CN106998955A - 用于制备液体食物产品的机器的分配组件 - Google Patents

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CN106998955A CN201580064596.4A CN201580064596A CN106998955A CN 106998955 A CN106998955 A CN 106998955A CN 201580064596 A CN201580064596 A CN 201580064596A CN 106998955 A CN106998955 A CN 106998955A
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Abstract

一种用于制备液体食物产品(1)的机器的分配组件(2),包括制备室(7,8)和液压线路(20),液压线路(20)构造成用于将水和/或蒸汽供应至制备室(7,8)。制备室(7,8)构造成用于接收至少一定剂量(9)的液体食物产品的前体且用于跟随水和/或蒸汽穿过制备室(7,8)的通道分配液体食物产品。制备室包括优选地构造成用于引入水和/或蒸汽的第一室部分(7)以及优选地构造成用于分配液体食物产品的第二室部分(8)。至少一个室部分(8)是关于另一室部分(7)在允许上述剂量(9)装载到制备室(7,8)中的间隔开的位置与允许将水和/或蒸汽引入制备室(7,8)且从制备室(7,8)分配液体食物产品的闭合位置之间可移置的。分配组件(2)还包括构造成用于特别是当第一室部分(7)和第二室部分(8)在闭合位置时将压缩空气供应至制备室的气动线路(30)。

Description

用于制备液体食物产品的机器的分配组件
技术领域
本公开涉及用于从固体形式的前体(诸如,例如磨碎的咖啡)开始制备液体食物产品的机器、系统和方法,且已经特别参照用于此机器的分配组件(dispensing assembly)而发展。
背景技术
上文指出的类型的机器的分配组件通常包括以两部分形成的制备室,其中至少一个可关于另一个在用于装载/卸载的间隔开的位置和用于注射和分配的闭合位置之间移置。在间隔开的位置中,在制备室的两个部分中的一者中,可设置一定剂量的液体食物产品的前体,此剂量可能包含在一次性囊(capsule)或容器(pod)中,或者它可能直接设置在制备室的对应部分中。
制备室的两个部分然后带到闭合位置中,且加压制备流体(通常由热水和/或蒸汽表示)注射到室中。流体与该剂量的前体接触以通过注入或溶解(根据前体的类型)来获得液体产品。该液体产品经由分配管从制备室出来。
在上文指出的类型的分配组件中,不稀有的是,甚至在分配之后,液体残余物保持在制备室内且/或在对应的分配管中。此残余物的存在负面地影响随后周期的制备中分配的液体产品的质量,且意味着健康性质的问题,特别当制备机器在分配液体产品之后保持不使用达一定时段。
发明内容
本发明的主要目标是以一种对于用户简单且实用的方式克服上述缺点。根据本发明,以上目标由于具有权利要求1中指出的特性的用于制备液体食物产品的机器的分配组件而达到。此外,本发明关于一种用于制备液体食物产品的机器、系统和方法。本发明的有利发展形成从属权利要求的主题。权利要求形成本文提供的关于本发明的技术教导的主要部分。
附图说明
现在将参照仅作为非限制性示例提供的附图描述本发明,且在附图中:
-图1是根据本发明的一个实施例的用于制备液体产品的机器的分配组件沿纵向区段的示意性透视图;
-图2是根据本发明的一个实施例的分配组件的示意性截面视图;
-图3是根据本发明的一个实施例的分配机器的流体线路的示意性表示;
-图4是根据本发明的一个实施例的分配组件的一部分的示意性纵向区段;
-图5是可与根据本发明的一个实施例的分配组件相关联的泵送装置的示意性纵向区段;
-图6是图5的装置的构件的示意性纵向区段;以及
-图7和图8是图6的构件的部分的示意性透视图。
具体实施方式
在随后描述中,各种特定细节为了提供实施例的深入理解的目标而示出。实施例可在没有一个或更多个特定细节或带有其它方法、构件、材料等的情况下获得。在其它情况下,对于本领域技术人员已知或显而易见的结构、操作或材料没有详细示出或描述,使得实施例的各个方面将不难懂。在此描述的框架中参照"实施例"或"一个实施例"意思是指出关于实施例描述的特定构造、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此,可在此描述的各个点中存在的诸如"在实施例中"或"在一个实施例中"等的短语不一定指同一个实施例。此外,特定构造、结构或特性可以任何适当的方式结合在一个或更多个实施例中。本文中所使用的参照仅为了方便而提供且因此不限定实施例的范围或保护的领域。
