CN108289563A - 用于从胶囊生产饮料的设备 - Google Patents

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CN108289563A CN201680066505.5A CN201680066505A CN108289563A CN 108289563 A CN108289563 A CN 108289563A CN 201680066505 A CN201680066505 A CN 201680066505A CN 108289563 A CN108289563 A CN 108289563A
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Abstract

本发明提供一种用于从胶囊制备饮料的设备，所述设备包含：液体供应系统(12)，所述液体供应系统包括储水器(14)和泵(16)；提取模块(8)，所述提取模块包括注射模块(9)以及提取机构(6)，所述注射模块包含注射头(28)和壳体(40)，所述提取机构包括被配置成接纳胶囊的胶囊保持器(10)。所述注射头包括具有多个入口注射器(34)的注射板(27)，所述入口注射器(34)具有内部液体通道(37)并且被配置成刺穿胶囊(26)的盖子(30)。所述注射头包括连接到所述储水器(14)的进水口(42)和被配置成使所述注射头在打开位置与闭合位置之间移位的致动机构(5)，在所述打开位置，所述胶囊可以插入所述提取模块或者从所述提取模块中被移出，在所述闭合位置，所述注射头与所述胶囊保持器相抵地被密封地关闭。

Description

用于从胶囊生产饮料的设备
技术领域
本发明涉及用于通过将增压液体注射到胶囊中来生产饮料的设备。
背景技术
众所周知用于通过将减压的热水注射到含有饮料生产物质(例如，咖啡粉)的胶囊中并且收集所提取的液体来制备饮料的机器。酿造机器通常具有：胶囊保持器，其被适配成用于接纳胶囊；注射头，其密封地封盖胶囊保持器以用于将热水注射到所述胶囊中；以及提取出口，其在胶囊保持器的相对侧上，以用于使酿造的液体流出。许多已知的系统具有气密密闭的胶囊，所述胶囊在注射头覆盖胶囊保持器时会被所述注射头穿透，并且所述系统进一步在提取侧处具有穿孔元件以穿透胶囊底侧，从而允许使酿造的液体流出。
在从胶囊制备饮料之后，注射头远离胶囊保持器打开，并且可以从胶囊保持器移除或排出胶囊，以允许插入新的胶囊来制备新的饮料部分。
当在饮料制备周期结束时打开注射头时，在胶囊顶部上或注射头上可能仍有一些水滴。而且，胶囊保持器提取出口或胶囊的外部提取侧通常留有一些残余的酿造液体，当打开胶囊保持器时或者在插入新的胶囊时，所述一些残余的酿造液体会下降。饮料制造机器通常具备定位在出口下方和注射头下方的容器，从而收集在杯子没有处于适当位置时落下的水滴和酿造液体滴。然而，这需要清洗收集容器。另外，鉴于需要清洁或擦去落在用户手上、杯子侧面上或在提取出口下方通过的物体上的液滴，此类机器的用户常常觉得滴下的水或饮料不合意。
具有被适配成用于刺穿所述胶囊的部分的穿刺构件的常规的酿造机器的另一缺点是胶囊排出构件的复杂性，或胶囊粘在提取模块的胶囊保持器上或者难以从所述胶囊保持器移除胶囊的风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于生产饮料的设备，所述设备保持清洁并且使用起来容易和便利。
有利的是提供一种允许容易并简单地移除已使用的胶囊的用于生产饮料的设备。
有利的是提供一种紧凑的用于生产饮料的设备。
有利的是提供一种可靠的用于生产饮料的设备。
有利的是提供一种制造起来具有成本效益的用于生产饮料的设备。
已经通过根据权利要求1所述的用于生产饮料的设备实现了本发明的目的。在附属权利要求中陈述本发明的各种有利的特征。
