專利名稱：用于制備咖啡的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備咖啡飲料的裝置，該裝置包括可以圍繞基本垂直的 軸旋轉(zhuǎn)的保持器， 一電機驅(qū)動所述保持器，該保持器包括旋轉(zhuǎn)的底部和圍繞 該底部延伸的周邊壁部，其中所述周邊壁部作為用于保留咖啡并允許制備好 的飲料通過的過濾器，其中所述周邊壁部的所述作為過濾器的部分基本上平 行于所述旋轉(zhuǎn)軸延伸，該保持器還包括頂部，并且其中，所述頂部或底部可 以沿著所述作為過濾器的所述周邊壁部在所述旋轉(zhuǎn)軸的方向上作線性運動， 并具有用于從所述過濾器去除粉料的去除裝置，設(shè)置有用于使用過的粉料的 固定收集腔和與用于制備好的飲料的接合所述過濾器的排放裝置。
更具體地，本發(fā)明涉及一種裝置，其中借助離心力分離包括煮好的咖啡 和咖啡粉料的混合物。這種混合物通過使熱水和咖啡粉料在一起一定時間來 獲得。然后迫使水通過濾網(wǎng)，粉料原料存在于該濾網(wǎng)上。在現(xiàn)有技術(shù)中，提 出了利用離心力工作的裝置，其中離心力迫使粉料原料位于濾網(wǎng)上，然后使 水通過該粉料材料。
背景技術(shù)：
這種裝置在GB 1 506 074中公開。在該出版物中描述了旋轉(zhuǎn)的保持部， 其旋轉(zhuǎn)借助電機實現(xiàn)，該電機沒有被示出，其經(jīng)由V帶連接到位于底部下面 的帶輪。旋轉(zhuǎn)軸是中空構(gòu)造的，并且一軸可以在安裝在其外面的磁鐵的作用 下在其內(nèi)上下運動，從而能夠打開保持部以取出或供應(yīng)咖啡。
這是占用大量空間且不易于清理的復(fù)雜構(gòu)造。因使用磁鐵而產(chǎn)生了如下 問題打開保持器的力不夠或者打開時伴隨可感知到的震搖。
在該英國專利說明書中，當(dāng)水已經(jīng)被推過其上具有粉料層的正在旋轉(zhuǎn)的 過濾器之后，其注入咖啡收集腔中并從那里直接到排放裝置， 一杯咖啡就可 以從該排放裝置取出了 。過濾器下游的收集腔比一杯咖啡的量要大很多倍
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是增加來自咖啡粉料的產(chǎn)量并提高制備好的飲料的味道。
該目的通過上述裝置實現(xiàn)，所述缸體的出口設(shè)置在所述過濾器和所述排 放裝置之間，該出口的流動面面積小于所述過濾器的自由流動面面積。
由于開口比過濾器自由橫截面面積小的出口的存在，因此使得水壓增 力口。也就是說，從過濾器流出的制備好的飲料不能無阻礙地排到排放裝置中。 結(jié)果，增加了水在過濾器中停留的時間，進而增加了水在與過濾器接觸的咖 啡粉料中停留的時間，由此，就有更多的時間來將咖啡粉料的味道/香味轉(zhuǎn)移 給水，從而制備出最佳的飲料。過濾器與出口之間的體積比飲料之間的最小 部分小很多倍，使得在所有情況下都會出現(xiàn)該現(xiàn)象。
根據(jù)本發(fā)明的另一有利實施例，出口的自由橫截面面積比過濾器的自由 橫截面面積小大約2000 X。根據(jù)另一優(yōu)選實施例，出口的總橫截面面積是
2-20 mm2,特別是大約5-12 mm2。
根據(jù)本發(fā)明的另 一有利實施例，缸體垂直延伸，并且用于制備好的飲料 的出口布置在頂部，這增加了制備好的飲料在缸體中的停留時間。
通過本發(fā)明，可以使水以明顯的壓力(取決于缸體的旋轉(zhuǎn)速度)通過粉料 和過濾器。
更特別地，根據(jù)本發(fā)明，可以通過改變缸體的旋轉(zhuǎn)速度來影響該壓力。 因此，可以在高轉(zhuǎn)速下獲得5巴以及更高的壓力，從而可以簡單的方式制備 出濃咖啡。
利用本發(fā)明，可以在極短的時間內(nèi)制備出很好的飲料。更特別地，可以 在幾秒鐘之內(nèi)實現(xiàn)與咖啡的深入接觸。結(jié)果，可以滿足高速制出最少量咖啡， 而制備的飲料達到最嚴格的要求。
