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產品分配系統,分配機構和拆卸方法與流程

文檔序號:11122453閱讀:501來源:國知局
產品分配系統,分配機構和拆卸方法與制造工藝

本發(fā)明涉及一種改進的冷凍產品分配器,其中產品設置在冷卻斗中,且接著將產品從該冷卻斗進給至冷凍和分配腔室,在該冷凍和分配腔室中產品被冷凍和分配。



背景技術:

冷凍產品分配器在本領域已知且用于冷凍和分配多種產品,包括但不限于食品,例如飲料、冰淇淋、酸奶和其它食品。該現有技術分配器有多種缺點和/或限制。

該公開教導的幾個目的中的一個是解決或者減少在現有冷凍產品分配器上述的和其它的缺點和/或限制。



技術實現要素:

本發(fā)明的這些發(fā)明內容都不意圖限制或者以其它方式影響所附權利要求的范圍,并且在本發(fā)明的發(fā)明內容所述不意圖定義權利要求的術語或者語句或者作為權利要求范圍的否認或放棄。

包括以下所附示例以示出本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。本領域普通技術人員應理解,在該示例中所公開的技術遵循發(fā)明人所發(fā)明的技術,以在本發(fā)明的實施中良好運行,且因此可看作構成其實施的優(yōu)選模式。然而,本領域技術人員在本公開的教導下應理解,可對所公開的具體實施方式進行多種修改,且仍然得到相同或相似的結果而不偏離本發(fā)明的范圍。

如這里所要求的本發(fā)明的特征和實質的多種可能簡要說明中的一種,該公開提供了用于分配飲料的組件,其包括面板和第一螺旋鉆構件。該面板限定內部空間和設置在該內部空間中的支撐表面。第一螺旋鉆構件可相對于面板而設置,從而支撐表面接收在第一螺旋鉆構件內,并且第一螺旋鉆構件的至少第一部分接收在面板的內部空間內。

作為這里所要求的本發(fā)明的特征和實質的多種可能簡要說明中的另一種,該公開提供了用于分配飲料的分配機構,其包括(i)用于存儲待分配飲料的桶;(ii)連接至桶的面板,該面板具有限定凹進空間的內表面;(iii)至少部分地設置在面板的凹進空間內的第一螺旋鉆構件;和(iv)用于引起第一螺旋鉆構件旋轉的驅動軸,其中第一螺旋鉆構件與由面板限定的凹進空間配合以形成正壓力區(qū)域,從而使得飲料分配,且其中在產品分配時正壓力區(qū)域不被桶的任何部分界定。

作為這里所要求的本發(fā)明的特征和實質的多種可能簡要說明中的另一種,該公開提供了用于冷凍食品分配機的裝置,包括:(i)用于冷凍食品的桶;(ii)設置在桶內的第一螺旋鉆,該第一螺旋鉆機械地連接至馬達,該馬達能夠旋轉該第一螺旋鉆;(iii)第二螺旋鉆構件可拆卸地連接至第一螺旋鉆構件,從而第一螺旋鉆構件的旋轉將通常引起第二螺旋鉆構件的旋轉;和(iv)限定內部腔體和開口的面板,第二螺旋鉆構件的至少一部分被設置在面板內部腔體內;和(v)連接至面板開口的閥;其中所述第二螺旋鉆構件與所述面板的內部空間配合,從而所述閥的打開和所述飲料的分配將使得飲料流動通過所述內部空間內的區(qū)域,并且在至少三個側面上由所述面板和所述第二螺旋鉆界定。

根據本發(fā)明的一個方面,提供了一種產品分配系統,包括:面板,所述面板限定:管狀通道,其在所述面板的前表面基本豎直地延伸,矩形通道,其在所述面板的頂部基本水平地延伸;上閥元件,所述上閥元件相對于所述面板定位,從而所述上閥元件被接收在所述矩形通道中;和下閥元件,所述下閥元件相對于所述面板定位,從而所述下閥元件被接收在所述管狀通道中,其中所述上閥元件和所述下閥元件為相配合地連接。

可選地,所述上閥元件和所述下閥元件為可旋轉地連接。

可選地,所述上閥元件相對于所述面板定位,從而所述上閥元件被接收在所述管狀通道中。

可選地,所述管狀通道和所述矩形通道被定位成使得所述管狀通道和所述矩形通道相互交叉。

可選地,所述下閥元件相對于所述面板定位,使得所述下閥元件與所述面板的底部平齊。

可選地,所述系統還包括擠出蓋,該擠出蓋包括開口,該開口被形成以產生產品的美觀分配。

可選地,所述擠出蓋形成為使得所述擠出蓋是可拆卸的。

根據本發(fā)明的另一方面,提供了一種用于飲料分配裝置的分配機構,包括:面板,該面板限定:中空通道,其在所述面板的面向前部分基本豎直地延伸,四邊形通道,其在所述面板的上部分基本水平地延伸;和閥桿,該閥桿相對于所述面板定位使得所述閥桿被接收在所述面板中,其中所述閥桿包括上閥桿和下閥桿,其中所述上閥桿和所述下閥桿為可扭轉地連接,其中所述上閥桿相對于所述面板定位,使得所述上閥桿被接收在所述四邊形通道中,其中所述下閥桿相對于所述面板定位,使得所述下閥桿被接收在所述中空通道中。

可選地,所述上閥桿相對于所述面板定位,從而所述上閥桿被接收在所述中空通道中。

可選地,所述中空通道和所述四邊形通道被定位成使得所述中空通道和所述四邊形通道相交叉。

可選地,所述下閥桿的槽與所述上閥桿的銷相接合。

可選地,所述分配機構還包括擠出蓋,該擠出蓋形成以改變來自所述分配機構的產品的流速。

可選地,所述分配機構還包括螺旋鉆構件,該第一螺旋鉆構件相對于所述面板定位,從而所述螺旋鉆構件被接收在所述面板的腔體中。

可選地,所述腔體包括凹口,該凹口被形成以允許移除墊圈而不需要使用工具。

根據本發(fā)明的另一方面,提供了一種對分配裝置的閥組件進行拆卸的方法,該閥組件具有面板,所述面板具有下閥元件和上閥元件,所述方法包括:

將所述上閥元件從所述下閥元件拆開,所述上閥元件相對于所述面板定位,從而所述上閥元件被接收在所述面板的矩形通道中,所述下閥元件相對于所述面板定位,從而所述下閥元件被接收在所述面板的管狀通道中;將所述上閥元件從所述面板移除;和將所述下閥元件從所述面板移除。

可選地,將所述上閥元件從所述下閥元件拆開包括將所述上閥元件相對于所述下閥元件旋轉。

可選地,將所述上閥元件從所述下閥元件拆開包括將所述上閥元件相對于所述下閥元件扭轉。

可選地,所述方法還包括移除所述分配系統的螺旋鉆構件,其中所述螺旋鉆構件相對于所述面板定位,從而所述螺旋鉆構件被至少部分地接收在所述面板的腔體內。

可選地,所述方法還包括移除所述分配系統的蓋構件,其中所述蓋構件相對于所述面板定位,從而當所述蓋構件連接至所述矩形通道時,所述上閥元件被保持就位。

可選地,所述方法還包括移除所述面板的擠出蓋,其中所述擠出蓋相對于所述面板定位,從而產品可通過所述擠出蓋的開口被擠出。

附圖說明

以下附圖形成本說明書的部分且被包括以進一步示出本發(fā)明的一些方面。通過參考這些附圖中的一個或多個并結合這里所列的對具體實施方式的詳細說明,將更好地理解本發(fā)明。

