CN102316773B - 用于制备从容器提取的饮料的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于制备从容器提取的饮料的设备，其包括容器支架和容器罩，罩内有至少一个进水口和刺穿容器的装置，其特征在于，所述设备还包括相互作用装置，其用来当容器被放置入罩中时，施加机械、热、电或电磁因素至所述容器。

Description

用于制备从容器提取的饮料的设备

技术领域

本发明面向制备诸如咖啡基之类的饮料的领域，通过提取包含在容器内的浓缩剂，例如研磨咖啡来制备。更具体地，本发明涉及使用这类容器的设备。

背景技术

容器和依照前述原理运行的机器已经问世好多年了。

专利US2899886、US2968560、US3403617和US3607297记载了这些设备，在这些设备中，容器起初在几个位置被刺穿，然后被加压水贯穿。

专利CH605293或专利EP0242556B1中记载的容器在其底部具有隔膜。加压水起初被注入容器的顶部，使得容器主要在隔膜处产生膨胀。达到某一压力时，隔膜被撕破，从而水-咖啡的混合物能够流出。

其它带有隔膜的容器也在以下专利文件中有记载：EP0468079A、EP0806373A、EP0554469A。

如上所述的制备从容器提取的饮料的设备包括容器支架和容器罩、至少一个进水口、刺穿容器的装置和饮料出口。

当热水流过容器时，在围绕容器的罩的壁和放置于容器内的包容物之间存在一个较大的温差。

因此，容器的包容物持续降温，这对咖啡的品质是有害的。

发明内容

本发明的第一目的是鼓励消费者只使用环境影响被最小化的容器。

第二目的是鼓励消费者只使用由柔性材料制成的容器，即能够保持塑性或弹性变形的材料。具体地，这种容器更适于某些设备，尤其是涉及到容器罩内部必须确保的防水性。

第三目的是阻止使用由与热水接触会发生变形的材料制成的容器。具体地，这种材料可导致某些设备发生故障。

第四目的是提出一种***，检测置于容器罩中的容器是否由金属或其它任何导电材料制成，或者更普遍地由一种与所述提取设备相容的材料制成。

第五目的是提高通过浓缩剂的提取而获得的咖啡的品质。

本发明特别地利用了下面事实的优点，环保上可接受的容器，例如由可生物降解的材料制成的容器，通常比由较不环保的材料制成的容器具有小的刚性。

因此，本发明涉及用于制备从容器提取的饮料的设备，其包括容器支架和容器罩，容器罩内放置有至少一个进水口和刺穿容器的装置。本发明的设备的特征在于，它还包括相互作用装置，该装置被设计成当容器被***罩中时，施加机械、热、电或电磁因素至所述容器。

根据第一具体实施例，刺穿装置适合于只刺穿抗刺穿系数小于值Rp的容器。

Rp主要取决于材料的种类，其次取决于容器壁的厚度。该系数选择为允许由可生物降解的材料制成的容器被刺穿，并阻止较不环保的材料如金属或某些塑料被刺穿。

根据本发明的另一个具体实施例，刺穿装置被调整，以当它们与阻力系数大于Rp的容器相互作用时会破损。

根据本发明的另一个具体实施例，刺穿装置被调整，以当它们与阻力系数大于Rp的容器相互作用时会弯曲。

根据本发明的另一个具体实施例，刺穿装置被调整，以当它们与阻力系数大于Rp的容器相互作用时会缩回，例如通过弹簧缩回。

根据另一个具体实施例，刺穿装置被调整，以使得容器在刺穿前变形，以便容器能被刺穿。

本发明还涉及由容器和用于制备从容器提取的饮料的设备组成的组件，所述装置包括罩，其内的壳体设计成能容纳容器，壳体的体积小于容器的体积。

本发明的再一主题是用于制备从容器提取的饮料的设备，其包括容器支架和容器罩，罩内设置有至少一个进水口和刺穿容器的装置，其特征在于，容器支架和/或容器罩的尺寸可使得当支架/罩组件闭合时，置于支架/罩组件中的任何容器至少部分地变形。

根据本发明的一个具体实施例，设备包括放置在支架与罩的接触区内的容器变形装置。

有利地，这些装置的尺寸可使得容器的套环变形。在此种情形下，装置也可有楼梯台阶的形状。

替换地，或此外，设备包括放置在罩的内表面上的容器变形装置。

根据该变型的一个具体实施例，罩的内部空间的体积小于容器的体积。

通过限定罩的高度小于容器的高度，罩的内部体积可被减小。

替换地或此外，罩的侧壁的倾角大于容器的侧壁的倾角。

根据本发明的另一个具体实施例，进水口的底座形成支架的整体部分。

本发明也可以检测置于容器罩中的容器是否由金属或其它任何导电材料制成，或者更普遍地由一种与所述提取设备相容的材料制成。

这种效果可以例如排除使用其它种类的容器，特别是那些用可生物降解的材料或未满足与提取设备的相容特性的材料制造的容器。相反地，本发明使得排除导电的容器的使用成为可能。

