ПОПОЛНЯЕМЫЙ КОНТЕЙНЕР МНОГОКРАТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЙ К МАШИНЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ
REFILLABLE REUSABLE CONTAINER APPLIED IN BEVERAGE PREPARATION MACHINE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к пополняемому контейнеру многократного использования, применяемому для хранения текучего продукта, подобного концентрату напитка, при этом указанный контейнер применяется как резервуар в кофеварке.
Уровень техники
Известны различные машины для приготовления напитков, позволяющие изготавливать горячие или холодные напитки. В традиционной машине для приготовления напитков отмеренное количество растворимого в воде сухого напитка, сохраненного в резервуаре пополняемого порошком контейнера, и отмеренное количество горячей или холодной воды, поставляемой из системы водоснабжения, подаются в смесительную камеру для приготовления напитка или пищевого продукта, который затем наливается в чашку и подается потребителю. Пополнение резервуаров контейнеров заключается в высыпании порошка из одноразовых пакетов, к примеру бумажных пакетов, например, с застежкой-молнией, обеспечивающей повторное открытие и повторное закрытие пакета. При проведении этой операции оператор сталкивается с несколькими проблемами. Первая проблема имеет отношение к значительной потере порошка при его перемещении из резервуара пополняющего контейнера в резервуар пополняемого контейнера. В результате чего теряется определенное количество порошка, и кофеварка обсыпается порошком, который высыпался из резервуара контейнера. Периодически необходимо производить чистку машины во избежание загрязнения машины снаружи и также из гигиенических соображений. Другая проблема возникает в результате перемешивания порошка воздухом, контактирующим с ним при пересыпании порошка из одного контейнера в другой: это может привести к нарушению гигиены из-за возможного загрязнения порошка внешней окружающей средой, в особенности при использовании воздухочувствительных и водочувствительных порошков, и тем более в странах с высокой влажностью и повышенной температурой. Кроме того, при перемешивании порошка воздухом, контактирующим с ним, пересыпаемый порошок кофе, обычно, теряет аромат.К тому же при взаимодействии с воздухом сухого порошка, который может быть весьма гигроскопичным материалом, может произойти формирование комков и кусков, затрудняющих движение порошка самотеком и его перемещение в машине. В конечном счете, после перемещения порошка в пополняемый резервуар важно обеспечить отсутствие контакта порошка с атмосферой, закрытие этого резервуара должно быть настолько быстрым и эффективным, чтобы воздух не мог проникнуть в резервуар.
Существуют также проблемы, связанные с пакетами, используемыми для пополнения порошком кофе резервуаров кофеварки. Одна из проблем связана с тем, что для обеспечения наилучшего кофейного напитка машины часто настроены на использование определенного порошка кофе. Если для пополнения машины ошибочно был использован другой тип порошка кофе, то получается менее качественный напиток, который может не удовлетворить потребителя. Было бы уместным предложить кофеварку с резервуаром контейнера, приспособленным к пополнению порошком кофе только при использовании пополняющих пакетов, специально подходящих к машине, чтобы гарантировать наилучшее качество напитка. Указанные проблемы могут также касаться и других типов текучих продуктов, таких как жидкость, паста или гель.
Поэтому имеется необходимость в создании удовлетворяющей требованиям системы, главным образом, приспособленной к машине для офиса или дома, дозирующей небольшое количество пищи или напитка, которая позволяет пополнение такой машины только порошком, специально приспособленным для указанной машины, при соблюдении высокого уровня чистоты и ограничении контакта с атмосферой. Также система должна обеспечивать сохранение порошка кофе в машине при ограниченном контакте с атмосферой.
Раскрытие изобретения
Благодаря настоящему изобретению решаются перечисленные проблемы.
Согласно первому аспекту, изобретение относится к пополняемому контейнеру многократного использования для хранения текучего продукта, содержащему:
- резервуар с верхней открытой оконечностью,
- средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара контейнера, причем указанные средства могут открываться при контактном давление на них и могут закрываться при прекращении контактного давления на них.
Контейнер согласно настоящему изобретению предусмотрен для хранения текучего продукта, который может являться порошком, жидкостью, гелем или пастой. Контейнер может использоваться для подачи отдельных доз текучего продукта для определенного применения и с целью сохранения указанного продукта до его дозировки; поэтому он характеризуется как контейнер многократного использования.
Во-первых, этот контейнер содержит резервуар, функция которого состоит в сохранении текучего продукта. Указанный резервуар может иметь любую форму. Он может быть сконструирован асимметричной формы, которая обязывает оператора поместить его в раздаточное устройство только в определенной ориентации, к примеру резервуар может быть таким, чтобы контейнер мог взаимодействовать со средствами сцепления привода. Согласно изобретению верхняя оконечность указанного резервуара контейнера открыта для его пополнения. Отверстие в верхней открытой оконечности может иметь любую форму, к примеру круглую, овальную, квадратную …Форма отверстия может также зависеть от формы выходного отверстия пополняющего контейнера, применяемого для пополнения пополняемого контейнера многократного использования и соответствовать ей, например, во избежание ошибочного пополнения несоответствующим продуктом. Наиболее простым и легким в исполнении является отверстие круглой формы.
