CN1950001B - 用于供给胶囊分配机的胶囊装载装置 - Google Patents

Abstract

一种有利于将胶囊装载到用于分配胶囊或基于这些胶囊制备饮料的机器中的装置，包括：容纳堆叠的胶囊(8)的可拆卸管(2)，该管具有开口(24)以便胶囊通过该管，使管对齐的装置(4)，该装置(4)使管(2)可与胶囊接纳区域(5)对齐以便胶囊因重力下降到此区域内。该对齐装置(5)包括胶囊保持装置(6)，以用于当管(2)在开口(24)朝下定位的情况下沿其中管与接纳区域(5)对齐的位置的方向运动时，保持堆叠的胶囊。

Description

用于供给胶囊分配机的胶囊装载装置

技术领域

本发明涉及一种用于装载胶囊的装置，以便供给用于分配这种胶囊和/或用于制备基于这些胶囊的食品的机器、分配器、显示单元或其它设备，例如咖啡机或其它机器。

背景技术

在食品领域中，用于制备基于胶囊食品的***-例如饮料分配器-由于通常所具有的许多优点而导致使用范围迅速扩大。这种***例如可以是饮料分配器，该饮料分配器利用容纳有制备饮料的基本成分(base)的胶囊工作。消费者通过使用这些胶囊可以简单地、快速地为自己制备饮料，并且通常他花费的用于制备和/或清洗的时间最少。

这些胶囊可以是例如具有各种构形、大小和/或性质的定量包装件。它们可以是由塑料薄膜、滤纸、铝或复合层压材料制成的胶囊，并且可以采取透镜、烧杯的形式或其它形式。

在大多数已知***中，在独立于机器本身的封闭包装物-例如纸板盒或者柔性或刚性塑料包装物-中供应胶囊。用户从选定的包装物中取出胶囊，并将胶囊放入制备机，该制备机例如通过用稀释剂-例如水-溶解、提取或过滤容纳在胶囊中的产品来进行制备。

在某些情况下，具有与该制备机相关联或者甚至集成在该制备机内的胶囊分配器。特别是在需要储备胶囊以确保以最小的间隔进行供给并为消费者提供选择的情况下。在采用具有或不具有付款***的显示单元或分配器的形式时，也可以根据要求获得胶囊，其中，用户可以从分配器取出胶囊，将胶囊放入专门用于制备食品-例如用于制备热饮或冷饮-的机器中。

还可以包括直接集成在用于制备食品的机器内的装置，在此情况下，胶囊被直接选择并且产品在同一机器中制备，并且胶囊和消费者不会直接接触。然后，使用机械装置拾取胶囊以便将胶囊从储存区传送到制备装置例如提取或溶解室，在该提取或溶解室内可提取或溶解容纳在胶囊中的产品。

例如，美国专利6595106涉及一种用于储存一个堆叠在另一个之上的多个胶囊的胶囊储存盒。从而，可在需要时经由储存盒底部形成的开口从储存盒取出胶囊。缺陷在于为了重新装载储存盒，必须在为此目的设置的狭槽内将胶囊逐个***储存盒。因此重新装载过程时间长并且不十分实用。因而此***不十分适合于接纳大量胶囊以及过度复杂的***自动化。

专利申请EP 1247481 A1阐述了一种饮料提取设备，该设备包括集成的胶囊装载***。这种***特别实用，因为该***可用于通过转盘将要提取的胶囊自动供给提取***，该转盘定位成与提取***直接相关。这种设备包括形式为可拆卸管的包装物，以用于储存胶囊，该管与安装在旋转基部上的管状支承件匹配。但是，将包装物装载到管状支承件内会出现问题。

发明内容

本发明涉及一种响应现有技术中的需要和问题的胶囊装载装置。

因此，本发明的装置的一个目标是可以将胶囊装载到任何类型的机器内，例如胶囊分配器和/或食品制备机如饮料分配器，该机器的使用简单快捷。因此，一个目标是减小装载时间并使装载(操作)更实用。另一个目标是还能够随时取出或更换堆叠在储存器内的胶囊，而不会使胶囊散落或者使胶囊掉落。

