ДИСПЕНСЕР ПОРЦИЙ ДЛЯ ВЫДАЧИ ПОРЦИОННЫХ КОМПОНЕНТОВ НАПИТКА Российский патент 2022 года по МПК A47J31/36 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к хранению и выдаче порционных компонентов напитка для приготовления напитков с использованием таких порционных компонентов напитка в устройстве для приготовления напитка, например в кофемашине для приготовления кофе для домашнего или профессионального применения.

Уровень техники

Известно, что кофе продается в герметичных упаковках для предотвращения его контакта с воздухом, вследствие которого может произойти быстрое окисление и потеря ароматов. Область применения герметичных капсул для приготовления напитков интенсивно развивается, поскольку в этом случае возможно предотвращение окисления каждой порции кофе благодаря подходящей газонепроницаемой функциональной упаковке до момента экстракции кофе в специальной кофемашине.

Например, в патентах EP0512468 и EP0512470 соответственно предложены герметичная капсула для приготовления напитка и способ экстракции напитка из такой капсулы.

В патентах US8178139 и US8210097 соответственно предложена сферическая капсула, содержащая скопление прессованного заполнителя, который будет настаиваться, и упаковочную оболочку, непроницаемую для воздуха и воды, а также машина для автоматического приготовления и выдачи напитка из такой герметичной капсулы посредством прокола упаковочной оболочки. В частности, капсулы уложены в емкость над инфузионной камерой, и их отбирают по отдельности с помощью задней направляющей вилки, которая формирует часть инфузионной камеры.

В патенте FR2879175 предложена порция кофе для автоматических машин для приготовления и выдачи напитков с инфузионной камерой и положением заполнения для заданного количества молотого кофе в инфузионной камере. Порцию кофе можно прессовать из обжаренного и молотого кофе до округлой внешней формы в виде, по существу, сферического комка. Порция кофе дополнительно включает в себя оболочку из по меньшей мере одного слоя или пленки из пористого материала, окружающего скопление кофейной смеси.

В целом решения для порционных упаковок, благодаря которым возможно предотвратить окисление ингредиента кофе, обладают множеством преимуществ, такими как свежесть, качество кофе за счет точного дозирования и регулируемой экстракции. Однако их производство требует значительных затрат, как правило, большего количества упаковочного материала и возможной сложной цепочки вторичной переработки упаковки.

Альтернативные варианты осуществления решений по дозированию были разработаны для дозирования и выдачи порций ингредиента напитков, которые по отдельности чувствительны к окислению, но обычно хранятся в контейнере, в которых уровень кислорода снижается за счет герметизации защитной упаковки и/или за счет соединения контейнера с источником вакуума или защищающего газа при соединении контейнера с дозирующим устройством.

В заявке WO2014135677 предложено устройство для регулируемой выдачи капсул, содержащих ингредиенты напитка, при этом такое устройство включает в себя раздаточный выходной канал для выборочной выдачи капсул и изолированную зону распределения с системой перемещения капсулы и средством продувки инертного газа в раздаточной камере для капсул.

Патент EP1876936 относится к герметичному диспенсеру кофе с жестким контейнером, обеспеченным крышкой и выпускным соплом, которое закрывается с помощью затворяющего средства. Диспенсер включает в себя средство, выполненное с возможностью выдачи продукта из контейнера с сокращением при этом объема хранения.

Патент EP1879487 относится к выдаче порошка кофе из диспенсера, включающего в себя контейнер для хранения, затворяющее средство и подачу вакуума или инертного газа для удаления кислорода из раздаточной камеры.

Недостатки существующих решений со специальным устройством для создания вакуума или подачи инертного газа заключаются в высоком уровне сложности системы и дорогой эксплуатации. Кроме того, варианты решений для выдачи ингредиентов кофе, в частности насыпного порошка кофе, имеют проблемы с точностью дозирования и недостаточной чистотой, поскольку порошок, как правило, рассыпается по поверхностям диспенсера и машины для приготовления напитка.

Поэтому востребовано решение, с помощью которого можно получить недорогое, рациональное и простое устройство диспенсера и систему для точной и надежной выдачи ингредиента напитка, например обжаренного и молотого кофе, для приготовления напитка и при этом сохранения максимальной свежести ингредиента продукта и снижения потребления упаковочного материала.

Цель настоящего изобретения состоит в решении описанной выше проблемы предшествующего уровня техники. Кроме того, изобретение направлено на решение дополнительных проблем, перечисленных в описании.

Раскрытие изобретения

Изобретение относится к диспенсеру порций для выдачи порционных компонентов напитка (в дальнейшем «компоненты напитка») из сменной кассеты, включающему:

- раму с гнездом для присоединения, принимающим сменную кассету;

- раздаточное отверстие рядом с гнездом для присоединения, размер которого позволяет выдавать компоненты напитка из кассеты по отдельности под действием силы тяжести;

- узел подвижного механизма, содержащий подвижный механизм и корпус подвижного механизма, внутри которого размещен подвижный механизм для перемещений в нем;

при этом узел подвижного механизма выполнен с возможностью подачи по меньшей мере одного компонента напитка в раздаточную камеру для выдачи и для перемещения в зону выдачи,

причем узел подвижного механизма выполнен с возможностью соединения со сменной кассетой и содержит средство для открытия сменной кассеты, чтобы обеспечивать выдачу компонента напитка в раздаточную камеру, а затем повторного закрытия сменной кассеты.

В частности, узел подвижного механизма выполнен с возможностью герметичного соединения со сменной кассетой и содержит средство для открытия сменной кассеты, чтобы обеспечивать выдачу компонента напитка в раздаточную камеру, а затем повторного закрытия сменной кассеты.

Термины «герметичное соединение» относятся к герметичному соединению, выполненному с возможностью ограничения и предпочтительно предотвращения любого существенного проникновения воздуха из окружающей среды в область соединения в момент открытия и повторного закрытия сменной кассеты. Такое герметичное соединение предпочтительно для предохранения/защиты среды компонента напитка от внешних воздействий, например, за счет использования вакуума или свободного от кислорода инертного газа.

В частности и в предпочтительном варианте осуществления решения подвижный механизм размещен в осевом направлении относительно раздаточного отверстия и внутри корпуса подвижного механизма для перемещения между выдвинутым положением, при котором подвижный механизм оказывается у раздаточного отверстия или рядом с ним, чтобы упираться по меньшей мере в один порционный компонент напитка, и убранным положением, при котором раздаточная камера по меньшей мере лишь частично ограничена подвижным механизмом и корпусом подвижного механизма в зависимости от расстояния, на которое убран подвижный механизм относительно раздаточного отверстия для приема по меньшей мере одного, предпочтительно единичного, компонента напитка, выдаваемого из кассеты.

В альтернативном варианте осуществления решения предложено размещение подвижного механизма в поперечном направлении относительно раздаточного отверстия и внутри корпуса подвижного механизма для перемещения между выдвинутым положением, при котором подвижный механизм оказывается у раздаточного отверстия или рядом с ним, чтобы упираться по меньшей мере в один порционный компонент напитка, и убранным положением, при котором раздаточная камера по меньшей мере лишь частично ограничена подвижным механизмом и корпусом подвижного механизма в зависимости от расстояния, на которое убран подвижный механизм относительно раздаточного отверстия для приема по меньшей мере одного, предпочтительно единичного, компонента напитка, выдаваемого из кассеты.

В дополнительном альтернативном варианте осуществления решения предложено наклонное размещение подвижного механизма по отношению к раздаточному отверстию.

В соответствии с принципом изобретения возможны выборочная выдача компонентов напитка из сменной кассеты с помощью устройства изобретения и при этом ограничение и предпочтительно предотвращение проникновения воздуха окружающей среды во внутреннее пространство кассеты. В убранном положении подвижного механизма предпочтительна возможность точного регулирования объема в раздаточной камере в соответствии с размером компонента (-ов) напитка в зависимости от хода подвижного механизма. В выдвинутом положении подвижный механизм осторожно захватывает подаваемый (-ые) компонент (-ы) напитка, и при этом снижаются механические воздействия (например, падение, удары) на компонент (-ы) напитка с возможностью сохранения компонента (-ов) напитка в процессе выдачи и обеспечения при этом чистоты устройства и точности дозирования.

