CN107847075B - 具有单马达致动的饮料制备机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于饮料制备机器(1)的冲煮单元(5)，该冲煮单元(5)具有由单一马达(16)致动的若干个自动化功能。本发明还涉及一种包括此类自动冲煮单元的饮料制备机器。

Description

具有单马达致动的饮料制备机器

技术领域

本发明涉及一种用于饮料制备机器的冲煮单元，该冲煮单元具有由单一马达致动的若干个自动化功能。

背景技术

饮料制备机在食品科学和消费品领域中为熟知的。此类机器允许消费者在家制备给定类型的饮料例如基于咖啡的饮料，如意式浓咖啡或冲煮类杯装咖啡。

现今，用于在家制备饮料的大部分饮料制备机包括由可容纳用于制备饮料的分份配料的机器制成的系统。此类部分可为软质的易理包(pod)或垫包或袋，但是越来越多的系统使用半刚性或刚性部分，诸如刚性易理包或胶囊。在下文中，应认为本发明的饮料机为与刚性或半刚性胶囊一同工作的饮料制备机器。

该机器包括用于容纳所述胶囊的收集容器或腔、以及用于使流体(优选地为水)在压力下注入到胶囊中的流体注入系统。在压力下被注入胶囊中以用于根据本发明来制备咖啡饮料的水优选地为热的，即温度高于70℃。然而，在一些特定情形下，也可处于环境温度或甚至是冷水。在胶囊容纳物的提取和/或溶解期间，胶囊腔室内部的压力在用于溶解产品时通常为约1巴至约8巴，而在用于提取烘焙并且研磨的咖啡时为约2巴至约12巴。此类制备过程与饮料制备(特别是对于茶和咖啡而言)的所谓“冲煮”过程大不相同，因为冲煮需要通过流体(例如，热水)对配料进行长时间的浸泡，而该饮料制备过程允许消费者在几秒内制备好饮料，例如咖啡。

在压力下提取和/或溶解封闭胶囊的容纳物的原理为已知的，并且通常包括将胶囊插在机器的收集容器或腔中，一般在利用穿刺注入元件(诸如被安装在机器上的流体注入针)刺穿胶囊的面之后将一定量的加压水注入到胶囊中，使得在胶囊内部产生加压环境以提取物质或溶解该物质，并且然后通过胶囊来释放所提取的物质或所溶解的物质。允许应用该原理的胶囊已在例如申请人的欧洲专利EP 1472156 B1和EP 1784344 B1中有所描述。

允许应用该原理的机器已在例如专利CH 605 293和EP 242 556中有所描述。根据这些文献，该机器包括用于胶囊的收集容器或腔以及以中空针的形式制造的穿孔和注入元件，该中空针在其远侧区域中包括一个或多个液体注入孔口。该针具有双重功能，一方面其打开胶囊的顶部，并且另一方面其形成进入胶囊中的进水通道。

该机器还包括流体箱(在大部分情况下该流体为水)，该流体箱储存用于在压力下溶解和/或浸泡和/或提取被包含在胶囊内的一种或多种配料的流体。该机器包括能够将在其中使用的水加热至工作温度(传统上为高达80-90℃的温度)的加热元件诸如热水器或热交换器。最后，该机器包括用于将水从水箱任选地通过加热元件循环到胶囊的泵元件。水在机器内流通的方式例如经由选择阀装置进行选择，该选择阀装置诸如例如为申请人的欧洲专利申请EP 2162653 A1中所述类型的蠕动阀。

当待制备的饮料为咖啡时，一种令人感兴趣的制备咖啡的方法为向消费者提供包含烘焙并且研磨的咖啡粉的胶囊，该烘焙并且研磨的咖啡粉利用注入到其中的热水而被提取。

在多种情况下，该机器包括用于保持胶囊的胶囊保持器，该胶囊保持器旨在要插入机器的对应腔或收集容器中以及从机器的对应腔或收集容器移除。当胶囊保持器装载有胶囊并以功能性方式插入机器内时，机器的水注入装置可流体连接到胶囊，以向其中注入水来制备食品，如上文所述。胶囊保持器在例如申请人的欧洲专利EP 1967100 B1中有所描述。