本文公开的是一种用于从胶囊制备饮料的设备，所述设备包含：提取模块，所述提取模块包括提取机构以及注射模块，所述提取机构包括被配置成接纳胶囊的胶囊保持器，所述注射模块包括安装在壳体中的可移动注射头，和被配置成使所述注射头在打开位置与闭合位置之间移位的致动机构，在所述打开位置，胶囊可以插入提取模块或者从提取模块中被移出，在所述闭合位置，注射头与在胶囊保持器中接纳的胶囊相抵地被密封地关闭。
所述设备可以进一步包含泵和液体供应系统，所述液体供应系统包括储水器，所述储水器经由壳体中的进水口而连接到注射模块，所述注射头包括具有多个入口注射器的注射板，所述入口注射器具有内部液体通道并且被配置成刺穿胶囊的盖子。
根据本发明的第一方面，所述泵包括泵腔室并且被配置成经由第一管道将液体从储水器抽吸到所述泵腔室中，所述第一管道包括防止泵腔室中的液体回流至所述储水器的阀，并且所述泵进一步被配置成经由在泵腔室填充操作期间将泵腔室的出口流体地连通到所述进水口的无阀的第二管道将所述泵腔室中的水供应到入口注射器，以使得在入口注射器中产生减压。所述减压在饮料制备循环结束时收回液滴，使得在移除已使用的胶囊时所述机器不会滴漏。
根据本发明的第二方面，所述注射头包括可切换入口通道，所述可切换入口通道具有被布置成从所述进水口接收液体的第一端开口，和被布置成将液体从第一端开口供应到入口注射器的第二开口，并且其中，在所述闭合位置，所述进水口与所述可切换入口通道之间处于液体连通状态，并且在所述打开位置，所述可切换入口通道不与所述进水口处于液体连通，并且所述进水口被密封地关闭。
在实施例中，密封环可以围绕所述进水口通道设置在与所述注射头的交界处，使得当所述注射头处于所述打开位置时，所述密封环密封地压靠在所述注射头的闭合表面上，进而关闭所述进水口。在所述闭合位置，所述密封环围绕所述可切换入口通道而密封地压靠在所述注射头的所述表面上，使得所述进水口与可切换入口通道之间形成密封连接。
根据本发明的第三方面，所述设备包括胶囊脱离机构，所述胶囊脱离机构被配置成啮合所述胶囊的边缘，并且当所述可移动注射头和胶囊保持器从闭合位置移动到打开位置时将所述胶囊抬起。所述胶囊脱离机构包括卡扣件，所述卡扣件固定到所述注射头，所述卡扣件被配置成与所述胶囊边缘的外部边缘过盈配合，并且在闭合所述注射头时使所述胶囊边缘变形。所述卡扣件被配置成将所述胶囊抬起，并且进一步被配置成注射头当将所述卡扣件与所述注射头一起被抬离时由于柔性胶囊边缘的变形而脱离所述胶囊。
在实施例中，在所述注射头中的狭槽中接纳密封环，并且所述密封环与胶囊保持器的脊状物垂直对准，所述密封环包括面向所述胶囊的双唇缘。
在实施例中，所述胶囊保持器具有边缘，所述边缘被配置成支撑胶囊边缘的下侧，所述胶囊保持器的所述边缘包括内侧环形部分，所述内侧环形部分成形为抵接所述胶囊边缘的所述下侧的脊状物。
在实施例中，所述脊状物具有圆化上表面。
在实施例中，所述密封环垂直置于所述脊状物上方。
在实施例中，所述胶囊保持器的所述边缘被可移除地接纳在注射模块的壳体的导引狭槽中。
在实施例中，所述泵是活塞泵，所述活塞泵包括布置在筒体内的往复式活塞，从而围成所述泵腔室。
在实施例中，单向阀布置在所述第一管道中以防止所述泵腔室中的液体回流至所述储水器。
在实施例中，液体分配腔室与所述注射板相邻地布置在所述注射头中，所述腔室被配置成将液体分配到所述入口注射器。
在实施例中，所述卡扣件包括前缘，所述前缘被配置成与所述胶囊边缘的外部边缘过盈配合，并且使所述胶囊边缘变形，以使得所述卡扣件能够滑动越过所述外部边缘以到达所述外部边缘下方，从而使得所述卡扣件的后缘与所述胶囊边缘的外部边缘的下侧相接合。
在实施例中，所述卡扣件形成于轴的自由端处的头部上。
在实施例中，将轴插入注射头的固定空腔中，其中，所述头部是轴对称的，使得可以在不需要考虑所述轴的旋转角的情况下将所述轴插入所述空腔中。所述前缘可以有利地是圆锥形。
在实施例中，所述壳体包括凸缘，所述凸缘在所述胶囊保持器被安装至所述注射模块的期间限制所述胶囊的脱离运动，使得当可移动模块远离所述胶囊保持器而打开时，所述胶囊被抬起而抵接所述凸缘，从而使得所述卡扣件由于柔性胶囊边缘的变形而脱离所述胶囊。
