專利名稱：杯式自動售貨機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及杯式自動售貨機(jī)，特別是，靠在規(guī)定的壓力下供給的開水從咖啡豆的碎豆提取咖啡成分的杯式自動售貨機(jī)。
作為現(xiàn)有技術(shù)的杯式自動售貨機(jī)，有把粉碎成規(guī)定的粒度的咖啡豆的碎豆供給到提取機(jī)，把用泵加壓的規(guī)定的高溫的開水供給到提取機(jī)而在高壓下提取咖啡飲料者。
如果采用此一杯式自動售貨機(jī)，則基于購買者的選擇按鈕操作等所選擇的咖啡飲料的售貨要求向提取機(jī)分送規(guī)定量的碎豆。分送后，用泵把儲存在開水罐中的開水加壓到規(guī)定的壓力供給到煮沸器，經(jīng)由配管供給到提取機(jī)，借此提取碎豆而產(chǎn)生咖啡飲料。所提取的咖啡飲料供給到飲料杯，根據(jù)喜好與砂糖、奶油等輔助原料混合后售貨。
可是，如果采用現(xiàn)有技術(shù)的杯式自動售貨機(jī)，則在咖啡飲料提取后液體成分滯留在連接于開水罐和提取機(jī)的配管或把所提取的咖啡飲料送出到飲料杯側(cè)的配管等管路內(nèi)。如果開水滯留在連接于開水罐和提取機(jī)的配管中則存在著碎豆的提取程度變化的危險，此外，有時在提取后咖啡飲料在配管中逆流而混入開水中，含在咖啡飲料中的油分會污染配管內(nèi)。這些對于把咖啡飲料從提取機(jī)壓送到飲料杯側(cè)的配管來說也是同樣的。
因而，本發(fā)明的目的在于提供一種咖啡飲料提取后液體成分不滯留在配管內(nèi)的杯式自動售貨機(jī)。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種杯式自動售貨機(jī)，把粉碎成規(guī)定的粒度的咖啡豆的碎豆供給到提取機(jī)，把規(guī)定的溫度的開水從開水罐經(jīng)由配管供給到前述提取機(jī)來提取咖啡飲料，其中，具有在前述咖啡飲料提取后基于前述提取機(jī)內(nèi)與前述提取機(jī)的外部的壓力差使連接于前述提取機(jī)的管路中的液體流動的流動機(jī)構(gòu)。
如果采用上述杯式自動售貨機(jī)，則在咖啡飲料提取后使滯留在連接于提取機(jī)的管路內(nèi)的開水流動到提取機(jī)一側(cè)，借此防止基于咖啡提取液的逆流、滯留的管路的污損。


圖1(a)是表示本發(fā)明的實施例的杯式自動售貨機(jī)的說明圖，(b)是裝在杯式自動售貨機(jī)上的泵的說明圖。
圖2(a)是本發(fā)明的實施例的計量器的總體圖，(b)是計量器的前面部的說明圖。
圖3(a)是本發(fā)明的實施例的計量器的總體圖，(b)是計量器的前面部的說明圖。
圖4(a)是本發(fā)明的實施例的計量器的俯視圖。
圖5(a)是本發(fā)明的實施例的提取機(jī)的局部剖切主視圖，(b)是根據(jù)本發(fā)明的實施例的提取機(jī)的后視圖。
圖6(a)是本發(fā)明的實施例的力矩傳遞部的側(cè)視圖，(b)是本發(fā)明的實施例的力矩傳遞部的局部剖切主視圖，(c)是本發(fā)明的實施例的力矩傳遞部的另一個側(cè)視圖。
圖7是本發(fā)明的實施例的提取機(jī)的說明圖。
圖8(a)是表示本發(fā)明的實施例的電流檢測電路的說明圖，(b)是表示壓縮載荷與電動機(jī)的電流值的關(guān)系的說明圖。
圖9是表示活塞驅(qū)動電動機(jī)的通電特性的說明圖。
圖10是本發(fā)明的實施例的杯式自動售貨機(jī)的控制方框圖。
圖11從(a)至(h)是表示本發(fā)明的實施例的提取機(jī)的動作的說明圖。
圖12是本發(fā)明的實施例的杯式自動售貨機(jī)的時間分配圖。
圖13(a)是表示進(jìn)行配管內(nèi)的液體去除的另一種構(gòu)成的說明圖，(b)是表示液體去除動作的說明圖。
下面，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的杯式自動售貨機(jī)。