图1示意性地且仅作为非限制性示例表示用于制备液体食物产品的机器1,其使用根据本发明的一个实施例的分配组件。机器1在这里有限地示出为直接关注的部分以用于理解本发明,诸如整体由2指定的分配组件。因此,附图不示出通常在本文考虑的类型的机器中提供的其它功能构件,诸如至水源(例如,机器的储器)的连接器、用户接口、电子控制卡、配线、微型开关等。
从机械角度,分配组件2可为节段中已知的任何概念,例如(但不排外地)在以Luigi Lavazza S.p.A.的名字提交的WO 2014/016741 A2、WO 2013/182923 A1、WO 2013/150480 A1、WO 2013/140282 A1、WO 2013/111088 A1、WO 2013/038318 A1、WO 2012/168917 A1、WO 2012168918 A1中的一者或更多者中描述的那样,读者还关于可用于根据本发明的机器中的可能类型的囊(无论是否密封)的描述而参照它们。应注意的是,另一方面,本发明还可应用至使用由纸材料制成的容器的机器或者在其制备或注入室构思成用于在没有容器或囊的中介的情况下直接接收液体产品的前体的机器,诸如,例如,以颗粒或粉末形式制备(例如磨碎的咖啡),或者以小片形式压紧。此外,本发明可应用至具有由一个或更多个静止本体限定的制备室的分配组件,液体产品的前体可经由适合的通道(其可然后以不透流体的方式重新闭合)在其内供应。
在各种实施例中,分配组件2具有支撑结构或壳3,例如包括两个端板4、上壁5、下壁6和两个侧壁(不可见)。制备或注入室位于壳3内,制备或注入室构造成用于接收至少一定剂量的液体食物产品的前体且用于跟随水和/或蒸汽穿过制备室的通道分配产品。
在一个实施例中,制备室包括第一部分7和第二部分8。部分7和8中的至少一者可关于另一部分在间隔开的位置(允许上述剂量装载到制备室中)和闭合位置(允许将水和/或蒸汽引入制备室且因此分配液体食物产品)之间移置。如已经提到的那样,另一方面,本发明还可应用至带有由一个或更多个静止本体限定的制备室的组件的情况。
在一个实施例中,第一部分7包括注射器装置(下文为了简单称为"注射器"),其设计成在压力下将水和/或蒸汽(经由水源(例如储器)、泵送器件和锅炉(其在图1中未表示)由对应的管提供)引入制备室。第二部分8包括本体,其限定适合用于接收上述剂量的前体且设计成分配借助于前体获得的液体产品的容积。为此目的,分配管(其初始部分由8a指定(还见图4))可操作地关联至部分8,以用于将液体产品释放到收集容器(诸如咖啡杯)中。
在优选实施例(诸如表示的那一个)中,组件2是预先配置成接收包含上述剂量的前体的囊的类型。因此,在此实施例中,室部分8是囊保持器,其设计成至少部分地封装囊,诸如由9指定的囊。在之后,为了简单而假设,包含在囊9中的该剂量的前体是磨碎的咖啡。
囊9(也称为"筒"或"容器")可为任何已知的类型且因此不详细描述。另一方面,如提到的那样,在可能变型实施例中,根据本发明的分配组件可为不意味着使用用于制备液体产品的囊的类型。
在图1中所示的示例中,囊保持器8与由A指定的轴线大致同轴且安装得关于壳3可运动。再一次参照示出的示例,注射器7也与轴线A大致同轴,且优选地但不一定安装在关于壳3的静止位置。根据实施例(未表示),注射器7可运动,或者注射器和囊保持器两者可运动,以便获得间隔开的位置和闭合位置之间的通道。如将下文清楚地出现的那样,单向或止回阀优选地关联至注射器7,其设计成仅当用于供应水和/或蒸汽的对应线路内的压力已经达到给定值时打开。一种此阀可封装在注射器7的本体内,或者可设置在其外。在可能的变型实施例(未示出)中,将流体注射至囊9中的功能可在制备室的第二部分8中执行,且分配液体产品的功能可在第一部分7中执行,或者再一次制备室的同一个部分可预先配置以用于注射水和/或蒸汽且分配液体产品。
组件2包括用于装载和卸载囊9的配置,其包括入口通道和出口通道(其在图1中由10和11指定),在这里分别限定在壳3的上壁5和下壁6中彼此大致对准的位置中。装载和卸载配置优选还包括固持器件,其能够假设固持囊9的至少一种条件且释放囊9的至少一种条件。在此情况下,例如,将固持器件在上文指出的条件之间切换可优选地通过囊保持器8和注射器7之间的相对运动(或者经由关联至囊保持器的注射器部件)而获得,都根据本身已知的技术(例如,见已经在上文引用的在Luigi Lavazza S.p.A.的名字下的文件)。优选地,固持器件在入口通道10和出口通道11之间的中间位置中设在壳3内,以便当这些在相应的间隔开的位置中时在注射器7和囊保持器8之间运转。
