Приемное устройство картриджа, картриджная система, машина приготовления напитков и способ приготовления напитка

Изобретение относится к устройствам для приготовления прохладительных напитков в бытовых условиях. Предложено приемное устройство (10) картриджа для приготовления напитка (70) посредством картриджа (2), который содержит заполненную субстратом напитка (7) емкость (6), причем приемное устройство (10) картриджа выполнено с возможностью установки в машине (3) приготовления напитков и с возможностью соединения с картриджем (2), причем приемное устройство (10) картриджа имеет выполненную с возможностью приведения в гидродинамическое соединение с емкостью (6) смесительную камеру (8) и оканчивающийся в смесительной камере (8) механизм (12) подачи текучей среды. Приемное устройство (10) картриджа содержит направляющую шипа и установленный внутри направляющей шипа с возможностью смещения прокалывающий шип, который выполнен с возможностью перемещения между убранным положением, в котором прокалывающий шип расположен на расстоянии от уплотнительного элемента картриджа (2), и выдвинутым положением, в котором прокалывающий шип прокалывает уплотнительный элемент и выступает в емкость (6). Внешняя стенка прокалывающего шипа имеет по меньшей мере один боковой канал для направления субстрата (7) напитка в направлении смесительной камеры (8), когда уплотнительный элемент проколот. Технический результат – повышение эффективности загрязнения машины приготовления напитка, а также обеспечение легкого и надежного вскрытия предварительно ароматонепроницаемо закрытого картриджа. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 21 ил.

 

Уровень техники

Настоящее изобретение исходит из выполненной с возможностью размещения в машине приготовления напитков картриджной системы для приготовления напитка, прежде всего прохладительного напитка, имеющей картридж, который имеет заполненную субстратом напитка емкость, и приемное устройство картриджа с возможностью двустороннего присоединения картриджа, в которое картридж может быть вставлен с обеих сторон, и устройство опорожнения картриджа, которое осуществляет, по меньшей мере, частичное перемещение субстрата напитка из емкости в смесительную камеру.

Такие системы, в принципе, известны из уровня техники и используются для приготовления напитков из картриджей, заполненных определенными порционными дозами содержимого. Приготовление напитков при помощи таких систем крайне удобно для пользователя, так как ему нужно только вставить картридж и нажать кнопку запуска. Машина приготовления напитков затем в полностью автоматическим режиме берет на себя создание напитка, прежде всего, это означает, что субстрат напитка смешивается с заранее определенным количеством текучей среды, прежде всего холодной и насыщенной углекислым газом воды, и поступает в сосуд для напитка. За счет этого пользователь может существенно проще, быстрее и менее трудоемко приготавливать, прежде всего, коктейли. При этом пользователь может выбирать из большого числа различных картриджей, так что он может по своему вкусу приготавливать различные напитки.

Большой проблемой таких систем является надежное и полное предотвращение обратного загрязнения машины приготовления напитка во время приготовления напитка, так как, в противном случае, существует опасность загрязнения вплоть до образования грибка плесени внутри блока приготовления напитка. Это, прежде всего, касается картриджей, внутри которых находятся субстраты напитка, содержащие фруктовый сахар, алкоголь или молоко.

В известных из уровня техники системах картридж обычно вставляют в выполненное как постоянная часть машины приготовления напитка приемное устройство, и затем картридж вскрывается с обеих сторон, то есть со стороны впуска и со стороны выпуска.

Со стороны впуска затем при помощи механизма подачи текучей среды в картридж поступает вода, так что в результате смешивания субстрата напитка с водой напиток образуется уже внутри емкости в картридже. Со стороны выпуска напиток покидает картридж и поступает в сосуд для напитка. Вода при этом протекает полностью через всю емкость и, таким образом, способствует выведению субстрата напитка из емкости.

Оказалось, что при введении воды прямо в наполненную субстратом напитка емкость обратное загрязнение механизма подачи не может быть полностью предотвращено, так как обычно емкость полностью заполнена субстратом напитка и, в результате, при введении воды происходит повышение давления в емкости. Как это повышение давления в емкости, так и промывка емкости приводят к тому, что во время и/или незадолго после приготовления напитка мельчайшие капли, частицы и/или взвешенные вещества субстрата напитка попадают в механизм подачи текучей среды и вызывают там постоянное загрязнение.

Еще одна проблема состоит в том, чтобы закрыть картридж после заполнения субстратом напитка непроницаемо для воздуха и текучей среды, чтобы сохранился аромат субстрата напитка. Но одновременно также необходимо обеспечить, чтобы картридж в машине приготовления напитка мог снова легко, надежно и полностью открываться, чтобы субстрат напитка можно было использовать.

Раскрытие изобретения

Таким образом, задачей настоящего изобретения является предоставление приемного устройства картриджа, картриджной системы, машины приготовления напитка и способа приготовления напитка посредством помещения картриджной системы в машину приготовления напитков, при котором обратное загрязнение машины приготовления напитка эффективно предотвращается, а также обеспечивается легкое и надежное вскрытие предварительно ароматонепроницаемо закрытого картриджа в машине приготовления напитка.

Эта задача решена посредством приемного устройства картриджа по п. 1 формулы изобретения.

Предлагаемое приемное устройство картриджа и предлагаемая картриджная система в отличие от имеющегося уровня техники имеют то преимущество, что механизм подачи текучей среды в отличие от имеющегося уровня техники выходит не в емкость картриджа, а в отделенную от емкости смесительную камеру.

За счет этого эффективно, а также простым и реализуемым с небольшими затратами образом предотвращается обратное загрязнение машины приготовления напитка через механизм подачи текучей среды. Для этого емкость не промывается текучей средой, а согласно настоящему изобретению субстрат напитка и текучая среда поступают в смесительную камеру отдельно друг от друга. Текучая среда поступает прямо в смесительную камеру, в то время как субстрат напитка перемещается в смесительную камеру через устройство опорожнения картриджа и независимо от текучей среды. Для этой цели предлагаемое приемное устройство картриджа, кроме того, имеет установленный с возможностью смещения в направляющей шипа прокалывающий шип. Прокалывающий шип в исходном положении приемного устройства картриджа находится в убранном положении и для вскрытия уплотнительного элемента картриджа может быть перемещен из убранного положения в выдвинутое положение. В выдвинутом положении уплотнительный элемент прокалывается прокалывающим шипом, так что субстрат напитка по меньшей мере по одному боковому каналу поступает в смесительную камеру, минуя уплотнительный элемент. Предварительно емкость закрыта уплотнительным элементом, прежде всего непроницаемым для воздуха и текучей среды. Таким образом, становится возможным простое и надежное вскрытие предварительно ароматонепроницаемо закрытого картриджа в машине приготовления напитка. Кроме того, оказалось, что за счет этого обратное загрязнение машины приготовления напитка по сравнению с известным уровнем техники предотвращается существенно более эффективным образом, прежде всего так как в емкости не создается прямо воздействующее на механизм подачи текучей среды избыточное давление. Исполнение смесительной камеры в приемном устройстве картриджа, который может быть вставлен в машину приготовления напитков с обеих сторон, предпочтительным образом, обеспечивает то, что смесительная камера является частью сменной картриджной системы. За счет этого загрязнение машины приготовления напитка субстратом напитка можно эффективно исключить, так как только части одноразовой или многоразовой сменной картриджной системы могут соприкасаться с субстратом напитка.

Предпочтительные формы осуществления и усовершенствованные варианты изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения, а также описания со ссылкой на чертежи.

Согласно предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы прокалывающий шип содержал выполненную в форме цилиндра или усеченного конуса основную часть и простирающуюся в направлении емкости прокалывающую часть, причем прокалывающая часть выполнена в форме косо отсеченного усеченного конуса. Предпочтительным образом, прокалывающая часть, кроме того, выполнена таким образом, что наклонная плоскость сечения косо отсеченного усеченного конуса обращена по существу к емкости, причем овальный контур плоскости сечения, по меньшей мере, частично представляет собой режущую кромку для перфорирования уплотнительного элемента. Было выявлено, что плоскость сечения, которая создается в результате косого разреза усеченного конуса, с одной стороны, разрезает уплотнительный элемент легко и с достаточно умеренным приложением усилия и, с другой стороны, не отделяет стружку или отдельные куски от уплотнительного элемента, которые иначе загрязнили бы напиток нежелательным образом.