圖1(a)示出本發(fā)明的實施例中的杯式自動售貨機(jī)，包括連接于取水管1的貯水器2，設(shè)在貯水器2上檢測所貯存的飲料水的水位變化，在成為規(guī)定的水位以下時發(fā)出水位降低信號的浮子開關(guān)2A，設(shè)在取水管1上的取水閥1A，加熱從貯水器2經(jīng)由配管3A所供給的飲料水并作為規(guī)定溫度的開水儲存的開水罐10，設(shè)在配管3A上的電磁閥20，固定于開水罐10的外周部并加壓供給開水的泵60，連接于泵60和開水罐10的旁通管60A，通過打開旁通管60A把泵60內(nèi)的開水送回開水罐10的閥60B，把咖啡豆粉碎成規(guī)定的粒度形成碎豆的碎豆供給部7，接收并計量從碎豆供給部7落下的碎豆的計量器5，用開水提取從計量器5所供給的規(guī)定粒度的碎豆并生成咖啡飲料，經(jīng)由飲料供給管30A供給到飲料杯9的提取機(jī)30，把開水從泵60供給到提取機(jī)30的配管6A，設(shè)在配管6A上輸出與配管內(nèi)的壓力相對應(yīng)的壓力信號的壓力傳感器25，設(shè)在配管6A上輸出與開水的流量相對應(yīng)的流量信號的流量傳感器19，設(shè)在配管6A上防止開水向上游側(cè)倒流的單向閥21，在單向閥21的上游側(cè)從配管6A分岔而連接到開水罐10的配管6B，設(shè)在配管6B上的提取開水閥22，接收在提取機(jī)30中產(chǎn)生的咖啡豆的提取殘渣的殘渣桶17，配置在飲料杯9的下部的排水桶18，儲存砂糖的砂糖容器11，收容奶油原料的奶油容器12A，收容濃咖啡用的奶油原料的奶油容器12B，經(jīng)由瀉槽13收容砂糖和奶油，在規(guī)定量的開水中溶解，經(jīng)由供給管14A供給到飲料杯9的攪拌缽14，把開水從開水罐10供給到配置在奶油容器的下部的攪拌缽14的配管15A，設(shè)在配管15A上的開水閥23A，把開水從開水罐10供給到配置在砂糖容器11的下部的攪拌缽14的配管15B，設(shè)在配管15B上的開水閥23B，以及在單向閥21的下游側(cè)與配管6A分岔，把廢液經(jīng)由開水閥24排出到排水桶18的配管6C。
碎豆供給部7包括儲存咖啡豆的咖啡豆儲存容器7A，用以高速旋轉(zhuǎn)的粉碎刃(未畫出)粉碎咖啡豆的咖啡磨7B，使咖啡磨7B的粉碎刃旋轉(zhuǎn)的磨電動機(jī)7C，以及把由咖啡磨7B粉碎并按體積計量了的碎豆由計量器5供給并引導(dǎo)到提取機(jī)30的瀉槽7D。開水罐10包括把電流供給到飲料水加熱用的加熱器H1的電源部10A，檢測罐內(nèi)的開水的水位變化，在成為規(guī)定的水位以下時輸出水位降低信號的浮子開關(guān)10B，以及輸出與罐內(nèi)的開水溫度相對應(yīng)的溫度檢測信號的開水溫度傳感器10D。開水罐10的貯水量為5升，在加熱器H1的功率為1kW時開水罐10的開水溫度大約保溫于97℃。單向閥21把由金屬材料制成的球體，和給此一球體沿規(guī)定的方向加載的彈簧收容在閥體中而形成。在本實施例中，把從開水罐10向提取機(jī)30的開水的流動方向取為順方向，球體靠彈簧朝上游方向加載。
提取機(jī)30包括把經(jīng)由瀉槽7D向其供給碎豆的缸體32，使缸體32內(nèi)的活塞39升降的活塞驅(qū)動電動機(jī)33，把活塞驅(qū)動電動機(jī)的驅(qū)動力矩傳遞到活塞39的力矩傳遞部34，設(shè)在缸體32的上部而形成于提取機(jī)主體的未畫出的配合于導(dǎo)軌的導(dǎo)向滑道(下文述及)整體地形成的缸體單元D，配合于缸體32，把規(guī)定的高溫的開水經(jīng)由配管6A供給到缸體32內(nèi)的缸蓋37，以及傳遞缸蓋電動機(jī)35的驅(qū)動力矩而使缸體單元D以支點34A為中心傾斜并且使缸蓋37配合于缸體32的齒輪36。在缸體單元D的缸體32的下部，安裝著把所提取的咖啡飲料供給到飲料杯9的飲料供給管30A。
此外，在上述構(gòu)成的杯式自動售貨機(jī)中，為了簡單地進(jìn)行說明，對供給飲料杯9的飲料杯供給部，把電流供給到泵60的電源部，把電流供給到磨電動機(jī)7C的電源部，攪拌飲料杯9內(nèi)的飲料的攪拌機(jī)，冷飲料的配管以及原料儲存部等的構(gòu)成省略了圖示。
圖1(b)示出泵60，通過一對齒輪60D、60E沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)把開水從開水罐10供給到下游側(cè)。此一對齒輪60D、60E通過由未畫出的電動機(jī)來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸60C或60F按與轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的供給量把開水向配管6A送出。
