專利名稱：噴射組件和設(shè)置有這種噴射組件的用于制備飲料的機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種注射組件，用于制備飲料的機(jī)器配備有該注射組件。本發(fā)明更具體地涉及設(shè)計(jì)成收納一份可消耗的成分例如研磨塊體、可溶粉末或液體濃縮物的注射組件，液體(優(yōu)選為水)被注入所述成分中，以便提取、泡制或溶解所述成分中所包含的物質(zhì)。
背景技術(shù)：
這種注射組件通常包括注射腔室，液體在其中與可消耗的成分相接觸以便制備飲料。該注射腔室通常由下部——其設(shè)計(jì)為收納一份可消耗的成分，不論該成分是否被包裝在包裝物(膠囊或過濾紙)中——以及設(shè)置有液體入口的上部形成。所述下部和上部能夠相對于彼此移動以便能夠打開注射腔室并將該份可消耗的成分放入其中或從其去除所述成分。該注射組件還包括設(shè)計(jì)成根據(jù)飲料制備過程中的各種步驟打開、封閉和夾固注射腔室的機(jī)構(gòu)。已開發(fā)出許多用于致動注射腔室的機(jī)構(gòu)并將其商業(yè)化。文獻(xiàn)US 5531152中描述的其中之一由框架組成，該框架由剛性地安裝在支承件上的兩個支柱、安裝成在支承件上旋轉(zhuǎn)的凸輪和安裝成沿支柱平移的凸輪從動件形成。凸輪和凸輪從動件經(jīng)由傾斜表面配合，使得當(dāng)凸輪在其支承件上旋轉(zhuǎn)時，凸輪從動件沿支柱以上移的方式滑動。該注射組件還包括注射腔室，該注射腔室由固定地安裝在框架上的設(shè)置有液體入口的上部和設(shè)置有飲料流經(jīng)的噴嘴的下部形成。下部是自由的并設(shè)計(jì)成接納一份咖啡。這種注射組件的操作簡單且有效。下部被安放在凸輪從動件上，并且利用緊固于凸輪上的桿使凸輪旋轉(zhuǎn)。凸輪從動件向上驅(qū)動下部并將其牢固地壓靠在上部上。注射腔室因而由于密封件的存在而密閉，并且液體可注入由所述兩個部分形成并且容納咖啡的過濾包裝物被安放在其中的腔室。盡管其設(shè)計(jì)簡單而且牢固，這種注射組件也不是沒有缺點(diǎn)，特別是其需要的空間量。具體地，應(yīng)當(dāng)注意，上述注射組件的布置不允許飲料從下部下方直接流出。設(shè)計(jì)為飲料經(jīng)其流出的噴嘴朝注射組件的正面延伸，并且容器必須相對于注射組件與所述正面偏移地安放以便收集飲料。配備有這種注射組件的機(jī)器因此極大地缺乏緊湊性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過提供一種注射組件來彌補(bǔ)該缺點(diǎn)，該注射組件具有由上部和下部形成的注射腔室，該注射腔室由經(jīng)由傾斜表面配合的凸輪機(jī)構(gòu)致動，所述注射組件允許飲料從下部豎直流動。更精確地說，本發(fā)明涉及一種用于從可消耗的成分和液體制備飲料的注射組件，該注射組件包括框架，該框架中安裝有以下部件設(shè)計(jì)為收納包含所述成分的一份的注射腔室，該注射腔室具有下部和上部，所述下部和上部中的至少一者被安裝成移動；以及凸輪和凸輪從動件，所述凸輪和凸輪從動件被安裝成分別旋轉(zhuǎn)移動和平移，這經(jīng)由傾斜表面配合以便封閉所述注射腔室。根據(jù)本發(fā)明，所述上部被安裝成在所述框架內(nèi)部平移并且所述凸輪和凸輪從動件結(jié)合在所述上部上以便能夠打開和封閉所述注射腔室。由于該特征，位于所述下部下方的空間完全釋放并設(shè)計(jì)成用于插入用于收集飲料的容器。該注射組件簡單、牢固而且緊湊得多。根據(jù)另一特征，注射腔室的上部包括具有用于液體相對于所述上部徑向到達(dá)的徑向入口的液體注射裝置。該特征使得可將上部安裝成平移，所述上部由安裝在其正上方的凸輪或一組凸輪致動。根據(jù)本發(fā)明的另一個特征，該注射組件包括用于調(diào)節(jié)凸輪裝置對注射腔室施加的夾固力的調(diào)節(jié)件。該調(diào)節(jié)件構(gòu)造成控制夾固，該夾固能夠由卡爪裝置或其他等同裝置調(diào)節(jié)。 基于凸輪的鎖定裝置允許容易插入用于調(diào)節(jié)有效夾固力的裝置而不要求技術(shù)復(fù)雜性。因此，可在注射組件的制造期間檢查夾固力。這允許在安裝期間容易校正形成所述組件的裝配好的零件的尺寸變化，由此獲得以最佳夾固力標(biāo)定的產(chǎn)品。在本發(fā)明的一個特別的實(shí)施例中，所述下部由膠囊保持件形成。該膠囊保持件能以在設(shè)置在框架中的凹部中滑動的抽屜的方式去除。優(yōu)點(diǎn)之一因此在于，下部保持盡可能簡單，以便限制設(shè)備的總尺寸，而且使得更容易排出膠囊并重新裝載機(jī)器。