机器(M)包括液压回路，该液压回路包括：冲泡组件(1)；水箱(4)；泵(3)，具有连接到水箱(4)的入口和连接到冲泡组件(1)的出口；通常关闭的单向阀(10)，定位在泵(3)与冲泡组件(1)之间；加热器(9)，用于加热由泵(3)输出的水；以及通常打开的排出阀(12)，具有连接在单向阀(10)和泵(3)的出口与冲泡组件(1)之间的入口(12a)，该排出阀被设计成采用打开状态和关闭状态，在打开状态和关闭状态中该排出阀分别允许和防止流体从入口(12a)朝向排出环境(11)流动。排出阀(12)为具有差动液压控制的三通双位阀，该排出阀具有耦接在单向阀(10)与冲泡组件(1)之间的主入口(12a)、分别连接在泵(3)的出口与单向阀(10)之间以及单向阀(10)与冲泡组件(1)之间的第一控制入口和第二控制入口(12b；12d、12a)、以及与所述排出环境(11)连通的出口(12c)。
1.一种用于制备饮料的机器(M)，所述机器包括液压回路，所述液压回路包括冲泡组件(1)，
泵(3)，具有连接到所述水箱(4)的入口和与所述冲泡组件(1)耦接的出口，通常关闭的单向阀(10)，插入在所述泵(3)与所述冲泡组件(1)之间以当从所述泵(3)输出的水的压力超过一预定阈值时允许水流动到所述冲泡组件(1)，加热装置(9)，用于加热由所述泵(3)输出的水，以及
通常打开的排出阀(12)，具有连接在所述单向阀(10)与所述泵(3)的所述出口以及所述冲泡组件(1)之间的入口，所述排出阀被设计成采用打开状态和关闭状态，在所述打开状态中，所述排出阀允许流体从所述排出阀的所述入口朝向排出环境(11)流动，而在所述关闭状态中，所述排出阀防止流体从所述排出阀的所述入口朝向所述排出环境(11)流动；
所述排出阀(12)为具有差动液压控制的三通双位阀，所述排出阀具有在所述单向阀(10)与所述冲泡组件(1)之间与所述液压回路耦接的主入口(12a)、连接在所述泵(3)的所述出口与所述单向阀(10)之间的第一控制入口(12b)和连接在所述单向阀(10)与所述冲泡组件(1)之间的第二控制入口(12d)、以及与所述排出环境(11)连通的出口(12c)；
所述机器的布置方式使得在所述泵(3)被激活以用于制备所述饮料之后，所述排出阀(12)在所述单向阀(10)打开之前从所述打开状态切换到所述关闭状态，并且在当所述饮料已被分配时所述泵被停用之后，所述排出阀(12)切换回所述打开状态。
2.根据权利要求1所述的机器，其中，所述单向阀(10)和所述排出阀(12)集成在单个三通阀组件(30)中，所述三通阀组件具有入口(30a)，在外部连接到在所述泵(3)的所述出口与所述冲泡组件(1)之间的所述液压回路，并且在内部与所述单向阀(10)的入口以及与所述排出阀(12)的所述第一控制入口(12b)连通，出入口(30b)，在外部连接到所述冲泡组件(1)并且在内部与所述单向阀(10)的出口和所述排出阀(12)的所述主入口(12a)连通，以及出口(30c)，与所述排出环境(11)连通。
3.根据权利要求1所述的机器，其中，所述排出阀(12)包括中空主体(13，14)，在所述中空主体中设置有所述主入口(12a)、所述第一控制入口(12b)和所述排出阀的所述出口(12c)，并且在所述中空主体中限定有与所述主入口(12a)和所述第一控制入口连通并且能够通过阀座(21)与所述排出阀的所述出口(12c)连通的腔室(22)；在所述腔室(22)中且在所述第一控制入口(12b)与所述主入口(12a)之间，以流体密封的方式能移动地安装有活塞(23)，所述活塞承载塞子(24)，所述塞子适于与所述阀座(21)配合以用于控制所述主入口(12a)与所述排出阀的所述出口(12c)之间的连通；所述活塞(23)具有相关联的弹性装置(25)，所述弹性装置趋于使所述塞子(24)移动远离所述阀座(21)。
