CN101093035A - 热饮自动售货机中的截止及分配阀门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热饮自动售货机中的截止及分配阀门，包括一个壳体，在该壳体中容纳一个通过一个第一马达驱动的、可以旋转到预定的第一位置的圆盘状的第一转子以及一个可以旋转到预定的第二位置的第二转子，所述第一转子具有一个在其内成型的狭槽形的第一凹槽，所述第二转子具有一个在其内成型的狭槽形的第二凹槽，所述两个转子分别配备一个具有贯通通道的定子、一个用于输送待分配的热水的进入口以及多个出口，热水可以经由所述出口根据第一及第二转子的位置输送给许多煮沸及混合装置。第二转子可以经由一个单独的第二马达独立于第一转子进行驱动，并且第一转子的第一出口经由一个连接管道与第二转子的进入口连接。

Description

热饮自动售货机中的截止及分配阀门

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的热饮自动售货机中的截止及分配阀门。

背景技术

在如今应用的可以提供多种不同热饮的热饮自动售货机中通常为每种热饮提供一个单独的煮沸单元例如用于新煮的咖啡、新煮的茶，或者一个单独的混合单元用于速溶饮料例如Cappuccino、热巧克力、速溶茶、速溶咖啡等。此外通常还需要一个附加的煮沸单元用于准备特浓咖啡(Espresso)，其中在热水器中加热的热水以较高的压力直接穿过特浓咖啡粉末。

由于在已知的热饮自动售货机中大多存在的较窄的位置关系，在此期望应用一个中心的阀门装置以替代在每个通向各单个煮沸及混合单元的输送管道中的许多单个的配给及截止阀门，因为由此不仅费用而且所需要的输送电缆的数量可以进一步被减小。

例如由EP1106126B1已知一种同类型的阀门装置，其中在那儿示出的阀门应用在一个特浓咖啡及咖啡自动售货机中并且具有两个转子，它们经由一个相同的马达以索引的方式被驱动。这个文献并没有给出这样的暗示，即经由各一个马达彼此分离地对两个转子进行驱动，并且将一个转子的一个排出口与第二转子的进入口经由一个连接管道进行连接，以便提高煮沸及混合单元的数量并且因此各种类型的通过阀门供给的热饮类型的数量。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于热饮自动售货机的截止及分配阀门，其具有一个紧凑的结构并且可以将在一个热水器中加热的热水控制地输送到许多单个的混合及煮沸单元、优选至大于三个混合及煮沸单元。

上述目的通过权利要求1的特征实现。

本发明的截止及分配阀门具有这样的优点，即它基于优选使用的陶瓷盘即使在高的热水温度下也相对不易钙化并且防污染，所述陶瓷盘紧贴在其上方设置的优选一体制造的定子。

本发明的阀门的另外一个优点在于，尽管构造很紧凑，仍然附加地提供一个用于将压缩空气输入系统的入口，通向煮沸及混合装置的输送管道在定量输送热水后经由所述压缩空气可以被吹净，以便将管道的液体完全排净。由此获得提高的配给精确性以及改善的热饮温度恒定性，因为由此可以有效地阻止在管道中残留的冷却的剩余水在准备下一个饮料时与新煮的热水混合，并且由此总体上导致下一个饮料的温度降低。

此外需要空气作如下用途，即干燥咖啡渣以及将水输送通过管道和通过热水器。

此外本发明的阀门的具有一个第一及一个第二盘状转子的紧凑的构造方式附加地带来这种可能性，将一个安全阀门经由一个附加的出口直接安装在本发明的截止及分配阀门上，在超过预定的压力阈值时，例如由于热水器中的故障，所述安全阀门开启并且将处于高压下的热水或水蒸汽导出以便释放整个系统的压力。

附图说明

下面参考附图借助于一个优选的实施方式对本发明的截止及分配阀门进行描述。其中：

图1本发明的截止及分配阀门的示意的侧向剖视图，用于示出在各个不同平面内上下重叠设置的各单个构造元件；

图2在其上侧通过一个壳体盖板封闭的阀门的示意俯视图，阀门具有在其上设置的用于第一及第二转子的驱动马达；

图3本发明的阀门的底侧的示意图；

图4a本发明的阀门在截止位置的示意的部分透明的视图，在所述截止位置第一转子的热水进入口与一个用于未示出的安全阀门的出口直接流动连通；

图4b本发明的阀门的另外一个示意的部分透明的视图，其中第一转子处于一个位置，在该位置经由热水进入口输送的热水以较高的压力直接输送给一个同样配备给第一转子的用于特浓咖啡的高压出口，并且其余的出口封闭，除了用于安全阀门的出口；

