ДОЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИСТЕМЫ РАЗДАЧИ НАПИТКОВ
DISPENSER FOR DRINKS DISTRIBUTION SYSTEM

Уровень техники, предшествующий изобретению
Настоящее изобретение относится к области систем для раздачи напитков, в которых используются растворимые пищевые ингредиенты. А именно настоящее изобретение относится к дозирующему устройству для точного дозирования порошковых продуктов.
Устройство раздачи напитков по изобретению является устройством, которое приготовляет напиток из одного или нескольких ингредиентов путем взаимодействия ингредиентов с жидкостью. В некоторых типах устройств раздачи напитков источники напитков, включая концентраты и/или порошковые продукты, смешиваются с жидкостью, например водой, для приготовления напитка. Таким образом, в частности, в области горячих напитков, таких как кофе, чай или горячий шоколад, для приготовления напитков используются порошковые продукты.
Известные устройства раздачи напитков, таким образом, содержат дозирующее устройство, подающее определенное количество растворимого порошкового продукта, находящегося в накопительном контейнере, в смесительную камеру или специально предназначенный сосуд. После этого в него может быть добавлена жидкость для взаимодействия с растворимым порошковым продуктом и, следовательно, для создания пищевой композиции.
Известная проблема, возникающая при использовании подобных дозирующих устройств, заключается в точном дозировании порошкового продукта, поскольку в порошковом продукте, находящемся внутри накопительного контейнера, могут образовываться рассыпчатые и/или твердые комки, наросты, ярусы, либо треугольные или пирамидальные отвалы, что существенно влияет на подачу и дозирование порошкового продукта при использовании устройства. Подобная проблема возникает еще более часто в регионах с высокой влажностью, поскольку влага способствует агломерации порошковых продуктов. В результате порошковые продукты могут оставаться внутри накопительного контейнера, не высыпаясь свободно в средства дозирования.
Поэтому, для улучшения дозирования порошковых материалов, находящихся в подающей или накопительной камере, были разработаны вибрационные устройства. Однако при воздействии вибрации на порошковые материалы те имеют тенденцию к спрессовыванию.
В US 5381967 предлагается бункер, который вибрирует при раздаче сухих напитков. Раскрываемая установка содержит гибкий корпус и сопряженный с ней активирующий механизм, передающий движения гибкому корпусу с достаточно малой частотой, ниже, чем у режима вибрации.
В ЕР 560 064 описывается дозирующее устройство, взаимодействующее с пружиной, установленной внутри накопительного бака для порошкового продукта таким образом, чтобы во время вращения дозирующего устройства пружина обеспечивала возвратно-поступательные перемещения порошкового продукта, находящегося внутри накопительного бака.
В US 2123318, US 2141815 и US 2007/0044665 также описываются дозирующие устройства, взаимодействующие соответственно с пружиной, упругим хомутом и вибрирующим рычагом, которые натягиваются, а затем резко отпускаются для создания вибрации порошкового продукта.
В описанном выше предшествующем уровне техники средства для вибрации порошкового продукта помещаются внутрь бака с порошковым продуктом. Однако в этом случае подобные средства могут создавать проблемы санитарного характера, поскольку они требуют очистки, особенно если дозирующее устройство в течение длительного периода не используется, а доступ оператора устройства раздачи напитков к ним затруднен.
Поэтому на основании предшествующего уровня техники необходимо создать установку, обеспечивающую более эффективную выгрузку порошковых продуктов из специально предназначенного или накопительного контейнера. Кроме этого, учитывая консистенцию приготовляемых пищевых продуктов, необходимо создать установку, которая обеспечивала бы более точное дозирование растворимых порошковых продуктов.
Дополнительная цель изобретения заключается в том, чтобы предложить экономичный, технически несложный вариант осуществления, позволяющий выгружать порошковые продукты из специально предназначенного контейнера без использования дополнительного двигателя.
Кроме этого для обеспечения широкой применяемости устройства необходимо найти решение, которое не было бы чрезмерно шумным.
Наконец, цель изобретения заключается в том, чтобы предложить установку, которая сводит к минимуму проблемы санитарного характера и позволяет оператору без труда чистить или ремонтировать установку.
Настоящее изобретение призвано найти решения для вышеупомянутых проблем.
Цели и краткое изложение сущности изобретения
По первому аспекту настоящее изобретение относится к дозирующему устройству для приготовления пищевой композиции, которое содержит:
- средства подачи для доставки растворимых порошковых продуктов,
- дозирующий элемент, установленный с возможностью вращения, содержащий, по меньшей мере, одну углубленную часть для загрузки порошкового продукта, поступающего из средств подачи, в первом вращательном положении и выгрузки порошкового продукта во втором вращательном положении, а также
- средства динамического воздействия, приводимые в движение вращением дозирующего элемента и предназначенные для передачи возвратно-поступательного перемещения на средства подачи, приводящего к возвратно-поступательным движениям («встряхиванию») средств подачи.
Устройство по настоящему изобретению позволяет подавать растворимый порошковый продукт в систему раздачи напитков. Там растворимый порошковый продукт предпочтительно выгружается в смесительную камеру подобного устройства, таким образом, чтобы жидкость, например вода, могла взаимодействовать с порошковым продуктом, образуя пищевую композицию, такую как, например, суп или напиток.
Средства подачи могут быть сосудом, металлической банкой или другими средствами, обеспечивающими подачу порошкового продукта в дозирующий элемент устройства. Кроме этого средства подачи также могут являться корпусом, в который вставляется сосуд, такой, например, как металлическая банка, содержащий растворимый порошковый продукт.
Дозирующий элемент является вращающимся элементом, который предпочтительно соединен со средствами подачи. Соединение между средствами подачи и дозирующим элементом предпочтительно имеет воронкообразную форму. Соответственно, порошковый продукт, подаваемый средствами подачи, может эффективно направляться в дозирующий элемент.
