多味食品和/或饮料分配器的制作方法

本申请要求2015年2月9日提交的US临时专利申请No.62/113,872的优先权，在此结合其全部内容作为参考。

技术领域

本申请公开和教导的发明是关于将调味液体注入基础液体的喷嘴。

背景技术：

本发明的技术领域。在此的公开和教导的发明大体上涉及冷冻饮料机；且更具体地涉及改进的多味食品和/或饮料分配器，其包括用于将调味液体注入基础液体的喷嘴。在美国专利公开No.US2008/0041876中描述多味食品和/或饮料分配器，在此结合其全部相关内容作为参考。

技术实现要素：

作为本申请要求的发明的性质与物质的多种可能的简要概括中的一种，喷嘴组件可包括面板，所述面板具有多个O形环，和一个或多个注入口；与多个O形环配合的喷嘴，其中所述喷嘴包括多个周向凹部，其中每个凹部与多个O形环结合限定糖浆流动通道，和一个或多个径向分隔的其它部件，所述一个或多个径向分隔的其它部件具有孔，所述孔由喷嘴的外侧向喷嘴的中心贯通；阀杆组件，其中所述阀杆组件适配于喷嘴内；且其中一个或多个注入口与糖浆流动通道对齐。所述喷嘴包括上圆柱部，在上圆柱下面的平面部，在平面部下面的斜圆锥部，且其中所述喷嘴具有中空的中心。阀杆组件能够在喷嘴内运动。所述阀杆组件能够向上移动，以使得基础产品流经喷嘴的中空中心。所述阀杆组件能够向下移动，使得阀杆组件抵靠喷嘴的一部分从而停止基础产品的流动。连接到所述面板上的至少一个添加剂止回阀能够允许添加剂流动至喷嘴组件。流量控制阀能够控制添加剂的分配。所述喷嘴组件进一步包括外部歧管，所述歧管能够将多种添加剂多路传输至一个或多个注入口中的一个。所述喷嘴组件进一步包括三通阀，其能够允许冲洗产品的流动来冲洗添加剂。所述喷嘴可以进一步包括流动扩散器，其设置于紧挨着添加剂被注入的位置处，从而能够将所述添加剂与所述基础产品进一步混合。

作为本申请要求的发明的性质与实质的多种可能的简要概括中的另一个，一种从机器中分配产品的方法可包括启动阀杆组件以打开阀杆组件的分配阀，使得基础产品流经喷嘴组件的中心孔进入喷嘴的中心，其中所述喷嘴组件进一步包括面板；将第一添加剂通过面板中的第一注入口注入第一糖浆通道进入喷嘴的中空中心，其中所述第一糖浆通道由喷嘴的第一周向凹部与所述面板的第一对O形环配合而限定；将第二添加剂通过面板中的第二注入口注入第二糖浆通道而进入喷嘴的中空中心，其中所述第二糖浆通道由所述喷嘴的第二周向凹部与所述面板的第二对O形环配合而限定；以及制动所述阀杆组件以关闭分配阀，从而停止基础产品流经所述喷嘴组件的中心孔。所述喷嘴可以包括上圆柱部，其包括第一周向凹部和第二周向凹部；在上圆柱下面的平面部；和在平面部下面的斜圆锥部。所述方法可以进一步包括将第三种添加剂通过面板中的第三注入口注入第三糖浆通道，其中所述第三糖浆通道由喷嘴的第三周向凹部与所述面板的第三对O形环配合而限定。通过所述面板中的第一注入口将第一种添加剂注入第一糖浆通道可在限定的时间段内进行。将第一种添加剂经由所述面板中的第一注入口注入第一糖浆通道可在将第二种添加剂从所述面板中的第二注入口注入第二糖浆通道之前进行。所述方法可以进一步包括操作添加剂流路上的止回阀以防止添加剂流体的回流。所述方法可以进一步包括操作流量控制阀以控制添加剂的分配。所述方法可进一步包括操作三通阀以允许冲洗产品流动来冲洗所述添加剂。所述方法可以进一步包括操作位于添加剂被注入的位置处的集成的扩散器。所述方法可以进一步包括将多种添加剂通过外部歧管多路传输进入所述第一注入口。

