饮料制备机中的改进或与其相关的改进的制作方法

专利名称：饮料制备机中的改进或与其相关的改进的制作方法
技术领域：
本发明涉及饮料制备机中的改进，更具体而言，涉及用于使用预包装的饮料配料 容器这一类型的饮料制备机的输送头。
背景技术：
饮料制备机例如咖啡或茶冲泡机是众所周知的。提供将各份饮料直接分配到诸如 杯子的容器中的饮料制备机是已知的。这种机器可从散装供应的饮料配料或从饮料配料包 装(例如料荚(pod)、料垫(pad)或料筒(cartridge))获得饮料。在EP1440903中示出了 一种这样的包装的实例。在下面的说明书中，这样的包装将由通用术语"料筒"来指代。但 是，本发明并不限于与一种特定类型的料荚、料垫或料筒一起使用。通过将饮料配料在水中 冲泡、混合、溶解或悬浮而形成饮料。例如，对于咖啡饮料，让热水经过料筒以形成提取出的 溶液。由于料筒的方便性和所产生饮料的品质，料筒在这种机器中的使用已经变得越来越 流行。 —般来说，在使用这种料筒的过程中，在料筒中形成入口和出口以允许水的进入 和饮料的流出。通常，通过穿剌元件形成入口和出口 ，其中使料筒或者穿剌元件运动以剌出 入口和出口。使用承载料筒并使料筒相对于固定的穿剌元件运动的承载架或平台的饮料机 是已知的。提供用于在静止的料筒中剌出入口的可竖直移动穿剌元件也是已知的。然而， 这种机器的穿剌机构趋于庞大，从而导致该机器的总体尺寸较大。

发明内容
本发明的目的是提供一种包含了改进型穿剌机构的输送头和饮料制备机。 因此，本发明提供了一种用于饮料制备机的输送头，其包括活动的第一部分和固
定的第二部分， 第一部分可相对于第二部分在打开位置和关闭位置之间运动，
处于打开位置时，第一部分定位成使得能够将料筒装载到该输送头中，
处于关闭位置时，第一部分和第二部分定位成将所述料筒保持在分配位置，
该输送头还包括入口穿剌器和出口穿剌器， 该入口穿剌器和出口穿剌器基本上沿相同的方向定向并且可相对于所述固定的 第二部分在撤回位置和穿剌位置之间枢转。 枢转入口穿剌器和出口穿剌器的使用允许获得更紧凑的输送头。此外，在相同的 方向上穿剌出入口和出口允许获得更紧凑的单元，因为料筒只需要在单侧或单面进行穿 剌。 优选地，入口穿剌器和出口穿剌器在穿剌位置基本上竖直向上定向。
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优选地，入口穿剌器和出口穿剌器定向成用于对所述料筒的最下表面进行穿剌。 优选地，入口穿剌器和出口穿剌器的撤回位置比穿剌位置低。 优选地，入口穿剌器和出口穿剌器的撤回位置从穿剌位置倾斜5至10度。 更优选地，入口穿剌器和出口穿剌器的撤回位置从穿剌位置倾斜7. 5度以上。 所述固定的第二部分可包括用于所述料筒的水平支撑物，并且入口穿剌器和出口
穿剌器可在穿剌位置竖直延伸到该水平支撑物上方。 优选地，入口穿剌器和出口穿剌器在撤回位置不竖直延伸到该水平支撑物上方。 有利地，当第一部分处于打开位置时，这帮助防止用户与穿剌器接触。此外，将穿剌器撤回 到所述支撑物的高度以下允许在输送之后更容易地移除料筒。
优选地，第一部分可在打开位置和关闭位置之间枢转。 优选地，该输送头还包括用于使入口穿剌器和出口穿剌器在撤回位置和穿剌位置 之间枢转的马达。这允许由该机器的控制器对穿剌器进行自动操作。 优选地，该输送头包括后部和前部，其中马达位于输送头的后部，入口穿剌器和出 口穿剌器位于输送头的前部。这样，马达位于远离输送头的零件处，所述输送头的零件在使 用期间会暴露于液体。具体而言，从料筒释放出的饮料不会经过马达的附近。这有助于使 马达保持清洁和正确运行。 优选地，在抬起位置时，马达定位在与入口穿剌器和出口穿剌器基本相同的高度 上。有利地，马达定位在与穿剌器基本相同的高度上而不是正好在穿剌器上方或下方，这允 许生产出更紧凑的输送头。具体而言，输送头的总体高度因而可得以最小化。
