用于制備液體混合物的設備及方法

用于制備液體混合物的設備及方法
【專利摘要】本發明涉及用于制備液體混合物的設備及方法。本發明揭示混合設備、刺穿機構及卡盒。所述混合設備具有外殼及帶有凹部的抽屜。對應的卡盒可插入到所述抽屜中且滑入到所述外殼中，以促進液體與所述卡盒的內容物混合。所述液體可源于所述混合設備中的儲液器或直達管線。在所述混合設備的所述外殼的內側還有所述刺穿機構。所述刺穿機構具有噴嘴，所述噴嘴經配置以刺穿卡盒的蓋且注入液體以與所述卡盒的所述內容物混合。所述刺穿機構進一步經配置以驅動所述卡盒內側中的內部刺穿單元通過所述卡盒的下部，以允許將來自所述噴嘴的液體及所述卡盒的內容物分配到容器中。
【專利說明】用于制備液體混合物的設備及方法
[0001 ] 分案申請
[0002]本發明專利申請是申請日為2010年11月12日，申請號為201080055290.X，以及發明名稱為“用于制備液體混合物的設備及方法”的發明專利申請案的分案申請。
[0003]相關申請案的交叉參考
[0004]本申請案主張2009年11月12日申請的第61/260,742號美國臨時申請案的優先權，所述申請案的全文出于任何目的以引用的方式并入在本文中。
技術領域
[0005]本發明的實施例大體上涉及混合設備及方法，且更明確地說，涉及用于以衛生方式混合液體與混合物成分的自動混合設備及方法。
【背景技術】
[0006]供人類消耗而制造的許多混合物在將混合物成分混合在一起時需要最小程度的關注。然而，在許多實例中，如果在混合混合物的成分時不使用最小關注程度，則混合物的質量或特征可被非故意地折中。舉例來說，歸因于混合錯誤量的液體(例如，水)與混合物成分(例如，濃縮物)，混合比率可為不合適的。混合到混合成分中的液體的溫度可能為不正確的，從而使混合物的消耗困難或不合意，且在一些情況下，致使混合物成分在液體中的不完全溶解。此外，當在若干不同的時間制造相同的混合物時，所得的混合物可能為不一致的，舉例來說，在不同時間制造的混合物可能具有不同的混合比率，且可在不同的混合溫度下制造。
[0007]在許多實例中，混合物的質量及特征變化不是由于粗心大意，而是由于制造混合物時的環境。舉例來說，當混合物為嬰兒營養補充劑(例如配方奶粉)時，歸因于嬰兒的需要，混合可在午夜或緊急時間限制下發生。疲勞或所述情形的匆忙性質可不利地影響家長在混合配方奶粉時使用的關注程度。如已知，對于嬰兒的健康及幸福來說，維持由嬰兒消耗的配方奶粉的質量的一致性是合意的。
[0008]已研制用于自動混合的機器以處理手動混合所呈現的問題中的一些。在與混合物成分混合期間，所述機器使合適量的且處在正確溫度下的水的分配自動化。所得的混合物分配到等待容器中。這些機器中的一些經設計以用于混合單份混合物，舉例來說，單份咖啡。在此類機器中，使用包含待與水混合的混合物成分的單份卡盒，所述水的數量及溫度由機器控制。其它機器具有帶有多份混合物成分的較大貯存器(例如，“盒中袋”)，其在機器的控制下分配且與合適量的且處在正確溫度下的水混合。
[0009]雖然這些機器使混合過程自動化，但所述機器通常以使得來自混合物的殘留物在所述混合物被混合且分配之后殘留在機器上的部分上的方式來設計。舉例來說，一些機器具有通道、管道或導管，所述通道、管道或導管將混合物引導到所述混合物被分配到容器中的開口。在其它機器中，在混合操作期間刺穿貯存器以允許水的流入及流出的裝置與貯存器內容物接觸。因此，來自先前混合操作的殘留物可污染當前混合操作的混合物。這是一個特別與混合單份混合物的機器相關的問題。當混合物成分是易腐爛的時，殘留物可形成供細菌或其它有機體生長的環境，所述細菌或其它有機體將被引入到后來制造的混合物且可呈現健康問題。在這些類型的機器中，定期清洗及維護對于維持衛生環境是必需的。

【發明內容】

【附圖說明】
[0010]圖1及2為根據本發明的實施例的混合設備的透視圖。
[0011]圖3為根據用于混合設備的本發明的實施例的封閉機構的透視圖。
[0012]圖4為根據用于混合設備的本發明的實施例的瓶固持器的透視圖。
[0013]圖5為根據用于混合設備的本發明的實施例的卡盒固持器的透視圖。
[0014]圖6及7為根據用于與混合設備一起使用的本發明的實施例的卡盒的透視圖。
[0015]圖8為定位在卡盒固持器中的圖6及7的卡盒的橫截面圖。
[0016]圖9為定位在卡盒圖持器中且被刺穿噴嘴刺穿的圖6及7的卡盒的橫截面圖。
[0017]圖10及11為根據本發明的另一實施例的混合設備的透視圖。
[0018]圖12為根據本發明的實施例的具有混合物成分貯存器的圖10及11的混合設備的一部分的橫截面圖。
[0019]圖13為根據用于圖10及11的混合設備的本發明的實施例的混合物成分貯存器的透視圖。
[0020]圖14及15為根據本發明的另一實施例的混合設備的透視圖。
