專利名稱：一種用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件，其中當(dāng)操作者在 電子控制面板上給出操作指令時(shí)，所述組件連同設(shè)于其中的電子處理器按照在電子控制 面板上可選擇的與消費(fèi)者的喜好(如“濃”、“淡”、“加奶”、“不加奶”等)有關(guān) 的每個輸入指令信號，使用單份料盒在短時(shí)間內(nèi)自動地沖泡和分發(fā)定制的熱飲料。寬泛 的各種各樣的熱沖泡飲料、熱水不溶飲料或其他熱飲料可以利用所述組件通過這樣的方 式制備，即，在本發(fā)明的單份料盒中放置不同沖泡的、不溶的或其他材料?？梢杂迷诹?盒中的沖泡的、不溶的或其他材料包括(并不意味著任何限制)這樣的材料，例如茶、咖 啡、植物來源的材料(例如花(如茉莉花)片、例如蔬菜(胡蘿卜和洋蔥)片)、動物來 源的材料(例如蜂蜜)，或者任何其他適合的可以用在料盒中的飲料粉或材料。所述組件能夠以極好的一致性和高速度沖泡每一單獨(dú)的單份熱飲料，其口感和 風(fēng)味如同當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)厥止ぶ苽涞娘嬃稀＞唧w地(但不意味著任何限制)，所述組件對于滿足 針對在時(shí)間緊湊的情況下(在辦公室、正式的集會(ceremonial fonctions)、公開會議等場 合中)對沖泡的熱飲的大量需求是有用的。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域已知的幾種熱飲料分發(fā)機(jī)器使用預(yù)混合粉為消費(fèi)者提供基于預(yù)混合的飲 料。在這樣的分發(fā)機(jī)器中使用的預(yù)混合粉包含與糖、奶粉等混合的茶或咖啡粉。這樣的 預(yù)混合粉與從所述機(jī)器分發(fā)的熱水結(jié)合，并且將由此制備的熱飲料供應(yīng)給消費(fèi)者。上述種類的分發(fā)機(jī)器的缺點(diǎn)在于，與新鮮制備的相同種類的熱飲料相比，僅僅 通過混合來自分發(fā)機(jī)器的熱水與茶或咖啡的預(yù)混合粉而制備的基于預(yù)混合的熱飲料，在 口感和風(fēng)味上均遜色許多。例如，使用預(yù)混合粉制備的咖啡的口感、香味和風(fēng)味均無法 同由咖啡豆新鮮制備而得的咖啡相媲美。消費(fèi)者通常更青睞根據(jù)他所喜好的濃度和口味 定制的新鮮沖泡的熱飲料，如茶或咖啡。上述種類的分發(fā)機(jī)器的另一個缺點(diǎn)在于，任何品質(zhì)的預(yù)混合粉都可以與熱水混 合來制備最終飲料。由此制備的最終飲料的品質(zhì)取決于所使用的預(yù)混合粉的品質(zhì)。在熱 飲料的制備中所使用的任何劣質(zhì)的/偽質(zhì)的預(yù)混合粉將提供缺乏口感、香味和風(fēng)味的品 質(zhì)低劣的飲料。這種類型的機(jī)器沒有任何固有的(inherent)裝置來防止使用這樣劣質(zhì)的/ 偽質(zhì)的預(yù)混合粉。上述種類的分發(fā)機(jī)器的再一缺點(diǎn)在于，所制備的飲料由于預(yù)混合粉配量的不同 而缺乏一致性。在美國專禾Ij Νο.6,820,535中描述的“濃咖啡沖泡設(shè)備(Espresso Brewing Device)"包括配備有五個料腔(magazine)管的可旋轉(zhuǎn)料腔臺，所述五個料腔管沿所述臺 的周邊排列，每個料腔支承一摞底部膜朝下的單份小料囊(capsule)，并且每個料腔管儲 存不同種類的咖啡/茶小料囊。每個料腔管具有開口，料腔管中最低的小料囊由小料囊 夾持器通過所述開口推出。提供用于設(shè)置料腔管位置的裝置(如傳感器或掃描裝置等)。 小料囊輸送設(shè)備包括具有驅(qū)動機(jī)構(gòu)的電機(jī)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)配備有驅(qū)動盤和驅(qū)動螺栓。以回轉(zhuǎn)方式安裝(swivel-mounted)在旋轉(zhuǎn)軸承上的致動桿射出單份小料囊并將所述單份小 料囊插入沖泡單元。一旦單份小料囊在沖泡單元內(nèi)，主軸活塞借助于主軸活塞驅(qū)動裝置降低到?jīng)_泡 位置，所述主軸活塞驅(qū)動裝置包括驅(qū)動電機(jī)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及設(shè)在沖泡室插入體上部分中 的“小料囊穿孔器”。單份小料囊的上表面由小料囊穿孔器穿孔，小料囊穿孔器向下指 并且包含位于小料囊穿孔器內(nèi)部的沖泡供水通道。沖泡水在10到15帕的壓力和約95°C 的溫度下流入單份小料囊。當(dāng)在小料囊內(nèi)達(dá)到6帕的內(nèi)壓時(shí)，形成小料囊底部的膜被壓 在板的金字塔狀的外形上并且所述膜被穿孔。沖泡飲品(brew)通過所述板上的排水孔和 沖泡單元的出口流出。上述設(shè)備的缺點(diǎn)在于，上述設(shè)備是需要多個穿孔裝置的復(fù)雜設(shè)計(jì)。包含沖泡物 質(zhì)的單份小料囊的一側(cè)由小料囊穿孔器穿孔，用以使熱加壓的水進(jìn)入小料囊。所述小料 囊的另一側(cè)由具有多個金字塔外形的末端的板穿孔，用以允許沖泡的飲料流出。
上述設(shè)備的另一個缺點(diǎn)在于，存在用于將小料囊從料腔管輸送至沖泡單元的復(fù) 雜的機(jī)構(gòu)，所述復(fù)雜的機(jī)構(gòu)包括致動桿、驅(qū)動電機(jī)、驅(qū)動盤、驅(qū)動螺栓、小料囊夾持 器，并且致動桿以回轉(zhuǎn)的方式安裝在旋轉(zhuǎn)軸承上。類似地，沖泡單元還包括復(fù)雜的機(jī) 構(gòu)，所述復(fù)雜的機(jī)構(gòu)包括主軸活塞驅(qū)動裝置，所述主軸活塞驅(qū)動裝置由驅(qū)動電機(jī)、驅(qū)動 機(jī)構(gòu)、與配備有內(nèi)輪齒系統(tǒng)的主軸活塞驅(qū)動齒輪的外輪齒系統(tǒng)嚙合的驅(qū)動銷等構(gòu)成。該 機(jī)器的復(fù)雜性和相對較多數(shù)目的移動部件除了使制造更昂貴之外，還會導(dǎo)致更高的操作 和維護(hù)成本。上述沖泡機(jī)器的又另一不足之處在于，沖泡的液體的流出是通過小料囊的膜中 的孔發(fā)生的，所述孔是由金字塔外形的板穿孔而成的。這些孔可以允許茶/咖啡的細(xì)小 顆粒隨沖泡的液體一起穿過，從而不利地影響被分發(fā)到分發(fā)杯中的熱飲料的品質(zhì)或阻塞 將沖泡的液體輸送出沖泡單元的出口管。上述組件的再一缺點(diǎn)在于，熱水的流入從小料囊的一側(cè)發(fā)生而流出從小料囊的 另一側(cè)發(fā)生，由于一些沖泡材料顆?？赡軟]有被沖泡開，而導(dǎo)致包含在小料囊中的沖泡 材料的沖泡不徹底。此外，水從小料囊的一側(cè)流入而從小料囊的另一側(cè)流出的安排導(dǎo)致 組件的設(shè)計(jì)非常復(fù)雜并且沖泡單元變得龐大。在題目為“具有可移除的料盒轉(zhuǎn)架輪的咖啡和茶分發(fā)機(jī)(Coffee and tea dispenser withremovable pod turret wheel) ” 的 PCT 申請 No.PCT/US2005/031604 中描述了現(xiàn)有技術(shù)
中的另一種分發(fā)機(jī)器。該發(fā)明包括轉(zhuǎn)架組件、控制飲料分發(fā)機(jī)中水流的水控制系統(tǒng)、放 置在通過熱源加熱的貯水池中的熱交換器、注入器組件、包括具有包含料盒筒的料盒格 的料盒旋轉(zhuǎn)傳送裝置的裝載組件以及電子控制裝置。轉(zhuǎn)架組件包括轉(zhuǎn)架框架、轉(zhuǎn)架板以 及將轉(zhuǎn)架板連接到轉(zhuǎn)架框架以通過轉(zhuǎn)架電機(jī)與轉(zhuǎn)架框架一起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)架軸。上述設(shè)備中 的水控制系統(tǒng)包括水源(例如水龍頭、水管線、次水源)、用來使水加壓的抽氣泵以及流 量傳感器。電子控制裝置控制抽氣泵、流量傳感器、熱源、電磁閥等的操作。注入器組 件包括注入噴嘴、經(jīng)由凸輪系統(tǒng)是垂直地可移動的注入噴頭、驅(qū)動電機(jī)以及偏心凸輪。 當(dāng)偏心凸輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾輪向下推動支撐板以使注入噴頭與料盒筒接觸。接著，電子控制 裝置使凸輪系統(tǒng)反向并且注入噴頭返回到其初始位置。上述裝置的缺點(diǎn)在于，與本發(fā)明的機(jī)器相比上述裝置是復(fù)雜而笨重的，這是因?yàn)榕c本發(fā)明的組件相比，上述裝置需要7到19升容量的熱水貯水池、位于所述貯水池 中的熱交換器，以及水管線網(wǎng)。此外上述裝置還需要多個電部件、電子部件以及機(jī)械部 件。上述裝置的另一個缺點(diǎn)在于，所述裝置中所使用的料盒是相對復(fù)雜的，并且因 此，與本發(fā)明中所使用的設(shè)計(jì)簡單的料盒相比，其料盒在制造上更復(fù)雜并且相對更昂 貴。在上述裝置中，料盒具有熱塑性插入體，所述熱塑性插入體具有設(shè)在料盒頂部的多 個孔，所述插入體還被覆蓋有金屬箔(foil)。料盒的底部由濾紙或帶有刻痕區(qū)域的金屬箔 制成，所述刻痕區(qū)域在熱加壓的水注入料盒中時(shí)分離。熱加壓的水通過插入體中的孔進(jìn) 入料盒并且通過刻痕區(qū)域流出。所述料盒的復(fù)雜性和高成本導(dǎo)致對消費(fèi)者的每杯飲料的 最終成本的增加。再有，在上述裝置中，水從料盒頂部流入料盒并且通過料盒底部流出，這使得 必需在一側(cè)提供帶有孔的濾紙，以及用于允許水從另一側(cè)流出的裝置。上述裝置的再又一缺點(diǎn)在于，所述裝置在熱交換器中加熱水，并且由此加熱的 水轉(zhuǎn)而加熱在被放置在熱交換器內(nèi)的管道中流動的水。因此，上述設(shè)備與本發(fā)明的組件 相比是不節(jié)能的，在本發(fā)明中避免使用熱交換器并且沖泡操作所需的熱水直接通過加熱 元件在密封煮罐內(nèi)進(jìn)行加熱。上述裝置的再另一缺點(diǎn)在于，在小料囊頂部的金屬箔由單獨(dú)的注入器組件穿 孔，所述注入器組件具有復(fù)雜的配置，即注入噴嘴、注入噴頭、凸輪系統(tǒng)驅(qū)動電機(jī)、凸 輪系統(tǒng)、偏心凸輪、驅(qū)動帶、滾輪支撐板、注入器框架以及數(shù)個導(dǎo)輪。