专利名称：用于制备液体混合物的设备及方法
技术领域：
本发明的实施例大体上涉及混合设备及方法，且更明确地说，涉及用于以卫生方式混合液体与混合物成分的自动混合设备及方法。
背景技术：
供人类消耗而制造的许多混合物在将混合物成分混合在一起时需要最小程度的关注。然而，在许多实例中，如果在混合混合物的成分时不使用最小关注程度，则混合物的 质量或特征可被非故意地折中。举例来说，归因于混合错误量的液体(例如，水)与混合物成分(例如，浓缩物)，混合比率可为不合适的。混合到混合成分中的液体的温度可能为不正确的，从而使混合物的消耗困难或不合意，且在一些情况下，致使混合物成分在液体中的不完全溶解。此外，当在若干不同的时间制造相同的混合物时，所得的混合物可能为不一致的，举例来说，在不同时间制造的混合物可能具有不同的混合比率，且可在不同的混合温度下制造。在许多实例中，混合物的质量及特征变化不是由于粗心大意，而是由于制造混合物时的环境。举例来说，当混合物为婴儿营养补充剂(例如配方奶粉)时，归因于婴儿的需要，混合可在午夜或紧急时间限制下发生。疲劳或所述情形的匆忙性质可不利地影响家长在混合配方奶粉时使用的关注程度。如已知，对于婴儿的健康及幸福来说，维持由婴儿消耗的配方奶粉的质量的一致性是合意的。已研制用于自动混合的机器以处理手动混合所呈现的问题中的一些。在与混合物成分混合期间，所述机器使合适量的且处在正确温度下的水的分配自动化。所得的混合物分配到等待容器中。这些机器中的一些经设计以用于混合单份混合物，举例来说，单份咖啡。在此类机器中，使用包含待与水混合的混合物成分的单份卡盒，所述水的数量及温度由机器控制。其它机器具有带有多份混合物成分的较大贮存器(例如，“盒中袋”)，其在机器的控制下分配且与合适量的且处在正确温度下的水混合。虽然这些机器使混合过程自动化，但所述机器通常以使得来自混合物的残留物在所述混合物被混合且分配之后残留在机器上的部分上的方式来设计。举例来说，一些机器具有通道、管道或导管，所述通道、管道或导管将混合物引导到所述混合物被分配到容器中的开口。在其它机器中，在混合操作期间刺穿贮存器以允许水的流入及流出的装置与贮存器内容物接触。因此，来自先前混合操作的残留物可污染当前混合操作的混合物。这是一个特别与混合单份混合物的机器相关的问题。当混合物成分是易腐烂的时，残留物可形成供细菌或其它有机体生长的环境，所述细菌或其它有机体将被引入到后来制造的混合物且可呈现健康问题。在这些类型的机器中，定期清洗及维护对于维持卫生环境是必需的。发明内容
图I及2为根据本发明的实施例的混合设备的透视图。图3为根据用于混合设备的本发明的实施例的封闭机构的透视图。图4为根据用于混合设备的本发明的实施例的瓶固持器的透视图。图5为根据用于混合设备的本发明的实施例的卡盒固持器的透视图。
图6及7为根据用于与混合设备一起使用的本发明的实施例的卡盒的透视图。图8为定位在卡盒固持器中的图6及7的卡盒的横截面图。图9为定位在卡盒图持器中且被刺穿喷嘴刺穿的图6及7的卡盒的横截面图。图10及11为根据本发明的另一实施例的混合设备的透视图。图12为根据本发明的实施例的具有混合物成分贮存器的图10及11的混合设备的一部分的横截面图。图13为根据用于图10及11的混合设备的本发明的实施例的混合物成分贮存器的透视图。图14及15为根据本发明的另一实施例的混合设备的透视图。图16及17为根据用于混合设备的本发明的实施例的刺穿外壳及卡盒抽屉的横截面图。图18及19为根据本发明的另一实施例的混合设备的透视图。图20、21及22为根据本发明的实施例的刺穿机构及卡盒的横截面图。
0022]图23为根据用于与混合设备一起使用的本发明的实施例的卡盒的透视图。图24为说明根据本发明的实施例的实例混合设备的基于控制器的系统的框图。
具体实施例方式下文陈述某些细节以提供对本发明的实施例的充分理解。然而，对于所属领域的技术人员将为清楚的是，可在没有这些特定细节的情况下实践本发明的实施例。此外，本文中描述的本发明的特定实施例是通过实例而提供，且不应被用于将本发明的范围限于这些特定实施例。虽然以下描述将在混合婴儿配方奶粉的背景下进行，但将认识到，本发明涵盖用于混合其它混合物(例如果汁、咖啡及热巧克力)的实施例，且还可用于其它应用中(例如配药过程中)。在其它实例中，未详细展示众所周知的电路、控制信号、时序协议及软件操作，以避免不必要地混淆本发明。图I及2说明根据本发明的实施例的混合设备100。混合设备100具有蛤壳型封闭机构101。如下文将更详细解释，设备100在封闭机构101中接受待根据混合配方与液体(例如水)混合的混合物成分的卡盒I。卡盒I的混合物成分可为呈固体或液体形式的。在闭合位置(如图I中所展示)中，混合设备100刺穿卡盒1，且提供经加热或未加热的液体通过卡盒I以与混合物成分混合。所得混合物分配到容器305中。混合设备100使用混合配方(在一些实施例中，所述混合配方可为预先设置或手动选择的)来为混合物提供合适量的且合适温度的液体。
