CN210871088U - 穿刺件及具有该穿刺件的饮料萃取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种穿刺件，包括针座、以及自针座的前端面向前延伸的穿刺板，穿刺板的前端具有用于穿刺的尖刃，穿刺板上具有一自该尖刃处向针座方向延伸的折弯线，该折弯线将穿刺板分成左右两部分，该两部分以所述折弯线为起点向同一方向弯折，且越靠近所述尖刃处弯折的程度越大。本实用新型还提供一种具有该穿刺件的饮料萃取装置。与现有技术相比，本实用新型的穿刺件的前端具有较为锋利的尖刃，并能在胶囊端面穿刺出大致呈V型的切割口，由于切割口在V型内拐点处支撑较弱，受力不平衡，在水压作用下，将沿着液流的方向变形，并开出较大的液流通道，该切割口不易对穿刺板形成包裹，易于使液流从内拐点处流入流出；此外，弯折后的穿刺板其厚度较薄且强度较大，更为锋利且不易变形。

Description

穿刺件及具有该穿刺件的饮料萃取装置

技术领域

本实用新型涉及饮料萃取技术领域，具体涉及用于饮料萃取装置的穿刺件及具有该穿刺件的饮料萃取装置，穿刺针用以将果冻状包装盒刺穿，并向包装盒内导入热水以提取饮料或将提取后的饮料导出包装盒。

背景技术

饮料萃取装置用于冲泡咖啡、茶等饮料，为了恒定制备饮品的剂量及品质，这些饮料萃取装置广泛采用各种内含预定包装剂量饮品原料的料包，如无纺布类软包及密封包装的果冻状包装盒等。其中，对于果冻状包装盒在萃取时，高压冲泡水自一端刺破的针孔压入包装盒，并在包装盒内形成高压以对咖啡进行萃取，冲泡好的咖啡液从另一端刺破的针孔压出并收集。

现有的刺破针，如公开号为WO/2002/000073披露的包装盒提取单元，其穿刺刀片具有横向贯通的开口，开口在萃取时伸入胶囊内，可增大沿刀片的空间，这种通过在刀片高度处围绕打开的胶囊的边界在刀片中向内扩展液体贯穿通道截面的方式会减弱刀片的机械强度。申请号为CN201480043682.2的中国发明专利《胶囊多重穿刺器》披露一种用于刺穿胶囊的提取单元，包括多个穿刺元件，至少一个穿刺元件具有大致平行于穿刺方向的边缘，和与平行边缘相交以形成穿刺末端的倾斜边缘；或相对于穿刺方向倾斜并且彼此相交以形成穿刺末端的两个边缘，也即穿刺单元通过形成相交的边缘用以穿刺，穿刺末端被布置成在胶囊中的相应位置处形成一系列对应的入口开口或一系列对应的出口开口。

以上穿刺件具有倾斜的呈一定坡度的切割刃，可增大包装盒端面处的切割口，改善液流在开口处的出入，但是由于其穿刺件为直线型穿刺，在包装盒端面处的开口也为一条直线，穿刺件刺入包装盒内部时易被包装盒的塑料表面回缩包裹，穿刺件与开口边界之间形成的通道过小不利于液体流入或流出胶囊，所以，沿胶囊的流量可能过少，或胶囊在开口边界周围以不希望的方式被撕裂(在液体从胶囊加压流出的情况下)，或胶囊可能被压扁(在液体加压流入或试图流入胶囊中的情况下)。

由于果冻状包装盒由很薄的铝壳或者塑料制成，盒体本身的支撑强度不高，因此需要穿刺件非常锋利或者在较大的压力推动下才能将其端面刺破，否则包装盒的端面无法被刺破，盒体将会内凹变形，刺破的开口还要有利于液流的进出，而为了保证穿刺件的强度，需要将其壁厚做厚，但会导致穿刺件不够锋利，而不够锋利的穿刺件容易使胶囊内凹变形，影响穿刺效果，鉴于此，有必要对现有的穿刺件作出进一步改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状提供一种较为锋利的穿刺件，在较小推力作用下即能刺穿胶囊端面，并在胶囊端面刺穿出易于进出液流的开口。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术现状提供一种具有较为锋利的穿刺件的饮料萃取装置，在较小推力下即能刺穿胶囊端面，并在胶囊端面刺穿出易于进出液流的开口。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：包括针座、以及自所述针座的前端面向前延伸的穿刺板，其特征在于：所述穿刺板的前端具有用于穿刺的尖刃，穿刺板上具有一自该尖刃处向针座方向延伸的折弯线，该折弯线将穿刺板分成左右两部分，该两部分以所述折弯线为起点向同一方向弯折，且越靠近所述尖刃处弯折的程度越大，从而能够在胶囊端面上穿刺出大致呈V型的切割口。所述的折弯线并非几何意义上一条没有宽度概念的线，基于折弯加工的需求，本领域技术人员应当理解，该折弯线是可以有一定宽度的，并且，上下的宽度还可以不一致。

