TWI278298B - Cartridge for the preparation of beverages - Google Patents

Description

1278298 玖、發明說明： (一） 發明所屬之技術領域 本發明係關於用於製備飲料的筒匣，特別係關於密封之 筒匣其係自大體上不透氣和不透水性材料所形成且其中含 有用以製備飮料之一或數種成分。 先前，業已建議採飮料製備成分密封在個別之不透氣包 裝中。舉例而言，已知將含有致密之硏磨咖啡之筒匣或膠 囊使用於某些製備咖啡機中（其通常稱爲’’蒸餾咖啡”機）。於 使用此等製備機製造咖啡時，將咖啡筒匣置入調製室中， 將熱水以相當高之壓力通經該筒匣，藉以自硏磨咖啡中萃 取芳香之咖啡組份而製成咖啡飮料。典型，此類機器在大 於6xl05Pa之壓力下操作。截至目前爲止，所述該型的製 備機相當昂貴因爲機器的組件，例如水泵和密封必須能耐 受高壓。 (二） 先前技術 W0 (世界專利）0 1 /5 8 7 8 6號中，記述用於製備飮料的筒匣 其係通常在0.7至2.〇xl〇5Pa範圍內之壓力下操作。然而， 設計該筒匣供使用於商業或工業市場上之製備飮料機中且 相當昂貴。因此，仍然需要用於製備飲料之筒匣其中，以 成本、性能及可靠性計，筒匣和製備飮料機係適當，特別 適合家用市場。 在典型所熟知之飮料筒匣中，將飮料筒匣的進口和出口 形成在該筒匣的相對面上。此方式具有缺點即：使用以分 佈各個筒匣之飮料製備機通常需要複雜之機械裝置以便自 -5- 1278298 柑反方向移動進口和出口沖頭與筒匣嚙合。另外，此等進 □和出□沖頭亦可能妨礙嵌入及自飮料製備機取出飮料筒 匣之進路。W0(世界專利）〇1/6〇220中，提供一種飮料筒匣 ^ ，其中將進口和出口形成在筒匣的相同面上。然而，此種 筒匣可能易於堵塞進口沖頭因爲彼等直接接觸飮料成分。 (三）發明內容 因此’本發明提供含有一或數種飮料成分且係自大體上 不透氣和不透水性材料所形成之筒匣，該筒匣界定含有一 或數種飮料成分之儲存室及一個岐管室，該筒匣包含一個 鲁 開口，可將一或數種飮料成分通過該開口注入儲存室中， 該開口係由蓋予以閉合，此蓋具有覆蓋岐管室之第一部份 及覆盍储存室之桌一部份，其中於使用時，該蓋的第一部 份可刺穿來適應含水介質之流入岐管室中，且於使用時， 該盡可剌芽來適應自儲存室中含水介質和一或數種飮料成 分的相互作用所形成之飲料的流出。 應了解者：如本文所使用之術語”筒匣，，意指：以所述之 方式’含有一或數種飮料成分之任何包裝、容器、小囊或 _ 容器。該筒匣可能是剛性、半剛性或撓性。 本發明的筒匣含有適合於形成飮料產物之一或數種飮料 成分。舉例而言’該飮料產物可能是咖啡、茶、巧克力或 奶品製造業爲基礎之飮料包括牛乳之一。該類飮料成分可 能是粉狀、硏磨狀、葉狀或液體。該類飮料成分可能是不 溶性或可溶性。實例包括烘焙和硏磨咖啡、茶葉、粉狀巧 克力和湯’液體含牛奶之飮料及濃縮之果汁。 -6- 1278298 本發明的筒匣是有利的’因爲飮料之流入筒匣及自筒匣 中流出是來自相同邊，就是通過蓋子。此方式容許連同筒 匣所使用之飮料製備機的進口和出口沖頭具有較簡單構造 因爲可將兩個沖頭設置在共同平面上。另外，可將飲料製 備機的全高度降低，因爲不須提供衝孔工具及其相關聯；^ 流動管高於和低於筒匣。因爲需要將較少之組件定位在筒 匣上方，所以亦改良了將筒匣嵌入飮料製備機及自其中耳又 出之進路。亦屬有利的是，本發明的筒匣提供一個岐管室 ，於使用時，可將含水介質例如水引入至其中。將該岐管 室與含有飮料成分之儲存室分開。因此，防止飮料製備機 的進口沖頭受到沾污，因爲該進口沖頭不直接接觸飮料成 分。另外，該岐管室改良筒匣以內水的循環並改良水的流 入和通過儲存室之均勻性。此方式導致增加來自飲料筒匣 之收獲率之一致性。 較佳’該筒匣另外包含一個排放室其經由蓋子的第三部 份予以覆蓋，於使用時，其可刺穿來適應自儲存室中含水 介質和一或數種飮料成分的相互作用所形成之飮料的流出。 較佳，該排放室包含一個排放管。 較佳’岐管室和儲存室係由包含一或數個開孔之隔板所 分開。訂定各個開孔之大小以防止來自儲存室之〜或數種 飲料成分遷移入岐管室中。因爲飮料成分不能通經各開孔 ’所以保持岐管室並無飮料成分。 較佳’該岐管室至少部份地環繞儲存室。一個具體實施 例中’岐管室大體上環繞儲存室。典型，該岐管室大體上 1278298 環繞儲存室而各開孔係沿著岐管室與儲存室間大體上所有 的界面提供。 較佳，各開孔具有0.25至0.35毫米間的寬度及1 .4至 1 . 8毫米間之長度。典型，提供2 0至4 0個開孔。 較佳，該岐管室包含一個進口部份，將含水介質引入至 其中，其中該進口部份經由一或數個開口與岐管室的其餘 部份相連通。較佳，該進口部份是圓形。 較佳，該儲存室和排放室係由一個內部構件予以分隔。 該內部構件可包含一或數個開孔。一具體實施例中，該內 ® 部構件包括一個過濾器以防止當適應飮料通經其中時，來 自儲存室之一或數種飮料成分通入排放室中。 將蓋子連接至外部構件和內部構件上係有利地。一般， 將蓋子連接至環繞筒匣的周界之外部構件上，並將該蓋子 連接至在或接近筒匣中心之內部構件上。可將該蓋子連接 至內部構件的排放漏斗上。 較佳，該外部構件具有較蓋子較大之剛性。 較佳，爲適應流入和流出而刺穿蓋子的位置是致使通經 筒匣之含水介質通常自進口向內移動至出口。 亦較佳，將該筒匣成形以致使含水介質通常以向上方向 通經儲存室。 本發明亦提供許多的筒匣，如上述之每一個筒匣，其中 自經包含各筒匣中之一或數種飮料成分所產生之飮料的收 獲率百分數是一致（在1〇標準差以內）。 本發明亦提供使用如上所述之筒匣的方法，其中爲了形 -8- 1278298 成至筒匣之進口及自筒匣之出口，將該筒匣相對於一或數 - 個靜態剌穿元件位移。此方式係有利，因爲可利用簡化之 刺穿機構其不需用關節接合或在其他情況移動。另外，因 · 爲刺穿元件是靜態，所以可達到筒匣與刺穿元件之較精確 _ 對準，導致改進之性能及減少含水介質的飛濺，特別在出 口處。 本發明亦提供含有一或數種飮料成分且係由大體上不透 氣和不透水性材料所形成之筒匣，該筒匣界定含有一或數 種飮料成分之一個室、該筒匣另外包含一個蓋子，將該筒 · 匣構形以致使當該筒匣呈水平定向來適應含水介質之進入 和流出以便自該室中含水介質與一或數種飮料成分之相互 作用而形成飮料時，於使用時，該蓋可刺穿。有利地，在 使用期間，筒匣的水平定向容許含水介質最適宜流經該筒 匣。關於垂直定向之筒匣，水或其他含水介質在重力的影 響下快速流動而因此可旁通部份的飮料成分。關於水平定 向之筒匣’可避免此問題’特別經由配置流動的一個向上 元件在進口與出口各位置間。 · 較佳，含水介質的流入是進入第一室而飮料之流出是來 自第二室。該第一室可能是岐管室，該第二室可能是排放 室。較佳，提供含有一或數種飮料成分之儲存室，將此室 與岐管室和排放室分開。 下列敘述中，將使用術語”向上”和”向下”及同義詞來記 述本發明特徵的相對定位。應了解：術語”向上’’和’’向下” 及同義詞係述及呈其正常定向之筒匣（或其他組件）以便 -9- 1278298 嵌入飲料製備機中及隨後分配，例如第4圖中所示。特別 向上和向下”係各自述及較接近筒匣的頂表面n或 距頂表面較遠之相對位置。另外，可使用術語，，內部，，和 ‘ 外部，及同義詞來記述本發明特徵的相對定位。應了解： 術語’’內部’’和”外部”及同義詞係述及筒匣（或其他組件）之 相對位置其各自係距筒匣1 (或其他組件）的中心或長軸線χ 較近或較遠。 本發明的具體實施例現在參照各附隨之圖式僅經由實例 予以敘述。 φ (四）實施方式 如第1 1圖中所示，本發明的筒匣1通常包括一外部構件 2、內部構件3及一層疊物5。將外部構件2、內部構件3 和層疊物5組合而形成筒匣丨，其具有一個內部】2 〇以便 含有一或數種飲料成分，一個進口 121、一個出口 122及 連接進口 12 1至出口 122之一條飮料流動路徑且其通經該 內部1 2 0。該進口 1 2 1和出口 1 2 2起始由層疊物5予以密 封，於使用時，經由刺穿或切割該層疊物5予以開啓。該 ® 飮料流動路徑係由如下文中所討論之外部構件2、內部構 件3和層疊物5間之空間相互關係予以界定。視需要可將 其他組件包括入筒匣1中，例如過濾器4，如下文中更進 一步敘述。 爲了背景目的將予欽述之同厘1的第一變體顯不於第1 至1 1圖。特別設計該筒匣1的第一變體供使用於分配過濾 之產物例如烘焙和硏磨咖啡或茶葉。然而，可將此筒匣1 -10- 1278298 的變體及下文所述之其他變體連同其他產物而使用，例如 - 巧克力、咖啡、茶、增甜劑、浸果酒、調味料、含酒精之 飮料、加味牛乳、果汁、果汁汽水、調味醬和餐後食品。 . 如自第5圖中可見，該筒匣i的全部形狀通常是圓形或 碟形，具有筒匣1的直徑顯著大於其高度。如第1圖中所 示，長軸線X通經外部構件的中央。典型，該外部構件2 的總直徑是74.5笔米±6晕;米而全局度是16毫米±3毫米。 典型，當組合時，筒匣1的容積是3 0.2毫升±2 〇 %。 外部構件2通常包含一個碗形之外殼1 〇其具有一彎曲之 鲁 環狀壁1 3、閉式頂部1 1和敞口底部1 2。與底部1 2上之直 徑比較，頂1 1上之外部構件2的直徑較小。當（使用）人自 閉式頂部11橫越至敞口底部12時，由環狀壁13之張開所 產生。環狀壁13和閉式底部11在一起界定具有內部34之 一個容器。 將一個空心向內導引之圓筒形伸長部1 8提供在定中心 在長軸線X上之閉式底部1 1中。如第2圖中更淸楚顯示， 該圓筒形伸長部18包含具有第一、第二和第三部份19、 ® 20和21之階梯形輪廓。第一部份19是直的圓形圓筒。第 二部份20之形狀是截頭圓錐形且向內逐漸變細。第三部份 2 1是另外之直的圓形圓筒且經由較低之面3 1封閉。第一 、第二和第三部份1 9、20和2 1的直徑增量式減小，以致 使當（使用）人自頂1 1橫越至圓筒形伸長部1 8的閉合較低 面3 1時，該圓筒形伸長部丨8的直徑減小。將一個通常水 平之凸出部32形成在圓筒形伸長部18上，在第二與第三 1278298 部份2 0與2 1間之接合上。 將一個向外延伸之凸出部3 3形成在外部構件2中向著底 部12。該向外延伸之凸出部33形成一個第二壁15與該環 ‘ 狀壁1 3共軸以便界定一個環狀軌道形成岐管1 6在第二壁 1 5與環狀壁1 3之間。該岐管1 6環繞外部構件2的圓周通 過。設置一系列的槽縫1 7在與岐管1 6齊平之環狀壁1 3中 來提供外部構件2的岐管1 6與內部3 4間之氣體和液體連 通。如第3圖中所示，槽縫17包含垂直槽在環狀壁1 3中 。提供20至4〇個槽縫。在所示之具體實施例中，將37個 鲁 槽縫1 7通常環繞岐管1 6的圓周等間隔（予以）配置。槽縫 1 7之長度較佳在1 .4至1 . 8毫米間。典型，每一槽縫的長 度是1 . 6毫米代表1 0 %的外部構件2之全高度。每一槽縫 的寬度在0.25至0.35毫米間。典型，每一槽縫的寬度是 0.3毫米。各槽縫1 7的寬度充分狹窄來防止通經其中之飮 料成分在儲存或使用期間進入岐管1 6中。 將一個進氣室26形成在外部構件2中在該外部構件2的 周界上。如第5圖中最淸楚所顯示，設置一個圓筒形壁27 ^ ，其界定該進氣室26在其中，及分隔該進氣室26與外部 構件2之內部34。該圓筒形壁27具有一個閉合之上面28 (將它形成在垂直於長軸線X之一個平面上）及與外部構件 2的底部12共（平）面之一個開口下端29。如第1圖中所示 ，該進氣室2 6係經由兩個槽縫3 0與岐管1 6連通。或者， 可使用1至4個槽縫來溝通岐管1 6與進氣室2 6。 向外延伸之凸出部3 3的下端具有向外延伸之凸緣3 5其 -12- 1278298 垂直延伸至長軸線X。典型，該凸緣3 5具有2至4毫米間 之寬度。將一部份的凸緣3 5擴大而形成手柄2 4，利用此 手柄可支持外部構件2。該手柄24具有一個朝上翻轉之邊 · 緣2 5來改良握持。 外部構件2係由高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚 酯或兩或數種此類材料之層疊物形成爲單一整片。一種適 當聚丙烯是由英國DSM有限公司（英國，Redditch市）可供 應之各種聚合物。該外部構件可能是不透明、透明或半透 明。製造方法可能是射出成型。 · 如第7至1 0圖中所示之內部構件3包括環狀框架4 1和 向下延伸之圓筒形漏斗4 0。如第7圖中所示，長軸線X通 經內部構件3的中心。 如第8圖中最佳顯示，該環狀框架4 1包含一個外部輪 輞5 1及經由十個等間隔之徑向輻5 3所連接之內部輪轂5 2 。內部輪轂5 2與圓筒形漏斗4 〇成整體並自該漏斗4 〇延伸 。將過濾開口 5 5形成在各徑向輻5 3間之環狀框架4 1中。 將過濾器4配置在該環狀框架4 1上以便掩蓋各過濾開口 · 5 5 °該過濾器宜自具有高濕強度之材料所造成，舉例而言 ，聚酯的非織造纖維材料。可使用之其他材料包括不透水 性纖維素材料，例如包含織造紙纖維之纖維素材料。可將 織造紙纖維與聚丙烯、聚氯乙烯及/或聚乙烯等的纖維摻合 。將此類型塑性材料倂合入纖維素材料中致使纖維素材料 可熱封。亦可將過濾器4使用一種材料處理或覆蓋，經由 熱及/或壓力可將它活化以便以此方式可將它密封至環狀 -13- 1278298 框架4 1。 如第7圖的截面輪廓中所顯示，將內部輪轂5 2定位在較 外部輪輞5 1較低位置，導致具有斜坡型較低輪廓之環狀框 架41。 每一個輻5 3的上面具有一個直立之金屬薄片條5 4其將 環狀框架4 1上方之空隙空間分成許多的通路5 7。每一通 路5 7經由金屬薄片條5 4予以限制在任一邊上及經由過濾 器4限制在較低面上。各通路5 7自外部輪輞5 1向下延伸 向著，並通入在經由各金屬薄片條54的內部末端所界定之 φ 開口 56上之圓筒形漏斗40中。 該圓筒形漏斗40包含環繞一個內部排放管43之一支外 管42。該外管42形成圓筒形漏斗40之外部。將排放管43 藉環狀凸緣47連接至外管42(在排放管43的上端）。該排 放管43包含一個進口 45在上端其與通路57的各開□ 56 及在下端之出口 44相通，將所製備之飮料通過它卸λ杯子 中或其他容器中。該排放管43包括一個截頭圓錐形部份48 在上端及一個圓筒形部份5 8在下端。該圓筒形部份$ 8可 · 具有輕微錐度以致使它向著出口 44狹窄。該截頭錐开彡@ $ 48協助引導飮料自通路57向下向著出口 44不會引發素流 至飮料。該截頭錐形部份48之上（表）面具有環繞圓筒形漏 斗4 0的圓周等間隔之四個支架金屬薄片條4 9。此等支架 金屬薄片條49界定通道50在其中間。各支架全 乂木兔屬薄片條 4 9的上邊緣相互齊平並垂直於長軸線X。 可將內部構件3如上所述自聚丙烯或相似材

