ПОДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ЗАПОРНЫМИ СРЕДСТВАМИ
SUPPLYING DEVICE WITH LOCKING MEANS

Уровень техники
Изобретение относится к устройству для подачи капсул, содержащих ингредиенты напитков, из устройства хранения или подающего средства, содержащего множество капсул. В частности, изобретение относится к устройству и способу подачи капсул на выход при поддержании требуемой атмосферной среды в части данного устройства и/или внутри подающего средства.
Приготовление напитков, таких как чай или кофе, из капсул, содержащих заданное количество ингредиентов данного напитка, хорошо известно из предыдущего уровня техники. Преимущество капсул заключается в том, что они дают возможность выполнения операций по приготовлению напитка при поддержании чистоты и контроле количества и качества приготовляемого продукта.
Экстракция из капсул включает в себя следующие операции: (i) помещение капсулы в оболочку, устойчивую к воздействию давления, (ii) перфорирование одной из сторон капсулы, как правило, с помощью одного или нескольких шипов или лезвий, расположенных на части, представляющей собой вход для воды или устройство для впрыска воды, (iii) введение определенного количества предпочтительно горячей воды в капсулу с целью создания в ней повышенного давления для создания жидкого экстракта напитка, и, наконец, (iv) выпуск жидкого экстракта напитка через противоположную поверхность капсулы, которая вскрывается под действием внутреннего давления, создаваемого внутри капсулы, например, путем прижатия к соответствующему вскрывающему средству.
В большинстве коммерчески доступных устройствах для экстракции загрузка капсул производится вручную или по отдельности в капсулодержатель для экстракции, например, с байонетным соединением, используемый, например, в традиционных автоматах эспрессо.
Имеются также устройства, в которых подача капсул в устройство производится из капсульной обоймы, что делается с целью повышения степени автоматизации, в частности, автоматизации подачи капсул потребителю или в аппарат для приготовления напитка.
Например, в патентном документе US 2005/0000366 А предлагается устройство для подачи капсул, содержащих ингредиент, подлежащий экстракции в системе экстракции под давлением для приготовления напитка. Данное устройство содержит источник капсул, расположенных несколькими рядами, и механизм для выгрузки каждой капсулы по отдельности непосредственно в приемную часть устройства для экстракции, которая расположена под разгрузочным механизмом, таким образом, что обеспечивается перемещение непосредственно вниз выгружаемой капсулы в приемную часть. Далее, устройство содержит механизм для вскрытия капсулы и выпуска из нее жидкого экстракта.
Известно, что количество получаемого напитка напрямую зависит от количества ингредиентов, содержащихся внутри капсулы. Таким образом, для создания одинаковых количеств получаемых напитков крайне большое значение имеет сохранение в исходном состоянии ингредиентов внутри капсулы. Дело в том, что при любом контакте ингредиента напитка с воздухом, в частности с кислородом, происходят нежелательные процессы окисления данных компонентов, и, следовательно, такие контакты необходимо предотвращать.
Сохранение ингредиентов напитка в капсулах в существующих автоматах приготовления напитков, как было указано выше, обычно осуществляется путем покрытия отдельной капсулы внешним слоем материала, не пропускающего кислород.
Однако существует необходимость использования таких автоматов для приготовления напитков также совместно с капсулами, изготовленными, например, из бумаги, картона или биологически разлагающихся материалов, которые являются газопроницаемыми и не обладают способностью не пропускать кислород.
Для обеспечения сохранения таких капсул, изготовляемых из газопроницаемых материалов, используются дополнительные упаковки, содержащие, как правило, несколько таких капсул. Недостаток такого способа заключается в том, что после вскрытия дополнительной упаковки дальнейшее сохранение ингредиентов напитка в отдельных капсулах становится невозможным.
Таким образом, существует необходимость разработки решения, которое обеспечивало бы возможность использования капсул, выполненных из газопроницаемых материалов, в аппарате для приготовления напитков, в частности, в устройстве подачи капсул такого устройства, при сохранении ингредиентов, содержащихся в каждой отдельной капсуле.
Целью настоящего изобретения является решение вышеуказанных проблем известного уровня техники. Кроме того, цель настоящего изобретения заключается в решении дополнительных проблем, указываемых в описании изобретения.
Раскрытие изобретения
Первым объектом настоящего изобретения является устройство для управляемой подачи капсул с ингредиентами напитков, содержащее приемное средство, предназначенное для выборочного соединения с устройством хранения, например, с упаковкой, содержащей определенное количество капсул, которые необходимо подать в устройство, с выходом, предпочтительно, выходом для капсул, служащим для выдачи, по меньшей мере, одной из нескольких капсул, поступающей в приемное средство, и с барьерным средством, соответственно, с областью выдачи, расположенной на пути прохождения капсулы из приемного средства на выход. Область выдачи, предпочтительно, выполнена таким образом, чтобы осуществлять подачу капсул по отдельности из упаковки при контролируемой атмосферной среде. Область выдачи, предпочтительно, служит для предотвращения подачи и/или поступления водяного пара и/или газообразного кислорода из выхода в приемное средство.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, барьерное средство, соответственно, область выдачи, служит для избирательного прекращения поступления водяного пара и/или кислорода из выхода в приемное средство.
Барьерное средство, соответственно, область выдачи устройства, предпочтительно, служит для регулирования атмосферных параметров, по меньшей мере, в части области выдачи. Область выдачи может также служить для регулирования атмосферной среды внутри упаковки, соединенной с приемным средством.
