ИНТЕГРИРОВАННЫЙ СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ И ПЕРЕМЕШИВАНИЯ/СМЕШИВАНИЯ ИНГРЕДИЕНТОВ НАПИТКА
INTEGRATED METHOD AND SYSTEM FOR BEVERAGE INGREDIENTS DOSAGING AND STIRRING/MIXING

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к интегрированному способу и системе для дозирования и перемешивания/смешивания вкусовых веществ/ингредиентов напитка, в результате чего получается напиток, например фруктовый коктейль. В частности, настоящее изобретение относится к интегрированному блоку, который включает в себя модуль дозирования вкусовых веществ/ингредиентов, модуль изготовления льда и управления порцией, и модуль блендера, который способен дозировать все первичные вкусовые вещества/ингредиенты и, опционально, выделять порцию и дозировать лед, изготовляемый в самом блоке, в порционный стакан; перемешивать и/или смешивать такие вкусовые вещества/ингредиенты и лед, чтобы формировать предварительно выбранный напиток; и после смешивания очищать вал блендера, лезвие и отсек смешивания, чтобы избежать загрязнения вкусовых веществ и чтобы обеспечить исполнение здравоохранительных и санитарных норм.
Предшествующий уровень техники
Полный процесс изготовления напитка или коктейля, такого как фруктовый коктейль, включает в себя множество этапов, и на всех этапах могут возникнуть проблемы. Изготовление фруктового коктейля требует использования чаш блендера, что означает, что оператор должен приобрести, обслуживать и хранить маленькие изделия (чаши блендера). Ограничения существующей технологии также требуют трудоемкой транспортировки льда к автомату для изготовления коктейля от отдельного ледогенератора, чтобы поддерживать некоторый необходимый уровень льда в автомате для изготовления коктейля. Эта транспортировка льда является проблемной по ряду причин. Во-первых, это трудоемкий процесс, поскольку лед, как правило, приносят из подсобного помещения в зону прилавка ресторана, где обычно устанавливаются автоматы для изготовления коктейля. Эта переноска льда может создать опасность травмирования для сотрудников, которые могут поскользнуться и упасть на влажный пол или получить травмы в результате неправильной переноски тяжелых ведер. Также повышается вероятность загрязнения льда из-за неправильного обращения.
После формирования запаса льда, сотрудник должен вручную добавлять оценочное количество льда в чашу блендера. Поскольку количество льда не измеряется, а скорее "прикидывается" каждым сотрудником, количество этого ингредиента не является точным, и, следовательно, это осложняет получение одинакового фирменного напитка при каждом изготовлении.
После ручного добавления льда, оператор также добавляет сок и любые другие фруктовые или вкусовые вещества. На заключительном этапе выбирается размер стакана, и выполняется розлив напитка в стакан. Этот последний этап представляет наибольшую вероятность для потерь. Поскольку сотрудник должен выделять порцию ингредиентов вручную, любой излишек напитка остается в чаше блендера. На каждом этапе этого ручного процесса нарушается контроль порции, и имеют место финансовые затраты на лишние ингредиенты.
После формирования заказа и получения клиентом его напитка остается один завершающий этап - ручная очистка чаши блендера после каждого использования в целях предотвращения передачи вкусов и бактерий. Часто, для экономии времени, чаши блендера ополаскиваются в раковине, что нарушает санитарию. Хотя это может показаться несущественным, загрязнение вкусовых веществ может стать серьезной угрозой, если клиенты имеют пищевую аллергию. Еще один недостаток процесса мытья заключается в том, что для него требуется значительное время и работа со стороны оператора.
Каждый этап в этом процессе создания фруктового коктейля занимает определенное время, как правило, от четырех до пяти минут, а это время может быть более эффективно потрачено на обслуживание клиентов или принятие большего количества заказов, что напрямую влияет на итоговый результат.
Хотя популярность напитков высшего сорта, таких как фруктовые коктейли, продолжает расти, большинство ресторанов быстрого обслуживания (QSR) не могут предложить своим клиентам эту опцию из-за временных ограничений на рынке быстрого обслуживания. Владельцы QSR, которые все же предлагают фруктовые коктейли, сталкиваются с рядом проблем, наиболее серьезной из которых является предоставление одинакового фирменного напитка при каждом изготовлении с учетом существующих трудовых и технологических ограничений.
Соответственно, существует необходимость в блоке, который дозирует смешанные вкусовые вещества/ингредиенты напитка со льдом в одной интегрированной системе, а затем выполняет самостоятельную очистку для незамедлительного повторного применения без последующего загрязнения вкусового вещества. Также существует необходимость в блоке для дозирования льда, который равномерно дозирует лед. Кроме того, существует необходимость в блоке для смешивания напитка, который способен автоматически ополаскивать/очищать/дезинфицировать корпус блендера, вал блендера и лезвие блендера.
Сущность изобретения
Интегрированная система перемешивания напитка, содержащая: по меньшей мере, один системный контроллер; модуль выделения порции льда; модуль ингредиента; устройство дозирования, находящееся в связи с модулем выделения порции льда и/или модулем ингредиента; модуль блендера с интегрированным устройством очистки.
Предпочтительно, лед из модуля выделения порции льда и, по меньшей мере, один ингредиент из модуля ингредиента дозируются в контейнер напитка посредством устройства дозирования; причем контейнер напитка со льдом и упомянутым ингредиентом размещается в модуль блендера для перемешивания и/или смешивания льда и упомянутого ингредиента в контейнере напитка, в результате чего производится напиток.
При удалении контейнера напитка из модуля блендера система инициирует режим очистки модуля блендера посредством устройства очистки.
Упомянутая система дополнительно содержит ледогенератор, который находится в связи с модулем управления порцией льда. Упомянутая система дополнительно содержит дробилку/мельницу для льда, которая находится в связи с модулем управления порцией льда. Упомянутая система дополнительно содержит шевер для льда, который находится в связи с модулем управления порцией льда. Упомянутая система дополнительно содержит устройство генерации хлопьеобразного льда или гранулированного льда, которое находится в связи с модулем управления порцией льда.
Модуль ингредиента дозирует, по меньшей мере, одно вкусовое вещество и/или другой ингредиент напитка. Контейнер напитка, предпочтительно, представляет собой порционный стакан, который вмещает дозированный лед и ингредиенты и который используется для перемешивания напитка в модуле перемешивания и, далее, напрямую предоставляется потребителю, в результате чего отсутствует необходимость перемещения в другой порционный стакан, а также отсутствует необходимость очистки порционного стакана после использования.
Предпочтительно, упомянутый системный контроллер содержит контроллер выбора меню с сенсорным экраном отображения, который позволяет настраивать выбор напитка.
Упомянутый модуль ингредиента содержит: корпус, по меньшей мере, один контейнер ингредиента, расположенный в этом корпусе, трубопровод ингредиента, расположенный между контейнером ингредиента и устройством дозирования, и привод, который перемещает ингредиент из контейнера ингредиента в устройство дозирования по трубопроводу ингредиента под действием давления и/или силы тяжести.
Модуль управления порцией льда содержит: бункер льда для хранения льда; вращающееся основание бункера льда, имеющее, по меньшей мере, один отсек управления порцией; по меньшей мере, одно выравнивающее лезвие, которое обеспечивает единообразный объем льда в каждом отсеке управления порцией; дозирующее отверстие, которое находится в связи между выбранным отсеком управления порцией и устройством дозирования и которое обеспечивает возможность дозирования льда в устройство дозирования; и датчик, находящийся в связи с контроллером, который определяет объем льда, который дозируется в устройство дозирования.
Предпочтительно, используется мешалка, чтобы предотвращать слипание льда в бункере льда, в результате которого лед не попадает во вращающееся основание.
Альтернативно, модуль управления порцией льда содержит: бункер льда для хранения льда, который включает в себя одну или более наклонных стенок, чтобы подавать лед в дозирующее отверстие, благодаря чему лед из данного отсека дозируется в устройство дозирования; и датчик, находящийся в связи с контроллером, который определяет количество льда, которое дозируется в устройство дозирования.
Упомянутое вращающееся основание сформировано посредством пары расположенных друг против друга пластин, причем один или более отсеков формируются посредством, по меньшей мере, одной боковой стенки, расположенной между первой и второй пластинами, причем первая пластина содержит отверстие, находящееся в связи с каждым отсеком, чтобы обеспечивалась возможность перемещения льда из бункера в каждый отсек, и при этом вторая пластина включает в себя дренажные отверстия, которые позволяют отводить воду от льда, находящегося в каждом отсеке.
Альтернативно, упомянутое вращающееся основание сформировано посредством пластины и, по меньшей мере, одного отсека, причем упомянутый отсек формируется посредством, по меньшей мере, одной вертикальной боковой стенки, прикрепленной к пластине, причем упомянутая пластина содержит отверстие, находящееся в связи с отсеком, чтобы обеспечивалась возможность перемещения льда из бункера в отсек, и при этом упомянутый отсек включает в себя дренажные отверстия, которые позволяют отводить воду от льда, находящегося в отсеке.