Во-вторых, контейнер также содержит средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара. Эти средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара контейнера, как правило, могут открываться при контактном давлении на них, направленном вертикально вниз. При прекращении контактного давления эти средства могут закрываться, т.е. в состоянии покоя, когда на них не оказывается контактное давление, эти средства закрывают верхнюю открытую оконечность резервуара контейнера. Это состояние средств для закрывания верхней открытой оконечности резервуара обеспечивает сохранение текучего продукта в резервуаре контейнера, так как после заполнения резервуара продукт изолирован от атмосферы для его сохранения. Другое состояние средств для закрывания верхней открытой оконечности резервуара при оказываемом на них давлении обеспечивает пополнение резервуара контейнера текучим продуктом, так как верхняя открытая оконечность освобождена для прохода продукта.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара содержат несколько гибких язычков, причем каждый язычок имеет зафиксированную оконечность и свободную оконечность, при этом благодаря своей форме и ориентации, указанные свободные оконечности язычков в состоянии покоя закрывают верхнюю открытую оконечность резервуара контейнера и под действием контактного давления отходят друг от друга или перемещаются от верхней открытой оконечности резервуара контейнера. Зафиксированные оконечности гибких язычков обычно закреплены по краю верхней открытой оконечности резервуара, например они могут быть закреплены на кольце, смонтированном при завинчивании или защелкивании на верхней открытой оконечности резервуара. Предпочтительно, осуществляется плотная фиксация оконечностей язычков, предотвращающая какое-либо проникновение воздуха или потерю компонентов продукта (ароматических). Другая оконечность язычков является свободной и к тому же подвижной. Благодаря своей форме и ориентации язычки в состоянии покоя формируют единую поверхность без образования щелей между язычками. По меньшей мере, все края язычков примыкают друг к другу или накладываются друг на друга. К тому же перекрытие не должно быть слишком значительным: язычки должны иметь возможность расходиться при прямом контактном давлении на них, чтобы образовать отверстие между ними, позволяющее текучему продукту протекать в резервуар. Предпочитается, чтобы в состоянии покоя все язычки могли сформировать конус, вершина которого направлена внутрь резервуара. Все язычки могут иметь одинаковую треугольную форму, при этом язычки одной стороной треугольника закреплены по краю верхней открытой оконечности, две другие стороны язычков примыкают к двум другим сторонам следующих язычков, и все свободные оконечности язычков вершинами своих треугольников сходятся в центре верхней открытой оконечности резервуара. При приложении давления на язычки их свободные оконечности отходят друг от друга и освобождают центральный проход для потока продукта.
Язычки, предпочтительно, изготавливают из материала, позволяющего им сгибаться и без разрушения быстро приходить в исходное состояние. Такой материал может представлять собой резину или упругий пластик. Также язычки могут быть изготовлены из обычного пластика и на своих закрепленных оконечностях могут содержать средства, способствующие изгибу, такие как шарниры.
Пополняемый контейнер многократного использования согласно изобретению может содержать крышку на верхней открытой оконечности резервуара, чтобы после пополнения контейнера повысить его воздухонепроницаемость.
По первому варианту осуществления изобретения средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара контейнера могут содержать два набора, состоящих из нескольких гибких язычков, при этом каждый набор гибких язычков формирует конус с продавливаемыми отверстиями, и два набора язычков смонтированы между собой так, чтобы язычки каждого набора закрывали продавливаемые отверстия другого набора. Согласно этому варианту осуществления изобретения контейнер на стадии хранения порошка закрыт весьма эффективно благодаря тому, что указанные два конуса перекрывают отверстия друг друга, при этом абсолютно исключается какая-либо возможность проникновения атмосферного воздуха в резервуар. Следует принимать во внимание, что при формировании язычками только одного конуса трудно создать конус, в котором в состоянии покоя язычки идеально подогнаны друг к другу и исключается наличие небольшого отверстия. В определенном варианте осуществления изобретения один набор гибких язычков может сформировать конус с более широкими продавливаемыми отверстиями по сравнению с конусом, сформированным другим набором гибких язычков. Обычно все язычки в одном наборе имеют одинаковую регулярную форму и одинаково распределены относительно верхней открытой оконечности резервуара и вокруг любого отверстия. Размер и форму язычков и отверстий подбирают так, чтобы обеспечить достаточное расстояние и создать свободные пространства между язычками, когда на них оказывается контактное давление. Необходимо оказать достаточное давление для продвижения свободных оконечностей язычков на несколько миллиметров вниз, чтобы язычки больше не закрывали продавливаемые отверстия и образовались отверстия для прохода текучего продукта в резервуар контейнера.
Во втором варианте осуществления изобретения средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара контейнера могут содержать закрепленную центральную деталь, контактирующую со свободными оконечностями гибких язычков. Эта центральная деталь закреплена средствами, которые не могут перемещаться, в зависимости от того, приложено контактное давление или нет. Указанная деталь занимает достаточную область, предотвращая формирование в центре верхней открытой оконечности резервуара единственного отверстия, которое может образоваться при расхождении язычков. Напротив, указанная деталь позволяет сформировать нескольких независимых отверстий. Центральная деталь может иметь любую форму. Является применимой деталь конусообразной формы или в виде большой иглы, так как позволяет нарушить поток текучего продукта и распределяет его по различным отверстиям между язычками.
Пополняемый контейнер по второму варианту осуществления изобретения, в особенности, приспособлен для хранения порошка и, в частности, для порошка, обладающего такой гранулометрией, при которой угол ссыпания является существенным. По существу, следует отметить, что контейнер согласно изобретению не мог легко пополняться некоторыми порошками, хотя их объем был меньше объема резервуара контейнера, так как при свободном течении порошка образовывался конус, вершина которого перекрывала верхнюю открытую оконечность резервуара. Пополнение контейнера такими порошками не происходит надлежащим образом, в связи с тем что порошок частично остается над гибкими язычками, когда на них больше не оказывается давление. Пополняемый контейнер по второму варианту осуществления изобретения позволяет решить эту проблему благодаря наличию закрепленной центральной детали, которая при контактном давлении, оказываемом на язычки, не допускает образования центрального и единственного отверстия, при этом образуется несколько независимых небольших отверстий. В этом случае порошок вводится в резервуар через несколько образовавшихся отверстий, создавая конусы в резервуаре в различных местах, причем указанные конусы имеют меньший размер по вертикали по сравнению с единственным центральным конусом порошка, созданным лишь при одном отверстии.
Существовавшая ранее проблема порошков с большим углом ссыпания также может быть решена посредством пополняемого контейнера многократного использования согласно третьему варианту осуществления изобретения, в котором:
- верхняя открытая оконечность резервуара контейнера представляет собой цилиндрическое горлышко, имеющее:
- внешнюю резьбу, взаимодействующую с резьбой крышки,
- внутреннюю резьбу, взаимодействующую с резьбой, имеющейся на средствах для закрывания верхней открытой оконечности резервуара,
- крышка и средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара контейнера обеспечены соединительными средствами для того, чтобы при завинчивании или отвинчивании крышки по цилиндрическому горлышку средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара соответственно завинчивались или отвинчивались внутри цилиндрического горлышка,
- указанные соединительные средства разъединяются, когда крышка и средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара вывинчены до их самого верхнего положения.