UK -14- 1278298 個單整片並經由以與外部構件2之相同方式射出成型。 或者，可將內部構件3及/或外部構件2自一種生物可降 解聚合物造成。適當材料的實例包括可降解之聚乙烯（舉例 ^ 而言，由英國，Borehamwood市，Symphony環境公司所供 · 應之 SPITEK)、生物可降解之聚酯醯胺（舉例而言，由 Symphony環境公司所供應之BAK 1095)、聚乳酸（由美國 ，Minnesota州，Cargil公司所供之PLA)，以澱粉爲基底 之聚合物、纖維素衍生物及多肽。 層疊物5係自兩層所形成，第一層是鋁、第二層是鑄造 ® 聚丙烯。該鋁層之厚度在0.02至0.07毫米間。鑄造聚丙烯 層之厚度在0.025至0.065毫米間。一具體實施例中，鋁層 是0.06毫米、聚丙烯層是0.025毫米。因爲在組合期間， 其具有甚大之抗捲邊性質，此層疊物特別有利。其結果是 ’可將該層疊物5預切成正確大小和形狀，隨後轉移至生 產線上之組合站而不會歷經畸變。因此，該層疊物5特別 極適合於焊接。可使用其他層疊材料包括 PET/鋁/PP、 PE/EVOH/PP、PET/金屬化/PP及鋁/PP/層疊物。可使用軋 胃 製層疊物備料代替衝模切割備料。 可將筒匣1由剛性或半剛性蓋子閉合，代替撓性層疊物。 筒匣1之組合包括下列步驟： a) 將內部構件3嵌入外部構件2 ; b) 將過濾、器4切成適當形狀並放置在內部構件3上以便 谷納在Η同形漏斗4 0上’達成倚罪在環狀框架4 1上； c) 將內部構件3、外部構件2和過濾器4經由超音波焊接 -15- 1278298 予以連接； · d) 將筒匣1充滿一或數種飮料成分； e) 將層疊物5附加至外部構件2上。 - 此等步驟在下文將更詳細討論。 . 將外部構件2以敞口底部1 2導引向上定向。然後將內部 構件3嵌入外部構件2中，使外部輪輞5 1容納在筒匣1的 頂1 1上之軸向伸長部1 4中成爲鬆配合。同時，將外部構 件2之圓筒形伸長部1 8容納在內部構件3的圓筒形漏斗 4〇之上部份中。將圓筒形伸長部1 8的第三部份2 1支持在 鲁 圓筒形漏斗40內部，使圓筒形伸長部i 8的閉合之較低面 3 1倚靠內部構件3的支架金屬薄片條4 9。然後將過濾器4 放置在內部構件3上以致使過濾器材料接觸環狀輪輞5 ；[。 然後使用超音波焊接方法來連接過濾器4至內部構件3同 時’在相同處理步驟中，連接內部構件3至外部構件2。 內部構件3和過濾器4係環繞外部輪輞5 1予以焊接。內部 構件3和外部構件2係藉環繞外部輪輞5 1及亦各金屬薄片 條5 4的上邊緣之焊接線予以連接。 # 如第1 1圖中最淸楚顯示：當將外部構件2和內部構件3 連接在一起時，界定一個空隙空間1 3 0在內部1 2 0中（低於 環狀凸緣4)及在形成過濾室之圓筒形漏斗4〇之外部。將過 濾室1 3 0和環狀框架4 1上方之通路5 7經由過濾器紙4分 離。 過濾室1 3 0含有一或數種飮料成分2 0 0。將一或數種飮 料成分塡充入過濾室1 3 0中。關於過濾型之飮料，成分〜 -16- 1278298 般是烘焙和硏磨咖啡或茶葉。視需要，可變更過濾室130 中飮料成分的塡充密度。典型，關於過濾之咖啡產物，過 濾室含有5 · 0至1 0 · 2克之烘焙和硏磨咖啡在典型5至1 4 毫米厚度之過濾床層中。視需要，內部120可含有一或數 種物體，例如圓球，其可自由移動在內部1 2 0內，經由誘發 紊流及在排放飮料期間，粉碎飮料成分之沉積物來協助混 合。 然後將層疊物5經由形成一個焊接1 2 6環繞層疊物5的 周界來連接層疊物5至向外延伸之凸緣3 5的較低表面予以 附加至外部構件2上。將該焊接1 2 6延伸來密封層疊物5 對著進氣室2 6的圓筒形壁2 7之下部邊緣。另外，將焊接 125形成在層疊物5與圓筒形漏斗40的外管42之下邊緣 間。該層疊物5形成過濾室1 3 0之較低壁且亦密封進氣室 26和圓筒形漏斗40。然而，在層疊物5與排放管43之下 邊緣間之分配前，小間隙1 2 3存在。基於層疊物5的材料 特性’可使用各種焊接方法，例如熱和超音波焊接。 有利地，內部構件3跨越在外部構件2與層疊物5之間 。δ亥內部構件3係由具有相當剛性的材料形成，如聚丙燒 。如該材料本身，內部構件3形成一個承受負載之構件， 當壓縮筒匣1時，其充作保持層疊物5與外部構件2間隔 分開。較佳的是於使用時，使筒匣1歷經1 3 0至2 8 0Ν間之 壓縮負載。該壓縮力充作防止筒匣在內部加壓下失去作用 及亦充作擠壓內部構件3和外部構件2在一起。此方式保 證：將筒匣1中通路和開孔的內部因次固定並在加壓筒匣 -17- 1278298 1期間，不致改變。 ， 於使用筒匣1時，首先將它嵌入飮料製備機中及將進口 1 2 1和出口 1 22經由飮料製備機的刺穿構件敞開，其鑽孔 並摺回層暨物5。在壓力下，一種含水介質，一般是水通 過進口 121進入筒匣1及在〇丨至2 〇巴之壓力下進入進口 室2 6 °自該處，將水引導流經各個槽縫3 〇及環繞岐管1 6 ，通過許多的槽縫1 7進入筒匣丨的過濾室丨3 〇中。將水強 制徑向向內通過過濾室1 3 〇並與經包含在其中之飮料成分 2 〇 〇混合。同時，將水強制向上通過飮料成分。經由將水 鲁 通經飮料成分所形成之飲料通經過濾器4和過濾開口 5 5而 進入橫臥環狀框架4 1上方之通路5 7中。密封過濾器4在 各輪5 3上及焊接輪輞5 1與外部構件2保證：沒有短路， 所有飲料必須通經過濾器4。 然後飮料沿著經形成在各金屬薄片條54間之徑向通路5 7 向下流動，通過開口 5 6而進入圓筒形漏斗4 0中。飮料沿 著各支架金屬薄片條49間之通道50通過並向下至排放管 4 3至出口 44於該處將飲料卸入一容器例如一只杯子中。 β 較佳，該飮料製備機包括一個空氣淸洗設備，其中強制 壓縮空氣在分配循環終了時通過筒匣1來衝出殘餘之飮料 入容器中。 筒匣1的第二變體顯示於第1 2至1 8圖中。特別設計筒 匣1的第二變體供使用於分配蒸餾咖啡型產物例如烘焙和 硏磨咖啡，於此種情況，意欲製造具有稱爲crema之微小 氣泡的泡沬之飲料。筒匣1的第二變體之許多特徵與第一 -18- 1278298 變體中者相同，使用相同參考數字來述及相同特徵。下列 ’ 敘述中，將討論第一與第二變體間之差別。以相同方式發 揮功能之共同特徵將不詳細討論。 外部構件2具有與筒匣1的第一變體中相同構造，如第 1至6圖中所顯示。 內部構件3的環狀框架4 1與第一變體中相同。亦，將過 濾器4配置在該環狀框架4 1上以便掩蓋過濾開口 5 5。圓筒 形漏斗4 0的外管4 2亦係如前。然而，與第一變體相比較 ，第二變體的內部構件2之構造有許多不同。如第1 6圖中 φ 所示，排放管43具有隔板65其自出口 44向上部份延伸入 排放管43。該隔板65協助防止飮料噴射及/或飛濺（當飮料 自排放管43出口時）。該排放管43的輪廓亦不同，其包括 具有明顯彎曲66之階梯狀輪廓接近管43之上端。 一個邊緣67自環狀凸緣47直立提供，連接外管42至排 放管43。該邊緣67環繞通至排放管43之進口 45並界定 一個環狀通道69在邊緣67與外管42之上部份間。該邊緣 67具有一個向內導引之凸出部68。將一個孔徑70提供在 _ 環繞邊緣67的圓周之一點上，孔徑70之形式是槽縫其自 邊緣67的上邊緣延伸至一點’邊際低於凸出部6 8的水平 面，如第12和13圖中最淸楚顯示。該槽縫具有0.64毫米 之寬度。 將一個進氣口 71提供在環狀凸緣47中，與孔徑70圓周 上對準如第1 6和1 7圖中所示。該進氣口 7 1包括通經凸緣 47之一個孔徑以便提供高於凸緣47之一點與低於凸緣47 1278298 之空隙空間之連通（在外管4 2與排放管4 3間）。較佳，如 所示，該進氣口 7 1包括一個上部截頭圓錐部份7 3和一個 下部圓筒形部份72。該進氣口 7 1典型係由一種造型工具例 - 如銷所形成。進氣口 7 1的錐形輪廓容許將造型工具自造型 _ 之組件上較易取下。將進氣口 71的附近，外管42之壁成 形而形成一個斜槽75自進氣口 71引導至排放管43之進口 45。如第1 7圖中所示，將一個傾斜凸出部74形成在進氣 口 7 1與斜槽7 5間來保證：自槽縫7 0流出之飮料的噴射流 不會立即污染在進氣口 7 1的直接附近，凸緣4 7的上部表 修 面。 筒匣1的第二變體之組合步驟相似於第一變體之組合。 然而，有某些不同。如第1 8圖中所示，將圓筒形伸長部1 8 的第三部份2 1座落在支持邊緣67內部而非對著支架金屬 薄片條。第二部份2 0與第三部份2 1間圓筒形伸長部1 8的 凸出部3 2倚靠在內部構件3的支持邊緣6 7之上部邊緣。 因此，形成一個界面區1 24在內部構件3與外部構件2間 包括一個面密封在圓筒形伸長部1 8與支持邊緣6 7間其幾 · 乎環繞筒匣1的全部圓周而延伸。可是’圓筒形伸長部1 8 與支持邊緣67間之密封並非不透流體因爲支持邊緣67中 之槽縫70延伸通過該支持邊緣67及向下至邊際低於凸出 部6 8之一點。因此’圓筒形伸長部1 8與支持邊緣6 7間之 界面配合轉變槽縫7 0成爲一個孔徑1 2 8 ’如第1 8圖中最 淸楚顯示，提供環狀通道69與排放管43間之氣體和液體 連通。該孔徑典型是〇.64毫米寬x0·69毫米長。 -20- 1278298 操作第二變體的筒匣1來分配飮料相似於第一變體的操 作但是具有某些不同。徑向通路5 7中之飮料係沿著經形成 在各金屬薄片條5 4間所形成之通路5 7向下流動並通過開 · 口 56進入圓筒形漏斗40的環狀通通69中。自環狀通道69 . ’將飮料經由收集在過濾室1 3 0和通路5 7中飮料的反壓， 在壓力下強制通過孔徑1 2 8。因此，將飮料強制通過孔徑 1 2 8成爲噴注並進入經由排放管4 3的上端所形成之膨脹室 中。如第1 8圖中所示，飮料的噴注直接通過進氣口 7 1 上。當飮料進入排放管43時，飮料噴注的壓力下降。其結 · 果是，將空氣夾帶入飮料流中，當將空氣牽引通過進氣口 7 1時，其形式是許多小空氣泡。將自孔徑1 2 8中湧出之飮 料噴注向下匯集至出口 4 4於該處將飮料排放入一個容器 例如一只杯子中，於其中，空氣泡形成所需要之芳香。因 此，孔徑1 2 8和進氣口 7 1在一起形成一個噴射器其充作夾 帶空氣入飮料中。飮料之流入噴射器中應保持儘可能順暢 來減少壓力損失。有利地，應將噴射器之壁造成凹形來減 少由於π附壁效應”摩擦之損耗。孔徑1 2 8的尺寸公差小。 © 較佳，將孔徑大小固定±〇 . 〇2平方毫米。可將動物纖維、原 纖維或其他表面不勻率提供在噴射器內或在其出口上來增 加有效之截面面積，發現其可增加空氣夾帶的程度。 筒匣1的第三變體顯示於第1 9至2 9圖中。特別設計筒 匣1之第三變體供使用於分配可溶性產物其可能呈粉狀、 液體、糖漿、凝膠或相似形式。