專利名稱：制備飲料的筒、機(jī)器、系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備飲料的筒、機(jī)器和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
提供用容納預(yù)先確定數(shù)量的一種或多種飲料組分的筒來(lái)制備單份飲料，如咖啡，茶和巧克力的機(jī)器和系統(tǒng)是公知的。分配的飲料的濃度可通過(guò)添加水稀釋該組分或調(diào)制(brewed)成分來(lái)改變。但是，對(duì)于某些飲料，如咖啡，在單次服務(wù)中需要更濃的飲料和/或更大量的飲料。已經(jīng)嘗試以顆?；蛞后w形式提供濃縮飲料組分，以便從固定體積的筒分配更多和/或更濃的飲料。但是這些嘗試基本上沒(méi)有取得成功，部分原因是基于顆粒和液體的成分與基于焙烤和研磨組分的成分在味道上的差異。另一種解決方案是簡(jiǎn)單地使用較大的筒來(lái)裝較大體積飲料。但是，這通常需要對(duì)各種筒尺寸使用單獨(dú)的機(jī)器，或使用可采用夾持不同筒的單獨(dú)模式的復(fù)雜的夾持機(jī)構(gòu)。這樣導(dǎo)致了難以操作的昂貴配置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種飲料制備機(jī)器，其包括用于接收各種高度的飲料筒的調(diào)制頭(brew head)以及使水介質(zhì)通過(guò)所述飲料筒以便由容納于所述筒中的一種或多種飲料組分形成飲料的機(jī)構(gòu)，該調(diào)制頭包括第一部件和第二部件，第一部件和第二部件可彼此相對(duì)地從其中所述飲料筒可接收于調(diào)制頭中的打開位置移動(dòng)到其中所述飲料筒可固定保持在限定于第一和第二部件之間的調(diào)制頭空間的關(guān)閉位置，調(diào)制頭的第一部件包括在調(diào)制頭空間內(nèi)朝第二部件部分延伸的夾持件，使得當(dāng)?shù)谝徊考偷诙考幱陉P(guān)閉位置時(shí)，夾持件的遠(yuǎn)端和第二部件彼此相距固定距離；其中在使用時(shí)，各種高度的飲料筒可夾持在夾持件的遠(yuǎn)端和第二部件之間的飲料頭空間內(nèi)。有利的是，本發(fā)明的夾持配置允許采用單一操作模式適應(yīng)各種尺寸的飲料筒的簡(jiǎn)化配置。這導(dǎo)致了更容易操作的機(jī)器。此外，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)不需要進(jìn)行改變或調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同尺寸的筒，該機(jī)構(gòu)的價(jià)格便宜，不容易損壞。在夾持件和第二部件之間使用固定距離導(dǎo)致無(wú)論其尺寸如何施加到筒上的均勻壓力。這樣改進(jìn)了機(jī)器操作的一致性。夾持件優(yōu)選位于第一部件的中心或其附近，以便夾持在其中心或附近接收于調(diào)制頭內(nèi)的飲料筒。夾持件優(yōu)選包括使用時(shí)與飲料筒的凹部配合的延伸部。調(diào)制頭空間的體積大于50ml。調(diào)制頭空間的高度在15到30mm之間。一個(gè)方面，夾持件朝第二部件延伸調(diào)制頭空間高度的50%到70%的距離。夾持件朝第二部件延伸調(diào)制頭空間高度的大約60%的距離。使用時(shí)，至少兩種高度的飲料筒可夾持于夾持件的遠(yuǎn)端和第二部件之間的調(diào)制頭空間內(nèi)。本發(fā)明還提供了一種飲料筒，其包括容納一種或多種飲料組分并包括具有細(xì)長(zhǎng)凹部的外表面的存儲(chǔ)體積，該凹部朝筒的相對(duì)表面延伸飲料筒的高度的50%到70%之間的距離，凹部在使用時(shí)適合接收飲料制備機(jī)器的夾持件，其中該凹部限定夾持件的夾持表面。用于一種或多種飲料組分的存儲(chǔ)體積在40到60ml之間。一方面，用于一種或多種飲料組分的存儲(chǔ)體積大于或等于50ml。筒的高度大于25mm。本發(fā)明還提供了一種飲料制備系統(tǒng)，包括如上所述的飲料制備機(jī)器和多個(gè)各種高度的飲料筒，其中各所述飲料筒包括位于飲料筒第一側(cè)的第一夾持表面和位于飲料筒相對(duì)側(cè)的第二夾持表面，其中各飲料筒的第一和第二夾持表面隔開等于或邊際式(marginally)大于處于關(guān)閉位置時(shí)飲料制備機(jī)器的夾持件和第二部件之間的距離的均勻距離。各飲料筒優(yōu)選包括位于第一側(cè)的凹部，第一夾持表面設(shè)置在所述凹部的底部或其附近。優(yōu)選的，當(dāng)調(diào)制頭的第一和第二部件處于關(guān)閉位置時(shí)，夾持件可在凹部?jī)?nèi)延伸，使得夾持件的遠(yuǎn)端可與第一夾持表面接觸。在一方面,調(diào)制頭空間大于50ml。優(yōu)選的，飲料筒優(yōu)選包括可夾持在夾持件的遠(yuǎn)端和第二部件之間調(diào)制頭空間內(nèi)的至少兩種高度的筒。一方面，飲料筒包括具有第一高度和存儲(chǔ)體積的第一筒型以及具有大于第一筒型的第二高度和存儲(chǔ)體積的第二筒型。優(yōu)選的，第一筒型的高度小于18_，而存儲(chǔ)體積小于35ml。優(yōu)選的，第二筒型的高度大于25mm，而存儲(chǔ)體積大于或等于35ml。本發(fā)明還提供了一種分配單份(single serving)過(guò)濾飲料的方法,包括以下步驟
提供容納一種或多種適合在存儲(chǔ)體積進(jìn)行調(diào)制的飲料組分的飲料筒；
使水介質(zhì)通過(guò)該一種或多種飲料組分以便由此形成過(guò)濾飲料；
將所述過(guò)濾飲料從筒分配到容器中；
其中飲料筒的存儲(chǔ)體積在40到60ml之間；
其中分配飲料的體積大于400ml。 分配飲料的體積可大于600ml。分配飲料的體積可大于700ml。優(yōu)選的，飲料組分優(yōu)選是焙烤和研磨的咖啡。還可使用速溶咖啡，速溶茶或茶葉?？蛇x擇的，該方法進(jìn)一步包括以下步驟
提供容納適合在存儲(chǔ)體積中發(fā)泡的一種或多種飲料組分的第二飲料筒；
使水介質(zhì)通過(guò)該一種或多種飲料組分以便由此形成發(fā)泡的飲料部分；
將發(fā)泡的飲料部分從筒分配到容器，形成卡布奇諾型飲料；
其中第二飲料筒的存儲(chǔ)體積在40到60ml之間；并且 其中分配的發(fā)泡飲料部分的體積大于200ml。分配的發(fā)泡的飲料部分的體積大于300ml?？砂l(fā)泡的飲料組分包括液體牛奶或者基于牛奶的制品或基于巧克力的制品。在下面的描述中，術(shù)語(yǔ)“上面”和“下面”及其同義詞將用來(lái)描述本發(fā)明的特征的關(guān)系定位。術(shù)語(yǔ)“上面”和“下面”及其同義詞應(yīng)當(dāng)理解為是指處于正常方位以便插入飲料制備機(jī)器并進(jìn)行后續(xù)分配的的筒(或其他構(gòu)件)。此外，術(shù)語(yǔ)“內(nèi)”和“外”及其同義詞用于描述本發(fā)明的特征的關(guān)系定位。術(shù)語(yǔ)“內(nèi)”和“外”及其同義詞應(yīng)當(dāng)理解為是指分別接近或遠(yuǎn)離筒(或其他構(gòu)件)的中心或主軸線X的筒(或其他構(gòu)件)的相對(duì)位置。


現(xiàn)在將參考附圖僅通過(guò)示例方式描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中
圖1a是本發(fā)明的飲料制備機(jī)器的前透視 圖1b是其中調(diào)制頭位于打開位置的圖1a的機(jī)器的前透視 圖2是為了清晰起見省略了某些部件的圖1a的機(jī)器的后透視 圖3是為了清晰起見省略了某些部件的圖1a的機(jī)器的另一后透視 圖4是為了清晰起見省略了某些部件的圖1a的機(jī)器的調(diào)制頭的透視 圖5是為了清晰起見省略了某些部件的圖1a的機(jī)器的調(diào)制頭的另一透視 圖6是適應(yīng)根據(jù)本發(fā)明的飲料筒的第二實(shí)施例的處于關(guān)閉位置的調(diào)制頭的截面 圖7是適應(yīng)根據(jù)本發(fā)明的飲料筒的第二實(shí)施例的處于打開位置的調(diào)制頭的截面 圖8是圖1a的機(jī)器的示意性布局；
