CN104968243B - 用于通过离心法制备饮料的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于通过驱动接受器(17)进行离心运动而从包含在接受器(17)中的饮料配料制备饮料的设备，包括：保持部分(16)，其布置成用于将接受器(17)保持在使其能够沿着旋转纵轴线(I)旋转的位置；液体接口部分(8)，其布置成用于接靠接受器(17)和用于将水供入接受器(17)中和提取饮料。通过连接装置将保持部分(16)和液体接口部分(8)连接在一起，使得这些部分(8、16)在离心期间与接受器(17)一起旋转。连接装置包括保持部分(16)或液体接口部分(8)其中之一的至少第一接合表面(48)和连接至保持部分(16)或液体接口部分(8)中的另一个的锁定装置(20)的第二接合表面(23)，它们适合于至少在设备旋转期间相接触地接合在一起，从而防止保持部分(16)和液体接口部分(8)至少沿着旋转轴向(I)相互分离。连接装置的锁定装置(20)布置成要被可移动地连接至所述部分(8、16)中的另一个，并且具有至少一个至少绕着枢转轴线(21)的自由度。

Description

用于通过离心法制备饮料的设备和方法

技术领域

本发明涉及通过离心法制备饮料的领域。特别地，本发明涉及一种用于通过使用离心法从接受器冲煮和提取饮料来制备诸如咖啡的饮料的设备和方法。

背景技术

已知通过使用离心法制备饮料。原理主要包括将饮料配料提供到接受器中、将液体供入接受器中和以高速旋转接受器以保证液体与粉末相互作用、同时在接受器中产生液体压力梯度；这种压力从接受器的中央朝着外围逐渐增加。随着液体穿过咖啡床层，进行咖啡混合物的提取，并且得到在接受器的外围流出的液体提取物。

WO 2008/148601描述了一种使用这种原理的设备的可能的示例，其中，接受器是在其使用之前被打开的密封胶囊。经由水接口部分将热水供入胶囊的中央，水接口部分包括与旋转轴线对齐的水注射器。接受器被保持在胶囊保持器中，胶囊保持器通过旋转电机旋转。液体接口部分和胶囊保持器均被沿着滚子轴承安装。通过多个外围针状部件从胶囊提取饮料，其中该针状部件穿过接受器的盖件产生开口。随着胶囊围绕其旋转轴线被离心，热水经过饮料配料，与饮料配料相互作用以产生液体提取物，得到的液体提取物在离心力的作用下穿过外围开口并被喷射至收集器的冲击壁。由此构成饮料的液体提取物然后通过设备的饮料导管被排出并且被收集到诸如杯子的容器中。

WO 2008/148646和WO 2008/148650还描述了一种饮料制备设备，其中例如通过阀系统在接受器(特别地是胶囊)下游产生节流，该阀系统在离开接受器的被离心液体所产生的压力下打开或增大。该阀系统可以由设备的可动的节流部分形成，该节流部分被弹性地推靠在胶囊的边缘部分上。

US 5,566,605涉及一种用于热饮制备机的具有可变形的密封接头的离心提取单元。该单元包括滚筒和盖子，该盖子和滚筒一起限定了内部容积。盖子通过接合在斜面中的附装耳被连接至滚筒。

US 2003/0052206 A1涉及一种用于驱动用于食物加工器械的工具的设备。该器械对于放置在其中的食物进行加工，特别是挤压、切割、磨碎或切片。其特别地涉及一种用于水果和蔬菜的榨汁机或涉及柑橘类水果的压榨机、磨碎机或蔬菜切割盘。该设备包括连接至基部部分的篮筐。基部部分安装在驱动头周围。通过驱动头的至少两个突柱实现基部部分和驱动头之间的连接，该突柱能够在离心力作用下朝着基部部分的外围加固件移动。还设有环形的弹性膜，以便在没有离心力时使突柱返回其缩回位置。然而，该发明仅解决了旋转工具(更特别地是水果或蔬菜提取篮框)向驱动头上的快速连接。特别地，篮筐基本上是开口的，并且没有被液体接口部分接合。特别地，没有直接或间接地作用在旋转部分的连接件上的被离心液体 (例如果汁)的压力。

US 4,700,621也涉及一种用于诸如榨汁机的高速器具的快速/断开联接，其中，篮筐被过盈连接成用于旋转和在没有机械调整的情况下被轴向锁定至驱动组件。

在已有技术的饮料制备设备中，为接受器供应水的水接口部分和保持接受器的保持部分可以沿着设备的框架部分旋转，该框架部分通过诸如卡口系统等的闭合机构被固定在一起。保持部分一般经由至少一个滚子轴承被安装在框架部分上。液体接口部分也一般是框架部分的一部分，该框架部分也沿着至少一个滚子轴承被安装。当设备在离心期间高速旋转时，液体提取物的压力在旋转部分上产生重要的轴向和径向力，从而倾向于分离这些旋转部分。

