CN213216514U - 一种饮料酿造装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种饮料酿造装置，其包括上活塞、冲泡缸、下活塞、驱动主轴；在驱动主轴的驱动下，上活塞和下活塞能够将所述冲泡缸关闭以形成冲泡室；冲泡缸上近驱动主轴一侧设有托架，托架与驱动主轴的螺纹结合能够在框架的线性导轨中移动；托架包括螺纹部和支撑部，两者连接形成围绕主轴的闭合结构，螺纹部设置在托架靠近冲泡缸的一侧与驱动主轴的螺纹的一侧结合，支撑部具有支撑表面，其朝向驱动主轴的螺纹外表面。在托架上设置一圈围绕驱动主轴的结构，将冲泡缸螺纹部的对面约束住，且支撑部随托架移动，配合托架上冲泡缸的位置，实时抵抗冲泡期间主轴受到的径向力所发生的变形，有效防止主轴向一边变形。

Description

一种饮料酿造装置

技术领域

实用新型涉及饮料制备领域，尤其涉及一种饮料酿造装置。

背景技术

现代饮料生产包括茶饮料萃取和咖啡萃取等，以咖啡萃取或酿造为例，咖啡酿造工艺的咖啡酿造装置主要部件包括上活塞、下活塞、冲泡缸与驱动主轴。上活塞一般固定于咖啡酿造装置的框架上，驱动主轴以可旋转的方式支撑于框架上；下活塞安装于冲泡缸内，冲泡缸安装于驱动主轴上。冲泡缸的托架设有螺纹部与驱动主轴上的螺纹配合一起作用，使得冲泡缸带着下活塞沿着驱动主轴移动，当两者处于填充位置时，将咖啡粉填充到下活塞与冲泡缸形成的腔室中，咖啡粉填充完毕后，下活塞和冲泡缸同时被驱动主轴驱动朝向上活塞移动，当下活塞与冲泡缸形成的腔室上端被上活塞封闭时，上活塞、下活塞、冲泡缸三者形成一个封闭的冲泡室完成压粉步骤，之后开始冲泡咖啡步骤，热水在压力下输送通过冲泡室内咖啡粉形成咖啡饮料，冲泡的咖啡通过出口注入到所提供的容器中。之后打开冲泡室，将冲泡缸中的咖啡残渣从冲泡室中排出。

在上述咖啡酿造工艺的冲泡咖啡步骤中，水以大约8 bar的压力被压入冲泡室，这意味着相对较大的压力也作用在下活塞上，下活塞和冲泡缸通过托架上的螺纹部和驱动主轴结合，最终这些压力会通过冲泡缸托架上的螺纹部传导到驱动主轴上，主轴螺纹通常采用传动效果好加工较容易的梯形螺纹，由于梯形螺纹的倾斜螺纹侧面及冲泡压力等原因，在驱动主轴上会产生力分量，由于冲泡缸托架上的螺纹部围绕驱动主轴区域不及驱动主轴的一半，这会导致当驱动主轴受到沿其轴线横向作用的力时，具有一定弹性的驱动主轴会向另一边变形弯曲即驱动主轴被脱离冲泡缸托架上的螺纹部，结果冲泡缸与上活塞的密封位置发生改变，冲泡环境发生变化，影响了咖啡的酿造品质，更大的不利因素是，主轴长时间的变形弯曲后很难恢复到初始的位置，这会影响酿造装置的运行过程和寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构更加可靠的饮料酿造装置，以解决在冲泡步骤期间主轴弯曲变形的问题。

为了实现上述全部或部分目的，本实用新型通过以下方式实现：一种饮料酿造装置，其包括：框架，上活塞、冲泡缸、下活塞、驱动主轴；上活塞直接或间接的固定于框架上；设置有螺纹的驱动主轴以可旋转的方式支撑于框架上；冲泡缸安装于驱动主轴上，下活塞安装于冲泡缸内；在驱动主轴的驱动下，上活塞和下活塞能够将所述冲泡缸关闭以形成冲泡室；冲泡缸近驱动主轴一侧设有托架，其中托架包括螺纹部和支撑部，螺纹部和支撑部两者形成围绕主轴的闭合结构，螺纹部设置在托架靠近冲泡缸的一侧与驱动主轴的螺纹的一侧结合，支撑部内表面其朝向驱动主轴的螺纹外表面，支撑部内表面为支撑表面。在托架上设置一圈围绕驱动主轴的结构，将冲泡缸螺纹部的对面约束住，从而有效防止驱动主轴向一边变形。且支撑部随托架移动，配合托架上冲泡缸的位置，实时抵抗冲泡期间驱动主轴受到的径向力所发生的变形。通过附接到托架上的支撑部支撑驱动主轴，减少驱动主轴弯曲，使得在酿造步骤中，驱动主轴不被推离托架的螺纹部，驱动主轴的螺纹与托架上的螺纹部结合最佳，保证了饮料酿造过程中的冲泡室环境。需要说明的是，驱动主轴的螺纹可以采用传动效果好、加工较容易的梯形螺纹，当然也不局限于梯形螺纹。

