CN113423310A - 多份产品分配器系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于多次定量给料食物产品的产品容器(1)，该产品容器包括具有食物产品的内容积(3)，此内容积(3)用氮气加压；产品容器(1)还包括能够从容器的出口打开的位置移动到容器的出口闭合的位置的可旋转出口元件(7,30)，该可旋转出口元件能够在压力下打开和闭合容器的容积；容器内部的压力高于大气压。本发明还涉及一种用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统，该多份产品分配器系统包括根据所公开的产品容器(1)和定量给料机构(50)，该容器(1)能够借助于可旋转出口元件(7,30)以紧密方式连接到定量给料机构(50)，定量给料机构(50)包括可移动元件(23)，该可移动元件的移动与可旋转出口元件(7,30)的移动是相继的，使得产品能够被储存和能够被分配到定量给料机构(50)中的定量给料室(70)中，从而将容器的内容积(3)保持在高于大气压的压力下。本发明还涉及一种使用所述的多份分配器系统一次或多次地分配食物产品的方法。

Description

多份产品分配器系统
技术领域
本发明涉及用于食物产品诸如咖啡粉末、可溶产品、茶叶、咖啡豆等的多次定量给料的多份产品分配器系统。本发明还涉及紧密产品容器以及用于一次或多次地从此类容器分配产品的方法。
背景技术
分配系统特别是用于分配一定量的咖啡诸如咖啡豆的分配系统通常包括容器(称为咖啡豆料斗)，这些咖啡豆被储存在容器中，然后以一份或多份特定量的份量进行分配。咖啡豆与空气接触，从而影响这些咖啡豆的香味和感官特性。咖啡中的油变质并改变咖啡香味剂的挥发性组分的组成。
此外，水分的吸收还促进微生物的生长，尤其是当咖啡分配器长期不工作时。因此，从这些咖啡豆获得的咖啡具有比从保存完好的咖啡豆获得的咖啡低得多的品质、新鲜度和香味。因此，将容器中的咖啡豆保持在最佳储存条件下(对于湿气和氧气两者)变得非常重要。
现有技术中的文档EP 2848168 A1描述了一种用于从储存在容器中的咖啡豆开始分配浓缩咖啡的装置，该容器保存在真空下，因此保持低水分水平并且容器中几乎不存在氧气。为了保证这一点，该装置包括真空泵，以便在容器内部的压力低于某个水平时在容器中产生真空。然而，泵增加了装置的复杂性，并且装置更昂贵且体积更大，因此不太方便。
现有技术中的另一个文档是US 5,542,583，其公开了一种用于在真空环境中储存咖啡豆并将咖啡豆分配到大气压下的外部环境中的系统和方法。该系统还需要真空泵或增压泵，以便将咖啡豆保持在真空下，从而将咖啡豆正确地保存在正确的气氛中。因此，所得的系统复杂、昂贵并且体积庞大。
因此，本发明的目的是提供一种多份产品分配器，该多份产品分配器允许产品在受控气氛下储存而不氧化，并且还在产品定量给料过程期间保持相同的受控气氛条件。本发明还解决了现有技术的缺点，从而提供比已知现有技术解决方案更紧凑、更轻和更低复杂性的分配器。本发明的系统防止或限制储存在其中的产品的特性和香味随时间推移而劣化，同时还避免了现有技术解决方案的额外成本。
本发明旨在克服现有分配系统中提及的限制。本发明还有其它目的，并且具体地讲，这些其它目的是如将在本说明书的其余部分中出现的其它问题的解决方案。
发明内容
根据第一方面，本发明涉及一种用于多次定量给料食物产品的产品容器，该产品容器包括具有食物产品的内容积，该内容积用氮气加压：该产品容器包括能够从容器的出口打开的位置移动到容器的出口闭合的位置的可旋转出口元件，该可旋转出口元件能够在压力下打开和闭合容器的容积。根据本发明，容器内部的压力高于大气压。
在根据本发明的产品容器中，初始顶部空间通常确定容器的容积中的初始压力。优选地，初始顶部空间和容器的初始压力确定本发明的产品容器允许的定量给料次数。
通常，本发明的容器中的初始顶部空间在容器的总容积的三分之一至二分之一之间。优选地，容器(1)中的初始压力在2atm至3.5atm之间。
根据本发明的产品容器优选地包括防止其内容积中的食物产品氧化的氧气和湿气阻隔材料。
根据第二方面，本发明涉及一种用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统，该多份产品分配器系统包括如所公开的产品容器和定量给料机构：该容器能够借助于可旋转出口元件以紧密方式连接到定量给料机构，并且定量给料机构包括可移动元件，该可移动元件的移动与可旋转出口元件的移动是相继的，使得产品能够被储存和能够被分配到定量给料机构中的定量给料室中，从而将容器的内容积保持在高于大气压的压力下。
