CN102118991B - 浓缩咖啡机冲泡组件 - Google Patents

Abstract

浓缩咖啡机冲泡组件(1)包括由定位销(5)可旋转地支撑的冲泡腔(3)，该定位销能够沿着固定导向件移动，以便于在闭合位置和装载咖啡粉末的打开位置之间来回移动闭合活塞(4)，所述冲泡活塞(26)由冲泡腔(3)支撑，并且可在缩进位置和排出所述咖啡粉末的伸展位置之间移动，还提供第一装置(7)，用于在所述冲泡腔与所述闭合活塞对准的角度中止所述冲泡腔的转动，以及第二装置，用于阻止所述冲泡腔向所述装载咖啡粉末的打开位置进行旋转移动。

Description

浓缩咖啡机冲泡组件

本发明涉及一种浓缩咖啡机冲泡组件。已知的浓缩咖啡机冲泡组件包括冲泡腔以及闭合活塞，该闭合活塞在咖啡粉末加载的冲泡腔打开位置和进行冲泡的冲泡腔闭合位置之间往复移动。 

传统的冲泡组件具有相当复杂的运动学上的运动。特别是考虑其高度上的延伸，这样才能够将冲泡饮料的外部分配器的位置方便用户使用，而导致冲泡组件过于庞大。 

此外，采用这种运动学结构来设计传统的冲泡组件有时候并不精确可靠，并且在部件间彼此接触的滑动运动中造成部件之间的磨损增加，所以需要持续的保养。 

因此，本发明要解决的技术问题是发明一种能够消除现有技术中的缺点的浓缩咖啡机冲泡组件。 

为了解决该技术问题，本发明的目标是发明一种浓缩咖啡机冲泡组件，其在考虑到高度的延伸，在允许为方便用户而将冲泡饮料的外部分配器定位在适当位置的同时，又非常紧凑。 

本发明的另一个目标是发明一种浓缩咖啡机冲泡组件，其在结构上简单、精确、可靠。 

本发明的目标特别是发明一种浓缩咖啡机冲泡组件，其运动部件没有可感知的磨损现象，并因此不需要频繁的特别保养操作。该目标以及其他目标可由本发明权利要求1发明的浓缩咖啡机冲泡组件来实现。本发明的其他特征也在从属权利要求中限定。本发明更多的特征和优点可以但不限于从图示中优选的浓缩咖啡机冲泡组件的实施方式中找到而明确，其中： 

图1显示了浓缩咖啡机冲泡组件在其冲泡腔打开时的侧视图。 

图2是图1中冲泡组件的侧视图，其中支撑板为了方便被移除，并且冲泡腔以轴向剖面描绘。 

图3显示了图2中冲泡组件在其闭合移动的初始旋转的中间步骤。 

图4显示了图3中冲泡组件在其闭合移动的初始旋转的最后步骤。 

图5显示了图2中冲泡组件在其闭合移动的末尾部分的中间步骤。 

图6显示了图2中冲泡组件在其闭合移动的末尾部分的最后步骤。 

图7显示了本发明的优选方式所对应的浓缩咖啡机冲泡组件的一部分，沿支撑板之间的垂直中间平面轴向剖面显示，其中冲泡腔处于闭合位置。 

图8显示了图6中的冲泡组件处于卸下使用过的仓斗的位置。 

图9显示了图6的冲泡组件处于装载新仓的位置。 

图10a-10d代表的是对应本发明随后的操作位置中用于锁闭冲泡腔的附加系统。 

不同实施方式中的等效细节采用同样的附图标记。 

参照上述附图，其显示的浓缩咖啡机冲泡组件整体由附图标记1表示。浓缩咖啡机在装载咖啡粉时可以是半自动型的，由人工装载包含大量咖啡粉的一次性盒或包；也可以是全自动型的，其中装有松散咖啡粉的装载物通过仓斗2(参见图1-6)装载。 

该冲泡组件1包括冲泡腔3，被可旋转地支撑，优选地，由定位销5在偏心位置可旋转地支撑，该定位销可沿一固定轨道滑动，以便闭合活塞4在在闭合位置和装载咖啡粉末的打开位置之间来回移动。 