Таким образом, данное устройство обеспечивает подачу капсул из упаковки при сохранении невозможности поступления кислорода и/или водяного пара из выхода в приемное средство, с которым выборочно соединяется упаковка капсул. Следовательно, в процессе подачи капсул из упаковки предотвращается поступление воздуха и/или водяного пара, и, в частности, кислорода, через выход в определенную часть устройства и/или в упаковку.
Соответственно, устройство обеспечивает усиленный контроль атмосферных параметров в подающем устройстве и/или в упаковке капсул, подсоединенной к приемному средству, с целью сохранения содержащихся в капсулах градиентов напитка. Таким образом, применение данного устройства устраняет необходимость использования отдельных капсул, оболочка которых выполнена из кислородонепроницаемого материала.
Барьерное средство (область выдачи) устройства, предпочтительно, служит для перемещения капсул из приемного средства на выход. Более предпочтительно, барьерное средство (область выдачи) предназначено для подачи, по меньшей мере, одной капсулы единовременно, из приемного средства на выход.
Перевод капсулы из приемного средства на выход, предпочтительно, осуществляется с помощью специального средства перемещения капсулы. Таким образом, данное средство перемещения, предпочтительно, обеспечивает путь прохождения капсулы сквозь устройство и/или через барьерное средство (область выдачи). Перемещение капсулы, предпочтительно, осуществляется с помощью силы тяжести. Путь прохождения капсулы из приемного средства на выход, предпочтительно, расположен в устройстве в практически вертикальном направлении.
Средство перемещения может содержать опорный элемент, воронку или практически вертикально расположенный проход или трубку. Средство перемещения может также содержать поверхность скольжения или наклонную поверхность, выполняющую функцию направляющей для соответствующей капсулы для обеспечения ее перемещения в заданном направлении через барьерное средство (область выдачи) под действием силы тяжести.
Барьерное средство (область выдачи) служит для контроля атмосферной среды, по меньшей мере, в части или заданной области барьерного средства (области выдачи). Таким образом, регулирование атмосферной среды внутри указанной части или указанном объеме барьерного средства (области выдачи) может осуществляться непрерывно и/или включаться устройством при подаче капсулы, например, по сигналу потребителя.
Кроме того, барьерное средство (область выдачи) может служить для контроля атмосферной среды, по меньшей мере, во второй части или второй заданной области барьерного средства (области выдачи). Таким образом, контролируемая атмосферная среда в указанной второй части или второй заданной области барьерного средства (средства выдачи) может быть такой же, как контролируемая атмосферная среда в первой части или в первой заданной области, или может отличаться от нее.
Следует отметить, что под термином "атмосферная среда" и, соответственно, "контролируемая атмосферная среда" мы подразумеваем газообразную среду внутри заданной области, например, заданной части средства выдачи, то есть, наличие контролируемой газообразной среды в указанной области. Такой частью средства выдачи могут являться соответствующие камеры, в которых поддерживается или контролируется атмосферная среда. Таким образом, контролируемая атмосферная среда, предпочтительно, отличается от обычного состава атмосферного воздуха. В частности, содержание кислорода в контролируемой атмосферной среде является уменьшенным по сравнению с содержанием кислорода в атмосферном воздухе.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения барьерное средство (область выдачи) содержит первую камеру (приемную камеру), соединенную с приемным средством, и вторую камеру (камеру подачи), соединенную с выходом, для выборочной подачи из нее, по меньшей мере, одной капсулы.
Барьерное средство (область выдачи), предпочтительно, содержит, по меньшей мере, первое и второе запорные устройства, каждое из которых может выборочно переводиться из открытого в закрытое состояние независимо друг от друга.
В открытом состоянии соответствующего первого или второго запорного устройства осуществляется перемещение капсулы с первой стороны на вторую сторону соответствующего запорного устройства. В открытом состоянии соответствующее запорное устройство обеспечивает отверстие, достаточно большое для прохождения, по меньшей мере, одной капсулы с первой стороны соответствующего запорного устройства на его вторую сторону. В закрытом состоянии соответствующее первое или второе запорное устройство обеспечивают невозможность прохождения кислорода и/или водяного пара с первой стороны соответствующего первого или второго запорного устройства на его вторую сторону. По меньшей мере, одно из указанных первого и второго запорных устройств включает в себя заданную часть барьерного средства (область выдачи). В предпочтительном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, первое и второе запорное устройство образуют, по меньшей мере, приемную камеру устройства и/или камеру подачи.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения соответствующее запорное устройство обеспечивает выборочно открываемый барьер между приемной камерой и камерой подачи устройства. Второе запорное устройство обеспечивает выборочно открываемый барьер между камерой подачи и выходом устройства.
Соответственно, камера подачи, расположенная на пути прохождения капсулы из приемного средства на выход устройства, окружена первым и вторым запорными устройствами. При этом размер камеры подачи выбирается таким, что в ней может поместиться, предпочтительно только одна капсула. Однако размер камеры подачи и/или приемной камеры может выбираться таким образом, чтобы в них помещались, по меньшей мере, две или три капсулы.