根據(jù)本發(fā)明的一方面，凸輪和凸輪從動件的所述傾斜表面具有大幅傾斜的第一部分和使所述第一部分成角度地?cái)U(kuò)展的略微傾斜的第二部分。因此，通過凸輪從動件的較小的軸向位移和作用在凸輪從動件上的凸輪的較大的旋轉(zhuǎn)行程在凸輪從動件的行程的最終部分中發(fā)生封閉。這改善了夾固精確度和正確的密封，而且還使得可以適應(yīng)由于制造和/ 或歸咎于通過所注入的液體傳輸?shù)臒崃繉?dǎo)致的塑料膨脹而引起的膠囊的可能的尺寸變化。在優(yōu)選實(shí)施例中，該注射組件包括用于刺穿膠囊并將液體注入膠囊的至少一個中空針狀件。該中空針狀件可相對于限定上部的封閉方向的軸線偏心地定位。與這種穿刺和注射方法相關(guān)的根據(jù)本發(fā)明的機(jī)構(gòu)具有提供使得穿刺更容易并實(shí)現(xiàn)良好密封的高封閉力的優(yōu)點(diǎn)。此外，其由于上部下降的(直)線性而允許針狀件相對于膠囊的表面偏心地安放， 并因此允許在膠囊中形成液體射流以便更好地溶解可溶成分，例如奶粉或巧克力粉。本發(fā)明還涉及一種設(shè)置有這種注射組件的用于制備飲料的機(jī)器。應(yīng)當(dāng)注意，在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語“飲料”應(yīng)理解為意味著任何類型的液體消耗制品，包括烹調(diào)制品，例如湯和調(diào)料，或營養(yǎng)制品，例如嬰兒牛奶等。


本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下結(jié)合附圖對根據(jù)本發(fā)明的注射組件的結(jié)構(gòu)的示例和配備有這種注射組件的用于制備飲料的機(jī)器的詳細(xì)說明而變得更清楚地顯而易見， 該示例僅基于純說明性而非限制的目的提供，在附圖中-圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于制備飲料的機(jī)器的第一實(shí)施例的略微以透視圖示出且局部以截面圖示出的視圖；-圖2是圖1的機(jī)器的縱向剖視圖；-圖3禾Π4是根據(jù)本發(fā)明的用于制備飲料的機(jī)器的第二實(shí)施例的側(cè)視圖；-圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的機(jī)器的分解圖；-圖6禾Π7分別作為俯視圖和透視示了處于縮回位置的機(jī)器；-圖8和9分別作為俯視圖和透視示了處于展開位置的機(jī)器；-圖10至12分別以分解圖、在上部位置以截面圖和在下部位置以截面圖示出注射組件的第一實(shí)施例；-圖13示出了注射組件的該第一實(shí)施例的元件中的兩個的透視圖；-圖14是注射組件的所述第一實(shí)施例及其控制裝置的俯視圖；-圖15示出了注射組件的第二實(shí)施例的分解圖；-圖16和17分別是注射組件的該第二實(shí)施例的第一元件的側(cè)視圖和俯視圖；-圖18和19是注射組件的該第二實(shí)施例的第二元件分別以透視圖和軸向剖視圖示出的視圖；以及-圖20和21示出了分別作為剖視圖和透視圖的根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器的第三實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖1和2中分別以透視圖和縱向剖視圖示出的用于制備飲料的機(jī)器通常包括限定出內(nèi)部容積的外殼1，在該內(nèi)部容積中收容有軟管2，其設(shè)計(jì)為用于液體(典型地為水) 的循環(huán)，以便制備飲料；泵3，其設(shè)計(jì)為用于將液體傳送到軟管2內(nèi)；液體加熱器4，例如熱塊加熱器(block heater)，用于使液體達(dá)到期望的溫度；電子控制裝置5，用于控制泵3和熱塊加熱器4 ；以及注射組件6，其中液體被注入容納成分的注射腔室以便從其提取用于制備飲料的物質(zhì)。通過提取，例如為了從研磨團(tuán)塊制備咖啡，或通過泡制，例如為了從葉子碎片制備茶或草藥茶，或通過溶解，例如為了使用可溶粉末來制備基于咖啡、牛奶和/或巧克力的飲料，在注射組件6中提取所述物質(zhì)。在所示的實(shí)施例中，注射組件6具有設(shè)計(jì)成收納可移除的膠囊并安裝成以抽屜方式滑動的支承件7。該膠囊支承件7可構(gòu)造成收納文獻(xiàn)EP 1472156和EP 1688072中所述類型的膠囊。作為變型，支承件7可構(gòu)造成收納過濾囊袋或任何其它類型的柔性或剛性包裝物。其也可設(shè)計(jì)成用于直接收納一份未包裝的研磨團(tuán)塊、 可溶物質(zhì)或液體濃縮物。