CN103126533A - 一种自动饮料冲泡机构 - Google Patents

Abstract

一种自动饮料冲泡机构，包括支架、设于支架内的酿造腔、驱动酿造腔在支架内产生直线位移和弧形位移的驱动机构，支架的顶部设有过滤头，酿造腔内部设有顶渣组件，在酿造腔底部设有驱动顶渣组件在酿造腔内上下移动的顶出杆，在支架上设有排粉板、与顶出杆相配合的顶渣、排渣驱动部及复位驱动部，在支架外侧设有一与酿造腔相连接的进水阀组，其特征在于：还包括对酿造腔直线位移的上下位置进行限位的联杆，酿造腔在弧形位移时带动联杆同步转动并进而控制进水阀组的水路转换。本发明的优点在于：酿造腔在支架内移动以及完成进水阀组的水路转换只需要一个驱动机构驱动即可，从而使咖啡机的结构较为简单，不易出现机械故障，大大提高工作稳定性。

Description

一种自动饮料冲泡机构

技术领域

本发明涉及一种饮料冲泡设备，具体是指一种自动饮料冲泡机构，应用在自动咖啡机、自动泡茶机等饮料冲泡产品上。

背景技术

冲泡机构是自动咖啡机的核心工作单元，现有冲泡机构的结构都比较类似，一般都包括有主体支架、导向装置、冲煮头、咖啡盒以及排渣顶出装置，在传动机构的作用下完成顶渣、排渣和复位等操作。

如专利号为US5259296的美国专利披露的一种自动咖啡机，该咖啡机可以具有容量可变的冲煮室，咖啡机可以根据用户预选的量来准备咖啡，但是，该咖啡机的渣料顶出机构包括多个小齿轮、齿条以及顶渣杆等零件，结构复杂，并且由于启用多个小齿轮以及齿条的结构，不仅使成本大大增加，而且也降低了咖啡机的性能稳定性。

又如申请号为201110003237.1（申请公布号为CN102144887A）的中国发明专利申请所公开的《一种自动咖啡机》，该自动咖啡机包括作为核心工作单元的冲泡装置，该冲泡装置包括主体支架以及容纳于其内的咖啡盒，以一传动马达作为动力源的传动机构、与所述传动机构连接并被该传动机构带动运行的冲泡机构、由一步进电机驱动的进水机构、泄水机构，其中，所述传动机构包括由传动马达直接或间接驱动的内孔壁上带有内螺纹的大齿轮，所述主体支架上设置有带有能够与大齿轮的内螺纹相配合传动的外螺纹传动部，所述大齿轮套于传动部上从而通过在后者上进行转动实现沿传动部轴线方向的位置改变，大齿轮与冲泡机构相连接从而在其发生位置改变时带动冲泡机构发生位置改变，冲泡装置还包括连接于咖啡盒上的顶渣复位机构，冲泡机构包括在其被带动发生位置改变过程中可以驱动咖啡盒的工作位置发生改变的驱动件，在驱动件上设置有复位驱动部，所述顶渣复位机构在所述复位驱动部以及所述咖啡盒的作用下实现顶渣和复位的动作。可见，该自动咖啡机在工作过程中，冲泡机构是由传动马达进行驱动，而进水机构则由步进电机进行驱动，采用上述两套独立的驱动机构，不仅增加了咖啡机的机械零部件，使咖啡机的结构变得相对复杂，而且容易出现机械故障，降低了咖啡机的工作稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种结构更为简单、性能更为稳定的自动饮料冲泡机构。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该自动饮料冲泡机构，包括支架、设于支架内的酿造腔、驱动酿造腔在支架内产生直线位移和弧形位移的驱动机构，所述支架的顶部设有过滤头，所述酿造腔的内部设有顶渣组件，在酿造腔的底部设有一能驱动上述顶渣组件在酿造腔内上下移动的顶出杆，在所述支架上设有排粉板、与所述顶出杆相配合的顶渣、排渣驱动部及复位驱动部，在所述支架外侧设有一与酿造腔相连接的进水阀组，其特征在于：还包括有一安装在支架上并对所述酿造腔直线位移的上下位置进行限位的联杆，所述酿造腔在弧形位移时带动所述联杆同步转动并进而控制所述进水阀组的水路转换。

