ДИСПЕНСЕР ДЛЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА
BULK MATERIAL DISPENSER

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к контейнеру и системе для выдачи сыпучего материала, предпочтительно порошка, в частности, для приготовления напитков путем разбавления дозированных порций растворимого порошка напитка.
Уровень техники
Устройства для приготовления напитка, предназначенные для приготовления напитков, хорошо известны и широко используются как в быту, так и в коммерческих
предприятиях. Эти устройства обычно выполнены с возможностью приготовления холодных или горячих напитков на выбор, таких как кофейные или чайные напитки, в случае, если устройство содержит нагревательный блок, или охлажденных напитков, таких как безалкогольные напитки или вода. В последнем случае устройство может быть оборудовано охлаждающим блоком.
Известным принципом в данной области является приготовление напитка с помощью контейнера, содержащего ингредиент напитка, как правило, порошок, причем указанный контейнер выполнен с возможностью соединения с устройством для приготовления напитка. В процессе приготовления напитка порционные количества ингредиента напитка могут выдаваться из контейнера в чашку или в смесительную камеру устройства. В чашке или смесительной камере напиток готовят путем смешивания дозированного количества ингредиентов с разбавителем, таким как вода.
В EP-A1-3 028 609 описан контейнер для хранения и выдачи сыпучего материала, причем контейнер включает в себя:
- бак, и
- крышку-диспенсер для выдачи продукта из бака, включая внутренний вращающийся дисковый элемент с по меньшей мере одним отверстием и внешний неподвижный дисковый элемент с центральным отверстием и по меньшей мере одним образованным в нем выходным отверстием,
причем внутренний дисковый элемент выполнен с возможностью избирательного вращения относительно внешнего дискового элемента так, что по меньшей мере в одном положении внутреннего дискового элемента в окружном направлении по меньшей мере одно отверстие внутреннего дискового элемента перекрывается по меньшей мере с одним выходным отверстием внешнего дискового элемента, что позволяет выдавать продукт из контейнера.
Этот контейнер может быть расположен в стыковочном блоке дозирующего устройства, выполненного с возможностью выдачи порции сыпучего материала, содержащегося в контейнере. Устройство включает в себя вращающийся вал, выполненный с возможностью зацепления и избирательного вращения внутреннего вращающегося дискового элемента крышки-диспенсера при соединении контейнера с устройством.
В зависимости от типа сыпучего материала, содержащегося в баке, было отмечено, что сыпучий материал, находящийся над крышкой-диспенсером и отдельно расположенный на внутреннем дисковом элементе, вращается вместе с указанным внутренним дисковым элементом при вращении последнего. В результате, сыпучий материал не заполняет выходное отверстие внешнего дискового элемента надлежащим образом, и операции дозирования из раза в раз выполняются неравномерно. В частности, эту проблему заметили при использовании порошков быстрорастворимого кофе, имеющих низкую плотность или неоднородный гранулометрический состав. Эта проблема равномерного дозирования непосредственно влияет на качество напитка, получаемого из порции порошка, поскольку порция обычно предназначена для смешивания с другой конкретной порцией разбавителя. При неравномерном дозировании порошка качество получаемого в результате напитка также будет непостоянным.
Кроме того, в одном варианте осуществления контейнера такого типа для хранения и выдачи сыпучего материала крышка-диспенсер может быть выполнена с возможностью съемного соединения с баком для обеспечения возможности пополнения бака. Часто контейнер повторно заполняют до его полного опорожнения, т. е. при наличии некоторого количества порций сыпучего материала в баке. При повторном заполнении контейнер ориентируют вверх дном и отсоединяют крышку-диспенсер, чтобы получить доступ к нижнему концу бака и засыпать новый сыпучий материал в бак перед повторным прикреплением крышки-диспенсера к нижнему концу бака и возвращением контейнера в положение, в котором его используют. В результате, после операции повторного заполнения, оставшиеся порции сыпучего материала, находившиеся в баке перед повторным заполнением, размещаются в верхнем конце бака, что означает, что после нескольких операций повторного заполнения в баке все еще находятся те же старые порции сыпучего материала, что не рекомендуется.