При осуществлении этого третьего варианта осуществления изобретения имеется возможность увеличить вертикальный размер цилиндрического горлышка при пополнении контейнера. Фактически, для того чтобы пополнить контейнер, крышку резервуара, выворачивая, удаляют. Так как крышка соединена со средствами для закрывания верхней открытой оконечности резервуара, они одновременно выворачиваются вплоть до того, что выступают поверх цилиндрического горлышка. На этой стадии крышку больше нельзя навернуть на внешнюю часть цилиндрического горлышка, при этом соединительные средства и средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара разъединяются, вследствие чего средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара располагаются поверх цилиндрического горлышка резервуара и порошок, пополняющий контейнер, протекает с самого верхнего уровня контейнера, в отличие от контейнеров, в которых средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара не могут перемещаться вверх. После завершения пополнения контейнера крышку снова соединяют со средствами для закрывания верхней открытой оконечности резервуара и вворачивают, направляя внутрь цилиндрического горлышка. Средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара тогда будут постепенно закрывать вершину конуса насыпаемого порошка.
В четвертом варианте осуществления изобретения зафиксированные оконечности язычков зацепляются вблизи дна резервуара контейнера. В предпочтительном варианте осуществления изобретения средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара содержат несколько гибких язычков, которые своими свободными оконечностями подпирают закупоривающие средства, при этом благодаря форме и ориентации указанных закупоривающих средств обеспечивается закрывание верхней открытой оконечности резервуара. Закрывание открытой оконечности резервуара закупоривающими средствами может быть обеспечено при точной подгонке поверхности или края закупоривающих средств к краю верхней открытой оконечности резервуара контейнера. Удлиненные гибкие язычки и закупоривающие средства обычно вмещаются внутрь резервуара. Закупоривающие средства при этом закрывают верхнюю открытую оконечность резервуара изнутри. Предпочтительные закупоривающие средства состоят из куполообразной чашки, в частности, когда отверстие верхней открытой оконечности резервуара имеет круглую форму. Эта куполообразная чашка ориентируется таким образом, чтобы внешняя поверхность чашки присасывалась к краю отверстия верхней открытой оконечности резервуара. С этой целью обычно устанавливают удлиненные гибкие язычки такой длины, чтобы они подгоняли закупоривающие средства к верхней открытой оконечности резервуара. В одном определенном варианте осуществления изобретения закупоривающие средства на своей верхней поверхности снабжены гребнями. Такие гребни могут обеспечить лучший контакт при приложении контактного давления на закупоривающие средства.
Независимо от формы средств для закрывания верхней открытой оконечности резервуара резервуар пополняемого контейнера многократного использования согласно настоящему изобретению обычно имеет нижнюю оконечность, которая открыта для взаимодействия с дозирующими средствами и согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения открыта для взаимодействия с дозирующими средствами раздаточного устройства. В этом случае пополняемый контейнер многократного использования приспособлен для кратковременного хранения текучего продукта при применении в раздаточном устройстве, поставляющем дозы продукта, когда это требуется. Предпочтительно, нижняя оконечность резервуара контейнера непосредственно соединена с дозирующими средствами: нижняя открытая оконечность резервуара и корпус дозирующих средств обычно подогнаны друг к другу. Благодаря этой подгонке нижняя оконечность резервуара контейнера закрыта верхней частью дозирующих средств. Дозирующие средства отбирают дозы продукта из резервуара контейнера для питания раздаточного устройства, подавая, например, в смесительную камеру раздаточного устройства кофеварки. Резервуар контейнера также может быть косвенно соединен с дозирующими средствами, например, посредством раструба. Могут использоваться дозирующие средства любого известного типа, например винтовые, шнековые, барабанные, камерные, дисковые, шланговый насос для жидкости и пасты и т.п., осуществляющие подачу дозы текучего продукта к распределительному устройству.
В пополняемом контейнере многократного использования по четвертому варианту осуществления настоящего изобретения зафиксированная оконечность гибких язычков может быть закреплена на корпусе дозирующих средств вблизи нижней оконечности резервуара или непосредственно на резервуаре контейнера, предпочтительно на дне резервуара.
Изобретение, согласно второму аспекту, относится к машине для приготовления напитка из текучих ингредиентов, содержащей:
- пополняемый контейнер многократного использования, описанный выше,
- дозатор, содержащий дозирующие средства,
- средства для подачи разбавителя,
- средства для смешивания дозы текучего ингредиента напитка и разбавителя.
В раздаточное устройство машины согласно настоящему изобретению можно подавать растворимый текучий ингредиент напитка. При этом растворимый текучий ингредиент напитка, предпочтительно, выгружается в смесительную камеру указанного устройства, в которую может быть введена жидкость, как например вода, взаимодействующая с растворимым ингредиентом для формирования напитка.
Дозатор взаимодействует с нижней открытой оконечностью резервуара контейнера, обеспечивая поступление текучего продукта, сохраненного в резервуаре, к дозирующим средствам. Дозирующие средства обычно представляют собой вращающийся элемент, соединенный с пополняемым контейнером многократного использования, описанным выше. Корпус дозатора может включать взаимодействующие средства для блокировки или разблокировки пополняемого контейнера многократного использования в кофеварке. В этом случае контейнер и дозатор можно соединять друг с другом для использования или разъединять, например, с целью мытья. Корпус дозатора может также включать взаимодействующие средства для блокировки или разблокировки системы в машине. В данном случае контейнер и дозатор можно одновременно удалять из машины для мытья системы или для пополнения системы текучим продуктом; в маленьких кухнях, фактически, удобно иметь возможность пополнить контейнер порошком, когда контейнер отделен от машины, например в том случае, если над машиной для приготовления напитка ограничено пространство.
