CN102843937A - 加速的低压泡制器具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及泡制系统（100），其包括泡制组（130），该泡制组具有圆柱形泡制腔室（132）、第一致动器（146）、第二致动器（156），该第一致动器附接到上部活塞组件（140），该上部活塞组件能够运动成密封地接合泡制腔室的一端，该第二致动器附接到下部活塞组件（150），该下部活塞组件可滑动地接合泡制腔室的相对端。下部活塞组件包括供水管（151），该供水管接合穿过活塞的通道，以向泡制腔室供应热水。上部活塞组件包括分配管（141），该分配管接合穿过活塞的通道，以便适应分配泡制的液体。滑动臂组件被定位成从泡制组件移除用过的研磨物。当前的实施例包括控制器（100）、料斗（112）、水加热器（11）和研磨组件（120）。还可以设有可选的调味料分配器。

Description

加速的低压泡制器具

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2010年3月1日提交的临时申请No.61/309,401的优先权，该临时申请的整个公开在此通过参考而并入本文。

背景技术

咖啡制备，也就是用咖啡豆制备饮料的过程，通常需要执行四个基本步骤：（i）烘烤生咖啡豆；（ii）研磨烘烤的咖啡豆；（iii）泡制研磨的咖啡豆，即与热水混合一段时间；以及（iv）将液体咖啡饮料与不期望的研磨物（grounds）分离开。额外的步骤可以包括例如将牛奶、甜味剂、调味料和/或其它添加剂添加到泡制的液体中。通常，在世界上大多数地方，由使用者购买烘烤的咖啡豆，然后使用者进行剩下的步骤。本领域中已知各种咖啡泡制系统，涵盖了从诸如滴落式咖啡机和法式压滤壶的个人泡制器具到大型商业系统，该大型商业系统用于制备可口的浓咖啡饮料的令人眼花缭乱的阵列。

研磨的咖啡可以以多种不同的方式泡制，这些方式可以归类为四种基本方法（如http://en.wikipedia.org/wiki/Coffee_preparation中所述）。这四种方法是：（1）煮沸，例如将研磨的咖啡放到杯中，并且在研磨物上灌注热水，允许研磨物沉降；（2）浸泡，例如将研磨的咖啡放到法式压滤壶中，在压下过滤柱塞之前等待几分钟，并且将泡制液体灌注到杯中；（3）过滤，例如滴落泡制，其中研磨的咖啡被放到过滤器保持器中，并且热水滴落到咖啡研磨物上而进入饮料瓶或类似物中；以及（4）压力方法，其用于制备浓咖啡，其中通常在91°C到96°C之间的热水在八到九个大气压下被迫通过稍稍压缩的精细地研磨的咖啡的基质或“压盘”。

不同的泡制方法具有不同的缺陷。例如，煮沸和浸泡方法需要一些时间（通常为4-7分钟）来制备最佳的可口饮料。过滤方法可能较快，但是不能制备许多消费者喜爱的醇厚咖啡，和/或可能需要更多的咖啡研磨物来产生可接受的口味。浓咖啡可能较快，但是需要较高的压力（8-9个大气压）。此外，高压通常由蒸汽产生，并且较高的温度和压力形成非常强烈的且明显不同的口味，这是一些消费者可能不喜欢的。

类似的考虑适用于其它可泡制的饮料，例如茶和类似物，其可以以类似的方式泡制。

因此，需要用于泡制咖啡和其它饮料的系统和方法，其保留了与泡制悬浮在热水中的咖啡研磨物相关的优点，并且具有与压力泡制方法相关的快速泡制的优点。

发明内容

本概述是为了以简化的形式引入概念的选择，这些概念将在以下的具体实施方式中进一步描述。该概述不是用来确定要求保护的主题的关键特征，也不是用来帮助确定要求保护的主题的范围。

本发明公开了一种用于饮料泡制系统的泡制组，其包括：泡制腔室，例如具有贯穿的圆柱形孔的块状物；下部活塞组件，其可滑动地接合圆柱形孔的底部端部；以及上部活塞组件，其被构造为可滑动地接合圆柱形孔的上部端部。第一致动器可操作成使下部活塞组件沿纵向运动穿过圆柱形孔，第二致动器可操作成使上部活塞组件在加载位置和泡制位置之间运动。在加载位置中，上部活塞组件设置在圆柱形孔上方并且枢转离开。在泡制位置中，上部活塞密封地接合圆柱形孔。滑动臂组件设置在上表面上，并且铰接地附接到第三致动器，该第三致动器被构造为使该组件滑动超过泡制腔室的上表面。