В US5934516 описан контейнер для хранения и выдачи сыпучего материала, причем контейнер включает в себя:
- бак, и
- крышку-диспенсер для выдачи продукта из бака, включающую:
. внутренний вращающийся барабан с двумя цилиндрическими отделениями,
. нижний закрытый конец с одним отверстием, выполненным с возможностью объединения с по меньшей мере одним из указанных цилиндрических отделений,
. пластину, расположенную над внутренним вращающимся барабаном и включающую два овально-изогнутых отверстия для обеспечения полного заполнения расположенных ниже отделений.
Для разрушения свода сыпучего материала внутри бака предусмотрена механическая мешалка. Эта мешалка имеет ряд недостатков:
- сложность изготовления большого количества механических деталей, в частности механической мешалки,
- риск блокировки механической мешалки вследствие проскальзывания мелких фракций порошка в центральное отверстие вращающегося барабана и их слеживания в нем,
- увеличенная продолжительность очистки вследствие большого количества механических деталей и сложности их формы,
- кроме того, вращающийся барабан не способен вращаться на 360°, что не позволяет гарантировать полное заполнение цилиндрических отделений и влияет на точность дозирования.
Целью изобретения является решение этой проблемы равномерности дозирования, присущей контейнерам предшествующего уровня техники, независимо от сыпучего материала, которым их заполняют.
Другой целью изобретения является решение этой проблемы слишком длительного нахождения сыпучего материала в баке без выдачи.
Раскрытие изобретения
В первом аспекте изобретения предложен контейнер для хранения, дозирования и выдачи сыпучего материала, причем контейнер включает в себя:
- бак для хранения сыпучего материала, причем указанный бак включает в себя закрытый верхний конец и открытый нижний конец, и
- крышку-диспенсер для выдачи сыпучего материала из открытого нижнего конца бака, причем указанная крышка-диспенсер включает в себя:
. внутренний вращающийся элемент с по меньшей мере одним отверстием, причем указанный внутренний вращающийся элемент выполнен с возможностью вращения вокруг продольной центральной оси (XX), причем указанный внутренний вращающийся элемент включает в себя центральное соединительное средство, выполненное с возможностью разъемного зацепления с наружным вращающимся валом, проходящим вдоль центральной оси (XX),
. внешний неподвижный элемент с центральным отверстием, выполненным с возможностью прохождения наружного вращающегося вала и с по меньшей мере одним образованным в нем выходным отверстием,
причем внутренний вращающийся элемент выполнен с возможностью избирательного вращения относительно внешнего неподвижного элемента таким образом, что по меньшей мере в одном положении внутреннего элемента в окружном направлении по меньшей мере одно отверстие внутреннего элемента перекрывается с по меньшей мере одним выходным отверстием внешнего неподвижного элемента для обеспечения выдачи сыпучего материала из контейнера,
при этом бак включает в себя по меньшей мере одно продольное прямое ребро, выступающее внутрь внутреннего объема бака.
Контейнер выполнен с возможностью хранения сыпучего материала, такого как порошок, сыпучие частицы, пеллеты, грануляты, гранулы или зерна. Сыпучий материал предпочтительно представляет собой растворимый порошок напитка, такой как быстрорастворимый кофе, молоко, забеливатель, шоколад, кофейные смеси, фруктовый порошок, суп или быстрорастворимый чай, или подобные пеллеты таких порошков или кофейных зерен. В дополнение к хранению такого сыпучего материала контейнер позволяет легко выгружать порцию материала из контейнера для доставки указанной порции в устройство для приготовления напитка после заказа напитка.
Контейнер настоящего изобретения, по существу, включает в себя бак; функция бака состоит в приеме и хранении сыпучего материала. Бак, как правило, включает в себя боковую стенку, верхнюю глухую стенку и открытую нижнюю часть.
Можно использовать бак любой шарообразной формы. Для облегчения очистки и сушки бака оператором, как правило, предпочтительно, чтобы шарообразная секция бака была выполнена с закругленными стенками без угловых элементов.