可溶性產物係當於使用時 使含水介質通經筒匣1時經由或形成含水介質例如水中之 1278298 知浮液予以丨谷解。飲料的實例包括巧克力、咖啡、牛乳、 ' 余‘或其他可再水化或水溶性產物。筒匣1的第三變體 之S午多特徵與先前變體中者相同，使用相同參考數字來述 · 及相同特徵。下列敘述中，將討論第三與先前變體間之不 同。以相同方式所產生之共同特徵不再詳細討論。 與先前變體的外部構件2比較，第三變體中外部構件2 的空心向內導引之圓筒形伸長部1 8具有較大之全徑如第20 圖中所示。特別，與先前變體中外部構件2之1 3 · 2毫米比 較’第一部份1 9的直徑一般在1 6至1 8毫米之間。另外， 魯 該第一部份19具有一個凸形外表面19a或凸出，如第20圖 中最淸楚所示，其功能將在下文中敘述。然而，筒匣1的 第三部份21之直徑與在此中（筒匣1的第三變體中）係較大 之凸出部3 2的面積中者相同。典型，當組合時，筒匣1的 容積是32.5毫升±20%。 環狀壁1 3的下端中槽縫的數目和定位亦不同。提供3至 5個槽縫。在如第2 3圖中所示之具體實施例中，將4個槽 縫3 6環繞岐管1 6之圓周等間隔提供。此等槽縫3 6較筒匣 φ 1之先前變體中者略寬係在〇·35至0.45毫米間’較佳是0.4 毫米寬。 在其他方面，筒匣1的外部構件2相同。 內部構件3的圓筒形漏斗4 0之構造與筒Ε 1的第一變體 中相同，具有外管42、排放管45、環狀凸緣47及支架金 屬薄片條49。唯一不同是將該排放管45成形具有上部截 頭圓錐段92和下部圓筒形段9 3。 -22- 1278298 與先前變體成對比且如第2 4至2 8圖中所示，環狀框架 4 1由環繞圓筒形漏斗4 0之一個邊緣部份8 0所代替並藉8 個徑向支柱8 7連接至其上，其鄰接圓筒形漏斗4 0在或接 近環狀凸緣4 7。邊緣部份8 0的圓筒形伸長部8 1自支柱8 7 向上延伸來界定具有一個敞口上面之室90。圓筒形伸長部 8 1之上部邊緣9 1具有一個翻口輪廓如第2 6圖中所示。邊 緣部份8 0之環狀壁8 2自支柱8 7向下延伸來界定一個環狀 通道8 6在邊緣部份8 0與外管4 2之間。 1亥运狀壁8 2包括一^個外部凸緣8 3在下端’其位於垂直 於長軸線X。一個邊緣8 4自凸緣8 3之下表面向下下垂並 含有環繞該邊緣8 4圓周上等間隔之五個孔徑8 5。因此， 該邊緣8 4具有構造如城之下部輪廓。 將孔徑8 9設置在各支柱8 7間容許室9 0與環狀通道8 6 間相通。 筒匣1的第三變體之組合步驟相似於第一變體的組合， 但是具有某些不同。如第29圖中所示，將外部構件2和內 部構件3推入配合在一起並藉鈎扣配合裝置來保持並非焊 接在一起。於連接兩構件時，將向內導引之圓筒形伸長部 1 8容納在邊緣部份8 0的上部圓筒形伸長部8 i之內部。將 內部構件3保持在外部構件2中，係由圓筒形伸長部1 8的 第一部份1 9之凸形外表面1 9與上部圓筒形伸長部8 1的翻 口邊緣9 1之摩擦性相互接合。隨著將內部構件3定位在外 部構件2中，界定一個混合室1 3 4，其位於邊緣部份8 〇之 外邰。該混合室1 3 4含有分配前之飮料成分2 〇 〇。應特別 -23- 1278298 提及：將4個進口 3 6和5個孔徑8 5彼此間在圓周上交錯 。在組合期間，兩個部件彼此間之徑向位置不須測定或固 定，因爲使用4個進口 3 6和5個孔徑8 5保證：無論各組 件的相對旋轉定位，不對準發生在各進口與各孔徑之間。 將一或數種飮料成分塡充入筒匣的混合室〗3 4中。視需 要，可變更混合室1 3 4中飮料成分的塡充密度。 然後將層豐物5以如上所述，先前變體中之相同方式附 加至外部構件2和內部構件3上。 於使用時，水以如筒匣的先前變體中之相同方式通過4 φ 個槽縫3 6進入混合室1 3 4中。將水徑向向內強制通過該混 合室並與包含在其中之飮料成分混合。將產物溶解或混合 入水中並在混合室1 3 4中形成飲料，然後經由混合室丨3 4 中飲料和水的反壓，將其驅使通過孔徑8 5進入環狀通道8 6 中。4個進口槽縫3 6和5個孔徑8 5的圓周上交錯保證： 水的噴注不能自進口槽縫3 6直接徑向通至各孔徑8 5而不 在混合室1 3 4中首先循環。以此種方式，顯著增加產物的 溶解或混合的程度和稠度。將飮料強制向上入環狀通道8 6 ® 中，通過各支柱8 7間之孔徑8 9進入室9 0中。飮料自室 9 0通經各支架金屬薄片條4 9間之進口 4 5進入排放管4 3 中並向著出口 44於該處將飲料卸入一容器例如一個杯子 中。對於黏性液體或凝膠形式之飮料成分，該筒匣獲得特 別應用。一種應用中，將液體巧克力成分包含在筒匣1中 ，在周圍溫度下其具有1700至3900mPa間之黏度而在0°C 時，具有5000至lOOOOmPa間之黏度及67 Brix±3的折射 -24- 1278298 固體粒子。在另外之應用中，將液體咖啡容納在筒匣1中 ，在圓周溫度下其具有70至2 00 0 mPa間之黏度而在0°C時 具有80至5 00 OmPa間之黏度，於此情況，該咖啡具有40 至7 〇 %間之總固體粒子含量。 筒匣1的第四變體顯示於第3 0至3 4圖中。特別設計筒 匣1之第四變體供使用於分配液體產物例如濃縮之液體牛 乳。筒匣1的第四變體之許多特徵與先前變體中者相同， 使用相同參考數字來述及相同特徵。下列敘述中，將討論 第四變體與先前變體間之不同。以相同方式所產生之共同 · 特徵將不予詳細討論。 外部構件2與筒匣1的第三變體中者相同，如第1 9至 2 3圖中所示。 內部構件3的圓筒形漏斗4 0相似於筒匣1的第二變體中 所顯示者但是具有某些不同。如第3 0圖中所示，將排放管 4 3成形具有一個上部截頭圓錐段丨〇 6及下部圓筒形段1 〇 7 。將3個軸向肋105設置在排放管43之內表面上來導引經 分配之飮料向下向著出口 44並防止所卸出之飮料在該（排 · 放）管中旋轉。因此，各個肋1 〇 5充作檔板。如筒匣1之 第二變體中，提供一個進氣口 71通過環狀凸緣47。然而 ’該進氣口 7 1下面之斜槽75較第二變體中更爲伸長。 提供一個邊緣部份8 0相似於上述之筒匣1第三變體中所 顯示者。將5至12個孔徑85設置在邊緣84中。典型，設 置1 〇個孔徑而非筒匣1的第三變體中所設置之5個孔徑。 設置一個環狀碗丨〇 〇自邊緣部份8 〇的凸緣8 3延伸並與 -25- 1278298 它成整體。該環狀碗100包含具有一個開敞上口 104(將它 向上導弓丨）之向外張開之本體1 〇 1。將第3 0和3 1圖中所示 之4個進料孔徑103定位在該本體1〇1中在或接近碗100 、 -之下端。在該處，其連接邊緣部份8 0。較佳，將各進料孔 _ 徑環繞碗1 〇 〇之圓周等間隔。 層疊物5是屬於先前具體實施例中上述之型式。 筒匣1的第四變體之組合步驟與第三變體者相同。 筒匣1之第四變體的操作目似於第三變體者。以如前之 相同方式，水進入筒匣1及混合室134中。在其中，水與 鲁 液體產物混合並將它稀釋，然後如上所述，將它強制出通 過孔徑85向著出口 44。如第34圖中所示，將一部份的液 體產物起始包含在該環狀碗1 〇〇內，且不歷經經由進入混 合室1 3'4中之水立即稀釋。混合室1 3 4的較低部份中經稀 釋之液體產物將趨向於通過孔徑8 5出口而非被強制向上及 通過上部口 1 04進入環狀碗1 0 0中。因此，與混合室1 3 4 較低部份中之產物比較，環狀碗1 〇〇中之液體產物將依然 相當濃縮。環狀碗1 〇〇中之液體產物通過進料孔徑1 〇3滴 ® 入產物流中，通過各孔徑8 5自混合室1 3 4出口。環狀碗1 〇 〇 充作均勻進入圓筒形漏斗4 0之經稀釋液體產物的濃度，其 方式是經由一部份的濃縮之液體產物及將它更爲穩定地放 釋入出口之液流中遍歷該分配循環。 自該環狀通道8 6，經由收集在過濾室1 3 0和室9 0中之 飮料的反壓，在壓力下強制飮料通過孔徑1 2 8。因此’強制 飲料通過孔徑1 2 8成爲噴注並進入由排放管4 3的上端所形 -26- 1278298 成之膨脹室中。如築34 由印—, 弟3 4 Η中所不，|人枓的噴注直接通過進 氣口 71上。當飮料進入排放管43時，飮料噴注的壓力下 ^ /、紀果疋將空氣夾帶入飮料流中，當將空氣牽引通 過進氣口 7 1時，其形式是許多小空氣泡。將自孔徑1 2 8湧 出之飮料噴注向下匯集至出口 “於該處，將飮料排放入一 個容器例如一只杯子中，於其中，空氣泡形成所需要之多 泡沬外觀。 有利地’由於各組件係可分開且並非個別包含曲折通路 或狹笮縫隙，可將內部構件3、外部構件2、層疊物5和過 · 濾器4均可迅速殺菌。毋寧是，僅在聯合各組件後，在殺 菌後’形成必須之通路。於飮料成分是奶品製造業爲基礎 之產物例如液體牛乳濃縮物之情況，此點特別重要。 飮料筒匣的第四具體實施例用於分配濃縮之奶品製造業 爲基礎之液體產物例如液體乳特別有利。先前，粉狀乳產 物係以小囊之形式提供以便添加至預先製備之飮料。然而 ’關於泡沬型飮料，必須使牛乳起泡沫。先前，此現象係 由將水蒸汽通經液體牛乳產物而達成。然而，此操作必須 ϋ 水蒸汽供應設備其增加成本以及使用來分配飮料之機器的 複雜性。在操作筒匣期間，使用水蒸汽亦增加傷害的危險 。因此，本發明提供具有濃縮之以奶品製造業爲基礎之液 體產物在其中之飮料筒匣。現已發現：當與鮮乳或UHT乳 比較時，就特別容積的牛乳而論，經由濃縮牛乳產物，可 產生較大數量的泡沫。此方式減小牛乳筒匣所需要之尺寸 。新鮮半脫脂乳含有大槪1.6%脂肪和1 0%總固體粒子。本 -27- 1278298 發明的濃縮之液體乳製備物含有3至1 Ο %脂肪及2 5至4 Q % - 總固體粒子。在典型實例中，該製備物含有4%脂肪和3 0% 總固體粒子。濃縮之乳製備物適合於使用低壓製備機器起 ， 泡沬，如下文中將敘述。特別，使用上述第四具體實施例 的筒匣，牛乳的起泡沬在低於2巴之壓力下實現，較佳在 大槪1 . 5巴。 第四具體實施例之筒匣於分配液體咖啡產物時亦係有利。 現已發現：當與先前技藝筒匣相比較時，本發明的飲料 筒匣之具體實施例有利地提供經分配之飲料的改良稠度。 φ 參照下列表1其顯示20種樣品的調製產率之結果。每一個 筒匣A和B含有烘培和硏磨咖啡。筒匣A是根據本發明的 第一具體實施例之飮料筒匣。筒匣B是先前技藝飮料筒匣 如申請人之文獻WO(世界專利）0 1 /5 8 78 6中所述。將經調製 之飮料的折射率以Brix單位量測並使用標準表和公式予以 轉化成爲可溶性固體粒子的百分數（％SS)。下列實例中： % SS = 0.7774*(Brix 數値）+ 0.0569 產率。/〇 = (%SS*調製容積（克））/ φ (1 0 0 *咖啡重量（克）） -28- 1278298

