TWI504369B - 藉由沖泡在膠囊或其它同樣東西中所包含之產品來調製飲料之機器 - Google Patents

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TWI504369B
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Description

藉由沖泡在膠囊或其它同樣東西中所包含之產品來調製飲料之機器
本發明係有關於一種藉由沖泡在膠囊或其它同樣東西中所包含之產品來調製飲料(特別是咖啡)之機器。
在本敘述中及在所附申請專利範圍中，術語「膠囊(capsule)」通常表示一包含一份產品(例如，研磨烘焙咖啡)之包裝盒，其適用於藉由沖泡或滲濾來製備飲料。
在此觀念中，術語「膠囊」因而亦表示例如一所謂濾紙「容器(pod)」或其它同樣東西。
前歐洲專利申請案第EP-1 854 384 A1號描述及說明一種飲料調製機器，其中藉由一致動器構件可控制膠囊攜載總成之運動，該致動器構件可以一平行於本體之運動的平面或甚至與其成共面之斜軸為中心旋轉。
該致動器構件具有一設有一旋轉終端滾輪(revolving end roller)之橫臂(transverse arm)，其中該旋轉終端滾輪以預定空隙與一設在該膠囊攜載總成中之槽形滾動導件(channel-shaped rolling guide)啣合。該配置作成：從裝載位置開始，該致動器構件之旋轉會造成該膠囊攜載總成從一大致垂直配置傾斜至一使它傾斜且與熱水分配頭對準之配置。該致動器構件之進一步旋轉接著可造成該膠囊攜載總成朝該分配頭轉移。
要允許該膠囊攜載總成之初始傾斜及然後允許它的向上轉移，必須使該致動器構件之該臂的旋轉滾輪以預定空隙與該膠囊攜載總成之相關滾動導件啣合。此外，要造成該膠囊攜載總成之遠離或朝向該裝載位置的傾斜，該旋轉滾輪必須朝一傾斜方向與該膠囊攜載總成之該滾動導件的對向壁或側中之一或另一者互動。
在依據EP 1 854 384 A1之解決方案中，在該膠囊攜載總成之運動期間施加至該旋轉滾輪之力很小，然而它們在該膠囊攜載總成靠著該分配頭施壓期間變成非常的大，這導致須把與該旋轉滾輪相連之軸承作成過大尺寸。
此外，在依據EP 1 854 384 A1之解決方案中，事實上該工作(分配)位置與該裝載位置(用於一膠囊至該膠囊攜載總成中之裝載)間之角度受到限制：實際上，在該裝載位置中該膠囊攜載總成係以大致垂直方式來配置，然而如果使用以容納該膠囊之座部有角度地朝向使用者，對使用者會更加方便。
事實上，依據申請案依據EP 1 854 384 A1之解決方案的另一限制係在於：使用者必須由前方抓住及旋轉用以操作該致動器構件或或旋轉軸之手柄，此從人類工程學觀點來說係最佳的。
在該膠囊攜載總成之樞接期間，該旋轉滾輪亦必須朝一傾斜方向與該滾動導件互動。
在從美國專利第4,681,028號所知之另一飲料調製機器中，安裝一膠囊攜載總成，以便可在一工作位置與一中間位置間移動；在該工作位置中，該總成與該分配頭耦合，以及在該中間位置中，該總成可以一朝一角度裝載位置之軸為中心旋轉，其中該總成在該角度裝載位置可容納一膠囊。
在此美國專利中沒有詳述用以致動該膠囊攜載總成之運動機構，但是該運動機構在任何情況下似乎是相當複雜的。
