TWI483700B - 用於製備飲料的方法 - Google Patents

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Description

用於製備飲料的方法
本發明係相關於一種用於製備飲料的卡匣、機器和系統。
從包含有一預配給量之一或多飲料原料之卡匣處製備單份飲料，如咖啡、茶、巧克力，之機器及系統的提供係已為吾人所知。配給飲料之濃度係可以藉由使用水來稀釋該等原料或被調製之構成成分而得以改變。然而，針對於某些飲料如咖啡而言，則係有一在一單份飲料中為較濃的或較大容積的需求。意圖用粒狀或液態形式從一固定容積的卡匣處來提供濃縮飲料原料以容許配給出較大量及/或較濃的飲料係已被施行。然而，這些意圖大體上並未能被證實是成功的，因為在某種程度上以粒狀以及液態原料為基礎之合成物以及以烘培及研磨原料為基礎之合成物在口味上的不同所致。另一項解決方案為簡單地使用較大的卡匣於較大容積的飲料。然而，此通常需要針對每一卡匣尺寸來使用一分離的機器，或者使用複雜的夾持機構以採用不同模式來夾持不同的卡匣。這會造成昂貴的配置方式而難以運作。
根據本發明所提供的是一種飲料製備機器，其係包括有一用於接收不同高度之飲料卡匣的調製頭部，以及用於使一水介質通過該飲料卡匣以形成一機構，其包含被容納在該卡匣中之一或多飲料原料所成的飲料，該調製頭部係 包括有一第一部份以及一第二部分，該第一部份與該第二部分係可相對於彼此而從一開啟位置處移動至一封閉位置處，在該開啟位置之中，該飲料卡匣係可以被接收在該調製頭部之中，而在該封閉位置之中，該飲料卡匣係可以被固定地保持在一被界定於該第一與第二部分間的調製頭部空間中，該調製頭部的該第一部份係包括有一夾持元件，其係部分地在該調製頭部空間內延伸而朝向該第二部分，以使得在該第一及第二部分為處於封閉位置中之時，該夾持元件的一末梢端部以及該第二部分係為彼此相距一固定距離，其中，在使用中，不同高度的飲料卡匣係可以被夾持在介於該夾持元件之末梢端部與該第二部分間的調製頭部空間中。
有利的是，本發明的夾持配置係容許一種簡化的配置，其係能夠使用一種單一操作模式而適應不同尺寸的飲料卡匣。此係會造成一種較容易操作的機器。另外，此機構是較不昂貴的，並且不會易於故障，因為該機構並不需要被改變或被調整以適應不同尺寸的卡匣。不管卡匣的尺寸為何，介於該夾持元件與該第二部分間之固定距離的使用係會施加給該卡匣一均勻的壓縮作用力。此係會改善機器之操作的一致性。
較佳的情況是，該夾持元件係被位在或接近於該第一部份的一中心，以便在該第一部份的一中心或接近於該第一部份的中心處夾持一被容納在該調製頭部中的飲料卡匣。
較佳的情況是，該夾持元件係包括有一延伸件，該延 伸件在使用中係與該飲料卡匣之一凹部一起合作。
該調製頭部空間的容積係大於50ml。該調製頭部空間的高度係介於15mm與30mm之間。
在一觀點，該夾持元件係朝向該第二部分延伸一距離，該距離係介於該調製頭部空間之高度的50%至70%。該夾持元件係可以朝向該第二部分延伸一距離，該距離係為該調製頭部空間之高度的大略60%。
在使用中，至少兩種高度的飲料卡匣係可以被夾持在介於該夾持元件之末梢端部與該第二部分之間的該調製頭部空間中。
本發明亦提供一種飲料卡匣，其包含有一儲存容積，其容納有一或多飲料原料，並且該儲存容積包含一外側表面，該外側表面係具有一長形凹部，該長形凹部係朝向該卡匣之一相對表面而延伸一距離，該距離係介於該飲料卡匣之高度的50%至70%間，該凹部在使用中係適合用於容納一飲料製備機器的一夾持元件，其中，該凹部係界定出一用於所述的夾持元件的夾持表面。
用於一或多飲料原料之一儲存容積係可以為介於40ml與60ml之間。在一觀點，用於一或多飲料原料之該儲存容積為大於或等於50ml。
該卡匣的高度係可以為大於25mm。
本發明更提供了一種飲料製備系統，其係包括有一前述的飲料製備機器，以及複數個不同高度的飲料卡匣，其中，每一所述的飲料卡匣係包括有一第一夾持表面於該飲 料卡匣的一第一側邊上，以及一第二夾持表面於該飲料卡匣之一相對側邊上，其中，每一飲料卡匣的第一及第二夾持表面係被分隔成一均勻距離，此距離係相等於或稍微大於在一封閉位置時介於該飲料製備機器的該夾持元件與該第二部分間的距離。
較佳的情況是，每一飲料卡匣係包括有一凹部於其第一側邊上，並且該第一夾持表面係被提供成位在該凹部之一底部處或接近於該凹部之一底部處。
較佳的情況是，因為該調製頭部之第一及第二部份處在封閉位置，該夾持元件係可在該凹部之內延伸，以使得該夾持元件之該末梢端部係可以與該第一夾持表面相接觸。
在一觀點，該調製頭部空間係可以大於50ml。
較佳的情況是，該飲料卡匣係包括有至少兩種高度的卡匣，其係可以被夾持在介於該夾持元件之該末梢端部與該第二部分之間的該調製頭部空間中。
在一觀點，該飲料卡匣係包括有一帶有一第一高度及儲存容積的第一卡匣類型，以及一帶有大於該第一卡匣類型之一第二高度及儲存容積的第二卡匣類型。較佳的情況是，該第一卡匣類型的高度係小於18mm且其儲存容積係小於35ml。較佳的情況是，該第二卡匣類型的高度係大於25mm且其儲存容積係大於或等於35ml。
本發明更提供了一種配給一單份已過濾飲料的方法，其係包括有以下步驟： 提供一飲料卡匣，其係容納有適合於一儲存容積中調製的一或多飲料原料；使一水介質通過一或多飲料原料，以從而形成一已過濾飲料；使該已過濾飲料從該卡匣處配給進入一容器之中；其中，該飲料卡匣之儲存容積係介於40ml與60ml之間；其中，已配給之飲料的容積係大於400ml。
已配給之飲料的容積係可以為大於600ml。已配給之飲料的容積係可以為大於700ml。較佳的情況是，該飲料原料係為烘培及研磨咖啡。同樣地，即溶咖啡、即溶茶或茶葉茶亦可以被使用。
可選擇的是，該方法更包括的步驟有：提供一第二飲料卡匣，其係容納有適合在一儲存容積中起泡的一或多飲料原料；使一水介質通過一或多飲料原料，以從而形成一已起泡飲料部分；使該已起泡飲料部分從該卡匣處配給進入一容器之中，以從而形成一卡布奇諾類型的飲料；其中，該第二飲料卡匣之儲存容積係介於40ml與60ml之間；以及其中，已配給之起泡飲料部分的容積係大於200ml。
已配給之起泡飲料部分的容積係可以大於300ml。該可起泡飲料原料係包括有一液態牛奶或乳製品或以巧克力為 基礎的製品。
在以下描述內容中，「上方」以及「下方」等用詞及其同義字係將被用來描述本發明之特點的相關定位。「上方」以及「下方」等用詞及其同義字應被了解為該卡匣(或其他部件)插入至該飲料製備機器之中並於隨後配給之法線方向。另外，「內側」以及「外側」等用詞及其同義字係將被用來描述本發明之特點的相關定位。「內側」以及「外側」等用詞及其同義字應被了解其等分別為指在該卡匣(或其他部件)中接近或遠離卡匣(或其他部件)的中心或主要軸線X的相對位置。
本發明之諸實施例現在將藉由參照僅作為示例之伴隨圖示來加以描述。
 飲料製備系統
