CN103237483A - 用于制备饮料特别是例如卡布其诺、巧克力等的基于牛奶的饮料的装置和系统 - Google Patents

Abstract

装置（1）包括：容器（2）；可活动盖（3），适于封闭容器（2）；旋转搅拌器（6），在容器（2）内延伸并设有端部叶轮（8）；电动机（22），用于通过联轴器（9、10,23、26）驱动搅拌器（6）；以及热蒸汽分配棒（13），在容器（2）内延伸并可通过与盖（3）关联的连接接头（12）与咖啡机（CM）的蒸汽源（52）连接。电动机（22）容纳在与盖（3）分离且不同的壳体（21）内，并与设置用于咖啡机（CM）的电源端子（49、50）连接或能与其连接。盖（3）设计用于旋转地支撑搅拌器（6），盖的入口流体接头（12）能直接与咖啡机（CM）的蒸汽分配流体接头或插口（48）连接。联轴器包括第一耦接件和第二耦接件（9,10;23,26），第一耦接件和第二耦接件互相分离且互不相同并且与电动机（22）的轴和搅拌器（6）的与叶轮（8）相对且靠近盖（3）的一端分别连接。壳体（21）和盖（3）可在操作配置中耦接在一起，其中，耦接件（9、10;23、26）实现从电动机（22）到搅拌器（6）的旋转传动，并且其中，盖（3）的流体入口接头（12）可直接与咖啡机（CM）的蒸汽分配插口（48）连接。

Description

用于制备饮料特别是例如卡布其诺、巧克力等的基于牛奶的饮料的装置和系统

本发明涉及一种用于制备热饮料，特别是基于牛奶的饮料，例如，卡布其诺、巧克力等的装置。

特别地，所述装置设计制造成可与传统类型的咖啡机（具有热蒸汽源）连接的配件的形式。

更特别地，本发明涉及这种类型的装置，所述装置包括：

容器；

可活动盖，适用于封闭容器；

搅拌器，在容器内延伸，并且设有端部叶轮；

电动机，能通过联轴器旋转地驱动搅拌器；以及

热蒸汽分配棒，也在容器内延伸，并且可通过与盖关联的流体连接接头与所述机器的蒸汽源连接。

以同一申请人的名义申请的欧洲专利申请EP2198762A1对这种类型装置进行了说明和图解。

在该已知装置中，驱动搅拌器的电动机安装在容器的盖内，并且可通过专用电缆与建筑的电源网络的电源插座连接。搅拌器能够可拆卸地与接头一端连接，接头另一端可接合在电动机的轴上。已知装置的热蒸汽供应棒可通过专用柔性软管与咖啡机的蒸汽插口连接，专用柔性软管的一端必须接合在盖的流体入口接头上，而其另一端与上述咖啡机蒸汽插口耦接。

上述已知装置具有多种缺点。

首先，使用上述已知装置要求进行特定数量的互连操作：驱动搅拌器的电动机必须与本地电源网络的电源插座连接，而盖的蒸汽入口流体接头（union）必须通过柔性管与咖啡机的蒸汽供应插口连接。

使用之后，要求进行对应的电气/流体断开操作，随后清洗容器和盖，以及所述柔性管。

盖的清洗可能会造成水渗入盖腔（其容纳驱动搅拌器的电动机），从而造成泄露和可能的短路的危险。

本发明的一个目的在于，提供能解决根据现有技术的装置的上述缺点的装置。

可通过本文开头定义的类型的装置实现该目的和其他目的，该装置的特征在于：

所述电动机容纳在壳体内，壳体与盖分离且不同，与和装置关联的咖啡机（coffee machine，coffee-making machine）的电源端子连接或能与其连接；

盖设计用于旋转支撑搅拌器，其入口流体连接件能直接与咖啡机的蒸汽分配流体接头或插口耦接；

上述联轴器（coupling joint）包括第一耦接装置和第二耦接装置，第一耦接装置和第二耦接装置互相分离且互不相同，并且分别与电动机的轴和搅拌器与叶轮相对且靠近盖的一端连接；