亦知道另一飲料調製機器，其中一膠囊攜載總成可在一工作位置與一中間位置間移動；在該工作位置中，該總成與該分配頭耦合，以及在該中間位置中，該總成可朝一角度裝載位置樞轉，以容納一膠囊。在此機器中，該運動致動機構包括一桿槓可旋轉系統，一滑塊被鉸接至該桿槓可旋轉系統；使該滑塊在該膠囊攜載總成之一對應滑動導件中與一棱柱配件(prismatic fit)接合。該配置作成：甚至當促使該總成朝著或靠著該熱水分配頭時，該滑塊與該膠囊攜載總成之該對應導件永久啣合。
本發明之一目的提供一種改良式飲料調製機器，其可克服依據習知技藝之機器的缺點及限制。
藉由依據本發明之一具有如所附申請專利範圍第1項所界定之主要特徵的機器來達成此及其它目的。
在一依據本發明所製造之機器中，該致動裝置包括至少一臂，其可以一垂直於該膠囊攜載總成之運動的平面之軸為中心旋轉。該至少一臂具有一旋轉滾輪，其與該膠囊攜載總成之一對應滾動導件啣合，以及配置在一平行於該總成之運動平面的平面中。
在一依據本發明之機器中，該配置作成：當該膠囊攜載總成係在該裝載位置與一中間位置之間時，藉由該旋轉滾輪及該膠囊攜載總成之對應導件來控制該總成之運動，以及當該膠囊攜載總成係在該中間位置與該工作位置(該分配位置)間之某一位置時，該至少一臂之該旋轉滾輪從該對應導件脫離，及該臂接著與該膠囊攜載總成直接耦合，俾該臂可直接促使該後者朝著或靠著該分配頭該分配頭施壓。
在一依據本發明之機器中，該配置作成：該分配位置與該裝載位置間之角度明顯地大於依據EP 1 854 384 A1之機器者，以及在該裝載位置中，可有利地使該膠囊攜載總成朝使用者傾斜，以允許一膠囊容易插入。
此外，對於一手動操作機器，藉由一可以一垂直於該膠囊攜載總成之運動平面的水平軸為中心旋轉之手柄旋轉該致動構件。因此，上述可允許這樣的手柄配置在該機器之一側(例如，右手側)，以及它的操作可輕易發揮使用者最大效能。在另一選擇中，可藉由一同樣可以一水平軸為中心旋轉之傳統U形手柄朝著或遠離使用者，及因而以一在工效學意義上相當便利方式來旋轉該致動構件。
在一依據本發明之機器中，該膠囊攜載總成遠離或朝著該裝載位置之傾斜沒有包含該滾輪與該相關導件之壁間在一傾斜方向上之互動。
依據本發明之機器的膠囊攜載總成之運動致動機構在結構上比美國專利第4,681,028號所述者簡單。
最後，相較於上述已知機器，在一相關導件中使用一旋轉滾輪來取代一具有一棱柱配件之滑塊，此導致摩擦之減小及較易操作。
由於下面的事實：在依據本發明之機器中，該至少一控制臂之該旋轉滾輪在朝該分配頭行進之最後階段期間從該相關導件脫離，將與該滾輪相連之旋轉軸承作成用於低應力之尺寸，以及該至少一控制臂與該膠囊攜載總成間之直接耦合可確保該膠囊攜載總成對著該分配頭之可靠且密封關閉所需之力。
從下面詳細敘述及參考所附申請專利範圍將使本發明之其它特徵及優點變得清楚易知。
在圖式中1通常表示依據本發明之一飲料調製機器。
在第1圖中以範例所示之實施例中，該機器1包括一支撐結構，其通常以3來表示。該結構包括兩個成型板4，其彼此面對地朝個別大致水平及垂直平面延伸。
為能看到該機器1之運動機構，在第1圖中以虛線輪廓顯示較靠近觀看者之該成型板4。
在該等板4之一對同型端間的一固定位置上安裝一已知型態之熱水分配頭，其通常以5來表示。在所示之實施例中，以相對於垂直線傾斜之姿勢安裝該分配頭5，但是此配置不是必要的。
再者，以一已知方式，該頭5連接至一加熱器裝置(未顯示)，例如，一鍋爐或熱交換器。