^_L

筒匣A 樣品 調製體積（克） 咖啡重量（克） Brix %SS(*) 產率％ 1 105.6 6.5 1.58 1.29 20.88 2 104.24 6.5 1.64 1.33 21.36 3 100.95 6.5 1.67 1.36 21.05 4 102.23 6.5 1.71 1.39 21.80 5 100.49 6.5 1.73 1.40 21.67 6 107.54 6.5 1.59 1.29 21.39 7 102.70 6.5 1.67 1.36 21.41 8 97.77 6.5 1.86 1.50 22.61 9 97.82 6.5 1.7 1.38 20.75 10 97.83 6.5 1.67 1.36 20.40 11 97.6 6.5 1.78 1.44 21.63 12 106.64 6.5 1.61 1.3 1 21.47 13 99.26 6.5 1.54 1.25 19.15 14 97.29 6.5 1.59 1.29 19.35 15 101.54 6.5 1.51 1.23 19.23 16 104.23 6.5 1.61 1.3 1 20.98 17 97.5 6.5 1.73 1.40 21.03 18 100.83 6.5 1.68 1.36 21.14 19 101.67 6.5 1.67 1.36 21.20 20 101.32 6.5 1.68 1.36 21 .24 平均 20.99 -29- 1278298

筒匣B 樣品 調製體積（克） 咖啡重量（克） Brix % S S (*) 產率％ 1 100.65 6.5 1.87 1.511 23.39 2 95.85 6.5 1.86 1.503 22.16 3 98.4 6.5 1.8 1.456 22.04 4 92.43 6.5 2.3 1.845 26.23 5 100.26 6.5 1.72 1.394 21.50 6 98.05 6.5 2.05 1.651 24.90 7 99.49 6.5 1.96 1.581 24.19 8 95.62 6.5 2.3 1.845 27.14 9 94.28 6.5 2.17 1.744 25.29 10 96.13 6.5 1.72 1.394 20.62 11 96.86 6.5 1.81 1.464 21.82 12 94.03 6.5 2.2 1.767 25.56 13 96.28 6.5 1.78 1 .441 21.34 14 95.85 6.5 1.95 1.573 23.19 15 95.36 6.5 1.88 1.518 22.28 16 92.73 6.5 1.89 1.526 21.77 17 88 6.5 1.59 1.293 17.50 18 93.5 6.5 2.08 1.674 24.08 19 100.88 6.5 1.75 1.417 22.00 20 84.77 6.5 2.37 1.899 24.77 平均 23.09 對於上述數據實施t-test統計分析產生下列結果： -30- 1278298 表2 試驗：兩樣品假定相等偏差 產率％ (筒匣A) 產率％ (筒匣B ) 平均 20.99 23.09 偏差 0.77 5.04 觀察 20 20 匯集之偏差 2.90 假定之平均差 0 df 3 8 t S t a t -3.90 P (T < = t)one-tail 0.000188 t 臨界 one-tail 1.686 P (T < = t)two-tail 0.000376 t 臨界 two-tail 2.0244 標準偏差 0.876 2.245 該分析顯示：產率％的一致性·，其相等於調製強度，本 發明的筒匣較先前技藝筒匣顯著較佳（在9 5 %置信水平）， 具有與2·24%比較，〇·〇8%的標準（偏）差。此乃意指：使用 本發明的筒匣所分配之飮料具有較爲可重複且均勻之強度 。此飮料爲消費者所喜愛，其喜歡反覆嘗試其飲料而不想 任意改變飮料強度。 可將上述筒匣的材料塗覆以一種障壁塗料來改良苴抗氧 性及/或抗濕性及/或抗其他污染物進入。該障壁塗料亦可 改良抗來自筒Ε內之飮料成分的滲漏及/或減少來自筒匣 •31- 1278298 材料之可萃取物的瀝取程度（該可萃取物可能不利影響飮 - 料成分）。該障壁塗料可能是選自下列族群之一種材料：p E T 、聚醯胺、EVOH、PVDC或一種金屬化之材料。該障壁塗 ， 料可經由許多機構予以施加，包括但不限於蒸氣沉積、真 空沉積、電漿塗佈、共擠壓、模內標記及兩階/多階模製。 根據本發明’供連同上述之飮料筒匣使用之飮料製備機 2 〇 1顯示於第3 5至4 5圖中。該飲料製備機2 0 1通常包括 一個外殻21 0(其中含有水箱22〇)、水加熱器22 5、水泵23〇 、空氣壓縮機2 3 5、控制處理機、用者界面2 4 0及筒匣頭 鲁 2 5 0。該筒匣頭2 5 0順次通常包括一筒匣支加2 5 1，於使用 時用以支持飮料筒匣1 ;筒匣辨識設備2 5 2及進口和出口 沖頭（刺穿器）2 5 3、2 5 4，於使用時，形成進口 1 2 1和出口 122在飮料筒匣1中。 外殼2 1 0含有機20 1的其他組件並支持在適當位置。該 外殼2 1 0較佳整個或部份由強固塑性材料例如AB S造成。 或者，該外殼2 1 0可整個或部份由一種金屬材料例如不銹 鋼或鋁造成。該外殼2 1 0宜包括具有前半2 1 1和後半2 1 2 · 之蛤殻型設計，在組合期間，其容許接近以便配合機2 0 1 各組件及其後，可被連接在一起來界定外殻2 1 0之內部2 1 3 。後半212提供一個凹座214以便附著水箱220。該外殻 2 1 0係使用設備予以形成例如爪、支座、輪轂及刻有螺紋 之部份以便保持機2 0 1的各組件在適當位置而不須分開之 底盤。此方式減少機2 0 1的總成本和重量。外殼2 1 0之底 座2 1 5較佳具有足部以便以穩定方式直立機在其上。或者 -32- 1278298 ，該底座2 1 5本身可具有形成穩定支持之形狀。 外殻2 1 0的前半2 1 1包含分配站2 7 0，在該處進行飮料 之分配。該分配站270包含具有一個空心內部之容器架271 ' ，形成滴流淺盤272。該容器架的上（表）面2 7 3具有格柵 - 274將容器放置在其上。該滴流淺盤272自外殼210可移 出以便容易倒去所收集之水。將凹座275形成在外殼210 的前半中，在容器架2 71上方以適應容器的尺寸。 如第3 5和3 6圖中所示，將筒匣頭2 5 0定位向著容器架 上方外殻210之頂部。較佳可調整格柵274之高度（相對於 鲁 筒匣頭2 5 0)以適應不同大小的容器。其較佳者爲：將容器 儘可能接近筒匣頭2 5 0，同時仍容許將容器嵌入並自分配 站2 7 0取出，以便將高度減至最小，即：在接觸容器前， 經分配之飮料必須下降。此方式充作將飮料之噴射和飛賤 減至最小及將存在之所夾帶空氣泡的損失減至最小。較佳 ，可將高度在70毫米至110毫米間之容器嵌入在格柵274 與筒匣頭2 5 0之間。 將機器用者界面240定位在外殻210之前面上，其包括 # 起動/停止鈕24 1及許多的狀態指示器243至24 6。 各個狀態指示器243至246宜包括一具發光二極體（LeD) 2 4 3來指示機器201準備妥當，一具LED 244指示：是否 誤差已發生在機201操作中，以及一或數具LED 24 5 -246 來指示：是否機器2 01以手動或自動模式正操作。可控制· 各L· E D 2 4 3至2 4 6 ’基於機器2 0 1之狀態，以恆定強度照 明、間歇性閃爍或兩者。L E D s 2 4 3至2 4 6可具有各種顏色 -33- 1278298 包括綠、紅及黃色。 起動/停止鈕24 1控制分配循環的開始，它是手動操作之 按鈕、開關或相似者。 ~ 可提供容積調整控制器，容許機器2 0 1之使用人手動調 „ 整所輸出之飮料的容積不須變更其他操作特性。較佳，該 容積調整控制器容許調整加或減20%之容積。該容積調整 控制器可能是一旋轉旋鈕、線性滑子、具有增量和減量鈕 之數位讀出、或相似者。更典型，容積係由操作起動/停止 鈕24 1之使用人予以控制。 φ 可設置一個手動電力開關（圖中未示）在機201中。或者 ，電源可經由嵌入或取出來自主電源之電源插頭予以簡單 控制。 將水箱220定位至外殻210的後方，並連接至外殼210 之後半212。該水箱220包括一個通常圓筒形本體221，爲 了美學原因，視需要，此本體221可能是直立圓形或截體 。該水箱包括一個進口以便用水塡充水箱，於使用於，其 經由手工可移動之蓋222予以閉合。設置一個出口向著水 ® 箱的下端，其與水泵2 3 0相通。該水箱2 2 0可自透明或半 透明材料造成來容許消費者觀察留在水箱中之水的數量。 或者’水箱220可自不透明材料造成但是設置一個觀察窗 在其中。另外’或代替上述，該水箱2 2 〇可具有一個低水 平面傳感器’當水箱中之水平面下降至一預先選定之水平 面時’其防止水泵2 3 0操作及任意觸發警告指示器例如LEDs ° s亥水箱2 2 0較佳具有大槪1 · 5升之內部容量。 -34- 1278298 如第4 3圖中示意所顯示，將水泵2 3 0操作上連接在水箱 22 0與水加熱器225間並經由控制處理機予以控制。該泵 在2.5巴的最大壓力下，提供水的900ml/min的最大流速 · 。較佳，正常使用時，可將壓力限制爲2巴。通過機201 . 之水的流速可由控制處理機予以控制爲泵的最大流速之百 分數，其方式是經由循環切斷電力至泵。較佳，該泵可以 10%、2 0%、3 0%、4 0%、5 0%、60%、7 0 %、80%、90% 或 10 0%的最大額定流速之任何一者予以驅動。所泵送之水體 積的精確性較佳是+或-5 %。導致經分配之飮料的最後體積 · +或-5%精確性。適當之泵是由Ulka S.r.l.(義大利，pavia) 所製造之Evolution EP8型泵。較佳將體積流動傳感器（圖 中未示）設置在水泵2 3 0的上游或下游之流動管線中。該體 積流動傳感器較佳是一具旋轉傳感器。 將水加熱器225定位在外殼2 1 0之內部中。該加熱器具 有1550W的功率定額且能在不到1分鐘內，加熱來水泵230 之水自大槪2 (TC之起始溫度至大約8 5 °C之操作溫度。較佳 ，一次分配循環之結束與能開始後繼分配循環之加熱器22 5 · 間之停留時間是小於1 〇秒。在分配循環期間，加熱器維持 所選擇之溫度至正或負2 t以內。如下文中所討論，可將 分配循環之水在83 °C或93 t下輸出至筒匣頭2 5 0。加熱器 225能自85 °C之標稱水溫度快速調整輸出溫度至83 °C或93 °C 。該加熱器22 5包括一個逾限溫度切斷器，如果溫度超過 9 8°C，此切斷器能關閉加熱器。將自加熱器22 5輸出之水 藉一具三通閥韻供至筒匣頭2 5 0和筒匣1。如果水流動之 -35- 1278298 壓力可接受，將水通至筒匣1。如果壓力低於或高於預定 極限，則將水藉三通閥轉向入滴流淺盤回收容器270中。 將空氣壓縮機2 3 5藉單向閥操作上連接至筒匣頭2 5 0並 、 經由控制處理機控制。該空氣壓縮機235在1 .0巴下，提 _ 供每分鐘5 00毫升的空氣之最大流速。於使用時，將35毫 升的動作體積加壓至2.0巴。較佳，該空氣壓縮機2 3 5可 產生兩種流速：快（或最大）流速及慢流速。 飮料製備機2 0 1之控制處理機包括處理模組及記憶器。 將該控制處理機操作上連接至水加熱器22 5、水泵2 3 0、空 鲁 氣壓縮機2 3 5及用者界面2 4 0並控制其操作。 控制處理機之記憶器包括關於飮料製備機2 0 1之一或數 個操作參數之一或數個變數。在所舉例說明之具體實施例 中’操作參數是在操作階段期間，通經飮料筒匣1之水的 溫度’飮料筒匣1之加料速率、浸泡步驟之存在或其他方 面’飮料之全部分配體積在排放階段期間水的流速，及沖 洗階段的流速和期間。 將操作參數的變數儲存在記憶器中。筒匣1包括經設置 · 在筒匣1上或其中之碼，其代表在該筒匣〗中最適宜分配 飮料所需要之操作參數。該碼是呈二進格式並包括許多的 數據位元相當於經儲存在控制處理機記憶器中之變數。表 3舉例說明：如何可使用1 3位元的數據來代表上述各操作 參數之必須變數。 -36- 1278298

