CN109561786A - 用于咖啡机的灌注器单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于咖啡机的灌注器单元(1)，包括：闭合活塞(3)和灌注圆筒(2)，该闭合活塞和所述灌注圆筒能够选择性地或组合地轴向移动以用于相互接合和脱离接合，以便关闭和打开灌注圆筒(2)内的灌注腔室，一定剂量的咖啡可定位在该灌注腔室中；喷射活塞(5)，该喷射活塞接合在灌注圆筒(2)中并且可在灌注圆筒(2)中轴向移动以便排出咖啡残渣；第一径向液压密封装置，该第一径向液压密封装置位于闭合活塞(3)和灌注圆筒(2)之间；以及第二径向液压密封装置，该第二径向液压密封装置位于灌注圆筒(2)和喷射活塞(5)之间，其中第一液压密封装置和第二液压密封装置中的至少一者包括至少一个密封件(100,101)，该至少一个密封件具有由不含润滑脂和润滑油的材料制成的抗摩擦表面涂层并且适合于用于与食品和饮用水接触。

Description

用于咖啡机的灌注器单元
技术领域
本发明涉及用于咖啡机的灌注器单元。
背景技术
所引用的灌注器单元为具有灌注圆筒的类型，该灌注圆筒可经历从与闭合活塞脱离接合的位置到与闭合活塞接合的位置的可逆移动，以便形成灌注腔室，通过闭合活塞内的合适通道将锅炉加热的灌注水传送到该灌注腔室中。
灌注圆筒的内部具有喷射活塞，该喷射活塞以协调的方式随刮刀元件移动以便排出咖啡残渣。
这些类型的咖啡机的重要方面之一在于，因灌注圆筒和闭合活塞之间以及喷射活塞和灌注圆筒之间的轴向移动而在灌注器单元中生成的摩擦。
为了限制移动部件之间的摩擦，提供必须承受高达15巴至20巴压力的环形或唇形液压O型环密封件。
在本解决方案中，O型环用特定产品(即，经批准适合与食物产品一起使用的润滑脂)润滑。
然而，此类润滑脂通常未得到适合与饮用水一起使用的批准。
这些解决方案需要在产品线中手动引入润滑脂(该操作需要与操作员相关的极大可变性)，并且使在线管理和材料供应变得复杂。
一些咖啡机制造商甚至提供润滑脂套件，以用于重新润滑这些关键部件，该润滑脂套件被包括在机器的包装中。
发明内容
因此，本发明的技术任务是提供用于咖啡机的灌注器单元，其能够克服现有技术的上述技术缺陷。
在该技术任务的范围内，本发明的一个目的是提供用于咖啡机的灌注器单元，该灌注器单元可确保移动部件之间的摩擦减少，同时简化生产线以便提高其生产力。
本发明的另一个目的是提供用于咖啡机的灌注器单元，使得无论生产线中操作员的能力如何，均可实现移动部件之间的摩擦的必要减少。
本发明的另一个目的是提供可确保例行维护减少的用于咖啡机的灌注器单元。
根据本发明的技术任务以及这些和其他目的通过用于咖啡机的灌注器单元来实现，该灌注器单元包括：闭合活塞和灌注圆筒，该闭合活塞和灌注圆筒能够选择性地或组合地轴向移动以用于相互接合和脱离接合，以便关闭和打开灌注圆筒内的灌注腔室，一定剂量的咖啡可定位在该灌注腔室中；喷射活塞，该喷射活塞接合在灌注圆筒中并且可在灌注圆筒中轴向移动以便排出咖啡残渣；第一径向液压密封装置，该第一径向液压密封装置位于所述闭合活塞和所述灌注圆筒之间；以及第二径向液压密封装置，该第二径向液压密封装置所述灌注圆筒和所述喷射活塞之间，其中液压密封装置的特征在于，所述第一液压密封装置和所述第二液压密封装置中的至少一者包括至少一个密封件，该至少一个密封件具有由不含润滑脂和润滑油的材料制成的抗摩擦表面涂层并且适合于用于与食品和饮用水接触。
在本发明的优选实施方案中，所述涂层具有均匀的厚度并且完全涂覆所述密封件。
在本发明的优选实施方案中，所述第一液压密封装置和所述第二液压密封装置均包括至少一个密封件，该至少一个密封件具有由不含润滑脂和润滑油的材料制成的抗摩擦表面涂层并且适合于用于与食品和饮用水接触。
在本发明的优选实施方案中，所述第一液压密封装置和所述第二液压密封装置中的至少一者包括至少两个密封件，该至少两个密封件具有由不含润滑脂和润滑油的材料制成的抗摩擦表面涂层并且适合于用于与食品和饮用水接触。
在本发明的优选实施方案中，所述表面涂层包括含氟聚合物或含氟聚合物的混合物。
在本发明的优选实施方案中，所述密封件由NBR或硅橡胶制成。
在本发明的优选实施方案中，所述涂层具有介于5μ和50μ之间的均匀厚度。
本发明还公开了具有此类灌注器单元的咖啡机。
本发明的优点之一是使得在线组装期间不需要手动引入润滑脂(该操作要求与操作员相关的极大可变性)，并且简化了在线管理和材料供应。