在所示的實(shí)施例中，軟管2具有結(jié)合在熱塊加熱器中的由例如由銅制成的金屬管形成的剛性中心部分2c，以及例如由硅膠管形成的在熱塊加熱器的剛性部分2c的任一側(cè)上的兩個柔性部分加和2b。各管部分經(jīng)由例如安裝在熱塊加熱器上的剛性聯(lián)接器連接。當(dāng)然，其它內(nèi)嵌式(in-line)加熱裝置可作為替代方案提供，例如筒式加熱器或管式加熱器。 泵3具有軟管部分加與其連接的吸入聯(lián)接器8和傳送聯(lián)接器9。軟管部分2b連接至注射組件6，而中心部分2c穿過熱塊加熱器4以便升高液體的溫度。注射組件6借助于膠囊支承件7包括通道10，所制備的飲料能夠流經(jīng)該通道10。根據(jù)本發(fā)明一個可能的方面，該用于制備飲料的機(jī)器不包括液體儲器，而是包括用于使液體從外殼外部(從外部源)進(jìn)入外殼的液體吸入裝置，該裝置能夠至少部分地被展開至外殼的外部。該液體吸入裝置在圖2所示的第一實(shí)施例中由柔性吸入軟管11形成， 該柔性吸入軟管被收容在外殼1的內(nèi)部容積中并經(jīng)由第一端連接至泵3的吸入聯(lián)接器8。 軟管11能夠經(jīng)形成在外殼1中的孔口 12從外殼1內(nèi)部展開至外部，使得第二端浸入被容納在位于機(jī)器外部的儲器中的液體中。所述儲器可為燒瓶、瓶子或任何其它設(shè)置有開口的容器?？卓?12通過可移除的罩蓋13封閉。上述根據(jù)一個可能的方面的布置使得可以減小外殼1的內(nèi)部容積，因?yàn)椴淮嬖谝后w儲器和永久安放在外殼內(nèi)并與外殼相關(guān)聯(lián)的儲器支承件。根據(jù)本發(fā)明的用于制備飲料的機(jī)器因此更緊湊并且比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)器更輕。由于這些特征和被收容在外殼1內(nèi)的可展開的軟管11，根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器能夠被容易地運(yùn)輸并易于收存。其操作類似于常規(guī)機(jī)器的操作，除了液體是通過泵3利用可展開的軟管11從獨(dú)立于機(jī)器的外部儲器吸入之外。在一個可能的替代實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器也可包括可以或不可以移除的小儲器(具有250ml的最大容量)。在圖2所示的實(shí)施例中，外殼1包括位于泵3附近、例如位于其上方的隔室14，柔性吸入軟管11被收容在該隔室中。隔室14設(shè)置有用于吸入軟管11通過并連接至泵3的內(nèi)部開口 15。在一個變型(未示出)中，柔性吸入軟管11完全被收容在未位于泵3附近的隔室中。在需要制備飲料時，所述軟管從所述隔室完全引出并繼而經(jīng)由第一端臨時連接至泵3。在一個或其它變型中，軟管11結(jié)合在外殼中，由此形成緊湊的單獨(dú)操作的機(jī)器。在圖3和4所示的該機(jī)器的第二實(shí)施例中，用于將液體從外殼1外部帶入外殼1 的液體吸入裝置由包括剛性部分90的吸入軟管形成。剛性部分90被安裝成在縮回位置與伸出位置之間鉸接在位于外殼1外部的殼體91上或在殼體91中滑動。為此，外殼1包括設(shè)計(jì)成在縮回位置收納所述剛性部分90的外殼體91。剛性部分90設(shè)置有用于連接可移除的液體儲器的連接器92。該吸入軟管還包括被收容在外殼1內(nèi)側(cè)并經(jīng)由第一端連接至剛性部分90且經(jīng)由第二端連接至泵3的第二、剛性或柔性部分93。如前文所述，上述機(jī)器是緊湊和獨(dú)立的。在圖3所示的實(shí)施例中，剛性部分被鉸接以便在縮回位置與展開位置之間圍繞旋轉(zhuǎn)軸線94在本體20的基座上旋轉(zhuǎn)，在縮回位置中該剛性部分位于打開的殼體91中，在展開位置中所述部分水平延伸并且連接器92向上轉(zhuǎn)動以便接納可移除的儲器(未示出)。在圖4所示的實(shí)施例中，支承件被安裝成在殼體91內(nèi)滑動。因此支承件能夠從縮回位置水平移動至展開位置。將參照圖5并參考外殼1的中心縱向軸線A-A更詳細(xì)地說明根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器的結(jié)構(gòu)。外殼1由本體20 (其中安裝了設(shè)置有聯(lián)接器8和9的泵3、軟管2、熱塊加熱器4 和電子控制裝置幻以及頭部21 (其中安裝了設(shè)置有通道10的注射組件6)形成。本體20 和頭部21例如由注射模塑或熱成型塑料制成或由諸如鋁的金屬制成。頭部21被安裝成在縮回、收存位置與展開、服務(wù)位置之間圍繞相對于軸線A-A橫向偏置的縱向軸線B-B在本體20上樞轉(zhuǎn)。