CN106132254A - 特别是用于从胶囊制备饮料的机器的饮料冲煮单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及特别是用于从胶囊制备饮料的机器的饮料冲煮单元(1)，包括：‑壳体(8)，‑包括第一封闭部件(2)和第二封闭部件(3)的胶囊封闭组件，所述第一封闭部件连接到所述壳体，所述第二封闭部件能相对于所述第一封闭部件在纵向方向上、优选以平移移动方式在胶囊插入位置和胶囊封闭位置之间移动，在所述胶囊插入位置，所述两个封闭部件彼此相距一段距离，在所述胶囊封闭位置，所述胶囊被封闭在所述第一封闭部件(2)和所述第二封闭部件(3)之间，‑胶囊插入组件(32)，包括被布置成用于将所述胶囊(4)朝向中间插入位置引导并将所述胶囊保持在所述位置的一对夹具(33,34)；‑其中，所述夹具(33,34)能在胶囊保持位置和胶囊释放位置之间移动；其中，所述夹具(33,34)由第一致动装置(47)从所述胶囊释放位置向所述胶囊保持位置驱动，并且由第二致动装置(52)从所述胶囊保持位置向所述胶囊释放位置驱动；并且其中，所述第一致动装置(47)和第二致动装置(52)被布置为沿所述两个封闭部件(2,3)相对移动的纵向轴线方向(I)彼此相距纵向距离。
Description
技术领域：
本发明涉及特别是用于从容纳饮料配料的胶囊制备饮料的机器的饮料冲煮单元。本发明还涉及包括这样的冲煮单元的饮料制备机器。
背景技术：
某些饮料制备机器使用胶囊，所述胶囊容纳待提取或待溶解的配料，和/或在饮料制备机器中储存并自动定量投放的配料或者在制备饮料时添加的配料。一些饮料机具有填充装置，所述填充装置包括用于液体(通常为水)的泵，其用来泵送来自水源的液体，这种液体是冷的或实际上通过加热装置加热。
尤其是在咖啡制备领域中，已广泛开发了多种机器，其中容纳饮料配料的胶囊插入在冲煮单元中。冲煮单元紧紧围住胶囊，水在胶囊的第一面注入，饮料在胶囊的限定容积内制作，冲煮得到的饮料可从胶囊的第二面排出并收集到容器诸如茶杯或玻璃杯之中。
已研制出便于插入胶囊和取出用过胶囊的冲煮单元。
EP1757 212B1涉及这些冲煮单元的实施例。此类冲煮设备包括：框架；用于胶囊的固定封闭部件；可移动封闭部件，其以滑动关系相对于框架安装；一个或两个铰链接合机构，其提供机械系统，该机械系统使得能以稳固且不漏液的方式将所述封闭部件围住胶囊封闭，同时还对抗重新打开时内部冲煮压力产生的反作用力；和手柄，其用于直接撬动铰链接合机构。这种设备形成简单的组件，该组件允许胶囊穿过框架中的通道垂直(重力)落下而插入胶囊，并且允许沿与插入方向相同的方向取出用过的胶囊。冲煮单元的可移动封闭部件经由手柄手动致动。
一个重要方面是，提供方便可靠的单元来将胶囊插入通道，接着由冲煮单元围住胶囊封闭，并且在冲煮之后，将胶囊从该单元排出。
在EP1757212B1中，该设备包括诸如枢转引导夹具的止动装置，第二移动部分作用在枢转引导夹具上以便在胶囊从其中间位置通过到达其提取位置期间将枢转引导夹具分开。具体地，夹具由作用在引导夹具的拉环上的横向致动杆分开，以便将它们从胶囊保持位置移动到胶囊释放位置，反之亦然。将横向致动杆沿垂直枢轴线安装，以能够在它们的两个相对自由端中的任何一个与位于移动封闭部件侧的突出凸轮接合时旋转。
WO2011/151781A1涉及用于制备饮料的机器的冲煮装置，该冲煮装置包括胶囊夹持设备，该胶囊夹持设备包括设置有相应的横向突出分开构造部的一对可移动夹具和伸缩推杆，该横向突出分开构造部具有相应的第一推压面和第二推压面，当可移动接纳组件分别移向闭合位置和远离闭合位置时，所述第一推压面和第二推压面能够分开夹具。
EP2520203B1涉及用于从密封盒中包含的粉末材料开始制备饮料的装置，包括渗滤组件和盒装卸设备，该盒装卸设备包括适于将盒保持在浸泡位置并在浸泡结束后卸除该盒以为新盒提供空间的一对夹具；所述夹具通过与渗滤组件相关联的伸缩凸轮而被从卸载分开位置驱动至盒限制闭合位置。
WO2012085774A1涉及用于制备饮料的机器的浸泡装置，包括：适于限定浸泡室的可移动组件和协同组件；夹持器型保持设备，包括适于呈现相对的保持位置的一对可移动夹具，在该相对的保持位置夹具能够接纳并保持引入到组件之间的胶囊；以及打开夹具的打开装置；所述打开装置包括支承结构和弹簧偏置打开构件，该弹簧偏置打开构件能够使夹持器型保持设备维持夹具完全打开以实现可移动组件的预定行程，这允许释放耗尽的胶囊。
