專利名稱：以計(jì)量的方式從一容器中分配濃縮物的定量給料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定量給料裝置，該裝置包括一外殼，該外殼包括至少一入口，至少一出口，一從該入口到該出口延伸的液體流路，和一包括在該液體流路中的泵。適于以計(jì)量的方式從一裝有濃縮物的容器中分配粘性濃縮物，該濃縮物在稀釋狀態(tài)下成為適于消費(fèi)的產(chǎn)品，該容器包括裝濃縮物的儲(chǔ)存空間，在使用時(shí)該定量給料裝置的入口適于與該容器的儲(chǔ)存空間連接。
此種裝置已知于英國專利申請2103296。該定量給料裝置描述為包括一由柔性彈性材料制成中空的圓柱體形狀本體。該討論中的本體包括一泵送容積。此外，該裝置包括一軸線方向壓縮該本體的操作元件。該裝置也包括一中空的圓柱體形狀的外殼，該外殼至少在泵送容積減少的階段適于在其外邊包容所述本體。該柔性本體在軸線方向循環(huán)的變形，使得在每一循環(huán)分配一預(yù)定的擠出量。為此，該操作元件由一脈沖磁場驅(qū)動(dòng)。為驅(qū)動(dòng)該操作元件，該定量給料裝置放置于一產(chǎn)生一脈沖磁場的單元中。在脈沖磁場驅(qū)動(dòng)下，在該定量給料裝置的軸線方向定量給料裝置相對于該單元的位置對于將供給的動(dòng)力有很大影響。這使得該定量給料裝置在該單元內(nèi)的放置很關(guān)鍵。
此外，已知的定量給料裝置有一其操作取決于濃縮物的粘度的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的在于提供一改進(jìn)的定量給料裝置。為此，根據(jù)本發(fā)明的定量給料裝置，其特征在于該泵包括一齒輪泵。
當(dāng)定量給料裝置包括一包括在液體流路內(nèi)的齒輪泵時(shí)，不再需要使用一如該已知裝置的脈沖驅(qū)動(dòng)。因?yàn)槊}沖驅(qū)動(dòng)可以省去，在分配機(jī)構(gòu)中該定量給料裝置的放置不再關(guān)鍵。另一優(yōu)勢在于濃縮物的稀釋方式，由于該濃縮物不以脈沖形式分配，所謂斑馬效應(yīng)不會(huì)出現(xiàn)。
此外，由于是齒輪泵，該定量給料裝置可以在經(jīng)濟(jì)上有利的構(gòu)造。
根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一優(yōu)勢在于計(jì)量可以設(shè)置成無級。此外，該齒輪泵可以部置成每一齒輪泵的旋轉(zhuǎn)軸線指向大致平行于液體流路的方向。這一結(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)。此外，該定量給料裝置可以設(shè)計(jì)成總尺寸很小。
根據(jù)更進(jìn)一步實(shí)施例，在齒輪泵的上游，該定量給料裝置提供一與該齒輪泵機(jī)械連接的轉(zhuǎn)子，用于使用變化的磁場驅(qū)動(dòng)該齒輪泵。最好該轉(zhuǎn)子連接在驅(qū)動(dòng)該齒輪泵的驅(qū)動(dòng)軸上。
一個(gè)優(yōu)勢在于該轉(zhuǎn)子可以包括在液體流路內(nèi)，使其得到攪拌器的作用。特別地，該定量給料裝置由一驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)軸的軸線指向從入口到出口的方向。由于該驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)態(tài)液體密封可以省去，所以有相對少的能量損失和非常小的泄露或污染的機(jī)會(huì)。另一優(yōu)勢在于在使用后保留在定量給料裝置內(nèi)的濃縮物與外界密封。
由于該驅(qū)動(dòng)軸的特定方向同樣可實(shí)現(xiàn)該定量給料裝置放置于分配機(jī)構(gòu)中獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。該轉(zhuǎn)子的位置不再關(guān)鍵。如果該定量給料裝置連接在裝有濃縮物的容器上，這一連接可以同樣實(shí)現(xiàn)獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，該定量給料裝置包括一大致旋轉(zhuǎn)對稱的外殼，該外殼的軸線從入口到出口方向延伸。特別地，在該齒輪泵的下游，該定量給料裝置提供一包括在液體流路內(nèi)的閥，當(dāng)該閥上游的液體壓力超過一預(yù)定極限值時(shí)該閥開啟。結(jié)合一壓力釋放閥使用一齒輪泵具有在非驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下沒有因內(nèi)部動(dòng)作引起泄漏流出的優(yōu)點(diǎn)。此外，該閥提供一微生物的密封，這對于適合消費(fèi)的飲料很重要。
