УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И РАЗДАЧИ КОФЕЙНЫХ ЗЕРЕН
DEVICE FOR STORAGE AND DISTRIBUTION OF COFFEE BEANS

Ссылка на сопутствующую заявку
В настоящей заявке испрашивается приоритет по заявке на патент Италии №102018000006050, поданной 05.06.2018, все содержание которой включено в настоящее описание путем отсылки.
Область изобретения
Настоящее изобретение относится к устройству для хранения и раздачи кофейных зерен.
Предшествующий уровень техники
Как известно, в области торговли напитками широко применяются устройства для хранения и раздачи кофейных зерен, которые обычно соединены с мельницей, которая принимает и мелет кофейные зерна и подает дозированный молотый кофе на варочное или сборочное устройство.
По существу, устройства для хранения и раздачи кофейных зерен имеют размер, позволяющий хранить относительно большие количества кофе и, поэтому, хранение кофейных зерен должно происходить так, чтобы максимально ограничить контакт кофейных зерен с воздухом, чтобы предотвратить порчу органолептических свойств кофе под воздействием кислорода и влаги.
Чтобы выполнить это требование, уже давно были разработаны выпущены на рынок устройства для хранения и раздачи кофейных зерен, в которых кофейные зерна хранятся в контейнере, на дне которого имеется выпуск, закрытый диспенсером или заслонкой, и который соединен с вакуумным насосом, создающим и поддерживающим вакуум в контейнере, восстанавливая его при необходимости.
Устройства для хранения и раздачи кофейных зерен, оснащенные вакуумной системой, известны, например, из EP 2 848 168 B1, EP 1 879 487 B1, IT 102016000042169, WO 2010/001428 A1 и US 2004/0025703 A1.
Другие устройства для хранения и раздачи материалов, имеющие структуру, подобную структуре устройств для хранения и раздачи кофейных зерен, указанных выше, известны из IT 1181556 B, EP 1 066 210 B.
Цель и краткое описание изобретения
Опыт заявителя показывает, что решения по предшествующему уровню техники, хотя и являются удовлетворительными в некоторых отношениях, оставляют широкое поле для усовершенствований в терминах эффективности соответствующих функций и/или способов, которыми достигаются результаты, особенно в отношении сложности и, следовательно, стоимости и надежности.
Целью настоящего изобретения является создание устройства для хранения и раздачи кофейных зерен, которое позволяет достичь указанных результатов просто, эффективно и экономично.
Согласно настоящему изобретению, предлагается устройство для хранения и раздачи кофейных зерен, как определено в приложенной формуле изобретения.
Устройство (1) для хранения и раздачи кофейных зерен, содержащее бункер (2), определяющий камеру (2A), выполненную с возможностью хранения кофейных зерен и имеющую нижнее подводящее отверстие (9); опорное основание (3) для поддержки бункера (2); вращающееся дозирующее устройство (4), установленное с возможностью вращения в гнезде (5) для вращения из положения покоя и в него и содержащее по меньшей мере одну полость (13), открытую на внешней поверхности вращающегося дозирующего устройства (4); и средство (20) генерирования вакуума для создания и поддержания вакуума в камере (2A), отличающееся тем, что вращающееся дозирующее устройство (4) имеет по меньшей мере одну кольцевую канавку (15), находящуюся в зацеплении с V-образным кольцевым уплотнением 16 с губой (18), которая в положении покоя прижата к кольцевой поверхности (10) гнезда (5) для уплотнения камеры (2A) и ориентирована относительно гнезда (5) таким образом, чтобы дополнительно прижиматься к кольцевой поверхности (10) при воздействии вакуума, созданного в камере (2A), когда из нее откачан воздух.
Устройство, в котором положение покоя соответствует положению загрузки, в котором полость (13) сообщается с камерой (2A) через подводящее отверстие (9) для приема кофейных зерен.
Устройство, в котором кольцевая канавка (15) проходит вокруг полости (13) и кольцевая поверхность (10) расположена рядом с подводящим отверстием (9).
Устройство, в котором канавка (15) вращающегося дозирующего устройства (4) сформирована на выпуклом участке внешней поверхности вращающегося дозирующего устройства (4), и в котором кольцевая поверхность (10) имеет вогнутую форму (15), комплементарную выпуклой части внешней поверхности вращающегося дозирующего устройства (4).