Запорное устройство, предпочтительно, представляет собой выборочно скользящие створки, пластинки, выдвижные панели и т.п. Предпочтительно, запорное устройство выполнено таким образом, что оно может перемещаться в направлении, практически перпендикулярном пути прохождения капсулы из приемного средства на выход, и, таким образом, перемещаться практически перпендикулярно пути прохождения капсулы.
По меньшей мере, первое и второе запорные устройства, предпочтительно, установлены последовательно в опорном элементе удлиненной формы или в средстве перемещения капсулы, например, в трубке или воронке, что сделано с целью выборочного окружения заданной части или пространства внутри опорного элемента, соответственно, средства перемещения.
Запорное устройство, предпочтительно, установлено внутри направляющих элементов, предусмотренных в средстве перемещения устройства и служащих для направления движения запорного устройства. Направляющие элементы также могут содержать уплотнительный элемент, служащий для герметизации соответствующих камер барьерного средства (области выдачи), когда соответствующее запорное устройство находится в закрытом состоянии.
Устройство может также содержать запорное устройство, установленное последовательно с первым и вторым запорными устройствами, таким образом, чтобы обеспечивался дополнительный барьер для кислорода и/или водяного пара на пути прохождения капсулы из приемного средства на выход.
Предпочтительно, устройство также включает в себя средство атмосферного контроля, соединенное с путем прохождения капсулы из приемного средства на выход. Средство атмосферного контроля может содержать блок управления, соединенный с заданной частью или областью барьерного средства (области выдачи) с целью контроля или регулирования атмосферной среды в указанной области.
Средство атмосферного контроля, предпочтительно, соединено, по меньшей мере, с приемной камерой устройства. Кроме того, средство атмосферного контроля может соединяться с приемным средством и упаковкой при ее подсоединении к устройству. Далее, средство атмосферного контроля может также соединяться с камерой подачи устройства.
Средство атмосферного контроля может включать в себя заполнительное средство, служащее для заполнения заданной части, области или камеры газовой средой определенного состава. Предпочтительно, заполнительное средство включает в себя впускной клапан и разгрузочный клапан.
Средство атмосферного контроля может осуществлять заполнение заданной части, области или камеры устройства, с которой оно соединено, инертным газом, с целью удаления любого количества кислорода, находящегося внутри. В частности, в заданную часть, область или камеру подается избыточное количество инертного газа, чтобы находящийся внутри кислород вышел через разгрузочный клапан.
В качестве используемого для заполнения инертного газа, предпочтительно, используется азот. Однако может использоваться любой другой инертный газ. Источник инертного газа для заполнения, предпочтительно, является выборочно подсоединяемым к соответствующему приемному средству. Таким образом, источник инертного газа может выборочно подсоединяться к средству атмосферного контроля устройства.
Средство атмосферного контроля может также включать в себя датчик, установленный внутри соответствующей заданной части, области или камеры устройства, служащий для обнаружения присутствия кислорода.
Следует отметить, что устройство согласно настоящему изобретению, предпочтительно, включает в себя специальную дополнительную капсульную упаковку, внутри которой находится определенное количество капсул, и которая может выборочно подсоединяться к приемному средству.
Следует отметить, что термин "определенное количество капсул" служит для обозначения, по меньшей мере, двух отдельных капсул, заключенных в указанной упаковке. В предпочтительном варианте осуществления изобретения в указанной упаковке заключено, как правило, от 3 до 20 капсул.
С помощью устройства согласно настоящему изобретению обеспечивается сохранение ингредиентов напитков, заключенных внутри капсул, содержащихся в присоединяемой упаковке или в заданной части барьерного средства (область выдачи), независимо от материала, из которого изготовлены отдельные капсулы. Соответственно, обеспечивается защита от воздействия кислорода при хранении ингредиентов, находящихся даже внутри капсул, изготовленных из газопроницаемых материалов типа картона или из биоразлагаемых материалов.
Другим объектом настоящего изобретения является аппарат для приготовления напитков путем инжектирования жидкости в капсулу, содержащую ингредиенты напитка. Аппарат для приготовления напитков содержит описанное выше устройство для управляемой подачи капсул.
Предпочтительно, подающее устройство установлено относительно заварочной камеры аппарата для приготовления напитков таким образом, что капсула может поступать с выхода подающего устройства непосредственно в заварочную камеру аппарата для приготовления напитков.
Еще одним объектом настоящего изобретения является упаковка для определенного количества капсул, содержащих ингредиенты напитка.
Как отмечалось выше, используемый здесь термин "определенное количество капсул" служит для обозначения, по меньшей мере, двух отдельных капсул, заключенных в указанной упаковке. В предпочтительном варианте осуществления изобретения в указанной упаковке заключено, как правило, от 3 до 20 капсул.
Упаковка, предпочтительно, выполнена из материала, являющегося непроницаемым для газа (кислорода и/или водяного пара), такого как полиэтилен, полипропилен, сополимер этилена и винилового спирта, многослойный кислородонепроницаемый материал или алюминий.
Упаковка, предпочтительно, содержит, по меньшей мере, одно выходное отверстие, соединяемое с приемным средством подающего устройства, служащего для управляемой подачи содержащихся в упаковке капсул, причем выходное отверстие герметично уплотнено закрывающим материалом, предпочтительно, закрывающим элементом, являющимся непроницаемым для кислорода.
Предпочтительно, упаковка взаимодействует с соответствующим приемным средством устройства подачи капсул, как было описано выше, с целью вскрытия закрывающего элемента на выходном отверстии при вставке упаковки в приемное средство подающего устройства и/или при подсоединении к указанному приемному средству.
