CN105939641A - 简易驱动的提取设备及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在饮料制备机中用于制备例如浓缩型咖啡、茶等饮料的提取设备(1)，所述饮料从含有至少一种各自的芳香物质的单个单人份容器(2)提取。所述提取设备(1)结构特征在于其具有相互作用的套筒状两相邻室部件(11，12)，设计为能够通过更方便用户的驱动移动来启动，包括感知移动的每个最终位置，产生人机工程用途和特别简单和紧凑的结构。本发明进一步涉及一种操作所述提取设备(1)的方法。
Description
发明领域
本发明涉及通常用于饮料制备机的提取设备领域，例如诸如来自于单个单人份包装的意式浓缩咖啡类型咖啡、茶和类似物。
本发明进一步涉及操作所述提取设备的方法。
发明背景
现有技术包括饮料制备机的许多方案，其具有提取设备，用于在上游将加压流体流注入单人份包装中和用于在其下游收集所形成的饮料。所述提取设备典型的提供为使得设备的两个部件限定出提取室，用于在打开位置时收集所述单人份包装，和当处于闭合位置时，以固定方式撞击它。
文献EP1444932B1公开了一种提取设备，其具有设备的第一部分沿着相对于设备的第二部分的单一线性方向上的位移。具体的，所述装置的第一部分的启动力具有活塞类型的线性启动装置，其可以通过水力或者电力装置来驱动。
文献EP1486150B1和可选择的提取设备的闭合机构，特别是具有包含两个部件的伸缩类型的通常排列，由此至少一种所述部件提供了从机器的主外壳向内和向外沿着线性方向的线性移动。
文献EP2205133B1，EP2218368A2，EP2218369A2和EP2218370A2公开了相同类型的一种提取装置，其包纳在饮料制备机的主外壳的前面部分中。具体的，收集所述胶囊的布置对应于提取设备的前面部分，并且可以相对于作为固定的后面部分提供的注水布置以基本上水平的方式移动，由此提供一对插脚，其与具有对应于线性或者螺旋移动构造的一对凹槽结合。这种方案导致了胶囊收集部件改进的位移。
所述设备进一步提出所述提取设备的前面部分是作为启动把手提供的，并且具体包含饮料流出物，用于充当手工可抓握装置。根据所提出的方案，当该前面部分进行螺旋移动到打开位置时，该饮料流出物产生了相对于垂直排出方向的旋转。
收集胶囊的装置具有管状盖子和内部胶囊收集元件，其以固定方式彼此连接。所述管状盖子具有开口，其提供了用于胶囊插入的通道。当处于打开位置时，所述收集和注入装置彼此隔开，并且在第一和第二之间形成所述通道。当处于闭合位置时，所述开口沿着螺旋移动旋转，以使得其通过机器的主外壳的闭合部分关闭。这个布置看起来使得危险的热液射出的风险最小化。
所述提取设备进一步包含通过传导载体中的圆柱形盒所提供的胶囊笼，并且用于使得它可以在水压力作用下以活塞状方式移动，以便增加临近胶囊边缘的紧密性。
所以需要提供一种提取设备，其提供了用简单和可靠的驱动装置的启动，与人机工程一样，并且是用户可感知的，包括当闭合位置到达时的感觉感知，和提取设备的安全有效闭合，以及帮助施加驱动力的辅助力装置。
发明内容
本发明的目标是提供一种用于饮料制备系统(例如意式浓缩咖啡类型咖啡机)的提取设备，其适用于在单个单人份包装中提供的提取芳香物质来制备饮料，并且其具有较简单的驱动装置，使用户更容易驱动，包括在闭合位置中可靠保持的感知，以及更简单和更紧凑的通用结构。
这个目标是根据本发明，通过权利要求1的提取设备来解决的。
本发明类型的提取设备具有第一和第二套筒部件，其呈现为大致套筒状设置并且配置为沿着共同纵轴的基本上圆柱体管状形式，用于使得所述第一套筒部件在打开位置和闭合位置之间能够至少部分的沿着所述套筒部件的延伸的指定的位移延长上移动，所述套筒部件为固定设置，其在打开位置处至少部分的在更加下游一侧，并且能够引入单人份包装，由此通过所述第一和第二套筒部件限定了用于收集所述单人份包装的室状空间，反之亦然。此外，该提取设备设置有直接施加驱动力方式，即，没有力倍增装置，包括杠杆、传动装置、活塞或类似装置。
