СИСТЕМА ИЗ КОНТЕЙНЕРА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ДОЗИРОВАНИЯ ПРОДУКТА И АППАРАТА ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ПРОДУКТА
SYSTEM OF CONTAINER FOR STORING AND DISPENSING PRODUCT AND DEVICE FOR DISPENSING PRODUCT

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к системе, содержащей аппарат для измерения и выдачи точно отмеренных количеств текучего продукта и контейнер, предназначенный для хранения вышеупомянутого текучего продукта, в частности для приготовления напитков путем растворения отмеренных доз пищевых растворимых ингредиентов.
Уровень техники
В патентном документе WO 2009/144239 описано устройство, предназначенное для измерения и выдачи точно отмеренных количеств порошкообразного материала из контейнера, содержащего порошкообразный материал, в частности для приготовления напитков. Это устройство включает в себя:
- неподвижный корпус, содержащий по меньшей мере диск, имеющий одно просверленное в нем отверстие;
- вращающийся верхний диск, расположенный на верху неподвижного корпуса и имеющий просверленное в нем заборное отверстие;
- вращающийся нижний диск, расположенный на нижней части неподвижного корпуса и имеющий просверленное в нем выходное отверстие;
- вращающийся вал, соединяющий нижний диск и верхний диск;
причем в положении готовности устройства просверленное в нем измерительное отверстие является пустым и закрытым для атмосферного воздуха.
Верхняя сторона измерительного и выдающего устройства взаимодействует с контейнером для хранения порошка, а нижняя часть взаимодействует со смесительной камерой таким образом, что напиток может быть приготовлен из отмеренной дозы порошка и дозы вещества-разбавителя. Контейнер для хранения порошка может представлять собой простой контейнер, прикрепленный к верхней стороне измерительного и выдающего устройства. Этот контейнер может также выполнять специальные функции, подобно контейнеру, описанному в патентном документе WO 2009/000836, который предотвращает его повторное заполнение нежелательными порошками. Этот контейнер предназначен для работы с аппаратом, содержащим дозирующий блок, такой как описан в патентном документе WO 2009/144239/
Одна проблема таких измерительных и выдающих устройств заключается в том, что они обычно крепятся к одному контейнеру, содержащему конкретный порошок, и что порошок внутри контейнера невозможно заменить до того, как контейнер будет полностью опорожнен, поскольку контейнер является частью аппарата. Соответственно, когда устройство представляет собой устройство для измерения и выдачи порошка аппарата для приготовления напитков, только один тип напитка можно изготавливать в период времени, в течение которого контейнер заполняется, и до тех пор, пока он не будет опорожнен. Таким образом, возникает необходимость в системе из устройства для измерения и выдачи порошка и совместимого с ней контейнера, в которой контейнер можно было бы снимать с устройства для измерения и выдачи порошка, даже если он не опорожнен полностью. Это позволило бы производить различные напитки с помощью одного и того же аппарата, даже если контейнер не пуст: покупатель имел бы возможность заменить контейнер, взаимодействующий с устройством для измерения и выдачи порошка в зависимости от типа напитка, который он хотел бы приготовить.
Настоящее изобретение направлено на решение вышеуказанной проблемы.
Раскрытие изобретения
Согласно первому аспекту настоящего изобретения оно касается контейнера для хранения и дозирования текучего продукта, содержащего:
- бак;
- дозирующую крышку, предназначенную для дозирования продукта из бака, содержащую:
- внутренний вращающийся дисковый элемент, имеющий выполненное в нем по меньшей мере одно отверстие и обращенный внутрь контейнера,
- наружный неподвижный дисковый элемент (4), имеющий выполненное нем по меньшей мере одно отверстие (41) и обращенный наружу контейнера, причем:
- внутренний вращающийся дисковый элемент содержит средства, выполненные с возможностью взаимодействия с вращающимся валом, и
- контейнер содержит средства для позиционирования контейнера в аппарате.
Контейнер согласно настоящему изобретению может хранить текучий продукт, такой как порошок, свободно текучие частицы, а также комочки, крошку, гранулы или зерна. Контейнер сохраняет продукт в закрытом состоянии, чтобы хранить, транспортировать и продавать этот текучий продукт. Помимо хранения такого текучего продукта, контейнер позволяет осуществлять легкую выгрузку текучего продукта из контейнера с помощью аппарата, предназначенного для подачи в него текучего продукта.
