CN109475250A

CN109475250A - 用于制备饮料、特别是浓缩咖啡的机器、可用于所述机器中的阀和阀单元

Info

Publication number: CN109475250A
Application number: CN201780047249.XA
Authority: CN
Inventors: A.克洛纳; D.罗塔; G.皮寇
Original assignee: Luigi Lavazza SpA
Current assignee: Luigi Lavazza SpA
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2019-03-15
Anticipated expiration: 2037-07-27
Also published as: US11122929B2; AU2017304286B9; CA3025763A1; IT201600080088A1; CN109475250B; WO2018020453A1; US20190191919A1; EP3490416B1; AU2017304286B2; MX2019000877A; AU2017304286A1; EP3490416A1

Abstract

一种用于制备饮料、特别是浓缩咖啡的机器（M），其包括液压回路，所述液压回路包括：‑冲泡单元（1），其包括至少一个第一部分（1a）和一个第二部分（1b），其能够在其间限定冲泡室，至少所述第一部分（1a）可相对于所述第二部分（1b）移动；‑流体致动器（12），特别是液压致动器，其可以被供应以用于致使至少所述冲泡单元（1）的所述第一部分（1a）朝向所述第二部分（1b）移位；‑水罐（4）；‑泵（3），其具有入口，其与所述水罐（4）流体连通地连接，并且具有出口或递送，其与所述冲泡单元（1）和所述流体致动器（12）流体连通地连接；‑至少一个常闭单向液压阀（9'），其设置在所述泵（3）与所述冲泡单元（1）之间以在由所述泵（3）递送的水的压力超过基本预设阈值时使得水能够流向所述冲泡单元（1）；‑加热器装置（8），其用于加热由所述泵（3）递送的水；以及‑常开排放阀（10'），其具有：连接到所述流体致动器（12）的主入口（10_IN）；朝向收集空间、特别是所述水罐（4）连接的主出口（10_OUT）；以及能够呈现打开状况和关闭状况的设置在所述主入口（10_IN）与所述主出口（10_OUT）之间的阀构件，其中它分别使得能够实现和防止所述主入口（10_IN）与所述主出口（10_OUT）之间的流体流动。所述排放阀（10'）是液压驱动阀，其还包括：用于所述阀构件的液压驱动的驱动室，所述驱动室的连接到所述泵（3）的递送的辅助入口（10_DR‑IN），以及所述驱动室（26）的连接到所述冲泡单元（1）和所述流体致动器（12）的辅助出口（10_DR‑OUT），使得由所述泵（3）递送的水在分别到达所述冲泡单元（1）和所述流体致动器（12）之前穿过所述驱动室（26）。所述排放阀（10'）还具有所述驱动室（26）的另一出口（25），其与用于从所述驱动室（26）、特别地朝向所述水罐（4）溢出水的装置（22）流体连通地连接。

Description

用于制备饮料、特别是浓缩咖啡的机器、可用于所述机器中的阀和阀单元

技术领域

本发明一般地涉及用于制备饮料，特别是浓缩咖啡的机器。本发明已经特别地参考用于所涉及类型的机器的排放阀进行开发，所述排放阀包括用于操作冲泡单元的关闭的流体致动器，特别是液压致动器。

背景技术

用于制备饮料（诸如咖啡）的各种机器具有冲泡单元，所述冲泡单元包括至少两个部分，其中至少一个部分可相对于另一个部分移动。所述单元的两个部分使得在它们处于抵靠彼此闭合的位置或被设置成彼此靠近的位置时在其间限定冲泡室。第一部分配置用于将制备饮料所需的水引入冲泡室中。代替地，第二部分限定壳体，所述壳体配置用于接收饮料的前体（诸如一定剂量磨碎咖啡，或者包含所述剂量的前体的胶囊或由滤纸制成的舱）并且用于使得能够从冲泡室递送饮料。

这些机器通常配备有致动系统，所述致动系统旨在使得冲泡单元的两个部分中的至少一个在打开位置或它们被设置成间隔一定距离的位置与它们抵靠彼此闭合或它们被设置成彼此靠近的位置之间移动。在打开位置中，前体或胶囊或舱可以位于单元的第二部分中，而在闭合位置中，可以将水供应到该单元以用于制备和递送饮料。在递送之后，可以将单元的两个部分带回到打开位置中以用于移除前体或胶囊或舱。

上述致动系统通常是手动型或机电型的。还提出了以下机器：其中致动系统使其自身操作基于流体致动器，具体是活塞驱动的液压致动器，所述致动器通过利用机器的泵自身来供应。简而言之，在启动饮料制备循环时，泵从对应罐抽取水，使其并行地朝向冲泡单元并朝向流体致动器。机器的液压回路配置成使得执行器将在冲泡单元之前被供应，从而在启动适当的冲泡之前将单元自身带入其闭合位置。

这种类型的机器是已知的，例如从CN 202875026 U，其中由液压致动器操作的单元部分基本上包括设置有用于穿透胶囊端壁的尖端的喷射器装置。所述单元的第二部分是抽屉容器，其可以从由机器结构限定的预设位置手动移除，这限定了用于容纳胶囊的空间。抽屉容器还设置有用于穿透胶囊的第二端壁的尖端，以及用于递送饮料的喷嘴。