圖9a和圖9b是圖1a的機(jī)器的第一和第二編碼識(shí)別機(jī)構(gòu)的示意圖示意性布局；
圖10是本發(fā)明的飲料筒的平面 圖11是可用于本發(fā)明的飲料制備機(jī)器中的本發(fā)明的筒的第一實(shí)施例的外部構(gòu)件的截面 圖12是顯示向內(nèi)指向的圓柱形延伸部的圖11的外部構(gòu)件的細(xì)節(jié)的截面 圖13是顯示開槽的圖11的外部構(gòu)件的細(xì)節(jié)的截面 圖14是從圖11的外部構(gòu)件上方的透視 圖15是沿反轉(zhuǎn)方向的圖11的外部構(gòu)件上方的透視 圖16是從圖11的外部構(gòu)件上方的平面 圖17是筒的內(nèi)部構(gòu)件的截面 圖18是從圖17的內(nèi)部構(gòu)件上方的透視 圖19是沿反轉(zhuǎn)方向的圖17的內(nèi)部構(gòu)件上方的透視 圖20是從圖17的內(nèi)部構(gòu)件上方的平面 圖21是處于組裝狀態(tài)的筒的第一實(shí)施例的截面 圖22是根據(jù)本發(fā)明的筒的第二實(shí)施例的截面圖。
具體實(shí)施例方式飲料制備系統(tǒng)
在圖1a到圖9b中顯示了本發(fā)明的飲料制備系統(tǒng)的飲料制備機(jī)器201。飲料制備機(jī)器201通常包括容納水罐220、水加熱器225、水泵230、空氣壓縮機(jī)235、控制處理器、用戶界面240和調(diào)制頭250的殼體210。調(diào)制頭250轉(zhuǎn)而通常包括保持件251、識(shí)別機(jī)構(gòu)252、出口和入口刺破件(piercer) 253、254。飲料制備機(jī)器201設(shè)計(jì)成能夠從例如圖10到圖22所示的筒I形式的插入物分配飲料組分。系統(tǒng)使用的筒
圖10到圖21顯示了筒I的第一實(shí)施例。筒I 一般包括外部構(gòu)件2，內(nèi)部構(gòu)件3和疊層5。外部構(gòu)件2，內(nèi)部構(gòu)件3和疊層5組裝以形成具有用于容納一種或多種飲料組分的內(nèi)部120、入口 121，出口 122以及連接入口 121到出口 122并通過(guò)內(nèi)部120的飲料流路的筒I。入口 121和出口 122最初通過(guò)疊層5密封，使用時(shí)通過(guò)刺破或割開疊層5而打開。飲料流路由如下文所討論的外部構(gòu)件2、內(nèi)部構(gòu)件3和疊層5之間空間互相關(guān)系限定。如下文進(jìn)一步描述的，筒I內(nèi)可選擇地包括其他部件，如過(guò)濾件4。筒I特別設(shè)計(jì)成用于分配過(guò)濾產(chǎn)品，如焙烤和研磨的咖啡或茶葉。但是，筒I可與其他制品一起使用，如巧克力、咖啡、茶、甜料、興奮性飲料、調(diào)味料，酒精飲料、加味牛奶、水果汁、果汁飲料，調(diào)味汁和甜品。如圖15所示，筒I的整體形狀大致為圓形或碟狀，筒I的直徑遠(yuǎn)大于其高度。主軸線X穿過(guò)如圖11所示的外部構(gòu)件的中心。通常，外部構(gòu)件2的總直徑為68. 5mm±6mm,總高度是16_±3_。通常,筒I的體積是30. 2ml±20%。外部構(gòu)件2通常包括具有彎曲的環(huán)形壁13、封閉的頂部11和開口的底部12的碗狀外殼10。與底部12的直徑相比，外部構(gòu)件2頂部11的直徑較小，這是因?yàn)殡S著從封閉頂部11過(guò)渡到開口底部12，環(huán)形壁13張開。環(huán)形壁13和封閉底部11 一起限定具有內(nèi)部34的容器。向內(nèi)指向的中空?qǐng)A柱形延伸部18以主軸線X為中心設(shè)置在封閉頂部11。如圖12更清楚顯示的，圓柱形延伸部18的內(nèi)表面包括具有第一、第二和第三部分19、20、21的臺(tái)階狀外形。第一部分19是正圓柱形。第二部分20是截頭圓錐形并向內(nèi)變窄。第三部分21是另一正圓柱形并由下表面31封閉。第一、第二和第三部分19、20、21的直徑逐步增加，使得圓柱形延伸部18的直徑隨著從頂部11過(guò)渡到封閉的下表面31而減少。大致水平的肩部32在第二和第三部分20、21之間的結(jié)合部形成于圓柱形延伸部18上。從外面看，圓柱形延伸部18在筒外表面上形成凹部。夾持表面18a由如圖12所示的凹部底面形成。下面將描述夾持表面18a的使用。向外延伸的肩部33朝向底部12形成于外部構(gòu)件2內(nèi)。向外延伸的肩部33形成與環(huán)形壁13同軸的第二壁15，以便限定在第二壁15和環(huán)形壁13之間形成歧管16的環(huán)形徑道。歧管16圍繞外部構(gòu)件2的周邊。一系列開槽17與歧管16水平地設(shè)置在環(huán)形壁13上，以便提供歧管16和外部構(gòu)件2的內(nèi)部34之間的氣體和液體流通。如圖13所示，開槽17包括在環(huán)形壁13的豎直切口。設(shè)置有20到40個(gè)開槽。在所示實(shí)施例中，繞歧管16的周邊大致等間隔設(shè)置37個(gè)開槽17，通常。各開槽17的長(zhǎng)度優(yōu)選在1. 4到1. 8mm之間。通常，開槽的長(zhǎng)度為1. 6mm，代表外部構(gòu)件2的總高度的10%。各槽的寬度在O. 25和O. 35mm之間。通常，各開槽的寬度是O. 3_。開槽17的寬度足夠窄，可防止飲料組分在存儲(chǔ)或使用過(guò)程中通入歧管16。入口腔26在外部構(gòu)件2的外圍形成于外部構(gòu)件2內(nèi)。如圖15最清楚顯示的，設(shè)置其內(nèi)形成入口腔26并將入口腔26同外部構(gòu)件2的內(nèi)部34隔開的圓柱形壁27。圓柱形壁27具有封閉的上表面28，其形成于與主軸線X正交的平面內(nèi)；以及與外部構(gòu)件2的底面12共面的開放下端29。入口腔26通過(guò)圖11所示的兩個(gè)槽30與歧管16連通。作為備選方案，可使用一到四個(gè)槽來(lái)連通歧管16和入口腔26。向外延伸肩部33的下端設(shè)置有向外延伸的凸緣35,其正交于主軸線X延伸。通常，凸緣35的寬度為2mm到4mm。凸緣35的一部分?jǐn)U大形成通過(guò)其可以保持外部構(gòu)件2的把手24。把手24設(shè)置有上翻的邊沿25以改善抓緊效果。外部構(gòu)件2用高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯或這些材料的兩種或多種的疊層形成單個(gè)整體件。適合的聚丙烯在DSM UK有限公司(Redditch,英國(guó))生產(chǎn)的聚合物范圍內(nèi)。外部構(gòu)件可以是不透明、透明或半透明的。制造工藝可以是注塑。如圖17到20所示的內(nèi)部構(gòu)件3包括環(huán)形框架41和向下延伸的圓柱形漏斗40。主軸線X穿過(guò)圖17所示的內(nèi)部構(gòu)件3的中心。如圖18最佳顯示的，環(huán)形框架41包括通過(guò)10個(gè)等間距的徑向輻條53連接的外邊沿51和內(nèi)輪轂52。內(nèi)輪轂52整體形成于圓柱形漏斗40上并從其延伸。過(guò)濾孔55形成于徑向輻條53之間的環(huán)形框架41內(nèi)。過(guò)濾件4設(shè)置在環(huán)形框架41上，以便覆蓋過(guò)濾孔55。過(guò)濾件優(yōu)選用具有高濕強(qiáng)度的材料制造，例如聚酯的無(wú)紡纖維材料。其他可采用的材料包括不透水的纖維素材料，例如包括紡織紙纖維的纖維素材料。紡織紙纖維可混合聚丙烯、聚氯乙烯和/或聚乙烯的纖維。這些塑料材料結(jié)合到纖維素材料內(nèi)使得纖維素材料可進(jìn)行熱密封。過(guò)濾件4還可處理或包覆有可由熱和/或壓力活化的材料，以使它通過(guò)這樣的方式密封到環(huán)形框架41上。如圖17的截面外形所示，內(nèi)輪轂52位于比外邊沿51低的位置，導(dǎo)致環(huán)形框架41具有傾斜的下部型式。各輻條53的上表面設(shè)置有直立的連結(jié)板(web) 54，其將環(huán)形框架41上面的空間分為多個(gè)通道57。