CN111432691B - 分配设备及其组合或与容器的组合、分配方法和饮料机器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于从可更换多剂量容器(1)分配食物产品的分配设备(10)，该设备包括：用于可移除地支撑容器(1)的支撑件(9)；用于接收、定量给料并盛放从容器(1)分配的一定剂量的食物产品的可密封定量给料室(4)；被设计成用于减少定量给料室(4)中的含氧量的减氧装置(5)，其特征在于该设备还包括至少一个活塞(7)，该至少一个活塞被布置成相对于设备的支撑件(9)移动并且被构造成在活塞与支撑件(9)的初始密封接合位置至少部分地封闭定量给料室(4)，活塞(7)被设计成用于通过相对于支撑件(8)移动来选择性地打开容器(1)，以及用于在活塞(7)相对于支撑件(9)的延伸和密封脱离位置能够用一定剂量的食物产品来装填定量给料室(4)。

Description

分配设备及其组合或与容器的组合、分配方法和饮料机器
技术领域
本发明涉及一种用于以气密方式盛放咖啡配料并且选择性地分配盛放于其中的一份咖啡配料的多份量咖啡分配器。
背景技术
用于从供应源或容器中分配食物产品的设备众所周知。常见的示例是咖啡粉末分配设备，该咖啡粉末分配设备包括用于研磨咖啡豆的研磨机以及用于接收大量可选择性地通过该设备研磨并分配的咖啡豆的储存室。这些分配设备具有以下缺点：一旦将咖啡豆提供给设备的储存室，通常在惰性气体诸如氮气下以流水线包装或罐式包装包装的大量咖啡豆将由于与空气接触而发生氧化。这导致对由咖啡豆所获得的饮料的感官特性产生负面影响。由于咖啡颗粒表面相对较大，如果将研磨咖啡进料到分配设备的储存室中，这种负面影响甚至更大。
为了解决该问题，已知分配设备被设计成将惰性气体进料到连接到设备的储存室或容器中，以便提供其中具有较低氧气量的保护性环境。
GB 2467917例如涉及一种被设计成用于接收具有咖啡豆的容器的咖啡研磨设备，其中容器以气密方式连接到研磨设备的外壳。可将容器注满惰性气体以重新建立起保护性环境，而该保护性环境将通过打开容器而被破坏。为此，储气罐提供有电控阀、管材和入口。在容器中提供空气或气体排放口，以在注满惰性气体时平衡容器内的压力。因此，每次使用研磨机时，通过将容器重新注满气体，设备能够使咖啡豆处于保护性环境中。
US 2011/0185908涉及一种针对食物产品的定量给料设备，诸如来自可与该定量给料设备相关联的容器中的咖啡豆或研磨咖啡。该定量给料设备包括从咖啡装填位置旋转到咖啡分配位置的旋转式定量给料元件，在咖啡装填位置，一份食物产品经由其入口从容器提供到定量给料元件的室，在咖啡分配位置，该份食物产品将经由其出口离开该室。在分配食物产品之后，可将惰性气体引入旋转式定量给料元件的室中。
EP1879487B1涉及一种咖啡分配器，该咖啡分配器包括：储存容器，该储存容器设置有由滑动闸板闭合的出口喷嘴；分配室，该分配室布置在储存容器下方，通过出口喷嘴连接到储存容器，并且在底部设置有由第二滑动闸板闭合的分配喷嘴。储存容器和分配室均由适于抵抗由分配器内部与周围环境之间的含水量差异而引起的渗透压的密封装置气密地密封。此外，可提供真空装置，以在将咖啡分配到分配室之后去除储存室中的氧气，并且在从分配室分配咖啡之后去除分配室中的氧气和水分。惰性气体注入装置也可替代真空装置。
EP1876936B1涉及一种分配器，该分配器包括具有封盖的刚性容器以及由闸板装置闭合的出口喷嘴，其中容器为气密式并且相对于水平面向上以介于10°至90°之间的角度布置，其中出口喷嘴在容器顶部。此外，分配器中提供有分配与储存体积减小装置。
已知的现有技术设备存在以下缺点：需要相对大量的惰性气体在容器中建立并维持受控环境，以及/或者需要复杂的分配布置结构来实现从容器分配食物产品。
因此，本发明旨在提供一种分配设备，该分配设备能够利用便利的装置从容器高效且方便地分配食物产品，同时将容器中的食物产品保存在保护性环境中。
发明内容
在第一方面，本发明涉及一种用于从可更换多剂量容器分配粉末形式的食物产品的分配设备，
该设备包括：
-带有支座的支撑件，该支撑件用于可移除地支撑容器，
-可密封定量给料室，该定量给料室用于定量给料并盛放从容器分配的一定剂量的食物产品，
-减氧装置，该减氧装置被设计成用于减小定量给料室中的含氧量，
其中该设备还包括至少一个活塞，该至少一个活塞被布置成相对于设备的支撑件移动，并且被构造成在活塞与支撑件的初始密封接合位置至少部分地封闭定量给料室(4)，
