專利名稱：飲料制備機中的改進或與其相關(guān)的改進的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飲料制備機中的改進，更具體而言，涉及用于使用預包裝的飲料配料 容器這一類型的飲料制備機的輸送頭。
背景技術(shù)：
飲料制備機例如咖啡或茶沖泡機是眾所周知的。提供將各份飲料直接分配到諸如 杯子的容器中的飲料制備機是已知的。這種機器可從散裝供應的飲料配料或從飲料配料包 裝(例如料莢(pod)、料墊(pad)或料筒(cartridge))獲得飲料。在EP1440903中示出了 一種這樣的包裝的實例。在下面的說明書中，這樣的包裝將由通用術(shù)語"料筒"來指代。但 是，本發(fā)明并不限于與一種特定類型的料莢、料墊或料筒一起使用。通過將飲料配料在水中 沖泡、混合、溶解或懸浮而形成飲料。例如，對于咖啡飲料，讓熱水經(jīng)過料筒以形成提取出的 溶液。由于料筒的方便性和所產(chǎn)生飲料的品質(zhì)，料筒在這種機器中的使用已經(jīng)變得越來越 流行。 —般來說，在使用這種料筒的過程中，在料筒中形成入口和出口以允許水的進入 和飲料的流出。通常，通過穿剌元件形成入口和出口 ，其中使料筒或者穿剌元件運動以剌出 入口和出口。使用承載料筒并使料筒相對于固定的穿剌元件運動的承載架或平臺的飲料機 是已知的。提供用于在靜止的料筒中剌出入口的可豎直移動穿剌元件也是已知的。然而， 這種機器的穿剌機構(gòu)趨于龐大，從而導致該機器的總體尺寸較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種包含了改進型穿剌機構(gòu)的輸送頭和飲料制備機。 因此，本發(fā)明提供了一種用于飲料制備機的輸送頭，其包括活動的第一部分和固
定的第二部分， 第一部分可相對于第二部分在打開位置和關(guān)閉位置之間運動，
處于打開位置時，第一部分定位成使得能夠?qū)⒘贤惭b載到該輸送頭中，
處于關(guān)閉位置時，第一部分和第二部分定位成將所述料筒保持在分配位置，
該輸送頭還包括入口穿剌器和出口穿剌器， 該入口穿剌器和出口穿剌器基本上沿相同的方向定向并且可相對于所述固定的 第二部分在撤回位置和穿剌位置之間樞轉(zhuǎn)。 樞轉(zhuǎn)入口穿剌器和出口穿剌器的使用允許獲得更緊湊的輸送頭。此外，在相同的 方向上穿剌出入口和出口允許獲得更緊湊的單元，因為料筒只需要在單側(cè)或單面進行穿 剌。 優(yōu)選地，入口穿剌器和出口穿剌器在穿剌位置基本上豎直向上定向。
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優(yōu)選地，入口穿剌器和出口穿剌器定向成用于對所述料筒的最下表面進行穿剌。 優(yōu)選地，入口穿剌器和出口穿剌器的撤回位置比穿剌位置低。 優(yōu)選地，入口穿剌器和出口穿剌器的撤回位置從穿剌位置傾斜5至10度。 更優(yōu)選地，入口穿剌器和出口穿剌器的撤回位置從穿剌位置傾斜7. 5度以上。 所述固定的第二部分可包括用于所述料筒的水平支撐物，并且入口穿剌器和出口
穿剌器可在穿剌位置豎直延伸到該水平支撐物上方。 優(yōu)選地，入口穿剌器和出口穿剌器在撤回位置不豎直延伸到該水平支撐物上方。 有利地，當?shù)谝徊糠痔幱诖蜷_位置時，這幫助防止用戶與穿剌器接觸。此外，將穿剌器撤回 到所述支撐物的高度以下允許在輸送之后更容易地移除料筒。
優(yōu)選地，第一部分可在打開位置和關(guān)閉位置之間樞轉(zhuǎn)。 優(yōu)選地，該輸送頭還包括用于使入口穿剌器和出口穿剌器在撤回位置和穿剌位置 之間樞轉(zhuǎn)的馬達。這允許由該機器的控制器對穿剌器進行自動操作。 優(yōu)選地，該輸送頭包括后部和前部，其中馬達位于輸送頭的后部，入口穿剌器和出 口穿剌器位于輸送頭的前部。這樣，馬達位于遠離輸送頭的零件處，所述輸送頭的零件在使 用期間會暴露于液體。具體而言，從料筒釋放出的飲料不會經(jīng)過馬達的附近。這有助于使 馬達保持清潔和正確運行。 優(yōu)選地，在抬起位置時，馬達定位在與入口穿剌器和出口穿剌器基本相同的高度 上。有利地，馬達定位在與穿剌器基本相同的高度上而不是正好在穿剌器上方或下方，這允 許生產(chǎn)出更緊湊的輸送頭。具體而言，輸送頭的總體高度因而可得以最小化。
優(yōu)選地，馬達通過穿剌機構(gòu)連接于入口穿剌器和出口穿剌器。 優(yōu)選地，穿剌機構(gòu)布置成將馬達的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成入口穿剌器和出口穿剌器的樞 轉(zhuǎn)運動。 優(yōu)選地，該輸送頭還包括排出通道，所述料筒可被輸送到該排出通道中，其中，該 排出通道位于入口穿剌器和出口穿剌器與馬達之間。通過將馬達定位在排出通道的與穿剌 器相對的一側(cè)，料筒在排出過程中就無需在馬達上方或附近經(jīng)過。同樣，這有助于保持馬達 的清潔。 優(yōu)選地，穿剌機構(gòu)橫跨排出通道。具體而言，穿剌機構(gòu)可限定孔口 ，并且排出通道 通過所述孔口。 該排出通道可包括排出斜道，該排出斜道包括斜道殼體，其中該斜道殼體通過所 述孔口。 