各通道57的一側(cè)由連結(jié)板54界定，下面由過(guò)濾件4界定。通道57從外邊沿51向下朝位于由連結(jié)板54的內(nèi)端部限定的開口 56的圓柱形漏斗40延伸并通入其中。圓柱形漏斗40包括包圍內(nèi)排放管口 43的外管42。外管42形成圓柱形漏斗40的外部。排放管口 43通過(guò)環(huán)形凸緣47在排放管口 43的上端連接到外管路42上。排放管口43包括位于上端的與通道57的開口 56連通的入口 45以及位于下端部的制備的飲料經(jīng)其排出到杯中或其他容器中的出口 44。排放管口 43包括位于上端的截頭圓錐部分48和位于下端的圓柱形部分58。圓柱形部分58可具有輕微錐度，使其朝出口 44變窄。截頭圓錐部分48有助于在不導(dǎo)致飲料出現(xiàn)湍流的情況下從通道57向下朝出口 44導(dǎo)引飲料。截頭圓錐部分48的上表面繞圓柱形漏斗40周邊設(shè)置了 4個(gè)等間距支承連結(jié)板49。支承連結(jié)板49在其間限定通道50。支承連結(jié)板49的上邊緣彼此水平并正交于主軸線X。內(nèi)部構(gòu)件3可由聚丙烯或如上所述的類似材料并以和外部構(gòu)件2相同的方式通過(guò)注塑形成單個(gè)整體件。作為備選方案，內(nèi)部構(gòu)件3和/或外部構(gòu)件2可由可生物降解的聚合物制造。適當(dāng)材料的示例包括可降解的聚乙烯(例如，由英國(guó)的Borehamwood郡的Symphony Environmental公司提供的SPITEK),可生物降解的氨基聚脂(例如，SymphonyEnvironmental公司提供的BAK 1095)，聚乳酸(美國(guó)，Minnesota州，Cargil公司提供的FLA)，淀粉基聚合物，纖維素衍生物和多肽。疊層5由兩層構(gòu)成，鋁制的第一層和鑄造聚丙烯的第二層。鋁層的厚度在0. 02到
0.07mm之間。鑄型聚丙烯層的厚度在0. 025到0. 065mm之間。在一實(shí)施例中，鋁層為0. 06mm厚，聚丙烯層為O. 025mm厚。該疊層特別有利，因?yàn)樗诎惭b過(guò)程中具有高抗卷曲性。其結(jié)果是疊層5可預(yù)先切割到正確的尺寸和形狀后在不會(huì)出現(xiàn)變形的情況下運(yùn)送到生產(chǎn)線的組裝工位。接下來(lái)，疊層5特別適合進(jìn)行焊接?？墒褂闷渌膶盈B材料，包括PET/鋁/PP、PE/EVOH/PP、PET/金屬化物/PP和鋁/PP疊層。卷狀疊層原料可用來(lái)代替模切的原料。筒I可用剛性或半剛性蓋代替柔性疊層進(jìn)行封閉。筒I的組裝包括以下步驟
a)將內(nèi)部構(gòu)件3插入外部構(gòu)件2；
b)將過(guò)濾件4切割成適當(dāng)形狀，放置于內(nèi)部構(gòu)件3上，以接收于圓柱形漏斗40上并支承在環(huán)形框架41上；
c)通過(guò)超聲波焊接將內(nèi)部構(gòu)件3，外部構(gòu)件2和過(guò)濾件4接合到一起；
d)筒I內(nèi)填充一種或多種飲料組分；
e)疊層5附著到外部構(gòu)件2上。這些步驟將在下面進(jìn)行更詳細(xì)的討論。外部構(gòu)件2定向成開口底部12向上指向。內(nèi)部構(gòu)件3然后插入外部構(gòu)件2內(nèi)，其中外邊沿51以松配合方式接收在筒I的頂部11的軸向延伸部14內(nèi)。外部構(gòu)件2的圓柱形延伸部18同時(shí)接收在內(nèi)部構(gòu)件3的圓柱形漏斗40的上部?jī)?nèi)。圓柱形延伸部18的第三部分21位承坐于圓柱形漏斗40內(nèi)，同時(shí)圓柱形延伸部18的封閉下表面31支承于內(nèi)部構(gòu)件3的支承連結(jié)板49上。過(guò)濾件4然后放置到內(nèi)部構(gòu)件3上，使過(guò)濾材料接觸環(huán)形邊沿51。然后用超聲波焊接工藝將過(guò)濾件4接合到內(nèi)部構(gòu)件3上，并且與此同時(shí)，在同一工藝步驟中，將內(nèi)部構(gòu)件3接合到外部構(gòu)件2上。內(nèi)部構(gòu)件3和過(guò)濾件4焊接到外邊沿51周圍。內(nèi)部構(gòu)件3和外部構(gòu)件2通過(guò)焊接線接合到外邊沿51周圍和連結(jié)板54的上緣。如圖21更清楚顯示的，當(dāng)焊接到一起時(shí)，外部構(gòu)件2和內(nèi)部構(gòu)件3在環(huán)形凸緣41下面的內(nèi)部120內(nèi)和圓柱形漏斗40的外部限定形成過(guò)濾腔的空間130。過(guò)濾腔130和環(huán)形框架41上方的通道57由濾紙4隔離。過(guò)濾腔130容納一種或多種飲料組分200。該一種或多種飲料組分壓緊到過(guò)濾腔130內(nèi)。對(duì)于過(guò)濾型飲料，該組分通常是焙烤和研磨咖啡或茶葉。在過(guò)濾腔130中的飲料組分的壓緊密度如所需要地進(jìn)行變化。通常，對(duì)于過(guò)濾咖啡產(chǎn)品，筒的第一實(shí)施例的過(guò)濾腔在厚度通常為5到14mm的過(guò)濾床內(nèi)容納5. O到10. 2克之間的焙烤和研磨咖啡?？蛇x擇的，內(nèi)部120容納可在內(nèi)部120內(nèi)自由移動(dòng)的一種或多種物體，如球體，以便在排出飲料過(guò)程中通過(guò)產(chǎn)生湍流并破壞飲料組分沉積而輔助混合。疊層5然后通過(guò)繞疊層5的周邊形成焊縫126而附著到外部構(gòu)件2上，以便將疊層5接合到向外延伸的凸緣35的下表面。焊縫126延伸成將疊層5密封到入口腔26的圓柱形壁27的下邊緣。此外，焊縫125形成于疊層5和圓柱形漏斗40的外管42的下邊緣之間。疊層5形成過(guò)濾腔130的下壁并密封入口腔26和圓柱形漏斗40。但是，在分配前，疊層5和排放歧管43的下緣之間存在小的間隙123。取決于疊層5的材料特性，可使用各種焊接方法，如熱焊接和超聲波焊接。有利的是，內(nèi)部構(gòu)件3跨越在外部構(gòu)件2和疊層5之間。內(nèi)部構(gòu)件3由相對(duì)剛性的材料形成，如聚丙烯。這樣，內(nèi)部構(gòu)件3可形成用于當(dāng)筒受壓時(shí)保持疊層5和外部構(gòu)件2分開的承載件。使用時(shí)，優(yōu)選筒I承受130和280N之間的壓載荷。壓力用于防止在內(nèi)部壓力作用下?lián)p壞，并可用于將內(nèi)部構(gòu)件3和外部構(gòu)件2擠壓到一起。這樣確保了筒I的通道和孔的內(nèi)部尺寸在筒I受壓時(shí)固定不變。如圖21所示，位于外部構(gòu)件2的上表面的凹部底部的夾持表面18a和疊層5的底表面隔開距離d，該距離d由內(nèi)部構(gòu)件3和外部構(gòu)件2的相對(duì)尺寸固定。為了使用筒1，首先將其插入飲料制備機(jī)器(下面將進(jìn)行描述)，并通過(guò)對(duì)疊層5經(jīng)打孔和折回的飲料制備機(jī)器的刺破件打開入口 121和出口 122。水介質(zhì)(通常是水)在壓力作用下經(jīng)入口 121進(jìn)入入口腔26以O(shè). 1-2.0巴的壓力進(jìn)入筒I。水由此處引導(dǎo)成經(jīng)開槽30并繞歧管16流動(dòng)，并經(jīng)多個(gè)槽17流入筒I的過(guò)濾腔130。水被作用為徑向向內(nèi)通過(guò)過(guò)濾腔130并與容納于其中的飲料組分200混合。同時(shí)水被作用為向上經(jīng)過(guò)飲料組分。由水通過(guò)飲料組分所形成的飲料通過(guò)過(guò)濾件4和過(guò)濾孔55，進(jìn)入位于環(huán)形框架42上面的通道57。過(guò)濾件4密封于輻條53及邊沿51焊接到外部構(gòu)件確保了不會(huì)出現(xiàn)短路，所有的飲料必須通過(guò)過(guò)濾件4。然后，飲料沿形成在連結(jié)板54之間的通道57向下流動(dòng)，并經(jīng)開口 56，進(jìn)入圓柱形漏斗40。飲料沿支承連結(jié)板47之間并在排放管口 43下方的通道50流到出口 44，在飲料由此處排放到容器中，如杯子。