В одном предпочтительном варианте осуществления боковая стенка бака может иметь шарообразную цилиндрическую форму, образующую круглое сечение.
Бак может быть изготовлен из прозрачного материала, такого как прозрачный пластик. Такая прозрачная часть позволяет во время использования контролировать уровень сыпучего материала, оставшегося внутри контейнера.
Внутренний объем бака не содержит подвижного механического устройства, такого как любое устройство для перемешивания сыпучего материала.
Открытая нижняя часть бака закрыта крышкой-диспенсером. Эта крышка-диспенсер одновременно закрывает и, по мере необходимости, дозирует и выдает порцию сыпучего материала из бака.
Эта крышка-диспенсер включает в себя внешний неподвижный элемент и внутренний вращающийся элемент. Как правило, в каждом из этих двух элементов по меньшей мере часть элемента представляет собой пластину, лист или диск, и части этих элементов выполнены с возможностью скольжения вдоль друг друга.
Внешний неподвижный элемент размещается снаружи контейнера, в отличие от других внутренних элементов. Этот внешний неподвижный элемент прикреплен к открытой нижней части бака и после прикрепления остается неподвижным относительно бака.
Внешний неподвижный элемент включает в себя по меньшей мере одно выходное отверстие, через которое выдается сыпучий материал. Это отверстие расположено между центром элемента и его боковым краем. В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления внешний неподвижный элемент включает в себя только одно выходное отверстие. Таким образом, это единственное отверстие выполнено с возможностью объединения с точной зоной выдачи сыпучего материала. Поверхность указанного по меньшей мере одного отверстия определяет наименьшую порцию, которую можно дозировать и выдавать из контейнера. Общее угловое вращение внутреннего вращающегося элемента позволяет выдавать множество этих наименьших порций. Можно обеспечить точную настройку дозировки.
В центре внешнего неподвижного элемента предусмотрено другое отверстие, таким образом, внешний приводной вращающийся вал двигателя выполнен с возможностью прохождения через указанное отверстие и беспрепятственного объединения с внутренним вращающимся элементом. Соответственно, внутренний элемент может вращаться, тогда как внешний элемент остается неподвижным.
Термин «внешний» означает, что приводной вращающийся вал не проходит внутри контейнера, в частности внутри бака контейнера, за исключением конца вала, выполненного с возможностью соединения с внутренним элементом.
Крышка-диспенсер включает в себя внутренний вращающийся элемент с по меньшей мере одним отверстием. Предпочтительно внутренний вращающийся элемент включает в себя несколько отверстий, причем указанные отверстия расположены в окружном направлении на равном расстоянии друг от друга и имеют одинаковую внутреннюю форму. Наличие нескольких отверстий позволяет дозировать необходимое количество сыпучего материала посредством небольшого углового вращения внутреннего вращающегося элемента и, в результате, за короткое время.
Внутренний вращающийся элемент расположен внутри контейнера, в отличие от другого внешнего неподвижного элемента. Верхняя поверхность внутреннего вращающегося элемента обращена к внутреннему объему контейнера. Сыпучий материал, хранящийся в контейнере, находится на верхней поверхности внутреннего вращающегося элемента.
Внутренний элемент имеет центральное соединительное средство, выполненное с возможностью объединения с вращающимся валом, находящимся за пределами контейнера. Это соединительное средство предпочтительно расположено в центре внутреннего элемента. Как правило, внешний вращающийся вал выполнен с возможностью обеспечения вращения внутреннего элемента под любым углом до 360°.
Внутренний элемент выполнен с возможностью избирательного вращения относительно внешнего элемента таким образом, что по меньшей мере в одном положении выдачи внутреннего элемента в окружном направлении по меньшей мере одно отверстие внутреннего элемента перекрывается с по меньшей мере одним выходным отверстием внешнего элемента для обеспечения выдачи сыпучего материала из контейнера. Выдача осуществляется за счет силы тяжести.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления по меньшей мере одно отверстие во внутреннем вращающемся элементе представляет собой углубление в боковой кромке внутреннего элемента.
