CN103153143B - 具有水平运动的泡制单元 - Google Patents

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Abstract

泡制单元包括：泡制室(13,16)，其具有可相对于彼此移动以打开和关闭泡制室的第一泡制室部分(13)和第二泡制室部分(16)；通道(81)，其用于朝所述泡制室插入所述胶囊(C)；活动偏移器(63)，其置于所述第一泡制室部分(13)和所述第二泡制室部分(16)之间以使所述胶囊(C)朝所述第一和第二泡制室部分(13,16)之一的内部偏移。

Description

具有水平运动的泡制单元
技术领域
本发明涉及用于由预包装的胶囊制备饮料的泡制单元，例如但非排他地用于制备咖啡的泡制单元。
背景技术
为了制备诸如咖啡、茶、基于蔬菜的冲剂等的热饮料，常常使用单次包装，即所谓的胶囊，其包含用于制备饮料的成分，热水在足够的压力下穿过该胶囊流动以从包含在胶囊中的成分提取香料。存在几种类型的装置以用于操纵胶囊和用于浸渍，即，用于通过水穿过而从胶囊提取香料的阶段。
在US-2010101428和US-2010037779中描述了使用单次胶囊的泡制单元，其中通过使胶囊朝泡制室落入插入通道内部而竖直地插入胶囊，泡制室由可相对于彼此移动的两部分构成，其中该两部分打开以接纳胶囊并且该两部分关闭以进行浸渍循环。在这些已知装置中，提供了一个系统以用于在关闭泡制室之前保持插入泡制单元中的胶囊。更具体地，置于泡制室的两部分的打开和关闭路线侧面的一对弹性臂在胶囊被插入泡制室的两个打开部分之间的位置时在胶囊的凸缘处接合胶囊。该臂遵循泡制室的活动部分的运动并且伴随胶囊位于固定部分内部。一旦结束提取饮料的阶段，泡制室即打开，并且臂帮助从泡制室移除胶囊，以便使胶囊通过重力而朝下面的收集容器下落。
即使可靠，该泡制单元也具有大量的部分并且不是特别紧凑。
WO-A-2010/103044公开了一种具有固定泡制室部分和活动泡制室部分的泡制单元。杠杆控制泡制室的打开和关闭。倾斜的滑动件被布置在固定泡制室部分和活动泡制室部分之间以将胶囊引入固定泡制室部分中。当活动泡制室部分借助于致动杠杆朝关闭位置移动时，活动泡制室部分与滑动件相互作用以向上推动所述滑动件，使得胶囊完全进入固定室部分并且可以关闭泡制室。在泡制室打开时，滑动件通过重力朝下部位置往回移动。
发明内容
本发明涉及具有由至少两部分形成的泡制室的泡制单元，这两部分可利用胶囊的竖直插入而相对于彼此移动，这完全或部分地克服了已知单元的至少一些缺点。本发明的优选实施例的目的是提供一种特别紧凑且制造简单并且使用可靠的泡制单元。
基本上，根据本发明的泡制单元至少包括：泡制室，其具有第一泡制室部分和第二泡制室部分，这两部分可相对于彼此移动以打开和关闭泡制室；通道，其用于朝泡制室插入胶囊；活动偏移器，其置于第一泡制室部分和第二泡制室部分之间以在所述第一和第二泡制室部分之一内部偏移胶囊。
在一些实施例中，用于插入胶囊的通道大体上在竖直方向上导向以通过重力插入所述胶囊。处于“大体上在竖直方向上”的取向意味着允许通过重力进给胶囊。优选地，两个泡制室部分可按照大体上水平的方向相对于彼此移动，该水平方向大体上正交于插入通道的方向。
在一些实施例中，活动偏移器被布置和控制成当所述第一和第二泡制室部分打开时置于第一泡制室部分和第二泡制室部分之间，并且在泡制室的关闭运动期间离开所述第一和第二泡制室部分的相互运动的轨迹。偏移器摆脱泡制室区域的移动由诸如电动马达或手动杠杆的致动机构控制。相同的致动机构优选地还控制泡制室的关闭和打开移动。
活动偏移器的运动可以是按照小于360°的角度的双向旋转运动，即基本上枢转运动。当活动偏移器相对于两个泡制室部分的关闭和打开运动的方向围绕基本上在90°处的轴线在相反方向上旋转时，得到尤其简单而可靠的结构。活动偏移器的旋转轴线优选地相对于胶囊的插入方向(即相对于用于朝泡制室插入胶囊的通道)大约以90°进行导向。优选地，活动偏移器的旋转或摆动轴线布置在泡制室部分的上方。更一般地，活动偏移器的旋转轴线和形状使活动偏移器向上高出泡制室部分在其中移动的区域。
在其它但更复杂的实施例中，活动偏移器能围绕基本上竖直的侧轴线（即基本上平行于胶囊插入方向的侧轴线）摆动或旋转。在其它实施例中，活动偏移器可包括彼此协作的两个部分，它们围绕位于泡制室的侧面处的两个不同的轴线摆动或旋转。在这种情况下，活动偏移器的两个部分可以在泡制室打开时布置在两个泡制室部分之间以使胶囊在其落入插入通道期间朝两个泡制室部分中的一个内部偏移。当泡制室必须关闭时，偏移器的两个部分可通过使每个部分围绕其自己的旋转和摆动轴线旋转而打开，以空出两个泡制室部分的耦接区域。
围绕单个基本上水平的轴线的旋转或摆动运动是有利的，因为它简化了由此获得的泡制单元的结构，而且因为通过这种方式活动偏移器能构成这样的辅助构件：万一排出的胶囊意外地始终粘附到泡制室部分之一，该辅助构件将促使或方便所述胶囊与这样的部分的分离。
在一些有利的实施例中，活动偏移器包括斜槽，即易于采用倾斜位置的壁，该斜槽(当泡制室打开时)能定位在第一和第二泡制室部分之间。在该位置，斜槽有利地从顶部向底部并且朝所述第一和第二泡制室部分之一倾斜，其中来自插入通道的胶囊被所述斜槽引导。
通常，两个泡制室部分可以相对于固定的支承结构或框架移动。然而，优选地所述第一和第二泡制室部分中的仅一个是活动的，并且另一个是相对于固定的支承结构或框架固定的，所述另一个有利地与该支承结构或框架相关联并且用于插入胶囊的通道固定到该支承结构或框架。优选地，活动泡制室部分具有胶囊朝其导向的泡制凹部，并且其中胶囊在活动偏移器的帮助下被插入。在一些实施例中，活动偏移器朝其引导胶囊的泡制室部分为固定室部分并且继而设有泡制凹部。
在装载胶囊期间，活动偏移器有利地可以被导向成使得通过重力插入的胶囊遇到偏移器并且被推向泡制室的中空部分的内部。后续的关闭运动完成胶囊的插入，并且它造成活动偏移器的离开以摆脱两个泡制室部分的运动和关闭区域。
泡制单元可以配有用于手动或马达致动的机构。在第一种情况中，例如，可以提供呈控制杠杆形式的致动机构。在第二种情况中，可以提供优选电动马达的电动致动器、或者电磁式或气动式或液压式致动器、或另一种类型的致动器。致动机构控制泡制室的关闭和打开运动。在本发明的优选实施例中，致动机构还直接或间接控制活动偏移器的离开运动，即，活动偏移器用来移动离开如下区域的移动：即在该区域处，(多个)泡制室部分移动以关闭泡制室。为此，如果致动是手动的，则在控制杠杆、(多个)活动泡制室部分和活动偏移器之间可以提供例如动力连接。类似地，如果提供了不同的致动器，例如马达，则可以一方面在致动器和至少一个泡制室部分之间并且另一方面在致动器和活动偏移器之间提供机械连接，以与泡制室的关闭移动同步地移动活动偏移器。
优选地，在反向移动(即，使活动偏移器再次处于第一和第二泡制室部分之间的移动)期间活动偏移器也由致动机构控制。在一个次优选的实施例中，这种返回移动由诸如一个或多个弹簧的弹力构件控制。在这两种情况中，活动偏移器均有利地作用于用过的胶囊以辅助或有利于其弹射。
在一些实施例中，活动偏移器被布置成使得当泡制室打开时，胶囊搁置在活动偏移器上和泡制室部分中的一个上，并且优选地搁置在形成其中引入胶囊的泡制凹部的那个泡制室部分上。在其它实施例中，活动偏移器与活动胶囊支撑构件共同作用，该活动胶囊支撑构件在泡制室关闭之前从下方支撑胶囊。在这些实施例中，当泡制室打开时，胶囊被引入泡制单元中并处于静止位置，其中胶囊在一侧上(例如，在其平坦的顶部上)由活动偏移器支撑，并且在另一侧上(例如，在凸缘的下部区域处)由活动胶囊支撑结构支撑。活动偏移器使胶囊朝泡制室部分中的一个移动，但胶囊到达静止位置而不接触泡制室部分。当泡制室关闭时，用来控制泡制室的关闭移动的致动机构(例如控制杠杆)造成活动偏移器和活动胶囊支撑构件两者的移动，以摆脱泡制室的区域。胶囊被活动偏移器推入与活动偏移器相对的泡制室部分的内部，并且活动胶囊支撑构件被摆脱以允许泡制室关闭。(多个)泡制室部分、活动偏移器和活动胶囊支撑构件的移动可以使用单个致动构件适当地协调和同步化。
使用活动胶囊支撑构件从下面支撑胶囊，而不是将胶囊定位成直接搁置在与活动偏移器相对的泡制室部分上增加了泡制单元的可靠性。事实上，如果胶囊的侧壁被损坏，例如变形或设有凹痕，则其在泡制室的边缘上的直接搁置将造成胶囊处于错误的静止位置。这样泡制单元将易于发生故障。相反，通过将胶囊凸缘抵靠活动支撑构件来放置凸缘确保了泡制单元的正常操作，即使胶囊的侧壁变形也是如此，因为胶囊的凸缘或边缘通常保持其正确形状。
