CN100459915C - 用于制备咖啡饮料的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于通过提取包含在容器(8)中的一份研磨咖啡来制备咖啡饮料的设备。所述设备包括一个水箱(1)、一个泵(2)、一个加热器部分(15)以及一个通过进水管(3)连续连接的注水部件(9)。所述设备还包括安置在注水部件(9)的附加部分内如下部件：的一个容器-载体(7)和一个用于水-咖啡混合物的出口孔(10)，所述容器固定器(7)和用于水-咖啡混合物的出口(10)。所述容器固定器(7)适于手动固定在所述设备和从所述设备上移除，并且包括用于容纳咖啡容器(8)的装置，以便源自于注水部件(9)的加压的水能够流经所述容器(8)并通过出口孔(10)，本发明设备的特点在于，还包括一个支路管(5)，在其一端连接至所述进水管(3)，并且在它的另一端包括水压装置，所述水压装置适于控制水-咖啡混合物通过出口孔(10)流出。本发明设备还包括一个阀(4)，其被放置以便在达到一个预先确定的压力时允许水流入支路管(5)。本发明使用户确定咖啡-水混合物的压力成为可能。

Description

用于制备咖啡饮料的设备
技术领域
本发明属于通过提取一份包含在一个容器中的研磨咖啡来制备咖啡饮料的设备的领域。
背景技术
根据前述的原理工作的设备已经存在数十年了。
专利US 2 899 886，US 2 968 560，US 3 403 617以及US 3 607 297描述了这种设备，在其中容器(capsule)最初在几个位置上被穿孔，然后使加压的水穿过容器。
在专利CH 605 293或在专利EP 0 242 556 B1中描述的容器在它的下部包含一个膜片(membrane)。加压的水最初被加入到该容器的上部，其导致该容器的膨胀，主要在膜片处。在一定的压力下，该膜片破裂，从而允许水-咖啡混合物流出。
在专利EP 0 512 470 B1所提出的设备中，随着引入水到容器中的膨胀，与一个包括减压元件的平面相对的膜片被挤压并被穿透。
采用相同于或类似于前面描述的工作模式的其它设备，在下面的专利文件中被提出：EP 0 250 810 B1，EP 0 521188 B1，EP 0 521 397 B1，EP 0726 053 B1，EP 0 469 162 B1以及WO 92/07775。
在已知的其它设备中，水-咖啡混合物首先在包含容器的腔室中被制成，但仅当包含容器的腔室内的压力达到一个最小预定值时流出。特别地参看专利申请EP 0 726 053 A1，EP 0622 039 A1和EP 1 016 364 A2。
在所有上面提到的设备中，水-咖啡混合物的流出是在一个设备制造期间预设的确定压力下被引发的。
专利申请EP 1 247 480 A1描述了一种使得控制所述压力成为可能的系统。该系统由含有一组管路、阀门和腔室的液压回路组成。基于所选择的压力，一些管路停用而其它的管路则被使用。类似地，一些腔室被清空而其它的腔室则被填满。这些转变导致流出口的打开或关闭。
一份咖啡被包含在一个腔室中，由于存在于一个特定腔室内的液压的作用，所述腔室可打开和重新关闭。
所述回路包括几个阀，其中一个，是压力敏感性的，当回路中的水压太低时，其运转以便激活一个用于停止水-咖啡混合物流出的子回路(sub-circuit)，并且当所述压力足够时，其运转以便激活一个用于液态水-咖啡混合物流出的子回路。
前述设备在其结构和其操作方面是相对复杂的。同样，其适用于特定的咖啡份量类型，并且其未提供可手动附着于所述设备或从所述设备移除的容器-载体(capsule-carriers)。
发明概述
本发明目的特别在于改进前述的问题。