為此，本體20具有被具有軸線B-B的陽圓柱形部分23超出的上表面22，所述圓柱形部分23的外表面M形成用于頭部21的導(dǎo)引面。圓柱形部分23設(shè)置有形成用于頭部21的支承面沈的臺肩25。圓柱形部分23還包括設(shè)計(jì)為用于軟管2通向注射組件6的切口 27。上表面22還具有形成限定所述縮回位置的極限的靠接面四的突出體觀。頭部21具有與本體的陽圓柱形部分23的直徑和高度相匹配的、具有軸線B-B的陰圓柱形部分30。該圓柱形部分30還包括設(shè)置有突出部分32的下表面31，該突出部分 32與突出體觀的形狀和尺寸相匹配并設(shè)計(jì)為當(dāng)頭部處于縮回位置時與靠接面四相接觸。 頭部21還包括殼體33，形成注射組件6的一部分的可移除的膠囊支承件7插入該殼體33。 膠囊支承件7為此具有用于插入殼體33的橫向?qū)бb置以及與殼體33的形狀和尺寸相匹配的外表面34以便插入頭部21。外表面34設(shè)置有設(shè)計(jì)為用于握住膠囊支承件7的兩個開 Π 35。
陰圓柱形部分30被安裝成在陽圓柱形部分23上自由旋轉(zhuǎn)并通過固定在支承面沈上的環(huán)36防止所述陰圓柱形部分平移。頭部21因此在本體20上自由樞轉(zhuǎn)。軟管2經(jīng)由切口 27從本體20來到頭部21。軟管2經(jīng)由其第二端連接至本身安裝在注射組件6上的聯(lián)接器37。軟管部分2b有利地是柔性的，以便當(dāng)頭部21在本體20上樞轉(zhuǎn)時跟隨頭部21移動。在注射組件6的第一實(shí)施例中，桿38被安裝成經(jīng)由第一端鉸接在環(huán)36上并經(jīng)由第二端鉸接在其控制的注射組件6上。將參照圖10至14更詳細(xì)地說明注射組件6的該第一實(shí)施例及其控制裝置的結(jié)構(gòu)和操作。在注射組件6的第二實(shí)施例中，不存在桿38。將參照圖 15至19詳細(xì)說明該第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作。處于縮回位置的機(jī)器在圖6和7中分別作為俯視圖和透視圖被示出。在該縮回位置，突出部分32與靠接面四相接觸。頭部21和本體20被對齊以便形成占據(jù)最小量的空間的緊湊塊狀物。膠囊支承件7被插入頭部21。在縮回位置，膠囊支承件可被移除并繼而在任何時間重新定位以便由于與實(shí)際注射裝置之間的距離而安放或取出膠囊，如后文將說明。設(shè)計(jì)為飲料流動通過的通道10被覆蓋，因?yàn)橥ǖ?0位于本體20正上方。機(jī)器因而可被收存在小的空間內(nèi)、例如箱子內(nèi)以便容易運(yùn)輸。該機(jī)器也可在小的廚房空間中使用并被更容易地收存在櫥柜中。處于展開位置的機(jī)器在圖8和9中分別以俯視圖和透視圖被示出。頭部展開的程度由將參照圖10至14更詳細(xì)地描述的注射組件6的結(jié)構(gòu)決定。在展開位置，膠囊支承件7 被插入頭部21并鎖定以便不能在飲料制備期間被移除。頭部21與本體20部分分離以便露出設(shè)計(jì)為飲料流動通過的通道10。容器例如燒瓶可被安放在位于通道10下方的自由空間內(nèi)以便收集飲料。現(xiàn)將參考圖10、11和12，其分別以分解圖、在上部位置以截面圖和在下部位置以剖視圖示出了注射組件6的第一實(shí)施例。注射組件6由凸輪裝置安裝在其中的框架50形成。更準(zhǔn)確地說，可旋轉(zhuǎn)的凸輪51、能夠在上部位置與下部位置之間軸向平移的凸輪從動件52和滑動的膠囊保持件7接連安裝在大體圓柱形框架50中。凸輪從動件52與膠囊保持件7分別形成其中液體與用于制造飲料的可消耗產(chǎn)品相接觸的注射腔室100的上部和下部。注射腔室可由容納成分的膠囊71界定，因此未形成設(shè)備的一部分而是位于上部與下部之間。桿38穿過在框架50中成角度地延伸的第一槽53經(jīng)由第二端鉸接地安裝在凸輪 51上。凸輪從動件52具有例如覆蓋有一層彈性密封材料例如橡膠的下表面M，該下表面 54設(shè)計(jì)為與膠囊的注射面相接觸。凸輪從動件設(shè)置有中空針狀件55，該針狀件55設(shè)計(jì)成用于刺穿膠囊并將液體注入其中，并與徑向盲孔56連通。聯(lián)接器37通過在框架50中縱向形成的第二槽57密封地安裝在盲孔56中。由于徑向盲孔56和聯(lián)接器37，液體相對于凸輪從動件52徑向到達(dá)，由此使凸輪51能夠被疊置。凸輪從動件52通過回位彈簧(未示出) 保持在上部位置。最后，框架50具有用于插入膠囊支承件7的軸向殼體58，以及通向殼體 58的內(nèi)部凹槽59。膠囊支承件7設(shè)置有設(shè)計(jì)為在凹槽59內(nèi)滑動的邊沿60和形成用于膠囊71的支承面的圓形臺肩70。凸輪51和凸輪從動件52在圖13中以透視圖被示出。