在实施例中，下部活塞组件限定了贯穿的流动通道，该贯穿的流动通道将泡制腔室与外部供水管流体地连接。

在实施例中，下部活塞组件和/或上部活塞组件均包括第一活塞构件和第二活塞构件，该第二活塞构件可移除地附接到第一活塞构件，并且第一活塞构件和第二活塞构件协同地限定了环形周边凹槽。密封环设置在环形周边凹槽中。因此，密封环在组装之前可以定位在第一和第二活塞构件之间，使得它们不需要被拉伸超过上部或下部活塞构件的直径。

在实施例中，第一活塞构件限定了贯穿的流动通道，第二活塞构件限定了与第一活塞构件的流动通道流体地接合的多个贯穿的流动通道，并且O形环密封流动通道接头。

在实施例中，穿孔板附接到第二活塞构件的远侧表面，使得在第二活塞构件的远侧表面与穿孔板之间限定出流动路径。

在实施例中，第一和第二致动器包括导螺杆组件。

在实施例中，杠杆臂限定在上部活塞组件上，设有固定弹簧构件，当上部活塞组件从泡制位置运动到加载位置时，该固定弹簧构件接合杠杆臂，并且该接合使得上部活塞组件枢转离开圆柱形孔。

在另一个方面中，本发明公开了一种用于制备可泡制饮料的方法。泡制组具有：（i）泡制腔室，其限定了圆柱形孔，该圆柱形孔具有敞开的第一端部和敞开的第二端部；（ii）下部活塞组件，其可滑动地接合圆柱形孔的敞开的第一端部；（iii）上部活塞组件，其能够在加载位置和泡制位置之间运动，在加载位置中，上部活塞组件设置在圆柱形孔上方，并且枢转离开圆柱形孔，在泡制位置中，上部活塞组件密封地接合圆柱形孔的敞开的第二端部；以及（iv）滑动臂组件，其被构造为具有致动器，该滑动臂组件被构造为滑过圆柱形孔的敞开的第二端部，其中该滑动杆组件铰接地附接到致动器。可泡制的材料沉积到泡制腔室中，并且上部活塞组件从加载位置运动到泡制位置。加热的水开始流过下部活塞组件而流入泡制腔室中。在允许产品泡制之后，泡制的液体的一部分通过上部活塞组件从泡制腔室排出。下部活塞组件向上运动，以压缩上部活塞组件和下部活塞组件之间的材料。然后，上部活塞组件运动到加载位置，下部活塞组件运动成与泡制腔室的上部端部齐平。然后，启动滑动臂组件，以将可泡制的材料从下部活塞组件移除。

本发明公开了一种利用泡制组的系统，其另外还包括：料斗，其被构造为分配咖啡豆；研磨器，其被构造为从料斗接纳咖啡豆并且分配研磨的咖啡；热水贮存器，其包括内部加热元件；以及可编程控制器，其可操作地连接，以控制料斗、研磨器、贮存器、第一致动器、第二致动器和可滑动装置的操作。

附图说明

本发明的前述方面和许多附带的优点将会变得更加容易理解，原因是其通过结合附图参考以下的详细说明能够得到更好的理解，其中：

图1为根据本发明的饮料泡制系统的右前环境透视图；

图2为图1所示的饮料泡制系统的左后透视图；

图3为图1所示的饮料泡制系统的平面图，其中移除了某些外面板，以暴露内部部件；

图4为示出了用于图1所示的饮料泡制系统的泡制组的透视图；

图5A为图4所示的泡制组的上部活塞组件的俯视图；图5B为沿上部活塞组件的截面5B-5B截取的截面图；图5C为上部活塞组件的分解图；图5D为上部活塞组件的细节图；

图6A为图4所示的泡制组的下部活塞组件的仰视图；图6B为沿下部活塞组件的截面6B-6B截取的截面图，图6C为下部活塞组件的分解图；

图7A-7E示出了图4所示的泡制组在泡制循环期间处于各种位置，其中泡制腔室部分地剖开；

图8A-8E示出了图1所示的泡制系统的斜槽的操作；以及

图9为用于根据本发明的泡制器具组件的示例性泡制器具液压示意图。

具体实施方式

现在将参考附图描述根据本发明的泡制系统的具体实施例，其中相同的附图标记表示类似的部件。图1和2示出了根据本发明的泡制系统100的环境透视图，其具有设置在系统100的顶部处的料斗102，并且将饮料瓶90保持在分配区域104中。饮料选择面板106示出为通常处于分配区域104上方。可以想到，料斗可以限定多个可选择的舱室，以容纳不同的可泡制的材料，例如不同类型或种类的咖啡豆。例如，饮料选择面板106可以为使用者提供选择，以选择饮料的量（例如，12、16或20盎司），选择饮料的类型（例如，常规咖啡、除去咖啡因的咖啡、茶），和/或选择调味料或其它添加剂（例如，奶油、甜味剂、糖浆风味剂）。

泡制系统100可以适用于泡制各种可泡制的材料，例如研磨的咖啡、茶等。尽管以下的讨论在某些地方具体涉及咖啡泡制系统，但是应当理解，本发明的教导可以类似地应用于其它泡制系统，包括茶泡制系统。