本發明之飲料製備系統的一飲料製備機器201係被顯示在第一a圖至第九b圖之中。飲料製備機器201大體上係包括有一外殼210，該外殼容納有一水槽220、一水加熱器225、一水泵230、一空氣壓縮機235、一控制處理器、一使用者介面240、以及一調製頭部250。接著，該調製頭部250係大體上包括有一保持件251、辨識機構252、以及進口及出口沖頭253、254。
該飲料製備機器201係被設計成能夠從以卡匣1之形式的插入物來配給飲料原料，卡匣則係例如是將於第十圖至第二十二圖中所說明者。
使用於系統中的卡匣
第十圖至第二十一圖係說明了卡匣1的第一實施例。該卡匣1係大體上包括有一外側元件2、一內側元件3、以及一層板5。該外側元件2、內側元件3以及層板5係被組合以形成卡匣1，卡匣1係具有一用於容納一種或多種飲料原料的內部120、一進口121、一出口122、以及一連結進口121至出口122並穿過該內部120的飲料流動路徑。進口121以及出口122係一開始為藉由層板5所密封，並且在使用時係藉由刺穿或切割層板5而被開啟。飲料流動路徑係藉由介於該外側元件2、該內側元件3、以及該層板5之間的空間相互關係所界定，如同將於下文中所討論者。其他的部件係可以被選擇性地包括在該卡匣1之中，例如是一過濾器4，如同將於下文中予以更進一步地描述者。
該卡匣1係被特別設計成使用於配給已過濾的產品，例如是烘培及研磨咖啡或茶葉茶。然而，該卡匣1係可以與其他產品如巧克力、咖啡、茶、糖精、香甜酒、香料、酒精飲料、調味牛奶、水果汁、果汁飲料、醬汁、以及甜點一起使用。
如同第十五圖中所看到的，該卡匣1的整體形狀係大體上為圓形或圓盤造型者，而該卡匣1之直徑係顯著地大於其高度。一主要的軸線X係穿過該外側元件的中心，如同在第十一圖中所顯示者。該外側元件2的整體直徑典型地為68.5mm±6mm，並且其整體高度為16mm±3mm。該組裝後之卡匣1的容積典型地為30.2 ml±20%。
該外側元件2係大體上包括有一碗形的殼體10，該殼體係具有一彎曲的環形壁部13、一封閉的頂部11、以及一開放的底部12。該外側元件2在該頂部11處的直徑係小於在該底部12處的直徑，這是因為環形壁部13為從封閉頂部11處橫越至開放底部12處成一喇叭形展開所致。該環形壁部13以及該封閉底部11係一起界定出一具有一內部34的容器。
一中空的、方向指向內部的圓筒形延伸件18係被提供在該封閉頂部11中以該主要軸線X為中心。如同被更清楚地顯示在第十二圖中者，該圓筒形延伸件18的內部表面係包括有一成階狀的型態而具有第一部份19、第二部份20、以及第三部份21。該第一部份19係為正圓的圓筒形。該第二部分20在形狀上為成截頭圓錐形，並且係為成向內漸尖細者。該第三部份21係為另一正圓的圓筒形，並且係藉由一下方表面31所封閉。該第一部份19、第二部份20、以及第三部份21的直徑係為逐漸減小，以使得由橫切面觀之，該圓筒形延伸件18的直徑係從該圓筒形延伸件18之頂部11向該封閉下方表面31處減小。一大體上水平的肩部32係被形成在圓筒形延伸件18上而位在該第二部分20與第三部份21間之接合位置處。從外側觀之，該圓筒形延伸件18係於卡匣的外側表面形成了一凹部。如同在第十二圖中所顯示，一夾持表面18a係被提供於該凹部的底部者。該夾持表面18a的使用將於下文中予以描述。
一向外延伸的肩部33係被形成在該外側元件2中而朝 向該底部12。該向外延伸的肩部33係形成了一次要壁部15，其係與該環形壁部13為同軸，以便界定出一環形軌道而形成一歧管16在介於該次要壁部15與該環形壁部13之間。該歧管16係為環繞著該外側元件2的外圍。一連串的狹槽17係被提供在該環形壁部13中而與該歧管16等高，用以提供氣體及液體在該歧管16與該外側元件2的內部34之間的連通。如同在第十三圖中所顯示者，該狹槽17係包括有於該環形壁部13之中的垂直狹縫。被提供的狹槽數目為介於20與40之間。在該實施例之中所示，三十七個狹槽17係被提供成大體上等距環繞著該歧管16的周圍。該狹槽17的長度係較佳為介於1.4mm與1.8mm之間。典型的情況是，每一狹槽的長度為1.6mm，即代表該等狹槽的長度為該外側元件2之整體高度的10%。每一狹槽17的寬度係較佳為介於0.25mm與0.35mm之間。典型的情況是，每一狹槽的寬度為0.3mm。該狹槽17的寬度係為相當地窄，用以防止該飲料原料在儲存或在使用期間通過其間而進入該歧管16之中。
一進口容室26係被形成在該外側元件2中而位在該外側元件2的周圍處。一圓筒形壁部27係被提供，如同在第十五圖中所最清楚地顯示者，其係界定出在該外側元件2的內部34之內的該進口容室26，並使該進口容室26與該外側元件2的內部34相分隔。該圓筒形壁部27係具有一封閉的上方表面28以及一開啟下方端部29，該上方表面28係被形成在一垂直於該主要軸線X的平面上，該下方端 部29則係與該外側元件2的底部12為成共平面者。如同在第十一圖中所顯示者，該進口容室26係經由兩狹槽30而與該歧管16相連通。抑或是，被使用以連通介於該歧管16與該進口容室16之間的狹槽數量係可以介於1及4間。
該向外延伸肩部33的一下方端部係被提供有一向外延伸的凸緣35，其係為垂直於該主要軸線X而延伸者。該凸緣35的寬度係典型地介於2mm與4mm間。該凸緣35的一部份係被擴大，用以形成一把手24，而該外側元件2係可以藉由該把手24而被持住。該把手24係被提供有一朝上邊緣25來改善抓握性。
該外側元件2係為從高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、或是這些材料的兩種或多種之層板所製成為一單一一體部件。一種適合的聚丙烯係為可從DSM UK Limited(Redditch,United Kindom)處所獲得的聚合物。該外側元件係可以為不透明、半透明或者是透明者。製造程序係可為射出成形。
如同在第十七圖至第二十圖中所顯示的該內側元件3係包括有一環形框架41以及一向下延伸的圓筒漏斗形件40。一主要軸線X係通過該內側元件3的中心，如同在第十七圖中所顯示者。
如同被最佳地顯示在第十八圖之中，該環形框架41係包括有一外側邊緣51以及一內側轂部52，該外側邊緣51以及該內側轂部52係藉由十等距的徑向輪輻所連結。該內側轂部52係為與該圓筒漏斗形件40一體成形並從該圓筒 漏斗形件40處所延伸者。過濾穿孔55係被形成在該環形框架41中而位於諸徑向輪輻53之間。一過濾器4係被安置在環形框架41上，以便覆蓋住該等過濾穿孔55。該過濾器較佳係為由一具有高耐濕性的材料如聚酯類的不織纖維材料所製成。其他可用的材料係包括有一防水纖維素材料，例如是包括有織造紙纖維的纖維素材料。該織造紙纖維係可以與聚丙烯、聚氯乙烯、以及/或者聚乙烯之纖維相混合。這些塑膠材料之合併進入該纖維素材料之中係會使得纖維素材料成為可熱封者。該過濾器4亦可以被一可藉由熱以及/或者壓力所激活的材料浸漬或塗敷，如此其係可經由此一方式被密封至該環形框架41。
如同在第十七圖的截面圖中所顯示者，該內側轂部52係坐落在一較該外側邊緣51為低的位置處，而造成該環形框架41為具有一向下傾斜的外型。
每一輪幅53的上方表面係被提供有一直立幅板54，其係將該環形框架41上方空出的空間分成複數個通道57。每一通道57係藉由一幅板54限界其任一側邊，並且藉由該過濾器4限界其一下方表面。該通道57係從該外側邊緣51處向下延伸朝向該圓筒漏斗形件40，並且在藉由該等幅板54之內側盡頭所界定的開口56處開放進入圓筒漏斗形件40之中。