本申请人在过去提出了根据前述现有文献中描述的技术构建的机器，所述机器附加地设置有排放阀，所述排放阀设计成每次用于供应流体致动器时能够使水返回机器的罐。

在由本申请人提出的上述机器中并且—如下文关于附图1详细解释的—排放阀是常开的双向双位电磁阀。在操作中，当饮料的递送通过时，包含在用于供应流体致动器的液压回路部分中的水通过所述电磁阀排放。为此目的，控制单元使电磁阀断电，由此打开使得所述水能够返回到机器的罐中的排放通道。

该措施主要采用用于防止清洁水的消耗，以及用于致使流体致动器能够使冲泡单元的可移动部分返回到其被打开或设置在与单元的另一部分相距一定距离的位置，这也在弹簧等的作用下。

上面提到的已知解决方案很好起作用，但鉴于排放阀是电磁阀的事实，它是相当昂贵的，所述电磁阀必须经由有意提供的电气控制线来连接到机器的控制单元。此外，控制单元必须配备有用于驱动这种阀的合适部件。

此外还应当考虑使用电磁螺线管所产生的缺点，对所述电磁螺线管委托了排放阀的阀构件的驱动：众所周知，可用于所述驱动的机械力以与构成螺线管线圈的铜量成比例的方式变化。为了降低部件的成本，所使用的技术方案包括限制排放阀的内部液压截面。然而，这导致电磁阀部件在其使用寿命期间的潜在污染和阻塞的缺点，例如在机器的罐中存在的水中偶然包含杂质的情况下。

发明内容

本发明的目的基本在于通过一种用于制备开始所述类型的饮料的机器来解决上述缺点，所述机器便宜，呈现为操作可靠并且具有简化的电线。本发明的另一目的是提供一种特别适用于所述类型的机器的阀。根据本发明，这些和其他目的通过具有权利要求1中指定的特征的机器来实现。同样形成本发明的主题的是供用于上文所限定类型的制备饮料的机器使用的排放阀和阀单元，如权利要求10和14中指定的。在从属权利要求中指定了本发明的有利实施例。权利要求形成本文关于本发明提供的技术教导的整体部分。

附图说明

本发明的进一步目的、特征和优点将从随后的详细描述中显现，该详细描述仅参考附图通过非限制性示例来发展，其中：

-图1是根据现有技术的用于制备饮料的机器的示意图；

-图2示出了根据本发明的可能实施例的用于制备饮料的机器的原理液压图；

-图3经由示意性透视图示出了可与本发明一致使用的阀单元；以及

-图4、图5和图6经由各自的示意性轴向截面示出了可与本发明一致使用的阀单元。

具体实施方式

在随后的描述中，示出了各种具体细节，其目的在于提供对实施例的深入理解。可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者利用其他方法、部件、材料等来获得实施例。在其他情况下，未详细示出或描述对于本分支技术人员来说已知或明显的结构、材料或操作，使得实施例的各个方面将不会模糊。在本说明书的框架中对“实施例（an embodiment）”或“一个实施例（one embodiment）”的引用旨在指示在至少一个实施例中包括关于实施例描述的特定配置、结构或特性。因此，可在本说明书的各个点中出现的诸如“在实施例中（inan embodiment）”或“在一个实施例中（in one embodiment）”、“在各种实施例中（invarious embodiments）”等的短语不一定指代同一个实施例。此外，在一个或多个实施例中，可能以任何适当的方式组合特定构造、结构或特性。本文使用的参考是仅为了方便而提供的，并且因此不限定保护的范围或实施例的范围。

在图1中，如先前提及的，整体由M表示的是本申请人过去生产的用于制备饮料的机器。机器M限制性地示出其液压回路，所述液压回路对于理解本发明的目的而言是关注的。该机器M具有液压回路，所述液压回路包括用于将饮料递送到杯子2等中的冲泡单元1，所述冲泡单元1从液压观点来看基本上等同于限流器，所述杯子2例如设定在咖啡冲泡机通常提供有的收集盘或抽屉DR上。

电动泵3具有入口，其经由进入管道5连接到水罐4，在所述进入管道5上可以设置流量计6（例如是涡轮机类型的）以供应指示由泵3吸入的水的流速的电信号（脉冲）。泵3可以是振动电动泵或者是由电动机7驱动的泵，其自身类型是已知的。

在出口处从泵3递送的加压水到达电加热器装置或锅炉8，并且从这里通过供应管线5'朝向冲泡单元1行进。加热器装置8的上游和下游（即，一方面在泵3与装置8之间，并且另一方面在装置8与冲泡单元1之间）设置有用9'和9"表示的两个常闭单向液压阀，其设计成使得当来自泵3的水的压力超过预设阈值（例如，2巴）时能够使水流向冲泡单元1。

由10表示的是以双向双位电磁阀形式的第一排放阀，其具有连接到管道11的入口10_IN，所述管道11在泵3的出口与单向阀9'之间延伸。阀10的出口10_OUT连接到罐4。阀10具有常开类型。

在已知的机器M中，冲泡单元1包括至少两个部分1a和1b，所述两个部分1a和1b中至少一个可相对于另一个移动，并且这使得当它们处于闭合位置（其中它们彼此抵靠闭合）或靠近位置（其中它们设置成彼此靠近）时在其间限定冲泡室。如在介绍部分中已经提及的，第一部分配置用于将制备饮料所需的加热的水引入冲泡室中。代替地，第二部分限定壳体，所述壳体配置用于接收饮料的前体（例如，一定剂量磨碎咖啡，或者包含所述剂量的前体的胶囊）并且用于使得能够从冲泡室递送饮料。参考所示的示例，让我们假设单元1的上述第一部分和第二部分分别是由1a和1b表示的部分，至少第一部分可相对于第二部分移动。第二部分1b可以例如呈现可从机器M移除并重新定位在其上的抽屉容器或过滤器支架的形式，如前所述。