而在本發(fā)明中， 注入噴嘴保持為固定到?jīng)_泡機(jī)的底座，并且沖泡機(jī)子組件的柱塞將料盒及其朝下的多孔 膜壓在注入噴嘴的圓錐形末端上，導(dǎo)致多孔膜的刺穿，由此允許來自煮罐的熱加壓的水 通過注入噴嘴的內(nèi)部流入料盒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的組件能夠使用單份料盒在15到20秒的短時(shí)間內(nèi)自動、新鮮地沖泡和 分發(fā)熱飲料。設(shè)計(jì)獨(dú)特的料盒輸送機(jī)在其前端具有向內(nèi)的輪廓并且通過電動機(jī)是可旋轉(zhuǎn) 的，所述料盒輸送機(jī)能夠通過這樣的方式實(shí)現(xiàn)多種功能，即，所述料盒輸送機(jī)在基本上 為水平的平面中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，以及將料盒牢固地保持在與料盒的輪廓匹配的料盒輸送 機(jī)前端向內(nèi)的輪廓中。料盒輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能包括將料盒從料槽(chute)輸送至沖泡機(jī)子 組件、將料盒精確地定位在沖泡機(jī)子組件的過濾盤上而無需提供任何除已經(jīng)在所述組件 中提供的以外的引導(dǎo)通道，并且接著將用過的料盒清理到廢料倉中。這大大簡化了設(shè)計(jì) 并且使機(jī)械部件最少化。所述組件是用戶友好型并且易于操作，這是由于操作者/消費(fèi)者僅須根據(jù)消費(fèi) 者喜歡的飲料類型(例如“濃”、“淡”、“加奶”、“不加奶”等)，通過選擇電子 控制面板上的開關(guān)來指示其喜好即可。信號由電子控制面板輸送至電子處理器，電子處 理器以所需的順序依次觸發(fā)其他子組件的電氣部件，并且所述組件自動執(zhí)行實(shí)現(xiàn) 即飲的 (ready-to-drink)和定制的熱飲料在分發(fā)杯中分發(fā)的全部必要操作。所述組件的自動操作 從將料盒輸送和定位到?jīng)_泡機(jī)子組件，將熱加壓的水注入包含沖泡材料的料盒，將使用 過的料盒清理到廢料倉中等操作延伸到從液態(tài)奶容器中吸取奶，當(dāng)針對飲料的奶配量完成時(shí)，通過來自水加熱子組件的蒸汽在混奶室中加熱奶并將由此加熱的奶直接分發(fā)到分 發(fā)杯中的操作。由所述組件供應(yīng)的每一份飲品在口感和風(fēng)味上都是一致的。所述組件包括放置在每個料槽下面的傳感器。放置在更鄰近沖泡機(jī)子組件的第 一料槽下面的傳感器檢測在該料槽中的單份包的可獲得性。當(dāng)傳感器檢測到該料槽是空 的時(shí)，傳感器向電子處理器發(fā)出信號，電子處理器使料盒輸送機(jī)移動到第二料槽下，并 且將第二料槽中的料盒輸送至沖泡機(jī)子組件。放置在第二料槽下面的傳感器感測何時(shí)該 料槽是空的并且發(fā)信號給電子處理器，電子處理器轉(zhuǎn)而使料盒輸送機(jī)移動至第一料槽下 的靜止或起始位置、通過切斷進(jìn)氣電磁閥的電源使沖泡子組件中的沖泡過程停止直至所 述空料槽重新填充上新鮮料盒，并且電子處理器同時(shí)還發(fā)信號給向操作者提供信息的電 子顯示面板，以使所述空料槽重新填充上新鮮料盒。這樣提供傳感器提高了所述組件在 如下情況中的操作能力以滿足例如在辦公室等場合中的大量需求，即在多個靜態(tài)料槽中 堆疊有實(shí)質(zhì)上更高數(shù)量的料盒。這也消除了本領(lǐng)域中已知的需求，即針對單獨(dú)電機(jī)和相 關(guān)聯(lián)的機(jī)構(gòu)的需求，其中所述相關(guān)聯(lián)的機(jī)構(gòu)用于其上安裝有料盒槽(pod chute)的基板的 旋轉(zhuǎn)。具有小于250微米的孔的過濾盤以及用來覆蓋并密封包含在單份料盒中的 沖泡 材料的多孔膜，防止來自料盒的極小的沖泡材料顆粒與沖泡的液體一起流出進(jìn)入分發(fā) 杯，由此確保沖泡的液體的高品質(zhì)。密封煮罐在高溫下儲存水，不會損失包含在水中的溶解氧，這提高了飲料(尤 其是茶)的品質(zhì)。密封煮罐的使用還使得組件是節(jié)能的。本發(fā)明中所使用的沖泡機(jī)子組 件在沖泡期間基本上是氣密的，防止香味和其他揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)逸出(escape)。保留在 沖泡的液體中的這些化學(xué)物質(zhì)進(jìn)一步增加分發(fā)的熱飲料的風(fēng)味、口感和香味。由空氣壓縮機(jī)壓縮和泵送并且在空氣儲罐中儲存的空氣，于沖泡過程中，在進(jìn) 氣電磁閥的幫助下操作氣缸，從而氣缸使沖泡機(jī)柱塞迅速地上下移動進(jìn)入沖泡室。當(dāng)與 傳統(tǒng)方法(例如使用由電動機(jī)驅(qū)動的螺旋桿構(gòu)成的線性致動器，或者由電機(jī)驅(qū)動的凸輪 和柱塞組件)相比，這樣的機(jī)構(gòu)顯著地改善每次沖泡的時(shí)間周期。所述組件中使用的單份料盒具有簡單的結(jié)構(gòu)，在料盒的內(nèi)部沒有實(shí)施任何機(jī) 構(gòu)，從而使得單份料盒易于以低成本制造，因此使得每份分發(fā)的飲品的成本也降低了。 所述組件能夠沖泡可以被放置在這些料盒中的各種各樣(widevariety)的沖泡的、不溶的 和其他材料。可以用在料盒中的這些沖泡的、不溶的或其他材料包括(并不意味著任何 限制)這樣的材料，例如茶、咖啡、植物來源的材料(例如花(如茉莉花)片、植物(如 胡蘿卜和洋蔥)片)、動物來源的材料(例如蜂蜜)，或者任何其他適合的可以用在料盒 中的飲料粉或材料。本發(fā)明的沖泡機(jī)子組件使用具有圓錐形末端的注入噴嘴，所述具有圓錐形末端 的注入噴嘴能夠?qū)崿F(xiàn)兩種功能，即刺穿單份料盒的多孔膜以及將來自密封煮罐的熱加壓 的水注入料盒的內(nèi)部，來沖泡包含在料盒內(nèi)的沖泡材料。所述組件通過這樣的方式來確 保衛(wèi)生，即采用無人為干預(yù)的全自動操作和以自動的、無溢出物的方式將使用過的料盒 清理到廢料倉中。因此，綜上所述，本發(fā)明的一個目的在于，提供能夠自動、新鮮地沖泡和分發(fā) 熱飲料的組件，其中沖泡材料包含在單份料盒中并且新鮮沖泡的液體自動地直接分發(fā)到分發(fā)杯中。本發(fā)明的另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件，所 述組件以與在當(dāng)時(shí)和當(dāng)?shù)厥止ば迈r制備的飲料相似的口感和風(fēng)味沖泡和分發(fā)每一單獨(dú)份 的飲品。本發(fā)明的又另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 其中由所述組件供應(yīng)的每一單獨(dú)份的飲品以口感和風(fēng)味上極好的一致性制成。本發(fā)明的再另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 所述組件可以在范圍為15到20秒的短時(shí)間內(nèi)沖泡和分發(fā)沖泡的液體。本發(fā)明的又另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 其中所述組件包括加奶子組件，所述加奶子組件使得能夠通過由水加熱子組件供給的蒸 汽在混奶室中自動對奶進(jìn)行加熱，隨后單獨(dú)、自動且直接地將由此加熱的奶添加到分發(fā) 杯中，因此，當(dāng)消費(fèi)者有此期望時(shí)使得能夠自動供應(yīng)加奶的熱飲料。本發(fā)明的再另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 所述組件使得能夠制備依據(jù)包含在單份料盒中的沖泡的材料、不溶的材料或其他材料的 各種各樣的熱沖泡的飲料、熱水不溶的飲料或其他熱飲料，所述包含在單份料盒中的沖 泡的材料、不溶的材料或其他材料包括(并不意味著任何限制)這樣的材料，例如茶、咖 啡、植物來源的材料(例如花(如茉莉花)片、蔬菜(如胡蘿卜和洋蔥)片、動物來源的 材料(例如蜂蜜)，或者任何其他適合的可以用在料盒中的飲料粉或材料。本發(fā)明的又另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 其中包含沖泡材料的單份料盒具有符合“料槽”的內(nèi)輪廓的外輪廓，其中這些單份料盒 堆疊在所述料槽中，并且所述單份料盒的外輪廓還與“料盒輸送機(jī)”前端的向內(nèi)的輪廓 匹配，用以通過所述料盒輸送機(jī)被輸送并且精確定位在沖泡機(jī)子組件中。因此，所述組 件具有固有的裝置來限制使用具有特定設(shè)計(jì)和尺寸的料盒，從而防止使用劣質(zhì)的/偽質(zhì) 的料盒。本發(fā)明的再另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 所述組件使得操作者能夠制備這樣的飲料，即不同濃度的、根據(jù)消費(fèi)者的需求(例如
