专利名称：用密封囊中的粉末材料制备饮料的方法
技术领域：
本发明涉及一种用密封囊中的粉末材料制备饮料的方法。
尽管本发明的方法适于通过采用使加压热水流过密封囊中的粉末材料的方法而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用于用杯形密封囊中的一定量的研磨咖啡制备咖啡饮料的方法进行了具体的介绍，其中所述密封囊一端由端壁封闭，另一端由整体连接到外部环形凸缘的密封壁封闭，所述外部环形凸缘从密封囊的侧壁的一端径向地向外延伸。
背景技术：
例如，在US-5 398 596中以及同一申请人的EP-1 219 217和EP-1 295 554中描述了上述类型的密封囊在滤煮器中的使用。
在采用非密封囊的滤煮机器中，滤煮通常以下述方式进行在加压热水分配组件的喷洒器和一活塞之间以液密的方式对囊进行轴向地密封，其中所述活塞能够朝着和离开喷洒器移动，并具有滤煮饮料流出管道。
在采用上述类型的密封囊时，不能使用同样的方法，该密封囊由不能够承受轴向压力的可变形材料制成，而非密封囊通常承受所述轴向压力以确保其端壁在一端处与喷洒器液密接合而在另一端与活塞液密接合。
发明内容
本发明的目的是提供一种滤煮方法，使得能够使用密封囊且不会影响其结构稳定性。
根据本发明，提供一种如权利要求1所述的，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，用密封囊中的粉末材料制备饮料的方法。
下面将参照附图以实施例的方式描述本发明的非限制性实施方式，其中图1示出了执行根据本发明的方法的机器的立体图；图2和3示出了图1的机器在各个不同操作位置的轴向剖面，为了清楚起见，去除了一些部件；图4示出了图2所示部分在另一操作位置的放大详细视图；图5示出了沿着图2中的线V-V的剖面；图6示出了沿着图3中的线VI-VI的剖面；图7示出了图1中机器的部件分解视图。
具体实施例方式
图1中的数字1指示用于用密封囊2中的一定量的研磨咖啡制备咖啡饮料的整个滤煮机器，其包括杯形体部，该杯形体部由热塑性材料制成并具有截头圆锥形侧壁3，侧壁3在其大基部处具有外部环形凸缘4，并且在其小基部处由向内凸出的端壁5封闭。在侧壁3的大基部处，杯形体部借助通常由金属箔片制成的密封壁6以流体密封的方式封闭，并且密封壁6的外周与环形凸缘4的外表面成一整体。
机器1包括框架7，框架7又包括两个大致为矩形的板8，板8对称地位于水平轴线9的相对两侧并平行于水平轴线9，并在一个纵向端处通过横向壁10彼此连接，在另一纵向端处通过横向壁10a彼此连接，穿过横向壁10a安装有与轴线9同轴的加压热水分配组件11。
如图2和图3中所示，分配组件11包括已知的煮器12，其位于横向壁10a外部并用于容纳来自已知泵(未示出)的加压水；和喷洒器13，其穿过横向壁10a而连接到煮器12，以经过单向阀14从煮器12接收加压热水，单向阀14校准为当单向阀14上游的压力达到指定值时打开。
分配组件11还包括管状体部15，其夹在煮器12和喷洒器13之间，并在朝向煮器12的端部处具有整体地连接到横向壁10a的环形凸缘16，并且具有与轴线9同轴并容纳截头圆锥形套筒17的端部的中央通孔，该套筒延伸穿过横向壁10a中的孔18并整体地连接到煮器12。
如图2中所示，在朝向煮器12的端部处，套筒17与供给管道19的出口连通，该供给管道穿过煮器12而安装并在与套筒17连通的端部处限定用于支撑阀14的闸门20的球形座。
管状体部15支撑包括圆板22的刺穿设备21，该圆板22与轴线9同轴，通过两个环形密封件的插入而以流体密封的方式配合到管状体部15的端部，并且由卡口接头可移除地连接到管状体部15，其中所述两个环形密封件中的一个环绕板22的外周。板22具有与轴线9同轴的中央通孔23，并且在朝向煮器12的侧部，包括通过插入的环形密封件以流体密封的方式安装在套筒17与供给管道19接合的端部相对的端部内侧的管状突出部，从而限定用于弹簧24的座，闸门20由该弹簧推压抵靠其球形座。