优选地，马达通过穿剌机构连接于入口穿剌器和出口穿剌器。 优选地，穿剌机构布置成将马达的旋转运动转换成入口穿剌器和出口穿剌器的枢 转运动。 优选地，该输送头还包括排出通道，所述料筒可被输送到该排出通道中，其中，该 排出通道位于入口穿剌器和出口穿剌器与马达之间。通过将马达定位在排出通道的与穿剌 器相对的一侧，料筒在排出过程中就无需在马达上方或附近经过。同样，这有助于保持马达 的清洁。 优选地，穿剌机构横跨排出通道。具体而言，穿剌机构可限定孔口 ，并且排出通道 通过所述孔口。 该排出通道可包括排出斜道，该排出斜道包括斜道壳体，其中该斜道壳体通过所 述孔口。 穿剌机构可包括主连接件，该主连接件包括第一端和第二端，其中，该主连接件的 第一端联接于马达使得该马达的旋转引起该主连接件的纵向运动。 主连接件可沿纵轴线为细长的并且可响应于马达的旋转而基本上沿其纵轴线运 动。 穿剌机构还可包括副连接件，该副连接件包括第一端和第二端，其中，该副连接件 的第一端联接于主连接件的第二端，其中，主连接件的运动致使该副连接件相对于所述固 定的第二部分旋转。 优选地，副连接件包括一对副连接部件。 穿剌机构还可包括第三连接件，该第三连接件包括第一端和第二端，其中，该第三连接件的第一端联接于副连接件的第一端，其中副连接件的运动致使该第三连接件相对于 所述固定的第二部分旋转。 优选地，第三连接件包括一对第三连接部件。 第三连接件的第一端还可联接于主连接件的第二端。 第三连接件的第二端可联接于所述固定的第二部分。 该输送头还可包括第四连接件，该第四连接件可旋转地联接于所述固定的第二部 分，其中，副连接件的第二端可旋转地联接于该第四连接件。 有利地，副连接件和第三连接件形成铰接夹机构。有利地，由于此，副连接件和第 三连接件卡扣(sn即into)在与处于抬起位置的穿剌机构相关联的位置上并有保持在该位 置上的倾向，直到马达施加了正的回撤力。 优选地，处于穿剌位置时，副连接件和第三连接件基本上竖直定向。这样，当第一 部分处于关闭位置并且穿剌机构抬起时，副连接件和第三连接件最佳地定向成吸收和承受 在使用期间向下施加于穿剌机构的竖直载荷。 该输送头还可包括具有入口穿剌器和出口穿剌器的主体，其中，该主体可旋转地 联接于所述固定的第二部分。 优选地，穿剌机构包括孔口 ，排出通道通过该孔口 。 有利地，穿剌机构的滑动且可旋转的连接件的使用确保了该机构一致可靠地工 作。具体而言，考虑到所述连接件的一些部分在使用期间可能会接触到液体，因此使将马达 的旋转运动转变成穿剌器的枢转运动的连接部件旋转比使用凸轮和从动件布置更为优选， 因为这种布置的凸轮表面会被来自所分配饮料的干燥沉积物弄脏。 此外，本连接件的优点在于，穿剌器的撤回或者降低在正力作用下发生(换句话 说，穿剌器被连接件拉下)而不是依赖于重力或弹簧偏置以回到其撤回位置。这意味着，穿 剌器不太可能卡在抬起位置。 该输送头还可包括穿剌单元，其中，该穿剌单元包括入口穿剌器和出口穿剌器。
优选地，穿剌单元包括穿剌主体，该穿剌主体包括流体入口和传输导管，该传输导 管连通在流体入口和入口穿剌器之间。 优选地，穿剌主体还包括环绕入口穿剌器和出口穿剌器这两者的整体式密封部 件。 优选地，穿剌主体、入口穿剌器和出口穿剌器是独立构件，它们可组装以形成穿剌 器单元。 本发明还提供了 一种包括如上所述输送头的饮料制备机。 另外，本发明提供了一种包括如上所述饮料制备机以及一个或多个料筒的饮料制 备系统，其中，所述一个或多个料筒包含一种或多种饮料配料。 本发明还提供了一种使用具有下述类型输送头的饮料制备机的方法，其中该类型 的输送头具有活动的第一部分、固定的第二部分、入口穿剌器和出口穿剌器，该入口穿剌器 和出口穿剌器基本上沿相同的方向定向并且可相对于所述固定的第二部分在撤回位置和 穿剌位置之间枢转，该方法包括以下步骤
使所述第一部分运动到打开位置；
将料筒装载到输送头中；
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使所述第一部分运动到关闭位置以便将所述料筒夹紧在分配位置； 使入口穿剌器和出口穿剌器旋转到穿剌位置以对所述料筒进行穿剌； 从所述料筒分配饮料； 使入口穿剌器和出口穿剌器从穿剌位置旋转到撤回位置； 使所述料筒运动到排出位置； 排出所述料筒。 优选地，处于穿剌位置时，入口穿剌器和出口穿剌器均基本上竖直向上定向。 优选地，入口穿剌器和出口穿剌器在撤回位置和穿剌位置之间旋转5至10度。 更优选地，入口穿剌器和出口穿剌器在撤回位置和穿剌位置之间旋转7. 5度以 上。 优选地，入口穿剌器和出口穿剌器的运动是机动式的。 优选地，所述第一部分在打开位置和关闭位置之间枢转。 优选地，所述料筒在分配位置和排出位置之间转换。


现在将参照附图仅以举例的方式描述本发明的实施例，在附图中 图1是根据本发明的第一形式的饮料制备机的立体图，该饮料制备机包括第一和
第二输送头； 图2是根据本发明的第二形式的饮料制备机的立体图，该饮料制备机包括单个输 送头； 图3是处于打开位置的、根据本发明的输送头的剖视立体图；
图4是处于打开位置并且插入了第一料筒的图3中输送头的剖视立体图；