圖1A-1C示出了根據這里所提出的一些教導構造的高層次示例性冷凍產品分配器。

圖2A-2C示出了根據這里所提出的一些教導的產品存儲系統的多種細節(jié)。

圖3-4示出了冷凍產品分配器的一個實施方式,其中根據這里的一些教導,單個傳感器用于檢測在送料斗中的產品的第一水平,且預測控制處理用于確定何時產品的水平到達第二、較低水平。

圖5A-5C示出了根據這里所提出的一些教導構造的高層次示例冷凍產品分配器。

圖6示出了根據這里所提出的教導的圖1A-1C的示例性冷凍產品分配器的示例性產品制冷系統。

圖7A示出了根據這里的教導的示例產品制冷系統的示例側填充連接件和冷凍桶的透視圖。

圖7B示出了根據這里的教導的圖6的示例產品制冷系統的示例側填充連接件和冷凍桶的側視圖。

圖8A示出了根據這里的教導的適用于用作攪拌器密封構件的密封構件的多個實施方式中的一個的透視圖。

圖8B示出了根據這里的教導的適用于用作攪拌器密封構件的密封構件的多個實施方式中的一個的側視圖。

圖8C示出了根據這里的教導的適用于用作攪拌器密封構件的密封構件的多個實施方式中的一個的剖視圖。

圖8D示出了根據這里的教導的適用于用作攪拌器密封構件的密封構件的多個實施方式中的一個的部分的剖視圖。

圖9A示出了根據這里的教導的適用于用作攪拌器密封構件的密封構件的多個實施方式中的另一個的透視圖。

圖9B示出了根據這里的教導的適用于用作攪拌器密封構件的密封構件的多個實施方式中的另一個的側視圖。

圖9C示出了根據這里的教導的適用于用作攪拌器密封構件的密封構件的多個實施方式中的另一個的剖視圖。

圖9D示出了根據這里的教導的適用于用作攪拌器密封構件的密封構件多個實施方式中的另一個的剖視圖。

圖10A示出了根據這里的教導的適用于用作攪拌器密封構件的密封構件多個實施方式中的另一個的透視圖。

圖10B示出了根據這里的教導的適用于用作攪拌器密封構件的密封構件多個實施方式中的另一個的剖視圖。

圖10C示出了根據這里的教導的適用于用作攪拌器密封構件的密封構件多個實施方式中的另一個的部分的剖視圖。

圖11示出了根據這里的教導的圖1A-1C的示例性冷凍產品分配器的示例分離制冷系統。

圖12示出了根據這里的教導確保圖11的示例分離制冷系統的送料斗和桶都被合適地冷卻且產品的桶冷凍相對于送料斗冷卻優(yōu)先的控制方法。

圖13A、13B、13C和14示出了根據這里的教導的新的分配閥的實施方式,其易于移除和拆卸而用于清潔,且在清潔之后易于裝配,而不需要使用工具。

圖15、16和17A-17B示出了根據這里的教導的產品分配器系統的可選實施方式。

盡管這里公開的發(fā)明可進行多種修改和改變形式,然而僅有一些具體實施方式以示例的方式在附圖中示出且在下文中詳細說明。這些具體實施方式的附圖和具體說明不旨在以任何方式限制本發(fā)明概念或所附權利要求的幅度或范圍。而是,提供附圖和詳細書面說明以向本領域技術人員示出發(fā)明概念并且讓本領域技術人員可實施和使用本發(fā)明概念。

具體實施方式

以上說明的附圖以及以下對具體結構和功能的書面說明不對發(fā)明人所做出的發(fā)明的范圍以及所附權利要求的范圍進行限制。而是,附圖和說明書用于教導本領域的技術人員實現和使用對于本專利請求保護的本發(fā)明。本領域技術人員將明了沒有對本發(fā)明的商業(yè)實施方式的所有特征進行說明和展示是出于清楚和便于理解的目的。本領域技術人員還將明了結合有本發(fā)明的方面的實際商業(yè)實施方式將需要多個具體執(zhí)行的決定,以實現開發(fā)者關于商業(yè)實施方式的最終目的。這樣的具體執(zhí)行的決定可以包括并且可能不限制于,遵守系統相關的、商業(yè)相關的、政府相關的和其他限制,其將會隨特定執(zhí)行、位置并且時常變化。盡管開發(fā)者的努力在絕對意義上是復雜和費時的,然而這種努力是受益于本發(fā)明的益處的本領域技術人員所采用的常規(guī)路徑。需要理解的是,這里公開和教導的發(fā)明允許進行多種和不同的改進和替換形式。最后,單數形式的使用,不是意圖限定零件的個數。而且,關系術語的使用,例如但是不限于“頂部”、“底部”、“左側”、“右側”、“上部”、“下部”、“向下”、“向上”、“側面”等等,是為了在書面描述中清楚地具體參考附圖,并且不意圖限制本發(fā)明或所附權利要求的范圍。

以下將參考框圖和/或操作方法示意圖對本發(fā)明的具體實施方式進行說明。應理解,框圖和/或操作方法示意圖的各框,以及框圖和/或操作示意圖中的框的組合,可通過邏輯和/或數字硬件和/或計算機程序指令而實現。該計算機程序指令可提供至通用計算機、專業(yè)計算機、ASIC和/或其它可編程數據處理系統的處理器。該執(zhí)行指令可生成用于實現在框圖和/或操作示意圖中示出的動作的結構和功能。在一些可選的應用中,在附圖中提到的功能/動作/結構可以與所示的框圖和/或操作示意圖中所示出的順序不同的順序而進行。例如,所示的兩個操作相繼發(fā)生,實際上,根據所涉及的功能/動作/結構,可基本同時地執(zhí)行或者該操作可以相反的順序執(zhí)行。

參照附圖且具體參照圖1A、1B和1C,示出了示例性冷凍產品分配器1000的多個方面。為了以下說明的目的,在文中待由冷凍產品分配器1000分配的產品將描述為乳制食品,例如軟冰淇淋產品或者凍酸奶產品。然而,應理解-除非明確地指示–這里所列出的教導、公開和敘述的權利要求主題不限于總體意義上的食品產品,或者具體的乳制食品產品,且這里所說明的教導和所公開的實施方式可有利地與其它食品產品結合使用或者與其它非食品產品結合使用。

