CN103781386A - 用于通过筒来制备液体产品的机器的输送组件 - Google Patents
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Abstract
一种用于通过筒(10)制备液体产品的机器,包括输送组件(30),输送组件(30)至少包括:在压力下将水和/或蒸汽引入筒(10)中的一个注入器装置(34),面对注入器装置(34)且设计成收纳筒(10)的泡制室(31);促动系统(35),其设计成引起在注入器装置(34)与泡制室(31)之间,在间隔位置与闭合位置之间的相对位移;装载布置,其包括入口导管(40)和固持器件(42,47),其可在固持状态与释放状态之间切换,在固持状态,筒(10)保持在与泡制室(31)和注入器装置(34)大致同轴的位置上,在释放状态,筒(10)朝输送组件(30)的出口通路(41)自由下落。注入器装置(34)、泡制室(31)和固持器件(42,47)预先布置成用于借助于在注入器装置(34)与泡制室(31)之间的相对位移来获得固持器件(42,47)从固持状态到释放状态的切换。
Description
技术领域
本说明书涉及用于借助于筒(cartridge)来制备液体产品的机器,且具体参照了用于所述机器的输送组件来开发。
背景技术
WO2006/005736描述了一种咖啡机,其具有输送组件,该组件包括用于在压力下将热水注入筒中的注入器和用于收纳筒和用于释放液体产品的泡制(infusion)室,其中注入器和室与组件的水平轴线同轴,其中室可相对于注入器移动。筒借助于装载布置从上方引入输送组件中,该装载布置包括上入口导管,用于固持筒的器件在上入口导管下方操作。前述固持器件由静止夹持装置构成,其包括两个对称相对的夹爪(jaw),夹爪设置成横穿包括在室与注入器之间的区域中的前述水平轴线。夹爪在相应的上端处铰接到平行于前述轴线的销上,以便在筒的固持状态与释放状态之间克服弹簧的作用而摆动。夹爪定形为以便在它们之间限定与前述轴线同轴的上漏斗形壳体和大致柱形的下底座。
在使用中,筒插入入口导管中,直到其进入前述漏斗形壳体,且然后以足以引起夹爪叉开(divarication)的能量而被推动,其中筒随之穿入下方的柱形底座中,在该处,筒借助于对应的弹簧的作用由夹爪保持。接下来,泡制室在其朝注入器自身前移的过程中接合夹爪的底部部分,从而引起夹爪叉开,且因此使筒有可能通过室内。
在制备和分送液体产品的步骤之后,室向后朝其初始位置移动,以便使夹爪再闭合到用尽的筒上。用尽的筒以此方式从室抽出,且在循环结束时又保持在夹爪之间。接下来,当使用者将新的筒引入入口导管中时,向下施加到筒上的推力引起夹爪叉开,从而使用尽的筒能够朝组件的排出通路掉落。
在WO 2006/005736中描述的解决方案中,包括夹爪的静止夹持装置相对笨重。筒的供应在该范围内相对不便,因为其需要使用者施加向下的推力,以便引起夹爪的叉开。此类解决方案的显著缺点由以下事实代表:用尽的筒从组件除去意味着将新的筒插入组件自身中。因此,该解决方案显现出卫生观点上的缺点,尤其是当机器在某一时间周期未使用时。在用尽的筒内,事实上残留有用于泡制的物质和剩余的水两者,随着时间推移,它们可引起恶臭或霉菌。
为了克服所述缺陷,已经提出了输送组件,其中用于固持筒的器件构造成用于在注入器装置与泡制室之间的后退移动的过程中还执行从泡制室抽出用尽的筒的功能。
例如,EP-A-2046170描述了一种输送组件,其中泡制室可相对于注入器线性地平移,且注入器沿侧向支承两个相对的夹爪,夹爪能够采用闭合位置和开启位置。当注入器在与室间隔开的位置时,夹爪被弹性地推入闭合位置,以便能够将筒的外周凸缘收纳在有意地提供的其底座中,且因此支承筒自身。接下来,在室朝注入器前移的过程中,夹爪的前倾斜表面以一种方式与限定在注入器的本体中的倾斜表面相互作用,以便引起夹爪的叉开,且因此当筒已经部分地引入泡制室中时使筒与前述底座解除接合。在分送饮料之后,泡制室相对于注入器的后退导致夹爪的再闭合,其中所述夹爪有意提供的抽出部分接合筒的凸缘。以此方式,在前述后退过程中,再闭合的夹爪确定筒从泡制室抽出,其中筒可通过重力落入组件的排出通路中。
与EP-A-2046170中所述的相同类型的解决方案虽然相比于更传统的已知技术构成了卫生观点上的改善,但相对麻烦,且意味着在每次分送循环中在夹爪与注入器之间显著的机械干涉,随后构件磨损且可能失准。
所述缺陷在如EP-A-2077087中所述类型的解决方案中被部分地克服,权利要求1的前序部分基于该专利。该文献关于输送组件,其中可动注入器具有沿侧向突出的两个轴,各个轴均宽松地接合在相应的侧向夹爪的槽口中,其中各个夹爪均以可动方式由相对于组件的静止结构固定的相应引导部件支承。以此方式,注入器的位移还导致由对应的引导部件支承的夹爪的位移。夹爪定形为用于在其已经从上方插入组件中之后沿侧向且在底部处支承筒,且各个夹爪均具有大致垂直于轴的前钉(peg)和后钉,轴将夹爪自身约束至注入器。
如已经说的那样,夹爪的两个引导部件沿侧向固定到组件的静止结构上。各个引导部件均包括设置在彼此顶部上且处于平行位置的成对构件,相应的夹爪可操作地设置在构件之间。两个前述构件分别具有定形的凹槽,凹槽限定大致闭合的凸轮路径,相应的夹爪的前销和后销接合在凸轮路径中。