Модуль управления порцией льда дополнительно содержит вращающийся вал, соединенный с двигателем, который вращает упомянутое вращающееся основание, и, по меньшей мере, одно выравнивающее лезвие, чтобы обеспечивать единообразную порцию льда, причем первая пластина и боковая стенка вращаются вместе с вращающимся валом, тогда как вторая пластина остается неподвижной, причем упомянутое дозирующее отверстие располагается во второй пластине, чтобы содержимое каждого отсека могло быть выведено из него, когда этот отсек располагается на одной линии с дозирующий отверстием.
Альтернативно, модуль управления порцией льда дополнительно содержит вращающийся вал, соединенный с двигателем, который вращает упомянутое вращающееся основание, и, по меньшей мере, одно выравнивающее лезвие, чтобы обеспечивать единообразную порцию льда, причем упомянутая пластина и боковая стенка вращаются вместе с вращающимся валом, причем упомянутое дозирующее отверстие располагается в упомянутой пластине, чтобы содержимое каждого отсека могло быть выведено из него, когда этот отсек располагается на одной линии с дозирующим отверстием.
Модуль блендера содержит: корпус, дверцу, которая обеспечивает доступ во внутреннюю часть корпуса; вал и лезвие, используемые для перемешивания и/или смешивания льда и ингредиента для формирования напитка; уплотнитель контейнера, который расположен вокруг вала и который способен герметизировать контейнер напитка в течение перемешивания и/или смешивания, а также предотвращать вращение самого контейнера напитка; и держатель контейнера.
Альтернативно, модуль блендера содержит: корпус, дверцу, которая обеспечивает доступ во внутреннюю часть корпуса; вал и лезвие, используемые для перемешивания и/или смешивания льда и ингредиента для формирования напитка; уплотнитель контейнера, который расположен вокруг вала и который способен герметизировать порционный стакан в течение перемешивания и/или смешивания, а также предотвращать вращение самого порционного стакана; и держатель контейнера.
Упомянутая система дополнительно содержит систему подачи воды и/или очистительного раствора, которая соединена с контейнером для очистки, по меньшей мере, внутренней части контейнера, вала, лезвия и уплотнителя контейнера после использования.
Режим очистки, предпочтительно, активируется вслед за последней последовательностью смешивания и возвратом дверцы в закрытое положение. Система дополнительно содержит, по меньшей мере, один держатель контейнера напитка.
Упомянутый системный контроллер обеспечивает интегрированное управление для модуля выделения порции льда, модуля ингредиента и модуля блендера на основании выбора меню из системного контроллера. Системный контроллер дополнительно активирует устройство очистки.
Упомянутая система дополнительно содержит устройство терминала на месте продажи, которое находится в связи с упомянутым системным контроллером, в результате чего заказы напитка, принятые через устройства терминала на месте продажи, инициируют выбор меню в системном контроллере.
Модуль блендера перемешивает и/или смешивает лед и ингредиент в контейнере напитка на основании инструкций перемешивания и/или смешивания, переданных из системного контроллера.
Упомянутое устройство дозирования представляет собой дозирующий патрубок, содержащий трубопровод дозирования льда и множество трубопроводов ингредиента, расположенных вокруг трубопровода дозирования льда, причем каждый трубопровод ингредиента изолирован от других трубопроводов ингредиента и от трубопровода дозирования льда, благодаря чему удается избежать загрязнения ингредиента. Упомянутые трубопроводы ингредиента содержат устройство теплопередачи, расположенное по окружности трубопровода ингредиента, благодаря чему управляется температура ингредиента, проходящего через этот трубопровод ингредиента.
Упомянутая система дополнительно содержит множество модулей блендера, которые могут действовать либо одновременно, либо по отдельности. Упомянутая система дополнительно содержит множество устройств дозирования и модулей блендера с интегрированным устройством очистки, которые могут действовать либо одновременно, либо по отдельности. Когда используется множество модулей блендера, упомянутая система дополнительно содержит индикатор, который способен генерировать сигнал, указывающий, какой модуль блендера используется или не используется. Упомянутый модуль блендера включает в себя двигатель переменной скорости и направления, чтобы перемещать упомянутый вал.
Способ для производства, по меньшей мере, одного напитка, содержащий этапы, на которых: выбирают напиток из меню; выделяют порцию и/или дозируют лед и/или, по меньшей мере, один ингредиент в контейнер ингредиента на основании упомянутого выбора меню; позиционируют контейнер напитка со льдом и упомянутым ингредиентом напитка во внутреннюю часть корпуса модуля блендера, который содержит интегрированное устройство очистки; перемешивают и/или смешивают упомянутые лед и ингредиент в контейнере напитка, находящемся в упомянутом модуле блендера, в результате чего производят напиток; и инициируют режим очистки, в котором после завершения процесса перемешивания и/или смешивания и удаления контейнера напитка из модуля блендера, внутренняя часть модуля блендера очищается для последующего использования.
Контейнер напитка представляет собой порционный стакан, в котором напиток перемешивается и/или смешивается и впоследствии предоставляется потребителю.
Упомянутый способ дополнительно содержит этап, на котором производят лед до этапа выделения порции и/или дозирования льда.
Меню отображается на сенсорном экране, который позволяет настраивать выбор напитка.
Упомянутый способ дополнительно содержит этап, на котором используют мешалку, чтобы предотвращать замерзание льда в бункере льда, в результате чего лед не попадает во вращающееся основание.
Перемешивание и/или смешивание и режим очистки имеют место в модуле блендера, который содержит: корпус, дверцу, которая обеспечивает доступ во внутреннюю часть корпуса; вал и лезвие, используемые для перемешивания и/или смешивания льда и ингредиента для формирования напитка; уплотнитель контейнера, который расположен вокруг вала и который способен герметизировать контейнер напитка в течение перемешивания и/или смешивания, а также предотвращать вращение самого контейнера напитка; и держатель контейнера.
Упомянутый способ дополнительно содержит этап, на котором подают воду и/или очистительный раствор для очистки, по меньшей мере, внутренней части контейнера, оси, лезвия и уплотнителя контейнера после использования.
Упомянутый способ содержит этап, на котором: активируют режим очистки вслед за последним циклом перемешивания и/или смешивания и возвращения дверцы в закрытое положение.
Контроллер предоставляет интегрированное управление для выбора меню, выделения порции и дозирования льда, и дозирования ингредиента(ов) на основании выбора меню, и перемешивания и/или смешивания на основании выбора меню.
Упомянутый способ дополнительно содержит этап, на котором активируют режим очистки посредством контроллера. Предпочтительно, этап выбора из меню автоматически выполняется из устройства терминала на месте продажи.
Предпочтительно, этапы дозирования льда и ингредиентов выполняются посредством устройства дозирования, которое представляет собой дозирующий патрубок, который содержит расположенный в центре трубопровод дозирования льда и, по меньшей мере, один трубопровод ингредиента, расположенный по окружности трубопровода дозирования льда, причем трубопровод ингредиента изолирован от других трубопроводов ингредиента и трубопровода дозирования льда, в результате чего предотвращается загрязнение ингредиента.
Предпочтительно, множество напитков производятся по очереди или одновременно. Упомянутый способ дополнительно содержит этап, на котором одновременно приводят в действие множество модулей блендера, когда множество напитков должны быть произведены, по существу, одновременно. Когда множество напитков производится по очереди, контейнер напитка, содержащий лед и ингредиент, либо (a) перемешивается и/или смешивается, либо (b) очищается, тогда как дополнительный контейнер напитка наполняется льдом и/или ингредиентом. Когда используется множество модулей блендера, дополнительно предоставляют сигнал, указывающий, какой модуль блендера используется или не используется.
Упомянутый модуль блендера включает в себя двигатель переменной скорости и направления, чтобы перемещать упомянутый вал.
Система перемешивания охлажденного напитка, содержащая: контроллер для управления работой системы; модуль выделения порции льда, использующий способ прямого вытеснения; модуль ингредиента; устройство дозирования, находящееся в связи с модулем управления порцией льда и модулем ингредиента, причем лед и ингредиент дозируются в контейнер напитка посредством устройства дозирования; и, по меньшей мере, один модуль блендера с интегрированным устройством очистки, который перемешивает и/или смешивает лед и ингредиент в контейнере напитка, в результате чего производится напиток.
Опционально, модуль управления порцией льда содержит: бункер льда для хранения льда; систему дозирования порции льда, которая содержит опрокидывающуюся балку, где противовес на одной стороне уравновешивается, когда лед с одинаковым весом дозируется на другую сторону, в результате чего лед опрокидывается в устройство дозирования. Предпочтительно, для предоставления требуемой порции используется некоторое количество опрокидываний; и дополнительно присутствует дозирующее отверстие, находящееся в связи между выбранным отсеком управления порцией и устройством дозирования, благодаря чему лед из отсека может быть дозирован в устройство дозирования; и датчик, который находится в связи с контроллером и который определяет количество льда, которое было дозировано в устройство дозирования.