在实施例中，所述胶囊保持器的上部边缘具有连接到所述胶囊保持器的内部侧壁的内侧环形部分，和从所述内侧环形部分沿径向向外延伸的中间环形部分，所述内侧环形部分包括脊状物，所述脊状物在所述胶囊保持器的轴向方向上突出，所述脊状物被配置成抵接所述胶囊边缘的所述下侧。所述中间环形部分具有位于比所述脊状物的高度低的高度处的表面，使得当胶囊置于所述胶囊保持器中时，所述胶囊边缘不与所述中间环形部分接触。
在实施例中，中间环形部分与胶囊保持器的脊状物之间的高度差大于卡扣件的轴向高度，以便允许将卡扣件定位在于胶囊边缘的外部边缘下方形成的空间中。
在有利的实施例中，所述胶囊脱离机构包括位于所述注射头的直径方向上相对的两侧上的一对卡扣件。
在有利的实施例中，相对于所述胶囊保持器的中心轴的所述卡扣件的径向位置对应于所述胶囊边缘的外半径减去被配置成用于所述卡扣件与所述胶囊边缘之间的过盈配合的过盈量，所述过盈量在0.3mm与2mm之间的范围内，优选在0.4mm与1mm之间的范围内，更优选在0.4mm与0.8mm之间的范围内。
通过权利要求书、详细描述和附图，本发明的其它目的和有利特征将显而易见。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述本发明，附图举例说明本发明并且附图中：
图1a和图1b是根据本发明的实施例的示例性设备的示意性透视图；
图2a是根据本发明的实施例的处于打开位置的提取模块的横截面视图；
图2b是类似于图2a的横截面视图，其示出在将液体注射到胶囊中之前的处于闭合位置的提取模块；
图2c是根据本发明的实施例的提取模块的入口注射器的示意图；
图2d是类似于图2a的横截面视图，其示出在将液体注射到胶囊中期间的处于闭合位置的提取模块；
图2e是类似于图2a的横截面视图，其示出在将液体注射到胶囊中之后的处于打开位置的提取模块；
图3a是根据本发明的实施例的注射模块的侧视图；
图3b是图3a的注射模块的仰视图；
图3c是图3a的注射模块的俯视图；
图4a是根据本发明的实施例的示例性胶囊保持器的横截面视图，图4b是其侧视图，图4c是其俯视图并且图4d是其透视图；
图5a和图5b是图4a的胶囊保持器的胶囊边缘的示意性横截面详细视图；
图6是根据本发明的实施例的设备的示例性液体供应系统的示意图视图；
图7a是根据本发明的实施例的处于注射之前的打开位置的具有胶囊和胶囊脱离机构的提取模块的示意性横截面视图；
图7b是排出之前的排出机构的详细示意性横截面视图；
图8a是根据本发明的实施例的处于注射之前的闭合位置的具有胶囊和胶囊脱离机构的提取模块的示意性横截面视图；以及
图8b是在闭合提取模块时的排出机构的详细示意性横截面视图。
具体实施方式
参看图式，并且具体来说，参看图1a和图1b，说明根据本发明的实施例的用于生产饮料的设备1。用于生产饮料的设备1包括主体2、提取模块8和液体供应系统12。本发明的用于生产饮料的设备1被配置成：在提取模块8中接纳胶囊26；刺穿胶囊26并且将液体注射到胶囊的内部；以及从胶囊26提取饮料。用于生产饮料的设备1适合于接纳含有具有水溶性饮料产品(例如，咖啡粉、巧克力粉、茶、清汤等)的物质的胶囊26。所述胶囊可以是包括侧壁28、边缘32和盖子30的气密密闭胶囊。所述胶囊可以由各种食物相容材料制成，例如基于聚合物或金属(例如，铝)或基于纤维素的材料，所述胶囊的壁厚度充分薄以在使用期间被设备的注射点穿透。
提取模块8包括液体注射机构4和提取机构6。液体注射机构4被配置成将液体注射到胶囊26中，而提取机构6被配置成从胶囊26提取饮料。
注射机构4包括注射模块9，所述注射模块包括可移动地安装在壳体40中的注射头28。注射头包括具备多个入口注射器34的注射板27，所述多个入口注射器被配置成刺穿胶囊26的盖子30并且将液体直接注射到胶囊26的内部中。优选的是，入口注射器34被配置成具有尖头29的钉状物，其被配置成用于刺穿胶囊的盖子，其中所述钉状物中的每一者具有内部通道37。注射头28被配置成当胶囊保持器被安装至注射头时在轴向方向Ac上以线性移动而朝向和远离胶囊保持器10移动。当胶囊定位在胶囊保持器中时，注射头使注射板27与胶囊26的盖子30啮合和脱离。
