CN1984590A - 制备饮料的过滤机器 - Google Patents

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CN1984590A
CN1984590A CNA2005800236761A CN200580023676A CN1984590A CN 1984590 A CN1984590 A CN 1984590A CN A2005800236761 A CNA2005800236761 A CN A2005800236761A CN 200580023676 A CN200580023676 A CN 200580023676A CN 1984590 A CN1984590 A CN 1984590A
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Abstract

一种用于以容纳在容器(2)中的粉末材料制备饮料的过滤机器(1)，其中夹紧设备(13)放入在沿着第一轴线(7)彼此对齐的加压热水分配装置(8)和推进单元(22)之间，以限定与该第一轴线(7)同轴的第一座(20)；并且其中该推进单元(22)以液密方式靠紧该分配单元(8)而挤压容纳在该第一座(20)内的容器(2)；并且该夹紧设备(13)独立于该推进单元(22)，并具有两个爪(14)，所述两个爪(14)安装成绕着设置在第一轴线(7)上方且彼此平行并且与第一轴线(7)平行的相应第二轴线(19)，而摆动至或摆动离开关闭位置，在所述关闭位置所述两个爪(14)限定所述第一座(20)和第二座(21)，所述第二座(21)设置在该第二轴线(19)之间且位于该第一座(20)上方以容纳另一个容器(2)。

Description

制备饮料的过滤机器
技术领域
本发明涉及用于以容纳在容器中的粉末材料制备饮料的过滤机器。
更具体地，本发明涉及用于以容纳在容器中的粉末材料制备饮料的过滤机器，该机器具有第一水平轴线，并包括沿着该第一轴线对齐的加压热水分配单元和推进单元，并且就座装置放入在该分配单元和推进单元之间，以限定与第一轴线同轴并用于容纳所述容器的第一座；该分配单元包括加压热水喷洒器；并且该推进单元包括固定构件和可移动输出构件，所述可移动输出构件朝向所述喷洒器，并且能够沿着该第一轴线移动而以液密方式抵靠该喷洒器而夹紧在使用时位于所述第一座中的容器。
背景技术
尽管根据本发明的机器能够通过供给加压热水使之穿过容纳在容器中的相关粉末化的或者基本上干燥的颗粒食品物质而用于滤制任意类型的饮料，但是下面的描述仅以示例性的方式对于使用容纳有相应量的研磨咖啡的容器而制备咖啡饮料的机器进行了具体的介绍。
在上面所描述类型的咖啡过滤机器中，正如例如EP-0735837中所述，所称的就座装置由夹紧单元限定，所述夹紧单元连接到推进单元并且能够移至或移离操作位置，在该操作位置，该夹紧单元挡住竖直地进给在该加压热水分配单元和推进单元之间的容器，并在该推进单元的操作过程中将该容器保持在与所述第一轴线同轴的位置。
上述类型的夹紧单元通常具有较为复杂且高成本的结构，其特征在于运动部件和与周围部件的连接件的数量比较多。
发明内容
本发明的目的是提供一种上述类型的机器，其中能够通过低成本和容易地使用数量较少的运动部件而实现容器的装载以及已使用过容器的卸载。
根据本发明，提供一种如权利要求1以及优选地如直接或间接引用权利要求1的从属权利要求的其中任一项所述的用于以容纳在容器中的粉末材料制备饮料的过滤机器。
附图说明
下面将参照附图以实施例的方式描述本发明的多个非限制性的实施方式，其中：
图1示出根据本发明的机器的第一优选实施方式的部分剖开的侧视图，其中为清楚起见去除了部分部件；
图2示出图1机器的部分剖开的俯视图；
图3到图5示出了位于各个不同操作位置的图1和图2细节的前视图；
