МНОГОПОРЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО И КАССЕТА
MULTIPLE PORTION DEVICE AND CASSETTE

Oбласть техники
[0001] Настоящее изобретение относится к многопорционному устройству и кассете, предназначенным для смешивания добавок с текучей средой.
Уровень техники
[0002] Многопорционное устройство было разработано для порошкового молока, в частности порошкового молока для детского питания, но его можно использовать и для других порошкообразных добавок или гранулированных добавок, таких как кофе, чай, шоколад, лекарственный препарат, витамины и т. д., смешиваемых с текучей средой. Таким образом, настоящее изобретение в основном относится к устройству для смешивания добавки с текучей средой перед питьем.
[0003] Многие добавки важно хранить в герметичном состоянии перед использованием. Если добавка перед использованием становится влажной, она может оказаться непригодной для использования.
[0004] В настоящее время принято набирать, например, отмеренное количество порошкового молока для детского питания из банки. Такое измерение часто выполняется вручную и может быть довольно затруднительным и не всегда точным. Кроме того, оставшееся в банке порошковое молоко для детского питания может испортиться вследствие воздействия окружающего воздуха.
Раскрытие сущности изобретения
[0005] Ввиду вышеизложенного одной из задач настоящего изобретения является обеспечение отмеривания и подачи точных количеств добавки одновременно с замедлением процесса прихода в негодность неиспользованной добавки.
[0006] Согласно одному аспекту изобретения предложено многопорционное устройство для выпуска одной или более порций порошка или добавки. Указанное устройство содержит кассету, содержащую множество сквозных отверстий, в каждом из которых размещена трубка. Каждая из трубок содержит порцию добавки. Сквозные отверстия и трубки проходят в осевом направлении между двумя противоположными концами кассеты. Указанные трубки выполнены с возможностью перемещения в осевом направлении внутри соответствующего сквозного отверстия. Устройство дополнительно содержит активирующую часть, содержащую нажимные кнопки. Каждая из нажимных кнопок выполнена с возможностью управления осевым положением одной трубки.
[0007] Еще один аспект настоящего изобретения заключается в том, что кассета одного типа выполнена с возможностью быть использованной с многими различными добавками, независимо от их консистенции. Наличие кассеты лишь одного типа или нескольких типов упрощает применение кассет. Это относится к их производству, заполнению и т. д.
[0008] Хотя настоящее изобретение в основном описано применительно к порошковому молоку, для специалиста в данной области техники будет очевидно, что оно может быть использовано для других добавок, которые перед употреблением смешивают с текучей средой.
[0009] В одном варианте осуществления кассету помещают в устройство для автоматического приготовления напитков, такое как кофемашина, выполненное с возможностью приема кассеты. Крепость кофе можно регулировать путем выбора количества трубок, из которых будет выдан кофе.
[00010] Дополнительные задачи и преимущества настоящего изобретения станут очевидными для специалиста в данной области техники при прочтении нижеследующего подробного описания.
Краткое описание чертежей
[00011] Далее настоящее изобретение будет объяснено на примере и со ссылкой на прилагаемые чертежи. На этих чертежах:
[00012] На фиг. 1 представлен вид в перспективе кассеты согласно настоящему изобретению, на фиг. 2 представлен вид в перспективе с пространственным разделением деталей кассеты, показанной на фиг. 1,
[00013] На фиг. 3 представлен вид в перспективе многопорционного устройства, содержащего кассету, показанную на фиг. 1 и 2,
[00014] На фиг. 4 представлен вид в перспективе с разрезом многопорционного устройства, показанного на фиг. 3, в том числе увеличенная часть,
[00015] На фиг. 5 представлен вид в перспективе с частичным разрезом переходника, установленного на многопорционное устройство, показанное на фиг. 3 и 4.
[00016] На фиг. 6 и 7 представлены виды в перспективе альтернативного многопорционного устройства, а на фиг. 8 представлен вид в перспективе с частичным разрезом кофеварки, в которой применено многопорционное устройство.
Осуществление изобретения
[00017] Используемые в этом описании термины «верхний», «нижний», «осевой», «радиальный» и соответствующие выражения относятся к устройству, показанному на соответствующей фигуре и положению устройства при обычном использовании.