圖2示出計量器5，(a)是總體圖，(b)是設(shè)置著前蓋5B的前面部。此一計量器5包括上部有導(dǎo)入碎豆的導(dǎo)入部5A的計量室51，把前蓋5B轉(zhuǎn)動自如地支承在計量室51的端部上的鉸鏈部52，與能夠滑動地收容在計量室51的內(nèi)部的活塞56D整體地形成，在側(cè)面有齒條部56A的活塞桿56，在活塞桿56的后端形成的彈簧部56B，在彈簧部56B附近形成的缺口56C，安裝于計量室51，接觸于彈簧部56B并限制活塞桿56的移動的突起部50A、50B，用光學(xué)方法來檢測彈簧部56B的缺口56C的光傳感器57，有與活塞桿56的齒條部56A相嚙合的驅(qū)動齒輪58A的驅(qū)動軸58，以及經(jīng)由力矩傳遞部59來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動驅(qū)動軸58的計量電動機(jī)59A，沿豎直方向設(shè)置鉸鏈部52的轉(zhuǎn)動軸，形成為前蓋5B沿水平方向轉(zhuǎn)動而打開計量室51的最前部，鉸鏈部52設(shè)在前蓋5B的開口部上方以便碎豆不附著。經(jīng)由從此一鉸鏈部52反ヘ字形地形成的蓋支撐構(gòu)件5C固定前蓋5B。蓋支撐構(gòu)件5C的開放端達(dá)到計量室51的側(cè)部，在末端有與設(shè)在計量室51的側(cè)部的光傳感器5D相配合的光檢測部5E。驅(qū)動齒輪58A的直徑按17.5mm來形成，與齒條部56A相嚙合的齒輪部分的外周長大約為55mm。此外，在計量電動機(jī)59A的旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有檢測旋轉(zhuǎn)量的計量編碼器59B。
圖3示出打開計量器9的前蓋5B的狀態(tài)，(a)是總體圖，(b)是設(shè)置著前蓋5B的前面部。碎豆從導(dǎo)入部5A供給到計量室51，如果碎豆裝滿了計量室51，則前蓋5B微小地轉(zhuǎn)動。如果靠有發(fā)光部5a和受光部5b的光傳感器5D檢測到此一轉(zhuǎn)動，則使磨電動機(jī)7C停止而停止碎豆向計量室51的供給，停止后通過對計量電動機(jī)59A通電使驅(qū)動齒輪58A旋轉(zhuǎn)，使活塞桿56向前方移動。在整體地形成于活塞桿56上的活塞56D的前端上，設(shè)有接觸于前蓋5B的突起部56a。
圖4示出省略了圖示計量室51的狀態(tài)的活塞桿56，前蓋5B在活塞56D的突起部56a接觸的狀態(tài)下通過活塞桿56朝前方移動，克服以鉸鏈部52為軸同軸地設(shè)置的彈簧55A的反力沿紙面上的逆時針方向轉(zhuǎn)動。此時，前蓋5B與計量室51的前端部分離，碎豆不再夾在前蓋5B與計量室51之間而是容易地落下。
圖5示出缸體單元D，(a)示出正面?zhèn)龋?b)示出背面?zhèn)?。缸蓋37有插入缸體32時密封間隙的密封構(gòu)件37A，靠桿38與齒輪36結(jié)合。此外，在桿38的固定部上固定著形成了具有規(guī)定的導(dǎo)向圖形的導(dǎo)向槽g的導(dǎo)向板31，在導(dǎo)向槽g的下部配合著在缸體32的側(cè)壁外部上形成的配合突起32A。在收容于缸體32內(nèi)的活塞39的下部上連接著把所提取的咖啡飲料供給到飲料杯用的飲料供給管30A。在瀉槽7D的下部側(cè)壁上設(shè)有使由活塞39上推到上方的提取殘渣(未畫出)從活塞39分離的刮板W，使靠刮板W所分離的提取殘渣沿著導(dǎo)向滑道40的傾斜部S落下。
如果經(jīng)由齒輪35A傳遞缸蓋電動機(jī)35的驅(qū)動力矩而沿r1方向驅(qū)動齒輪36，則此一缸體單元D基于導(dǎo)向槽g的導(dǎo)向圖形以支點34A為中心沿r2方向傾斜大約30°，同時缸蓋37沿r3方向位移而插入缸體32中。