为了实现这些以及其它目标，本发明涉及一种形成堆叠的胶囊-尤其是适合于以从胶囊储存器的底部开始的顺序分配的胶囊-的储存器的胶囊装载装置。因此，该装置包括容纳堆叠胶囊的可拆卸管，该管具有开口以便胶囊通过该管，以及使管对齐的装置，该装置使管可以与胶囊接纳区域对齐以便胶囊因重力下降落入此区域。本发明在于提供包括保持装置的对齐装置，该保持装置构造成，当管在其开口朝下定向的情况下朝向其中管与接纳区域对齐的位置运动时，该保持装置将堆叠的胶囊至少部分地保持在管内。

因此，这种构造使得可以将胶囊从开口管供给到任何类型的接纳区域内，而不存在使胶囊散落或使胶囊在接纳区域内错误地排序的危险。装载过程因此简化和快捷。因而该管也是一种简单的和成本高效的设计。

根据本发明的一个方面，胶囊保持装置包括保持面，当管从以下位置，即，其中管的开口处于朝上的位置或者基本平行，朝对齐位置倾斜时，该保持面相对于该管的开口并置以支承胶囊，在该对齐位置中管的开口朝下并与接纳区域对齐以便允许胶囊进入该接纳区域。

这种保持面优选地为弧形面，该弧形面允许该管在对齐之前在装载操作中倾斜运动。

因此，优选地，保持面在设置成基本水平的通道处终止，该通道限定该接纳区域的入口。这种通道使胶囊与接纳区域连通。这种区域可以是管的不可拆卸的一部分，该部分形成用于胶囊的缓冲储存的腔，或者是用于分配胶囊或其它产品的区域。

优选地，对管的倾斜(运动)进行引导以便有助于装载操作而不会使胶囊失序、丢失或散乱，从而确保对齐。为此，对齐装置包括用于在倾斜过程中引导管的装置，该装置构造成该保持面相关联，以便保持堆叠的胶囊恒压靠在所述表面上。然后，进行引导以便在管与接纳区域对齐之前恒保持胶囊。因此，用于在倾斜过程中引导的装置优选地构造成使管围绕旋转轴线枢转。则通过使管围绕此旋转轴线旋转来进行倾斜。旋转轴线可相对于管设置在这样的位置，即，该位置基本在开口的后部并且实际上横穿该开口。这样，开口沿基本对应于保持面的形状的圆弧运动。此轴线优选地大致与管的中心轴线相交或稍微偏置，以使开口的所有点相对于该轴线移动基本相同的距离，从而有助于与接纳区域对齐，在接纳区域的形状与管的形状互补例如为圆形时尤其如此。因此，保持面优选地为弧形面，其中心为倾斜过程中的引导装置的旋转轴线。该弧形面的半径与要保持的胶囊的几何形状有关。尤其是，半径的大小必须使得胶囊优选地在保持面的中心部分而不是在边缘安放在保持面上；这是为了避免边缘变形，通常提取***的夹爪在该边缘处夹紧，从而在咖啡机或其它机器中制备饮料期间进行密封。此外，半径必须不能过大以便保持装置较紧凑。

在结构上，倾斜过程中的引导装置优选地包括管***其中的管支承件。因此，可容易地将管预先整齐地定位在支承件上以便随后执行倾斜装载。然后，将该支承件可围绕旋转轴线旋转地安装在对齐装置的基部上，该对齐装置可由定位在保持面的每一侧的两个侧翼形成。为了自由转过足够的角度以便从用于将管***支承件的位置到达对齐位置，支承件的形状为终止于朝向该保持装置定向的边缘的环，该边缘具有正弦回转形状。这种形状允许该支承件和连接于其上的管不受阻碍地自由转过足够的角度到达对齐位置，并使堆叠的胶囊足够靠近保持面同时防止阻塞。可使用其它机构，但是后者的优点是设计比较简单和可靠并可防止阻塞。