為了易于討論的目的,在高層次,所示的冷凍產品分配器1000可看作包括四個基本操作系統。

首先,所示的冷凍產品分配器1000包括產品存儲系統,其包括送料斗0001和0002形式的盆(basin),其被設計成接收和存儲待冷凍和分配的產品??山浻煽刹鹦兜纳w0003和0004提供對送料斗0001和0002的存取,且待冷凍和分配的產品可被倒入送料斗0001和0002中。如以下更詳細地說明,在所示的示例性系統中,產品存儲系統可包括構件以(i)快速將送料斗0001和0002中的產品調節(jié)至期望的溫度,(ii)將送料斗中的產品保持在期望的溫度,和(iii)控制至送料斗的容納物和來自送料斗的容納物的熱流,從而使容納物處于不同處理–例如巴氏殺菌處理。此外,產品存儲系統可包括傳感器和系統,其用于直接和/或推理性地檢測在送料斗0001和0002中的產品的水平,以在容納物少時和/或在應該暫停分配的情況下提醒冷凍產品分配器的操作者。

除了產品存儲系統以外,所示的冷凍飲料分配器還包括產品冷凍系統,其包括一個或多個冷凍桶0204和0206,其從送料斗0001和0002接收產品并且冷凍該產品用于后續(xù)的分配。在所示的實施方式中,產品冷凍系統還包括設置在冷凍桶內的旋轉刮刀或攪拌器(在圖1A-1C中沒有具體示出),其由驅動電機(在圖1B中示出了其中的一個200)以控制的方式驅動。以下提供了產品冷凍系統的另外的細節(jié)。

所示的冷凍產品分配器1000還包括制冷系統,其包括壓縮機0300和冷凝器302。在操作中,制冷系統將高壓的壓縮制冷劑提供至在產品存儲系統和產品冷凍系統內的蒸發(fā)器盤管,以冷卻存儲的產品和/或冷凍在冷凍系統中的產品,且從蒸發(fā)器盤管接收飽和氣體,接著將其壓縮,使其通過冷凝器,并提供至產品和存儲系統以重復制冷循環(huán)。

此外,所示的冷凍產品分配器包括分配和界面系統,其包括分配閥400和401以及控制和人機界面500。如以下更詳細地說明,分配閥400和401可被致動以從冷凍桶分配冷凍產品和/或鎖定以阻止分配產品。該人機界面500可用于允許對冷凍產品分配器1000進行配置和/或輸入可用于控制分配器的操作的數據。其還可用于從分配器向冷凍產品分配器的操作者提供通知和信息。

應理解上述四個系統不必需是彼此隔離的,且在一個系統中設置特定實體構件在一定程度上是任意的。例如,用于冷卻送料斗0001和0002的容納物的蒸發(fā)器盤管可基本同等地考慮為產品存儲系統或者制冷系統的一部分。因此,這里所包括的多個系統不應看作所述冷凍產品分配器1000的實體方面,而是用于描述這里所述的示例性系統、方法和設備的結構和操作的多個方面的概念。

如在圖1C中所具體地反映的,冷凍產品分配器還包括多個支撐和罩構件,其沒有具體地標注附圖標記或者說明,但是應理解為形成分配結構的部分。

在圖2A-2C中大體提供了產品存儲系統的一些細節(jié)。

如圖2A中所示,示例性產品存儲系統包括送料斗0001和0002,其在所示的實施方式中為不銹鋼盆的形式,各送料斗0001和0002被安裝至共用的支撐板0009。如圖2C中最清楚地示出的,送料斗0001和0002的邊緣升高且在升高點處連接至安裝板0009的升高邊緣。為了避免任何鋒利的邊緣以及為了外觀的目的,在送料斗0001和0002與安裝板0009之間的接合處可被處理以提供拋光效果。

如圖2B中所示,各送料斗0001和0002形成以提供低點0005和0006,以及朝向該低點變窄的漏斗形結構。盡管在圖2A-2C中沒有清楚地示出,然而在各送料斗的低點處設置開口。因此,該設計使得被設置在送料斗0001和0002中的產品通過重力進給到達和通過在低點處的開口,從而允許從送料斗0001和0002重力進給填充產品。

在很多應用中,使用盒形結構的形式的罩來圍繞送料斗0001和0002(在圖2A-2B中未示出)。

在所示分配器的一些實施方式中,使用多個傳感器來檢測在送料斗中的產品的水平。在這些應用中,一個傳感器大體被設置的高度水平所反映的已知產品容量與在送料斗中的產品需要被補充的高度水平對應。該高度水平大體已知作為產品低水平傳感器。在這些應用中,在與送料中的產品的較低水平對應的水平處提供第二傳感器,在一個實施方式中,在送料斗中的產品的水平低到應該停止從該送料斗分配冷凍產品。該水平大體已知為售光水平。

可預見可選的實施方式,其中提供了改進的傳感器系統,其中將單個傳感器與預測系統結合使用以提供“低”和“售光”水平信息。在圖3和4中示出了該改進系統的方面。

參考圖3,示出了兩個送料斗0001和0002。在各送料斗0007和0008中設置開口以接收單個傳感器0007和0008。該傳感器0007和0008可采用多種形式且可以是電容傳感器、紅外傳感器、聲傳感器、機械浮動傳感器或者任何其它合適的傳感器。在所示的示例中,傳感器0007和0008為電阻傳感器,其輸出在兩種狀態(tài)之間改變,一種對應于傳感器被送料斗中的產品覆蓋的情況,且另一種對應于送料斗中的產品的水平降至使得傳感器不再被待分配產品覆蓋的水平。

在圖3所示的實施方式中,傳感器0007和0008被安裝以檢測送料斗中的產品合適到達與送料斗中的產品的已知量對應的已知狀態(tài)。在所示的示例中,傳感器0007和0008被設置在一位置處,在該位置對于各送料斗,已知量的產品(例如,一加侖)在送料斗中處于傳感器檢測到沒有產品的位點(即,在產品水平第一次降至傳感器之下時)。應注意,在所示的示例中,沒有設置“售光”傳感器。傳感器0007或0008第一次檢測到沒有產品的水平在此說明為產品低水平。

在圖3的實施方式中,使用預測控制方法來確定是否以及什么時候發(fā)出售光通知??傮w而言,在該實施方式中,與所示的系統的操作相關的多個參數被監(jiān)測以確定在檢測到產品低情況之后是否以及什么時候發(fā)出售光通知。在圖4中大體示出了該實施方式的預測控制方法。

圖4示出了控制算法,其可采用在用于整個系統的基于微處理器的控制器上運行的軟件程序的形式。該控制器可以是人機界面和控制單元500的一部分??傮w而言,在所示的實施方式中,該系統將在檢測到產品低情況之后監(jiān)測累計分配時間,以確定是否以及何時發(fā)出售光通知。在所示的實施方式中,該控制系統使用設置在分配閥中的簧片開關和磁體來感應分配閥的狀態(tài)(例如,打開分配或者關閉-不分配)。(以下將參考圖13A、13B、13C和14對包括這些構件的分配閥的一個實施方式進行說明)??墒褂昧硗獾臋z測形式。

圖4示出了系統以與單個分配桶相關的單個送料斗操作的方式。如果在該系統中包括另外的送料斗/桶,則該程序需要改變來處理該另外的送料斗/桶組合。

參考圖4,該實施方式的示例控制系統初始地從步驟0010開始以根據由傳感器0007和0008中的一個所提供的信息確定傳感器所設置的送料斗是否發(fā)出產品低狀態(tài)。如果沒有(表示傳感器繼續(xù)檢測產品的存在,從而在送料斗中的產品在產品低狀態(tài)上方),則控制系統將循環(huán)返回至步驟0010。如果檢測到產品低狀態(tài),則系統在步驟0012將變量(分配時間)設置至零,且接著將在步驟0014確定系統是否保持在低狀態(tài)。如果沒有(這可以是送料斗被補充的狀態(tài)),則系統返回至步驟0010。

