用于用粉末填充飲料分配器的系統的制作方法

文檔序號：11280485閱讀：182來源：國知局

本發明涉及飲料分配器，該飲料分配器由儲存在容器中的可溶粉末制備飲料，并且從該容器分配一定劑量的粉末來制備飲料。

背景技術：

許多飲料，如意式濃縮咖啡(espresso)和其它咖啡飲料、乳飲料、巧克力飲料，都是通過在混合裝置中混合可溶性食物或飲料粉末與稀釋液來制備。混合裝置可包括溶解室，可溶組分和稀釋液被供給到該溶解室中。稀釋液可被引入溶解室中，以便產生渦流來有效地將可溶粉末溶解在熱水中，或者可將熱稀釋液以提供混合、溶解和起沫的射流形式引入。最終還可通過溶解室中的攪打器使混合物起沫，以便重構飲料并產生泡沫。然后飲料通常被排入接收器中以供飲用。這些裝置還可在飲用杯(通常為一次性杯)中混合可溶飲料粉末與稀釋液。在這種情況下，可溶食物組分被引入杯中，并且稀釋液以提供混合、溶解和/或起沫的射流形式被引入。

無論粉末和稀釋液是以何種方式混合在一起，可溶飲料粉末通常都儲存于布置在溶解室打開的口上方的容器中，并且如螺桿或螺旋輸送器等定量給料裝置定量給料并遞送可溶飲料粉末，可溶飲料粉末落入溶解室或飲用杯中。稀釋液被同時供給到溶解室，以使溶解發生。

儲存食物或飲料粉末的容器包括在頂部具有可移除封蓋的罐。可通過移除封蓋并補裝罐來用粉末填充容器。這個操作通常通過食物或飲料粉末的簡單粉末填充容器來實施。切開或撕開粉末填充容器的頂部，并且倒空容器罐內的粉末。

當前這個做法存在多個缺點。

首先，填充可能非常雜亂，因為粉末可能在轉移操作期間流到容器周圍。如果操縱粉末填充容器的操作員較笨拙，機器內部或周圍的地方可能非常迅速地變得雜亂臟污，從而難以有效去除粉末并將這些地方收拾妥當。

其次，飲料分配器通常包括若干個食物或飲料容器，所述容器包括用于制備不同飲料的不同粉末。例如，飲料分配器通常包括速溶咖啡粉末容器和奶粉容器。重要的是，出于多種原因，始終用相同的粉末來填充容器。一個原因是，粉末必須不被其它類型的粉末污染，以便不影響顧客訂購的飲料的最終口味。

另一個原因是，通常，每個容器與特定的定量給料裝置相關聯，并且與一個容器相關聯的定量給料裝置被設定為定量配給特定量的特定粉末以便提供與稀釋液的預期溶解。用錯誤的粉末錯誤地填充容器會導致分配器不正確地制備飲料。