图3示出了泡制系统100的俯视图，其中移除了料斗102和某些上部面板，以暴露内部部件。在该实施例中，泡制系统100包括泡制组控制器110、电源112、任选的调味料控制器116和水加热器/贮存器114。包括两个研磨器122、124的研磨组件120定位成从料斗102接纳产品，例如咖啡豆。来自研磨组件120的可泡制的产品通过斜槽组件160和共用的斜槽基部126排出。

泡制组130是铅垂的以接纳来自贮存器114的热水，并且被构造为接纳来自研磨组件120的可泡制产品。图4为根据本发明的示例性泡制组130的透视图。泡制组130包括圆柱形泡制腔室132，其通常形成有设置在块状物组件131中的圆柱形套筒。泡制腔室132定位成接纳来自研磨组件120（图3）的咖啡研磨物。在当前优选的实施例中，泡制腔室限定了圆柱形柱，其直径在2英寸到3.5英寸之间，高度在2.5英寸到5.0英寸之间。

滑动臂组件134可滑动地设置在泡制腔室132上方，并且被构造为将用过的研磨物或其它泡制材料推离块状物组件131。在该实施例中，滑动臂组件134包括C形臂134A，该C形臂134A延伸泡制腔室132的整个长度。C形臂134A的下部横向边缘是斜的。臂134A可驱动地附接到驱动臂子组件134B。驱动臂子组件134B能够通过致动器134C线性地运动，使得C形臂134A能够可控制地在块状物组件131的整个上表面上运动。在当前的实施例中，致动器134C包括电动马达驱动的蜗轮系统，该蜗轮系统具有可驱动地接合驱动臂子组件134B的带齿的带（未示出）。

尽管在本发明中不需要，但是致动器134C和下述的活塞致动器优选地被构造为具有编码器（未示出），以便能够精确地定位各种元件。在当前的实施例中，在驱动马达上设有旋转传感器/编码器，在驱动轴上设有线性传感器/编码器，以便能够进行精确的定位控制。示例性的传感器为具有磁体的霍尔效应传感器。

所示的滑动臂组件134的新颖性方面在于组件的柔性，其提供非常可靠且有效的机构，以用于清除用过的咖啡研磨物，如下所述。具体地，驱动臂子组件134B沿着致动器134C的上表面滑动，并且包括弹簧加载的铰接连接件134D。驱动臂子组件134B的一部分在C形臂134A的后方延伸（见图7E），并且通过枢轴134E连接到C形臂134A。滑动臂组件134的柔性提供非常可靠的机构，以用于从块状物组件131刮除用过的研磨物。

泡制组130还包括上部活塞组件140，该上部活塞组件可枢转地附接到上部支撑臂142。上部活塞组件140能够在下述的加载位置（如图4所示）和泡制位置（图7B）之间运动，并且其尺寸和构造形成为从腔室132的敞开的顶部端部密封地接合泡制腔室132。上部活塞组件140包括分配管141，该分配管分配泡制的饮料。以下更详细地描述上部活塞组件140。

上部支撑臂142附接到线性致动器。在该实施例中，线性致动器为第一导螺杆组件146，其包括导螺杆146A，利用电动马达146B选择性地和可编程地驱动该导螺杆146A。驱动带组件146C将马达146B与导螺杆146A联接。护盖146D设置在导螺杆146A下方，并且被构造为在操作期间接纳和部分地封闭导螺杆146A的远侧端部。如下更详细地描述，上部活塞组件140被构造为从泡制位置枢转到加载位置，在泡制位置中，上部活塞组件140接合泡制腔室132，在加载位置中，上部活塞组件140枢转离开泡制腔室132，以提供较佳的触及，以用于将可泡制的材料加载到泡制腔室132中，并且避免与滑动臂组件134干涉。本领域技术人员应当理解，可枢转的上部活塞组件140减小了泡制组130所需的高度或头部空间。

泡制组130还包括下部活塞组件150，该下部活塞组件150可枢转地附接到下部支撑臂152。下部活塞组件150的尺寸和构造形成为从腔室132的敞开的底部端部密封地接合泡制腔室132，并且包括供水管151。以下更详细地描述下部活塞组件150。下部支撑臂152附接到线性致动器，在该实施例中，该线性致动器包括第二导螺杆组件156，该第二导螺杆组件156与上述第一导螺杆组件146类似并且相对于第一导螺杆组件146倒置。第二导螺杆组件156包括导螺杆156A和电动马达156B，该电动马达156B通过驱动带组件156C可驱动地且可编程地接合导螺杆156A。护盖156D也设置成在操作期间接纳导螺杆156A的远侧部分。如下所述，尽管下部活塞组件150在泡制循环期间没有与泡制腔室132脱开，但是在优选的实施例中，下部活塞组件150可枢转地附接到下部支撑臂152，下部支撑臂152被构造为使得下部活塞组件150能够运动离开泡制腔室132。这提供了清洁和保养系统100方面的优点。

