專利名稱：具有可變體積沖泡腔室的沖泡單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制作咖啡(主要是意式濃縮咖啡)的沖泡單元，其既可用于家用機(jī)器中也可用于自動(dòng)分配機(jī)中。更特定而言，本發(fā)明涉及適合于接收咖啡粉末或者選擇性地也接收包裝于囊包或膠囊中的咖啡的沖泡單元。更一般而言，本發(fā)明涉及沖泡單元，其通過(guò)使在壓力下的熱水通過(guò)沖泡腔室進(jìn)給而制作熱飲料，在該沖泡腔室中裝填的材料包含用于制作飲料的成分。
背景技術(shù)：
在用于制作熱飲(特別是咖啡)的機(jī)器中所使用的沖泡單元通常包括由可相對(duì)于 彼此運(yùn)動(dòng)的至少兩個(gè)部分界定的沖泡腔室。在自動(dòng)機(jī)器中，利用例如電動(dòng)馬達(dá)的致動(dòng)器使得沖泡腔室的兩個(gè)部分相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)來(lái)發(fā)生沖泡腔室的打開(kāi)和關(guān)閉，其中電動(dòng)馬達(dá)通過(guò)合適的聯(lián)動(dòng)件來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉沖泡腔室。這種類型的沖泡單元的實(shí)例在US-A-4，681，028中描述。為了制作意式濃縮咖啡，必須將高壓(通常包括在10巴與18巴之間)下的水進(jìn)給到?jīng)_泡腔室內(nèi)。這種高壓在沖泡單元的結(jié)構(gòu)上生成高反作用力。這種結(jié)構(gòu)被制造為使得水壓并不造成沖泡腔室的意外打開(kāi)。這通常需要限定沖泡腔室的兩個(gè)部分到達(dá)腔室的明確限定的往復(fù)關(guān)閉位置。因此，沖泡腔室總是占據(jù)由控制開(kāi)和關(guān)運(yùn)動(dòng)的部件的行進(jìn)端位置所限定的相同位置和相同體積。這些沖泡單元特別可靠且允許實(shí)現(xiàn)高沖泡壓力。但是，由于不可能改變沖泡腔室體積或者無(wú)論如何只能以很有限的方式改變沖泡腔室體積，它們并不允許在沖泡腔室內(nèi)接納可變量的咖啡，或者它們?cè)试S這個(gè)量?jī)H有適度變化。通常，使用大約8克的咖啡粉末來(lái)制作一部分意式濃縮咖啡。在最復(fù)雜的自動(dòng)機(jī)器中，用戶能略微改變這個(gè)咖啡量，以更佳地滿足他/她的口味，例如具有更強(qiáng)或不太強(qiáng)的咖啡。但變化范圍是適度的。此外，不能在單個(gè)沖泡循環(huán)中分配兩杯咖啡。只能依序選擇自動(dòng)執(zhí)行兩個(gè)沖泡循環(huán)。具有用于交替地接納一個(gè)或兩個(gè)產(chǎn)品囊包的可變體積的沖泡腔室的沖泡單元在EP-A-1641371 中描述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種沖泡單元，其完全或部分克服了傳統(tǒng)單元的缺陷中的至少一個(gè)缺陷。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的目的在于提供一種沖泡單元，其允許在相對(duì)較高的范圍中改變沖泡腔室的體積，同時(shí)保持傳統(tǒng)沖泡單元的簡(jiǎn)易、結(jié)實(shí)和可靠的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)質(zhì)上，本發(fā)明涉及一種沖泡單元，其用于通過(guò)使用加壓熱水提取裝填到?jīng)_泡腔室內(nèi)的產(chǎn)品而產(chǎn)生熱飲料，其中沖泡單元包括至少一個(gè)屈服壁以用于將關(guān)閉的沖泡腔室的體積調(diào)整為包含于所述沖泡腔室內(nèi)的產(chǎn)品量。此外，提供可變體積腔室，其填充了液體且(直接或間接地)連接到屈服壁，使得當(dāng)關(guān)閉沖泡腔室時(shí)，填充了液體的可變體積腔室根據(jù)屈服壁所占據(jù)的位置而改變。當(dāng)沖泡腔室關(guān)閉時(shí)鎖定屈服壁的位置，以防止液體流動(dòng)進(jìn)出填充了液體的所述可變體積腔室。實(shí)質(zhì)上，沖泡單元因此包括可變體積的沖泡腔室，其能接收可變的例如咖啡粉末的產(chǎn)品的量。