如图2a至图2e中所说明，入口注射器34从注射头28中的可切换入口通道31接收进入液体。可切换入口通道31具有被配置成进入注射头28的进水口的第一端开口33，和被配置成通向分配腔室36的下游出口的第二端开口35，所述分配腔室与注射板27相邻地布置在注射头28内，并且其中，所述分配腔室直接流体地连接到入口注射器34的内部通道37。壳体40具有连接到上游储水器12的进水口42、密封环44，所述密封环布置在注射头28的侧部表面41与进水口42位置处的壳体40之间。当注射头处于如图2a中所示的打开(缩回)位置时，密封环密封地压靠在注射头的侧部表面41的封闭部分上，从而关闭进水口，在图2b中示出的闭合位置，密封环围绕可切换入口通道而密封地压靠在注射头的侧部表面上，使得形成进水口42与可切换入口通道31之间的密封流体耦合。
注射头28操作性地连接到致动机构50。致动机构50的目的是实现注射头28在壳体40内部的轴向移动。在所说明的实施例中，致动机构50包括杠杆51，所述杠杆例如可以经由将杠杆的旋转移动转换为注射头的轴向平移的耦合件(例如，经由螺纹和凹槽机构或卡口类型的耦合件)而可旋转地连接到注射头28。在此实施例中，当旋转杠杆51从打开位置旋转到闭合位置时，注射头28朝向胶囊的盖子30移动，并且当旋转杠杆51在相反的方向上转动时，注射头28缩回壳体40内部。
注射头28相对于壳体40的位置操纵了对注射头9的水供应。注射头40中的可切换入口通道31的第一端开口33相对于壳体40的进水口42的位置决定了对分配腔室36和入口注射器34的水供应的打开和闭合。图2a说明当提取模块8处于打开位置时，即，处于当注射头28位于其在壳体40内部最缩回的位置时的位置，借此，注射板27脱离胶囊26。在打开位置，可切换入口通道30和进水口42不对准，借此，闭合对注射头28的水供应。
图2b说明当提取模块处于闭合位置时，即，处于当注射头28位于其相对于壳体40向外延伸最远的位置时的位置，借此，注射板27啮合胶囊26的盖子30，使得入口注射器34延伸穿过胶囊盖子30。在闭合位置，可切换入口通道30的第一端开口33和进水口42对准，使得可以从第一端开口33供应来自液体供应系统12的液体，并且进一步供应到胶囊26的内部中。因此，注射头28的轴向位置具有阀功能。
提取机构6包括胶囊保持器10，可以将所述胶囊保持器可移除地安装至注射头9的壳体40。用户可以从注射头9移除胶囊保持器，通过将新的胶囊26置于胶囊保持器10中并且再次将胶囊保持器10连接到壳体40来更换已使用的胶囊。
如在图4a至图4d中最佳所见，胶囊保持器10具有杯状，其具有上边缘70、内部侧壁66、外部侧壁71和底壁52，这些一起界定胶囊26的内部接纳空间73。内部侧壁66被配置成与胶囊26的形状匹配，以便实现胶囊26与胶囊保持器的内壁66之间的适贴配合。内部侧壁66可以是笔直的或锥形的，如图4a中所说明。可以将胶囊保持器10的外部侧壁71和内壁66生产成单个部分或两个不同部分。
现在参看图5a和图5b，胶囊保持器10的上边缘70具有内侧环形部分74、中间环形部分76和外侧环形部分78。内侧环形部分74连接到胶囊保持器10的内部侧壁66并且具有在胶囊保持器的轴向方向Ach上突出的脊状物80。如图5b中所说明，脊状物80被配置成抵接胶囊边缘32的下侧并且约束胶囊进一步移动到胶囊保持器中。
中间环形部分76具有位于比脊状物80的高度H1低的高度H0处的凹陷表面。因此，当将胶囊26置于胶囊保持器10中时，胶囊边缘32不接触中间环形部分76。中间环形部分76还可以在胶囊保持器的径向方向上具有向上呈锥形的表面部分。