封闭机构101包括上封闭部件102及下封闭部件103。上封闭部件102包括刺穿机构(未在图I或2中展示)、用户接口及控制112及显示屏104。通过使用用户接口及控制112来启用对混合设备100的设置、控制及操作，举例来说，设置时间、日期、语言及其它操作性配置，选择混合配方、液体温度及/或数量及开始混合操作。显示屏104向用户提供可视信息。下封闭部件103包括卡盒固持器114及卡盒基部115，以在操作期间将卡盒I接纳且固持在适当的位置。容纳在上封闭部件102中的是电子处理组件，所述电子处理组件接收来自用户接口及控制112及各种传感器的输入。作为响应，所述电子处理组件产生控制及命令信号，以管理混合设备100的操作且执行混合操作。在本发明的另一实施例中，用于获得来自定位在卡盒固持器中的卡盒的信息的传感器(例如，光学扫描仪(例如条形码扫描仪))包括在上封闭部件102中。上封闭部件102在后封闭铰链108处枢转地耦合到外壳110，在所述外壳110中包含混合设备100的各种组件。举例来说，加热组件及泵组件位于外壳110中且由外壳110保护。可在混合设备100中使用常规加热组件及泵组件。混合设备100进一步包括容器壁龛113，在所述容器壁龛113中，容器305由容器固持器105接纳，所述容器固持器105经配置以在混合操作期间将容器305固持在适当的 位置且接纳经分配的混合物。溢出托盘106配合到容器壁龛113的底部中，以接纳液体或混合物的任何溢漏或溢出。在一些实施例中，溢出托盘106为液密容器，所述液密容器具有带有将任何溢漏接纳到其中的排水孔或槽的盖。可移除溢出托盘106以进行清洗。储液器109储存用于混合的液体。在一些实施例中，储液器109可从设备100移除以易于灌注。储液器109也可具有用于手提的盖及把手。储液器109还可包含水过滤器及用于指示何时应更换所述过滤器的方法。混合设备100在一些实施例中包括接口模块111。接口模块111允许用户与混合设备100交互，例如从设备100下载信息或将信息上传到设备100。举例来说，接口模块111可存储混合设备100已分配的产品的记录。用户可握住接口模块111 (例如，USB快闪存储器)，将其插入到计算机中且下载信息。在其它实施例中，可通过将新软件加载到接口模块111上且将其插回到混合设备100中来更新用于电子处理组件的软件。举例来说，当新产品上市时，用户可将信息上传到接口模块111，用户可接着使用接口模块111将所述信息上传到混合设备100以混合且分配新产品。接口模块111可在一些实施例中用于更新产品信息。举例来说，假如存在关于一批混合物成分的产品召回，则用户可经由网站将召回信息下载到接口模块111上，将召回信息上传到混合设备100中，且混合设备100将不处理具有所述批号的任何混合物成分。在本发明的替代实施例中，接口模块111包括无线收发器以与另一无线收发器通信。举例来说，用户可经由连接到因特网的具无线功能的手持装置将信息从网站直接传递到混合设备100。反之，可将信息从混合设备100无线地上传到手持装置或附近的计算机。图2说明混合设备100，其中封闭机构101处在打开位置中。如先前所论述，下封闭部件103包括卡盒固持器114及卡盒基部115，以在混合期间接纳卡盒I且将卡盒I固持在适当的位置。在所述打开位置中，可将混合物成分卡盒I放置到卡盒固持器114中，如图2中所展示。在本发明的一些实施例中，卡盒固持器114包括沿着固持器114的圆周定位以用于卡盒I的定向及识别(例如，内容物、浓度、数量等)的卡盒固持器基准突出部126 (图5)及卡盒固持器输入突出部127 (图5)。卡盒固持器基准突出部126不移动且充当基准。卡盒固持器114的上环旋转且扣入到预设计的位置中，使得可将卡盒固持器输入突出部127旋转到相对于卡盒固持器基准突出部126的不同位置。如下文将更详细描述，上封闭部件102经开槽以围绕卡盒固持器基准突出部126配装，使得上封闭部件102中的第二槽口相对于卡盒固持器输入突出部127而定位。图3说明根据本发明的实施例的封闭机构。上封闭部件102在中心枢轴铰链116处可围绕铰链旋转地耦合到下封闭部件103。当上封闭部件102打开时，底部封闭部件103的后部围绕中心枢轴铰链116倾斜，使得底部封闭部件经定位以易于卡盒I插入到卡盒固持器114中。当封闭机构101闭合时，位于上封闭部件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。