Сменный элемент с пищевым веществом для автоматического дозирующего устройства, автоматическое дозирующее устройство и устройство для автоматической выдачи напитков или соуса - RU2230474C2

Чертежи

Показать все 11 чертежа(ей)

Описание

Изобретение касается устройств для автоматического дозирования напитков, соусов и других полностью готовых продуктов по требованию потребителя. В частности, изобретение касается дозаторов, использующих порошкообразные вещества, такие как растворимые порошки кофе, чая, шоколада или другие подобные порошки, которые должны регулярно пополняться. Предпочтительно, изобретение касается дозирующего устройства для выдачи напитков для обслуживания пассажиров авиалиний, поездов или других видов транспорта, в которых требуется такое обслуживание. Изобретение также касается автоматического дозирующего устройства для выдачи напитков, устанавливаемого в общественных местах и снабженного устройством для приема денег.

Дозирующие устройства для выдачи напитков или подобных продуктов нужно обеспечивать растворимыми порошкообразными веществами регулярно и в достаточном количестве, чтобы гарантировать последовательное обслуживание многих потребителей. В основном, это обеспечение выполняют вручную заполнением контейнера дозатора порошком “навалом”, например, с помощью дозирующего средства или из мешка. Этот метод неудовлетворителен, так как он занимает много времени у персонала, выполняющего эту задачу. Помимо всего прочего, возможно загрязнение, когда дозирующее устройство установлено в нестабильных или в турбулентных условиях, как бывает в воздушном транспорте. Это может также привести к значительным потерям порошка. Кроме того, дозирование порошка системой отмеривания дозы (например, мерным винтом) может изменяться в зависимости от обстоятельств, что может вызвать значительные изменения концентрации дозируемого продукта.

Существуют дозирующие устройства, приспособленные для приема контейнеров, заполненных растворимыми порошкообразными продуктами и открываемых перед их установкой в дозирующем устройстве. Патент GB 1325478, например, описывает этот принцип. Согласно этому патенту контейнер содержит клейкую ленту, отделяемую перед тем, как контейнер устанавливают в устройстве. Недостатком устройства является то, что операция установки происходит, когда контейнер уже полностью открыт, что приводит к тем же недостаткам, которые упомянуты выше.

Существуют устройства для автоматической дозированной выдачи, например такое, как описано в патенте США 5237910, в котором мешок с продуктом вскрывается разрезанием его дна с помощью режущей системы, установленной внутри устройства. Такая система относительно сложна, дорога и, кроме того, слишком громоздка для использования в ограниченных пространствах, например в самолете.

Поэтому существует потребность в создании нового принципа повторного заполнения дозирующих устройств, использующих порошкообразные или подобные продукты, простой и быстрый в использовании, без потерь материала, и который, если требуется, может применяться в имеющемся ограниченном пространстве.

Задачей настоящего изобретения является поэтому создание сменного элемента, который высвобождает свой продукт в устройстве, без необходимости вышеупомянутого вскрытия элемента и без режущих систем, включаемых ранее в дозирующие устройства.

Эта задача решается тем, что изобретение предлагает сменный элемент с пищевым веществом для автоматического дозирующего устройства для выдачи напитков, соусов или других продуктов по требованию, включающий резервуар, содержащий заданное количество указанного вещества для загрузки в устройство, и закрывающее средство, взаимодействующее с резервуаром для образования закрытой камеры. Закрывающее средство содержит гибкую пленку, присоединенную к кромкам резервуара, и средства, позволяющие по меньшей мере частично отделять закрывающее средство под действием введения сменного элемента в автоматическое дозирующее устройство или после установки сменного элемента в устройство.

Открытие сменного элемента таким образом упрощается благодаря возможности приложить воздействие, непосредственно на элементе, к закрывающему средству в момент, когда сменный элемент вводят в устройство, или после этого. Выражение “непосредственно на элементе” означает, что никакого режущего или подобного приспособления, образующего часть устройства, для вскрытия не требуется.

В предпочтительном варианте средства отделения образованы из свободного участка закрывающего средства, причем указанный свободный участок продолжается, по меньшей мере частично, за пределы резервуара, и на этом участке обеспечены средства, позволяющие отделять закрывающее средство.

