CN100500066C - 利用装有无水粉末材料的密封容器制造饮料的渗滤设备 - Google Patents

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Abstract

一种利用包含无水粉末材料的密封容器(2)制造饮料的渗滤设备(1)包括：沿着竖直轴线(8)延伸的压力热水发放组件(9)，其包括具有基本上垂直于所述轴线(8)的端壁(30)的喷水器(11)；可移除的渗滤杯(12)，其在使用时被安置成使其入口(13)面向端壁(30)，并且容纳密封容器(2)，容器的密封壁(7)面向端壁(30)；以及穿刺装置(41)，其与喷水器(11)形成一体，并且包括多个具有大致矩形基部的突起(42)，所述突起从喷水器(11)的端壁(30)向下延伸，沿着端壁(30)的周边部围绕所述轴线(8)等距相隔，并且在渗滤杯(12)被设置在接触喷水器(11)的工作位置时刺破密封容器(2)的密封壁(7)。

Description

利用装有无水粉末材料的密封容器制造饮料的渗滤设备
技术领域
本发明涉及一种利用装有无水粉末材料的密封容器制造饮料的渗滤设备。
更具体地讲，本发明涉及一种利用装有无水粉末材料的密封容器制造饮料的渗滤设备，所述容器由杯形本体形成，其一端被底壁封闭，另一端被整体装配于杯形本体上的密封壁封闭。
背景技术
前面描述的这种类型的设备公开于例如US-5 826 492和US-A-2003/217644中，包括：压力热水发放装置，其包括煮水器和具有端壁的喷水器；可移除的渗滤杯，其用于容纳前述类型的密封容器，并且在使用时被安置成使其入口面向所述端壁；支撑和保持装置，其用于在使用时将渗滤杯保持在与端壁连接的工作位置；第一穿刺装置，其由所述喷水器携带，以允许压力热水流经所述密封壁；以及第二穿刺装置，其由所述渗滤杯携带，以允许所述饮料经所述底壁流出；所述第一穿刺装置包括从所述端壁的周边部朝向所述支撑和保持装置延伸的多个突起；在使用时，所述发放装置、所述支撑和保持装置和所述渗滤杯沿着轴线对齐。
尽管根据本发明所描述的设备适于供给压力热水通过密封容器中的无水粉末材料而渗滤任何类型的饮料，但在下面的描述中，将仅以示例的方式特别针对利用包含相应剂量研磨咖啡的密封容器制造咖啡饮料的设备。
采用前述类型的密封容器的已知渗滤设备通常是封闭的设备，其中只能在移除至少一部分所述设备后才能从外侧触及穿刺装置，并且穿刺装置通常采用的是针装置。
然而，在这种情况下，上述类型的渗滤设备中渗滤杯是可移除的，以使得至少第一穿刺装置可从外侧触及，因此，利用针型第一穿刺装置相对危险，特别是在维护或清洗所述设备时。
发明内容
本发明的目的是提供一种前述类型的渗滤设备，其被设计成确保使用过程中、特别是在维护或清洗所述设备时的使用者安全性最大。
根据本发明，提供了一种利用包含无水粉末材料的密封容器制造饮料的渗滤设备，所述容器由杯形本体形成，所述容器在其一端被底壁封闭、在其另一端被整体装配在杯形本体上的密封壁封闭；所述设备包括：压力热水发放装置，其包括煮水器以及具有端壁的喷水器；可移除的渗滤杯，其用于容纳所述容器，并且在使用时被安置成使其入口面向所述端壁；支撑和保持装置，其用于在使用时将所述渗滤杯保持在连接到所述端壁的工作位置；第一穿刺装置，其被所述喷水器携带，以允许压力热水流经所述密封壁；以及第二穿刺装置，其被所述渗滤杯携带，以允许所述饮料经所述底壁流出；所述第一穿刺装置包括从所述端壁的周边部朝向所述支撑和保持装置延伸的多个突起；在使用时，所述发放装置、支撑和保持装置和渗滤杯沿着轴线对齐；所述设备的特征在于，每个突起具有大致锯齿轮廓，并在面向所述轴线的一侧被倾斜表面界定，并在相对于所述轴线径向向外的相反侧被与所述轴线同轴的圆柱形表面界定。
优选地，所述倾斜表面包括基部和峰部；所述峰部沿着截止边缘连接着所述圆柱形表面，并且相对于所述轴线倾斜比所述基部更大的角度。
优选地，所述突起沿着与所述轴线同轴的圆围绕着所述轴线等距相隔，并且其直径基本上等于但不大于所述入口的内径。
优选地，每个所述突起具有大致矩形基部。
优选地，所述轴线是竖直轴线。