活塞被设计成用于通过相对于支撑件移动来打开容器，以及用于在活塞相对于支撑件的密封脱离位置并且优选地延伸位置能够用一定剂量的食物产品来装填定量给料室。
更具体地讲，第一活塞与支撑件的第一楔形或锥形表面密封地接合。此第一楔形或锥形表面优选地在支撑件支座的方向上变宽。这还具有在定量给料室中提供粉末漏斗的优点。
优选地，活塞被布置成沿着基本上竖直的轴线移动，诸如在打开容器之后，食物产品可至少在重力的影响下在定量给料室中流动。基本上竖直的轴线是完全竖直的轴线或相对于竖直面倾斜角度小于45度的轴线。
减氧装置优选地包括被设计成用于将保护性气体诸如惰性气体注入定量给料室中的注入装置。另选地，减氧装置可为用于将定量给料室抽成真空的装置。
优选地，该设备还包括能够相对于第一活塞轴向移动的第二活塞。第二活塞优选地被设计成用于在第二活塞相对于支撑件或相对于第一活塞的密封脱离位置优选地回缩位置，选择性地从定量给料室分配一定剂量的食物产品。第二活塞优选地被设计成在与支撑件的密封接合位置至与支撑件的密封脱离位置优选地为回缩位置之间移动。更具体地讲，第二活塞与支撑件的第二楔形或锥形表面密封地接合。第二楔形或锥形表面优选地在支撑件支座的方向上变窄。这提供了保持定量给料室足够小以最小化氧减少量的优点。
根据本发明的设备能够在食物产品储存于容器内期间实现有效保护，由于专用的可密封定量给料室，可从容器分配相应剂量的食物产品，使得在每个分配过程之后，不必为容器本身提供保护性(例如惰性)气体或甚至将容器注满保护性气体。此外，提供第一轴向移动活塞和第二轴向移动活塞实现了分配设备的特定简单且可靠结构，其中相应的移动部件可由致动器装置来致动。受权利要求书保护的布置结构也通过连接到分配设备的共用致动器装置实现了多个例如彼此相邻地布置的分配设备的便利致动。
在一个优选的实施方案中，第一活塞和第二活塞被设计成彼此独立地轴向移动，以及/或者通过专用致动器装置交替移动。第一活塞元件和第二活塞元件优选地被设计成由共用致动器装置致动。
第一活塞和第二活塞优选地被设计成将处于其初始偏置位置的可密封定量给料室封闭在优选管状形式的支撑件的导槽内。
第一活塞和第二活塞以密封方式抵靠支撑件的上支座和下支座分别被偏置或接合，以封闭定量给料室。相应的第一活塞和第二活塞的偏置优选地通过专用偏置装置诸如弹簧构件来获得。
第一活塞和第二活塞优选地被设计成分别在定量给料室与设备的分配区域之间选择性地打开定量给料室与容器之间的食物产品流动路径。这优选地通过如下方式来获得：分别通过使第二活塞从其初始偏置位置进入其回缩位置来使第一活塞从其初始偏置位置进入其延伸位置。
第一活塞优选地为可轴向移动通过第二活塞的导槽的内部活塞。优选地，第一活塞的至少下基座部分可在第二外部活塞的导槽内和/或在支撑件的导槽内移动。支撑件的导槽和第二外部活塞的导槽的相应内径优选地具有基本上相等的尺寸。
第一活塞优选地包括或关联到打开构件，打开构件从活塞的顶部部分突起或形成活塞的顶部部分，并且打开构件被设计成打开容器的排放壁。优选地，打开构件和第一活塞相对于容器同时轴向移动，以形成至少一个开口。打开构件可为移动部件，而容器的排放壁可为静止的。相反，打开构件可为静止部件，而排放壁可为移动部件。最后，在打开操作期间，打开构件和排放壁都可为移动部件。容器的面的打开可通过至少部分地对容器的面进行穿孔、刺穿、撕裂、熔融、破裂和/或切割来实现。应当理解，术语“开口”可涵盖一个或多个孔口或通道，诸如通过穿孔、切割、撕裂、破裂、熔融以及它们的任何组合形成的孔口或通道。
第一活塞的顶部部分优选地由倒锥形头部形成，在第一活塞的偏置位置，该倒锥形头部偏置抵靠支撑件的共形形状的倒锥形顶部支座。然而，顶部部分可包括偏置抵靠支撑件的共形形状的顶部支座的另选几何形式。
第一活塞优选地还包括布置在活塞的顶部部分与基座部分之间的环形凹部。环形凹部优选地至少部分地界定定量给料室。环形凹部优选地包括上倾斜部分和下倾斜部分。
第一活塞还包括注入装置，诸如气体导管。气体导管可延伸穿过活塞并且与活塞的环形凹部流体连通。因此，在注入装置与定量给料室之间提供了流体连通。气体导管优选地轴向延伸穿过活塞并且优选地连接到气体源，诸如设备的可更换储气室。气体导管可被布置成朝第一活塞的顶部部分的外侧表面延伸，该外侧表面面向定量给料室，相应地面向第一活塞的环形凹部。
第二活塞优选地包括由锥形头部形成的顶部部分，在第二活塞的偏置位置，该锥形头部偏置抵靠支撑件的共形形状的锥形下支座。然而，顶部部分可包括偏置抵靠支撑件的共形形状的下支座的另选几何形式。