也在此解决方案中,在室和注入器设置成间隔开一定距离的位置上,夹爪处于闭合位置或闭合到彼此上,以收纳和支承筒。凸轮路径具有向前的伸展部,其以一种方式构造成使得在注入器接近室的过程中夹爪仅在筒几乎完全插入泡制室中之后才开启。在分送液体产品之后,在注入器后退的过程中,夹爪再闭合,且泡制室内的弹簧推动筒离开室,其中筒由有意定形的夹爪的底部部分支承。在注入器后退的过程中,各个夹爪的前销均被推动来接合凸轮路径的返回伸展部,这在某一点处导致夹爪叉开,以便使筒能够通过重力落入组件的排出通路中。在CN-A-101073470和CN-Y-201044719中也描述了此类解决方案。
结果,在此解决方案中,在分送循环的过程中,夹爪从闭合或固持状态到开启或释放状态通过两次,且准确地说是第一次实际上在注入器朝泡制室前移结束时,而第二次是在注入器朝起始位置后退的过程中。在第一次开启时,筒几乎完全插入泡制室中,而在第二次开启时,筒通过重力自由地落入组件的排出通路中。通过存在大致闭合或不可逆类型的凸轮路径而允许了所述功能,即,以一种方式设计成使得夹爪的前销在注入器从泡制室后退的过程中规定了不同于它们在注入器接近室的过程中所沿的路径伸展部。
还在此类解决方案中,鉴于需要构想限定在支承夹爪的对应构件中的前述不可逆的凸轮路径,故具有夹爪的系统很笨重,且构造上很复杂。所述夹爪由于其特定构型而相对笨重。此外,该系统可经历堵塞。
WO 2008/096385 A和WO 2010/032271 A中公开了类似的解决方案,其基于使用夹爪,夹爪也可在其相对于输送组件的其它元件的机械相互作用或干涉之后叉开。
发明内容
总体而言,本发明的目的在于提供一种改进的且紧凑的输送组件,其相比于上文提到的已知解决方案,从构造和功能的观点看很简单,且便于使用者使用。
根据本发明,前述目的由于用于使用具有权利要求1中提到的特点的筒来制备液体产品的机器的输送组件而实现。本发明的有利发展方案形成了从属权利要求的主题。权利要求形成本文关于本发明提供的技术教导内容的组成部分。
附图说明
现在仅通过非限制性实例的方式参照附图来描述本发明,在附图中:
图1和图2分别为根据本发明的可用于输送组件的普通的筒的透视图和截面视图;
图3为根据本发明的包括输送组件的用于制备液体产品的机器的可能实施例的部分以框图且部分以截面视图的简图;
图4为关于根据本发明的输送组件的图3中的放大详图(根据穿过轴线A的垂直平面的截面);
图5为根据穿过图4的轴线4的垂直平面的示意性截面视图,其中输送组件在装载筒的状态中;
图6为根据穿过图4的轴线A的水平面的局部示意性截面视图,其中输送组件处于前述装载筒的状态;
图7为属于图4中的输送组件的底部固持元件的示意性透视图;
图8和图9分别为图5和图6的放大详图;
图10和图11为类似于图6的那些的视图,其关于在图4的输送组件的操作过程中由注入器装置采用的两个不同位置;
图12和图13分别为类似于图5和图6的那些的视图,其中输送组件处于泡制状态;
图14为图12的放大详图;
图15为类似于图5的那些的视图,其中输送组件处于循环结束位置;以及
图16、图17、图18、图19和图20分别为关于本发明的变型实施例的类似于图6、图8、图10、图11和图13的视图。
具体实施方式
以下说明中示出了针对提供实施例的深入理解的各种具体细节。 实施例可在没有一个或多个具体细节的情况下获得,或以其它方法、构件、材料等来获得。在其它情况下,本领域的技术人员已知或清楚的结构、材料或操作并未详细示出或描述,以便将不会使实施例的各种方面模糊。
在本说明的框架中提到的"实施例"或"一个实施例"旨在表示关于实施例描述的特定的构造、结构或特点包括在至少一个实施例中。因此,可存在于本说明的各点中的短语如"在实施例中"或"在一个实施例中"等不必所有都表示同一个实施例。此外,特定的构型、结构或特点可以以任何适当的方式组合到一个或多个实施例中。
本文中使用的标记仅为了方便而提供,且因此并未限定保护领域或实施例的范围。
图1和图2仅通过举例的方式示出了可用于根据本发明的机器中的筒。总体上由10表示的所述筒为基本上已知的类型,且在本文中仅描述为便于理解本发明的一个实施例。
筒10包含可通过水和/或蒸汽形成液体产品的至少一种物质的剂量12。剂量12可由咖啡粉构成,或由液体产品的另一种前体(precursor)构成,例如,如,饮料、茶、巧克力粉或颗粒形式的巧克力、用于制备肉汤的产品、汤、饮品和各种性质的泡制物。所述清单应当被理解为仅提供了非强制性的实例。在下文中,为了简单起见,将参照咖啡的制备,其中剂量12因此将被理解为由咖啡粉构成。
在总体定形为大致类似于剂量12所处的托盘或小杯的筒10的结构中,可区分的是:
本体14,其包括侧壁或外周壁14a和底壁14b,底壁14b在侧壁14a的一个端部处闭合本体14;以及
闭合壁16,其在相对于底壁14b的相对端部处闭合筒10。
在所示的实例中,筒10为气密性闭合的筒,其中壁16由密封片层构成。本发明在任何情况下都还可与其中底壁和/或闭合壁之前设有孔的筒组合使用。
在实例中,壁或片层16以不透流体的方式例如通过热密封来连接到筒的本体14的侧壁14a上,具体是在其外环形凸缘14c处,凸缘14c包绕本体14的口部。因此,筒10相对于凸缘14c的平面具有非对称形状。
在列举的情况中,本体14定形为类似于从底壁14b朝由密封片层16闭合的端部渐扩的杯或托盘。作为优选,所述渐扩构型为截头圆锥形,但这在此范围内不是强制性的,因为筒10总体上可为不同的形状,例如,柱形、棱柱形、截头角锥形等。