电动机壳体和盖可以在操作配置中耦接在一起，其中，所述第一耦接装置和第二耦接装置实现从电动机到搅拌器的旋转传动，并且其中，盖的流体入口接头可直接与机器的蒸汽分配插口连接。

由于具有这些特征（下文将对其进行详细说明），根据本发明的装置在使用前/后仅要求进行少量连接/断开操作。另外，使用之后，足以进行容器和关联盖的清洗。

因此，根据本发明的装置的使用容易得多、安全得多。

本发明还涉及一种用于制备饮料的系统，包括咖啡机和上文定义的类型的装置。

根据仅作为非限制性示例的以下详细说明，结合附图，本发明的进一步特征和优点可更加明确，在附图中：

图1为根据本发明的具有与咖啡机连接的饮料制备装置的咖啡机的透视图；

图2为根据图1的机器的透视图，示出状态是与用于饮料制备的配件装置断开；

图3以放大比例显示了增加了封闭盖的情况下的图2中的III表示的细节；

图4为与图1所示的相似的透视图，示出的状态是，根据本发明的装置的容器和盖与关联咖啡机断开。

图5为根据本发明的饮料制备装置的透视图；

图6为沿图5的VI-VI线截取的局部断面图；

图7为沿图6的VII-VII线截取的断面图；

图8为沿图7的VIII-VIII线截取的断面图；

图9为沿图8的IX-IX线截取的断面图；

图10为根据本发明的饮料制备系统的电路框图；以及

图11显示了实施例的变型。

在图1至图3中，CM整体表示传统类型的卡布其诺咖啡机。所述机器具有与其连接的根据本发明的饮料制备配件装置（整体用1表示）。

在附图所示的实施例的示例中，所述机器CM包括具有基座41的本体40，基座上设有容器，例如，杯子，以及分配头42。

在所示示例中，所述机器CM还包括制备咖啡期间使用的用于水的存储容器43，所述存储容器在顶部处用盖44封闭。

所述机器CM可以本身已知的方式通过电缆45与在（例如）220V AC下运行的电源网络的电源插座连接，以供其运行。

特别如图2所示，在第一实施例中，在本体40的壁中，所述机器CM具有底座46，例如，形成为凹部，其中设有多极电连接件47。该连接件包括至少一对端子，用于在运行期间向装置1提供电力，下文将对其进行更完整说明。

所述机器CM的底座46还设有出口流体插口48（图2），例如，内插型，其在机器内与热蒸汽源连接或能与其连接，热蒸汽源以本身已知的方式设置在机器上。

如图3所示，所述底座46可方便地与可活动封闭盖49关联，所述可活动封闭盖（例如）可与该底座的入口开口搭扣接合。

所述装置1包括容器2，所述容器基本为截头圆锥形，截头圆锥形的纵轴线A在使用期间基本垂直（图8）。

所述容器2具有设计用于封闭其入口嘴的可活动盖3。

该盖具有中心凹部4，其底壁4a设有开口5（特别参见图7和图8）。包括成形杆7且底部设有端部叶轮8的机械搅拌装置6通过开口5延伸，具有径向游隙。

组合了多个永磁体10的轮状结构9（图7中仅一个可见）整体形成于搅拌装置的杆7的顶端。在所示示例中，所述结构9支撑互相等距地隔开120°角的三个永磁体10。

所述结构9方便地与杆7制成一体，例如，由模压塑料制成，并在盖3的凹部4内延伸。

在所示实施例中，所述盖3具有形成于其中的且基本沿L形路径延伸的通道11（图7）。当所述盖3与容器2连接时，通道11的一端处于所述容器内。通道11的另一端延伸通过外凸型流体入口接头，在图5和图7中用12表示。该接头12设有一个或多个密封O形圈，并且可接合在咖啡机CM的出口插口48内。

热蒸汽分配棒13接合在通道11的端部内，朝向容器2的内部（见图7至图9）。

从图7可以看出，所述棒13在容器2内延伸，朝向其轴线倾斜。另外，从图8可以看出，所述棒13还优选在搅拌器6（更特别地，叶轮8）的旋转方向倾斜。换句话说，所述棒13径向地朝向容器2的轴线A倾斜，并在搅拌装置6的旋转方向的周向方向倾斜。