已开发用于此类食品制备(具体地饮料制备)应用的胶囊，其在申请人的欧洲专利EP 1784344 B1或在欧洲专利申请EP 2062831中被描述并要求进行保护。

对饮料机器的可移动部件的致动通常为手动的，即通过由用户枢转杠杆或按压按钮以便致动相关的功能而被致动。例如，本申请人的欧洲专利EP 2071987 B1描述了用户如何枢转杠杆以当将配料胶囊插入其中时打开机器的冲煮腔或从其中取出配料胶囊时关闭机器的冲煮腔。另外，欧洲专利EP 2162653 B1公开了饮料机器的水选择阀如何通过枢转杠杆在其闭合、“热水”选择、或“冷水”选择之间致动。此类机器的构造为可靠的并且制造成本低。

但是，对用户更加友好的解决方案为开发自动或半自动的饮料机器，其中机器的至少一些可移动部件借助于专用电动马达而被致动，该专用电动马达根据其相应功能来置换功能部件。在半自动机器中，机器的可移动元件的至少部分致动为由马达执行的，而在全自动机器中，用户按下按钮或类似的打开/关闭开关，这触发机器中的不同马达的一系列操作，该不同马达操作制备饮料所必需的所有功能(致动水泵、阀、热水器、注水装置(向配料注水)等，和/或从机器的冲煮腔取出配料，以及需要移动所述机器的功能元件的任何其他功能)。

例如，英国专利GB 812833公开了一种用于制备咖啡和类似的饮料的机器，该机器包括用于接收咖啡粉等的容器(大量的水通过其排入以进行浸泡)、用于固定并向和从注入机构释放容器口部的机构、以及相对于注入机构移动容器的机构，这些机构能由够被凸轮控制的伺服马达以预先确定的顺序操作，该伺服马达包括其中活塞被流体置换的汽缸。此类饮料机器为有利的，因为用户的技能和力不是操作机器和准备饮料所必需的。但是，此类自动或半自动机器非常昂贵、复杂，因为机器的每个可移动部件为由单独的马达致动的。此外，机器中马达越多，需要的电力越多，这使得整个饮料机器在操作方面非常昂贵并造成生态污染。

因此本发明的目的为提供一种克服已知半自动或自动机器的缺点的饮料机器。

发明内容

用于饮料制备机器的冲煮单元满足了上文提出的目的，该冲煮单元包括一起形成用于接收配料的腔的多个腔部件，该腔部件中的至少一个腔部件能够相对于另外一个或多个腔部件平移移动以打开或关闭所述腔，所述冲煮单元包括用于将从位于机器中的两个供选择的流体源通过管分配的流体注入腔中的注入装置，所述流体用于与所述配料混合并制备饮料，

其特征在于其还包括：

(i)具有输出轴的马达，

(ii)被固定至近端处的可移动腔部件的螺旋轴，

(iii)能够沿处于平移轴布置中的螺旋轴的螺纹路径旋转移动的螺母，所述螺母机械地连接到马达输出轴，使得当所述螺母由马达旋转时，其相对于冲煮单元的其余部分将平移移动施加至所述螺旋轴和可移动的腔部件，所述螺母包括从其周边边缘延伸或者延伸进入其周边边缘的突出部或凹槽，

(iv)用于通过与两个流体源中的每个流体源对应的两个柔性管而传导或阻断从机器朝向所述注入装置的一种或另一种流体的蠕动流体阀，所述蠕动阀包括两个模块，该两个模块中的每个模块适配在柔性管周围并包括用于夹捏对应管的移动夹具，所述模块具有用于当在基本上平行于螺旋轴的方向上按压时将所述夹具按压到管上并关闭管的关闭摇臂体，所述模块还具有用于当在基本上平行于螺旋轴的方向上按压时将所述夹具移动远离所述管的打开摇臂体。

(v)预选器，该预选器包括：

-能够在两个角位置之间枢转并包括第一致动销和第二致动销的刚性元件，每个销朝向阀模块延伸，使得在预选器的第一位置中，第一致动销在垂直于螺旋轴的平面中与第一模块的打开摇臂体重叠，而第二致动销在垂直于螺旋轴的平面中与第二模块的关闭摇臂体重叠，并且在预选器的第二位置中，第一致动销在垂直于螺旋轴的平面中与第一模块的关闭摇臂体重叠，而第二致动销在垂直于螺旋轴的平面中与第二模块的打开摇臂体重叠，

