НАСОСНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ УПАКОВОК ТИПА МЕШОК-В-КОРОБКЕ Российский патент 2014 года по МПК B67D1/10 

Настоящая заявка имеет приоритет заявки США сер. № 12/860485 от 20 августа 2010 г., описание которой полностью включено в настоящий документ путем ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Часто в ресторанах или иных местах, таких как жилище потребителя, напиток может создаваться по желанию из смеси ингредиентов. Преимущество выдачи напитка в таком виде состоит в том, что емкости с концентратами и запас воды, как правило, занимают значительно меньше места, чем в иных случаях требуется для хранения того же объема напитка в отдельных емкостях. Кроме того, такое устройство для автоматической выдачи аналогичным образом исключает возрастающие отходы, образуемые пустыми отдельными емкостями.

Типичный дозатор напитков может содержать насос для подачи ингредиента, такого как концентрат, в головку. Дозатор может содержать клапаны, которые могут волюметрически дозировать, а затем выдавать определенные ингредиенты. Например, клапан может избирательно открываться в ответ на запрос потребителем напитка, чтобы обеспечивать выпуск концентрата и воды. Эти две жидкости смешиваются в контейнере после выпуска с образованием требуемого напитка. Кроме того, некоторые напитки образуются из базовых компонентов, которые существенно отличаются от компонентов, образующих другие напитки. Эти напитки часто не могут точно и эффективно выдаваться из дозатора при наличии проблем с выдачей и выдачей ингредиентов с различными свойствами.

Аналогичным образом в некоторых реализациях различные напитки образуются из концентратов, которые лишь незначительно отличаются друг от друга. Например, потребителям часто нравятся напитки, которые помимо основного ароматизатора имеют дополнительный вкус, например вишневый или лимонно-лаймовый. При этом потребители все больше заинтересованы в регулировании в своих напитках одного или более ингредиентов, например количества сахара, часто в виде высокофруктозного кукурузного сиропа. Создание систем и способов, относящихся к выдаче напитков, было бы целесообразным.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты данного изобретения относятся к новым способам выдачи смеси, такой как напиток. В некоторых вариантах выполнения используется упаковка типа мешок-в-коробке. Упаковка типа мешок-в-коробке содержит жесткую коробку и гибкий мешок, размещаемый внутри коробки. Гибкий мешок включает коннектор, выступающий из коробки наружу. Внутри коннектора расположен ротационный насос. Ротационный насос содержит упруго деформируемый корпус и ротор, которые образуют множество камер. Упаковка типа мешок-в-коробке может быть встроена в выдачную систему, которая содержит сенсорный экран, позволяющий пользователям вводить выбираемые напитки. В одном или более запоминающих устройств хранятся аудио и видеофайлы, относящиеся к различным выбираемым напиткам. При выдаче напитка может проигрываться звуковой файл. Например, при выдаче газированного напитка может проигрываться звук выделения пузырьков газа. Одновременно с этим или вместо этого на сенсорном экране может воспроизводиться видеофайл, показывающий состояние заполнения емкости с напитком.

Конечно, способы и системы различных вариантов выполнения могут включать другие дополнительные элементы, этапы, исполняемые компьютером команды, машиночитаемые структуры данных или компоненты вычислительной системы. В этой связи другие варианты выполнения также описываются в настоящем документе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - покомпонентный и схематичный вид примерной выдачной системы и выдачной головки в соответствии с одним вариантом изобретения.

Фиг.2 - пример выполнения одной выдачной системы в соответствии с вариантом изобретения.

Фиг.3 - блок-схема примерного способа в соответствии с вариантом изобретения.

Фиг.4 - блок-схема примерного способа в соответствии с вариантом изобретения.

Фиг.5 - вычислительное устройство, которое может использоваться для управления работой дозатора напитков в соответствии с вариантом изобретения.

Фиг.6 - выдачная система упаковки типа мешок-в-коробке в соответствии с вариантом изобретения.

Фиг.7 - примерный ротационный насос, который может использоваться с различными вариантами изобретения.

Фиг.8 - выдачная система упаковки типа мешок-в-коробке, в которой электродвигатель с гидравлическим приводом используется для приведения в действие ротационного насоса в соответствии с вариантом изобретения.

Фиг.9 - выдачная система напитков, в которой насос с гидравлическим приводом приводит в действие множество ротационных насосов в соответствии с вариантом изобретения.

Фиг.10 - зубчатый механизм, который использует энергию потока разбавителя для приведения в действие ротационного насоса в соответствии с вариантом изобретения; и

фиг.11 - выдачная система напитков с электронным управлением в соответствии с вариантом изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ВЫПОЛНЕНИЯ

На фиг.1 показан пример выдачной системы 102, которая может быть выполнена с возможностью выдачи напитка, содержащего множество ингредиентов. Несмотря на то что пример системы 102 будет описан для выдачи напитка, специалисту будет понятно, что в соответствии с вариантами изобретения может осуществляться выдача других смесей, таких как лекарственные препараты, лосьоны, добавки и приправы. В соответствии с фиг.1 пример выдачной системы 102 содержит выдачную головку 104 и расположенное напротив основание 106, на котором может быть съемно установлена выдачная головка 104. Емкости 110а и 110b могут хранить ингредиенты, выполненные с возможностью выдачи из выдачной системы 102, такие как ароматизированные концентраты, которые могут быть в различном виде, например в виде жидкостей (включая сиропы) или порошков. Насосы 114а и 114b могут соединяться с резервуарами 110а и 110b соответственно. Насосы 114а и 114b обеспечивают перемещение соответствующего ингредиента через основание 106 и в выдачную головку 104. Часть ингредиентов может содержать воду (например, см. элементы 112а и 112b). В одном варианте выполнения один источник воды может подавать поток негазированной воды. Второй источник может содержать сатуратор (не показан), который подает диоксид углерода в поток воды, который он подает через основание 106 и в выдачную головку 104. В другом варианте выполнения источник воды может быть практически свободным от сатурации. В других вариантах выполнения множество источников воды может быть выполнено с возможностью обеспечения различных уровней газированной воды.