优选地，所述喷水器被安装成在受到所述渗滤杯的推力时抵抗着推力装置的作用从抽出位置朝向所述煮水器轴向移动到退回位置。
优选地，所述设备还包括轴向穿通所述喷水器的端壁形成的多个压力热水出口管道；所述出口管道围绕所述轴线布置。
优选地，每个出口管道分别与一个相应突起相关并且邻近于相关的突起。
优选地，所述支撑和保持装置包括与所述轴线同轴的环形体；用于沿着所述环形体引导所述渗滤杯的导向件；以及用于将所述渗滤杯保持在所述工作位置的卡口式接头。
优选地，所述支撑和保持装置是可释放的支撑和保持装置。
优选地，所述导向件包括两个直的、径向相对的凹槽，它们平行于所述轴线并且穿通所述环形体形成；所述渗滤杯具有两个附件，每个附件用于以横向滑动方式接合一个相应的所述凹槽。
优选地，所述卡口式接头包括至少一对坡面；每个坡面形成在所述环形体上，面向所述喷水器，并且从相应的凹槽延伸。
附图说明
下面参照附图描述本发明的非限定性优选实施例，在附图中：
图1示出了根据本发明的设备的优选实施例的分解局部剖切侧视图；
图2和3示出了图1中的设备在两个不同的操作状态下的局部轴向剖视图；
图4示出了沿着图1中的线IV-IV所作剖视图；
图5示出了沿着图3中的线V-V所作剖视图；
图6示出了图4的局部放大图；
图7示出了沿着图6中的线VII-VII所作局部剖视图。
具体实施方式
图1中的附图标记1整体上表示利用包含一剂研磨咖啡的标准密封容器2制造咖啡饮料的渗滤设备。在所示例子中，容器2包括杯形本体3，其由热塑性材料制成并且具有大致截锥形侧壁4，所述侧壁在其大端基部具有外部环形凸缘5，在其小端基部被向内凸出的底壁6封闭。在侧壁4的大端基部，杯形本体3以流体密封的方式被密封壁7封闭，密封壁通常为金属箔的形式，其周边整体连接着环形凸缘5的外表面。
设备1沿着竖直轴线8延伸，并且包括压力热水发放组件9，该压力热水发放组件包括煮水器10，其通过已知形式的泵(未示出)而被供应压力水，以及喷水器11，其与轴线8同轴并且连接着煮水器10而被其供应压力热水。
设备1还包括可移除的渗滤杯12，其由具有入口13的杯形本体限定，该杯形本体由大致圆柱形侧壁14以及与入口13相对的平坦底壁15限定。靠近入口13，侧壁14具有两个在径向上相对的径向附件16，它们形成卡口式接头17的一部分，所述卡口式接用于在使用时将渗滤杯12轴向和角方向锁定在工作位置，其中渗滤杯12的入口13连接着喷水器11。
如显示于图1至3，渗滤杯12容纳着穿刺装置18，该穿刺装置包括支靠在底壁15上的板19，多个已知类型的空心抽取针20，所述针从板19向上延伸，并且通过在针20处穿通板19形成的多个通孔而与咖啡发放装置21连通，以及穿通底壁15形成的排放管道(未示出)。
渗滤杯12还包括把手22，其从侧壁14径向向外延伸。
设备1还包括支撑和保持装置23，用于在使用时将渗滤杯12可释放地保持在所述工作位置，所述支撑和保持装置包括环形体24，通过从环形体24的与轴线8横交的顶面26向上延伸的两个立柱25，所述环形体面向喷水器11并且与轴线8同轴地装配在发放组件9上。
参看图5，环形体24具有与轴线8同轴的中央圆柱形孔27，其直径基本上等于、但不小于渗滤杯12的外径，并且具有两个平行于轴线8的径向相对的凹槽28，每个凹槽在其顶部和底部敞开，并且每个凹槽以横向滑动的方式被渗滤杯12的相应附件16接合。
支撑和保持装置23还包括两对相对的倾斜表面29，每对倾斜表面被附件16选择性地接合，以与附件16限定出卡口式接头17。每个倾斜表面29沿着孔27的顶缘部分邻近于相应凹槽28形成在环形体24的顶面26上，并且在一端与凹槽28连通。每个倾斜表面29从相应凹槽28朝向喷水器11向上倾斜，并且在与凹槽28连通的那一端相反的一端被径向台肩封闭，该台肩为相关的附件16限定出止挡。
如显示于图1至3，喷水器11具有板30，该板在顶部和底部由垂直于轴线8的相应平行表面31和32界定，在侧向由大致圆柱形表面33界定，该表面33以轴向滑动的方式装配在与煮水器10一体的筒状体34的圆柱形内表面上。喷水器11可通过渗滤杯12而在下部停靠位置(图1)和升高工作位置(图2和3)之间沿着筒状体34移动，在升高工作位置，渗滤杯12被设置在其工作位置，其中入口13接触表面32。当喷水器11处在其下部停靠位置时，板30脱离渗滤杯12，并且支靠在由筒状体34的底端向内伸出的凸缘35上。环形凹槽形成在板30的侧向表面33中，并且容纳着环形密封件36，该密封件以流体密封方式与筒状体34的圆柱形内表面协作。
