CN113227682B - 冰块制造装置 - Google Patents

Abstract

一种冰块制造装置，包括：形成为具有至少一个冰块格室的冰块托盘的托盘；适于安装在托盘上以将至少一个冰块格室的内容物密封在所述至少一个冰块格室内的盖；连接托盘和盖并具有两个位置的移位机构：关闭位置，盖被保持在与托盘邻接的位置；打开位置，盖被保持在与托盘分离的位置，使得在托盘中形成的冰块可以离开托盘。所述移位机构包括布置在盖和托盘之间的双稳态元件。当托盘和盖处于关闭位置时，所述双稳态元件具有第一稳定状态，而当托盘和盖处于打开位置时，所述双稳态元件具有第二稳定状态。这样，提供了一种简单的结构，该结构易于使用并且具有简单的移位机构。

Description

冰块制造装置

技术领域

本发明涉及一种冰块制造装置，包括：具有至少一个冰块格室的冰块托盘形式的托盘；适于安装在托盘上以将该至少一个冰块格室的内容物密封在所述至少一个冰块格室内的盖；以及连接托盘和盖并具有两个位置的移位机构：关闭位置，盖保持在与冰块托盘邻接的位置，以及打开位置，盖保持在与托盘分离的位置，以便在托盘中形成的冰块可以离开托盘。

冰块制造装置是指可以将水或其他液体填充到其中然后将其放置在冰箱中并使水或其他液体冻结的装置。在装置内部，布置了至少一个冰块格室，冰在其中冻结成冰块。冰块是指由冰形成的任何3D几何形状。换句话说，冰块不必是本领域已知的具有基本矩形边的立方体，而可以是任何其他形式，例如心形、星形、球形、椭圆形等。

在本发明的优选实施例中，根据本发明的冰块制造装置是手持装置。在本发明的上下文中，“手持式”装置应被理解为便携式的并且可以用手操作的装置。更具体地，根据本发明的手持式冰块分配装置应该能够被放置在典型的家用冰箱中。此外，应该有可能从冰箱中取出该装置，以便使用者可以手动操作以从该装置中取出冰块，然后将其放回冰箱中。在一个实施例中，手持式冰块制造装置可以被定义为占据小于4升、小于2.5升、小于2升或小于1.5升的容积的装置。

背景技术

带盖的冰块托盘在本领域中是众所周知的。例如：US5188744A，US2613512A，US5196127A和US4967995A。然而，现有技术的系统要么使用复杂，要么具有需要与托盘分开处理和/或没有将水适当地密封在装置内部的盖。

此外，现有技术中可用的大多数带盖冰块托盘纯粹是设计成能够将冰块托盘彼此堆叠起来或防止气味进入冰块。它们不用于在装置内部密封水/液体。

申请人自己的先前提交的专利申请更为相关，并且公开了手持式冰块制造装置的不同方面。在此通过引用将申请人的第一份PCT申请公开WO2016/055495以其整体并入本文。申请号为PCT/EP2018/061554且申请日为2018年4月5日的申请人的第二份PCT申请也通过引用以其整体并入本文。申请人自己的在先专利申请公开了具有盖和托盘的手持式冰块制造装置，其中在正常操作期间托盘保持连接到盖。但是，在申请人自己的在先专利申请中具体公开的装置是手持式冰块制造装置，其依靠包括多个运动的机械部件的移位机构。

发明内容

因此，本发明的第一方面是提供一种具有新颖的移位机构的冰块制造装置，其具有优于现有技术的优点。

本发明的第二方面是提供一种具有更简单的移位机构的冰块制造装置。

本发明的第三方面是提供一种包括更少的运动机械部件并且比现有技术的装置制造更便宜的冰块制造装置。

该方面是由在引言部分中提到的冰块制造装置提供的，其特征在于，移位机构包括布置在盖和托盘之间的第一双稳态元件，当托盘和盖处于关闭位置时，所述第一双稳态元件具有第一稳定状态；当托盘和盖处于打开位置时，所述第一双稳态元件具有第二稳定状态。以此方式，提供了一种非常简单的机构，其制造便宜、非常坚固并且对于使用者而言易于理解和操作。双稳态元件在其他应用中也是已知的，例如折叠式塑料浴缸、折叠式塑料杯、眼镜盒等。

假定术语双稳态元件对本领域技术人员是清楚的。但是，为了清楚起见，可以将双稳态元件定义为具有两个稳定位置的元件。当置于第一稳定位置时，双稳态元件将停留在该位置。然后双稳态元件可以变形并置于第二稳定位置。当双稳态元件处于第二稳定位置时，它将处于该位置。图22-24公开了双稳态元件的一些非常示意性的示例。应该注意的是，在许多情况下，双稳态元件的双稳态行为是由于双稳态元件本身及其与其他组件的连接方式的结合。关于图22-24对此进行更详细地描述。

在一个实施例中，托盘包括至少两个冰块格室、至少三个冰块格室或至少四个冰块格室。在一个实施例中，在关闭位置，盖邻接托盘，以将至少一个冰块格室的内容物密封在至少一个冰块格室内。

在一个实施例中，在打开位置，盖和托盘的内表面之间沿垂直于盖的平面的向量的最短距离大于盖和托盘的内表面之间在关闭位置沿垂直于盖的平面的向量的最大距离。以此方式，当打开冰块制造装置时，形成在冰块格室中的冰块可以离开该格室并在盖和托盘之间滑出冰块制造装置。