Трубопровод 108, через который четыре показанные струи жидкости текут в основание 106, может заканчиваться в опоре 116. Как видно из фиг.1, опора 116 может быть съемно закреплена на выдачной головке 104. В показанных вариантах выполнения опора 116 может иметь переднюю поверхность 117, содержащую проходные отверстия 118 в одну или более емкостей для одного или более ингредиентов, таких как концентрат 110а/110b и/или вода 112а/112b. Проходные отверстия 118 могут быть выполнены как единое целое с передней поверхностью опоры 116 и исходить из нее. Передняя поверхность 116 и/или другая часть опоры 116 может дополнительно содержать блокирующий механизм для установления и обеспечения надлежащего соединения между проходными отверстиями 118 и выдачной головкой 104.

Показанная выдачная головка 104 содержит вертикальную крепежную пластину 118, из которой в горизонтальном направлении исходит опорная пластина 120. Крепежная пластина 118 может съемно соединяться с опорой 116 выдачного блока, а на опорной пластине 120 может быть размещен корпус 32 клапана. Показано, что под опорной пластиной 120 проходит форсунка 122. Корпус 32 клапана может содержать множество трубок, через которые ингредиенты втекают в форсунку 122. На корпусе 32 клапана может быть закреплен один или более блоков клапанов. Например, блоки 134 и/или 136 клапанов могут регулировать поток отдельной одной из струй жидкости через выдачную головку 104 и из форсунки 122.

Выдачная система 102 может содержать один или более машиночитаемых носителей, таких как плата 129. Плата 129 показана закрепленной на опорной пластине 120 и может содержать электрические детали (не показаны), которые используются для регулирования приведения в действие насосов 114а и 114b и/или блоков клапанов 134, 136. Плата может также содержать машиночитаемые команды, которые при выполнении процессором (таким как процессор 206, описанный более подробно ниже применительно к фиг.2) приводят к подаче сигналов активации на блоки 134, 136 клапанов, управляющих сигналов на насосы 114а и 114b и/или сигналов обратной связи с выдачной головки 104 на выдачную систему 102.

Электронная схема 129 (или иной компонент, содержащий машиночитаемый носитель) традиционно содержала «чипы вкуса». Чип вкуса содержал машиночитаемые команды, которые при выполнении процессором осуществляют способ смешивания заданного напитка. К сожалению, прошлую технологию чипов вкуса приходилось адаптировать к механическим свойствам каждого дозатора, и для каждого ароматизированного напитка требовался отдельный чип вкуса. Таким образом, в некоторых существующих системах изменение напитков, выдаваемых из дозатора, требует «введения» в чип новых вкусов. Например, каждый параметр должен регулироваться для обеспечения получения выдаваемым напитком заданных пропорций ингредиентов. Варианты изобретения относятся к системам и способам для выдачи сделанных по заказу напитков, которые не требуют неудобства, связанного с введением различных чипов вкуса для каждой возможной смеси различных ингредиентов.

Хотя на фиг.1 показан один пример выдачной системы 102, понятно, что другие системы, которые либо выполнены с возможностью выдачи мультиингредиентного напитка, либо могут быть модифицированы для этого в соответствии с одним или более вариантов данного изобретения, находятся в пределах объема данного изобретения. Прочие примеры систем, включая примеры головок и/или форсунок, которые могут быть выборочно объединены, описаны в заявке на патент США патентообладателя № 10/412681 «СИСТЕМА СОСТАВЛЕНИЯ И ВЫДАЧИ НАПИТКОВ», зарегистрированной 14 апреля 2003 г., публикации патента США № 2004/0084475 А1, опубликованной 6 мая 2004 г., и/или заявке на патент США № 11/118535 «ВЫДАЧНАЯ СИСТЕМА НАПИТКОВ С ГОЛОВКОЙ, СПОСОБНОЙ ВЫДАВАТЬ МНОЖЕСТВО РАЗЛИЧНЫХ НАПИТКОВ», зарегистрированной 29 апреля 2005 г., и в публикации патента США № 2006/0097009, которые полностью включаются настоящим посредством ссылки на них во всех без исключения отношениях.

На фиг.2 показан пример выдачной системы 202, которая может быть выполнена с возможностью использования без существующих чипов вкуса для выдачи сделанных по заказу напитков. Выдачная система 202 может быть выполнена с возможностью реализации новых способов, таких как способы, показанные на структурной схеме фиг.3. В связи с этим некоторые новые особенности выдачной системы 202 описываются применительно к показанным на фиг.3 способам, однако показанное на фиг.2 новое устройство не ограничивается только этими способами, а представлено лишь для демонстрации примеров использования выдачной системы 202. Как видно из фиг.2, выдачная система 202 содержит электронную схему 129, которая может быть идентичной или подобной электронной схеме 129, показанной на фиг.1. Электронная схема 129 содержит машиночитаемый носитель 204, который может быть магнитным, цифровым, оптическим или иметь любой формат, выполненный для содержания машиночитаемых команд, которые могут выполняться процессором, таким как процессор 206.

