Устройство хранения и дозирования сыпучей смеси вендингового автомата

Полезная модель относится к устройствам вендинговых автоматов, а именно к контейнерам, которые используются для размещения в них сухой смеси приготовляемых напитков и которые оснащены механизмом дозирования сухой смеси.
Известен аналог - устройство хранения и дозирования сыпучей смеси вендингового автомата – US 4207995, 17.06.1980, имеющее контейнер из полимерного материала и механизм дозирования, закрепленный в контейнере, содержащий винт-шнек и зубчатое колесо для перемешивания, шнек выполнен из металлической проволоки.
Недостатком аналога является низкая технологичность изготовления устройства и его недолговечность. Шнек выполнен из металла, а металл менее технологичен в обработке, чем полимерные материалы. Металл окисляется при воздействии влаги, что снижает долговечность детали и устройства в целом.
Известен близкий аналог - устройство хранения и дозирования сыпучей смеси вендингового автомата – KR 101638356, 30.12.2014, принятый в качестве прототипа предлагаемой полезной модели, содержащий контейнер из полимерного материала и механизм дозирования, закрепленный в контейнере, содержащий винт-шнек и зубчатое колесо для перемешивания, выполненные из полимерного материала.
Недостатком прототипа является сложность производственной оснастки для изготовления деталей устройства. Высокая трудоемкость, длительность изготовления и необходимость применения сложного оборудования и инструмента для изготовления производственной оснастки обуславливают высокую стоимость производства устройства. Его детали изготавливаются литьем на термопласт автомате, где в качестве оснастки применяется литьевая форма. Точность выполнения размеров деталей по этой технологии относительно высокая, но для изготовления литьевой формы для этой технологии требуется применение точного оборудования, особых инструментов, специальных марок сталей и обработки с малыми допусками. Контейнер устройства является самой габаритной ее частью и тоже изготавливается литьем на термопласт-автомате. С учетом указанных особенностей технологии изготовления оснастки для литья контейнера, он является самой сложной деталью в части подготовки производства.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении возможности применения относительно простого производственного оборудования и оснастки для изготовления устройства и, благодаря этому, снижении затрат на подготовку производства и ускорении процесса подготовки производства.
Технический результат достигается в устройстве хранения и дозирования сыпучей смеси вендингового автомата, содержащем контейнер из полимерного материала и механизм дозирования, закрепленный в контейнере, содержащий шнек и зубчатое колесо для перемешивания, выполненные из полимерного материала, контейнер выполнен из полимерного материала, предназначенного для технологии выдувного формования, снизу к контейнеру закреплен кронштейн, имеющий элемент для ориентации устройства в вендинговом автомате, кронштейн имеет сечение типа швеллер, стенка которого расположена снизу контейнера, а полки которого расположены с двух сторон вдоль боковых стенок контейнера, крепление кронштейна и контейнера выполнено в виде сопряжения отверстия на одном элементе и выступа на другом, шнек имеет первый дозирующий конец с винтовой поверхностью и второй конец для присоединения привода вендингового автомата, в отверстиях контейнера в его нижней части расположены втулки из полимерного материала с низким коэффициентом трения, имеющие бурт, благодаря которому они закреплены на контейнере накидными гайками, шнек сопряжен первым концом с отверстием первой втулки, а вторым концом с отверстием второй втулки.
На фиг.1 изображен общий вид устройства хранения и дозирования сыпучей смеси вендингового автомата.
На фиг.2 изображено продольное сечение устройства хранения и дозирования сыпучей смеси вендингового автомата.
На фиг.3 изображено поперечное сечение устройства хранения и дозирования сыпучей смеси вендингового автомата в месте расположения элемента для ориентации и элементов крепления кронштейна и контейнера.
На фиг.4 изображено поперечное сечение устройства хранения и дозирования сыпучей смеси вендингового автомата в месте установки шестерни.
Устройство хранения и дозирования сыпучей смеси вендингового автомата содержит контейнер 1 из полимерного материала, как показано на фиг.1, и механизм дозирования 2, закрепленный в контейнере 1, содержащий шнек 3 и зубчатое колесо 4 для перемешивания, как показано на фиг.2, выполненные из полимерного материала, контейнер 1 выполнен из полимерного материала, предназначенного для технологии выдувного формования, все сопряжения граней контейнера 1 выполнены плавными с радиусными переходами, снизу к контейнеру 1 закреплен кронштейн 5, имеющий элемент для ориентации устройства в вендинговом автомате, кронштейн 5 имеет сечение типа швеллер, как показано на фиг.3, 4, стенка 6 которого расположена снизу контейнера 1, а полки 7 которого расположены с двух сторон вдоль боковых стенок 8 контейнера 1, как показано на фиг.3, крепление кронштейна 5 и контейнера 1 выполнено в виде сопряжения отверстия 9 на одном элементе и выступа 10 на другом, шнек 3 имеет первый дозирующий конец 11 с винтовой поверхностью и второй конец 12 для присоединения привода вендингового автомата, как показано на фиг.2, в отверстиях 13 контейнера 1 в его нижней части расположены втулки 14, 15 из полимерного материала с низким коэффициентом трения, имеющие бурт 16, благодаря которому они закреплены на контейнере 1 накидными гайками 17, шнек 3 сопряжен первым концом 11 с отверстием первой втулки 14, а вторым концом 12 с отверстием второй втулки 15.
