制備飲料的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種沖泡裝置，該沖泡裝置設計成使用高于環境壓力的壓力、使用稀釋液(優選地是水)和可食用的物質(優選地是諸如咖啡的粉末狀有機物質)來制備飲料。
現有技術
[0002]制備飲料的馬達控制沖泡單元是相當流行的且已知為所謂分配裝置的主要組件之一。這些裝置可在家中或在戶外使用。
[0003]具體而言，允許改變進給到沖泡腔室中的一定量的粉末材料的沖泡單元是已知的，換言之，這些單元允許將不同量的材料(例如咖啡)引入腔室中，在該腔室中，包含在粉末材料中的相關物質在溶劑中溶解并且由該溶劑提取，因此允許稀釋液變成具有用于飲料的認可感官值的液體。所述飲料的一個例子是咖啡。
[0004]這些沖泡單元的一個問題是它們的構造通常是復雜的，涉及會遭弄污且需要維護的凸輪或杠桿。
[0005]這些單元的另一問題是沖泡過的(亦即瀝濾了的)粉末材料(例如使用過的“咖啡餅”，亦即用于飲品制備的研磨咖啡的剩余物)須正確地從腔室排出到接收容器中。已知的機器具有有限的空間來接收沖泡過的咖啡餅，以致于操作員須頻繁地從接收容器移除沖泡過的咖啡餅。
[0006]US5316781說明了一種沖泡單元，在該沖泡單元中，沖泡腔室和沖泡單元的下活塞可沿著垂直軸線移動，沖泡腔室通過主軸或旋式螺桿向上和下移動。雖然該沖泡單元能夠使用不同量的咖啡來制備飲料，該單元仍然具有復雜、昂貴的設計，而且沒有解決“咖啡餅”所需空間的問題:該構造需要在該沖泡單元的最低點下面設有接收容積以配合在分配單元中的沖泡過的咖啡餅的接收器。結果是笨重且昂貴的構造。
[0007]CH673083(US4852472)教導了具有軸向移動活塞的另一種沖泡單元。在這情況下，因使用了將第二活塞專門地設定到預控制位置中的彈簧，使該構造的效能受到限制。
[0008]EP2036467具體表現了具有移動沖泡腔室的單元，以便獲得咖啡餅的精確丟掉，而這種做法使構造變得復雜，且增加包括非軸向移動部件的該構造的成本。
[0009]Piloni和Valente的GB2019202A示出了使用單一馬達的沖泡單元，然而由杠桿和凸輪控制位移會增加構造的復雜度，且活塞中的一個的垂直位移(類似于EP2036467)產生一個更復雜的單元，該單元易遭受損耗和可能的未對準。
[0010]因此，有需要提供能夠解決上述問題的簡單、小型且緊湊的沖泡裝置的解決方案。
[0011]再者，該裝置需要可以在足夠大的容器中排放沖泡過的咖啡餅以減少維護和清潔周期的數目。
[0012]還需要一種設計，該設計允許在同一機器中使用可變的咖啡量，其中使該變化增至最大限度以便在同一構造內獲得最廣泛種類的飲料。另一個要求是應該易于在短時間內清潔該沖泡裝置(亦即該沖泡腔室和相關組件)。
[0013]本發明的目的是解決上述問題以及提供一種具有沖泡組的沖泡機器，該沖泡組具有上述的有利特征。
【發明內容】
[0014]上述目的通過提供根據權利要求1的沖泡裝置的本發明來達到。
[0015]本發明的裝置包括:a)具有壁以容納所述成分的沖泡腔室;b)設有液體出口或入口構件的第一活塞;c)設有桿和液體入口或出口構件的第二活塞，該第二活塞置于所述腔室內并可與該腔室同軸地移動。該腔室可通過驅動構件以本身已知的方式沿著大體垂直的軸線(A-A)限定的具有長度LI的路徑從底部位置(Hmin)移動到頂部位置(Hmax)，所述路徑包含排放位置(Hdis)以在沖泡步驟之后從所述腔室排放該成分。
[0016]根據本發明，當該腔室和該活塞處于所述排放位置(Hdis)時，該腔室和該活塞均與所述底部位置(Hmin)分隔開。術語“活塞”意指整個活塞，亦即包括頭部和桿;若該桿由多于一個部件制成，則該桿的所有部件都由術語“活塞”表示。因此，當在本發明中提及“當該腔室和該活塞處于所述排放位置(Hdis)時，該腔室和該活塞均與所述底部位置(Hmin)分隔開”時，這意指該桿的所有部件均與該底部位置分隔開。
[0017]該第二活塞可在該沖泡腔室內移動長度L2，該段長度L2大致對應該腔室的高度；一般而言，該底部位置(Hmin)是活塞和第二腔室緊靠在該裝置的下部分(例如該裝置的基座)上的位置，且在該位置，因為該活塞的頭部與該腔室的上邊緣成一直線，所以L2是零。根據本發明，處于該排放位置中的該腔室具有L2 = 0，亦即該活塞相對于該腔室處于該排放位置中，而腔室和包括該桿的活塞(亦即完整的活塞)均與該底部位置分隔開，亦即腔室與活塞均與該裝置的下部分分隔開。
[0018]根據本發明的一個方面，該第二活塞的該桿延伸穿過該腔室的底壁，由此該桿的自由端位處所述沖泡腔室外并且與該活塞和該腔室一起移動。