图5是处于关闭位置的图3中输送头的剖视立体图，其中料筒处于分配位置；
图6是处于关闭位置的图3中输送头的剖视立体图，其中输送头的穿剌单元处于 抬起位置； 图7是处于排出位置的图3中输送头的剖视立体图； 图8a和8b是图3中输送头的正视图，其中一些零件以剖面示出， 一些零件为清楚 起见而被省略，该图示出了输送头的料筒引导件的运动； 图9a和9b是图8a和8b中输送头的剖视图，其中一些零件进行了剖切，并且插入 了第二料筒，该图示出了在关闭输送头时料筒引导件的运动；
图10是图3中输送头的穿剌机构的立体图；
图lla和lib示出了图10中穿剌机构的工作；以及
图12a至12c示出了图3中输送头的穿剌器单元。
具体实施例方式
图1和2中的饮料制备机1每个均包括壳体2，壳体2容纳有该机器的内部机构， 例如储水罐、泵、加热装置和控制装置。 图2中的机器1包括单个冲泡机。图1中的机器1包括联接在一起的第一冲泡机 和第二冲泡机。
机器1的每个冲泡机均包括输送头3，输送头3朝向壳体2的上部设置，使用时，输送头3中接收有包含一种或多种饮料配料的料筒。组装时，输送头3与机器1的机架连接。输送头3优选为相同的。通过以下方式经由出口管嘴5从冲泡机中分配出饮料从冲泡机的储罐泵送水经过料筒以形成饮料，随后该饮料经由出口管嘴5而被引入杯子6中。如在图1中可见，具有两台冲泡机的机器设置了两个出口管嘴5。 如图3所示，输送头3包括下部80、上部机构90和料筒引导件110。为清楚起见省略了输送头的外罩的一些零件。实际上，外罩会包括很多模塑件，其形状设计成用于容纳和保护输送头的内部构件。 下部80包括由上下模塑件形成的壳体81 。壳体81在朝向输送头3的后部处限定马达腔室88，在朝向输送头3的前部处限定穿剌器单元腔室86，并且在输送头3的最前面部分限定条形码读取器腔室87。壳体81的上表面的靠前部分设有平坦的支撑表面82，穿剌器单元孔口 83和条形码窗口 84位于其中。在支撑表面82的靠后处，上模塑件的形状设计成限定排出斜道85 ，该排出斜道通向输送头3的下方。 上部机构90包括承载架框95、手柄92、夹紧机构93、丝杠96和马达97。
承载架框95形成上部机构的核心，并为该上部机构的其它构件提供结构性框架。如图3所示，承载架框95包括从前端155延伸至后端154的细长框。该框包括两个侧面部件151和连接这两个侧面部件151的上部部件152。如在图9b中最清楚示出的，上部部件152设有两个直立腹板156。如在图5中最清楚示出的，每个侧面部件151包括细长的侧面槽106，上部部件152包括细长的上部槽153。承载架框95优选由单个模塑件形成并且关于输送头3的中线对称。 如在图9b至9d中最清楚示出的，承载架框95通过形成在枢转点150处的直立腹板156上的一对铰链98枢转至下部80。铰链98偏离于下部80的上表面并且定位在支撑表面82的高度之上。如在图9a中通过省略壳体91的某些零件而最清楚示出的，铰链98可包括具有齿158的嵌齿157，在承载架框95的枢转期间，齿158与阻尼部件接合，从而提供对承载架框95的枢转速度的控制。例如，阻尼部件可起作用以确保如果在承载架框95处于抬起位置时输送头3的手柄92被松开了，则承载架框95以受控的方式向下枢转，而不是自由下落至与下部80接触。阻尼部件还可包括适合于接合嵌齿157的嵌齿以及可在粘性阻尼流体(例如油)中运动的阻尼器，例如可旋转叶片。 手柄92连接于承载架框95并且围绕输送头3的前部延伸。手柄92通过一种机构可枢转地连接于承载架框95，使得当承载架框95处于放下位置时，可按压手柄92以使设置在手柄92上的挂钩与设置在下部80上的隆起接合，以便将承载架框可靠地保持在放下位置。在EP1440644中描述了这种机构的一个实例。但是，这种机构与本发明无关。夹紧机构93包括杯形夹紧部件100和杯形凹座(socket) 94。夹紧部件100设有中心凸部101。在夹紧部件101的外部设置了多个柔性凸起102，这些柔性凸起102与凹座94的指向内部的凸缘103接合以便在组装时将夹紧部件100牢固地保持在凹座94内。凹座94在上表面上设有圆筒形部件104，圆筒形部件104中安置有螺母105。螺母105接合在丝杠96上。夹紧机构93的凹座94还设有一对隆起或类似物，这对隆起或类似物接合在承载架框95的侧面槽106中并可沿着该侧面槽滑动，以便在丝杠96工作时保持凹座94的正确定向。