在一个实施例中，在关闭位置连接盖的质心和托盘的质心的向量A与在打开位置连接盖的质心和托盘的质心的向量B之间的向量差D包括垂直于盖的平面的主分量。在一个实施例中，所述向量D的长度大于15mm，大于20mm，大于25mm或大于30mm。在一个实施例中，所述向量的长度大于垂直于在关闭位置连接盖的内表面和托盘的内表面的盖的平面的最长尺寸。在一个实施例中，所述向量D的长度小于60mm，小于50mm或小于45mm。

在一个实施例中，在打开位置和关闭位置之间连接盖的质心的向量包括垂直于盖的平面的主分量。在一个实施例中，所述向量的长度大于10mm，大于15mm，大于20mm或大于25mm。在一个实施例中，在打开位置和关闭位置之间连接托盘的质心的向量包括垂直于盖的平面的主分量。在一个实施例中，所述向量的长度大于10mm，大于15mm，大于20mm或大于25mm。

在一个实施例中，移位机构还包括布置在盖和托盘之间的第二双稳态元件，当托盘和盖处于关闭位置时，所述第二双稳态元件具有第一稳定状态；当托盘和盖处于打开位置时，所述第二双稳态元件具有第二稳定状态。在一个实施例中，第一和第二双稳态元件串联布置在盖和托盘之间。

在一个实施例中，移位机构还包括框架元件。框架元件布置成围绕托盘和盖的外围延伸。所述第一双稳态元件布置在框架元件和托盘之间。所述第二双稳态元件布置在框架元件和盖之间。这样，框架元件可以提供刚性的中央结构。双稳态元件可以连接至该中央结构。这也通过围绕盖和托盘布置的框架元件提供了良好的视觉印象。框架元件还为可重新密封的开口提供了良好的位置。可通过该开口将液态水倒入冰块制造装置中，并且可将冷冻的冰块从装置中摇出。在一个实施例中，框架元件具有对称平面。在一个实施例中，框架元件具有对称平面。第一双稳态元件布置在对称平面的第一侧。第二双稳态元件布置在对称平面的第二侧。

在一个实施例中，框架元件比双稳态元件更硬。在一个实施例中，框架元件的硬度至少是双稳态元件的两倍。在一个实施例中，框架元件的材料的肖氏硬度至少是双稳态元件的材料的肖氏刚性的两倍。

在一个实施例中，将框架元件和双稳态元件作为注射模制操作的两个步骤而共同注射。在一个实施例中，双稳态元件通过包覆模制工艺形成，其中在第一模具中模制双稳态元件，然后在将框架元件的材料注射到第二模具中之前将双稳态元件插入第二模具中。在另一个实施例中，在第一步骤中注射模制框架元件，在第二步骤中将双稳态元件包覆模制到框架元件上。在一个实施例中，框架元件在第一模具中被注射模制，然后被转移到第二模具中。在该第二模具中，双稳态元件被包覆模制在框架元件上。在一个实施例中，在第一步中将托盘和/或盖注射模制，然后将双稳态元件包覆模制到托盘和/或盖上。

在一个实施例中，第一和/或第二双稳态元件围绕盖的整个外围延伸。如果双稳态元件被形成为封闭元件，则在打开位置和关闭位置都可以在盖和托盘之间形成密封。

然而，在另一个实施例中，第一和/或第二双稳态元件在小于75％、小于50％或小于25％的盖的外围周围延伸。在一个实施例中，冰块制造装置可包括分开的双稳态元件，分别布置在盖的中心轴线的两侧。在一个实施例中，冰块制造装置包括四个双稳态元件，其中两个双稳态元件布置在盖的水平中心轴线的两侧，另外两个双稳态元件布置在盖的竖直中心轴线的两侧。在一个实施例中，双稳态元件之间的区域填充有柔性密封构件。该柔性密封构件的硬度小于双稳态元件的硬度。在一个实施例中，在托盘的拐角处的双稳态元件的硬度小于在托盘的侧面的双稳态元件的硬度。在一个实施例中，在托盘的拐角处的双稳态元件的厚度小于在托盘的侧面的双稳态元件的厚度。

为了使清洁更容易，在一个实施例中，第一和/或第二双稳态元件设置有可拆卸的连接装置。该可拆卸的连接装置允许双稳态元件可拆卸地连接至盖和/或容器和/或框架元件。在一个实施例中，双稳态元件的边缘形成有连接通道。该连接通道的形状成形为接合相邻元件的侧边缘。在一个实施例中，相邻的元件是托盘、盖或框架元件。

在一个实施例中，第一和/或第二双稳态元件被布置为密封元件，以在打开位置和关闭位置密封盖和托盘之间的间隙。在一个实施例中，盖和托盘均形成有外周边缘。盖和托盘在打开和/或关闭位置彼此间隔开，以在盖和托盘之间形成间隙或空间。

对于本领域技术人员应该清楚的是，双稳态元件也可以连接到有助于密封盖和托盘之间的间隙的其他元件。在一个实施例中，密封元件为连接盖和托盘的柔性条的形式。在一个实施例中，双稳态元件是双稳态弹性元件。在一个实施例中，双稳态元件是通过铰链元件连接至盖和/或托盘的柔性元件。在一个实施例中，铰链元件是箔铰链元件。在一个实施例中，密封元件由硅、橡胶、TPE或另一种柔韧性和/或柔性和/或弹性材料制成。