穿剌機構(gòu)可包括主連接件，該主連接件包括第一端和第二端，其中，該主連接件的 第一端聯(lián)接于馬達使得該馬達的旋轉(zhuǎn)引起該主連接件的縱向運動。 主連接件可沿縱軸線為細長的并且可響應于馬達的旋轉(zhuǎn)而基本上沿其縱軸線運 動。 穿剌機構(gòu)還可包括副連接件，該副連接件包括第一端和第二端，其中，該副連接件 的第一端聯(lián)接于主連接件的第二端，其中，主連接件的運動致使該副連接件相對于所述固 定的第二部分旋轉(zhuǎn)。 優(yōu)選地，副連接件包括一對副連接部件。 穿剌機構(gòu)還可包括第三連接件，該第三連接件包括第一端和第二端，其中，該第三連接件的第一端聯(lián)接于副連接件的第一端，其中副連接件的運動致使該第三連接件相對于 所述固定的第二部分旋轉(zhuǎn)。 優(yōu)選地，第三連接件包括一對第三連接部件。 第三連接件的第一端還可聯(lián)接于主連接件的第二端。 第三連接件的第二端可聯(lián)接于所述固定的第二部分。 該輸送頭還可包括第四連接件，該第四連接件可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接于所述固定的第二部 分，其中，副連接件的第二端可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接于該第四連接件。 有利地，副連接件和第三連接件形成鉸接夾機構(gòu)。有利地，由于此，副連接件和第 三連接件卡扣(sn即into)在與處于抬起位置的穿剌機構(gòu)相關(guān)聯(lián)的位置上并有保持在該位 置上的傾向，直到馬達施加了正的回撤力。 優(yōu)選地，處于穿剌位置時，副連接件和第三連接件基本上豎直定向。這樣，當?shù)谝?部分處于關(guān)閉位置并且穿剌機構(gòu)抬起時，副連接件和第三連接件最佳地定向成吸收和承受 在使用期間向下施加于穿剌機構(gòu)的豎直載荷。 該輸送頭還可包括具有入口穿剌器和出口穿剌器的主體，其中，該主體可旋轉(zhuǎn)地 聯(lián)接于所述固定的第二部分。 優(yōu)選地，穿剌機構(gòu)包括孔口 ，排出通道通過該孔口 。 有利地，穿剌機構(gòu)的滑動且可旋轉(zhuǎn)的連接件的使用確保了該機構(gòu)一致可靠地工 作。具體而言，考慮到所述連接件的一些部分在使用期間可能會接觸到液體，因此使將馬達 的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成穿剌器的樞轉(zhuǎn)運動的連接部件旋轉(zhuǎn)比使用凸輪和從動件布置更為優(yōu)選， 因為這種布置的凸輪表面會被來自所分配飲料的干燥沉積物弄臟。 此外，本連接件的優(yōu)點在于，穿剌器的撤回或者降低在正力作用下發(fā)生(換句話 說，穿剌器被連接件拉下)而不是依賴于重力或彈簧偏置以回到其撤回位置。這意味著，穿 剌器不太可能卡在抬起位置。 該輸送頭還可包括穿剌單元，其中，該穿剌單元包括入口穿剌器和出口穿剌器。
優(yōu)選地，穿剌單元包括穿剌主體，該穿剌主體包括流體入口和傳輸導管，該傳輸導 管連通在流體入口和入口穿剌器之間。 優(yōu)選地，穿剌主體還包括環(huán)繞入口穿剌器和出口穿剌器這兩者的整體式密封部 件。 優(yōu)選地，穿剌主體、入口穿剌器和出口穿剌器是獨立構(gòu)件，它們可組裝以形成穿剌 器單元。 本發(fā)明還提供了 一種包括如上所述輸送頭的飲料制備機。 另外，本發(fā)明提供了一種包括如上所述飲料制備機以及一個或多個料筒的飲料制 備系統(tǒng)，其中，所述一個或多個料筒包含一種或多種飲料配料。 本發(fā)明還提供了一種使用具有下述類型輸送頭的飲料制備機的方法，其中該類型 的輸送頭具有活動的第一部分、固定的第二部分、入口穿剌器和出口穿剌器，該入口穿剌器 和出口穿剌器基本上沿相同的方向定向并且可相對于所述固定的第二部分在撤回位置和 穿剌位置之間樞轉(zhuǎn)，該方法包括以下步驟
使所述第一部分運動到打開位置；
將料筒裝載到輸送頭中；
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使所述第一部分運動到關(guān)閉位置以便將所述料筒夾緊在分配位置； 使入口穿剌器和出口穿剌器旋轉(zhuǎn)到穿剌位置以對所述料筒進行穿剌； 從所述料筒分配飲料； 使入口穿剌器和出口穿剌器從穿剌位置旋轉(zhuǎn)到撤回位置； 使所述料筒運動到排出位置； 排出所述料筒。 優(yōu)選地，處于穿剌位置時，入口穿剌器和出口穿剌器均基本上豎直向上定向。 優(yōu)選地，入口穿剌器和出口穿剌器在撤回位置和穿剌位置之間旋轉(zhuǎn)5至10度。 更優(yōu)選地，入口穿剌器和出口穿剌器在撤回位置和穿剌位置之間旋轉(zhuǎn)7. 5度以 上。 優(yōu)選地，入口穿剌器和出口穿剌器的運動是機動式的。 優(yōu)選地，所述第一部分在打開位置和關(guān)閉位置之間樞轉(zhuǎn)。 優(yōu)選地，所述料筒在分配位置和排出位置之間轉(zhuǎn)換。


現(xiàn)在將參照附圖僅以舉例的方式描述本發(fā)明的實施例，在附圖中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一形式的飲料制備機的立體圖，該飲料制備機包括第一和
