CN106998938B - 用于制作芳香饮料的自动注入单元 - Google Patents

Abstract

一种用于生产芳香饮料的自动注入单元(1)，包括注入筒(2)和用于封闭所述筒(2)的活塞(5)，所述注入筒(2)和所述活塞(5)形成腔室(3)，所述腔室(3)用于容纳芳香精华的填料的包装(4)，所述活塞(5)由自动控制装置操作，所述自动控制装置包括控制器(400)，所述控制器(400)用于接通液压泵(301)以使得能够可逆地从用于装载所述包装(4)的位置进入其与所述筒(2)接合的分配位置。

Description

用于制作芳香饮料的自动注入单元

发明领域

本发明涉及一种用于生产芳香饮料的注入单元。

该注入单元通常包括具有用于容纳包含芳香精华的填料的包装的腔室的注入筒，以及用于关闭腔室的活塞，该活塞在用于装载包装的位置与活塞与筒接合的分配位置之间可移动，活塞是自动驱动型的。

芳香精华可以是任何类型的，例如咖啡粉、大麦、茶等。

现有技术

存在于市场上的自动驱动的注入单元可以是电驱动型或液压驱动型。在电驱动单元中，闭合和打开的自动运动用电机驱动的系统进行。这些单元具有成本高且可靠性低的双重缺点。在液压驱动单元中，液压驱动活塞直接连接到注入单元的活塞，并且活塞的直径与芳香精华包装的最大直径相当并且通常大于该最大直径。

然后液压活塞直接和轴向地作用在注入单元的活塞上。所述液压活塞的行程是将芳香精华的填料从装载位置移动到分配位置和从分配位置到卸载位置所需的行程。随后所述液压活塞的高立方容积需要成比例长的填充时间。该填充时间导致从分配步骤启动时到饮料被有效分配时的等待时间。

发明目的

因此，本发明的技术任务是提供一种用于生产芳香饮料的注入单元，其能够消除现有技术所具有的技术缺点。

在本技术任务的框架下，本发明的目的是提供一种自动驱动的注入单元，用于用更短时间生产芳香饮料，以将注入单元驱动到打开和关闭状态。

本发明的另一个目的是提供一种用于生产芳香饮料的注入单元，其通过保证高固有可靠性和有限的生产成本的系统自动驱动。

发明内容

根据本发明，通过提供如权利要求1所述的注入单元来实现该技术任务以及上述和其它目的。

第一个优点在于本发明的注入单元提供了有限的驱动时间，同时在经济上有利于制造且可靠。

此外，本发明的注入单元自身自动打开和关闭，而不需要使用外部杠杆的手动致动。

此外，在随后的权利要求中限定了本发明的其它特征。

附图说明

本发明的其它特征和优点从在附图中以非限制示例方式示出的根据本发明的注入单元的较佳但非排除性实施例的描述中会显现出来，附图中：

图1示出了处于装载位置的注入单元的立体图；

图2示出了处于分配位置的图1的注入单元的立体图；

图3示出了处于分配位置的图1的注入单元的侧视图；

图4示出了处于分配位置的图1的注入单元的侧视图，沿着排除单元的两个肩部中一个的竖直平面剖开；

图5示出了处于装载位置的注入单元的立体图，设有双液压致动器；

图6示出了图1的注入单元的操作电路的框图；

图7示出了替代图6的方案的可能变型的框图；以及

图8再次作为示例示出了一变型。

在本发明的各种优选实施例中，相同的部件将由相同的附图标记表示。

具体实施方式

参考图1、图2、图5和图7，用于制造芳香饮料的注入单元整体由附图标记1表示。

注入单元1包括注入筒2，该注入筒2具有用于容纳芳香精华的包装4的腔室3和用于封闭腔室3的活塞5。

包装4可以是纸包、或者包含含有芳香精华粉(例如咖啡)的刚性、半刚性或软胶囊。

活塞5由于平移而在用于装载包装4的位置和其与腔室3接合的分配位置之间是可移动的。

活塞5围绕轴线39铰接到连接杆38，连接杆38又绕轴线37连接到曲柄35。曲柄35围绕轴线36固定地连接到旋转销101，转动旋转销101被限制在包含筒2和活塞5的注入单元1的框架的相对的两肩部57。销101沿一个方向或相反方向的旋转使活塞5从装载位置移动到分配位置以及从分配位置移动到装载位置。