本发明的这些简要概括并非旨在限定或以其他方式影响所主张的权利要求的范围，并且本发明的该简要概括所主张的不旨在限定权利要求的术语或短语或权利要求范围的否认或放弃。

附图说明

以下附图组成本说明书的一部分并且被包括在其中以进一步阐释本发明的某些方面。通过根据这些附图中的一幅或多幅结合阅读下面的本文的特定实施方式的详细说明可以更好的理解本发明。

图1A示出了根据本公开的某些教导的改进的多味食品和/或饮料分配器的等轴测视图。

图1B示出了根据本公开的某些教导的改进的多味食品和/或饮料分配器的正视图。

图2A-2D示出了根据本公开的某些教导的示例性多味分配喷嘴组件的多个视图。

图3A示出了根据本公开的某些教导的示例性多味分配喷嘴组件的示例性可插入的喷嘴。

图3B示出了根据本公开的某些教导的具有示例性多味分配喷嘴组件的示例性可选流量控制插入件的示例性可插入的喷嘴的横剖视图。

图4A-4B示出了根据本公开的某些教导的示例性多味分配喷嘴组件的示例性面板的部分的横剖视图。

图5A-5C示出了根据本公开的某些教导的三个示例性阀杆组件的等轴测视图。

图6示意性地示出了根据本公开的某些教导的具有外部添加剂多路传输歧管的示例性喷嘴组件。

图7示出了根据本公开的某些教导的示出了具有多个注入口的示例性流动通道示例性喷嘴组件的剖切等轴测视图。

尽管通过附图和以下的详细说明的方式展示了几个特定的实施方式，但是本文公开的本发明可以允许不同的修改和另外的形式。这些特定实施方式的附图和详细说明不是意图以任何方式限定发明构思或所附的权利要求的广泛性或范围。而是，附图和详细说明用于向本领域技术人员展示本发明构思并且使得这些技术人员能够制造并使用本发明构思。

具体实施方式

以上描述的附图和下面的特定结构和功能的说明不是意图限制本申请人所作发明的范围或所附的权利要求的范围。而是，附图和说明书用于教导本领域的技术人员制造和使用对于本专利请求保护的本发明。本领域技术人员将明了没有对本发明的商业实施方式的所有特征进行说明和展示是出于清楚和便于理解的目的。本领域技术人员还将明了与本发明的方面配合的实际商业实施方式将需要多个具体执行的决定，以实现开发者关于商业实施方式的最终目的。这样的具体执行的决定可以包括并且可能不限制于，遵守系统相关的、商业相关的、政府相关的和其他限制，其将会随特定执行、位置并且时常变化。尽管开发者的努力是绝对意义上的复杂和花费时间的，然而这种努力是本领域技术人员采用的具有本发明公开的益处的常规路径。需要理解的是，这里公开和教导的发明允许进行多种和不同的改进和替换形式。最后，单数词的使用，例如，但是不限于“a”，不是意图限定零件的个数。而且，关系术语的使用，例如但是不限于为了清楚起见具体参考附图的被用于书面描述“顶部”、“底部”、“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”、“向下”、“向上”、“侧面”等等，并且不意图限制本发明或所附权利要求的范围。

申请人已经发明了改进的多味食品和/或饮料分配器，其包括用于将添加剂注入基础液体的改进的喷嘴。

现在回到附图，具体地图1A和1B，示出了改进的多味食品和/或饮料分配器。

为了本说明的目的，将待分配食品描述为冷冻的非碳酸饮料，例如冷冻柠檬水饮料。然而，应该了解，本文描述的装置和系统可以用于不同的食品和饮料产品，包括但不限于冷冻碳酸饮料、冷冻酒精和非酒精饮料、冷冻酸奶、冷冻冰淇淋以及其他可分配食品和饮料产品。

参考图1A和1B，所示的分配器包括触屏102，分配按钮104，多味喷嘴组件106和分配区域108。触屏102和分配按钮104是可选择的特征。分配按钮104可选择地可为硬件或软件按钮分配按钮。