В этом варианте свободный участок закрывающего элемента предпочтительно содержит по меньшей мере одно механическое захватное средство, предназначенное для зацепления с удерживающей частью устройства, причем указанная удерживающая часть является комплементарной механическому захватному средству так, чтобы удерживать свободный участок на месте и таким образом обеспечить по меньшей мере частичное отделение закрывающего средства от резервуара, когда сменный элемент вводится в дозирующее устройство. Комплементарность означает как адаптацию форм, так и зацепляемость структур средств захвата/удержания для удерживания этого участка.

В другом варианте выполнения закрывающее средство содержит фактический закрывающий участок резервуара и свободный участок, позволяющий захватить его рукой после введения сменного элемента в устройство.

Закрывающее средство предпочтительно является гибкой пленкой, соединенной клеем или термосвариванием с направляющими кромками резервуара так, что закрывающее средство отделяется в результате отслоения по меньшей мере одного участка пленки вдоль кромок резервуара. Такой принцип открывания надежен, экономичен и способствует более равномерному распределению продукта в устройстве, в частности, когда продукт падает на средство отмеривания.

Изобретение также касается автоматического дозирующего устройства, предназначенного для приема вышеописанного сменного элемента. Это устройство содержит по меньшей мере один узел для подачи пищевого вещества, содержащий по меньшей мере одну загрузочную зону для сменного элемента, причем указанная загрузочная зона содержит кожух, установленный так, чтобы сменный элемент скользил по нему, когда резервуар находится в перевернутом положении, при этом закрывающее средство по меньшей мере частично образует дно сменного элемента и содержит средство отделения закрывающего средства, действующее на закрывающее средство для его отделения при введении сменного элемента в загрузочную зону; по меньшей мере одно средство для приема пищевого вещества, причем указанное приемное средство расположено под сменным элементом, чтобы обеспечить сбор пищевого вещества, падающего под действием силы тяжести, когда закрывающее средство открывается.

В варианте выполнения это устройство дополнительно содержит механическое удерживающее средство, в зацепление с которым входит механическое захватное средство закрывающего средства сменного элемента, причем указанное механическое удерживающее средство расположено у входа кожуха. Таким образом упрощается операция вскрытия сменного элемента.

Изобретение также касается устройства для автоматической выдачи напитков или соуса, содержащего вышеописанные устройство и сменный элемент (или сменные элементы).

Фиг.1 - схематичный вид в перспективе дозирующего устройства по изобретению, содержащего два частично вставленных сменных элемента;

Фиг.2 - схематичный вид принципа введения сменного элемента по первому варианту выполнения в дозирующее устройство;

Фиг.3 - схематичный вид принципа введения сменного элемента по второму варианту выполнения в дозирующее устройство;

Фиг.4 - вид сбоку сменного элемента согласно варианту выполнения по фиг.2;

Фиг.5 - вид спереди элемента по фиг.4;

Фиг.6 - вид сверху элемента по фиг.4;

Фиг.7 - вид сверху сменного элемента по второму варианту выполнения, соответствующему фиг.3;

Фиг.8 - частичный вид, в продольном сечении, дозирующего устройства, когда сменный элемент установлен в устройстве;

Фиг.9 - вид в сечении по линии А-А устройства, показанного на фиг.8;

Фиг.10 - вид сбоку сменного элемента по третьему варианту выполнения изобретения;

Фиг.11 - вид спереди сменного элемента по фиг.10;

Фиг.12 - вид сверху сменного элемента по фиг.10.

Далее изобретение описано подробно на примерах со ссылкой на чертежи.

Дозирующее устройство 1, показанное на фиг.1 в качестве примера предпочтительного выполнения изобретения, является машиной для дозирования горячих напитков типа кофе или т.п., которая может быть установлена в небольшом пространстве, обеспеченном для этой цели, например в пространстве, отведенном для этого в самолете. Устройство содержит корпус 10, образующий каркас устройства, открытую зону 11 выдачи напитка, расположенную в основании дозирующего устройства, панель 12, обеспеченную кнопками выбора (не показаны) и загрузочную зону 13 для скользящего зацепления сменных элементов 2 в виде поддонов.