根椐本發(fā)明的容器，其特征在于，該容器裝有其稀釋狀態(tài)適合消費(fèi)的濃縮物，該容器裝備有前述根據(jù)本發(fā)明的定量給料裝置。
從軸線方向看，由于根椐本發(fā)明的定量給料裝置可以由低的設(shè)計(jì)制造，在此方向看，所需驅(qū)動(dòng)長度比已知線性磁鐵短。這有可能使該定量給料裝置可延伸而不是可折疊，當(dāng)設(shè)計(jì)成一所謂盒子中的袋子時(shí)，使得在該容器中的開口條可以省去。這提供一優(yōu)勢使得該盒子中的袋子以更簡單的操作工作。特別地，因此該容器提供一由柔性薄片狀材料制成的裝有濃縮物的袋子，和一包容該袋子的外殼。
本發(fā)明也涉及一種調(diào)制適合消費(fèi)的飲料的裝置，該裝置適于以一前述的容器填充物料。該裝置包括用于產(chǎn)生至少一個(gè)磁場的磁化單元，該磁場變化以驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子使得該定量給料裝置以計(jì)量方式從該容器分配濃縮物。該裝置進(jìn)一步包括用水稀釋該分配的濃縮物以獲得適合消費(fèi)的飲料的裝置。該磁化單元可提供一磁鐵和用于旋轉(zhuǎn)一磁鐵以產(chǎn)生變化的磁場的驅(qū)動(dòng)裝置。然而，也有可能該磁化單元提供有多個(gè)線圈以產(chǎn)生變化的磁場。本發(fā)明也涉及一組裝件，該組裝件包括一用于調(diào)制適合消費(fèi)的飲料的裝置和一前述的容器。該裝置適于以該容器填充物料，該裝置包括用于驅(qū)動(dòng)該定量給料裝置使得該定量給料裝置以計(jì)量的方式從該容器中分配濃縮物的驅(qū)動(dòng)裝置，和用水稀釋該分配的濃縮物以獲得適合消費(fèi)的飲料的裝置。
現(xiàn)將參考附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明，如下

圖1表示出根據(jù)本發(fā)明的定量給料裝置的可能實(shí)施例的分解視圖，該定量給料裝置與根據(jù)本發(fā)明的容器相連。圖1也表示出用于調(diào)制適合消費(fèi)的飲料的裝置的磁化單元。
圖2表示出根據(jù)圖1的該定量給料裝置的一組零件。
圖3表示出該定量給料裝置的一組零件和根據(jù)圖1的用于調(diào)制適合消費(fèi)的飲料的裝置。
圖4a表示出根據(jù)圖1的該定量給料裝置的齒輪泵的頂視圖。
圖4b表示出根據(jù)圖1的該定量給料裝置的截面視圖，該定量給料裝置放置于圖1的磁化單元中。
圖5a表示出根據(jù)圖1的該定量給料裝置的頂視圖，該定量給料裝置放置于根據(jù)圖1的磁化單元中。
圖5b表示出根據(jù)圖1的該定量給料裝置的一個(gè)視圖，該定量給料裝置放置于根據(jù)圖1的磁化單元中；以及圖6表示出一個(gè)帶有根據(jù)本發(fā)明的定量給料裝置的容器，根據(jù)本發(fā)明的用于調(diào)制適合消費(fèi)的飲料的裝置，和包括根據(jù)本發(fā)明的該裝置和該容器的組裝件。
在圖1-6中，參考標(biāo)號1表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的定量給料裝置。該定量給料裝置包括一入口2和至少一出口4。
該液體流路從入口2到出口4延伸。在這個(gè)例子中，該定量給料裝置包括由圍繞指向該液體流路的方向的軸線旋轉(zhuǎn)對稱的兩部分組成的外殼6a和6b。
在外殼6a和6b中，包括一齒輪泵8。在頂部，齒輪泵8包括一帶有流入開口12的蓋板10。流入開口12與(此例中是兩個(gè))齒輪14a和14b的輪齒嚙合的空間流體連接。齒輪14b由安裝狀態(tài)下穿過蓋板10的一個(gè)開口18延伸的驅(qū)動(dòng)軸16驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)軸16可直接由外部動(dòng)力驅(qū)動(dòng)以旋轉(zhuǎn)該齒輪泵。齒輪泵8在其底部提供一用于分配液體的流出開口20。驅(qū)動(dòng)軸16的指向使得該驅(qū)動(dòng)軸的軸線指向從入口2到出口4的方向。在此例中，外殼6a和6b設(shè)計(jì)成圍繞該軸線大致旋轉(zhuǎn)對稱，同樣從入口2到出口4的方向延伸。
然而在此例中，在齒輪泵8的上游，該定量給料裝置提供有與該齒輪泵機(jī)械連接的轉(zhuǎn)子22，在此例中與驅(qū)動(dòng)軸16機(jī)械連接。在安裝狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子22布置在蓋板10上方。該轉(zhuǎn)子可直接由外部動(dòng)力驅(qū)動(dòng)以旋轉(zhuǎn)齒輪泵8。最好，該轉(zhuǎn)子適于由變化的磁場驅(qū)動(dòng)，以達(dá)到驅(qū)動(dòng)齒輪泵8的目的。
