专利名称：带有改进的传动和密封系统的用于部分冷冻饮料的饮料分配器的制作方法
技术领域：
本发明涉及饮料分配器，更具体地，涉及带有改进的传动和密封系统的部分冷冻饮料的饮料分配器。
背景技术：
在食品服务行业，已经开发了各种机器以生产、存放和分配部分冷冻的饮料，例如雪泥类型的饮料。通常，这种机器混合水和可口的成分，冷冻该混合物，然后分配具有雪泥状稠度的部分冷冻的饮料产品。这种机器通常称为“刨冰”机。通常，这种刨冰机包括用于存放饮料产品的筒体。冷冻圆筒延伸穿过筒体并且容纳(制冷回路的)蒸发盘管，蒸发盘管将饮料产品冷却到所需温度。冷冻圆筒的表面典型地为金属并且与蒸发盘管直接接触，产生大而有效的热交换表面。位于筒体中的还有螺旋推运器，其围绕冷冻圆筒旋转以将冷冻的饮料产品从冷冻圆筒的表面刨下并且使饮料产品在筒体中循环，产生部分冷冻的或雪泥状稠度的饮料产品。在大多数的现有技术结构中，刨冰机包括延伸穿过冷冻圆筒的中心并且连接到螺旋推运器上的传动轴。在刨冰机的后部，该传动轴可操作地连接到齿轮装置和马达上。例如，如图1中所示，传动轴10延伸穿过冷冻圆筒12，并且在冷冻圆筒12的前端，传动轴10连接到并且驱动螺旋推运器14。因此，这种结构需要在冷冻圆筒14前端的轴封16。该轴封16几乎连续地浸入部分冷冻的饮料产品中并且可能倾向于渗漏，容许饮料产品渗入冷冻圆筒12的内部。一旦部分冷冻的饮料产品，其通常包括大量的糖并且很粘稠，进入冷冻圆筒12的内部，将其清除出冷冻圆筒12事实上可能是不可能的。此外，在现有技术结构中的齿轮装置通常倾向于由于热应力和过载而现场失效。在许多情况中，较小的C框架马达偶联到齿轮箱，其在刨冰机的背景下通常产生过载情况和过热问题。这种过载和过热问题可能减小齿轮、润滑剂和轴承的寿命。例如，过热降低齿轮装置内的润滑剂的润滑能力，因此通常导致过早损坏。对于另一个例子，过载将高水平的应力加到齿轮装置中，因此导致齿轮装置中齿轮齿的失效。最后，达到在齿轮装置附近有部分冷冻饮料产品的任何渗漏的程度，以至于这种渗漏也可以导致齿轮装置的磨损和过早损坏。
发明内容
本发明是带有改进的传动和密封系统的用于部分冷冻饮料的饮料分配器。在根据本发明制造的饮料分配器中，饮料分配器包括一个或多个筒体。在每个筒体中，有冷冻圆筒，并且在每个筒体的前端有用于分配饮料产品的分配器组件。在每个筒体中，还有螺旋推运器，其围绕每个冷冻圆筒旋转以将冷冻饮料产品从冷冻圆筒的表面刨下并且使饮料产品在相应的筒体中循环，产生部分冷冻的或雪泥状稠度的饮料产品。根据本发明制造的用于饮料分配器中的示例性螺旋推运器优选地是由热塑性材料模制成的整体元件。螺旋推运器优选地包括通过第一和第二纵向肋条加强的螺旋状凸缘(或刮板)，第一和第二纵向肋条延伸螺旋推运器的长度。在一端，螺旋状凸缘终止于限定内腔的圆柱形元件中。冷冻圆筒包括从其前表面伸出的凸起，该凸起被容纳在由圆柱形元件限定的内腔中。因而，一旦装配好，螺旋推运器相对于冷冻圆筒的位置就部分地通过螺旋推运器的圆柱形元件与从冷冻圆筒前表面伸出的凸起的连接而得以保持；然而，螺旋推运器仍然相对于冷冻圆筒自由旋转。在每个筒体中，螺旋推运器被从后部驱动，因而，没有延伸穿过冷冻圆筒的传动轴。在这方面，螺旋推运器优选地在其第二端形成有整体的环形齿轮，当装配好时，该环形齿轮位于饮料分配器的后部附近。环形齿轮与传动齿轮啮合，并且通过皮带和皮带轮装置使传动齿轮旋转。在示例性的皮带和皮带轮装置中，第一皮带轮安装到带有传动齿轮的公共轴。然后，第一皮带轮通过第一皮带可操作地连接到第二皮带轮。第二皮带轮安装在带有第三皮带轮的另一个轴上，以使得第二皮带轮随着轴上的第三皮带轮旋转。然后，第三皮带轮通过第二皮带可操作地连接到第四皮带轮。