РАЗЛИВОЧНЫЙ АППАРАТ С ДЕРЖАТЕЛЕМ КАРТРИДЖА
DISPENSING DEVICE WITH CARTRIDGE HOLDER

Уровень техники
Изобретение относится к разливочному аппарату с держателем картриджа.
Такие системы, в принципе, известны из уровня техники и используются для изготовления напитков из картриджей, заполненных предварительно заданными порционными дозами содержимого. Изготовление напитков при помощи таких систем крайне удобно для пользователя, так как ему нужно только вставить картридж в разливочный аппарат и запустить процесс. Разливочный аппарат, также называемый машиной для приготовления напитка, берет на себя затем создание напитка в полностью автоматическом режиме. Прежде всего, это означает, что субстрат напитка или пищевого продукта смешивается с заранее заданным количеством жидкости, прежде всего холодной и насыщенной углекислым газом водой, и поступает в сосуд для напитка. За счет этого пользователь может существенно проще, быстрее и менее трудоемко приготавливать, прежде всего, коктейли. Пользователь при этом может выбирать из большого числа различных картриджей, так что он по желанию может приготавливать различные напитки.
Вышеназванный разливочный аппарат также известен из уровня техники и используется для того, чтобы приготавливать при помощи картриджей, например, прохладительные напитки. Важно, чтобы картридж надежным образом удерживался внутри разливочного аппарата, так чтобы, с одной стороны, не было утечек, а, с другой стороны, также не происходило обратное загрязнение.
Раскрытие изобретения
Поэтому задачей настоящего изобретения было обеспечение такого разливочного аппарата, который соответствует этим требованиям. Прежде всего, должно быть возможным изготовление напитка без утечек и без обратного загрязнения разливочного аппарата. Разливочный аппарат должен одновременно обеспечивать высокий комфорт при обслуживании и иметь возможность реализации с низкими затратами. Еще одной задачей настоящего изобретения является контролируемая регулировка образования пены на поверхности напитка или пищевого продукта.
Эта задача решена посредством разливочного аппарата с держателем картриджа, который имеет по меньшей мере одну направляющую и/или защиту от проворачивания для картриджа и/или одно приемное устройство картриджа.
Выполненные для этого предмета настоящего изобретения формы осуществления в равной мере действительны и для других предметов настоящего изобретения, и наоборот.
Настоящее изобретение относится к разливочному аппарату с держателем картриджа, в котором устанавливается картридж в разливочном аппарате и который поддерживает и/или направляет его. Картридж имеет полое пространство, в котором находится субстрат напитка и/или пищевого продукта. Этот субстрат, предпочтительным образом, является жидким, и прежде всего концентратом, и для приготовления напитка или пищевого продукта смешивается с растворяющим средством, прежде всего с водой, и затем поступает в сосуд, прежде всего в стакан, который, предпочтительным образом, стоит на расположенной под держателем подставке разливочного аппарата. Субстрат напитка и/или пищевого продукта, предпочтительным образом, содержит жидкую готовую смесь компонентов для прохладительных напитков, таких как содержащие кофеин, углекислый газ, фрукты и/или сахар лимонады и соки, пивные (пивосодержащие) напитки или другие алкогольные и безалкогольные напитки (коктейли).
Согласно изобретению теперь на держателе картриджа предусмотрена направляющая и/или защита от проворачивания. В результате этого обеспечивается, что картридж, во-первых, по меньшей мере, в отношении одного направления в пространстве занимает заданное положение относительно разливочного аппарата, во-вторых, предотвращается помещение картриджа до или во время приготовления напитка со смещением или с неверной пространственной ориентацией. За счет этого также обеспечивается, что если картридж снабжен идентификационным кодом продукта, который может быть распознан считывающим устройством разливочного аппарата, то код всегда повернут к считывающему устройству, так чтобы было возможно надежное и безошибочное считывание.
Предпочтительным образом, держатель картриджа имеет выемку, которая, по меньшей мере, частично захватывает картридж и/или приемное устройство картриджа. Предпочтительным образом, выемка в держателе картриджа и картридж или приемное устройство картриджа, по меньшей мере, частично взаимодействуют с геометрическим соединением и, таким образом, функционируют как опора и/или как защита от проворачивания. Предпочтительным образом, выемка располагается до края, так что контур выемки в одном месте открыт. Там может быть расположена выпуклость в приемном устройстве картриджа. Альтернативным образом, выемка имеет выпуклость для выпуклости на приемном устройстве картриджа.
Альтернативно или дополнительно, держатель имеет направляющую, которая взаимодействует с контуром приемного устройства картриджа и/или картриджем. Эта направляющая может, например, представлять собой воротник, который, предпочтительным образом, располагается в пограничной области выемки в держателе. Направляющая, предпочтительным образом, расположена под прямым углом относительно горизонтали и предотвращает опрокидывание картриджа относительно вертикали.
Согласно предпочтительной форме осуществления изобретения выемка и/или направляющая имеют отверстие для выступа/выпуклости на приемном устройстве картриджа, которые могут функционировать как защита от проворачивания или как дополнительный стабилизатор.
Держатель имеет жидкостный соединитель для соединения с приемным устройством картриджа с возможностью подвода разбавляющего средства для приготовления напитка. Таким образом, через жидкостный соединитель подается разбавляющее/растворяющее средство для приготовления напитка. Жидкостный соединитель держателя, предпочтительным образом, соединен с впускным отверстием для жидкости в приемном устройстве картриджа, прежде всего непроницаемо для жидкости. Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы к жидкостному соединителю подводилась жидкость, которую охлаждает холодильный агрегат, причем холодильный агрегат является частью разливочного аппарата или отдельного холодильника, находящегося в связи с разливочным аппаратом. Преимущественным образом, за счет этого прохладительные напитки могут изготавливаться, даже если сам картридж не охлажден и имеет, например, комнатную температуру. Интеграция системы в существующий холодильник имеет то преимущество, что существующий холодильный агрегат холодильника может быть легко эффективным образом совместно использован для разливочного аппарата. Прежде всего, в случае так называемых двухдверных холодильников side-by-side (часто также называемых американскими холодильниками) спереди находится достаточно монтажного пространства для интеграции разливочного аппарата. Возможно, чтобы разливочный аппарат представлял собой комплект дополнительного оборудования для такого холодильника. Холодильный агрегат, предпочтительным образом, содержит компрессорную охладительную установку, абсорбционную охладительную установку или термоэлектрический охладитель. Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы к жидкостному соединителю подводилась жидкость, которая при помощи карбонизатора насыщена углекислым газом. Возможно, чтобы карбонизатор являлся частью разливочного аппарата и при этом карбонизатор имел гнездо для патрона с углекислым газом и подающее устройство для насыщения жидкости углекислым газом из патрона с углекислым газом. Преимущественным образом, при помощи системы, таким образом, также могут быть приготовлены насыщенные углекислым газом (прохладительные) напитки. Альтернативным образом, также было бы возможно, чтобы карбонизатор имел внешний соединитель для подвода углекислого газа. Жидкость содержит, прежде всего, воду, которая подается из водопровода или емкости с водой разливочного аппарата при помощи одного мембранного насоса или, предпочтительным образом, нескольких мембранных насосов. Подачу воды к жидкостному соединителю, предпочтительным образом, контролирует датчик расхода, например ультразвуковой или магнитно-индуктивный датчик расхода.
В соответствии с изобретением держатель картриджа имеет соединенное с источником сжатого воздуха выпускное отверстие сжатого воздуха. Выпускное отверстие сжатого воздуха функционирует как устройство для опорожнения картриджа и служит для того, чтобы впускать сжатый воздух снаружи в полое пространство картриджа, чтобы при помощи него выдавить субстрат пищевого продукта и/или напитка из полого пространства смесительной камеры приемного устройства картриджа. Сжатый воздух, прежде всего, подается от разливочного аппарата. Приемное устройство картриджа, предпочтительным образом, имеет впускное отверстие для газа, которое при помещении приемного устройства картриджа в держатель соединяется непосредственно с выпускным отверстием сжатого воздуха держателя. Это имеет преимущество, заключающееся в том, что обратное загрязнение в направлении разливочного аппарата эффективным образом предотвращается, так как напорный канал сразу при помещении картриджной системы в держатель находится под давлением и, таким образом, предотвращается перемещение субстрата пищевого продукта и/или напитка в направлении разливочного аппарата, и прежде всего в направлении источника сжатого воздуха. За счет этого субстрат, выходя из полого пространства в картридже, может перемещаться только в направлении смесительной камеры.
Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы держатель имел активирующий элемент для перемещения прокалывателя приемного устройства картриджа из убранного в выдвинутое положение. Картридж, предпочтительным образом, закрыт посредством мембраны, например уплотняющей пленки. Приемное устройство картриджа, предпочтительным образом, имеет прокалыватель, который является перемещаемым между убранным положением, в котором прокалыватель находится на расстоянии от мембраны, и выдвинутым положением, в котором  прокалыватель прокалывает мембрану и выступает в полое пространство. За счет этого картридж вскрывается прокалывателем. Для перемещения прокалывателя в выдвинутое положение держатель имеет активирующий элемент. Возможно, что активирующий элемент содержит жесткий выступ, который при помещении картриджной системы в держатель приходит в соприкосновение с прокалывателем и в результате относительного перемещения между картриджной системой и активирующим элементом перемещает прокалыватель в выдвинутое положение. Особо предпочтительным образом, в прокалыватель интегрировано выпускное отверстие сжатого воздуха.