它們通過附圖標(biāo)記分別為 61和62的兩組傾斜表面配合，所述兩組傾斜表面設(shè)計(jì)成使得當(dāng)凸輪51進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時凸輪51使凸輪從動件52平移。這種結(jié)構(gòu)和移動對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是公知的。應(yīng)注意，表面61和62分別具有大幅傾斜的第一部分61a和62a，并分別具有從第一部分61a、6h成角度地延伸的略微傾斜的第二部分61b和62b。在上部位置，如圖11所示，凸輪51和凸輪從動件52的相對取向被選擇成使得表面61a和6 彼此相接觸而未配合?；匚粡椈蓪⑼馆啅膭蛹?2壓靠在凸輪51上，留下自由引入或取出膠囊保持件7的切口 33。在上述位置，注射腔室100是開啟的。當(dāng)凸輪51旋轉(zhuǎn)時，表面61a和6 配合并且凸輪從動件52朝膠囊支承件7移動。 傾斜表面61和62的幾何形狀被選擇成使得在第一部分61a、62a的端部處，凸輪從動件52 經(jīng)由其下表面M與被收容在膠囊支承件7中的膠囊71相接觸。在凸輪51的旋轉(zhuǎn)行程中的這一點(diǎn)處，凸輪從動件52處于圖12所示的下部位置，并且針狀件55刺穿膠囊71的箔密封件。在該位置，注射腔室100是封閉的，但還沒有被夾固。第二表面部分61b、62b設(shè)計(jì)為用于夾固注射組件6。當(dāng)凸輪51和凸輪從動件52 已行進(jìn)超過第一部分61a、6h時，第二部分61b、62b配合操作使得凸輪從動件52牢固地壓緊在膠囊上，膠囊本身靠在臺肩70上。與膠囊71的上表面相接觸的表面M所施加的壓力使得凸輪從動件52和膠囊71的組件不漏液體。通過覆蓋表面M的橡膠膜實(shí)現(xiàn)密封。夾固因此將膠囊支承件7鎖定在插入位置。在該位置，注射腔室100被封閉并夾固。液體能夠通過聯(lián)接器37繼而通過針狀件55從軟管2b注入膠囊71。或者，可通過定位在夾固面 54的周邊上以便與膠囊71的邊沿配合的密封件來局部實(shí)現(xiàn)密封?？刂谱⑸浣M件6的操作在圖14中示出。頭部21在該圖中(部分)呈現(xiàn)為處于縮回位置、展開位置和中間位置。軸線BB是頭部21的旋轉(zhuǎn)軸線。凸輪51的旋轉(zhuǎn)軸線為CC 并且通過軸線BB和CC的線為D。桿38在固定的環(huán)36上的鉸接點(diǎn)為P且同一桿38在凸輪 51上的鉸接點(diǎn)為M。通過點(diǎn)P和軸線BB的線與線D形成角度Ψ，且桿38的長度為1。在縮回位置，點(diǎn)M位于線D上，最接近軸線ΒΒ。當(dāng)通過使頭部旋轉(zhuǎn)而使頭部展開時， 桿38的長度1是固定的，點(diǎn)M圍繞軸線CC移動以便維持該長度。凸輪51因而旋轉(zhuǎn)。凸輪 51的旋轉(zhuǎn)角θ與頭部21的展開角φ之間存在等式。該等式是復(fù)雜的并且取決于系統(tǒng)的初始幾何參數(shù)，即角度Ψ和長度1。說明將限于提及以下事實(shí)當(dāng)頭部21的展開角度φ增加時，凸輪51的旋轉(zhuǎn)角度θ增加至最大值θ_并繼而減小。值θ _給出了凸輪51的最大角行程。在實(shí)踐中，注射組件6設(shè)計(jì)成被控制使得頭部21 —直展開到對應(yīng)于凸輪51的旋轉(zhuǎn)角度——其小于角度——的角度<Pdep。這是因?yàn)?，?dāng)打開機(jī)器以制備飲料時不希望等于或接近角度θ _，因?yàn)槌^該角度凸輪從動件52再次上升，并且注射腔室 100的夾固減弱。初始參數(shù)，即角度Ψ和長度1被選擇成具有頭部21的大展開角度和凸輪 51的大旋轉(zhuǎn)角度ed印。這是因?yàn)椋^部21必須大幅伸出以便通道10充分露出并將燒瓶安放在其下方以便于收集飲料。此外，如果凸輪51的旋轉(zhuǎn)角度Θ _小，則表面61a和62a 必須陡峭地傾斜以便使凸輪從動件52從上部位置至下部位置完成其整個行程。在該情形中，施加在部件上的力相當(dāng)大，需要高應(yīng)力來打開頭部21，并且表面61、62快速磨損。因此希望具有凸輪51的大旋轉(zhuǎn)角θ_。還應(yīng)注意，必須精確地控制凸輪51和凸輪從動件52在注射腔室100上施加的夾固力。這是因?yàn)椋撉皇以谝砸欢▔毫ψ⑸湟后w期間必須保持密封，否則將發(fā)生泄漏并存在傷害用戶的風(fēng)險。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，夾固力必須充足。然而，某些部件例如膠囊保持件7可能由塑料制成，因此它們可能由于過高的夾固力而被損壞。優(yōu)選必須謹(jǐn)慎地校準(zhǔn)注射腔室 100的夾固。