导螺杆组件146、156还包括引导狭槽135和防旋转销136（图4中仅仅可以看到一个防旋转装置135、136），以确保对应的活塞仅仅沿纵向运动。

图5A示出了上部活塞组件140的俯视图；图5B示出了沿截面5B-5B截取的上部活塞组件140的横截面；图5C示出了上部活塞组件140的分解图。上部活塞组件140限定了具有第一活塞构件140A的活塞，该第一活塞构件140A被构造为可枢转地附接到上部支撑臂142，并且上部活塞组件140包括固定的杠杆臂140B，以方便枢转活塞组件140。如图4B所示，通道140C限定为从第一活塞构件140A的前表面延伸到下表面140F。在当前的实施例中，通道140C包括两个笔直区段，并且在下表面处包括较大的远侧端部。分配管141利用半筒形配件140D和O形环140E附接到第一活塞构件140A，以便流体地密封接合通道140C。成形凹部140F限定了第一活塞构件140A的下表面。

第二活塞构件143A被构造为与成形凹部140F嵌套并且接合该成形凹部140F，如图5B中最清楚地示出。第二活塞构件143A利用多个紧固件143B可移除地附接到第一活塞构件140A（图5C）。多个通道143C延伸穿过第二活塞构件143A，并且流体地接合第一活塞构件140A中的通道140C。O形环143D设置成密封通道140C和多个通道143C之间连接。因此，通道140C、143C协同地限定了从第二活塞构件143A的下表面延伸到分配管141的多个流体路径。

第一和第二活塞构件140A、143A之间限定了外环形通道，该外环形通道的尺寸和构造形成为接纳和保持密封环147，该密封环147被构造为接合圆柱形泡制腔室132。上部活塞组件140的双构件构造的具体优点在于，环密封件147不必拉伸过外活塞直径来接合环形通道。本领域技术人员应当理解，这允许环密封件147使用较刚性的材料，并且避免了环密封件147塑性变形的风险，该环密封件必须提供对热的泡制的饮料的密封，并且与泡制腔室132反复地接合和脱开。

穿孔板148利用紧固件149可移除地附接到第二活塞构件143A的底部表面。在当前的实施例中，第二活塞构件143A的底部表面被构造为具有多个间歇的脊143E，这些脊143E保持穿孔板148离开第二活塞构件143A的下表面，以方便液体流到通道143C。穿孔板148还可以设置有可替换的微筛网过滤器148A或类似物。

图5D示出了处于枢转或加载位置的上部活塞组件140的局部侧视图。在该加载位置中，上部活塞组件140枢转离开泡制腔室132。在当前的实施例中，随着上部活塞组件140向上运动，固定的杠杆臂140B接合成角度的弹簧构件145。成角度的弹簧构件145定位成使得固定的杠杆臂140B在其接合成角度的弹簧构件145并且通过该成角度的弹簧构件145行进时引起活塞绕枢轴销142A枢转。当上部活塞组件140在泡制循环期间向下运动时，用于成角度的弹簧构件145的托架接合固定的杠杆臂140B，从而使得上部活塞组件140朝向竖立的泡制位置枢转返回，如下更加详细地描述。

图6A示出了下部活塞组件150的仰视图；图6B示出了穿过6B-6B的下部活塞组件150的横截面；图6C示出了下部活塞组件150的分解图。下部活塞组件150包括第一活塞构件150A，该第一活塞构件150A被构造为附接到下部支撑臂152（图4）。如图6B中最清楚地示出，通道150C从第一活塞构件150A的下部开口延伸到上表面150F。供水管151利用半筒形配件150D和O形环150E附接到第一活塞构件150A，以便流体地密封接合通道150C。成形凹部150F限定了第一活塞构件150A的下表面。

第二活塞构件153A被构造为与成形凹部150F嵌套并且接合该成形凹部150F，并且利用多个紧固件153B可移除地附接到成形凹部150F。多个通道153C延伸穿过第二活塞构件153A，并且流体地接合第一活塞构件150A中的通道150C。O形环153D设置成密封该连接。因此，通道150C、153C协同地限定了从供水管151延伸到第二活塞构件153A的上表面的多个流动路径。

和上述组件一样，第一和第二活塞构件150A、153A被构造为在它们之间接纳和保持与泡制腔室132接合的密封环157。可任选地，第二活塞构件153A还可以包括擦拭环153E。下部活塞筛网158利用紧固件159可移除地附接到第二活塞构件153A。

