Modul na prepichovanie kapsuly

Číslo patentu: E 4999

Dátum: 24.05.2006

Autori: Ozanne Matthieu, Ryser Antoine

Je ešte 8 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Tento vynález sa týka oblasti výroby nápojov alebo iných kvapalných potravin (polievok, atd.) na základe ingrediencil, ktoré sú obsiahnuté v kapsule.0002 Kapsula sa vkladá do modulu na výrobu nápojov stroja na výrobu nápojov (kávovar, atd.). Modul jeskonštmovaný tak, aby do kapsuly pod tlakom vstrekoval kvapalinu, napr. horúcu vodu, a nechal kvapalinu interagovat s ingredienciami obsiahnutými v kapsule.0003 Všimnite si, že niektoré postupy výroby nápojov si vyžadujú vstrekovanie pod tlakom, iné. napr. varenie čaju, možno uskutočňovať pri okolitom tlaku. vynález môže nájsť uplatnenie tak v spôsoboch varenia,ako extrakcie.0004 výsledok interakcie, t.j. vyrobený nápoj alebo kvapalná potravina, sa potom vypustí zkapsuly a privedie sa do nádobky, napr. kávovej šálky, položenej pod výtokom pre nápoj.0005 Dokument W 0 2004/049878 A 1 sa týka mechanicky a hydrodynamicky ovládaného vamého zariadenia pre nápojové automaty, ktoré zahrnuje konštrukciu dutého ochranného obalu. prvý dutý piest, ktorý je umiestnený v uvedenej konštrukcii obalu pohyblivo voči nej, druhý piest, ktorý je umiestnený v uvedenom prvom pieste pohyblivo voči nemu, a pružný prostriedok odporujúci pohybu uvedeného druhého piesta. Týmto prvý a druhý piest ovláda priame pôsobenie kvapaliny pod tlakom. Zariadenie umožňuje efektlvnu prevádzku s kapsulami hermeticky utesnenými.0006 vynález sa prednostne zaoberá kapsulami, ktoré sa vkladajú do modulu na výrobu nápojov a súutesnené. Preto sa kapsuly musia po vložení do modulu na výrobu nápojov otvorit jednak na vtokovej, ako aj na výtokovej strane kvapaliny, 0007 Konkrétne kapsuly vyrobené z plastových materiálov sa ťažko prepichujú na vstrekovanie vody do kapsuly. Prepichovacl prostriedok neprepichne alebo neprereže plastovú kapsulu správne alebo spoľahlivo a stena plastovej kapsuly má tendenciu zdefonnovat sa (plasticky, elastický, atd.) skôr, než prepichovaci prostriedok kapsulu prepichne alebo prereže.0008 vynález sa teraz zameriava na spoľahlivú perforáciu kapsuly v stroji na výrobu nápojov. vynález konkrétnejšie uvádza riešenie spolahlive perforácíe kapsúl, ktorých stena vyrobená z plastu je skonštruovaná tak, aby ju prepichovaci prostriedok otvoril.0009 Tento cieľ sa dosiahne pomocou vlastností nezávislých nárokov. Závislé nároky ďalej rozvíjajú ústrednú myšlienku tohto vynálezu.0010 Podľa prvého aspektu tohto vynálezu sa navrhuje spôsob na ovládanie systému na výrobu nápojov,zahrnujúci modul na výrobu nápojov a kapsulu obsahujúcu ingrediencie. Na vyrobenie nápoja modul vstrekne kvapalinu do kapsuly. Modul zahrnuje najmenej prvý a spolupôsobiaci druhý člen nasúvania na kapsulu. kde prvý a druhý člen nasúvania na kapsulu sa pohybujú voči sebe.0011 Spôsob zahmuje krok vkladania kapsuly do modulu na výrobu nápojov. Potom sa prvý člen nasúvania na kapsulu pohybuje voči druhému členu nasúvania