卡盒固持器输入凹部117及卡盒固持器基准凹部118位于卡盒固持器凹部121中，且经定位以分别对应于卡盒固持器输入突出部127及卡盒固持器基准突出部126的不同位置。将参看图3及5描述根据本发明的实施例的卡盒固持器基准突出部126 (图5)、卡盒固持器输入突出部127、卡盒固持器数据凹部118及卡盒固持器输入凹部117的操作。 转到图5，卡盒固持器114包括卡盒固持器基准突出部126 (其位于固定位置处)及卡盒固持器输入环128 (其可被旋转且扣入到固定位置中，以将卡盒固持器输入突出部127定位在不同的位置)。卡盒固持器下部件129经配置以扣入到卡盒固持器基部115中(图3)且被牢固地固定。卡盒固持器114进一步包括卡盒固持器压力唇缘130 (当卡盒I处于适当位置中时，卡盒I支撑在唇缘130上)，且当封闭机构101闭合时提供用于卡盒的压缩点。参看图3，当封闭机构101闭合时，卡盒固持器输入突出部127 (图5)延伸进入到对应的卡盒固持器输入凹部117中。当突出部127进入输入凹部117中时，其按压对应的开关，所述开关将关于针对卡盒I的混合物成分使用何种分配配方(例如，温度、体积等)的信息传递到电子处理组件。如图3中所说明，且如下文将更详细论述，卡盒I在其唇缘上具有两个槽口。第一槽口对应于基准突出部126(其不移动)且第二槽口对应于输入突出部127。卡盒I上的输入槽口的位置基于卡盒的内容物而改变。举例来说，当卡盒I中的第二槽口位于第一位置处时，如果输入突出部127也旋转到所述第一位置，则卡盒I将仅配合到卡盒固持器114中。在卡盒I插入到卡盒固持器114中且封闭机构101闭合的情况下，输入突出部127将配合到对应于输入突出部127的第一位置的输入凹部117中。输入突出部127将按压输入凹部117中的开关，且对应于输入凹部117 (开关在其中被按压)的预定程序混合配方将用于混合卡盒I中的混合物成分。在一些实施例中，通过使输入突出部127处于所述若干位置中的一者中，来将混合设备100放置到手动模式中，在所述手动模式期间，用户可手动选择且设置混合配方以修改混合物的制备。使用突出部126、127及输入凹部117、118将帮助防止错误的混合配方被用于特定混合物成分。举例来说，当卡盒I包含婴儿配方奶粉浓缩物时，所述突出部及输入凹部防止用户插入具有用于4oz的婴儿配方奶粉的浓缩物的卡盒，而选择且使用用于提供6oz的婴儿配方奶粉的混合物配方。即，具有处于用于4oz输出的比率中的婴儿配方奶粉浓缩物的卡盒将在其盖中具有位于位置“X”处的槽口。当卡盒固持器输入环128旋转时，4oz卡盒将仅配合在卡盒固持器114中，使得输入突出部127处在位置“X”处。在封闭机构101闭合的情况下，输入突出部127将在位置“X”处配合到输入凹部117中，从而指示电处理组件使用用于4oz输出的混合物配方。相比之下，用于6oz的婴儿配方奶粉的卡盒将在其盖中具有位于位置“Y”处的输入槽口。错误混合将被防止，因为6oz卡盒将不配合，因为输入突出部127处在“X”位置中且输入突出部127将不触发“X”位置输入凹部117中的“X”位置开关，因为用于6oz卡盒的卡盒盖将覆盖输入突出部127。返回到图3，在一些实施例中，当封闭机构101闭合时，传感器119定位在卡盒封闭凹部121中以获得关于卡盒I的信息。传感器119可为光学传感器，所述光学传感器的实例为条形码扫描仪。在此实施例中，条形码扫描仪119将读取卡盒I的盖上的条形码。所述条形码可用于识别卡盒I中包含的混合物成分。所述条形码可额外地，或替代地包含关于合适混合配方的信息，举例来说，如何分配产品、液体与浓缩物的比率及液体的温度。以条形码形式具有此信息的益处为可使用较少的存储器存储指令，电处理组件使用所述指令合适地混合且分配混合物。此外，当新产品释放时，或如果混合物成分的浓度水平改变，混合设备100可适应新信息。在混合物成分为浓缩婴儿配方奶粉的实施例中，相比于成人饮料，用户不能够使用不推荐的液体(即，水)与浓缩物的比率来制备婴儿配方奶粉是更重要的。举例来说，对于咖啡，用户可根据其喜好使得所述咖啡更浓或更稀。然而，对于婴儿配方奶粉，水与浓缩物的比率对于婴儿的健康及幸福是重要的。作为预防措施，举例来说，用户应不能够插入经设计以用于4oz输出的卡盒，且无意地或有意地选择6oz输出。编码混 合配方的条形码将代替用户执行此步骤，且提供产品输出方面的更高的安全性。在一些实施例中，条形码为三维(3D)条形码。可通过使用3D条形码编码对混合物制备有利的额外信息。举例来说，所述条形码可包含序号、批号及制造日期。