图6示出根据本发明的机器的第二优选实施方式的部分剖开的侧视图，其中为清楚起见去除了部分部件；
图7示出图6机器的部分剖开的俯视图；
图8到图10示出了位于各个不同操作位置的图1和图6细节的变化形式的放大俯视图；
图11示出在图10的操作位置中连接到图8到图10的变化形式的图3到图5的细节的变化形式的前视图。
具体实施方式
图1和2中的数字1表示用于以容纳在容器2中的研磨咖啡制备咖啡饮料的整个过滤机器，该容器由刚性囊限定，刚性囊其由大致为圆柱体的侧壁3所限界，在两端由两个穿孔壁4和5所封闭，并且具有环形凸缘6，该环形凸缘大致与壁5共面并且从侧壁3向外突出。
如图1所示，机器1沿着水平轴线7延伸，并包括加压热水分配单元8，加压热水分配单元8又包括由已知泵(未示出)供应加压水的煮器9和喷洒器10，喷洒器10整体地连接到该煮器9，与轴线7同轴，并且经过已知的单向阀(未示出)被供应来自煮器9的加压热水，所述单向阀设置为正如稍后所解释的那样在阀上游的压力达到给定值时打开。
如图1和2所示，喷洒器10大致为杯状，设置成使其腔朝向煮器9，并且由大致为圆柱体的侧壁和端壁11所限定，该端壁垂直于轴线7并具有多个也平行于轴线7的加压热水出口通孔12。
除了单元8，机器1还包括朝向端壁11的支撑单元，用于容纳并可释放地保持容器2，所述支撑单元由图3到5中详细示出的夹紧设备13限定，包括两个对称地设置在轴线相对两侧的爪14，并且每个爪包括：弯曲的顶部15，其腔体朝向另一个顶部15；和半圆形的底部16，其腔体朝向另一个底部16。每个顶部15在其顶端铰接至相应的固定支架17而相对于支架17绕平行于轴线7的相关轴线19逆着相应弹簧18从封闭夹紧设备13的正常关闭位置(图3)摆动到打开夹紧设备13的打开位置(图5)。
在所述的关闭位置，两个底部16限定大致为圆柱体的座20，座20与轴线7同轴并用于部分地容纳放置在垂直于轴线7的壁4和5之间的容器2；并且顶部15限定漏斗状的座21(图3)，漏斗状的座21在顶部打开并且用于至少部分地容纳设置为纵轴与轴线7平行的容器2。
实际使用时，座21使得用户可以将容器2向下***到座20中。即，座21使得容器2比较精确地相对于爪14居中并位于座20上。这样，若手动地或者使用任何推动设备向容器2施加向下力，漏斗形的座21将这个力转变成与轴线19交叉的两个分力，并且其使爪14分开，而在座21和座20之间形成使得容器2能够从座21前进到座20的连接通道。若座20已经接合容器2——此时为用过的容器2，当爪14打开时，用过的容器2落下，并且新容器2同时***到座20中。
如图1所示，夹紧设备13和喷洒器10的端壁11分开的距离约等于但不小于凸缘6厚度；并且平行于轴线7所测量的爪14的底部16的宽度约等于但不大于容器2的侧壁3的高度。因此，当容器2容纳在座20中时(图2和4)，壁5和4分别向底部16的前方和后方突出，并且凸缘6大致与喷洒器10的端壁11相切。
机器1还包括液压缸22，液压缸22与轴线7同轴，设置在夹紧设备3的与单元8相对的一侧，并且接纳(以已知方式)沿着供给管道(未示出)的加压热水，该供给管道连接到煮器9的出口并平行于将加压热水供应到喷洒器10的供给管道(未示出)。
液压缸22包括与轴线7同轴的固定柱体23；和活塞24，其与轴线7同轴，并通过回复弹簧25的***而安装成沿着管状体23在缩回位置(图1)和向前操作位置(图2)之间轴向地滑动，在缩回位置，活塞24的端部26从管状体23朝向夹紧设备13轴向地突出，在向前操作位置，活塞24而轴向地挤压容纳在座20内的容器2使之在一侧靠紧喷洒器10，使得凸缘6以液密方式接合到喷洒器10的端壁11，并且在另一侧靠紧端部26。
在朝向夹紧设备13的一侧，端部26包括壁27，壁27具有通孔28，在端部26内限定了通过流出管道30与外部连通的腔体29，并且腔体29设置成当活塞24移动到向前操作位置时以液密方式接触与壁4邻接的侧壁3的端部。