Предпочтительным образом, держатель содержит крепежный фланец, который с геометрическим и/или силовым замыканием охватывает приемное устройство картриджа во время или после помещения в держатель. Кроме того, крепежный фланец содержит активирующий механизм, который выполнен таким образом, что приведение в действие активирующего механизма приводит к охвату приемного устройства картриджа крепежным фланцем и/или к смещению крепежного фланца таким образом, что создается относительное перемещение между приемным устройством картриджа и находящимся в контакте с прокалывателем активирующим элементом, в результате чего прокалыватель перемещается из убранного положения в выдвинутое положение. Активирующий механизм содержит, прежде всего, ручной рычаг для приведения его в действие вручную, причем, предпочтительным образом, ручной рычаг выполнен с возможностью вращения вокруг по существу параллельной продольной оси картриджа оси вращения. Кроме того, активирующий механизм, предпочтительным образом, содержит передаточный механизм, который преобразует вращательное перемещение ручного рычага вокруг параллельной продольной оси оси вращения в по существу параллельное продольной оси поступательное перемещение. После того, как картриджная система была вставлена в держатель, пользователь приводит в действие ручной рычаг, в результате чего картриджная система крепко охватывается и смещается линейно по направлению к активирующему элементу. Благодаря защите от проворачивания и преобразованию вращательного перемещения в линейное поступательное перемещение обеспечивается, что пространственная ориентация картриджа относительно разливочного аппарата остается постоянной. За счет этого преимущественным образом упрощается описанное далее считывание идентификационного кода продукта.
Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы разливочный аппарат имел считывающее устройство для считывания идентификационного кода продукта на картридже и/или приемном устройстве картриджа, причем считывающее устройство расположено, предпочтительным образом, сверху и/или сзади держателя. Предпочтительным образом, идентификационный код продукта встроен в штрихкод, RFID-метку, QR-код, двухмерный матричный штрихкод, цветовой код, голографический код или т. п. Преимущественным образом, так возможно автоматическое считывание идентификационного кода продукта. Считывающее устройство содержит, прежде всего, оптический датчик, такой как, например, ПЗС-камера, который автоматически считывает штрихкод, или QR-код, или двухмерный матричный штрихкод, когда картридж вставляют в машину для приготовления напитка. Альтернативным образом, считывающее устройство содержит передающую и принимающую антенну для автоматического считывания RFID-кода. Альтернативным образом, было бы возможно, чтобы идентификационный код продукта также был встроен в другие компьютерные чипы с возможностью считывания. Понятие QR-код в смысле настоящего изобретения подразумевает, прежде всего, каждый и любой двухмерный матричный штрихкод.
В этом отношении понятие QR-код и двухмерный матричный штрихкод используются в качестве синонимов. Альтернативно или дополнительно, было бы также возможно, чтобы идентификационный код продукта содержал штрихкод, точечный код, бинарный код, код Морзе, код на основании шрифта Брайля (шрифт для слепых) или т. п. Код при этом также может быть встроен в трехмерную структуру, такую как, например, рельеф. Идентификационный код продукта содержит, прежде всего, так называемый идентификационный номер продукта, прежде всего универсальный товарный код (UPC), Европейский номер товара (EAN), код GS1, глобальный номер предмета торговли (GTIN) или т. п. За счет этого для этого не требуется вводить новую кодовую систему. Прежде всего, идентификационный код продукта соответствует стандарту GS1. Идентификационный код продукта, предпочтительным образом, напечатан непосредственно на картридже, наклеен на него и/или нанесен на поверхность картриджа, например, при помощи (лазерной) гравировки, штамповки или непосредственно при изготовлении картриджа. Альтернативным образом, также возможно, чтобы картридж был, по меньшей мере, частично покрыт оболочкой, например рукавом, на котором расположен идентификационный код продукта. Оболочка может быть также склеена или сварена с картриджем. Оболочка или рукав могут быть сделаны из пластиковой пленки, текстиля или бумаги.
Еще один или предпочтительный предмет настоящего изобретения - разливочный аппарат, который имеет подставку для сосуда, в котором размещается приготовленный напиток или продукт питания, причем подставка предусмотрена с возможностью изменения высоты расположения и/или с возможностью поворота.
Предпочтительным образом, подставка, например, предусмотрена с возможностью поворота вокруг оси или точки так, что сосуд, прежде всего, при подаче приготовленного напитка или продукта питания, может быть установлен под наклоном. За счет этого можно оказать воздействие на образование пены на содержит передающую и принимающую антенну для автоматического считывания RFID-кода. Альтернативным образом, было бы возможно, чтобы идентификационный код продукта также был встроен в другие компьютерные чипы с возможностью считывания. Понятие QR-код в смысле настоящего изобретения подразумевает, прежде всего, каждый и любой двухмерный матричный штрихкод.
В этом отношении понятие QR-код и двухмерный матричный штрихкод используются в качестве синонимов. Альтернативно или дополнительно, было бы также возможно, чтобы идентификационный код продукта содержал штрихкод, точечный код, бинарный код, код Морзе, код на основании шрифта Брайля (шрифт для слепых) или т. п. Код при этом также может быть встроен в трехмерную структуру, такую как, например, рельеф. Идентификационный код продукта содержит, прежде всего, так называемый идентификационный номер продукта, прежде всего универсальный товарный код (UPC), Европейский номер товара (EAN), код GS1, глобальный номер предмета торговли (GTIN) или т. п. За счет этого для этого не требуется вводить новую кодовую систему. Прежде всего, идентификационный код продукта соответствует стандарту GS1. Идентификационный код продукта, предпочтительным образом, напечатан непосредственно на картридже, наклеен на него и/или нанесен на поверхность картриджа, например, при помощи (лазерной) гравировки, штамповки или непосредственно при изготовлении картриджа. Альтернативным образом, также возможно, чтобы картридж был, по меньшей мере, частично покрыт оболочкой, например рукавом, на котором расположен идентификационный код продукта. Оболочка может быть также склеена или сварена с картриджем. Оболочка или рукав могут быть сделаны из пластиковой пленки, текстиля или бумаги.
Еще один или предпочтительный предмет настоящего изобретения - разливочный аппарат, который имеет подставку для сосуда, в котором размещается приготовленный напиток или продукт питания, причем подставка предусмотрена с возможностью изменения высоты расположения и/или с возможностью поворота.
Предпочтительным образом, подставка, например, предусмотрена с возможностью поворота вокруг оси или точки так, что сосуд, прежде всего, при подаче приготовленного напитка или продукта питания, может быть установлен под наклоном. За счет этого можно оказать воздействие на образование пены на поверхности напитка. Подставка может быть перемещена вручную или с приводом от двигателя. Разливочный аппарат может иметь средство, прежде всего камеру, которая определяет состояние пены на поверхности напитка или пищевого продукта и на основании сигнала этого средства наклонное положение соответствующим образом изменяется. Кроме того, предпочтительным образом, картридж, который используется для приготовления напитка или пищевого продукта, может иметь информацию о наклонном положении, которое следует использовать. Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления изобретения картридж имеет код, при помощи которого он может быть идентифицирован. Как только картридж распознан, могут быть получены сведения о желательном наклонном положении сосуда. То же самое действительно в отношении сосуда, в котором размещается напиток или пищевой продукт. На нем также могут иметься сведения и/или код, при помощи которых может быть задано желательное наклонное положение. Кроме того, подставка, предпочтительным образом, имеет возможность изменения высоты расположения, так что подставка, например, может быть адаптирована под различный размер стакана и/или имеется возможность воздействия на образование пены за счет длины траектории падения.
Кроме того, настоящее изобретение относится к системе с приемным устройством картриджа и/или картриджу, причем приемное устройство картриджа, по меньшей мере, частично захватывает картридж с обеих сторон или с одной стороны. Картридж имеет полое пространство, в котором находится субстанция напитка и/или пищевого продукта и которое перед приготовлением напитка и/или пищевого продукта герметично закрыто, прежде всего мембраной. Для приготовления напитка и/или пищевого продукта картридж затем вскрывается, прежде всего прокалывается, мембрана, и субстрат поступает/протекает, прежде всего, при поддержке подаваемого в полое пространство сжатого воздуха в смесительную камеру приемного устройства картриджа, которая также имеет впуск разбавляющего средства (также называемого растворяющим средством), прежде всего впуск воды, которая смешивается с субстратом, чтобы получить готовый напиток или пищевой продукт, который вытекает наружу из смесительной камеры через также предусмотренный в приемном устройстве картриджа выпуск. Объемный расход растворяющего средства при этом, как правило, существенно больше, чем объемный расход субстрата. Картридж и связанное с картриджем приемное устройство картриджа вместе образуют картриджную систему, которая может быть вставлена в держатель разливочного аппарата.
