專利名稱：容積式泵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及一種用于飲料系統(tǒng)的容積式泵，該容積式泵不受 由該泵泵送的流體的溫度和粘度的變化的影響。
背景技術：
飲料系統(tǒng)可用于制造飲料和軟飲料。調味濃縮液與水混合以制成飲 料。通常而言，調味濃縮液儲存在濃縮液容器中。當需要制作飲料時， 泵將一定量的調味濃縮液吸取到容器中以便進行配送。水可加入到該 調味濃縮液中以便制成飲料?，F(xiàn)有技術中的飲料系統(tǒng)的缺陷在于，該泵會受到該濃縮液的溫度變化和粘度變化的影響。當濃縮液的溫度降低時，粘度增大，從而使得 流經(jīng)該泵的濃縮液的流率下降。即，泵是輸出取決于產(chǎn)品的粘度。因 此，當濃縮液的溫度降低時，泵的泵送流率必須增加以便補償濃縮液 流量的下降。這是不利的，因為泵的流率下降會使得飲料被沖淡從而 影響產(chǎn)品質量。因此，在本領域中存在這樣一種需要，即，提供一種容積式泵，該 容積式泵不受泵送的流體的溫度變化和粘度變化的影響并且克服了現(xiàn) 有技術中的缺點和缺陷。發(fā)明內容飲料系統(tǒng)包括容納調味濃縮液的濃縮液容器和容納水的流體容 器。泵將定量的濃縮液從濃縮液容器泵送到混合容器中。來自流體容 器的水也被加入到混合容器中。濃縮液和水進行混合以便制成飲料。該泵控制進入混合容器的濃縮液的流動。該泵包括用于驅動馬達軸 的馬達，馬達軸包括與活塞連接的萬向接頭。該與活塞連接的萬向接 頭與活塞接合。當馬達軸旋轉時，與活塞連接的萬向接頭與活塞的接 合使得該活塞線性地移動并旋轉?；钊囊徊糠秩菁{在泵的腔室內。該腔室具有固定的容積，并且不 可膨脹。由馬達的驅動的活塞運動使得定量的濃縮液經(jīng)入口吸入到腔室中并且從腔室內經(jīng)出口排出?；钊娜菁{在腔室內的所述部分包括 一柱形主體部分，其具有柱形表面和不規(guī)則表面。該不規(guī)則表面可以是平的或u形的。當濃縮液被吸入到腔室中時，馬達使得活塞旋轉成使得不規(guī)則表面 靠近泵的入口。隨著活塞線性移動和旋轉，濃縮液被吸入到腔室中的 限定在腔室的壁與活塞的不規(guī)則表面之間的一部分中。柱形主體部分 與出口接合，以便防止?jié)饪s液經(jīng)出口排出。隨著活塞繼續(xù)旋轉，收集在活塞的不規(guī)則表面與腔室的壁之間的濃 縮液移動離開入口并朝向出口移動。最后，活塞的柱形主體部分與入 口接合，從而防止更多的濃縮液被吸入到泵中。活塞的不規(guī)則表面最 終接近出口，并且收集在不規(guī)則表面與腔室的壁之間的濃縮液經(jīng)出口 排出。該濃縮液隨后與混合容器中的水混合，以形成飲料。結合說明書和附圖可以更好地理解本發(fā)明的這些和其它的特征。


參照對當前優(yōu)選實施例的下列詳細描述，本領域的普通技術人員可 以更好地理解本發(fā)明的各個特征和優(yōu)點。以下結合附圖來進行詳細描述，在附圖中圖l是用于制作飲料的飲料系統(tǒng)的正視示意圖； 圖2是本發(fā)明的泵的截面立體圖； 圖3是依據(jù)本發(fā)明的泵的活塞的第一實施例的立體圖； 圖4是依據(jù)本發(fā)明的泵的活塞的第二實施例的立體圖；和 圖5是泵在操作過程中活塞的移動的截面圖。
具體實施方式
圖l示意地示出了本發(fā)明的飲料系統(tǒng)22。該飲料系統(tǒng)22可用于制造 飲料、軟飲料、奶昔(milkshake)、奶制品、或其它冷凍甜品。該飲 料系統(tǒng)22包括容納調味濃縮液52的濃縮液容器24。泵20從濃縮液容器 24吸取一定量的濃縮液52并吸入到泵20的入口 30中。該泵20控制濃縮 液的流動，并且濃縮液52經(jīng)出口32離開泵20。被泵送的濃縮液52隨后 流入混合容器50。容納在水容器26中的水也加入到混合容器50中，并
