RU198110U1 - Устройство автоматического приготовления плитки шоколада - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к пищевой отрасли, к приготовлению конечных продуктов питания, в частности к сегменту потребительской электроники, такой как кухонная бытовая техника. Устройство состоит из системы дозирования, системы распознания ингредиентов; системы нагрева; вибролотка с силиконовой формой; системы охлаждения; ЭБУ. Система дозирования содержит по меньшей мере один лоток для ингредиентов, снабженный средством подачи ингредиентов в накопительный бункер и накопительный бункер, выполненный с возможностью сбора ингредиентов из по меньшей мере одного лотка, причем накопительный бункер снабжен весовым датчиком и выполнен с подвижным дном и приводом подвижного дна. Система распознания ингредиентов выполнена в виде по меньшей мере одного датчика, установленного в по меньшей мере одном лотке системы дозирования, при этом по меньшей мере один упомянутый датчик выполнен с возможностью считывания информации с метки на загружаемой пачке упаковке с ингредиентами. Система нагрева содержит нагреватель, расположенный над вибролотком, и подвижные шторки, расположенные между нагревателем и вибролотком, при этом каждая подвижная шторка снабжена приводом. Вибролоток выполнен с возможностью равномерного распределения в силиконовой форме подобранных ингредиентов для получения шоколадной плитки. Система охлаждения выполнена с возможностью оперативного охлаждения и растопленных шоколадных гранул в силиконовой форме и содержит по меньшей мере один воздушный радиатор, по меньшей мере один вентилятор, выполненный с возможностью направления воздуха от упомянутого по меньшей мере одного воздушного радиатора на растопленные шоколадные гранулы в силиконовой форме на вибролотке, при этом по меньшей мере один воздушный радиатор снабжен по меньшей мере одним элементом Пельтье, и упомянутый по меньшей мере один модуль Пельтье снабжен по меньшей мере двумя водяными радиаторами. Использование технического решения позволяет обеспечить приготовление в течение 4 минут готовых к употреблению шоколадок с индивидуальными вариантами начинок и наполнителей за подход с учетом персональных вкусовых предпочтений. 18 з.п. ф-лы, 12 ил.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Заявленное техническое решение относится к пищевой отрасли, к приготовлению конечных продуктов питания, в частности к сегменту потребительской электроники, такой как кухонная бытовая техника.

Уровень техники

Из уровня техники известна машина для кондиционирования шоколадных масс. (US 4059047A, опубл.22.11.1977). Машина для кондиционирования шоколадных масс, в которой насос проталкивает массу через набор ступеней охлаждения, образующих цилиндр, каждая из которых имеет охлаждаемые верхнюю и нижнюю стенки, соединенные с системой рециркуляции охлаждающей жидкости, причем каждая ступень содержит скребки, вращающиеся вокруг оси цилиндра для непрерывного отделения массы от охлаждающих поверхностей каждая ступень имеет два скребка, аксиально вытянутых вставленной пружиной.

Chocolate machine - https://patents.google.com/patent/US1658379A/en

Из уровня техники известен торговый автомат для мороженного.(US 5027698 A, опубл. 07.02.1991). Устройство для продажи множества чашек, причем каждая чашка заполнена первичным пищевым продуктом и закрыта крышкой, причем указанное устройство содержит: средство хранения для хранения множества чашек; первое дозирующее средство для выдачи одной чашки из указанного множества чашек из указанного средства хранения; средство удаления для снятия крышки с одной чашки; второе дозирующее средство для выборочного добавления по меньшей мере одного вторичного пищевого продукта к первичному пищевому продукту в указанной одной чашке; а также средство управления для автоматического управления указанным первым средством дозирования, указанным средством удаления и указанным вторым средством дозирования.

Сущность полезной модели

Задачей заявленной полезной модели является создание устройства, обеспечивающего автоматическое приготовление шоколадной плитки стандартного размера (100 гр.) с альтернативными вариантами начинки в срок, ориентировочно соответствующий времени закипания чайника.

Технический результат заявленного технического решения заключается в сокращении времени приготовления готовых к употреблению шоколадных плиток, то есть в обеспечении приготовления в течение 4-х минут шоколадных плиток с индивидуальными вариантами начинок и наполнителей за подход с учетом персональных вкусовых предпочтений.