现有技术基本上公开了装卸夹具型系统，其中致动要求伸缩的或可移动的附加致动装置(例如，旋转致动杆)。问题在于这些设备的复杂性和阻塞风险。
另一个问题在于，在冲煮单元的闭合期间，缺少对胶囊相对于封闭构件的定位或定心的精确控制。实际上，例如，如果两个可伸缩或可移动的构件不是完美配合，则这两个夹具中的一个可能较早地释放胶囊，从而使胶囊将本身以偏置布置定位在胶囊封闭组件的接纳腔室中。考虑到胶囊封闭组件可以是以高上升速度驱动胶囊的旋转或离心系统，如果不能将胶囊定心在封闭组件中，则可能会造成胶囊损坏和/或转动提取系统的失衡，这可能产生振动和/或噪音。
发明内容：
根据本发明，用在独立权利要求中概括地论述并在从属权利要求中进一步扩展的饮料冲煮单元实现了这些目的及其他目的。
具体地讲，本发明涉及特别是用于从胶囊制备饮料的机器的饮料冲煮单元。
该单元包括：
-壳体，
-包括第一封闭部件和第二封闭部件的胶囊封闭组件，所述第一封闭部件连接到壳体，所述第二封闭部件能相对于第一封闭部件沿纵向、优选以平移运动方式在胶囊插入位置和胶囊封闭位置之间移动，在胶囊插入位置，所述两个封闭部件彼此相距一段距离且在它们之间形成通道，在胶囊封闭位置，胶囊被封闭在第一封闭部件和第二封闭部件之间，
-胶囊插入组件，包括被布置用于将胶囊朝中间插入位置引导并将它保持在所述位置的一对夹具；所述夹具包括用于保持胶囊克服重力的一对支撑表面；
-其中夹具能在胶囊保持位置和胶囊释放位置之间移动，在胶囊保持位置，支撑表面彼此接近足以将胶囊保持在所述位置的距离，在胶囊释放位置，夹具的支撑表面分开足以不再保持胶囊的距离；
其中夹具由第一致动装置从胶囊释放位置向胶囊保持位置驱动，并且由第二致动装置从胶囊保持位置向胶囊释放位置驱动；
其中第一致动装置和第二致动装置被布置为沿这两个封闭部件的相对运动的纵向轴线方向彼此相距纵向距离，在冲煮之后、使得当第二封闭部件远离第一封闭部件相对移动并且这两个封闭部件彼此相距足够距离以允许胶囊通过通道从胶囊封闭组件移除时，第一致动装置作用在夹具上；并且，当第二封闭部件朝向第一封闭部件相对移动并且这些封闭部件彼此足够接近以使得胶囊在被封闭部件封闭之前能够被封闭部件的至少一个适当地维持或保持时，第二致动装置作用在夹具上。
优选地，第一致动装置和第二致动装置形成第二封闭部件的部分或最优选地在第二封闭部件和胶囊插入组件之间被共有。优选地，第一致动装置和第二致动装置包括第二封闭部件的非伸缩突出的凸轮部分。
优选地，第一致动装置被布置成，当第一封闭部件和第二封闭部件位于胶囊插入位置时，将夹具限制在胶囊保持位置；从而当胶囊通过重力插入通道中时，防止夹具因胶囊的装载而被分开。因此，能够可靠地处理相对重、或大尺寸或可含有相对较大重量的饮料配料的胶囊。
在一个方面，第二封闭部件包括用于压贴在胶囊凸缘上的按压边缘；所述边缘围绕用于将胶囊主体的至少一部分接纳在其中的腔室。在这种情况下，第一致动装置优选地包括在第一封闭部件的方向上纵向延伸超过按压边缘的一对第一凸轮部分。第一致动装置还可包括一对互补的凸轮部分，用于与所述一对第一凸轮部分接合并设置在夹具上或夹具的(上部)延伸部分上。
第二致动装置优选地还包括一对第二凸轮部分，所述一对第二凸轮部分优选地沿第二封闭部件的侧面，相对按压边缘向后偏移地延伸，并向外突出。第二致动装置还可包括一对互补的凸轮部分，所述一对互补的凸轮部分设置在胶囊插入组件上，例如在夹具的表面上或夹具的(下部)延伸部分的表面上。
优选地，夹具沿着枢轴线枢转地安装在壳体上或第一封闭部件上，所述枢轴线基本上平行于封闭部件相对运动的纵向轴线方向。这些枢转装置使夹具能够在胶囊保持位置和胶囊释放位置之间移动。
特别是，第一致动装置和第二致动装置被分别布置在壳体或第一封闭部件上夹具的枢轴线上方和下方的相对空间距离处。
优选地，夹具通过力保持装置被保持在各自位置上，以便能够得到两个稳定位置，即胶囊保持位置和胶囊释放位置。
特别是，对于每个夹具，力保持装置包括，在夹具枢轴线的每一侧上、分别连接到夹具和连接到壳体或第一封闭部件的弹性偏置构件(例如，弹簧)，以迫使夹具处在这两个位置中的一个，由此形成稳定的位置，具体取决于枢轴线相对于连接弹性偏置构件的连接点的连线的偏移位置。