在此类型的信息可由混合设备100读取的情况下，所述混合设备可经编程以不分配过期的产品或被召回的产品(如果用户以召回信息更新机器，例如，经由接口模块111)。在另一实施例中，新软件更新可由条形码编码。举例来说，用户可打印出待由混合设备100读取的条形码以更新软件。刺穿喷嘴120位于卡盒封闭凹部121中。喷嘴120经配置以刺穿卡盒I且提供液体进入到卡盒I中。嗔嘴120包括推挤卡盒I的内部刺芽单兀(在图8及9中展不)的表面。在一些实施例中，喷嘴120包括压力开关(未图示)以使得在混合物不从卡盒分配的情况下，混合设备100能够切断进入到被刺穿的卡盒中的液体流。图4说明根据本发明的实施例的瓶固持器105。瓶固持器105包括夹子单元141，所述夹子单元141用于在混合操作期间将容器305(图I)固持在适当的位置以接纳混合物。压缩弹簧140从夹子单元141延伸以在容器305被推挤进入到适当位置中以接纳混合物时，随着夹子单元141被迫分开而提供弹簧偏置，从而提供压缩力以将容器305固持在适当的位置。夹子单元141可具有形成在接纳容器305的内侧弯曲表面上的脊部142。所述脊部经配置以提供相对容器305的向下力(例如，当混合物被分配到容器中时)的摩擦力，同时当容器插入及移除时允许水平力张开夹子单元141。图6及7说明根据本发明的实施例的卡盒I。卡盒I包括具有基准槽口 5及输入槽口 4的卡盒唇缘2。如先前所论述，槽口 4及槽口 5对应于卡盒固持器114上的输入突出部127及基准突出部126，且可用于确保卡盒I在固持器114中的正确定向，以及将关于卡盒及/或卡盒中包含的混合成分的信息提供到混合设备100。卡盒唇缘2可经配置以在固持器114的上表面与卡盒封闭凹部121的表面之间提供夹持表面，以当封闭机构101处于闭合位置中时将卡盒稳固地固持在适当的位置。卡盒盖3密封卡盒I的内容物(即，混合物成分)。所述卡盒盖可由可被刺穿喷嘴刺穿且密封卡盒I以维持混合物成分的数量及质量的材料形成。卡盒盖3可具有打印在其上的条形码15，以提供关于卡盒、卡盒的内容物的信息或用于具有条形码扫描仪的混合设备100的实施例的其它信息。在卡盒唇缘2下方的是卡盒下压缩脊部7及上压缩脊部8。下压缩环7支撑在卡盒固持器压力唇缘130 (图5)上以将卡盒I保持在适当的位置。在所述下压缩环下方的卡盒分配喷嘴6在混合期间充当用于混合的分配喷嘴。因为卡盒I在卡盒固持器114中支撑在下压缩唇缘130上，所以卡盒的卡盒分配喷嘴6 ( S卩，下部)可具有各种尺寸及直径，且可以多种角度成锥形，这允许固持变化量的混合物成分。分配喷嘴的底部具有带有滴下唇缘9的开口，以将输出混合物从卡盒引导到容器中。在所述开口内侧的是膜片，所述膜片用于保持内容物密封在卡盒I中直到其被刺穿为止。如下文将更 详细描述，当封闭机构101处在闭合位置中时，卡盒I在压缩脊部7与压缩脊部8之间的区域处变形，使得上压缩环8抵着下压缩环7压缩。因此，卡盒I的长度缩短，且(如下文将更详细解释)迫使内部刺穿单元通过卡盒分配喷嘴6的底部处的下膜片。图8及9说明根据定位在卡盒固持器114中的本发明的实施例的卡盒的横截面图。图8说明处于未压缩状态中的卡盒，且图9说明处于压缩状态中的卡盒，例如当封闭机构101的上封闭部件102闭合到下封闭部件103上时。如先前所论述，当定位在卡盒固持器114中时，下压缩环7的表面支撑在卡盒固持器压力唇缘130上。如图8中所展示，内部刺穿单元(IPU) 10定位在卡盒I中。IPU 10是大体上中空的，且在邻近卡盒盖3的端部处具有开口，且延伸到经配置以刺穿分配喷嘴6的底部处的膜片的尖端。II3U支撑物13将IPU 10固持在卡盒中的适当位置，且当IPU 10被迫向下时(例如当卡盒被压缩时)弯曲。IPU 10包括IPU输出开口 11，当卡盒I被压缩时，开口 11的一部分在卡盒的外侧，且开口 11的另一部分在卡盒的内侧。以此方式，卡盒中的液体被允许流入到卡盒内侧的开口 11的部分中，且从卡盒外侧上的开口 11的部分分配。在一些实施例中，IPU 10是有沟槽的，以促进通过刺穿卡盒分配喷嘴6的底部处的膜片来分配混合物。IPU 10进一步包括IPU分流止挡部12，分流止挡部12从刺穿喷嘴120引导提供到IPU 10的开口端中的液体通过所述分流止挡部上方的开口且进入到所述液体可与混合物成分混合的卡盒中。所述分流止挡部12还可具有开口，以在局部刺穿的情况下允许液体笔直通过底部且从底部流出，从而防止卡盒过度灌注。图9说明定位在卡盒固持器114中且被闭合位置中的封闭机构101压缩的卡盒I。封闭机构101的闭合致使刺穿喷嘴120刺穿卡盒盖3，且与IPU 10的顶部开口配合。卡盒I还经压缩，使得下压缩脊部7与上压缩脊部8集中到一起。