Патент на изобретение №2341684

(54) БЫСТРОЗАГРУЖАЮЩИЙ ШЛАНГОВЫЙ НАСОС

(57) Реферат:

Устройство предназначено для использования в области производства напитков из различных типов текучих сред. Шланговый насос для перемещения текучей среды в шланге имеет первый конец, среднюю часть и второй конец. Насос содержит роликовый узел, установленный с возможностью вращения, первую заслонку, расположенную вблизи роликового узла и поворачиваемую вокруг первого направления, и вторую заслонку, расположенную вблизи роликового узла и поворачиваемую вокруг второго направления. Первая заслонка и вторая заслонка могут поворачиваться для открытия, а средняя часть шланга может быть расположена вокруг указанного роликового узла. Упрощается конструкция и обеспечивается чистота при использовании. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

В основном настоящее изобретение относится к насосу и, более конкретно, относится к шланговому насосу, который обеспечивает быструю и гигиеническую загрузку шланга для текучей среды.

Предпосылки создания изобретения

В целом описанный шланговый насос содержит ряд прокладок, барабанов или рычагов, вращающихся в паре наружных дисков. Шланг с закачиваемой в него текучей средой, обычно, расположен вблизи барабанов и закрепленной наружной поверхности. При вращении барабанов текучая среда внутри шланга проталкивается вперед и перемещается по шлангу. Другими словами, текучая среда нагнетается посредством сокращений, механически производимых в шланге.

Шланговый насос используется при производстве напитков из различных типов текучих сред. Одним недостатком, связанным со шланговым насосом, является загрузка и разгрузка шлангов для текучей среды. Загрузка шланга может быть относительно несложной, так как ролики могут продвигать шланг через весь корпус насоса. Разгрузка шланга, однако, может привести к некоторой утечке текучей среды внутри корпуса насоса. Такая утечка может представлять некоторую проблему с точки зрения работы.

Кроме того, шланговый насос обычно предусматривает использование постоянного количества роликов и постоянной скорости насоса. По существу, насос не может быть использован для текучих сред с различной вязкостью или различных скоростей насоса. Другими словами, обычно, насос предназначен для конкретного типа текучей среды. Следовательно, существует потребность в создании шлангового насоса, который является простым и обеспечивает чистоту при использовании. Такой насос можно быстро и легко модифицировать для различных текучих сред и скоростей.

Краткое описание изобретения

Таким образом, согласно настоящему изобретению создан шланговый насос для перекачивания текучей среды в шланге, имеющем первый конец, среднюю часть и второй конец. Перистальтический насос может содержать роликовый узел, выполненный с возможностью вращения, первую заслонку, расположенную вблизи роликового узла и выполненную с возможностью поворота вокруг первого направления, и вторую заслонку, расположенную вблизи роликового узла и выполненную с возможностью поворота вокруг второго направления. Первая заслонка и вторая заслонка могут поворачиваться для открытия, а средняя часть шланга может быть расположена вокруг роликового узла.

Шланговый насос может дополнительно содержать основание для расположения на нем роликового узла и крепления к нему с возможностью вращения заслонок. Основание может содержать впускное отверстие для шланга и выпускное отверстие для шланга. Основание может также содержать выемку для расположения роликового узла. Основание может содержать ряд шарниров основания для поворота заслонок. Заслонки могут содержать шарниры для поворота вокруг основания.

Первая заслонка может содержать стенку, расположенную вблизи роликового узла для того, чтобы образовать в ней проход для шланга. Вторая заслонка может содержать направляющий элемент для шланга, расположенный на ней. Вторая заслонка может содержать выемку для размещения в ней роликового узла. Шланговый насос может содержать стопорное средство, установленное на нем, для первой заслонки и второй заслонки. Основание, первая заслонка и/или вторая заслонка могут быть выполнены из полиформальдегида.

Роликовый узел может содержать ряд роликов, установленных на заданном количестве дисков. Диски могут содержать ряд местоположений для установки роликов для того, чтобы можно было изменять количество роликов. Роликовый узел может содержать ряд сменных роликов.

Шланговый насос может дополнительно содержать электродвигатель насоса в сообщении с роликовым узлом. Электродвигателем насоса является электродвигатель с регулируемой скоростью.