與上述動作平行地,系統將通過與步驟0030-0032對應的處理的操作來保持運行個分配-時間計數。這些步驟通過系統的優(yōu)先級基礎來運行,在一個示例中,每秒鐘運行一次。該分配-時間程序首先在步驟0030確定該系統是否正在分配。這通過確定產品分配所需的條件是否符合而實現,在該示例中,表示分配閥處于其打開狀態(tài)且攪拌器開啟(表示分配螺旋鉆(auger)操作以分配產品)。如果在步驟0030確定系統正在分配,則在步驟0032分配-時間計數將增加一秒。

返回參考步驟0014,如果控制系統確定該系統保持在產品低狀態(tài),則接著將在步驟0016確定累計分配-時間值是否處于與售光狀態(tài)對應的水平。在所示的示例中,為了說明的目的,與售光狀態(tài)對應的分配-時間值被任意地設置為30秒。

如果控制系統在步驟0016確定累計分配時間少于將第一次檢測到產品低狀態(tài)時所存在的產品的量放空所需時間(即,如果看起來仍然存在待分配產品),則控制系統將返回至步驟0014且上述處理將重復。然而,如果控制系統確定累計分配-時間處于或者多于分配-時間閾值(例如為30秒),則接著控制系統將發(fā)出售光通知(例如,通過點亮燈和/或,在控制系統具有網絡連接的實施方式中,發(fā)出短信或者電子郵件信息至一個或多個系統操作者)。在所示的實施方式中,在步驟0018,該系統將通過啟動與相關分配閥關聯的致動器而進一步鎖閉從桶的產品分配。該鎖閉的可選的實施方式是軟件鎖閉,其中無論分配閥是否確定為打開,控制系統都不會開啟電機0200或者0202。當在送料斗中的量處于或者低于與售光水平對應的水平時,無論實際上在冷凍桶中仍然存在產品,都將與所涉及的產品相關的分配閥鎖閉由于以下方面而是有利的:(a)其防止分配可能具有不滿足期望的質量特征的產品;(b)其防止產品的過渡冷凍;和(c)繼續(xù)分配可導致壓縮機連續(xù)運行。

可以多種方式設置用于確定何時將系統置于鎖閉狀態(tài)和/或發(fā)出售光通知的分配-時間閾值。在一個實施方式中,可將分配-時間閾值預設置在已知固定值,以在第一次檢測到產品低狀態(tài)的時間與系統到達期望鎖閉的時間之間提供安全余地。例如,與上述示例一致,可將分配-時間閾值設置為30秒。

在可選的實施方式中,分配-時間閾值可根據包括以下所述的多種因素而被動態(tài)地設置:(1)在冷凍腔室內的分配螺旋鉆的速度;(2)分配螺旋鉆的幾何形狀;(3)被分配產品類型;和(4)被分配產品在冷凍時的膨脹。前兩個因素關于給定的分配系統是大體固定的,且可在螺旋鉆速度和螺旋鉆幾何形狀給定時被設置或者配置。然而剩下的兩個因素,產品類型和產品膨脹是特定于產品的且可取決于置于送料斗中的產品而改變??深A見實施方式,其中可通過以下方式設置產品類型和產品膨脹因素:(1)讓系統操作者在界面中鍵入反映將置于送料斗中的特定產品的數據(其中各產品與一給定膨脹值相關聯);(2)讓系統操作者在界面中鍵入反映分配產品的膨脹的數據;(3)產品容器可包括機器可讀碼(例如,QR碼、RFID碼或者條形碼等),其可由系統讀取從而可查詢或者選擇產品和膨脹數據;和/或(4)使用專用的填充管/混合管0060和0062,從而在送料斗中的填充管0060和0062的改變將提供與待置于送料斗中的產品和/或待置于送料斗中的產品的膨脹相關的信息(機械地或電子地)。在這些實施方式中,一旦確定了上述因素,則控制器可計算期望分配-時間閾值。

一旦系統被置于鎖閉狀態(tài),則控制系統將在步驟0020重復地確定系統是否保持在低混合狀態(tài)。如果這樣,則其將循環(huán)返回至步驟0020。如果不這樣,則可能是所涉及的送料斗被填充,那么系統將在步驟0020解鎖分配閥,從而允許分配產品,并且循環(huán)返回步驟0010以重啟該程序。

送料斗冷卻系統

如上所述,在所示的冷凍產品分配器1000中,提供送料斗以接收和存儲可以是食品的一種或多種產品,以由系統進行冷凍和分配。該食品可以是多種形式而不限于諸如軟冰淇淋和/或奶產品等的乳制產品。由于包括乳制產品的一些食品可提供發(fā)生細菌生長的媒介,所以在產品存儲系統中可包括冷卻/加熱結構以將送料斗的容納物冷卻至防止或者阻止細菌生長的溫度和/或加熱和冷卻送料斗的容納物至多種溫度水平,以執(zhí)行巴式滅菌處理來殺死在產品中的任何細菌和/或阻止進一步的細菌生長。

在示例的冷凍產品分配器1000的一個實施方式中,該加熱/冷卻結構可采用連接至制冷壓縮機的蒸發(fā)器盤管的形式,其單獨地螺旋纏繞各送料斗或者共同地螺旋纏繞兩個送料斗,從而膨脹的制冷劑通過蒸發(fā)器以將熱量從送料斗容納物去除和/或熱氣通過蒸發(fā)器以將熱量加至送料斗容納物??深A見可選的實施方式,其中獨特的蒸發(fā)器盤管形狀用于促進送料斗容納物的冷卻/加熱和/或其中導熱板用于提高與送料斗容納物相關的冷卻和加熱操作的效率。在圖5A和5B中示出了該可選的實施方式的方面。

參考圖5A、5B和5C,示出了用于產品存儲系統的改進的冷卻和/或加熱結構。總體而言,所示的實施方式包括如上所述結構的產品存儲送料斗0001和0002,以及兩個蜿蜒形狀的蒸發(fā)器盤管0040和0042。如圖中所示,各蜿蜒形狀蒸發(fā)器盤管0040和0042構造為使得盤管的大部分從由盤管所圍繞的送料斗的頂部至底部豎直延伸,且該盤管的小部分相對于該送料斗大體水平地延伸。此外,各蜿蜒盤管構造為使得盤管圍繞送料斗的拐角彎曲的“彎頭”的數量受限于送料斗所具有的拐角的數量。例如,盤管0040被設置成圍繞送料斗0001。盤管0040具有三個彎頭(0040a、0040b和0040c)。圖5C是示出了處于第二配置的蜿蜒蒸發(fā)器盤管0040和0042的可選實施方式。盤管0040具有四個彎頭(0040a、0040b、0040c、0040d),這與送料斗0001的拐角的數量相同??墒褂昧硗獾谋P管配置。