[00018] Многопорционное устройство содержит кассету 1, принимающую множество открытых с обоих концов трубок 2, и активирующую часть 5, расположенную с одной из сторон кассеты 1.
[00019] Кассета 1 имеет форму цилиндра и содержит множество сквозных отверстий 10. Сквозные отверстия 10 проходят в осевом направлении между противоположными концами кассеты 1. Верхняя фольга 3 и нижняя фольга 4 размещены на противоположных концах кассеты 1, покрывая оба конца каждого сквозного отверстия 10.
[00020] Трубка 2 размещена в каждом сквозном отверстии 10. Трубки 2 выполнены с возможностью перемещения в осевом направлении внутри соответствующего сквозного отверстия 10, принимающего трубку 2. Каждая трубка 2 выполнена с возможностью перемещения между неактивированным верхним положением и активированным нижним положением. Каждая трубка 2 содержит заостренный нижний конец 14. Заостренный нижний конец 14 выполнен таким образом, что он наклонен от одной стороны трубки к диаметрально противоположной стороне трубки 2. Концы каждой из трубок 2 примыкают к верхней и нижней фольгам 3, 4, соответственно, или размещены вблизи верхней и нижней фольг 3, 4. В некоторых вариантах осуществления в одном из сквозных отверстий 10 кассеты 1 отсутствует трубка. Часто сквозное отверстие 10 без трубки является центральным сквозным отверстием 10. Такое сквозное отверстие 10 без трубки может быть использовано для подачи текучей среды. Трубки 2 заполнены добавкой, например порошковым молоком. Кроме того, на противоположных концах кассеты 1 расположены верхняя защитная крышка 8 и нижняя защитная крышка 9. Как правило, добавку помещают в трубки 2, когда трубки 2 находятся на своих местах в кассете 1.
[00021] Активирующая часть 5 содержит множество нажимных кнопок 6. Принцип действия активирующей части 5 и нажимных кнопок 6 будет рассмотрен ниже. Защитная крышка 30 находится на активирующей части 5, закрывая кнопки 6. Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что количество трубок 2, принимаемых внутрь кассеты 1, может варьироваться в зависимости от конкретного предполагаемого использования и величины соответствующих порций.
[00022] Трубки 2 и соответствующие сквозные отверстия 10 кассеты 1 показаны с круглым поперечным сечением. Однако для специалиста в данной области техники будет очевидно, что трубки и соответствующие сквозные отверстия могут иметь и другую форму поперечного сечения, например овальную, сотовидную или другую многоугольную форму. Кроме того, кассета 1 может иметь форму, отличную от цилиндрической.
[00023] Кассета 1 в одном варианте осуществления выполнена из пластмассового материала с герметизирующим материалом, размещенным на наружной поверхности кассеты 1, причем герметизирующий материал соединен с верхней и нижней фольгами 3, 4. Герметизирующий материал может представлять собой фольгу из пластмассового материала или металлического материала, например алюминия. В другом варианте осуществления кассета содержит герметизирующий материал, отлитый в наружной стенке. Еще в одном варианте осуществления каждая трубка металлизирована для обеспечения эффекта герметизации. Еще в одном варианте осуществления кассета 1 изготовлена из картона с герметизирующим материалом с внутренней стороны.
[00024] Активирующая часть 5 имеет форму кольца. Активирующая часть 5 принимает нажимные кнопки 6 через отверстия и причем в неактивированных положениях нажимные кнопки выступают над верхним краем активирующей части 5. Нажимные кнопки 6 на верхнем конце содержат диск 21. Наружный диаметр диска 21 превышает внутренний диаметр сквозных отверстий активирующей части 5, принимающей нажимные кнопки 6. В активированном положении каждой нажимной кнопки 6 диск 21 нажимной кнопки 6 будет упираться в верхнюю поверхность активирующей части 5. Каждая кнопка 6 воздействует на одну трубку 2 в кассете 1. Таким образом, нажимные кнопки 6 имеют заданные положения, соответствующие положениям трубок 2 в кассете 1. Каждая нажимная кнопка 6 содержит заостренный нижний конец 15. В неактивированном положении заостренный нижний конец 15 нажимной кнопки 6 примыкает или находится вблизи верхней фольги 3. Активирующая часть 5 прижата к одному концу кассеты 1 и удерживается на месте с помощью взаимодействующих выступов 11, 13 на кассете 1 и активирующей части 5, соответственно. В другом варианте осуществления активирующую часть устанавливают в кассету с помощью взаимодействующих резьб.