Модуль управления порцией льда содержит: бункер льда для хранения льда, который включает в себя наклонные стенки для подачи льда в дозирующее отверстие, находящееся в связи между выбранным отсеком управления порцией и устройством дозирования, благодаря чему лед из отсека может быть дозирован в устройство дозирования; и датчик, который находится в связи с контроллером и который определяет количество льда, которое было дозировано в устройство дозирования. Отсек управления порцией находится внутри дозирующего отверстия и содержит множество вращающихся пластин, расположенных над и под дозирующим отверстием. Упомянутое дозирующее отверстие имеет предопределенный объем. Система дополнительно содержит, по меньшей мере, один датчик, который находится в связи с контроллером, в дозирующем отверстии и который, регистрируя присутствие льда, приводит пластины во вращение. Контроллер, находящийся в связи с дозирующим отверстием, определяет объем дозированного льда.
Интегрированная система перемешивания напитка, содержащая: контроллер для управления работой системы; модуль выделения порции льда для выделения порции и дозирования льда; модуль ингредиента для выделения порции и дозирования, по меньшей мере, одного ингредиента; порционный контейнер; устройство дозирования, находящееся в связи с модулем выделения порции льда и/или с модулем ингредиента для дозирования льда и ингредиента в порционный контейнер; и модуль блендера с интегрированным устройством очистки, причем модуль блендера перемешивает и/или смешивает лед и ингредиент в порционном контейнере для предоставления потребителю.
Предусмотрен блок для дозирования и смешивания напитка, который включает в себя модуль дозирования льда, модуль дозирования вкусового вещества/ингредиента и модуль блендера как один интегрированный блок.
Также предусмотрен блок для дозирования льда, который включает в себя один или более порционных стаканов, которые могут откидываться со льдом. Упомянутые один или более стаканов имеют предопределенный размер для удержания предопределенного количества льда для дозирования предопределенного количества льда.
Дополнительно предусмотрен миксер для смешивания напитка, который включает в себя корпус. Миксер размещен внутри корпуса. Внутри корпуса есть одно или более отверстий для дозирования жидкости для ополаскивания и/или дезинфекции корпуса и/или миксера.
Предпочтительно, множество напитков производятся по очереди или одновременно. Когда множество напитков производится одновременно, множество модулей блендера действуют одновременно. Когда множество напитков производится по очереди, контейнер напитка, содержащий лед и ингредиент, либо (a) перемешивается и/или смешивается, либо (b) очищается, тогда как дополнительный контейнер напитка наполняется льдом и/или ингредиентом. Когда используется множество модулей блендера, дополнительно предусматривают сигнал, указывающий, какой модуль блендера используется.
Вышеописанные и другие преимущества и отличительные признаки настоящего изобретения станут очевидны специалистам в данной области техники из следующего подробного описания, чертежей и прилагаемой формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 изображает общий вид спереди одного примерного варианта осуществления системы, которая дозирует и смешивает напитки согласно настоящему изобретению;
Фиг.2 изображает вид сбоку блока с Фиг.1, который дозирует и смешивает напитки;
Фиг.3 изображает вид спереди блока с Фиг.1, который дозирует и смешивает напитки;
Фиг.4 изображает вид сверху блока с Фиг.1, который дозирует и смешивает напитки;
Фиг.5 изображает общий вид с пространственным разделением деталей блока с Фиг.1, который дозирует и смешивает напитки;
Фиг.6 изображает общий вид с левого верхнего переднего угла системы настоящего изобретения, где передняя левосторонняя часть была удалена, чтобы показать модуль изготовления и выделения порции льда и модуль дозирования;
Фиг.7 изображает частичный вид поперечного сечения интегрированного блока бункера ледогенератора и управления порцией, дозирующего патрубка и пары расположенных друг против друга модулей миксера/очистки согласно настоящему изобретению;
Фиг.8 изображает общий вид спереди модуля дозирования ингредиента согласно настоящему изобретению;
Фиг.9 изображает вид сбору модуля дозирования ингредиента с Фиг.8;
Фиг.10 изображает вид спереди модуля дозирования ингредиента с Фиг.8;
Фиг.11 изображает вид сверху модуля дозирования ингредиента с Фиг.8;
Фиг.12 изображает общий вид с пространственным разделением деталей модуля дозирования ингредиента с Фиг.13;
Фиг.13 изображает общий вид спереди модуля дозирования ингредиента согласно настоящему изобретению;
Фиг.13a изображает устройство соединения для использования с модулем дозирования ингредиента с Фиг.13;
Фиг.14 изображает общий вид спереди модуля дозирования вкусового вещества/ингредиента согласно настоящему изобретению;
Фиг.15 изображает общий вид спереди с верхней стороны желоба льда и дозирующего патрубка ингредиента согласно настоящему изобретению;
Фиг.16 изображает поперечное сечение патрубка с Фиг.15 по линии 16-16;
Фиг.17 изображает общий вид спереди с верхней стороны кассеты дозирования ингредиента с поддерживающей планкой согласно настоящему изобретению;
Фиг.18 изображает общий вид спереди с верхней стороны модуля дозирования льда согласно настоящему изобретению, где блок управления порцией льда был удален и показан с пространственным разделением деталей;
Фиг.19 изображает общий вид сверху с левой стороны блока бункера льда, гребня и управления порцией согласно настоящему изобретению;
Фиг.20 изображает общий вид спереди с верхней стороны блока гребня и управления порцией с Фиг.19;
Фиг.21 изображает общий вид спереди с верхней стороны блока выравнивателя льда и компонентов нижней пластины блока управления порцией с Фиг.20;
Фиг.22 изображает общий вид спереди с нижней стороны блока гребня и управления порцией с Фиг.19;
Фиг.23 изображает общий вид спереди с верхней стороны модуля блендера согласно настоящему изобретению;
Фиг.24 изображает вид сбоку модуля блендера с Фиг.23;
Фиг.25 изображает вид спереди модуля блендера с Фиг.23;
Фиг.26 изображает вид сверху модуля блендера с Фиг.23;
Фиг.27 изображает общий вид с пространственным разделением деталей модуля блендера с Фиг.23;
Фиг.28 изображает общий вид спереди с правой стороны модуля блендера согласно настоящему изобретению, где показан установленный в нем порционный стакан, перемешивающее лезвие во втянутом положении и дверца в закрытом положении;
Фиг.29 изображает общий вид спереди с правой стороны модуля блендера с Фиг.28, где дверца была удалена с модуля;
Фиг.30 изображает общий вид сзади с правой стороны двух модулей блендера согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения в сочетании с резервуарами хранения очистителя;
Фиг.31 изображает вид справа блока корпуса блендера/миксера/очистки согласно Фиг.28 с элементом патрубка дозирования очистителя;
Фиг.32 изображает вид справа всего модуля блендера согласно Фиг.28 без элемента патрубка дозирования очистителя;
Фиг.33 изображает общий вид спереди с нижней стороны лезвия блендера согласно настоящему изобретению;
Фиг.34 изображает общий вид спереди с нижней стороны замка порционного стакана и уплотнительной крышки, используемых в модуле блендера с Фиг.28;
Фиг.35 изображает общий вид сверху с правой стороны комбинации держателя порционного стакана и блока дозирования очистителя с элементом патрубка очистителя согласно настоящему изобретению;
Фиг.36 изображает вид спереди одного примерного варианта осуществления системы согласно настоящему изобретению;
Фиг.37 изображает структурную схему одного примера осуществления системы согласно настоящему изобретению;
Фиг.38 изображает структурную схему сетевого шлюза, контроллера дисплея передней панели, контроллера блендера/миксера и модуля очистителя, и контроллера изготовления и выделения порции льда согласно настоящему изобретению;
Фиг.39 изображает схему последовательности операций способа дозирования, перемешивания/смешивания и очистки согласно настоящему изобретению;
Фиг.40 изображает перечень этапов контроллера для выбора ингредиентов/вкусовых веществ, добавок и размера стакана согласно настоящему изобретению;
Фиг.41 изображает перечень этапов контроллера для дозирования ингредиентов в порционный стакан предварительно выбранного размера, для выбора модуля перемешивания/смешивания, который должен быть активирован, и для активации выбранного блендера согласно настоящему изобретению; и
Фиг.42a и 42b изображает перечни этапов контроллера и экранов отображения для режима настройки системы согласно настоящему изобретению.