Приемное средство подающего устройства может содержать специальные вскрывающие элементы, служащие для вскрытия и герметизации выходного отверстия упаковки при присоединении упаковки к приемному средству, таким образом, чтобы избежать поступления кислорода внутрь упаковки.
В практически предпочтительном варианте выполнения закрывающий элемент упаковки, служащий для закрытия, по меньшей мере, одного выходного отверстия, представляет собой, по меньшей мере, часть первой капсулы, расположенной рядом с выходным отверстием упаковки.
Еще одним объектом настоящего изобретения является способ управления подачей содержащих ингредиенты напитка капсул из устройства хранения, в частности, из упаковки, в которой поддерживается определенная атмосферная среда; указанный способ предполагает выполнение следующих операций:
- перемещение капсулы из устройства хранения, предпочтительно, из упаковки, в приемную камеру или камеру подачи;
- перемещение капсулы из приемной камеры или камеры подачи на выход;
- контроль атмосферной среды в приемной камере и/или камере подачи, таким образом, чтобы при этом предотвращалось поступление газообразного кислорода и/или водяного пара с выхода в устройство хранения.
Предпочтительно, указанный способ включает в себя также операцию выборочного открытия и закрытия барьерного средства, такого как барьерное средство, выполняющее функцию барьера для кислорода и/или водяного пара, размещенного определенным образом на пути прохождения капсулы между устройством хранения, т.е. упаковкой, приемной камерой и/или камерой подачи и выходом капсулы.
Операция контроля атмосферной среды в приемной камере и/или камерой подачи, предпочтительно, осуществляется непрерывно, до и/или после открытия пути прохождения капсулы между устройством хранения и приемной камерой.
Кроме того, контроль атмосферных условий в приемной камере и/или камере подачи может также включать в себя операцию обнаружения наличия кислорода в приемной камере и/или камере подачи, например, с помощью специального датчика, и регулирование атмосферной среды в приемной камере и/или камере подачи в соответствии с заданными значениями в зависимости от обнаруженного содержания кислорода.
Операция контроля атмосферной среды может также включать в себя устранение газовой среды из приемной камеры и/или камеры подачи и/или заполнение газовой средой указанных камер.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения операция контроля атмосферной среды включает в себя этап продувания приемной камеры и/или камеры подачи инертным газом, таким как азот, с целью удаления любых количеств присутствующего там кислорода.
Краткое описание чертежей
Дальнейшие отличительные признаки, преимущества и цели настоящего изобретения станут понятными квалифицированному специалисту после ознакомления с приведенным ниже подробным описанием возможных вариантов осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 - предпочтительный вариант выполнения устройства согласно настоящему изобретению, вид в перспективе сбоку;
на фиг. 2 - предпочтительного варианта выполнения настоящего устройства согласно настоящему изобретению, вид сбоку в разрезе;
на фиг. 3 - то же, вид сверху в разрезе;
на фиг. 4 - предпочтительный вариант выполнения подающего автомата согласно настоящему изобретению, содержащего несколько подающих устройств, вид в перспективе сбоку;
на фиг. 5 - то же, схематичный вид спереди;
на фиг. 6 - схематичное изображение упаковки или подающего средства, отдельно подсоединяемого к подающему устройству согласно настоящему изобретению;
на фиг. 7а-7d подробно показана область выдачи устройства согласно одному из возможных вариантов осуществления настоящего изобретения, показанному на фиг. 1-3.
на фиг. 8 - диаграмма, демонстрирующая операции предпочтительного способа выгрузки капсулы из упаковки согласно настоящему изобретению.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 схематично показан предпочтительный варианта выполнения устройства 50 подачи капсул согласно настоящему изобретению. На фиг. 2 показано то же самое на виде сбоку в разрезе.
Как видно из фиг. 1 и 2, устройство 50 содержит приемное средство 1, к которому избирательно подсоединяется соответствующее подающее средство 20 (например, изображенное на фиг. 6), в частности, дополнительная упаковка 20. Приемное средство 1, предпочтительно, содержит соединительное средство 1а, взаимодействующее с выходным отверстием lb упаковки 20 (см. фиг. 7а). Соединительное средство 1а, предпочтительно, содержит винтовую резьбу, защелкивающийся элемент или аналогичные средства для подсоединения упаковки 20 к приемному средству 1.
Соединительное средство 1а может также содержать вскрывающий элемент, такой как дисковый резец, служащий для вскрытия, соответственно, разрезания или перфорирования части упаковки 20, например, части, в которой расположено ее выходное отверстие.
Предпочтительно, приемное средство 1 имеет форму, обеспечивающую возможность поступления капсулы 10 из упаковки 20 при ее подсоединении к приемному средству 1, как показано, например, на фиг. 4 и 5. Таким образом, приемное средство 1, предпочтительно, содержит круглое отверстие, через которое содержащие ингредиенты напитка капсулы 10 из упаковки 20 могут подаваться в устройство 50.