冲泡腔3优选地由塑料或其他低摩擦系数的材料制成。 

冲泡腔3在该腔内部支撑并引导冲泡活塞26，该活塞可在缩进 位置和排出所述咖啡粉末的伸展位置之间移动， 

合适的停止元件39能够在冲泡腔3向打开位置进行旋转移动以将活塞26带入伸展位置时使冲泡活塞26停止移动。 

冲泡活塞26具有过滤器27及柄28，所述柄28通过穿过冲泡腔3基部16的通孔29可与冲泡腔3同轴地滑动。 

冲泡组件1还具有第一中止装置7，用于冲泡腔与关闭活塞4对准第一角度时中止冲泡腔3的转动，以及第二中止装置8，用于阻止冲泡腔向装载咖啡粉末的打开位置进行旋转移动(第一中止装置7和第二中止装置8仅仅在图1-6对应的实施方式中画出，但是在本发明的两个优选实施方式中都适用)。 

采用定心装置，适用于在冲泡腔3的闭合移动的末尾部分保持冲泡腔3和闭合活塞4同轴。 

冲泡组件1具有两个竖直、互相平行、且间隔开的支撑板9，冲泡腔和闭合活塞位于所述支撑板之间。 

固定的导向件沿着支撑板9延伸，特别地包括位于支撑板9上对称位置的两个滑槽6。 

定位销5沿着滑槽6移动。 

第一中止装置7包括位于支撑板9上对称的第一对销10，第二中止装置8也包括位于支撑板9上对称的第二对销11。 

冲泡腔3的侧壁13具有平坦的外表面12，当定位销5沿着固定导向件的第一部分14滑动至闭合活塞4附近时，该外表面12被第一对销10截止；当定位销5沿着固定导向件的第二部分17滑动时，该冲泡腔3基部16的平坦外表面15被第二对销11截止。 

更特别地，该腔3是具有开口的顶部18的中空圆柱块，其中的一个平面限定了被该第一对销10截止的平坦外表面12。 

本发明的第一优选实施例中，固定导向件的第二线性部分17相对于第一线性部分14具有不同的倾斜角度。 

由运动机构驱动的定位销仅仅在图1-6对应的实施方式中画出，但是在本发明的两个优选实施方式中都适用。 

运动机构包括连接杆元件19，铰接在由马达21或人力驱动的曲柄元件20上。 

定位销5在支撑板9之外与连接杆元件19的末端铰接。 

特别地，连接杆元件19包括两个其末端与定位销5铰接的连杆，并且曲柄元件20也包括两个位于支撑板对称位置的曲柄，所两个曲柄绕着位置22处枢轴旋转。 

曲柄元件20的周围具有凸轮轮廓23，适于在冲泡腔3打开和闭合移动的开始和末尾部分控制开关24和54以停止和开启马达。 

冲泡组件1的冲泡腔3具有向开启位置返回的第一弹性返回装置，该返回装置的一端约束在冲泡腔3上，另一端约束在支撑板9上。 

这种第一弹性装置25仅在图1-6对应的具体实施方式中显示，但是其在本发明的两个优选实施方式中都适用。例如，该第一弹性装置25包括一对第一螺线弹簧。 

第二弹性返回装置30(仅显示在图1-6对应的具体实施方式中，但是其在本发明的两个优选实施方式中都适用)位于冲泡腔3的基部16的外表面和柄28的凸缘31之间，其适于带动冲泡活塞26向压缩位置返回。 

第二弹性装置30可包括，例如，第二螺线弹簧。冲泡腔3的基部16具有冲泡水的进入路径32，同时，冲泡腔3内部靠近基部16的侧壁具有密封环33，其适于在冲泡活塞26位于冲泡腔3基部的压缩位置时与该活塞一起形成密封，以防止冲泡时冲泡水通过活塞26的外 周边缘与腔3内部的侧壁之间的缝隙产生不希望的渗漏。 

参见图1-6指向的具体实施方式 

冲泡组件1具有适于从冲泡腔3中清除使用过的咖啡粉的刮刀34。 

刮刀34特别为C形轮廓，具有通过销36铰接到两个支撑板9上的两个支撑柄35，并具有刮除元件37，该刮除元件37沿着两支撑柄35延伸，并仅依靠其自身的重力在腔3的外表面支撑。 