在一个实施方式中，触屏102提供了显示器形式的图形化的用户界面，其提供了与待分配食品/饮料项目相关的一个或多个选项屏幕。例如，在一个实施方式中，分配器可以设计为分配基础柠檬水产品，并且可选择地，分配与一种或多种调味添加剂(例如覆盆子、樱桃、蓝莓、棉花糖添加剂)混合的基础柠檬水产品。用户能够触摸触屏102上的一个或多个图标以选择分配基础饮料和(可选择地)分配混合了一种或多种调味添加剂的基础饮料。在所述的实施方式中，触屏102与控制系统220(或其部分)通信，例如电子控制系统，其接收自触屏102的表示分配的产品的选定的特征的一种或多种输入。电子控制系统如美国专利公开No.2008/0041876所述，其通过参考整体引入本文。

在以上所述的实施例中，一旦用户已经使用了触屏102以做出关于待分配产品的特征的选择，则用户可以启动分配按钮104以通过机器分配期望的食品/饮料产品。

在一个实施方式中，所述机器为冷冻饮料机器，其中冷冻基础饮料产品(例如，基础柠檬水产品)是在冷冻桶内制备。在该实施方式中，通过电子控制系统220-响应于分配按钮104的启动-启动主要控制阀以允许基础饮料产品的分配，从而获得所选择产品的分配。根据是否选择调味添加剂，控制器220还能够启动一个或多个二级控制阀以使得一种或多种调味添加剂被分配进入流动的基础饮料产品，这样实际上从多味喷嘴组件106分配的产品是基础饮料产品和选择的一种或多种调味品的混合物。

当仅选择了一种调味品时，则随着分配按钮被启动，电子控制器220能够启动在限定的时间段(例如，一秒)分配基础调味品，并且接着启动基础调味品和选择的调味品的组合的分配。可选地，一旦分配按钮104被启动，控制器220可引起分配器立刻开始分配基础饮料和调味品的混合物。

在实施方式中，其中选定的调味品分别关联于不同的颜色(例如，蓝色用于蓝莓，红色用于樱桃，紫色用于覆盆子，粉色用于棉花糖)，在限定的时间段单独分配基础饮料，接着分配调味品和基础液体的混合物，将允许分配器的操作者在视觉上感知选定调味品的添加。

当多种调味品被选定时，电子控制器220可使得选定产品以多种方式分配。在一个实施方式中，控制器220可使得机器分配同时结合了所有选定调味品的基础产品。这可以具有或不具有如上所述的单独的基础液体的初始流动。

在另一实施方式中，多种调味品的选择可以产生“分层的”分配，其中结合了一种选定的调味品的基础产品在第一时间段被分配，并且结合了第二种调味品的基础产品在第二时间段被分配，接着是第三选定的调味品的分配时间段，并且如果还选择了其他调味品则以同样的方式继续。在该实施方式中，分层可以以多种方式完成。在一种这样的方式中，层是较“厚”的，这样不同选定的调味品很少混合。这样的分层可以得到，例如，在饮料中具有可见的基础产品层，可见的混合了第一调味品和任意其他选定的调味品的产品的层。

在另一种方式中，基础产品和调味品可以以非常有限的层(例如，各层与1-2秒或更短的分配时间段相关)被分配。在这样的实施方式中，会有有限的可见的层，并且分配的产品将有更均一的味道和外观。

在另一方式中，多种添加剂的选择将引起待注入添加剂的按它们被选择的顺序的分配。

产品分层的方式，或是否所有调味品同时被分配，可以通过触屏102进行选择。

在一个实施方式中，一旦触屏102被用于选择期望的饮料特性，则当分配按钮102被按下时，分配器将分配具有那些特性的产品。在另一实施方式中，触屏102也会被用于选择期望的分配分量(例如通过尺寸：小的、中的、大的，或通过体积：8oz.、12oz.、16oz)，并且分配按钮的启动可引起产品在足以分配选择的分量的时间段内的分配。

图2A-2D中示出了示例性多味分配喷嘴106的细节。图2A提供了多味分配喷嘴106的正视图，图2B提供了其侧视图，图2C和2D提供了在不同位置的横剖视图。

参考图2A，示出了改进的多味分配喷嘴组件106。改进的组件包括面板200；气动阀杆组件202；多味喷嘴204，其与位于面板200内的O形环(在图2A未标出，但是显示于例如图2D内)配合以限定多个糖浆通道；和添加剂注入口206A和206B，一个或多个该添加剂注入口与各糖浆通道关联。