Фиг.2 и 4-6 показывают первый пример выполнения изобретения. Сменный элемент 2 предназначен для того, чтобы вставляться в кожух 14 по существу комплементарной формы, который образован в загрузочной зоне 13 устройства. Сменный элемент 2 имеет резервуар 20, содержащий определенное количество пополняемого продукта типа кофе, чая, молока и т.п. в порошкообразном виде. Количество продукта, содержащегося в резервуаре, может изменяться в зависимости от размеров резервуара и удельного веса продукта. Количество может определяться в зависимости от количества отдельных порций продукта, которыми требуется обеспечить клиентов после отмеривания мерным средством дозирующего устройства. Например, возможное количество отдельных порций составляет от 1 до 200. Дно сменного элемента образовано из закрывающего средства 25 резервуара, так что вес пополняемого продукта опирается непосредственно на закрывающее средство в этой конфигурации устройства. Узел, образованный резервуаром и закрывающим средством, составляет герметично закрытую камеру 23.

Закрывающее средство 25 является предпочтительно гибкой пленкой, соединенной с помощью клея или термосваривания с кромками 21 резервуара. Загнутые боковые кромки 21 проходят предпочтительно по всей периферии резервуара, образующего поддон, так, чтобы способствовать поддержке, стабильности и направлению поддона в устройстве. В этом случае предпочтительно, чтобы закрывающее средство 25 было в виде пленки, соединенной термосвариванием с боковыми кромками резервуара.

Как показано более подробно на фиг.2, закрывающее средство 25 продолжается перед сменным элементом на свободный участок 26, который, по меньшей мере, частично продолжается за пределы резервуара. Под “свободным участком” следует понимать участок или часть, имеющую свободный конец, когда приемник уже не находится в зацеплении в устройстве. Этот участок является гибким настолько, чтобы он мог отгибаться на поверхность закрывающего средства или пленки 25. На практике, этот участок является просто продолжением пленки. Одним из частных признаков изобретения является то, что участок 26 содержит механическое захватное средство 27, образованное из, по меньшей мере, одного выступающего участка. Выступающий участок образует упор 28, который предназначен опираться на комплементарную кромку 140, ограничивающую вход кожуха 14 дозирующего устройства. Кожух 14 имеет верхнюю стенку 142, которая образует, вместе с нижней кромкой 140, высоту Н, которая, с учетом допусков в размерах, дает возможность скользящего зацепления сменного элемента 2, за исключением захватного средства 27. Таким образом, высота Н соответствует высоте h сменного элемента, включая высоту резервуара вместе с его кромками. Захватное средство 27 может быть пластиной, выполненной из полужесткой или жесткой пластмассы, приклеенной или приваренной к гибкой пленке так, чтобы не отслаиваться, и прерывающейся относительно кромки резервуара для сохранения непокрытой и сгибаемой зоны 29 гибкой пленки. Как показано на фиг.4, захватное средство 27 содержит два упора 28, разнесенные друг от друга в стороны. В варианте, который не показан, указанное захватное средство может быть непрерывной выступающей кромкой, проходящей по всей ширине свободного участка 26, или любым другим эквивалентным средством.

Установка сменного элемента 2 особенно проста, так как она требует разместить передний конец сменного элемента у входа кожуха таким образом, чтобы заставить свободный участок 26 отогнуться назад вдоль сгибаемой зоны 29 и тем самым расположить выступающий участок 28, обращенный вниз, против кромки 140 резервуара, и затем приложить усилие достаточное для продвижения сменного элемента в корпус, при этом закрывающее средство 25 отделяется в результате отслоения пленки вдоль приваренных кромок 21 резервуара. При желании, отслоение можно получить только на части длины приемника. В этом случае отслоение можно завершить вручную. В качестве альтернативы, отслоение можно выполнить по всей длине резервуара. Следует заметить, что при отслаивании пленки продукт высвобождается и падает в устройство под действием силы тяжести, внутрь относительно поперечной кромки 140. Поэтому не существует риска, что продукт попадет за пределы устройства.

