CN102438489B - 用于利用一次性囊袋制作饮料的冲泡单元和包括所述单元的机器 - Google Patents
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Abstract
冲泡单元组合地包括：支承件(1)；抽屉(7)，具有至少一个用于一次性囊袋(C)的支座(8)，相对于支承件滑动且可在一次性囊袋的装料位置与冲泡位置之间移动；分配构件(23)，其用于在压力下将水分配到一次性囊袋。该单元还包括用于控制所述抽屉的移动的杆(9)和杆与所述抽屉之间以及杆与分配构件之间的机械连接件。在分配之后，挡止元件(29)将一次性囊袋(C)锁定到冲泡位置。支座(8)部分地由相对于抽屉振荡的一对臂(19)进行定界，该支座(8)优选地是可互换的以安放各种形状或尺寸的胶囊。
Description
技术领域
本发明涉及利用胶囊、包或其它预先包装的一次性囊袋来制作饮料（特别地但非排他性地制作咖啡）的冲泡单元的改进。本发明还涉及包括这种类型冲泡单元的、用于制作饮料（诸如特别地但非排他性地用于制作咖啡）的某些机器。
背景技术
为了制作热饮料（诸如咖啡，茶、巧克力或类似物），常常利用机器，该机器采用其中包含用于制作饮料的成分的胶囊、包或其它一次性囊袋。利用一次性胶囊的机器非常普遍，一次性胶囊包含研磨的咖啡粉末，利用研磨的咖啡粉末制作基于咖啡的饮料。一次性胶囊插入于机器中的冲泡单元内以制作饮料。这种冲泡单元通常包括支承件和在一个或两个面上穿刺一次性胶囊的构件以及在压力下引入热水的构件，热水在压力下穿过胶囊且从包含于其中的成分中提取制作饮料的物质，或者其溶解或稀释包含于胶囊本身中的成分。在某些实施例中，一次性囊袋做成包的形式，例如由包括非编织织物片的阀构成，其中包含咖啡粉末或其它食品。在此情况下，通过非编织织物进行压力下水的分配，而无需穿刺。相反，在包表面的周围形成能在压力下供给水的区域使得水可通过该包。
WO 2006/016054描述了一种冲泡单元，其具有两个支座用于接纳两个一次性胶囊。这些支座位于抽屉中，抽屉占据提取位置以允许使用者将胶囊插入于相应支座内，且占据插入于冲泡单元内的位置，且一旦其到达，胶囊被穿刺，且使热水在压力下通过以在冲泡单元的输出中获得所需饮料。
在US-A-6955116和EP-A-1050258中描述了其它包括抽屉的冲泡单元，一次性胶囊插入于抽屉中。
在WO-A-2006/126230中描述了具有滑动抽屉的另一种冲泡单元，滑动抽屉安放一次性咖啡囊袋。
EP-A-1208782描述了通过使用一次性胶囊来制作咖啡的机器。这种机器包括用于搁置胶囊的托盘，托盘能受控于杆而进行水平和竖直移位运动。杆还控制胶囊穿刺单元的下移和水分配，使得能用单个杆将由托盘支承的胶囊转移到冲泡腔室内且通过降低该穿刺和分配单元来关闭冲泡腔室。一旦关闭了该单元，引入压力下的水，其通过胶囊且从包含于其中的咖啡粉末中提取调味料。在结束冲泡循环之后，通过控制杆的反向移动来打开该单元以便将带有空胶囊的托盘从冲泡区域移出以允许使用者从托盘移除空胶囊，可选地，用新胶囊替换空胶囊且再次重复冲泡循环。
DE-U-20 2006 002 678描述了一种带滑动抽屉的冲泡单元，其中形成支座来插入一次性囊袋。将抽屉手动推入到冲泡单元内以将一次性囊袋移动到冲泡腔室内。杆关闭该冲泡腔室以执行饮料分配循环。
US-A-3260190描述了一种利用一次性胶囊做咖啡的机器，其中胶囊放置于在抽屉中形成的支座内，抽屉然后插入于该机器的空间中。在该空间中设有两个相对板，两个相对板配备穿刺器件，它们被彼此抵靠地推动且在它们之间压紧咖啡胶囊以造成穿刺。随后，水通过一次性囊袋进入以从包含于其中的粉末提取调味料。
各种性质的胶囊、包或其它一次性囊袋在市场上可购买到。冲泡单元，以及与冲泡单元相关联的、用于执行胶囊的可选穿刺并使压力下的热水通过胶囊、包或其它一次性囊袋的构件被成形为使用市场上各种类型胶囊中的一种类型或其它类型。某些胶囊被整体密封且必须在顶部和底部穿刺以允许水通过和提取饮料。其它胶囊被制成仅在顶部穿刺以允许压力下热水进入，而在底部，它们具备关闭构件以允许饮料通过而无需穿刺。
根据冲泡单元必须插入的机器类别，冲泡单元具有更高或更低的自动化水平。举例而言，存在这样的冲泡单元，即，一旦操作者将启动命令给予冲泡单元，则冲泡单元自动地执行所有操作。在此情况下，甚至可提供一次性囊袋的贮存器，从该贮存器自动地选取一次性囊袋囊袋，插入到冲泡单元内且可选地穿刺以制作饮料，而无需操作者的任何手动干预。另一方面，在更简单的单元中，所有操作手动进行。操作者打开该冲泡单元，手动插入一次性囊袋，关闭该冲泡单元，可选地推抽屉，其中他/她将胶囊布置于机器内，然后执行冲泡循环。