na kapsulu, aby sa dostal do relativnej zatváracej polohy. v ktorej sa kapsula udrží v definovanej polohe tým, že sa k nej nasunie zhodný prvok prvého alebo druhého nasúvacieho člena.0012 Zhodný prvok sa týka prvku, ktorý má dutý tvar deñnovaný tak, aby llcoval najmenej s časťou vonkajšieho tvaru kapsuly. Takto môže zhodný prvok aspoň čiastočne pojať vonkajší obrys kapsuly.0013 Prvý člen nasúvania na kapsulu má tvar dutého zvonovitého člena.0014 Keď je kapsula bezpečne prichytená aspoň čiastočným umiestnení vzhodnom prvku, kapsula sa otvorí.0015 Na otvorenie kapsuly sa môže perforačný prostriedok umiestnil alternatívne dovnútra alebo dodatočne zvonka kapsuly.0016 Perforačný prostriedok je usporiadaný na posun medzi vyčnievajúcou polohou, v ktorej vyčnieva do polkupoly tvorenej dutým zvonovitým členom, a vtiahnutou polohou.0017 Kapsulu možno pridržat vdelinovanej polohe uchytávacim nasunutlm prvého admhého nasúvacieho člena.0018 Prinajmenej jeden z prvého a druhého nasúvacieho člena a perforačný prostriedok sú mechanicky spojené tak, že perforačný prostriedok otvorí kapsulu po jej uchyteni v deñnovanej polohe.0019 Prinajmenej jeden z prvého a druhého nasúvacieho člena a perforačný prostriedok možno ovládať pomocou spoločného ovládača.0020 Ďalší aspekt tohto vynálezu sa týka stroja na výrobu nápojov, zahmujúceho modul na výrobu nápojov, skonštruovaný na výrobu nápoja na základe ingrediencii obsiahnutých v kapsule. Modul na výrobu nápojov zahmuje prostriedok na pridržanie kapsuly v detinovanej polohe.0021 Takto pridržiavaci prostriedok výhodne zahrnuje dutý zvonovitý člen, ktorý sa zhoduje najmenej s časťou vonkajšieho tvaru kapsuly.0022 Otvárací prostriedok je skonštmovaný na otvorenie kapsuly tak, že sa vtlači do polohy vyčnievajúcejdo polkupoly vytvarovanej dutým zvonovitým členom, pričom dutý zvonovitý člen pridržiava kapsulu v delinovanej polohe.0023 Pridržiavací aotvárací prostriedok možno mechanicky zvoliť tak, že otvárací prostriedok otvorí kapsulu potom, kedju pridržiavaci prostriedok bezpečne uchytí vo tixnej polohe.0024 Pridržiavací prostriedok môže zahrnovat pnrý a dmhý člen nasúvania na kapsulu, ktoré sú voči sebe podopreté relatívne posuvne tak. že môžu znehybnit vloženú kapsulu v deñnovanej polohe.0025 Otváracim prostriedkom môže byt perforačný prostriedok, ktorý je funkčne spojený sćlenom z prvého a druhého nasúvacieho člena a skonštruovaný tak, aby sa posunul najmenej čiastočne spolu so súvisiacim nasúvacím členom.0026 Pridržiavací aj otvárací prostriedok (perforačný prostriedok) sa môže ovládať spoločným ručným ovládačom alebo elektrickým servopohonom.0027 Prvý a druhý člen nasúvania na kapsulu sa môže posúvat medzi otvorenou polohou vkladania kapsuly a zatvorenou polohou nasúvania na kapsulu.0028 Relativny posun je kombinovaný posun zahmujúci lineárny posun, ked prvý a druhý člen nasúvania na kapsulu sú blizko seba, a výkyvný alebo otočný pohyb, ked sa od seba vzdalujú.0029 Navyše modul môže zahrnovat prostriedok na aktívne vtiahnutie kapsuly z