專利名稱：具有耗損過濾料或膠囊的咖啡機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一次性過濾料(filter)或膠嚢的咖啡機(jī)或濃 咖啡機(jī)，其配備有以兩個(gè)階段操作的半自動(dòng)系統(tǒng)，所述兩個(gè)階段為1) 手動(dòng)放置一次性過濾料或膠嚢；2) 通過電子控制的電動(dòng)機(jī)械致動(dòng)器進(jìn)行咖啡沖泡并返回階段1。
技術(shù)背景這種類型的濃咖啡機(jī)使用了特定的單杯半剛性塑料過濾器，該過 濾器容納磨碎、配比并搗實(shí)的咖啡，并且命名為一次性過濾料、膠嚢 或類似物。后面將稱之為膠嚢。在市場(chǎng)上的濃咖啡機(jī)中，通常同一個(gè) 泵為液壓夾緊系統(tǒng)、自動(dòng)丟棄用過的膠嚢以及咖啡沖泡服務(wù)。這意味 著總壓力在夾緊/丟棄和沖泡之間按比例分配。然而在三個(gè)系統(tǒng)之間的 這樣的壓力分配不能獲得良好質(zhì)量的最終產(chǎn)品和良好的夾緊壓力，從 而引起漏水并在咖啡機(jī)中產(chǎn)生水垢。此外，膠嚢填充/丟棄系統(tǒng)相當(dāng)復(fù) 雜并且由于它使用了彈簧機(jī)構(gòu)而不可靠，所述彈簧機(jī)構(gòu)可能由于使用 和高溫而喪失原本的才幾械特性。本發(fā)明的目的是一種用于裝載和移除一次性過濾料或膠嚢的絕對(duì) 新穎的機(jī)械系統(tǒng)，該系統(tǒng)在高壓力下具有高強(qiáng)度和可靠性；本發(fā)明的 另 一個(gè)目的是一種密封和壓靠在一次性過濾料或膠嚢上的機(jī)械系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容一種具有一次性過濾料或膠嚢的濃咖啡機(jī)，其配備有用于沖泡濃 咖啡的半自動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于以下特征-用于裝載和丟棄一次性過濾料或膠嚢的半自動(dòng)的完全機(jī)械系 統(tǒng)。當(dāng)閉合時(shí)，在一次性過濾料的座體上轉(zhuǎn)動(dòng)的膠嚢保持件的逆時(shí)針 轉(zhuǎn)動(dòng)形成幾何結(jié)構(gòu)上適配于膠嚢的殼體；兩個(gè)座體的完好重疊通過壓 靠在轉(zhuǎn)動(dòng)座體底部上的槽、榫槽接頭和球狀物導(dǎo)向，所述轉(zhuǎn)動(dòng)座體容納在固定座體上的球形空腔中。在咖啡沖泡過程中，豎直和環(huán)形接頭 穩(wěn)固了兩個(gè)機(jī)械部件并且獲得兩個(gè)座體之間的良好的剛性夾緊，從而 抗衡沖泡過程中的高壓力。這意味著良好地封裝膠嚢并避免由于塑料 類型的材料、高工作壓力和水溫的組合作用產(chǎn)生的可能的變形。后傳 感器桿和前重力提取器定位成確保一旦沖泡結(jié)束，就將用過的膠嚢移 除并丟棄到位于咖啡機(jī)底座底部上的小容器中。實(shí)際上，在沖泡時(shí)在 膠嚢由于壓力和溫度而變形的情況下，膠囊可能粘附到殼體表面上。 在所述的移除之后，所述設(shè)備自動(dòng)地準(zhǔn)備好，以便手動(dòng)地放入新膠嚢
用于下一次沖泡。所述系統(tǒng)結(jié)實(shí)、可靠并且允許通過轉(zhuǎn)動(dòng)60°重復(fù)所 述放置和移除。
-膠嚢泡制活塞的完全機(jī)械夾緊系統(tǒng)，通過壓力凸輪、挺桿、熱 交換器和泡制括塞之間的連接操作，所述系統(tǒng)具有兩個(gè)功能用于夾 緊所述活塞和用于將電泵的電流供給給同步系統(tǒng)，該同步系統(tǒng)包括連 接到電機(jī)軸并致動(dòng)微動(dòng)開關(guān)的沖泡凸輪。實(shí)際上，僅僅當(dāng)膠嚢就位時(shí)， 所述電機(jī)才開始順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)180°;所述電機(jī)拖拉壓力凸輪同時(shí)拖拉沖 泡凸輪，所述沖泡凸輪(通過同步定位)確保擠壓膠嚢，同時(shí)致動(dòng)電 泵和沖泡。該系統(tǒng)能夠節(jié)約用于沖泡的電泵的總的工作能量，從而確 保了極品咖啡、不漏水、不生成水垢或不磨損機(jī)構(gòu)。
-可以雙重調(diào)節(jié)膠嚢和活塞之間的距離通過(順時(shí)針或逆時(shí)針) 轉(zhuǎn)動(dòng)活塞進(jìn)行宏觀調(diào)整，從而增加或減少距離膠嚢的較大距離；通過 挺桿在成形于熱交換器上的殼體中滑動(dòng)進(jìn)行宏觀調(diào)整，所述滑動(dòng)通過 兩個(gè)貝勒維爾墊圏(Belleville washers)和螺紋銷提供的止動(dòng)器來控 制。該調(diào)整允許通過膠嚢的任何可能的裂紋的進(jìn)一步調(diào)節(jié)。
