反压力饮料分配器和使用方法
阅读说明：本技术 反压力饮料分配器和使用方法 (Counter-pressure beverage dispenser and method of use ) 是由 S·佩蒂弗 N·比森 D·戈弗雷 N·厄尔 C·埃德蒙兹 K·布鲁克斯 K·奥卡拉汉 于 2019-03-12 设计创作，主要内容包括：用于将饮料分配到容器(18)中的系统,该系统包括至少一个分配器单元(10)。分配器单元(10)包括可移动密封构件(34)和至少一个饮料出口端口,该可移动密封构件(34)被构造成在容器(18)的至少一部分和分配头之间形成密封屏障。以这种方式,使得在填充之前容器被加压,以便避免过多形成泡沫。(System for dispensing a beverage into a container (18), the system comprising at least one dispenser unit (10). The dispenser unit (10) comprises a movable sealing member (34) and at least one beverage outlet port, the movable sealing member (34) being configured to form a sealing barrier between at least a portion of the container (18) and the dispensing head. In this way, the container is pressurized before filling in order to avoid excessive foaming.)
本发明涉及饮料分配，并且特别涉及分配用于消费的碳酸或起泡饮料。本发明的方面涉及用于将碳酸或起泡饮料迅速分配到饮用容器中的系统和方法。
背景技术
诸如含酒精和不含酒精的碳酸饮品的饮料在包括酒吧、竞技场、电影院、剧院和体育馆的娱乐场地处被购买。在娱乐活动期间，这些场地可以容纳数千人，从而需要在短时间时段内分配和销售大量的饮料。
当前的饮料分配器系统通常将碳酸或起泡饮料储存在加压小桶或罐中。小桶或罐连接到分配头，并且饮料由熟练的操作者手动分配到玻璃杯或杯子中。可替代地，在后混合系统中，在水被分配之前将水碳酸化并且与调味果汁混合。然而，在娱乐活动期间，用于服务大量消费者的这些系统存在若干问题和限制。
由于娱乐活动的性质，通常大量消费者将试图同时、即在活动之前或在短暂的幕间休息时段期间、购买饮料。这可能导致熟练的操作者试图在短的时间帧期间分配大量的饮品。这给予场地工作人员压力，以应付急于快速接收消费者的饮料并且返回享受活动的大量消费者。
不幸的是，当前的分配器系统不能快速分配。增加这些系统的体积流速可能导致发泡饮料过多形成泡沫。由于操作者必须或者等待直到形成泡沫已经消退，或者丢弃饮料并且分配代替物，这进一步减慢了饮料的分配。这限制了在任意给定时间饮品可以被分配的速度和消费者的接待人数。
一些场地可能试图通过在大量的饮品被订购之前，在低需求安静时段期间预先倾注大量的饮品来解决这个问题，以便在繁忙时段期间满足高需求。然而，由于在饮品等待被销售时饮品可能被污染，因此这种方案影响饮品的质量。分配的饮品还可能快速变热并且变平，从而减小了消费者的愉悦感，并且使消费者不再为饮品付费。这可能会对场地和酿造师或饮品品牌的声誉和利润有负面影响。
此外，生产大量的预先倾注的饮品可能给场地导致储存区域问题，并且如果饮品没有被全部销售，则可能致使明显的浪费。
发明内容
本发明的一方面的目的是消除或至少减轻现有技术饮料分配器系统的前述缺点。
本发明的一方面的目的是提供能够迅速并且高质量地分配饮料的、坚固并且可靠的饮料分配系统。
本发明的一方面的又一目的是提供饮料分配系统，该饮料分配系统可以允许碳酸或泡沫饮料在反压力下被迅速分配，以减轻或避免饮料过多形成泡沫。
本发明的一方面的另一目的是提供自助饮料分配系统，该自助饮料分配系统可以允许多种碳酸或发泡饮料被相继和/或同时分配。
本发明的一方面的目的是提供在没有在饮料内形成过多泡沫的情况下迅速分配碳酸或发泡饮料的方法。
本发明的进一步的目标从以下描述将变得显而易见。
根据本发明的第一方面，存在用于将饮料分配到容器中的系统，系统包括：
至少一个分配器单元，至少一个分配器单元包括：
分配头，其中，分配头包括：
饮料出口；
至少一个压力端口；以及
可移动密封构件，该可移动密封构件被构造成在容器的至少一部分和分配头之间形成密封屏障。
通过设置能够在容器和分配头之间形成密封屏障的饮料分配系统，这可以有利于在容器的内部和外部之间创造压力差，以允许饮料被迅速分配到容器的内部中。
优选地，系统或至少一个分配器单元包括至少一个支撑构件，该至少一个支撑构件被构造成支撑容器。
优选地，至少一个支撑构件被构造成在容器的口部、凸出部分和/或凸缘处接触、保持、定位和/或支撑容器。至少一个支撑构件可以被构造成接触容器的口部、凸出部分和/或凸缘的内表面、外表面和/或上表面。
至少一个支撑构件可以被构造成在容器的基部或侧部处接触、保持、定位和/或支撑容器。
至少一个支撑件可以被构造成将容器对于可移动密封构件定位和/或将容器与可移动密封构件对准，以确保有效的密封。至少一个支撑件可以被构造成定位容器，以将容器的口部和/或凸缘与可移动密封构件对准。
至少一个支撑构件可以成形为和/或制定尺寸为当容器被装载或定位在分配器单元中时，允许容器的口部、凸出部分和/或凸缘的内表面、外表面和/或上表面搁置在支撑构件上。
通过设置包括被构造成在容器的至少一部分和分配头之间形成密封屏障的可移动密封构件的系统，在密封屏障的形成、饮料的分配和密封屏障的移除期间，容器的位置不改变。这可以避免或减轻饮料的搅动或溢出。
可移动密封构件可以被构造成能够在密封构件与容器间隔开的第一状态和密封构件与容器的至少一部分接触以形成密封屏障的第二状态之间移动。
容器的至少一部分可以为容器的口部、凸出部分和/或凸缘。密封构件可以接触、夹住和/或夹持容器的口部、凸出部分和/或凸缘的内表面、外表面或上表面。
密封构件可以包括密封元件。密封元件可以包括弹性和/或食品安全材料。密封元件可以由选自包括硅树脂、橡胶、塑料或树脂的组的材料制成。可以使用任何适合的弹性和/或食品安全材料。
通过设置被构造成接触、夹住和/或夹持容器的口部、凸出部分和/或凸缘的内表面、外表面或上表面的可移动密封构件，在第一状态下的密封构件与在第二状态下的密封构件之间的距离可以为短距离。这可以允许系统快速形成密封屏障，从而节省时间。
密封构件可以被构造成在基本上竖向和/或水平的方向上移动。优选地，密封构件被构造成在大体上竖向的方向上移动。密封构件的第一状态和第二状态之间的竖向距离可以在大致2mm至200mm的范围内。优选地，密封构件的第一状态和第二状态之间的距离可以在大致10mm至15mm的范围内。
通过设置被构造成接触、夹住和/或夹持容器的口部、凸出部分和/或凸缘的内表面、外表面或上表面的可移动密封构件，密封力被施加和限制到容器的小区域。这避免了力被施加到整个容器本体。
系统可以包括隔屏、门和/或防溅板。隔屏、门和/或防溅板可以在饮料的分配期间将容器与使用者隔离。通过在分配期间将使用者与容器隔离，这减轻了移动零件或者破坏容器对使用者的安全风险。在分配期间将使用者与容器隔离还减轻了溢出或飞溅。使用者对分配器零件的有限接近还改善了分配器的卫生。
容器可以选自包括饮用器皿、瓶、马克杯、杯子、壶、玻璃杯、烧杯、水杯和/或大啤酒杯的组。容器可以由包括硬或软塑料、玻璃、陶瓷、纸板、纸、蜡纸和/或泡沫的一系列材料制成。容器可以为一次性的或可重复使用的。
待分配的饮料的体积可以为一英制品脱568ml或一美制品脱473ml。待分配的饮料的体积可以为英制品脱或美制品脱的一小部分。待分配的饮料的体积可以以可调整的方式设定。