圖6示出力矩傳遞部34，(a)示出左側(cè)面，(b)示出正面，(c)示出右側(cè)面?；钊?qū)動電動機(jī)33的驅(qū)動力矩從安裝在活塞驅(qū)動電動機(jī)33的旋轉(zhuǎn)軸上的齒輪341傳遞到齒輪342A，傳遞到與齒輪342A同軸狀地設(shè)置的齒輪342B，從齒輪342B傳遞到設(shè)在軸343上的齒輪344A。在軸343的下部設(shè)置蝸桿344B，從齒輪344A所傳遞的驅(qū)動力矩從蝸桿344B傳遞到安裝在沿與軸343正交的方向配置的軸345上的蝸輪345A，傳遞到與蝸輪345A同軸狀地設(shè)置的齒輪345B。從齒輪345B所傳遞的驅(qū)動力矩傳遞到安裝在軸346上的齒輪346A，傳遞到與齒輪346A同軸狀地設(shè)置的齒輪346B，并且傳遞到與齒輪346A相嚙合的齒輪347A，傳遞到與齒輪347A同軸狀地設(shè)置的齒輪347B。在活塞39的下部上安裝齒條部348，在齒條部348的兩面嚙合著齒輪346B和347B。如果傳遞與活塞驅(qū)動電動機(jī)33的旋轉(zhuǎn)方向相對應(yīng)的驅(qū)動力矩，則這些齒輪346B和347B以夾持齒條部348的狀態(tài)沿相反的方向旋轉(zhuǎn)，借此使活塞39在缸體32內(nèi)上下。
設(shè)在軸343上的蝸桿344B在咖啡飲料的提取過程中從活塞39一側(cè)受到壓力時防止活塞39下降。
活塞39包括具有規(guī)定的耐壓強(qiáng)度的活塞頭39A，靠螺釘39C緊固于活塞頭39A，固定于齒條部348的活塞座39B，安裝于活塞頭39A并從缸體32內(nèi)送出咖啡飲料，飲料供給管30A(未畫出)所連接的送出部39D，安裝在活塞頭39A的外周部的O形圈39E，以及由耐腐蝕性的薄金屬板形成并安裝在活塞頭39A的上部的過濾器39F，活塞頭39A與活塞座39B緊固成在壓力未作用于活塞頭39A的狀態(tài)下具有規(guī)定的間隙。
圖7示出缸體單元D傾斜的狀態(tài)，驅(qū)動缸蓋電動機(jī)35使齒輪36旋轉(zhuǎn)，借此以支點34A為中心沿逆時針方向傾斜同時缸蓋37下降而插入缸體32。雖然在該圖中未畫出，但是在傾斜前經(jīng)由瀉槽7D向缸體32中供給了預(yù)先計量了的規(guī)定量的碎豆。
圖8示出檢測供給到活塞驅(qū)動電動機(jī)33的電流的電流檢測電路，(a)示出電路圖，(b)示出所檢測的電流值與加在活塞39上的壓縮載荷的關(guān)系?？刂苹钊?qū)動電動機(jī)33的旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)驅(qū)動電路70連接于電源線(DC 24V)71上，有著輸入來自主控制部(下文述及)的通電信號的端子A、B?；钊?qū)動電動機(jī)33經(jīng)由檢測電阻72固定于接地電位并且經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器73連接于電流檢測電路74。輸入到電動機(jī)驅(qū)動電路70的信號端子A的通電信號為H而輸入到信號端子B的通電信號為L時活塞驅(qū)動電動機(jī)33沿正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，輸入到信號端子A的通電信號為L而輸入到信號端子B的通電信號為H時活塞驅(qū)動電動機(jī)33沿逆轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，輸入到信號端子A和B的通電信號為L時活塞驅(qū)動電動機(jī)33停止，輸入到信號端子A和B的通電信號為H時活塞驅(qū)動電動機(jī)33上受到制動。如果通過壓縮碎豆使加在活塞39受到負(fù)載增大，則如(b)中所示通電到活塞驅(qū)動電動機(jī)33的電流增大。
在本實施例的提取機(jī)30中，由電流檢測電路74檢測到0.5A的電流時加在活塞39上的壓縮載荷為12.5kgf，檢測到2A的電流時加在活塞39上的壓縮載荷為50kgf。一般來說，如果碎豆的壓縮量大則開水的通過速度變低而提取出濃的咖啡飲料，如果壓縮量小則開水的通過速度變高而提取出淡的咖啡飲料?；陔娏髦蹬c壓縮載荷的此一關(guān)系來控制活塞驅(qū)動電動機(jī)33的通電，借此來設(shè)定與所售貨的咖啡飲料相對應(yīng)的碎豆的壓縮量。