WO 2012/007293 A1涉及一种设有闭合机构的饮料制备设备，其中，在设备的闭合构件中设有可以径向和平移运动的销钉，当闭合该设备时，销钉在弹簧/弹性装置的压力下朝着设在胶囊保持器中的凹槽偏压并接合在该凹槽中。在设备旋转时，销钉和凹槽之间的接合以及因此闭合构件和胶囊保持器之间的连接将由于离心力的增加而增加。然而，由于销钉的平移运动，必须克服高摩擦力以使销钉滑动。这可以通过增加惯量、由此增加销钉来实现，这还具有整体上增加设备的尺寸的效果。使设备更加坚固也影响了设备的成本。另外，由于销钉朝着使设备闭合的位置偏压，因此，在将水供入胶囊中期间，即在所谓的预润湿步骤期间，闭合构件在胶囊保持器上的闭合接合可能阻碍气体从胶囊中逸出。

本发明旨在解决上述问题。

发明内容

为此，本发明涉及一种用于通过驱动接受器进行离心运动而从包含在接受器中的饮料配料制备饮料的设备和一种用于从包含在接受器中的饮料配料制备饮料的方法。还涉及本发明的进一步发展。

特别地，本发明涉及一种用于通过驱动接受器进行离心运动而从包含在接受器中的饮料配料制备饮料的设备，包括：

-保持部分，其被布置成用于将接受器保持在使其能够沿着旋转纵轴线被驱动旋转的位置，

-液体接口部分，其被布置成用于接靠接受器和用于将水供入接受器中和/或从接受器中提取饮料，用于收集通过接受器中配料和水之间的相互作用得到的饮料的收集部分，

其中，至少在旋转或离心运动期间通过连接装置将保持部分和液体接口部分连接在一起，使得这些部分在离心期间与接受器一起旋转，其中，连接装置包括保持部分或液体接口部分其中之一的至少第一接合表面和连接至保持部分或液体接口部分中的另一个的锁定装置的第二接合表面，它们适合于至少在设备旋转期间相接触地接合在一起，从而防止保持部分和液体接口部分至少沿着旋转轴向相互分离，并且其中，连接装置的锁定装置布置成要被可移动地连接至所述部分中的另一个，并且具有至少一个至少绕着优选地大体上与旋转纵轴线平行的枢转轴线的自由度，以使得两个接合表面之间的接合力能够由于离心力的增加而增加。

因此，与已有设备相反，本发明的设备在设备的关键的旋转部分之间提供闭合连接，该闭合连接由于离心力的作用而变得更加牢固，同时与可直线移动的锁定销钉(其必须沿着其整个周边而被引导)相比，锁定装置的枢转引导导致了较小的摩擦和较小的污垢影响。

特别地，设备被布置成使得接受器被保持在保持部分和液体接口部分之间。液体接口部分被布置成用于当接受器被保持在保持部分中时接靠接受器。液体接口部分因此至少在设备旋转期间(即在离心作用期间)经受接受器中的液体压力梯度。由于锁定装置的枢转布置导致仅需要克服最小的摩擦力，因此，本发明保证了这种连接抵抗这种压力，并且在饮料提取期间,在需要较小转矩的明显较小的锁定装置的帮助下，液体接口部分保持与接受器接合，并由此导致增大的接合力。

优选地，设备中设有排放开口，以在将水供入接受器中时允许接受器中的气体通过所述开口逸出，其中，在设备的静态状态下，至少在将水供入接受器中时，第一接合表面和第二接合表面不接合。由于第一和第二接合表面在将水供入接受器期间不接合，因此其中一个部分(例如液体接口部分)可以由于接受器中(液体)压力的增加而被容易地举起，从而最初被限制在接受器中的气体可以经由排放开口容易地逸出。

本发明还涉及一种用于通过驱动接受器进行离心运动而从包含在接受器中的饮料配料制造饮料的设备，包括：

-保持部分，其被布置成用于将接受器保持在使其能够沿着旋转纵轴线被驱动旋转的位置，

-液体接口部分，其被布置成用于接靠接受器和用于将水供入接受器中和/或从接受器提取饮料，

-用于收集通过接受器中配料和水之间的相互作用得到的饮料的收集部分，

其中，设备中设有排放开口，以在将水供入接受器中时允许接受器中的气体通过所述开口逸出，

其中，至少在旋转期间通过连接装置将保持部分和液体接口部分连接在一起，使得这些部分在离心运动期间与接受器一起旋转，其中，连接装置包括保持部分或液体接口部分其中之一的至少第一接合表面和保持部分或液体接口部分中的另一个的锁定装置的第二接合表面，在设备的静态状态下,至少在将水供入接受器中时，第一接合表面和第二接合表面不接合，并且其适合于在设备的旋转期间相接触地接合在一起，从而防止保持部分和液体接口部分至少沿着旋转轴向相互分离，并且

其中，连接装置的锁定装置被布置成可移动地连接至所述部分中的另一个，并且具有至少一个自由度，以使得两个接合表面之间的接合力能够由于离心力的增加而增加。

上文已经说明，由于第一和第二接合表面在将水供入接受器期间不接合，因此其中一个部分(例如液体接口部分)可以由于接受器中(液体) 压力的增加而被容易地举起，从而最初被限制在接受器中的气体可以经由由此产生的排放开口容易地逸出，从而饮料配料可以与水充分地相互作用 (例如被充分地润湿)。