Контейнер согласно настоящему изобретению содержит в основном бак; его назначение - получать и хранить текучий продукт. Может использоваться любая форма бака. Поперечное сечение бака может быть круглым, овальным, квадратным или аналогичным им. Форма и размер поперечного сечения может изменяться вдоль длины бака, чтобы обеспечить лучшую работу с контейнером или для обеспечения хорошего внешнего вида для его сбыта. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения бак представляет собой цилиндр, имеющий круглое поперечное сечение, даже более предпочтительно сужающееся круглое сечение или овальное поперечное сечение; эти формы обеспечивают легкость изготовления, легкость хранения и легкость манипуляций с контейнером. Бак может быть изготовлен по меньшей мере из материала, выбранного из следующих: пластика, картона, алюминия или их комбинации, и/или слоистого материала, содержащего такие материалы. Эти материалы должны обладать хорошей стойкостью к воздействию влаги и опционально хорошей стойкостью к окислению кислородом. В зависимости от характера сыпучего материала, который предполагается хранить внутри бака, эти материалы могут также обладать стойкостью к ультрафиолетовому излучению и световым лучам видимого спектра. В специальном варианте осуществления настоящего изобретения часть бака может быть по меньшей мере частично прозрачной, за счет использования, например, прозрачного пластика. Такая прозрачная часть позволяет осуществлять визуальный контроль уровня оставшегося текучего продукта внутри контейнера, когда его используют.
Контейнер, кроме того, содержит дозирующую крышку, предназначенную для закрытия или открытия бака для дозирования продукта из бака. Дозирующая крышка, как правило, крепится к концу бака. Дозирующая крышка содержит наружный неподвижный дисковый элемент, имеющий выполненное в нем по меньшей мере одно отверстие, причем вышеупомянутый элемент обращен наружу контейнера, и внутренний вращающийся дисковый элемент, имеющий выполненное в нем по меньшей мере одно отверстие, причем вышеупомянутый элемент обращен внутрь контейнера. Предпочтительно, чтобы эти два дисковых элемента располагались достаточно близко друг к другу, с тем чтобы никакой порошок не мог скользить между ними, и в то же время не препятствуя скольжению внутреннего диска относительно наружного дискового элемента во время его вращения. Каждый из дисковых элементов имеет по меньшей мере одно отверстие. Отверстия в дисках расположены в дисковых элементах таким образом, что они могут совпадать, когда внутренний диск вращается. Отверстия могут быть любой формы. Предпочтительно, чтобы эти отверстия имели одинаковую форму.
Внутренний дисковый элемент, который способен вращаться, расположен внутри контейнера в отличие от другого наружного дискового элемента. Этот внутренний вращающийся дисковый элемент имеет приспособление, предназначенное для взаимодействия с вращающимся валом. Это приспособление предпочтительно размещается в центре внутреннего дискового элемента и может представлять собой отверстие или выступ в диске, форма которого может соответствовать форме конца вращающегося вала. Наружный неподвижный дисковый элемент расположен снаружи контейнера в отличие от другого внутреннего дискового элемента. Он обычно имеет достаточно большое отверстие в его центре для того, чтобы вращающийся вал мог взаимодействовать с внутренним дисковым элементом, не соприкасаясь с наружным неподвижным дисковым элементом. Внутренний вращающийся дисковый элемент способен вращаться и перемещаться по большой траектории.
В общем случае, когда контейнер согласно настоящему изобретению не используется, в частности не используется для дозирования, по меньшей мере одно отверстие во внутреннем вращающемся дисковом элементе и по меньшей мере одно отверстие в наружном неподвижном дисковом элементе не совпадают друг с другом. Фактически контейнер предпочтительно сконструирован таким образом, что отверстия дисковых элементов не совпадают, когда контейнер не используется для дозирования текучего продукта, в частности, когда он снят с аппарата. Эта особенность обеспечивается путем установки соответствующего положения внутреннего дискового элемента относительно наружного дискового элемента. Обычно относительное положение дисковых элементов устанавливают и фиксируют во время изготовления контейнера таким образом, чтобы отверстия не совпадали.
Контейнер согласно настоящему изобретению имеет по меньшей мере одно приспособление для позиционирования контейнера в аппарате, предназначенном для подачи в него текучего продукта. Такое по меньшей мере одно приспособление для позиционирования контейнера в аппарате, как правило, предназначено для обеспечения ориентации по меньшей мере одного отверстия во внутреннем вращающемся дисковом элементе. Значит, это приспособление, в частности, помогает позиционировать измерительную и дозирующую крышку контейнера относительно аппарата и соответственно всех отверстий дисковых элементов относительно аппарата. Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, это по меньшей мере одно приспособление для позиционирования контейнера в аппарате может быть также предназначено для крепления контейнера к аппарату. По меньшей мере одно из приспособлений для позиционирования контейнера в аппарате может содержать гнездо в центре внутреннего вращающегося дискового элемента, причем вышеупомянутое гнездо предназначено для взаимодействия с вращающимся валом аппарата. Гнездо предпочтительно имеет асимметричную форму. Эта асимметричная форма помогает пользователю позиционировать контейнер в аппарате. Конец вала в аппарате может иметь форму, соответствующую форме втулки для того, чтобы контейнер можно было устанавливать в аппарате согласно определенной ориентации. По меньшей мере одно из приспособлений для позиционирования контейнера в аппарате может также содержать кулачок (кулачки) или направляющую для кулачка (направляющие для кулачков) в неподвижной части контейнера, такой как бак или наружный неподвижный дисковый элемент дозирующей крышки. Кулачок (кулачки) или направляющая (направляющие) для кулачка могут соответственно вставляться в соответствующую направляющую (направляющие) для кулачка аппарата или вмещать кулачок (кулачки) аппарата. Указанное по меньшей мере одно приспособление для позиционирования контейнера в аппарате может также содержать визуальный указатель на поверхности контейнера. Визуальный указатель, например стрелка, указывает пользователю, каким образом следует устанавливать и позиционировать контейнер в аппарате.