Перфорация уплотнительного элемента, предпочтительным образом, выглядит таким образом, что на той стороне прокалывающего шипа, на которой выполнена максимально выступающая в направлении емкости режущая кромка, материал уплотнительного элемента отделен гладким разрезом, в то время как в области плоскости сечения прокалывающей части отрезанный материал уплотнительного элемента еще соединен с остальным уплотнительным элементом и, предпочтительным образом, закатывается или сворачивается.

Предпочтительным образом, прокалывающий шип включает в себя расположенную между основной частью и прокалывающей частью промежуточную часть, которая выполнена в форме усеченного конуса, причем между основной частью и промежуточной частью выполнен обегающий буртик, и причем между прокалывающей частью и промежуточной частью выполнена обегающая кромка. Преимущественным образом, в результате этого формируется более стабильный прокалывающий шип. Исполнение кромки имеет то преимущество, что боковые каналы, если они выходят за пределы кромки, со стороны емкости имеют расширенный вход и, таким образом, облегчается перемещение субстрата напитка в направлении смесительной камеры. Буртик служит для того, чтобы упираться в упор направляющей шипа, когда прокалывающий шип находится в выдвинутом положении, так что выдвижение прокалывающего шипа в направлении картриджа ограничено.

Согласно предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы приемное устройство картриджа имело несколько боковых каналов, причем каждый боковой канал простирается параллельно прокалывающему шипу в области прокалывающей части и в области промежуточной части. Боковые каналы при этом, прежде всего, выполнены соответственно в форме выполненного на внешней поверхности прокалывающего шипа, открытого с одной стороны паза. Предпочтительным образом, боковые каналы, по меньшей мере, частично выполнены в задней относительно плоскости сечения области контура прокалывающего шипа. Это имеет то преимущество, что боковые каналы расположены на той стороне перфорации уплотнительного элемента, на которой в материале был сделан разрез, а не на противоположной стороне, на которой отрезанный материал еще соединен с остальным уплотнительным элементом. За счет этого субстрат напитка сравнительно беспрепятственно может втекать в боковые каналы.

Возможно, чтобы поперечное сечение боковых каналов и/или количество боковых каналов было адаптировано к вязкости субстрата напитка, так чтобы боковые каналы контролировали или же ограничивали поток субстрата напитка в направлении смесительной камеры. При высокой вязкости используется большее количество боковых каналов или боковые каналы с большим поперечным сечением, в то время как при низкой вязкости предусмотрено меньшее количество боковых каналов или боковые каналы с меньшим поперечным сечением.

Таким образом, для каждого картриджа существует подходящее приемное устройство картриджа.

Согласно предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы прокалывающий шип имел защиту от проворачивания в форме радиально выступающего из основной части ребра. Преимущественным образом, так предотвращается проворачивание прокалывающего шипа при перемещении из убранного положения в выдвинутое положение. Кроме того, обеспечивается, что боковые каналы выполнены с той стороны прокалывающего шипа, которая обращена от выпускного отверстия напитка смесительной камеры и, прежде всего, обращена к механизму подачи текучей среды. За счет этого достигается улучшенное смешивание субстрата напитка и текучей среды внутри смесительной камеры.

Согласно предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы прокалывающий шип имел интегрированную магистраль подачи сжатого воздуха, которая является устройством опорожнения картриджа, причем магистраль подачи сжатого воздуха расположена вдоль прокалывающего шипа, прежде всего от первого конца прокалывающего шипа до второго конца прокалывающего шипа. Преимущественно, таким образом, в прокалывающий шип интегрированы три функции: 1. Прокалывающий шип содержит прокалывающую часть, чтобы проколоть уплотнительный элемент и, таким образом, вскрыть картридж 2. Прокалывающий шип содержит боковые каналы, чтобы сделать возможным перемещение субстрата напитка в смесительную камеру 3. Прокалывающий шип содержит интегрированную магистраль подачи сжатого воздуха, чтобы вдувать в емкость сжатый воздух, в результате чего субстанция напитка под давлением поступает в смесительную камеру.

Предпочтительным образом, на втором конце выполнен разъем для подвода сжатого воздуха для подключения к источнику сжатого воздуха, а на первом конце - выпускное отверстие сжатого воздуха для вдувания сжатого воздуха в емкость. Так интегрированное в приемное устройство картриджа устройство опорожнения картриджа содержит в смысле настоящего изобретения только по меньшей мере одну магистраль подачи сжатого воздуха, через которую сжатый воздух может быть введен в емкость снаружи. Приемное устройство картриджа выполнено таким образом, что под воздействием сжатого воздуха субстрат напитка под давлением перемещается из емкости в смесительную камеру. Сжатый воздух, прежде всего, подается от машины приготовления напитка. Возможно, чтобы источник сжатого воздуха напрямую подсоединялся к разъему для подвода сжатого воздуха, как только картриджная система вставлена в машину приготовления напитков. Это имеет преимущество, заключающееся в том, что обратное загрязнение в направлении машины приготовления напитка эффективным образом предотвращается, так как устройство опорожнения картриджа сразу при вставке картриджной системы находится под давлением и, таким образом, предотвращается перемещение субстрата напитка в направлении магистрали подачи сжатого воздуха и, прежде всего, в направлении источника сжатого воздуха машины приготовления напитка.

Таким образом, субстрат напитка, выходя из емкости, может перемещаться только в направлении смесительной камеры.

Согласно предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы выпускное отверстие сжатого воздуха было выполнено в виде отверстия в плоскости сечения. Это имеет то преимущество, что поступающий в емкость воздух вдувается с обращенной от боковых каналов стороны прокалывающего шипа, так что это не препятствует отведению субстрата напитка в смесительную камеру. Предпочтительным образом, в емкости, таким образом, создается вихревое движение, которое благоприятствует почти безостаточному опорожнению емкости.

Разъем для подвода сжатого воздуха, прежде всего, выполнен в виде отверстия в основной части, причем основная часть таким образом расположена в приемном устройстве картриджа, что разъем для подвода сжатого воздуха доступен снаружи приемного устройства картриджа. За счет этого это способствует подключению магистрали подачи сжатого воздуха к источнику сжатого воздуха.

Согласно предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы направляющая шипа имела направляющую часть с расположенным внутри направляющим каналом для размещения прокалывающего шипа, причем направляющий канал направляющей части был выполнен по существу в форме цилиндра или усеченного конуса, и причем на обращенном к картриджу конце направляющей части был выполнен обегающий упор, который ограничивает перемещение прокалывающего шипа в направлении емкости, причем упор, прежде всего, содержит область с уменьшенным диаметром. Преимущественным образом, так достигается надежное направление прокалывающего шипа при перемещении из убранного положения в выдвинутое положение. Предпочтительным образом, внутри стенки направляющего канала в качестве защиты от проворачивания выполнен соответствующий ребру паз, так что предотвращается нежелательное проворачивание прокалывающего шипа. Направляющая деталь, преимущественным образом, расположена в смесительной камере и при этом выступает из дна смесительной камеры в направлении картриджа.

Согласно предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы прокалывающий шип был выполнен как пластиковая деталь, и прежде всего как пластиковая деталь, полученная способом литья под давлением. Таким образом, возможно низкозатратное производство. В принципе, альтернативным образом, также было бы возможно выполнить прокалывающий шип как металлическую деталь.

Согласно предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы прокалывающий шип был выполнен таким образом, чтобы он при помещении картриджной системы в машину приготовления напитков имел возможность перемещения из убранного положения в выдвинутое положение.

Согласно предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы картридж имел находящееся в гидродинамическом соединении с емкостью отверстие картриджа, причем отверстие картриджа в исходном положении было закрыто уплотнительным элементом, причем уплотнительный элемент, прежде всего, содержал уплотнительную пленку, которая прикреплена и, предпочтительным образом, присоединена термосваркой к краю отверстия картриджа. Преимущественным образом, емкость герметично и ароматонепроницаемо закрыта. Уплотнительная пленка для этого, прежде всего, в значительной мере выполнена непроницаемой для воздуха и текучей среды. Для изготовления этой картриджной системы сначала создается картридж с отверстием картриджа, затем картридж через отверстие картриджа заполняется субстратом напитка, затем отверстие картриджа закрывается уплотнительным элементом и в конце приемное устройство картриджа защелкивается на картридже в области закрытого отверстия картриджа. До, во время или после помещения картриджной системы в машину приготовления напитков уплотнительный элемент может быть вскрыт в области отверстия картриджа, например, при помощи прокалывания уплотнительной пленки прокалывающим шипом, чтобы субстрат напитка могла быть перемещена из емкости в смесительную камеру при помощи подачи сжатого воздуха.

