CN110934498B - 饮料制备机的旋转搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种饮料制备机的旋转搅拌装置，旋转搅拌装置包括围绕轴线A的旋转工具和用于将热水和/或蒸汽输送到旋转工具的输送导管，输送导管包括管状部分，管状部分沿轴线A在第一端部和第二端部之间延伸，第一端部耦合到旋转工具，第二端部借助磁耦合装置耦合到中空的驱动轴，磁耦合装置构造成在驱动轴的驱动壁和管状部分的第二端部的收纳壁之间沿轴线A产生磁吸引力，以便将驱动轴的旋转运动传递给旋转工具，管状部分的第二端部和驱动轴各自包括磁性或可磁化元件。

Description

饮料制备机的旋转搅拌装置

技术领域

本发明涉及饮料分配设备，其包括具有热水和/或蒸汽分配的旋转搅拌装置，尤其是用于制备基于热或冷泡沫奶(卡布奇诺咖啡，拿铁咖啡，巧克力，鸡尾酒...)的饮料或基于掼奶油(咖啡和特殊巧克力)的饮料的饮料制备机。

背景技术

已知有饮料制备机，其尤其包括旋转搅拌装置，该旋转搅拌装置包括围绕竖直轴线并且用于搅拌容纳在容器中的制备物的旋转工具和输送导管，该输送导管用于将热水和/或蒸汽输送到该旋转工具，以便通过使容器中的所述制备物发泡来稀释和/或加热所述制备物。

在专利申请EP2721980A1中描述了这种饮料制备机的例子。

根据该专利申请EP2721980A1，输送导管包括管状部分，该管状部分沿竖直轴线在第一端部和第二端部之间延伸，该第一端部耦合到旋转工具，该第二端部借助耦合装置可移除地耦合到驱动轴。将管状部分与旋转工具进行拆卸的可能性便于在水下或洗碗机中对它们进行清洁。

在该专利申请EP2721980A1中实施的耦合装置具有各种缺点。实际上，管状部分相对于驱动轴的组装和取下需要操纵耦合装置，该操纵不是直观的。在组装时，使用者可能会误起动耦合装置；在旋转期间，管状部分可能会无意中从驱动轴脱离。另外，管状部分内的热水和/或蒸汽的压力可能会产生耦合装置处的泄漏。

发明内容

本发明克服了上述缺点。为此，本发明涉及一种饮料制备机的旋转搅拌装置。所述旋转搅拌装置包括围绕轴线A并且用于搅拌容纳在容器中的制备物(例如奶)的旋转工具。所述旋转搅拌装置还包括用于将热水和/或蒸汽输送到所述旋转工具的导管。该输送导管包括管状部分，所述管状部分沿所述轴线A在第一端部和第二端部之间延伸，所述第一端部借助第一耦合装置耦合到所述旋转工具，所述第二端部借助第二耦合装置耦合到中空的驱动轴以实现热水和/或蒸汽的流体连接。

值得注意的是，所述第二耦合装置是磁耦合装置，所述磁耦合装置构造成在所述驱动轴的驱动壁和所述管状部分的所述第二端部的收纳壁之间沿所述轴线A产生磁吸引力，以便将所述驱动轴的旋转运动传递给所述旋转工具，所述管状部分的所述第二端部和所述驱动轴各自包括磁性或可磁化元件。

因此，所述管状部分与所述驱动轴的耦合完全仅通过将它们彼此嵌合来进行，而无需任何补充的操作，所述磁耦合装置则确保磁吸引力，所述磁吸引力促进所述嵌合，直到所述管状部分到达相对于所述驱动轴的止挡位置，根据所述止挡位置将所述元件耦合。该止挡位置向使用者指示合适进行了耦合。相反，所述管状部分和所述旋转工具的取出仅通过对所述管状部分施加大于磁吸引力的牵引力来实现，这使所述管状部分与所述驱动轴脱离。所述驱动轴的旋转通过所述磁耦合装置引起所述管状部分和所述旋转工具的旋转，所述磁耦合装置允许紧固所述元件。