優(yōu)選的是，飲料制備機(jī)器包括空氣清洗設(shè)備，其中壓縮空氣被作用為在分配循環(huán)結(jié)束時(shí)通過(guò)筒1，以便將剩余飲料沖洗到容器內(nèi)。筒I設(shè)置在帶有如圖10所示的條碼320的疊層上。條碼320由多個(gè)對(duì)比顏色的碼條形成。條碼優(yōu)選是白底黑色，以使對(duì)比度最大化。不要求條碼320符合公布的標(biāo)準(zhǔn)，但應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)的條碼格式，如 EAN-13，UPC-A，或 Interleaf 2/5 (Interleaf 2 of 5)。圖22顯示的根據(jù)本發(fā)明的飲料筒I的第二實(shí)施例。第一和第二實(shí)施例之間的相同部件以相同附圖標(biāo)記進(jìn)行參照。筒I的第二實(shí)施例的許多部件和功能與第一實(shí)施例相同，但是，從圖22可以看出，與圖21所示的筒相比，該筒具有更大的總體高度。外部構(gòu)件2更高，并且限定更大的空間130，其中可存儲(chǔ)更多數(shù)量的飲料組分。因而，筒的第二實(shí)施例適合分配較大體積的飲料。外部構(gòu)件2和筒I的直徑與第一實(shí)施例相同。通常，組裝時(shí)，筒I的存儲(chǔ)體積為50到58ml±20%。和第一實(shí)施例一樣,外部構(gòu)件2的上表面設(shè)置有具有位于其底面的夾持表面18a的凹部。根據(jù)本發(fā)明，表面18a和疊層5的底側(cè)之間的間距d與第一實(shí)施例的相同。結(jié)果是，細(xì)長(zhǎng)的凹部朝疊層5延伸該距離的大約60%。這樣有利地允許如下面描述進(jìn)行使用的簡(jiǎn)化夾持機(jī)構(gòu)。上面描述的筒I的第一和第二實(shí)施例作為實(shí)施本發(fā)明的這類筒的示例給出。也可提供類似類型的其他筒，特別是具有不同的適合分配其他的飲料類型的內(nèi)部構(gòu)件3，如發(fā)泡的牛奶，意式濃縮咖啡和巧克力。飲料制備機(jī)器
如圖1a所示，殼體210容納并將機(jī)器201的其他部件保持在適當(dāng)位置。殼體210優(yōu)選整體或部分由堅(jiān)固的塑料材料(如ABS)制造。作為備選方案，殼體210可整體或部分由金屬材料(如不銹鋼或鋁)制造。殼體210優(yōu)選包括具有前半部211和后半部212的蛤殼(clam-shell)設(shè)計(jì)，其允許在組裝過(guò)程中進(jìn)入以便裝配機(jī)器201的部件，并且其后再接合到一起以便限定殼體210的內(nèi)部213。后半部212設(shè)置了用于附著水罐220的凹部214。殼體210形成有例如棘爪，對(duì)接件，凸部和螺紋部分的機(jī)構(gòu)以便在不需要分離的機(jī)架的情況下將機(jī)器201的部件保持在適當(dāng)位置。這樣減少了機(jī)器201的總體成本和重量。殼體210的基座215優(yōu)選設(shè)置有支腿，以便以穩(wěn)定的方式支承其上的機(jī)器。作為備選方案，基體215本身具有形成穩(wěn)定支撐的形狀。殼體210的前半部211包括進(jìn)行飲料分配的分配臺(tái)270。分配臺(tái)270包括具有形成化霜水盤(drip tray)272的中空內(nèi)部的容器架271。容器架的上表面273設(shè)置有容器定位于其上的格柵274?；P272可從殼體210取下，以便于清空收集的水。凹部275在容器架271上方形成于殼體210的前半部?jī)?nèi)，以便適應(yīng)容器的尺寸。如圖1a和Ib所示，調(diào)制頭250在容器架的上方定位成朝向殼體210的頂部。優(yōu)選的是，格柵274相對(duì)調(diào)制頭250的高度可進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同尺寸的容器。容器優(yōu)選盡可能接近調(diào)制頭250，但仍允許容器插入和從分配臺(tái)270取回，以便減小分配的飲料在接觸容器前必須下落的高度。這樣可減少飲料的噴出和飛濺并減少其中保留的氣泡的損失。優(yōu)選的，高度在70mm到IlOmm之間的容器可插入格柵274和調(diào)制頭250之間。機(jī)器用戶界面240位于殼體210的前面并且包括啟動(dòng)/停止按鈕241和多個(gè)狀態(tài)指示器243-246。狀態(tài)指示器243-246優(yōu)選包括發(fā)光二極管(LED) 243，以指示機(jī)器201的讀數(shù)，發(fā)光二極管244指示在機(jī)器201的操作中是否出現(xiàn)錯(cuò)誤，而一個(gè)或多個(gè)LED 245-255指示機(jī)器201是以手動(dòng)還是自動(dòng)模式操作?？梢罁?jù)機(jī)器201的狀態(tài)控制LED 243-246以恒定的強(qiáng)度照明、間歇閃光或者同時(shí)具備兩種方式。LED 243-246可具有各種顏色，包括綠色、紅色或黃色。啟動(dòng)/停止按鈕241控制分配循環(huán)的開始，并且可以是是手動(dòng)操作的按鈕、開關(guān)或類似機(jī)構(gòu)?？商峁w積調(diào)節(jié)控制以便允許機(jī)器201的使用者在不改變其它操作特性的情況下手動(dòng)調(diào)節(jié)輸送的飲料的體積。體積調(diào)節(jié)控制優(yōu)選允許正或負(fù)20%的體積調(diào)節(jié)。體積調(diào)節(jié)控制可以是轉(zhuǎn)動(dòng)鈕、線性滑動(dòng)件，具有增和減按鈕的數(shù)字讀出或類似構(gòu)件。更通常的，體積由使用者操作啟動(dòng)/停止按鈕241來(lái)控制?？梢栽跈C(jī)器201上提供手動(dòng)電源開關(guān)(未顯示)。作為備選方案，電源可簡(jiǎn)單地通過(guò)插入電源插頭到主電源或取下進(jìn)行控制。水罐220位于殼體210的后部并連接到殼體210的后半部212。水罐220包括通常為圓柱形主體221，根據(jù)美觀的需要，其可以是正圓形或平截頭體。水罐包括用水填充水罐的入口，其在使用時(shí)由手動(dòng)可取下的蓋222封閉。出口設(shè)置成朝向水罐的下端，其連通水泵230。水罐220可由透明或半透明材料制造，以便允許使用者觀察水罐中剩余的水量。作為備選方案，水罐220可由不透明的材料制造，但需提供觀察窗口。此外，或取代上面所描述的，水罐220可設(shè)置有在水罐中的水位下降到預(yù)定水平時(shí)防止水泵230操作并選擇性地觸發(fā)警告指示器(例如LED)的低液位傳感器。水罐220優(yōu)選具有大約為1. 5升的內(nèi)部容量。如圖8示意性的顯示，水泵230操作性連接于水罐220和水加熱器225之間，并由控制處理器進(jìn)行控制。水泵以2. 5巴的最大壓力提供最大流速為900ml/min的水。在正常使用時(shí)，壓力優(yōu)選限制在2巴。水通過(guò)機(jī)器201的流速可通過(guò)對(duì)泵的電源進(jìn)行循環(huán)斬波由控制處理器控制成泵的最大流速的百分比。泵優(yōu)選以最大額定流速的10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%中的任一個(gè)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。泵送的水體積的精度優(yōu)選位+或一 5%，