Преимущественным образом, предусмотрено, чтобы смесительная камера имела выпускное отверстие напитка, через которое выдается созданный в результате смешения субстрата напитка с текучей средой напиток, причем приемное устройство картриджа, предпочтительным образом, выполнено таким образом, что напиток из выпускного отверстия является направляемым непосредственно в переносимый сосуд.

Приемное устройство картриджа по одному из предшествующих пунктов, причем приемное устройство картриджа является соединяемым с возможностью рассоединения с картриджем при помощи фиксирующего соединения. Предпочтительным образом, приемное устройство картриджа затем закрепляется на картридже с возможностью двустороннего присоединения, особо предпочтительным образом при помощи фиксирующего соединения. Возможно, например, чтобы картридж имел подобие бутылочного горлышка (имеющего отверстие картриджа) с обегающим крепежным фланцем и приемное устройство картриджа защелкивалось на картридже. При этом, прежде всего, эластичные элементы, такие как, например, фиксирующие ручки входят в зацепление с крепежным фланцем. Картридж, прежде всего, предусмотрен как одноразовая емкость для субстрата напитка, прежде всего с возможностью утилизации. Преимущественным образом, приемное устройство картриджа может быть использовано несколько раз, причем оно имеет возможность присоединения к разным картриджам. Кроме того, изготовление картриджной системы упрощается, так как картридж и приемное устройство картриджа могут быть изготовлены по отдельности, и только приемное устройство картриджа затем защелкивается на картридже.

Картридж содержит в себе, прежде всего, многогранную, круглую или закругленную бутылку. Картридж, прежде всего, изготовлен из пластика способом экструзионно-раздувного формования, или экструзионного формования, или дополнительными способами формования. В принципе, можно было бы также представить себе использование способа глубокой вытяжки для изготовления картриджа. Наряду с этим, конечно, также возможно, чтобы картридж имел возможность многократного использования. В принципе, также было бы возможно, чтобы картридж содержал в себе стеклянную бутылку, в то время как только приемное устройство картриджа являлось пластиковой деталью.

Согласно расширенной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы смесительная камера имела выпускное отверстие напитка, через которое выдается созданный в результате смешения субстрата напитка с текучей средой напиток, причем картриджная система, предпочтительным образом, выполнена таким образом, что напиток из выпускного отверстия является направляемым непосредственно в переносимый сосуд. Преимущественным образом, ни субстрат напитка, ни приготовленный напиток, таким образом, не соприкасаются с другими частями машины приготовления напитка, так что почти любое возможное (обратное) загрязнение машины приготовления напитка может быть эффективным образом предотвращено. Текучая среда подается в смесительную камеру отдельно. Предпочтительным образом, текучая среда подается в смесительную камеру под давлением. Текучая среда, прежде всего, подается от машины приготовления напитка. Возможно, чтобы источник текучей среды напрямую подсоединялся к соответствующему разъему для подвода текучей среды, как только картриджная система вставлена в машину приготовления напитков. Разъем для подвода текучей среды при этом посредством линии подачи текучей среды находится в гидродинамическом соединении со смесительной камерой. Это имеет преимущество, заключающееся в том, что обратное загрязнение в направлении машины приготовления напитка эффективным образом предотвращается, так как разъем для подвода текучей среды сразу при вставке картриджной системы находится под давлением и, таким образом, предотвращается перемещение субстрата напитка в направлении линии подачи текучей среды и, прежде всего, в направлении источника текучей среды машины приготовления напитка. Таким образом, субстрат напитка и напиток, выходя из смесительной камеры, могут перемещаться только в направлении выпускного отверстия напитка. Текучая среда содержит, прежде всего, воду, предпочтительным образом находящуюся под давлением, охлажденную и/или насыщенную углеродом питьевую воду.

Согласно предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы смесительная камера была снабжена смешивающими устройствами. Смешивающие устройства, преимущественным образом, обеспечивают улучшенное перемешивание субстрата напитка и текучей среды. Для этого смешивающие устройства, прежде всего, выполнены таким образом, что поступающая в смесительную камеру текучая среда приходит в вихревое движение. Возможно, чтобы смешивающие устройства содержали одно или несколько ребер, которые расположены в области механизма подачи текучей среды на дне смесительной камеры и проходили, прежде всего, вертикально относительно потока поступающей текучей среды.

Таким образом, смешивающие ребра функционируют как барьеры для текучей среды, за счет чего текучая среда приходит в вихревое движение и достигается улучшенное перемешивание с субстратом напитка.

Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы в механизм подачи текучей среды подводилась текучая среда, которую охлаждает холодильный агрегат, причем холодильный агрегат является частью машины приготовления напитка или отдельного холодильника, находящегося в связи с машиной приготовления напитка. Преимущественным образом, таким образом, прохладительные напитки могут изготавливаться, даже если картридж не охлажден и, например, имеет комнатную температуру. Интеграция системы в существующий холодильник имеет то преимущество, что существующий холодильный агрегат холодильника может быть легко эффективным образом совместно использован для машины приготовления напитка. Прежде всего, в случае так называемых двухдверных холодильников side-by-side (часто также называемых американскими холодильниками) спереди находится достаточно монтажного пространства для интеграции системы. Возможно, чтобы машина приготовления напитков представляла собой комплект дополнительного оборудования для такого холодильника. Холодильный агрегат, предпочтительным образом, содержит компрессорную охладительную установку, абсорбционную охладительную установку или термоэлектрический охладитель.

Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы в механизм подачи текучей среды подводилась текучая среда, которая насыщена углекислым газом при помощи карбонизатора. Возможно, чтобы карбонизатор являлся частью машины приготовления напитка, и причем карбонизатор имел гнездо для патрона с углекислым газом и подающее устройство для насыщения текучей среды углекислым газом из патрона с углекислым газом. Преимущественным образом, при помощи системы, таким образом, также можно приготавливать насыщенные углекислым газом прохладительные напитки. Альтернативным образом, также было бы возможно, чтобы карбонизатор имел внешний разъем для подвода углекислого газа.

Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы картридж на противоположной отверстию картриджа стороне имел дополнительное отверстие картриджа, которое закрыто еще одним уплотнительным элементом, прежде всего уплотнительной пленкой. Преимущественным образом, картридж, таким образом, может быть изготовлен низкозатратным способом экструзионного формования.

Согласно предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы картридж и/или приемное устройство картриджа имело идентификационный код продукта и машина приготовления напитков или приемное устройство картриджа имело считывающее устройство для идентификации идентификационного кода продукта.

Предпочтительным образом, идентификационный код продукта встроен в штрихкод, RFID-метку, QR-код, двухмерный матричный штрихкод, цветовой код, голографический код или т.п. Преимущественным образом, так возможно автоматическое считывание идентификационного кода продукта. Считывающее устройство содержит, прежде всего, оптический датчик, такой как, например, ПЗС-камера, который автоматически считывает штрихкод, или QR-код, или двухмерный матричный штрихкод, когда картридж вставляют в машину приготовления напитков. Альтернативным образом, считывающее устройство содержит передающую и принимающую антенну для автоматического считывания RFID-кода. Альтернативным образом, было бы возможно, чтобы идентификационный код продукта также был встроен в другие компьютерные чипы с возможностью считывания. Понятие QR-код в смысле настоящего изобретения подразумевает, прежде всего, каждый и любой двухмерный матричный штрихкод. В этом отношении понятие QR-код и двухмерный матричный штрихкод используются в качестве синонимов. Альтернативно или дополнительно было бы также возможно, чтобы идентификационный код продукта содержал штрихкод, точечный код, бинарный код, код Морзе, код на основании шрифта Брайля (шрифт для слепых) или т.п. Код при этом также может быть встроен в трехмерную структуру, такую как, например, рельеф. Идентификационный код продукта содержит, прежде всего, так называемый идентификационный номер продукта, прежде всего универсальный товарный код (UPC), Европейский номер товара (EAN), код GS1, глобальный номер предмета торговли (GTIN) или т.п.Таким образом, для этого не требуется вводить новую кодовую систему. Прежде всего, идентификационный код продукта соответствует стандарту GS1.