Подробное описание изобретения
Ссылаясь на чертежи и, в частности, на Фиг.1-5, один пример осуществления блока, который дозирует и смешивает напитки ("блок"), согласно настоящему изобретению в целом обозначается ссылочным номером 100. Блок 100 изготавливает лед, дозирует вкусовые вещества/ингредиенты и лед в порционный стакан 15, и далее перемешивает или смешивает их, чтобы сформировать напиток. Одним из таких напитков, например, является фруктовый коктейль, который предпочтительно включает в себя смешанные друг с другом вкусовой ингредиент и лед. Блок 100 содержит встроенный модуль 300 ледогенератора, хранения льда и управления порцией льда, модуль 100 дозирования вкусового вещества/ингредиента и модуль 303 блендера. Согласно иллюстрации блока 100 модуль 300 ледогенератора, хранения льда и управления порцией, модуль 1100 дозирования вкусового вещества/ингредиента и модуль 303 блендера являются одним интегрированным блоком. Согласно настоящему изобретению предполагается, что один или более из модуля 300 ледогенератора, хранения льда и управления порцией, модуля 1100 дозирования вкусового вещества/ингредиента и модуля 303 блендера могут быть отдельны от блока 100. Тем не менее, предпочтительно, они все интегрированы в один блок 100. Так, вертикальное размещение модуля 300 ледогенератора, хранения льда и управления порцией льда, модуля 1100 дозирования вкусового вещества/ингредиента и модуля 303 блендера сокращает размер блока 100 и необходимую для него напольную площадь по сравнению с отдельными машинами.
Блок 100 имеет корпус, который включает в себя нижнюю стенку 6, верхнюю стенку 7, боковые стенки 11 и 12 и верхнюю стенку 13. Нижняя стенка 6 имеет часть 20 держателя контейнера. Корпус соединяет опоры 4 и 5 стакана, которые удерживают держатели 14 стакана, с блоком 100. Держатели 14 стаканов съемным образом удерживают в себе стаканы 15. Стакан 15 может представлять собой порционный стакан одноразового или многоразового использования. Если стакан 15 является одноразовым, таким как бумажные или пластиковые стаканы, напиток, дозируемый и смешиваемый внутри стакана 15, может быть напрямую предоставлен потребителю, что исключает этап переливания напитка в порционный стакан и устраняет трудозатраты, необходимые для мытья дополнительного контейнера. Стакан 15 может иметь любой размер, такой как, например, от приблизительно 10 унций до приблизительно 32 унций.
Фиг. 6 и 7 изображают общий вид интегрированного блока 100 согласно настоящему изобретению. Так, блок 100 содержит: модуль 301 дозирования вкусового вещества/ингредиента, модуль 300 ледогенератора, хранения льда и управления порцией льда и пару модулей 303 блендера, расположенных на противоположных сторонах дозирующего патрубка 304. Модуль 300 ледогенератора, хранения льда и управления порцией включает в себя ледогенератор 305. Ледогенератор 305 может представлять собой любой ледогенератор, и, предпочтительно, ледогенератор, который формирует хлопья льда. Например, ледогенератор 305 может включать в себя ледогенерирующую головку цилиндрической конфигурации, в которой контейнер, наполненный водой из источника воды, имеет, по меньшей мере, одну охлаждаемую стену, формирующую морозильную камеру, и охлаждается потоком газа холодильного агента, и приводимый в движение двигателем скребок, который непрерывно разламывает лед, преобразуя замороженную поверхность в хлопья. Газ холодильного агента может охлаждаться по холодильному циклу, например, по компрессионному холодильному циклу, механизм которого включает в себя компрессор, конденсатор, расширительный клапан и испаритель. Один или более из компрессора, конденсатора, расширительного клапана и испарителя могут быть интегрированы с блоком 100 или отелены от остальной части блока 100. Например, компрессоры могут создавать нежелательный шум, и целесообразно размещать их вдали от остальной части блока 100. Ледогенератор 305 может включать в себя аксиально расположенный шнек или блок шнека, который находится в морозильной камере с возможностью вращения и включает в себя часть центрального корпуса с одной или более спиральными лопастями, которые располагаются в пространстве между упомянутой частью центрального корпуса и охлаждаемой стенкой, чтобы вращаясь соскребать частицы льда с цилиндрической морозильной камеры. Блок привода приводит во вращение этот шнек таким образом, что, когда вода подается в морозильную камеру через подходящее впускное отверстие и замораживается там, вращающийся шнек принудительно выводит частицы льда из морозильной камеры через выходной конец для льда.
Гранулированный лед может быть изготовлен из хлопьев путем сжатия хлопьев льда через головку экструдера, где формируется форма гранулы. Гранулированный лед отличается от льда в кубиках тем, что гранула является неоднородной и состоит из множества хлопьев льда, сжатых в гранулу. Гранулированный лед мягче (его легче пережевывать), что требует меньше усилий для его смешивания в напитке. Модуль 300 ледогенератора, хранения льда и управления порцией показан как интегральная часть блока 100, однако он может быть установлен на некоторой дистанции, и лед может механическим образом транспортироваться к блоку 100. Гранулы льда проталкиваются сквозь головку экструдера, и эта сила используется для транспортировки льда к блоку 100, что может обеспечить возможность большего выхода льда. Ледогенератор 305 сокращает общий уровень шума и позволяет работать вблизи прилавка или окна "драйв-ин", не создавая помех для общения с клиентом. Использование гранулированного льда также позволяет использовать один порционный стакан для дозирования, перемешивания и предоставления потребителю, поскольку в этом случае сокращается усилие перемешивания по сравнению со случаем использования кубиков льда.
Ссылаясь на Фиг.8-17, показан модуль 1100 дозирования вкусового вещества/ингредиента. Ссылаясь на Фиг.12, модуль 1100 дозирования вкусового вещества/ингредиента имеет охлаждаемый корпус 1110. Охлаждаемый корпус 1110 включает в себя холодильный цикл, например, компрессионный холодильный цикл, механизм которого включает в себя компрессор, конденсатор, расширительный клапан и испаритель. Один или более из компрессора, конденсатора, расширительного клапана и испарителя могут быть интегрированы с модулем 1100 дозирования вкусового вещества/ингредиента или отделены от остальной части модуля 1100 дозирования вкусового вещества/ингредиента. Например, компрессоры могут создавать нежелательный шум, и целесообразно размещать их вдали от остальной части блока 100.
Охлаждаемый корпус 1110 охлаждает один или более держателей или кассет 1115. Каждый держатель 1115 посредством подвесной штанги 1117 (см.Фиг.17) удерживает эластичный контейнер, такой как, например, пакет, который содержит ингредиент для напитка. Этот пакет может иметь объем 2,5 галлона. Этот ингредиент может представлять собой ароматизированную жидкость или смесь. Ингредиент охлаждается в процессе хранения в держателях 1115 посредством охлаждаемого корпуса 1110, имеющего дверцу 1111 и колеса 1113. Каждый держатель имеет соединительное отверстие 1117 с пазом 1118 (см. Фиг.13a) для обеспечения возможности вывода, по существу, всего вкусового вещества/ингредиента из контейнера 1115 без риска повреждения пакета (не показан). Соединительное отверстие 1117 каждого из держателей 1115 соединено с трубопроводом 1119, который проходит через основание 1120. Как показано на Фиг.13, трубопровод 1119 может соединяться со стойкой 1123 насосов. Стойка 1123 насосов имеет один или более насосов 1125, которые выборочно перемещают порцию ингредиента из пакета/контейнера в держателях 1115 через соединительное отверстие 1117 в трубопровод 1119 и, далее, в линейный трубопровод 1130 и дозирующий патрубок 304, чтобы дозировать этот ингредиент из блока 100, например, в стакан 15. Лед и ингредиент дозируются в стакан 15, но они изолируются друг от друга до дозирования в стакан 15, чтобы предотвратить загрязнение. В патрубке 304 имеется трубка дозирования ингредиента для каждого ингредиента из каждого держателя 1115 и один патрубок 304 дозирования льда. Фиг.15 и 16 изображают вид патрубка 304, сформированного путем литья под давлением из пластмассы, чтобы предоставить трубопровод 1126 лотка льда, который расположен в центре патрубка 304, и множество устройств 1127 дозирования вкусового вещества/ингредиента.
Как показано на Фиг.14, трубопровод 1119 может быть соединен с насосом 1125. Насос 1125 селективно перемещает порцию ингредиента из контейнера в держателях 1115 через соединительное отверстие 1117 в трубопровод 1119 и, далее, в линейный трубопровод 1130 и дозирующий патрубок 304, чтобы дозировать этот ингредиент из блока 100, например, в стакан 15. Насос 1125 может представлять собой насос с пневматическим приводом, включающий в себя диафрагму.
Порция ингредиента, такого как, например, фруктовая основа, может регулироваться по времени. Упомянутые насосы изначально калибруются под ингредиенты, которые они прокачивают. Это позволяет учитывать вариации вязкостей продуктов. Можно повысить точность дозирования путем применения температуры жидкости и/или охлажденного основания, которая используется для предоставления температурной компенсации калибровки. Контроллер измеряет количество дозированного продукта и вычитает это количество из общего объема пакета. Это предоставляет измерение и индикатор остающегося продукта в пакете.