卡盒I的压缩及刺穿喷嘴对IPU 10的力致使IPU 10刺穿卡盒I的底部处的膜片。液体通过刺穿喷嘴120从液体输入管道131提供到IPU 10。如先前所论述，IPU 10包括IPU分流止挡部12，分流止挡部12引导水进入到卡盒中以与卡盒I的内容物混合。也如先前所论述，在刺穿位置中，IPU输出开口 11具有位于卡盒内侧中的一部分(混合物进入到所述部分中)及卡盒外侧的一部分(混合物从所述部分分配)。也如图9中所展示，卡盒唇缘2被夹持在卡盒固持器114的表面与卡盒封闭凹部121的表面之间，以在混合期间将卡盒I固持在适当的位置。如图9中所说明且如先前所描述，卡盒I的内容物与由刺穿喷嘴120提供的液体的混合是在混合设备100的任何部分不与卡盒I中的内容物接触的情况下发生。通过避免与卡盒I中的内容物的接触，可在不需要拆卸及清洗零件的情况下维持混合设备100的清洁度。此外，通过在混合期间不使混合设备100的零件与卡盒I的内容物接触，来自先前混合物的残留物将不会在当前混合物的制备期间污染当前混合物。图10及11说明根据本发明的实施例的混合设备200。在适用的情况下，先前引入的参考数字将用于描述混合设备200。如下文将更详细描述，相比于混合设备100，不同于使用贮存器(例如，卡盒)(所述贮存器在混合期间被刺穿且液体被引入到其中)，混合设备200使用通过泵阀从贮存器(未图示)分配的混合物成分。混合设备200包括用于储存区域202的门201，混合物成分的贮存器储存到所述储存区域202中。传感器119定位在储存区域202中，以在混合物成分的贮存器定位在储存区域202中的时候，获得关于混合物成分的贮存器的信息。传感器119可为光学传感器，所述光学传感器的实例为条形码扫描仪。在此实施例中，条形码扫描仪119将读取容器上的条形码。在一些实施例中，门201是隔热的且储存区域202由隔热材料203隔热，使得储存区域202可通过包括在外壳110中的制冷单元(未图示)(例如帕尔特冷却器)冷却。可包括通风开口 205以使外壳110的内部通风。混合设备200的分配单元外壳204包括液体 分配单元，以控制通过泵阀的混合物成分的分配，且提供待与从所述贮存器分配的内容物混合的液体。集成在门201中的是用户接口控制112，以允许用户如先前论述而控制混合设备200的操作。显示器104也包括在门201上，以向用户提供用于混合设备200的可视反馈及操作信息。瓶固持器105定位在分配单元外壳204下方，以在混合物的混合及分配期间接纳容器305且将容器305固持在输出容器壁龛113中。图12说明根据定位在储存区域202中的本发明的实施例的贮存器300。还展示在图12中的是帕尔特冷却器206及风扇207，其用于为具有此特征的实施例冷却储存区域202。分配单元外壳204包括螺线管致动器208，所述螺线管致动器208以泵阀303操作以控制来自贮存器的混合物成分的流以用于混合。举例来说，在一个实施例中，所述螺线管致动器通过电磁力打开泵阀303中的单向泵阀。在一些实施例中，泵阀303与贮存器300集成。泵阀303还可为耦合到贮存器300的可多次使用的附接件。液体分配器209提供液体(例如，水)以用于与容器300的内容物混合。分配喷嘴302引导由液体分配器209分配的液体，以与在分配喷嘴302的尖端处从贮存器分配的混合物成分混合。分配喷嘴302的尖端处的分配喷嘴滴下唇缘304进一步引导混合物进入到由瓶固持器105的夹子141固持在适当位置的容器305中。举例来说，在一些实施例中，分配喷嘴302在径向上由肋状物支撑以将液体引导到同一点，在所述点处，混合物成分从分配喷嘴302分配。贮存器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，所述下部经成形以将混合物成分引导到泵阀303。举例来说，如图12及13中所展示，贮存器300的下部向下成角度，使得在重力之下，混合物成分流经泵阀303且流到分配喷嘴302。如先前所论述，贮存器300还可包括条形码13以提供关于贮存器、贮存器的内容物的信息或用于混合的其它信息。在操作中，当混合物成分从贮存器300从喷嘴302的底部分配时，从液体分配器209分配的液体与所述混合物成分混合。通过以此方式使液体与混合物成分混合,所述混合物成分不与混合设备200的任何部分接触。如同混合设备100，可在不需要拆卸及清洗零件的情况下维持混合设备200的清洁度。此外，可避免当前混合物的污染，因为在混合设备200上不存在来自先前混合物的混合的残留物。图14及15说明根据本发明的另一实施例的混合设备400。在适用的情况下，先前引入的参考数字将用于描述混合设备400。相比于混合设备100，卡盒定位在卡盒抽屉403中，所述卡盒抽屉403滑出且向下枢转以促进卡盒在卡盒固持器114中的插入。