CN104837387B - 具有用于可移除的原料容器的连接器的饮料生产机器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种饮料生产机器(1),其包括外壳(3)和用于将原料容器(C)附接到所述外壳的连接器(20)。连接器包括具有用于向外壳的内部分配所述原料的通道(25)的底壁(23)和用于所述原料容器的锁定座。锁定座包括至少部分围绕底壁的隆脊构件(29),其中至少一个弹性元件(47,49)被设置在所述锁定座中并且约束到隆脊构件。隆脊构件(29)设置有具有基本上平行于底壁并且远离底壁延伸的边缘(39A,41A)的至少一个切向延伸槽(39,41)。至少一个弹性元件从槽的边缘向底壁(23)突起并且被布置成在所述原料容器被锁定到所述连接器时减小原料容器与所述连接器之间的间隙。
Description
技术领域
本公开涉及饮料生产机器。本公开的一些实施例特别涉及咖啡机,具体而言是装备有可移除的可能一次性的咖啡豆容器并且设置有咖啡研磨机的咖啡机。
背景技术
咖啡机是已知的,包括咖啡豆容器、咖啡研磨机和浸泡单元。咖啡研磨机在浸泡周期的开始时被激活以研磨咖啡豆并且生产所要求的咖啡粉末以用于制备鲜煮咖啡。在一些已知机器中,咖啡豆被封装在容器中,所述容器形成机器的一部分并且可能一体地形成在机器的外壳内。
在其它机器中,咖啡豆包含在可移除的咖啡豆容器中,咖啡豆容器可以附接到机器并且可以是一次性的。EP-A-2436288中公开了包括可由消费者连接到机器的可移除且一次性的咖啡豆容器的机器的示例。
这种类型的咖啡豆容器通常由模制塑料制成并且可以以相当粗的容差来制造。这可能引起在将咖啡豆容器连接到机器时的一些困难。在一些情况中,咖啡豆容器可以安置计量和分配机构,通过安置在机器中的致动器轴来对计量和分配机构进行作用。在这种情况中,咖啡豆容器的粗容差可能引起将计量和分配设备与致动轴连接中的困难。
发明内容
本发明涉及饮料生产机器,诸如(但不限于)设置有外部咖啡豆容器(例如一次性咖啡豆容器)的咖啡制作机器,其克服或至少减轻现有技术机器的问题中的至少一个。在权利要求1中限定了本发明。在从属权利要求中阐述了本发明的实施例的额外的有利特征。
根据本发明,提供了一种饮料生产机器,其包括外壳和用于将可移除的原料容器附接到所述外壳的连接器,原料容器例如是一次性原料容器,诸如咖啡豆容器,其中所述连接器包括具有用于向外壳的内部分配至少一个原料的通道或孔的底壁。连接器还包括隆脊构件,其至少部分围绕底壁并且形成用于原料容器的锁定座。在一些实施例中,隆脊构件可以具有环形形状。而且,有利地,将至少一个弹性元件设置在锁定座中并且约束到隆脊构件。更具体而言,隆脊构件设置有具有基本上平行于底壁并且远离底壁延伸的边缘的至少一个切向延伸槽。弹性元件从槽的边缘向底壁突起。当原料容器被锁定到连接器时,弹性元件被布置和配置成减小连接器与原料容器之间的间隙,即机械游隙。实际上,通过从槽的边缘向底壁突起,弹性元件将容器或其一部分推进成与底壁压力接触。通过弹性构件的可变程度的弹性形变来补偿关于设计形状和尺寸的容器的尺寸或几何形状容差,使得机械游隙或间隙得以减小或消除。
在一些实施例中,弹性元件可以安置在隆脊构件内,例如在沿着隆脊构件的延伸形成的座中。在其它实施例中,弹性元件可以与隆脊构件一体地形成,例如其可以与隆脊构件模制为一片。
弹性元件补偿原料容器的可能的缺陷和/或粗容差。将弹性元件尺寸设计成使得其将弹性地作用在原料容器上并且将后者维持在正确的锁定位置中,即便原料容器尺寸和/或形状稍微不同于设计尺寸和形状,例如由于模制困难或制造缺陷导致的。更具体而言,可以设计弹性元件以便在最坏的条件中,即原料容器的尺寸比设计尺寸更小时,弹簧承载原料容器。如果(例如由于模制问题)原料容器比其已经被设计的更大,则尺寸或形状中的差异可以通过在将原料容器锁定于锁定座中时被挤压或压缩的弹性元件来补偿。
