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胶囊萃取设备

阅读：653发布：2021-03-01

IPRDB可以提供胶囊萃取设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于萃取胶囊(16)的设备，它包括：第一部件(2)，可相对于该第一部件运动并具有用于胶囊以及在其闭合位置限定胶囊萃取位置的空间的第二部件(3)，包括布置成可利用重力插入胶囊并将胶囊定位在中间位置的胶囊引导件(6，7)的引导和定位部件，和饮料倾注系统(19)，在该设备中，所述第二活动部件(3)使胶囊从中间位置运动到萃取位置。，下面是胶囊萃取设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于胶囊(16，32，56)的萃取的设备，它包括：

-第一部件(2，30，50)，

-可相对于该第一部件运动的第二部件(3，34)，

-用于该胶囊的壳体(4，35)，该壳体在对着第一部件的第二部件的闭合位置沿所述壳体的一轴线(25)限定该胶囊的萃取位置，-包括引导胶囊的装置(6，7，31)的插入和定位部件，该插入和定位部件设置成利用重力插入胶囊并将所述胶囊定位在中间位置，-饮料倾注系统(19，53)，

第二部件(3，34)构造成当该设备闭合时使该胶囊(16，32，56)从所述中间位置运动到所述萃取位置，其特征在于，所述引导胶囊的装置(6，7，31)包括止动装置(20)，该止动装置构造成沿相对于所述壳体(4，35)的萃取位置的胶囊轴线(25) 偏置或倾斜的轴线(26)将胶囊(16)保持在所述中间位置，并且，第二部件(3，34)控制胶囊以将该胶囊从中间位置移动到壳体(4，35)中的萃取位置。

2.一种按权利要求1所述的设备，其特征在于，所述止动装置(20) 相对于所述壳体的萃取位置的胶囊轴线(25)偏置或倾斜地保持胶囊。

3.一种按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述止动装置将胶囊保持在中间位置，使得第二部件(3，34)沿再对中轴线(25)的运动使胶囊进入壳体(4)，从而使胶囊的轴线(26)降低至第二部件的轴线(25)，并将胶囊推入萃取位置。

4.一种按权利要求1所述的设备，其特征在于，所述止动装置将胶囊保持在与再对中轴线(25)平行地偏置的轴线上。

5.一种按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述止动装置保持胶囊相对于再对中轴线(25)以小于30°的小角度倾斜。

6.一种按权利要求1、2、4中任一项所述的设备，其特征在于，所述引导装置(6，7，31)构造成控制不对称的胶囊，该胶囊包括接合在该引导装置中的引导边缘。

7.一种按权利要求1、2、4中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二部件(3)构造成当胶囊(16)从中间位置行进到萃取位置时迫使该胶囊(16)经过所述止动装置(20)。

8.一种按权利要求1、2、4中任一项所述的设备，其特征在于，所述引导装置包括位于同一位置的用于将胶囊保持在所述中间位置的至少一个止动装置。

9.一种按权利要求8所述的设备，其特征在于，所述引导装置包括两个止动装置。

10.一种按权利要求1、2、4中任一项所述的设备，其特征在于，所述止动装置包括其高度足以固定胶囊的止动凸台。

11.一种按权利要求10所述的设备，其特征在于，所述止动凸台通过保持胶囊的支承在该止动凸台上的领圈来固定胶囊。

12.一种按权利要求10所述的设备，其特征在于，所述止动装置包括固定的凸台。

13.一种按权利要求10所述的设备，其特征在于，所述止动装置包括可弹性回退的凸台。

14.一种按权利要求1、2、4中任一项所述的设备，其特征在于，所述止动装置包括插入滑动件。

15.一种按权利要求1、2、4中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一部件(2，30)是固定的，并包括平移引导所述第二部件(3，34) 朝向该第一部件(2，30)的基本水平的引导体(14)。

16.一种按权利要求15所述的设备，其特征在于，用于插入胶囊并使胶囊定位的部件放置在所述引导体(14)的前方，并包括两个引导装置(6， 7，31)。

17.一种按权利要求1、2、4中任一项所述的设备，其特征在于，它包括特别具有锥体或尖头的萃取板(30，55)，其中，所述第二部件(3， 34)使胶囊朝向该萃取板运动以到达所述萃取位置。

18.一种按权利要求1、2、4中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二部件(3，34)由确保到达打开和闭合位置的运动的装置(8)移动。