polohy výroby nápoja do polohy výberu kapsuly. v ktorej sa kapsula vyberá z modulu a je posunutá voči zvislici dráhy toku nápoja.0030 Jedným realizačným príkladom zasúvania kapsuly je, že perforačný prostriedok kapsuly môže byt funkčne spojený sprvým alebo sdruhým nasúvacim členom tak, že perforačný prostriedok vyčnieva do priestoru obopnutia kapsuly, ked sa prvý admhý nasúvaci člen dostali do polohy nasunutia na kapsulu aperforačný prostriedok sa presunie do polohy zasúvania voči súvisiacemu nasúvaciemu členu počas výkyvného pohybu alebo po ňom.0031 Ďalšie výhody, vlastnosti a ciele tohto vynálezu sa skúsenej osobe stanú zrejmými, ked si prezrie pripojené výkresy.Obrázky 1 a až 1 c zobrazujú postupnosť zobrazujúcu prechod zo stavu vkladania kapsuly (obrázok ta) do stavu obopnutia kapsuly (obrázok 1 c).Obrázky Za až 2 e zobrazujú kompletný cyklus prechodu modulu na výrobu nápojov podľa tohto vynálezu zo stavu vkladania kapsuly (obrázok 2 a) do stavu obopnutia kapsuly(obrázok 2 c) a spát do stavu vkladania kapsuly (obrázok Ze).Obrázky 4 a až 4 e zobrazujú kroky podla postupnosti na obrázku 3, avšak vznázorneni zobrazujúcom ovládací avodiaci prostriedok na relativne pohyby prvého a druhého nasúvacieho člena a perforačného prostriedku.Obrázky 5 a a 5 b zobrazujú izolovaný pohlad na prvý nasúvaci člen a ovládací prostriedok v stave vkladania kapsuly (obrázok 5 a) a v stave nasunutia na kapsulu (obrázok 5 b), aObrázok 6 zobrazuje postupnosť krokov zo stavu vloženia kapsuly (obrázok ôa) do stavu obopnutia kapsuly (obrázok Go) zobrazujúci predbežnú tixáciu kapsuly predtým,než je zasadená medzi prvý a druhý nasúvaci člen.0032 Vo všetkýdn obrázkoch je zobrazený len modul 2 na výrobu nápojov stroja na výrobu nápojov.0033 Zvyčajne je modul 2 na výrobu nápojov napájaný kvapalinou prítokom 14 kvapaliny, ktorý môže byť spojený s prostriedkom na ohrev a/alebo natlakovanie privádzanej kvapaliny. r0034 Na výtokovej strane je poskytnutý prostriedok na vyvedenie vyrobeného nápoja alebo kvapalnej potraviny do určeného výtoku stroja na výrobu nápojov.0035 Modul 2 na výrobu nápojov zobrazený na obrázkoch je výhodne umiestnený v puzdre stroja na výrobu nápojov tak, že preberá v podstate horizontálnu polohu ako je zobrazené na obrázkoch 1 až 4.-3 0036 Všimnite si, že takisto sú možné aj iné usporiadania modulu 2 na výrobu nápojov, hoci horizontálne usporiadanie má tú výhodu. že vkladaniu kapsuly a následnému predbežnému polohovaniu pomáha gravitácia.0037 Obrázok la zobrazuje stav modulu 2 na výrobu nápojov, vklorom kapsula 1 aspoň čiastočne naplnená ingredienciami 5 sa môže vložit zvrchu cez otvor (štrbinu) 8 puzdra 19 modulu 2 na výrobu nápojov.0038 Obrázok 1 a zobrazuje stav, v ktorom používateľ už ručne vložil kapsulu 1 zvrchu cez otvor 8 do vnútra puzdra 19 modulu 2 pre nápoje.0039 Výhodne vstave zobrazenom na obrázku 1 sa kapsula 1 pridržíava predbežným ñxačným prostriedkom 12, ktorý bude detailne vysvetlený nižšie s odkazom na obrázok 6.0040 Ako možno vidieť na obrázku 1 a, v tejto predbežnej