发明内容
本发明的一方面涉及一种冲泡单元，其特别地结合仅需要在一面穿刺的一次性胶囊来使用；或者结合一次性包使用，其中通过接近分配构件而供给压力下的水，分配构件压靠在包表面上以限定密封区域，在密封区域中引入压力下的水。根据另一方面，本发明涉及一种手动冲泡单元，其允许执行下列各种操作：插入一次性囊袋，穿刺或者准备在压力下供给水的其它操作，以及通过简单手动进行冲泡。
根据第一实施例，本发明提供一种利用一次性囊袋制备饮料的冲泡单元，其组合地包括：支承件；抽屉，其具有用于一次性囊袋的至少一个支座，相对于支承件滑动且可在一次性囊袋的装料位置与冲泡位置之间移动；分配构件，其用于在压力下将水分配到所述一次性囊袋；其中设有控制所述抽屉的移动的杆和所述杆与所述抽屉之间以及所述杆与所述分配构件之间的机械连接件，杆的致动使得抽屉从装料位置移动到冲泡位置且使分配构件接近一次性囊袋。此外，设有挡止元件以用于将一次性囊袋锁定到冲泡位置，在所述抽屉从冲泡位置移动到装料位置时防止一次性囊袋朝向装料位置移动。支座部分地由相对于所述抽屉振荡的一对臂进行定界以在抽屉从冲泡位置移动到装料位置期间允许从所述支座移除空的一次性囊袋；且分配构件与密封构件相关联，当一次性囊袋处于冲泡位置时，密封构件可朝向一次性囊袋移动，以压靠在一次性囊袋的顶部外边缘上。
在一不同实施例中，本发明提供一种利用一次性囊袋制备饮料的冲泡单元，其组合地包括：支承件；抽屉，其具有用于一次性囊袋的至少一个支座，相对于所述支承件滑动且可在一次性囊袋的装料位置与冲泡位置之间移动；分配构件，其用于在压力下将水分配到所述一次性囊袋；其中，设有用于控制所述抽屉的移动的杆和所述杆与所述抽屉之间以及所述杆与所述分配构件之间的机械连接件，杆的致动使得抽屉从装料位置移动到冲泡位置且使分配构件接近一次性囊袋。此外，设有挡止元件用于将一次性囊袋锁定到冲泡位置，在所述抽屉从冲泡位置移动到装料位置时防止一次性囊袋朝向装料位置移动。所述支座部分地由相对于所述抽屉振荡的一对臂进行定界以在抽屉从冲泡位置移动到装料位置期间允许从所述支座移除空的一次性囊袋。而且，分配构件包括密封构件，当一次性囊袋处于冲泡位置时，密封构件可通过处在压力下的水的推力而朝向一次性囊袋移动，以调适一次性囊袋的前表面和在前表面上的密封。
根据再一示范性实施例，本发明涉及一种利用一次性囊袋制作饮料的冲泡单元，其组合地包括：支承件；抽屉，其具有用于一次性囊袋的至少一个支座，相对于所述支承件滑动且可在一次性囊袋的装料位置与冲泡位置之间移动；分配构件，其用于在压力下将水分配到所述一次性囊袋；其中，设有用于控制所述抽屉的移动的杆和所述杆与所述抽屉之间以及所述杆与所述分配构件之间的机械连接件，杆的致动使得抽屉从装料位置移动到冲泡位置且使分配构件接近一次性囊袋。此外，设有挡止元件用于将一次性囊袋锁定到冲泡位置，在所述抽屉从冲泡位置移动到装料位置时防止一次性囊袋朝向装料位置移动。支座由相对于所述抽屉基本上固定的壁和相对于所述抽屉振荡的一对臂进行定界，以在抽屉从冲泡位置移动到装料位置期间允许从所述支座移除空的一次性囊袋。此外，基本上固定的壁和振荡臂可移除地施加到抽屉。
根据本发明的再一实施例，提供一种冲泡单元，其具有抽屉，抽屉限定用于一次性囊袋的可互换的支座，其与适于与所述支座及机器管理构件相互作用的构件(例如机械构件，电子构件和/或液压构件)配合，以根据支座构造来修改机器操作。该相互作用的构件可为机械构件且例如与凸轮轮廓、在可互换的支座上形成且作用于该机器的控制元件的轮廓或突出部相互作用。也可能该相互作用的构件为机电或电子类型的构件，例如呈微开关的形式。
本发明的进一步有利的特征和实施例在所附权利要求中示出且将在下文中结合某些示范性实施例进行描述。
附图说明
将通过下文的描述和附图来更好地了解本发明，附图示出根据本发明的冲泡单元的非限制性应用实施例。更特别地，在附图中：
图1示出根据本发明的单元的某些部件的透视分解图。
图1A示出该单元的透视图，其中移除了一些零件且压力下水的分配构件与冲泡单元的支承件分离。
图1B示出形成用于一次性囊袋的支座的部件的分解图。
图2示出根据本发明的单元的轴侧图(axonometric view)，其中一次性囊袋支座从抽屉移除。
图3示出根据本发明的、完全组装的单元的轴侧图。
图4示出已组装但无一次性囊袋支座的冲泡单元的轴侧图。
图5示出根据图4的V-V的截面。
图6示出了该单元的平面图，其中插入了一次性囊袋且抽屉被布置就位；
图7示出根据图6的VII-VII的截面。
图8示出类似于图7截面的截面，但一次性囊袋抽屉处于冲泡位置；
图9示出冲泡单元的平面图，但抽屉处于装料位置且未插入一次性囊袋；
图10示出根据图9的X-X的截面。
图11和图12示出根据本发明的修改实施例中的冲泡单元的纵截面。