[0021]圖16及17為根據用于混合設備的本發明的實施例的刺穿外殼及卡盒抽屜的橫截面圖。
[0022]圖18及19為根據本發明的另一實施例的混合設備的透視圖。
[0023]圖20、21及22為根據本發明的實施例的刺穿機構及卡盒的橫截面圖。
[0024]圖23為根據用于與混合設備一起使用的本發明的實施例的卡盒的透視圖。
[0025]圖24為說明根據本發明的實施例的實例混合設備的基于控制器的系統的框圖。
【具體實施方式】
[0026]下文陳述某些細節以提供對本發明的實施例的充分理解。然而，對于所屬領域的技術人員將為清楚的是，可在沒有這些特定細節的情況下實踐本發明的實施例。此外，本文中描述的本發明的特定實施例是通過實例而提供，且不應被用于將本發明的范圍限于這些特定實施例。雖然以下描述將在混合嬰兒配方奶粉的背景下進行，但將認識到，本發明涵蓋用于混合其它混合物(例如果汁、咖啡及熱巧克力)的實施例，且還可用于其它應用中(例如配藥過程中)。在其它實例中，未詳細展示眾所周知的電路、控制信號、時序協議及軟件操作，以避免不必要地混淆本發明。
[0027]圖1及2說明根據本發明的實施例的混合設備100。混合設備100具有蛤殼型封閉機構101。如下文將更詳細解釋，設備100在封閉機構101中接受待根據混合配方與液體(例如水)混合的混合物成分的卡盒I。卡盒I的混合物成分可為呈固體或液體形式的。在閉合位置(如圖1中所展示)中，混合設備100刺穿卡盒I，且提供經加熱或未加熱的液體通過卡盒I以與混合物成分混合。所得混合物分配到容器305中。混合設備100使用混合配方(在一些實施例中，所述混合配方可為預先設置或手動選擇的)來為混合物提供合適量的且合適溫度的液體。
[0028]封閉機構101包括上封閉部件102及下封閉部件103。上封閉部件102包括刺穿機構(未在圖1或2中展示)、用戶接口及控制112及顯示屏104。通過使用用戶接口及控制112來啟用對混合設備100的設置、控制及操作，舉例來說，設置時間、日期、語言及其它操作性配置，選擇混合配方、液體溫度及/或數量及開始混合操作。顯示屏104向用戶提供可視信息。下封閉部件103包括卡盒固持器114及卡盒基部115，以在操作期間將卡盒I接納且固持在適當的位置。容納在上封閉部件102中的是電子處理組件，所述電子處理組件接收來自用戶接口及控制112及各種傳感器的輸入。作為響應，所述電子處理組件產生控制及命令信號，以管理混合設備100的操作且執行混合操作。在本發明的另一實施例中，用于獲得來自定位在卡盒固持器中的卡盒的信息的傳感器(例如，光學掃描儀(例如條形碼掃描儀))包括在上封閉部件102中。上封閉部件102在后封閉鉸鏈108處樞轉地耦合到外殼110，在所述外殼110中包含混合設備100的各種組件。舉例來說，加熱組件及栗組件位于外殼110中且由外殼110保護。可在混合設備100中使用常規加熱組件及栗組件。
[0029]混合設備100進一步包括容器壁龕113，在所述容器壁龕113中，容器305由容器固持器105接納，所述容器固持器105經配置以在混合操作期間將容器305固持在適當的位置且接納經分配的混合物。溢出托盤106配合到容器壁龕113的底部中，以接納液體或混合物的任何溢漏或溢出。在一些實施例中，溢出托盤106為液密容器，所述液密容器具有帶有將任何溢漏接納到其中的排水孔或槽的蓋。可移除溢出托盤106以進行清洗。
[0030]儲液器109儲存用于混合的液體。在一些實施例中，儲液器109可從設備100移除以易于灌注。儲液器109也可具有用于手提的蓋及把手。儲液器109還可包含水過濾器及用于指示何時應更換所述過濾器的方法。
[0031 ]混合設備100在一些實施例中包括接口模塊111。接口模塊111允許用戶與混合設備100交互，例如從設備100下載信息或將信息上傳到設備100。舉例來說，接口模塊111可存儲混合設備100已分配的產品的記錄。用戶可握住接口模塊111(例如，USB快閃存儲器)，將其插入到計算機中且下載信息。在其它實施例中，可通過將新軟件加載到接口模塊111上且將其插回到混合設備100中來更新用于電子處理組件的軟件。舉例來說，當新產品上市時，用戶可將信息上傳到接口模塊111，用戶可接著使用接口模塊111將所述信息上傳到混合設備100以混合且分配新產品。接口模塊111可在一些實施例中用于更新產品信息。舉例來說，假如存在關于一批混合物成分的產品召回，則用戶可經由網站將召回信息下載到接口模塊111上，將召回信息上傳到混合設備100中，且混合設備100將不處理具有所述批號的任何混合物成分。在本發明的替代實施例中，接口模塊111包括無線收發器以與另一無線收發器通信。舉例來說，用戶可經由連接到因特網的具無線功能的手持裝置將信息從網站直接傳遞到混合設備100。反之，可將信息從混合設備100無線地上傳到手持裝置或附近的計算機。