例如由壓縮彈簧偏壓的屈服壁被調(diào)整以接納或大或小量的產(chǎn)品量，或者當(dāng)沒(méi)有產(chǎn)品存在于其中時(shí)，也用于界定具有最小、幾乎為零體積的腔室。例如在預(yù)熱或沖洗沖泡腔室期間可能會(huì)出現(xiàn)這種條件。該單元還包括鎖定設(shè)備，當(dāng)?shù)竭_(dá)鎖定位置時(shí)，其防止屈服壁進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)，以防止由于沖泡腔室的內(nèi)部壓力造成沖泡腔室位置的變化，即，體積變化。否則，水壓可能會(huì)在沖泡循環(huán)期間致使該沖泡腔室打開(kāi)。鎖定系統(tǒng)或設(shè)備使用填充了基本上不可壓縮的液體的可變體積腔室，其中在沖泡期間防止填充了液體的腔室的進(jìn)出流動(dòng)。留在填充了液體的腔室內(nèi)的液體的不可壓縮性阻擋且防止該壁的進(jìn)一步變形。
填充了液體的可變體積腔室可被填充熱穩(wěn)定的液體，即具有低熱膨脹系數(shù)的液體，諸如合適的油。在此情況下，有利的是，填充了液體的可變體積腔室為閉合回路的一部分以使得液體量總是相同。在此情況下填充了液體的可變體積腔室將有利地例如通過(guò)流動(dòng)管道或通道與可變體積槽(例如收集容器)連接，可變體積槽允許在沖泡腔室到達(dá)其關(guān)閉條件之后根據(jù)填充了液體的可變體積腔室所占據(jù)的體積而存儲(chǔ)或大或小量的液體。不排除使用開(kāi)放回路的可能性，例如填充水，該水可為也用于制作飲料的相同的水。例如，每當(dāng)必須執(zhí)行沖泡循環(huán)時(shí)，能提供水來(lái)填充該填充有液體的可變體積腔室。但這種解決方案當(dāng)前并非優(yōu)選的，因?yàn)槠湫枰蠛乃?。在某些?shí)施例中，所述沖泡腔室包括與所述屈服壁相對(duì)的端壁，在關(guān)閉所述沖泡腔室期間，所述端壁受到關(guān)閉致動(dòng)器控制且朝向所述屈服壁運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，屈服壁由彈性部件偏壓，彈性部件可容納于填充了液體的可變體積腔室內(nèi)。彈性部件可將屈服壁朝向所述沖泡腔室的最小體積位置偏壓。在沖泡腔室關(guān)閉期間，彈性部件被壓縮，允許屈服壁朝向縮回位置運(yùn)動(dòng)，因此減小填充了液體的可變體積腔室的體積。關(guān)閉部件可受到控制使得當(dāng)沖泡腔室到達(dá)其關(guān)閉位置時(shí)，防止液體從填充了液體的所述可變體積腔室流動(dòng)，使得浸泡腔室的體積將在浸泡循環(huán)期間保持基本上恒定。在某些實(shí)施例中，關(guān)閉致動(dòng)器致使第一部分和第二部分從打開(kāi)位置到關(guān)閉位置和從關(guān)閉位置到打開(kāi)位置相對(duì)于彼此往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在浸泡腔室關(guān)閉期間，包含于其中的產(chǎn)品上的壓力造成屈服壁屈服且繼而減小填充了液體的可變體積腔室直到到達(dá)了最終關(guān)閉位置。根據(jù)本發(fā)明的沖泡單元可用于制作咖啡，但也可用于制作其它飲料，例如茶、卡普奇諾、牛奶加咖啡、大麥飲料等。一般而言，本發(fā)明可實(shí)施為任何沖泡單元，其需要在沖泡腔室中分配處于高于周圍壓力的特定壓力下的熱水以用于制作飲料，且其中其適用于改變沖泡腔室的體積。本發(fā)明優(yōu)選地應(yīng)用于進(jìn)給有疏松產(chǎn)品(例如從研磨咖啡顆?；蚩Х榷顾玫降目Х确勰?的沖泡單元。但是，根據(jù)本發(fā)明的沖泡單元也可被設(shè)計(jì)用于接納膠囊、囊包、盒或其它單劑量或多劑量的產(chǎn)品包裝。根據(jù)本發(fā)明的單元例如允許交替地使用單個(gè)包裝或兩個(gè)重疊的包裝?；蛘?，其能使用不同大小的包裝以例如用于單份飲料劑量或雙份飲料劑量。在某些實(shí)施例中，沖泡腔室包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分相對(duì)于彼此往復(fù)運(yùn)動(dòng)以占據(jù)沖泡腔室的打開(kāi)位置和關(guān)閉位置。