外侧环形部分78位于胶囊保持器10的径向方向上的最外位置。外侧环形部分优选具有朝向胶囊保持器10的中心倾斜的漏斗部分，所述漏斗部分被配置成导引胶囊和/或注射头28进入胶囊保持器，使得注射板27与胶囊盖子对准并且居中。
胶囊保持器10的底壁52包括提取板54、液体转移腔室60和流出收集器腔室64。提取板54具备流出钉状物56和孔口，所述孔口形成穿过提取板54的提取流出通道62。流出钉状物56具有被配置成刺开胶囊26的底壁31的尖头。胶囊保持器的上边缘70被配置成接纳在壳体40中的导引狭槽46中。如在图3a至图3c中最佳所见，壳体40被配置成将胶囊26可滑动地接纳在导引狭槽46中。导引狭槽46是由在胶囊边缘32的上侧和下侧上方延伸的上部凸缘47和下部凸缘48形成。
任选地，胶囊保持器10可以具备摩擦握把68，所述摩擦握把布置在胶囊保持器10的外部侧壁71上，以便确保当将胶囊保持器插入到提取模块8中以及移除所述胶囊保持器时用户可以牢固地抓握胶囊保持器10。
如在图7a、图7b、图8a和图8b中最佳所见，液体注射机构4进一步包括胶囊脱离机构。胶囊脱离机构82包括固定到注射头28的卡扣件85，所述卡扣件被配置成在注射头和胶囊保持器处于闭合位置时啮合胶囊的边缘的下侧。在使用中，当注射头28在轴向方向Ach上朝向胶囊26的盖子移动时，卡扣件85的前缘85a与胶囊边缘32的外部边缘32’接触，并且在胶囊边缘外部边缘下方移动，使得卡扣件85的后缘85b啮合胶囊边缘外部边缘的下侧。中间环形部分76与胶囊保持器的脊状物80之间的高度差H0-H1大于卡扣件85的轴向高度，以便允许将卡扣件定位在于胶囊边缘的外部边缘下方形成的空间中。
胶囊边缘的柔性使得卡扣件能够在胶囊边缘32下方滑动。当注射头28从胶囊保持器10缩回时，啮合胶囊边缘外部边缘的下侧的卡扣件85将胶囊从胶囊保持器10抬起，使得胶囊脱离胶囊保持器的抓握，然而未从胶囊保持器移除。实际上，在将减压的热水注射到胶囊中期间，提取板52压靠在胶囊底壁31上并且穿透所述胶囊底壁，并且胶囊侧壁28膨胀并压靠在胶囊保持器内部侧壁66上。胶囊因此通过摩擦抓握而“粘”到胶囊保持器，并且在使用之后难以从胶囊保持器移开。胶囊脱离机构82因此用于在使用(即，制备饮料)之后使胶囊移开或脱离胶囊保持器的摩擦抓握。
壳体40可以包括凸缘，所述凸缘在胶囊保持器10被安装至注射模块9时限制胶囊26在壳体40中脱离移动一定高度。当胶囊抬起并且抵接凸缘并且可移动模块28继续远离胶囊保持器移动打开时，随着将卡扣件提离可移动模块，卡扣件85由于柔性胶囊边缘的变形而脱离胶囊。
一旦从注射头移除胶囊保持器10，可以容易通过重力从胶囊保持器取出移开的胶囊26，而不需要施加其它力或排出机构。
胶囊保持器边缘仅在边缘70的内侧环形部分74的脊状物80上抵接胶囊边缘32。因为胶囊保持器边缘70的中间环形部分76相对于脊状物80是凹陷的，所以胶囊边缘32的外部边缘32’与所述边缘相距一定距离而布置并且界定胶囊边缘32下方的空隙。所述空隙使得胶囊边缘32能够在与胶囊边缘32相抵地推进卡扣件82时向下折曲。
在实施例(未示出)中，卡扣件可以例如通过与块28形成为单个模制或加工件而与可移动模块28的主体一体地形成。在另一实施例中，卡扣件可以是例如通过结合、焊接、旋拧、过盈配合或其它已知的固定手段而组装到可移动模块的单独部分。
在示例性实施例中，卡扣件可以形成于轴84的头部83上。在此实施例中，可以通过过盈配合将轴84旋拧或插入注射头28的固定空腔中，并且头部83布置在所述轴的自由端处，从而在朝向胶囊保持器的轴向方向上弄尖。在此实施例中，卡扣件可以有利地是轴对称的，使得可以在不需要考虑轴的旋转角的情况下将所述轴插入固定空腔中。
在所说明的实施例中，头部83具有相对于轴84的轴线在横向方向上延伸的实质上平坦和环形后缘85b。所述头部可以有利地具有圆锥形的弯曲前缘85a。替代地，卡扣件可以具有没有横向延伸的部分的头部，而是具备靠摩擦抓握胶囊边缘的外部部分的摩擦啮合表面。可以提供允许分别在闭合、打开提取模块期间分别啮合、脱离柔性胶囊边缘的各种其它卡扣件形状。