Технический результат заявленной полезной модели достигается за счёт того, что устройство автоматического приготовления плитки шоколада, состоит из установленных в корпус и взаимосвязанных следующих систем: системы дозирования; системы распознания ингредиентов; системы нагрева; вибролотка с силиконовой формой; системы охлаждения; ЭБУ; при этом система дозирования содержит по меньшей мере один лоток для ингредиентов, снабженный средством подачи ингредиентов в накопительный бункер и накопительный бункер, выполненный с возможностью сбора ингредиентов из по меньшей мере одного лотка, причем накопительный бункер снабжен весовым датчиком и выполнен с подвижным дном и приводом подвижного дна; система распознания ингредиентов выполнена в виде по меньшей мере одного датчика, установленного в по меньшей мере одном лотке системы дозирования, при этом по меньшей мере один упомянутый датчик выполнен с возможностью считывания информации с метки на загружаемой пачке упаковке с ингредиентами; система нагрева содержит нагреватель, расположенный над вибролотком, и подвижные шторки, расположенные между нагревателем и вибролотком, при этом каждая подвижная шторка снабжена приводом; вибролоток выполнен с возможностью равномерного распределения в силиконовой форме подобранных ингредиентов для получения шоколадной плитки; система охлаждения выполнена с возможностью оперативного охлаждения и растопленных шоколадных гранул в силиконовой форме и содержит по меньшей мере один воздушный радиатор, по меньшей мере один вентилятор, выполненный с возможностью направления воздуха от упомянутого по меньшей мере одного воздушного радиатора на растопленные шоколадные гранулы в силиконовой форме на вибролотке, при этом по меньшей мере один воздушный радиатор снабжен по меньшей мере одним элементов Пельтье, и упомянутый по меньшей мере один модуль Пельтье снабжен по меньшей мере двумя водяными радиаторами.

В частном случае реализации заявленного технического решения устройство выполнено с возможностью изготовления двадцати четырёх различных видов шоколада, при этом система дозирования содержит четыре лотка для четырёх видов шоколада и шесть лотков для шести видов начинки.

В частном случае реализации заявленного технического решения каждый лоток для ингредиентов снабжен весовым датчиком.

В частном случае реализации заявленного технического решения лотки для начинки выполнены с дозаторами для разного размера начинки, в том числе два для начинки крупного размера, два для среднего размера, два для начинки мелкого размера.

В частном случае реализации заявленного технического решения датчик системы распознания выполнен с возможностью считывания информации с метки на загружаемой упаковке с ингредиентами, при этом на метке записана информация, характеризующая тип ингредиентов и срок годности.

В частном случае реализации заявленного технического решения бункер выполнен в форме обратной пирамиды.

В частном случае реализации заявленного технического решения привод подвижного дна бункера выполнен от шагового двигателя.

В частном случае реализации заявленного технического решения нагреватель выполнен в виде кварцевого нагревателя.

В частном случае реализации заявленного технического решения нагреватель выполнен в виде инфракрасного нагревателя, такого как инфракрасная лампа.

В частном случае реализации заявленного технического решения привод каждой подвижной шторки системы нагрева выполнен от шагового двигателя посредством шарнирных рычагов.

В частном случае реализации заявленного технического решения подвижные шторки системы нагрева выполнены из материалов с низкой теплопроводностью.

В частном случае реализации заявленного технического решения вибролоток содержит вибропластину, выполненную с приводом от электродвигателей посредством червячных передач и эксцентриков.

В частном случае реализации заявленного технического решения система охлаждения содержит два воздушных радиатора, охлаждаемые восьмью модулями Пельтье, которые охлаждаются восьмью водяными радиаторами, при этом система содержит четыре воздушных вентилятора выполненные с возможностью направления воздуха от упомянутых двух воздушных радиаторов на растопленные шоколадные гранулы, причем водяные радиаторы соединены патрубками с водяным резервуаром и дополнительно, а циркуляция осуществлена при помощи водяного насоса.

В частном случае реализации заявленного технического решения содержит сенсорный экран и блок питания.

В частном случае реализации заявленного технического решения ЭБУ устройства выполнено с возможностью взаимодействия с весовыми датчиками, датчиками системы распознания, с шаговыми двигателями и электродвигателями приводов упомянутых систем, сенсорного экрана и блока питания.

В частном случае реализации заявленного технического решения корпус выполнен со сменными панелями.

В частном случае реализации заявленного технического решения силиконовая форма изготовлена из высококачественного пищевого силикона.

В частном случае реализации заявленного технического решения представляет собой прибор бытового назначения размером 450х380х300 мм.

В частном случае реализации заявленного технического решения выполнено с возможностью изготавления шоколадной плитки разного размера в зависимости от потребности или 1шт×100 гр. или 5×20 гр. шоколадки за подход.