Идентификационный код продукта служит, прежде всего, для того, чтобы указать находящийся в картридже субстрат напитка. Во время или до начала процесса приготовления напитка идентификационный код продукта считывается считывающим устройством. Таким образом, со стороны машины приготовления напитка известно, какой тип картриджа вставлен в машину приготовления напитков. Возможно, чтобы анализирующее и регулирующее устройство имело несколько заранее сохраненных программ приготовления напитка, которые предусмотрены для приготовления различных напитков и отличаются друг от друга, например, по объему подачи, времени подачи, паузам при подаче, температуре, степени насыщения углекислым газом и/или давлению подводимой текучей среды. Возможно также, чтобы при различных программах приготовления напитка применялись различные виды подачи сжатого воздуха (например, другое давление). Каждая программа приготовления напитка связана с одним или несколькими идентификационными кодами продукта. Когда картридж помещают в машину приготовления напитков, идентификационный код продукта на картридже считывается считывающим устройством и затем сравнивается с заранее сохраненными данными. На основании идентификационного кода продукта, таким образом, из нескольких заранее сохраненных программ приготовления напитка выбирается одна программа приготовления напитка и затем запускается процесс приготовления напитка с выбранной программой приготовления напитка.

Такие параметры как объем подачи, время подачи, паузы при подаче, температура, степень насыщенности углеродом и/или давление подаваемой текучей среды задаются или же регулируются выбранной программой приготовления напитка, чтобы достигнуть оптимальных результатов для напитка, приготавливаемого с помощью соответствующего субстрата напитка.

Возможно, чтобы процесс приготовления напитка вообще не начинался, если не может быть идентифицирован идентификационный код продукта или идентифицированный код продукта не подходит ни к какой заранее сохраненной программе приготовления напитка. Так предотвращается использование не относящегося к системе картриджа в машине приготовления напитка, который не сертифицирован для эксплуатации в машине приготовления напитка, и, таким образом, существует опасность повреждения машины приготовления напитка или угроза для пользователя, например, в результате разрыва картриджа (если он предусмотрен для эксплуатации при более низких давлениях).

Идентификационный код продукта, предпочтительным образом, напечатан или наклеен на стенку картриджа или уплотнительный элемент (прежде всего, уплотнительную пленку) для уплотнения отверстия картриджа. Прежде всего, идентификационный код продукта расположен на картридже таким образом, что идентификационный код продукта расположен внутри области распознавания считывающего устройства машины приготовления напитка, когда картридж вставлен в машину приготовления напитков. Альтернативным образом, также было бы возможно, чтобы идентификационный код продукта соответственно был расположен не на картридже, а на внешней стенке приемного устройства картриджа.

Еще одним предметом настоящего изобретения является картриджная система для приготовления напитка, причем картриджная система имеет возможность помещения в машину приготовления напитков, причем картриджная система имеет картридж, который содержит заполненную субстратом напитка емкость, и который имеет соединенное с картриджем предлагаемое приемное устройство картриджа.

Еще один предмет настоящего изобретения для решения первоначально поставленной задачи - это машина приготовления напитков, в которую является устанавливаемой картриджная система, причем машина приготовления напитков имеет фиксирующий блок, в который является вставляемым соединенное с картриджем приемное устройство картриджа, источник текучей среды для подачи текучей среды в механизм подачи текучей среды, и источник сжатого воздуха для вдувания сжатого воздуха в разъем для подвода сжатого воздуха.

Предпочтительным образом, машина приготовления напитков имеет активирующий элемент для перевода прокалывающего шипа из убранного положения в выдвинутое положение.

Предпочтительным образом, активирующий элемент выполнен неподвижным таким образом, что в результате перемещения приемного устройства картриджа относительно активирующего элемента прокалывающий шип переводится из убранного положения в выдвинутое положение. Фиксирующий блок для этого, прежде всего, содержит крепежный фланец, который охватывает приемное устройство картриджа во время или после помещения в фиксирующий блок, и причем крепежный фланец соединен с приводимым в действие вручную или с приводом от двигателя активирующим механизмом, который для смещения крепежного фланца предусмотрен таким образом, что между приемным устройством картриджа и находящимся в контакте с прокалывающим шипом активирующим элементом создается относительное перемещение, в результате чего прокалывающий шип переводится из убранного положения в выдвинутое положение. Приемное устройство картриджа, таким образом, перемещается относительно неподвижного активирующего элемента, так что неподвижный активирующий элемент давит на прокалывающий шип и перемещает его из убранного положения в выдвинутое положение. В результате этого перфорируется уплотнительная пленка, и начинается процесс приготовления напитка.

Предпочтительным образом, машина приготовления напитков имеет анализирующее и регулирующее устройство, которое соединено со считывающим устройством и предусмотрено для определения идентификационного кода продукта путем анализа обнаруженного QR-кода.

Предпочтительным образом, анализирующее устройство на основании QR-кода определяет GS1-код, который позволяет произвести однозначную идентификацию расположенного в машине приготовления напитка картриджа. Машина приготовления напитков предпочтительным образом, кроме того, имеет сравнивающий модуль, который предусмотрен для сравнения определенного идентификационного кода продукта со списком заранее сохраненных идентификационных кодов продукта и на основании сравнения выбирает программу приготовления напитка. Альтернативным образом, возможно, чтобы машина приготовления напитков имела алгоритмическое распознавание, которое на основании алгоритма распознает, является ли обнаруженный QR-код относящимся к системе (то есть известен) или нет. При этом алгоритм функционирует в соответствии с известным криптографическим методом зашифровки/расшифровки.

Еще одним предметом настоящего изобретения для решения первоначально поставленной задачи является способ приготовления напитка при помощи предлагаемой картриджной системы, имеющий следующие шаги:

- установка картриджной системы в фиксирующий блок машины приготовления напитка,

- создание гидродинамического соединения между источником текучей среды машины приготовления напитка и механизмом подачи текучей среды приемного устройства картриджа,

- создание пневматического соединения между источником сжатого воздуха машины приготовления напитка и разъемом для подвода сжатого воздуха приемного устройства картриджа,

- прокалывание уплотнительного элемента путем перемещения прокалывающего шипа из убранного положения в выдвинутое положение,

- перемещение субстрата напитка из емкости в смесительную камеру путем подачи сжатого воздуха в емкость,

- подача текучей среды в смесительную камеру через механизм подачи текучей среды и выведение полученного в смесительной камере в результате смещения субстрата напитка с текучей средой напитка через выпускное отверстие напитка.

Приведенные выше шаги способа не следует рассматривать как обязательную временную последовательность, напротив, они также могут осуществляться одновременно или в другой последовательности. Предпочтительным образом, например, приведение в действие устройства опорожнения картриджа и подача текучей среды осуществляются параллельно.

Предпочтительным образом, текучая среда перед подачей в смесительную камеру охлаждается и/или насыщается углекислым газом, так что могут быть приготовлены прохладительные и содержащие углекислый газ безалкогольные напитки.

Согласно предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы перед, во время или после помещения картриджной системы в фиксирующий блок прокалывающий шип приемного устройства картриджа перемещался из убранного положения в выдвинутое положение и, таким образом, уплотнительный элемент прокалывался прокалывающим шипом у отверстия картриджа. Преимущественным образом, емкость, таким образом, автоматически вскрывается, так что может быть осуществлено перемещение субстрата напитка в смесительную камеру. Преимущественным образом, во время процесса открытия в приемное устройство картриджа уже поступают сжатый воздух и текучая среда, так что предотвращается обратное загрязнение машины приготовления напитка субстратом напитка.

Предпочтительным образом, прокалывающий шип перемещается активирующим элементом машины приготовления напитка из убранного положения в выдвинутое положение, причем приемное устройство картриджа, предпочтительным образом, перемещается относительно неподвижного активирующего элемента так, что прокалывающий шип переводится из убранного положения в выдвинутое положение.

Согласно предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, чтобы во время или после помещения картриджной системы в фиксирующий блок крепежный фланец фиксирующего блока охватывается приемным устройством картриджа, и причем крепежный фланец приводился в действие и, прежде всего, перемещался приводимым в действие вручную или с приводом от двигателя активирующим механизмом таким образом, что между приемным устройством картриджа и находящимся в контакте с прокалывающим шипом активирующим элементом создавалось относительное перемещение, за счет чего прокалывающий шип перемещается из убранного положения в выдвинутое положение.