Устройство, в котором вращающееся дозирующее устройство (4) имеет сферическую форму, и кольцевая поверхность (10) имеет криволинейный профиль, согласующийся с внешней формой вращающегося дозирующего устройства (4).
Устройство, в котором кольцевая поверхность (10) сформирована на трубчатом участке бункера (2) под подводящим отверстием (9).
Устройство, в котором V-образное кольцевое уплотнение (16) содержит цилиндрический элемент (17), имеющий размер, обеспечивающий посадку с натягом в канавке (15), и соединенное с губой (18) через промежуточный поперечный участок V-образного кольцевого уплотнения (16); при этом губа (18) является конической и ориентирована относительно гнезда (5) таким образом, что когда губа (18) находится в зацеплении с кольцевой поверхностью (10), конусность губы (18) наклоняется таким образом, чтобы быть согласованной и комплементарной кривизне или наклону кольцевой поверхности (10).
Устройство, в котором вращающееся дозирующее устройство (4) является вращательно симметричным относительно его оси (12) и содержит две противоположных полости (13) и две канавки (15) с соответствующими V-образными кольцевыми уплотнениями (16), каждое из которых уплотняет камеру (2A), когда соответствующая полость (13) сообщается с камерой (2A) через подводящее отверстие (9).
Устройство, содержащее запирающий механизм (26), позволяющий вручную устанавливать бункер (2) на основание (3) и снимать бункер (2) с основания (3); при этом запирающий механизм (26) содержит две колодки (27), выполненные с возможностью перемещения из открытого отпирающего положения в закрытое запирающее положение, в котором колодки (27) зажимают в осевом направлении между собой фланец (28), выполненный за одно целое с бункером (2) и фланец (29), выполненный за одно целое с основанием (3).
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - вид в перспективе предпочтительного варианта устройства для хранения и раздачи кофейных зерен по настоящему изобретению.
Фиг. 2 - устройство по фиг. 1 в частично разобранном состоянии.
Фиг. 3 - деталь устройства по фиг. 1.
Фиг. 4 - сечение устройства по фиг. 1.
Фиг. 5 и 6 - виды в перспективе, с некоторыми деталями, удаленными для ясности, устройства по фиг. 1 в двух разных рабочих конфигурациях.
Фиг. 7 и 8 - вид в перспективе и в сечении детали по фиг. 5.
Фиг. 9 - фрагмент фиг. 5 в увеличенном масштабе.
Подробное описание предпочтительного варианта изобретения
Далее следует подробное описание настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи, чтобы дать возможность специалистам воспроизвести и использовать изобретение. Специалистам понятны различные изменения, которые могут быть внесены в описанные варианты и описанные общие принципы могут быть применены в других вариантах и способах применения, не выходя за пределы объема изобретения, который определен в приложенной формуле. Соответственно, настоящее изобретение не ограничивается объемом описанных и проиллюстрированных вариантов, но должно рассматриваться в самом широком смысле, согласующемся с описанными и заявленными принципами и характеристиками.
На фиг. 1 устройство для хранения и раздачи кофейных зерен в целом обозначено позицией 1. Устройство 1 выполнено с возможностью стыковки с известной кофейной мельницей (не показана), которая принимает от устройства 1 дозированное количество кофе, который после помола подается в автоматическое варочное устройство в настольной машине для приготовления кофе или в автомате по продаже кофе.
Как показано на фиг. 1 и 4, устройство 1 содержит воронку или бункер 2 для кофейных зерен, опорное основание 3 для бункера 2, и вращающееся дозирующее устройство 4, установленное в гнезде 5 между бункером 2 и основанием 3 для передачи дозированного количества кофейных зерен из бункера 2 в выходной канал 6, сформированный в основании 3 и сообщающийся с входом мельницы (не показана), расположенной под устройством 1.
Бункер 2 определен контейнером, определяющим камеру 2A хранения и содержащим верхнюю часть, предпочтительно цилиндрическую и герметично закрытую съемной верхней крышкой 7, позволяющей загружать кофейные зерна, и нижнюю воронкообразную часть 8, которая имеет нижнее подводящее отверстие 9, через которое кофейные зерна могут подаваться во вращающееся дозирующее устройство 4.
В частности, как показано на фиг. 4, отверстие 9 расположено между сходящимися частями нижней воронкообразной части 8 и полостью, сформированной в терминальной трубчатой части верхней части 8, и изнутри ограничено кольцевой поверхностью 10, соосной с по существу вертикальной осью 11.