还参照图2,在一个实施例中,固持器件包括静止夹取装置,其包括两个叉钳元件12,下文为了简单而称为"叉钳"。优选地,叉钳12大致在同一个横向平面中在轴线A的相对侧上大致对称地安装。在示出的情况下,叉钳12以长度大致垂直于轴线A延伸且经由至少一个销(不可见)铰接(这里平行于轴线A)且关于壳3或注射器7的本体固定。叉钳12可设有弹簧或类似的弹性器件(不可见),例如安装在对应于相应的铰链销的位置中,弹簧或类似的弹性器件配置成使得将夹钳本身朝平衡位置(图2中可见,特别是用于固持囊9的位置)推动。在其它实施例中,此位置在没有专用弹簧的辅助的情况下获得,且使用组成夹钳的材料(例如,塑性材料)的固有弹性以允许其分叉。在所示的非限制性示例中,叉钳12在其上部区域中铰接,但明显地,它们可在其它区域中(例如在下部区域中)铰接。
在优选实施例中,夹钳12形状确定成以便在其之间限定至少一个机座(在图2中由13指定),特别是大致圆柱形基座,优选地与轴线A大致同轴。示出的非限制配置使得,在从上方装载的步骤期间,位于其环形凸缘(例如,见图1)后面的囊9的一部分将刺入夹钳12之间,通过与对应的弹簧(或组成夹钳的材料的固有弹性)的动作反方向而引起其分叉,直到它达到机座13。在此条件下,囊9由夹钳12弹性地保留在与轴线A大致同轴且关于注射器7和囊保持器8中间的位置中。在其它实施例(未表示)中,机座13和夹钳12可以一种方式预先配置,使得在没有弹性力施加在夹钳12本身上的情况下获得由囊9到达和保持上述位置。在此情况下,可能的弹性器件和/或组成夹钳12的材料的固有弹性被使用以允许其分叉且随后返回平衡位置。
每个夹钳12的本体优选地形状确定成(特别在其面向囊保持器8的部分中)以便与囊保持器8的部分相互作用以获得夹钳本身的分叉。为此目的,例如,夹钳12的本体可设有对应的引入部分和倾斜的表面,或存在设计成与对应部分配合的突出部,诸如在囊保持器8上存在的引入部分或倾斜的表面。
假如它们执行将囊9暂时保留在与囊保持器8和注射器7大致同轴的中间位置中的功能,则组件2的固持器件甚至可具有与图2中所示的那一个不同的构造。例如,在未表示的实施例中,固持器件包括可由囊9的凸缘接合的引导元件,其设计成在上述中间位置中支撑后者。在囊已经由囊保持器8接纳之后,在将后者靠近注射器7期间,使用上述凸缘的变形的可能性以将其从对应的引导元件释放。固持器件还可由囊保持器8或由注射器7直接携带,例如以凸出的夹钳或壁的形式,固持器件设计成在分别与囊保持器8或注射器7的本体相互作用之后分叉。此外,在保留位置中,囊9不一定必须共享轴线A。在此中间位置中,事实上,囊9的轴线还可关于轴线A平行或略微倾斜。在此变型实施例中,可能使用限定在囊保持器8中的壳和囊9的外周壁的锥度,以在囊保持器的前进期间获得所讨论的元件之间的定心的相对运动,如下文阐明的那样。另一方面应强调的是,固持器件的存在不组成本发明的基本元件,这些器件可能不存在(例如,在带有转筒式平移运动的组件的情况下,诸如上文已经引用的WO 2013/182923 A1和WO 2013/038318 A1号文件中描述的那些)。
优选地,入口通道10的轮廓大致对应于囊9的截面,以便允许其带有相对精度引导引入到组件2中。在此方面,例如,开口10优选限定用于囊9的凸出凸缘的相对引导凹槽,这些凹槽中的一者例如在图1中可见,在那里凹槽由10a指定。在装载期间,在囊9已经超过开口10之后,囊9然后由固持器件以本身已知的方式接纳。
组件2包括两个相对线性导轨,在图2中示意性表示,在那里它们由14指定,例如由圆柱形杆组成。囊保持器8的相应的侧向引导元件(不可见)彼此平行且平行于轴线A而接合在两个导轨14中。
囊保持器8的杯形状的本体具有侧向或外周壁,其限定用于囊9的壳的内表面,该内表面大致形状确定成像截头圆锥或具有与使用的囊的侧壁中的一者互补的一些其它形状。囊保持器8的本体然后具有底部壁,用于分配液体产品的上述管8a的相应部分延伸穿过其。管8a延伸直到机器1的对应分配区域(在图中不可见),其以喷嘴终止。
注射器7和/或囊保持器8可设有相应的装置以用于囊9的穿孔,该装置如例如在图1中可见的那样包括一个或更多个尖端或凸部(所有根据已知技术)。如已经所述的那样,本发明在任何情况下还可应用至用于具有一个或更多个预先穿孔的端壁的囊或用于由过滤纸制成的囊的分配组件,在此情况下不必需在注射器7中和/或在囊保持器8中提供穿孔装置。