需要改善對飲料分配器內粉末容器的填充。

本發明的目的是，提供一種用于將粉末儲存在飲料分配器中的容器以及用于填充所述容器的粉末填充容器的系統。

將有利的是，提供一種在填充期間限制粉末溢出的系統。

將有利的是，提供一種避免錯誤填充粉末容器的風險的系統。

將有利的是，提供一種用于填充粉末罐的人體工程學系統。

技術實現要素：

在本發明的第一方面，提供了一種用于儲存食物或飲料粉末的罐以及用于用粉末填充所述罐的粉末填充容器的系統，其中：

-罐包括儲存室和粉末入口，

-粉末填充容器包括粉末出口，

粉末填充容器的粉末出口以及罐的粉末入口被設計成共同協作以便在粉末填充容器的粉末出口與罐的粉末入口之間為粉末創建連接和路徑，并且

其中粉末填充容器的粉末出口與罐的粉末入口之間的所述連接被設計成使得其使粉末填充容器的粉末出口能夠相對于罐的粉末入口定位在至少兩個位置：

-一個第一位置，在該第一位置處，粉末不能流動通過所述路徑，和

-一個第二位置，在該第二位置處，粉末能夠流動通過所述路徑，

其中罐的粉末入口能夠在兩個位置之間移動，并且一旦粉末填充容器的粉末出口與罐的粉末入口連接，粉末入口的移動便引起粉末填充容器的粉末出口定位在第一位置或第二位置。

一般來講，用于儲存食物或飲料粉末的罐是一種為飲料分配器的一部分的裝置。它通常不是一次性的。取決于分配器的構型，可將它從分配器移除，例如以用于維護或清洗，并最終用于填充。

罐包括粉末出口，該粉末出口大體上定位在罐的儲存室的底部。

優選地，罐是一種儲存和定量給料罐。于是，它包括定量給料裝置，該定量給料裝置大體上定位在罐的底部并且將粉末劑量遞送通過罐的粉末出口。定量給料裝置可為可旋轉體積定量給料裝置，如螺旋桿或者任選地螺旋形彈簧，也稱為彈簧輸送器。

具有定量給料裝置的罐通常被構造成用于使定量給料裝置與機動軸能夠在罐的后端連接，所述軸為飲料分配器的一部分。

根據另一個實施方案，定量給料裝置不是罐的一部分。在該實施方案中，定量給料裝置可為飲料分配器的一部分，并且罐是簡單儲存罐，該簡單儲存罐包括用于將粉末分配到飲料分配器內的定量給料裝置的粉末出口。在該實施方案中，優選地，粉末出口包括使罐的出口能夠在定量給料操作期間打開的裝置。

一般來講，罐的儲存室大體上具有平行六面體的形狀。它通常具有兩個側壁、兩個端壁、和底壁，所述兩個端壁通常為一個后端壁和一個前端壁。壁在罐的底部與頂部之間延伸，并且基本上豎直。基本上豎直的意思是，壁的一些部分可傾斜，通常是為了在罐的底部上方創建漏斗。例如，當罐在其底部包括定量給料螺旋桿時，壁的傾斜使螺桿上方儲存室的儲存體積增大并且創建將粉末引導至螺桿的漏斗。

容器的頂部由封蓋封閉。封蓋可為可移除封蓋以便例如能夠清洗容器或以便維護定量給料裝置。

一般來講，用于用粉末填充容器的容器是一次性容器。它優選地為小袋，通常由柔性膜片制成。

粉末填充容器的粉末出口以及罐的粉末入口被設計成共同協作以便在粉末填充容器的粉末出口與罐的粉末入口之間為粉末創建連接和封閉路徑。連接通常使容器的粉末出口配合在罐的粉末入口中。

粉末填充容器的粉末出口與罐的粉末入口之間的連接被設計成使得其使粉末出口能夠相對于罐的粉末入口定位在至少兩個位置：

-一個第一位置，在該第一位置處，容器的粉末出口以及罐的粉末入口協作并連接但不在粉末填充容器的粉末出口與罐的粉末入口之間為粉末創建路徑。

-一個第二位置，在該第二位置處，容器的粉末出口以及罐的粉末入口協作并連接并且在它們之間存在用于粉末的路徑。

一般來講，在第二位置創建的流動路徑是基本上筆直的。

優選地，流動路徑從粉末填充容器的粉末出口到罐的粉末入口地基本上向下取向。

在第二位置處，流動路徑可與豎直線呈至多60°的角，優選地至多45°。角度值可取決于粉末的性質以及粉末的流動性。

相應地，在第一位置處，創建有連接，但不存在用于粉末的路徑。這個位置使操作員能夠將粉末填充容器的粉末出口與罐的粉末入口正確連接，而不存在由于沒有用于粉末的路徑因而粉末可能落在周圍的任何風險。

