專利名稱：用由食品液體和稀釋劑制成的混合物制備和輸出食品的系統(tǒng)和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制備和輸出基礎(chǔ)液體與稀釋劑的混合物的系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及通過計(jì)量食品液體并將該食品液體與稀釋劑混合來制備和輸出飲料或其它流質(zhì)食品。本發(fā)明可以用于用濃縮液和水衛(wèi)生地、容易地和迅速地輸出有泡或無泡的、熱的或冷的飲料，即便在制備的體積很大時(shí)。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的飲料分配器中，可以用容納在儲(chǔ)存器內(nèi)的濃縮液或粉末重新形成飲料。濃縮液或粉末被計(jì)量，然后穿過管、泵和混合罐與稀釋劑—通常為熱水或冷水—在分配器內(nèi)混合?；旌贤ǔＳ扇菁{在室內(nèi)的機(jī)械攪拌器進(jìn)行。因此，傳統(tǒng)的飲料制備需要大量的維護(hù)和清潔，以便一直保持與食品接觸的部分清潔，并避免發(fā)生污染和細(xì)菌生長(zhǎng)的危險(xiǎn)。這種機(jī)器還意味著操作員方面要有很大投入。最后，即便當(dāng)前趨勢(shì)是擴(kuò)展熱、冷、有泡或無泡飲料的選擇，這些機(jī)器在輸出飲料的選擇方面仍缺乏通用性。
確實(shí)存在用于從容納有濃縮液的一次性的或可重復(fù)利用的包裝輸出果汁的系統(tǒng)，所述包裝包含有由在包裝外部的分配裝置操作的泵。這種系統(tǒng)例如在專利US 5 615 801中有描述。
此前，泵形成分配器自身的一部分，但是為了減輕與維護(hù)和清洗泵以及有關(guān)元件相關(guān)的缺點(diǎn)，專利US 5 615 801的解決方案是將食品液體泵包含在包裝內(nèi)，并通過將包裝連接到機(jī)器且更具體地通過將泵連接到機(jī)器來用機(jī)器啟動(dòng)該泵。操作員僅需要更換包裝，用新的或不同的包裝來替換該包裝，以便繼續(xù)分配另一種飲料。從而，不再需要任何清潔。專利US 5 615801通過設(shè)置Moineau泵來改進(jìn)這種類型的包裝，該泵可以產(chǎn)生濃縮液的連續(xù)流，該連續(xù)流通過閥以薄膜的形式展開，并允許與稀釋劑—在該例中為水—在屬于該包裝的混合室內(nèi)混合。
但是，這種解決方案存在一些缺點(diǎn)。在這種系統(tǒng)內(nèi)的混合由于稀釋劑和濃縮液在混合室內(nèi)的匯合方式而沒有被優(yōu)化。另外，存在稀釋劑會(huì)上升倒流到濃縮液管內(nèi)的危險(xiǎn)。如果這樣，則會(huì)引起衛(wèi)生問題。另外，濃縮液計(jì)量會(huì)被系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及濃縮液的粘性限制。特別地，該設(shè)備不適合于某些稠的濃縮液，因此這種濃縮液不能通過閥產(chǎn)生薄膜并從而進(jìn)行混合。另外，為了正確地計(jì)量，濃縮液流速由于泵必須自身克服閥產(chǎn)生的很大壓降這一特征而降低。因此，不可能在大約10到40秒的合理時(shí)間間隔內(nèi)用特定類型的濃縮液—例如基于咖啡或可可的濃縮液—產(chǎn)生大量飲料。設(shè)備例如此設(shè)備也沒有設(shè)計(jì)成在制備飲料時(shí)起泡。目前，需要產(chǎn)生由濃縮液和水獲得的有泡飲料，例如黑咖啡、拿鐵咖啡、特調(diào)咖啡或熱巧克力。另一個(gè)缺點(diǎn)是源自這種系統(tǒng)的復(fù)雜性以及它所占據(jù)的大量空間，這是因?yàn)樵撓到y(tǒng)具有大量部件。因此，這種系統(tǒng)較昂貴。
專利US 5 305 923和US 5 842 603描述了類似的設(shè)備，這些設(shè)備具有與已經(jīng)說明的專利相同的缺點(diǎn)。
專利US 6 568 565涉及一種用于從容納在一次性的多份量容器內(nèi)的濃縮液輸出飲料的方法和設(shè)備。該容器包括轉(zhuǎn)接器，本身是一次性的計(jì)量泵緊配合在所述轉(zhuǎn)接器上。設(shè)置有混合室，稀釋劑與被計(jì)量的濃縮液在該混合室內(nèi)混合。飲料通過非一次性的輸出噴嘴輸出。該系統(tǒng)復(fù)雜、笨重且昂貴，這是因?yàn)楸?、混合室和噴嘴包括通過許多聯(lián)接件連接在一起的許多獨(dú)立的部件。泵通過配備有驅(qū)動(dòng)叉的泵操作系統(tǒng)的、也很復(fù)雜的系統(tǒng)起動(dòng)。
專利申請(qǐng)WO 01/21292涉及一種用于生產(chǎn)飲料的方法和設(shè)備，其中，濃縮液被送到混合室內(nèi)的匯合區(qū)域；在該匯合區(qū)域內(nèi)，濃縮液與稀釋劑匯合。向混合室內(nèi)的氣體區(qū)域供應(yīng)氣體，該氣體區(qū)域使得濃縮液和稀釋劑的混合物流動(dòng)，并且該氣體區(qū)域位于該匯合區(qū)域的下游。首先，此解決方案不是用于用濃縮液制備液體食品的緊湊的解決方案，這是因?yàn)樵撛O(shè)備與用于計(jì)量濃縮液的蠕動(dòng)泵相關(guān)聯(lián)，該蠕動(dòng)泵與設(shè)備本身分離。其次，對(duì)于固體濃度較高的食品濃縮液，用蠕動(dòng)泵計(jì)量不足夠精確。劑量由于輸出食品脈沖的不連續(xù)蠕動(dòng)設(shè)置而在各個(gè)劑量之間不均勻。第三，設(shè)備不是包裝，不能在使用之后丟棄。因此，必須清洗該設(shè)備，以便能夠重復(fù)使用而沒有衛(wèi)生危險(xiǎn)。第四，不存在足以防止出現(xiàn)稀釋劑上升倒流到濃縮液管內(nèi)的危險(xiǎn)的減壓，因此需要在濃縮液管上設(shè)置閥，以防止這種危險(xiǎn)。盡管設(shè)置有閥，稀釋劑進(jìn)入濃縮液管的危險(xiǎn)仍然較高。最后，由于缺少壓力差以及管道的大小和相對(duì)位置，空氣被吸入室的方式不是最優(yōu)的。
因此，需要一種較簡(jiǎn)單的、衛(wèi)生的、緊湊的和經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)，并為所有上述問題提供解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面，本發(fā)明涉及一種用于計(jì)量基礎(chǔ)液體并將此基礎(chǔ)液體與稀釋劑混合以制備食品的設(shè)備，該設(shè)備能夠連接到容納有所述液體的容器，并且該設(shè)備包括-構(gòu)造成計(jì)量通過液體計(jì)量管的液體量的液體泵，-帶有稀釋劑管的稀釋劑入口，-用于混合液體和稀釋劑的混合室，其中稀釋劑管相對(duì)于液體計(jì)量管設(shè)置成，使得稀釋劑流與液體流在混合室之前或在混合室內(nèi)匯合，并且所述設(shè)備包括用于相對(duì)于在稀釋劑入口處的稀釋劑的速度增加在所述稀釋劑流和所述液體流匯合處的稀釋劑流的速度的裝置。
因此，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備提供了一種用于計(jì)量并然后使液體和稀釋劑正確地混合的改進(jìn)的解決方案。通過稀釋劑本身的速度以及管的匯合，混合室內(nèi)的流體剪切和流體混合得到改善。更確切地說，以非常低的速度到達(dá)的液體在匯合點(diǎn)被以較高速度到達(dá)的稀釋劑帶走；這有利于液體的夾帶，從而迫使液體移動(dòng)，并在混合室內(nèi)生成湍流以形成混合物。稀釋劑加速使得在流匯合處的壓力低于或等于在泵出口處的液體管內(nèi)的壓力。