优选地，所述的支架包括左支架和右支架，在左支架和右支架上分别设有一相互对称的安装孔，所述的联杆为一U字形联杆，所述U字形联杆下端部的左右侧分别外凸形成凸部，所述的凸部分别安装在对应的安装孔内，且其中一凸部伸出于一侧支架外形成用以控制所述进水阀组水路转换的凸轮，所述U字形联杆上端部的左右侧分别内凸形成凸块，在所述酿造腔的左右两侧壁设有纵向导槽，所述的凸块分别嵌设在对应的纵向导槽内，在所述酿造腔的左右两侧壁位于纵向导槽的上方分别设有一凸柱，在所述的左支架和右支架上分别设有一相互对称并具有直线段和弧形段相衔接的导轨，所述的凸柱嵌设在导轨内而使酿造腔在驱动机构作用下沿所述导轨移动。这样，酿造腔与U字形联杆便定位安装在左支架和右支架上，且安装结构非常简单。

进一步优选，所述的进水阀组包括缓冲槽、阀体和设于阀体内的顶针、顶针弹簧、阀芯和阀芯弹簧，在阀体上设有进水阀进水口、进水阀出水口和进水阀排水口，在缓冲槽上设有缓冲槽进水口、缓冲槽排水口和缓冲槽通气口，所述的进水阀出水口与酿造腔相连接，所述的进水阀排水口与缓冲槽进水口相连通，所述的酿造腔在弧形位移过程中带动所述U字形联杆的凸轮产生角度偏转，且凸轮朝顶针方向转动状态下，凸轮压迫顶针使其向阀体内部移动而开启进水阀进水口，凸轮朝背离顶针方向转动状态下，所述的阀芯弹簧顶针弹簧分别先后推动阀芯和顶针依次复位而开启进水阀排水口。这样，凸轮作为进水阀组的水路转换切换开关，打开和关闭进水阀组均通过酿造腔的弧形位移进行带动，不必另外再增设一套独立的驱动进水阀组水路转换的驱动机构，从而简化了冲泡机构的结构，提高了工作稳定性。

进一步优选，所述的进水阀出水口通过导管与所述的酿造腔相连接，且所述导管设有防折弹簧。从而使从进水阀进入口流入的水能顺利流入酿造腔的冲泡腔体内。

进一步优选，在所述缓冲槽的内部设有若干缓冲栅栏。

作为上述任一方案的优选，所述的驱动机构包括驱动电机组、螺杆、螺母驱动杆、驱动齿轮、驱动电机和支承架，所述的支承架和螺母驱动杆在所述的支架上定位安装，所述的酿造腔上设有一螺杆驱动支承点，所述的螺杆安装在该支承点上而驱动酿造腔产生直线位移和弧形位移。该驱动机构结构简单并且能够驱动螺杆及酿造腔进行平稳移动。

为了便于实现顶渣、排渣及复位动作，所述的顶出杆转动地连接于所述酿造腔的底部前沿，所述的顶渣组件包括下滤板和固定在下滤板下方的下滤板支杆，所述顶出杆的中部向后延伸与所述下滤板支杆底端形成转动连接的第一端部，所述顶出杆的左右两侧分别向后延伸形成与所述顶渣、排渣驱动部相配合的第二端部，所述顶出杆的左右两侧分别向前延伸形成与所述复位驱动部相配合的第三端部。

为了使冲泡机构能调节冲泡压力，所述的过滤头包括有一能调节冲泡压力的压力调节装置。

所述的压力调节装置可以有多种结构，优选地，所述的过滤头上设有一台阶通孔，所述的压力调节装置包括安装在该台阶通孔内的压力调节阀芯、压力调节弹簧和压力调节螺母，所述的压力调节阀芯设于台阶通孔进水口处，所述的压力调节弹簧设于压力调节阀芯与压力调节螺母之间并使压力调节阀芯始终保持有堵住所述台阶通孔进水口的趋势。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该自动饮料冲泡机构的酿造腔通过驱动机构在支架内移动，且酿造腔在弧形位移过程中能带动安装在支架上的联杆同步转动，而联杆转动时可实现进水阀组的水路转换，可见，酿造腔在支架内移动以及进水阀组的水路转换只需要一个驱动机构驱动即可，从而使咖啡机的结构较为简单，不容易出现机械故障，大大提高了冲泡机构的工作稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1的立体分解示意图；