該圓筒漏斗形件40係包括有一環繞著一內側排放噴口43的外側管件42。該外側管件42係形成了該圓筒漏斗形件40的外部。該排放噴口43係於該排放噴口43之上方端 部處藉由一環形凸緣47被連結至該外側管件42。該排放噴口43係包括有一位在一上方端部處的進口45以及一位在一下方端部處的出口44，該進口45係與通道57的開口56相連通，而製備好的飲料則係可以經由該出口44而被排放進入一杯子或其他容器之中。該排放噴口43係包括有一位在一上方端部處的截頭圓錐形部分48，以及一位在一下方端部處的圓筒形部分58。該圓筒形部分58係可以具有一稍微成尖細的部分，以使其朝向出口44變窄。該截頭圓錐形部分48係有助於使飲料從該通道57向下通往該出口44，而不會致使飲料產生紊流。該截頭圓錐形部分48的一上方表面係被提供有等距環繞著該圓筒漏斗形件40周圍的四支承幅板49。該等支承幅板49係於其間界定出通道50。該等支承幅板49的上方邊緣係為彼此等高者，並且垂直於該主要軸線X。
該內側元件3係可為聚丙烯或一如上所述之類似材料並藉由射出成形而以一相同於該外側元件2之方式所製成的一單一一體部件。
抑或是，該內側元件3以及/或者該外側元件2係可以為從一種可為生物所分解的聚合物所製成。適當材料之示例係包括有可自然分解的聚丙烯(例如是藉由Symphony Environmental,Borehamwood,United Kingdom所供應的SPITEK)、可為生物所分解的聚酯氨基化合物(例如是藉由Symphony Environmental所供應的BAK 1095)、聚乳酸(藉由Cargil,Minnesota,USA所供應的PLA)、澱粉基聚 合物、纖維素衍生物、以及多胜肽。
該層板5係為由兩層所形成，第一層為鋁，並且第二層為鑄塑聚丙烯(cast polypropylene)。該鋁層的厚度為介於0.02mm與0.07mm之間。該鑄塑聚丙烯(cast polypropylene)層的厚度則為介於0.025mm與0.065mm之間。在一實施例之中，該鋁層的厚度為0.06mm，並且該鑄塑聚丙烯(cast polypropylene)層的厚度則為0.025mm。此層板是特別有利的，因為其係其具有在組裝時之高抗彎曲性。如此，該層板5係可以被預先切割至正確尺寸及形狀，並且隨後被運送至生產線上的組裝工作站處，而不會遭受到變形。因此，該層板5係特別適合於焊接。其他的層板材料包括PET/Aluminium/PP、PE/EVCH/PP、PET/metallised/PP、以及Aluminium/PP層板係可以被使用。捲式層板原料係可以被使用來取代沖切原料。
該卡匣1係可以藉由一堅硬的或半堅硬的蓋體來取代一撓性層板而被封閉。
該卡匣1的組裝係包含以下該等步驟：a)該內側元件3係被插入該外側元件2中；b)該過濾器4係被切割成形並且被置放在該內側元件3之上，以便被承納在該圓筒漏斗形件40上並抵靠住該環形框架41；c)該內側元件3、外側元件2、以及過濾器4係藉由超音波焊接而被結合；d)該卡匣1係以一或多飲料原料充填； e)該層板5係被固定至該外側元件2。
這些步驟將於下文中予以更詳細地討論。
該外側元件2係順著該開放底部12為指向上的方向被定向。該內側元件3接著係以該外側邊緣51鬆配合地容納在位於該卡匣1之頂部11處的一軸向延伸件14中而被插入至該外側元件2之中。該外側元件2的圓筒形延伸件18係在同時被容納在該內側元件3之圓筒漏斗形件40的上方部份中。該圓筒形延伸件18的第三部份21係以該圓筒形延伸件18的封閉下方表面31懷靠著該內側元件3的支承幅板49而坐落在該圓筒漏斗形件40的內側。該過濾器4接著被置放在該內側元件3之上，使得該過濾器材料係會接觸到該環形邊緣51。一接著該過濾器4使用一超音波焊接程序結合至該內側元件3，並且同時在相同的程序步驟中，該內側元件3亦結合至該外側元件2。該內側元件3以及過濾器4係環繞著該外側邊緣51被焊接。該內側元件3以及外側元件2係藉由環繞著該外側邊緣51以及該等幅板54的上方邊緣的焊接線而被結合。
如同在第二十一圖中所最為清楚地顯示者，該外側元件2以及內側元件3在被結合在一起之時係界定出一空出的空間130於該內部120中而在該環形凸緣41的下方並且在該圓筒漏斗形件40的外部，其係形成一過濾容室。該過濾容室130以及在該環形框架41上方的通道57係藉由該過濾紙4所分隔。
該過濾容室130係容納有該一或多飲料原料200。該一 或多飲料原料係被塞入在該過濾容室130之中。針對一已過濾類型飲料而言，該原料係典型地為烘培及研磨咖啡或茶葉茶。該飲料原料在該過濾容室130中的塞入密度係可以依據吾人希求而改變。典型地，針對一已過濾的咖啡產品而言，卡匣之第一實施例的該過濾容室係於一厚度典型地為5mm至14mm的濾床中容納有5.0克到10.2克之間的烘培及研磨咖啡。亦或，該內部120係可以容納一或多主體，例如是球體，其係可自由地移動在該內部120之中，用以在飲料排放期間藉由導入紊流並打散飲料原料的沉澱物來幫助混合。
該層板5接著係藉由形成一環繞著該層板5周圍的焊接部126而被固定於該外側元件2，用以使該層板5結合至該向外延伸的凸緣35的下方表面。該焊接部126係被延伸以將該層板5密封至該進口容室26之該圓筒形壁部27的下方邊緣。此外，一焊接部125係被形成在介於該層板5與該圓筒漏斗形件40之該外側管件42的下方邊緣之間。該層板5係形成了該過濾容室130的下方壁部，並且亦密封該進口容室26以及圓筒漏斗形件40。然而，於配給前一小型間隙123係存在於該層板5與該排放噴口43的下方邊緣之間。許多不同的焊接方法係可以被使用，例如是熱焊接以及超音波焊接，此係取決於該層板5的材料特徵而定。
有利的是，該內側元件3跨越在該外側元件2與該層板5之間。該內側元件3係為從一相當堅硬的材料例如聚丙烯所形成。如此，該內側元件3形成了一負荷元件，其 係作用以在該卡匣1被壓縮之時將該層板5及外側元件2保持為彼此分隔者。較佳的情況是該卡匣1在使用中係遭受到一介於130N與280N之間的壓縮負載。該壓縮作用力係作用以防止該卡匣在內部壓力下產生故障，並且亦作用以將該內側元件3以及該外側元件2擠壓在一起。此係確保在該卡匣1的加壓期間，在該等在該卡匣1中之通道通路及穿孔的內部尺寸係固定的且係無法改變的。
如同在第二十一圖中所顯示者，在該外側元件2之上方表面中之該凹部的底部處的該夾持表面18a以及該層板5之底部表面係被分隔一距離d，其係藉由該內側元件3與該外側元件2的相對尺寸所固定。
為了使用該卡匣1，首先該卡匣1係被插入至該飲料製備機器之中(如同將於下文中所描述者)，並且藉由該飲料製備機器所用以刺穿該層板5並使該層板5折回的刺穿元件開啟該進口121以及出口122。一典型地為水的水介質係在一介於0.1至2.0個大氣壓的壓力下通過該進口121而進入該卡匣1的該進口容室26之中。水係從該處被引導以流動通過該等狹槽30並環繞著該歧管16，且經由複數個該等狹槽17進入該卡匣1的該過濾容室130之中。水係被迫徑向向內地通過該過濾容室130，並且與被容納於其中的該等飲料原料200相混合。同時水係被迫使向上通過該等飲料原料。藉由使水通過該等飲料原料所形成的飲料通過該過濾器4以及過濾穿孔55，而進入至該環形框架41上方的該通道57之中。該過濾器4在該輪幅53上之密封以及 該邊緣51與該外側元件2之焊接係確保不會有短路的情況發生，並且確保所有的飲料必通過該過濾器4。