具体的，根据本发明第一方面，所述第一和第二套筒部件被配置，使得所述第一套筒部件能够进行沿着所述共同纵轴的沿着所述打开位置和闭合位置之间的至少一部分所述位移延伸的平移移动，以及进行围绕所述共同纵轴的沿着所述位移延伸的另一部分的旋转移动，其使得所述第一套筒部件能够被保持为阻挡在相应的闭合位置，和在所述闭合位置和打开位置之间反之亦然。这种线性和旋转移动顺序有利于使得当所述提取设备实际上完全闭合时，用户能够获得更好的感知，并且提供了所述第一套筒部件在闭合位置时保持阻挡方面的几种可能性。
具体的，根据另一实施方案，所述第一和第二套筒部件被配置为适于提供沿着相似尺寸的纵向的位移延伸的平移移动，优选地，所述平移移动小于所述单人份包装的特征尺寸的1.4倍，和配置为以至少一个旋转角进行旋转移动，其适于为用户提供感知移动的最终位置，并且优选地由此提供保持所述第一部分在闭合位置中的阻挡。本发明提取设备的这些技术方面有利于提供紧凑结构形式以及减小的振幅、简单的和直观的驱动移动。
此外，根据另一优选的实施方案，所述第一和第二套筒部件被配置为适于以手工或者机动化方式将驱动力直接施加到所述第一套筒部件上，由此所述第一套筒部件被设置为与至少一种驱动元件相连，用于所述驱动力的施加或产生，所述驱动元件以把手或者电动机形式提供。
根据另一优选的实施方案，所述提取设备具有辅助力装置，辅助力装置能够产生补充力，该补充力自动促进或者阻止所述第一套筒部件在所述驱动力作用下，沿着所述第二套筒部件的纵向延伸的至少一部分移动。根据一种优选的实施方案，所述辅助力装置设置有弹力装置，例如螺旋弹簧，并且优选地设置在由两种室限定部件所限定的体积内(例如位于所述第二套筒部件的上游区)以便作用于所述第一套筒部件上。此外，优选地当所述驱动元件配置为圆柱体管状形式，并且提供饮料流出物，并且驱动元件优选设置为与饮料制备机的控制设备可操作连接，并且至少提供开始饮料制备循环的功能。
根据另一实施方案，所述第一和第二套筒部件中至少一个具有分别设置在内表面或者外表面上的位移引导件，并且用于支持各自的滑移，由此所述位移引导件包括沿着所述位移延伸的一部分、沿着纵向方向进行延伸的一个引导部分，和沿着所述位移延长的另一部分、沿着横向方向进行延伸的至少一个引导部分。此外，所述第一和第二套筒部件中的至少一个具有位移引导件，其包括沿着所述位移延伸的一部分、沿着纵向方向进行延伸的一个引导部分，且所述位移引导件分支为两个引导部分，沿着横向、沿着类似径向的径向方向，例如沿着时钟方向、或者沿着不同的径向方向，沿着所述位移延长的另一部分进行延伸。
本发明的另一目标是提供一种在饮料制备设备(例如诸如饮料制备机)中更有效提取设备的操作方法，特别是根据本发明的提取设备。
这个目标是根据本发明，通过根据权利要求12的方法来获得的。
附图说明
本发明现在将基于优选的实施方案和附图来更详细的说明。
附图以简化图示表征显示：
图1a-1c：根据本发明的一种实施方案的提取设备(1)的侧视图、后透视图和前透视图；
图2a-2b：根据图1的实施方案的提取设备(1)在其元件部分中放大的透视图和侧视图；
图3a-3c：根据本发明的实施方案提取设备(1)当处于打开位置(A)时的侧视图、纵向侧面切面图和纵向顶部切面图；
图4a-4c：根据本发明的实施方案提取设备(1)当处于闭合位置(B)时的侧视图、纵向侧面切面图和纵向顶部切面图。
具体实施方式
图1a-1c表示了根据本发明的提取设备(1)的第一实施方案的外部视图。