通常，连接装置的锁定装置被布置成可移动地连接至所述部分中的另一个，并且具有至少一个至少围绕优选地大体上与旋转纵轴线平行的枢转轴线的自由度，由此减少设备中锁定装置的摩擦力。

锁定装置可以包括优选地单独安装在锁定装置上的专用的质量元件。通过单独的专用的质量元件，相应的接合力可以匹配于所需的生产参数；例如旋转速度等。因此，可以使用最佳的质量，由此减少设备的磨损或至少增加离心质量的作用力。质量元件优选地由诸如金属(例如钢棒)等的高密度材料制成。例如，销钉也可以由铜、黄铜、铅等制成。该质量优选地安装在锁定装置的枢转框架中。

设备的两个部分的接合表面使得，其至少沿着这些部分的相对于旋转轴向倾斜或弯曲的方向延伸。因此，离心力产生沿着轴向的力分量，该力分量施加在接合表面上，以在离心操作期间增加这些部分之间的连接。

第二接合表面由可旋转地安装的构件(优选地是滚子)提供，该构件优选地具有关于旋转纵轴线正交布置的旋转轴线。因此，被提供成滚子的第二接合表面至少在离心期间可以容易地与第一接合表面接合，由此减小相应的设备部分的第二接合表面(例如凹槽)中的摩擦。为了接合表面的可靠接合，第一接合表面是保持部分或液体接口部分相应一个中的周向凹槽，锁定装置的第二接合表面至少在离心期间与该周向凹槽接合。更优选地，滚子是锁定装置的一部分。

通常，液体接口部分可以包括用于将液体注入接受器的中央的装置。特别地，液体注射装置可以由空心针状部件形成，空心针状部件为接受器的盖件穿孔或穿通在接受器的盖件上形成的入口。液体注射装置还可以是适配在接受器的入口周围的喷嘴。

液体接口部分还可以包括用于从接受器提取饮料的装置。饮料提取装置可以包括一系列用于在接受器的上壁中穿出出口孔的穿孔构件。穿孔构件可以是沿着液体接口部分的圆形样式分布的小的圆锥形或角锥形构件。这些构件可以通过接受器的盖件提供穿孔。盖件可以是不透气膜、多孔膜、网状结构、滤纸或其组合。可能地，盖件的厚度的一部分可以阻止被构件穿孔。然而，应当注意到，穿孔装置不强制作为本发明的核心内容，特别是当接受器已经被预穿孔或者是多孔的时候。

为了控制由接受器中的液体提取物产生的离心压力，设备包括节流阀，节流阀包括与接受器的边缘部分接合的挤压部分。例如在WO 2008/148646 中描述了这种阀装置及其功能。该阀的功能主要是提供背压，使得能够控制液体在接受器中的停留时间和控制离开接受器的被离心液体的流率。

设备的挤压部分优选地在弹性偏压装置的加载下与接受器的边缘部分接合，其中，在离心运动期间，当已经达到足够的旋转速度时，被离心饮料在阀上产生的压力将液体接口部分的挤压部分从接受器的边缘部分移开，从而在挤压部分和接受器的边缘部分之间产生至少一个流动通道。可以从具有特定厚度的边缘部分的接受器中选择接受器，从而当接受器接靠挤压部分时，通过弹性偏压装置的弹力和由边缘部分的选定厚度所设定的预约束力来决定阀的打开。典型地，厚度越大，阀装置上的预约束力越大，并且对于给定流率所需的旋转速度越大。

在一种可能的实施方式中，连接装置定位在接受器上方。在这种实施方式中，保持部分可以包括大体上与接受器的边缘部分定位在同一水平高度上的径向通孔，以允许被离心液体在冲击到保持部分周围的收集部分的壁部上之前穿过保持部分。

设备还包括闭合致动机构，以通过将所述部分中的至少一个相对于另一个从打开位置引导和移动到闭合位置来操作液体接口部分和保持部分的闭合，其中在打开位置，这些部分相互足够远离以允许接受器被放置在保持部分中，而在闭合位置，总体上可以在设备的离心或旋转期间实现连接装置的接合。闭合致动装置还被布置成实现该部分的打开，以使得能够从设备移除接受器。这种闭合致动机构可以是凸轮系统、旋转卡口式的闭合系统，或肘接装置、或液压装置、或机动化的主轴式机构、或这些系统的组合。特别地，共同未决的欧洲专利申请No.12194801.2中描述了一种适当的闭合系统。

接受器优选地是包含一定剂量饮料配料的胶囊。该胶囊可以包括杯状本体，该本体包括逐渐变宽的侧壁、向外突出的边缘部分和覆盖所述本体的盖件。边缘部分设计成要被插在胶囊保持部分和液体接口部分之间。特别地，边缘部分一方面被液体接口部分的节流阀的挤压部分接合，而另一方面被保持在保持部分上。

术语“胶囊”指的是任何包含饮料配料的柔性、刚性或半刚性的容器。胶囊可以与本发明的设备分离，并且其在设备中使用之后典型地被丢弃(例如被回收、堆肥或焚化)。胶囊的其它同义词是：“荚囊”、“枕囊”、“料盒”或“袋囊”。胶囊可以是一次性使用的。使用者也可以在使用之前用配料填充接受器以制备胶囊。