现在将参考图7A-7E描述泡制组130的操作，这些图分隔开地示出了泡制组130，其中在泡制循环中的多个工位处，泡制腔室132的一部分被去除。为了清楚起见，还参考图3，以便参考图7A-7E中未示出的部件。可以想到，泡制系统100的各部件的操作将响应于使用者从饮料选择面板106输入的特定饮料要求而由控制器110和相关的系统自动控制。也可以想到用于输入饮料要求的可供选择的方式，例如使用与泡制系统100以无线方式（例如使用RF，或类似物）信号通信的远程饮料输入系统，或者使用卡片读取系统，或类似方式。

图7A示出了泡制组130处于从研磨组件130接纳可泡制的材料（例如研磨的咖啡）的位置。下部活塞组件150密封地接合泡制腔室132，通过第二导螺杆组件156定位在腔室132的下端部附近。上部活塞组件140通过第一导螺杆组件146定位成向上离开泡制腔室132，并且枢转到加载位置，如上所述。来自研磨组件120的可泡制的材料接纳到泡制腔室132中。

如图7B所示，上部活塞组件140运动到泡制位置，以密封地接合泡制腔室132的上部端部。随着上部活塞组件140向下运动，其枢转到竖直定向或泡制位置。可以想到，下部活塞组件150的竖直位置还可以调节成例如适应所选的饮料量。例如，如果选择“少的”或“8盎司”的饮料，那么下部活塞组件150可以在泡制腔室132中向上运动。阀（未示出）定位成闭合泡制腔室132的液体出口，并且将热水贮存器114流体地连接到供水管151，以开始使热水流过下部活塞组件150而流入到泡制腔室132中。优选地，水压保持为期望值，以使得泡制质量和/或速度最佳。优选地，保持标称压力在10到100磅/平方英寸的范围内，更优选地，对于咖啡在20-60磅/平方英寸的范围内，或者对于诸如茶的其它可泡制产品在10-50磅/平方英寸的范围内。

当已经提供了期望量的水和期望的压力时，优选地停止供水，以提供用于泡制的期望时间。本领域技术人员应当理解，尽管压力比浓咖啡机低，然而与泡制腔室没有加压的现有技术系统相比，加压的泡制腔室132将加速泡制过程。在当前的实施例中，从加热器/贮存器供给的加压的水被调节至期望的压力。可以想到，调节的压力可以在10到100磅/平方英寸之间。

在系统100的操作的第一实施例或模式中，恢复（或保持）水流，分配阀（未示出）打开，以开始使泡制的饮料流过上部活塞组件通道140C、143C而流到分配管141，然后最终分配到杯、饮料瓶或其它容器90中。在操作的可选的第二模式中，下部活塞组件150向上运动通过泡制腔室132，以使得泡制的液体流过上部活塞组件140而流到分配管141。

操作的第一模式将形成与第二模式质量不同的饮料，原因是研磨物没有被压缩，直到已经分配了使用者的饮料之后。因此，在压缩过程中释放的咖啡（或茶）的成分不会分配给使用者。然而，系统必须接下来处理泡制腔室132中剩下的液体。

图7C示出了泡制组130，其中下部活塞组件150已经向上运动到泡制腔室132的中途位置。在操作的第一模式中，一个或多个阀（未示出）将流动重新引导至排出装置，该排出装置优选地铅垂到系统100中。在操作的第二模式中，下部活塞组件150的向上运动分配泡制的液体。在任一种情况下，在上部活塞组件140和下部活塞组件150之间压缩现在用过的泡制材料，使得大部分的水被去除。

现在参考图7D，上部活塞组件140向上运动，以与泡制腔室132脱开，并且枢转到加载位置。下部活塞组件150向上运动，使得活塞与块状物组件131的上表面大致齐平。因此，压缩的用过的研磨物定位成被移除，并且上部活塞组件140运动离开而不干涉滑动臂组件134。

图7E示出了在C形臂134A滑过泡制腔室132以移除用过的研磨物之后的滑动臂组件134。系统100可以包括用于用过的研磨物的内部储藏室或斜槽，或者可以定位在外部储藏室上方，该外部储藏室定位成接纳该研磨物。然后，滑动臂组件134可以缩回，以返回到如图7A所示的准备位置。

现在将理解滑动臂组件134的柔性的有益效果。柔性的滑动臂组件134能够克服某些障碍，同时仍然有效地移除用过的研磨物。例如，如果下部活塞组件150延伸到稍稍高于块状物组件131的上表面的位置，那么弹簧加载的铰链连接件134D允许驱动臂子组件134B随着C形臂134A的下部斜边缘遇到活塞而进行调节。此外，因为驱动臂子组件134B在臂的中心处或附近可枢转地接合C形臂134A，所以臂134A将在下部活塞组件150上保持相对均匀的接合和向下的力，以有效地移除用过的研磨物。