-用于核實(shí)膠囊已放置和沖泡活塞的放置壓力的電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)。 該系統(tǒng)確保了咖啡機(jī)僅僅在這些條件下工作；此外，這樣減少了手動(dòng) 操作的數(shù)量。


通過作為實(shí)例的優(yōu)選但非限定性的實(shí)施例的詳細(xì)描述，可以更好 地理解本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)以及特征。下面將參考附圖，其中圖1示出濃咖啡機(jī)的內(nèi)部左視圖； 圖2示tt!濃咖啡機(jī)的內(nèi)部前視圖； 圖3示出中心線縱截面并且示出機(jī)械元件的組裝系統(tǒng)； 圖4示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的具有鉸接機(jī)構(gòu)的一次性膠嚢的 座體的固定部件和轉(zhuǎn)動(dòng)部件以及膠嚢的移除系統(tǒng)；
圖5示出連接兩個(gè)座體的系統(tǒng)和對(duì)膠嚢的搗實(shí)運(yùn)動(dòng)； 圖6示出膠嚢調(diào)節(jié)的滑動(dòng)系統(tǒng)的操作；
圖7示出活塞上的展開部分，其在咖啡機(jī)主體中容納有可能的噴 出的咖啡或熱水；
圖8示出一次性膠嚢的座體之間的鉸接結(jié)構(gòu)，即槽或榫槽接頭；
圖9a和圖9b示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的具有鉸接機(jī)構(gòu)的一次 性膠嚢的座體的固定部件和轉(zhuǎn)動(dòng)部件以及膠嚢的移除系統(tǒng)；
圖10示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施的中心線縱截面并且示出機(jī)械元 件的組裝系統(tǒng)
具體實(shí)施例方式
參考附圖，尤其是參考圖1、2和3,濃咖啡機(jī)包括底座(chassis) 1; 一次性膠嚢的座體(porta-capsule body )，其包括轉(zhuǎn)動(dòng)部件2和固 定部件3，配備有旋鈕37、沖泡物噴口 38、傳感器軸29、微動(dòng)開關(guān) 33和可以放置一次性過濾料或膠嚢14的前提取器35;熱交換器5, 其具有電泵24、用于輸送水的電動(dòng)閥25、加熱器26和恒溫器39、活 塞31和相關(guān)的ciclers43;挺桿9和加速器31;壓力凸輪7;和具有微 動(dòng)開關(guān)20的咖啡沖泡凸輪19，所述壓力凸輪和沖泡凸輪二者由電機(jī) 21控制；支撐裝置；固定裝置；調(diào)整和密封裝置。
所述咖啡機(jī)處于待用狀態(tài)時(shí)，壓力凸輪7位于上死點(diǎn)(圖5中階 段A)。該凸輪通過螺紋銷44連接到電機(jī)軸10上，并且所述凸輪在電 機(jī)室4內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；咖啡沖泡凸輪19通過螺釘18連接到所述電機(jī)軸上。
通過旋鈕37， 一次性膠嚢的座體的轉(zhuǎn)動(dòng)部件被手動(dòng)地順時(shí)針轉(zhuǎn) 動(dòng)；傳感器軸29由螺旋彈簧42 (圖3)拉緊，并且將用過的膠嚢14 從固定座體向前推進(jìn)。前提取器35通過前提取器支撐軸16和彈性銷34緊固在電機(jī)軸4上，并且在轉(zhuǎn)動(dòng)座體轉(zhuǎn)動(dòng)期間，所述前提取器用于 通過重力保持和使所述膠嚢降下。所述系統(tǒng)包括后傳感器軸，并且前 提取器確保用過的膠嚢排放和落入小容器內(nèi)，以防在膠嚢放置在一次性膠嚢的座體的部件2和3中時(shí)由于壓力和溫度所產(chǎn)生的一定的應(yīng)力 或附著力而被卡住。一次性膠嚢的座體的轉(zhuǎn)動(dòng)部件2的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)使得咖啡機(jī)準(zhǔn)備好放 置一顆新的膠嚢用于下一次沖泡，如圖4中所示(階段A和階段B)。 在膠嚢定位在轉(zhuǎn)動(dòng)部件2上之后，逆時(shí)針的手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)閉合和連接一次 性膠嚢的座體的所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件2和固定部件3。