饮料配料可以是任何适当的食物或饮料配料，其在与液体(特别是热水)相互作用时提供饮料或液体食物。特别地，从包括烘烤和研磨咖啡、速溶咖啡、绿咖啡、茶叶、可溶茶、草药茶、菊苣、可可、牛奶、汤粉、婴儿配方及其组合的组中选择饮料配料。优选地，饮料配料主要是烘烤和研磨咖啡粉。

本发明还涉及一种用于从包含在接受器中的饮料配料制备饮料的方法，包括以下步骤：

-将接受器放置在保持部分中，

-使液体接口部分接靠接受器，

-通过液体接口部分将水供入接受器中，

-通过使保持部分和液体接口部分与接受器一起旋转来驱动接受器沿着旋转纵轴线旋转，

-通过收集部分收集由接受器中配料和水的相互作用得到的饮料，

其中，至少在旋转或离心运动期间通过连接装置将保持部分和液体接口部分连接在一起，使得这些部分在离心运动期间与接受器一起旋转，

其中，连接装置包括保持部分或液体接口部分其中之一的至少第一接合表面和连接至保持部分或液体接口部分中的另一个的锁定装置的第二接合表面，它们至少在设备的旋转期间相接触地接合在一起，从而防止保持部分和液体接口部分至少沿着旋转轴向相互分离，和

其中，连接装置的锁定装置布置成要被可移动地连接至所述部分中的另一个，并且具有至少一个至少绕着优选地大体上与旋转纵轴线平行的枢转轴线的自由度，以由于离心力的增加而增加两个接合表面之间的接合力。

优选地，在将水供入接受器中的步骤期间，在设备的所述静态状态下, 第一接合表面和第二接合表面不接合，接受器中的压力下的气体可以例如经由至少一个设在设备中的排放开口逸出。特别地，将水供入接受器中优选地导致接受器中的压力增加，由此将液体接口部分从保持部分举起，以在接受器和排放开口之间提供用于气体的排出通道。

在本文的描述中，轴向和径向一般是相对于旋转部分或接受器的旋转纵轴线而言的。轴向指的是与这种轴线对齐或平行的方向。径向指的是垂直于所述轴线的任何可能的方向。

附图说明

当结合附图考虑下文对优选实施例的详细描述时，本发明的附加的特征、优点和目的将变得明显。

图1示出了在冲煮单元的静态状态下(例如当将水供入接受器时)的本发明的设备。

图2示出了在冲煮单元的闭合和静态状态下的本发明的设备。

图3示出了在冲煮单元的闭合和旋转状态下的本发明的设备。

图4示出了图1的设备的局部剖视图。

图5a示出了图1的设备的液体接口部分的透视图。

图5b示出了图5a的液体接口部分的侧面透视图。

图5c示出了图5a的液体接口部分的顶部透视图。

图6示出了图1的设备的锁定装置。

现在结合作为示例的图1至6描述优选实施例。

具体实施方式

本发明的设备1总体上包括本身已知的离心冲煮单元2，该单元用于接纳和离心接受器，该接受器例如是下文将更详细描述的可移除的胶囊17 (在图4中示意性示出)。离心冲煮单元被设计成用于从包含在接受器中的饮料配料和注入接受器中的水制备诸如咖啡的饮料。注入的水与饮料配料充分地相互作用(例如通过冲煮或混合)，并且通过离心力得到饮料提取物，该饮料提取物被迫在接受器的外围离开接受器。该单元2被布置成与液体供应管线3流体连通，该液体供应管线意在用于将加热后的液体(优选地是水)从贮器4供应至单元2。通过泵5使液体通过管线3流通。泵5 可以具有任何适当的类型，例如活塞泵、隔膜泵或蠕动泵。沿着液体供应管线设有加热器6，以将液体加热至高于环境温度的温度。该温度可以根据所要提取的饮料而变化。例如，对于咖啡，可以将水加热到约70和100 摄氏度之间。

冲煮单元2包括两个连接在一起的旋转部分，特别是液体接口部分8 和下部的保持部分16。这两部分被设计成用于保持接受器17，例如含有饮料配料的胶囊。设备1还包括诸如旋转电机86的旋转驱动装置，该旋转电机经由联接装置7(出于简化目的没有示出其机械细节)联接至冲煮模块的一个旋转部分，例如保持部分16。这些旋转部分被布置成至少在旋转期间沿着旋转纵轴线“I”闭合，即通过本文中所述的连接装置连接在一起，使得这些部分8、16在离心期间与接受器17一起旋转。应当注意到，旋转纵轴线“I”不一定是竖直的，而是可以相对于竖直方向倾斜一定角度或者甚至是水平的。还设有控制单元50以控制冲煮操作，特别是电机86的旋转速度、由加热器6提供的液体的温度、和其它操作，例如由泵5供应的液体的流率和流量。

液体接口部分8经由滚子轴承组件支承在上部框架9中，下部的保持部分16同样由滚子轴承组件支承。液体接口部分8穿过滚子轴承10在弹性偏压装置11的作用力下被安装在上部框架9中，弹性偏压装置11插在框架9和轴承10之间。框架9包括具有减小的横截面的内部壳体12，其接纳构成弹性偏压装置的螺旋弹簧11。弹簧11压在环13上。轴承10的外侧适配在所述环13中。如在图5a至5c中可以更加详细地看到，液体接口部分8包括基板14，基板14包括设计成用于穿过滚子轴承10的内侧进行接合的中央部分。弹簧11用于补偿间隙和容差，并且在沿着轴向闭合设备期间和在离心运动之前使这些部分维持在压力下。