-柔性舌状物，该柔性舌状物从所述刚性元件的表面延伸以便在沿螺纹路径的距离路径的末端至少螺母旋转第1/16圈的位置处卡扣住螺母突出部或凹槽以形成可逆的棘轮布置，棘轮力足以使预选器元件在其两个角位置之间枢转，但不足以阻止螺母在其旋转期间进一步沿螺旋轴旋转。

在本发明的高度优选的实施方案中，该冲煮单元还包括编码器轮和机械地连接到马达的输出轴以用于检测螺母沿螺旋轴的精确角位置的传感器。此类机构允许细致地确定冲煮单元的不同可移动的部件的位置，尤其是螺旋轴上方的螺母的位置。流体阀的状态(关闭、“热水”选择、“冷/室温水”选择)取决于螺母的位置。

马达的输出轴以及螺母可通过皮带组件或者另选地通过齿轮轴组件而机械地连接。

在后一情况下，齿轮轴组件优选包括固定到马达输出轴的至少一个马达齿轮，以及固定到螺旋轴的驱动齿轮，该马达齿轮小于螺旋轴齿轮(比值被包括在两者间)。

此外，机械传输装置有利地还包括位于马达齿轮和驱动齿轮之间的减速齿轮。

在任何情况下，预选器舌状物与螺母的突出部或凹槽之间的卡扣点优选地位于离螺旋轴18的近侧末端的一定距离处，该距离介于螺母旋转第1/16圈和螺母旋转第1/4圈之间。这使得螺母在所述螺母已卡在预选器舌状物中并驱动所述预选器旋转至其两个位置中的一个位置之后进一步继续其旋转，使得通过进一步旋转，螺母可轻松地与预选器的舌状物分开(即脱钩)，并进一步旋转，使得可移动的腔部件也可沿一个或另一个方向进一步移动。

在本发明的一个优选实施方案中，位置检测轮为具有增量齿的挡光齿轮。

此外，在一个可能的实施方案中，根据本发明的冲煮单元能够从饮料制备机器主体拆下。即，整个冲煮单元(被定义为在冲煮期间能够接收和包封配料，使得饮料可由所述配料制备的腔，连同用于打开和关闭所述腔的系统)能够从饮料制备机器的其余部分(如下文详细定义的流体系统、电路、水箱中的任一者)拆下。

有利的是，饮料配料被包含在单剂量的一次性包装诸如袋子、软质垫包、或刚性或半刚性胶囊中。

优选的是，两个流体源中的一个流体源为从机器的贮存器抽取的冷水/室温水，而另一个为从相同贮存器抽取并通过加热器处理的热水。

此外，每个蠕动流体模块的夹具优选安装有弹簧，使得在无压力被施加到摇臂体时，在管内的流体压力低于预先确定的安全压力的情况下，该夹具被充分地按压到管上，以防止流体循环穿过其中，该预先确定的安全压力小于3巴，优选地小于2巴。

该预选器元件优选地能够在两个角位置之间围绕与螺旋轴纵向轴线(SL)平行或共轴的轴线枢转。优选的是，该预选器的两个位置通过围绕其旋转轴线使所述预选器枢转介于3°和45°之间的角度，优选介于5°和20°之间的角度而彼此远离。有利的是，该预选器的旋转轴线与螺旋轴的纵向轴线合并在一起。此外，该预选器也有利地包括棘轮，使得通过预选器不可实现除前述两个角位置之外的中间位置。