Контейнер может содержать приспособление для очистки соскребанием верхней поверхности внутреннего вращающегося дискового элемента. Функция очистки осуществляется, когда вращающийся дисковый элемент вращается. Скребковое приспособление может представлять собой стержень, проходящий от центра контейнера к боковой (поперечной) стороне контейнера. Как правило, скребковое приспособление является неподвижным.
Предпочтительно, чтобы контейнер согласно настоящему изобретению был одноразового использования.
Предпочтительно, чтобы бак и дозирующая крышка были выполнены таким образом, что их невозможно отделить друг от друга без разрушения части контейнера. В этом случае контейнер невозможно повторно заполнять текучим продуктом, который не предназначен для дозирования в аппарате, взаимодействующем с контейнером. Контейнер невозможно открывать вручную. Контейнер невозможно повторно заполнять вручную.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, контейнер хранит порошок пищевого ингредиента, предпочтительно растворимый ингредиент напитка, такого как кофе, шоколад, чай, молоко, суп или кофейный напиток.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения оно касается аппарата, предназначенного для вставки контейнера, такого как описанный выше, причем вышеупомянутый контейнер содержит дозирующий и установочный блок, причем вышеупомянутый блок содержит:
- наружный неподвижный дисковый элемент, имеющий выполненное в нем по меньшей мере одно отверстие и обращенный наружу аппарата;
- внутренний вращающийся дисковый элемент, имеющий выполненное в нем по меньшей мере одно отверстие, причем вышеупомянутый внутренний дисковый элемент установлен на нижней поверхности наружного неподвижного дискового элемента;
- вращающийся вал, предназначенный для вращения внутреннего вращающегося дискового элемента аппарата;
- по меньшей мере одно приспособление для позиционирования контейнера относительно дозирующего и установочного блока аппарата.
Предпочтительно, чтобы дозирующий и установочный блок содержал приемную зону, предназначенную для установки контейнера, такого как описанный выше.
Предпочтительно, чтобы два дисковых элемента дозирующего и установочного блока располагались достаточно близко друг к другу для того, чтобы порошок не мог скользить по ним во время вращения, при этом не препятствуя внутреннему вращающемуся дисковому элементу скользить относительно наружного неподвижного дискового элемента. Каждый из дисковых элементов имеет по меньшей мере одно отверстие. Отверстия расположены в дисковых элементах таким образом, что они могут совпадать, когда внутренний вращающийся дисковый элемент вращается. Отверстия могут быть любой формы. Предпочтительно, чтобы оба отверстия имели одинаковую форму. Предпочтительно, чтобы наружный неподвижный дисковый элемент был достаточно толстым для того, чтобы его отверстие создавало объем, соответствующий отмеренному количеству текучего продукта, подлежащего дозированию. Наружный неподвижный дисковый элемент имеет аксиальный опорный проход для вставки в него и поддержки с возможностью вращения вала аппарата. При этом он не может зацепляться валом. Внутренний вращающийся дисковый элемент присоединен к вращающемуся валу таким образом, что он может вращаться относительно наружного неподвижного дискового элемента. Он способен вращаться и перемещаться вдоль большой траектории во время операции дозирования, выдавая одну отмеренную дозу.
Предпочтительно чтобы, когда аппарат находится в состоянии покоя, т.е. когда не происходит дозирования, по меньшей мере одно отверстие в наружном неподвижном дисковом элементе и по меньшей мере одно отверстие во внутреннем вращающемся дисковом элементе не совпадали друг с другом.