Следовательно, пространство, образующее отверстие, открыто на одной части его контура, и после отсоединения внутреннего вращающегося элемента от других частей контейнера оператор может легко ввести чистящую салфетку внутрь отверстия для эффективной очистки.
Предпочтительно углубление имеет контур, представленный мягкими кривыми. Соответственно, порошок не задерживается в острых углах.
Как упоминалось выше, объем углубления между его собственным внутренним краем и боковой стенкой бака определяет минимальную порцию сыпучего материала, которая может быть выдана из контейнера.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления контейнер является многоразовым. Он может быть выполнен с возможностью повторного заполнения сыпучим материалом.
В соответствии с предпочтительным вариантом контейнер включает в себя элементы, обеспечивающие разъемное соединение бака и крышки-диспенсера. Таким образом, контейнер выполнен с возможностью повторного заполнения путем отсоединения бака от крышки-диспенсера, заполнения бака сыпучим материалом, а затем повторного соединения бака с крышкой-диспенсером. Эти съемные соединительные элементы могут представлять собой сообщающиеся кулачки и кулачковые дорожки, винтовую резьбу, элементы байонетного типа или любое другое эквивалентное средство, предусмотренное на поверхностях бака и внешнего неподвижного элемента крышки-диспенсера. Демонтаж позволяет проводить очистку и/или повторное заполнение бака.
В соответствии с менее предпочтительным вариантом бак включает в себя отверстие, выполненное с возможностью обеспечения повторного заполнения. Соответственно, бак может быть повторно заполнен без демонтажа бака и крышки-диспенсера и даже без снятия контейнера с системы для приготовления напитка, на которую он установлен. Отверстие, выполненное с возможностью обеспечения повторного заполнения, может представлять собой любое отверстие, предусмотренное в стенке бака. Его обычно закрывают съемной крышкой. Например, бак может быть повторно заполнен через отверстие с помощью сменного картриджа сыпучего материала, такого как картридж, описанный в WO 2009/000810.
В соответствии с другим вариантом осуществления контейнер может быть одноразовым.
Предпочтительно верхняя центральная поверхность внутреннего вращающегося элемента имеет форму конуса, причем указанный конус поднимается во внутреннем объеме бака и направляет сыпучий материал к боковой кромке вращающегося внутреннего элемента.
Соответственно, по мере уменьшения уровня сыпучего материала в баке при вращении указанного элемента сыпучий материал скользит по наклону конуса к боковой стороне бака, где он попадает в по меньшей мере одно отверстие внутреннего вращающегося элемента.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления этот конус помещен в центре над верхней поверхностью полости внутреннего вращающегося элемента.
Бак включает в себя по меньшей мере одно продольное прямое ребро, выступающее от боковой стенки бака внутри внутреннего объема бака.
Это ребро является прямым и продольным, что означает, что оно проходит в направлении, ориентированном от нижней части к верхней части бака.
Это ребро выступает во внутренний объем бака: оно выступает в достаточной степени во внутренний объем бака, чтобы предотвращать вращение сыпучего материала вместе с внутренним вращающимся элементом крышки-диспенсера при вращении последнего. Размер ребра, проходящего внутри внутреннего объема бака, может зависеть от размера бака. Например, в случае резервуара, имеющего, по существу, форму цилиндра с внутренним диаметром приблизительно от 70 до 90 мм, предпочтительно ребро проходит от внутренней поверхности бака во внутренний объем бака на приблизительно 10 мм. Благодаря предотвращению вращения сыпучего материала вместе с внутренним вращающимся элементом, особенно когда в баке остается небольшое количество сыпучего материала, повышается равномерность дозирования сыпучего материала.
В дополнение к повышению равномерности дозирования было отмечено, что это ребро обеспечивает функцию смешивания сыпучего материала, содержащегося в баке.
Как правило, ребро проходит от верхнего конца бака к нижнему концу бака.
Поперечное сечение ребра может иметь различные формы. Предпочтительно поперечное сечение ребра имеет контур круглой формы. Такая форма позволяет упростить изготовление (в частности, если изготовление осуществляется литьем под давлением) и очистку.