該機器1進一步包括一膠囊攜載總成6，其安裝成可在該支撐結構3中移動。在所示之實施例中，此總成基本上包括一具有一適用以容納飲料調製用之一包含一產品之膠囊的杯形部分8之主體7(特別見第3圖)。
該主體7在它的面對該等板4之側上具有面向相反方向之兩個第一水平對準附件或銷9。該等銷9延伸穿過形成在該等板4中之個別導引槽孔10及朝大致垂直於該分配頭5所在之平面的傾斜且相同方向延伸。
該主體7亦具有用以與形成在該等板4之對向位置中之兩個槽孔12的兩個相鄰部分12a及12b配合之另一對橫向突出附件11。
該等槽孔12之部分12a延伸成在該等槽孔10之下端上具有它們的個別中心之圓形的弧及連接至該等部分12b，在另一方面，該等部分12b係直線的且大致平行於該等槽孔10。
在圖式中以範例所述之實施例中，該機器1係屬於手動操作型態及基本上包括一軸14(特別見第2圖)，其中該軸14延伸於該等板4間及可以一垂直於那些板之軸A-A為中心旋轉。該軸A-A有利的是水平的。
一操作手把或手柄(未顯示)可以側向地連接至從該結構3延伸出來之該軸14的一端。
兩個大致橫臂16係在該等板4間所配置之區域中固定至該軸14之末端；個別大致圓柱形旋轉滾輪17可旋轉地連接至該等臂16之末端(特別見第2圖)。
該等旋轉滾輪17可延伸於例如在該膠囊攜載總成6之主體7的兩個相對側面中以槽之形式所構成之個別滾動導件18中。該等槽18之橫向寬度(亦即，它們對向壁或側間之距離)相當於該等相關旋轉滾輪17之直徑。
現在將特別參考一系列的第4至7圖來描述第1至7圖之機器1的操作周期。
最初假設該機器1係處於第4圖所示之狀態。在此狀態中，該膠囊攜載總成6係配置在一可接收一飲料調製產品之膠囊2的角度裝載位置中。在此狀態中，該主體7之銷9在該等板4之個別導引槽孔10的下端上承受壓力。該等突出附件或銷11在該等導引槽孔12之部分12a的末端(如第4圖所見之左手端)上承受壓力。
從第4圖之裝載位置開始，藉由該軸14以該軸A-A為中心旋轉(如那個圖中所見之順時鐘方向)，改變該膠囊攜載總成6之姿勢，迄到達第5圖所示之配置為止。實際上，該軸14從第4圖之狀態的旋轉造成該膠囊攜載總成6以該等銷9之軸(以第4及5圖中之軸B-B來表示)為中心旋轉，直到該等突出附件11到達該等槽孔12之拱形部分12a及相鄰向上直線部分12b間之連接區域為止。在此狀態(第5圖)中，該膠囊攜載總成軸向地與該分配頭5對準，但是仍然與其分隔。在第4圖所示之裝載位置與第5圖所示之中間位置間之運動期間，藉由該等臂16、該等相關旋轉滾輪17及該等相關導件18之壁將該運動傳輸至該膠囊攜載總成6。
該軸14之進一步旋轉(如第5及6圖所示，仍然是順時鐘方向)造成該膠囊攜載總成6因該等旋轉滾輪17與該等相關滾動導件18之互動而朝該分配頭5轉移，此轉移係藉由該等銷9及11在該等相關導引槽孔10及12中之滑動來引導。
在第6圖所示之位置與第7圖之最後工作位置間，該等臂16之每一者的該旋轉滾輪17可從該對應導件18脫離及該等相關臂16之末端係直接與該膠囊攜載總成6之主體7的個別橫向附件13耦合(特別見第1、3及7圖)。在所述實施例中，該等臂16之末端具有用以與該等附件13之側面耦合之個別拱形凹槽或凹部19。
在使該旋轉滾輪17從該等相關導件脫離後，藉由與該等附件13耦合之該等臂直接控制該膠囊攜載總成6之最後轉移。當因該軸14之進一步旋轉而達到第7圖所示之狀態時，該膠囊攜載總成6之轉移結束，其中在該狀態中，該主體7之杯形部分8與該分配頭5耦合(插入有一膠囊2)，以隨即界定一用於飲料調製之沖泡或滲濾室。
