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CN106061338A - 用于制备饮料的系统 - Google Patents

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CN106061338A
CN106061338A CN201480068308.8A CN201480068308A CN106061338A CN 106061338 A CN106061338 A CN 106061338A CN 201480068308 A CN201480068308 A CN 201480068308A CN 106061338 A CN106061338 A CN 106061338A
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infusion chamber
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diapire
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Abstract

系统包括具有杯状本体(1)的包囊(C)，杯状本体具有从嘴口(2)朝向底壁(5)逐渐减小的环形侧壁(6)。这些包囊(C)为至少第一类型和第二类型，并且具有相同的底壁(5)和不同的轴向长度(h1、h2、h3)。系统进一步包括浸泡组件(10)，其中，限定有体积可变的浸泡室(20)，浸泡室具有引入开口(20a)、具有形状对应于包囊(C)的底壁(5)的形状的端部定界部件(16a)，以及包括静态部分(13a、13b)并且在所述引入开口(20a)与端部定界部件(16a)之间延伸的侧向定界结构(13a、13b；14)。端部定界部件可移动远离引入开口(20a)。该布置使得被引入浸泡室(20)的包囊(C)引起端部定界部件(16a)移动远离引入开口(20a)，使得浸泡室(20)呈现的构造和尺寸对应于被引入其中的包囊(C)类型的构造和尺寸。浸泡室(20)的侧向定界结构(13a、13b；14)进一步包括可移动部分(14)，该可移动部分与静态部分(13a、13b)配合，并且抵抗相对的弹簧(15)的作用、横向于将包囊(C)引入室(20)内的方向是可移动的，以便增加引入开口(20a)的横截面，并且相应地增加浸泡室(20)的体积。

Description

用于制备饮料的系统
本发明涉及用于通过浸泡制备饮料的系统，该系统使用包含一些物质(例如粉碎焙炒咖啡的预包装)的包囊(优选密闭式的包囊)来制备饮料。
更具体地，本发明涉及包括以下(已知的)的系统，
包囊，具有带有通过盖子封闭的嘴口的杯状本体、底壁，以及在嘴口与底壁之间延伸并朝向所述底壁逐渐减小的环形侧壁；所述包囊为至少为第一类型的和第二类型的，这些类型具有基本上相等大小的底壁但具有不同的轴向长度；以及
浸泡组件，其中，限定有体积可变的浸泡室，浸泡室具有引入开口、具有形状和尺寸对应于所述包囊的底壁的形状和尺寸的端部定界部件，以及包括在所述引入开口与端部定界部件之间延伸的静态部分的侧向定界结构；
端部定界部件在侧向定界结构内可移动远离引入开口；
该布置结构使得被引入浸泡室的所述包囊中的一个能够引起端部定界部件移动远离引入开口，使得浸泡室呈现的构造和尺寸对应于引入其中的包囊类型的构造和尺寸。
在欧洲专利申请EP 1 208 782 A1中描述并且图示了用于制备饮料的该类型的系统。