圖9示出活塞驅(qū)動電動機(jī)33的通電特性，電動機(jī)從停止?fàn)顟B(tài)到開始旋轉(zhuǎn)的通電初期的電流值增大，旋轉(zhuǎn)后電流值減小而顯示出與負(fù)載相對應(yīng)的電流值。這種電動機(jī)的電流增大特性每個電動機(jī)是不同的，妨礙與加在活塞39上的負(fù)載相對應(yīng)的電流變化的檢測性。例如，在夯實時在時刻t1開始通電經(jīng)Δt秒后開始側(cè)的電流值，借此避開通電初期的電流增大特性。在本實施例中把Δt取為0.1秒，關(guān)于壓塊、吸入開水、上推殘渣等各通電時間也進(jìn)行同樣的測定。此外，因為安裝在活塞39上的O形圈39E與缸體32的滑動阻力引起通電量增加，所以電流檢測電路74把扣除了滑動阻力部分的電流值的電流值輸出到主控制部100。
圖10示出杯式自動售貨機(jī)的控制方框圖，包括基于售貨控制部101、流量計19、壓力傳感器25、貯水器2的浮子開關(guān)2A、開水罐10的浮子開關(guān)10B、設(shè)在提取機(jī)30上的檢測缸蓋37的上死點的光傳感器36B、檢測下死點的光傳感器36C、檢測殘渣廢棄位置的光傳感器36D、設(shè)在提取機(jī)30上的檢測活塞39的上死點的光傳感器39G、檢測下死點的光傳感器39H、檢測計量器5的前蓋5B的轉(zhuǎn)動的光傳感器5D、計量器5的計量編碼器59B、計量器5的光傳感器57的輸出來控制各部的主控制部100，儲存杯式自動售貨機(jī)的各部的控制數(shù)據(jù)的存儲器102，對在基準(zhǔn)時鐘脈沖發(fā)生部(未畫出)中發(fā)生的時鐘脈沖進(jìn)行計數(shù)而測量時間的定時器103。光傳感器36B、36C和36D例如是設(shè)在由電動機(jī)35所驅(qū)動的齒輪36上，由形成光透射用的窄縫的圓盤遮擋光路的有一對受光部和發(fā)光部的透射型光傳感器，設(shè)成缸蓋37位于上死點、下死點和殘渣廢棄位置時成為受光(‘通’)狀態(tài)。光傳感器39G、39H例如是由在齒條部348上形成的遮光部來遮擋光路的有一對受光部和發(fā)光部的透射型光傳感器，基于齒條部348的升降動作根據(jù)光傳感器39G、39H的受光/遮光的輸出圖形來檢測活塞39的位置。
從圖11(a)至(h)簡略地示出提取機(jī)30的提取動作。
圖11(a)示出碎豆的供給過程，缸體單元D直立著，把從計量器5所供給的碎豆P經(jīng)由瀉槽7D供給到缸體32。
圖11(b)示出提取準(zhǔn)備過程的第1狀態(tài)，碎豆一供給到缸體32就通電到缸蓋電動機(jī)35而驅(qū)動齒輪36，使缸體單元D以支點34A為中心沿逆時針方向轉(zhuǎn)動。
圖11(c)示出提取準(zhǔn)備過程的第2狀態(tài)，與缸體單元D的傾斜同步地使缸蓋37下降并插入缸體32，停止缸蓋電動機(jī)35的驅(qū)動。此時，齒輪36停止在從(a)中所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)過180°的位置。
圖11(d)示出提取過程的第1狀態(tài)，缸蓋37一插入缸體32活塞驅(qū)動電動機(jī)33就通電而使活塞39沿箭頭方向上升，借此壓縮(夯實)碎豆。隨著碎豆的壓縮的進(jìn)行加在活塞39上的負(fù)載加大，借此活塞驅(qū)動電動機(jī)33的電流值增加。由電流檢測電路74來檢測此一電流值的增加，在檢測到規(guī)定的電流值時把活塞驅(qū)動電動機(jī)33制動，然后停止通電使活塞39停止，借此使碎豆成為想要的壓縮狀態(tài)。壓縮后把開水經(jīng)由配管6A供給到缸體32的內(nèi)部。在提取殘渣的壓縮時壓力一加到活塞39上活塞頭39A就沿壓力作用方向移動，設(shè)在與活塞座39B之間的O形圈39E基于此一移動而彈性變形并壓接于活塞39和缸體32，借此保持缸體32的氣密性。供給到缸體32內(nèi)的開水在通過碎豆之際溶解咖啡成分而成為咖啡提取液，經(jīng)由飲料供給管30A注入飲料杯9(未畫出)。
圖11(e)示出提取過程的第2狀態(tài)，打開開水閥24使配管6A成為大氣壓之后，驅(qū)動活塞驅(qū)動電動機(jī)33使活塞39在缸體32內(nèi)上升而壓縮含有咖啡提取液的提取殘渣(壓塊)，把擠出的咖啡飲料送入飲料供給管30A。
圖11(f)示出把空氣吸引到缸體32中的吸引過程，逆轉(zhuǎn)驅(qū)動活塞驅(qū)動電動機(jī)33使活塞39下降。通過此一活塞39的下降動作把滯留在配管30A中的咖啡提取液吸引到缸體32內(nèi)。此時，缸體32內(nèi)成為負(fù)壓，借此滯留在配管6A中的開水也被吸引。