本发明还更一般地涉及一种包括如上所述的冲煮单元的饮料制备机器。

附图说明

本发明的附加特征和优点在下文参照附图给出的目前优选实施方案的说明中有所描述，并且这些特征和优点将从该说明中显而易见，其中：

图1为根据本发明的饮料制备机器的示意性透视图；

图2为根据本发明的冲煮单元的胶囊保持器的放大透视图；

图3为根据本发明的不带外部壳体的冲煮单元的放大透视图，因此示出了其组成元件的布置；

图4为沿图3的平面A-A的剖切图，

图5为根据本发明的冲煮单元的针板的透视底视图；

图6为根据本发明的冲煮单元的针板的透视顶视图；

图7为沿图6的平面B-B的剖切图，

图8为根据本发明的不带内部底座、胶囊保持器或流体管的冲煮单元的透视图，因此示出了马达、齿轮、轴、可移动的腔部件和蠕动阀模块的布置；

图9A为与图8类似的不带可移动的腔部件的视图，其示出了胶囊保持器相对于冲煮单元的其他元件的插入，其中螺旋轴被定位在其高位置中；

图9B为沿图9A的C-C的剖切图；

图9C为与图9A类似的视图，其中螺旋轴处于低位置中；

图10为欸根据本发明的一个实施方案中的马达、齿轮和螺旋轴布置的透视图；

图11为预选器和蠕动阀模块布置的顶视图，其中预选器处于其第一位置中并且螺母处于“复位”位置中；

图12为与图11类似的视图，其中预选器处于其第二位置中；

图13为与图12类似的透视图；

图14A为与图11类似的顶视图，其中螺母处于驱动位置中；

图14B为与图14A类似的透视图。

具体实施方式

在本发明的领域中，合适的齿轮可为正齿轮类型，但也可为外齿轮、螺旋或双螺旋齿轮、斜齿轮、锥齿轮或螺旋锥齿轮、准双曲面齿轮、蜗轮、行星齿轮或太阳和行星齿轮、谐波齿轮、笼齿轮或磁性齿轮、或它们的组合。

“冷”水意指温度等于或低于环境温度的水，即在不经水加热元件预先加热处理的情况下分配的水。优选的是，此类温度被包括在1℃至30℃的范围内，更优选的是，被包括在4℃至20℃的范围内。

根据本发明的冲煮单元旨在用于流体和电连接到在图1中所示的饮料制备机器的基座，因此形成整个功能性饮料制备机器。该冲煮单元可为机器的一体部分(即在不经复杂并可能具有破坏性的操作的情况下，不会从其中拆除)，或者作为另外一种选择，所述冲煮单元可被设计为能够从饮料机器基座拆下的部件。此类机器的一个可能的实施方案在下文中参考图1示意性地描述。此外，在下文描述的实施方案中，假设饮料前体配料被包含在例如本申请人欧洲专利EP 1472156 B1中所述类型的刚性或半刚性胶囊中。

如图1所示，机器1包括机器主体2和能够从机器主体2移除以便再填充的贮水器3。该主体2包括开/关按钮4。该机器1还包括被固定到机器的主体2的冲煮单元5。该冲煮单元5包括用于热水或冷水的水温选择器，其呈两个按钮6的形式(一个按钮用于选择热饮料，另一个按钮用于选择冷饮料)；以及用于插入胶囊保持器7的开口。该机器1还包括用于将杯保持在冲煮单元分配出口下方的杯托盘8。该机器还包括用于选择饮料制备参数通常为例如待分配的饮料的体积的控制面板9。该控制面板可包括图1中所示的选择器轮，或作为另外一种选择可包括触觉面板(即触摸屏)。该胶囊保持器7适于接收配料胶囊11。

该胶囊保持器7当从冲煮单元的其余部分拆下时被示于图2中。其包括用于在将胶囊保持器7插入机器1的冲煮单元5内部之前在其中插入配料胶囊12的腔部件11。该胶囊保持器7还包括当胶囊保持器如图1所示插入其中时优选地但不一定从机器1的边界突出的柄部13。该胶囊保持器用于接收配料胶囊并在冲煮饮料期间保持配料胶囊的物理完整性。例如，随着流体在冲煮工艺期间注入胶囊内，胶囊内部的流体压力可能増加到几巴，这可损坏胶囊。通过保持胶囊壁，该胶囊保持器确保胶囊壁不被内部压力増大损坏。

在本说明书的其余部分中，阐释将集中在机器的冲煮单元部分。

根据本发明的冲煮单元包括机械连接元件的组件，这些机械连接元件配合以自动致动冲煮单元的打开和关闭，但也配合以根据用户通过热/冷选择按钮6作出的选择来自动地选择从机器泵朝向插在胶囊保持器内的配料胶囊的合适的流体循环。