图3为图1的另一角度的结构示意图；

图4为图1的图1的后视图；

图5为图1所示冲泡机构的横向剖视图；

图6为图1所示冲泡机构的正向剖视图；

图7为图1所示冲泡机构的侧向剖视图；

图8为图1所示冲泡机构去掉支架后的结构示意图；

图9为本发明实施例的进水阀组的纵向剖视图；

图10为本发明实施例的进水阀组的横向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图10所示，本实施例中的自动饮料冲泡机构包括左支架11、右支架12、驱动机构、酿造腔3、顶渣组件、顶出杆5、U字形联杆6、过滤头7和进水阀组8等部件。其中，酿造腔3和U字形联杆6在左支架11和右支架12上安装定位，具体地，在左支架11和右支架12的下侧部分别设有一相互对称的安装孔13，U字形联杆6下端部的左右侧分别外凸形成能安装在上述对应安装孔31内的凸部61，且其中一凸部伸出于右支架12外形成凸轮62。U字形联杆6上端部的左右侧分别内凸形成凸块63，在酿造腔3的左右两侧壁设有纵向导槽31，上述凸块63分别嵌设在对应的纵向导槽31内，在酿造腔3的左右两侧壁位于纵向导槽31的上方分别设有一凸柱32，在左支架11和右支架12上分别设有一相互对称并具有直线段和弧形段相衔接的导轨14，上述凸柱32嵌设在对应的导轨14内而使酿造腔3在驱动机构作用下沿上述导轨14作直线位移和弧形位移。酿造腔3在直线移动过程中，酿造腔3直线位移的上下位置通过U字形联杆6的凸块63进行限位，即酿造腔3向上移动到位后，凸块63与纵向导槽31的下边沿相碰而阻止酿造腔3进一步向上移动，酿造腔3向下移动到位后，凸块63与纵向导槽31的上边沿相碰而阻止酿造腔3进一步向下移动；酿造腔3在弧形位移过程中，凸块63始终嵌设在纵向导槽31的下边沿，并且，酿造腔3带动U字形联杆6的凸轮62作同步转动，进而实现进水阀组8的水路转换。

进水阀组8的结构及水路转换原理如下：本实施例中，进水阀组8安装在右支架12的外侧，其包括缓冲槽81、阀体82和设于阀体内的顶针83、顶针弹簧84、阀芯85和阀芯弹簧86，在阀体82上设有进水阀进水口82a、进水阀出水口82b和进水阀排水口82c，在缓冲槽81上设有缓冲槽进水口81a、缓冲槽排水口81b和缓冲槽通气口81c，在缓冲槽81的内部设有若干上下排列的缓冲栅栏81d。其中，进水阀出水口82b通过设有防折弹簧的导管9与酿造腔3相连接，该防折弹簧可以装入导管内也可以套于导管外部。进水阀排水口82c与缓冲槽进水口81a相连通，酿造腔3在弧形位移过程中带动U字形联杆6的凸轮62产生角度偏转，且凸轮62朝顶针83方向转动状态下，凸轮62压迫顶针83使其向阀体82内部移动而开启进水阀进水口82a，并且，在进水阀进水口82a开启之前，进水阀排水口82c先被密封；凸轮62朝背离顶针83方向转动状态下，阀芯弹簧86和顶针弹簧84分别先后推动阀芯85和顶针83依次复位而开启进水阀排水口82c，从进水阀排水口82c流出的水通过缓冲槽进水口81a流入缓冲槽81内。

酿造腔3具有冲泡腔体34，顶渣组件包括下滤板41和下滤板支杆42，下滤板支杆42固定在下滤板41下方，在下滤板支杆42的底端开有方孔43。顶渣组件位于冲泡腔体34内并在顶出杆5的作用下在冲泡腔体34内上下移动。顶出杆5转动地连接于酿造腔3的底部前沿的开口孔35处，顶出杆5的中部向后延伸形成第一端部51并插入下滤板支杆42的方孔43内，并使下滤板支杆42与顶出杆5形成转动连接，顶出杆5的左右两侧分别向后延伸形成第二端部52，顶出杆5的左右两侧分别向前延伸形成第三端部53。在左支架11及右支架12的前上方设有排粉板15，在左支架11和右支架12的内侧中部均设有顶渣、排渣驱动部16，在左支架11和右支架12的内侧底部均设有复位驱动部17。

