CN103813740A - 饮料制备机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于与饮料制备胶囊一起使用的饮料制备机器（1），该饮料制备机器包括具有壳体（3）、水贮存器（4）和冲煮头（5）的机器主单元，所述冲煮头（5）包括分配出口，该分配出口用于将饮料分配到放置于所述出口下方的容器（12）中，其特征在于，所述机器还包括支承主单元（3，4，5）的底座构件（2），以及（i）底座构件（2）包括支承架，该支承架具有用于支承所述容器（12）的表面（11），所述支承架具有不同的高度，并且（ii）机器主单元（3，4，5）枢转地安装在所述底座构件（2）上，使得所述冲煮头（5）能通过所述机器主单元的转动而在支承表面（11）的任一者上方对齐。

Description

饮料制备机器

技术领域

本发明涉及一种饮料制备机器，尤其涉及一种用于家庭消费的可以根据杯的尺寸调整分配于杯中的饮料体积的机器。

背景技术

饮料制备机器在食品科学和消费品领域内是众所周知的。这种机器允许消费者在家制备给定类型的饮料，例如咖啡饮料，如浓咖啡或冲煮类咖啡。

当今，大部分用于家庭饮料制备的饮料制备机器都包括构成机器的可容纳用于饮料制备的成份配料/成份品的系统。这样的成份品可以是软质的包/袋或垫，或囊，但越来越多的系统使用半硬的或硬的成份品，例如硬质的包或胶囊。在下文中，将本发明的饮料机器视为操作硬质胶囊的饮料制备机器。

机器包括用于容纳所述胶囊的容器以及用于将流体、优选水在压力下注入到所述胶囊中的流体注入/喷射系统。根据本发明，在压力下注入到胶囊中以制备咖啡饮料的水优选是热的，也就是说处于高于70℃的温度。然而，在一些特定情形中，水也可处于环境温度。在胶囊内含物的萃取和/或溶解期间，针对可溶解产品而言，胶囊腔室内部的压力典型地是约1bar至6bar，而针对烘焙和研磨咖啡的萃取而言则是2bar至12bar。这种制备过程与特别是用于茶和咖啡的所谓饮料制备“冲煮”过程截然不同，区别在于冲煮涉及用流体（例如热水）长时间浸泡成分/配料，而所述饮料制备过程允许消费者在数秒内制备例如咖啡的饮料。

在压力下萃取、浸泡和/或溶解封闭胶囊的内含物的原理是已知的，所述原理典型地包括：将胶囊限制在机器的容器中，通常在利用诸如安装在机器上的流体注入针的穿刺注入元件刺穿胶囊的表面以后，将一定量的加压水注入到胶囊中，从而在胶囊内部形成加压环境以萃取或溶解物质，然后将所萃取的或所溶解的物质从胶囊中释放。允许应用该原理的胶囊已经例如在申请人的欧洲专利EP 1 472 156 B1和EP 1 784 344 B1中描述。

允许应用所述原理的机器已经例如在专利CH 605 293和EP 242 556中描述。根据这些文献，机器包括用于胶囊的容器以及制造成中空针形式的穿孔和注入元件，所述中空针在其远侧区域内包括一个或多个液体注入孔。所述针具有双重功能：一方面其打开胶囊的顶部部分，另一方面其形成水进入胶囊的进入通道。

机器还包括流体罐，该流体罐用于储存用来在压力下溶解和/或浸泡和/或萃取胶囊中的成分的流体，在大部分情形中所述流体是水。机器包括例如煮器或热交换器的加热元件，该加热元件能够将其中使用的水加热到工作温度（典型地高达80-90℃的温度）。最后，机器包括用于使水从罐可选地经加热元件循环到胶囊的泵元件。水在机器内循环的路线藉由选择阀装置来选择，所述选择阀装置例如是在申请人的欧洲专利申请EP2162653A1中描述的类型的蠕动阀。