所述管状部分的所述第一端部和所述旋转工具之间的所述第一耦合装置可以是非常多样化的设计。因此，所述第一耦合装置可以确保在所述第一端部和所述旋转工具之间的持久组装，使得它们难以可拆卸或根本不可拆卸，例如借助同一单件来实现所述管状部分和所述旋转工具，或者借助固定螺钉或粘合来组装所述管状部分和所述旋转工具。相反，该第一耦合装置可以确保在所述第一端部和所述旋转工具之间的可移除的安装，例如借助卡口组装系统或所述元件之间的嵌合。相对于所述管状部分的所述第一端部拆卸所述旋转工具是优选的，以允许例如对它们独立清洁或更换所述旋转工具。

根据所述旋转搅拌装置的一个实施例，所述磁性或可磁化元件具有管状形状。在本发明意义上的术语“管状”涵盖具有管状形状的多个磁性元件以及具有圈形状、环形状，圆盘形状、垫圈形状或圆片形状的磁性元件，在其中心具有适于允许所述驱动轴通过的孔。这些形状允许在所述驱动轴和所述管状部分的所述第二端部的周围具有磁吸引力的均匀分布。

根据所述旋转搅拌装置的一个优选实施例，所述驱动轴包括由永磁体形成的磁性元件。根据所述旋转搅拌装置的一个优选实施例，所述管状部分的所述第二端部包括可磁化元件，所述可磁化元件由至少部分地采用铁磁材料制成的部件形成。在不脱离本发明的范围的情况下，可以提出与上述设计相反的设计。

根据所述旋转搅拌装置的一个实施例，所述驱动轴的所述驱动壁和所述管状部分的所述第二端部的所述收纳壁各自在垂直于所述轴线A的平面中延伸。这允许增大所述驱动壁和所述收纳壁之间的接触表面和磁吸引表面。

根据所述旋转搅拌装置的一个实施例，所述第二耦合装置包括防滑机械止挡系统，所述防滑机械止挡系统确保在所述磁吸引力的作用下的耦合时所述驱动轴的所述驱动壁和所述管状部分的所述第二端部的所述收纳壁之间的自动对准。这种防滑机械止挡系统的存在确保在所述管状部分的所述第二端部与所述驱动轴由所述磁耦合装置施加的磁吸引力的单独作用下耦合时的自动定位。此外，该防滑机械止挡系统避免在所述驱动轴和所述管状部分之间沿轴线A旋转，特别是由于施加在所述旋转工具上的阻力的任何风险，该旋转工具在容纳于容器中的食品制备物中旋转。

当然，能够设想其他机械止动系统，这些其他机械止动系统需要将所述管状部分的所述第二端部相对于所述驱动轴成角度地定位，直到机械止挡件锁闭，然后，由所述耦合装置施加的磁吸引力确保保持在所述管状部分的所述第二端部和所述驱动轴之间的耦合和止挡。

优选地，所述机械止挡系统包括布置在所述驱动壁上的至少一个驱动突出构件和布置在所述收纳壁上的至少一个收纳容置部，所述至少一个驱动突出构件一旦就位在所述至少一个收纳容置部中，就确保所述旋转工具的正向驱动，也就是说没有滑动。优选地，所述至少一个驱动突出构件包括布置在属于轴线A的中心圆上的螺旋状斜面，所述至少一个收纳容置部具有互补形状。

根据一个实施例，所述旋转搅拌装置包括用于检测所述管状部分在所述驱动轴上的存在的装置。所述管状部分包括在所述磁性或可磁化元件处的径向突起，当所述管状部分组装在所述驱动轴上时，所述径向突起截止所述检测装置的光束。所述检测装置是光学检测装置，所述光学检测装置包括光束的发射单元和所述光束的接收单元，所述管状部分当其组装在所述驱动轴上时截止所述光束。优选地，所述光学检测装置包括用于将光束返回到90°的至少一个光导。因此，能够检测所述管状部分的所述第二端部与所述驱动轴的耦合，这允许只有在所述旋转工具有效就位、准备使用的情况下才产生蒸汽。此外，检测所述旋转工具的存在还允许知道使用者是否在食谱结束时取出了所述旋转工具，这允许例如对饮料制备机进行编程，以在借助所述旋转工具进行的限定数量的饮料制备之后，例如通过用信号发出有关待执行的所述旋转工具的清洁的信息来管理所述旋转工具的清洁。