第四皮带轮由马达驱动，通过上面描述的皮带和皮带轮装置，马达使传动齿轮驱动环形齿轮，从而使螺旋推运器旋转。在这种结构中，没有延伸穿过冷冻圆筒的传动轴，因而，在分配器的下前部没有轴封，在那里，轴封会被连续地浸入部分冷冻的饮料产品中。因而，本发明的饮料分配器消除了在现有技术结构中常见的在前部轴封处伴随的泄露问题。此外，用皮带和皮带轮装置取代现有技术的齿轮装置将发热的问题减到最小并容许使用较大的驱动马达以更好地处理混合负载，同时还减少了维护和修理成本。作为额外的好处，与现有技术的结构相比，部件的清洁更加容易，因为筒体和相关联的螺旋推运器可以被容易地向前拉并作为整个组件从分配器移除并送到洗涤区域进行清洗。
图1是饮料分配器的现有技术结构中的冷冻圆筒、传动轴和螺旋推运器的透视图；图2是根据本发明制造的示例性饮料分配器的透视图；图3是图2的示例性饮料分配器的透视图，但其中一个筒体被从图中隐藏起来以更好地图示冷冻圆筒、螺旋推运器和其他内部部件；图4是图2的示例性饮料分配器的冷冻圆筒、螺旋推运器和其它内部部件的放大透视图；图5是图2的示例性饮料分配器的放大侧视图，示出了传动系统的各种部件；图6是图2的示例性饮料分配器的螺旋推运器之一的透视图；图7是图2的示例性饮料分配器的冷冻圆筒之一的透视图；图8是图2的示例性饮料分配器的后视图，也示出了传动系统的各种部件；和
图9是图2的示例性饮料分配器中的冷却系统的示意图。
具体实施例方式本发明是带有改进的传动和密封系统的用于部分冷冻饮料的饮料分配器。图2是根据本发明制造的示例性饮料分配器的透视图。示例性饮料分配器20具有两个单独的筒体24a、24b。然而，应该认识到，根据本发明制造的饮料分配器可以具有任意数量的筒体而不背离本发明的精神和范围。图3是同一示例性饮料分配器20的透视图，但其中一个筒体24a被从视图中隐藏起来以更好地示出示例性饮料分配器20中的一些内部部件。如图2和3中所示，在该示例性饮料分配器20中，在每个筒体24a、24b中，有冷冻圆筒30a、30b，如上所述，冷冻圆筒是典型的现有技术的结构。此外，在每个筒体24a、24b的前端有用于分配饮料产品的分配器组件40a、40b。同样如现有技术结构中典型的那样，在每个筒体24a、24b中有螺旋推运器50a、50b，其围绕相应的冷冻圆筒30a、30b旋转以将冷冻的饮料产品从冷冻圆筒30a、30b的表面刨下并使饮料产品在相应的筒体24a、24b中循环，产生部分冷冻的或雪泥状稠度的饮料产品。图6是示例性饮料分配器20的螺旋推运器之一 50a的透视图，图7是示例性饮料分配器20的冷冻圆筒之一 30a的透视图。如图6中所示，螺旋推运器50a优选地是整体元件并且由热塑性材料模制而成。螺旋推运器50a包括通过第一和第二纵向肋条54a、55a加强的螺旋状凸缘(或刮板)52a，第一和第二纵向肋条54a、55a延伸螺旋推运器50a的长度。在一端，螺旋状凸缘52a终止于限定了内腔57a的圆柱形元件56a中。如图7中所示，冷冻圆筒30a包括从其前表面伸出的凸起32a，该凸起容纳在由圆柱形元件56a限定的内腔57a中。因而，一旦装配好，螺旋推运器50a相对于冷冻圆筒30a的位置就部分地通过螺旋推运器50a的圆柱形元件56a与从冷冻圆筒30a前表面伸出的凸起32a的连接而得以保持；然而，螺旋推运器50a仍然相对于冷冻圆筒30a自由旋转。现在参考图4和5，在每个筒体24a、24b中，螺旋推运器50a、50b被从后部驱动，因而，没有延伸穿过相应的冷冻圆筒30a、30b的传动轴。具体地说，还参考图6,在该示例性实施方式中，每个螺旋推运器50a、50b在其第二端形成有整体的环形齿轮58a、58b，当装配好时，所述环形齿轮位于饮料分配器20的后部附近。