在某些實(shí)施例中，使沖泡腔室的至少第一部分在產(chǎn)品裝填位置和與沖泡腔室的第二部分對(duì)準(zhǔn)的位置之間根據(jù)軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，沿著該軸線，沖泡腔室的至少第一部分執(zhí)行平移運(yùn)動(dòng)以靠近沖泡腔室第二部分。此外，在沖泡腔室的關(guān)閉位置，沖泡腔室的第一部分優(yōu)選地處于基本上獨(dú)立于裝填到?jīng)_泡腔室中的產(chǎn)品量的位置。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，沖泡單元包括支承結(jié)構(gòu)，沖泡腔室的第一部分和第二部分支承于該支承結(jié)構(gòu)上。沖泡腔室的第一部分例如包括第一端壁且沖泡腔室的第二部分可包括第二端壁。有利地，當(dāng)沖泡腔室處于關(guān)閉位置時(shí)，端壁根據(jù)所用產(chǎn)品量限定可變沖泡體積。在某些實(shí)施例中，端壁之一構(gòu)成沖泡腔室的屈服壁。優(yōu)選地，這樣的壁可由彈性部件(例如螺旋壓縮彈簧)偏壓，以使得當(dāng)關(guān)閉了沖泡腔室時(shí)屈服壁的位置根據(jù)在沖泡腔室中的產(chǎn)品量而改變，彈性部件根據(jù)在沖泡體積中的產(chǎn)品量而變形。在某些實(shí)施例中，沖泡腔室的部分限定了圓柱形體積，該圓柱形體積在端部處由第一端壁關(guān)閉。沖泡腔室的第二部分可有利地包括活塞，活塞可插入于圓柱形體積內(nèi)且限定屈服壁。當(dāng)沖泡腔室關(guān)閉時(shí)，由在所述沖泡腔室中的產(chǎn)品量來(lái)限定活塞和第一端壁的往復(fù)位置。
在某些實(shí)施例中，活塞滑動(dòng)地引導(dǎo)至滑座內(nèi)，滑座與沖泡腔室的第二部分為一體的。有利地，活塞由彈性部件偏壓且優(yōu)選地其由桿引導(dǎo)至滑座內(nèi)且由彈性部件從所述滑座朝向最大提取位置偏壓。在某些實(shí)施例中，彈性部件直接布置于滑座內(nèi)，且優(yōu)選地其包圍活塞桿，活塞桿的頭部限定屈服壁。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，相同的滑座和活塞形成填充了液體的可變體積腔室。根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及飲料生產(chǎn)機(jī)器，其包括如上文所限定的沖泡單元。本發(fā)明的另外的有利特點(diǎn)和實(shí)施例在下文中描述且在所附權(quán)利要求書(shū)中闡明，所附權(quán)利要求書(shū)構(gòu)成本描述的整體的部分。


通過(guò)下文的描述和附圖，本發(fā)明將會(huì)更好地理解，附圖示出了本發(fā)明的非限制的實(shí)踐性實(shí)施例。更具體地，在附圖中
圖I示出了家用自動(dòng)咖啡機(jī)的透視示意圖，其中可使用根據(jù)本發(fā)明的沖泡單元；
圖2A示出了沿著圖2C的線A-A的截面，該截面為在可能的實(shí)施例中根據(jù)本發(fā)明的沖泡單元的豎直平面；
圖2B示出了根據(jù)圖2C的線B-B的截面；
圖2C示出了根據(jù)圖3A的線C-C的平面 圖3A、圖4A和圖5A示出了處于沖泡單元的不同位置的類似于圖2A的截面的截面；
圖3B、圖4B、圖5B示出了處于對(duì)應(yīng)于圖3A、圖4A和圖5A的不同操作條件的對(duì)應(yīng)于圖2B的截面的截面；
圖6示出了根據(jù)圖2A的VI-VI的截面。
具體實(shí)施例方式圖I示意性地示出了總體上用附圖標(biāo)記I標(biāo)注的咖啡機(jī)的透視圖，其中可使用根據(jù)本發(fā)明的沖泡單元?？Х葯C(jī)I具有前壁3，分配單元5置于前壁3上，咖啡杯的支承表面7位于前壁3下方，在咖啡杯中分配飲料。分配噴嘴9相鄰分配單元5布置以用于分配蒸汽或熱水。接口 11設(shè)于分配單元5的頂部上，從而用戶可設(shè)置機(jī)器控制且從該機(jī)器接收信
肩、O各種本身已知的部件布置于機(jī)器I外殼內(nèi)，其中有液壓回路，液壓回路具有泵、流量計(jì)和加熱器或煮器，加熱器或煮器用于加熱由泵以高壓進(jìn)給到?jīng)_泡單元的水，沖泡單元在下文中參看圖2A至圖6詳細(xì)地描述。除了將在下文中描述的沖泡單元之外，機(jī)器I的部件可以各種方式被本領(lǐng)域技術(shù)人員了解且對(duì)于本發(fā)明的理解而言并不重要。因此，它們將不在下文中更詳細(xì)地描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員可基于其經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)有技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)咖啡機(jī)I的這些構(gòu)件。圖2A至圖6在一可能的實(shí)施例中詳細(xì)地且以各種截面方式和各種操作位置示出了本發(fā)明的沖泡單元。