Дозирующий и установочный блок содержит по меньшей мере одно приспособление для позиционирования контейнера относительно дозирующего и установочного блока аппарата. Это приспособление предпочтительно взаимодействует с соответствующим позиционирующим приспособлением контейнера. Вышеупомянутые приспособления аппарата и контейнера сконструированы таким образом, что, когда контейнер установлен в аппарате, отверстие наружного неподвижного дискового элемента находится напротив отверстия наружного неподвижного дискового элемента дозирующего и установочного блока. По меньшей мере одно из приспособлений для позиционирования контейнера может содержать контактную зацепляющую поверхность на конце вращающегося вала, причем вышеупомянутая зацепляющая поверхность предназначена для взаимодействия с соответствующей частью контейнера. Зацепляющая поверхность предпочтительно имеет асимметричную форму. Эта асимметричная форма помогает пользователю ориентировать контейнер в аппарате. По меньшей мере одно из приспособлений для позиционирования контейнера в аппарате может также содержать кулачок (кулачки) или направляющую (направляющие) для кулачка в неподвижной части дозирующего и установочного блока, такой как его наружный неподвижный дисковый элемент. Кулачок (кулачки) или направляющая (направляющие) для кулачка могут соответственно вставляться в соответствующую направляющую (направляющие) для кулачка контейнера или принимать кулачок (кулачки) контейнера. Предпочтительно, чтобы по меньшей мере одно позиционирующее приспособление могло также быть предназначено для крепления контейнера к аппарату. Такое по меньшей мере одно приспособление для позиционирования контейнера относительно дозирующего и установочного блока может также содержать визуальный указатель на поверхности аппарата. Визуальный указатель, например стрелка, указывает пользователю, как устанавливать контейнер в аппарате.
Согласно конкретному варианту осуществления настоящего изобретения неподвижный дисковый элемент дозирующего и установочного блока имеет отверстие, соединяющее кромку вышеупомянутого диска с полостью внутри наружного неподвижного дискового элемента, образующейся в отверстии внутреннего вращающегося дискового элемента в положении готовности аппарата. Это отверстие используется для обеспечения воздушного потока внутри отверстия дискового элемента, в частности, когда подаются гигроскопичные порошки. К примеру, когда аппарат используется для подачи порошка напитка в камеру или контейнер, где он смешивается с жидкостью, влага может осаждаться в выходном отверстии внутреннего вращающегося дискового элемента. Обеспечение воздушного потока позволяет высушить отверстие, перед тем как оно будет снова использоваться для выдачи новой дозы порошка.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, аппарат предназначен для приготовления напитка из текучего концентрата напитка, и он содержит смесительную камеру, присоединенную по меньшей мере к одному приспособлению для подачи разбавителя с нижней стороны дозирующего и установочного блока, взаимодействующего с вышеупомянутой смесительной камерой. Нижняя сторона дозирующего и установочного блока взаимодействует со смесительной камерой таким образом, что доза текучего продукта, протекающая сквозь отверстие внутреннего вращающегося дискового элемента, втекает в смесительную камеру. Смесительная камера может быть либо неподвижной и постоянно установленной под вышеупомянутым отверстием, или она может быть подвижной таким образом, чтобы она располагалась только на мгновение под отверстием внутреннего вращающегося дискового элемента, как описано в патентном документе WO 2009/153157.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения оно касается системы для приготовления напитков путем смешивания текучего концентрата напитка с разбавителем, содержащей:
- контейнер, такой как описан выше, предназначенный для хранения текучего концентрата напитка;
- аппарат, такой как описан выше;
причем:
- вращающийся вал аппарата способен входить в зацепление и приводить во вращение внутренний вращающийся дисковый элемент контейнера, когда контейнер установлен в аппарате; и
- по меньшей мере одно приспособление контейнера, предназначенное для позиционирования контейнера в аппарате, и по меньшей мере одно приспособление аппарата, предназначенное для позиционирования контейнера относительно дозирующего и установочного блока аппарата, осуществляют позиционирование измерительной и дозирующей крышки контейнера относительно дозирующего и установочного блока аппарата так, что отверстие наружного неподвижного дискового элемента контейнера совпадает с отверстием наружного неподвижного дискового элемента аппарата;
- когда контейнер установлен в аппарате, эти отверстия расположены относительно друг друга таким образом, что в положении готовности:
- отверстие внутреннего вращающегося дискового элемента контейнера расположено перед отверстиями (впереди отверстий) наружного неподвижного дискового элемента контейнера и наружного неподвижного дискового элемента аппарата согласно направлению вращения вращающихся дисковых элементов, и
- отверстие внутреннего вращающегося дискового элемента аппарата расположено после отверстий наружного неподвижного дискового элемента контейнера и наружного неподвижного дискового элемента аппарата согласно направлению вращения вращающихся дисковых элементов.