其中，所述支撑表面包括平面或弧形柱面或螺纹结构。平面或弧形柱面的支撑表面不会与驱动主轴产生大量的摩擦。支撑表面也可以有螺纹结构，螺纹结构与驱动主轴的螺纹配合，可以更好的支撑驱动主轴。

在一些实施方式中，所述支撑部可以呈柱体。其中托架上螺纹部的螺纹区域不及驱动主轴螺纹外表面的二分之一。

所述支撑部内表面至少与螺纹部的螺纹区域相对的部分为支撑表面，也就是这里支撑部发挥支撑作用的支撑表面的区域至少存在两种可能方式：一是仅支撑部内表面与螺纹部的螺纹区域相对的部分为支撑表面；二是不只支撑部内表面与螺纹部的螺纹区域相对的部分为支撑表面，支撑部的围绕驱动主轴的螺纹外表面的其他部分也可为支撑表面即支撑表面围绕驱动主轴的螺纹外表面的区域大于螺纹部的螺纹区域，该方式增加了支撑面积，可更加可靠的抵抗冲泡期间驱动主轴受到的径向力所发生的变形。

对于第一种方式，支撑表面可为平面或弧形柱面，支撑表面与螺纹部的螺纹区域相对。以使得驱动主轴的螺纹的外表面能够支撑在支撑部的支撑表面，不会产生大量的摩擦。当然，支撑表面也可以有螺纹结构，螺纹结构与驱动主轴的螺纹配合，可以更好的支撑驱动主轴。

对于第二种方式，支撑表面围绕驱动主轴的螺纹外表面的区域大于螺纹部的螺纹区域，优选的支撑表面围绕驱动主轴的螺纹外表面的至少二分之一，以使驱动主轴的螺纹的外表面能够以最佳的方式支撑在支撑部上，支撑更加可靠，在酿造步骤中起到良好的支撑作用。具体的，所述支撑表面由围绕驱动主轴螺纹外表面的相连的平面组成将驱动主轴螺纹的外表面至少二分之一区域包围。在较优的实施方式中所述支撑表面为围绕驱动主轴的弧形柱面将驱动主轴螺纹的外表面至少二分之一区域包围，已使得驱动主轴的螺纹的外表面能够以稳定可靠的方式支撑在支撑部的支撑表面，支撑可靠，接触面积大可抵抗的变形力大。

所述托架可以由耐用塑料制成，简单且经济。

所述支撑部与螺纹部可以一体成型或是装配成一体，两者优选可拆卸连接，支撑部与螺纹部通过固定元件如螺钉实现固定连接，支撑部或螺纹部设置有突出到框架的线性导轨中的突起，通过所述突起将所述托架保持在框架中的线性导轨中，托架能够在框架中提供的线性导轨上移动。当然支撑部与螺纹部的固定连接方式不局限于此，也可通过凸起和凹槽扣合的方式连接为一体。

有益效果

本实用新型的饮料酿造装置，通过与冲泡缸托架上的螺纹部连接的柱状支撑部，形成一围绕主轴的封闭结构的托架，可进一步改善现有冲泡缸托架的螺纹部围绕主轴区域不及驱动主轴的一半，带来的当驱动主轴受到沿其轴线横向作用的力时，驱动主轴脱离螺纹部向另一边发生变形弯曲的问题，柱状支撑部用于支撑驱动主轴，使得在酿造步骤中，减少驱动主轴弯曲，驱动主轴不被推离托架的螺纹部，驱动主轴的螺纹与托架上的螺纹部结合最佳，保证了饮料酿造过程中的冲泡室环境。

附图说明

图1为本实用新型的咖啡酿造装置处于填充位置的剖面示意图。

图2为本实用新型的咖啡酿造装置处于压粉和冲泡咖啡位置的剖面示意图。

图3为本实用新型的咖啡酿造装置处于顶渣位置的剖面示意图。

图4为本实用新型的咖啡酿造装置刮渣的剖面示意图。

图5a-5c为本实用新型的托架的三种形式的支撑部示意图。

图6a是本实用新型分体式托架与主轴的分解示意图；图6b为本实用新型图1具有分体式结构托架的咖啡酿造装置A-A截面视图；图6c-图6d为图6a中的分体式结构托架的支撑部和螺纹部示意图。