在一个实施例中，盖也形成为冰块托盘。盖和托盘都具有至少一个冰块格室。在关闭位置，盖和托盘被压在一起以限定至少一个公共冰块格室。在第二位置，盖和托盘分开，以允许形成在至少一个公共冰块格室中的冰块在盖和托盘之间通过。以此方式，可以形成对称的冰块，并且可以为冰块制造装置提供对称的外观。在一个实施例中，盖和托盘被相同地形成。这样，可以通过相同的工具来制造盖和托盘。

在一个实施例中，在关闭位置，在盖中形成的冰块格室被布置成与在托盘中形成的冰块格室相对。在一个实施例中，盖中的冰块格室是托盘中的冰块格室的镜像。在一个实施例中，盖的限定至少一个冰块格室的部分形成为托盘的限定至少一个冰块格室的部分的镜像。在一个实施例中，当处于关闭位置时，托盘中的冰块格室和盖中的冰块格室形成共享冰块格室。

在一个实施例中，第一双稳态元件通过沿双稳态元件的一个侧边缘的永久连接而附接到盖，第二双稳态元件通过沿双稳态元件的一个侧边缘的永久连接而附接到托盘。第一双稳态元件沿双稳态元件的第二侧边缘形成有可释放的连接元件。所述可释放的连接元件布置成可拆卸地连接至框架元件的一个侧边缘。第二双稳态元件沿第二双稳态元件的侧边缘形成有可释放的连接元件。该可释放的连接元件布置成可拆卸地连接至框架元件的第二侧边缘。在一个实施例中，双稳态元件与盖和/或托盘共同注射。在一个实施例中，双稳态元件被包覆模制在盖和/或托盘的一部分上。

在一个实施例中，盖和第一双稳态元件与托盘和第二双稳态元件相同地形成。这样，盖+第一双稳态元件和托盘+第二双稳态元件可以通过相同的工具来制造。盖+第一双稳态元件和托盘+第二双稳态元件然后可以连接至框架元件的两个相对的侧边缘和/或自身。

在一个实施例中，盖和托盘形成有互补的引导装置，以确保盖在关闭位置相对于托盘正确地定向。在一个实施例中，互补引导装置包括布置在托盘或盖上的突起，该突起分别朝着盖或托盘的方向延伸；以及分别布置在盖或托盘上的相应凹部，所述突起布置成从打开位置移动到关闭位置时与凹部接合。在一个实施例中，突起和/或凹部是锥形的。

在一个实施例中，该冰块制造装置包括至少两个冰块格室，并且该冰块制造装置的盖和托盘被布置成使得在该装置的关闭位置，所述至少两个冰块格室中的每一个均是单独密封的。

在一个这样的实施例中，盖和托盘被布置成使得在装置的关闭位置，在托盘和盖之间在至少两个相邻的冰块格室之间的边界处存在间隙，以允许冰块制造装置的内容物在至少两个冰块格室之间移动。在一个实施例中，间隙在垂直于盖的平面的平面上的最大横截面面积小于沿垂直于盖的平面的平面的冰块格室的最大横截面的20％，小于15％，小于10％或小于5％。

在一个实施例中，冰块制造装置还包括连接到盖或托盘的手柄部分。所述手柄部分布置成允许使用者施加将盖从托盘拉开的力。在一个实施例中，手柄部分包括至盖或托盘的至少两个附接点。所述两个附接点沿平行于盖的平面的向量彼此偏移。在一个实施例中，盖具有长度和宽度。所述长度大于所述宽度。连接所述附接点的所述向量具有平向行于所述长度布置的主分量。在一个实施例中，连接所述附接点的所述向量的长度大于盖的长度的50％。在一个实施例中，第二手柄部分分别附接到托盘或盖。在一个实施例中，托盘和/或盖的侧边缘形成有手指可触及的边缘，由此可以将盖和/或托盘拉离托盘和/或盖。

上面的讨论已经公开了与第一发明有关的多个实施例。然而，本说明书进一步包括可以构成一个或多个分案申请的基础的附加发明。下面提供适合于起草针对这些额外发明的权利要求的文本。为了简洁起见，应该提到的是，关于上述实施例描述的许多特征也可以与以下描述的发明相结合。我们坚持认为本领域技术人员将能够基于本说明书的组合教导进行组合。

第二发明涉及一种包括托盘和盖的冰块制造装置。所述托盘形成为具有至少一个冰块格室的冰块托盘。所述冰块制造装置具有关闭位置。在所述关闭位置，盖沿密封界面连接至托盘。该密封界面密封冰块托盘与盖之间的外围接触区域。所述密封界面被布置为使得密封界面的硬度低于盖和托盘的硬度。

在设有盖的现有技术类型的冰块托盘中，盖通常通过刚性连接附接到托盘。例如，橡胶盖设有沿其外围布置的连接通道。在将盖安装在托盘上的过程中，该连接通道被压入与托盘边缘的压配合布置中。托盘通常是刚性的，并且连接通道通常比盖的材料厚，由此盖和托盘之间的界面相当坚硬。在冻结储存在托盘中的水的过程中，由于冰的膨胀，盖的中央部分将缓慢向外弯曲。通常，这将在托盘的中央部分产生较大的增长。这会形成厚厚的冰桥，导致将冰块从托盘中取出时出现问题。

通过该第二发明，该构思是，托盘和盖较硬，然后在盖和托盘之间设置了较不硬的部分。当冰膨胀时，由于密封界面而不是盖或托盘变形，整个盖将以均匀的方式从托盘移开。这样，将在相邻冰块之间提供厚度更均匀的冰桥。这将使得更容易打破这些冰桥，并且更容易从冰格托盘中取出冰块。