根据本发明的冲煮单元5处于其完全组装状态下时如图3和4所示，其中胶囊保持器7插入其中。在这些图3和4中，将机器的外部壳体移除，使得冲煮单元的组成元件为可见的。

该冲煮单元包括一起形成用于接收配料胶囊的腔的一对腔部件。在本文所述和图4所示的实施方案中，机器的下部腔部件为胶囊保持器7。但是，下部腔部件可为能够接收胶囊或其他配料包装的至少一部分的腔，并且其被集成到冲煮单元的其余部分而作为不可拆卸的部分，或仅部分可拆卸的(即可移动的或可枢转的)部分。图4和5所示的上部腔部件14能够相对于胶囊保持器平移移动(其在本具体实施方案中一旦完全插入冲煮单元的专用容器中便为静止的)，以便打开或关闭所述腔。

该冲煮单元还包括用于将从位于机器中的两个供选择的流体源通过管分配的流体注入胶囊中的注入装置。该注入装置包括注水针15。一旦注入胶囊中，所述流体便与胶囊中所含的配料混合，以便制备饮料，然后该饮料经分配离开胶囊，进入位于胶囊的分配开口下方的杯子或类似打的容器。该第一流体源为直接从水贮存器抽取并朝向流体注射针15传导的水。该第二流体源为从水贮存器抽取但通过水加热元件(未示出)传导使得受热的水通过注水针15注入被保持在冲煮单元腔中的胶囊(或其他配料包装)中的水。可移动的上部腔部件也被示于图6中，该图为顶部透视图。在该图中，可看出该上部腔部件包括用于连接冷水管的水连接器20和用于连接热水管的水连接器21。连接器20和21两者与注水针15流体连通。

如图7所示，螺旋轴18通过所谓的“近端”而被附接至可移动的腔部件14。螺旋轴18的另一端(即“远端”)为自由的。

该冲煮单元还包括如图8、9和10所示的马达16。所述马达具有输出轴17。

如例如图6和7所示，根据本发明的冲煮单元也包括沿处于平移轴布置中的螺旋轴18的螺纹路径而旋转移动的螺母22。该螺母22机械地连接到马达输出轴17，使得当所述螺母22由马达旋转时，其相对于冲煮单元的其余部分将平移移动施加至螺旋轴18，并且因此施加至可移动的腔部件14。如图6和7所示，螺母22包括为从其周边边缘24延伸的突出部23的第一捕获装置。该第一捕获装置的功能将在下文中更详细描述。

马达的输出轴和螺母通过齿轮轴组件机械地连接。如图8、9A、9B、9C和10所示，齿轮轴组件包括被固定到马达输出轴17的马达齿轮25以及被安装到螺旋轴18上的驱动齿轮。该驱动齿轮26固定地附接到螺母22，使得两者同时围绕螺旋轴18旋转。该马达齿轮25小于螺旋轴齿轮26。此外，在图8所示的实施方案中，马达齿轮25和螺旋轴齿轮26通过中间减速齿轮27(包括两个具有各种直径的轴承)而连接，以便在马达和螺旋轴之间实现减速器齿轮。本实施方案的齿轮布置的特性和尺寸比率如下：

马达齿轮与中间齿轮约1/1.6

中间齿轮与驱动齿轮＝1/2

该冲煮单元也包括用于通过与两个流体源中的每个流体源对应的两个柔性管而传导或阻断从机器朝向所述注入装置的一种或另一种流体(例如热/冷水)的蠕动流体阀28。该蠕动阀被示于图11至14B。

该蠕动阀包括两个模块28A和28B，该两个模块中的每个模块适配在对应柔性管29A和29B周围。每个蠕动阀模块包括用于夹捏对应管的移动夹具30。在附图(尤其图11至14B)所示的实施方案中，蠕动阀模块28A包封传用于导热水的管的一部分，而蠕动阀模块28B包封用于传导冷水的管的一部分。每个模块28A,28B还包括：

-用于当在基本上平行于螺旋轴18的方向上按压所述闭合摇臂体31时将所述夹具30按压到管上并将其关闭的关闭摇臂体31。

-用于当在基本上平行于螺旋轴18的方向上按压所述打开摇臂体32时将所述夹具30移动远离所述管以便将其打开的打开摇臂体32。

此外，每个模块28A,28B包括弹簧，该弹簧在不致动摇臂体时迫使关闭摇臂体31处于关闭位置(即使得夹具30按压到所述管上)中，使得在无压力被施加到摇臂体时，在管内的流体压力低于预先确定的安全压力的情况下，该夹具被充分地按压到管上，以防止流体循环穿过其中，该预先确定的安全压力小于3巴，优选地小于2巴。