图7为本实用新型具有一体结构托架的咖啡酿造装置的截面剖视图。

附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图各部件的形状只是示意的。

具体实施方式

下面通过附图对本实用新型的细节，尤其是本实用新型的优选实施方式进行详细说明。

图1是本实用新型一实施例的咖啡酿造装置剖面示意图。请参考图1，本实施例的酿造装置包括：框架1，上活塞2、冲泡缸3、下活塞4、驱动主轴5；上活塞2固定于框架1上；驱动主轴5以可旋转的方式支撑于框架1上；冲泡缸3安装于驱动主轴5上，下活塞4安装于冲泡缸3的圆柱形孔内，下活塞4与冲泡缸3可以相对轴向的移动，下活塞4与冲泡缸3的相对运动设置有上下极限位置。

驱动主轴5两端设有轴套6，轴套6刚性地保持在框架1中，驱动主轴5在电动机驱动下，可以顺时针和逆时针旋转，带动冲泡缸3轴向上下移动。在驱动主轴5驱动下，上活塞2和下活塞4能够将所述冲泡缸3关闭以形成冲泡室。

酿造装置还包括用于向冲泡室填充咖啡粉的进料装置7以及剥离元件8，剥离元件8用于冲泡咖啡完成后去除下活塞3端面的咖啡残渣。

结合图2、图6a-6b所示，冲泡缸3上朝向驱动主轴5一侧设有托架30，托架为围绕主轴的闭合结构，托架30包括螺纹部301和支撑部302，螺纹部301和支撑部302连接形成围绕主轴的闭合（封闭）结构，螺纹部301设置在托架30靠近冲泡缸的一侧与驱动主轴5一侧的螺纹接合，这里驱动主轴的螺纹可以采用传动效果好、加工较容易的梯形螺纹，当然也不局限于梯形螺纹，驱动主轴5另一侧由支撑部302支撑。本实施例托架上螺纹部301的螺纹区域301b不及驱动主轴梯形螺纹外表面的二分之一。所述支撑部302与螺纹部301可以一体成型或是装配成一体，本实施例中两者优选可拆卸连接。支撑部302可以呈柱体，具有围绕驱动主轴5的内表面和与螺纹部301结合的开口端部。支撑部内表面可以为光滑表面或具有螺纹结构，其朝向驱动主轴的梯形螺纹外表面，支撑部内表面为支撑表面。在托架30上设置一圈围绕驱动主轴5的结构，将冲泡缸螺纹部301的对面约束住，从而有效防止驱动主轴向一边变形，且支撑部302随托架30移动，配合冲泡缸3的位置，实时抵抗冲泡期间驱动主轴5受到的径向力所发生的变形。支撑部302内表面（即朝向驱动主轴的梯形螺纹外表面的一面）至少与螺纹部301的螺纹区域301b相对的部分为支撑表面302b，支撑表面302b可以为平面或弧形柱面或有螺纹结构，较优的实施方式是实用新型内容中所述的第二种方式：不只支撑部内表面与螺纹部的螺纹区域301b相对的部分为支撑表面，支撑部的围绕驱动主轴的梯形螺纹外表面的其他部分也可为支撑表面即支撑表面围绕驱动主轴的梯形螺纹外表面的区域大于螺纹部的螺纹区域，该方式增加了支撑面积，可更加可靠的抵抗冲泡期间驱动主轴受到的径向力所发生的变形。如图5a-图5c所示，示出了该种方式的支撑表面不同的形式，但不局限于此，支撑表面也可以有螺纹结构，螺纹结构与驱动主轴的螺纹配合，可以更好的支撑驱动主轴。

如图5a所示，支撑表面可以为围绕驱动主轴的平面组成。如图5b所示，支撑表面302b为弧形柱面，结合图6b所示本实施方式中弧形柱面围绕驱动主轴梯形螺纹外表面的约二分之一区域，以使驱动主轴的梯形螺纹的外表面能够以最佳的方式支撑在支撑部上，支撑更加可靠，在酿造步骤中起到良好的支撑作用。当然支撑表面也可以根据需要选择如图5c所示，支撑表面302b包括弧形柱面和平面，弧形柱面围绕驱动主轴梯形螺纹外表面如四分之一等。

