CN101680555B - 用于制饮料机的具有蠕动阀的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制饮料机，包括：水箱(10)；供水系统(2)，该供水系统包括至少一用于经加热的水的部分(5)和用于未经加热的水的部分(6)；泵(4)，该泵用于把水从水箱通过供水系统(2)传送到用于制备饮料的模块(3)；和阀装置(7)，该阀装置布置成用于控制供水系统部分(5，6)的选择性的打开和关闭。该阀装置(7)是包括加压元件的蠕动系统，该加压元件压缩每个供水系统部分的管，并在弹性返回元件的作用下起作用。

Description

用于制饮料机的具有蠕动阀的控制装置

技术领域

本发明涉及一种具有蠕动阀(peristaltic valve)的控制装置，该蠕动阀允许供水管的选择性打开和关闭被控制。本发明特别地可以有利地被应用于饮料分配机，特别是为了控制多个供应管、例如热水供应管和冷水供应管的选择性打开和关闭。

背景技术

对于多种应用存在具有蠕动阀的杆(lever)控制装置。

专利US 3,861,834涉及一种混合器，其包括用于选择性地夹紧两个管的装置，并使用与压力杆(compression levers)相关联地起作用的凸轮。

专利US 4,328,834涉及一种用于烙铁(iron，熨斗)的夹紧阀，其使用摇杆(rocker)靠着一凸面选择性地挤压两个管，以选择性地允许水或蒸汽通过。

专利US 4,061,142涉及一种使用一对夹紧臂控制通过两个管部分的血液流动的装置，该对夹紧臂安装成在一支承件上枢转，且由一中央凸轮而被关闭。该装置包括形式为片簧的弹性元件，该弹性元件由中央凸轮保持张紧。这种装置的一个缺点涉及高的张紧力保持对管的显著挤压，这会迅速对它们造成损坏，使得它们不再重新得到其初始弹性，(缺点还涉及)缺乏在不同位置的稳定性和由于导致显著张紧力的片簧的张紧而缺乏平稳性。

特别地，对于饮料制备器具领域中的一种应用，存在对于如下蠕动阀装置的需要，该蠕动阀装置具有从一个位置到另一位置时的较强的平稳性和在阀所在的每个位置上的更好的稳定性。

发明内容

为此，本发明涉及一种具有蠕动阀的控制装置，蠕动阀用于控制通过该装置的第一和第二管的选择性的打开和关闭，所述装置包括：

-固定于摇杆体部的致动元件，例如杆等；

-基部，所述体部安装在该基部上，以围绕至少一个中间(neutral，中立)位置(N)摇动；管的两个选择性的关闭/打开位置(S1，S2)包括：第一管的关闭位置和第二管的打开位置、以及第一管的打开位置和第二管的关闭位置；以及

-安装在基部上的管加压元件(压缩元件，compression means)，该管加压元件能够通过致动所述杆抵抗弹性返回元件而移动。

弹性元件是相对于摇杆体部布置的弹性返回元件，以便：

-在中间位置，保持加压元件靠着两个管处于关闭位置，具有足够的返回张力/应力以将两个管关闭；并且，

-在管的选择性的关闭/打开位置，将加压元件选择性保持成在管之一上具有较大的张力，以便关闭管之一和至少部分地打开另一管。

因此，本发明的一个优点还在于保持管在中间位置关闭，以防止任何流动。因此，弹性元件的返回张力可有利地设计成在供应系统中的残余压力下保持管关闭。

根据一个有利的特征，弹性返回元件通过设在摇杆体部与加压元件之间的至少一个返回弹簧形成。

返回弹簧有利地设置成在管的选择性的关闭/打开位置和优选地还在管的中间关闭位置提供加压元件的稳定位置。更具体地，弹性元件包括两个弹簧或两个弹簧部分，它们以相互交叉和对称的方式进行布置，从而相反地作用和将加压元件保持成至少处于一定量的张力下。

当摇杆体部在基部上安装在至少两个平行(并行)的旋转销时，特别能获得更强的稳定性。

特别地，每个销允许体部相对于基部朝向管的选择性的关闭/打开位置之一的旋转运动。

换句话说，体部围绕旋转销中的任一个移动，这取决于体部朝向哪一侧枢转，以致动加压元件。另外，在中间位置，摇杆体部停靠在这两个枢转销上，这允许支承力被分配并由此提供更强的稳定性。

