用于咖啡机的冲泡单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于咖啡机以冲泡研磨过的咖啡(咖啡粉)的冲泡单元，特别是 用于所谓的“浓缩咖啡机(espresso machine) ”，其中准备饮料之前咖啡粉的比例确定和输 送以及准备饮料之后用完的咖啡粉的去除或多或少自动地进行，且其允许连续地准备希望 份数的新鲜咖啡。
背景技术：
一种已知的用于准备咖啡的设备例如具有壳体；新鲜水连接件或新鲜水水箱； 用于加热新鲜水的加热构件；用于将加热的新鲜水在压力下输送至冲泡室的装置，该装置 设有密封构件、用于饮料粉末的入口以及用于饮料的出口 ；用于从冲泡室中排出或去除用 完的饮料粉末的装置；以及用于上述装置的驱动和控制部件。冲泡室包括圆柱形的套筒， 套筒具有设置在套筒中的可位移的柱塞以及能够将套筒密封的密封构件。这样，形成用于 接收饮料粉末的室空间。通过将热水在压力下引入室空间，位于室空间中的饮料粉末被冲 泡且完成的饮料从出口流出。需要用于饮料粉末的入口以向室空间进行供给，且准备饮料 之后清空冲泡室是通过套筒与柱塞之间的相对位移发生的，导致粉末渣被逐出。然后，冲泡 室枢转至起始位置，且粉末渣通过擦除构件去除并且落入收集容器中。然后，在柱塞缩回之 后，室空间被新鲜的粉末填充，且机器准备好准备下一份饮料。在所说明的设备中，具有柱 塞和密封构件的套筒形成具有预定容积的冲泡室。也就是说，在冲泡室被咖啡粉填充后，咖 啡粉被压缩，然后进行冲泡过程。现在，为了准备不同的咖啡饮料，一方面冲泡室填充更多 或更少的咖啡，另一方面冲泡咖啡粉的水量也改变。但是，为了使给定饮料的质量最佳，除 其他因素外咖啡粉的填料密度是相关的，即冲泡前或冲泡过程中咖啡粉被压缩的压力应当 始终是一样的。这对于具有预定固定容积但填充不同量咖啡粉的冲泡室来说是不可实现 的。
发明内容
本发明的目的是开发一种大致能避免上文所解释的缺点的、用于上文所讨论的类 型的咖啡机的冲泡单元，并且改进冲泡单元使得当压缩咖啡粉时能够根据希望的那样控制 压缩的压力。大体上，可以以电动、液压、或气动的方式控制该压缩压力。但是，本发明的主 题并不限于液压压缩装置。这一目的通过具有权利要求1所述特征的冲泡单元实现。通过下文对于一种优选 的示例性实施方式的说明的帮助，特别是参照附图，将解释本发明的进一步的特征和优点。
在附图中图1示出了冲泡单元的冲泡室的示意性的截面图；图2示出了冲泡室缩回且柱塞缩回情况下的冲泡单元的示意性的剖视图3示出了冲泡室向上移动且柱塞向上移动情况下的冲泡单元的示意性的剖视 图；图4示出了冲泡室缩回且柱塞向上移动情况下的冲泡单元的示意性的剖视图。
具体实施例方式在附图中，除非明确说明相反的情况，同样的元件使用同样的附图标记，且最初的 解释适用于所有的附图。在图1中，示意性地示出了与冲泡室一致的根据本发明的冲泡单元的基本元件的 截面图。将参照该视图说明冲泡单元的原理及其操作方式。用于咖啡机以冲泡咖啡粉的冲 泡单元1包括冲泡单元的壳体(图中未示出)；套筒4，套筒4的顶部开放且底部由基座7 封闭，咖啡粉被引入套筒4中；用于压缩冲泡室5中的咖啡粉10的上部柱塞3和冲泡柱塞 6。上部柱塞3固定地连接至冲泡单元的壳体，套筒4和冲泡柱塞6可移动并且可枢转地布 置在冲泡单元的壳体2中，冲泡柱塞6还能够相对于套筒4通过机械方式和液压方式位移。 热水供应管8在套筒4的基座7中开口。冲泡柱塞6中设有用于热水的通道，通道设有阀 门12。通道11将套筒基座7和冲泡柱塞的底面14之间的下部室空间与冲泡室5连接。而 套筒4、冲泡柱塞6和上部柱塞3限定冲泡室。上部柱塞3还具有用于饮料的出口 15，出口 15具有出口阀16。当准备咖啡饮料时，首先将咖啡粉填充入位于填充位置的套筒4中。