专利名称：流体配制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及流体配制装置，该装置特别适用于装在自动售饮料机中，但并不仅限用于此。
这里所用的“流体”一词包括液体，如水、香水和其它低粘度的液体。
无论是立式还是台式的自动售饮料机，通常都是将水和粉状配料从不同的容器中送入混合区来配制饮料的。混合区可能与盛装饮料的饮料杯分开，也可能是饮料杯本身。在上述两种情况下，使预定量的水流入混合区以使配成的饮料达到所需的浓度并防止水溢到自动售饮料机中或从中溢出都是很重要的。
人们还希望流体配制装置可以比较简单地操作，以降低发生故障的危险。
自动售饮料机和其它流体配送机通常使用电磁阀控制流量，但这类阀门容易堵塞，因此会在没有报警信号的情况下卡在某一位置上。
本发明的一个目的是提供一种适用于自动售饮料机和其它用途的简单流体配制装置。
本发明提供了一种流体配制装置，该装置包括流体箱和一种用于从该箱中抽取一定量的流体并将所抽取的流体引至一个或多个选定容器中的机构，该机构包括一个流体收集装置，该收集装置包括一个具有束口的容器，用于旋转地通过流体箱，该机构还包括一根放液管，位于流体箱外，当流体箱中有流体时，在该容器的一个旋转周期中，充液操作过程中随着流体通过该束口不断流入容器内，空气经放液管从该容器不断排出；放液操作过程中，随着流体从出口不断流出，空气从束口不断流入容器里。
优选地，流体从流体箱中的一个供液器中装入，然后通过重力释放到一个或多个选定的容器中。
优选地，容器是封闭的，其上的束口是一个圆孔。有益的是，流入该容器的流体量取决于孔的大小和该容器在流体箱内流体中的停留时间。从充液位置转到放液位置时该容器中所留下的流体体积，取决于孔的大小和旋转速度。
流体箱最好是两部分结构，包括上部，其上可拆卸地装有下部流体盛装箱。有益的是，该上部装在一个支座，例如自动售饮料机的支承部件上。
在一优选实施方案中，在侧视图中该容器是一个扇形，扇形的顶端装在可旋转的空心轴上。该轴位于容器内的轴壁上可以开单个或多个开口以使流体流入。而且，单孔可以是细长孔，最好沿其长度方向。该容器优选地有两个扇形侧面，二者通过径向壁和开有开口的拱形壁隔开。该容器优选地可绕轴的轴线转动，从流体外的一个停置位置经过流体转到许多配送位置中的一个或多个选定位置上，一般在停置位置时该容器内没有流体，以便将在由停置位置向配送位置旋转的过程中收集到的流体排放出去。
优选地，该轴从流体箱上部向外伸出并在该箱背面的外侧进行密封，并且在流体箱上部的外侧与放液管相连，优选地该放液管与该轴成直角。
该轴最好由马达带动旋转，优选程控电动马达。可能使用一种位置传感装置，如磁传感器，来确定轴的转动位置。该轴上可能有一个带齿的轮子，该轮装有一带齿的驱动皮带，该皮带用于与马达的带齿输出齿轮相啮合以使该带齿的轮子旋转。通常可将马达装在流体箱壁的外侧。
本发明的流体配制装置优选地具有多个竖直向上的细长容液腔，用于盛放将要从放液口送出的流体。容液腔最好排成多个容液腔的集流腔形式。优选地，容液腔的顶部相对于轴的旋转轴线径向地排列。最好是每个容液腔均具有一个出口，以使其中的任何流体从该口流向混合区，在混合区该流体与粉末状和/或可能是其它的液态配料相混合形成一种混合液，即，在自动售饮料机中为一种所需的饮料，或其它情况下为其它的所需混合液。
优选地，马达由程序控制，以使容器从其“停置”位置经过某一参考位置和充液位置转到一个或多个放液位置，放液位置的个数依配制选定混合产品所需的容液腔的组合方式而定。
放液管可能有一流量控制器，例如从放液和一侧拧入的一个限流螺杆，从而控制为使流体流入放液管所放出的空气量。
下面将参照附图通过实施例对本发明做进一步阐述，其中
图1是自动售饮料机的流体配制装置的正视图；图2是沿图1中箭头A′方向的侧视图；图3是沿图1线III-III的剖视图；图4A和4B分别是流体收集装置的正视图和侧视图；图5A，5B，5C和5D均为配制装置的示意图，比例有所缩小并为清楚起见省去某些部件，它们按顺序分别示出流体收集装置的四个位置，即停置位置，参考位置，充液位置和放液位置(其它的放液位置由虚线标出)；图6A，6B，6C，6D和6E也是配制装置的示意图，与图5的比例相同，其中流体箱的前部被切去，以清楚地从内部示出流体收集装置的不同位置(与图5A，5B，5C，5D相应)和流体箱的不同液面位置，图6D示出在放液操作开始时该装置的情况，图6E示出放液操作快结束时该装置的情况。
