоса 13 соединены с блоком 22 управления (контроллером). В камере 9 для выдачи молока установлен распылитель 23 (омыватель), соединенный трубопроводом 24 с емкостью 25, содержащей жидкость для обработки камеры 9 для выдачи молока, привод насоса 26 которого связан с блоком 22 управления (контроллером). Дно камеры 9 для выдачи молока соединено трубопроводом 27 с емкостью 28 для сбора и удаления отработанной жидкости из камеры 9. Система 6 перемешивания молока в баке 3 содержит мешалку 29 с приводом 30, имеющим быстроразъемное соединение 31 с валом 32 мешалки 29. Молокопровод 11 между баком 3 и датчиком 21 температуры содержит шаровой кран 33, быстроразъемное соединение 34 и кран 35. Потребительская емкость 1 закрепляется на опоре 36, установленной в камере 9 для выдачи молока при помощи пояска, выполненном на горлышке указанной емкости 1.

Автомат работает следующим образом. Процесс получения молока для покупателя начинается с установки потребительской емкости 1 (ПЭТ-бутылки) требуемого объема в камеру 9 налива. Для этого покупателю необходимо взять пустую чистую емкость 1, открутить крышку и, следуя инструкциям информационного экрана 8, расположенного на панели над камерой 9 налива, открыть дверцу 10 камеры 9, установить емкость 1 и закрыть дверцу 10 (или отпустить ее, чтобы она сама закрылась). Емкость 1 закрепляется на опоре 36 при помощи пояска на горлышке, при этом трубчатый наконечник 15 должен быть предварительно вставлен в горлышко емкости 1, так чтобы датчик 16 положения наконечника 15 зафиксировал показание «тара установлена», а дверца 10 камеры 9 налива молока закрыта и заблокирована.

Конструкция дозатора и настройка режима дозирования позволяют осуществлять подачу молока в емкость 1 без образования пены. Для контроля прохождения данной стадии блоком управления 22 (контроллером) используется датчик 16 положения трубчатого наконечника 15 и датчик (на чертеже не показан) дверцы 10 камеры 9 налива молока в положении «закрыто». После этого блок 22 управления включает привод перистальтического насоса 13, в котором вращается ротор с роликами, скользящими по шлангу, пережимающими его и выдавливающие перекачиваемое молоко в направлении вращения. Шланг позади ролика практически сразу восстанавливает свою форму до полного сечения. В результате за роликом создается вакуум, обеспечивающий самовсасывание перекачиваемого молока из бака 3. За счет такого устройства минимизирован контакт молока с элементами конструкции насоса 13, перекачиваемая жидкость контактирует только с эластичной трубкой, соединенной с молокопроводом 11, и значительному износу подвергается только эта трубка, которую нетрудно заменить, открыв крышку корпуса насоса 13.

Молоко, перекачиваясь из сменного бака 3 по молокопроводу 11 с помощью перистальтического насоса 13, проходит через ресивер 12 и затем поступает в расходомер 14, после чего подается в трубчатый наконечник 15, откуда непосредственно молоко поступает в емкость 1.

Дозирование молока в емкость 1 осуществляется расходомером 14 и проводится в два этапа с целью снижения пенообразования в процессе налива. По умолчанию на первом этапе молоко подается в емкость 1 с максимальной скоростью, на втором этапе - со скоростью в два раза меньшей, чем на первом этапе. Переход от одного этапа к другому происходит плавно, в течение 1 секунды. В блоке 22 управления (контроллере) предусмотрена возможность настройки интенсивности работы перистальтического насоса 13 и момента перехода между этапами дозирования. Время налива 1 литра молока составляет 10-15 секунд.

При прохождении жидкости через расходомер 14 генератор вырабатывает импульсы, при остановке потока жидкости импульсы не генерируются. В корпусе расходомера 14 установлена небольшая крыльчатка, лопасти которой вращает проходящий через расходомер поток жидкости (молока). На крыльчатке установлены два магнита. Изменение магнитного поля при вращении крыльчатки фиксируется датчиком бесконтактным способом. Сигнал датчика преобразуется в импульсы, количество которых за единицу времени пропорционально скорости потока жидкости. В ходе измерений происходит оцифровка и передача в блок 22 управления (контроллер) аналогового сигнала.

Во время налива дверца 10 заблокирована. После окончания налива снимается блокировка дверцы 10 и налитое молоко в емкость 1 забирается покупателем. Возврат и фиксирование наконечника 15 в исходное положение после извлечения его из емкости 1 обеспечивает пружина 17.

Перепад диаметров, отличие в упругих свойствах материалов, использованных в ресивере 12 и в молокопроводе 11, а также специально подобранная длина трубки ресивера 12 обеспечивают снижение скорости и гашение пульсаций в потоке молока, что предотвращает его пенообразование. Снижению пенообразования способствует контроль температуры молока в молокопроводе 11 датчиком 21 и поддержание ее в оптимальном режиме, т.к. слишком низкая температура молока +2-4°C увеличивает его пенообразование, а температура выше +12°C сокращает срок хранения продукта.