优选地，对于每个夹具，该力保持装置包括磁性装置，该磁性装置在夹具位于这两个位置中的任一个时，提供夹具和壳体或第一封闭部件的一部分之间的磁吸引力。
第一封闭部件优选还包括冲煮接口构件，所述冲煮接口构件具有弹性推压装置，优选为至少一个弹簧叶片，其作用于胶囊上，优选作用于它的盖子上，以从所述构件分开胶囊。
第二封闭部件优选还包括胶囊排出装置，所述胶囊排出装置接合胶囊，优选接合它的主体，以帮助从腔室移除胶囊。
第一封闭部件和第二封闭部件可以一起形成离心冲煮单元的至少部分，在所述离心冲煮单元中，胶囊被驱动旋转，以在胶囊内施加离心力，从而导致饮料被从胶囊中提取出来。
本发明还涉及饮料生产设备，其包括根据上述任一权利要求的冲煮单元。就其本身而言，饮料生产设备可包括储水器、用于向冲煮单元供水的泵、用于加热供给冲煮单元的水的加热器和用于控制操作设备及其各种部件的控制单元。
附图说明：
图1示出了本发明的饮料冲煮单元的透视图；
图2示出了，当单元打开时，沿平面方向A-A的剖面，图1的饮料冲煮单元的剖视图；
图3示出了图1的饮料冲煮单元的透视图，其中壳体的上部和第一封闭部件被移除；
图4示出了图1或图2的饮料冲煮单元的透视图，其中壳体的下部和第一封闭部件被移除；
图5是在胶囊保持位置(无胶囊插入在通道中)沿胶囊插入组件的平面方向B-B的局部视图(仅一个夹具)；
图6是在胶囊释放位置(无胶囊插入在通道中)沿胶囊插入组件的平面方向B-B的局部视图(仅一个夹具)；
图7是图1的饮料冲煮单元在胶囊插入位置沿方向A-A剖面的剖视图，其中胶囊由胶囊插入组件插入并保持在中间插入位置；
图8是图7的饮料冲煮单元在平面方向C-C的视图；
图9是图7的饮料冲煮单元的局部透视图；
图10是图1的饮料冲煮单元在冲煮单元闭合期间沿方向A-A剖面的剖视图，其中胶囊被保持在仍处于胶囊保持位置的胶囊插入组件之中；
图11是图10的饮料冲煮单元在平面方向C-C的视图；
图12是图10的饮料冲煮单元的局部透视图；
图13是图1的饮料冲煮单元在冲煮单元闭合期间沿方向A-A剖面的剖视图，其中胶囊被胶囊插入组件释放；
图14是图13的饮料冲煮单元在平面方向C-C的视图；
图15是图13的饮料冲煮单元的局部透视图；
图16是图1的饮料冲煮单元在冲煮单元闭合期间沿方向A-A剖面的剖视图，其中胶囊被第一封闭部件和第二封闭部件封闭；
图17是图16的饮料冲煮单元在平面方向C-C的视图；
图18是图16的饮料冲煮单元的局部透视图；
图19是在用于将胶囊从第二封闭部件的腔室排出的饮料冲煮单元重新打开期间，图1的饮料冲煮单元沿方向A-A剖面的剖视图；
图20是图19的饮料冲煮单元在平面方向C-C的视图；
图21是图19的饮料冲煮单元的局部透视图。
具体实施方式：
以非限制性(优选)模式给出本发明的详细描述，其中许多变型和组合仍然是可能的。特别地，使用诸如“优选地”、“任选地”、“一般”、“可能”、“例如”、“非限制性”(等)术语提供适当的词汇，旨在涉及尽可能最广泛的发明，以及允许一般发明采取多种可能的选择的形式。特别地，在本节中描述的必要或非必要技术特征可以与存在于发明内容和权利要求书中的更一般性的特征单独地结合，除非对于本领域技术人员来说组合显然是技术上不可行的。
通过参考图1至图4，本发明涉及饮料冲煮单元1，例如咖啡机的冲煮单元。本发明的单元首先包括胶囊封闭组件，该胶囊封闭组件包括第一封闭部件2和第二封闭部件3。
冲煮单元通常被设想为接收并封闭胶囊4，以供通过以下方式制备饮料：将水送入胶囊中，从胶囊中提取出饮料，并通过一般位于单元前方的饮料出口5分配饮料。该单元还被设想为，使用重力排出胶囊；胶囊通常通过通道落下并进入胶囊收集仓(未示出)。
胶囊4通常具有杯形的主体6和诸如密封膜和/或过滤壁的盖子，杯形的主体6具有向外延伸的边缘或凸缘7。胶囊通常容纳一定剂量的饮料配料，例如用于制备咖啡提取物、可溶咖啡的烘焙并且研磨的咖啡、用于制备茶提取物的茶叶或可溶性茶等。
在图示的实施例中，第一封闭部件2相对于冲煮单元的外壳体8是静止的。可以由两个或更多个部件形成外壳体。第二封闭部件3相对于第一封闭部件和外壳体8从打开位置移动到闭合位置，在打开位置，通道9在这两个封闭部件之间形成，在闭合位置，通道9被消除，胶囊被封闭并接合在这两个封闭部件之间使得能够制备饮料。