Приемное средство 1 соединено со средством 6 перемещения капсулы, осуществляющим перемещение капсулы через устройство. Предпочтительно, средство перемещения 6 содержит трубчатый элемент, установленный практически вертикально на устройстве 50 и служащий для транспортировки капсулы 10 из упаковки 20 через устройство 50, в частности, к выходу 3 капсулы устройства 50. Внутренний диаметр трубчатого элемента 6, предпочтительно, немного больше, чем внешний диаметр капсулы 10, что сделано с целью обеспечения возможности прохождения капсулы 10 через трубчатый элемент под действием силы тяжести. Средство перемещения 6 также может содержать наклонную поверхность, по которой соответствующие капсулы 10 могут перемещаться из упаковки 20 к выходу 3 устройства под действием силы тяжести.
Между приемным средством 1 и выходом 3 расположено барьерное средство (область выдачи) 5, служащее для прекращения подачи и/или поступления газа, в частности, газообразного кислорода, из выхода 3 в приемное средство 1. Барьерное средство (область выдачи) 5, кроме того, или в качестве варианта, может служить для прекращения подачи и/или поступления водяного пара из выхода 3 в приемное средство 1.
Барьерное средство (область выдачи) 5 включает в себя приемную камеру А, которая соединена с приемным средством 1. Кроме того, барьерное средство (область выдачи) 5, предпочтительно, содержит камеру подачи В, соединенную с выходом 3 и приемной камерой А.
В предпочтительном варианте выполнения устройства, показанном на фиг. 1 и 2 (а также на фиг. 7a-7d), приемная камера А и камера подачи В расположены последовательно одна за другой между приемным средством 1 (средством приема капсулы) и выходом 3 капсулы устройства 50. Приемная камера А и камера подачи В располагаются в трубчатом элементе 6 устройства.
Приемная камера А, предпочтительно, может выборочно соединяться камерой подачи В (и, соответственно, отсоединяться от нее) с помощью первого запорного устройства 7а.
Кроме того, устройство 50 содержит, по меньшей мере, второе запорное устройство 7b, расположенное, предпочтительно, между камерой подачи В и выходом 3 устройства. С помощью данного второго запорного устройства 7b осуществляется выборочное соединение камеры подачи В с выходом 3 (и, соответственно, отсоединение от него).
Устройство 50 может также содержать дополнительные запорные устройства, расположенные на пути перемещения капсулы из приемного средства 1 к выходу 3.
Каждое из запорных устройств 7а, 7b, предпочтительно, содержит скользящую створку, установленную практически перпендикулярно средству 6 перемещения капсулы. Запорные устройства 7а, 7b, предпочтительно, перемещаются по соответствующим направляющим элементам 24а, 24b, например, по канавкам, выполненным в трубчатом элементе 6 средства перемещения капсулы. Таким образом, канавки 24а, 24b, предпочтительно, снабжены уплотнительными элементами, так что, по меньшей мере, в закрытом положении соответствующих запорных устройств 7а, 7b, воздух, в частности, газообразный кислород, не может поступать по канавкам 24а, 24b с первой стороны соответствующих запорных устройств 7а, 7b на противоположную сторону соответствующих запорных устройств 7а, 7b.
Далее, устройство включает в себя механизм привода 11, соединенный с барьерным средством 5 (областью выдачи). Предпочтительно, механизм привода 11 содержит кулачковое устройство, такое как первый и второй эксцентрики 13а,13b, соединенные с рычагами 12а, 12b, которые, в свою очередь, соединены с запорными устройствами 7а, 7b. Таким образом, механизм привода обеспечивает управляемую работу запорных устройств 7а, 7b. Механизм привода 11 также содержит электромотор 14, соединенный с эксцентриками 13а, 13b.
Механизм привода 11, предпочтительно, обеспечивает перемещение, по меньшей мере, первого и второго запорных устройств 7а, 7b независимо друг от друга. Как вариант, управление перемещением первого и второго запорных устройств 7а, 7b может осуществляться таким образом, что открытие или, соответственно, закрытие соответствующих запорных устройств 7а, 7b выполняется по заранее заданной программе.
В устройстве, показанном на фиг. 2, первое запорное устройство 7а, соединенное с рычагом 12а, находится в своем выдвинутом, соответственно, закрытом положении, в котором запорное устройство 7а взаимодействует с направляющими канавками 24а, предотвращая любое перемещение газа и/или водяного пара из приемной камеры А в камеру подачи В, и наоборот.
На фиг. 2 второе запорное устройство 7b показано в своем втянутом (открытом) положении, в котором капсула, находящаяся в камере подачи В, может быть перемещена к выходу 3 устройства 50. В частности, если капсула 10 находится в камере подачи В, и запорное устройство 7b перемещено в показанное открытое положение, капсула 10 упадет через выход 3, расположенный под камерой подачи В.
Кроме того, устройство включает в себя средство атмосферного контроля 15, соединенное с барьерным средством 5 (областью выдачи). Таким образом, средство атмосферного контроля 15, предпочтительно, соединено с приемной камерой А и/или камерой подачи В с целью обеспечения возможности регулирования параметров среды, находящейся внутри.
Средство атмосферного контроля 15, предпочтительно, содержит клапанные устройства 40а, 40b (см. фиг. 7а), служащие для заполнения инертным газом, например, азотом, по меньшей мере, приемной камеры А и/или камеры подачи В барьерного средства 5 (области выдачи). Таким образом, средство атмосферного контроля 15 подключено к источнику инертного газа, например, к газовому баллону 16, выборочно соединяемому с устройством 50 (см. схематичное изображение на фиг. 2 и 5).
Средство атмосферного контроля 15, предпочтительно, содержит насос (15а), установленный между источником 16 и барьерным средством 5 (областью выдачи) для выборочного заполнения инертным газом барьерного средства 5 (области выдачи).