該飲料接著會沿著被形成在該等幅板54間的該等徑向通道57向下流動，並且通過該等開口56，而進入至該圓筒漏斗形件40之中。該飲料係沿著介於諸支承幅板49間的該通道50通過，並且向下至該排放噴口43而到達該出口44，而該飲料係在該出口44處被排放進入一例如是杯子的容器之中。
較佳的情況是，該飲料製備機器係包括有一空氣淨化裝置，其中壓縮空氣係於配給循環終了時被迫使通過該卡匣1，用以將剩餘飲料沖入容器之中。
該卡匣1係於層板上提供有一條碼320，如同在第十圖中所顯示者。該條碼320係由複數條對比顏色的條紋所形成。較佳的情況是，條線為黑色而背景為白色，以使其對比能夠最大化。該條碼320並不需要符合一種已公開的標準，但是一種標準形式的條碼如EAN-13、UPC-A、或Interleaf 2 of 5係可以被使用。
第二十二圖係顯示出根據本發明之該飲料卡匣1的第二實施例。在第一及第二實施例中的類似部件係以類似元件符號來表示。卡匣1之該第二實施例的許多部件及功能係與第一實施例相同。然而，可以從第二十二圖中所看到的是，與第二十一圖中所顯示的該卡匣相較之下，第二十二圖中的該卡匣係具有一較高的整體高度。該外側元件2係為較高者，並從而界定出一較大的空出的空間130，而其 中可以儲存較大量的飲料原料。該卡匣的第二實施例係因此適合配給較大容積的飲料。該外側元件2以及卡匣1的直徑係為與第一實施例所相同者。典型的情況是，已組裝之該卡匣1的儲存容積係為50ml至58ml±20%。如同在第一實施例，該外側元件2的上方表面被提供有一凹部，該凹部係具有一位於其底部處的夾持表面18a。根據本發明，介於表面18a與該層板5之下側間的分隔距離d係與第一實施例者相同。因此，該長形凹部延伸的距離大略為朝向層板5之距離的60%。如同在下文中所描述者，此係有利地容許一簡化的夾持配置能夠被使用。
上述之卡匣1的該第一及第二實施例係僅作為體現本發明之卡匣類型的示例。其他相似類型的卡匣係可以被提供，尤其是適合用於配給其他飲料類型如泡沫牛奶、濃縮咖啡及巧克力的不同內側元件3。
飲料製備機器
如同在第一a圖中所顯示之該外殼210係容納有該機器201的其他部件並將該等其他部件保持在適切位置。該外殼210較佳係由一堅固耐用的塑膠材料如ABS整體或部分地構成。抑或是，該外殼210係由一金屬材料如不鏽鋼或鋁整體或部分地構成。該外殼210較佳係包括一具有一前半部211以及一後半部212蚌殼式設計，該前半部211與後半部212容許在組裝期間兩者能夠接近，並且可以在之後被結合在一起以界定出該外殼210的內部213。該後半部212係提供了一用於附接該水槽220之凹部214。該外殼210 係被形成有用於將該機器201之諸部件保持在適切位置中的機構，例如是止動裝置、鄰接件、突出物以及螺紋部分，而不需要一分離的底架。此係會降低該機器201的整體成本及重量。該外殼210的一基座215係較佳被提供有支腳，用於以一種穩定方式使機器站立於基座之上。抑或是，該基座215本身係可以具有一種形成一穩定支承的形狀。
該外殼210的該前半部211係包括有一配給工作站270，而飲料的配給係在該配給工作站270處施行。該配給工作站270係包括有一容器支座271，其係具有一中空內部而形成一滴盤272。該容器支座的一上方表面273係被提供有一烤架274，而該容器係被定位在此烤架之上。該滴盤272係可從該外殼210處移動，用以卸空所收集的水。一凹部275係被形成在該外殼210之前半部中而在該容器支座271上方，用以適應於該容器的尺寸。
該調製頭部250係位成朝向該外殼210的頂部而在該容器支座上方，如同在第一a圖以及第一b圖中所顯示者。較佳的情況是，該烤架274所相對於該調製頭部250的高度係可以被調整，用以適應該不同尺寸的容器。較佳的情況是，該容器係盡可能地接近該調製頭部250，而在同時仍然容許該容器能夠被插入或抽離配給工作站270，以便使得已配給的飲料在接觸到該容器前所必須下降的高度能夠最小化。此係作用使得該飲料的噴灑及飛濺能夠最小化，並且使得混入的空氣泡之減少能夠最小化。較佳的情況是，該高度為70mm與110mm間的容器可以被插入該烤架274 與該調製頭部250之間。
該機器使用者介面240係位在該外殼210的前方，並且包括有一開始/停止鈕241以及複數個狀態指示器243-246。
該等狀態指示器243-246係較佳包括有一發光二極體(LED)243以指示該機器201是否準備就緒，一發光二極體244以指示在該機器201操作中是否有發生錯誤，以及一或多發光二極體245-246以指示該機器201是否為操作於手動或自動模式中。該等發光二極體243-246係可以被控制以一恆定光強度發光、間歇地閃光或者是二者並行，此等係皆取決於該機器201的狀態而定。該等發光二極體243-246係可以具有包括綠色、紅色、以及黃色之不同的顏色。
該開始/停止鈕241係控制該配給循環的開始，並且係為一以手動方式操作的按鈕、開關或類似者。
一容積調整控制係被提供以容許一該機器201的使用者能夠以手動方式調整該所遞送飲料的容積，而不需要改變其他操作特性。較佳的情況是，該容積調整控制係容許增加或減少容積20%之調整。該容積調整控制係可以為一旋鈕、一線性滑動件、一帶有增量或減量鈕的數值讀出裝置或者是類似裝置。更典型的狀況是，藉由一操作該開始/停止鈕241的使用者以控制該容積。
一手動的電源開關(未被顯示)係可以被提供在該機器201上。抑或是，電源供應器係可以藉由將該電源供應插頭插入該主要電源供應器或從該主要電源供應器移開而 被簡單地控制。
該水槽220係位在該外殼210的後方，並且係被連接至該外殼210的該後半部212。該水槽220係包括有一大體上為圓筒形的主體221，其係可以為正圓形或是為了依據吾人希求之美觀目的而成一截錐體。該水槽係包括有一用於以水裝填該水槽的進口，其在使用中係藉由一可手動移除的蓋體222而被封閉。一出口係被提供成朝向水槽的一下方端部，該出口係與該水泵230相連通。該水槽220係可以由一半透明或透明的材料所製成，以容許一消費者能夠觀看在該水槽中所剩餘的水量。抑或是，該水槽220係可以由不透明材料所製成，但其中提供有一觀看用窗口。另外，或取代前述者，該水槽220係可以被提供有一低水位感應器，其在該水槽中的水位下降至一預選定高度時能夠防止該水泵230的操作並選擇性地啟動一警告指示器，例如一發光二極體。該水槽220的內部容積較佳係大略1.5升。