本发明还涉及一种用于制备饮料的机器，例如咖啡机，其包括如上所述的泡制单元。
以下通过参考实施示例并在所附权利要求中描述本发明的附加特征和实施例，权利要求形成本说明的整体的一部分。
附图说明
通过下述说明和附图将更好地理解本发明，附图示出了本发明的示例性实施例。更具体地，在附图中：
图1示出处于接纳新胶囊的阶段的根据本发明的泡制单元的侧视图；
图1A示出没有侧面的泡制单元的侧视图，以示出用于从杠杆到泡制单元传递运动的动力性；
图1B是没有侧面的泡制单元的轴侧图；
图2示出沿图1的II-II的平面图；
图3和4示出沿图2的III-III和IV-IV的剖视图；
图5、6和7示出在后续阶段类似于图1、3和4中内容的视图和剖视图，其中胶囊已被插入处于关闭位置的两个泡制室部分之间的中间位置；
图8、9和10示出在泡制室的关闭阶段的类似于图5、6和7中内容的剖视图和视图；
图11、12和13示出在泡制单元关闭并且胶囊封闭在泡制室中的情况下类似于图8、9和10中内容的剖视图和视图；
图14、15和16示出在泡制周期之后的泡制室打开阶段类似于图11、12和13中内容的剖视图和视图；
图17、18和19示出在排出的胶囊从泡制单元下落阶段类似于图14、15和16中内容的剖视图和视图；
图20示出其中可以并入根据本发明的泡制单元的机器的示意性外部视图；
图21和22分别示出处于打开和关闭位置的根据第一实施例的泡制单元的透视图；
图23示出在插入胶囊期间处于打开位置的图21的泡制单元的平面图；
图24示出沿图23中的线XXIV-XXIV的侧视图；
图25和26示出沿图23中的线XXV-XXV和XXVI-XXVI的剖视图；
图27和28分别示出在泡制室关闭之前泡制单元沿图27中的线XXVIII-XXVIII的平面图和侧视图；
图29和30示出沿图27中的线XXIX-XXIX和XXX-XXX的剖视图；
图31和32分别示出在泡制室关闭期间泡制单元沿图31中的线XXXII-XXXII的平面图和侧视图；
图33和34示出沿图31中的线XXXIII-XXXIII和XXXIV-XXXIV的剖视图；
图35和36分别示出处于泡制位置的泡制单元沿图35中的线XXXVI-XXXVI的平面图和侧视图；
图37和38示出沿图35的线XXXVII-XXXVII和XXXVIII-XXXVIII的剖视图；
图39和40分别示出在泡制室打开和用过的胶囊排出期间泡制单元沿图39的线XL-XL的平面图和侧视图；
图41和42分别示出沿图39的线XLI-XLI和XLII-XLII的剖视图；
图43示出根据另一实施例的泡制单元的透视图；
图44示出沿竖直纵向平面的图43的泡制单元的剖视图；
图45示出处于关闭位置的泡制单元类似于图43的透视图；
图46示出处于关闭位置的泡制单元的剖视图；
图47-50示出根据本发明的另一个实施例的泡制单元沿竖直平面的剖视图，这些图示出了泡制室的关闭顺序；
图51和52分别示出处于泡制室的打开位置和关闭位置的根据图47-50的泡制单元的侧视图；
图53示出本发明的另一个实施例中的泡制单元的透视图；
图54-57示出在泡制室的关闭移动期间处于不同位置的根据图53的泡制单元的中心平面的纵向剖视图。
具体实施方式
示例性实施例的下列详细描述参考了附图。不同图中的相同参考标号表示相同或类似的元件。另外，附图未必按比例绘制。另外，下列详细描述不限制本发明。相反，本发明的范围由所附权利要求限定。
在说明书全文中，对“一个实施例”或“实施例”或“一些实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在所公开的主题的至少一个实施例中。因此，在说明书全文中，在不同地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”或“在一些实施例中”不一定指的是同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，特定特征、结构或特性可以任何合适的方式组合。
下面将具体参照用于制备咖啡饮料的使用预包装胶囊的泡制单元。然而，应当理解，本发明也可以体现在使用诸如咖啡粉的松散成分的泡制单元以及用于借助于利用热加压水的提取来制备不同类型的可食用产品的单元中。
图 1A 至 20 的实施例
下面将具体地参考咖啡制备，但应当理解，本发明的泡制单元目的甚至可以用来处理包含旨在制备其它类型的液体食品(即饮料)的成分的胶囊。
图20总体示出了使用胶囊的手动型咖啡机，其中安装了具有下面将通过参考图1至19描述的结构的泡制单元。咖啡机1包括用于杯子T的搁置平面3，杯子T置于具有两个喷嘴5A的供应单元5的下面，喷嘴5A供应由泡制单元2制备的饮料。
泡制单元2包括由侧面11和上块12形成的固定结构或框架，侧面11和上块12被约束到彼此并且安装在咖啡机1内部的固定位置。泡制室的两个部分被布置在侧面11之间。如尤其可在图3的剖视图中看到的那样，泡制单元至少包括第一活动泡制室部分13和第二固定泡制室部分16。在图示示例中，活动部分13在其内部形成泡制凹部13A，利用下面描述的运动将泡制胶囊C插入其中。
基本上圆柱形的中空构件15容纳在泡制凹部13A内部，其中内壁15A的形状复制了胶囊C的外侧表面的形状，在图示示例中为大致呈截头圆锥的形状。中空构件15被置于中空构件和泡制室部分13的底部13B之间的弹簧17弹性偏压，并且形成用于从泡制室部分13的内部弹射胶囊的弹射器。
在一些实施例中，穿孔器19被紧固到活动泡制室部分13的底部13B，在图示示例中，该穿孔器具有多个开孔或中空的圆锥形突起，在泡制室内部制备的饮料通过这些开孔或突起分配，然后收集在与供应单元5流动连接的饮料分配导管21(图2)中。
在一些实施例中，固定泡制室部分16基本上包括小板23，穿孔器25利用与穿孔器19的边缘锐利的突起相对的多个边缘锐利的突起固定到小板23。用于在压力下朝泡制室供应热水的导管用27标示。在胶囊C被锁定到泡制室内部并被穿孔器19和25穿孔之后，水流过穿孔器25以穿透胶囊C内部。
使用两个穿孔器对胶囊C的底部和上表面打孔允许使用由塑料、金属片或其它合适材料制成的密封胶囊。例如当使用例如通过胶囊外部的水压力和/或胶囊内部的饮料压力的作用而打开的胶囊时，或者当使用一个或两个相对的表面设有水可渗透的区域(例如用无纺布或由纸张或其它可渗透的材料制成的过滤器封闭的区域)的胶囊时，不排除省略穿孔器中的一个或另一个或两者的可能性。
在图示示例中，通过借助于手动致动的控制杠杆29沿双箭头fl3移动活动泡制室部分13而实现泡制室的关闭和打开运动。在其它实施例中，不排除使用不同的手动机构或甚至使用致动器(例如，电动马达或气动或液压系统或任何其它控制致动器)的可能性。
在图示示例中，控制杠杆29在31处铰接到形成泡制单元2的支承结构的一部分的一对侧面11。控制杠杆29具有(具体地另外参见图12)一对臂33，其刚性地约束到控制杠杆29并在销35处铰接到一对杆37，杆37继而又借助于销39铰接到一对曲柄41。曲柄41用销43铰接到由侧面11形成的支承结构。借助于销49通过关节连接到活动泡制室部分13的两个附加杆47在相对于销43相反的位置借助于销45铰接到曲柄41。动力性特别地在图1A、1B中可见，其中固定结构的侧面已被移除，以更清楚地示出装置的这些细节。
利用这种动力性，控制杠杆29围绕销31沿双箭头f29的旋转造成活动泡制室部分13的滑动。活动泡制室部分13的滑动运动借助于设置在固定支承结构的侧面11中的导向器51中的销49而被引导。平行于销31、35、39、43、45和49的附加的十字头销53进一步与活动泡制室部分13成一整体，该十字头销构成活动泡制室部分13的引导构件，该引导构件接合平行于导向器51的形成于侧面11中的一对附加的导向器55，以便在泡制室的关闭和打开运动期间将活动泡制室部分13保持在水平位置。
活动偏移器构件63在销61处通过关节连接到支承结构11、12的上块12，该构件具有由铰接到销61的枢转臂65支撑的壁或斜槽64。销61平行于以上所述泡制室的控制动力性的关节连接销，并且正交于泡制室的关闭和打开运动的方向fl3。如下面将说明的那样，活动偏移器63旨在借助于斜槽64朝活动泡制室部分13的内部引导和偏移胶囊并且有利于在泡制周期之后排出，即弹射排出的胶囊C。