该管可通过连接装置连接在该管支承件内，该连接装置容纳在管支承件内并与该管的互补连接装置相互作用。这种连接装置可以为任何类型，例如螺纹装置或夹紧装置或管座装置例如卡口***或等效***。

在一个优选实施例中，管支承件具有套环形式的支持装置，当该管处于与接纳区域对齐的位置时，该支持装置压靠在该保持面上。因此，除了适当地设置表面以实现正确对齐以便胶囊进入接纳区域之外，不需要复杂的对齐装置。

在一个优选实施例中，接纳区域包括管部，该管部形成将接纳胶囊的缓冲区。

可设置在开口与接纳区域对齐的位置中的互补支持装置。这些装置可采取与管的表面互补的表面形式，并且当管位于与接纳区域对齐的位置时，这些装置在管的长度的一部分上突出并且与管并置。

管可采取可拆卸的、可丢弃的或可反复利用的、能够容纳一系列胶囊的包装物形式，该包装物包括适合于将管连接到对齐装置的快速连接装置。这些快速连接装置位于管开口的周边的后部。这样，管可牢固地连接在对齐装置上。这些装置还可用于连接盖，所述盖用于在传送期间以及装载之前封闭开口。这可包括前文所述的螺纹装置或其它装置。当为包装物时，管有利地由吹塑塑料例如PET或根据相同技术形成的其它塑料一体形成。管优选地是透明的以便告知用户装置所填充胶囊的程度。出于相同的原因，接纳区域也可至少部分透明。

附图说明

根据下文的说明和附图，可更好地理解这些特征及其优点以及其它可能的特征和优点，在附图中：

图1是根据本发明的胶囊装载装置的透视图，该胶囊装载装置处于对应于储存胶囊的对齐位置；

图2是示出堆叠在处于图1的位置的胶囊装载装置内的胶囊的透视剖视图；

图3是该胶囊装载装置的分解透视图；

图4是该胶囊装载装置的剖视图，该装置处于***可拆卸管以便在该装置内重新装载胶囊的位置；

图5是示出当管倾斜时将胶囊保持在中间位置的装置的俯视剖视图；

图6是处于另一个中间位置的胶囊装载装置的透视剖视图；

图7是处于对齐位置的胶囊装载装置的透视剖视图；

图8是本发明的胶囊装载装置的不同实施例的透视图。

具体实施方式

在图1和2中所示的根据本发明的装载装置1处于对齐位置，并且在图3中用分解视图表示。该装置包括用作一系列胶囊3的储存器的可拆卸管2以及具有接纳区域5的对齐装置4。胶囊8堆叠地储存在该管内。

术语“胶囊”是指任何类型的成份的被包装食品。它可以包括成份的咖啡、茶、巧克力粉、植物提取物，牛奶、奶酪或替代品、汤、烹调用品或它们的组合。包装物可使用不同类型的材料例如塑料、金属、纸或卡片，以及作为这些材料的复合物的材料。胶囊的形状可变。它们可以为透镜形、平行立面体形、椭圆形、高脚杯形或其它形状。

术语“管”应当从广义上解释，它包括任何类型的不同形状的容器。但是，优选地提供这样的管，该管包括底部20，其长度足以允许储存足够数量的胶囊的体部21，可拆装地封闭与该底部相对的开口-该开口是取出胶囊所必须的-的盖22，以及可将该管连接到对齐装置的连接装置23，下文将对此进行更详细地说明。该管的形状适配于胶囊的横截面。因此，当胶囊如图所示为圆形时，管本身具有圆形横截面。但是，可以设想许多其它形状的胶囊/管，而不会背离本发明的范围。

