專利名稱：咖啡機的沖泡單元以及具有這樣的沖泡單元的咖啡機的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及咖啡機的沖泡單元，包括沖泡筒和在沖泡筒內(nèi)在沖泡單元的活 動構(gòu)件的沖泡位置上界定沖泡室的兩個活塞，這兩個活塞之一具有熱水出口用 于將熱水送入沖泡室，另一個活塞具有出口。
背景技術(shù)：
咖啡機可以分份例如一杯杯提供剛泡好的咖啡，該咖啡機具有沖泡單元。 沖泡單元具有沖泡筒，磨好的咖啡粉在啟動沖泡周期后被送入沖泡筒中，在沖 泡筒中被壓實并接著通過熱水，隨后，萃取后的咖啡渣從沖泡筒中被排出。送 入沖泡筒的咖啡粉一般在屬于咖啡機的磨中由咖啡豆新鮮磨制而成。根據(jù)沖泡 單元的結(jié)構(gòu)不同，它具有至少兩個活動件，所述活動件是兩個可相對運動的活 塞，或者一個是活塞，另一個是沖泡筒。還知道了這樣的沖泡單元，其中兩個 活塞和沖泡筒都可以相對運動。通常，兩個活塞之一被連接至熱水供應機構(gòu)上， 這個活塞具有熱水出口。該熱水出口大多布置、在篩板后面。這樣的沖泡單元一 般可以由咖啡機中取出。因此，沖泡單元所屬的熱水供應機構(gòu)被接到?jīng)_泡單元 的連接件上，在沖泡單元已被裝入咖啡機的情況下，該連接件與屬于咖啡機的 形狀互補的連接件連接。如果帶有熱水出口的活塞可以相對裝有連接件的底座 或者支架移動，則沖泡單元熱水供應機構(gòu)必須被構(gòu)造成是長度可變的。
視咖啡機的設計不同，沖泡單元被安置在咖啡機的不同空間位置上。存在 這樣一種咖啡機，其沖泡單元是豎立的或者近似豎立的。還知道了這樣的咖啡 機，其沖泡單元是橫放的。與這些實施方式相關(guān)地，沖泡單元相對熱水流出沖 泡室的流經(jīng)方向的取向是有意義的。對此事實證明，與沖泡單元橫放于咖啡機 中時的情況相比，當沖泡單元豎立于咖啡機中時，位于沖泡室內(nèi)的且用于制備咖啡飲料的咖啡粉能就位于沖泡室中的咖啡體積來說更好地在熱水流過時被浸 透。

發(fā)明內(nèi)容
因此，從上述現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的任務是如此改進上述類型的沖泡單 元，即在沖泡單元橫放于咖啡機中的情況下，改善了位于沖泡室中的咖啡粉的 浸透。
根據(jù)本發(fā)明，通過上述類型的沖泡單元來完成該任務，在這里，其中一個 活塞的熱水出口如此設置，即水流入在活塞之前的沖泡室只在這樣的區(qū)域內(nèi)進 行，該區(qū)域就帶有熱水出口的活塞的活塞底部的直徑而言處于接近外邊緣的區(qū)
段內(nèi)，從活塞底部的外邊緣起在直徑的前1/3內(nèi)，局限于直徑的前1/3的高度 范圍。
在早期的沖泡單元中，人們試圖使熱水流入沖泡室盡量以大面積的方式完 成，因而分散在活塞地面的整個面積上，但與這樣的早期沖泡單元不同，如果 就沖泡室縱軸線而言不使其中一個活塞的熱水出口 (將熱水送入沖泡室的熱水 出口)以及另一個活塞的出口關(guān)于沖泡室橫截面地沿沖泡室縱向彼此對置，則 顯著改善了位于沖泡室內(nèi)的咖啡粉的浸透。事實證明，如果就帶有熱水出口的 活塞的活塞底部直徑而言將熱水出口區(qū)限制在位于活塞底部的接近外邊緣區(qū)域 內(nèi)，確切說在其直徑的前l(fā)/3中，則在沖泡咖啡時出現(xiàn)特別有效的咖啡粉浸透。
如果其中一個活塞的熱水出口和進而進入沖泡室的熱水流入被局限在活塞
底部的下部，則尤其在沖泡單元水平橫放時上述更好的浸透效果是引人注目的。 相反，在位于活塞熱水出口上方的活塞底部區(qū)域內(nèi)，熱水沒有流入沖泡室。因 此，熱水流入只在其下1/3區(qū)域內(nèi)進行。事實證明，在沖泡室橫放時的沖泡室 內(nèi)的咖啡粉(此時在下部的咖啡粉在沖泡準備過程中被緊密壓實)不僅浸透得 到改善，而且被泡得更軟。結(jié)果，沖泡室內(nèi)的咖啡粉全部與充足的熱水接觸， 進而明顯改善了從咖啡粉末顆粒中獲得咖啡芳香。