Прочие детали, признаки и преимущества изобретения следуют из чертежей, а также из последующего описания преимущественных форм осуществления на основании чертежей. При этом на чертежах показаны только приведенные в качестве примера формы осуществления изобретения, которые не ограничивают основной изобретательский замысел.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 показывает основной принцип способа приготовления напитка с приемным устройством картриджа и картриджной системой, вставленных в машину приготовления напитков, согласно приведенной в качестве примера форме осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2А-2В показывают схематические виды картриджа, приемного устройства картриджа и картриджной системы согласно приведенной в качестве примера форме осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3А-3В показывают схематические виды приемного устройства картриджа и картриджной системы согласно приведенной в качестве примера форме осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4А и 4Б показывают схематические виды приемного устройства картриджа и картриджной системы, вставленных в фиксирующий блок машины приготовления напитка, согласно приведенной в качестве примера форме осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5А-6Б показывают подробные виды прокалывающего шипа приемного устройства картриджа согласно приведенной в качестве примера форме осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 7А-7В показаны схематические виды картриджа картриджной системы согласно приведенной в качестве примера форме осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 8А-8В показывают схематические виды приемного устройства картриджа согласно приведенной в качестве примера форме осуществления настоящего изобретения.

Формы осуществления изобретения

На различных фигурах одинаковые детали всегда имеют одинаковые ссылочные обозначения и поэтому, как правило, названы или же упомянуты соответственно также только один раз.

На фиг. 1 показан схематический вид в сечении предлагаемой картриджной системы 1, которая вставлена в машину 3 приготовления напитков и при помощи которой приготавливается напиток 70, чтобы проиллюстрировать общий принцип действия.

Настоящая система содержит машину 3 приготовления напитков (показана только схематично), в которую могут быть вставлены сменные картриджные системы 1. Каждая картриджная система 1 имеет картридж 2, который заполнен заданным субстратом напитка 7, и соединенное с картриджем 2 приемное устройство 10 картриджа. Внутри машины 3 приготовления напитка при помощи субстрата 7 напитка и дополнительного источника воды, далее обозначенного как источник 41 текучей среды, может быть сделан соответствующий напиток 70. Картридж 2 при этом, предпочтительным образом, заполнен заданными порционными дозами субстрата 7 напитка, которые необходимы для создания порции напитка, например, для наполнения стакана желаемым напитком 70. Прежде всего, имеется большое количество различных картриджных систем 1, картриджи 2 которых или же емкости 6 для создания различных напитков 70 заполнены различными субстратами 7 напитка. Если пользователь системы 1 хочет выпить определенный напиток 70, ему нужно только выбрать из большого количества различных картриджных систем 1 ту картриджную систему 1, которая содержит соответствующий субстрат 7 напитка для создания желаемого напитка 70, вставить в фиксирующий блок 90 машины 3 приготовления напитка, и, при необходимости, запустить процесс приготовления напитка в машине 3 приготовления напитка, например, нажатием кнопки запуска, соответствующим прикосновением к сенсорному экрану, жестикуляционным или голосовым управлением или при помощи соответствующего приложения на мобильном телефоне.

Также возможно, чтобы процесс приготовления напитка начинался автоматически, когда распознается помещение новой картриджной системы 1 в фиксирующий блок 90. В каждом из вышеназванных случаев желаемый напиток 70 затем приготавливается автоматически, поступает в сосуд для напитка и, таким образом, предоставляется пользователю. Затем использованную картриджную систему 1 удаляют и утилизируют. Машина 3 приготовления напитков теперь снова готова к заполнению любой новой картриджной системой 1, чтобы приготовить следующий напиток 70.

Субстрат 7 напитка, предпочтительным образом, содержит жидкую готовую смесь компонентов для прохладительных напитков, таких как содержащие кофеин, углекислый газ, фрукты и/или сахар лимонады и соки, пивные (пивосодержащие) напитки или другие алкогольные и безалкогольные коктейли.

Картриджная система 1 содержит картридж 2 в форме цилиндрического сосуда с закругленными углами. Сосуд является полым и, таким образом, содержит емкость 6 для субстрата 7 напитка. Типичный картридж 7 показан детально на фиг. 2А, 7А, 7Б и 7В. Картридж 2, прежде всего, изготовлен из пластика способа экструзионно-раздувного формования. Картридж 2, кроме того, имеет отверстие 63 картриджа, через которое емкость 6 заполняется жидким субстратом 7 напитка. Дно емкости 6 на примере фиг. 2А имеет воронкообразную форму, причем в центре воронкообразного дна расположено отверстие 63 картриджа. Картридж 2 соединен с предлагаемым приемным устройством 10 картриджа неразъемно или с возможностью двустороннего присоединения. Приемное устройство 10 картриджа, прежде всего после заполнения картриджа 2, может быть соединено с картриджем 2 при помощи фиксирующего соединения 50 в области отверстия 63 картриджа. Приемное устройство 10 картриджа имеет для этого, например, боковые фиксирующие элементы 51 в форме эластичных фиксирующих ручек или обегающей фиксирующей кромки 51 (фиг. 8А-8В), которая захватывает один (фиг. 2А) или два (фиг. 7А-7В) расположенные в области отверстия 63 картриджа, обегающие крепежные фланцы 52 картриджа 2. Приемное устройство 10 картриджа, прежде всего после заполнения картриджа 2, может быть защелкнуто на картридже 2. Точное исполнение приемного устройства 10 картриджа детально показано на фиг. 8А, 8Б и 8В.

Приемное устройство 10 картриджа имеет смесительную камеру 8, которая во время процесса приготовления напитка находится в гидродинамическом соединении с емкостью 6, так что с помощью устройства 34 опорожнения картриджа приемного устройства 10 картриджа субстрат 7 напитка может быть, по меньшей мере, частично перемещена из емкости 6 в смесительную камеру 8. Устройство 34 опорожнения картриджа содержит для этой цели магистраль 40 подачи сжатого воздуха. Конец магистрали 40 подачи сжатого воздуха соединен с разъемом 42 для подвода сжатого воздуха, который может быть соединен с источником 41 сжатого воздуха машины 3 приготовления напитка для введения сжатого воздуха в магистраль 40 подачи сжатого воздуха, в то время как другой конец входит в выпускное отверстие 43 сжатого воздуха, которое открыто в направлении емкости 6 и вводит сжатый воздух в емкость 6. Ввод сжатого воздуха оказывает воздействие на то, что субстрат 7 напитка под давлением подается в смесительную камеру 8.

Далее, в смесительную камеру 8 входит механизм 12 подачи текучей среды приемного устройства 10 картриджа, который питается от источника текучей среды 91 машины 3 приготовления напитка. Возможно, чтобы механизм 12 подачи текучей среды имел быстроразъемное соединение, при помощи которого механизм 12 подачи текучей среды может быть подсоединен к источнику 91 текучей среды машины 3 приготовления напитка. Быстроразъемное соединение может быть выполнено таким образом, что при помещении картриджной системы 1 в фиксирующий блок 90 автоматически создается гидродинамическое соединение между источником 91 текучей среды и смесительной камерой 8 через механизм 12 подачи текучей среды. Во время процесса приготовления напитка посредством этого гидродинамического соединения текучая среда, прежде всего охлажденная и насыщенная углекислым газом питьевая вода, поступает от механизма 12 подачи текучей среды в смесительную камеру 8. Далее, во время процесса приготовления напитка субстрат 7 напитка перемещается из емкости 6 в смесительную камеру 8, как описано выше. В результате смешивания субстрата 7 напитка с текучей средой в смесительной камере 8 создается напиток 70, который затем покидает смесительную камеру 8 через выпускное отверстие 11 напитка.

Приемное устройство 10 картриджа имеет выпускное отверстие 11 напитка, через которое приготовленный внутри смесительной камеры 8 напиток 70 покидает смесительную камеру и, прежде всего, поступает непосредственно в сосуд для напитка (не показан), то есть исключая соприкосновение частей машины 3 приготовления напитка с напитком. За счет этого предотвращается обратное загрязнение машины 3 приготовления напитка. Сосуд для напитка, прежде всего, расположен непосредственно под выпускным отверстием 11 напитка.

После завершения процесса приготовления напитка картриджная система 1 извлекается из фиксирующего блока 90, так что машина 3 приготовления напитков может быть оснащена новой и неиспользованной картриджной системой 1. Приемное устройство 10 картриджа может быть снова использовано, причем оно отделяется от использованного картриджа 2 путем разобщения фиксирующего соединения 50 и защелкивается на новый картридж 2.

На фиг. 2А-2В показаны схематические виды картриджа 2, приемного устройства 10 картриджа и картриджной системы 1 согласно приведенной в качестве примера форме осуществления настоящего изобретения.