并且因此，一旦罐的粉末出口定位在第二位置，便創建用于粉末的流動路徑，并且粉末可在重力作用下從容器流到罐。

優選地，粉末填充容器的粉末出口與罐的粉末入口之間的連接被設計成使得一旦粉末入口與粉末出口連接，該連接便使粉末填充容器的粉末出口能夠定位：

-在第一位置以使得粉末填充容器的粉末出口向上取向，

-在第二位置以使得粉末填充容器的粉末出口向下取向。

罐的粉末入口能夠在兩個位置之間移動，并且一旦粉末填充容器的粉末出口與粉末入口連接，粉末入口的移動便引起粉末填充容器的粉末出口定位在第一位置或第二位置。

優選地，罐的粉末入口包括至少一管，

所述管具有外端部和內端部，所述外端部能夠連接到粉末填充容器的粉末出口，并且

所述管被構造成用于在至少兩個位置取向：

-一個第一位置，在該第一位置處，管基本上水平地取向，

-一個第二位置，在該第二位置處，管與第一位置相比傾斜并且從外端部到內端部地向下取向。

因此，罐的粉末入口的管能夠在兩個位置之間移動，并且一旦粉末填充容器的粉末出口連接到管，則管的移動便使容器的粉末出口移動以便使粉末一般來講在重力作用下流動通過管。

根據第一模式，罐的粉末入口包括直管，粉末填充容器的粉末出口被設計成能在罐的粉末入口的所述管內部滑動，并且罐的粉末入口的管能夠在豎直面中旋轉。

一般來講，用于儲存粉末的罐具有平行六面體的形狀，所述平行六面體包括水平底壁、兩個基本上豎直的側壁以及兩個基本上豎直的端壁，所述兩個端壁通常為一個后端壁和一個前端壁。優選地，罐的粉末入口的管能夠以平行于兩個基本上豎直的側壁的方式在豎直面中旋轉。

優選地，粉末入口包括用于保持粉末入口的直管的支承件，該直管以可旋轉的方式附接到支承件。

一般來講，根據所述第一模式，粉末填充容器的粉末出口包括被設計成能在罐的粉末入口的管內部滑動的管。

根據第二模式，

-罐的粉末入口包括在罐的上部的開口，并且

-罐的粉末入口的管能夠在罐上部的開口中在罐內的回縮位置與罐外的牽拉位置之間滑動，并且所述管被設計成使得：

-在回縮位置處，管基本上水平地取向，并且

-在牽拉位置處，管與第一位置相比傾斜并且從外端部到內端部地向下取向。

優選地，管被設計成具有距離其外端部近的彎管。

優選地，罐可包括位于罐內部的支承裝置以便在管于牽拉位置與回縮位置之間移動期間支承并引導管的移動。

罐可在粉末入口的管與罐上部的開口之間的連接處包括由彈性體制成的環以便在它們的接觸點處創建樞轉點。

根據第三模式，罐的粉末入口包括柔性管，該柔性管能夠在以下位置之間取向：

-一個第一位置，在該第一位置處，管的外端部向下取向，

-一個第二位置，在該第二位置處，管的外端部向上取向。

優選地，柔性管具有足夠的長度，使得粉末填充容器可在附接到柔性管時自由地取向。

無論是哪種模式，粉末填充容器的粉末出口以及罐的粉末入口都可包括協作的防呆形狀。

優選地，粉末填充容器的粉末出口為管，并且管的外壁包括至少一個導槽或導銷以用于與罐的粉末入口的管的對應的導銷或導槽協作。

無論是哪種模式，罐都可包括用于封閉粉末入口的可移除蓋。

在第二方面，提供了一種飲料分配器，該飲料分配器包括用于儲存并定量配給食物或飲料粉末的至少一個罐，所述罐能夠由粉末填充，其中罐包括儲存室和粉末入口，并且所述粉末入口被設計成與粉末填充容器的粉末出口協作以便為粉末創建連接和路徑，