Кроме этого дозирующий элемент предпочтительно устанавливается снизу средств подачи. Поэтому порошковый продукт может подаваться в дозирующий элемент под действием силы тяжести. Соответственно, обеспечивается экономичное исполнение дозирующего устройства. Между тем, средства подачи могут также содержать дополнительные средства подачи порошковых продуктов в дозирующий элемент, например средства подачи воздуха для активного формирования воздушного потока.
Порошковый продукт, подаваемый в дозирующий элемент, собирается в его углубленной части. Углубленная часть предпочтительно является продолговатой выемкой, без острых краев. Предпочтительно продолговатая выемка содержит круглые края, таким образом, чтобы можно было осуществлять загрузку и выгрузку порошковых продуктов и свести к минимуму возможность застревания порошкового продукта в углубленной части.
По мере того как дозирующий элемент, а соответственно и его углубленная часть, вращаются относительно средств подачи, происходит выгрузка контролируемого количества порошкового продукта из дозирующего элемента. Таким образом, в первом вращательном положении дозирующего элемента в углубленную часть поступает определенное количество порошкового продукта. После загрузки порошкового продукта в углубленную часть дозирующий элемент поворачивается во второе вращательное положение дозирующего элемента. Угол поворота дозирующего элемента может изменяться и контролируется управляющим устройством. Во втором вращательном положении, которое предпочтительно отличается от первого вращательного положения, подобный порошковый продукт выгружается из дозирующего элемента. Второе вращательное положение дозирующего элемента предпочтительно является положением, при котором углубленная часть обращена вниз таким образом, чтобы выгрузка порошкового продукта из углубленной части происходила под действием силы тяжести. Кроме этого также могут использоваться дополнительные средства обеспечения выгрузки порошковых продуктов из углубленной части. Например, для разгрузки углубленной части в дозирующем элементе или устройстве могут использоваться средства подачи воздуха для активного формирования воздушного потока, либо механические средства.
Объем продукта, выгружаемого дозирующим элементом, определяется объемом углубленной части. Таким образом, за счет изменения размеров и геометрической формы углубленной части можно обеспечивать выгрузку необходимого количества порошкового продукта.
По одному из предпочтительных вариантов осуществления в дозирующем элементе имеется множество углубленных частей для ускорения выгрузки порошковых продуктов из дозирующего устройства. Углубления в дозирующем устройстве предпочтительно расположены по окружности. Таким образом, при вращении дозирующего элемента, в определенном вращательном положении дозирующего элемента, можно поочередно осуществлять загрузку порошковых продуктов в упомянутые углубленные части. Затем, при вращении дозирующего элемента, из другого определенного вращательного положения дозирующего элемента, можно поочередно выгружать порошковые продукты из упомянутых углубленных частей. Следует понимать, что размеры и геометрическая форма каждой углубленной части могут быть разными.
Для управления количеством порошкового продукта, выгружаемого дозирующим устройством, дозирующее устройство предпочтительно соединено с двигателем. Кроме этого дозирующий элемент предпочтительно соединен с управляющим устройством для управления вращательным движением дозирующего элемента относительно средств подачи. Таким образом, за счет подсчета и управления количеством циклов заполнения, вращения и выгрузки полостей можно эффективно управлять количеством порошковых продуктов, дозируемых устройством.
Вращательное движение дозирующего элемента приводит в действие средства динамического воздействия, которые обеспечивают передачу возвратно-поступательного перемещения средствам подачи. Таким образом, перемещение средств подачи осуществляется без использования дополнительного двигателя для средств динамического воздействия.
Дозирующий элемент предпочтительно имеет цилиндрическую форму и содержит, по меньшей мере, один активирующий элемент, взаимодействующий со средствами динамического воздействия. Упомянутый активирующий элемент предпочтительно является шипом или пальцем, проходящим в осевом направлении дозирующего элемента. Кроме этого шип или палец предпочтительно расположен эксцентрично по отношению к оси дозирующего элемента.
По одному из предпочтительных вариантов осуществления средства динамического воздействия содержат упругий элемент, который прочно соединен со средствами подачи таким образом, что в исходном положении упругого элемента на упругий элемент не воздействуют какие-либо усилия. Соответственно, в своем исходном положении упругий элемент находится в недеформированном состоянии. Упругий элемент предпочтительно является пластиной из металла или другого материала, позволяющего передавать значительное усилие на средства подачи.
Средства динамического воздействия предпочтительно устанавливаются в устройстве таким образом, чтобы активирующий элемент дозирующего элемента мог входить в контакт, по меньшей мере, с одним торцом средств динамического воздействия. Кроме этого по одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения упругий элемент неподвижно прикреплен к внешней стенке средств подачи. Когда средства динамического воздействия находятся снаружи средств подачи, то непосредственного контакта между средствами динамического воздействия и растворимым порошковым продуктом не происходит, что повышает санитарные качества дозирующего устройства. Кроме этого упрощается доступ к средствам динамического воздействия для оператора, если их нужно очистить или отремонтировать. В действительности, из-за повторяющегося усилия, воздействующего на средства динамического воздействия, подобные компоненты иногда приходится заменять на новые. Данный вариант осуществления также предпочтительно использовать, когда средства подачи выступают в качестве корпуса, в который устанавливается сосуд с растворимым порошковым продуктом или когда дозирующие средства соединяются со средствами подачи при помощи воронкообразного устройства, поскольку из-за отсутствия непосредственного взаимодействия между средствами динамического воздействия и порошковым продуктом, находящимся внутри или проходящим через средства подачи, сосуды или металлические банки могут легко выниматься и повторно устанавливаться.