Как показано на Фиг.18-22, модуль 300 ледогенератора, хранения льда и управления порцией имеет одну или более порционных чашек 302, которые наполняются льдом. Порционные чашки 302 формируются посредством отверстий 310 в верхней пластине 312. Пластина 312 может иметь круглую форму. Каждое отверстие 310 имеет боковую стенку, которая продолжается от верхней пластины 312. Верхняя пластина 312 позиционируется на нижней пластине 313 таким образом, что боковая стенка каждого отверстия 310 примыкает к нижней пластине 313, формируя внутренний объем для каждой порционной чашки 302. Порционные чашки 302 имеют предопределенный размер, чтобы удерживать предопределенный объем льда. Порционные чашки 302 могут иметь любой размер, например, около 1 унции. Нижняя пластина 313 имеет дозирующее отверстие 323, которое находится на одной линии с патрубком 304. Как показано на Фиг.7, дозирующий патрубок 304 продолжается сквозь верхнюю сторону части 20 держателя контейнера.
Верхняя пластина 312 соединена с узлом 301 привода посредством соединительного стержня 314, чтобы вращать порционные чашки 302. Блок 301 привода может представлять собой, например, шестеренчатый привод. Порционные чашки 302, которые наполняются льдом, вращаются посредством соединительного стержня 314 по нижней пластине 313, тогда как нижняя пластина 313 остается неподвижной. Каждая из порционных чашек 302 остается наполненной льдом на нижней пластине 313 до тех пор, пока эта порционная чашка не проходит над дозирующим отверстием в нижней пластине 313. Лед из порционной чашки проходит сквозь дозирующее отверстие в нижней пластине 313 и попадает в дозирующий патрубок 304, который дозирует лед из блока 100, например, в стакан 15. Вода удаляется из чашек 302 через перфорированные отверстия 321, расположенные в нижней пластине 313.
Соединительный стержень 314 соединяет блок привода через датчик 306. Соединительный стержень 314 может включать в себя кулачок или один или более выступов 328, которые входят в датчик 306, формируя элемент, приводимый в движение кулачком, и микропереключатель для подсчета количества порционных чашек 302, которые дозируют лед через дозирующее отверстие 323. Соединительный стержень 314 может быть соединен со стержнями-мешалками 320 и 322. Стержни 320 и 322 представляют собой мешалки льда, которые вращаются во льду, находящемся в бункере 305 для льда, показанном на Фиг.6. Их задачей является предотвращение слипания гранулированного льда, которое блокировало бы попадание льда в стаканы.
Лед из дозатора 305 льда наполняет чашки 302. Блок 300 дозирования льда управляет количеством льда, дозируемым из блока 100, путем регулирования количества порционных чашек 302, которые проходят над дозирующим патрубком 304. Порционные чашки 302, например, являются круглыми и удерживают предопределенное количество льда. Количество порционных чашек 304, которые проходят над дозирующим патрубком 304, определяет размер изготавливаемого напитка. Порционные чашки 302 удерживают предопределенное количество льда во внутреннем объеме, и по мере увеличения или уменьшения объема льда количество порционных чашек 302, которые проходят над дозирующим патрубком 304, увеличивается или уменьшается на основании предопределенного количества льда, необходимого для каждого напитка. Элемент, приводимый в движение кулачком, и микропереключатель используются для подсчета количества порционных чашек 302, которые проходят над дозирующим патрубком 304. Подсчет количества порционных чашек 302, которые проходят над дозирующим патрубком 304, предотвращает позиционирование одной из порционных чашек 302 частично над дозирующим патрубком 304. Лед в бункере 305a дозатора 305 попадает в порционные чашки 302 под действием собственного веса. Когда данный блок вращается, лед выравнивается посредством клина 303, чтобы обеспечивалось точное выделение порции. Клин 303 управления порцией прикрывает верх порционных чашек 302, когда они проходят в направлении дозирующего лотка над дозирующим патрубком 304 после наполнения льдом, таким образом, в каждой чашке 302 присутствует одинаковое количество льда, которое попадает в дозирующий лоток 1126, расположенный в патрубке 304. Клин 303 может представлять собой металлический листовой клин с верхней частью 316, боковой частью 318 и нижней частью (не показана), которые окружают верхнюю пластину 312 и нижнюю пластину 313.
Фиг.23-35 изображают модуль 303 блендера, входящий в состав блока 100. Предполагается, что блок 100 может включать в себя, например, от одного до шести или более модулей блендера. При наличии более чем одного модуля 303 блендера обеспечивается возможность приготовления второго напитка в процессе смешивания первого напитка, что способствует повышению скорости выдачи напитка блоком 100.
Как показано на Фиг.27, модуль 303 блендера имеет корпус 205 миксера. Корпус 205 миксера имеет первую боковую стенку 210, вторую боковую стенку 215, заднюю стенку 217, верхнюю стенку 220 и нижнюю стенку 225, которые формируют внутренний объем 230. Внутренний объем 230 может быть ограничен дверцей 235, которая перемещается в закрытое положение в режиме перемешивания, смешивания или очистки, показанном на Фиг.7 и 28, и в открытое положение, в котором открывается внутренний объем 230, когда модуль 303 блендера находится в режиме загрузки или выгрузки. Опционально, дверца 235 может быть из прозрачного или полупрозрачного материала, так что внутренний объем 230 виден, когда дверца 235 находится в закрытом положении. Дверца 235 может быть снята для обслуживания, как показано на Фиг.29. Нижняя стенка 225 имеет дренажное отверстие 227. Это дренажное отверстие 227 может быть прикрыто фильтрующей крышкой 229.
Корпус 205 миксера, необязательно, поддерживается на поддерживающей структуре 237. Поддерживающая структура 237 имеет опору 239 двигателя. Опора 239 двигателя соединена с двигателем 240. Двигатель 240 может представлять собой шаговый двигатель 241a с линейным ползуном, который соединен с опорой 239 двигателя. Двигатель 240 соединен с миксером 245. Двигатель 240 может быть соединен с миксером 245 посредством кронштейна 247, который перемещается посредством двигателя 240. Двигатель 240 перемещает вал 260 миксера возвратно-поступательным вертикальным движением через верхнюю стенку 220 внутрь или наружу из внутреннего объема 230.
Миксер 245 может быть соединен с блоком 250 крышки, как показано на Фиг.34. Блок 250 крышки содержит крышку 252 и множество направляющих штанг 254. Крышка 252 имеет форму, соответствующую форме контейнера, например, стакана 15 с жидкостью, который установлен во внутреннем объеме 230. Блок 250 крышки может перемещаться вместе с миксером 245 во внутренний объем 230 и входить в контакт со стаканом 15. Блок 250 крышки остается в контакте с крышкой 15, когда миксер 245 проходит дальше во внутренний объем 230 вдоль длины соединительных штанг 254. Вал не приводится во вращение до тех пор, пока блок 250 крышки не войдет в контакт со стаканом 15, чтобы предотвратить разбрызгивание. Когда миксер 245 выводится в направлении верхней стенки 220, миксер 245 перемещается по длине направляющих штанг 254, пока он не доходит до конца направляющих штанг 254, после чего блок 250 крышки перемещается вместе с миксером 245.
Миксер 245 имеет блок 242 вала, содержащий лезвие 255 блендера, которое шире вала 260. Лезвие 255 блендера имеет выступы, которые способствуют смешиванию жидкости в стакане 15. Вал 260 соединен с двигателем 265 миксера, который вращает лезвие 255 блендера и вал 260.
Миксер 245 может быть прикреплен к линейному ползуну 241 таким образом, что этот линейный ползун 241 передвигает миксер 245 в вертикальном направлении. Контролер предоставляет профиль смешивания, который обеспечивает правильное смешивание напитка. Линейный ползун 241 приводится в движение посредством шагового двигателя 241a, который обеспечивает точное управление перемещением линейного ползуна 241. Контроллер может переместить лезвие 255 блендера примерно на 25% в жидкость внутри стакана 15 до того, как миксер 245 включается для вращения лезвия 255 блендера. Благодаря этому сокращается и/или полностью устраняется разбрызгивание от миксера 245, которое имело бы место, если бы миксер включался до погружения в напиток. После включения лезвия 255 блендера настраиваемая программа пошагово перемещает лезвие 255 блендера вниз в стакан 15. Лезвие 255 блендера может быть включено посредством настраиваемой программы, которая пошагово перемещает лезвие 255 блендера вниз в стакане, чтобы обеспечить уменьшение размера частиц льда до спецификаций напитка, заданных пользователем. Лезвие 255 блендера находится на дне стакана 215 в течение предопределенного времени. Лезвие 255 блендера поднимается и опускается в течение предопределенного периода, чтобы обеспечить полное перемешивание компонентов напитка. После завершения смешивания блок 242 вала возвращается в исходное положение, как показано на Фиг.7 и 28. Шаговый двигатель 240a и линейный ползун 240 могут иметь контроллер, который подсчитывает количество шагов, выполненных двигателем для перемещения, что позволяет точно определять позицию лезвия 255 блендера и обеспечивает однородность напитков при каждом смешивании и дозировании из блока 100. Предпочтительно, лезвие 255 блендера представляет собой эмульсифицирующее лезвие, как показано на Фиг.33.