其中粉末入口包括至少一管，所述管具有外端部和內端部，所述外端部能夠連接到粉末填充容器的粉末出口，

并且所述管被構造成用于在至少兩個位置取向：

-一個第一位置，在該第一位置處，管基本上水平地取向，

-一個第二位置，在該第二位置處，管與第一位置相比傾斜并且從外端部到內端部地向下取向。

優選地，罐的粉末入口定位在分配器的前側。

罐的粉末入口可定位在前門后面。

罐的粉末入口可定位在分配器前側的上部。

因此，操作員可通過簡單地打開分配器的前門或者通過簡單地打開罐的粉末入口處的蓋，來觸及罐的粉末入口。

根據第一模式，罐的粉末入口可包括直管，并且罐的粉末入口的管能夠在豎直面中旋轉。

根據第二模式：

-罐的粉末入口包括在罐的上部的開口，并且

-罐的粉末入口的管能夠在罐上部的開口中在罐內的回縮位置與罐外的牽拉位置之間滑動，

并且其中所述管被設計成使得：

-在回縮位置處，管基本上水平地取向，并且

-在牽拉位置處，管與第一位置相比傾斜并且從外端部到內端部地向下取向。

根據第三模式，罐的粉末入口包括柔性管，該柔性管能夠在以下位置之間取向：

-一個第一位置，在該第一位置處，管的外端部向下取向，

-一個第二位置，在該第二位置處，管的外端部向上取向

無論是哪種模式，優選地，管的內壁包括至少一個導槽或導銷以用于與粉末填充容器的粉末出口協作。

無論是哪種模式，一般來講，分配器包括儲存不同粉末的至少兩個容器，并且容器的粉末入口以不同的方式設計以連接到儲存不同粉末的不同對應粉末填充容器。

根據優選的實施方案，不同容器的管可具有不同的導槽或導銷以便能夠僅連接到粉末填充容器的一個對應粉末出口。

根據第三方面，提供了一種利用系統(諸如上文所述)的粉末填充容器來填充用于儲存粉末的罐的方法，其中實施以下步驟：

-將粉末填充容器的粉末出口在第一位置連接到罐的粉末入口，并且然后

-移動罐的粉末入口以將粉末填充容器的粉末出口定位在第二位置。

然后，為了停止對罐的填充，實施以下步驟：

-移動罐的粉末入口以將粉末填充容器的粉末出口定位在第一位置，

-將粉末填充容器的粉末出口從罐的粉末入口移除。

因此，移除操作對應于反向移動。

在本發明中，術語“粉末”涵蓋散裝材料如粉末、自由流動的顆粒、球劑、顆粒物、顆粒劑、谷粒(如咖啡豆)或葉子(如茶葉)。優選地，食物或飲料粉末可為速溶咖啡或烘烤研磨咖啡、巧克力、速溶茶、奶粉、湯或混合咖啡。

在本申請中，術語“向下”、“內”、“外”、“后”、“前”、“頂”、“底”和“側”用于描述本發明特征的位置關系。這些術語在涉及粉末填充容器時應被理解為是指填充操作期間處于其正常取向的本發明的不同裝置，并且在涉及罐時應被理解為定位在飲料制備分配器中以用于制作飲料，如圖所示。

本發明的以上方面可按任何合適的組合方式進行組合。此外，本文中的各種特征可與以上方面的一者或多者組合，以提供除了具體所示和所描述的那些以外的組合。根據權利要求書、具體實施方式以及附圖，本發明的另外的目的和有利特征將顯而易見。