優(yōu)點(diǎn)是雙重的-剪切力增加，有利于混合室內(nèi)的混合；以及-防止了稀釋劑上升倒流到液體管內(nèi)，尤其是當(dāng)泵被關(guān)斷時(shí)，而倒流會(huì)引起衛(wèi)生問題。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，用于增加稀釋劑的速度的裝置包括文氏管裝置，所述文氏管裝置的形式為在流匯合之前或在流匯合處設(shè)置在稀釋劑管上的至少一個(gè)收縮部。因此，收縮部可以使稀釋劑的流動(dòng)在稀釋劑與液體匯合時(shí)加速，從而可以有利地降低壓力。這種原理可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)槠洳话魏我苿?dòng)部件。稀釋劑以較高的速度與計(jì)量液體匯合，產(chǎn)生剪切作用并還防止稀釋劑上升倒流到液體計(jì)量管內(nèi)。然后，流體的速度在混合室內(nèi)降低，該混合室具有較大的橫截面，這有利于在該室內(nèi)產(chǎn)生均勻的液體-稀釋劑混合物。
稀釋劑管優(yōu)選地朝向液體計(jì)量管的出口或略低于所述出口，以確保稀釋劑流和液體流相互碰撞。在一種可能的模式中，稀釋劑管和液體計(jì)量管直接設(shè)置成相交。在可選擇的模式中，這兩個(gè)管設(shè)置成分別終止于擴(kuò)大的混合室，但仍然終止于它們的流匯合處。
優(yōu)選地，稀釋劑管包括至少一個(gè)終端部，該終端部與收縮部和混合室入口一起形成直線排列。在泵出口處的用于液體通過的液體管在所述直線排列的橫向上。這種構(gòu)造可以實(shí)現(xiàn)特別有效的文氏管效應(yīng)，其中稀釋劑或多或少地沿直線移動(dòng)以形成足夠大的壓降。壓降還能夠在泵被切斷時(shí)通過在泵出口處的管抽出液體，而稀釋劑不會(huì)上升倒流到所述液體管內(nèi)。術(shù)語(yǔ)“直線排列”應(yīng)被理解為是指沒有可能打斷或顯著減慢稀釋劑通過收縮部的流動(dòng)的直角彎頭或突轉(zhuǎn)彎頭。
根據(jù)一個(gè)可能方面，該設(shè)備構(gòu)造成能夠產(chǎn)生有泡制備物。該設(shè)備包括進(jìn)氣口，該進(jìn)氣口在混合室之前或在混合室本身內(nèi)與至少一個(gè)管連通，以將空氣帶入混合物并使制備物起泡。優(yōu)選地，進(jìn)氣口設(shè)置成與收縮部連通，以便受益于所產(chǎn)生的抽吸，并將空氣和泡沫帶入混合室中的至少一些被稀釋的液體例如飲料。因此，進(jìn)氣口的尺寸形成為可以將所需量的空氣帶入混合室。空氣還用于在輸出操作結(jié)束時(shí)清潔所述室，并在輸出循環(huán)即將結(jié)束時(shí)從所述室內(nèi)排出仍然殘留在室內(nèi)的任意數(shù)量的飲料和/或泡沫。
在一種模式中，進(jìn)氣口相對(duì)于稀釋劑管和液體計(jì)量管設(shè)置成使得空氣在稀釋劑與液體流匯合或碰撞之前被吸入稀釋劑流。例如，進(jìn)氣口可以設(shè)置成在稀釋劑流和液體流匯合之前與稀釋劑管相交。在這種布置中，氣泡在稀釋劑和液體混合之前被吸入稀釋劑流。被充氣的稀釋劑和液體之間的碰撞點(diǎn)可以位于混合室內(nèi)或在混合室之前，即，在稀釋劑管和液體管的匯合處。這種布置解決了進(jìn)氣口污染的問題。實(shí)際上，已經(jīng)注意到，產(chǎn)品在空氣通道在匯合處之后設(shè)置在混合室內(nèi)時(shí)會(huì)進(jìn)入空氣通道。根據(jù)物理原理，由于速度和所產(chǎn)生的壓差，稀釋劑不會(huì)進(jìn)入空氣通道，因此空氣通道不能被稀釋劑的沖洗循環(huán)清洗。結(jié)果，這會(huì)引起細(xì)菌生長(zhǎng)的問題。通過使進(jìn)氣口僅位于稀釋劑高度處，可以確保產(chǎn)品例如被稀釋的濃縮液不會(huì)污染空氣通道。
泵可以是任何能夠輸送粘度范圍寬的-尤其在1和5000厘泊之間的-液體的泵。所述泵可以是齒輪泵、蠕動(dòng)泵或者活塞泵。
根據(jù)本發(fā)明的計(jì)量混合設(shè)備將由分配基座設(shè)備控制，該計(jì)量混合設(shè)備與該分配基座設(shè)備以互補(bǔ)的方式靠接。為了更簡(jiǎn)明和清楚，與第一設(shè)備靠接的第二設(shè)備在該說明書的其它部分中被稱為“基座臺(tái)”。因此，聯(lián)接裝置設(shè)置和構(gòu)造成將計(jì)量混合設(shè)備連接到基座臺(tái)，該基座臺(tái)本身能夠提供稀釋劑供應(yīng)和用于驅(qū)動(dòng)液體泵的裝置。使計(jì)量混合設(shè)備與驅(qū)動(dòng)泵和供應(yīng)稀釋劑的功能無關(guān)可以提供顯著的優(yōu)點(diǎn)計(jì)量混合設(shè)備可以在每次必要時(shí)更換，例如可以用與新容器組裝在一起的新設(shè)備替換。這種替換使得可以省去或至少顯著減少維護(hù)和清潔計(jì)量混合設(shè)備的需要。這還允許通過在保持公用的基座臺(tái)的同時(shí)更換計(jì)量混合設(shè)備使計(jì)量和混合的選擇更加靈活。
但是，在優(yōu)選實(shí)施例中，所述泵是齒輪泵類型。這種泵包括其中容納有一系列以嚙合方式配合的旋轉(zhuǎn)件。泵包括用于使液體進(jìn)入泵室的入口通路和將泵室連接到液體計(jì)量管的液體出口通路，所述液體入口通路和液體出口通路或多或少地與所述一系列旋轉(zhuǎn)件形成的傳動(dòng)裝置排成直線。本發(fā)明的上下文中的齒輪泵使得被計(jì)量的液體的流動(dòng)更均勻，被計(jì)量的液體的量更精確，并且提供了包含數(shù)量比較有限的活動(dòng)部件的更緊湊構(gòu)造。因此，雖然本身不對(duì)成對(duì)旋轉(zhuǎn)件的數(shù)量進(jìn)行限制，但是旋轉(zhuǎn)件的數(shù)量?jī)?yōu)選為兩個(gè)。優(yōu)選地，第一旋轉(zhuǎn)件被將連接到與屬于基座臺(tái)的驅(qū)動(dòng)裝置相關(guān)聯(lián)的互補(bǔ)聯(lián)接裝置的聯(lián)接裝置延伸。如本身已知的，包括該聯(lián)接裝置的旋轉(zhuǎn)件通常被稱為“主動(dòng)”元件，而另一個(gè)旋轉(zhuǎn)件通常被稱為“從動(dòng)”元件。
在一種可能的模式中，在液體計(jì)量管內(nèi)設(shè)置有止回閥，以防止任何可能的從泵到匯合處和混合室內(nèi)的滴落。實(shí)際上，盡管齒輪泵具有密封功能，但是該泵不可能確保在設(shè)備不工作期間實(shí)現(xiàn)完全的液體密封，特別是在使用粘度低的濃縮液時(shí)。
由于本發(fā)明的其中一個(gè)目的是限制產(chǎn)品和機(jī)器部件之間的任何可能的相互作用，因此該計(jì)量混合設(shè)備自身包括用于將被稀釋和混合的食品液體流從混合室的下游直接輸出到接收器內(nèi)的管。接收器應(yīng)該理解為是指例如消費(fèi)者使用的玻璃杯、碗或有柄大杯或任何其它接收器。
在優(yōu)選構(gòu)造中，本發(fā)明的計(jì)量混合設(shè)備為通過合適的連接裝置連接到容器的蓋的形式。因此，更確切地說，該混合設(shè)備包括沿穿過吸入裝置和泵的分隔線組裝在一起的兩個(gè)半殼。具有兩個(gè)半殼的蓋的形式的構(gòu)造具有以下優(yōu)點(diǎn)與通常包含有泵送和混合設(shè)備的已知構(gòu)造相比，這種構(gòu)造需要較少的組裝部件并且更加緊湊。
一個(gè)或另一個(gè)半殼或者兩個(gè)半殼通過穿過它們的分隔線組裝以限定-泵室和計(jì)量管，-包括至少一個(gè)收縮部的吸入裝置，-稀釋劑管，-混合室，-可選地，空氣管，和-優(yōu)選地，用于輸出食品制備物例如飲料的管。