Краткое описание чертежей

Детали, признаки, а также преимущества настоящей полезной модели следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано:

Фиг.1 – система охлаждения, изометрия;

Фиг.2 – нижняя часть корпуса, в которой располагаются системы нагрева, охлаждения и вибролоток (вертикальные стенки не показаны), изометрия спереди;

Фиг.3 – нижняя часть корпуса с вертикальными стенками;

Фиг.4 – нижняя часть корпуса, в которой располагаются системы нагрева, охлаждения и вибролоток (вертикальные стенки не показаны), изометрия сзади;

Фиг.5 – система нагрева и подвижное дно бункера;

Фиг.6 – средняя и нижняя часть аппарата в сборе, вид сзади;

Фиг.7 - средняя и нижняя часть аппарата в сборе, вид спереди и слева;

Фиг.8 – дно накопительного бункера с весовым датчиком, поперечный разрез;

Фиг.9 – вибролоток, изометрия вид сверху и снизу;

Фиг.10 – вибролоток, вид сбоку и сверху;

Фиг.11 – общая компоновка устройства в сборе, без деталей корпуса, изометрия спереди слева;

Фиг. 12 – общая компоновка устройства в сборе, без деталей корпуса, изометрия сзади слева.

На фигурах обозначены следующие позиции:

103 – воздушный радиатор; 104 – модуль Пельтье; 105 – водяной насос; 106 – водяной радиатор; 107 – вентилятор; 108 – комплект патрубков; 109 – пластиковые трубы;

201 – скат боковой; 202 – основание; 203 – стенка правая; 204 – скат передний; 205 – стойка; 206 – задняя стенка; 208 – полка; 210 – полка; 211 – стенка; 212 – накладка; 217 – стенка левая; 219 – стойка;

303 – основание вибролотка; 304 – бак с водой системы охлаждения; 306 – дно бункера; 307 – рычаг дна бункера; 308 – силиконовая формочка; 312 – рычаг; 313 – шторка; 314 – рычаг; 320 – лоток для гранул шоколада, 321 – лоток для начинки; 323 – весовой датчик; 325 – излучатель инфракрасный кварцевый; 326 – шаговый двигатель шторок; 327 – шаговый двигатель дна бункера;

402 – основание вибролотка; 403 – вибропластина; 409 – эксцентрик; 415 – червячная передача; 417 – электродвигатель постоянного тока;

501 – блок питания; 502 – сенсорный экран; 503 – платы управления (ЭБУ).

Термины и определения

Для лучшего понимания настоящей полезной модели ниже приведены некоторые термины, использованные в настоящем описании. Если не определено отдельно, технические и научные термины в данной заявке имеют стандартные значения, общепринятые в научной и технической литературе.

В настоящем описании и в формуле полезной модели термины «включает», «включающий» и «включает в себя», «имеющий», «снабженный», «содержащий» и другие их грамматические формы не предназначены для истолкования в исключительном смысле, а, напротив, используются в неисключительном смысле (т.е., в смысле «имеющий в своем составе»). В качестве исчерпывающего перечня следует рассматривать только выражения типа «состоящий из».

В настоящем описании и в формуле полезной модели использованы признаки «система дозирования» «система распознавания», «система нагрева»; «система охлаждения». Данные признаки могут быть охарактеризованы как «модуль нагрева», «модуль охлаждения», «модуль распознавания», «модуль дозирования» или иными синонимическими терминами, характеризующими узел, являющийся составной неотъемлемой частью заявленного сложного технического устройства.

Термины «соединенный», «закрепленный», «установленный» означают конструктивно и/или функционально соединенный, при этом может быть использовано любое количество или комбинация промежуточных элементов между соединяемыми компонентами (включая отсутствие промежуточных элементов).

Подробное описание полезной модели

Описание примерных вариантов осуществления настоящего технического решения, приведенное ниже, приводится исключительно в качестве примера и предназначено для иллюстративных целей и не предназначено для ограничения объема раскрываемого технического решения.

Устройство представляет собой прибор бытового назначения размером 450х380х300 мм (размеры приведены ориентировочно), состоящий из установленных в корпус устройства и взаимосвязанных следующих систем:

- системы дозирования с лотками;

- системы распознавания сырья;

- системы нагрева с нагревателем и подвижными шторками;

- вибролотка для равномерного распределения начинки;

- системы охлаждения с радиаторами охлаждения, элементами Пельтье, водяным контуром (водяные радиаторы, бак, насос, патрубки) и воздушного контура с вентиляторами;

- электроники, состоящей из материнской платы, master-платы контроллеров весовых датчиков, slave-плат контроллеров весовых датчиков, драйверов шаговых двигателей, сенсорного экрана и блока питания;

- корпуса со сменными панелями, вмещающего все системы и защищающего их от внешнего воздействия.

