使用配料胶囊的饮料机器

摘要

本发明涉及一种饮料机器，所述饮料机器包括外壳（32），所述外壳封装：-用于将配料胶囊接纳在其中的第一部分（34），-具有设置有面向所述第一部分的穿孔突起部件（90）的表面（91）的第二部分（70），所述外壳中的开口（76），所述开口使所述胶囊能够沿插入方向（Z）插入所述第一和第二部分之间，所述第一和第二部分可在第一位置与第二位置之间沿着垂直于表面（91）的纵向轴线（X）相对于彼此移动，在所述第一位置中，所述第一和第二部分间隔开，以使得所述配料胶囊插入二者之间，在所述第二位置中，所述第一和第二部分彼此接近，以使得所述胶囊与所述部件接触。所述部件（90）相对于所述开口（76）以一定布置结构设置在所述表面上，以便永久地降低在所述胶囊插入期间所述胶囊被所述部件卡滞的风险。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备饮料或更宽泛而言制备食物的使用容纳食品 配料或物质的配料胶囊的饮料机器。

背景技术

例如从WO2005/004683已知使用配料胶囊的机器。

图1a示意性地示出了这种机器，该机器包括外壳10，该外壳封装：

-胶囊壳架12，该胶囊壳架用于将配料胶囊14接纳在其中，和

-竖直胶囊保持器16。

外壳的顶部上设置有通路18，以使配料胶囊能被竖直导入机器的内 部。

胶囊壳架12可在两个位置之间沿着纵向水平轴线X移动。在第一位 置中，胶囊壳架与胶囊保持器间隔开，并且配料胶囊可从上方被导入胶囊 保持器与胶囊壳架之间。

更具体地，配料胶囊经该通路插入并借助于图1a中未示出的侧导轨而 沿着插入方向Z被引导。胶囊经分别布置在两个轨道中的止挡部被维持在 胶囊壳架与胶囊保持器之间的中间位置。

在该中间位置中，配料胶囊14借助于其重心维持略微倾斜并位于竖直 胶囊保持器的中心轴线的略上方。

当胶囊壳架朝胶囊保持器进一步水平移动时，配料胶囊被驱迫经过这 两个止挡部下方从而沿着其中心轴线被压靠在胶囊保持器上（第二位置）。 当胶囊壳架向后移动时，配料胶囊通过重力落入下方收集箱中。

应注意，配料胶囊14可被充填有诸如烘焙和研磨咖啡之类的配料，并 由诸如撕裂面罩盖14a或隔膜和/或过滤壁之类的封闭部件封闭。

胶囊的侧向延伸部14b从侧壁形成并因此形成凸缘，封闭部件被固定 在所述凸缘上。

为了制备咖啡饮料，当配料胶囊位于胶囊壳架和胶囊保持器的上述第 二位置时，必须撕裂该撕裂面罩盖或隔膜。

EP 0512470中更具体地描述了胶囊保持器的示例。

如EP 0512470中所述和图1a和1b所示，胶囊保持器16包括带有棱 锥体22形式的减压面元件突起部件和饮料排放孔口的板20。该板被收容 在座24中并且能在其中自由转动。

每个棱锥体22都在其上表面22a处具有四个线性撕裂边缘，图1b中 仅示出其中两个22b和22c的轮廓。胶囊的撕裂面罩盖在胶囊中存在的压 力下压靠在这些边缘上并且撕裂，并且咖啡饮料流经过滤孔口。

申请人已注意到，配料胶囊14在穿过顶部通路18竖直地插入时可通 过其凸缘14b邻靠在棱锥体形的突起部件22上，且更具体地邻靠在这些部 件的水平布置的撕裂边缘上（参看例如图1b中的水平撕裂边缘22b和 22c）。