图1a表示了侧视图(顶部)，上侧图(中间)和下侧图(底部)。可以观察到，提取设备(1)呈现为套筒状的设置，其包括两个套筒部件(11，12)，基本上为圆形管状的形式，借此提供第一套筒部件(11)使其可以相对于固定设置的第二套筒部件(12)在打开位置(A)和闭合位置(B)之间向上游和下游移动，反之亦然。
此外，所述第一套筒部件(11)被配置为可以在提取设备(1)的所述打开位置(A)和闭合位置(B)之间沿着所述第二套筒部件(12)的外部的位移延伸来移动，反之亦然，借此该位移延伸至少大致对应于单人份包装(2)的特征尺寸，例如它的高度。提取设备(1)因此产生了特别紧凑和简单的结构形式。
根据一种优选的实施方案，所述第二套筒部件(12)在其向下的区域中具有配合应用(120)，使得所述提取设备(1)可以通过压入配合的结合方式接到饮料制备机(未示出)的结构部件中所提供的各支撑上。这个方面是有利的，因为其由此避免了使用螺杆类型或者类似物的连接装置，和相应的装配工作。
图1b和1c分别是所述提取设备(1)后透视图和前透视图。
提取设备(1)的操作将在下文基于图3和4来进一步更详细的解释。
图2a和2b是根据图1的提取设备(1)优选的实施方案的分解图示。
根据另一优选的实施方案，所述提取设备(1)仅具有直接力的传动装置，即，没有增力装置，例如杠杆类型，或者传动齿轮或者类似的装置。使用这种类型的增力装置降低必需的驱动力，但是会导致更大的体积和更复杂的结构。
因此提供所述第一套筒部件(11)，通过在其上游施加驱动力，使得其进行线性移动，包括至少是在打开位置(A)和闭合位置(B)之间的平移移动接着是旋转移动。此外，所述驱动力是手工和/或以机动化方式施加到所述第一套筒部件(11)上，由此产生所述第一套筒部件(11)在所述打开(A)和闭合位置(B)之间的移动，反之亦然。此外，所述第一套筒部件和第二套筒部件(11，12)被设置为适于提供与单人份包装(2)的特征尺寸具有类似尺寸的位移延伸的平移运动，并适于提供沿着至少一旋转角的旋转移动，以便为用户提供最终移动位置的感知，并优选提供所述第一套筒部件(11)在闭合位置(B)中的阻挡。
根据一种优选的实施方案，所述第一套筒部件(11)被设置为与一个驱动元件(3)相连，所述驱动元件(3)被构造为用于施加驱动力，即作为所述第一套筒部件(11)的驱动把手。此外，所述驱动元件(3)优选配置为用于施加手工力的把手形式，并进一步呈现为饮料流出物(31)与由所述套筒部件(11，12)限定的内部体积收集的饮料流体连通。
根据另一优选的实施方案，所述排出部件(3)进一步包括驱动装置，其与所述机器的控制装置有功能连接(未描述或者显示在这种情况中所述元件，因为其是现有技术已知的)，使得驱动元件(3)的给定驱动移动和/或位置可以开始饮料制备的循环。
可以观察到，提取设备(1)进一步包含辅助力装置(4)，其包括弹簧或者缓冲器类的装置，来产生与所述打开(A)和闭合位置(B)之间的移动相反的力，和有利于反向运动的力。所述提取设备(1)的驱动力可以手工或者以机动化方式来施加。
除了前述组成部件之外，可以找到与所述套筒部件(11，12)限定的提取室的密封有关的其他部件，以及与上游加压流体投出装置及其下游饮料排出装置有关的其他部件。因为它们是现有技术已知的部件，将不对其详述。
图3a-3c显示了本发明的提取设备(1)当处于打开位置(A)时的优选的实施方案。
可以观察到，所述第一套筒部件(11)具有适于引入单人份包装(2)(未在该图中示出)的设置在其下游区域中的入口开口(110)，以及用于在分别提取之后排出所述单个的单人份包装(2)的出口开口(111)。因此产生了所述第一套筒部件(11)对所述单人份包装(2)提供的支持，同时后者处于提取设备(1)内，不必在多于一个的套筒部件中提供多个通道开口。