第二輸送頭； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二形式的飲料制備機的立體圖，該飲料制備機包括單個輸 送頭； 圖3是處于打開位置的、根據(jù)本發(fā)明的輸送頭的剖視立體圖；
圖4是處于打開位置并且插入了第一料筒的圖3中輸送頭的剖視立體圖；
圖5是處于關(guān)閉位置的圖3中輸送頭的剖視立體圖，其中料筒處于分配位置；
圖6是處于關(guān)閉位置的圖3中輸送頭的剖視立體圖，其中輸送頭的穿剌單元處于 抬起位置； 圖7是處于排出位置的圖3中輸送頭的剖視立體圖； 圖8a和8b是圖3中輸送頭的正視圖，其中一些零件以剖面示出， 一些零件為清楚 起見而被省略，該圖示出了輸送頭的料筒引導件的運動； 圖9a和9b是圖8a和8b中輸送頭的剖視圖，其中一些零件進行了剖切，并且插入 了第二料筒，該圖示出了在關(guān)閉輸送頭時料筒引導件的運動；
圖10是圖3中輸送頭的穿剌機構(gòu)的立體圖；
圖lla和lib示出了圖10中穿剌機構(gòu)的工作；以及
圖12a至12c示出了圖3中輸送頭的穿剌器單元。
具體實施例方式
圖1和2中的飲料制備機1每個均包括殼體2，殼體2容納有該機器的內(nèi)部機構(gòu)， 例如儲水罐、泵、加熱裝置和控制裝置。 圖2中的機器1包括單個沖泡機。圖1中的機器1包括聯(lián)接在一起的第一沖泡機 和第二沖泡機。
機器1的每個沖泡機均包括輸送頭3，輸送頭3朝向殼體2的上部設置，使用時，輸送頭3中接收有包含一種或多種飲料配料的料筒。組裝時，輸送頭3與機器1的機架連接。輸送頭3優(yōu)選為相同的。通過以下方式經(jīng)由出口管嘴5從沖泡機中分配出飲料從沖泡機的儲罐泵送水經(jīng)過料筒以形成飲料，隨后該飲料經(jīng)由出口管嘴5而被引入杯子6中。如在圖1中可見，具有兩臺沖泡機的機器設置了兩個出口管嘴5。 如圖3所示，輸送頭3包括下部80、上部機構(gòu)90和料筒引導件110。為清楚起見省略了輸送頭的外罩的一些零件。實際上，外罩會包括很多模塑件，其形狀設計成用于容納和保護輸送頭的內(nèi)部構(gòu)件。 下部80包括由上下模塑件形成的殼體81 。殼體81在朝向輸送頭3的后部處限定馬達腔室88，在朝向輸送頭3的前部處限定穿剌器單元腔室86，并且在輸送頭3的最前面部分限定條形碼讀取器腔室87。殼體81的上表面的靠前部分設有平坦的支撐表面82，穿剌器單元孔口 83和條形碼窗口 84位于其中。在支撐表面82的靠后處，上模塑件的形狀設計成限定排出斜道85 ，該排出斜道通向輸送頭3的下方。 上部機構(gòu)90包括承載架框95、手柄92、夾緊機構(gòu)93、絲杠96和馬達97。
承載架框95形成上部機構(gòu)的核心，并為該上部機構(gòu)的其它構(gòu)件提供結(jié)構(gòu)性框架。如圖3所示，承載架框95包括從前端155延伸至后端154的細長框。該框包括兩個側(cè)面部件151和連接這兩個側(cè)面部件151的上部部件152。如在圖9b中最清楚示出的，上部部件152設有兩個直立腹板156。如在圖5中最清楚示出的，每個側(cè)面部件151包括細長的側(cè)面槽106，上部部件152包括細長的上部槽153。承載架框95優(yōu)選由單個模塑件形成并且關(guān)于輸送頭3的中線對稱。 如在圖9b至9d中最清楚示出的，承載架框95通過形成在樞轉(zhuǎn)點150處的直立腹板156上的一對鉸鏈98樞轉(zhuǎn)至下部80。鉸鏈98偏離于下部80的上表面并且定位在支撐表面82的高度之上。如在圖9a中通過省略殼體91的某些零件而最清楚示出的，鉸鏈98可包括具有齒158的嵌齒157，在承載架框95的樞轉(zhuǎn)期間，齒158與阻尼部件接合，從而提供對承載架框95的樞轉(zhuǎn)速度的控制。例如，阻尼部件可起作用以確保如果在承載架框95處于抬起位置時輸送頭3的手柄92被松開了，則承載架框95以受控的方式向下樞轉(zhuǎn)，而不是自由下落至與下部80接觸。阻尼部件還可包括適合于接合嵌齒157的嵌齒以及可在粘性阻尼流體(例如油)中運動的阻尼器，例如可旋轉(zhuǎn)葉片。 手柄92連接于承載架框95并且圍繞輸送頭3的前部延伸。手柄92通過一種機構(gòu)可樞轉(zhuǎn)地連接于承載架框95，使得當承載架框95處于放下位置時，可按壓手柄92以使設置在手柄92上的掛鉤與設置在下部80上的隆起接合，以便將承載架框可靠地保持在放下位置。在EP1440644中描述了這種機構(gòu)的一個實例。但是，這種機構(gòu)與本發(fā)明無關(guān)。夾緊機構(gòu)93包括杯形夾緊部件100和杯形凹座(socket) 94。夾緊部件100設有中心凸部101。在夾緊部件101的外部設置了多個柔性凸起102，這些柔性凸起102與凹座94的指向內(nèi)部的凸緣103接合以便在組裝時將夾緊部件100牢固地保持在凹座94內(nèi)。凹座94在上表面上設有圓筒形部件104，圓筒形部件104中安置有螺母105。螺母105接合在絲杠96上。夾緊機構(gòu)93的凹座94還設有一對隆起或類似物，這對隆起或類似物接合在承載架框95的側(cè)面槽106中并可沿著該側(cè)面槽滑動，以便在絲杠96工作時保持凹座94的正確定向。