活动偏移器63围绕销61的旋转运动借助于在控制杠杆29和活动偏移器63之间的动力连接构件67而获得。在图示实施例中，动力连接构件67由一对成形杆构成，这对成形杆在69处铰接到相应的臂33并且各自设有面朝泡制单元2的侧面内部的突起70，以在实现在块12中的导向器71中滑动。借助于突起70和导向器71之间的相互作用，成形杆67的位置在泡制室13、16的整个打开和关闭运动期间被保持。此外，成形杆67的突起70与设置在活动偏移器63的两个摆动臂65上的凸轮轮廓65A协作，并且实质上它们充当由所述轮廓65A形成的凸轮的探针。
至此所述的泡制单元的操作如下。
在图1至4中，泡制单元打开。在支承结构的固定块12内部实现的用于插入胶囊C的通道81可由使用者有利地在控制杠杆29附近从机器的上部触及。使用者可接着将胶囊C插入到插入通道81的内部。胶囊通过重力朝泡制单元2的内部落下，并到达特别地在图6的剖视图中示出的位置。在沿插入通道81下落期间，胶囊C遇到由枢转臂65支撑的斜槽64。
在泡制单元2的该位置，活动偏移器63所处的位置使得胶囊C通过与斜槽64相遇而使其自己的底部朝限定在活动泡制室部分13内部的泡制凹部13A偏移，如图6所示。在通过致动控制杠杆29而关闭泡制单元之前，胶囊接着通过将一侧搁置在活动偏移器63的斜槽64上并将另一侧搁置在容纳于活动泡制室部分13的凹部13A内部的中空构件15的边缘处而保持在该位置(图6)。
通过向下致动控制杠杆29，泡制单元2通过从图5-7所示位置移动直到到达图11-13所示关闭和泡制位置而关闭。图8至10示出了在关闭运动期间的中间位置。
在关闭运动期间，活动偏移器63逐渐升高并移动离开其中存在活动泡制室部分13和固定泡制室部分16的区域。借助于围绕销61的旋转的这种升高运动由推挤活动偏移器63的臂65的凸轮轮廓65A的突起70获得。通过向上移位活动偏移器63，由此可以完全释放能通过使活动泡制室部分13抵靠在固定泡制室部分16上而关闭的泡制室的区域。活动室部分13朝活动偏移器63和朝固定室部分16的移动造成胶囊C进一步穿透泡制凹部13A的内部，如在图9中具体地示出的那样。在胶囊已充分穿透到活动泡制室部分13内部并且后者已充分靠近固定泡制室部分16之前，活动偏移器63不放松与胶囊C的接触，使得在从两个泡制室部分13、16之间的空间移除活动偏移器63时，胶囊被安全地保持在两个泡制室部分13、16之间并且密封地接合在两者间。当泡制室关闭时，胶囊C的凸缘F锁定在容纳于活动泡制室部分13中的中空构件15的边缘15B和固定泡制室部分16的边缘16A之间。穿孔器25和19的突起分别穿透到胶囊C的前表面中和底部中，从而使胶囊的内空间与热加压水进给导管27和饮料分配导管21连通。
胶囊C的底部的穿孔可通过泡制室的机械关闭作用而发生，或者它可以通过使胶囊具有如图所示凹形底部而以延迟方式发生，该凹形底部在由通过导管27供应的受压的水施加的推力的作用下变形，直到通过底部抵靠活动泡制室部分13的穿孔器19的突起的变形而完成穿孔。
一旦泡制周期结束，利用控制杠杆29的反向旋转运动，泡制单元如图14至16所示打开。活动偏移器63被未示出的弹力构件向下推动，使得活动偏移器63的斜槽64抵压胶囊C。胶囊C在中空构件15上的弹簧17的弹性推动作用下从活动泡制室部分13的泡制凹部13A弹射或至少部分地脱离，从而避免胶囊保持在活动泡制室部分13内部。由活动偏移器63施加在胶囊C的上侧上的推力防止胶囊粘附到固定泡制室部分16并且更具体地粘附到穿孔器25的突起，从而确保排出的胶囊通过重力下落(图17至19)。
作为弹力构件向下推动活动偏移器63的代替，使得凸轮轮廓65A与突起70保持接触，可以提供在突起70和活动偏移器63之间的双向约束，例如，突起70可以接合在实现到臂65上的成形狭槽中。
排出的胶囊C穿过设置在支承结构中的开口85，并且它到达收集盘，然后由使用者将其从托盘移除。
图 21-42 的实施例
图21-42示出了根据本发明的泡制单元及其操作的另一个实施例。
整体标为102的泡制单元包括固定外壳110和布置在所述固定外壳110的顶部上且约束到所述固定外壳110的顶部的块112。外壳110和块112安装在咖啡机1内部的固定位置。外壳110包封约束泡制室的两个部分的结构框架。结构框架围绕泡制室，并且在泡制过程期间在泡制室内部产生的力被释放到所述结构框架上。
更具体而言，在一些实施例中，结构框架包括两个侧系杆111。在一些实施例中，每个系杆由金属或其它合适材料的片材制成。系杆111形成支撑泡制室的结构框架的结构部件，即，由泡制压力产生的应力施加到其上的部件。
两个系杆111的第一端部111A由横向轴113连接到彼此。系杆111的相对的第二端部111B被例如成形为形成用于连接到热水器115的连接器构件。在一些实施例中，系杆的端部111B设有例如正方形形状的通孔。通孔的边缘可以被例如成形为用于借助于与设置在热水器115的外表面上的对应突出部115A的机械干涉而提供机械连接。在其它实施例中，可以提供诸如螺钉等的不同的约束构件。
两个系杆111、轴113和热水器115在结构上彼此协作并且形成所述结构框架，所述结构框架支承在泡制期间泡制室中产生的力。热水器115因此形成所述框架的结构部件。
在一些实施例中，热水器115包括例如由块形成的主体115B，该块由诸如铝或铝基合金的金属或其它传热材料制成。突出部115A优选地形成在主体115B的外侧表面上。在一些实施例中，形成热水器114的主体的块通过压铸制成。突出部115A可以在主体115B压铸期间与其整体形成。
在一些实施例中，主体115B包封电阻器115C和水导管115D。电阻器115C和水导管115D均可螺旋缠绕在热水器115的主体115B的轴线周围。电阻器115D到电源线的连接器标以116，并且到向热水器115输送水的水泵的水连接在118处示出。
这类热水器通常被称为即热式或过水式热水器，即这样的热水器：其中非常少量的水被包含在螺旋形水导管115D中并且其中电阻器115C功率足够大以便在使用期间在水流过热水器115时加热水。也可以替代地使用不同的热水器，例如具有积蓄容器的锅炉，其中更大量的热水通过较小的电阻器维持在所需温度。在该实施例中，热水器形成支撑泡制室的框架的结构部件。然而，过水式热水器除了在功耗方面的其它优点之外提供更好的机械抵抗力。
在一些实施例中，泡制室包括两个部分。在所示实施例中，泡制室包括第一泡制室部分121和第二泡制室部分123。在一些实施例中，第一泡制室部分121相对于由系杆111、轴113和锅炉115形成的框架固定地安装。优选地，第一泡制室部分121附接到热水器115或与其主体热接触。
在附图所示实施例中，第一泡制室部分121利用中间成形板122的介入连接到热水器115。热水器115由此通过所述中间成形板122与泡制室部分121热接触。热接触意味着热量能通过传导从热水器的主体115B传递到泡制室部分121，使得热水器115能使泡制室部分121由于热传导而保持在高于环境温度的温度。
第二泡制室部分123可相对于第一泡制室部分121沿着基本上平行于泡制室的轴线A-A的方向顺着双箭头fl23移动。
在一些实施例中，所述泡制室部分中的至少一个或两个所述泡制室部分设有穿孔装置以将包含用于制备咖啡饮料的成分的胶囊C穿孔。在附图所示实施例中，固定泡制室部分121设有穿孔器125，穿孔器125延伸穿过可滑动地布置在固定泡制室部分121中的盘构件127中的孔。盘构件127设有与相对的活动泡制室部分123的环形边缘共同作用的密封环129。当泡制室关闭并且泡制周期开始时，从热水器115流出的热水通过导管124进入泡制室，流过设置在盘构件127中的孔，并且通过由穿孔器125在胶囊的顶部表面中冲出的孔进入胶囊C。
当泡制室在泡制周期已完成之后打开时，弹簧(未示出)将盘构件127推离由固定泡制室部分121的基本上圆柱形的外壁形成的壳体的底部，以便在泡制已发生之后充当胶囊C的提取器。
如在附图中可见，固定泡制室部分121被布置成紧邻热水器115，使得水沿非常短的路径从热水器115流到泡制室的内部且基本上不浪费热量。另外，在咖啡机的等待期之后的第一泡制周期期间分配的饮料足够热，因为基本上没有冷水保持在热水器115和泡制室之间。
活动泡制室部分123为杯形，并且在其底部附近可以布置板131，板131有利地设有穿孔的突出部133。在一些实施例中，突出部133被开孔使得从包含在泡制室中的成分提取的饮料通过沿突出部133延伸的通道离开泡制室。