在示出的实施例中,囊保持器8可经由促动系统沿促动的轴线(这里由轴线A表示)在两个相对方向上移置。在优选实施例中,促动系统是马达驱动的,且包括电动促动器(特别是双向电动马达,在图1中由15指定)。在优选实施例中,马达减速器关联至马达15,马达15的输出齿轮与大齿轮16接合。大齿轮16关于蜗壳17旋转固定,关于囊保持器8的底部固定且与轴线A同轴的带螺纹的杆18接合在蜗壳17中。
从囊保持器8的缩回位置(在图1中可见)出发,马达15在第一方向上的促动经由上述马达减速器带来大齿轮16且因此蜗壳17的旋转。囊保持器8侧向地约束至引导杆14且带螺纹的杆18固定至其。蜗壳17的旋转因此确定囊保持器8朝注射器7的逐步前进,直到它们彼此接近的位置(图4中可见),其可例如经由合适的传感器(诸如微型开关)探测。通过然后引起马达15且因此杆18在相对方向上的旋转,可能获得囊保持器8的相对移置(即,其远离注射器7退回)到图1的相应位置中,在那里它们与彼此成一定距离,其也可例如经由微型开关或其它合适的传感器探测。当然,组件2的促动系统的备选实施例是可能的。根据变型(未表示),用于促动制备室7、8的系统是手动的(根据本身已知的技术)。
根据本发明的分配组件包括液压线路,其构造成将水和/或蒸汽供应至制备室7-8。
可结合组件2使用的液压线路的示例在图3中示意性表示,在那里此线路作为整体由20指定。线路20包括彼此流体连通的一系列不透流体的管,其不由参照标号指定但在图中利用单线表示。
线路20包括泵送器件21,其具有与水源22(例如,机器1的储器)流体连通的吸入入口21a。优选地,至少一个止回阀(由NRV1指定)设在入口21a和源22之间的线路的伸展上,止回阀优选地校准成以便仅当水吸入压力超过给定值时打开。
泵送器件21然后具有传送出口21b,其与分配组件2的注射器7流体连通。本身已知的概念的加热器装置HD(其包括例如电阻)沿出口21b和注射器7之间的线路的伸展运转。加热器HD构造成用于将由器件21泵送至注射器7的水加热直到给定温度(其可为水的蒸发的温度),其可经由温度传感器(未表示)控制。
在一个实施例中,本身已知的类型的压力传感器PS1在被包括在泵送器件21的出口21b和加热器HD之间的线路20的伸展上运转。此外或作为备选,在线路20的同一伸展上可提供压力开关PSw1,其也是本身已知的概念。
在一个实施例中,安全阀RV1(其也是已知的概念)在泵送器件21的下游在线路20上运转。非常优选地,此阀RV1在被包括在出口21b和加热器HD之间的线路的伸展上运转。当面对时,安全阀RV1具有优选与液体聚集容积流体连通的出口端部(示意性表示且由24指定),例如机器1配备的收集盘或具有若干厘升的容量的管。在加热器HD和注射器7之间可运转第二压力开关PSw2或设计成用于控制在线路中经过的液体的流体动力参数的控制的其它装置。
如已经提到的那样,在注射器7的上游,线路20包括止回阀(由NRV2指定),其优选地设计成仅当在加热器HD的下游传送水和/或蒸汽的压力已经达到给定值时打开。
根据本发明的特性,分配组件2包括构造成用于将压缩(加压)空气供应至制备室7、8的气动线路。提供一个此线路使其有利地可能执行净化或清洁制备室7、8和对应的分配管8a的步骤。
可在组件2中使用的气动线路的可能的示例类似地在图3中示意性示出,在那里其作为整体由30指定。此外,线路30包括彼此流体连通的一系列不透流体的管,其在图中利用双线表示但不由任何参照标号指代。
同样,线路30包括具有吸入入口31a的泵送器件31,吸入入口31a提供环境压力下的空气的吸入部(示意性地由框32a表示,例如在机器1或组件2的壳内)或与其流体连通。优选地,还在此情况下,至少一个止回阀(由NRV3指定)设在入口31a和空气吸入部32a之间线路的伸展上,止回阀优选地校准成用于仅当空气吸入压力超过给定值时打开。
泵送器件31然后具有传送出口31b,其与组件2的注射器7流体连通。在优选实施例中,气室空间(由33指定)沿出口31b和注射器7之间的线路的伸展限定。优选地,为此目的线路30面对两个可控制的电动阀CV1和CV2,一个沿线路30的管在另一个上游。在对应于气室空间33的位置中,本身已知的概念的压力传感器PS2可运转。
在一个实施例中,安全阀RV2(已知的概念的)在泵送器件31的下游在线路30上存在。非常优选地,此阀RV2在包括在出口31b和气室空间33之间的线路的伸展上运转。安全阀RV2的出口端部(如由框32b示意性表示)在环境压力下,例如在机器或组件2的壳内打开。最终,在注射器7的上游,线路30包括止回阀NRV4,其优选地设计成仅当在气室空间33的下游传送空气的压力高于给定值时打开。阀CV1和CV2的打开和关闭的组合确定空气的保留以及其朝组件2的制备室7排出。