Средство атмосферного контроля 15 может также содержать, по меньшей мере, один разгрузочный клапан 40b (см. фиг. 7а), соединенный с барьерным средством (областью выдачи) 5, служащий для выпуска любого избыточного количества газа из определенного объема барьерного средства (области выдачи) 5. В частности, разгрузочный клапан может быть установлен в приемной камере А и/или в камере подачи В.
Предпочтительно, средство атмосферного контроля 15 выполнено таким образом, чтобы обеспечивать заполнение приемной камеры А и/или камеры подачи В инертным газом, таким как азот.
Таким образом, по меньшей мере, приемная камера А, а также камера подачи В, могут быть оснащены впускными клапанами 40а, обеспечивающими вход инертного газа в соответствующую камеру А, В. Кроме того, по меньшей мере, приемная камера А может быть оборудована разгрузочным клапаном 40b, для обеспечения возможности заполнения инертным газом приемной камеры А и/или прикрепленной к ней упаковки. Помимо этого, камера подачи В может быть также оснащена разгрузочным клапаном 40b, служащим для обеспечения возможности сброса избыточного количества инертного газа в камеру подачи В и удаления из нее любого остаточного количества газообразного кислорода.
Трубчатый элемент 6 и запорные устройства 7а, 7b, образующие соответствующие камеры А, В, предпочтительно, выполнены из материала, являющегося практически непроницаемым для газа, например, из алюминия.
Трубчатый элемент 6 может также содержать специальный уплотнительный элемент, закрывающий соответствующую камеру А и/или В, делая ее практически герметичной для газа, по меньшей мере, при закрытых соответствующих запорных устройствах 7а, 7b.
В частности, приемная камера А, избирательно отделяемая от камеры подачи В, выполнена таким образом, что при закрытом первом запорном устройстве 7а поступление любого газа, такого как газообразный кислород и/или водяной пар, является невозможным.
Предпочтительно, приемная камера А соединена с приемным средством 1 устройства; соединение представляет собой прямое гидравлическое соединение, т.е. без какого-либо дополнительного барьерного средства между ними. Как вариант, может применяться дополнительное запорное средство, расположенное между приемным средством 1 и приемной камерой А, представляющее собой избирательно открываемое барьерное средство для блокировки перехода кислорода и/или водяного пара между вышеупомянутыми двумя элементами устройства 50.
Предпочтительный вариант осуществления процесса подачи подробно объясняется со ссылками на фиг. 7а-7d
Упаковка 20 подсоединена к приемному средству 1 с помощью соединительного средства, например, такого как винтовое или байонетное соединение 1a, 1b. Таким образом, упаковка 20 сначала может быть закрытой, т.е. упаковку 20, которая выполнена из кислородонепроницаемого материала, можно не открывать непосредственно сразу после подсоединения к приемному средству 1.
Для герметизации внутреннего пространства упаковки 20 при ее подсоединении к приемному средству 1, данное приемное средство 1 может содержать уплотнительный элемент, например, по меньшей мере, одно уплотнительное кольцо 30. При подсоединении упаковки 20 к приемному средству 1 уплотнительное кольцо прижимается к внешней поверхности упаковки 20 (см. фиг. 7а).
В ходе следующей операции приемная камера А, подсоединенная к приемному средству 1 и отделенная от камеры подачи В закрытым запорным устройством 7а, может быть заполнена инертным газом, таким как азот, с целью удаления любого избыточного количества кислорода из приемной камеры А. Таким образом, в приемной камере А устанавливается определенная атмосфера, содержащая только инертный газ, такой как азот. В ходе следующей операции может задействоваться вскрывающее средство, расположенное на приемном средстве 1 или рядом с ним, с целью вскрытия упаковки 20, присоединенной к приемному средству 1. После вскрытия упаковки 20 находящиеся внутри нее капсулы смещаются вниз под действием силы тяжести, таким образом, что, по меньшей мере, одна капсула попадает в приемную камеру А.
В качестве альтернативы вышеописанному способу подсоединения упаковки 20 к устройству 50, упаковка 20 может быть выполнена таким образом, чтобы ее вскрытие осуществлялось автоматически при подсоединении к устройству 50, например, с помощью байонетного соединительного механизма la, lb. Таким образом, после подсоединения упаковки 20 к устройству, может активизироваться средство атмосферного контроля 15, соединенное, по меньшей мере, с приемной камерой А, таким образом, чтобы заполнить приемную камеру А и упаковку 20 инертным газом и удалить любое количество кислорода из приемной камеры А и подсоединенной к ней упаковки 20.
В ходе следующей операции может производиться активизация механизма привода 11, так чтобы закрыть запорное устройство 7b, отделяющее камеру подачи В от выхода 3, если данное запорное устройство еще не закрыто. На фиг. 7а показано данное предпочтительное исходное состояние, в котором упаковка 20 подсоединена к приемному средству 1, и запорные устройства 7а и 7b находятся в закрытом положении.