Согласно настоящему изобретению, когда пополняемый контейнер многократного использования машины заполнен текучим продуктом для сохранения и дозирования текучего продукта и заблокирован на кофеварке, нижняя часть пополняемого контейнера многократного использования полностью закрыта дозатором и его верхняя часть закрыта средствами для закрывания верхней открытой оконечности резервуара, в результате чего сохраняются свойства текучего продукта, например аромат порошка кофе. Закрывание резервуара контейнера осуществляется планомерно и не зависит от оператора, который в машинах согласно известному уровню техники мог бы забыть закрыть отверстие контейнера крышкой после пополнения контейнера.
Когда пополняемый контейнер многократного использования машины пуст, без соединения с дозатором машины его нельзя пополнить текучим продуктом, поскольку обе оконечности самого контейнера открыты. Если контейнер соединен с дозатором, то обе его оконечности закрыты, но под действием контактного давления верхняя открытая оконечность контейнера может открываться. В этом случае, высыпая порошок из пакета, расположенного над верхним концом контейнера, невозможно легко пополнить контейнер машины, поскольку вес порошка недостаточен, чтобы открыть верхние средства закрывания контейнера. Машину согласно изобретению можно пополнить только с помощью средств, которые способны оказывать контактное давление на верхние средства закрывания контейнера, чтобы открыть их и позволить порошку опускаться в контейнер.
Часто в машинах с порошком кофе используются дозирующие средства, состоящие из трех дисков: первый диск контактирует с контейнером, хранящим порошок, и содержит отверстие для удаления порошка из контейнера, второй диск предназначен для дозирования порошка, извлеченного первым диском, третий диск имеет отверстие для выгрузки отмеренной дозы порошка. Эти три диска вращаются вокруг одной и той же оси. В контейнере многократного использования в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения, в котором зафиксированная оконечность гибких язычков закреплена на корпусе дозирующих средств вблизи нижней оконечности резервуара или на дне резервуара, может быть обеспечена правильная установка первого диска в нижней части контейнера. В этом случае без гибких язычков внутри резервуара первый диск не может правильно работать, следовательно, оператор машины не сможет использовать резервуар без гибких язычков, например, для засыпания порошка из пакета, расположенного выше верхней оконечности резервуара, непосредственно в резервуар контейнера.
Изобретение, согласно третьему аспекту, относится к системе для приготовления напитков посредством смешивания текучего концентрата напитка с разбавителем, которая включает:
- машину, содержащую:
- пополняемый контейнер многократного использования, описанный выше,
- дозатор, содержащий дозирующие средства,
- средства для подачи разбавителя,
- средства для смешивания дозы текучего ингредиента напитка с разбавителем;
пополняющий контейнер, хранящий текучий концентрат напитка и приспособленный для пополнения пополняемого контейнера многократного использования, входящего в состав машины, причем указанный пополняющий контейнер содержит:
- емкость с закрытым концом и открытым концом,
- воронку, помещенную в емкость и сужающуюся к выпускному патрубку в направлении открытого конца емкости, причем указанный выпускной патрубок способен оказывать давление на средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара пополняемого контейнера многократного использования.
Пополняющий контейнер, хранящий текучий концентрат напитка, содержит, главным образом, емкость с закрытым концом и открытым концом; контейнер предназначен для приема и хранения сыпучего материала. Может использоваться емкость любой формы. Емкость в сечении может иметь круглую, овальную, квадратную или тому подобную форму. Форма и размер сечения емкости по ее длине могут изменяться для облегчения обращения с контейнером или по маркетинговым мотивам. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения емкость представляет собой цилиндр, имеющий круглое сечение или овальное сечение, благодаря чему облегчается изготовление, хранение и обращение. Емкость может быть изготовлена из материала, выбранного, по меньшей мере, из пластика, картона, алюминия или их комбинации и/или ламината, состоящего из таких материалов. Предпочтительным материалом является ламинат из листов бумаги, полиэтилена, алюминия, полиэтилентерефталата и полиэтилена в зависимости от заказа. Эти материалы являются предпочтительными, так как при их применении емкость имеет малый вес, тем не менее для изготовления емкости могут использоваться любые другие материалы. Эти материалы должны обеспечивать хороший барьер, предотвращающий проникновение влаги, и, при необходимости, обеспечивать хороший барьер, предотвращающий проникновение кислорода. В зависимости от природы сыпучего материала, который предназначен для хранения в емкости, эти материалы могут также обладать барьерными свойствами против ультрафиолетового излучения и света. Согласно специальному варианту осуществления изобретения закрытый концевой участок емкости может быть, по меньшей мере, частично прозрачным, например, при использовании прозрачного пластика. Такой прозрачный концевой участок позволяет осуществлять контроль уровня остающегося сыпучего материала в пополняющем контейнере по мере его использования. С той же самой целью этот прозрачный участок емкости может также находиться вблизи открытого конца емкости. Предпочтительно, открытый конец емкости является фланцем. Этот фланец применим для крепления открываемой мембраны на открытом конце пополняющего контейнера.
Пополняющий контейнер, хранящий текучий концентрат напитка, содержит воронку, которая предназначена для обеспечения выгрузки сыпучего материала из емкости контейнера. Эта воронка или воронкообразный элемент позволяет сыпучему материалу под действием силы тяжести опускаться к открытому концу емкости. Воронка полностью помещена в емкость и ориентирована так, что сужается к открытому концу емкости, при этом ее конусный конец является выпускным патрубком воронки и обращен к открытому концу емкости. Вследствие того что воронка полностью помещена в емкость, ее конусный конец находится, главным образом, либо в той же самой плоскости, что и открытый конец емкости, либо располагается внутри емкости. При относительном расположении воронки и емкости образуется полость между стенкой воронки и стенкой емкости по всей периферии выпускного патрубка воронки.
