РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ВОДЫ ДЛЯ АВТОМАТОВ ПО ПРОДАЖЕ НАПИТКОВ БЫСТРОГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ И АВТОМАТ ПО ПРОДАЖЕ НАПИТКОВ БЫСТРОГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ, СОДЕРЖАЩИЙ УКАЗАННЫЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ
WATER DISPENSER FOR INSTANT DRINK VENDING MACHINES AND INSTANT DRINK VENDING MACHINE COMPRISING SAID DISPENSER

Область техники
Изобретение относится к области автоматов по продаже напитков быстрого приготовления. Более конкретно, объектом настоящего изобретения является распределитель воды для одного из таких автоматов, а также один из таких автоматов, который содержит указанный распределитель.
Уровень техники
Распределитель для автомата по продаже напитков быстрого приготовления предназначен для приема поступающей в указанный распределитель воды, которая поступает из устройства для кипячения, и обеспечения выпуска указанной воды в направлении выходного канала, который определяют в зависимости от выбранного пользователем напитка, такого как кофе, кофе с молоком, настой ромашки, чай, горячий шоколад и прочее.
Исходя из известного уровня техники, чтобы обеспечить выход воды через соответствующий канал в распределителях используют один или несколько электроклапанов, смонтированных на корпусе устройства для кипячения, соединенных с указанным устройством для кипячения или выполненных в качестве вспомогательного оборудования для него, как описано в заявке на выдачу патента Испании № Р 200931021, JOFEMAR.
В указанной заявке на выдачу патента Испании № Р 200931021 открывание и закрывание указанных электроклапанов происходит за счет возбуждения магнитных индукционных катушек, которые преодолевают усилие пружины, которая обеспечивает закрывания электроклапанов, когда на указанные электроклапаны не действует возбуждающий электрический заряд, а также обеспечивает сохранение давления, создаваемого внутри устройства для кипячения вследствие нагревания воды. Электроклапаны этих систем могут характеризоваться наличием двух или трех каналов, но в любом случае им присущи некоторые недостатки, обусловленные образованием накипи вследствие нагревания воды, а также попаданием в указанные электроклапаны кофейной гущи, иногда препятствующей нормальной работе указанных клапанов из-за попадания указанных частиц между обеспечивающими герметичное закрытие поверхностями электроклапанов, в результате чего система теряет присущую ей герметичность и выходит из строя.
С другой стороны, скопление этих частиц в областях, отличных от обеспечивающих герметичное закрытие поверхностей, препятствует перемещению подвижного индукционного сердечника и, следовательно, открытию указанного электроклапана в нужный момент.
В патентном документе US 2010077927 раскрывается распределитель воды для автоматов по продаже напитков быстрого приготовления, содержащий:
первый трубопровод, подводящий горячую воду в распределитель;
второй трубопровод, снабженный первым входом, а также снабженный несколькими вторыми выходами, которые позволяют воде поступать из указанного второго трубопровода в два канала выбора напитка;
шток, расположенный внутри второго трубопровода и выполненный с возможностью перемещения в продольном направлении вдоль указанного второго трубопровода под действием приводных средств, при этом на указанном штоке предусмотрено по меньшей мере одно первое сужение, расположенное в промежуточной области;
уплотнительные средства, расположенные с двух сторон второго выхода для предотвращения циркуляции воды между штоком и внутренней поверхностью второго трубопровода; при этом приводные средства выполнены с возможностью обеспечения остановки штока, по меньшей мере, в одном первом положении и втором положении, причем в первом положении сужение штока расположено полностью между уплотнительными средствами, соответствующими двум последовательно расположенным выходам, а во втором положении, по меньшей мере, часть сужения размещена между некоторыми уплотнительными средствами и соответствующим им вторым выходом, в результате чего вода может циркулировать между штоком и уплотнительными средствами, поступая в соответствующий второй выход и выходя из второго трубопровода в канал, соответствующий выбранному напитку.