根据本发明的冲煮单元还包括预选器33。

该预选器33包括能够在两个角位置之间围绕与螺旋轴18的纵向轴线相同的轴线枢转的刚性元件。该预选器33包括第一致动销和第二致动销34A,34B，每个销从刚性元件朝阀模块延伸，如例如图11、12和13所示的。根据这种构型，蠕动阀可设定两个位置，如下所示。

在图11所示的预选器33的第一位置中，第一致动销34A与第一模块28A的打开摇臂体32在垂直于螺旋轴18的平面中重叠，而同时第二致动销34B与第二模块28B的关闭摇臂体31在垂直于螺旋轴18的平面中重叠。在该位置中，当致动饮料制备机器的泵时，关闭冷水管并打开热水管，使得热水通过水加热元件和水管从贮存器3朝注水针15传导。需要蠕动阀的用于制备热饮料诸如例如咖啡的此类位置。

在图12所示的预选器33的第二位置中，第一致动销34A与第一模块28A的关闭摇臂体31在垂直于螺旋轴18的平面中重叠，而同时第二致动销34B与第二模块28B的打开摇臂体32在垂直于螺旋轴18的平面中重叠。在该位置中，当致动饮料制备机器的泵时，关闭冷水管并打开热水管，使得冷水通过水管从贮存器3朝注水针15传导。需要用于制备冷饮料的此类位置。“冷”涉及的温度为机器的水贮存器内的水的温度。一般来讲，此类所谓的“冷水”为室温水。

与包括第一捕获装置(其为突出部23的形式，具有大致三角形状并从所述螺母的外围边缘向外延伸)的螺母22类似，该预选器33包括为安装有弹簧的突出部或柔性舌状物35的第二捕获装置，其从所述刚性元件的表面延伸以便能够在沿螺纹路径的距离路径的末端至少螺母旋转第1/16圈的位置处卡扣住螺母突出部23，以便形成可逆的棘轮布置。该舌状物的柔性被调整成使得当马达运行时，棘轮力足以使预选器元件在其两个角位置之间枢转，但不足以阻止螺母在围绕螺旋轴旋转期间进一步沿螺旋轴旋转。

在任何情况下，预选器舌状物35与螺母22的突出部23之间的扣接点位于从螺旋轴18的近侧末端(或近侧端部)介于螺母旋转第1/16圈和螺母旋转第1/4圈之间的距离处。这使得螺母22在所述螺母已卡在预选器舌状物中并驱动所述预选器旋转至其两个位置中的一个位置之后进一步继续其旋转，使得通过进一步旋转，螺母可轻松地与预选器的舌状物分开(即脱钩)，并进一步旋转，使得可移动的腔部件也能够进一步在一个或另一个方向上移动。

该预选器元件能够在两个角位置之间围绕与螺旋轴纵向轴线(SL)平行或共轴的轴线枢转。预选器的两个位置通过围绕其旋转轴线使所述预选器枢转介于3°和45°之间的角度，优选介于5°和20°之间的角度而彼此远离。有利的是，预选器的旋转轴线与螺旋轴的纵向轴线合并在一起。

在每次机器启动开始时，为了确保选择相同的阀位置(其在默认情况下在优选的实施方案中为“热水”位置，因为消费者制作的大部分饮料为热饮料)，所述机器被编程为使得在打开时马达致动冲煮单元齿轮，以便在其如图9A所示的最靠近螺旋轴近侧端部的位置中(即当可移动的腔处于其最顶部位置处时)旋转螺母。图11还示出了在该位置中，螺母22使预选器33在其位置中旋转，在该位置中致动销34A和34B对齐以同时：

-按压到被安装在冷水管上的蠕动阀模块的关闭摇臂体31上，以限制冷水朝向注射针15流动，并且

-按压到被安装在热水管上的蠕动阀模块的打开摇臂体32上，以允许热水循环。

如图8、9A、9C和10所示的，该冲煮单元还包括编码器轮36和机械地连接到马达16的输出轴17以用于检测螺母22沿螺旋轴18的精确角位置的传感器37。此类机构允许细致地确定冲煮单元的不同的可移动的部件的位置，尤其是螺旋轴上的螺母的位置。取决于螺母的位置，流体阀的状态(关闭、“热水”选择、“冷/室温水”选择)为已知的并由饮料制备机器的电子控制板来控制。该编码器轮36和传感器37优选地采取光学编码器的形式，如图10所示。