Процессор 206 может быть выполнен с возможностью выполнения на машиночитаемом носителе, таком как машиночитаемый носитель 204, команд, принимаемых от устройства 208 ввода пользователя, рычажного переключателя 210 и/или сетевого соединения 212. Устройства 208 ввода пользователя могут содержать любые компоненты или группу компонентов (включая переключатель, подобный или идентичный рычажному переключателю 210), которые позволяют пользователю обеспечивать ввод данных в выдачную систему 202, которая может быть механической, электрической или электромеханической. Новые применения устройства 208 ввода пользователя могут быть реализованы в соответствии с одним или более новых способов, описанных в данном документе. Например, устройство 208 ввода пользователя может использоваться в совокупности с этапом 302, показанным на фиг.3. На этапе 302 могут приниматься команды для выдачи напитка. В одном варианте выполнения устройство 208 ввода пользователя может позволять пользователю выдавать выдачной системе 202 команду на выдачу конкретной рецептуры напитка. В одном варианте выполнения устройство 208 ввода пользователя может содержать сенсорный экран, который функционально связан с электронной схемой 129. Сенсорный экран может быть выполнен с возможностью отображения множества классов напитков. Например, в одном варианте выполнения классы могут включать, помимо прочего, колы, диетические колы, энергетические напитки, воду, фруктовые соки и смеси любых из этих групп. В некоторых вариантах выполнения пользователь может быть в состоянии выбирать класс напитка из группы классов. В различных вариантах выполнения отображение возможного напитка для выбора может настраиваться исходя из уровней наличия конкретных ингредиентов, обнаруженных в выдачной системе 202.

Сенсорный экран может быть выполнен с возможностью обеспечения пользователю возможности сначала выбирать конкретную марку напитка, например конкретный энергетический напиток из множества энергетических напитков. Кроме того, сенсорный экран может обеспечивать пользователю возможность выбирать конкретный, имеющийся в продаже напиток и дополнительно улучшить состав ингредиентов, выдаваемых для получения подобного напитка. В одном варианте выполнения улучшенный напиток имеет те же ингредиенты, однако содержит другие пропорции или количества ингредиентов. Например, пользователь может сначала выбрать напиток кола «Пепси», а затем захотеть скорректировать один или более параметров выдаваемого «Пепси». Например, пользователь может захотеть скорректировать содержание сахара и/или сатурацию выдаваемого напитка. В другом варианте выполнения улучшенный напиток содержит, по меньшей мере, один другой ингредиент; например, по меньшей мере, часть высокофруктозного кукурузного сиропа может быть заменена различными уровнями одного или более ингредиентов.

Несмотря на то что пример выполнения был описан применительно к сенсорному экрану, в сочетании с сенсорным экраном или вместо него могут использоваться и другие устройства ввода данных. Например, пользователь может провести картой, содержащей электронную информацию, по датчику, такому как, например, оптический, магнитный датчик или датчик радиочастотной идентификации (РЧИД) для обеспечения ввода данных пользователя. В другом варианте выполнения пользователь может использовать биометрический ввод данных для обеспечения ввода данных. В других вариантах выполнения пользователь может использовать буквенно-цифровой ввод с помощью клавиатуры. Рычажный переключатель 210 может также быть функционально связан с электронной схемой 129 для обеспечения ввода данных, указывающих на то, что под форсункой 122 размещен приемный сосуд.

Сетевое соединение 212 может также обеспечивать ввод одним или более пользователей данных (а также передавать выходящие сигналы), связывающих выдачную систему 202 с сетью передачи данных, такой как локальная вычислительная сеть (ЛВС) или Интернет. Выдачная система 202 (и прочие устройства) может быть соединена с сетью передачи данных с помощью кабелей типа «витая пара», коаксиального кабеля, волоконно-оптического кабеля или иной среды передачи данных. В другом варианте для соединения одной или более выдачных систем напитков с сетью передачи данных могут использоваться радиоволны. В одном таком варианте выполнения одна или более выдачных систем могут осуществлять связь друг с другом и без задержки передавать и принимать информацию в отношении других выдачных систем, включая уникальную рецептуру, выдаваемую конкретному пользователю. В одном варианте выполнения множество выдачных систем может быть связано друг с другом через центральный сервер. В другом варианте выполнения выдачной системы могут непосредственно осуществлять связь друг с другом. При этом в одном или более вариантах выполнения электронная схема 129 может содержать исполнимые компьютером команды для передачи информации на остальные дозаторы и/или сервер.

Этап 304 на фиг.3 может осуществляться для выдачи первого ингредиента в канал выдачной системы 202. В соответствии с примером выдачной системы 202 на фиг.2 первый канал, такой как канал 214, также может соединяться (например, через последовательность клапанов и/или через трубопровод 108) с источником ингредиентов напитка (таких как, например, концентрат (концентраты) 110а/110b). Во время подготовки и выдачи напитка один или более ингредиентов, таких как вода 112а/112b и/или концентраты 110а/110b, могут проходить через первый канал 214. Канал 214 является лишь примером, поскольку до или после канала 214 могут находиться дополнительные источники ингредиентов или меньшее их число. Кроме того, выдачная система 202 может содержать множество каналов, таких как второй канал 216. Второй канал 216 может соединяться с одним или более источников ингредиентов, таких как вода 112а/112b и/или концентраты 110а/110b. В иллюстративной выдачной системе 202 первый канал 214 и второй канал 216 сходятся в форсунке 122, где ингредиенты могут смешиваться и выдаваться из выдачной системы 202.

Что касается форсунки 122, показанная выдачная система 202 данного изобретения может содержать одну выдачную головку 104 (показанную на фиг.1 и 2) с множеством проходных отверстий, таких как каналы 214, 216 (показанные на фиг.2), через которые могут протекать концентрированные ингредиенты. Блоки клапанов 124, 126 и 128 могут действовать независимо друг от друга и независимо управляться. При этом описанные системы 102, 202 могут быть выполнены таким образом, что одна выдачная головка 104 может использоваться для выдачи напитков, смешиваемых из одного из двух или более отдельных ингредиентов (таких как концентраты), в одну форсунку 122. В некоторых вариантах выполнения это может исключать необходимость в снабжении системы 102 множеством выдачных головок, в которых каждая головка используется для выдачи одного напитка. Однако в других вариантах выполнения может быть реализовано множество головок и/или форсунок. Независимо от количества используемых форсунок специалистам понятно, что клапаны 124 и 126 могут одновременно открываться для выдачи напитка, который является требуемой приготовленной смесью двух или более концентратов или иных ингредиентов.