Предпочтительным образом, поперечное сечение потока, то есть поперечное сечение, которое имеется для потока жидкости, прежде всего потока растворяющего средства и/или смеси из растворяющего средства и субстрата, теперь предусмотрено таким образом, что скорость потока растворяющего средства относительно направления потока сначала замедляется и затем снова ускоряется. Ускорение, которое достигается за счет сужения поперечного сечения потока, происходит, по возможности, после того, как растворяющее средство было смешано с субстратом.
Согласно еще одному предпочтительному предмету настоящего изобретения смесительная камера имеет выпуклость. Эта выпуклость, предпочтительным образом, выступает за пределы контура, прежде всего бокового контура, который расположен между двумя торцевыми сторонами приемного устройства картриджа. Предпочтительным образом, выпуклость является частью смесительной камеры. Предпочтительным образом, контур смесительной камеры имеет по существу круглую форму, и выгнутость выдается за пределы этого круга. Согласно одной особо предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения в выпуклости предусмотрен выпуск для приготовленного напитка или пищевого продукта.
Согласно еще одному предпочтительному предмету настоящего изобретения приемное устройство картриджа имеет фиксирующее и/или предохранительное кольцо. Это фиксирующее и/или предохранительное кольцо, предпочтительным образом, захватывает картридж, который закреплен в приемном устройстве картриджа. Предпочтительным образом, на смесительной камере предусмотрено фиксирующее и/или предохранительное кольцо с заданным местом разрушения и/или деформации. До приготовления напитка или продукта питания это место разрушается и/или деформируется, прежде всего необратимо деформируется. Это может осуществляться, например, в результате перемещения картриджа и приемного устройства картриджа друг относительно друга. В результате деформации и/или разрушения приемное устройство картриджа может использоваться только один раз и/или соединение между приемным устройством картриджа и картриджем больше не может быть разобщено.
Предпочтительным образом, в смесительной камере предусмотрен по меньшей мере один смесительный элемент, который обеспечивает турбулизацию растворяющего средства или смеси растворяющего средства и субстрата. Предпочтительным образом, смесительный элемент предусмотрен как выпуклость и/или дополнительная форма на дне смесительной камеры. Предпочтительным образом, смесительный элемент выполнен таким образом, что углекислый газ, который растворен в растворяющем средстве, не выделяется или выделяется в незначительной степени. Предпочтительным образом, смесительный элемент выполнен таким образом, что он имеет только небольшую потерю давления.
Предпочтительным образом, приемное устройство картриджа имеет прокалыватель, который прокалывает мембрану перед приготовлением напитка или пищевого продукта. Этот прокалыватель выполнен, например, как шип, который торчит из дна смесительной камеры. Приемное устройство картриджа, предпочтительным образом, имеет направляющую шипа, в которой прокалыватель установлен с возможностью смещения. Прокалыватель, за счет этого является перемещаемым между убранным положением, в котором прокалыватель находится на расстоянии от мембраны, и выдвинутым положением, в котором прокалыватель прокалывает мембрану и выступает в полое пространство картриджа.
Предпочтительным образом, прокалыватель по своему внешнему контуру имеет по меньшей мере одну вогнутость и/или выпуклость, предпочтительным образом несколько вогнутостей и/или выпуклостей, которые служат в качестве выпуска для субстрата. Количество и величина вогнутостей и/или выпуклостей, предпочтительным образом, зависит от вязкости субстрата. Внешняя стенка прокалывателя также снабжена по меньшей мере одним боковым каналом для подачи субстрата в направлении смесительной камеры, когда мембрана проколота. По выполненному сбоку в прокалывателе боковому каналу субстрат затем может протекать мимо мембраны в направлении смесительной камеры. Предпочтительным образом, в прокалывателе выполнено множество боковых каналов. Боковые каналы, прежде всего, выполнены, соответственно, в форме открытого с одной стороны паза. Возможно, чтобы поперечное сечение боковых каналов и/или количество боковых каналов было адаптировано к вязкости субстрата, так чтобы боковые каналы контролировали или же ограничивали поток субстрата в направлении смесительной камеры. При высокой вязкости используется большее количество боковых каналов или боковые каналы с большим поперечным сечением, в то время как при низкой вязкости предусмотрено меньшее количество боковых каналов или боковые каналы с меньшим поперечным сечением. За счет этого для каждого картриджа существует подходящее приемное устройство картриджа.
Предпочтительным образом, в прокалыватель интегрирована магистраль подачи сжатого воздуха, прежде всего в форме внутреннего канала, причем на обращенной от картриджа стороне прокалывателя выполнен доступный, прежде всего, снаружи приемного устройства картриджа соединитель для подвода сжатого воздуха магистрали подачи сжатого воздуха для соединения с источником сжатого воздуха, и при этом на обращенной к полому пространству картриджа стороне прокалывателя выполнен вывод сжатого воздуха магистрали подачи сжатого воздуха для вдувания сжатого воздуха в картридж. Предпочтительным образом, уже при помещении картриджной системы, собранной из картриджа и приемного устройства картриджа, в держатель к соединителю для подвода сжатого воздуха уже подается сжатый воздух, чтобы предотвратить возможное обратное загрязнение. Альтернативным образом, прокалыватель под действием подаваемого через разливочный аппарат сжатого воздуха перемещается из убранного положения в выдвинутое положение. Вместо сжатого воздуха в полое пространство также может быть введен углекислый газ, чтобы перевести субстрат из полого пространства в смесительную камеру.
Предпочтительным образом, прокалыватель также имеет канал, который заканчивается на заостренном конце или в области заостренного конца. Через этот канал в картридж может вдуваться газ, прежде всего воздух или углекислый газ, чтобы ускорить и/или дозировать подачу субстрата.
Система, предпочтительным образом, выполнена так, что соединение соединителя для подвода сжатого воздуха с выпускным отверстием сжатого воздуха держателя происходит, когда приемное устройство картриджа вставлено в держатель и/или приводится в действие активирующий механизм для крепежного фланца. За счет этого магистраль подачи сжатого воздуха помещается под давление как можно раньше, так что предотвращается обратное загрязнение разливочного аппарата субстратом.
Предпочтительным образом, впуск и выпуск предусмотрены на противоположных концах приемного устройства картриджа. Особо предпочтительным образом, прокалыватель предусмотрен на одной прямой с впуском и выпуском.
Согласно еще одному предпочтительному предмету настоящего изобретения выпуск на смесительной камере выполнен подвижно, прежде всего с возможностью поворота, или имеет средство, при помощи которого выпуск может быть ориентирован заданным образом, прежде всего в направлении боковой стенки сосуда, в котором размещается приготовленный напиток или пищевой продукт. Эта форма осуществления имеет преимущество, прежде всего, в случае напитков или пищевых продуктов, которые склонны к образованию пены. Перемещение выпуска может осуществляться вручную или с приводом от двигателя. Для случая, когда картридж имеет идентификацию, поворот может осуществляться автоматически после того, как разливочный аппарат распознает картридж. Кроме того, может иметься средство, которое распознает пену. Основываясь на этом анализе, затем может быть выполнена настройка выпуска.
Картридж, предпочтительным образом, изготовлен из пластмассы, прежде всего способом прессования и/или выдувного формования. Картридж имеет боковую стенку, которая, имеет например, круглое, прямоугольное, квадратное, коническое или овальное поперечное сечение. На конце боковой стенки, как правило, предусмотрено дно, по существу монолитное. Боковая стенка и, при необходимости, донная область очерчивают полое пространство, в котором предусмотрен субстрат напитка и/или пищевого продукта, прежде всего в жидкой форме. На другом конце стенной области предусмотрена соединительная область, при помощи которой картридж соединяется с приемным устройством картриджа. Это приемное устройство картриджа может быть частью разливочного аппарата или быть отдельной от разливочного аппарата деталью.
Предпочтительным образом, соединительная область предусмотрена таким образом, что она имеет по меньшей мере один фланец. Фланец выдается из соединительной области и, предпочтительным образом, отстоит от стенной области соединительной области под углом, особо предпочтительным образом под прямым углом. Для приготовления напитка или пищевого продукта фланец, предпочтительным образом, расположен горизонтально. Предпочтительным образом, фланец выполнен из цельного материала, то есть не является полым. Прежде всего, фланец отлит под давлением.
Кроме того, предпочтительным образом, фланец снабжен позиционирующим средством и/или покровным средством. Позиционирующее средство обеспечивает, что картридж может быть расположен в разливочном аппарате и/или приемном устройстве картриджа только в заданном положении, прежде всего под заданным углом поворота, прежде всего относительно продольной центральной оси картриджа. Покровное средство закрывает область, прежде всего область, через которую протекает приготовленный напиток или пищевой продукт. Предпочтительным образом, позиционирующее средство и покровное средство идентичны.