如从图3a中可确定，在此打开位置(A)，可以将单人份包装(2)通过设置在所述第一套筒部件(11)的下游区域的向上部分中的各自的入口开口(110)来引入。从附图中可以观察到，入口开口(110)在此情况中相对于其中心纵轴居中设置，其沿着第一方向定向。
在这个状态中，辅助力装置(4)(在这种情况中设置为螺旋弹簧)将各自最小的弹性力施加到所述第一套筒部件(11)上。
可以观察到，所述第一套筒部件(11)因此可以被设置使得其适于收集和操作所述打开(A)和闭合位置(B)之间的单人份包装(2)，而所述第二套筒部件(12)可以被设置以便使得其适于用作支撑所述第一套筒部件(11)在所述打开(A)和闭合位置(B)之间的位移的固定结构，反之亦然。
此外，在本实施方案的情况中，所述第二套筒部件(12)进一步在其外表面上具有啮合引导件(121)，其例如以滑动凹槽方式配置。这些啮合凹槽(121)与设置在所述第一套筒部件(11)内表面上的相应的装置相啮合，来引导其在所述打开(A)和闭合位置(B)之间移动，反之亦然。进一步观察到，所述啮合引导件(121)设置为沿着所述第二套筒部件(12)的纵向延伸而形成，并且在它的上游边缘具有相对于所述纵向部分的交叉部分，使得通过所述第一套筒部件(11)的旋转，后者可以保持在相应的闭合位置(B)中，反之亦然。结果很显然，当所述第一套筒部件(11)处于闭合位置(B)时，它还通过所述辅助力装置(4)产生最大驱动力。
所示的提取设备(1)的操作过程因此包括：从所示打开位置(A)，手动施加驱动力到驱动元件(3)，以便首先在上游方向上传递平移的移动，并抵抗所述辅助力装置(4)施加的弹力，直到所述单人份包装(2)保持在所述套筒部件(11，12)限定的室内。
从图3b(纵向侧面切面图B-B)可以验证，单人份包装(2)得以维持支撑在所述第一套筒部件(11)的较低区域上。
从图3c(纵向顶部切面图)可以观察到，在所述套筒部件(11，12)限定的室内进一步设置投出装置(5)，其被配置使得单人份包装(2)仅能沿着上游方向通过。在所示实施方案的情况中，所述投出装置(5)设置为弯曲薄片，使得单个单人份包装(2)在上游方向上的闭合移动过程中能够接近于所述第二套筒部件(12)的上游限定部(122)移动，但是因此防止其下游方向上的打开移动过程中与所述第一套筒部件(11)共同向后移动，由此防止其穿过所述出口开口(111)离开。此外，所述第二套筒部件(12)的上游限定部(122)具有加压流体注射装置，所述第一套筒部件(11)的下游限定部(112)具有与饮料流出物(31)流体连通的饮料收集装置。
图4a-4c对应于图3a-3c的视图，并且代表了本发明的提取设备(1)处于闭合位置(B)的优选的实施方案，即，当处于从单个单人份包装(2)提取饮料的位置。
从图4a中可以验证，在这个闭合位置(B)中，单人份包装(2)保持在由所述套筒部件(11，12)限定的室中。可以进一步观察到，由于前述平移之后的旋转移动，使得入口开口(110)在这种情况中相对于其中心纵轴横向偏心，用于将所述第一套筒部件(11)保持在闭合位置(B)。此外，压缩所述辅助力装置(4)，使得后者将各自最大的弹力施加到所述第一套筒部件(11)上。
图4b显示在套筒部件(11，12)所限定的室内保持的单人份包装(2)，其包括位于上游的设置在所述第二套筒部件(12)中的加压流体注射装置，和位于下游的与驱动元件(3)和各自的饮料流出物(31)流体连通的饮料排出装置。
图4c显示了俯视图中处于闭合位置(B)的提取设备(1)。可以观察到，设置有投出装置(5)，其与所述单人份包装(2)的结构部件(例如盖子区域的边缘)相互作用，以防止所述单人份包装(2)与所述第一套筒部件(11)在共同反向移动(从闭合位置(B)移动到打开位置(A))的情况中，穿过出口开口(121)掉落，由此使得在所述逆向移动过程中产生与单人份包装(2)下面对齐。
Claims (15)