图8A-8E示出了当上部活塞组件140从加载位置运动到泡制位置时斜槽组件和上部活塞组件140的运动。图8A示出了处于加载位置中的上部活塞组件140，其中上部支撑臂142处于其最上侧位置处或附近。斜槽组件160可枢转地附接到斜槽基部126。在该实施例中，上部斜槽构件162利用上部枢转组件161可枢转地附接和向外偏压（在图8A-8E中逆时针）。上部斜槽构件162具有大致倒U形横截面，具有向下延伸的侧壁。下部斜槽构件164在上部斜槽构件162下方利用下部枢转组件163可枢转地附接和向外偏压（在图8A-8E中逆时针）。下部斜槽构件具有大致U形横截面，具有向上延伸的侧壁，该侧壁与上部斜槽构件162叠置。应当理解，在加载位置中，斜槽组件160被构造为将可泡制的材料（例如咖啡研磨物）直接地且清洁地引导到泡制腔室132中，同时防止研磨物无意中扩散到系统中其它位置。

图8B示出了上部活塞组件140，其中当上部活塞组件140的固定的杠杆臂140B接合弹簧构件145并且开始朝向竖立定向枢转时，上部支撑臂142向下运动一段短的距离。

图8C示出了上部活塞组件140，其中上部支撑臂142朝向泡制位置进一步运动。由于固定的杠杆臂140B与弹簧构件145接合，上部活塞组件140已经进一步朝向竖立定向枢转。固定到上部活塞组件140的表面上的冲击板144现在在该位置中接合下部斜槽构件164，并且克服枢转组件163的偏压而开始使下部斜槽构件164枢转离开。

图8D示出了上部活塞组件140，其中上部支撑臂142向下运动一段额外的距离。上部活塞组件140现在已经枢转到竖立位置，固定的杠杆臂140B接合上部支撑臂142上的阻挡件165，该阻挡件165防止上部活塞组件140进一步枢转。

图8E示出了上部活塞组件140，其中上部支撑臂142向下运动到泡制位置，其中上部活塞组件140密封地接合泡制腔室132，如上所述。弹簧构件145通过固定的杠杆臂140B克服弹簧构件145的偏压而被迫离开。应当理解，当上部支撑臂142向上运动时，颠倒的运动学动作将使上部活塞组件140枢转到加载位置。

图9示出了泡制系统100的实施例的液压示意图，示出了该系统的额外选择方面。本发明通常将在自动系统中实施，该自动系统优选地为使用者提供可选的参数。因此，传感器信息和各种控制元件，例如加热器、阀、显示元件等，将通常在机载的计算机或控制系统上提供数据和/或从控制系统接收控制信号。计算机化的控制系统将通常包括处理单元、信号生成和接收部件、存储元件等，如本领域中众所周知的。

在该实施例中，水通过水过滤系统200进入，并且可以包括手动阀204和防止回流的止回阀202。压力调节器206和流量计208设置在水贮存器/加热器114的上游，该水贮存器/加热器114包括内部加热元件114A。水贮存器/加热器114被构造为具有合适的传感器和控制器，例如温度探针210、水位探针212和上限开关214。热水阀216可以设置成允许直接分配热水，而不经过泡制组130。泡制阀218能够操作成将热水引导到泡制组130，并且可以进一步接合水位表220，并且将压力释放阀224利用膨胀阀226接合到排出装置。

可选的调味系统130包括调味料232的选择，该调味料232能够可控制地通过泵234泵送到糖块236，以便在分配到饮料瓶90或其它容器之前与泡制的咖啡液体混合。如果没有选择调味料，那么可以接合旁通阀236。在上述操作的第一模式中，大量的泡制液体没有被分配，而是在分配使用者饮料之后被下部活塞组件150从泡制腔室132排出。该液体可以通过排出阀222被引导到排出装置。

对于上述说明，应当理解，当前优选的系统使得液体流过泡制腔室132，热水通过下部活塞组件150在泡制腔室132的底部处开始进入泡制腔室132，泡制的液体通过上部活塞组件140离开。尽管不是优选的，但是对于本领域技术人员而言明显的是，利用直接的改变，本发明可以实施为液体沿相反的方向流动。

虽然已经图示和描述了所示的实施例，但是应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种改变。

Claims (24)

1.一种泡制组，其包括：

（a）泡制腔室，所述泡制腔室具有上表面和圆柱形孔，所述圆柱形孔具有敞开的第一端部和敞开的第二端部；

（b）下部活塞组件，所述下部活塞组件的尺寸和构造形成为可滑动地接合所述泡制腔室的敞开的第一端部；

（c）第一致动器，所述第一致动器附接到下部活塞组件，并且能够操作成使所述下部活塞组件沿纵向运动穿过所述圆柱形孔；

（d）上部活塞组件，所述上部活塞组件的尺寸和构造形成为密封地接合所述泡制腔室的敞开的第二端部；

（e）第二致动器，所述第二致动器附接到上部活塞组件，并且能够操作成使所述上部活塞组件在（i）加载位置和（ii）泡制位置之间运动，在所述加载位置中，所述上部活塞组件设置在所述泡制腔室上方并且枢转离开所述泡制腔室，在所述泡制位置中，所述上部活塞组件密封地接合所述泡制腔室；