本实用新型技术方案中，穿刺板前端的尖刃较为锋利，穿刺时自尖刃至两端逐步刺穿胶囊端面，更容易刺破胶囊，减小胶囊变形的几率；穿刺板在向前推进时，在胶囊端面穿刺出大致呈V型的切割口，由于切割口在V型内拐点处支撑较弱，受力不平衡，在水压作用下，将沿着液流的方向变形，并开出较大的液流通道，该切割口不易对穿刺板形成包裹，易于使液流从内拐点处流入流出。

折弯的程度将视穿刺件总体的结构、材质的情况、便于液体流动的考虑、穿刺板的厚度等因素而定。优选的是，所述穿刺板的后端延伸自所述针座的外缘，穿刺板在后端起始处基本上没有弯折，而穿刺板前端的左右两部分之间的夹角为100～150°，优选角度为110～135°左右，该优选角度能够在穿刺件的刚性、便于液体流动及节省材料方面获得比较好的平衡。

所述穿刺板的左右两部分既可以都向内弯折，也可以都向外弯折，但优选为均为向外弯折，因为向外弯折更便于加工。

作为优选，所述穿刺板的厚度为0.4～1.2mm，所述穿刺板的延伸长度为5～10mm，所述穿刺板的中轴线相对于所述针座所在的平面呈85°～95°的夹角。穿刺板弯折以后，其本身的支撑强度相对于单纯的板状结构可以增加50％以上，因此在保证原有穿刺强度的要求下，穿刺板的厚度可以相对减少30％～50％，也即弯折后的穿刺板其厚度薄且强度大，与此同时，较薄的穿刺板更为锋利，使得刺破更为省力容易。穿刺板的延伸方向与针座所在的平面大致垂直，即和液流进出的方向大致平行，以近乎垂直的刺破胶囊端面。

更为优选地，所述穿刺板的厚度为0.5～0.7mm，所述穿刺板的延伸长度为6～8mm，所述穿刺板的中轴线相对于所述针座所在的平面大致呈90°夹角。

进一步地，所述穿刺板具有两条侧缘，所述两条侧缘的前端相交，每一所述侧缘包括自后向前延伸并逐渐内收的第一段、自所述第一段的前端向前延伸并逐渐内收的第二段、以及自所述第二段的前端向前延伸并逐渐内收并相交的第三段，且第二段与折弯线的夹角要明显大于其他两段与折弯线的夹角。所述第一段、第二段、第三段的长度比例优选为8～12：3～5:1。其中，第一段作为穿刺板的侧边边缘，用以在胶囊端面上形成切割口后继续向前推进，由于该第一段自后向前逐渐内收，因此在推进过程中可以逐步扩大在胶囊端面上所形成的切割口，以利于液流的进出；第二段和第三段位于穿刺板的前端边缘，形成大致呈V型的尖刃，其中，相交的两第三段形成更为锐利的尖部，并最先刺破胶囊端面，使得刺破过程更为省力和容易。

作为优选，所述穿刺板设为三个，并沿所述针座的周缘间隔均匀的分布。三个穿刺板同时刺向胶囊端面，可在胶囊端面上形成相对平衡的刺破力。

为了便于生产制造，降低生产加工的难度，所述穿刺件由金属或者陶瓷或者硬的聚合物材料一体成型制成，每一穿刺板均由针座所在的平面向上延伸并弯折、并且穿刺板的前端继续向外弯折，生产加工过程较为简单，且制成穿刺件的材料具备耐磨性、耐腐蚀性、热稳定性，其加工尺度精确度高。