轴39定位在活塞5的中线上，并被限制为在肩部57上制成的导向孔眼40中滑动，滑动平行于腔室3和活塞5之间的大致水平联接轴线进行。

铰接轴线36、37和39相互平行并且与腔室3和活塞5之间的大致水平联接轴线正交。

有利地，注入单元1具有用于转动销101的液压运动的装置110，其由自动液压系统控制，自动液压系统优选地包括供应液压回路302的泵301，液压回路302又连接液压致动器200。

液压致动器200根据其致动轴线205作用在转动销101上，其转矩与由轴线36与致动轴线205垂直形成的杠杆臂105成比例。具体地，杠杆102在一侧相对于转动销101的端部之一被固定，并且在相对侧经由销103与液压致动器200的活塞203接合。液压致动器200由筒201和活塞203构成，筒201限制为围绕相对于注入单元1的框架的相对肩部57固定的销202转动，并且活塞203如上所述一端被限制为围绕相对于杠杆102的端部固定的销103转动。复位弹簧208连接到销103和202。

致动器的可移动部件203可以占据包括在图1所示的完全缩回位置(以下称为“缩回构造”)和图2所示的完全延伸位置(以下称为“提取构造”)之间的任何中间位置。在缩回构造中，活塞5处于用于装载包装4的状态；在提取构造中，活塞5处于分配位置。

在缩回构造中，沿致动轴线205的力以相对小的杠杆臂105作用在转动销101上，从而产生有限转矩C206。在该构造中，除了摩擦力只要没有显著的机械障碍要克服，抵抗活塞5运动的力就相对较小。

有利地，当活塞5接近腔室3时，杠杆臂105增加，并且因此作用在转动销101上的转矩C206也增加。在图2所示的提取结构中，转矩205最大或非常接近最大值。转矩的这种性能是理想的，因为当接近分配位置时，需要将包装4强力地压靠在活塞5上和/或克服与活塞5接近室3相抵触的机械力。此外，在萃取构造，由于作用在腔室3和活塞5上的分配压力产生的分配力207造成与将活塞5从腔室3撤出的倾向相反的转矩205。

上述杠杆臂105的作用使得能够采用相对受限的部分209的动作，该动作具有活塞5接近腔室3的移动和用于维持提取构造所需的液压。因此，液压致动器200的立方容积210相对有限，因此限制用于填充液压致动器200的时间。

有利地，在图4所示的提取构造中，轴线37位于轴线39与轴线36的联合的平面211上方。这意味着在分配结束时由于在液压回路中存在的压力已经消失之后还持续存在于包装4内的残余压力造成的力207有助于活塞5从腔室3撤回的移动。活塞5从腔室3撤出的移动由于复位弹簧208的力而结束。

在图5所示的本发明的变型中，分配单元1具有相对于单元的垂直中平面对称布置的两个液压致动器。

在图6所示的本发明的变型中，由液压致动器200确定的活塞的宏观运动与关闭活塞5的微观运动相关联，关闭活塞5包括固定部分14，固定部分14上安装有移动部件15，该移动部件15具有阀16，该阀16在分配时适于形成产生在移动部件15上的推力的压力泵，从而将其从固定部分14拔出，并压缩包装4，因此将包装4从临时位置移位至抵靠腔室3的底部的最终位置。在图7中以示例的方式表示的情况下，泵301由控制器400操作，控制器400例如是开启按钮，并且供给液压电路302，液压回路302将液压致动器200连接到电磁阀303和止回阀304。泵301从储存器305抽取水。在该示例中的电磁阀303输出到相同的储存器305中。止回阀304是又连接到煮器306，煮器锅炉306通过回路307与活塞5连通，并且从这里与填料4和腔室3连通。下面简要描述注入单元的操作。

一旦“泵301”通过控制器400操作，则电磁阀303关闭，回路302具有压力，使致动器200从缩回构造移动到提取构造。止回阀304被校准为在期望的压力下打开。因此仅在回路302中的压力已经达到液压致动器200的完全移动所需的理想值之后才允许将水通向煮器306。由于回路302中的压力进一步增加，水通入煮器并从这里进入活塞5直到填料4和腔室3。当泵301关闭时时，电磁阀303将回路302排放到储存器305中，并且复位弹簧208将液压致动器从提取构造带到缩回构造，从而使活塞5从腔室3中退出，从而导致包装件4的排出。

再次作为示例，图8中示出了一变型。液压回路302连接到上述元件200和303，并连接到常闭液压按钮308。这通过回路309与非复位阀304连通。液压按钮308由相对于杠杆102固定的杠杆310启动。一旦泵301被操作，电磁阀303就关闭回路302，回路302具有压力，从而导致如前一示例中那样的致动器200的移动。当活塞5接近腔室3的移动结束时，杠杆310按压液压按钮308，液压按钮308使水通向止回阀304然后到达煮器306、到活塞5、到包装4以及到筒3。利用该构造，当且仅当活塞5接近腔室3的运动完全结束时，才将水从回路302通到回路307。