Приемное устройство 10 картриджа защелкнуто на картридже 2 описанным выше образом и имеет смесительную камеру 8, выпускное отверстие 11 напитка, устройство 34 опорожнения картриджа и механизм 12 подачи текучей среды. Чтобы картридж 2 во время хранения и транспортировки картриджной системы 1 был ароматонепроницаемо закрыт, при настоящей форме осуществления изобретения отверстие 63 картриджа закрыто уплотнительным элементом 18 в форме тонкой уплотнительной пленки. После изготовления картриджа 2 способом экструзионно-раздувного формования уплотнительная пленка приклеивается или присоединяется термосваркой к краю отверстия 63 картриджа (см. фиг. 2А). Только затем приемное устройство 10 картриджа защелкивается на картридже 2 (см. фиг. 2Б).

На фиг. 2В показана альтернатива, при которой картридж 2 изготовлен не способом экструзионно-раздувного формования, а способом экструзионного формования. Картридж 2 имеет здесь дополнительное отверстие картриджа, которое закрыто дополнительной уплотнительной пленкой 19, причем дополнительная уплотнительная пленка 19 аналогично прикреплена к краю дополнительного отверстия картриджа. Так как здесь нужны два шага термосварки, то это альтернативная форма осуществления является менее предпочтительной. Фиг. 3А-4А поэтому снова основаны на показанном на фиг. 2А и 2Б картридже 2.

На фиг. 3А-3В показаны схематические виды приемного устройства 10 картриджа и картриджной системы 1 согласно приведенной в качестве примера форме осуществления настоящего изобретения.

Приемное устройство 10 картриджа имеет направляющую 80 шипа, в которой с возможностью смещения установлен прокалывающий шип 73. Уплотнительный элемент 18 прокалывается в результате перемещения подвижного прокалывающего шипа 73 между убранным положением, в котором прокалывающий шип 73 расположен на расстоянии от уплотнительного элемента 18 (ср. фиг. 3Б), и выдвинутым положением, в котором прокалывающий шип 73 прокалывает уплотнительный элемент 18 (ср. фиг. 3В), и выступает в отверстие 63 картриджа или же в емкость 6.

Внешние стенки прокалывающего шипа 73 снабжены несколькими боковыми каналами 71 для направления субстрата 7 напитка из емкости 6 в направлении смесительной камеры 8, когда уплотнительный элемент 18 проколот.Боковые каналы 71 выполнены в форме расположенных параллельно друг другу открытых с одной стороны пазов. После прокалывания уплотнительного элемента 18 боковые каналы 71 приходят в гидродинамическое соединение с емкостью 6, так что субстрат 7 напитка может обтекать края проколотого уплотнительного элемента 18 в направлении смесительной камеры 8.

Поперечное сечение боковых каналов 71 и/или количество боковых каналов 71 при этом, предпочтительным образом, адаптировано к вязкости субстрата 7 напитка, так чтобы боковые каналы 71 контролировали или же ограничивали поток субстрата 7 напитка в направлении смесительной камеры 8. При высокой вязкости используется большее количество боковых каналов 71 или/или боковые каналы 71 с большим поперечным сечением, в то время как при низкой вязкости предусмотрено меньшее количество боковых каналов 71 или боковые каналы 71 с меньшим поперечным сечением.

В прокалывающий шип 73, кроме того, интегрирована магистраль 40 подачи сжатого воздуха, которая работает как устройство 34 опорожнения картриджа. Магистраль 40 подачи сжатого воздуха входит через неподвижный наконечник 72 сжатого воздуха на конце прокалывающего шипа 73 в отверстие 63 картриджа, когда прокалывающий шип находится в выдвинутом положении. Наконечник 72, таким образом, автоматически входит в отверстие 63 картриджа, когда прокалывающий шип 73 был перемещен в выдвинутое положение и вследствие этого проколол уплотнительный элемент 18.

На, прежде всего, обращенной от емкости 6 стенке прокалывающего шипа 73 выполнен разъем 42 для подвода сжатого воздуха, который, таким образом, доступен снаружи приемного устройства 10 картриджа и может быть подключен к источнику 41 сжатого воздуха машины 3 приготовления напитка. Преимущественным образом, прокалывающий шип 73 при или после помещения картриджной системы 10 в машину 3 приготовления напитков или после запуска процесса приготовления напитка переводится из убранного положения в выдвинутое положение, предпочтительным образом, при помощи неподвижного активирующего элемента фиксирующего блока 90, против которого давит прокалывающий шип 73.

Предпочтительным образом, предусмотрено, что как источник 91 текучей среды, так и источник 41 сжатого воздуха напрямую соединяются с механизмом 12 подачи текучей среды или же с разъемом 42 для подвода сжатого воздуха, как только картриджная система 1 вставлена в машину 3 приготовления напитков или начат процесс приготовления напитка и, прежде всего, перед тем, как проколот уплотнительный элемент 18. За счет этого эффективно предотвращается обратное загрязнение в направлении машины 3 приготовления напитка, так как механизм 12 подачи текучей среды и устройство 34 опорожнения картриджа сразу при вставке картриджной системы 1 находятся под давлением и, таким образом, предотвращается перемещение субстрата 7 напитка в направлении источника 91 текучей среды или же источника 41 сжатого воздуха.

Таким образом, субстрат 7 напитка, выходя из емкости 6, может перемещаться только в направлении смесительной камеры 8, как только вскрыт уплотнительный элемент 18.

На фиг. 4А показан схематический вид приемного устройства 10 картриджа и картриджной системы 1 согласно приведенной в качестве примера форме осуществления настоящего изобретения, вставленных в фиксирующий блок 90 машины 3 приготовления напитка. На фиг. 4Б показан подробный вид фиксирующего блока 90, который по существу состоит из захвата для приемного устройства 10 картриджа, а также ведущей к источнику 91 текучей среды машины 3 приготовления напитка линии для подключения к механизму подачи текучей среды картриджной системы 1.

Фиксирующий блок 90 имеет, прежде всего, крепежный фланец (не показан), который с геометрическим замыканием охватывает приемное устройство 10 картриджа при помещении в фиксирующий блок 90. Фиксирующим блоком 90, предпочтительным образом, можно управлять вручную, например с помощью рычага управления. Когда пользователь приводит в действие рычаг управления, приемное устройство 10 картриджа перемещается относительно машины 3 приготовления напитка таким образом, что внешний конец прокалывающего шипа 73 давит на неподвижный активирующий элемент (не показан) фиксирующего блока 90, в результате чего прокалывающий шип 73 переводится из убранного положения в выдвинутое положение и прокалывает уплотнительный элемент.

На фиг. 5А, 5Б, 5В, 5Г, 6А и 6Б показаны подробные виды прокалывателя 73 приемного устройства 10 картриджа системы согласно второй приведенной в качестве примера форме осуществления настоящего изобретения.

В прокалывающий шип 73 интегрирована расположенная вдоль прокалывающего шипа 73 магистраль 40 подачи сжатого воздуха. Магистраль 40 подачи сжатого воздуха проходит от первого конца 109 прокалывающего шипа 73 ко второму концу 108 прокалывающего шипа 73.

Прокалывающий шип 73 по существу монолитно составлен из трех частей: Цилиндрическая основная часть 100, расположенная в направлении емкости 6, прокалывающая часть 101 в форме косо отсеченного усеченного конуса и расположенная между основной частью 100 и прокалывающей частью 101 промежуточная часть 102, которая выполнена в форме усеченного конуса. Между основной частью 100 и промежуточной частью 102 выполнен обегающий буртик 103, в то время как между прокалывающей частью 101 и промежуточной частью 102 выполнена обегающая кромка 104.

Благодаря выполнению прокалывающей части 101 в виде косо отсеченного усеченного конуса прокалывающая часть 101 имеет косую плоскость 105 сечения с овальным контуром 106, которая частично функционирует как режущая кромка для перфорирования уплотнительного элемента 18. Та часть режущей кромки, которая дальше всего выдается в направлении емкости 6, распарывает уплотнительный элемент 18 при его перфорировании гладким разрезом. Частично отделенная наклонной плоскостью 105 сечения от уплотнительного элемента 18 часть уплотнительного элемента 18, однако, не полностью отделяется от остального уплотнительного элемента 18, напротив, частично отделенная часть уплотнительного элемента 18 частично сворачивается или скатывается над плоскостью 105 сечения. За счет этого предотвращается попадание отделенных частей уплотнительного элемента в смесительную камеру 8.