Как правило, поперечное сечение ребра практически не меняется на всей длине бака. Однако в связи с производственными ограничениями (в частности, с извлечением из формы после изготовления методом литья под давлением) поперечное сечение может немного изменяться (в частности, уменьшаться) от нижнего конца к верхнему концу.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления бак включает в себя одно ребро, а крышка-диспенсер включает в себя одно выходное отверстие во внешнем неподвижном элементе для обеспечения выдачи продукта из контейнера, а положение ребра в окружном направлении противоположно положению выходного отверстия внешнего неподвижного элемента в окружном направлении.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления по меньшей мере в нижней части бака поперечное сечение бака имеет круглую форму, причем ребро выступает вовнутрь внутреннего сечения круглой формы.
Другая верхняя часть бака может иметь отличающееся поперечное сечение, что не оказывает влияния на равномерность дозирования, обеспечиваемую в данном предпочтительном варианте осуществления. При этом предпочтительно поперечное сечение бака имеет круглую форму с ребром, проходящим внутрь внутреннего сечения круглой формы от нижней части к верхней части бака.
Обычно бак заполняют растворимым порошком напитка, таким как быстрорастворимый кофе, быстрорастворимый чай, молоко, фруктовый порошок или порошкообразный забеливатель, шоколадный порошок. Даже при высокой плотности этого порошка, например, при плотности без утряски выше 700 г/л, или неоднородном гранулометрическом составе удалось уменьшить проблемы неравномерного дозирования. Например, плотные растворимые порошки напитков, такие как быстрорастворимый чай или фруктовые порошки, или неоднородные растворимые порошки напитков, изготовленные из различных ингредиентов, такие как смеси 3 в 1, включая молочный, кофейный порошки и сахар, равномерно дозировали из контейнера.
Во втором аспекте предлагается система для выдачи сыпучего материала, причем указанная система включает в себя контейнер, такой как описан выше, и устройство для выдачи порции сыпучего материала из контейнера, при этом указанное устройство включает в себя:
- приемную зону для приема контейнера в устройстве,
- зону выдачи для выдачи порции сыпучего материала,
- вращающийся вал для вращения внутреннего вращающегося элемента контейнера, причем конец указанного вала выполнен с возможностью объединения с центральным соединительным средством внутреннего вращающегося элемента контейнера, и
- двигатель для приведения в действие вращающегося вала.
В соответствии с одним вариантом осуществления система выполнена с возможностью приготовления напитка, и
- контейнер содержит растворимый ингредиент напитка, и
- устройство включает в себя камеру приготовления напитка, соединенную с по меньшей мере одной системой подачи жидкости, причем зона выдачи включает в себя указанную камеру приготовления напитка, чтобы выдавать порцию растворимого ингредиента напитка из контейнера в камеру.
В соответствии с другим вариантом осуществления система выполнена с возможностью приготовления напитка, и
- контейнер содержит растворимый ингредиент напитка, и
- зона выдачи устройства выполнена с возможностью размещения приемного сосуда для напитка таким образом, чтобы выдавать порцию растворимого ингредиента напитка в указанный приемный сосуд для напитка, и
- устройство включает в себя систему подачи жидкости, причем указанная система подачи жидкости выполнена с возможностью выдачи жидкости в указанный приемный сосуд для напитка в зоне выдачи.
Обычно система подачи жидкости различных систем подает воду.
В соответствии с третьим аспектом предлагается применение контейнера, такого как описан выше, для хранения, дозирования и выдачи растворимого ингредиента напитка.
В настоящей заявке термины «внутренний», «внешний», «верхний», «нижний», «верхняя часть», «нижняя часть», «наружный» и «боковой» применяются для описания взаимного положения элементов изобретения. Эти термины следует понимать как относящиеся к контейнеру в его нормальной ориентации при размещении в устройстве для выдачи сыпучего материала, как показано на следующих фиг. 1A и 4.