根据本发明，所述旋转搅拌装置包括用于驱动所述驱动轴的电动机。

根据所述旋转搅拌装置，所述驱动轴包括用于输送热水和/或蒸汽的中空部分，所述中空部分与所述管状部分在它们耦合时连通。因此，热水和/或蒸汽在所述驱动轴的所述中空部分中循环，然后在所述管状部分中循环。所述旋转搅拌装置包括蒸汽箱，所述蒸汽箱包括室、蒸汽进入径向通道、以及用于引导所述驱动轴的两个密封轴承。所述驱动轴的所述中空部分构造成将所述室连接到所述管状部分以输送热水和/或蒸汽。

附图说明

以下描述突显了本发明的特征和优点。该描述基于附图，在附图中：

图1和图2示出了包括根据本发明的旋转搅拌装置的饮料制备机的实施方式的按照所述装置的两个位置的两个整体视图；

图3示出了旋转搅拌装置的剖面，尤其突显了管状部分与驱动轴和用于输送热水和/或蒸汽的导管的组装；

图4突显了用于对管状部分的第二端部与驱动轴的耦合进行检测的装置的存在；

图5和图6突显了第二耦合装置上的防滑机械止挡系统；

图7示出了在管状部分的第二端部处实施的可磁化元件的优选实施例；

图8突显了旋转搅拌装置上的光学传感器的存在；

图9和图10示出了第二耦合装置的实施变型例。

具体实施方式

在以下描述中，饮料制备机被称为“机器”。

在以下描述中，考虑到机器在使用情况下搁置在工作平面上的位置，可以使用术语“水平”、“竖直”、“下”、“上”、“纵向”、“横向”、“高”、“低”。

在图1和图2中，机器1尤其包括机架2、支撑件3和分配装置，容器4能够在饮料制备期间设置在该支撑件3上，该分配装置尤其包括喷嘴5，该喷嘴5允许分配例如基于咖啡、茶和/或巧克力的饮料。这些特征对于饮料制备机是已知的，因此不予详述，本领域技术人员可以参考现有机器。

机器1还包括旋转搅拌装置6，该旋转搅拌装置6包括围绕轴线A并且用于搅拌容纳在容器4中的制备物(例如奶)的旋转工具7。该轴线A竖直地限定在机器1上。旋转搅拌装置6沿轴线A平移安装在布置于机架2上的引导件8内，以允许其根据图1所示的高位置和图2所示的低位置移动，在该高位置处，旋转工具7从容器4脱离，在该低位置处，旋转工具7插入到容器4中。

如图3所示，旋转搅拌装置6包括主体9，该主体9借助滑动件(未示出)沿轴线A平移安装在图1和图2所示的引导件8上。在主体9内布置有电动机10和蒸汽箱11。电动机10沿轴线A将驱动轴12驱动旋转，该驱动轴12借助两个密封滚动轴承13、14相对于蒸汽箱11绕轴线A可枢转连接地安装，在蒸汽箱11、轴承13、14和驱动轴12之间实施的密封允许限定室15。径向通道(未示出)穿过蒸汽箱11并且通向室15，该径向通道连接到柔性导管(未示出)，该柔性导管允许旋转搅拌装置6沿轴线A相对于引导件8平移移动，而没有约束。柔性导管向室15供应热水和/或蒸汽。驱动轴12具有中空部分18，该中空部分18沿轴线A延伸并且在一侧利用穿过所述中空部分18的孔16通向室15，并在另一侧通到驱动轴12的下端部19。