因此，可利用丝杠96的旋转来使凹座94从而使夹紧部件100沿着上部机构90的纵轴线从承载架框95的前端155到后端154进行往复运动，这将在下文讨论输送头3的工作时进行描述。如在图8a和8b中最佳示出的，凹座94还包括一对从凹座94的杯形主体的任一侧向后延伸的尾部件108。每个尾部件108均在其远端或接近其远端处设有销107，销107的用途将在下文描述。 丝杠96安装在承载架框95上。如图5所示，丝杠96在朝向承载架框95的顶部处位于由上部槽153提供的开口中。因此，丝杠96延伸到凹座94上方并且沿着上部机构90的纵轴线从承载架框95的后端154延伸到前端155。马达97可操作地连接于丝杠96的后端并且既能使丝杠96顺时针旋转也能使其逆时针旋转。如图所示，马达97安装于承载架框95并横跨上部机构90的纵轴线以节省空间，并且通过合适的齿轮装置(例如伞齿轮)连接于丝杠96。 料筒引导件110位于下部80和上部机构90之间。如下所述，料筒引导件110在与上部机构90可操作地互连的同时歇靠在下部80上并可相对于下部80滑动。
料筒引导件110包括环形部件111和两个竖直延伸的腹板113。环形部件111和腹板113由例如塑料材料形成为单个模塑件。环形部件111包括限定孔口 112的环，孔口112的形状设计成能接收料筒70。料筒引导件110的下表面歇靠在支撑表面82上。在孔口 112精密符合料筒70的形状以使该料筒能准确地定向和放置的同时，孔口 112比料筒70稍大使得置于孔口 112内的料筒70歇靠在下部80的支撑表面82上，而不是歇靠在料筒引导件110本身上。如图4所示，孔口 112的形状还设计成能容纳料筒70的手柄部71。手柄71从而朝输送头3的前部定向并且对称地定位在输送头3的中线上。 腹板113位于料筒引导件110的每一侧，并且如在图8a和8b中最佳示出的，每个腹板113均设有弓形槽114，组装时，凹座94的销107被滑动地接收在槽114中。从而，料筒引导件110与夹紧机构互连。每个槽114包括呈弧形的第一部分115，其旋转中心与夹紧机构93的枢转点150重合。每个槽114还包括呈弧形的第二部分116，其瞬时曲率中心不与枢转点150重合。槽114的功能将在下文描述。
输送头3还包括条形码读取器120和穿剌机构119。 条形码读取器120位于条形码读取器腔室87中并且定向成能够通过条形码窗口84传递和接收信号。 穿剌机构119包括穿剌器单元121、马达130、丝杠131和连接机构133。穿剌机构119可工作以抬起或放下穿剌器单元121。穿剌器单元121位于下部80的穿剌器单元腔室86中。 如图12a至12c所示，穿剌器单元121包括主体122，主体122中安装有入口穿剌器123和出口穿剌器124。主体122设有导管125，导管125将入口穿剌器123与主体122的流体入口 126相连。在输送头与机器l的其余部分组装时，流体入口 126通过管道组联接于水源。密封部件128位于主体122的上表面上，环绕着入口穿剌器123和出口穿剌器124。密封部件128设有凸出的环形部分129，环形部分129环绕着入口穿剌器123的穿剌元件和出口穿剌器124的穿剌元件。 如图3所示，穿剌器单元腔室86还设有管嘴斜道89，穿剌器单元121延伸到管嘴斜道89中。管嘴斜道89充当漏斗以将经由出口穿剌器124释放出的饮料引导至位于管嘴斜道89底部的出口管嘴5处。
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马达130位于输送头3的后部，远离穿剌器单元121。马达130定向成与下部80的纵轴线基本一致，但向下倾斜成稍在水平面之下。如在图10中最清楚地看到的，马达130通过大致U形的螺纹后联接部件138联接于丝杠131。丝杠131的远端设有终点挡块。马达130既能使丝杠131顺时针旋转也能使其逆时针旋转以使后联接部件138相对于下部80前后往复运动。 如图10所示，连接机构133包括具有一对向前延伸的臂135a的U形主连接件135、一对副连接件136、一对第三连接件137、后联接部件138以及前联接部件149。该连接机构通过后安装板160、前安装板161和两个侧安装板162安装于下部80，其中所述安装板均可靠地安装于下部80的上模塑件的下面。 侧安装板162提供一对第一枢转点139。前安装板161提供一对第二枢转点140。