在所呈现的非限制性实例中,底壁14b定形为类似于凹形拱顶,其中所述拱顶的凹度方向朝筒10的外侧。也在此情况中,所述构型的选择在此范围内不是强制性的,因为筒10例如可具有定形为类似于具有其凹度面对筒10的内侧的拱顶的底壁14b,或者为平面或大致为平面的底壁14b。
在图3中总体由20表示的是用于制备液体产品的机器,其使用根据本发明的输送组件,设计成使用筒10,例如,上文参照图1和图2所述类型的筒。
机器20包括用于冷水的储槽21,其具有出口导管22,泵23在出口导管22上操作,泵23为自身已知的类型,例如,电磁泵。通过导管22,储槽21连接到煮器(boiler)24的入口上,煮器24也是自身已知的类型。煮器24的出口连接到用于将热水和/或蒸汽在压力下供应至分送器装置的入口的导管25上,例如,由26表示的分送器。
当分送器26处于第一操作位置(如在图3中所见,朝右)时,其设置导管25与导管27连通,导管27向喷嘴27a供应以用于分送热水和/或蒸汽。当分送器26改为处于第二操作位置(如图2中所见,向左),则导管25设置成与导管28流体连通,以用于在压力下供应热水至总体表示为30的根据本发明的输送组件。在各种实施例中,输送组件30为水平输送组件,其总体上根据水平轴线A延伸。
最后,当分送器16处于非操作位置时(如图3中所示,在中心处),导管25与导管29流体连通,以使水返回储槽21。
还参看图4,在各种实施例中,输送组件30具有支承结构30a,在图3和图4中,支承结构30a以框架形式列举出,泡制室31位于框架中,泡制室31设计成部分地收纳筒10,且输送借助于所述筒获得的液体产品,这将在下文中显现。与轴线A大致同轴的室31基本上由杯形本体构成,处于相对于结构30a的静止位置,室31具有侧壁或外周壁31a,该壁31a限定室的内表面,室31大致为截头圆锥形,或具有符合将在机器20中使用的筒10的侧壁14a形状的一些其它形状。
室31的杯形本体然后具有底壁31b。在实例中,室31的底壁31b为平面或大致为平面,但在备选实施例中,其可定形为类似于凹形拱顶,其中凹度面对杯形本体的内侧或外侧。底壁31b具有至少一个通路,通路设置室31的内侧与导管32流体连通,以用于分送液体产品,液体产品可借助于筒10获得,即,在这里考虑的实例中是咖啡泡制。
在呈现的实例中,穿孔装置33与底壁31b相关联,穿孔装置33基本上包括一个或多个尖端,优选为一排尖端,尖端沿大致平行于轴线A的方向面对室31的内侧。在各种实施例中,所述的尖端(图中未指出)可具有设有一个或多个轴向开口或凹槽的结构,其根据下文将更完整地描述的形态设计成使使用筒10制备的液体产品能够流走。不管前述尖端的具体构型,该布置都使得,从通过穿孔装置33在底部穿孔的筒10流走的液体可到达横穿底壁31b的分送导管32。如已经所说的那样,另一方面,本发明还适用于具有先前穿孔的底壁的筒的分送组件的情况,在此情况下,不需要构想穿孔装置33。
在其口部中,室31由31c表示的环形头部边缘限制。
输送组件30还包括注入器装置,其整体由34表示且在下文中为了简单起见称为"注入器",注入器装置设计成将借助于导管28提供的加压流体引入筒10中。与轴线A大致同轴的注入器34安装成可远离和朝向与泡制室31联接的闭合位置位移,以用于制备液体产品的目的,这将在下文中显现。在所呈现的实例中,因此,在室与注入器之间的相对移动通过引起注入器相对于室线性地平移来获得。
出于此目的,导管28优选为柔性管路或软管,且注入器34沿由箭头F1指出的两个相反方向的位移借助于整体由35表示的促动系统来获得。在各种实施例中,如,下文中列举的实施例,促动系统35包括大致触发器类机构,其例如可由使用者通过有意提供的杆(lever)(未呈现)来人工地操作。根据箭头F1的注入器34的往复位移在任何情况下都可根据本领域中已知的任何形态获得,例如,使用由适合的机电促动器或液压促动器促动的系统(例如,已知类型的液压缸,其具有与轴线A大致同轴的活塞;这种液压缸可通过由泵23自身生成的水压控制)。
在各种实施例中,单向阀(未呈现)与注入器34可操作地相关联,单向阀设计成仅在导管28中的压力达到给定值时才开启。此类阀可整体结合到注入器34内,或设置在其外侧。
在所呈现的实例中,注入器34包括连接到促动系统35上的主体36,主体36具有腔36a,腔36a优选为大体上柱形的,在其面对室31的部分中与其本体同轴。在实例中,穿孔装置37可操作地收纳在腔36a内,穿孔装置37安装在腔36a自身的静止位置上。另外,穿孔装置37基本上包括一个或多个尖端(优选为成排尖端),其面对室31的口,且大致平行于轴线A。其中一些由37a表示的所述的尖端例如可具有设有至少一个轴向开口的结构,其类似于注射器针,以便在片层16(图1和图2)穿孔之后使加压流体能够供应到筒10中。不管本体36和装置37的特定构型,该布置都使得借助于导管28供应至本体36的加压流体在筒的密封片层16穿孔之后可渗透到筒自身中。如已经阐释的那样,在任何情况下,本发明都还可应用于提供成用于具有之前穿孔的闭合壁的筒的分送组件的情况,在此情况下,不需要存在穿孔装置37。