Обычно воронка помещается внутрь емкости вблизи открытого конца емкости, что позволяет использовать основной объем емкости для хранения сыпучего материала. Воронка может быть закреплена в емкости при использовании термосварки, высокочастотного склеивания, клеящего вещества или им подобного. Воронка может иметь внешнюю юбку, имеющую ту же самую форму, что и емкость, указанная юбка способна устанавливаться внутри емкости и позиционировать воронку внутри емкости, например, наклоняя ее. Эта юбка может иметь ограничительную кромку, способную опираться на край открытого конца емкости, предотвращая скольжение воронки.
Воронка может иметь любую форму. Обычно воронка имеет симметричную форму, предпочтительно круглую форму, но она может также иметь специфическую форму, аналогичную отверстию резервуара пополняемого контейнера; эта специфическая форма может предотвратить пополнение резервуара пополняемого контейнера несоответствующим продуктом. Согласно предпочтительному варианту изобретения воронка имеет форму усеченного конуса.
Угол конусности воронки может зависеть от природы и гранулометрии сыпучего материала. Для водорастворимого порошка кофе воронка обычно имеет угол конусности, составляющий, по меньшей мере, 10° и самое большое 80°, предпочтительно, угол конусности составляет от 15 до 50°. Угол конусности соответствует углу между стенкой сужающейся воронки и центральной осью воронки. Обычно чем мельче или плотнее порошок, предназначенный для хранения в контейнере, тем круче угол конусности воронки (приблизительно 20°) и шире выпускной патрубок воронки. И чем крупнее частицы порошка или легче порошок, тем более плоский угол конусности воронки (приблизительно 45°) и меньше выпускной патрубок воронки.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения воронка содержит направляющее устройство для сыпучего материала, соединенное с конусным концом воронки. Указанное направляющее устройство может представлять собой, например, цилиндр. Согласно этому варианту осуществления изобретения выходное отверстие направляющего устройства формирует выпускной патрубок воронки вместо сужающегося конца воронки. При реализации этого предпочтительного варианта осуществления изобретения термин «выпускной патрубок воронки» означает выходное отверстие направляющего устройства. Согласно изобретению вся воронка и ее направляющее устройство для сыпучего материала должны находиться в объеме емкости, и выходное отверстие направляющего устройства закрывается открываемой мембраной. Воронку, предпочтительно, изготавливают из пластика, такого как высокоплотный полипропилен и полиэтилен.
Предпочтительно, выпускной патрубок пополняющего контейнера, хранящего текучий концентрат напитка, представляет собой участок, который расположен ниже участка открытой оконечности резервуара пополняемого контейнера многократного использования, входящего в состав машины, при этом выпускной патрубок пополняющего контейнера приспособлен нажимать на указанные средства, которые закрывают верхнюю открытую оконечность пополняемого контейнера.
Пополняемый контейнер многократного использования пополняется в результате нажатия выпускного патрубка пополняющего контейнера, хранящего текучий концентрат напитка, на средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара пополняемого контейнера многократного использования, что позволяет открыть верхнюю открытую оконечность резервуара. Когда средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара пополняемого контейнера многократного использования содержат несколько гибких язычков, закрывающих верхнюю открытую оконечность резервуара, выпускной патрубок воронки, надавливая на ребра язычков, заставляет их свободные оконечности опускаться. Опускаясь, свободные оконечности язычков отклоняются друг от друга, создавая между собой зазоры, в результате чего верхняя открытая оконечность резервуара открывается. Текучий продукт, который высыпается из выпускного патрубка пополняющего контейнера, может протекать между ребрами язычков.
Согласно определенному варианту осуществления настоящего изобретения, открытая оконечность пополняемого контейнера многократного использования может иметь винтовую резьбу, взаимодействующую с винтовой резьбой пополняющего контейнера и обеспечивающую лучшее позиционирование.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения пополняющий контейнер, хранящий текучий компонент напитка, содержит открываемую мембрану, которая закрывает одновременно воронку и емкость. Открываемая мембрана закрывает воронку, находящуюся в объеме емкости пополняющего контейнера. Согласно вышеупомянутому предпочтительному варианту осуществления изобретения открываемая мембрана находится в контакте с конусным концом воронки или выпускным патрубком направляющего устройства для сыпучего материала. Открываемая мембрана стремится закрыть контейнер, после того как контейнер заполнен сыпучим материалом для его хранения. Предпочтительно, мембрана способна открываться под действием контактного давления на ее поверхность. Способность мембраны открываться может быть обеспечена за счет небольших отверстий в мембране, которые при контактном давлении образуют разрывы в мембране. В этом случае в мембране могут образовываться линии разрывов. Было доказано, что при прямых линиях разрывов, пересекающихся в центре мембраны, достигается лучшее открытие мембраны, и выгрузка сыпучего материала облегчается. Тем не менее линии разрывов в мембране могут иметь любую другую форму. Мембрана может быть изготовлена из любого материала, который способен разрываться, он может быть, по меньшей мере, материалом, выбранным из бумаги, алюминия, листов полимера и их сочетаний. Предпочтительной является мембрана, изготовленная из ламината, который состоит из листов бумаги, полиэтилена, алюминия и полиэтилена в зависимости от заказа.
Открываемая мембрана разрывается, когда посредством нее оказывается контактное давление на средства для закрытия верхней открытой оконечности резервуара пополняемого контейнера многократного использования для того, чтобы открыть верхнюю открытую оконечность резервуара. При этом варианте осуществления изобретения имеется возможность хранить текучий продукт в пополняющем контейнере до того момента, когда текучий продукт перемещается в пополняемый контейнер многократного использования, при этом контакт продукта с воздухом минимизирован.
В соответствии с первым вариантом пополняющего контейнера, хранящего текучий ингредиент напитка, участок выпускного патрубка воронки может находиться, по существу, в плоскости открытого конца емкости. Эта плоскость обычно перпендикулярна центральной оси воронки. Согласно этому первому варианту пополняющего контейнера открываемая мембрана одновременно закрывает выпускной патрубок воронки и открытый конец емкости. В первом варианте открываемая мембрана одновременно закрывает открытый конец емкости и выпускной патрубок (или сужающийся конец воронки или выпускной патрубок направляющего устройства), расположенные в одной и той же плоскости. В этом случае мембрана расположена в этой определенной плоскости, общей для открытого конца емкости и выпускного патрубка.