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：提供一种饮料萃取装置，包括机座、分别设于所述机座内的第一机件和第二机件，所述第二机件能相对于第一机件前后移动以与所述第一机件相对合拢或打开，所述第二机件包括具有活塞腔的活塞座、以及约束于活塞腔内能前后移动的活塞，所述活塞具有用以容纳饮料包的凹腔，还包括上述的穿刺件，所述穿刺件固定设置于所述活塞座的底部。活塞的外周面与活塞座的内壁之间设有密封配合的密封圈，在活塞的后端面与活塞座的前端面之间形成密封腔，活塞座的后部开设有进水孔，萃取状态时，两机件相对合拢，穿刺件刺穿胶囊后端面，由于穿刺板前端相对于折弯线向外弯折，高压液流自进水孔进入活塞后端面与活塞座前端面之间的密封腔内，并沿着穿刺板的外侧压入胶囊内部，由于穿刺件在胶囊后端面上可形成一个以上的大致呈V型的切割口，其内拐点处支撑较弱，有利于高压液流沿着内拐点形成的液流通道压入。

进一步地，所述活塞座的前端面上还设有向前延伸的且位于所述穿刺板外侧的支承部，所述支承部的内侧面与所述穿刺板的外侧面呈凹凸适配，所述支承部的延伸长度与所述穿刺板的延伸长度的比例为1/4～2/3。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该穿刺件能在胶囊端面穿刺出一个以上的大致呈V型的切割口，由于切割口在V型内拐点处支撑较弱，受力不平衡，在水压作用下，将沿着液流的方向变形，并开出较大的液流通道，该切割口不易对穿刺板形成包裹，易于使液流从内拐点处流入流出；且该穿刺件前端弯折，易于成型加工，穿刺板的厚度较薄且强度较大、锋利且不易变形，更容易刺破胶囊。

附图说明

图1为实施例穿刺件的立体结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为实施例一胶囊后端面被穿刺件穿刺后的结构示意图；

图4为实施例饮料萃取装置的立体结构示意图；

图5为图4中第二机件的立体结构示意图；

图6为图4中第二机件的剖视图；

图7为图4中第二机件的分解示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例一：

参阅图1和图2所示，为本实用新型的一个优选实施例，提供一种用于饮料萃取装置的穿刺件1，该穿刺件1用以在萃取状态时刺破胶囊端面，使液流进入胶囊内部并进行萃取，胶囊端面由不过度磨损穿刺针的材料，如塑料或铝制成，还可由可生物降解的材料制成。该穿刺件1包括针座11以及自该针座11的前端面向前延伸的3个间隔均匀分布的穿刺板12，该针座11呈平板状，并在中部开设有一安装通孔。本优选实施例中，穿刺板12设为三个，并沿针座11的周缘间隔均匀的分布。三个穿刺板12同时刺向胶囊端面，可在胶囊端面上形成相对平衡的刺破力。当然，穿刺板12的个数也可设为一个、两个、或更多，本方案对其数量并不予以限制。

穿刺板12的前端具有用于穿刺的尖刃13，穿刺板12上具有一自该尖刃13处向针座11方向延伸的折弯线14，该折弯线14将穿刺板12分成左右对称的两部分，该两部分以所述折弯线14为起点均向外弯折，且越靠近所述尖刃13处弯折的程度越大，从而能够在胶囊端面上穿刺出大致呈V型的切割口。至于弯折的程度，穿刺板在后端起始处基本上没有弯折，而穿刺板12前端的左右两部分之间的夹角约为125°。其中，“向外”指的是朝向针座11周缘的外侧。参见图3所示，该V型切割口的一个好处是：切割口在V 型内拐点处支撑较弱，受力不平衡，在高压水流的作用下，将沿着液流的方向变形，并开出较大的液流通道，该切割口不易对穿刺板形成包裹，易于使液流从内拐点处流入流出。

为了便于生产制造，降低生产加工的难度，上述穿刺件1由金属或者陶瓷或者硬的聚合物材料一体成型制成，每一穿刺板12均由针座11所在的平面向上延伸并弯折、并且穿刺板12的前端继续向外弯折，生产加工过程较为简单，且制成穿刺件1的材料具备耐磨性、耐腐蚀性、热稳定性，其加工尺度精确度高。在其它实施例中，各穿刺板12也可以是以焊接、插接或螺接的方式固定在针座11上，这些形式均在应在本实用新型的保护范围之内。