“濃”、“淡”、“加奶”和“不加奶”)定制的飲料，而沒有任何針對沖泡材料的量 或溫度控制的手工操作。本發(fā)明的又另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 所述組件并不使用包括糖作為成分中的一種的任何預(yù)混合粉，由此使得能夠制備特定消 費(fèi)者可能需求的不加糖的飲料。本發(fā)明的再另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 所述組件使得能夠通過使用最優(yōu)化的溫度、壓力和進(jìn)入沖泡料盒的水流的速率，來以相 對較高的速度進(jìn)行沖泡。這使得所述組件特別適合在短時(shí)間內(nèi)沖泡大量杯的飲料，這是 在諸如辦公室和商業(yè)機(jī)構(gòu)等場所中所需的。本發(fā)明的再一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分 熱飲料的組件，其 中所有的沖泡和分發(fā)操作都是自動的。自動操作包括將單份料盒輸送和定位到?jīng)_泡機(jī) 中，通過由注入噴嘴注入的來自煮罐的熱加壓的水來沖泡料盒中的沖泡材料，將沖泡的 液體分發(fā)到分發(fā)杯中，將使用過的料盒清理到廢料倉中，以及當(dāng)針對飲料的奶配量完成時(shí)將加熱的奶添加到飲料杯中。消費(fèi)者/操作者只需要根據(jù)其所選的熱飲料類型激活電 子控制面板上的開關(guān)，而所述組件自動執(zhí)行上述所有的操作并分發(fā)定制的熱飲料。這使 得所述組件是用戶友好型的，并且即使對于非專業(yè)人士也是易于操作的。本發(fā)明的再另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 其中，設(shè)計(jì)獨(dú)特的料盒輸送機(jī)在其前端具有向內(nèi)的輪廓，并且料盒輸送機(jī)通過電動機(jī)在 基本上為水平的平面上朝順時(shí)針和逆時(shí)針是可旋轉(zhuǎn)的，料盒輸送機(jī)僅僅通過和與料盒輸 送機(jī)向內(nèi)的輪廓匹配的料盒一起的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動即可實(shí)現(xiàn)多種功能。所述多種功能包括將單 份料盒從“料槽”輸送至沖泡機(jī)子組件而無需具有引導(dǎo)通道，將料盒精確定位在沖泡機(jī)子組件中的過濾盤上，以及將使用過的料盒清理到廢料倉中。因此，所述料盒輸送機(jī)簡 化了機(jī)械設(shè)計(jì)和操作。本發(fā)明的再另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 其中僅一個裝置，即注入噴嘴，就能實(shí)現(xiàn)如下的所述多種功能，即刺穿單份料盒的多孔 膜以及將熱加壓的水注入料盒以進(jìn)行沖泡，由此簡化沖泡機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。本發(fā)明的又另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 其中排除了對多個穿孔裝置的需求，所述多個穿孔裝置中的一個用于刺穿筒的上表面以 使沖泡的水進(jìn)入，而另一個用于刺穿筒的底部以使沖泡的液體流出。本發(fā)明的再另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 其中注入噴嘴穿透通過多孔膜直達(dá)以倒轉(zhuǎn)的位置保持的料盒的頂端，使注入的水灑落 (splash)回來，由此使熱加壓的水在料盒內(nèi)均勻分布并且使包含在料盒中的沖泡材料的每 一個微小的顆粒都得到?jīng)_泡。本發(fā)明的又另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 其中來自密封煮罐的高溫和高壓的水在沖泡期間，進(jìn)入在沖泡機(jī)子組件中的料盒，與飲 料是在敞開的器皿中手工制備時(shí)不同的是，所述組件使得能夠迅速沖泡所述沖泡材料。本發(fā)明的再另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 與本領(lǐng)域已知的某些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的(包括穿孔或注入裝置)昂貴料盒相比，所述組件使用結(jié) 構(gòu)簡單的低成本單份料盒，并且因此，本發(fā)明的單份料盒易于制造并且節(jié)約成本，從而 使得在發(fā)展中國家的市場中每杯飲品的價(jià)錢對消費(fèi)者是可行的。本發(fā)明的再另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 所述組件使用包含倒轉(zhuǎn)的單份料盒堆的簡單而靜態(tài)的料槽，從而最少化用于在料槽內(nèi)排 列料盒所需的精密部件，并且因此還減少了維護(hù)。本發(fā)明的又另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 所述組件是衛(wèi)生的，因?yàn)樵谡麄€沖泡過程中所述組件不需要人為干預(yù)，并且所述組件包 括確保將使用過的料盒以無溢出物的方式清理到廢料倉中的自動處理機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的再另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 其中無腐蝕性和食品級的過濾盤具有最大達(dá)250微米的細(xì)孔，所述過濾盤和用在單份料 盒的頂部的多孔膜一起防止沖泡材料的極小顆粒與沖泡的液體一起流入分發(fā)杯，由此確 保分發(fā)的熱飲料的優(yōu)良品質(zhì)。本發(fā)明的又另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 所述組件使用完全密封的煮罐，所述煮罐在高溫下儲存水而不損失包含在水中的溶解氧，提高沖泡的飲料(尤其是茶)的口感和品質(zhì)。本發(fā)明的再另一目 的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 其中沖泡機(jī)子組件在沖泡期間基本上是氣密的，以防止有助于制備的新鮮熱飲料的香 味、風(fēng)味和口感的揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)逸出。保留在沖泡的液體中的這些揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)加 強(qiáng)分發(fā)的熱飲料的風(fēng)味、口感和香味。本發(fā)明的又另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 所述組件使用完全密封的煮罐，使得所述組件是節(jié)能的。本發(fā)明的再另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 其中簡化設(shè)計(jì)的水加熱子組件、料盒輸送機(jī)子組件以及沖泡機(jī)子組件導(dǎo)致所述組件的制 造、操作和維護(hù)成本均較低而可靠性較高。本發(fā)明的又另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 所述組件包括放置在每個料槽下面的傳感器。放置在更鄰近沖泡機(jī)子組件的第一料槽下 的傳感器進(jìn)行檢測，并在該料槽是空的時(shí)發(fā)信號給電子處理器，電子處理器轉(zhuǎn)而觸發(fā)料 盒輸送機(jī)，使料盒輸送機(jī)向后移動至在同一料槽支撐板上的接近第一料槽放置的第二料 槽下，并且從該料槽輸送料盒。類似地，放置在第二料槽下面的傳感器感測何時(shí)該第二 料槽是空的，并且發(fā)信號給電子處理器，電子處理器轉(zhuǎn)而使料盒輸送機(jī)移動至其在第一 料槽下的靜止/起始位置，使沖泡機(jī)子組件中的沖泡過程停止直至該空料槽重新填充上 新鮮料盒，并且所述電子處理器同時(shí)發(fā)信號給向操作者提供信息的電子顯示面板，以使 該空料槽重新填充上新鮮料盒。由此，這些傳感器的存在提高了所述組件在如下情況中 的操作能力，即在多個料槽中堆疊有更高數(shù)量的料盒。這也消除了本領(lǐng)域已知的這樣的 需要，即對單獨(dú)的電機(jī)和相關(guān)聯(lián)的機(jī)構(gòu)的需求，其中所述相關(guān)聯(lián)的機(jī)構(gòu)用于其上安裝有 料盒槽的基板的旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的再另一目的在于，提供用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件， 所述組件包括針對沖泡操作的新穎的機(jī)構(gòu)。由壓縮機(jī)、空氣儲罐以及進(jìn)氣電磁閥構(gòu)成的 所述機(jī)構(gòu)操作氣缸。該機(jī)構(gòu)使得沖泡機(jī)柱塞能夠在沖泡過程期間快速地上下運(yùn)動進(jìn)入沖 泡室，導(dǎo)致與使用凸輪類的縱搖(plunging)機(jī)構(gòu)的傳統(tǒng)方法相比，所述機(jī)構(gòu)顯著地減少 了每次沖泡操作的時(shí)間周期。從對以下結(jié)合作為本公開的一部分的附圖所進(jìn)行的詳細(xì)說明的理解中，本發(fā)明 的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將會是明顯的。附圖簡要說明現(xiàn)在將結(jié)合附示說明本發(fā)明，附圖意圖說明可以實(shí)踐本發(fā)明的實(shí)施方案中 的一個。附圖并不意圖為限制性地選取的來意味著對本發(fā)明的范圍造成任何限制。要注 意的是，本發(fā)明不應(yīng)被認(rèn)為是被限制為這些附圖所示出的精確構(gòu)造。由本領(lǐng)域技術(shù)人員 采用在本發(fā)明中所實(shí)施的原理和功能性特征作出的任何修改、變通、等同變化均意圖被 包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在附圖中

圖1 示出本發(fā)明的組件的外部平面示圖。圖2 示出安置(housed)在殼體內(nèi)部的本發(fā)明的全部組件。圖3 示出水加熱子組件。圖4 示出料盒輸送機(jī)子組件連同沖泡機(jī)子組件。