Описание отдельно каждой системы приведено ниже:

Система дозирования с лотками для ингредиентов – лотки (320) для четырёх видов шоколада и лотки (321) для шести видов начинки (Фиг.11, Фиг.12), позволяет герметично хранить достаточно широкое разнообразие ингредиентов для изготовления 24 различных видов шоколада в одном месте, а также следить за их расходом и своевременно подавать информацию о необходимости пополнения ингредиентов.

Кроме того, в систему входят накопительный бункер и весовое устройство, позволяющие собирать ингредиенты из всех лотков, точно дозировать их подачу по весу в соответствии с алгоритмом приготовления и перенаправить их в камеру приготовления. Фиг. 2, 5, 8.

Каждый лоток для гранул ингредиентов и начинки имеет весовой датчик, что позволяет предотвратить выбор рецепта с ингредиентами недостаточного количества. Из лотков (320 и 321) гранулы шоколада и элементы начинки падают на стенки бункера, имеющего форму обратной пирамиды, и образованную стенкой (211), скатом передним (204) и скатом боковым (фиг.2). Дно бункера выполнено в виде подвижного дна (306) с весовым датчиком (323) и приводом от шагового двигателя (327).

Весовой датчик (323) передаёт сигнал в ЭБУ (503), что позволяет последовательно насыпать необходимые порции ингредиентов, например, 60 грамм шоколада и по 20 грамм двух видов начинки. После набора необходимых 100 грамм дно бункера (306) опускается и смесь высыпается в силиконовую формочку (308) для дальнейшего плавления. Система дозирования расположена в средней части корпуса. Элементы системы дозирования изготовлены из гнутых листовых деталей и собраны на винтах. Также в лотках системы дозирования установлены шаговые двигатели привода дозирующего барабана, шестерни и пластиковые детали корпуса, обеспечивающие подачу ингредиентов в накопительный бункер.

Существенным техническим признаком является система электронных меток, считываемых датчиками. В каждом из четырёх лотков (320) системы дозирования для шоколадных гранул находится датчик, считывающий информацию с метки на загружаемой пачке с гранулами. На метке записана информация, характеризующая тип шоколада и срок годности гранул. Данная информация позволяет автоматически выбрать рецепт, исключить загрузку контрафактных ингредиентов и своевременно сигнализировать о необходимости пополнить лоток с соответствующим ингредиентом. Обработку выполняет электронный блок (503) управления, сравнивающий полученные данные с загруженной базой данных. На рисунках элементы системы не отображены.

В варианте реализации заявленного устройства в каждом из шести лотков (321) системы дозирования для начинки также расположен датчик, считывающий информацию с метки на загружаемой пачке с ингредиентами начинки.

Система нагрева состоит из нагревателя, расположенного над вибролотком, и подвижных шторок, расположенных между нагревателем и вибролотком. Система расположена в передней нижней части корпуса и крепится винтами к передней наклонной стенке бункера. Нагреватель в вариантах реализации заявленного технического решения может быть выполнен в виде кварцевого нагревателя или инфракрасной лампы.

Каждая подвижная шторка (313) снабжена шаговым двигателем (326), при этом связь каждого двигателя (326) с каждой шторкой (313) выполнена посредством комплекта шарнирных рычагов (312, 314).

Нагреватель позволяет в короткий промежуток времени растопить шоколадные гранулы до однородной густой консистенции, которая, вперемежку с выбранной начинкой, наполняет многоразовую силиконовую форму на вибролотке. Также во время плавления включается привод вибролотка, что помогает расплавленным гранулам шоколада быстрее растечься и сформировать равномерный слой в формочке.

Подвижные шторки системы нагрева выполнены из материалов с низкой теплопроводностью и используются для оперативного прекращения подачи тепла к растопленным шоколадным гранулам в силиконовой форме на вибролотке. Общая схема представлена на фиг.5.

Существенным техническим признаком в данном случае является использование двух подвижных шторок (313) с целью моментального прекращения подачи тепла от нагревателя (325) в зону разогрева. Это позволяет предотвратить перегрев продукта в процессе нагревания, тем самым сохранив его потребительские качества и сократить время приготовления за счёт отсечения нагревателя от зоны охлаждения. На фиг. 5 изображено закрытое состояние (этапы дозировки и охлаждения).