根據(jù)本發(fā)明的一具體變型的實施例，該裝置的電機具有與所述軸重合的 驅(qū)動軸。
根據(jù)本發(fā)明，不再提供位于實際的泡制單元旁邊的電機，而是該電機與 所述軸成一直線。根據(jù)設(shè)計，該電機可以布置在泡制單元的上方或下方。
根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，底部或頂部的在軸縱向上的位移通過同 一旋 轉(zhuǎn)電機實現(xiàn)。從而，可以無需現(xiàn)有技術(shù)中的磁鐵構(gòu)造。這種驅(qū)動裝置可以包 括例如與螺母結(jié)合的螺旋軸構(gòu)造。這種螺母可以制作成與螺旋軸接合的單一 銷的形式。
借助本發(fā)明，可以在理論上利用單一旋轉(zhuǎn)電機實現(xiàn)底部/頂部相對于周邊壁部的相互移位和包括周邊壁部和底部(包括頂部)的保持器的旋轉(zhuǎn)運動。
周邊壁部優(yōu)選地在濾網(wǎng)的下游具有沿水流方向成圓錐形加寬的部分。該 部分朝位于高水平面的出口成圓錐形地加寬，使得當(dāng)其不旋轉(zhuǎn)時水不能從由 周邊壁部和底部形成的保持器溢出，而在旋轉(zhuǎn)時水，即制備好的咖啡才能斜 向上運動，/人而可以A^v出口排出。
水和粉料混合物可以以現(xiàn)有技術(shù)中的任何已知方式被引入由底部和周 邊壁部界定的保持器中。然而，根據(jù)本發(fā)明的有利實施例，頂部具有狹長切 口形狀的開口 ，該混合物可以通過該開口進入。
本發(fā)明包括具有特別少的部件的特別簡單的構(gòu)造，從而可以變得緊湊并 且是高度自潔式的。從而，無需維護，實現(xiàn)高度的工作可靠性。
根據(jù)本發(fā)明，可以"向下"和"向上，，工作。在該第一種情況下，咖啡 將向下排出，而在第二種情況下，咖啡向上取出。
根據(jù)本發(fā)明，用作濾網(wǎng)的周邊壁設(shè)置成基本上平行于旋轉(zhuǎn)軸。實際上， 優(yōu)選的是基本垂直。在咖啡的制備期間，由周邊壁部、底部和頂部形成封閉 的腔。根據(jù)本發(fā)明，使頂部可以移動并可以沿著過濾壁撇渣。頂部的周邊邊 緣具有清潔裝置，從而有保證地將殘余的咖啡原料向下或向上推出。這使得， 根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，用于用過的咖啡原料的去除裝置包括接合在周邊 壁部并更具體地可以有一定程度的變形的刮除裝置。可以以 一些方式或現(xiàn)有 技術(shù)中的其它已知方式排出用過的咖啡原料。然而，根據(jù)有利的實施例，使 底部或頂部可以移動。在不與周邊壁接合的位置，在周邊壁與底部之間存在 間隙，并且通過例如底部的旋轉(zhuǎn)，存在于底部上的咖啡原料可以被向外推從 而排出。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使濾網(wǎng)垂直定位可以進行咖啡的最佳制備。使水以最佳 的速度沖在濾網(wǎng)上或?qū)⑵涞乖跒V網(wǎng)上，從而使水向外運動通過位于那里的咖 啡材料。
根據(jù)本發(fā)明的另一有利實施例，頂部和底部彼此剛性地連接。優(yōu)選地， 所述連接裝置中包括內(nèi)螺旋部件，該部件與設(shè)置有外螺旋線的銷釘形狀部件 接合，其中銷釘形狀部件被驅(qū)動著旋轉(zhuǎn)。從而，可以借助驅(qū)動電機實現(xiàn)上述 的頂部和底部相對于周邊壁部的相互移位。通過使該構(gòu)造還設(shè)置有擋塊，可 以將直線運動在頂部/底部相對于周邊壁部的相互位移的終點轉(zhuǎn)換成周邊壁 部也旋轉(zhuǎn)的i走轉(zhuǎn)運動。