19.一种按权利要求18所述的设备，其特征在于，所述确保运动的装置(8)为杆系统(9，10，11，12，18)。

20.一种按权利要求1、2、4中任一项所述的设备，其特征在于，再次打开所述第二部件(3，34)允许所述胶囊通过重力下落。

21.一种按权利要求20所述的设备，其特征在于，所述胶囊在其下落过程中由所述引导装置(6，7，31)引导。

22.一种按权利要求17所述的设备，该设备容纳有胶囊(16)，其特征在于，该胶囊包括领圈和萃取面，该胶囊相对于穿过其领圈的平面不对称，该领圈由所述设备的引导装置(6，7)引导，并且在该设备闭合时所述萃取面与萃取板接触或者至少与萃取板足够近，该胶囊具有在胶囊中的压力提高时容易破裂的表面。

23.一种包括按上述权利要求中任一项所述的设备的咖啡机，其特征在于，该咖啡机还包括水箱、水管、使水运动的泵、加热水的装置和在该设备的第二部件中的出水口。

说明书全文

技术领域

本发明涉及一种胶囊(盖杯/盖碗)萃取(提取)设备和结合有所述没备的机器。市场上已有胶囊萃取设备。需要提出一种容易将胶囊插入并定位在该设备中但是又简单且便宜的萃取设备。

背景技术

遇到的一个问题是使胶囊在该设备中定位以及围绕胶囊而闭合该设备以进行萃取。用户通常必须将胶囊定位在胶囊支承件上或壳体中，然后手动或自动地围绕胶囊而闭合该设备。使胶囊正确定位是重要的，以使得该设备围绕胶囊正确地闭合，并因而获得良好的密封性以确保良好的萃取条件。不好的定位可能会破坏胶囊，并因而影响萃取条件。而且，胶囊的装载必须是容易的，无需来回试验并且没有错误，以将胶囊正确地定位在该设备中。此外，胶囊的装载必须尽可能快，而且不需要过多的操纵。
因此，已知的设备通常采取在垂直的平面中插入胶囊，并且萃取或灌注部件沿水平平面围绕胶囊运动。这类系统的优点是可以如储蓄罐那样从上方装载胶囊，因此胶囊装载迅速。然后通过将胶囊推向另一部件如水加热器的活动部件的运动完成胶囊的定位。但是，这些设备的制造复杂，不适合于消费市场上低成本的入门级咖啡机。因此它们一般用于商用市场如餐馆、酒吧或团体机构。例如，专利申请WO 98/47418涉及一种用于预测定插入件的萃取设备，其中，该插入件被垂直插入并被水平萃取。该设备的缺点是它包括两个用于萃取的活动部件，这使得机械原理较复杂。
美国专利5,776,527涉及一种用于透镜形过滤胶囊的灌注设备，该设备包括为由活动活塞推向水加热器的活动止动件的引导和保持装置。这些止动件在弹簧的作用下返回它们的位置以释放胶囊，然后胶囊在这些止动件转动以向下打开时在重力作用下下落。这一设备使利用胶囊引导和保持装置的若干组合运动。这使得该设备复杂，并且生产成本高。
专利申请EP1219217A1涉及一种包括在接纳胶囊的位置与释放胶囊的位置之间振动的胶囊座的咖啡机。胶囊座在位于垂直位置时由水平运动的活塞推向注水系统。由于该胶囊座的振动构型、该胶囊座的具有三个参考位置的复杂性以及所需部件的数目，因此该设备复杂，并且生产成本高。