在這種兩個(gè)半殼形式的構(gòu)造中，計(jì)量混合設(shè)備優(yōu)選由塑料例如注射成型或模制成型的塑料制成。因此，該設(shè)備可用于有限次數(shù)的計(jì)量操作，然后被丟棄或重復(fù)利用。
在更優(yōu)選的實(shí)施例中，該設(shè)備與容器相關(guān)聯(lián)，該容器與計(jì)量混合設(shè)備一起形成一次性的或可重復(fù)利用的包裝。容器可以是不可收縮的或可收縮的部件。它例如可以是瓶子、磚形物、小袋、小包等。它可以由塑料、紙板、紙、鋁或這些材料的混合物和/或?qū)盈B物制成。容器和設(shè)備可以通過永久方式或可拆卸方式連接。永久方式可以設(shè)計(jì)成密封、焊接、粘接、不可逆的夾住等方式。可拆卸方式是指由形成計(jì)量設(shè)備的蓋上的螺紋部分或等效的互補(bǔ)機(jī)械接合裝置和與之配合的屬于容器的螺紋部分或互補(bǔ)機(jī)械接合裝置形成的組件。
計(jì)量混合設(shè)備以簡(jiǎn)單和快速的方式裝配在基座臺(tái)上。為此，該設(shè)備的聯(lián)接裝置優(yōu)選位于同一側(cè)，以便允許通過手動(dòng)插入到本身包括互補(bǔ)聯(lián)接裝置的基座臺(tái)的靠接面板內(nèi)形成聯(lián)接。因此，使用者可以通過握住其上優(yōu)選地安裝有容器的混合計(jì)量設(shè)備并將其推壓在基座臺(tái)的面板上，來用手通過簡(jiǎn)單的移動(dòng)而容易地執(zhí)行靠接操作。更具體地，聯(lián)接裝置還包括用于與基座臺(tái)的靠接面板上的互補(bǔ)導(dǎo)向裝置一起沿有利于插入或靠接的至少一個(gè)方向進(jìn)行平移導(dǎo)向的裝置。顯然，可以使用其它靠接方法，該方法組合了多個(gè)插入方向例如平移方向和旋轉(zhuǎn)方向，或者沿/圍繞多個(gè)平移和/或旋轉(zhuǎn)軸線組合的多個(gè)方向。
根據(jù)本發(fā)明的計(jì)量混合設(shè)備還包括可以由與基座臺(tái)相關(guān)聯(lián)的閱讀器讀取的代碼。代碼包括涉及產(chǎn)品的特性和/或特征、和/或與稀釋劑供應(yīng)裝置的啟動(dòng)和/或液體泵驅(qū)動(dòng)裝置的啟動(dòng)有關(guān)的參數(shù)的信息。代碼可以例如用于管理液體泵的流速和/或容納在基座臺(tái)內(nèi)的稀釋劑泵的流速，以便控制液體稀釋劑比。代碼還可以有其它用途，例如檢查容納在容器內(nèi)的產(chǎn)品的真實(shí)性或調(diào)節(jié)改變稀釋劑溫度的裝置。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種用于計(jì)量液體并將此液體與稀釋劑混合以制備食品的包裝，該包裝包括形成液體儲(chǔ)存器的多劑量容器；
計(jì)量混合設(shè)備，該設(shè)備包括-稀釋劑入口，-用于計(jì)量液體的量的液體泵，-用于混合液體和稀釋劑的混合室，-構(gòu)造成將計(jì)量混合設(shè)備連接到基座臺(tái)的聯(lián)接裝置，所述基座臺(tái)能夠提供稀釋劑供應(yīng)和用于驅(qū)動(dòng)濃縮液泵的裝置，其特征在于，所述計(jì)量混合設(shè)備形成連接到所述容器的蓋。
實(shí)際上，在現(xiàn)有技術(shù)中不存在具有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)的包裝，即具有與使用包含在包裝內(nèi)的計(jì)量泵有關(guān)的衛(wèi)生的優(yōu)點(diǎn)，以及具有適于在有限時(shí)間段內(nèi)使用或者可重復(fù)利用的簡(jiǎn)單且便宜的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明通過使通常復(fù)雜并由通過聯(lián)接裝置組裝在一起的多個(gè)元件構(gòu)成的計(jì)量設(shè)備采用作為封閉件的與容器相關(guān)聯(lián)的的蓋的形式，滿足了這些組合目的。
更具體地，該蓋包括沿大致縱向的分隔線組裝在一起的兩個(gè)半殼，所述半殼構(gòu)造成至少限定泵室和混合室的輪廓。換句話說，這兩個(gè)部件沿在輸送流體的方向-尤其是沿輸送液體以及由該液體和稀釋劑構(gòu)成的混合物的方向-上的分隔線縱向組裝在一起。相反，現(xiàn)有技術(shù)通常沿流體輸送方向一個(gè)接一個(gè)地設(shè)置多個(gè)管和聯(lián)接裝置，這導(dǎo)致更高的復(fù)雜性、快速污染以及由于橫截面改變而變得更大的衛(wèi)生危險(xiǎn)以及使用大量部件，并且還導(dǎo)致制造成本較高。
根據(jù)本發(fā)明，液體計(jì)量管設(shè)置成在混合室之前與稀釋劑管匯合。計(jì)量混合設(shè)備包括用于增加稀釋劑到達(dá)流匯合的位置處的速度的裝置，以便補(bǔ)充該液體計(jì)量泵。這種裝置優(yōu)選為與位于混合室上游的稀釋劑入口連通的收縮部，從而稀釋劑的流動(dòng)通過該收縮部而加速。
當(dāng)吸入裝置還包括進(jìn)氣口時(shí)，制備品例如飲料能夠起泡，所述進(jìn)氣口允許空氣夾帶在混合物內(nèi)并使混合室內(nèi)的液體-稀釋劑混合物例如飲料起泡。但是，當(dāng)制備品不需要起泡時(shí)，可以省去或可選擇地關(guān)閉進(jìn)氣口。進(jìn)氣口的橫截面可以根據(jù)容納在包裝內(nèi)的食品液體的特征變化。因此，空氣管的橫截面可以在0.05和2mm2之間、優(yōu)選在0.1和0.5mm2之間變化。
液體可以是用于重新形成熱的或冷的、有泡的或無泡的飲料的食品濃縮液。例如，該液體是基于咖啡、可可、牛奶、茶、果汁或這些組分的組合的濃縮液。該濃縮液可以是用于生產(chǎn)例如包括咖啡濃縮液和煉乳或乳酪的拿鐵咖啡的液體。液體的粘度可以根據(jù)濃縮液的特征變化。
通常，粘度在1和5000厘泊之間，優(yōu)選在200和1000厘泊之間，更優(yōu)選在300和600厘泊之間。
最后，本發(fā)明涉及一種前文限定的計(jì)量混合設(shè)備或包裝將靠接在其上的基座臺(tái)。
該基座臺(tái)包括a)技術(shù)區(qū)，該技術(shù)區(qū)包括-稀釋劑供應(yīng)裝置，-液體泵驅(qū)動(dòng)裝置，2)使用者用的界面區(qū)，該界面區(qū)包括-與屬于計(jì)量混合設(shè)備的聯(lián)接裝置互補(bǔ)的聯(lián)接裝置，該互補(bǔ)的聯(lián)接裝置構(gòu)造成將計(jì)量混合設(shè)備接納在預(yù)定的位置，并且包括稀釋劑聯(lián)接裝置和用于聯(lián)接泵的裝置，-用于控制稀釋劑的供應(yīng)以及驅(qū)動(dòng)液體泵的裝置。
因此，優(yōu)選的基座臺(tái)包括兩個(gè)分離的區(qū)域，包括使用者可以接觸的界面區(qū)。該區(qū)域可以用保護(hù)裝置例如蓋子等保護(hù)，但是這不是必須的。相反，該區(qū)域的一部分可以是看得到的，以允許與使用者有更好的互動(dòng)性，從而可更容易地更換包裝。
更確切地，稀釋劑供應(yīng)裝置包括連接到水泵和用于控制水溫的系統(tǒng)的供水管。該溫度控制系統(tǒng)可以是加熱系統(tǒng)，例如加熱塊、加熱筒、鍋爐或任何其它等效裝置?？刂葡到y(tǒng)還可以為能夠產(chǎn)生冷凍飲料或甜品的制冷系統(tǒng)。
泵驅(qū)動(dòng)裝置可以包括電動(dòng)機(jī)和連接到所述互補(bǔ)聯(lián)接裝置以與液體泵的聯(lián)接裝置相連的驅(qū)動(dòng)軸。聯(lián)接裝置可由凸-凹類型的機(jī)械推壓連接、磁化機(jī)構(gòu)、螺釘-緊固系統(tǒng)、插接系統(tǒng)或任何其它等效裝置形成。