圖5:示出料盒輸送機(jī)子組件連同沖泡機(jī)子組件的分解示圖。圖6(a)示出在第一料槽下的靜止或起始位置的料盒輸送機(jī)。圖6 (b)示出料盒輸送機(jī)向內(nèi)的輪廓與料盒對準(zhǔn)以及傳輸料盒并將料盒精確地 定位在沖泡機(jī)子組件中。圖6(c)示出在第一料槽和沖泡機(jī)子組件之間等待沖泡完成的料盒輸送機(jī)。圖6(d)示出在使用過的料盒被清理到廢料倉中的瞬間，向內(nèi)的輪廓與所述使 用過的料盒對準(zhǔn)的料盒輸送機(jī)。圖7 示出沖泡機(jī)子組件的分解示圖。圖8:示出加奶子組件。圖9 示出電子處理器的連接示意圖。圖10a、b、C 示出包含沖泡材料的單份料盒的三個示例性實(shí)施方案的構(gòu)造。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明，提供了用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件，所述組件在 15到20秒的短時(shí)間內(nèi)自動地沖泡包含在單份料盒中的沖泡材料并且分發(fā)熱飲料。新鮮沖 泡的熱飲料的每一個份在口感和風(fēng)味上都是一致的，并且和在當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)厥止ぶ苽涞娘嬃?是相像的。由所述組件分發(fā)的杯裝即飲熱飲料是根據(jù)通過選擇在所述組件的電子控制面 板上的開關(guān)而給出的輸入，被定制為是針對消費(fèi)者的喜好(例如“濃”、“淡”、“加 奶”、“不加奶”等)的。本發(fā)明的組件是全自動的并且節(jié)省時(shí)間，具體地，但并不意 味著任何限制，所述組件對于滿足在辦公室、餐廳、正式的集會、公開會議等場合中的 大量需求是有用的。參照圖1，本發(fā)明的組件被安置在殼體(700)中，殼體(700)的前側(cè)具有鉸接在 其上的門。具有多個開關(guān)(例如(610))的電子控制面板(600)被安裝在殼體(700)的所述 前門上。所述開關(guān)(610)在內(nèi)部通過電纜連接到安置在殼體(700)內(nèi)的電子處理器(500) (圖2)。每個開關(guān)(610)相應(yīng)于基于消費(fèi)者的喜好(例如“濃”、“淡”、“加奶”、 “不加奶”等)由操作者可選擇的特定類型的熱飲料的選項(xiàng)。依據(jù)消費(fèi)者期望的其所喜
好的熱飲料的類型，操作者或消費(fèi)者選擇在電子控制面板(600)上的相應(yīng)開關(guān)(610)。由 該輸入指令產(chǎn)生的信號通過連接的電纜被輸送至電子處理器(500)(圖2)。根據(jù)這個輸入 指令，電子處理器(500)(圖2)觸發(fā)單獨(dú)子組件中必要的電氣部件，使得將定制的熱飲料 自動分發(fā)到分發(fā)杯中。電子顯示面板(601)設(shè)在殼體(700)的前門上。電子顯示面板(601)顯示組件的 當(dāng)前功能狀態(tài)，例如“準(zhǔn)備好售貨(ready to vend)” “正在售貨中(currently vending) ” 等。殼體(700)的前門中還設(shè)有分發(fā)區(qū)域，用以放置分發(fā)杯(19)，使得沖泡的液體從沖 泡室(65)(圖2)通過分發(fā)管(17)(圖2)直接流入該分發(fā)杯(19)，并且加熱的液態(tài)奶(當(dāng) 配有奶時(shí))從混奶室(14)(圖2)通過分發(fā)管(86)(圖2)也直接流入該分發(fā)杯(19)。貯水池⑵優(yōu)選地放置在殼體(700)夕卜。來自貯水池⑵的水經(jīng)由管(16)通過 水泵⑴(圖2)被泵送并且經(jīng)由連接管(11)(圖2)被送至密封煮罐(3)。密封煮罐(3) (圖2)的上端通過由壓力傳感器⑶(圖2)控制的卸壓電磁閥(7)(圖2)，由管(15)連 接到貯水池(2)。
參照圖2，在所述殼體(700)內(nèi)的本發(fā)明的組件包括水加熱子組件(100)、料盒 輸送機(jī)子組件(200)、加奶子組件(300)、沖泡機(jī)子組件(400)以及電子處理器(500)。 所述電子處理器(500)通過電纜連接到安裝在所述殼體(700)(圖1)的前門上的電子控制 面板(600)(圖1)。電子處理器(500)通過互連的電纜接收來自電子控制面板(600)(圖 1)的信號。所述組件還包括空氣壓縮機(jī)(120)，空氣壓縮機(jī)(120)壓縮空氣并將這樣的壓縮 空氣泵送到連接的壓縮空氣儲罐(110)中，壓縮空氣儲罐(110)是中空的金屬圓筒。壓 縮空氣儲罐(Iio)經(jīng)由連接管(117)連接到進(jìn)氣電磁閥(83)，并且經(jīng)由連接管(116)連 接到進(jìn)氣電磁閥(115)。所述進(jìn)氣電磁閥(115)經(jīng)由連接管(119)進(jìn)一步連接到在沖泡 機(jī)子組件(400)中的氣缸(61)。來自壓縮空氣儲罐(110)的壓縮空氣用來操作氣缸(61) 和文丘里閥(venturi valve) (81)。參照圖3，水加熱子組件(100)包括水泵(1)，水泵(1)通過由食品級材料制成 的管(16)從貯水池(2)吸水。水通過由食品級材料制成的連接管(11)由所述水泵⑴泵 送到密封煮罐(3)中。貯水池(2)優(yōu)選地放置在殼體(700)(圖1)外。在密封煮罐(3) 中的水通過加熱元件(4)加熱，加熱元件(4)將水加熱到由溫度傳感器(9)控制的預(yù)設(shè)溫 度。密封煮罐(3)的使用使得所述組件是節(jié)能的。
一般地，在密封煮罐(3)中的水被保持在60到160攝氏度的溫度范圍內(nèi)，優(yōu)選 地，在90到140攝氏度的溫度范圍內(nèi)。密封煮罐(3)將水維持在高溫度，且不允許溶 解在水中的氧逸出，由此進(jìn)一步改善沖泡的飲料(尤其是茶)的品質(zhì)。在沖泡機(jī)子組件 (400)(圖2)中使用高溫?zé)崴畞磉M(jìn)行沖泡還使得沖泡物的迅速浸取(extraction)能夠?qū)崿F(xiàn)。 出口電磁閥(5)被安裝到密封煮罐(3)，出口電磁閥(5)使得用于沖泡的熱水能夠通過由 食品級材料制成的連接管(70)供給到?jīng)_泡機(jī)子組件(400)(圖2)中。另一個出口電磁閥 (6)設(shè)在密封煮罐(3)上，出口電磁閥(6)使得用于加熱奶的蒸汽能夠通過由食品級材料 制成的連接管(13)供給到混奶室(14)(圖2)中。密封煮罐(3)中的壓力由壓力傳感器⑶感測，并且一般被保持在15到45psi的 范圍中。當(dāng)壓力超過設(shè)定的壓力值時(shí)，設(shè)在密封煮罐(3)上部一側(cè)的卸壓電磁閥(7)在壓 力傳感器(8)的幫助下被激活，卸壓電磁閥(7)通過管(15)釋放密封煮罐(3)內(nèi)的額外 壓力，使得將密封煮罐(3)內(nèi)的壓力能夠被維持為在設(shè)定的最大壓力值以下。這避免密 封煮罐(3)在其內(nèi)部建立過度壓力的任何可能性。密封煮罐(3)還安裝有壓力表(10)， 壓力表(10)用于在視覺上監(jiān)視密封煮罐(3)內(nèi)的壓力。參照圖4和圖5，料盒輸送機(jī)子組件(200)包括具有整體軸(41)的新穎的料盒輸 送機(jī)(31)，所述整體軸(41)大約在料盒輸送機(jī)(31)的前面曲線輪廓的中間部分的下面。 料盒輸送機(jī)(31)于基板(32)和料槽支撐板(37)之間的空間內(nèi)，在整體軸(41)上、基本 上為水平的平面中朝順時(shí)針和逆時(shí)針方向是可旋轉(zhuǎn)的。整體軸(41)通過安裝在基板(32) 上的襯套(73)安裝到位于基板(32)下面的推進(jìn)齒輪(33)。推進(jìn)齒輪(33)與推進(jìn)電機(jī) (34)的電機(jī)齒輪(35)嚙合，從而當(dāng)電機(jī)齒輪(35)通過推進(jìn)電機(jī)(34)旋轉(zhuǎn)時(shí)，使推進(jìn)齒 輪(33)在相反的方向上旋轉(zhuǎn)。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，還會使料盒輸送機(jī)(31)在與推進(jìn)齒 輪(33)相同的方向上旋轉(zhuǎn)。包含沖泡材料(111)(圖10a、10b、10c)的單份料盒(18)以倒轉(zhuǎn)的位置堆疊在多個靜態(tài)料槽(如料槽(36)和料槽(38))中，所述多個靜態(tài)料槽是垂直的中空管。這些料 槽安裝在料槽支撐板(37)的上表面之上。料槽(36、38)從設(shè)在料槽支撐板(37)上的口 (91、91)垂直地向上延伸?？?91、91)在尺寸和形狀上符合料槽(36、38)的內(nèi)部尺寸 和形狀。料槽(36、38)具有一個或更多個垂直狹縫(46)，一個或更多個垂直狹縫(46) 從料槽(36、38)的頂部延伸至料槽(36、38)的底部，以便利料盒(18)在料槽(36、38) 中的裝載和堆疊。這些料槽(36、38)被設(shè)計(jì)為在每個料槽中以多孔膜(112)(圖10a、 10b、10c)朝下的倒轉(zhuǎn)的位置堆疊多達(dá)100個單份料盒(18)。要注意的是，料槽(36、38) 可以具有符合料盒(18)的形狀的不同形狀，料盒(18)的形狀(例如在圖10a、圖10b、 圖IOc中示出的)也可以變化。例如，當(dāng)料盒(18)的形狀是圓形而不是方形時(shí)，料槽 (36、38)可以具有圓形橫截面來代替方形橫截面。單份料盒(18)可以順暢地通過料槽 (36、38)和匹配的口(91、91)向下移動，單份料盒(18)從匹配的口(91、91)由料盒輸 送機(jī)(31)輸送并且定位到?jīng)_泡機(jī)子組件(400)中。傳感器(39)被固定在基板(32)下面并且在料槽(36)之下，當(dāng)該料槽(36)是 空的，即其中沒有剩余的料盒(18)時(shí)，傳感器(39)將信號提供給電子處理器(500)(圖 2)。當(dāng)傳感器(39)感測到料槽(36)是空的時(shí)，傳感器(39)發(fā)信號給電子處理器(500) (圖2)，電子處理器(500)轉(zhuǎn)而激活推進(jìn)電機(jī)(34)，以使料盒輸送機(jī)(31)以順時(shí)針方向 向料槽(38)下的位置旋轉(zhuǎn)，直至料盒輸送機(jī)(31)激活限制開關(guān)(48)，限制開關(guān)(48)發(fā) 信號給電氣處理器(500)(圖2)，以通過對推進(jìn)電機(jī)(34)進(jìn)行去激活(de-activating)的方 式來使料盒輸送機(jī)(31)的進(jìn)一步順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動停止。傳感器(40)被固定在基板(32)下面并且在料槽(38)之下，當(dāng)該料槽(38)是 空的，即其中沒有剩余的料盒(18)時(shí)，傳感器(40)將信號提供給電子處理器(500)(圖 2)。當(dāng)傳感器(40)感測到料槽(38)是空的時(shí)，傳感器(40)發(fā)信號給電子處理器(500) (圖2)，電子處理器(500)轉(zhuǎn)而激活推進(jìn)電機(jī)(34)，以使料盒輸送機(jī)(31)在逆時(shí)針方向 上旋轉(zhuǎn)。這導(dǎo)致料盒輸送機(jī)(31)的向內(nèi)的輪廓(75)向料槽(36)下的位置旋轉(zhuǎn)運(yùn)動， 直至料盒輸送機(jī)(31)激活限制開關(guān)(52)，限制開關(guān)(52)發(fā)信號給電子處理器(500)(圖 2)，電子處理器(500)轉(zhuǎn)而通過切斷推進(jìn)電機(jī)(34)的電源的方式來使料盒輸送機(jī)(31)的 進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動停止。