本发明还涉及用于制备从容器提取的饮料的设备，其包括容器支架和容器罩，罩内设置有至少一个进水口和刺穿容器的装置，其特征在于，所述罩的尺寸可使得，任何由与热水接触能够变形的材料制成的、被放置于罩中的容器至少部分变形，使得容器在与热水接触后能保持在罩中。

根据本发明的一个具体实施例，罩的内壁包括凹槽，凹槽中容纳有可变形元件，可变形元件的刚性系数大于构成容器的材料的刚性系数。

凹槽可以是环形槽，或是一个或多个孔。

根据本发明的另一个具体实施例，罩的内壁包括保持件类型的枢转元件，其被调整为如果容器的刚性系数大于确定值，就整体地容纳在罩的壁中，而在相反的情况下，其会至少部分地暴露出所述罩壁。

根据本发明的另一个具体实施例，罩的内壁包括鱼叉型式的起伏。

最后，罩的内壁可以为铃形，并且内部体积大于容器的体积。

本发明还可以提高从前述的设备提取的咖啡的品质。

因此，它涉及用于制备从容器提取的饮料的设备，其包括容器支架和容器罩、至少一个进水口、容器刺穿装置和饮料出口，所述设备的特征在于，其包括放置的加热装置，以便加热被***所述设备中的容器的包容物。

根据本发明的变型，加热装置被放置，以便于加热容器支架。任何适合于加热容器的包容物的加热形式都可以设计(辐射、传导、对流等等)。

替换地或此外，加热装置被放置，以便于加热容器罩。

根据本发明的一个具体实施例，容器罩由诸如电阻之类的电加热元件围绕。

具体地，罩不必完全被加热元件围绕。然而，该变型具有能更有效和更均匀地加热容器的包容物的优点。

替换地，电加热元件可被换热器型式的加热元件替代，换热器型式的加热元件的形式为螺旋管，其内有热流体(气体或液体)循环。

根据一个变型，换热器与设备的进水口管道连通(作为分支)。因此，有一部分用来流经容器的水会被放掉以加热所述容器。

根据本发明的另一个具体实施例，加热元件放置在容器罩的壁内。任何形式的加热元件都可被用于这一构造(电阻、换热器等等)。

还可以使用电磁型式的加热装置(微波、感应等等)。

最后，加热装置不必与罩或支架直接接触；它们可通过导热元件被连接到一个和/或另一个这类元件上。

附图说明

下面，本发明结合下列图中示出的非限制性的实施例，进行更详细地描述：

图1至4示出了按照本发明的具有容器的设备的实施例，容器的刺穿系数小于Rp。

图5至8示出了按照本发明的具有容器的设备的实施例，容器的刺穿系数大于Rp。

图9和10示出了按照本发明的具有弹簧的容器罩。

图11至14示出了侧向刺入顶部和刺入顶部。

图15和16示出了侧向刺入一部分长度，没有触及容器的顶部。

图17至19示出了按照本发明的一实施例，其中容器罩的几何结构具有使容器在被刺入之前已变形的效果。

图20和21示出了按照本发明的罩的一实施例，其中壳体的体积小于将被***的容器的体积，体积减小采取的形式是侧向渐缩。

图22和23示出了按照本发明的罩的另一个实施例，其中壳体的体积小于将被***的容器的体积，体积减小采取的形式是侧向突起。

图1a至3b示出了按照本发明的设备的一实施例，其中容器1a的套环3a在采取布置在支架4a上的凹槽6a形式的起伏上变形。

图1a和1b示出了容器1a在支架4a/罩5组件闭合之前的位置。

图2a和2b示出了闭合后的支架4a/罩5组件，包括刚性的容器。

图3a和3b示出了闭合后的支架4a/罩5组件，包括柔性的容器。

如图2b所示，刚性的容器的***使得套环3a被破坏，而柔性的容器的***(参见图3b)具有使套环3a向上变形而免遭破坏的效果。在第二种情形下，在套环处的密封于是得以保持。