在飲料調製完成時，使用者可藉由反向旋轉該軸14，使該機器1返回至第4圖之初始狀態。
當從第7圖之工作位置移動該膠囊攜載總成6至第5圖之中間位置時，該旋轉滾輪17因而在一預定時刻再接合於該等相關導件18中。在到達第5圖所示之中間位置後，該軸14之進一步旋轉(如那個圖式所見之逆時鐘方向)造成該膠囊攜載總成6以再次接合於該等相關槽孔10之下端中的該等銷9所界定之水平軸B-B為中心旋轉。該膠囊攜載總成6因而返回至該裝載位置(第4圖)。
當作上述手動操作變型之一替代，在一電動實施例中建構依據本發明之機器。基於此目的，藉由一減速器任選地連接一已知型態之可逆電動馬達至上述軸14。然後，可有利地使已知型態之微開關裝置與該馬達相連，以便當該膠囊攜載總成6到達該等行程界限位置時，中斷它的電源。
該電動變型之操作係相似於上述有關該手動操作機器之操作。
依據本發明之機器1可以有利地具有一用以在飲料之分配後從該膠囊攜載總成6彈出已使用之膠囊的系統。此系統係例如在上面所引用之歐洲專利申請案第EP 1 854 384 A1號中所詳述之型態。
第8至12圖顯示上述機器之一變型。
在這些圖式中，對應於已描述部件及元件的部件及元件具有相同於上述所使用之元件符號。
依據第8至12圖之變型不同於上述者之處大致在於：該致動總成現在包括兩個肘節聯合臂(toggle-jointed arms)，以取代一對簡單剛性手臂。該等聯合臂通常以16來表示及每一者包括一具有一端固定至該軸14及另一端在20處鉸接至一第二臂16b之剛性手臂16a。該第二臂16b之末端具有用以與該膠囊攜載總成之主體7的橫向突出附件13耦合之拱形凹部或凹槽19。
一與每一肘節聯合臂16之關節(articulation)20相連之扭力彈簧傾向於使它保持在第9至11圖所示之折疊狀態中，且兩個臂16a及16b沿著以彼此成一預定角度傾斜之個別軸彼此鄰接。
第8至12圖之變型的操作係相似於上面第1至7圖所述之機器的操作：在從該裝載位置(第9圖)移動至該等旋轉滾輪17從該等相關導件18脫離之位置(第11圖)期間，該等肘節聯合臂16維持在該折疊狀態中。
從第11圖所示之位置開始及迄到達該工作位置為止，該等肘節聯合臂16以該等個別端臂16b與該膠囊攜載總成之對應附件13啣合，以及反抗該相關扭力彈簧之作用，以漸進地向外打開，迄到達該工作位置(在該工作位置中，該膠囊攜載總成之杯形部分8構成與該分配頭5之耦合的密封)時，達到對準狀態為止(第8及12圖)。
該等肘節聯合臂16之使用有利地確保在該工作或分配位置中該膠囊攜載總成6與該相關分配頭5間之耦合的較大平面性。
除此之外，第8至12圖之機器的操作對應於上述機器之操作及因而不在此重複。
當然，在不脫離所附申請專利範圍所界定之本發明的範圍下，關於簡純以非限定範例所描述及說明者，可以大大地改變本發明之保持相同的原理、實施例之形式及構造之細節，而不脫離所附申請專利範圍所界定之本發明的範圍。
1．．．飲料調製機器
2．．．膠囊
3．．．支撐結構
4．．．成型板
5．．．熱水分配頭
6．．．膠囊攜載總成
7．．．主體
8．．．杯形部分
9．．．銷
10．．．導引槽孔
11．．．橫向突出附件
12．．．槽孔
12a．．．相鄰部分
12b．．．相鄰部分
13．．．橫向附件
14．．．軸
16．．．臂
16a．．．剛性手臂
16b．．．第二臂
17．．．旋轉滾輪