图14说明处于闭合位置(用于混合)中的卡盒抽屉403，且图15说明处于打开位置(用于卡盒插入)中的所述卡盒抽屉。卡盒抽屉403滑回到刺穿外壳401下方的适当位置中，所述刺穿外壳401包括刺穿喷嘴120及卡盒封闭凹部121。夹脊404可包括在卡盒抽屉403上，以在打开或闭合时帮助用户夹住卡盒抽屉403。当卡盒抽屉403闭合时，把手402用于刺穿定位在卡盒固持器114中的卡盒I。刺穿喷嘴120及卡盒封闭凹部121附接到把手402，使得当其向下移动时，其将移动刺穿喷嘴120及卡盒封闭凹部121进入到适当位置中以将卡盒固持在适当的位置、刺穿卡盒盖3且驱动卡盒I的内部刺穿单元10通过卡盒I的下膜片。
图16及17说明根据本发明的实施例的刺穿外壳401及卡盒抽屉403的横截面图。图16说明处于闭合位置中的卡盒抽屉403及处于向下位置中的把手402，且图17说明处于打开位置中的卡盒抽屉403及处于向上位置中的把手402。如图16中所展示，当卡盒抽屉403是闭合的且把手402围绕把手铰链409旋转到向下位置时，刺穿喷嘴120及卡盒封闭凹部121也向下移动到适当位置中，以在卡盒封闭凹部121与卡盒固持器114之间夹持卡盒I的卡盒唇缘2 (未在图16及17中展示)，且刺穿卡盒盖3。与卡盒I的内容物混合的液体通过喷嘴120从液体输入管道131提供。如先前描述而执行卡盒内容物的混合。当处于闭合位置中时，磁铁405及406用于吸引且对准抽屉402。在卡盒内容物的混合期间，锁定弹簧407及锁定条408用于在向下位置中将把手402固持在适当位置，但当足够的力被施加到把手402时，允许锁定条408向上释放。当打开卡盒抽屉403时，把手402定位在其向上位置中，以向上移动刺穿喷嘴120及卡盒封闭凹部121且为拉开抽屉403而让路。通过以足够的力拉动以克服磁铁405、406的吸引来拉开抽屉403。卡盒抽屉403包括抽屉滑动销410及抽屉枢轴销411，当抽屉403打开及闭合时，所述抽屉滑动销410及抽屉枢轴销411在抽屉滑动轨道412中滑动。当抽屉403打开或闭合时，抽屉滑动销410添加稳定性，且当抽屉403完全打开且向下枢转时向下滑动。当抽屉403打开及闭合时，抽屉枢轴销411也在抽屉滑动轨道412中滑动且帮助维持对准。当抽屉403完全打开时，抽屉枢轴销411充当枢轴，使得抽屉403可如图17中所展示而向下枢转。图18及19说明根据本发明的实施例的混合设备500。在适用的情况下，先前引入的参考数字将用于描述混合设备500。图18说明具有抽屉503的混合设备500，所述抽屉503可滑进及/或滑出外壳110，且可向下旋转以允许卡盒在卡盒固持器514中的插入。图18说明闭合位置(用于混合)中的卡盒抽屉503，且图19说明打开位置(用于卡盒插入)中的卡盒抽屉503。卡盒抽屉503可滑回到刺穿外壳501下方的适当位置中，从而在如图20,21及22中展示的刺穿设备555中对准卡盒。磁铁(未图示)可用于将抽屉对准在预定位置中。抽屉突出部504可包括在卡盒抽屉503上，以帮助用户推动或拉动抽屉503到打开或闭合位置中。混合设备500可进一步包括容器壁龛513，容器305可插入到壁龛513中以接纳液体或混合物。溢出托盘506可插入到容器壁龛513的底部中。在至少一个实施例中，溢出托盘506为用于包含流体或混合物的溢出或溢漏的液密容器，且可被移除以进行清洗。在一些实施例中，储液器509可用于储存用于混合的流体。储液器509还可从混合设备500移除，以用于清洗或以待混合的液体灌注。过滤器511可与过滤器指示器一起包括在储液器509中，以指示何时过滤器511已耗尽或何时可更换过滤器511。储液器509可包含流体加热机构(未图示)或可耦合到位于外壳510内的流体加热机构。在额外实施例中，流体源(例如水管线)可连接到储液器509或直接连接到混合设备500以提供待混合的流体。混合设备500可进一步包括用户接口及控制512及显示屏504。可通过用户接口及控制512促进对混合设备500的设置、控制及操作，且显示屏504可向用户提供系统信息。混合设备500的设置可包括网络连接性配置，其使得能够通过无线收发器(未图示)与用户进行远程通信。在另一实施例中，无线收发器能够通过蜂窝式、Wi-Fi、蓝牙、有线或其它无线网络通信，且可与任何通信协议兼容。举例来说，可使用远程通信以远程地上传跟踪混合物设备500的使用的数据，或者，开始混合过程。在一个方案中，用户可从远程装置 与混合设备500通信以开始混合过程，且随后从混合设备500接收通知，所述通知提醒用户混合过程已结束。媒体接口也可包括在混合设备500中。