[0032]圖2說明混合設備100，其中封閉機構101處在打開位置中。如先前所論述，下封閉部件103包括卡盒固持器114及卡盒基部115，以在混合期間接納卡盒I且將卡盒I固持在適當的位置。在所述打開位置中，可將混合物成分卡盒I放置到卡盒固持器114中，如圖2中所展示。在本發明的一些實施例中，卡盒固持器114包括沿著固持器114的圓周定位以用于卡盒I的定向及識別(例如，內容物、濃度、數量等)的卡盒固持器基準突出部126 (圖5)及卡盒固持器輸入突出部127(圖5)。卡盒固持器基準突出部126不移動且充當基準。卡盒固持器114的上環旋轉且扣入到預設計的位置中，使得可將卡盒固持器輸入突出部127旋轉到相對于卡盒固持器基準突出部126的不同位置。如下文將更詳細描述，上封閉部件102經開槽以圍繞卡盒固持器基準突出部126配裝，使得上封閉部件102中的第二槽口相對于卡盒固持器輸入突出部127而定位。
[0033]圖3說明根據本發明的實施例的封閉機構。上封閉部件102在中心樞軸鉸鏈116處可圍繞鉸鏈旋轉地耦合到下封閉部件103。當上封閉部件102打開時，底部封閉部件103的后部圍繞中心樞軸鉸鏈116傾斜，使得底部封閉部件經定位以易于卡盒I插入到卡盒固持器114中。當封閉機構101閉合時，位于上封閉部件102中的卡盒固持器凹部121配合在卡盒I及卡盒固持器114上。卡盒固持器輸入凹部117及卡盒固持器基準凹部118位于卡盒固持器凹部121中，且經定位以分別對應于卡盒固持器輸入突出部127及卡盒固持器基準突出部126的不同位置。
[0034]將參看圖3及5描述根據本發明的實施例的卡盒固持器基準突出部126(圖5)、卡盒固持器輸入突出部127、卡盒固持器數據凹部118及卡盒固持器輸入凹部117的操作。轉到圖5，卡盒固持器114包括卡盒固持器基準突出部126(其位于固定位置處)及卡盒固持器輸入環128(其可被旋轉且扣入到固定位置中，以將卡盒固持器輸入突出部127定位在不同的位置)。卡盒固持器下部件129經配置以扣入到卡盒固持器基部115中(圖3)且被牢固地固定。卡盒固持器114進一步包括卡盒固持器壓力唇緣130(當卡盒I處于適當位置中時，卡盒I支撐在唇緣130上)，且當封閉機構101閉合時提供用于卡盒的壓縮點。
[0035]參看圖3，當封閉機構101閉合時，卡盒固持器輸入突出部127(圖5)延伸進入到對應的卡盒固持器輸入凹部117中。當突出部127進入輸入凹部117中時，其按壓對應的開關，所述開關將關于針對卡盒I的混合物成分使用何種分配配方(例如，溫度、體積等)的信息傳遞到電子處理組件。如圖3中所說明，且如下文將更詳細論述，卡盒I在其唇緣上具有兩個槽口。第一槽口對應于基準突出部126(其不移動)且第二槽口對應于輸入突出部127。卡盒I上的輸入槽口的位置基于卡盒的內容物而改變。舉例來說，當卡盒I中的第二槽口位于第一位置處時，如果輸入突出部127也旋轉到所述第一位置，則卡盒I將僅配合到卡盒固持器114中。在卡盒I插入到卡盒固持器114中且封閉機構101閉合的情況下，輸入突出部127將配合到對應于輸入突出部127的第一位置的輸入凹部117中。輸入突出部127將按壓輸入凹部117中的開關，且對應于輸入凹部117(開關在其中被按壓)的預定程序混合配方將用于混合卡盒I中的混合物成分。在一些實施例中，通過使輸入突出部127處于所述若干位置中的一者中，來將混合設備100放置到手動模式中，在所述手動模式期間，用戶可手動選擇且設置混合配方以修改混合物的制備。
[0036]使用突出部126、127及輸入凹部117、118將幫助防止錯誤的混合配方被用于特定混合物成分。舉例來說，當卡盒I包含嬰兒配方奶粉濃縮物時，所述突出部及輸入凹部防止用戶插入具有用于4oz的嬰兒配方奶粉的濃縮物的卡盒，而選擇且使用用于提供6oz的嬰兒配方奶粉的混合物配方。即，具有處于用于4o4俞出的比率中的嬰兒配方奶粉濃縮物的卡盒將在其蓋中具有位于位置“X”處的槽口。當卡盒固持器輸入環128旋轉時，4oz卡盒將僅配合在卡盒固持器114中，使得輸入突出部127處在位置“X”處。在封閉機構101閉合的情況下，輸入突出部127將在位置“X”處配合到輸入凹部117中，從而指示電處理組件使用用于4o4俞出的混合物配方。相比之下，用于6oz的嬰兒配方奶粉的卡盒將在其蓋中具有位于位置“Y”處的輸入槽口。錯誤混合將被防止，因為6oz卡盒將不配合，因為輸入突出部127處在“X”位置中且輸入突出部127將不觸發“X”位置輸入凹部117中的“X”位置開關，因為用于6oz卡盒的卡盒蓋將覆蓋輸入突出部127。