然后，套筒4 从填充位置枢转至冲泡位置并且向上移动，如图1的双箭头24所示，使得固定地安装在冲 泡室壳体中的上部柱塞3与套筒4接合并且紧密地密封套筒4的顶部。冲泡柱塞6也通过 机械方式向上移动。图1示出了在咖啡饮料准备过程的该时间点处冲泡室5的状态。咖啡 粉10在冲泡室5中被压缩，且加压热水通过水入口 8被供给。阀门12仍然关闭，使得在下 部室空间13中形成过压。冲泡柱塞6被所述过压在冲泡室5的方向上通过液压推动。咖 啡粉被压缩。一旦由阀门12预先确定的给定过压作用于冲泡柱塞的底面14，阀门12就打 开且热水进入冲泡室5，在冲泡室中热水在压力作用下经过压缩的咖啡粉10并且通过饮料 出口 15和出口阀16流出。由于咖啡粉10的液压压缩，确保了即使在冲泡室5中的咖啡粉 的量不同的情况下，咖啡粉也总是能以同样的压缩压力被冲泡。准备饮料之后，冲泡室5的 清空是通过降低套筒4以及套筒4和冲泡柱塞6的相对运动来执行的，从而导致粉末渣10 被驱逐出来。然后，套筒4枢转至起始位置且粉末渣10通过擦拭被去除并落入收集容器 中。然后，在冲泡柱塞6缩回之后，室空间可以由新鲜的粉末填充并且机器准备好准备下一 份饮料。用于使套筒4和柱塞6升高和降低或各自枢转所必要的机械致动构件也容纳在 冲泡单元的壳体中，但是并未在附图中示出，因为这些驱动和致动构件的整体运动学结构 并不是根据本发明的设备的主题，所以在本发明的框架中我们并不进一步讨论该结构的细 节。图2示出了根据本发明的冲泡单元的一种示例性实施方式的截面图，其中套筒4 缩回且冲泡柱塞6缩回。此外，在顶部，上部柱塞3固定地连接至冲泡单元1的壳体2，且上 部柱塞3具有饮料出口 15和出口阀16。冲泡柱塞6位于可能的最低位置且套筒4准备好 填充咖啡粉。为此，套筒4枢转至右侧并进入填充位置。在填充之后，套筒4被枢转回之前 4的起始位置并且向上移动，直至上部柱塞3与套筒4接合并通过上部柱塞垫圈19以耐压密 封的方式将套筒密封。冲泡柱塞6也与套筒同时向上移动。一旦套筒4到达最高位置且冲 泡室5以耐压密封的方式封闭，热水就通过热水供应管8流入下部室空间13。该空间通过 与冲泡柱塞6相关的柱塞垫圈7以及通过与柱塞杆9相关的柱塞杆垫圈18以耐压密封的 方式与外部密封，使得在下部室空间13中可以建立过压。冲泡柱塞6通过下部室空间13 中的过压在冲泡室5的方向上被以液压方式向上位移。这一情况在图3中示出。图3是冲泡单元1的示意性的截面图，其中套筒4向上移动且冲泡柱塞6向上移 动。阀门12仍然关闭，也就是说，下部室空间13中的压力以及因此冲泡室5中的压缩压力 还没有达到希望的值。一旦达到阀门12预定的压缩压力，阀门12就打开且热水流入冲泡 室5，在冲泡阶段冲泡室5中还形成静液压，直至达到由出口阀16预定的压力且饮料从饮料 出口 15流出。图4是冲泡单元1的示意性的截面图，其中套筒4缩回且冲泡柱塞6向上移动。在 冲泡过程后，冲泡单元1即处于该状态。套筒4降低且冲泡柱塞6保持在上部位置。通过 冲泡柱塞6和套筒4之间的该相对运动，咖啡粉渣10被从套筒4中推出并且沉积在冲泡柱 塞的上表面21上。然后，套筒4枢转至起始位置一图中的右侧一且粉末渣10通过冲泡单 元的壳体2边缘22处的擦拭而被去除并通过形成在套筒4上的斜槽23落入收集容器中。 为了确保将粉末渣10从冲泡柱塞的表面21上完全擦除，该表面具有凸面，凸面的曲率半径 与套筒4的枢转半径相当。当套筒4与冲泡柱塞6枢转时，冲泡柱塞的整个表面21沿着壳 体边缘22移动最小的距离并且清除咖啡粉残余。然后，在冲泡柱塞6缩回之后，套筒4可 以填充新鲜的粉末且机器准备好进行下一次冲泡。由于咖啡粉10的液压压缩，根据本发明的冲泡单元在冲泡室5中具有不同量的咖 啡粉的情况下也能允许咖啡粉始终以同样的压缩压力被冲泡。这样，只使用一个冲泡单元1 或只使用一个冲泡室5，就能够在冲泡过程中以同样的压缩压力条件分别使用不同量的咖 啡粉来准备不同的咖啡饮料。