該水泵230係有效地連接在該水槽220與該水加熱器225之間，如同在第八圖中所描繪顯示者，並且係藉由該控制處理器所控制。該水泵所提供的最大水流率為900ml/min而最大壓力為2.5個大氣壓。較佳的情況是，在一般正常使用中，該壓力將被限制在2個大氣壓。水所通過該機器201的該流率係可以藉由該控制處理器來切斷水流之電源供應，而將其控制成為在每循環中水流之最大流率的百分比。較佳的情況是，該水泵係可以在最大額定流率的10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、或100% 之任一情況下被驅動。被抽汲之水容積的正確性係較佳為正或負5%，而造成在已配給飲料之最終容積的正或負5%之正確性。一適當的水泵係為藉由Ulka S.r.l.(Pavia,Italy)所生產的Evolution(RTM)EP8泵體。一容積流量感應器(並未被顯示)係較佳被提供在該流程線中，無論是在該水泵230的上游或下游處。較佳的情況是，該容積流量感應器係為一旋轉式感應器。
該水加熱器225係位在該外殼210的內部中。該加熱器225的額定功率係為1550瓦，並且係能夠將由該水泵230處所接收到的水，從一大略20℃的起始溫度在一分鐘內加熱至一大約85℃的操作溫度。較佳的情況是，該在一次配給循環之結束時與該加熱器225能夠開始一隨後之配給循環間的停止時間係小於十秒。該加熱器於該配給循環期間係維持所選定的溫度在加或減2℃之範圍內。該用於配給循環的水係可以在83℃或93℃被遞送至該調製頭部250。該加熱器225係能夠將該遞送溫度從85℃之額定水溫快速地調整至83℃或93℃。該加熱器225係包括有一過熱保險器，其係於該溫度超過98℃之時關掉該加熱器。從該加熱器225出口的水係藉由一三通閥被饋送至該調製頭部250。如果該水流的壓力係為可接受者，則水係會通過該卡匣1。如果該壓力係低於或高於預定的限制，則該水係會藉由該三通閥而被地送到該滴盤回復容器270中。
該空氣壓縮機235係藉由一單向閥而有效地連接至該調製頭部250，並且係藉由該控制處理器來加以控制。該空 氣壓縮機235在1.0個大氣壓下所提供之最大空氣流率為500ml/min。在使用中，一35ml的工作容積係被加壓至2.0個大氣壓。較佳的情況是，該空氣壓縮機235係可以產生兩種流率：一快速(或最大)的流率以及一緩慢的流率。
該飲料製備機器201的控制處理器包括有一處理模組以及一記憶體。該控制處理器係有效地被連接至該水加熱器225、該水泵230、該空氣壓縮機235、以及該使用者介面240，並控制其等的操作。
該控制處理器的記憶體包括有用於該飲料製備機器201之一或多操作參數的一或多變數。該操作參數係為在操作期間水通過該飲料卡匣1的水溫、裝填該飲料卡匣1的速度、是否存在浸泡步驟、該飲料之整體配給容積、該水在排放階段期間的流率、以及清潔階段的流率及時間長短。
用於該操作參數的變數係被儲存在該記憶體中。該卡匣1係包括有一被提供在該卡匣1上或該卡匣1中的編碼，該編碼係代表在該卡匣1中的飲料之最佳配給所需要的操作參數。該編碼係為二元形式，並且係包括有相應於該被儲存在該控制處理器記憶體中之變數的複數個資料位元。
該調製頭部250係被顯示在第四圖至第七圖之中。該調製頭部250的保持件251係包括有一固定的下方部分255、一可旋轉的上方部分256、以及一位在該固定下方部分255與該可旋轉上方部分256之間可樞轉的卡匣固定件257。該上方部分256、下方部分255、以及卡匣固定件257係繞著一共同的樞轉軸線258被旋轉。第四圖至第七圖係 顯示出該保持件251，其中該機器201之某些部件係為了說明清楚起見而被予以省略。
該可旋轉的上方部分256以及可樞轉的卡匣固定件257係藉由一夾持機構280而相對於固定下方部分255來進行移動。該夾持機構280係包括有一夾持用槓桿，其係具有第一及第二構件或部件281、282。該夾持用槓桿的第一部件281係包括有一U形的臂部，該第一部件281在兩第一樞轉點283處以可樞轉的形式被裝設至該上方部分256，該等樞轉點283係分別位於該保持件251之兩側邊上。
該夾持用槓桿的第二部分係包括有兩過心臂部282，其中每一臂部282係位於該保持件251之每一側邊上，該等臂部282係於一位在該樞轉軸線258上的第二樞轉點285處被分別以可樞轉的形式裝設至該上方部分256，而該樞轉軸線係將該上方部分256連接至該固定的下方部分255。每一過心臂部282係為一往復式構件，其係包括有一圓筒體282a、一柄桿282b、以及一彈性套管282c。該圓筒體282a係具有一內腔，並且係於一端部處被以可旋轉的形式裝設在該樞轉軸線258處。該柄桿282b的第一端部係被以可滑動的形式接收在該圓筒體282a的內腔中。該柄桿282b的另一對向端部係在一第三樞轉點286處被以可旋轉的形式裝設至該U形臂部281。該第三樞轉點286未被連接至該上方部分256及該下方部分255，並且可相對於該上方部分256及該下方部分255自由地移動。該彈性套管282c係被裝設在該柄桿282b之外，並且在使用中會介於該圓筒體282a 與該柄桿282b上的鄰接表面間延伸。該彈性套管282c係可適應於該過心臂部282之短縮，但是會使該過心臂部282位移進入一已延伸之構形中。該第三樞轉點286之朝向及遠離該樞轉軸線258的移動可藉由該桿柄282b在該圓筒體282a中的相對移動而因此為可能。該彈性套管282c係較佳為由矽酮所製成。雖然所說明的實施例係使用兩過心臂部282，明顯的是該封閉機構亦可以被構形為僅帶有一過心臂部282。
該U形臂部281環繞著該保持件251的前方延伸，並且包括有兩向下懸垂的鈎形構件287，於該保持件251的每一側邊上各有一該鈎形構件287，每一鈎形構件287皆包括有一面向該樞轉軸線258的凸輪面288。該保持件251的該固定下方部分255係被提供有兩突出物259，或兩止動裝置，其等係個別地位在該下方部分255之每一側邊上而位在或接近於其一前方邊緣260，其係大體上與該鈎形構件287相對準。
如同在第四圖中所顯示者，該U形臂部281係可以從一單件式塑膠模具所形成，包括有與該臂部一體成型的一人體工學式手握柄及該鈎形構件287。
該卡匣固定件257係被可旋轉地裝設在該保持件251的上方及下方部分256、255之間。該固定件257係被提供有一大致上圓形的凹部290，其在使用中承納著該飲料卡匣1。該凹部290係包括有一用於容置該飲料卡匣1之把手部分24的不規則部分291，其亦作用以防止該飲料卡匣1在 該保持件251中旋轉。該卡匣固定件257係會相對於該固定下方部分255而被彈開成開啟位置，如同在第七圖中所顯示者，該卡匣固定件257係會被偏置而不與該固定的下方部分255接觸，以致該卡匣固定件257係會被移出而不與該出口及進口沖頭254、253接觸。該卡匣固定件257係被提供有一穿孔292，用於在該卡匣固定件257被移動進入封閉位置中之時，接收該進口及出口沖頭253、254以及該卡匣辨識機構252的一頭部300穿過其間。