При этом отверстие вращающегося дискового элемента аппарата расположено перед отверстием вращающегося дискового элемента контейнера согласно направлению вращения.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, когда контейнер установлен в аппарате, отверстия расположены таким образом относительно друг друга, что в позиции готовности:
- отверстие внутреннего вращающегося дискового элемента контейнера повернуто на угол 90° вперед от отверстий наружного неподвижного дискового элемента контейнера и наружного неподвижного дискового элемента аппарата согласно направлению вращения вращающихся дисковых элементов, и
- отверстие внутреннего вращающегося дискового элемента аппарата повернуто на угол 180° назад от отверстий наружного неподвижного дискового элемента контейнера и наружного неподвижного дискового элемента аппарата согласно направлению вращения вращающихся дисковых элементов.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения:
- контейнер имеет дозирующую крышку, содержащую внутренний вращающийся дисковый элемент, имеющий выполненное в нем одно отверстие, и наружный неподвижный дисковый элемент, имеющий выполненное нем одно отверстие, и
- дозирующий и установочный блок содержит наружный неподвижный дисковый элемент, имеющий одно отверстие, и внутренний вращающийся дисковый элемент, имеющий одно отверстие.
Как правило, операция дозирования требует выполнения одного полного поворота обоих вращающихся дисковых элементов. Могут осуществляться несколько полных поворотов, в зависимости от желаемого числа доз.
В данном техническом описании термины «передний», «задний», «верхний» и «нижний» используются для описания относительного положения элементов настоящего изобретения. Эти термины следует понимать как относящиеся к контейнеру в его нормальной ориентации, когда он установлен в аппарате.
Используемые относительно внутреннего и наружного дисковых элементов термины «внутренний» и «наружный» означают, что внутренний дисковый элемент в продольном направлении находится ближе к внутреннему пространству контейнера, чем наружный дисковый элемент.
Краткое описание чертежей
Характеристики и преимущества настоящего изобретения будут более понятны при рассмотрении прилагаемых чертежей, на которых:
На фиг.1 показан контейнер согласно настоящему изобретению, вид в перспективе.
На фиг.2 - то же, вид снизу.
На фиг.3 показана дозирующая крышка контейнера согласно настоящему изобретению.
На фиг.4 показан контейнер согласно настоящему изобретению, прикрепленный и установленный в дозирующем и установочном блоке аппарата, выполненном согласно настоящему изобретению (аппарат не показан).
На фиг.5 - то же, вид сверху.
На фиг.6 показаны наружный неподвижный и внутренний вращающийся нижний дисковые элемент в дозирующем и установочном блоке, изображенном на фиг.4, вид в увеличенном масштабе.
На фиг.7 показана система из контейнера и дозирующего и установочного блока, выполненных согласно настоящему изобретению, вид в увеличенном масштабе.
На фиг.8 схематически показаны относительные положения отверстий различных дисковых элементов во время операции дозирования, вид сверху.
На фиг.9 схематически показан аппарат согласно настоящему изобретению.
Осуществление изобретения
На фиг.1, 2 и 3 показан контейнер 1, выполненный согласно настоящему изобретению. Контейнер содержит бак 2, предназначенный для хранения порошка. Бак закрыт дозирующей крышкой, расположенной на днище бака 2. Эта дозирующая крышка содержит наружный неподвижный дисковый элемент 4, имеющий выполненное в нем по меньшей мере одно отверстие 41, предназначенное для дозирования порошка. Этот наружный неподвижный дисковый элемент 4 обращен наружу контейнера. Дозирующая крышка также содержит внутренний вращающийся дисковый элемент 3, имеющий по меньшей мере одно отверстие 31 для дозирования порошка; этот элемент обращен внутрь контейнера 1. Внутренний вращающийся дисковый элемент 3 содержит приспособление для взаимодействия с вращающимся валом; на чертежах это приспособление представляет собой паз 5 внутри нижней стороны внутреннего вращающегося дискового элемента 3. Этот паз 5 может зацепляться концом вала, имеющим соответствующую форму. Этот паз имеет асимметричную форму, в данном случае треугольную форму, с тем чтобы позиционировать контейнер относительно аппарата, когда он зацепляется с концом вала, имеющего соответствующий конец (как показано на фиг.7). Наружный неподвижный дисковый элемент 4 также имеет отверстие 42 в его центре, позволяющее вращающемуся валу проходить сквозь него и взаимодействовать с внутренним вращающимся дисковым элементом 3, не касаясь наружного дискового элемента. Для каждого диска 3, 4, отверстие 31, 41 расположено эксцентрично. Эти два отверстия расположены в каждом диске таким образом, что они способны совпадать друг с другом, когда внутренний вращающийся дисковый элемент 3 вращается. Контейнер 1 может иметь другие приспособления для позиционирования контейнера в аппарате, и соответственно для позиционирования измерительной и дозирующей крышки относительно аппарата. Эти другие приспособления могут представлять собой кулачки 6, взаимодействующие с направляющими для кулачков в аппарате. Приспособления для позиционирования контейнера в аппарате особенно важны, когда контейнер 1 имеет основание с круглым сечением: без позиционирующего приспособления контейнер можно было бы установить согласно любой угловой ориентации в аппарате, не гарантируя того, что отверстие контейнера, в частности отверстие 41, может соответствовать отверстию в аппарате.