Приведенные выше аспекты изобретения можно комбинировать в любой подходящей комбинации. Более того, различные элементы, описанные в настоящем документе, можно комбинировать с одним или более из приведенных выше аспектов для обеспечения комбинаций, отличных от конкретно проиллюстрированных и описанных комбинаций. Дополнительные цели и преимущественные элементы изобретения будут очевидны из формулы изобретения, подробного описания и прилагаемых графических материалов.
Краткое описание чертежей
Для лучшего понимания характеристик и преимуществ изобретения рекомендуется изучить описание следующих фигур:
- на фиг. 1A представлен вид сверху контейнера в соответствии с настоящим изобретением;
- на фиг. 1B представлен вид снизу контейнера, представленного на фиг. 1A;
- на фиг. 2 представлен вынесенный вид крышки-диспенсера контейнера, представленного на фиг. 1A и 1B;
- на фиг. 3A представлен вынесенный вид бака контейнера, представленного на фиг. 1A и 1B;
- на фиг. 3B представлен вид снизу бака, представленного на фиг. 3A;
- на фиг. 3C представлен вид бака, представленного на фиг. 3B, в дополнение к поперечному сечению в середине длины бака;
- на фиг. 4 представлен вид системы контейнера и устройства для выдачи сыпучего материала в соответствии с изобретением;
- на фиг. 5 представлен вид устройства, представленного на фиг. 4, с которого снят контейнер;
- на фиг. 6 представлен схематический вид контейнера, размещенного в дозирующем и стыковочном блоке системы для приготовления напитка.
Осуществление изобретения
На фиг. 1A и 1B представлен контейнер 10 в соответствии с изобретением. Контейнер включает в себя бак 1, образующий внутренний объем для хранения сыпучего материала. В проиллюстрированном варианте осуществления бак изготовлен из прозрачного материала. Таким образом, обеспечена возможность визуального контроля уровня сыпучего материала. Бак 1 имеет шарообразную цилиндрическую форму, которая является предпочтительной формой, хотя допускается использование других форм, и включает в себя продольное прямое ребро 15, проходящее от нижней части к верхней части бака и выступающее внутрь внутреннего объема бака.
Нижняя часть бака закрыта крышкой-диспенсером 2. Эта крышка-диспенсер образует нижнюю часть бака и обеспечивает выдачу и дозирование сыпучего материала. Крышка-диспенсер 2 включает в себя внешний элемент 21 с одним выходным отверстием 211, обеспечивающим возможность выдачи через него сыпучего материала. Во время обычной выдачи контейнера этот внешний элемент 21 расположен неподвижно относительно бака 1.
Как показано на фиг. 1B, предпочтительно, чтобы положение ребра 15 в окружном направлении было противоположно положению выходного отверстия 211 внешнего неподвижного элемента в окружном направлении.
Как можно увидеть:
- контейнер не содержит какого-либо внутреннего подвижного механического устройства (устройства перемешивания порошка);
- сыпучий материал лежит непосредственно на верхней поверхности внутреннего вращающегося элемента.
Как показано на фиг. 2 и 3A, предпочтительно, чтобы бак 1 и крышка-диспенсер 2 были прикреплены друг к другу с помощью съемных соединительных средств, соответственно винтовой резьбы 14 в непосредственной близости от нижней части 13 бака и соответствующей винтовой резьбы 212 на внешнем элементе 21 крышки-диспенсера. Хотя контейнер показан в разборной конфигурации (эта конфигурация обладает преимуществом возможности повторного заполнения контейнера), контейнер в соответствии с настоящим изобретением также может быть неразборным и подлежащим утилизации после опустошения. Бак и крышка-диспенсер, независимо от того, являются они разборными или нет, имеют одинаковые элементы, за исключением съемных креплений.