圖11(g)示出提取殘渣的廢棄準(zhǔn)備過程，驅(qū)動缸蓋電動機(jī)35使齒輪36從(c)中所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)動90°，借此缸蓋37從缸體32分離。分離后，使活塞39上升，借此上推殘留在缸體32內(nèi)的提取殘渣并停止。
圖11(h)示出提取殘渣A的廢棄過程，驅(qū)動缸蓋電動機(jī)35使齒輪36再轉(zhuǎn)動90°，借此缸體單元D沿箭頭方向轉(zhuǎn)動，在直立狀態(tài)下停止。在此一轉(zhuǎn)動時靠活塞39上推了的提取殘渣靠設(shè)在瀉槽7D的下部側(cè)壁上的刮板W剝落而如箭頭所示落下，進(jìn)入殘渣桶(未畫出)中。
圖12示出杯式自動售貨機(jī)的售貨動作中的時間分配圖。在該圖中，檢測缸蓋37的上死點、下死點、殘渣廢棄位置的光傳感器36B、36C、36D，以及檢測活塞39的上死點、下死點的位置的光傳感器39G、39H的輸出以受光時為‘通’(H)，以遮光時為‘?dāng)唷?L)。
購買者一投入硬幣，控制信號就從售貨控制部101輸出到主控制部100而提取開水閥22打開，并且泵60被以低速驅(qū)動而把少量的開水送出到配管6A。此時，泵60被以低速驅(qū)動以便送出不能推開設(shè)在配管6A上的單向閥21的壓送量的開水。借此把滯留在配管6A內(nèi)的開水壓送到配管6B并返回到開水罐10，并且靠從開水罐10所供給的大約90～95℃的高溫的開水來加熱配管6A。配管6A的加熱一結(jié)束就停止驅(qū)動泵60，一定時間后關(guān)閉提取開水閥22。推遲關(guān)閉提取開水閥22的時間的理由是為了防止如果與泵停止的同時或者在停止泵60之前關(guān)閉提取開水閥22則配管6A內(nèi)的壓力上升，推開單向閥21而開水供給到提取機(jī)30，被缸體32內(nèi)的碎豆所吸收。
除了以低速來驅(qū)動泵60之外，也可以例如把管路形成為含有提取開水閥22的配管6B的配管阻力小于配管6A的配管阻力，在泵60的驅(qū)動開始時打開提取開水閥22。
這里，泵60的驅(qū)動停止后，在直到關(guān)閉提取開水閥22期間購買者按下咖啡飲料的選擇按鈕的場合，售貨信號從售貨控制部101輸出到主控制部100。主控制部100基于售貨信號的輸入來關(guān)閉提取開水閥22而實行售貨動作。
此外，在提取開水閥22關(guān)閉之后，如果購買者按下加入砂糖和奶油咖啡飲料的選擇按鈕，則售貨信號從售貨控制部101輸出到主控制部100，主控制部100把通電信號輸出到計量電動機(jī)59A的電源部?；诖艘煌娦盘柺褂嬃侩妱訖C(jī)59A旋轉(zhuǎn)，收容于計量室51的碎豆靠活塞56D推出并經(jīng)由瀉槽7D供給到提取機(jī)30的缸體32。活塞56D以最前部為基準(zhǔn)位置(計量原點)后退與為了計量下次售貨時所使用的碎豆而與體積(容積)相對應(yīng)的移動量。此一移動量通過計數(shù)從計量編碼器59B所輸出的脈沖，在成為規(guī)定的計數(shù)值時停止計量電動機(jī)59A的旋轉(zhuǎn)來設(shè)定。
碎豆供給后，驅(qū)動缸蓋電動機(jī)35使提取機(jī)30的缸體單元D傾斜到提取位置。缸蓋37與此一傾斜動作同步地插入缸體32，光傳感器36C成為‘通主控制部100基于光傳感器36C的‘通’信號把通電信號輸出到電動機(jī)驅(qū)動電路70，通過驅(qū)動活塞驅(qū)動電動機(jī)33使活塞39上升，夯實收容于缸體32中的碎豆。由電流檢測電路74來檢測此一夯實時的活塞驅(qū)動電動機(jī)33的電流值，在檢測到與售貨的咖啡飲料相對應(yīng)的電流值時對活塞驅(qū)動電動機(jī)33進(jìn)行制動，然后停止通電。
此外，碎豆供給部7用咖啡磨7B把從豆貯藏容器7A所供給的咖啡豆粉碎，作為下一次售貨時使用的碎豆供給到計量器5。
碎豆在夯實后，打開連接到開水罐10的配管15A的開水閥23A，把開水供給到攪拌缽14，把從砂糖容器11所供給的砂糖溶解在開水中。同樣，打開配管15B的開水閥23B，把開水供給到攪拌缽14，把從奶油容器12A所供給的奶油原料溶解在開水中。