В процессе изготовления дисковые элементы 3, 4 устанавливают относительно друг друга таким образом, что их отверстия 31, 41 не совпадают, когда контейнер не используется для дозирования текучего продукта, в частности, когда контейнер снят с аппарата. Контейнер сконструирован таким образом, что порошок не может высыпаться из контейнера, когда он снят с аппарата.
Контейнер также содержит приспособления для очистки соскребанием верхней стороны внутреннего вращающегося дискового элемента, когда вышеупомянутый элемент вращается. В конкретном проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения скребковое приспособление представляет собой стержень 10, проходящий от центра контейнера к его боковой стороне. Он является неподвижным благодаря его расположению в прорезях в направленных вверх боковых стенках неподвижного дискового элемента 4. Когда некоторое количество порошка остается в контейнере, скребковое приспособление может помогать выскрести оставшийся порошок из контейнера и проталкивать удаленный порошок в отверстие 41. Предпочтительно, чтобы оно было расположено сразу же после отверстия 41 наружного неподвижного дискового элемента 4 согласно направлению вращения вращающегося дискового элемента 3 (как показано пунктирной линией на фиг.3).
В процессе изготовления для заполнения контейнера порошком бак 2 вначале заполняют порошком, и затем дозирующая крышка, изготовленная из двух дисковых элементов, и скребковое приспособление используют для закупоривания бака. Бак и дозирующая крышка могут быть прикреплены друг к другу с помощью любых известных средств, таких как защелкивающееся соединение или сварка. Предпочтительно, чтобы их было невозможно отсоединять друг от друга, не разрушая часть контейнера, чтобы избежать заполнения контейнера текучим продуктом, который не предназначен для подачи в аппарат. Кроме того, дозирующая крышка имеет такую конфигурацию, что трудно или даже невозможно вручную вращать внутренний вращающийся дисковый элемент, чтобы обеспечить совпадение отверстий 31, 41 дисков.
На фиг.4 показан контейнер 1 согласно настоящему изобретению, прикрепленный и установленный в дозирующем и установочном блоке 7 аппарата. На фиг.9 схематически показан аппарат, выполненный согласно настоящему изобретению, в котором контейнер 1 установлен на дозирующем и установочном блоке 7. Отверстие во внутреннем дисковом элементе дозирующего и установочного блока расположено на смесительной камере 16, в которую подается разбавитель с помощью приспособления 17 для подачи разбавителя, обычно трубки, расположенной в смесительной камере. Приспособление для подачи разбавителя присоединено к насосу 171 и баку 172 для разбавителя. Аппарат также содержит электродвигатель 18, соединенный с валом 11 для приведения во вращение дозирующего блока 7. Различные элементы аппарата заключены в корпус 19. Выходное отверстие смесительной камеры выдает приготовленный напиток из аппарата в чашку 20.
На фиг.5, 6 подробно изображен дозирующий и установочный блок 7 аппарата. Дозирующий и установочный блок 7 содержит наружный неподвижный дисковый элемент 8, имеющий выполненное в нем по меньшей мере одно отверстие 81, причем вышеупомянутый неподвижный дисковый элемент обращен наружу аппарата. Предпочтительно, чтобы наружный неподвижный дисковый элемент 8 был достаточно толстым для того, чтобы его отверстие 81 создавало объем, соответствующий отмеренному количеству порошкообразного продукта, подлежащего дозированию. Дозирующий и установочный блок 7 также содержит внутренний вращающийся дисковый элемент 9, имеющий выполненное в нем по меньшей мере одно отверстие 91, причем вышеупомянутый вращающийся дисковый элемент смонтирован на нижней стороне неподвижного дискового элемента 8. Для каждого диска 8, 9 отверстие 81, 91 расположено эксцентрично. Эти два отверстия расположены в каждом диске таким образом, что они имеют возможность совпадать друг с другом, когда внутренний вращающийся дисковый элемент 9 вращается. Дозирующий и установочный блок 7 также содержит вращающийся вал 11, предназначенный для приведения во вращение вращающегося дискового элемента 9 аппарата. Наружный неподвижный дисковый элемент 8 имеет центральное отверстие 82, предназначенное для вставки и поддержки вышеупомянутого вращающегося вала 11 без приведения его во вращение валом. Внутренний вращающийся дисковый элемент 9 имеет центральное отверстие 92, предназначенное для вставки вышеупомянутого вращающегося вала 11 и взаимодействия с ним и вращения этим валом. Вал 11 сконструирован таким образом, чтобы зацепляться с внутренним вращающимся дисковым элементом, оставляя наружный дисковый элемент 8 неподвижным. Он может зацепляться с внутренним вращающимся дисковым элементом 9 с помощью лопаток (не показаны), которые могут скользить внутри соответствующих пазов 93 в диске 9. Ориентация приспособления для соединения вала с внутренним вращающимся дисковым элементом 9 определяется таким образом, чтобы установить относительные положения этого диска с наружным неподвижным дисковым элементом 8, когда различные элементы дозирующего и установочного блока 7 собраны. Сборка контейнера и дозирующего и установочного блока поддерживается корпусом аппарата. Дозирующий и установочный блок присоединен к электродвигателю аппарата с помощью вала 11.