由于穿刺件1一体成型而成，穿刺板12的后端连接于针座11的外缘上。实际加工时，可由具有三个支条(即展开的穿刺板12)的平板经过两次弯折而成，首先将三个支条相对于针座11所在的平面分别进行大致垂直的弯折，然后将各支条自后向前渐变式的向外弯折。用于弯折的平板其整体厚度均一，且各支条的宽度自后向前减小直至前端相交，其加工成型的难度较低，且能够使穿刺板12前端弯折出具有大致呈V型的斜切刃。

在本优选实施例中，穿刺板12的厚度为0.4～1.2mm，其延伸长度为5～10mm，该穿刺板12的中轴线相对于针座11所在的平面呈85°～95°的夹角。穿刺板12弯折以后，其本身的支撑强度相对于单纯的板状结构可以增加50％以上，因此在保证原有穿刺强度的要求下，穿刺板12的厚度可以相对减少30％～50％，也即弯折后的穿刺板12其厚度较薄且强度较大，与此同时，较薄的穿刺板12更为锋利且不易变形，使得刺破更为省力容易。穿刺板12的延伸方向与针座11所在的平面大致垂直，即和液流进出的方向大致平行，以近乎垂直的刺破胶囊端面。

在更优的实施例中，穿刺板12的厚度为0.5～0.7mm，其延伸长度为6～8mm，该穿刺板12的中轴线相对于针座11所在的平面大致呈90°夹角。

具体地，本实施例的穿刺板12具有两条侧缘121，其前端相交，且每一侧缘121包括自后向前延伸并逐渐内收的第一段1211、自第一段1211的前端向前延伸并逐渐内收的第二段1212、以及自第二段1212的前端向前延伸并逐渐内收并相交的第三段1212，且第二段1212与折弯线14的夹角要明显大于其他两段与折弯线14的夹角。其中，第一段 1211、第二段1212、第三段1213的段长比例为8～12)：(3～5:1。第一段1211作为穿刺板12的侧边边缘，用以在胶囊端面上形成切割口后继续向前推进，由于该第一段1211 自后向前逐渐内收，因此在推进过程中可以逐步扩大在胶囊端面上所形成的切割口，以利于液流的进出；第二段1212和第三段1213位于穿刺板12的前端边缘，形成大致呈V 型的尖刃，其中，相交的两第三段1213形成更为锐利的尖部，并最先刺破胶囊端面，穿刺时自尖部至两端逐步刺穿胶囊端面，使得刺破过程更为省力和容易，减小胶囊变形的几率。

实施例二：

参阅图4至图7所示，本实施例提供一种类似于胶囊咖啡机的饮料萃取装置，包括机座2、分别设于机座2内的第一机件3和第二机件4，第二机件4能相对于第一机件3 前后移动以与第一机件3相对合拢或打开，萃取状态时，两机件相对合拢并形成密闭的萃取腔。

第二机件4包括具有活塞腔的活塞座41、以及约束于活塞腔内能前后移动的活塞42，活塞42具有用以容纳饮料包的凹腔，还包括实施例一的穿刺件1，该穿刺件1固定设置于活塞座41的底部，用以刺破胶囊的后端面。活塞42的内壁嵌套有用以在萃取状态时对胶囊形成密封配合的硅胶套46，该硅胶套46的外壁紧贴于活塞42的内壁。活塞42 的外周面与活塞座41的内壁之间设有密封配合的密封圈43，活塞42底端与活塞座41 底部之间设有使活塞42始终保持前移趋势的波纹弹片44。

活塞座41的后部开设有进水孔414，活塞座41的端面上开设有与进水孔414连通的出水孔415，活塞42的端面上固定设置有与其同步移动并能打开或堵塞出水孔415的背压阀45，手柄关闭状态下，两机件相对合拢，波纹弹片44被压缩，活塞42与活塞座41 之间的相对距离最短，出水孔415处于打开状态，高压液流自进水孔414通过出水孔415 进入到密封腔内，并主要沿着穿刺板12的外侧压入胶囊内部，由于穿刺件1在胶囊后端面上可形成一个以上的大致呈V型的切割口，其内拐点处支撑较弱，有利于高压液流沿着内拐点形成的液流通道压入。