界面區(qū)包括與計(jì)量混合設(shè)備的導(dǎo)向裝置互補(bǔ)的導(dǎo)向裝置，以便允許該設(shè)備靠接。該互補(bǔ)導(dǎo)向裝置構(gòu)造成在靠接期間沿平移方向或沿一個(gè)或多個(gè)其它方向引導(dǎo)該計(jì)量設(shè)備。可以設(shè)置用于將計(jì)量設(shè)備固定在靠接位置的裝置。
基座臺(tái)包括與該控制裝置相關(guān)聯(lián)的控制器，該控制器被編程，以控制和調(diào)整液體泵驅(qū)動(dòng)裝置的啟動(dòng)和稀釋劑供應(yīng)裝置的啟動(dòng)。當(dāng)計(jì)量混合設(shè)備或包裝包括代碼時(shí)，該控制器與能夠讀取此代碼并處理讀取的信息的閱讀器相關(guān)聯(lián)。


參考下面的附圖可更好地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1為根據(jù)本發(fā)明的制備系統(tǒng)的整體透視圖，該系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的處于與基座臺(tái)分離的位置的多份包裝；圖2為圖1的系統(tǒng)的整體透視圖，其中該多份包裝位于靠在基座臺(tái)上的靠接位置；圖3為根據(jù)本發(fā)明的計(jì)量混合設(shè)備的前部半殼的視圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的計(jì)量混合設(shè)備的后部半殼的視圖；圖5為圖3和4的設(shè)備的俯視圖；圖6為圖3到5的設(shè)備的前部半殼的內(nèi)部視圖，其中沒有齒輪元件；圖7為根據(jù)圖3到5的設(shè)備的后部半殼的內(nèi)部視圖；圖8為圖3到7的設(shè)備的泵的詳細(xì)局部剖視圖；圖9為液體計(jì)量泵的旋轉(zhuǎn)件的局部透視圖；圖10為處于給定嚙合構(gòu)型的旋轉(zhuǎn)件的示意性前視圖；圖11為基座臺(tái)內(nèi)部的示意圖；圖12為基座臺(tái)聯(lián)接裝置的詳細(xì)視圖；圖13為根據(jù)不同流體布置的本發(fā)明的設(shè)備的示意圖；圖14為本發(fā)明的設(shè)備的實(shí)施例—具體是位于泵出口位置以防止液體滴落的止回閥—的詳細(xì)剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和2為根據(jù)本發(fā)明的用于重新形成和輸出食品制品的系統(tǒng)—尤其是用于制備熱飲或冷飲的系統(tǒng)1-的一個(gè)示例的整體視圖。
該系統(tǒng)一方面包括至少一個(gè)由計(jì)量混合設(shè)備3和容器4形成的功能包裝2，另一方面包括用于固定該功能包裝2以便通過該計(jì)量混合設(shè)備3制備和輸出飲料的基座臺(tái)5。設(shè)備3連接到容器4，該容器可以為任何類型的，例如瓶子、磚狀物、小袋、小包等。該容器容納有將被經(jīng)由基座臺(tái)5供應(yīng)到計(jì)量設(shè)備3的稀釋劑稀釋的食品液體，所述稀釋劑通常為熱的、常溫的或冷的水。液體可以是咖啡、牛奶、可可、果汁或者混合物的濃縮液，所述混合物例如為基于咖啡濃縮液、乳化劑、調(diào)味劑、糖或人造甜味劑、防腐劑或其它組分的制備物。液體可包含純液相，可能具有固體或糊狀物，例如糖、堅(jiān)果、水果等的顆粒。液體優(yōu)選地設(shè)計(jì)成在常溫下能保存數(shù)日、數(shù)周或甚至數(shù)月。因此，濃縮液的水分活性通常設(shè)定為允許其在常溫下保存預(yù)期時(shí)間的值。
計(jì)量混合設(shè)備3和容器4優(yōu)選設(shè)計(jì)成一旦容器內(nèi)的物質(zhì)被排空就丟棄或重復(fù)利用。容器被保持在倒立位置，其開口朝下并且底部朝上，以便在重力作用下將液體恒定地供應(yīng)到計(jì)量混合設(shè)備3，該計(jì)量混合設(shè)備尤其容納有液體計(jì)量泵。容器4和設(shè)備3通過連接裝置連接在一起，根據(jù)實(shí)際情況，該連接裝置可以是可拆卸的或永久的。但是，優(yōu)選提供永久連接裝置，以便避免過度長(zhǎng)期使用計(jì)量混合設(shè)備，該計(jì)量混合設(shè)備如果在過長(zhǎng)的工作時(shí)間后沒有清洗就會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)生問題。因此，一旦容器被排空，甚至在此之前—如果該計(jì)量混合設(shè)備長(zhǎng)期不用或者存在衛(wèi)生危險(xiǎn)，永久連接會(huì)迫使更換整個(gè)包裝2。但是，設(shè)備3的內(nèi)部也設(shè)計(jì)成能夠在高溫下例如定期地—例如在沖洗周期期間—用稀釋劑清洗和/或沖洗，該沖洗周期被編程或從基座臺(tái)5手動(dòng)地啟動(dòng)和控制。
圖3到9詳細(xì)地示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的本發(fā)明的計(jì)量混合設(shè)備3。該設(shè)備3優(yōu)選為蓋的形式，當(dāng)容器處于其開口向下的倒立位置時(shí)，該蓋以密封的方式封閉該容器的開口。該蓋具有配備有連接裝置例如內(nèi)螺紋31的管狀連接部分30，該內(nèi)螺紋與例如也為螺紋類型的屬于容器的連接裝置41互補(bǔ)。在該連接部分內(nèi)，具有端面和穿過該端面以便液體進(jìn)入該設(shè)備的入口32。應(yīng)指出，只有容器具有用于平衡容器內(nèi)的壓力的空氣入口并且因此不會(huì)在所述容器排空時(shí)收縮的情況下，容器的倒立位置才是合適的。如果相反，例如在沒有空氣時(shí)會(huì)收縮的袋子的情況下，當(dāng)容器處于不必是具有蓋的倒立位置的位置時(shí)，液體可以被計(jì)量。
設(shè)備3優(yōu)選尤其由兩個(gè)半殼3A、3B構(gòu)成，這兩個(gè)半殼沿分隔線P組裝在一起，所述分隔線P或多或少地沿在該設(shè)備內(nèi)循環(huán)的管的縱向，尤其是液體管和混合室的縱向。兩個(gè)半殼—即前部部件3A和后部部件3B—形式的構(gòu)造可以簡(jiǎn)化該設(shè)備，同時(shí)可限定計(jì)量、混合、可能地發(fā)泡以及輸出混合物所需的管和室的連續(xù)性。
當(dāng)容器是不會(huì)收縮的容器時(shí)，必須在容器內(nèi)設(shè)置空氣入口，以便補(bǔ)償液體的排出。這種入口可設(shè)置成穿過容器本身，例如當(dāng)容器處于倒立位置時(shí)在容器底部的開口，或者穿過該設(shè)備的管狀連接部分30的至少一個(gè)空氣通道，所述管狀連接部分與容器的入口連通。