[0037]返回到圖3，在一些實施例中，當封閉機構101閉合時，傳感器119定位在卡盒封閉凹部121中以獲得關于卡盒I的信息。傳感器119可為光學傳感器，所述光學傳感器的實例為條形碼掃描儀。在此實施例中，條形碼掃描儀119將讀取卡盒I的蓋上的條形碼。所述條形碼可用于識別卡盒I中包含的混合物成分。所述條形碼可額外地，或替代地包含關于合適混合配方的信息，舉例來說，如何分配產品、液體與濃縮物的比率及液體的溫度。以條形碼形式具有此信息的益處為可使用較少的存儲器存儲指令，電處理組件使用所述指令合適地混合且分配混合物。此外，當新產品釋放時，或如果混合物成分的濃度水平改變，混合設備100可適應新信息。在混合物成分為濃縮嬰兒配方奶粉的實施例中，相比于成人飲料，用戶不能夠使用不推薦的液體(即，水)與濃縮物的比率來制備嬰兒配方奶粉是更重要的。舉例來說，對于咖啡，用戶可根據其喜好使得所述咖啡更濃或更稀。然而，對于嬰兒配方奶粉，水與濃縮物的比率對于嬰兒的健康及幸福是重要的。作為預防措施，舉例來說，用戶應不能夠插入經設計以用于4oz輸出的卡盒，且無意地或有意地選擇6oz輸出。編碼混合配方的條形碼將代替用戶執行此步驟，且提供產品輸出方面的更高的安全性。
[0038]在一些實施例中，條形碼為三維(3D)條形碼。可通過使用3D條形碼編碼對混合物制備有利的額外信息。舉例來說，所述條形碼可包含序號、批號及制造日期。在此類型的信息可由混合設備100讀取的情況下，所述混合設備可經編程以不分配過期的產品或被召回的產品(如果用戶以召回信息更新機器，例如，經由接口模塊111)。在另一實施例中，新軟件更新可由條形碼編碼。舉例來說，用戶可打印出待由混合設備100讀取的條形碼以更新軟件。
[0039]刺穿噴嘴120位于卡盒封閉凹部121中。噴嘴120經配置以刺穿卡盒I且提供液體進入到卡盒I中。噴嘴120包括推擠卡盒I的內部刺穿單元(在圖8及9中展示)的表面。在一些實施例中，噴嘴120包括壓力開關(未圖示)以使得在混合物不從卡盒分配的情況下，混合設備100能夠切斷進入到被刺穿的卡盒中的液體流。
[0040]圖4說明根據本發明的實施例的瓶固持器105。瓶固持器105包括夾子單元141，所述夾子單元141用于在混合操作期間將容器305(圖1)固持在適當的位置以接納混合物。壓縮彈簧140從夾子單元141延伸以在容器305被推擠進入到適當位置中以接納混合物時，隨著夾子單元141被迫分開而提供彈簧偏置，從而提供壓縮力以將容器305固持在適當的位置。夾子單元141可具有形成在接納容器305的內側彎曲表面上的脊部142。所述脊部經配置以提供相對容器305的向下力(例如，當混合物被分配到容器中時)的摩擦力，同時當容器插入及移除時允許水平力張開夾子單元141。
[0041]圖6及7說明根據本發明的實施例的卡盒I。卡盒I包括具有基準槽口5及輸入槽口 4的卡盒唇緣2 ο如先前所論述，槽口 4及槽口 5對應于卡盒固持器114上的輸入突出部127及基準突出部126，且可用于確保卡盒I在固持器114中的正確定向，以及將關于卡盒及/或卡盒中包含的混合成分的信息提供到混合設備100。卡盒唇緣2可經配置以在固持器114的上表面與卡盒封閉凹部121的表面之間提供夾持表面，以當封閉機構101處于閉合位置中時將卡盒穩固地固持在適當的位置。卡盒蓋3密封卡盒I的內容物(S卩，混合物成分)。所述卡盒蓋可由可被刺穿噴嘴刺穿且密封卡盒I以維持混合物成分的數量及質量的材料形成。卡盒蓋3可具有打印在其上的條形碼15，以提供關于卡盒、卡盒的內容物的信息或用于具有條形碼掃描儀的混合設備100的實施例的其它信息。
[0042]在卡盒唇緣2下方的是卡盒下壓縮脊部7及上壓縮脊部8。下壓縮環7支撐在卡盒固持器壓力唇緣130(圖5)上以將卡盒I保持在適當的位置。在所述下壓縮環下方的卡盒分配噴嘴6在混合期間充當用于混合的分配噴嘴。因為卡盒I在卡盒固持器114中支撐在下壓縮唇緣130上，所以卡盒的卡盒分配噴嘴6(即，下部)可具有各種尺寸及直徑，且可以多種角度成錐形，這允許固持變化量的混合物成分。分配噴嘴的底部具有帶有滴下唇緣9的開口，以將輸出混合物從卡盒引導到容器中。在所述開口內側的是膜片，所述膜片用于保持內容物密封在卡盒I中直到其被刺穿為止。如下文將更詳細描述，當封閉機構101處在閉合位置中時，卡盒I在壓縮脊部7與壓縮脊部8之間的區域處變形，使得上壓縮環8抵著下壓縮環7壓縮。因此，卡盒I的長度縮短，且(如下文將更詳細解釋)迫使內部刺穿單元通過卡盒分配噴嘴6的底部處的下膜片。
[0043]圖8及9說明根據定位在卡盒固持器114中的本發明的實施例的卡盒的橫截面圖。圖8說明處于未壓縮狀態中的卡盒，且圖9說明處于壓縮狀態中的卡盒，例如當封閉機構101的上封閉部件102閉合到下封閉部件103上時。如先前所論述，當定位在卡盒固持器114中時，下壓縮環7的表面支撐在卡盒固持器壓力唇緣130上。
