CN114901110A - 可重复使用的饮料筒 - Google Patents

Abstract

一种可重复使用的筒，以及使用饮料机形成饮料的方法。筒可包括多个开口，例如，布置成接纳入口针，穿过开口可将液体引入到筒中。一个或多个开口可通过例如通过摩擦配合与相应开口接合的塞件来关闭而阻止流动。可穿过开口将过滤篮插入到或移除出内部空间，盖可在顶部接合以密封关闭开口。

Description

可重复使用的饮料筒

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年11月1日提交的美国专利申请第16/671,230号的权益，该申请的全部内容以引用的方式纳入本文。

技术领域

本发明涉及饮料形成系统，诸如使用液体形成咖啡饮料的咖啡冲泡机。

背景技术

使用诸如水的液体来形成饮料的饮料形成系统是众所周知的。例如，美国专利第8,033,211号公开了使用容纳饮料原料的饮料筒以通过将液体引入筒来制作饮料的饮料形成系统。

发明内容

本发明的各方面涉及用于在饮料形成机中使用筒来制作饮料的方法和设备。筒可以是可重复使用的，例如，可以装载诸如研磨咖啡的饮料原料，用于制作饮料，然后重新装载新鲜的饮料原料并再次用于制作另一饮料。该筒可与采用诸如针的入口和/或出口穿刺元件的饮料机一起使用，这些元件旨在刺穿一次性筒以在筒中形成入口和出口开口。因此，尽管筒可重复使用，但可不必将饮料机重新构造成与筒一起使用，例如，通过从机器移除穿刺元件来容纳可重复使用的筒。

在本发明的一方面中，用于饮料形成机的可重复使用的饮料筒包括筒主体，筒主体具有底部、顶部、在底部和顶部之间延伸的侧壁、内部空间、以及允许饮料离开内部空间的出口。盖布置成在开口处可移除地与筒主体顶部接合，以用该盖关闭该主体的开口，盖具有中心开口和多个外周开口，中心开口允许液体进入内部空间，外周开口穿过盖并定位成围绕中心开口。多个外周开口中的每一个都可以被关闭以阻止沿逆向方向从内部空间到内部空间外的流动，而中央开口可以始终打开以允许来自内部空间的沿逆向方向的流动。

在一些实施例中，多个外周开口中的每一个都包括单向阀，该单向阀可响应于沿与逆向方向相反的顺向方向的流体压力而打开，但阻止沿逆向方向穿过相应开口的流动。单向阀和外周开口可以布置成使得饮料机的穿刺元件可被接纳到外周开口中，而不与单向阀接触或以其他方式干扰单向阀。这可使穿刺元件被用于穿过外周开口将水引入筒中，同时受保护而免受来自筒的逆流的影响，因为筒可能具有会堵塞穿刺元件的饮料原料。

在一些实施例中，多个外周开口选择性地关闭以阻止，使得多个外周开口中的每一个都可以打开以允许来自内部空间的沿逆向方向的流动，也可以关闭而阻止来自内部空间的沿逆向方向的流动。例如，这可以允许用户根据用户希望如何使用筒来选择性地打开和/或关闭外周开口，或者允许外周开口本身根据使用情况打开和/或关闭。例如，在一些实施例中，多个外周开口中的每一个都包括可在打开位置和关闭位置之间移动的可手动操作门，处于关闭位置时，该可手动操作门关闭多个外周开口中的相应一个以阻止沿逆向方向的流动。例如，可手动操作门可包括安装到盖的可旋转关闭件，该可旋转关闭件可移动以同时打开和关闭多个外周开口。在其他布置中，每个开口的门都可以单独打开和/或关闭，例如通过用户操作和/或基于流体压力。

在一些实施例中，设置了多个塞件，其中多个塞件中的每一个都与多个外周开口中的相应一个在关闭位置接合以阻止沿逆向方向的流动，并且可以移动到打开位置以允许沿逆向方向的流动。例如，每个塞件都可以具有插入到相应开口中以摩擦地接合该开口的一部分，并且该部分可以移出该开口以允许沿逆向方向的流动。可以通过沿与逆向方向相反的方向移动塞件，例如，将塞件移动到筒的内部空间中，将塞件移动到打开位置，并且当塞件从多个外周开口中的相应一个脱离时可以保持附接到盖。在一些情况下，塞件可布置成一旦其从开口脱离就与相应外周开口保持脱离。此外，塞件可布置成要求迫使该塞件进入多个外周开口中的相应一个，以在脱离时与多个外周开口中的相应一个重新接合。

在一些情况下，多个塞件附接在一起，例如，使得塞件可以在打开位置和关闭位置之间一起移动，或者使得塞件可以单独移动而保持附接在一起。在一些实施例中，将多个塞件附接到盖，使得塞件即使在与相应的开口脱离时仍保持附接到所述盖。例如，即使在所有多个塞件都从多个外周开口中的相应一个脱离时，所有多个塞件也都可以与盖保持附接。

在一些实施例中，筒包括过滤篮，过滤篮限定饮料原料空间以在其中保持用于形成饮料的饮料原料。过滤篮可具有顶部开口、入口和以及过滤部分，穿过顶部开口可通入饮料原料空间，入口接收液体进入饮料原料空间，过滤部分允许饮料流出饮料原料空间。过滤篮可以穿过筒主体的开口被接纳到筒主体的内部空间中。