В соответствии со вторым вариантом пополняющего контейнера, хранящего текучий ингредиент напитка, край выпускного патрубка воронки может быть помещен в емкость. Край выпускного патрубка воронки проходит в емкость дальше открытого конца емкости. В этом втором варианте, открываемая мембрана закрывает край выпускного патрубка воронки и присоединяется к внутренней стенке емкости.
Соединение различных элементов пополняющего контейнера, хранящего текучий ингредиент напитка, может быть неразъемным или разъемным. Неразъемные соединения могут быть выполнены пайкой, сваркой, посредством клея, с использованием неразъемных закрепляющих средств или с применением других средств. Разъемные соединения в контейнере могут осуществляться за счет резьбового участка или за счет эквивалентных дополнительных механических средств зацепления на одном из элементов контейнера, взаимодействующих с резьбовым участком или с дополнительными механическими средствами зацепления другого элемента контейнера.
Согласно третьему аспекту осуществления настоящего изобретения пополняющий контейнер, хранящий текучий ингредиент напитка, обычно заполнен порошком кофе. Тем не менее контейнер этого типа может использоваться для хранения и выгрузки любого другого сыпучего материала для напитка, в особенности материала, который является воздухочувствительным и должен быть перемещен из контейнера в другое приемное устройство при ограниченном контакте с воздухом. Питательное вещество может быть любым концентратом пищи, предназначенным для изготовления горячего или холодного, пенистого или непенистого напитка. Например, сыпучий материал может представлять собой порошок растворимого молока, кофе, какао, чая или их сочетание. Другие порошковые пищевые продукты, к примеру высушенное картофельное пюре или другие высушенные пищевые продукты, соусы или порошки подливок, порошки супов или нечто подобное, могут также использоваться согласно настоящему изобретению.
Часть емкости пополняющего контейнера, хранящего текучий ингредиент напитка, который представляет собой сыпучий материал и должен сохраняться внутри, обычно заполняют тогда, когда закрытый конец контейнера еще не закрыт, но все другие элементы (воронка, мембрана, в конечном счете, защитная крышка выше мембраны) контейнера уже имеются в наличии и собраны. После заполнения емкости сыпучим материалом закрытый конец емкости окончательно закрывают.
Если пополняющий контейнер, хранящий текучий ингредиент напитка, уже использовался, то для обеспечения выгрузки сыпучего материала была проколота открываемая мембрана, и контейнер больше не может использоваться. После опорожнения контейнер удаляют.
Согласно определенному варианту осуществления изобретения часть емкости может быть мягким мешочком. Этот мягкий мешочек соответствует обычно закрытому концу емкости, тогда как остальная часть емкости является жесткой, чтобы обеспечить относительное взаимодействие воронки, емкости и мембраны.
В конечном счете, изобретение также относится к системе, включающей:
- машину для обработки сыпучего материала, содержащую:
- пополняемый контейнер многократного использования, описанный выше,
- дозатор, содержащий дозирующие средства,
- средства для обработки дозы сыпучего материала;
пополняющий контейнер, хранящий сыпучий материал и приспособленный для пополнения пополняемого контейнера многократного использования, входящего в состав машины, причем указанный пополняющий контейнер содержит:
- емкость с закрытым концом и открытым концом,
- воронку, помещенную в емкость и сужающуюся к выпускному патрубку в направлении открытого конца емкости, причем указанный выпускной патрубок приспособлен оказывать давление на средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара пополняемого контейнера многократного использования.
Фактически описанный выше пополняющий контейнер, хранящий сыпучий материал, может использоваться для хранения и выгрузки любого другого сыпучего материала, отличающегося от порошка напитка, как пищевого, так и непищевого продукта. В пополняющем контейнере могут храниться фармацевтические препараты или химические реагенты, которые должны подаваться в резервуар машины быстро при ограниченном контакте с воздухом. Такие машины могут быть упаковочными машинами или обрабатывающими машинами, содержащими резервуар для сыпучего материала, дозирующие средства для отбора и, в конечном счете, для дозирования сыпучего материала и продвижения к средствам его обработки.
Задачи настоящего изобретения состоят в достижении ряда преимуществ. Благодаря изобретению обеспечивается улучшенное хранение в машине текучего продукта, подобного порошку кофе, поскольку систематически осуществляется закрытие резервуара, содержащего текучий продукт. Кроме того, благодаря изобретению невозможно пополнить резервуар машины посредством пополняющего контейнера, не приспособленного открывать средства закрывания резервуара, таким образом, резервуар можно пополнить только теми текучими продуктами, для которых налажена машина. В результате взаимодействия пополняемого контейнера многократного использования и пополняющего контейнера, хранящего текучий продукт, имеется возможность осуществлять пополнение без каких-либо потерь продукта. Кроме того, контейнеры предотвращают контакт продукта с атмосферой, что может являться первостепенно важным для материала, такого как порошок кофе, обеспечивая сохранение его аромата.
Краткое описание чертежей
Особенности и преимущества изобретения будут лучше понятны при рассмотрении нижеследующих чертежей:
фиг.1 - вид сбоку в разрезе пополняемого контейнера многократного использования согласно настоящему изобретению;
фиг.2 - вид сверху в перспективе пополняемого контейнера многократного использования согласно настоящему изобретению;
фиг.3 - вид сверху в перспективе пополняемого контейнера многократного использования по первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.4а, 4b и 4с - виды сверху, снизу и сбоку вершины конуса, представленного на фиг.3;
фиг.5а, 5b и 5с - виды сверху, снизу и сбоку основания конуса, представленного на фиг.3;
фиг.6 - вид сбоку в разрезе верхней части пополняемого контейнера многократного использования по второму варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.7 - вид сверху в перспективе конуса, представленного на фиг.6;
фиг.8 - вид сверху в перспективе пополняемого контейнера многократного использования по второму варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.9 - вид сверху в перспективе соединенного с дозатором пополняемого контейнера многократного использования по четвертому варианту настоящего изобретения;
фиг.10 и 11 - виды сверху в перспективе различных частей контейнера, представленного на фиг.9;
фиг.12 - вид в разрезе пополняющего контейнера, хранящего текучий компонент напитка;
фиг.13 - вид сбоку в разрезе пополняющего контейнера, хранящего текучий компонент напитка и используемого для пополнения пополняемого контейнера многократного использования.