同時(shí)，電子處理器(500)(圖2)還通過切斷進(jìn)氣電磁閥(115)(圖 2)的電源的方式，使在沖泡機(jī)子組件(400)中的沖泡過程停止，直至空料槽(36、38)重 新填充上新鮮料盒(18)，并且電子處理器(500)還發(fā)信號給電子顯示面板(601)(圖1)， 來為操作者提供信息以使料槽(36、38)重新填充上料盒(18)。由此，傳感器(40)防止 當(dāng)料槽(36)和料槽(38)都是空的時(shí)組件內(nèi)仍在進(jìn)行沖泡。傳感器(39、40)增加組件在 這樣的情況下操作的能力，即在多個料槽(例如(36、38))中堆疊有更大數(shù)目的料盒(18) 以滿足在短時(shí)間內(nèi)的大量需求。要注意的是，通過附圖示出的本發(fā)明的實(shí)施方案具有安裝到料槽支 撐板(37)的 在尺寸上匹配的(91、91)之上的兩個料槽(36、38)，然而，符合所使用的料盒(18)形 狀的更多數(shù)目的這樣的料槽(36、38)可以被提供并且通過這樣的方式安裝到料槽支撐板 (37)上，即適當(dāng)?shù)匦薷牧喜壑伟?37)、料盒輸送機(jī)(31)以及相關(guān)聯(lián)的部件。推進(jìn)電機(jī)(34)通過適合的固定裝置安裝在電機(jī)板(45)上，而電機(jī)板(45)通過 固定裝置(例如四個螺栓(47、47、47、47))固定在基板(32)下面。料盒輸送機(jī)(31)具有曲線輪廓， 所述曲線輪廓使得料盒輸送機(jī)(31)能夠于基板(32)和料槽支撐板(37)之 間的空間內(nèi)，在基本上為水平的平面上朝順時(shí)針或逆時(shí)針方向進(jìn)行不間斷旋轉(zhuǎn)。料盒輸 送機(jī)(31)的前端具有與料盒(18)的外輪廓匹配的向內(nèi)的輪廓(75)。由于這個原因，當(dāng) 料盒輸送機(jī)(31)的該前端在逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)期間與料盒(18)接觸時(shí)，料盒輸送機(jī)(31)的該 前端與料盒(18)的外輪廓對準(zhǔn)，將料盒(18)穩(wěn)固地保持在該前端向內(nèi)的輪廓(75)內(nèi)， 并且將料盒(18)從料槽(36或38)輸送至沖泡機(jī)子組件(400)，而無需任何引導(dǎo)通道。 接著，料盒輸送機(jī)(31)將料盒(18)精確地定位在過濾盤(63)之上，過濾盤(63)被放置 在沖泡機(jī)子組件(400)中的過濾盤托板(64)上。如在下文中所描述的，由限制開關(guān)(49) 使料盒(18)在沖泡機(jī)子組件(400)中能夠精確定位。料盒輸送機(jī)子組件(200)包括不同的限制開關(guān)(48、49、50、51、52)，所述限 制開關(guān)(48、49、50、51、52)在被激活時(shí)通過將信號發(fā)給電子處理器(500)(圖2)的方 式，使在特定位置上的料盒輸送機(jī)(31)的順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動停止，電子處理器 (500)轉(zhuǎn)而切斷推進(jìn)電機(jī)(34)的電源。限制開關(guān)(49)使得能夠在料盒(18)精確定位在 沖泡機(jī)子組件(400)中的過濾盤(63)上(如圖6(b)中所示)之后，使料盒輸送機(jī)(31) 的進(jìn)一步逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)停止。限制開關(guān)(50)使得能夠使料盒輸送機(jī)(31)的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)停 止，并且使得能夠?qū)⒘虾休斔蜋C(jī)(31)保持在料槽(36)和沖泡機(jī)子組件(400)之間的位置 (如圖6(c)中所示)，直至完成對包含在料盒(18)中的沖泡材料(111)(圖10a、10b、 10c)進(jìn)行的沖泡。限制開關(guān)(51)使得能夠在使用過的料盒(18)已經(jīng)由料盒輸送機(jī)(31) 清理到放置在沖泡機(jī)子組件(400) —邊的廢料倉(79)中(如圖6(d)中所示)后，使料盒 輸送機(jī)(31)的第二次逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)停止。限制開關(guān)(52)使得能夠在料盒輸送機(jī)(31)的向 內(nèi)的輪廓(75)到達(dá)料槽(36)下(如圖6(a)中所示)時(shí)，使料盒輸送機(jī)(31)的第二次順 時(shí)針旋轉(zhuǎn)停止。限制開關(guān)(48)使得能夠在料槽(36)由傳感器(39)感測到是空的時(shí)，在 料槽(38)下的位置上使料盒輸送機(jī)(31)的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)停止。當(dāng)傳感器(40)檢測到料槽 (38)也是空的時(shí)，限制開關(guān)(52)被激活，限制開關(guān)(52)使得能夠在料盒輸送機(jī)(31)回 到其在料槽(36)下的靜止/起始位置(如圖6(a)中所示)后，使料盒輸送機(jī)(31)的逆 時(shí)針旋轉(zhuǎn)停止。參照圖7，沖泡機(jī)子組件(400)包括具有安裝在支撐板(68)上的活塞桿(71)的 氣缸(61)，其中所述活塞桿(71)通過所述支撐板(68)上在尺寸上匹配的圓形口(97)安 裝。沖泡機(jī)柱塞(62)從所述支撐板(68)下面安裝到所述氣缸(61)的所述活塞桿(71)。 由此，氣缸(61)在支撐板(68)之上而沖泡機(jī)柱塞(62)在支撐板(68)下面。帶孔的無 腐蝕性食品級金屬過濾盤(63)被放置在過濾盤托板(64)上，過濾盤托板(64)置于(rest) 被放置在過濾盤托板(64)和沖泡室(65)之間的三個彈簧(69)上。過濾盤托板(64)通 過基板(32)中在尺寸上匹配的口(95)被放置。過濾盤(63)具有非常細(xì)的的孔(最大達(dá) 250微米)，所述非常細(xì)的孔防止沖泡材料(111)(圖10a、10b、10c)的極小顆粒穿過并 進(jìn)入分發(fā)杯(19)(圖2)。沖泡室(65)固定在基板(32)之下，沖泡室(65)的上開口端對準(zhǔn)口(95)。在 固定位置，沖泡室(65)還對準(zhǔn)沖泡機(jī)柱塞(62)，使得在由活塞桿(71)賦予沖泡機(jī)柱塞 (62)的向上和向下運(yùn)動期間，沖泡機(jī)柱塞(62)能夠以平穩(wěn)、緊配合(tight-fitting)而不間 斷的方式，將過濾盤托板(64)與過濾盤(63)和放置在過濾盤(63)上的料盒(18) —起上下移動到?jīng)_泡室(65)的本體(body)內(nèi)。沖泡機(jī)底座(66)通過固定裝置可拆卸地安裝到 沖泡室(65)的底部。注入噴嘴(12)通過法蘭裝置可拆卸地且方便地安裝到所述沖泡機(jī) 底座(66)。由于這個原因，出于清洗或維護(hù)的目的，注入噴嘴(12)可以在任何時(shí)間點(diǎn) 容易地被拆卸。沖泡的飲料的液體出口(67)設(shè)于沖泡機(jī)底座(66)，液體出口(67)使沖 泡的飲料經(jīng)由由食品級材料制成的分發(fā)管(17)(圖2)流出沖泡室(65)，進(jìn)入分發(fā)杯(19) (圖 2)。氣 缸(61)經(jīng)由連接管(119)(圖2)連接到進(jìn)氣電磁閥(115)(圖2)，進(jìn)氣電磁閥 (115)轉(zhuǎn)而經(jīng)由連接管(116)(圖2)連接到壓縮空氣儲罐(110)(圖2)。氣缸(61)是使 用從所述壓縮空氣儲罐(110)(圖2)吸取的壓縮的空氣來操作的，壓縮的空氣的流動由進(jìn) 氣電磁閥(115)(圖2)控制。這種安排使得沖泡機(jī)柱塞(62)在沖泡過程期間能夠迅速地 上下運(yùn)動進(jìn)入沖泡室(65)，顯著地減少了每次沖泡操作的時(shí)間周期。注入噴嘴(12)是優(yōu)選地由無腐蝕性的食品級金屬材料(例如不銹鋼)制成的 管，注入噴嘴(12)經(jīng)由連接管(70)(圖2)通過出口電磁閥(5)(圖2)連接到密封煮罐(3) (圖2)。所述注入噴嘴(12)具有圓錐形末端，在由活塞桿(71)賦予沖泡機(jī)柱塞(62)的 向下運(yùn)動期間，當(dāng)料盒(18)被沖泡機(jī)柱塞(62)壓在注入噴嘴(12)上時(shí)，注入噴嘴(12) 的圓錐形末端能夠刺穿密封料盒(18)的內(nèi)容物的多孔膜(112)(圖10a、10b、10c)。一 旦料盒(18)的多孔膜(112)(圖10a、10b、10c)由此被刺穿，注入噴嘴(12)的圓錐形末 端將熱加壓的水從密封煮罐(3)(圖2)通過注入噴嘴(12)的內(nèi)部導(dǎo)引流入料盒(18)的內(nèi) 部，由此沖泡包含在料盒(18)內(nèi)的沖泡材料(111)(圖10a、10b、10c)。注入噴嘴(12) 的圓錐形末端刺穿直達(dá)以倒轉(zhuǎn)的位置保持的料盒(18)的頂端，導(dǎo)致在料盒(18)內(nèi)熱加壓 的水灑落回來，使熱加壓的水在料盒(18)的內(nèi)部均勻分布，由此徹底地沖泡包含在料盒 (18)內(nèi)的沖泡材料(111) ( 10a、10b、10c)的每一個微小的顆粒。參照圖8，加奶子組件(300)被設(shè)計(jì)為接受來自液態(tài)奶容器(85)的液態(tài)奶。加 奶子組件(300)包括具有由食品級材料制成的吸管(84)的文丘里閥(81)，所述吸管(84) 被插入液態(tài)奶容器(85)。文丘里閥(81)還通過由食品級材料制成的連接管(88)連接到 混奶室(14)。蒸汽的出口電磁閥(6)的一端連接到密封煮罐(3)(圖2)，其另一端通經(jīng) 由由食品級材料制成的連接管(13)連接到混奶室(14)。進(jìn)氣電磁閥(83)經(jīng)由由食品級 材料制成的連接管(117)連接到壓縮空氣儲罐(110)(圖2)。由食品級材料制成的分發(fā)管 (86)將加熱的奶從混奶室(14)輸送到分發(fā)杯(19)(圖2)中。當(dāng)進(jìn)氣電磁閥(83)打開時(shí)，進(jìn)氣電磁閥(83)允許壓縮的空氣從壓縮空氣儲罐 (110)(圖2)流入文丘里閥(81)，由此在文丘里閥(81)內(nèi)創(chuàng)建真空室，由于這個原因， 液態(tài)奶經(jīng)由吸管(84)從液態(tài)奶容器(85)吸取，并且通過連接管(88)供給到混奶室(14) 中。