在操作中，分配按钮104的启动将引起阀杆组件202向上移动，其将打开阀杆组件的主要分配阀，并且引起基础饮料产品开始流经多味分配喷嘴106的中心孔并且从多味喷嘴204流出到达分配区域108。在由控制器系统220确定的时间，多个添加剂控制阀将启动，使得添加剂从储存区域(箱、盒内的袋等)通过管道(未示出)，经过与调味品关联的添加剂注入口206，进入与调味品相关的糖浆通道并且进入分配的主要饮料。

图2B示出了多味喷嘴106的侧视图。它示出了面板200和两个添加剂注入口206A和206B。在所示实施方式中，各注入口由面板中的开口，插入该开口内的接头，和通到面板的外部并连接到阀的管道(未示出)形成，所述阀可启动以控制添加剂流动经过管道并进入注入口。也可使用和应用更多或更少的添加剂注入口。

图2B还显示了止回阀208的可选择的使用，其可以包括在任何添加剂的流路内，以防止分配的产品回流回到容纳有添加剂的容器中。

图2C提供了多味喷嘴106的所述的示例性实施方式的进一步的细节。其示出了面板200，阀杆组件202和可选择的止回阀208。其中还以示意性的方式示出了了流量控制阀210，该流量控制阀210可用于控制添加剂的分配，该添加剂可以为调味添加剂。如以上所述，除了操作与基础产品的流动相关的主要气动阀之外，电子控制器可以控制流量控制阀的操作，以在使用者选择了添加剂时确保添加适当量的添加剂，并且确保添加剂的流动保持在一致的流动速率。电子流量控制阀210和电子控制器220的控制是重要的，因为对于给定流量的基础饮料产品的应加入的添加剂的量将不是恒定的，而是将随着添加剂的特性变化。例如不是所有的调味添加剂具有相同的浓度和正确的添加剂对基础饮料的比例，以获得期望的饮料混合物。电子控制器220和电子控制阀的使用使得所述分配器可被容易地适用于分配大多数的任意添加剂产品-基础饮料混合物。

在一个实施方式中，电子流量控制阀210可由压力补偿陶瓷流量控制活塞形成，其具有以继电式控制方式的手动可调流速。在该实施方式中，当电子控制器期望分配特定的添加剂时，信号被发送到螺线管以打开与该添加剂相关的阀，并且当控制器希望停止分配添加剂时，该控制器将螺线管去激励以使得阀关闭。

可预见的可选的实施方式中，控制器220和流量控制阀形成了闭合回路控制系统，其读取压力差并且计算流速。在这样的实施方式中，期望的和实际的流速之间的误差可以用于控制高速螺线管，其计量期望量的糖浆进入基础调味流中。

图2C还示出了包含可选择的三通阀212。这样的三通阀可用于允许中性口味的产品(或其他气体或流体)(例如基础产品或另一种产品)的流动，以在每次使用后“冲洗”糖浆通道，以防止调味品混合和/或消除透过面板可视的与糖浆通道相关的任何颜色的环。

最后，图2C示出了流动扩散器230的使用。这些流动扩散器(可选择的)安装于糖浆通道的流体的下游或者其内，以及添加剂注入基础产品流的位置的下游。当添加剂和基础产品流经阀时，扩散器230的使用有助于混合添加剂和基础产品。

在可选的实施方式中，多种可选的流动扩散器215可以直接结合在阀杆组件202内，如图2D所示。

图2D的横剖视图更详细地示出了与上述多味喷嘴组件106的示例性实施方式相关的一些密封件和密封表面。

参考图2D，示出了主要密封件213，其可以阻止任意添加剂流动进入基础混合物。主要密封件213还可以为上密封件。该密封件可以通过O形环、合适的垫圈或该两者形成。第二密封件214示出为作为阀杆组件202的可选实施例的部分，也可提供于所述阀杆组件202与面板200的连接点处。第二密封件214是可选的。第二密封件214也可以为下密封件。该密封件的目的是在不希望分配时，将通过分配阀的添加剂和/或基础产品的滴落最小化。