Для нагрева и плавления гранул шторки (313) разводятся в стороны при помощи шаговых электродвигателей (326) с управлением от ЭБУ (503) и комплекта шарнирных рычагов (312, 314).

Вибролоток расположен в нижней части корпуса устройства и служит для равномерного распределения шоколадных гранул и начинки по силиконовой форме (308), а также ускоряет растекание расплавленного шоколада - растрясает подтаявшие гранулы.

Вибролоток содержит основание (402) (Фиг. 9, 10). На основании (402) размещены два электродвигателя (417) и размещена подвижно по плоскости основания (402) вибропластина (403). Электродвигатели (417) соединены с вибропластиной (403) через червяные передачи и эксцентрики (409). Крутящий момент от электродвигателей (417) через червячные передачи (415) передается на эксцентрики (409), которые, в свою очередь, приводят во вращательное движение по плоскости основания вибропластину (403) с силиконовой формой (308). Вибролоток позволяет равномерно распределить в многоразовой силиконовой форме (308) подобранные ингредиенты для получения шоколадной плитки стандартной и удобной формы. Фиг 9 и 10.

Частоту вращения электродвигателей (417) можно регулировать ЭБУ (503) при помощи изменения напряжения питания электродвигателей.

После завершения процесса приготовления пользователь тянет за выступающую часть основания (рукоятку), выдвигает вибролоток из корпуса и, получая доступ к приготовленной плитке шоколада, извлекает её из силиконовой формочки. После этого он задвигает вибролоток назад и процедуру приготовления можно повторить.

Система охлаждения с помощью элементов Пельтье охлаждает радиаторы, воздух от которых вентиляторами направляется на растопленные шоколадные гранулы на вибролотке. Система предназначена для оперативного охлаждения и застывания растопленных шоколадных гранул в форме шоколадной плитки.

Существенным техническим признаком является эффективная компоновка системы охлаждения, которая позволяет создать мощный поток воздуха и низкие температуры, позволяющие охладить продукт массой до 100 г за 4 минуты.

Система охлаждения состоит из двух контуров: холодного (два полуконтура, теплоноситель – воздух) и горячего (теплоноситель – вода). Компоновка и взаимное расположение основных элементов системы охлаждения показана на фиг.1. Основой системы является блок охлаждения. Он состоит из двух воздушных радиаторов гребёнчатого типа (103), на боковых сторонах которых расположено по четыре модуля Пельтье (104), при этом к горячей стороне каждого модуля прикреплен водяной радиатор (106), то есть на один модуль (104) приходится один водяной радиатор (106) (всего 8 водяных радиаторов). В итоге каждая половинка блока охлаждения представляет собой многослойный пирог: плита воздушного радиатора (103) - четыре модуля Пельтье (104) - четыре водяных радиатора (106). Рёбрами, находящимися на обратных сторонах радиаторов (103), они вставляются друг в друга и закрепляются небольшими планками, образуя патрубок прямоугольного сечения, заполненного холодными рёбрами радиаторов. Подобная компоновка узла получается очень компактной и обеспечивает высокую производительность.

Холодный контур системы охлаждения также содержит вентиляторы (107) выполненные с обеспечением подачи потока воздуха на воздушный радиатор. В варианте реализации заявленного технического решения количество воздушных вентиляторов (107) может быть увеличено до четырех, при этом варианте вентиляторы (107) выполнены с возможностью подачи потока воздуха попарно на два воздушных радиатора (103).

В горячий контур система охлаждения входит содержит бак с водой (304), водяной насос 105, комплект патрубков 108 и пластиковых труб 109, выполненных и подключенных с возможностью обеспечения подачи охлаждающей воды к водяным радиаторам (106). Эта часть системы отводит тепло от горячей стороны модулей Пельтье (104), позволяя им генерировать холод для воздушных радиаторов (103).

При подаче напряжения на модули Пельтье (104) их одна сторона охлаждается и охлаждает воздушные радиаторы (103), а другая нагревается. Через водяные радиаторы (106), установленные на горячей стороне модулей, при помощи насоса (105) постоянно прокачивается вода. Это предотвращает перегрев модулей и обеспечивает их эффективную работу. При помощи вентиляторов холодный воздух циркулирует по двум замкнутым полуконтурам в полостях, образованных деталями корпуса (горизонтальных основания 202, полок (208) и (210) и вертикальных стенок (203, 206, 217, накладки 212 и стоек 205 и 219) и постоянно протекает через камеру приготовления, тем самым охлаждая шоколад, находящийся в силиконовой формочке 308. Замкнутость системы повышает её производительность.