图13示出可利用本发明的单元执行的辅助功能的示意图；
图14示出合并了冲泡单元的机器的示意图；以及
图15A至图15C示出处于冲泡循环的不同步骤中的根据冲泡单元另一实施例的竖直平面的纵截面。
具体实施方式
总体上以附图标记1指示的冲泡单元包括支承件5，支承件5具有两个侧部5A，两个侧部5A由横档5B和板5C彼此连接且可集成于在图14中以附图标记2示意性地示出的类型的机器中。机器特征和结构可为各种类型且将不在本文中描述。单元1布置于支承表面4上方，例如包括网格，在其上放置杯子，在杯子中收集由冲泡单元1所制作的咖啡或其它饮料。
支承件5限定用于抽屉7的滑动引导件5D，可在用于接纳胶囊C或其它一次性囊袋的位置(图6、图7、图9、图10)与冲泡位置(图8)之间移动。附图标记f7指示抽屉从上文所提到的两个极端位置之一到另一个的移动方向。
抽屉7根据箭头f7的移动受控于杆9，如下文所述约束于支承件5的侧部5A且约束于抽屉7。
在某些实施例中，杆9具有插销11，其大约垂直于抽屉7的移动方向f7延伸。销11穿越通过镜像槽13的两侧5A，镜像槽13限定第一凸轮轮廓，第一凸轮轮廓有助于限定杆9相对于支承件5的移动。如例如在图5的截面中看出，在一实施例中，由每个槽13限定的凸轮轮廓具有基本上为圆周弧的第一弧形部分，其在第一底端13A与限定销11轨迹的最高点的中间点13B之间延伸。由槽13限定的凸轮轮廓从点13B以第二弧形部分继续延伸，第二弧形部分从区或点13B延伸到端部13C。
如从图5、图7和图10看出，在冲泡单元的打开位置，销11处于由槽13限定的凸轮轮廓的初始端13A处，而在冲泡位置(图8)，销11在相对端13C处。在图8所示的中间位置，销11处于区或点13B处，其实际上对应于抽屉7处于冲泡位置但胶囊C尚未被穿刺的位置。
杆9相对于支承件5的移动除了由槽13的凸轮轮廓和这种凸轮轮廓内销11的滑动所限定之外，也由第二插销15的滑动来限定，第二插销15的滑动基本上平行于销11，约束到杆且布置成在引导件17内滑动(特别地参看图1和图8)，基本上垂直于销15和垂直于抽屉7的移动方向f7。因此，实际上，杆9的移动由两个凸轮轮廓限定，两个凸轮轮廓中，一个具有曲线图案(由槽13形成)且另一个具有由引导件17限定的直线图案。销11和15构成触头，触头与这两个凸轮轮廓配合。杆9由操作者致动以从图6、图7、图9和图10所示的位置移动到图8所示的位置。上文所限定的凸轮轮廓迫使杆移动，杆适于在一侧造成抽屉7的滑动且在另一侧穿刺胶囊C，如将在下文中所描述的那样。
杆9具备臂或侧部附件9A，臂或侧部附件9A中的每一个在其端部具备槽9B，与抽屉7一体的相应销7X接合在槽9B中(特别地参看图2和图3)。抽屉7具有两个相对销7X以与杆9的两个臂9A接合。在某些实施例中，槽9B具有变形的L形状，以在杆9相对于支承件5移动期间，允许每个臂9A与抽屉7的每个相对应销7X之间相对移动。销7X穿过在支承件5的侧部5A中基本上直线地形成的相应槽5X。
除了销7X之外，抽屉7在每一侧具备另一销7Y，另一销7Y也接合在该支承件5的相应侧部5A中形成的滑动槽5X中。
以此方式，抽屉7在按照方向f7移动时受两对销7X、7Y引导，该两对销7X、7Y接合于槽5X中且在槽5X中滑动。
抽屉7与用于胶囊C或用于其它可结合冲泡单元1使用的一次性囊袋的支座是一体的。在图示实例中，以附图标记8整体上示出支座(特别地参看图2和图3)。其具有大体上对应于胶囊C的外侧表面形状的内表面。
在某些实施例中，支座8包括与抽屉7一体的部分7C，其具有截锥表面。与抽屉7一体的部分7C朝向使用者，即，相对于机器在前面，且相对于抽屉朝向冲泡位置的插入移动在后面。
与抽屉7一体的部分7C以及两个振荡臂19一起对胶囊C的支座进行定界，该两个振荡臂19由形成铰接销的螺钉19A铰接到抽屉7的固定部分7C。振荡臂19基本上相对于根据抽屉7的移动方向f7延伸的竖直中心线平面呈对称结构，且臂的铰接销19A基本上为竖直的布置且垂直于抽屉7的移动方向f7。
每个振荡臂19具有带截锥部分图案的内表面，使得在关闭位置这些表面以及部分7C的内表面一起形成截锥支座8，该截锥支座8的形状与胶囊C或其它一次性囊袋的形状互补。
振荡臂19由弹性构件保持在关闭位置，弹性构件例如为安装于铰接销19A周围的螺旋弹簧19M(图1B)，振荡臂19与部分7C一起形成一次性胶囊C的基本上截锥形的支座。在图6、图7、图9和图10的位置，抽屉所处的位置使得由元件7C和19、19所形成的支座能接近使用者，使用者能将新胶囊C插入于其中以做咖啡或其它饮料。