下文將詳細(xì)說明計(jì)量混合設(shè)備3的基本原理。該設(shè)備包括內(nèi)置的計(jì)量泵6，用于計(jì)量通過開口32的液體。該泵優(yōu)選為齒輪泵，所述齒輪泵由具有支承座61、62、63、64的室60限定，所述支承座位于所述室的每個(gè)側(cè)面67、68的底部并能夠引導(dǎo)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)件65、66，所述旋轉(zhuǎn)件以嚙合方式配合，以便在所述室內(nèi)形成泵的移動(dòng)計(jì)量元件。旋轉(zhuǎn)件65是配備有軸650的“主動(dòng)”元件，該軸與聯(lián)接裝置651相聯(lián)，該聯(lián)接裝置651能夠與屬于基座臺(tái)5的互補(bǔ)聯(lián)接裝置接合(稍后將說明)。在支承座64和軸650之間優(yōu)選設(shè)置有唇形密封件，以相對(duì)于外部密封泵室。泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的內(nèi)壓通過壓迫該密封件幫助保持密封。旋轉(zhuǎn)件66為“從動(dòng)”元件，其被主動(dòng)元件沿相反的旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)計(jì)量元件65、66被沿圖8和10中所示的方向A、B驅(qū)動(dòng)，以便能夠計(jì)量通過室的液體。半殼形式的構(gòu)造為，所述室由兩個(gè)部件3A、3B的組件限定。因此，室60可以被限定為在前部部件3A內(nèi)的空腔，底面67限定其中一個(gè)側(cè)面。另一部件通過或多或少的平的表面部分68包圍所述室，該表面部分例如包括支承驅(qū)動(dòng)軸650的支承座64，所述驅(qū)動(dòng)軸向后延伸穿過殼部件3B的通道78。
因此，液體通過截面減小的液體出口管69而被計(jì)量。(所述管的)直徑大約為0.2到4mm，優(yōu)選為0.5到2mm。管69允許對(duì)離開泵的液體的流速進(jìn)行精細(xì)控制，并使得可形成較窄的液體流，從而更有利于精細(xì)計(jì)量。
該設(shè)備包括用于供應(yīng)稀釋劑的管70，該管與液體管69相交。稀釋劑通過位于蓋的后部部件3B的稀釋劑入口71輸送到該設(shè)備內(nèi)。該入口的形式為能夠與位于基座臺(tái)5上的管狀聯(lián)接和稀釋劑供應(yīng)部件內(nèi)的密封件緊配合的聯(lián)接管。稀釋劑流速由位于基座臺(tái)5內(nèi)的稀釋劑泵控制。稀釋劑管70終止于收縮部72，該收縮部或多或少地始于液體管69和稀釋劑管70匯合的點(diǎn)的上游，并至少延伸到該點(diǎn)且優(yōu)選越過該匯合點(diǎn)。收縮部可以使稀釋劑加速，并且這利用文氏管現(xiàn)象使得在匯合點(diǎn)處的壓力低于或等于在液體出口管69處的液體的壓力。當(dāng)泵被切斷時(shí)，壓力平衡或壓力差會(huì)確保稀釋劑通過匯合點(diǎn)并一直流到(混合)室內(nèi)，而不會(huì)上升倒流到液體管內(nèi)。液體泵停止，而稀釋劑繼續(xù)穿過該設(shè)備—例如朝飲料制備循環(huán)的末端，以便獲得預(yù)期的飲料稀釋。同樣，稀釋劑用于定期地沖洗該設(shè)備。因此，防止了在容器或泵內(nèi)的液體例如咖啡或可可濃縮液被倒吸到管69內(nèi)的稀釋劑污染。
因此，收縮部的尺寸形成為可以在匯合點(diǎn)處形成微小的低壓。但是，需要控制該低壓，以便不會(huì)遠(yuǎn)低于沸點(diǎn)并在制備熱飲料時(shí)使得稀釋劑在管內(nèi)沸騰。
優(yōu)選地，收縮部的直徑在0.2和5mm之間，更優(yōu)選在0.5和2mm之間。
過了匯合點(diǎn)后，由同一個(gè)管73輸送流體。管的加寬優(yōu)選設(shè)計(jì)成降低壓降并考慮到一旦在匯合點(diǎn)處匯合就會(huì)組合在一起的流體的體積的增加。加寬的管73適當(dāng)?shù)匮由斓交旌鲜?0內(nèi)，在該室內(nèi)產(chǎn)品均勻地混合。當(dāng)然，管部分73和室80可形成同一個(gè)管或同一個(gè)室，而不需要進(jìn)行很大改變。
當(dāng)想要使液體-稀釋劑混合物起泡時(shí)，優(yōu)選設(shè)置進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口具體為向大氣敞開的空氣管74。優(yōu)選地，所述空氣管可以設(shè)置成與收縮部相交。所述空氣管位于這樣的區(qū)域內(nèi)，即感覺到文氏管效應(yīng)并因此壓降由于流體的加速而最大。因此，空氣管可以設(shè)置成例如與管部分73相交。進(jìn)氣口的位置可改變，并且也可定位成通到稀釋劑管70或液體管69。因此，優(yōu)選地，進(jìn)氣口定位成使得空氣在稀釋劑通過收縮部加速的作用下被吸入。
在可能的模式(未示出)下，空氣泵可以連接到進(jìn)氣口?？諝獗每梢杂糜谠谶M(jìn)氣口內(nèi)產(chǎn)生正壓，這會(huì)促使空氣與稀釋劑流混合。通常，稀釋劑管的收縮部足以吸入足夠量的空氣以在混合物內(nèi)產(chǎn)生氣泡，但是空氣泵被證明是有用的，尤其是在稀釋劑溫度升高時(shí)，當(dāng)稀釋劑溫度升高時(shí)，會(huì)開始在該設(shè)備內(nèi)形成蒸汽，從而導(dǎo)致不能吸入足夠的空氣?？諝獗眠€可用于在分配循環(huán)結(jié)束時(shí)向混合室內(nèi)輸送空氣，以便為了衛(wèi)生的目的排空室內(nèi)的混合物和/或使混合室干燥。進(jìn)氣口也可以在分配循環(huán)結(jié)束時(shí)連接到大氣壓力，以確?；旌鲜視?huì)完全排空。這種大氣壓力平衡可以通過位于空氣供給系統(tǒng)的較高點(diǎn)處的主動(dòng)閥(active valve)獲得。
混合室80的寬度至少約為管部分73或多或少地在離開匯合點(diǎn)處的橫截面的5倍，優(yōu)選至少為10倍或20倍。寬的室優(yōu)選為簡(jiǎn)單的管，以促進(jìn)混合并還防止任何液體在該設(shè)備不工作時(shí)倒吸入文氏管系統(tǒng)，因?yàn)檫@會(huì)不利于保持該設(shè)備內(nèi)的良好衛(wèi)生。但是，原則上，該室可以用橫截面較小的管代替。
該室還允許混合物減速，從而避免混合物過于突然地排出并可能導(dǎo)致混合物在輸出時(shí)飛濺。為此，室優(yōu)選地為弓形，甚至優(yōu)選為S形，以便延長(zhǎng)混合物的路徑并減小混合物的速度。
該室主要連接到用于輸出混合物的輸出管85。還可以設(shè)置虹吸管81，以便在每個(gè)輸出飲料循環(huán)之后由于室的弓形形狀而完全排空該室。
所述管優(yōu)選包括用于打斷管內(nèi)的混合物的動(dòng)能的元件86、87、88。這些元件可以例如為多個(gè)壁，所述壁沿管的橫向延伸并與混合物流相交且迫使該混合物沿彎曲路徑流動(dòng)。這些元件還可以具有在混合物流出之前使混合物均勻的作用。當(dāng)然，還可以有其它用于打斷飲料流的形式。
根據(jù)本發(fā)明的計(jì)量混合設(shè)備還優(yōu)選包括導(dǎo)向裝置，所述導(dǎo)向裝置允許與基座臺(tái)靠接，并尤其有利于稀釋劑聯(lián)接裝置和泵驅(qū)動(dòng)裝置的對(duì)準(zhǔn)。這些導(dǎo)向裝置可以例如為例如垂直于部件3A、3B地穿過計(jì)量混合設(shè)備的表面33、34、35、36的部分。所述表面可以例如為部分或完全圓柱形部分。導(dǎo)向裝置還起到支承包裝的重量并確保穩(wěn)固的靠接的作用。這些裝置當(dāng)然可采取其它有很大變化的形狀。
部件3A、3B可以用任何合適的方法例如焊接、粘接等組裝在一起。在優(yōu)選實(shí)施例中，這兩個(gè)部件激光焊接在一起。激光焊接可以由計(jì)算機(jī)控制，并且與振動(dòng)焊接不同，具有將部件焊接在一起而沒有任何移動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)；這提高了對(duì)尺寸公差的適應(yīng)性和焊接的精度。為了激光焊接，一個(gè)部件可以由更能吸收激光能量的材料形成，而另一部件由能透過激光能量的塑料制成。但是，可以使用其它焊接技術(shù)，例如振動(dòng)焊接，這不脫離本發(fā)明的范圍。
優(yōu)選地，提供部分或完全包圍所述計(jì)量混合設(shè)備的管和室的連接接頭79，例如焊點(diǎn)。所述接頭優(yōu)選被完全密封。但是，可以設(shè)置具有未焊接區(qū)域的接頭，以便控制空氣進(jìn)入所述設(shè)備。