Гнездо для присоединения рамы предпочтительно содержит по меньшей мере одну трубчатую поверхность, выполненную с возможностью соединения со сменной кассетой, по существу, в вертикальном или наклонном положении сменной кассеты, вследствие чего происходит выдача порционных компонентов под действием силы тяжести. В частности, сменная кассета содержит трубчатый элемент для хранения; по меньшей мере его часть выполнена с размером, подходящим для вхождения в трубчатую часть гнезда для присоединения диспенсера или обеспечивающим такую возможность. Трубчатый элемент для хранения содержит съемный соединительный элемент, например кольцевую канавку, выполненную с возможностью разъемного соединения трубчатого элемента для хранения с соединительным элементом, например защелкивающимся эластично смещаемым соединительным элементом гнезда для присоединения диспенсера. Съемный соединительный элемент предпочтительно размещается в соединительной части трубчатого элемента для хранения, который может входить в соответствующую трубчатую поверхность гнезда для присоединения. Соединительный элемент гнезда для присоединения может быть расположен в трубчатой поверхности.

Термин «вертикальное или наклонное положение» означает, что кассета ориентирована с возможностью расположения ее открытого конца на самом нижнем уровне, а значит, через него выдаются порционные компоненты под действием силы тяжести.

Гнездо для присоединения предпочтительно содержит по меньшей мере один уплотнительный элемент для обеспечения, по существу, газонепроницаемого и/или водонепроницаемого соединения между сменной кассетой и раздаточным отверстием при взаимном соединении.

Гнездо для присоединения предпочтительно содержит по меньшей мер один стопорный элемент, выполненный с возможностью съемной и упругой фиксации сменной кассеты. Например, стопорный (-ые) элемент (-ы) может (могут) представлять собой упругий защелкивающийся соединительный элемент, выполненный с возможностью вхождения в кольцевую соответствующую канавку трубчатого элемента для хранения сменной кассеты.

Диспенсер порций особенно подходит для соединения со сменной кассетой, содержащей трубчатый элемент для хранения, который изначально герметизирован закрывающим колпачком, а его внутренняя часть защищена от окружающей среды, например, за счет вакуума или свободного от кислорода инертного газа. Трубчатый элемент для хранения и закрывающий колпачок могут быть выполнены из упаковочного (-ых) материала (-ов), обеспечивающего (-их) барьер для кислорода, например этиленвинилового спирта (EVOH), или поливинилового спирта (PVOH), или алюминия. В частности, перед любым первым удалением закрывающего колпачка внутренняя часть предпочтительно, по существу, не содержит кислорода. Возможный уровень остаточного кислорода должен быть таким, чтобы, по существу, поддерживать неокисленное состояние обжаренного и молотого кофе в течение нескольких дней или недель. Подвижный механизм предпочтительно включает в себя по меньшей мере один уплотнительный элемент, взаимодействующий с корпусом подвижного механизма для предотвращения или по меньшей мере уменьшения воздухообмена между подвижным механизмом и корпусом подвижного механизма. Корпус подвижного механизма дополнительно герметично соединяется с гнездом для присоединения рамы посредством по меньшей мере одного уплотнительного элемента.

Поэтому при соединении сменной кассеты с диспенсером (т.е. с гнездом для присоединения и подвижным механизмом) и установке раздаточной камеры в положение для приема компонента напитка за счет отвода подвижного механизма в корпус подвижного механизма, не происходит значительного попадания воздуха в кассету с внешней стороны раздаточной камеры. Единственным возможным источником попадания воздуха является объем самой раздаточной камеры при ее сообщении с внутренней частью кассеты при отводе подвижного механизма. Вместе с тем такой объем остается на как можно более близком уровне к размеру селективно выдаваемого (-ых) компонента (-ов) напитка.

Поршень предпочтительно включает в себя концевую часть, выполненную с возможностью соединения с закрывающим колпачком, который с возможностью разъединения соединен с трубчатым элементом для хранения кассеты с обеспечением перемещения поршня между убранным положением и выдвинутым положением вместе с соединенным с ним закрывающим колпачком. Поэтому объем, доступный для компонента напитка в раздаточной камере может частично ограничиваться закрывающим колпачком, соединенным с поршнем, в убранном положении поршня. Закрывающий колпачок предпочтительно выполнен с возможностью удержания компонента напитка в определенном положении под действием силы тяжести, т.е., по существу, горизонтально (например, менее 20 градусов по отношению к горизонтали).

Изобретение, по существу, основано на принципе, который позволяет свести к минимуму газообмен и/или влагообмен между компонентами напитка, хранящимися вместе в упаковке, и окружающим воздухом при выборочном дозировании компонента (-ов) напитка. Один аспект опирается на возможность многократного, надежного и автоматического открытия для выдачи и повторной герметизации кассеты с использованием диспенсера порционного продукта.

Механизм открытия и повторного закрытия содержит захватывающий элемент с концевой частью, выполненной с возможностью комплементарного соединения с фиксирующим элементом закрывающего колпачка для извлечения из трубчатого элемента кассеты.

Возможно более быстрое извлечение закрывающего колпачка и возможно надлежащее регулирование диспенсером порций для обеспечения открытия кассеты для выдачи компонента напитка в приемный корпус, формирующий герметичную ограниченную область диспенсера порций (например, в ограниченном объеме, в котором порционный компонент захватывается до перевода в зону выдачи), а потому в такой области возможный объем кислорода, который может проникнуть в кассету, остается достаточно низким. Кроме того, предотвращается риск случайного или ненадлежащего удаления закрывающего колпачка.

Подвижный механизм с присоединенным к нему закрывающим колпачком предпочтительно перемещается между убранным положением и выдвинутым положением. Размер закрывающего колпачка предпочтительно выбран с возможностью вхождения, например скользящего движения, в корпус подвижного механизма, чтобы определять размеры раздаточной камеры, ограниченные корпусом подвижного механизма и убранным положением подвижного механизма. При этом компонент напитка может упираться в закрывающий колпачок, который соединяется с подвижным механизмом.

Закрывающий колпачок может иметь по меньшей мере один уплотнительный элемент, выполненный с возможностью обеспечения уплотнения внутри корпуса подвижного механизма. Это может потребоваться, например, в том случае, если между подвижным механизмом и корпусом подвижного механизма не предусмотрено никакого уплотнительного элемента.

В дополнительном аспекте узел подвижного механизма установлен на раме с возможностью перемещения, чтобы перемещать раздаточную камеру между положением раздачи, при котором подвижный механизм имеет осевое расположение по отношению к раздаточному отверстию, и положением выдачи, при котором подвижный механизм имеет осевое расположение по отношению к дозирующему отверстию в раме.

Узел подвижного механизма установлен с возможностью перемещения в зону выдачи в направлении, которое предпочтительно отличается от направления перемещения подвижного механизма между выдвинутым и убранным положением в корпусе подвижного механизма. Узел подвижного механизма предпочтительно перемещается под действием привода узла подвижного механизма, соединенного с рамой.

Таким образом, перемещение выбранного (-ых) компонента (-ов) напитка осуществляется посредством передвижения узла подвижного механизма, при этом раздаточная камера остается неизменной за счет отвода подвижного механизма в корпус подвижного механизма.

В одном режиме раздаточное отверстие и дозирующее отверстие могут иметь параллельное осевое расположение, чтобы обеспечивать возможность простого перемещения корпуса подвижного механизма, например поворотного перемещения, между двумя положениями относительно рамы.