饮料可以在不到10秒被分配到容器中。优选地，饮料可以在不到5秒被分配到容器中。进一步优选地，饮料可以在不到3秒被分配到容器中。
饮料可以为碳酸和/或发泡饮料。饮料可以为含酒精的和/或不含酒精的。优选地，饮料为啤酒。啤酒可以选自包括贮藏啤酒、爱尔啤酒、小麦啤酒、烈性黑啤酒、波特酒和/或麦芽酒的组。
压力端口还可以作为饮料出口。连接到压力端口的阀可以控制穿过端口的介质。
通过设置能够在容器和分配头之间形成密封屏障的系统，这可以有利于在反压力下分配饮料。
至少一个压力端口可以连接到少一个压力源。压力源可以被构造成在容器的内部和外部之间创造压力差。内部压力可以高于外部压力。在分配饮料期间可以维持内部压力，以防止制品的氧化或污染。对于碳酸或发泡饮料，这可以防止碳酸或气泡从饮料中逸散。
优选地，饮料出口连接到至少一个饮料源。至少一个饮料源可以为加压的或非加压的。至少一个饮料源可以为小桶或储存罐。
饮料源可以为两部分系统，其中，在分配之前，诸如水的第一流体在碳酸化器中被碳酸化，并且与诸如果汁的第二流体混合。
饮料出口可以连接到浸管和/或喷嘴。浸管和/或喷嘴可以为短的或者延伸到容器的底部。浸管和/或喷嘴可以为直的或者与容器的侧部成角度。
喷嘴可以具有大体上圆锥形的形状。喷嘴可以在其表面上包括多个流体运输沟槽。沟槽可以成形为和制定尺寸为传送和/或引导饮料以接触容器的内部表面。
至少一个压力源可以为气体供应部。优选地，至少一个压力源被构造成当密封构件处于第二状态时在容器的内部和外部体积之间形成压力差。
气体供应部可以选自包括惰性气体、空气、二氧化碳和/或气体混合物的组。
可移动密封构件可以连接到致动器，该致动器被构造成在第一状态和第二状态之间移动密封构件。
优选地，密封构件安装在分配头上。分配头可以为可移动的以移动密封构件。优选地，分配头可以为在大体上竖向的方向上可移动的以在大体上竖向的方向上移动密封构件。密封构件和/或分配头能够相对于至少一个支撑构件移动。密封构件和/或分配头能够相对于至少一个支撑构件和/或由至少一个支撑构件支撑的容器在大体上竖向的方向上移动。
系统可以包括多个支撑构件。第一支撑构件可以被构造成在容器的口部、凸出部分和/或凸缘处接触和/或保持容器，并且第二支撑构件可以被构造成接触和/或保持容器的侧部和/或基部。
基部支撑构件可以以可移除的方式安装在分配器上。可以设置不同尺寸和/或形状的多个基部支撑构件，以调整分配器中的容器的高度和/或位置。通过选择适当的基部支撑件以匹配容器形状和尺寸，容器可以被升高或降低，以确保分配头可以影响与容器的有效的密封。因此，在分配器中可以使用一系列不同的容器形状和大小。
基座支撑构件可以由可以支撑容器的任何适合的材料制成。优选地，基部支撑构件由透明、半透明或半不透明的材料制成。基部支撑构件可以由塑料或玻璃制成。
基部支撑件可以允许光穿过其结构传播。可以通过分配器系统传播不同颜色的光穿过基部支撑件，以指示分配操作的状况。
系统可以包括控制单元。控制单元可以被构造成控制分配头和/或密封构件的移动。控制单元可以被构造成通过饮料出口控制饮料的泵送。控制单元可以被构造成通过至少一个压力端口控制容器的加压。控制单元可以被构造成通过至少一个压力端口控制气体和多余饮料从容器的排放。
系统可以包括传感器以监视饮料分配器执行并且允许“实时”调整分配参数。参数可以包括流速、泵速、流动/泵送时间、容器阈值反压力和诸如温度的冷却参数。通过设置分配参数的控制，可以将碳酸化等级、温度和/或泡沫“头部”高度维持在期望的参数内或者迎合使用者的偏好。
容器可以被手动或自动装载到分配装置中。自动装载可以由控制单元控制以允许在没有使用者干预的情况下放置饮料容器。
控制单元可以被编程为有利于饮料分配单元的安全、自动操作。控制单元可以被编程为致动安全锁，以防止在分配期间接近和/或释放容器。控制单元可以向分配系统的各种部件发出指令，并且监视来自多种传感器(压力、温度、流量、接近度)的输出。
控制单元可以包括由远程计算机编程的单板。可替代地，可以通过网络对安装在饮料分配器内的本地计算机单元远程执行编程。
控制单元可以被构造成监视在一周期期间分配的饮料的数量，并且具有当控制单元计算出饮料源已经达到较低的体积阈值限度时关闭分配操作的能力，在该较低的体积阈值限度之后，进一步分配可能导致无饮料或劣质饮料。
控制单元可以连接到计算机装置，该计算机装置向使用者(消费者)提供指令并且从使用者(消费者)接收指令。
控制单元可以被构造成打开门(如果存在的话)以向使用者/消费者自动交出分配的饮料。
优选地，系统为自助系统。容器的装载、饮料的分配和分配的饮料的交出为自动的。
根据本发明的第二方面，存在用于将饮料分配到容器中的系统，系统包括：
至少一个分配器单元，至少一个分配器单元包括：
至少一个支撑构件，该至少一个支撑构件被构造成支撑容器；以及
分配头，其中，分配头包括：
饮料出口；
至少一个压力端口；
可移动密封构件，该可移动密封构件被构造成在密封构件与容器间隔开的第一状态和密封构件与容器的至少一部分接触以形成密封屏障的第二状态之间移动。
本发明的第二方面的实施例可以包括本发明的第一方面或本发明的第一方面的实施例的一个或多个特征，或者，本发明的第一方面的实施例可以包括本发明的第二方面或本发明的第二方面的实施例的一个或多个特征。
根据本发明的第三方面，设置有用于将饮料分配到容器中的系统，系统包括：
至少一个分配器单元，至少一个分配器单元包括：
至少一个支撑构件，该至少一个支撑构件被构造成支撑容器；以及
可移动分配头，其中，分配头包括：
饮料出口；
至少一个压力端口；以及
密封构件；
其中，分配头能够在密封构件与容器间隔开的第一状态和密封构件与容器的至少一部分接触的第二状态之间移动。
优选地，至少一个压力源被构造成当分配头处于第二状态时在容器的内部和外部体积之间形成压力差。
优选地，密封构件安装在分配头上。分配头可以为可移动的以移动密封构件。密封构件和/或分配头能够相对于至少一个支撑构件移动。
本发明的第三方面的实施例可以包括本发明的第一方面或第二方面或本发明的第一方面或第二方面的实施例的一个或多个特征，或者，本发明的第一方面或第二方面的实施例可以包括本发明的第三方面或本发明的第三方面的实施例的一个或多个特征。
根据本发明的第四方面，设置有用于将饮料分配到容器中的系统，系统包括：
至少一个支撑构件，该至少一个支撑构件被构造成支撑容器；
饮料出口；
至少一个压力源；以及
可移动密封构件，该可移动密封构件能够在密封构件与容器间隔开的第一状态和密封构件与容器的凸缘、上边缘或内边缘接触以形成密封屏障的第二状态之间移动。
其中，至少一个压力源被构造成当形成密封屏障时在容器的内部和外部体积之间形成压力差。
本发明的第四方面的实施例可以包括本发明的第一方面、第二方面或第三方面或本发明的第一方面、第二方面或第三方面的实施例的一个或多个特征，或者，本发明的第一方面、第二方面或第三方面的实施例可以包括本发明的第四方面或本发明的第四方面的实施例的一个或多个特征。
根据本发明的第五方面，存在用于将饮料分配到容器中的系统，系统包括：
支撑框架，该支撑框架包括多个分配器单元；
其中，每个分配器单元包括：
至少一个支撑构件，该至少一个支撑构件被构造成支撑容器；
分配头，该分配头包括饮料出口和至少一个压力端口；以及
可移动密封构件，该可移动密封构件被构造成在容器的至少一部分和分配头之间形成密封屏障。
本发明的第五方面的实施例可以包括本发明的第一方面至第四方面或本发明的第一方面至第四方面的实施例的一个或多个特征，或者，本发明的第一方面至第四方面的实施例可以包括本发明的第五方面或本发明的第五方面的实施例的一个或多个特征。
根据本发明的第六方面，设置有用于将碳酸或发泡饮料分配到容器中的系统，系统包括：
至少一个分配器单元，分配器单元包括：