根據(jù)本發(fā)明的另 一具體變型，去除裝置包括用于清潔收集腔的刮除裝置。也就是說，被推向外的用過的粉料材料以機械方式從收集腔的壁上除去。 從而，可以以筒單的方式使該裝置持續(xù)保持清潔，而無需人工維護。更具體地，這些另外的刮除裝置構(gòu)造成扇頁。該扇頁設(shè)計成產(chǎn)生沿正確 方向驅(qū)使粉料進入用過的粉料收集腔中的吹除作用，由此進一步促進粉料的 排出。根據(jù)本發(fā)明的另一變型，缸體、頂部、底部和容納在其中的元件構(gòu)成可 以從電機移出的單元?？梢岳缭谙赐霗C中容易地清潔該單元。本發(fā)明還涉及一種通過將一層咖啡粉料施加在過濾器的制備咖啡的方 法，在供水的同時使過濾器旋轉(zhuǎn)，并使所述水在離心力的作用下運動通過所 述粉料和所述過濾器，其中阻止制備好的飲料流到所述過濾器的下游，以建 立壓力梯度。更具體地，通過調(diào)節(jié)離心作用控制通過咖啡粉料的水壓，從而 可以據(jù)此影響咖啡的味道。


下面參照附圖中所示的示例性實施例更詳細地解釋本發(fā)明。附圖中 圖1以局部的截面示出根據(jù)本發(fā)明的裝置處于用于制備咖啡的位置的側(cè) 視圖；圖2示出沿著II-II線的橫截面;圖3示出沿著圖1中的m-in線的橫截面；圖4示出根據(jù)圖1的裝置處于被清潔時或被清潔之后的位置；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的變型，該裝置處于對應(yīng)于圖1的位置；圖6示出在對應(yīng)于圖4的狀態(tài)下根據(jù)圖5的構(gòu)造；和圖7示出圖5和6所示的構(gòu)造的細節(jié)。
具體實施方式
在附圖中，根據(jù)本發(fā)明的裝置在整體上由l表示。這構(gòu)成一較大咖啡機 的一部分。附圖中僅示出與本發(fā)明有關(guān)的部分。固定殼體2具有用于煮好的 咖啡的排放裝置3。該排放裝置3是環(huán)形通道4的一部分?？非/水混合物的入口由5表示。水經(jīng)由管6引入。該水是熱水。咖啡經(jīng) 由入口8引入，該入口 8例如構(gòu)造為螺旋輸送器8。該混合物在重力作用下 經(jīng)由固定入口 5向下運動并進入環(huán)形通道9中。存在安裝好的保持器使得其可以旋轉(zhuǎn)。這由具有頂壁ll的缸體IO構(gòu)成。包括頂表面或頂壁17和底壁或底表面19的活塞16安裝在該缸體10中。在圖2中，缸體的頂壁11以橫截面示出。從該圖可以看出，狹槽12(可 以從圖1看到)與環(huán)形通道9連結(jié)。圖3中示出活塞16的頂表面17的橫截面。從該圖可以看出，存在與狹 槽12成一直線的狹槽18。正如可以從圖1中看出的，另一環(huán)形通道33限定 在頂表面17與缸體的頂壁11之間。即，環(huán)形通道中的粉料/水混合物能夠經(jīng)過狹槽12和18并進入限定在缸 體10與活塞16之間的空間中。缸體10由壁13構(gòu)成，該壁13從底到頂呈 圓錐形地變寬，并向環(huán)形出口 14敞開，該環(huán)形出口 14出現(xiàn)于環(huán)形通道4中。 該缸體還具有大致垂直的濾網(wǎng)壁15?；钊?6包括上述的頂表面17，該頂表面17設(shè)置成借助刷子或刮板唇緣 21接近周邊。底表面19具有接合于缸體10下側(cè)的密封裝置20，這可以從 圖1中看出。頂表面17和底表面19通過套筒22連接。其部分地設(shè)置有接合于心軸 24外螺紋的內(nèi)螺紋23，該心軸24連接到電機26的軸25。心軸和軸基本上 位于軸30上。心軸24在底部具有擋塊29。殼體的底部有排放裝置31。上面描述的裝置按照以下來工作。從圖1所示的位置開始，熱水通過入口 6引入，咖啡粉料經(jīng)由入口 7引 入。它們經(jīng)由環(huán)形通道9和狹槽12、 18進入由頂表面17、底表面19和濾網(wǎng) 壁15限定的封閉空間中。在引入期間或在引入之后，電機沿一方向旋轉(zhuǎn)， 以使心軸24將套筒22向上拉。