机器M具有致动系统，包括流体致动器，所述流体致动器可以控制以用于至少使单元1的可移动部分1a朝向另一部分1b移位，即从打开位置，或两个部分设置在与前述闭合或靠近位置相距一定距离的位置。单元1的两个部分1a、1b的打开位置是使得能够装载饮料前体（或在递送后将其取出）的打开位置，而在闭合位置中，由泵3推动的水的一部分可以供应到冲泡室以用于饮料的制备及其递送。

在机器M中，部分1a朝向部分1b的示例性移位通过由12表示的流体致动器来获得，所述流体致动器经由供应冲泡单元1的泵3自身来供应。在以下中，将假设致动器12是具有活塞的液压致动器，所述活塞可以在由泵3推动的水的一部分的压力下移位，从而抵消一个或多个复位弹簧或类似弹性元件的反作用。冲泡单元1和对应的流体致动器12可以例如根据CN 202875026 U中描述的技术来获得。

为此目的，在泵3的出口和单向阀9'之间从泵3的递送分支的是连接到阀10'的入口10_IN的管道11，并且又从该管道分支的是用于供应致动器12的管道13。因此，基本上相对于冲泡单元1平行地供应致动器12。

由SM表示的是机电类型的手动选择器，其可以在打开位置（或非递送位置）与闭合位置（或递送位置）之间进行切换。与选择器SM相关联的是以机械双向双位阀形式的第二排放阀14，其具有入口14_IN和出口14_OUT，该入口连接在单向阀9"与冲泡单元1之间，并且该出口连接到上述的收集盘或抽屉DR。同样与选择器SM相关联的是电开关Sw，其设计用于向机器M的控制单元ECU提供指示选择器自身的位置并因此指示阀14的位置的信号S_in。

为了制备饮料，并且在已经将必要剂量的前体（例如，胶囊）装入单元1的部分1b中之后，用户将选择器SM从打开位置（图1中所示）移到闭合位置。阀14的随后移位（从右到左，如图1中所示）关闭了指向收集抽屉DR的液压回路部分。选择器SM的恰好移动导致开关Sw的切换，其因此向控制单元ECU提供表示饮料制备循环的启动的信号S_in。

一旦控制单元ECU已经接收到信号S_in，它就将功率信号S_out（例如，在120V与230V之间）发送到阀10的螺线管10a。阀10的随后移位（从左到右，如图1中所示）抵消对应弹簧的作用，因此关闭了管道11与罐4之间的回路部分。

此时，控制单元ECU管理泵3的激活，其填充回路从而导致压力的增加。具体地：

-由泵3推动的水的一部分可以—经由管道11和13—到达致动器12，致动器12因此导致冲泡单元的部分1a进入其抵靠部分1b闭合或者设置成靠近部分1b的位置；水不能从阀10的出口10_OUT流出，阀10由对应的螺线管10a保持在关闭状况中；

-代替地，由泵3推动的水的另一部分可以通过装置8以便被加热并然后到达单元1，从而引起饮料的冲泡和递送；水不能够从阀14的出口14_OUT流出，阀14处于关闭状况中。

应当注意的是，致动器12的操作（即单元1的闭合）在来自加热装置8的出口处的水到达单元1之前进行。例如，这可以通过以下来获得，即通过适当地确定由泵3供应的“热”分支和“冷”分支的管道的截面，或者优选地通过适当地校准单向阀9'和9"的弹簧。

当用户希望中断饮料的递送时，他或她将选择器SM带回初始的打开位置中。以此方式：

-机械阀14移位到图1的位置中将打开单元1与单向阀9"之间的回路部分；即它将上述回路部分设置成与阀14的出口14_OUT流体连通（如图1中所示）；因此，存在于该回路部分中的残余热水将被排放到收集容器DR中；

-在切换开关Sw切换到打开状况中之后，并且因此在信号S_in的中断之后，控制单元ECU将停用泵3并将中断螺线管10a的供应信号S_out：在对应弹簧的作用下，阀10的阀构件将因此返回其常开位置中（如图1所示），并且存在于由管道11和13表示的回路部分中的冷水可以经由阀10的出口10_OUT返回到罐4（这也是由于由对应弹簧所导致的活塞缩回）。

在根据上述现有技术的机器中，排放电磁阀10表示相当昂贵的部件。它实际上包括必须经由特意设置的电线S_out连接到机器M的控制单元ECU的激励螺线管10a。此外，如在本说明书的介绍部分中所提到的，需要限制制造螺线管10a的线圈的铜的量意味着阀的机械致动力减小，并且为此阀自身内部的液压截面很小，通常直径约为1毫米：这种情况引起阻塞部件的风险，例如在由泵3所推动的水中偶然包含杂质的情况下。

利用根据本发明的解决方案可以获得显著的节省和操作性能的改进，现在将参考图2描述本发明的可能实施例。在该图中，先前使用的相同附图标记再次归于已经描述的部分和元件。

在根据图2的机器M中，整体由10'表示的排放阀是液压驱动阀，并且与其可操作地相关联的是用于控制水溢出的装置，诸如用于自起动的阀。在优选实施例中，液压驱动的排放阀和前述的溢出装置集成在单个阀单元中，诸如图2中由20表示的阀单元。