Исходя из сказанного выше, этим системам присуща некоторая ненадежность в том смысле, что нет абсолютных гарантий того, соответствует ли открытое или закрытое положение электроклапанов теоретически предполагаемому положению в зависимости от сделанного выбора.
Сущность изобретения
В целях устранения указанных выше недостатков в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предоставляется распределитель воды для автоматов по продаже напитков быстрого приготовления, которому присущи описанные ниже существенные признаки, а в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения раскрывается автомат по продаже напитков быстрого приготовления, который содержит вышеупомянутый распределитель.
Распределитель в соответствии с настоящим изобретением содержит первый подводящий трубопровод, предназначенный для подачи воды в распределитель, при этом в соответствии с первым вариантом осуществления указанный первый трубопровод будет заблокирован в области первого конца, который расположен напротив второго конца, с которого вода поступает в распределитель. Указанный первый трубопровод в множестве промежуточных точек снабжен множеством соответствующих первых выходов, предназначенных для выпуска воды из указанного первого трубопровода.
Распределитель дополнительно содержит второй трубопровод, который заблокирован в области третьего конца и снабженный первыми входами, каждый из которых соединен с соответствующим ему первым выходом первого трубопровода с помощью третьего трубопровода. Внутри второго трубопровода расположен шток, выполненный с возможностью перемещения в продольном направлении вдоль второго трубопровода под действием некоторых приводных средств. На штоке предусмотрено по меньшей мере одно первое сужение, расположенное в промежуточной области.
Второй трубопровод снабжен множеством вторых выходов, которые позволяют воде поступать из указанного второго трубопровода в множество соответствующих каналов выбора напитка. С двух сторон каждого из вторых выходов расположены уплотнительные средства, предназначенные для предотвращения циркуляции воды между штоком и внутренней поверхностью второго трубопровода. Предпочтительно, уплотнительные средства содержат уплотнительное кольцо, расположенное с каждой стороны каждого из вторых выходов.
Приводные средства выполнены с возможностью обеспечения остановки штока при его перемещении вдоль второго трубопровода, по меньшей мере, в некотором первом положении и нескольких вторых положениях. В первых положениях первое сужение штока расположено полностью между уплотнительными средствами, соответствующими двум последовательно расположенным вторым выходам, что не допускает попадание воды во вторые выходы, поскольку этому препятствуют уплотнительные средства. Во вторых положениях по меньшей мере одна часть первого сужения размещена между одним из уплотнительных средств и соответствующим ему вторым выходом, в результате чего вода может циркулировать между штоком и уплотнительными средствами, поступая в соответствующий второй выход и выходя из второго трубопровода в соответствующий канал.
Вышеупомянутый вариант осуществления представляет оптимальное устройство для автоматов по продаже напитков быстрого приготовления, приготовленных не из зерен, т.е. растворимых или настаиваемых, в которых входная вода впоследствии не должна пребывать под давлением, в результате чего необходимость в последующем сбросе давления отсутствует.
Тем не менее, распределитель в соответствии с настоящим изобретением может быть легко приспособлен для установки в автомат по продаже напитков быстрого приготовления, который кроме растворимых напитков также осуществляет приготовление и разлив напитков, приготовленных из зерен, при этом он оснащен зерновым узлом и четвертым трубопроводом, соединяемым с одним из вторых выходов, для подачи воды из распределителя в зерновой узел.
Предпочтительно, согласно этому варианту осуществления для автоматов по продаже напитков, приготовленных из зерен, шток содержит два сужения. При выборе кофе первое сужение остается во втором положении, предназначенном для подачи воды из второго трубопровода через второй выход, соединенный с узлом для заваривания кофе. Указанный второй выход предпочтительно является выходом, размещенным ближе к четвертому концу, противоположному третьему заблокированному концу второго трубопровода. Впоследствии необходимо сбросить давление, остающееся в узле для заваривания кофе; по этой причине шток перемещают во второе положение, что обеспечивает подачу воды в направлении четвертого конца.