Μ_I 位 元 參 數 敘述 0 & 1 水 溫 00 =冷 0 1=溫 1 0 = 8 3 °c 1 1 = 9 3 °C 2&3 筒 匣 進 料 〇〇==具有浸漬之快速加料 〇 1 =無浸漬之快速加料 10 =具有浸漬之慢加料 1 1 =無浸漬之慢加料 4, 5，6&7 飮 料 體 積 0 0 0 0 =50毫升 0 0 0 1 =60毫升 00 10 =70毫升 00 11 =80毫升 0 100 =90毫升 0 10 1 = 100毫升 0 110 =1 1 0毫升 0 111 = 130毫升 1000 = 150毫升 100 1 = 170毫升 10 10 =1 9 0毫升 10 11 = 210毫升 1100 = 23 0毫升 110 1 = 2 5 0毫升 1110 = 27 5毫升 1111 = 3 0 0毫升 8, 9& 1 0 流 速 000 = 3 0% 00 1 = 40% 0 10 = 5 0% 0 11 = 6 0% 100 = 7 0% 10 1 = 8 0% 110 = 9 0% 111 = 1 0 0 % 11 &12 淸 洗 〇〇=緩慢流動/短時間 0 1=緩慢流動/長時間 10 =快流動/短時間 1 1=快流動/長時間 -37 - 1278298 筒匣1上或其中之碼通常可包括一或數個額外數據位元 以便核對誤差。在一實例中，提供一個16位元碼。舉例而 言，使用表3中所列之變數，具有碼’’ 1 〇 〇 〇 1 〇 〇 01 1 1 1 ο π之筒 ' 匣1可能具有下列之操作參數： - 1 0 8 3 °c之水溫 〇〇 快速加料附以浸濕 1 0 0 0 1 5 0毫升的所分配之飮料體積 111 等於100%之流速 10 快速空氣流動沖洗/短期間 ® 因此，與先刖飮料製備機中不同，控制處理機的記憶器 並不儲存基於筒匣型式，飲料筒匣之操作指令，即：咖啡 筒匣之指令、巧克力筒匣之指令，茶筒匣之指令等。代替 的是，控制處理機之記憶器儲存各個變數以便調整分配循 環之個別操作參數。此方式具有許多優點。第一，可以實 行分配循環之較大程度的控制。舉例而言，關於不同等級 之咖啡或咖啡摻合物可使用略爲不同之操作參數而非關於 所有型式之咖啡使用相同參數。依賴於按照筒匣型而非按 # 照個別參數之儲存指令之先前寫碼解法不適合於相似飲料 型式之分配循環之此等精細差別因爲彼等快速消耗寫碼介 質和控制處理機中可供利用之儲存空間。第二，本發明的 寫碼方法容許將新穎飮料筒匣型使用於先存在之飮料製備 機中’甚至當將新穎飮料筒匣1之分配循環之操作參數僅 在出售飮料製備機2 0 1後才予以決定。這是因爲飲料製備 機2 0 1的控制處理機不須辨識：飮料係屬於新穎型。毋寧 -38- 1278298 ，設定分配循環的操作參數而與飮料型式直接無關。因此 ’本發明的寫碼方法提供飲料製備機對於新穎飮料型式之 優良向後協§周性。反之，使用先前機器，製造商受限爲使 ， 用先前存在之分配循環之一（如經由市場中機器所決定）來 · 分配新穎飮料型。 筒匣頭250顯示於第39至42圖中。筒匣頭250之筒匣 支架251包括一個固定之下部部份255、一個可旋轉之部 份2 5 6及經定位在該固定之下部部份2 5 5與可旋轉之上部 部份2 5 6間之一個可支樞旋轉筒匣架2 5 7。該上部部份2 5 6 φ 、下部部份2 5 5和筒匣支架2 5 7係環繞一個共同鉸鏈軸線 而旋轉。第39至42圖顯示該筒匣支架251，爲了淸晰， 省略機2 0 1之某些組件。 可旋轉之上部部份256及可支樞式旋轉之筒匣架257藉 一個夾緊機構2 8 0相對於固定之下部部份2 5 5而移動。該 夾緊機構2 8 0包括具有第一和第二構件或部份2 8 1和2 8 2 之一個夾緊槓桿。夾緊槓桿的第一部份2 8 1包括一個U形 臂將其可支樞式旋轉安裝至上部部份2 5 6在兩個第一支樞 ® 點283上（一個支樞點在筒匣支架251的每一邊上）。 該夾緊槓桿的第二部份包括兩個遍及中心臂2 8 2，每一 臂在筒匣支架251的每一邊上，將每一者可支樞旋轉式安 裝在上部部份2 5 6上，在位於鉸鏈軸線25 8上之第二支樞 點2 8 5上，偶合上部部份2 5 6至固定之下部部份2 5 5。每 一個遍及中心臂2 8 2是一個往復式構件包括汽缸2 8 2 a、桿 2 8 2b及彈性套筒2 82c。汽缸2 8 2 a具有一個內部孔，將其 -39- 1278298 可旋轉式安裝在鉸鏈軸線2 5 8上之一端上。將桿2 8 2 b之第 一終端可滑動式容納在汽缸2 8 2 a的該孔中。將桿2 8 2 b之 相對端可旋轉式安裝至U字形臂2 8 1在第三支樞點2 8 6上 。將第三支樞點2 8 6未連接至上部部份2 5 6和下部部份2 5 5 且相對於2 5 6和2 5 5可自由移動。將彈性套筒2 8 2c外部安 裝在桿2 8 2 b上，於使用時，延伸在汽缸2 8 2 a和桿2 8 2 b上 之鄰接表面間。彈性套筒2 8 2 c之適應遍中心臂2 8 2的縮短 但是偏移該遍中心臂2 8 2成爲伸長之構型。因此，第三支 樞點2 8 6向著及遠離鉸鏈軸線2 5 8的移動，經由汽缸2 8 2 a 中桿2 8 2 b的相對移動而可能。彈性套筒2 8 2 c較佳由聚矽 氧形成。 ϋ形臂281環繞筒匣支架251之前面而延伸並包括兩個 向下下垂之鈎構件287，筒匣支架251的每一邊一個，每 一者包括面對鉸鏈軸線2 5 8之一個凸輪表面2 8 8。筒匣支 架2 5 1的固定之下部部份2 5 5具有兩個凸起部2 59、或爪 ，每一者定位在下部部份255的每一邊上在或接近有前邊 緣260，通常其與鈎構件2 8 7對準。 如第39圖中所示，該υ形臂281可能自一片塑膠造型所 形成’包括一個人體功率學之手柄及與該臂成整體之鈎構 件 2 8 7。 將筒匣架25 7可旋轉式安裝在筒匣支架25 ；!的下部部份 255與上邰部份256間。架257具有大體上圓形凹座290 ’於使用時’其谷納飮料筒匣1。該凹座2 9 〇包括一個不 規則面2 9 1以便適應飮料筒匣1之手柄部份2 *，其亦充作 -40- 1278298 防止飮料筒匣1在筒匣支架2S1中之旋轉。將筒匣架257 相對於固定之下部部份2 5 5彈出以致使呈開口位置，如第 4!圖中所示’將筒匣架257偏離不與固定之下部部份255 接觸以致將筒匣架2 5 7移出不與進口和出口沖頭構件2 5 4 、25 3接觸。該筒匣架2 5 7具有一個孔徑292以便容納進 口和出口沖頭構件2 5 3、2 5 4通經其中及當將筒匣架2 5 7移 動入閉合位置時，筒匣辨識設備2 5 2的頭3 0 0。 上部部份255包括藏有圓形觀察窗312之通常圓形體31〇 ’在分配循環期間，消費者可觀察飮料筒匣！且亦可目視 修 證實··是否將筒匣1裝載入機201中。該觀察窗312係具 有一個向下導引之邊緣3 1 1之杯形，當閉合筒匣支架2 5 1 時’其接合並緊握飲料筒匣1之凸緣3 5對著下部部份2 5 5 。同時，該窗3 1 2接觸筒匣1之封閉頂1 1。將一個波彈簧 (圖中未示）定位在觀察窗3 1 2與圓形本體3 1 0間來使觀察 窗3 1 2相對於圓形本體3 1 0軸向移動約一小程度。經由邊 緣3 1 1施加在凸緣3 5上及經由窗3 1 2施加在封閉頂1 1上 之壓力保證：筒匣1與筒匣支架2 5 1間之流體密封。 胃 下部部份2 5 5包括進口和出口沖頭（刺穿物）2 5 3、2 5 4及 筒匣辨識設備2 5 2之頭3 0 0。該進口沖頭2 5 3包括具有尖 銳端261之空心針狀管260以便於使用時將飮料筒匣1之 層疊物5穿孔。如第42圖中所示，該進口沖頭2 5 3與水導 管2 62呈流體相通，其通經下部部份2 5 5並予以連接至水 加熱器225的出口導管2 6 3。該出口沖頭25 4其型式相似 於申請人之歐洲專利EP 0 3 8 9 1 4 1號及EP 0 3 3 4 5 72號中 1278298 所述之出口沖頭，並包括具有尺寸大於排放管4 3之圓形或 D形截面的敞口終端之圓筒2 6 4。