在各种实施例中，阀10'是液压驱动的排放阀，其包括：

-主入口10_IN，其设计用于连接到负责供应致动器12的回路部分，由管道11和13表示；

-主出口10_OUT，设计成与罐4流体连通地连接；

-辅助入口10_DR-IN，其设计成连接到泵3的递送；

-辅助出口10_DR-OUT，流体致动器12和冲泡单元1在其下游并联连接，冲泡单元1在单向阀9'的上游并且优选地在另一单向阀21的下游；以及

-另一出口25，其设计成与装置22流体连通地设置，所述装置22用于控制由泵3所推动的水的溢出，优选地由用于自起动的阀表示，其中装置22具有出口，其与罐4连通。

如下文将出现的，出口25和主入口10_IN构成阀10'的相应驱动—在图2的液压图中分别由25p和10p表示—一个在单向阀21上游设置在入口10_DR-IN与出口10_DR-OUT之间，并且另一个设置在入口10_IN与出口10_OUT之间。

在优选实施例中，溢出装置22（优选地是用于自起动的阀）集成在另一出口25中，其中阀10'和装置22构成集成的阀单元20。

入口10_IN和出口10_OUT在此定义为“主要的”，到除了液压驱动成其阀构件的打开状况的功能之外，它们还涉及阀10'的主要排放功能（即，致动器12的供应管线的排放）的程度。代替地，入口10_DR-IN和出口10_DR-OUT在此定义为“辅助的”，到它们基本上关联到液压驱动成阀10'的上述阀构件的关闭状况的功能的程度。

如将看到的，该装置使得在泵3已经激活以用于制备饮料之后，液压驱动的排放阀10'从其常开状况自动切换到关闭状况。接下来，一旦饮料的递送完成，泵3就停用，并且由于与溢出装置22的连接25以及上述打开液压驱动10p和关闭液压驱动25p的存在，阀10'自主返回其常开状况，这使得能够排放用于供应致动器12的回路部分中存在的残余水。

阀10'或将其与装置22共同集成的阀单元20具有简化的结构，并且对于其控制而言，不需要螺线管或专用电线，或者再次不需要任何电气/电子驱动部件。

在图3中示出了可用于图2的机器M的阀10'或阀单元20的可能实施例。

阀10'包括中空体，在所示实施例中，所述中空体由两个元件23和24形成（例如由模制塑料材料制成），所述元件23和24例如通过螺纹联接或附加的保持构件来密封地连接在一起，如在例示的情况中。

元件23至少部分地是基本上杯形的以便限定内室。密封地联接到元件23的一个端部的是元件24，所述元件24也至少部分地是基本上杯形的以限定其自身的内室。

在所示的示例中，元件23限定了提供辅助入口10_DR-IN的管状连接器、提供辅助出口10_DR-OUT的管道、以及与溢出装置22相关联的管状连接器25。在其入口下游，构成辅助出口10_DR-OUT的管道限定两个连接器，一个连接器提供管道11并且由5"表示的另一个连接器用于连接到冲泡单元1。优选地，形成管道11和连接器5"的连接器各自包括密封地联接在一起以便使得能够分别在其中容纳单向阀21和9'的部分。

如将在下文中看到的，入口10_DR-IN、出口10_DR-OUT和连接器或管道25与元件23内的室流体连通。再次参考图3的示例，从元件24离开的是形成主入口10_IN和主出口10_OUT的管状连接器。同样在这种情况下，如将在下文中看到的，入口10_IN和出口10_OUT与元件24内的室流体连通。

在各种实施例中，与形成管道11的连接器相关联的是另一连接器的入口，所述另一连接器基本上为T形的，在图3中用11'表示，其两个相对的出口限定了用于流体连通到管道13的第一附接11a'（也参见图2）以及用于经由未在图3中表示但在图5和图6中示意性表示的管（其中它由11c'表示）连接到主入口10_IN的第二附接11b'。

阀单元的内部结构在图4-6中可见。在这些图中，由26表示的是已经提及的基本圆柱形元件23的内室，其与驱动入口10_DR-IN流体连通，这里所述驱动入口10_DR-IN相对于室26自身处于横向或径向位置。室26具有第一横向端口26a，所述第一横向端口26a构成形成出口10_DR-OUT的管道的入口，其中定位有单向阀21的阀（打开/关闭）元件21a。单向阀21防止来自致动器12的管道13的冷水的潜在回流。此外，其校准使得能够在泵3的操作期间完全致动阀10'。该阀21还包括校准螺旋弹簧21b，其设计成将阀元件21a恒定地推入用于闭合端口26a的相应位置中。优选地，阀21容纳在形成管道11的连接器内：如已经提及的，所述管道11优选地包括密封地联接在一起以便使得能够组装阀21的两个管状部分。

在单向阀21的下游，从形成管道11的连接器离开的是连接器5"，所述连接器5"在各种实施例中在其内容纳单向阀9'，包括对应的阀元件9a和校准弹簧9b。如已经提及的，连接器5"优选地包括密封地联接在一起以便使得能够组装阀9'的两个管状部分。