图5a本发明的阀门在扫气位置的另外的示意图，其中配备给第一转子的压缩空气入口与第一和第二转子之间的连接通道处于流动连接，以便将一个配备给第二转子的出口吹净；以及

图5b-g本发明的阀门，其中第一转子位于第一连接位置，并且第二转子依次转动到不同的位置，在这些位置中热水输送给配备给第二转子的六个用于速溶饮料以及用于新煮饮料的出口。

具体实施方式

如图1所示，在一个未详细示出的热饮自动售货机中的本发明的截止及分配阀门1具有一个壳体2，在壳体中容纳一个圆盘状的第一转子4，其经由一个第一马达6和一个相应的传动装置8可以旋转到预定的第一位置。

在壳体2内此外容纳一个圆盘状的第二转子10，其根据图1优选具有与圆盘状的第一转子4相同的厚度并且优选也由相同的材料特别是陶瓷制成。

在圆盘状的第一转子4内成型一个第一狭槽形状的凹槽12并且在圆盘状的第二转子内成型一个第二狭槽形状的凹槽14。所述凹槽可以例如在图1中在阀门1的上侧利用相应的工具加工到转子4、10中，并且优选从转子的旋转中心沿径向方向向外延伸，由此产生特别紧凑的结构，以及由于根据本发明的两个转子经由一个下面还要详细阐述的连接管道28相耦合，产生许多用于速溶饮料以及新煮饮料的出口。

如图1的横截面视图以及图4和图5部分透明的示意图进一步可以看出，第一转子4和第二转子10配备一个定子16，所述定子在附图中所示的本发明的优选实施方式中具有一个连续面状的、平坦的且优选一体构件的构造，其例如同样可以由陶瓷制成，并且其优选在第一转子4的旋转中心的区域内设有一个中心的输入孔/通孔18a，并且在第二转子10的旋转中心的区域内设有一个配备给第二转子的中心的输入孔/通孔20a，所述输入孔分别与所配备的位于下方的狭槽形的凹槽12、14连通。

如图1的剖视图以及图2的俯视图以及图4和图5部分透明的剖视图进一步可以看出，在定子16的上方存在一个越过其整个长度和宽度搭接的构件，该构件形状为壳体盖板22，其优选由塑料制成并且其经由一个未详细示出的密封件特别是O形密封件与定子16紧贴地安装到壳体2上并且经由例如在图2中示出的未详细示出的螺钉夹紧地固定在壳体上。

在壳体盖板22中设置一个配备给转子4的用于热水的进入口24a，其经由一个未详细示出的软管与一个同样未详细示出的热水器处于流动连接，热水器给进入口供给热水或以及热水蒸汽。

配备给第一转子4的进入口24a经由一个在壳体盖板22中构成的连接管道25与定子16中的中心输入孔18a处于流动连接，在图5b所示的第一转子4的位置，进入口24a经由连接管道25通过在定子16中的输入孔18a、在第一转子4中的第一狭槽状的凹槽12以及一个在定子16中构成的排出口26a(其下面也称为第一出口26a)与上述的连接管道28连接。连接管道28优选同样成型在壳体盖板22中并且一个在优选的实施方式中具有扁平“V”形的弧形构造，如在图2、4、5中所示。在壳体盖板22内优选构成为向下敞开的槽的连接管道28将配备给第一转子4的第一出口26a与用于第二转子10的中心输入孔20a连接，供给进入口24a的热水可以从中心输入孔20a出发经由在第二转子10中成型的狭槽形的第二凹槽14和相应的排出口30a、30b、30c、30d、30e和30f输送给相应数目的出口32a至32f，如在图5b至5g中依次相继的第二转子10的旋转位置示出。