在一些示范性实施例中,环状地成形隆脊构件。在一个实施例中,隆脊构件可以形成用于原料容器的卡口式锁定机构。卡口式锁定机构是其中借助于到隆脊构件中的插入运动和围绕容器轴线的后续旋转来锁定容器的锁定机构,使得设置在容器上并且优选地靠近其出口孔的接片、附属物或突起啮合到形成于隆脊构件中的槽。每个槽可以围绕隆脊构件的内壁切向地发展。弹性元件被布置在每个槽中以便作用于原料容器的相应接片、附属物或突起。弹性元件可以被布置成生成向下取向的力,其按压在容器接片、突起或附属物上并且迫使原料容器紧靠至少部分由隆脊构件围绕的底壁。特别地,在卡口式锁定机构的情况中,隆脊构件可以以优选地圆环形构件的形式。
在其它实施例中,原料容器可以借助于不同的锁定或连接系统来锁定到机器,该不同的锁定或连接系统例如仅涉及竖直插入运动或水平插入运动,原料容器的接片、突起或附属物借助于其被装配在设置于仅部分围绕原料容器的锁定座的隆脊中的槽中。
隆脊构件可以设置有优选地两个或更多个槽和对应数目的弹性元件,每个作用于设置于原料容器的外表面上的接片、附属物或突起。
例如,可以将两个弹性元件布置在围绕所述隆脊构件的两个大概相对的位置中。这提供施加在咖啡豆容器上的均匀按压力。
即使接片、突起或附属物相对于原料容器的底边缘(即面向连接器的底壁的那个)的位置不对应于正确的设计位置,作用于从原料容器延伸的突起、接片或附属物的弹性元件的使用确保了原料容器被适当地锁定到位置中。通过弹性元件来补偿关于所述位置和/或关于接片、突起或附属物的厚度的粗容差。
在一些实施例中,隆脊构件设置有至少一个切向延伸槽并且优选地两个这样的槽,例如布置在沿着隆脊构件的大概相对的位置中。每个槽可以设置有基本上平行于底壁并且远离底壁延伸的边缘。在一些示范性实施例中,至少一个弹性元件布置在每个所述槽中以便从槽的边缘向底壁突起。(多个)弹性元件因此安全地安置在座中并且不形成可能伤害用户的突起部分。仅其一部分从座向下突起,当原料容器啮合到连接器时,原料容器的接片、突起或附属物被引入其中。
在一些实施例中,隆脊构件可以设置有在径向互相远离的内壁和外壁。沿着内壁设置一个或多个凹痕。每个凹痕可以从隆脊构件的上边缘或轮缘向连接器的底壁延伸。弹性元件可以布置在内壁与外壁之间。凹痕旨在用于插入设置在原料容器的外壁上的接片、突起或附属物。每个凹痕可以与在由原料容器执行的旋转方向上从其切向延伸的相应槽融合或延伸到其中以用于连接到连接器。因此,利用沿着原料容器的轴线的平移运动将原料容器的接片引入在凹痕中。一旦原料容器已经到达最终轴向位置,其就可以旋转比方说10-40°。该值范围仅以示例的方式并且不限制本公开的范围。旋转使接片与设置在隆脊构件的内壁中的切向槽啮合并且与被布置成以便向连接器的底壁向下突起的弹性构件接触。接片、附属物或突出物紧靠弹性元件按压并且原料容器因此被安全地维持到与底壁的按压啮合中。
在一些实施例中,可以将斜面或斜边提供在凹痕与相关槽之间,所述斜面向所述连接器的底壁并且从凹痕向所述槽倾斜。斜边或斜面促进原料容器的接片、突出物或附属物到相关槽中以及弹性元件之下的插入。
为了弹性元件的更可靠作用和更长持续时间,弹性元件可以由金属材料(例如钢)制成。在其它实施例中,弹性元件可以由塑性材料、增强塑性材料等制成。每个弹性元件可以例如由折叠的金属薄板形成。金属薄板可以以单或双弹簧的形状来折叠。例如,弹性元件可以由具有中央部分和两个腿的大体U形金属薄板来形成。腿可以设置有褶,其将所要求的弹力和弹性性质赋予弹性元件。在一些实施例中,弹性元件的中央部分可以具有大体弯曲轮廓,其具有优选地面向连接器的底壁的凸侧。弯曲轮廓应当被预期为不形成直线的轮廓。例如,弯曲轮廓可以由顺序布置并且适当取向的直节段的部分来形成。