在至少一个实施例中，用户可与混合设备500交互。这可包括将数据上传到混合设备500或从混合设备500下载数据。举例来说，用户可下载混合物设备500的使用历史记录及/或上传较新的固件。如图20中所展示，相比于混合设备400，混合设备500可使用螺线管540以向下移动刺穿喷嘴520。螺线管540可为具有任何数目级的螺线管。图20说明根据本发明的实施例的刺穿系统555的横截面图。在一个实施例中，卡盒50不具有压缩脊部，且当卡盒插入到刺穿系统555中时，没有卡盒压缩发生。在另一实施例中，卡盒50可具有类似于先前图8及9中展示的卡盒I的压缩脊部7、8。一旦完全插入到刺穿系统555中，卡盒50即可被压缩，使得压缩环8被朝压缩环7向下推挤。刺穿系统555经配置以接受且定位各种形状、体积及尺寸的卡盒，举例来说，具有较长或较短卡盒分配喷嘴的卡盒可与刺穿系统555一起使用，以通过各种体积的卡盒操作。因此，所述卡盒可被压缩，且IPU 10可更接近于分配喷嘴的底部处的开口中的膜片而定位。在卡盒50完全插入到刺穿系统555中后，用户可与混合设备500交互，且开始混合过程或所述过程可自动开始。如图21中所展示，一旦所述过程开始，螺线管540可致使刺穿喷嘴520在向下方向上移动且刺穿卡盒盖3。在一个实施例中，刺穿喷嘴520可包括温度感测元件(未图示)且测量卡盒的内容物的温度。所述温度感测元件可通过刺穿喷嘴520洗涤，以防止由与卡盒中的混合物成分接触引起的任何未来污染。在另一实施例中，可使用红外线温度计(未图示)读取卡盒的内容物的温度，使得可在刺穿喷嘴520不与混合物成分接触的情况下测量温度。可基于卡盒中的混合物成分的温度调整经提供以用于与卡盒内容物混合的液体的温度。螺线管540可进一步向下移动刺穿喷嘴520，从而致使刺穿喷嘴520的刺穿喷嘴唇缘515向下推挤IPU 10。如图22中所展示，这可致使IPU 10刺穿所述分配喷嘴的底部处的开口中的膜片。在滴下唇缘9的开口的膜片被刺穿的情况下，混合物成分可从卡盒分配进入到容器305 (未图示)，且与来自储液器509的任何流体混合，所述流体可由刺穿喷嘴520注入。在一些实施例中，在刺穿喷嘴520刺穿卡盒盖3之后，液体被提供到卡盒中以与卡盒的内容物“预混合”。所述刺穿喷嘴接着进一步向下移动，以向下驱动IPU 10且刺穿卡盒的底部。进一步提供额外的液体以与卡盒的内容物完全混合。图23说明根据本发明的实施例的卡盒50。相比于卡盒1，卡盒50包括基准槽口5及识别标记52。如图19中所展示，卡盒50插入到抽屉503中的卡盒固持器514中且经定向，使得基准槽口 5与卡盒固持器基准突出部526对齐。在一个实施例中，识别标记可为唇缘54上的突部，且产品读取器545 (图20)可为多个下压按钮。当抽屉503处于闭合位置中时，所述识别标记可按压在产品读取器545的下压按钮中的一者上，如图21中所展示。这可向混合设备500指示关于卡盒50的内容物的一个或一个以上特性(例如体积、类型、有效日期或品牌)。在其它实施例中，识别标记及产品读取器545可分别为条形码及条形码读取器，或可分别为RFID标签及RFID读取器，以识别卡盒内容物特性。图24说明基于控制器的系统的框图，所述系统展示混合设备500的代表性实施方案，在所述实施方案中可体现本发明的各个方面。在一个实施例中，控制器601可与网络接口 602及媒体接口 603介接，以促进远程通信且分别允许用户本地上传及下载数据。控制器601还可从用户接口及控制512接收用户输入，且在显示器504上向用户显示信息。温度传感器611及产品读取器545可耦合到控制器601以提供卡盒信息。通常来说，所述系统还将包括到螺线管540的连接，所述螺线管540允许系统促进自动混合过程。从以上描述将认识到，虽然已在本文中出于说明的目的描述本发明的特定实施例，但可在不偏离本发明的精神及范围的情况下做出各种修改。因此，除了如由所附权利要求书限制，本发明是不受限制的。
权利要求
1.一种刺穿设备，其包含 喷嘴，其经配置以刺穿贮存器的第一膜片，且经配置以毗邻所述贮存器的内部刺穿单元而定位； 降低机构，其耦合到所述喷嘴，且经配置以移动所述喷嘴以刺穿所述贮存器的所述第一膜片，且进一步经配置以移动所述喷嘴以与所述内部刺穿单元互动且驱动所述内部刺穿单元通过第二膜片以刺穿所述第二膜片。
2.根据权利要求I所述的刺穿设备，其中所述降低机构包含螺线管。
3.根据权利要求I所述的刺穿设备，其进一步包含安置在所述喷嘴中的温度传感器。
4.根据权利要求I所述的刺穿设备，其进一步包含 管道，其耦合到所述喷嘴且经配置以将液体提供到所述喷嘴，所述喷嘴进一步经配置以将所述液体提供到所述贮存器中。