优选地，根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中的可移动元件是线性活塞。根据不同的实施方案，可移动元件是可枢转活塞。而根据另一个实施方案，可旋转出口元件是可旋转阀，并且容器可包括内弹簧，该内弹簧的移动与阀的移动相关联。
通常，在根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中，可旋转出口元件是球形球阀，还包括与该球阀共同旋转的混合叶片。
优选地，本发明的容器通过螺纹或通过夹持的方式被附接到定量给料机构。
通常，在根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中，定量给料机构还包括空气通道，该空气通道可打开或闭合，从而允许在处于打开位置时排放空气。
优选地，在本发明的多份产品分配器系统中，定量给料机构还包括第二空气通道以有利于从定量给料室排空产品。
通常，在根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中，定量给料机构包括能够连接到可旋转出口元件的轴，以将可旋转出口元件从容器的出口打开的位置移动到容器的出口闭合的位置。
优选地，本发明的多份产品分配器系统中的定量给料室中的容积限定将由系统递送的产品的具有测定容积的(volumetric)剂量。
根据第三方面，本发明还涉及一种用于使用如所公开的多份分配器系统一次或多次地分配食物产品的方法，该方法包括以下步骤：
-将产品容器以紧密方式连接到定量给料机构，容器处于由可旋转出口元件限定的第一闭合位置；
-通过改变可旋转出口元件的位置来打开产品容器；
-通过移动可移动元件以在定量给料机构中形成定量给料室来定量给料一定量的食物产品，从而将内容积和定量给料室的容积保持在高于大气压的压力下；
-通过改变可旋转出口元件的位置来重新闭合产品容器，同时定量给料室的容积保持在高于大气压的压力下；
-移动可移动元件，使得递送到定量给料室中的产品被置于大气压下并且随后被递送。
优选地，在本发明的方法中，当将进入定量给料室的产品置于大气压下时，空气通过第二空气通道进入该定量给料室中以帮助递送食物产品。
通常，在根据本发明的用于一次或多次地分配食物产品的方法中，在过程结束时，可移动元件返回到其初始位置并且通过空气排放管将定量给料室中的空气推出。
附图说明
结合附图，在阅读本发明的实施方案的以下详细描述后，本发明的其他特征、优点和目的对于技术人员而言将变得显而易见。
图1示出了在根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中使用的根据第一实施方案的产品容器的剖视图。
图2示出了在根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中使用的如图1所示的根据第一实施方案的产品容器的概览。
图3示出了在根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中使用的定量给料机构的总体视图，其中产品容器将通过螺纹连接到定量给料机构。
图4示出了根据本发明的用于多次定量给料食物产品的完整多份产品分配器系统的总体视图，其包括产品容器和定量给料机构。
图5示出了根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中用于将产品容器连接到定量给料机构的容器对接件的详细剖视图，产品容器将通过螺纹连接到定量给料机构。
图6示出了根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统在分配马达的轴连接到产品容器之前的剖视图。
图7示出了根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统在分配马达的轴已连接到产品容器时的剖视图。
图8示出了根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统在分配球阀旋转并且产品容器打开时的剖视图。
图9示出了根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统在一定量的产品已进入定量给料筒中以供递送时的剖视图。
图10示出了根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统在图9中的位置之后的剖视图，此时一定量的产品已进入定量给料筒中并且分配球阀已再次闭合。
图11示出了根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统在图10中的位置之后的剖视图，此时来自定量给料筒的产品进入产品递送管中。