Более предпочтительно, в вышеупомянутом случае, если второе сужение расположено таким образом, что при сбросе давления из узла для заваривания кофе указанное второе сужение находится во втором положении, при котором один из вторых выходов из второго трубопровода остается открытым. Если вода движется под давлением по первому трубопроводу, такая компоновка допускает выпуск указанной воды из второго трубопровода через вышеупомянутый второй выход, причем одновременно с этим происходит сброс давления.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления распределитель в соответствии с настоящим изобретением выполнен в качестве составляющей части автомата по продаже напитков быстрого приготовления, в котором вода, выходящая через некоторые каналы, не должна вступать во взаимодействие с секцией второго трубопровода, предназначенной для других каналов. Пример, в котором указанное распределение является чрезвычайно преимущественным, иллюстрирует случай, в котором автомат разливает как горячие, так и холодные растворимые напитки, поэтому вода, предназначенная для горячих напитков, не должна иметь доступ в секции, предназначенные для холодных напитков.
В связи с этим, первый трубопровод содержит заглушку, расположенную между двумя первыми последовательно расположенными выходами; при этом он также соединен с пятым трубопроводом, подводящим воду в распределитель, которой расположен, по отношению к первому трубопроводу, с противоположной стороны вышеупомянутой заглушки.
Распределитель содержит некоторые средства определения положения, предназначенные для определения положения штока, при этом они являются совместимыми с любыми из описанных ранее вариантов осуществления. Предпочтительно, средства определения положения включают в себя оптический детектор, предназначенный для распознавания пазов, расположенных на штоке, причем один из указанных пазов функционирует в качестве точки отсчета положения, а остальные используются для определения положения штока в зависимости от контрольного паза. Наличие средств определения положения является особо преимущественным признаком изобретения, так как оно обеспечивает то, что фактическое открытое или закрытое положение вторых выходов соответствует выбору напитка, сделанному пользователем.
Краткое описание чертежей
В целях дополнения приведенного выше описания, а также в целях более ясного понимания особенностей изобретения в соответствии с его предпочтительным вариантом осуществления, представлены чертежи, которые являются неотъемлемой частью настоящего описания, где:
на фиг. 1 представлен схематический вид распределителя в соответствии с настоящим изобретением для автомата по продаже растворимых напитков, причем представлено первое положение штока, в котором отсутствует выход воды из какого-либо второго выхода второго трубопровода;
на фиг. 2А-2F представлено множество схематических видов распределителя, представленного на фиг. 1, причем представлены соответствующие вторые положения штока, в которых вода выходит через каждый из шести различных вторых выходов;
на фиг. 3 представлен продольный разрез распределителя для автомата по продаже растворимых и приготовленных из кофейных зерен напитков. Этот продольный разрез также применим к автомату по продаже только растворимых напитков во всем, что не относится к подаче воды в узел для заваривания кофе, при этом фиг. 1 и 2 применимы к автоматам по продаже приготовленных из кофейных зерен напитков в том, что касается определения выхода воды из одного из вторых выходов;
на фиг. 4 представлен схематический вид распределителя в соответствии с настоящим изобретением для автомата по продаже растворимых и приготовленных из кофейных зерен напитков при подаче воды в узел для заваривания кофе;
на фиг. 5 представлен схематический вид распределителя в соответствии с настоящим изобретением при сбросе давления из узла для заваривания кофе с одновременным выходом воды через второй выход;
на фиг. 6 представлен вид в перспективе соединительного элемента с двойной Т-образной формой, входящего в состав первого трубопровода;
на фиг. 7 представлен вид в перспективе варианта соединительного элемента, представленного на фиг. 6, который содержит выход в узел для заваривания кофе;
на фиг. 8 представлен вид в перспективе одной из вторых втулок, расположенных между двумя последовательно расположенными вторыми выходами;
на фиг. 9А и 9B представлены схематические виды распределителя для автоматов по продаже как горячих, так и холодных напитков, причем представлены вторые положения первого штока, в которых холодная вода выходит через разные вторые выходы.
Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения
Ниже приведено подробное описание со ссылками на прилагаемые фигуры 1-9B трех предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения.
1. Автомат по продаже растворимых напитков быстрого приготовления
Как показано на любой из фиг. 1-5, распределитель воды для автомата по продаже растворимых напитков в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления содержит первый подводящий трубопровод (1), предназначенный для подачи воды к распределителю. Указанный первый трубопровод (1) заблокирован в области первого конца (2), который расположен напротив второго конца (31) впуска воды, при этом указанный первый трубопровод (1) в множестве промежуточных точек также снабжен множеством соответствующих первых выходов (3), предназначенных для обеспечения возможности выхода воды из указанного первого трубопровода (1).
Распределитель дополнительно содержит второй трубопровод (4), заблокированный в области третьего конца (5) и снабженный первыми входами (6), каждый из которых соединен с соответствующим ему первым выходом (3) первого трубопровода (1) через третий трубопровод (7). Из соображений снижения затрат (см. фиг. 6 и 7), первый трубопровод (1) предпочтительно состоит из нескольких первых секций пластмассовой трубки малого диаметра, последовательно соединяемых с помощью первых отводов (21) соединительных элементов (22), которые характеризуются двойной Т-образной формой, изготовленных из литой пластмассы. Каждый из предпочтительно трех соединительных элементов (22) (для обеспечения шести видов растворимых напитков) соединен с пластмассовыми трубками, причем концы его первых отводов (21) соединены с соответствующими им первыми секциями пластмассовой трубки с использованием первых втулок (23) и уплотнительных колец (24), зажатых между первыми втулками (23) и первой частью или соответствующим концом первого отвода (21).
Второй трубопровод (4) снабжен несколькими вторыми выходами (11) для того, чтобы вода могла выйти из указанного второго трубопровода (4) в оба канала (не показаны) для выбора напитка.
Также из соображений снижения затрат, как описано ранее (снова см. фиг. 6 и 7), второй трубопровод (4) предпочтительно включает в себя вторые отводы (25) соединительных элементов (22), характеризующихся двойной Т-образной формой, при этом центральная часть указанных соединительных элементов (22) образует третий трубопровод (7). Указанные вторые отводы (25) содержат вторые выходы (11) в каналы разных напитков, выполненные в виде прикрепляемых элементов, в виде неотъемлемой части, выполненной путем литья, или в том виде, в котором это может быть конструктивно более подходящим. Аналогично, указанные вторые отводы (25) последовательно герметично соединены наиболее конструктивно более подходящим образом. Предпочтительно, концы вторых отводов (25) характеризуются конфигурацией, предусматривающей наличие совместимых охватываемого и охватывающего элементов, при этом один охватывающий конец (26) второго отвода (25) может быть соединен с охватываемым концом (27) второго отвода (25) соседнего соединительного элемента (22), например, с использованием уплотнительных колец (24).
Внутри второго трубопровода (4) расположен шток (8), выполненный с возможностью перемещения в продольном направлении вдоль указанного второго трубопровода (4) под действием некоторых приводных средств (9). На штоке (8) предусмотрено по меньшей мере одно первое сужение (10), расположенное в промежуточной области. Уплотнительное кольцо (12) установлено с каждой стороны каждого второго выхода (11) для того, чтобы предотвращать циркуляцию воды между штоком (8) и внутренней поверхностью второго трубопровода (4), причем для каждого второго выхода (11) предусмотрено два уплотнительных кольца (12).
Как представлено на чертежах, на штоке (8) может быть выполнено несколько сужений (10, 14), предпочтительно два, в результате чего уменьшается длина штока (8), что необходимо для обеспечения всех вторых положений остановки указанного штока (8), следовательно, не всегда одно и то же сужение (10, 14) обеспечивает выпуск воды через любой из вторых выходов (11).