По одному из предпочтительных вариантов осуществления активирующий элемент выполнен с возможностью отклонения упругого элемента на определенное расстояние относительно исходного положения упругого элемента. Таким образом, за счет отклонения упругого элемента можно передавать усилие от активирующего элемента на упругий элемент. Поэтому активирующий элемент устанавливается на дозирующем элементе таким образом, чтобы вращательное движение дозирующего элемента, а соответственно и активирующего элемента, вызывало отклонение упругого элемента. Кроме этого дальнейшее вращательное движение дозирующего элемента и, соответственно, активирующего элемента, приводит к резкому освобождению отклоненного упругого элемента. После расцепления активирующего элемента и отклоненного упругого элемента упругий элемент начинает колебаться относительно его исходного положения.
За счет непрерывного вращения дозирующего элемента активирующий элемент непрерывно отклоняет и, соответственно, освобождает упругий элемент. Таким образом, периодичность взаимодействия между активирующим элементом и упругим элементом зависит от скорости вращения дозирующего элемента.
Поскольку упругий элемент прочно соединен со средствами подачи, колебание упругого элемента передает возвратно-поступательное перемещение на средства подачи. Передаваемое возвратно-поступательное перемещение предпочтительно является боковым, которое эффективно обеспечивает перемещение средств подачи. Соответственно, в порошковом продукте, находящемся внутри средств подачи или внутри металлической банки, помещенной внутрь средств подачи, эффективно предотвращается образование ярусов, пирамидальных отвалов и т.п. Таким образом, использование средств динамического воздействия способствует выгрузке порошкового продукта под действием силы тяжести. Предпочтительно возвратно-поступательное перемещение, передаваемое на средства подачи, создает колебания с большой амплитудой и относительно низкой частотой, таким образом, что можно избежать спрессовывания порошкового продукта внутри средств подачи. По данному варианту осуществления порошковый продукт может эффективно подаваться, по меньшей мере, в одну углубленную часть дозирующего элемента. Таким образом, дозирующее устройство может обеспечивать точное дозирование, способствуя равномерной консистенции используемого продукта. Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что средства динамического воздействия оказывают косвенное, а не непосредственное воздействие на растворимый порошковый продукт, которое свойственно решениям из предшествующего уровня техники. На самом деле средства динамического воздействия оказывают непосредственное воздействие на средства подачи, которые передают воздействующее на них возвратно-поступательное движение порошковому продукту. В результате разбивание ярусов и пирамидальных отвалов внутри порошкового продукта для оператора достигается более простым и безопасным путем.
Поскольку упругий элемент свободно колеблется после его освобождения и до следующего отклонения активирующим элементом, вариант осуществления по настоящему изобретению предлагает относительно тихое решение по передаче возвратно-поступательного движения на средства подачи.
Следует понимать, что упругий элемент может быть соединен со средствами подачи непосредственно или при помощи промежуточного элемента, связанного со средствами подачи. Таким образом, промежуточный элемент может быть выполнен с возможностью эффективной передачи возвратно-поступательного перемещения от упругого элемента на средства подачи.
По другому предпочтительному варианту осуществления, по меньшей мере, один дополнительный шип устанавливается параллельно упомянутому первому шипу. Предпочтительно шипы установлены в боковой части дозирующего элемента, таким образом, чтобы первый и второй шипы были установлены под углом 180° по отношению к центральной оси дозирующего элемента. Поскольку используется два активирующих элемента, частота взаимодействия между дозирующим элементом и упругим элементом может быть эффективно увеличена. Кроме этого, за счет изменения угла между двумя шипами момент отклонения упругого элемента, вызываемого первым и вторым шипами, может регулироваться. Таким образом, частота динамического воздействия может быть выбрана в соответствии с конкретными потребностями. Предпочтительно активирующий элемент устанавливается таким образом, чтобы динамическое воздействие происходило каждый раз, когда нужно подать дозу порошкового продукта в углубленную часть дозирующего элемента, находящегося в загрузочном положении.
По одному из предпочтительных вариантов осуществления дозирующий элемент содержит резьбу с каждого торца, по меньшей мере, одной углубленной части. Таким образом, резьба расположена по окружности дозирующего элемента. Кроме этого резьба предпочтительно закрыта монтажным устройством дозирующего элемента. Таким образом, резьба предпочтительно соединена, по меньшей мере, с одной углубленной частью дозирующего элемента. Соответственно, это позволяет задерживать мелкие зерна порошка, которые могут высыпаться из углубленной части и скользить между дозирующим элементом и монтажным устройством.
Предпочтительно резьба с каждой стороны углубленной части направлена в противоположные стороны. Кроме этого расположение резьбы предпочтительно выбирается противоположно направлению вращения дозирующего элемента. Таким образом, обе резьбы могут эффективно захватывать мелкие зерна порошкового продукта и направлять их обратно в углубленную часть дозирующего элемента. Соответственно, при использовании дозирующего устройства соблюдаются санитарные нормы, а заклинивание дозирующего устройства можно эффективно избежать.
По второму аспекту настоящее изобретение относится к системе для приготовления пищевой композиции, которая содержит средства подачи для подачи в систему растворимого порошкового продукта, по меньшей мере, один вращающийся дозирующий элемент, содержащий углубленную часть для загрузки и выгрузки определенной дозировки порошкового продукта в используемый сосуд, средства подачи жидкости для подачи в сосуд жидкости для перемешивания порошкового продукта, средства управления, для управления углом вращения и скоростью вращения дозирующего элемента, а также средства динамического воздействия, расположенные снаружи средств подачи, которые приводятся в действие за счет вращения дозирующего элемента и которые выполнены с возможностью передачи возвратно-поступательного движения на средства подачи.