当待制备的饮料为咖啡时，制备所述咖啡的令人感兴趣的方式是向消费者提供容纳有烘焙和研磨咖啡粉末的胶囊，该烘焙和研磨咖啡粉末待由注入到胶囊中的热水来萃取。

已经研发出了用于这种应用的胶囊，所述胶囊在申请人的欧洲专利EP1 784 344 B1中描述并得到保护，或在欧洲专利申请EP 2 062 831中有所描述。

简而言之，这种胶囊通常包括：

-中空的主体和注入壁，该注入壁不能渗透液体和空气并附接至所述主体且适合由例如机器的注入针刺破，

-容纳待萃取的一层烘焙和研磨咖啡的腔室，

-设置在胶囊底端用于保持胶囊的内部压力的铝膜，所述膜与穿刺装置相关联，该穿刺装置用于在腔室内的内部压力达到特定预定值时在所述铝膜中刺出分配孔，

-可选地，构造成打断流体射流以降低注入到胶囊中的流体射流的速度并使流体以降低的速度在整个物质层上分配的装置。

上述饮料制备机器和胶囊中的很多都设计成使消费者在整个饮料产品范围中选择他喜欢的来制备饮料。

在为消费者提供的饮料的范围内，一些饮料对应于通常具有200ml或以上容量的大号杯，例如Caffee Crema Grande、拿铁玛奇朵、卡布奇诺、巧克力牛奶/朱古力、美式冲煮类咖啡，等等。另一些饮料对应于通常在100ml和200ml之间的中号杯，例如茶、草本饮料、Chai茶、茶拿铁，或诸如如

的巧克力饮料。最后，一些饮料对应于通常低于100ml的小份食用量，例如浓缩咖啡、超浓缩咖啡或告尔多咖啡。

一些现有技术的饮料制备系统在例如申请人的EP1878368A1中进一步描述。在这篇文献中，饮料制备机器包括：

-功能块，其包括饮料萃取模块和饮料输送出口，和

-其上设置有所述功能块的支承底座，该支承底座设计成向所述功能块供电，其中至少饮料输送出口可绕着竖直的轴相对于支承底座自由转动地安装。

申请人的另一现有专利文献EP1731065A1公开了一种包括可以容纳不同高度的容器的承滴盘装置的饮料机器。该承滴盘装置由收集箱构成，并具有可拆卸地安装在所述收集箱上用于保持矮容器的第一滴液支承格栅和用于保持如玻璃杯的较高容器的第二滴液支承件。整个装置可拆卸以便于排空和清洗。在一种可能的模式中，所述第一可拆卸格栅设置有沟槽以将液体排到主收集贮存器中。

另一授予Wuerttenbergische Metallwarenfabrick的现有专利文献DE20 48 163 A1公开了设有计量/定量阀的饮料机，所述计量阀通过选择开关进行电控制，该选择开关进而由感测机构控制，该感测机构受到待被饮料填充的容器的至少一个特征影响。通过该感测机构，选择器开关的控制自动遵循容器的每个容量，使得不会发生溢出或填充不够的错误。该感测机构可以根据形状，例如容器的高度，或重量来运行。感测机构优选地具有可移动地安装在用于容器的支架上方的至少一个感测元件，使得当装载更大的容器时支架被压缩。

在以上引用的现有文献中公开的饮料制备机器是相当基本的（尽管它们提供了一些消费者友好型特性，例如使机器跨越支架转动的可能性，或调节杯子托盘高度的可能性），或替代地在用于提供更复杂的特征和消费者益处时是非常复杂的。

已知的机器一直存在的问题是，杯子托盘（或承滴盘）与萃取头的饮料分配出口之间的距离通常不适合消费者所选择的杯子尺寸。特别是，该距离通常过大。结果，饮料液体会在分配过程中飞溅——这当然是不希望的。