当这两个封闭部件2、3在冲煮单元的完全开启或胶囊插入位置中隔开时，通道9形成贯穿开口，优选竖直取向地位于所述两个部件之间。优选地，在通道之上提供插入孔10，该插入孔的尺寸足够通过重力插入胶囊4。可以给予该插入孔与胶囊形状互补的形状和/或在通过壳体插入过程中用于帮助引入和引导胶囊的引导滑块。优选地，在通道之下还提供排出开口，排出开口的尺寸足够自通道9排出胶囊。
相对于第一封闭部件2，第二封闭部件3实际上是移动的或可移动的，具体为沿打开/闭合运动的主纵向方向(沿轴线I限定)从打开位置移动到闭合位置以及相反方向的移动。为此，第二封闭部件3被引导在壳体9内或沿壳体9进行其打开/闭合运动。壳体可以通过饮料出口5向前延伸。然而，这不是强制性的，饮料出口也可以直接关联到第一封闭部件2并与它一起移动。
在图示的实施例中，第二封闭部件3经由一对(优选是两对)导向销或导向杆11、12(图3)沿设置在壳体8内侧壁上并沿轴线I或平行于轴线I纵向延伸的一对(优选是两对)相对导轨13、14引导。
应当注意的是，沿轴线I的运动的纵向方向优选是水平或略微水平的，通道9优选垂直地或略微垂直地延伸。“略微”在这里是指相对于严格的水平或垂直方向的变化分别不高于约15-20°。
第二封闭部件3包括腔室15，该腔室的尺寸适于接纳胶囊4的主体或主体的至少部分。第二封闭部件3还包括按压边缘16，该按压边缘在闭合位置一般施加闭合力于胶囊的凸缘7上；这样的凸缘在单元的闭合位置处被挤压在按压边缘16和第一封闭部件2的互补的按压部分或边缘17之间(参见图16)。
在本发明的非限制性实施方案中，该单元是用于通过以下方式制备饮料的离心冲煮单元：将离心力施加至送入胶囊中的液体并将饮料或液体提取物收集在设置在第一封闭部件中的饮料收集器18中。
第一封闭部件2优选包括冲煮接口构件19，所述冲煮接口构件用于接合胶囊，特别是接合胶囊的盖子和/或凸缘，所述盖子和/或凸缘例如经由一个或多个(滚珠)轴承20相对于第一封闭部件的基座构件21旋转地安装。优选地，在第一封闭部件2中形成收集器18，以收集通过离心作用从冲煮接口构件19离开胶囊的饮料。特别地，收集器18被提供为围绕冲煮接口构件延伸的环形腔室。
第二封闭部件3还优选包括胶囊保持器22，该胶囊保持器例如经由一个或多个(滚珠)轴承23旋转地安装在第二封闭部件的基座构件24上。胶囊保持器22经由旋转轴26进一步连接到旋转马达25。
在图16中所示的冲煮单元的闭合位置，第二封闭部件的胶囊保持器22和插入腔室中的胶囊被驱动围绕中间纵向轴线O1旋转(离心)。因此，冲煮接口19也被驱动围绕相同轴线O1旋转。
在这种情况下，如图2所示，第一封闭部件1包括液体注射装置27，用于在封闭部件的闭合位置进行提取(图12)期间，在胶囊内供应液体(通常是热水)。然而，在可能的变型中，液体注射装置也可以被定位在第二封闭部件3中，例如直接位于腔室后面。液体注射装置27包括液体流道28和注入喷枪或针29，所述流道优选与纵向旋转轴线O1对准。喷枪或针从冲煮接口构件19的接合表面突伸出，以使得能够穿入或进入胶囊。喷枪或针29进一步优选地包括用于在一个或多个特定方向在胶囊内分配液体的一个或多个液体入口。
冲煮接口构件19也可任选地包括饮料加热装置31，以在通过出口排出之前在收集器中将饮料(例如，所离心出的液体咖啡提取物)维持在适合供应的温度。饮料加热装置可以与收集器18一体地形成，或者可为连接到收集器18的单独元件。
应当注意的是，通常，冲煮单元优选旨在被布置成沿基本水平或略微倾斜的纵向方向进行运动I。另外，纵向旋转轴线O1通常基本上与运动I的纵向方向对准。然而，可能有必要采用补偿装置，以补偿封闭部件可能的不对准。
冲煮接口构件19也可任选地包括饮料提取装置，以用于辅助从胶囊排出饮料。例如，饮料提取装置包括一系列穿孔构件30，用于形成贯通胶囊盖子的开口。穿孔构件可以是小的钉、刀片、针等。应当注意的是，在可能的颠倒构造或简单的不同构造中，这些提取装置可以定位在腔室15内或分别分布在第一封闭部件和第二封闭部件的表面上。
应当注意的是，也可以是这样的构型：第一封闭部件沿冲煮单元开启/闭合运动的纵向方向(轴线I)移动，第二封闭部件3相对于壳体8静止。还可能的是，第一封闭部件2和第二封闭部件3相对于壳体8在纵向方向I上在打开位置和闭合位置之间往复移动。