这样构想的注入单元可进行多种更改和变化，所有更改和变化都在本发明构思的范围内。此外，所有项目都可用技术上等效的元素来替代。

实践中，所用的材料以及尺寸可根据要求和现有技术状态而为任意的。

Claims (10)

1.一种用于生产芳香饮料的自动注入单元(1)，包括：注入筒(2)和用于封闭所述筒(2)的活塞(5)，所述注入筒(2)和所述活塞(5)形成腔室(3)，所述腔室(3)用于容纳芳香精华的填料的包装(4)，所述活塞(5)由自动控制装置操作，所述自动控制装置包括控制器(400)，所述控制器(400)用于接通液压泵(301)以使得能够从用于装载所述包装(4)的位置可逆地进入所述活塞与所述筒(2)接合的分配位置，所述注入单元(1)的特征在于，所述活塞(5)经由铰接式连杆机构(100)移动，所述铰接式连杆机构(100)从由可操作地连接到所述泵(301)的至少一个液压致动器(200)驱动的旋转销(101)牵拉所述活塞运动，其中所述旋转销(101)相对于由一个或多个液压致动器(200)移动的一个或多个杆(102)固定，所述液压致动器(200)布置成所述液压致动器(200)相对于旋转销(101)的旋转轴线(36)的动作方向(205)的杠杆臂(105)在活塞(5)接近所述腔室(3)的第一行程中增加。

2.如权利要求1所述的注入单元(1)，其特征在于，所述液压致动器(200)具有复位弹簧(208)。

3.如权利要求1所述的注入单元(1)，其特征在于，所述铰接式连杆机构(100)由形成肘节的连接杆(38)和曲柄(35)构成。

4.如权利要求3所述的注入单元(1)，其特征在于，所述连接杆(38)和所述曲柄(35)之间的联接轴线(37)布置在所述连接杆(38)的另一铰接轴线(39)与所述曲柄(35)的另一铰接轴线(36)联合的平面(211)上方。

5.如权利要求1所述的注入单元(1)，其特征在于，还包括液压回路，所述液压回路具有止回阀(304)，所述止回阀(304)确定连接到所述液压致动器(200)的回路(302)与连接到所述活塞(5)的回路(307)之间的压降。

6.如权利要求5所述的注入单元(1)，其特征在于，连接到所述液压致动器(200)的所述液压回路(302)被液压按钮(308)拦截，所述液压按钮(308)能够与连接到所述活塞(5)的所述液压回路(307)连通。

7.如权利要求6所述的注入单元(1)，其特征在于，所述液压按钮(308)由相对于所述杆(102)固定的杠杆(310)操作，所述杆(102)又相对于所述旋转销(101)固定。

8.如权利要求1所述的注入单元(1)，其特征在于，其具有相对于所述单元的竖直中平面对称布置的两个液压致动器。

9.如前述权利要求中的任一项所述的注入单元(1)，其特征在于，所述活塞(5)包括固定部分(14)和移动部分(15)。

10.一种用于在注入单元(1)中自动移动芳香精华的填料的包装(4)的方法，所述注入单元(1)包括：注入筒(2)和用于封闭所述筒(2)的活塞(5)，所述注入筒(2)和所述活塞(5)形成腔室(3)，所述腔室(3)用于容纳芳香精华的填料的包装(4)，所述活塞(5)由自动控制装置操作，所述自动控制装置包括控制器(400)，所述控制器(400)用于接通液压泵(301)以使得能够从用于装载所述包装(4)的位置可逆地进入所述活塞与所述筒(2)接合的分配位置，所述方法的特征在于，所述活塞(5)经由铰接连杆(100)移动，所述铰接连杆(100)从旋转销(101)牵拉所述活塞的运动，所述旋转销(101)由装备有复位弹簧(208)的至少一个液压致动器(200)驱动，所述复位弹簧(208)操作地连接到所述泵(301)并移动固定于所述旋转销(101)的一个或多个杆(102)，其中所述旋转销(101)相对于由一个或多个液压致动器(200)移动的一个或多个杆(102)固定，所述液压致动器(200)布置成所述液压致动器(200)相对于旋转销(101)的旋转轴线(36)的动作方向(205)的杠杆臂(105)在活塞(5)接近所述腔室(3)的第一行程中增加。

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