Способ в соответствии с настоящим изобретением может обеспечивать закачку текучей среды в шланг с помощью шлангового насоса. Шланговый насос может содержать электродвигатель насоса и роликовый узел. Способ может включать выбор первой заданной текучей среды, выбор первой скорости электродвигателя насоса на основании первого заданного типа текучей среды, выбор первого количества роликов для роликового узла на основе первого заданного типа текучей среды и подачу первого заданного типа текучей среды при первой скорости и первом количестве роликов.

Способ может дополнительно включать выбор второй заданной текучей среды, выбор второй скорости электродвигателя насоса и второго количества роликов, а также подачу второго заданного типа текучей среды при второй скорости и втором количестве роликов.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 – схематический вид системы шлангового насоса в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.2 – вид в перспективе шлангового насоса в соответствии с настоящим изобретением с крышкой и отверстием в крышке;

фиг.3 – другой вид в перспективе шлангового насоса в соответствии с настоящим изобретением с заслонкой и открываемой крышкой;

фиг.4 – вид в перспективе основания шлангового насоса с фиг.2 без роликового узла; и

фиг.5 – вид с пространственным разнесением деталей роликового узла шлангового насоса с фиг.2.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Следует отметить, что на чертежах аналогичные ссылочные позиции используются для аналогичных элементов с других чертежей. На фиг.1 показан схематический вид системы 100 шлангового насоса в соответствии с настоящим изобретением. Система 100 шлангового насоса перемещает текучую среду 110. Текучей средой 110 может быть напиток, концентрат, добавка или любой другой тип текучей среды. Настоящее изобретение не ограничивается характером или параметрами потока текучей среды 110. В частности, система 100 шлангового насоса может быть использована с текучей средой или текучими средами 110 различной вязкости и/или другими типами параметров потока.

Текучая среда 110 может содержаться в емкости 120 для текучей среды. Емкость 120 для текучей среды может иметь любую конструкцию, предназначенную для содержания текучей среды 110, включая мешок в ящике или другой тип емкости для напитка или концентрата. Система 100 шлангового насоса может перемещать текучую среду 110 из емкости 120 для текучей среды в распределительную емкость 130. Распределительной емкостью 130 может быть чашка или другой тип емкости, емкость для смешивания или любой другой тип емкости.

Система 100 шлангового насоса может перемещать текучую среду 110 из емкости 120 для текучей среды в распределительную емкость 130 через шланг 140. Шланг 140 может быть выполнен из силикона, силиконового композиционного материала или подобных типов полимеров. Предпочтительно шланг 140 может быть выполнен из материала для пищевых продуктов. Шланг 140 может иметь любую требуемую длину и/или диаметр.

На фиг.2-5 показан шланговый насос 150, используемый в системе 100 шлангового насоса. Шланговый насос 150 может включать в себя основание 160. Основание 160 может включать в себя входное отверстие 170 для шланга и выходное отверстие 180 для шланга. Входное отверстие 170 для шланга и выходное отверстие 180 для шланга могут быть образованы в основании 160 и иметь размеры, соответствующие диаметру шланга 140. Входное отверстие 170 для шланга и выходное отверстие 180 для шланга могут быть расположены друг от друга под углом примерно от 90° до 180°. Однако может быть использован любой угол от 0° до 180°.

Основание 160 может также содержать выемку 190 для роликового узла. Выемка 190 для роликового узла может иметь размер для размещения роликового узла, как описано ниже. Выемка 190 может иметь диаметр примерно от 5,3 до 14 см и может иметь глубину примерно от 30 до 50 мм. Однако могут быть использованы любой диаметр или глубина для вмещения данной конфигурации и размера роликового узла. Выемка 190 для роликового узла может иметь отверстие 200 для оси электродвигателя для размещения вала электродвигателя, как описано ниже. Размер отверстия 200 зависит от размера вала электродвигателя.

Основание 160 может дополнительно содержать ряд шарниров, первый шарнир 210 и второй шарнир 220. Шарниры 210, 220 могут быть выполнены из валов и/или цилиндров, предназначенных для размещения валов. В данном варианте осуществления первый шарнир 210 основания 160 имеет вал 215, проходящий вертикально, а второй шарнир 220 имеет цилиндр 225, проходящий горизонтально. Однако может быть использовано любое расположение валов и/или цилиндров.