该管可以是用塑料、纤维素或复合材料形成的一次性或可重复利用的包装物。该管可通过任何合适的技术例如模制、切割-弯曲-粘合或其它技术制成。优选地，管的除盖之外的主要部分由可进行吹塑的塑料组成。为此，该管是这样制成的，即，通过挤出或模制在模具中制成塑料预成型件，该模具具有预成型件的大小和形状。然后，在其大小和形状对应于管的最终形状的第二模具内对预成型件进行拉制和吹塑。可以利用吹制铁管(blowing iron)通过机械拉伸然后利用加压气体通过吹塑来拉制预成型件，或仅通过吹塑来拉制预成型件。这种技术的优点在于可生产薄的、透明或半透明的重新装载管，该管具有精确尺寸使它能正确地装在对齐装置内。最后，在应用于长的生产过程时这种技术也是经济的。

根据本发明，对齐装置4包括形式为保持面60的用于保持胶囊的装置6，该装置6设置成，当管从其中该管的开口基本水平或朝上的位置倾斜到这样的位置-其中该开口在如图2所示的对齐位置朝下定向-时，该装置6保持胶囊；然后允许所述胶囊通过该接纳区域。

该对齐装置优选地还包括在倾斜过程中的引导装置7，以用于在管倾斜期间将管引入对齐位置。这些装置设置成与保持装置6相关联，以便在管倾斜时堆叠的胶囊可压靠在保持面60上。

在倾斜过程中的引导装置7包括管支承件70，该管支承件包括与管的连接装置23互补的连接装置71。该连接装置23、71可以是任何可能的类型，例如具有螺钉或卡口类型的机械管座配合件的装置或任何等效装置。优选地，该管支承件具有这样的形状，其中可***或安放管以便形成牢固的配合。该管支承件包括限定一开口的边缘72，该开口具有允许胶囊通过的横截面。该支承件可围绕旋转轴线X旋转地安装在保持装置的基部61上，该基部61包括两个相对的侧翼610、611。侧翼从保持面60的每一侧延伸，并且包括可以沿轴线X连接管支承件70的开口。管支承件可永久安装在基部上或者可拆卸地安装。在后者的情况下，管支承件70在管2上的安装也可以是可拆卸的或永久的。

保持面60和管支承件70具有特定的形状，使管和支承件可以沿所述保持面转过足够的角度到达对齐位置。因此，保持面优选地为圆弧面，其中心轴线为轴线X。管支承件具有在保持面一侧定向的边缘72，该边缘从回转形式看具有正弦边缘。当管旋转地倾斜时，这种形式使得可沿保持面60最优地封闭管支承件的边缘；这样可以恒封闭管支承件并防止胶囊从侧面滑落的任何可能性。特别是，成堆的胶囊易于倾斜到一侧或另一侧，任何开口都可能在胶囊下方形成通道并且导致一些胶囊阻塞***。

管支承件还具有在保持装置6一侧定向的套环73，该套环的作用是，当管及其支承件到达与接纳区域对齐的位置时该套环用作邻接装置。该套环在侧向延伸出侧面凸出部74、75，该侧面凸出部支承用于连接到保持装置的侧翼610、611的枢转连接装置。当然，该邻接装置和该连接装置所连接的表面可以采取其它形状，同时仍提供相同的功能而不会背离本发明的范围。

应指出，倾斜过程中的引导装置7是任选的，但是该装置对于确保快速和无问题装载是非常有用的。这些装置实际上可省去，并且仅仅通过将管压在保持面60上来手动地实现倾斜。在此情况下，管必须具有边缘也为正弦形状的开口，或者采用其边缘具有相同形状的管支承件。在后者的情况下，管支承件不需要连接在保持装置6上的旋转装置，因为倾斜运动通过手动引导实现，同时沿保持面60保持该开口。

保持装置向上延伸出支持装置9，处于对齐位置的管可支靠在该支持装置上。这种装置例如可以是形状与所述管的外部半表面互补的半管。可以设想不同构造的支持装置，例如杆、条带、网格或其它装置。