基本上圆柱形的中空构件135可以容纳在活动室部分123的凹部内部。圆柱形中空构件135设有内壁135A，内壁135A可具有对应于胶囊C的外侧表面的形状的形状，在图示示例中为大致截头的圆锥形形状。中空构件135由布置在圆柱形中空构件和活动泡制室部分123的底部之间的弹簧137弹性地偏压。所述圆柱形中空构件135充当弹射器以用于在泡制之后从活动泡制室部分123的内部弹出胶囊C。在附图中，为了简洁起见，弹簧137始终显示处于其压缩状态，甚至在泡制单元打开时也是如此。
用于对如本文所述的胶囊C的底部表面和顶部表面穿孔的两个穿孔器装置允许使用由塑料、金属片或其它合适材料制成的密封胶囊。如上文结合图1至19的先前描述的实施例提及的那样，不排除省略一个或另一个或两个穿孔器装置的可能性。
虽然固定泡制室部分121被固定地支撑在热水器115上，但泡制室的活动部分123被滑动地支撑在由热水器115、系杆111和轴113形成的框架内。更具体而言，在所示示例中，泡制室的活动部分123设有两对侧向伸出的销123A、123B0。销123A滑动地接合在外壳110的狭槽110A中，而销123B滑动地接合在外壳110的狭槽110B中和两个相对布置的系杆111的对应狭槽111A中。可以设想到用于相对于框架滑动地引导泡制室部分的不同引导机构，例如具有细长截面的一对销。
合适的手动或伺服致动器提供用于控制活动泡制室部分123的移动。在附图中所示示例中，活动泡制室部分123的移动由在143处枢转到对应的一对杆147的曲柄141控制。杆继而在148处铰接到活动泡制室部分123。曲柄141围绕轴113铰接并且与附件145成一整体。所述附件继而在146处铰接到系杆149，系杆149在151处铰接到控制杠杆156。控制杠杆156继而在157处可枢转地接合到突出部159，突出部159固定到固定泡制室部分121或刚性地连接到围绕泡制室的框架的任何其它部件。
控制杠杆156沿双箭头fl56围绕铰链157的旋转造成曲柄141围绕轴113的旋转。曲柄141的旋转运动被曲柄-杆连接141-147转化为活动泡制室部分123的平移运动。
其它类型的致动机构可用来控制泡制室的关闭和打开移动。例如，可以使用电动马达或液压式或气动式致动器，其例如作用于控制曲柄141的移动的轴上。
根据图21-42所示实施例，胶囊C通过重力引入到泡制室中。为此，在块112的顶部表面112A上设有孔160。
当泡制室处于打开位置(图23-26)时，借助于销161铰接到上块112的移动偏移构件163被布置在所述孔160下方。
移动偏移构件163可包括通过摆动臂165支撑的壁或斜槽164。枢转销161平行于轴113和如上所述传递构件156、149、147、141的枢转轴线并且正交于泡制室的关闭和打开运动的方向fl23。
如下面将更详细说明的那样，活动偏移器163旨在朝活动泡制室部分123的内部引导和偏移胶囊C并且有利于在泡制之后排出，即弹射排出的胶囊C。
活动偏移器163围绕销161沿双箭头fl63的旋转运动可以优选地由控制杠杆156赋予。在图示实施例中，该运动借助于在控制杠杆156和活动偏移器163之间的动力连接构件来获得。在图示实施例中，动力连接构件包括一对滑动件168，每个滑动件168设有其中接合对应销156A的带狭槽的凸轮轮廓168A，所述销156A被布置在集成到杠杆156的突起156B的端部处。杠杆156的旋转因此造成滑动件168的滑动运动。每个滑动件168具有与相应的带狭槽的凸轮轮廓168A相对的端部突起168B。每个端部突起168B接合到活动偏移器163的对应臂165的狭缝165A中。利用该布置，滑动件168的往复运动赋予活动偏移器163枢转运动。因此，控制杠杆156以同步方式控制活动偏移器163的枢转移动和泡制室部分123的平移移动。
至此所述的泡制单元的操作如下。在图23至26中，泡制单元102打开。孔160可由使用者从机器的上部触及。使用者可以将胶囊C插入到插入孔160内部。胶囊C通过重力落入泡制单元102内，并到达特别地在图29的剖视图中示出的位置。胶囊C遇到由枢转臂165支撑的斜槽164并且停止。
在该阶段，活动偏移器163处于这样的位置，使得胶囊C通过遇到斜槽164而使其底部朝形成于活动泡制室部分123的内部中的泡制凹部123R偏移，如图29所示。在通过致动杠杆156而关闭泡制单元102之前，胶囊C通过使其顶部表面抵靠活动偏移器163的斜槽164并且其侧壁抵靠活动泡制室部分123的边缘而保持在该位置中。
通过向下移动控制杠杆156，泡制室关闭。图31至34示出了接近其关闭位置的泡制室121、123，而图35-38示出了泡制室处于准备开始泡制周期的关闭位置的泡制单元。在关闭运动期间，活动偏移器163逐渐升高并摆脱活动泡制室部分123在接近固定泡制室部分121的同时移动的区域。围绕销161的升起枢转运动由在突起168B处接合活动偏移器163的滑动件168控制，突起168B在狭缝165A中充当从动件，狭缝165A充当凸轮轮廓。
在关闭位置(图35-38)，胶囊C的凸缘F密封地接合在活动泡制室部分123的边缘和固定泡制室部分121的密封件129之间。穿孔器125和133的突起分别穿透到胶囊C的前表面和底部表面中，以允许热加压水流过胶囊和其中包含的成分以提取用于制备饮料的香料。
一旦泡制周期已结束，控制杠杆156的反向旋转运动就打开泡制室121、123，如图39-42所示。活动偏移器163被滑动件168向下推动，使得活动偏移器163的斜槽164抵压胶囊C。胶囊C被由中空构件135上的弹簧137施加的弹性推力从活动泡制室部分123的泡制凹部123R弹射或至少部分地移除，从而避免胶囊保持在活动泡制室部分123内部。由活动偏移器163施加在胶囊C上侧上的推力避免胶囊C可能始终粘附到固定泡制室部分121。排出的胶囊C由此通过重力可靠地排放。排出的胶囊C穿过设置在外壳111中的开口185并且被排入收集室，然后由使用者将其从收集室移除。
图 43-46 的实施例
图43-46示出了根据本发明的泡制单元的另一个实施例。
整体标为302的泡制单元包括固定外壳310和布置在所述固定外壳310的顶部上且约束到该顶部的块312。固定外壳310和块312在诸如图20中的咖啡机1的咖啡机内安装在固定位置。外壳310包封泡制室的两个部分并且容纳结构框架，该结构框架围绕泡制室并且在泡制过程期间在泡制室内部产生的力被释放到结构框架上。
在一些实施例中，结构框架包括两个侧系杆311。每个系杆311可由金属片或任何其它合适材料制成。
两个系杆311的第一端部311A由横向轴313连接到彼此。系杆311的相对的第二端部311B被例如成形为用于形成用于连接到热水器315的连接器构件。在一些实施例中，系杆的端部311B设有通孔，以提供到设置在热水器315的外表面上的对应突出部315A的机械连接。
两个系杆311、轴313和热水器315在结构上连接以形成接纳在泡制期间泡制室中产生的力的所述结构框架。热水器315因此形成所述框架的结构部件。
在一些实施例中，热水器315包括例如由块形成的主体315B，该块由诸如铝或铝基合金的金属或其它传热材料制成。突出部315A优选地形成在主体315B的外侧表面上。主体315B可通过压铸制成。突出部315A可以在单个压铸制造步骤中与主体315B整体形成。
在一些实施例中，在主体315B中包封着电阻器315C和水导管315D。电阻器315C和水导管315D均可螺旋缠绕在热水器315的主体315B的轴线周围。电阻器315D到电源线的连接器标以316。水导管315D的输入端经由连接管连接到水泵(未示出)。水导管315D的输出端具有连接器318，热加压水从连接器318进给到泡制室，如随后将公开的那样。
这样的热水器为所谓的即热式或过水式热水器，即这样的热水器：其中非常少量的水被包含在螺旋形水导管315D中并且其中电阻器315C功率足够大以便在使用期间在水流过热水器115的同时加热水。在次有利的实施例中，也可以替代地使用不同的热水器，例如具有积蓄容器的锅炉，其中更大量的热水通过较小的电阻器维持在所需温度。
另外，在该实施例中，热水器形成支撑泡制室的框架的结构部件。不同的设计是可能的，例如其中热水器不形成支撑泡制室的结构框架的一部分。
在一些实施例中，泡制室包括两个部分。在图43-46所示实施例中，泡制室包括第一泡制室部分321和第二泡制室部分323。在一些实施例中，第一泡制室部分321相对于包括系杆311、轴313和热水器315的框架固定地安装。优选地，第一泡制室部分321与热水器315的主体热接触，例如，附接到热水器315或由热水器315支撑。第一泡制室部分形成泡制凹部，其中引入胶囊C，如下文所公开的那样。