第三发明涉及一种冰块制造装置，包括：形成为具有至少一个冰块格室的冰块托盘的托盘；适于安装在托盘上以将至少一个冰块格室的内容物密封在所述至少一个冰块格室内的盖；连接托盘和盖并具有两个位置的移位机构：关闭位置，盖被保持在与托盘邻接的位置；打开位置，盖被保持在与托盘分离的位置，使得在托盘中形成的冰块可以离开托盘，其特征在于，所述冰块制造装置包括可重新密封的开口，所述可重新密封的开口的最小面积大于当移位机构处于其关闭位置时冰块格室沿垂直于盖的平面的最大横截面面积，使得从冰块格室释放的冰块可以通过可重新密封的开口离开。

在一个实施例中，在移位机构的关闭位置，垂直于盖的平面从盖的外表面到托盘的外表面的尺寸小于可重新密封的开口沿垂直于盖的平面的向量的打开区域的尺寸。这样，该装置可以具有减小的横截面厚度，而不会丧失在打开位置使冰块离开该装置的能力。

在一个实施例中，在移位机构的关闭位置，托盘的外表面形成为与盖的外表面互补。这样，可以容易地将装置堆叠在彼此的顶部。

在一个实施例中，可重新密封的开口沿盖的一侧布置，并且具有布置在与盖的平面形成大于60度、优选地90度的角度的平面上的横截面面积。在一个实施例中，可重新密封的开口设置在框架元件中。该框架元件布置在盖和托盘之间。在一个实施例中，可重新密封的开口布置成环绕盖和托盘。在一个实施例中，框架元件布置成环绕盖和托盘的外围。在一个实施例中，框架元件的外围布置成与盖和/或托盘的外围互补。

在一个实施例中，可重新密封的开口是圆形的，并且其直径大于在移位机构的关闭位置沿垂直于盖的平面的向量从托盘的内表面到盖的内表面的最大距离。在一个实施例中，可重新密封的开口的直径小于或等于在移位机构的打开位置沿垂直于盖的平面的向量从托盘的内表面到盖的内表面的最小距离。

第四发明涉及一种冰块制造装置，包括：形成为具有至少一个冰块格室的冰块托盘的托盘；适于安装在托盘上以将至少一个冰块格室的内容物密封在所述至少一个冰块格室内的盖；连接托盘和盖并具有两个位置的移位机构：关闭位置，盖保持在与托盘邻接的位置，打开位置，盖保持在与托盘分离的位置，使得在托盘中形成的冰块可以离开托盘，其特征在于，盖形成为包括与托盘的至少一个冰块格室互补形成的至少一个冰块格室。

第五发明涉及一种冰块制造装置，包括：形成为具有至少一个冰块格室的冰块托盘的托盘；适于安装在托盘上以将至少一个冰块格室的内容物密封在所述至少一个冰块格室内的盖；连接托盘和盖并具有两个位置的移位机构：关闭位置，盖保持在与托盘邻接的位置，打开位置，盖保持在与托盘分离的位置，使得在托盘中形成的冰块可以离开托盘，其特征在于，冰块制造装置还包括柔性密封元件，该柔性密封元件在打开和关闭位置下密封盖和托盘之间的间隙位置，并进一步包括可重新密封的开口，以允许形成在冰块制造装置中的冰块经由可重新密封的开口离开冰块制造装置。

在本说明书中，盖在打开和关闭位置均被固定在适当的位置。根据本说明书，应理解为装置本身将盖保持在指定位置。使用者不必手动将盖保持在指定位置。

应当注意，在一些权利要求中以及在描述了两个或更多个冰块格室的说明书的部分中，短语“单独密封”用于描述冰块格室的密封方式。根据本说明书，这应被理解为是指一个冰块格室应相对于相邻的冰块格室单独密封。因此，盖应密封在相邻冰块格室之间的分隔器上。但是，应该注意的是，应允许位于分隔器中的空气/水通道以允许水在相邻的冰块格室之间流动。局限性在于，当冰格托盘被盖密封时，可以将冰格托盘放置在冰箱的任何位置，而在相邻冰块之间的区域中不会形成足够的冰，这将难以在该装置中以受控方式使相邻的冰块彼此分离。

尽管本领域技术人员应该理解该定义，但是这里提供了一些更精确的定义，如果需要的话可以使用。一个定义是分隔器中空气/水通道的总横截面面积应小于冰块格室的存在空气/水通道的分隔器的总表面积的20％，小于15％，小于10％或小于5％。此外，应当注意，在某些情况下，在相邻的冰块格室之间的分隔器中形成单个大通道，而在其他情况下，可以在相邻的冰块格室之间的分隔器中布置两个或更多个单独的空气或水通道。

应该强调的是，当在本说明书中使用术语“包括(comprises)/包括(comprising)/由...组成(comprised of)”时，是用来指定存在所述特征、整数、步骤或组件，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、组件或其组的存在或增加。

还应当注意，在权利要求和/或说明书涉及定向的情况下，例如竖直或水平，应当使用图1和图2所示的装置的定向来理解其含义。

附图说明

在下文中，将参照附图所示的实施例更详细地描述本发明。应该强调的是，所示的实施例仅用于示例目的，而不应用于限制本发明的范围。

图1示出了处于关闭位置的根据本发明的冰块制造装置的第一实施例的立体图。

图2示出了处于打开位置的图1的冰块制造装置的立体图。

图3、5、7和9示出了处于关闭位置的图1的冰块制造装置的正视图、俯视图、仰视图和侧视图。应当注意，前视图和后视图是相同的，并且左视图和右视图是相同的，因此这里仅示出了前视图和一个侧视图。