隆脊构件可以由塑性材料(例如模制塑性材料)制成。弹性元件也可以补偿隆脊构件的制造容差。不要求高制造精度,因为原料容器上的实际锁定作用不是通过模制塑性隆脊构件而是通过安置于其中的(优选地金属)弹性元件来生成的。
在一些示范性非限制性实施例中,可以将分配或计量致动器布置在底壁处。分配或计量致动器可以包括计量轴。可以例如通过布置在机器外壳中或机器外壳处(例如在原料容器连接器的底壁之下)的电动机来驱动该轴旋转。将原料容器按压在正确位置中的弹性元件的使用确保了轴与设置在容器中或由容器支撑的分配或计量装置之间的正确啮合。在其它实施例中,配量或计量装置可以布置在不同位置处,例如在连接器下面。
在一些实施例中,可以提供传感器,例如微开关,以用于检测原料容器在所述连接器中的存在和/或位置。只有传感器检测到原料容器已经被正确地引入并且锁定在连接器中,传感器才可以被用于启用饮料制备机器的操作。传感器可以布置在原料容器位置附近。在一些示范性实施例中,传感器可以附接到连接器的隆脊构件或安置在连接器的隆脊构件中。然而,在另外的其它实施例中,传感器可以布置在连接器的底壁处或连接器的底壁中。也可以使用霍尔效应传感器或电容传感器,其可以布置在不同位置处,例如在连接器的底壁之下。
本公开还涉及一种包括如以上所描述的饮料生产机器和例如一次性类型的一个或多个原料容器的系统。系统的每个原料容器可以设置有用于卡口式啮合在锁定座或插座中的附属物、突起或接片。相反,可以提供其它连接或锁定构件以用于与饮料生产机器的连接器连接。锁定构件被设计用于与布置在连接器中的一个或多个弹性元件共同作用。在其它实施例中,原料容器可以设置有附接到其并且与连接器或其一部分共同作用的弹性元件。
特征和实施例在此之后得以公开并且还在随附权利要求中得以阐述,所述权利要求形成本描述的组成部分。以上简要描述阐述了本发明的各个实施例的特征以便可以更好地理解下面的详细描述并且以便可以更好地领会目前对本领域的贡献。当然,存在将在下文中描述并且将在随附权利要求中阐述的本发明的其它特征。在这方面,在详细解释本发明的若干实施例之前,应理解到,本发明的各个实施例在其应用中不限于以下描述中阐述或附图中图示的构建的细节和组件的布置。本发明能够具有其它实施例并且以各种方式来实践和执行。而且,应理解到,本文采用的措辞和术语是出于描述的目的并且不应当认为是限制。
因此,本领域技术人员将领会到,本公开所基于的概念可以容易地用作设计用于执行本发明的若干目的的其它结构、方法和/或系统的基础。因此,重要的是,权利要求被认为包括这样的等同构建,只要其不脱离本发明的精神和范围即可。
附图说明
将容易地获得本发明所公开的实施例和伴随其的许多优点的更完整领会,因为其通过参考在结合附图考虑时的以下详细描述而变得更好理解,其中:
图1图示了具体化本发明的咖啡机的侧面示意图;
图2图示了用于将咖啡豆容器对接到图1的咖啡机的连接器的平面图;
图3图示了根据图2中的线Ⅲ-Ⅲ的剖面;
图4图示了图3中的细节的放大;
图5和6图示了根据图2中的线Ⅴ-Ⅴ和Ⅵ-Ⅵ的视图的平面发展;
图7图示了弹性元件所安置于的座之一,而部分从其中移除,从而示出了一个可能实施例中的弹性元件的形状;
图8图示了弹性元件的不同实施例的细节。
具体实施方式
示范性实施例的以下详细描述参考附图。不同附图中的相同参考数字标识相同或类似元件。此外,附图不一定按比例绘制。而且,以下详细描述不限制本发明。相反,本发明的范围由随附权利要求限定。
贯穿说明书对“一个实施例”或“一实施例”或“一些实施例”的引用意指结合一实施例描述的特定特征、结构或特性包括在所公开的主题的至少一个实施例中。因此,贯穿说明书的各地方的短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”或“在一些实施例中”的出现不一定是指相同的(多个)实施例。而且,特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何适合的方式组合。