此外，市场上的大多数机器不能根据所选择的饮料类型来调整分配的液体体积，使得消费者必须在并不确切知道怎样才合适的情况下手动地调节体积。

因此，消费者可能使饮料过稀，或与此相反，他/她可能会过早停止分配操作因而使杯中的饮料过浓。

为了解决飞溅问题，大多数机器配备有可调节高度的杯子托盘/承滴盘。盘的高度位置可以是连续的或阶梯式/步进式机制。在所有已知的系统中，处理和设定杯子托盘是不方便的，当然可以改进这种系统的用户不友好性。

为了解决分配体积的问题，已知的机器已经研发出根据饮料类型来半自动或全自动地调整杯内体积。

在一些简单的半自动系统中，例如在

机器中，机器上设置有至少两个按钮，每个按钮对应于一个体积，如一个按钮用于矮杯，而另一个用于高杯。在某些情况下，与每个按钮相关联的体积可以被编程。然而，在这种系统中，与每个按钮相关联的体积因出厂设定而是固定的，或者由消费者手动编程。可能的分配体积的多样化在这种系统中受到限制，并且为每个按钮重新编程体积是苛求的。在这种系统中，没有解决上述飞溅问题。

在其它一些如雀巢Dolce

系统的半自动系统中，机器包括连接到控制面板和显示器的内置计算机程序。消费者使用控制面板和显示器将饮料名称输入机器中，该饮料名称对应于他/她将插入到机器中的饮料胶囊的类型。然后机器自动调整某些制备参数，如水温或分配体积。在这种系统中，没有解决上述飞溅问题。

最后，在某些其它更复杂但全自动的系统中，机器包括胶囊识别装置，使得机器自动检测插入其中的饮料胶囊的类型，并且机器自动地调整其制备参数。然而，这种系统要求机器中的传感器和程序来检测并读出插入的胶囊类型，这使得机器价格昂贵。此外，胶囊的检测需要特定的标记——例如，颜色、磁性、RFID芯片、条形码，等等——这增加了成本。在同类型系统中，这种系统没有调整杯子托盘位置，因此没有解决飞溅问题。

因此，存在对消除上述缺点并且不昂贵、用户友好的饮料制备系统的需求，这种饮料制备系统允许相对于杯子位置来调整机器的分配出口，并允许机器自动调整某些制备参数——至少所分配的杯内饮料体积。

发明内容

本发明通过与饮料制备胶囊一起使用的饮料制备机器满足上面提到的需求，该机器包括具有壳体、水贮存器和冲煮头的机器主单元，所述冲煮头包括分配出口，该分配出口用于将所述饮料分配到设置于所述出口下方的容器中，其特征在于，所述机器还包括用于支承主单元的底座构件，以及

（i）底座构件包括支承架，该支承架具有用于支承所述容器的表面，所述支承架具有不同的高度，和

（ii）机器主单元枢转地安装到所述底座构件上，使得所述冲煮头可以通过所述机器主单元的转动而在支承表面的任一者上方对齐。

分配头的不同位置对应于设置在其下方的不同的容器，每个容器类型适合于分配到该容器中的特定的饮料体积。现在可以理解，本发明允许消费者根据她/他选择的容器（即，杯子）的尺寸通过使机器主单元绕着底座构件转动来对齐冲煮头，使得杯口和分配出口之间的距离最小以避免飞溅。

支承表面中的一者可设置成与底座构件的最低表面具有相同的高度。

在本发明的优选实施例中，底座包括与底座构件的每个支承表面相关联的编码装置，所述编码装置与机器处理器和流量计相关联，用于根据装载有杯的杯支承表面来设定饮料分配体积值。

在这种构型中，机器处理器有利地适合用于设定从下面列表中选择的至少一个其它饮料制备参数：所分配饮料的温度、饮料制备压力、饮料制备时间、机器分配头的清洁，或它们的组合。