应当注意的是，在可能的变型中，第一封闭部件2和/或第二封闭部件3可以仅对于冲煮单元的闭合路径的最终部分或小部分而言沿纵向轴线方向I是能移动的。因此，在闭合路径的最终部分之前(例如在闭合路径的初始部分)，在冲煮单元闭合期间，第一封闭部件和/或第二封闭部件的运动可涵盖具有弯曲的、倾斜的和/或平行于轴线A的方向的运动。
根据本发明的一个重要方面，冲煮单元包括胶囊插入组件32，该胶囊插入组件包括被布置成用于通过插入孔10插入通道中时引导胶囊以及用于将胶囊保持在适当位置的一对对称布置的夹具33、34。夹具通常定位在通道的每一侧上。它们能在胶囊保持位置和胶囊释放位置之间移动。每个夹具通常包括用于保持胶囊的凸缘7并防止它因重力落下的支撑表面35。为阻挡胶囊的凸缘，表面35通常相对于胶囊的插入方向或通道的延伸方向(或相对于夹具的引导表面)横向延伸。夹具与单元的静态部分，优选地与壳体枢转地相关联。特别地，夹具可连接到壳体的U形部分63。应当注意的是，夹具也可以等同的方式连接至第一封闭部件2。
图5和图6示出了胶囊插入组件32的优选实施例。由一对夹具形成的胶囊插入组件通常相对于通过轴线I的垂直纵向平面对称(冲煮单元通常也优选地相对于该平面对称)。每个夹具33优选地包括支撑表面35之上的引导滑动表面36，该引导滑动表面可以成形为向内取向的U，用于接纳胶囊的凸缘7。因此，当胶囊插入单元中时，胶囊的凸缘被适当地沿着该表面引导并最终被支撑表面35阻挡，该支撑表面相对于图5中表示胶囊保持位置的位置处的滑动表面36基本上横向延伸。为此，当夹具位于胶囊保持位置时，胶囊的凸缘7的直径通常大于支撑表面35之间的横向距离。每个夹具都是沿枢轴线37枢转地安装在壳体上。枢轴线优选地平行于封闭部件的轴线I的相对运动的方向。因此，夹具能够通过沿枢轴线37旋转而处于两个位置，胶囊保持位置(图5)和胶囊释放位置(图6)。
夹具33、34优选通过力保持装置保持在每个位置。在优选实施例中，对于每个夹具，力保持装置包括弹性构件38，诸如牵引螺旋弹簧(或等同装置)，该弹性构件分别在第一端或连接点39处连接至位于枢轴线37下方的夹具下部以及在第二端或连接点40处连接至位于枢轴线37上方的壳体。从而，力保持装置被布置成使得夹具只能位于两个稳定位置，具体取决于枢轴线37相对于连接弹性构件的连接点39、40的延长线41的偏移位置。具体地讲，图5示出了处于胶囊保持位置的夹具，其中枢轴线37相对于弹性构件的延长线41向外偏移。因此，弹性构件(牵引弹簧)施加足以将夹具保持在此位置的牵引力。在图6中，夹具移动到其胶囊释放位置，在该胶囊释放位置中，这两个夹具的支撑表面35被分开(即，距离大于胶囊凸缘的直径)。在此位置中，枢轴线37相对于连接点39、40向内偏移定位。弹性构件38同样施加足以将夹具保持在此位置的牵引力。
优选地，力保持装置还(或作为另一种选择)包括磁性装置42，该磁性装置在夹具位于这两个稳定位置时，提供每个夹具和壳体的一部分43(或作为另一种选择，其可以是第一封闭部件的一部分)之间的磁吸引力。具体地讲，夹具的下部包括铁磁元件或磁铁44，壳体的所述一部分43包括两个单独的铁磁元件或磁体45、46；每个铁磁元件或磁体位于近距离处，以将夹具固定到这两个稳定位置中。具体地讲，这两个铁磁元件或磁体45、46被布置为彼此相距较近的横向距离。因此，在图5的胶囊保持位置，通过在夹具的元件44和壳体的元件46之间产生的吸引力，夹具被牢固地固定在适当位置。而在图6的胶囊释放位置，通过在夹具的元件44和壳体的元件45之间产生的吸引力，夹具被牢固地固定在适当位置。应当注意的是，术语“铁磁元件”或“磁体”在这里是指当经受磁场或产生磁场时表现出相互磁吸引力的元件。
应当注意的是，力保持装置可仅限于磁性装置(无弹性构件)。
根据本发明的一个方面，夹具由第一致动装置从胶囊释放位置(图6)向胶囊保持位置(图5)驱动，并且由第二致动装置从胶囊保持位置向胶囊释放位置驱动。现在将对此作出更详细的解释。
具体地讲，第一致动装置47是非伸缩的，并且至少部分地设置在第二封闭部件3的顶部。致动装置47还在夹具上方的通道9每一侧上对称地延伸。第一驱动装置47包括一对第一凸轮部分48，该一对第一凸轮部分在第一封闭部件的方向上纵向延伸超过第二封闭部件的按压边缘16。每个凸轮部分48设置在刚性细长延伸部件49上，该刚性细长延伸部件固定地连接到封闭部件3的外表面，并且在第一封闭部件2的方向上向前延伸。该细长构件通过向外取向的凸轮部分48终止于其自由端。凸轮部分被布置成接合设置在夹具上的互补凸轮部分50，即形成第一致动装置47的互补部分。更具体地讲，夹具包括延伸构件51，该延伸构件在第二封闭构件3的方向上向后延伸，并且包括向内突出的互补凸轮部分50。应当注意的是，细长延伸构件49和延伸构件51在夹具和第二封闭部件3的按压边缘16之间提供了一定的距离。该距离使得能够将主体相对较深的胶囊(图7至图9)插入通道中。可根据将被接纳在冲煮单元中的胶囊的深度，通过设计来调整构件49、51的长度。