在冲煮单元2的下面布置有下部框架15，用于接纳意在支承胶囊17 的保持部分16。保持部分16通过下部滚子轴承18旋转地安装成穿过下部框架15，下部滚子轴承18适配在下部框架15的具有减小的横截面的下部壳体19中。

含有饮料配料的接受器或胶囊17被布置在两个旋转部分8、16之间。胶囊17被设计和定尺寸成用于被保持部分16保持和从上面被液体接口部分8接合。胶囊17包括具有底部34、逐渐变宽的侧壁39的本体，侧壁39 向外延伸出边缘部分38。胶囊在底部34和侧壁39之间可以具有大体上凸出而轮廓不明显的边缘。诸如盖件的上壁37覆盖本体。盖件可以是不透气膜和/或多孔壁。

液体接口部分8包括注射器35，注射器35被设计成用于将水等液体供应(例如注射)到胶囊17(的中央)。注射器35可以由穿过基板14并以穿孔尖端结束的管件形成。注射器35在其上端与液体供应管线3液体连通。可以在尖端上游设置诸如止回阀的附加的液体控制装置。在液体接口部分8的下表面的外围定位有一系列饮料提取装置36，饮料提取装置36被设计成在多个区域中穿透胶囊17的上壁37，以提供多个用于最终从胶囊17提取饮料的饮料出口。由此在上壁37中靠近胶囊17的边缘38产生外围出口，该处的离心力最大。可选择地，可以设想在胶囊17的侧壁39 上或者同时在胶囊17的上壁37和侧壁39上提供出口。在将胶囊17插入设备1中之前，还可以在胶囊17中预制出口。边缘38也可以形成为用于被离心液体的多个出口。

被弹簧/弹性偏压的胶囊管状提取构件可以定位成与注射器35同轴并相对于其处于滑动布置，以有助于胶囊与接口部分8的下表面不粘连。图 1示出了处于展开位置(当设备中不存在胶囊时)的提取构件。另外，接口部分8可以穿有一些小的通孔，以避免或破坏胶囊和接口部分8的表面之间的吸力作用。

如在图1至4中显见的，还可以设有诸如在WO 2008/148646中所描述的阀装置40，以在胶囊17的边缘38和液体接口部分8的弹簧/弹性偏压挤压部分41之间产生节流或文丘里效应。部分41可以是例如安装在基板 14的周向凹部42中的橡胶或塑料的环形舌部。通过弹簧/弹性偏压元件43 沿着旋转纵轴线“I”的方向推动舌部。元件43可以是任何适当的弹性件，例如弹性叶片。阀装置40还被中央弹簧11压紧。应当注意到，挤压部分 41和弹簧/弹性偏压元件43可以被形成为一体的元件。因此，胶囊17的边缘38形成阀装置40的固定部分，弹簧/弹性偏压挤压部分41形成在被离心液体的液压压力作用下从边缘38移开的可动部分。然而，这也可以是相反的。例如，胶囊17的边缘38可以由下述部分形成，即，该部分在布置于边缘38中或其下方的弹性装置的作用力下被迫打开。在另一可选择的方案中，阀装置40可以被完全整合在胶囊17中，如在WO 2008/148601中描述的。

保持部分16包括形成保持部分16的台阶部的边缘的支承部分60和从部分60向上延伸的上部侧壁29。支承部分60被配置成牢固地支承胶囊17 的边缘38的至少一部分。穿过侧壁29还设有一个或多个(饮料和/或气体) 排放开口61。这些开口61可以具有诸如圆形或椭圆形的不同形状。在一优选实施例中，它们还可以是细长的狭槽。通常，排放开口61应当设在设备1中，从而当水被供应/注射到接受器17中时，接受器17中的气体可以通过所述开口61逸出。

在框架15中还设有收集器44，用于接纳通过胶囊17中配料和液体/ 水之间的相互作用得到、并且离开胶囊17并经过阀装置40和开口61的被离心饮料。用于饮料的排放开口可以与用于逸出气体的排放开口61是相同的开口。收集器44优选地包括定位在下部框架15和保持部分16之间的U 形的环状壁部。该壁部在其外侧优选地向上延伸超过开口61的水平高度，以形成用于从胶囊17出来的被离心液体的冲击壁。收集器44还在壁部的角向部分上延伸出饮料出口46。这种出口46穿过设在下部框架15中的开口47。因此，在离心期间，饮料被收集在收集器44中，并且通过出口46 排出，以填充就位在出口46下方的接受器(例如杯子)。

根据本发明的一般性的方面，液体接口部分8和保持部分16都是设备 1的旋转部分，其至少在离心期间(即在部分8、16旋转期间)通过连接装置连接在一起。如将在下文中更加详细地讨论的，连接装置包括至少一个锁定装置，在离心作用和优选地在杠杆作用下，该锁定装置可以向外(枢转地)运动，并从而能够在这些条件下增加连接装置的接合力。