在图43-46所示实施例中，第一泡制室部分321容纳在刚性地约束到热水器315的主体的支座322中。支座322可与热水器315的主体315B整体形成，例如，它可以在单个模制或压铸制造步骤中用主体315B的剩余部分和突出部315A制造。热水器315由此通过所述支座322与泡制室部分321热接触。热接触意味着热量能通过传导从热水器315的主体315B传递到泡制室部分321，使得热水器315能使泡制室部分321由于热传导而保持在环境温度以上的温度。
第二泡制室部分323可相对于第一泡制室部分321沿着基本上平行于泡制室的轴线A-A的方向顺着双箭头f323移动。
一个或两个所述泡制室部分可以设有穿孔装置以将包含用于通过浸渍制备咖啡饮料或任何其它可食用产品的成分的胶囊C穿孔。
在附图所示实施例中，活动泡制室部分323设有穿孔器325，穿孔器325延伸穿过可滑动地布置在活动泡制室部分323中的盘构件327中的孔。盘构件327设有与相对的固定泡制室部分321的环形边缘共同作用的密封环329。当泡制室关闭时，胶囊C容纳在形成于泡制室部分321中的泡制凹部中并且泡制周期开始，从热水器315流出并离开连接器318的热水通过导管324从活动泡制室部分323的侧面进入泡制室。柔性管318A连接导管324和连接器318，从而允许两个泡制室部分的关闭和打开移动。加压热水流过设置在盘构件327中的孔并且通过由穿孔器325在胶囊的顶部表面中冲出的孔进入胶囊C。
弹簧(未示出)将盘构件327推离由活动泡制室部分323的基本上圆柱形的外壁形成的壳体的底部，以便在泡制已发生之后从穿孔器325移除胶囊C。
固定泡制室部分321为杯形，并且在其底部附近布置有板331，板331设有穿孔的突出部333。突出部333被开孔使得从包含在泡制室中的成分提取的饮料通过沿突出部333延伸的通道离开泡制室并且通过分配导管334分配。
基本上圆柱形的中空构件335可以容纳在活动室部分323的泡制凹部内部。圆柱形中空构件335可设有内壁335A，内壁335A具有复制胶囊C的外侧表面的形状的形状，在图示示例中为大致截头的圆锥形形状。中空构件335由布置在圆柱形中空构件335和固定泡制室部分321的底部之间的弹簧337弹性地偏压。所述圆柱形中空构件335充当弹射器以用于在泡制之后从固定泡制室部分321的内部弹出胶囊C。
从其中分配饮料的分配导管334延伸横跨热水器315的主体315B。优选地，热水器315的主体315B如在315E处所示为轴向中空的，并且具有前通孔315F，使得分配导管334可以连接到其中布置泡制单元的机器的饮料分配喷管5A。
该特殊布置确保分配导管334被加热并保持在高于环境温度的温度，甚至在第一泡制周期进行之前也是如此。分配导管334的加热通过从热水器315的热传导实现。在固定泡制室部分321和热水器315的主体315B之间的紧密接触使得两个泡制室部分中的较大者被在泡制周期开始之前加热泡制水的相同电阻器加热。两种措施导致已经从由泡制单元302分配的第一饮料部分分配热饮料。
用于对胶囊C的底部表面和顶部表面穿孔的两个穿孔器的使用不是强制性的。然而，提供两个穿孔器允许使用由塑料、金属片或其它合适材料制成的密封胶囊。不排除省略一个或另一个或两个穿孔器的可能性。
虽然固定泡制室部分321被固定地支撑在热水器315上，但活动泡制室部分323被滑动地支撑在由热水器315、系杆311和轴313形成的框架内。更具体而言，泡制室的活动部分323可以设有多对侧向伸出的销323A，其滑动地接合到外壳310的狭槽310A内。销323A具有细长的截面，使得一对这样的销足以便利地引导活动泡制室部分323，以避免其倾斜。
活动泡制室部分323的移动由曲柄341控制，曲柄341围绕轴313铰接并且在343处枢转到对应的一对杆347。该杆继而在348处铰接到活动泡制室部分323。泡制室部分323的移动可以借助于系杆349控制，系杆349在343处铰接到连接曲柄341和杆347的枢轴。系杆349继而在350处枢转到在357处可枢转地接合到外壳310的控制杠杆356。
控制杠杆356沿双箭头f356围绕铰链357的旋转造成曲柄341围绕轴313的旋转。曲柄341的旋转运动被曲柄-杆连接341-347转化为活动泡制室部分323的平移运动。
其它类型的致动机构可用来控制泡制室的关闭和打开。例如，可以使用电动马达或液压式或气动式致动器，其例如作用于控制曲柄341的移动的轴上。
根据图43-46所示实施例，胶囊C通过重力引入到泡制室中。为此，在块312的顶部表面312A上设有孔或狭槽360。胶囊C被迫穿过孔或狭槽360沿箭头Fl(图44)下落。
当泡制室处于其打开位置(图43、44)时，借助于销361铰接到上块312的移动偏移构件363被布置在所述孔360下方。枢转销361优选地平行于轴313和如上所述传递构件356、349、347、341的枢转轴线并且正交于泡制室的关闭和打开运动的方向f323。
如下面更详细说明的那样，活动偏移器363旨在朝固定泡制室部分321的内部引导和偏移胶囊C并且有利于在泡制之后排出，即弹射排出的胶囊C。
活动偏移器363围绕销361沿双箭头f363的旋转运动可以优选地由杠杆356赋予。在图示实施例中，该运动借助于在控制杠杆356和活动偏移器363之间的连接构件来获得。连接构件可包括一对连接杆368，连接杆368在368A处枢转到控制杠杆356并且在368B处枢转到活动偏移器363的附件363A。控制杠杆356的旋转移动因此还造成活动偏移器363的枢转移动。活动偏移器363可以处于分别在图44中46中示出的两个端部位置，这两个位置分别对应于泡制室的打开位置和关闭位置。
在第一位置，活动偏移器363被布置在孔或狭槽360下方，使得通过狭槽360引入的胶囊C被活动偏移器363朝泡制室的固定部分321偏移。在第二位置(图46)，活动偏移器363被置于泡制室上方。由杠杆356控制的活动偏移器363的移动分阶段进行，使得活动偏移器在泡制室关闭之前移动离开活动泡制室部分323的路径，以便不妨碍关闭移动。
至此所述的泡制单元302的操作如下。在图43和44中，泡制单元302打开。孔360可触及以将胶囊C引入泡制单元中。胶囊C通过重力落入泡制单元302内，并到达特别地在图44的剖视图中以实线示出的位置。在其下落移动期间，胶囊C遇到斜槽活动偏移器363并且因此停止。活动偏移器363处于这样的位置，使得胶囊C通过遇到活动偏移器363而使其底部朝形成于固定泡制室部分321的内部中的泡制凹部321R偏移。胶囊C因此趋于静止且将其侧表面抵靠在中空构件335的边缘或活动泡制室部分321的边缘上。胶囊C被偏移器构件363保持在该位置，直到在控制杠杆356的作用下关闭泡制单元。
通过向下致动控制杠杆356，泡制室关闭(图45、46)。在关闭运动期间，活动偏移器363逐渐升高并摆脱活动泡制室部分323移动接近固定泡制室部分321的区域。围绕销361的升起枢转运动由控制杠杆356经由杆368控制。在摆脱泡制室部分321、323之间的空间之前，活动偏移器363将胶囊C推入泡制凹部321R内部。
在关闭位置，胶囊C的凸缘F密封地接合在固定泡制室部分321的边缘和活动泡制室部分323的密封件329之间。穿孔器325和333的突起分别穿透到胶囊C的前表面和底部表面中，以允许热加压水流过胶囊和其中包含的成分以提取用于制备饮料的香料。
一旦泡制周期结束，就利用控制杠杆356的反向旋转运动再次打开泡制室321、323。活动偏移器363被臂368向下推动，例如以抵压胶囊C。胶囊C被由中空构件335上的弹簧337施加的弹性推力从固定泡制室部分321的凹部321R弹射或至少部分地移除，从而防止胶囊C保持在固定泡制室部分312内部。由活动偏移器363施加在胶囊C上侧上的向下推力防止胶囊C保持附接到活动泡制室部分323或固定泡制室部分321。排出的胶囊C由此通过重力可靠地排放。
图 47 至 52 的实施例
图47-52示出了根据本发明的泡制单元的另一个实施例。在这些图中，仅示出泡制室部分、用于控制泡制室的打开和关闭的机械部件和用于操纵胶囊的装置。为了使附图清晰起见，泡制单元的外框架、导向器和其它辅助部件被省略。对应于图43至46所示实施例的情形的构件、部件或元件被标以增加“100”的相同附图标记。因此，例如，图47至52所示实施例的致动杠杆被标以456并且对应于图43至46所示实施例的致动杠杆356。
整体上标以402的泡制单元包括支撑泡制室的固定框架(未示出)。框架可被设计为如结合先前描述的实施例所公开的那样。另外，泡制单元可包括热水器，其可以例如被布置在图47-50的左手侧。热水器可以是即热式热水器，即如前所述的过水式热水器。