发明内容

本发明的目的是为消费者提供一种设计较简单、成本较低且具有机械可靠性的萃取系统。目的之一是容易将胶囊插入用于萃取该胶囊的设备中；具体地，可以无需试验地将胶囊无误地插入和定位在萃取设备中，不需要过多的操纵，而且没有将胶囊不准确地定位在所述设备中的危险。另一目的是限制该设备的必需部件的数目，尤其是活动部件的数目，从而降低其复杂性及其制造成本。
本发明涉及一种胶囊萃取装置，包括：
-第一部件，
-可相对于该第一部件运动的第二部件，
-用于该胶囊的壳体，该壳体在对着第一部件的第二部件的闭合位置沿所述壳体的一轴线限定该胶囊的萃取位置，
-包括引导胶囊的装置的插入和定位部件，该插入和定位部件设置成利用重力插入胶囊并将所述胶囊定位在中间位置，
-饮料倾注系统，
其中，第二部件构造成当该设备闭合时使该胶囊从所述中间位置运动到所述萃取位置，其特征在于，所述引导胶囊的装置包括止动装置，该止动装置构造成沿相对于所述壳体的萃取位置的胶囊轴线偏置或倾斜的轴线将胶囊保持在所述中间位置，并且，第二部件控制胶囊以将该胶囊从中间位置移动到壳体中的萃取位置。
可以用本发明设备萃取的胶囊可为任何类型，例如可以是作为申请人的专利EP 512’148和EP 602’203的主题的开口胶囊、过滤纸胶囊(filter paper capsule)型或者圆柱形或截头圆锥形刚性或半刚性胶囊。在一优选实施例中，胶囊是不对称的，并包括由该设备的引导装置引导的引导边缘。因此，沿引导边缘不对称的胶囊可相对于萃取轴线稍稍倾斜。该倾斜的优点是，如下所述，当沿萃取轴线使胶囊重新定位时，可以对胶囊作用力。但是，本发明设备也可用于对称胶囊。
胶囊可容纳任何类型的可溶或可萃取食品，例如烘焙或研磨咖啡、可溶咖啡、可溶可可、牛奶、茶、脱水汤料和其它食品以及这些食品的任何组合。
为简单起见，本发明设备优选地包括固定的第一部件和可相对于第一部件运动的第二部件。但是，也可使用都可运动的第一部件和第二部件。
事实上，本发明设备可以使胶囊从中间位置运动到萃取位置：它保持在其中间位置，它行进到其萃取位置，并且当萃取后打开第二活动部件时，胶囊仅在重力作用下被自然释放。胶囊掉入抽屉或其它任何已用胶囊的回收装置中，而用户可以重新装载该设备。
优选地，该设备包括胶囊止动装置。这些止动装置构造成在胶囊插入插入和定位部件中时将胶囊保持在中间位置。这些止动装置沿一相对于壳体的萃取位置的胶囊轴线偏置或倾斜的轴线保持胶囊。该萃取位置对应于对着固定部件闭合活动部件并且同时封入胶囊的位置。
可以注意到，壳体可以形成在活动部件或固定部件上，也可以将壳体在固定部件和活动部件之间分开。
因此，至少有两种方案可用于从中间位置运动到萃取位置。
第一种方案是例如相对于萃取位置的胶囊轴线偏置地将胶囊保持在中间位置，以使得运动中的活动部件作用在胶囊上使胶囊降低并沿所述活动部件的轴线将胶囊推入其萃取位置。胶囊可沿其再对中轴线(或萃取轴线) 例如与再对中轴线平行地或者以一定角度、优选地小于30°的小角度相对于再对中轴线倾斜地偏置。这一方案可避免机械复杂性和使用最少的运动部件。具体地，可以通过静态的止动装置将胶囊容易地保持在中间位置，并且当活动部件向固定部件运动以及然后使胶囊在萃取位置定位时，正是活动部件控制胶囊的运动。
在第一优选实施例中，活动部件因而构造成当胶囊从其中间位置运动到其萃取位置时迫使胶囊行进通过止动装置。因此，当活动部件驱动沿一偏置或倾斜轴线定位的胶囊时，胶囊被迫沿与萃取位置的胶囊轴线对应的活动部件的运动轴线重新定位，从而迫使胶囊行进通过止动装置。一旦胶囊经过止动装置，所述部件中的至少一个对着另一部件闭合并将胶囊压靠在萃取部件上的部件便将胶囊放置在萃取位置。一旦重新打开两部件，胶囊便不再由止动装置保持，并因而可以被释放。可以理解的是，这一构型比已知系统更简单、更可靠。