在本发明的图示实施方式中，设备1包括一系列锁定装置20，每个锁定装置界定了一接合表面23，例如具有圆形形状的表面。更确切地，在图示实施方式中(参考图5a和5c)，优选地，四个锁定装置20以90度分布在部分8、16其中之一的外围上。锁定装置20优选在相应部分8、16 上被布置成要可移动地连接至其上，并且具有至少一个优选地至少围绕枢转轴线21的自由度。枢转轴线21优选地平行于旋转纵轴线“I”取向。在锁定装置20和锁定装置20所连接的相应部分8、16的对应部分——例如基板14——之间可以插入弹性装置(未示出)，从而在冲煮单元2的闭合操作期间当锁定装置20被驱动向内旋转时，锁定装置20相对于旋转纵轴线“I”向外弹性偏压。然而，如将在本文中详细描述的，弹簧/弹性件的偏压力必须足够小，以致于在将液体(例如水)供入接受器17中期间，液体接口部分8能够由于接受器17中增加的压力而被从保持部分16举起，以由此允许最初被限制在接受器17中的气体被排出。根据一优选实施例，锁定装置20不设有任何偏压装置，从而当闭合设备1时和在旋转设备1 之前，开口61是打开的。在这两种情况下，至少在将液体/水供入接受器 17中时和在开始离心之前，气体可以经由阀装置40和排放开口61逸出，从而允许适当量的液体进入胶囊17以与饮料配料充分地相互作用。阀装置优选地包括在弹簧/弹性偏压挤压部分41中形成的具有受控尺寸的径向凹槽或通道(未示出)，以在液体接口部分8与胶囊和下部保持部分16接合时，使得气体能够朝着排放开口61逸出。径向凹槽可以被定位在与胶囊的边缘38接触的部分41的下部接合表面上的任何地方。还可以设想在胶囊的边缘上具有径向凹槽。图1和4中示出了该静态状态(供应水、逸出气体)。

图2示出了静态(非旋转)状态，其中，设备1围绕接受器17被闭合。图2可以是在闭合部分8、16之后和在供应水之前的状态(见图1)，或者可以是在供应水之后、当气体完全从接受器17逸出并且系统准备好用于离心过程时的状态。在图2的优选实施例中，锁定装置20没有通过弹簧/ 弹性件被朝着闭合或锁定位置偏压。弹簧/弹性件的省略因此导致零部件数量的减少和成本的降低。

在保持部分16的内侧，保持部分16或连接装置还包括诸如(周向) 凹槽28的外围凹部。凹槽28被确定成互补的形状，并且在要被多个锁定装置20接合的保持部分16的侧壁的内部(管状)表面中周向地延伸。当接受器17被适配成就位在保持部分中时，凹槽28被更精确地设置在高于接受器17的水平位置的内表面中。连续的凹部28的优点在于，液体接口部分8在连接操作期间不一定需要特定的取向。排放开口61优选在所述凹槽28中被提供成通孔。

图3示出了当液体接口部分8通过接合在保持部分16的凹槽28中的锁定装置20被连接至保持部分16时，处于冲煮状态下的设备1或更好地是离心冲煮单元2。凹槽28的凹形保持表面48被提供成与锁定装置20的互补的凸形表面23接合。凹槽28的凹形保持表面48向上和向内延伸，并且接合在锁定装置20的互补的弯曲表面23中。在冲煮或离心或旋转状态下，胶囊17被两个部分8、16驱动旋转，然后由于离心力而被锁定装置 20闭合。保持部分16或液体接口部分8其中之一的表面48(在本文中也称作第一接合表面)以及连接至这些部分8、16中另一个的锁定装置的表面23(在本文中也称作第二接合表面)形成连接装置。

在胶囊17中产生动态液压压力，这种压力从旋转纵轴线I向着外围逐渐增加。该液压压力在胶囊17的最外围点处达到最大值。该压力沿着轴向施加在液体接口部分8上以打开阀装置40，这为被离心饮料提供了受限制的流动路径。例如，当阀装置40上游达到例如几帕 的压力阈值时，阀装置 40打开。通过舌部41如上所述地向上偏转来实现打开。这些轴向力因此作用在液体接口部分8上，以使其与保持部分16分离。然而，设备1的旋转速度越高，则锁定装置20越多地与相应的凹槽28接合，并因此增加了两个接合表面23、48之间由于离心力而产生的接合力。通过在锁定装置 20上应用附加的质量元件S并由此增加——由于杠杆作用——离心质量，可以进一步增加接合力。质量元件S可以被可移除地设在锁定装置20上。因此，当轴向力被施加成倾向于分离两个部分8、16时，第一和第二接合表面23、48相接合地配合，以抵抗这种分离。因此，即使第一和第二接合表面23、48在设备的静态状态下(至少在将水供入接受器中时)不一定被接合，其至少在设备1的旋转期间(适合于)相接触地接合在一起，从而防止保持部分16和液体接口部分8至少沿着旋转纵轴线I的方向相互分离。

为了使阀装置40在离心期间正确地工作，通过锁定装置20得到的连接必须抵抗动态液压压力。特别地，由于经受离心力的锁定装置20的质量，由旋转产生的滚子的离心力F1，优选地加上质量元件的离心力F2，产生轴向取向的动态闭合力。由于这些力和接合表面23、48的取向，当增加设备1的旋转速度时，接合力显著地增加。