在图2的例子中，壁27限定了具有截头圆椎形侧壁32的腔体31(图1)的端壁，当活塞24位于上述的向前操作位置时，其与爪14的相应的截头圆锥形端部33相配合，以在过滤过程中加压热水供给到容器2中时容器2的侧壁3向外变形的情形下防止爪14分开。
在未示出的变化形式中，活塞24的端部26不具有腔体31，并且爪14不具有相应的截头圆锥形端部33。
活塞24在顶部与大致为平行六面体的底托34整体地安装，该底托接合到形成于管状体23上的槽35内侧并在其上轴向地滑动，该槽35与底托34一起形成为引导和角度锁定设备36，用于相对于管状体23而引导并角向地锁定活塞24。
从前面的描述，机器1的操作是显而易见的。然而，需要指出，由于容纳在座20内的容器2的凸缘6设置为从开始就大致接触喷洒器10的端壁11，容器2与喷洒器10通过活塞24而实现液密连接仅需要夹紧设备13非常小的轴向位移。换言之，在活塞24移动的过程中，夹紧设备13保持大致静止，简单地朝向喷洒器10弹性地弯曲。
图6和7中的机器1可用于以由密封囊限定的容器2制备饮料，所述密封囊即由热塑性材料制成的囊，横向由截头圆锥形壁37所限界，并且其小底部由凹入的端壁38所封闭，其大底部由通常为薄膜的密封壁39所封闭，密封壁39密封到凸缘6，从而以液密方式密封该囊。
在此情形下，与圆柱体相反的是，座20为截头圆锥形，类似相关的密封囊，并且朝向活塞24逐渐变小；并且与相对于煮器9固定相反的是，喷洒器10以轴向滑动的方式安装到圆柱形附件40，该附件与轴线7同轴，并且从与轴线7同轴且一体地安装到煮器9的盘41突出。附件40和盘41形成刺穿设备42的一部分，刺穿设备42还包括多个与附件40整体形成的针43，针43从附件40朝向喷洒器10在平行于轴线7的方向上延伸，并且对准喷洒器10中的孔12。使用时，针43用于刺穿密封壁39以允许加压热水流入到容器2中。
喷洒器10能够逆着被压在喷洒器10和盘41之间的多个弹簧44而在附件40上在正常抽出位置(图6)和缩回位置之间轴向地移动，在正常抽出位置，针43容纳在端壁11内，在缩回位置，端壁11接触附件40的前壁，并且针43朝向夹紧设备13部分地突出到端壁11外部。
在图6和图7的例子中，爪14顶部15的顶端连接到相应支架17，以便转动以及还在平行于轴线7的方向上沿着相应轴线19逆着相应弹簧18轴向地滑动，每个弹簧包括绕相应轴线19盘绕的螺旋部45，从而将各个爪14朝向活塞24保持在缩回位置。
从而夹紧设备13可以在朝向活塞24的正常缩回位置(图6)和向前操作位置(图7)之间移动，在向前操作位置中，夹紧设备13接触位于缩回位置的喷洒器10。
机器1还包括另一个连接到活塞24并包括多个针47的刺穿设备46，针47在平行于轴线7的方向上从端部26的壁27突出，并且在使用中，当端壁38由于流入到容器2中的加压热水而朝外变形时，该针刺穿容器2的端壁38。
实际使用时，当活塞24随着其移动到向前操作位置中而接合夹紧设备13时，容器2部分地***到腔体31内，并且针47位于壁27和容器2的凹入的端部38之间的缝隙内。活塞24进一步向前移动，将夹紧设备13从缩回位置移动到向前操作位置，同时将喷洒器10从抽出位置移动到缩回位置。在后一移动过程中，针43刺穿密封壁39并刺穿容器2；加压热水接着供给到容器2中，使得端壁38向外膨胀，并且由针47所刺穿；并且经过滤的饮料通过针47、孔28、腔体29和流出管道30而流出。
与以上相接合，需要指出的是，当朝向喷洒器10推动容器2时，活塞24的腔体31的截头圆锥形侧壁32接合爪14的截头圆锥形部分33，而将爪14锁定在合适位置，并且防止容器2的截头圆锥形壁37向外变形，并且防止在端壁38被刺穿之前由于加压热水而在容器2内产生比较高的压力而可能导致的撕裂。
在图8、9、10和11所示出的变化形式中，在上述两个实施方式中的机器1均可装备有自动卸载设备48，用于在活塞24从向前操作位置向回移动到缩回位置时，从夹紧设备13卸载已使用的容器2。