如特别地在图2中可看出，由与抽屉7一体的部分7C以及在销19A处铰接到部分7C的臂19所形成的支座8构成了可从抽屉7移除的可移除元件。在图2、图4和图5中，从抽屉7移除支座8，而在图3和图6-11中，支座8合适地固定到抽屉7。在某些实施例中，由螺钉12实现支座8到抽屉7的锁定。以此方式，能从抽屉7移除支座8以例如允许对其进行更容易的清洁。
此外，由于由臂19和部分7C所限定的支座8的形状与胶囊C或其它一次性囊袋的形状互补，所以支座8的可移除性允许同一单元1适于使用不同形状的胶囊。例如能将装配有（或可装配有）用于不同胶囊或一次性囊袋C的不同支座8的机器投放到市场。或者能通过使用相同机器设计且仅替换形成支座8的部件19、19、7C来产生已适应多种不同胶囊中的一种或其它胶囊的机器。对于制造商而言，这构成显著的优点。
也可使每个支座8具备与机器的控制系统相互作用的器件，允许根据每次施加到抽屉7的支座8的类型来修改机器行为，如将在下文中更好地说明。
在图示实施例中，冲泡单元1具有用于在压力下分配水的构件23，其包括穿刺构件或由穿刺构件构成。冲泡单元23被约束到杆9的销15，且因此被提供根据双箭头f23的移位运动，这通过将销15滑动到由两个槽17所形成的引导件内而实现。分配构件23与销25是一体的，销25用于在冲泡步骤期间锁定抽屉7。特别地在图1A中可看到销25。当分配构件23向下移动到冲泡位置时，销25穿刺到在抽屉7中形成的孔7D内，更确切地讲，销25穿刺到在同一抽屉的可移除部分7C中所形成的孔7D内。销25构成锁定构件，锁定构件对抗冲泡步骤期间压力下的水使胶囊C膨胀的趋势作用而施加于其上的推力。
还提供锁定构件以防止打开臂19时振荡。这些锁定构件可包括与那些销25类似的销且邻近臂19插入。在图示实施例中，相反，通过每个臂19所具备的顶部附件19X与由横板5C所形成的邻靠件的相互作用来实现对振荡臂19的锁定，如特别地在图8中所示。
分配构件23装配有穿刺构件23P，当分配构件23下降以抵靠胶囊C时，其穿刺胶囊顶部。在图示实例中，穿刺构件23P是可渗透的构件以允许在压力下将热水分配通过穿刺构件本身。此外，穿刺构件的其它构造和实施例也是可能的，其例如可具有与一个或多个水入口管道相关联的多个穿刺末端。
分配构件23与密封构件30（特别地在图1中可见）相关联，在图1中示出密封构件30与单元1分离且处在组装之前的状态。密封构件30包括环形主体30A和成形为倒置U形的两个弧形附件（以附图标记30B示出）。弧形附件绕两个槽17延伸且允许销15穿过它们。环形主体30A形成密封构件30的实际密封元件。在冲泡期间，所述环形主体30A由杆9向下移动直到压靠胶囊C的顶表面。图8示出密封构件30的最大下降位置，即，环形主体30A压靠在胶囊C的顶边缘或凸缘的位置。
此密封构件具有防止胶囊沿着其顶边缘或凸缘过度变形或甚至意外打开的功能。此处，实际上，通常在胶囊C的侧壁与顶部之间存在焊缝。焊缝表示在冲泡期间可在压力下被引入到胶囊C内的水的推力下产生的弱化点。密封构件30的环形主体30A对抗胶囊顶壁升高且与侧壁分开的趋势，保留胶囊完整性且防止水、蒸汽或咖啡沿着焊接边缘泄漏。由分配构件23的凸缘23B在密封构件30的环形主体30A上施加推力，而分配构件23的凸缘23B继而由杆9的销15推压。
上文所述的冲泡单元的操作如下。
首先，冲泡单元处在图3的位置且一次性胶囊C可插入于支座8中。其中形成支座8的抽屉7的部分布置于机器支座（冲泡单元1施加于该机器支座中）外侧，以允许在空支座8中插入新胶囊C。图6和图7示出抽屉7的打开位置，其中胶囊C插入于支座8中。
在图3、图6和图7的完全打开位置，杆9处于基本上竖直位置，销11形成由槽13所限定的凸轮轮廓的触头，销11位于槽13的端部13A处的低位置。分配构件23以及其穿刺构件23P处于升高位置，分配构件23与约束到杆9的销15一体，销15在引导槽17内也处于其最大升高位置。
必须进行以下操作来执行冲泡循环：
-弹出存在于冲泡单元内的任何空胶囊C，
-将插入于由部件7C、19、19所形成的支座8中的新胶囊移动到冲泡位置，
-在顶部穿刺该胶囊且然后在压力下分配热水使之通过胶囊以用于制备饮料。
所有这些操作由杆9从图3、图6、图7的位置简单移动到图8的位置进行。在此实例中，在先前循环中所用的空冲泡胶囊不存在于冲泡位置。
由于销11、15所进行的相对于固定支承件或结构5的约束，杆9的运动并非振荡运动而是复杂的旋转移位运动。这允许执行实现上述操作所需的所有运动。
在杆9移动的第一部分，销11在槽13的点13A与点13B之间沿着圆周弧部移动，而销15保持基本上静止。因此移动的此第一部分为绕销15轴线的旋转运动且分配构件23并不移动。
在此移动中，由于在销7X与槽9B之间的耦接，杆9的臂9A拖拉抽屉7，使得其执行从装料位置(图3、图6、图7)到分配位置(图8)的移动。
