专利名称：咖啡提取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种咖啡提取装置。该装置包括一个通过垂直插入具有预定份量咖啡粉的锭片(pastilles)或小包(dosettes)而给料的提取室。
本发明尤其应用于浓缩咖啡饮料制备装置的生产和使用领域。本发明尤其针对使用具有预定份量咖啡粉的锭片或小包的机器。
在此领域里，已出现过靠使用者简单插入锭片或小包以提取咖啡的机器。
专利申请WO-A-9507041描述了一种浓缩咖啡机，它通常由一个汽锅和一个动力缸构成，缸本身由一圆柱体构成，圆柱体里包括一个使用咖啡锭片或其它的活塞。该机器由放在汽锅一端、在垂直于浓缩咖啡机纵轴的位置上的挡块及所述缸构成，所述缸和挡块处的所述汽锅协作，用来把咖啡锭片等固定住，即通过挡块和汽锅之间的部件来固定。
从专利申请WO-A-95/17121中，还知道一种热饮如咖啡的自动冲泡机，该机包括一组合件，该组合件由和汽锅相对的一机体构成，所述机体用来和汽锅相互靠近形成冲泡室。
该冲泡机在冲泡室处，在机体和汽锅之间包括——容纳待冲泡产品的单个包装的接纳装置，所述接纳装置由至少一个可拆卸部件构成，并大致在下部位置展开，用来将所述包装临时固定在所述机体和汽锅之间。
——包装的固定装置，由两大致垂直的侧槽构成，所述包装在所述槽里滑移，当接纳装置出现时被固定在垂直位置上，及——所述包装的自动推出装置，由可拆卸部件构成，该部件相对单个包装的通道折叠起来，以便仅靠单个包装的重力即可将包装推出，该单个包装的移动垂直于机轴。
根据文件EP-A-0867142，还知道一种浓缩咖啡机，它使用了过滤盒，并有一个包括两部分冲泡室的冲泡装置，该两部分冲泡室在开启位置和闭合位置之间彼此相对滑移。
本申请人研制的这些机器可使用纳入提取室(即提取咖啡处)里的具有预定份量咖啡粉的小包或锭片。根据技术的现状，提取室由两个可水平移动的活动部件构成，以便能彼此靠拢或远离而打开或关闭提取室。
尽管上述机器的设计有一定可取之处，但并不能令人完全满意。
首先，它们的缺点在于设计相对复杂。事实上，它们必须使用沉重、昂贵的平移系统(特别是采用动力缸)。它们还必须使用能进行精确调节以实现构成提取室的两活动部分的相当准确的移动的装置。
因此，目前的机器在尺寸上明显可进行优化。另外，它们复杂的设计会令生产成本大幅增加。
本发明的目的在于，通过提出更轻的设计以克服上述缺点，该设计尤其可保证构成提取室的两部件的机动性，而无需使用昂贵、笨重的移动装置。
本发明的优点之一在于，提出使用简单的驱动机构的装置，该驱动机构包括一小功率动力装置(motorisation)，且它在调节移动位置方面不存在什么特别问题。
本发明的另一优点在于，它只需一个动力装置或其它驱动系统就能形成构成提取室的所述两部分不仅在平移方面而且在摆动方面的机动性。
这里描述的咖啡提取装置的另一目的在于使装置在使用、更换或修理时更灵活。为此，它的优点在于包括易拆卸构件如方便更换的喷淋盖(porte douchette)或过滤头。
本发明的另一目的在于，在其各使用阶段中，可实现具有预定份量咖啡粉的锭片或小包的最佳布置和导引。
本发明的其它目的和优点将体现于下文仅以说明为目的的描述。
本发明涉及一咖啡提取装置，包括一个通过垂直插入具有预定份量咖啡粉的锭片或小包而给料的提取室，所述提取室由两活动部分构成，这两部分可作水平运动以便能相互分开或靠拢，活动部分之一包括一进热水口，另一活动部分装有一咖啡提取汁的排出口，其特征在于，——所述活动部分分别安装在一根可向它们传递方向相反的摆动的偏心轮轴上，——其特征还在于，它在每一偏心轮轴和每一活动部分之间包括一个制动插针连接，以通过水平运动和摆动的结合实现提取室开启和闭合阶段的链接。