Осуществление изобретения
На фиг.1 и фиг.2 представлен пополняемый контейнер 1 многократного использования согласно настоящему изобретению. Этот контейнер содержит резервуар 2 с верхней открытой оконечностью 3, имеющий горлышко цилиндрической формы, в котором располагаются средства 4 для закрывания этой верхней открытой оконечности. Указанные средства 4 для закрывания верхней открытой оконечности контейнера состоят из шести гибких язычков 5, имеющих одинаковую треугольную форму, одна часть 51 которых закреплена на кольце 53, смонтированном на цилиндрическом горлышке 3 резервуара контейнера, и другая часть 52 язычков, противоположная этой зафиксированной части 51 язычков, свободна. Указанные шесть язычков имеют одинаковую форму и размещены так, чтобы набор язычков сформировал конус, вершина которого направлена внутрь резервуара 2. На цилиндрическое горлышко 3 может быть помещена крышка 9. Так как язычки обладают гибкостью и упругостью, оказываемое на язычки контактное давление, направленное вертикально вниз, заставляет гибкую часть язычков перемещаться вниз. При перемещении вниз оконечности 52 язычков отходят друг от друга и эти оконечности 52 образуют в центре конуса отверстие. При прекращении контактного давления на язычки гибкие оконечности 52 язычков возвращаются в исходное положение, закрывая верхнюю открытую оконечность 3 резервуара 2. На чертежах показано, что нижняя открытая оконечность резервуара 2 открыта для того, чтобы она могла взаимодействовать с машиной для дозирования текучего продукта, присутствующего в контейнере 1.
На фиг.3 представлен пополняемый контейнер многократного использования 1 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Резервуар 2 контейнера имеет те же самые признаки, что и резервуар, представленный на фиг.1 и 2. Что касается средств 4 для закрывания верхней открытой оконечности резервуара, они состоят из двух наборов 6, 7 гибких язычков, которые, в частности, детализированы на фиг.4а, 4b, 4с, 5а, 5b и 5с. Каждый набор язычков образует конус с радиальными отверстиями. Очевидно, что, когда язычки находятся в состоянии покоя, т.е. когда к язычкам, образующим конусы 6, 7, не приложено какое-либо контактное давление, резервуар 2 в своей верхней части полностью закрыт, поскольку между различными язычками не образуется какое-либо отверстие, так как каждый набор язычков перекрывает отверстия между язычками другого набора. Когда на наборы язычков оказывается давление, направленное вертикально вниз, гибкие оконечности всех язычков отходят от центров конусов и открывают отверстие.
Два набора 6, 7 язычков отличаются друг от друга тем, что они имеют разные размеры отверстий 64, 74 между язычками. Набор язычков 7 с меньшим размером отверстий помещен под другим набором 9 язычков с большим размером отверстий. Этот нижний набор 7 язычков, предпочтительно, имеет отверстия 74, длина окружности которых является довольно небольшой по сравнению с периферической длиной язычков. Размеры верхнего набора 6 язычков определены в соответствии с размерами язычков нижнего набора, т.е. язычки верхнего набора являются достаточно большими, чтобы в состоянии покоя перекрыть отверстия нижнего набора. Язычки каждого набора одной своей частью закреплены на кольце 65, 75, которое приспособлено для монтажа внутри верхней открытой оконечности 3 резервуара. Верхний набор 6 язычков имеет фиксирующие средства 63, подобные скобкам, обеспечивающие крепление их кольца 65 внутри кольца 75 нижнего набора 7 язычков посредством фиксирующих отверстий 76. Каждая из скобок может иметь прорезь 65, способную взаимодействовать с крючками, расположенными внутри верхней открытой оконечности 3 резервуара контейнера. На гибкой оконечности 62 одного из язычков может быть установлен небольшой диск 66, чтобы потребитель мог убедиться, что резервуар полностью закрыт.
На фиг.6, фиг.7 и фиг.8 представлен пополняемый контейнер 1 многократного использования согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Средства 4 для закрывания верхней открытой оконечности резервуара 2 состоят из шести гибких язычков 5, каждый из которых одной своей частью 51 закреплен на кольце 53, которое соответствует цилиндрическому горлышку 3 резервуара, а другая часть 52 этих язычков, противоположная зафиксированной части 51 язычков, является свободной. Указанные средства 4 также включают зафиксированную центральную деталь 8, контактирующую со свободной оконечностью каждого гибкого язычка 5. Язычки и зафиксированная центральная деталь 8 взаимодействуют таким образом, чтобы в состоянии покоя гибкие язычки 5 опирались на центральную деталь 8 и закрывали резервуар 2. Эта центральная деталь может быть установлена в резервуаре при посредстве нескольких поперечин 81. Когда на язычки 5 оказывается давление, направленное вертикально вниз, гибкие оконечности 52 всех язычков 5 перемещаются вниз и отходят от центральной детали 8. В результате этого создается шесть отверстий между язычками и центральное отверстие вокруг центральной детали 8. К тому же это центральное отверстие является небольшим по сравнению с центральным отверстием, которое может быть получено в других вариантах осуществления настоящего изобретения. В результате, поток порошка, текущий через отверстия между язычками и вокруг зафиксированной центральной детали 8, разделяется на несколько небольших потоков, тогда как поток порошка в вариантах осуществления изобретения, представленных на фиг.1-5, по существу, представляет собой единственный центральный поток. Для порошка с гранулометрией, при которой создается крутой угол ссыпания (т.е. для мелких порошков), предпочтительным является контейнер по второму варианту осуществления изобретения.