室26具有第二横向端口26b（图6），其中在优选实施例中，在其内部容纳溢出装置22的管状连接器或管道25向外延伸。

在优选实施例中，装置22是用于自起动的阀。阀22可以是该领域中已知的用于与小型泵（特别是振动泵）组合使用的任何类型。在图6中所示的实施例的示例中，阀22基本上由用于闭合连接器25的元件22a组成，所述元件22a限定了构成阀22的出口的通孔22b。孔22a的直径小于连接器25的轴向腔25a，在所述轴向腔25a中可滑动地容纳的是活塞22d，所述活塞22d在其面向孔22b的端部处具有受限截面的部分。装配在具有受限截面的部分上的是螺旋弹簧22e的近端。在所示的示例中，弹簧22e的远端支承在限定出口22b的闭合元件22a上。弹簧22e被校准以用于将活塞22d的受限截面的端部保持在与孔22b间隔开的位置中，然而不会堵塞端口26b。活塞22d的一部分的直径基本上与在其表面上设置有凹槽的腔25a的直径相对应，所述凹槽在任何情况下都使得液体能够在端口26b与孔22b之间适度地通过。应当注意的是，同样在弹簧22e的最大压缩的状况下，活塞22d可能未确定孔22b的闭合，使得阀22总是能够在室26中存在加压水的情况下使液体渗出。

可用于实现本发明目的的自起动装置22也可以具有与本文所例示的类型不同的类型，如果其功能得以保留即可，基本上包括允许来自端口26b的液体的适度溢出或流出，这倾向于消除可能在图2的泵3下游的液压回路中存在的任何空气。

再次在图4和图5中，由27表示的是已经提及的基本圆柱形元件24的内室，所述内室与单元20的主入口10_IN流体连通，这里所述主入口10_IN由连接器限定在元件24上的径向位置中。室27具有端口27a，所述端口27a在这里中心地限定在室27的底部上，与形成主出口10_OUT的连接器流体连通。优选地，端口27a限定在阀座处，优选地由室27的底部的管状凸起形成。

阀构件31容纳在室27内。设置在构件31的下端部处的是闭合元件31a，所述闭合元件31a以可轴向滑动的方式安装在室27中并且能够闭合出口端口27a，而设置在上端部处的是整体由31b表示的膜元件，其外边缘31c约束在相应的座（未示出）中，其限定在元件23和24的界面的两个表面之间。膜元件31b可以方便地由弹性或弹回材料（诸如橡胶或硅树脂）制成。有利地，元件31a和31b可以由单体制成，但不排除在本发明范围之外的是由组装在一起的多个部分制成的阀构件31的情况。

在各种实施例中，膜元件31b配置用于朝向室27的出口端口27a的打开位置推动闭合元件31a。另一方面，在可能的变体实施例中，校准螺旋弹簧的第一端部（仅在图2中示意性地例示，其中它由28表示）可以支承在室27的底部上，在限定端口27a的座周围。代替地，以上校准螺旋弹簧的第二端部与构件31相关联，例如支承在构件31上限定的对应座或对比表面上，相对于膜元件31b（例如，由元件31a的环形扩大部限定）进一步向下。

如将看到的，阀构件31用于阀10'的液压驱动。

膜元件31b的外边缘31c和对应座的尺寸设计成保证朝向阀体外部的液密性。如可以注意到的，两个室26和27基本上相互同轴并且通过构件31的膜元件31b彼此密封地分开。

下面描述了图3-6的阀单元20的操作。

为了制备饮料，引入冲泡单元1（图2）中的是所需剂量的饮料前体，例如包含在胶囊中的磨碎咖啡，根据其自身已知的方式。例如，用户移除限定冲泡室的部分1b的上述抽屉容器或过滤器支架并且在其上定位该剂量的前体（优选地包含在胶囊或舱中）。然后可能以预定位置将容器或过滤器支架放回机器上，其中用于前体的隔室与部分1a轴向对齐。

然后，用户发出用于递送饮料的命令，随后启动泵3。与图1中呈现的现有技术不同，在这种情况下，可以经由切换简单的电开关或按钮（未呈现）来施加用于启动递送的命令，因此不需要由图1中的SM所示类型的机电选择器。

在递送的第一步骤期间，来自泵3的水经由驱动入口10_DR-IN到达室26，逐渐地填充它。室26中的压力逐渐增加，通过弹簧21b的校准抵消，从而使得膜31b能够防止室27与出口10_OUT之间的流体连通。当室26中的水的压力克服了相对低的单向阀21的弹簧21b的校准时，对应的阀元件21a移位，从而打开端口26a。以此方式，由泵3推动的水可以进入出口10_DR-OUT并且然后分成两个流：

-第一流穿过形成管道11的连接器，直至由11'表示的T形连接器；以及

-横穿仅在图4中由11a表示的端口的第二流可以进入连接器5"中。

上述第一流到达连接器11'，并且然后通过对应附接11a'进入管道13中，之后到达液压致动器12。致动器12的供应导致室1a的一部分移位到其抵靠部分1b闭合的位置中（见图2）。如先前所提及的，在使用包含该剂量的饮料前体的胶囊的情况下，单元1的部分1a可以包括使得盒自身的端壁穿透的一系列尖端。另一方面，如果需要，单元1的部分1b也可以设置有类似的尖端，所述尖端设计成在由部分1a施加在其上的推力下使得胶囊的相对端壁穿透，所述部分1a朝向部分1b移动（在任何情况下都应当注意到，本发明也可以与其冲泡单元被设想用于接收预穿透的胶囊、或者由滤纸制成的舱、或者直接接收以粉末或颗粒形式的前体的机器结合使用）。