在該實施方式范圍內(nèi)采用的術(shù)語"熱水出口"是指(除非另有說明)在界 定沖泡室的其中一個活塞上的熱水出口。對沖泡室來說，活塞的熱水出口就是 熱水流入。
如果熱水出口面積尤其小于活塞底部面積的25%，則可以獲得進一步的改 善。在另一個實施例中規(guī)定，熱水出口面積很小，例如小于活塞底部面積的5 %，特別是小于2.5%。該面積構(gòu)成活塞底部的連貫區(qū)域，該活塞底部區(qū)域位 于小于90度尤其小于25度且例如為15度的扇形角內(nèi)。通過這個措施而近似逐 點輸入的熱水在沖泡室直徑范圍內(nèi)的分布只在沖泡室本身中完成，不像在己知 的沖泡單元中那樣在一個通過篩板與真正的沖泡室隔開的匯集室中進行，送入 的熱水在流經(jīng)容納活塞底部的篩板時基本上在沖泡室的整個橫截面上流入沖泡 室。利用較小的熱水出口面積的熱水輸送決定了熱水以較高壓力進入沖泡室。 這樣一來，促進了泡脹過程。對熱水出口位于帶有熱水出口的活塞的下1/3區(qū) 域中的橫置式?jīng)_泡單元來說，熱水出口在這樣一個區(qū)域內(nèi)與位于沖泡室的咖啡 粉相鄰，即咖啡粉在該區(qū)域內(nèi)已獲得緊密壓實。對這樣的沖泡單元來說，在沖 泡室內(nèi)實現(xiàn)了壓力降低，結(jié)果，沖泡室所裝的咖啡粉的浸透泡脹過程得到改善。 如果熱水供應機構(gòu)或熱水出口對應于沖泡單元的一個活塞，則另一個活塞具有 出口。在沖泡單元橫置于咖啡機中的一個優(yōu)選實施例中，出口高度位于沖泡筒 的縱軸線的上方。這對橫置式?jīng)_泡單元是合適的，因為與活塞相接的咖啡流出 管路的高度相應布置在較高位置上，因而在真正的咖啡出口下方放置高的杯子。


以下，結(jié)合實施例并參見附圖來說明本發(fā)明，其中 圖1表示咖啡機沖泡單元的縱截面圖2表示圖1的沖泡單元的放大橫截面圖，其中示出了其中一個活塞的活 塞底部；
圖3表示圖1的沖泡單元的縱截面局部，此時在沖泡周期過程中兩個活塞
壓合，以便壓實位于沖泡室內(nèi)的咖啡粉；
圖4對應于圖3的視圖，此時的兩個活塞處于其終點位置，用于使熱水進 入沖泡室；
圖5表示圖3或圖4的相應結(jié)構(gòu)，此時在沖泡過程中熱水已進入沖泡室。 附圖標記一覽表
l一沖泡單元；2 —底座；3—靜活塞；4一咖啡流出管路；5 —克麗瑪閥；6 一沖泡筒；7 —動活塞；8 —導向管；9一靜止不動的管；IO —端部；ll一熱水出 口； 12 —軟管接頭；13 —軟管；14 —連接件；15 —活塞底部；16 —孔；17 —篩 板；18 —篩板；19一出口； 20 —孔；21—沖泡單元的咖啡入口 ； 22 —底座的咖 啡入口； 23 —沖泡室；24 —咖啡粉；S —環(huán)套；L一縱軸線。
具體實施例方式
用于未詳細示出的咖啡機的沖泡單元1具有底座2，底座2按照殼體形式 構(gòu)成。 一個帶有咖啡流出管路4的靜活塞3與底座2連接?？他惉旈y (Creraa-Ventil) 5被接入咖啡流出管路4中。此外，沖泡筒6是沖泡單元1 的一部分。沖泡筒6可以通過主軸驅(qū)動裝置沿縱軸線方向被驅(qū)動運動。沖泡單 元1或其沖泡筒6的縱軸線在圖1中用標記L表示。動活塞7安置在沖泡筒6 內(nèi)，該動活塞可以通過沖泡筒6也沿縱軸線方向移動。圖l示出了處于沖泡周 期開始時的初始位置上的沖泡筒6和動活塞7。
接在動活塞7背面上的導向管8與動活塞一起構(gòu)成獨立的單元。導向管8 可在靜止不動的管9上移動。靜止不動的管9以其后端固定在底座上。導向管 8的外表面起到引導沖泡筒6的截頭后端部10的作用。導向管8可以相對靜止 不動的管9伸縮運動。這兩個管8、 9的直徑被選擇得盡量大，這樣一來，改善 了導向管8在靜止不動的管9上的導向。同時借此獲得了大體積的內(nèi)部空間。
動活塞7具有熱水出口 11，熱水出口通向靜活塞3。 一個軟管接頭12—體 形成在動活塞7的背面上。作為熱水供應機構(gòu)的柔軟管的軟管13位于該軟管接