例如（但不必须地），所述棒13相对于轴线A的倾斜角度等于约5°-15，优选为7°至10°之间，而该棒13在周向方向的倾斜角度为（例如）约5°至约50°之间。

从图7和图8可以看出，搅拌装置6的杆7的顶端方便地设有保护元件14，在所示实施例的示例中，所述保护元件基本为截头圆锥形式。该保护元件面朝盖3内的凹部4的开口5，径向地宽于该开口。

在作为示例显示的实施例中，所述装置1还包括整体用20表示的驱动模块。该模块包括壳体21，例如，由模压塑料制成，包含电动机22（图7和图8）。从图7可以看出，所示实施例中的电动机22具有轴22a，所述轴22a通过壳体21的底面中限定的凹部24的底壁24a中形成的开口23延伸到壳体21外部（同样参见图8）。

在凹部24内，组合了多个永磁体26的轮状元件25（图7中仅一个可见）插在电动机22的轴22a上。在作为示例显示的实施例中，元件25的磁体26的位置和数量与搅拌装置6的元件9的永磁体10的位置和数量对应。

特别从图5和图7可以看出，在侧壁中，壳体21具有可与咖啡机CM的连接件47连接的多极电连接件27。

所述电连接件27特别形成于具有锥形断面的壳体21的端部21a中设置的凹部28内（图5和图7），使其可接合在咖啡机CM的底座或凹部46的主顶部内。

从图5和图6可以看出，所述壳体21具有绕互相平行的各个轴或支轴29a枢转地安装的两个臂29。在这些支轴的相对侧，所述臂29的各个端部29b通过壳体的对应开口21b延伸到壳体21外部（特别参见图5和图6）。

所述壳体21在内部具有与臂29关联且易于使其端部29b张开的相应的弹簧30（图6）。所述弹簧30在从断面观察时（图6）基本为楔形齿，并且当模块20利用其部分21a接合在所述底座46内时，能搭扣接合在咖啡机CM的底座或凹部46中设置的对应横向固定凹部内。

所述臂29的各个中间部分29c（图5和图6）通过壳体的对应开口21c延伸到壳体21外部。当要求将模块20与咖啡机CM的底座46脱离时，可在弹簧30的作用下将这些中间部分29c手动地朝向彼此按压。

在壳体21内，所述多极电连接件27的端子（以未显示的方式）与电动机22的电源端子连接，并在适用时与所述壳体内包含的一个或多个电传感器（例如，温度传感器）连接。

所述模块20的壳体21和盖可耦接在一起，现在将以示例的方式对其耦接方式进行说明。

如图4、5和8所示，盖3的顶面具有形成于其中的且在平面图中基本具有U形配置的固定导向结构，具有由绕盖3内的凹部4的嘴部延伸的中间弯曲部分31b连接在一起的两个平行直臂31a。所述结构31在从断面图中观察时，具有基本为倒L形的形状。

对应地，沿其底面的周缘，驱动模块20的壳体21具有对应结构32，总体基本为U状的形状，其断面为L形，“短”边朝向外部（特别参见图8）。

其设置使得：驱动模块20的结构32能够可滑动地接合在盖3的固定导向结构31内。图5或图8显示了接合在盖3上的情况下的驱动模块20。特别地，从图7和图8可以看出，在这种情况下，分别安装在搅拌装置6和电动机22的轴上的轮状元件9和23互相面对且互相邻接。其设置使得：当进行所述接合时，磁体29和10（图7）之间发生吸引，其吸引强度使搅拌装置6实际上以扭转方式与元件23和电动机22的轴锁定在一起。