至少一个支撑构件，该至少一个支撑构件被构造成支撑容器；以及
分配头，其中，分配头包括：
饮料出口；
密封构件，该密封构件能够在密封构件与容器间隔开的第一状态和密封构件与容器的凸缘、上边缘或内边缘接触以形成密封屏障的第二状态之间移动；以及
至少一个压力端口，该至少一个压力端口被构造成在容器的内部体积和外部体积之间形成压力差。
本发明的第六方面的实施例可以包括本发明的第一方面至第五方面或本发明的第一方面至第五方面的实施例的一个或多个特征，或者，本发明的第一方面至第五方面的实施例可以包括本发明的第六方面或本发明的第六方面的实施例的一个或多个特征。
根据本发明的第七方面，提供有将饮料分配到容器中的方法，方法包括：
提供饮料分配器系统，该饮料分配器系统包括：
至少一个分配器单元，至少一个分配器单元包括：
至少一个支撑构件；
分配头，其中，分配头包括：
饮料出口；
至少一个压力端口；以及
密封构件；
使用至少一个支撑构件支撑容器；
移动密封构件以接触容器的至少一部分，以在分配头和容器之间形成密封屏障；
用气体加压容器的内部体积；以及
通过饮料出口将饮料泵送到容器的内部体积中。
方法可以包括在饮料被泵送到容器中时，从容器的内部体积排放或移除加压气体。方法可以包括通过至少一个压力端口排放或移除加压气体。
方法可以包括在饮料已经被泵送到容器中之后，从容器的内部体积排放或移除加压气体。
气体可以选自包括惰性气体、空气、二氧化碳和/或气体混合物的组。
容器的至少一部分可以为容器的口部、凸出部分和/或凸缘。密封构件可以接触、夹住和/或夹持容器的口部、凸出部分和/或凸缘的内表面、外表面或上表面。
方法可以包括通过移动分配头移动密封构件。方法可以包括在饮料被泵送到容器中之后，移动密封构件远离容器的凸缘、上边缘或内边缘，以破坏分配头和容器之间的密封屏障。
方法可以包括加压容器的内部体积以在容器的内部体积和外部体积之间形成压力差。
方法可以包括在将饮料泵送到容器中之前，将容器中的压力增加到大气压力之上。方法可以包括在将饮料泵送到容器中期间或之后，将容器中的压力减小到大气压力。
方法可以包括在不到10秒分配饮料。优选地，方法可以包括在不到5秒分配饮料。进一步优选地，方法可以包括在不到3秒分配饮料。
饮料分配器系统可以为自助系统。方法的步骤可以为自动的。自动步骤可以由控制单元控制。
本发明的第七方面的实施例可以包括本发明的第一方面至第六方面中的任一个或本发明的第一方面至第六方面中的任一个的实施例的一个或多个特征，或者，本发明的第一方面至第六方面中的任一个的实施例可以包括本发明的第七方面或本发明的第七方面的实施例中的一个或多个特征。
根据本发明的第八方面，提供有将碳酸或发泡饮料分配到容器中的方法，方法包括：
提供饮料分配器系统，该饮料分配器系统包括：
至少一个分配器单元，分配器单元包括：
至少一个支撑构件；
分配头，其中，分配头包括：
饮料出口；
至少一个压力端口；以及
密封构件；
将容器安装在至少一个支撑构件上；
移动分配头以使密封构件与容器的凸缘、上边缘或内边缘接触，以在分配头和容器之间形成密封屏障；
用气体加压容器的内部体积；以及
通过饮料出口将饮料泵送到容器的内部体积中。
本发明的第八方面的实施例可以包括本发明的第一方面至第七方面中的任一个或本发明的第一方面至第七方面中的任一个的实施例的一个或多个特征，或者，本发明的第一方面至第七方面中的任一个的实施例可以包括本发明的第八方面或本发明的第八方面的实施例的一个或多个特征。
根据本发明的第九方面，提供有将碳酸或发泡饮料分配到容器中的方法，方法包括：
提供饮料分配器系统，该饮料分配器系统包括：
至少一个分配器单元，至少一个分配器单元包括：
至少一个支撑构件；
分配头，其中，分配头包括：
饮料出口；
至少一个压力端口；以及
密封构件；
使用至少一个支撑构件支撑容器；
移动分配头以使密封构件与容器的凸缘、上边缘或内边缘接触，以在分配头和容器之间形成密封屏障；
用气体加压容器的内部体积；以及
通过饮料出口将饮料泵送到容器的内部体积中。
本发明的第九方面的实施例可以包括本发明的第一方面至第八方面中的任一个或本发明的第一方面至第八方面中的任一个的实施例的一个或多个特征，或者，本发明的第一方面至第八方面中的任一个的实施例可以包括本发明的第九方面或本发明的第九方面的实施例的一个或多个特征。
根据本发明的第十方面，提供有将碳酸或发泡饮料分配到多个容器中的方法，方法包括：
提供饮料分配器系统，饮料分配器系统包括：
多个分配器单元，其中，每个分配器单元包括：
至少一个支撑构件，该至少一个支撑构件被构造成支撑容器；以及
分配头，其中，分配头包括：
饮料出口；
至少一个压力端口；以及
密封构件；
将第一容器安装在第一分配器单元上；
移动密封构件以接触第一容器的至少一部分，以在分配头和第一容器之间形成密封屏障；
用气体加压第一容器的内部体积；以及
通过饮料出口将饮料泵送到第一容器的内部体积中。
方法可以包括重复步骤以将饮料分配到第二容器或又一容器中。方法可以包括在第一容器被填充之后，使用第一分配器单元将饮料分配到第二容器中。方法可以包括在第一分配器单元分配到第一容器中之后或同时使用第二分配器将饮料分配到第二容器中。
容器的至少一部分可以为容器的口部、凸出部分和/或凸缘。密封构件可以接触、夹住和/或夹持容器的口部、凸出部分和/或凸缘的内表面、外表面或上表面。
本发明的第十方面的实施例可以包括本发明的第一方面至第九方面中的任一个或本发明的第一方面至第九方面中的任一个的实施例的一个或多个特征，或者，本发明的第一方面至第九方面中的任一个的实施例可以包括本发明的第十方面或本发明的第十方面的实施例的一个或多个特征。
根据本发明的第十一方面，存在用于将饮料分配到容器中的系统，系统包括：
至少一个支撑构件，该至少一个支撑构件被构造成支撑容器；以及
至少一个分配头，其中，至少一个分配头包括至少一个可移动密封构件，该可移动密封构件被构造成在容器的至少一部分和至少一个分配头之间形成密封屏障。
本发明的第十一方面的实施例可以包括本发明的第一方面至第十方面中的任一个或本发明的第一方面至第十方面中的任一个的实施例的一个或多个特征，或者，本发明的第一方面至第十方面中的任一个的实施例可以包括本发明的第十一方面或本发明的第十一方面的实施例的一个或多个特征。
根据本发明的第十二方面，提供有将饮料分配到容器中的方法，方法包括：
提供饮料分配器系统，该饮料分配器系统包括：
至少一个支撑构件；
至少一个分配头，其中，至少一个分配头包括：
至少一个密封构件；
使用至少一个支撑构件支撑容器；
移动密封构件以接触容器的至少一部分，以在分配头和容器之间形成密封屏障；
用气体加压容器的内部体积；以及
通过饮料出口将饮料泵送到容器的内部体积中。
本发明的第十二方面的实施例可以包括本发明的第一方面至第十一方面中的任一个或本发明的第一方面至第十一方面中的任一个的实施例的一个或多个特征，或者，本发明的第一方面至第十一方面中的任一个的实施例可以包括本发明的第十二方面或本发明的第十二方面的实施例的一个或多个特征。
根据本发明的第十三方面，存在用于将饮料分配到容器中的系统，系统包括：
至少一个分配器单元，至少一个分配器单元包括：
分配头，其中，分配头包括：
至少一个流体端口；以及
可移动密封构件，该可移动密封构件被构造成在容器的至少一部分和分配头之间形成密封屏障。
优选地，至少一个流体端口为饮料出口和/或压力端口。阀可以连接到至少一个流体端口以控制流体端口是否作为饮料出口和/或压力端口。可以在流体端口为压力端口的第一状态和流体端口为饮料出口的第二状态之间操作阀。
系统可以包括至少一个支撑构件，该至少一个支撑构件被构造成支撑容器。
本发明的第十三方面的实施例可以包括本发明的第一方面至第十二方面中的任一个或本发明的第一方面至第十二方面中的任一个的实施例的一个或多个特征，或者，本发明的第一方面至第十二方面中的任一个的实施例可以包括本发明的第十三方面或本发明的第十三方面的实施例的一个或多个特征。