該上方部分256包括有一大體上為圓形的主體310，其容置有一圓形觀看窗口312，而一消費者係可以在一配給循環期間經由該圓形觀看窗口312來觀看該飲料卡匣1，並且可經由目視確認該卡匣1是否位於該機器201之中。該觀看窗口312係為具有一方向向下的邊緣311的杯狀。另外，根據本發明，該觀看窗口312係被提供有一夾持構件，其係為以一方向向內之管狀延伸部分500的形式所呈現，如同在第七圖中所顯示者。該延伸部分500之方向朝向該下方部分256，並且在處於封閉的位置中之時係為位在該調製頭部的容積之內，如同在第六圖中所顯示者。該觀看窗口312能夠相對於該上方部分256的該主體310軸向地移動。要實現該相對移動的一配置係為提供一位在介於該觀看窗口312與該圓形主體310之間的波狀彈簧(未被顯示)或是類似的彈性機構，例如一橡膠環。在另一配置中，一系列的螺旋壓力彈簧(未被顯示)係被提供於該觀看窗口312與該主體310之間延伸。在此二配置之中，該彈性機構容 許該觀看窗口312能夠相對於該圓形主體310一小程度的軸向移動。
當該保持件251係處在封閉的位置中之時，觀看窗口312之該管狀延伸部分500的一末梢端部501抵靠著該飲料卡匣1的該夾持表面18a，而使其位移到可抵住該下方部分255，如同在第六圖中所顯示者(其所說明之配置係為包含有根據前述之第二實施例的一卡匣)。該藉由該管狀延伸部分500所施予在該外側元件2上的壓力確保於該卡匣1與該保持件251間之不透水的流體密封。應當注意的是，該觀看窗口312的高度，亦即該調製頭部的高度，係可使不同高度的卡匣皆能夠被插入。在第六圖之中，該配置係顯示有前述的第二實施例之相對較高的卡匣。該相同的調製頭部亦可以適應於該第一實施例的較短卡匣。在此狀況之中，在該卡匣1之該上方表面11與該窗口312之間將會有一間隙。然而，該卡匣1係藉由該管狀延伸部分500所施加的壓力而能夠在進口及出口處被完全地密封。
該下方部分255係包括有進口及出口沖頭253、254以及該卡匣辨識機構252的頭部300。該進口沖頭253係包括有一中空的、類似針狀的管件260，其係具有一尖銳端部261以於使用中刺穿該飲料卡匣1之該層板5。該進口沖頭253係為與一水導管262相互連通流體，如同在第七圖中所顯示者，該水導管262係為通過該下方部分255，並且被連接至該水加熱器225的一出口導管263。該出口沖頭254之類型係類似於該申請人之歐洲專利第EP 0 389 141號以及 歐洲專利第EP 0 334 572號中所描述的該出口沖頭，並且係包括有一端部開放之圓筒體264，該圓筒體264係具有圓形截面或D形截面，並且其尺寸為大於該排放噴口43。該出口沖頭254之上方端部的一拱形部分265係為成鋸齒狀，用以刺穿該飲料卡匣1的該層板5並在最後切割該層板5。該上方端部的剩餘部分在該圓筒的縱向方向上至少被回切到該鋸齒部分之齒部266之基底的位置，用以在該飲料被配給通過該出口穿孔前將切下的該層板5摺出或拉離該出口穿孔。該出口沖頭254係刺穿於該排放噴口43的外部處之該層板5，並且在該卡匣固定件257係為處在封閉的位置時，其係會位在該排放噴口43與該排放用漏斗形件40之該外側壁部42間的環形縫隙中。該出口沖頭254係將該已切的層板105折入該環形縫隙中。藉此，該出口沖頭254以及該已切的層板105二者皆被保持成離開飲料之配給路徑。
該出口沖頭254係藉由一凸起部254a所環繞，該突出物相對於其周圍凸起了0.5mm。
有利的是，該出口沖頭254係為可從該下方部分255處移開，以使其能夠在例如是一洗碗機中被徹底地清洗乾淨。該可移開的出口沖頭254係被容納在該下方部分255裡的一凹部267之中。該進口沖頭253及/或該出口沖頭254係可以為由例如是不鏽鋼之金屬所製成，或者由塑膠材料所製成。有利地是，塑膠切割部件的使用係藉由使用一能夠被一非金屬材料所刺穿及切割的層板5而為可行。因 此，該等沖頭253及254係可以被製作成較不尖銳，而此能降低該消費者受到傷害的風險。另外，塑膠沖孔部件不易於生鏽。較佳的情況是，該進口沖頭253以及該出口沖頭254係為由一單一的一體成形單元所製成，其係可從該下方部分255處所移開。
在使用中，該保持件251的該上方部分256係可從一開啟位置處移動至一封閉位置處，在開啟位置中，該上方部分256係為被垂直定向或為朝向垂直方向如第一b圖中所顯示者，而在封閉位置中，該上方部分256係為被大致上水平定向，並且為與該固定下方部分255及該卡匣固定件257相互接合。該上方部分256係藉由該夾持槓桿的操作而從開啟位置處被移動至封閉位置處。為了封閉該上方部分256，一使用者係藉由該U形臂部281來操控該夾持槓桿並將其向下拉。結果，該上方部分256會旋轉，而其首先使該觀看窗口312的管狀延伸部分500與該飲料卡匣1之夾持表面18a接觸。該上方部分256的繼續旋轉係會使該上方部分256以及該卡匣固定件257向下旋轉而與該下方部分255接觸。該U形臂部281之更進一步的旋轉係會致使該U形臂部281相對於該上方部分256及該下方部分255而旋轉，而造成該上方部分256的鈎形構件287與該下方部分255的該突出物259接合於橫越該突出物259上的凸輪表面288上。在旋轉之此一最後階段期間，該卡匣1係被壓縮於該卡匣固定件257與該觀看窗口312之間。因此，該觀看窗口312係稍微相對於該上方部分256的圓形主體 310而被軸向地移動，以對抗波形彈簧或螺旋彈簧的位移。此一移動係容許在該飲料卡匣1及該飲料製備機器中有一容差，並且確保被施加至該卡匣之壓縮作用力的大小能夠被保持在一可接受的範圍之內。藉由波形彈簧或螺旋彈簧之作用所減輕之機構的夾持作用力確保有一夾持壓力作用在該卡匣之上。已為吾人所發現的是，此壓力係必要為介於50N與280N之間。將為吾人所注意到的是，於此一配置中，要不對該卡匣1之密封造成不利影響，一較低的壓力程度係為可能者。在該調製頭部的封閉期間，當該卡匣1的該層板5在其被與該環繞著該出口沖頭254之凸起部254a相接觸之時係會受到張力作用，而造成在該圓筒漏斗形件之外側管件42的末梢端部相對於凸緣35而被向上移動0.5mm之時該層板5能夠撓曲離開平面。此一移動亦確保大部分被施加至該卡匣的壓縮作用力能夠通過該卡匣1的中間區域作用及通過承受負載的該內側元件3。這些夾持作用力係有助於防止該卡匣1在加壓期間造成故障，並亦確保該內側元件3以及外側元件2係相對於彼此而被完全地安裝，並從而所有的內部通道以及穿孔即便是在內部受壓期間亦能維持在吾人所欲的尺寸。
在封閉的位置之中，該管狀延伸部分500之該末梢端部501與該下方部分256之分離間距係於第六圖中以元件符號D所顯示。此一距離係藉由該觀看窗口312、該主體310與該下方部分256的尺寸所固定。距離D係被選定成相同於或稍微小於該夾持表面18a與在該卡匣1之表面下方層 板間的距離d。以此方式，在該調製頭部之封閉時，該卡匣1係會遭受到一固定的、已知程度的壓縮力。另外，該卡匣之第一以及第二實施例係可以經由相同程度之壓縮力而被夾持，因為針對於此二卡匣類型之距離d係為相同者。