接下來，驅(qū)動泵60并在6～8氣壓的壓力下把加熱到大約90～95℃的高溫的開水供給到缸體32。此一高溫的開水在通過碎豆之際溶解咖啡成分而成為咖啡飲料，經(jīng)由飲料供給管30A供給到飲料杯9。流量計19把咖啡飲料的提取時與經(jīng)配管6A所壓送的開水量相對應(yīng)的流量信號輸出到主控制部100。在飲料杯9中，供給從砂糖供給系統(tǒng)的攪拌缽14供給溶解了砂糖的開水，進(jìn)而從奶油系統(tǒng)的攪拌缽14供給溶解了奶油的開水與所提取的咖啡飲料混合。
咖啡飲料的提取一結(jié)束，就停止泵60的驅(qū)動，經(jīng)過規(guī)定的時間(0.5秒)后打開開水閥24，驅(qū)動活塞驅(qū)動電動機(jī)33使活塞39進(jìn)一步上升。基于此一活塞39的上升動作把提取殘渣壓塊并擠出咖啡飲料之后，關(guān)閉開水閥24，逆轉(zhuǎn)驅(qū)動活塞驅(qū)動電動機(jī)33使活塞39下降，借此把滯留在單向閥21下游側(cè)的配管30A中的咖啡提取液吸引到缸體32內(nèi)。所吸引的開水被提取殘渣吸收。
提取殘渣的廢棄，在驅(qū)動缸蓋電動機(jī)35使缸蓋37從缸體32分離之后，正轉(zhuǎn)驅(qū)動活塞驅(qū)動電動機(jī)33使活塞39上升，借此把提取殘渣上推到上方使之從缸體32的頂上部露出，在此一狀態(tài)下驅(qū)動缸蓋電動機(jī)35使缸體單元D向直立位置轉(zhuǎn)動。通過此一轉(zhuǎn)動，提取殘渣接觸于設(shè)在瀉槽7D的下部側(cè)壁上的刮板W而從缸體單元D刮落。提取殘渣去除后，逆轉(zhuǎn)驅(qū)動活塞驅(qū)動電動機(jī)33使活塞39下降，借此結(jié)束售貨動作，成為售貨等待狀態(tài)。
上述配管內(nèi)的液體去除也可以根據(jù)需要在等待售貨時進(jìn)行。例如，驅(qū)動缸蓋電動機(jī)35使缸體單元D傾斜，在把缸蓋37插入缸體32的狀態(tài)下停止。接著打開開水閥24并通過驅(qū)動活塞驅(qū)動電動機(jī)33使活塞39上升。借此空氣從配管6A送入配管6C而配管中的液體成分被排出到排水桶18。這里，因為活塞39開始上升所以通過打開開水閥24能夠把所壓縮的空氣從配管6A送入配管6C。此外，活塞39的上升使空氣還送入飲料供給管30A而滯留在配管中的咖啡飲料流到下游側(cè)。
此外，在使缸體單元D傾斜之前驅(qū)動活塞驅(qū)動電動機(jī)33，借此使活塞39上升到不與缸蓋37干涉的高度的狀態(tài)下停止。接著驅(qū)動缸蓋電動機(jī)35使缸體單元D傾斜，在把缸蓋37插入缸體32的狀態(tài)下停止。接著打開開水閥24并通過逆轉(zhuǎn)驅(qū)動活塞驅(qū)動電動機(jī)33使活塞39下降。如果用此一方法，則把液體成分從配管6A和配管6C一側(cè)吸入缸體32內(nèi)的力加大，在活塞39下降后使活塞39從下死點上升，借此飲料供給管30A中的液體成分與吸入缸體32內(nèi)的液體成分一起流到下游側(cè)?；钊?qū)動電動機(jī)33控制成基于定時器103中所設(shè)定的時間來通電，借此可以在想要的時間內(nèi)進(jìn)行液體去除。
此外，也可以在售貨結(jié)束后把下一次售貨中使用的碎豆供給到缸體32內(nèi)，通過進(jìn)行夯實來對配管6A和飲料供給管30A進(jìn)行掃氣。在此一場合，在夯實結(jié)束后成為等待售貨狀態(tài)，在下一次售貨動作時不需要供給碎豆的動作而可以縮短售貨時間。
圖13(a)示出進(jìn)行配管內(nèi)的液體去除的另一種構(gòu)成，包括儲存碳酸氣的氣瓶90，連接于氣瓶90與配管6A之間的配管6D，設(shè)在配管6D上的電磁閥92，設(shè)在配管6D上的由歧管91來分岔并連接到碳酸化裝置的配管6E，以及設(shè)在配管6E上的電磁閥93，配管6D連接于設(shè)在配管6A上的單向閥21的下游側(cè)。
圖13(b)示出液體去除動作，使活塞39上升到上死點的狀態(tài)下停止。接著驅(qū)動缸蓋電動機(jī)35使缸體單元D傾斜，在關(guān)閉電磁閥93和24的狀態(tài)下通過打開電磁閥92使碳酸氣以規(guī)定的氣壓供給到配管6A。滯留在配管內(nèi)的液體成分基于碳酸氣的氣壓噴射到活塞39的頂上部。
如果用上述構(gòu)成，則基于碳酸氣的氣壓使滯留在配管內(nèi)的液體成分被迅速地去除，并且借助于從缸蓋37以高壓噴射的液體成分可以洗凈活塞39的頂上部。
雖然在本發(fā)明的實施例中就熱咖啡的制造進(jìn)行了說明，但是也可以運(yùn)用于出售冷咖啡的杯式自動售貨機(jī)。