卸载设备48包括平坦的、大致为矩形的水平板49，其设置在活塞24的端部26上并具有刚性地安装到底托34的直角附件50。两个摇臂51铰接到板49的端部，指向为沿着大致与轴线7垂直的方向，相对于穿过轴线7的竖直平面镜像地设置，并且在相反的方向上与逆着回复弹簧52绕从板49大致竖直地向上延伸的相应销钉53转动。每个摇臂51包括第一臂54，其从相关的销钉53朝向另一臂54延伸并且通常由接触附件50的相关的弹簧52所保持；和由齿55形成的第二臂，其从板49在大致垂直于轴线7的方向上向外延伸，并且其自由端由朝向轴线7和液压缸22倾斜的表面56所限界。
卸载设备48还包括两个杠杆57，两个杠杆57对称地设置在活塞24的相对侧，并且指向大致平行于轴线7的方向。每个杠杆57在一端由相应竖直销钉58铰接到与液压缸22的管状体23一体形成的横梁59，在另一端以横向滑动的方式接合L形支架60，所述L形支架刚性地安装到相应爪14的顶部15并且从顶部15向外并垂直于轴线7而突出。每个杠杆57与竖直销钉61一体地安装，其设置成靠近横梁59，并且与相应的齿55接合。
当活塞24位于缩回位置(图8)时，每个臂54设置成接触附件50，并且每个齿55放入在横梁59和与齿55位于同一侧的杠杆57的销钉61之间。
如图9所示，当活塞24从缩回位置向前移动到向前位置时，每个齿55接合相应的销钉61，使得相应的摇臂51绕相关的销钉53转动，从而使相关的臂54与附件50与相应弹簧52脱离。当活塞24进一步向前移动时，每个齿55释放相应的销钉61，并且每个臂54由相应弹簧52恢复到其接触附件50的正常位置。
当销钉24在过滤后从向前位置移回到缩回位置时(图10)，每个齿55再次接合相应的销钉61。然而在此情形下，由于相应摇臂51的转动由与附件50接触的相关臂54所阻止，齿55推动61而使其沿着齿55的倾斜表面向板49的横向外侧移动，从而绕着相关销钉58转动与销钉61成一体的杠杆57。
如图11所示，由于接合相应支架60的每个杠杆57的自由端，杠杆57的分开同时在相对的方向上绕相应轴线19转动爪14，从而打开座20，使得用过的容器2掉出。

Claims (17)

1.一种用于以容纳在容器(2)中的粉末材料制备饮料的过滤机器(1)，所述机器(1)具有第一水平轴线(7)，并包括：沿着该第一轴线(7)彼此对齐的加压热水分配单元(8)和推进单元(22)，以及就座装置(13)，其设置在所述分配单元(8)和所述推进单元(22)之间，以限定与所述第一轴线(7)同轴并用于容纳所述容器(2)的第一座(20)；所述分配单元(8)包括加压热水喷洒器(10)；并且所述推进单元(22)包括固定构件(23)和可移动输出构件(24)，所述可移动输出构件(24)朝向所述喷洒器(10)，并且能够沿着所述第一轴线(7)移动而以抵靠所述喷洒器(10)的液密方式夹紧在使用时位于所述第一座(20)中的容器(2)；所述机器(1)的特征在于，所述就座装置(13)包括夹紧设备(13)，所述夹紧设备(13)包括两个爪(14)，所述两个爪(14)安装成绕着设置在第一轴线(7)上方且彼此平行并且与第一轴线(7)平行的相应第二轴线(19)，而摆动到关闭位置或从所述关闭位置摆动开，在所述关闭位置，所述两个爪(14)限定所述第一座(20)和用于另一个容器(2)的第二座(21)；所述第二座(21)在顶部打开，并且设置在所述第二轴线(19)之间且位于所述第一座(20)上方。
2.如权利要求1所述的机器，其中所述推进单元(22)为液压推进单元。
3.如权利要求1或2所述的机器，还包括用于所述饮料的流出管道(30)；所述流出管道(30)由所述可移动输出构件(24)承载。
4.如上述权利要求中任一项所述的机器，其中所述喷洒器(10)和所述爪(14)在平行于所述第二轴线(19)的方向上横向地固定。