進(jìn)一步在此例中有，轉(zhuǎn)子22包括在所述的液體流路中。在此例中，該轉(zhuǎn)子提供有一用于通過至少一變化的磁場無接觸地驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子的永久性磁鐵。在此例中特別有，該轉(zhuǎn)子包括多個(gè)臂24沿旋轉(zhuǎn)軸線(驅(qū)動(dòng)軸16)的徑向延伸。更特別的是，只有兩個(gè)臂布置成相互成一直線并因此形成一橫梁狀本體。該臂的端部形成所述永久性磁鐵的磁極。該永久性磁鐵磁極將隨變化的磁場變化，使得該轉(zhuǎn)子和該驅(qū)動(dòng)軸16開始旋轉(zhuǎn)。該描述至此的裝置如下工作。如圖1和6示意，設(shè)想該定量給料裝置的入口2與容器26相連，其中有一定數(shù)量的濃縮物如濃縮咖啡。如圖6清楚示出，容器26裝備有根據(jù)圖1的該定量給料裝置。在此例中，容器26包括一由柔性薄片狀材料制成的盛裝濃縮物的袋子28(由斷線表示)，和一包含袋子28的外殼30。外殼30最好由剛性設(shè)計(jì)制造因此其剛性大于袋子28。該定量給料裝置的入口2與袋子28的內(nèi)部流體連通。通過產(chǎn)生以預(yù)定方式變化的磁場，轉(zhuǎn)子22將開始以預(yù)定方式旋轉(zhuǎn)。因此，齒輪泵8將同樣開始旋轉(zhuǎn)，使得濃縮物通過流入開口12和齒輪輪齒間的空間到所述的流出開口20。因此，以計(jì)量方式分配濃縮物的數(shù)量與轉(zhuǎn)子22旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)。該關(guān)系是大致線性的。
在圖6中，參考標(biāo)號31表示用于調(diào)制適合消費(fèi)的飲料的裝置。裝置31適于以容器26填裝物料。裝置31包括所提及的用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子的變化的磁場的磁化單元32。此外，該裝置包括一用水稀釋該定量給料裝置分配的濃縮物的裝置34。裝置34包括一熱水產(chǎn)生器36和一混合單元38。使用時(shí)，該定量給料裝置的外殼6a和6b通過該磁化裝置的一開口40插入，使得該定量給料裝置的出口4進(jìn)入混合裝置38的開口42中。裝置31的控制單元44通過連線45控制磁化單元32，使得產(chǎn)生變化的磁場使轉(zhuǎn)子22轉(zhuǎn)過一預(yù)定旋轉(zhuǎn)角度。因此，從容器26中預(yù)定量的濃縮物分配到混合單元38中。該控制單元44也通過各自的電連線46和48激勵(lì)熱水單元36和混合單元38。因此熱水從熱水單元36輸送到混合單元38。在該混合單元中，熱水與該分配的濃縮物混合，此后，該濃縮物以稀釋的狀態(tài)并且因此以適合消費(fèi)的飲料的狀態(tài)，流出裝置31的出口開口50。
在此例中，磁化單元32包括用于產(chǎn)生變化的磁場的多個(gè)線圈52。
本發(fā)明不以任何方式局限在所述實(shí)施例中。因此，轉(zhuǎn)子22也可以全部使用軟鐵。轉(zhuǎn)子22的磁化通過磁化單元31的磁場實(shí)現(xiàn)。該轉(zhuǎn)子將要適應(yīng)該變化的磁場的方向從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。以本身已知方式，轉(zhuǎn)子22也如驅(qū)動(dòng)渦流馬達(dá)的方式驅(qū)動(dòng)。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，在該磁化裝置的未被激勵(lì)的線圈52中產(chǎn)生回掃脈沖。以本身已知方式，該回掃脈沖可用于該磁化裝置中以決定該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。在該旋轉(zhuǎn)位置的基礎(chǔ)上，可使用一種本身已知的(反饋)控制結(jié)構(gòu)。
線圈52可能由永久性磁鐵取代，該磁鐵機(jī)械旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生變化的磁場。
此外，在提及的流出開口20中，包括一閥54，當(dāng)該閥上游的液體壓力超過一預(yù)定極限值時(shí)該閥開啟。這包括所謂的止回閥，該閥包括一已在此例中示意出的帶有一彈簧58的關(guān)閉構(gòu)件56。