在图3中,框CS示意性地表示组件2的(即,机器1的)控制系统,其预先配置成控制各种电气构件(之前描述的那些在其中)。控制系统CS优选包括用户接口,诸如本身已知的类型的控制面板。
在优选实施例中,控制系统CS预先配置成用于自动控制液压线路20和气动线路30,以便在后者已经供应有水和/或蒸汽之后(特别在分配液体食物产品之后)将压缩空气供应至制备室7、8。以此方式,直接在分配液体食物产品之后,制备室7、8和分配管8a可净化。
在特别有利的实施例中,控制系统CS预告配置成用于:
-启动气动线路30的泵送器件21;
-引起阀CV1的打开,同时将阀CV2保持在闭合条件,且同时气动线路30的泵送器件31是活动的;
-随后引起阀CV1的关闭,以用于将压缩空气存储在气室空间33中;且
-随后引起阀CV2的打开以便引起压缩空气从气室空间33流出至制备室7、8。
以此方式,压缩空气还在液压线路20的操作期间可存储在气室空间33中。当在优选实施例中泵送器件21和31的功能整体结合在双作用泵送装置中时,此解决方案然后是有利的。
如已经见到的那样,在优选实施例中,制备室的第一部分(这里由注射器7表示)具有与液压线路20流体连通的第一入口和与气动线路30流体连通的第二入口。在此意义上的示例在图1中可见,在那里上述入口分别由26和36指定。此解决方案允许简化组件2的构造,特别关于线路20和30的出口的连接,且改进线路本身的流体动力特性。
在此类型的实施例中,有利地,止回阀NRV2和NRV4直接关联至制备室的第一部分7的入口26和36(例如在图4中示意性表示的那样),至减小总体尺寸的优点。如已经所述的那样,止回阀NRV2和NRV4(如类似阀NRV1和NRV2)可为已知概念,例如(见图4)包括打开/关闭元件,其由对应的弹簧强制到对应线路20或30的闭合的位置中,此弹簧校准成用于允许打开/关闭元件的通道仅当分别超过水或空气的特定压力时到开放位置中。
在示表示的实施例中,液压线路的泵送器件和气动线路的泵送器件可与彼此不同,即,它们可包括独立于彼此且由控制系统CS控制的两个不同的泵送装置。在此类型的实施例中上,可省略气室空间和对应的阀CV1和CV2。
在特别有利的实施例中,另一方面,泵送器件21和泵送器件31由同一个泵送装置提供,关于简单、经济和减小制备机器的尺寸带有明显的优点。此类型的实施例在图3中示出,在那里上述泵送装置作为整体由40指定。
在优选实施例中,泵送装置40包括双作用液压泵41,其具有气缸42和活塞43,活塞43可移置地安装在气缸42中以便在其中限定两个可变容积室。在图3中,这些室由容积(由21和31指定)表示,之前分别识别为液压线路20和气动线路30的泵送器件。任何已知概念的对应的线性促动系统44关联至活塞43。每个可变容积室21、31因此具有入口21a、31a(分别与环境压力下的水和空气的吸入点22、32a流体连通)和出口21b、31b(与制备室7、8的相应的入口(诸如由图1和图4中的26和36指定的入口)流体连通)。活塞43在一个方向上的促动带来水吸入到线路20中以及空气传送到线路30中,而活塞43在相对方向上的促动带来水传送到线路20中以及空气吸入到线路30中。
组件2的操作的非限制性示例参照图3中示出的实施例在下文描述。
在机器1开启且在液体产品的制备周期的开始之前的情况下,电动阀CV1和CV2在闭合条件下,加热器HD不活动,且泵送装置40在不活动位置中,其中室21在最小给定容积处且室31在最大给定容积处。
用户将囊9通过对应的入口通道10引入组件2中。囊9通过重力达到限定在夹钳12之间的固持位置,或者以本身已知的形式推到此位置中。
控制系统CS然后管理马达15的开始。可由用户通过按机器1的用户接口上的钥匙或特意提供的按钮来允许开始,且/或可通过由适合的传感器(诸如,微型开关,其感测限定在夹钳12之间的位置中的囊9的存在)作出的探测来允许开始。
马达15在第一预先确定方向上的旋转引起囊保持器8朝注射器7前进。在达到囊保持器8和注射器7的闭合位置之后(其也可例如经由合适的传感器(诸如微型开关)探测),控制系统CS启动加热器HD。下一步,控制系统CS管理阀CV1的打开,且促动泵41的促动系统以在第一方向上移置活塞43,以便引起室21的容积的增加和室31的容积的对应减小。以此方式,在室21中,水从源22通过止回阀NRV1吸入。活塞43在第一方向上的移置还确定在出口31b和阀CV2之间延伸的线路30的伸展中的空气的压缩,阀CV2仍闭合(给定还存在止回阀NRV3)。