Выдачная головка 104 может быть, кроме того, выполнена таким образом, что проход для одного или более выдаваемых ингредиентов, содержащих газированную воду, имеет конусное расширение в поперечном сечении по его длине при измерении сверху вниз. То есть канал или проход в выдачной системе может быть узким на стороне высокого давления и значительно расширяется не менее чем в десять раз от его ширины на стороне низкого давления. Следовательно, по мере протекания струи воды и газа через суживающийся проход давление пузырьков газа в струе может постоянно, но постепенно уменьшаться. Такое постепенное уменьшение давления снижает степень, в которой диоксид углерода после выхода из выпускного отверстия вырывается из струи жидкости. Уменьшение нарушения сатурации служит для обеспечения того, чтобы смешанный напиток имел достаточно двуокиси углерода в газообразном состоянии для получения требуемого вкуса.

Каналы 214, 216 могут содержать множество датчиков для измерения одного или более параметров одного или более ингредиентов, которые перемещаются через соответствующий канал 214, 216 в форсунку 122. Измеренные параметры первого ингредиента могут использоваться для регулирования количества или параметра выдаваемого второго ингредиента. В других вариантах выполнения измеренные параметры первого ингредиента могут использоваться для выдачи количества ингредиента, подлежащего выдаче. В других вариантах выполнения несколько параметров могут измеряться в канале 214 и/или канале 216. В одном варианте выполнения этапы 306, 308 и/или 310 могут выполняться для измерения температуры, вязкости, рН, расхода и/или давления первого ингредиента в первом канале. В одном варианте выполнения этап 306 может содержать применение датчика 218 температуры (показанного в канале 214), этап 308 может включать измерения с помощью датчика 220 расхода (показанного в канале 216), а этап 310 может включать измерения с помощью датчика 222 давления в фунтах на квадратный дюйм (PSI) (показанного в канале 214). Несмотря на то что датчики показаны в двух различных каналах (214, 216), специалистам понятно, что в каждом из обоих (и дополнительных) каналов могут содержаться вышеописанные датчики, а также дополнительные датчики.

Может быть также осуществлен этап 312 для установления того, является ли ингредиент (или один из ингредиентов) неньютоновской жидкостью. Такое установление может основываться на одном или более измерений на этапах 308-310 и/или основываться на известной информации, относящейся к ингредиенту. Например, с электронной схемы 129 может передаваться электронный сигнал, свидетельствующий о том, что ингредиент (ингредиенты), по меньшей мере, в одном канале 214, 216 является (являются) неньютоновской жидкостью. Если на этапе 312 устанавливается, что ингредиент является неньютоновским, может выполняться этап 314. На этапе 314 один или более датчиков могут обнаруживать или иным образом измерять напряжение деформации и/или скорость деформации ингредиента (ингредиентов). В одном варианте выполнения первый датчик в первом канале 214 может использоваться для обнаружения расхода первой жидкости; при этом второй датчик в том же первом канале 214 может использоваться для обнаружения расхода второй жидкости.

В рассмотренных вариантах выполнения в случаях, когда ингредиенты являются неньютоновскими, напряжение сдвига может использовать датчики для измерения в первую очередь градиента, например, путем использования первого датчика для измерения градиента профиля скорости на стенках канала 214, 216. Исполнимые компьютером команды на машиночитаемом носителе 204 могут использовать процессор 206 для умножения сигнала с первого датчика на динамическую вязкость для получения напряжения сдвига данного конкретного ингредиента или совокупности ингредиентов. В одном варианте выполнения в канале (каналах) 214, 216 могут использоваться один или более микростолбиковых датчиков напряжения сдвига. Микростолбиковые структуры могут быть выполнены с возможностью изгибания под действием сил сопротивления в непосредственной близости от внешней границы канала (каналов) 214, 216 (то есть стенок). Изгибание может быть обнаружено электронно, механически или оптически. Результат изгибания может приниматься в виде электронного сигнала с помощью исполнимых на компьютере команд на машиночитаемом носителе 204. Процессор 206 может использовать принятый электронный сигнал для определения напряжения сдвига на стенке. Как отмечалось выше, в одном или более каналов 214, 216 может иметься датчик температуры 218, который может передавать электронные сигналы в качестве входных сигналов на электронную схему 129. Входные сигналы от датчика температуры 218 могут также использоваться в совокупности с одним или более других датчиков для определения вязкости ингредиента смеси, содержащей множество ингредиентов.

Другие варианты изобретения относятся к новым применениям регулируемых диафрагмовых расходомеров. Например, в некоторых вариантах выполнения вместо волюметрического дозирования, а затем выдачи ингредиентов для одновременного дозирования и выдачи ингредиентов могут использоваться регулируемые диафрагмовые расходомеры. Например, по мере того как ингредиент (или смеси, содержащие множество ингредиентов) протекает по каналу, измеритель расхода 220 и измеритель температуры 218 могут определять вязкость ингредиента. На основе параметров, обнаруживаемых измерителями 218 и 220, информация может приниматься с электронной схемы 129, которая скорее регулирует диафрагмовый расходомер, чем просто открывает или закрывает его (см., например, элементы 126 и 224 в канале 214, 216). В некоторых вариантах выполнения это может привести к более однородной смеси ингредиентов. В других вариантах выполнения это может привести к меньшему износу устройства 202 выдачи. В других вариантах выполнения это может привести к более эффективным измерениям ингредиентов. Получение точных результатов измерений ингредиентов может иметь особую важность, например, при обращении с питательными микроэлементами, такими как питательные вещества, составляющие менее приблизительно 5% от всего напитка или смеси. В некоторых вариантах выполнения первый ингредиент может выдаваться из выдачной системы 202 или на уровне около 6% от конечного напитка.