然而，歸咎于注射組件6的各種部件上的公差的組合游隙可能導(dǎo)致偏離容許的極限值的夾固值。注射腔室100的夾固直接取決于凸輪從動件52的平移行程，該平移行程本身取決于凸輪51的旋轉(zhuǎn)角度θ_。為了補(bǔ)償各種零件的制造和安裝游隙，并因此使注射腔室100的夾固值最優(yōu)，略微調(diào)整/改變桿38的長度1，由此對凸輪51的旋轉(zhuǎn)角度θ dep有影響。為此，桿38被穿設(shè)有長圓形孔，桿38經(jīng)由該孔被固定在環(huán)36上。由于該移動，可調(diào)節(jié)桿38的有效長度。這樣提出的自動控制注射組件6的方法由于兩個原因是有利的。首先，應(yīng)注意， 通過固定在環(huán)36上的桿38形成的控制是極為簡單和緊湊的。沒有部件被展開、甚至部分展開至外殼1的外部，從而使得更容易收存和運(yùn)輸機(jī)器。其次，注射組件6被自動控制，因?yàn)橥ㄟ^展開頭部21來致動它。根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器的操縱得以簡化，因?yàn)樗趩我贿\(yùn)動中操作。此外，不可能在不鎖定膠囊支承件7的情況下啟動機(jī)器，由此降低了機(jī)器被不正確地操控的風(fēng)險。注射組件6的第二實(shí)施例在圖15至19中示出。該第二實(shí)施例在其原理上與前一實(shí)施例的不同之處在于封閉控制與頭部的展開沒有聯(lián)系。圖15是該手動注射組件6的分解圖。如前文所述，該手動注射組件包括大體圓柱形框架50，其中接連安裝了能夠旋轉(zhuǎn)的凸輪51、能夠在上部位置與下部位置之間軸向平移的凸輪從動件52和滑動的膠囊保持件 7。在所示的構(gòu)型中，注射組件6還包括插入凸輪從動件52與膠囊保持件7之間的中間件 101。中間件101通過夾式緊固(clip-fastening)、夾固或粘合劑粘合被緊固在凸輪從動件 52上。中間件101在其下表面上被覆蓋有一層彈性密封材料并被中空針狀件55密封地穿透。中間件101與膠囊保持件7分別形成注射腔室100的上部和下部。作為一個變型，中間件101獨(dú)立于凸輪從動件52。在該情形中，中間件101被安裝成在框架50內(nèi)側(cè)平移且本身設(shè)置有設(shè)計(jì)為用于刺穿膠囊并將液體注入其中的中空針狀件陽，所述針狀件與設(shè)置成用于液體到達(dá)的徑向盲孔56連通。在該構(gòu)型的第二變型中，凸輪從動件52與中間件101結(jié)合且其本身形成注射腔室100的上部，如參照圖10所述。注射組件6的第二實(shí)施例還在框架50的頂部包括被安裝成與凸輪51 —體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)控制旋鈕102。圖16和17中可見的調(diào)節(jié)件103被插入控制旋鈕102與凸輪51之間。該調(diào)節(jié)件103整體形成一圓盤，該圓盤設(shè)置有成角度分布在其周邊上的四個長圓形開口 104。其下表面105包括設(shè)計(jì)為用于與凸輪51的上表面配合的平坦中心部分106，以及具有成角度地延伸并形成支承面108的略微傾斜的部段的周邊部分107。這些支承面108 的最低數(shù)量為二。最后，調(diào)節(jié)件103的側(cè)面設(shè)置有兩個開槽(鋸齒狀)部分109?？蚣?0在圖18和19中被更詳細(xì)地示出?？蚣?0設(shè)置有具有兩個略微傾斜的部段的內(nèi)臺肩110，其形成設(shè)計(jì)為用于與支承面108配合的反支承面111。內(nèi)臺肩110也設(shè)置有設(shè)計(jì)成用于固定調(diào)節(jié)件103的四個螺孔112。設(shè)置了掣爪(pawl)裝置，其包括彈性地安裝在框架50的內(nèi)壁上并與開槽部分109配合以確保調(diào)節(jié)件103以遞增方式沿角向定位的兩個棘齒(spur) 113。調(diào)節(jié)件103在框架50內(nèi)部被安放在臺肩110上，支承面108與反支承面111相接觸。由于所述支承面的傾斜，調(diào)節(jié)件103的角向位置決定其在框架50內(nèi)部的軸向位置，并