Предпочтительным образом, позиционирующее средство и/или покровное средство является вогнутостью и/или выпуклостью, которая выдается из фланца, прежде всего из его контура. Предпочтительным образом, позиционирующее средство и/или покровное средство предусмотрены как единое целое с фланцем. Например, позиционирующее средство и/или покровное средство выполнены как носик, который с одной стороны приформован к контуру фланца. Толщина позиционирующего средства и/или покровного средства при этом по меньшей мере по существу соответствует толщине фланца.
Согласно предпочтительной форме осуществления между стенной областью и соединительной областью предусмотрена шейка. Эта шейка может иметь, например, круглое поперечное сечение. Шейка представляет собой стенную область соединительной области. Фланец, предпочтительным образом, примыкает к шейке под прямым углом.
Предпочтительным образом, мембрана, которая, прежде всего, герметично закрывает картридж до его использования, предусмотрена на фланце, прежде всего на его торцевой поверхности, прежде всего присоединена к нему термосваркой. Для этого фланец, прежде всего его торцевая поверхность, может иметь утолщение, прежде всего кольцеобразное утолщение, которое при термосварке взаимодействует со сварочным инструментом. Предпочтительным образом, внешний контур мембраны меньше, чем внешний контур фланца.
Предпочтительным образом, в стенной области и/или в области шейки предусмотрено фиксирующее средство. При помощи этого фиксирующего средства картридж может быть соединен с разливочным аппаратом. Фиксирующее средство может представлять собой, например, паз, который входит в зацепление в фиксирующее средство на разливочном аппарате.
Приемное устройство картриджа может быть жестко соединено с картриджем или быть сменной деталью, которая после использования картриджа отделяется от него и соединяется с новым картриджем. Предпочтительным образом, приемное устройство картриджа изготовлено из пластмассы, прежде всего способом литья под давлением. Предпочтительным образом, приемное устройство картриджа соединено с разливочным аппаратом.
Предпочтительным образом, покровное средство, которое предусмотрено на фланце картриджа, покрывает выпуск приемного устройства картриджа.
Предпочтительным образом, фланец на картридже, прежде всего его контур, взаимодействует с приемным устройством картриджа уплотняющим образом. Для этого контур фланца может, например, входить в зацепление в паз в приемном устройстве картриджа. Это соединение фланец/паз также может служить силовым замыканием, чтобы предотвратить смещение картриджа относительно приемного устройства картриджа во время приготовления напитка или пищевого продукта и разуплотнение соединения между картриджем и приемным устройством картриджа.
Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления картридж и приемное устройство картриджа, прежде всего, перед прокалыванием мембраны предусмотрены с продольным смещением друг относительно друга. За счет этого продольного смещения прокалыватель затем может входить в контакт с мембраной и прокалывать ее.
Предпочтительным образом, картридж и приемное устройство картриджа соединены друг с другом без возможности поворота.
Предпочтительным образом, прокалыватель имеет канал. Через этот канал в картридж под давлением может поступать газ, который выдавливает субстрат напитка и/или пищевого продукта из картриджа, прежде всего в смесительную камеру приемного устройства картриджа.
Еще одним предметом настоящего изобретения является способ приготовления напитка при помощи предлагаемой системы, отличающийся следующими шагами:
- помещение собранной из картриджа и приемного устройства картриджа картриджной системы в держатель,
- создание гидродинамического соединения между источником жидкости разливочного аппарата и впуском приемного устройства картриджа,
- создание соединения сжатого воздуха между источником сжатого воздуха разливочного аппарата и соединителем для подвода сжатого воздуха приемного устройства картриджа,
- прокалывание мембраны за счет перемещения прокалывателя из убранного положения в выдвинутое положение,
- перемещение субстрата напитка и/или пищевого продукта из картриджа в смесительную камеру путем подачи сжатого воздуха в картридж через соединитель для подвода сжатого воздуха,
- подача разжижающего средства в смесительную камеру через впуск и
выведение созданного в смесительной камере за счет смешивания субстрата напитка и/или пищевого продукта с разбавляющим средством напитка посредством выпуска.
Предпочтительным образом, разжижающее средство перед подачей во впуск охлаждается и/или насыщается углекислым газом.
Согласно одной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы прокалыватель перемещался активирующим элементом разливочного аппарата из убранного положения в выдвинутое положение, причем приемное устройство картриджа, предпочтительным образом, так перемещалось относительно стационарного активирующего элемента, чтобы прокалыватель перемещался из убранного положения в выдвинутое положение. В результате перемещения прокалывателя в выдвинутое положение прокалывается мембрана, и, таким образом, вскрывается картридж. Стационарный активирующий элемент должен только перемещать картриджную систему относительно держателя.
Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы во время или после помещения картриджной системы в держатель крепежный фланец держателя приводился в перемещение приводимым в действие вручную или с приводом от двигателя активирующим механизмом таким образом, что крепежный фланец с геометрическим и/или силовым замыканием охватывает приемное устройство картриджа и/или что крепежный фланец перемещается таким образом, что между приемным устройством картриджа и находящимся в контакте с прокалывателем активирующим элементом создается относительное перемещение, за счет чего прокалыватель перемещался из убранного положения в выдвинутое положение. Возможно, чтобы крепежный фланец содержал захваты с возможностью сближения, которые при помощи активирующего механизма приближаются друг к другу и, таким образом, зажимают приемное устройство картриджа между собой. Затем или одновременно крепежный фланец перемещается относительно стационарного активирующего элемента для перемещения прокалывателя во внутренней области приемного устройство картриджа относительно мембраны картриджа.
Предпочтительным образом, активирующий механизм приводится в действие поворотом ручного рычага вручную вокруг по существу параллельной продольной оси картриджа оси вращения. Активирующий механизм при этом при помощи передаточного механизма преобразует вращательное перемещение ручного рычага вокруг параллельной продольной оси оси вращения в по существу параллельное продольной оси поступательное перемещение, в результате чего крепежный фланец перемещается в направлении активирующего элемента. Это имеет то преимущество, что ориентация картриджа вокруг его продольной оси остается постоянной, так что, прежде всего, положение идентификационного кода продукта относительно считывающего устройства не изменяется.
Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, что по времени до, во время или после помещения картриджной системы в держатель и/или подачи сжатого воздуха в картридж и/или подачи разбавляющего средства в смесительную камеру и/или перемещения крепежного фланца относительно активирующего элемента считывающее устройство считывает идентификационный код продукта. Считанный идентификационный код продукта, предпочтительным образом, оценивается анализатором, причем подача сжатого воздуха и/или разбавляющего средства и/или перемещение крепежного фланца относительно активирующего элемента происходит только тогда, когда идентификационный код продукта может быть подтвержден анализатором. За счет этого обеспечивается, что разливочный аппарат может быть введен в действие только с известной или сертифицированной для разливочного аппарата картриджной системой, так чтобы предотвратить повреждение разливочного аппарата или опасность травмирования пользователя из-за ошибочного использования неверной картриджной системы, которая, например, не может выдерживать данное давление.
Возможно, чтобы свойства подаваемого разбавляющего средства, и прежде всего временная характеристика объемного расхода, общий объем, давление, паузы при подаче, температура и/или насыщение углекислым газом подаваемого разбавляющего средства, регулировались в зависимости от подтвержденного идентификационного кода продукта. Альтернативно или дополнительно, также регулируются свойства подаваемого сжатого воздуха, и прежде всего временная характеристика объемного расхода, общий объем, паузы при подаче и/или давление подаваемого сжатого воздуха, в зависимости от подтвержденного идентификационного кода продукта. Предпочтительным образом, также регулируется зависимость между объемным расходом разбавляющего средства и объемным расходом сжатого воздуха в зависимости от подтвержденного идентификационного кода продукта. В идентификационном коде продукта заложены, прежде всего, все без исключения параметры и/или регулируемые разливочным аппаратом переменные процесса приготовления напитка, так что разливочный аппарат получает от картриджа абсолютно все сведения, которые необходимы или, по меньшей мере, полезны для приготовления соответствующего напитка. Возможно также, чтобы эти сведения хранились во внутреннем запоминающем устройстве разливочного аппарата и при помощи идентификационного кода продукта выводились для соответствующего картриджа и использовались для управления последующим процессом приготовления напитка, как только обнаруживается наличие этого картриджа в держателе.
Еще один предмет настоящего изобретения или еще одна предпочтительная форма осуществления способа - это некий или определенный вышеназванный способ приготовления напитка или пищевого продукта, при котором для регулирования количества пены на поверхности напитка или пищевого продукта контролируется или регулируется объемный расход растворяющего средства, прежде всего воды.
Выполненные для этого предмета настоящего изобретения формы осуществления в равной мере действительны и для других предметов настоящего изобретения, и наоборот.
Согласно изобретению объемный расход контролируется или регулируется, чтобы повлиять на количество пены на поверхности напитка или пищевого продукта. Например, на количество пены, прежде всего, измеряемое как высота пены, можно повлиять таким образом, чтобы во время приготовления напитка или пищевого продукта образовывалось больше или меньше пены. Альтернативно или дополнительно, можно менять качество пены путем регулирования или нормирования объемного расхода растворяющего средства. Прежде всего, в средстве могут создаваться маленькие пузырьки и, таким образом, более стабильная пена или более крупные пузырьки и, таким образом, более нестабильная пена.