这引起配料胶囊如图1a和1b所示被堵塞在不正确位置。

通常，配料胶囊如图1a中示意性所示邻靠在位于板的最下部中和板中 间的棱锥体形突起部件上。

当发生这种堵塞并且胶囊壳架在机器的封闭移动期间越来越接近胶囊 保持器时，不正确地定位的配料胶囊被压碎，由此妨碍机器的完全封闭。

申请人已通过为胶囊壳架提供不完全水平的移动来补救该缺陷。配置 在胶囊壳架的路径上的小幅倾斜的斜坡使得配料胶囊能在比以前高的位置 与胶囊壳架接合。

这种较高位置的接合可以降低配料胶囊邻靠在棱锥体形的突起部件上 所带来的堵塞风险。

然而，这种布置使胶囊壳架的移动以及机器的机构更加复杂。

现在需要一种不需要任何用于克服上述堵塞问题的斜坡的新型机器。

还需要一种补救上述堵塞问题的新型简化机器。

还需要一种新型机器，在该机器中，作为包封配料胶囊的第一部分或 具有穿孔功能的第二部分的移动部分遵循直线路径。

本发明旨在满足上述需要中的至少一个并且涉及根据权利要求1的饮 料机器。

发明内容

因此，申请人已发现，可通过相对于开口适当布置穿孔突起部件而永 久地降低配料胶囊在配料胶囊插入机器期间被穿孔突起部件卡滞在机器中 不希望的位置中的风险。

应注意，开口限定基本上垂直于开口在其中间部分中的截面的插入方 向。

穿孔突起部件在所述表面上的适当布置结构取决于所述部件的形状和 大小以及它们之间形成的自由空间。可缩小穿孔突起部件之间形成的自由 空间，以通过预先确定所述布置结构在机器中的优选定向来防止胶囊被卡 滞。

因此，以容易的方式降低了堵塞的风险，因为不再需要设想活动接合 部分在机器中的复杂移位。此外，机器的设计可变得更加容易。

应注意，根据本发明的胶囊饮料机器以降低的在胶囊插入和封闭期间 堵塞的风险提供了可靠的胶囊操纵。

这是因为配料胶囊插入机器比现有技术机器中更加可靠。

根据一个特征，穿孔突起部件在所述表面上形成的自由空间定制尺寸 和/或定向成降低配料胶囊在配料胶囊插入期间被穿孔突起部件卡滞的风 险。

当该空间过大并且垂直于插入方向定向时，配料胶囊可能发生卡滞。

因此，如果缩小该空间，则即使该空间仍垂直于插入方向定向，也可 降低配料胶囊卡滞的风险。

如果由穿孔突起部件在表面上形成的自由空间足够大而在垂直于配料 胶囊的插入方向定向时容许配料胶囊卡滞，则将该空间定向成与插入方向 成不同于90°的角度可降低卡滞的风险。

根据一个特征，穿孔突起部件均可具有位于平行于第二部分的表面的 平面中的若干穿孔边缘，朝开口定向的穿孔突起部件的穿孔边缘当在穿孔 边缘所位于的平面中观察时布置成与插入方向成小于90°的角度。

因此，穿孔边缘相对于插入方向适当定向，以使得配料胶囊在插入机 器时不能邻靠在这些边缘上。

更具体地，穿孔边缘的定向角度小于75°。

这种值使得能进一步降低配料胶囊卡滞的风险。

应注意，该布置结构的形式可为栅格。例如，栅格包括彼此均成90° 的行和列。

然而，可设想其他形式的布置结构。

根据一个特征，穿孔突起部件是均从连接到所述表面的基部延伸到具 有由四个线性穿孔边缘限定的正方形表面的自由端部的截顶棱锥体。

因此，部件之间形成有通常为了有利于液体（例如饮料）排放而需要 的槽道。

这些形状适合于在饮料机器运行时撕裂配料胶囊的封闭部件。

根据另一个特征，第二部分包括板，该板具有设置有穿孔突起部件的 表面，并且能绕垂直于所述表面的轴线旋转，所述机器包括用于将所述表 面定位在预定角位置中的定位装置，在所述预定角位置中，穿孔突起部件 的布置结构实现了配料胶囊在配料胶囊插入期间被穿孔突起部件卡滞的风 险的永久降低。