且與濃縮液52混合以便形成飲料。該飲料隨后被加入到杯子28中以便 供應給消費者。圖2示意地示出了本發(fā)明的泵20。該泵20包括用于驅動一馬達軸36 的馬達34。馬達軸36包括與活塞連接的萬向接頭38。當馬達軸36旋轉 時，所接附的與活塞連接的萬向接頭38也旋轉。該與活塞連接的萬向 接頭38與活塞40接合。當馬達軸36旋轉時，與活塞連接的萬向接頭38 與活塞40的接合使得活塞線性地運動并旋轉。也就是說，活塞40作章 動運動(nutat ing )?；钊?0的一部分42接納在泵20的腔室44內。該腔室44具有固定的 容積，并且不會在泵20操作的過程中膨脹或收縮。優(yōu)選的是，腔室44 由鋼制成?；钊?0在馬達34的驅動下的運動使得濃縮液經(jīng)入口30被吸 入到腔室44中，并且使得濃縮液經(jīng)出口32從腔室44中放出。活塞40的 接納在腔室44內的所述部分42的形狀大致為柱形，并且包括具有不規(guī) 則表面46的柱形表面48。如圖3所示，不規(guī)則表面46可以是削平的表 面?；蛘?，如圖4所示，不規(guī)則表面46可以是杯子狀或U形的表面。在 活塞40的不規(guī)則表面46與腔室44的壁之間限定出一空間。如圖5所示，當定量的濃縮液52被吸入到腔室44中時，活塞40借助 馬達34旋轉到使得活塞40的不規(guī)則表面46靠近泵20的入口30。不規(guī)則 表面46與入口30間隔開，并且由此使得定量的濃縮液52被吸入到限定 在活塞40的不規(guī)則表面46與腔室44的壁之間的所迷空間內。隨著活塞 40的繼續(xù)旋轉，不規(guī)則表面46移動離開入口30并朝向出口32移動，并 且繼續(xù)將濃縮液52吸入到腔室44中。此刻，柱形表面48與出口32接合， 以便防止?jié)饪s液52經(jīng)出口 32排出。隨著活塞40的繼續(xù)旋轉，收集在活塞40的不規(guī)則表面46與腔室44 的壁之間的所述空間內的濃縮液52移動離開入口 30并朝向出口 32移 動。最后，活塞40的柱形表面48與入口30接合，從而防止更多的濃縮 液52被吸入到泵20中。活塞40的不規(guī)則表面46最終接近出口 32，并且 收集在不規(guī)則表面46與腔室44的壁之間的所述空間內的濃縮液52經(jīng)出 口32排出。該濃縮液52隨后與混合容器50中的水混合，以形成飲料。當附加的濃縮液52被吸入到泵20中時，活塞40旋轉成使得不規(guī)則 表面46再次接近入口30，以便將附加的濃縮液52吸入到腔室44中。該 循環(huán)隨后重復以便將濃縮液52從泵20的出口 32排出。本發(fā)明的泵20不包括任何可膨脹的元件，并且因此如果濃縮液52 的粘度和溫度出現(xiàn)任何變化的話泵20的速度也不會改變。也就是說， 腔室44由鋼制成，并且因此該腔室44具有固定的容積和固定的形狀。 這樣，本發(fā)明的泵20不需要速度調節(jié)馬達以便當濃縮液52的粘度和溫 度變化時用于補償濃縮液52的粘度或溫度的改變并調節(jié)泵20的速度從 而配送給定量的濃縮液52。此外，該泵20使得飲料系統(tǒng)22所需的操作 者界面減到最小程度，以便降低飲料系統(tǒng)22的總成本并提高飲料制品 的一致性。盡管描述并示出了飲料系統(tǒng)22，但是應當理解本發(fā)明的泵20可使 用在其它的系統(tǒng)中。例如，泵20可以用于軟飲料系統(tǒng)。在該示例中， 泵22泵送調味糖槳與充了碳酸氣的水混合以便制成軟飲料。以上僅僅描述并示出了依據(jù)本發(fā)明原理的示例。依據(jù)以上的教示可 作出許多的變型和改變。因此，應當理解在后附的權利要求的范圍內， 本發(fā)明可以借助以上描述的實施例之外的其它方式來實施。因此，后 附的權利要求應當被仔細研究以便確定本發(fā)明的范圍和實質。
權利要求
1. 一種濃縮液配送系統(tǒng)，其包括 用于儲存濃縮液的濃縮液容器；用于控制來自該濃縮液容器的該濃縮液的流動的泵，該泵包括具有 腔室、入口、和出口的殼體，該泵還包括具有柱形表面和不規(guī)則表面 的活塞，并且該活塞的一部分容納在該腔室內，該活塞可移動以便使 得當該泵將該濃縮液吸入到該腔室內時該不規(guī)則表面靠近該入口并且 使得當該泵從該腔室中排出該濃縮液時該不規(guī)則表面靠近該出口；和用于使得該活塞移動的馬達。
2. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該不規(guī)則表面是大致平的.
3. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該不規(guī)則表面是大致U 形的。
4. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該殼體由鋼制成。
5. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該殼體是不可膨脹的。
6. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該泵從該濃縮液容器吸 取該濃縮液并使其進入混合容器。
7. 如權利要求6所迷的系統(tǒng)，其特征在于，還包括容納流體的流體 容器，并且該流體在該混合容器中與該濃縮液混合。
8. 如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，該流體是水。
9. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該馬達包括馬達軸，其 具有與活塞連接的萬向接頭，該馬達軸的旋轉使得所述與活塞連接的 萬向接頭旋轉。
10. 如權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述與活塞連接的萬 向接頭與活塞接合以便使得活塞運動。
11. 如權利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，該活塞作線性運動和 旋轉運動。
12. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在該濃縮液吸入過程 中，該不規(guī)則表面靠近該入口，并且該活塞的運動使得該濃縮液經(jīng)該 入口吸入并使其進入由該不規(guī)則表面和該腔室限定的一空間內，并且 該柱形表面與該出口接合以便防止該濃縮液流經(jīng)該出口。
13. 如權利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，在該濃縮液排出過程 中，該不規(guī)則表面靠近該出口，并且該活塞的運動使得該濃縮液從由 該不規(guī)則表面和該腔室限定的一空間內排出，并且該柱形表面與該入 口接合以《更防止該濃縮、液5充入該入口 。
14. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該活塞的運動使得該 濃縮液從該入口移動到該出口 。
15. —種濃縮液配送系統(tǒng)，其包括 用于儲存濃縮液的濃縮液容器； 用于儲存流體的流體容器；用于控制來自該濃縮液容器的該濃縮液的流動的泵，該泵包括不可 膨脹的殼體，該殼體具有腔室、入口、和出口，該泵還包括具有柱形 表面和不規(guī)則表面的活塞，并且該活塞的一部分容納在該腔室內，該 活塞可移動以便使得當該泵將該濃縮液吸入到該腔室內時該不規(guī)則表 面靠近該入口并且使得當該泵從該腔室中排出該濃縮液時該不規(guī)則表 面靠近該出口；和用于使得該活塞移動的馬達，該馬達包括馬達軸，其具有與活塞連 接的萬向接頭，該馬達軸的旋轉使得所述與活塞連接的萬向接頭旋 轉，所述與活塞連接的萬向接頭與活塞接合以便使得活塞運動；和混合容器，由該泵泵送的所述濃縮液與來自該流體容器的該流體在 該混合容器中混合。
16. 如權利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，該不規(guī)則表面是大致平的。
17. 如權利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，該不規(guī)則表面是大致 U形的。
18. 如權利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，該活塞作線性運動和 旋轉運動。
全文摘要
一種用于飲料系統(tǒng)的泵，該泵將定量的濃縮液從濃縮液容器泵送到混合容器中，以便與水混合從而制成飲料。該泵包括用于驅動活塞線性移動并旋轉的馬達?；钊囊徊糠秩菁{在泵的腔室內，并且包括一柱形主體部分，其具有柱形表面和不規(guī)則表面。當濃縮液被吸入到腔室中時，不規(guī)則表面靠近泵的入口，并且柱形表面覆蓋出口。隨著活塞線性移動和旋轉，濃縮液被吸入到腔室中的限定在腔室的壁與活塞的不規(guī)則表面之間的一部分中。活塞的不規(guī)則表面最終接近出口，并且收集在不規(guī)則表面與腔室的壁之間的濃縮液經(jīng)出口排出。
文檔編號F04B49/06GK101124148SQ200580028427
公開日2008年2月13日 申請日期2005年8月5日 優(yōu)先權日2004年8月19日
發(fā)明者J·J·米納德, M·布什, P·麥納米 申請人:開利商業(yè)冷藏公司