因此，可利用絲杠96的旋轉(zhuǎn)來使凹座94從而使夾緊部件100沿著上部機構(gòu)90的縱軸線從承載架框95的前端155到后端154進行往復運動，這將在下文討論輸送頭3的工作時進行描述。如在圖8a和8b中最佳示出的，凹座94還包括一對從凹座94的杯形主體的任一側(cè)向后延伸的尾部件108。每個尾部件108均在其遠端或接近其遠端處設有銷107，銷107的用途將在下文描述。 絲杠96安裝在承載架框95上。如圖5所示，絲杠96在朝向承載架框95的頂部處位于由上部槽153提供的開口中。因此，絲杠96延伸到凹座94上方并且沿著上部機構(gòu)90的縱軸線從承載架框95的后端154延伸到前端155。馬達97可操作地連接于絲杠96的后端并且既能使絲杠96順時針旋轉(zhuǎn)也能使其逆時針旋轉(zhuǎn)。如圖所示，馬達97安裝于承載架框95并橫跨上部機構(gòu)90的縱軸線以節(jié)省空間，并且通過合適的齒輪裝置(例如傘齒輪)連接于絲杠96。 料筒引導件110位于下部80和上部機構(gòu)90之間。如下所述，料筒引導件110在與上部機構(gòu)90可操作地互連的同時歇靠在下部80上并可相對于下部80滑動。
料筒引導件110包括環(huán)形部件111和兩個豎直延伸的腹板113。環(huán)形部件111和腹板113由例如塑料材料形成為單個模塑件。環(huán)形部件111包括限定孔口 112的環(huán)，孔口112的形狀設計成能接收料筒70。料筒引導件110的下表面歇靠在支撐表面82上。在孔口 112精密符合料筒70的形狀以使該料筒能準確地定向和放置的同時，孔口 112比料筒70稍大使得置于孔口 112內(nèi)的料筒70歇靠在下部80的支撐表面82上，而不是歇靠在料筒引導件110本身上。如圖4所示，孔口 112的形狀還設計成能容納料筒70的手柄部71。手柄71從而朝輸送頭3的前部定向并且對稱地定位在輸送頭3的中線上。 腹板113位于料筒引導件110的每一側(cè)，并且如在圖8a和8b中最佳示出的，每個腹板113均設有弓形槽114，組裝時，凹座94的銷107被滑動地接收在槽114中。從而，料筒引導件110與夾緊機構(gòu)互連。每個槽114包括呈弧形的第一部分115，其旋轉(zhuǎn)中心與夾緊機構(gòu)93的樞轉(zhuǎn)點150重合。每個槽114還包括呈弧形的第二部分116，其瞬時曲率中心不與樞轉(zhuǎn)點150重合。槽114的功能將在下文描述。
輸送頭3還包括條形碼讀取器120和穿剌機構(gòu)119。 條形碼讀取器120位于條形碼讀取器腔室87中并且定向成能夠通過條形碼窗口84傳遞和接收信號。 穿剌機構(gòu)119包括穿剌器單元121、馬達130、絲杠131和連接機構(gòu)133。穿剌機構(gòu)119可工作以抬起或放下穿剌器單元121。穿剌器單元121位于下部80的穿剌器單元腔室86中。 如圖12a至12c所示，穿剌器單元121包括主體122，主體122中安裝有入口穿剌器123和出口穿剌器124。主體122設有導管125，導管125將入口穿剌器123與主體122的流體入口 126相連。在輸送頭與機器l的其余部分組裝時，流體入口 126通過管道組聯(lián)接于水源。密封部件128位于主體122的上表面上，環(huán)繞著入口穿剌器123和出口穿剌器124。密封部件128設有凸出的環(huán)形部分129，環(huán)形部分129環(huán)繞著入口穿剌器123的穿剌元件和出口穿剌器124的穿剌元件。 如圖3所示，穿剌器單元腔室86還設有管嘴斜道89，穿剌器單元121延伸到管嘴斜道89中。管嘴斜道89充當漏斗以將經(jīng)由出口穿剌器124釋放出的飲料引導至位于管嘴斜道89底部的出口管嘴5處。
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馬達130位于輸送頭3的后部，遠離穿剌器單元121。馬達130定向成與下部80的縱軸線基本一致，但向下傾斜成稍在水平面之下。如在圖10中最清楚地看到的，馬達130通過大致U形的螺紋后聯(lián)接部件138聯(lián)接于絲杠131。絲杠131的遠端設有終點擋塊。馬達130既能使絲杠131順時針旋轉(zhuǎn)也能使其逆時針旋轉(zhuǎn)以使后聯(lián)接部件138相對于下部80前后往復運動。 如圖10所示，連接機構(gòu)133包括具有一對向前延伸的臂135a的U形主連接件135、一對副連接件136、一對第三連接件137、后聯(lián)接部件138以及前聯(lián)接部件149。該連接機構(gòu)通過后安裝板160、前安裝板161和兩個側(cè)安裝板162安裝于下部80，其中所述安裝板均可靠地安裝于下部80的上模塑件的下面。 側(cè)安裝板162提供一對第一樞轉(zhuǎn)點139。前安裝板161提供一對第二樞轉(zhuǎn)點140。