配备给第二转子10的出口32a至32f可以根据图2所示，同样构成为在壳体盖板22内从底侧加工的槽形通道，其设有相应的管部段类型的未详细示出的部分部段用于连接相应的软管，每一个出口32a至32f经由所述软管与一个配备给出口的已知的煮沸单元连接，例如用于新煮的咖啡或新煮的茶，或与一个已知的搅拌单元连接，用于速溶饮料例如速溶咖啡、速溶茶、热巧克力等。

如在图2、4、5此外可以看到，出口32a、32b和32c的管部段类型的连接部段优选分别经由一个与之成角度延伸的在壳体盖板22内成型为槽的、未详细示出的连接通道与相应的排出口30a、30b和30c连接，由此与连接通道的平行引导相联系获得一个特别紧凑的阀门1的构造形式，其中总共四个出口32a、32b、32c和32d设置在壳体盖板22的一侧，并且仅两个出口32e和32f位于对置的壳体侧，这使得在饮料自动售货机中实现最佳的软管引导。

在本发明的优选实施方式中，给第一转子4此外配备一个与未详细示出的安全阀门连接的第二出口26b，其优选与第一转子4的位置无关地与进入口24a处于流动连接，以便在热水器上出现故障时释放压力，这阻止由于高压损坏阀门1和热水器。

此外，在本发明的阀门1的优选实施方式中，一个配备给第一转子4的第三出口26c优选设置在热水进入口24a的邻近处，其在图4b中示出的第一转子4的位置经由连接通道25、中心的输入孔18a和狭槽形的第一凹槽12直接与热水进入口24a处于流动连接，以便经由第三出口26c将热水或优选热水蒸汽在高压下输送给一个未详细示出的已知的用于特浓咖啡的煮沸单元。通过将第三出口26c设置在进入口的附近或者将进入口24a和第三出口26c配备给同一个转子4，从而产生这样的优点，输送给入口的热水蒸汽可以在没有大的压力损失和温度损失的情况下到达第三出口26c。与之相应的，经由第一出口或排出口26a至用作第二转子10的进入口或入口的中心的输入孔20a的热水输送优选以显著降低的压力实现，这例如通过对连接管道28相应的尺寸设计获得。按本发明，通过将阀门1划分为一个配备给转子4的第一高压区域和一个配备给第二转子10的第二低压区域产生这样的优点，即由于不同的压力范围本发明的阀门的总体负载下降了。

根据另外一个本发明所基于的想法，其实现一个特别紧凑的且价格便宜的构造方式，连接管道28、热水进入口24a以及用于高压区域的出口26b、26c，以及优选用于低压区域的出口32a至32f也设置在一个第一平面34内。

相应地(参见图1)，定子16设置在一个位于下方的第二平面36内，并且第一转子4以及第二转子10位于一个在第二平面之下设置的第三平面38内，由此特别是通过一个一体的壳体22以及一个一体的平面的定子16和上述的圆盘状的在上侧同样平面的转子4、10的组合得到一个特别简单的便宜的制造方式，因为所需要的精确度例如可以通过对相应预先准备的陶瓷件的精磨和抛光获得，所述精确度对于定子16相对于壳体盖板22或转子4和10的良好密封是必要的。

如由图1所示此外可以看到，第一转子4在本发明的优选的实施方式中被一个第一马达6经由一个具有一个未详细示出的齿轮的传动装置8以及一个与传动装置驱动连接的随动器42驱动。相应地，第二转子10通过一个单独的第二马达48和一个独立的第二传动装置44以及一个独立的第二随动器50驱动，其中随动器42、50和/或传动装置8、44的齿轮优选位于一个第四平面52内，所述传动装置有利地构成为自锁的蜗轮传动装置。

最后，为了简化阀门1的安装同时设置成，一个电子控制装置的印制电路板54安装在一个第五平面56内，所述电子控制装置控制或控制及调节两个驱动马达索引地转动至其在图4、5中示出的位置。通过上述的结构构造获得这样的可能性，即本发明的阀门1的各单个元件可以依次按层地从壳体上侧并且必要时也从底侧安装或插入壳体2内。