柱形腔36a由与轴线A同轴的可动圆板38闭合,圆板38设有与尖端37a对准或大致同轴的孔(未指出)。在所示的非限制性实例中,板38具有柱形壁38a,柱形壁38a可以以不透流体的方式朝室36a的内侧滑动,这由弹簧39的弹性反应反抗。出于此目的,在一个实施例中,腔36a定形为以便沿外周限定用于收纳弹簧39的一个端部的底座,而弹簧的另一个端部抵靠在板38的壁38a的前端上。在实例中,至少一个密封元件(如,环形垫圈(未示出))设在板38的外缘与室36a的外周表面之间。
板的壁38a限定阻止部(arrests),其与固定阻止部协作,固定阻止部相对于注入器34的主体36或相对于穿孔装置37固定。除防止板38在前部从腔36a滑出之外,前述阻止部(未指出)还以一种方式确定尺寸和位置,使得板自身的前表面由弹簧39保持为与注入器34的主体36的前缘大致齐平(例如,见图9)。
具有对应的壁38a的板38、腔36a和尖端37a的大小使得当静止时,板38通过处于前移位置的弹簧39保持,其中各个尖端37a均接合板自身的相应的孔或与相应的孔大致同轴,但没有从孔出去。如下文将看到的那样,作为替代,在液体产品泡制或制备位置,由促动系统35施加的对注入器34的主体36的推力引起穿孔装置37处于引出(extracted)状态,其中尖端37a在反抗弹簧39的作用,板38朝腔36a的内侧后退之后从板38的对应的孔突出。
输送组件30具有针对使得能够从上方引导筒10插入组件自身中的装载布置。
前述装载布置包括与组件30的结构30a相关联或与组件30的结构30a整体结合的上入口导管40,所述导管大致通向在室31与注入器34之间的中间区域。入口导管40的定形且具有大小使得能够沿装载方向引入筒10,装载方向大致垂直于且正交于轴线A(见图4中的箭头F2),其中对应的片层16面对注入器34。
在相对于入口导管40的相对侧上,结构30a具有下出口通路41,其用于在筒10用尽时从组件排出筒10。以自身已知的方式,入口导管40定形且具有大小使得以相对精度将筒10引导至固持区域,同时出口通路41具有比筒更宽的大小,使筒10能够通过重力自由地落出组件30。
输送组件30的装载布置构造成从上方经由入口导管40接收筒10,且然后将其保持在与轴线A大致同轴在室31与注入器34之间的固持位置,其中对应的片层16与注入器34的板38的前表面大致接触或优选为仅略微间隔开。
出于此目的,装载布置包括固持器件,固持器件能够采用筒10的固持状态和释放状态。作为优选,前述固持器件还构造成以便将筒引导到前述固持位置。
如下文将清楚地显现的那样,根据本发明的优选特点,固持器件在前述两个状态之间切换由在室31与注入器34之间的相对移动确定,具体是由注入器相对于室的位移确定。
根据优选特点,前述固持和引导器件由注入器34承载,且可与其一起平移。作为优选,此外,在固持状态和释放状态之间的前述切换由所述固持器件与输送组件30的固定的或静止的元件的机械相互作用或干涉确定。
具体还参看图5-9,在一个实施例中,前述固持和引导器件包括设计成从下方支承筒10的下支承元件42;所述元件安装成可在注入器34的底部部分上移动,即,面对出口导管41的部分。
在所示的实施例中(具体见图7),下支承元件42具有大致L形的板状本体,其具有垂直部分42a和水平部分42b,其上表面优选但不一定具有半球形凸起43。
在所示的实例中,水平部分42b具有两个轴向切口,以便大致限定三个凸片(tab),由42c表示的其中间的一个凸片至少略微为柔性的,且设有凸起43。如在图9中可见,注入器34的主体36在其前部区中具有底座44,例如,底座由平行于轴线A的缝隙构成,在底座44的区域中,底部支承元件42的水平部分42b可线性地滑动。如可注意到的那样,面对支承件42的水平部分42b的主体36的下表面具有凹口45,凸起43设计成接合在凹口45处。当然,相反的布置是可能的,其中凹口45制作在元件42上,且凸起43制作在本体36的壁上。
支承元件42的垂直部分42a总是保持在底座44的外侧上,在一侧上,底座44大体上面对室31,且在相对侧上,面对本体36的前缘,其适当地设有在对应于前述垂直部分42a的区域中的凹部。在实例中,所述垂直部分42a以一种方式将尺寸确定为使得在图7中由42'表示的其上端大致相对于注入器34的板38的外周表面水平地齐平,如可清楚地在图9中看到地。
如下文中将清楚地显现的那样,在组件自身的操作循环的过程中,下支承元件42的前部和后部可与组件30的固定部分机械地干涉。出于此目的,在列举的情况中,提供了由46a(见图4)表示的第一止挡元件,支承件42(其垂直部分42a)的前端可支撑(bear)在第一止挡元件上。同样,在相对侧上,提供了由46b表示的第二止挡元件,支承元件42的后端(即,凸片42c的后端)可支撑在第二止挡元件上。在所呈现的实例中,前述止挡元件46a和46b与结构30a整体结合或相对于结构30a固定,但它们很明显地可制作在输送组件30或机器20的其它静止部分上,或与输送组件30或机器20的其它静止部分相关联。
如下文将清楚地显现的那样,实例的凸起43和凹口45形成联接器件,这里是大致咬合类型,其设计成在注入器34朝室31接近移动以便在底部处支承筒10的过程中,在相应的操作状态下将支承元件42保持在前移位置。所述联接器件可在支承元件42与两个止挡元件46a和46b之间机械干涉之后在前述操作状态与相应的非操作状态之间切换。将认识到的是,出于此目的,前述联接器件可具有不同于这里列举的构造;例如,凸起43可由滚珠或由弹簧推动的其它部件代替,设计成与凹口45接合。