總體上以附圖標(biāo)記21標(biāo)注沖泡單元。其包括結(jié)構(gòu)23，結(jié)構(gòu)23可由耦接或可耦接的一個(gè)或多個(gè)部分形成。結(jié)構(gòu)23可一體地或僅部分地從機(jī)器I的外殼提取。結(jié)構(gòu)23連接到?jīng)_泡腔室的第一部分25。部分25包括圓柱形主體27，活塞29在圓柱形主體27中滑動(dòng)，形成用于關(guān)閉沖泡體積的第一端壁，該沖泡體積由第一部分25和沖泡腔室的第二部分31限定。部分25和31可以以將在下文中參看圖2A至圖5A進(jìn)行描述的運(yùn)動(dòng)而相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)。沖泡腔室的第二部分31包括活塞33，活塞33形成限定沖泡體積的第二端壁?；钊?3包括密封件35,密封件35用于密封圓柱形壁27的內(nèi)圓柱形表面且與桿37相關(guān)聯(lián),桿37在設(shè)于塊體41中的滑座39內(nèi)滑動(dòng)，塊體41在圖示的實(shí)例中與結(jié)構(gòu)23是一體的。桿37為內(nèi)部中空的且限定出口管道43以用于咖啡飲料，通過(guò)在壓力下進(jìn)給到?jīng)_泡腔室的熱水，從插入于沖泡體積中的咖啡粉末提取香味而得到咖啡飲料。沖泡水通過(guò)設(shè)于活塞29的桿中的管道29A而進(jìn)給到?jīng)_泡腔室。在管道43的端部布置可調(diào)整的反壓閥45，例如根據(jù)在US-A-6，382，083中所描述的內(nèi)容制造的可調(diào)整的反壓閥。在座39內(nèi)且在桿37的周圍布置螺旋壓縮彈簧47，螺旋壓縮彈簧47在塊體41的環(huán)形擋止件41A與設(shè)于桿37上的套環(huán)37A之間起作用。用于密封件37C的環(huán)形座37B鄰近套環(huán)37A設(shè)置?；钊?3的桿37可在座39內(nèi)的自由體積中滑動(dòng)，該自由體積限定填充有基本上不可壓縮流體的可變體積流體腔室49，即，出于下文所述的目的，在實(shí)踐中填充液體。如特別地在圖6的截面中可看出，在此實(shí)施例中，由桿37和由座39界定的流體腔室49與收集容器51流體連接，壓縮彈簧47也設(shè)置于流體腔室49中。在此實(shí)施例中，單元51形成于圓柱形主體53中，活塞55設(shè)于圓柱形主體53中，活塞55將圓柱體53的內(nèi)部體積分成外部腔室和內(nèi)部腔室，外部腔室填充空氣且與環(huán)境連接，內(nèi)部體積形成實(shí)際單元51。單元51通過(guò)通道59和通道61與腔室49流體連接。電磁閥63被布置成可選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉在通道59與61之間的連接。通過(guò)打開(kāi)和關(guān)閉電磁閥63，能將流體腔室49設(shè)置為與單元51連通或者使之與單元51隔離。至此簡(jiǎn)要描述的沖泡單元的操作將在下文中參看圖2A至圖5A和圖2B至圖5B的順序詳細(xì)地描述。在圖2A中，沖泡單元21完全打開(kāi)且第一部分25與漏斗71對(duì)準(zhǔn)，由上方的咖啡研磨機(jī)(未圖示且為本身已知的)所產(chǎn)生的咖啡粉末通過(guò)漏斗71排放到由圓柱形壁27和第一端壁所限定的體積內(nèi)，第一端壁由活塞29形成，活塞29在此條件下以降低的位置處于由圓柱形壁27所限定的圓柱形體積內(nèi)。在未圖示的其它實(shí)施例中，可提供用于將咖啡包裝(例如膠囊或囊包或一對(duì)膠囊或囊包)弓I入到?jīng)_泡腔室內(nèi)的裝置。在此操作條件下，沖泡腔室的第二部分31處于由桿37的端部支座37D所限定的位置中?；钊?3由壓縮彈簧47推到離沖泡腔室的第一部分25最小距離的位置中。在圖3A中示出處于關(guān)閉運(yùn)動(dòng)的中間步驟中的沖泡單元31。