[00025] Опора 7 размещена по центру активирующей части 5. Указанная опора 7 предназначена для поддержания защитной крышки 30 с целью недопущения нежелательного нажатия на любую из нажимных кнопок 6, когда защитная крышка 30 находится на своем месте. Опора 7 в некоторых вариантах осуществления имеет форму трубки для подачи текучей среды. Такую опору 7, имеющую форму трубки, устанавливают в месте над сквозным отверстием 10 кассеты 1, в котором отсутствует трубка. В некоторых вариантах осуществления опора отсутствует, причем трубопровод для подачи текучей среды может быть вставлен непосредственно в сквозное отверстие 10 кассеты 1, в котором отсутствует трубка.
[00026] Активирующая часть 5 может быть использована повторно. Когда все трубки 2 будут опустошены, активирующую часть извлекают из кассеты 1 и помещают в новую кассету 1 с заполненными трубками 2. Нажимные кнопки 6 возвращают в их неактивированные положения при достижении ими верхней фольги 3.
[00027] Верхняя и нижняя фольги 3, 4 прикреплены к концам кассеты 1 в том аспекте, что фольги 3, 4 приклеивают к твердой части 16 кассеты 1 между отверстиями 10 кассеты 1. Фольги 3, 4 прикреплены к концам кассеты 1 с помощью клея или сварки. Как указано выше, концы трубок 2 примыкают к верхней и нижней фольгам 3, 4, соответственно, или находится вблизи верхней и нижней фольг 3, 4.
[00028] В одном варианте осуществления кассету 1 устанавливают на бутылку 19 с помощью переходника 17. Бутылка 19 может быть бутылкой для кормления. Переходник 17 прикреплен к кассете 1 посредством внутренних выступающих частей переходника 17, принимаемых в канавках 12 на нижнем конце кассеты 1. Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что переходник 17 и кассета 1 могут быть собраны друг с другом с применением способов, отличных от указанных выше. Например, с помощью выступающих частей кассеты 1, принимаемых в канавках переходника 17, или посредством взаимодействующих резьб соответствующей части. В показанном варианте осуществления переходник 17 прикреплен к бутылке 19 посредством взаимодействующих резьб 18, 20 переходника 17 и бутылки 19, соответственно. Резьбы 20 бутылки 19 представляют собой резьбы, обычно применяемые для приема колпачка бутылки 19.
[00029] При использовании кассету 1 размещают с возможностью выдачи добавки из одной или более трубок 2 в подходящий контейнер. Если, например, используют переходник, показанный на фиг. 5, перед установкой кассеты 1 на переходник 17 нижнюю защитную крышку 9 кассеты 1 снимают. Переходник 17 устанавливают на бутылку 19 либо перед установкой кассеты 1 на переходник 17, либо с кассетой 1 уже установленной на переходник 17. Бутылку 19 заполняют соответствующей текучей средой для приема добавки из кассеты 1. Указанная текучая среда часто представляет собой воду. Перед установкой активирующей части 5 на кассету 1 верхнюю защитную крышку 8 кассеты 1 снимают. Когда активирующая часть 5 установлена на кассету 1, одна или более выступающих нажимных кнопок 6 прижимаются вниз, в результате чего заостренный нижний конец 15 каждой нажимной кнопки 6 проходит через верхнюю фольгу 3. В одном варианте осуществления верхнюю фольгу 3 ослабляют в области заостренного нижнего конца 15 для способствования проникновению через верхнюю фольгу 3. Это ослабление может быть создано с помощью канавок, которые не насквозь проходят через верхнюю фольгу 3. Эти канавки могут быть выполнены в виде части круга, причем в части круга, расположенной напротив части для приема заостренного нижнего конца 15 соответствующей нажимной кнопки 5, канавки отсутствуют. Проникновение также обеспечено за счет прикрепления верхнейфольги 3 к твердой части 16 кассеты 1, как указано выше. Благодаря ослабляющим канавкам, выполненным в форме частей кругов, и приклеиванию к твердой части 16 кассеты риск того, что любая часть верхней фольги 3 будет оторвана и последует за выданной добавкой в текучую среду в бутылке 19, сведен к минимуму. Еще в одном варианте осуществления верхнюю фольгу 3 предварительно натягивают таким образом, что она автоматически удаляется из сформированного отверстия.