在该已知的系统中，包囊，选择性地为第一类型或者第二类型，制成为支撑在承载板上，通过手动操作的控制杆，然后水平地平移并且随后垂直地上升，使得该包囊引入形成在浸透单元(percolation unit，渗透单元)中的浸泡室中。该布置使得控制杆的操作同时引起浸透单元的降低。后者包括浸泡室的固定的侧向定界结构，其中，所述室的端部定界部件以液密方式可竖直地滑动。由于承载板与浸透单元之间的耦接，被引入浸泡室的包囊引起该室的端部定界部件根据包囊的轴向长度而移动。
利用该已知的系统，基本上能够仅通过为不同类型的包囊提供有不同的长度或者高度使它们的体积差异化，并且因此较大体积的包囊具有相当明显的高度；换言之它们相当的长。
本发明的一个目的是提供最初定义类型的用于制备饮料的系统的改进系统。
根据本发明实现这个及其他目的，具有前述类型的用于制备饮料的系统的特征主要在于：
浸泡室的侧向定界结构进一步包括与前述的静态部分互相作用的可移动部分，所述可移动部分抵抗相关联的第一反作用器件(opposing means)的作用，沿着横向于包囊引入所述室中的方向的预定方向而远离固定部件，以便增加引入开口的横截面并且，相应地增加浸泡室的体积；浸泡室的端部定界部件耦接至所述可移动部件并且能抵抗相关联的第二反作用器件的作用而移动，使得端部定界部件移动远离控制开口的移动引起可移动部件远离侧向定界结构的固定部件的对应移动。
由于这些特征，根据本发明的系统允许使用不同类型的包囊，不仅通过它们的不同的长度或者高度，而且还通过它们的不同的横截面来使它们的体积差异化。
参考附图，本发明其他的特征和优点从下文中的仅以非限制性实例方式提供的详细描述中将变得清楚，在附图中：
图1至3是示出根据本发明的可被用在用于制备饮料的系统的三种不同类型的包囊的立体图；
图4是示出根据本发明的在用于制备饮料的系统中使用的浸泡组件的立体图；
图5是根据图4的浸泡组件的截面后立体图；
图6是沿图4的线VI-VI截取的部分截面图；
图7至9是与图6中示出的相似的截面图，并且示出将图1、2和3中分别示出的类型的包囊引入其中的浸泡组件的部分；
图10是包括在根据图4和5的浸泡组件中的穿刺和注入装置的立体图；以及
图11和12是图10的穿刺和注入装置的部分立体图。
根据本发明的用于制备饮料的系统供具有不同的各自的轴向长度的多种类型的包囊使用。
在图1至3中示出可被用于根据本发明的系统的一组三种不同类型的包囊。
图1示出包括杯状本体1的包囊C，该包囊具有在图示的实施方式中基本上具有带有圆角的矩形形状的嘴口2，具有两个平行的较长侧2a以及也是平行的两个较短侧2b。
本体2具有包围嘴口2的横向顶凸缘3，并且横向顶凸缘形成基本上平行于彼此并且在相对侧上延伸的两个伸出的附属部分3a，这两个伸出的附属部分靠近开口2的两个对角地相对的顶点。在图示的实施方式中，附属部分3a平行于包囊本体的嘴口2的较长侧2a延伸。
数字4表示封闭的盖子，并且优选地密封嘴口2。
包囊C的本体1具有在图1至3中由5表示的底壁。
在图示的实施方式中，包囊C的底壁5具有与嘴口2的形状相似的形状，换言之即具有圆角的基本上矩形形状，具有较长侧5a和较短侧5b。然而，底壁的形状与嘴口的形状之间的相似性并不是必要特征。
包囊C的本体1另外包括环形侧壁6，该侧壁在嘴口2与底壁5之间延伸。该侧壁朝向底壁5逐渐减小，在一定意义上横向于包囊的垂直轴Z-Z的横截面从嘴口2至底壁5减小(不必需地以单调的方式)。
在图示的示例性实施方式中，侧壁6基本上呈具有圆形侧棱的截棱锥状。然而，该形状不是必需的。
在图示的实施方式中，环形侧壁6包括两对基本上平面的侧壁6a和6b，这两对侧壁分别是较长的和较短的，并且使嘴口2的较长侧2a和较短侧2b与底壁5的对应的较长侧5a和较短侧5b结合。
在图示的实施方式中，较长侧壁6a和较短侧壁6b各自具有相对于轴线Z-Z的预定倾斜。具体地，较短壁6b相对于轴线Z-Z以相同的角度对称地倾斜。
然而，对称倾斜的该条件不是必需的。