这些定位装置可以使带有穿孔突起部件的表面定向在一角定向上，其 避免或至少降低了配料胶囊卡滞的风险。

这些装置可在穿孔突起部件形成的自由空间在任何方向中未适当地定 制尺寸时使用。

因此，为了防止所述表面不正确地定向，也就是过大的空间垂直于配 料胶囊的插入方向定向，使所述表面不同地定向，以使得所述过大的空间 不再垂直于插入方向。

此外，定位装置可允许所述表面围绕预定角位置略微旋转。

该略微旋转（旋转经过小的旋转角度）可以将带有穿孔突起部件的相 同板（穿孔板）收容在略微不同的饮料机器内。

根据另一个特征，板被安装成抵靠在支承件上，并且定位装置在支承 件和板上包括公、母协作装置，以防止板从预定角位置显著旋转。

这种定位装置使得可避免旋转经过过大的范围。

这是因为不希望板返回至其中穿孔突起部件形成的自由空间垂直于插 入方向定向并且大到足以可以卡滞配料胶囊的位置。

根据另一个特征，在第一部分和第二部分之中选择的并且可相对于另 一部分移动的部分沿着纵向轴线根据直线路径移位。

因此，机器的移动部分的移动比需要斜坡的现有技术机器中更容易。

因此，机器的冲煮单元在提供冲煮单元的直线移动的情况下比现有技 术机器中更容易构造。

根据第一实施例，机器的接纳配料胶囊的第一部分是活动的，而第二 部分位于固定位置。

然而，在另一个实施例中，机器的接纳配料胶囊的第一部分位于固定 位置中，而第二部分相对于第一部分是活动的。

根据机器类型，可实现一个实施例或其他实施例。

本发明的另一个目的是根据权利要求13的包括饮料机器和配料胶囊 的组件。

附图说明

将在以下参考附图提供的非限制性的描述中描述其他方面和特征，在 附图中：

-图1a和1b示意性并且部分地示出了配料胶囊在其插入现有技术饮 料机器期间的卡滞问题；

-图2至4示意性地示出根据本发明的饮料机器的纵向截面，示出了 机器在操作时的连续步骤；

-图5是图2所示的胶囊封装部件的示意性顶视图；

-图6是图2至4所示的外壳32的纵向截面；

-图7是装配在第二部分70中的穿孔板74的透视局部示意图；

-图8是现有技术饮料机器中的穿孔板的示意性正视图；

-图9是根据本发明定向的穿孔板的示意性正视图；

-图10是以透视方式示出了设置有缺口的穿孔板的后视图；

-图11是示出了以叠加方式装配的穿孔板和其支承部的后视图；

-图12是抵靠在穿孔板的支承部上装配并被阻止旋转的穿孔板的透视 局部后视图。

具体实施方式

如图2至4中示意性地示出，饮料机器30包括封装若干构件的外壳 32。

以34表示的机器的第一部分用于将配料胶囊接纳在其中。

也称为料盒的配料胶囊36在图中以具有壁、尤其是侧壁36a和底壁 36b的容器的形状被示出。

侧壁36a在其与底壁相反的端部限定有能实现用配料充填容器的孔 隙。

此类配料可为咖啡，例如烘焙和研磨咖啡。

然而，适合于通过添加水来制备流体食物的其他配料例如物质或产品 或配料物质或产品的混合物可被收容在容器中。

例如，这些其他配料以非限制性的方式包括茶、速溶茶或速溶咖啡、 研磨咖啡与速溶咖啡的混合物、可可粉、或包括咖啡的基于可可粉或巧克 力的或补充产品、或汤、或诸如浸剂形式的食品。