一假想基準線係可以被描繪在介於該保持件251的該第一及第二樞轉點283、285之間。如同於第七圖中吾人可見者，在開啟位置中，該第三樞轉點286係位在該基準線所最接近於該固定下方部分255的側邊上。當該上方部分256到達封閉位置時，該夾持用槓桿的第三樞轉點286係會通過連結該第一及第二樞轉點283、285之基準線而到達該基準線最遠離該固定下方部分255的對向側邊處。因此，該U形臂部281係會從一第一穩定位置處「急速地通過(snaps through)」至一第二穩定位置處。該急速通過式作動係藉由該過心臂部282之縮短及該彈性套管282c因為該過心臂部282之縮短而壓縮所提供。一旦該第三樞轉點286係通過該假想基準線，則該彈性套管的回復係會作用以使該第三樞轉點286的動作得以繼續。該夾持用槓桿係具有一雙穩定操作，亦即槓桿在開啟或封閉位置中為穩定者，但是在該第三樞轉點286位在連結該第一及第二樞轉點283、285之假想基準線上之時點為不穩定者。從而，夾持用槓桿之急速通過式作動係提供了一主動的封閉機構，其係導致一有限的封閉動作，其中，在夾持用槓桿之旋轉的最後階段中，該U形臂部281與第二臂部284的急速通過式作動係會迫使該鈎形構件287向該突出物259穩固地銜 接。另外，該彈性套管282c係提供了一對於重新開啟該上方部件256之抗力，因為充分地壓縮該套管282c以將該第三樞轉點286移回成與連結該第一及第二樞轉點283、285之資料線成共線需要一最小作用力。有利的是，除了藉由該夾持用槓桿的旋轉，該鈎形構件287與該突出物259之相互接合係防止該上方及下方部分之分離。這在該調製頭部250遭受到內部加壓之時對於防止該調製頭部250在操作期間之開啟為有用者。
該辨識機構252的目的係在於容許該機器201能夠辨識已被插入之該飲料卡匣1的類型，並且能夠據此調整一或多項操作參數。在一典型的實施例之中，該辨識機構252係包括有一光學條碼讀取器，其係能夠讀取被提供在該飲料卡匣1之該層板5上的印刷條碼320，如同在第十圖中所顯示且於上文中所討論者。該光學條碼讀取器係包括有一或多個用以照亮該條碼320的發光二極體321、一用以取得條碼影像的聚焦鏡頭322、一用於產生代表所取得影像之電訊號的電荷耦合裝置(CCD)323以及用於該發光二極體及該電荷耦合裝置的支持電路。位在該下方部份中而用於容納該條碼讀取器的空間是有限的。一鏡子或數個鏡子324係可以被使用以將來自該發光二極體321的光線反射至一不位在該下方部分255中的聚焦鏡頭。描繪配置係被顯示在第九a以及第九b圖之中。該下方部分255係包括有一穿孔326，其尺寸與該飲料卡匣1上的條碼320相同。該穿孔326係藉由一較佳為玻璃的窗口所封閉，其係可以傳送該條 碼讀取器所產生的訊號。在使用中，所產生的電訊號係藉由訊號處理軟體所解碼，並且該等結果係被發送至該控制處理器。該軟體係可以辨識條碼之讀取是否含有錯誤，雖然這些錯誤的發生係如上所述而藉由該條碼320所相對於進口之特殊位置來加以最小化。在錯誤訊息被呈現予消費者之前，該條碼320係可以被重新掃描數次。如果該機器201係無法讀取條碼，則消費者係能夠經由一手動操作模式以使用該飲料卡匣1來配給飲料。抑或是，一RFID讀取器係被提供以讀取一位在該卡匣1上的RFID。
該調製頭部250亦可以包括有一卡匣感應器，其用以偵測一卡匣是否存在該保持件251中。
該調製頭部250亦可以包括有一鎖定感應器，其係偵測該保持件251是否被適當地封閉。較佳的情況是，該鎖定感應器係包括有一微動開關，其係在該保持件251被封閉且鎖上時被啟動。較佳的情況是，該卡匣感應器以及鎖定感應器係被串聯地連接，以使得在配給循環能夠被開始之前，此二感應器的輸出，亦即卡匣為存在且機構被鎖定，必定為另人滿意者。
該機器201的操作係包括有將一飲料卡匣1插入至該調製頭部250之中、施行一配給飲料之配給循環、以及將該卡匣1從該機器處移去。
該機器201之操作行為係藉由被裝在該控制處理器中的軟體所決定。
為了插入該卡匣1，該保持件251係如上所述般地被開 啟以使該卡匣固定件257外露出。該卡匣1係接著被置放在被容納在該凹部290內的該卡匣固定件257上，以使該卡匣的把手24係能夠位在該不規則部分291之中。該卡匣1之光學或磁性條碼320或RFID係被定向成直接位在該卡匣固定件257中的穿孔326上方。該保持件251係接著藉由如上所述之夾持用槓桿的操作而被封閉。在封閉的期間，該進口以及出口沖頭253、254係會刺穿該卡匣1之層板5，用以形成該卡匣進口121及出口122。如上所述，藉由該出口沖頭254所切割的該層板5係被向上摺疊進入環繞著該排放噴口43的該環形縫隙之中。在封閉之時，該保持件251係會大約在該邊緣35處抓握住該卡匣1而介於該卡匣固定件257與該上方部分256之間以及/或者介於該窗口312與該卡匣1的頂部11之間，用以形成一充分完整的不透水液體密封，來抵抗在該配給循環期間所發展出來的壓力。
為了開始操作循環，該消費者係操作該開始/停止鈕241。
該操作循環係包括有卡匣辨識以及該排放循環之諸步驟。
假設來自該卡匣感應器以及鎖定感應器的輸出為令人滿意者，則卡匣辨識係藉由如上所述之該光學辨識機構252所施行。一旦該條碼320或RFID係已被解碼，該機器201的操作參數係藉由該控制處理器來加以調整。該排放循環係接著自動地被開始。
該排放循環係具有四主要的階段，然並非所有的階段均被使用於所有的飲料類型：
(i)預濕
(ii)暫停
(iii)調製/混合
(iv)清洗
在預濕階段之中，該卡匣1係藉由該水泵230而被以來自於該水儲槽220的水充填。該水之充填係會致使在該過濾容室130中的該飲料原料200被弄濕。該充填係可經由快速流動速率600ml/min或是慢速流動速率325ml/min來施行。該慢速充填速率對於容納有黏性液體飲料原料的卡匣而言是特別有用的，這是因為該等原料在其能夠以一較高容積流動速率而被抽汲之前係需要被稀釋所致。被注入該卡匣1中的水容積係被選定成能夠確保水或飲料不會在此階段期間從該卡匣出口122滴出。
該暫停階段係容許該飲料原料200能夠浸泡在預濕階段期間所注入的水中一段預定時間。預濕階段以及浸泡階段係為吾人所知而能夠增大從該飲料原料200之可淬取量，並且用以改善飲料的最終口味。預濕以及浸泡係被特別地使用在該飲料原料為烘培及研磨咖啡之時。
在該調製/混合階段中，水係被通過該卡匣1，用以從該飲料原料200來產生飲料。該水的溫度係藉由該控制處理器來決定，該控制處理器係將指示傳送至該水加熱器225，以加熱從該水槽220處通往該調製頭部250的水。水 係經由該導管262，通過該進口閥體及進口沖頭253，並且進入該飲料卡匣1的進口容室26之中，而進入至該保持件251的該下方部分255。調製以及/或者混合以及飲料隨後從該飲料卡匣1處之配給係為如同在上文中描述之所參照該飲料卡匣1的類型。
該空氣清洗係包括有使加壓空氣通過飲料製備機器及該飲料卡匣1之噴吹，用以確保所有的飲料均被配給，並且確保該流動路徑已被清潔以預備配給另一種飲料。該空氣清洗並非在調製/混合階段停止時就立即開始，用以容許大部分的流體能夠清洗流動路徑。此係防止在該空氣清洗開始時的內部壓力中產生一種無法為吾人所接受的抑塞。
在一般正常操作之中，一使用者係經由操作該開始/停止鈕241來手動地停止該機器201。
一旦該操作循環係已被完成，該消費者係藉由開啟該保持件251以將該卡匣1移去並且以手動方式來移去及處置卡匣。抑或是，該機器201係可以被提供有一自動拆卸機構，用以在開啟該保持件251時自動將卡匣移去。
1‧‧‧飲料卡匣
2‧‧‧外側元件
3‧‧‧內側元件
