特浓和新泡制咖啡泡制单元

摘要

一种用于制造特浓（ES）咖啡与新泡制（FB）咖啡的泡制单元，其中泡制组件（7）的泡制室（24）通过恒定频率泵（4）被供以水，并且在由校准阀（47）控制的情况下与第一ES咖啡出口导管（8）连通，并且经由三向COV（接触操作的）切换阀（57）与第二FB咖啡出口导管（9）连通，所述切换阀形成在压缩活塞（23）中以关闭泡制室（24），并且设计为设置到正常打开位置，其中第一及第二出口导管（8，9）与传送歧管（56）彼此连通，并且在使用中且与弹簧（28）相对地切换到关闭位置，在所述关闭位置中第二出口导管（9）关闭，并且第一出口导管（8）与传送歧管（56）连通。

说明书

技术领域

本发明涉及一种特浓（ES）与新泡制（FB）咖啡泡制单元。

更具体地说，本发明涉及以下类型的ES与FB咖啡泡制单元，所述 咖啡泡制单元包括泡制组件和用于将水供给到泡制组件的泵。所述泡制组 件包括：泡制室，所述泡制室具有轴线并且设计为接收一定量的研磨咖啡； 入口导管，所述入口导管用于来自泵的给定水供给；关闭装置，所述关闭 装置沿着所述轴线可移动以调节泡制室的体积；第一ES咖啡出口导管； 第二FB咖啡出口导管；以及传送歧管，所述传送歧将泡制室连接至第一 出口导管与第二出口导管。

背景技术

例如从EP1267685已知此种类型的泡制单元，并且该泡制单元具有 如下缺点：其利用可调节流量泵，更具体地说，利用电磁的、可调节冲程 和/或可调节频率的泵，所述泵自身复杂并且昂贵，要与阀装置（不容易制 造）组合使用以便响应于通过选定泵流量值在泡制室内部产生的压力值来 选定第一出口导管或第二出口导管。

发明内容

本发明的目的是提供一种ES与FB咖啡泡制单元，其是便宜的并且 容易制造，并且与此同时消除了上述缺点。

本发明的另一个目的是提供一种ES与FB咖啡泡制单元，其被设计 为用于改进在本申请人的WO2009007804中描述的泡制单元。

根据本发明，提供了一种如权利要求1以及优选地直接或间接引用权 利要求1的权利要求的任一个中所述的ES与FB咖啡泡制单元。

附图说明

将参照附图通过实例描述本发明的非限定实施方式，在附图中：

图1示出了根据本发明的泡制单元的优选实施方式的示意图，其中为 了清晰起见而移除了部分；

图2示出了在第一操作位置处的图1中的细节的更大比例轴向部分；

图3示出了图2中的细节的更大比例轴向部分；

图4示出了在第二操作位置处的图2的细节；

图5示出了在图4的第二操作位置中的细节；

图6和图7示出了在相应的其它操作位置的图2的细节沿着相应的线 VI-VI和VII-VII的横截面。

具体实施方式

在图1中附图标记1用于指示作为整体的用于选择性地制造特浓咖啡 （下文称作ES咖啡）与新泡制咖啡（下文称作FB咖啡）的泡制单元。

单元1包括用于给定量的水的箱体2，所述箱体的出口经由容量计3 连接到泵4的入口，所述泵优选地为具有固定最大冲程的、电磁的、恒定 频率的泵，所述泵的出口经由煮器5连接到泡制组件7的入口导管6，泡 制组件具有ES咖啡出口导管8和FB咖啡出口导管9，它们从泡制组件7 的下游相对靠近彼此定位，以从相应的喷嘴（未示出）分配相应的咖啡饮 料。

单元1包括：电磁阀10，其沿着入口导管6，直接地位于煮器5的下 游；以及旁路导管11，其延伸通过另一个电磁阀12，并且该旁路导管将 沿着出口导管9的点连接到沿着入口导管6的位于电磁阀10下游的点。

如在图2和图4中更加清晰地示出的，泡制组件7包括中空本体，在 示出的实例中，为杯状中空本体13，该杯状中空本体包括具有纵向轴线 15的圆柱形侧壁14，以及垂直于轴线15并且被入口导管6贯穿（traverse， 横穿）的端壁16。端壁16具有与轴线15共轴的中心通孔17并且喷射器 活塞19的杆18在所述中心通孔中滑动，喷射器活塞的头部20沿轴向被 穿孔并且以流体密封方式在座21内部滑动，所述座限定于中空本体13中 并且用于在头部20的顶部上容纳研磨咖啡的测定量22。

泡制组件7还包括轴向滑动的压缩活塞23，所述压缩活塞在使用中被 插入到座21内部的可调节距离，以在座21中与喷射器活塞19一起限定 用于测定量22的可调节体积泡制室24。