如在图10、11a和lib中最清楚示出的，U形主连接件135在后端处可旋转地联接于后联接部件138。 前联接部件149包括具有两个臂146和互连桥147的大致U形部件。臂146的远端可旋转地联接于第一枢转点139。 副连接件136在第三枢转点141处可旋转地连接于主连接件臂135a，使得每个主连接件臂135a的前端连接于相应副连接件136的后端。每个副连接件136的相对端在第四枢转点148处联接于前联接部件149。 第三连接件137连接在第三枢转点141 (主连接件臂135a与副连接件136在此联接)和前安装板161上的第二枢转点140之间。 如图10所示，穿剌器单元121刚性地安装于前联接部件149的互连桥147上。可替代地，穿剌器单元121可与前联接部件149形成为一体件。 如在图10中最清楚示出的，连接机构133将来自位于输送头3后部的马达130的原动力传输到输送头3的前部。此外，如图5所示，通过使用成对的主连接件臂135a、副连接件136和第三连接件137以及U形部件135、149，该连接机构围绕排出斜道85延伸而不妨碍该斜道。 下面将描述穿剌机构119的工作。 饮料制备机还包括用于控制该机器的工作的控制器，该机器的工作包括每个输送头3的各构件(例如马达95、130，以及条形码读取器120)的工作。 输送头3还可设有连接于控制器的互锁或感测装置，用于向控制器提供关于凹座94在其丝杠96上的位置、穿剌机构119的位置以及上部机构90的位置(例如上部机构90是否处于关闭位置)的数据。当上部机构90处于放下位置时，通常提供互锁件以确认手柄92的关闭。当该互锁件指示手柄92被打开时，输送头3的工作被阻止。
作为在丝杠96上设置互锁件来指示凹座94的位置的替代方案，可使用电流感测控制。在电流感测中，监测马达97取用的电流，控制器将"所取用的电流增大到预设阈值之上"解释为指示凹座94已经到达其位于承载架框95的前端155或后端154处的终点挡块之一。 使用时，首先通过使上部机构90运动到如图3所示的抬起位置而打开输送头3，以允许插入下述类型的料筒70，即该类型的料筒70具有被围绕周边凸缘78的柔性下膜77密封的碗状上部76。通过首先打开手柄92以使挂钩脱离下部80的隆起，然后抬升手柄92，从
11而实现上部机构的打开。如图3和图9a所示，在上部机构90的抬起位置，料筒引导件110 定位在最前位置处以便于装载料筒70，并且夹紧部件100作为上部构件90的一部分而被 抬起。料筒引导件110被如此定位是由于尾部件108的销107在料筒引导件110的槽114 中的相互作用。具体而言，如图9a所示，在抬起位置，每个销107运动到槽114的第一部分 115的顶部。 然后将料筒70插入到料筒引导件110的孔口 112中，使得料筒70像图4所示那 样歇靠在支撑表面82上。在图4中，示出的输送头3包含具有相对较浅轮廓的料筒70。料 筒70的手柄部71朝输送头3的前部对准并且位于输送头3的中线上。
然后通过在手柄92上往下按压而将上部机构90关闭至图5所示的位置。上部机 构90的关闭致使料筒引导件110和料筒70在支撑表面82上向后滑动到分配位置，在该分 配位置料筒70与穿剌器孔口 83和条形码窗口 84正确地对准。料筒引导件110的向后运 动是由销107和槽114的相互作用引起的。如图8a、8b以及图9a至9d所示，上部机构90 的向下旋转致使夹紧机构93也向下旋转，从而使销107首先沿着槽114的第一部分115运 动，然后沿着第二部分116运动。销107沿着槽的第一部分115向图9c中所示位置的运动 不会引起料筒引导件110的任何运动，因为第一部分115的曲率中心与夹紧机构93的旋转 点重合。但是，夹紧机构93的进一步向下旋转则会引起料筒引导件110的向后滑动，因为 销107抵靠在槽114的最后表面上从而迫使料筒引导件110运动以适应该销向图9d所示 位置的运动。在夹紧机构93的关闭位置，料筒引导件110已经沿着向后的方向运动了 7.8 至10mm。 处于关闭位置时，夹紧部件100的凸部101接合在形成于料筒70的上部76中 的相对较浅的中心井穴75中。夹紧部件IOO还设有与料筒100的入口区域对准的构造 (formation) 79。处于关闭位置时，夹紧部件100的下缘与料筒70的周边凸缘78对准并且 设计成与其接触。处于关闭或者夹紧位置时，夹紧部件100对料筒70施加夹紧力。该力主 要由凸部101施加在料筒70的中心区域并且由构造79施加在料筒70的入口区域。但是， 如果需要，夹紧部件IOO的下缘可以对周边凸缘78施加相对较小的力。此时，穿剌器单元 121仍然为放下的。因此，施加于料筒70的力会迫使该料筒与支撑表面82接触。这样，下 膜77承担了在紧邻地环绕穿剌器孔口 83的区域中所施加的载荷的一部分。此外，施加于 料筒70的其余载荷通过周边凸缘78 (在这里料筒70接触支撑表面82)而被承担。