所到达的位置使得由部分7C和振荡臂19所形成的支座8与其下方的分配构件23在轴向对准，在支座8中插入了新胶囊C。在分配构件23下方，固定支承件5具有开口5L，利用胶囊C所制作的饮料通过开口5L放出来，在此示范性实施例中，由于其形状，其并不需要在底部穿刺。
在抽屉7从图3、图6、图7的位置移动到中间位置(未图示)期间（其中杆9的销11处于点13B中），在先前冲泡循环中使用的冲泡单元内的任何空胶囊C将由振荡臂19的前表面推动，以跟随抽屉7的移动直到到达在固定支承件5的基部中形成的第二开口5M处。以此方式，空胶囊C在冲泡单元1下方落入到未图示的收集容器内。
在图6至图10的位置，抽屉到达使振荡臂19的顶部附件19X与板5C邻靠的位置。抽屉7的孔7D和与分配构件23一体的销25对准。
杆进一步下降到其最终位置造成冲泡单元的各个构件移动，直到到达图8的位置。这种移动仍受槽13的引导并受槽17所形成的引导件引导，销11和15分别在槽13和槽17中滑动。销15在基本上竖直方向执行向下移位运动且随之拖拉分配构件23。分配构件23然后穿透胶囊C的顶部关闭表面，到达图8的位置，其中分配构件23的穿刺构件23P穿过胶囊C的顶表面以便放置水供给管道以与胶囊流体连通。如在附图中看出，分配构件23还具有管道23A以用于在压力下供给热水，其通过可渗透的穿刺构件23P进入胶囊内部。
用于将杆9下降到图8位置的移动也造成销25穿入到抽屉7的孔7D内且降低密封构件30的环形主体30A以及其在胶囊C的顶部凸缘上的推力。
抽屉7和臂19因此锁定到冲泡位置且压力下的水可进入到该胶囊内。例如，在由合适定位的微开关已经检测到到达图8的位置之后，开始冲泡循环，例如由杆9的臂9A致动。维持该位置直到完成水分配且通过从胶囊C提取调味料来制作饮料。饮料从胶囊C底部出来，胶囊C可为装配有过滤壁类型的胶囊，过滤壁可渗透饮料从而无需穿刺底部。饮料从固定结构的壁5N的孔5L出来。孔5L可安放管道，管道端部为分配喷口或一对平行的分配喷口。
在冲泡结束时，杆9再次从图8的位置提升到图3、图6、图7、图9、图10的位置。在此移动中，抽屉7和分配构件23跟随杆移动返回到初始位置。由于在臂9A与抽屉7的销7X之间的约束而实现抽屉7的收回移动。空胶囊C1保留在冲泡位置且然后例如通过提供挡止元件而从支座7C、19、19取出，挡止元件包括合适形状的弹性片29，如特别地在图1中所示。在此实施例中，弹性片29具有由附件29B连接到端部29C的横向部分29A，端部29C可由螺钉32固定到支承件5。片29由金属或塑料材料制成，该材料具有充分刚性和弹性以通过附件29B的弯曲变形作用而允许横向部分29A的振荡运动。
优选地，在附件29B与横向部分29A之间，片被成形为形成两个底部突出部，该底部突出部具有朝向抽屉7的支座8的倾斜壁29D。在抽屉的插入移动中，胶囊C的顶边缘推靠在倾斜壁29D上，造成弹性片向上弯曲，从而使得胶囊C可超过底部突出部且布置于冲泡位置。抽屉7从冲泡位置到装料位置的反向移动使得胶囊的顶部凸缘或边缘邻靠在弹性片29的底部突出部的基本上竖直的壁29E上。这防止胶囊随着抽屉7一起移动且克服由弹簧19M施加的关闭力（弹簧19M向振荡臂施压使之处于关闭位置）而使得绕销19A旋转的该相同振荡臂19打开。以此方式，抽屉7返回到装料位置，而胶囊保留在冲泡位置且臂19超过它，然后一旦空胶囊已经完全从支座8移除，就通过弹力作用而关闭臂。
作为振荡臂19的弹性推进系统的替代，在关闭位置，可设有在支承件5底壁5N上得到的凸轮系统。
图10示出冲泡单元1，其中抽屉处于装料位置(打开的抽屉)且空胶囊由弹性片29保留在冲泡位置。在下一冲泡循环，插入于抽屉中的新胶囊在弹性片29下方行进，使之向上变形且臂19推动空胶囊离开冲泡位置到达排放开口5M。
图11和图12示出根据本发明的冲泡单元的修改的实施例。相同的附图标记指示与上述实施例的零件的相同或等同的零件。这些变型基本上涉及分配构件23。在此实施例中，分配构件23包括腔室61，其中密封构件63滑动地安放，且通孔65与限定于密封构件63的腔中的内部体积67连通。体积67与管道69出口连通，在压力下从分配管23A出来的热水通过管道69的出口分配。在不存在热水分配的情况下，分配构件23占据图11所示的位置，且密封构件63收回在腔室61内且因此相对于一次性胶囊C的前表面S间隔开，一次性胶囊C在图11中处于冲泡位置。在图12中，该单元处在压力下且内部体积67在压力下被填充水，该内部体积67限定于密封构件63与芯64之间，芯64与腔室61一体且在腔室61中突伸，水通过通路65到达胶囊C的顶壁上方。胶囊的顶部可由水压作用而打开，或者其可渗透水，例如可制成具有网格和用纸、非编织织物或其它材料制成的关闭元件。在其它实施例中，密封构件63可具备施加到密封构件63底表面的穿刺构件(未图示)。