[0044]如圖8中所展示，內部刺穿單元(IPU)1定位在卡盒I中。IPU10是大體上中空的，且在鄰近卡盒蓋3的端部處具有開口，且延伸到經配置以刺穿分配噴嘴6的底部處的膜片的尖端。IPU支撐物13將IPU 10固持在卡盒中的適當位置，且當IPU 10被迫向下時(例如當卡盒被壓縮時)彎曲。IPU 10包括IPU輸出開口 11，當卡盒I被壓縮時，開口 11的一部分在卡盒的外側，且開口 11的另一部分在卡盒的內側。以此方式，卡盒中的液體被允許流入到卡盒內側的開口 11的部分中，且從卡盒外側上的開口 11的部分分配。在一些實施例中，IPU 10是有溝槽的，以促進通過刺穿卡盒分配噴嘴6的底部處的膜片來分配混合物。IHJ 10進一步包括IPU分流止擋部12，分流止擋部12從刺穿噴嘴120引導提供到IPU 10的開口端中的液體通過所述分流止擋部上方的開口且進入到所述液體可與混合物成分混合的卡盒中。所述分流止擋部12還可具有開口，以在局部刺穿的情況下允許液體筆直通過底部且從底部流出，從而防止卡盒過度灌注。
[0045]圖9說明定位在卡盒固持器114中且被閉合位置中的封閉機構101壓縮的卡盒I。封閉機構101的閉合致使刺穿噴嘴120刺穿卡盒蓋3，且與IPU 10的頂部開口配合。卡盒I還經壓縮，使得下壓縮脊部7與上壓縮脊部8集中到一起。卡盒I的壓縮及刺穿噴嘴對IPU 10的力致使I PU 1刺穿卡盒I的底部處的膜片。液體通過刺穿噴嘴120從液體輸入管道131提供到IPU 10。如先前所論述，IPU 10包括IPU分流止擋部12，分流止擋部12引導水進入到卡盒中以與卡盒I的內容物混合。也如先前所論述，在刺穿位置中，IHJ輸出開口 11具有位于卡盒內側中的一部分(混合物進入到所述部分中)及卡盒外側的一部分(混合物從所述部分分配)。也如圖9中所展示，卡盒唇緣2被夾持在卡盒固持器114的表面與卡盒封閉凹部121的表面之間，以在混合期間將卡盒I固持在適當的位置。
[0046]如圖9中所說明且如先前所描述，卡盒I的內容物與由刺穿噴嘴120提供的液體的混合是在混合設備100的任何部分不與卡盒I中的內容物接觸的情況下發生。通過避免與卡盒I中的內容物的接觸，可在不需要拆卸及清洗零件的情況下維持混合設備100的清潔度。此外，通過在混合期間不使混合設備100的零件與卡盒I的內容物接觸，來自先前混合物的殘留物將不會在當前混合物的制備期間污染當前混合物。
[0047]圖10及11說明根據本發明的實施例的混合設備200。在適用的情況下，先前引入的參考數字將用于描述混合設備200。如下文將更詳細描述，相比于混合設備100，不同于使用貯存器(例如，卡盒)(所述貯存器在混合期間被刺穿且液體被引入到其中)，混合設備200使用通過栗閥從貯存器(未圖示)分配的混合物成分。
[0048]混合設備200包括用于儲存區域202的門201，混合物成分的貯存器儲存到所述儲存區域202中。傳感器119定位在儲存區域202中，以在混合物成分的貯存器定位在儲存區域202中的時候，獲得關于混合物成分的貯存器的信息。傳感器119可為光學傳感器，所述光學傳感器的實例為條形碼掃描儀。在此實施例中，條形碼掃描儀119將讀取容器上的條形碼。在一些實施例中，門201是隔熱的且儲存區域202由隔熱材料203隔熱，使得儲存區域202可通過包括在外殼110中的制冷單元(未圖示)(例如帕爾特冷卻器)冷卻。可包括通風開口 20 5以使外殼110的內部通風。混合設備200的分配單元外殼204包括液體分配單元，以控制通過栗閥的混合物成分的分配，且提供待與從所述貯存器分配的內容物混合的液體。集成在門201中的是用戶接口控制112，以允許用戶如先前論述而控制混合設備200的操作。顯示器104也包括在門201上，以向用戶提供用于混合設備200的可視反饋及操作信息。瓶固持器105定位在分配單元外殼204下方，以在混合物的混合及分配期間接納容器305且將容器305固持在輸出容器壁龕113中。
[0049]圖12說明根據定位在儲存區域202中的本發明的實施例的貯存器300。還展示在圖12中的是帕爾特冷卻器206及風扇207，其用于為具有此特征的實施例冷卻儲存區域202。分配單元外殼204包括螺線管致動器208，所述螺線管致動器208以栗閥303操作以控制來自貯存器的混合物成分的流以用于混合。舉例來說，在一個實施例中，所述螺線管致動器通過電磁力打開栗閥303中的單向栗閥。在一些實施例中，栗閥303與貯存器300集成。栗閥303還可為耦合到貯存器300的可多次使用的附接件。液體分配器209提供液體(例如，水)以用于與容器300的內容物混合。分配噴嘴302引導由液體分配器209分配的液體，以與在分配噴嘴302的尖端處從貯存器分配的混合物成分混合。分配噴嘴302的尖端處的分配噴嘴滴下唇緣304進一步引導混合物進入到由瓶固持器105的夾子141固持在適當位置的容器305中。舉例來說，在一些實施例中，分配噴嘴302在徑向上由肋狀物支撐以將液體引導到同一點，在所述點處，混合物成分從分配噴嘴302分配。