此外，由于密封件的表面涂层具有足够的机械强度并因此在咖啡机的操作条件下具有足够长的寿命，因此减少了对咖啡机的定期维护。
附图说明
通过对根据本发明的灌注器单元的优选但非排他性实施方案的描述，本发明的其他特征和优点将变得更加明显，本发明的灌注器单元通过附图中的非限制性示例示出，其中：
图1示出了灌注器单元的一部分的横截面；
图2至图7示出了当进行灌注循环时灌注器单元的移动的步骤的序列。
具体实施方式
参考前述附图，这些附图仅以示例的方式示出了已知类型的灌注器单元1，出于该原因，将不再对其进行详细描述。
因此，本发明的范围超出了下文所示咖啡机的特定构造。
灌注器单元1包括中空灌注圆筒2，该中空灌注圆筒具有：进入口8，该进入口能够通过闭合活塞3接合以便界定灌注腔室4，能够由装载器6供应的一定剂量的咖啡30可定位在该灌注腔室中；喷射活塞5，该喷射活塞用于从灌注腔室4中排出用过的一定剂量的咖啡30；以及用于喷射活塞5的致动装置。
灌注圆筒2可在用于装载一定剂量的咖啡30的位置(在该位置处，灌注圆筒与闭合活塞3脱离接合并且其轴线相对于闭合活塞3的轴线倾斜)与灌注位置(在该位置处，灌注圆筒与闭合活塞3接合并且其轴线位于闭合活塞3的轴线方向上)之间经历可逆的旋转-平移行程。
喷射活塞5可在灌注圆筒2内部沿灌注圆筒2的轴线的方向在回缩位置和突出位置之间滑动，以用于排出用过的一定剂量的咖啡30。
灌注器单元1还包括移动刮刀元件7，该移动刮刀元件用于刮擦灌注圆筒2的进入口8。
灌注圆筒2可拆卸地固定在滑架11，该滑架可在闭合活塞3的轴线方向上平移。
利用振荡轴线可振荡地支撑滑架11，其中振荡轴线在与其平移方向垂直的方向上取向。
具体地讲，滑架11由销15可振荡地支撑，该销继而由滑块16支撑，该滑块内部包括螺母31，该螺母与在闭合活塞3的轴线方向上取向的蜗杆17接合并且能够通过齿轮马达18移动。
为了实现滑架11的振荡，设置有狭槽51形式的固定凸轮，通过滑架11的延伸部53将销52接合并承载在该狭槽中。
在灌注器单元中，设置有可振荡摇杆32以用于拉动喷射活塞5。
摇杆32被构造成选择性地从第一驱动凸轮37或从第二驱动凸轮38拾取振荡移动，其中第一驱动凸轮被构造和设置成使得生成摇杆32在与朝向喷射活塞5的突出位置拉动相对应的方向上的振荡，第二驱动凸轮被构造和设置成使得生成摇杆32在与朝向喷射活塞5的回缩位置拉动相对应的方向上的振荡。
摇杆32借助于振荡销41在灌注圆筒2的下延伸部42处枢转。
灌注器单元1的操作如下。
在其行程开始时，灌注圆筒2位于装载器6的下方，其轴线在垂直方向上或相对于垂直方向略微倾斜。喷射活塞5位于回缩位置处。
在将咖啡粉装载到灌注圆筒2中的步骤结束时，齿轮马达18驱动蜗杆17旋转17；滑块16沿蜗杆17平移，这是该滑块通过螺母31与该蜗杆联接的结果。
枢转到滑块16的滑架11开始向上拉动灌注圆筒2。
在向上拉动的初始部分期间，滑架11振荡直到灌注圆筒2被取向为其轴线与闭合活塞3的轴线对齐。
在随后的向上移动中，灌注圆筒2保持相同的角度取向，然后继续与闭合活塞3接合。
灌注圆筒2停止在该位置处，其中喷射活塞5仍处于回缩位置处。
向闭合活塞3供应由合适的锅炉(未示出)适当地加热的水流，以用于灌注。将热的灌注水注入到灌注腔室中，并且通过设置在灌注圆筒2中的合适的出口孔抽取所得的灌注液。
在灌注结束时，灌注圆筒2开始向下移动，这通过逆转齿轮马达18传递的移动来实现。
灌注圆筒2利用与初始振荡相反的振荡结束其下降，由此其返回到用于装载新剂量的咖啡30的位置处。
在灌注圆筒2的振荡期间，朝向回缩位置拉动喷射活塞5。
灌注器单元1的创新方面涉及移动部件之间的液压密封件的特定性质。
第一径向液压密封装置设置在闭合活塞3和灌注圆筒2之间，并且第二径向液压密封装置设置在灌注圆筒2和喷射活塞5之间。
有利地，第一径向液压密封装置和第二径向液压密封装置中的至少一者并且优选两者包括至少一个密封件100、101，该至少一个密封件具有由不含润滑脂和润滑油的材料制成的抗摩擦表面涂层并且适合于用于与食品和饮用水接触。
所示解决方案，纯粹以举例的方式，在闭合活塞3和灌注圆筒2之间设想了环形O型环形式的一个密封件101，并且在喷射活塞5和灌注圆筒2之间设想了环形O型环形式的两个密封件100。
这些密封件100、101可以不同的数量和/或形状存在，例如它们可由唇形密封件形成。
涂层具有均匀的厚度并且完全涂覆密封件100、101。
有利地，表面涂层包括含氟聚合物或含氟聚合物的混合物。