根据另外一个本发明所基于的想法，给第一转子4配备一个第一旋转角传感器58，其至少包括一个第一磁铁58a、优选多个磁铁例如四个磁铁58a；一个优选直接安装在电子印制电路板54上的霍尔传感器58b，其测定在第五平面内旋转的、驱动第一转子4的随动器42的位置，并且因此测定第一转子4的位置，以便通过电子控制装置的控制将马达6以索引的方式旋转到各个预定的位置，在这些位置中狭槽形的第一凹槽12的边缘区域与第一排出口26a(图5b至5g)、用于通向特浓咖啡煮沸单元的第三出口26的开口或一个配备给第一转子4的用于压缩空气的进入口24b搭接。进入口24b与一个在附图中未详细示出的压缩空气源连接并且用于利用压缩空气对使用后的出口32a-f进行扫气，以便将可能残留的剩余水由输入管道中压入相应的混合或煮沸单元内。

在此可以设置成，如图5a所示，成型在第一转子4中的一个其它的狭槽形的凹槽62与定子16中的排出口30a处于直接的流动连接，而第一转子4中的狭槽形的第一凹槽12在其边缘端部封闭，这例如可以这样实现，即如图所示，其被引导经过定子16的一个封闭部段64。所述其它的狭槽形的凹槽62优选在一个方向上以长孔部段的形式延伸，所述方向基本上垂直于一个通过第一转子4的旋转中心延伸的径向平面延伸。由此与在径向方向上延伸的狭槽形的凹槽12相结合，获得上述的具有许多接头/排出口的紧凑的结构方式，所述接头/排出口在使用后此外也可以分别单独地利用压缩空气进行扫气。

以相同的方式，未详细示出的用于驱动第二转子10的第二齿轮的驱动齿轮配备一个相应构成的第二旋转角传感器60，其配备一个或多个永久磁铁60a，所述永久磁铁经由印制电路板54上相应的霍尔传感器60b激活，以便将第二转子定位在各个分别在图5b-f中示出的位置。磁铁60a和58a在此优选可以夹入随动器42、50和/或齿轮或完全直接夹入转子4、10内。

根据本发明的另外一个实施形式，在第一和/或第二转子4、10之下在转子支座中设置一个与所属的狭槽形的凹槽12、14连通的空腔，其导致，转子由于所产生的差异力被挤压在定子16上并且保持在其上。为此连通的空腔优选具有比狭槽形的凹槽12、14大的尺寸，从而从底侧始终有一个压紧力作用在转子上，所述压紧力将转子压紧在定子上并且加大附着力。

此外可以设置成，根据图4a控制第一转子4的一个旋转角位置(关闭位置)，在该位置中没有一个入口或出口与进入口24a处于流动连接。

附图标记清单

1    本发明的截止及分配阀门

2    壳体

4    圆盘状的第一转子

6    第一马达

8    用于第一马达的传动装置

10   圆盘状的第二转子

12   狭槽形的第一凹槽

14   狭槽形的第二凹槽

16   定子

18a  用于第一转子的中心输入孔

20a  用于第二转子的中心输入孔

22   壳体盖板

24a  用于热水/水蒸汽的进入口

24b  用于压缩空气的进入口

25   从进入口至第一转子的中心输入孔的连接通道

26a  第一转子的第一出口/排出口

26b  第一转子的第二出口

26c  第一转子的第三出口

28   连接管道

30a-f定子中的排出口

32a-f第二转子的出口

34   第一平面

36   第二平面

38   第三平面

42   用于第一转子的随动器

44   用于驱动第二马达的传动装置

48   第二马达

50  用于第二转子的随动器

52  第四平面

54  印制电路板/电子控制装置

56  第五平面

58  第一旋转角传感器

58a 磁铁

58b 磁铁

60  第二旋转角传感器

60a 磁铁

60b 霍尔传感器

62  在第一转子中的其它凹槽

64  定子的封闭部段

Claims (13)

1.热饮自动售货机中的截止及分配阀门(1)，包括一个壳体(2)，在该壳体中容纳一个通过一个第一马达(6)驱动的、可以旋转到预定的第一位置的圆盘状的第一转子(4)以及一个可以旋转到预定的第二位置的第二转子(10)，所述第一转子具有一个在其内成型的狭槽形的第一凹槽(12)，所述第二转子具有一个在其内成型的狭槽形的第二凹槽(14)，所述两个转子分别配备一个具有贯通通道(18a、26a、24b、20a、30a-30f)的定子(16)、一个用于输送待分配的热水的进入口(24a)以及多个出口(26a、26b、26c、32a-32f)，热水可以经由所述出口根据第一及第二转子(4、10)的位置输送给许多煮沸及混合装置，其特征在于，第二转子(10)可以经由一个单独的第二马达(48)独立于第一转子(4)进行驱动，并且第一转子(4)的第一出口(26a)经由一个连接管道(28)与第二转子(10)的进入口(20a)连接，使得在第一转子(4)的第一连接位置的热水经由连接管道(28)输送给第二转子(14)的进入口(20a)，并且经由该进入口根据第二转子(14)的相应位置输送给一个配备给第二转子(10)的出口(32a至32f)。