胶囊的接纳区域5位于保持装置下方；位于保持面60的延伸部内。接纳区域可以是用于储存一定数量的胶囊的区域。因此，该接纳区域可包括一管部，该管部形成为能够接纳一定数量的胶囊的缓冲区。这样，当取下管2时，该胶囊装载装置可容纳能够被分配或传送的胶囊。管部5的边缘被切除以便匹配管支承件70的边缘的形状，以使表面-尤其是内表面-整齐地接合，从而防止胶囊排放到接纳区域内时被卡住。在管部5下方可装有胶囊选择装置，该胶囊选择装置的作用是单个地释放胶囊(未示出)。在2004年5月5日提交的标题为“Device for selecting capsules contained ina stack”的欧洲申请No.04010645.2中说明了胶囊选择装置的优选实施例，该申请的全部内容作为本文的参考。

在所示实施例中，该管部由通过机械连接装置例如夹紧元件连接的两个半管50、51形成。出于经济性和装配容易度考虑，半管51例如可以与保持装置6和支持装置9一起由单个注射塑料形成。

接纳区域可由阻止和/或传送胶囊的其它缓冲装置或机械装置来代替该管部。

下文将参考图4到7说明根据本发明的装载装置的操作原理。

在已经取下盖22以便释放管2的开口24以后，将新的胶囊填充物-该填充物采取前文所述的管状包装物2的形式并容纳有-系列胶囊-***对齐装置4。从而该管通过连接装置23、71连接到管支承件70。所述连接可例如通过将管螺纹连接到管支承件上实现，该管支承件被互补的枢转接头74、75、610、611保持在基部上的合适位置。如图4所示，然后使管支承件朝下定向以便将管定向成开口朝上，从而防止在重新装载之前胶囊意外散落。如果不受控制地散落在管部5内，则可能导致胶囊的不正确定位，这会导致装置尤其是选择装置的下游***阻塞。

一旦已经实现管和管支承件之间的联接，则管2可围绕旋转轴线X完全倾斜，管支承件70如图5所示安装在该轴线X上。倾斜运动的作用是使管的开口朝下定向并使胶囊8下降，直到胶囊与保持装置的保持面60上堆叠的第一个胶囊接触。然后，在旋转运动期间将堆叠的胶囊保持在管内的适当位置(图5和6)。

当管与下面的管部正确地对齐时，管支承件贴靠保持面60。在对齐期间，管的开口与接纳区域的通道52同轴运动，并且胶囊可因重力穿过所述通道落下。

图8中的实施例为本发明的装置的变型，其中管2包括倾斜过程中的引导装置的一部分，该引导装置以可拆卸的方式连接到对齐装置4。具体地，管2和管支承件70固定地连接。管支承件包括枢转装置，例如一对凸出部750，该枢转装置可拆卸地联接在接纳装置例如狭槽612、613内。该狭槽为开口形状，从而在管的开口朝上定向时该凸出部可***该狭槽。一旦凸出部处于狭槽内的合适位置，则管及其支承件可以在将该凸出部保持在该狭槽内的同时进行倾斜，直到该管与接纳区域对齐。

已经通过优选示例说明了本发明。但是，应理解，本发明可包括在本领域技术人员的能力范围以内的多种变型或等同物。

Claims (20)

1.一种形成堆叠的胶囊(8)的储存器的胶囊装载装置，包括：

容纳堆叠的胶囊(8)的可拆卸的管(2)，该管具有开口(24)以便胶囊通过该管，

使该管对齐的对齐装置(4)，该对齐装置(4)使管(2)可以与胶囊的接纳区域(5)对齐，以便胶囊因重力下降到此接纳区域内，其特征在于，该对齐装置(4)包括胶囊保持装置(6)，当管(2)在开口(24)朝下定向的情况下沿着其中管与接纳区域(5)对齐的位置的方向运动时，该胶囊保持装置(6)保持堆叠的胶囊；该胶囊保持装置(6)包括保持面(60)，当管(2)从其中管的开口(24)朝上或者基本水平的位置朝向对齐位置倾斜时，该保持面(60)支承胶囊(8)，在该对齐位置中管的开口(24)与接纳区域(5)对齐以便胶囊(8)可以进入该接纳区域；该保持面(60)具有特定的形状，使得管(2)能够沿着所述保持面(60)转过足够的角度到达对齐位置。