通过将凸轮部分48、50相对刚性地接合在一起(也由延伸构件49、51的刚性来决定)，当胶囊被接纳在支撑面上时，夹具被限制在胶囊保持位置，并防止夹具分开。在胶囊下落插入过程中以及胶囊沿着滑动表面被引导之后，该刚性足以在因装载胶囊而施加的力的作用下保持夹具被限制。
胶囊插入组件还包括第二致动装置52，用于将夹具从胶囊保持位置(图5)向胶囊释放位置(图6)移动。第二致动装置52是第二封闭部件3的一部分。第二致动装置被布置在距离第一致动装置47一定距离处，使得当第二封闭部件足够接近第一封闭部件时，第二致动装置作用在夹具上。
具体地讲，第二致动装置52包括向外突出的非伸缩凸轮部分53，该凸轮部分设置在封闭部件的每一侧上。每个突出的凸轮部分53优选被布置成相对于按压边缘16向后偏移。突出的凸轮部分53被布置成：当第二接合部分在单元闭合的接近阶段中(图10)相对于第一接合部分移动时，接合夹具的互补凸轮部分54，即形成第二致动装置52的互补部分。致动装置52位于夹具枢轴线37的轴线下方，使得夹具被迫使从图5的保持位置枢转到图6的释放位置。通过这样接合这两个凸轮部分53、54，夹具被迫使分开，从而释放胶囊的凸缘。凸轮部分的布置使得：当胶囊的凸缘7足够接近第二封闭部件的按压边缘16时，发生这样的释放，从而确保分别将胶囊精确地定位在腔室中心(图10和图12)。
如图19中所示，为了便于从第二封闭部件3的腔室15中移除胶囊，第二封闭部件可包括胶囊排出装置55。该排出装置优选地被构造成与胶囊的主体6接合。应当注意的是，该排出装置还可被构造成接合胶囊的凸缘7，例如通过具有弹簧偏置的按压边缘来实现。在图示的模式中，该排出装置包括至少一个推进器，该推进器抵靠着弹性偏置装置(例如，螺旋弹簧)(未表示)可滑动地安装在胶囊保持器22的壳体中。当然，可以设想对该排出装置的这种形式作出许多等同变化。
如图13所示，例如，当重新打开冲煮单元时，可能需要从第一封闭部件2的接合表面、尤其是从其刺穿装置或针中分开胶囊。对于弹性推进装置而言，优选地可例如在冲煮接口构件的表面上提供一个或多个弹簧片56，该弹簧片作用于胶囊上以在第一封闭部件的方向上施加轴向力。
第二封闭部件3相对于第一封闭部件2的移动可以机械方式驱动或由例如WO2012/025258中所述的机动组件驱动。
在本实施例中，第二封闭部件3包括杠杆型致动组件，其使得能够在壳体的导轨或导槽13、14的引导下沿纵向轴线方向I移动第二封闭部件3。具体地讲，如图1所示，杠杆型致动组件包括凸轮装置，用于将手动手柄57的旋转移动转化为封闭部件沿着壳体的平移移动。具体地讲，手柄经由横向轴58枢转地安装在壳体上。在封闭部件3的每一侧上，轴58都能够在封闭部件移动过程中沿着纵向槽形路径59纵向滑动。该轴58还连接到杠杆60，该杠杆在其自由端包括凸轮盘61，该凸轮盘接合在向上定向的槽形路径62中。因此，当手柄从垂直布置(图1)操纵至基本上水平布置(图18)时，经由杠杆60刚性地连接到手柄的凸轮盘61在横向槽形路径59的引导下向下行进，以迫使第二封闭部件在第一封闭部件的方向上向前移动。通过90度旋转移动手柄就可轻松将封闭部件从打开位置完全移动到闭合位置，或从闭合位置完全移动到打开位置。因此，该系统是相对简单可靠的。
本发明还涉及包括本发明的冲煮单元的饮料生产设备。优选地，该冲煮单元水平地位于设备中，以便使胶囊能够在重力作用下插入插入孔10并由夹具控制。更具体地讲，包括第一封闭部件2和第二封闭部件3的胶囊封闭组件能相对于水平轴I的基本上纵向方向移动。就其本身而言，该饮料生产设备(未示出)可包括储水器、水泵、水加热器(用于将热水供至液体流道28)和控制单元(用于控制饮料制备，尤其是控制水泵的流速和驱动离心室组件旋转的马达旋转)。
现在将结合图7至图21来描述本发明的冲煮单元的功能，尤其是胶囊的插入、封闭和排出。