沖泡腔室的活塞31并未經(jīng)歷任何變化，而活塞25已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)具有朝向如下位置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即，當(dāng)處在該位置中時(shí)，活塞25根據(jù)對(duì)準(zhǔn)軸線A-A與第二部分31對(duì)準(zhǔn)。由馬達(dá)或容納在機(jī)器I內(nèi)且未圖示的本身已知的其它合適致動(dòng)器來(lái)造成這種運(yùn)動(dòng)。圖4A示出了沖泡腔室的兩個(gè)部分31和25所占據(jù)的最終位置。該兩個(gè)部分沿著軸線A-A在軸向?qū)?zhǔn)。底部25已經(jīng)完成了其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(在該實(shí)例中在逆時(shí)針?lè)较?且向上(即朝向部分31)滑動(dòng)。這種往復(fù)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)沿著由軸線A-A所限定的方向發(fā)生且允許部 分31的活塞33穿入到由圓柱形壁27所限定的圓柱形腔室或圓柱形體積內(nèi)。部分31的活塞33插入于由圓柱形壁27所限定的圓柱形體積內(nèi)使得在由圓柱形壁27和由活塞29和活塞33所形成的兩個(gè)端壁所界定的基本上圓柱形體積中，利用壓縮彈簧47所給予的特定壓力來(lái)壓縮咖啡劑量C。由于沖泡腔室的關(guān)閉運(yùn)動(dòng)所造成的推活塞33的效果，壓縮彈簧47在座39內(nèi)被壓縮。彈簧47以及桿37隨著活塞33在座39內(nèi)克服壓縮彈簧47的力而滑動(dòng)的可能性的存在允許沖泡腔室到達(dá)具有可變量的咖啡粉末C的圖4A的最終位置。在圖4A中所描繪的操作條件示出了最大可能咖啡量裝填到?jīng)_泡腔室體積內(nèi)的沖泡腔室的位置。這個(gè)量可例如對(duì)應(yīng)于兩杯意式濃縮咖啡。沖泡腔室的底部25的構(gòu)件27、29的旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動(dòng)使得由這些構(gòu)件所占據(jù)的最終位置優(yōu)選地總是相同，與存在于沖泡腔室內(nèi)的咖啡量C無(wú)關(guān)。限定沖泡腔室的行進(jìn)端點(diǎn)和關(guān)閉位置以使得施加在由活塞29所形成的底部運(yùn)動(dòng)壁上的應(yīng)力并不在沖泡單元的致動(dòng)軸上生成旋轉(zhuǎn)扭矩，或者無(wú)論如何只能生成很有限的扭矩，該施加在底部運(yùn)動(dòng)壁上的應(yīng)力是由于在壓力下進(jìn)給到?jīng)_泡腔室內(nèi)的水的效果而生成的。在沖泡腔室從圖2A所示的條件到圖4A所示的條件的關(guān)閉運(yùn)動(dòng)期間，電磁閥63保持打開(kāi)在流體腔室49與可變體積收集容器51之間通過(guò)通道59和61的連接。因此，如通過(guò)比較圖2B、圖3B和圖4B可看出，在關(guān)閉沖泡腔室期間由于桿37升高而造成流體腔室49的體積減小之后，填充流體腔室49的一部分不可壓縮的流體(例如具有低膨脹系數(shù)的熱穩(wěn)定的油)已經(jīng)部分地轉(zhuǎn)移到可變體積收集容器51內(nèi)。一旦到達(dá)了圖4A的條件之后，可開(kāi)始沖泡循環(huán)。由于在沖泡腔室內(nèi)的水壓并不造成彈簧47進(jìn)一步壓縮，關(guān)閉電磁閥63。因此，流體腔室49的體積變得不變，因?yàn)樘畛渌囊后w基本上是不可壓縮的且不再通過(guò)通道51和59排出。因此，即使在壓力下的水的推力之下，活塞33也保持在此位置。水通過(guò)設(shè)于桿73中的管道71而引入到?jīng)_泡腔室內(nèi)，桿73攜帶活塞29，活塞29限定沖泡腔室的部分25的底端壁。通過(guò)壓力下的水提取咖啡粉末而生成的咖啡飲料通過(guò)閥45且最終沿著連接到分配單元5且未圖示的管從管道43出來(lái)，該管裝配于與反壓閥45相關(guān)聯(lián)的結(jié)合件75 (圖2C)上。連接到?jīng)_泡單元5的結(jié)合件75的連接管有利地為柔性的，以在沖泡腔室關(guān)閉時(shí)允許與桿37 —體的反壓閥45根據(jù)活塞33的位置而占據(jù)可變位置。