Система по настоящему изобретению обеспечивает подачу точной дозировки растворимого порошкового продукта в специально предназначенный сосуд, который может быть, например, установлен оператором. Таким образом, средства управления регулируют угол вращения и скорость вращения дозирующего элемента с целью установки углубленной части дозирующего элемента в первое вращательное положение, при котором порошковый продукт может подаваться в углубленную часть при помощи средств подачи, а также с целью установки углубленной части дозирующего элемента во второе вращательное положение, при котором порошковый продукт, находящий внутри углубленной части, может быть выгружен. Предпочтительно управляющие средства соединены с двигателем, который приводит в действие дозирующий элемент.
Кроме этого вращение дозирующего элемента обеспечивает передачу возвратно-поступательного перемещения на средства подачи, через средства динамического воздействия, соединенные с ними, для предотвращения образования ярусов, пирамидальных отвалов и т.п. в порошковом продукте, находящемся в средствах подачи. Соответственно, ускоряется выгрузка порошкового продукта из средств подачи.
После загрузки порошкового продукта в сосуд средства подачи жидкости выборочно подают в сосуд определенное количество воды. Таким образом, обеспечивается взаимодействие жидкости с растворимым порошковым продуктом для приготовления напитка. В этой связи система предпочтительно содержит нагреватель для того, чтобы жидкость могла подаваться в сосуд с определенной температурой. Кроме этого система предпочтительно содержит помпу для того, чтобы жидкость могла подаваться в чашку под определенным давлением. В этой связи средства управления устройства соединены с помпой и нагревателем для управления температурой и/или давлением жидкости.
По одному из предпочтительных вариантов осуществления система дополнительно содержит средства формирования воздушного потока, способствующего подаче порошкового продукта из средств дозирования в сосуд. Средства формирования воздушного потока подают поток воздуха внутрь системы таким образом, чтобы способствовать выгрузке порошкового продукта из средств дозирования и эффективной подаче его в сосуд.
По третьему аспекту настоящее изобретение относится к способу динамического воздействия средств подачи, пригодных для подачи растворимого порошкового продукта в дозирующий элемент, содержащий, по меньшей мере, одну углубленную часть для загрузки и выгрузки порошкового продукта, подаваемого средствами подачи, отличающемуся тем, что вращательное движение дозирующего элемента передает возвратно-поступательное перемещение на средства подачи, вызывая в результате возвратно-поступательные движения («встряхивания») средств подачи, причем средства динамического воздействия расположены снаружи средств подачи.
Способ по изобретению позволяет встряхивать средства подачи для предотвращения образования в порошковом продукте ярусов, отвалов и т.п., что может негативно сказаться на дозировании порошкового продукта. Возвратно-поступательное перемещение, воздействующее на средства подачи, предпочтительно имеет большую амплитуду и низкую частоту, так, что эффективно предотвращается спрессовывание порошкового продукта внутри средств подачи.
Предпочтительно способ содержит этапы деформации и освобождения средств динамического воздействия, соединенных со средствами подачи. Поэтому постоянное механическое соединение между средствами динамического воздействия и дозирующим элементом не создается. Поскольку средства динамического воздействия имеют свободное колебания после их освобождения, обеспечивается относительно тихое функционирование средств динамического воздействия.
Способ предпочтительно используется в оборудовании для приготовления напитков, где растворимый пищевой продукт дозируется для смешивания с разбавляющим веществом в смесительной камере или непосредственно в чашке. Однако возможны и другие области применения способа по настоящему изобретению.
Краткое описание чертежей
Дополнительные признаки, преимущества и цели настоящего изобретения станут более очевидны для специалистов после ознакомления со следующим подробным описанием вариантов осуществления настоящего изобретения с учетом прилагаемых чертежей.
На фиг.1 показан вид сбоку одного из предпочтительных вариантов осуществления дозирующего устройства по настоящему изобретению.
На фиг.2 показан вид сверху одного из предпочтительных вариантов осуществления дозирующего устройства по настоящему изобретению.
На фиг.3 показан вид снизу одного из одного из предпочтительных вариантов осуществления дозирующего устройства по настоящему изобретению.
На фиг.4 показан вид в перспективе одного из предпочтительных вариантов осуществления дозирующего устройства по настоящему изобретению.
На фиг.5а показан вид в перспективе другого предпочтительного варианта осуществления дозирующего устройства по настоящему изобретению.
На фиг.5b показан вид в сечении предпочтительного варианта осуществления дозирующего устройства по фиг.5а.
На фиг.6 показан вид в сечении одного из предпочтительных вариантов осуществления системы по настоящему изобретению.
Подробное описание вариантов осуществления
На фиг.1 показан один из предпочтительных вариантов осуществления дозирующего устройства 1 по настоящему изобретению при виде сбоку. Дозирующее устройство содержит средства 2 подачи, используемые для подачи растворимого пищевого продукта в дозирующий элемент 3. Средства 2 подачи предпочтительно выполнены с возможностью установки и/или расположения контейнера или металлической банки 11, содержащей растворимый порошковый продукт. Поэтому отверстие контейнера или металлической банки 11 предпочтительно обращено вниз так, чтобы порошковый продукт, содержащийся внутри контейнера или металлической банки 11, мог выгружаться из них под действием силы тяжести.
Как видно из данного чертежа, дозирующий элемент 3 предпочтительно установлен снизу средств 2 подачи. Поэтому растворимый порошковый продукт подается при помощи средств 2 подачи, из контейнера или металлической банки, установленных в средства подачи, в дозирующий элемент 3 под действием силы тяжести. Средства 2 подачи предпочтительно изготовлены из пластика, например, методом литья под давлением. Средства 2 подачи могут быть изготовлены также из другого материала, например металла.