在圖5A、5B、5C中所示的蜿蜒盤管的使用相對于傳統的將蒸發(fā)器盤管圍繞送料斗設置的螺旋纏繞方法提供了幾個優(yōu)點。作為一個示例,難以保證在彎頭處在蒸發(fā)器盤管與送料斗的平坦(或接近平坦)表面之間的合適接觸。由于使用如圖5A、5B和5C所示的蜿蜒盤管導致蒸發(fā)器盤管的最少彎頭,所以減少了在蒸發(fā)器盤管與送料斗之間的難以保持合適接觸的區(qū)域。此外,使用其中盤管的大部分相對于送料斗豎直地布置的蜿蜒盤管使得與盤管的大部分在水平方向延伸相比對送料斗中的產品的冷卻更好、更加有效。

在一些實施方式中,蜿蜒盤管0040和0042可通過軟焊、釬接或者機械技術而直接連接至送料斗0001和0002的外表面。在該實施方式中,可使用導熱膏或者材料以促進到達/來自蒸發(fā)器盤管和送料斗容納物的熱流??深A見其它實施方式,其中導熱板附接至送料斗0001和0002的外側壁,且其中蒸發(fā)器盤管0040和0042連接至該導熱板的外側。圖5A和5B示出了一個這樣的實施方式。

在圖5A和5B中所示的實施方式中,導熱板(例如大體矩形鋁盤的形式)連接至送料斗0001和0002的外側。在圖5A和5B所示的示例中,提供了兩個導熱板0044a、0044b、0044c和0044d(在送料斗0001和0002的外側上)??深A見另外的實施方式,其中可提供兩個板(沿著送料斗0001和0002的長側設置)或者其中可提供不同數量的板,例如沿著送料斗的長側的八個板和沿著送料斗的短側的四個板。在所示的示例中,導熱板機械地固定至送料斗的側面,其中導熱膏填充在盤和送料斗材料之間的間隙。在所示的示例中,罩0050和0052(盒形結構的形式)可用于圍繞送料斗0001和0002,板0044,以及蜿蜒盤管0040和0042。

在使用中,圖5A、5B和5C所示的類型的導熱板增加了表面的有效導熱區(qū)域,通過該導熱區(qū)域熱量被移除/提供至送料斗的容納物,使送料斗的壁中的溫度梯度均勻(even out)。在使用中,通過導熱板的橫截面至蒸發(fā)器盤管0040和0042/從蒸發(fā)器盤管0040和0042的熱量流動比通過不銹鋼、空氣或導熱膏更容易。因此,在導熱板的表面上的溫度梯度理想地為最小。由于導熱板的表面被按壓靠在送料斗壁的外側上,導熱膏位于表面之間以促進均勻接觸面積,在送料斗的壁上的熱梯度將更加均勻,轉換成在內表面上的更加均勻的梯度。

分析顯示使用如上所述的熱耦合盤與蜿蜒送料斗蒸發(fā)器盤管,與使用更加常規(guī)的蒸發(fā)器盤管布置所需要的相比,導致冷卻區(qū)域需要將送料斗中的食品保持在期望水平的最低溫度的升高。這表示與更加常規(guī)的方法相比,使用所述方法的冷凍產品分配器可更有效地操作,使用較少的能量。

例如,使用標準的纏繞盤管(wrapped-coil)方法,對于給定系統在冷卻區(qū)域的溫度將需要保持在26.49F以將送料斗中的食品保持在期望的41F溫度(在70F的環(huán)境中)。在類似的情況下,使用上述導熱板和蜿蜒蒸發(fā)器盤管,在冷卻區(qū)域的溫度將僅需要保持在39.34F。該溫度僅稍稍地在食品的期望溫度以下,且表示了這里所述方法的增強的導熱性能。這表示對于所述的設計,在送料斗中的冰聚積將不是問題。此外,與設計相關的導熱性能的增強表示將設置在送料斗中的食品冷卻至期望的溫度所需要的時間(或者在巴氏滅菌過程中升高食品的溫度所需要的時間)將顯著縮短。

在一個實施方式中,導熱板是平坦的且送料斗蒸發(fā)器盤管被直接安裝至平坦板的外表面。在另一個示例中,導熱板較厚(即,為第一示例中的板的厚度的三倍)且被機加工以提供蜿蜒凹進凹槽,在其中設置蜿蜒蒸發(fā)器盤管。機加工凹槽的主要目的是增加在銅件和板之間的接觸面積,以及為熱流提供更大的橫截面積,從而熱阻更小。

應理解,使用導熱板和附接的蜿蜒蒸發(fā)器盤管結合的所述方法不限于用于分配冷凍產品的系統,還可有利地用于任何裝置,其中產品必須保持在保持容量中,且其中壁由相對隔熱材料制成但是需要通過壁進行高效率熱傳遞。

由于導熱板允許經由送料斗的壁的高水平熱傳遞,所以對于一些食品可將處于室溫的食品倒入送料斗中且快速和安全地將送料斗的容納物(其包括原來在送料斗中的已冷卻產品以及增加的室溫產品)溫度降至期望的冷卻溫度。該快速冷卻操作可代替常規(guī)的將待添加至送料斗的產品預冷卻的方法而使用。

上述快速冷卻操作可通過系統的使用者操作人機界面500指示需要快速冷卻操作而完成。響應于該指示,用于冷凍產品分配器1000的控制系統可運行系統以通過例如使壓縮的制冷劑通過送料斗蒸發(fā)器盤管一時間段而將大量的熱從系統移除,該時間段比通常將送料斗中的產品保持在要求的水平所需要的時間更長。

如上所述,產品存儲系統將產品進給至產品制冷系統。在圖6中示出了用于圖1A-1C的示例冷凍產品分配器的產品制冷系統。

參考圖6,示出了示例產品制冷系統。該示例系統包括兩個冷凍桶0204和0206。各冷凍桶包括由桶蒸發(fā)器圍繞的內管狀結構和外管狀結構。根據該設計,對于冷卻操作,壓縮和正膨脹的制冷劑流入桶蒸發(fā)器的一側,隨著其通過蒸發(fā)器而膨脹并且從冷凍桶的內部吸收熱量,且作為飽和蒸汽從桶蒸發(fā)器盤管排出。

來自送料斗0001和0002的產品經由側填充連接器0208和0210而進給進入在冷凍桶0204和0206中的冷凍腔室。該側填充連接器0208和0210被設置在冷凍桶0204和0208的遠后側,且被布置成使得產品可經由重力而從送料斗0001和0002流入冷凍桶的冷凍腔室。

在圖7A和7B中示出了側填充連接器0208和冷凍桶0204的細節(jié)。側填充連接器0210和冷凍桶0206具有相似的結構。

參考圖7A和7B,示出了冷凍桶0204。如上所述,冷凍桶0204限定內冷凍腔室且將包括桶蒸發(fā)器盤管,制冷劑(或者熱氣)通過該盤管而流動。用于桶蒸發(fā)器的入口和出口示出作為構件0212和0214。