Предпочтительным образом, предусмотрено средство, которое фиксирует по меньшей мере один параметр пены, например ее высоту. На основании сигнала этого средства затем контролируется или регулируется объемный расход растворяющего средства. Например, средство представляет собой камеру. Альтернативно или дополнительно, может быть также задана определенная для соответствующего субстрата кривая расхода.
Например, растворяющее средство периодически самостоятельно дозируется, прежде всего, в смесительную камеру или картридж. В смесительной камере или же в картридже растворяющее средство смешивается с субстратом.
Согласно предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения субстрат дозируется в картридже пропорционально или непропорционально объемному расходу растворяющего средства.
Еще одна предлагаемая или предпочтительная форма осуществления настоящего изобретения относится к способу, при котором для влияния не высоту пены на поверхности напитка или пищевого продукта изменяется наклон сосуда, в котором размещается напиток или пищевой продукт.
Выполненные для этого предмета настоящего изобретения формы осуществления в равной мере действительны и для других предметов настоящего изобретения, и наоборот.
Предпочтительным образом, наклон контролируется и/или регулируется как функция времени и/или состояния заполнения сосуда.
Описание фигур
Далее изобретение поясняется на основании фиг. 1-5. Эти пояснения приведены исключительно в качестве примера и не ограничивают общий замысел согласно изобретению. Пояснения действительны в равной степени для предлагаемого в изобретении картриджа и для предлагаемой в изобретении системы.
Фиг. 1 показывает картридж и приемное устройство картриджа системы согласно первой форме осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2-5 показывают разливочный аппарат и систему согласно первой
форме осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 6А - 6В показывают картридж системы согласно второй форме осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 7А и 7Б показывают приемное устройство картриджа системы согласно второй форме осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 8А и 8Б показывают прокалыватель приемного устройства картриджа системы согласно второй форме осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 9А и 9Б показывают разливочный аппарат и систему согласно третьей форме осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 1 показана картриджная система, которая состоит из картриджа 1, а также приемного устройства 10 картриджа. Картридж 1, предпочтительным образом, изготовлен из пластмассы, например, способом напыления, или литья под давлением, или выдувного формования. Картридж 1 имеет, в данном случае, квадратную стенную область 6, к одному, здесь верхнему, концу которой прилегает донная область 7. Стенная область 6 и донная область 7 ограничивают полое пространство, в котором находится субстрат напитка и/или пищевого продукта, прежде всего концентрат, при помощи которого может быть изготовлен напиток или пищевой продукт. На противоположном донной области 7 конце, здесь на нижнем конце стенной области 6 предусмотрена соединительная область 4, которая, в данном случае, имеет шейку 3, а также фланец 5. Полое пространство картриджа 1 после его заполнения герметично закрывается покровным элементом, здесь мембраной 14. Мембрана 14, прежде всего пластиковая пленка, предпочтительным образом, неразъемно, прежде всего при помощи термосварки, соединена с фланцем 5. При помощи соединительной области 4 картридж 1 соединен с приемным устройством 10 картриджа. На фланце 5 дополнительно предусмотрено позиционирующее и/или покровное средство 8, которое, в данном случае, предусмотрено как выпуклость, прежде всего как выпуклость в форме носика. Носик монолитно приформован к фланцу 5. Кроме того, картриджная система имеет приемное устройство 10 картриджа. Приемное устройство 10 картриджа имеет впуск 15 для разбавляющего средства (также называемого растворяющим средством), которое, предпочтительным образом, содержит воду, а также смесительную камеру 13, в которой разбавляющее средство и субстрат напитка и/или пищевого продукта смешиваются друг с другом. Направление потока смеси показано стрелкой 12. Готовый напиток/пищевой продукт покидает смесительную камеру 13 через выпуск 11 и поступает в сосуд (не показан), например в стакан для напитка. Кроме того, приемное устройство 10 картриджа имеет прокалыватель 16, здесь шип, который прокалывает мембрану 14, которая присоединена термосваркой к области фланца 5 картриджа 1, так что субстрат напитка или пищевого продукта может протекать в смесительную камеру 13, прежде всего, вдоль внешней поверхности шипа, который для этого, предпочтительным образом, на своей внешней стороне имеет боковые каналы 17.
Чтобы проколоть мембрану 14, картридж 1 и/или приемное устройство 10 картриджа перемещаются относительно, а также вдоль друг друга, чтобы шип 16 прошел через мембрану 14. Альтернативным образом, шип 16 расположен в направляющей 28 шипа приемного устройства 10 картриджа с возможностью продольного смещения, так что относительное перемещение между приемным устройством 10 картриджа и картриджем 1 не требуется, а только шип 16 перемещается из убранного положения, в котором он находится на расстоянии от мембраны 14 (смотри фиг. 1), в выдвинутое положение, в котором он прокалывает мембрану 14 и выступает в полое пространство картриджа.
Поток субстрата в смесительную камеру 13 может быть ускорен и целенаправленно отрегулирован при помощи газа, который под давлением подается по каналу 18 в прокалывающем шипе 16 в полое пространство картриджа 1. Например, давление в картридже 1 и, таким образом, объемный расход субстрата могут быть адаптированы к объемному расходу растворяющего средства. Это, прежде всего, может быть интересно в том случае, когда для оказания влияния на пену объемный расход растворяющего средства целенаправленно контролируется или регулируется. Объемный расход субстрата затем, предпочтительным образом, адаптируется к объемному расходу растворяющего средства.
Предпочтительным образом, фланец 5 картриджа 1 уплотняющим образом взаимодействует с приемным устройством 10 картриджа и, таким образом, обеспечивает, что жидкость покидает смесительную камеру 13 только через выпуск 5. Кроме того, прежде всего, из этих фигур ясно, что выпуклость 8, в данном случае, является не только позиционирующим средством, но и, прежде всего, уплотняющим образом покрывает выпуск 11 в приемном устройстве картриджа. Фланец 5 и предусмотренная на нем выпуклость 8 могут уплотняющим образом взаимодействовать своей торцевой поверхностью и/или своим контуром с соответствующими поверхностями приемного устройства картриджа.
На фиг. 2-5 показан держатель 24 разливочного аппарата и система согласно первой форме осуществления изобретения. На фиг. 2 держатель 24, в который может быть помещена показанная на фиг. 1 картриджная система, и прежде всего приемное устройство 10 картриджа картриджной системы, показан без картриджной системы. На фиг. 3 и 4 в держатель 24 вставлена картриджная система. На фиг. 5 картриджная система и держатель 24 показаны отдельно друг от друга.
Держатель 24 имеет выемку 26, которая, по меньшей мере, частично захватывает приемное устройство 10 картриджа. Прежде всего, на основании фиг. 4 видно, что часть приемного устройства 10 картриджа, которая входит в выемку 26, может взаимодействовать с ней с геометрическим замыканием. Фиг. 2 и 3, кроме того, особо отчетливо показывают, что выемка 26 располагается до края держателя 24, так что там возникает отверстие, в которое входит выпуск 11 смесительной камеры 13. За счет этого образуется первая защита от проворачивания. Кроме того, держатель 24 может иметь направляющую 25, которая взаимодействует с контуром приемного устройства 10 картриджа с геометрическим замыканием и защищает картридж от опрокидывания относительно вертикали. Эта направляющая 25 также может иметь выемку, из которой может выступать выпуск 11. Здесь выпуск 11 при взаимодействии с направляющей также предотвращает вращение приемного устройства 10 картриджа относительно держателя 24. Предпочтительным образом, держатель 24 имеет магистраль 22 в качестве подвода жидкости, которая соединена с резервуаром для растворяющего средства (также называемым резервуаром для разбавляющего средства или источником жидкости). Когда приемное устройство 10 картриджа вставляют в держатель 24, создается гидродинамическое соединение между магистралью 22 и впуском 15 приемного устройства 10 картриджа, за счет чего поступающее по магистрали 22 разбавляющее средство поступает в смесительную камеру 13.
Выпуск 11 приемного устройства 10 картриджа может быть предусмотрен с возможностью поворота, прежде всего, чтобы изменить угол, под которым струя приготовленного напитка или пищевого продукта поступает в сосуд. Если струя, например, подается в направлении стенки сосуда, в котором размещается приготовленный напиток или пищевой продукт, то за счет этого, например, может быть уменьшено образование пены. Альтернативно или дополнительно, подставка, на которой стоит сосуд, может быть отклонена, так что опять же может быть изменен угол падения струи приготовленного напитка или пищевого продукта относительно стенки. Также таким образом можно повлиять на образование пены.
На фиг. 6А-6В показаны схематические виды картриджа 1 картриджной системы согласно приведенной в качестве примера второй форме осуществления изобретения. Видно, что картридж 2 включает в себя выполненный в форме бутылки объект с закругленными краями, сглаженными продольными сторонами и отверстием картриджа на противоположной донной области 7 вдоль продольной оси картриджа 1 стороне. В области отверстия картриджа картридж 1 имеет два обегающих крепежных фланца 5, на которых защелкивается приемное устройство 10 картриджа. Одна сторона в остальном круглого или округлого картриджа 1 имеет сглаженную область 29. На сглаженную область, предпочтительным образом, наносится идентификационный код продукта.