在图1至3中示出的包囊C的三种类型具有极其类似的形状特征。具体地，这些包囊具有的底壁5有相同的形状和尺寸，相对于在不同类型的包囊中的轴线Z-Z，这些包囊具有基本上相同的倾斜的较短侧壁6b，并且这些包囊具有不同的各自的轴向长度或者高度(分别通过h1、h2和h3表示，其中h1<h2<h3，平行于轴线Z-Z测量的)。这些类型的包囊的嘴口具有彼此相同的较短侧2b和彼此不同、与各自的高度成比例的较长侧2a。
因此，在图1至3中示出的包囊C的内体积通过包囊的不同的高度和通过它们的不同的平均横截面而差异化。
上述包囊C的本体1优选由选择为防止或者至少阻止湿气和氧气渗透到包囊中的材料而制成。
密封这些包囊的嘴口的盖子4可以由例如，塑料材料、金属、或者复合材料制成，并且可以通过模塑、热成型、或者其他已知的技术来形成。该盖子4以多种已知方式中的一种而以密封方式施加至所述包囊的本体的凸缘3。
根据本发明的系统此外包括用于制备饮料的机器，该机器设计成能使用至少两种上述类型的包囊。
该类型的机器包括在图4和5中整体表示为10的浸泡组件。
在图示的实施方式中，浸泡组件10基本上包括整体表示为11的包囊保持组件，以及整体表示为12的相关联的穿刺和注入头部。
在图示的示例性实施方式中，包囊保持组件11包括中空承载体13，中空承载体具有与底壁13d在一起的面向彼此的两个较长侧壁13a，以及同样也面向彼此的一对较短端壁13b和13c。
在图示的实施方式中，壁13a和13c基本上是竖直的并且彼此正交，并且也与底壁13d正交。
另一方面，侧壁13b相对于竖直方向倾斜的倾斜角度基本上等于上述包囊C的较短侧壁6b相对于轴线Z-Z的倾斜角度。
如在图4和5中具体所示，壁13b也连接至较长侧壁13a，优选地，以弯曲方式。
本体14以水平可平移的方式安装在中空承载体13中。弹簧15，插入在壁13c和该本体14之间，趋于推动该本体朝向壁13b。
具体地，本体14包括上壁部分14a，该上壁部分相对于竖直线、以基本上对称的方式倾斜至承载体13的壁13b，具体地可以在图5至9中看出。
另一本体，整体表示为16，以可平移的方式安装在承载体13中，介于承载体的壁13b与可移动本体14之间。
本体16包括基本上托盘状上部分16a，上部分的上部具有的形状和尺寸对应于上述包囊C的底壁5的形状和尺寸。
管状部分16b从部分16a向下偏斜延伸，管道17形成在管状部分内，该管道设计成能允许完成的饮料流出，如以下更全面地说明。
本体16的管状部分16b延伸穿过形成在承载体13的下部的开口18。
螺旋弹簧19围绕本体16的管状部分16b放置，并且趋于向上推动该本体16。
浸泡室，整体表示为20，完全形成在承载体13内，在其倾斜的端壁13b、本体14的壁14a、本体13的侧壁13a，以及本体16的上部分16a之间。
该浸泡室20具有顶开口20a(由壁13a、13b和14a的上缘定义)，使用中，包囊C以其底壁5面向下的方式通过顶开口引入。
本体16的上部分16a优选使其侧面面对本体14，以与后者的壁部分14a相同的方式倾斜。
在弹簧19的作用下，本体16通常保持在图6中示出的静止位置，其中，本体16延伸靠近浸泡室20的引入开口20a。
当例如图1中示出的类型的包囊C被引入浸泡室20并且在定位在浸泡室中，包囊的底壁5支撑在本体16的上端上，并且引起该本体16抵抗弹簧19的作用而被降低。在其向下移动中，本体16的上部分16a变得支撑在本体14的倾斜壁14a上，并且然后进一步向下移动引起该本体14朝向图6的观察者的右边平移，直至达到图7中示出的情况。
在该情况中，包囊C的凸缘4基本上定位成与本体13的上部齐平，并且本体14和16通过相关联的弹簧15和19保持在图示位置。
类似地，例如，如果图2中示出的类型的包囊C被引入浸泡室20并且定位在浸泡室中，定位包囊保持组件11完成之后配置为如在图8中所示：本体16的上部分16a延伸至比图7中示出的情形更低的水平，并且本体14向右边延伸得更远。总的说来，浸泡室20是具有更大的体积，能够包含图2中示出的类型的包囊C。