图4、6、8和10示出了处于打开位置的图1的冰块制造装置的正视图，俯视图、仰视图和侧视图。应当注意，前视图和后视图是相同的，并且左视图和右视图是相同的，因此这里仅示出了前视图和一个侧视图。

图11示出了处于关闭位置的图1的冰块制造装置的横截面。

图12示出了处于打开位置的图1的冰块制造装置的横截面。图12还示出了冰块的横截面。

图13示出了处于关闭位置的图1的冰块制造装置的分解立体图。

图14示出了如图1所示的四个冰块制造装置彼此堆叠的立体图。

图15示出了如图14所示的四个冰块制造装置的堆叠的侧视图。

图16非常示意性地示出了根据本发明的冰块制造装置的第二实施例的正视图。

图17示出了处于打开位置的图16所示的冰块制造装置的第二实施例的侧视图。

图18示出了处于关闭位置的图16所示的冰块制造装置的第二实施例的侧视图。

图19非常示意性地示出了根据本发明的冰块制造装置的第三实施例的正视图。

图20示出了处于打开位置的冰块制造装置的另一示例的非常示意性地绘制的横截面侧视图。

图21示出了处于关闭位置的图20的冰块制造装置。

图22示出了包括双稳态元件的移位机构的第一示例的示意性示例。

图23示出了包括双稳态元件的移位机构的第二示例的示意性示例。

图24示出了包括双稳态元件的移位机构的第三示例的示意性示例。

具体实施方式

图1-15中示出的冰块制造装置1是根据本发明的冰块制造装置的第一实施例。应当指出，图中所示的装置是早期的原型，可以预期在准备制造的最终装置中进行更改。

装置1包括第一冰块托盘2(在图1+2中隐藏)和第二冰块托盘4。每个冰块托盘形成有由水平和竖直分隔壁7、9隔开多个冰块格室3a、3b、3c、5a、5b、5c。在图1-15所示的示例实施例1中，每个冰块托盘具有18个冰块格室3、5。

两个冰块托盘形成为彼此的镜像，并且当将两个托盘2、4压在一起时，它们形成多个公共冰块格室3a+5a、3b+5b、3c+5c。在图1-15的示例实施例中，总共有18个公共冰块格室，这意味着形成了18个冰块。可以看出，由图1至图15所示的装置形成的实际的冰块13形成在两个托盘之间形成的公共冰块格室中。因此，每个托盘的每个冰块格室形成该装置的冰块13的一半。

在本说明书的权利要求的术语中，为了实现更广泛的保护范围，一个托盘被认为是盖，另一个托盘被认为是托盘。对于本领域技术人员应该清楚的是，可以想象具有单个冰块托盘和简单的盖的构造，其中盖被形成为基本上为平面的元件，并且冰块格室仅布置在托盘中。

该装置还包括框架元件6和两个双稳态元件8、10。关于权利要求，框架元件和两个双稳态元件的组合可以被认为是移位机构。在该实施例中，有两个双稳态元件一起工作。然而，对于本领域技术人员应该清楚的是，在另一个实施例(未示出)中，可以想象一个装置具有单个托盘、简单的盖以及布置在盖和托盘之间的单个双稳态元件以形成移位机制。

在框架元件6的一端，形成开口12。开口12可以由封闭元件14封闭。框架元件围绕其水平轴不对称地形成，使得包括该开口的上部比底部宽得多。以此方式，减少了在关闭位置由装置封闭的总体积，同时在打开位置时仍允许相当大的冰块离开装置。

该装置还包括两个手柄元件16、18。第一手柄元件16连接到第一托盘2。第二手柄元件连接到第二托盘4。在本实施例中，手柄部分沿托盘的短尺寸连接到托盘的任一侧。然而，在另一个实施例(未示出)中，手柄部分可以沿托盘的长尺寸连接。例如，当看图1和2时，手柄元件可以连接到冰块托盘的中间列，并且从顶部和底部连接第二列。这样，冷冻时更容易拉出托盘的顶部和底部。可以基于双稳态元件的设计来优化手柄部分的放置。例如，如果双稳态元件沿装置的竖直侧最硬，则如图所示放置手柄可能是一个很好的解决方案。然而，如果双稳态元件在整个外围上是均匀的，那么如上所述的竖直放置将是更有利的。同样清楚的是，还可以调节围绕外围的双稳态元件的硬度以使其与手柄放置一起良好地工作。

通过将图1、3、5、7、9、11与相应的图2、4、6、8、10、12进行比较可以看出，该装置具有两个位置，如图1、3、5、7、9、11所示的关闭位置和如图2、4、6、8、10、12所示的打开位置。在关闭位置，两个托盘彼此压在一起以在两个托盘之间形成单独的冰块格室3a+5a、3b+5b、3c+5c。在打开位置，两个托盘被拉开以允许形成在冰块格室中的冰块13从托盘中掉出。如在图11和12中特别清楚地看到的，在打开位置，两个托盘之间的最小距离D1大于冰块的最大尺寸D2。这确保了当将托盘拉开时，最大尺寸为D2的冰块13可以很容易地通过两个托盘之间，以便在打开和摇动装置时从开口中掉出。在另一个实施例(未示出)中，尺寸D1可以做得比沿垂直于第一托盘2的平面的向量从第一托盘2的内表面到第二托盘4的内表面的尺寸D3稍大。在这种情况下，如果冰块在离开过程中在装置中稍微旋转，它们将束缚在一起，但最终并经过足够的摇动，冰块才会出来。打开位置和关闭位置之间的最佳膨胀将在允许冰块容易掉出和尽可能减小尺寸之间做出折衷。