[0019]優選地，該桿不受引導構件、保持構件和彈簧約束;這意味著該活塞是“被動的”，亦即不存在相對于該沖泡腔室改變該活塞的位置的主動構件(亦即彈簧)。再者，該桿既不是如US 5，367,947所述般由保持構件連接到該裝置，該桿的一部分也不是如例如US 5，316，781所教導般當該桿的剩余部分與該沖泡腔室一起移離該裝置的基座時還保持在該裝置的基座。通過使所述腔室相對于該活塞移動來獲得該活塞在該沖泡腔室中的所需位置，如將在以下描述中更詳細地討論。
[0020]為了相對于該沖泡腔室保持該第二活塞的頭部在所需位置中，該活塞的頭部或該桿設有，或兩者都設有摩擦構件以控制該活塞的頭部或該桿相對于所述沖泡腔室的壁(亦即相對于該沖泡腔室的側壁和底壁)的移動。
[0021]根據本發明的優選的實施例，該腔室的底部位置與該排放位置之間的距離(L4)是所述底部位置(Hmin)與該頂部位置(Hmax)之間的距離(LI)的至少15%，優選地至少25%。最優選地，該排放位置(Hdis)位處最高位置，此處不會干擾該裝置的其他組件。
[0022]在示例性的實施例中，該第一活塞位于該裝置的上部分上，而該第二活塞與腔室一起位于該第一活塞下方且可移動以使該第一上活塞在該沖泡腔室內與該第二下活塞接觸。該第一活塞優選地可與所述腔室同軸地移動長度L3，由此L2與L3的比率是至少6:1，優選地至少10:1。
[0023]優選地，設有上述特征的該第一活塞具有飲料出口管道和位于該出口管道上的閥門，該飲料出口管道與分配噴嘴和排氣管道連接;該閥門選擇性地將所述飲料出口管道單獨連接到該飲料分配噴嘴或者連接到所述分配噴嘴和環境空氣。該閥門優選地位于該排氣管道上且沿著該第一活塞的桿縱向設置。更詳細而言，該排氣管道具有閉合端和至少一個橫向管道，該橫向管道延伸穿過該排氣管道和該桿以將該排氣管道連接到環境空氣；為了這目的，對應于該橫向管道的該桿的那一部分可選擇性地移入及移出設于本發明的裝置的框架中的底座，從而當所述一部分插入到該底座時閉合該排氣管道。
[0024]因此，本發明的另一個目的是提供一種沖泡裝置，該沖泡裝置包括a)具有壁的沖泡腔室，b)設有液體出口或入口構件的第一活塞，c)設有液體入口或出口構件的第二活塞，所述第二活塞可與所述腔室同軸地移動且也可在所述腔室內移動，其中該腔室可沿著軸線(A-A)限定的路徑移動長度LI，該第二活塞置于所述腔室內并可同軸地向所述腔室移動長度L2，其特征在于，所述第一活塞可同軸地向所述腔室移動長度L3;且進一步其特征在于，所述第一活塞具有飲料出口管道和位于所述管道上的閥門，該閥門選擇性地將所述飲料出口管道連接到飲料分配噴嘴或者連接到所述分配噴嘴和環境空氣。
[0025]該裝置設有用于將壓緊和濕潤的咖啡或成分的沖泡過的“餅狀物”從該沖泡腔室移除的排放裝置;在本發明的優選的實施例中，該排放構件是定位于該腔室上方的旋轉元件。所述旋轉元件設有:樞轉地安裝在與該沖泡腔室連接的銷的中心部件;從該第二活塞的頂部移除沖泡過的咖啡餅的工作部分；以及突出部分，該突出部分從所述中心部件延伸且容納在沿著大致平行于軸線(A-A)的路徑設置的引導構件內。
[0026]該突出部分隨該引導構件行進且通過改變所述引導構件的方向來操作，該改變方向將導致該工作部分相對于該沖泡腔室的旋轉;在本發明的優選的方面中，該引導構件的一部分成形為能夠使該工作部分繞容納在該中心部件中的銷作雙重旋轉。根據本發明，該引導構件的所述一部分位于可能的最高點，此處排放構件旋轉時不會干擾該裝置的其他元件，亦即不干擾將研磨咖啡進給到該沖泡腔室的料斗。
[0027]典型地，本發明的沖泡裝置是飲料分配機的一部分，該飲料分配機另外包括通常與該沖泡單元相關聯的相關部件，這些部件是本領域的技術人員易于獲得的。包括上述沖泡裝置的飲料分配機因此是本發明的另一個目的。
[0028]具體而言，該分配機包括裝備微處理器的控制器和專用軟件，以便執行多種控制，尤其是致動和控制吸收以及與該沖泡裝置相關聯的馬達的角位移，提供熱或冷稀釋液(通常是水)源到該腔室，以及通過本領域的技術人員可得到的壓力產生構件(諸如振動栗或旋轉栗)為待引導到該沖泡腔室或制備腔室中的稀釋液提供所需的液壓。
[0029]該分配機包括使用者界面以允許由使用者發出與不同飲料配方相關聯的命令指令。換言之，且更詳細而言，使用者界面(諸如本領域的技術人員易于得到的使用者界面的類型)允許該控制器分別基于稀釋液和成分的不同的液體體積和固體體積、稀釋液的不同溫度、在該沖泡單元的腔室內的不同操作壓力以及控制該沖泡單元的該馬達的不同轉矩，使得可對可食用材料使用不同程度的壓縮。
[0030]該分配機還包括進料構件和排放構件，該進料構件用于根據使用者的選擇將不同量的咖啡粉末沉積在泡制腔室中，該排放構件將沖泡過的咖啡餅從該泡制腔室排放到容器。
[0031]本發明的另一個目的是通過使用根據上述實施例中任一個及其組合的沖泡裝置沖泡飲料成分來制備飲料的方法，其中該沖泡裝置包括:
[0032]具有壁的沖泡腔室;設有液體出口或入口構件的第一活塞;設有液體入口或出口構件的第二活塞，所述活塞可置于所述腔室內并可與所述腔室同軸地移動;其中所述腔室可沿著軸線(A-A)限定的路