在图47-52所示实施例中，泡制室包括第一泡制室部分421和第二泡制室部分423。第一泡制室部分421形成泡制凹部421A，其中引入包含饮料成分的胶囊C。在该实施例中，第一泡制室部分421由框架固定地支撑。优选地，第一泡制室部分421与热水器的主体热接触，例如，附接到热水器或由热水器支撑。
第二泡制室部分423可相对于第一泡制室部分421沿着基本上平行于泡制室的轴线A-A的方向顺着双箭头f423移动。一个或两个所述泡制室部分421、423可设有用于对胶囊C穿孔的穿孔装置。
活动泡制室部分423设有穿孔器425，穿孔器425延伸穿过可滑动地布置在活动泡制室部分423中的盘构件427中的孔。密封环429围绕盘构件427并且被布置成与相对的固定泡制室部分421的环形边缘共同作用。当泡制室关闭并且泡制周期开始时，从热水器流出的热水通过导管424从活动泡制室部分423的侧面进入泡制室。加压热水流过设置在盘构件427中的孔并且通过由穿孔器425在胶囊的顶部表面中冲出的孔进入胶囊C。
弹簧(未示出)将盘构件427推离由活动泡制室部分423的基本上圆柱形的外壁形成的壳体的底部，以便在泡制已发生之后从穿孔器425移除胶囊C。
固定泡制室部分421为杯形，并且在其底部附近布置有板431，板431设有穿孔的突出部433。突出部433被开孔使得饮料通过沿突出部433延伸的通道离开泡制室并且通过分配导管434分配。
基本上圆柱形的中空构件435可以容纳在活动室部分423的泡制凹部内。圆柱形中空构件435可设有内壁435A，内壁435A具有复制胶囊C的外侧表面的形状的形状，在图示示例中为大致截头的圆锥形形状。中空构件435由布置在圆柱形中空构件435和固定泡制室部分421的底部之间的弹簧437弹性地偏压。所述圆柱形中空构件435充当弹射器以用于在泡制之后从固定泡制室部分421的内部弹出胶囊C。
活动泡制室部分423的移动由曲柄441控制，曲柄441围绕轴413铰接并且在443处枢转到对应的一对杆447。该杆继而在448处铰接到活动泡制室部分423。泡制室部分423的移动可以借助于系杆449控制，系杆449在443处铰接到连接曲柄441和杆447的枢轴。系杆449继而在450处枢转到在457处可枢转地接合到固定框架的控制杠杆456。
控制杠杆456沿双箭头f456围绕铰链457的旋转造成曲柄441围绕轴413的旋转。曲柄441的旋转运动被曲柄-杆连接441-447转化为活动泡制室部分423的平移运动(f423)。
其它类型的致动机构可用来控制泡制室的关闭和打开。例如，可以使用电动马达或液压式或气动式致动器，其例如作用于控制曲柄441的移动的轴上。
根据图47-52所示实施例，胶囊C通过重力引入到泡制室中。为此，在其中布置有泡制单元402的咖啡机的顶部表面上设有孔或狭槽。胶囊C被迫沿箭头Fl(图47)朝泡制单元402下落。
当泡制室处于其打开位置(图47、51)时，借助于销461铰接到泡制单元的固定框架(未示出)的活动偏移器463被布置在入口孔下方，致使胶囊C在重力作用下通过该入口孔下落。枢转销461优选地平行于轴413并平行于如上所述传递构件456、449、447、441的枢转轴线并且正交于泡制室的关闭和打开运动的方向f423。
如下面更详细说明的那样，活动偏移器463旨在朝固定泡制室部分421引导和偏移胶囊C并且有利于在泡制之后排出，即弹射排出的胶囊C。
活动偏移器463围绕销461沿双箭头f463的旋转运动可以优选地由控制杠杆456赋予。在图示实施例中，该运动借助于在控制杠杆456和活动偏移器463之间的连接构件来获得。连接构件可包括一对连接杆468，连接杆468在468A处枢转到控制杠杆456并且在468B处枢转到活动偏移器463的附件463A。控制杠杆456的旋转移动因此还造成活动偏移器463的枢转移动。活动偏移器463可以处于在图47、51中和图50、52中所示的两个端部位置，这两个端部位置分别对应于泡制室的打开位置和关闭位置。
在第一位置，活动偏移器463被布置在进入孔或狭槽下方，胶囊C通过进入孔或狭槽引入泡制单元中，泡制室打开，使得胶囊C被活动偏移器463朝固定泡制室部分421偏移。在第二位置(图50、52)，活动偏移器463被置于泡制室上方，泡制室关闭。由控制杠杆456控制的活动偏移器463的移动分阶段进行，使得活动偏移器在泡制室关闭之前移动离开活动泡制室部分423的路径，以便不妨碍关闭移动。
活动偏移器463与和固定泡制室部分421相关联的活动胶囊支撑构件471共同作用。如图51和52中最清楚示出的那样，在该实施例中，活动胶囊支撑构件471设有两个大致L形的臂472(在图51和52中仅其中一个可见)。两个L形臂472在473处围绕公共轴线居中地枢转到固定泡制室部分421。L形臂472的相应的第一端部与支座471S成一整体。支座471S旨在在插入胶囊时和泡制室关闭之前接纳和保持胶囊C的凸缘F的下部。如在图47和51中最清楚地示出的那样，当泡制室打开时，胶囊C由活动偏移器463和活动胶囊支撑构件471支撑。更具体而言，由凸缘F围绕的胶囊C的顶部表面抵靠在活动偏移器463上。凸缘F的下部搁置在活动胶囊支撑构件471的支座471S中。因此，在该实施例中，胶囊C不接触泡制室，直到泡制单元的关闭移动开始。
活动胶囊支撑构件471的移动与泡制室和因此随后的活动偏移器463的关闭移动同步化。活动胶囊支撑构件471借助于机械连接连接到关闭和打开泡制室的致动机构。在该实施例中，所述致动机构由控制杠杆456形成。更具体而言，在附图所示实施例中，每个L形臂472的第二端部在475处铰接到相应的杆477。每个杆477在其第一端部处设有第一孔眼477A，第一孔眼477A在475处接合到相应的L形臂472。每个杆477的相对的第二端部设有细长孔眼477B，细长孔眼477B与销479滑动地且枢转地接合，销479与对应的连接杆468成一整体。连接杆468继而连接到控制杠杆456。因此，控制杠杆456的旋转经由连接杆468和杆477造成活动胶囊支撑构件471围绕枢轴473的枢转移动。两个杆477的细长孔眼477B允许杆477的移动相对于控制杠杆456的移动在阶段上具有差异。
至此所述的泡制单元402的操作如下。在图47中，泡制单元402打开。胶囊C已通过重力引入泡制单元402中并由活动偏移器463和活动胶囊支撑构件471支撑，且离开泡制室部分421、423。活动偏移器463和活动胶囊支撑构件471被布置在这样的位置，使得胶囊C通过与活动偏移器463相遇而使其底部朝形成于固定泡制室部分421的内部中的泡制凹部偏移，而不接触泡制室部分421。胶囊C保持在该位置，直到在控制杠杆456的作用下关闭泡制单元。
通过向下致动控制杠杆456(箭头f456，图48)，泡制室关闭。关闭移动在图47、48和49中示出。在关闭运动期间，活动偏移器463逐渐升高并摆脱活动泡制室部分423移动接近固定泡制室部分421的区域。围绕销461的升起运动由控制杠杆456经由杆468控制。同时，杆477造成活动胶囊支撑构件471围绕铰链473的枢转移动。由于孔眼477B的细长形状，活动支撑构件471的枢转移动相对于控制杠杆456的移动延迟，使得胶囊C被保持在支座471S中的凸缘F适当地支撑，直到活动偏移器463已将胶囊推至与固定泡制室部分421接合。这在图48中最清楚地示出，其中胶囊C已被活动偏移器463部分地推入固定泡制室部分421中，而活动胶囊支撑构件471仍处于起始位置。
如图49和50所示，活动胶囊支撑构件471接着被摆脱，从而允许泡制室关闭。
在关闭位置，胶囊C的凸缘F密封地接合在固定泡制室部分423的边缘和活动泡制室部分423的密封件429之间。穿孔器425和433的突起分别穿透到胶囊C的前表面和底部表面中，以允许热加压水流过胶囊以从胶囊中包含的成分提取香料。
一旦泡制周期结束，就利用控制杠杆456的反向旋转运动再次打开泡制室421、423。活动偏移器463被连接杆468向下推动，例如以从顶部推压胶囊C。胶囊C被由中空构件435上的弹簧437施加的弹性力从形成于固定泡制室部分421中的泡制凹部弹射或至少部分地移除，从而防止胶囊C保持在固定泡制室部分421内部。由活动偏移器463施加在胶囊C上侧上的推力防止胶囊C保持附接到活动泡制室部分423或固定泡制室部分421。排出的胶囊C由此通过重力可靠地排放。活动胶囊支撑构件471也通过控制杠杆456经由杆477朝图47所示起始位置再次移动。孔眼477B的细长形状允许活动胶囊支撑构件471的返回移动相对于泡制室的打开移动延迟，例如以有利于朝布置在泡制室421、423下方的收集托盘等弹射用过的胶囊C。