然而，因為底表面19經(jīng)由密封裝置20接合 在缸體16上，所以進一步向上的運動是不可能的，并且在心軸24旋轉(zhuǎn)時， 套筒22、缸體10也將旋轉(zhuǎn)。由于該旋轉(zhuǎn)，離心力施加在位于上述空間內(nèi)部 的混合物上，咖啡原料將被推靠在濾網(wǎng)15上，從而將迫使水，即煮好的咖 啡，向外通過該濾網(wǎng)15，并經(jīng)由壁13斜向上流動，并經(jīng)由出口 14和環(huán)形 通道4排到流出咖啡的出口3中。因為出口14的橫截表面面積比過濾器15 的橫截表面面積小很多倍，所以在過濾器15處將出現(xiàn)水的壓力增大。該壓 力增大取決于水的流速，即，在缸體10的旋轉(zhuǎn)速度較高時，將以較高的壓 力迫使水通過粉料。該裝置可以改善，即影響咖啡的味道。在基本上全部的水都被迫經(jīng)過咖啡時， 一段時間之后，電機26的旋轉(zhuǎn) 方向倒轉(zhuǎn)。因為這是突然動作，所以缸體10將會因質(zhì)量慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，而套筒22將沿相反方向運動。從而，將克服密封裝置20附近的夾持效應(yīng)，并 且因缸體IO將繼續(xù)在原方向上旋轉(zhuǎn)或不在原方向上旋轉(zhuǎn)(逐漸制動)，所以活 塞16將向下運動。該運動一直持續(xù)到如圖4所示的位置。此時，進一步向 下的運動將因擋塊29的存在而變得不可能。此時，活塞16將在另一方向上 全速旋轉(zhuǎn)，底表面19上的任何咖啡原料和附著到頂表面17的任何咖啡原料 將被向外推到排放裝置31中。在該向下運動期間，刷子唇緣21沿著濾網(wǎng)壁刮擦。結(jié)果，附著在濾網(wǎng) 壁上的咖啡原料得以去除并掉到底表面19上，然后以上述方式被向外推。 該裝置提供了最佳的清潔。從圖4所示的位置開始，借助控制器27使電機26的旋轉(zhuǎn)方向再次翻轉(zhuǎn)， 并且由于沖擊/質(zhì)量慣性，套筒22將離開擋塊29,并且活塞16將沿向上方 向運動到圖1所示的位置，使得可以在與底表面19接合之后在缸體上重復(fù) 填充過程。上述裝置的變型在圖5和6中示出，在使用之后咖啡沿向上方向排放。 該變型在整體上由41表示。對應(yīng)于參照圖1-4描述過的部分不再進行詳細 描述。存在具有用于煮好的咖啡的排放裝置43的固定殼體42?？Х?水的入 口用45表示。沒有更詳細地示出咖啡的配量。與上述實施例中的一樣，存 在底部59和頂部57。它們彼此剛性地聯(lián)接。頂部57具有刮除臂68。正如 可以從圖7看出的，除了^f黃向刮除表面70以外，還有扇形的部分71,使得 旋轉(zhuǎn)時氣流沿箭頭72的方向產(chǎn)生在收集腔69中。圖5中示出底部59處于 下位置的狀態(tài)。具有與軸70重合的軸65的電機56設(shè)置在其下面。存在螺 旋軸64,在該螺旋軸64中有一連結(jié)到底部59并作為螺母的銷63。凹槽58 在端部開放，使得螺母63與凹槽58之間的任何污物可以排出。周邊壁部用55表示，并在頂部包括環(huán)56,圓錐形的向外變寬的部件53 終止于環(huán)56下面，并且在兩者之間界定出多個開口 54。開口 54引入排放裝 置43中。以有些變形的方式接合在作為濾網(wǎng)的周邊壁部55上的刮除唇緣61 連接到底部59。頂部57具有在圖6所示的位置與周邊壁部55相互作用的密 封裝置60。存在引入用過的咖啡原料的排放裝置61中的開口 67。任何未通 過刮擦去除的咖啡原料可以由該裝置排放出。在圖6中，示出根據(jù)圖5的構(gòu)造處于打開位置。頂部57已經(jīng)與底部59 一起向上運動。通過使底部59向上運動而向上刮纟察咖啡殘留物，并且當(dāng)?shù)?達與環(huán)56相同的高度時，它們被推過該環(huán)并經(jīng)由空間61排出。