Автоматизация и регулирование всех процессов осуществляется системой электронных плат, датчиков, блока питания и сенсорным экраном. Существенным техническим признаком является возможность осуществления полного цикла приготовления продукта в автоматизированном режиме (человек принимает участие на этапе заполнения устройства сырьем, выборе режима приготовления и извлечении конечного продукта).

Корпус представляет собой экзоскилет устройства, к которому крепятся основные узлы и механизмы всех систем и защищает все системы от внешних воздействий. Также часть деталей в сборе образуют воздуховоды для направления холодного воздуха по двум замкнутым контурам. Детали корпуса изготавливается из металлического листа лазерной резкой и гибкой. Состоит из основания (202), полки (210), вертикальных стоек (205) и (219) на фиг.2, передней накладки (212), вертикальных стенок (203) и (217) на фиг.3.

Элементы верхней части корпуса на рисунках условно не показаны. Сборка деталей производится на резьбовых соединениях. В нижней части корпуса располагается вибролоток, камера приготовления, системы нагрева и охлаждения. В средней части находятся четыре лотка для шоколадных гранул и шесть лотков для начинки. Под ними и позади располагается бункер. В задней части установлен бак с водой для системы охлаждения (фиг.6, поз. 304). В верхней части устройства расположен сенсорный экран, платы управления и блок питания.

С помощью вышеперечисленных систем реализуется качественное приготовление шоколадной плитки с альтернативным набором начинки в течение короткого промежутка времени (до 5 минут). Аналогов столь оперативному приготовлению шоколадной плитки не существует. Можно утверждать, что не существует устройств, способных приготовить шоколадную плитку с начинкой общей массой 100 г в полностью автоматизированном режиме за 5 минут.

«Шокомат» представляет собой бытовое устройство размером 450×380×300 мм и массой 18 кг (размеры и масса приведены ориентировочно). «Шокомат» позволяет любому пользователю приготовить за короткий промежуток времени шоколадку стандартных размеров массой 100 гр (или 5 шоколадок по 20 гр) с учетом персональных вкусовых предпочтений.

Конструктивно «Шокомат» представляет собой сложное устройство, состоящее из ряда взаимосвязанных конструктивно и функционально, и расположенных в едином корпусе систем:

- система дозирования с накопительным бункером и весовым устройством;

- лотки для четырёх видов шоколада и шести видов начинки,

- вибролоток для равномерного распределения начинки;

- система нагрева с кварцевым нагревателем и подвижными шторками;

- система охлаждения с радиаторами охлаждения, элементами Пельтье, водяным контуром (водяные радиаторы, бак, насос, патрубки) и воздушного контура с вентиляторами;

- электроника, состоящей из материнской платы, master-платы контроллеров весовых датчиков, slave-плат контроллеров весовых датчиков, драйверов шаговых двигателей, сенсорного экрана и блока питания;

- корпус со сменными панелями, вмещающего все системы и защищающего их от внешнего воздействия.

Лотки заполняются владельцем (пользователем устройства). В устройстве размещены 4 зоны для упаковок с шоколадной основой весом по 0,5 кг и системой дозирования, а также 6 слотов для шоколадной начинки. Лотки для начинки имеют внутренние размеры 70×56×57 мм и номинальный объем 223 см³. Лотки имеют одинаковые размеры, но имеют разные дозаторы для разного размера начинки (два для крупной начинки (лесной орех), два для среднего размера, два для мелкого). Фактический объем находится в пределах 200-250 см³. Масса начинки в слотах зависит от плотности. Ингредиенты для заполнения предполагаются для реализации online и в традиционных торговых сетях. Пользователь может придумать состав шоколадки на свое усмотрение исходя из помещенной в слоты начинки, либо же выбрать один из базовых рецептов, предлагаемых устройством. По истечении 4 минут устройство уведомит о готовности шоколада и его можно будет извлечь в нижней части устройства. Шоколад расположен в силиконовой форме и полностью готов к употреблению. Если есть необходимость «взять шоколад с собой», потребителю предлагается комплект разовых упаковок с возможностью многократного открытия/закрытия клапана.