密封构件63由水压推动以抵靠胶囊C的顶部凸缘以便在一侧上获得密封效果以防止水侧部泄漏，且在另一侧可选地获得在胶囊C的凸缘上的推力作用，从而防止该相同的凸缘意外断裂，类似于如图1至图10所示的密封构件30的环形主体30A所获得的效果。
因此，也对于图11和图12所示的系统，实现保护以防止胶囊顶表面意外断裂或者过度变形，且特别地在该同一胶囊的顶壁与侧壁之间焊接处防止胶囊的凸缘意外断裂或者过度变形。同时，由于密封构件63的可适应性，所描述的系统允许操纵具有甚至不同形状和/或尺寸的胶囊。
如上文所述，由振荡臂19和由抽屉的部分7C形成支座8以便允许其被替换，能分配额外功能给冲泡单元，该额外功能在于与其中插入了冲泡单元的机器的电子和/或液压管理系统相互作用，以根据胶囊类型和因此根据所用支座8的类型来影响机器操作、冲泡参数和其它因素。
实现这种功能的方式在图13中示意性地示出。此处示意性地示出冲泡单元的三种不同可能构造，其在胶囊C的支座8的形状上彼此不同。此处示意性地示出支座8，且在图13中示出该相同支座特别在该支座与一般机械构件71相互作用的区域处可如何具有变化的外形，一般机械构件71例如可包括与胶囊支座8相互作用的游标(cursor)或者其它元件。这些机械元件71根据胶囊C的支座8的外形以三种替代方式布置。机械构件71与机器的电管理装置(以附图标记73示意性地示出)和液压管理装置(以附图标记75示意性地示出)连接。机械构件71的合适形状允许例如对开关、换向器、阀或与机器的电管理装置73或液压管理装置75有关的其它构件进行作用以根据安装于抽屉7上的支座8来设置电管理装置73或液压管理装置75的操作。
举例而言，以此方式，能假设用于浓缩咖啡(espresso coffee)的胶囊与一种类型的支座8结合使用或者使用具有不同形状的用于长咖啡(long coffee)或美式咖啡(American coffee)的胶囊，因此需要不同的支座8。利用上文所述的操作来替换(在机器构建和组装期间替换或者由使用者来替换) 支座8，能根据所用的支座和胶囊类型通过自动地切换机器的电管理装置73和/或液压管理装置75的操作来与机器的电管理装置73和/或液压管理装置75相互作用。举例而言，能根据所用胶囊类型通过设置不同的分配压力来影响机器管理构件，或者根据胶囊类型来设置分配量或分配温度或多个参数变量组。
图15A至图15C以三个步骤的冲泡循环示出根据本发明的冲泡单元的修改实施例。相等的附图标记指示的零件与参考先前附图所示的实施例进行描述的那些零件相同。与先前实施例相比的变型特别地涉及热水分配构件23。在此情况下，分配构件23通过管道23A在压力下接收热水以在压力下供给热水。管道23A与腔室101流体连通，在腔室101中布置可移动的元件，可移动的元件成形为柔性盘元件103，该柔性盘元件103被约束到穿刺板105，穿刺板105装配有穿刺末端105A。穿刺板105与环形密封107是一体的且具有通孔105B，通孔105B设置为使穿刺板105的顶面与底面连通。
柔性盘元件105在与其上形成穿刺末端105A的底面相对的面上承载阀111，阀111具备闸门111A，闸门111A由弹簧111B加压而处于关闭位置以对抗使腔室101与通孔105B连通的间隙111C。
图15A至图15C的实施例中的冲泡单元的操作如下。图15A示出其中胶囊C已经插入于冲泡位置中，处于分配构件23处和其下方。供给热水到腔室101内，柔性盘元件103向下变形(图15)，移动密封件107以压靠胶囊C的凸缘。穿刺板101的穿刺末端101A穿刺到在顶部将胶囊C关闭的片或膜内，切开或穿刺它。由于弹簧111B的力仍高于施加到闸门111A上的压力，因此阀111仍是关闭的。通过咖啡机泵的供给作用，继续增加到腔室101内的热水压力，到达阀111的开口，如在图15C中所图示的那样。因此，在压力下的热水开始通过孔105B流到胶囊C内，从包含于胶囊内的产品中提取调味料。
图15A至图15C还示出用于在循环结束时泄压的管道113。
应了解，附图仅示出由本发明的实际布置所提供的实例，其可在形式和布置上改变而并不偏离本发明所强调的概念范围。
举例而言，根据实施例变型，该装置可被制成安放一次性包而不是一次性胶囊。在此情况下，构件23并不包括带可渗透末端的穿刺构件23P，而是其它类型的分配构件。在某些实施例中，构件23可包括位于大约垂直于该包的方向中的可移动的元件，该可移动的元件具有过滤器，在压力下的水通过该过滤器，由密封环包围，密封环压靠在包表面上。以此方式，在压力下的水的供给管道与包之间提供密封的体积以使得来自管道的水由对应于密封环内表面的表面之上的过滤器分布，且迫使水通过形成该包封闭的非编织的织物、纸或者其它可渗透的材料，且然后通过包含于其中的咖啡粉末或其它食品。而且，在此情况下，通过简单地对杆9的致动，上述联接允许执行所有移动，包括分配构件接近该包以移动分配构件从而与该包流体地连通。