如果提供传感器PS2,且如果在活塞43的运动期间,传感器探测到线路20中水的压力低于最小阀值,则制备周期至少暂时中断,由于低压力可认为在入口处缺水(例如,由于机器的储器中没有水)。在此情况下,可发出警报,例如通过开启用户接口上的警报灯或通过启动蜂鸣器。
当泵41已经吸入对应于活塞43的给定冲程的给定量的水(例如30ml)时,控制系统CS中断泵装置40的促动系统44的操作,且管理阀CV1的关闭,以便将压缩空气存储在气室空间33中。在此步骤中,如果提供传感器PS1,则该传感器由控制系统CS使用以用于监测气室空间33中的空气的压力,以便识别阀的任何可能的泄漏或故障。还在此情况下,可发出视觉或声音警报。
在加热器HD已经将水加热至给定温度(例如,95°C)(经由合适的温度传感器探测)之后,控制系统CS发出用于泵送装置40的新促动的命令,即,活塞在相对于之前那个的第二方向上移置,以便将水通过加热器HD和止回阀NRV2朝制备室7、8推动。在制备期间,热水然后经由止回阀NRV2和注射器7注射到囊9中。此阀因此防止当制备室7、8开放且泵41不活动时水从液压线路20泄漏,且此外防止在液体产品已经分配之后产品的任何残余物返回到液压线路20中。热水流动通过囊9以便获得液体产品,从而还确定线路20中的压力的降低。离开制备室7、8的液体产品穿过对应的分配管8a,直到其达到收集容器,例如咖啡杯,由图3的框CC示意性表示。
活塞43在第二方向上运动确定在止回阀NRV3和电动阀CV1之间的线路30中的空气的压力的降低,直到其等于环境压力。活塞43的进一步线性运动引起空气随后通过止回阀NRV3和关联的环境空气吸入部32a吸入到气动回路30中。
在活塞产品的分配完成后,之前储存在气室空间33中的压缩空气被释放。室7、8和对应的分配管8a中仍存在的任何可能的液体的残余物然后由于空气流而被移除。特别地,当活塞43在行进的端部(即,当室31已经达到其最大容积且充满空气时),不再可能继续将水传送到线路20中。加热器HD因此停用,且阀CV2打开。阀CV2的打开允许压缩空气从气室空间33通过止回阀NRV4流至制备室7、8。空气流经过室7、8(且因此通过排空的囊9)且然后朝用于收集液体产品的容器CC释放到组件2外,从而允许制备室7、8以及对应的分配管8a的净化。
在利用空气净化的步骤之后,分配管8a大致不再包含液体残余物,但仅有几乎在环境压力下的空气。阀CV2可因此关闭,因此将组件2带回到其初始条件中。
控制系统然后可发出用于马达15在与之前那个相对的方向上的新启动的命令,以便将注射器7和囊保持器8带回到间隔开的位置。在其退回期间,囊保持器8和排空的囊9一起拉,囊9的凸缘在某个点与夹钳12的前部干涉。在此步骤中,夹钳经由囊保持器8的特意提供的部分仍保持分叉,且用完的囊可由重力朝排放通道11下降。如已经所述的那样,另一方面,固持器件且因此根据本发明的组件中的排空的囊的排放的形式可根据节段中已知的任何技术提供。当达到退回的行进端部位置时,控制系统CS停止马达15。如已经提到的那样,组件2的促动系统可为手动促动的类型。
关联至加热器HD的温度传感器确保后者不过热且保证将维持给定温度。可能提供至少一个热开关(未表示),在水的温度超过最大限制(例如,100°C)的情况下,启动热开关以用于中断供应至加热器HD。
传感器PS1可用于监测空气的压力,也在活塞43将空气推动到线路30中时(其中电动阀CV2闭合)。给定范围之外的压力的值引起由控制系统CS对制备过程的干扰,带有可能的警告(此反常压力值可例如为指示线路30中的泄漏)。
可提供压力开关PSw1以用于在压力传感器PS2或控制系统CS的故障的情况下保证系统的安全的目的,诸如不允许将水的压力维持在给定范围内。开关PSw1可例如构造成用于引起至泵送装置40的促动系统44且至加热器HD的电气供应的中断。
可提供压力开关PSw2以用于监测线路20中的水的压力(在分配之后)返回至接近预先设置的那个的值。例如,在水的压力维持较高(即,超过某一阀值)的情况下,控制系统CS可抑制制备室7、8的打开,不允许马达15开始旨在将两个部分7和8带到它们设置在与彼此成一定距离的位置中(在手动促动系统的情况下,系统CS可启动任何已知概念的机械止挡装置)。这对于确保只要线路20中水的压力认为过高则制备室7、8将维持闭合是有用的,从而防止在制备室7、8的打开之后热水和/或蒸汽从组件2任何不期望的排出。