同時(shí)，蒸汽從密封煮罐(3)(圖2)通過出口電磁閥(6)經(jīng)由連接管(13)注入到混奶 室(14)中。該蒸汽加熱在混奶室(14)中的奶并且由此加熱的奶通過分發(fā)管(86)被分發(fā) 到分發(fā)杯(19)(圖2)中。排管(exhaustpipe) (87)通過混奶室(14)的頂部被提供，以釋 放來自進(jìn)氣電磁閥(83)的壓縮的空氣。參照圖9，電子處理器(500)通過電纜連接到設(shè)在殼體(700)的前門上的電子控 制面板(600)。組件操作者通過操作電子控制面板(600)上的開關(guān)(例如(610))中的一 個，來輸入消費(fèi)者期望的其關(guān)于熱飲料類型的喜好，電子控制面板(600)獲取該輸入。電子控制面板(600)通過連接的電纜發(fā)信號給電子處理器(500)。電子處理器(500)轉(zhuǎn)而 通過電纜連接到其他子組件的電氣部件。電子處理器(500)控制推進(jìn)電機(jī)(34)、熱加壓 的水的出口電磁閥(5)、蒸汽的出口電磁閥(6)、進(jìn)氣電磁閥(83)、加熱元件(4)、水泵 (1)以及進(jìn)氣電磁閥(115)的操作?；谠陔娮涌刂泼姘?600)上的選擇，電子處理器 (500)以所需的順序依次觸發(fā)所需的其他子組件的電氣部件，并且所述組件自動地沖泡期 望類型的熱飲料并將其分發(fā)到分發(fā)杯(19)(圖1)中。參照圖10a、10b、IOc單份料盒(18)是由基本上為剛性的食品級材料制成的 料托(118)，包含針對期望的飲料的沖泡材料(111)。料托(118)的敞開側(cè)由食品級多孔 膜(112)(例如濾紙)覆蓋和密封。食品級多孔膜(112)對包含在料盒(18)中的沖泡材 料(111)的密封使沖泡材料(111)以衛(wèi)生的方式保持在料盒(18)內(nèi)。料盒(18)中的沖 泡材料(111)具有依據(jù)沖泡材料(111)的性質(zhì)而預(yù)先確定的量，多達(dá)20克，優(yōu)選地，在 0.1到12克的范圍內(nèi)。要注意的是，如在圖10(a)、圖10(b)和圖10(c)中所示出的，料盒(18)可以 具有各種實(shí)施方案。料盒(18)的內(nèi)容物可以由任何這樣的多孔膜(112)材料密封，即在 由活塞桿(71)(圖7)賦予沖泡機(jī)柱塞(62)(圖7)的向下運(yùn)動期間，當(dāng)料盒(18)被壓在 注入噴嘴(12)(圖7)的圓錐形末端上時(shí)，所述多孔膜(112)材料可以被注入噴嘴(12)的 圓錐形末端刺穿。料槽(36、38)(圖2)的形狀和尺寸也需要符合料盒(18)的形狀和尺 寸，以使料盒(18)是以倒轉(zhuǎn)的位置可堆疊在料槽(36、38)中的，其中一個料盒(18)堆 疊在另一個之上并且多孔膜(112)朝下。
組件的工作在開始操作組件之前，操作者將料盒(18)裝入料槽(36、38)，其中料盒(18)的 多孔膜(112)朝下并且一個料盒(18)堆疊在另一個之上。設(shè)在料槽(36)和料槽(38)中 的垂直狹縫(46)幫助操作者以正確的方式在料槽(36、38)內(nèi)裝入和堆疊料盒(18)。在 該料盒裝入操作期間，料盒輸送機(jī)(31)定位在其靜止或起始位置(如圖6(a)中所示)， 其中料盒輸送機(jī)(31)的向內(nèi)的輪廓(75)在料槽(36)下。在將料盒(18)裝入料槽(36) 期間，包含在料槽(36)中的最底下的料盒(18)置于基板(32)上，該料盒(18)在料盒輸 送機(jī)(31)的向內(nèi)的輪廓(75)的正前方并且對準(zhǔn)料盒輸送機(jī)(31)的向內(nèi)的輪廓(75)。在 將料盒(18)裝入料槽(38)期間，包含在料槽(38)中的最底下的料盒(18)置于料盒輸送 機(jī)(31)的上表面之上。在操作組件中，操作者根據(jù)消費(fèi)者針對飲料類型的喜好選擇電子控制面板 (600)上的開關(guān)(610)，并且通過所選擇的開關(guān)產(chǎn)生的輸入信號由電纜輸送至電子處理器 (500)。根據(jù)所作出的選擇，電子處理器(500)以確定的順序依次觸發(fā)其他子組件的電氣 部件。例如如果作出的選擇是“加奶濃茶”，接著，電子處理器(500)發(fā)信號給傳感 器(39)，用以首先檢查料槽(36)中的料盒(18)的量。在料槽(36)不是空的情況下， 即在該料槽(36)中料盒(18)是可獲得的，電子處理器(500)首先發(fā)送信號來激活推進(jìn)電 機(jī)(34)，推進(jìn)電機(jī)(34)轉(zhuǎn)而使料盒輸送機(jī)(31)以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，直到從料槽(36)輸 送料盒(18)并將料盒(18)精確地定位在過濾盤(63)之上(如圖6 (b)所示)。在該精確 操作瞬間，限制開關(guān)(49)被激活并且發(fā)信號給電子處理器(500)，電子處理器(500)轉(zhuǎn)而 切斷推進(jìn)電機(jī)(34)的電源，由此使料盒輸送機(jī)(31)的進(jìn)一步逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)停止。接著，電子處理器(500)發(fā)信號給推進(jìn)電機(jī)(34)，推進(jìn)電機(jī)(34)激活料盒輸送機(jī)(31)的順時(shí)針 旋轉(zhuǎn)，從而在沖泡機(jī)柱塞(62)向下運(yùn)動到?jīng)_泡室(65)中以進(jìn)行沖泡之前，使料盒輸送機(jī) (31)移動離開沖泡機(jī)柱塞(62)。當(dāng)料盒輸送機(jī)(31)的向內(nèi)的輪廓(75)到達(dá)料槽(36) 和沖泡機(jī)子組件(400)之間的位置(如圖6(c)所示)時(shí)，限制開關(guān)(50)被激活，接著， 限制開關(guān)(50)發(fā)信號給電子處理器(500)，電子處理器(500)轉(zhuǎn)而切斷推進(jìn)電機(jī)(34)的 電源，由此使料盒輸送機(jī)(31)的這一順時(shí)針旋轉(zhuǎn)停止。另一方面，如果傳感器(39)將“沒有料盒(no stock)”信號發(fā)回給電子處理器 (500)，電子處理器(500)發(fā)送信號以激活推進(jìn)電機(jī)(34)，推進(jìn)電機(jī)(34)轉(zhuǎn)而使料盒輸送 機(jī)(31)在順時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn)，直至料盒輸送機(jī)(31)的向內(nèi)的輪廓(75)到達(dá)料槽(38)下 的位置。料盒輸送機(jī)(31)在這個位置時(shí)，限制開關(guān)(48)被激活，限制開關(guān)(48)發(fā)信號 給電子處理器(500)，電子處理器(500)轉(zhuǎn)而使推進(jìn)電機(jī)(34)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動停止，由此使料 盒輸送機(jī)(31)停止在這個位置上。當(dāng)這種情況發(fā)生，并且在料槽(38)內(nèi)的料盒(18)是 可獲得的時(shí)，包含在料槽(38)內(nèi)的料盒(18) —直被保持在料槽(38)內(nèi)的適當(dāng)位置，其 中料槽(38)置于料盒輸送機(jī)(31)的上表面之上，此時(shí)包含在料槽(38)中的料盒(18)滑 落到基板(32)上，該料盒(18)在料盒輸送機(jī)(31)的向內(nèi)的輪廓(75)的前方并且對準(zhǔn)料 盒輸送機(jī)(31)的向內(nèi)的輪廓(75)。料盒輸送機(jī)(31)在這個位置時(shí)，電子處理器(500) 發(fā)信號給傳感器(40)以檢查料槽(38)中的料盒(18)的量。如果傳感器(40)感測到料槽 (38)中存在料盒(18)，并且所述料槽(38)中最底下的料盒(18)在基板(32)之上，該料 盒(18)在料盒輸送機(jī)(31)的向內(nèi)的輪廓(75)的正前方并且對準(zhǔn)料盒輸送機(jī)(31)的向內(nèi) 的輪廓(75)，傳感器(40)發(fā)信號給電子處理器(500)，電子處理器(500)激活推進(jìn)電機(jī) (34)，推進(jìn)電機(jī)(34)轉(zhuǎn)而使料盒輸送機(jī)(31)以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，直到料盒(18)從其在 料槽(38)下面的位置被輸送并被精確地定位到?jīng)_泡機(jī)子組件(400)中的過濾盤(63)之上 (如圖6(b)所示)。在這個位置，限制開關(guān)(49)發(fā)信號給電子處理器(500)，電子處理 器(500)轉(zhuǎn)而使料盒輸送機(jī)(31)停止進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。接著，電子處理器(500)向推 進(jìn)電機(jī)(34)發(fā)送信號，推進(jìn)電機(jī)(34)激活料盒輸送機(jī)(31)的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而在沖泡 機(jī)柱塞(62)向下運(yùn)動到?jīng)_泡室(65)中以進(jìn)行沖泡之前，使料盒輸送機(jī)(31)運(yùn)動離開沖 泡機(jī)柱塞(62)。當(dāng)料盒輸送機(jī)(31)的向內(nèi)的輪廓(75)精確到達(dá)料槽(36)和沖泡機(jī)子組 件(400)之間的位置(如圖6(c)所示)時(shí)，限制開關(guān)(50)發(fā)信號給電子處理器(500)， 電子處理器(500)轉(zhuǎn)而切斷推進(jìn)電機(jī)(34)的電源，由此使料盒輸送機(jī)(31)的進(jìn)一步順時(shí) 針旋轉(zhuǎn)停止。如果傳感器(40)感測到料槽(38)是空的，傳感器(40)發(fā)信號給電子處理器 (500)，電子處理器(500)轉(zhuǎn)而激活推進(jìn)電機(jī)(34)以使料盒輸送機(jī)(31)以逆時(shí)針方向旋 轉(zhuǎn)。這導(dǎo)致料盒輸送機(jī)(31)的向內(nèi)的輪廓(75)向料槽(36)下的位置(如圖6(a)所示) 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，直到料盒輸送機(jī)(31)的向內(nèi)的輪廓(75)激活限制開關(guān)(52)，限制開關(guān)(52) 發(fā)信號給電子處理器(500)，電子處理器(500)轉(zhuǎn)而使料盒輸送機(jī)(31)的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動停止。同時(shí)，電子處理器(500)還通過切斷進(jìn)氣電磁閥(115)的電源使沖泡機(jī)子組件 (400)中的沖泡過程停止，直到料槽(36、38)重新填充上料盒(18)，電子處理器(500) 還將發(fā)信號給向操作者提供信息的電子顯示面板(601)，以使溜槽(36、38)重新填充上 料盒(18)。因此，傳感器(40)防止組件在料槽(36)和料槽(38)均是空的時(shí)進(jìn)行沖泡。