Как показано на фиг.5 и 6, резервуар по своей форме является удлиненным поддоном, имеющим поперечное сечение по существу в форме трапеции, при этом большее основание удлинено по существу в той же плоскости боковыми кромками, с которыми соединено с возможностью отрыва закрывающее средство 25. Специфическая форма поперечного сечения поддона приспособлена под форму корпуса таким образом, чтобы введение в зацепление могло происходить только в одном направлении, исключая при этом всякий риск неправильного ввода.

На фиг.3 и 7 показан другой вариант выполнения изобретения, в котором механическое захватное средство содержит, по меньшей мере, одно отверстие 22, образованное в свободном участке 26 захватного средства и предназначенное для зацепления с комплементарным стержневым участком 141 дозирующего устройства. Открывание резервуара, таким образом, основано на том же принципе, что и в предыдущем случае.

Согласно одному из признаков изобретения гибкая пленка предпочтительно выполнена из влагостойкого, прочного на разрыв материала. Пленка предпочтительно является ламинированной и содержит алюминиевую фольгу, покрытую изнутри пленкой термоплавкого материала для соединения указанной пленки к кромкам приемника.

Что касается резервуара 20, он предпочтительно выполнен, в зависимости от используемого пластика, способом, выбранным из горячей штамповки, литья под давлением, экструзионного формования с раздувом и литьевого формования с раздувом.

На фиг.8 и 9 показан пример дозирующего устройства по изобретению.

Устройство содержит узел 7 для подачи порошкообразного продукта. Узел 7 включает загрузочную зону 13, которая образует верхнюю часть корпуса устройства и в которой расположен кожух 14 для приема сменного элемента 2. Элемент 2 входит в корпус со скольжением в перевернутом вверх положении, что означает, что отверстие резервуара направлено вниз, когда его закрывающее средство удалено. Корпус имеет такую конфигурацию и/или такие размеры, что элемент не может быть введен в другом направлении, то есть с закрывающим средством, обращенным вверх.

Под сменным элементом 2 расположено средство 4 для приема пищевого вещества, причем указанное приемное средство служит для сбора вещества, падающего в устройство под силой тяжести. Предпочтительно, это приемное средство является бункером, иногда называемым "бачком", снабженным расширяющимися краями 40, 41, 42. Когда используют особенно липкие вещества, могут потребоваться прямые края, чтобы избежать нежелательного слеживания продукта. При необходимости может быть добавлена вспомогательная система для разбивания комочков, например, зубчатое колесо, приводимое в действие от винта.

Приемное средство направляет порошкообразное вещество прямо на отмеривающее средство 5, функция которого заключается в том, чтобы отмерить необходимое количество продукта, поступающего в смесительную емкость 6. Отмеривающее средство предпочтительно состоит из известного в этой области мерного винта, расположенного на дне бункера. Винт может быть типа спирали, то есть содержать проволоку в форме спирали. Он может быть также винтом, содержащим твердый стержень и обеспеченным снаружи спиральным ребром с заданным шагом.

В соответствии с предпочтительным вариантом изобретения мерный винт расположен горизонтально и по существу ориентирован в вертикальной плоскости, в которой проходит в продольном направлении сменный элемент 2. Такое расположение винта и сменного элемента относительно друг друга способствует хорошему распределению порошкообразного продукта в устройстве в момент, когда он высвобождается, и, следовательно, поэтому улучшается точность отмеривания доз.

Винт установлен на участке вала 50, опирающегося на подшипник 51. Участок вала соединен со ступицей 52 для присоединения электропривода (не показан). Опорный элемент 53 обеспечен на противоположном конце винта для удержания последнего, причем опорный элемент 53 содержит отверстие для насыпания порошка. Этот элемент присоединен к передней стенке 45 бункера средствами крепления.