18．．．滾動導件
19．．．凹槽或凹部
20．．．關節
第1圖係依據本發明之一第一機器的立體圖；
第2圖係在依據第1圖之機器中所包括之一致動總成的立體圖；
第3圖係依據第1圖之機器的一膠囊攜載總成之部分的立體圖；
第4至7圖係顯示第1圖之機器在4種不同操作狀態下之部分側視圖；
第8圖係依據本發明之機器的一變型之立體圖；以及
第9至12圖係顯示第8圖之機器在4種不同操作狀態下之部分側視圖。
1．．．飲料調製機器
2．．．膠囊
3．．．支撐結構
4．．．成型板
5．．．熱水分配頭
6．．．膠囊攜載總成
7．．．主體
8．．．杯形部分
9．．．銷
10．．．導引槽孔
11．．．橫向突出附件
12．．．槽孔
12a．．．相鄰部分
12b．．．相鄰部分
13．．．橫向附件
14．．．軸
16．．．臂
17．．．旋轉滾輪
19．．．凹槽或凹部

Claims (5)

  1. 一種用以藉由一在一膠囊(2)中所包含之產品的沖泡來調製飲料的機器(1)，包括：一支撐結構(3)，帶有一熱水分配頭(5)，一膠囊攜載總成(6)，安裝成可在該支撐結構(3)之一第一平面中移動，導引裝置(9-12)，適用以允許該膠囊攜載總成(6)在一工作位置與一中間位置間移動，其中在該工作位置中，該總成與該分配頭(5)耦合，以及在該中間位置中，該總成(6)可以一垂直於該第一平面之第一軸(B-B)為中心朝一可接收一膠囊(2)之角度裝載位置旋轉，以及致動裝置(14-19)，包括：一致動器構件(14)，可以一平行於該第一軸(B-B)之第二固定軸(A-A)為中心旋轉、與該膠囊攜載總成(6)耦合，及可使其在該工作位置與該裝載位置間運動；以及至少一臂(16)，受該致動器構件14之控制，及具有一旋轉滾輪(17)，該旋轉滾輪(17)與該膠囊攜載總成(6)之一對應滾動導件(18)啣合，以及該旋轉滾輪(17)係配置在一平行於該第一平面之第二平面中；該配置作成：當該膠囊攜載總成(6)位於該裝載位置與該中間位置間時，藉由該至少一臂(16)之該旋轉滾輪(17)及該對應導件(18)控制該總成(6)之運動，以及當該膠囊攜載總成(6)係在該中間位置與該工作位置間之 某一位置時，該至少一臂(16)之該旋轉滾輪(17)從該對應導件(18)脫離及該至少一臂(16)直接與該膠囊攜載總成(6)耦合，以致於該至少一臂(16)可直接促使該膠囊攜載總成(6)朝著及靠著該分配頭(5)。
  2. 如申請專利範圍第1項之機器，其中該至少一臂(16)係一體成型。
  3. 如申請專利範圍第1項之機器，其中該至少一臂(16)係一肘節聯合臂(toggle-jointed arm)以及包括一固定至該可旋轉致動器構件(14)之第一臂(16a)及一鉸接至該第一臂(16a)之第二臂(16b)以及意欲在該膠囊攜載總成(6)位於該分配頭(5)附近時與該膠囊攜載總成(6)互動。
  4. 如申請專利範圍第3項之機器，其中彈性裝置係介於該第一臂(16a)與該第二臂(16b)間，以及只要該相關旋轉滾輪(17)接合於該對應導件(18)中，該彈性裝置傾向以一折疊組態保持該至少一肘節聯合臂(16)。
  5. 如申請專利範圍前述項中任一項之機器，其中該至少一臂(16)之末端部分具有一適用以與該膠囊攜載總成(6)之一對應附件(13)耦合之拱形座部(19)。
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