頭上。軟管接頭12以及如軟管13位于導向管8中以及位于由靜止不動的管9 封閉出的空間內(nèi)。軟管13以其另一端連接在固定與底座上的連接件14上，或 許中間接有其它零件例如入口閥。連接件14的作用是將沖泡單元1的熱水供應 機構(gòu)連接至咖啡機的熱水供應源上。軟管13如此設置在兩個管8和9中，即形 成一個作為管蓄集部的環(huán)套S。
活塞7的熱水出口 11就活塞7或活塞底部15的直徑而言處于其下1/5的 區(qū)域內(nèi)。活塞7的軟管接頭12通入一個向下傾斜延伸的孔16，在活塞底部15 上的孔口構(gòu)成真正的熱水出口 11。為了防止咖啡粉進入熱水出口 11和孔16， 熱水出口 11被篩板17蓋住(見圖2)。靜活塞3在其朝向動活塞7的那側(cè)具有 篩板18，篩板的孔遍布靜活塞3的整個活塞底部。在圖1中，用標記19表示 活塞3的出口。在出口 19和篩板18之間是起到貯槽作用的空間。
圖2以放大俯視圖表示動活塞7的活塞底部15，篩板18被安裝在其上。 設置于篩板17的下部的孔是這樣的區(qū)域，即在該區(qū)域內(nèi)，熱水從活塞7流入沖 泡室。從圖2的視圖中能看到，在所示的實施例中，熱水出口ll局限在活塞底 部15面積的很小部分中。圖2示出了就像布置在咖啡機中那樣的橫置式?jīng)_泡單 元1。借此也能清楚地看到熱水出口 11位于活塞底部15直徑的下1/5中。孔 處于用標記20表示的篩板17區(qū)域中，該區(qū)域20構(gòu)成真正的熱水出口 11。該 熱水出口距活塞底部15或活塞7的下端面有一段距離(有也比較近)。在圖2 中示出了這樣的扇形角，即熱水出口 11或篩板17的孔區(qū)局限于所述扇形角內(nèi)。 因此在所示的實施例中，熱水出口被局限在活塞底部15的約15度的面積區(qū)域 內(nèi)。
為了沖泡咖啡飲料，沖泡筒6朝向靜活塞移動，直到?jīng)_泡筒6的咖啡入口 21對準底座2的底座側(cè)咖啡入口 22。在咖啡粉被加入隨后由這兩個活塞3和7 沿縱軸線方向界定的沖泡室23后，沖泡筒6在帶動該動活塞7的情況下移向靜 活塞3。圖3表示沖泡單元1的兩個移近的元件6和7。在該運動后，被加入沖 泡室23的咖啡粉24被推到一起并被壓實。當沖泡室23內(nèi)的咖啡粉產(chǎn)生作用于 活塞7的一定背壓(Gegendruck)時，這個運動結(jié)束。圖4表示沖泡單元1的活 動構(gòu)件6和7的位置。因此，圖4表示處于沖泡位置的沖泡單元1。隨后熱水 被泵入沖泡室23中，熱水是通過活塞7的熱水出口 11流入沖泡室23的。熱水 在事先已壓實的咖啡粉24的區(qū)域內(nèi)被加入，在該區(qū)域中，咖啡粉已經(jīng)獲得最大 壓實。以壓力輸入的熱水處于壓力下地穿透壓實的咖啡粉24，浸透咖啡粉并且 泡脹了它。結(jié)果，整個咖啡粉24被熱水浸透。在圖5中示意示出了咖啡粉24 的泡脹狀況。由于熱水在壓力下被輸入沖泡室23，所以熱水穿過位于沖泡室23 內(nèi)的咖啡粉24并帶走從咖啡粉末顆粒中獲取的芳香地經(jīng)出口 19流入流出管路 4，并被加入飲料杯(未示出)中。當上述熱水量已加壓流過沖泡室時，上述沖 泡周期結(jié)束。隨后，萃取后的咖啡粉24從沖泡筒6中被排出，沖泡單元l的活 動構(gòu)件又返回其如圖1所示的初始位置。
沖泡單元工作所需的成套組件是圖1未示出的咖啡機的組成部分。 沖泡單元可以借助單向的水平安裝運動被裝入咖啡機中并且借助相應的反 向運動從咖啡機中被取出。
本發(fā)明的以上說明可以讓人清楚認識到，利用最終簡單的措施并以簡單的 方式明顯改善了在橫置于咖啡機中的沖泡單元的沖泡過程中的芳香獲取。
權(quán)利要求