如图3所示，旋转搅拌装置6包括管状部分20，该管状部分20沿轴线A延伸并且穿过引导件8的底部21(图1和图2中示出)。管状部分20的下端部22与旋转工具7组装在一起，优选地通过嵌合或借助卡口组装。管状部分20的上端部23可移除地与驱动轴12耦合；因此，柔性通道、径向导管、室15、驱动轴12的中空部分18和管状部分20限定用于将热水和/或蒸汽输送到旋转工具7的输送导管24。

如参照图3至图7所示，管状部分20的上端部23与驱动轴12的耦合是通过磁耦合装置25来实施的。该磁耦合装置25在驱动轴12的驱动壁26和管状部分20的上端部23的收纳壁27之间沿轴线A方向实施磁吸引力，这些驱动壁26和收纳壁27在垂直于轴线A的平面中延伸。该磁吸引力允许使收纳壁27贴靠在驱动壁26上，从而保持管状部分20的上端部23与驱动轴12的组装并在驱动壁26的旋转作用下引起收纳壁27的旋转。

磁耦合装置25包括支撑件28，该支撑件28在其下表面28a上包括驱动壁26，该支撑件28有效嵌合在驱动轴12上，使得所述支撑件28和所述驱动轴12紧固并形成组件。磁耦合装置25包括具有管状形状的永磁体29，如图3所示，该永磁体29在支撑件28有效嵌合在驱动轴12上之前容置在支撑件28内，该驱动轴12穿过所述永磁体29。旋转锁定机构(未示出)设置在支撑件28和永磁体29之间，以避免永磁体29沿轴线A在支撑件28内旋转。举例来说，可以设想将永磁体29有效嵌合在支撑件28中。

耦合装置25包括具有管状形状的插入件30，如图3和图7所示。管状部分20的上端部23在其上表面23a上包括收纳壁27，该上端部23包覆成型在插入件30的外壁30a、30b、30c上，这允许将该插入件30紧固在所述上端部23上。根据图7所示的优选实施例，插入件30包括外环31和内环32，该外环31和该内环32彼此有效安装以形成同一单件(插入件30)。外环31由铁磁材料制成，内环32由耐蒸汽气氛腐蚀的不锈钢制成。该内环32可滑动地安装在驱动轴12上。优选地，外环31由铁磁的不锈钢420或430制成，内环32由不锈钢304制成。由于管状部分20的上端部23包覆成型在插入件30上，外环31完全涂覆有所述上端部23的材料即聚合物，这保护所述外环31免受腐蚀。

参照图3和图5，密封接头33容置在布置于驱动轴12上的凹槽53中，并且当收纳壁27贴靠驱动壁26时与内环32的内壁34接触，如图3所示。在使用旋转搅拌装置6期间，注入热水和/或蒸汽可能会引起输送导管24中的压力升高；利用密封接头33来实施的密封避免在管状部分20和驱动轴12之间的连接处的热水和/或蒸汽泄漏的任何风险。

如图3所示，内环32的内壁34与驱动轴12的中空部分18的外壁54接触。该外壁54具有外径D，该外径D极略微小于内壁34的内径D1几微米，以便实现内环32在所述中空部分18上的滑动安装。内环32具有高度H，该高度H大于外径D，以确保合适控制管状部分20与旋转工具7一起旋转以及在管状部分20与驱动轴12耦合时合适引导管状部分的上端部23。优选地，高度H至少是外径D的五倍大。

优选地，外环31具有大于0.5mm、优选大于1mm的厚度E1，以便设置有足以通过永磁体29实现磁吸引的磁化表面。同样地，内环32具有大于0.5mm、优选大于1mm的厚度E2，以便避免内环32在其有效嵌合在外环31中时变形。凹槽55实施在外环31的外轮廓31a上，以改善在包覆成型时插入件30在管状部分20的上端部23中的锚固。