优选地，管加压元件包括在基部上枢转的两个夹紧臂。这些臂定位在基部的每一侧上。它们安装成使得它们能在基部上转动。

加压元件靠着基部的支承面夹紧每个管。特别地，夹紧臂能朝向优选地固定在基部上的支承面运动。管的夹紧因此以夹子(clip)的方式发生。

管的正确夹紧优选地在基部的支承面和夹紧臂的支承面构成了夹紧凸面(convex clamping surfaces)-优选地具有小的半径-时获得。该表面的曲率半径当然取决于管的直径。例如，该表面的半径可以为约2-8mm。凸面的宽度也选择成超过管的当它们被压缩时的宽度。例如，凸面的宽度大约为管的压缩后的宽度的至少1.5倍。

根据本发明的一个特征，夹紧臂通过构成弹性返回元件的弹簧与杆的摇杆体部连接/关联，后者布置成在体部相对于基部朝向管的选择性的关闭/打开位置之一的旋转运动期间具有一越过旋转轴线的稳定位置。在这种“肘接(toggle)”类型的构型中，选择性的关闭/打开位置的稳定性被显著改善。这给用户在操作该装置时造成更安全、更愉悦的感觉。另外，在大的角度范围内保证了管在中间位置的有效关闭，主要在进入选择性位置期间进行其中一个管的打开。该装置在管中存在过压力的情况下也可用作安全阀，使特别是多余的蒸汽能被释放。

根据一个特征，弹簧的与摇杆体部和与所述夹紧臂的连接点具有这种构型，即，它们在基部纵向平面的投影面内相交。这一特征还有助于装置的不同关闭位置的稳定性。

根据本发明的装置还包括至少一个控制开关。该开关电连接成致动一泵。该开关可布置成使得摇杆体部的致动部分在摇杆体部相对于基部的一个位置上作用于开关上。

本发明还涉及一种用于制备热饮或冷饮的机器，包括如上所述的装置。进水管可输送不同温度下的水。该机器可包括两个进水管。第一进水管可以是用于经加热的水的管，第二进水管可以是用于未经加热的水的管。

根据另一方面，本发明涉及一种制饮料机，包括：

水箱(tank)；

供水系统，该供水系统包括至少一用于经加热的水的部分和至少一用于未经加热的水的部分；

泵，该泵用于把水从水箱通过供水系统传送到用于制备饮料的模块；和

阀装置，该阀装置布置成用于控制供水系统部分的选择性的打开和关闭；

其中，该阀装置是包括加压元件的蠕动系统，该加压元件压缩每个供水系统部分的管，并在弹性返回元件的作用下起作用。

附图说明

参考对附图的描述将能更好地理解本发明，其中：

图1示出了包括根据本发明的装置的机器的操作方块图；

图2示出了蠕动阀装置处于中间位置时的透视图；

图3示出了根据本发明的装置处于中间位置时沿纵向平面的剖视透视图；

图4示出了该装置处于第一管关闭而第二管打开的第一位置时沿纵向平面的剖视透视图；

图5示出了该装置处于第二管关闭而第一管打开的第二位置时沿纵向平面的剖视透视图；

图6示出了该装置的分解视图；和

图7示出了在夹紧模式下处于应力(tension，压力)下的返回弹簧(return spring)的详图。

具体实施方式

根据本发明的装置可用于图1中由附图标记1表示的制饮料机、例如咖啡机中。

根据图1的机器典型地包括水源、例如容纳环境温度(室温)下的水的水箱10。设有供水系统2，其从水箱出来通向冲煮模块3(brewingmodule)，例如咖啡、茶等成分在该冲煮模块中冲煮。冲煮模块可设计成接纳盒包(capsule)、料袋(sachet)或容纳所述成分的任何其它合适的包装。该模块可设计成由冲煮流体加压。该模块和/或包装中的压力可达数巴，例如50-20巴。为此，设有泵4以向该模块供应加压水。一种合适的泵可以是活塞泵或隔膜泵，或是蠕动泵。供水系统包括构成通向根据本发明的蠕动阀装置7的管5、6的两个供水系统支路。其中一个支路即管部分5与水加热器、例如热组(thermobloc)或加热元件8(heating cartridge)相关联。另一供水系统支路即部分6经来自泵出口的旁路管将泵连接于蠕动阀装置，以向模块供应冷水。开关系统40与蠕动阀装置相关联，以控制泵的开/关模式，这将在下文中说明。