Средства 2 подачи предпочтительно соединены с дозирующим элементом 3 при помощи воронкообразного устройства 7. Таким образом, порошковый продукт, подаваемый средствами 2 подачи, может эффективно направляться в дозирующий элемент 3. Воронкообразное устройство 7 и средства 2 подачи предпочтительно изготовлены как единая деталь.
Дозирующий элемент 3 предпочтительно имеет цилиндрическую форму и поворотно устанавливается в устройстве 1 при помощи монтажной части 17. Упомянутая монтажная часть предпочтительно выполнена как составная часть средств 2 подачи и воронкообразного устройства 7. Монтажная часть 17 предпочтительно является трубчатым элементом, подходящим для установки и размещения в нем цилиндрического дозирующего элемента 3. Могут также использоваться и другие средства для установки дозирующего элемента 3, такие как два круглых подшипника, соединенные со средствами 2 подачи или воронкообразным устройством 7.
Монтажная часть 17 содержит, по меньшей мере, два отверстия 18а, 18b, предпочтительно одинакового размера. Отверстия 18а, 18b выполнены на боковой поверхности трубчатой монтажной части 17. Первое отверстие 18а соединено с воронкообразным устройством 7. Таким образом, порошковый продукт, подаваемый средствами 2 подачи, может направляться при помощи воронкообразного устройства 7 в первое отверстие 18а. Другое отверстие 18b предпочтительно расположено с противоположной стороны боковой поверхности трубчатой монтажной части 17. Поскольку дозирующий элемент 3 находится внутри трубчатой монтажной части 17, порошковый продукт, загружаемый через первое отверстие 18а, не высыпается через второе отверстие 18b.
Дозирующий элемент 3 разъемно соединен с монтажной частью 17 при помощи соединительных средств 16, 9. Соединительные средства содержат фланцевую часть 16 около первой передней поверхности 3b дозирующего элемента 3 и запорный элемент 9, расположенный у противоположной передней поверхности 3а дозирующего элемента 3. Запорный элемент 9 взаимодействует с монтажной частью 17 для обеспечения прочного соединения между дозирующим элементом 3 и монтажной частью 17. Поскольку дозирующий элемент 3 разъемно соединен с монтажной частью 17, он может легко выниматься из устройства, например, для обслуживания.
Монтажная часть 17 может содержать подшипники, уменьшающие трение между вращающимся дозирующим элементом 3 и монтажной частью 17.
По одному из предпочтительных вариантов осуществления приводные средства 10 соединены с дозирующим элементом 3 для обеспечения его вращения. Подобные приводные средства могут содержать двигатель, например электрический двигатель, а также устройство 14 управления (см. фиг.6) для регулирования скорости вращения и угла поворота дозирующего элемента 3 относительно монтажной части 17 и средств 2 подачи. Следовательно, могут использоваться средства измерения поворота дозирующего элемента 3, соединенные с устройством 14 управления. Приводные средства 10 предпочтительно соединены с фланцевой частью 16 дозирующего элемента 3.
2
Дозирующий элемент 3 дополнительно содержит активирующий элемент 6, расположенный на его передней поверхности 3а. Активирующий элемент предпочтительно является шипом, который выступает в осевом направлении дозирующего элемента 3. Шип 6 предпочтительно установлен эксцентрично по отношению к оси вращения дозирующего элемента 3. Длина L шипа 6 предпочтительно составляет от 5 до 20 мм, таким образом, чтобы обеспечивалось взаимодействие между шипом 6 и средствами 5 динамического воздействия устройства 1.
Средства 5 динамического воздействия устройства 1 соединены с внешней стенкой средств 2 подачи. Средства 5 динамического воздействия содержат соединительный элемент 5b, установленный с внешней стороны средств 2 подачи. Предпочтительно упомянутый соединительный элемент 5b является составной частью средств 2 подачи. Усилие, передаваемое на соединительный элемент 5b, может эффективно передаваться средствам 2 подачи, а затем порошковому продукту, находящемуся в средствах 2 подачи. Средства 5 динамического воздействия дополнительно содержат упругий элемент 5а, который прочно соединен с соединительным элементом 5b. Упругий элемент 5а предпочтительно является упругой металлической пластиной заданной ширины L.
Соединение между упругим элементом 5а и соединительным элементом 5b предпочтительно обеспечивается при помощи зажима, винтового соединения 19 или болтового соединения. Соединение выполнено разъемным, таким образом, чтобы упругий элемент 5а можно было заменить для обслуживания или замены.
Как показано на фиг.1 соединительный элемент 5b предпочтительно расположен в верхней части средств 2 подачи таким образом, чтобы встряхивание могло эффективно осуществляться по отношению к средствам 2 подачи, либо контейнера или металлической банки 11, установленных в средствах 2 подачи (см. фиг.6). Упругий элемент 5а средств 5 динамического воздействия предпочтительно отходит от верхней части средств 2 подачи в направлении их нижней части, именно в этом положении происходит установка дозирующего элемента 3. Кроме того, упругий элемент 5а расположен таким образом, что активирующий элемент 6 дозирующего элемента 3 может выборочно взаимодействовать с упругим элементом 5а при повороте дозирующего элемента 3.
При установке на соединительном элементе 5b упругий элемент 5а находится в недеформированном состоянии. При вращении дозирующего элемента 3 шип 6 начинает контактировать с упругим элементом 5а и, таким образом, при дальнейшем повороте дозирующего элемента 3, обеспечивается отклонение упругого элемента 5а за счет взаимодействия шипа 6 и упругого элемента 5. По мере того как происходит дальнейшее вращательное движение дозирующего элемента 3, упругий элемент резко освобождается и начинает колебаться. Возвратно-поступательное перемещение передается колеблющимся упругим элементом и, таким образом, при помощи соединительного элемента 5b, возвратно-поступательное перемещение передается средствам 2 подачи. Соответственно, встряхивание средств 2 подачи может осуществляться с большой амплитудой и низкой частотой, по сравнению с известными средствами вибрации, что обеспечивает надлежащую выгрузку порошкового продукта из средств 2 подачи, либо контейнера или металлической банки 11, установленных в средствах 2 подачи, в дозирующий элемент 3.