如圖所示,側填充連接器0208是管狀構件,其一端連接至冷凍桶0204的冷凍腔室的開口端口,且第二端連接至在送料斗0001的底部處的開口(在圖7A或7B中未示出)。通過該連接,產品將經由重力從送料斗0001流經側填充連接器且進入冷凍桶0208的冷凍腔室。如圖所示,側填充連接器0208可構造為使得連接器的連接至冷凍桶0204的端部在一位置處允許產品進入冷凍桶0204內的冷凍腔室,在該位置處產品將相對于桶0204基本水平地流動,且在另一位置處允許產品從送料斗0001進入側填充連接器0208,在該位置處產品基本相對于冷凍桶豎直地流動。該配置允許非常緊湊的布置,其中需要最小的空間以允許期望的產品流動。

圖7A和7B的緊湊配置允許使用直驅電機來驅動設置在冷凍桶0204和0206的冷凍腔室內的刮刀和攪拌器組件,這里稱作攪拌器組件。在圖6中示出了使用該直驅電機。

如圖6所示,攪拌器組件0216和0218分別被設置在各冷凍桶0204和0206的冷凍腔室內。各攪拌器組件0216和0218包括一端部,其連接以從直驅電機0200和0202中的一個接收輸出,從而直驅電機0200和0202將引起相應攪拌器組件0216或0218的旋轉,如以下更詳細地說明。

在圖6中示出了直驅電機0200和0202與攪拌器組件0216和0218之間的連接。為了示意的目的,僅對驅動電機0200與攪拌器組件0216之間的連接進行詳細說明。應理解,將在直驅電機0202與攪拌器組件0218之間發(fā)現相應的連接。

如圖所示,直驅電機0200包括輸出軸(未在圖6中標示)。該輸出軸經由鍵連接而連接至連接構件0220,其可部分地或者全部由陶瓷材料形成。該連接構件0220進而經由電機板0222,電機板插件組件0224,墊圈0226和后墊片0228而連接至攪拌器組件0216的一端。攪拌器電機密封構件0230被設置在一位置處,在該位置處連接構件0220與攪拌器組件0216接觸。

由攪拌器密封構件0230所提供的密封的保持對于冷凍產品分配器1000的合適操作是重要的。因此,攪拌器密封構件0230必須為牢靠的密封結構,其能夠在多種情況下形成和保持良好的密封。此外,必須能進行攪拌器密封構件0230的移除、檢查和更換,且優(yōu)選地可容易地完成而不需要工具或者支撐結構。圖8A-8D、9A-9D和10A-10D示出了密封構件的多個實施方式,適于用作攪拌器密封構件0230。

在圖8A-8D、9A-9D和10A-10D中所示的密封構件的多個實施方式都具有一些共同的特征。首先,所有的實施方式具有可由人的手指容易地抓握的特征,以允許不需要工具而移除密封用于檢查或更換。第二,所有的實施方式包括彈性元件,其在使用中可緊緊地擠壓在軸連接構件0220與在其中設置有密封構件的冷凍桶中的冷凍腔室的壁之間。第三,所有的實施方式的形式都較復雜(不像簡單的O形環(huán)),且提供了由結構環(huán)連接的兩個密封表面。第四,設計以由人手抓握的特征都被設置成比密封構件的外表面更接近密封構件的中心,從而拉動特征將導致滾動動作,其趨于使得密封構件滾離其位置。最后,在所有的實施方式中,抓握特征與密封構件的其它特征一體地形成,且由與密封構件的剩余部分相同的撓性材料制成。

參考圖8A-8D可進一步理解這些和其它特征。這些附圖示出了示例性攪拌器密封構件0230-A,其包括可抓握特征0231-A,其為具有尺寸足夠大以接收人手指的環(huán)開口的環(huán)狀結構形式。最佳地如圖8D所示,密封構件0230-A限定了兩個密封表面0232-A和0233-A以及連接這兩個密封表面的結構環(huán)0234-A。該可抓握特征0231-A設置成更接近構件0230-A的中心,從而在特征上的拉動將被保持定位,這是由于外密封構件將通過在桶壁中的底切(undercut)(在圖8A-8D中未示出)而保持在桶壁中。與圖8A-8D中的0231-A的實施方式相似,圖9A-9D示出的實施方式0231-B的結構與圖8A-8D的實施方式相似,除了可抓握特征為相對于0231-A實施方式的連續(xù)平坦延伸環(huán)的形式。最后,圖10A-10C所示的第三可抓握特征0231-B被設置成比上述可抓握特征實施方式0231-C更接近結構的中心,其中主要的區(qū)別在于可抓握特征0231-C是三個延伸凸片的形式。對于所有的前述實施方式,相似的附圖標記對應相似的產品。例如,附圖標記0232-A、0232-B和0232-C都總體表示相應的密封表面。

如上所述,除了包括產品存儲系統和產品冷凍系統之外,圖1A-1C的冷凍產品分配器還包括制冷系統,其用于向桶蒸發(fā)器盤管和送料斗蒸發(fā)器盤管提供壓縮制冷劑(或熱氣)。

在一些實施方式中,制冷示出為分離系統制冷,其使用單個壓縮機來驅動:(a)桶蒸發(fā)器和(b)送料斗制冷系統。其中,該方法允許構造經濟、有效和較輕的系統。與該分離系統方法相關的一個挑戰(zhàn)在于用于提供至送料斗蒸發(fā)器的壓縮制冷劑所需要的溫度和壓力是與用于桶蒸發(fā)器相關的壓縮制冷劑不同的,且可能顯著地不同,并且在很多情況下明顯更低。例如,在一些應用中,該冷凍桶將需要被保持在冷凍溫度以下(對于在桶中的材料),而送料斗需要保持在冷凍溫度以上。該應用可需要桶具有大約在45-65PSI上的用于制冷劑的低側壓力,而送料斗保持在冷凍溫度以上將需要在65-85PSI范圍中的用于送料斗蒸發(fā)器盤管的低側壓力。

在所述的冷凍產品分配器的制冷系統的實施方式中,蒸發(fā)器壓力調節(jié)器(EPR)用于將兩個下側壓力區(qū)域彼此分離開。在該實施方式中,當壓縮機運行時送料斗冷卻將總是一直進行,從而桶的冷卻也必然導致送料斗冷卻。該方法的缺點在于其引起從桶蒸發(fā)器的制冷劑的寄生式抽取,這減少了輸送至桶蒸發(fā)器的冷卻的量,且潛在地延長了產品的冷凍時間。

在可選的實施方式中,沒有使用EPR且送料斗蒸發(fā)器相對于桶蒸發(fā)器獨立地運行。該實施方式使用內聯于(inline to)送料斗制冷劑管線的截止閥,從而可控制到送料斗蒸發(fā)器的壓縮制冷劑的輸送。該實施方式還使用控制系統,其給予桶蒸發(fā)器優(yōu)先制冷劑需要,以保證桶中的產品的冷凍得到優(yōu)先。在該實施方式中,當確定桶需要再冷凍時,至送料斗蒸發(fā)器的關斷螺線管保持關斷,從而保證來自壓縮機的所有的制冷劑都被提供至桶蒸發(fā)器。在該冷凍過程完成且控制器確定必要性之后,至桶蒸發(fā)器的膨脹閥關斷且至送料斗蒸發(fā)器的截止閥打開。如果送料斗處于冷卻操作中,且控制器確定桶冷凍處理是必須的,則送料斗冷卻停止且桶冷凍立即開始。一旦冷凍操作完成,該送料斗冷卻處理繼續(xù)。