在该步骤中，上述第一流的水的部分可以填充附接11b'、管11c'和主入口10_IN，但是其没有被排放到罐4中，这考虑了以下事实：在该步骤中，室27的端口27a经由阀构件31保持在关闭状况，如下文所解释的。

当端口11a中的水压力克服单向阀9'的弹簧9b的校准，并且对应的阀元件9a打开端口11a时，上述第二流可以穿过连接器5"。以此方式，第二流可以到达加热装置8，经过单向阀9"，并且然后到达冲泡单元1，以便使得能够将饮料递送到容器2中。

应当注意的是，考虑到存在单向阀9'和9"（也参见图2），其校准值优选大于单向阀21的校准值，第一流将到达致动器12并且在第二流可以到达冲泡单元1之前将导致所述致动器12的对应驱动。

室26中的水的压力确定构件31的膜元件31b的弯曲（也克服可能存在于室27中的弹簧28的校准）。这种弯曲导致闭合元件31a的平移，直到它接触其中限定有端口27a的管状凸起的上边缘，因此端口27a闭合。在该初始步骤期间，与室26流体连通的用于自起动的阀22确保室自身的内部存在加压水，同时使得能够限制泵3下游的回路中的空气的存在。横穿用于自起动的阀22的适量水是清洁的水并且因此可以经由连接器25流向罐4，合适的管可以连接到其。

在饮料的递送期间，在连接器11'的附接11b'与管11c'（图5-6）之间存在的加压水的部分可以通过主入口10_IN到达室27的内部。在考虑到由于阀构件31而引起的端口27a的关闭状况，该水不能通过端口27a流出。因此，在室27中产生的压力倾向于作用在构件31上，使其进入打开状况（除了室27中可能存在的弹簧28的作用之外）：然而这种状况不允许打开端口27a，到由于作用在室27中的压力（和可能弹簧28）的力不等于或克服室26中存在的压力的程度。同样，考虑到由构件31的膜元件31b施加的室26与27之间的隔离作用，室27中的水不能到达室26中包含的水。在该步骤中，如上所述，用于自起动的阀22继续操作。

在递送结束时，泵3由操作者停用，操作者再次切换上述电开关或按钮。以此方式，自起动阀22保证室26中和驱动入口10_DR-IN处的突然压力下降。另一方面，由于对应弹簧21b和9b的作用，单向阀21和9'（和9"）可以重新闭合。

通过图2的驱动25p，室26中的压力下降使得施加在将两个室26和27分开的构件31的膜元件31b上的应力停止。以此方式，经由图2的对应驱动10p，由室27的压力（以及通过可能在室27中存在的弹簧28）所推动的构件31可以在与先前方向相反的方向上平移，由此使得闭合元件31a能够移回初始位置中，从而打开室27的端口27a。构件31的平移（即在与膜元件31b的先前方向相反的方向上弯曲）优选地受到机械行程终点（这里由室26的中心轴向凸起26c的近端表示）的限制。

在这种情况下，主出口10_OUT现在经由室27与主入口10_IN流体连通，并且因此经由管11c'、连接器11'的附接11b'和管13与致动器12流体连通。存在于用于供应致动器12的回路部分中的水因此可以通过主出口10_OUT朝向罐4流出。然后，在该步骤中，管道13中存在的水遵循与先前路径相反的路径，其中也通过致动器12的活塞的凹进而有利，其在该方向上由对应的弹簧推动。然后，冲泡单元1的部分1a返回相应的打开位置或与部分1b相距一定距离的位置中。

可能存在于冲泡单元1与单向阀9"之间的残留水可以包含饮料和/或其前体（例如，粉末咖啡）的残余物。该水可以通过重力排空到图2中由DR所示类型的收集容器中。根据其自身已知的方式，这可以经由单元1的部分1a以及在单向阀9"与单元自身之间的对应供应管道部分的适当布置（例如，倾斜或基本垂直的布置）来获得。

可以注意到，阀10'的操作基本上基于在室26和27中经由图2的相应驱动25p和10p在不同时刻（具体是在泵3的激活期间和之后）设置的差压。具体地，在泵3激活以用于制备饮料之后，阀构件31由于泵自身的操作所确定的驱动室26中的水的压力而从打开状况转到到关闭状况。接下来，在泵3在饮料递送结束时停用之后，驱动室26中的压力由于阀22或类似装置所引起的渗出作用而减少，由此使得阀构件31能够恢复到打开状况中，这是由于驱动10p所传递以及在入口10_IN处存在的压力，即在室27中（除了可能存在于室27中的弹簧28的力之外）。

从前面的描述中，本发明的特征清楚地显现出来，其优点同样显现出来。在这些中应当强调以下：

-考虑到消除了对于传统排放电磁阀操作而言是必需的螺线管以及其铜线圈的成本，所提出的解决方案显然是便宜的；

-该解决方案的成本进一步减小，到不需要图1中SM所示类型的机电选择器或者用于连接和控制液压驱动的排放阀的特定电线的程度；还简化了机器的控制电子设备，因为不再需要在根据现有技术的排放电磁阀的情况下通常是必需的电子驱动部件，诸如TRIAC；