4.根据权利要求2所述的机器，其中，所述排出阀(12)包括中空主体(13，14)，在所述中空主体中设置有所述主入口(12a)、所述第一控制入口(12b)和所述排出阀的所述出口(12c)，并且在所述中空主体中限定有与所述主入口和所述第一控制入口连通并且能够通过阀座(21)与所述排出阀的所述出口(12c)连通的腔室(22)；在所述腔室(22)中且在所述第一控制入口(12b)与所述主入口(12a)之间，以流体密封的方式能移动地安装有活塞(23)，所述活塞承载塞子(24)，所述塞子适于与所述阀座(21)配合以用于控制所述主入口(12a)与所述排出阀的所述出口(12c)之间的连通；所述活塞(23)具有相关联的弹性装置(25)，所述弹性装置趋于使所述塞子(24)移动远离所述阀座(21)。
5.根据权利要求4所述的机器，其中，所述单向阀(10)内置于所述排出阀(12)中。
6.根据权利要求5所述的机器，其中，在所述活塞(23)中限定有与所述排出阀(12)的所述主入口(12a)永久连通的腔体(26b)，并且在所述腔体中限定有另一阀座(29)，所述腔体(26b)通过所述另一阀座能与所述排出阀(12)的所述第一控制入口(12b)连通；在所述腔体(26b)中能移动地安装有另一塞子(28)，所述另一塞子与所述另一阀座(29)配合以用于控制所述第一控制入口(12b)与在操作中能执行所述出入口(30b)和所述第二控制入口(12d)的功能的所述主入口(12a)之间的连通；所述另一塞子(28)与另一弹性装置(31)相关联，所述另一弹性装置趋于将所述另一塞子保持接合地抵靠在所述另一阀座(29)上。
用于制备饮料的机器以及在机器中使用的阀组件
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于制备饮料的机器，特别是用于制备意大利浓缩咖啡的机器。
[0002] 更具体地，本发明涉及一种具有液压回路的机器，包括：
[0003] 冲泡组件，
[0004] 水箱，泵所具有的入口连接到所述水箱的入口并且其出口连接到冲泡组件，[0005] 通常关闭的单向液压阀，该单向液压阀插入在泵与冲泡组件之间以当从泵输出的水的压力超过一预定阈值时允许水流动到冲泡组件，
[0006] 电加热装置，用于加热由泵输出的水，以及
[0007] 通常打开的排出阀，具有连接在单向液压阀与冲泡组件之间的入口，并且被设计成采取打开状态和关闭状态，在打开状态和关闭状态中，该阀分别允许和防止流体从冲泡组件朝向排出环境流动。
背景技术
[0008] 在2014年12月18日提交的意大利专利申请TO2014A001002中描述了这种类型的机器。
[0009] 在这种现有机器中，排出阀是通常打开的双通双位电磁阀。当在操作中时，一旦饮料已被分配，机器的液压回路就通过所述电磁阀排空，该电磁阀由机器的控制单元激励并且打开排出通道，使冲泡组件与单向阀之间的加压水能够流入收集容器(诸如，滴水盘)中。
[0010] 上述已知方案效果良好，但是稍显昂贵，这是因为排出阀是通过合适的电控制线必须连接到机器的控制单元的电磁阀。
[0011] 用于控制液压塞的螺线管的成本取决于制造螺线管所需的铜的质量，这进而取决于供应螺线管所需的力的强度。为了降低该部件的成本，已知减少阀内的液压形状，但是在阀的使用寿命期间这具有阀的潜在污染和阻塞的缺点。
发明内容
[0012] 本发明的一个目的是制造用于制备饮料的既便宜又并入了简化的电布线的此类机器。
[0013] 该目的和其它目的根据本发明利用上面指定的类型的机器实现，其中，排出阀为具有差动液压控制的三通双位阀，其具有在单向阀与冲泡组件之间与所述液压回路耦接的主入口、连接在泵的出口与所述单向阀之间并且分别在单向阀与冲泡组件之间的第一控制入口和第二控制入口、以及与所述排出环境连通的出口；
[0014] 该布置方式使得在泵被激活以用于制备饮料后，排出阀在所述单向阀打开之前从打开状态切换到关闭状态，并且在当饮料已被分配之后泵被停用时，排出阀切换回打开状态。
[0015] 在一个实施例中，单向阀和排出阀合适地内置于单个三通阀组件中。
[0016] 特别地，单向阀可合适地内置于液压控制排出阀中。
[0017] 本发明还涉及在上述类型的用于制备饮料的机器中使用的阀组件。
附图说明
[0018] 在参考附图仅作为非限制性实例而提供的下面的详细描述中阐述了本发明的另外的特征和优点，在附图中：
[0019] 图1是根据现有技术的用于制备饮料的机器的示意图，
[0020] 图2是根据本发明的用于制备饮料的机器的示意图，