图12示出了根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统在图11中的位置之后的剖视图，此时定量给料筒已升高以便从活塞腔室中移除空气。
图13示出了根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统在图12中的位置之后的剖视图，此时定量给料筒已升高到图7所示的初始位置。
图14示出了根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统在图13中的位置之后的剖视图，此时分配马达的轴已与产品容器断开连接，因此如果需要，可从定量给料机构移除产品容器。
图15示出了根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中用于将产品容器连接到定量给料机构的容器对接件的详细剖视图，这是已从定量给料机构移除容器之后的情况。
图16示出了在根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中使用的根据第二实施方案的产品容器的剖视图。
图17示出了在根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中使用的根据第二实施方案的产品容器在与图16所示的位置不同的位置的剖视图。
图18示出了在根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中使用的根据第二实施方案的产品容器在与图17所示的位置也不同的位置的剖视图。
图19详细示出了在根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中使用的根据第二实施方案的产品容器中的旋转元件的构型。
图20示出了根据不同实施方案在根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中产品容器与定量给料机构的连接，其中产品容器将通过夹具固定到定量给料机构。
图21示出了如图20所示的在根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中产品容器与定量给料机构的连接的进一步细节，其中产品容器通过夹具固定到定量给料机构。
图22以剖视图示出了在根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中产品容器通过夹具固定到定量给料机构。
图23示出了在根据本发明的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中产品容器通过夹具固定到定量给料机构的细节。
图24示出了具有根据本发明的产品容器的顶部空间容积中的氮气压力值的表格，示出了顶部空间压力如何随所进行的定量给料而变化：示出了两个示例性容器，这两个示例性容器具有不同的初始顶部空间容积、不同的初始氮气压力，并且因此允许不同的定量给料次数。
图25a示出了根据本发明的示例性初始产品容器，其具有总容器容积的三分之一的初始顶部空间容积，其中初始氮气压力为3.3atm。
图25b示出了根据本发明的示例性初始产品容器，其具有总容器容积的二分之一的初始顶部空间容积，其中初始氮气压力为2atm。
图26示出了对于根据图25a和图25b的产品容器，顶部空间容积中的氮气压力相对于所进行的定量给料次数的变化的曲线图。
图27a至图27c示出了根据本发明的不同实施方案的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统的剖视图，其示出了容器闭合(图27b)和打开(图27c)。
图28a至图28c示出了根据本发明的不同实施方案的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统的剖视图，其示出了容器打开并且开始递送产品(图28b)，以及容器在递送剂量后再次闭合(图28c)。
图29a至图29c示出了根据本发明的不同实施方案的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统的剖视图，其示出了容器闭合并且定量给料室具有较大容积以便降低其内部压力(图29b)，以及容器闭合并且活塞处于其打开之前的最终行程(图29c)。
图30a至图30b示出了根据本发明的不同实施方案的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统的剖视图，其示出了活塞倾斜和打开以在定量给料室中分配产品的位置。
具体实施方式