-排放阀的驱动具有液压类型的事实使得能够增加用于流体致动器的回路部分的通道截面，其可以从在使用电磁阀的情况下传统设想的约1mm直径的值到在本发明的情况下的约2mm直径的值；

-排放阀的生产是简单且便宜的，即使它集成了用于自起动的阀或用于控制溢出的类似装置时；对此可能会添加以下事实：可用于实现本发明的用于自起动的阀可以是商业上可获得的类型，并且因此成本有限；当然，也保证了机器泵的正确起动，同时消除了来自机器回路的空气；

-排放阀的操作是可靠的并且基本上独立于以下两者的校准：设置在冲泡单元的供应分支上的通常单向阀的弹簧，以及由冲泡室中存在的该剂量的饮料前体在上述分支中产生的压力（其压力也是磨碎咖啡量的函数，例如胶囊中包含的量）；此外，触发阀的时间较短且有保证；

-排放阀的液压驱动不会对达到机器的冲泡室中的正确压力产生不利影响。

当然，构造的实施例和细节可以相对于本文中仅通过非限制性示例描述和示出的而广泛变化，而不会由此脱离所附权利要求中限定的本发明的范围。

如已经提及的，阀构件31的构造可以不同于—本文所例示的—构造，其设想了限定闭合元件31a和膜元件31b的单个体。例如，在可能的变体实施例中，构件31可以包括设置在配置为不同部分的元件31a与31b之间的塑料材料的中间体。这种中间体可以为可存在于室27内部的弹簧28的上端部可能提供对比表面，其通常倾向于将阀构件推入其打开端口27a的状况中。

在先前描述的实施例中，液压驱动的排放阀10'和装置22（诸如自起动阀）集成在单个阀单元20中。然而，需要指出的是，这不构成本发明的基本特征，鉴于—在可能的变体实施例中—装置22也可以安装在远离阀10'的位置，在由25表示的连接器的下游，例如经由合适的管道连接到后者。同样，构成管道或连接器11、11'、5"的液压连接部件可以配置为与阀不同的部分，其与出口10_DR-OUT流体连通地连接。

在本发明的其他实施例中，通过束缚构件31的外部，具体是围绕31a所示类型（例如O形环类型）的其闭合元件的在室27的内表面上滑动的一个或多个环，可以确定室26与27之间的必要密封性，而不是通过31b所示类型的膜元件。膜元件的使用在任何情况下都必须被认为是优选的，到考虑到没有受到滑动的密封元件，它能够提高阀的可靠性的程度。

先前已经通过示例的方式参考与被设计用于移动机器M的冲泡单元的一部分的致动器结合的使用描述了本发明。然而，所描述的排放阀可以用于类似流体致动器—具体是其中对应活塞的返回移动由弹性装置确定的液压致动器—的供应和/或排放，其在冲泡机器上用于其他目的，具体是用于使冲泡机的除了其冲泡单元的一部分之外的一个或多个构件移位（例如，用于切换用于释放机器自身的舱的系统）。

Claims

1.一种用于制备饮料、特别是浓缩咖啡的机器（M），其包括液压回路，所述液压回路包括：

-冲泡单元（1），其包括至少一个第一部分（1a）和一个第二部分（1b），所述至少一个第一部分（1a）和一个第二部分（1b）在它们处于闭合或靠近位置时能够在它们之间限定冲泡室，至少所述冲泡单元（1）的所述第一部分（1a）可相对于所述第二部分（1b）移动；

-流体致动器（12），特别是液压致动器，其可以被供应以用于使得至少所述冲泡单元（1）的所述第一部分（1a）朝向所述第二部分（1b）移位；

-水罐（4）；

-泵（3），其具有入口，该入口与所述水罐（4）流体连通地连接，并且具有出口或递送，该出口或递送与所述冲泡单元（1）且与所述流体致动器（12）流体连通地连接；

-至少一个常闭单向液压阀（21），其设置在所述泵（3）与所述冲泡单元（1）之间以在由所述泵（3）递送的水的压力超过基本预设阈值时使得水能够流向所述冲泡单元（1）；

-加热装置（8），其用于加热由所述泵（3）朝向所述冲泡单元（1）推动的水；以及

-常开排放阀（10'），其具有：

-连接到所述流体致动器（12）的主入口（10_IN）；

-朝向收集空间、特别是所述水罐（4）连接的主出口（27a, 10_OUT）；

-适于呈现打开状况和关闭状况的设置在所述主入口（10_IN）与所述主出口（10_OUT）之间的阀构件（31），其中它分别使得能够实现和防止所述主入口（10_IN）与所述主出口（10_OUT）之间的流体流动，所述阀构件（31）任选地由弹簧（28）推向所述打开状况；

所述机器（M）的特征在于，所述排放阀（10'）是液压驱动阀，其还包括：用于所述阀构件（31）的液压驱动的驱动室（26），所述驱动室（26）的连接到所述泵（3）的递送的辅助入口（10_DR-IN），以及所述驱动室（26）的连接到所述冲泡单元（1）并且连接到所述流体致动器（12）的辅助出口（26a, 10_DR-OUT），使得由所述泵（3）递送的水在分别到达所述冲泡单元（1）和所述流体致动器（12）之前穿过所述驱动室（26）；