环形齿轮58a与传动齿轮62a啮合，另一个环形齿轮58b相似地与传动齿轮62b啮合。通过皮带和皮带轮装置使第一传动齿轮62a旋转，通过基本上相同的皮带和皮带轮装置使第二传动齿轮62b旋转。现在参考图4和5，以及图8的后视图，在该示例性实施方式中，在每个皮带和皮带轮装置中，第一皮带轮70a、70b安装到带有相应的传动齿轮62a、62b的公共轴72a、72b，然后，每个第一皮带轮70a、70b通过相应的第一皮带80a、80b可操作地连接到相应的第二皮带轮74a、74b。在该示例性实施方式中，每个第一皮带轮70a、70b的直径与每个第二皮带轮74a、74b的直径之比是4: 1.7。仍参考图4和5以及图8的后视图，每个第二皮带轮74a、74b安装在带有第三皮带轮76a、76b的另一个轴75a、75b上，以使得每个第二皮带轮74a、74b随着轴75a、75b上的对应的第三皮带轮76a、76b旋转。然后，第三皮带轮76a、76b通过相应的第二皮带82a、82b可操作地连接到相应的第四皮带轮78a、78b。在该示例性实施方式中，每个第三皮带轮76a、76b的直径与每个第四皮带轮78a、78b的直径之比是5: 1.7。第四皮带轮78a由马达90a驱动，通过上面描述的皮带和皮带轮装置，马达90a使传动齿轮62a驱动环形齿轮58，从而使螺旋推运器50a旋转。相似地，另一个第四皮带轮78b由马达90b驱动，通过上面描述的皮带和皮带轮装置，马达90b使传动齿轮62b驱动环形齿轮58b，从而使螺旋推运器50b旋转。在该示例性实施方式中，由于上面描述的相应比值，所以当相应的马达90a、90b以1075RPM的速度运行时，每个传动齿轮62a、62b被驱动并以155RPM的速度旋转。此外，由于在相应的传动齿轮62a、62b和环形齿轮58a、58b之间有3.5: I的传动比，所以螺旋推运器50a、50b以44RPM的速度有效地旋转。如上所述，在这种结构中，没有延伸穿过相应的冷冻圆筒30a、30b的传动轴，因而，在分配器20的下前部没有轴封，在那里，轴封会被连续地浸入部分冷冻的饮料产品中。因而，本发明的饮料分配器20消除了在现有技术结构中常见的在前部轴封处伴随的泄露问题。此外，用皮带和皮带轮装置取代现有技术的齿轮装置将发热的问题减到最小并容许使用较大的驱动马达以更好地处理混合负载。并且，还减少了维护和修理成本，因为与齿轮装置相比，伴随皮带和皮带轮装置的大部分问题是更容易解决的。作为额外的好处，在这种结构中，与现有技术的结构相比，部件的清洁更加容易，因为每个筒体24a、24b和每个相关联的螺旋推运器50a、50b可以被容易地向前拉并作为整个组件从分配器移除并送到洗涤区域进行清洗。最后，应该认识到，根据本发明制造的示例性饮料分配器包括典型的冷却系统90以产生必须的制冷回路。具体地说，蒸发盘管35位于相应的冷冻圆筒30a、30b内(看图7)并且与容纳在饮料分配器20下部的某些冷却部件流体连通。例如，如图9的示意图中所示，冷却部件可以包括压缩机100、冷凝器102、过滤器/干燥器104、膨胀阀105a、105b (或其它制冷剂控制装置)、气液分离器108和吸入管路110。如在这种冷却系统中常见的，压缩机100压缩冷却介质，优选地制冷剂气体如R404a (商业上可获得的氢氟碳制冷剂)，以升高冷却介质的温度和储存的能量。因而，冷却介质作为热的高压气体离开压缩机100并进入冷凝器102。在冷凝器102中，来自冷却介质的增压的热量被耗散，冷却介质回复成液态形式，但仍处于高压。然后，冷却介质通过过滤干燥器104，其设计成过滤掉杂质并干燥冷却介质以防止结冰。当它离开过滤干燥器104时，冷却介质被分成两个流，两个流分别与两个冷冻圆筒30a、30b相关联。