Шланговый насос 150 может дополнительно содержать заслонку 230. Заслонка 230 может быть расположена на основании 160 и защищать его. Заслонка 230 может иметь шарнир 240, который вмещает первый шарнир 210 основания 160. Как указывалось выше, шарнир 240 может содержать вал или цилиндр для размещения вала. В данном варианте осуществления вал 215 первого шарнира 210 основания 160 вмещает цилиндр 245 заслонки 230.

Заслонка 230 дополнительно может содержать стенку 250. Стенка 250 может содержать первую сторону 260 и вторую сторону 270. Первая сторона 260 может иметь проход 280 для шланга. Проход 280 для шланга может иметь размер для размещения шланга 140 между роликовым узлом, как описано ниже, и положением первой стороны 260 стенки 250 для обеспечения процесса перекачки, как описано ниже. Предпочтительно стенка 250 имеет по существу полукруглую форму. Заслонка 230 может выходить от шарнира 240 вокруг основания 160 к выходному отверстию 180 для шланга. Заслонка 230 может дополнительно содержать соединительный конец 290, предназначенный для плотного защелкивания или другого типа соединения около выходного отверстия 180 для шланга основания 160.

Шланговый насос 150 может дополнительно содержать крышку 300. Крышка 300 может иметь размер, соответствующий размеру и форме основания 160. Крышка 300 может также иметь шарнир 310. Шарнир 310 может вмещать второй шарнир 220 основания 160. В данном варианте осуществления шарнир 310 может содержать вал 315 для установки цилиндра 225 второго шарнира 220. Крышка 300 может дополнительно содержать некоторое количество направляющих элементов 320 для шланга. Направляющие элементы 320 для шланга могут иметь размер для установки в них шланга 140.

Крышка 300 может дополнительно содержать стопорное отверстие 330. Стопорное отверстие 330 может быть согласовано с валом 215 первого шарнира 210 основания 160. Гайка 335 или другой тип блокировочного устройства могут быть закреплены на валу 215 для фиксации крышки 300 по месту.

Крышка 300 может дополнительно содержать выемку 340 для роликового узла, аналогичную выемке 190 для роликового узла, описанную ниже относительно основания 160. Выемка 340 для роликового узла в крышке 300 может также иметь подходящий размер для размещения роликового узла, как описано ниже.

Компоненты шлангового насоса 150 в основном, а также основания 160, заслонки 230 и крышки 300 в особенности могут быть выполнены из полимеров, композиционных материалов, металлов или любых других достаточно жестких материалов. Например, могут быть использованы поликарбонат, полиэтилен, акрил или подобные типы материалов. Кроме того, основание 160, заслонка 230 и крышка 300 могут быть также выполнены из Delrin®, полиформальдегида от E.I.Dupont de Nemours & Company of Wilmington, Delaware.

Шланговый насос 150 может также содержать роликовый узел 350, как показано, например, на фиг.5. Роликовый узел 350 может содержать ряд роликов 360. Ролики 360 могут быть также выполнены из Delrin® или подобных материалов. Кроме того, ролики 360 могут быть также выполнены из любого материала с хорошими характеристиками износостойкости, такого как поликарбоната, Delrin или подобных типов материалов. Ролики 360 могут иметь диаметр приблизительно от 10 до 30 мм и длину приблизительно от 28 до 35 см. Однако ролики 360 могут иметь любой необходимый размер или форму. Диаметр роликов 360 можно регулировать в соответствии с диаметром шланга 140. Обычно используется приблизительно от одного до шести роликов 360, хотя может использоваться любое количество роликов 360. Каждый ролик 360 может иметь ось 370, либо проходящую через него, либо образованную в каждом ролике 360 и выходящую из его боковых концов. Оси 370 могут иметь любой подходящий размер.

Роликовый узел 350 может также содержать ряд наружных дисков 380. Диски 380 закрепляют на месте оба конца роликов 360. Диски 380 могут также быть выполнены из поликарбоната или любого другого типа полимера, металла, или других материалов с достаточно жесткими характеристиками. Как показано, могут использоваться первый диск 390 и второй диск 400.