Поскольку каждый соединительный элемент (22) допускает установку двух вторых выходов (11), предусмотрено четыре уплотнительных кольца (12) для каждого соединительного элемента (22). Указанные уплотнительные кольца (12) отделены и зафиксированы тремя вторыми втулками (28), расположенными последовательно, для каждого из соединительных элементов (22). Согласно представленному на фиг. 8, как первые втулки (23), так и вторые втулки (28) предпочтительно выполнены из пластмассы и предпочтительно содержат сквозное отверстие (29), проходящее перпендикулярно их продольному направлению, и канавку (30), проходящую по периметру, при этом как отверстие (29), так и канавка (30) предназначены для облегчения протекания воды по направлению ко второму трубопроводу (4).
Приводные средства (9) выполнены с возможностью прикладывания останавливающего усилия к штоку (8) при его перемещении вдоль второго трубопровода (4), чтобы остановить указанный шток по меньшей мере в одном первом положении и нескольких вторых положениях. В первом положении, которое представлено на фиг. 1, первое сужение (10) штока (8) полностью расположено между уплотнительными средствами (12), соответствующими двум последовательно расположенным вторым выходам (11), что не позволяет воде проходить во вторые выходы (11), так как этому препятствуют уплотнительные средства (12).
Во вторых положениях, представленных на фиг. 2А-2F, по меньшей мере одну часть первого сужения (10) размещают между одним из уплотнительных средств (12) и соответствующим ему вторым выходом (11), в результате чего вода может циркулировать между штоком (8) и уплотнительными средствами (12), поступая в соответствующий второй выход (11) и выходя из второго трубопровода (4) в соответствующий канал. На каждой из фиг. 2А-2F можно увидеть два первых сужения (10, 14), расположенных соответствующим образом для определения протекания воды через каждый из предусмотренных шести вторых выходов (11). Наличие двух сужений (10, 14) устраняет необходимость выполнять шток (8) чрезвычайно длинным.
2. Автомат по продаже растворимых и приготовленных из зерен горячих напитков
Как представлено на фиг. 3, 4 и 5, автомат по продаже напитков быстрого приготовления, растворимых или приготовленных из зерен, по сравнению с автоматом по продаже напитков быстрого приготовления, который осуществляет приготовление и разлив только растворимых напитков, дополнительно содержит зерновой узел (не показан), а также четвертый трубопровод (13), подключенный к одному из вторых выходов (11), для поступления воды из распределителя в приемник (не показано), предназначенный для зернового узла.
Согласно этому варианту осуществления шток (8) содержит второе сужение (14). При выборе кофе, как представлено на фиг. 4, первое сужение (10) остается во втором положении, предназначенном для выхода воды из второго трубопровода (4) через второй выход (11), соединенный с зерновым узлом, который является вторым выходом (11), расположенным ближе всего к четвертому концу (15), противоположному третьему концу (5), второго трубопровода (4). Впоследствии, как представлено на фиг. 5, необходимо осуществить сброс остаточного давления из зернового узла, в результате чего шток (8) перемещают во второе положение, которое обеспечивает подачу воды в четвертый конец (15) второго трубопровода (4), а также предотвращает прохождение воды через приемник в зерновой узел.
Более предпочтительно, в вышеупомянутом случае, второе сужение (14) располагают таким образом, что при сбросе из зернового узла давления указанное второе сужение (14) занимает второе положение, в котором один из вторых выходов (11) второго трубопровода (4) остается открытым. При движении воды под давлением по первому трубопроводу (1), такая компоновка допускает выход воды из второго трубопровода (4) через вышеупомянутый второй выход (11) с одновременным сбросом давления.