类似地，图9示出其中以上参考图3描述的类型的包囊C已被引入浸泡室20并且定位在浸泡室中的情况下的包囊保持组件11。
参考图6至9，形成件14b从本体14水平地延伸，该形成件具有互相间隔开、形成在其内的三个开口14c、14d和14e。
如在图4中可以部分地看出，抓取部(catch)70延伸通过本体13的较长侧壁13a，该抓取部的端部在该本体外部延伸并且形成具有倾斜面70b的头部70a。弹簧71，插入在所述壁13a与头部70a之间，趋于使抓取部70朝向外侧返回。
当为了制备饮料的目的，头部12和包囊保持组件11被制成彼此接合，控制构件(未示出)作用于头部70a的倾斜面70b，引起该头部抵抗弹簧71的作用朝向本体13移动。
根据被引入包囊支架11的包囊的类型，抓取部70的与头部70a相对的端部将接合在本体14的形成件14b的开口14c、14d、14e的其中一个中，因此使该本体的操作位置以及本体16的操作位置稳定。
板21容纳在本体16的上部分16a中，板具有多个钉状物22，如以下更全面描述的，钉状物能够穿刺包囊C的底壁5，该包囊被引入包囊保持组件11并且定位在其中。以已知的方式，钉状物22具有通道，该通道允许通过包囊内部的浸泡制成的饮料在板21下面向下流出，并且进入提供在本体16的部分16b中的管道19，以朝向收集容器(诸如杯子或者玻璃制品)分配。
参考图4和5，在图示的实施方式中，本体14在其上部具有两个水平的附属部分14b，这些附属部分在与承载体13的壁13b相对的侧面上相对于浸泡室20延伸。在描述穿刺和注入头部12之后，以下将说明这些附属部分的功能。
该头部12包括主体30，在主体中，制成开口31(图10至12)，以用于热水和/或蒸汽的流动的引入。
冲孔板32连接至该本体30的底部，以这种方式：沿着短预定路径可竖直地平移。
如从图11和12中更清楚看见的，第一多个穿刺钉状物33从本体30的下面向下延伸，这些钉状物布置为阵列，例如，四排钉状物33，每排有五个呈一行的钉状物。
钉状物33的该阵列占据矩形区域，该矩形区域的尺寸稍微小于图1的包囊C(较小高度，h1的包囊)的嘴口2的尺寸。
通过开口31到达头部12的热水和/或加压蒸汽的流动可以供给至钉状物33。开口31与钉状物33之间的连通通过第一截流阀控制，该第一截流阀通常封闭，该第一截流阀包括在设置在本体30中的座部35中可垂直移动的阀构件34(图12)。
在图示的实施方式中，阀构件34具有头部34a，该头部受到定位在其上面并在座部35中的螺旋弹簧36的作用。
所述阀构件34还具有阀杆34b，该阀杆延伸向下穿过本体30中的下开口37，以及延伸穿过在下板中的开口38而突出在下板32下面(图10和12)。
参考图10至12，阀构件34的阀杆34b的下端在相对于钉状物33偏置的位置中延伸。
另一组穿刺钉状物43，与钉状物33相似，从本体30的下面向下延伸。在图示的实施方式中，钉状物43彼此成一行定位，每个与对应排的钉状物33对齐。
如以下更全面说明的，钉状物43，连同钉状物33，旨在当以上参考图2描述的类型的包囊C(中间高度，h2的包囊)被引入浸泡组件10并且定位在其中时使用。
钉状物43可以经由第二阀装置与供给开口31连通，第二阀装置包括具有操作阀杆44b的阀构件44，该操作阀杆向下突出穿过本体30中的开口47并且穿过下板32中的对应的开口48(图10至12)。
阀构件44的阀杆44b也放置在相对于相关联的穿刺钉状物43纵向地且横向地偏置的位置中。
另一组穿刺钉状物53从本体30的下面向下延伸，这些钉状物彼此成一行并且每个与对应排的钉状物33、43对齐。