如在圖10、11a和lib中最清楚示出的，U形主連接件135在后端處可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接于后聯(lián)接部件138。 前聯(lián)接部件149包括具有兩個臂146和互連橋147的大致U形部件。臂146的遠端可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接于第一樞轉(zhuǎn)點139。 副連接件136在第三樞轉(zhuǎn)點141處可旋轉(zhuǎn)地連接于主連接件臂135a，使得每個主連接件臂135a的前端連接于相應副連接件136的后端。每個副連接件136的相對端在第四樞轉(zhuǎn)點148處聯(lián)接于前聯(lián)接部件149。 第三連接件137連接在第三樞轉(zhuǎn)點141 (主連接件臂135a與副連接件136在此聯(lián)接)和前安裝板161上的第二樞轉(zhuǎn)點140之間。 如圖10所示，穿剌器單元121剛性地安裝于前聯(lián)接部件149的互連橋147上。可替代地，穿剌器單元121可與前聯(lián)接部件149形成為一體件。 如在圖10中最清楚示出的，連接機構(gòu)133將來自位于輸送頭3后部的馬達130的原動力傳輸?shù)捷斔皖^3的前部。此外，如圖5所示，通過使用成對的主連接件臂135a、副連接件136和第三連接件137以及U形部件135、149，該連接機構(gòu)圍繞排出斜道85延伸而不妨礙該斜道。 下面將描述穿剌機構(gòu)119的工作。 飲料制備機還包括用于控制該機器的工作的控制器，該機器的工作包括每個輸送頭3的各構(gòu)件(例如馬達95、130，以及條形碼讀取器120)的工作。 輸送頭3還可設有連接于控制器的互鎖或感測裝置，用于向控制器提供關(guān)于凹座94在其絲杠96上的位置、穿剌機構(gòu)119的位置以及上部機構(gòu)90的位置(例如上部機構(gòu)90是否處于關(guān)閉位置)的數(shù)據(jù)。當上部機構(gòu)90處于放下位置時，通常提供互鎖件以確認手柄92的關(guān)閉。當該互鎖件指示手柄92被打開時，輸送頭3的工作被阻止。
作為在絲杠96上設置互鎖件來指示凹座94的位置的替代方案，可使用電流感測控制。在電流感測中，監(jiān)測馬達97取用的電流，控制器將"所取用的電流增大到預設閾值之上"解釋為指示凹座94已經(jīng)到達其位于承載架框95的前端155或后端154處的終點擋塊之一。 使用時，首先通過使上部機構(gòu)90運動到如圖3所示的抬起位置而打開輸送頭3，以允許插入下述類型的料筒70，即該類型的料筒70具有被圍繞周邊凸緣78的柔性下膜77密封的碗狀上部76。通過首先打開手柄92以使掛鉤脫離下部80的隆起，然后抬升手柄92，從
11而實現(xiàn)上部機構(gòu)的打開。如圖3和圖9a所示，在上部機構(gòu)90的抬起位置，料筒引導件110 定位在最前位置處以便于裝載料筒70，并且夾緊部件100作為上部構(gòu)件90的一部分而被 抬起。料筒引導件110被如此定位是由于尾部件108的銷107在料筒引導件110的槽114 中的相互作用。具體而言，如圖9a所示，在抬起位置，每個銷107運動到槽114的第一部分 115的頂部。 然后將料筒70插入到料筒引導件110的孔口 112中，使得料筒70像圖4所示那 樣歇靠在支撐表面82上。在圖4中，示出的輸送頭3包含具有相對較淺輪廓的料筒70。料 筒70的手柄部71朝輸送頭3的前部對準并且位于輸送頭3的中線上。
然后通過在手柄92上往下按壓而將上部機構(gòu)90關(guān)閉至圖5所示的位置。上部機 構(gòu)90的關(guān)閉致使料筒引導件110和料筒70在支撐表面82上向后滑動到分配位置，在該分 配位置料筒70與穿剌器孔口 83和條形碼窗口 84正確地對準。料筒引導件110的向后運 動是由銷107和槽114的相互作用引起的。如圖8a、8b以及圖9a至9d所示，上部機構(gòu)90 的向下旋轉(zhuǎn)致使夾緊機構(gòu)93也向下旋轉(zhuǎn)，從而使銷107首先沿著槽114的第一部分115運 動，然后沿著第二部分116運動。銷107沿著槽的第一部分115向圖9c中所示位置的運動 不會引起料筒引導件110的任何運動，因為第一部分115的曲率中心與夾緊機構(gòu)93的旋轉(zhuǎn) 點重合。但是，夾緊機構(gòu)93的進一步向下旋轉(zhuǎn)則會引起料筒引導件110的向后滑動，因為 銷107抵靠在槽114的最后表面上從而迫使料筒引導件110運動以適應該銷向圖9d所示 位置的運動。在夾緊機構(gòu)93的關(guān)閉位置，料筒引導件110已經(jīng)沿著向后的方向運動了 7.8 至10mm。 處于關(guān)閉位置時，夾緊部件100的凸部101接合在形成于料筒70的上部76中 的相對較淺的中心井穴75中。夾緊部件IOO還設有與料筒100的入口區(qū)域?qū)实臉?gòu)造 (formation) 79。處于關(guān)閉位置時，夾緊部件100的下緣與料筒70的周邊凸緣78對準并且 設計成與其接觸。處于關(guān)閉或者夾緊位置時，夾緊部件100對料筒70施加夾緊力。該力主 要由凸部101施加在料筒70的中心區(qū)域并且由構(gòu)造79施加在料筒70的入口區(qū)域。但是， 如果需要，夾緊部件IOO的下緣可以對周邊凸緣78施加相對較小的力。此時，穿剌器單元 121仍然為放下的。因此，施加于料筒70的力會迫使該料筒與支撐表面82接觸。這樣，下 膜77承擔了在緊鄰地環(huán)繞穿剌器孔口 83的區(qū)域中所施加的載荷的一部分。此外，施加于 料筒70的其余載荷通過周邊凸緣78 (在這里料筒70接觸支撐表面82)而被承擔。