在该实施例中，控制杠杆用来致动泡制室的关闭移动以及活动偏移器和活动胶囊支撑构件的移动。优选地，如上所述，另外在反向阶段中，当泡制室打开并且活动偏移器移动返回到胶囊保持和偏移位置中时，活动偏移器和活动胶囊支撑构件的运动由控制杠杆或由用来控制泡制室关闭和打开移动的任何其它致动器有源地控制。
图 53-57 的实施例
图53至57示出了根据本发明的泡制单元的另一个实施例。对应于图47至52所示实施例的情形的部件被标以增加“100”的相同附图标记。
泡制单元502包括固定框架504，其容纳和支撑泡制室。另外，泡制单元包括热水器515。优选地，热水器为过水式加热器，其包括其中嵌入加热电阻515C和水导管515D的热水器主体。
在图53-57所示实施例中，泡制室包括第一泡制室部分521和第二泡制室部分523。泡制凹部521A形成于第一泡制室部分521中。在该实施例中，第一泡制室部分521相对于框架504固定。优选地，第一泡制室部分521与热水器515的主体热接触，例如，第一泡制室部分521被布置在与热水器515的主体整体地形成的支座522中。第二泡制室部分523可相对于第一泡制室部分521沿着基本上平行于泡制室的轴线A-A的方向顺着双箭头f523移动。
一个或两个所述泡制室部分521、523可以设有穿孔装置以将包含用于通过浸渍制备咖啡饮料或任何其它可食用产品的成分的胶囊C穿孔。在附图所示实施例中，活动泡制室部分523设有单个穿孔器525，穿孔器525延伸穿过可滑动地布置在活动泡制室部分523中的盘构件527的孔。盘构件527设有与相对的固定泡制室部分521的环形边缘共同作用的密封环529。当泡制室关闭并且泡制周期开始时，从热水器流出的热水通过导管524从活动泡制室部分523的侧面进入泡制室。加压热水流过穿孔器525并通过由穿孔器525在胶囊的顶部表面中冲出的孔进入胶囊C。弹簧527A将盘构件527推离由活动泡制室部分523的基本上圆柱形的外壁形成的壳体的底部，以便在泡制周期结束和泡制室打开之后从穿孔器525移除胶囊C。
固定泡制室部分521为杯形，并且在其底部附近布置有板531，穿孔器533延伸穿过板531。穿孔器533具有孔，从包含在泡制室中的成分提取的饮料通过该孔离开泡制室并流入分配导管534中。优选地，分配导管534延伸穿过热水器主体的腔体515E并且与饮料分配喷嘴(未示出)流体连通。
基本上圆柱形的中空构件535可以容纳在活动室部分523的泡制凹部内部。圆柱形中空构件535可设有内壁535A，内壁535A具有复制胶囊C的外侧表面的形状的形状，在图示示例中为大致截头的圆锥形形状。中空构件535由布置在圆柱形中空构件535和固定泡制室部分521的底部之间的弹簧537弹性地偏压。所述圆柱形中空构件535充当弹射器，用于在泡制之后将胶囊C推离固定泡制室部分521的底部。
活动泡制室部分523被滑动地支撑在框架504内。活动泡制室部分523的移动由曲柄541控制，曲柄541围绕轴513铰接并且在543处枢转到对应的一对杆547。杆继而在548处铰接到活动泡制室部分523。泡制室部分523的移动可借助于系杆549控制，系杆549在其一端处铰接到曲柄541和杆547之间的枢转点543，并且在相对端550处铰接到控制杠杆556。控制杠杆556继而在557处铰接到固定框架504。
控制杠杆556沿箭头f556围绕铰链557的旋转造成曲柄541围绕轴513的旋转。曲柄541的旋转运动被曲柄-杆连接541-547转化为活动泡制室部分523的平移运动(参见箭头f523)。
另外在该实施例中，其它类型的致动机构可用来控制泡制室的关闭和打开，其它类型的致动机构例如电动马达、气动式或液压式致动器等。
胶囊C通过重力引入到泡制单元中。为此，在框架504中设有孔或狭槽560。
当泡制室处于其打开位置(图53、54)时，借助于销561铰接到固定框架504的移动偏移构件563被布置在入口孔506下方，胶囊C通过入口孔506引入。枢转销561优选地平行于轴513和传递构件556、549、547、541的枢转轴线并且正交于泡制室的关闭和打开运动的方向f523。
如下面更详细说明的那样，活动偏移器563旨在朝固定泡制室部分521引导和偏移胶囊C并且有利于或有助于在泡制之后排出，即弹射排出的胶囊C。
在该实施例中，活动偏移器563围绕销561沿双箭头f563的旋转运动由控制杠杆556赋予。在图示实施例中，该运动借助于在控制杠杆556和活动偏移器563之间的连接构件来获得。连接构件包括一对连接杆568，该连接杆568在568A处枢转到控制杠杆556并且在568B处枢转到活动偏移器563的附件563A。
控制杠杆556的旋转移动造成在一侧上泡制室的关闭和在另一侧上活动偏移器563的枢转移动。活动偏移器563可以处于在图53、54中(当泡制室完全打开时)和图57中(当泡制室完全关闭时)示出的两个端部位置。在第一位置，活动偏移器563被布置在进入孔560下方，使得通过重力落入泡制单元的胶囊C被活动偏移器563朝固定泡制室部分521偏移。在第二位置(图57)，活动偏移器563被置于泡制室上方。由杠杆556控制的活动偏移器563的移动分阶段进行，使得活动偏移器在泡制室关闭之前移动离开活动泡制室部分523的路径，以便不妨碍关闭移动。
活动偏移器563与和固定泡制室部分521或固定框架相关联的活动胶囊支撑构件571共同作用。所述活动胶囊支撑构件571设有两个大致L形的臂572，其居中地枢转到固定泡制室部分521或框架504。L形臂572的相应的第一端部与支座571S成一整体。支座571S旨在在插入胶囊时和泡制室关闭之前接纳和保持胶囊C的凸缘F的下部。如在图54中最清楚地示出的那样，当泡制室打开时，胶囊C由活动偏移器563和活动胶囊支撑构件571支撑。凸缘F的下部搁置在活动胶囊支撑构件571的支座571S中。
类似地，如在图47-52的实施例中以及在图53-57的实施例中所述的那样，一旦被引入泡制单元中，胶囊C就处于静止位置，其中胶囊C不接触泡制室，直到泡制单元的关闭移动开始。仅在关闭移动已开始之后，即，仅在胶囊已离开其静止位置之后，胶囊才接触泡制室部分521。
活动胶囊支撑构件571的移动与泡制室和随后的活动偏移器563的关闭移动同步化。与支座571S相对的每个L形臂572的第二端部铰接在相应的杆577的第一端部处。每个杆577的相对的第二端部继而接合到与对应连接杆568成一整体的销579。连接杆568继而连接到控制杠杆556，如上所述。因此，经由连接杆568和杆577，控制杠杆556的旋转造成活动胶囊支撑构件571的枢转移动。细长孔眼(未示出)可以设置在每个杆577的第二端部处以使杆577的移动相对于杠杆556的移动延迟，以用于结合图47-52的实施例所描述的目的。
至此所述的泡制单元502的操作如下。在图53、54中，泡制单元502打开。胶囊C已在重力作用下通过孔560引入到泡制单元502中，并且已到达图54所示静止位置，其中胶囊由活动偏移器563和活动胶囊支撑构件571支撑，且摆脱泡制室部分521、523。活动偏移器563和活动胶囊支撑构件571被布置在这样的位置，使得胶囊C通过与活动偏移器563相遇而使其底部朝形成于固定泡制室部分521的内部中的泡制凹部偏移，而不接触固定泡制室部分521。胶囊C保持在该静止位置，直到在控制杠杆556的作用下关闭泡制单元。
通过向下致动控制杠杆556(箭头f556，图55)，泡制室关闭。图55-57依次示出了关闭移动。在关闭运动期间，活动偏移器563逐渐升高并摆脱活动泡制室部分523移动的区域。活动偏移器563的升起枢转运动通过控制杠杆556经由杆568控制。同时，杆577造成活动胶囊支撑构件571的枢转移动。活动支撑构件571的枢转移动可相对于控制杠杆556的移动适当地延迟，使得胶囊C被由支座571S接合的凸缘F适当地支撑，直到活动偏移器563已将胶囊推至与固定泡制室部分521接合。这在图56中最清楚地示出，其中胶囊C已被活动偏移器563几乎完全地推入固定泡制室部分521中，而活动胶囊支撑构件471仍处于其起始位置。如图57所示，活动胶囊支撑构件571接着向下倾斜，以允许泡制室关闭。