如上所述，第二活塞还包括导槽，第一活塞安装在该导槽中，并且第一活塞可在该导槽中轴向移动。导槽可延伸贯穿整个第二活塞，即，从其顶部部分朝活塞的下基座部分延伸。第二活塞可在支撑件的专用引导装置中进行引导。
第一活塞和第二活塞、支撑件以及设备的支座优选地被布置成使得食物产品能够在重力作用下在设备内流动。为此，设备的支座优选地布置在设备的最顶部部分，并且支撑件及第一活塞和第二活塞以及定量给料室优选地布置在设备的支座下方。与上述部件的其余部件相比，设备的分配区域优选地布置在设备的下部部分。
设备的支撑件优选地包括可由分配设备的外壳形成的圆柱形元件。
支撑件还可包括支座，该支座被布置成以将排放壁定位成邻接或靠近设备的打开构件的方式将可更换容器支撑并保持在预定位置。
支撑件优选地包括过压阀，该过压阀用于使多余空气或气体排出可密封定量给料室。过压阀因此被布置在支撑件的侧壁上，位于支撑件的导槽与设备的外部环境之间。
可密封定量给料室优选地被设计成使得在该室的闭合状态下，即在第一活塞和第二活塞的偏置位置，基本上防止任何氧气进入该室中。为此，选择第一活塞和第二活塞以及支撑件的材料，这些部件在第一活塞和第二活塞的偏置位置界定定量给料室，以基本上防止氧气通过相应部件的任何传输。
第一活塞和第二活塞和/或支撑件的相应支座优选地包括密封装置，诸如O形环，该密封装置用于在偏置位置时使可密封定量给料室能够密封在支撑件内。
在一个优选的实施方案中，设备还包括用于将容器的至少一个面密封地连接到设备的支座的连接装置。连接装置可包括环形密封垫圈，该环形密封垫圈可选择性地连接到共形形状的闭合元件，诸如压力环。密封垫圈和闭合元件可被设计成与容器排放壁的外边界部分密封地接合，诸如布置在容器排放壁的圆周处的凸缘状边缘。在连接状态下，容器优选地气密地密封至设备(即，除了通过定量给料室之外，气体没有逸出容器的可能性)。
设备优选地还包括分配区域，设备的用户可从分配区域收集分配剂量的食物产品。分配区域可包括可选择性地连接到定量给料室的滑动件、斜槽和/或容座。设备的分配区域受环境空气的约束。
待由注入装置提供给定量给料室的气体优选地为惰性气体，诸如氮气。通过将惰性气体提供给可密封定量给料室，在定量给料室中提供了不含氧气或氧气含量非常低的保护性环境。
与根据本发明的设备结合使用的可更换多剂量容器布置有一定数量的粉末形式的食物产品，从而能够递送多个定量给料数量的食物产品。优选地，容器包含烘焙并且研磨的咖啡粉末。咖啡粉末可由松散粉末和/或压实粉末粒料形成。食物产品优选地不含过度包装或非食物级封装件。其在容器中不被分成体积等于或大于定量给料室体积的多份。最优选地，食物产品由平均粒径(D4,3)介于150微米和1000微米之间的烘焙并且研磨的粉末形成。容器优选地为由刚性、半刚性和/或柔性包装材料制成的可更换包装。容器布置有可打开的壁，在与设备结合进行布置时，该可打开的壁由设备打开。容器优选为由基本上防止氧气侵入其内部的材料制成的密封容器，诸如铝或具有氧气阻挡层的塑料。密封容器优选地包括主体和附接到主体上的壁，该壁是不可密封的，例如可刺穿的、可撕裂的、可切割的、可熔融的或可破裂的壁，以便能够将食物产品从容器定量给料至设备的定量给料室。容器可为密封的可更换胶囊、小袋或料筒。在一种优选模式中，容器是多剂量胶囊，该多剂量胶囊包括基本上杯形的主体部分和借助于环形凸缘状边缘连接到主体部分的封盖部分。封盖部分优选地提供容器的面，该面可连接到分配设备的支座。封盖优选地包括能够由设备的打开装置打开的厚度。
与设备一起使用的容器优选地包含研磨咖啡，研磨咖啡的量适于通过其来制备多种饮料。容器优选地初始充满惰性气体，诸如氮气。
本发明还涉及如上所述至少两个或更多个分配设备的组合，其中这些分配设备被布置成彼此相邻并且由共用致动器致动。致动器可被布置成用于致动每个分配设备的至少一个活塞或第一活塞与第二活塞。
本发明还涉及如上所述分配设备与可更换多剂量容器的组合；容器被支撑在设备的支座和/或支撑件上。更具体地讲，容器包括能够由可移动活塞打开的产品排放壁，具体地讲，是与活塞相关联或为活塞的一部分的打开构件。排放壁被定位成邻接或靠近设备的打开构件。
本发明还涉及包括至少一个如上所述的分配设备的饮料机器。
优选地，饮料机器包括用于接收一定剂量的粉末形式的食物产品(诸如烘焙并且研磨的咖啡)的冲煮单元。机器还可包括用于控制分配设备的致动装置的致动的控制单元。控制单元可被布置成用于根据控制单元接收到的饮料类型选择来重复控制致动装置，以调节分配到冲煮单元的剂量数目。具体地讲，控制单元可被编程用于重复致动分配设备，以分配一剂、两剂、三剂或更多剂的食物产品来制备饮料。因此，机器将食物产品的剂量数目自动调整为优选地存储在机器中的饮料类型。具体地讲，控制单元存储：饮料类型(或配方)及其相关指令集；每种类型和对应于食物产品的限定自然整数剂量(例如n＝1、2或3等)的指令集。饮料类型可从机器的用户界面进行选择，或经由能够与机器通信(经由有线或无线)的外部通信设备(例如移动电话或计算机)远程进行选择。