將出口沖頭2 5 4上端的弓 形部份2 6 5形成細齒來刺穿，最後切割飮料筒匣1的層疊 1 物。將其餘的上端縱向縮減該圓筒至少至細齒部份的齒2 6 6 ^ 之基部，在將飮料分配通經其中前，摺疊或牽引該切割層 暨物5遠離出口孔徑。出口沖頭2 5 4外部刺穿排放管4 3的 層疊物5且當筒匣架2 5 7是在閉合位置時，靜止在排放管 43與排放漏斗40的外壁42間之環狀通路中。出口沖頭254 摺回該切割層疊物5入環狀通路中。藉以，維持出口沖頭 · 2 5 4和切割層疊物5離開所卸出之飮料。 將輸出沖頭2 5 4由一個凸緣2 5 4 a環繞，將其相對於周圍 之事物凸出約0.5毫米。 有利地，該出口沖頭2 5 4自下部部份2 5 5可移動而使它 能予以充分淸潔，例如在洗碟機中。將可移動之出口沖頭 2 5 4容納在下部部份2 5 5中之凹座2 6 7中，於該處，將它 固定。進口沖頭2 5 3及/或出口沖頭2 5 4由一種金屬例如不 銹鋼，或自一種塑膠材料造成。有利地，使用塑膠切割元 φ 件能夠刺穿層疊物5，其能經由非金屬材料予以刺穿和切 割。因此，可造成沖頭2 5 3、2 5 4不太尖銳，降低對於消費 者傷害的危險。另外，塑膠刺穿元件不易銹蝕。較佳，將 進口沖頭2 5 3和出口沖頭25 4形成爲單一、整體單元，其 自下部部份2 5 5可移動。 於使用時，筒匣支架2 5 1的上部部份2 5 6自敞口位置可 移動，其中如第36圖中所示，將它垂直定向或向著垂直， -42- 1278298 至閉合位置其中將它大體上水平定向並與固定之下部部份 2 5 5和筒匣架2 5 7呈相互接合。將上部部份2 5 6利用夾緊 槓桿的操作自開啓位置移動至閉合位置。爲了閉合上部部 份2 5 6 ’使用人經由U形臂2 8 1握住夾緊槓桿並向下拉。 因此，上部部份2 5 6旋轉其首先使觀察窗312的邊·緣31 J 與筒匣架25 7中飮料筒匣丨的凸緣35接觸及窗3 12本身與 筒匣1之封閉頂1 1接觸。上部部份2 5 6之連續旋轉將上部 部份25 6和筒匣架2 5 7旋轉向下與下部部份25 5接觸。U 形臂2 8 1之更進一步旋轉致使u形臂2 8 1相對於上部部份 φ 2 5 6及下部部份2 5 5旋轉導致上部部份2 5 6之鈎構件2 8 7 嚙合下部部份255之凸起部259而凸輪表面288跨在各凸 起部2 5 9上。在此最後階段的旋轉期間，將筒匣1壓縮在 筒匣架257與觀察窗312間。其結果是，將觀察窗312相 對於上部部份2 5 6之圓形本體3 1 0軸向移動對抗波彈簧的 偏置。此項移動容許吸收飮料筒匣1及飮料製備機中之公 差並保證：將施加至筒匣之壓縮力的數量保持在可接受範 圍內。按照經由波彈簧的作用所緩和之機構的夾緊力保證 0 130至280N間的筒匣上之夾緊壓力。較佳，該力是大槪 200N。低於大約130N之力不能提供充分密封，而大於大 約2 8 0N之力導致筒匣1的各組件之塑膠斷裂。在閉合筒匣 頭期間，張緊筒匣1之層疊物5，係當致使它與環繞出口 沖頭2 5 4之凸緣2 5 4 a接觸時，其造成層疊物5彎曲失去平 面’當將圓筒形漏斗的外管42之遠側端相對於凸緣3 5向 上移動約0.5毫米時。此項移動亦保證：經施加至筒匣之 -43- 1278298 甚大部份的壓縮力作用通過筒匣1的中央區域通過具有負 載之內部構件3。在閉合位置中，因此，將筒匣1藉觀察 窗312之邊緣311環繞凸緣35而夾緊並經由與觀察窗312 和凸緣254a接觸，牢固夾緊在筒匣的封閉頂1 1與內部構 件3之外管42間。此等夾緊力協助防止在加壓期間筒匣1 之破裂且亦保證：內部構件3和外部構件2彼此間完全固 定而因此，所有內部通路及孔徑維持在其所意欲之尺寸， 甚至在內部加壓期間。 可將一條假想之基準線劃在筒匣支架25 1的第一與第二 · 支樞點2 8 3、2 8 5間。如第4 1圖中可見，在開啓位置時， 將第三支樞點2 8 6定位在基準線的邊上最接近下部部份 2 5 5。當上部部份2 5 6到達閉合位置時，夾緊槓桿的第三支 樞點2 8 6通經該基準線連接第一和第二支樞點2 8 3、2 8 5至 該線的相對邊，距固定之下部部份2 5 5最遠。因此，該U 形臂2 8 1自第一穩，定位置π瞬時通過’’至第二穩定位置。該 瞬時通過作用經由縮短遍中心臂2 8 2及繼起壓縮彈性套筒 282c予以適應。一旦第三支樞點286通過假想之基準線， ® 然後彈性套筒2 8 2 c之回復充作繼續第三支樞點2 8 6的移動 遠離假想基準線。因此該夾緊槓桿具有雙穩定操作，因爲 該槓桿在開啓位置和閉合位置係穩定但是在當各第三支樞 點2 8 6位於連接第一和第二支樞點2 8 3、28 5之假想基準線 上時之該點上係不穩定。因此，該夾緊槓桿的瞬時通過作 用提供確定之閉合機構其導致明確之閉合作用其中在夾緊 槓桿之旋轉的最後階段中，U形臂2 8 1和第二臂2 2 4之瞬 -44- 1278298 時通過作用強制鈎構件2 8 7與凸起部2 5 9牢固地接 外，該彈性套筒2 8 2 c提供上部部份2 5 6再開啓之抵 因爲需要極小之力來壓縮套筒282c足以移動各第 點2 8 6回至具有連接第一和第二支樞點2 8 3、2 8 5之 之線中。有利地，鈎構件2 8 7與凸起部2 5 9之相互 止上部部份和下部部份之分離，除了經由夾緊槓桿 。當筒匣頭2 5 0歷經內部加壓時，防止在操作期間 2 5 0之開啓，這是有用的。 筒匣辨識設備252之目的是容許機器201來辨識 入之飮料筒匣1的型式及因此，調整一或數個操作 在典型具體實施例中，該筒匣辨識設備252包括一具 型碼讀取機，其讀取提供在飮料筒匣1之層疊物5 刷的條型碼3 2 0如第4 5圖中所示。該條型碼3 2 0係 的對比顏色之條所形成。較佳，各條是白背景上之 便使對比極大。條型碼3 2 0不需要遵照公告之標準 使用條型碼之標準格式例如EAN-13、CPU-A或Inte 2至5。該光學條型碼讀取機包括一或數個l E D s來 條型碼3 2 0 ’ 一具聚焦之透鏡3 2 2來獲得條型碼之 具電荷耦合裝置（CCD) 3 2 3用以產生所獲得之像的 代表以及LED和C CD之支持路件。用以容納該條型 機之下部部份中之空間受限。可使用（各）鏡子3 2 4 來自LED 321之光至聚焦之透鏡（其並非定位在下 255中）。不意之裝置顯不於第44a和44b圖中。較 2 5 5包括一個孔徑326其與飮料筒匣}上之條型碼 合。另 *抗性， 三支樞 基準線 嚙合防 之旋轉 筒匣頭 己經嵌 參數。 光學條 上之印 由許多 黑色以 但是可 r 1 e ave d 照明該 像，一 電信號 碼讀取 來反射 部部份 低部份 3 2 0同 -45- 1278298 樣大小。於使用時，所產生之電信號經由信號處理軟p $ 以解碼並將結果前送至控制處理機。該軟體可能辨_ :是 否·出之條型碼包含誤差。在將誤差訊息提供給消費^ _ ，可將條型碼3 2 0再掃描許多次。如果機器201不能讀出 條型碼’則消費者可使用手動之操作模式能使用飮料胃E 1來分配飮料。 該筒匣頭2 5 0亦包括一具筒匣感測器用以探測：是否筒 匣存在於筒匣支架251中。 該筒匣頭2 5 0亦包括一具閉鎖感測器，其探測：是否將 鲁 筒匣支架2 5 1適當閉合。較佳，該閉鎖感測器包括一個微 開關’當將筒匣支架2 5 1閉合並鎖住時，觸發此微開關。 較佳’將筒匣感測器和閉鎖感測器串聯連接以致使兩具感 測器的輸出必定令人滿意，即：可能開始分配循環前，筒 匣存在並將機構鎖住。 機器20 1之操作包括將飮料筒匣丨嵌入筒匣頭2 5 〇中， 進行配循環其中，分配飮料並自機器2 0 1中移出筒匣1。 機器2 0 1之操作特性係由經埋嵌在控制處理機中之軟體 ® 予以測定。機器之操作可以•狀態，計予以敘述，其中機器 2 〇 1通常以特別狀態存在直至一個事件發生來改變該狀態 ，稱爲狀態轉變之一個步驟。 表4顯示：狀態轉變表，其舉例說明··飮料製備機2 〇 i 的一具體實施例之各狀態及狀態轉變。 -46- 1278298