Дверца 235 может иметь предохранительный выключатель 236. Микропереключатели расположены на корпусе 205 миксера. Когда дверца 235 поднимается, микропереключатель 211, как показано на Фиг.27, переключается, и лезвие 255 блендера отходит от стакана, возвращаясь в выключенное положение. Кроме того, как показано на Фиг.32, присутствует лапка 267, которая является блокиратором дверцы на миксере 245, который предотвращает открытие дверцы 235, когда лезвие 255 блендера опущено.
Ссылаясь на Фиг.32, задняя стенка 217 может иметь держатель или направляющую 270 для контейнера или стакана. Держатель 270 может удерживать стакан 15 в позиции в течение смешивания миксером 245. Держатель 270 должен иметь форму, соответствующую форме стакана 15, например, U-образную форму.
Держатель 270 также может быть соединен с источником жидкости (не показан) посредством трубки 275. Трубка 275 может быть соединена с источником жидкости через соленоид 280. Жидкость подается через одно или более отверстий 272 (показанных на Фиг.27) держателя 270 во внутренний объем 230. Эта жидкость может представлять собой воду и/или дезинфицирующее средство. Эта вода и/или дезинфицирующее средство стекает через дренажное отверстие 227. Фиг.30 изображает пару емкостей 281 подачи дезинфицирующего средства, соединенных через трубки или трубопроводы 283 с трубками 275, соответственно. Предпочтительно, патрубок 286 ополаскивания или очистки, как показано на Фиг.31 и 35, находится в жидкостной связи с держателем 270, так что чистящая жидкость может быть предусмотрена, по существу, вблизи верха внутреннего объема 230 корпуса 205 миксера.
После того как стакан 15 удаляется из внутреннего объема 230, дверца 235 может быть переведена в закрытое положение, чтобы внутренний объем 230 и/или миксер 245 можно было ополоснуть/очистить и/или дезинфицировать. Приводятся в действие соленоид 280 воды и соленоид 220a воздуха (Фиг.24). Включается миксер 245, который начинает вращать лезвие 255 блендера и опускается во внутренний объем 230 посредством шагового двигателя 241a и линейного ползуна 241. Лезвие 255 блендера пошагово перемещается вверх и вниз, в результате чего жидкость разбрызгивается по всему внутреннему объему 230 или отсеку смешивания. Далее, миксер 245 выключается, и лезвие 255 блендера перестает вращаться и возвращается в исходное положение. Продолжает подаваться воздух, который используется для удаления остатков воды. После этого посредством миксера 245 можно смешать еще один напиток в другом стакане.
После смешивания каждого напитка миксер 245 и внутренний объем 230 могут только ополаскиваться водой, после смешивания каждого напитка миксер 245 и внутренний объем 230 могут ополаскиваться водой и/или дезинфицирующей жидкостью, такой как, например, мыло или порошок, или после смешивания каждого напитка миксер 245 и внутренний объем 230 могут только ополаскиваться водой, и миксер 245 и внутренний объем 230 периодически дезинфицируются. Y-образное соединение 284 (см. Фиг.30) может быть установлено в линии 275 подачи воды выше по потоку относительно соленоида 280, чтобы соединяться с источником дезинфицирующей жидкости 281. Эта дезинфицирующая жидкость может быть введена в определенном количестве в воду, чтобы дезинфицировать миксер 245 и внутренний объем 230. Количество дезинфицирующей жидкости может регулироваться ограничением потока (не показан) в трубке 283 источника дезинфицирующей жидкости 281, которая соединена с Y-образным соединением 284. Электромагнитный клапан может быть соединен с трубкой 283 источника дезинфицирующей жидкости 281, которая соединяется с Y-образным соединением 284. Электромагнитный клапан может управляться таким образом, чтобы подавать воду для ополаскивания миксера 245 и внутреннего объема 230 после смешивания каждого напитка и чтобы периодически (например, ежедневно) добавлять дезинфицирующую жидкость в воду для дезинфицирования миксера 245 и внутреннего объема 230. Как описано выше, ополаскивание и/или дезинфицирование внутреннего объема 230 и/или миксера 245 после каждого использования предотвращает распространение вкусового вещества, ликвидирует бактерии и устраняет необходимость ручной мойки.
Ссылаясь на Фиг.23, 24 и 27, контроллер 206, например, печатная плата, управляет модулем 303 блендера. Когда напиток дозируется в стакан и устанавливается в корпусе 205 миксера, микропереключатель, такой как микропереключатель 211, в дверце 235 включается, что указывает на присутствие стакана. Плата управления включает шаговый двигатель 241a на линейном ползуне или линейный привод, и миксер 245 опускается в стакан до предопределенного уровня (как правило, путем подсчитывания шагов, которые выполняет шаговый двигателя 240a). Когда лезвие 255 блендера достигает предопределенного уровня, контроллер начинает вращать лезвие 255 блендера. Лезвие 255 блендера находится на предопределенном уровне в течение некоторого времени, после чего включается линейный ползун, и лезвие 255 блендера опускается дальше в напиток, чтобы обеспечить подходящее перемешивание напитка. В течение смешивания лезвие 255 блендера поднимается и опускается в последовательности, определенной конечным пользователем. После завершения процесса смешивания контроллер выключает шаговый двигатель 241a и включает линейный ползун 241, чтобы удалить лезвие 255 блендера из напитка. Напиток удаляется из камеры смешивания или внутреннего объема 230, и срабатывает упомянутый микропереключатель. При переключении микропереключателя дверцы, контроллер начинает процесс ополаскивания.
Фиг.37 изображает иллюстрацию структуры плат управления, где показано, что эти платы являются отдельными, но они взаимосвязаны. Это предоставляет гибкость в дизайне, обеспечивая возможность добавления дополнительных плат без изменения дизайна всего контроллера. Фиг.37 изображает контроллер 401 пользовательского интерфейса, который включает в себя клавишную панель, такую как панель 500 управления, показанная на Фиг.36, которую оператор использует для выбора напитка, а также компьютер, который имеет соединения с другими платами управления. Плата 402 связи обеспечивает шлюз связи по различным технологиям (интернет, модем, USB и т.п.). Платы 403 и 404 миксера представляют собой платы управления миксера, которые содержат логические контроллеры для работы лезвия 255 блендера и линейных ползунов 240. Системная релейная плата 405 представляет собой плату управления, которая включает в себя переключающие реле для модуля 300 ледогенератора, хранения льда и управления порцией, модуля 1100 дозирования вкусового вещества/ингредиента, двигателя 240 вала миксера, линейных ползунов 241, соленоида 280 воды и соленоида 220a воздуха. C-шина 406 представляет собой шину связи. P-шина 407 представляет собой проводное соединение между платами.
Фиг.38 изображает структурную схему, иллюстрирующую входы и выходы блока 100. Модуль связи сетевого шлюза C modbus обеспечивает связь через модем, интернет и т.п. Пользовательский интерфейс Блока Печатной Платы передней панели включает в себя монохромный жидкокристаллический дисплей, мембранную клавиатуру и USB-порт. Контроллер блендера принимает ввод датчика из модуля 303 блендера, который определяет присутствие стакана 15, исходное положение вала, и содержит управляющую логику для инициации двигателя миксера и двигателя линейного привода, сигналов соленоида воды и воздуха. Контроллер блендера имеет контроллер для обработки управления системы охлаждения, включая драйвер соленоида сиропа, драйвер соленоида воды, регистрацию присутствия пакета с сиропом и температуру сиропа. Контроллер блендера имеет дополнительные способности мониторинга температуры льда, уровня льда в бункере, сигнала низкой температуры и позиции дозатора.
Ссылаясь на Фиг.7, в процессе использования стакан 15 устанавливается на часть 20 держателя контейнера блока 100. Модуль 300 ледогенератора, хранения льда и контроля порции льда дозирует лед в стакан 15 через патрубок 304, а блок 1110 дозирования ингредиента дозирует ингредиент, такой как, например, фруктовая основа в стакан 15 через патрубок 304. Далее, стакан 15 переносится во внутренний объем 230 модуля 303 блендера. Дверца 235 переводится в закрытое положение, и миксер 245 смешивает лед и фруктовую основу. После завершения смешивания, дверца 235 переводится в открытое положение, и стакан достается и передается потребителю. Далее, дверца 235 закрывается, и внутренний объем 230 ополаскивается и/или дезинфицируется.