На фиг.9-11 представлен пополняемый контейнер 1 многократного использования по четвертому варианту осуществления настоящего изобретения. Контейнер содержит резервуар 2 и средства 4 для закрывания верхней открытой оконечности резервуара 2. Резервуар 2 имеет верхнюю открытую оконечность 3 круглого сечения и нижнюю открытую оконечность, которая взаимодействует с дозирующими средствами 11. Дозирующие средства могут состоять из трех дисков: первый диск 111 контактирует с контейнером, хранящим порошок, и содержит отверстие для удаления порошка из контейнера, второй диск предназначен для дозирования порошка, извлеченного первым диском, третий диск имеет отверстие для выгрузки отмеренной дозы порошка. Эти три диска способны вращаться вокруг центральной оси системы, при их вращении воронка внутри корпуса дозатора может открываться или закрываться, доставляя порошок кофе в смесительную камеру кофеварки. Средства 4 закрывания верхней открытой оконечности резервуара 2 содержат четыре удлиненных гибких язычка, которые одной оконечностью 51 закреплены на корпусе 11 дозатора, и другой оконечностью 52, которая является гибкой, язычки поддерживают куполообразную чашку 18. Диаметр этой куполообразной чашки 18 больше диаметра круглого сечения отверстия верхней открытой оконечности 3 резервуара контейнера и чашка ориентируется так, что ее внешняя поверхность присасывается к краю отверстия верхней открытой оконечности 3 резервуара. В иллюстративном варианте осуществления изобретения наверху выпуклой чашки 18 расположены три гребня 10.
На фиг.12, в частности, представлен пополняющий контейнер 12, хранящий текучий концентрат напитка, который приспособлен пополнять пополняемый контейнер 1 многократного использования согласно настоящему изобретению. Контейнер содержит емкость 13 с закрытым концом 14 и открытым концом 15 и воронку 16, сужающуюся к выпускному патрубку 17, имеющему форму цилиндра. Открытый конец 15 емкости и выпускной патрубок 17 в сечении являются круглыми. Участок выпускного патрубка 17 расположен ниже участка верхней открытой оконечности 3 резервуара 2 пополняемого контейнера для того, чтобы выпускной патрубок 17 мог нажимать на средства 4 для закрывания верхней открытой оконечности резервуара 2, прикладывая усилие, направленное вертикально вниз, которое заставляет закупоривающие средства 4 открываться. В предпочтительном варианте осуществления изобретения на открытом конце 15 пополняющего контейнера 12, хранящего текучий концентрат напитка, имеется открываемая мембрана 19, способная восстанавливать открытый конец 15. Предпочтительно, мембрана является открываемой при приложении контактного давления на ее поверхность. Открывание осуществляется за счет образования в мембране небольших отверстий. При этом в мембране могут образоваться линии разрывов, например прямые линии, пересекающиеся в центре мембраны. Мембрана 19 может изготавливаться из любого материала, который является разрываемым, он может быть, по меньшей мере, материалом, выбранным из бумаги, алюминия и листов полимера. Предпочтительной является мембрана, изготовленная из ламината, который состоит из листов бумаги, полиэтилена, алюминия и полиэтилена в зависимости от заказа. На фиг.12 продемонстрировано определение угла α сужающейся воронки, который образован стенкой сужающейся воронки и центральной осью XX' воронки.
На фиг.13 представлена система согласно настоящему изобретению, содержащая машину для приготовления напитков, которая включает пополняемый контейнер 1 многократного использования для хранения текучего концентрата напитка, описанный выше, и пополняющий контейнер 12, хранящий текучий концентрат напитка, описанный выше, предназначенный для пополнения пополняемого контейнера 1 многократного использования, входящего в состав машины. На фиг.13 показан процесс пополнения пополняемого контейнера 1 многократного использования посредством пополняющего контейнера 12, хранящего текучий концентрат напитка. При этом процессе пополняющий контейнер 12, хранящий текучий концентрат напитка, находится в перевернутом положении над контейнером 1, который должен быть пополнен. Текучий продукт, хранящийся в пополняющем контейнере 12, направляется к выпускному патрубку 17 и удерживается открываемой мембраной 19. Благодаря тому, что участок открытого конца 15 пополняющего контейнера 12 располагается ниже участка верхней открытой оконечности 3 резервуара 2 пополняемого контейнера, в процессе пополнения, при надавливании пополняющим контейнером 12 на верхнюю открытую оконечность 3 резервуара 2, образуются разрывы на открываемой мембране, которая нарушается и освобождает текучий продукт. Тем временем край выпускного патрубка 17 пополняющего контейнера нажимает на средства 4 для закрывания верхней открытой оконечности 3 резервуара 2 пополняемого контейнера, открывая их. Обычно участок оконечности выпускного патрубка 17 пополняющего контейнера опускается ниже участка верхней открытой оконечности 3 резервуара 2, благодаря чему без труда прикладывается давление к средствам 4 для закрывания верхней открытой оконечности 3 резервуара 2 пополняемого контейнера. В соответствии с фиг.13, благодаря этому усилию, направленному вертикально вниз, гибкие оконечности 52 язычков перемещаются вниз и толкают вниз куполообразную чашку 18, в результате чего создается зазор между поверхностью куполообразной чашки 18 и краем отверстия верхней открытой оконечности 3 резервуара 2, дающий возможность текучему продукту, сохраненному в пополняющем контейнере, при ограниченном контакте с атмосферой, вытекать непосредственно в резервуар 2, скользя по поверхности куполообразной чашки 18. Система предотвращает потери порошка кофе во время пополнения резервуара, поскольку порошок кофе направляется воронкой 16 и выпускным патрубком 17 непосредственно в пополняемый контейнер 1.
Подобное пополнение можно производить при наличии другого пополняемого контейнера многократного использования согласно другим вариантам, в котором имеются средства 4 другого типа для закрывания верхней открытой оконечности резервуара. Когда гибкие язычки образуют конус, давление, оказываемое пополняющим контейнером на язычки, заставляет их отходить друг от друга, в результате чего между язычками образуются отверстия для перемещения текучего продукта из пополняющего контейнера в пополняемый контейнер многократного использования.