因此，它涉及一种通过提取一份包含在一个容器中的研磨咖啡来制备咖啡饮料的设备，所述设备包括一个水箱(water tank)、一个泵(pump)、一个加热器部分(heater body)以及通过进水管连续连接的注水部件(waterinjection member)；所述设备还包括安置在所述注水部件的附加部分上的一个容器-载体和一个用于水-咖啡混合物的出口孔；所述容器-载体适于手动地附着于所述设备和从所述设备上移除，并且包括用于容纳咖啡容器的装置，因此源自于注水部件的加压的水能够通过所述容器并通过出口孔。所述设备的特点在于，还包括一个支路管，其一端连接至进水管，并且在它的另一端包括水压装置，所述水压装置适于控制水-咖啡混合物通过出口孔的流出，所述设备还包括一个阀，其被放置以便在达到一个预先确定的压力时允许水流入所述支路管。
应该注意的是，根据本发明的所述设备相对于现有技术具有很多不同和优势。例如，专利申请EP 1 247 480 A1，其包括下列差异和缺点：
-保留容器的腔室的水压闭合；
-整个设备的复杂性(多个阀和水管线，等等)；
-压敏阀的配置和操作；
-没有可相对于容器-载体移动的容器穿孔部件。
优选地，所述设备包括允许用户选择所述阀开启压力的装置，从而限定用于从所述容器中提取咖啡的压力。
有利的是，所述阀是压力敏感的(例如，机械地)，其可相当地简化所述设备。
根据本发明的一个变化，所述水压装置包括一个制动器，其可选择地停止或释放水-咖啡混合物通过流出孔流出。
所述制动器可被置于所述容器和所述流出孔之间地任何位置。根据一个实施例，其被置于所述容器-载体的下面。
非常明显，如果几个口必须被封闭，所述设备可包含几个制动器。
优选地，就这个变化，穿孔部件(例如，齿状物)被置于容器-载体上，以便所述容器在被加入至所述设备时被穿孔。
根据本发明地另一种变化，所述水压装置由至少一个穿孔部件组成，所述穿孔部件在被激活的时候，对置于所述容器-载体上的容器穿孔，并从而允许水-咖啡混合物通过所述流出孔流出。
有利地，所述设备包括几个穿孔部件，其可在一个位于所述容器-载体之下或之内的静止位置(即，当没有水-咖啡混合物流出时)和一个位于所述容器-载体之上的激活位置之间移动。因而，所述容器最初静止在一个平坦的表面上。当所述水压装置被激活时，所述穿孔部件自所述平坦的表面浮现出并刺穿所述容器。
根据本发明的另一个变化，所述设备带有已包括被薄膜片覆盖的孔的容器，可被使用。所述容器-载体包括一连接于一个弹簧的硅树脂膜片，其最初封闭所述流出孔但随着压缩弹簧的力的应用而释放开它们。
根据本发明的另一变化，所述容器-载体包含一个具有较大直径的流出孔，所述孔的边缘包括至少一个前导元件(leading element)，其功能在于撕裂一个膨胀容器的膜片。所述流出孔最初被一个活塞封闭，并随后通过所述活塞的向下移动而被打开。
当然，根据本发明带有非常大数量的不同容器的所述设备可被使用，其特别地包括一种随水引入至容器而膨胀或不膨胀的膜片。
类似地，根据本发明的所述设备，在没有其包含穿孔部件的变化时，可使用具有刚性壁的容器，也就是说，具有无弹性的膜片。
还要注意的是，所使用的容器可以有各种形状，例如，圆锥形的、圆柱形的乃至立方体的。
附图说明
通过下面的附图，本发明的一些实施例在下文中被描述：
图1示意性地表示在静止模式下本发明的第一种变化；
图2表示在激活模式下图1的一种变化；
图3示意性地表示在静止模式下本发明的第二种变化；
图4表示在激活模式下图3的一种变化；
图5显示了处于关闭位置的一个阀；
图6显示了处于打开位置的图5的阀；
图7显示了在静止模式下的根据本发明设备的一个实施例的横截面；
图8显示了在激活模式下的根据本发明设备的一个实施例的横截面。
图中用到的参照数字为：
1.水箱(Tank)
2.泵(Pump)
3.进水管(Water inlet pipe)
4.阀(Valve)
5.支路管(Branch pipe)
6.水压激活装置(Hydraulic activation means)
7.容器-载体(Capsule-carrier)
8.容器(Capsule)
9.注水部件(Water injection member)
10.出口孔(Outlet orifice)
11.Y-连接器(Y-connector)
12.制动器(Stopper)
13.穿孔部件(Perforating element)