Наружный неподвижный дисковый элемент 8 может быть полым или сплошным. Он может иметь отверстие 13 внутри его кромки, соединенное с полостью 14, образующейся в отверстии 91 внутреннего вращающегося дискового элемента 9 в положении готовности дозирующего и установочного блока 7. Это отверстие 13 может быть соединено с вентилятором для того, чтобы обеспечить поток воздуха для сушки отверстия 91, когда оно перемещается в положение готовности.
Дополнительно могут быть предусмотрены выпуклости (выступы) 94 на нижней стороне внутреннего вращающегося дискового элемента 9 для вставки в соответствующие выступы во вращающейся пластине аппарата, чтобы способствовать приведению во вращение внутреннего вращающегося дискового элемента 9.
Дозирующий и установочный блок 7 содержит приспособление 12, предназначенное для позиционирования контейнера 1 в аппарате и дополнительно для его крепления. Одна часть этого приспособления представляет собой направляющие 12 для кулачков, взаимодействующие с кулачками 6 контейнера 1. Кулачки и направляющие для кулачков 6, 12 расположены таким образом, чтобы обеспечить позиционирование контейнера относительно дозирующего и установочного блока 7 и в частности относительные положения отверстий 31, 41, 81 и 91 по отношению друг к другу. Другая часть этого приспособления представляет собой зацепляющую поверхность 111 на конце вращающегося вала 11, который имеет треугольную форму для зацепления с соответствующим пазом 5, имеющим треугольную форму, контейнера 1, показанного на фиг.2.
Предпочтительно, чтобы в положении готовности диски 3, 4, 8 и 9 располагались относительно друг друга таким образом, чтобы:
- отверстия 41, 81 наружных неподвижных дисковых элементов 4, 8 совпадали друг с другом;
- ни одно из отверстий 31, 91 внутренних вращающихся дисковых элементов 3, 9 не совпадали с другими отверстиями;
- указанные отверстия 31, 91 внутренних вращающихся дисковых элементов 3, 9 располагались таким образом, чтобы в направлении вращения вращающихся дисковых элементов 3, 9 контейнера и аппарата выдающее отверстие 31 совпадало с отверстиями 41, 81 неподвижных дисковых элементов 4, 8 перед выходным отверстием 91. К примеру, выдающее отверстие 31 дискового элемента 3 контейнера повернуто на угол 90° вперед от отверстий 41, 81, а выходное отверстие 91 повернуто на угол 180° вперед от отверстий 41, 81.
На фиг.7 в увеличенном масштабе показана система из контейнера 1 и дозирующего и установочного блока 7 согласно настоящему изобретению. Элемент 15 обеспечивает соединение вращающегося диска 9 с валом 11.
На фиг.8 схематически показаны относительные положения отверстий 31, 41, 81, 91 наружных неподвижных дисковых элементов 4, 8 и внутренних вращающихся дисковых элементов 3, 4 во время операции дозирования на виде сверху. Для направления вращения по часовой стрелке первая колонка а на фиг.8 соответствует резервному положению системы, а именно: в контейнере 1 заборное отверстие 31 внутреннего вращающегося дискового элемента 3 находится в контакте с порошком, хранящимся в баке, но оно не расположено напротив отверстий 41, 81 наружных неподвижных дисковых элементов 4, 8. Выходное отверстие 91 нижнего вращающегося дискового элемента 9 установочного блока 7 смещено от отверстий 41, 81 наружных неподвижных дисковых элементов 4, 8 так, что эти отверстия закрыты для атмосферного воздуха.
Когда дозирующий блок 7 активируется, внутренние вращающиеся дисковые элементы 3, 4 контейнера 1 и дозирующий и установочный блок перемещаются вместе в результате вращения вала по часовой стрелке, тогда как центральные дисковые элементы 4, 8 остаются неподвижными. Соответственно отверстия 41, 81 наружных неподвижных дисковых элементов остаются на своем месте, тогда как заборное отверстие 31 и выходное отверстие 91 вращаются.