導(dǎo)致分配飲料的最終體積的精度為+或一 5%。適合的泵是Ulka s. r.1 (Pavia,意大利)公司生產(chǎn)的Evolution (RTM) EPB泵。體積流量傳感器(未顯示)優(yōu)選設(shè)置在水泵230的上游或下游的流動(dòng)線路內(nèi)。體積流量傳感器優(yōu)選是旋轉(zhuǎn)傳感器。水加熱器225位于殼體210的內(nèi)部。加熱器225具有1550W的功率，并能夠在I分鐘內(nèi)將從水泵30接收的水從大約為20° C的初始溫度加熱到大約85° C的操作溫度。一次分配循環(huán)結(jié)束到加熱器225能夠開始下一次分配循環(huán)之間的停留時(shí)間優(yōu)選小于10秒鐘。加熱器在分配循環(huán)過(guò)程中將所選擇的溫度保持在正負(fù)+或一 2。C。用于分配循環(huán)的水可以83° C或93° C輸送到調(diào)制頭250。加熱器225能夠?qū)⑤斔蜏囟葟臉?biāo)稱水溫85° C快速調(diào)節(jié)至Ij 83° C或93° C。加熱器225包括如果溫度超過(guò)98° C則切斷加熱器的超溫切斷機(jī)構(gòu)。從加熱器225輸出的水通過(guò)三通閥門送到調(diào)制頭250。如果水流的壓力是可接受的，水流到筒I。如果壓力低于或高于預(yù)定限制，則通過(guò)三通閥將水轉(zhuǎn)向到達(dá)化霜水盤回收容器270。空氣壓縮機(jī)235通過(guò)單向閥操作性連接到調(diào)制頭250，并由控制處理器控制?？諝鈮嚎s機(jī)235提供壓力為1. O巴的最大流速為500ml/min的空氣。在使用中，35ml的工作體積壓縮到2. O巴?？諝鈮嚎s機(jī)235優(yōu)選可產(chǎn)生兩種流速，快(或最大)流速和慢流速。飲料制備機(jī)器201的控制處理器包括處理模塊和存儲(chǔ)器?？刂铺幚砥鞑僮餍赃B接到水加熱器225、水泵230、空氣壓縮機(jī)235和用戶界面240并控制其操作?？刂铺幚砥鞯拇鎯?chǔ)器包括飲料制備機(jī)器201的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)變量。操作參數(shù)是在操作過(guò)程中通過(guò)飲料筒I的水的溫度、裝入飲料筒I的速度、是否存在浸泡步驟、飲料的總分配體積、排出階段的水流速以及清洗階段的流速和時(shí)間。操作參數(shù)的變量存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)。筒I包括設(shè)置在筒I上或內(nèi)部的代表該筒I中的飲料最佳分配所要求的操作參數(shù)的編碼。編碼是二進(jìn)制格式的，并且包括對(duì)應(yīng)于控制處理器存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的變量的多個(gè)數(shù)據(jù)位。在圖4到圖7中顯示了調(diào)制頭250。調(diào)制頭250的保持件251包括固定的下部件255、可轉(zhuǎn)動(dòng)的上部件256和位于固定的下部件255和可轉(zhuǎn)動(dòng)的上部件256之間的可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的筒固定件257。上部件256、下部件255和筒固定件257可繞共用鉸鏈軸258轉(zhuǎn)動(dòng)。圖4到圖7顯示了保持件251，其中為了清晰起見，省略了機(jī)器201的某些元件?？赊D(zhuǎn)動(dòng)的上部件256和可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的筒固定件257可通過(guò)夾持機(jī)構(gòu)280相對(duì)固定的下部件255移動(dòng)。夾持機(jī)構(gòu)280包括具有第一和第二部件或部分281，282的夾持桿。夾持桿的第一部件281包括在保持件251 —側(cè)一個(gè)的兩個(gè)第一支點(diǎn)283處可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝到上部件256的U形臂。夾持桿的第二部件包括保持件251 —側(cè)一個(gè)的兩個(gè)過(guò)中心臂282，其分別在位于將上部件256耦接到固定的下部件255上的鉸鏈軸258上的第二支點(diǎn)285處可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到上部件256上。各過(guò)中心臂282是往復(fù)件，包括圓柱體282a、桿282b和彈性套282c。圓柱體282a具有內(nèi)孔，并且一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到鉸鏈軸258上。桿282b的第一端可滑動(dòng)接收于圓柱體282a的孔中。桿282b的相對(duì)端在第三支點(diǎn)286可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到U形臂281。第三支點(diǎn)286未連接到上部件256和下部件255上并可相對(duì)其自由移動(dòng)。彈性套282c從外面安裝到桿282b，并在使用時(shí)在圓柱體282a和桿282b的對(duì)接表面之間延伸。彈性套282c適應(yīng)過(guò)中心臂282的縮短，但將過(guò)中心臂282偏置成延伸結(jié)構(gòu)。因此可通過(guò)桿282c在圓柱體282a中的相對(duì)移動(dòng)進(jìn)行第三支點(diǎn)286朝向和遠(yuǎn)離鉸鏈軸258的移動(dòng)。彈性套282c優(yōu)選用娃形成，盡管圖示的實(shí)施例使用了兩個(gè)過(guò)中心(over-center arm)臂282,但顯而易見封閉機(jī)構(gòu)可只設(shè)置一個(gè)過(guò)中心臂282。U形臂281繞保持件251的前面延伸，并包括保持件251 —側(cè)一個(gè)的兩個(gè)朝下懸垂鉤件287，各鉤件包括面向鉸鏈軸258的凸輪表面288。保持件251的固定下部件255設(shè)置了兩個(gè)凸部259或棘爪，在與鉤件287大致對(duì)齊的前邊緣260或其附近的下部件255 —側(cè)一個(gè)。如圖4所示，U形臂281可由一件塑料模制件形成，包括符合人體工程學(xué)的把手和與臂一體形成的鉤件287。筒固定件257可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到保持件251的上部件和下部件255、256之間。固定件257設(shè)置有基本為圓形的凹部290，其在使用時(shí)接收飲料筒I。凹部290包括不規(guī)則部分291，以適應(yīng)飲料筒I的把手部分24，還用于防止飲料筒I在保持件251中轉(zhuǎn)動(dòng)。筒固定件257相對(duì)固定的下部件255具有彈性，使得在如圖7所示的打開位置，筒固定件257偏置脫離與固定的下部件255的接觸，使得筒固定件257移動(dòng)脫離與出口和入口刺破件254、253的接觸。筒固定件257設(shè)置有用于在筒固定件257移動(dòng)到封閉位置時(shí)接收入口和出口刺破件253、254和筒識(shí)別機(jī)構(gòu)252的頭部300的孔292。上部件255包括收容圓形觀察窗口 312的大致圓形的主體310，使用者在分配循環(huán)過(guò)程中可通過(guò)該窗口觀察飲料筒1，并視覺(jué)確定是否筒I裝載到機(jī)器201中。觀察窗口 312為具有向下指向的邊沿311的杯形。此外，根據(jù)本發(fā)明，觀察窗口 312設(shè)置有具有如圖7所示的向內(nèi)指向的管狀延伸件500形式的夾持件。延伸部500朝下部件256指向，并當(dāng)位于圖6所示的關(guān)閉位置時(shí)，平放在調(diào)制頭的體積中。觀察窗口 312能夠相對(duì)上部件255的主體310軸向移動(dòng)。實(shí)現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)的一種配置是提供定位在觀察窗口 312和圓形主體310之間的波狀彈簧(未顯示)，或類似的彈性機(jī)構(gòu)，如橡膠環(huán)。在備選配置中，設(shè)置一系列在觀察窗口 312和主體310之間延伸的螺旋壓縮彈簧(未顯示)。在這兩種情況下，彈性機(jī)構(gòu)允許觀察窗口 312相對(duì)圓形主體312軸向移動(dòng)很小程度。當(dāng)保持件251處于關(guān)閉位置時(shí)，觀察窗口 312的管狀延伸件500的遠(yuǎn)端501支承在飲料筒I的夾持表面18a，將其如圖6所示偏置到下部件256，(其中顯示出該配置容納前面描述的第二實(shí)施例的筒)。管狀延伸件500施加到外部構(gòu)件2的壓力確保筒I和保持件251之間的流體密封。應(yīng)當(dāng)指出，觀察窗口 312的高度從而調(diào)制頭的高度使得可插入各種高度的筒。在圖6中，該配置顯示為具有上面描述的第二實(shí)施例的較高筒。相同的調(diào)制頭還可適應(yīng)第一實(shí)施例的較短筒。在這種情況下，筒I的上表面11和窗口 312之間存在間隙。但是，筒I在入口和出口由管狀延伸件500所施加的壓力完全密封。下部件255包括入口和出口刺破件253，254和筒識(shí)別機(jī)構(gòu)252的頭部300。入口刺破件253包括具有鋒利的端部261的中空針狀管260，以便在使用時(shí)刺破飲料筒I的疊層