Фиг. 7А, 7Б и 7В показывают схематические виды приемного устройства 10 картриджа картриджной системы согласно приведенной в качестве примера 30 второй форме осуществления настоящего изобретения. Приемное устройство 10 картриджа имеет с обеих сторон, по меньшей мере, частично обегающую фиксирующую кромку, при помощи которой приемное устройство 10 картриджа защелкивается на крепежных фланцах 5. Кроме того, приемное устройство 10 картриджа имеет смесительную камеру 13, в которой на ее задней стороне выполнен впуск 15 в форме простого сквозного отверстия в стенке приемного устройства 10 картриджа. Впуск 15 предусмотрен для соединения с магистралью 22, которая находится в гидродинамическом соединении с резервуаром для воды, как только картриджная система помещается в держатель 24. За счет этого дополнительно охлажденная и/или насыщенная углекислым газом вода может поступать из разливочного аппарата в смесительную камеру 13. На передней стороне в дне смесительной камеры 8 выполнен выпуск 11 для напитка. Дно смесительной камеры 8 в направлении выпуска 11 для напитка образует постоянно углубляющееся углубление, так что после завершения процесса приготовления напитка в смесительной камере 13 не остается остатков жидкости. Почти посередине внутри смесительной камеры 13 на фиг. 7А-7с, кроме того, видна направляющая 28 шипа, в которой установлен с возможностью смещения показанный на фиг. 8А и 8Б прокалыватель 16.
Направляющая 80 содержит для этого направляющую деталь с расположенным внутри направляющим каналом, в котором с возможностью смещения заключен прокалывающий шип. Направляющий канал имеет по существу цилиндрическую форму и выдается почти перпендикулярно из дна смесительной камеры 13 в направлении картриджа 1. На обращенном к картриджу 1 конце направляющей детали выполнен обегающий упор с уменьшенным диаметром, в который упирается обегающий буртик прокалывающего шипа, когда прокалывающий шип 16 перемещается в выдвинутое положение. Буртик ограничивает перемещение прокалывающего шипа 16 в направлении полого пространства 6. На дне смесительной камеры 13 дополнительно расположены смешивающие устройства, которые улучшают турбулизацию поступающей воды и, таким образом, смешивание субстрата и воды.
На фиг. 8А и 8Б показаны подробные виды прокалывателя 16 (также называемого прокалывающим шипом) приемного устройства 10 системы согласно второй приведенной в качестве примера форме осуществления настоящего изобретения.
Прокалывающий шип 16 выполнен для расположения с возможностью продольного перемещения в направляющей 28 шипа. За счет этого он является перемещаемым между убранным исходным положением, в котором прокалыватель 16 находится на расстоянии от мембраны 14, и выдвинутым положением, в котором прокалыватель 16 прокалывает мембрану 14 и выступает в полое пространство картриджа 1. Перемещение прокалывателя 16 из убранного в выдвинутое положение осуществляется при помощи активирующего элемента разливочного аппарата.
В прокалывающий шип 16 интегрирована расположенная вдоль прокалывающего шипа 16 магистраль 31 подачи сжатого воздуха (также называемая каналом 22). Магистраль 31 подачи сжатого воздуха проходит почти посередине внутри прокалывающего шипа 16 от первого конца прокалывающего шипа 16 ко второму концу прокалывающего шипа 16. На первом конце прокалывающего шипа 16 выполнен доступный снаружи приемного устройства 10 картриджа соединитель 40 для подвода сжатого воздуха, который предусмотрен на держателе 24 для соединения с находящимся в гидродинамическом соединении с источником сжатого воздуха разливочного аппарата выпускным отверстием 32 сжатого воздуха. На втором конце находится вывод сжатого воздуха магистрали 31 подачи сжатого воздуха для вдувания сжатого воздуха в полое пространство картриджа 1, когда прокалывающий шип 16 находится в выдвинутом положении, в результате чего субстрат под давлением подается в смесительную камеру 13.
Система, предпочтительным образом, выполнена так, что соединение соединителя 40 для подвода сжатого воздуха прокалывателя 16 с выпускным отверстием 32 сжатого воздуха держателя 24 происходит сразу, как только приемное устройство 10 картриджа вставлено в держатель 24 и/или приводится в действие активирующий механизм для крепежного фланца.
Внешняя стенка прокалывателя 16 выполнена с несколькими, и прежде всего, конкретно с пятью расположенными параллельно друг другу, боковыми каналами 17 для подачи субстрата в направлении смесительной камеры 13, когда мембрана 14 проколота. По выполненным сбоку в прокалывателе 16 боковым каналам субстрат затем может протекать мимо мембраны 14 в направлении смесительной камеры 13. Боковые каналы 17 выполнены, соответственно, в форме открытого с одной стороны паза. Возможно, чтобы поперечное сечение боковых каналов и/или количество боковых каналов было адаптировано к вязкости субстрата, так чтобы боковые каналы 17 контролировали или же ограничивали поток субстрата в направлении смесительной камеры 13.
Прокалывающий шип 16, предпочтительным образом, выполнен как пластиковая деталь, а особо предпочтительным образом как пластиковая деталь, полученная способом литья под давлением.
На фиг. 9А и 9Б теперь показан разливочный аппарат и система согласно третьей форме осуществления настоящего изобретения.
Система включает в себя картриджную систему, состоящую из поясненного на фиг. 6А-6В картриджа 1 и поясненного на фиг. 7А-8Б приемного устройства 10 картриджа. Картридж 1 и приемное устройство 10 картриджа соединены друг с другом, прежде всего защелкнуты.
Разливочный аппарат системы содержит держатель 24, в который вручную пользователем вставляется картриджная система.
Держатель 24 содержит выпускное отверстие 32 сжатого воздуха, которое после помещения картриджной системы в держатель 24 вступает в гидродинамическое соединение с соединителем 40 для подвода сжатого воздуха на прокалывателе 16 приемного устройства 10 картриджа. Выпускное отверстие 32 сжатого воздуха разливочного аппарата соединено с источником сжатого воздуха разливочного аппарата, например с компрессором внутри корпуса разливочного аппарата, гибкой магистралью 33, так что магистраль 31 подачи сжатого воздуха внутри прокалывателя 16 помещается под давление. Возможно, чтобы источник сжатого воздуха разливочного аппарата содержал сменный картридж с газом. Выпускное отверстие 32 сжатого воздуха выполнено как стационарный элемент и, таким образом, одновременно содержит активирующий элемент, который перемещает прокалыватель 16 из его убранного исходного положения в выдвинутое положение, в котором он прокалывает мембрану 14 и вывод сжатого воздуха расположен внутри полого пространства картриджа 1.
Кроме того, держатель 24 имеет жидкостный соединитель 35 (на фиг. 2 также обозначен как магистраль 22), через который во впуск 15 воды приемного устройства 10 картриджа поступает вода из резервуара для воды разливочного аппарата. Резервуар для воды содержит, прежде всего, вынимаемую емкость с водой, из которой вода забирается при помощи одного или нескольких насосов и подводится под давлением к впуску 15 воды. Предпочтительным образом, прямое соединение между магистралью подачи жидкости и впуском 15 воды устанавливается, как только картриджная система вставлена в держатель 24. Вода из емкости с водой до подвода к впуску 15 воды дополнительно еще внутри разливочного аппарата насыщается углекислым газом при помощи карбонизатора (то есть добавляется углекислый газ) и/или охлаждается при помощи холодильной установки. Холодильная установка содержит, прежде всего, охлаждающий контур с компрессором и так же, как и карбонизатор, тоже интегрирована в корпус разливочного аппарата.
Кроме того, держатель 24 содержит крепежный фланец 34, который с геометрическим и/или силовым замыканием охватывает приемное устройство 10 картриджа при помещении в держатель. Для этого крепежный фланец 34 содержит по меньшей мере два захвата 37, которые радиально захватывают приемное устройство 10 картриджа. Кроме того, держатель 24 имеет активирующий механизм для приведения в действие крепежного фланца 34. Активирующий механизм содержит, например, вручную приводимый в действие пользователем ручной рычаг на держателе 24, причем ручной рычаг при его приведении в действие является поворачиваемым вокруг по существу параллельной продольной оси картриджа 2 оси вращения. Ручной рычаг соединен передаточным механизмом с захватами 37 крепежного фланца 34 таким образом, что в результате поворота ручного рычага захваты 37 сближаются друг с другом и захватывают или зажимают приемное устройство 10 картриджа между собой с геометрическим замыканием.