存在鎖定構(gòu)造75，通過操作該鎖定構(gòu)造75，該裝置的位于虛線76上方 的部分可以從電機56移除。該可移除的部分可以在洗碗機中或以另一方式 清洗，并且可以完全浸沒在水或其它清洗液體中。該鎖定機構(gòu)包括這樣的構(gòu) 造，通過該構(gòu)造可以以筒單的方式無誤地實現(xiàn)電機軸65和底部59的聯(lián)接。 此外，該構(gòu)造使得在理論上如果沒有進行完全鎖定則不可能進行操作。推轉(zhuǎn) 才幾片勾(push-and-turn mechanism)是其一個示例。以上述方式可以用單一電機執(zhí)行整個過程。此外，所有相關(guān)的部件總是 干凈的。通過使活塞以明顯的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，可以實現(xiàn)特別高程度的清潔。 每分鐘3-4千轉(zhuǎn)的速度是一示例。然而，也可以采用其它值?？梢栽趲酌腌?執(zhí)行整個過程，試驗表明，以此方式制備出的咖啡具有特別好的味道。此外， 可以選擇使保持部的體積小于所期望的咖啡量。結(jié)果，可以為周邊壁部上的 咖啡原料層選擇最佳的厚度。在加工期間，必須進一步地供給水。保持器的 體積可以例如是每次操作所期望的咖啡總量的三分之一 。根據(jù)上述，變型將對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講是顯然的。這些變型落入所 附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于制備咖啡飲料的裝置(1；41)，包括可以圍繞基本上鉛直的軸線(30；70)旋轉(zhuǎn)的保持器，具有用于驅(qū)動所述保持器的電機(26；56)，所述保持器包括旋轉(zhuǎn)的底部(19；59)和圍繞其延伸的周邊壁部(15)，其中所述周邊壁部作為用于保留咖啡并允許制備好的飲料通過的過濾器，其中所述周邊壁部的作為過濾器的所述部分基本上平行于所述旋轉(zhuǎn)軸線延伸，所述保持器還包括頂部(17，57)，并且其中，所述頂部(17)或底部(59)可以沿著作為過濾器的所述周邊壁部在所述旋轉(zhuǎn)軸線(30，70)的方向上作線性運動，并設(shè)置有用于從所述過濾器(15)去除粉料的去除裝置(21；61)，設(shè)置有用過的粉料的固定收集腔和與所述過濾器(15)連結(jié)的用于已制備好的飲料的排放裝置(3)，其特征在于，所述缸體的出口(14，54)設(shè)置在所述過濾器和所述排放裝置(3)之間，該出口的流動面面積小于所述過濾器的自由流動面面積。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述出口(14，54)的所述流動面 面積比所述過濾器的自由流動面面積小至少2000x。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的裝置，其特征在于，所述缸體(10)鉛直 延伸，并且所述出口(14)接近所述排放裝置的頂部。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的裝置，其特征在于，所述出口(54)包括 一系列開口。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的裝置，其特征在于，所述電機(26,56) 具有與所述旋轉(zhuǎn)軸線(30;70)重合的驅(qū)動軸(25;65)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述電機(26，56)設(shè)置有用于使 所述可移動的頂部(17)或可移動的底部(59)線性移位的驅(qū)動裝置(24，64)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于，所述可移動的頂部(17)或底部 (59)設(shè)置有中心螺母(23;63)，并且所述驅(qū)動電機(26;56)設(shè)置有用于使所述頂 部或底部往復(fù)移位的螺旋軸(24;64)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，具有用于限制所述螺旋軸和所 述螺母相互轉(zhuǎn)動的止動裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動電機(26;56)布置 在所述頂部(17)的上方。