因此，通过从储存容量能够接收几克(例如约3克)松散咖啡粉末的定量给料室中分别分配例如两剂、三剂或四剂烘焙并且研磨的咖啡粉末，可以通过提取而在冲煮单元中制备不同类型的咖啡饮料，诸如浓缩咖啡、拿铁玛奇朵、双份加长咖啡。
容器中的食物产品优选地为烘焙并且研磨的咖啡粉末。其它粉末形式的食物产品可为牛奶、可可、水果浓缩物、能量饮料、婴儿配方食品、可溶性茶或咖啡以及它们的组合。粉末的平均粒径(D4,3)介于150微米和1000微米之间。粉末可与其它成分诸如纤维、薄片、碎片等混合。
在另一方面，本发明涉及一种用于从容器中分配一定剂量的食物产品的方法，该方法包括以下步骤：
-提供如上所述的分配设备，
-减少设备定量给料室中的氧气，
-朝向容器的排放壁将至少一个活塞从其初始密封接合位置移动至其相对于支撑件的密封脱离位置并且优选地延伸位置，以打开容器排放壁并且在容器与定量给料室之间建立食物产品流动连通，
-通过使第一活塞回到初始密封接合位置来闭合定量给料室，
-打开定量给料室，以在定量给料室与设备的分配区域之间建立食物产品流动连通，以将一定剂量的食物产品从定量给料室分配到分配区域。
具体地讲，氧气的减少可通过在定量给料室中注入保护性气体(例如惰性气体)或通过抽真空来实现。
优选地，定量给料室的打开通过如下方式来执行：将第二活塞从相对于支撑件或第一活塞的初始接合位置移动至相对于支撑件或第一活塞的回缩位置，以在定量给料室与装置的分配区域之间建立食物产品流动连通，以将一定剂量的食物产品从定量给料室分配到分配区域。
食物产品在设备内的流动优选地通过重力和/或气体压力来获得。具体地讲，食物产品优选地在重力作用下，从容器流到定量给料室，然后从定量给料室流到设备的专用分配区域。这可通过将装置的支撑件基本上竖直放置在可更换容器下方来确保。
第一活塞从其初始接合位置朝向其延伸位置的移动优选地以向上移动方式进行，即，朝向支座并因此朝向布置在所述支座上的容器的排放壁。此移动通过专用致动器装置来获得。为了将第一活塞移回其接合闭合位置，将该活塞从其延伸位置降低至回缩位置。此移动通过专用偏置装置来获得。
第二活塞从其初始接合位置朝向其回缩位置的移动优选地以向下移动方式进行，即，远离容器和定量给料室。此移动通过专用致动器装置来获得。为了将第二活塞移回其偏置位置，将该活塞从其回缩位置提升至延伸位置。此移动通过专用偏置装置来获得。
第一活塞和第二活塞的相应移动可通过包括驱动装置诸如马达的致动器来获得。致动器也可包括线性致动器和/或凸轮轴。致动器装置优选地被设计成选择性地和/或交替地接合第一活塞和第二活塞。
本发明的方法还可包括以优选地密封的方式将容器连接到分配设备的支座的步骤。这可通过所提供的设备连接装置来获得。
该方法还可包括将第一活塞移动到中间升高位置的步骤，在该中间升高位置，活塞的打开装置尚未接触容器，但其中在可密封定量给料室与设备支座之间建立了流体流动连通。在该中间升高位置，该方法可包括将密封的定量给料室以及定量给料室与容器之间的区域注满惰性气体的步骤。由此，任何残余氧气可经由所提供的支撑件的过压阀排出。此方法步骤可在将新的(即未使用且闭合的)容器连接到分配设备之后进行。
以上针对根据本发明的分配设备的描述同样适用于根据本发明的方法，反之亦然。
附图说明
在结合下列示出了本发明的非限制性实施方案的附图的情况下，在以下具体实施方式中对本发明进行了进一步描述。具体地讲；
图1涉及分配设备的优选实施方案的侧面透视图。
图2涉及图1中的分配设备的侧面剖视透视图。
图3涉及图1和图2中的分配设备的分解组装图。
图4a至4e涉及根据图1至图3的设备的侧面剖视透视图，其表示部件的不同位置，具体地讲是第一活塞和第二活塞在分配过程中的不同位置。
图5涉及由共用致动器致动的多个分配设备的布置。
图6涉及包括本发明的分配设备的饮料制备机器，例如咖啡机。
具体实施方式
下面将参考图1至图3来描述根据本发明的分配设备的优选实施方案。
分配设备10包括外壳20，该外壳具有前部部分，在该前部部分处，提供分配区域14，诸如针对分配的食物产品的滑动件。包含一定量的待由设备10分配的食物产品的容器1可选择性地连接到设备。致动器装置13设置在设备10的下底部部分。致动器装置13可包括用于致动设备10的马达和驱动器或凸轮轴13a，如下文将进一步所述。致动器装置13可穿过设备外壳20的侧开口20a伸出，并且可被设计成用于与设备选择性地断开。