Диски 380 могут также иметь ряд сопрягающих элементов 410, расположенных на них. В данном варианте осуществления первый диск 390 может иметь ряд охватывающих элементов 420, тогда как второй диск 400 имеет ряд охватываемых элементов 430. Кроме того, каждый из сопрягающих элементов 410 может также содержать внутренний элемент 440. Сопрягающие элементы 410 могут быть расположены в любом требуемом порядке для обеспечения закрепления дисков 380.

Диски 380 могут также содержать ряд отверстий 450 для роликов, расположенных или образованных в нем. Отверстия 450 для роликов могут иметь подходящий размер для установки осей 370 роликов 360. Может быть использовано любое количество отверстий 450 для роликов для изменения количества роликов 360, которые в целом могут быть использованы в роликовом узле 350. Один из дисков 390, 400 может также иметь отверстие 460 для приводного вала, расположенное в нем для установки оси приводного вала, как описано ниже. В данном варианте осуществления первый диск 390 может иметь отверстие 460, расположенное на нем.

Первый диск 390 может быть расположен в выемке 190 для роликового узла основания 160, тогда как второй диск 400 может быть расположен в выемке 190 для роликового узла крышки 300. Таким образом, роликовый узел 350 может вращаться в основании 160 и крышке 300.

Как показано на фиг.1, система 100 шлангового насоса может дополнительно содержать электродвигатель 500 насоса. Электродвигателем 500 насоса может быть обычный электродвигатель постоянного тока или подобный тип устройства. Электродвигателем 500 насоса может быть электродвигатель постоянного тока с напряжением около 24 В. Также могут быть использованы другие напряжения. Электродвигателем 500 насоса может быть серводвигатель, редукторный двигатель с устройством управления, электродвигатель переменного тока и подобные типы устройств управления. Предпочтительно скорость электродвигателя 500 насоса является регулируемой. Скорость электродвигателя 500 насоса может колебаться в пределах приблизительно от 1 об/мин до 140 об/мин. Электродвигатель 500 насоса может содержать приводной вал 510 для получения усилия вращения.

Работой электродвигателя 500 насоса и системы 100 шлангового насоса в целом может управлять система 520 управления. Система 520 управления может изменять скорость электродвигателя 500 и время работы. Система 520 управления может содержать микропроцессор или подобный тип устройства управления.

При использовании в роликовый узел 350 может быть установлено заданное количество роликов 360. Затем роликовый узел 350 располагают в выемке 190 для роликового узла основания 160 и устанавливают на приводном валу 510 электродвигателя 500 насоса. Устройство 520 управления может быть установлено с заданной скоростью для электродвигателя 500 насоса.

Затем шланг 140 может быть установлен во входное отверстие 170 для шланга основания 160. Шланг 140 затем наматывается вокруг роликового узла 350 вдоль прохода 280 для шланга и выводится через выходное отверстие 180 для шланга. После этого может быть закрыта заслонка 230 так, что шланг 140 располагается между второй стороной 270 заслонки 230 и роликовым узлом 350. После этого может быть закрыта и закреплена крышка 300. Затем может быть включен электродвигатель 500 насоса для того, чтобы система 100 шлангового насоса закачивала текучую среду 110 из емкости 120 для текучей среды через шланг 140 в распределительную емкость 130.

Когда емкость 120 для текучей среды опустошается, шланг 140 может быть отсоединен от системы 100 шлангового насоса. Конкретно, крышку 300 можно разомкнуть и открыть. Заслонку 230 можно повернуть наружу и шланг 140 можно удалить из выпускного отверстия 180 для шланга и входного отверстия 170 для шланга. При необходимости любые открытые концы шланга 140 могут быть пережаты. Однако такие открытые концы, не следует перемещать через систему 100 шлангового насоса. Затем может быть установлен новый шланг 140. Таким образом, шланг 140 может быть установлен и удален без какой-либо утечки из него текучей среды 110.