在以下描述中,将特别地参考咖啡豆容器、咖啡机和以包括冲泡室的冲泡单元的形式的饮料生产单元。然而,应当理解,本文所公开的特征中的至少一些可以具体化在旨在用于制备不同饮料的饮料生产机器中,但仍使用例如以粉末、叶子等形式的包含在原料容器中的大块原料并且包括具有不同于冲泡单元的浸泡室的饮料生产单元。
图1图示了咖啡机的侧视图。咖啡机1包括具有顶部隔板5的外壳3,所述顶部隔板5具有座7,在座7中可以引入咖啡豆容器C并且与向下取向的咖啡豆容器C的出口开口啮合以便将咖啡豆分配到布置于机器1的外壳3内的咖啡研磨机9。研磨机9将从咖啡豆容器递送到其中的咖啡豆研磨以生产磨碎的咖啡粉末,其然后被分配到同样安置于咖啡机1的外壳3中的冲泡单元11。研磨机9和冲泡单元11本身是已知的并且在本文中将不会很详细地描述。
机器1还包括放置在由网格15闭合的滴盘上方的咖啡分配喷口13,在网格15上可以放置咖啡杯CC或另一适合的饮料容器,诸如玻璃杯、碗等,以用于收集由分配喷口13分配的饮料。
在一些实施例中,咖啡豆容器C可以是可移除且一次性的封装。咖啡豆容器C可以由用户连接到咖啡机,并且一旦其变空,即包含在咖啡豆容器中的咖啡豆已经被完全使用时,就更换咖啡豆容器C。EP-A-2436288中公开了这种类型的咖啡豆容器。
用于将咖啡豆容器C连接到机器1的连接器安置在座7中。图2到7图示了连接器的特征。为了更好地理解所述连接器的结构,孤立地示出连接器,其中已经移除周围的机器组件和元件。
将连接器标示为20。在一些示范性实施例中,连接器20包括底壁23,其中提供有孔25。可以借助于遮板27,例如安置在底壁23内或底壁23下方的滑动遮板,来选择性地打开和闭合孔25。
连接器20还包括隆脊构件29,其围绕底壁23并且形成可将咖啡豆容器C引入并锁定到其中的插座。在一些实施例中,隆脊构件29以具有大概圆形形状的环形构件的形式,如附图中所示。在此之后,隆脊构件29还将被称为环形构件29。可以利用底壁23与隆脊构件29之间的适当锁定机构或设备来锁定咖啡豆容器C。
可以借助于卡口式锁定系统来获得咖啡豆容器C在由环形构件29和底壁23形成的插座内的锁定。
如例如图3中所示,咖啡豆容器C可以设置有在直径上大致相对的接片T,其被设计成与形成于环形构件29中的槽共同作用。
环形构件29包括顶或上轮缘或边缘31,在径向远离环形构件29的外壁的内壁33从顶或上轮缘或边缘31向底壁23发展。在两个大概相对的位置中,内壁33设置有相应凹痕35和37。在图5和6中最佳地示出凹痕35和37。两个凹痕35和37可以在切向方向上具有对应于咖啡豆容器C的接片T的不同切向长度的不同宽度。
在每个凹痕35、37的一侧,相应槽39、41形成在环形构件29的内壁33中。两个槽39、41具有切向发展,即其围绕环形构件29延伸并且各自设置有远离底壁23且大概平行于其的相应边缘39A和41A。
在每个槽39、41处,环形构件29形成用于相应弹性元件47、49的座43、45。座43、45延伸到边缘39A、41A上方并且向底壁23打开。每个弹性元件47、49尺寸设计成以便从相应座43和45向底壁23稍微向下突起。如可以例如在图3的放大中看到的,每个弹性元件47、49因此从形成于环形构件29中的相应槽39、41的边缘39A、41A突起。如图4中所示,每个弹性元件47、49布置在环形构件29的径向内壁33与径向外壁之间。
在一些示范性实施例中,边缘39A和41A具有在39C和41C处示出的有斜面或有斜边的部分(具体参见图5和6)。有斜面的部分39C、41C向底壁23并且从相应凹痕35、37向对应槽39、41倾斜。