由于所述部件之間形成的鉸接和槽(grooving) 11的支點(diǎn)(圖8 的局部G)，并且由于榫槽接頭(tonguing joint)(圖8的局部F)和 導(dǎo)向球狀物46 (圖5的局部P)，該球狀物由螺旋彈簧45擠壓，位于 一次性膠嚢的座體的固定部件上的球形槽口 48中。當(dāng)閉合時(shí)，通過夾緊螺釘30固定在一次性膠嚢的座體的固定部件 上的傳感器軸29被推動(dòng)以便抗衡所述彈簧42并且被推向微動(dòng)開關(guān) 33，所述微動(dòng)開關(guān)供給電機(jī)21的電流。所述電機(jī)使壓力凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)180。直到下死點(diǎn)(圖5的階段B)，從 而確定挺桿9上的壓力，所述挺桿使熱交換器5靠近由泡制cicler43 連接的活塞6，朝向蓋以便達(dá)到理想的附著活塞/膠嚢和令人滿意的泡 制壓力。泡制活塞朝向膠囊的沖程使得鎖定套筒12 (圖5的局部O)容納 在一次性膠嚢的座體的轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的槽口內(nèi)，在咖啡沖泡過程中(圖 5的階段B)所述槽口形成連接兩個(gè)部件2和3的環(huán)形連接器。在咖啡的沖泡過程中，所述膠嚢和泡制活塞6之間的良好密封通 過其它因素確保。首先，通過順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)螺紋連接到泡制 cicler43上的活塞6正確調(diào)節(jié)所述膠囊和泡制活塞之間距離。第二因 素是撓性滑動(dòng)(圖6的局部E)，該滑動(dòng)由熱交換器5上的容納室中的 挺桿9的兩個(gè)貝勒維爾墊圏15控制(圖6的局部D)，這允許任何由 于膠嚢的任何可能的裂紋的進(jìn)一步的調(diào)節(jié)，沖程為0.7mm，通過內(nèi)六角頭螺釘36控制。第三因素涉及0形圏27,該O形圏定位在活塞上 的容納室上，確保良好地附連到膠嚢上，因此確保了良好的密封。沖泡凸輪19和壓力凸輪17的同步允許當(dāng)壓力凸輪到達(dá)下死點(diǎn)時(shí) (圖5的階段B)，由微動(dòng)開關(guān)20控制的電路切斷電機(jī)21的供給并使 電泵24運(yùn)行，從而產(chǎn)生咖啡沖泡物。在泡制活塞上的截頭錐形幾何形 狀是另一安全元素，所述截頭錐形幾何形狀靠近以接觸膠嚢(圖7中 局部A)，適于避免可能的咖啡或熱水的噴'減。一旦沖泡完成，電動(dòng)機(jī)構(gòu)即停止電泵電路并使電機(jī)運(yùn)行，從而壓 力凸輪到達(dá)上死點(diǎn)，這允許通過螺旋彈簧8使得膠嚢與組裝的活塞-加速器-挺桿分離，并使系統(tǒng)準(zhǔn)備好用于下一次沖泡。在本發(fā)明的該優(yōu)選實(shí)施例中，具有其它的部件第二槽13、沖泡 凸輪的夾緊螺釘17、咖啡組的夾緊螺釘22。加速器的轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿23、 傳感器軸的調(diào)整螺母28、加熱器的夾緊螺釘32、用于轉(zhuǎn)動(dòng)加速器的螺 釘40、加速器的夾緊螺釘41以及球狀物47。所有這些機(jī)械部件，單 個(gè)或組合地制成具有高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在圖9a、 9b和10中示出用于實(shí)現(xiàn)一次性膠囊的座體的另外的實(shí) 用方式。這里， 一次性膠嚢的座體的轉(zhuǎn)動(dòng)部件2由塑料制成，而重力 提取器35供給有橡膠末端。這意味著變換泡制活塞6并使其沖程增大。 事實(shí)上，當(dāng)閉合時(shí)，該活塞對(duì)膠嚢擠壓，使一次性膠嚢的座體的轉(zhuǎn)動(dòng) 部件停止，從而防止一次性膠嚢的座體打開。這樣，可以省去通過榫 槽接頭和擠壓球狀物的固定。具有一次性過濾料或膠嚢或類似物的咖啡機(jī)的可實(shí)施的細(xì)節(jié)、材 料和形狀可以變化但是仍然落在本發(fā)明和本專利的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有一次性過濾料或膠囊的濃咖啡機(jī)，所述濃咖啡機(jī)包括底座(1)；一次性膠囊的座體，其包括轉(zhuǎn)動(dòng)部件(2)和固定部件(3)，并且容納一次性過濾料或膠囊(14)；熱交換器(5)；電泵(24)；泡制活塞(6)；壓力凸輪(7)；咖啡沖泡凸輪(19)；控制和調(diào)整裝置；支撐裝置；固定裝置；密封裝置，其特征在于膠囊(14)和泡制活塞(6)之間的密封通過所述壓力凸輪(7)的轉(zhuǎn)動(dòng)所引起的豎直機(jī)械運(yùn)動(dòng)所提供的夾緊來確保。