权利要求
一种用于咖啡机以冲泡咖啡粉部分(10)的冲泡单元，包括所述冲泡单元的壳体(2)、固定地连接至所述冲泡单元的所述壳体(2)的上部柱塞(3)、在顶部开放且在底部通过基座(7)封闭且用于接收所述咖啡粉部分(10)的套筒(4)、以及用于压缩冲泡室(5)中的咖啡粉部分(10)的冲泡柱塞(6)，所述套筒(4)和所述冲泡柱塞(6)可移动地且可枢转地布置在所述冲泡单元的所述壳体(2)中，用于升高和降低或分别枢转所述套筒(4)和所述柱塞(6)的机械致动构件也布置在所述冲泡单元的所述壳体(2)中，其特征在于，所述冲泡柱塞(6)在所述套筒(4)中通过液压引导以相对于所述套筒(4)位移。
2.根据权利要求1所述的冲泡单元，其特征在于，所述套筒(4)中设有下部室空间 (13)，所述下部室空间(13)位于所述套筒(4)的所述基座(7)与所述冲泡柱塞的底面(14) 之间，热水供应管(8)终结于所述下部室空间(13)，且所述冲泡柱塞(6)具有用于热水的导 管(11)，所述用于热水的导管(11)设有阀门(12)并且所述用于热水的导管(11)将所述 下部室空间(13)与所述冲泡室(5)连接起来，其中，通过由所述热水供应管(8)供应加压 热水，能够在所述下部室空间(13)中形成过压，这样所述冲泡柱塞(6)能够在所述冲泡室 (5)的方向上通过液压推动。
3.根据权利要求1或2所述的冲泡单元，其特征在于，所述上部柱塞(3)具有用于饮料 的出口(15)，所述用于饮料的出口(15)具有出口阀(16)。
4.根据前述权利要求中的任意一项所述的冲泡单元，其特征在于，所述冲泡柱塞(6) 具有凸面(21)，所述凸面的曲率半径与所述套筒(4)的枢转半径相当。
5.根据前述权利要求中的任意一项所述的冲泡单元，其特征在于，所述下部室空间 (13)通过与所述冲泡柱塞(6)相关的柱塞垫圈(17)和与柱塞杆(9)相关的柱塞杆垫圈 (18)以耐压密封的方式对外部密封。
全文摘要
本发明涉及一种用于咖啡机以冲泡研磨过的咖啡部分(10)的冲泡单元(1)，包括冲泡单元壳体(2)、牢固地连接至冲泡单元壳体(2)的上部柱塞(3)、用于接收研磨过的咖啡部分(10)并且在顶部开放且在底部由基座(7)封闭的容器(4)、以及用于压缩冲泡室(5)中的研磨过的咖啡部分(10)的冲泡柱塞(6)。容器(4)和冲泡柱塞(6)可移动且可枢转地设置在冲泡单元壳体(2)中。机械操作元件设置在冲泡单元壳体(2)中用于升高、降低和枢转容器(4)和柱塞(3)。冲泡柱塞(6)在容器(4)中相对于容器(4)被可移动地通过液压引导。下部室空间(13)设置在冲泡柱塞底面(14)和容器(4)的基座(7)之间，热水供应管(8)向下部室空间(13)开放。冲泡柱塞(6)具有用于热水的通道(11)，所述通道设置有阀门(12)并且将下部室空间(13)连接至冲泡室(5)。当通过热水供应管(8)向下部室空间(13)供应加压热水时，在下部室空间中形成过压，从而在冲泡室(5)的方向上通过液压压迫冲泡柱塞(6)。
文档编号A47J31/36GK101951821SQ200980105478
公开日2011年1月19日 申请日期2009年2月9日 优先权日2008年2月17日
发明者S·拉克斯图尔 申请人:埃格罗咖啡系统公司
文档序号 :
【 1545674 】
技术研发人员：Ｓ.拉克斯图尔
技术所有人：埃格罗咖啡系统公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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