具体参看图8,在一个实施例中,前述固持和引导器件还包括两个侧向夹爪元件,其由47表示,且下文中为了简单起见限定为"夹爪"。夹爪47大致对称地设置在轴线A的相对侧上,且大致以悬臂方式由注入器34直接地支承。在列举的情况中,夹爪47沿侧向铰接到注入器34上,且沿注入器34的两个相对的侧壁延伸一定长度,即,大致沿轴线A的方向。夹爪47优选为在其后部区中铰接到相应的销47a上,销47a由注入器34的主体36承载,且垂直于轴线A。
夹爪47的前部区分别限定沿径向方向(即,朝轴线A)突出的至少一个第一附件或齿47b。夹爪47以一种方式确定形状和尺寸,使得齿47b的后面以与其较短的距离大体上面对注入器34(例如,见图8)的主体36的前缘,且对于其较短的伸展部,还以与其略小的距离面对板38的前表面。在从上方装载筒10的步骤的过程中,存在于一方面的齿47b的前述后表面与另一方面的主体36和板38之间的空间形成一种引导间隙,筒10的环形凸缘14c能够穿过该引导间隙到达其与轴线A同轴的前述固持位置。
在相对于齿47a的相对侧上,各个夹爪47然后具有第二附件,第二附件形成面对结构30a的凸轮从动件47c。出于此目的,两个凹口限定在结构30a的直径相对的壁30b上,凹口形成两个固定凸轮48,凸轮从动件47c设计成与两个固定凸轮48协作或干涉,这将在下文中显现。形成凸轮48的凹口限定在大体上覆盖出口通路41的壁30b的区域中。作为优选,至少壁30b由设计成减小凸轮从动件47c在其上滑动引起的摩擦的材料制成。例如,此类材料可为合成材料,如,特氟隆(Teflon)。夹爪47或至少其凸轮从动件47c还可由设计成减小滑动摩擦的材料制成,例如,合成材料。
弹簧49安装在销47a处,弹簧49设置成将夹爪47向外推,即,朝叉开状态或开启状态,以便抵靠结构30的壁30b的表面压制对应的凸轮从动件47c。
在使用中,筒10根据图4中的箭头F2从上方引入入口导管40中,且被略微向下推动。引入优选为手动的,但也可借助于根据自身已知的技术的自动机构来获得。
在装载步骤中,在促动系统35不起作用的情况下,注入器34处于相应的退回(withdrawn)装载位置,其中注入器自身的前部与入口导管40大致齐平(例如,见图4和图5)。在所述状态中,下支承元件42以一种方式定位成使得其凸起43接合在对应的底座45(见图9)中。
如前文所述,入口导管40的形状和尺寸确定为以便以相对精度以其向下的移动来引导筒10。以此方式,筒10下降到其凸缘14c的外缘承载在下支承元件42的垂直部分42a的上表面上的点,例如,这可在图8中看到。在其向下的移动中,筒的凸缘14c穿透到存在于夹爪47的齿47b与注入器的前表面(具体是其板38(见图8))之间的间隙中。在此步骤中,夹爪47事实上反抗弹簧49的作用处于相应的闭合状态。
以此方式,筒10由下支承元件42垂直地支承,且由处于装载位置或固持位置的夹爪47横向地约束,其中筒10与轴线A大体上同轴,其中密封片层接近于或抵靠板38的前表面。
机器的操作循环然后构想出促动系统35的促动,这导致了注入器34朝室31的前移。在前移的过程中,假定凸起43在对应的底座45(见图9)的接合状态,则注入器34的主体36与其一起拉动下支承元件42,下支承元件42保持在其底部位置来用于支承筒10。
如已经所说的那样,弹簧49操作用于朝外侧推动夹爪,其中凸轮从动件47c压在大致平行于彼此和平行于轴线A的结构30a的壁30b的表面上。在呈现的实例(例如,见图8)中,位于组件30的装载位置与凹口48之间的所述表面的伸展部大致为平面或直线的。在注入器34前移的第一步骤中,然后夹爪47保持在筒10的相应闭合固持位置。
在注入器34前移的某一点处,凸轮从动件47c由于相应的弹簧49的作用而接合凸轮48,其中夹爪47随后叉开或开启,这可在图10中看到。涉及的元件(筒10、室31、凸轮48、具有对应的凸轮从动件47c的夹爪47,等)的位置和大小使得在夹爪47开启时,筒10部分地引入室31中,这可在图10中清楚地看到。在该步骤中,下支承元件42在任何情况下都从下方支承筒10。在前移移动进行时,凸轮从动件47c离开凸轮48的范围,且然后又在结构30的壁30b的平面末端伸展部上滑动,其中夹爪47随后再闭合,这可在图11中看到。在这些步骤中,筒10和室31的锥形确定了筒自身相对于室31和注入器34的一种自动定心。
在某一前移点处,筒10可不进一步穿透到室31中。在各种实施例中,可构想出的是,筒10(见图2)的底壁14b的外周区以一种方式支撑在室31(图4)的底壁31b上,或支撑在未设有尖端(例如,在底壁14b具有图2中呈现的凹度的情况下)的第一穿孔装置33(图4)的外周区上,使得筒的底部未穿孔。在其它实施例中,可能构想出筒的底壁支撑在第一穿孔装置33(图4)的尖端上,而不会导致底部的大致穿孔或撕开,或底壁使其自身到达离所述尖端较短的距离处。这可通过适当地确定室31的杯形本体的尺寸来获得,且具体是筒的凸缘14c支撑(图2)于其上的其前缘31c(图4)的高度。在其它实施例中,还可构想出的是,一旦到达筒10在室31内停止的位置,则筒10的底部已经由图4中的穿孔装置33的尖端穿孔。