优选地，所述编码装置包括用于检测所述底座构件上是否存在杯子的重量传感器。

此外，在本发明的优选实施例中，机器还包括分别位于底座构件和壳体上的配合作用的感测装置，所述感测装置与机器的处理器和流量计相关联，用于根据冲煮头相对于给定的杯支承表面的位置来设定饮料分配体积值。

所述感测装置分别在以下列表中选择：

-有色表面和颜色传感器或CCD读取器；

-条形码和条形码读取器；

-凹进或凸出元件和机械开关或触觉传感器；

-RFID芯片和RFID传感器；

-磁表面和磁传感器；

-印制字符和CCD摄像头；

或它们的组合。

通过这种系统，机器自动设定其饮料制备参数，特别是根据机器在底座构件上的转动位置，即，根据分配出口在一个或另一个支承表面前方的对齐，来自动地设定分配的体积。例如，如果机器转动和定位成使得分配出口与底座的最高支承表面对齐——该表面对应于用于浓缩咖啡或者超浓缩咖啡的非常小的杯子，则机器将自动设定到不超过能填充到小杯子中的容量的小体积。

在本发明的优选实施例中，支承架和支承表面是底座构件的固有部分/构建在底座构件中。

有利地，每个支承表面均可包括承滴盘，该承滴盘具有用于回收从容器或从机器的分配出口落下的液滴的凹部，在凹部上设有用于支承容器的液体可渗透支承件。

附图说明

本发明的附加特征和优点在下文参考附图描述优选实施例的说明中给出并从该说明中显而易见，在附图中：

图1是没有底座构件的饮料制备机器的示意性透视图；

图2A、2B、2C是处于不同转动位置的饮料制备机器的示意性透视图；

图3A和3B分别是本发明的配置成处于允许大杯分配的转动位置的饮料制备机器的透视图和轮廓示意图；

图4A和4B分别是本发明的配置成处于允许中杯分配的转动位置的饮料制备机器的透视图和轮廓示意图；

图5A和5B分别是本发明的配置成处于允许小杯分配的转动位置的饮料制备机器的透视图和轮廓示意图；

图6A和6B分别是本发明的配置成处于压缩/储存构型的饮料制备机器的透视图和轮廓示意图。

具体实施方式

如图1中所示，根据本发明的饮料制备机器1包括由底座构件2支承的机器主单元，该主单元以转动方式安装在底座构件2（图1中未示出）上。

机器主单元包括具有壳体3的机器主体，所述壳体包封机器的各种功能性部件——例如液体泵、用于可选地加热液体的加热元件，所述液体最终将注入到插在机器内部的饮料制备胶囊中。

机器还包括水贮存器4，该水贮存器可从壳体拆卸下来以被重新填充，并且可以流体连通方式连接至所述壳体。

机器还包括冲煮头5，该冲煮头具有用于保持胶囊的胶囊保持器6，所述胶囊保持器可拆卸地插入冲煮头5中。

冲煮头5还包括具有控制按钮7的控制面板，其用于使用户选择诸如体积/容量和饮料温度的饮料制备参数。冲煮头还可以包括屏幕8，该屏幕用以显示饮料制备的进度并且还显示由使用者设定的饮料制备参数——诸如所需的杯内体积，如图1所示。

冲煮头5还包括杆件9，用户提起该杆件以解锁机器内的胶囊保持器。杆件连接至诸如针状件的液体注入元件，所述针状件位于冲煮头内并且在所述杆件被压下时刺穿胶囊顶部膜。压下运动同时将胶囊保持器和胶囊锁定在冲煮头内。

图2A、2B和2C示出了根据本发明的具有支承底座构件2的机器1。如这些图中所示，机器主单元转动地设置在底座构件2上。所述底座单元包括底座板10，该底座板的一部分可用于储存各种物品，诸如胶囊的杯体（“C”）。底座构件2还包括多个具有杯支承表面11的杯支承架，所述架具有不同的高度。