在有利的实施例中，胶囊脱离机构82包括在所述注射头的在直径上相对的侧上的一对卡扣件85，使得在相对侧上抓握胶囊边缘。所说明的实施例中的所述一对卡扣件85围绕注射头相隔180°的角度或大约180°。
在变体中，可以围绕注射头的圆周以规则角度间隔关系布置两个以上卡扣件，或者多个卡扣件(例如，两个)可以一起靠近定位在注射头的一侧上，并且另一个或多个卡扣件定位在注射头的在直径上相对的侧上。
相对于胶囊保持器的中心轴线的卡扣件的径向距离对应于胶囊边缘的外半径减去被配置成用于所述卡扣件与所述边缘的过盈配合的较小量。卡扣件和胶囊边缘的外部边缘的过盈重叠量可以有利地在0.3mm与2mm之间的范围内，优选在0.4mm与1mm之间的范围内，更优选在0.4mm与0.8mm之间的范围内。
如在图1a、图1b和图6中最佳所见，液体供应系统12包括储水器14和泵16。泵16被配置成从储水器14抽吸液体并且将水供应到注射头9中的入口注射器34。在有利的实施例中，泵16是包括布置在筒体16b内部的活塞16a的活塞泵。所述泵经由第一管道18在上游连接到储水器，所述第一管道经由入口19将液体供应到泵16中的泵腔室17。单向阀22布置在第一管道18上或泵腔室17的入口19中。单向阀22阻止泵腔室17中的液体回流至储水器14。布置从泵腔室的出口23到提取模块8的壳体40的进水口42的第二管道20。
在使用中，泵16的活塞16a首先执行缩回移动，借此，来自储水器14的液体穿过入口19进入并且被抽吸到泵腔室17中。另外，活塞16a的缩回移动还在闭合提取模块时在第二管道20中产生减压，并且注射头中的可切换入口通道与注射模块9的壳体40中的进水口42对准。第二管道中的减压从分配腔室36和入口注射器34抽吸液体，使得在胶囊26中产生减压。因此，胶囊26中的减压实现从胶囊26内部到分配腔室36的液体的小回流。在闭合提取模块时维持第二管道20、分配腔室36和胶囊的注射器侧中的减压，这是因为胶囊内的物质的湿床(例如，湿咖啡研磨颗粒)充当了约束液体从提取板54朝向注射头向后流的阻力。可以通过在考虑减压水平和胶囊湿物质的阻性效应的情况下调整第二通道中的流阻力来配置在填充泵腔室时由于减压而被抽回的液体的量。可以调整被抽回的液体的量，使得将分别在胶囊的提取侧上以及在注射板27和胶囊保持器流出收集器腔室64上留在注射器侧上的数个液滴抽回，以防止在完成饮料制备周期并且从提取模块释放和移除胶囊保持器时会有几滴液体掉落。通过使用减压抽回在饮料制备结束时的数滴液体，会防止在已经制备好饮料之后从提取模块8不想要地排出液体。
当打开可移动模块时，可切换入口通道31移动成不与固定通道42处于流体连通，并且密封所述可切换入口通道，使得分配腔室36中的液体留在分配腔室中并且不会通过入口注射器34掉出。
在后面的饮料制备周期中，活塞执行压缩移动，借此，使泵腔室中的液体穿过出口23从泵腔室推到进水口42。第一管道18上的单向阀阻止泵腔室中的液体回流至储水器。
在注射头中的环形狭槽中接纳的环形密封件38与胶囊保持器10的脊状物80沿轴向对准。环形密封件38与注射头28相抵地密封胶囊盖子30，使得来自注射头9的液体无法绕过胶囊盖子30，并且在注射头28与胶囊26之间维持在饮料制备期间的注射压力以及在饮料制备结束时的减压。
密封件38包括例如橡胶或硅胶等弹性材料。优选的是，密封件38具有外侧唇缘39a和内侧唇缘39b。外侧唇缘39a实质上与胶囊保持器10的脊状物80沿轴向对准，并且内侧唇缘39b可以沿径向定位在外侧唇缘39a之内，其被配置成压靠在胶囊的盖子上。可以有利地以实质上正方形或“X”形密封环的形式提供双密封唇缘，这提供比简单的O形环更好地调整可移动模块与胶囊保持器之间的相对闭合位置的容限的有效密封功能。
主体2可以收容液体供应系统的多个部分。另外，用户界面3可以位于主体上以设定饮料制备参数并且向用户提供反馈。主体还可以包括用于放置容器(例如，咖啡杯)的板5。
图中的参考列表
用于生产饮料的设备1
主体2