图4a至6b示出了按照本发明的设备的一实施例，其中容器1a的套环3a在具有布置在支架4a上的突起7形式的起伏上变形。

图4a和4b示出了容器1a在支架4a/罩5组件闭合之前的位置。

图5a和5b示出了闭合后的支架4a/罩5组件，包括刚性的容器。

图6a和6b示出了闭合后的支架4a/罩5组件，包括柔性的容器。

如图4b所示，刚性的容器的***使得套环3a被破坏，而柔性的容器的***(参见图6b)具有使套环3a向下变形而免遭破坏的效果。在第二种情形下，在套环处的密封得以保持。

图7a至9a示出了发明的一变型，其中罩5的侧壁的倾角比容器1a的侧壁2a的倾角大。

图7a示出了支架4a/罩5a组件在闭合之前的情形。

图8a示出了柔性的容器，其适合于罩5a的内部的约束体积。

图9示出了刚性的容器，其不能被***到罩5a中。强行把这样的容器***罩中会导致其破坏。

图10至14a示出了比容器的高度低的容器罩。

图11a和12a示出了使用柔性的容器，其一经被***罩5a中，就在顶部发生弯曲。

图13a和14a示出了使用刚性的容器，其一经被***罩5a中，就在顶部发生破损。

最后，图15a和16a示出了另一个变型，其中进水口采用针状物8的形式，针状物的底座9a位于支架4a上。

图16a示出了柔性的容器的使用。它的底部一旦被针状物8刺入，会与它的***相符，因此确保在该处具有好的密封。

图1c至4c示出了测量传导率的原理。

图5c至8c描述了由金属制成的容器。

图1d至6d示出了按照本发明的设备的一实施例，其中罩的内壁包括环形槽形式的凹槽。

图7d至12d示出了具有一个或多个凹槽的罩。

图13d至18d示出了以与图1d至6d的实施例类似的方式运行的变型。

图19d至24d示出了罩内壁，其包括鱼叉形式的锯齿状起伏。

图25d至28d示出了铃状的罩，其内部体积大于容器的体积。

图1e和2e示出了一具体实施例，其中容器罩被螺旋元件围绕，螺旋元件形成电阻。

图3e和4e与图1e和2e类似，但不同的是，电阻被螺旋管形式的换热器7e替代，导热的流体(气体或液体)在换热器7e内循环。

图5e和6e示出了具有换热器的另一个变型，但其中换热器被结合进容器罩的壁中。

图7e和8e示出了具有电磁式加热的另一个变型，例如微波加热。

图9e和10e示出了另一个变型，其中加热装置与罩或支架不直接接触。

图1f和2f示出了按照本发明的设备的一具体实施例，其中刺穿装置包括安装在弹簧上的针状物，弹簧的张力被调节，使得当容器到达到某种程度的柔软性时，便于针状物刺入容器。该具体实施例自然地只适用于由与热水接触时会变柔软的材料制成的容器。

具体实施方式

在图11至14示出的刃口适合于主要刺入容器的顶壁。然而，它可被向下延长至容器的中等高度或边缘。

类似地，在图15和16中示出的刺穿可遍及容器的整个***。

因此，如图20至23所示的罩只允许使用可变形的容器，即具有低刚性系数的容器。

相反地，此种情形下，使用刚性的容器(未图示)会导致泄漏，例如沉淀物。

因此，如前面讨论的图所示的设备只允许使用可变形的容器，即具有低刚性系数的容器。

本发明也使得可以检测置于容器罩中的容器是否由金属或其它任何导电材料制成，或者更普遍地由一种与所述提取设备相容的材料制成。

这种效果可以例如排除其它种类的容器的使用，特别是那些用可生物降解的材料或未满足与提取设备的相容特性的材料制造的容器。相反地，本发明使得排除导电的容器的使用成为可能。

有两种主要途径来检测诸如铝之类的金属，一个是通过导电率，即容器某位置被部件接触或穿孔，该部件还用作电接点。另一部件也用作电接点，该另一部件还能够刺入或接触容器的的另一位置。如果在注水之前在两接点之间有电流流过，那么容器就是由金属制成的。例如，这就可阻止机器的泵启动，因此可防止提取。

图1c至4c示出了该原理，图1c和2c具有刺入容器的接点，图3c和4c具有与容器接触的接点。自然地，这些图只是原理的图解，不可被认为是限制。具体地，接点也可位于除朝向容器的底部以外的任何地方。

类似地，另一种途径是具有通过电或物理性能或例如磁性的改变来检测金属的元件，或任何其它有效的检测有色金属的方法，通过罩的壁或者通过例如与容器的任何位置直接接触，来检测容器是否由金属制成(图5c至8c)。