在板22之外，刺穿设备21还包括多个针25，这些针彼此成一整体并与板22成一整体，而且平行于轴线9从板22朝横向壁10延伸。
大致为杯形，与轴线9同轴，其腔朝向煮器12，并且喷洒器13包括圆柱形侧壁26，其以轴向滑动的方式安装到管状体部15的圆柱形外表面；和端壁27，其平行于并且朝向板22，并具有多个孔28，每个孔与相应的针25同轴。
如图2和图3所示，喷洒器13安装成逆着被压缩在管状体部15的凸缘16和喷洒器13自身之间的弹簧29而在拔出息止位置(图2)和缩回工作位置(图3)之间移动，在该拔出息止位置，端壁27由已知的限位设备(未示出)保持与板22脱离，并且针25容纳在喷洒器13内，在该缩回工作位置，端壁27接触板22，并且针25从相应的孔28突出。
在分配组件11之外，机器1还包括液压缸29，液压缸29容纳在框架7的板8和活塞31之间，与轴线9同轴并且朝向喷洒器13，还包括与轴线9同轴的固定管状体部30，活塞31与轴线9同轴并安装成沿着管状体部30轴向滑动并穿过环32，该环32与管状体部30形成为整体并且封闭该管状体部30朝向分配组件11的那一端。
如图2和图3所示并且如图6和图7更详细地示出，活塞31的中间部分由带鳍的截面所限定，所述截面的两个直径地相对的径向鳍33在使用时与形成于环32内表面中的相应沟槽相接合，以沿着管状体部30轴向地引导活塞31，并且相对于管状体部30锁定活塞31绕轴线9的角位置。
活塞31包括环形端部凸缘35，环形端部凸缘35朝向管状体部30的端壁36，从活塞31径向延伸到管状体部30，并且在活塞31和端壁36之间限定可变容积腔37，可变容积腔37由安装到活塞31端部的环形密封件38以流体密封的方式封闭，并且通过加压热水供给管道39与外部连通。复位弹簧40安装在环32和凸缘35之间，并且与轴线9同轴地卷绕，环绕活塞31的中间部分。
如图2和图3所示，在朝向喷洒器13的端部处，活塞31装配有截头圆锥形管状突出部，该截头圆锥形管状突出部朝喷洒器13张开，与轴线9同轴，并且限定用于容纳囊2的杯42的侧壁41，并且其能够通过活塞31的作用沿平行于轴线9的方向在从喷洒器13脱离的缩回位置(图2)和向前的注入位置(图3)之间移动，在该向前的注入位置中，使用时，杯42的自由边缘43压迫杯42内的囊2的凸缘4，使之以流体密封的方式抵靠喷洒器13。
杯42容纳刺穿设备44，刺穿设备44包括靠在杯42底部的板45，并具有多个针46，针46平行于轴线9延伸并彼此形成为一个，并且使用时穿透囊2的端壁5，使得经滤煮的咖啡流出囊2并且通过形成为穿过针46和板45的多个孔而流入到流出管道47中。
板45由弹性保持环48锁定到杯42的底部，如图7清晰所示，弹性保持环48包括多个接合到形成于杯42侧壁41的基部的相应贯穿槽50的外部突出部49。其中一个槽50留出来用于从外部紧固弹性环48，以及取下弹性环48和板45。
如图1和2所示，机器1还包括位于喷洒器13和杯42之间的装载设备51，装载设备51在下方容纳的囊2，并且将该囊2保持在与轴线9同轴的位置，同时密封壁6实质上接触喷洒器13的端壁27。
装载设备51包括入口管道52，入口管道52与框架7形成为一体并且其尺寸设置为允许插入囊2，其在实质上垂直于轴线9的竖直装载方向上定位为使得密封壁6朝向喷洒器13。如图1和5所示，入口管道52在朝向杯42的一侧由两个与轴线9交叉并且限定缝隙54的板55所限界，在朝向喷洒器13的一侧由与轴线9交叉并且具有与缝隙54对齐的中央沟槽56的板55限界。在顶部，入口管道52具有环形凸缘57，环形凸缘57与盖58相配合，盖58铰接到凸缘57以绕着与轴线9交叉的轴线在打开入口管道52的打开位置(如图2的虚线所示)和封闭入口管道52的闭合位置之间转动。盖58在其内表面上装配有具有通孔60的突出部59，当盖58位于闭合位置时，通孔60与缝隙54和沟槽56对齐，并且当杯42移动到注入位置时，通孔60由销钉61横向地接合(图3)，销钉61刚性地安装到活塞31的顶部并且将盖58锁定在闭合位置。