Корпус подвижного механизма дополнительно содержит затвор (или соединен с ним), выполненный с возможностью герметичного закрытия раздаточного отверстия по мере перемещения подвижного механизма в зону выдачи корпусом подвижного механизма. Затвор предпочтительно представляет собой часть стенки, расположенную поперечно относительно раздаточного отверстия и дозирующего отверстия, и выполнен с возможностью перемещения вместе с корпусом подвижного механизма между раздаточным отверстием и дозирующим отверстием для избирательного запирания раздаточного отверстия или дозирующего отверстия по мере выхода корпуса подвижного механизма из раздаточного отверстия или дозирующего отверстия. Затвор предпочтительно неподвижно прикреплен к корпусу подвижного механизма или составляет с ним единое целое.

В частности, в гнезде для присоединения рамы может быть предусмотрен по меньшей мере один уплотнительный элемент для герметичного контакта с затвором или наоборот. Поэтому по мере перемещения компонента напитка сохраняется изоляция внутреннего объема сменной кассеты от окружающего воздуха. Например, при наличии пониженного содержания остаточного воздуха в кассете уровень такого пониженного содержания неизменен даже в процессе выдачи компонента напитка под действием подвижного механизма.

Механизм открытия и повторного закрытия дополнительно содержит привод подвижного механизма, выполненный с возможностью приведения в действие подвижного механизма по осевой траектории возвратно-поступательного движения, наиболее предпочтительно по комбинированной траектории осевого и вращательного движения между убранным положением и выдвинутым положением.

Привод подвижного механизма предпочтительно содержит вал приводного элемента, соединенный с двигателем напрямую или посредством механизма зубчатой передачи. Преимущество заключается в возможности эффективного управления колпачком при открытии и повторном закрытии в процессе выдачи компонента напитка на высокой скорости (т.е. при снятии для раздачи компонента напитка и при повторном соединении для герметизации кассеты).

Для загрузки компонента напитка в раздаточную камеру подвижный механизм предпочтительно размещен в осевом направления относительно раздаточного отверстия и внутри корпуса подвижного механизма для перемещения под действием привода подвижного механизма между убранным положением, при котором в раздаточную камеру поступает компонент напитка, выдаваемый из кассеты, и выдвинутым положением, при котором подвижный механизм по меньшей мере частично заполняет раздаточную камеру предпочтительно одним компонентом напитка.

В предпочтительном варианте осуществления используют подвижный механизм в форме круглого поршня. Тем не менее могут рассматриваться и другие варианты подвижного механизма, например овальный поршень, шар или лопатка.

В предпочтительном режиме подвижный механизм перемещается одновременно по осевой и вращательной траектории вдоль продольной оси (например, по направляющей спиральной траектории резьбы на поршне) под действием привода подвижного механизма для вывинчивания закрывающего колпачка из трубчатого элемента сменной кассеты и для последующего завинчивания закрывающего колпачка.

Узел подвижного механизма предпочтительно установлен с возможностью вращения относительно рамы.

В первом режиме узел подвижного механизма установлен с возможностью вращения относительно рамы вдоль оси, параллельной оси раздаточного отверстия и/или оси дозирующего отверстия. В частности, корпус подвижного механизма поворачивается в раме относительно, по существу, вертикальной оси. В этом случае дозирующее отверстие предпочтительно размещается на верхней стенке рамы.

Во втором режиме узел подвижного механизма установлен с возможностью вращения относительно рамы вдоль оси, перпендикулярной оси раздаточного отверстия и/или оси дозирующего отверстия. Корпус подвижного механизма может иметь цилиндрическую форму, которая вращается, например, вокруг, по существу, горизонтальной оси, в раме, содержащей комплементарную цилиндрическую направляющую полость. В этом случае затвор может быть выполнен в виде части цилиндрической поверхности корпуса подвижного механизма, который при вращении последнего закрывает раздаточное отверстие и/или дозирующее отверстие. Раздаточное отверстие может быть расположено под углом относительно дозирующего отверстия. Такое угловое положение раздаточного отверстия может составлять от 20 до 180 градусов, предпочтительно от 45 до 120 градусов по отношению к оси дозирующего отверстия.

Привод узла подвижного механизма предпочтительно предусмотрен для перемещения узла подвижного механизма между положением выдачи компонента напитка и положением дозирования компонента напитка. Привод узла подвижного механизма дополнительно выполнен с возможностью совместного приведения в движение корпуса подвижного механизма, подвижного механизма и привода подвижного механизма как единого целого. Такой привод узла подвижного механизма предпочтительно включает в себя электрический двигатель, связанный с корпусом подвижного механизма напрямую или посредством механизма вращающейся зубчатой передачи, который может быть размещен, например, в раме диспенсера. Поскольку затвор предпочтительно представляет собой удлиненную часть корпуса подвижного механизма, он может перемещаться вместе с корпусом подвижного механизма без необходимости применения дополнительного двигателя. За счет этого существенно упрощается конструкция диспенсера и обеспечивается надежное закрытие раздаточного и дозирующего отверстий.

Изобретение также относится к диспенсеру порций компонентов напитка из сменной кассеты, содержащему:

- раму с гнездом для присоединения, принимающим сменную кассету;

- раздаточное отверстие рядом с гнездом для присоединения, размер которого позволяет выдавать компоненты напитка из кассеты по отдельности под действием силы тяжести;

- узел подвижного механизма, содержащий подвижный механизм и корпус подвижного механизма, внутри которого размещен подвижный механизм для перемещений в нем;

при этом узел подвижного механизма выполнен с возможностью подачи по меньшей мере одного компонента напитка в раздаточную камеру для выдачи и для перемещения в зону выдачи,

при этом узел подвижного механизма выполнен с возможностью герметичного соединения со сменной кассетой и содержит средство для открытия сменной кассеты, чтобы обеспечивать выдачу компонента напитка в раздаточную камеру, и

при этом устройство дополнительно содержит механизм привода узла подвижного механизма с возможностью перемещения между положением раздачи, при котором подвижный механизм имеет осевое расположение по отношению к раздаточному отверстию, и положением выдачи, при котором подвижный механизм имеет осевое расположение по отношению к дозирующему отверстию в раме.

Подвижный механизм предпочтительно выполнен с возможностью приведения в действие за счет привода подвижного механизма между убранным положением и выдвинутым положением, как описано выше.

Узел подвижного механизма приводится в действие с помощью привода узла подвижного механизма, как описано выше. Привод узла подвижного механизма выполнен с возможностью перемещения узла подвижного механизма между двумя положениями при подвижном механизме в убранном положении в корпусе.

За координацию приводов подвижного механизма и привода узла подвижного механизма отвечает блок управления, который может быть частью диспенсера или может быть связан с ним.

Средство открытия узла подвижного механизма предпочтительно также представляет собой средство повторного закрытия сменной кассеты.

Средство открытия предпочтительно может содержать концевую часть подвижного механизма для разъемного соединения с закрывающим колпачком сменной кассеты. Подвижный механизм может также приводиться в действие с помощью привода подвижного механизма для извлечения закрывающего колпачка из кассеты и для повторной установки в герметичное положение в кассете. Подвижный механизм предпочтительно приводится в действие валом приводного элемента для вывинчивания и повторного завинчивания закрывающего колпачка. Более предпочтительно предусмотрение захватывающего элемента подвижного механизма, который выполнен с возможностью разъемного соединения с фиксирующим элементом закрывающего колпачка (или наоборот).

Изобретение дополнительно относится к системе диспенсера порций, содержащей упомянутый выше диспенсер порций и по меньшей мере одну сменную кассету.

Сменная кассета может содержать:

- трубчатый элемент для хранения, имеющий внутренний объем для размещения множества порционных компонентов ингредиентов напитка (также называемых «компонентами напитка»), содержащий закрытый конец и открытый конец, имеющий выходное отверстие, размер которого предпочтительно выбран с возможностью разового дозирования единичного компонента напитка, причем трубчатый элемент для хранения содержит соединительную часть, расположенную у раздаточного отверстия или рядом с ним, и выполнен с возможностью соединения с по меньшей мере одной трубчатой частью гнезда для присоединения, и

- закрывающий колпачок, выполненный с возможностью соединения разъемным и герметичным образом с трубчатым элементом для хранения на открытом конце элемента для хранения посредством разъемного комплементарного соединения трубчатого элемента для хранения и закрывающего колпачка.