參照圖11,示出了示例性分離制冷系統。其包括壓縮機300,其接收飽和蒸汽且將其壓縮以提供熱的、壓縮的蒸汽,其進而通過冷凝器302以產生在高壓狀態(tài)下的液體制冷劑,并將其提供至:(a)制冷劑螺線管304的形式的送料斗截止閥的輸入,該閥確定提供高壓制冷劑至與送料斗蒸發(fā)器盤管相關聯的毛細管310,以及(b)膨脹螺線管閥306和308的輸入,其分別與桶蒸發(fā)器盤管中的一個相關聯。該送料斗截止閥304以及膨脹螺線管閥306和308由控制系統(在圖11中未示出)所提供的電信號而獨立地控制。

圖12示出了用于保證送料斗和桶均被合適地冷卻且產品的桶冷凍相對于送料斗的冷卻得到優(yōu)先的控制方法。

參考圖12,控制系統將從步驟3000開始,確定冷凍產品分配器是否處于解凍模式(即,其中沒有高壓制冷劑被提供至桶蒸發(fā)器和/或其中熱氣體被提供至桶蒸發(fā)器的模式)。如果分配器沒有處于解凍模式-表示其可能需要將高壓制冷劑提供至桶蒸發(fā)器用于初始的冷凍操作-接著系統將循環(huán)回至步驟3000且等待系統第一次被置于解凍模式的情況。

當在步驟3000檢測到系統處于解凍模式時,該系統將移動至步驟3001-3004,其中控制將高壓制冷劑提供至送料斗蒸發(fā)器盤管的制冷劑螺線管304將被設置于開啟,壓縮機300被置于開啟,風扇冷凝器被置于開啟且送料斗冷凍計時器啟動。這些步驟將使得送料斗冷卻和/或冷凍的啟動。與送料斗冷凍計時器相關的時間確定了在與送料斗冷凍計時器對應的冷凍/冷卻間隔過程中系統沒有離開制冷模式的情況下,送料斗冷凍/冷卻操作發(fā)生的間隔。

在步驟3001-3004的送料斗的初始冷卻/冷凍開始之后,系統將移動至步驟3005,其中再次確定系統是否處于解凍模式。如果其處于解凍模式(表示其將無需提供制冷劑至桶蒸發(fā)器),則系統將移動至步驟3006,在其中確定送料斗冷凍計時器是否到時。如果送料斗冷凍計時器沒有到時,則系統循環(huán)回至步驟3005且繼續(xù)該處理使得-如果該單元沒有取消解凍模式-系統將繼續(xù)提供制冷劑至送料斗蒸發(fā)器盤管,且從而將送料斗容納物冷卻由送料斗冷凍計時器所限定的時間段。

如果在步驟3005確定在送料斗的冷凍/冷卻過程中,系統已經取消解凍模式(例如,由于需要對桶進行冷凍),則系統將前進至步驟3007-3009,其中控制提供高壓制冷劑至送料斗蒸發(fā)器盤管的制冷劑螺線管304被置于關斷,壓縮器300被置于關斷,且風扇冷凝器被置于關斷,因此暫停和中斷初始送料斗冷卻和/或冷凍。系統將接著循環(huán)回至步驟3000,其中重復上述處理。

最后,系統將到達一點,其中在步驟3006處初始送料斗冷凍時間被確定為到時。在該點處,系統將前進以通過步驟3010-3012暫停送料斗冷凍/冷卻操作,在步驟3010-3012中控制提供高壓制冷劑至送料斗蒸發(fā)器盤管的制冷劑螺線管304被關斷,壓縮器300被關斷,且風扇冷凝器被關斷,因此結束送料斗冷卻和/或冷凍。

接著系統將繼續(xù)至步驟3013,其中送料斗再冷凍計時器啟動。該送料斗再冷凍計時器設置在送料斗冷凍/冷卻操作之間的時間間隔。在設置送料斗再冷凍計時器之后,系統將繼續(xù)至步驟3014,其中其確定是否所有的桶都關斷。如果所有的桶都關斷-表示系統不需要將制冷劑提供至桶-其將繼續(xù)至步驟3015-3018,其中控制提供高壓制冷劑至送料斗蒸發(fā)器盤管的制冷劑螺線管304關斷,壓縮器300關斷,且風扇冷凝器關斷,從而暫停和中斷初始的送料斗冷卻和/或冷凍。接著該系統將循環(huán)至步驟3000,其中重復上述處理。

如果在步驟3014確定桶中的一個或多個開啟,從而制冷劑是或者可被桶要求提供,該系統將繼續(xù)至步驟3015,其中確定送料斗再冷凍時間是否到時。如果沒有,則系統將循環(huán)返回至步驟3014,如果到時,則系統將繼續(xù)至步驟3000,在其中處理重復。

通過按照上述控制方法,系統提供優(yōu)先權給桶冷凍和冷卻操作。

除了包括上述產品存儲和產品制冷系統之外,圖1A-1C的示例性的冷凍產品分配器還包括產品分配系統。在一個實施方式中,產品分配系統包括分配閥和連接至攪拌器/刮刀的軸的螺旋鉆構件,從而在分配閥開啟時攪拌器/刮刀的旋轉(通過致動直驅電機中的一個)將引起螺旋鉆的旋轉并且分配冷凍產品。

圖13A、13B和13C示出了新的分配閥400的一個實施方式,其易于移除和拆卸以用于清潔,且易于在清潔之后進行裝配,而不需要工具。圖13A示出了新的分配閥400的正或外透視圖。圖13B示出了新的分配閥400的后或內前透視圖。圖13C示出了具有可選的擠出蓋(cap)419的新的分配閥400的正或外透視圖。

參考圖13A、13B和13C,所公開的分配閥實施方式包括面板402,其在使用中以圖1A-1C中用于閥400和401所示的方式而固定至冷凍產品分配器的前表面。彈性大體O形密封件被設置在面板的后側,從而其在面板被固定緊靠在冷凍產品分配器的前面上時形成密封。

螺旋鉆404與面板402結合操作,其在一端被配置成由攪拌器/刮刀的軸(在圖13A、13B和13中未示出)接收,從而當攪拌器/刮刀由直驅電機(在圖13A、13B和13C中未示出)中的一個的致動而旋轉時,螺旋鉆404旋轉。螺旋鉆404通過在連接件417處使用套筒408而連接至面板402的后側。套筒408的目的是允許螺旋鉆404圍繞套筒408旋轉(而不是圍繞面板402的特征),從而由該旋轉引起的任何磨損都在套筒408(其可容易地更換)上,而不在面板402(其更換更加昂貴)上。連接件417可包括凹槽425。套筒408可包括凸片427,以與凹槽425接合??蛇x地,套筒408和連接件417可包括圓形表面而不具有凸片427和凹槽425??墒褂闷渌阎倪B接方法。

包括按鈕411和軸410的致動手柄409經由螺栓412而連接至面板402,該螺栓412被配置有無螺紋中心段以允許軸410圍繞螺栓412旋轉。軸410的沒有連接至按鈕411的末端設置有凹口以在完全裝配的裝置中接收下閥元件416。