装载设备51还包括夹紧设备62，夹紧设备62又包括两个爪63(图5)，爪63从凸缘57向下延伸，对称地位于轴线9的相对侧，并且每个爪包括顶部64和弯曲的底部65，底部65的凹面朝向另一底部65。每个顶部64在其顶端铰接到平行于轴线9的相应的固定销钉66，以逆着弹簧(未示出)而在分别闭合和打开夹紧设备62的闭合位置和打开位置之间摆动。在闭合位置，顶部64限定的漏斗形的座67，漏斗形的座67向上与入口52的内侧连通，向下与和轴线9同轴并由底部65所限定的大致圆柱形的座68连通。座68在朝向喷洒器13和杯42的一侧打开，并且将囊2保持定位为其密封壁6大致与喷洒器13的端壁27正切。
实际使用时，在抬起盖58之后，用户沿着插入管道52将囊2插入到漏斗形座67中；并且，当盖58降低时，突出部59向下推动囊2以分开爪63，并将囊2插入在座68内。
当用户启动机器1时，加压热水沿着供给管道39泵送到腔37中，从而将杯42从缩回位置移动到注入位置。在此运动过程中，杯42的边缘43与底部65朝向杯42的端部相接合，从而使爪63分开，而使得囊2容易进入到杯42中。
在接纳囊2时，杯42沿着轴线9延伸，因而将喷洒器13从拔出的息止位置移动到缩回的工作位置，使得针25穿透囊2的密封壁6。当杯42最终到达向前的注入位置时，边缘43压迫凸缘4，使之以流体密封的方式抵靠喷洒器13的端壁27。
如图4中所示，杯42的深度为当杯42处在向前的注入位置且囊2完全插入在杯42内时，在囊2的端壁5和板45之间留有相当小的轴向间隙，并且针46容纳在端壁5和板45之间的缝隙中。
当阀14打开并且沿着供给管道19并穿过孔23和孔28泵送加压热水时，形成于囊2内的高压使囊2轴向地变形，使得端壁5以流体密封的方式接触板45，针46穿透囊2(图3)，在囊2内形成滤煮腔，并且该滤煮腔通过流出管道47与外部连通。
结合上文，需要指出的是，在滤煮过程中，使囊2和喷洒器13以流体密封的方式接合的轴向推力仅仅施加到凸缘4上，并且当囊2内的压力是如此大时，囊2的侧壁3仅承受轴向压力，从而防止侧壁3由于结合的弯曲和压应力而失去稳定性。
当用户按压停止按钮(未示出)时，加压热水供应被切断，并且活塞31的缩回将杯42移回到缩回位置。在该运动的第一阶段，已用过的囊2的凸缘4碰到爪63的底部65，使得囊2被逐渐从杯42拔出；并且当杯42从爪63释放时，已用过的囊2被朝向喷洒器13而保持在座68内。
当用户将新的囊2插入在入口管道52内而制备其它咖啡并且关闭盖58时，爪63分开而使已用过的囊2掉落。
权利要求
1.一种用杯形密封囊(2)中的粉末材料制备饮料的方法，该方法包括下列步骤将所述密封囊(2)插入在加压热水分配装置(11)和沿着水平轴线(9)与所述分配装置(11)对齐的杯(42)之间，该插入步骤通过下述方式实施将所述密封囊(2)向下沿着入口管道(52)进给到限定在两个可弹性变形的爪(63)之间的第一座(67)，以及将向下的推力施加到第一座(67)内的密封囊(2)，以分开两个爪(63)并将所述密封囊(2)从所述第一座(67)传送到与所述轴线(9)同轴并且也由所述两个爪(63)限定的第二座(68)；并且该方法还包括下列步骤通过将轴向力施加到所述密封囊(2)的外部环形凸缘(4)并轴向地推动仍然与所述轴线(9)同轴的密封囊(2)使之抵靠由分配装置(11)承载的第一刺穿设备(21)，而刺穿一体地安装到所述凸缘(4)的密封壁(6)；以及通过将轴向压力施加到所述密封囊(2)而推动所述密封囊(2)的与密封壁(6)相对的端壁(5)使之抵靠由所述杯(42)承载的第二刺穿设备(44)，而刺穿所述端壁(5)；仅在加压热水通过所述已刺穿的密封壁(6)供给到所述密封囊(2)内之后才施加所述轴向压力。