这里描述的装置可以按不同的具体实施方式
、尤其是下面描述的支承所述活动部分的支承面可以限制活动部分的摆动角。
使用小包导引装置以将小包大致保持在垂直位置上。
导引装置还构成支承面。
导引装置由与小包外表配合的两垂直开槽部件构成，且在大致在所述活动部分的接触面处设置在所述活动部分两侧。
所述插针连接靠每一活动部分所带的摩擦块来制动，所述摩擦块弹性支承在所述轴的圆周上。
所述支承面引起活动部分/制动插针连接的偏心轮轴之间的相对运动，以便活动部分达到最大角位移时使活动部分相互靠近。
偏心轮轴靠相互啮合的被驱动的齿轮来移动，适于所述活动部分传递关于活动部分接触面对称的运动。
所述活动部分各自包括一个安装在偏心轮轴上的活动支座，并且一个活动部分有一喷淋盖，另一活动部分有一过滤头，均可拆卸且安装在活动支座上。
本装置包括至少一个可确定齿轮角位置的位置探测器。
本装置有至少一个传感器，用以探测在加料位置处是否有锭片存在。
从提取室朝下打开时所在的最大角位置起，偏心轮轴的角位移使提取室朝上打开，以便插入小包，偏心轮轴继续其角位移，使提取室关闭，然后，偏心轮轴作反向角位移，使提取室重又朝下打开，排出已用过的小包，并等待插入新的小包。
附图是说明性的而非限制性的。它们描述了根据本发明的一种实施例。有助于较好理解本发明。
图1是本发明的装置的整体侧视图。
图2是图1中实施方式的俯视图。
图3描述了导引装置的一种实施方式。
图4至图9描述了本发明的方案的几个连续阶段。
图10和图11描述了一特定实施方式里的活动部分。
图12和图13描述了一最佳实施方式里的制动插针连接，这里所图示的咖啡提取装置1可以装在使用预定份量的锭片或小包的浓缩咖啡机里。这种机器尤其包括若干现有的部件如汽锅又或电源及流线型外壳。
本发明特别针对使用具有预定份量咖啡粉的如图1中标记18所示的锭片或小包的机器。
更具体地说，可以使用如PCT专利申请WO 9507041所述外廓被加固或硬化的小包。这不是限制性的。
从图1中还能看出，可以从咖啡提取装置1上方加入锭片或小包18。
本发明的装置1包括一提取室16，该提取室是暂时容纳所述小包18以实施压力浸滤(lixiviation forcée)的空间。
提取室16如图4和图7中所示由两活动部分2a和2b构成。
活动部分之一2a包括一标记为13的进热水口。另一活动部分包括一咖啡排出口17。这在图1中有图示。
为使热水作用于小包18上，活动部分2a另外还包括一个在图1的具体实施方式
中以21标记的喷淋部件(douchette)。同样，为使制好的咖啡饮料排出，活动部分2b包括一过滤部件，图中未标出。
为了完成制备咖啡的各个阶段，提取室16应可呈现多种形态。事实上，首先是小包18的加料阶段，在此过程中，小包被插进提取室16内。这个阶段如图5和图6所示。然后是提取室16闭合阶段，可把小包18密封地容纳在室内以进行咖啡的提取，如图7所示。最后，需要将提取室朝下打开，以排出已用过的小包18、并等待新锭片18从装置1上部插入。此排出阶段如图8所示。
为使提取室16能从一种形态转变为另一种形态，本发明使用了活动部分2a、2b，它们既能通过水平运动相互分离或靠近，又能摆动。
这样就把两种运动(水平运动和摆动)结合在一起，有利的是，这两种运动只靠唯一一个动力装置就能实现。
为了实现摆动和水平移动的结合，装置1所包括的活动部分2a和2b具备以下特征。
一方面，活动部分2a和2b分别安装在偏心轮轴3a、3b上，如图1又或如俯视2所示。
轴3a、3b可把摆动传递给两活动部分2a、2b。如图1中箭头所示，在任何情况下，对每个活动部分2a、2b来说，运动的传递都在相反方向。当提取室16处于闭合位置时，活动部分2a、2b的运动最好对称于它们的接触面9。