Далее, для удаления любого количества кислорода из камеры подачи В, задействуется средство атмосферного контроля, соединенное с указанной камерой подачи В, чтобы обеспечить подачу инертного газа, такого как азот, в указанную вторую камеру, для удаления из нее любого количества имеющегося в ней кислорода. Это, в частности, достигается путем специальной прокачки камеры В, как было описано выше, относительно приемной камеры А. В частности, инертный газ подается через впускной клапан 40а. Для удаления избыточного количества воздуха, содержащего кислород, из камеры В, в камере В, предпочтительно, предусмотрен разгрузочный клапан 40b. Следует отметить, что с этой же целью приемная камера А также может быть дополнительно оборудована впускным и/или разгрузочным клапанами 40а, 40b.
Таким образом, в указанной камере подачи В обеспечивается требуемый состав среды. Запорное устройство 7b, предпочтительно, устроено таким образом, чтобы не допускать попадания любого газа, в частности, газообразного кислорода и/или водяного пара, из выхода 3 в камеру подачи В.
Как показано на фиг. 7b, первое запорное устройство 7а теперь находится в открытом положении, таким образом, что, по меньшей мере, одна капсула может переместиться из приемной камеры А в камеру подачи В, с помощью средства 6 перемещения капсулы устройства и/или под действием силы тяжести (см. стрелку С на фиг. 7b). В предпочтительном варианте выполнения, размер камеры подачи В выбран так, чтобы в ней могла поместиться, по меньшей мере, одна капсула, как показано на фиг. 7b.
Затем, как показано на фиг. 7c, запорное устройство 7а снова закрывается, чтобы создать непроходимый барьер для кислорода и/или водяного пара между приемной камерой А и камерой подачи В. Таким образом, любая последующая капсула, которая может подаваться средством перемещения 6 в камеру подачи В, остается внутри упаковки 20, т.е., соответственно, внутри приемной камеры А, так как запорное устройство 7а закрывает путь прохода между соответствующими камерами А и В.
В ходе следующей операции, изображенной на фиг. 7d, запорное средство 7b перемещается в свое открытое положение, чтобы открыть путь прохождения капсулы из камеры подачи В к выходу 3 устройства. Так обеспечивается поступление капсулы на выход 3 устройства. Выход 3 может включать в себя скользящий и/или опорный элемент 3а, обеспечивающий дальнейшее поступление капсулы из выходного канала 3 к сборнику 3b. После этого потребитель может забрать поступившую капсулу из сборника 3b.
Как вариант, подающее устройство может быть выполнено совместно с аппаратом для приготовления напитков, таким образом, чтобы поступившая капсула 10 передавалась из выхода 3 непосредственно в заварочную камеру аппарата для приготовления напитков.
В ходе следующей операции запорное устройство может снова закрываться, чтобы предотвратить поступление жидкости из выхода 3 в камеру подачи В.
Следует указать, что средство атмосферного контроля 15, предпочтительно, выполнено таким образом, чтобы обеспечивать подачу инертного газа в соответствующую камеру в ответ на открытие и/или закрытие соответствующего запорного устройства и/или в ответ на поступление от потребителя командного сигнала на начало процесса выдачи соответствующей капсулы 10.
Кроме того, средство атмосферного контроля 15 может осуществлять непрерывный контроль и/или регулирование состава среды внутри, по меньшей мере, приемной камеры А и внутри присоединенной к ней упаковки 20 посредством подачи инертного газа.
На фиг. 4 и 5 показан еще один предпочтительный вариант выполнения устройства подачи согласно настоящему изобретению. Устройство подачи 100 содержит, предпочтительно, 4 подающих устройства 50'-50'''', как было указано выше при рассмотрении фиг. 1-3. Таким образом, данные подающие устройства, предпочтительно, оснащены упаковочными контейнерами 20, каждый из которых содержит капсулы разного типа, соответствующие типам напитков, выбираемых потребителем.
Как показано на фиг. 4 и 5, устройство 50 согласно настоящему изобретению может включать в себя соответствующий пользовательский интерфейс, содержащий, по меньшей мере, кнопку подачи или средство активации 18, с помощью которого потребитель может запустить процесс подачи капсулы из упаковки 20 на выход 3 соответствующего устройства.
На фиг. 6 изображено устройство хранения 20, соответственно, упаковка, внутри которой содержится определенное количество капсул 10a-10f.
Каждая из капсул 10, предпочтительно, содержит первую и вторую стороны, т.е. входную и выходную стороны 30а, 30b, запечатанные периферическим наружным сегментом 30с, и внутри каждой из капсул содержится определенное количество ингредиента напитка.
Упаковка 20, предпочтительно, выполнена из материала, являющегося непроницаемым для кислорода и/или водяного пара, такого как полиэтилен, полипропилен, сополимер этилена и винилового спирта, многослойный кислородонепроницаемый материал или алюминий.
Капсулы 10а, 10', 10е, 10f, предпочтительно, расположены в упаковке одна над другой, как показано на фиг. 6.
Упаковка 20, предпочтительно, содержит трубчатый элемент 20а с закрытой нижней частью 20b и отверстием 20с.
Предпочтительно, упаковка герметично закрыта закрывающим элементом 22, который закрывает отверстие 20с. Когда упаковка закрыта, в ней сохраняется заданная атмосферная среда. Таким образом, в упаковке практически отсутствует кислород. В исходном состоянии упаковка 20, предпочтительно, заполнена инертным газом, таким как азот.
Закрывающий элемент 22, предпочтительно, герметично прикреплен к внешнему краю отверстия 20с. Для прикрепления закрывающего элемента 22 к внешнему краю отверстия 20с может использоваться обычная технология, например, термическая сварка.