Колонка b показывает момент времени в операции дозирования, когда заборное отверстие 31 перемещается над отверстиями 31, 81, позволяя порошку падать внутрь измерительного отверстия 81. Поверхность заборного отверстия 31 может быть больше, чем поверхность измерительного отверстия 81 для того, чтобы в процессе вращательного перемещения время для обеспечения падения порошка внутрь измерительного отверстия 81 было достаточно большим. Тогда задняя кромка заборного отверстия 31 может скрести поверхность порошка внутри измерительного отверстия 81. Одновременно выходное отверстие 91 внутреннего вращающегося дискового элемента переместилось, но оно все еще смещено относительно отверстия 81 так, что нет контакта атмосферного воздуха с порошком, отмеренным и хранящимся в нем.
Колонка с показывает момент времени в операции дозирования, когда выходное отверстие 91 перемещается под отверстием 81, позволяя порошку выходить из измерительного отверстия 81. Одновременно заборное отверстие 31 вращающегося дискового элемента контейнера переместилось, но оно смещено относительно отверстий 41, 81, так что нет контакта атмосферного воздуха с порошком, хранящимся в контейнере. Затем вращающиеся дисковые элементы продолжают вращаться до тех пор, пока они не повернутся на 360°, возвратившись в исходное положение готовности, изображенное в колонке а. В этом положении готовности отверстия 41, 81 не содержат никакого порошка, поскольку они не были накрыты заборным отверстием 31 и поскольку они только что были опорожнены. В этом случае порошок закрыт для атмосферного воздуха.
Способ для измерения одной дозы порошка предполагает один полный оборот вращающихся дисковых элементов до тех пор, пока они не достигнут своего исходного положения. Несколько полных оборотов могут позволить отмерять несколько доз. Это полное перемещение позволяет перемешивать порошок в контейнере, что предотвращает образование пустот и/или твердых комков, откосов, перемычек или треугольных или пирамидальных кип порошка внутри бака, которые оказывают значительное влияние на операцию подачи и дозирования аппарата. Такая проблема возникает еще чаще в районах с высокой влажностью, поскольку влага способствует образованию комков порошка. Согласно настоящему изобретению, порошок может свободно втекать в дозирующий блок.
Контейнер можно легко отсоединять от дозирующего блока, даже если он не пуст, без выпадения порошка из контейнера, поскольку в положении готовности контейнер закрыт для атмосферного воздуха. Пользователь должен только немного повернуть контейнер, чтобы убрать кулачки 6 контейнера из направляющих для кулачков установочного блока. Затем он может установить другой контейнер, содержащий другой тип текучего продукта, в дозирующий и установочный блок.
Система согласно настоящему изобретению также обеспечивает преимущество поддержания свежести текучего продукта путем ограничения контакта вышеупомянутого продукта с воздухом, что может иметь исключительную важность для определенных продуктов, таких как растворимый кофе. Система фактически избегает обычной полной передачи текучего продукта из контейнера в бак аппарата, что зачастую приводит к попаданию воздуха в текучий продукт. Кроме того, благодаря тому факту, что контейнер имеет малое отверстие для обеспечения потока порошка из контейнера в аппарат, контакт с воздухом является еще более ограниченным.
Помимо этого, в системе согласно настоящему изобретению никакой текучий продукт не может оставаться в измерительном отверстии наружного неподвижного дискового элемента дозирующего блока между двумя операциями дозирования. Это отверстие всегда опорожняется после дозирования. Соответственно отсутствует риск того, что текучий продукт может остаться в этом отверстии и деградировать между двумя операциями.
Кроме того, система согласно настоящему изобретению обеспечивает преимущество поддержания свежести текучего продукта, хранимого в контейнере, путем ограничения контакта вышеупомянутого продукта с парами разбавителя, которые могут подниматься из смесительной камеры, расположенной под дозирующим и установочным блоком. Благодаря тому факту, что имеется положения готовности, как показано на виде (а) фиг.8, в котором оба отверстия в обоих наружных неподвижных дисковых элементах закрыты сверху внутренним вращающимся диском контейнера, а снизу - внутренним вращающимся дисковым элементом дозирующего и установочного блока, можно вводить разбавитель в смесительную камеру, расположенную ниже, без риска попадания паров в контейнер.
Обозначения позиций
1 Контейнер
2 Бак
3 вращающийся дисковый элемент контейнера
4 неподвижный дисковый элемент контейнера
5 приспособление для взаимодействия с вращающимся валом
6 Кулачок
7 дозирующий и установочный блок
8 неподвижный дисковый элемент аппарата
9 вращающийся дисковый элемент аппарата
10 скребковое приспособление
11 вращающийся вал
12 направляющая для кулачка
13 Отверстие
14 Полость
15 соединительный элемент
16 смесительная камера
17 приспособление для подачи разбавителя
171 Насос
172 Котел
18 Электродвигатель
19 Корпус
20 Чашка
31, 41, 42, 81, Отверстия
82, 91, 92
111 зацепляющая поверхность
93 Паз
94 Выступ.