За счет изменения скорости вращения дозирующего элемента 3 при помощи устройства 14 управления, соединенного с двигателем 10, можно регулировать частоту отклонений, а также время, в течение которого упругий элемент может свободно колебаться.
Функционирование дозирующего элемента 3 будет рассмотрено далее со ссылкой на фиг.2 и 3.
На фиг.2 показан вид сверху одного из предпочтительных вариантов осуществления дозирующего устройства 1 по настоящему изобретению. Как видно из чертежа, дозирующее устройство 3 содержит, по меньшей мере, одну углубленную часть 4 для загрузки определенного количества порошкового продукта, подаваемого средствами 2 подачи. Упомянутая углубленная часть является продолговатым углублением, образованным на боковой поверхности цилиндрического дозирующего элемента 3. Углубленная часть вмещает от 0,1 до 10 г порошкового продукта. Геометрические размеры углубленной части 4 на боковой поверхности цилиндрического дозирующего элемента 3 соответствуют геометрическим размерам отверстия 18а в монтажной части 17.
В первом положении дозирующего элемента 3, при котором углубленная часть 4 обращена в сторону отверстия 18а, определенное количество порошкового продукта может быть подано средствами 2 подачи в углубленную часть 4 дозирующего элемента 3. Количество порошкового продукта, загружаемого в углубленную часть 4, определяется объемом углубленной части 4. Для ускорения подачи порошкового продукта и загрузки порошкового продукта в углубленную часть 4 используется активирующий элемент 6, установленный на дозирующем элементе таким образом, чтобы активирование встряхивающих средств происходило, когда углубленная часть находится в описанном выше загрузочном положении.
После подачи порошкового продукта в углубленную часть 4 происходит включение двигателя 10 для вращения дозирующего элемента 3 относительно средств 2 подачи и, соответственно, относительно отверстия 18а в монтажной части 17. Соответственно происходит сдвиг порошкового продукта у края окружности отверстия 18а. При дальнейшем вращательном движении дозирующего элемента 3 отверстие 18а полостью закрывается боковой поверхностью цилиндрического дозирующего элемента 3.
На фиг.3 показан вид снизу одного из предпочтительных вариантов осуществления дозирующего устройства 1 по настоящему изобретению. Как уже отмечалось, монтажная часть 17 содержит второе отверстие 18b, соответствующее первому отверстию 18а, которое предпочтительно расположено на боковой поверхности монтажной части 17, обращенной вниз.
Во втором положении дозирующего элемента 3 углубленная часть 4 обращена в сторону второго отверстия 18b. Таким образом, доза порошкового продукта, находящаяся в углубленной части 4, может быть выгружена через отверстие 18b после того как двигатель, соединенный с дозирующим элементом 3, переводит дозирующий элемент 3 в упомянутое второе положение.
Выгрузка из углубленной части 4 предпочтительно осуществляется под действием силы тяжести. Порошковый продукт, находящийся внутри углубленной части 4, падает вниз в специальную смесительную камеру или сосуд 12 (см. фиг.6) и может взаимодействовать, например, с жидкостью. По данному варианту осуществления определенное дозированное количество порошкового продукта может быть выгружено из средств 2 подачи.
Вращательное движение дозирующего элемента 3 может быть непрерывным или дискретным. По одному из предпочтительных вариантов осуществления вращательное движение дозирующего элемента 3 является непрерывным. Поэтому вращательное движение дозирующего элемента 3 предпочтительно является достаточно медленным для того, чтобы, по меньшей мере, одна углубленная часть 4 дозирующего элемента 3 могла быть полностью заполнена порошковым продуктом. Если в дозирующем элементе 3 имеется более одной углубленной части 4, то соответственно может быть заполнено несколько углубленных частей 4. Кроме этого вращательное движение дозирующего элемента 3 может быть прервано, т.е. дозирующий элемент 3 может быть остановлен в первом загрузочном положении, а также во втором разгрузочном положении. Это может быть особенно удобно, если углубленная часть 4 не может быть полностью заполнена порошковым продуктом при непрерывном вращательном движении дозирующего элемента 3. Таким образом, обеспечивается возможность максимального заполнения углубленной части порошковым продуктом в загрузочном положении. Кроме этого в положении выгрузки обеспечивается полная выгрузка из углубленной части дозировки порошкового продукта, таким образом, что в ней не остается порошкового продукта. Соответственно, обеспечивается правильное и равномерное дозирование.
1
На фиг.4 показан вид в перспективе сбоку одного из предпочтительных вариантов осуществления дозирующего элемента 3. Как видно из фиг.4, дозирующий элемент 3 предпочтительно содержит от одной до пяти углубленных частей 4, расположенных по окружности на боковой поверхности 3с цилиндрического дозирующего элемента 3. Между тем, количество углубленных частей 4 в дозирующем элементе 3 может быть и больше, в зависимости от размеров дозирующего элемента 3 и углубленных частей 4. Таким образом, штанги 3d на боковой поверхности 3с определенной длины L разделяют углубленные части друг от друга. Углубленные части 4 предпочтительно имеют одинаковую форму. Однако форма углубленных частей 4 может быть разной для обеспечения выгрузки разных дозировок порошкового продукта из дозирующего элемента 3. Кроме этого углубленные части 4 предпочтительно имеют круглые края 4а. В углубленных частях 4 острые края отсутствуют. Соответственно, порошковый продукт не застревает на краях, а процесс загрузки и выгрузки из углубленной части улучшается.