10且特別是其中心平坦部分106的位置。所述中心平坦部分設(shè)計(jì)成用作用于凸輪51的支座， 由此使得可以精確地調(diào)節(jié)凸輪從動件52的平移行程并最佳地夾固注射腔室100。在使用控制旋鈕102的手動夾固操作期間，以略微的平移游隙安裝在框架50中的凸輪51靠在調(diào)節(jié)件103的中心部分106上。取決于調(diào)節(jié)件103的高度位置，凸輪從動件52的平移行程較大或較小并且用于夾固注射腔室100的力較高或較低。調(diào)節(jié)件因此沿角向定位以便使夾固力最優(yōu)并繼而由通過長圓形孔104配合在螺孔112內(nèi)的四個螺絲沿軸向固定。根據(jù)本發(fā)明的用于制備飲料的機(jī)器是否設(shè)置有被致動以便通過使頭部展開或利用獨(dú)立的裝置封閉的注射組件6是無關(guān)緊要的。圖1至14示出了設(shè)置有被致動以便通過使注射頭部展開而封閉的注射組件6的機(jī)器。作為一個變型，手動注射組件6可通過一開口——僅控制旋鈕102經(jīng)該開口伸出—— 安裝在頭部21上，以便由用戶致動?，F(xiàn)將描述如圖20和21所示的根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器的第三實(shí)施例。在本實(shí)施例中，用于制備飲料的機(jī)器包括由本體20和頭部21形成的外殼1，該頭部被安裝成在本體20上移動。本實(shí)施例與參照圖1至19所述的實(shí)施例的不同之處在于頭部21被安裝成以抽屜方式在本體20上滑動。注射組件6不變且其控制裝置以類似的原理(未示出)工作，即，被安裝成在第一端鉸接在本體的固定部分上而在第二端鉸接在旋轉(zhuǎn)凸輪上的桿。如前文所述， 通過使頭部21展開，凸輪在取決于該機(jī)構(gòu)的初始幾何參數(shù)的角向部分上旋轉(zhuǎn)。通過確定凸輪的旋轉(zhuǎn)角度θ與頭部21的平移位移之間的關(guān)系，可以使這些參數(shù)最優(yōu)以使角度θ_大。當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的用于制備飲料的機(jī)器并不限于已描述的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到各種改型和簡單變型而不脫離如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍。特別地，應(yīng)注意，在以上說明中，本發(fā)明的組件6包括膠囊支承件7，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以選擇用囊袋支承件或用于未包裝的可消耗產(chǎn)品的支承件來代替膠囊支承件7 而不脫離本發(fā)明的范圍。在該情形中，除了凸輪從動件52不具有穿刺針狀件55而是具有簡單的用于液體的通道之外，注射組件與上述的注射組件類似。此外，下表面討將直接靠在臺肩70上，以便鎖定支承件7并密封注射組件6。
權(quán)利要求
1.一種用于從可消耗的成分和液體制備飲料的注射組件(6)，包括框架(50)，在所述框架中安裝有-設(shè)計(jì)為收納一份成分的注射腔室(100)，其具有下部(7)和上部(52、101)，所述下部 (7)和所述上部(52、101)中的至少一者被安裝成移動；以及-凸輪(51)和凸輪從動件(52)，所述凸輪和凸輪從動件被安裝成分別旋轉(zhuǎn)移動和平移，所述凸輪和凸輪從動件經(jīng)由傾斜表面(61、62)配合以便封閉所述注射腔室(100)，其特征在于，所述上部(52、101)被安裝成在所述框架(50)內(nèi)部平移并且所述凸輪 (51)和所述凸輪從動件(5 可移動地與所述上部(101)結(jié)合以便能夠打開和封閉所述注射腔室(100)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的注射組件，其特征在于，所述上部(52、101)包括液體注射裝置 (55、56、37)，所述液體注射裝置具有用于液體相對于所述上部(52、101)徑向到達(dá)的徑向入口(37、56)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的注射組件，其特征在于，所述注射裝置(55、56、37)包括與所述徑向液體入口(37、56)連通的至少一個中空針狀件(55)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的注射組件，其特征在于，所述上部(101)被緊固在所述凸輪從動件(5 上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的注射組件，其特征在于，所述上部(101)被夾式扣合或擰緊到所述凸輪從動件(52)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的注射組件，其特征在于，所述上部(101)與所述凸輪從動件(52)口井O