第二种方案是活动部件仅沿其行进轴线将胶囊推入其萃取位置。
因此，本设备包括沿与壳体的轴线基本同轴的轴线将胶囊保持在中间位置的止动装置。在一优选实施侧中，当胶囊从其中间位置行进到其萃取位置时，活动部件作用在止动装置的开口上以将其移到一旁。
固定部件包括用于活动部件的朝向该固定部件的平移运动的引导体。该引导体可基本平行地定向，以引导活动部件进行水平运动。该引导体例如由至少两根导轨、优选地四根导轨构成。本发明设备允许通过水平注水进行萃取。活动部件优选地基本呈圆柱形。
在本发明设备中，胶囊的插入和定位部件与引导体垂直地位于引导体前方，并包括至少一个引导装置。优选地，它包括两个引导装置。这些引导装置可以是任何种类的；例如，在萃取专利EP 512’148的胶囊时，引导装置为可以与胶囊领圈接合的插入滑动件。
为将胶囊保持在中间位置，在第一实施例中，该引导装置包括至少一个位于同一位置的用于将胶囊保持在所述中间位置的止动装置。优选地，引导装置包括两个止动装置。这些止动装置可以是任意种类的，例如其高度刚好足以固定胶囊的止动凸台。凸台与胶囊的边缘例如领圈相互作用。因此凸台通过支承在凸台上的领圈保持胶囊。可以通过迫使领圈行进通过凸台获得从支承位置到释放位置的路径，凸台可以是固定或可弹性回退的。
在本发明设备的另一实施例中，该引导装置是枢转的，并形成或包括设置成在活动部件位于打开位置时使胶囊在中间位置固定不动以及在活动部件位于闭合位置时释放该胶囊的止动装置。这些止动装置在固定或释放位置由可转动地安装在活动部件外部上的致动杆致动：该杆通过活动部件的运动将引导装置置于固定或释放位置。
在本发明设备的最后一个实施例中，该设备在引导体的前方包括位于活动部件下方的可回退止动件。该可回退止动件也由活动部件的运动驱动：当活动部件位于打开位置时，它可将胶囊保持在适当的位置。
该装置还包括萃取板，其中，活动部件使胶囊朝向该萃取板运动以到达萃取位置。胶囊通常包括设置成在该装设备闭合时与萃取板接触或者至少与萃取板足够近的萃取面。如果萃取过滤纸胶囊，该板是穿有孔以允许供萃取液流过的简单的板。如果胶囊为上述两专利所提到的胶囊，例如具有在胶囊中压力提高时容易破裂的表面的胶囊，则该板为如专利EP 512’142和EP 604’615所述的包括锥体或尖头的板。
活动部件由使其运动到打开和闭合位置的装置移动。这些运动装置可采取各种形式。优选地使用机械结构简单的装置，例如杆与球窝接头型固定系统组合而成的传动系统。也可使用其它任何提供基本为线性的运动的方案，例如具有如螺纹件的液压、电动或机械系统。
如上所述，在萃取结束时，活动部件打开以允许胶囊由于重力而下落。
在第一实施例中，本设备的工作情况如下：用户利用插入滑动件插入胶囊。胶囊例如由形成插入所述滑动件中的领圈的外缘引导。止动装置使胶囊在中间位置固定不动；具体地，其外缘由止动装置保持。用户在允许活动部件闭合的装置上作用力，因此活动部件使胶囊进入其壳体并降低胶囊的轴线以将其引至活动部件的运动轴线，这使得胶囊的领圈越过止动装置并定位在位于这些止动装置下方的萃取位置。进行萃取，并且当活动部件打开时，胶囊由于不再由止动装置保持而在重力作用下下落。
下文的图7-13示出其它实施例的工作。
本发明设备结合在咖啡机或其它萃取系统内，该咖啡机或其它萃取系统还包括水箱、水管、使水运动的泵、加热水的装置和活动部件中的出水口以及咖啡机或其它萃取系统中通常包括的任何其它部件。“其它萃取系统”指复合饮料、浓咖啡和其它萃取系统。
本发明还涉及一种包括上述设备的咖啡机。该咖啡机还包括水箱、水管、使水运动的泵、加热水的装置和在本发明设备的活动部件中的出水口。