为了改善向固定泡制室部分521中的胶囊插入，在该实施例中，活动偏移器563包括在563Z处围绕平行于枢转轴线568B的轴线铰接的两个部分563X和563Y。部分563Y被弹簧(例如，围绕铰链轴线563Z布置的螺旋弹簧)弹性地偏压，使得两个部分563X、563Y在伸长位置被弹性地偏压。在一些实施例中，两个部分在共平面位置被弹性地偏压，如图54、57所示。当泡制单元关闭时，活动偏移器563将胶囊C朝固定泡制室部分521中的泡制凹部推动。施加在胶囊上的推力造成偏移器563的部分563Y围绕铰链轴线563Z枢转，如在图55-56的顺序中最清楚示出的和由箭头fy所指示的那样。这改善了活动偏移器的操作并且允许将胶囊C的静止位置布置在离固定泡制室部分521增加的距离处，从而使泡制单元的操作更可靠。
在关闭位置，胶囊C的凸缘F密封地接合在固定泡制室部分523的边缘和活动泡制室部分523的密封件529之间。
一旦泡制周期结束，就利用控制杠杆556的反向旋转运动再次打开泡制室521、523。活动偏移器563被连接杆568向下推动，以便在胶囊C意外地保持接合到两个泡制室部分521、523中的任一个或另一个的情况下向下挤压胶囊C。胶囊C被由中空构件535上的弹簧537施加的弹性推力从固定泡制室部分521的泡制凹部弹射或至少部分地移除，从而防止胶囊C保持在固定泡制室部分521内部。由活动偏移器563施加在胶囊C上侧上的推力避免胶囊C保持附接到活动泡制室部分523或固定泡制室部分521。排出的胶囊C由此通过重力可靠地排放。活动胶囊支撑构件571接着通过控制杠杆556经由杆577朝图54所示的起始位置再次移动。
在未示出的其它实施例中，活动胶囊支撑构件可以被布置在活动偏移器上且由布置在活动偏移器的两侧上的凸轮或其它机械构件作用，以对活动胶囊支撑构件进行去激活和激活。在其它实施例中，活动胶囊支撑构件可以被布置在活动偏移器一旁并且被所述偏移器作用以替代地进入工作位置和被摆脱位置。另外在这些实施例中，活动胶囊支撑构件被诸如手动杠杆的致动机构控制，该致动机构也控制活动偏移器的移动和至少一个泡制室部分的移动，使得泡制单元的所有活动部件都被同步控制。
虽然已在附图中示出并在上文中结合若干示例性实施例特别而详细地全面描述了本文所述主题的已公开实施例，但本领域的普通技术人员应当理解，在不实质上脱离本文提出的新颖教导、原理和概念以及所附权利要求中叙述的主题的优点的情况下，许多修改、变化和省略是可能的。因此，所公开的创新的正确范围仅应通过所附权利要求的最宽泛的解释来确定，以便涵盖所有这些修改、变化和省略。

Claims (16)

1.一种用于由预包装的胶囊制备饮料的泡制单元，包括：
-泡制室( 421, 423; 521, 523)，其包括可相对于彼此移动以打开和关闭所述泡制室的第一泡制室部分(421; 521)和第二泡制室部分(423; 523)；
-通道(560)，其用于朝所述泡制室插入所述胶囊(C)；
-活动偏移器(463; 563)，其在所述第一泡制室部分和第二泡制室部分打开时置于所述第一泡制室部分和所述第二泡制室部分(421, 423; 521, 523)之间，以使所述胶囊(C)朝所述第一和第二泡制室部分(421, 423; 521, 523)中的一个偏移；
-致动机构(456; 556)，其用于关闭和打开所述泡制室；
-活动胶囊支撑构件(471; 571)，其被布置和控制成从下方保持所述胶囊，从而当所述泡制室打开时，所述胶囊由所述活动偏移器(463; 563)和所述活动胶囊支撑构件(471; 571)支撑；
其中，所述致动机构连接到所述第一泡制室部分和所述第二泡制室部分(421, 423; 521, 523)中的一个以打开和关闭所述泡制室；所述致动机构还连接到所述活动偏移器(463; 563)和所述活动胶囊支撑构件(471; 571)，使得所述致动机构控制所述活动偏移器(463; 563)和所述活动胶囊支撑构件(471; 571)两者以便在所述泡制室闭合期间从所述第一和第二泡制室部分(421, 521; 423, 523)的相互运动的轨迹移除所述活动偏移器(463; 563)和所述活动胶囊支撑构件(471; 571)。
2.根据权利要求1所述的泡制单元，其中所述活动偏移器(63; 163; 363; 463; 563)被布置成朝形成于所述第一和第二泡制室部分(13, 16; 121, 123; 321, 323; 421, 423; 521, 523)之一中的泡制凹部(13A; 123R; 321R; 521A)偏移所述胶囊(C)。
3.根据权利要求1所述的泡制单元，其中所述通道被大体上在竖直方向上导向以通过重力插入所述胶囊。
4.根据权利要求1所述的泡制单元，其中所述活动偏移器(63; 163; 363; 463; 563)的移动由所述致动机构(29; 156; 356; 456; 556)通过动力连接构件(67; 168; 368; 468; 568)控制。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的泡制单元，其中所述活动偏移器(63; 163; 363; 463; 563)通过所述致动机构(29; 156; 356; 456; 556)返回置于所述第一泡制室部分和所述第二泡制室部分(13, 16; 121, 123; 321, 323; 421, 423; 521, 523)之间的位置处。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的泡制单元，其中所述活动偏移器弹性地返回置于所述第一泡制室部分和所述第二泡制室部分(13, 16)之间的位置处。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的泡制单元，其中所述活动偏移器(463; 563)包括斜槽，在所述泡制室打开时，所述斜槽(64)在所述第一和第二泡制室部分(421, 423; 521, 523)之间布置在从顶部向下且朝所述第一和第二泡制室部分之一倾斜的位置处，并且其中来自所述通道(560)的胶囊(C)被所述斜槽引导。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的泡制单元，其中所述第一泡制室部分和第二泡制室部分(421, 423; 521, 523)中的一个是可移动的，并且另一个相对于与所述通道(560)相关联的支承结构固定。
9.根据权利要求8所述的泡制单元，其中所述活动偏移器(463; 563)铰接到所述支承结构(504)并且在所述泡制室打开时被赋予旋转运动以置于所述第一泡制室部分和所述第二泡制室部分(421, 423; 521, 523)之间，并且在所述泡制室关闭时在所述致动机构的控制下离开所述第一和第二泡制室部分的轨迹。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的泡制单元，其中所述第一和第二泡制室部分(421, 423; 521, 523)中的至少一个包括弹性弹射器(435; 535)以喷射所述胶囊(C)，并且其中当所述胶囊仍然粘附到所述第一和第二泡制室部分中的任一个时所述活动偏移器(463; 563)被赋予按照妨碍胶囊(C)的轨迹的运动，从而导致从所述泡制室部分分离和移除所述胶囊。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的泡制单元，其中所述致动机构包括控制杠杆以用于关闭和打开所述泡制室。
12.根据权利要求11所述的泡制单元，其中所述控制杠杆连接到所述活动偏移器(463; 563)，使得所述控制杠杆的运动造成所述泡制室的所述关闭和打开并且所述活动偏移器(463; 563)的运动与所述第一和第二泡制室部分(421, 423; 521, 523)的运动同步。
13.根据权利要求1-4中任一项所述的泡制单元，其中所述第一和第二泡制室部分(421, 423; 521, 523)按照大体上正交于所述胶囊的所述通道(560)的方向的方向相对于彼此移动。
14.根据权利要求1-4中任一项所述的泡制单元，其中所述活动偏移器包括彼此铰接且在伸长位置被弹性偏压的两个部分(563X, 563Y)。
15.根据权利要求14所述的泡制单元，其中所述活动偏移器(563)的所述两个部分(563X, 563Y)围绕平行于枢转轴线的轴线彼此铰接，所述活动偏移器在从所述泡制室部分的轨迹被移除时围绕所述枢转轴线旋转，所述活动偏移器的所述两个部分在所述泡制室闭合期间通过与所述胶囊的共同作用而被迫占据相互倾斜的位置。
16.一种包括根据前述权利要求中的任一项所述的泡制单元的饮料制备机。
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