19
在從料槽(36、38)中的任一個自動輸送料盒(18)時(shí)并且在料盒定位在沖泡機(jī)子 組件(400)內(nèi)的過濾盤(63)上之后，電子處理器(500)發(fā)信號激活進(jìn)氣電磁閥(115)。 這種操作允許來自壓縮空氣儲罐(110)的壓縮的空氣穿過連接管(116)以及連接管(119) 進(jìn)入氣缸(61)。由此進(jìn)入氣缸(61)的壓縮的空氣向下推動活塞桿(71)，活塞桿(71) 轉(zhuǎn)而使沖泡機(jī)柱塞(62)向下移動進(jìn)入沖泡室(65)。從而，在沖泡機(jī)柱塞(62)正下方并 且在過濾盤托板(64)之上的單份料盒(18)與沖泡機(jī)柱塞(62) —起向下移動進(jìn)入沖泡室 (65)，使倒轉(zhuǎn)的料盒(18)的多孔膜(112)被壓在注入噴嘴(12)的圓錐形末端上，以致刺 穿料盒(18)的多孔膜(112)。在這之后，電子處理器(500)激活出口電磁閥(5)，這使 得來自密封煮罐(3)的熱加壓的水能夠經(jīng)過連接管(70)并且通過注入噴嘴(12)的內(nèi)部進(jìn) 入料盒(18)。注入噴嘴(12)的圓錐形末端穿入直達(dá)倒轉(zhuǎn)的料盒(18)的頂部，由此使得 熱加壓的水通過注入噴嘴(12)在料盒(18)內(nèi)灑落并均勻分布。由此注入料盒(18)的熱 加壓的水徹底地沖泡包含在料盒(18)中的沖泡材料(111)的每一個微小的顆粒，并且沖 泡的熱飲料通過料盒(18)的多孔膜(112)和過濾盤(63)過濾，接著，沖泡的飲料通過分 發(fā)管(17)流入分發(fā)杯(19)。在沖泡操作所需的特定時(shí)間之后，電子處理器(500)發(fā)信號給出口電磁閥(5)， 以關(guān)閉出口電磁閥(5)，由此切斷進(jìn)入注入噴嘴(12)的熱加壓的水的供應(yīng)。接著，電子 處理器(500)發(fā)信號給進(jìn)氣電磁閥(83)以打開進(jìn)氣電磁閥(83)，從而允許來自壓縮空氣 儲罐(110)的壓縮的空氣進(jìn)入文丘里閥(81)，文丘里閥(81)轉(zhuǎn)而通過吸管(84)從液態(tài)奶 容器(85)吸取液態(tài)奶，并且通過連接管(88)將所吸取的液態(tài)奶供給到混奶室(14)。同 時(shí)，電子處理器(500)發(fā)送信號以打開安裝到密封煮罐(3)的蒸汽出口電磁閥(6)，從而 允許蒸汽通過連接管(13)移入混奶室(14)，該蒸汽加熱混奶室(14)中的奶。由此在混 奶室(14)中被加熱的奶通過分發(fā)管(86)被分發(fā)到分發(fā)杯(19)中。在用于將奶添加到分 發(fā)杯(19)中的特定時(shí)間之后，電子處理器(500)同時(shí)對出口電磁閥(6)進(jìn)行去激活，由 此切斷混奶室(14)的來自密封煮罐(3)的蒸汽供應(yīng)，并且切斷進(jìn)氣電磁閥(83)，進(jìn)氣電 磁閥(83)轉(zhuǎn)而使來自液態(tài)奶容器(85)的奶停止經(jīng)由文丘里閥(81)流入混奶室(14)。由 此完成了將加熱的奶添加到分發(fā)杯(19)中的操作。接著，電子處理器(500)對進(jìn)氣電磁閥(115)進(jìn)行去激活，從而允許氣缸(61) 內(nèi)的壓縮的空氣被釋放，由此，使活塞桿(71)與沖泡機(jī)柱塞(62) —起向上運(yùn)動。與沖 泡機(jī)柱塞(62)的該向上運(yùn)動同時(shí)發(fā)生的是，過濾盤托板(64)與過濾盤(63)以及躺在所 述過濾盤(63)之上的用過的料盒(18) —起同時(shí)向上移動，直到過濾盤托板(64)返回到 其在沖泡過程之前的初始靜止位置，同時(shí)將用過的料盒(18)留在過濾盤(63)上。接 著，電子處理器(500)激活推進(jìn)電機(jī)(34)，從而使料盒輸送機(jī)(31)在逆時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動，將使用過的料盒(18)從上述過濾盤(63)朝鄰近沖泡機(jī)子組件(400)放置的廢料倉 (79)推動。當(dāng)料盒輸送機(jī)(31)的向內(nèi)的輪廓(75)在這樣的精確位置上，使用過的料盒 (18)落入廢料倉(79)(如圖6(d)所示)時(shí)，限制開關(guān)(51)被激活并且發(fā)信號給電子處理 器(500)，電子處理器(500)轉(zhuǎn)而通過切斷推進(jìn)電機(jī)(34)的電源來使料盒輸送機(jī)(31)的 進(jìn)一步逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)停止。在這之后，電子處理器(500)激活推進(jìn)電機(jī)(34)，從而使料盒 輸送機(jī)(31)在順時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在料盒輸送機(jī)(31)的向內(nèi)的輪廓(75)到達(dá)其在 料槽(36)下的靜止或起始位置(如圖6(a)所示)的瞬間，限制開關(guān)(52)使料盒輸送機(jī)
20(31)這樣的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動停止。 本領(lǐng)域技術(shù)人員易于對本發(fā)明的用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件進(jìn) 行修改、變通和等同變化。通過作出這樣的變通、修改和變化，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在 許多不同的實(shí)施方案中采用本發(fā)明所教導(dǎo)的不同部件和子組件的原理和功能性特征。這 些實(shí)施方案意圖被包括在所附的權(quán)利要求書中所進(jìn)一步闡明的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件，其中沖泡的、不溶的或其他的 材料(111)被包含在單份料盒(18)中，所述單份料盒(18)以倒轉(zhuǎn)的位置堆放在多個靜態(tài) 并且垂直延伸的料槽(36、38)中，并且其中所述單份料盒(18)通過在整體軸(41)上的 料盒輸送機(jī)(31)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動被輸送至沖泡機(jī)子組件(400)，并且其中所述組件包括(a)水加熱子組件(100)，所述水加熱子組件(100)包括-密封煮罐(3)，所述密封煮罐(3)設(shè)有加熱元件(4)、熱水的出口電磁閥(5)、蒸汽 的出口電磁閥(6)、卸壓電磁閥(7)、壓力傳感器(8)、溫度傳感器(9)、壓力表(10)，其 中在所述密封煮罐(3)中的熱水的溫度在60到160攝氏度的范圍中；以及-水泵(1)，所述水泵(1)通過管(16)從貯水池(2)吸水并且通過連接管(11)將水 供給至所述密封煮罐(3)；(b)料盒輸送機(jī)子組件(200)，所述料盒輸送機(jī)子組件(200)包括-料盒輸送機(jī)(31)，所述料盒輸送機(jī)(31)在基板(32)和料槽支撐板(37)之間的空 間內(nèi)在整體軸(41)上朝順時(shí)針和逆時(shí)針方向是可轉(zhuǎn)動的，所述料盒輸送機(jī)(31)在所述料 盒輸送機(jī)(31)的前端具有與所述料盒(18)的外輪廓匹配的向內(nèi)的輪廓(75)，并且所述料 槽支撐板(37)放置在所述基板(32)之上并且與所述基板(32)間隔開；-推進(jìn)齒輪(33)，所述推進(jìn)齒輪(33)設(shè)在所述基板(32)下面并且通過在所述基板 (32)上匹配的襯套(73)安裝到所述整體軸(41)上；-推進(jìn)電機(jī)(34)，所述推進(jìn)電機(jī)(34)設(shè)有與所述推進(jìn)齒輪(33)嚙合的電機(jī)齒輪 (35)，所述推進(jìn)電機(jī)(34)被固定在電機(jī)板(45)下面，所述電機(jī)板(45)通過例如四個螺 栓(47、47、47、47)的固定裝置被固定在所述基板(32)下面；-料槽，例如(36、38)，所述料槽(36、38)通過口(91、91)安裝到料槽支撐板(37) 上，所述(91、91)在尺寸上與料槽(36、38)以及單份料盒(18)匹配；_傳感器(39)，所述傳感器(39)被固定在基板(32)下面并且在料槽(36)之下，當(dāng) 所述傳感器(39)檢測到所述料槽(36)是空的時(shí)，所述傳感器(39)能夠發(fā)信號給電子處 理器(500)以使料盒輸送機(jī)(31)移動到料槽(38)下的位置；_傳感器(40)，所述傳感器(40)被固定在基板(32)的下面并且在料槽(38)之下， 當(dāng)所述傳感器(40)檢測到所述料槽(38)是空的時(shí)，所述傳感器(40)能夠發(fā)信號給電子 處理器(500)；所述電子處理器(500)轉(zhuǎn)而使料盒輸送機(jī)(31)移動到料槽(36)下的位置 并且同時(shí)使所述沖泡機(jī)子組件(400)中的沖泡過程停止，直至所述空料槽(36、38)重新 填充上新鮮料盒(18)，并且所述電子處理器(500)還發(fā)信號給向操作者提供信息的電子 顯示面板(601)，以使所述空料槽(36、38)重新填充上新鮮料盒(18)；以及-限制開關(guān)(48、49、50、51、52)，所述限制開關(guān)(48、49、50、51、52)在被激活 時(shí)，當(dāng)料盒輸送機(jī)(31)在順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動期間處在特定位置，能夠發(fā)信號給所 