如图2和图3所示，设备10包括用于将容器1连接到设备的支座2。支座2提供支撑件，容器1的排放壁1a可搁置在支撑件上。支撑件包括用于将容器1的至少一个排放壁1a密封地连接到设备的环形连接装置12。
连接装置12优选地包括可彼此连接的下环形密封垫圈12b和上环形压力环12a。连接可例如经由卡口***或可垂直移动的压力环12a来建立。连接装置12优选地被设计成密封地接合容器1的外环形边缘部分，诸如容器的凸缘状边缘部分1c。
设备10包括优选地固定布置在设备的外壳20内的支撑件9。支撑件9优选地为圆柱形形状并且包括内部导槽9c。优选地为管状形状的导槽9c在支撑件9内轴向延伸。支撑件9包括上部部件9d和下部部件9e。下部部件9e优选地布置在外壳20内，使得支撑件9的下部部件9e与上部部件9d之间具有自由空间9f。
支撑件9的上部部件9d包括上支座9a和下支座9b，该上支座和下支座布置在上部部件9d的相应端部处并且通过导槽9c的上部部分相连。
在导槽9c的所述上部内，设置有阀门6，诸如过压阀。阀门6用于以下目的：使多余空气或气体离开导槽9c，相应地离开封闭在其中的可密封定量给料室4。
设备的支座2连接到支撑件9的顶部部分，使得支撑件9的上支座9a与支座2的优选居中布置的开口2a流体连通。
设备10还包括安装在支撑件9处的第一轴向可移动活塞7和第二轴向可移动活塞8。第一活塞7优选地为布置在第二外部活塞8内并且至少部分地在其内进行引导的内部活塞。第一活塞和第二活塞8优选地彼此同心布置并且被设计成可在相同线性方向上移动。
第一活塞7被布置成可在支撑件9的优选地为管状的导槽9c内移动。第二可移动活塞8优选地被布置成可在支撑件9的专用导槽或多个导槽9g中移动。
第一活塞7优选地为基本上圆柱形形式，并且包括在导槽9c中引导的圆柱形基座部分7b以及顶部部分7a。顶部部分7a优选地为倒锥形形式并且延伸至直径大于基座部分7b。活塞7还包括布置在顶部部分7a与基座部分7b之间的凹陷部分或缩小面积部分7c。在其向顶部部分7a和基座部分7b的过渡处，凹部分7c优选地包括倾斜的圆周侧壁。
活塞7的顶部部分7a偏置抵靠支撑件9的上支座9a。上支座9a与顶部部分7a共形成形，因此在本实施方案中为倒锥形形式。顶部部分7a配备有从顶部部分7a的优选平坦上表面突起的打开装置3，诸如穿孔或切割构件。打开装置3被设计成打开容器1的排放壁1a。
第一活塞7还包括连接到基座部分7b的底板7d。底板7d由偏置构件11b诸如弹簧接触，该偏置构件在向下方向上推压活塞7，从而使活塞的顶部部分7a偏置抵靠支撑件9的上支座9a，如图2所示。该活塞的下端面7e提供致动器装置13的接触表面。具体地讲，致动器装置13的专用致动构件诸如凸轮驱动器13a可克服偏置构件11b的力而推压活塞7向上移动，以便使活塞7的顶部部分7a与支撑件9的上支座9a分离。
第一活塞7还包括气体注入装置5，该气体注入装置被设计成用于将惰性气体提供到导槽9c内部，并且因此到达可密封定量给料室4。注入装置包括优选地轴向延伸的导管，该导管经由导管5a(参见例如图4a)在活塞7的顶部部分处连接到导槽9c。注入装置5的下导管5b被布置在第一活塞7的基座部分7b中，并且可连接到惰性气体的专用供应源以及被设计成选择性地为定量给料室4提供气体的专用阀装置。
第二活塞8包括为楔形或锥形形式的顶部部分8a。活塞8还包括中心轴向导槽8c，优选地为管状的，第一活塞7在该导槽中被引导。活塞8还包括活塞笼8b，该活塞笼被布置成围绕顶部部分8a并且被设计成接合设备的支撑件9的外侧表面，以在活塞8在设备内移动期间引导活塞。活塞笼8b优选地包括被成形为能够使产品流可通过活塞笼8b分配到分配区域14的多个侧开口8e。
笼8b和/或顶部部分8a在其下表面处通过偏置构件11a诸如弹簧接触，偏置构件沿向上方向推压活塞8，并且因此使活塞的顶部部分8a偏置抵靠支撑件9的下支座9b(参见图4a中的活塞8的初始偏置状态)。偏置构件11a可布置在支撑件的下部部件9e的环形顶部沟槽中。
第二活塞8还包括至少一个或多个轴向杆8d，该轴向杆连接到顶部部分8a和笼8b并且延伸至活塞8的下底板8f。由此，杆8d延伸穿过下支撑件9e中以及第一活塞7的底板7d中的专用通道，并且专用通道被设计成使杆8d能够在其中轴向移动。
下底板8f的上表面为致动器装置13提供接触表面。具体地讲，致动器装置13的专用致动构件诸如凸轮驱动器13a可克服偏置构件11a的力而推压活塞8向下移动，以便使活塞8的顶部部分8a与支撑件9的下支座9b分离，如图2所示。