在每种情况下，冷却介质都通过膨胀阀105a、105b，每个膨胀阀都充当减压装置并计量进入相应的冷冻圆筒30a、30b的蒸发盘管35中的冷却介质。由于压力下降，冷却介质蒸发，当它蒸发时吸收热量。当冷却介质离开蒸发盘管35，通过气液分离器108和相关的吸入管路110返回到压缩机100时，它再次成为冷的、低压的气体。本领域普通技术人员还将认识到，在不背离本发明的教导的情况下，另外的实施方式是可能的。这个详细的说明，特别是在此披露的示例性实施方式的具体细节，主要是为了清楚理解的目的而给出，不应从其理解出多余的限制，本领域技术人员在阅读本公开文本时，各种变型将变得显而易见，并且可以在不背离本发明的精神或范围的情况下做出各种变型。
权利要求
1.一种用于部分冷冻饮料的饮料分配器，包括: 存放饮料产品的至少一个筒体； 位于所述筒体中并容纳蒸发盘管的冷冻圆筒； 通过所述蒸发盘管供应冷却介质的冷却系统，以当饮料产品存放在所述筒体中时冷却所述饮料产品； 用于分配来自所述筒体的所述饮料产品的分配器组件； 围绕所述冷冻圆筒旋转的螺旋推运器，所述螺旋推运器包括位于所述饮料分配器的前部附近的第一端和位于所述饮料分配器的后部附近的第二端，和所述螺旋推运器包括位于所述第二端的环形齿轮；和 通过驱动位于所述第二端的所述环形齿轮而使所述螺旋推运器旋转的传动系统。
2.如权利要求1所述的饮料分配器，其中所述传动系统包括: 马达； 传动齿轮，其啮合所述饮料分配器的后部附近的所述螺旋推运器的所述环形齿轮；和皮带和皮带轮装置，其可操作地将所述马达连接到所述传动齿轮以用于驱动所述螺旋推运器。
3.如权利要求2所述的饮料分配器，其中所述皮带和皮带轮装置包括: 公共轴，其中所述传动齿轮安装到所述公共轴； 安装到所述公共轴的第一 皮带轮； 安装到第二轴的第二皮带轮； 将所述第二皮带轮可操作地连接到所述第一皮带轮的第一皮带； 第三皮带轮，其安装到具有所述第二皮带轮的所述第二轴，以使得所述第二皮带轮随着所述第三皮带轮旋转； 连接到所述马达的第四皮带轮；和 将所述第四皮带轮可操作地连接到所述第三皮带轮的第二皮带。
4.如权利要求1所述的饮料分配器，其中所述螺旋推运器是整体元件。
5.如权利要求4所述的饮料分配器，其中所述螺旋推运器由热塑性材料模制而成。
6.如权利要求1所述的饮料分配器，其中所述螺旋推运器包括螺旋状凸缘。
7.如权利要求6所述的饮料分配器，其中所述螺旋推运器进一步包括至少两个纵向肋条，所述至少两个纵向肋条延伸所述螺旋推运器的长度。
8.如权利要求6所述的饮料分配器，其中，在所述螺旋推运器的第一端，所述螺旋状凸缘终止于圆柱形元件中，所述圆柱形元件限定内腔以用于容纳从所述冷冻圆筒的前表面伸出的凸起。
9.在包括用于存放饮料产品的至少一个筒体、位于所述筒体中并携带冷却介质的冷冻圆筒、用于分配来自所述筒体的饮料产品的分配器组件和围绕所述冷冻圆筒旋转的螺旋推运器的饮料分配器中，改进包括: 在所述饮料分配器的后部附近用于使所述螺旋推运器旋转的传动系统。
10.如权利要求9所述的饮料分配器，其中所述螺旋推运器包括位于所述饮料分配器的前部附近的第一端和位于所述饮料分配器的后部附近的第二端，和其中所述螺旋推运器包括位于所述第二端的环形齿轮，所述传动系统通过驱动位于所述第二端的所述环形齿轮而使所述螺旋推运器旋转。
11.如权利要求10所述的饮料分配器，其中所述传动系统包括: 马达； 传动齿轮，其啮合所述饮料分配器的后部附近的所述螺旋推运器的所述环形齿轮；和皮带和皮带轮装置，其可操作地将所述马达连接到所述传动齿轮以用于驱动所述螺旋推运器。