在本发明的另一方面中，用于饮料形成机的可重复使用的饮料筒包括筒主体，该筒主体具有底部、顶部、在底部和顶部之间延伸的侧壁、内部空间、以及允许饮料离开内部空间的出口。盖布置成在开口处可移除地与筒主体顶部接合，以用该盖关闭该主体的开口，盖具有中心开口和多个外周开口，中心开口允许液体进入内部空间，外周开口定位成围绕中心开口以允许液体进入内部空间。多个外周开口中的每一个都可以通过与相应外周开口接合的塞件来对流关闭。例如，塞件可具有插入到相应开口中以与该开口接合的部分，或者可以具有围绕该开口的一部分以与该开口接合的部分。

在一些实施例中，每个塞件都可移动到内部空间中，以从相应外周开口脱离并打开相应外周开口以允许流动。例如，饮料机的工具或穿刺元件可接触塞件，以将塞件移动到内部空间中，并打开相应外周开口以允许流动。在一些情况下，每个塞件都布置成从相应外周开口脱离后仍保持附接到盖。例如，塞件可以附接在一起，并且可以在打开位置和关闭位置之间单独或共同移动，以对流开放或关闭相应开口。盖可包括布置成对引入到中央开口中的液体进行分配的导管，并且塞件可附接到该导管，例如，使塞件即使在处于打开位置且与相应开口脱离时仍保持附接到盖。

在一些实施例中，每个塞件都可移动以从相应外周开口脱离并打开相应外周开口以允许流动，并且布置成一旦塞件脱离就与相应外周开口保持脱离。因此，每个塞件都可以布置成要求迫使该塞件与相应外周开口接合，以与外周开口重新接合。可通过手动和/或通过筒的内部空间中的流体压力来实现这种受迫进入。

本发明的这些和其它方面将从以下说明书和权利要求书中显而易见。

附图说明

下面参考以下附图描述本发明的各方面，其中相同的附图标记指代相同的部件，其中：

图1是说明性实施例中的饮料筒的立体图；

图2是图1筒的分解图；

图3是图1实施例的盖的仰视立体图，该盖具有用于每个外周开口的流动控制元件；

图4是图3实施例的分解图；

图5是塞件中的一个处于打开位置的图1实施例的仰视立体图；

图6是实施例的俯视立体图，其中塞件从筒外侧与盖的相应开口接合；

图7是图6实施例的分解图；

图8是包括为盖的外周开口设置的鸭嘴阀的实施例的横截面图；

图9是图8实施例的分解图；

图10是具有可旋转关闭件门的盖的俯视立体图；

图11是图10实施例的仰视立体图；以及

图12是可包括在饮料形成设备中的各种部件的示意框图。

具体实施方式

应当理解，本文参考某些说明性实施例和附图来描述本发明的各方面。本文所述说明性实施例不一定旨在示出本发明的所有方面，而是用于描述一些说明性实施例。因此，本发明的各方面不意在狭隘地基于说明性实施例进行解释。此外，应当理解，本发明的各方面可单独使用，或与本发明的其它方面以任何合适组合的形式使用。

根据本发明的一个方面，可重复使用的筒可具有处于筒主体顶部的可移除盖，该盖可以移除以允许通入该主体的内部空间。过滤篮可被接纳在内部空间中，并布置成保持饮料原料，使得经由入口开口引入该主体的液体可与饮料原料混合以形成饮料。饮料可穿过过滤篮的过滤部分并流到出口开口以从筒离开。可从该主体移除过滤篮，例如用于清洁或更换。例如，不同的过滤篮可用于不同的饮料操作。作为一示例，一个过滤篮可提供适于制作浓缩咖啡的适当背压和过滤孔径，而另一过滤篮可用于制作标准的美式咖啡。筒可布置成与饮料形成机的入口针和出口针配合，这些针分别延伸到筒的入口开口和/或出口开口中，因此可与饮料形成机一起使用，该饮料形成机也设计成与被刺穿以形成入口开口和出口开口的一次性筒一起操作。一个或多个入口开口可关闭阻止流动，例如，以阻止来自筒内的流穿过入口开口。这种布置可有助于例如当入口针不用于将水引入筒中时防止入口针或其他端口堵塞。例如，一些冲泡器可具有可选择性地用于将液体引入筒的两个或多个入口针或其他端口。在一些情况下，一个或多个入口端口不用于引入水，诸如咖啡粉等饮料原料就可能沿逆向方向流入端口或以其他方式离开筒。通过关闭一个或多个入口开口阻止流动，可以阻止这种不希望的流动。