5。如圖7所示，入口刺破件253與水管262流體連通，該水管通過(guò)下部件255，并連接到水加熱器225的出口管道263。出口刺破件254在類型上類似于申請(qǐng)人的歐洲專利EP 0389141和EP 0334572所描述的出口刺破件，并包括具有尺寸大于排出管口 43的圓形或D形截面的端部開口的圓柱體264。出口刺破件254的上端部的弧形部分265是鋸齒狀的，以刺破并最終割開飲料筒I的疊層。上端部的其余部分沿圓柱體的縱向修剪(cut back)，至少到達(dá)齒狀部分的齒266的底部，以便在飲料經(jīng)其進(jìn)行分配之前折疊或拉動(dòng)切割的疊層5遠(yuǎn)離出口孔。出口刺破件254從排出管口 43的外面刺破疊層5，當(dāng)筒固定件257處于關(guān)閉位置時(shí)，靜止在排出管口 43和排放漏斗40的外壁42之間的環(huán)帶內(nèi)。出口刺破件254將切割的疊層105折回到環(huán)帶。因此，出口刺破件254和切割的疊層105都保持脫離排出飲料的路徑。出口刺破件254由相對(duì)其周圍物突出O. 5mm的突出部分254a包圍。有利的，出口刺破件254可從下部件255取下，以使其能夠進(jìn)行徹底清洗，例如在洗碗機(jī)中?？扇∠碌某隹诖唐萍?54可接收在下部件255的凹部267中，刺破件承坐在凹部267內(nèi)。入口刺破件253和/或出口刺破件254可用金屬制造，如不銹鋼，或用塑料材料制造。有利的，通過(guò)使用能夠用非金屬材料刺破和切割的疊層5允許能夠使用塑料切割件。接下來(lái)，刺破件253、254可制造得不那么鋒利，這降低了消費(fèi)者受傷的風(fēng)險(xiǎn)。此外，塑料刺破件不容易生銹。優(yōu)選的，入口刺破件253和出口刺破件254由可從下部件255取下的單個(gè)整體單元形成。在使用時(shí)，保持件251的上部件256可從如圖1b所不的其豎直定向或朝向豎直方向的打開位置移動(dòng)到其基本水平定向并與固定的下部件255和筒固定件(mount) 257互相嚙合的關(guān)閉位置。上部件256通過(guò)夾持桿的操作從打開位置移動(dòng)到關(guān)閉位置。為關(guān)閉上部件256，使用者可通過(guò)U形臂281握住夾持桿并向下拉。接下來(lái)，上部件256轉(zhuǎn)動(dòng)，首先使觀察窗口 312的管狀延伸件500接觸飲料筒I的夾持表面18a。上部件256的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)使上部件256和筒固定件257向下與下部件255接觸。U形臂281的進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)使得U形臂281相對(duì)上部件256和下部件255轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致上部件256的鉤件287嚙合下部件255的凸部259，同時(shí)凸輪表面288越過(guò)凸部259。在最后轉(zhuǎn)動(dòng)階段，筒I壓在筒固定件257和觀察窗口 312之間。其結(jié)果是，觀察窗口 312克服波狀彈簧或螺旋彈簧的偏置相對(duì)上部件256的圓形主體310軸向略微移動(dòng)。這種移動(dòng)使得飲料筒I和飲料制備機(jī)器的公差被吸收，并確保施加到筒的壓力量保持在可接受的范圍內(nèi)。該機(jī)構(gòu)的夾持力在被波狀彈簧或螺旋彈簧的作用力緩和后確保了筒上的夾持壓力。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，需要50N到280N之間的壓力。應(yīng)當(dāng)指出，在不對(duì)筒I的密封產(chǎn)生有害作用的情況下，利用這個(gè)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生更低壓力水平是可能的。在關(guān)閉調(diào)制頭的過(guò)程中，筒I的疊層5隨著其接觸包圍出口刺破件254的突出部254a而張緊，這使得疊層5隨著圓柱形漏斗的外管42的遠(yuǎn)端相對(duì)凸緣35向上移動(dòng)O. 5mm而擾曲離開面。該移動(dòng)還確保施加到筒的大部分壓力通過(guò)承載的內(nèi)部構(gòu)件3作用到筒I的中心區(qū)域。這些夾持力有助于防止筒I在受壓過(guò)程中損壞，還可確保內(nèi)部構(gòu)件3和外部構(gòu)件2互相充分就位，因此所有的內(nèi)部通道和孔即使在內(nèi)部承壓過(guò)程中仍保持其預(yù)計(jì)尺寸。在關(guān)閉位置，管狀延伸件500的遠(yuǎn)端501和下部256的間隔由圖6中的標(biāo)記D顯示。該距離由觀察窗口 312、主體310和下部件256的尺寸確定。距離D選擇成等于或邊際式小于夾持表面18a和筒I的層疊下表面之間的距離d。通過(guò)這種方式，當(dāng)關(guān)閉調(diào)制頭后，筒I受到固定的已知程度的壓力。此外，由于對(duì)兩種類型的筒距離d是相同的，筒的第一和第二實(shí)施例都可以相同程度的壓力夾持。在保持件251的第一和第二支點(diǎn)283，285之間可畫出虛基準(zhǔn)線。如圖7所示，在打開位置時(shí)，第三支點(diǎn)286位于最靠近固定下部件255的基準(zhǔn)線一側(cè)。隨著上部件256到達(dá)關(guān)閉位置，夾持桿的第三支點(diǎn)286穿過(guò)連接第一和第二支點(diǎn)283、285的基準(zhǔn)線，到達(dá)線的相對(duì)側(cè)，距離固定的下部件255最遠(yuǎn)。接下來(lái)，U形臂281從第一穩(wěn)定位置突變到(snapthrough)第二穩(wěn)定位置。這種突變動(dòng)作由縮短通過(guò)過(guò)中心臂和彈性套282c的持續(xù)壓縮進(jìn)行調(diào)節(jié)。一旦第三支點(diǎn)286通過(guò)虛基準(zhǔn)線，則彈性套282c的恢復(fù)使得第三支點(diǎn)286繼續(xù)離開虛基準(zhǔn)線的運(yùn)動(dòng)。因此，夾持桿具有雙穩(wěn)定操作，其中桿在打開或關(guān)閉位置是穩(wěn)定的，而在第三支點(diǎn)286位于連接第一和第二支點(diǎn)283、285的虛基準(zhǔn)線上時(shí)是不穩(wěn)定的。因此，夾持桿的突變動(dòng)作提供了主動(dòng)關(guān)閉機(jī)構(gòu)，其導(dǎo)致明確的關(guān)閉動(dòng)作，其中在夾持桿轉(zhuǎn)動(dòng)的最后階段，U形臂281和第二臂284的突變動(dòng)作迫使鉤件287與凸部259牢固嚙合。此外，彈性套282c提供了重新打開上部件256的抗力，因?yàn)橹灰苄〉牧?lái)壓套282c就足以將第三支點(diǎn)286移動(dòng)成與連接第一和第二支點(diǎn)283、285的基準(zhǔn)線共線。有利的，鉤件287和凸部259的互相嚙合防止除了通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)夾持桿以外上和下部件的分離。這對(duì)于在操作期間當(dāng)調(diào)制頭250受到內(nèi)部壓力時(shí)防止調(diào)制頭250打開是有用的。