下面将结合图2-7详细说明蠕动阀装置。

图2示出了处于中间位置的阀。该阀的各组成元件(means)在图6中以分解视图示出。

该装置包括控制部件9，该控制部件包括杆10和固定于该杆的摇杆体部11。该摇杆体部就位于基部12上，该基部用作支承件，以将该装置固定到制饮料机上。

在基部的每一侧上定位有使体部停靠(rest)在其上的摇动销(rockingpins)。更具体地，这些销包括两个并行的旋转的枢转销13、14。它们由固定于基部的两个侧板15、16之一的圆柱(圆筒，cylinder)部分形成，并伸向后者(基部)的内部。在摇杆体部上设有两个下部的凹起17、18，它们各包括两个形式为敞开(开口)中空的半圆筒的壳体，这些壳体抵靠着基部圆柱部分装配以进行支承和旋转。因此，可以看出，摇杆体部能根据杆被致动时其朝向哪一侧枢转而交替地围绕一个或另一个摇动销摇动。

另外，基部12在各个侧板中包括开口，从而允许两个管部分50、60穿过。管部分由此被引导通过基部，以便在基部的每一侧上被接纳在壳体20中。

另外，该装置包括位于基部的每一侧上的两个夹紧臂21、22，它们安装成能绕中心杆件(rod)23旋转，该中心杆件形成用于臂的旋转销并连接到基部上。该杆件23通过基部的两个侧板进行装配，或者可与其注射成型为一体件。

夹紧臂相对布置，并与杆(lever)的运行平面平行。夹紧臂在杆件23的两侧中的任一侧对称地布置。

夹紧臂是弧形的，且包括凸起夹紧部分29。臂的下端末端一段长度上设有开槽24，该开槽构成抵靠着中心旋转杆件23接合的旋转轴线。臂因此能容易地安装在杆件上，只要通过将其夹上即可。在基部上设有包括支承面25的中央模块，管部分靠着这些支承面被压缩。

这些支承面具有小半径的凸形断面，允许管部分在其整个断面上的均匀挤压。例如，支承面的断面可具有3-10mm的半径。

夹紧臂21、22通过弹性返回元件连接到摇杆体部。在该情况下，两个返回弹簧30、31分别一方面通过连接销或连接点33连接到各个夹紧臂的上端26、另一方面连接到固定于摇杆体部的杆件27、28。弹簧可以是螺旋的或其它类型的。应注意，以等同的方式，可以设想构成两个以相同方式布置的不同的弹性部件的单个弹簧。

弹簧布置成在纵向平面的投影面(projection)中相交。这种布置允许在所有位置上协调弹簧的作用，并提高在每个位置上的稳定性。弹簧相对于旋转销13、14的相对位置也很重要，以在杆的各个位置上确保该装置的稳定性。

该装置还包括安装在基部上的至少一个控制开关40。该开关相对于机器的控制给应系统布置，以控制泵的开和关。控制开关由可包括固定致动部分41的摇杆体部致动。摇杆体部的相对位置决定了开关的致动模式。

在图3中，该装置处于所谓的“中间”位置(N)或管的平衡关闭位置。在该模式下，杆竖直地布置，因此起伏的(in relief)部分41不对开关起作用。因此，控制供应系统关闭。泵关闭，流体因此不在管中流动。装置上游的压力通常是剩余水压力，仅使泵保持灌注(primed)。通过装置作用在管上的压力因此足以防止泄露。摇杆体部支靠于两个销13、14。支承力因此通过张力弹簧30、31以平衡的方式分布在两个销13、14上。两个弹簧处于低张力下，但是处于足以迫使两个臂进入牵引状态和对称地压缩两个管的张力下。大约为10-20牛顿的张力足以以密封地方式将管关闭，而后者(管)处于低的内部液压下(例如约为1-7巴)。张力限定成管的刚度(stiffness)的函数。在泵关闭时的压力是原则上较低的剩余压力。但是，较高的压力会造成装置打开，例如在水加热器中意外过度的压力以释放多余的蒸汽的情况下。在该情况下，装置用作安全阀，并防止供水系统被过久地保持在过高的温度下。

在图4中，杆处于管50的关闭位置(S1)和管60的打开位置(在其自身的弹性作用下和/或在内部液压的作用下)。在该模式下，摇杆体部11绕旋转销14枢转。开关因此被致动，以打开(启动)泵。摇杆体部的位置将夹紧臂22置于牵引状态。返回弹簧31以较大的牵引力作用于处于牵引状态下的夹紧臂，因此允许管50被关闭，以抵抗在泵工作时相对较高的内部液压。相对的弹簧30因此处于放松位置或处于较小的张力下，允许管打开以使加压流体能够通过。施加在管50上的关闭力可以至少为大约45牛顿，以便抵抗至少10巴、例如根据压力泵的类型为最大20巴或更大的液压。

在图5中示出了相反位置，即，杆定位在管60的关闭位置(S2)和管50的打开位置。管因此可通过其自身的弹性和/或液力的作用而保持打开。在该模式下，开关再次与起伏的部分41接合。摇杆体部11绕旋转销13枢转。因此，臂21被返回弹簧31拉动。