可以通过利用咖啡豆容器向环形构件29的内部的竖直运动将相应接片T引入凹痕35和37中并且通过随后围绕其轴线旋转咖啡豆容器C直到接片T啮合到槽39和41中来将咖啡豆容器C啮合到连接器20。边缘39A和41A的有斜面的部分39C、41C使咖啡豆容器C的旋转更容易并且为边缘39和41之下的接片T提供引导。接片T到槽39和41中的插入使接片T紧靠弹性元件47、49按压,弹性元件47、49向下突起超出槽39、41的边缘39A、41A。
以该方式,咖啡豆容器C的制造中的甚至粗容差可以通过弹性元件47、49来补偿,从而允许咖啡豆容器C到连接器20中的正确插入和啮合。
环形构件29可以尺寸设计成使得两个槽39和41的边缘39A和41A不与咖啡豆容器C的接片T共同作用,那些接片仅接触并且紧靠弹性元件47、49按压。
在一些实施例中,弹性元件47、49各自由例如金属薄板(诸如钢)的弯曲层压构件形成。
如图7中最佳可见的,每个弹性元件47、49可以是大致U形的,其具有中央部分51和两个侧部分或腿部分53。中央部分51优选地向下弯曲,其中凸侧面向底壁23并且凹侧向上面向环形构件29的顶边缘31。优选地,腿部分53弯曲以提供弹簧作用。
每个弹性元件47、49安置在相应座43、45中,其中腿部分53的末端接触相应座43、45的隔板或顶壁并且弯曲的下中央部分52向底壁23至少部分向下突起超出槽39、41的边缘39A、41A。
因此,当通过使咖啡豆容器围绕容器轴线转动将咖啡豆容器C与引入槽39、41中的接片T啮合时,获得弹性元件47、49的最优弹性形变。
在一些实施例中,如本领域中所已知的,旋转轴61延伸通过底壁23以用于与布置在咖啡豆容器C内的分配机构啮合。可以通过支撑在外壳3中的电机63并且特别优选地通过底壁23控制轴61旋转。轴61可以具有与布置在咖啡豆容器C中并且未详细示出的对应致动装置啮合的正面齿集合。当咖啡豆容器C适当地啮合到连接器20时,可以在用户的命令之后激励电机63,以在滑动遮板27处于打开位置时将经计量的量的咖啡豆从咖啡豆容器C通过孔25向研磨机9分配,所述打开位置是例如通过咖啡豆容器C和与滑动遮板27相关联且未示出的机械打开和闭合构件之间的共同作用而获得的。
在一些实施例中,为了检测咖啡豆容器C在连接器20中的正确啮合和定位,可以将传感器安置在环形构件29内。在一些实施例中,特别参见图5,可以将微开关65安置在环形构件29内。微开关65或任何其它适合的传感器可以有利地安置在槽39、41之一附近。可以通过咖啡豆容器的接片T之一或通过布置在接片T与咖啡豆容器C的下边缘L之间的额外的接片T1或T2(特别参见图3和4)来对微开关65进行作用,当咖啡豆容器C与连接器20正确啮合时所述下边缘L接触底壁23。
在一些实施例中,还可以将一个或多个插销67安置在环形构件29内。在一些实施例中,一个插销67可以设置有与咖啡豆容器C的侧表面和/或与从其突起的接片T、T1、T2之一共同作用的尖端67T。如可以在图3和4中最佳看到的,在本文示出的示范性实施例中,插销67布置在大概对应于弹性元件47的位置并且与微开关65大概相反的位置中。
插销67和微开关65的不同位置是可能的,这取决于咖啡豆容器C的形状和设计及其接片T、T1和T2的位置的形状和设计。可以将额外的插销构件安置在沿着环形构件29和环形构件29内的不同角位置中。
图8图示了不同实施例中的环形或隆脊构件29的细节的透视图。图8中图示了弹性元件49。在该实施例中,弹性元件49可以由模制塑性组件制成。塑性组件可以以具有可弹性形变的侧面49X的框的形式。侧面49X可从槽41的边缘41A向下突起。针对相对的槽39提供类似的布置。可以强迫形成弹性元件49的框啮合在形成于环形构件29中的座中。