优选地，刮刀34和冲泡腔3的外圆柱表面贴合，直接对着与支撑板9所在平面延伸出的平坦表面12。 

冲泡腔3的外侧表面与顶部表面之间设有一个平滑的外部连接面38，便于刮刀34能够轻易从腔3的外侧表面移至顶部表面，反之亦然。 

阻挡装置39是一个平行六面爪，通过销40铰接于两个支撑板9之间的偏心位置；特别地，该阻挡爪39的轴线与铰接销40相平行。 

阻挡爪39的第三装置41，优选地包括位于支撑板9的相对位置的第三对销42，用于阻止阻挡爪39的转动，以控制冲泡活塞停止在阻挡爪39的角度的位置。 

此外，还具有第三弹性装置43用于将阻挡爪带回到能够使冲泡活塞26停止运动的角度位置。 

这种第三弹性装置可以是一对第三螺线弹簧，其一端约束在阻挡爪39上，另一端约束在支撑板9上。 

第三弹性返回装置43直接地锚固在刮刀34的销36上，从而仅仅是间接地约束在支撑板9上。 

第一对销10和第三对销42之间的相对位置关系是，当冲泡腔3挡住第一对销10，第三对销42挡住阻挡爪39时，该阻挡爪39的长轴与冲泡活塞26的柄对齐，从而与闭合活塞4对齐。 

下面将对图7-9的具体实施方式进行说明，该实施方式适于在机器的冲泡腔中装载仓或盒，不存在咖啡粉弥散的问题，其在处于闭合位置时具有水平轴向，在处于打开位置时具有倾斜或竖直轴向。 

阻挡装置39包含停止销101，其平行于定位销5并对称位于支撑板9上，且能在处于支撑板9对称位置的第二对槽102中滑动。在这种情况下，第一对对称的槽6在水平方向延伸，第二对对称的槽102在竖直方向延伸。 

冲泡活塞26的柄的尾部优选为凹陷，便于延长与阻挡销39之间的相互作用而保证冲泡活塞26能够完全释放，以正确排出校正仓或盒100。在冲泡腔3与闭合活塞4脱离时，驱动和旋转冲泡腔3的定位销5，位于沿着其移动的水平轴线之上，则冲泡腔3轻微的向上转动就可能造成冲泡活塞26的过早地错过阻挡销39。阻挡销39啮合的冲泡活塞26末端的柄的凹陷减缓了从后者的脱离，以保证正确排出盒或仓100。 

正如所述的这种型号的机器，当然既不需要咖啡装载仓斗也不需要提供刮刀。 

在冲泡组件1的该实施方式中，提供了边缘清洗器103，其沿着闭合活塞4的周边作用。该边缘清洗器103在具有高水压时，允许将闭合力，特别是冲泡腔3的运动机构的打开力减至最小。 

实际上，移动力大到趋于将机器提起。 

附加地，在冲泡腔3闭合的后期，冲泡腔3、支撑边缘清洗器103的闭合活塞4和仓或者盖100的闭合活塞有轻微的互相干扰，这样当使用者手动操作曲柄元件时，确保使用者在使用时感到轻微的阻力， 而觉得安全可靠。 

为了在冲泡腔闭合后期的闭合操作中制造轻微的阻力，以便使用者能感到安全可靠，也可以提供一个或多个底座104，其固定在闭合活塞4的一侧，并适于和冲泡腔3外侧表面的合适的支座(图中未示出)通过摩擦力进行啮合。 

在这种情况下，竖直板9还具有橡胶导向件105，其适于消除冲泡腔3在冲泡腔3每次转动结束时与竖直的支撑板9之间的撞击。 

橡胶导向件105使得冲泡腔3的运动更加安静，并且一方面为用户提供冲泡组件的正确功能，另一方面减小了撞击后发生不希望损坏的风险。 

在内侧临近于闭合活塞4的部分，竖直板9还包括定心装置，其适于在冲泡腔3闭合移动的末尾部分中保证冲泡腔3和闭合活塞4同轴。 

这种中心装置至少包括一曲线导线件107，以在与冲泡腔3的形状匹配的曲线外表面滑动。并且优选的是直线导向件106，以在冲泡腔3的平坦外表面滑动。 

提供定心装置来提升盖清洗器103在冲泡腔3中的插入位置，大大延长其持续时间。 

现参见图10a-10b，附加的冲泡腔闭锁系统，在其内部具有较大水压时是十分有效的，该系统包括控制销栓121的控制杆120。 

销栓121能够刚性地(如图所示)或可操作地连接到控制杆120。 

控制杆120在122处和竖直板9铰接，并在123处与连接杆19铰接，以便于移动销栓121，以将其穿插过位于冲泡腔3中的第一孔124以及位于在闭合活塞4中的第二孔125，当冲泡腔到达闭合移动的末尾部分时该第一孔和第二孔对准。 