图2A示出定位成使得冲煮头5与适合用于支承中号杯12的杯支承表面11对齐的机器主单元。图2B示出定位成使得冲煮头5与适合用于支承大号杯12的杯支承表面11对齐的机器主单元。图2C示出定位成使得冲煮头5与适合用于支承小号杯12的杯支承表面11对齐的机器主单元。

在每种构型中，机器主单元相对于底座构件2的位置由机器控制芯片检测，该机器控制芯片自动调节将要分配到杯中的体积（用户可以随后通过使用控制面板来调整这个体积）。根据杯容量自动地选择分配体积，机器的冲煮头定位在杯前方。

为此，底座构件2包括与所述支承表面11的每一个相关联的编码装置，所述机器包括用于感测所述编码装置的感测装置，所述感测装置与机器处理器和流量计相关联，用于根据机器在底座上的转动位置来设定饮料分配体积值。

在图2A的情况下，与杯支承板相关联的编码装置包括杯检测器板13，冲煮头定位在所述杯支承板前方。

图3A和3B示出根据本发明的机器，其中主单元设置成使得冲煮头面向适合于大号杯尺寸的杯支承表面。机器主单元的转动可绕着转动轴14执行，所述转动轴连接机器壳体3的底部和底座板10的中心。这样的轴14确保机器主单元的竖直位置是相同的——无论其转动位置如何。这确保当机器的主单元转动时冲煮头5（即其边缘）相对于杯支承表面的水平位置不变。

当杯12设置于支承表面上时，杯检测器板13的重量敏感传感器检测到所述杯的存在。此外，由设置在机器主单元和底座构件2之间的感测装置自动地检测冲煮头相对于杯支承表面11的准确转动位置。

这种感测装置可以是设置在底座构件12上的机械开关15，每个开关15设置在相应的支承表面元件11的内表面上。替代地且优选地，每个开关15是近程/接近传感器，其感测机器壳体的相应的传感器16，如图3B中所示。当壳体传感器面向位于底座构件中的对应的传感器时建起立连接，机器控制板根据将要放在相应的支承表面上的杯的尺寸自动设定待分配的体积。在图3A和3B所示的示例中，机器将体积设定到对应于大号杯的约250ml。

图4A和4B示出了相同的机器，其中机器主单元转动使得冲煮头面向中号杯的杯支承表面。在该构型中，待分配的体积由机器自动设定为对应于中号杯的约100ml。在杯未适当地放置在杯支承表面上的情况下，和如果杯检测器板13没有检测到杯的存在，所述体积将不会启动冲煮循环。在这种情况下，机器显示屏上将显示建议使用者将杯适当地放置在杯支承表面上的信息。

替代地，杯支承表面可以是后方映光/照明的：如果杯不存在或者如果所述杯没有适当地放置在杯支承表面11上，则所述杯支承表面将闪烁并以红色照明。当用户将杯放置在正确位置时，即，跨越杯支承表面的对应于冲煮头的位置而定中时，则所述杯支承表面将以绿色照明并停止闪烁。

图5A和5B示出相同的机器，其中机器主单元转动使得所述冲煮头面向小号杯的杯支承表面。这种构型典型地对应于浓缩咖啡和超浓缩咖啡的制备，其中杯体积不超过50ml。

如图3B、4B、5B中可见，冲煮头设置于杯的上方，使得无论杯是哪种尺寸且无论冲煮头5相对于底座构件2的转动位置如何，所分配的液体的射流“L”都正确地落入到杯中。机器的分配出口与杯的顶部边缘之间的距离减小了，使得无论杯尺寸和分配量如何，都使产品飞溅到杯外降至最低程度。

机器主单元在机器底座构件2上的转动可由使用者手动执行。然而，其也可以是自动的。在自动执行情况下，驱动马达包含在机器壳体中，该马达使壳体3与底座板10以绕着例如如图3A和3B所示的轴14转动的方式连接起来。在这种情况下，驱动马达的运行由机器的连接至杯检测器板的控制板触发和管理/控制，使得当杯检测器板中的一个检测到杯时驱动马达自动地使机器转动，以使冲煮头与装载有杯的杯支承表面对齐。机器因此为使用做好了准备。在这种构型中，机器还设定对应于杯尺寸的分配体积，如上面所解释的。