凸缘36c从侧壁36a侧向并向外延伸并且包围胶囊孔隙。

封闭部件36d封闭该孔隙。封闭部件搁靠在凸缘36c上并且紧密地密 封于其上以便密封充填好的胶囊。

封闭部件例如为要在提取过程中被撕裂的撕裂面罩盖或隔膜，如随后 将看到的。

可选择地，封闭部件可为过滤壁或过滤器。

此外，封闭部件可为一部分前述元件（例如彼此接近地配置的撕裂面 罩盖和过滤壁）的组合。

如图所示，配料胶囊具有总体截顶圆锥形状。然而，在本发明的范围 内，可设想其他较不优选的形式，例如圆筒形状。

第一部分34包括具有凹部42的胶囊封装部件40的活塞部分38，所 述凹部用于将活塞部分38收容在其中。

EP 2 068 684中更详细地描述了胶囊封装部件或壳架40的机构。

机构44设置在机器中以用于给第一部分34赋予沿着水平轴线X的纵 向移位。

简而言之，机构44包括两对铰接杆，图中仅示出其中两个铰接杆46 和48。

杆被连结在一起并经枢轴50铰接。

杆46还与轴52连结，当用户致动连接到轴52的杠杆（图中未示出） 时，轴52能绕自身旋转。

杆48与连接到胶囊封装部件40的轴（图中未示出）并例如与胶囊封 装部件40的基部54连结。

轴52和与杆48连结的轴布置成沿着纵向轴线X对齐。

如图5示意性所示，从上方观察的胶囊封装部件40在其外周面上设置 有例如为两个凸耳的两个引导部件56、58。这些部件配置在体部40的相 反侧并且接合在设置在外壳32中的两个相应引导槽中。

图6示出外壳32的内侧，图2中的所有构件除轴52外从其中被移除。

该图中仅示出一个导槽60，另一个导槽（图中未示出）相对于包含纵 向轴线X的中间平面是对称的。

槽60（以及另一个对称的槽）具有与水平轴线X对齐的纵向形状，并 且引导部件56接合在导槽60中（以及引导部件58接合在另一个导槽中）。

当杠杆被用户致动时，支承体部40和胶囊壳架38沿着纵向轴线X移 动，同时引导部件56和58分别在两个导槽中滑动（参看图3）。

此外，与杆48连结的轴（图中未示出）也接合在槽60中，以用于在 其直线路径上引导支承体部40。

WO 2005/004683中描述了关于机器的该部分且尤其是移动机构的其 他方面和细节。

机器30还包括在此实施例中位于固定位置的第二部分70，也称为胶 囊保持器。

或者，在图中未示出的另一个实施例中，机器的接纳配料胶囊的第一 部分处于固定位置，而第二部分相对于第一部分是活动的。

例如，WO 2009/043630中描述了这种布置结构。

第二部分70包括限定用于收容穿孔板74的壳体73（参看图6）的胶 囊保持元件72，配料胶囊在第一部分34移动结束时靠置在所述穿孔板上。

开口76接近第二部分70设置在外壳顶部。

该开口能实现配料胶囊导入机器的称为冲煮室78并位于第一部分34 与第二部分70之间的部分中。

配料胶囊36沿垂直于移位轴线X的插入方向Z（竖直方向）经开口 76插入外壳中。

该机器还包括沿着Z方向布置在外壳的两个相反内侧并从开口76向 下延伸的两个对称引导部件，例如两个导轨。

图2和6示出了表示为77的两个引导部件中的一个，第二个（图中未 示出）相对于包含纵向轴线X的竖直平面是对称的。

当配料胶囊被通过开口76引入时，胶囊的凸缘插入引导部件之间以便 在其向下朝在冲煮室78内图2所示的位置下降移动期间被引导。

更具体地，凸缘的两个径向相对的部分分别插入两个相对的导轨中并 在这些轨道中滑动。轨道和胶囊的凸缘的尺寸以胶囊在如图2所示的中间 位置变得相对于方向Z倾斜这样的方式相对于彼此设计。具体地，每个轨 道的宽度（相对于插入方向的横向尺寸）优选大于覆盖有封闭部件36d的 凸缘36c的厚度或高度。

两个引导部件分别包括布置在配料胶囊的凸缘的路径上的两个止挡 部。

这两个止挡部例如凸部分别在使胶囊在如图2所示的中间位置能够邻 靠在止挡部上的高度处位于两个导轨中。这两个止挡部缩小了冲煮室中可 用于凸缘正常自由通过的宽度，由此引起胶囊凸缘邻靠在止挡部上。

图6示出了位于引导部件77中的以79表示的止挡部。

图7示意性并且部分地示出装配在第二部分70中的穿孔板74。

更具体地，保持元件72包括穿孔板74靠置在其上的中央支承部80 和从中央部分80朝机器的第一部分34沿轴向延伸的周边部分82，由此限 定用于收容板74的中央壳体。