特别地，从图5和图7可以看出，在驱动模块20与盖3接合在一起的情况下，盖3的流体入口接头12基本上在与模块20的多极连接件27相同一侧上对准、平行和定向。

所述驱动模块20和容器2和盖3构成的单元能单独或一起地与咖啡机CM的底座46耦接。

图1显示了用于制备饮料的装置1的运行条件，其中，驱动模块20和由容器2和关联盖3构成的单元接合在机器CM的开口或底座46内。

另外，图4显示的情况是，驱动模块20保持接合在咖啡机CM的底座46内，同时容器2和盖3构成的单元已与其脱离和分离。

图5显示的情况是，驱动模块20和由容器2和关联盖3构成的单元耦接在一起。

如图1和图10所示，当装置1整体与咖啡机CM耦接时，装置的电连接件与机器CM的连接件47连接，盖3的流体入口接头12与所述机器的出口插口48耦接。

在机器CM内，其连接件47与提供电力（直流或交流电压）的端子49和50连接。这些端子可构成（例如）由机器的电子单元ECU控制的电压供给器51的输出端子。在图10中作为示例显示的实施例中，给所述电压供给器51提供市电电源提供的电压，电源电缆45与其连接。

在装置1与机器CM连接的情况下，蒸汽分配棒13（例如）通过控制蒸汽源的电磁阀（图10中用52表示）与机器CM内的蒸汽源的输出端连接。该电磁阀52也由机器CM的电子控制单元EC驱动。

如果一个或多个电传感器与驱动模块20关联，其可通过连接件27和47与机器CM的单元ECU的对应输入端连接。

所述单元ECU还具有与其连接的手动控制和操作装置（图10中用53表示），使用者可通过该装置设置和启动与机器CM连接的配件装置的操作。

所述单元ECU还设有存储装置54，下文将对其功能进行更完整说明。

使用期间，为了制备热饮料，将液体（例如，牛奶）倒入容器2，随后将容器2用盖3封闭。随后将驱动模块20与该盖耦接，并将装置1整体与咖啡机CM连接。

使用者通过装置53（图10）设置所需饮料类型，并启动其制备过程。所述控制单元ECU随后根据使用者设置的饮料类型推断用于饮料制备的运行参数，特别是电动机22的旋转时间和速度以及通过棒13供应热蒸汽的持续时间。

因此，所述单元ECU基于由此定义的运行参数而管理饮料的制备。

完成制备之后，使用者可从机器CM上取下由容器2和盖3构成的单元。取下盖3之后，使用者可使用容器2内加热和打泡的液体，如果需要，可添加其他成分，例如，在此之前或之后用机器CM制备的一定量的咖啡，以获得所需最终饮料。

随后可清洗容器2和盖3。而驱动模块20可不必清洗。

有利地，上述系统可设有安全装置。例如，所述咖啡机CM可设有检测装置55（图10），所述检测装置设计用于向控制单元ECU提供表示装置1的电动机22使用的功率量的信号。所述控制单元ECU可设置为，在使用者启动装置1时将电动机22运行几分之一秒，所述几分之一秒足以检测所述电动机使用的功率。由单元ECU将由此检测的功率量与阈值相比较，因此所述单元能检测由容器2和盖3构成的单元实际上是否与驱动模块20连接（因此检测叶轮6是否与电动机22连接），并在缺少容器2时防止驱动模块20的启动及非常热的蒸汽的分配。

可替代地，或附加地，所述容器2实际是否存在可由控制单元ECU通过特殊存在传感器56（图10），例如，微动开关，进行检测。

通过将检测到的由电动机22使用的功率量与不同阈值相比较，所述控制单元ECU不仅能确定由容器2和盖3构成的单元实际上是否与驱动模块20连接，还能确定液体是否存在于容器2内。这种情况下，实际上，电动机22必须克服的阻力矩较大，并且其使用的功率量相应较高。

在图11所示的实施例中，驱动模块20设计用于集成在机器CM内，使其电动机22与所述机器的内部电路永久连接。因此，所述壳体21可形成机器CM的本体40的一体的部分。在该实施例中，如上所述，由容器2和盖3构成的单元可与驱动单元20耦接并脱离，在耦接状态下，其入口流体接头12与机器CM的流体出口插口48连接。

在其他方面，在这种情况下，构造细节和运行模式基本与上述的对应。

显而易见，在不影响本发明的原理的情况下，只要不脱离附加权利要求限定的本发明的范围，实施例和构造细节可与仅作为非限制性示例的所述和所示实施例和构造细节大不相同。

Claims (11)

1.一种用于制备饮料的装置（1），所述饮料特别是基于牛奶的饮料，例如，卡布其诺、巧克力等，所述装置制造成能与具有热蒸汽源（52）的咖啡机（CM）连接的单独装置（1），所述装置（1）包括：