上部机构90的关闭也触发条形码读取器120的工作通过经由条形码窗口 84传 递而读取料筒70上的条形码。所接收的检测信号随后被送给控制器，该控制器从而针对所 插入的料筒确定正确的分配参数，例如水的温度、体积、浸泡时间等。 在发生分配循环和排出之后上部机构90的打开会引起上述料筒引导件110的运 动的逆向进行。 料筒引导件110的这种运动的一个特别的优点在于，允许适应具有相对较深轮廓 的料筒，例如图9a至9d所示类型的料筒70。如图9a至9d所示，将料筒引导件110保持在 图9a的装载位置直到夹紧机构93已部分向下旋转到图9c所示的点，这允许夹紧部件100 的下缘越过料筒70的上后点73。料筒70的后续向后运动在避免夹紧部件的下缘在料筒的 前表面74上弄脏或者凸部101在料筒70的相对较深的中心井穴75的侧面上弄脏的同时 允许使用精密符合料筒直径的夹紧部件100。这样，夹紧部件100的尺寸被最小化，而无需利用夹紧机构93的基本上竖直的运动来允许插入不同深度的料筒。 如图5所示，此时穿剌器单元121处于放下位置，使得入口穿剌器123和出口穿剌器124完全在支撑表面82的高度之下。从用户接收到启动指令后(例如通过按启动/停止按钮)，机器1的控制器使马达130运行以将穿剌机构119抬升到图6所示的抬起位置，使得入口穿剌器123和出口穿剌器124抬升超出(proud of)支撑表面82的高度。处于抬起位置时，穿剌器单元121被抬升到这样的点，即在该点时密封部件128基本水平定向并且密封部件128的大体高度与支撑表面82相齐。然而，在这个位置时，密封部件128的凸出环形部分129位于支撑表面82的高度的稍上方。这样，凸出环形部分129能够稍稍变形，从而张紧料筒70的柔性下膜77。由于夹紧部件100的下缘的约束性接触，料筒70的周边凸缘78保持与支撑表面82接触。 此外，穿剌器单元121的向上运动会迫使料筒70更紧地抵靠在夹紧部件100的凸部101和构造79上，以增大将料筒70保持在夹紧部件100和穿剌器单元121之间的位置的夹紧力。这样，夹紧部件100与穿剌器单元121的联合作用会在料筒的入口处产生30N的最小夹紧力，在出口处产生75至130N的力。 在图lla和lib中可以最清楚地看到穿剌机构119从放下位置向抬起位置的运动，该运动涉及穿剌器单元121围绕其枢转点进行5至10度(优选地大于7. 5度)的旋转。马达130运行时，丝杠131的旋转使后联接部件138向前运动大约20mm。由于后联接部件138与主连接件135联接，主连接件135基本沿着与该主连接件的纵轴线一致的方向运动，但是这可能伴随有主连接件135相对于后联接部件138进行的少许旋转运动。与此同时，主连接件臂135a推动副连接件136的下端。由于第三连接件137(其将主连接件臂135a和副连接件136联接至第二枢转点140)的约束，如图lib中所见，主连接件臂135a的推动运动会致使副连接件136沿顺时针方向旋转。该旋转会引起前联接部件149的向上旋转，因为副连接件136联接于前联接部件149并且前联接部件149的臂148联接于侧安装板162的第一枢转点139。由于穿剌器单元121刚性连接于前联接部件149，因此前联接部件149的向上旋转会引起穿剌器单元121的向上旋转。处于抬起位置时，第三连接件137基本上竖直并与也是竖直对准的副连接件136对准。在此位置，副连接件和第三连接件最能够抵抗夹紧部件100向料筒70施加的向下载荷。副连接件和第三连接件的运动还以铰接夹的方式起作用，其中副连接件和第三连接件卡扣在图lib的位置并有保持在该位置上的倾向，直到马达130施加了正的回撤力。 穿剌机构119的抬升会致使利用入口穿剌器123和出口穿剌器124对料筒70进行穿剌，以在料筒70的下面分别形成入口和出口 。 —旦控制器检测到穿剌器单元121处于抬起位置，就开始从料筒70分配饮料。如同丝杠96的工作那样，控制器可利用对马达130的电流感测来确定穿剌器单元121的位置。热水从流体入口 126经由导管125和入口穿剌器123而被引导到料筒中。所形成的饮料被释放经过出口穿剌器124、管嘴斜道89并从出口 5流出到等待的容器6中。
—旦分配停止，就通过使马达130反向运行而逆向进行上述操作，来降低穿剌器单元121。这将入口穿剌器123和出口穿剌器124清除出料筒70的排出路径，并且也消除了施加于料筒70的一部分载荷。 然后控制器使马达97运行以通过使料筒70运动到排出位置而排出料筒70。马达