压缩活塞23是伸缩性的，具有纵向轴线25，如图2-图7中所示的， 当压缩活塞23插入座21的内部时纵向轴线25与纵向轴线15重合。

压缩活塞23包括：主体26；以及头部27，所述头部与主体26共轴 并且伸缩地连接到主体26以相对于主体且沿着轴线25从正常提取位置 （图2）移动到收回位置（图4），与跟轴线25共轴的线圈弹簧28相对并 且压缩在头部27与主体26之间。当压缩活塞23与座21接合时，对于压 缩活塞23的给定位置来说，泡制室24的体积相对于主体26根据头部27 （图2与图4）的位置变化。

主体26是杯状的，定位为以其凹面面向头部27，并且包括与轴线25 交叉的端壁29并且具有内表面30；以及与轴线25共轴的圆柱形侧壁31， 具有与座21相比大致相同但是不大于它的直径，并且具有自由边缘32， 沿着其内周边形成有凹槽，以在侧壁31的内部限定与轴线25交叉的环形 肩部33。

轴向通孔34穿过端壁29与轴线25共轴地形成，并且包括通过截锥 形表面36限定在面向头部27的侧面上的中间内环形凸缘35，并且所述截 锥形表面将孔34分成两个部分37和38，其中部分38以流体密封方式与 限定出口导管9的初始部分的安装件39接合。

出于下面说明的目的，端壁29具有另外两个通孔40（图6和图7）， 并且所述通孔平行于孔34并且定位在孔34的直径方向相对的侧面上，与 侧壁31的内表面相邻。

端壁29具有横向延伸部41，所述横向延伸部在与由孔40限定的平面 垂直的平面中相对于轴线25径向地延伸，并且所述端壁具有通孔42，所 述通孔相对于孔34径向延伸且以流体密封方式容纳限定出口导管8的开 始部分的安装件43。在面向轴线25的端部处，孔42由截锥形的环形座 44限定，孔42通过环形座经由形成在端壁29中的导管45与孔34的部分 37连通。

在孔42内部的安装件43的端部限定用于止回阀47的校准弹簧46的 环形保持肩，其与环形座44配合以正交地关闭孔42，并且当导管45中的 压力超过通常在5巴与9巴之间的给定值时其仅将孔34连接到出口导管 45。

头部27是杯状的，与轴线25共轴，定位为以其凹面面向主体26的 凹面，并且包括与轴线25共轴且通过底壁49在面向主体26的相对侧面 上关闭的管状侧壁48。底壁49的外周边从侧壁48向外突出，具有基本上 等于侧壁31的外部直径的直径，并且具有容纳密封件50的环形凹槽，其 以流体密封方式与侧壁14的内表面接合。侧壁48的形状与尺寸设计为在 主体26的侧壁31内部滑动-平行于轴线25并且与压缩在端壁29与端壁 49之间的弹簧28相对-直到其自由边缘达到抵靠环形肩33放置。

当压缩活塞23插入到座21的内部时，密封件50与座21的侧表面配 合以与安装到喷射活塞19的头部20周边的密封件51一起流体密封地密 封泡制室24。

端壁49的面向喷射活塞19的表面具有容纳通过框架54固定到端壁 49的穿孔板53的腔体52。

头部27包括与轴线25共轴且具有经由端壁49与腔体52连通的轴向 导管的管状延伸部55，并且限定ES与FB咖啡传送歧管。管状延伸部55 在孔34的内部部分37滑动，并且与主体26配合以限定COV（接触操作 的）切换阀57。

此处以及在下文中，术语“COV”旨在表示安装到支撑本体且具有移 动组件或切换件的切换阀，其相对于支撑本体可移动并且仅当由于支撑本 体与外部构件之间的相对运动使其达到与外部构件接触并且压缩外部构 件时相对于支撑本体采用切换位置。

阀57是用于控制传送歧管56、导管45、及出口导管9之间的液压连 接的三向滑动切换阀，因此当头部位于正常提取位置时传送歧管56与导 管45和出口导管9两者连通，并且当头部27位于收回位置中时传送歧管 56与出口导管9之间的连通被切断。

为此目的，管状延伸部55的自由端具有：尖部58（图3和图5），所 述尖部设计为与孔34的内环形凸缘35的截锥形表面36接合；以及位于 尖部58后面的小横截面端部59，所述小横截面端部与孔34的部分37的 内表面一起限定环形室60，所述环形室限定三向阀57的分配室，其中管 状延伸部55形成切换件、移动组件或滑动件，并且孔34的部分37形成 滑动面。环形室60具有：入口，其通过形成在管状延伸部55的端部59 中形成的径向孔61限定并且经由传送歧管56将环形室60连接至泡制室 24；第一径向出口，其通过导管45限定并且经由止回阀47将环形室60 连接至出口导管8；以及第二径向出口，其通过孔34的部分38以及通过 出口导管9限定。