经由包括与以上描述的那些相似的阀构件54的关联的阀装置，穿刺钉状物53也可以与开口31连通以用于供给热水和/或蒸汽。
该阀构件54具有操作阀杆54b，该操作阀杆向下突出穿过本体30中的开口57并且穿过下板32中的对应的开口58(图10至12)。
阀杆54b也相对于相关联的穿刺钉状物53纵向地并且横向地偏置。
下板32通常(被图4、5、11和12中表示为60的弹簧)推进到静止位置，在该静止位置，仅穿刺钉状物33、43和53的尖端通过各自的开口向下伸出超出该板32的下面。
例如，模制的弹性材料的垫圈45包围本体30的下面延伸出钉状物33、43和53和阀杆34b、44b和54b的部分。该垫圈45包括边缘部45a和两个中间分支45b、45c，以用于彼此分离本体30的前述延伸出钉状物33、43和53的部分。
当浸泡组件为了制备饮料的目的封闭时，垫圈45用于被夹紧在头部12与包囊支架11之间。
当在使用中时，图1中示出的类型的包囊C被引入浸泡组件10并且在其中定位，其上凸缘的伸出的附属部分3a的其中一个在包囊支架10的可移动构件14的附属部分14b上面延伸(图4和7)。
浸泡组件然后通过已知的机构封闭，以使头部12抵靠包囊保持组件10定位。
布置使得，当浸泡组件10封闭时，穿刺和注入头部12的下板32朝向该头部的本体30推进，因此压缩反向的弹簧60。
然后，穿刺钉状物33穿透包囊的盖子4，并且同时包囊的支撑在本体14的对应的附属部分14b上的附属部分3a，作用于阀装置34的操作34阀杆34b上，因此使得用于供给热水和/或蒸汽的开口31与钉状物33连通。
一定量的热水和/或蒸汽于是被引入包囊。
包囊中因此产生的压力引起其底壁5的向下变形，底壁撞击通过构件16承载的穿刺钉状物22并且被撕开。
被引入包囊的水与包含在包囊中的诸如粉碎焙炒咖啡的物质相互作用，结果是饮料的生产，饮料通过下穿刺钉状物22和构件16的管道19朝向收集容器运送。
当图1中示出的类型的包囊C被引入浸泡组件1并且在定位在其中时，与穿刺钉状物43和53相关联的阀装置44和54未被致动并且保持封闭，使得供给至开口31的热水和/或蒸汽仅到达穿刺钉状物33。
然而，当使用图2中示出的类型的包囊C时，浸泡组件10的封闭引起该包囊的盖子4被钉状物33和钉状物43穿刺。
在该条件下，封在浸泡组件中的包囊C通过其上凸缘的一部分起作用以引起与钉状物33相关联的阀构件34打开。另外，该包囊，通过其伸出的附属部分3a的其中一个支撑在构件14的对应的附属部分14b上，同时引起与钉状物43相关联的阀装置4打开。
另一方面，阀装置54未致动，并且保持封闭状态。
热水和/或蒸汽的流于是可以通过钉状物33和43渗入包囊。
然而，当使用以上参考图3描述的类型的包囊C时，该包囊通过其凸缘的两个不同的部分引起阀装置34和44打开，并且通过其伸出的附属部分33a的其中一个引起阀装置54打开。热水和/或蒸汽的流于是通过钉状物33、43和5 3的组合供给到包囊中。
以上描述的实施方式目前是优选的。
然而，在可替换实施方式中，可以提供单个区域的穿刺钉状物(例如，钉状物33)，该单个区域具有的形状和尺寸使得利用单个相关联的阀装置使钉状物可以穿刺图1至3中示出的所有类型的包囊的盖子4。
作为进一步替换，穿刺和注入头部12可以提供有代替多个穿刺钉状物的单个穿刺钉状物，该单个钉状物定位成使得其可以穿刺所有期望类型的包囊的盖子4。
自然地，在本发明的原理保持相同的情况下，实施方式的形式和结构的细节可相对于仅通过非限制性实例所描述和图出的那些实施方式而广泛改变，而不因此背离由所附权利要求所定义的本发明的范围。

Claims (5)

1.一种用于制备饮料的系统，包括具有杯状本体(1)的包囊(C)，所述杯状本体具有通过盖子(4)封闭的嘴口(2)、底壁(5)，以及在所述嘴口(2)与所述底壁(5)之间延伸、朝向所述底壁(5)逐渐减小的环形侧壁(6)；所述包囊(C)为至少第一类型的包囊和第二类型的包囊，这些包囊具有基本上相等大小的底壁(5)以及不同的轴向长度(h1、h2、h3)；以及