2.根据权利要求1的胶囊装载装置，其特征在于，该保持面(60)为弧形。

3.根据权利要求1或2的胶囊装载装置，其特征在于，该保持面(60)在基本水平设置的通道(52)处终止，该通道限定该接纳区域(5)的入口。

4.根据权利要求1或2的胶囊装载装置，其特征在于，该对齐装置(4)包括用于在倾斜过程中引导该管的引导装置(7，70，610，611)，该引导装置构造成与该保持面(60)相关联，以便保持堆叠的胶囊(8)恒压靠在所述保持面上。

5.根据权利要求4的胶囊装载装置，其特征在于，所述用于在倾斜过程中引导的引导装置(7，70，61，610，611，612，613，750)构造成使管围绕旋转轴线(X)枢转。

6.根据权利要求5的胶囊装载装置，其特征在于，所述在倾斜过程中的引导装置(7，70，61，610，611，612，613，750)形成管(2)***其中的管支承件(70)；所述支承件可围绕旋转轴线(X)旋转地安装在对齐装置的基部(61)上，该基部(61)由分别定位在该保持面(60)的两侧的两个侧翼(610，611)形成。

7.根据权利要求6的胶囊装载装置，其特征在于，该保持面(60)为弧形面，该弧形面的中心是所述在倾斜过程中的引导装置(7，70，61，610，611，612，613，750)的旋转轴线(X)。

8.根据权利要求6的胶囊装载装置，其特征在于，该管支承件(70)包括连接装置(71)，该连接装置(71)与管的互补连接装置(23)相互作用。

9.根据权利要求7或8的胶囊装载装置，其特征在于，该管支承件(70)具有套环形式的支持装置(73)，当该管(2)处于与该接纳区域(5)对齐的位置时，该支持装置(73)压靠在该保持面(60)上。

10.根据权利要求1的胶囊装载装置，其特征在于，该接纳区域(5)包括一管部(50，51)，该管部形成接纳胶囊的缓冲储存腔。

11.根据权利要求1的胶囊装载装置，其特征在于，在该开口(24)与该接纳区域(5)对齐的位置中，该管(2)支靠在支持装置(9)上。

12.根据权利要求1的胶囊装载装置，其特征在于，该管(2)形成用于一系列胶囊(8)的可拆卸包装物，该管(2)包括适于将该管连接到该对齐装置(4)的快速连接装置(23)。

13.根据权利要求12的胶囊装载装置，其特征在于，该快速连接装置(23)设置在管的开口(24)的后部周边处。

14.根据权利要求12或13的胶囊装载装置，其特征在于，该管(2)由吹塑塑料一体形成。

15.根据权利要求1的胶囊装载装置，其特征在于，该管包括体部(21)、底部(20)、与该底部相对的所述开口，并且容纳一系列胶囊(3)。

16.根据权利要求15的胶囊装载装置，其特征在于，该管包括使该管可以连接到该胶囊装载装置的对齐装置的连接装置(23)。

17.根据权利要求15的胶囊装载装置，其特征在于，该开口被盖(22)封闭。

18.根据权利要求15到17中任何一项的胶囊装载装置，其特征在于，该管是由塑料、纤维素或复合材料形成的可丢弃的或可再利用的包装物。

19.根据权利要求18的胶囊装载装置，其特征在于，该体部由透明的吹塑塑料形成。

20.根据权利要求19的胶囊装载装置，其特征在于，该体部由PET形成。

Images