附图说明
现在将参照附图仅以示例的方式描述本发明的各种实施例，其中：
图1呈现了根据本发明的实施例的、以立体图的方式示出的分配器系统；
图2A至图2F呈现了图1的分配器系统的分配器设备的、以立体图和放大图的方式示出的部件；
图3A、图3B和图3C为可以在图1的分配器设备实施例中使用的替代支撑元件的俯视图；
图4A至图4B为图1的根据本发明的实施例的分配器装置的、示出处于饮料分配和容器装载状态的分配器机构的示意性图示；
图5A、图5B和图5C为可以在图1的实施例中使用的密封元件装置的示意性表示图；
图6A、图6B和图6C为可以在图1的实施例中使用的替代密封元件装置的示意性表示图；
图7A至图7I为图1的根据本发明的实施例的分配器系统的、以操作的各种阶段示出的分配器机构的示意性图示；
图8A和图8B为可以在图1的根据本发明的实施例的分配器系统中使用的、以容器装载和饮料分配状态示出的替代分配器机构的示意性图示；
图9为图1的分配器系统的回路的示意性框图；
图10A、图10B和图10C为根据本发明的实施例的分配器系统的示意图和立体图；
图11A和图11B为图10A的分配器系统中的容器支撑件的放大立体图；
图12为图10A的分配器系统中的基部支撑件的立体图；
图13A至图13D为可以在图1和图10A的分配器中使用的密封板的示意图；
图13E为在图13A至图13C的密封板中使用的喷嘴的立体图；
图14为图10A的分配器系统的回路的示意性框图；以及
图15A和图15B为根据本发明的实施例的分配器系统的示意性剖视图。
在下面的描述中，在说明书和附图中同样的零件用相同的参考数字标记。附图不一定按比例绘制，并且某些零件的比例已经被扩大以更好地阐明本发明的实施例的细节和特征。
具体实施方式
图1示出了分配器系统10。系统具有主分配器本体12，其中示出了两个分配器14a和14b。分配器具有位于分配器14a和14b下方的承滴盘20。每个分配器均具有容器支撑件16。支撑件16被构造成保留和支撑容器18，用于将饮料分配到容器中。虽然在图1中仅示出了两个分配器14a和14b，但是系统可以在主分配器本体12中包括多个分配器。
在这个示例中，如在图2A至图2D中最佳示出的，支撑件16被分成两个半圆形的半部16a、16b。在这种蛤壳式支撑件设计中，支撑件16的第一半部16a安装在铰链门20的内表面19上。支撑件16的第二半部16b安装在分配器14a、14b的壁21上。门通过铰链23连接分配器本体12。门20具有窗20a，以允许监视容器的填充。可选地，基板27可以位于门或分配器上，以为容器提供附加的支撑。图2A示出了：其中一个分配器14a，其中，门20处于打开状态，以及另一个分配器14b，其中，门20处于关闭状态。
如图2B和图2D所示，当铰链门20处于打开位置时，容器的上边缘或凸缘18a由支撑件16的第一半部16a部分支撑。如图2C(俯视图)和图2E所示，当门关闭时，支撑件的第一半部16a和第二半部16b相合以形成圆形支撑件16，该圆形支撑件16环绕容器的凸缘的周界并且完全支撑容器的上边缘或凸缘。支撑元件16沿容器的凸缘的整个周界连续延伸。为了清楚起见，图2E中的门20示出为透明的。
图2F示出了分配头歧管30的下侧的立体图，该分配头歧管30被设计成相对于容器18的上边缘或凸缘18a沿箭头“F”在竖向方向上降低和升高。分配头30包括密封板32，该密封板32在密封板32的截口(section)上具有密封元件34。在这个示例中，密封板32的所述截口在下侧表面33上。
密封元件34被设计成并且制定尺寸为当密封元件34被按压成与支撑件16和/或容器18的上边缘、内边缘或凸缘18a接触，和/或被夹持紧靠支撑件16和/或容器18的上边缘、内边缘或凸缘18a时，形成密封屏障。在这个示例中，密封元件34由诸如硅树脂或橡胶的弹性材料制成并且具有平坦的密封表面。
密封元件34被设计成当形成密封时维持容器的内部和外部之间的压力差。通过在容器的内部和外部之间设置压力差，可以使用反压力以在最小形成泡沫的情况下将饮料迅速分配到容器中。
图3A至图3C示出了从俯视图示出的容器支撑件16的替代设计。可以基于容器类型和/或形状来选择容器支撑件。可以移除容器支撑件并且用不同的支撑件设计代替以适合容器类型和/或形状。在图3a中，支撑半部116a和116b的上面116c为平坦的并且为由诸如硅树脂或橡胶材料的弹性和/或可轻微变形的材料制成的实心体。在图3B和图3C上示出了支撑件的替代设计，该图3B和图3C示出了在支撑半部的上面116c上的孔36或径向凹槽38。支撑材料不需要由实心不能穿透的材料组成。孔或凹槽可以有利于支撑件的轻微压缩并且辅助密封的形成。在替代设计中，支撑件可以包括支撑容器的若干部段。
在上面的示例中，支撑件16形成门20的制定尺寸为支撑容器18的凸缘的部分。然而，设置门为可选的。图4A和图4B示出了用于没有门的分配器的容器支撑件。可替代地，支撑构件可以从装置本体伸展，并且一旦分配完成就收回。
图4A和图4B示出了容器支撑件16的替代设计。在这个示例中，支撑件包括三个支撑构件26a、26b和26c。第一支撑构件26a安装在分配器14a、14b的壁21上。第二支撑构件26b具有第一端部26d和第二端部26e，该第一端部26d枢转安装到分配器本体。第三支撑构件26d具有第一端部26f和第二端部26g，该第一端部26f枢转安装到分配器本体。
如图4B所示，当容器被放置或装载到分配器中时，容器的上边缘或凸缘18a由第一支撑构件26a部分支撑。在这个示例中，第一支撑构件为半圆形的并且提供对容器的支撑。
如图4A所示，当门关闭时，第二支撑构件和第三支撑构件枢转，使得第二支撑构件的第二端部26e和第三支撑构件的第二端部26g相合以形成半圆形的支撑件。第二构件和第三构件连同第一支撑构件一起环绕容器的周界，并且完全支撑容器的上边缘或凸缘。在这种设计中，不需要门，并且容器直接被定位或装载到分配器中。
在上面的示例中，密封元件34已经被示出为具有大体上平坦的表面。然而，如在图5A至图5C中描述的，可以使用替代的密封元件。可以基于容器类型和/或形状来选择密封元件。可以移除密封元件并且用不同的密封元件代替以适合容器类型和/或形状。
图5A示出了一实施例，其中密封元件34a处于密封位置和未密封位置。类似于上述示例，密封元件34a位于分配头30的密封板32上。然而，在这个实施例中，第二密封元件37设置为在容器支撑件16的上表面上的层。当容器18被定位或装载在分配器中时，容器的上边缘或凸缘18a被支撑在第二密封元件16d上。
如图5A所示，当分配头被降低时，在密封元件34a和密封元件37之间形成密封。容器的上边缘或凸缘18a被夹在密封元件34a和密封元件37之间。
图5B示出了一实施例，其中密封元件34b处于密封位置。密封元件34b具有异形成型部而不是平坦的密封件。当异型模制密封元件34b被按压紧靠支撑件16和容器的上边缘或凸缘18a时，异型模制密封元件34b可以有利于密封材料的更好的压缩。
图5C示出了一实施例，其中密封元件34c处于密封位置和非密封位置。密封元件34c不限定到上面示例中示出的密封板的截口。在这个实施例中，密封元件34c设置在密封板的整个下侧上。
在上面的示例中，密封元件已经示出为接触容器18的上边缘。然而，如在图6A至图6C中描述的，替代设计是接触容器凸缘上的内表面。
图6A示出了一实施例，其中密封元件34d位于分配头32的密封板32的外边缘32a上。当容器18被定位或装载在分配器中时，容器的上边缘或凸缘18a被支撑在支撑件16上。
如图6A所示，当分配头被降低时，在密封元件34和容器的上边缘上的内表面之间形成密封。