Сценарий работы: пользователь выбирает в приложении или на дисплее вид шоколада с определенным содержанием какао-продуктов (горький, молочный, белый и диетический шоколад), начинку и вес изготавливаемого шоколада. Система дозирования отмеряет необходимое количество шоколадных гранул и начинки, которые поступают в силиконовую форму в систему нагрева. Силиконовая форма изготовлена из высококачественного пищевого силикона, предназначенного для использования при высоких температурах. Далее шоколадные гранулы плавятся при температуре до +50 °С под ИК-лампой (500 Вт) в течение 40-50 секунд. Температура свыше +50 °С ухудшает качество шоколада. Для лучшего перемешивания слоев и равномерного распределения начинки силиконовая форма установлена на вибролотке. Вибролоток совершает возвратно-поступательные движения с амплитудой 5 мм. Частота колебаний зависит от выполняемой операции: для распределения начинки и гранул шоколада вибролоток колеблется с частотой 100-150 об/мин, для растекания шоколада на этапе плавления 600-1000 об/мин. Частота регулируется автоматически. После завершения процесса плавления ИК-лампа закрывается специальными шторками для исключения воздействия остаточного тепла, далее на силиконовую форму направляется поток воздуха из системы охлаждения с температурой от +22 °С до +5°С. После окончания процесса охлаждения устройство подает сигнал о готовности шоколада. В режиме плавления энергопотребление устройства составляет 500 Вт, в режиме охлаждения – 400 Вт. Максимальное энергопотребление до 1 кВт. Стадии изготовления шоколада отображаются на цветном дисплее экране Nextion NX4827T043. Характеристики экрана: диагональ 4.3", визуальная область - 95,04 × 53,86 мм, технология TFT, количество цветов - RGB 65 тыс., разрешение 480×272, тип - резистивный сенсорный экран, вес 141 г, потребление — 5V 250mA .

Ключевые технико-экономические преимущества решения для потребителя:

- возможность изготовления шоколадной плитки без содержания сахара

- возможность программировать диеты и рассчитывать потребляемые калории в каждой изготовленной шоколадке

- возможность ставить ограничение на количество шоколадок в сутки (например, защита для сладкоежек, детей, соблюдающих диету людей)

- возможность изготовления шоколада по собственной рецептуре

- возможность изготавливать шоколад разного размера в зависимости от потребности или 1шт×100 гр. или 5×20 гр. шоколадки за подход.

Устройство позволяет удовлетворить потребность в сладком в тех случаях (наряду с предсказуемыми ситуациями потребления), когда крупный производитель не стремится или не способен удовлетворить потребности рядового потребителя, производя продукт по усредненной рецептуре:

- когда шоколадку хочется вечером/ ночью, когда служба доставки не работает (в магазин ради одной шоколадки не пойдешь),

- рецептура шоколадной плитки на прилавке не удовлетворяет пожеланиям конкретного потребителя (практически весь ассортимент шоколада на прилавках торговых объектов идентичен), поскольку внедрение линейки с нетрадиционными смелыми вкусами (соленый или острый шоколад, шоколад с содержанием имбиря или васаби и проч.) – это очень высокий риск для известного шоколадного бренда, особенно с акцентом на традиции и классический неизменный вкус.

- существует потребность в персонификации (корпоративный логотип на плитке, собственный рецепт или нетиповые вкусовые сочетания начинки) и проч.

«Шокомат» имеет общие черты с любым пищевым 3D-принтером, например, возможность создавать продукт с индивидуальным дизайном. К основным отличиям устройств следует отнести:

различие решаемых задач: 3D-принтер создавался как универсальный пищевой 3D-принтер для печати декоративных продуктов (съедобных украшений на день рождения, корпоративных и торжественных событий, свадеб), в то время как «Автономный программно-аппаратный комплекс для быстрого приготовления шоколадной плитки» позволяет пользователю создать не просто шоколад с индивидуальным дизайном, а принять непосредственное участие в разработке собственной рецептуры шоколада - продукта регулярного массового потребления выбирая тип шоколада и практически неограниченный выбор начинки.

Инновационность в реализации технических решений и производственного процесса: если в 3D-принтере применяется послойное наложение растопленного шоколада, то в устройстве исходное сырье одновременно расплавляется равномерно по всей площади формы;

прогнозируемое время приготовления шоколада в устройстве - до 4- х минут, тогда как заявленное время 3D-печати продукта из шоколада составляет порядка 40 минут;

- в случае работы с шоколадом в качестве рабочего сырья, производитель 3D-принтера рекомендует предварительно произвести подготовительные работы с шоколадом с использованием дополнительных мощностей (например, в отдельной емкости растопить шоколад), тогда как в устройстве «Шокомат» весь процесс приготовления конечного продукта максимально автоматизирован;

- работа на 3D-принтере предполагает обучение сотрудника, либо постоянное взаимодействие с производителем, в то время, как работа устройства «Шокомат» максимально автоматизирована и доступна любому пользователю без предварительной подготовки.