参照图5和图6，驱动壁26包括四个呈螺旋斜面形式的突出构件35，该四个突出构件35均匀地分布在通过轴线A的中心圆周围。收纳壁27自身包括四个容置部36，其具有与四个突出构件35的形状互补的形状。突出构件35和容置部36的数量可以不同，例如三个。当管状部分20的上端部23嵌合在驱动轴12上时，永磁体29对插入件30施加磁吸引力，这将收纳壁27吸引到驱动壁26，突出构件35至少部分地分别容置在容置部36中；突出构件35和容置部36的螺旋形状以及磁吸引力则确保所述突出构件35在所述容置部36中的自动定位，直到收纳壁27完全抵靠在驱动壁26上，在所述驱动壁26处所述元件是自动对准的。在沿箭头37的方向进行的驱动轴12的旋转期间，突出构件35的端部35a抵靠在容置部36的端部36a上，这确保管状部分20的正向驱动。因此，突出构件35和容置部36实施了一种防滑机械止挡系统，该防滑机械止挡系统确保在驱动壁26和收纳壁27之间的自动对准。

参照图4至图6和图8，旋转搅拌装置6包括检测装置38，该检测装置38允许检测管状部分20的上端部23与驱动轴12利用所述磁耦合装置25的耦合。检测装置38包括发射光束的发射单元39，优选地是红外光发射器，其具有对外部光不敏感的优点。检测装置38还包括接收所述光束的接收单元40，优选地是红外光接收器，其也具有对外部光不敏感的优点。检测装置38包括用于将光束返回到90°的两个光导41、42，这允许将发射单元39和接收单元40竖直地容置在旋转搅拌装置6的主体9内并根据在管状部分20的上端部23和驱动轴12之间的耦合区域56中通过的水平路径在主体9下方实施光束的角度返回。罩43位于主体9下方，以确保对光导41、42的保护并避免外部光的干扰。内部容置有插入件30的管状部分20的上端部23包括径向突起，该径向突起允许在将所述上端部23与驱动轴12耦合时截止光束。因此，光束的这种截止指示管状部分20与旋转工具7在旋转搅拌装置6上的存在。

将与旋转工具7组装在一起的管状部分20安置在驱动轴12上仅通过嵌合来进行，如上所述。它们的取下也仅通过在上方拉动以使它们脱离来进行；施加大于永磁体29的磁吸引力的牵引力就足够了。

以上对优选实施方式的描述不是限制性的，可以在不脱离本发明的范围的情况下设想变型例。

举例来说，机器1可以仅包括旋转搅拌装置6，咖啡、茶和/或巧克力的制备可以在仅设置有饮料分配装置的独立饮料制备机上实现。

插入件30可以借助铁磁材料的单个环制成，所述环则通过包覆成型嵌入到管状部分的上端部23中。

还可以提出耦合装置25的其它实施方式。举例来说，参照图9和图10，耦合装置25包括呈垫圈形式的永磁体29，该垫圈利用永磁体29上的凹口44和支撑件28上的凸起45相对于支撑件28被锁定旋转，该凸起45的形状与所述凹口44的形状互补。管状部分20的上端部23包括第一容置部46，在该第一容置部46的底部46a中容置有密封接头47；该上端部23还包括配备有扁平件49的第二容置部48，在该扁平件49中容置有也配备有扁平件51的铁磁材料的垫圈50，这确保将容置在第二容置部48中的垫圈50锁定旋转。盖52卡扣在上端部23上，以将垫圈50保持在第二容置部48中并将密封接头47保持在第一容置部46的底部46a中。在将管状部分20的上端部23与所述驱动轴12耦合时，该密封接头47与驱动轴12接触。还可以设想在该支撑件28和该盖52之间设置防滑机械止挡系统，该防滑机械止挡系统与先前参照图5和图6描述的防滑机械止挡系统相当。

Claims (13)