述電子處理器(500)以切斷所述推進(jìn)電機(jī)(34)的電源，其中限制開關(guān)(49)在所述料盒輸 送機(jī)(31)準(zhǔn)確地位于所述沖泡機(jī)子組件(400)中時(shí)被激活，限制開關(guān)(50)在所述料盒輸 送機(jī)(31)位于料槽(36)和沖泡機(jī)子組件(400)之間、同時(shí)在沖泡室(65)中沖泡正在進(jìn)行 時(shí)被激活，限制開關(guān)(51)在使用過的料盒(18)已被推入廢料倉(79)時(shí)被激活，限制開 關(guān)(52)在所述料盒輸送機(jī)(31)回到料盒輸送機(jī)(31)的靜止/起始位置時(shí)被激活，限制 開關(guān)(48)在傳感器(39)感測到料槽(36)是空的并且所述料盒輸送機(jī)(31)位于料槽(38)下時(shí)被激活；并且限制開關(guān)(52)在傳感器(40)檢測到料槽(38)也是空的并且料盒輸送 機(jī)(31)回到料盒輸送機(jī)(31)在料槽(36)下的靜止/起始位置時(shí)被再次激活； (C)加奶子組件(300)，所述加奶子組件(300)包括-文丘里閥(81)，所述文丘里閥(81)通過吸管(84)連接到液態(tài)奶容器(85)； -進(jìn)氣電磁閥(83)，所述進(jìn)氣電磁閥(83)的一端連接到所述文丘里閥(81)而另一端 通過連接管(117)連接到壓縮空氣儲罐(110)；以及_混奶室(14)，所述混奶室(14)設(shè)有連接到所述文丘里閥(81)的連接管(88)、連接 到出口電磁閥(6)的連接管(13)、分發(fā)管(86)以及放氣排管(87)；(d)沖泡機(jī)子組件(400)，所述沖泡機(jī)子組件(400)包括 -氣缸(61)，所述氣缸(61)安裝在支撐板(68)上；-沖泡機(jī)柱塞(62)，所述沖泡機(jī)柱塞(62)在所述支撐板(68)下面安裝到所述氣缸 (61)的活塞桿(71)，所述活塞桿(71)通過所述支撐板(68)中的在尺寸上匹配的圓形口 (97)安裝；-沖泡室(65)；-過濾盤托板(64)，所述過濾盤托板(64)通過基板(32)中的在尺寸上匹配的口(95) 安裝在彈簧(69)上并且能夠不間斷地上下運(yùn)動進(jìn)入所述沖泡室(65)的本體；-過濾盤(63)，所述過濾盤(63)具有細(xì)孔，所述過濾盤(63)在尺寸上與在所述過濾 盤托板(64)中的二口(93)匹配并且放置在所述口(93)上；-沖泡機(jī)底座(66)，所述沖泡機(jī)底座(66)具有沖泡的液體出口(67)；以及 -注入噴嘴(12)，所述注入噴嘴(12)通過法蘭裝置可拆卸地安裝在所述沖泡機(jī)底座 (66)上，其中來自所述密封煮罐(3)的熱加壓的水在所述熱水電磁閥(5)打開時(shí)，經(jīng)由所 述連接管(70)穿過所述注入噴嘴(12)的內(nèi)部，其中所述注入噴嘴(12)通過所述沖泡機(jī) 底座(66)以這樣的方式伸進(jìn)所述沖泡室(65)，以致當(dāng)由所述氣缸(61)經(jīng)由活塞桿(71) 激活的所述沖泡機(jī)柱塞(62)使保持在所述過濾盤(63)上的料盒(18)向下移動進(jìn)入所述 沖泡室(65)的所述本體時(shí)，所述注入噴嘴(12)的圓錐形末端能夠刺穿所述料盒(18)的 所述多孔膜(112)并且將熱加壓的水注入所述料盒(18)的所述內(nèi)部；(e)電子處理器(500)，所述電子處理器(500)連接到電子控制面板(600)、電子顯 示面板(601)、推進(jìn)電機(jī)(34)、出口電磁閥(5、6)、進(jìn)氣電磁閥(83、115)、水加熱元件 (4)以及水泵(1)；(f)殼體(700)，所述殼體(700)將上述(a)到(e)的所述子組件安置在所述殼體 (700)之中；(g)電子控制面板(600)，所述電子控制面板(600)安裝在所述殼體(700)的前門 上，所述電子控制面板(600)具有多個開關(guān)，例如(610)，并且通過電纜連接到所述電子 處理器(500)；(h)電子顯示面板(601)，所述電子顯示面板(601)安裝在所述殼體(700)的前門上 并且通過電纜連接到所述電子處理器(500)；(i)貯水池⑵；(j)單份料盒(18)，所述單份料盒(18)包括料托(118)，所述料托(118)包含由食品 級多孔膜(112)覆蓋并密封的多達(dá)20克的沖泡材料(111)；以及(k)空氣壓縮機(jī)(120)，所述空氣壓縮機(jī)(120)將壓縮的空氣泵送至壓縮空氣儲罐(110)，所述壓縮空氣儲罐(110)通過連接管(117)連接到進(jìn)氣電磁閥(83)并且通過連接 管(116)連接到進(jìn)氣電磁閥(115)，并且所述進(jìn)氣電磁閥(115)通過連接管(119)進(jìn)一步 連接到氣缸(61)，并且其中安裝到所述氣缸(61)的所述活塞桿(71)的所述沖泡機(jī)柱塞 (62)通過壓縮空氣裝置在所述沖泡室(65)中是可上下操作的。
2.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述密封煮罐(3)是完全密封的，對外部環(huán)境沒有 任何開口。
3.如權(quán)利要求1所述的組件，其中在所述密封煮罐(3)中的水的溫度被維持在90到 140攝氏度的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的組件，其中對包含在所述單份料盒(18)中的所述沖泡材料(111)的沖泡和自動分發(fā)操作在范圍為10到20秒的短時(shí)間內(nèi)完成。
5.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述單份料盒(18)由食品級塑料材料制成。
6.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述注入噴嘴(12)具有4mm的外直徑。
7.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述單份料盒(18)包含的沖泡材料(111)的量取 決于所述沖泡材料(111)的性質(zhì)，在0.1到12克的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述料盒(18)的形狀和外緣符合所述料槽(36、 38)的形狀和內(nèi)緣。
9.如權(quán)利要求1所述的組件，其中每個所述料槽(36、38)可以堆疊多達(dá)100個料盒 (18)，所述100個料盒(18)以多孔膜(112)朝下的方式放置在倒轉(zhuǎn)的位置。
10.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述沖泡機(jī)子組件(400)使用氣缸(61)來向下壓 安裝到所述氣缸(61)的所述活塞桿(71)的所述沖泡機(jī)柱塞(62)。
11.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述料槽(36、38)具有至少一個垂直狹縫(46)， 所述垂直狹縫(46)從每個料槽(36、38)的頂部延伸至每個料槽(36、38)的底部。
12.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述注入噴嘴(12)由食品級無腐蝕性材料制成， 例如不銹鋼。
13.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述注入噴嘴(12)的所述圓錐形末端能夠穿入直 達(dá)所述料盒(18)的頂端，所述料盒(18)以多孔膜(112)朝下的方式保持在倒轉(zhuǎn)的位置。
14.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述過濾盤(63)由食品級無腐蝕性材料制成，例 如不銹鋼。
15.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述過濾盤(63)具有細(xì)孔，每個所述細(xì)孔最大達(dá) 250微米。
16.如權(quán)利要求1所述的組件，其中電子顯示面板(601)設(shè)在所述殼體(700)的前門上。
17.如權(quán)利要求1所述的組件，其中可以放置在所述單份料盒(18)中的所述沖泡的、 不溶的或其他材料(111)包括，并不意味著任何限制，這樣的材料例如茶；咖啡；植 物來源的材料，例如諸如茉莉花的花片、例如諸如胡蘿卜和洋蔥的蔬菜片；動物來源的 材料，例如蜂蜜；或者任何其他適合的可以用在所述單份料盒(18)中的飲料粉或材料。
18.如權(quán)利要求1所述的組件，其中沖泡的熱飲料出于過濾的目的通過兩種裝置，所 述兩種裝置包括多孔膜(112)和過濾盤(63)。
19.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述沖泡機(jī)子組件在沖泡期間基本上是氣密的。
20.如權(quán)利要求1所述的組件，其中所述密封煮罐內(nèi)的熱水的壓力在15到45psi的范 圍內(nèi)。
21.—種用于自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件，所述組件基本上在本文中結(jié)合 附圖一起被描述和圖示說明。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用單份料盒來自動、新鮮地沖泡和分發(fā)熱飲料的組件。所述組件以一致的口感和風(fēng)味分發(fā)每個單獨(dú)份，在短時(shí)間內(nèi)分發(fā)并且根據(jù)消費(fèi)者的喜好定制。所述組件包括水加熱子組件；料盒輸送機(jī)子組件，所述料盒輸送機(jī)子組件用于自動地將料盒從料槽輸送至沖泡機(jī)子組件并且清理掉使用過的料盒；加奶子組件，所述加奶子組件用于分發(fā)加熱的奶；沖泡機(jī)子組件，所述沖泡機(jī)子組件用于沖泡包含在料盒中的材料以生成新鮮熱飲料；電子處理器；具有多個開關(guān)的電子控制面板；貯水池和包含有壓縮的空氣的壓縮空氣儲罐；以及進(jìn)氣電磁閥。所述組件能夠沖泡各種各樣的沖泡的、不溶的或其他材料，包括可以放置在單份料盒中的任何其他適合的飲料粉或材料。
文檔編號A47J31/06GK102014708SQ200880128801
公開日2011年4月13日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月28日
發(fā)明者A·恰特潔, G·K·瑪尼, M·巴拉蘇巴馬廉姆 申請人:塔塔全球飲料有限公司