在所附权利要求书中可能存在的附图标记是出于便于参考说明书和附图来阅读其的目的，且绝不限制由权利要求所表示的保护领域。
Claims (29)
1.一种利用一次性囊袋(C)制作饮料的冲泡单元(1)，其组合地包括：支承件(5)；抽屉(7)，其具有用于一次性囊袋(C)的至少一个支座(8)，相对于所述支承件滑动且可在一次性囊袋的装料位置与冲泡位置之间移动；分配构件(23)，其用于在压力下将水分配到所述一次性囊袋；其特征在于，
-其包括用于控制所述抽屉(7)的移动的杆(9)和所述杆与所述抽屉之间以及所述杆与所述分配构件之间的机械连接件，所述杆(9)的致动使得所述抽屉(7)从所述装料位置移动到所述冲泡位置且使所述分配构件接近所述一次性囊袋；
-所述支座(8)部分地由相对于所述抽屉(7)振荡的一对振荡臂(19)进行定界，以在所述抽屉从所述冲泡位置移动到所述装料位置期间允许从所述支座移除空的一次性囊袋；
-设有挡止元件(29)用于将所述一次性囊袋锁定到所述冲泡位置，在所述抽屉(7)从所述冲泡位置移动到所述装料位置时防止所述一次性囊袋朝向所述装料位置移动，通过振荡臂绕相应的枢转销（19A）的旋转而使该振荡臂打开；
-所述分配构件(23)与密封构件(30A; 107)相关联，当所述一次性囊袋处于冲泡位置时，所述密封构件(30A; 107)可朝向所述一次性囊袋移动，以压靠在所述一次性囊袋的顶部外边缘上。
2.一种利用一次性囊袋(C)制作饮料的冲泡单元(1)，其组合地包括：支承件(5)；抽屉(7)，其具有用于一次性囊袋(C)的至少一个支座(8)，相对于所述支承件滑动且可在所述一次性囊袋的装料位置与冲泡位置之间移动；分配构件(23)，其用于在压力下将水分配到所述一次性囊袋；其特征在于，
-其包括用于控制所述抽屉(7)的移动的杆(9)和所述杆与所述抽屉之间以及所述杆与所述分配构件之间的机械连接件，所述杆的致动使得所述抽屉从所述装料位置移动到所述冲泡位置且使所述分配构件接近所述一次性囊袋；
-设有挡止元件(29)，用于将所述一次性囊袋锁定到所述冲泡位置，在所述抽屉从所述冲泡位置移动到所述装料位置时防止所述一次性囊袋朝向所述装料位置移动；
-所述支座(8)部分地由相对于所述抽屉(7)振荡的一对振荡臂(19)进行定界，以在所述抽屉从所述冲泡位置移动到所述装料位置期间允许从所述支座移除空的一次性囊袋；
-所述分配构件(23)包括密封构件(63;107)，当所述一次性囊袋处于冲泡位置时，所述密封构件可通过处在压力下的水的推力而朝向所述一次性囊袋移动，以调适所述一次性囊袋的前表面和位于所述前表面上的密封。
3.一种利用一次性囊袋制作饮料的冲泡单元(1)，其组合地包括：支承件(5)；抽屉(7)，其具有用于一次性囊袋(C)的至少一个支座(8)，相对于所述支承件滑动且可在一次性囊袋的装料位置与冲泡位置之间移动；分配构件(23)，其用于在压力下将水分配到所述一次性囊袋；其特征在于，
-其包括用于控制所述抽屉(7)的移动的杆(9)和所述杆与所述抽屉之间以及所述杆与所述分配构件之间的机械连接件，所述杆(9)的致动使得所述抽屉(7)从所述装料位置移动到所述冲泡位置且使所述分配构件接近所述一次性囊袋；
-设有挡止元件(29)用于将所述一次性囊袋锁定到所述冲泡位置，在所述抽屉(7)从所述冲泡位置移动到所述装料位置时防止所述一次性囊袋朝向所述装料位置移动；
-所述支座(9)由相对于所述抽屉基本上固定的壁(7C)和相对于所述抽屉振荡的一对振荡臂(19)进行定界，以在所述抽屉从所述冲泡位置移动到所述装料位置期间允许从所述支座移除空的一次性囊袋；
-所述基本上固定的壁(7C)和所述振荡臂(19)可移除地施加到所述抽屉(7)。
4.根据权利要求1所述的冲泡单元，其特征在于，所述支座(8)除了由所述振荡臂(19)进行定界之外，所述支座(8)还由相对于所述抽屉(7)基本上固定的壁(7C)进行定界。
5.根据权利要求3所述的冲泡单元，其特征在于，所述固定的壁(7C)和所述振荡臂(19)一起形成表面，所述表面的形状对应于所述一次性囊袋(C)的外侧表面的形状，且相对于从所述装料位置到所述冲泡位置的所述抽屉的移动，所述固定的壁(7C)朝向后且所述振荡臂朝向前。
6.根据权利要求2所述的冲泡单元，其特征在于，所述分配构件(23)和所述抽屉(7)的移动彼此协调使得当所述一次性囊袋由所述抽屉(7)移动到所述冲泡位置时所述分配构件紧邻所述一次性囊袋移动。
7.根据权利要求2所述的冲泡单元，其特征在于，所述振荡臂(19)关于基本上垂直于所述抽屉(7)的移动的相应轴线振荡。