[0050]貯存器300包括盒部分301 (在所述盒部分301中包含混合物成分)，且具有下部，所述下部經成形以將混合物成分引導到栗閥303。舉例來說，如圖12及13中所展示，貯存器300的下部向下成角度，使得在重力之下，混合物成分流經栗閥303且流到分配噴嘴302。如先前所論述，貯存器300還可包括條形碼13以提供關于貯存器、貯存器的內容物的信息或用于混合的其它信息。
[0051 ] 在操作中，當混合物成分從貯存器300從噴嘴302的底部分配時，從液體分配器209分配的液體與所述混合物成分混合。通過以此方式使液體與混合物成分混合，所述混合物成分不與混合設備200的任何部分接觸。如同混合設備100，可在不需要拆卸及清洗零件的情況下維持混合設備200的清潔度。此外，可避免當前混合物的污染，因為在混合設備200上不存在來自先前混合物的混合的殘留物。
[0052]圖14及15說明根據本發明的另一實施例的混合設備400。在適用的情況下，先前引入的參考數字將用于描述混合設備400。相比于混合設備100，卡盒定位在卡盒抽屜403中，所述卡盒抽屜403滑出且向下樞轉以促進卡盒在卡盒固持器114中的插入。圖14說明處于閉合位置(用于混合)中的卡盒抽屜403，且圖15說明處于打開位置(用于卡盒插入)中的所述卡盒抽屜。卡盒抽屜403滑回到刺穿外殼401下方的適當位置中，所述刺穿外殼401包括刺穿噴嘴120及卡盒封閉凹部121。夾脊404可包括在卡盒抽屜403上，以在打開或閉合時幫助用戶夾住卡盒抽屜403。當卡盒抽屜403閉合時，把手402用于刺穿定位在卡盒固持器114中的卡盒I。刺穿噴嘴120及卡盒封閉凹部121附接到把手402，使得當其向下移動時，其將移動刺穿噴嘴120及卡盒封閉凹部121進入到適當位置中以將卡盒固持在適當的位置、刺穿卡盒蓋3且驅動卡盒I的內部刺穿單元10通過卡盒I的下膜片。
[0053]圖16及17說明根據本發明的實施例的刺穿外殼401及卡盒抽屜403的橫截面圖。圖16說明處于閉合位置中的卡盒抽屜403及處于向下位置中的把手402，且圖17說明處于打開位置中的卡盒抽屜403及處于向上位置中的把手402。
[0054]如圖16中所展示，當卡盒抽屜403是閉合的且把手402圍繞把手鉸鏈409旋轉到向下位置時，刺穿噴嘴120及卡盒封閉凹部121也向下移動到適當位置中，以在卡盒封閉凹部121與卡盒固持器114之間夾持卡盒I的卡盒唇緣2(未在圖16及17中展示)，且刺穿卡盒蓋3。與卡盒I的內容物混合的液體通過噴嘴120從液體輸入管道131提供。如先前描述而執行卡盒內容物的混合。當處于閉合位置中時，磁鐵405及406用于吸引且對準抽屜402。在卡盒內容物的混合期間，鎖定彈簧407及鎖定條408用于在向下位置中將把手402固持在適當位置，但當足夠的力被施加到把手402時，允許鎖定條408向上釋放。
[0055]當打開卡盒抽屜403時，把手402定位在其向上位置中，以向上移動刺穿噴嘴120及卡盒封閉凹部121且為拉開抽屜403而讓路。通過以足夠的力拉動以克服磁鐵405、406的吸引來拉開抽屜403。卡盒抽屜403包括抽屜滑動銷410及抽屜樞軸銷411，當抽屜403打開及閉合時，所述抽屜滑動銷410及抽屜樞軸銷411在抽屜滑動軌道412中滑動。當抽屜403打開或閉合時，抽屜滑動銷410添加穩定性，且當抽屜403完全打開且向下樞轉時向下滑動。當抽屜403打開及閉合時，抽屜樞軸銷411也在抽屜滑動軌道412中滑動且幫助維持對準。當抽屜403完全打開時，抽屜樞軸銷411充當樞軸，使得抽屜403可如圖17中所展示而向下樞轉。
[0056]圖18及19說明根據本發明的實施例的混合設備500。在適用的情況下，先前引入的參考數字將用于描述混合設備500。圖18說明具有抽屜503的混合設備500，所述抽屜503可滑進及/或滑出外殼110，且可向下旋轉以允許卡盒在卡盒固持器514中的插入。圖18說明閉合位置(用于混合)中的卡盒抽屜503，且圖19說明打開位置(用于卡盒插入)中的卡盒抽屜503。卡盒抽屜503可滑回到刺穿外殼501下方的適當位置中，從而在如圖20、21及22中展示的刺穿設備555中對準卡盒。磁鐵(未圖示)可用于將抽屜對準在預定位置中。抽屜突出部504可包括在卡盒抽屜503上，以幫助用戶推動或拉動抽屜503到打開或閉合位置中。
[0057]混合設備500可進一步包括容器壁龕513，容器305可插入到壁龕513中以接納液體或混合物。溢出托盤506可插入到容器壁龕513的底部中。在至少一個實施例中，溢出托盤506為用于包含流體或混合物的溢出或溢漏的液密容器，且可被移除以進行清洗。
[0058]在一些實施例中，儲液器509可用于儲存用于混合的流體。儲液器509還可從混合設備500移除，以用于清洗或以待混合的液體灌注。過濾器511可與過濾器指示器一起包括在儲液器509中，以指示何時過濾器511已耗盡或何時可更換過濾器511。儲液器509可包含流體加熱機構(未圖示)或可耦合到位于外殼510內的流體加熱機構。在額外實施例中，流體源(例如水管線)可連接到儲液器509或直接連接到混合設備500以提供待混合的流體。