1397的运行会使丝杠96旋转，从而致使夹紧凹座94和夹紧部件100向后滑动到图7所示的 位置。夹紧部件100使料筒70与其一起运动，从而将料筒70拖动到排出斜道85上方。在 此运动期间，料筒70仍然处于来自上部机构90的凹座94的一些载荷之下。 一旦料筒70基 本上或完全地与斜道85对准，料筒70就在重力作用下顺着斜道85落入到机器1的下部中 的垃圾桶中。应该注意的是，在此运动期间，上部机构90的壳体91的外面部分保持静止， 使得夹紧机构93的运动保持在输送头3的内部。 一个特别的优点在于，不需要打开输送头 3以排出料筒70。此外，夹紧机构93不仅影响饮料分配过程中料筒70的夹紧而且还影响 料筒70的排出。 然后使马达97反向运行以使夹紧机构93运动回到准备进入下一分配周期的靠前 位置。 任选地，可以利用蒸汽净化来清洁穿剌器单元腔室86、支撑表面82和夹紧部件 100。引导蒸汽通过入口穿剌器123。蒸汽净化可在穿剌器主体121处于抬起位置或放下位 置时实施。此外，也可以在每个分配周期之后自动实施以及或者在用户的手动控制或控制 器的自动控制下随时地实施。在分配周期中当料筒70处于分配位置时也可利用蒸汽净化 以使料筒70变干并帮助驱赶出料筒70中的任何残留液体。
权利要求
一种用于饮料制备机的输送头，包括活动的第一部分和固定的第二部分，第一部分能相对于第二部分在打开位置和关闭位置之间运动，处于打开位置时，第一部分定位成使得能够将料筒装载到该输送头中，处于关闭位置时，第一部分和第二部分定位成将所述料筒保持在分配位置，该输送头还包括入口穿刺器和出口穿刺器，入口穿刺器和出口穿刺器实质上沿相同的方向定向并且能相对于所述固定的第二部分在撤回位置和穿刺位置之间枢转。
2. 如权利要求1所述的输送头，其中，入口穿剌器和出口穿剌器在穿剌位置实质上竖 直向上定向。
3. 如权利要求1或2所述的输送头，其中，入口穿剌器和出口穿剌器定向成用于对所述 料筒的最下表面进行穿剌。
4. 如任一项前述权利要求所述的输送头，其中，入口穿剌器和出口穿剌器的撤回位置 比穿剌位置低。
5. 如任一项前述权利要求所述的输送头，其中，入口穿剌器和出口穿剌器的撤回位置 从穿剌位置倾斜5至10度。
6. 如权利要求5所述的输送头，其中，入口穿剌器和出口穿剌器的撤回位置从穿剌位 置倾斜7.5度以上。
7. 如任一项前述权利要求所述的输送头，其中，所述固定的第二部分包括用于所述料 筒的水平支撑物，并且入口穿剌器和出口穿剌器在穿剌位置竖直延伸到该水平支撑物上 方。
8. 如权利要求7所述的输送头，其中，入口穿剌器和出口穿剌器在撤回位置不竖直延 伸到该水平支撑物上方。
9. 如任一项前述权利要求所述的输送头，其中，第一部分能在打开位置和关闭位置之 间枢转。
10. 如任一项前述权利要求所述的输送头，还包括用于使入口穿剌器和出口穿剌器在 撤回位置和穿剌位置之间枢转的马达。
11. 如权利要求10所述的输送头，其中，该输送头包括后部和前部，其中马达位于输送 头的后部，入口穿剌器和出口穿剌器位于输送头的前部。
12. 如权利要求10或11所述的输送头，其中，在抬起位置时，马达定位在与入口穿剌器 和出口穿剌器实质相同的高度上。
13. 如权利要求10至12中任一项所述的输送头，其中，马达通过穿剌机构连接于入口 穿剌器和出口穿剌器。
14. 如权利要求13所述的输送头，其中，穿剌机构布置成将马达的旋转运动转换成入 口穿剌器和出口穿剌器的枢转运动。
15. 如权利要求13或14所述的输送头，还包括排出通道，所述料筒能被输送到所述排 出通道中，其中，该排出通道位于入口穿剌器和出口穿剌器与马达之间。
16. 如权利要求15所述的输送头，其中，穿剌机构横跨排出通道。
17. 如权利要求15或16所述的输送头，其中，穿剌机构限定孔口，并且排出通道通过所 述孔口。
18. 如权利要求17所述的输送头，其中，排出通道包括排出斜道，该排出斜道包括斜道 壳体，其中该斜道壳体通过所述孔口 。
19. 如权利要求13至18中任一项所述的输送头，其中，穿剌机构包括主连接件，该主连 接件包括第一端和第二端，其中，该主连接件的第一端联接于马达使得该马达的旋转引起 该主连接件的纵向运动。
20. 如权利要求19所述的输送头，其中，主连接件沿纵轴线为细长的并且能响应于马 达的旋转而实质上沿其纵轴线运动。