[00030] При нажатии на нажимную кнопку 5 она проникает через верхнюю фольгу 3 и подталкивает расположенную ниже нее трубку 2 вниз. Благодаря этому нижний заостренный конец 14 указанной трубки 2 проникнет через нижнюю фольгу 4. Таким же образом, как описано выше, нижняя фольга 4 может иметь канавки, расположенные в виде части круга, которые обеспечивают ослабление фольги для облегчения проникновения. Как и для верхней фольги 3, наличие частичных круговых ослабляющих канавок нижней фольги 4 и ее приклеивание к твердой части 16 кассеты 1 или предварительное натяжение нижней фольги 4 минимизируют вероятность открепления частей нижней фольги 4 и вероятность ее попадания в текучую среду в бутылке 19. Когда нижний заостренный конец 14 трубки 2 проникает через нижнюю фольгу 4, добавка, находящаяся внутри указанной трубки 2, будет выдана и по переходнику 17 спустится в бутылку 19.
[00031] Для предотвращения извлечения трубки 2 из кассеты 1, на наружную поверхность трубки 2 устанавливают стопорное кольцо 22 на таком расстоянии над нижним концом, которое соответствует требуемому максимальному перемещению трубки 2. Указанное стопорное кольцо 22 должно упираться во внутреннюю кромку 23 на нижнем конце сквозного отверстия 10 для прекращения перемещения трубки 2. Таким образом, происходит взаимодействие стопорного кольца 22 и нижней кромки 23 для определения активированного положения трубки 2. Стопорное кольцо 22 может представлять собой отдельную деталь, прикрепленную к трубке 2, или может быть выполнено в виде буртика на трубке 2.
[00032] В варианте осуществления, показанном на фиг. 3-5, нажимные кнопки 6 вдавливают до конца в соответствующую трубку 2 для полного выпускания добавки из трубки 2. Как показано в увеличении на фиг. 4, верхний конец каждого сквозного отверстия 10 имеет уменьшенный диаметр. В начальном неактивированном положении верхний конец каждой трубки 2 прижимается к верхнему концу отверстия 10. Каждая нажимная кнопка 6 имеет наружный диаметр, незначительно превышающий внутренний диаметр верхнего конца трубки 2, когда указанный верхний конец расположен в части 31 отверстия 10, имеющей меньший диаметр. При нажатии на нажимную кнопку 6, она, таким образом, будет вдавливать в трубку 2 в сквозное отверстие. Когда верхний конец трубки переместится из части 31 отверстия 10, имеющей меньший диаметр, трубка 2 выходит наружу. Длина части 31 сквозного отверстия 2, имеющей меньший диаметр, соответствует расстоянию между стопорным кольцом 22 и нижней кромкой трубки 2. Наружный диаметр каждой нажимной кнопки 6 является немного меньшим, чем внутренний диаметр трубки 2 в месте, где трубка 2 прошла часть 31 отверстия 10, имеющую меньший диаметр. Благодаря такой конструкции нажимная кнопка 6 будет надавливать на трубку 2 до тех пор, порка стопорное кольцо 22 не упрется в кромку 23 на нижнем конце отверстия 10 в то же момент, когда верхний конец трубки 2 выходит наружу, когда он проходит часть 31 отверстия 10, имеющую меньший диаметр. Затем нажимная кнопка 6 продолжит движение вниз внутри трубки 2, причем трубка 2 теперь не перемещается.