在此例中，外殼6a和6b由合適的塑料制成。齒輪14a和14b和驅(qū)動(dòng)軸16同樣由塑料制成。唯一金屬件是轉(zhuǎn)子22。也有可能該轉(zhuǎn)子包括在該齒輪泵下游的液體流路中。該齒輪泵也可由不同的方式驅(qū)動(dòng)以取代通過轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)。因此，該齒輪泵也可通過如馬達(dá)機(jī)械驅(qū)動(dòng)。該馬達(dá)可以是裝置31的一部分。閥54也可設(shè)計(jì)成所謂的步進(jìn)閥。這樣的變化應(yīng)理解為落入本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種定量給料裝置包括一外殼，該外殼包括至少一入口，至少一出口，一從該入口到該出口延伸的液體流路，和一包括在該液體流路中的泵，該定量給料裝置適于以計(jì)量的方式從一裝有濃縮物的容器中分配粘性濃縮物，該濃縮物在稀釋狀態(tài)下成為適于消費(fèi)的產(chǎn)品，該容器包括裝濃縮物的儲(chǔ)存空間，在使用時(shí)該定量給料裝置的入口適于與該容器的儲(chǔ)存空間連接，其特征在于，該泵包括一齒輪泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的定量給料裝置，其特征在于，該齒輪泵由一驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)軸的軸線從該入口到該出口的方向延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的定量給料裝置，其特征在于，該定量給料裝置的外殼設(shè)計(jì)成大致旋轉(zhuǎn)對稱，該外殼的軸線從該入口到該出口方向延伸。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的定量給料裝置，其特征在于，在該齒輪泵的下游，該定量給料裝置提供一包括在液體流路內(nèi)的閥，當(dāng)該閥上游的液體壓力超過一預(yù)定極限值時(shí)該閥開啟。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的定量給料裝置，其特征在于，該定量給料裝置包括一與該外殼旋轉(zhuǎn)連接的轉(zhuǎn)子以圍繞一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，通過至少一變化的磁場使該轉(zhuǎn)子圍繞該旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，該轉(zhuǎn)子與該齒輪泵機(jī)械地相連以使用該旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)該齒輪泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求2和5的定量給料裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)子與該驅(qū)動(dòng)軸相連以驅(qū)動(dòng)該齒輪泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的定量給料裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)子包括在該液體流路中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的定量給料裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)子包括在該齒輪泵的上游的該液體流路中。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求5-8任一項(xiàng)的定量給料裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)子使用可磁化的材料如軟鐵。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求5-9任一項(xiàng)的定量給料裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)子包括一用于通過至少一變化的磁場無接觸地驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子的永久性磁鐵。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求5-10任一項(xiàng)的定量給料裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)子包括沿該旋轉(zhuǎn)軸線的徑向延伸的多個(gè)臂。