На той стороне прокалывающего элемента 73, которая расположена напротив плоскости 105 сечения, выполнены боковые каналы 71. Это имеет то преимущество, что боковые каналы 71 расположены в области гладкого разреза в уплотнительном элементе 18, через который субстрат 7 напитка может беспрепятственно поступать в боковые каналы 71. Предпочтительным образом, предусмотрены точно пять расположенных параллельно друг другу боковых каналов 71. Боковые каналы 71 проходят соответственно от прокалывающей части 101 через обегающую кромку 104 в промежуточную часть 102, за счет чего субстрат 7 напитка может лучше поступать в боковые каналы 71.

Выпускное отверстие 43 сжатого воздуха расположено внутри плоскости 105 сечения, в то время как входное отверстие или же разъем 42 для подвода сжатого воздуха выполнен в основной части 100.

На основной части, кроме того, предусмотрена защита от проворачивания в форме радиально отстоящего от основной части 100 ребра 107. Направляющая 80 шипа имеет внутри стенки направляющего канала 110 соответствующий ребру 107 паз, так что прокалывающий шип 73 расположен относительно направляющей 80 шипа без угрозы проворачивания.

Прокалывающий шип 71, предпочтительным образом, выполнен как пластиковая деталь, а особо предпочтительным образом как пластиковая деталь, полученная способом литья под давлением.

На фиг. 7А, 7Б и 7В показаны схематические виды картриджа 2 картриджной системы 1 согласно приведенной в качестве примера форме осуществления изобретения. Видно, что картридж 2 содержит в себе объект в форме бутылки с закругленными краями, сглаженными продольными сторонами и отверстием 63 картриджа. В области отверстия 63 картриджа картридж 2 имеет два обегающих крепежных фланца 52, на которые защелкивается приемное устройство 10 картриджа.

Фиг. 8А, 8Б и 8В показывают схематические виды приемного устройства 10 картриджа согласно приведенной в качестве примера форме осуществления настоящего изобретения. Приемное устройство 10 картриджа имеет с обеих сторон, по меньшей мере, частично обегающую фиксирующую кромку 51, при помощи которой приемное устройство 10 картриджа защелкивается на крепежных фланцах 52 картриджа 2. Кроме того, приемное устройство 10 картриджа имеет смесительную камеру 8, в которой на ее задней стороне выполнен механизм 12 подачи текучей среды в форме простого сквозного отверстия в стенке приемного устройства 10 картриджа. На передней стороне в дне смесительной камеры 8 выполнено выпускное отверстие 11 напитка. Дно смесительной камеры 8 в направлении выпускного отверстия 11 напитка образует постоянно углубляющееся углубление, так что после завершения процесса приготовления напитка в смесительной камере 8 не остается остатков текучей среды. Почти посередине внутри смесительной камеры 8 на фиг. 8А-8В, кроме того, видна направляющая 80 шипа.

Направляющая 80 шипа содержит направляющую деталь с расположенным внутри направляющим каналом 110, в котором с возможностью смещения установлен прокалывающий шип 73. Направляющий канал 110 имеет по существу цилиндрическую форму и выдается почти перпендикулярно из дна смесительной камеры 8 в направлении картриджа 2. На обращенном к картриджу 2 конце направляющей детали выполнен обегающий упор 111 с уменьшенным диаметром, в который упирается обегающий буртик 103 прокалывающего шипа 73, когда прокалывающий шип 73 перемещается в выдвинутое положение. Буртик ограничивает перемещение прокалывающего шипа 73 в направлении емкости 6. На дне смесительной камеры 8 дополнительно расположены смешивающие устройства.

За счет вышеописанной защиты от проворачивания в форме ребра 107, которое входит в зацепление в соответствующий паз на направляющей 80 шипа, предотвращается проворачивание прокалывающего шипа 73 при перемещении из убранного положения в выдвинутое положение. Кроме того, таким образом обеспечивается, что боковые каналы 71 выполнены с той стороны прокалывающего шипа 73, которая обращена от выпускного отверстия 11 напитка смесительной камеры 8 и обращена к механизму 12 подачи текучей среды. За счет этого достигается улучшенное смешивание субстрата 7 напитка и текучей среды внутри смесительной камеры 8.

На фиг. 8А-8В из соображений наглядности не показан прокалывающий шип 73.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 Картриджная система

2 Картридж

3 Машина приготовления напитков

6 Емкость

7 Субстрат напитка

8 Смесительная камера

10 Приемное устройство картриджа

11 Выпускное отверстие напитка

12 Механизм подачи текучей среды

18 Уплотнительный элемент

19 Дополнительный уплотнительный элемент

34 Устройство опорожнения картриджа

40 Магистраль подачи сжатого воздуха

41 Источник сжатого воздуха

42 Разъем для подвода сжатого воздуха

43 Выпускное отверстие сжатого воздуха

50 Фиксирующее соединение

51 Фиксирующие элементы/фиксирующая кромка

52 Крепежный фланец

63 Отверстие картриджа

71 Боковой канал

70 Напиток

73 Прокалывающий шип

80 Направляющая для шипа

90 Фиксирующий блок

91 Источник текучей среды

100 Основная часть

101 Прокалывающая часть

102 Промежуточная часть

103 Буртик

104 Кромка

105 Плоскость сечения

106 Контур

107 Ребро

108 Первый конец

109 Второй конец

110 Направляющий канал

111 Упор

1. Приемное устройство (10) картриджа для приготовления напитка (70) посредством картриджа (2), который содержит заполненную субстратом напитка (7) емкость (6), причем приемное устройство (10) картриджа выполнено с возможностью установки в машине (3) приготовления напитков и с возможностью соединения с картриджем (2), причем приемное устройство (10) картриджа имеет выполненную с возможностью приведения в гидродинамическое соединение с емкостью (6) смесительную камеру (8) и оканчивающийся в смесительной камере (8) механизм (12) подачи текучей среды, причем приемное устройство (10) картриджа содержит направляющую (80) шипа и установленный внутри направляющей (80) шипа с возможностью смещения прокалывающий шип (73), причем прокалывающий шип (73) выполнен с возможностью перемещения между убранным положением, в котором прокалывающий шип (73) расположен на расстоянии от уплотнительного элемента (18) картриджа (2), и выдвинутым положением, в котором прокалывающий шип (73) прокалывает уплотнительный элемент (18) и выступает в емкость (6), причем внешняя стенка прокалывающего шипа (73) имеет по меньшей мере один боковой канал (71) для направления субстрата (7) напитка в направлении смесительной камеры (8), когда уплотнительный элемент (18) проколот.

2. Приемное устройство (10) картриджа по п. 1, причем прокалывающий шип (73) содержит выполненную в форме цилиндра или усеченного конуса основную часть (100) и простирающуюся в направлении емкости (6) прокалывающую часть (101), причем прокалывающая часть (101) выполнена в форме косо отсеченного усеченного конуса.

3. Приемное устройство (10) картриджа по п. 2, причем прокалывающий шип (73) включает в себя расположенную между основной частью (100) и прокалывающей частью (101) промежуточную часть (102), которая выполнена в форме усеченного конуса, причем между основной частью (100) и промежуточной частью (102) выполнен обегающий буртик (103) и причем между прокалывающей частью (101) и промежуточной частью (102) выполнена обегающая кромка (104).

4. Приемное устройство (10) картриджа по п. 3, причем прокалывающая часть (101) выполнена таким образом, что наклонная плоскость (105) сечения косо отсеченного усеченного конуса обращена по существу к емкости (6), причем овальный контур (106) плоскости (105) сечения по меньшей мере частично представляет собой режущую кромку для перфорирования уплотнительного элемента (18).

5. Приемное устройство (10) картриджа по п. 4, причем приемное устройство (10) картриджа имеет несколько боковых каналов (71), причем каждый боковой канал (71) простирается параллельно прокалывающему шипу (73) в области прокалывающей части (101) и в области промежуточной части (102).

6. Приемное устройство (10) картриджа по п. 5, причем боковые каналы (71) выполнены соответственно в форме выполненного на внешней поверхности прокалывающего шипа (73), открытого с одной стороны паза.

7. Приемное устройство (10) картриджа по одному из пп. 5 или 6, причем боковые каналы (71) по меньшей мере частично выполнены в задней относительно плоскости (105) сечения области контура прокалывающего шипа (72).