Закрывающий колпачок кассеты может содержать фиксирующий элемент, выполненный с возможностью комплементарного соединения с захватывающим элементом диспенсера порций и обеспечивающий извлечение закрывающего колпачка из трубчатого элемента и повторного соединения с трубчатым элементом. Захватывающий элемент диспенсера может быть предусмотрен в концевой части подвижного механизма с возможностью их зацепления, если подвижный механизм находится в выдвинутом положении в корпусе подвижного механизма.

Внутренний объем кассеты предпочтительно защищен от воздействия окружающей среды, например, за счет вакуума или свободного от кислорода инертного газа, а трубчатый элемент для хранения и закрывающий колпачок герметично закрыты с возможностью предотвращения газообмена с внешней средой, когда закрывающий колпачок находится в герметичном соединенном положении с трубчатым элементом для хранения. Трубчатый элемент и закрывающий колпачок могут быть выполнены из упаковочного (-ых) материала (-ов), обеспечивающего (-их) барьер для кислорода, например EVOH или PVOH.

Компоненты напитка предпочтительно имеют сферическую форму. Компоненты напитка предпочтительно, по существу, изготовлены из прессованного порошка, хлопьев, волокон или их комбинации, более предпочтительно прессованные шарики изготовлены или, по существу, состоят из обжаренного и молотого кофе.

Изобретение дополнительно относится к устройству для приготовления напитка, содержащему диспенсер порций или систему диспенсера порций, как указано выше.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 приведен вид в перспективе системы диспенсера порций изобретения со сменной кассетой, установленной на диспенсере порций.

На фиг. 2 представлен вид сбоку сменной кассеты изобретения.

На фиг. 3 приведен вид в плоскости поперечного сечения в плоскости P системы диспенсера порций изобретения, представленной на фиг. 1.

На фиг. 4 приведен увеличенный вид фиг. 3, на котором показано взаимное соединение между сменной кассетой и диспенсером порций в выдвинутом положении подвижного механизма.

На фиг. 5–8 приведены виды в перспективе в поперечном сечении принципиальной кинематики работы диспенсера порций в соответствии с первым вариантом осуществления.

На фиг. 5 представлен вид в перспективе в поперечном сечении системы диспенсера порций в положении раздачи с подвижным механизмом в выдвинутом положении и сменной кассетой, герметично закрытой закрывающим колпачком (т.е. до выбора и загрузки компонента напитка из хранилища в диспенсере).

На фиг. 6 приведен вид в перспективе в поперечном сечении системы диспенсера порций изобретения, представленной на фиг. 1, в положении дозирования, в котором компонент напитка располагается в раздаточной камере до передачи в зону выдачи.

На фиг. 7 показан вид в перспективе в поперечном сечении системы диспенсера порций изобретения, причем компонент напитка находится в раздаточной камере с подвижным механизмом в убранном положении и после перевода в положение дозирования.

На фиг. 8 показан вид в перспективе системы диспенсера порций изобретения в положении дозирования с подвижным механизмом в выдвинутом положении и дозированием компонента напитка в зону выдачи.

На фиг. 9 представлен увеличенный вид с фиг. 5 в поперечном сечении.

На фиг. 10 представлен увеличенный вид с фиг. 6 в поперечном сечении.

На фиг. 11 представлен увеличенный вид с фиг. 7 в поперечном сечении.

На фиг. 12 приведен вид в перспективе системы порционного диспенсера с частично удаленной рамой в промежуточном положении узла подвижного механизма между положениями раздачи и дозирования.

На фиг. 13 представлен увеличенный вид с фиг. 12 в поперечном сечении.

На фиг. 14 представлен вид сбоку закрывающего колпачка сменной кассеты.

На фиг. 15 представлен вид снизу закрывающего колпачка, приведенного на фиг. 14.

На фиг. 16 представлен вид в перспективе в поперечном сечении вдоль линии А-А закрывающего колпачка, приведенного на фиг. 14.

На фиг. 17 приведен вид сбоку в поперечном сечении зацепления захватывающего элемента подвижного механизма и фиксирующего элемента закрывающего колпачка сменной кассеты.

На фиг. 18 приведен вид по фиг. 17 в перспективе в поперечном сечении с удаленной уплотняющей частью подвижного механизма.

На фиг. 19 представлен вид в перспективе в поперечном сечении вдоль линии А-А закрывающего колпачка, на котором показано зацепление захватывающего элемента в процессе удаления, т.е. вывинчивания закрывающего колпачка подвижным механизмом.

На фиг. 20 представлен вид в перспективе в поперечном сечении вдоль линии А-А закрывающего колпачка, на котором показано зацепление захватывающего элемента в процессе повторного соединения, т.е. завинчивания закрывающего колпачка подвижным механизмом.

На фиг. 21 представлен вид в перспективе в поперечном сечении по фиг. 20.

На фиг. 22 приведен вид в перспективе второго варианта осуществления системы диспенсера порций изобретения («диспенсер с шаровым клапаном») со сменной кассетой, установленной на диспенсере порций.

На фиг. 23 показан вид сверху системы диспенсера порций по фиг. 22.

На фиг. 24 приведен частичный вид в поперечном сечении системы диспенсера порций, представленного на фиг. 22 и 23, на котором изображено взаимное соединение между сменной кассетой и диспенсером порций в выдвинутом положении подвижного механизма.

На фиг. 25 приведен частичный вид в поперечном сечении системы диспенсера порций, представленной на фиг. 22 и 23, на котором изображено взаимное соединение между сменной кассетой и диспенсером порций в убранном положении подвижного механизма и до передачи в зону выдачи.

На фиг. 26 приведен частичный вид в поперечном сечении системы диспенсера порций, представленного на фиг. 22 и 23, на котором изображено взаимное соединение между сменной кассетой и диспенсером порций в убранном положении подвижного механизма и в процессе передачи в зону выдачи.

На фиг. 27 приведен частичный вид в поперечном сечении системы диспенсера порций, представленного на фиг. 22 и 23, на котором изображено взаимное соединение между сменной кассетой и диспенсером порций в выдвинутом положении подвижного механизма для передачи в зону выдачи.

Осуществление изобретения

Изобретение относится к системе диспенсера 1 порций, как показано на фиг. 1, 3 и 4, содержащей диспенсер 2 порций и сменную кассету 3.

Диспенсер 2 порций, по существу, содержит раму 4 с гнездом 5 для присоединения с возможностью приема сменной кассеты. В гнезде для присоединения может быть предусмотрено раздаточное отверстие 6.

Как показано на фиг. 2, сменная кассета 3 содержит трубчатый элемент 7 для хранения, предназначенный для хранения компонентов 8 напитка, например прессованных шариков ингредиентов напитка. Ингредиенты напитка могут содержать или представлять собой обжаренный и молотый кофе. Трубчатый элемент для хранения предпочтительно выполнен с возможностью размещения стопки компонентов напитка, устанавливаемой в вертикальное положение при введении сменной кассеты в гнездо 5 для присоединения, благодаря чему происходит раздача компонента напитка в диспенсер порций по отдельности и под действием силы тяжести. Трубчатый элемент для хранения предпочтительно имеет удлиненную форму и проходит вдоль продольной оси (Y). В частности, трубчатый элемент для хранения имеет закрытый конец 9 и открытый конец 10, имеющий выходное отверстие 11, размер которого выбран с возможностью обеспечения разового дозирования единичного компонента напитка. Трубчатый элемент 7 для хранения содержит соединительную часть 12, расположенную у выходного отверстия 11 или рядом с ним и выполненную с возможностью соединения по меньшей мере с одной трубчатой поверхностью 13 гнезда 5 для присоединения рамы. Более того, закрывающий колпачок 14 выполнен с возможностью разъемного и герметичного соединения с трубчатым элементом 7 для хранения на открытом конце 10. Для этого предусмотрено разъемное комплементарное соединение 15 элемента хранения и закрывающего колпачка. Как будет более подробно обсуждаться ниже, такое разъемное соединение может преимущественно иметь резьбу, благодаря которой можно извлекать закрывающий колпачок посредством его вывинчивания и вновь соединять его при завинчивании.