[0059]混合設備500可進一步包括用戶接口及控制512及顯示屏504。可通過用戶接口及控制512促進對混合設備500的設置、控制及操作，且顯示屏504可向用戶提供系統信息。混合設備500的設置可包括網絡連接性配置，其使得能夠通過無線收發器(未圖示)與用戶進行遠程通信。在另一實施例中，無線收發器能夠通過蜂窩式、W1-F1、藍牙、有線或其它無線網絡通信，且可與任何通信協議兼容。舉例來說，可使用遠程通信以遠程地上傳跟蹤混合物設備500的使用的數據，或者，開始混合過程。在一個方案中，用戶可從遠程裝置與混合設備500通信以開始混合過程，且隨后從混合設備500接收通知，所述通知提醒用戶混合過程已結束。
[0060]媒體接口也可包括在混合設備500中。在至少一個實施例中，用戶可與混合設備500交互。這可包括將數據上傳到混合設備500或從混合設備500下載數據。舉例來說，用戶可下載混合物設備500的使用歷史記錄及/或上傳較新的固件。
[0061 ] 如圖20中所展示，相比于混合設備400，混合設備500可使用螺線管540以向下移動刺穿噴嘴520。螺線管540可為具有任何數目級的螺線管。圖20說明根據本發明的實施例的刺穿系統555的橫截面圖。在一個實施例中，卡盒50不具有壓縮脊部，且當卡盒插入到刺穿系統555中時，沒有卡盒壓縮發生。在另一實施例中，卡盒50可具有類似于先前圖8及9中展示的卡盒I的壓縮脊部7、8。一旦完全插入到刺穿系統555中，卡盒50即可被壓縮，使得壓縮環8被朝壓縮環7向下推擠。刺穿系統555經配置以接受且定位各種形狀、體積及尺寸的卡盒，舉例來說，具有較長或較短卡盒分配噴嘴的卡盒可與刺穿系統555—起使用，以通過各種體積的卡盒操作。因此，所述卡盒可被壓縮，且IPU 10可更接近于分配噴嘴的底部處的開口中的膜片而定位。
[0062]在卡盒50完全插入到刺穿系統555中后，用戶可與混合設備500交互，且開始混合過程或所述過程可自動開始。如圖21中所展示，一旦所述過程開始，螺線管540可致使刺穿噴嘴520在向下方向上移動且刺穿卡盒蓋3。在一個實施例中，刺穿噴嘴520可包括溫度感測元件(未圖示)且測量卡盒的內容物的溫度。所述溫度感測元件可通過刺穿噴嘴520洗滌，以防止由與卡盒中的混合物成分接觸引起的任何未來污染。在另一實施例中，可使用紅外線溫度計(未圖示)讀取卡盒的內容物的溫度，使得可在刺穿噴嘴520不與混合物成分接觸的情況下測量溫度。可基于卡盒中的混合物成分的溫度調整經提供以用于與卡盒內容物混合的液體的溫度。
[0063]螺線管540可進一步向下移動刺穿噴嘴520，從而致使刺穿噴嘴520的刺穿噴嘴唇緣515向下推擠IPU 10。如圖22中所展示，這可致使IPU 10刺穿所述分配噴嘴的底部處的開口中的膜片。在滴下唇緣9的開口的膜片被刺穿的情況下，混合物成分可從卡盒分配進入到容器305(未圖示)，且與來自儲液器509的任何流體混合，所述流體可由刺穿噴嘴520注入。在一些實施例中，在刺穿噴嘴520刺穿卡盒蓋3之后，液體被提供到卡盒中以與卡盒的內容物“預混合”。所述刺穿噴嘴接著進一步向下移動，以向下驅動IPU 10且刺穿卡盒的底部。進一步提供額外的液體以與卡盒的內容物完全混合。
[0064]圖23說明根據本發明的實施例的卡盒50。相比于卡盒I，卡盒50包括基準槽口5及識別標記52。如圖19中所展示，卡盒50插入到抽屜503中的卡盒固持器514中且經定向，使得基準槽口5與卡盒固持器基準突出部526對齊。在一個實施例中，識別標記可為唇緣54上的突部，且產品讀取器545(圖20)可為多個下壓按鈕。當抽屜503處于閉合位置中時，所述識別標記可按壓在產品讀取器545的下壓按鈕中的一者上，如圖21中所展示。這可向混合設備500指示關于卡盒50的內容物的一個或一個以上特性(例如體積、類型、有效日期或品牌)。在其它實施例中，識別標記及產品讀取器545可分別為條形碼及條形碼讀取器，或可分別為RFID標簽及RFID讀取器，以識別卡盒內容物特性。
[0065]圖24說明基于控制器的系統的框圖，所述系統展示混合設備500的代表性實施方案，在所述實施方案中可體現本發明的各個方面。在一個實施例中，控制器601可與網絡接口 602及媒體接口 603介接，以促進遠程通信且分別允許用戶本地上傳及下載數據。控制器601還可從用戶接口及控制512接收用戶輸入，且在顯示器504上向用戶顯示信息。溫度傳感器611及產品讀取器545可耦合到控制器601以提供卡盒信息。通常來說，所述系統還將包括到螺線管540的連接，所述螺線管540允許系統促進自動混合過程。
[0066]從以上描述將認識到，雖然已在本文中出于說明的目的描述本發明的特定實施例，但可在不偏離本發明的精神及范圍的情況下做出各種修改。因此，除了如由所附權利要求書限制，本發明是不受限制的。