如图3所示，设备10优选地被构造成使得分配区域D布置在致动区域A的上方并与其相分离。因此，有利于制造过程以及设备维护。
设备的布置使第一活塞7和第二活塞8能够通过致动器装置13独立地移动。具体地讲，由于所提供的凸轮驱动器13a，该布置使活塞7、8能够交替地移动，如图2所示。由此，凸轮驱动器13a的延伸部分可随后接合第一活塞7的下接触面7e，以提升第一活塞7，并且随后接合第二活塞8的下底板8f的上表面，以在第一活塞7返回其初始偏置位置之后降低第二活塞8，如图2所示。致动装置13优选地被设计成使第一活塞7处于中间延伸位置，即，在其初始偏置位置与其延伸位置之间。
第一活塞7和第二活塞8被设计成选择性地封闭可密封定量给料室4，如将在下文参考图4a至4e进一步所述，这涉及设备在分配过程中的不同工作状态。
图4a涉及设备10的状态，其中容器1已连接到设备。容器1优选地为气密密封容器，其具有基座主体1b和连接到基座主体的封盖1a，该封盖包括外环形凸缘状边缘1c。容器1优选地被成形为包含预定量的食物产品，诸如量适于制备大量咖啡饮料的研磨咖啡。容器1经由专用连接装置12连接到支座2，该专用连接装置抵靠支座2的上表面推压排放壁1a。连接装置12还将容器1环形地密封到设备的支撑件9。
第一活塞7和第二活塞8处于其初始偏置状态，如图4a所示，其中相应的顶部部分7a、8a推压抵靠支撑件9的上支座9a和下支座9b。在该状态下，布置在设备10的支座2下方的定量给料室4借助于第一活塞7和第二活塞8以及内部通道9c密封地封闭。具体地讲，顶部部分7a、通道9c的内侧向侧壁以及顶部部分8a界定了可密封定量给料室4。为了进一步增强密封接合，活塞7、8的顶部部分7a、8a可配备有专用密封装置15，诸如图4a所示的针对活塞7的O形环15a。第二活塞8也可包括如图3所示的专用密封构件15b。
在打开容器1之前，必须从支撑件9d的上部部件以及定量给料室4中排出任何残余氧气。为此，第一活塞7被致动器装置13提升，以从支撑件9的上支座9a提升顶部部分7a，从而在可密封定量给料室4与支撑件2的上表面的开口2a之间建立流体连通，如图4b所示。
在打开装置3尚未与容器的排放壁1a接触的此中间位置，启动注入装置5，以经由布置在活塞7的顶部部分7a中的导管5a将惰性气体诸如氮气提供到定量给料室4中。因此，优选地将注入装置5启动足够长的时间段，以从定量给料室4以及连接定量给料室4的开口2a和容器1的排放壁1a排出任何残余氧气。氧气经由支撑件9的过压阀6排出。在注入装置5的启动期间，优选地停止致动装置13，以便将活塞7保持在此示出的中间位置。在另选的实施方案中，注入装置5也可在第一活塞7的提升期间启动，并且优选地在第一活塞7的打开装置3接触容器1的排放壁1a之前停止。
在下一步骤中，致动器装置13进一步将第一活塞7提升至其延伸位置，如图4c所示。由此，布置在活塞7的顶部部分7a的打开装置3接触容器1的排放壁1a以打开排放壁。应当理解，术语“开口”可涵盖任何永久性开口，诸如通过穿孔、切割、撕裂等形成的开口。
在第一活塞7的所示延伸位置，一份食物产品将从容器1流过在排放壁1a上形成的开口而进入定量给料室4。食物产品流入定量给料室4由重力驱动。在此位置，定量给料室4以及容器1与支撑件9内部之间的任何空间由第二活塞8的顶部部分8a密封，该活塞保持在其偏置抵靠支撑件9的下支座9b的初始偏置位置。
在下一步骤中，通过将第一活塞7降低回到其偏置位置来再次闭合定量给料室4。这可例如通过致动装置13使例如凸轮驱动器13a的突起部分与活塞7的接触表面7e脱离接合来获得。因此，偏置构件11b的力将使活塞7回到其初始偏置位置，如图4d所示。
在下一步骤中，第二活塞8从其初始偏置位置降低到回缩位置，如图4e所示。这可通过致动装置13将例如凸轮驱动器13a的突起部分与活塞8的底板8f的接触表面接合来获得。由于活塞8降低，顶部部分8a与支撑件9的下支座9b脱离接合，因此盛放在定量给料室4内的一定剂量的食物产品可沿着锥形顶部部分8a向下流动并进入分配区域14，诸如咖啡滑动件。因此，活塞8的笼8b中的开口8e使食物产品能够从定量给料室4自由流动到分配区域14。
在排空定量给料室4之后，通过将第二活塞8提升回到其偏置位置来再次闭合定量给料室4。这可例如通过致动装置13使例如凸轮驱动器13a的突起部分与活塞8的底板8f脱离接合来获得。因此，偏置构件11a的力将使活塞8回到其初始偏置位置，如图4a所示。