Одновременно передаточный механизм преобразует вращательное перемещение ручного рычага в линейное поступательное перемещение крепежного фланца 34 по направлению вниз, так что вся картриджная система опускается. За счет этого приемное устройство 10 картриджа перемещается относительно стационарного активирующего элемента 36 так, что прокалыватель 16 упирается в активирующий элемент 36, в результате чего прокалыватель 16 перемещается из убранного положения в выдвинутое положение. За счет этого прокалывается мембрана 14. Возможно также, чтобы только за счет опускания приемного устройства 10 картриджа относительно активирующего элемента 36 создавалось гидродинамическое соединение между выпускным отверстием 32 сжатого воздуха и соединителем 40 для подвода сжатого воздуха. Передаточный механизм создает передачу и понижающее перемещение при помощи шпиндельного редуктора.
В результате подачи сжатого воздуха в полое пространство и воды в смесительную камеру 13 теперь запускается процесс приготовления напитка, и созданный в смесительной камере 14 напиток может через выпуск 11 поступать в расположенный под выпуском 11 на подставке разливочного аппарата сосуд для напитка. Подставка, прежде всего, предусмотрена с возможностью поворота и/или смещения по высоте.
Картридж 1 имеет в своей повернутой к корпусу разливочного устройства сглаженной области 28 идентификационный код 38 продукта.
При этом идентификационный код 38 продукта содержит QR-код, в котором содержатся сведения о находящемся в полом пространстве субстрате. На противоположной стороне на корпусе разливочного аппарата расположено считывающее устройство 39 в форме оптической камеры, прежде всего ПЗС- камеры. QR-код фиксируется оптической камерой и оценивается при помощи анализатора разливочного аппарата. За счет этого разливочный аппарат распознает, о каком типе картриджа 1 и/или субстрата идет речь в случае помещенной в держатель картриджной системы. На основании этих сведений из внутреннего запоминающего устройства разливочного аппарата, при необходимости, могут быть загружены сведения о приготовлении напитка при помощи находящегося в картридже 1 субстрата. Прежде всего, посредством этого задаются требуемые величины временной и абсолютной характеристики объемного расхода, температуры, давления и/или насыщения углекислым газом подведенной воды, или временной и абсолютной характеристики объемного расхода и/или давления подведенного сжатого воздуха. Возможно также, чтобы соотношение между объемным расходом разбавляющего средства и объемным расходом сжатого воздуха регулировалось в зависимости от подтвержденного идентификационного кода продукта, чтобы для соответствующего типа картриджа добиться оптимального результата в отношении внешнего вида и вкуса приготовленного напитка.
После приготовления напитка ручной рычаг может быть повернут пользователем назад, в результате чего картриджная система снова поднимается. За счет этого освобожденная картриджная система теперь может быть вынута из разливочного аппарата и утилизирована или же переработана.
Далее описываются возможные формы осуществления системы согласно изобретению, картриджа согласно изобретению, блоку приготовления напитков согласно изобретению, а также способа изготовления напитка согласно изобретению.
1 форма осуществления относится к разливочному аппарату с держателем 24 картриджа, причем держатель 24 картриджа имеет по меньшей мере одну направляющую и/или защиту 25, 27 от проворачивания для приемного устройства 10 картриджа.
2 форма осуществления относится к разливочному аппарату согласно 1 форме осуществления, причем держатель 24 картриджа имеет выемку 26, которая, по меньшей мере, частично захватывает приемное устройство 10 картриджа.
3 форма осуществления относится к разливочному аппарату согласно 2 форме осуществления, причем выемка 26 и приемное устройство 10 картриджа, по меньшей мере, частично взаимодействуют с геометрическим замыканием.
4 форма осуществления относится к разливочному аппарату согласно одной из предшествующих форм осуществления, причем держатель 24 имеет направляющую 25, которая взаимодействует с контуром приемного устройства 10 картриджа.
5 форма осуществления относится к разливочному аппарату согласно одной из 2-4 форм осуществления, причем выемка и/или направляющая имеют отверстие для выступа на приемном устройстве картриджа.
6 форма осуществления относится к разливочному аппарату согласно одной из предшествующих форм осуществления, причем держатель имеет жидкостный соединитель.
7 форма осуществления относится к разливочному аппарату согласно одной из предшествующих форм осуществления, причем держатель 24 имеет соединенное с источником сжатого воздуха выпускное отверстие 32 сжатого воздуха.
8 форма осуществления относится к разливочному аппарату согласно одной из предшествующих форм осуществления, причем держатель 24 имеет активирующий элемент 36 для перемещения прокалывателя 16 приемного устройства 10 картриджа из убранного положения в выдвинутое положение.
9 форма осуществления относится к разливочному аппарату согласно одной из предшествующих форм осуществления, причем держатель 24 содержит крепежный фланец 34, который с геометрическим и/или силовым замыканием охватывает приемное устройство 10 картриджа во время или после помещения в держатель 24.
10 форма осуществления относится к разливочному аппарату согласно 9 форме осуществления, причем крепежный фланец 34 содержит активирующий механизм, который выполнен таким образом, что приведение в действие активирующего механизма приводит к охвату приемного устройства 10 картриджа крепежным фланцем 34 и/или к смещению крепежного фланца 34 таким образом, что создается относительное перемещение между приемным устройством 10 картриджа и находящимся в контакте с прокалывателем 16 активирующим элементом 36, в результате чего прокалыватель 16 перемещается из убранного положения в выдвинутое положение.
11 форма осуществления относится к разливочному аппарату согласно 10 форме осуществления, причем активирующий механизм содержит ручной рычаг для приведения его в действие вручную, причем, предпочтительным образом, ручной рычаг выполнен с возможностью вращения вокруг по существу параллельной продольной оси картриджа 1 оси вращения.
12 форма осуществления относится к разливочному аппарату согласно 11 форме осуществления, причем активирующий механизм содержит передаточный механизм, который преобразует вращательное перемещение ручного рычага вокруг параллельной продольной оси оси вращения в по существу параллельное продольной оси поступательное перемещение, и прежде всего в поднятие или опускание приемного устройства 10 картриджа.
13 осуществления относится к разливочному аппарату согласно одной из предшествующих форм осуществления, причем разливочный аппарат имеет считывающее устройство 39 для считывания идентификационного кода 38 продукта на картридже 1 и/или приемном устройстве 10 картриджа, причем считывающее устройство 39 расположено, предпочтительным образом, сверху и/или сзади держателя 24.
14 форма осуществления относится к разливочному аппарату согласно одной из предшествующих форм осуществления, причем разливочный аппарат имеет подставку для сосуда, в котором размещается приготовленный напиток или продукт питания, причем подставка предусмотрена с возможностью поворота и/или с возможностью изменения высоты расположения.
15 форма осуществления относится к системе, имеющей разливочный аппарат согласно одной из предшествующих форм осуществления и приемное устройство (10) и/или картридж (1).
16 форма осуществления относится к системе согласно 15 форме осуществления, причем приемное устройство 10 картриджа имеет впуск 15 для разбавляющего средства, прежде всего для воды, смесительную камеру 13, в которой разбавляющее средство смешивается с субстратом напитка и/или пищевого продукта, и выпуск 11, причем относительно направления потока   разбавляющего средства поперечное сечение потока, предпочтительным образом, сначала расширяется, а затем снова сужается.
17 форма осуществления относится к системе согласно 15 или 16 форме осуществления, причем смесительная камера 13 имеет выпуклость.
18 форма осуществления относится к системе согласно 17 форме осуществления, причем выпуск 11 предусмотрен в выпуклости.
19 форма осуществления относится к системе согласно одной из форм осуществления 15-18, причем картридж 1 закрыт посредством мембраны 14, и что приемное устройство 10 картриджа имеет прокалыватель 16 для прокалывания мембраны 14.
20 форма осуществления относится к системе согласно 19 форме осуществления, причем приемное устройство 10 картриджа имеет направляющую 28 шипа, в которой прокалыватель 16 установлен с возможностью смещения, причем прокалыватель 16 является перемещаемым между убранным положением, в котором прокалыватель 16 находится на расстоянии от мембраны 14, и выдвинутым положением, в котором прокалыватель 16 прокалывает мембрану 14 картриджа 1 и выступает в картридж 1.
21 форма осуществления относится к системе согласно 20 форме осуществления, причем во внешней стенке прокалывателя 16 выполнен по меньшей мере один боковой канал 71 для подачи субстрата напитка и/или пищевого продукта в направлении смесительной камеры 13, когда мембрана 14 проколота прокалывателем 16.
22 форма осуществления относится к системе согласно одной из форм осуществления 19-21, причем в прокалыватель 16 встроена магистраль 31 подачи сжатого воздуха, и при этом на обращенной от картриджа 1 стенке прокалывателя 16 выполнен, прежде всего доступный снаружи приемного устройства 10 картриджа, соединитель 40 для подвода сжатого воздуха магистрали 31 подачи сжатого воздуха для соединения с источником сжатого воздуха, и при этом на обращенной к картриджу 1 стороне прокалывателя 16 выполнен вывод сжатого воздуха магистрали 31 подачи сжатого воздуха для вдувания сжатого воздуха в картридж 1.
23 форма осуществления относится к системе согласно 22 форме осуществления, причем система выполнена таким образом, что соединение соединителя 40 для подвода сжатого воздуха с выпускным отверстием сжатого воздуха держателя происходит, когда приемное устройство 10 картриджа вставлено в держатель и/или приводится в действие активирующий механизм для крепежного фланца.