图1和图2示出了结合本发明各方面的筒4的立体图和分解图。在本实施例中，筒包括杯形主体40，杯形主体具有底部41、顶部42和侧壁43，底部41处于一端，顶部42处于相对端，侧壁43在顶部42和底部41之间延伸。主体40限定内部空间44，可穿过主体40的顶部42的开口47通达该内部空间44。开口47可由与主体40的顶部42接合的盖54关闭，例如，以在顶部42密封关闭主体40。在本实施例中，盖54通过卡口式连接部与顶部42接合，其中盖54上的凸耳通过相对于主体40旋转盖54来与主体40上的槽接合，但其他布置也是可以的，诸如过盈配合、卡扣配合、螺纹连接等。侧壁43具有大致圆筒形，但侧壁43可以以其他方式塑形或成形。主体40可包括可移除的嘴口特征48，该特征有助于使筒4相对于饮料机的筒保持件定向，例如，使得盖54的入口开口正确对准，以与入口针或机器的其他端口连通。如果需要，可以移除嘴口特征48，例如，以与未布置成接纳嘴口特征48的筒保持件一起使用。底部41可包括出口开口46，以允许饮料离开筒4的内部空间44。在一些情况下，出口开口46或底部41的其他部分可适于接纳出口针或饮料机的其他出口端口，包括适于刺穿一次性筒的穿刺元件。因此，如果需要，可以将饮料从筒4输送到饮料机的出口导管。

在本实施例中，盖54包括多个开口，以允许将液体引入筒4的内部空间44中，例如，使液体能与饮料原料混合并形成饮料。通过具有多个开口，筒可以与多种不同类型的饮料机一起操作，包括具有多个入口针或其他适于刺穿一次性筒的端口的机器。筒4可以将穿刺元件接纳到盖54的一个或多个开口中，而不是被机器的穿刺元件刺穿。在本实施例中，盖54包括中央开口58和四个外周开口59，外周开口59定位成围绕中央开口58。外周开口59可围绕中心开口58等距间隔开，例如，以梅花形或五边形模具上的点的形式，或者也可以不那么规则地间隔开。例如，如图1至图4所示，外周开口59可以定位在等腰梯形的角部或顶点，中央开口58位于等腰梯形的中心或中心附近。此外，虽然示出了四个外周开口59，但也可以使用其他数量，例如2、3、5或更多。开口58、59中的每一个都接纳穿刺元件而不损坏筒4和/或穿刺元件，例如，因此穿刺元件可以将液体引入筒4。当然，开口58、59不需要接纳穿刺元件或其他结构以将液体接收到开口中。相反，端口或其他布置可将液体引入开口58、59之一，而不使任何部件进入开口58、59。

在本实施例中，盖54包括附接在其底侧的下部54a。下部54a包括导管54b，其可用作从中央开口58和/或一个或多个外周开口59接收液体，以将液体分配到筒4的内部空间44中。例如，在一些情况下，饮料机的入口端口可以沿竖直向下的路径将水引入中央开口58，导管54b可以接收水并将水流重新引导到一个或多个水平方向、一个或多个竖直向下方向、和/或一个或多个其他方向。这可有助于适当润湿或以其他方式将饮料原料暴露于水中。当然，不需要用作分配液体的导管54b，开口58、59可以布置成提供进入内部空间44的无阻碍路径。在这种情况下，盖54不需要包括下部54a。此外，尽管导管54b形成为盖54的下部54a的一部分，但盖54可以由具有导管54b的单个部件制成。

如图2所示，筒4可包括接纳到主体4的内部空间44中的过滤篮50。在本实施例中，过滤篮50具有带有侧壁56的杯形形状，该侧壁56具有过滤部分53，在过滤篮50中形成的饮料可流动穿过该过滤部分53。也即，咖啡粉或其他饮料原料可以接纳在过滤篮50中，并且通过将饮料原料与液体混合所形成的饮料可以穿过过滤部分53，例如，过滤部分53从已有饮料去除超过特定尺寸的颗粒。过滤部分53可以由连结到过滤篮50的侧壁56(例如，形成为模制塑料部件)的金属丝或塑料网形成，或者可以以其他方式形成，诸如通过在侧壁56钻孔。(图2未示出过滤网，而是示出了侧壁56的开口，在该开口处可以定位过滤部分53。)替代地，由于过滤篮可以以任何合适方式制成，整个过滤篮50都可以由金属丝或塑料网原料制成。在本实施例中，过滤部分53位于过滤篮50的侧壁56的下部。然而，如果需要，过滤部分53可以布置在其他位置中。此外，虽然本实施例中的过滤部分53具有近似矩形的形状(包裹在圆筒形侧壁周围)，但其他布置也是可以的，诸如圆形、环形、不规则或其他形状的过滤部分53。过滤器部分53还可包括处于过滤篮50底部的部段。

过滤篮50的顶部具有顶部开口51，可以穿过该开口通入过滤篮50中的饮料原料空间，例如，以将饮料原料提供到过滤篮50中。边沿55可围绕顶部开口51布置，并可布置成与盖54接合，例如以形成密封，使得经由开口58、59之一进入筒4的液体穿入到过滤篮50中。在本实施例中，盖54承载O形圈或其他垫圈57，该O形圈或垫圈57使用摩擦配合与靠近边沿55的过滤篮50的内表面接合。替代地，过滤篮50可以使用螺纹接合、卡口连接或其他方式接合盖54。通过将过滤篮50与盖54接合，当盖54从主体40移除时，用户可以从主体40移除过滤篮50。在另一实施例中，过滤篮50可布置成与主体40的一部分接合，而不是与盖54接合，例如，以产生易于使液体进入和穿过过滤篮50的密封。例如，边沿55可以搁置在主体40的限定开口47的边沿上，用作与过滤器篮50进入主体40的内部空间44的移动有关的止动件。盖54可接合边沿55的顶表面，并在拧紧盖54时按压边沿55使其与主体40密封接合。然而，注意，其他布置也是可以的，例如，无需设置边沿55，可围绕过滤篮50的上周缘设置垫圈，垫圈与开口47处的内侧壁接合。对于无边过滤篮50，盖54可直接与主体40形成密封，和/或盖54可与篮50的外径或其他部分接合以形成适当的密封。在其他布置中，筒4完全不需要包括过滤篮50。相反，可以将饮料原料提供到主体40中，主体40可以包括一个或多个必要的过滤部分，以从离开筒4的饮料分离饮料原料。