图6B示出了替代的密封设计，其中密封元件34e被夹在密封板32和压缩板42之间。如图6A所示，当分配头被降低时，压缩板被致动以压缩密封板32和压缩板42之间的密封元件34e。随着密封元件34e压缩，密封元件34e径向扩展以在密封板32和容器18的上边缘18a上的内表面18b之间形成密封屏障。
图6C示出了另一密封设计，其中密封元件34f为可充气的并且围绕密封板32的外边缘安装。如图6C所示，分配头被降低，使得密封板和处于放气形态的密封元件在容器的凸缘内并且邻近容器的上边缘的内表面。然后密封元件34f被充气以径向扩展并且在密封元件34f和容器的上边缘18b上的内表面之间形成密封。
图7A至图7I示意性示出了将碳酸饮料从分配器设备10分配到一次性塑料杯子容器中的步骤。
如图7A所示，分配器14a具有容器支撑件16a和16b。在这个示例中，支撑件16a形成门20的制定尺寸为支撑容器18的凸缘18a的部分。门20通过铰链23连接分配器本体12。门20具有窗20a，以允许监视容器18的填充。
窗由透明塑料或其他材料制成，并且为使用者提供分配过程的清晰视野，这对使用者而言是独特的视觉吸引力和愉悦感。门20用于防止在故障的情况下饮料溅出分配器的目的。
容器18的重量完全由支撑件16a、16b支撑。可选地，第二支撑件27位于容器的基部18c下面，以为容器提供附加的支撑。
分配器机构50包括分配头30。分配头30包括连接到致动器36的密封板32，在这个示例中，该致动器36为气压缸。密封板32包括在密封板32的下侧33上的密封元件34。
密封元件34被设计成并且制定尺寸为当密封元件34被按压成与容器18的凸缘接触时在容器18和密封板32之间形成密封屏障。在这个示例中，密封元件34由硅树脂材料制成。密封元件34被设计成当形成密封屏障时维持容器18的内部和外部之间的压力差。
密封板32具有饮料入口端口60和压力控制端口62。在这个示例中，可选的浸管45连接到在密封板的下侧上的饮料入口端口60。
如图7B所示，容器18被定位在门20中的容器支撑件16a中。然后，如图7C所示，门20关闭，并且分配机构被致动。
如图7D所示，气压缸36被致动以伸展气压缸36的臂部36a，从而降低密封板32以使密封元件34与容器接触。密封元件34被按压紧靠容器18的凸缘18a，从而形成密封屏障。气压缸提供近588N(60kg)的向下的力到容器18的凸缘18a上，以确保形成密封屏障，以允许对容器的内部体积施加反压力。
由于密封屏障允许在容器的内部体积和外部体积之间形成压力差，因此容器的外部处于大气压力而内部体积被加压。门不提供与分配器本体的气密密封来维持不同于大气压力的压力。
锁定机构可以设置在歧管组件中，使得锁定机构与密封板32、密封元件34和/或门20接合，使得当在密封板32和容器之间形成密封屏障的时候，不能打开密封元件34和/或门20。
包括锁和传感器的安全系统可以连接到门20和/或支撑件16，并且并入到分配器14a、14b中，使得如果例如铰链门20没有齐平关闭或者容器20没有被放置成与支撑件16接触，致动器36的致动和饮料分配操作将停止或不会开始。
如图7D所示，容器18的凸缘18a被夹在支撑件16和密封元件34之间。这确保了产生有效的密封并且容器被牢固地保持在适当的位置用于饮料的分配。重要的是，容器应尽可能小地被移动，以避免保持在碳酸饮料中的气泡或气体脱出液体。
一旦已经产生密封，分配器系统就被致动以经由压力控制端口62用加压空气70填充容器18，这在图7E中通过箭头“A”表示。分配器系统继续将加压空气70施加到容器中，直到内部容器压力范围根据容器的类型和材料为0.3至6Bar范围。在这个示例中，使用一次性塑料品脱玻璃的内部容器压力为1.2Bar。
然后，分配器系统被致动，以通过饮料入口端口60并且通过可选的浸管45将饮料72泵送到加压容器中，这在图7F中通过箭头“B”表示。随着饮料72被泵送到容器中，如在图7F和图7G中通过箭头“C”表示的，加压空气70通过压力控制端口62被置换出容器并且从容器被移除。
在完成分配过程之后的一段选定的时间后，剩余的空气通过压力控制端口62被释放。如图7H所示，气压缸36被致动以收回臂部36A并且在远离容器18向上的方向上提升密封板32。随着密封元件34被提升离开容器18的凸缘18a，密封板32和容器之间的密封屏障被破坏。饮料72暴露于大气压力造成气泡的形成，因为气泡从碳酸饮料72逸出。
然后，如图7I所示，通过门20在铰链23上枢转来打开门20，以接近容器18以及容器18容纳的饮料72。使用者能够抓握容器18并且提升容器远离门20和支撑件16a。
图8A和图8B示意性示出了用于不具有门的分配器14a、14b的分配机构50。步骤类似于在图7A至图7H中描述的步骤。然而，如在图4A中描述的，容器支撑件16位于分配器本体上。
图9示出了根据本发明的实施例的用于饮料分配器系统的压力和流动回路。为了清楚起见，已经移除了系统中连接到所有阀、传感器和致动器，监视和控制所有阀、传感器和致动器的控制单元。
回路200包括空气供应部212和饮料源214。空气供应部212具有三个流线212a、212b、212c。流线212a经由调节器222连接到流体泵220。流线212a被构造成致动流体泵220。
流线212b经由调节器237和阀239连接到致动器236。致动器被构造成气动控制分配头230的致动和移动。
流线212c经由调节器235、三通阀233和止回阀231连接到分配头230上的压力端口262。将受压空气输送到压力端口262的目的是在容器218中创造反压力，该反压力允许将饮料迅速分配到容器218中而没有气体从饮料溶液逸出，该气体从饮料溶液逸出会导致过多的泡沫或气泡形成。
饮料源214、在这个示例中为加压小桶、连接到流线214a。流线214a经由阀214b连接到泵220。泵220被构造成将饮料从饮料源214经由分配头230上的饮料入口端口260泵送到容器218。
泵220被设计成当泵220检测到流线220a中的较低压力或压降时被致动。这在打开阀221时发生。
在使用中，操作者将容器218放置到分配器设备的容器支撑件(未示出)中。
在分配周期开始之前，控制单元检验安全系统的状况，该检验包括检验内部门传感器246以确认容器218是存在的并且检验门安全开关的状况以确认门是关闭的。如果任何一个传感器报告为负值，则分配周期停止并且等待使用者改正错误。
依据来自安全系统的正信号，控制单元打开阀239，以激活致动器236，以移动分配头230。分配头230朝向容器218被降低，从而造成歧管密封板和密封元件232形成与容器218的密封屏障。
一旦已经产生密封，控制单元就致动阀233以打开空气供应部212和分配器歧管上的出口之间的通道。然后，加压空气填充容器。阀233为以空气为动力的电动操作的阀。
控制单元控制空气注入被停止的压力。压力等级以可调整的方式通过电子或手动控制的调节器设定。压力可以在从0.4Bar到高达容器的最大额定压力的范围，该最大额定压力可能超过5Bar。
位于分配头230内的压力传感器(未示出)监视容器218的内部压力，以确认密封已经保持施加的反压力。在未能在预定的时段内建立高达需要的反压力的情况下，则控制单元停止分配周期。坐落在反压力歧管附近的数字显示器可以提供容器218中的反压力的实时压力等级。
如果容器218成功保持需要的反压力，则发送信号以打开阀221，打开阀221致动泵220以将饮料从饮料源214通过由柔性塑料管制成的流线220a和220c泵送到分配歧管上的饮料入口端口260并且到容器218中。柔性塑料管足够“松弛”，以允许通过致动器236升高和降低分配歧管而不会造成管绷紧。
泵220将继续泵送饮料，直到控制单元关闭阀221，关闭阀221在预编程的经过时间之后停止致动泵220。可替代地，或附加地，可以在流线214a、220a、220c或分配头230中设置流量计，以测量饮料的需要体积已经被分配或者传感器识别出容器中的饮料液位已经达到需要的液位。