圖4A示出了活塞33實(shí)際上處于最大升高位置的條件。在此條件下，電磁閥63的關(guān)閉將是無(wú)用的，因?yàn)榛钊?3不能超越此處所示的位置而縮回。但是，在沖泡腔室中的咖啡量C更少的條件下，活塞33將更少地縮回且桿37將能在座39內(nèi)進(jìn)一步滑動(dòng)，在壓力下進(jìn)給到?jīng)_泡腔室內(nèi)的水的推力下進(jìn)一步壓縮該壓縮彈簧47。電磁閥63的關(guān)閉防止這種情況發(fā)生，防止在沖泡水的分配期間沖泡腔室膨脹。圖5A示出了在其中無(wú)咖啡的情況下關(guān)閉沖泡腔室的情形。例如在清洗或預(yù)熱步驟中，沖泡單元到達(dá)這個(gè)條件。在這些步驟中，需要水沿著從水加熱器(未圖示)直到分配單元5的整個(gè)液壓回路在充分的壓力下流動(dòng)。在此情況下，看出活塞33和相關(guān)桿37的位置完全不同于圖4A所示的位置壓縮彈簧47被更少地壓縮且活塞33在圓柱形壁27所包圍的沖泡腔室的圓柱形體積內(nèi)更多地突伸。在此情況下，電磁閥63的關(guān)閉使得活塞33在·處于壓力下的水的推力下升高。沖泡腔室的體積幾乎為零。因此，在清洗或預(yù)熱循環(huán)結(jié)束時(shí)，進(jìn)入沖泡腔室區(qū)域內(nèi)的水量最小，且在任何情況下遠(yuǎn)小于在傳統(tǒng)單元中發(fā)生的情形，其中在清洗或預(yù)熱期間沖泡腔室的體積等于在生產(chǎn)咖啡期間沖泡腔室的體積。因此實(shí)現(xiàn)了更低的水消耗、電能節(jié)省和排放到機(jī)器收集槽(機(jī)器收集槽必須被定期清空)中的水的減少?？捎晌㈤_(kāi)關(guān)來(lái)控制電磁閥的打開(kāi)和關(guān)閉，微開(kāi)關(guān)讀取由沖泡腔室的部分25所到達(dá)的行進(jìn)終點(diǎn)位置。如之前已經(jīng)描述的那樣，這個(gè)位置并不改變，即，其基本上總是相同，不管沖泡腔室的內(nèi)容物情況。這個(gè)最終位置通過(guò)結(jié)構(gòu)上的考量來(lái)限定。在其它實(shí)施例中可提供編碼器，其引起由軸所執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)致動(dòng)沖泡單元。在關(guān)閉位置，沖泡腔室的部分25所占據(jù)的位置使得由進(jìn)給到?jīng)_泡腔室內(nèi)的水所施加的全部壓力被釋放到結(jié)構(gòu)23上而不會(huì)生成扭矩，或者無(wú)論如何只能在驅(qū)動(dòng)軸上生成適度的扭矩，通過(guò)該驅(qū)動(dòng)軸來(lái)控制腔室的打開(kāi)和關(guān)閉運(yùn)動(dòng)。在圖示的實(shí)例中，其中提供電磁閥63，電磁閥63可由微開(kāi)關(guān)關(guān)閉，微開(kāi)關(guān)例如受到關(guān)閉沖泡腔室的驅(qū)動(dòng)軸的控制或者當(dāng)沖泡腔室的運(yùn)動(dòng)部分25到達(dá)最終關(guān)閉位置時(shí)直接受到?jīng)_泡腔室的運(yùn)動(dòng)部分25的控制。在其它實(shí)施例中，并非電磁閥63，能提供簡(jiǎn)單的機(jī)械閥，該簡(jiǎn)單的機(jī)械閥直接由控制沖泡腔室開(kāi)和關(guān)的驅(qū)動(dòng)軸上的凸輪致動(dòng)或者由同一腔室的運(yùn)動(dòng)部分25致動(dòng)。一般而言，可以任何方式來(lái)實(shí)現(xiàn)流體腔室49與可變體積收集容器51之間的流體通道的關(guān)閉，這取決于沖泡腔室的部分25所進(jìn)行的最終位置的實(shí)現(xiàn)情況。應(yīng)了解，附圖僅示出了一個(gè)實(shí)例，該實(shí)例僅作為本發(fā)明的實(shí)用性示范而提供，其可在形式和布置方面改變但并不偏離本發(fā)明基本概念的范圍。