Для внутреннего объема сменной кассеты предпочтительно характерно низкое содержание кислорода. Более предпочтительно ее вакуумирование или насыщение защитным газом, например диоксидом углерода и/или азотом. Трубчатый элемент для хранения и закрывающий колпачок предпочтительно выполнены из полимерных и/или металлических материалов, которые препятствуют проникновению кислорода по меньшей мере в течение нескольких дней или недель. Между защитным колпачком 14 и трубчатым элементом 7 для хранения также предусмотрено газо- и влагонепроницаемое уплотнение, например, с использованием газонепроницаемого герметичного соединения и/или дополнительного по меньшей мере одного уплотнительного элемента, например уплотнительного буртика или уплотнительного кольца.

В соответствии с аспектом изобретения диспенсер порций содержит узел подвижного механизма в форме узла 16 поршня, выполненного с возможностью приема компонента напитка и его перемещения в зону 17 выдачи рамы, которая имеет дозирующее отверстие 18. Узел поршня, по существу, содержит подвижный механизм в форме поршня 19, размещенный с возможностью возвратно-поступательного перемещения в корпусе подвижного механизма в форме корпуса 20 поршня. Поршень установлен по оси с раздаточным отверстием 6 и совмещен с продольной осью сменной кассеты при введении в гнездо для присоединения диспенсера порций.

Трубчатая поверхность 13 диспенсера выполнена с возможностью соединения с трубчатым элементом 7 сменной кассеты с возможностью удержания сменной кассеты в, по существу, вертикальном положении, благодаря чему в диспенсере происходит выдача компонентов напитка под действием силы тяжести. Гнездо 5 для присоединения может дополнительно содержать по меньшей мере один стопорный элемент 21, выполненный с возможностью разъемного зацепления с трубчатым элементом для хранения сменной кассеты. Как показано на фиг. 4, стопорный элемент может представлять собой защелкивающийся эластично смещаемый элемент, расположенный внутри трубчатой поверхности 13, выполненный с возможностью упругого зацепления комплементарного углубления, например кольцевой канавки 22 комплементарной формы в элементе для хранения. Защелкивающийся стопорный элемент 21 может иметь по меньшей мере один зуб с, по существу, поперечной поверхностью, который входит в зацепление с канавкой 22 с возможностью предотвращения перемещения кассеты по оси вверх. С помощью такого соединения можно фиксировать сменную кассету на месте установки, предотвращать случайное извлечение в процессе работы и можно дополнительно обеспечивать герметизацию соединения сменной кассеты с гнездом для присоединения и ее точное совмещение с узлом поршня. Конечно, такие стопорные устройства могут иметь множество других форм, например форму подпружиненного кольца или нескольких распределенных по окружности подпружиненных шариков. Например, вводимая часть (например, защелкивающийся элемент) может также быть частью кассеты, а ответная часть (например, канавка) может быть предусмотрена внутри трубчатой поверхности 13.

Поршень 19 расположен в корпусе 20 поршня узла 16 поршня для перемещения между выдвинутым положением, в котором поршень подходит к раздаточному отверстию 6 (видно на фиг. 3 и 4), и убранным положением, в котором определена раздаточная камера 23 (показана на фиг. 9). Объем раздаточной камеры 23 зависит от расстояния, на которое поршень убирается относительно раздаточного отверстия 6. Такое расстояние может быть скорректировано в зависимости от числа и/или объема выдаваемых компонентов напитка с возможностью создания в раздаточной камере 23 минимального свободного объема при наличии в ней компонента (-ов) напитка. В частности, величина такого объема может быть подобрана в соответствии с размером единичного компонента напитка с возможностью захвата компонента напитка узлом поршня по отдельности.

Узел поршня 16 дополнительно включает в себя средство для открытия и последующего закрытия сменной кассеты, чтобы контролировать индивидуальную выдачу компонента напитка и одновременно поддерживать низкое содержание кислорода во внутреннем объеме кассеты. Для этого в поршне предусмотрена концевая часть 24, выполненная с возможностью соединения с закрывающим колпачком 14 сменной кассеты. Узел 16 поршня выполнен с возможностью перемещения поршня с обеспечением отсоединения разъемного комплементарного соединения 15 и его повторного присоединения после выдачи компонента напитка.

В частности, концевая часть 24 поршня формирует часть захватывающего элемента 25, выполненного с возможностью комплементарного соединения с фиксирующим элементом 26 закрывающего колпачка. Такой механизм захвата и фиксации будет дополнительно описан при обсуждении примеров, приведенных на фиг. 15–21. В принципе захватывающие и фиксирующие элементы 25, 26 выполнены с возможностью обеспечения соединения, благодаря которому сохраняется прикрепление закрывающего колпачка к поршню при перемещении последнего между выдвинутым положением и убранным положением. В результате закрывающий колпачок формирует опору для первого компонента напитка в стопке при отводе поршня, по воздействием чего первый компонент плавно перемещается в раздаточную камеру одновременно с поршнем при задвигании последнего, а не падает в камеру под действием силы тяжести. Преимуществом такой опоры при раздаче является возможность сохранения целостности компонента напитка с обеспечением надлежащего дозирования по отдельности с помощью узла поршня.

Средство открытия и последующего закрытия дополнительно содержит привод подвижного механизма в виде привода 27 поршня, выполненного с возможностью приведения поршня в возвратно-поступательное движение в осевом направлении в корпусе поршня. Более того, привод 27 поршня выполнен с возможностью приведения поршня в комбинированное движение в осевом направлении и вращательное движение вдоль продольной оси (I) с обеспечением извлечения (например, вывинчивания) закрывающего колпачка, соединенного с поршнем, из трубчатого элемента для сохранения кассеты. Для этого комбинированное движение в осевом направлении и вращательное движение выполняют с обеспечением соответствия траектории резьбы комплементарного соединения 15 закрывающего колпачка в кассете. Привод 27 поршня может представлять собой вал приводного элемента, который содержит элемент 28 гайки вала, закрепленный на корпусе поршня, который входит в зацепление с резьбовым валом 29 поршня, чтобы обеспечивать перемещение поршня по возвратно-поступательной и вращательной траектории вдоль оси (I) между выдвинутым и убранным положениями. Вал 29 приводится в действие механизмом 30 зубчатой передачи, который может быть сформирован из двух (или более) шестерен, приводимых в действие электрическим двигателем 31. Преимуществом является то, что механизм зубчатой передачи расположен с обеспечением размещения электрического двигателя параллельно поршню для экономии места в раме диспенсера. Следует отметить, что можно отказаться от использования механизма зубчатой передачи, и при этом двигатель может располагаться соосно с валом 29 и соединяться с ним напрямую.