14.流出孔(Outflow orifice)
15.加热器部分(Heater body)
16.阀入口孔(Valve inlet orifice)
17.阀出口孔(Valve outlet orifice)
18.封闭区(Closure zone)
19.弹簧(Spring)
20.弹性蓄水池(Flexible reservoir)
21.可移动环形体(Movable annular body)
22.紧固环(Fastening ring)
23.容器支撑物(Capsule support)
24.用于穿孔部件的支撑板(Support plate for perforating elements)
25.制动器活塞(Stopper piston)
具体实施方式
在图1和2中所示的设备由连续连接水箱1的入水管3、泵2、加热器部分15和注水部件9组成，所述注水部件具有足够尖的一端可以刺穿位于进水管3附加部分内的容器-载体7上的容器8。所述容器-载体7在它的下部包含一个出口孔10。
所述容器-载体的上部包括能在垂直方向上移动的穿孔部件13。一旦容器8的底部被穿孔部件13刺穿，为了能被收集在置于出口孔10之下的杯子(未示出)中，水-咖啡混合物可流经容器-载体7。
所述设备还包括一个支路管5，其上端通过一个Y-连接器11在泵2和加热器部分15之间被连接至进水管3。该支路管5还包括一个适于在一个预设压力下被打开的阀4。最后，该支路管5的底端被连接至水压激活装置6(例如，一个活塞)，在它们随阀4开启而被激活时，其操作穿孔元件13向上至容器8。
所述设备运转如下：最初，阀4关闭而泵2不起作用。一个新的容器8被置于容器-载体7上，随后被注入部件9刺穿其顶壁。然后，通过激活泵2，水被引入至进水管3。参见图1，其以黑色表示随泵2的激活而被水占据的管路部分。
当位于进水管3中，并由此位于容器8中的水达到一个预设的压力时，阀4打开，以便水流进支路管2的其余部分并且激活穿孔部件13，所述穿孔部件刺穿容器8(见图2)的下壁。保存在容器8中的水-咖啡混合物流经容器-载体7，通过孔(未示出)并被收集在置于出口孔10下面的一个杯子中。
当然，显示在图1和2中的示意图并不能概括本发明所有实施例可能性。所述容器-载体不是必须置于所述容器下面。作为一个例子，可以提供从上面保持容器的容器-载体。类似地，穿孔部件可以侧向地或从顶部刺穿该胶囊。
图3和4中示意的变化仅在一处不同于图1和2中的变化，即，穿孔部件被一个(或几个)制动器12替换，所述制动器在它非活动时，封闭出口管，并且当它活动时，放开该管。值得注意的是，在此变化中，在水到达容器中之前，容器8的底壁在它被置于容器-载体7中时被刺穿。
图5和6表示可被用于根据本发明设备的一种阀4。该阀4包括一个置于与进水管3相关位置的入口孔16、一个置于与水压装置6、12、13相关位置的出口孔17，该两个孔通过一个封闭区18被连接起来，通过该封闭区18，一个制动器活塞25可被放置其中。在其余位置，所述制动器活塞25通过一个弹簧19被限制在该封闭区18中。只要弹簧19施加在制动器活塞上的力大于由存在于进水管3中的压力所施加的力，则该阀4保持关闭。当水压占优势时，该阀4打开并且水经过出口孔17流出。
有利地，由弹簧施加的力可由设备用户进行调整。通过改变存在于容器中的水-咖啡混合物的压力，用户从而具有制备适合他口味的咖啡的可能性。
图1和2变化的一个详细实施例被显示在图7和8中。使用了相同的参考数字。
用于控制穿孔部件13的机械装置包括如下部分：
一个由弹性材料制成的蓄水池20，具有环形的外形，连接至支路管5(未示出)；一个环绕容器8的可移动环形体21并且其上部位于该蓄水池20上；一个用于支撑穿孔部件13的平板24，通过一个紧固环22连接至环形体21。容器-载体7的支撑物23包括一组孔，穿孔元件可以穿过它们移动。
用于控制穿孔部件13运转的机制如下：
在静止位置(图7)，穿孔部件被置于容器8下部壁之下。在激活模式下(图8)，水进入蓄水池20。后者，膨胀并向上操作可移动环形体21和被固定附着于此的装配，即紧固环22、支撑板24和穿孔部件13。容器的下部壁随后被穿孔，这导致水-咖啡混合物流经出口孔10。