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的裝置，其特征在于，所述去除裝置(21;61)包括位于自由端、與所述周邊壁部接觸的刮除裝置(21;61)。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的裝置，其特征在于，所述去除裝置包 括用于清潔所述收集腔(69)的另 一刮除裝置(68)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO的裝置，其特征在于，所述另一刮除裝置(68)制作 成扇葉。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的裝置，其特征在于，所述底部(19)、 所述頂部(57)分別可以在密封周邊壁部的位置與遠離周邊壁部的位置之間運 動，用于咖啡粉料的排放間隙分別界定在所述頂部(57)、底部(19)與周邊壁 部的端界之間。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的裝置，其特征在于，所述底部和頂部 彼此剛性地連接。
15. 根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，所述底部和/或所述頂部接合 在所述周邊壁部(15;55)上，所述周邊壁部布置成使得可以圍繞所述軸線 (30;70)旋轉(zhuǎn)。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的裝置，其特征在于，所述周邊壁部 (15;55)布置在殼體中，并設(shè)置有呈圓錐形加寬的側(cè)壁部(13;53)，該側(cè)壁部在 頂部通向飲料出口(14;54)。
17. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的裝置，其特征在于，所述頂部(17;57) 具有用于咖啡粉料/水的進入開口 (18;58)。
18. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的裝置，其特征在于，所述缸體(10)頂 部(57)和底部制作成可以與所述電機脫離的單元。
19. 一種通過下述制備咖啡的方法，將咖啡粉料層施加到過濾器、供水 時使所述過濾器旋轉(zhuǎn)、并通過離心力使所述水通過所述粉料和所述過濾器， 其特征在于，在所述過濾器的下游阻礙制備好的飲料的流動以建立壓力梯 度。
全文摘要
用于制備咖啡的裝置(1)，其中水/咖啡粉料的混合物引入到圓柱形空間(10)中。圓柱形的周邊壁(15)用作垂直濾網(wǎng)，旋轉(zhuǎn)/離心力使制備好的飲料通過過濾器到達外部，而將顆粒狀咖啡原料留在后面。保持器(16)的頂部(17)和底部(19)可以相對于圓柱形壁移動。旋轉(zhuǎn)的電機(26)位于頂部或底部的上方或下方。此外，存在利用同一電機使保持器的頂部或底部產(chǎn)生相對位移的構(gòu)造。
文檔編號A47J31/00GK101217904SQ200580050248
公開日2008年7月9日 申請日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月22日
發(fā)明者馬塞爾·范哈滕 申請人:美嘉倫亞洲有限公司