在泵送饮料期间，将饮料添加到加压容器中会增加容器218的内部压力。三通阀233设定有排放阈值。当容器中的内部压力等级超过这个压力阈值时，来自容器的受压空气通过压力端口262由阀233沿排放通道233b被释放，直到再次达到期望的内部压力等级。
随着容器218被填充，容器中的加压空气的体积被饮料置换，并且加压空气通过通道233b被排放。
在分配周期期间，饮料被迅速分配到容器中。如果饮料为碳酸的，则由于在分配期间容器中的反压力基本上防止了溶解或混合在碳酸饮料内的气体从溶液中脱出，因此减轻了形成泡沫或者使形成泡沫最小。
一旦饮料分配阶段完成，就通过控制单元转换三通出口阀233以打开排放通道233b。由加压空气提供的反压力与容器中的任何多余饮料一起通过通道233b被排放到废物接收器。随后或同时，控制单元致动致动器236以提升分配歧管远离容器218，从而破坏密封板和容器之间的密封屏障。
一旦分配歧管230被撤回，可以手动打开门30，从而允许操作者取回填充的容器218。可替代地，一旦分配歧管230被撤回，就可以通过机构自动打开门30以向使用者交出分配的饮料。
回路200可以被修改以容纳不同的饮料类型或分配器系统。
例如，如果饮料被储存在非受压器皿中，或者饮料源214中的压力不足以达到泵220，则可以使用如图9中的虚线所示的单独的饮料压力系统250。饮料压力源252在泵220之前连接到阀214b。压力系统250被构造成加压流线252a以将饮料从饮料源214通过阀214b(当打开时)提供到泵220。饮料压力源可以为加压气体箱、压缩机罐、储蓄器罐或加压气体瓶。
饮料压力源可以为惰性气体、混合气体、清洁空气或二氧化碳。饮料压力源可以经由一个或多个减压歧管被施加到器皿以维持或增加器皿压力和/或碳酸化。
加压或非加压器皿可以包括与用于碳酸软饮品的碳酸化器一起使用的后混合浓缩物。其他饮料源可以包括“袋装”散装容器，诸如具有容量大致为1m3的中型散装容器(IBC)到具有范围高达35m3容量的移动罐车。
可以修改回路的另一方式是设置如图9中虚线所示的饮料调节系统280。饮料调节系统280允许调整和控制饮料的诸如温度的参数。在本示例中，饮料调节系统是温度调节系统，该温度调节系统允许特定的饮料以用于消费的最优期望温度被分配。
饮料调节系统280包括冷却装置282，该冷却装置282连接在通道220b(该通道220b为通道220a的替代通道)中的泵220的下游。通道220b通过阀221和通道220c与分配头230上的饮料入口端口260流体连通。
冷却装置282可以包含盘绕在冷冻液体/冰库内的管。可以选择盘管的数量和长度以确保最优的冷却速率和冷却量级，以提供一致的目标饮料出口温度。
冷却装置可以包括制冷剂冷却压缩机，制冷剂冷却压缩机的速率可以由控制单元动态控制，以便在不同的分配速率下维持期望的饮料温度。调节/冷却装置可以放置在分配器装置的本体内部或外部。
分配器的操作与如上面先前描述的相同。然而，在离开泵220之后，在经由阀221、通道220c、分配头230和饮料入口端口260被分配到容器218中之前，饮料沿通道220b和220d穿过冷却装置282。
流量传感器、压力传感器和/或温度传感器可以沿流线220b部署，以有利于监视饮料流动状态。上述所有管道和流线可以为固定的或灵活的，并且由批准在食品和饮品环境中使用的、诸如食品级塑料或不锈钢的材料形成。
上面提供的描述涉及单个分配点(分配头230上的饮料入口端口260)。然而，多个分配点可以被并入到饮料分配设备中，并且由至少一个控制单元控制。
在设备的优选实施例中，利用了3/8英寸的管道直径。然而，应当理解，可以使用较大孔径的管道(1/2英寸或更大)以有利于更大的体积流速并且减小饮料和管道内壁之间的摩擦。
图10A、图10B和图10C示出了根据本发明的实施例的分配器系统300。系统具有主分配器本体312，其中示出了两个分配器单元314a和314b。分配器具有位于分配器314a和314b下方的承滴盘320。每个分配器均具有容器支撑件316。支撑件316被构造成保留、定位和支撑容器318，用于将饮料分配到容器中。为了清楚起见，在图10A中仅示出了一个容器。在图10B和图10C中示出了两个容器。图10A、图10B和图10C中示出的分配器系统具有两个分配器单元314a和314b，系统可以在主分配器本体312中包括多个分配器。
在这个示例中，支撑件316被分成两个半圆形的支撑构件或夹具316a、316b。在这种蛤壳式支撑件设计中，支撑构件316a和316b枢转安装到分配器，并且被设计成使容器位于正确的位置中并且在分配期间支撑容器。
如图10A和图10B所示，当容器被放置或装载到分配器中时，传感器342检测容器的存在。使用者选择优选的饮品和/或进行支付，这致动分配器系统。隔屏350被降低，这限制了使用者接近容器。隔屏350作为安全挡板，以防止使用者在分配期间接触分配器的部件，并且以在容器破坏的情况下保护使用者。隔屏还作为防溅板。图10C示出了处于降低位置的隔屏。在这个示例中，隔屏350具有电子电阻器安全条，如果该安全条检测到干扰，安全条将停止移动。
当隔屏350被降低时，支撑构件316a和316b在朝向彼此的方向上枢转以围绕容器关闭。支撑构件316a和316b一起环绕容器的周界，从而确保容器处于用于分配的正确位置。如图10C所示，支撑构件完全支撑容器的上边缘或凸缘。
每个分配器314a、314b的分配头歧管330均被设计成相对于容器318的上边缘或凸缘318a沿箭头“F”在竖向方向上降低和升高。在这个示例中，使用气动系统以将分配头组件向下移动到容器的顶部凸缘上。分配头组件附接到导轨，该导轨允许通过气动或其他合适的方式来升高和降低分配头组件。
分配头330包括密封板332，该密封板332在密封板的截口上具有密封元件334。
支撑构件316a和316b被设计成支撑容器并且使容器318的上边缘或凸缘318a与密封板对准，以允许用密封元件产生有效的密封。在这个示例中，密封被设计成由于气动系统施加大致为1160N的基本上向下的力到容器的凸缘上而维持高达1.8bar的压力差(“反压力”)。
密封元件被设计成并且制定尺寸为当密封元件被按压成与支撑件316和/或容器318的上边缘、内边缘或凸缘318a接触，和/或被夹持紧靠支撑件316和/或容器318的上边缘、内边缘或凸缘318a时，形成密封屏障。在这个示例中，密封元件334由诸如硅树脂或橡胶的弹性材料制成并且具有平坦的密封表面。
密封元件被设计成当形成密封时维持容器的内部和外部之间的压力差。通过在容器的内部和外部之间设置压力差，可以使用反压力以在没有过多形成泡沫的情况下将饮料迅速分配到容器中。
一旦分配完成，分配头歧管就被升高，从而破坏与容器的密封。抓握支撑构件316a和316b打开并且远离彼此枢转，并且隔屏被升高。
图11B和图11B示出了图10A的分配器系统中的容器支撑件的放大立体图。
容器318直接定位或装载到分配器系统中，并且支撑构件316a和316b在朝向彼此的方向上枢转以围绕容器318关闭。支撑构件316a和316b环绕周界，从而确保容器相对于分配头被支撑在正确的位置以进行分配。
在这个示例中，基部支撑件或***件327位于每个容器318下面，以提供附加的支撑并且有助于将容器定位在分配器中。基部支撑件327以可移除的方式安装在分配器本体上。应当理解，分配器系统可以通过用具有不同尺寸的另一基部支撑件代替每个基部支撑件来容纳不同大小的容器。
例如，通过***具有增加高度的基部支撑件，可以在分配器系统中使用较矮的容器。基部支撑件升高容器，以允许在容器和密封元件之间产生有效的密封。基部支撑件允许分配器系统被定制成或适于接受一系列不同的容器尺寸。
图12示出了基部支撑件或***件327的放大图。基部支撑件具有带有升高的突出部或凸缘382的容器支撑表面380，该突出部或凸缘382沿表面的外边缘布置。凸缘382有助于使容器位于支撑表面上。凸缘中的孔384为多余的饮料提供通道以排流。