驱动机构可以有多种结构，本实施例中，驱动机构包括驱动电机组20、螺杆21、螺母驱动杆22、驱动齿轮23、驱动电机24和支承架25，其中，支承架25和螺母驱动杆22在左支架11和右支架12上定位安装，酿造腔3的前侧中部设有螺杆驱动支承点33，螺杆21由销钉26安装在该支承点33上而驱动酿造腔3在支架内产生直线位移和弧形位移。除了采用本实施例的驱动电机24外，还可以采用气缸或者油缸能使螺杆21产生直线运动的部件。

过滤头7安装在左支架11和右支架12的顶部，过滤头7包括有能调节冲泡压力的压力调节装置。本实施例中，在过滤头7上设有一台阶通孔71，该压力调节装置包括安装在该台阶通孔71内的压力调节阀芯72、压力调节弹簧73和压力调节螺母74，压力调节阀芯72设于台阶通孔进水口处，压力调节弹簧73设于压力调节阀芯72与压力调节螺母74之间并使压力调节阀芯72始终保持有堵住所述台阶通孔进水口的趋势。

该自动饮料冲泡机构可应用在自动咖啡机、自动泡茶机等饮料冲泡产品上，作为自动饮料冲泡产品的重要装置，其可以分为初始状态、冲泡状态、排渣状态和复位状态（同初始状态），在初始状态下，驱动电机24对螺母驱动杆22进行正转方向驱动，通过酿造腔3的支承点33推动酿造腔3沿导轨14产生位移，酿造腔3在驱动位移的弧形段时通过U字形联杆6上的凸轮62来推动进水阀组8上的顶针83，使其打开进水阀进水口82a，并通过导管9进水到酿造腔3的冲泡腔体34中；酿造腔3在驱动位移的直线段相对冲泡腔体34的位移来与过滤头7进行密闭与压缩，其停止位置可通过检测驱动电机24的电流值的方式来确定停止位置，酿造腔3的方位状态是由酿造腔3的纵向导槽31与U字形联杆6的凸块63来确定。在冲泡状态下，通过驱动电机24的反转，酿造腔3沿导轨14产生位移，顶出杆5相对酿造腔3底部发生转动，且顶出杆5的第二端部52、顶渣、排渣驱动部16、排粉板15的共同作用来实现顶渣和排渣的动作；顶出杆的第三端部53、复位驱动部17的共同作用来实现复位动作，并且，在复位过程中，由于U字形联杆6的角度偏转其凸轮62使进水阀组8的阀芯弹簧86推动阀芯85先复位，顶针弹簧84推动顶针83后复位，这样可以使导管9、冲泡腔体34、进水阀排水口82c形成通路进行排水，从冲泡腔体34排出的水可顺利流入进入阀排水口82c下方的缓冲槽81内。

Claims (9)

1.一种自动饮料冲泡机构，包括支架、设于支架内的酿造腔(3)、驱动酿造腔在支架内产生直线位移和弧形位移的驱动机构，所述支架的顶部设有过滤头(7)，所述酿造腔(3)的内部设有顶渣组件，在酿造腔(3)的底部设有一能驱动上述顶渣组件在酿造腔(3)内上下移动的顶出杆(5)，在所述支架上设有排粉板(15)、与所述顶出杆(5)相配合的顶渣、排渣驱动部(16)及复位驱动部(17)，在所述支架外侧设有一与酿造腔(3)相连接的进水阀组(8)，其特征在于：还包括有一安装在支架上并对所述酿造腔(3)直线位移的上下位置进行限位的联杆，所述酿造腔(3)在弧形位移时带动所述联杆同步转动并进而控制所述进水阀组(8)的水路转换。