附圖說明

參照以下附圖將更好地理解本發明的特征和優點：

-圖1為根據本發明的分配器的局部視圖，示出可溶飲料粉末容器；

-圖2a至圖2c示出了根據第一模式容器與系統的粉末填充容器之間的協作，

-圖3a和圖3b示出了根據第二模式容器與系統的粉末填充容器之間的協作，

-圖4a至圖4c示出了根據第三模式容器與系統的粉末填充容器之間的協作，

-圖5示出了根據本發明的飲料分配器。

具體實施方式

圖1示意性地示出了根據本發明的系統以及用于連接該系統的不同部分的不同步驟。系統包括用于儲存食物或飲料粉末的罐1以及用于用粉末3填充所述罐的粉末填充容器2。

罐1包括儲存室11和粉末入口12，粉末可通過該粉末入口被引入以用于填充所述罐。通常，該罐1是飲料分配器的儲存和定量給料罐，也常稱為筒罐。此類罐通常包括定位在罐的底部處的粉末出口，粉末從該粉末出口配給以用于制備飲料。優選地，罐的底部包括定量給料裝置，如螺旋輸送器或彈簧輸送器。因此，在這種類型的罐內，粉末通過罐的底部從罐排出，并且必須定期在罐內填充粉末。

粉末填充容器2被構想來儲存粉末3。它通常是小袋。粉末填充容器包括粉末出口21。粉末出口通常為管。管可具有任何剖面形狀。優選地，該形狀與罐的粉末入口的形狀共形。

粉末填充容器的粉末出口21以及罐的粉末入口12被設計成共同協作以便將粉末填充容器的粉末轉移到罐11并填充該罐。所述協作包括在粉末填充容器的粉末出口與罐的粉末入口之間為粉末創建連接和路徑。

如圖1的步驟a)和b)所示，當粉末填充容器的粉末出口21連接到罐的粉末入口12時，粉末出口位于第一位置，在該第一位置處，存在用于粉末的路徑，但由于粉末出口21基本上水平地或者甚至向上地取向，因此粉末不能流動通過該路徑。在步驟b)所示的第一位置處，創建了用于粉末的路徑，但粉末不能流動通過。

一旦粉末出口21連接在步驟b)的第一位置，粉末入口12便可旋轉以便到達步驟c)所示的位置。在該位置，粉末填充容器的粉末出口21向下取向。因此，粉末可由于重力而從粉末填充容器2流到罐的儲存室11。任選地，第二位置處的連接可使粉末填充容器的粉末出口21前后移動，以加快和改善如步驟d)所示的粉末充裝。

為了停止填充操作，如步驟e)所示將罐的粉末入口12往回旋轉到第一位置，這就引起粉末填充容器的粉末出口移動以達到如步驟f)所示的水平取向。最后，可通過如步驟g)所示拉出粉末填充容器2來斷開粉末填充容器與罐的連接。

圖2a示出了根據本發明的第一模式的罐1和粉末填充容器2的系統。罐1包括儲存室11和粉末入口12。粉末入口12在罐的上部突出。

粉末入口12包括直管120。粉末入口包括用于管的支承件121，該支承件被構造成用于將管支承在罐的頂部以及用于使管在兩個位置之間移動。管120在其側面具有與支承件中的兩個孔1221協作的兩個銷1201，所述協作使粉末入口的管120在支承件中沿豎直面p旋轉，該豎直面對應于罐11的豎直縱向面。

優選地，粉末入口附接到罐的頂部并且不能從其移除，但清洗或維護時除外。因此，操作員不能通過除粉末入口12之外的其它方法來填充罐1。

粉末填充容器2包括粉末出口21。粉末出口為直管21，該直管具有一定形狀，該形狀被設計成配合在罐的粉末入口的管120內部。優選地，粉末填充容器的粉末出口的管21的外表面具有銷或狹槽，所述銷或狹槽用于分別與罐的粉末入口的管120的內表面上的對應狹槽或銷配合。

圖2b示出了粉末填充容器的管21被引入到罐的粉末入口的管120內部的系統。在該步驟中，管120基本上水平地取向，并且管21必須以相同的取向引入到罐的粉末入口內部。因此，在該步驟處，粉末填充容器2中的粉末不能在由管120、21的連接創建的路徑中流動。

圖2c示出了接下來的步驟，其中這兩個管120、21的組件被旋轉以便使粉末流動。由于罐的粉末入口的管120可被旋轉，因此所述管可被傾斜以達到所示的第二位置，并且所述管可同時使粉末填充容器的粉末出口21傾斜，從而實現粉末填充。