В одном варианте выполнения расход, по меньшей мере, одного ингредиента может регулироваться с помощью того же механизма, которым измеряется расход. Например, пример датчика 220 расхода (показанного в канале 216 фиг.2) может содержать турбинный или лопастной измеритель, который выполнен с возможностью измерения расхода ингредиента в канале 216 (это измерение может проводиться во взаимодействии с информацией, принимаемой от одного или более других датчиков в устройстве 202 выдачи). На основе измерения расхода электронная схема 129 может передавать сигнал, который вызывает сопротивление, прикладываемое, по меньшей мере, к части датчика 220 (такой как часть турбины или лопасти), посредством этого действуя как ограничивающий диафрагмовый расходомер таким образом, что количество ингредиента, выдаваемого по каналу через заданный интервал времени, сокращается. Аналогичным образом электронная схема 129 может передавать сигнал, который вызывает меньшее сопротивление, прикладываемое, по меньшей мере, к части датчика 220 (то есть, по меньшей мере, к турбине или лопасти), посредством этого действуя на увеличение количества ингредиента, который выдается по каналу через заданный интервал времени. Это может происходить во время или до этапа 316, на котором устанавливается, должны ли выдаваться дополнительные ингредиенты. В других вариантах выполнения один или более параметров любого выдаваемого ингредиента может регулироваться на основе информации, принимаемой от одного или более датчиков (таких как датчики 218 и 220). Например, уровни сатурации ингредиента могут изменяться для регулирования вязкости выдаваемого ингредиента.

Кроме того, при подготовке некоторых выдаваемых смесей может оказаться нежелательным выдавать первый ингредиент при том же давлении, что и второй ингредиент (например, при выдаче второго ингредиента на этапе 318). В ряде случаев может оказаться желательным снижать давление, при котором выдается первый ингредиент; в других вариантах выполнения может оказаться желательным повышать давление, при котором выдается ингредиент, например, для обеспечения надлежащего смешивания заданного профиля напитка. В некоторых вариантах выполнения регулируемые диафрагмовые расходомеры могут быть реализованы для обеспечения реализации оптимального расхода для некоторых ингредиентов. Например, машиночитаемые команды могут использоваться для получения оптимальной комбинации давления и расхода ингредиента, проходящего по каналу 214, 216, например, с помощью регулируемого диафрагмового расходомера. Упрощенная графическая иллюстрация показана в виде элемента 226. Как видно из чертежа, элемент 226, регулирующий поступление, например, с помощью шагового двигателя (например, «35°», «55°» или «75°»), может использоваться для получения предпочтительной комбинации расхода и давления. Специалистам понятно, что элемент 226 является лишь иллюстративным и что другие реализации, включая использование более трех регулируемых настроек, находятся в пределах объема данного изобретения.

На этапе 320 информация относительно выдаваемого напитка или смеси может запоминаться на машиночитаемом носителе, таком как машиночитаемый носитель 204. Тем не менее не требуется, чтобы машиночитаемый носитель на этапе 320 находился в выдачной системе 202 или вблизи нее. Вместо этого информация в отношении выдаваемого напитка может передаваться через сетевое соединение 212 на удаленный машиночитаемый носитель. В одном варианте выполнения уникальная смесь, выдаваемая посредством реализации одного или более способов, показанных на фиг.3, может приниматься во второй выдачной системе, которая может выдавать практически тот же напиток или смесь.

На фиг.4 показана структурная схема примера способа в соответствии с вариантом изобретения. На этапе 402 может определяться, содержит ли сделанный на заказ напиток насыщенный углекислотой ингредиент, такой как газированная вода. В одном варианте выполнения могут выполняться этапы 404 и/или 406 для выбора источника сатурации (этап 404) и регулирования сатурации выбранного источника (этап 406). Например, на этапе 404 может быть установлено, что запрошенный напиток содержит газированную воду, однако пользователь потребовал, чтобы напиток содержал меньше высокофруктозного кукурузного сиропа, поэтому уровни сатурации напитка могут быть понижены. В находящихся на рассмотрении заявках на патент США, принадлежащих одному и тому же правообладателю и имеющих в реестре поверенного номера 006943.02935 и 0066943.02936, полное содержание которых включено в настоящий документ в виде данной ссылки на них, описаны системы и способы, относящиеся к созданию и выдаче новых составов смесей. В одном варианте выполнения уровень сатурации (или любого газа) второго ингредиента регулируется на основе электронных сигналов, принимаемых от одного или более сигналов, относящихся к результатам измерений от датчиков, измеряющих параметры первого ингредиента. Такими параметрами могут быть расход, вязкость, рН, давление, уровень сатурации, уровень компонентов, таких как сахар, вода, краситель и т.д. и/или любая совокупность этих и иных параметров, которые относятся к первому ингредиенту.