上部機構(gòu)90的關(guān)閉也觸發(fā)條形碼讀取器120的工作通過經(jīng)由條形碼窗口 84傳 遞而讀取料筒70上的條形碼。所接收的檢測信號隨后被送給控制器，該控制器從而針對所 插入的料筒確定正確的分配參數(shù)，例如水的溫度、體積、浸泡時間等。 在發(fā)生分配循環(huán)和排出之后上部機構(gòu)90的打開會引起上述料筒引導件110的運 動的逆向進行。 料筒引導件110的這種運動的一個特別的優(yōu)點在于，允許適應具有相對較深輪廓 的料筒，例如圖9a至9d所示類型的料筒70。如圖9a至9d所示，將料筒引導件110保持在 圖9a的裝載位置直到夾緊機構(gòu)93已部分向下旋轉(zhuǎn)到圖9c所示的點，這允許夾緊部件100 的下緣越過料筒70的上后點73。料筒70的后續(xù)向后運動在避免夾緊部件的下緣在料筒的 前表面74上弄臟或者凸部101在料筒70的相對較深的中心井穴75的側(cè)面上弄臟的同時 允許使用精密符合料筒直徑的夾緊部件100。這樣，夾緊部件100的尺寸被最小化，而無需利用夾緊機構(gòu)93的基本上豎直的運動來允許插入不同深度的料筒。 如圖5所示，此時穿剌器單元121處于放下位置，使得入口穿剌器123和出口穿剌器124完全在支撐表面82的高度之下。從用戶接收到啟動指令后(例如通過按啟動/停止按鈕)，機器1的控制器使馬達130運行以將穿剌機構(gòu)119抬升到圖6所示的抬起位置，使得入口穿剌器123和出口穿剌器124抬升超出(proud of)支撐表面82的高度。處于抬起位置時，穿剌器單元121被抬升到這樣的點，即在該點時密封部件128基本水平定向并且密封部件128的大體高度與支撐表面82相齊。然而，在這個位置時，密封部件128的凸出環(huán)形部分129位于支撐表面82的高度的稍上方。這樣，凸出環(huán)形部分129能夠稍稍變形，從而張緊料筒70的柔性下膜77。由于夾緊部件100的下緣的約束性接觸，料筒70的周邊凸緣78保持與支撐表面82接觸。 此外，穿剌器單元121的向上運動會迫使料筒70更緊地抵靠在夾緊部件100的凸部101和構(gòu)造79上，以增大將料筒70保持在夾緊部件100和穿剌器單元121之間的位置的夾緊力。這樣，夾緊部件100與穿剌器單元121的聯(lián)合作用會在料筒的入口處產(chǎn)生30N的最小夾緊力，在出口處產(chǎn)生75至130N的力。 在圖lla和lib中可以最清楚地看到穿剌機構(gòu)119從放下位置向抬起位置的運動，該運動涉及穿剌器單元121圍繞其樞轉(zhuǎn)點進行5至10度(優(yōu)選地大于7. 5度)的旋轉(zhuǎn)。馬達130運行時，絲杠131的旋轉(zhuǎn)使后聯(lián)接部件138向前運動大約20mm。由于后聯(lián)接部件138與主連接件135聯(lián)接，主連接件135基本沿著與該主連接件的縱軸線一致的方向運動，但是這可能伴隨有主連接件135相對于后聯(lián)接部件138進行的少許旋轉(zhuǎn)運動。與此同時，主連接件臂135a推動副連接件136的下端。由于第三連接件137(其將主連接件臂135a和副連接件136聯(lián)接至第二樞轉(zhuǎn)點140)的約束，如圖lib中所見，主連接件臂135a的推動運動會致使副連接件136沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)會引起前聯(lián)接部件149的向上旋轉(zhuǎn)，因為副連接件136聯(lián)接于前聯(lián)接部件149并且前聯(lián)接部件149的臂148聯(lián)接于側(cè)安裝板162的第一樞轉(zhuǎn)點139。由于穿剌器單元121剛性連接于前聯(lián)接部件149，因此前聯(lián)接部件149的向上旋轉(zhuǎn)會引起穿剌器單元121的向上旋轉(zhuǎn)。處于抬起位置時，第三連接件137基本上豎直并與也是豎直對準的副連接件136對準。在此位置，副連接件和第三連接件最能夠抵抗夾緊部件100向料筒70施加的向下載荷。副連接件和第三連接件的運動還以鉸接夾的方式起作用，其中副連接件和第三連接件卡扣在圖lib的位置并有保持在該位置上的傾向，直到馬達130施加了正的回撤力。 穿剌機構(gòu)119的抬升會致使利用入口穿剌器123和出口穿剌器124對料筒70進行穿剌，以在料筒70的下面分別形成入口和出口 。 —旦控制器檢測到穿剌器單元121處于抬起位置，就開始從料筒70分配飲料。如同絲杠96的工作那樣，控制器可利用對馬達130的電流感測來確定穿剌器單元121的位置。熱水從流體入口 126經(jīng)由導管125和入口穿剌器123而被引導到料筒中。所形成的飲料被釋放經(jīng)過出口穿剌器124、管嘴斜道89并從出口 5流出到等待的容器6中。
—旦分配停止，就通過使馬達130反向運行而逆向進行上述操作，來降低穿剌器單元121。這將入口穿剌器123和出口穿剌器124清除出料筒70的排出路徑，并且也消除了施加于料筒70的一部分載荷。 然后控制器使馬達97運行以通過使料筒70運動到排出位置而排出料筒70。馬達