虽然已经在附图中示出并且在上文利用结合若干示范性实施例的特殊性和细节充分描述了本文所描述的主题所公开的实施例,但是对于本领域的普通技术人员将显而易见的是,在不实质脱离本文阐述的新颖教导、原理和概念以及随附权利要求中记载的主题的优点的情况下,许多修改、改变和省略是可能的。因此,所公开的创新的适当范围应当仅由随附权利要求的最宽解释来确定以便包含所有这样的修改、改变和省略。此外,任何过程或方法步骤的次序或顺序可以根据可替换实施例而变化或重新排序。
Claims (16)
1.一种饮料生产机器(1),包括外壳(3)和用于将原料容器C附接到所述外壳的连接器(20),所述连接器包括:底壁(23),其具有用于向所述外壳的内部分配所述原料的通道;以及用于所述原料容器的锁定座(43,45),所述锁定座包括至少部分围绕所述底壁的隆脊构件(29);其特征在于,至少一个弹性元件(47,49)被设置在所述锁定座(43,45)中并且约束到所述隆脊构件;其中所述隆脊构件(29)设置有具有基本上平行于所述底壁(23)并且远离所述底壁(23)延伸的边缘的至少一个切向延伸槽(39,41),所述至少一个弹性元件从所述槽的边缘向所述底壁突起;所述弹性元件被布置成在原料容器被锁定到所述连接器时减小所述原料容器C与所述连接器(20)之间的间隙。
2.根据权利要求1所述的机器(1),其中所述至少一个弹性元件(47,49)安置在所述隆脊构件(29)中。
3.根据权利要求1或2所述的机器(1),其中所述隆脊构件(29)具有环形形状。
4.根据权利要求1或2所述的机器(1),其中所述锁定座(43,45)形成用于所述原料容器C的卡口式锁定机构。
5.根据权利要求1或2所述的机器(1),包括在所述锁定座(43,45)中布置于大概彼此相对的两个位置中的两个弹性元件(47,49)。
6.根据权利要求1或2所述的机器(1),其中所述隆脊构件(29)包括:从上边缘(31)向所述底壁(23)延伸的内壁(33),所述内壁设置有从所述隆脊构件的所述上边缘向所述切向延伸槽(39,41)延伸的至少一个凹痕(35,37)。
7.根据权利要求6所述的机器(1),其中斜面被设置在所述凹痕(35,37)与所述槽(39,41)之间。
8.根据权利要求6所述的机器(1),其中所述隆脊构件(29)还包括远离所述内壁(33)的外壁,并且其中所述至少一个弹性元件(47,49)定位在所述隆脊构件的所述内壁与外壁之间。
9.根据权利要求8所述的机器(1),其中斜面被设置在所述凹痕(35,37)与所述槽(39,41)之间。
10.根据权利要求1或2所述的机器(1),其中所述至少一个弹性元件(47,49)由金属制成并且安置在形成于所述隆脊构件(29)中的座中,所述隆脊构件由塑料制成。
11.根据权利要求1或2所述的机器(1),其中所述至少一个弹性元件(47,49)安置在形成于所述隆脊构件(29)中的相应座(43,45)中,所述隆脊构件由塑性材料制成。
12.根据权利要求1或2所述的机器(1),其中分配致动器被布置在所述底壁处,所述分配致动器与附接到所述连接器的原料容器C共同作用以用于通过所述底壁(23)中的所述通道来分配饮料原料。
13.根据权利要求1或2所述的机器(1),包括安置在所述隆脊构件中的传感器,以用于检测原料容器C在所述连接器(20)中的存在和/或位置。
14.根据权利要求1或2所述的机器(1),包括与插入并锁定在所述连接器(20)中的原料容器C共同作用的插销构件(67)。
15.根据权利要求1或2所述的机器(1),其中所述原料是以咖啡豆形式的咖啡并且所述机器是咖啡机。
16.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的饮料生产机器(1)、以及可连接到所述连接器(20)并且可从所述连接器(20)解连接的原料容器C的系统。
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