Как показано на фиг.9, несколько подузлов 7а, 7b подачи продукта расположено параллельно, что позволяет устанавливать несколько сменных элементов 2, способных содержать различные порошкообразные продукты в дозирующем устройстве и сообщающихся с общей смесительной камерой. Сменные элементы 2 могут иметь различные объемы. Сменные элементы 2 направляются каждый свой кожух по направляющим 43, 44 в виде рельсов, разнесенных друг от друга в стороны, что обеспечивает скольжение по существу в горизонтальной плоскости. Эти рельсы 43, 44, как показано, могут иметь горизонтальные участки стенок, обеспечивающие плоскостную опору на кромках 21 сменных элементов и вертикальные участки, обеспечивающие продольное направление, при этом горизонтальные и вертикальные участки являются широкоугольными.

В смесительную емкость 6 подается вода 60 соответствующим средством подачи воды. Можно обеспечить отдельную подачу горячей и холодной воды. Устройство может также иметь свою собственную систему подогрева (не показана). Для эффективного смешивания различных веществ можно успешно использовать преграждающие и разделяющие элементы 61.

Емкость 6 продолжается смесительной камерой 8, которая содержит мешалку. Мешалка имеет форму вращающегося элемента, снабженного ротором 80 и лопастями 81. Смесительная камера 8 является в общем закрытой. В ее функцию входит создание слоя пены на поверхности дозируемого продукта. Мешалка может отключаться для продуктов, у которых пена нежелательна.

Приготовленный продукт затем выдается через выпускной патрубок 9, расположенный на дне устройства.

В возможном варианте устройства, не показанном в чертежах, может быть обеспечен узел из нескольких сменных элементов, установленных друг над другом вертикально, причем каждый элемент входит в зацепление или контакт в соответствии с тем же принципом, что описан ранее. В этом случае любой сменный элемент, имеющий элемент, который его покрывает, будет иметь проход-отверстие в его верхней поверхности, позволяющее продукту проходить из элемента, расположенного над ним. Проход-отверстие в его верхней поверхности, таким образом, может быть обеспечено согласно тому же принципу, что и часть, образующая закрывающее средство. В этом случае резервуар может иметь два закрывающих средства на противоположных сторонах, при этом одно образует верхнюю поверхность сменного элемента, а другое образует нижнюю поверхность резервуара. Преимущество наличия множества сменных элементов дает большую гибкость, позволяющую заполнять дозирующее устройство требующимися продуктами.

На фиг.10-12 показаны варианты, в которых закрывающее средство 25 содержит фактический закрывающий участок 250 резервуара и свободный участок 26, расположенный над закрывающим участком и имеющий первый конец 251, расположенный с той стороны, с которой сменный элемент вводится в устройство, причем указанный конец 251 соединен с закрывающим участком для образования отгибаемой кромки, а противоположный конец 252 является продолжением удлинением резервуара и позволяет захватить его рукой после того, как сменный элемент установлен в устройство.

Под выражением “автоматическое дозирующее устройство” подразумевается любой тип устройства для выдачи продуктов, выполняющий цикл приготовления пищевых продуктов для их потребления.

Изобретение пригодно для загрузки порошкообразных пищевых веществ, входящих в состав кофе из прожаренного и молотого кофе, растворимого кофе, чая, содержащих шоколад напитков, молока, ароматизированных напитков на основе фруктов, трав, сахара, бобовых растений и натуральных и искусственных ароматических веществ, а также смесей этих продуктов в любой пропорции.

Изобретение, конечно, не ограничивается только описанными выполнениями, но может также относиться к вариантам, которые можно считать эквивалентами или входящими в объем прилагаемой формулы изобретения.

Реферат

Изобретение касается сменного элемента для автоматического дозирующего устройства для выдачи, в частности, напитков, при этом сменный элемент содержит резервуар, содержащий некоторое количество продукта для загрузки устройства, и закрывающее средство, взаимодействующее с резервуаром для образования герметично закрытой камеры. Закрывающее средство содержит средства по меньшей мере частичного отделения закрывающего средства под воздействием введения сменного элемента в автоматическое дозирующее устройство или после того, как сменный элемент установлен в устройство. Группа изобретений обеспечивает простое и быстрое заполнение дозирующего устройства без потерь пищевого вещества. 3 с. и 22 з.п. ф-лы, 12 ил.

Формула