frxačnej polohe sa kapsula 1 výhodne pridržiava v podstate vo vertikálnej orientácii, t.j. symetrická os kapsuly je v podstate horizontálna.0041 Možno uvažovať aj o iných predbežných usporiadaniach polohy kapsuly 1, v ktorých je kapsula 1 pridržiavaná v sklone, ktorý vytvára voči vertikálnej osi malý (ostrý) uhol.0042 V stave zobrazenom na obrázku 1 a je kapsula predbežne ñxovaná blízko druhého nasúvacieho člena 4, ktorý môže zahmovat prostriedok na otváranie (perforovanie, atd.) čela kapsuly v susedstve druhého nasúvacieho člena 4.0043 Prvý nasúvaci člen 3 je v otvorenom stave, tj. ako ho nasunul ručný ovládací mechanizmus v stave vloženia kapsuly, ako je zobrazené na obrázku ta, prvý člen 3 nasúvania na kapsulu je vzdialený od druhého nasúvacieho člena 4, kde táto vzdialenosť je podstatne väčšia než zodpovedajúce rozmery kapsuly 1.0044 Podľa ďalšieho aspektu, ktorý bude detailne vysvellený neskôr, voliteľne prvý nasúvaci člen 3 nielen že je vzdialený, ale aj mierne pootočený voči hlavnej rovine vytvorenej dmhým nasúvacím členom 4.0045 V uskutočnenia podľa obrázka 1 je prvý nasúvaci člen 3 opatrený prostriedkom na otváranie kapsuly, môže ním byť perforačný člen ako je dutá ihla 6. Na obrázku 1 a je perforačný člen 6 vpolohe vtiahnutej, takže nevyčnieva do polkupoly vytvorenej dutým zvonovitým členom 13 prvého nasúvacieho člena 3.0046 Dutý zvonovitý člen 13 má v podstate Iicujúci tvar s obrysom kapsuly 1. Dutý zvonovitý člen 13 takto predstavuje príklad zhodného prvku usporiadaného na umiestnenie kapsuly 1 najmenej čiastočne. Zhodné nasunutie zabezpečuje kapsulu proti akémukoľvek posunutiu amóže voliteľne poskytnúť ďalšiu podperu stenám kapsuly, ktorá zmenšuje pravdepodobnosť posunu kapsuly, ked sa nasunie perforačný člen. Je to veľmi dôležité v prípade. ked sú steny, ktoré sa majú otvoriť, vyrobené z plastu alebo podobného materiálu.0047 Zadný koniec prvého nasúvacieho člena 3 je usporiadaný na prlvod 14 kvapaliny, ktorý je spojený s dutou ihlou (perforačným členom) 6.0048 Prvý nasúvaci člen 3 je spojený s rukoväťou 9 ručne ovládanej páky spinacieho mechanizmu 7 pomocou kĺbového mechanizmu 11, ktorý výhodne môže zahrnovať viacero osi 10 a vložených pák 20.0049 Ovládací mechanizmus 7 je skonštruovaný tak, aby Ovládal posuny prvého nasúvacieho člena 3 aj tak posuny perforačného člena 6. Všimnite si, že alternatívne alebo dodatočne možno používat elektrický servopohon.0050 Ovládanlm rukoväte 9 páky ovládacieho mechanizmu 7 možno uviest prvý nasúvaci člen 3 do medzistavu, ako je zobrazené na obrázku 1 b. Medzistav, zobrazený na obrázku 1 b, sa vyznačuje tým, že dutý zvonovitý člen 13 je v podstate plne nasunutý na vonkajší obrys kapsuly 1, zatiaľ čo dutá ihla (perforačný člen) 6 je stále vo vtiahnutej polohe voči zvonovitému členu 13 a adekvátne perforačný člen zatial nezasahuje do kapsuly 1.0051 Teraz, ked sa rukoväťou 9 páky otáča ďalej proti smeru hodinových mčíek. modul 2 na výrobu nápojov možno uviesť z medzistavu, ako je zobrazený na obrázku 1 b, do konečného