在上面示例中，支撑构件316a和316b的位置是固定的。然而，应当理解，支撑构件316a和316b可以为能够在竖向方向上移动(被降低和升高)，以允许支撑构件316a和316b夹住、定位和支撑不同高度的容器。
应当理解，基部支撑件可以由能够支撑容器的任何材料制成。在本示例中，基部支撑件由诸如塑料或玻璃的透明或半透明材料制成。基部支撑件允许光通过其结构传播，并且可以通过分配器系统传播不同颜色的光穿过基部支撑件，以指示分配操作的状况。例如，基部支撑件可以发红色(或另一颜色)光以表明分配正在进行，以及发绿色(或另一颜色)光以表明分配完成。
图13A示出了具有用于在分配器系统中使用的喷嘴610的分配头歧管630的立体图。分配头歧管具有密封板632，该密封板632具有安装在密封板632的下侧上的径向凸出部分上的密封元件634。
这种附接方法使得易于更换或清洁密封元件634，而不需要任何工具或拆解其他零件。
分配头歧管630被设计成相对于容器的上边缘或凸缘在竖向方向上降低和升高。密封元件634被设计成并且制定尺寸为当密封元件634被按压成与容器支撑件和/或容器的上边缘、内边缘或凸缘接触，和/或被夹持紧靠容器支撑件和/或容器的上边缘、内边缘或凸缘时，形成密封屏障。在这个示例中，密封元件634由诸如硅树脂或橡胶的弹性材料制成并且具有平坦的密封表面634a。
密封元件634被设计成当形成密封时维持容器的内部和外部之间的压力差。通过在容器的内部和外部之间设置压力差，可以使用反压力以在没有过多形成泡沫的情况下将饮料迅速分配到容器中。
如图13C最佳示出的，分配头歧管630具有用于饮料入口631的孔和用于气体入口/出口连接633的孔。饮料端口631与位于分配头歧管中的喷嘴610流体连通。
如图13E最佳示出的，喷嘴610具有大体上圆锥形形状，该圆锥形形状具有多个弯曲的流动沟槽611，该流动沟槽611在从饮料入口径向突出的各种螺旋方向上引导饮料(优选地创造涡旋运动以减小形成泡沫)。离开喷嘴的饮料在其被分配时被引导紧靠容器618的内侧。弯曲的流动沟槽611朝向沟槽出口部具有减小的横截面。
将密封元件634和喷嘴610两者并入分配头歧管630中允许歧管630更加紧凑并且允许使用宽范围的容器尺寸。
图13D示出了随着饮料流体脱出饮料端口穿过喷嘴并且到容器618中的饮料流体路径(如箭头所示)。流体流动通过喷嘴610中的沟槽被分成若干螺旋流动路径。沟槽的内部弯曲轮廓和减小的横截面面积以与水平面成+15度(与杯子凸缘)至-45度(与杯子基部)的角度范围引导饮料紧靠容器的所有内侧。
由弯曲轮廓和喷嘴610的减小的横截面面积造成的作用在饮料上的离心力允许饮料围绕容器的内部表面区域移动并且覆盖容器的内部表面区域。这允许饮料以最小的湍流和更大的体积流速的方式尽可能快速地达到容器的底部。这个过程还减小了制品掉落容器的距离，并且因此减小了湍流。
喷嘴由密封板保护不与外物或消费者接触，从而改善了分配器的卫生。喷嘴和密封元件还可以从分配头歧管被移除，以易于清洁。
喷嘴设计避免了对浸管的需求，并且因此可以在诸如酒吧吧台单元的基本分配器设计中使用。
图14示出了根据本发明的实施例的用于饮料分配器系统的压力和流动回路。
回路500包括空气供应部512和饮料源514。空气供应部512具有四个流线512a、512b、512c和512d。流线512a经由调节器522连接到流体泵520。流线512a被构造成致动流体泵520。
流线512b经由调节器537和阀539连接到致动器536。致动器被构造成气动控制分配头530的致动和移动。
流线512c经由调节器535、三通阀533和止回阀531连接到分配头530上的压力端口562。将受压空气输送到压力端口562的目的是在容器518中创造反压力，该反压力允许将饮料迅速分配到容器518中而没有气体从饮料溶液逸出，该气体从饮料溶液逸出会导致过多的泡沫或气泡形成。
在这个示例中，加压空气用作用于单元操作的气动能源(6Bar压力)。然而，应当理解，机械、电气和/或液压系统也可以执行这个功能。
流线512b经由调节器537和阀591连接到夹具系统590中的致动器。夹具系统590被构造成在饮料分配期间夹住并且支撑容器518。
流线512a至512d连接到“环形干线”，该“环形干线”允许每条路径均等地汲取需要的空气压力以进行操作。回路中包括压力释放阀，以提供使气动系统安全降压的方法。
诸如加压小桶的饮料源514连接到流线514a。在这个示例中，饮料源为11加仑的加压啤酒小桶。流线514a经由阀514b连接到泵520。泵520被构造成将饮料从饮料源514经由分配头530上的饮料端口560泵送到容器518。
在使用中，使用者在连接到控制器单元507的显示器505上选择饮料。使用者可以将容器***到容器支撑件(未示出)中，或者设备自动将容器释放到容器支撑件(未示出)中。控制器单元507致动马达509以降低防溅板或者关闭安全门511。
在分配周期开始之前，控制器单元507检验安全系统546的状况，该检验包括检验容器传感器546a以确认容器518是存在的并且检验隔屏/防溅板安全开关546b的状况以确认隔屏/防溅板是关闭的，或者防溅板在适当的地方。如果任何一个传感器报告为负值，则分配周期停止并且等待使用者改正错误。
依据来自安全系统的正信号，控制器单元507打开阀591，以激活夹具系统590，以移动抓握支撑件以夹住容器。控制器单元507打开阀539以激活致动器536以移动分配头530。分配头530朝向容器518被降低，从而造成歧管密封板和密封元件532形成与容器518的密封屏障。
一旦已经产生密封，控制单元就致动阀533以打开空气供应部512和分配器歧管上的出口之间的通道。然后，加压空气填充容器。阀533为以空气为动力的电动操作的阀。
控制器单元507控制空气注入被停止的压力。压力等级以可调整的方式通过电子或手动控制的调节器设定。压力可以在从0.4Bar到高达容器的最大额定压力的范围，该最大额定压力可能超过5Bar。
位于分配头530内的压力传感器(未示出)监视容器518的内部压力，以确认密封已经保持施加的反压力。在未能在预定的时段内建立高达需要的反压力的情况下，则控制单元停止分配周期。坐落在反压力歧管附近的数字显示器可以提供容器518中的反压力的实时压力等级。
如果容器518成功保持需要的反压力，则发送信号以打开阀521并且致动泵520。由于加压小桶中的气体压力和/或通过液体运输泵520，饮料从饮料源被运输到分配头。泵520为可选的特征，因为系统中流线的管道直径可以被设计成允许从高压力源(小桶)到低压力容器流动。
饮料从饮料源514穿过啤酒泡沫检测器(FOB)513通过流线520a被泵送到冷却装置582中。饮料在经由阀521、通道520c、分配头530和饮料入口端口560被分配到容器518中之前沿通道520d流动。
泵520为90cc/冲程的以空气为动力的泵。然而，应当理解，可以利用不同容量的泵。例如，可以使用气动、液压驱动或电动驱动的、每冲程为568cc(1品脱)或更高的泵。
冷却装置582被设计成将饮料冷却到用于消费的最优期望温度。在典型的表征中，冷却装置包括盘绕在冷冻液体/冰库内的管。冷却装置中的流线优选地为真空绝热并且主动冷却的线。选择盘管的数量和长度以确保最优的冷却速率和冷却量级，以提供一致的目标饮料出口温度。可替代地，或附加地，冷却过程可以由控制器单元507动态控制，以便在不同的分配速率下维持期望的饮料温度。冷却装置可以放置在分配器装置的本体内部或外部。
流量传感器、压力传感器和/或温度传感器可以沿流线520a、520c和/或520d部署，以有利于监视饮料流动状态。上述所有管道和流线可以为固定的或灵活的，并且由批准在食品和饮品环境中使用的、诸如食品级塑料或不锈钢的材料形成。