8.根据权利要求2所述的冲泡单元，其特征在于，所述振荡臂(19)相对于所述抽屉的移动方向基本上对称。
9.根据权利要求2所述的冲泡单元，其特征在于，其包括用于控制所述振荡臂(19)朝向关闭位置移动的控制器件。
10.根据权利要求9所述的冲泡单元，其特征在于，在所述抽屉从所述冲泡位置移动到所述装料位置期间，所述控制器件和所述振荡臂(19)由保留于冲泡位置的空的一次性囊袋推向打开位置。
11.根据权利要求2所述的冲泡单元(1)，其特征在于，所述挡止元件(29)包括与所述支承件(5)一体的片元件，其允许所述一次性囊袋朝向所述冲泡位置行进且防止所述一次性囊袋向相反方向行进。
12.根据权利要求2所述的冲泡单元，其特征在于，其包括用于所述抽屉(7)移动的锁(25)，所述锁防止所述抽屉在冲泡期间移动。
13.根据权利要求12所述的冲泡单元，其特征在于，所述抽屉移动的锁受到所述杆(9)的控制。
14.根据权利要求13所述的冲泡单元，其特征在于，所述抽屉移动的锁与所述分配构件(23)是一体的。
15.根据权利要求2所述的冲泡单元，其特征在于，其包括所述振荡臂(19)的锁定装置。
16.根据权利要求15所述的冲泡单元，其特征在于，所述振荡臂(19)的所述锁定装置受到所述杆(9)的控制。
17.根据权利要求16所述的冲泡单元，其特征在于，所述振荡臂的所述锁定装置与所述分配构件(23)是一体的。
18.根据权利要求2所述的冲泡单元，其特征在于，所述杆包括第一触头(11)，所述第一触头(11)与第一凸轮轮廓(13)配合，所述第一凸轮轮廓(13)与所述支承件一体构成，所述第一凸轮轮廓具有：
-第一弧形部分，其在对应于所述抽屉的装料位置的所述第一凸轮轮廓(13)的第一端(13A)与所述凸轮轮廓的中间点(13B)之间延伸，在此所述抽屉处于所述冲泡位置且所述分配构件并不与所述一次性囊袋流体连通；
-第二弧形部分，其在所述第一凸轮轮廓(13)的所述中间点(13B)与所述第一凸轮轮廓(13)的第二端(13C)之间延伸，所述第二端对应于所述分配构件与所述一次性囊袋流体连通的位置。
19.根据权利要求18所述的冲泡单元，其特征在于，所述第一触头包括第一插销(11)且所述第一凸轮轮廓包括在所述支承件(5)的两个相对应侧部(5A)中形成的两个镜像通道。
20.根据权利要求18或19所述的冲泡单元，其特征在于，所述杆(19)包括第二触头(15)，所述第二触头(15)与第二凸轮轮廓(17)配合，所述第二凸轮轮廓(17)与所述支承件(5)一体构成，所述第二凸轮轮廓具有基本上直线形状，基本上垂直于所述抽屉(7)的移动方向且基本上平行于所述分配构件(23)的移动。
21.根据权利要求20所述的冲泡单元，其特征在于，所述第二触头包括第二插销(15)且所述第二凸轮轮廓包括在所述支承件的两个相对应侧部中形成的两个基本上呈镜像的通道。
22.根据权利要求21所述的冲泡单元，其特征在于，所述第二插销被约束到滑动件上，所述分配构件安装于所述滑动件上。
23.根据权利要求22所述的冲泡单元，其特征在于，所述滑动件由滑动销引导到所述支承件中所形成的槽内。
24.根据权利要求2所述的冲泡单元，其特征在于，所述杆(9)包括成形槽(9B)，为了所述杆(9)与所述抽屉(7)之间的机械连接，销(7C)接合于所述成形槽(9B)中。
25.根据权利要求2所述的冲泡单元，其特征在于，所述分配构件(23)包括穿刺构件(23P)以穿刺所述一次性囊袋，所述分配构件的接近移动造成所述一次性囊袋由所述穿刺构件穿刺。
26.根据权利要求2所述的冲泡单元，其特征在于，其包括适合于与用于所述一次性囊袋的所述支座以及机器管理构件相互作用的构件，以根据所述支座的操作来修改机器操作。
27.根据权利要求2所述的冲泡单元，其特征在于，所述分配构件(23)包括腔室(101)，所述腔室(101)与在压力下供给热水的管道(23A)连接，且所述腔室部分地由可移动元件(23P; 63; 103)来定界，所述可移动元件(23P; 63; 103)通过将水在压力下供给到所述腔室(101)中的作用而压靠所述一次性囊袋(C)，所述可移动的元件具有抵靠所述一次性囊袋(C)的前表面(S)的密封构件(107)。
28.根据权利要求27所述的冲泡单元，其特征在于，所述可移动元件(103)承载阀(111)，当水的压力超过足以在所述一次性囊袋(C)的前表面(S)与所述密封构件(107)之间实现密封的值时，所述阀(111)由所述腔室(101)内的水压打开。
29.一种咖啡机，其包括根据前述权利要求中任一项所述的冲泡单元。
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