本发明涉及一种用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统：食物产品可不同并且可为例如粉末咖啡、可溶产品、茶叶、咖啡豆等；通常，食物产品将对氧气和湿气敏感。本发明的分配器系统中的产品通常是对氧气和湿气敏感的食物产品，因此必须保存在受控气氛条件下。本发明的系统将在任何时间、在储存期间以及还在产品分配期间将产品储存在与氧气完全隔离的容器中：因此，可保证与单份产品相同的新鲜度。此外，本发明的系统大大减少了包装浪费，因为容器用于多次分配并且被设计成在商店或工厂中再填充。最后，保证了与胶囊系统相同的易用性，因为用户将产品容器连接到定量给料机构就像胶囊一样容易，如将进一步解释的那样：不是排出用过的胶囊，而是用户将容器放回到储存位置，在该储存位置处存在例如多个容器，每个容器容纳不同的食物产品。这种概念允许可容易地在同一定量给料机构上更换多个产品容器，具体取决于所需的食物产品。由本发明的系统进行的定量给料是定容定量给料。
本发明的多份产品分配器系统包括产品容器1和定量给料机构50，容器1连接到定量给料机构以用于分配产品。
根据本发明的产品容器1容纳用氮气作为惰性气体吹扫的食物产品，使得容器不仅在储存期间而且也在从其中分配产品期间每次保持加压。该容器包括氧气和湿气阻隔包装材料，以防止其内部的食物产品氧化或结块。本发明的目的是增大容器的尺寸，以便从同一容器获得多份，而不在所分配的任何份数的分配过程中使储存的产品与氧气接触。另一个目标是确保分配装置具有一定的简单性，而无需添加额外的氮气供应。
本发明的系统中的产品容器1用氮气加压：每次从容器中分配产品或剂量时，占据容器顶部空间的氮气膨胀至由所分配的产品剂量释放的容积，并且没有氧气可进入容器1中。容器顶部空间中氮气的初始压力以一定方式计算，即使在从容器中分配出最后食物产品或最后剂量之后，仍然存在与外部压力的正压力差，从而确保没有氧气进入容器中。
根据本发明的第一实施方案(示于图1至图15中)，本发明的系统中的产品容器1是在压力下紧密闭合的气密容器，其具有分配球阀7，从而允许分配产品。该构型允许通过仅旋转分配球阀7来打开容器并将产品(产品剂量)分配到定量给料室70中。由本发明的系统提供的剂量是具有测定容积的剂量。定量给料室70在本发明的系统中用作一种缓冲容积，允许离开容器的产品剂量在压力(没有氧气能够进入该容积)下保留在该容积中，这可被视为类似于容器1的内容积3的扩展总容积：一旦分配球阀7再次闭合，就可在最终递送剂量之前将该缓冲容积或定量给料室70的容积置于大气压下。一旦容器1再次闭合，容器就针对外部空气密封，从而保持其中的剩余产品新鲜。因此，本发明的主要目标通过允许在受控气氛中进行产品储存和产品分配而无任何氧化来实现。
如所述，本发明的多份产品分配器系统包括产品容器1和定量给料机构50，如图4所示。产品容器1可紧密地连接到定量给料机构50，整个系统(容器和机构)随后能够连接到递送最终饮料的饮料制备机器。产品容器1包括多个产品剂量：产品用惰性气体通常为氮气加压，并且包括分配机构(根据本发明的第一实施方案的分配球阀7)，该分配机构能够将所需的产品剂量分配到定量给料机构50中，从而防止分配期间的任何氧化。定量给料机构50允许从产品容器1中定量给料正确的产品重量，从而将产品保持在受控气氛中并且防止在容器的打开、产品分配和闭合期间与氧气的任何接触。本发明的系统能够连接到饮料制备机器，该饮料制备机器从定量给料机构50收集定量给料的产品量并将其转化成最终饮料(通常通过冲煮等)。
参见图1，示出了根据本发明的第一实施方案的产品容器1：容器1的内容积3用惰性气体通常为N2加压。容器1包括被构造为分配球阀7的分配机构：该阀7能够从其中没有产品可从内容积3移除的闭合位置旋转到其中产品可被递送到定量给料室70中的打开位置。通常，产品容器1在工厂或在商用再填充站通过打开的分配球阀7用N2填充并加压(本发明的容器被构造成可重复使用的，因此当容器内部的产品已被完全递送时，可在将提供再填充站的商店用产品再填充容器)。一旦第一次填充或再填充容器，阀7就闭合至闭合位置(通常通过阀从打开位置旋转90°)并且容器1准备好装运或储存，如图1或图2所示。如图1所示，球阀7容纳在技术盖4中，该技术盖为产品容器1的一部分。球阀7能够被连接在旋转用接合部5中的轴旋转地致动，因此从打开位置变为闭合位置。为了允许更好地分配内容积3中的产品，容器1可任选地还包括内弹簧10，该内弹簧经由齿轮8和可旋转弹簧支撑件9通过球阀7的旋转来致动。
图2示出了产品容器1的外部视图，其包括在内部具有球阀7的技术盖4，并且还示出了旋转用接合部5，其中轴将连接以便将球阀7和弹簧10连同其一起旋转，从而更容易地分配产品。