1.提取设备(1)，其适于由包含在单人份包装(2)中的至少一种可食用物质来制备饮料，并且所述提取设备(1)呈现为套筒状设置，包括沿着纵轴的基本上圆柱体管状形式的第一和第二套筒部件(11，12)，用于使得所述第一套筒部件(11)在打开位置(A)和闭合位置(B)之间能够至少部分的沿着所述第二套筒部件(12)的延伸的至少一部分的位移延长上移动，所述第二套筒部件(12)为固定设置，其在该打开位置(A)处至少部分的在更加下游一侧，由此限定了用于收集所述单人份包装(2)的室状空间，反之亦然，其特征在于，
所述第一和第二套筒部件(11，12)被配置，使得所述第一套筒部件(11)能够进行沿着所述打开(A)和闭合(B)位置之间的至少一部分所述位移延伸的平移移动，以及进行围绕所述共同纵轴的旋转移动，其使得所述第一套筒部件(11)能够被保持为阻挡在相应的闭合位置(B)，且在所述闭合位置(B)和打开位置(A)之间反之亦然。
2.根据权利要求1所述的提取设备(1)，特征在于，所述第一和第二套筒部件(11，12)被配置为适于提供沿着相似尺寸的纵向的位移延伸的平移移动，优选地，所述平移移动小于所述单人份包装(2)的特征尺寸的1.4倍，优选小于30mm。
3.根据权利要求1或2所述的提取设备(1)，特征在于，所述第一和第二套筒部件(11，12)配置为所述第一套筒部件(11)以至少一个旋转角进行旋转移动，其适于为用户提供感知移动的最终位置，优选旋转角最大是100度，由此提供保持所述第一套筒部件(11)在闭合位置(B)中的阻挡，在该位置中所述第一套筒部件(11)是相对于所述平移移动来旋转的。
4.根据权利要求1-3所述的提取设备(1)，特征在于，所述第一和第二套筒部件(11，12)被设置为适于以手工或者机动化方式将驱动力直接施加到所述第一套筒部件(11)上，由此所述第一套筒部件(11)被设置为与至少一种驱动元件(3)相连，用于所述驱动力的施加或产生，所述驱动元件(3)以把手或者电动机形式提供。
5.根据权利要求1-4所述的提取设备(1)，特征在于，其具有辅助力装置(4)，所述辅助力装置(4)能够产生补充力，该补充力自动促进或者阻止所述第一套筒部件(11)在所述驱动力作用下，沿着所述第二套筒部件(12)的纵向延伸的至少一部分移动。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的提取设备(1)，特征在于，所述提取设备(1)被配置为适于：通过将驱动力直接施加到所述第一套筒部件(11)，抵抗着所述辅助力装置(4)产生的所述补充力，而使所述第一套筒部件(11)从上游在打开位置(A)和闭合位置(B)之间移动，以及通过将驱动力直接施加到所述第一套筒部件上，与所述辅助力装置(4)所产生的补充力共同使得所述第一套筒部件(11)从下游在所述闭合位置(B)和打开位置(A)之间移动。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的提取设备(1)，特征在于，所述第一和第二套筒部件(11，12)中至少一个具有分别设置在内表面和外表面上的位移引导件(121)，所述位移引导件(121)包括沿着所述位移延伸的一部分、沿着纵向方向延伸的一个引导部分，以及沿着所述位移延伸的另一部分、沿着横向方向延伸的另一引导部分。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的提取设备(1)，特征在于，所述第一和第二套筒部件(11，12)中的至少一个具有位移引导件(121)，其包括沿着所述位移延伸的一部分、沿着纵向方向进行延伸的一个引导部分，且所述位移引导件(121)分支为两个引导部分，沿着横向、沿着类似的径向方向，例如沿着时钟方向、或者沿着不同的径向方向，沿着所述位移延长的另一部分进行延伸。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的提取设备(1)，特征在于，所述第一套筒部件(11)具有设置于其下游部分中的、定向向上的入口开口(110)，其被配置为使其能够提供单人份包装(2)的引入，所述第一套筒部件(11)具有设置于上游部分，定向向下的出口开口(111)，用于使得所述单人份包装(2)能够排出。