环部件84在距支承部分80一轴向距离处从周边部分82向内沿径向延 伸。

环部件84具有略大于板74的外径的内径并且在其内表面84a上设置 有若干内部元件。图中仅示出了其中两个84b和84c，而例如四个元件可 在周边位于环上。

这些内环元件从内表面84a径向向内延伸并且均起到用于有利于沿图 7中用箭头F1表示的方向将穿孔板导入其壳体中的斜坡的作用。

由于环84与穿孔板74之间的相对弹性而使得可以穿过环84的开口中 央部分插入。

当板74在图7所示的位置穿过环84被强制接合时，每个内环元件均 起到止动装置的作用，以便防止板74沿反方向被拔出。

穿孔板74因此被适当地卡合在其壳体或座中。

如图7至9所示，板74包括从表面91延伸的多个穿孔突起部件90 以及布置在其间的多个饮料排放孔口92。

简而言之，在图4所示的位置中，配料胶囊36接近板74的穿孔突起 部件90，例如与部件90接触，并且热水以已知方式在给定压力下注入胶 囊中。

在胶囊内的压力作用下，封闭部件36d（例如撕裂面或隔膜）变形并 且压靠在穿孔突起部件90上，由此引起封闭部件的撕裂。

被容纳在胶囊中的流体（例如咖啡）从胶囊流出并被容许通过在接收 室94中开口的饮料排放孔口92（图4）。

流体从室94流经出口喷嘴96并向下倾倒到图中未示出的杯中。

US 5,402,707中提供了有关于从胶囊提取流体的更多细节和方面。

如图7所示且在US 5,402,707中更充分地描述的，每个穿孔突起部件 90都具有截顶棱锥体的总体形状。棱锥体从连接到表面91的正方形基部 90a沿轴向延伸至具有由四个直线穿孔边缘90b、90c、90d和90d限定的 正方形表面的自由端部。

穿孔边缘位于平行于表面91的平面中并且当配料胶囊如上所述被压 靠在穿孔部件上时撕裂配料胶囊的封闭部件。

根据在此未示出的其他实施例，穿孔突起部件可采取其他形式，例如 棱柱体、圆柱体或可选地具有多边形或圆形截面的平截头体。

申请人已发现，可以通过相对于开口76和胶囊的插入方向Z将穿孔 突起部件适当地布置在表面91上来降低如图1a和1b所示配料胶囊在胶囊 插入期间被穿孔突起部件卡滞的风险。

具体地，申请人已注意到，如果穿孔突起部件彼此过于间隔开和/或以 穿孔突起部件在垂直于方向Z的定向Y上形成的自由空间过大的方式定 向，则可能发生胶囊抵靠在这些部件上卡滞/堵塞。

胶囊的凸缘36c还优选设计有定制尺寸并成形为减少其在胶囊板适当 定向时可能被导入部件之间形成的自由空间中的扩大端部部分，例如卷曲 或实心端部。

图8以与图7相比缩小的尺寸示出了突起部件90，其中两个连续部件 之间形成的自由空间足够小以降低胶囊的卡滞/堵塞风险。

然而，栅格布置结构的水平和竖直定向（部件布置在表面91上以便在 部件之间形成彼此垂直的通路）可以在胶囊沿竖直方向Z竖直插入时将胶 囊凸缘的一部分收容在部件90之间由虚线（沿方向Y）表示的水平通路 100中。

图9示出了穿孔突起部件90的阵列布置的成角度的取向，该取向使得 当胶囊沿方向Z插入时不再可能将胶囊的凸缘卡滞在通路100中。

通路100不再是水平的，因为板74已相对于水平线绕垂直于板74的 旋转轴线旋转至少15°的角度，例如等于45°的角度。

因此，穿孔突起部件在垂直于插入方向Z的定向Y中在表面91上形 成的自由空间与图8中存在的自由空间相比已显著缩小。

因此，该空间在图9的布置结构中适当地定制尺寸成降低胶囊卡滞的 风险。

在其他实施例中，穿孔部件在表面上的布置可以是这样的：这些部件 形成的自由空间相对于胶囊的凸缘总是足够小，以防止配料胶囊的卡滞， 无论该空间相对于插入方向的定向如何。