В некоторых вариантах выполнения источником сатурации, выбираемым на этапе 404, может быть один из множества источников. Например, различные источники могут иметь различные уровни сатурации; поэтому перед регулированием может выбираться один источник, имеющий наиболее близкую степень необходимой сатурации. В некоторых вариантах выполнения выдачная система 102, 202 может выборочно выдавать струи газированной и негазированной воды из отдельных емкостей, например резервуаров 112а-112b. Поэтому в некоторых реализациях выдачная головка 104 может использоваться для выдачи напитков, выборочно изготавливаемых либо из газированной воды, либо из негазированной. В другом варианте выдачная головка 104 может использоваться для выдачи напитка, содержащего газированную воду и негазированную воду. В одном варианте выполнения регулируемые диафрагмовые расходомеры открываются одновременно, чтобы вызывать одновременную выдачу как газированной, так и негазированной воды. Это целесообразно в тех случаях, когда необходимо смешивать эти две жидкости с концентратом для получения слабогазированного напитка. В одном варианте выполнения путем варьирования отрезка времени, в течение которого диафрагмовый расходомер открыт при одном или более заданных диаметров, степень сатурации воды, подаваемой для напитка, может устанавливаться в пределах от полностью газированной (подача 100% газированной воды) до отсутствия сатурации (подача 100% негазированной воды).

В других вариантах выполнения этап 410 может использоваться для создания источника сатурации. В одном варианте выполнения первый канал, такой как канал 214, может содержать воду, а канал 216 может содержать углекислоту. При этом на основе датчиков 218, 220, 222 и/или иных датчиков в каналах 214, 216 или где-либо еще в выдачной системе 202 количество воды, которая смешивается с углекислотой, устанавливается и дозируется, например, с помощью регулируемого диафрагменного расходомера. Независимо от того, выполнены ли этапы 404 и 406 или этап 410, может быть начат этап 408. В одном варианте выполнения результирующий газированный ингредиент может выдаваться в канал, такой как каналы 214 и/или 216 (см., например, этап 304 фиг.3).

Кроме того, следует понимать, что не все варианты выполнения имеют все вышеописанные особенности и/или включают каждый этап и/или процесс описываемых способов. Например, некоторые варианты выполнения могут быть снабжены различными количествами проходных отверстий для жидкости и блоков клапанов, которые были описаны выше применительно к иллюстрируемым вариантам выполнения. Предполагается, что эти альтернативные варианты выполнения изобретения могут использоваться для создания средств получения напитка из смеси множества ингредиентов, которые могут выдаваться либо из множества форсунок, либо в соответствии с другими вариантами из одной форсунки. Кроме того, одна или более форсунок может быть выполнена с возможностью обеспечения нагнетательного прохода, проходящего вертикально вниз. В других вариантах выполнения один или более нагнетательных каналов для ингредиентов могут иметь спиральную или винтовую конфигурацию. Несмотря на то что пример выдачной системы 102, показанной на фиг.1, может использоваться в коммерческом предприятии, например ресторане, специалистам должно быть понятно, что варианты данного изобретения могут быть применимы к любой выдачной системе, такой как реализованная в технологии барного пистолета и/или для домашнего использования. Кроме того, варианты выполнения в пределах объема данного изобретения могут использоваться с замороженными напитками и/или негазированными напитками.

На фиг.5 показано вычислительное устройство 500, которое может использоваться для управления работой дозатора напитков в соответствии с вариантом изобретения. Устройство 500 может содержать, по меньшей мере, один сетевой интерфейс 502 для приема и передачи трафика данных, центральный процессор 504 и системную память 506. Интерфейсом 502 может быть сетевой интерфейс любого типа, хорошо известного специалистам. Сетевой интерфейс 502 может использоваться для соединения устройства 500 с сетью, такой как Интернет 528, и различными устройствами и серверами, такими как сервер 530. Центральный процессор 504 может быть реализован с использованием множества различных центральных процессорных элементов. Структура системной памяти 506 хорошо известна специалистам и может содержать базовую систему ввода-вывода (BIOS), хранящуюся в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), и один или более программных модулей, таких как операционная система, прикладные программы и данные программ, хранящиеся в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ).

Устройство 500 может также содержать устройство 508 считывания карт, такое как устройство считывания карт радиочастотной идентификации (RFID) для считывания информации, хранящейся в RFID-метке 51, прикрепленной к карте 512. Для хранения различных рецептов напитков может использоваться база данных 514 рецептов. Некоторые из рецептов могут быть индивидуальными рецептами, создаваемыми пользователями. База данных 516 предпочтений может хранить некоторые предпочтения, выбираемые пользователями.

Устройство 500 может быть выполнено с возможностью предоставления аудио и/или видеоинформации при выдаче напитков. В состав может входить звуковая карта 518 для управления звуковым устройством, таким как громкоговоритель 520. В состав может входить видеокарта 522 для управления телевизионным дисплеем 524. Звуковая карта и видеокарта являются традиционными компонентами и широкодоступны. Телевизионный дисплей 524 может быть реализован с помощью жидкокристаллического дисплея (ЖКД), дисплея на светодиодах (LED) или любого иного типа дисплея. В одном варианте выполнения дисплей 524 представляет собой сенсорный экран и прикреплен к передней стороне дозатора. Сенсорный экран может быть выполнен с возможностью восприятия выбранных вариантов от пользователей.

Различные компоненты в устройстве 500 могут быть соединены с системной шиной 526. Системная шина 526 может быть любого из нескольких типов шинных структур, включая шину памяти или контроллер памяти, периферийную шину и локальную шину, с использованием любой из множества шинных архитектур.

В процессе работы устройство 500 может воспринимать выбранные варианты на сенсорном экране и выдавать пользователю аудио и/или видеоинформацию. Например, громкоговоритель 520 может генерировать звук, который изменяется по мере заполнения емкости напитком. Звук может соответствовать состоянию заполнения напитком и/или типу напитка. Громкость и темп звука могут увеличиваться по мере заполнения емкости. В одном варианте выполнения звук выделения пузырьков газа может проигрываться при выборе газированных напитков, таких как колы. Звук невыделения пузырьков газа может проигрываться при выборе негазированных напитков, таких как фруктовые соки.