Кольцевая поверхность 10 образует часть гнезда 5 и, в частности, ту часть гнезда 5, которая взаимодействует с вращающимся дозирующим устройством 4, для уплотнения камеры 2A. содержащей кофе.
Кольцевая поверхность 10 имеет форму перевернутой воронки, расходящейся вниз. Предпочтительно, кольцевая поверхность 10 имеет форму сферической зоны, а именно, части сферической поверхности, находящейся между двумя параллельными плоскостями, перпендикулярными оси 11, где меньшее основание сферической зоны обращено к подводящему отверстию 9, а большее основание обращено вниз.
Предпочтительно, как и в примере, показанном на чертежах, кольцевая поверхность 10 прилегает к сходящемуся участку нижней части 8, а подводящее отверстие 9 определено круглым участком, который соединяет сходящийся участок с кольцевой поверхностью 10.
В другом, не показанном варианте кольцевая поверхность имеет расходящуюся вниз усеченно-коническую форму.
В другом, не показанном варианте кольцевая поверхность 10 сформирована вместо терминальной трубчатой части бункера 2, на трубчатом участке, который является интегральной частью основания 3 или установлен на нем, и герметично соединен со сходящейся частью бункера 2.
Как показано на фиг. 4, 5 и 6 вращающееся дозирующее устройство 4 содержит по существу сферическое тело, установленное с возможностью вращения н основании 3 для вращения вокруг оси 12, проходящей перпендикулярно оси 11, и имеет две идентичные цилиндрические полости 13, сформированные на поверхности сферического тела, в зеркально противоположных положениях относительно плоскости, проходящей через ось 12.
Вращающееся дозирующее устройство 4 приводится в действие электродвигателем 14, расположенным в основании 3 и электрически соединенным с управляющим устройством (не показано) для поворота вращающегося дозирующего устройства на 180° в положение покоя и загрузки и из него, как показано на фиг. 4 и 76, в котором полости 13 соосны оси 11, одна из полостей 13 обращена вверх и к подводящему отверстию 9, и сообщается с камерой 2A для приема дозы кофейных зерен, а другая полость 13 обращена вниз к выпускному каналу 6, для разгрузки в него ранее загруженной дозы кофейных зерен.
Положение покоя и загрузки может быть достигнуто поворотом вращающегося дозирующего устройства 4 всегда в одном направлении или меняя направление его вращения.
В одном не показанном варианте вращающееся дозирующее устройство имеет единственную полость 13 и, следовательно, последовательные положения покоя и загрузки достигаются путем поворота вращающегося дозирующего устройства на 360° в одном и том же направлении, или меняя направление вращения.
Как показано на фиг. 4, 5 и 6 вращающееся дозирующее устройство 4 имеет соответствующие кольцевые канавки 15, проходящие вокруг полостей 13, и в канавках 15 находятся соответствующие уплотнения 16, которые идентичны и выборочно взаимодействуют с кольцевой поверхностью 10 для герметичного уплотнения камеры 2A.
Для удобства канавки 15 сформированы на соответствующих плоскостях, параллельных друг другу и плоскостям, в которых лежат свободные кромки полостей 13.
Как показано на фиг 7-9, уплотнения 16 являются кольцами V-образного сечения, каждое из которых имеет главный цилиндрический элемент 17 такого размера, чтобы обеспечить посадку с натягом в соответствующей канавке 15, и (усеченно-) коническую губу 18, которая упруго поджата и соединена с одним концом цилиндрического элемента 17 через промежуточный поперечный участок. Уплотнения 16 изготовлены из очень гибкого износостойкого материала, предпочтительно, эластомера, например, жидкого силикона 70Sh или NBR или VITON или полиуретана.
Каждое уплотнение 16 вставлено в соответствующую канавку 15 так, чтобы быть запертым в ней в осевом направлении и ориентировано так, чтобы, когда уплотнение 16 прижато к кольцевой поверхности 10, конусность губы 18 была по существу ответной кривизне или наклону кольцевой поверхности 10.
Губа 18 на своей внешней уплотняющей поверхности имеет скругленный выступ 19, который, когда губа 18 упруго деформирована кольцевой поверхностью 10, прилагает давление к кольцевой поверхности 10, обеспечивая эффективное переднее динамическое уплотнение.
Устройство 1 далее содержит пневматическую цепь 20, создающую и поддерживающую вакуум в камере 2A.