2.如权利要求1所述的阀门，其特征在于，连接管道(28)以及进入口(24a、24b)和出口(26c、26b、32a-32f)设置在一个第一平面(34)内，第一及第二定子(16)设置在一个位于下方的第二平面(36)内，并且第一及第二转子(4、10)设置在位于第二平面之下的第三平面(38)内。

3.如权利要求2所述的阀门，其特征在于，第一及第二定子构成为一个共同的定子(16)，其以一个构件的形状沿着第二平面(36)在第一及第二转子(4、10)的上方延伸。

4.如权利要求3所述的阀门，其特征在于，连接通道(28)、出口(26c、26b、32a-32f)以及用于输送的热水的进入口(24a)成型在一个在第一及第二转子(4、10)上方在第一平面(34)内连贯地延伸的构件中，该构件可以从第一平面(34)出发以一壳体盖板(22)的形式安装在壳体(2)上且密封地贴靠在定子(16)上。

5.如权利要求2至4之一所述的阀门，其特征在于，第一及第二转子(4、10)通过其所配备的驱动马达(6、38)经由所配备的设置在一个位于第三平面(38)之下的第四平面(52)内的随动器(42、50)和/或齿轮驱动。

6.如权利要求5所述的阀门，其特征在于，在一个在第四平面(52)之下设置的第五平面(56)内设置一个具有电子印制电路板(54)的电子控制装置，以用于控制第一及第二马达(6、48)。

7.如权利要求5和6所述的阀门，其特征在于，齿轮和/或随动器(42、50)配备旋转角传感器(58、60)，电子控制装置(54)根据所述旋转角传感器的信号控制和/或调节第一及第二转子(4、10)的相应的旋转角位置。

8.如权利要求6和7所述的阀门，其特征在于，在用于第一及第二转子(4、10)的随动器(42、50)和/或齿轮上容纳配备给转子(4、10)的相应调节位置的磁铁(58a、60a)，并且每个旋转角传感器(58、60)包括一个在第五平面(56)内设置的传感器、特别是霍尔传感器(58b、60b)，所述传感器紧接在磁铁(58a、60a)下方设置在电子印制电路板(54)上并且在所配备的转子(4、10)旋转时被磁铁(58a、60a)扫过。

9.如上述权利要求之一所述的阀门，其特征在于，第二转子(10)的进入口(20a)设置在第二转子的旋转中心的区域内，并且配备给第二转子(10)的排出口(30a-f)以均匀的圆周间距沿圆周围绕第二转子(10)的旋转中心设置。

10.如上述权利要求之一所述的阀门，其特征在于，第一转子(4)配备一个第二进入口(24b)，第二转子(10)中的狭槽形的第二凹槽(14)可以经由所述第二进入口(24b)通过连接管道(28)供给一个压力源的压缩空气，以吹净配备给第二转子(10)的出口(32a、32f)。

11.如上述权利要求之一所述的阀门，其特征在于，第一转子(4)配备一个第三出口(26c)，在第一转子(4)的第三位置热水可以从入口(24a)经由所述第三出口以高压输送给特浓咖啡煮沸装置。

12.如上述权利要求之一所述的阀门，其特征在于，第一转子(4)的输入孔(18a)配备一个与安全阀门连接的第二出口(24b)，输送给进入口(24a)的热水或因此产生的水蒸汽在超过预定的压力阈值时可以通过所述安全阀门逸出。

13.如上述权利要求之一所述的阀门，其特征在于，在第一转子(4)和/或第二转子(10)下方设置一个被转子扫过的空腔，所述空腔经由一个在转子中构成的贯通孔与进入口(24)处于流动连接，以便提高转子(4、10)在定子(16)上的压紧力。

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