根据本发明的一个方面，盖中的一个或多个入口开口可布置成抵挡沿至少一个方向穿过开口的流动，例如，沿从筒的内部空间到内部空间的外侧的逆向方向。如以下所述，这可以以不同方式完成，并用于各种目的。例如，在一个或多个开口中阻止沿逆向方向的流可有助于防止饮料原料和液体穿过入口开口中的一个离开筒。这可有助于防止饮料机的入口端口被从筒流入入口端口的饮料原料堵塞。尽管开口中的逆流可受到抵挡，但在一些情况下，可允许顺流进入筒。这可允许入口端口将液体输送到筒中，同时保护其不受从筒进入入口端口的不期望的逆流的影响。例如，一个或多个入口开口可包括单向阀，该单向阀允许穿过开口进入筒的顺流，但阻挡逆流。因此，如果将液体沿顺向方向引入开口，阀将打开，使得液体可以进入筒。然而，如果液体没有被引入开口，阀将保持关闭以阻止逆流。

图3示出了在示例性实施例中的盖54的仰视立体图，其中外周开口59各自具有控制穿过开口59的流的元件。在本实施例中，每个外周开口59都具有与开口59接合的相应塞件6，以阻止穿过开口59的流动。在本实施例中，每个塞件6都布置成通过摩擦配合或过盈配合与相应开口59接合，例如，每个塞件6都具有被迫从盖54的底侧进入到开口59中的部分。然而，在其他实施例中，塞件6可布置成围绕或覆盖相应开口59的外部，例如，类似于管道端部上的卡扣盖。

图4示出了图3实施例的分解图，并提供了盖54的仰视立体图和塞件6的俯视立体图。当塞件6与外周开口59接合时，可阻止沿逆向方向穿过开口59的流，事实上，筒4内的流体压力将趋向于使塞件6与相应开口59保持接合。同样在本实施例中，多个塞件附接在一起，例如，以形成单个一体元件。因此，可以通过将导管54b穿过孔61插入到塞件结构62中来将塞件6安装到盖54，使得塞件结构62摩擦固定或以其他方式固定到盖54。在本布置中，塞件结构62由弹性原料(诸如硅橡胶)形成，使得可以扩大孔61以接纳导管54b并通过摩擦配合固定塞件结构62。孔61处的塞件结构62上的凹槽和/或肋部可与盖54的相应凹槽和/或肋部接合，如图4所示。然而，塞件结构62可以以其他方式与盖54接合，诸如通过焊接、粘合剂、紧固件等。

图3示出了处于关闭位置的塞件6，在该位置中，沿至少一个逆向方向穿过开口59的流被阻止或以其他方式抵挡。每个塞件6可从关闭位置移动到打开位置，以允许沿顺向方向和/或沿逆向方向穿过开口59的流。例如，这可以通过从盖54移除塞件6和塞件结构62来完成，例如，使得盖54布置成如图4所示。附加地或替代地，塞件6可以移动到打开位置，而保持附接到盖54和/或其他塞件6。因此，塞件6可以与盖54接合，使得当塞件6从外周开口59中的相应一个脱离时，所有(或部分)塞件都与盖54保持接合。例如，图5示出了图3的实施例，其中塞件6中的一个从相应开口59脱离，使得开口59暴露，例如，允许沿逆向方向穿过开口59的流动。可以通过沿逆向方向推动塞件6将塞件6从关闭位置移动到类似图5所示的打开位置，例如，从盖54的顶侧将元件插入到外周开口59中，并向下按压塞件6，以将塞件移动到筒4的内部空间44中。这可以使用诸如铅笔或螺丝刀的工具来完成，也可以通过将入口针或饮料机的其他端口插入到开口59中来完成。因此，可以将筒4设置到饮料机的筒保持件中，当筒4被饮料机例如通过关闭保持筒4的冲泡室封围时，可以将入口针或其他端口插入到一个或多个外周开口59中，以接触相应塞件6并将其从关闭位置移动到打开位置。这可以允许入口将液体引入筒4，而不受塞件6的限制。替代地，可以通过引入外周开口59的水压或其他液体压力来将塞件6移动到打开位置，从而迫使塞件6移出开口59或以其他方式移动到打开位置。或者，即使穿刺元件被接纳到外周开口59中和/或液体被引入开口59，塞子6也可保持在关闭位置。在这种情况下，可能需要用户移除塞件6，以打开开口59以允许流动。如上所述，即使在打开位置中，塞件6也可以保持附接到盖54。此外，塞件6可通过弹性元件附接到盖54，该弹性元件趋向于将塞件6朝向关闭位置偏置。例如，在图3至图5的实施例中，塞件6可以通过弹性原料附接到盖54，该弹性原料允许塞件6在关闭位置和打开位置之间移动。弹性原料可布置成使得塞件6一旦移动到打开位置，就会被弹性原料朝向关闭位置偏置。这可允许塞件6在将塞件6移动到打开位置的力被移除后覆盖开口59。因此，在一些实施例中，塞件6可作为单向阀运行。