当意在防止任何情况下超过线路20和30的最高设计压力(例如8巴)时(万一组件2的任何反常操作),可提供两个安全阀RV1和RV2。
图5是双作用泵送装置(与已经由40指定的那个相同类型的)的可能的实施例的示意性图示。
在示出的实施例中,装置40包括三个功能单元,由马达组件45和线性促动器48(其在这里提供之前由44指定的促动系统)以及液压泵41。
马达组件45可例如包括无刷类型的直流马达46(例如在24V下供应),带有关联至其的已知概念的马达减速器47(具有输出轴47a)。转矩从马达减速器47的轴47a例如经由传输部件49(诸如带)传输至线性促动器48的输入轴48a。同样,促动器48可为设计成将由轴47a产生的旋转运动和转矩转换成带有线性运动(例如带有5cm的冲程)的输出轴48b的运动和推力的任何已知概念的类型。液压泵41是提供水(以用于制备液体产品)和空气(以用于随后净化步骤)的压缩的构件。泵41包括气缸42和活塞43,其限定在可变容积室21和31之间。活塞43的杆43a连接至轴48b,带有促动器48的线性移置。活塞43的最大冲程优选类似于轴48b的那个。
如图6中可见的那样,气缸42包括两个气缸头部42a和42b(还在图7和图8中可见),其中的一者界定室21且另一者界定室31。合适的元件43b关联至活塞43,该元件43b关于气缸42的滑动的内表面提供流体不透性。
入口21a和出口21b限定在头部42a中,止回阀NRV1可直接关联至其中的第一者。如在图6中可见的那样,一个或更多个环形密封垫圈(由51指定)设在气缸42的主本体的第一端部和头部42a之间。类似地,入口31a和出口31b限定在头部42b中。止回阀NRV3可直接关联至入口31a。在优选实施例中,头部42b此外包括附接件31b(图8),安全阀RV2可关联至其。头部42b然后具有用于活塞43的杆43a的通孔53(图8),相应的凸缘54和55关联至其相对端部。合适的环形密封垫圈(其中一些由56指定)设在气缸42的主本体的第二端部和头部42b之间。环形垫圈57还可在头部42b和凸缘54之间运转。然后提供设计成在活塞43的杆43a上以不透流体的方式操作的另外的环形垫圈58,所述垫圈优选封装在限定在每个凸缘54和55与头部42b之间的对应机座中,如图6中清楚可见的那样。
如已经论述的那样,活塞43在一个方向(从左至右,如图6中看到的那样)上的移置带来室21的容积的增加(带有随后从入口21a吸入水)和室31的容积的减小(带有随后在包含在包括在室31和阀CV2之间的线路30的伸展中的空气上的推力)(其中阀CV1开放且阀CV2闭合)。活塞43在相对于之前那个的方向(从右至左,如图6中看到的那样)上移置替代地带来室21和31的容积的相反改变,其中从入口31a吸入空气且推力在线路20中存在的水上。活塞43的往复运动由线性促动器48和马达组件45确定,在对应的传感器器件的辅助下由控制系统SC管理,马达46显然是双向类型的。
本发明的特性从提供的描述表现清楚,其优点同样如此。
清楚的是,在从而不脱离由所附的权利要求中限定的本发明的范围的情况下,可由本领域技术人员对在本文中通过示例描述的机器和组件作出多种改变。

Claims (15)

1.一种用于制备液体食物产品(1)的机器的分配组件(2),包括制备室(7,8)和液压线路(20),所述液压线路(20)构造成用于将水和/或蒸汽供应至所述制备室(7,8),其中所述制备室(7,8)构造成用于接收至少一定剂量(9)的液体食物产品的前体且用于跟随水和/或蒸汽穿过所述制备室(7,8)的通道分配所述液体食物产品,所述分配组件(2)的特征在于,其还包括构造成用于特别是在分配所述液体食物产品之后将压缩空气供应至所述制备室(7,8)的气动线路(30)。
2.根据权利要求1所述的分配组件,其特征在于,具有控制系统(SC),其预先配置成用于控制所述液压线路(20)和所述气动线路(30),以用于在将水和/或蒸汽供应至所述制备室(7,8)之后将压缩空气供应至所述制备室(7,8)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的分配组件,其特征在于,所述制备室(7,8)具有与所述液压线路(20)流体连通的第一入口(26)和与所述气动线路(30)流体连通的第二入口(36)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的分配组件,其特征在于,所述液压线路(20)和所述气动线路(30)各自包括在所述制备室(7,8)上游且在相应泵送器件(21,31,43)下游的第一止回阀(NRV2,NRV4)。