在管状延伸部55的端部59的相对端处，两个环形凹槽容纳相应的密 封环62与63，其中密封环62插入端部59与尖部58之间，并且密封环 63与孔34的部分37的内表面以流体密封方式接合。

仅当头部27处于收回位置中时，密封环62才与孔34的内部环形凸 缘35的截锥形表面36以流体密封的方式接合以切断环形室60与出口导 管9之间的连通。

如图6和图7中所示，头部27包括两个引导杆64，所述两个引导杆 平行于管状延伸部55从端壁49延伸，定位在管状延伸部55的相对侧上， 具有与轴线25平行且位于由轴线25与孔42的轴线限定的平面中的相应 轴线65，并且每个引导杆都在压缩活塞23的主体26的端壁29中的相应 通孔40的内部滑动。

压缩活塞23包括止动与提升装置66，当头部27通过弹簧28被设置 为正常提取位置时，该止动与提升装置保持头部27连接到主体26，并且 该止动与提升装置与中空本体13配合，特别地是在下述操作情形中，以 将头部27移动到收回位置中。

如在图6与图7中更加清晰地示出的，通过包括中心板67的基本上 U形本体限定所述装置66，所述中心板与轴线25共轴并且垂直于轴线， 定位为与压缩活塞23的主体26的端壁29的外表面接触，具有供安装件 39通过的中心孔，并且通过直通螺钉68固定到杆64的自由端，其将板 67整体地连接到头部27并且当弹簧28将头部27设置到提取位置时允许 板67束缚头部27，其中杆64的自由端与端壁29的外表面平齐。

U状本体还包括两个翼69，所述两个翼从板67的直径方向相对周边 部分延伸，定位在由轴线25和孔42的轴线限定的平面的相对侧面上，弯 曲至主体26的侧壁31的外表面上，并且如下所述，沿着轴线25测量具 有相同的长度。翼69具有相应弯曲的自由边缘70，所述自由边缘与轴线 25共轴，具有与中空本体13的侧壁14相同的内径，布置在垂直于轴线 25的平面中，并且定位为直接地面向横向壁14的自由边缘71的相应部分。

泡制单元1根据选定ES咖啡、FB咖啡、还是冲洗周期而以三种方式 操作。

1–制造FB咖啡

为制造FB咖啡（图2与图3），压缩活塞23设置到座21外部的初始 操作位置（未示出），所述座中预先装载有测定量22，并且头部27通过弹 簧28设置到提取位置。

当头部27处于提取位置中时，三向阀57位于完全打开位置中，其中 环形室60使传送歧管56与导管45彼此连接并且与出口导管9连接。在 此位置处，在传送歧管56中没有压力，止回阀47明显地关闭，以使得传 送歧管56仅与出口导管9连通。

接着，压缩活塞23沿着轴线25移动并且插入一段距离，其基于电子 控制程序在座21的内部是可调节的，以限定可调节体积的泡制室24，该 泡制室的体积通常大于测定量22的体积。

联系上面，应该指出的是，由于压缩活塞23插入到座21的内部，因 此密封件50与座21的内表面之间的摩擦将会相对于座21束缚头部27并 且使其相对于主体26移动到收回位置中，但是头部27进入到该收回位置 中的此运动通过将弹簧28设计为无形变地经受所述摩擦而得到防止。换 句话说，当压缩活塞23停止在图2中示出的最终操作位置中时，头部27 保持在初始提取位置中，并且三向阀57保持在初始完全打开位置中。

在此点处，电磁阀10和12分别地打开和关闭，并且泵4开始从箱体 抽吸给定量（通过容量计3持续地进行测量）的水，并且沿着入口导管6 将其供给到泡制室24。如所述的，泵4以基本上恒定的流速（升/秒）并 且在随着泡制室24中产生的反压而变化的压力下供给水，所述反压由泡 制室24内部的测定量22和由测定量22引起的旋转而产生的可变化液压 阻力以及由传送歧管56与三向阀57的形状产生的恒定的液压阻力两者产 生。然而，由于测定量22基本上不被压缩活塞23压缩，因此泵4的传送 压力很快稳定在约0.5-2巴并且，以任意速度，以太低的压力以克服弹簧 46，如所述的，所述弹簧被校准为仅在通常范围在5与9巴之间的范围（并 且通常5.5巴）的压力下变形，并且因而打开止回阀47。因此止回阀47 保持关闭，并且咖啡饮料（在此情形中为FB咖啡），沿着出口导管9流出 泡制组件7。

当达到用于FB咖啡的水量时，泵4停止，并且泡制组件7将全部剩 余的水都从泡制室24排出。

为此目的，电磁阀10关闭，并且压缩活塞23进一步前进以使头部27 与测定量22接触；以压缩弹簧28从而使头部27的侧壁48的自由边缘达 到抵靠环形肩部33放置，即头部27设置于收回位置；并且压缩测定量22 以将其“挤压”成基本上干燥的片剂。