在下一个分配过程之前，将定量给料容器4再次注满惰性气体，以从定量给料容器4中排出任何残余氧气。可随后如参考图4c至4e所述的那样开始下一个分配过程。应当理解，如参考图4b所述的在分配室4与密封容器1之间提供的区域的初始注满不一定必须在连续的分配过程之间进行。
图5涉及根据本发明的另一个实施方案。其中，至少两个或更多个分配设备10、10'、10”彼此相邻地布置，并且可通过共用致动器13致动。因此，致动器13可包括连接到专用凸轮轴的马达，凸轮驱动器13a、13a'、13a”使相应的分配设备能够按序致动。为此，相应的凸轮驱动器13a、13a'、13a”优选地被布置成在连接到马达的共用轴线处相对于彼此旋转地偏移。在此类实施方案中，分配设备10优选地连接到盛放待分配的不同食物产品的不同容器1、1'、1”。
图6涉及包括本发明的分配设备10或多个分配设备的饮料制备机器30，诸如咖啡机。该机器包括冲煮单元21，该冲煮单元被布置成用于接收从多个分配设备10分配的多个剂量的食物产品，诸如烘焙并且研磨的咖啡，或接收从多个分配设备分配的多个剂量的不同类型的不同食物产品，例如不同的咖啡共混物，如图5所示。该机器包括控制单元22，如本身已知的那样，该控制单元被布置成用于致动机器的不同部件(诸如水加热器、泵)并且诸如经由用户界面从用户接收指令。控制单元22还被布置成用于控制致动器13(最终控制图5的共用致动器)，以根据待制备的饮料类型(例如意式超浓咖啡、浓缩咖啡、玛奇朵、双份加长咖啡)在冲煮单元中分配一剂或多剂。如已知的那样，控制单元也控制泵23的致动，从而为冲煮单元供应用于与食物产品混合的液体(例如水)，以及控制液体加热器24的致动，从而为冲煮单元供应温度适于进行冲煮的此类液体。针对每种类型饮料的食物产品的剂量数目可通过如下方式确定：控制单元例如在储存器中储存多种饮料类型及其相关指令，并且从多种饮料类型中选择适当的类型，并且通过遵循与此类饮料类型相关的指令来控制制备。具体地讲，每种类型的饮料对应于限定的剂量数目(n)，其中此类数目是自然整数(例如，n＝1、2或3等)。因此，容器被布置成用于储存等于或大于定量给料室的剂量倍数的剂量数目。例如，当定量给料室被布置成用于盛放x克(例如，x＝3克)的食物产品时，容器被布置成用于盛放足以分配至少y.n.x(例如，y＝5、10、15或20，其中n＝1、2、3或更大整数，并且x＝3克)的量的食物产品。
控制单元储存饮料类型及其相关指令集；每种类型和对应于食物产品的限定整数剂量的指令集。与饮料类型相关的饮料类型的选择可经由机器的用户界面25来执行。

Claims (20)

1.一种用于从可更换多剂量容器(1)分配粉末形式的食物产品的分配设备(10)，
所述分配设备包括：带有支座(2)的支撑件(9)，所述支撑件用于可移除地支撑所述容器(1)，
可密封定量给料室(4)，所述可密封定量给料室用于定量给料并盛放从所述容器(1)分配的一定剂量的食物产品，
减氧装置，所述减氧装置被设计成用于减小所述定量给料室(4)中的含氧量，
其特征在于，所述分配设备还包括：
第一活塞(7)，所述第一活塞被布置成相对于所述分配设备的所述支撑件(9)移动，并且被构造成在所述第一活塞与所述支撑件(9)的初始密封接合位置至少部分地封闭所述定量给料室(4)，和
能够相对于所述第一活塞(7)轴向移动的第二活塞(8)，
所述第一活塞(7)被设计成用于通过相对于所述支撑件(9)移动来打开所述容器(1)，以及用于在所述第一活塞(7)与所述支撑件(9)的密封脱离位置能够用所述剂量的食物产品来装填所述定量给料室(4)，
所述第二活塞(8)被设计成用于在所述第二活塞(8)相对于所述支撑件(9)或相对于所述第一活塞(7)的密封脱离位置选择性地从所述定量给料室(4)分配所述剂量的食物产品。
2.根据权利要求1所述的分配设备，其中所述第一活塞(7)与所述支撑件(9)的密封脱离位置是延伸位置。
3.根据权利要求1所述的分配设备，其中所述第二活塞(8)相对于所述支撑件(9)或相对于所述第一活塞(7)的密封脱离位置是回缩位置。