8. Приемное устройство (10) картриджа по одному из пп. 5-7, причем боковые каналы (71) выполнены с той стороны прокалывающего шипа (72), которая обращена от выпускного отверстия (11) напитка смесительной камеры (8) и, прежде всего, обращена к механизму (12) подачи текучей среды.

9. Приемное устройство (10) картриджа по одному из предшествующих пунктов, причем прокалывающий шип (73) имеет защиту от проворачивания в форме радиально отстоящего от основной части (100) ребра (107).

10. Приемное устройство (10) картриджа по одному из предшествующих пунктов, причем прокалывающий шип (73) имеет интегрированную магистраль (40) подачи сжатого воздуха, которая является устройством (34) опорожнения картриджа, причем магистраль (40) подачи сжатого воздуха проходит вдоль прокалывающего шипа (73), прежде всего от первого конца (109) прокалывающего шипа (73) ко второму концу (108) прокалывающего шипа (73).

11. Приемное устройство (10) картриджа по п. 10, причем на втором конце (109) выполнен разъем (42) для подвода сжатого воздуха для подключения к источнику (41) сжатого воздуха, а на первом конце (108) - выпускное отверстие (43) сжатого воздуха для вдувания сжатого воздуха в емкость (6).

12. Приемное устройство (10) картриджа по п. 11, причем выпускное отверстие (43) сжатого воздуха выполнено в виде отверстия в плоскости (105) сечения.

13. Приемное устройство (10) картриджа по одному из пп. 11 или 12, причем разъем (42) для подвода сжатого воздуха выполнен в виде отверстия в основной части (100) и причем основная часть (100) расположена в приемном устройстве (10) картриджа таким образом, что разъем (42) для подвода сжатого воздуха доступен снаружи приемного устройства (10) картриджа.

14. Приемное устройство (10) картриджа по одному из предшествующих пунктов, причем направляющая (80) шипа имеет направляющую часть с расположенным внутри направляющим каналом (110) для размещения прокалывающего шипа (73), причем направляющий канал (110) направляющей части выполнен по существу в форме цилиндра или усеченного конуса, и причем на обращенном к картриджу (2) конце направляющей части выполнен обегающий упор (111), который ограничивает перемещение прокалывающего шипа (73) в направлении емкости (6), причем упор (111), прежде всего, содержит область с уменьшенным диаметром.

15. Приемное устройство (10) картриджа по п. 14, причем внутри стенки направляющего канала (110) в качестве защиты от проворачивания выполнен соответствующий ребру (107) паз.

16. Приемное устройство (10) картриджа по одному из пп. 14, 15, причем направляющая часть расположена в смесительной камере (8) и выступает из дна смесительной камеры (8) в направлении картриджа (2).

17. Приемное устройство (10) картриджа по одному из предшествующих пунктов, причем прокалывающий шип (73) выполнен как пластиковая деталь и, прежде всего, как пластиковая деталь, полученная способом литья под давлением.

18. Приемное устройство (10) картриджа по одному из предшествующих пунктов, причем прокалывающий шип (73) при помещении картриджной системы (1) в машину приготовления напитков является перемещаемым активирующим элементом машины приготовления напитка из убранного положения в выдвинутое положение.

19. Приемное устройство (10) картриджа по одному из предшествующих пунктов, причем устройство (34) опорожнения картриджа выполнено таким образом, что под воздействием сжатого воздуха субстрат (7) напитка под давлением перемещается из емкости (6) в смесительную камеру (8).

20. Приемное устройство (10) картриджа по одному из предшествующих пунктов, причем смесительная камера (8) имеет выпускное отверстие (11) напитка, через которое выдается созданный в результате смешения субстрата (7) напитка с текучей средой напиток (70), причем приемное устройство (10) картриджа, предпочтительным образом, выполнено таким образом, что напиток (70) из выпускного отверстия (11) напитка является направляемым непосредственно в переносимый сосуд.

21. Приемное устройство (10) картриджа по одному из предшествующих пунктов, причем приемное устройство (10) картриджа является соединяемым с возможностью рассоединения с картриджем (2) при помощи фиксирующего соединения (50).

22. Приемное устройство (10) картриджа по одному из предшествующих пунктов, причем картридж (2) имеет находящееся в гидродинамическом соединении с емкостью (6) отверстие (63) картриджа, причем отверстие (63) картриджа в исходном положении закрыто уплотнительным элементом (18), причем уплотнительный элемент (18), прежде всего, содержит уплотнительную пленку, которая прикреплена и, предпочтительным образом, присоединена термосваркой к краю отверстия (63) картриджа.

23. Картриджная система (1) для приготовления напитка (70), причем картриджная система (1) выполнена с возможностью установки в машине (3) приготовления напитков, причем картриджная система (1) имеет картридж (2), который содержит заполненную субстратом (7) напитка емкость (6), и соединенное с картриджем (2) приемное устройство (10) картриджа по одному из предшествующих пунктов.

24. Машина (3) приготовления напитков для приготовления напитка (70), в которую является устанавливаемой картриджная система (1) по п. 23, причем машина (3) приготовления напитков имеет фиксирующий блок (90), в который является вставляемым соединенное с картриджем (2) приемное устройство (10) картриджа, источник (91) текучей среды для подачи текучей среды в механизм (12) подачи текучей среды и источник (41) сжатого воздуха для вдувания сжатого воздуха в разъем (42) для подвода сжатого воздуха.

25. Машина (3) приготовления напитков по п. 24, причем машина (3) приготовления напитков имеет активирующий элемент для перевода прокалывающего шипа (73) из убранного положения в выдвинутое положение, причем, преимущественным образом, активирующий элемент выполнен неподвижным таким образом, что в результате перемещения приемного устройства (10) картриджа относительно активирующего элемента прокалывающий шип переводится из убранного положения в выдвинутое положение.

26. Машина (3) приготовления напитков по п. 25, причем фиксирующий блок (90) содержит крепежный фланец, который охватывает приемное устройство (10) картриджа во время или после помещения в фиксирующий блок и причем крепежный фланец соединен с приводимым в действие вручную или с приводом от двигателя активирующим механизмом, который для смещения крепежного фланца предусмотрен таким образом, что между приемным устройством (10) картриджа и находящимся в контакте с прокалывающим шипом (73) активирующим элементом создается относительное перемещение, в результате чего прокалывающий шип (73) переводится из убранного положения в выдвинутое положение.

27. Способ приготовления напитка (70) при помощи картриджной системы (1) по п. 23, имеющий следующие шаги:

установка картриджной системы (1) в фиксирующий блок (90) машины (3) приготовления напитка,

создание гидродинамического соединения между источником (91) текучей среды машины (3) приготовления напитка и механизмом (12) подачи текучей среды приемного устройства (10) картриджа,

создание пневматического соединения между источником (41) сжатого воздуха машины (3) приготовления напитка и разъемом (42) для подвода сжатого воздуха приемного устройства (10) картриджа,

прокалывание уплотнительного элемента (18) путем перемещения прокалывающего шипа (73) из убранного положения в выдвинутое положение,

перемещение субстрата (7) напитка из емкости (6) в смесительную камеру (8) путем подачи сжатого воздуха в емкость (6),

подача текучей среды в смесительную камеру (8) при помощи механизма (12) подачи текучей среды и

выведение полученного в смесительной камере (8) в результате смешения субстрата (7) напитка с текучей средой напитка (70) через выпускное отверстие (11) напитка.

28. Способ по п. 27, причем текучую среду перед подачей в смесительную камеру (8) охлаждают и/или насыщают углекислым газом.

29. Способ по одному из пп. 27 или 28, отличающийся тем, что прокалывающий шип (73) перемещается активирующим элементом машины (3) приготовления напитка из убранного положения в выдвинутое положение, причем приемное устройство (10) картриджа, предпочтительным образом, так перемещается относительно неподвижного активирующего элемента, что прокалывающий шип (73) переводится из убранного положения в выдвинутое положение.

30. Способ по п. 29, причем во время или после помещения картриджной системы (1) в фиксирующий блок (90) крепежный фланец фиксирующего блока (90) охватывает приемное устройство (10) картриджа и причем крепежный фланец приводят в действие и, прежде всего, перемещают приводимым в действие вручную или с приводом от двигателя активирующим механизмом таким образом, что между приемным устройством (10) картриджа и находящимся в контакте с прокалывающим шипом (73) активирующим элементом создается относительное перемещение, за счет чего прокалывающий шип (73) переводится из убранного положения в выдвинутое положение.