Закрывающий элемент 22 представляет собой барьер для кислорода и/или водяного пара, что сделано с целью предупреждения попадания кислорода в упаковку 20, когда она находится в закрытом состоянии.
В предпочтительном варианте выполнения закрывающий элемент 22 изготовляется, например, из алюминия, полиэтилена, сополимера этилена и винилового спирта или многослойного материала, являющегося непроницаемым для кислорода. Предпочтительно, закрывающий элемент 22 является частью первой капсулы 10а, находящейся в упаковке 20. Таким образом, закрывающий материал представляет собой внешнюю поверхность 30b капсулы.
Первая капсула, предпочтительно выполнена полностью из указанного материала, не пропускающего кислород и/или водяной пар. Как вариант, закрывающий элемент 22 образован первой поверхностью капсулы 10а, в то время как вторая поверхность 22а выполнена из кислородопроницаемого материала.
Соединение между закрывающим элементом 22 и упаковкой 20, предпочтительно, выполнено таким образом, чтобы оно могло отсоединяться или отрезаться при присоединении упаковки 20 к соответствующему приемному средству 1 подающего устройства 50. Как вариант или помимо того, приемное средство 1 может содержать вскрывающее средство, обеспечивающее отсоединение первой капсулы 10а от упаковки 20, в результате чего происходит разрушение герметичного соединения между указанной первой капсулой 10а и упаковкой 20. Соответственно, первая капсула 10а может перемещаться непосредственно из упаковки 20 в приемное средство 1, и, таким образом, поступать в сторону приемной камеры А устройства при присоединении упаковки 20 к приемному средству 1.
Кроме того, упаковка 20, предпочтительно, содержит соединительное средство 21, например, винт 1b с наружной резьбой (см. фиг. 7) или средство взаимодействия с байонетным соединительным элементом 1а устройства 50, с помощью которого упаковка 20 может быть присоединена к приемному средству 1 устройства 50.
Кроме того, упаковка 20 также может быть оснащена наконечником 25, который служит для предотвращения случайного вскрытия отверстия 20с при выполнении операций с упаковкой, ее транспортировке и/или хранении. Наконечник 25 может быть прикреплен к упаковке 20с возможностью отсоединения, например, с помощью соединительного средства 21, расположенного рядом с отверстием 20с.
Наконечник 25 может быть выполнен из материала, являющегося непроницаемым для кислорода и/или водяного пара, такого как полиэтилен, полипропилен, сополимер этилена и винилового спирта, многослойный кислородонепроницаемый материал или алюминий.
На фиг. 8 показаны операции S1-S5 предпочтительного процесса подачи капсулы 10 из упаковки 20.
В ходе первой операции S1 производится заполнение камер А, В инертным газом, предпочтительно, азотом, с помощью впускного клапана/клапанов 40а и разгрузочного клапана/клапанов 40(b), соединенных со средством атмосферного контроля 15 (см. фиг. 2). В предпочтительном варианте осуществления изобретения, производится заполнение инертным газом только камеры подачи В. В ходе операции S1 в камере В, предпочтительно, не находится никаких капсул, а первое и второе запорные устройства 7а, 7b находятся в своем исходном закрытом положении (см. фиг. 7а).
В ходе следующей операции S2 производится открытие запорного устройства 7а, что приводит к перемещению одной капсулы из упаковки 20, содержащей множество капсул, в приемную камеру В (см. фиг. 7b) в результате воздействия силы тяжести. В результате того, что в упаковке 20 и в камере В поддерживается контролируемая атмосфера, открытие запорного устройства 7а, отделяющего камеру В от приемной камеры А и упаковки 20, не приводит к поступлению газообразного кислорода и/или водяного пара из выхода 3 в приемное средство 1 устройства 50.
В ходе операции S3 производится закрытие запорного устройства 7а с целью заключения капсулы 10 внутри камеры подачи В устройства 50, как показано на фиг. 7c.
В ходе операции S4 производится открытие запорного устройства 7b, селективно отделяющего камеру В и выход 3, с целью обеспечения возможности выхода капсулы 10 из камеры В, как показано на фиг. 7d.
В ходе операции S5 производится закрытие запорного устройства 7b для отделения камеры В от выхода 3.
В возможном варианте способа, предлагаемого настоящим изобретением, после подсоединения упаковки 20 к приемному средству 1 устройства 50 вместо операций S1 и S2 могут выполняться операции S1' и S2'. Во время операции S1' производится открытие запорного устройства 7а; при этом запорное устройство 7b находится в своем закрытом положении. Соответственно, первая капсула 10 упаковки 20 переместится из упаковки 20 и приемной камеры А в камеру подачи В. В ходе следующей операции S2' производится подача инертного газа в камеру В, камеру А и присоединенную к ней упаковку 20. Предпочтительно, это может осуществляться с помощью впускного клапана 40а и разгрузочного клапана 40b, соединенных с камерой В. Таким образом, после подсоединения упаковки 20 к приемному средству 1 устройства 50 обеспечивается поддержание контролируемой атмосферы в упаковке 20 и в камере А. Последующие операции S3-S5 соответствуют операциям способа, описанного выше.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано на примере предпочтительных вариантов его осуществления, могут быть произведены многие модификации и изменения, являющиеся очевидными для специалистов среднего уровня в данной области, без выхода за пределы объема изобретения, определяемого пунктами прилагаемой формулы изобретения.