图2D还示出了与可插入的喷嘴204配合以形成糖浆通道的O形环218A-E以及所形成的糖浆通道216。图2D中仅标注了一些O形环和糖浆通道。

图3A、3B、4A和4B示出了设置在面板内的可插入喷嘴204和O形环可配合以形成所述的糖浆通道216的方式。

首先参考图3A，示出了示例性可插入喷嘴204。如所示的，喷嘴204穿过其中心310是中空的，并且限定了上圆柱部300、平面部302和斜圆锥部304。可选的，部300、302和304可以形成为与图3A或3B不同的形状。在操作中，阀杆组件202配合于喷嘴204内，从而阀杆组件202的阀的向上运动将引起基础产品流经喷嘴204的内部，并且阀杆组件206的阀的向下运动将引起阀抵靠喷嘴204并停止基础产品的流动。取决于主要密封件213或第二密封件214是否处于适当的位置，阀杆组件202可密封倚靠喷嘴204的上部和/或下部。喷嘴204的其他形状和构造也是可以预期的。

在图3B中所示的喷嘴204的可选实施方式中，示出了具有密封O形环312的流动限制插入件311，其可用于限制基础流体的流动并且也可以用作主要密封件213的密封表面。

上圆柱部300进一步限定了周向凹部306A、306B、306C和306D。在所示的实施方式中，这些周向凹部限定了糖浆流动通道。

在图3A-3B的示例中，各周向凹部进一步限定了多个径向间隔的添加剂口，其中的两个被标记为308A和308B。在该示例中的各添加剂口308A、308B包括孔，其从喷嘴204的外侧穿过到达其内部。因此，当添加剂在压力下被注入糖浆流动通道(例如306A、306B、306C、306D)时，它将被迫使通过添加剂口308A、308B并且进入流经喷嘴204的内部的基础产品流中。在示例性实施例中，各周向凹部限定了四个添加剂口，并且添加剂口关于凹槽等距地分隔。

图4A和4B中示出了面板的进一步的细节。

参考图4A，示出了接收喷嘴204的面板200的部分。如图4A所示，面板限定了多个O形环凹部402A、402B、402C、402D和402E。参考图4B，所述面板进一步提供了多个注入口206A、206B、206C和206D。当公开的分配器被完整地装配时，O形环(218A-E)将被插入O形环开口，且喷嘴204将接着被插入面板104内的设置了O形环的腔内。O形环(218A、218B、218C、218D和218E)和喷嘴中的周向凹部(306A、306B、306C和306D)的组合将形成四个糖浆流动通道。也可使用和实施多于或少于四个的糖浆流动通道。

图5A、5B、5C示出了三个示例性阀杆组件202的等轴测视图。图5A示出了使用可选的集成的扩散器215的阀杆组件202。图5B和5C示出了阀杆组件202的可选的实施方式，其可以与流动限制喷嘴插入件311共同使用。

图6示出了喷嘴组件106的示例性实施例，其中多种添加剂可以被从外部的多路传输歧管600多路传输进入单独的注入口206。可选的添加剂流路止回阀208A-D可被集成至多路传输的歧管600或可被设置在该歧管之前的添加剂流路内。

在多路传输的歧管600的可选实施方式中，添加剂的一种可以被清洗或冲洗介质替代，以冲洗喷嘴组件106的歧管，以及喷嘴组件106。

图7示出了喷嘴组件106的可选的实施方式的剖面等轴测视图，其中多个注入口(206A、206B、206C、206D)被连接到相同的周向凹部(306C)，而如图4A和4B，注入口206A-D各自分别连接到它相应的周向凹部(306A-306B)。图7示出了多个径向间隔的添加剂口，其中的两个被标记为308A和308B。

应用上述的本发明的一个或多个方面的其他和进一步的实施方式可以在没有背离申请人的发明的实质的前提下提出。进一步地，制造和装配所述系统的方法的不同方法和实施方式，以及特定位置，可以包括彼此结合以产生公开的方法和实施方式的变型。单个元件的说明可以包括多个元件，反之亦然。

步骤的顺序可以以多种排序发生，除非特别限定。本文描述的不同步骤可结合其他步骤，插入有所述的步骤，和/或分成多个步骤。类似地，已经功能性地描述的元件可以被实施为单独的部件或可以结合至具有多种功能的部件。

本发明已经在上下文中描述为优选的和其他实施方式，并且不是本发明的每种实施方式均被描述。所述的实施方式的显而易见的修饰和变型对于那些本领域技术人员来说是可获得的。公开和未公开的实施方式不是意图限制和约束申请人设想的本发明的范围和适用性，而是相反，遵照专利法，申请人意在完全地保护所有这样的修饰和改进，其处于以下权利要求的等价物的范畴和范围内。