1.一种饮料制备机(1)的旋转搅拌装置(6)，所述装置包括围绕轴线A并且用于搅拌容纳在容器(4)中的制备物的旋转工具(7)和用于将热水和/或蒸汽输送到所述旋转工具的输送导管(24)，所述输送导管包括管状部分(20)，所述管状部分(20)沿所述轴线A在第一端部(22)和第二端部(23)之间延伸，所述第一端部(22)借助第一耦合装置耦合到所述旋转工具，所述第二端部(23)借助第二耦合装置耦合到中空的驱动轴(12)以实现热水和/或蒸汽的流体连接，其特征在于，所述第二耦合装置是磁耦合装置(25)，所述磁耦合装置(25)构造成在所述驱动轴的驱动壁(26)和所述管状部分的所述第二端部的收纳壁(27)之间沿所述轴线A产生磁吸引力，以便将所述驱动轴的旋转运动传递给所述旋转工具，所述管状部分的所述第二端部和所述驱动轴各自包括磁性或可磁化元件，所述旋转搅拌装置(6)包括用于检测所述管状部分(20)在所述驱动轴(12)上的存在的检测装置(38)。

2.根据权利要求1所述的旋转搅拌装置(6)，其特征在于，所述磁性或可磁化元件具有管状形状。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的旋转搅拌装置(6)，其特征在于，所述驱动轴(12)包括由永磁体(29)形成的磁性元件。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的旋转搅拌装置(6)，其特征在于，所述管状部分(20)的所述第二端部(23)包括可磁化元件，所述可磁化元件由至少部分地采用铁磁材料制成的部件(30)形成。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的旋转搅拌装置(6)，其特征在于，所述驱动轴(12)的所述驱动壁(26)和所述管状部分(20)的所述第二端部(23)的所述收纳壁(27)各自在垂直于所述轴线A的平面中延伸。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的旋转搅拌装置(6)，其特征在于，所述第二耦合装置包括防滑机械止挡系统，所述防滑机械止挡系统确保在所述磁吸引力的作用下的耦合时所述驱动轴(12)的所述驱动壁(26)和所述管状部分(20)的所述第二端部(23)的所述收纳壁(27)之间的自动对准。

7.根据权利要求6所述的旋转搅拌装置(6)，其特征在于，所述机械止挡系统包括布置在所述驱动壁(26)上的至少一个驱动突出构件(35)和布置在所述收纳壁(27)上的至少一个收纳容置部(36)，所述至少一个驱动突出构件一旦就位在所述至少一个收纳容置部中，就确保所述旋转工具(7)的正向驱动。

8.根据权利要求7所述的旋转搅拌装置(6)，其特征在于，所述至少一个驱动突出构件(35)包括布置在属于轴线A的中心圆上的螺旋状斜面，所述至少一个收纳容置部(36)具有互补形状。

9.根据权利要求1至2中任一项所述的旋转搅拌装置(6)，其特征在于，所述管状部分包括在所述磁性或可磁化元件处的径向突起，当所述管状部分组装在所述驱动轴上时，所述径向突起截止所述检测装置的光束。

10.根据权利要求1至2中任一项所述的旋转搅拌装置(6)，其特征在于，所述检测装置(38)是光学检测装置，所述光学检测装置包括光束的发射单元(39)和所述光束的接收单元(40)，所述管状部分(20)当其组装在所述驱动轴(12)上时截止所述光束。

11.根据权利要求10所述的旋转搅拌装置(6)，其特征在于，所述光学检测装置包括用于将光束返回到90°的至少一个光导(41，42)。

12.根据权利要求1至2中任一项所述的旋转搅拌装置(6)，其特征在于，所述旋转搅拌装置(6)包括用于驱动所述驱动轴(12)的电动机(10)。

13.根据权利要求1至2中任一项所述的旋转搅拌装置(6)，其特征在于，所述驱动轴包括用于输送热水和/或蒸汽的中空部分(18)，所述中空部分(18)与所述管状部分(20)在它们耦合时连通，以及在于，所述旋转搅拌装置(6)包括蒸汽箱(11)，所述蒸汽箱(11)包括室(15)、蒸汽进入径向通道(16)、以及用于引导所述驱动轴的两个密封轴承(13，14)，所述中空部分(18)将所述室(15)连接到所述管状部分(20)。