已经提到，第二接合表面23优选地被布置成凸形表面。在一优选实施例中，第二接合表面因此通过可旋转地安装的构件(优选地是滚子22)被提供，该构件优选地具有关于旋转纵轴线正交布置的旋转轴线。因此，滚子能够容易地滚动到互补的凹形的第一接合表面48中，由此减少摩擦力和相关部件的磨损。

可以通过例如作用在如图1中所示的上部框架上的闭合致动机构45 致动液体接口部分8与保持部分16的最初的闭合。闭合机构45可以是所示的凸轮系统、或旋转的卡口式的闭合系统、或肘接装置、或液压装置、或机电化的心轴式机构、或这些系统的组合。特别地，共同未决的欧洲专利申请No.12194801.2中描述了一种适当的闭合系统。当然，该闭合机构 45还可以被关联至下部框架15或者被关联至两个框架9、15，用于所述部分之间的相对闭合运动。

设备1的下部支承连接可以被设计成使得，可以保证保持部分16与液体接口部分8的自对齐。在其一般的原则上，保持部分16的旋转轴沿着径向被弹簧/弹性偏压，而沿着旋转纵轴线“I”的方向是刚性/不易活动的。在该特定实施方式中，轴被固定至轴承18，而轴承18通过一系列螺旋弹簧片连接至下部框架部分的壳体19。该自对齐布置还减少了离心期间的振动。当然，可以采用沿着径向提供弹性位移的任何等同装置(例如橡胶元件)代替弹性装置。该自对齐系统也可以被布置在上部支承组件上。

在下文中描述了一种用于从包含在接受器17中的饮料配料制备饮料的方法。

在第一步骤中，将接受器17提供和放置在保持部分16中。然后，使液体接口部分8接靠接受器17。在该状态下，锁定装置20优选地不被——但是可以——偏压成接合相应的第一接合表面48。在该方法的下一步骤中，通过液体接口部分8将液体(优选地是水)供入接受器17中。在所述方法步骤期间，在设备1的所述静态状态下，第一接合表面48和第二接合表面23优选地不被接合，从而接受器17中的气体能够经由设在设备中(优选地是在第一接合表面48中)的排放开口逸出。其发生是由于将水供入接受器17中优选地导致接受器17中的压力增加，从而由于接受器17中增加的压力而将液体接口部分8从保持部分16举起，以在接受器17和排放开口61之间提供用于气体的排出通道。

在该方法的下一步骤中，通过使保持部分16和液体接口部分8与接受器17一起旋转，沿着旋转纵轴线I驱动接受器旋转。在所述离心步骤期间，至少在旋转期间通过连接装置将保持部分16和液体接口部分8连接在一起，使得这些部分8、16与接受器17一起旋转。其发生是由于保持部分 16或液体接口部分8其中之一的至少第一接合表面48和连接至保持部分 16或液体接口部分8中的另一个的锁定装置20的第二接合表面23至少在所述旋转步骤期间相接触地接合在一起，从而防止保持部分16和液体接口部分8至少沿着旋转纵轴线I的方向相互分离。由于连接装置的锁定装置 20被布置成可移动地连接至部分8、16中的另一个，并且具有至少一个自由度——至少绕着优选地大体上与旋转纵轴线I平行的枢转轴线——因此两个接合表面之间的接合力由于离心力的增加而增加。

在最后的步骤中，通过接受器17中配料和水之间的相互作用得到、并且被离心出接受器17的饮料被收集部分(44)收集，并且可以经由饮料出口46被分配。

在不背离本发明的范围的情况下，本发明的锁定原理可以采取不同的设计。因此，锁定装置20可以被设置在保持部分16或液体接口部分8上，其中，第一接合表面由此被设置在这些部分8、16中的对应的另一个上。由于杠杆作用，应当理解，与第一接合表面相比，锁定装置20或更好地是其第二接合表面被设置成沿着径向更加靠近旋转纵轴线I。作为滚子布置的替代方案，第二接合表面23还可以由相应构件的另一旋转对称或球形的布置形成。

Claims (23)

1.一种用于通过驱动接受器(17)进行离心运动而从包含在接受器(17)中的饮料配料制备饮料的设备，包括：

-保持部分(16)，其被布置成用于将接受器(17)保持在使其能够沿着旋转纵轴线(I)被驱动旋转的位置，

-液体接口部分(8)，其被布置成用于接靠接受器(17)和用于将水供入接受器(17)中和/或从接受器(17)中提取饮料，

-用于收集通过接受器(17)中配料和水之间的相互作用得到的饮料的收集部分(44)，

其中，至少在旋转期间通过连接装置将保持部分(16)和液体接口部分(8)连接在一起，使得这些部分(8、16)在离心运动期间与接受器(17)一起旋转，

其中，连接装置至少包括保持部分(16)或液体接口部分(8)其中之一的第一接合表面(48)和连接至保持部分(16)或液体接口部分(8)中的另一个的锁定装置(20)的第二接合表面(23)，该第一接合表面(48)和第二接合表面(23)适合于至少在设备旋转期间相接触地接合在一起，从而至少在旋转纵轴线(I)的方向上防止保持部分(16)和液体接口部分(8)相互分离，并且