（f）当所述第二活塞组件运动到所述加载位置时用于使所述上部活塞组件枢转离开所述泡制腔室的装置；

（g）滑动臂组件，所述滑动臂组件具有刮臂，所述刮臂可滑动地设置在所述泡制腔室的上表面上；以及

（h）第三致动器，所述第三致动器能够操作成使所述刮臂在所述泡制腔室的整个上表面上运动越过所述泡制腔室的敞开的第二端部，其中所述刮臂铰接地附接到所述第三致动器。

2.根据权利要求1所述的泡制组，其中所述下部活塞组件限定了贯穿的流动通道，所述贯穿的流动通道将所述泡制腔室与外部供水管流体地连接。

3.根据权利要求2所述的泡制组，其中所述下部活塞组件包括第一活塞构件和第二活塞构件，所述第二活塞构件可移除地附接到所述第一活塞构件。

4.根据权利要求3所述的泡制组，其中所述第一活塞构件和所述第二活塞构件协同地限定出环形周边凹槽，并且所述泡制组还包括设置在所述环形周边凹槽中的密封环，其中所述密封环被构造为密封地接合所述泡制腔室。

5.根据权利要求1所述的泡制组，其中所述上部活塞组件包括：第一活塞构件，所述第一活塞构件附接到所述第二致动器；第二活塞构件，所述第二活塞构件可移除地附接到所述第一活塞构件，所述第一活塞构件和所述第二活塞构件协同地限定出环形通道；以及环密封件，所述环密封件设置在所述环形通道中。

6.根据权利要求5所述的泡制组，其中所述第一活塞构件限定了贯穿的流动通道，所述第二活塞构件包括与所述第一活塞构件的流动通道流体地接合的多个贯穿的流动通道。

7.根据权利要求6所述的泡制组，其中所述上部活塞组件还包括分配管，所述分配管密封地接合所述第一活塞构件的流动通道。

8.根据权利要求7所述的泡制组，其中所述上部活塞组件还包括密封装置，所述密封装置设置在所述第一活塞构件的流动通道与所述第二活塞构件的多个流动通道之间。

9.根据权利要求7所述的泡制组，其还包括穿孔板，所述穿孔板附接到所述第二活塞构件的远侧表面。

10.根据权利要求9所述的泡制组，其中所述第二活塞构件的远侧表面被构造为具有多个间隔构件，使得在所述第二活塞构件的远侧表面与所述穿孔板之间限定出流动路径。

11.根据权利要求1所述的泡制组，其中所述第一致动器包括导螺杆组件。

12.根据权利要求1所述的泡制组，其中所述用于使所述上部活塞组件枢转的装置包括杠杆臂和固定弹簧构件，所述杠杆臂处于所述上部活塞组件上，当所述上部活塞组件运动到所述加载位置时，所述固定弹簧构件接合所述杠杆臂以使所述上部活塞组件枢转。

13.根据权利要求1所述的泡制组，其中所述泡制组被构造为当所述泡制组泡制一泡制的液体时将液体压力保持在10磅/平方英寸至100磅/平方英寸之间。

14.一种用于制备可泡制饮料的方法，其包括以下步骤：

（a）提供泡制组，所述泡制组具有：（i）泡制腔室，所述泡制腔室限定了圆柱形孔，所述圆柱形孔具有敞开的第一端部和敞开的第二端部；（ii）下部活塞组件，所述下部活塞组件可滑动地接合所述圆柱形孔的敞开的第一端部；（iii）上部活塞组件，所述上部活塞组件能够在加载位置和泡制位置之间运动，在所述加载位置中，所述上部活塞组件设置在所述圆柱形孔上方，并且枢转离开所述圆柱形孔，在所述泡制位置中，所述上部活塞组件密封地接合所述圆柱形孔的敞开的第二端部；以及（iv）滑动臂组件，所述滑动臂组件被构造为具有致动器，所述滑动臂组件被构造为滑过所述圆柱形孔的敞开的第二端部，其中所述滑动杆组件铰接地附接到所述致动器；