容器（2）；

可活动盖（3），适于封闭所述容器（2）；

可旋转搅拌器（6），其在所述容器（2）内延伸并且设有端部叶轮（8）；

电动机（22），能通过联轴器（9、10、23、26）旋转地驱动所述搅拌器（6）；以及

热蒸汽分配棒（13），也在所述容器（2）内延伸并且能够通过与所述盖（3）关联的流体连接接头（12）与所述机器（CM）的所述蒸汽源（52）连接，

所述装置（1）的特征在于：

所述电动机（22）容纳在壳体（21）内，所述壳体与所述盖（3）分离且不同并且与所述咖啡机（CM）的电源端子（49、50）连接或能够与所述电源端子连接，所述装置（1）与所述咖啡机关联；

所述盖（3）设计用于旋转地支撑所述搅拌器（6），所述盖的所述入口流体连接件（12）能直接与所述咖啡机（CM）的蒸汽分配流体接头或插口（48）连接；

上述联轴器包括第一耦接装置和第二耦接装置（9、10;23、26），所述第一耦接装置和所述第二耦接装置互相分离且互不相同并且分别与所述电动机（22）的轴和所述搅拌器（6）的与所述叶轮（8）相对且靠近所述盖（3）的一端连接；

所述壳体（21）和所述盖（3）能够在操作配置中耦接在一起，其中，所述第一耦接装置和所述第二耦接装置（9、10;23、26）实现从所述电动机（22）到所述搅拌器（6）的旋转传动，并且其中，所述盖（3）的所述入口流体接头（12）能够直接与所述咖啡机（CM）的蒸汽分配插口（48）连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电动机（22）容纳在与所述咖啡机（CM）分离且不同的壳体（21）内，并且设有电连接件（27），所述电连接件能与所述咖啡机（CM）的电源插座（47）直接连接，所述装置（1）与所述咖啡机关联。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电动机（22）容纳在壳体（21）内，所述壳体一体形成在与所述装置（1）关联的所述咖啡机（CM）内。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，上述耦接装置（9、10;23、26）为磁性类型的，并且包括与所述电动机（22）的轴和所述搅拌器（6）的与所述叶轮（8）相对的一端分别连接的第一磁性耦接装置（9、10）和第二磁性耦接装置（23、26）。

5.根据权利要求2所述的装置，其中，所述壳体（21）设有搭扣接合装置（29b），所述搭扣接合装置能可拆卸地与底座（46）接合，所述底座设置在与所述装置（1）关联的所述咖啡机（CM）中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述容器（2）的所述盖（3）和上述壳体（21）具有用于互相接合的相应结构（31、32），所述相应结构能够可拆卸地彼此接合。

7.一种用于制备饮料的系统，所述饮料特别是基于牛奶的饮料，例如，卡布其诺、巧克力等，所述系统包括：

咖啡机（CM），设有出口流体插口（48），所述出口流体插口与所述咖啡机（CM）的内部蒸汽源（52）连接或能够与所述内部蒸汽源连接；以及

根据前述权利要求中一项或多项所述的配件装置（1）。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述咖啡机（CM）包括设置装置（53），所述设置装置能够由使用者使用，以便设置饮料类型并启动饮料制备，并且所述设置装置与所述咖啡机（CM）的电子控制单元（ECU）连接，所述电子控制单元设计用于根据所述使用者设置的所述饮料类型来修改所述电动机（22）的旋转的持续时间和速度，和/或所述容器（2）内的热蒸汽的供应持续时间。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的系统，其中，所述咖啡机（CM）设有用于检测由所述装置（1）的所述容器（2）和所述盖（3）构成的组件是否与所述电动机（22）连接的装置（55、56;ECU）。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述检测装置（55、56）包括用于检测所述电动机（22）在其初步启动期间所使用的功率量并将如此记录的所述功率量与至少一个预定阈值相比较的装置（ECU；55）。

11.根据权利要求9或权利要求10所述的系统，其中，所述检测装置包括用于感应所述组件的存在的传感器（56），诸如微动开关。

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