1397的運行會使絲杠96旋轉(zhuǎn)，從而致使夾緊凹座94和夾緊部件100向后滑動到圖7所示的 位置。夾緊部件100使料筒70與其一起運動，從而將料筒70拖動到排出斜道85上方。在 此運動期間，料筒70仍然處于來自上部機構(gòu)90的凹座94的一些載荷之下。 一旦料筒70基 本上或完全地與斜道85對準，料筒70就在重力作用下順著斜道85落入到機器1的下部中 的垃圾桶中。應該注意的是，在此運動期間，上部機構(gòu)90的殼體91的外面部分保持靜止， 使得夾緊機構(gòu)93的運動保持在輸送頭3的內(nèi)部。 一個特別的優(yōu)點在于，不需要打開輸送頭 3以排出料筒70。此外，夾緊機構(gòu)93不僅影響飲料分配過程中料筒70的夾緊而且還影響 料筒70的排出。 然后使馬達97反向運行以使夾緊機構(gòu)93運動回到準備進入下一分配周期的靠前 位置。 任選地，可以利用蒸汽凈化來清潔穿剌器單元腔室86、支撐表面82和夾緊部件 100。引導蒸汽通過入口穿剌器123。蒸汽凈化可在穿剌器主體121處于抬起位置或放下位 置時實施。此外，也可以在每個分配周期之后自動實施以及或者在用戶的手動控制或控制 器的自動控制下隨時地實施。在分配周期中當料筒70處于分配位置時也可利用蒸汽凈化 以使料筒70變干并幫助驅(qū)趕出料筒70中的任何殘留液體。
權(quán)利要求
一種用于飲料制備機的輸送頭，包括活動的第一部分和固定的第二部分，第一部分能相對于第二部分在打開位置和關(guān)閉位置之間運動，處于打開位置時，第一部分定位成使得能夠?qū)⒘贤惭b載到該輸送頭中，處于關(guān)閉位置時，第一部分和第二部分定位成將所述料筒保持在分配位置，該輸送頭還包括入口穿刺器和出口穿刺器，入口穿刺器和出口穿刺器實質(zhì)上沿相同的方向定向并且能相對于所述固定的第二部分在撤回位置和穿刺位置之間樞轉(zhuǎn)。
2. 如權(quán)利要求1所述的輸送頭，其中，入口穿剌器和出口穿剌器在穿剌位置實質(zhì)上豎 直向上定向。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的輸送頭，其中，入口穿剌器和出口穿剌器定向成用于對所述 料筒的最下表面進行穿剌。
4. 如任一項前述權(quán)利要求所述的輸送頭，其中，入口穿剌器和出口穿剌器的撤回位置 比穿剌位置低。
5. 如任一項前述權(quán)利要求所述的輸送頭，其中，入口穿剌器和出口穿剌器的撤回位置 從穿剌位置傾斜5至10度。
6. 如權(quán)利要求5所述的輸送頭，其中，入口穿剌器和出口穿剌器的撤回位置從穿剌位 置傾斜7.5度以上。
7. 如任一項前述權(quán)利要求所述的輸送頭，其中，所述固定的第二部分包括用于所述料 筒的水平支撐物，并且入口穿剌器和出口穿剌器在穿剌位置豎直延伸到該水平支撐物上 方。
8. 如權(quán)利要求7所述的輸送頭，其中，入口穿剌器和出口穿剌器在撤回位置不豎直延 伸到該水平支撐物上方。
9. 如任一項前述權(quán)利要求所述的輸送頭，其中，第一部分能在打開位置和關(guān)閉位置之 間樞轉(zhuǎn)。
10. 如任一項前述權(quán)利要求所述的輸送頭，還包括用于使入口穿剌器和出口穿剌器在 撤回位置和穿剌位置之間樞轉(zhuǎn)的馬達。
11. 如權(quán)利要求10所述的輸送頭，其中，該輸送頭包括后部和前部，其中馬達位于輸送 頭的后部，入口穿剌器和出口穿剌器位于輸送頭的前部。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的輸送頭，其中，在抬起位置時，馬達定位在與入口穿剌器 和出口穿剌器實質(zhì)相同的高度上。
13. 如權(quán)利要求10至12中任一項所述的輸送頭，其中，馬達通過穿剌機構(gòu)連接于入口 穿剌器和出口穿剌器。
14. 如權(quán)利要求13所述的輸送頭，其中，穿剌機構(gòu)布置成將馬達的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成入 口穿剌器和出口穿剌器的樞轉(zhuǎn)運動。
15. 如權(quán)利要求13或14所述的輸送頭，還包括排出通道，所述料筒能被輸送到所述排 出通道中，其中，該排出通道位于入口穿剌器和出口穿剌器與馬達之間。
16. 如權(quán)利要求15所述的輸送頭，其中，穿剌機構(gòu)橫跨排出通道。
17. 如權(quán)利要求15或16所述的輸送頭，其中，穿剌機構(gòu)限定孔口，并且排出通道通過所 述孔口。
18. 如權(quán)利要求17所述的輸送頭，其中，排出通道包括排出斜道，該排出斜道包括斜道 殼體，其中該斜道殼體通過所述孔口 。
19. 如權(quán)利要求13至18中任一項所述的輸送頭，其中，穿剌機構(gòu)包括主連接件，該主連 接件包括第一端和第二端，其中，該主連接件的第一端聯(lián)接于馬達使得該馬達的旋轉(zhuǎn)引起 該主連接件的縱向運動。
20. 如權(quán)利要求19所述的輸送頭，其中，主連接件沿縱軸線為細長的并且能響應于馬 達的旋轉(zhuǎn)而實質(zhì)上沿其縱軸線運動。
21. 如權(quán)利要求19或20所述的輸送頭，其中，穿剌機構(gòu)還包括副連接件，該副連接件包 括第一端和第二端，其中，該副連接件的第一端聯(lián)接于主連接件的第二端，其中，主連接件 的運動致使該副連接件相對于所述固定的第二部分旋轉(zhuǎn)。
22. 如權(quán)利要求21所述的輸送頭，其中，副連接件包括一對副連接部件。