在一些情况下，塞件6可布置成一旦塞件6从开口59脱离，例如，移动到打开位置，就与相应外周开口59保持脱离。例如，如图4所示，插入到开口59中的塞件6的一部分可大于接合塞件6的开口59的尺寸。这可阻止塞件6与开口59接合，除非塞件6被迫入开口59(这导致塞件6和/或盖54的一部分变形，从而可以将塞件6纳入到开口59中)。因此，塞件可布置成要求使该塞件受迫进入相应外周开口59，以与外周开口59重新接合。这可以确保一旦外周开口59对顺流和/或逆流开放，开口59就将保持对顺流和/或逆流开放，直到用户迫使塞件6回到接合和关闭位置中。在其他实施例中，在移动到打开位置并且移动力被移除之后，塞件6可以被偏置以朝向关闭位置移动。这可导致塞件6覆盖开口59，例如阻挡开口59中的逆流，但塞件6可与开口59保持脱离，直到例如通过用户的手指或筒的压力迫使塞件6进入到开口59中。

在上述实施例中，塞件在盖底侧与相应开口接合，例如，使得塞件可以通过移动到筒的内部空间中而移动到打开位置。在图6和图7所示的另一实施例中，例如，通过沿顺向方向朝向筒4的内部移动塞件，塞件6可从筒外侧与相应开口59接合，。如图3实施例，塞件6经由塞件结构62附接在一起，使得塞件6可以作为单个单元一起插入和移除。然而，塞件6可布置成与相应的开口59单独接合。还要注意，尽管为所有外周开口59设置了塞件6，但也可仅一个或少于所有的外周开口59的开口具有塞件6。此外，在一些实施例中，可以为中央开口58提供塞件6而不为任何外周开口59提供塞件6。这不仅对图6和图7的实施例是如此，对图3至图5的实施例也是如此，例如，如果导管54b设有可与塞件接合的开口。

如上所述，包括可与盖的开口接合的塞件的一些实施例可以布置成使得塞件作为用于相应开口的单向阀而操作图8和图9示出了另一实施例，其中为每个外周开口59提供鸭嘴阀63。鸭嘴阀63是单向阀，其操作成打开以允许进入筒4的内部空间44的顺流(例如，当暴露于图8中沿自上而下的方向的流体压力，该流体压力高于鸭嘴阀63下方的流体压力时)，但是，如果没有适当的流进入内部空间44和/或内部空间44内的压力相对较高，则保持关闭。在本实施例中，鸭嘴阀63夹在盖54和盖的下部54a之间，但阀63可以以其他方式布置。此外，可以采用任何合适类型的阀，诸如球和弹簧式止回阀、挡板阀、隔膜阀等。在本实施例中，盖54和外周开口59布置成具有处于阀63上方的入口针接纳腔或其他探头接纳腔，使得入口针可以被接纳到开口59中而不接触阀63。这可以允许阀63阻止穿过相应开口59的逆流，即使入口针位于开口59中。例如，如果入口针不用于将液体引入筒，或如果液体在低于筒内压力的压力(至少是暂时的)下由入口针引入，这能有助于防止逆流入进入入口针。注意，在一些实施例中，阀63可替换为可刺穿膜，该可刺穿膜用作阻止沿顺向方向或沿逆向方向穿过开口59的流动。可使用插入到开口59中的工具、入口针或其他入口探头刺穿可刺穿膜，以允许穿过开口59的流动。当然，如果要用入口针刺穿膜，则需要将膜定位在开口59中，以使穿刺元件接触膜。

图10和图11示出了另一实施例，其中筒的入口开口包括可移动门，以对流开放和关闭开口。在本实施例中，盖54包括可旋转的关闭件门64，该关闭件门64可绕中央开口58旋转，使得门64中的孔能够与外周开口59对准，以允许穿过开口59的流动，或者使门64阻塞开口59阻止流。尽管在本实施例中门64是可旋转的，但门64可以以诸如沿线性路径或其他路径的其他方式移动以打开和关闭外周开口59。此外，除外周开口59之外或代替外周开口59的中央开口58可以通过门64对流开放或关闭。

根据本发明的一个方面，该筒可与饮料形成机一起使用以制作饮料。在一种特定布置中，筒可与具有入口针和/或出口针或其他穿刺元件的饮料机一起使用。这些元件通常可以操作成刺穿一次性囊件以在囊件中形成入口和出口，但也可以与可重复使用的筒一起使用，并伸到筒的入口和/或出口中而不会损坏筒，且仍允许机器形成适当饮料。例如，上述筒4可以放置在饮料机的筒保持件中。此后，可以将筒保持件移动到关闭位置，使得入口针和/或出口针或其他穿刺元件延伸到筒4的开口58、59和/或饮料出口46中。亦如上所述，根据筒实施例，入口穿刺元件可打开相应开口58、59以流动，例如，通过移动塞件以从开口58、59脱离，通过刺穿膜等。可经由部分或全部穿刺元件将液体引入筒的内部空间，并且流控制元件(诸如单向阀，如果存在)可操作成允许流进入筒，和/或抵挡逆流从筒穿过开口58、59。