圖9和10詳細(xì)地示出液體泵的旋轉(zhuǎn)件65、66。在有利的構(gòu)造中，每個(gè)嚙合件都帶有具有互補(bǔ)形狀的齒652、660，所述齒具有朝向端部的倒圓橫截面，并且在每個(gè)齒的基部都具有橫截面收縮的區(qū)域661。這種倒圓齒的幾何形狀使得可以產(chǎn)生不會(huì)受到壓縮并且每次旋轉(zhuǎn)均輸出恒定體積的液體的封閉的容積計(jì)量區(qū)域662。這種構(gòu)造具有降低對(duì)被計(jì)量的液體壓縮作用的效果，這會(huì)提高泵的效率并減小泵上的負(fù)荷。更優(yōu)選地，每個(gè)齒的最外部664變平，半徑大于每個(gè)齒的側(cè)面663的半徑。具體地，最外部664變平使得齒能夠更靠近泵室的表面，從而減小了間隙并改善了密封。
該設(shè)備可以包括多個(gè)液體泵，每個(gè)液體泵都包括與稀釋劑管匯合的液體管。這樣的優(yōu)點(diǎn)是，能夠以由每個(gè)泵確定的速率比混合多種不同液體。泵可以位于同一平面內(nèi)或在平行平面內(nèi)。容器可以包括多個(gè)容納有不同液體的室，每個(gè)室都與其對(duì)應(yīng)的泵連通。因此，制備的飲料可以包括兩種由于穩(wěn)定性、保存期限的原因而必須分開的組分，或者優(yōu)選地包括例如一種濃縮液基礎(chǔ)液體和一種調(diào)味劑，從而需要由不同泵計(jì)量，以重新形成調(diào)味飲料或具有更好味道的飲料。還可以為每個(gè)液體管提供單獨(dú)的稀釋劑管。
應(yīng)指出，該設(shè)備可以計(jì)量粘性范圍較寬的液體。但是，當(dāng)液體的流動(dòng)性過高時(shí)，必須為液體計(jì)量管69或入口32增加閥，以防止發(fā)生液體泄漏的危險(xiǎn)。該閥構(gòu)造成在泵施加的液體推力下打開，并且當(dāng)泵被切斷時(shí)保持封閉和密封，以便防止任何液體泄漏通過該設(shè)備。
還應(yīng)指出，容器如果沒有具體地設(shè)計(jì)成可收縮的，則需要通過通風(fēng)裝置返回與外部環(huán)境平衡的壓力。如果容器沒有通風(fēng)裝置，則該容器會(huì)因?yàn)閮?nèi)部的壓力減小而收縮并且會(huì)破裂。通風(fēng)裝置可以是閥，例如鴨嘴閥等。另一種使容器通風(fēng)的方法可以是驅(qū)動(dòng)泵沿與計(jì)量方向相反的方向旋轉(zhuǎn)數(shù)圈。
參考圖1-2、11和12，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)還包括基座臺(tái)5，該基座臺(tái)形成與包裝2相對(duì)的機(jī)器部件。基座臺(tái)包括技術(shù)區(qū)50和使用者可以直接接觸的界面區(qū)51，該技術(shù)區(qū)通常在內(nèi)部并且至少部分地由覆蓋物55保護(hù)。界面區(qū)還提供用于控制飲料的輸出的控制裝置53。該控制裝置可以為電子控制面板(圖1和2)或桿(圖11)的形式。
界面區(qū)51構(gòu)造成允許至少一個(gè)包裝2通過至少一個(gè)靠接臺(tái)52靠接?？梢栽O(shè)置多個(gè)靠接臺(tái)，所述靠接臺(tái)設(shè)置成排，每個(gè)靠接臺(tái)接納容納有不同或相同食品液體的包裝，以便可以有多種飲料選擇，或者以便提高系統(tǒng)的服務(wù)能力。如圖12詳細(xì)示出的，靠接臺(tái)包括稀釋劑聯(lián)接裝置520和用于將驅(qū)動(dòng)件聯(lián)接到計(jì)量泵的裝置521。裝置520可以是安裝有止回閥的管的一部分，其直徑與計(jì)量混合設(shè)備的稀釋劑入口71的直徑互補(bǔ)，以便與其接合?？梢允褂靡粋€(gè)或多個(gè)密封件實(shí)現(xiàn)組裝。聯(lián)接裝置521是例如軸的一部分，所述軸終止于具有較小橫截面的頭部并且具有與屬于計(jì)量混合設(shè)備的聯(lián)接裝置651的內(nèi)表面互補(bǔ)的表面。該頭部可以為例如具有多邊形橫截面的尖角形狀，或者星形形狀，以便實(shí)現(xiàn)速度接合和泵的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的可靠性?？拷优_(tái)還可以包括與計(jì)量混合設(shè)備的導(dǎo)向裝置33、34互補(bǔ)的導(dǎo)向裝置522、523。這些裝置522、523可以是簡(jiǎn)單的條狀物或指爪，以滑動(dòng)地接納所述導(dǎo)向裝置的表面。當(dāng)然，導(dǎo)向裝置522、523、33、34的形狀可以為多種形式，這不脫離本發(fā)明的范圍。因此，靠接臺(tái)的導(dǎo)向裝置522、523可以是中空形狀，而導(dǎo)向裝置33、34為凸起形狀。
如圖11所示，基座臺(tái)具有技術(shù)區(qū)50，該技術(shù)區(qū)將用于向計(jì)量混合設(shè)備3供應(yīng)稀釋劑以及用于驅(qū)動(dòng)液體泵的主要部件組合起來。為此，基座臺(tái)包括稀釋劑供應(yīng)源，例如連接到水泵送系統(tǒng)91的飲用水儲(chǔ)存器90。然后，水沿管(未示出)被一直輸送到水溫控制系統(tǒng)92。該系統(tǒng)可以是允許水在被引入計(jì)量混合設(shè)備3之前升高或降低到預(yù)期溫度的加熱系統(tǒng)和/或制冷系統(tǒng)。此外，基座臺(tái)具有由控制器94控制的電動(dòng)機(jī)93。電動(dòng)機(jī)93包括穿過靠接面板58的驅(qū)動(dòng)軸524。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)使得可以通過按鈕的選擇使用界面區(qū)內(nèi)的控制面板53根據(jù)需求改變液體的計(jì)量，每個(gè)按鈕選擇特定的飲料分配程序。具體地，可以通過改變泵被驅(qū)動(dòng)的速度來改變液體稀釋劑的稀釋比。當(dāng)速度較低且稀釋劑泵系統(tǒng)91將用于此部分的稀釋劑流速保持為恒定時(shí)，液體稀釋劑比減小，導(dǎo)致輸出較稀的飲料。相反，如果液體泵速度較高，則飲料的濃度增加。另一個(gè)可控制的參數(shù)可以是飲料的體積，該飲料的體積可以通過控制稀釋劑泵系統(tǒng)被致動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)度和液體泵被驅(qū)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)度來控制。因此，控制器94包含有與控制面板53上的每個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)的選擇相對(duì)應(yīng)的所有必要的飲料程序。
計(jì)量混合設(shè)備或容器還可以包括代碼，該代碼可以由與基座臺(tái)5相關(guān)聯(lián)的閱讀器讀取。代碼包括涉及產(chǎn)品的特性和/或特征、和/或與稀釋劑供應(yīng)裝置和/或液體泵驅(qū)動(dòng)裝置的啟動(dòng)有關(guān)的參數(shù)的信息。代碼可以例如用于管理液體泵的流速和/或容納在基座臺(tái)內(nèi)的稀釋劑泵的流速，以便控制液體稀釋劑比。代碼還可以用于控制進(jìn)氣口的打開或關(guān)閉，以便獲得有泡或無泡的飲料。