接触面9是一在俯视图2中沿着划线的垂直平面。
在如图所示的具体实施方式
里，偏心轮轴3a、3b驱动活动部分2a、2b作相对于装置框架4的绕轴旋转运动。如图所示的所述框架4为环绕装置1的各组成部件的垂直壁的形式，但该框架4的这种构型不是限制性的。
除了如此实现的可转动性外，所述活动部分2a，2b还必须能根据提取室16的构型阶段靠拢或分开。
为了实现该水平运动，本发明的咖啡提取装置1包括一制动插针连接5。该插针连接5如图4和图12所示，位于每一偏心轮轴3a、3b和每一活动部分2a、2b之间。
根据本发明，插针连接5受到制动，即存在着对偏心轮轴3a、3b与活动部分2a、2b之间的相对旋转运动的阻力。事实上，只有克服了所受的阻力，相对旋转运动才会发生。
这样，可以看出所述插针连接5工作时的两种具体情况。
第一种情况，偏心轮轴3a、3b引起的摆动在角度上不受限制。在这种情况下，由于没有任何力阻止插针连接5产生的制动，因而只产生摆动。
在第二种情况中，偏心轮轴3a、3b引起的摆动可能被锁止，比如，如后文所述，当两活动部分2a、2b相互间角支承，或角支承于某一机械件上时。
在此情况下，制动插针连接5于是可以工作。此时能看到活动部分2a、2b借由偏心轮而靠拢或分开。
如前面指出的，可以使用类似装置来带动两活动部分2a、2b。这样，所实现的运动完全关于两活动部分2a、2b的接触面对称。只是它们的运动方向相反。
在一特定实施方式里，所述装置包括支承面12a、12b。支承面可限制如图4至图9所示支承在所述面12a、12b上的活动部分2a、2b的摆动角度。
在一特定实施方式里，支承面12a、12b可装在框架4里或在其中构成。它们可以限制活动部分2a、2b的摆动，从而使提取室16或向下打开或向上打开。
在一特定实施方式里，所述装置有小包18的导引装置10，用来把小包大致维持在垂直位置上。
还可以利用导引装置10的存在，用来在一个整体中构成所述支承面12a、12b。
在此情况下，可如图1和图3所示实施导引装置10。在这些图中，事实上，导引装置10由和小包18的周围部分配合的垂直开槽部件构成。该实施方式适用于使用外廓被加固或硬化的小包的情形。该加固的外廓因而可以插进槽11里，如图3所示。可以使用形成导引装置10的开槽部件，它们大致在两活动部分的接触面处位于活动部分2a、2b的两侧。
两开槽部件在图2中以标记10表示。另外，从图3中可看出活动部分2a、2b抵在开槽部件的边上；所述边构成支承面12a、12b。
为实现制动插针连接5，可使用每一活动部分2a、2b带有的一摩擦块23。如图12所示，摩擦块23弹性支承在偏心轮轴3a、3b圆周上。
要实现弹性支承，可使用如图12所示的弹簧24和弹簧槽25，通过它们可实现摩擦块23上的弹性支承。
当然，弹簧24刚度的选择既要和驱动力可克服的阻力相容，又要能在纯摆动时避免偏心轮轴3a、3b和活动部分2a、2b的任何相对干扰移动。
为实现活动部分2a、2b的运动，最好使用啮合齿轮6a、6b。如图1所示，这些齿轮6a、6b可由动力装置8通过齿轮7驱动旋转。可使用通用的动力装置8，尤其是电动装置。
尺寸6a，6b及齿轮7要根据从动力装置8的额定角速度所获得的摆动速度来选择。
使用啮合齿轮6a、6b的好处在于容易使两活动部分2a、2b产生完全对称的运动。
为把提取室16的开启和闭合阶段很好链接起来，最好使用至少一个齿轮6a、6b角位移的位置探测器。这样，根据所到达的角位置，就可以自动地将各运动阶段链接起来。
在另一特定实施方式里，所述装置1在加料位置处包括至少一个探测锭片或小包18是否存在的传感器19。该传感器尤其由一光电元件构成，可以如图1和图3所示放置。在等待位置时，它探测到小包18插入，之后启动加料、咖啡提取及排出小包18的阶段。