圖3a至圖3b示出了根據本發明的第二模式的罐1和粉末填充容器2的系統。

罐的粉末入口包括位于在罐后前方的上部的開口123，以及能夠在所述開口中滑動的管120。開口123被環124環繞以實現與管的密封度，優選地，該環由彈性體制成。此類環還可使管樞轉并且使管在被拉出時能夠更容易取向。

管能夠在罐內的回縮位置(圖3a)與罐外的牽拉位置(圖3b)之間移動。

在回縮位置處，管基本上水平地取向，并且在牽拉位置處，管與第一位置相比傾斜并且從外端部到內端部地向下取向。

罐可包括位于罐內部的支承裝置(未示出)以便在管于牽拉位置與回縮位置之間移動期間支承并引導管的移動，并且具體地講，以便在管回縮時將管保持為在罐的上部水平地取向。

圖4a示出了根據本發明的第三模式的罐1和粉末填充容器2的系統。

罐1包括儲存室11和粉末入口12。粉末入口12在罐的上部突出。

粉末入口12包括柔性管120。管足夠長并且具有足夠的柔性以便使管的外端部如圖4a所示向下取向。在該位置，粉末填充容器2的粉末出口21可在粉末出口向上取向的情況下附接到柔性管120。因此，不存在粉末通過這兩個元件之間創建的用于粉末的路徑落在容器周圍的風險。

優選地，粉末出口21以及管120的外端部具有防呆元件以實現用緊實的粉末填充容器。

圖4b示出了管的外端部向上取向并且因此粉末填充容器的已附接粉末出口21向下取向的步驟。粉末可流經路徑到達容器1。

為了停止填充，柔性管的外端部再次向下取向并且粉末填充容器可與管120斷開連接。

圖4c示出了可如何壓縮柔性管以節省飲料分配器內的空間。

圖5示出了根據本發明的飲料分配器4，其包括若干飲料粉末罐1。罐被定位成使得粉末入口12位于分配器前方，優選地位于分配器的上部。因此，操作員可在不打開分配器的前門43的前提下直接觸及粉末入口12。他/她只須打開粉末入口12的蓋121。于是，在填充時，操作員不必將罐從分配器移除。這個操作在當前的分配器中通常是必要的，因為存在操作員在填充期間以粉末污染機器的風險。但在本發明中，不存在此類風險。

在前門13后面，分配器通常包括放置在粉末罐1下方的飲料制備單元。罐的出口被取向成在飲料制備期間遞送飲料粉末以便使一定劑量的飲料粉末與稀釋液接觸。稀釋液由流體系統提供，該流體系統通常包括放置在分配器后部的煮液器、泵和加熱器(未示出)。飲料制備單元21將飲料遞送到放置在分配區域42的杯中。

分配器通常包括用于使顧客能夠選擇并訂購飲料的輸入裝置41。

罐1可在其后端與馬達軸協作以便致動容器內部的定量給料裝置。

有利的是，可以通過簡單地移除封蓋并且將其替換為包括粉末入口以便與根據本發明的粉末填充容器協作的封蓋，來改裝現有粉末罐以用于儲存并定量配給現有分配器的食物或飲料粉末。最后，也可調整分配器的前門。

本發明系統的優點在于使操作員能夠執行適當的填充移動以便以避免任何粉末溢出的方式對粉末填充容器取向。

雖然已參考以上所示的實施方案描述了本發明，但應當理解，如權利要求書所保護的本發明不以任何方式受限于這些示出的實施方案。

在不背離如權利要求書所限定的本發明范圍的情況下，可以做出各種變化和修改。此外，對于具體的特征如果存在已知的等同物，則應如同在本說明書中明確提到的那樣來引入這些等同物。

如本說明書中所用，詞語“包括”、“包含”和類似詞語不應理解為具有排他性或窮舉性的含義。換句話講，這些詞語旨在表示“包括但不限于”的意思。

附圖中的標記列表：

罐1

儲存室11

粉末入口12