图3中示出了定量给料机构50。根据系统的可能实施方案，容器1通过螺纹紧密连接到机构50。定量给料机构50包括底盘13，并且还包括容器对接元件14和容器锁15以便适当地固定容器1。如图3进一步所示，定量给料机构50包括分配马达17，该分配马达驱动连接到容器1中的旋转用接合部5的轴16，并且因此致动球阀7(并且任选地还致动内弹簧10)。定量给料机构50还包括由递送马达19致动的定量给料筒18。产品通过产品递送管20递送到饮料制备机器。
图4示出了本发明的系统的完整概览，其中产品容器1紧密连接到定量给料机构50。根据本发明的可能实施方案，产品容器1通过螺纹连接到分配机构50，如图3和图4所示，从而提供所述容器1的紧密连接。
参见图5，用剖视图更详细地示出了定量给料机构50的连接到产品容器1的部分：容器1将在对应的容器对接件14中连接，并且轴16将随后通过旋转用接合部5连接到容器1，并且将因此根据需要旋转分配球阀7。活塞23由于活塞螺杆25而移动，它们全部设置在定量给料机构50中。活塞23可由于活塞密封件24而以紧密方式移动。还提供了引导元件22：其能够引导活塞23的移动，并且其还允许该活塞23旋转180°，以便帮助产品从活塞23脱落。此外，定量给料机构50还设置有空气排放管27，以便在活塞23移回到其初始位置时排放剩余的氧气：定量给料机构50中还包括第二空气通道28，以便帮助排空处于打开位置的活塞23。图15示出了与图5类似的表示。
图6示出了代表连接到定量给料机构50(活塞部分)的产品容器1的剖视图。在该图中，还可以看出，容器1与定量给料机构的连接的紧密度通过紧密度密封件21来增强。本发明的系统包括：分配部分(产品容器1)，其中容器1的内容积3中的产品将被分配到定量给料机构50；以及递送部分(活塞23)，其中来自容器1的产品将通过产品递送管20被送往饮料制备机器。
图7示出了产品容器1与处于初始位置的定量给料机构的连接的剖视图，其中分配球阀7闭合，还示出了轴16连接到容器1中的旋转用接合部5中。在图7所示的构型中，空气排放管27闭合。
现在将参考图7至图14在下文中描述本发明的系统的操作和工作方式。
图7示出了连接到分配装置50的产品容器1的初始位置：分配球阀7处于闭合位置并且不允许从其内容积3分配产品。在该图中，加压产品容器1连接到定量给料机构50：定量给料机构50中的活塞23处于闭合位置，并且分配球阀7与活塞23之间存在零间隙。
一旦需要来自容器1的一定量的产品(剂量)，分配球阀7首先旋转180°(通过致动轴16)至打开位置，该打开位置将允许内部的产品离开内容积3，如图8所示。
一旦选择了一定剂量的产品(一定量)，在球阀7已旋转到图8中的打开位置之后，活塞23向下移动(由于活塞螺杆25)以便释放所谓的定量给料室70中的一定容积。因此，一旦活塞23已向下移动，稍后待递送的所需剂量的产品就填充定量给料室70的容积。根据一个优选的实施方案，阀7的旋转与容器1的内容积3中的内弹簧10的旋转相关联：弹簧10的旋转由于齿轮8和弹簧支撑件9而发生。该旋转弹簧10允许产品更好地分配到定量给料室70中。由于产品容器1的超压以及容器通过紧密度密封件21与定量给料机构50的紧密连接，容器的内容积3以及定量给料室70(现在为独特的更大室)保持在受控加压N2气氛中，从而保持氧气排出。在活塞23向下移动期间，空气排放管27保持闭合。
一旦所需的产品剂量被分配到定量给料室70中，分配球阀7就再次旋转180°并到达闭合位置，如图10所示。空气排放管27仍然闭合，因此定量给料室70中的产品处于压力(N2)下。
图11中示出了以下步骤：活塞23由于活塞螺杆25而继续向下移动：随着定量给料室70对产品递送管20打开，室70中的产品经受大气压并且经由管20递送到饮料制备机器(此时仅产品与氧气接触)。活塞23由于活塞导向元件22而旋转180°，如图11所示，以便帮助产品落入管20中。另外，通过第二空气通道28吹送空气以帮助产品排空(从定量给料室70到递送管20中)。
在下一个步骤中，如图12所示，一旦产品已通过产品递送管20递送出来，活塞23就开始移动回其初始位置，并且定量给料室70中的剩余空气通过空气排放管27被推出到大气中：当产品已被递送并且活塞移回到其位置时，通过阀(未示出)的致动打开空气排放管27。图13于是示出了活塞23，该活塞已移回到其初始位置：作用在空气排放管27上的阀闭合该管，因此系统于是准备好递送下一剂量，因为必须再次在受控压力下进行该下一次定量给料。如将更详细地进一步说明的那样，初始时产品容器1中的压力(未进行定量给料的初始状态)以一定方式计算，使得在排空容器期间(即，在整个定量给料循环中)始终保持内部的正压力。在已进行产品的定量给料之后，产品容器1可保持塞住或附接到定量给料机构50(因此，通常布置在饮料制备机器上)，或者容器可被移除，使得另一个产品容器被塞住，例如(在这种情况下，轴16从接合部5断开连接，如图14所示，因此可适当地移除产品容器1)。