板30的表面31面对着已知形式的柔性金属膜37，该金属膜夹在煮水器10和喷水器11之间，与轴线8同轴，具有用于将压力热水向喷水器11供给的中心开口38，并且用作(以已知的方式)液压推压器而朝向渗滤杯12向喷水器11施加轴向力。
在一个未示出的改型中，膜37被替换为已知形式的活塞，通常通过已知形式的单向阀穿通该活塞形成延伸在煮水器10的出口和喷水器11之间的供给管道，在阀上游的压力达到给定值时，阀被打开。
喷水器11还包括与轴线8同轴的管状附件39，其从板30的周边向下延伸，并且其内径基本上等于、但不小于渗滤杯12的侧壁14的外径。环形凹槽靠近管状附件39形成于表面32中，在底部敞开，与轴线8同轴，并且容纳着环形密封件40。
如显示于图1至3，并且更详细显示于图4，喷水器11包括穿刺装置41，该穿刺装置又包括多个相同的、基部为矩形的突起42，所述突起与板30形成一体，从表面32向下延伸，在一个半径小于密封件40的圆上围绕轴线8等距相隔。
如显示于图6和7，每个突起42具有大致锯齿轮廓，并且在其面向轴线8的一侧由倾斜表面43界定，在相对于轴线8径向向外的相反侧，由与轴线8同轴的圆柱形表面44界定。倾斜表面43包括基部45和峰部46，峰部沿着截止边缘47连接着圆柱形表面44，并且相对于轴线8比基部45倾斜更大的角度。
喷水器11还包括多个压力热水出口孔48，每个出口孔分别靠近相应的突起42，邻近于相关的倾斜表面43，并且平行于轴线8延伸穿过板30。
喷水器11还包括与轴线8同轴的盲孔49，其在底部敞开，并且在其敞开端具有加宽部，该加宽部为圆柱形推力弹簧50的一端限定出支座，该推力弹簧与轴线8同轴，并且至少是在伸展的停用位置由表面32伸出。
下面针对图1所示操作状态描述设备1的操作，其中容器2被使用者插入渗滤杯12内，渗滤杯完全脱离设备1的其它部分。
在插入到渗滤杯12中后，容器2被安置成使得底壁6的周边大致接触板19，且凸缘5支靠在渗滤杯12的自由边缘上。
在这种状态下，使用者借助于把手22移动渗滤杯12，从而将附件16接合在相应凹槽28内；在杯12被向上推动时，每个附件16沿着相应的凹槽28大致竖直滑动，渗滤杯12顺时针或逆时针转动，接合相应的倾斜表面29并沿其滑动，直至抵靠在相关的径向台肩上而被阻止。
在一个未示出的改型中，环形体24只具有一对倾斜表面29，从而渗滤杯12只能沿一个方向转动；而如图所示在设备1中设置两对倾斜表面29，使得使用者能够顺时针或逆时针转动把手22。
如显示于图2，在如前所述被转动时，渗滤杯12被设置在工作位置，其中渗滤杯12的自由边缘将凸缘5推压在密封件40上，与此同时，喷水器11移动到升高工作位置，弹簧50推压在密封壁7上，突起42穿透容器2。
在上面的描述中，应当指出，由于密封件40和凸缘5的直径大致相等，突起42略微在凸缘5内侧刺穿密封壁7，此处密封壁7是大致刚性不可弯曲的，从而容易实现穿刺而不引起弯曲。
在设备1启动后，如前所述用作液压推压器的膜27以已知的方式被压力热水膨胀，从而将喷水器11弹性推压在渗滤杯12上，并因此而以流体密封方式将密封件40推压在凸缘5上。与此同时，压力热水流过膜27的中心开口38，并且通过喷水器11中的孔48以及突起42中的孔而进入容器2，在此均匀喷洒，从而均匀地注入到研磨咖啡中，并且使底壁6向外变形，底壁因此而被穿刺装置18的针20穿透，以允许咖啡流出。
在咖啡制成后，设备1关闭，渗滤杯12可被拆下，以将用过的容器2从渗滤杯12手工取下。弹簧50施加在密封壁7中央部分的推力有助于用过的容器从喷水器11的拆下。在这个方面，应当指出，如果在咖啡制成之后马上将渗滤杯12从环形体24撤出，则喷水器11的管状附件39可以保护使用者，以防止仍存在于容器2中的任何压力热水向外喷出。

Claims (12)