表4 狀態 狀態敘述 溫度 閉鎖感測器 筒匣感測器 變數 (OK，NOK, CLR) 水水平 面指示器 水流速 開始，停止 1 加熱水 〉或=85至2 閉合： N/A 低至10 Ν/Α 無作用 [筒匣感測器 =讀出0] 開啓： [筒匣感測器 =CLR] 2 水預備 <85 至 2 閉合= 筒匣感測器 低至10 Ν/Α 無作用 [筒匣感測器 =OK ，出0] 至4 開啓： [筒匣感測器 筒匣感測器 =CLR] =ΝΟΚ 至 3 3 準備至 N/A 開啓： Ν/Α 低至10 Ν/Α 至5 自動調製 溫度在背景 [筒匣感測器 控制 =CLR]至 2 4 調製進行中 N/A 開啓： Ν/Α 低至10 Ν/Α 止水 (自動） 溫度在背景 [筒匣感測器 至6 [執行調製狀 控制 = CLR]至 10 態]至7 5 停止調製 N/A 開啓= Ν/Α 低至10 Ν/Α 至5 溫度在背景 [筒匣感測器 控制 = CLR]至 10 6 預備手工 N/A 開啓= Ν/Α 低至10 Ν/Α 送水 調製 溫度在背景 [筒匣感測器 至8 控制 =CLR]至 2 -47- 1278298 7 調製進行中( 手動） N/A 溫度在背景 控制 開啓： [筒匣感測 器=CLR] 至10 N/A 低至10 無流動 至10 釋放 (1至7 8 淸洗 [止水，進氣， 時間結束η’ 秒後至9] N/A 溫度在背景 控制 開啓： [筒匣感測 器=CLR] 至10 N/A 無作用 N/A 無作用 9 調製完成 [空氣洗淨] [減速感測器 =CLR] 若時間結束 10S 至 2 N/A 溫度在背景 控制 開啓至2 N/A 低至10 N/A 至9 10 備用 N/A [關熱水器] 開啓= [筒匣感測 器=CLR] 至1 關閉= [筒匣感測 器=read P〇d〇] N/A 低至10 N/A 至1 11 誤差 需要淸潔時 開關電源 N/A N/A N/A N/A N/A N/A 12 水低 低至10

下列實例舉例說明分配循環來例示：經由控制處理機使 用狀態轉變。 假定將該機器2 0 1起始關掉，並無筒匣1嵌入筒匣頭2 5 0 -48- 1278298 中。當開啓該機器20 1時，控制處理機是狀態1。開啓水 加熱器2 2 5。一旦溫度達到8 5 °C，該控制處理機轉變至狀 態2。如果在狀態1或2期間之任何時間，閉合筒匣支架 2 5 1，則觸發閉鎖感測器發送信號至控制處理機指示：筒匣 支架2 5 1係適當閉合。然後該控制處理機，經由發出一個 ”讀出容器”指令詢問筒匣感測器。該筒匣感測器回復一個 信號至控制處理機指示：是否筒匣在筒匣支架2 5 1中在適 當位置。如果無筒匣存在，則控制處理機轉變至狀態3， 於此情況，它仍然呈預備狀態直至將筒匣支架2 5 1重開， 鲁 在此時，控制處理機轉變回到狀態2。如果在狀態2中， 有筒匣存在，則控制處理機轉變至狀態4而操作自動化開 始。在狀態4至9期間，控制背景中之水溫度而維持在所 意欲溫度的所需要之容限範圍以內，如由飲料筒匣1上之 條型碼所設定之操作參數所設定。一旦分配的卸出階段完 成，在狀態8中，立即開始空氣淸洗。一旦完成空氣淸洗 ，完成操作循環，該機器進入備用模式，在狀態1 0中。如 果，在操作期間，誤差發生，則控制處理機機轉變至狀態 β 1 1。如果探測低水平面，則該處理機轉變至狀態1 2。 爲了嵌入筒匣1 ’如上所述，開啓筒匣支架2 5 1而顯現 筒匣架2 5 7。然後將筒匣1放置在經容納在凹座2 9 0中之 筒匣架2 5 7上，以致使將筒匣的手柄2 4定位在不規則面 2 9 1中。將筒匣1的光學或磁性條型碼3 2 0直接定位在筒 匣架2 5 7中孔徑3 2 6上方。然後，如上所述，將筒匣支架 2 5 1經由操作夾緊槓桿而閉合。在閉合期間，進口和出口 -49- 1278298 沖頭2 5 3、2 5 4刺穿筒匣1之層疊物5而形成筒匣進口 1 2 1 和出口 122。應特別提及：在操作期間，沖頭2 5 3、25 4維 持靜態，將筒匣1係相對於各沖頭移動。如上所述，將經 由出口沖頭2 5 4所切割之層疊物5摺疊入環繞排放管4 3之 環狀通路中。當閉合時，該筒匣支架2 5 1緊握筒匣1環繞 邊緣35，其在筒匣架25 7與上部部份2 5 6間及在窗31 1與 筒匣1之頂1 1間而形成具有充分完整性的不透流體之密封 來抵抗在分配循環期間所發展之壓力。 爲了開始操作循環，消費者操作起動/停止鈕24 1。 操作循環包括筒匣辨識及排放循環等步驟。 如上所述，筒匣辨識係由光學筒匣辨識設備2 5 2予以實 施，假定：來自筒匣感測器和閉鎖感測器之輸出是令人滿 意。一旦將條型碼3 2 0解碼，立即將機器2 0 1之操作參數 經由控制處理機予以調整。然後自動開始排放循環。 該排放循環具有四個主要階段，關於所有飮料型式，並 非全使用： (i) 預濕 (ii) 暫停 (Hi)調製/混合 (i v)淸洗 在預濕階段中，藉水泵2 3 0自水儲存箱22〇，將水加至 筒匣1中。加進水致使過濾室130中之飮料成分2〇〇被潤 濕。加料可能以60 0毫升/分鐘之”快”流速或3 2 5毫升/分鐘 之’’慢”流速進行。關於含有黏性液體飮料成分之筒厘，慢 1278298 加料速率特別有用，於此情況下，在彼等能以較高之體積 · 流速予以泵送前，此等成分需要一些稀釋。選擇經注入筒 匣1中之水的體積以保證··在此階段期間，水或飮料不會 ， 滴出筒匣出口 122。 暫停階段容許飮料成分200浸漬入在預濕階段期間所注 射入之水中歷預定之時間。已知預濕及浸漬兩階段可增加 來自飮料成分2 0 0之可萃取物的產率並改良飮料的最終香 味。於飲料成分是烘焙和硏磨咖啡之情況，特別使用預濕 及浸漬。 φ 在調製/混合階段中，爲了自飮料成分2 00產生飮料，將 水通經筒匣1。水的溫度係由控制處理機予以測定，控制 處理機發出指令至水加熱器225來加熱自水箱220通至筒 匣頭250之水。水係經由進口閥通過導管262進入筒匣支 架2 5 1的下部部份2 5 5中，及經由進口沖頭2 5 3進入飲料 筒匣1的進口室126中。調製及/或混合及隨後自飲料筒匣 1分配飮料，如上述係參照飮料筒匣1的變體。 空氣淸洗包括噴吹加壓之空氣通過飮料製備機及飮料筒 · 阻1來保證：分配所有飮料及淸潔流動路徑以便預備分配 另外飮料。空氣淸洗在停止調製/混合階段時並不立即開始 來容許大部份的流體淸潔流動路徑。此方式防止在開始空 氣淸洗時，內壓力之不可接受之阻擋。 在正常操作中’使用人經由操作起動/停止鈕2 4丨手動式 停止機器2 0 1。 一旦完成了操作循環，消費者經由開啓筒匣支架25〗移 -51- 1278298 出筒匣1及手動式移出和處置該筒匣。或者，該機器201 可能具有一個自動推出機構以便於開啓筒匣支架2 5 1時自 動式移出筒匣。 使用機器2 0 1和筒匣1，飮料之輸出時間典型是1 〇至丨2 〇 秒間’較佳3 0至4 0秒（關於烘焙和硏磨咖啡）；5至1 2 0秒 ，較佳1 0至2 0秒（關於巧克力）及5至1 2 0秒，較佳1 〇至 2 〇秒（關於牛乳）。 該機器2 0 1亦可有利地包括與控制處理機呈操作上連通 之記憶器，其儲存關於經由使用人所分配之飮料型式之資 · 訊。因此，可能調整機器2 0 1的操作循環供下一個筒匣1 用。於連續使用兩或數個飮料筒匣1來形成飮料之情況， 這是特別有利。舉例而言，可分配咖啡筒匣，接著分配牛 乳筒匣而形成牛乳咖啡飮料。或者，可使用巧克力筒·， 接著使用牛乳筒匣來產生奶油狀熱巧克力飲料。經由使用 儲存關於所分配之第一種飮料資訊之記憶器，可變更分配 第一筒匣，比如說牛乳筒匣的方式而獲得最適宜飮料。上 述實例中，適合於熱巧克力所分配之牛乳一般可予以稀釋 儀| 少於經添加至咖啡之牛乳。另外，適合於巧克力所分配之 牛乳可以較慢流速予以分配來減少飮料的起泡沫程度。筒 匣的許多組合係可能而操作參數爲有技巧之人士顯然可見 。另外’可使用該記憶器來容許機器2 0 1”預測”使用人下次 希望分配之飮料的型式。舉例而言，如果使用人主要飲用 一種飮料型式，則該機器可指令水加熱器維持在適合該飲 料型式之最適宜溫度。 -52- 1278298 (五）圖式簡單說明 第1圖是根據本發明，筒匣的第一和第二具體實施例之 外部構件的截面圖； 第2圖是第1圖外部構件的細節之截面圖顯示：向內導 引之圓筒形伸長部； 第3圖是第1圖外部構件的細節之截面圖顯示一個槽縫； 第4圖是來自第1圖外部構件上方之透視圖； 第5圖是呈反轉定向之來自第〗圖外部構件上方之透視 圖； _ 第6圖是來自第1圖外部構件上方之平面圖； 第7圖是筒匣第一具體實施例的內部構件之截面圖； 第8圖是來自第7圖內部構件上方之透視圖； 第9圖是呈反轉方向之來自第7圖內部構件上方之透視 圖； 第10圖是來自第7圖內部構件上方之平面圖； 第1 1圖是呈組合狀態之筒匣第一具體實施例的截面圖； 第12圖是筒匣之第二具體實施例中內部構件的截面圖；馨 第1 3圖是第1 2圖內部構件的細節之截面圖顯示：一個開 □； 第1 4圖是來自第1 2圖內部構件上方之透視圖； 第15圖是呈反轉定向之來自第12圖內部構件上方之透 視圖， 第1 6圖是第1 2圖內部構件之另外截面圖； 第1 7圖是第1 2圖內部構件的細節之截面圖顯示：一個 -53- 1278298 進氣口； 第1 8圖是呈組合狀態之筒匣第二具體實施例的截面圖； 第1 9圖根據本發明，第三和第四具體實施例的外部構件 之截面圖； 第2 0圖是第1 9圖中外邰構件的細節之截面圖顯不：一 個向內導引之圓筒形伸長部； 第21圖是來自第19圖外部構件上方之平面圖； 第22圖是來自第1 9圖外部構件上方之透視圖； 第23圖是呈反轉定向之來自第19圖外部構件上方之透 @ 視圖； 第24圖是筒匣第三具體實施例的內部構件之截面圖； 第25圖是來自第24圖外部構件上方之平面圖； 第26圖是第24圖內部構件的細節之截面圖顯示：一個 翻口之上部邊緣； 第27圖是來自第24圖內部構件上方之透視圖； 第28圖是呈反轉定向之來自第24圖內部構件上方之透 視圖； 籲 第2 9圖是呈組合狀態之筒匣第三具體實施例的截面圖； 第30圖是筒匣第四具體實施例的內部構件之截面圖； 第31圖是來自第30圖內部構件上方之平面圖； 第3 2圖是來自第3 0圖內部構件上方之透視圖； 第33圖是呈反轉定向之來自第30圖內部構件上方之透 視圖； 第3 4圖是呈組合狀態之筒匣第四具體實施例的截面圖； -54- 1278298 第3 5圖是根據本發明，飮料製備機的前透視圖； 第3 6圖是第3 5圖飮料製備機的前透視圖具有筒匣頭呈 敞開位置； 第3 7圖是第3 5圖中該機的後透視圖，爲了淸晰，省略 某些零件； 第3 8圖是第3 5圖中該機的另外後透視圖，爲了淸晰， 省略某些零件； 第3 9圖是第3 5圖中該機的筒匣頭之透視圖，爲了淸晰 ，省略某些零件； _ 第40圖是第35圖中該機的筒匣頭之另外透視圖，爲了 淸晰，省略某些零件； 第4 1圖是呈閉合位置之筒匣頭的截面圖； 第42圖是呈開啓位置之筒匣頭的截面圖； 第43圖是第35圖中該機器之示意設計圖案； 第44a與44b圖是第35圖中該機器之第一和第二代碼辨 識設備的示意設計圖案； 第4 5圖是包含條型碼之本發明的飮料之平面圖。 β 主要部分之代表符號說明 1 筒 匣 2 外 部 構 件 3 內 部 構 件 4 過 濾 器 5 層 疊 物 蓋 10 碗 形 之 外 殼 -55- 1278298 11 頂 12 敞口底部 13 彎曲之環狀 14 軸向伸長部 15 第二壁 16 岐管 1 7,3 0,3 6,7 0 槽縫 18,8 1 圓筒形伸長 19,281 第一部份 20,282 第二部份 2 1 第三部份 24 手柄 25 朝上翻轉之 2 6,3 6,4 5,1 2 1 進口 27 圓筒形壁 28 閉合之上面 29 開口下端 30,56 開口 3 1 較低之面 32 水平凸出部 3 3 向外延伸之 3 4,1 2 0,2 1 3 內部 3 5 向外伸展之 40 圓筒形漏斗 部 邊緣 凸出部 凸緣 -56- 1278298 4 1 環狀框架 42 外管 43,45 排放管 44,122 出口 4 7 環狀凸緣 4 8,7 3，92,1 06 截頭圓錐形部份 49 支架金屬薄片條 50 通道 5 1 外部輪輞 52 內部輪轂 53 徑向輻 54 直立之金屬薄片條 55 過濾孔徑 57 通路 5 8,72,93，10 7 圓筒形部份 65 隔板 66 彎曲部份 67,84 邊緣 68 向內導引之凸出部 69,86 環狀通道 7 1 進氣口 75 斜槽 80 邊緣部份 82 環狀壁