Дисплей 524 может отображать изображение 532, которое обновляется, для отражения состояния заполнения чашки или иной емкости. Изображение 532 может также показывать ингредиенты напитка, втекающие в емкость. Ингредиенты могут иметь различные цвета или иные признаки.

Фиг.6 иллюстрирует выдачную систему упаковки типа мешок-в-коробке в соответствии с вариантом изобретения. Емкость упаковки типа мешок-в-коробке 602 может содержать концентрат 604. Упаковка типа мешок-в-коробке 602 может содержать складной пакет, окруженный относительно жесткой коробкой. В состав входит коннектор 606 для соединения упаковки типа мешок-в-коробке 602 с другим компонентом. Коннектор 606 может содержать ротационный насос, который используется для выдачи жидкости из емкости упаковки типа мешок-в-коробке 602. В некоторых вариантах выполнения насос 608 впрессован в коннектор 606. Ниже подробно описывается пример ротационного насоса. В состав может входить приводное устройство 610 для приведения в действие ротационного насоса.

Изображенная на фиг.6 выдачная система упаковки типа мешок-в-коробке может содержать несколько дополнительных традиционных компонентов. В одном варианте выполнения для дозирования воды из источника 614 воды используется клапан 612. Источник 614 воды может содержать газированную воду. Конечно, в различных вариантах выполнения изобретения вода может быть заменена другим разбавителем. Вода и концентрат могут смешиваться в форсунке 616.

Фиг.7 иллюстрирует пример насоса вытесняющего действия, такого как ротационный насос 700, который может использоваться с различными вариантами изобретения. Ротационный насос 700 содержит упруго деформируемый корпус 702 и ротор 704, которые образуют множество камер 706a, 706b, 706c и 706d. Корпус 702 может быть образован из пластика, такого как полиэтилен или полипропилен. Ротор 704 также может быть образован из пластика. В некоторых вариантах выполнения ротор 704 образован из металла, такого как нержавеющая сталь, или магнитного материала, заключенного в гладкий пластический материал. В процессе работы камеры 706a, 706b, 706c и 706d вращаются вокруг оси 708 и перекачивают жидкость из впускного отверстия 710 в выпускное отверстие 712. Ротационный насос 700 может использоваться для измерения переноса жидкости из впускного отверстия 710 в выпускное отверстие 712. Конечно, другие варианты выполнения могут содержать дополнительные впускные отверстия и/или выпускные отверстия. Компания Quantex создает насосы, которые могут использоваться с вариантами данного изобретения.

Ротор 704 может приводиться в действие внешним электродвигателем. В одном варианте выполнения электродвигатель может являться частью трубки, которая соединяется с коннектором, содержащим ротационный насос. Электродвигатель может содержать вал, который физически выполняется для вхождения в зацепление с конкретными роторами. Такой вариант выполнения может предотвратить неправильную установку и использование контрафактной продукции. В вариантах выполнения, в которых используется металлический или магнитный ротор, электромотор может быть магнитно-связанным с ротором. В одном варианте выполнения изобретения емкость упаковки типа мешок-в-коробке может содержать RFID-метку, которая содержит информацию, необходимую для приведения в действие насоса, такую как частота вращения, для получения требуемого измерения концентрата.

Установка относительно недорогого ротационного насоса внутри емкости упаковки типа мешок-в-коробке может дать в результате недорогую одноразовую систему хранения жидкости. Кроме того, поскольку насосы будут использоваться лишь при опустошении и/или заполнении емкостей упаковки типа мешок-в-коробке, коэффициент использования и интенсивность отказов будут относительно низкими.

Фиг.8 иллюстрирует выдачную систему упаковки типа мешок-в-коробке, в которой электродвигатель с гидравлическим приводом используется для приведения в действие ротационного насоса в соответствии с вариантом изобретения. Емкость упаковки типа мешок-в-коробке 802 содержит коннектор 804, который содержит ротационный насос 806. Электродвигатель 808 приводится в действие находящимся под давлением потоком разбавителя, таким как поток 810 воды. Зубчатый механизм между электродвигателем 808 и ротационным насосом 806 может управлять количеством концентрата, выдаваемого из насоса 806. В одном варианте выполнения электродвигатель 808 и ротационный насос 806 выполнены таким образом, что концентрат дозируется в соотношении пять частей воды к одной части концентрата. В различных вариантах выполнения могут использоваться соотношения от 1 к 1 до 1 к 100. Та же вода, которая используется для приведения в действие электродвигателя 808, может смешиваться с концентратом, выдаваемым ротационным насосом 806, для получения напитка. Конечно, электродвигатель 808 может приводиться в действие жидкостями, отличными от воды.

Один или более электродвигателей с гидравлическим приводом могут использоваться для приведения в действие множества ротационных насосов. Фиг.9 иллюстрирует один вариант выполнения, в котором приводимый в действие разбавителем насос 902 приводит в действие ротационные насосы 904 и 906. Зубчатый механизм между электродвигателем 902 и ротационными насосами 904 и 906 может быть настроен на управление количествами разбавителя, первого концентрата 908 и второго концентрата 910, смешивающихся в форсунке 912.

Специалистам должно быть понятно, что в вариантах выполнения изобретения могут использоваться различные механические конструкции для использования энергии потока разбавителя для приведения в действие ротационного насоса. Фиг.10 иллюстрирует пример, в котором поток разбавителя поступает во впускное отверстие 1002 и вращает зубчатые колеса 1004 и 1006. Зубчатое колесо 1004 вращает зубчатое колесо 1008. Вал (не показан) может быть соединен с зубчатым колесом 1008 на оси 1010 и может использоваться для приведения в действие ротационного насоса. Поток разбавителя выходит через выпускное отверстие 1012.