2
Как видно на фиг.4, активирующий элемент 6 расположен на боковой части 3а дозирующего элемента 3. Боковая часть 3а предпочтительно имеет полую конструкцию для обеспечения перемещения запорного элемента 9. Активирующий элемент 6 предпочтительно является шипом длиной L, пригодной для взаимодействия со средствами 5. Активирующий элемент 6 предпочтительно является, по меньшей мере, одним шипом, установленным эксцентрично осевому направлению дозирующего элемента 3. Кроме этого, по меньшей мере, один второй шип 6а такой же формы может быть соединен с боковой частью 3а дозирующего элемента 3. Второй шип 6а и первый шип 6 предпочтительно связаны соединительной частью 6b для их поддержки. Таким образом, шипы 6, 6а предпочтительно расположены под углом 180° относительно центральной оси дозирующего устройства 3. Шипы 6, 6а могут быть также установлены и под другим углом. Таким образом, активирование средств 5 шипами 6, 6а можно регулировать и, соответственно, регулировать частоту активирования средств 5 в соответствии с конкретной потребностью.
По одному из предпочтительных вариантов осуществления шипы 6, 6а установлены под определенным углом к углубленным частям 4. Поэтому при взаимодействии со средствами 5 во время вращения дозирующего элемента 3 шипы 6, 6а предпочтительно освобождают упругий элемент 5а непосредственно перед тем, как одна из углубленных частей 4 устанавливается в загрузочное положение. Таким образом, по мере того как упругий элемент 5 свободно колеблется, возвратно-поступательное перемещение передается средствам 2 подачи для осуществления выгрузки порошкового продукта из средств 2 подачи, либо контейнера или металлической банки 11, установленной в средствах 2 подачи, в одну из углубленных частей 4 дозирующего элемента 3. Соответственно обеспечивается регулировка активирования средств 5 в зависимости от вращательного движения дозирующего элемента 3.
Следует понимать, что в представленном варианте осуществления двигатель 10 и устройство 14 управления предпочтительно выполнены с возможностью обеспечения непрерывного или дискретного вращательного движения дозирующего элемента 3. Поэтому углубленные части 4 поочередно переводятся в загрузочное положение и в разгрузочное положение дозирующего элемента 3. Таким образом, за счет вращательного движения дозирующего элемента 3 обеспечивается непрерывное активирование средств 5 путем взаимодействия активирующих средств 6, 6а и средств 5. Таким образом, обеспечивается эффективное встряхивание средств 2 подачи, способствующее выгрузке порошкового продукта из средств 2 подачи в углубленную часть 4, контактирующую со средствами подачи. Соответственно, улучшается точность и равномерность дозировки порошковых продуктов, дозируемых устройством 1.
По одному из предпочтительных вариантов осуществления дозирующий элемент 3 содержит резьбу 8 по обеим сторонам углубленных частей 4. Резьба 8 направлена в разные стороны. Кроме этого резьба 8 направлена в сторону, противоположную вращательному движению дозирующего элемента 3. Таким образом, резьба 8 предпочтительно контактирует, по меньшей мере, с одной из углубленных частей 4. Поэтому в случае, если мелкие зерна порошкового продукта высыпаются из углубленной части 4 и проскальзывают между дозирующим элементом 3 и монтажной частью 17, эти зерна попадают в резьбу 8 и могут быть направлены обратно, по меньшей мере, в одну из углубленных частей 4, соединенную с резьбой 8, за счет определенного расположения резьбы относительно направления вращения дозирующего элемента 3. Таким образом, заклинивание дозирующего устройства 3 можно эффективно предотвратить и повысить санитарные качества дозирующего устройства.
На фигурах 5а и 5b показан альтернативный вариант осуществления дозирующего устройства по настоящему изобретению. Здесь встряхивание обеспечивается храповым механизмом, встроенным в дозирующий элемент 3. Соответственно, получается вариант осуществления с исключительно компактным расположением средств динамического воздействия. Встряхивающее устройство 20 соединено с дозирующим элементом 3 посредством пружины 22, которая расположена внутри круглого отверстия 24 в дозирующем устройстве 3. Круглое отверстие 24 расположено коаксиально оси вращения дозирующего элемента 3.
Устройство динамического воздействия предпочтительно изготавливается из пластика, методом литья под давлением и содержит кольцевой элемент 20а, по меньшей мере, с одним соединенным с ним выступающим активирующим элементом 20b. Активирующий элемент 20b предпочтительно расположен эксцентрично по отношению к оси вращения кольцевого элемента 20а так, чтобы после установки встряхивающего устройства в дозирующем элементе 3 активирующий элемент 20b выступал в направлении дозирующего элемента 3.
Трубчатая установочная часть 17, вмещающая дозирующий элемент 3, содержит зубцы 23, расположенные по окружности боковой части 21, где находится устройство 20. Зубцы 23 плавно наклонены и равномерно распределены по окружности. Поэтому после его установки в дозирующем элементе 3, активирующий элемент 20b устройства 20 прижимается к боковой части 21 посредством пружины 22. Таким образом, дозирующий элемент 3 содержит механизм натяжения 25, для регулировки натяжения пружины 22.
При вращении дозирующего элемента 3 устройство 20 постепенно отклоняется наружу, т.е. в сторону от дозирующего элемента 3 в результате прерывистого поступательного движения под воздействием плавно наклоненных зубцов 23, выполненных в боковой части 21 монтажной части 17. После того как активирующий элемент 20b проходит мимо выступающей верхней части каждого зубца 23, активирующий элемент 20b, а соответственно и устройство 20, резко освобождаются, что приводит к резкому удару. Поскольку дозирующий элемент 3 соединен со средствами 2 подачи, сила удара передается средствам 2 подачи.