Как показано на фиг. 3 и, особенно, на фиг. 4, пневматическая цепь 20 содержит вакуумный насос 21, расположенный в основании 3 и электрически соединенный с управляющим устройством (не показано), всасывающую трубку 22, которая соединяет вакуумный насос 21 с камерой 2A через воздушный фильтр 23, и выпускную трубку 24, которая соединяет вакуумный насос 21 с окружающей средой.
Пневматическая цепь 20 далее содержит датчик давления (не показан) для измерения давления внутри бункера 2A, и манометр 25, позволяющий снаружи считывать внутреннее давление.
Как показано на фиг. 1 и 2, устройство 1 далее содержит запирающий механизм 26, позволяющий вручную устанавливать бункер 2 на основание 3 и снимать его с этого основания.
Запирающий механизм 26 является зажимным механизмом и содержит две колодки 27, выполненных с возможностью перемещения из открытого положения (фиг. 2), в котором они позволяют снять бункер 2 с основания 3, например, для обслуживания и очистки, в закрытое запирающее положение (фиг. 1 и 4), в котором колодки 27 зажимают в осевом направлении фланец 28, выполненный интегрально с бункером 2 и фланец 29, выполненный интегрально с основанием 3.
При использовании, когда устройство 1 включается в первый раз, вакуумный насос 21 отсасывает воздух из камеры 2A, пока давление в камере 2A не достигнет заранее определенной величины и датчик давления не пошлет сигнал на электронное управляющее устройство, которое в ответ останавливает вакуумный насос 21. Во всасывающей трубке 22 установлен обратный клапан 30, не позволяющий воздуху вернуться в камеру 2A, когда вакуумный насос 21 выключен.
Электродвигатель 14 приводится в действие электронным управляющим устройством, когда получает сигнал, указывающий на отсутствие кофе, от системы 31 определения уровня, для удобства образованной двумя датчиками уровня, расположенными вдоль выпускного канала 6 на заранее определенном уровне.
Когда электродвигатель 20 включается, вращающееся дозирующее устройство 4 выполняет заданное количество поворотов на 180°, при каждом из которых дозированное количество кофейных зерен перемещается из бункера 2 в выпускной канал 6. Электродвигатель 20 останавливают, когда датчики 31 уровня покажут, что кофе в выпускном канале 6 достиг заранее заданного уровня.
Угловое положение вращающегося дозирующего устройства 4 регулируется устройством определения положения, соединенным с электронным управляющим устройством. Предпочтительно, устройство определения положения содержит датчик 32 Холла, который определяет прохождение магнитов (не показаны) на вращающемся дозирующем устройстве 4.
Во время вращения вращающегося дозирующего устройства 4 виз положения покоя и загрузки и в него, камера 2A входит в сообщение по текучей среде с выпускным каналом 6 с последующим ростом давления. Поэтому, когда вращающееся дозирующее устройство 4 останавливается в положении покоя и загрузки, вакуумный насос 21 включается для восстановления заранее определенного давления в камере 2A.
По существу, даже если вращающееся дозирующее устройство 4 не включалось, вакуумный насос 21 включается каждый раз, когда датчик давления определяет, что давление больше заранее определенной величины.
Что касается уплотнений 16, следует отметить, что то, что уплотнения 16 установлены на вращающемся дозирующем устройстве 4 и имеют конкретную описанную выше форму, определяет высокую эффективность уплотнения, в частности, более высокую, чем в решениях, содержащих кольцевые уплотнения круглого сечения и установленные на вращающемся дозирующем устройстве 4 или гнезде 5.
Фактически, когда вращающееся дозирующее устройство 4 останавливается в положении покоя и загрузки, губа 18 уплотнения 16, обращенная к кольцевой поверхности 10, уплотняет камеру 2A благодаря эффекту давления, которое она оказывает на кольцевую поверхность 10. Это давление, которое в других вышеописанных известных решениях будет постоянным, в настоящем изобретении увеличивается с последующим улучшением уплотняющего эффекта, когда вакуумный насос 21 отсасывает воздух из камеры 2A и разрежение создает силу, стремящуюся открыть губу 18, дополнительно прижимая губу 18 к кольцевой поверхности 10.
Форма уплотнения 16, в частности, губа 18, и скругленный участок 19, обеспечивают беспрепятственное начало вращения, когда в камере 2A создан вакуум, тем самым не допуская высоких пусковых токов на электродвигателе 14, который со временем может быть ими поврежден.