在图7至图9的胶囊插入位置，封闭部件彼此分开，以在纵向上形成足够长的通道9，从而使胶囊在插入壳体的插入孔10之后能够沿着夹具的滑动表面36被引导并且被保留在相同夹具的支承面35上。在该位置，夹具处于胶囊保持位置，并且第一致动装置47接合，从而将夹具限制在保持位置。具体地讲，致动装置47的凸轮部分48与夹具的互补凸轮部分50接合。因此，胶囊位于插入中间位置，在该插入中间位置，胶囊的中心线O与中心轴I基本上对齐(或由于胶囊的凸缘和夹具的滑动面之间的作用而略微倾斜)。在目前的上下文中，胶囊被设计成旋转对称元件，其目的是使胶囊能够在离心/旋转冲泡单元中沿其中心轴高速旋转，在所述离心/旋转冲泡单元中保持胶囊在腔室内精确定位以避免损坏胶囊和/或产生振动尤为重要。然而，本发明可采用非对称胶囊和/或系统，其中的冲煮单元并非离心式/旋转式的。然而，正确对准胶囊与封闭部件(例如，腔体)对于相对于封闭部件恰当封闭和/或密封胶囊仍然很重要。
当向下移动手柄57时，第二封闭部件3被迫使向第一封闭部件2靠近，如图10至图12所示。由于夹具在胶囊保持位置具有稳定性，胶囊插入组件在此中间闭合阶段保持在胶囊保持位置，因此胶囊可被保持在夹具之间接合中的参考中间位置。
随着第二封闭部件3足够接近第一封闭部件2(图13至图15)，在第二致动装置52接合的作用下夹具被迫使在胶囊释放位置中分开。胶囊不再由夹具保持，但足够接近腔室15的边缘，从而被第二封闭部分的腔室保持。随着封闭部件继续相对于第一封闭部件移动，胶囊配合在腔室中。也可使第一封闭部件充分接近胶囊以使胶囊刚好居中，并且随着封闭部件围绕胶囊封闭而由刺穿装置或针29保持胶囊。
随着第二封闭部件3进一步朝向第一封闭部件2移动，胶囊的凸缘被第二封闭部件的按压边缘16挤压，随后被第一封闭部件的按压边缘17挤压。在冲煮单元的闭合位置，胶囊的主体被容纳在腔室15中；其凸缘被挤压在两个按压边缘之间。胶囊插入组件32充分缩离第二封闭部件。此位置对应于饮料冲泡位置。通常，可通过经由液体注射装置27将水送入胶囊中来进行提取离心过程，并且可通过经由旋转马达驱动胶囊保持器22旋转来使胶囊旋转。离心出的饮料可被收集在收集器18中并通过饮料出口5排出。
饮料制备之后，如图19至图21所示，通过经由手柄驱动第二封闭部件3并沿着纵向方向I将其从第一封闭部件移开来重新打开该单元。因为胶囊插入组件处于稳定位置(胶囊释放位置)，所以夹具保持打开，从而允许胶囊排出装置55从腔室中排出胶囊，胶囊然后通过完全敞开的通道落下。
在下一阶段，随着第二封闭部件继续移开，胶囊插入组件被第一致动装置接合，并且被限制以便在通道中插入新胶囊(返回图7至图9的情况)。
Claims (16)
1.一种特别是用于从胶囊制备饮料的机器的饮料冲煮单元(1)，包括：
-壳体(8)，
-包括第一封闭部件(2)和第二封闭部件(3)的胶囊封闭组件，所述第一封闭部件连接到所述壳体，所述第二封闭部件能相对于所述第一封闭部件沿纵向轴线方向(I)、优选以平移移动方式在胶囊插入位置和胶囊封闭位置之间移动，在所述胶囊插入位置，所述两个封闭部件彼此相距一段距离且在它们之间形成通道(9)，在所述胶囊封闭位置，所述胶囊被封闭在所述第一封闭部件(2)和所述第二封闭部件(3)之间，
-胶囊插入组件(32)，所述胶囊插入组件包括被布置成用于将所述胶囊(4)朝向中间插入位置引导并将所述胶囊保持在所述位置的一对夹具(33,34)；所述夹具包括用于保持所述胶囊克服重力的一对支撑表面(35)；
-其中所述夹具(33,34)能在胶囊保持位置和胶囊释放位置之间移动，在所述胶囊保持位置，所述支撑表面(35)彼此接近足以将所述胶囊保持在所述位置的距离，在所述胶囊释放位置，所述夹具的所述支撑表面(35)分开足以不再保持所述胶囊的距离；
其特征在于：
所述夹具(33,34)由第一致动装置(47,48,49,50)从所述胶囊释放位置向所述胶囊保持位置驱动，并且由第二致动装置(52,53,54)从所述胶囊保持位置向所述胶囊释放位置驱动；
其中所述第一致动装置(47,48,49)和所述第二致动装置(52,53,54)被布置为沿所述两个封闭部件(2,3)相对移动的纵向轴线方向(I)彼此相距纵向距离，使得在冲煮之后、当所述第二封闭部件(3)远离所述第一封闭部件(2)相对移动并且所述两个封闭部件彼此相距足够距离以允许所述胶囊(4)通过所述通道(9)从所述胶囊封闭组件(2,3)移除时，所述第一致动装置(47,48,49,50)作用在所述夹具上；并且，当所述第二封闭部件(3)朝向所述第一封闭部件(2)相对移动并且所述封闭部件彼此足够接近以使得所述胶囊在被所述封闭部件(2,3)封闭之前能够由所述封闭部件中的至少一个适当地维持或保持时，所述第二致动装置(52,53,54)作用在所述夹具上。