从图11可以看出，在关闭位置，盖和托盘在盖的边界32和托盘的边界34之间具有小的间隙30。这样，水和空气可以在填充期间在盖和托盘之间流动，以在盖和托盘之间散布水或其他液体。

在本发明中，框架元件6和托盘2、4全部由注模塑料材料(在一个示例中为PP)制成，具有一定的硬度以确保装置的结构完整性。但是，硬度还选择为允许普通使用者略微扭曲该装置。这允许连接相邻冰块的冰桥以受控的方式断裂，并且当需要从装置中移除冰块时允许冰块从托盘中释放。如果装置太硬，则将很难扭曲装置。当前认为，需要在设计中纳入一定程度的灵活性，以允许使用者扭转装置以释放冰块并打破冰桥。

双稳态元件8、10形成为TPE条，将托盘连接至框架元件。在本实施例中，双稳态元件由肖氏硬度为50的TPE形成。但是，也可以想象其他肖氏硬度。通过使双稳态元件更更厚，可以使用更软的肖氏硬度。通过使双稳态元件更薄，可以使用更硬的肖氏硬度。通过优化在外围周围不同位置的双稳态元件的横截面厚度和形式，可以使用不同的肖氏硬度。

沿双稳态元件的一个边缘形成可释放的连接部分20、22，以允许双稳态元件8、10可释放地连接到框架元件6的侧边缘21、23。在该实施例中，双稳态元件永久地连接到托盘的外围。在该示例中，在两阶段模制操作中，将双稳态元件包覆模制到托盘上。在第一模制操作中将托盘注射模制，然后将托盘插入第二模具中，之后将双稳态元件的材料注射到第二模具中，使得双稳态元件的材料包覆模制到托盘的材料上。但是，也可以使用其他形式的制造技术。

在一个实施例中，连接部分也可以由更硬的塑料材料例如PP注射模制。在这种情况下，可以在第一操作中将连接部分和托盘注射模制，然后插入模具中，然后将双稳态元件包覆模制到连接部分和托盘上。

托盘可以从框架元件上取下的事实使得该装置可以容易地打开和清洁。然而，还可以想象，可以制造出更低成本的实施例，其中双稳态元件、冰块托盘和框架元件都永久地连接。在这种情况下，清洁装置内部会更加困难，但是价格和复杂性也会降低。因此，这可以允许制造一次性装置，其中该装置可以使用一定次数，然后可以将其丢弃。在一个实施例中，不同的元件可以永久地胶合在一起。例如，双稳态元件可以胶合到框架元件上。如图所示的可拆卸的抓握部分必须具有一定的强度和设计。该抓握部分的强度足以在正常使用期间将装置固定在一起，同时仍允许容易地拆卸。这可能会增加材料成本和制造复杂性。将元件胶合在一起可能是更简单的制造操作。在另一示例中，框架元件可以被设计为两个单独的元件，它们在模制之后被胶合在一起。

从图14和图15中可以看出，装置被布置成允许装置堆叠在彼此的顶部上。当存放在冰箱中时，这很有用。为了减小装置的堆叠高度，装置形成有布置在一侧的开口。该开口大于处于关闭位置时装置的厚度。这样，堆叠高度保持最小，同时仍允许更大尺寸的冰块通过开口掉出。由于开口的不对称布置，这些装置以交替的方向堆叠。此外，从图14和15可以看出，冰块托盘2、4的外表面在装置的关闭位置形成为彼此互补，以允许有效堆叠。

在图1-15所示的实施例中，冰块托盘的外表面形成为视觉上显示冰块的形状。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，外表面可以以许多不同的方式形成。在一个实施例中，外表面被填充为使得其是平坦的。在这种情况下，该装置将具有平坦的侧面，这将在视觉上吸引人。在一个实施例中，平板安装在冰块托盘的外表面上，并且形成为与抓握元件20、22的外表面互补。以此方式，平板形成覆盖托盘的覆盖元件的形式。平板可以设有手指开口，以允许将托盘拉开。

图16至图18示出了根据本发明的一些方面的冰块制造装置的第二实施例的一些不同的示意图。在该实施例中，装置100包括第一托盘102和形成为第一托盘的镜像的第二托盘104。如图16和图17所示，两个托盘在装置的打开位置通过安装在托盘的顶部和底部的两个双稳态元件106和安装在托盘的侧面的两个双稳态元件108彼此保持分开。在该示例中，双稳态元件并非一直围绕装置的外围延伸，而是仅布置在装置的顶部、底部和侧面。框架元件110再次围绕装置的整个外围延伸，从而为结构提供硬度并为双稳态元件提供支撑。如在先前的实施例中一样，在边缘部分中形成开口以允许冰块离开该装置。在权利要求的术语中，具有双稳态元件的框架元件可以被认为是移位机构。双稳态元件再次包括双稳态条112、114。在该示例中，由于双稳态条并不一直围绕外围延伸，因此可以组装装置而不是将不同的元件直接一起注射或模制。例如，可以在托盘的边缘上形成凹槽。双稳态元件的边缘可以插入该凹槽中。