[0021] 图3是根据本发明的可用的液压控制排出阀的轴向截面，
[0022] 图4是根据本发明的用于制备饮料的机器的可替换实施例的示意图，以及[0023] 图5是在根据本发明的机器中可用的一体式阀组件的实施例的轴向截面。
具体实施方式
[0024] 在图1中，附图标记M用于整体上表示根据现有技术的用于制备饮料的机器。所述机器M包括液压回路，该液压回路包括冲泡组件1，该冲泡组件液压地基本相当于用于将饮料分配到收集容器2(诸如，杯子)中的喷嘴(choke)。
[0025] 电泵3具有经由吸入管道5连接到水箱4的入口，该吸入管道可装配有流量计6(例如，涡轮流量计)以提供指示由泵吸入的水的流速的电信号(脉冲)。
[0026] 泵3可为振动电泵或由已知类型的电动机8驱动的泵。
[0027] 由泵3输出的加压水然后到达电加热装置或煮器9，并且从该电加热装置或煮器继续朝向冲泡组件1。
[0028] 在加热设备9与冲泡组件1之间定位有单向液压阀10，其被设计成当来自泵3的水的压力超过一预定阈值(诸如，2bar)时使水能够朝向所述冲泡组件流动。
[0029] 附图标记12用于表示双通双位电磁阀形式的排出阀，该排出阀的入口连接在单向阀10的出口与冲泡组件1的入口之间，并且该排出阀的出口连接到排水容器11(诸如，滴水盘或者通常为咖啡机供应的盒)。
[0030] 在根据上述现有技术的机器中，排出电磁阀12是稍显昂贵的部件。所述阀包括激励螺线管12a，该激励螺线管使用合适的电线必须连接到机器M的控制单元(未示出)。
[0031] 利用根据本发明的方案可以作出实质的节省，下面参考图2描述了本发明的第一实施例。已经进行描述的所述附图中的部件和元件使用与之前所用的相同的附图标记来指示。
[0032] 在根据图2的机器M中，排出阀12为具有差动液压控制的三通双位阀。所述阀12具有：主入口12a，其连接到机器M的在单向阀10与冲泡组件1之间的液压回路；第一控制入口12b，其连接在泵3的出口与单向阀10之间；以及出口12c，其与排水或排出容器11连通。如下面更清楚地描述的，当在操作中时，主入口12a还可以用作第二控制入口12d。
[0033] 该布置使得一旦泵3已被激活以制备饮料，液压控制排出阀12就在单向阀10打开之前从打开状态切换到关闭状态。
[0034] 排出阀12在由压力差控制的基础上工作。这是在泵的出口支路中的压力与冲泡组件中的压力之间的比率的实验观察的基础上产生的：该比率在操作状态与非操作状态之间基本上不同。还观察到当饮料正被分配时所述比率然而没有显著地变化，并因此随着由所述饮料的前体(precursor)施加的背压变化，所述比率保持大约不变。
[0035] 一旦饮料已被分配，泵3被停用并且排出阀12切换回打开状态。
[0036] 液压控制阀12具有简化结构，并且既不需要控制螺线管，也不需要专用的电线来控制。
[0037] 图3示出在图2中的机器M中可用的液压控制排出阀12的实施例。
[0038] 根据图3的阀12包括中空主体，在示出的示例性实施例中，该中空主体由使用螺纹耦接件结合在一起的两个元件13和14形成。
[0039] 元件13具有基本上管状壁13a，该管状壁的一个末端旋拧到元件14。在相对的末端处，管状壁13a连接到横向端壁13b。
[0040] 在管状壁13a的中间部分中存在开口15，入口连接件16以流体密封的方式装配到该开口中，该入口连接件的中央通道为阀12的主入口12a和第二控制入口12d。
[0041] 在端壁13b的中央部分中存在通孔17，连接件18以流体密封的方式装配到该通孔中，该连接件的中央通道为阀12的第一控制入口12b。
[0042] 元件14具有轴向中央通道19，并且连接件20以流体密封的方式装配到该通道的一个末端，该连接件的中央通道为排出阀的出口12c。
[0043] 阀座21在通道19的与连接件20相对的末端处形成于元件14中。
[0044] 在元件13和14之间存在如整体上用附图标记22表示的腔室。活塞23轴向可移动地并且以流体密封的方式安装在所述腔室内，从而将该腔室分成两个腔室部分22a和22b，两个腔室部分彼此密封地分离并且与主入口12a和控制入口12d连通以及分别与控制入口12b连通。