浸泡组件(10)，在所述浸泡组件中限定有体积能变的浸泡室(20)，所述浸泡室具有：引入开口(20a)、具有的形状和尺寸对应于所述包囊(C)的所述底壁(5)的形状和尺寸的端部定界部件(16a)，以及具有包括静态部分(13a、13b)并且在所述引入开口(20a)与所述端部定界部件(16a)之间延伸的侧向定界结构(13a、13b；14)；
所述端部定界部件(16a)在所述侧向定界结构(13a、13b；14)内能移动远离所述引入开口(20a)；
该布置方式使得被引入所述浸泡室(20)的所述包囊(C)中的一个能够引起所述端部定界部件(16a)移动远离所述引入开口(20a)，使得所述浸泡室(20)呈现的构造和尺寸对应于引入所述浸泡室中的该类型的所述包囊(C)的构造和尺寸；
所述系统的特征在于
所述浸泡室(20)的所述侧向定界结构(13a、13b；14)进一步包括与所述静态部分(13a、13b)协作的能移动部分(14)，所述能移动部分(14)能抵抗相关联的第一反作用器件(15)的作用、沿着横向于将所述包囊(C)引入所述浸泡室(20)的方向的预定方向移动远离所述固定部分(13a、13b)，使得增加所述引入开口(20a)的横截面，并且相应地增加所述浸泡室(20)的体积；
与所述能移动部分(14)耦接的所述浸泡室(20)的所述端部定界部件(16、16a)能抵抗相关联的第二反作用器件(19)的作用而移动，使得所述端部定界部件(16、16a)远离所述引入开口(20a)的位移引起所述能移动部分(14)远离所述侧向定界结构(13a、13b；14)的所述固定部分(13a、13b)的对应移动。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述类型的所述包囊(C)具有基本上矩形形状的嘴口(2)，该矩形形状具有在不同类型的所述包囊中是相同的第一对相对侧(2b)，以及具有不同的长度的第二对相对侧(2a)。
3.根据权利要求1或者2所述的系统，其中，所述类型的所述包囊(C)的所述环形侧壁(6)包括相对于所述包囊(C)的轴线(Z-Z)倾斜的至少一个侧壁(6b)，所述至少一个侧壁(6b)的倾斜在所述不同类型的包囊中是基本上相同的。
4.根据前述权利要求任一项所述的系统，其中，所述浸泡组件(10)包括穿刺和注入头部(12)，所述穿刺和注入头部适于耦接至其中限定所述浸泡室(20)的包囊保持组件(11)，用于穿刺定位在所述浸泡室(20)中的所述包囊(C)的所述盖子(4)并且将流体的流注入到所述包囊(C)中以用于产生所述饮料；所述穿刺和注入头部包括多个穿刺和注入器件(33；33+43；33+43+53)，每个穿刺和注入器件都设计成用于对应类型的所述包囊(C)的操作；每种类型的所述包囊(C)具有各自的选择性激活器件(3、3a)，该选择性激活器件能够当所述穿刺和注入头部(12)耦接至所述包囊保持组件(11)时选择性地激活对应的穿刺和注入器件(33；33+43；33+43+53)。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述穿刺和注入头部(12)具有用于供给热水和/或蒸汽的管道(31)，所述管道通过多个选择性地能激活的阀装置(33；44；54)能选择性地连接至与每种类型的所述包囊相关联的所述穿刺和注入器件(33；33+43；33+43+53)；每种类型的所述包囊(C)具有各自的适于选择性地激活所述穿刺和注入头部(12)的对应阀装置(33；44；54)的形成件(3；3a)。
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