УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ ЕМКОСТИ С МОЛОКОПРОВОДОМ ТОРГОВОГО АВТОМАТА ДЛЯ ПОРЦИОННОГО РОЗЛИВА ЖИДКИХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
DEVICE FOR CONNECTION OF CONSUMER RESERVOIR FLUSHING VENDING MACHINE FOR DISPENSING LIQUID FOOD PRODUCTS

Изобретение 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.
Известно устройство для соединения молокопровода с потребительской емкостью торгового автомата для порционного розлива и продажи жидких пищевых продуктов, включающее трубчатый наконечник, соединенный через молокопровод с баком для жидкого пищевого продукта, например молока, свободный конец которого расположен неподвижно в камере для налива жидкого пищевого продукта, например молока, над потребительской емкостью соосно последней (патент РФ на полезную модель №110854, МПК G07F 13/10, опубл. 27.11.2011 г.). Торговый автомат содержит корпус, выполненный в виде герметичной камеры, внутри которой установлен съемный молочный танк и смонтированы автономные платежная система, 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.).
Наиболее близким аналогом (прототипом) является устройство для соединения молокопровода с потребительской емкостью торгового автомата для порционного розлива и продажи жидких пищевых продуктов, включающее трубчатый наконечник, соединенный через молокопровод с баком для жидкого пищевого продукта, например молока, свободный конец которого расположен неподвижно в камере для налива жидкого пищевого продукта, например молока, над потребительской емкостью соосно последней (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. Для включения системы розлива молока в потребительскую емкость торговый автомат содержит платежную систему. Потребитель, желающий приобрести молоко в розлив, устанавливает в раздаточное окно тару требуемой ему емкости, затем с помощью индикаторной панели оплачивает необходимую сумму наличным или безналичным способом. После поступления платежа с панели индикатора поступает сигнал на электронный блок управления, который, в свою очередь, передает сигнал в систему выдачи молока молочного танка. При этом молоко из молочного танка через систему выдачи молока начинает поступать в раздаточное окно и далее в тару потребителя. Контроль наполнения тары осуществляется через систему выдачи молока молочного танка электронным блоком управления.
Недостатком аналогов, в том числе и прототипа, является то, что в известных торговых автоматах система выдачи продукта, например молока, в потребительскую тару может работать только при наличии и функционировании платежной системы. Такие автоматы для использования в магазинах, где оплата за отпущенный товар (молоко в бутылках) производится не в самом автомате, а в кассах магазина, требуют внесения конструктивных изменений как в автомат, так и в программное обеспечение, т.к. при отключении платежной системы или ее отсутствии требуется установка дополнительных средств, контролирующих наличие или отсутствие потребительской емкости в камере для налива молока и ее соединение или отсоединение от молокопровода.
Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей торгового автомата за счет обеспечения работы системы порционного розлива жидкого пищевого продукта в потребительскую емкость, как при функционировании платежной системы, так и без нее.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для соединения молокопровода с потребительской емкостью торгового автомата для порционного розлива жидких пищевых продуктов согласно изобретению включает С-образный захват горлышка потребительской емкости, установленный на стойках в камере налива продукта, трубчатый наконечник с датчиком его положения, соединенный через молокопровод с баком для жидкого пищевого продукта, например молока, свободный конец которого пропущен через отверстие в стенке в камеру для налива в потребительскую емкость продукта, разрезную поворотную обойму, состоящую из двух разъемных дисков и расположенную в корпусе, прикрепленном на неподвижной опоре автомата, в полости между дисками которой размещен трубчатый наконечник с возможностью поворота и возврата в исходное положение вместе с обоймой.
В качестве датчика положения трубчатого наконечника используют датчик положения на эффекте Холла, постоянный магнит которого размещен в прорези корпуса поворотной обоймы и прикреплен к ее поверхности, а микросхема для регистрации и передачи сигнала - на монтажной панели, смонтированной на наружной поверхности камеры налива продукта, причем микросхема датчика положения связана с блоком управления (контроллером), а в качестве неподвижной опоры для крепления корпуса поворотной обоймы используют наружную стенку камеры налива.
Трубчатый наконечник выполнен изогнутым и снабжен возвратной пружиной, один конец которой закреплен на язычке, расположенном на колене трубчатого наконечника, а другой - на монтажной панели, смонтированной на наружной поверхности камеры налива.