[00033] Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что взаимное расположение нажимных кнопок 6 и соответствующих трубок 2 для первого нажатия на трубку 2, а затем продолжения перемещения нажимной кнопки 6 внутри трубки 2, может быть различным. В альтернативном варианте осуществления нажимная кнопка будет похожей на шприц, причем ее нижняя часть имеет наружный диаметр, превышающий наружный диаметр трубки, который обеспечивает возможность надавливания на трубку, пока стопорное кольцо трубки не достигнет нижнего края сквозного отверстия. Вторая часть «шприца» выполнена с возможностью осевого перемещения относительно первой части и спускается в трубку. В этом случае нет необходимости в уменьшении диаметра в верхнем конце сквозного отверстия. В другом альтернативном варианте осуществления трубка 2 имеет одинаковый внутренний диаметр по всей ее длине. При этом на верхнем конце трубки 2 устанавливают мембрану. Усилие, требуемое для прорыва указанной мембраны является большим, чем усилие, требуемое для прорыва нижней фольги 4. При нажатии на кнопку 6 она сначала надавливает на мембрану, не прорывая ее, надавливая на трубку 2 внутри кассеты 1, в результате чего заостренный нижний конец 15 нажимной кнопки 6 прорывает нижнюю фольгу 4. Когда перемещение трубки 2 вниз останавливают с помощью стопорного кольца 22, заостренный нижний конец 15 нажимной кнопки 6 прорывает мембрану и продолжает движение вниз внутри трубки 2.
[00034] Если необходимо выдать более одной порции добавки, количество нажатий на нажимную кнопку 6 должно соответствовать требуемой порции.
[00035] После выдачи добавки в соответствующие трубки 2 нажимные кнопки 5 остаются в нижних положениях. Таким образом, легко установить, сколько порций осталось в кассете 1. Для этого необходимо посчитать количество нажимных кнопок 5, находящихся в неактивированных положениях.
[00036] В варианте осуществления, показанном на фиг. 6 и 7, многопорционное устройство содержит кассету 1, на которую установлена активирующая часть 24 в виде кольца. Активирующая часть 24 содержит нажимные кнопки 26 и центральную опору 27 для защитной крышки 25 активирующей части 24. Осевая длина каждой нажимной кнопки 26 активирующей части 24 является относительно небольшой по сравнению с ранее описанным вариантом осуществления. Так же, как и в ранее описанной активирующей части 5, центральная опора 27 в некоторых вариантах осуществления имеет форму трубки для подачи текучей среды. Такую опору 27, имеющую форму трубки, устанавливают в месте над сквозным отверстием 10 кассеты 1, в котором отсутствует трубка. В некоторых вариантах осуществления опора отсутствует, причем трубопровод для подачи текучей среды может быть вставлен непосредственно в сквозное отверстие 10 кассеты, в котором отсутствует трубка.
[00037] В варианте осуществления, показанном на фиг. 6 и 7, выдача добавки происходит за счет земного притяжения. В зависимости от консистенции добавки, например размера зерен и жирности, а также характеристик трубок 2, например внутреннего диаметра и формы поперечного сечения, земное притяжение может быть недостаточным для выдачи добавки из трубок 2. Для использования с такими добавками подходит ранее описанный вариант осуществления с относительно длинными нажимными кнопками 6.
[00038] Кроме того, в варианте осуществления, показанном на фиг. 6 и 7, нажимные кнопки 26 имеют заостренные нижние концы для прохождения через верхнюю фольгу 3 кассеты 1. Таким образом, при нажатии на нажимную кнопку 26 она пройдет через верхнюю фольгу 3 и будет надавливать на расположенную ниже нее трубку 2 через нижнюю фольгу 4 кассеты 1. Трубка 2 будет надавливать вниз до тех пор, пока стопорное кольцо 22 не достигнет кромки 23 отверстия 10. Затем добавка, находящаяся внутри трубки 2, будет выдана за счет земного притяжения. Нажимные кнопки 26 согласно этому варианту осуществления не должны проходить через соответствующие трубки 2.