Рассмотрим пример конкретной реализации устройства хранения и дозирования сыпучей смеси вендингового автомата. Устройство в примере предназначено для вендингового кофейного автомата. Аналогичное устройство может быть использовано в вендинговом автомате для продажи спортивного питания. Контейнер 1 выполнен из полимерного материала, предназначенного для технологии выдувного формования - полипропилена марки РР 4240GM. Для изготовления контейнера 1 могут применяться другие полимерные материалы, предназначенные для технологии выдувного формования, например, полипропилены марок РР 8300G, РР 8400G, полиэтилены марок PE 273-83, PE 276-73, PE 10803-020, PE 15803-020, полиэтилентерефталаты марок EKÖPET 76, EKÖPET 8. Контейнер 1 изготавливается методом выдувного формования. Технологическая оснастка для данной технологии проще относительно применяемой для технологии литья под давлением. Форма для выдувного формования конструктивно проще, изготавливается из дешевого материала и быстрее изготавливается. Благодаря этому обеспечивается снижение затрат на подготовку производства и ускоряется процесса подготовки производства. Особенность технологии выдувного формования в том, что все сопряжения граней контейнера 1 выполнены плавными с радиусными переходами, а точность выполнения форм и размеров изделия ниже, чем при литье под давлением. Поэтому для сопряжения контейнера с кофейным автоматом применена промежуточная деталь - кронштейн 5, который изготавливается литьем под давлением для обеспечения точности изготовления элемента 18 для ориентации устройства в кофейном автомате. Элемент 18 для ориентации выполнен в виде шипа на стенке 6 кронштейна 5, который сопрягают с отверстием в кофейном автомате. Кронштейн 5 обеспечивает ориентацию устройства хранения и дозирования сыпучей смеси в кофейном автомате. Для этого стенка 6 кронштейна 5 плоская и расположена снизу контейнера 1, дно 19 которого в этом месте округлое, что обусловлено применяемой для его изготовления технологией. Стенкой 6 кронштейн опирается на сопрягаемую поверхность вендингового автомата.
Материалы, применяемые для выдувного формования, имеют большой коэффициент трения, поэтому для размещения шнека 3 в контейнере 1 применены втулки 14, 15 из полимерного материала с низким коэффициентом трения - полиацеталя. В качестве такого материала может быть применен полиэтилентерефталат ТЕКАПЕТ или, с меньшим успехом из за гигроскопичности, полиамид 6. Применение втулок 14, 15 обусловлено подвижностью шнека 3 и тем, что контейнер изготовлен из полимерного материала, предназначенного для технологии выдувного формования, который обладает большим коэффициентом трения и который не обеспечил бы в контакте со шнеком 3 нормальный для таких устройств ресурс.
Крепление кронштейна 5 и контейнера 1 между собой выполнено в виде сопряжения отверстия 9 в кронштейне и выступа 10 на контейнере на двух полках 7 по бокам контейнера. Отверстие 9 выполнено в виде паза, что можно увидеть на фиг.1, для компенсации неточности изготовления выступа 10 на контейнере.
Впадины 21 в контейнере 1 для крепления зубчатого колеса 4 выполнены округлыми, что обусловлено применяемой технологией выдувного формования, применяемой для изготовления контейнера 1.
Рассмотрим пример использования устройства хранения и дозирования сыпучей смеси вендингового автомата. Устройство собирают согласно чертежа и описанию, указанному выше. После этого его устанавливают в кофейный аппарат. В контейнер 1 засыпают порошок - кофейный напиток и закрывают крышку 20. После оплаты пользователем напитка, контроллер вендингового автомата запускает электромотор, являющийся приводом шнека 3, приводя его во вращательное движение. Вращением шнека 3 порошок перемещается его спиралью Архимеда в стаканчик. Шнек 3 приводит зубчатое колесо 4, которое перемешивает порошок для исключения его слеживания и образования комков.
Описанные признаки устройства обеспечивают возможность применения относительно простого производственного оборудования и оснастки для его изготовления, позволяют снизить затраты на подготовку производства, а также ускорить процесс подготовки производства.