2.如权利要求1所述的方法，还包括下列步骤借助两个爪(63)将所述第二座(68)内的所述密封囊(2)保持在与所述轴线(9)同轴的位置，并且所述密封壁(6)朝向喷洒器(13)且所述环形凸缘(4)朝向所述杯(42)的自由边缘(43)，所述喷洒器(13)具有所述第一刺穿设备(21)并形成为所述分配装置(11)的一部分；使所述喷洒器(13)和所述杯(42)沿着所述轴线(9)相向地相对运动，使得所述自由边缘(43)接触所述环形凸缘(4)，从而使所述密封囊(2)以一定量的轴向间隙插入在所述杯(42)内，以压迫所述密封壁(6)使之抵靠所述第一刺穿设备(21)而刺穿所述密封壁(6)，并将密封壁(6)以流体密封的方式连接到所述喷洒器(13)；以及借助所述分配装置(11)通过所述已刺穿的密封壁(6)将加压热水供给到所述密封囊(2)中，从而使得所述密封囊(2)在所述杯(42)内轴向地扩张以消除所述轴向间隙，并使所述端壁(5)流体密封地接触所述第二刺穿设备(44)，使得所述端壁由所述第二刺穿设备(44)刺穿，以允许所述饮料穿过所述第二刺穿设备(44)流出。
3.如权利要求2所述的方法，其中，通过在所述杯(42)朝所述喷洒器(13)相对运动的过程中所述杯(42)分开所述爪(63)而将所述密封囊(2)从所述第二座(68)逐渐地传送到所述杯(42)，使得所述密封囊(2)插入所述杯(42)内。
4.如权利要求2或3所述的方法，其中，通过逆着弹性复位装置并借助液压推力装置(29)而朝所述喷洒器(13)移动所述杯(42)而执行所述相对运动，使得所述密封壁(6)由所述第一刺穿设备(21)刺穿，并且所述凸缘(4)以流体密封的方式被夹紧在所述喷洒器(13)和所述杯(42)的所述自由边缘(43)之间。
5.如权利要求4所述的方法，其中，通过沿着所述轴线(9)并借助所述杯(42)而使得所述喷洒器(13)在拔出位置和缩回位置之间移动，所述密封壁(6)由所述第一刺穿设备(21)刺穿，在所述拔出位置所述喷洒器(13)盖住所述第一刺穿设备(21)，在所述缩回位置所述第一刺穿设备(21)延伸穿过所述喷洒器(13)。
6.如权利要求4或5所述的方法，其中所述液压推力装置(29)由供给到可变容积腔(37)内的所述加压热水致动，所述可变容积腔(37)形成于都与所述轴线(9)同轴的外部缸(30)和活塞(31)之间；所述活塞(31)与所述杯(42)一体地安装并以轴向滑动、角向固定的方式连接到所述外部缸(30)。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过将所述入口管道(51)的盖(58)移动到关闭所述入口管道(52)的关闭位置而施加所述向下的推力。
全文摘要
在咖啡机(1)中，密封囊(2)以一定量的轴向间隙进给到沿着水平轴线(9)与加压热水喷洒器(13)对齐的杯(42)中，并朝喷洒器(13)移动而使密封囊(2)的环形凸缘(4)以流体密封的方式抵靠喷洒器(13)，以借助第一刺穿设备(21)刺穿密封囊(2)的前部密封壁(6)，以穿过密封壁(6)而供给加压热水使得密封囊(2)轴向地扩张并消除该轴向间隙，并使得密封囊(2)的端壁(5)流体密封地接触第二刺穿设备(44)，并抵靠该第二刺穿设备(44)而使端壁刺穿，使得咖啡通过该第二刺穿设备(44)而流出。
文档编号A47J31/40GK1980589SQ200580022280
公开日2007年6月13日 申请日期2005年7月8日 优先权日2004年7月9日
发明者维尔吉尼奥·科尔泰塞 申请人:Sgl意大利有限责任公司