（b）利用处于所述加载位置的所述上部活塞组件，将可泡制的材料沉积到所述泡制腔室；

（c）使所述上部活塞组件运动到所述泡制位置；

（d）开始使热水流入所述泡制腔室，以产生在10磅/平方英寸至100磅/平方英寸之间的泡制压力；

（e）停止使热水流入所述泡制腔室，并且允许泡制所述可泡制的材料，从而在所述泡制腔室中制备泡制的液体；

（f）迫使所述泡制的液体的一部分从所述泡制腔室排出；

（g）使所述下部活塞部分地运动通过所述圆柱形孔，以使得所述可泡制的材料在所述上部活塞组件和所述下部活塞组件之间被压缩；

（h）使所述上部活塞组件运动到所述加载位置；

（i）使所述下部活塞通过所述圆柱形孔而运动到与所述圆柱形孔的敞开的第二端部基本上齐平的位置；以及

（j）使所述滑动臂组件运动越过所述圆柱形孔的敞开的第二端部，以移除所述可泡制的材料。

15.根据权利要求14所述的方法，其中从所述泡制腔室迫使所述泡制的液体的所述步骤通过使所述下部活塞组件可滑动地运动通过所述泡制腔室而实现。

16.根据权利要求14所述的方法，其中从所述泡制腔室迫使所述泡制的饮料的所述步骤通过重新开始使热水流入所述泡制腔室而实现。

17.根据权利要求14所述的方法，其中所述上部活塞组件还包括与所述分配管流体地连接的贯穿的通道，并且其中迫使所述泡制的液体从所述泡制腔室穿过所述分配管。

18.根据权利要求14所述的方法，其中产生的泡制压力在20磅/平方英寸至60磅/平方英寸之间。

19.一种用于制备泡制的咖啡饮料的系统，其包括：

（a）料斗，所述料斗被构造为分配咖啡豆；

（b）研磨器，所述研磨器被构造为从所述料斗接纳咖啡豆并且分配研磨的咖啡；

（c）热水的贮存器；

（d）泡制组，所述泡制组包括：（i）泡制腔室，所述泡制腔室具有上表面和圆柱形孔，所述圆柱形孔具有敞开的第一端部和敞开的第二端部；（ii）下部活塞组件，所述下部活塞组件的尺寸和构造形成为可滑动地接合所述泡制腔室的敞开的第一端部；（iii）第一致动器，所述第一致动器附接到所述下部活塞组件，并且能够操作成使所述下部活塞组件沿纵向运动穿过所述圆柱形孔；（iv）上部活塞组件，所述上部活塞组件的尺寸和构造形成为密封地接合所述泡制腔室的敞开的第二端部；（v）第二致动器，所述第二致动器附接到所述上部活塞组件，并且能够操作成使所述上部活塞组件在加载位置和泡制位置之间运动，在所述加载位置中，所述上部活塞组件设置在所述泡制腔室上方，并且枢转离开所述泡制腔室，在所述泡制位置中，所述上部活塞组件密封地接合所述泡制腔室；（vi）当所述第二活塞组件运动到所述加载位置时用于使所述上部活塞组件枢转离开所述泡制腔室的装置；（vii）滑动臂组件，所述滑动臂组件具有刮臂，所述刮臂可滑动地设置在所述泡制腔室的上表面上；以及（viii）第三致动器，所述第三致动器能够操作成使所述刮臂在所述泡制腔室的整个上表面上运动越过所述泡制腔室的敞开的第二端部，其中所述刮臂铰接地附接到所述第三致动器；以及

（e）可编程控制器，所述可编程控制器可操作地连接，以控制所述料斗、所述研磨器、所述贮存器、所述第一致动器、所述第二致动器和所述可滑动装置的操作，以将研磨的咖啡选择性地沉积到所述泡制腔室中，闭合所述泡制腔室，将在10磅/平方英寸至100磅/平方英寸的热水提供给所述泡制腔室，以及从所述泡制腔室分配泡制的液体。

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述下部活塞组件包括第一活塞构件和第二活塞构件，所述第二活塞构件被构造为能够可移除地附接到第一活塞构件，其中所述第一活塞构件和所述第二活塞构件之间协同地限定出环形通道，并且所述下部活塞组件还包括保持在所述环形通道中的密封环。

21.根据权利要求19所述的系统，其中所述下部活塞组件限定了贯穿的流动通道，所述贯穿的流动通道将所述泡制腔室与外部供水管流体地连接。

22.根据权利要求19所述的系统，其中所述下部活塞组件还包括供水管，所述供水管密封地接合穿过所述下部活塞组件延伸到所述泡制腔室的第一流动通道，所述上部活塞组件还包括分配管，所述分配管密封地接合穿过所述上部活塞组件延伸到所述泡制腔室的第二流动路径。

23.根据权利要求19所述的系统，其还包括可枢转的斜槽组件，所述可枢转的斜槽组件限定了接纳端部和输出端部，所述接纳端部被构造为接纳分配的研磨的咖啡，当所述上部活塞组件处于所述加载位置时所述输出端部设置在所述泡制腔室上方。

24.根据权利要求23所述的系统，其中所述可枢转的斜槽组件被朝向所述泡制腔室偏压，并且其中当所述上部活塞组件从所述加载位置运动到所述泡制位置时，所述上部活塞组件使所述可枢转的斜槽组件运动离开所述泡制腔室。

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