因此，即使穿孔板如在现有技术机器中那样安装成在其壳体内自由旋 转，也降低了卡滞的风险。

应注意，穿孔突起部件的朝开口76定向的穿孔边缘（图9中的穿孔边 缘90b和90c）布置成与插入方向Z成小于90°且优选小于75°的角度。

向上定向的穿孔边缘的这种布置结构确保配料胶囊卡滞的风险降低。

以上还适用于其他形状的穿孔突起部件，例如具有三角形或菱形截面 的部件。

另外，为了进一步降低卡滞的风险，可采用适当方式调节配料胶囊的 凸缘的厚度与穿孔突起部件之间形成的自由空间之间的相对尺寸。

因此，凸缘的厚度可增加为大于穿孔突起部件之间形成的自由空间。 因此，胶囊凸缘更难被所述部件卡滞。

可选择地，或者与增加的厚度相结合，可缩小穿孔突起部件之间的空 间的尺寸，由此使胶囊凸缘更难被所述部件卡滞。

此外，申请人已向已有的机器增加了特定装置，以永久地将穿孔板74 定位或定向在预定角位置中，如例如图9所示的角位置。

板74和其支承部分可设计成使得板74不能通过意外旋转而回到图8 的位置。

然而，不能完全防止板的旋转，并且可设想围绕预定角位置略微旋转 经过预定角范围。

这种略微旋转使得可以考虑不同机器和穿孔板并有利于例如借助于自 动化的设备或机械手将穿孔板安装在机器上。

例如，容许围绕预定角位置的±15°的旋转幅度。

图10至12示出了用于将板74定位在上述预定角位置的定位装置。这 些装置向板74赋予特定定向。

具体地，板74设置有公阻塞部件且机器的支承件——板74安装在该 支承件上——设置有互补的母阻塞部件，由此使公、母部件能够协作以便 将板74定位在特定位置。该位置与图8的位置不同并且间隔开。

应注意，可选择地，公协作部件可配置在支承件上，而母协作部件可 配置在板上。

例如，公阻塞部件可采取如图10所示配置在板74的两个径向相反侧 并从板74的外周118径向向外延伸的两个突出部件的形式。

图11是示出了保持元件72的部分80和被容纳在其壳体中并安置在支 承部分80后面的板74的后视图（从图7中的左侧观察）。

每一对突出部件110、112和114、116中的两个突出部件（例如两个 缺口）彼此成角度地偏离并且每一对都布置在设置在部分80上的凹部内。

例如，两个凹部120、122中的每一个都沿径向向内形成并具有大于每 一对中的两个突出部件之间的角空间的角延伸部。

每个凹部的角延伸部都由用于凹部120的由120a和120b表示的两个 径向边缘以及用于凹部122的由122a和122b表示的两个径向边缘界定。

如作为布置成抵靠在部分80上的板74的局部透视图的图12所示，突 出部件112跟随板74在板74的壳体内的略微旋转而与边缘120b接触。边 缘120b起到防止沿旋转方向R1的任何进一步旋转的止挡部的作用。

图11所示的边缘120a相对于突出部件110以相同的方式起作用，以 阻止板74沿由R2表示的相反的旋转方向旋转。

凹部120内的边缘120a和120b（分别地，凹部122内的边缘122a和 122b）是与突出部件110、112（分别地，114、116）机械地协作的母阻塞 部件。

板74的预定角位置周围的预定角范围（板74的旋转幅度）可由每个 凹部中的两个相对的边缘之间的角空间和每一对中的两个突出部件之间的 角偏移限定。

可设想其他形式的公、母协作部件以执行相同的上述功能，并可能相 对于板和支承部分具有倒转的布置。

例如，支承部分80可装备有两个沿径向相对的突出部件，并且板74 可设置有均具有能实现板74围绕预定角位置（例如45°）的受限旋转的 角延伸部的两个沿径向相对的凹部或凹槽。