下閥桿416包括多個特征,其包括用于接收O形環(huán)421和422的凹口。通過使用O形環(huán)421、422,下閥桿416以密封的方式設置在面板402的管狀通道中。彈簧418設置在下閥桿416的上部分中。通過使用定位銷420而將彈簧418保持定位。當裝配時,上閥桿414也穿過面板402的管狀通道。上閥桿414包括特征,其能可移除地接收在下閥桿416的相應接收特征中,從而通過將上閥桿414按壓進入管狀通道(以及頂著彈簧418的推力)并且旋轉上閥元件414,上閥元件414可匹配地連接至下閥元件416。換言之,可通過上閥桿414的扭轉而將上和下閥桿414、416鎖定在一起,從而在上閥桿414上的模制銷426與下閥元件416上的槽接合。

如圖13A所示,面板402限定了矩形通道,且上閥桿414包括上矩形特征,其可配合在面板通道中。一旦上閥桿414連接至下閥桿416,則所連接的閥桿可移動至一位置,在該位置上閥桿414的矩形特征配合在面板402的矩形通道中。優(yōu)選地,通道的長度為隨著閥400從其完全關斷位置移動至其完全打開位置,該上閥桿414的矩形特征將總是在通道中。該設置將防止上閥桿414旋轉并且保持上和下閥桿414、416的鎖定狀態(tài)。接著滑動蓋構件424可用于將上閥桿414相對于下閥桿416保持定位,從而當蓋構件424滑動就位時,整個組件將被保持。下閥桿416可被設置成使得其與面板402的底部平齊。該配置可允許自分配閥400的產品的更理想的分配。例如,其可防止在產品分配結束時產品殘留附接至面板底部。

如圖13B所示,面板402限定腔體429。腔體429可以由透明材料形成,從而允許由分配閥400所分配的產品為可見的。腔體429可為產品提供美觀的流動路徑。其還可向潛在的終端消費者顯示產品的顏色。在圖13A中顯示了腔體429的外表面431。如圖13B所示,面板402可限定凹口433。凹口433被設計成讓墊圈406的移除更加容易,且不需要使用工具。

如圖13C所示,可選的擠出蓋419可連接至面板402。擠出蓋419包括開口423,其如圖13C所示為星形??蛇x地,擠出蓋419可包括多種不同形狀的更小或者更大的開口,包括例如,橢圓形、圓形、方形、菱形、半月形或者其它形狀,用于市場營銷和形成自分配閥400的美觀的產品分配。擠出蓋419可更換或者置換為不同配置的擠出蓋。在其它實施方式中或者與其它實施方式結合,擠出蓋419可不包括開口423,從而其可用于密封分配閥400。擠出蓋419可改變產品自分配閥400的流速。作為另一個可選方式,擠出蓋419可包括傳感器,以確定從分配閥400分配的產品的狀態(tài)。例如,傳感器可確定產品是否(i)被正確地分配,(ii)為正確的顏色,(iii)為正確的質地,(iv)為正確的平滑度,或者(v)滿足一些其它特征。

磁體415設置在上閥桿414的末端內。

當閥400的部件如上所述地裝配且通過合適定位滑動蓋424而保持定位時,致動手柄409的移動將導致下閥元件416(和上閥元件414)的移動,從而從冷凍桶的內部至外側形成通道。當形成該通道時,螺旋鉆404的旋轉將導致在桶內的冷凍產品經由通道而分配。

閥的致動還導致上閥元件414的移動。該移動可通過使用磁性簧片開關(在一個實施方式中位于冷凍產品分配器的表面上)而被檢測,其將檢測磁體415的移動。通過使用簧片開關來感應分配閥400的致動可用于例如啟動螺旋鉆404的旋轉和產品分配(在閥400啟動時螺旋鉆404沒有旋轉的情況下)。其還可用于確定總的分配時間(由給定時間),這在預測前述售光情況中是有用的。

閥400的構造的一個優(yōu)點在于其可容易和快速地拆卸和重新裝配,以用于清潔的目的。在以下結合圖14說明了用于拆卸閥400的一個示例過程。由于裝配的過程是與所述的拆卸過程相反的,所以將不單獨對裝配過程進行說明。

參考圖14,拆卸閥400的第一步是例如通過松開將閥400連接至分配器的四個螺栓而將閥組件400從冷凍產品分配器的表面移除。下一個步驟-在圖14中的步驟1-是將螺旋鉆404和套筒從內表面移除。這是可用手動完成的。

在步驟1移除套筒之后,可在步驟2移除密封件且在步驟3移除滑動蓋。在步驟3移除滑動蓋將允許上和下閥元件的手動移動,從而上閥元件(或者如圖14所示的上閥桿)可移動至其最高位置并通過在步驟4旋轉而移除。最后,在最后的步驟5,下閥元件(下閥桿)可被移除。

很明顯,閥400的拆卸(以及隨后的重裝配)的過程可用手完成而不需要工具。

應理解,圖14中所示的步驟1-5不需要以所述的特定順序來進行,且步驟的順序可以改變。例如,可在移除套筒之前移除密封件,且可在移除密封件和套筒之前移除多個閥構件。

圖15、16和17A-17B示出了產品分配器系統的可選實施方式。與結合圖13和14所述的實施方式一樣,該實施方式使用連接至冷凍桶中的攪拌器/刮刀的軸452的螺旋鉆404。在一個實施方式中,螺旋鉆404被形成鍵以配合在攪拌器/刮刀的末端上。

所示的實施方式包括面板450,其包括限定套筒454的彎曲內表面以及限定第一內彎曲區(qū)域456和第二內彎曲區(qū)域458的內圓環(huán)形凹部。螺旋鉆404的正面被配置成環(huán)形凹部。在操作中,螺旋鉆的形狀與面板中的凹部匹配,以限定隨著螺旋鉆的旋轉而橫截面積減小的區(qū)域。螺旋鉆的旋轉以及該橫截面的減小將導致壓力提供至產品,且進而使得當分配閥開啟時產品進行分配。

可對使用本發(fā)明的上述的一個或多個方面的其它和另外的實施方式進行修改而不偏離發(fā)明人的發(fā)明的實質。此外,制造和裝配該系統的多種方法和方法的實施方式,以及位置說明可彼此結合以產生所公開的方法和實施方式的變化。單數構件的說明可包括復數構件,且反之亦然。

步驟的順序可以多種排序進行,除非另外地特別限定。這里所述的多個步驟可與其它步驟結合,插入所述步驟,和/或分為多個步驟。類似地,功能地描述的構件可作為分離的構件實施,或者可結合為具有多種功能的構件。

已在文中對本發(fā)明的優(yōu)選和其它實施方式進行了說明,且沒有對本發(fā)明的每個實施方式進行說明。對所述實施方式的明顯修改和改變對本領域普通技術人員是明顯的。所公開和未公開的實施方式不意圖限制或者約束本發(fā)明的應用的范圍,而是根據專利法,申請人意圖完全保護在所附權利要求以及其等同的范圍或者區(qū)域內的修改和改進。

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