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的注射組件，其特征在于，所述下部由膠囊保持件(7) 形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的注射組件，其特征在于，所述傾斜表面(61、6幻具有大幅傾斜的第一部分(61a、62a)和從所述第一部分(61a、62a)成角度地延伸的略微傾斜的第二部分(61b,62b)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的注射組件，其特征在于，所述傾斜表面(61、6幻的幾何形狀被選擇成使得所述注射腔室(100)在所述第一部分(61a、62a)的端部封閉。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的注射組件，其特征在于，所述傾斜表面(61、62)的幾何形狀被選擇成使得所述略微傾斜的第二部分(61b、62b)在所述注射腔室(100)上施加夾固力。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的注射組件，其特征在于，所述注射組件還包括用于調(diào)節(jié)所述注射腔室(100)的夾固力的調(diào)節(jié)件(103)，所述調(diào)節(jié)件在所述凸輪(51)前方被安裝在所述框架(50)中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的注射組件，其特征在于，所述調(diào)節(jié)件(103)包括用于相對于所述凸輪(51)精確定位在所述框架(50)內(nèi)部的裝置(108、109、113)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的注射組件，其特征在于，所述框架(50)大體呈圓柱形并且所述調(diào)節(jié)件(10 總體形成一圓盤，所述定位裝置(108、109、11；3)被布置成使得當(dāng)其角向位置改變時所述調(diào)節(jié)件(10 在所述框架(50)內(nèi)部的軸向位置被精確改變。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的注射組件，其特征在于，所述定位裝置(108、109)具有設(shè)計(jì)為與位于所述框架(50)中的略微傾斜的反支承面(111)配合的略微傾斜的支承面(108)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13和14中任一項(xiàng)的注射組件，其特征在于，所述定位裝置(108、 109)還包括卡爪裝置(109,113) 0
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)的注射組件，其特征在于，所述注射組件還包括設(shè)計(jì)成使所述凸輪(51)旋轉(zhuǎn)的控制裝置(102、38)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的注射組件，其特征在于，所述控制裝置是安裝成與所述凸輪 (51) 一體旋轉(zhuǎn)的旋鈕(102)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的注射組件，其特征在于，所述控制裝置是安裝成鉸接在所述凸輪(51)上的桿(38)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)的注射組件，其特征在于，所述凸輪從動件(52)設(shè)置有回位彈簧。
20.一種用于制備飲料的機(jī)器，設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)的注射組件(6)。
全文摘要
一種用于從可消耗的成分和液體制備飲料的注射組件(6)，包括框架(50)，該框架中安裝有設(shè)計(jì)為收納一份成分的注射腔室(100)，其具有下部(7)和上部(52、101)，所述下部(7)和上部(52、101)中的至少一者被安裝成移動；以及凸輪(51)和凸輪從動件(52)，它們被安裝成分別旋轉(zhuǎn)移動和平移，該凸輪和凸輪從動件經(jīng)由傾斜表面(61、62)配合以便封閉所述注射腔室(100)。根據(jù)本發(fā)明，上部(52、101)被安裝成在所述框架(50)內(nèi)部平移并且所述凸輪(51)和所述凸輪從動件(52)與所述上部(101)可移動地結(jié)合以便能夠開啟和封閉所述注射腔室(100)。
文檔編號A47J31/36GK102281802SQ201080004468
公開日2011年12月14日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者A·邁耶, C·塔隆, H·普萊奇, J-L·德尼薩爾 申請人:雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司