该光学编码器为具有增量齿的挡光盘。其可为増量编码器，但优选地为绝对编码器，该绝对编码器将冲煮单元的可移动的腔部件的极限位置保持在存储器中，使得在冲煮单元意外关闭的情况下，其将自动检测可移动的腔部件在系统下一次唤醒时的位置，如有必要，致动马达以将冲煮单元置于打开位置中，以用于新的用途。在默认情况下，可移动的腔部件相对于另一腔部件的最远的位置以及所述可移动的腔部件与另一腔部件(即处于冲煮单元腔的闭合构型中)接触的位置被保存在冲煮单元的控制板上。在可移动的腔部件的这两个极限位置之间，在从上到下的每一个位置上以电子方式跟踪关闭冲煮单元的机械移动。作为一项原则，光学编码器的圆盘由具有透明区域和不透明区域的玻璃或塑料制成。如图8所示，这些区域呈现被设置在编码器盘的周边上的齿状物的形式。每个齿状物阻断由光检测器的二极管发出的光，而相邻齿状物之间的每个间隙允许光穿过，该光由光检测器的光传感器检测到。为此，二极管和光检测器的光传感器各自被设置在编码器盘的不同侧上。在替代性的实施方案中，圆盘可利用反光材料来覆盖，使得当齿状物面向所述传感器时，光被光传感器感测到(反射原理与上述传动原理相反)。光检测器的光传感器在任何一个时刻读取来自编码器盘的位置的光学图案，该光学图案被微控制器或微处理器翻译成主传输轴的角位置，该角位置给出对齿轮机构元件(即马达的输出轴、齿轮、主传输轴)的所有位置的精确指示，并且因此使冲煮单元的可移动的腔部件在其关闭位置和其完全打开位置之间的位置精确。在替代性的等效实施方案中，上述光学编码器可被替换为机械编码器、磁性编码器、或电容编码器。

应当理解，对本文所述的目前优选的实施方案作出的各种改变和修改对于本领域的技术人员将为显而易见的。可在不脱离本发明的实质和范围并在不减少所伴随的优点的情况下作出这些变化和修改。因此，这些变化和修改旨在由所附权利要求书涵盖。

Claims (16)

1.一种用于饮料制备机器(1)的冲煮单元(5)，所述冲煮单元(5)包括一起形成用于接收配料的腔的多个腔部件(7,14)，所述腔部件(14)中的至少一个腔部件能够相对于另外一个或多个腔部件移动以打开或关闭所述腔，所述冲煮单元包括用于将从位于所述饮料制备机器中的两个供选择的流体源通过管(29A,29B)分配的流体注入所述腔中的注入装置(15)，所述流体用于与所述配料混合并制备饮料，

其特征在于其还包括：

i.具有输出轴(17)的马达(16)，

ii.在其近端处被固定至可移动的腔部件(14)的螺旋轴(18)，

iii.能够沿处于平移轴布置中的螺旋轴(18)的螺纹路径旋转移动的螺母(22)，所述螺母(22)机械地连接到所述马达的输出轴(17)，使得当所述螺母由所述马达旋转时，其相对于所述冲煮单元的其余部分将平移移动施加至所述螺旋轴(18)和可移动的腔部件(14)，所述螺母(22)包括从其周边边缘延伸或者延伸进入其周边边缘的突出部(23)或凹槽，

iv.用于通过与所述两个流体源中的每个流体源对应的两个柔性的管(29A,29B)而传导或阻断从所述饮料制备机器朝向所述注入装置(15)的一种或另一种流体的蠕动流体阀(28A,28B)，所述蠕动流体阀包括两个模块，所述两个模块中的每个模块适配在柔性管周围并包括用于夹捏对应管的移动的夹具(30)，所述模块具有用于当在基本上平行于所述螺旋轴(18)的方向上按压时将所述夹具(30)按压到所述管上并关闭所述管的关闭摇臂体(31)，所述模块还具有用于当在基本上平行于所述螺旋轴的方向上按压时将所述夹具(30)移动远离所述管而因此打开所述管的打开摇臂体(32)，