用户接口3
板5
提取模块8
注射模块9
液体注射机构4
可移动注射头28
可切换入口通道31
第一端开口33
第二端开口35
注射板27
入口注射器34
钉状物
尖头29
微通道37
分配腔室36
环形密封件(密封胶囊的盖子)38
壳体40
进水口42
密封件44
导引狭槽46
上部凸缘(约束胶囊向更高处移动)47
下部凸缘48
致动机构(用于打开提取腔室)50
提取机构6
胶囊保持器10
底壁52
提取板54
流出钉状物56
液体转移腔室60
提取流出通道62
流出收集器腔室64
侧壁66
外部侧壁71
内部接纳空间73
握把(摩擦表面)68
边缘70
内侧环形部分74
中间环形部分76
外侧环形部分78
胶囊脱离机构80
卡扣件82
头部83
轴84
液体供应系统12
储水器14
第一管道(储水器到泵)18
单向阀22
第二管道(泵到注射头)20
进水口42
泵16
泵腔室17
活塞16a
筒体16b
胶囊26
侧壁28
盖子30
边缘32
外部边缘32’
轴向方向A

Claims (15)

1.一种用于从胶囊制备饮料的设备，所述设备包含：液体供应系统(12)，所述液体供应系统包括储水器(14)和泵(16)；提取模块(8)，所述提取模块包括注射模块(9)以及提取机构(6)，所述注射模块包含可移动注射头(28)和壳体(40)，所述提取机构包括被配置成接纳胶囊的胶囊保持器(10)，所述注射头包括具有多个入口注射器(34)的注射板(27)，所述入口注射器(34)具有内部液体通道(37)并且被配置成刺穿胶囊(26)的盖子(30)，所述注射模块包括连接到所述储水器(14)的进水口(42)和被配置成使所述注射头在打开位置与闭合位置之间移位的致动机构(50)，在所述打开位置，所述胶囊可以被插入所述提取模块或者从所述提取模块中被移出，在所述闭合位置，所述注射头与所述胶囊保持器相抵地被密封地闭合，所述泵(16)包括泵腔室(17)并且被配置成经由第一管道(18)将液体从所述储水器抽吸到所述泵腔室中，所述第一管道包括防止所述泵腔室中的液体回流至所述储水器的阀(22)，并且所述泵进一步被配置成经由第二管道(20)将所述泵腔室中的水供应到入口注射器，所述第二管道在泵腔室填充操作期间将所述泵腔室的出口(23)流体地连通到所述进水口(42)以使得在所述入口注射器中产生负压。
2.根据前述权利要求所述的设备，其中，所述注射头包括可切换入口通道(31)，所述可切换入口通道具有被布置成从所述壳体的所述进水口(42)接收液体的第一端开口(33)，和被布置成将液体从第一端开口(33)供应到入口注射器的第二端开口(35)，并且其中，在所述闭合位置，所述壳体的所述进水口(42)与所述可切换入口通道之间处于液体连通状态，并且在所述打开位置，所述进水口被密封地关闭。
3.一种用于从胶囊制备饮料的设备，所述设备包括：液体供应系统(12)；提取模块(8)，所述提取模块具有注射模块(9)以及提取机构(6)，所述提取机构包括被配置成接纳胶囊的胶囊保持器(10)，所述注射模块包括注射头(28)，所述注射头可移动地安装在壳体(40)中，所述壳体(40)包括连接到上游储水器(14)的进水口(42)，所述注射头包括具有多个入口注射器(34)的注射板(27)，所述入口注射器(34)具有内部液体通道(37)并且被配置成刺穿胶囊(26)的盖子(30)，所述注射模块进一步包括致动机构(5)，所述致动机构被配置成使所述注射头在打开位置与闭合位置之间移位，在所述打开位置，所述胶囊可以被插入所述提取模块或者从所述提取模块中被移出，在所述闭合位置，所述注射头与所述胶囊保持器相抵地被闭合，其中所述注射头包括可切换入口通道(31)，所述可切换入口通道具有被布置成从所述进水口(42)接收液体的第一端开口(33)，和被布置成将液体从第一端开口(33)供应到所述入口注射器的第二端开口(35)，并且其中，在所述闭合位置，所述进水口(42)与所述可切换入口通道之间处于液体连通状态，并且在所述打开位置，所述进水口被密封地关闭。