-57- 1278298 83 87 90 9 1 1 00 10 1 103 104 105 120 123 124 125,126 130,134 200 20 1 2 10 2 11 2 12 2 1 4,267,275,290 2 15 220 22 1 222 外部凸緣 徑向支柱 室 翻口邊緣 環狀碗 向外張開本體 進料孔徑 開敞上口 軸向肋 內部 小間隙 界面區 焊接 混合室 飮料成分 飮料製備機 外殻 前半 後半 凹座 底座 水箱 筒匣形本體 可移動之蓋子

-58- 1278298 22 5 水加熱器 23 0 水泵 23 5 空氣壓縮機 240 用者界面 2 4 1 起動/停止鈕 243-246 狀態指示器 243,244,245,246,321 發光二極體 2 5 0 筒匣頭 2 5 1 筒匣支架 252 筒匣辨識設備 25 3 進口沖頭（刺穿器） 254 出口沖頭（刺穿器） 2 5 4 a 凸緣 255 固定之下部部份 25 6 可旋轉之上部部份 25 7 筒匣架 259 凸起部 260 前邊緣 26 1 尖銳端 262 水導管 263 出口導管 266 齒 270 分配站 27 1 容器架

-59- 1278298 272 滴流淺盤 273 上（表）面 2 74 格柵 280 夾緊機構 28 1 U形臂 282 遍中心臂 2 8 2 a 汽缸 282b 桿 2 8 2c 彈性套筒 283,285 支樞點 286 第三支樞點 287 鈎構件 288 凸輪表面 290 圓形凹座 29 1 不規則面 3 00 頭 3 10 圓形本體 3 11 向下導引之 3 12 圓形觀察窗 320 條型碼 322 聚焦之透鏡 323 電何稱合裝 324 鏡 邊緣 置 -60-

Claims (1)

1. 第9 3 1 Ο 1 6 9 0號「用於製備飮料的筒匣（二）」專利案 (2006年5月修正） 拾、申請專利範圍： 1·一種筒匣（1)，其包含有一或數種飮料成分（200)及實質 上由不透氣和不透水材料所形成，該筒匣界定包含有一 或數種飮料成分之儲存室（130; 134)及岐管室（16)，該 筒匣包含一個開口（12)’可將一或數種飮料成分通過該 開口注入儲存室中，該開口係由蓋（5)予以閉合，此蓋 具有覆蓋岐管室之第一部位及覆蓋儲存室之第二部位， 其中於使用時，該蓋的第一部位可刺穿來適應含水介質 之流入岐管室中’及於使用時，該蓋可刺穿來適應自儲 存室中含水介質和一或數種飮料成分的相互作用所形成 之飮料的流出。 2 ·如申請專利章E圍弟1項之同厘（1 )，其中另外包括一個排 放室’其係由蓋（5)的第三部位予以覆蓋，於使用時， 可刺穿它來適應自儲存室中含水介質和一或數種飮料成 分的相互作用所形成之飮料的流出。 3 ·如申請專利範圍第2項之筒匣（1 )，其中該排放室包括一 個排放管（43)。 4 ·如申請專利範圍第1項之筒匣（〗），其中岐管室（〗6 )和儲 存室（1 3 0 ; 1 3 4 )係由包含一或數個孔徑（〗7 ; 3 6 )之隔板（2 7 ) 分隔。 5 ·如申請專利範圍第4項之筒匣（1 )，其中將各孔徑（〗7 ; 3 6) 訂定大小以防止一或數種飮料成分自儲存室（1 3 〇 ;丨3 4) 1278298 通入岐管室（16)中。 6.如申請專利範圍第1項之筒匣（1)，其中岐管室（16)至少 部份地環繞儲存室（130; 134)。 7·如申請專利範圍第6項之筒匣（1)，其中該岐管室（16)大 體上圍繞儲存室（130; 134)。 8.如申請專利範圍第4項之筒匣（1)，其中該岐管室（16)大 體上圍繞儲存室（130; 134)而各孔徑（17; 36)係大體上沿 著在岐管室與儲存室間所有的界面設置。 9 .如申請專利範圍第4至8項中任一項之筒匣（1 )，其中該 等孔徑（17; 36)具有0.25至0.35毫米間之寬度。 1 0.如申請專利範圍第4至8項中任一項之筒匣（1 )，其中該 等孔徑（17; 3 6)具有1.4至1.8毫米間之長度。 1 1 ·如申請專利範圍第4至8項中任一項之筒匣（1 )，其中 設置2 0至4 0個孔徑（1 7 ; 3 6 )。 1 2 ·如申請專利範圍第1至8項中任一項之筒匣（1 )，其中岐 管室（16)包括一個進口部份（26)，將含水介質引入至其 中；其中該進口部份（2 6)經由一或數個開口（30)與岐管 室（16)其餘者相通。 13.如申請專利範圍第12項之筒匣（1)，其中進口部份（2 6) 是圓形。 1 4 ·如申請專利範圍第2項之筒匣（1 )，其中儲存室（1 3 0 ; 1 3 4) 與排放室係由內部構件（3)予以分隔。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之筒匣（1 )，其中該內部構件（3 ) 包括一或數個孔徑（5 5，8 5 )。 -2- 1278298 1 6 .如申請專利範圍第1 4或第1 5項之筒匣（1)，其中該內部 構件（3 )包括過濾器（4 )以防止一或數種飮料成分（2 〇 〇 )自 儲存室（1 3 0 ; 1 3 4)通入排放室中’同時適應飮料通經其間 〇 1 7 ·如申請專利範圍第1 4或1 5項之筒匣（1 )，其中將蓋（5 ) 連接至外部構件（2)和內部構件（3)。 1 8 ·如申請專利範圍第1 6項之筒匣（1 )，其中將蓋（5 )連接至 外部構件（2)和內部構件（3)。 19.如申請專利範圍第17項之筒匣（1)，其中將蓋（5)連接至 環繞筒匣之周界的外部構件（2)及苟或接近筒匣的中央將 該蓋連接至內部構件（3)。 20·如申請專利範圍第1 8項之筒匣（1)，其中將蓋（5)連接至 環繞筒匣之周界的外部構件（2)及在或接近筒匣的中央將 該蓋連接至內部構件（3)。 21.如申請專利範圍第19項之筒匣（1)，其中將蓋（5)連接至 內部構件（3)的排放管（43)。 22·如申請專利範圍第2〇項之筒匣（1)，其中將蓋（5)連接至 內部構件（3)的排放管（43)。 23.如申請專利範圍第17項之筒匣（1)，其中該外部構件（2) 具有較蓋（5 )較大之剛性。 2 4 ·如申請專利範圍第1 8項之筒匣（1 )，其中該外部構件（2 ) 具有較蓋（5 )較大之剛性。 2 5 .如申請專利範圍第1 9項之筒匣（1 )，其中該外部構件（2 ) 具有較蓋（5)較大之剛性。 -3* 1278298 26 ·如申請專利範圍第20項之筒匣（1)，其中該外部構件（2) 具有較蓋（5 )較大之剛性。 2 7 .如申請專利範圍第1或2項之筒匣（1 )，其中爲了適應流 入和流出之蓋的刺穿位置是致使通經筒匣之含水介質通 常自進口向內移動至出口。 2 8 .如申請專利範圍第1項之筒匣（1 )，其中將該筒匣成形以 致使含水介質以通常向上方向通經儲存室。 2 9 . —種由多個如申請專利範圍第1至2 8項中任一項所述 筒匣（1 )所構成的筒匣組，其中自經包含在多個筒匣中之 一或數種飮料成分（2 〇〇)所產生之飮料的產率百分數是一 致在1 . 〇標準偏差以內。 3 0 · —種使用如申請專利範圍第1至2 8項中之筒匣的方法 ，其中爲了形成至筒匣之進口及自筒匣之出口，將筒匣 相對於一或數個靜態刺穿元件位移。 3 1 ·—種使用如申請專利範圍第 29項之筒匣的方法，其中 爲了形成至筒匣之進口及自筒匣之出口，將筒匣相對於 一或數個靜態刺穿元件位移。 32· —種筒匣（1)，含有一或數種飮料成分（200)且係自大體 上不透氣和不透水材料所形成該筒匣界定含有一或數種 飮料成分之一個室，該筒匣另外包括一個蓋（5)，該筒匣 構形成致使當該筒匣係呈水平定向來適應含水介質之流 入和流出而自該室中含水介質與一或數種飮料成分的相 互作用而形成飮料時，在使用時，該蓋子可刺穿。 3 3 .如申請專利範圍第 3 2項之筒匣（1 )，其中含水介質之 1278298 入是進入第一室中而飮料是從第二室流出。 34.如申請專利範圍第33項之筒匣（1)，其中該第一室是岐 管室。 3 5 .如申請專利範圍第3 3或3 4項之筒匣（1 )，其中該第二室 是排放室。 3 6 .如申請專利範圍第3 5項之筒匣（1 )，其中另外包括一個 儲存室含有一或數種飮料成分，此室與岐管室及排放室 分開。 i -5-

   修(篆)正本

   第2圖

   第3圖

   1278298

   1278298

   1278298 Η ι~Η r-H 蛛

   1278298

   1278298

   第17圖

   1278298 次/ Ho鰣

   1278298

   第20圖

   1278298 第21圖

   第22圖

   第23圖

   1278298

   第26圖

   第27圖

   第28圖

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