现在转向图6A和图6B，可见机器可以压缩/压紧用于储存或包装。

如图6A和6B中所示，在机器的功能性构型中，机器主单元——即，壳体、冲煮头和贮存器——直立使得冲煮头5定位在壳体3上方，如虚线所示。

然而，机器主单元可以倾斜以降低冲煮头，如图6A和6B中的实线所示。在该位置，冲煮头5位于壳体3上方，尤其如图6B中的实线所示。

在机器的主单元如上面参见图3A和3B描述地相对于机器的底座构件2绕着轴安装的情况下，所述轴可包括枢转/轴头式铰链以允许使用者将主单元倾斜成图6A和6B中示出的两个构型中的一个或另一个。

在倾斜构型中，饮料制备机器作为一个整体占据更小体积，因此更容易储存或运输。

根据本发明的饮料制备机器适合与任何类型的饮料制备胶囊一起使用，其尤其可以用于制备咖啡、茶、巧克力饮料、奶制品饮料、汤、草本饮料/中草药制剂或它们的组合。所述机器也可以用于制备婴儿营养产品。

Claims (8)

1.一种与饮料制备胶囊一起使用的饮料制备机器（1），该饮料制备机器包括具有壳体（3）、水贮存器（4）和冲煮头（5）的机器主单元，所述冲煮头（5）包括分配出口，该分配出口用于将所述饮料分配到放置于所述出口下方的容器（12）中，其特征在于，所述机器还包括支承主单元（3，4，5）的底座构件（2），以及

（i）所述底座构件（2）包括支承架，该支承架具有用于支承所述容器（12）的表面（11），所述支承架具有不同的高度，和

（ii）所述机器主单元（3，4，5）枢转地安装在所述底座构件（2）上，使得所述冲煮头（5）能通过所述机器主单元的转动而在任一所述支承表面（11）上方对齐。

2.根据权利要求1所述的饮料制备机器（1），其特征在于，所述底座构件（2）包括与该底座构件（2）的每个所述支承表面（11）关联的编码装置（13），所述编码装置与机器处理器和流量计关联，用于根据装载有杯的杯支承表面（11）来设定饮料分配体积值。

3.根据权利要求2所述的饮料制备机器（1），其特征在于，所述机器处理器适合用于设定从下述列表中选择的至少一个其它饮料制备参数：所分配的饮料温度、饮料制备压力、饮料制备时间、机器分配头的清洁，或它们的组合。

4.根据前述权利要求2或3所述的饮料制备机器（1），其特征在于，所述编码装置包括重量传感器。

5.根据前述权利要求1至3中任一项所述的饮料制备机器（1），其特征在于，所述机器还包括分别位于所述底座构件（2）和所述壳体（3）上的配合作用的感测装置（15，16），所述感测装置与机器处理器和流量计关联，用于根据所述冲煮头（5）相对于给定的杯支承表面（11）的位置来设定饮料分配体积值。

6.根据权利要求5所述的饮料制备机器（1），其特征在于，所述感测装置（15，16）分别从下述列表中选择：

-有色表面和颜色传感器或CCD读取器；

-条形码和条形码读取器；

-凹进或凸出元件及机械开关或触觉传感器；

-RFID芯片和RFID传感器；

-磁表面和磁传感器；

-印制字符和CCD摄像头；

或它们的组合。

7.根据前述权利要求中任一项所述的饮料制备机器（1），其特征在于，所述支承架和支承表面（11）是所述底座构件（2）的固有部分。

8.根据前述权利要求中任一项所述的饮料制备机器（1），其特征在于，每个所述支承表面均包括承滴盘。

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