参照附图，一种多位售货的自动售饮料机中使用的流体配制装置包括一盛水的流体箱10。流体箱10是封闭的，截面通常是矩形，它包括两部分上部8，下部盛液箱9与上部密封紧固在一起并可拆卸。上部8由托架7安装在自动售饮料机的支承部件上。流体箱10的上部8包括正面12，背面14，侧面16和18以及顶部20。流体箱10的下部9包括正面12′，背面14′，侧面16′和18′和底面22。由面12′和14′和两侧面16′，18′的上缘组成的下部9的开口有一内伸的凸缘15。由面12，面14和两侧面16，18的下缘组成的上部8的开口有一外伸的角形台肩17。在凸缘15和台肩17之间垫有O型垫圈或其它合适的垫圈29，以便当下部9用夹子19紧固在上部8上时充当密封圈，每个夹子19均包括钩19A和带环19B的夹紧旋转套柄。流体箱10包括一个与主供水装置连为一体的入口11。液面传感装置，例如电子探头13，通过电路与充液阀相连，用于控制经过入口11从主供水装置注入的水量，以使流体箱10内水21的液面保持在所需高度上。
流体箱10还包括电动浸入式加热器23，用于将水21的温度保持在适于制作热饮的温度上。入口11靠近侧面16的顶端，导流板25垂挂在顶板20上(图1)用来将水21向下引流。浸入式加热器23位于流体箱10下部9靠近底面22的位置。
流体收集装置包括一根空心轴24，该轴从流体箱10上部8的背面14穿入，从正面12伸出。轴24可旋转地安装在背面14里的第一轴承26和正面12里的第二轴承28上。轴帽34将伸出第一轴承26外的轴端封闭。在第二轴承28外侧，轴24上装有一圆块31，该圆块上有一弯成直角的导管33沿圆块径向向外伸出，该导管上接有放液管36。轴24的壁上在两端中间开有一个开口39，轴24上装有容器40。侧视图中容器40是一个扇形，并有两个扇形面，称为前壁42和后壁44，两者由两个径向壁46A和拱形壁46B隔开。拱形壁46B上有一孔，是一个圆孔48，大约在其长度的中点处。容器40的两径向壁46A相交的顶端处安装有轴。
轮50位于流体箱10正面12的外侧并装在轴24上，该轮的圆周上有齿52。为了便于表示，只在圆周的一小部分上画出了齿。这些齿52与带齿皮带53相啮合，该皮带也装在电动马达56轴上的带齿齿轮54上，该马达固定在流体箱10上部的侧面16上。
该轮下面沿径向排放着7个容液腔60，每个容液腔60有一下部放液喷嘴62。容液腔60由方形管72形成，以集流腔的形式并排排列，其顶端制成一个与管36底端旋转过程中的轮迹相吻合的弧。
流体箱10的上部8有一个通气口80，空气可通过该口吸入/排出。
位置传感装置，如磁传感器，用于确定旋转过程中放液管的位置。该装置由两个部件组成，一个部件38A装在放液管36上，另一个部件38B装在流体箱10的下部9上，如图所示。
图示的流体配制装置构成常用的自动售饮料机的一部分。这种自动售饮料机通常为投币或/代币式/插卡式，并可提供热水和粉状配料，两者既可在充入塑料杯或纸杯之前混合也可在杯内混合，这种杯子最好是机器自动提供的，但并非必须如此。
该流体配制装置的操作方法如下。流体箱20的下部9充水至预定高度，并通过探头13控制的充液阀的不断充水将液面保持在该高度上。水由浸入式加热器23加热。容器40在其停置位置上位于流体箱10的上部8中，高于流体箱10下部9中的水(21)面。当机器上选定一种饮料时，程控的马达56带动轮50旋转，使容器40进入水21中，此时水从孔48进入容器40。如图5C和6C所示，当容器40转至充液位置时，水进入容器40同时被排开的空气从轴24和放液管36自由地流出。在容器40的容积一定的情况下，进入容器40的水量由孔48的尺寸和容器40在其充液位置的停留时间决定，而在放液位置上从容器40中放出之前留在容器40内的水量取决于旋转速度。图6A、6B、6C、6D和6E示出了收集装置的位置顺序。根据所需的饮料，可将水注入一个或多个容液腔60中。例如有一种自动售饮料机，不同饮料的粉状配料分装在不同的容器中，各种粉料在充入杯中之前与水分别混合，如果想喝加糖牛奶咖啡，那么就需将容器中的水按比例地注入三个不同的容液腔60，即分别同咖啡粉，增白粉和甜味剂粉的混合区相连的容液腔。当收集装置转至其放液位置时，水开始流入轴24并经放液管36流入马达停止时管36所对的容液腔60。孔48的位置和旋转速度基本上防止了溢水的发生，这样直到轮50转过足够远以使放液管36正对所选的容液腔60以冲制所选饮料时，才向容液腔60内注水。
尽管本发明参照一种自动售饮料机进行了具体阐述，它还适用于其它定量液体配制装置，如香水的配制。此外应当明了，本发明可以做成一个装置装入已有的机器，特别是自动售饮料机中，以代替原有的流体配制装置。