不管选择的实际实施例,如已经所说的那样,在注入器34的某些前移点处,筒10不可进一步穿入室31中。注入器34在任何情况下都继续前移,且这引起弹簧39(图4)屈服,且然后板38后退而支撑在筒10的片层16上。所述后退和注入器34的主体36的同时前移具有如下结果,第二穿孔装置37(图4)的尖端37a从板38的对应孔穿出,且使筒的片层16穿孔,直到注入器34的最大前移位置(见图12和图13)。一旦达到所述位置,则促动系统35不再起作用。如具体可从图13中注意到的那样,限定室31的本体的外轮廓优选定形为以便确保在前述最大前移位置上的夹爪47的闭合状态。出于此目的,在实例中,限定前缘31c(图4)的室31的杯形本体的前部具有有限的直径,即,小于筒10的凸缘的直径。
应当注意的是,在到达图12和图13的位置之前不久,支承元件42的前端达到支撑在止挡元件46a(图4)上。因此,注入器34的进一步前移引起支承元件42在对应的底座44中滑动,其中凸起43随后从对应的凹口45(图9)解除接合。实际上,例如可在图14中的详图中看到的那样,支承元件42相对于注入器34的板38的前表面向后移动。在所述位置,筒10不再由支承元件42垂直地支承,而是在任何情况下都由室31支承,且借助于注入器34保持在室31内。
通过泵23(图1)的作用,加压流体接下来被推入筒10中,筒10借助于与第二穿孔装置的尖端37a穿孔,以便获得与容纳在筒10中的粉末产品(在考虑的实例中为咖啡)的泡制。应当注意的是,板38优选为以自身已知的方式构造成在将加压流体引入片层16中的过程中相对于片层16提供不透流体性。在筒10的底部已经通过第一穿孔装置33的尖端穿孔的情况下,通过泡制生成的液体产品可经由分送导管32朝收集容器流走。在其它实施例中,且如上文已经提到的那样,作为替代,可构想出的是,在加压流体开始注入筒10中时,筒10的底部还未穿孔。在所述实施例中,在开始注入流体之后,在筒10内形成的压力引起其底部开始经历变形,且压制穿孔装置33的尖端,直到获得使液体产品能够朝分送导管32流动的穿孔。
在压力下将热水发送至筒10中的泵23然后停用,例如,人工地停用,且排出筒10的步骤可开始。出于此目的,促动系统35操作成使注入器34回到图5和图6中的初始位置。
在注入器34的某一后退点,夹爪47(且准确地说是对应的齿47b)返回来与筒10的凸缘14c接触,以便在所述后退之后开始从室31抽出筒(所述状态基本上类似于图11中可见的状态)。同时,由于弹簧39作用于注入器(图4)内侧,故筒10由板38朝室31逐渐地推动,因此引起尖端37a从筒的片层16离开。
接下来,凸轮从动件47c又到达凸轮48的区,以便由于对应的弹簧49的作用,夹爪47再开启,其中筒10不再被横向地约束,且不再利用注入器34被向后拉回。在所述状态中(基本上类似于图10中可见的状态),筒10甚至不再由下支承元件42垂直地支承,且因此通过重力朝出口通路41自由地下落。
注入器34的后退继续,直到到达循环的初始状态(图15中所示)。在该步骤中,凸轮从动件47c离开凸轮48的范围,其中夹爪47随后再闭合。在到达图15中的最终状态之前不久,下支承元件42的后部区支撑在止挡元件46b(见图4和图9)上。因此,注入器34随后的进一步后退引起支承元件42与前述的相反地在对应的底座44中进一步滑动,直到凸起43接合在对应的凹口45中。以此方式,支承元件42相对于注入器34的板38的前表面前移,回到起始位置(图9和图15中可见),其中对应的垂直部分42an在用于垂直地支承新筒10的操作位置。
根据本发明的组件30制造简单、可靠且紧凑。在组件30中,在筒10装载之后和其筒10朝泡制室31前移的过程中,筒10的支承由下支承元件42提供,夹爪47在此步骤中基本上执行筒自身的引导和侧向约束的功能。以此方式,夹爪47可具有很有限的大小,对应的促动系统也同样如此。
在优选实施例中,夹爪47的凸轮从动件47c与凸轮表面协作,凸轮表面基本上由构造成反抗对应的弹簧49的作用将夹爪47保持在闭合状态的第一伸展部和构造成由于弹簧49的作用来使夹爪47能够采用开启状态的至少一个第二伸展部构成。在注入器34前移的过程中,获得初始开启,这使筒10能够插入室10中,同时第二次开启在注入器后退的过程中获得,这使筒10能够通过重力掉落。此外,作为优选,凸轮表面包括至少一个第三伸展部,其构造成使夹爪在第一次开启之后后退到闭合状态。以此方式,在注入器34后退的过程中,夹爪还可用作为用于从泡制室31抽出筒的部件。
将认识到的是,在本发明的优选解决方案中,凸轮从动件47c以可逆的方式与前述凸轮表面协作,在一定意义上使得它们既在注入器前移期间又在注入器后退期间准确地执行相同的路径。这还有助于使夹爪系统紧凑,夹爪系统不需要复杂的引导系统。
在变型实施例中,除下支承器件42之外,根据本发明的组件30包括大体上在注入器34的相对侧部处安装在固定位置中的引导器件,具体是在大致直径地相对的位置中,其中所述引导器件从注入器装置34向前突出,且能够沿侧向约束筒,且将其引导至与泡制室31大致同轴的位置。一个此类变型在图16、图17、图18、图19和图20中示出,这些是分别类似于图6、图8、图10、图11和图13的视图。所述图利用的之前的图的相同参考标号,以用于表示技术上等同于前文所示和所述的那些的元件。