Как показано на фиг. 2, крышка-диспенсер 2 включает в себя внешний элемент 21. Элемент 2 для выдачи включает в себя также внутренний элемент 22 с по меньшей мере одним отверстием 221 (ровно четыре отверстия, как показано на фиг. 1a и 2). Этот внутренний элемент 22 расположен над внешним неподвижным элементом 21 внутри объема контейнера, в отличие от внешнего элемента. Этот внутренний элемент выполнен с возможностью вращения вдоль верхней поверхности внешнего элемента. Отверстия 221 во внутреннем элементе 22 выполнены таким образом, чтобы при вращении внутреннего элемента 22 относительно внешнего элемента 21 отверстия 221 внутреннего элемента последовательно перекрывались с выходным отверстием 211 внешнего элемента, обеспечивая выдачу сыпучего материала из контейнера, поскольку сыпучий материал находится над поверхностью внутреннего элемента.
Внутренний элемент 222 вращается посредством вращающегося вала, который находится снаружи контейнера: центральное соединительное средство 223 в нижней части внутреннего элемента выполнено с возможностью зацепления с концом указанного наружного вращающегося вала. Центральное отверстие 213 в центре внешнего элемента обеспечивает канал для конца наружного вращающегося вала так, что этот конец объединяется с центральным соединительным средством 223 внутреннего элемента без взаимодействия с внешним элементом. На фиг. 1b показано центральное соединительное средство 223 внутреннего элемента.
Как показано на фиг. 3A, 3B и 3C, бак имеет боковую и верхнюю стенки 11, 12 и открытую нижнюю часть 13.
Бак включает в себя продольное прямое ребро 15, проходящее от нижней части к верхней части бака и выступающее внутрь внутреннего объема бака.
Ребро проходит от нижней части бака, но не касается внутреннего вращающегося элемента 22 крышки-диспенсера и не препятствует или не замедляет движения последнего.
Предпочтительной формой бака является цилиндрическая форма с круглым поперечным сечением, включая ребро, выступающее внутрь внутреннего объема бака. Ребро предпочтительно имеет круглую форму и круглый контур. Однако допустимы и другие формы ребра.
Очевидно, что поперечные сечения ребра и бака несущественно изменяются от нижней части к верхней части бака. Однако это изменение обусловлено только производственными ограничениями. Таким образом, эти сечения могут сохраняться постоянными от нижней части до верхней части бака без отступления от настоящего изобретения.
Ребро 15 выступает во внутренний объем бака в достаточной степени, чтобы предотвращать вращение сыпучего материала вместе с внутренним вращающимся элементом 22 крышки-диспенсера при вращении последнего. Для бака диаметром приблизительно 80 мм предпочтительно, чтобы ребро выступало на по меньшей мере 5 мм во внутренний объем. Предпочтительно, чтобы ребро не заходило слишком сильно внутрь бака, что могло бы привести к замедлению движения сыпучего материала в нижней части бака и созданию существенного крутящего момента для двигателя, приводящего в действие крышку-диспенсер. Для бака диаметром приблизительно 80 мм предпочтительно, чтобы ребро не выступало во внутренний объем более чем на 20 мм.
Положительный эффект ребра особенно очевиден, когда уровень сыпучего материала в баке достигает нижней части бака: сыпучий материал не имеет тенденции к образованию свода или формированию блока материала, который поддерживается лопастями внутреннего вращающегося элемента 22 и который вращается в той или иной степени внутри бака, в то время как нижняя лопасть вращается, препятствую правильному полному заполнению дозирующей полости 214. Фактически ребро способствует правильному заполнению полости 214, даже при низком уровне сыпучего материала в баке. Это позволяет обеспечить равномерное дозирование даже при низком уровне сыпучего материала в баке.
Кроме того, было замечено, что ребро позволяет смешивать частицы сыпучего материала на верхнем уровне массы сыпучего материала. Этот эффект был продемонстрирован путем полного заполнения бака альтернативными горизонтальными слоями двух разных порошков, различающихся только цветом (т. е. плотность и гранулометрический состав обоих порошков были одинаковыми). На практике для заполнения бака использовали четыре альтернативных слоя. Затем при выдаче порошков из бака благодаря прозрачности бака контролировали, являются слои стабильными или нет. Было замечено, что в случае, когда уровень сыпучего материала в баке достигает нижней части бака, происходит смешивание порошков разных цветов. Это означает, что в случае повторного заполнения бака свежим порошком до полного использования ранее засыпанного порошка будут обеспечены смешивание последнего порошка со свежим и его выдача.