已证明，采用含氟聚合物诸如PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(全氟烷氧基)和FEP(氟化乙烯丙烯)是有利的。
涂层可例如以商品名为或的产品的形式存在。
表面涂层具有介于5μ和50μ之间的均匀厚度。
密封件100、101的主体优选由NBR或硅橡胶或具有等效特性的另一材料制成。
涂层可通过常规喷涂(其中固体低分子量含氟聚合物的分散体悬浮在液体诸如溶剂或水中，该液体充当随后必定会蒸发的载体)来施加，或者通过空气喷涂来施加，或者通过静电喷涂来施加。
表面涂层可为包括底漆、任选的中间层和最终层的多层类型。
不含润滑脂和润滑油的表面涂层改变了密封件的表面化学，使得向其赋予了几种特性。
密封件100、101的特殊表面涂层确保了低摩擦，并且具有适合于用于与食品和饮用水接触的优点。
如此设想的灌注器单元易于在本发明构思的范围内进行多种修改和变化；此外，所有细节均可替换为技术上等效的元件。
实际上，本发明可应用于咖啡机的灌注器单元，该灌注器单元的部件之间呈现不同的移动，但这些移动总是包括轴向移动，该轴向移动意指径向液压密封装置的轴向移动，例如闭合活塞以及灌注圆筒的轴向移动，或仅灌注圆筒的位置处的闭合活塞的轴向移动，在这种情况下，灌注圆筒仅经历在用于装载一定剂量的咖啡的位置和与闭合活塞轴向对齐的位置之间的旋转移动。
最后，所使用的材料以及尺寸可根据需要和现有技术水平而定。

Claims (11)

1.一种用于咖啡机的灌注器单元(1)，包括：闭合活塞(3)和灌注圆筒(2)，所述闭合活塞和所述灌注圆筒能够选择性地或组合地轴向移动以用于相互接合和脱离接合，以便关闭和打开所述灌注圆筒(2)内的灌注腔室，一定剂量的咖啡可定位在所述灌注腔室中；喷射活塞(5)，所述喷射活塞接合在所述灌注圆筒(2)中并且能够在所述灌注圆筒(2)中轴向移动以便排出所述咖啡的残渣；径向的第一液压密封装置，所述第一液压密封装置位于所述闭合活塞(3)和所述灌注圆筒(2)之间；以及径向的第二液压密封装置，所述第二液压密封装置位于所述灌注圆筒(2)和所述喷射活塞(5)之间，其特征在于，所述第一液压密封装置和所述第二液压密封装置中的至少一者包括至少一个密封件(100,101)，所述至少一个密封件具有由不含润滑脂和润滑油的材料制成的抗摩擦表面涂层并且适合于用于与食品和饮用水接触。
2.根据前一权利要求所述的用于咖啡机的灌注器单元(1)，其特征在于，所述涂层具有均匀的厚度并且完全涂覆所述密封件。
3.根据前述权利要求中任一项所述的用于咖啡机的灌注器单元(1)，其特征在于，所述第一液压密封装置和所述第二液压密封装置均包括至少一个密封件(100,101)，所述至少一个密封件具有由不含润滑脂和润滑油的材料制成的抗摩擦表面涂层并且适合于用于与食品和饮用水接触。
4.根据前述权利要求中任一项所述的用于咖啡机的灌注器单元(1)，其特征在于，所述第一液压密封装置和所述第二液压密封装置中的至少一者包括至少两个密封件(100,101)，所述至少两个密封件具有由不含润滑脂和润滑油的材料制成的抗摩擦表面涂层并且适合于用于与食品和饮用水接触。
5.根据前述权利要求中任一项所述的用于咖啡机的灌注器单元(1)，其特征在于，所述表面涂层包括含氟聚合物或含氟聚合物的混合物。
6.根据前一权利要求所述的用于咖啡机的灌注器单元(1)，其特征在于，所述表面涂层包括PTFE(聚四氟乙烯)和/或PFA(全氟烷氧基)和/或FEP(氟化乙烯丙烯)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的用于咖啡机的灌注器单元(1)，其特征在于，所述密封件(100,101)为环形O型环。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的用于咖啡机的灌注器单元(1)，其特征在于，所述密封件(100,101)为唇缘。
9.根据前述权利要求中任一项所述的用于咖啡机的灌注器单元(1)，其特征在于，所述密封件(100,101)由NBR或硅橡胶制成。
10.根据前述权利要求中任一项所述的用于咖啡机的灌注器单元(1)，其特征在于，所述涂层具有介于5μ和50μ之间的均匀厚度。
11.一种咖啡机，其特征在于，所述咖啡机包括根据前述权利要求中任一项所述的灌注器单元。
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