如圖13所示，進(jìn)氣口或空氣通道74可以設(shè)置成與稀釋劑管70相交。因此，它可以位于液體流和稀釋劑流的匯合點(diǎn)之前。將空氣通道設(shè)置在液體管和稀釋劑管的匯合點(diǎn)之后的問題是，空氣通道會(huì)被稀釋的液體污染，這會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌生長(zhǎng)。這個(gè)問題主要由幾何形狀和物理因素引起，例如液面張力、相變等。所述空氣通道在沖洗循環(huán)期間不能被清潔液體(即，熱水)很好地清潔，這是因?yàn)槭湛s部會(huì)導(dǎo)致從空氣通道到混合室的抽吸作用，這會(huì)阻止清潔液體進(jìn)入空氣通道。因此，這種新的布置可以確保食品液體不能進(jìn)入空氣通道。在本示例中，稀釋管70和液體計(jì)量管69不是直接相交，而是與混合室80匯合。然而，稀釋劑管70可以設(shè)置成，稀釋劑流朝向液體流，即在液體出口的的方向上或略下方。此外，在收縮部72的區(qū)域內(nèi)設(shè)置進(jìn)氣口74。稀釋劑速度為使得在該區(qū)域內(nèi)空氣在稀釋劑流與液體流匯合之前被吸入稀釋劑流。這種設(shè)置降低了進(jìn)氣口意外地被進(jìn)入該進(jìn)氣口的稀釋產(chǎn)品污染的危險(xiǎn)。
在圖14所示的實(shí)施例中，所述設(shè)備包括用于被計(jì)量的液體的止回閥。實(shí)際上，由于不能完全確保完全密封性—尤其針對(duì)粘度低的液體，所以在泵的液體計(jì)量管下游增加閥690。由于匯合區(qū)域(收縮部)72和混合室內(nèi)的少量的水不能被清除掉，如果液體從泵滴落到這些區(qū)域，則稀釋劑會(huì)污染液體，從而在數(shù)小時(shí)不工作之后會(huì)產(chǎn)生可能對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)有利的土壤。閥通過在該設(shè)備不工作期間阻止液體滴落解決了這個(gè)問題。閥可以為任何類型的止回閥。在圖14中，閥包括彈性體或硅樹脂間縫閥(slit valve)部件或?qū)?91，所述閥部件或?qū)?91由兩個(gè)剛性疊片—例如兩個(gè)金屬板692、693—沿橫向保持在液體管69內(nèi)。閥690可以插入穿過兩個(gè)半殼3A、3B的狹槽。間縫閥部件構(gòu)造成，當(dāng)由于泵在泵室60(泵部件未示出)內(nèi)啟動(dòng)而使閥上游的流體壓力增大時(shí)，縫向下打開。泵一被制動(dòng)，閥就充分彈回以封閉出口。
本發(fā)明還可擴(kuò)展到非食品制備領(lǐng)域。例如，本發(fā)明可以用于分配可以變成能被稀釋的液體形式的產(chǎn)品—例如洗衣粉、肥皂、洗滌劑或其它類似產(chǎn)品—的領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種用于計(jì)量基礎(chǔ)液體并將此基礎(chǔ)液體與稀釋劑混合以制備食品的設(shè)備(3)，該設(shè)備能夠連接到容納有所述液體的容器(4)，并且該設(shè)備(3)包括-液體計(jì)量管(69)，-帶有稀釋劑管(70)的稀釋劑入口(71)，-用于混合液體和稀釋劑的混合室(80)，其中稀釋劑管(70)相對(duì)于液體計(jì)量管(69)設(shè)置成，使得稀釋劑流與液體流在混合室(80)之前或在混合室(80)內(nèi)匯合，其特征在于，設(shè)置有液體泵(6)，以計(jì)量液體計(jì)量管內(nèi)的液體，該液體泵是所述設(shè)備的一部分，并且所述設(shè)備包括用于相對(duì)于在稀釋劑入口(71)處的稀釋劑的速度增加在所述稀釋劑與所述液體匯合的區(qū)域內(nèi)的稀釋劑流的速度的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于，所述用于增加稀釋劑的速度的裝置包括在液體流和稀釋劑流匯合之前和/或在所述流匯合處設(shè)置在稀釋劑管上的至少一個(gè)收縮部(72)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其特征在于，所述收縮部具有在0.2和0.5mm之間的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的設(shè)備，其特征在于，所述稀釋劑管(70)包括至少一個(gè)終端部，該終端部與收縮部(72)和混合室(80)的入口一起形成直線排列，并且用于液體通過的計(jì)量管(69)在所述直線排列的橫向上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括位于混合室(80)之前或該混合室內(nèi)的進(jìn)氣口(74)，以將空氣帶入混合物并使得制備物起泡。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3和4中的任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括與收縮部(72)連通的進(jìn)氣口(74)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的設(shè)備，其特征在于，所述進(jìn)氣口(74)相對(duì)于稀釋劑管(70)和液體計(jì)量管(69)設(shè)置成使得空氣在稀釋劑管與液體流匯合之前被吸入稀釋劑流。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，設(shè)置有稀釋劑聯(lián)接裝置(71)和用于驅(qū)動(dòng)泵的裝置(78，651)，這些裝置構(gòu)造成將所述計(jì)量混合設(shè)備(3)可拆卸地連接到基座臺(tái)(5)，該基座臺(tái)能夠提供稀釋劑供應(yīng)裝置(520)和用于驅(qū)動(dòng)液體泵的裝置(521)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述泵(6)包括其中容納有一系列嚙合接合地配合的旋轉(zhuǎn)件(65，66)的室(60)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其特征在于，第一旋轉(zhuǎn)件(65)被將連接到與屬于基座臺(tái)(5)的驅(qū)動(dòng)裝置(93)相關(guān)聯(lián)的互補(bǔ)聯(lián)接裝置(521)的聯(lián)接裝置(651)延伸。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備自身包括用于將被稀釋和混合的食品液體流從混合室(80)的下游直接輸出到接收器內(nèi)的管(85)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括沿穿過所述泵(6)和混合室(80)的分隔線(79)組裝在一起的兩個(gè)半殼(3A，3B)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8到10中的任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述聯(lián)接裝置(71，78，651)位于所述計(jì)量設(shè)備(3)的同一側(cè)，以便允許通過手動(dòng)地插入到本身包括互補(bǔ)聯(lián)接裝置(520，521，524)的基座臺(tái)(5)的靠接面板(58)內(nèi)形成聯(lián)接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其特征在于，所述聯(lián)接裝置還包括用于與所述基座臺(tái)(5)的靠接面板(58)上的互補(bǔ)導(dǎo)向裝置(522，523)一起沿有利于所述計(jì)量設(shè)備插入的方向進(jìn)行平移導(dǎo)向的裝置(33，34)。