为了简化而提供的图1-6的实施方式的冲泡组件的功能简要描述如下： 

该冲泡组件的初始构造如下：定位销5位于其打开行程的末尾部分；第一返回装置以顺时针方向对冲泡腔腔3施加旋转力，将冲泡腔3的底部对着第一对销定位，使冲泡腔3呈现竖直的朝向，以装载咖啡粉末；刮刀34设置在冲泡腔3顶部的右边缘，由此使得冲泡腔3自由打开，这样不影响咖啡粉末的装载操作；冲泡活塞26的柄的底部与阻挡爪39脱离啮合，该阻挡爪39被第三返回装置固定，该第三返回装置对着第三对销以顺时针方向给阻挡爪39施加旋转力；第二返回装置，对冲泡活塞26的柄施加令其远离腔3基部的力，将冲泡活塞26固定在冲泡腔3基部的内表面。 

装载完咖啡粉末之后，马达21通过曲柄元件20和连接杆元件19驱动定位销5，使冲泡腔3开始向闭合位置移动。 

当定位销5行进到固定导向件的第二部分时，冲泡腔3开始旋转，直到抵靠到第一对销10，在此位置其与闭合活塞4对准。 

结果，当定位销5行进在固定导向件的第一部分时，冲泡腔3转向闭合活塞4移动，直到与其啮合。 

在冲泡腔3的转动和随后的移动中，冲泡活塞26的底部沿着阻挡爪39的侧面44滑动，并对其施加压力，抵住第三返回装置而逆时针旋转。 

在闭合行程的结束之前，冲泡活塞26柄的基部脱离阻挡爪39的侧面44，使第三返回装置将阻挡爪39带回至初始位置，并在该位置楔进冲泡活塞26的基部。 

在冲泡腔3闭合移动的末尾部分，曲柄元件20的凸轮驱动开关，以控制马达21的停止以及冲泡的开始。 

在冲泡腔3的闭合移动中，刮刀34从冲泡腔3顶部的右边缘移动至具有连接表面的冲泡腔3顶部的左边缘，然后在连接表面上滑动，以最终定位在冲泡腔3的外侧面。 

在冲泡过程中，当冲泡液从位于冲泡腔3基部的进入路径进入时，闭合活塞4主体的顶部出口路径45中便生成了冲泡成品。 

位于闭合活塞本身周围的边缘清洗器保证了冲泡腔和闭合位置之间的密封。 

在冲泡的末尾部分，冲泡腔3的启动打开行程。 

当定位销5沿着固定导向件的第一部分滑动时，冲泡腔3移动并打开。 

在由第一对驱动销导向的移动过程中，冲泡活塞26由阻挡爪39锁住，并从冲泡腔3基部移开，将使用过的咖啡粉带出冲泡腔3外。 

随后，当定位销5到达固定导向件的第二部分时，冲泡腔3的底部撞击第二对销，冲泡腔3开始翻转。 

在冲泡腔3翻转时，第一刮刀34完全地清理冲泡腔3顶部，去掉使用过的咖啡粉，随后，阻挡爪39与被带至冲泡腔3底部的冲泡活塞26柄的基部脱离啮合。 

在打开行程的末尾部分，冲泡组件重新呈现如上所述的初始结构。 

在机器装载仓或盒子的情况下，具有和本发明第二优选实施例对应的冲泡组件，冲泡活塞在打开冲泡腔时的提升取决于截取冲泡活塞柄基部的停止销。在冲泡腔3翻转的过程中，该柄通过其自身的重量和/或设置返回弹簧由停止销释放并向冲泡腔的基部返回。 