5.根据权利要求I所述的刺穿设备，其中所述喷嘴经配置以响应于从第一位置移动到第二位置而移动所述内部刺穿单元。
6.根据权利要求I所述的刺穿设备，其中所述喷嘴在通过所述降低机构的移动期间不与所述贮存器的内容物接触。
7.一种卡盒，其包含 贮存器，其具有接纳端及分配端； 第一膜片，其安置在所述接纳端处； 第二膜片，其安置在所述分配端处； 内部刺穿单元，其安置在所述贮存器内且定位在所述第一膜片与所述第二膜片之间，所述内部刺穿单元经配置以刺穿所述第二膜片；及 基准槽口，其经配置以使所述卡盒以第一位置定向。
8.根据权利要求7所述的卡盒设备，其进一步包含 多个压缩脊部，其经配置以允许所述卡盒的所述贮存器在所述压缩脊部之间的第一区域中变形。
9.根据权利要求7所述的卡盒设备，其中所述内部刺穿机构包含 分流止挡部，其经配置以将提供到所述内部刺穿单元的第一端的液体引导到所述内部刺穿单元中的至少一个开口且进入到所述卡盒中。
10.根据权利要求7所述的卡盒设备，其中所述内部刺穿机构是有沟槽的。
11.根据权利要求7所述的卡盒设备，其进一步包含 至少一个内部刺穿单元支撑物，其耦合到所述内部刺穿单元且经配置以将所述内部刺穿单元定位在第二位置，所述至少一个内部刺穿单元支撑物进一步经配置以允许所述内部刺穿单元响应于所述内部刺穿单元在第一方向上被推挤而在所述第一方向上移动。
12.根据权利要求7所述的卡盒设备，其进一步包含 识别标记，其经配置以指示所述卡盒的内容物的至少一个特性。
13.根据权利要求12所述的卡盒设备，其中所述识别标记包含突部、条形码、RFID标签及槽口中的至少一者。
14.一种用于混合混合物的设备，其包含 第一凹部，其经配置以在预定定向中接受且定位卡盒；刺穿系统，其包含 喷嘴，其经配置以刺穿定位在所述第一凹部中的卡盒的盖且经进一步配置以通过所述刺穿提供液体；及 机构，其经配置以在多个位置中定位所述喷嘴且刺穿顶部膜片；及 第二凹部，其经配置以接纳容器以从所述卡盒的下方接纳包括所述液体的混合物。
15.根据权利要求14所述的设备，其进一步包含处理器，所述处理器经配置以确定所述卡盒的内容物与由所述喷嘴提供的所述液体之间的正确混合比率。
16.根据权利要求14所述的设备，其进一步包含 产品读取器，其经配置以响应于分析所述卡盒而确定关于所述卡盒的内容物的至少一个特性。
17.根据权利要求14所述的设备，其进一步包含 储液器，其经配置以储存所述液体； 加热机构，其经配置以加热待由所述喷嘴提供的所述液体。
18.根据权利要求14所述的设备，其中所述刺穿系统经配置以在不与所述卡盒的内容物接触的情况下刺穿所述膜片。
19.根据权利要求14所述的设备，其中所述喷嘴进一步经配置以与所述卡盒的内部刺穿单元互动，以响应于被所述喷嘴移动而刺穿第二膜片。
20.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一凹部经配置以接受且定位各种形状、体积、尺寸或其组合的卡盒。
21.一种用于组合混合物与液体的方法，其包含 将喷嘴移动到毗邻于卡盒的盖的第一位置； 使用所述喷嘴刺穿所述卡盒的所述盖；及 将所述喷嘴移动到第二位置以实施所述卡盒的下部的刺穿。
22.根据权利要求21所述的方法，其进一步包含 在所述刺穿所述盖之后，测量所述卡盒的内容物的温度。
23.根据权利要求22所述的方法，其进一步包含 至少部分基于所述卡盒的所述内容物的所述温度将待提供到所述卡盒中的液体加热到一温度。
24.根据权利要求21所述的方法，其进一步包含 响应于读取所述卡盒的特征而确定所述卡盒的内容物的至少一个特性。
25.根据权利要求21所述的方法，其中将所述喷嘴移动到第一位置及将所述喷嘴移动到所述第二位置包含使用螺线管移动所述喷嘴。
26.根据权利要求21所述的方法，其进一步包含 在所述刺穿所述盖之后，将液体提供到所述卡盒中。
全文摘要
本发明揭示混合设备、刺穿机构及卡盒。所述混合设备具有外壳及带有凹部的抽屉。对应的卡盒可插入到所述抽屉中且滑入到所述外壳中，以促进液体与所述卡盒的内容物混合。所述液体可源于所述混合设备中的储液器或直达管线。在所述混合设备的所述外壳的内侧还有所述刺穿机构。所述刺穿机构具有喷嘴，所述喷嘴经配置以刺穿卡盒的盖且注入液体以与所述卡盒的所述内容物混合。所述刺穿机构进一步经配置以驱动所述卡盒内侧中的内部刺穿单元通过所述卡盒的下部，以允许将来自所述喷嘴的液体及所述卡盒的内容物分配到容器中。
文档编号B01F3/08GK102770199SQ201080055290
公开日2012年11月7日 申请日期2010年11月12日 优先权日2009年11月12日
发明者尼基·兰姆, 道格拉斯·斯奈德, 阿龙·兰姆 申请人:时代概念有限公司