3. Автомат по продаже как горячих, так и холодных растворимых и приготовленных из зерен напитков
Согласно этому предпочтительному варианту осуществления распределитель выполнен как часть автомата по продаже растворимых напитков, как горячих, так и холодных (например, кофе фраппе), так что горячая вода не должна иметь доступ в области, предназначенные для холодных напитков.
Это является очень важным, так как большинство производителей используют одни и те же первый (1) и второй (4) трубопроводы как для холодных, так и для горячих напитков. Как следствие, чтобы получить холодный напиток после выбора горячего напитка (или наоборот), автомат должен использовать большое количество дополнительной воды для охлаждения (или нагрева) первого трубопровода (1) и второго трубопровода (4). Указанная вода поступает в контейнер для отходов (не показан), который характеризуется ограниченной емкостью, создавая риск того, что автомат может прекратить работу, вследствие заполнения этого контейнера, причем указанное заполнение может произойти раньше истощения запасов автомата; кроме того, такой конфигурации присущи недостатки, связанные с повышенным расходом воды, а также повышенным расходом энергии для нагрева указанной воды.
В целях устранения этого недостатка, первый трубопровод (1) содержит заглушку (16), расположенную между двумя последовательно расположенными первыми выходами (3), а также соединен с пятым трубопроводом (17), подводящим холодную воду в распределитель, который расположен, по отношению к первому трубопроводу (1), на противоположной стороне вышеупомянутой заглушки (16). Это представлено на фиг. 9А и 9B.
Согласно настоящему варианту осуществления пятый трубопровод (17) соединен с первым концом (2) первого трубопровода (1), который находится с противоположной стороны относительно входа горячей воды.
Распределитель содержит некоторые средства определения положения (18, 19), предназначенные для определения положения штока (8), при этом они являются совместимыми с любыми из описанных ранее вариантов осуществления. Предпочтительно, средства определения положения (18, 19) включают в себя оптический детектор (18), предназначенный для распознавания пазов (19), связанных со штоком (8), причем один из указанных пазов функционирует в качестве точки отсчета положения, а остальные используются для определения положения штока (8) в зависимости от контрольного паза.
Настоящее изобретение предоставляет распределитель воды для автомата по продаже напитков быстрого приготовления, который обеспечивает эффективное осуществление подачи воды только через второй выход (11) в соответствии с выбором, сделанным пользователем, ввиду того что требуемую герметичность, необходимую во втором трубопроводе (4) для соответствующего выбора второго выхода (11), достигают без применения активных элементов (таких как пружины), свойства которых при эксплуатации со временем ухудшаются.
С другой стороны, использование распределителя в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает экономию средств, как вследствие использования пассивных водопроводных элементов (которые не потребляют энергии, например трубки, уплотнения, соединения), которые более дешевые, чем электроклапаны, используемые в известных из уровня техники распределителях, так и вследствие использования литых деталей, стоимость которых является очень низкой.
Кроме того, использование элементов, изготовленных из материалов с низкой плотностью и проводимостью, таких как пластмассы (литые или полученные другим образом), значительно снижает теплообмен с атмосферой, что помогает поддерживать температуру в трубопроводах, в результате чего температура напитков будет менее зависеть от времени, в течение которого автомат бездействовал.
Также примечательным в предлагаемом распределителе является его модульный характер, так что, в зависимости от количества первых выходов (3), расположенных в первом трубопроводе (1) с соответствующими им соединительными элементами (22), его можно использовать как в автоматах по продаже только растворимых напитков, так и в автоматах по продаже приготовленных из зерен напитков, поскольку присутствует возможность сброса давления из зернового узла.
Наконец, следует отметить, что перемещение штока (8) определяет открытое или закрытое состояние вторых выходов (11), таким образом, закрытие происходит в осевом направлении, а не во фронтальном направлении; соответственно, если накипь или частица кофе попадет во второй выход (11), она будет смещена в продольном направлении вдоль второго трубопровода (4) и не будет препятствовать закрытию или открытию указанного второго выхода (11).