图12示出了可包含在一个说明性实施例中的饮料形成装置100中的各种部件的示意框图。本领域的技术人员将理解，饮料形成装置100可以以各种不同方式构造，并且因此本发明的各方面不应狭隘地解释为仅涉及一种类型的饮料形成设备。在本实施例中，水或其它前体液体可由供液部15提供，以与饮料原料在饮料形成站11处混合。筒4中可提供或不提供饮料原料(诸如咖啡粉、茶叶、粉末状饮料混合物等)，由液体与饮料原料混合生成的饮料可经由饮料出口分配到用户的容器2(杯子、玻璃壶(carafe)等)中。

在本实施例中，通过将储罐填充至液体分配水平位159、160，然后借助气泵对储罐152加压迫使储罐152中的液体从导管156流出到饮料形成站11，供液部15控制提供到饮料形成站11的液体容积。输送到饮料形成站11的液体容积等于在液体输送水平位159、160与在储罐152中的导管156的底部处的输送后水平位158之间的储罐152中的容积。由于在本实施例中有两个输送水平位159、160，因此可向饮料形成站11提供两个不同容积。然而，可以使用两个以上的水平位或者单个水平位。

在本实施例中，供液部15经由与源W联接的阀151向储罐152提供液体。源W可以有任何合适的布置，例如，可以从储存罐、自来水供应部或其他源提供液体。因此，在某些情况下，提供给储罐152的液体的温度会根据诸如一年中的时间、机器10所在空间的温度等各种因素很大程度地变化。例如，如果源W是由用户填充的储液部，则该储液部中的液体温度可能在室温(例如，如果液体在储液部中停留较长时间)和较低温度(例如，如果储液部刚刚填充了从水龙头分配的水)之间变化。

在本实施例中，为了向储罐152提供液体，阀151由控制电路16控制以打开和关闭来向储罐152提供所需液体容积。例如，如果储罐152为空或者处于分配后水平位158，则可以打开阀151，直到导电探头或其它液位传感器157向控制电路16提供表示液体何时到达分配水平位159、160的信号。响应于检测传感器157处液体的液位传感器157，控制电路16可以关闭阀151。

虽然在本实施例中，液位传感器包括成对的能够接触储罐152中的液体并提供表示储罐152中的各个分配水平位159或160处存在液体的信号(例如，电阻变化)，但液位传感器可以以其它方式布置。例如，传感器可包括带有附接浮动件的微动开关，该附接浮动件随着储罐152中的液位而上升以启动开关。在另一实施例中，液位传感器可探测与储罐中的一个或多个液位相关联的电容变化，可使用光学发射器/传感器布置(诸如，LED和光电二极管)来探测液位变化，可使用压力传感器，可使用浮动磁铁和霍尔效应传感器来探测水平位变化，以及其他。因此，液位传感器不一定限于导电探头构造。此外，液位传感器可包括两种或两种以上不同类型的传感器以探测储罐中的不同水平位。例如，压力传感器可用于探测在分配水平位160处的液体(例如，储罐152的完全填充可与储罐152中的压力激增一致)，而导电探头可用于探测在另一分配水平位159处的液体。

此外，不需要使用液位传感器将储罐填充至分配水平位159、160。相反，可使用其它技术来适当地填充储罐152，诸如打开阀151一段预先限定的时间，这段预先限定的时间被发现与将储罐152大致填充至所需水平位相对应。当然，诸如通过泵(例如，离心泵、活塞泵、电磁泵、隔膜泵等)、重力馈送或其他的用于向储罐152提供液体的其他布置也是可能的，并且储罐被填充至分配水平位159、160所用的方式可取决于用于向储罐提供液体的技术。例如，对提供给填充储罐152至分配水平位159、160的液体容积的控制可通过：在预先确定的时间内运行泵、探测进入储罐152的液体流速或容积(例如，使用流量计)、使泵运作所需周期次数(诸如在泵布置成每个周期输送已知容积的液体)、使用压力传感器或使用任何其他可行技术来探测储罐152中的压力上升来执行。

储罐152中的液体可借助发热元件153加热，其操作由控制电路16使用来自温度传感器的输入或其它适当输入控制。当然，液体的加热并不是必须的，替代地(或附加地)，设备100可包括用以冷却液体的冷却器、给液体充碳酸气的碳酸化器，或另外以改变储罐152中的液体容积的方式调节液体。(一般而言，加热、冷却、充碳酸气或以其它方式调节供应至饮料形成站11的液体的供液部15的部件被称为“液体调节器”。)