Через 25 секунд (время настраивается) после извлечения емкости 1 из камеры 9 аппарат проводит процедуру обработки камеры 9 и трубчатого наконечника 15 путем подачи дезинфицирующей жидкости распылителем 23. На время этой обработки дверца 10 блокируется.

Перед заменой бака 3 с молоком требуется последовательно выполнить три этапа мойки системы подачи молока промывочными жидкостями при установленном на опоре 36 в камере 9 налива приспособлении для промывки. При установке приспособления трубчатый наконечник 15 должен быть предварительно вставлен в горлышко емкости 1, так чтобы датчик 16 положения наконечника 15 зафиксировал показание «тара установлена». Роль приспособления для промывки может выполнять ПЭТ-бутылка, обычно используемая в качестве тары для налива молока покупателем, с обрезанным дном. Процесс мойки может быть активирован только при условии, что дверца 10 камеры налива закрыта и заблокирована.

Мойка проходит в механизированном режиме. В целях мойки необходимо использовать водопроводную воду питьевого качества, соответствующую требованиям ГОСТ Р 51232-98, СанПиН 2.1.4.10749-01. Первый этап мойки проводится с использованием чистой водопроводной воды с целью вытеснения остатков молока из молокопровода 11.

На втором этапе мойки проводится очистка системы подачи молока от белково-жировых загрязнений продуктом путем рециркуляции 2% щелочного раствора технического моющего средства Термит Гало антипенный (на 5 л воды любой жесткости нужно взять 100 мл моющего средства). Раствор можно использовать до 14 раз без потери моющих свойств.

Третий этап мойки, так же как и первый, проводится с использованием чистой водопроводной воды и предназначен для удаления остатков моющего раствора из молокопровода.

Минимальное время каждого из этапов мойки задано в настройках блока 22 управления (контроллера) по умолчанию: на первом этапе - 12 секунд, на втором - 5 минут, на третьем - 37 секунд. С учетом производительности насоса 13 подачи молока, максимальное количество жидкости, проходящее через систему подачи молока на первом этапе мойки, составляет 1,2 л, на третьем этапе - 3,7 л. В процессе мойки на каждом из этапов контролируется скорость потока и температура промывочных жидкостей, которая не должна превышать 55°C, чтобы не повредить чувствительные к нагреву детали расходомера 14.

Упрощение конструкции автомата достигается за счет исключения из него платежной системы при использовании его в магазинах, где оплата за отпущенный товар (молоко в бутылках) производится не в самом автомате, а в кассах магазина или автомат используется на промышленных предприятиях, где молоко бесплатно выдается сотрудникам вредного производства. Кроме того, облегчается промывка системы 5 дозирования и розлива молока, в которой исключены плохо промываемые зоны и труднодоступные для обработки элементы за счет использования перистальтического насоса 13 для подачи молока из бочки 3 в емкость 1.

В частности, перистальтический насос 13 не только перемещает жидкий продукт по молокопроводу 11, но и выполняет функцию клапана, удерживая в молокопроводе 11 указанный продукт в период между удалением из камеры 9 наполненной емкости 1 продуктом и установкой пустой емкости 1 (совместно с действием капиллярных сил в наконечнике 15), что значительно упрощает конструкцию молокопровода 11 и облегчает его промывку. Геометрические размеры выходной щели наконечника 15 позволяют удерживать жидкий продукт в трубчатом наконечнике за счет сил поверхностного натяжения на границе раздела двух фаз.

Claims (2)

1. Автомат для порционного розлива жидких пищевых продуктов в емкости, в частности молока, содержащий корпус, выполненный в виде герметичной термоизолированной камеры, внутри которой установлен съемный молочный бак и смонтированы автономные системы охлаждения, дозирования и розлива свежего молока, перемешивания его внутри молочного бака и узел локальной промывки моющей антисептической жидкостью системы розлива молока, а на лицевой панели размещены пульт управления работой автомата с информационным дисплеем и камера с окном для выдачи молока, закрывающимся дверкой, отличающийся тем, что система дозирования и розлива молока содержит датчик температуры молока и гибкий молокопровод, снабженный упругоэластичным ресивером, длина которого в 7-15 раз больше его внутреннего диаметра, а внутренний диаметр ресивера в 2,0-4,0 раза больше внутреннего диаметра молокопровода, причем один конец молокопровода связан через перистальтический насос со съемным молочным баком, другой конец соединен через расходомер с трубчатым наконечником, расположенным в камере для выдачи молока, причем датчик температуры молока, датчик положения и привод перистальтического насоса соединены с блоком управления.

2. Автомат по п. 1, отличающийся тем, что датчик температуры молока установлен на наружной поверхности стенки молокопровода между баком с молоком и перистальтическим насосом.

Images