[00039] В кассетах 1, содержащих центральное сквозное отверстие, в которых отсутствует трубка или в которых используют опору 7, 27 в виде трубки, горячая или холодная текучая среда может быть доставлена через указанное отверстие или опору 7, 27 в виде трубки в бутылку 19 после выдачи добавки или перед выдачей добавки. Затем трубопровод, вставленный в сквозное отверстие, проникает через верхнюю и нижнюю фольги 3, 4. Затем текучую среду подают в бутылку 19 по указанному трубопроводу. Кроме того, верхнюю и нижнюю фольги 3, 4 на противоположных концах сквозного отверстия можно прорывать с помощью соответствующего инструмента, а затем выпускать текучую среду вниз в бутылку 19 через сквозное отверстие. Горячую или холодную текучую среду можно подавать через такое центральное сквозное отверстие, не содержащее трубку, например, вместе с порошковым молоком для детского питания, кофе, чаем или любой другой добавкой.
[00040] После добавления добавки переходник 17 и многопорционное устройство извлекают из бутылки 19. Переходник 17 может быть использован повторно.
[00041] Кассета многопорционного устройства в соответствии с настоящим изобретением может быть использована для различных типов добавок, как указано выше. На фиг. 8 показана кофеварка 28. Кофеварка 28 показана лишь в качестве одного примера устройства для автоматического приготовления напитков. Кассету 29, соответствующую ранее описанным кассетам, устанавливают в кофеварку 28. В этом случае устройство для автоматического приготовления напитков по существу представляет собой активирующую часть многопорционного устройства. Таким образом, устройство для автоматического приготовления напитков содержит средства для прорывания верхней фольги 3 кассеты 1 и для надавливания на трубки 2 для прорывания нижней фольги 4 кассеты. Средствами для прорывания верхней фольги 3 и надавливания на трубки 2 либо в автоматическом режиме управляет устройство для автоматического приготовления напитков, либо вручную управляет пользователь. В способе, соответствующем варианту осуществления по фиг. 5, переходник 17 расположен между нижним концом кассеты 1 и верхним концом бутылки 19. Текучая среда, например горячая вода, может быть подана непосредственно в бутылку 19 с помощью трубопровода 32 устройства 28 для автоматического приготовления напитков. Трубопровод 32 вставляют в центральное сквозное отверстие 10 кассеты 1, в котором отсутствует трубка. Верхнюю и нижнюю фольги 4 кассеты 1 прорывают с помощью трубопровода 32. Кроме того, верхнюю и нижнюю фольги 3, 4 на противоположных концах сквозного отверстия 10 можно прорывать с помощью соответствующего инструмента, а затем выпускать текучую среду вниз в бутылку 19 через сквозное отверстие 10. Добавку к текучей среде подают из одной или более трубок 2 кассеты 1 до или после подачи текучей среды или же одновременно с текучей средой. Порядок подачи текучей среды и добавки зависит от типа добавки и текучей среды. Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что этот вид устройства для автоматического приготовления напитков может быть использован и с добавками, отличными от кофе или чая.
[00042] Воду в устройстве для автоматического приготовления напитков могут подавать непосредственно по трубке 2. Верхнюю фольгу 3 кассеты, таким образом, прорывает устройство для автоматического приготовления напитков, трубопровод для подачи воды, либо отдельная заостренная деталь, например одна или более игл. Движение трубки 2 будет затем происходить за счет давления воды. Благодаря указанному давлению воды заостренный нижний конец 14 трубки 2 прорывает нижнюю фольгу 4. В нижней части трубки 2 может быть размещено сито для препятствования выдаче добавки, например кофе, из трубки 2. Движение трубки 2 будет остановлено за счет взаимодействия между стопорным кольцом 22 и кромкой 23 отверстия 10.
[00043] Трубки, содержащие сито на нижнем конце, главным образом предназначены для кофе или чая. Активирующая часть 5 и переходник 17 могут быть использованы повторно. Поэтому, когда предыдущая кассета 1 опустошена, потребителю достаточно приобрести кассету 1 с заполненными трубками 2.
[00044] Кассета 1 вместе с установленной активирующей частью 5, 24 может быть прикреплена к подставке, и в этом случае может быть достаточно удерживать бутылку, например бутылку для кормления, непосредственно под кассетой 1. Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что такая подставка может иметь одну из множества различных конструкций. Кассета 1 и активирующая часть 5, 24 устанавливают на подставку любым подходящим способом, например, с помощью винтов или креплений с защелкиванием.