Хотя настоящая патентная заявка относится к определенному в прилагаемой ниже в формуле полезной модели, специалист без труда поймет, что настоящая заявка на патент содержит основание для формулировки других технических решений, которые могут, например, быть заявлены как объект уточненной формулы полезной модели настоящей заявки или как объект формулы в выделенной заявке. Такой объект может быть охарактеризован любым признаком или комбинацией признаков, описанных в настоящем документе.

Claims (26)

1. Устройство автоматического приготовления плитки шоколада,

состоящее из установленных в корпус и взаимосвязанных следующих систем:

системы дозирования; системы распознания ингредиентов; системы нагрева; вибролотка с силиконовой формой; системы охлаждения; электронного блока управления;

при этом система дозирования содержит лотки для шоколада и лотки для начинки, снабженные средством подачи шоколада и начинки в накопительный бункер и накопительный бункер, выполненный с возможностью сбора шоколада и начинки из упомянутых лотков системы дозирования, причем накопительный бункер снабжен весовым датчиком и выполнен с подвижным дном и приводом подвижного дна;

система распознания ингредиентов выполнена в виде датчиков, установленных в лотках системы дозирования, при этом упомянутые датчики выполнены с возможностью считывания информации с метки на загружаемой упаковке с шоколадом и начинкой;

система нагрева содержит нагреватель, расположенный над вибролотком, и подвижные шторки, расположенные между нагревателем и вибролотком, при этом каждая подвижная шторка снабжена приводом;

вибролоток выполнен с возможностью равномерного распределения в силиконовой форме подобранных ингредиентов для получения шоколадной плитки;

система охлаждения выполнена с возможностью оперативного охлаждения растопленных шоколадных гранул в силиконовой форме и содержит воздушный радиатор и вентилятор, выполненный с возможностью направления воздуха от упомянутого воздушного радиатора на растопленные шоколадные гранулы в силиконовой форме на вибролотке, при этом воздушный радиатор снабжен элементом Пельтье, и упомянутый модуль Пельтье снабжен водяными радиаторами.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выполнено с возможностью изготовления двадцати четырех различных видов шоколада, при этом система дозирования содержит четыре лотка для четырех видов шоколада и шесть лотков для шести видов начинки.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый лоток системы дозирования снабжен весовым датчиком.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что лотки для начинки выполнены с дозаторами для разного размера начинки, в том числе для начинки крупного размера, для среднего размера и для начинки мелкого размера.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик системы распознания выполнен с возможностью считывания информации с метки на загружаемой упаковке с ингредиентами, при этом на метке записана информация, характеризующая тип ингредиентов и срок годности.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что бункер выполнен в форме обратной пирамиды.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что привод подвижного дна бункера выполнен от шагового двигателя.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нагреватель выполнен в виде кварцевого нагревателя.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нагреватель выполнен в виде инфракрасного нагревателя, такого как инфракрасная лампа.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что привод каждой подвижной шторки системы нагрева выполнен от шагового двигателя посредством шарнирных рычагов.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подвижные шторки системы нагрева выполнены из материалов с низкой теплопроводностью.

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вибролоток содержит вибропластину, выполненную с приводом от электродвигателей посредством червячных передач и эксцентриков.

13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что система охлаждения содержит два воздушных радиатора, охлаждаемые восьмью модулями Пельтье, которые охлаждаются восьмью водяными радиаторами, при этом система содержит четыре воздушных вентилятора, выполненных с возможностью направления воздуха от упомянутых двух воздушных радиаторов на растопленные шоколадные гранулы, причем водяные радиаторы соединены патрубками с водяным резервуаром дополнительно, а циркуляция осуществлена при помощи водяного насоса.

14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит сенсорный экран и блок питания.

15. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электронный блок управления устройства выполнен с возможностью взаимодействия с весовыми датчиками, датчиками системы распознания, с шаговыми двигателями и электродвигателями приводов упомянутых систем, сенсорного экрана и блока питания.

16. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен со сменными панелями.

17. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что силиконовая форма изготовлена из высококачественного пищевого силикона.

18. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что представляет собой прибор бытового назначения размером 450×380×300 мм.

19. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выполнено с возможностью изготовления шоколадной плитки разного размера в зависимости от потребности или 1 шт × 100 г или 5×20 г шоколадки за подход.

Images