【主權項】
1.一種刺穿設備，其包含: 噴嘴，其經配置以刺穿貯存器的第一膜片，且經配置以毗鄰所述貯存器的內部刺穿單元而定位； 降低機構，其耦合到所述噴嘴，且經配置以移動所述噴嘴以刺穿所述貯存器的所述第一膜片，且進一步經配置以移動所述噴嘴以與所述內部刺穿單元互動且驅動所述內部刺穿單元通過第二膜片以刺穿所述第二膜片。2.根據權利要求1所述的刺穿設備，其中所述降低機構包含螺線管。3.根據權利要求1所述的刺穿設備，其進一步包含安置在所述噴嘴中的溫度傳感器。4.根據權利要求1所述的刺穿設備，其進一步包含: 管道，其耦合到所述噴嘴且經配置以將液體提供到所述噴嘴，所述噴嘴進一步經配置以將所述液體提供到所述貯存器中。5.根據權利要求1所述的刺穿設備，其中所述噴嘴經配置以響應于從第一位置移動到第二位置而移動所述內部刺穿單元。6.根據權利要求1所述的刺穿設備，其中所述噴嘴在通過所述降低機構的移動期間不與所述貯存器的內容物接觸。7.—種卡盒，其包含: 貯存器，其具有接納端及分配端； 第一膜片，其安置在所述接納端處； 第二膜片，其安置在所述分配端處； 內部刺穿單元，其安置在所述貯存器內且定位在所述第一膜片與所述第二膜片之間，所述內部刺穿單元經配置以刺穿所述第二膜片;及 基準槽口，其經配置以使所述卡盒以第一位置定向。8.根據權利要求7所述的卡盒設備，其進一步包含: 多個壓縮脊部，其經配置以允許所述卡盒的所述貯存器在所述壓縮脊部之間的第一區域中變形。9.根據權利要求7所述的卡盒設備，其中所述內部刺穿機構包含: 分流止擋部，其經配置以將提供到所述內部刺穿單元的第一端的液體引導到所述內部刺穿單元中的至少一個開口且進入到所述卡盒中。10.根據權利要求7所述的卡盒設備，其中所述內部刺穿機構是有溝槽的。11.根據權利要求7所述的卡盒設備，其進一步包含: 至少一個內部刺穿單元支撐物，其耦合到所述內部刺穿單元且經配置以將所述內部刺穿單元定位在第二位置，所述至少一個內部刺穿單元支撐物進一步經配置以允許所述內部刺穿單元響應于所述內部刺穿單元在第一方向上被推擠而在所述第一方向上移動。12.根據權利要求7所述的卡盒設備，其進一步包含: 識別標記，其經配置以指示所述卡盒的內容物的至少一個特性。13.根據權利要求12所述的卡盒設備，其中所述識別標記包含突部、條形碼、RFID標簽及槽口中的至少一者。14.一種用于混合混合物的設備，其包含: 第一凹部，其經配置以在預定定向中接受且定位卡盒； 刺穿系統，其包含: 噴嘴，其經配置以刺穿定位在所述第一凹部中的卡盒的蓋且經進一步配置以通過所述刺穿提供液體;及 機構，其經配置以在多個位置中定位所述噴嘴且刺穿頂部膜片;及 第二凹部，其經配置以接納容器以從所述卡盒的下方接納包括所述液體的混合物。15.根據權利要求14所述的設備，其進一步包含處理器，所述處理器經配置以確定所述卡盒的內容物與由所述噴嘴提供的所述液體之間的正確混合比率。16.根據權利要求14所述的設備，其進一步包含: 產品讀取器，其經配置以響應于分析所述卡盒而確定關于所述卡盒的內容物的至少一個特性。17.根據權利要求14所述的設備，其進一步包含: 儲液器，其經配置以儲存所述液體； 加熱機構，其經配置以加熱待由所述噴嘴提供的所述液體。18.根據權利要求14所述的設備，其中所述刺穿系統經配置以在不與所述卡盒的內容物接觸的情況下刺穿所述膜片。19.根據權利要求14所述的設備，其中所述噴嘴進一步經配置以與所述卡盒的內部刺穿單元互動，以響應于被所述噴嘴移動而刺穿第二膜片。20.根據權利要求14所述的設備，其中所述第一凹部經配置以接受且定位各種形狀、體積、尺寸或其組合的卡盒。21.一種用于組合混合物與液體的方法，其包含: 將噴嘴移動到毗鄰于卡盒的蓋的第一位置； 使用所述噴嘴刺穿所述卡盒的所述蓋;及 將所述噴嘴移動到第二位置以實施所述卡盒的下部的刺穿。22.根據權利要求21所述的方法，其進一步包含: 在所述刺穿所述蓋之后，測量所述卡盒的內容物的溫度。23.根據權利要求22所述的方法，其進一步包含: 至少部分基于所述卡盒的所述內容物的所述溫度將待提供到所述卡盒中的液體加熱到一溫度。24.根據權利要求21所述的方法，其進一步包含: 響應于讀取所述卡盒的特征而確定所述卡盒的內容物的至少一個特性。25.根據權利要求21所述的方法，其中將所述噴嘴移動到第一位置及將所述噴嘴移動到所述第二位置包含使用螺線管移動所述噴嘴。26.根據權利要求21所述的方法，其進一步包含: 在所述刺穿所述蓋之后，將液體提供到所述卡盒中。
【文檔編號】A47J31/40GK105942862SQ201610286666
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2010年11月12日
【發明人】道格拉斯·斯奈德, 尼基·蘭姆, 阿龍·蘭姆
【申請人】時代概念有限公司