在该解决方案中,前述引导器件由类似于前文所述的夹爪47构成,然而,其并未铰接或以任何方式相对于注入器34摆动来如先前实施例中那样采用闭合状态和叉开状态:在此问题的变型中,事实上,夹爪47处于注入器34上的固定位置。夹爪47因此限于由注入器34的主体36承载的相应的连接件47a,优选为在其后部区处。清楚的是,夹爪47代表的引导元件所示的形状不是必要的,例如,引导元件可具有不同的形状,或直接地限定在注入器34的本体中;例如,引导元件可仅包括固定齿47b,其限定到注入器34的本体36上或与注入器34的本体36相关联。
如可从图16、图17、图18、图19和图20中想到的那样,如对应于类似参照图6、图8、图10、图11和图13分别描述的那些的操作步骤的上文所述那样,组件30的操作实际上类似于上文已经所述的那些,其中差别在此情况下在于夹爪47处于相对于注入器34的本体的固定位置,且可与其一起移动:因此,在注入器34前移期间,夹爪继续沿侧向约束筒10。
如特别是从图20(对应于第一实施例的图13的步骤)可认识到的那样,也在此情况下,限定室31的本体的外轮廓在任何情况下都在前移期间使得夹爪47能够通过,而没有任何干涉或显著的干涉,即,齿47b越过前缘31c而不会进入与其接触,这是出于到达最大前移位置的目的。也在此情况下,事实上,限定前缘31c(图4)的室31的杯形本体的前部部分具有有限的直径,即,小于筒10的凸缘的直径。作为备选方案,杯形本体可具有能够收纳夹爪47的部分的轴向槽口,当所述部分前移超过室31的前缘31c时,其从注入器34向前突出,该部分在这里由齿47b代表。
也在该实施例中,在注入器34随后后退的过程中,获得了基本上对应于图18(类似于图10)中所见状态的状态:筒不再由下支承元件42垂直地支承,且因此通过重力朝出口通路41自由地掉落,在任何情况下都由夹爪47的此类移动引导。
也在该实施例中,夹爪47可具有极为减小的大小,且不需要任何驱动布置或弹性器件,夹爪处于注入器34的固定位置上。另外,如上文所见,下支承元件42具有最小体积,且不需要任何复杂的促动系统和/或不包括弹性元件。
在不违背本发明的原理的情况下,构造和实施例的细节可相对于本文仅通过非限制性实例的方式示出的内容甚至显著地变化,并未由此脱离如所附权利要求限定的本发明的范围。
如已经指出的那样,替代在将加压流体引入筒10之后发生,底壁14b的穿孔还可在密封片层16由顶部穿孔装置37的尖端37a穿孔之前、同时或之后,甚至在发生流体流入筒10之前,在底部穿孔装置33的尖端的穿孔动作之后"冷"干预。
如已经提到的那样,在任何情况下,可在设有根据本发明的组件的机器中使用的筒还可为对应的本体的底部具有一个或多个预先形成的通路的类型,通路由过滤膜或不可渗透的膜闭合,但设计成一旦达到筒自身的给定压力就撕开。对于此情况,泡制室31可明显没有对应的穿孔装置33。
注入器34的本体36、穿孔装置37和板38当然可具有不同于附图中列举形状的形状,这并未不利地影响其功能。
Claims (17)
1. 一种用于借助于具有大致杯形本体(14)的筒(10)来制备液体产品的机器的输送组件,所述筒(10)容纳一定量(12)的能够通过水和/或蒸汽形成液体产品的至少一种物质,所述输送组件(30)具有大致水平的轴线(A),且包括:
入口通路(40),其使得筒(10)能够插入所述输送组件(30)中;
注入器装置(34),其设计成在压力下将水和/或蒸汽引入所述筒(10)中;
泡制室(31),其面对所述注入器装置(34),且能够收纳一个所述筒(10);
固持器件(42,47),其能够将所述筒(10)保持在与所述泡制室(31)和与所述注入器装置(34)大致同轴的位置上;
促动系统(35),其设计成引起在所述注入器装置(34)与所述泡制室(41)之间,在间隔位置与闭合位置之间的相对位移,所述泡制室(31)处于相对于所述输送组件(30)的静止结构(30a)的固定位置,以及所述注入器装置(34)相对于所述泡制室(31)以及相对于所述静止结构(30a)可位移地安装,
其中,所述固持器件(42,47)能够采用固持位置和释放位置,在所述固持位置,所述筒(10)固持在与所述泡制室(31)和与所述注入器装置(34)大致同轴的所述位置,在所述释放位置,所述筒(10)朝所述输送组件(30)的出口通路(41)自由下落,
所述输送组件的特征在于,所述固持器件(42,47)包括设计成从下方支承所述筒(10)的下支承元件(42),所述支承元件以可位移的方式由所述注入器装置(34)保持在其一部分中,所述部分大体上面对所述出口通路(41),所述支承元件(42)在所述注入器装置(34)朝所述闭合位置位移的过程中可从所述固持位置切换至所述释放位置。
2. 根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述固持器件(42,47)包括能够沿侧向约束所述筒(10)的两个夹爪元件(47),所述夹爪元件(47)能够以可摆动的方式保持在所述注入器装置(34)的相对的侧部上,具体是在大致直径上相对的位置,且在所述注入器装置(34)朝所述间隔位置位移的过程中可从所述固持位置切换至所述释放位置。
3. 根据权利要求1或权利要求2所述的组件,其特征在于,所述固持器件(42,47)借助于其相对于所述输送组件(30)的所述静止结构(30a)的固定元件机械相互作用或干涉来从所述固持位置可切换至所述释放位置。