1、一種咖啡機的沖泡單元，包括沖泡筒(6)和在沖泡筒(6)內(nèi)在沖泡單元(1)的活動構(gòu)件的沖泡位置上界定沖泡室(23)的兩個活塞(3，7)，其中一個活塞(7)具有用于將熱水送入沖泡室(23)的熱水出口(11)，另一個活塞具有出口(19)，其特征在于，所述其中一個活塞(7)的熱水出口(11)如此布置，即水流入位于活塞(7)之前的沖泡室(23)只在這樣的區(qū)域內(nèi)完成，該區(qū)域就帶有熱水出口(11)的活塞(7)的活塞底部(15)直徑而言處于接近外邊緣的區(qū)段內(nèi)，從活塞底部(15)的外邊緣開始，在直徑的前1/3內(nèi)，局限于直徑的前1/3的高度范圍。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的沖泡單元，其特征在于，熱水出口 (11)的面積 小于活塞底部(15)面積的25%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的沖泡單元，其特征在于，熱水出口 (11)被局限 在小于活塞底部(15)面積的5%尤其是小于2.5%的面積上，該區(qū)域就活塞底 部(15)直徑來說處于前l(fā)/5中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的沖泡單元，其特征在于，熱水出口 (11) 位于小于90度的活塞底部(15)扇形角內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的沖泡單元，其特征在于，扇形角小于25度，尤 其約為15度，熱水出口 (11)的面積設置在該扇形角內(nèi)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3、 4或5所述的沖泡單元，其特征在于，界定沖 泡室(23)的另一個活塞(3)的出口 (19)沿沖泡筒(6)的縱軸線布置在活 塞(7)的熱水出口 (11)的對面。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的沖泡單元，其特征在于，出口 (19)的軸線從活 塞(3)的外邊緣起距離外邊緣有一段大致為半個活塞半徑的距離。
8、 一種咖啡機，具有根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的沖泡單元，其特征在 于，沖泡單元(1)以沖泡筒(6)的縱軸線水平取向或大致水平取向的方式安 置在咖啡機中。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的咖啡機，其特征在于，活塞(7)的熱水出口 (11) 布置在該沖泡筒(6)的縱軸線的下方。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的咖啡機，其特征在于，沖泡單元(1)可通 過水平安裝運動被裝入咖啡機并且可以在相反方向上從咖啡機中被取出。
全文摘要
咖啡機沖泡單元(1)包括沖泡筒(6)和在沖泡筒(6)內(nèi)在沖泡單元(1)的活動構(gòu)件的沖泡位置上界定沖泡室(23)的兩個活塞(3，7)。兩個活塞之一(7)具有用于將熱水送入沖泡室(23)的熱水出口(11)，另一個活塞具有出口(19)。所述其中一個活塞(7)的熱水出口(11)如此布置，即熱水流入位于活塞(7)前的沖泡室(23)只在這樣的區(qū)域內(nèi)完成，該區(qū)域就帶有熱水出口(11)的活塞(7)的活塞底部(15)直徑而言處于接近外邊緣的部分內(nèi)，從活塞底部(15)的外邊緣開始在直徑的前1/3內(nèi)，局限于直徑的前1/3高度范圍。本發(fā)明還描述了一種帶有這樣的沖泡單元(1)的咖啡機。
文檔編號A47J31/18GK101185558SQ20071016936
公開日2008年5月28日 申請日期2007年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月25日
發(fā)明者馬田·梅耶 申請人:偉嘉電業(yè)有限公司