В выходном отверстии конца трубчатого наконечника, расположенного в камере налива продукта, прикреплена изогнутая пластина, образующая боковую выходную щель для отклонения выходящего потока жидкого пищевого продукта на 60-90° от вертикальной оси.
Изобретение поясняется следующими графическими изображениями. На фиг. 1 приведена схема (внешний вид) устройства для соединения молокопровода с потребительской емкостью торгового автомата для порционного розлива жидких пищевых продуктов. На фиг. 2 - то же, в разрезе. На фиг. 3 изображено заявляемое устройство со стороны датчика положения трубчатого наконечника. На фиг. 4 представлено объемное изображение заявляемого устройства с закрепленной горловиной потребительской емкостью в камере наполнения. На фиг. 5 приведена схема автомата для порционного розлива жидких пищевых продуктов в емкость. На фиг. 6 приведен разрез поворотной обоймы с наконечником молокопровода.
Автомат для порционного розлива жидких пищевых продуктов, в частности молока, в потребительскую емкость содержит заявляемое устройство для соединения молокопровода с потребительской емкостью.
Автомат для порционного розлива жидких пищевых продуктов, в частности молока, в емкость 1 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 пулы управления 7 работой автомата с информационным дисплеем 8, клавиатура (на чертежах не показана) и камера 9 с окном для выдачи молока, закрывающимся дверкой 10. Система 5 дозирования и розлива молока содержит гибкий молокопровод 11 с упругоэластичным ресивером 12. 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. Один конец молокопровода 11 связан через перистальтический насос 13 со съемным молочным баком 3. Входное отверстие молокопровода 11 расположено в днище бака 3.
Свободный конец молокопровода 11 соединен через расходомер 14 с заявляемым устройством для соединения потребительской емкости 1 с молокопроводом 11 торгового автомата. 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.
Заявляемое устройство для соединения молокопровода 11 с потребительской емкостью 1 торгового автомата включает трубчатый наконечник 15, соединенный через молокопровод 11 с баком 3 для жидкого пищевого продукта, например молока, свободный конец которого пропущен в камеру 9 для налива в потребительскую емкость 1 жидкого пищевого продукта, например молока, через сквозное отверстие в ее стенке, разрезную поворотную обойму 16, состоящую из двух разъемных дисков 17 и расположенную во фторопластовом корпусе 18, прикрепленном на наружной стенке камеры 9 налива в потребительскую емкость 1 жидкого пищевого продукта. В полости между дисками 17 обоймы 16, стянутых винтами, размещен трубчатый наконечник 15 с возможностью поворота и возврата в исходное положение вместе с обоймой 16. Для регулирования положения трубчатого наконечника 15 по вертикали необходимо ослабить винты, сместить наконечник 15 в нужное положение, затем закрепить его, затянув винты. Кроме того, устройство снабжено датчиком 19 положения (на эффекте Холла) трубчатого наконечника 15, постоянный магнит 20 которого размещен в прорези 21 корпуса 18 поворотной обоймы 16 и прикреплен к поверхности указанной обоймы 16. Микросхема 22 для регистрации и передачи сигнала датчика 19 положения размещена на монтажной панели 23, смонтированной на наружной поверхности камеры 9 налива продукта, и соединена с блоком 24 управления (контроллером). В камере 9 налива продукта расположен С-образный захват 25 горлышка потребительской емкости 1, установленный на стойках 26.
Трубчатый наконечник 15 выполнен изогнутым и снабжен возвратной пружиной 27, один конец которой закреплен на язычке 28, расположенном на колене изогнутого трубчатого наконечника 15, а другой язычок 29 - на монтажной панели 23, смонтированной на наружной поверхности камеры 9 налива.
В выходном отверстии конца трубчатого наконечника 15, расположенного в камере 9 налива продукта, прикреплена изогнутая пластина 30, 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.
Снаружи на стенке молокопровода 11 между баком 3 с молоком и перистальтическим насосом 13 установлен датчик 31 температуры молока. Датчик 31 температуры молока представляет собой микросхему с чувствительным элементом, прижатым к молокопроводу 11. Сверху датчик 31 закрыт термоусадочной трубкой. В ходе измерений происходит оцифровка и передача в блок 24 управления (контроллер) аналогового сигнала полупроводникового измерительного элемента датчика 31.