本实施例以支撑表面302b为图5b所示的弧形柱面为例说明，其中支撑部302与螺纹部301两者为拆卸连接，结合图6b-6d所示，例如支撑部302开口端部即与螺纹部301连接的部分，与螺纹部301通过固定元件如螺钉303实现固定连接，螺纹部301端部外侧即朝向线性导轨的一侧分别设有多个凸条301a，多个凸条呈上下排布，支撑部302开口端部的内表面302d上设置多个上下依次排列的连接凹槽，多个连接凹槽与多个凸条匹配，多个凸条301a分别嵌入与之匹配的凹槽中，其中2个凸条301a上设有固定元件安装孔，支撑部302开口端部相应设有贯通的固定元件安装孔302c，固定螺钉插入支撑部302和螺纹部301的固定元件安装孔实现两者固定连接。支撑部302开口端部外侧即朝向线性导轨一侧设置有突起302a用于附接到框架1的线性导轨9中，使得托架30能够在框架1中提供的线性导轨9上移动。当然支撑部302与螺纹部301的固定连接方式不局限于此，支撑部与螺纹部也可通过凸起和凹槽扣合的方式连接为一体。在其他实施方式中，也可以为支撑部两侧插入到螺纹部的凹槽中，螺纹部两侧设置有突起，其附接到框架的线性导轨中，使得托架能够在框架中提供的线性导轨上移动。当然，在其他实施方式中，托架30也可以是螺纹部和支撑部一体成型的结构，如图7所示。

如图1所示，限位装置11保持在框架1的下端，限位装置11与冲泡缸3处于同一轴线上，阻挡件10同轴的固定于下活塞3上，限位装置11与阻挡件10两者相匹配实现下活塞与冲泡缸发生相对运动，完成下活塞将咖啡残渣从冲泡室顶出及将下活塞4与冲泡缸3复位至加咖啡粉的位置。剥离元件8上设置有旋转轴，可旋转地固定在冲泡缸3上，咖啡粉通道7上设置有旋转轴，可旋转的保持在框架14上。

图1中酿造装置示出了填充位置，此时冲泡缸3处于READY位置，阻挡件10位于限位装置11的下面，下活塞4处于冲泡缸3的最低位置即下极限位置，将冲泡缸3下端关闭，剥离元件8位于冲泡缸10的里面位置，咖啡粉12从咖啡粉通道7加入冲泡缸的圆孔内。

如图2所示酿造装置示出了压粉和冲泡咖啡的位置，驱动主轴5顺时针旋转带动冲泡缸3向上轴向移动，此时下活塞4的处于冲泡缸3的下极限位置，被冲泡缸3带动一起向上轴向移动并通过限位装置11本体一直向上移动，直到冲泡缸3的被上活塞2封闭，此时咖啡粉12被上活塞2压紧，形成密封的冲泡室，热水在压力下输送至冲泡室，制作咖啡。水以大约8 bar的压力被压入冲泡室，相对较大的压力作用在下活塞上，这些压力通过冲泡缸托架上的螺纹部分传导到主轴上，由于梯形螺纹的倾斜螺纹侧面，在主轴上产生垂直其轴线方向的力分量，由于托架30上的螺纹部301与支撑部302结合，形成一围绕主轴的闭合结构（封闭结构），支撑部302将冲泡缸3螺纹部301的对面约束住，抵抗主轴冲泡期间受到的径向力所发生的变形，从而有效防止主轴弯曲从冲泡缸托架上的螺纹部脱开，防止下活塞离开上活塞导致的冲泡步骤中冲泡室环境的改变。且支撑部302随托架30移动，配合托架30上冲泡缸3的位置，实时抵抗冲泡期间主轴受到的径向力所发生的变形。通过附接到螺纹部301上的支撑部302支撑主轴，减少驱动主轴5弯曲，使得在酿造步骤中，驱动主轴5不被推离托架30的螺纹部301，驱动主轴5的梯形螺纹与托架30上的螺纹部301结合最佳，保证了饮料酿造过程中的冲泡室环境。

如图3所示，咖啡制作完成后，驱动主轴5逆时针旋转，带动冲泡缸3向下轴向移动，上活塞2脱离冲泡缸3使上端处于开放状态，下活塞4与冲泡缸3此时一起向下轴向移动，当下活塞4下端的阻挡件10与限位装置11接触，下活塞运动被阻挡而不能向下轴向移动，此时冲泡缸10继续向下轴向移动，因下活塞8没有移动，下活塞4与冲泡缸3发生相对运动，冲泡腔内的咖啡粉被顶出。