在该示例中，由于双稳态元件不围绕装置的整个外围延伸，因此在关闭位置或在打开位置装置不会被完全密封。在未示出的另一个实施例中，可以在整个结构周围布置单独的容器。例如，可以提供类似弹性袋的结构。该结构将装置的内容物密封在塑料袋内。可以将塑料袋布置为弹性材料。当关闭时该弹性材料紧紧地压在装置上，而当打开时该弹性材料伸展。

为了确保两个托盘正确地连接在一起，在关闭位置，两个托盘设有在一个托盘上的锥形突起116和在另一个托盘上的锥形凹部118形式的引导装置。当将托盘向彼此按压时，突起会与凹部接合并确保正确对准。这仅仅是引导装置的一个简单实施例，并且本领域技术人员可以想到其他选择。例如，可以提供销和槽的布置。

在上面公开的实施例中，用于填充装置和用于清空装置的开口设置在装置的框架元件中。这是填充和清空的好位置。然而，通过将其放置在末端，需要增加末端的厚度以允许冰块离开装置。这使得非对称构造成为必要，否则导致空间浪费。另一种选择是在框架元件的上部形成小的填充口，并在托盘的主体上形成清空口。在这种情况下，可以用可重新密封的开口代替其中一个托盘中的其中一个冰块格室。

在图19中，公开了根据本发明的冰块制造装置的第三实施例200。在这种情况下，形成为双稳态元件的柔性塑料条元件202围绕盖和托盘的整个外围布置，如图1-15的实施例一样。此外，如图1-15所示，装置200还包括框架元件204。以这种方式，盖206和托盘之间的间隙被双稳态元件202和框架元件204完全密封。代替具有均匀的厚度，条202沿盖206的外围布置有不同的厚度。在标记为208的部分中，条的厚度大于标记为210的部分。这样，与更薄的部分210相比，更厚的部分208更坚硬并且更不易变形。更厚的部分208将提供强双稳态效果，而更薄的部分210将提供更少的双稳态效果，同时仍提供密封效果。特别是通过减小拐角处的硬度，可以实现托盘的运动。

在图20和21中，示出了冰块制造装置的第四示例300。该示例不被本的权利要求1-10所覆盖，而是该说明书中公开的其他发明之一的示例。在这种情况下，没有双稳态元件在打开位置或在关闭位置将两个托盘302、304彼此保持分开。而是，连杆机构306用于在关闭位置(图21)将托盘保持在一起，而在打开位置(图20)使托盘彼此远离。连杆机构306被非常示意性地示出，但是，本领域技术人员仍可以提供一种起作用的机构。

弹性密封元件308设置在两个托盘之间。在打开位置，弹性密封元件被拉伸，而在关闭位置，弹性密封元件被拉到一起并且是松弛的。取决于用于密封元件的材料，可以想到的是，密封元件在关闭位置稍微拉伸，而在打开位置更大拉伸。这将提供更均匀的外观。

在该实施例300中，代替如图1-15的实施例中那样使用双稳态元件作为位移机构和密封机构，在该实施例中，密封效果和位移效果被分成两个单独的元件，即密封元件308和移位机构306。

图22示出了包括双稳态元件的移位机构的示例400。该示例类似于图1-15的双稳态元件的构造。该机构包括框架元件402的一部分、托盘404的一部分和双稳态元件406。双稳态元件为可弯曲的塑料条的形式。可弯曲的塑料条通过铰链元件408连接到框架元件和托盘。当托盘处于上部位置时，双稳态元件是稳定的，并且托盘被保持在该位置。如中间位置所示，当将托盘向下推时，则双稳态元件会变形，需要用力才能将其推入该位置。当双稳态元件释放时，它将尝试移至稳定位置。如果将托盘向下推得足够远，则双稳态元件将尝试进入下位置。如果未将托盘向下推得足够远，则双稳态元件将尝试进入上位置。在任一种情况下，当托盘处于上位置或下位置时，它都会稳定地保持其位置，并且需要用力才能将其从其位置移开。

可以注意到，在图22的示例中，托盘被约束为上下移动，而不是左右移动。对于某些双稳态元件，这是一个重要功能。在图22的示例中，如果托盘可以自由地向侧面移动，则不会出现双稳态效果。因此，在某些类型的双稳态机构中，类似于图22(以及图23和图24)中的一种，必须约束托盘左右移动。这样做的一种方法是将双稳态元件围绕托盘和盖的整个外围布置。这样做的另一种方法是具有某种形式的引导机构。该引导机构控制托盘相对于彼此的运动。这样做的另一种方法是在托盘的侧面布置双稳态元件，然后在托盘的顶部和底部布置铰链构件以防止侧向运动。

图23示出了另一示意性示例，其中双稳态元件本身形成有可弯曲的端部或形成为均匀的弯曲结构，而不是两个铰链。该弯曲结构在从上位置移动到下位置时变形。

图24示出了另一示意性示例，其中双稳态元件为弹簧形式，而不是可弯曲元件。该弹簧在从上位置到下位置的运动期间被压缩。

也可以想象其他形式的双稳态元件。

在图22-24中，托盘在与框架元件的连接点周围的向上和向下的运动是相同的。然而，在其他情况下，双稳态元件可以被布置成允许托盘更多地向上移动而不是向下。在其他情况下，冰块制造装置可以被布置为使得当该装置处于关闭位置时，盖和托盘彼此邻接，而不会使双稳态元件完全到达稳定位置。在这种情况下，双稳态元件可以提供将盖和托盘压在一起的力。这可以用来增加盖和托盘之间的界面的密封能力。