在此位置处，三向阀57处于关闭位置，其中与环形凸缘35的截锥形 表面36接合的密封环62将环形室60从出口导管9切断，因此传送歧管 56仅与导管45连通，并且基本上保留在泡制室24内部的全部水都被排出 （明显地排出到FB咖啡已经被供给到其中的容器（未示出）中）。当排出 剩余水时，如果泡制室24中的压力下降到止回阀47的致动压力以下，则 关闭止回阀，直到那时都保持关闭的电磁阀12被打开以允许剩余的水沿 着旁路导管11达到出口导管9。

在此点处，压缩活塞23可以从中空本体13取出，并且通过致动喷射 活塞19而排出形成在座21中的干燥片剂。

当取出压缩活塞23时，密封件50与座21的内表面之间的摩擦（在 此情形中伴随来自弹簧28的推力）使头部27停止直到其定位在提取位置 中，由此将三向阀57移动到打开位置中。在此位置中，环形室60沿着导 管9与外部连通，其具有如下优点，首先，出口导管9与导管45内部的 全部流体都被抽吸回泡制室24，并且其次，将泡制室24连接到外部。抽 吸到泡制室24中的外部空气供进一步干燥座21内部的片剂之用，并且使 得所述片剂更容易通过喷射器活塞19排出。

2–制造ES咖啡

为制造ES咖啡（图4和图5），装载测定量22，泡制室24通过压缩 活塞23关闭，并且电磁阀10与12以与用于制造FB咖啡相同的方式设置， 仅有的区别在于，压缩活塞23前进以使头部27达到与测定量22接触； 以压缩弹簧28以使头部27的侧壁48的自由边缘达到抵靠环形肩33放置， 即，头部27设置于收回位置；并且在测定量22上施加给定的压力。

在此位置处，三向阀57处于关闭位置，其中与环形凸缘35的截锥形 表面36接合的密封环62将环形室60从出口导管9切断，以使传送歧管 56仅与导管45连通。

当致动泵4时，泡制室24首先被淹没以浸渍测定量22；并且接着， 泵4的压力（直到此点该压力都保持相对低并且以任何不足以高达打开止 回阀47的速度）上升，以对弹簧46进行压缩并且将形成的ES咖啡沿着 出口导管8排出。

一旦ES咖啡被分配，就切断到泡制室24的加压水供给，并且，如用 于制造FB咖啡所描述的，泡制组件7首先将全部剩余水从泡制室24排出， 并且然后排出通过“挤压”测定量22形成的干燥片剂。

3-冲洗周期

通过操作泵4执行冲洗周期，其中泡制组件7如同制造FB咖啡那样 设置，但是明显地在泡制室24的内部不具有测定量22。

通过此设定，由于电磁阀10打开、电磁阀12关闭、止回阀47关闭， 并且传送歧管56仅与出口导管9连通，因此由泵4供给到泡制室24中的 水沿着出口导管9直接流到外部，由此冲洗出口导管9与泡制室24。

在此点处，压缩活塞23沿着泡制室24下降经过图4（即ES咖啡制 造位置）到图6（即“接触”位置），其中止动与提升装置66的翼69的自由 边缘70定位为与中空本体13的侧壁14的自由边缘71接触。

联系上面，应该指出的是，当泡制组件7设置为制造FB咖啡时，边 缘70与71之间的距离大于头部27在收回与提取位置之间的行程，因此 在FB模式或ES模式中，在泡制单元1的正常操作过程中从未达到所述 接触位置。

当压缩活塞23达到接触位置（图6）时，在泡制室24内部没有测定 量22的情况下，头部27保持在提取位置，因此即使压缩活塞23位于接 触位置，水也沿着出口导管9继续流出。

在此点处，压缩活塞23沿着中空本体13进一步下降（图7），以使止 动与提升装置66将头部27移动到收回位置中。在此连接中，应该指出， 在此运动过程中，头部27相对于中空本体13保持静止，并且主体26相 对于头部27与中空本体13移动。

在任何情形中，头部27的移动具有将歧管56从出口导管9切断、增 加泡制室24内部的压力、以及打开止回阀47的作用，以使水从出口导管 8流出并由此冲洗出口导管8。

当水流出时，泡制室24中的压力下降到止回阀47的致动压力以下， 其由此关闭。在此点处，泵被止动，电磁阀10关闭，并且直到现在一直 关闭的电磁阀12被打开，以允许泡制室24内部略微加压的水沿着旁路导 管11流到出口导管9，并且由此冲洗旁路导管。

可以通过保持电磁阀10打开并且在电磁阀12打开的情况下操作泵4 而完成旁路导管11的冲洗。