4.根据权利要求1所述的分配设备，其中所述第一活塞(7)和所述第二活塞(8)被设计成彼此独立地轴向移动以及/或者通过专用致动器装置(13)交替移动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的分配设备，其中所述第一活塞(7)为可轴向移动通过所述第二活塞(8)的导槽(8c)的内部活塞。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的分配设备，其中所述可密封定量给料室(4)由处于其与所述支撑件(9)的初始密封接合位置的所述第一活塞(7)和所述第二活塞(8)来界定。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的分配设备，其中所述第一活塞(7)和所述第二活塞(8)以密封方式分别抵靠所述支撑件(9)的上支座(9a)和下支座(9b)而接合，以界定所述定量给料室(4)。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的分配设备，其中所述第一活塞(7)包括或关联到打开构件(3)，所述打开构件从所述第一活塞的顶部部分(7a)突起或形成所述第一活塞的所述顶部部分，并且所述打开构件被设计成打开所述容器(1)的排放壁(1a)。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的分配设备，其中所述第一活塞(7)包括布置在所述第一活塞的顶部部分(7a)与基座部分(7b)之间的环形凹部(7c)，并且所述环形凹部部分地界定所述定量给料室(4)。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的分配设备，其中所述第一活塞(7)包括注入装置(5)。
11.根据权利要求10所述的分配设备，其中所述注入装置(5)是延伸穿过所述第一活塞并且与所述定量给料室(4)流体连通的气体导管。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的分配设备，其中所述支撑件(9)包括用于使多余气体排出所述可密封定量给料室(4)的过压阀(6)。
13.根据权利要求8所述的分配设备，其中所述分配设备(10)还包括用于将所述容器(1)的所述排放壁(1a)密封地连接到所述分配设备的支座(2)的连接装置(12)。
14.一种至少两个或更多个根据前述权利要求1至13中任一项所述的分配设备的组合，其中所述分配设备彼此相邻地布置并且由共用致动器装置(13)致动；所述致动器装置(13)被布置成用于致动每个分配设备的第一活塞(7)或者致动每个分配设备的第一活塞(7)与第二活塞(8)。
15.一种根据前述权利要求1至13中任一项所述的分配设备与可更换多剂量容器(1)的组合；所述容器(1)支撑在所述分配设备的支座和/或支撑件(9)上，并且包括能够由所述分配设备的可移动的第一活塞(7)打开的排放壁(1a)。
16.一种包括至少一个根据权利要求1至13中任一项所述的分配设备的饮料机器。
17.根据权利要求16所述的饮料机器(30)，其中，所述分配设备的第一活塞(7)和第二活塞(8)能够通过致动器装置(13)独立地移动，所述饮料机器包括用于由所述剂量的食物产品来制备饮料的冲煮单元(21)、以及用于控制所述分配设备(10)的所述致动器装置(13)的致动的控制单元(25)；所述控制单元被布置成用于根据所述控制单元(25)接收到的饮料类型来重复控制所述致动器装置(13)，以调节分配到所述冲煮单元的剂量数目。
18.一种用于从容器(1)分配一定剂量的粉末形式的食物产品的方法，所述方法包括以下步骤：
-提供根据权利要求1至13中任一项所述的分配设备(10)，
-减小所述分配设备的所述定量给料室(4)中的含氧量，
-相对地朝向所述容器(1)的排放壁(1a)将第一活塞(7)从其初始密封接合位置移动至其密封脱离位置，以打开所述容器的所述排放壁并且在所述容器(1)与所述定量给料室(4)之间建立食物产品流动连通，
-通过使所述第一活塞(7)回到所述初始密封接合位置来闭合所述定量给料室(4)，
-打开所述定量给料室(4)，以在所述分配设备的所述定量给料室(4)与分配区域(14)之间建立食物产品流动连通，以将所述剂量的食物产品从所述定量给料室(4)分配到分配区域(14)。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述定量给料室(4)的所述打开通过如下方式来执行：将第二活塞(8)从相对于所述支撑件(9)或所述第一活塞(7)的初始密封接合位置移动至相对于所述支撑件或所述第一活塞的回缩和密封脱离位置，以在所述分配设备的所述定量给料室(4)与所述分配区域(14)之间建立食物产品流动连通，以将所述剂量的食物产品从所述定量给料室(4)分配到所述分配区域(14)。
20.根据权利要求18所述的方法，其中第一活塞(7)的密封脱离位置是延伸位置。
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