提供在所附權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記以便于參考描述和附圖來(lái)閱讀權(quán)利要求且并不限制由權(quán)利要求所表示的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種沖泡單元，其用于通過(guò)使用加壓熱水來(lái)提取裝填到?jīng)_泡腔室(25，31)內(nèi)的產(chǎn)品而產(chǎn)生熱飲料，其中，所述沖泡腔室包括至少一個(gè)屈服壁(33)以使得所述關(guān)閉的沖泡腔室的體積適應(yīng)在所述沖泡腔室中所包含的產(chǎn)品量；其中填充了液體的可變體積腔室(49)連接到所述屈服壁(33)，使得當(dāng)所述沖泡腔室關(guān)閉時(shí)填充了液體的所述可變體積腔室的體積根據(jù)所述屈服壁(33)所占據(jù)的位置而變化；且其中當(dāng)所述浸泡腔室關(guān)閉時(shí)所述屈服壁(33)的位置被鎖定，提供關(guān)閉部件￠3)以防止液體進(jìn)出填充了液體的所述可變體積腔室(49)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沖泡單元，其中填充了液體的所述可變體積腔室(49)與流動(dòng)通道(59，61)流體連通，所述液體可從所述流動(dòng)通道(59，61)離開(kāi)所述可變體積腔室(49)，所述關(guān)閉部件￠3)設(shè)于所述流動(dòng)通道(59，61)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沖泡單元，其中填充了液體的所述可變體積腔室(49)通過(guò)所述流動(dòng)通道(59; 61)與收集容器(51)流體連通，根據(jù)所述沖泡腔室到達(dá)其關(guān)閉條件之后由填充液體的所述可變體積腔室(49)所占據(jù)的體積，所述收集容器(51)允許存儲(chǔ)或大或小量的液體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的沖泡單元，其中，所述沖泡腔室包括與所述屈服壁(33)相對(duì)的端壁(29)，在關(guān)閉所述沖泡腔室期間，所述端壁(29)受到關(guān)閉致動(dòng)器控制且朝向所述屈服壁(33)運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的沖泡單元，其中所述屈服壁(33)由彈性部件(47)朝向所述沖泡腔室的最小體積的位置偏壓；在所述沖泡單元關(guān)閉期間，所述彈性部件(47)被壓縮，以允許所述屈服壁(33)朝向縮回位置運(yùn)動(dòng)，從而減小填充了液體的所述可變體積腔室(49)的體積；并且所述關(guān)閉部件￠3)受到控制使得當(dāng)所述沖泡腔室到達(dá)其關(guān)閉位置時(shí)，防止液體從填充了液體的所述可變體積腔室流動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沖泡單元，其中所述彈性部件(47)為壓縮彈簧。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的沖泡單元，其中，所述彈性部件(47)布置于填充了液體的所述可變體積腔室(49)中。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的沖泡單元，其中，所述沖泡腔室包括第一部分(25)和第二部分(31)，該第一部分(25)和第二部分(31)相對(duì)于彼此往復(fù)運(yùn)動(dòng)以占據(jù)所述沖泡腔室的打開(kāi)位置和關(guān)閉位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的沖泡腔室，包括關(guān)閉致動(dòng)器，其使得所述第一部分和所述第二部分(25; 31)相對(duì)于彼此從所述打開(kāi)位置到所述關(guān)閉位置和從所述關(guān)閉位置到所述打開(kāi)位置往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且其中在所述浸泡腔室關(guān)閉期間，包含于其中的產(chǎn)品上的壓力造成所述屈服壁(33)屈服以及所述填充了液體的可變體積腔室(49)的隨后的減小直到到達(dá)了最終關(guān)閉位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的沖泡單元，其中，使所述沖泡腔室的至少所述第一部分(25)在產(chǎn)品裝填位置和與所述沖泡腔室的所述第二部分(31)對(duì)準(zhǔn)的位置之間根據(jù)軸線(A-A)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