在第一种改进方案中，轴24上的开口在容器40内简单地开于长度方向上。在第二种改进方案中(未示出)，一个流量限制螺杆装在放液管36上用来控制从该管排出的空气量，进而控制从放液管36排出水的速率。在第三种改进方案中，每个容液腔60的放液喷嘴62可以与容液腔的轴线成直角，如图1，3中虚线所示，而不是在一条轴线上。
在不脱离本发明的上述和以下权利要求书所述的范围内，可对本发明进行变化和修改。
权利要求
1.一种流体配制装置，包括用于盛装流体的流体箱和用于从流体箱中抽取一定量流体并将所抽取的流体引流至一个或多个选定容器的机构，该机构包括流体收集装置，该收集装置包括一个具有一束口的容器，该容器可旋转地通过流体箱；放液管，位于流体箱的外部；流体箱内装有流体时，在容器的一个旋转周期内，充液操作中流体从束口进入容器，同时空气从放液管排出；放液操作时流体从放液管流出，同时空气从束口流入容器。
2.权利要求1的流体配制装置，其中流体从流体箱的供水装置装入，然后在重力作用下注入一个或多个选定的容器中。
3.权利要求1或2的流体配制装置，其中容器是封闭的，并且束口是一个圆孔。
4.权利要求3的流体配制装置，其中流入容器的流体量取决于孔的大小和容器在流体箱内流体中的停留时间。
5.权利要求3或4的流体配制装置，其中容器从充液位置转至放液位置后，留在容器内流体的体积取决于孔的尺寸和旋转速度。
6.前述任一权利要求的流体配制装置，其中流体箱为两部分结构，包括上部，下部盛液箱可拆卸地安装在其上。
7.权利要求6的流体配制装置，其中上部固定在支座上。
8.前述任一权利要求的流体配制装置，其中容器从侧面看是一个扇形，其顶端处装有一个可旋转的空心轴。
9.权利要求8的流体配制装置，其中容器内的轴壁上可开一个或多个开口，以使流体流入。
10.权利要求9的流体配制装置，其中单个的开口可以是沿轴长度方向的细长孔。
11.权利要求8，9或10的流体配制装置，其中容器有两个扇形侧壁，二者由径向壁和一个拱形壁隔开，拱形壁上开有开口。
12.前述权利要求8至11中任一的流体配制装置，其中容器可绕轴的轴线旋转，从在流体外的一停置位置开始转动，在该停置位置容器中没有流体，经过流体转至多个放液位置中的一个或多个选定位置，以便将容器从停置位置转向放液位置过程中收集到的流体排放出去。
13.前述权利要求8～12中任一的流体配制装置，其中轴从流体箱上部伸出，在其背面外侧封闭并在流体箱上部外侧与放液管相连，该放液管与轴成直角。
14.前述权利要求8-13中任一的流体配制装置，其中轴由程控的电动马达带动旋转。
15.前述任一权利要求的流体配制装置，其中使用了一个位置传感装置来确定旋转过程中放液管的位置。
16.前述权利要求8～1 5中任一的流体配制装置，其中轴上装有带齿的轮子，该轮上装有驱动皮带，该皮带用于与马达的有齿输出齿轮相啮合以使该轮转动。
17.权利要求14，15或16的流体配制装置，其中马达装在流体箱一侧壁的外侧。
18.前述任一权利要求的流体配制装置，其中装有多个竖直向上的细长容液腔，用于接收从放液管流出的流体。
19.权利要求18的流体配制装置，其中容液腔排成一个由各个容液腔组成的集流腔形式。
20.权利要求19的流体配制装置，其中容液腔的顶部在径向排成与放液管外端旋转过程中的轨迹相应的形状。
21.权利要求18，19或20的流体配制装置，其中每个容液腔都有一个将所接收到的任何流体注入混合区的出口，该流体在混合区与粉状和/或其他液态配料相混合以制成混合液。
22.前述权利要求18～21中任一的流体配制装置，其中马达是程控的，用来带动容器从其“停置”位置，经一参考位置和充液位置转到一个或多个放液位置上，放液位置的个数取决于配制选定混合液所需的容液腔的组合方式。
23.任一前述权利要求的流体配制装置，其中放液管上有一流量控制器，用于控制为使流体流入放液口所排出的空气量。
24.一种流体配制装置，大致如前所述并在附图中示出。
全文摘要
一种流体配制装置,包括用于盛装流体的流体箱(10)和用于从流体箱(10)抽取一定量流体并将所抽取的流体导流至一个或多个容器的机构。该机构包括:流体收集装置(40,24,36),该收集装置包括容器(40),该容器上开有一束口(48)并可旋转地通过流体箱(10)。放液管(36)位于流体箱(10)外部,当流体箱(10)中有流体时,在容器(40)的一个旋转周期中,充液操作时流体从束口(48)流入容器(40)同时空气经放液管(36)从容器(40)排出,放液操作时流体从放液管(36)流出同时空气经束口(48)流入容器(40)。
文档编号G01F11/10GK1189807SQ9619521
公开日1998年8月5日 申请日期1996年5月17日 优先权日1996年5月17日
发明者D·J·利特尔 申请人:芒斯特西姆斯工程有限公司