5.如权利要求1到3中任一项所述的机器，其中所述第一座(20)为用于容纳密封容器(2)的截头圆锥形的座，所述密封容器(2)由杯状体部限定，所述杯状体部具有截头圆椎形侧壁(37)，所述截头圆椎形侧壁(37)一端由端壁(38)封闭，并且另一端由密封闭(39)封闭；刺穿装置(42，46)设置成刺穿使用时容纳在所述第一座(20)内的所述密封容器(2)。
6.如权利要求5所述的机器，其中所述刺穿装置(42，46)包括第一刺穿设备(42)，所述第一刺穿设备(42)具有针(43)，并由所述分配单元(8)承载，以刺穿所述密封壁(39)。
7.如权利要求5或6所述的机器，其中所述刺穿装置(42，46)包括第二刺穿设备(46)，所述第二刺穿设备(46)具有针(47)，并由所述可移动输出构件(24)承载，以刺穿所述端壁(38)。
8.如权利要求6或7所述的机器，其中所述喷洒器(10)由所述可移动输出构件(24)作用并逆着弹性装置(44)沿所述第一轴线(7)从盖住所述第一刺穿设备(42)的针(43)的正常抽出位置移动到缩回位置，在所述缩回位置中，所述第一刺穿设备(42)的针(43)穿过所述喷洒器(10)朝所述可移动输出构件(24)延伸。
9.如权利要求8所述的机器，其中所述爪(14)在平行于所述第一轴线(7)的方向上能够横向移动。
10.如上述权利要求中任一项所述的机器，还包括用于将所述爪(14)锁定在所述关闭位置的锁定装置(26)。
11.如权利要求10所述的机器，其中所述锁定装置(26)由所述可移动输出构件(24)承载。
12.如权利要求10或11所述的机器，其中所述锁定装置(26)包括所述可移动输出构件(24)的端部(26)；所述端部(26)具有腔体(31)，所述腔体(31)朝向所述夹紧设备(13)，并用于容纳位于所述关闭位置的所述爪(14)的一部分(33)。
13.如权利要求12所述的机器，其中所述腔体(31)横向由截头圆锥形表面(32)所限界，该截头圆锥形表面与所述第一轴线(7)同轴，并朝向所述推进单元(22)逐渐变细；所述爪(14)的所述部分(33)为截头圆锥形，与所述第一轴线(7)同轴，并朝向所述推进单元(22)逐渐变细，并接合所述截头圆锥形表面(32)。
14.如上述权利要求中任一项所述的机器，还包括引导装置(36)，所述引导装置(36)放入在所述可移动输出构件(24)和所述固定构件(23)之间，从而以角向固定的方式沿着所述第一轴线(7)引导所述可移动输出构件(24)。
15.如权利要求14所述的机器，其中所述引导装置(36)包括平行于所述第一轴线(7)沿着所述固定构件(23)而形成的槽(35)；和从所述可移动输出构件(24)延伸并以滑动方式接合在所述槽(35)内的底托(34)。
16.如上述权利要求中任一项所述的机器，还包括用于从所述第一座(20)自动地卸载所述容器(2)的自动卸载装置(48)；所述自动卸载装置(48)由所述可移动输出构件(24)所承载，并与所述爪(14)相配合，而在所述可移动输出构件(24)沿着所述第一轴线(7)移动并移离所述喷洒器(10)时，使所述爪(14)绕相应的所述第二轴线(19)沿相反的方向转动并离开所述关闭位置。
17.如权利要求16所述的机器，其中所述自动卸载装置(48)对于每个所述爪(14)包括由所述爪(14)承载的支架(60)；杠杆(57)，其在一端铰接到所述固定构件(23)，以相对于所述固定构件(23)而绕与所述第一轴线(7)及第二轴线(19)交叉的相应第三轴线(58)转动，所述杠杆(57)大致平行于所述第一轴线(7)，并以滑动的方式接合所述支架(60)；和凸轮装置(51)，其由所述可移动输出构件(24)承载，并在所述可移动输出构件(24)沿着所述第一轴线(7)移离所述喷洒器(10)时，接合所述杠杆(57)并绕相应第三轴线(58)转动所述杠杆(57)。
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