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃咖啡機(jī)，其特征在于膠嚢(14)和 泡制活塞(6)之間的所述密封通過調(diào)節(jié)活塞和膠嚢之間的宏觀距離、 活塞(6)的轉(zhuǎn)動(dòng)、挺桿(9)的兩個(gè)貝勒維爾墊圏(15)的受控的滑 動(dòng)和O形圏(27)來確保。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的濃咖啡機(jī)，其特征在于后傳感器 軸系統(tǒng)(29)和前提取器(35)布置成確保移除并使膠嚢落入合適的 容器中。
4. 根據(jù)前迷權(quán)利要求之一所述的濃咖啡機(jī)，其特征在于使用通 過一次性膠嚢的座體的所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件(2 )的轉(zhuǎn)動(dòng)來裝載和移除膠嚢的 半自動(dòng)系統(tǒng)， 一次性膠嚢的座體的所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件(2)通過槽(11)鉸 接到一次性膠嚢的座體的固定部件(3)上，這確保移除用過的膠嚢， 從而使系統(tǒng)準(zhǔn)備好用于下一個(gè)膠嚢和下一次的咖啡沖泡。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的濃咖啡機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件 和固定部件(2, 3)的定位通過所述槽、榫槽接頭和球狀物(46)實(shí) 現(xiàn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的濃咖啡機(jī)，其特征在于 一次性膠嚢的 座體的轉(zhuǎn)動(dòng)部件(2)由塑料制成，重力提取器(35)配備有橡膠末端(49)，泡制活塞(6)擠壓膠嚢(14)并且鎖定一次性膠嚢的座體的 所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件以避免其打開。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的濃咖啡機(jī)，其特征在于電動(dòng)機(jī)械夾緊和安全系統(tǒng)由所述凸輪(7， 19 )操作，所述凸輪通過電機(jī)(21) 控制；所述凸輪將所述活塞(6)布置在所述膠嚢(14)上并且通過相 同動(dòng)作，所述凸輪允許電泵(24)供給咖啡沖泡物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的濃咖啡機(jī)，其特征在于多個(gè)微動(dòng)開關(guān) 連接到電路或電子電路，所述微動(dòng)開關(guān)僅僅通過一個(gè)手動(dòng)操作，即轉(zhuǎn) 載和移除膠嚢而使咖啡機(jī)的使用更容易和更安全。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的濃咖啡機(jī)，其特征在于所述泡 制活塞(6)上的截頭錐形靠近以與膠嚢(14)接觸，避免了咖啡或熱 水的可能的噴濺。
全文摘要
一種具有一次性過濾料或膠囊的濃咖啡機(jī)，該濃咖啡機(jī)包括一次性膠囊的座體，該座體包括轉(zhuǎn)動(dòng)部件(2)和固定部件(3)；泡制活塞(6)；壓力凸輪(7)；咖啡沖泡凸輪(19)；控制和調(diào)整裝置；密封裝置，其特征在于膠囊(14)和泡制活塞(6)之間的密封通過所述壓力凸輪(7)的轉(zhuǎn)動(dòng)所引起的豎直機(jī)械運(yùn)動(dòng)來確保；膠囊的移除通過后傳感器軸系統(tǒng)(29)和前重力提取器(35)確保；用于裝載和移除膠囊的半自動(dòng)系統(tǒng)；通過所述凸輪(7，19)操作并通過多個(gè)微動(dòng)開關(guān)控制的電動(dòng)機(jī)械夾緊和安全系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G07F13/00GK101404917SQ200780010117
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2007年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月10日
發(fā)明者喬瓦尼·斯皮內(nèi)利 申請(qǐng)人:尖晶石有限責(zé)任公司;喬瓦尼·斯皮內(nèi)利