附图说明

下面结合附图作进一步说明，其中：
图1为位于打开位置的本发明设备的立体图，
图2为与图1相同的视图，但是为了易于理解活动部件的运动，除去了引导体，
图3为位于闭合位置的本发明设备的立体图，
图4为闭合位置处的侧视图，
图5为沿将胶囊定位于中间位置的轴线A的视图，以及
图6与图5相同的视图，其中胶囊位于萃取位置，
图7为第二实施例的立体图，其中活动部件位于闭合位置，
图8为图7的立体图，其中活动部件位于打开位置，
图9和10为沿萃取板轴线的视图，
图11-13为本发明的最后一实施例的示意图。

具体实施方式

参见图1-6，萃取设备1包括固定部件2和活动部件3。部件3包括用于待萃取胶囊的壳体4。胶囊16的插入和定位部件包括两个供胶囊在其中滑动以定位的引导装置6，7。胶囊因而可有滑过引导装置的领圈。将胶囊保持在相对于活动部件的运动轴线25偏置的位置上。因为胶囊相对于其领圈不对称，所以胶囊还由于其重心相对于领圈偏置而稍稍倾斜。该倾斜有助于胶囊在活动部件运动时由活动部件的壳体接纳。活动部件3通过闭合和打开它的装置8运动。这些装置由包括固定安装在操作轴10上的杆臂 9的球窝接头系统构成。该轴分别固定安装在两对杆11和12上。杆11和 12沿杆13的轴连接在一起。杆12用螺纹件系统18固定安装在活动部件3 上。由球窝接头系统移动的活动部件3在由四根导轨15构成的引导体14 中滑动。球窝接头系统闭合时，杆的轴13由于止动件24而停止运动。胶囊16设计成在萃取时行进并压靠在萃取板17上。饮料经倾注系统19流入未示出的杯中。本发明设备还在引导装置6，7中包括两个允许胶囊保持在中间位置的相同的止动装置20。螺纹件21，22可以将倾注系统固定安装在萃取板上。活动部件的后部设置有出水口23。
本发明设备的操作情况如下：用户通过插入滑动件6，7插入胶囊16。胶囊进行滑动直到到达止动装置20：胶囊的领圈压靠在这些装置上，并且胶囊位于中间位置，这一点从图5中也可清楚看出：胶囊的轴线用参考标号25表示，活动部件的轴线用参考标号26表示。由于胶囊相对于穿过其领圈的平面不对称，胶囊的轴线容易相对于活动部件的运动轴线稍稍倾斜。然后用户操作杆9，该杆借助杆系统使活动部件3运动。该活动部件沿其轴线25运动：在该运动中，活动部件使胶囊16进入其壳体4中，这有使胶囊轴线26朝向活动部件的轴线25降低的效果。结果是胶囊的领圈在止动装置20的下方经过。然后用户给出指令以通过活动部件中的管件23供应热水：水流过胶囊；通过压力升高，胶囊靠在萃取板上而打开，咖啡经出口19流入放置在下方的杯子中。萃取完成时，用户提起杆9以使得活动部件向后运动，并释放不再被保持并且因而落入已用胶囊回收系统中的胶囊。然后可用该设备进行下一次萃取。
参考图7-10，相对于本发明设备中的活动部件和使所述活动部件运动的装置来说，其较清楚地示出本发明设备中的引导和固定胶囊的装置。萃取板30包括两个绕轴33枢转的作为胶囊32引导装置31的部件。在图 9和10中较清楚地示出，每个枢转部件都包括两个定位止动件即内侧止动件39和外侧止动件40。活动部件34包括用于胶囊的壳体35，其各侧有一凸台41。用于使活动部件运动的装置未示出。在活动部件的两侧设置有绕轴37转动的致动杆36，该致动杆包括引导装置31的移动指状件38和所述致动杆36的两作用区即前区42和后区43。
工作情况如下：
在图8所示的打开位置，致动杆36的移动指状件38由于作用在枢转部件31的内侧止动件39上而将枢转引导装置31保持在胶囊32的保持位置处(图10)。当活动部件34向萃取板30运动时，凸台41释放前作用区42并朝后作用区43行进以进行定位，因此移动指状件38将外侧定位止动件40向外推。由此，枢转引导装置移开，这意味着，当打开活动部件时，胶囊将不再被保持。
图11-13示出使胶囊固定不动的另一实施例。固定部件50包括萃取板55和饮料倾注系统53。在胶囊56的中间定位位置下方设置有绕轴54 转动的可回退止动件51。指状件57可保持胶囊。最后，该设备包括固定安装在活动部件上并从而作用在可回退止动件上以打开和闭合该止动件的部件52。
工作情况如下：
图11示出活动部件运动到打开位置时的状态。因此部件52使可回退止动件向下倾斜，以释放胶囊。图12示出活动部件打开过程结束时的状态，此时可回退止动件返回使胶囊56固定不动的位置。最后，图13示出可回退止动件在萃取所述胶囊56时的位置。
可以理解的是，本发明设备构成包括用于萃取胶囊的所有部件即水箱、水管、使水运动的泵、加热水的装置和活动部件中的出水口的咖啡机的一部分。

标题	发布/更新时间	阅读量
饮料胶囊-专利编号CN105559586B	2020-05-11	813
饮料胶囊-专利编号CN106136901A	2020-05-13	403
饮料胶囊-专利编号CN105564843A	2020-05-13	898
饮料胶囊-专利编号CN109588990A	2020-05-12	926
饮料胶囊-专利编号CN109592228A	2020-05-11	752
饮料胶囊-专利编号CN108338689A	2020-05-12	157
饮料胶囊-专利编号CN105559586A	2020-05-11	397
饮料胶囊-专利编号CN108602615B	2020-05-12	616
饮料胶囊-专利编号CN108602615A	2020-05-11	547
饮料胶囊-专利编号CN207956635U	2020-05-13	809

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