1.一种利用包含无水粉末材料的密封容器(2)制造饮料的渗滤设备，所述容器由杯形本体(3)形成，所述容器在其一端被底壁(6)封闭、在其另一端被整体装配在杯形本体(3)上的密封壁(7)封闭；所述设备(1)包括：压力热水发放装置(9)，其包括煮水器(10)以及具有端壁(30)的喷水器(11)；可移除的渗滤杯(12)，其用于容纳所述容器(2)，并且在使用时被安置成使其入口(13)面向所述端壁(30)；支撑和保持装置(23)，其用于在使用时将所述渗滤杯(12)保持在连接到所述端壁(30)的工作位置；第一穿刺装置(41)，其被所述喷水器(11)携带，以允许压力热水流经所述密封壁(7)；以及第二穿刺装置(18)，其被所述渗滤杯(12)携带，以允许所述饮料经所述底壁(6)流出；所述第一穿刺装置(41)包括从所述端壁(30)的周边部朝向所述支撑和保持装置(23)延伸的多个突起(42)；在使用时，所述发放装置(9)、支撑和保持装置(23)和渗滤杯(12)沿着轴线(8)对齐；所述设备(1)的特征在于，每个突起(42)具有大致锯齿轮廓，并在面向所述轴线(8)的一侧被倾斜表面(43)界定，并在相对于所述轴线(8)径向向外的相反侧被与所述轴线(8)同轴的圆柱形表面(44)界定。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述倾斜表面(43)包括基部(45)和峰部(46)；所述峰部(46)沿着截止边缘(47)连接着所述圆柱形表面(44)，并且相对于所述轴线(8)倾斜比所述基部(45)更大的角度。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述突起(42)沿着与所述轴线(8)同轴的圆围绕着所述轴线(8)等距相隔，并且其直径基本上等于但不大于所述入口(13)的内径。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，每个所述突起(42)具有大致矩形基部。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述轴线(8)是竖直轴线。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述喷水器(11)被安装成在受到所述渗滤杯(12)的推力时抵抗着推力装置(37)的作用从抽出位置朝向所述煮水器(10)轴向移动到退回位置。
7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括轴向穿通所述喷水器(11)的端壁(30)形成的多个压力热水出口管道(48)；所述出口管道(48)围绕所述轴线(8)布置。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，每个出口管道(48)分别与一个相应突起(42)相关并且邻近于相关的突起(42)。
9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述支撑和保持装置(23)包括与所述轴线(8)同轴的环形体(24)；用于沿着所述环形体(24)引导所述渗滤杯(12)的导向件(28)；以及用于将所述渗滤杯(12)保持在所述工作位置的卡口式接头(17)。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述支撑和保持装置(23)是可释放的支撑和保持装置(23)。
11.如权利要求9或10所述的设备，其特征在于，所述导向件(28)包括两个直的、径向相对的凹槽(28)，它们平行于所述轴线(8)并且穿通所述环形体(24)形成；所述渗滤杯(12)具有两个附件(16)，每个附件用于以横向滑动方式接合一个相应的所述凹槽(28)。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述卡口式接头(17)包括至少一对坡面(29)；每个坡面(29)形成在所述环形体(24)上，面向所述喷水器(11)，并且从相应的凹槽(28)延伸。
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