Каждый напиток может быть смешан в одном порционном стакане 15, который напрямую предоставляется потребителю, что позволяет отдавать пользователю весь напиток, в результате чего повышается выход продукта и сокращается объем потерь напитка, например, когда напиток перемешивается в чаше блендера. Перемешивание каждого напитка в отдельном стакане повышает уровень управления вкусом и сокращает аллергические проблемы, обусловленные перекрестным загрязнением.
Было выявлено, что блок 100 позволяет операторам производить и дозировать однородные фруктовые коктейли менее чем за 40 секунд. Предпочтительно, блок 100 генерирует лед посредством полностью интегрированного модуля 300 ледогенератора, хранения льда и управления порцией. Модуль 300 ледогенератора, хранения льда и управления порцией может, например, содержать систему хранения льда объемом 20 фунтов, которая способна создавать дополнительные 10 фунтов льда каждый час, с общей пиковой производительностью 270 фунтов в день. Наличие встроенной системы генерации льда устраняет риск получения травм из-за скольжений и падений, и также сокращает вероятность бактериального заражения из-за неправильного обращения. В добавление, лед, используемый в этой машине, являет собой гранулированный лед, который легче разламывать и перемешивать до консистенции коктейля. Все перечисленное обеспечивает возможность получения превосходно перемешанного напитка, например, фруктового коктейля, который подходит для сроков поставки в QSR.
Каждый напиток, например, фруктовый коктейль, перемешивается в своем собственном стакане, что позволяет предоставлять потребителю весь напиток, и, соответственно, повышает общий выход продукта. Перемешивание каждого напитка в отдельном стакане повышает уровень управления вкусом и сокращает аллергические проблемы, обусловленные перекрестным загрязнением. Данный блок может, например, единообразно предоставлять двадцать напитков объемом 16 унций каждый час, и при пиковой нагрузке - сорок четыре напитка объемом 16 унций в течение одночасовых пиков. Также имеет место экономия финансов, благодаря устранению небольших изделий и/или чаш для блендера, которые приобретались и хранились владельцами ресторанов в прошлом.
Предпочтительно, блок 242 вала подвергается процессу ополаскивания и дезинфекции после каждого использования, чтобы предотвратить распространение вкуса и устранить необходимость ручной мойки. В добавление, например, два модуля миксера входят в состав блока 100, чтобы обеспечить возможность создания второго напитка в процессе смешивания первого, в результате чего повышается выход напитка, и, соответственно, повышается итоговая эффективность работы. Для этого в блоке 100 может использоваться гранулированный лед. Гранулированный лед мягче обычно используемого льда в кубиках. Гранулированный лед формируется в морозильном барабане с внутренним шнеком, который непрерывно скребет замораживаемую поверхность. Этот лед в хлопьях перемещается вверх морозильного барабана посредством шнека, где он выводится через головку экструдера, формируя гранулу льда. Получающийся в результате более мелкий лед существенно сокращает объем перемешивания, необходимого для создания напитка. В добавление, благодаря использованию более мелкого гранулированного льда сокращается шум, генерируемый в процессе перемешивания. Это имеет особое значение, когда оборудование установлено вблизи прилавка или окна обслуживания автомобилиста.
Чаши для блендера в существующих автоматах для изготовления фруктовых коктейлей устроены так, чтобы полностью смешивать напиток и перемалывать лед до размера, который удовлетворяет вкусовым профилям клиента. Когда смешивание выполняется в стакане, нет какой-либо геометрической формы для облегчения смешивания и перемалывания льда. Для достижения подходящей консистенции напитка линейный ползун 241 перемещает лезвие 255 блендера вверх и вниз в стакане 15. Этот процесс имитирует движения, которые выполняются при смешивании ручным миксером. Лезвие 255 блендера опускается в напиток (приблизительно на 25%), и в этой точке включается лезвие 255 блендера. После включения вал полностью опускается в стакан и остается там некоторое время. В результате выполнения этого процесса перемалывается большая часть льда, но на этой стадии напиток еще не готов. Далее, вал поднимается и опускается согласно профилю, созданному для конкретного напитка с учетом вязкости жидкостей, отношения количества льда к жидкости и размера стакана.
Авторами настоящего изобретения было выявлено, что ограничения по размеру (площади основания) могут быть удовлетворены посредством конфигурации компонентов блока 100. Хотя традиционный автомат создает напитки в чаше для блендера, смешивая более чем одно вкусовое вещество, блок 100 дозирует и смешивает каждый напиток в порционном стакане, и он может иметь два вала, чтобы поддерживать высокую производительность и короткое время доставки. Блок 100 может удовлетворять требованиям по размеру посредством вертикального размещения компонентов.
Блок 100 может поддерживать точность миксера 245, используемого для создания напитка с подходящей консистенцией, посредством шаговых двигателей 241a, управляющих линейными ползунами 241. Шаговые двигатели 241a обеспечивают возможность создания разных профилей перемешивания для различных типов напитков (напитков на кофейной основе, на фруктовой основе, на основе фруктов и йогурта). Вычисление количества шагов, которые выполняет шаговый двигатель 241a, позволяет точно позиционировать лезвие 255 блендера при каждом перемешивании напитка.
Модуль 300 ледогенератора, хранения льда и управления порцией поддерживает точность дозирования льда. Дозированный лед разделяется на порционные чашки. Когда размер напитка меняется, количество отдельных порционных чашек, которые подают лед в напиток, увеличивается или уменьшается соответствующим образом. Для того чтобы измерить количество доз льда, используются микропереключатели (расположенные на внешней стороне бункера льда), чтобы подсчитать количество чашек. Данный способ обеспечивает равномерное дозирование льда независимо от уровня льда в бункере.
Чаши для блендера, которые используются в настоящее время, изготовлены из жесткого пластика, и они устойчивы к силам, применяемым для дробления льда до приемлемой консистенции для фруктового коктейля. Перемалывание льда в форме кубиков, которое обычно используется в ресторанах быстрого обслуживания, создаст слишком большое напряжение для блендера автомата и стакана потребителя.
Определения, акронимы и сокращения могут включать в себя:
Определение сокращений
UIC - Контроллер Пользовательского Интерфейса
SRB - Системная Релейная Плата
P-шина - Периферийная Шина
C-шина - Шина Связи
CCA - Блок Печатной Платы
SFR - Системные Функциональные Требования
Ссылаясь на Фиг.36 и 37, блок 100 может представлять собой "Систему изготовления фруктового коктейля", которая содержит интегрированный блок дозирования ингредиента, до 4 смешивающих блоков (в нормальной конфигурации их 2), и панель управления для пользовательских операций.
Как показано на Фиг.38, эта система состоит из Интеллектуального Релейного CCA, двух CCA миксера (нормальная конфигурация), опциональной платы связи для внешних связей и платы управления пользовательским интерфейсом. Все платы подсистем осуществляют связь друг с другом посредством протокола MODBUS и физической линии RS-485.
Интеллектуальный Релейный CCA отвечает за управление дозированием, мониторинг и безопасность системы ледогенератора, а также блок/подсистему добавления вкусового вещества. Кроме того, Интеллектуальный Релейный CCA обеспечивает питание и Modbus-концентратор для электронных компонентов управления Системы Фруктового Коктейля.
CCA Контроллера Блендера отвечает за управление позицией, скоростью, очисткой и безопасность блока/подсистемы блендера, такого как модуль 303 блендера. Он управляет лезвием блендера, насосами воды и воздуха, и регистрирует присутствие стакана и состояние переключателя дверцы.
Плата контроллера пользовательского интерфейса может состоять из монохромного жидкокристаллического дисплея, мембранной клавиатуры для управления и конфигурирования. Более общая конфигурация включает в себя цветной жидкокристаллический дисплей с возможностью сенсорного ввода.
Ссылаясь на Фиг.36-42b, показаны и описаны функциональные требования одного примера осуществления настоящего изобретения.
Система должна иметь способ для конфигурирования следующих элементов:
1. Профили смешивания
2. Выборы конкретных жидкостей (x из отображенных 254)
Данная система может быть обновлена посредством USB-памяти или через порт связи, позволяющий подключать другие носители данных.
Пользовательский Интерфейс должен иметь возможность выбора отображения температуры в градусах Фаренгейта/Цельсия в режиме настройки.
Дозирование вкусового вещества (веществ)
Минимальное Количество Вкусовых Веществ на одно Обслуживание должно быть равно 1, если не дозируется только лед.
Статус выбора вкусового вещества должен быть переключен путем нажатия клавиши, соответствующей данному вкусового веществу, или выбор должен быть отменен путем нажатия клавиши отмены.
При достижении максимального Количества Вкусовых Веществ на одно Обслуживание система не должна выбирать какие-либо дополнительные вкусовые вещества; дополнительные вкусовые вещества не разрешены.