图7示出了当其中一个管被关闭时所适用的在张紧位置(tensionposition)得到的稳定效果。通过弹簧轴线(I)的位置得到该稳定性，该弹簧轴线穿过这两个销28、33，且现在相对于基部位于摇杆体部的旋转点13的远侧。弹簧轴线穿过旋转轴线会造成弹簧的最大拉伸。这导致弹簧迫使臂处于牵引位置、进入增强管的压缩(F)的位置。杆的位置因此特别稳定，因为为了开始重新打开管，需要在相反方向上(朝向中间位置)致动杆和当其经过旋转销13的位置时将弹簧置于最大张力下。应注意，可在基部的每一侧上设有一止挡，以在最大选择性关闭/打开位置处限制模块9的行程。

根据本发明的阀装置的另一优点在于，其允许液体被永久地保持在液压供应系统中，和防止泵的泄水。

不言而喻，尽管基于一优选实施例对本发明进行了说明，但是本发明可涵盖多种变型。

Claims (13)

1.一种具有蠕动阀的控制装置，该蠕动阀用于控制通过该装置的第一和第二管的选择性的打开和关闭，所述装置包括：

-固定于摇杆体部的致动装置；

-基部，所述摇杆体部安装在该基部上，以便所述摇杆体部围绕至少一个中间位置(N)摇动；管的两个选择性的关闭/打开位置(S1，S2)包括第一管的关闭位置和第二管的打开位置、以及第一管的打开位置和第二管的关闭位置；以及

-安装在基部上的管加压元件，该管加压元件能够通过致动所述致动装置而抵抗弹性返回元件进行移动；

其特征在于，

弹性返回元件是相对于摇杆体部布置的弹性返回元件，以使得：

-在中间位置，保持管加压元件以足够的返回张力靠着两个管处于关闭位置，以将两个管关闭；

-在管的选择性的关闭/打开位置，将管加压元件选择性地保持成在其中一个管上具有较大的张力，以便关闭其中一个管和至少部分地打开另一管。

2.根据权利要求1的控制装置，其特征在于，弹性返回元件由设置在摇杆体部和管加压元件之间的至少一个返回弹簧形成。

3.根据权利要求2的控制装置，其特征在于，返回弹簧布置成在管的选择性的关闭/打开位置上提供管加压元件的稳定位置。

4.根据权利要求1、2或3的控制装置，其特征在于，摇杆体部在至少两个平行的旋转销上安装于基部上，各个旋转销形成摇杆体部相对于基部的朝向管的选择性的关闭/打开位置之一的旋转移动。

5.根据权利要求4的控制装置，其特征在于，管加压元件包括在基部上枢转的两个夹紧臂。

6.根据权利要求5的控制装置，其特征在于，管加压元件抵靠着基 部的支承面将管夹紧。

7.根据权利要求6的控制装置，其特征在于，基部的支承面构成一凸形表面。

8.根据权利要求5、6或7的控制装置，其特征在于，夹紧臂通过构成弹性返回元件的两个弹簧或两个弹簧部分与杆的摇杆体部相连，杆布置成在摇杆体部相对于基部朝向管的选择性的关闭/打开位置之一的旋转运动期间具有一越过旋转轴线的稳定位置。

9.根据权利要求8的控制装置，其特征在于，弹簧的与摇杆体部和与所述夹紧臂的连接点以这种方式布置，即，它们在基部纵向平面的投影面内相交。

10.根据权利要求1、2或3的控制装置，其特征在于，该装置包括至少一个用于致动泵的控制开关，摇杆体部的致动部分作用于所述开关。

11.用于制备热饮和冷饮的机器，包括根据前述权利要求中任一项的控制装置，所述机器包括用于经加热的水的第一进水管和用于未经加热的水的第二进水管，这些管接合在所述控制装置中。

12.根据权利要求11的用于制备热饮和冷饮的机器，其特征在于，其包括配置成在管的选择性的关闭/打开位置(S1，S2)被启动的泵。

13.制饮料机，包括：

水箱(10)；

供水系统(2)，该供水系统包括至少一用于经加热的水的部分(5)和用于未经加热的水的部分(6)；

泵(4)，该泵用于把水从水箱通过供水系统(2)传送到用于制备饮料的模块(3)；和

阀装置(7)，该阀装置布置成用于控制供水系统部分(5，6)的选择性的打开和关闭；

其特征在于，该阀装置(7)是包括管加压元件的蠕动系统，该管加压元件压缩各个供水系统部分的管(50，60)，并在弹性返回元件(30，31)的作用下起作用。 

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