在如图所示的特定实施方式中，活动部分2a、2b由两个基本零件构成。
一方面，它们包括一活动支座，图中标记为20。支座20是直接和偏心轮轴3a、3b协作的部件。因此，当活动部分2a、2b摆动和水平移动时，正是靠该支座20驱动活动部分2a、2b其余的构件。
在该实施方式里，每一活动部分2a、2b还包括一能安装在活动支座20上的可拆卸构件。在包括进热水口13的活动部分2a上，所述可拆卸构件是一喷淋盖21。在包括咖啡排出口17的活动部分2b上，所述可拆卸构件由一过滤头构成。
如图10至图13详细描绘的，过滤头或喷淋盖21可以插进活动支座20的凹槽15里。
此外，压力装置22如安装在弹簧上的支承球可加强喷淋盖或过滤头与活动支座20间的接合。
其它装配方式仍适用于本发明。
下文举例说明提取室16处于不同构型状态时活动部分2a、2b的移动情况。
如图4所示，首先是提取室16处于向下开启的位置。这样即能排出前述小包18，并等待新的小包18从装置上部垂直插入。
当小包18插入时，传感器19探测到小包的出现，而过渡到活动部分2a、2b的各运动阶段。
出现小包的信息起动动力装置8，该动力装置8通过偏心轮轴3a、3b引起活动部分2a、2b摆动，以使提取室16处于朝上开启的位置，如图6所示。图5还示出了一过渡阶段。当活动部分2a、2b抵到标记为12a、12b的支承面上时，所述纯摆动阶段结束。
在该阶段，小包18尤其只靠重力就进入提取室16内。此时，支承面12a、12b限制了角位移。动力装置的动力于是可克服插针连接5的制动阻力。因而产生偏心轮轴3a、3b相对于活动部分2a、2b的移动，这样偏心轮轴的位置发生改变。如图5所示，偏心轮轴3a、3b从活动部分相隔最远的位置变到它们如图7所示最靠近的位置。从如图1所示的小包18的待加料阶段至如图3所示的提取室16闭合阶段，该靠近阶段在这里是通过动力装置的旋转来实现的。
需注意的是，至目前为止进行的运动是仅靠一个动力装置连续地实现的。
提取室16此时处于闭合位置，如图7所示，这样可允许进行压力浸滤或提取咖啡。一个位置探测器可判断出提取室16闭合结束，而启动提取作业。
当上述提取结束时，动力装置8在与前述阶段相反的方向起动，使提取室16朝下打开。该开启阶段开始时是纯摆运动，直至活动部分2a、2b的上部在支承面12a、12b上相抵。随后，偏心轮轴3a、3b相对于闭合阶段作反向移动。最后，活动部分2a、2b恢复到其初始形态即等待小包18垂直插入的状态。
上述阶段如图8和图9所示。
在该朝下开启的阶段里，用过的小包18仍然能排出去。这种排出靠的仅是重力。
尤其可利用垂直固定小包18、并避免小包粘在任何一个活动部分2a、2b上的导引装置10而有利于小包18的排出。还可以使用每一活动部分2a、2b上的专用装置，如喷淋盖或过滤头处的推出杆。
上面所描述的发明可只借助于一个动力装置而使提取室16变换出多种形态。另外，所述动力装置非常容易实施，因为它可能就由一个简单的电动机构成。避免了使用任何动力缸或其它纯平移装置。而且简化了不同阶段的链接，因为只需一两个位置探测器就可根据已进行的角旋转探测出提取室16的开启和闭合阶段。
权利要求
1.咖啡提取装置(1)，包括一个通过垂直插入具有预定份量咖啡粉的锭片或小包(18)而给料的提取室(16)，所述提取室(16)由两活动部分(2a，2b)构成，这两部分可作水平运动以便能相互分开或靠拢，活动部分之一包括一进热水口(13)，另一活动部分装有一咖啡提取汁的排出口(17)，其特征在于，——所述活动部分(2a，2b)分别安装在一根可向它们传递方向相反的摆动的偏心轮轴(3a，3b)上，——它在每一偏心轮轴(3a，3b)和每一活动部分(2a，2b)之间包括一个制动插针连接(5)，以通过水平运动和摆动的结合实现提取室(16)开启和闭合阶段的链接。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，它包括支承所述活动部分(2a，2b)的支承面(12a，12b)，可以限制活动部分的摆动角。