12.如权利要求11所述的饮料分配器，其中所述皮带和皮带轮装置包括: 公共轴，其中所述传动齿轮安装到所述公共轴； 安装到所述公共轴的第一皮带轮； 安装到第二轴的第二皮带轮； 将所述第二皮带轮可操作地连接到所述第一皮带轮的第一皮带； 第三皮带轮，其安装到具有所述第二皮带轮的所述第二轴，以使得所述第二皮带轮随着所述第三皮带轮旋转； 连接到所述马达的第四皮带轮；和 将所述第四皮带轮可操作地连接到所述第三皮带轮的第二皮带。
13.如权利要求9所述的饮料分配器，其中所述螺旋推运器包括螺旋状凸缘。
14.如权利要求13所述的饮料分`配器，其中所述螺旋推运器进一步包括至少两个纵向肋条，所述至少两个纵向肋条延伸所述螺旋推运器的长度。
15.如权利要求13所述的饮料分配器，其中在所述螺旋推运器的第一端，所述螺旋状凸缘终止于圆柱形元件中，所述圆柱形元件限定内腔以用于容纳从所述冷冻圆筒的前表面伸出的凸起。
16.一种用于部分冷冻饮料的饮料分配器，包括: 存放第一饮料产品的第一筒体； 位于所述第一筒体中并容纳蒸发盘管的第一冷冻圆筒； 围绕所述第一冷冻圆筒旋转的第一螺旋推运器； 用于分配来自所述第一筒体的所述第一饮料产品的第一分配器组件； 存放第二饮料产品的第二筒体； 位于所述第二筒体中并容纳蒸发盘管的第二冷冻圆筒； 围绕所述第二冷冻圆筒旋转的第二螺旋推运器； 用于分配来自所述第二筒体的所述第二饮料产品的第二分配器组件； 冷却系统，用于通过所述第一冷冻圆筒和所述第二冷冻圆筒的所述蒸发盘管供应冷却介质，以冷却存放在所述第一和第二筒体中的所述第一和第二饮料产品；和 在所述饮料分配器的后部附近的传动系统，用于使所述第一螺旋推运器和所述第二螺旋推运器旋转。
17.如权利要求16所述的饮料分配器， 其中所述第一螺旋推运器包括位于所述饮料分配器的前部附近的第一端和位于所述饮料分配器的后部附近的第二端，和其中所述第一螺旋推运器包括位于所述第二端的第一环形齿轮； 其中所述第二螺旋推运器包括位于所述饮料分配器的前部附近的第一端和位于所述饮料分配器的后部附近的第二端，其中所述第二螺旋推运器包括位于所述第二端的第二环形齿轮； 其中所述传动系统通过驱动位于所述第一螺旋推运器的所述第二端的所述第一环形齿轮而使所述第一螺旋推运器旋转；和 其中所述传动系统通过驱动位于所述第二螺旋推运器的所述第二端的所述第二环形齿轮而使所述第二螺旋推运器旋转。
18.如权利要求17所述的饮料分配器，其中所述传动系统包括: 第一马达； 第一传动齿轮，其啮合所述 饮料分配器的后部附近的所述第一环形齿轮； 第一皮带和皮带轮装置，其可操作地将所述第一马达连接到所述第一传动齿轮以用于驱动所述第一螺旋推运器； 第二马达； 第二传动齿轮，其啮合所述饮料分配器的后部附近的所述第二环形齿轮；和第二皮带和皮带轮装置，其可操作地将所述第二马达连接到所述第二传动齿轮以用于驱动所述第二螺旋推运器。
全文摘要
用于部分冷冻饮料的饮料分配器包括存放饮料产品的至少一个筒体，其带有位于筒体中并容纳蒸发盘管的冷冻圆筒。饮料分配器进一步包括通过蒸发盘管供应冷却介质以当饮料产品存放在筒体中时冷却饮料产品的冷却系统。饮料分配器进一步包括用于分配来自筒体的饮料产品的分配器组件。最后，饮料分配器包括围绕冷冻圆筒旋转的螺旋推运器，螺旋推运器包括位于饮料分配器的前部附近的第一端和位于饮料分配器的后部附近的第二端。螺旋推运器具有位于其第二端的环形齿轮，且包括皮带和皮带轮装置的传动系统通过驱动环形齿轮而使螺旋推运器旋转。
文档编号A23G9/28GK103188945SQ201180053256
公开日2013年7月3日 申请日期2011年9月1日 优先权日2010年9月3日
发明者R·L·西普, B·S·怀特豪斯, D·E·史密斯 申请人:磨王公司