当然，本发明并不限于在上文所描述的实例。例如，所述Y-连接器还可以位于加热器部分和注入部件之间。利用这一构造，上文所述的弹性蓄水池的使用将特别地具有优势。在支路回路中如发生压滤残渣形成，后者能够容易地被替换。

Claims (11)

1.一种用于通过提取包含在容器(8)中的一份研磨咖啡来制备咖啡饮料的设备，所述设备包括一个水箱(1)、一个泵(2)、一个加热器部分(15)以及一个通过进水管(3)连续连接的注水部件(9)；所述设备还包括安置在所述注水部件(9)的附加部分内的一个容器-载体(7)和一个用于水-咖啡混合物的出口孔(10)，所述容器-载体(7)适于手动附着于所述设备和从所述设备上移除，并且包括用于容纳装有咖啡的所述容器(8)的装置，以便源自于所述注水部件(9)的加压的水能够通过所述容器(8)并通过所述出口孔(10)，所述设备的特征在于，还包括一个单支路管(5)，所述单支路管一端连接至所述进水管(3)，并且在其另一端包括水压装置，所述水压装置适于控制水-咖啡混合物通过所述出口孔(10)流出；所述设备还包括一个阀(4)，其被放置在所述单支路管(5)上，所述阀(4)适用于在达到一个预先确定的压力时被打开以允许水流入所述单支路管(5)，或在未达到所述预先确定的压力时被关闭以封闭所述单支路管(5)中的任何流动。
2.如前述权利要求所述的设备，其包括由用户调节所述预先确定的压力的装置。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述阀(4)是压力敏感的。
4.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述水压装置包括一个制动器(12)，所述制动器(12)可选择地封闭或释放水-咖啡混合物通过所述出口孔(10)流出。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述容器-载体(7)包括至少一个流出孔(14)，并且所述水压装置被放置以便能够封闭所述流出孔(14)。
6.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述水压装置包括一个制动器(12)，所述制动器(12)可选择地封闭或释放水-咖啡混合物通过所述出口孔(10)流出。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述容器-载体(7)包括至少一个流出孔(14)，并且所述水压装置被放置以便能够封闭所述流出孔(14)。
8.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述水压装置由至少一个穿孔部件(13)构成，所述穿孔部件(13)在被激活时，对置于所述容器-载体(7)上的所述容器(8)穿孔并且从而允许水-咖啡混合物流经所述出口孔(10)。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述水压装置包括一个弹性蓄水池(20)，所述弹性蓄水池(20)在随水的到来而膨胀时，操作所述水压装置释放水-咖啡混合物通过所述出口孔(10)流出。
10.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述水压装置由至少一个穿孔部件(13)构成，所述穿孔部件(13)在被激活时，对置于所述容器-载体(7)上的所述容器(8)穿孔并且从而允许水-咖啡混合物流经所述出口孔(10)。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述水压装置包括一个弹性蓄水池(20)，所述弹性蓄水池(20)在随水的到来而膨胀时，操作所述水压装置释放水-咖啡混合物通过所述出口孔(10)流出。
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