v.预选器(33)，所述预选器(33)包括：

-能够在两个角位置之间枢转并包括第一致动销(34A)和第二致动销(34B)的刚性元件，每个销朝向蠕动阀模块延伸，使得在所述预选器的第一位置中，所述第一致动销在垂直于所述螺旋轴的平面中与第一模块的所述打开摇臂体重叠，而所述第二致动销在垂直于所述螺旋轴的平面中与第二模块的所述关闭摇臂体重叠，并且在所述预选器的第二位置中，所述第一致动销在垂直于所述螺旋轴的平面中与所述第一模块的所述关闭摇臂体重叠，而所述第二致动销在垂直于所述螺旋轴的平面中与所述第二模块的所述打开摇臂体重叠，

-柔性舌状物(35)，所述柔性舌状物(35)从所述刚性元件的表面延伸，以便在沿所述螺纹路径的距离所述路径的末端至少螺母旋转第1/16圈的位置处卡扣住所述螺母突出部(23)或凹槽，以形成可逆的棘轮布置，棘轮力足以使预选器的刚性元件在其两个角位置之间枢转，但不足以阻止所述螺母(22)在其旋转期间进一步沿所述螺旋轴(18)旋转。

2.根据前述权利要求1所述的冲煮单元(5)，其还包括编码器轮(36)和传感器(37)，所述传感器机械地连接到所述马达(16)的所述输出轴(17)，以用于检测螺母(22)沿所述螺旋轴(18)的精确角位置。

3.根据前述权利要求1或2所述的冲煮单元(5)，其中所述马达(16)的所述输出轴(17)以及所述螺母(22)通过皮带组件机械地连接。

4.根据前述权利要求1或2所述的冲煮单元(5)，其中所述马达(16)的所述输出轴(17)以及所述螺母(22)通过齿轮轴组件(25,26,27)机械地连接。

5.根据权利要求4所述的冲煮单元，其中所述齿轮轴组件至少包括固定到所述马达输出轴(17)的马达齿轮(25)以及固定到所述螺旋轴(18)的驱动齿轮(26)，所述马达齿轮小于驱动齿轮。

6.根据权利要求5所述的冲煮单元(5)，其中所述齿轮轴组件还包括介于所述马达齿轮(25)和所述驱动齿轮(26)之间的减速齿轮(27)。

7.根据权利要求1或2所述的冲煮单元(5)，其中所述预选器的柔性舌状物(35)和所述螺母(22)的所述突出部(23)或凹槽之间的卡扣点位于离所述螺旋轴(18)的近侧末端的一定距离处，所述距离介于螺母旋转第1/16圈和螺母旋转第1/4圈之间。

8.根据前述权利要求2所述的冲煮单元(5)，其中所述编码器轮(36)为具有增量齿的挡光轮。

9.根据权利要求1或2所述的冲煮单元(5)，其能够从饮料制备机器主体(2)拆下。

10.根据权利要求1或2所述的冲煮单元(5)，其中所述配料被包含在单剂量的一次性包装中。

11.根据权利要求1或2所述的冲煮单元(5)，其中所述两个流体源中的一个流体源为从所述机器的贮存器(3)抽取的冷水/室温水，并且另一个流体源为从相同贮存器抽取并通过热水器处理的热水。

12.根据权利要求1或2所述的冲煮单元(5)，其中每个蠕动阀模块的所述夹具(30)安装有弹簧，使得在无压力被施加到所述摇臂体(31,32)时，在所述管内的所述流体压力低于预先确定的安全压力的情况下，所述夹具被充分地按压到所述管上，以防止流体循环穿过其中，所述预先确定的安全压力小于3巴。

13.根据权利要求1或2所述的冲煮单元(5)，其中预选器的刚性元件(33)能够在两个角位置之间围绕与所述螺旋轴纵向轴线(SL)平行或共轴的轴线枢转。

14.根据权利要求10所述的冲煮单元(5)，其中所述一次性包装为袋子、软质垫包、或刚性或半刚性胶囊。

15.根据权利要求12所述的冲煮单元(5)，其中所述预先确定的安全压力小于2巴。

16.一种饮料制备机器，所述饮料制备机器包括根据前述权利要求1至15中任一项所述的冲煮单元(5)。

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