4‧‧‧過濾器
5‧‧‧層板
10‧‧‧殼體
11‧‧‧頂部
12‧‧‧底部
13‧‧‧環形壁部
14‧‧‧延伸件
15‧‧‧壁部
16‧‧‧歧管
17‧‧‧狹槽
18‧‧‧延伸件
18a‧‧‧夾持表面
19‧‧‧第一部份
20‧‧‧第二部份
21‧‧‧第三部份
24‧‧‧把手
25‧‧‧邊緣
26‧‧‧進口容室
27‧‧‧壁部
28‧‧‧上方表面
29‧‧‧下方端部
30‧‧‧狹槽
31‧‧‧下方表面
32‧‧‧肩部
33‧‧‧肩部
34‧‧‧內部
35‧‧‧凸緣
40‧‧‧圓筒漏斗形件
41‧‧‧環形框架
42‧‧‧外側管件
43‧‧‧排放噴口
44‧‧‧出口
45‧‧‧進口
47‧‧‧環形凸緣
48‧‧‧截頭圓錐形部分
49‧‧‧支承幅板
50‧‧‧通道
51‧‧‧邊緣
52‧‧‧內側轂部
53‧‧‧輪幅
54‧‧‧幅板
55‧‧‧過濾穿孔
56‧‧‧開口
57‧‧‧通道
58‧‧‧圓筒形部分
105‧‧‧所切下的層板
120‧‧‧內部
121‧‧‧進口
122‧‧‧出口
123‧‧‧間隙
125‧‧‧焊接部
126‧‧‧焊接部
130‧‧‧過濾容室
200‧‧‧飲料原料
201‧‧‧飲料製備機器
210‧‧‧外殼
211‧‧‧前半部
212‧‧‧後半部
213‧‧‧內部
214‧‧‧凹部
215‧‧‧基座
220‧‧‧水槽
221‧‧‧主體
222‧‧‧蓋體
225‧‧‧加熱器
230‧‧‧水泵
235‧‧‧空氣壓縮機
240‧‧‧使用者介面
241‧‧‧開始/停止鈕
243‧‧‧狀態指示器
244‧‧‧狀態指示器
245‧‧‧狀態指示器
246‧‧‧狀態指示器
250‧‧‧調製頭部
251‧‧‧保持件
252‧‧‧辨識機構
253‧‧‧進口沖頭
254‧‧‧出口沖頭
254a‧‧‧凸起部
255‧‧‧下方部分
256‧‧‧上方部分
257‧‧‧卡匣固定件
258‧‧‧樞轉軸線
259‧‧‧突出物
260‧‧‧管件
261‧‧‧尖銳端部
262‧‧‧導管
263‧‧‧出口導管
264‧‧‧圓筒體
265‧‧‧拱形部分
266‧‧‧齒部
267‧‧‧凹部
270‧‧‧配給工作站
271‧‧‧容器支座
272‧‧‧滴盤
273‧‧‧上方表面
274‧‧‧烤架
275‧‧‧凹部
280‧‧‧夾持機構
281‧‧‧U形臂部
282‧‧‧過心臂部
282a‧‧‧圓筒體
282b‧‧‧柄桿
282c‧‧‧彈性套管
283‧‧‧第一樞轉點
285‧‧‧第二樞轉點
286‧‧‧第三樞轉點
287‧‧‧鈎形構件
288‧‧‧凸輪面
290‧‧‧凹部
291‧‧‧不規則部分
292‧‧‧穿孔
300‧‧‧頭部
310‧‧‧主體
311‧‧‧邊緣
312‧‧‧觀看窗口
320‧‧‧條碼
321‧‧‧發光二極體
322‧‧‧聚焦鏡頭
323‧‧‧電荷耦合裝置(CCD)
324‧‧‧鏡子
326‧‧‧穿孔
500‧‧‧管狀延伸部分
501‧‧‧末梢端部
第一a圖係為本發明之一飲料製備機器的前視立體圖；第一b圖係為第一a圖之該機器的前視立體圖，其中一調製頭部處於一開啟位置之中；第二圖係為第一a圖之該機器的後視立體圖，其中某些部件係為了說明清楚之目的而被省略；第三圖係為第一a圖之該機器的另一個後視立體圖，其 中某些部件係為了說明清楚之目的而被省略；第四圖係為第一a圖中該機器之調製頭部的立體圖，其中某些部件係為了說明清楚之目的而被省略；第五圖係為第一a圖中該機器之調製頭部的另一立體圖，其中某些部件係為了說明清楚之目的而被省略；第六圖係為該處在一關閉位置中之調製頭部的截面圖，其係相符於根據本發明之飲料卡匣的一第二實施例；第七圖係為處在一開啟位置中之調製頭部的截面圖，其被說明為包含本發明之卡匣的該第二實施例；第八圖係為第一a圖之機器的規劃簡圖；第九a圖以及第九b圖係為用於第一a圖之機器的第一及第二條碼辨識機構的規劃簡圖；第十圖係為本發明之飲料卡匣的平面圖；第十一圖係為本發明之卡匣的第一實施例的一外側元件的截面圖，其係可以被使用在本發明的飲料製備機器中；第十二圖係為第十一圖之外側元件之細部的截面圖，其係顯示出一向內指向的圓筒形延伸部；第十三圖係為第十一圖之外側元件之細部的截面圖，其係顯示出一狹槽；第十四圖係為第十一圖之外側元件為從上方所視的立體圖；第十五圖係為第十一圖之在一相反方位中的外側元件而為從上方所視的立體圖；第十六圖係為第十一圖之外側元件為從上方所視的平 面圖；第十七圖係為卡匣之一內側元件的截面圖；第十八圖係為第十七圖之內側元件為從上方所視的立體圖；第十九圖係為第十七圖之在一相反方位中的內側元件而為從上方所視的立體圖；第二十圖係為第十七圖之內側元件為從上方所視的平面圖；第二十一圖係為處於已組裝狀態中之卡匣之第一實施例的截面圖；以及第二十二圖係為根據本發明之卡匣之第二實施例的截面圖。
201‧‧‧飲料製備機器
210‧‧‧外殼
211‧‧‧前半部
212‧‧‧後半部
214‧‧‧凹部
215‧‧‧基座
220‧‧‧水槽
222‧‧‧蓋體
240‧‧‧使用者介面
241‧‧‧開始/停止鈕
243‧‧‧狀態指示器
244‧‧‧狀態指示器
245‧‧‧狀態指示器
246‧‧‧狀態指示器
250‧‧‧調製頭部
270‧‧‧配給工作站
272‧‧‧滴盤
274‧‧‧烤架
275‧‧‧凹部
312‧‧‧圓形觀看窗口

Claims (7)

  1. 一種配給一單份已過濾飲料的方法，其係包括的步驟有：提供一飲料卡匣，其係容納有適合於一儲存容積中調製的一或多飲料原料；使一水介質通過一或多飲料原料，以從而形成一已過濾飲料；使該已過濾飲料從該卡匣處配給進入一容器之中；其中，該飲料卡匣之儲存容積係介於40ml與60ml之間；其中，已配給之飲料的容積係大於400ml。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，已配給之飲料的容積係大於600ml。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述的方法，其中，已配給之飲料的容積係大於700ml。
  4. 根據申請專利範圍第1項至第3項之任一項所述的方法，其中，該飲料原料係為烘培及研磨咖啡、即溶咖啡、即溶茶或茶葉茶。
  5. 根據申請專利範圍第1項至第3項之任一項所述的方法，其更包括的步驟有：提供一第二飲料卡匣，其容納有適合在一儲存容積中起泡的一或多飲料原料；使一水介質通過一或多飲料原料，以從而形成一已起泡飲料部分；使該已起泡飲料部分從該卡匣處配給進入一容器之 中，以從而形成一卡布奇諾類型的飲料；其中，該第二飲料卡匣之儲存容積係介於40ml與60ml之間；其中，已配給之起泡飲料部分的容積係大於200ml。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述的方法，其中，已配給之起泡飲料部分的容積係大於300ml。
  7. 根據申請專利範圍第5項所述的方法，其中，該可起泡飲料原料係包括有一液態牛奶或乳製品或以巧克力為基礎的製品。
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