23. 如權(quán)利要求21或22所述的輸送頭，其中，穿剌機構(gòu)還包括第三連接件，該第三連接 件包括第一端和第二端，其中，該第三連接件的第一端聯(lián)接于副連接件的第一端，其中副連 接件的運動致使該第三連接件相對于所述固定的第二部分旋轉(zhuǎn)。
24. 如權(quán)利要求23所述的輸送頭，其中，第三連接件包括一對第三連接部件。
25. 如權(quán)利要求23或24所述的輸送頭，其中，第三連接件的第一端還聯(lián)接于主連接件 的第二端。
26. 如權(quán)利要求23至25中任一項所述的輸送頭，其中，第三連接件的第二端聯(lián)接于所 述固定的第二部分。
27. 如權(quán)利要求21至26中任一項所述的輸送頭，還包括第四連接件，該第四連接件可 旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接于所述固定的第二部分，其中，副連接件的第二端可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接于該第四連接 件。
28. 如權(quán)利要求22至27中任一項所述的輸送頭，其中，副連接件和第三連接件形成鉸 接夾機構(gòu)。
29. 如權(quán)利要求22至28中任一項所述的輸送頭，其中，處于穿剌位置時，副連接件和第 三連接件實質(zhì)上豎直定向。
30. 如權(quán)利要求19至29中任一項所述的輸送頭，還包括具有入口穿剌器和出口穿剌器 的主體，其中，該主體可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接于所述固定的第二部分。
31. 如權(quán)利要求19至30中任一項所述的輸送頭，其中，穿剌機構(gòu)包括孔口 ，排出通道通 過該孔口。
32. 如任一項前述權(quán)利要求所述的輸送頭，還包括穿剌單元，其中，該穿剌單元包括入 口穿剌器和出口穿剌器。
33. 如權(quán)利要求32所述的輸送頭，其中，穿剌單元包括穿剌主體，該穿剌主體包括流體 入口和傳輸導管，該傳輸導管連通在流體入口和入口穿剌器之間。
34. 如權(quán)利要求33所述的輸送頭，其中，穿剌器主體還包括環(huán)繞入口穿剌器和出口穿 剌器這兩者的整體式密封部件。
35. 如權(quán)利要求33或34所述的輸送頭，其中，穿剌主體、入口穿剌器和出口穿剌器是獨 立構(gòu)件，它們能組裝以形成穿剌器單元。
36. —種包括如任一項前述權(quán)利要求所述的輸送頭的飲料制備機。
37. —種包括如權(quán)利要求36所述飲料制備機以及一個或多個料筒的飲料制備系統(tǒng)，其 中，所述一個或多個料筒包含一種或多種飲料配料。
38. —種使用具有下述類型輸送頭的飲料制備機的方法，其中該類型的輸送頭具有活 動的第一部分、固定的第二部分、入口穿剌器和出口穿剌器，入口穿剌器和出口穿剌器實質(zhì) 上沿相同的方向定向并且能相對于所述固定的第二部分在撤回位置和穿剌位置之間樞轉(zhuǎn)， 該方法包括以下步驟使所述第一部分運動到打開位置； 將料筒裝載到輸送頭中；使所述第一部分運動到關(guān)閉位置以便將所述料筒夾緊在分配位置； 使入口穿剌器和出口穿剌器旋轉(zhuǎn)到穿剌位置以對所述料筒進行穿剌； 從所述料筒分配飲料；使入口穿剌器和出口穿剌器從穿剌位置旋轉(zhuǎn)到撤回位置；使所述料筒運動到排出位置；排出所述料筒。
39. 如權(quán)利要求38所述的方法，其中，處于穿剌位置時，入口穿剌器和出口穿剌器均實 質(zhì)上豎直向上定向。
40. 如權(quán)利要求38或39所述的方法，其中，入口穿剌器和出口穿剌器在撤回位置和穿 剌位置之間旋轉(zhuǎn)5至10度。
41. 如權(quán)利要求40所述的方法，其中，入口穿剌器和出口穿剌器在撤回位置和穿剌位 置之間旋轉(zhuǎn)7.5度以上。
42. 如權(quán)利要求38至41中任一項所述的方法，其中，入口穿剌器和出口穿剌器的運動 是機動式的。
43. 如權(quán)利要求38至42中任一項所述的方法，其中，所述第一部分在打開位置和關(guān)閉 位置之間樞轉(zhuǎn)。
44. 如權(quán)利要求43所述的方法，其中，所述料筒在分配位置和排出位置之間轉(zhuǎn)換。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于飲料制備機的輸送頭，其包括活動的第一部分和固定的第二部分，第一部分可相對于第二部分在打開位置和關(guān)閉位置之間運動，處于打開位置時，第一部分定位成使得能夠?qū)⒘贤惭b載到該輸送頭中，處于關(guān)閉位置時，第一部分和第二部分定位成將所述料筒保持在分配位置，該輸送頭還包括入口穿刺器和出口穿刺器，該入口穿刺器和出口穿刺器基本上沿相同的方向定向并且可相對于所述固定的第二部分在撤回位置和穿刺位置之間樞轉(zhuǎn)。
文檔編號B65B43/42GK101754899SQ200880025149
公開日2010年6月23日 申請日期2008年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者A·M·哈利戴, R·G·坦納 申請人:卡夫食品研發(fā)公司