2.根据权利要求1所述的饮料冲煮单元，其中所述第一致动装置(47,48,49,50)和所述第二致动装置(52,53,54)形成所述第二封闭部件(3)的部分或在所述第二封闭部件(3)和所述胶囊插入组件(32)之间被共有。
3.根据权利要求2所述的饮料冲煮单元，其中所述第一致动装置(47,48,49,50)和所述第二致动装置(52,53,54)包括所述第二封闭部件(3)的非伸缩突出的凸轮部分(48,54)。
4.根据权利要求1至3所述的饮料冲煮单元，其中所述第一致动装置(47,48,49,50)被布置成当所述第一封闭部件(2)和所述第二封闭部件(3)位于所述胶囊插入位置时，将所述夹具(33,34)限制在所述胶囊保持位置；因此，当所述胶囊(4)通过重力插入所述通道(9)中时，防止所述夹具因所述胶囊的装载而被分开。
5.根据前述权利要求中任一项所述的饮料冲煮单元，其中所述第二封闭部件(3)包括用于压贴在所述胶囊的凸缘(7)上的按压边缘(16)；所述边缘围绕用于将所述胶囊的主体(6)的至少一部分接纳在其中的腔室(15)。
6.根据权利要求5所述的饮料冲煮单元，其中所述第一致动装置(47,48,49,50)包括一对第一凸轮部分(48)，所述一对第一凸轮部分在所述第一封闭部件(2)的方向上纵向延伸超过所述按压边缘(16)。
7.根据权利要求5或6所述的饮料冲煮单元，其中所述第二致动装置(52,53,54)包括一对第二凸轮部分(54)，所述一对第二凸轮部分优选地沿所述第二封闭部件(3)的侧面，相对于所述按压边缘(16)向后偏移地延伸，并向外突出。
8.根据前述权利要求中任一项所述的饮料冲煮单元，其中所述夹具(33,34)沿着枢轴线(37)枢转地安装在所述壳体(8)上或所述第一封闭部件(2)上，所述枢轴线基本上平行于所述封闭部件的相对移动的纵向轴线方向(I)。
9.根据权利要求8所述的饮料冲煮单元，其中所述第一致动装置(47)和所述第二致动装置(52)被分别布置在所述壳体或所述第一封闭部件上夹具的所述枢轴线(37)上方和下方的相对空间距离处。
10.根据权利要求8或9所述的饮料冲煮单元，其中所述夹具(33,34)由力保持装置保持在每个位置中。
11.根据权利要求10所述的饮料冲煮单元，其中，对于每个夹具而言，所述力保持装置包括弹性偏置构件(38)(例如，螺旋弹簧)，所述弹性偏置构件在所述夹具的所述枢轴线(37)每一侧上分别连接到所述夹具和所述壳体或所述第一封闭部件，以迫使所述夹具处于所述两个位置中的一个，由此形成稳定的位置，具体取决于所述枢轴线(37)相对于连接所述弹性偏置构件的连接点(39,40)的连线(41)的偏移位置。
12.根据权利要求10或11所述的饮料冲煮单元，其中，对于每个夹具而言，所述力保持装置包括磁性装置(42)，所述磁性装置在所述夹具位于所述两个位置中的任一个时，提供所述夹具和所述壳体或所述第一封闭部件(2)的一部分(43)之间的磁吸引力。
13.根据前述权利要求中任一项所述的饮料冲煮单元，其中所述第一封闭部件(2)包括冲煮接口构件(19)，所述冲煮接口构件具有弹性推压装置，所述弹性推压装置优选是至少一个弹簧片(56)，所述弹性推压装置作用于所述胶囊(4)，优选是所述胶囊的盖子，以从所述构件分开所述胶囊。
14.根据前述权利要求中任一项所述的饮料冲煮单元，其中所述第二封闭部件(3)包括胶囊排出装置(55)，所述胶囊排出装置接合所述胶囊，优选是所述胶囊的主体，以便于从所述腔室(15)移除所述胶囊。
15.根据前述权利要求中任一项所述的饮料冲煮单元，其中所述第一封闭部件(2)和所述第二封闭部件(3)一起形成离心冲煮单元的至少一部分，在所述离心冲煮单元中，所述胶囊被驱动旋转以用于在所述胶囊内施加离心力，从而导致饮料被从所述胶囊中提取出来。
16.饮料生产设备，所述饮料生产设备包括根据前述权利要求中任一项所述的饮料冲煮单元。
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