5.根据权利要求3和4所述的分配组件,其特征在于,所述第一止回阀(NRV2,NRV4)分别关联至所述制备室(7,8)的所述第一入口(26)和所述第二入口(36)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的分配组件,其特征在于,所述液压线路(20)和所述气动线路(30)具有相应泵送器件(21,31,43)。
7.根据权利要求6所述的分配组件,其特征在于,所述液压线路(20)的所述泵送器件(21,43)和所述气动线路(30)的所述泵送器件(31,43)由同一个泵送装置(40)提供。
8.根据权利要求7所述的分配组件,其特征在于,所述泵送装置(40)包括气缸(42)和活塞(43),所述活塞(43)可移置地安装在所述气缸(42)中以便在其中限定两个可变容积室(21,31),每个可变容积室(21,31)具有分别与水吸入点(22)和空气吸入点(32)流体连通的入口(21a,31a)以及与所述制备室(7,8)的相应的入口(26,36)流体连通的出口(21b,31b)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的分配组件,其特征在于,所述气动线路(30)包括第一可控制的阀(CV2)以及在所述第一可控制的阀(CV2)上游的第二可控制的阀(CV1),两个可控制的阀(CV1,CV2)在所述气动线路(30)中界定用于空气的气室空间(33)。
10.根据权利要求2、6和9所述的分配组件,其特征在于,所述控制系统(SC)预先配置成用于:
-引起所述第一可控制的阀(CV2)的打开,同时将所述第二可控制的阀(CV1)保持闭合,其中所述气动线路(30)的所述泵送器件(31,43)是活动的;
-随后引起所述第一可控制的阀(CV2)的关闭,以用于将压缩空气存储在所述气室空间(33)中;以及
-随后引起所述第二可控制的阀(CV1)的打开,以便引起所述压缩空气从所述气室空间(33)流出至所述制备室(7,8)。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的分配组件,其特征在于,所述液压线路(20)和所述气动线路(30)之间的至少一者包括以下的至少一者:
安全阀(RV1;RV2);
压力传感器(PS1,PS2);
压力开关(PSw1,PSw2);以及
止回阀(NRV1,NRV3),其可操作地设置在水吸入点(22)、相应地空气吸入点(32a)和相应的泵送器件(21,31,43)的吸入入口(21a,31a)之间。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的分配组件,其特征在于,所述制备室(7,8)包括优选地构造成用于将水和/或蒸汽引入所述制备室(7,8)中的第一室部分(7)以及优选地构造成用于从所述制备室(7,8)分配所述液体食物产品的第二室部分(8),
其中,至少一个室部分(8)是相对于另一室部分(7)在允许上述剂量(9)装载到所述制备室(7,8)中的间隔开的位置与允许将水和/或蒸汽引入所述制备室(7,8)且从所述制备室(7,8)分配所述液体食物产品的闭合位置之间可移置的,
且其中所述控制系统预先配置成用于控制所述液压线路(20)和所述气动线路(30),以便在所述第一室部分(7)和所述第二室部分(8)在所述闭合位置中时且在分配所述液体食物产品之后将压缩空气供应至所述制备室(7,8)。
13.一种用于制备液体产品(1)的机器,其包括根据权利要求1至12中的一项或更多项所述的分配组件(2)。
14.一种用于制备液体产品的系统,包括:
-用于制备液体产品的机器(1),其包括根据权利要求1至12中的一项或更多项所述的分配组件(2);以及
-囊(9),其包含能够经由水和/或蒸汽形成液体食物产品的一定剂量的所述液体食物产品的前体。
15.一种用于制备液体食物产品的方法,包括以下步骤:
i)提供用于制备液体产品的机器(1),其包括根据权利要求1至12中的一项或更多项所述的分配组件(2);
ii)提供能够经由水和/或蒸汽形成所述液体食物产品的一定剂量(9)的液体食物产品的前体;
iii)将所述剂量(9)引入所述分配组件(2)的制备室(7,8)中;
iv)将水和/或蒸汽注射到所述制备室(7,8)中,以用于制备所述液体食物产品和分配所述液体食物产品;以及
v)将压缩空气注射到所述制备室(7,8)中。
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