識(shí)別機(jī)構(gòu)252的目的是允許機(jī)器201識(shí)別已經(jīng)插入的飲料筒I的類型，并相應(yīng)調(diào)整一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)。在一典型的實(shí)施例中，識(shí)別機(jī)構(gòu)252包括讀取如圖10所示并在上文討論的設(shè)置在飲料筒I的疊層5上的印刷條碼320的光學(xué)條碼讀取器。光學(xué)條碼讀取器包括一個(gè)或多個(gè)對(duì)條碼320進(jìn)行照明的LED 321、獲取條碼圖象的聚焦透鏡322、以及用于產(chǎn)生獲取圖象的電信號(hào)表征的電荷耦合器件(CCD) 323以及LED和CCD的支撐電路。用于容納條碼讀取器的下部件空間是有限的?？墒褂靡粋€(gè)或多個(gè)反射鏡324將來(lái)自LED 321的光線反射到不位于下部件255的聚焦透鏡。在圖9a和圖9b中顯示了示意性配置。下部件255包括尺寸與飲料筒I的條碼320相同的孔326?？?26可由窗口封閉，優(yōu)選是玻璃，該窗口能夠傳輸條碼讀取器產(chǎn)生的信號(hào)。在使用時(shí)，產(chǎn)生的電信號(hào)由信號(hào)處理軟件進(jìn)行解碼，結(jié)果輸送到控制處理器。該軟件可識(shí)別條碼的讀取是否有誤，盡管如上文所描述的，通過(guò)條碼320相對(duì)入口的特定位置使發(fā)生這些錯(cuò)誤的可能最小化。在錯(cuò)誤信息呈現(xiàn)給消費(fèi)者之前，條碼320可重復(fù)掃描多次。如果機(jī)器201不能讀出編碼，使用者能夠使用手動(dòng)操作模式使用飲料筒I進(jìn)行分配飲料。作為備選方案，提供RFID讀取器來(lái)讀取位于筒I的RFID。調(diào)制頭250還可包括用于檢測(cè)筒是否處于保持件251內(nèi)的筒傳感器。調(diào)制頭250還可包括檢測(cè)保持件251是否正常關(guān)閉的鎖定傳感器。鎖定傳感器優(yōu)選包括在保持件251關(guān)閉并鎖定時(shí)被觸發(fā)的微開關(guān)。筒傳感器和鎖定傳感器優(yōu)選串聯(lián)，使得兩個(gè)傳感器的輸出必須符合要求，即在分配循環(huán)能夠開始前，筒存在并且機(jī)構(gòu)鎖定。機(jī)器201的操作包括將飲料筒I插入調(diào)制頭250、執(zhí)行對(duì)飲料進(jìn)行分配的分配循環(huán)以及從機(jī)器取出筒I。機(jī)器201的操作行為由嵌入控制處理器的軟件決定。為插入筒I，如上面所描述地打開保持件251以便外露筒固定件257。然后將筒I放置到接收于凹部290內(nèi)的筒固定件257上，使得筒的把手24位于不規(guī)則部分291。筒I的光學(xué)或磁性條碼320或RFID直接定向在筒固定件257的孔326的上方。隨后，通過(guò)如上文所描述地操作夾持桿關(guān)閉保持件251。在關(guān)閉過(guò)程中，入口和出口刺破件253、254刺破筒I的疊層5，以形成筒入口 121和出口 122。如上面所描述的，由出口刺破件254切開的疊層5向上折疊到包圍排出管口 43的環(huán)帶內(nèi)。當(dāng)關(guān)閉時(shí)，保持件251繞邊沿35將筒I夾緊在筒固定件257和上部件256之間和/或在窗口 311和筒I的頂部11之間，以便形成整體性足以承受分配循環(huán)過(guò)程中形成的壓力的流體密封。
為了開始操作循環(huán)，使用者操作啟動(dòng)/停止按鈕241。操作循環(huán)包括以下步驟筒識(shí)別和排出循環(huán)。假定筒傳感器和鎖定傳感器的輸出是符合要求的，筒識(shí)別由上面所描述的光學(xué)識(shí)別系統(tǒng)252進(jìn)行。一旦條碼320或RFID已經(jīng)解碼，由控制處理器對(duì)機(jī)器201的操作參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。然后自動(dòng)啟動(dòng)排出循環(huán)。排出循環(huán)具有四個(gè)主要階段，對(duì)于全部飲料類型并不是所有的階段都是有用的
(i)預(yù)潤(rùn)濕
( )暫停
(iii)調(diào)制/混合
(iv)清洗。在預(yù)潤(rùn)濕階段，通過(guò)水泵230用來(lái)自儲(chǔ)水罐220的水充裝筒I。用水進(jìn)行充裝使得過(guò)濾腔130中飲料組分200得到潤(rùn)濕?？梢砸?00ml/min的快流速或325ml/min的慢流速進(jìn)行充裝。慢充滿速率對(duì)于容納粘性液體飲料組分的筒非常有用，該組分要求在能以較高體積流速泵送之前進(jìn)行稀釋。注入筒I內(nèi)的水的體積可選擇成確保在該階段中水或飲料不會(huì)滴出筒出口 122。暫停階段允許飲料組分200浸泡在預(yù)潤(rùn)濕過(guò)程注入的水中預(yù)定時(shí)間。預(yù)潤(rùn)濕和浸泡階段公知可增加從飲料組分200的提取物的產(chǎn)量，并改進(jìn)飲料的最終味道。預(yù)潤(rùn)濕和浸泡特別用于飲料組分是焙烤和研磨的咖啡的情況。在調(diào)制/混合階段，水通過(guò)筒1，以便由飲料組分200產(chǎn)生飲料。水的溫度由控制處理器決定，控制處理器向水加熱器225發(fā)送指令以便加熱從水罐220通到調(diào)制頭250的水。水進(jìn)入保持件251的下部件，通過(guò)管路262經(jīng)入口閥門和入口刺破件253進(jìn)入飲料筒I的入口腔126。調(diào)制和/或混合以及后續(xù)從飲料筒I分配飲料與上面參照飲料筒I的版本描述的一樣?？諝馇逑窗▽⒓訅旱目諝獯颠^(guò)飲料制備機(jī)器和飲料筒1，以確保分配所有的飲料和清潔流路準(zhǔn)備分配另一種飲料?？諝馇逑床辉谡{(diào)制/混合階段停止后立即開始，以便允許流體的大部分來(lái)清潔流路。這樣防止了在空氣清洗開始時(shí)內(nèi)部壓力出現(xiàn)不能接受的峰值。正常操作時(shí)，使用者通過(guò)操作啟動(dòng)/停止按鈕241手動(dòng)停止機(jī)器201。一旦操作循環(huán)已經(jīng)完成，消費(fèi)者通過(guò)打開保持件251，并且手動(dòng)取下并處置筒來(lái)取出筒I。作為備選方案，機(jī)器201可設(shè)置有用于在打開保持件215后自動(dòng)取出筒的自動(dòng)彈射機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種飲料制備機(jī)器，其包括用于接收各種高度的飲料筒的調(diào)制頭以及使水介質(zhì)通過(guò)所述飲料筒以便由容納于所述筒內(nèi)的一種或多種飲料組分形成飲料的機(jī)構(gòu)，所述調(diào)制頭包括第一部件和第二部件，所述第一和第二部件可彼此相對(duì)地從打開位置移動(dòng)到關(guān)閉位置，在所述打開位置中所述飲料筒可接收于所述調(diào)制頭內(nèi)，在所述關(guān)閉位置中所述飲料筒可固定保持在限定于所述第一和第二部件之間的調(diào)制頭空間中，所述調(diào)制頭的第一部件包括在所述調(diào)制頭空間內(nèi)部分地朝所述第二部件延伸的夾持件，使得當(dāng)所述第一和第二部件處于關(guān)閉位置時(shí)，所述夾持件的遠(yuǎn)端和所述第二部件之間彼此相距固定距離，在使用時(shí)，各種高度的飲料筒可夾持在所述夾持件的遠(yuǎn)端和所述第二部件之間的所述調(diào)制頭空間內(nèi)，且所述固定距離導(dǎo)致在所述各種高度的飲料筒上施加均勻壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲料制備機(jī)器，其特征在于，所述夾持件位于所述第一部件的中心或其附近，以便夾持在其中心或附近接收于所述調(diào)制頭中的飲料筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲料制備機(jī)器，其特征在于，所述夾持件包括在使用時(shí)與所述飲料筒的凹部配合的延伸部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲料制備機(jī)器，其特征在于，所述調(diào)制頭空間的體積大于 50ml ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲料制備機(jī)器，其特征在于，所述調(diào)制頭空間的高度在15到 30mm之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲料制備機(jī)器，其特征在于，所述夾持件朝所述第二部件延伸所述調(diào)制空間高度的50%到70%之間的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的飲料制備機(jī)器，其特征在于，所述夾持件朝所述第二部件延伸所述調(diào)制空間的高度的大約60%的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飲料制備機(jī)器，其特征在于，在使用時(shí)，至少兩個(gè)高度的飲料筒可夾持于所述夾持件的遠(yuǎn)端和所述第二部件之間的所述調(diào)制頭空間內(nèi)。