其中，连接装置的锁定装置(20)布置成将被可移动地连接至所述部分(8、16)中的另一个，并且具有至少一个至少绕着枢转轴线(21)的自由度。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备(1)中设有排放开口(61)，以在将水供入接受器(17)中时允许接受器(17)中的气体通过所述开口(61)逸出；以及其中，在所述部分(8、16)在提取饮料期间旋转之前，至少在将水供入接受器(17)中时，在所述设备(1)的静态状态下，第一接合表面(48)和第二接合表面(23)不接合。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，连接装置的锁定装置(20)布置成可移动地连接至所述部分(8、16)中的另一个，并且具有至少一个至少绕着大体上与旋转纵轴线(I)平行的枢转轴线(21)的自由度。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其中，在锁定装置(20)上设有质量元件(S)，以增加离心力。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述设备的两个部分(8、16)的接合表面(48、23)至少沿着所述部分(8、16)的相对于旋转纵轴线(I)倾斜或弯曲的方向延伸。

6.根据权利要求1或2所述的设备，其中，第二接合表面(23)由可旋转地安装的构件提供。

7.根据权利要求1或2所述的设备，其中，第一接合表面(48)是保持部分(16)或液体接口部分(8)中相应一个中的周向凹槽(28)，锁定装置(20)的第二接合表面(23)至少在离心运动期间与该周向凹槽(28)接合。

8.根据权利要求2所述的设备，其中，排放开口(61)是径向通孔(61)。

9.根据权利要求1或2所述的设备，其中，液体接口部分(8)包括用于将液体注入接受器(17)的中央的装置(35)。

10.根据权利要求1或2所述的设备，其中，液体接口部分(8)包括用于从接受器(17)提取饮料的饮料提取装置(36)。

11.根据权利要求1或2所述的设备，还包括节流阀(40)，该节流阀(40)包括与接受器(17)的边缘部分(38)接合的挤压部分(41)。

12.根据权利要求1或2所述的设备，其中，连接装置或锁定装置(20)定位在接受器(17)上方。

13.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述设备还包括用于排出接受器(17)的饮料的排放开口(61)。

14.根据权利要求4所述的设备，其中，所述质量元件(S)可移除地设置在锁定装置(20)上。

15.根据权利要求6所述的设备，其中，所述构件是滚子(22)。

16.根据权利要求6所述的设备，其中，所述构件具有相对于旋转纵轴线(I)正交布置的旋转轴线。

17.根据权利要求8所述的设备，其中，所述径向通孔设置在第一接合表面(48)中。

18.根据权利要求10所述的设备，其中，饮料提取装置(36)包括一系列用于在接受器(17)的上壁和/或侧壁中穿出出口孔的穿孔构件。

19.根据权利要求11所述的设备，其中，阀的挤压部分(41)在弹性偏压装置的加载下与接受器(17)的边缘部分(38)接合，其中，在离心运动期间，挤压部分受到离心饮料的压力而从边缘部分移开，从而在挤压部分和接受器(17)的边缘部分之间产生至少一个流动通道。

20.根据权利要求13所述的设备，其中，用于液体的排放开口(61)和用于气体的排放开口(61)是相同的。

21.一种用于从包含在接受器(17)中的饮料配料制备饮料的方法，包括以下步骤：

-将接受器(17)放置在保持部分(16)中，

-使液体接口部分(8)接靠接受器(17)，

-通过液体接口部分(8)将水供入接受器(17)中，

-通过使保持部分(16)和液体接口部分(8)与接受器(17)一起旋转来驱动接受器(17)沿着旋转纵轴线旋转，

-通过收集部分(44)收集由接受器(17)中配料和水之间的相互作用得到的饮料，

其中，至少在旋转期间通过连接装置将保持部分(16)和液体接口部分(8)连接在一起，使得这些部分(8、16)在离心运动期间与接受器(17)一起旋转，

其中，连接装置至少包括保持部分(16)或液体接口部分(8)其中之一的第一接合表面(48)和连接至保持部分(16)或液体接口部分(8)中的另一个的锁定装置(20)的第二接合表面(23)，该第一接合表面(48)和第二接合表面(23)至少在设备旋转期间相接触地接合在一起，从而至少在旋转纵轴线(I)的方向上防止保持部分(16)和液体接口部分(8)相互分离，和

其中，连接装置的锁定装置(20)布置成将被可移动地连接至所述部分(8、16)中的另一个，并且具有至少一个至少绕着枢转轴线(21)的自由度，以便由于离心力的增加而增加两个接合表面(23、48)之间的接合力。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，在将水供入接受器(17)中的步骤期间，在所述设备的静态状态下，第一接合表面(48)和第二接合表面(23)不接合，接受器(17)中的气体经由设置在所述设备(1)中的排放开口(61)逸出，其中，将水供入接受器(17)中导致接受器(17)中的压力增加，由此将液体接口部分(8)从保持部分(16)举起，以在接受器(17)和排放开口(61)之间提供用于气体的排出通道。

23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述枢转轴线大体上与所述旋转纵轴线(I)平行。