需要指出的是，该运动学上的活动机械结构与冲泡腔出口路径位于其入口路径上方的定位共同使得冲泡组件非常紧凑。 

此外，由于互相接触的材料的固有特性具有较低摩擦系数，并且接触面被限定在中止销和冲泡腔3外表面之间的接触点上，于是与冲泡组件运动相关的摩擦降至最低。 

容易想到的是，在本发明的各部分构思的范围内，浓缩咖啡机冲泡组件可以有很多修正和变形；进一步地，所有细节均可以由技术上等同的元素替代。在实践中，所用材料及尺寸可以依据需要和该领域的技术状况而任意选择种类。 

Claims (15)

1.一种浓缩咖啡机冲泡组件，其特征在于：

包括一由定位销可旋转地支撑的冲泡腔，该定位销能够沿着固定导向件移动，以便于在闭合位置和装载咖啡粉末的打开位置来回移动以闭合活塞，

冲泡活塞由冲泡腔支撑，并且可在缩进位置和排出所述咖啡粉末的伸展位置之间移动，

还提供有包括销的第一装置，用于在所述冲泡腔与所述闭合活塞对准的角度阻止所述冲泡腔的转动，

以及包括销的第二装置，用于阻止所述冲泡腔向所述装载咖啡粉末的打开位置进行旋转移动；

其中，所述定位销铰接在连接杆元件的末端，该连接杆元件依次铰接在曲柄元件上。

2.如权利要求1所述的冲泡组件，其特征在于，包括定心装置，其适用于在所述冲泡腔闭合移动的末尾部分中保持所述冲泡腔和所述闭合活塞同轴。

3.如权利要求2所述的冲泡组件，其特征在于，所述固定导向件包括供所述定位销滑动的第一对滑槽，对称位于两个竖直的、互相平行、且间隔开的支撑板上，所述冲泡腔和闭合活塞位于所述支撑板之间。

4.如权利要求3所述的冲泡组件，其特征在于，所述第一对滑槽基本上或完全沿着水平方向延伸。

5.如权利要求3所述的冲泡组件，其特征在于，所述第一装置，包括位于所述支撑板对称位置的第一对销。

6.如权利要求3所述的冲泡组件，其特征在于，所述第二装置，包括位于所述支撑板对称位置的第二对销。

7.如权利要求1所述的冲泡组件，其特征在于，所述曲柄元件由马达驱动，并在周围具有适于在所述冲泡腔打开和闭合移动的末尾部分停止和开启所述马达的开关的凸轮轮廓。

8.如权利要求3所述的冲泡组件，其特征在于，所述冲泡腔具有第一弹性返回装置，其一端约束在所述冲泡腔上，其另一端约束在所述支撑板上。

9.如权利要求3所述的冲泡组件，其特征在于，具有在所述冲泡腔向所述打开位置移动的过程中止挡所述冲泡活塞运动的销，所述销可沿着位于所述支撑板上的第二对滑槽滑动。

10.如权利要求9所述的冲泡组件，其特征在于，所述冲泡活塞的柄的末端具有凹陷，以便于延长与用于止挡的所述销的相互作用。

11.如权利要求3所述的冲泡组件，其特征在于，所述定心装置包括至少一弯曲的导向件，以便于定心装置在滑动时与所述冲泡腔的外表面形状上相适配；所述至少一个弯曲的导向件位于所述支撑板之一的内表面上。

12.如权利要求1所述的冲泡组件，其特征在于，所述闭合活塞在其周边具有一个边缘清洗器。

13.如权利要求1所述的冲泡组件，其特征在于，具有一个或多个固定在所述闭合活塞一侧的底座，其适于与所述冲泡腔外侧表面的合适的支座通过摩擦力进行啮合。

14.如权利要求3所述的冲泡组件，其特征在于，所述支撑板具有在每次转动结束时消除与所述冲泡腔间撞击的橡胶导向件。

15.如权利要求3所述的冲泡组件，其特征在于，包括一具有用于闭合所述冲泡腔的盖子的销栓的控制杆，所述控制杆与所述支撑板及连接杆铰接，以便于移动所述销栓，以将其穿插过位于所述冲泡腔的第一孔及位于所述闭合活塞中的第二孔，所述第一孔和第二孔在所述冲泡腔到达其闭合移动的末尾部分时对准。