在本实施例中，可通过气泵154从储罐152排出液体，气泵154操作成迫使空气进入储罐152以对储罐加压并且迫使导管156中的液体流至饮料形成站11。由于导管向下延伸到储罐152中，输送至形成站11的液体容积被限定为储罐152中的在分配水平位159、160与导管156的下端之间的容积。此外，可使液体以其他方式从储罐152流至饮料形成站11。例如，泵可用于将液体从储罐152泵送至形成站11，液体可被允许通过重力从储罐152流出等等。通气口155可打开或关闭以对储罐152进行通气，并可设置该通气口155以允许填充储罐152而不引起储罐152中压力大幅上升，并允许通过对使用气泵154的储罐加压来从储罐152输送液体。在本实施例中，通气孔155实际上不受控制电路16控制，但始终保持打开由适当尺寸的孔，以允许为填充储罐152进行通气，并且允许储罐152中的气压累积以允许输送液体。还可提供其他流控制特征，诸如止回阀或其他流控制器，其可阻止在源W和储罐152之间或储罐152和饮料形成站11之间的导管中的回流。

饮料形成站11可使用例如容纳在筒4中的任何饮料制作原料，诸如咖啡粉、茶、调味饮料混合物、或其它饮料介质。替代地，饮料形成站11可简单用作加热的、冷却的或以其他方式调节的水或其它液体的出口，例如，在饮料介质容纳在容器2中的情况下。一旦从储罐156至站11的液体输送完成，就可操作气泵154(或其他气泵)迫使空气入导管156以在至少某种程度上从饮料形成站11清除液体。

设备100的阀151、气泵154以及其他部件的操作可由控制电路16控制，例如，控制电路16可包括编程处理器和/或其他数据处理装置以及适当的软件或其它操作指令、一个或多个存储器(包括可以储存软件和/或其他操作指令的非暂时性存储介质)、温度和水平位传感器、压力传感器、输入/输出接口、通信总线或其它联结件、显示器、交换器、继电器、双向可控硅元件、或执行所需输入/输出或其他功能所必需的其他部件。

本示例中的筒4可用于饮料机中以形成任何合适的饮料，诸如茶、咖啡、其他沏制型饮料、由液体或粉末状浓缩物形成的饮料等。因此，筒4可容纳任何适当饮料介质，例如咖啡粉、茶叶、干药草茶、粉末状饮料浓缩物、干燥水果提取物或粉末、粉末状或液状浓缩肉汤或其它汤、粉末状或液状药材(诸如，粉末状维生素、药品或其它药物、营养药品等)、和/或其他饮料制作原料(诸如，奶粉或其他植脂末、甜味剂、增稠剂、调味品等等)。在一个说明性实施例中，筒4容纳构造成与形成咖啡和/或茶饮料的机器一起使用的饮料介质，但是，本发明的各方面不限于这方面。

如本文所使用的，“饮料”指代当液体与饮料介质相互作用时形成的用于饮用的液体物质。因此，饮料指代准备好消费的液体，例如，分配到杯子中并准备好饮用的液体，以及在消费之前将经受诸如过滤或添加调味剂、植脂末、甜味剂、另一饮料等的其他过程或处理的液体。

因此，已经描述本发明的至少一个实施例的几个方面，应当理解，各种改动、修改和改进将容易被本领域技术人员想到。这些改动、修改和改进意味着是本公开的部分并且意味着在本发明的精神和范围内。因此，上述说明书和附图仅作为示例。

Claims (27)

1.一种在饮料形成机中使用的能重复使用的饮料筒，包括：

筒主体，所述筒主体具有底部、顶部、以及在底部和顶部之间延伸的侧壁，所述筒主体具有开口和出口，所述开口处于所述顶部并通向内部空间，所述出口允许饮料离开所述内部空间；以及

盖，所述盖布置成在所述开口处能移除地与所述筒主体的顶部接合以关闭所述筒主体的开口，所述盖具有中央开口和多个外周开口，所述中央开口允许液体进入到所述内部空间中，所述多个外周开口穿过所述盖并定位成围绕所述中央开口，所述多个外周开口中的每一个都对沿逆向方向从所述内部空间到所述内部空间的外侧的流关闭，所述中央开口对来自内部空间的沿逆向方向的流敞开。

2.如权利要求1所述的筒，其特征在于，所述多个外周开口中的每一个都包括单向阀，所述单向阀能响应于沿与所述逆向方向相反的顺向方向的流体压力而打开。

3.如权利要求1所述的筒，其特征在于，所述多个外周开口选择性地关闭阻止流动，使得所述多个外周开口中的每一个都能打开以允许来自内部空间的沿逆向方向的流动，并且能关闭以阻止来自内部空间的沿逆向方向的流动。

4.如权利要求3所述的筒，其特征在于，所述多个外周开口中的每一个都包括能在打开位置和关闭位置之间移动的可手动操作门，处于关闭位置时，所述可手动操作门关闭所述多个外周开口中的相应一个以阻止沿逆向方向的流动。

5.如权利要求4所述的筒，其特征在于，所述可手动操作门可包括安装到所述盖的可旋转关闭件，所述可旋转关闭件能移动以同时打开和关闭所述多个外周开口。

6.如权利要求1所述的筒，其特征在于，所述筒还包括多个塞件，所述多个塞件中的每一个都与所述多个外周开口中的相应一个在关闭位置接合，以阻止沿逆向方向的流动，并且能够移动到打开位置以允许沿逆向方向的流动。