12.根據(jù)權(quán)利要求10和11的定量給料裝置，其特征在于，該臂的端部形成該永久性磁鐵的磁極。
13.一種裝有其稀釋的狀態(tài)適合消費(fèi)的濃縮物的容器，該容器包括根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的定量給料裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的容器，其特征在于，該容器包括一由柔性薄片狀材料制成的裝有濃縮物的袋子，和一包含該袋子的外殼。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的容器，其特征在于，該定量給料裝置的入口與該袋子相連。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15任一項(xiàng)的的容器，其特征在于，該外殼有比該袋子更為剛性的設(shè)計(jì)。
17.一種用于調(diào)制適合消費(fèi)的飲料的裝置，該裝置適于以一根據(jù)權(quán)利要求13-16任一項(xiàng)的容器填充物料，該容器裝備有一根據(jù)權(quán)利要求5-12任一項(xiàng)的定量給料裝置，該裝置包括一用于產(chǎn)生至少一變化的磁場的磁化單元，該磁場的變化使得該轉(zhuǎn)子由該磁化單元無接觸地驅(qū)動(dòng)從而使該定量給料裝置以計(jì)量的方式從該容器中分配濃縮物，和用水稀釋該分配的濃縮物以獲得適合消費(fèi)的飲料的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其特征在于，該磁化單元包括一磁鐵和用于旋轉(zhuǎn)該磁鐵以產(chǎn)生該變化的磁場的驅(qū)動(dòng)裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其特征在于，該磁化單元包括多個(gè)線圈。
20.一種組裝件包括一用于調(diào)制適合消費(fèi)的飲料的裝置和一根據(jù)權(quán)利要求13-16任一項(xiàng)的容器，該裝置以該容器填充物料，并且該裝置包括用于驅(qū)動(dòng)該定量給料裝置從而使該定量給料裝置以計(jì)量的方式從該容器中分配濃縮物的驅(qū)動(dòng)裝置，和用水稀釋該分配的濃縮物以獲得適合消費(fèi)的飲料的裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的組裝件，其特征在于，該容器可分離地與該裝置相連。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21的組裝件，其中該容器包括一根據(jù)權(quán)利要求5-12任一項(xiàng)的定量給料裝置，其特征在于，該裝置還包括一用于產(chǎn)生至少一變化的磁場的磁化單元，該磁場的變化使得該轉(zhuǎn)子被驅(qū)動(dòng)從而使該定量給料裝置從該容器中分配濃縮物。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的組裝件，其特征在于，該磁化單元包括一磁鐵和用于旋轉(zhuǎn)該磁鐵以產(chǎn)生該變化的磁場的驅(qū)動(dòng)裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的裝置，其特征在于，該磁化單元包括多個(gè)線圈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種定量給料裝置，該裝置包括一外殼，該外殼包括至少一入口，至少一出口，一從該入口到該出口延伸的液體流路。該定量給料裝置適于以計(jì)量的方式從一裝有濃縮物的容器中分配粘性濃縮物，該濃縮物在稀釋狀態(tài)下成為適于消費(fèi)的飲料，該容器包括一裝有濃縮物的儲(chǔ)存空間，在使用時(shí)該定量給料裝置的入口適于與該容器的儲(chǔ)存空間連接。按照本發(fā)明，該定量給料裝置包括一包括在該液體流路中的齒輪泵，該齒輪泵特別通過變化的磁場由位于該齒輪泵上游的轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)。
文檔編號B65B37/00GK1630807SQ00811848
公開日2005年6月22日 申請日期2000年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月21日
發(fā)明者A·M·布拉默, P·I·德洪 申請人:莎拉李/迪有限公司