Как показано на фиг. 9, диспенсер порций содержит уплотнительные элементы, выполненные с возможностью обеспечения надежной газонепроницаемой и водонепроницаемой уплотнительной конструкции со сменной кассетой при ее установке в гнездо 5 для присоединения. В частности, уплотнительный элемент 32 предусмотрен между гнездом 5 для присоединения и трубчатым элементом 7 для хранения кассеты. Уплотнительный элемент 32 может быть частью трубчатой поверхности 13 или дополнением к ней, например к ее внутренней нижней части. Уплотнительный элемент 32 в альтернативном или в дополнительном варианте осуществления может быть частью трубчатого элемента 7 для хранения. Другой уплотнительный элемент 33 предусмотрен между гнездом 5 для присоединения рамы или другой ближайшей ее частью и корпусом 20 поршня. Опять же, как показано в примере, уплотнительный элемент 33 может быть составляющей гнезда для присоединения или же в альтернативном или дополнительном варианте осуществления быть частью корпуса поршня. По меньшей мере еще один другой уплотнительный элемент 34 (по существу, два уплотнительных элемента, представленных в предпочтительном примере) является частью поршня 19 и расположен с возможностью зацепления с корпусом 20 поршня. Уплотнительные элементы 32, 33 и 34 задействованы в герметичном соединении сменной кассеты с узлом поршня с возможностью предотвращения попадания поступающего извне воздуха в раздаточную камеру 23 и во внутренний объем сменной кассеты. В результате при извлечении закрывающего колпачка в процессе отведения поршня, возникающие при этом баланс давлений и связанный с ним газоперенос, возможны только между сменной кассетой и раздаточной камерой 23. При отведении поршня поступление воздуха извне, по существу, не происходит.

В соответствии с другим аспектом диспенсера порций узел 16 поршня устанавливают на раме 4 с возможностью перемещения между положением выдачи и положением дозирования. В проиллюстрированном режиме узел поршня установлен с возможностью поворота вокруг оси Z вращения, которая параллельна оси I перемещения поршня. В положении дозирования поршень оказывается в осевом положении по отношению к дозирующему отверстию 18 (вдоль оси O). Раздаточное отверстие 6 и дозирующее отверстие 18 могут иметь параллельное (по существу вертикальное) осевое расположение, чтобы обеспечивать возможность простого перемещения корпуса подвижного механизма, например поворотного перемещения, между двумя положениями относительно рамы. Узел поршня приводится в движение приводом узла подвижного механизма в форме привода 35 узла поршня. Привод узла поршня может содержать кольцевую шестерню 89, закрепленную на корпусе поршня, приводную шестерню 60 в зацеплении с кольцевой шестерней и электрический двигатель 38.

Узел поршня дополнительно содержит затвор 36 для герметичного закрытия отверстия 6 выдачи по мере перемещения поршня в зону выдачи. Затвор предпочтительно представляет собой участок стенки, расположенный поперечно относительно отверстия 6 выдачи и дозирующего отверстия 18. Затвор выполнен с возможностью перемещения вместе с корпусом 20 поршня между отверстием выдачи и дозирующим отверстием для избирательного запирания отверстия выдачи или дозирующего отверстия сразу же после выхода корпуса поршня из отверстия выдачи или дозирующего отверстия. В предпочтительном режиме затвор 36 формирует продолжение стенки корпуса поршня, которая проходит поперечно по отношению к осям I и O отверстий.

Опорная поверхность закрывающего колпачка (т.е. поверхность, в которую упирается компонент напитка для дозирования через корпус, как показано на фиг. 11) также выполнена с возможностью соответствия поверхности затвора с возможностью поддержания количества воздуха, который может попадать в кассету, на как можно более низком уровне. Опорная поверхность закрывающего колпачка предпочтительно является плоской при плоском затворе.

Для повышения газо- и/или влагонепроницаемости корпуса поршня предусмотрены дополнительные уплотнительные элементы. В частности, между корпусом 20 поршня и рамой 4 может размещаться по меньшей мере один уплотнительный элемент 37. Уплотнительный элемент 37 обеспечивает герметичность камеры поршня в процессе вращения корпуса 20 поршня. Кроме того, между отверстием дозирования 18 и узлом поршня может размещаться по меньшей мере один уплотнительный элемент 38. В этом случае уплотнительный элемент может опираться на стенку затвора 36 при закрытом отверстии дозирования, т.е. если корпус поршня еще не совмещен с отверстием дозирования (фиг. 9, 11). Он также прижимается к кромке 39 корпуса поршня при совмещении поршня с осью O отверстия (фиг. 10).

Привод 27 поршня и привод 35 узла поршня можно автоматически контролировать с помощью блока 40 управления, расположенного в раме или в другой части диспенсера. Блок управления выполнен с возможностью синхронного управления приводами для обеспечения надлежащего функционирования, в том числе соответственно: раздачи компонента напитка, его выдачи в зону выдачи и возврата узла поршня в исходное положение для следующего цикла.

Работа диспенсера порций может быть представлена на фиг. 5–8.

Чтобы инициировать цикл выдачи компонента напитка, сменную кассету 3 устанавливают в гнездо для присоединения диспенсера порций с закрывающим колпачком 14, присоединенным для закрытия трубчатой части 7 для хранения. Сменная кассета зафиксирована в гнезде 5 для присоединения за счет эластичного соединительного элемента. Надежность соединения можно легко обеспечивать за счет ручной подачи кассеты в направлении к диспенсеру. Эластичный соединительный элемент смещается до момента введения в кольцевую канавку 22 под действием упругого восстановления.

В такой конфигурации внутренняя часть кассеты остается под вакуумом или в защищенной атмосфере. Компоненты напитка уложены стопкой в кассету, причем самый нижний компонент напитка прижат к закрывающему колпачку. Узел поршня приведен в исходное положение, при этом поршень находится в выдвинутом положении для приема сменной кассеты. В данной конфигурации можно использовать датчик положения, который обнаруживает наличие сменной кассеты и активирует выдвижение поршня за счет привода поршня соответственно.

В положении, показанном на фиг. 5, захватывающий элемент 25 поршня входит в зацепление с фиксирующим элементом закрывающего колпачка. Как будет дополнительно обсуждаться со ссылкой на фиг. 17 и 18, началом зацепления может быть просто введение захватывающего элемента по оси в фиксирующий элемент.

На следующей стадии, показанной на фиг. 6, поршень приводится в действие в убранном положении. Блок 40 управления подает соответствующую команду на привод 27 поршня, и поршень перемещается вниз со скомбинированным движением по оси и вращательным движением. В начале такого движения захватывающий элемент 25 концевой части поршня автоматически фиксируется в фиксирующем элементе закрывающего колпачка с обеспечением осевого соединения этих двух элементов. Как будет разъясняться более подробно ниже со ссылкой на фиг. 14–21, такая фиксация возможна, когда комбинируют движение захватывающего элемента 25 и при этом фиксирующий элемент остается неподвижным. По мере отведения поршня при перемещении вдоль вала захватывающий элемент сообщает комбинацию вращательного и осевого усилия фиксирующему элементу для извлечения, т.е. вывинчивания, закрывающего колпачка 14 из трубчатого элемента для хранения кассеты. При убирании поршня происходит захват закрывающего колпачка, и он опускается вниз вместе с находящимся на нем компонентом напитка. Компоненты напитка поступают в раздаточную камеру 23, сформированную убранным поршнем и корпусом поршня.

На следующей стадии, приведенной на фиг. 7, активируется вращательное движение узла 16 поршня, который соответствующим образом перемещает выбранный компонент 8 напитка в раздаточную камеру 23. Блок управления подает соответствующую команду на привод 35 узла поршня, в то время как поршень на данной стадии остается в убранном положении. Отверстие 6 выдачи закрывается затвором 36, который скользит в поперечном направлении при отведении поршня от отверстия выдачи. По мере перемещения затвора в положение закрытия отверстия выдачи за счет уплотнения 33 достигается герметичное соединение между затвором и гнездом для присоединения (как показано на фиг. 13). В результате, по существу, исключено воздействие окружающей среды на внутренний объем кассеты. В таком режиме опорная поверхность закрывающего колпачка выполнена с радиусом кривизны, который, по существу, совпадает с радиусом поверхности затвора корпуса поршня с возможностью сохранения количества воздуха, который может попадать в кассету, на как можно более низком уровне.

На следующей стадии, показанной на фиг. 8, поршень приводится в действие в выдвинутом положении. Блок управления подает соответствующую команду на привод поршня, и поршень перемещается вверх вдоль вала до точки, в которой компонент напитка находится в зоне выдачи, например выходит за пределы дозирующего отверстия или сквозь него. Следует отметить, что зона выдачи может представлять собой зону варки напитка или зону обработки.