泵520将继续泵送饮料，直到控制单元关闭阀521，该阀221在预编程的经过时间之后停止致动泵520。可替代地，或附加地，可以在流线514a、520a、520c或分配头530中设置流量计，以测量饮料的需要体积已经被分配或者传感器识别出容器中的饮料液位已经达到需要的液位。
在泵送饮料期间，将饮料添加到加压容器中会增加容器518的内部压力。三通阀533设定有排放阈值。当容器中的内部压力等级超过这个压力阈值时，来自容器的受压空气通过压力端口562由阀533沿排放通道533b被释放，直到再次达到期望的内部压力等级。
随着容器518被填充，容器中的加压空气的体积被饮料置换，并且加压空气通过通道533b被排放。
在分配周期期间，饮料被迅速分配到容器中。如果饮料为碳酸的，则由于在分配期间容器中的反压力基本上防止了溶解或混合在碳酸饮料内的气体从溶液中脱出，因此减轻了形成泡沫或者使形成泡沫最小。
一旦饮料分配阶段完成，就通过控制单元转换三通出口阀533以打开排放通道533b。由加压空气提供的反压力与容器中的任何多余饮料一起通过通道533b被排放到废物接收器。随后或同时，控制器致动致动器536以提升分配歧管远离容器518，从而破坏密封板和容器之间的密封屏障。控制器致动夹具系统以打开夹具。
一旦分配歧管530被撤回，就可以通过马达509自动打开安全隔屏或防溅板430，以允许使用者接近分配的饮料。可替代地，一旦分配歧管530被撤回，就可以手动打开安全隔屏或防溅板430，从而允许操作者取回填充的容器518。
回路500可以被修改以容纳不同的饮料类型或分配器系统。
例如，如果饮料被储存在非受压器皿中，或者饮料源514中的压力不足以达到泵520，则可以使用如图14中的虚线所示的单独的饮料压力系统550。饮料压力源552在泵520之前连接到阀514b。压力系统550被构造成加压流线552a以将饮料从饮料源514通过阀514b(当打开时)提供到泵520。饮料压力源可以为加压气体箱、压缩机罐、储蓄器罐或加压气体瓶。
在这个示例中，饮料压力源为二氧化碳或二氧化碳和氮气的混合物。然而饮料压力源可以可替代地为任何惰性气体、混合气体和/或清洁空气。
饮料压力源可以经由一个或多个减压歧管被施加到器皿以维持或增加器皿压力和/或碳酸化。
加压或非加压器皿可以包括与用于碳酸软饮品的碳酸化器一起使用的后混合浓缩物。其他饮料源可以包括“袋装”散装容器，诸如具有容量大致为1m3的中型散装容器(IBC)到具有范围高达35m3的容量的移动罐车。
图15A和图15B示出了分配器组件700。组件具有主分配器本体712。分配器700具有容器基部支撑件716。支撑件716被构造成保留和支撑容器718，用于在压力下将饮料分配到容器中。虽然在图15中仅示出了一个分配器714，但是系统可以在主分配器本体712中包括多个分配器。
主分配器本体712具有开口720b，该开口720b允许容器从组件700***和移除。在这个示例中，门枢转安装在分配器本体712上。门720具有窗720a，以允许监视容器的填充并且在分配期间保护使用者。
组件700具有分配头歧管730，该分配头歧管730被设计成相对于容器718的上边缘或凸缘718a沿箭头“F”在竖向方向上降低和升高。分配头730包括密封板732，该密封板732在密封板732的截口上具有密封元件734。
分配器700可以可选地包括肋或支撑件，该肋或支撑件被构造成将容器对于分配头定位或将容器与分配头对准。
分配头歧管730通过夹持机构被降低和升高。在这个示例中，凸轮杆744枢转安装在主分配器本体712上。在图15A所示的第一杆位置中，杆未作用在分配头歧管730上。在这个解锁位置中，可以***容器和将容器从组件移除。当杆在图15A中的箭头X所示的方向上枢转到第二杆位置时，凸轮杆作用在分配头歧管730上，从而使分配头歧管730在向下的方向上移动。在这个锁定位置中，分配头歧管730被降低到容器上，并且密封元件734与容器形成密封。
密封元件734被设计成当形成密封时维持容器的内部和外部之间的压力差。通过在容器的内部和外部之间设置压力差，可以使用反压力以在没有过多形成泡沫的情况下将饮料迅速分配到容器中。
分配头歧管730具有用于饮料端口731的孔和用于气体入口/出口连接的孔。饮料端口631与位于分配头歧管中的喷嘴710流体连通。喷嘴710类似于在图13A至图13E中描述的喷嘴610，并且将从图13A至图13E的描述理解。
在上面的示例中，分配器组件700具有容器基部支撑件。然而，可替代地或附加地，组件可以包括至少一个支撑件以支撑容器的口部、凸出部分、凸缘和/或侧部。
在说明书中，除非上下文另有要求，否则术语“包括(comprise)”或“包含(include)”或诸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”、“包含(includes)”或“包含(including)”的变体应当理解为暗指包括阐明的整数或整数组，而不是排除任何其他整数或整数组。
此外，在本文中使用诸如“下”，“上”，“向上”，“向下”，“上方”，“下方”等的相关术语以指示方向和位置，因此相关术语适用于所附附图并且将不被解释为将本发明和本发明的特征限制为特定的布置或取向。同样，术语“出口”或“出口部”应当被解释为开口，取决于流体的移动方向，开口还可以用作“入口”或“进口”，反之亦然。
在上面的示例中，设备具有连接到饮料入口端口的浸管，该浸管为可选的特征。浸管可以改变长度、平直度和/或与容器的侧部成角度。浸管的优点在于，浸管减小了在饮料分配期间容器中的湍流。
上面的示例描述了分配到塑料一次性杯子中的饮料系统。然而，还可以使用饮料系统以分配到包括瓶、马克杯、杯子、壶、玻璃杯、烧杯、水杯或大啤酒杯的任何类型的饮料容器中。容器可以由包括硬或软塑料、玻璃、陶瓷、纸板、纸、蜡纸和/或泡沫的一系列的材料制成。容器可以为一次性的或可重复使用的。
然而，可以在没有浸管的情况下或者通过使用喷嘴而不是浸管将饮料分配到容器中。这些布置可以减小需要的分配头歧管的竖向行程。这将具有减小分配歧管的行程距离的益处从而缩短分配周期时间。
在本发明的实施例中，分配器可以包括支付系统。
控制单元可以连接到装置，该装置在许可发生分配之前取走并且接受支付，或者可替代地不会释放饮料直到支付已经发生。来自使用者的指令可以包括需要的饮料的数量或需要的特定分配定制(例如温度/泡沫“头部”高度)。
由分配器设备向使用者发出的指令可以包括如何支付或者交出饮料容器的指令。可以通过现金、支付卡或“应用程序”支付来支付。
在上面的示例中，密封板上的压力端口具有两个功能。压力端口用作将空气泵送到容器中以提供反压力的入口。压力端口还用作用于气体和废弃制品的排放出口。在替代设计中，密封地点可以具有用于这些功能的两个单独的端口。
本发明提供用于将饮料分配到容器中的系统，该系统包括至少一个分配器单元。分配器单元包括分配头和被构造成支撑容器的至少一个支撑构件。分配头包括饮料出口、至少一个压力端口和可移动密封构件，该可移动密封构件被构造成在容器的至少一部分和分配头之间形成密封屏障。
通过设置包括被构造成在容器的至少一部分和分配头之间形成密封屏障的可移动密封构件的系统，在密封的形成、饮料的分配和密封的释放期间，容器的位置不改变。这可以防止或减轻容器中饮料的搅动，从而允许更快的饮料沉降时间或减轻过多形成泡沫。
这个系统还减轻了容器的移动，这可以避免一旦饮料已经被分配饮料的溢出。
本发明的前述描述是为了说明和描述的目的而给出的，并且并非意在穷举或将本发明限制为所公开的具体形式。选择和描述所描述的实施例以便最好地解释本发明的原理和本发明的实际应用，从而使本领域其他技术人员能够以各种实施例和在各种修改的情况下最好地利用本发明，以适合于预期的特定用途。因此，在不偏离本发明的在本文中预定的范围的情况下，可以并入进一步的修改或改进。
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