2.根据权利要求1所述的自动饮料冲泡机构，其特征在于：所述的支架包括左支架(11)和右支架(12)，在左支架(11)和右支架(12)上分别设有一相互对称的安装孔(13)，所述的联杆为一U字形联杆(6)，所述U字形联杆(6)下端部的左右侧分别外凸形成凸部(61)，所述的凸部(61)分别安装在对应的安装孔(13)内，且其中一凸部伸出于一侧支架外形成用以控制所述进水阀组(8)水路转换的凸轮(62)，所述U字形联杆(6)上端部的左右侧分别内凸形成凸块(63)，在所述酿造腔(3)的左右两侧壁设有纵向导槽(31)，所述的凸块(63)分别嵌设在对应的纵向导槽(31)内，在所述酿造腔(3)的左右两侧壁位于纵向导槽(31)的上方分别设有一凸柱(32)，在所述的左支架(11)和右支架(12)上分别设有一相互对称并具有直线段和弧形段相衔接的导轨(14)，所述的凸柱(32)嵌设在导轨(14)内而使酿造腔(3)在驱动机构作用下沿所述导轨(14)移动。

3.根据权利要求2所述的自动饮料冲泡机构，其特征在于：所述的进水阀组(8)包括缓冲槽(81)、阀体(82)和设于阀体内的顶针(83)、顶针弹簧(84)、阀芯(85)和阀芯弹簧(86)，在阀体(82)上设有进水阀进水口(82a)、进水阀出水口(82b)和进水阀排水口(82c)，在缓冲槽(81)上设有缓冲槽进水口(81a)、缓冲槽排水口(81b)和缓冲槽通气口(81c)，所述的进水阀出水口(82b)与酿造腔(3)相连接，所述的进水阀排水口(82c)与缓冲槽进水口(81a)相连通，所述的酿造腔(3)在弧形位移过程中带动所述U字形联杆(6)的凸轮(62)产生角度偏转，且凸轮(62)朝顶针(83)方向转动状态下，凸轮(62)压迫顶针(83)使其向阀体(82)内部移动而开启进水阀进水口(82a)，凸轮(62)朝背离顶针(3)方向转动状态下，所述的阀芯弹簧(86)顶针弹簧(84)分别先后推动阀芯(85)和顶针(83)依次复位而开启进水阀排水口(82c)。

4.根据权利要求3所述的自动饮料冲泡机构，其特征在于：所述的进水阀出水口(82b)通过导管(9)与所述的酿造腔(3)相连接，且所述导管(9)设有防折弹簧。

5.根据权利要求3所述的自动饮料冲泡机构，其特征在于：在所述缓冲槽(81)的内部设有若干缓冲栅栏(81d)。

6.根据权利要求1至5中任何一项所述的自动饮料冲泡机构，其特征在于：所述的驱动机构包括驱动电机组(20)、螺杆(21)、螺母驱动杆(22)、驱动齿轮(23)、驱动电机(24)和支承架(25)，所述的支承架(25)和螺母驱动杆(22)在所述的支架上定位安装，所述的酿造腔(3)上设有一螺杆驱动支承点(33)，所述的螺杆(21)安装在该支承点(33)上而驱动酿造腔(3)产生直线位移和弧形位移。

7.根据权利要求1至5中任何一项所述的自动饮料冲泡机构，其特征在于：所述的顶出杆(5)转动地连接于所述酿造腔(3)的底部前沿，所述的顶渣组件包括下滤板(41)和固定在下滤板下方的下滤板支杆(42)，所述顶出杆(5)的中部向后延伸与所述下滤板支杆(42)底端形成转动连接的第一端部(51)，所述顶出杆(5)的左右两侧分别向后延伸形成与所述顶渣、排渣驱动部(16)相配合的第二端部(52)，所述顶出杆(5)的左右两侧分别向前延伸形成与所述复位驱动部(17)相配合的第三端部(53)。

8.根据权利要求1至5中任何一项所述的自动饮料冲泡机构，其特征在于：所述的过滤头(7)包括有一能调节冲泡压力的压力调节装置。

9.根据权利要求8所述的自动饮料冲泡机构，其特征在于：所述的过滤头(7)上设有一台阶通孔(71)，所述的压力调节装置包括安装在该台阶通孔(71)内的压力调节阀芯(72)、压力调节弹簧(73)和压力调节螺母(74)，所述的压力调节阀芯(72)设于台阶通孔进水口处，所述的压力调节弹簧(73)设于压力调节阀芯(72)与压力调节螺母(74)之间并使压力调节阀芯(72)始终保持有堵住所述台阶通孔进水口的趋势。

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