stavu uzatvorenia,zobrazeného na obrázku 1 c. Končený stav uzatvorenia, zobrazený na obrázku 1 c, sa vyznačuje tým, že dutý zvonovitý člen 13 je stále úplne nasunutý na kapsulu 1, avšak je tiež mechanicky ovládaný manipulovaním ovládacieho mechanizmu 7, perforačný člen 6 sa aktívne vtlačil z vtiahnutej polohy (obrázky 1 a a 1 b) do vyčníevajúcej polohy. ako je zobrazené na obrázku 1 c.0052 Perforačný člen 6 aktívnym posunutím zvtiahnutej polohy do vyčnievajúcej polohy, ako jezobrazené na obrázku 1 c, prepichne súvisiace čelo kapsuly 1 a bude aspoň čiastočne vyčnievať do vnútra kapsuly 1.0053 V tomto stave kvapalina privádzaná do prívodu 14 kvapaliny prvého nasúvacieho člena 3 sa môže vstreknút do vnútra kapsuly 1 cez perforačný člen 6. Teda vstave, zobrazenom na obrázku 1 c, môže vstrekovaná kvapalina interagovať s ingredienciami kapsuly 1, atým sa vyrobí nápoj alebo ina kvapalná potravina.-4 0054 Počas prechodu zo stavu vloženia kapsuly podľa obrázka 1 a do konečného stavu uzatvárania, ako je zobrazené na obrázku 1 c, prvý člen 3 nasúvania na kapsulu sa presunie po kompozitnej trajektóril voči druhému nasúvaciemu členu 4. Kompozitná trajektória na začiatku výhodne zahrnuje rotačný pohyb, aby sa predný obrys 21 pwého nasúvacieho člena 3 zoradil s vertikálnou rovinou druhého nasúvacieho člena 4.0055 Vmedzistavoch zobrazených na obrázku 1 b, aj vkonečnom stave uzatvorenia zobrazenom na obrázku 1 c je kapsula 1 bezpečne držaná vdetinovanej polohe časťou prirubového okraja kapsuly 1prichytenej medzi okrajom predného obrysu 21 prvého nasúvacieho člena 3 avsúvisiacom uchytávacom povrchu 23 druhého nasúvacieho člena 4.0056 Predpokladá sa, že toto uchytávacie nasunutie, v ktorom sa časť 22 prirubového okraja kapsuly 1 prichyti alebo zovrie medzi prvý a druhý nasúvacl člen 3, resp. 4 (pozrite obrázok 1 b), sa uskutoční predtým,ako sa perforačný člen 6 uvedie z polohy vtiahnutej (obrázok 1 b) do polohy vyčnievajúcej (obrázok 1 c).0057 lnak povedané. podľa jedneho aspektu tohto vynálezu sa kapsula 1 už nachádza v deñnovanej perforačnej polohe predtým, ako perforačný člen 16 začne otváranie alebo perforovanie súvisiacej steny kapsuly l. Preto, ked perforačný člen 6 bude perforovať súvisiacu stenu kapsuly 1. možno to robit s vysokou presnosťou, keďže kapsula 1 sa relativne nepohybuje voči hlavným prvkom modulu 2 na výrobu nápojov, keď sa uskutočňuje otváranie perforačným členom 6.0058 Preto, ked perforačný člen 6 bude perforovať súvisiacu stenu kapsuly 1, možno to robit s vysokou presnosťou, pretože kapsula, keď perforačný člen 6 začne otváranie, dá sa to urobit veľmi presne, kedže kapsula sa nepohybuje voči hlavným prvkom modulu 2 na výrobu nápojov, keď dochádza k otváraniu perforačným členom 6. Je to dôležité napr. v prípade, že stena, ktorá sa má otvoriť. je vyrobená z materiálu, napr. plastu, t. j. materiálu, ktorý je náchylný na elastickú alebo plastickú deformáciu namiesto na detinované otváranie.0059 Vedie to kvyššej presnosti otvárania avýhodne umiestnenie aj načasovanie