На фиг. 4 представлена система 3 в соответствии с изобретением, включающая контейнер 10 и устройство 31, к которому может быть присоединен контейнер 10. Устройство 31 дозирует и выдает сыпучий материал из контейнера 10 в зону 314 выдачи, где может быть установлен приемный сосуд. Устройство включает в себя двигатель для приведения в действие вращающегося вала в ответ на заказ оператора, например, с помощью кнопки. Если сыпучий материал представляет собой растворимый ингредиент напитка, то для приготовления напитка в приемный сосуд может быть добавлена вода или любой другой разбавитель.
На фиг. 5 показана приемная зона 312 устройства. Отверстие 313 предназначено для направления порции сыпучего материала, выдаваемого из выходного отверстия контейнера, в зону 314 выдачи. Конец вращающегося вала выходит из поверхности приемной зоны для соединения с центральным соединительным средством внутреннего вращающегося элемента контейнера. Приемная зона включает в себя направляющие элементы 315 для соединения с соответствующими направляющими элементами 215 (фиг. 2) на наружной поверхности внешнего элемента крышки-диспенсера, чтобы направлять выходное отверстие 211 контейнера в отверстие 313 устройства. В показанном варианте осуществления эти направляющие элементы представляют собой выступы и прорези. При этом допускается применение любых других направляющих средств, таких как элементы любых подходящих форм.
На фиг. 6 схематично показана система 3 в соответствии с изобретением, включающая контейнер 10 и устройство 31, аналогичное устройству, описанному со ссылкой на фиг. 4 и 5, за исключением того, что устройство 31 также включает в себя камеру 32 приготовления напитка. Как показано на фигуре, камера 32 может быть расположена в зоне выдачи таким образом, чтобы во время выдачи сыпучего материала из контейнера 10 сыпучий материал проходил через указанное отверстие в камере.
Устройство включает в себя систему подачи жидкости, выполненную с возможностью введения разбавителя, предпочтительно воды, в камеру 32. Система подачи жидкости может включать в себя бак 36 для жидкости, насос 35, нагреватель 34 и/или охладитель (не показан).
В процессе приготовления напитка сначала происходит выдача заданного количества сыпучего материала из контейнера 10 в камеру 32. Этого достигают путем вращения вала 311 и дозирования требуемой порции сыпучего материала, которая попадает в смесительную камеру. Затем из бака 36 в камеру 32 подают разбавитель, такой как вода. Затем полученный жидкий напиток выдается из выходного канала смесительной камеры 32 в приемный сосуд 6.
Хотя изобретение описано со ссылкой на проиллюстрированные выше варианты осуществления, следует понимать, что заявленное изобретение не ограничивается каким-либо образом этими проиллюстрированными вариантами осуществления.
Возможны изменения и модификации, не выходящие за рамки объема изобретения, определенные формулой изобретения. Более того, если существуют эквиваленты конкретных признаков, такие эквиваленты включены так, как если бы они были конкретно упомянуты в настоящем описании.
В данном описании слова «содержит», «содержащий» и аналогичные слова не следует интерпретировать в исключительном или исчерпывающем смысле. Иными словами, предполагается, что они означают «включая, без ограничений».
Цифровые обозначения ссылочных позиций
контейнер 10
бак 1
боковая стенка 11
верхняя стенка 12
нижняя часть 13
соединительный элемент 14
ребро 15
крышка-диспенсер 2
внешний неподвижный элемент 21
выходное отверстие 211
соединительный элемент 212
центральное отверстие 213
направляющий элемент 215
внутренний вращающийся элемент 22
дозирующее отверстие 221
конус 222
центральное соединительное средство 223
система 3
стыковочное и дозирующее устройство 31
вал 311
приемная зона 312
отверстие 313
нижней части зона 314
выдачи направляющий элемент 315
двигатель 316
кнопка 317
камера приготовления напитка 32
нагреватель 34
насос 35
бак для жидкости 36
приемный сосуд 6