Фиг.11 иллюстрирует выдачную систему напитков с электронным управлением в соответствии с вариантом изобретения. Емкость упаковки типа мешок-в-коробке 1102, источники ароматизаторов 1104 и 1106, источник 1108 добавок и вода 1110 соединяются с выдачным клапаном 1112. Емкость упаковки типа мешок-в-коробке 1102, источник ароматизатора 1104 и источник 1108 добавок могут размещаться в емкостях, которые содержат ротационные насосы 1114, 1116 и 1118. Управление выдачей жидкостей из источника ароматизатора 1106 и воды 1110 осуществляется с помощью клапанов 1120 и 1122. В процессе работы пользователь может выбирать напиток или рецепт с помощью интерфейса 1124 с сенсорным экраном. При этом контроллер 1126 управляет соответствующими насосами и клапанами для выдачи выбранного напитка или рецепта. Конечно, в состав могут входить различные дополнительные или альтернативные компоненты напитков. Компоненты напитков могут храниться в микрокартриджах, упаковках типа мешок-в-коробке или иных емкостях и могут быть в виде порошков, пленок, желе, жидкостей или в иных видах ингредиентов.

Несмотря на то что изобретение было описано применительно к конкретным примерам и к предпочтительным в настоящее время вариантам выполнения изобретения, специалистам должно быть понятно, что существует множество модификаций вышеописанных систем и способов, которые могут находиться в пределах сущности и объема изобретения. Кроме того, необходимо отметить, что в данном документе описаны определенные варианты настоящего изобретения, но данное изобретение не ограничивается описанными вариантами выполнения. Нижеследующая формула изобретения демонстрирует объем изобретения.

Группа изобретений относится к системам для упаковки компонентов напитков и выдачи напитков. Упаковка типа мешок-в-коробке содержит жесткую коробку, гибкий мешок, расположенный внутри коробки и имеющий коннектор, выступающий из коробки наружу, и ротационный насос, расположенный внутри коннектора. Ротационный насос имеет упругодеформируемый корпус и ротор, которые образуют множество камер. Изобретения обеспечивают получение различных напитков, при этом не требуется использования сложного оборудования. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Упаковка типа мешок-в-коробке, содержащая:
жесткую коробку;
гибкий мешок, расположенный внутри коробки и имеющий коннектор, выступающий из коробки наружу; и
ротационный насос, расположенный внутри коннектора, причем ротационный насос имеет упругодеформируемый корпус и ротор, которые образуют множество камер.

2. Упаковка типа мешок-в-коробке по п.1, отличающаяся тем, что упруго деформируемый корпус образован из пластика.

3. Упаковка типа мешок-в-коробке по п.1, отличающаяся тем, что ротор образован из полимера.

4. Упаковка типа мешок-в-коробке по п.1, отличающаяся тем, что ротор образован из магнитного материала.

5. Упаковка типа мешок-в-коробке по п.1, отличающаяся тем, что ротационный насос является одноразовым.

6. Система выдачи напитков, содержащая:
емкость для концентрата, имеющую коннектор, причем коннектор содержит ротационный насос, расположенный в коннекторе и имеющий упругодеформируемый корпус и ротор, которые образуют множество камер; и
электродвигатель, соединенный с насосом для приведения в действие насоса;
отличающаяся тем, что электродвигатель управляет волюметрическим дозированием концентрата из емкости для концентрата.

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что емкость для концентрата представляет собой упаковку типа мешок-в-коробке.

8. Система по п.6, отличающаяся тем, что электродвигатель является механически связанным с насосом.

9. Система по п.6, отличающаяся тем, что электродвигатель выполнен в виде шагового электродвигателя.

10. Система по п.6, отличающаяся тем, что электродвигатель является магнитно-связанным с насосом.

11. Система по п.6, отличающаяся тем, что насос содержит магнитный ротор.

12. Система по п.6, отличающаяся тем, что электродвигатель выполнен в виде насоса с гидравлическим приводом.

13. Система по п.12, дополнительно содержащая смеситель, который смешивает жидкость, используемую для приведения в действие насоса, и концентрат из контейнера для концентрата.

14. Система по п.13, отличающаяся тем, что смеситель содержит форсунку.

15. Система по п.13, отличающаяся тем, что смеситель содержит лоток для смешивания.

16. Система выдачи напитков, содержащая:
память, которая хранит рецепты напитков;
устройство ввода пользователя, которое принимает выбранный вариант напитка, соответствующий рецепту;
множество емкостей для компонентов напитка, причем каждая емкость для компонентов напитка имеет коннектор, который содержит ротационный насос, расположенный в коннекторе, причем ротационный насос имеет упругодеформируемый корпус и ротор, которые образуют множество камер; и
процессор, запрограммированный с помощью исполнимых компьютером команд для обеспечения в выдачной системе напитков:
приема выбранного варианта напитка; и
приведения в действие, по меньшей мере, первого ротационного насоса для выдачи первого объема компонента напитка из первой емкости для компонента напитка согласно рецепту.

17. Система по п.16, отличающаяся тем, что процессор дополнительно запрограммирован исполняемыми компьютером командами для обеспечения в выдачной системе напитков:
приведения в действие, по меньшей мере, второго ротационного насоса для выдачи второго объема компонента напитка из второй емкости для компонента напитка согласно рецепту.

18. Система по п.17, дополнительно содержащая емкость для воды, при этом процессор дополнительно запрограммирован исполняемыми компьютером командами для обеспечения в выдачной системе напитков управления клапаном, связанным с емкостью для воды, для выдачи объема воды согласно рецепту.

19. Система по п.16, отличающаяся тем, что устройство ввода пользователя выполнено в виде сенсорного экрана.

20. Система по п.16, дополнительно содержащая звуковое устройство, выполненное с возможностью проигрывания звука, соответствующего напитку, выбираемому с помощью устройства ввода пользователя при выдаче напитка.