Пользователь должен иметь возможность изменения выбора(ов) вкусовых веществ путем нажатия клавиши ОТМЕНА и выбора желаемого вкусового вещества (веществ).
Пользователь должен иметь возможность выбора вкусового вещества путем отмены ранее сделанного выбора вкусового вещества и последующего выбора желаемого вкусового вещества.
Блок должен отслеживать циклы использования вкусовых веществ и предоставлять пользователю на дисплее индикацию о низком уровне каждого вкусового вещества для раннего предупреждения об исчерпании вкусового вещества.
Дозирование Добавки (добавок)
Добавки включают в себя свежие фрукты и йогурт. Автоматически дозируется только йогурт; свежие фрукты должны добавляться вручную. Выборы свежих фруктов используются для вычисления подходящих количеств. Фрукт размещается в стакане до дозирования льда и вкусовых веществ.
Минимальное Количество Выбранных Добавок должно быть равно 0.
Охлаждаемое Основание (хранение вкусового вещества)
Фруктовые вкусовые вещества и йогурт должны храниться в охлаждаемом основании, устроенном так, чтобы поддерживать температуру продукта в диапазоне от 34° Фаренгейта до 38° Фаренгейта.
Дизайн этого основания будет таким, чтобы вкусовые вещества хранились в упаковке типа "пакет в коробке".
Основание будет вмещать насосы вкусового вещества (до 8) и все соответствующие трубки, а также электромагнитные переключатели воздуха.
Основание будет установлено на ролики, чтобы обеспечить доступ к задней части для очистки.
Основание будет удовлетворять требованиям Национального Фонда Санитарной Защиты (NSF) и Лабораторий по Технике Безопасности (UL).
Основание будет обеспечивать способ доставки и возврата воздуха в секцию дозатора, чтобы поддерживать температуру продукта в дозирующем патрубке (согласно NSF).
Изготовление Льда
Автомат по изготовление фруктового коктейля будет иметь встроенные механизмы изготовления льда.
Устройство должно иметь функции морозильника, чтобы хранить лед, в добавление к функциям изготовления льда.
Ледогенератор должен генерировать твердый гранулированный лед, либо должен быть предоставлен способ для уменьшения кубиков льда до размера частицы.
Дозирование Льда
Лед обычно дозируется в течение процесса изготовления фруктового коктейля, но лед также может дозироваться эксклюзивно.
Система должна обеспечивать возможность дозирования льда эксклюзивным образом (то есть, без вкусовых веществ и воды).
Лед должен быть дозирован в объеме порции, что обеспечивает возможность масштабирования для разных размеров стаканов.
При выборе клавиши Только Лед, система должна перейти к выбору размера стакана.
Клавиша Только Лед должна быть доступна только тогда, когда не выбраны какие-либо вкусовые вещества. При выборе вкусового вещества кнопка Только Лед должна быть деактивирована.
Должен быть режим Сервисного Обслуживания, чтобы обеспечить возможность очистки трубопроводов дозатора.
Выбор Размера Стакана
Система может предоставлять возможность выбора одного размера стакана из следующих: маленький, средний, большой и очень большой, с опцией дополнительных размеров стакана, определяемых потребителем.
В блоке будут созданы условия для хранения стаканов.
Выбор размера стакана может инициировать процесс дозирования.
Дозирование
В процессе дозирования размер стакана должен использоваться как масштабный коэффициент для вычисления количеств ингредиентов: воды, льда и выбранных вкусовых веществ/добавок.
Дозируемые ингредиенты и их количества могут использоваться для определения профиля смешивания.
Фруктовые ингредиенты могут быть доставлены с использованием пневматических насосов для приправ.
Насосы для приправ могут находиться в охлаждаемом пространстве.
Насосы для приправ должны быть съемными для легкого доступа в целях обслуживания.
Насосы для приправ могут приводиться в действие с использованием электромагнитных клапанов, установленных в воздуховодах, подключенных к этим насосам.
Количества ингредиентов, используемых для каждого фруктового коктейля, включая вкусовые жидкости, воду, лед и добавки, должны быть определены по рецепту напитка, хранимому в контроллере.
Смешивание
Процесс смешивания включает в себя фактическое смешивание ингредиентов в стакане и последующий цикл очистки для обеспечения чистоты лезвий блендера для следующего цикла смешивания.
Операция смешивания должна выполняться асинхронно с операцией дозирования.
Операция смешивания может быть определена текущим профилем смешивания.
Операция смешивания должна состоят минимум из 2 этапов - перемешивание и очистка.
Миксер должен быть устроен как модуль, который прикрепляется к ледогенератору и охлаждаемому основанию.
Модуль миксера должен состоять из вала, лезвия, линейного ползуна, держателя стакана и патрубков воды.
Дверца модуля миксера должна содержать датчики и/или переключатели для определения позиции дверцы и для обеспечения блокировки.
Последовательность Операций Миксера
Когда напиток дозируется в стакан, он устанавливается в держатель стакана модуля миксера, и дверца модуля закрывается.
Закрытие дверцы является индикацией для миксера для начала процесса смешивания.
Вал миксера должен пошагово опуститься (посредством линейного ползуна) в стакан напитка на X дюймов относительно исходного положения, где величина X зависит от высоты выбранного стакана.
Лезвие миксера должно быть приведено в движение непосредственно до контакта с ингредиентами в стакане.
Вал может находиться в исходной точке контакта в течение X секунд, которые определяются профилем блендера.
Далее, вал может пошагово опуститься в напиток на глубину стакана X, определяемую профилем блендера.
Вал может находиться в этой точке в течение X секунд, которые определяются профилем блендера.
Далее, вал может подняться в другую точку и продолжить смешивание в течение предопределенного временного периода (например, 3 секунды), определяемого профилем блендера.
При завершении смешивания лезвие миксера должно поменять скорость на предопределенное значение и продолжить вращение до тех пор, пока не разрывается контакт с жидкостью, где оно будет выключено и возвращено в свое исходное положение.
Далее, дверца открывается, напиток достается и передается потребителю.
Процесс Очистки Миксера
После последней последовательности миксера модуль должен начать процесс очистки, когда дверца миксера закрывается.
Процесс очистки должен начаться с опускания вала в полость смешивания и включения лезвия вала.
Соленоид воды должен быть включен в течение определенного пользователем времени (например, 3 секунд), чтобы разбрызгивая воду промыть вал и полость.
Далее, соленоид воздуха, соединенный с каналом воды, может быть включен, чтобы предоставить поток воды высокого давления в течение очистки миксера, а также чтобы предоставить воздушный поток для удаления остатков воды из модуля блендера.
Данный модуль может быть устроен так, чтобы работать с дезинфицирующими агентами, в добавление к воде.
Данный блок может иметь способность детектирования истощения дезинфицирующей жидкости.
После завершения цикла очистки миксера, соленоиды отключаются, и вода откачивается из модуля блендера.
Профиль Смешивания
Профиль смешивания определяет этапы, которые должны быть выполнены в течение операции смешивания. Каждый этап в профиле смешивания устанавливает скорость и время вращения вала (насколько быстро и насколько долго), а также положение (со временем фиксации в этом положении).
Для каждого размера стакана может быть нормальный профиль смешивания и профиль смешивания с Добавкой.
Когда выбирается добавка, миксер должен использовать профиль смешивания с Добавкой.
Эти профили смешивания должны иметь возможность конфигурации потребителем.
Контроллер Пользовательского Интерфейса (UIC)
UIC должен поддерживать обработку запоминающих устройств USB.
UIC должен иметь возможность соединения с C-шиной.
UIC может предоставлять кнопку переключения языка одним нажатием.
UIC может представлять собой ведущее устройство P-шины.
Системная Релейная Плата
Релейная плата отвечает за определение системной конфигурации, включая загружаемые жидкости и количество блендеров, и ее передачи в плату управления Блендера.
Плата Управления Блендера
Периферийная шина или P-шина должна соединять Контроллер Пользовательского Интерфейса с периферийными устройствами системы (Системной Релейной Платой и Платами Управления Миксера).
Периферийная P-шина должна соответствовать стандарту RS-485.
P-шина может использовать удаленный терминал ModBus.
Следует отметить, что термины "первый", "второй", "третий", "верхний", "нижний" и т.п. используются здесь для модифицирования различных элементов. Эти модификаторы не подразумевают пространственного, последовательного или иерархического порядка этих модифицированных элементов, если специально не указано иное.
Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на один или более примеров осуществления, специалистам в данной области техники будет очевидно, что в рамках объема настоящего изобретения могут быть выполнены различные изменения, и элементы могут быть заменены их эквивалентами. В добавление, в рамках объема настоящего изобретения могут быть выполнены разные модификации для адаптации к конкретной ситуации или материалу. Следовательно, настоящее изобретение не ограничивается описанными конкретными вариантами осуществления, которые рассматриваются как предпочтительные, и данное изобретение включает в себя все варианты осуществления, входящие в объем прилагаемой формулы изобретения.