Датчик 31 температуры молока, датчик 19 положения трубчатого наконечника 15 и привод перистальтического насоса 13 связаны с блоком 24 управления (контроллером). В камере 9 для выдачи молока установлен распылитель 32 (омыватель), соединенный трубопроводом 33 с емкостью 34, содержащей жидкость для обработки камеры 9 для выдачи молока, привод насоса 35 которого связан с блоком 24 управления (контроллером). Дно камеры 9 для выдачи молока соединено трубопроводом 36 с емкостью 37 для сбора и удаления отработанной жидкости из камеры 9. Система 6 перемешивания молока в баке 3 содержит мешалку 38 с приводом 39, имеющим быстроразъемное соединение 40 с валом 41 мешалки 38. Молокопровод 11 между баком 3 и датчиком 31 температуры содержит шаровой кран 42, быстроразъемное соединение 43 и кран 44.
Автомат с устройством для соединения молокопровода с потребительской емкостью работают 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 ПЭТ-бутылку (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 се, чтобы она сама закрылась). Емкость 1 при помощи пояска на горлышке закрепляется на С-образном захвате 25 и удерживается опорой 26 в камере 9. При этом трубчатый наконечник 15 должен быть предварительно вставлен в горлышко емкости 1 так, чтобы датчик 19 положения наконечника 15 зафиксировал показание «тара установлена», а дверца 10 камеры 9 налива молока закрыта и заблокирована. С этого момента, если в автомате отсутствует платежная система, начинается цикл работы автомата по заполнению потребительской емкости продуктом, а оплата за товар производится в кассе супермаркета. Если автомат снабжен платежной системой, то производится предварительная оплата за товар. Для контроля прохождения цикла наполнения потребительской емкости 1 продуктом используется датчик 19 положения трубчатого наконечника 15 и датчик (на чертеже не показан) дверцы 10 камеры 9 налива молока в положении «закрыто», связанные с блоком управления 24. После этого блок 24 управления включает привод перистальтического насоса 13, в котором вращается ротор с роликами, скользящими по шлангу, пережимающими его и выдавливающими 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. 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 (ПЭТ-бутылку). При этом струя молока на выходе из наконечника 15 отклоняется на 60-90°С от вертикальной оси в сторону внутренней стенки емкости 1, снижая пенообразование продукта.
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 - с пониженной скоростью. Переход от одного этапа к другому происходит ступенчато. В блоке 24 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.
В корпусе расходомера 14 установлена небольшая крыльчатка, лопасти которой вращает проходящий через расходомер поток жидкости (молока). На крыльчатке установлены два магнита. При вращении крыльчатки изменяется магнитное поле и генерируются импульсы, которые фиксируются 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 24 управления (контроллер) аналогового сигнала.
Во время налива дверца заблокирована. После окончания налива снимается блокировка дверцы 10 и емкость 1 с молоком забирается покупателем. Возврат и фиксирование наконечника 15 в исходное положение после извлечения его из емкости 1 (ПЭТ-бутылки) обеспечивает пружина 27.
Перепад диаметров, отличие в упругих свойствах материалов, использованных в ресивере 12 и в молокопроводе 11, а также длина трубки ресивера 12 обеспечивают снижение скорости и гашение пульсаций в потоке молока, что предотвращает его пенообразование. Снижению пенообразования способствует также контроль температуры молока в молокопроводе 11 датчиком 31 и поддержание ее в оптимальном режиме.
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 32. На время этой обработки дверца 10 блокируется. После обработки камеры 9 автомат завершает цикл работы.
Перед заменой бака 3 с молоком выполняется последовательно три этапа мойки системы подачи молока промывочными жидкостями при установленном на опоре 26 в камере 9 налива приспособлении для промывки. При установке приспособления трубчатый наконечник 15 должен быть предварительно вставлен в горлышко емкости 1, так чтобы датчик 19 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.
Заявляемое изобретение расширяет функциональные возможности торгового автомата за счет обеспечения работы системы порционного розлива жидкого пищевого продукта в потребительскую емкость 1 как при функционировании платежной системы, так и без нее. При этом не требуется внесения дополнительных конструктивных изменений в автомат.