9.一種飲料制備系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1到8任意一項(xiàng)所述的飲料制備機(jī)器和多個(gè)各種高度的飲料筒，其中各所述飲料筒包括位于所述飲料筒第一側(cè)上的第一夾持表面和位于所述飲料筒相對(duì)側(cè)上的第二夾持表面，其中各所述飲料筒的第一和第二夾持表面間隔開一定均勻距離，所述均勻距離等于或邊際式大于處于關(guān)閉位置時(shí)所述飲料制備機(jī)器的夾持件和第二部件之間的距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的飲料制備系統(tǒng)，其特征在于，各所述飲料筒包括位于所述第一側(cè)上的凹部，所述第一夾持表面設(shè)置在所述凹部的底部或其附近。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的飲料制備系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述調(diào)制頭的第一和第二部件處于關(guān)閉位置時(shí)，所述夾持件可在所述凹部?jī)?nèi)延伸，使得所述夾持件的遠(yuǎn)端可接觸所述第一夾持表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的飲料制備系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)制頭空間大于50ml。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的飲料制備系統(tǒng)，其特征在于，所述飲料筒包括可夾持在所述夾持件的遠(yuǎn)端和所述第二部件之間的調(diào)制頭空間內(nèi)的至少兩種高度的筒。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的飲料制備系統(tǒng)，其特征在于，所述飲料筒包括具有第一高度和存儲(chǔ)體積的第一筒型以及具有大于所述第一筒型的第二高度和存儲(chǔ)體積的第二筒型。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的飲料制備系統(tǒng)，其特征在于，所述第一筒型的高度小于18mm,而存儲(chǔ)體積小于35ml。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的飲料制備系統(tǒng)，其特征在于，所述第二筒型的高度大于 25mm,而存儲(chǔ)體積大于或等于35ml。
17.一種飲料筒，包括容納一種或多種飲料組分并包括具有細(xì)長(zhǎng)凹部的外表面的存儲(chǔ)體積，所述凹部朝所述筒的相對(duì)表面延伸所述飲料筒高度的50%到70%之間的距離，所述凹部在使用時(shí)適于接收飲料制備機(jī)器的夾持件，其中所述凹部限定用于所述夾持件的夾持表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的飲料筒，其特征在于，限定一種或多種飲料組分的存儲(chǔ)體積在40到60ml之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的飲料筒，其特征在于，所述一種或多種飲料組分的存儲(chǔ)體積大于或等于50ml。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的飲料筒，其特征在于，所述飲料筒的高度大于25_。
21.一種分配單份過(guò)濾飲料的方法，包括以下步驟提供容納一種或多種適合用于在存儲(chǔ)體積中進(jìn)行調(diào)制的飲料組分的飲料筒；使水介質(zhì)通過(guò)所述一種或多種飲料組分由此形成過(guò)濾飲料；將所述過(guò)濾飲料從所述筒分配到容器中；其中所述飲料筒的存儲(chǔ)體積在40到60ml之間；其中所述分配飲料的體積大于400ml。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述分配飲料的體積大于600ml。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述分配飲料的體積大于700ml。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述飲料組分是焙烤和研磨的咖啡， 速溶咖啡，速溶茶或茶葉。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟提供容納適合用于在存儲(chǔ)體積中發(fā)泡的一種或多種飲料組分的第二飲料筒；使水介質(zhì)通過(guò)所述一種或多種飲料組分以便由此形成發(fā)泡的飲料部分；將所述發(fā)泡的飲料部分從所述第二飲料筒分配到容器以便由此形成卡布奇諾型飲料；其中所述第二飲料筒的存儲(chǔ)體積在40到60ml之間；并且其中所述分配的發(fā)泡飲料部分的體積大于200ml。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述分配的發(fā)泡的飲料部分的體積大于 300ml ο
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的方法，其特征在于，可發(fā)泡的飲料組分包括液體牛奶、基于牛奶的制品或者基于巧克力的制品。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及制備飲料的筒、機(jī)器、系統(tǒng)和方法。其中，本發(fā)明提供一種飲料制備機(jī)器，其包括用于接收各種高度的飲料筒的調(diào)制頭以及使水介質(zhì)通過(guò)所述飲料筒以便由容納于所述飲料筒內(nèi)的一種或多種飲料組分形成飲料的機(jī)構(gòu)。調(diào)制頭包括第一部件和第二部件，第一和第二部件可彼此相對(duì)地從其中所述飲料筒可接收于調(diào)制頭內(nèi)的打開位置移動(dòng)到其中所述飲料筒可固定保持在限定于在第一和第二部件之間的調(diào)制頭空間內(nèi)的關(guān)閉位置。調(diào)制頭的第一部件包括在調(diào)制頭空間朝第二部件部分延伸的夾持件，使得當(dāng)?shù)谝缓偷诙考幱陉P(guān)閉位置時(shí)，夾持件的遠(yuǎn)端和第二部件彼此相距固定距離。其中在使用時(shí)，各種高度的飲料筒可夾持在夾持件的遠(yuǎn)端和第二部件之間的飲料頭空間內(nèi)。
文檔編號(hào)B65D85/804GK103040364SQ20131002666
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2005年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月27日
發(fā)明者N.亨森 申請(qǐng)人:卡夫食品研發(fā)公司