На следующей стадии узел поршня возвращается в исходное положение для нового цикла.

На фиг. 14–21 приведен один возможный пример конфигурации захватывающего и фиксирующего элементов в соответствии с изобретением. Вместе с тем допускается множество других вариантов. В этом примере закрывающий колпачок 14 включает в себя резьбовую часть 41 как часть разъемного комплементарного соединения. Комплементарная резьбовая часть находится в трубчатом элементе для хранения. Следует отметить, что соединение может представлять собой любую другую эквивалентную форму соединения, например байонетное соединение или что-то подобное. Фиксирующий элемент 26 закрывающего колпачка содержит полый участок 42 для концевой части 24 захватывающего элемента. Фиксирующий элемент дополнительно содержит входной проем 43, сообщающийся с приемной полостью. Поперечное сечение входного проема меньше, чем у приемной полости. Форма входного проема подобна, но по размерам несколько превышает форму концевой части с обеспечением возможности введения концевой части через входной проем предпочтительной вращательной ориентации, приведенной на фиг. 17 и 18. Например, входной проем содержит, по существу, две противолежащие дугообразные части 44, 45, которые прерываются парой противолежащих выступающих поверхностей 46, 47, проходящих к центру проема. Полая часть 42 имеет, по существу, две противолежащие дугообразные кольцевые части 62, 63, прерываемые парой ступенчатых выступов 48, 49. Каждый ступенчатый выступ сформирован самой внутренней выступающей частью 50 и наиболее удаленной от центра выступающей частью 51, которые имеют, по существу, аналогичную форму, но несколько радиально смещены относительно друг друга. На виде в плоскости контур ступенчатых выступов, по существу, закрыт противоположными выступающими поверхностями 46, 47 входного проема. Каждый выступ расположен в полости с формированием соответственно первой и второй радиальных опорных поверхностей 52, 53 для концевой части закрывающего колпачка, подаваемого поршнем.

На захватывающем элементе 25 поршня концевая часть 24 формирует расширенную поверхность, по существу, соответствующую форме входного проема. Концевая часть обращена наружу своей суженной поверхностью 54, которая меньше входного проема, чтобы не препятствовать ее перемещениям в процессе вращения захватывающего элемента. Концевая часть захватывающего элемента содержит пару противолежащих пазов 55, 56, выполненных с возможностью обеспечения прохода для концевой части через входной проем. Каждый паз имеет первую радиальную опорную поверхность 57, выполненную с возможностью зацепления с первой опорной поверхностью 52 фиксирующего элемента, и вторую радиальную опорную поверхность 58, выполненную с возможностью зацепления со второй опорной поверхностью 53 фиксирующего элемента. Как показано на фиг. 19, первые опорные поверхности 52, 57 элементов упираются друг в друга при отвинчивании фиксирующего элемента захватывающим элементом (в направлении вращения А) для извлечения закрывающего колпачка из сменной кассеты. Как показано на фиг. 20, вторые опорные поверхности 53, 58 упираются друг в друга при отвинчивании фиксирующего элемента захватывающим элементом (в направлении вращения В) для последующего закрытия закрывающего колпачка на сменной кассете. На фиг. 21 можно видеть опорные поверхности 52 захватывающего элемента в момент их прижатия к опорным поверхностям 57 фиксирующего элемента в процессе вывинчивания закрывающего колпачка. Следует дополнительно отметить, что глубина «d» приемной полости 42 намного больше толщины «d₀» концевой части с достаточным зазором 59 для предотвращения блокирования захватывающего элемента с фиксирующим элементом в процессе работы.

Конечно, допускается множество различных вариантов по форме для конструкции захвата и фиксации при условии достижения прочного соединения между поршнем и закрывающим колпачком, благодаря которому возможно надежное извлечение и последующее закрытие закрывающего колпачка и размещение компонента напитка в раздаточной камере для перемещения в зону выдачи.

Второй вариант осуществления системы диспенсера изобретения описывается со ссылкой на фиг. 22–27. Для удобства при обозначении одинаковых технических элементов используются те же номера позиций, что и для первого варианта осуществления, приведенного на фиг. 1–21. Описание подобных характеристик применимо и к данному варианту осуществления и не будет повторяться в приведенном ниже тексте. По существу, обсуждаются только основные различия.

Как показано на фиг. 24–27, в данном варианте осуществления узел 16 поршня с возможностью вращения вокруг оси Z размещен на раме 4 диспенсера. Узел поршня выполнен с возможностью перемещения между положением выдачи (фиг. 24) и положением дозирования компонента напитка (фиг. 27). Ось Z, по существу, горизонтальна и перпендикулярна продольной оси I, вдоль которой перемещается поршень между выдвинутым и убранным положениями.

Корпус 20 поршня может иметь цилиндрическую форму, которая вращается вокруг, по существу, горизонтальной оси, в раме, содержащей комплементарную цилиндрическую направляющую полость. В этом случае затвор 36 будет сформирован цилиндрической поверхностью корпуса 20 поршня по мере перемещения раздаточной камеры 23 в сторону от отверстия 6 выдачи и дозирующего отверстия 18.

Дозирующее отверстие 18 может быть предусмотрено в раме и может находиться на некотором расстоянии от отверстия выдачи под определенным углом C, например от 80 до 120°. Вместе с тем угол С может также иметь другие значения при условии достаточного удаления от отверстия выдачи для получения достаточного пространства для размещения узла поршня под кассетой.

Корпус поршня герметизирован в раме с помощью уплотнительных элементов 33, 38, расположенных соответственно вокруг отверстия 6 выдачи и дозирующего отверстия 18.

Привод узла поршня представлен на фиг. 22 и 23 и содержит электрический двигатель 38, приводящий в движение механизм 60 зубчатой передачи, который соединен с узлом поршня. Механизм зубчатой передачи может содержать шестерню 61, соединенную с осью двигателя и зацепленную с дуговой рейкой 62, которая жестко соединена с центральной осью цилиндрического корпуса поршня.

Диспенсер порций изобретения в соответствии с двумя вариантами осуществления может быть частью устройства для приготовления напитка, содержащего варочную камеру, которая принимает компонент напитка, выдаваемый диспенсером в зоне выдачи.

Следует также отметить, что диспенсер порций может содержать несколько различных гнезд для присоединения, расположенных с возможностью соединения нескольких кассет с компонентами напитков. Узел поршня может быть дополнительно выполнен с возможностью перемещения между различными гнездами для присоединения с обеспечением выборочной выдачи компонентов напитка и с возможностью также перемещения от нескольких гнезд для присоединения в одну или более зон выдачи. Диспенсер порций может также содержать по одному узлу поршня на каждую гнездо для присоединения.

Изобретение относится к диспенсеру порций для выдачи компонентов напитка из сменной кассеты. Диспенсер содержит раму с гнездом (5) для присоединения сменной кассеты (3), раздаточное отверстие (6) рядом с гнездом (5), размер которого позволяет выдавать компоненты напитка из сменной кассеты по отдельности под действием силы тяжести, узел (16) подвижного механизма, содержащий подвижный механизм (19) и корпус (20) подвижного механизма. Подвижный механизм (19) выполнен с возможностью подачи в раздаточную камеру для выдачи по меньшей мере одного компонента напитка из нее и для его перемещения в зону выдачи. Узел подвижного механизма (16) выполнен с возможностью соединения со сменной кассетой (3) и содержит средство для открытия сменной кассеты, чтобы обеспечивать выдачу компонента напитка в раздаточную камеру, а затем повторного закрытия сменной кассеты. Подвижный механизм (19) размещен в осевом направлении относительно раздаточного отверстия (6) и внутри корпуса (20) подвижного механизма для перемещения между выдвинутым положением, при котором подвижный механизм оказывается у раздаточного отверстия (6) или рядом с ним, чтобы упираться по меньшей мере в один порционный компонент напитка, и убранным положением, при котором ограничена раздаточная камера в зависимости от расстояния, на которое убран подвижный механизм относительно раздаточного отверстия (6) для приема по меньшей мере одного, единичного, компонента напитка, выдаваемого из кассеты. Во втором варианте осуществления изобретения подвижный механизм (19) размещен в поперечном направлении относительно раздаточного отверстия (6) и внутри корпуса (20) подвижного механизма. Предложены также система диспенсера порций и устройство для приготовления напитка. Обеспечивается создание простого устройства диспенсера и системы для точной и надежной выдачи ингредиента напитка. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 27 ил.