所述排放阀（10'）还具有所述驱动室（26）的另一出口（26b, 25），其与用于从所述驱动室（26）、特别地朝向所述水罐（4）溢出水的装置（22）流体连通；

所述装置使得：

在所述泵（3）激活以用于制备所述饮料之后，所述阀构件（31）由于所述泵（3）的操作所引起的所述驱动室（26）中的水压而从所述打开状况转到所述关闭状况；以及

在所述泵（3）在所述饮料递送结束时停用之后，所述驱动室（26）中的压力由于用于溢出的装置（22）所引起的溢出而下降，由此由于所述排放阀（10'）的所述主入口（10_IN）处存在的压力，使得所述阀构件（31）能够恢复到所述打开状况。

2.根据权利要求1的机器，其中用于溢出的装置（22）包括用于自起动的装置。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的机器，其中所述排放阀（10'）和用于溢出的装置（22）集成在同一个阀单元（20）中。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的机器，其中：

所述排放阀（10'）包括与所述主入口（10_IN）和所述主出口（10_OUT）连通的另一室（27），所述另一室（27）具有其中限定有阀座（27a）的底部；

所述阀构件（31）包括膜元件（31b），与所述膜元件（31b）相关联的是能够与所述阀座（27a）协作的闭合元件（31a）；

所述膜元件（31b）将所述驱动室（26）与所述另一室（27）密封地分开并且是弹性柔性的，以使得与其相关联的所述闭合元件（31a）能够相对于所述阀座（27a）移位，在所述闭合元件（31a）与所述另一室（27）的底部之间任选地可操作地设置所述弹簧（28）。

5.根据权利要求4的机器，其中所述闭合元件（31a）和所述膜元件（31b）以一体形成。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的机器，其中设置在所述单向阀（21）与所述加热装置（8）之间的是另一单向阀（9'）。

7. 根据权利要求1-6中任一项所述的机器，其中设置在所述驱动室（26）的辅助出口（26a, 10_DR-OUT）的下游的是用于分别与所述冲泡单元（1）和所述流体致动器（12）并联地流体连通的第一连接器（5"）和第二连接器（11, 1'）。

8. 根据权利要求7的机器，其中所述第二连接器（11, 11'）具有第一出口（11a'）和第二出口（11b'），所述第一出口（11a'）与所述流体致动器（12）流体连通地连接，并且所述第二出口（11b'）与所述排放阀（10'）的所述主入口（10_IN）流体连通地连接。

9. 根据权利要求6和权利要求7所述的机器，其中所述至少一个单向阀（21）与所述第二连接器（11, 11'）相关联，并且所述另一单向阀（9'）与所述第一连接器（5"）相关联，所述第一连接器和第二连接器各自优选地包括密封地联接在一起的两个部分，在所述两个部分之间设置有所述对应的单向阀。

10.一种用于制备饮料的机器的常开排放阀（10'），其具有：

设计用于连接到所述机器（M）的流体致动器（12）的主入口（10_IN）；

设计用于朝向收集空间、特别是所述机器（M）的水罐（4）连接的主出口（27a, 10_OUT）；

适于呈现打开状况和关闭状况的设置在所述主入口（10_IN）与所述主出口（10_OUT）之间的阀构件（31），其中它分别使得能够实现和防止所述主入口（10_IN）与所述主出口（10_OUT）之间的流体流动，所述阀构件（31）任选地由对应弹簧（28）推向所述打开状况；

所述排放阀的特征在于它是液压驱动阀（10'），其还包括：

用于所述阀构件（31）的液压驱动的驱动室（26）；

所述驱动室（26）的设计用于流体连通到所述机器（M）的泵（3）的递送的辅助入口（10_DR-IN）；

所述驱动室（26）的设计用于与所述机器（M）的所述冲泡单元（1）和所述流体致动器（12）流体连通的辅助出口（26a, 10_DR-OUT），使得由所述泵（3）递送的水在分别到达所述机器（M）的所述冲泡单元（1）和所述流体致动器（12）之前穿过所述驱动室（26）；

所述驱动室（26）的另一出口（26b, 25），其设计成与用于从所述驱动室（26）、特别地朝向所述机器（M）的所述水罐（4）溢出水的装置（22）流体连通。

11.根据权利要求10所述的阀，其集成用于溢出的装置（22）以形成阀单元（20），用于溢出的装置优选地包括用于自起动的装置。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的阀，其包括与所述主入口（10_IN）和所述主出口（10_OUT）连通的一个另一室（27），所述另一室（27）具有其中限定有阀座（27a）的底部，并且其中：

所述阀构件（31）包括膜元件（31b），与所述膜元件（31b）相关联的是能够与所述阀座（27a）协作的闭合元件（31a），在所述闭合元件（31a）与所述另一室（27）的底部之间任选地可操作地设置所述弹簧（28）；

所述膜元件（31b）将所述驱动室（26）与所述另一室（27）密封地分开并且是弹性柔性的，以使得与其相关联的所述闭合元件（31a）能够相对于所述阀座（27a）移位。

13. 根据权利要求10-12中任一项所述的阀，其还包括，在所述驱动室（26）的辅助出口（26a, 10_DR-OUT）的下游的、用于分别与所述冲泡单元（1）和所述流体致动器（12）并联地流体连通的第一连接器（5"）和第二连接器（11, 1'）。

14.一种供用于制备饮料的机器使用的集成阀单元（20），其包括根据权利要求10-13中任一项所述的液压驱动的排放阀（10'）和用于溢出水（22）的装置（22）。

15.根据权利要求14所述的阀单元（20），其中用于溢出水的装置（22）为用于自起动的装置。