4. 根据权利要求3所述的组件,其特征在于,所述支承元件(42)安装在所述注入器装置(34)的本体(36)上,以用于在所述相应的固持位置和释放位置分别对应的向前位置和退回位置之间位移,以及其中所述支承元件(42)能够以一种方式与第一止挡元件(46a)和第二止挡元件(46b)机械地干涉,使得在所述注入器装置(34)朝所述泡制室(31)的接近移动的过程中,所述支承元件(42)的大体上前部区与所述第一止挡元件(46a)的机械干涉引起从所述向前位置到所述退回位置的转换,且在所述注入器装置(34)远离所述泡制室(31)移动的过程中,所述支承元件(42)的大体上后部区与所述第二止挡元件(46a)的机械干涉引起从所述退回位置到所述向前位置的转换。
5. 根据权利要求4所述的组件,其特征在于,所述注入器装置(34)的所述本体(36)和所述支承元件(42)包括联接器件(43,45),所述联接器件(43,45)能够在相应的操作状态中在所述注入器装置(34)朝所述泡制室(31)的所述接近移动的过程中将所述支承元件(42)保持在所述向前位置,所述联接器件(43,45)在所述支承元件(42)与所述第一止挡元件(46a)和所述第二止挡元件(46b)之间所述的机械干涉之后在所述操作状态与所述相应的非操作状态之间切换。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的组件,其特征在于,所述支承元件(42)具有用于所述筒(10)的环形凸缘(14c)的承载表面(42a')。
7. 根据权利要求2所述的组件,其特征在于,所述两个夹爪元件(47)分别铰接到销(47a)上,所述销(47a)由所述注入器装置(34)承载,且大致垂直于所述输送组件(30)的轴线(A),各个夹爪元件(47)均沿大体上垂直于所述相应的销(47c)的方向延伸一定长度。
8. 根据权利要求7所述的组件,其特征在于:
所述夹爪元件(47)由弹性器件(49)朝相应的叉开位置偏压;
所述夹爪元件(47)分别具有凸轮从动件(47c),在所述注入器装置(34)相对于所述泡制室(31)的移动过程中,所述凸轮从动件(47c)能够与由所述输送组件(30)的静止元件限定的凸轮表面(30b,48)相互作用;以及
所述凸轮表面(30b,48)以一种方式构造成使得所述凸轮从动件(47c)在所述注入器装置(34)朝所述闭合位置移动期间和所述注入器装置(34)朝所述间隔位置移动期间执行相同的路径。
9. 根据权利要求8所述的组件,其特征在于,所述凸轮表面(30b,48)的至少一个第一伸展部构造成用于反抗所述弹性器件(49)的作用将所述夹爪元件(47)保持在闭合状态中,以及所述凸轮表面(30b,48)的至少一个第二伸展部(48)构造成用于由所述弹性器件(49)的作用而使所述夹爪元件(47)能够采用开启位置。
10. 根据权利要求9所述的组件,其特征在于,所述凸轮表面(30b,48)中的至少一个第三伸展部构造成用于反抗所述弹性器件(49)的作用将所述夹爪元件(47)保持在闭合位置,所述第二伸展部在所述第一伸展部和所述第三伸展部的中间。
11. 根据权利要求2所述的组件,其特征在于,各个夹爪元件(47)均具有大体上面对所述注入器装置(34)的前部(38)的部分(47b),所述筒(14)的环形凸缘(14c)可收纳在所述部分(47b)与所述前部(38)之间的间隙中。
12. 根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述组件包括安装在所述注入器装置(34)的大体上相对的侧部部分处的固定位置上的引导器件(47b),具体是大致直径上相对的位置,所述引导器件(47b)从所述注入器装置(34)向前突出,且能够沿侧向约束所述筒(10),且将其引导到与所述泡制室(31)大致同轴的所述位置。
13. 根据权利要求12所述的组件,其特征在于,所述引导器件包括两个大体上相对的引导元件(47b),各个引导元件均具有至少一个部分(47b),所述部分(47b)大体面对所述注入器装置(34)的前部(38),所述筒(10)的环形凸缘(14c)可收纳在所述部分(47b)与所述前部(38)之间的空间中。
14. 根据权利要求1或权利要求12所述的组件,其特征在于,所述泡制室(31)由具有前缘(31c)的对应本体限定,所述泡制室(31)的本体定形为在所述注入器装置(34)朝所述闭合位置位移的过程中,使所述夹爪元件(47)或所述引导器件(47b)通过而超过所述室(31)外侧上的所述前缘(31c)。
15. 根据权利要求12所述的组件,其特征在于,所述引导元件(47b)分别固定到由所述注入器装置(34)承载的连接件(47a)上,或它们由所述注入器装置(34)的本体(36)限定。
16. 一种用于通过筒(10)来制备液体产品的机器,包括根据权利要求1至权利要求15中一项或多项的输送组件(30)。
17. 一种用于制备液体产品的系统,包括:
机器,其包括根据权利要求1至权利要求15中的一项或多项所述的输送组件(30),以及
筒(10),其容纳能够通过水和/或蒸汽形成液体产品的至少一种物质的剂量,所述筒(10)具有筒本体(14),所述筒本体(14)包括侧壁(14a)、在所述侧壁(14a)的第一端部处闭合所述筒本体(14)的底壁(14b),以及在所述侧壁(14a)的第二端部处闭合所述筒本体(14)的上壁(16)。
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