4.根据任一前述权利要求所述的设备，其中，密封环(44)围绕所述进水口设置在与所述注射头的交界处，使得当所述注射头处于所述打开位置时，所述密封环密封地压靠在所述注射头的侧部表面(41)的封闭部分上，从而关闭所述进水口，并且在所述闭合位置，所述密封环围绕所述可切换入口通道而密封地压靠在所述注射头的所述侧部表面上，使得在所述进水口与可切换入口通道之间形成密封连接。
5.根据任一前述权利要求所述的设备，其中，所述胶囊保持器具有边缘(70)，所述边缘被配置成支撑胶囊边缘(32)的下侧，所述胶囊保持器的所述边缘(70)包括内侧环形部分(74)，所述内侧环形部分成形为被配置成用于抵接所述胶囊边缘的所述下侧的脊状物(80)。
6.根据前一项权利要求所述的设备，其中，在所述注射头中的狭槽中接纳密封环(38)，所述狭槽与所述胶囊保持器(10)的所述脊状物(80)沿轴向对准，所述密封环包括面向所述胶囊盖子(30)的双唇缘，所述密封环的外侧唇缘定位在所述脊状物(80)的轴向上方。
7.根据任一前述权利要求所述的设备，其中，所述泵是活塞泵，所述活塞泵包括布置在筒体(16b)内的往复式活塞(16a)，从而围成所述泵腔室。
8.根据任一前述权利要求所述的设备，其中，单向阀(22)布置在所述第一管道中以防止所述泵腔室中的液体回流至所述储水器。
9.根据任一前述权利要求所述的设备，其中，液体分配腔室与所述注射板相邻地布置在所述注射头中并且被配置成将液体分配到所述入口注射器。
10.根据任一前述权利要求所述的设备，进一步包括胶囊脱离机构(82)，所述胶囊脱离机构被配置成啮合所述胶囊边缘(32)并且当所述注射头的可移动部分与胶囊保持器之间从闭合位置移动到打开位置时将所述胶囊抬起，其中，所述胶囊脱离机构包括卡扣件(85)，所述卡扣件固定到所述注射头(28)，所述卡扣件被配置成与所述胶囊边缘的外部边缘(32’)过盈配合，并且在闭合所述注射头时使所述胶囊边缘变形，所述卡扣件进一步被配置成当所述卡扣件与所述注射头一起被抬离时将所述胶囊抬起并且能够由于柔性胶囊边缘的变形而脱离所述胶囊。
11.根据前述权利要求所述的设备，其中，所述卡扣件包括前缘(85a)，所述前缘被配置成与所述胶囊边缘的外部边缘(32’)过盈配合，并且使所述胶囊边缘变形，以使得所述卡扣件能够滑动越过所述外部边缘以到达所述外部边缘下方，从而使得所述卡扣件的后缘(85b)与所述胶囊边缘的外部边缘的下侧相接合。
12.根据前两项权利要求中任一项所述的设备，其中，所述壳体包括凸缘，所述凸缘在所述胶囊保持器被安装至所述注射头的期间限制所述胶囊的脱离运动，使得当可移动模块远离所述胶囊保持器而打开时，所述胶囊被抬起而抵接所述凸缘，从而使得所述卡扣件由于柔性胶囊边缘的变形而脱离所述胶囊。
13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述胶囊保持器的上部边缘(70)具有连接到所述胶囊保持器(10)的内部侧壁(66)的内侧环形部分(74)，和从所述内侧环形部分沿径向向外延伸的中间环形部分(76)，所述内侧环形部分包括脊状物(80)，所述脊状物在所述胶囊保持器的轴向方向Ach上突出并且被配置成抵接所述胶囊边缘的下侧，并且其中，所述中间环形部分具有位于比所述脊状物的高度H1低的高度H0处的表面，使得当胶囊被置于所述胶囊保持器中时，所述胶囊边缘不与所述中间环形部分接触。
14.根据任一前述权利要求所述的设备，其中，所述胶囊脱离机构包括位于所述注射头的直径方向上相对的两侧上的一对卡扣件。
15.根据任一前述权利要求所述的设备，其中，相对于所述胶囊保持器的中心轴的所述卡扣件的径向位置对应于所述胶囊边缘的外半径减去被配置成用于所述卡扣件与所述胶囊边缘之间的过盈配合的过盈量，所述过盈量在0.3mm与2mm之间的范围内，优选在0.4mm与1mm之间的范围内。
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