本优选实施例中，活塞座41的底部还设有向前延伸的且位于穿刺板12外侧的支承部411，支承部411的内侧面与穿刺板12的外侧面呈凹凸适配，支承部411的延伸长度与穿刺板12的延伸长度的比例为1/4～2/3，以减少穿刺件在使用中可能的变形。并且，活塞座41的前端面上设有向前延伸的凸柱412，相应地，活塞42的端面上设有供凸柱 412穿设的第二通孔421，凸柱412的前端内侧设有能对活塞42的前移进行阻挡的挡部 413。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种穿刺件(1)，包括针座(11)、以及自所述针座(11)的前端面向前延伸的穿刺板(12)，其特征在于：所述穿刺板(12)的前端具有用于穿刺的尖刃(13)，穿刺板(12)上具有一自该尖刃(13)处向针座(11)方向延伸的折弯线(14)，该折弯线(14)将穿刺板(12)分成左右两部分，该两部分以所述折弯线(14)为起点向同一方向弯折，且越靠近所述尖刃(13)处弯折的程度越大，从而能够在胶囊端面上穿刺出大致呈V型的切割口。

2.根据权利要求1所述的穿刺件(1)，其特征在于：所述穿刺板(12)的后端延伸自所述针座(11)的外缘，所述穿刺板(12)在后端起始处基本上没有弯折，而所述穿刺板(12)前端的左右两部分之间的夹角为100～150°。

3.根据权利要求2所述的穿刺件，其特征在于：所述穿刺板(12)的左右两部分均为向外弯折。

4.根据权利要求1所述的穿刺件，其特征在于：所述穿刺板(12)的厚度为0.4～1.2mm，所述穿刺板(12)的延伸长度为5～10mm，所述穿刺板(12)的中轴线相对于所述针座(11)所在的平面呈85°～95°的夹角。

5.根据权利要求1所述的穿刺件(1)，其特征在于：所述穿刺板(12)的厚度为0.5～0.7mm，所述穿刺板(12)的延伸长度为6～8mm，所述穿刺板(12)的中轴线相对于所述针座(11)所在的平面呈90°夹角。

6.根据权利要求1所述的穿刺件(1)，其特征在于：所述穿刺板(12)具有两条侧缘(121)，所述两条侧缘(121)的前端相交于所述尖刃(13)，每一所述侧缘(121)包括自后向前延伸并逐渐内收的第一段(1211)、自所述第一段(1211)的前端向前延伸并逐渐内收的第二段(1212)、以及自所述第二段(1212)的前端向前延伸并逐渐内收并相交的第三段(1213)，且第二段(1212)与折弯线(14)的夹角要明显大于其他两段与折弯线(14)的夹角。

7.根据权利要求6所述的穿刺件(1)，其特征在于：所述第一段(1211)、第二段(1212)、第三段(1213)的长度比例为8～12：3～5:1。

8.根据权利要求1所述的穿刺件(1)，其特征在于：所述穿刺板(12)设为三个，并沿所述针座(11)的周缘间隔均匀的分布。

9.根据权利要求1～7任一项所述的穿刺件(1)，其特征在于：所述穿刺件(1)由金属或者陶瓷或者硬的聚合物材料一体成型制成。

10.一种饮料萃取装置，包括机座(2)、分别设于所述机座(2)内的第一机件(3)和第二机件(4)，所述第二机件(4)能相对于第一机件(3)前后移动以与所述第一机件(3)相对合拢或打开，所述第二机件(4)包括具有活塞腔的活塞座(41)、以及约束于活塞腔内能相对于活塞腔前后移动的活塞(42)，所述活塞(42)具有用以容纳饮料包的凹腔，其特征在于：还包括如权利要求1～7任一项所述的穿刺件(1)，所述穿刺件(1)固定设置于所述活塞座(41)的底部。

11.根据权利要求10所述的饮料萃取装置，其特征在于：所述活塞座(41)的前端面上还设有向前延伸的且位于所述穿刺板(12)外侧的支承部(411)，所述支承部(411)的内侧面与所述穿刺板(12)的外侧面呈凹凸适配，所述支承部(411)的延伸长度与所述穿刺板(12)的延伸长度的比例为1/4～2/3。

Images