10.根据权利要求9所述的提取设备(1)，特征在于，当处于所述打开位置(A)时，所述第一套筒部件(11)配置为使其能够通过各自的入口开口(110)收集单人份包装(2)，并能够沿着所述第二套筒部件(12)至少部分的外表面移动直至闭合位置(B)，在此位置所述单人份包装(2)通过所述第二套筒部件(12)的上游限定部(122)和所述第一套筒部件(11)的下游限定部(112)来固定的，所述上游限定部(122)具有加压流体注射装置，所述下游限定部(112)具有与饮料流出物(31)流体连通的饮料收集装置，其特征在于，所述第二套筒部件(12)具有保持装置(5)，其被配置为适于使所述单人份包装(2)的通道能够在上游的方向上通过，移动至与所述套筒部件(12)的所述上游限定部(122)相邻的某位置。
11.根据前述任一项权利要求所述的提取设备(1)，特征在于，所述第一套筒部件(11)被配置为适于与圆柱体管状形式的驱动元件(3)相连，并且驱动元件(3)提供饮料流出物(31)，并且驱动元件(3)优选设置为与饮料制备机的控制设备可操作连接，并且至少提供开始饮料制备循环的功能。
12.操作提取设备(1)的方法，其用于提取在系统(20)中单个单人份包装(2)以制备饮料，该方法包括以下步骤：
-提供提取设备(1)，其呈现为处于打开位置(A)的第一和第二套筒部件(11，12)；
-将单人份包装(2)通过设置在所述第一套筒部件(11)上的入口开口(110)引入，因而与各自下游限定部(112)相邻；
-将驱动力施加到所述第一套筒部件(11)上，使得所述第一套筒部件(11)在打开位置(A)和闭合位置(B)之间、沿着至少部分的所述第二套筒部件(12)移动，借此撞击所述单人份包装(2)，该单人份包装(2)以固定方式抵靠所述第二套筒部件(12)的上游限定部(122)，
-通过所述第二套筒部件(12)的所述上游限定部(122)供给加压流体流，
-通过所述第一套筒部件(11)的所述下游限定部(112)收集所形成的饮料，
特征在于，所述驱动力的施加使所述第一套筒部件(11)产生了线性移动，随后是旋转移动，通常为沿着上游方向移动，所述第一套筒部件(11)与第二套筒部件呈现为套筒状设置。
13.根据权利要求12的方法，特征在于，在移动路径的最后区域中，驱动力的施加包括使所述第一套筒部件(11)围绕其中心纵轴旋转移动，来提供其在闭合位置(B)的机械阻挡，反之亦然。
14.根据权利要求12或13所述的方法，特征在于，其进一步包括下面的步骤：
-将驱动力施加到所述第一套筒部件(11)上，来产生旋转移动，随后是大致沿着下游的线性移动，以使得所述第一套筒部件(11)在闭合位置(B)和打开位置(A)之间移动，由此使得出口开口(111)处于所述单人份量包装(2)下方，
-所述单人份包装(2)借助保持装置(5)被保持在所述第二套筒部件(12)上游限定部(122)附近的位置；
-所述单人份包装(2)借助重力通过设置在所述第一套筒部件(11)的较低区域中的所述出口开口(111)而被排出。
15.根据权利要求12-14所述的方法，特征在于，进一步包括以下步骤：所述第一套筒部件(11)围绕其中心纵轴旋转，抵抗着设置在其上游的辅助力装置(4)的作用将所述第一套筒部件(11)保持在闭合位置(B)，反之亦然。
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