Количество зубцов 23 предпочтительно зависит от количества углубленных частей 4, имеющихся в дозирующем элементе 3. Поэтому зубцы 23 и активирующий элемент 21 установлены по отношению к углубленным частям 4 таким образом, чтобы каждый раз, когда углубленная часть 4 переводится в загрузочное положение по отношению к средствам 2 подачи устройства 1, происходил 1 удар. Таким образом, удар способствует выгрузке порошкового продукта из средств 2 подачи в углубленную часть 4.
Кроме этого может использоваться стопорный механизм, предотвращающий перекручивание устройства 20 относительно дозирующего элемента 3. Подобный стопорный механизм может быть канавкой или выступающей штангой, которая расположена в дозирующем устройстве и стопорит специальную штангу или канавку, имеющиеся в устройстве 20. За счет этого расположение устройства 20 относительно дозирующего элемента 3 может эффективно сохраняться неизменным во время использования устройства 1.
На фиг.6 показан вид в сечении устройства 30 приготовления напитков по настоящему изобретению. Устройство 30 содержит корпус 30а, содержащий, по меньшей мере, нагреватель 31, помпу 32 и средства 14 управления. Кроме этого устройство содержит резервуар (не показан) для жидкости, соединенный с устройством, выдачную камеру 33 и основание 34, предпочтительно оснащенное ножками 35 для устойчивой установки на них устройства 30. Устройство дополнительно содержит подставку 36 для емкости, такой как чашка 12, с верхней поверхностью 36а и решеткой 36b, на которую устанавливается чашка.
Резервуар для жидкости, такой как вода, используется для подачи ее в нагреватель 31, помпу 32 и далее при помощи подающего элемента 13, например форсунки, в выдачную камеру 33. Подающий элемент 13 установлен внутри выдачной камеры 33. Кроме этого выдачная камера 33 предпочтительно оснащена средствами 39 подачи порошкового продукта, обеспечивающими его в емкость 12. Средства 39 подачи могут быть, например, вихревой форсункой.
Выдачная камера 33 устройства дополнительно содержит крышку 37 для закрытия. Поэтому оператор может открывать крышку 37, устанавливать емкость 12 в выдачную камеру 33 и снова закрывать крышку 37. Соответственно, обеспечивается безопасное приготовление напитка в выдачной камере 33.
По одному из предпочтительных вариантов осуществления устройство 30 дополнительно содержит два средства 2 подачи, вмещающих две жестяные банки 11 с растворимым порошковым продуктом. Для подачи порошкового продукта из жестяных банок 11 они содержат отверстие 11а, обращенное вниз. Каждое из средств 2 подачи содержит, по меньшей мере, одно отверстие 2а, через которое порошковый продукт может подаваться в дозирующий элемент 3, соединенный со средствами 2 подачи. Каждый дозирующий элемент 3 соединен с двигателем 10, обеспечивающим вращение дозирующих элементов 3, а следовательно, выгрузку порошкового продукта через средства 2 подачи.
Поскольку в устройстве имеется два средства подачи, могут подаваться, по меньшей мере, два различных порошковых продукта для приготовления разных напитков. Разумеется, количество средств 2 подачи и дозирующих элементов 3 в устройстве 30 может быть разным.
Порошковый продукт, выгружаемый дозирующими элементами 30, поступает в бункер 40, который направляет порошковый продукт из дозирующего элемента 3 на средства 39 подачи внутри выдачной камеры 33. Предпочтительно используются транспортировочные средства 41, обеспечивающие транспортировку порошкового продукта внутри бункера 40. Упомянутые транспортировочные средства 41 предпочтительно содержат средства 15 формирования воздушного потока для активного направления дозировки порошкового продукта, подаваемого дозирующим элементом 3, на средства 39 подачи. Средства 39 подачи предпочтительно соединены со средствами 15 формирования воздушного потока для дополнительного обеспечения транспортировки порошкового продукта в емкость 12.
Устройство 30 предпочтительно содержит кнопку 38 для запуска процесса приготовления напитка. Кроме этого устройство 30 может содержать дополнительные кнопки для выборочной подачи либо холодной, либо горячей воды в выдачную камеру 33. Соответственно, пользователь может выбирать между приготовлением холодного или горячего напитка.
Устройство дополнительно содержит главный выключатель (не показан) и множество управляющих индикаторов (не показаны), которые могут информировать пользователя о состоянии устройства 30.
Во время использования дозирующий элемент 3, бункер 40, транспортировочные средства 41 и средства 39 подачи обеспечивают подачу в емкость 12 определенной дозировки растворимого порошкового продукта. После подачи в емкость 12 порошкового продукта в емкость 12 подается определенное количество жидкости, такой как вода, для взаимодействия с дозировкой находящегося там порошкового продукта. Соответственно, устройством 30 обеспечивается удобное и быстрое приготовление напитка.
Поскольку в устройстве 30, в жестяных банках 11, могут использоваться различные виды растворимых порошковых продуктов, устройство 30 позволяет приготавливать различные напитки.
Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты его осуществления, в нем могут быть осуществлены многочисленные модификации и изменения специалистами, обладающими рядовыми знаниями в данной области техники, не отходя от объема настоящего изобретения, который определен в прилагаемой формуле изобретения.
Например, шипы 6, 6а могут быть разъемно соединены с дозирующим элементом. Кроме этого могут использоваться дополнительные шипы или другие активирующие элементы. Соответственно, количество шипов и их положение относительно друг друга может отличаться. Это особенно эффективное устройство используется для приготовления напитков из различных порошковых продуктов, с различной концентрацией. Соответственно, частота динамического воздействия может легко и удобно регулироваться в зависимости от конкретных потребностей.