24 форма осуществления относится к системе согласно одной из 15-23 форм осуществления, причем впуск 15 и выпуск 11 предусмотрены на противоположных концах приемного устройства 10 картриджа.
25 форма осуществления относится к системе согласно одной из 15-24 форм осуществления, причем прокалыватель 16 предусмотрен на одной прямой с впуском 15 и выпуском 11.
26 форма осуществления относится к системе согласно одной из 15-25 форм осуществления, причем на или в приемном устройстве 10 картриджа предусмотрен картридж 1, который имеет стенную область 6, к одному концу которой прилегает соединительная область 4, которая закрыта, прежде всего мембраной 14, а на противоположном конце которой, при необходимости,  предусмотрена донная область 7, причем стенная область и, при необходимости, донная область очерчивают полое пространство, в котором находится субстрат напитка и/или пищевого продукта.
27 форма осуществления относится к системе согласно 26 форме осуществления, причем соединительная область 4 имеет по меньшей мере один фланец 5, который снабжен позиционирующим средством и/или покровным средством 8.
28 форма осуществления относится к системе согласно 27 форме осуществления, причем позиционирующее средство и/или покровное средство 8 является вогнутостью и/или выпуклостью, которая выдается из фланца, прежде всего из его контура.
29 форма осуществления относится к системе согласно одной из 26-29 форм осуществления, причем между стенной областью 6 и соединительной областью 4 предусмотрена шейка 3.
30 форма осуществления относится к системе согласно одной из 26-29 форм осуществления, причем мембрана 14 закреплена на фланце, прежде всего присоединена термосваркой.
31 форма осуществления относится к системе согласно одной из 26-30 форм осуществления, причем приемное устройство 10 картриджа разъемно закреплено в соединительной области 4 картриджа 1.
32 форма осуществления относится к системе согласно одной из 26-31 форм осуществления, причем фланец взаимодействует с приемным устройством 10 картриджа уплотняющим образом.
33 форма осуществления относится к системе согласно одной из 26-32 форм осуществления, причем картридж 1 и приемное устройство 10 картриджа соединены друг с другом без возможности вращения.
34 форма осуществления относится к системе согласно одной из 27-33 форм осуществления, причем покровное средство 8 покрывает выпуск 11 приемного устройства 10 картриджа.
35 форма осуществления относится к системе согласно одной из 15-34 форм осуществления, причем картридж 1 снабжен идентификационным кодом продукта, причем идентификационный код продукта, предпочтительным образом, расположен на обращенной к считывающему устройству стороне картриджа, и причем, особо предпочтительным образом, картридж в области идентификационного кода продукта имеет по существу гладкий участок поверхности.
36 форма осуществления относится к способу изготовления напитка 70 при помощи системы одной из 15-35 форм осуществления, отличающемуся следующими шагами:
- помещение собранной из картриджа 1 и приемного устройства 10 картриджа картриджной системы в держатель,
- создание гидродинамического соединения между источником жидкости разливочного аппарата и впуском 15 приемного устройства 10 картриджа,
- создание соединения сжатого воздуха между источником сжатого воздуха разливочного аппарата и соединителем 40 для подвода сжатого воздуха,
- прокалывание мембраны 14 картриджа 1 за счет перемещения прокалывателя 16 приемного устройства 10 картриджа из убранного положения в выдвинутое положение, - перемещение субстрата напитка и/или пищевого продукта из картриджа 1 в смесительную камеру 13 путем подачи сжатого воздуха в картридж 1 через соединитель 40 для подвода сжатого воздуха приемного устройства 10 картриджа,
- подача разбавляющего средства в смесительную камеру 13 через впуск
15, и
- выведение созданного в смесительной камере 13 за счет смешивания субстрата напитка и/или пищевого продукта с разбавляющим средством напитка посредством выпуска 11 приемного устройства 10 картриджа.
37 форма осуществления относится к способу согласно 36 форме осуществления, причем разбавляющее средство перед подачей во впуск 15 охлаждают и/или насыщают углекислым газом.
38 форма осуществления относится к способу согласно 36 или 37 форме осуществления, причем прокалыватель 16 перемещается активирующим элементом разливочного аппарата из убранного положения в выдвинутое положение, причем приемное устройство 10 картриджа, предпочтительным образом, так перемещается относительно стационарного активирующего элемента, что прокалыватель 16 перемещается из убранного положения в выдвинутое положение.
39 форма осуществления относится к способу согласно 38 форме осуществления, причем во время или после помещения картриджной системы 1 в держатель крепежный фланец держателя приводится в перемещение приводимым в действие вручную или с приводом от двигателя активирующим механизмом таким образом, что крепежный фланец с геометрическим и/или силовым замыканием охватывает приемное устройство 10 картриджа и/или что крепежный фланец перемещается таким образом, чтобы между приемным устройством 10 картриджа и находящимся в контакте с прокалывателем активирующим элементом создавалось относительное перемещение, в результате чего прокалыватель перемещался из убранного положения в выдвинутое положение.
40 форма осуществления относится к способу согласно 39 форме осуществления, причем активирующий механизм приводится в действие поворотом ручного рычага вручную вокруг по существу параллельной продольной оси картриджа оси вращения.
41 форма осуществления относится к способу согласно 40 форме осуществления, причем активирующий механизм при помощи передаточного механизма преобразует вращательное перемещение ручного рычага вокруг параллельной продольной оси оси вращения в по существу параллельное продольной оси поступательное перемещение, в результате чего крепежный фланец перемещается в направлении активирующего элемента.
42 форма осуществления относится к способу согласно одной из 36-41 форм осуществления, причем для оказания влияния на пену на поверхности напитка или пищевого продукта контролируют или регулируют объемный расход разбавляющего средства.
43 форма осуществления относится к способу согласно 42 форме осуществления, причем растворяющее средство периодически дозируют.
44 форма осуществления относится к способу согласно одной из 42 или 43 форм осуществления, причем субстрат дозируется в картридже пропорционально или непропорционально объемному расходу растворяющего средства.
45 форма осуществления относится к способу согласно одной из 42-44 форм осуществления, причем для оказания влияния на высоту пены на поверхности напитка или пищевого продукта изменяют наклон сосуда, в котором размещается напиток или пищевой продукт.
46 форма осуществления относится к способу согласно 45 форме осуществления, причем наклон контролируют и/или регулируют как функцию времени и/или состояния заполнения сосуда.
47 форма осуществления относится к способу согласно одной из 36-46 форм осуществления, причем по времени до, во время или после помещения картриджной системы в держатель и/или подачи сжатого воздуха в картридж 1 и/или подачи разбавляющего средства в смесительную камеру 13 и/или перемещения крепежного фланца относительно активирующего элемента считывающее устройство считывает идентификационный код продукта.
48 форма осуществления относится к способу согласно 47 форме осуществления, причем считанный идентификационный код продукта оценивается анализатором, причем подача сжатого воздуха и/или разбавляющего средства и/или перемещение крепежного фланца относительно активирующего элемента происходит только тогда, когда идентификационный код продукта может быть подтвержден анализатором.
49 форма осуществления относится к способу согласно 48 форме осуществления, причем свойства подаваемого разбавляющего средства, и прежде всего временную характеристику объемного расхода, общий объем, давление, паузы при подаче, температуру и/или насыщение углекислым газом подаваемого разбавляющего средства, регулируют в зависимости от подтвержденного идентификационного кода продукта.
50 форма осуществления относится к способу согласно одной из 48 или 49 форм осуществления, причем свойства подаваемого сжатого воздуха, и прежде всего временную характеристику объемного расхода, общий объем, паузы при подаче и/или давление подаваемого сжатого воздуха, регулируются в зависимости от подтвержденного идентификационного кода продукта.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 Картридж
2 Направление перемещения
3 Шейка
4 Область соединения
5 Фланец
6 Стенная область
7 Донная область
8 Позиционирующее и/или покровное средство, вогнутость и/или выпуклость
9 Впуск субстанции, прокалыватель
10 Приемное устройство картриджа
11 Выпуск субстанции плюс растворяющего средства/воды
12 Направление потока субстанции плюс растворяющего средства/воды
13 Смесительная камера
14 Покровный элемент, мембрана
15 Растворяющее средство, впуск воды
16 Прокалыватель, шип
17 Выпускные каналы
18 Впускное отверстие для газа
19 Уплотнение, уплотнение выступа
20 Фиксирующее средство, выступ
21 Подставка
22 Канал
23 Вогнутость и/или выпуклость приемного устройства картриджа
24 Держатель
25 Направляющая для приемного устройства картриджа
26 Выемка
27 Ребро направляющей
28 Направляющая шипа
29 Сглаженная область
30 Фиксирующая кромка
31 Магистраль подачи сжатого воздуха
32 Выпускное отверстие сжатого воздуха
33 Магистраль
34 Крепежный фланец
35 Жидкостный соединитель
36 Активирующий элемент
37 Захват
38 Идентификационный код продукта
39 Считывающее устройство
40 Соединитель для подвода сжатого воздуха