事实上，任何放置成与容器接触的导电装置可用来检测容器是相容类型的(例如导电的)，并且，如果检测的容器不是相容类型的，可防止机器产生动作。

除导电之外，也可以检测例如电阻、磁效应等等。

也有可能使用容器来闭合电路，例如，如果罩是两个(或多个)彼此电绝缘的部分。使用导电的容器可被容易地检测到，通过所述容器实现在不同的绝缘元件之间的接触。

也可以设计其它等效的检测装置，其能够分辨相容的容器，例如：导热、光学性质等等，实际上，所有这些使用的装置被用来区分能与所述提取设备一起使用的容器和那些不能与所述提取设备一起使用的容器，且不允许提取设备做正确操作。

自然地，多个不同的检测装置可组合成一个，提取设备也如此。

图1d至6d示出了按照本发明的设备的一实施例，其中罩5d的内壁包括环形槽形式的凹槽6d，凹槽6d的内部放置有可轻微变形的元件7d，例如O形环或弹簧，其通过允许自身被轻微地压缩而允许刚性的容器***罩5d中，而容器1d不发生变形。如果容器1d与热水接触(参见图5d和6d)而导致变柔软了，容器1d的侧壁在凹槽6d处发生变形。一旦热水已经流出，容器1d***，并保持固定在罩5d中，由此使得设备不工作。

值得指出的是，可轻微变形的元件7d必须被调整，以沿着罩5d的中心方向产生一定的压力。

在图13d至18d中示出的变型以类似于图1d至6d的实施例的方式工作。它的不同之处只在于其凹槽采取至少一个圆柱形孔8d的形式，在圆柱形孔8d中放置有弹簧9d。

优选地，使用围绕着容器1d分布的若干个孔8。

图7d至12d所示的变型也示出了具有一个或多个凹槽的罩。然而，在该情形下，变形元件具有绕水平轴枢转的保持件10d的形式。当容器1d被***罩中时，保持件10d被完全容置在其凹槽内。一旦容器1d变柔软了，每一保持件10d就陷入容器1d的壁中。保持件10d的几何结构具有引起鱼叉效应的作用。如图11d和12d所示，容器1d被保持在罩5d中。

图19d至24d的变型的特点在于，罩5d的内壁包括有鱼叉7d形式的锯齿状起伏。当容器1d变柔软时，其材料的一部分被容纳在罩5d的缺口之间，因此将容器1d保持在罩5d内。

最后，图25d至28d的变型示出了铃状的罩5d，其内部体积大于容器的体积。当热水进入容器内时，容器与热水接触发生变形，变形使得其侧壁可破裂(参见图27d和28d)。因此，容器就不可用了。

此外，一旦热水已经流出，容器1d被固定在罩5d内。

图1e和2e示出了一具体实施例，其中容器罩5e被螺旋元件围绕，螺旋元件形成电阻6e。

图1e示出了设备打开(操作模式)和图2e示出了装置闭合(操作模式)。

图3e和4e与图1e和2e类似，但不同的是，电阻被螺旋管形式的换热器7e替代，导热的流体(气体或液体)在换热器7e内循环。

根据未示出的一个变型，换热器经由一分支与设备的进水口管道连通。

图5e和6e示出了具有换热器的另一个变型，但其中换热器8e被结合进容器罩5e的壁中。

图7e和8e示出了具有电磁式9e的加热的另一个变型，例如微波加热。

图9e和10e示出了另一个变型，其中加热装置10与罩5e或者支架4e没有直接接触，但是借助于例如由金属制成的导热元件11e，导热元件也可以是容纳有液体的贮液器。

特别要说明的是，加热装置不必适合于在容器的包容物加热前，加热罩或容器支架。

Claims (6)

1.一种用于制备从容器提取的饮料的设备，其包括容器支架和容器罩，罩内设置有至少一个进水口和刺穿容器的装置，其特征在于，所述刺穿装置适合于只刺穿抗刺穿系数小于值Rp的容器，该系数选择为允许由可生物降解的材料制成的容器被刺穿。

2.如权利要求1所述的设备，其中刺穿装置被调整，以当它们与阻力系数大于Rp的容器相互作用时会破损。

3.如权利要求1所述的设备，其中刺穿装置被调整，以当它们与阻力系数大于Rp的容器相互作用时会弯曲。

4.如权利要求1所述的设备，其中刺穿装置被调整，以当它们与阻力系数大于Rp的容器相互作用时会缩回。

5.如权利要求1所述的设备，其中刺穿装置被调整，以使得容器在被刺穿之前变形。

6.如权利要求1所述的设备，其中刺穿装置包括安装在弹簧上的针状物，弹簧的张力被调节，使得当容器达到某种程度的柔软性时，针状物落入容器。