如以上所說明的，如果采用本發(fā)明的杯式自動售貨機(jī)，則因為在咖啡飲料提取后賦予提取機(jī)內(nèi)與提取機(jī)的外部的壓力差，而使連接于提取機(jī)的管路中的液體流動，故可以使液體在咖啡飲料提取后不滯留在配管內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種杯式自動售貨機(jī)，把粉碎成規(guī)定的粒度的咖啡豆的碎豆供給到提取機(jī)，把規(guī)定的溫度的開水從開水罐經(jīng)由配管供給到前述提取機(jī)來提取咖啡飲料，其特征在于具有在前述咖啡飲料提取后基于前述提取機(jī)內(nèi)與前述提取機(jī)的外部的壓力差使連接于前述提取機(jī)的管路中的液體流動的流動機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的杯式自動售貨機(jī)，其特征在于前述流動機(jī)構(gòu)靠基于前述提取機(jī)的驅(qū)動發(fā)生的負(fù)壓把滯留在前述配管中的前述開水和從前述提取機(jī)送出前述咖啡飲料的管路內(nèi)的前述咖啡飲料吸引到在前述提取機(jī)中提取了前述咖啡飲料的碎豆的提取殘渣中。
3.如權(quán)利要求1所述的杯式自動售貨機(jī)，其特征在于前述流動機(jī)構(gòu)包括收容前述碎豆的缸體；升降自如地設(shè)在前述缸體內(nèi)的活塞；使前述活塞在前述缸體內(nèi)升降的升降機(jī)構(gòu)；以及靠基于前述活塞的上升動作使前述活塞從前述缸體內(nèi)的下死點上升而產(chǎn)生的空氣流動，把滯留在前述配管中的前述開水和從前述提取機(jī)送出前述咖啡飲料的管路內(nèi)的前述咖啡飲料推出到排水桶的控制機(jī)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的杯式自動售貨機(jī)，其特征在于前述控制機(jī)構(gòu)基于前述升降機(jī)構(gòu)的下降動作使前述活塞從前述缸體內(nèi)的上死點下降到下死點，借此把前述開水和前述咖啡飲料吸引到前述缸體內(nèi)，基于前述升降機(jī)構(gòu)的上升動作使前述活塞從前述缸體內(nèi)的下死點上升，借此使前述缸體內(nèi)的壓力上升而使吸引到前述缸體內(nèi)的前述開水和前述咖啡飲料經(jīng)由從前述提取機(jī)送出前述咖啡飲料的管路排出到前述排水桶。
5.如權(quán)利要求1所述的杯式自動售貨機(jī)，其特征在于前述流動機(jī)構(gòu)從連接于前述配管的氣瓶以規(guī)定的壓力填充氣體，借此使滯留在前述配管中的前述開水流動到前述提取機(jī)一側(cè)。
6.如權(quán)利要求3所述的杯式自動售貨機(jī)，其特征在于前述提取機(jī)基于前述氣體的壓力以高壓來噴射前述開水，借此來洗凈提取殘渣。
7.如權(quán)利要求3所述的杯式自動售貨機(jī)，其特征在于前述氣瓶轉(zhuǎn)用填充了碳酸飲料制造用的碳酸氣的碳酸氣瓶。
8.如權(quán)利要求1所述的杯式自動售貨機(jī)，其特征在于前述提取機(jī)包括缸體單元，該缸體單元包括收容前述碎豆的缸體、升降自如地設(shè)在前述缸體內(nèi)的活塞、以及驅(qū)動前述活塞的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；傾斜機(jī)構(gòu)，該傾斜機(jī)構(gòu)使前述缸體單元從第1姿勢傾斜到第2姿勢；以及缸蓋，該缸蓋在前述第2姿勢中與前述缸體相對地配合，把前述開水從前述開水罐供給到前述缸體內(nèi)。
全文摘要
一種杯式自動售貨機(jī),在咖啡飲料提取后,液體成分不滯留在配管內(nèi)。在咖啡飲料提取后驅(qū)動活塞驅(qū)動電動機(jī)(33)使活塞(39)下降,借此把滯留在配管(6A)和飲料供給管(30A)中的液體成分吸引到缸體(32)內(nèi)。
文檔編號A47J31/36GK1357489SQ0013481
公開日2002年7月10日 申請日期2000年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月4日
發(fā)明者福島直人, 上原一博, 千木良登, 山本廣 申請人:三洋電機(jī)株式會社