图16、图17、图18和图19中示出了另选分配球阀7的不同实施方案。
在图16中，以剖视图示出了具有下部孔的容器1，容积3内的产品将通过该下部孔分配到定量给料室70。对于该实施方案，现在使用球形球阀30(部分阀并且不被构造成360°)来替代分配球阀7。该构型比具有分配球阀7的构型更简单并且复杂性更低，并且也更轻。通过旋转阀30，容器朝向定量给料机构50打开或闭合。阀30还包括与阀共同旋转的叶片元件31，因此容器中的产品在被分配之前被混合，以便防止产品桥接或结块。叶片31将被构造成具有某种形状以便允许更好且更均匀地混合产品。完整的可旋转工具的构型示于图19中，其中球形球阀30在一侧上并且混合叶片31在相对侧上。两个部件共同旋转并且作为一个单件，具有双重目的：混合产品并打开/闭合容器与定量给料机构50的连通(朝向定量给料室70)。与在第一实施方案中一样，与定量给料机构50的连接通过旋转用接合部5来完成，其中轴16由分配马达17致动。图16示出了闭合容器1的球形球阀30；图17和图18示出了使容器1打开的阀30(在阀30和混合叶片31旋转期间的两个不同时刻)。
本发明的另一个可能的实施方案是具有竖直放置的竖直活塞元件23，即，竖直移动并与产品容器1对齐。一旦容积产品剂量已被分配到定量给料室70，该元件被构造成能够倾斜，以便将产品分配到外部或对应的饮料制备机器。一旦定量给料室70倾斜，空气就与剂量接触，因此其处于大气压下，类似于图11，其中活塞元件23已下降并且空气通过产品递送管20进入。图27a-27b-27c、图28a-28b-28c、图29a-29b-29c和图30a-30b示出了本发明的系统的此其它实施方案，下面将对其进行更详细地说明。
图27b和图27c示出了根据本发明的另一个实施方案的多份产品分配器系统，其中活塞元件23被竖直地布置并且还相对于容器1竖直地移动，该容器被布置在相对于定量给料机构50的竖直位置，如这些图所示。图27b示出了处于上部位置的活塞23朝向处于闭合位置的球形球阀30推动，即，闭合容器1的出口。通过由旋转阀30的马达17致动轴16，实现与本发明的其它实施方案中相同的球阀30的连接。图27c示出了球形球阀30已旋转并且保持打开容器1的出口的位置。递送某个产品剂量的下一个步骤示出于图28b中，其中阀30打开并且活塞元件23开始下降以便将产品剂量递送到缓冲或定量给料室70中：一旦剂量进入定量给料室70中，如图28c所示，球形球阀30再次旋转并闭合容器出口。下一步骤示于图29b中，其中球形球阀30仍然闭合容器出口，并且活塞元件30已进一步竖直向下移位，使得定量给料室70的容积更大：这允许压力在活塞23在稍后阶段打开之前下降。这是当定量给料室70中的压力过高时的安全措施：如果容器容积3被高度加压，则定量给料室70内部的压力可升高至甚至1.5巴并且被残余压力猛烈推回。图29c示出了活塞元件23在其将倾斜并将打开之前已到达其最终行程或位置的位置：球形球阀30仍处于闭合位置并闭合容器1的出口。最后，为了递送保持在定量给料室70中的产品剂量的内容物，活塞元件23如图30b所示倾斜或枢转，因此定量给料室70中的剂量内容物被置于大气压下，然后被递送。如该图所示，球形球阀30处于闭合位置并闭合容器1的出口或离开部分，因此没有空气(没有氧气)可进入容器的容积3内，并且因此容器内(未递送)的剩余产品被保存在受控气氛中以供后续定量给料。
在图20、图21、图22和图23中，示出了用于将产品容器1连接到定量给料机构50的另一个可能实施方案：不是如已经描述的那样使用螺纹连接，容器1使用与夹持马达80组合的杠杆机构40直接夹持到定量给料机构50，从而允许将容器自动地阻挡在定量给料机构50上。图20和图21示出了如此构造的定量给料机构50，其包括杠杆机构40和作用在其上的夹持马达80以便紧密地调节到容器1。事实上，杠杆机构40和夹持马达80构成机动夹持机构。
如图22所示，产品容器1也设置有用于夹持的沟槽6，这些沟槽被布置在产品容器1的下部部分，其中杠杆机构40将抓取或夹持容器。图23示出了处于通过夹持固定到定量给料机构50的位置的产品容器1。
本发明背后的想法是能够更换连接到同一定量给料机构50的不同容器，从而可递送不同产品类型(例如，可制备不同类型的咖啡)，或在已从容器取出所有定量给料之后，在容器被排空时从机构移除容器，以便再填充容器并将容器再次连接到所述机构50。在任何情况下，产品容器1与定量给料机构50的连接和移除发生多次：当使用将容器螺纹连接到机构的解决方案时，它比使用夹持解决方案需要稍多的时间，夹持解决方案对于消费者而言更快且更容易。
本发明的系统可以不同方式集成：其可集成到例如咖啡机，或者其可保持为独立的，因此产品(例如咖啡)被递送到将在专业或咖啡师类型的咖啡机中使用的匙等。