otvárania možno výbome nastaviť.0060 Výhodne perforačná poloha kapsuly 1 tiež zodpovedá výrobnej polohe nápoja, vktorej sa do kapsuly 1 vstrekuje kvapalina.0061 Spolupösobenie prvého a druhého nasúvacieho člena 3, 4 v peiforačnej a výrobnej polohe nápoja je také, že kapsula 1 je obsiahnuté tlakotesne v priestore definovanom dutým zvonovitým členom 13 pwého nasúvacieho člena 3 na jednej strane adruhého nasúvacieho člena 4 na druhej strane. Tak kvapalina vstrekovaná do vnútra kapsuly 1 pod tlakom môže prúdiť len cez kapsulu 1, a nemôže unikat mimo stien kapsuly. Výhodne nastáva tesniace nasunutie na primbovom okraji kapsuly zovretej medzi prvým a druhým nasúvaclm členom 3, 4.0062 Obrázky 2 a až 2 c v podstate zobrazujú rovnaký prechod zo stavu vloženia kapsuly modulu 2 na výrobu nápojov do konečného stavu uzatvorenia podla obrázka 2 c. ktorý je tiež stavom výroby nápoja modulu 2 na výrobu nápojov.0063 Po skončení výroby nápoja možno ovládací prostriedok 7 znovu ručne alebo elektricky spustiť na uvedenie modulu 2 na výrobu nápojov spát do otvoreného stavu vkladania kapsuly (obrázok Ze).0064 Avšak podľa vynálezu prechod zo stavu výroby nápoja (obrázok Zc) do stavu vloženia kapsuly podľa obrázka 2 e nie je jednoducho obrátenie chodu uzatváracieho pohybu, t.j. zmena obrázka 2 a na obrázok 2 c.0065 Ako je zobrazené na obrázkoch 2 d a 2 e, ked mčne pohybujeme rukoväťou 9 páky ovládaciehomechanizmu 7 v smere hodinových ručičiek podľa uskutočnenia na obrázku 2, v prvom kroku sa prvý nasúvacl člen 3 Iineáme vtiahne a vzdiali sa od druhého nasúvacieho člena 4.0066 Hlavne kvôli treniu medzi perforačným členom 6 a okolitými stenami otvoru v kapsule 1 zostáva perforačný člen 6 vo vysunutom stave a takto drží kapsulu 1 v dutom zvonovitom člene 13 prvého nasúvacieho člena 3. ked sa prvý nasúvacl člen 3 presúva do medzistavu, ako je zobrazené na obrázku 2 d.0067 Táto pridržiavacia funkcia perforačného člena 6 prvého nasúvacieho člena 3 vedie koddelenie kapsuly 1 od druhého člena 4 nasúvania na kapsulu.0068 Začinajúc od medzistavu. ako je zobrazený na obrázku 2 d, je prvý nasúvacl člen 3 ovládaný tak. aby vykonal výkyvný pohyb. Počas konečného prechodu do stavu vloženia kapsuly, zobrazeného na obrázku 2 e, je perforačný člen 6 nakoniec vtiahnutý zdutého zvonovitého člena 13. Kapsula 1, ktorá bola takto pridržiavaná trecim nasunutim na perforačný člen 6, spadne z prvého člena 3 nasúvania na kapsulu a uvolni sa z nápojového modulu 2 cez otvor 24 na spodnej strane modulu 2 na výrobu nápojov.0069 Tak výkyvný pohyb na konci trajektórie prvého člena 3 nasúvania na kapsulu uľahčuje uvoľnenie kapsuly 1 v polohe vtiahnutej, napr. do odpadovej nádoby, umiestnenej v stroji na výrobu nápojov a na zadnej časti modulu 2 na výrobu nápojov.

MPK / Značky

MPK: A47J 31/40

Značky: kapsuly, modul, prepichovanie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/16-e4999-modul-na-prepichovanie-kapsuly.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Modul na prepichovanie kapsuly</a>

Podobne patenty