21. 如权利要求19或20所述的输送头，其中，穿剌机构还包括副连接件，该副连接件包 括第一端和第二端，其中，该副连接件的第一端联接于主连接件的第二端，其中，主连接件 的运动致使该副连接件相对于所述固定的第二部分旋转。
22. 如权利要求21所述的输送头，其中，副连接件包括一对副连接部件。
23. 如权利要求21或22所述的输送头，其中，穿剌机构还包括第三连接件，该第三连接 件包括第一端和第二端，其中，该第三连接件的第一端联接于副连接件的第一端，其中副连 接件的运动致使该第三连接件相对于所述固定的第二部分旋转。
24. 如权利要求23所述的输送头，其中，第三连接件包括一对第三连接部件。
25. 如权利要求23或24所述的输送头，其中，第三连接件的第一端还联接于主连接件 的第二端。
26. 如权利要求23至25中任一项所述的输送头，其中，第三连接件的第二端联接于所 述固定的第二部分。
27. 如权利要求21至26中任一项所述的输送头，还包括第四连接件，该第四连接件可 旋转地联接于所述固定的第二部分，其中，副连接件的第二端可旋转地联接于该第四连接 件。
28. 如权利要求22至27中任一项所述的输送头，其中，副连接件和第三连接件形成铰 接夹机构。
29. 如权利要求22至28中任一项所述的输送头，其中，处于穿剌位置时，副连接件和第 三连接件实质上竖直定向。
30. 如权利要求19至29中任一项所述的输送头，还包括具有入口穿剌器和出口穿剌器 的主体，其中，该主体可旋转地联接于所述固定的第二部分。
31. 如权利要求19至30中任一项所述的输送头，其中，穿剌机构包括孔口 ，排出通道通 过该孔口。
32. 如任一项前述权利要求所述的输送头，还包括穿剌单元，其中，该穿剌单元包括入 口穿剌器和出口穿剌器。
33. 如权利要求32所述的输送头，其中，穿剌单元包括穿剌主体，该穿剌主体包括流体 入口和传输导管，该传输导管连通在流体入口和入口穿剌器之间。
34. 如权利要求33所述的输送头，其中，穿剌器主体还包括环绕入口穿剌器和出口穿 剌器这两者的整体式密封部件。
35. 如权利要求33或34所述的输送头，其中，穿剌主体、入口穿剌器和出口穿剌器是独 立构件，它们能组装以形成穿剌器单元。
36. —种包括如任一项前述权利要求所述的输送头的饮料制备机。
37. —种包括如权利要求36所述饮料制备机以及一个或多个料筒的饮料制备系统，其 中，所述一个或多个料筒包含一种或多种饮料配料。
38. —种使用具有下述类型输送头的饮料制备机的方法，其中该类型的输送头具有活 动的第一部分、固定的第二部分、入口穿剌器和出口穿剌器，入口穿剌器和出口穿剌器实质 上沿相同的方向定向并且能相对于所述固定的第二部分在撤回位置和穿剌位置之间枢转， 该方法包括以下步骤使所述第一部分运动到打开位置； 将料筒装载到输送头中；使所述第一部分运动到关闭位置以便将所述料筒夹紧在分配位置； 使入口穿剌器和出口穿剌器旋转到穿剌位置以对所述料筒进行穿剌； 从所述料筒分配饮料；使入口穿剌器和出口穿剌器从穿剌位置旋转到撤回位置；使所述料筒运动到排出位置；排出所述料筒。
39. 如权利要求38所述的方法，其中，处于穿剌位置时，入口穿剌器和出口穿剌器均实 质上竖直向上定向。
40. 如权利要求38或39所述的方法，其中，入口穿剌器和出口穿剌器在撤回位置和穿 剌位置之间旋转5至10度。
41. 如权利要求40所述的方法，其中，入口穿剌器和出口穿剌器在撤回位置和穿剌位 置之间旋转7.5度以上。
42. 如权利要求38至41中任一项所述的方法，其中，入口穿剌器和出口穿剌器的运动 是机动式的。
43. 如权利要求38至42中任一项所述的方法，其中，所述第一部分在打开位置和关闭 位置之间枢转。
44. 如权利要求43所述的方法，其中，所述料筒在分配位置和排出位置之间转换。
全文摘要
本发明提供了一种用于饮料制备机的输送头，其包括活动的第一部分和固定的第二部分，第一部分可相对于第二部分在打开位置和关闭位置之间运动，处于打开位置时，第一部分定位成使得能够将料筒装载到该输送头中，处于关闭位置时，第一部分和第二部分定位成将所述料筒保持在分配位置，该输送头还包括入口穿刺器和出口穿刺器，该入口穿刺器和出口穿刺器基本上沿相同的方向定向并且可相对于所述固定的第二部分在撤回位置和穿刺位置之间枢转。
文档编号B65B43/42GK101754899SQ200880025149
公开日2010年6月23日 申请日期2008年5月16日 优先权日2007年5月18日
发明者A·M·哈利戴, R·G·坦纳 申请人:卡夫食品研发公司