7.如权利要求7所述的筒，其特征在于，所述多个塞件附接在一起。

8.如权利要求8所述的筒，其特征在于，所述多个塞件与所述盖接合，使得当所有所述多个塞件从所述多个外周开口的相应一个脱离时，所有所述多个塞件与所述盖保持接合。

9.如权利要求6所述的筒，其特征在于，通过沿与逆向方向相反的方向移动所述塞件，所述多个塞件中的每一个都能移动到打开位置。

10.如权利要求9所述的筒，其特征在于，所述多个塞件中的每一个都布置成当从所述多个外周开口中的相应一个脱离时保持附接到所述盖。

11.如权利要求10所述的筒，其特征在于，所述多个塞件中的每一个都布置成一旦所述塞件脱离就与所述多个外周开口的相应一个保持脱离，并布置成要求迫使所述塞件进入所述多个外周开口中的相应一个以与所述多个外周开口中的相应一个重新接合。

12.如权利要求1所述的筒，其特征在于，所述筒还包括多个塞件，其中所述多个塞件的每一个都插入到所述多个外周开口的相应一个中以阻止沿逆向方向的流动。

13.如权利要求12所述的筒，其特征在于，所述多个塞件中的每一个都布置成推到所述内部空间中打开相应外周开口以允许流动。

14.如权利要求13所述的筒，其特征在于，所述多个塞件中的每一个都布置成在被推到所述内部空间中后保持附接到所述盖。

15.如权利要求1所述的筒，其特征在于，所述筒还包括过滤篮，所述过滤篮限定保持用于形成饮料的饮料原料的饮料原料空间，所述过滤篮具有顶部开口、入口和过滤部分，能穿过所述顶部开口通达所述原料空间，所述入口将液体接纳到所述饮料原料空间中，所述过滤部分允许饮料流离开所述饮料原料空间，所述饮料篮穿过所述筒主体的开口被纳入到所述筒主体的所述内部空间中。

16.如权利要求15所述的筒，其特征在于，所述盖在与所述筒主体开口接合时密封关闭所述过滤篮的所述顶部开口。

17.如权利要求1所述的筒，其特征在于，所述多个外周开口中各自包括密封膜，所述密封膜对流关闭所述外周开口，并被刺穿以对流开放所述外周开口。

18.一种在饮料形成机中使用的能重复使用的饮料筒，包括：

筒主体，所述筒主体具有底部、顶部、以及在底部和顶部之间延伸的侧壁，所述筒主体具有开口和出口，所述开口处于所述顶部并通向内部空间，所述出口允许饮料离开所述内部空间；以及

盖，所述盖布置成在所述开口处能移除地与所述筒主体的顶部接合以关闭所述主体的开口，所述盖具有中央开口和多个外周开口，所述外周开口定位成围绕所述中央开口以允许液体进入所述内部空间，所述多个外周开口中的每一个都通过与相应外周开口接合的塞件关闭以阻止流动。

19.如权利要求18所述的筒，其特征在于，每个塞件都能移动到所述内部空间中，以从相应外周开口脱离并打开相应外周开口以允许流动。

20.如权利要求19所述的筒，其特征在于，每个塞件都布置成从相应外周开口脱离后仍保持附接到所述盖。

21.如权利要求20所述的筒，其特征在于，所述塞件附接在一起。

22.如权利要求21所述的筒，其特征在于，所述盖包括导管，所述导管布置成对引入到所述中心开口中的液体进行分配，并且其中所述塞件附接到所述导管。

23.如权利要求19所述的筒，其特征在于，所述塞件各自布置成通过移入到相应外周开口中的筒穿刺元件来移入到所述内部空间中。

24.如权利要求18所述的筒，其特征在于，每个所述塞件都能移动以从相应外周开口脱离以及打开相应外周开口以允许流动，其中，每个所述塞件都布置成一旦所述塞件脱离就与相应外周开口保持脱离，并且布置成要求迫使所述塞件进入到相应外周开口中以与所述外周开口重新接合。

25.如权利要求18所述的筒，其特征在于，所述筒还包括过滤篮，所述过滤篮限定保持用于形成饮料的饮料原料的饮料原料空间，所述过滤篮具有顶部开口、入口和过滤部分，能穿过所述顶部开口通入所述原料空间，所述入口将液体纳入到所述饮料原料空间中，所述过滤部分允许饮料流离开所述饮料原料空间，所述饮料篮穿过所述筒主体的开口被纳入到所述筒主体的所述内部空间中。

26.如权利要求25所述的筒，其特征在于，所述盖在与所述筒主体开口接合时密封关闭所述过滤篮的所述顶部开口。

27.一种在饮料形成机中使用的能重复使用的饮料筒，包括：

筒主体，所述筒主体具有底部、顶部、以及在底部和顶部之间延伸的侧壁，所述筒主体具有开口和出口，所述开口处于所述顶部并通向内部空间，所述出口允许饮料离开所述内部空间；以及

盖，所述盖布置成在所述开口处能移除地与所述筒主体的顶部接合以关闭所述主体的开口，所述盖具有中央开口和多个外周开口，所述中央开口允许液体进入所述内部空间，所述外周开口穿过所述盖并定位成围绕所述中央开口，所述多个外周开口中的每一个都位于等腰梯形的相应顶点处，所述中央开口位于所述等腰梯形内。

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