3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，它具有用来把小包大致维持在垂直位置上的小包(18)导引装置(10)。
4.根据权利要求2和3所述的装置(1)，其特征在于，导引装置(10)还构成所述支承面(12a，12b)。
5.根据权利要求3或4所述的装置(1)，其特征在于，导引装置(10)由与小包(18)外表配合的两垂直开槽部件构成，且在大致在所述活动部分(2a，2b)的接触面(9)处设置在所述活动部分两侧。
6.根据权利要求1至5之一所述的装置(1)，其特征在于，所述插针连接(5)靠每一活动部分(2a，2b)所带的摩擦块(23)来制动，所述摩擦块弹性支承在偏心轮轴(3a，3b)的圆周上。
7.根据权利要求2并结合其它权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，所述支承面(12a，12b)引起活动部分(2a，2b)/制动插针连接(5)的偏心轮轴(3a，3b)之间的相对运动，以便在活动部分(2a，2b)达到最大角位移时使活动部分相互靠拢。
8.根据权利要求1至7之一所述的装置(1)，其特征在于，偏心轮轴(3a，3b)靠相互啮合的被驱动的齿轮(6a，6b)来移动，适于向所述活动部分(2a，2b)传递关于活动部分接触面(9)对称的运动。
9.根据权利要求1至8之一所述的装置(1)，其特征在于，所述活动部分(2a，2b)各自包括一个安装在偏心轮轴(3a，3b)上的活动支座(20)，并且一个活动部分上有一喷淋盖(21)，另一活动部分上有一过滤头，均可拆卸且安装在活动支座(20)上。
10.根据权利要求8并结合其它权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，它包括至少一个可确定齿轮(6a，6b)角位置的位置探测器。
11.根据权利要求3并结合其它权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，它有至少一个传感器(19)，用以探测在加料位置处是否有锭片(18)存在。
12.根据权利要求1至11之一所述的装置(1)，其特征在于，——从提取室(16)朝下打开时所在的最大角位置起，偏心轮轴(3a，3b)的角位移可使提取室(16)朝上打开，以便插入小包(18)，——偏心轮轴(3a，3b)继续其角位移，使提取室(16)关闭，——偏心轮轴(3a，3b)随后作反向角位移，使提取室(16)重又朝下打开，排出已用过的小包，并等待插入新的小包(18)。
全文摘要
咖啡提取装置(1),包括通过垂直插入具有预定份量咖啡粉的锭片或小包(18)而给料的提取室,后者由可作水平运动以便能相互分开或靠拢的两活动部分(2a,2b)构成,其中之一有一进热水口,另一活动部分有一咖啡提取计排出口。装置(1)包括活动部分(2a,2b),分别安装在可向它们传递方向相反的摆动的偏心轮轴(3a,3b)上,还在每一偏心轮轴(3a,3b)和每一活动部分(2a,2b)之间包括一个制动插针连接,以把水平运动和摆动结合起来,实现提取室开启和闭合阶段的链接。应用于可使用具有预定份量的锭片或小包的浓缩咖啡机。
文档编号A47J31/40GK1336807SQ0080273
公开日2002年2月20日 申请日期2000年1月24日 优先权日1999年1月28日
发明者让－皮埃尔·布兰克, 克里斯坦·费里耶 申请人:地中海咖啡股份有限公司