此外，本发明涉及要在用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统中使用的产品容器1，如所述。本发明的容器1用氮气加压并且具有可旋转出口元件(分配球阀7或球形球阀30，作为不同的实施方案)，从而允许以紧密方式打开和闭合容器1的内容积3。容器1中存在初始顶部空间HS0，如在使用之前所提供的。容器顶部空间中氮气的初始压力以一定方式计算，即使在从容器中分配出最后食物产品或最后剂量之后，仍然存在与外部压力(1atm的大气压)的正压力差，从而确保没有氧气进入容器容积中。
现在参见图24所示的表格以及图25a和图25b中的两个示例性初始产品容器，如图25a所示的初始容器将具有为总容器容积的约三分之一的初始顶部空间HS0。对于所示的计算，取1升(1000ml)的示例性容器，因此在如图25a所示的容器中，HS0将为约300ml。考虑到递送20mg(每剂量)的标准咖啡剂量，HS0中的氮气将为3.3atm并且将允许总共36份(即，36份咖啡剂量，每份20mg)，使得顶部空间处的最终压力为1atm。如果初始顶部空间HS0较大，为容器容积的一半(即HS0为500ml)，则初始压力将减小到2atm，但在这种情况下26份将是可能的。对于最大份数和最小初始顶部空间HS0(容器总内容积的约1/10)，容器将必须承受的初始压力将为10巴，这将使得容器对于此类系统而言太昂贵。这意味着当您想要提供具有最小初始顶部空间的容器时，需要增大顶部空间中氮气的初始压力，这使得容器和容器材料必须承受所述压力，因此它比具有较低此类要求的容器更昂贵。因此，必须在顶部空间值和容器承受的压力之间达到折衷。
图26表示如图25a所示的容器和如图25b所示的容器的压力值和份数的曲线图。在垂直的Y轴上，表示顶部空间中氮气的压力，具有取决于容器1已做的份数，份数以水平的X轴表示。
本发明还涉及一种使用如刚才所述的多份分配器系统一次或多次地分配食物产品的方法。
本发明的方法包括以下步骤：
-首先，产品容器1以紧密方式连接到定量给料机构50：容器1处于由可旋转出口元件7、30限定的第一闭合位置；
-此后，通过改变可旋转出口元件7、30的位置来打开产品容器1；
-随后，通过移动可移动元件或活塞23以在定量给料机构50中形成定量给料室70来定量给料一定量的食物产品，从而将内容积3和定量给料室70的容积保持在高于大气压的压力下；
-然后，通过改变可旋转出口元件7、30的位置来再次闭合产品容器1，同时定量给料室70的容积保持在高于大气压的压力下；
-最后，移动可移动元件或活塞23，使得递送到定量给料室70中的产品被置于大气压下并且随后被递送。
在根据本发明的方法中，当将进入定量给料室70的产品置于大气压下时，空气通过第二空气通道28进入该定量给料室70中，以有助于食物产品的递送，因为其有助于通过递送管20推出室70中的产品(例如参见图11)。在该过程结束时，可移动元件或活塞23返回到其初始位置，并且可保留在定量给料室70中的空气通过空气排放管27推出，因此系统返回到其初始位置(如图6或图7所示)并且准备好进行食物产品的新定量给料。
虽然已参考本发明的优选实施方案描述了本发明，但本领域的技术人员可在不脱离所附权利要求书所限定的本发明范围的情况下作出许多变型和更改。

Claims (20)

1.用于多次定量给料食物产品的产品容器(1)，所述产品容器包括具有食物产品的内容积(3)，所述内容积(3)用氮气加压；
所述产品容器(1)还包括能够从所述容器的出口打开的位置移动到所述容器的所述出口闭合的位置的可旋转出口元件(7,30)，所述可旋转出口元件能够在压力下打开和闭合所述容器的容积；
所述容器内部的压力高于大气压。
2.根据权利要求1所述的产品容器(1)，其中所述容器中的初始顶部空间(HS0)确定所述容器的容积(3)中的初始压力。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的产品容器(1)，其中所述容器允许的定量给料次数由所述初始顶部空间(HS0)和所述容器的初始压力确定。
4.根据前述权利要求中任一项所述的产品容器(1)，其中所述初始顶部空间(HS0)在所述容器(1)的总容积(3)的三分之一至二分之一之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的产品容器(1)，其中所述容器(1)中的初始压力在2atm至3.5atm之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的产品容器(1)，包括防止所述容积(3)中的所述食物产品氧化的氧气和湿气阻隔材料。