要注意的是，附图和以上描述已经以简单且示意性的方式示出了示例实施例。由于本领域技术人员应该熟悉这些细节，因此未示出许多具体的机械细节，并且它们只会使该描述不必要地复杂化。例如，由于本领域技术人员将能够找到合适的材料和合适的工艺来制造根据本发明的容器，因此没有详细描述所使用的具体材料和具体的制造技术。

Claims (13)

1.一种冰块制造装置(1)，包括：

a.托盘(4)，所述托盘形成为具有至少两个冰块格室(5)的冰块托盘，

b.盖子(2)，所述盖子适于安装在所述托盘(4)上，以将所述至少两个冰块格室(5)的内容物密封在所述至少两个冰块格室(5)内，

c.移位机构(6，8，10)，所述移位机构连接所述托盘(4)和所述盖子(2)并具有两个位置：

i.关闭位置，其中所述盖子(2)保持在与所述托盘(4)邻接的位置，以及

ii.打开位置，其中所述盖子(2)保持在与所述托盘(4)分离的位置，使得形成在所述托盘(4)中的冰块(13)能够离开所述托盘(4)；

d.其特征在于，所述移位机构包括布置在所述盖子(2)和所述托盘(4)之间的第一双稳态元件(8)，当所述托盘和所述盖子处于所述关闭位置时，所述第一双稳态元件具有第一稳定状态；当所述托盘和所述盖子处于所述打开位置时，所述第一双稳态元件具有第二稳定状态，

e.所述移位机构还包括布置在所述盖子和所述托盘之间的第二双稳态元件(10)，当所述托盘和所述盖子处于所述关闭位置时，所述第二双稳态元件具有第一稳定状态；当所述托盘和所述盖子处于所述打开位置时，所述第二双稳态元件具有第二稳定状态，

f.所述第一和第二双稳态元件(8，10)串联设置在所述盖子(2)和所述托盘(4)之间，以及

g.所述移位机构还包括框架元件(6)，所述框架元件布置成绕所述托盘(4)和所述盖子(2)的外围延伸，所述第一双稳态元件(8)布置在所述框架元件(6)和所述盖子(2)之间，所述第二双稳态元件(10)布置在所述框架元件(6)和所述托盘(4)之间；

其中所述冰块制造装置的盖子(2)和托盘(4)布置成使得在所述装置的关闭位置，所述至少两个冰块格室中的每个分别被密封；在所述托盘(4)和所述盖子(2)之间在至少两个相邻的冰块格室(3a，3b，5a，5b)之间的边界(32，34)处存在间隙(30)，以允许所述冰块制造装置的内容物在所述至少两个冰块格室之间移动。

2.根据权利要求1所述的冰块制造装置，其特征在于，在所述关闭位置连接所述盖子的质心和所述托盘的质心的向量A与在所述打开位置连接所述盖子的质心和所述托盘的质心的向量B之间的向量差D包括垂直于所述盖子的平面的主分量。

3.根据权利要求1或2所述的冰块制造装置，其特征在于，所述框架元件(6)布置在所述托盘(4)和所述盖子(2)之间。

4.根据权利要求1或2所述的冰块制造装置，其特征在于，所述第一和/或第二双稳态元件绕所述盖子和/或所述托盘的整个外围延伸。

5.根据权利要求4所述的冰块制造装置，其特征在于，所述盖子的外边缘和所述托盘的外边缘在所述打开位置处彼此间隔开地布置，以在所述托盘和所述盖子之间形成空间，并且所述第一和/或第二双稳态元件(8，10)布置成在所述打开位置和所述关闭位置都有助于密封所述盖子和所述托盘之间的空间。

6.根据权利要求1或2所述的冰块制造装置(1)，其特征在于，所述盖子(2)也形成为冰块托盘，所述盖子(2)和所述托盘(4)均具有至少两个冰块格室(3，5)，并且在所述关闭位置，所述盖子(2)和所述托盘(4)压在一起，以限定出至少两个公共的冰块格室(3+5)，并且在所述打开位置，所述盖子和所述托盘分开，以使形成在所述至少两个公共冰块格室(3+5)中的冰块(13)在所述盖子(2)和所述托盘(4)之间通过。

7.根据权利要求1或2所述的冰块制造装置(1)，其特征在于，所述盖子和所述托盘形成有互补的引导装置(116，118)，以确保所述盖子在所述关闭位置相对于所述托盘正确地定向。

8.根据权利要求1或2所述的冰块制造装置(1)，其特征在于，所述框架包括可重新密封的开口，通过所述开口能够将液态水倒入所述冰块制造装置中并且能够将冷冻的冰块从所述冰块制造装置中摇出。

9.根据权利要求1或2所述的冰块制造装置(1)，其特征在于，所述第一双稳态元件被包覆模制在所述盖子的一部分上，所述第二双稳态元件被包覆模制在所述托盘的一部分上。

10.根据权利要求1或2所述的冰块制造装置(1)，其特征在于，所述盖子和第一双稳态元件被形成为与所述托盘和第二双稳态元件相同。

11.根据权利要求1或2所述的冰块制造装置(1)，其特征在于，所述冰块制造装置还包括连接到所述盖子或所述托盘的手柄部分。

12.根据权利要求11所述的冰块制造装置(1)，其特征在于，所述手柄部分包括连接至所述盖子或所述托盘的至少两个附接点，所述两个附接点沿平行于所述盖子的平面的向量彼此偏移。

13.根据权利要求12所述的冰块制造装置(1)，其特征在于，所述盖子具有长度和宽度，所述长度大于所述宽度，连接所述两个附接点的所述向量具有平行于所述长度布置的主分量。

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