Количество роликов 360 и скорость электродвигателя 500 насоса могут меняться в соответствии с параметрами потока используемой текучей среды 110. Например, кофе может иметь отношение разбавляющего вещества к концентрату приблизительно от 30 до 1 и может использоваться приблизительно от трех до четырех роликов 360 при скорости электродвигателя 500 насоса приблизительно от 30 до 70 об/мин, предпочтительно около 64 об/мин. Концентрат апельсинового сока может быть более густым, так что может использоваться отношение приблизительно от 5 до 1. Следовательно, для насоса 150 может использоваться приблизительно от двух до трех роликов 360 и рабочая скорость насоса может составлять приблизительно от 45 до 120 об/мин, предпочтительно около 82 об/мин. Концентрат кофе с взбитыми сливками может быть еще более густым и иметь отношение приблизительно от 2 до 1. Снова, для насоса 150 может быть использовано приблизительно только два ролика 360, но работает он при более высокой скорости около 95 об/мин. Таким образом, насос 150 может быть приспособлен к такому переменному параметру потока текучей среды 110.

Формула изобретения

1. Шланговый насос для перемещения текучей среды в шланге, имеющем первый конец, среднюю часть и второй конец, содержащий роликовый узел, установленный для вращения, первую заслонку, расположенную вблизи указанного роликового узла и поворачиваемую вокруг первого направления, и вторую заслонку, расположенную вблизи указанного роликового узла и поворачиваемую вокруг второго направления так, что указанная первая заслонка и указанная вторая заслонка могут, поворачиваясь, открываться, и указанная средняя часть указанного шланга может быть расположена вокруг указанного роликового узла, причем указанная первая заслонка и указанная вторая заслонка отделены друг от друга.

2. Насос по п.1, дополнительно содержащий основание, выполненное с возможностью размещения на нем указанного роликового узла и прикрепления к нему с возможностью вращения указанной первой заслонки и указанной второй заслонки.

3. Насос по п.2, в котором указанное основание содержит входное отверстие для шланга и выходное отверстие для шланга, расположенные на нем.

4. Насос по п.2, в котором указанное основание содержит выемку для установки в него указанного роликового узла.

5. Насос по п.2, в котором указанное основание содержит множество шарниров основания для поворота указанной первой заслонки и указанной второй заслонки.

6. Насос по п.2, в котором указанная первая заслонка содержит шарнир первой заслонки и указанная вторая заслонка содержит шарнир второй заслонки для поворота вокруг указанного основания.

7. Насос по п.1, в котором указанная первая заслонка содержит стенку, причем указанная стенка расположена вблизи указанного роликового узла для образования прохода для шланга.

8. Насос по п.1, в котором указанная вторая заслонка содержит направляющий элемент для шланга, расположенный на ней.

9. Насос по п.1, в котором указанная вторая заслонка содержит выемку для расположения в ней указанного роликового узла.

10. Насос по п.1, дополнительно содержащий стопорное средство, расположенное на нем для указанной первой заслонки и указанной второй заслонки.

11. Насос по п.1, в котором указанный роликовый узел содержит множество роликов.

12. Насос по п.11, в котором указанный роликовый узел содержит множество дисков для установки на них указанного множества роликов.

13. Насос по п.12, в котором указанное множество дисков содержит множество местоположений для установки роликов, так что количество роликов может меняться.

14. Насос по п.1, в котором указанный роликовый узел содержит множество сменных роликов.

15. Насос по п.1, дополнительно содержащий электродвигатель насоса в сообщении с указанным роликовым узлом.

16. Насос по п.15, в котором указанный электродвигатель насоса содержит электродвигатель переменной скорости.

17. Насос по п.2, в котором указанное основание, указанная первая заслонка и/или указанная вторая заслонка выполнены из полиформальдегида.

18. Способ подачи насосом текучей среды в шланг с помощью шлангового насоса, содержащего электродвигатель насоса и роликовый узел, при котором выбирают первую заданную текучую среду, выбирают первую скорость электродвигателя насоса на основании первого заданного типа текучей среды, выбирают первое количество роликов для роликового узла на основе первого заданного типа текучей среды, подают насосом первый заданный тип текучей среды при первой скорости и первом количестве роликов, выбирают вторую заданную текучую среду, вторую скорость электродвигателя насоса и второе количество роликов и подают насосом второй заданный тип текучей среды при второй скорости и втором количестве роликов.

РИСУНКИ