15.根據(jù)權(quán)利要求8到10、13或14中的任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括代碼，該代碼能夠用與所述基座臺(tái)相關(guān)聯(lián)的閱讀器讀取，該代碼包括涉及產(chǎn)品的特性和/或特征、和/或與稀釋劑供應(yīng)裝置和/或液體泵驅(qū)動(dòng)裝置的啟動(dòng)有關(guān)的參數(shù)的信息。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括允許該設(shè)備連接到容器(4)上的聯(lián)接裝置(31)，它們整體上形成一次性的或可重復(fù)利用的包裝。
17.一種根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的計(jì)量混合設(shè)備(3)將靠接在其上的基座臺(tái)(5)，該基座臺(tái)包括a)技術(shù)區(qū)(50)，該技術(shù)區(qū)包括-稀釋劑供應(yīng)裝置(90，91，92)，-液體泵驅(qū)動(dòng)裝置(93，524)，b)使用者用的界面區(qū)(51)，該界面區(qū)包括-與屬于計(jì)量混合設(shè)備的聯(lián)接裝置(71，651，33，34)互補(bǔ)的聯(lián)接裝置(520，521，522，523)，所述互補(bǔ)的聯(lián)接裝置構(gòu)造成將計(jì)量混合設(shè)備接納在預(yù)定的位置，并且包括稀釋劑聯(lián)接裝置(71)和用于聯(lián)接泵的裝置(651)，-用于控制稀釋劑的供應(yīng)以及驅(qū)動(dòng)液體泵(6)的控制裝置(53)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的基座臺(tái)，其特征在于，所述稀釋劑供應(yīng)裝置包括連接到水泵(91)和水加熱系統(tǒng)(92)的供水管。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18的基座臺(tái)，其特征在于，所述泵驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)(93)和連接到所述互補(bǔ)聯(lián)接裝置(521)以與所述液體泵的聯(lián)接裝置(651)相連的驅(qū)動(dòng)軸(524)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18和19中的任一項(xiàng)的基座臺(tái)，其特征在于，所述界面區(qū)(51)包括與計(jì)量混合設(shè)備的導(dǎo)向裝置(33，34)互補(bǔ)以便允許所述計(jì)量混合設(shè)備(3)靠接的導(dǎo)向裝置(522，523)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的基座臺(tái)，其特征在于，所述互補(bǔ)導(dǎo)向裝置(522，523)構(gòu)造成在靠接期間沿平移方向引導(dǎo)所述計(jì)量混合設(shè)備。
22.根據(jù)權(quán)利要求17到21中的任一項(xiàng)的基座臺(tái)，其特征在于，所述基座臺(tái)還包括與所述控制裝置(53)相關(guān)聯(lián)的控制器，該控制器被編程，以控制和調(diào)整所述液體泵驅(qū)動(dòng)裝置的啟動(dòng)和所述稀釋劑供應(yīng)裝置的啟動(dòng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的基座臺(tái)，其特征在于，所述控制器與能夠讀取與所述計(jì)量混合設(shè)備有關(guān)的代碼的閱讀器相關(guān)聯(lián)，所述代碼包括涉及產(chǎn)品的特性或特征、或與稀釋劑供應(yīng)裝置和/或液體泵驅(qū)動(dòng)裝置的啟動(dòng)有關(guān)的參數(shù)的信息。
24.一種用于計(jì)量液體并將此液體與稀釋劑混合以制備食品的包裝(2)，該包裝包括形成液體儲(chǔ)存器的多劑量容器(4)；計(jì)量混合設(shè)備(3)，該設(shè)備包括-稀釋劑入口，-用于計(jì)量液體的量的液體泵(6)，-用于混合液體和稀釋劑的混合室(80)，-構(gòu)造成將計(jì)量混合設(shè)備(3)連接到基座臺(tái)(5)的稀釋劑聯(lián)接裝置(71)和用于驅(qū)動(dòng)泵的裝置(650，651)，該基座臺(tái)能夠提供稀釋劑供應(yīng)和用于驅(qū)動(dòng)液體泵的裝置(93，524)，其特征在于，所述計(jì)量混合設(shè)備(3)形成連接到所述容器(4)的蓋。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的包裝，其特征在于，所述蓋包括兩個(gè)半殼(3A，3B)，所述兩個(gè)半殼沿分隔線(79)組裝在一起并構(gòu)造成至少限定所述泵的室(60)和混合室(80)的輪廓。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的包裝，其特征在于，所述兩個(gè)半殼(3A，3B)通過沿它們的分隔線(79)的組裝限定了所述計(jì)量設(shè)備的管(85)，該管用于將被稀釋和混合的食品流體流直接輸出到接收器內(nèi)，所述管(85)使所述混合室(80)得到延伸。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26的包裝，其特征在于，所述兩個(gè)半殼(3A，3B)沿分隔線(79)限定液體計(jì)量管(69)并至少部分地限定稀釋劑管(70)。
28.根據(jù)權(quán)利要求26或27的包裝，其特征在于，所述液體計(jì)量管(69)相對(duì)于液體計(jì)量管(69)設(shè)置成使得稀釋劑流在混合室(80)之前或在該混合室內(nèi)與液體流匯合。
29.根據(jù)權(quán)利要求27的包裝，其特征在于，所述計(jì)量混合設(shè)備(3)包括用于增加稀釋劑到達(dá)流匯合位置處的速度的裝置，此裝置為與位于混合室(80)上游的稀釋劑入口(71)連通的收縮部(72)的形式，以便稀釋劑的流動(dòng)通過該收縮部(72)被加速。
30.根據(jù)權(quán)利要求24到29中的任一項(xiàng)的包裝，其特征在于，所述計(jì)量混合設(shè)備(3)包括位于混合室(80)之前或該混合室內(nèi)的進(jìn)氣口(74)，以將空氣帶入混合物并使得制備物起泡。
31.根據(jù)權(quán)利要求24到30中的任一項(xiàng)的包裝，其特征在于，所述液體為用于重新形成熱的或冷的、有泡或無泡的飲料的食品濃縮液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于衛(wèi)生地重新形成和輸出食品制品例如飲料的系統(tǒng)(1)，該系統(tǒng)包括以包裝(2)的形式連接到容納有基礎(chǔ)液體的容器(4)的計(jì)量混合設(shè)備(3)，所述包裝構(gòu)造成連接到基座臺(tái)(5)。該計(jì)量混合設(shè)備包括用于計(jì)量液體的泵、稀釋劑入口和混合室。設(shè)置有聯(lián)接裝置(51)，用于提供稀釋劑供應(yīng)和用于驅(qū)動(dòng)稀釋劑泵的裝置。
文檔編號(hào)B01F5/00GK1984837SQ200580023153
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月9日
發(fā)明者A·科洛普范斯滕, E·莫克, C·魯施, N·比特米德 申請(qǐng)人:雀巢技術(shù)公司