，沿著所述軸線(A-A)，所述沖泡腔室的至少所述第一部分(25)執(zhí)行平移運(yùn)動(dòng)來(lái)靠近所述沖泡腔室的所述第二部分(31);且其中在所述沖泡腔室的所述關(guān)閉位置，所述沖泡腔室的所述第一部分(25)處于基本上獨(dú)立于所述沖泡腔室中所裝填的產(chǎn)品量的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9或10所述的沖泡單元，包括支承結(jié)構(gòu)(23)，所述沖泡腔室的所述第一部分(25)和所述第二部分(31)約束到所述支承結(jié)構(gòu)(23);其中所述沖泡腔室的所述第一部分(25)包括第一端壁(29)且所述沖泡腔室的所述第二部分(31)包括第二端壁；且其中所述第一端壁(29)和所述第二端壁(33)中的至少一個(gè)構(gòu)成所述屈服壁，所述屈服壁由彈性部件(47)偏壓使得當(dāng)所述沖泡腔室關(guān)閉時(shí)所述屈服壁的位置根據(jù)在所述沖泡腔室中的產(chǎn)品量而改變。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的沖泡單元，其中所述屈服壁(33)為所述第二端壁。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的沖泡單元，其中，所述沖泡腔室(25，31)的所述第一部分(25)限定圓柱形體積；且其中所述沖泡腔室(25，31)的所述第二部分(31)包括活塞(33，37)，所述活塞(33，37)可插入于所述圓柱形體積中且限定所述屈服壁(33)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的沖泡單元，其中所述活塞(33)被滑動(dòng)地引導(dǎo)至滑座(39)內(nèi)，所述滑座(39)與所述沖泡腔室的所述第二部分(31)為一體的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的沖泡單元，其中所述活塞由所述彈性部件(47)偏壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的沖泡單元，其中，所述活塞(33)由在所述滑座(39)中的桿(37)引導(dǎo)且由所述彈性部件(47)從所述滑座(39)朝向最大提取位置偏壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的沖泡單元，其中所述彈性部件(47)布置于所述滑座(39)中且包圍所述桿(37)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的沖泡單元，其中，所述滑座(39)和所述活塞(33，37)形成填充了液體的所述可變體積腔室(49)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的沖泡單元，其中填充了液體的所述可變體積腔室(49)包括用于輸入和輸出所述液體的通道￠1)和關(guān)閉部件￠3)，當(dāng)所述沖泡腔室(25，31)處于關(guān)閉位置時(shí)，所述關(guān)閉部件￠3)關(guān)閉所述通道(61)。
20.一種用于制備飲料的機(jī)器，其包括根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的沖泡單
全文摘要
沖泡單元包括用于咖啡或其它產(chǎn)品的沖泡腔室(25,31)，通過(guò)在壓力下的水從沖泡腔室提取香味用于制作飲料。沖泡腔室包括至少一個(gè)屈服壁(33)以將關(guān)閉的沖泡腔室的體積調(diào)整為包含于所述沖泡腔室內(nèi)的產(chǎn)品量。此外，提供可變體積腔室(49)，其填充液體并且連接到屈服壁(33)使得當(dāng)沖泡腔室關(guān)閉時(shí)填充液體的可變體積腔室的體積根據(jù)由所述屈服壁(33)所占據(jù)的位置而改變。當(dāng)沖泡腔室關(guān)閉時(shí)鎖定屈服壁(33)的位置，以防止液體進(jìn)出填充了液體的所述可變體積腔室。
文檔編號(hào)A47J31/06GK102958406SQ201180032478
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
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