1. Диспенсер (2) порций для выдачи компонентов (8) напитка из сменной кассеты (3), содержащий:

раму (4) с гнездом (5) для присоединения с возможностью приема сменной кассеты;

раздаточное отверстие (6) рядом с гнездом (5) для присоединения, размер которого позволяет выдавать компоненты напитка из сменной кассеты по отдельности под действием силы тяжести;

узел (16) подвижного механизма, содержащий подвижный механизм (19) и корпус (20) подвижного механизма, внутри которого размещен подвижный механизм для перемещений в нем;

при этом подвижный механизм (19) выполнен с возможностью подачи в раздаточную камеру (23) для выдачи по меньшей мере одного компонента напитка из нее и для его перемещения в зону выдачи (17), и

при этом узел подвижного механизма (16) выполнен с возможностью соединения со сменной кассетой (3) и содержит средство для открытия сменной кассеты, чтобы обеспечивать выдачу компонента напитка в раздаточную камеру, а затем повторного закрытия сменной кассеты,

в котором подвижный механизм (19) размещен в осевом направлении относительно раздаточного отверстия (6) и внутри корпуса (20) подвижного механизма для перемещения между выдвинутым положением, при котором подвижный механизм оказывается у раздаточного отверстия (6) или рядом с ним, чтобы упираться по меньшей мере в один порционный компонент (8) напитка, и убранным положением, при котором ограничена раздаточная камера в зависимости от расстояния, на которое убран подвижный механизм относительно раздаточного отверстия (6) для приема по меньшей мере одного, предпочтительно единичного, компонента напитка, выдаваемого из кассеты; или

в котором подвижный механизм (19) размещен в поперечном направлении относительно раздаточного отверстия (6) и внутри корпуса (20) подвижного механизма для перемещения между выдвинутым положением, при котором подвижный механизм оказывается у раздаточного отверстия (6) или рядом с ним, чтобы упираться по меньшей мере в один порционный компонент напитка (8), и убранным положением, при котором ограничена раздаточная камера в зависимости от расстояния, на которое убран подвижный механизм относительно раздаточного отверстия (6) для приема по меньшей мере одного, предпочтительно единичного, компонента напитка, выдаваемого из кассеты; и

подвижный механизм (19) содержит концевую часть (24), выполненную с возможностью соединения с закрывающим колпачком (14), который с возможностью разъединения соединен с трубчатым элементом (7) для хранения сменной кассеты (3) с обеспечением перемещения подвижного механизма (19) между убранным положением и выдвинутым положением с закрепленным на нем закрывающим колпачком (14).

2. Диспенсер порций по п. 1, в котором узел подвижного механизма выполнен с возможностью герметичного соединения со сменной кассетой и содержит средство для открытия сменной кассеты, чтобы обеспечивать выдачу компонента напитка в раздаточную камеру, а затем повторного закрытия сменной кассеты.

3. Диспенсер порций по п. 1 или 2, в котором гнездо для присоединения (5) содержит по меньшей мере одну трубчатую поверхность (13), выполненную с возможностью соединения со сменной кассетой (3), в вертикальном или наклонном положении сменной кассеты, за счет чего происходит выдача компонентов напитка (8) под действием силы тяжести, и необязательно содержит один уплотнительный элемент для обеспечения газонепроницаемого и/или влагонепроницаемого соединения между сменной кассетой и раздаточным отверстием.

4. Диспенсер порций по любому из пп. 1-3, в котором концевая часть (24) подвижного механизма (19) формирует по меньшей мере часть захватывающего элемента (25), выполненного с возможностью комплементарного соединения с фиксирующим элементом (26) закрывающего колпачка (14), подлежащего извлечению из трубчатого элемента (7) для хранения сменной кассеты.

5. Диспенсер порций по любому из пп. 1-4, в котором узел (16) подвижного механизма установлен на раме (4) с возможностью перемещения, чтобы перемещать раздаточную камеру (23) между положением раздачи, при котором подвижный механизм (19) имеет осевое расположение по отношению к раздаточному отверстию (6), и положением дозирования, при котором подвижный механизм (19) имеет осевое расположение по отношению к дозирующему отверстию (18) рамы.

6. Диспенсер порций по п. 5, в котором узел (16) подвижного механизма включает в себя затвор (36), выполненный с возможностью герметичного закрытия раздаточного отверстия (18) по мере перемещения подвижного механизма в зону выдачи (17) корпусом (20) подвижного механизма.

7. Диспенсер порций по любому из пп. 1 или 6, в котором средство открытия и последующего закрытия содержит привод (27) подвижного механизма, выполненный с возможностью приведения в движение подвижного механизма (19) по осевой траектории возвратно-поступательного движения, наиболее предпочтительно по комбинированной траектории осевого и вращательного движения.

8. Диспенсер порций по п. 7, в котором узел (16) подвижного механизма установлен на раме с возможностью вращения.

9. Система (1) диспенсера порций, содержащая диспенсер (2) порций по любому из предшествующих пунктов и по меньшей мере одну сменную кассету (3).

10. Система (1) диспенсера порций по п. 9, в которой сменная кассета (3) содержит:

трубчатый элемент (7) для хранения, имеющий внутренний объем для размещения множества порционных компонентов (8) ингредиентов напитка - также называемых «компонентами напитка», содержащий закрытый конец (9) и открытый конец (10), имеющий выходное отверстие (11), размер которого предпочтительно выбран с возможностью разового дозирования единичного компонента напитка, причем трубчатый элемент (7) для хранения содержит соединительную часть (12), расположенную у выходного отверстия (11) или рядом с ним, и выполнен с возможностью соединения с по меньшей мере одной трубчатой поверхностью (13) гнезда (5) для присоединения, и

закрывающий колпачок (14), выполненный с возможностью соединения разъемным и герметичным образом с трубчатым элементом (7) для хранения на открытом конце (10) трубчатого элемента для хранения посредством разъемного комплементарного соединения (15) трубчатого элемента для хранения и закрывающего колпачка.

11. Система диспенсера порций по п. 10, в которой закрывающий колпачок (14) сменной кассеты содержит фиксирующий элемент (26), выполненный с возможностью комплементарного соединения с захватывающим элементом (25) диспенсера (2) порций и обеспечивающий извлечение закрывающего колпачка (14) из трубчатого элемента (7) для хранения и повторного соединения с трубчатым элементом (7) для хранения.

12. Система диспенсера порций по любому из пп. 9-11, в которой внутренний объем сменной кассеты (3) защищен от внешней среды за счет вакуума или инертного газа, и трубчатый элемент (7) для хранения и закрывающий колпачок (14) герметично закрыты с возможностью предотвращения газо- и/или влагообмена с окружающей средой, если закрывающий колпачок находится в герметичном соединительном положении с трубчатым элементом для хранения, и при этом трубчатый элемент (7) для хранения и закрывающий колпачок (14) предпочтительно выполнены из упаковочного(ых) материала(ов), препятствующего(их) проникновению кислорода, таких как EVOH, или PVOH, или алюминий.

13. Система диспенсера порций по п. 12, в которой компоненты (8) напитка имеют сферическую форму и предпочтительно выполнены из прессованного порошка, хлопьев, волокон или их комбинации.

14. Система диспенсера порций по п. 13, в которой компоненты (8) напитка представляют собой прессованные шарики обжаренного и молотого кофе.

15. Устройство для приготовления напитка, содержащее диспенсер порций или систему диспенсера порций по любому из предшествующих пунктов.