7.用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统，所述系统包括根据权利要求1至6中任一项所述的产品容器(1)和定量给料机构(50)，
所述容器(1)能够借助于所述可旋转出口元件(7,30)以紧密方式连接到所述定量给料机构(50)，
所述定量给料机构(50)包括可移动元件(23)，所述可移动元件的移动与所述可旋转出口元件(7,30)的移动是相继的，使得所述产品能够被储存和能够被分配到所述定量给料机构(50)中的定量给料室(70)中，从而将所述容器的所述内容积(3)保持在高于所述大气压的压力下。
8.根据权利要求7所述的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统，其中所述可移动元件(23)是线性活塞。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统，其中所述可移动元件(23)是可枢转活塞。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统，其中所述可旋转出口元件是可旋转阀(7)。
11.根据权利要求10所述的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统，其中所述容器(1)还包括内弹簧(10)，所述内弹簧的移动与所述阀(7)的移动相关联。
12.根据权利要求7至9中任一项所述的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统，其中所述可旋转出口元件是球形球阀(30)，所述多份产品分配器系统还包括与所述球阀(30)共同旋转的混合叶片(31)。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统，其中所述容器(1)通过螺纹或通过夹持的方式被附接到所述定量给料机构(50)。
14.根据权利要求7至13中任一项所述的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统，其中所述定量给料机构(50)还包括空气通道(27)，所述空气通道能够打开或闭合，从而允许在处于打开位置时排放空气。
15.根据权利要求7至14中任一项所述的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统，其中所述定量给料机构(50)还包括第二空气通道(28)以有利于从所述定量给料室(70)排空所述产品。
16.根据权利要求7至15中任一项所述的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统，其中所述定量给料机构(50)包括能够连接到所述可旋转出口元件(7,30)的轴(16)，以将所述可旋转出口元件从所述容器的所述出口打开的位置移动到所述容器的所述出口闭合的位置。
17.根据权利要求7至16中任一项所述的用于多次定量给料食物产品的多份产品分配器系统，其中所述定量给料室(70)中的容积限定待由所述系统递送的产品的具有测定容积的剂量。
18.用于使用根据权利要求7至17中任一项所述的多份分配器系统一次或多次地分配食物产品的方法，所述方法包括以下步骤：
-将产品容器(1)以紧密方式连接到定量给料机构(50)，所述容器处于由所述可旋转出口元件(7,30)限定的第一闭合位置；
-通过改变所述可旋转出口元件(7,30)的位置来打开所述产品容器(1)；
-通过移动所述可移动元件(23)以在所述定量给料机构(50)中形成定量给料室(70)来定量给料一定量的食物产品，从而将所述内容积(3)和所述定量给料室(70)的所述容积保持在高于所述大气压的压力下；
-通过改变所述可旋转出口元件(7,30)的位置来重新闭合所述产品容器(1)，同时所述定量给料室(70)的容积保持在高于所述大气压的压力下；
-移动所述可移动元件(23)，使得递送到所述定量给料室(70)中的所述产品被置于大气压下并且随后被递送。
19.根据权利要求18所述的用于一次或多次地分配食物产品的方法，其中当将进入所述定量给料室(70)的所述产品置于大气压下时，空气通过第二空气通道(28)进入所述室(70)中以帮助递送所述食物产品。
20.根据权利要求18至19中任一项所述的用于一次或多次地分配食物产品的方法，其中在所述过程结束时，所述可移动元件(23)返回到其初始位置并且通过空气排放管(27)将所述定量给料室(70)中的空气推出。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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