[0045] 在朝向元件14定向的部分中，活塞23支承塞子24，该塞子被设计成与阀座21配合以控制主入口12a与出口12c之间的连通。
[0046] 螺旋弹簧25布置在腔室22的部分22a中且在活塞23与排出阀的主体的元件14之间。该弹簧25作用于活塞23上，趋于使所述活塞和塞子24移动远离阀座21。
[0047] 如上所示，排出阀12是通常打开的，即，其通常采用图3所示的布置，其中，塞子24从阀座21中移除，并因此主入口12a与出口12c连通。
[0048] 一旦泵3已被激活，为了制备饮料，加压水到达排出阀12的控制入口12b，从而使得活塞23朝向排出阀12的主体的元件14移动。这是可能的是因为使活塞23移动所需的介入压力小于单向液压阀10的阈值压力(其例如为1.5bar)。塞子24然后关闭阀座21，从而在单向阀10打开之前使主入口12a与出口12c断开连接。
[0049] 通过适当地确定排出阀的弹簧25的尺寸，可以确保排出阀12随着单向阀10的相继关闭。
[0050] 一旦排出阀12已关闭并且单向阀10已打开，由泵3生成的并且由设备9加热的水流到达冲泡组件1，其中，用于制备饮料的一定量的物质已以已知的方式放置，潜在地预先包装在胶囊(capsule)或类似物中。饮料然后被渐减分配到收集容器2中。
[0051] 一旦饮料已被分配并且泵3已被停用，单向阀10保持打开，从而使液压回路能够在其上游被排空，并且饮料继续从冲泡组件1朝向杯子2流动。排出阀12(在单向阀10上游和下游)的腔室22b和22a中的压力下降，直到弹簧25的与腔室22中的压力结合的压力与腔室22b中的压力匹配，从而使得阀能够重新打开。该操作模式对于差动压力控制阀来说是典型的。
[0052] 一旦已完成打开，塞子4不再与阀座21接触，并且在冲泡组件1与单向阀10之间的机器的液压回路中所含的水然后可以通过差动阀12排到排水盘或滴水盘11中。
[0053] 有利地，如图4示意性地示出的，单向阀10和液压控制排出阀12可以内置于使用图4和图5中的附图标记30表示的单个阀组件中。已经进行描述的所述附图中的部件和元件使用与之前所用的相同的附图标记来表示。
[0054] 参考图4，阀组件30具有入口30a，其在外部连接到机器M的在泵3的出口与冲泡组件1之间的液压回路，从而在所述组件内与单向阀10的入口并且与排出阀12的控制入口12b连通。阀组件30还具有出入口30b，其在外部连接到冲泡组件1，并且在内部与单向阀10的出口以及与排出阀12的主入口12a和控制入口12d连通。
[0055] 最后，阀组件30具有出口30c，其与排出容器11连通并且在所述组件30内与排出阀12的出口12c连通。
[0056] 图5示出了图4中示意性地示出的阀组件30的实施例。在所述实施例中，单向阀10实际上内置于排出阀12中。
[0057] 在图5所示的实施例中，活塞23由例如通过螺纹耦接件结合在一起的两个中空主体26和27形成。
[0058] 轴向通道26a形成于主体26中，其朝向排出阀12的控制入口12b或者阀组件30的入口30a定向，所述轴向通道26a与所述入口12b(30a)连通并且能够与由塞子28控制的相邻的腔体26b连通，该塞子与形成于通道26a与腔体26b之间的相关联的阀座29配合。
[0059] 塞子28与螺旋弹簧31相关联，该螺旋弹簧趋于朝向阀座29按压塞子。
[0060] 塞子28、相关的阀座29和弹簧31一起形成使用图4中的附图标记10表示的单向阀。
[0061] 腔体26b通过形成于主体27中的一个或多个通道32与腔室22的部分22a永久地连通。
[0062] 从上述描述中可以立刻理解图5中的阀组件30的操作模式。
[0063] 图5中的阀组件30被示出处于这样的状态：排出阀12(21、24)已关闭，但是止回阀10还没有打开，该阶段紧接在触发加压的热水流动到机器的冲泡组件1之前。
[0064] 在图4和图5所示的实施例中，阀组件30使得能够明显简化必要的液压连接件。
[0065] 自然地，尽管给出本发明的原理，但是实施手段和具体实施例可从仅通过非限制性实例的方式进行描述并且示出的内容大大地变化，而不会因此超出如所附权利要求书所限定的本发明的范围。