如图4所示，驱动主轴5继续逆时针旋转，冲泡缸3继续向下轴向移动，下活塞4刚好处于与冲泡缸3相对轴向移动的上极限位置，下活塞2在冲泡缸3的带动一起向下轴向移动通过限位装置11的本体处于限位装置11的下面，此时咖啡粉12被剥离元件8旋转的从冲泡缸3上刮掉，至些，酿造装置的顶渣刮渣的动作完成。

之后驱动主轴5顺时针旋转，带动冲泡缸3向上轴向移动，此时下活塞4位于冲泡缸3的上端即上极限位置，下活塞4上的阻挡件10被限位装置11限制，冲泡缸3向上轴向移动时，下活塞4是静止的没有跟着冲泡缸3一起移动，当下活塞4位于冲泡缸3的下端即下极限位置时，驱动主轴5停止旋转，冲泡缸3轴向移动停止，咖啡机的酿造装置回复到如图1所示的填充位置，该酿造装置的填充、压粉、制作咖啡、顶渣、刮渣、下活塞复位整套动作完成。

本实用新型的这种设计以闭合的冲泡缸托架结构防止了主轴在饮料酿造步骤中产生的轴向负荷下能够弯曲，由此在冲泡步骤中防止的是下活塞能够离开上活塞导致的在冲泡步骤中保持的冲泡室环境改变。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种饮料酿造装置，其包括：框架，上活塞、冲泡缸、下活塞、驱动主轴；上活塞固定于框架上；设置有螺纹的驱动主轴以可旋转的方式支撑于框架上；冲泡缸安装于驱动主轴上，下活塞安装于冲泡缸内；在驱动主轴的驱动下，上活塞和下活塞能够将所述冲泡缸关闭以形成冲泡室；冲泡缸近驱动主轴一侧设有托架；其特征在于，托架包括螺纹部和支撑部，螺纹部和支撑部两者形成围绕驱动主轴的闭合结构，螺纹部设置在托架靠近冲泡缸的一侧与驱动主轴的螺纹的一侧结合，支撑部内表面为支撑表面，其朝向驱动主轴的螺纹外表面。

2.根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于，所述支撑表面包括平面或弧形柱面。

3.根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于，支撑部内表面至少与螺纹部的螺纹区域相对的部分为支撑表面。

4.根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于，所述支撑表面围绕驱动主轴的螺纹外表面的区域大于螺纹部的螺纹区域。

5.根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于，所述支撑部为柱体。

6.根据权利要求4所述的饮料酿造装置，其特征在于，所述螺纹部的螺纹区域不及驱动主轴螺纹外表面的二分之一，所述支撑表面由围绕驱动主轴螺纹外表面的相连的平面组成。

7.根据权利要求6所述的饮料酿造装置，其特征在于，所述支撑表面将驱动主轴螺纹的外表面至少二分之一区域包围。

8.根据权利要求4所述的饮料酿造装置，其特征在于，所述支撑表面为围绕驱动主轴的弧形柱面，弧形柱面将驱动主轴螺纹的部分外表面包围。

9.根据权利要求8所述的饮料酿造装置，其特征在于，所述弧形柱面将驱动主轴螺纹的外表面至少二分之一区域包围。

10.根据权利要求1至9之一所述的饮料酿造装置，其特征在于，所述托架由耐用塑料制成。

11.根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于，所述支撑部与螺纹部可拆连接，两者通过固定元件实现固定连接。

12.根据权利要求11所述的饮料酿造装置，其特征在于，所述固定元件为螺钉。

13.根据权利要求11所述的饮料酿造装置，其特征在于，螺纹部端部外侧即朝向线性导轨的一侧分别设有多个凸条，多个凸条呈上下排布，支撑部开口端部内侧即朝向螺纹部的一侧设置多个上下排布的连接凹槽，多个凸条分别嵌入与之匹配的连接凹槽中。

14.根据权利要求13所述的饮料酿造装置，其特征在于，凸条上设有固定元件安装孔，支撑部开口端部相应设有贯通的固定元件安装孔，固定元件插入支撑部和螺纹部的固定元件安装孔实现支撑部和螺纹部固定连接。

15.根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于，所述支撑部与螺纹部为一体成型结构。

16.根据权利要求1所述的饮料酿造装置，其特征在于，支撑部或螺纹部设置有突出到框架的线性导轨中的突起，使得托架能够在框架的线性导轨上移动。

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