本發(fā)明涉及一種沖煮單元且特別地涉及一種用于飲料產(chǎn)生裝置的沖煮單元。

背景技術：

當前，在市場中有多個類型的飲料生產(chǎn)設備可用。該設備的各種示例包括但不限于咖啡機、榨汁機、蘇打水分配機等。通常消費者優(yōu)選在其操作方面相當快速且同時地制備優(yōu)質(zhì)飲料（例如咖啡）的機器。此外，在市場中存在多種機器，其使用消耗品（諸如膠囊、莢狀物等）以通過消費者的相對少的努力和時間參與來提供很好的一杯咖啡。

各種類型的咖啡機中的一個需要刺穿消耗品（諸如膠囊）以便制備咖啡。在ep2571405b1中公開了一個此類咖啡機。存在使用膠囊但不將其刺穿以沖煮咖啡的其它類型的咖啡機。然而，如果消費者在選擇基于該咖啡機的正確類型的膠囊時不小心，那么他可能冒著煮好的咖啡的杯裝質(zhì)量的風險或者甚至損壞機器。例如，他可能獲取不需要刺穿的膠囊并將其置于通過刺穿膠囊進行操作的機器中，在這種情況下存在如在ep2571405b1中公開的刺穿元件可以被損壞的很高可能性。替換地，即使被成功地刺穿，飲料的杯裝質(zhì)量可能不是令人滿意的。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種沖煮單元和提供有沖煮單元的飲料生產(chǎn)設備，其能夠不顧置于沖煮單元中的膠囊的類型而產(chǎn)生飲料。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，用一種用于飲料產(chǎn)生裝置的沖煮單元來實現(xiàn)本發(fā)明的目的，該沖煮單元包括：主體，其限定用于接收第一類型的膠囊和第二類型的膠囊的腔體，每個類型的膠囊包含可提取食品，其中，第一類型的膠囊需要刺穿以促進飲料的制備，并且第二類型的膠囊不需要刺穿以促進飲料的制備，一個或多個刺穿構(gòu)件，用于保持一個或多個刺穿構(gòu)件的刺穿構(gòu)件保持器，以及致動器，其用于當所述單元被置于用于刺穿第一類型的膠囊從而讓膠囊中的流體促進飲料制備的刺穿模式時對所述刺穿構(gòu)件保持器和所述一個或多個刺穿構(gòu)件進行致動，其中，所述致動器被布置成將所述單元置于用于禁用第二類型的膠囊的刺穿的不刺穿模式。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，用提供有所述沖煮單元的飲料生產(chǎn)設備來實現(xiàn)所述目的。

w0210/134054公開了根據(jù)權利要求1的前序部分的沖煮單元。

上述沖煮將具有使用多個形式的膠囊并可以基于膠囊的要求來沖煮飲料的功能。膠囊形式的各種示例包括但不限于可刺穿膠囊（第一類型）（諸如包含被薄的可刺穿箔覆蓋的可提取食品的塑料杯）和不需要刺穿（第二類型）以便制備飲料的膠囊，諸如預先刺穿膠囊、硬質(zhì)金屬可再使用/可再填充膠囊（不可刺穿）等。

存在如上所述的沖煮單元的多個優(yōu)點。首先，消費者潛在地可自由地使用可能所有可用形式的膠囊。這為消費者提供了選擇適合于他/她的需要的膠囊的自由。例如，他喜歡a牌子的濃縮咖啡膠囊，其需要刺穿，而另一方面，他喜歡b牌子的常規(guī)咖啡膠囊，其不需要刺穿。其次，如上所述的沖煮單元避免了對一個或多個刺穿構(gòu)件的意外損壞。例如，如果消費者將硬質(zhì)金屬可再使用膠囊置于如在ep2571405b1中公開的裝置中，則刺穿構(gòu)件將將被損壞。然而，假定如上所述的沖煮單元具有不刺穿模式，則現(xiàn)在可以避免該情況。

所述沖煮單元還包括用以打開腔體以使得能夠?qū)⒛z囊置于腔體中的元件。該元件被進一步布置成將腔體關閉以將膠囊固定在腔體中。在本發(fā)明的實施例中，所述元件是支撐元件，其支撐膠囊并包括與出口通道流體連接以輸送從膠囊制備/提取的飲料的一個或多個孔。此外，該支撐元件具有用以指引/引導所提取的飲料通過所述孔的多個突出體。

另外，所述致動器被布置成用于當沖煮單元在飲料制備的沖煮循環(huán)期間處于各模式中的一個時選擇性地致動/激活刺穿構(gòu)件保持器和/或一個或多個刺穿構(gòu)件。所述致動器包括用于保持一個或多個刺穿構(gòu)件的刺穿構(gòu)件保持器。所述致動器和所述刺穿構(gòu)件保持器在操作上耦合。在本發(fā)明的實施例中，所述致動器和所述刺穿構(gòu)件被基于凸輪的組件和彈簧在操作上耦合。在本發(fā)明的實施例中，致動器可以被優(yōu)選地借助于杠桿激活，以使刺穿構(gòu)件進入兩個模式中的一個。例如，消費者可以選擇操作杠桿，使得致動器在消費者放置需要刺穿的膠囊之后將刺穿構(gòu)件激活/移動至刺穿模式。在本發(fā)明的另一實施例中，沖煮單元/飲料產(chǎn)生裝置包括識別裝置，其用以檢測膠囊的類型，即第一類型還是第二類型，并且因此經(jīng)由控制系統(tǒng)向沖煮單元或者直接地向致動器發(fā)送信號以將刺穿構(gòu)件移動至刺穿模式或者通過激活不刺穿模式而因此不移動刺穿構(gòu)件。在本發(fā)明的另一實施例中，當所述單元處于刺穿模式時，無論膠囊在腔體中的放置如何，所述致動器致動/移動/激活所述一個或多個刺穿構(gòu)件。換言之，用戶/消費者可以在不放置膠囊并在稍后放置膠囊以發(fā)起沖煮過程的情況下手動地使所述單元進入各模式中的一個。在另一實施例中，所述致動器包括用以移動所述刺穿構(gòu)件的活塞-缸組件。

在本發(fā)明的各種實施例中，在刺穿模式下，致動器被布置成將所述一個或多個刺穿構(gòu)件從第一位置移動至第二位置。可以將該第一位置定義為刺穿構(gòu)件的縮回位置。替換地，可以將第一位置定義為當腔體被所述元件固定時能夠在不刺穿膠囊的情況下能夠容易地將膠囊放置到主體的腔體中的位置?？梢詫⒌诙恢枚x為適合于充分地刺穿膠囊以促進飲料的制備的位置。類似地，在不刺穿模式下，致動器被布置成在第一位置上保持或移動一個或多個刺穿構(gòu)件。

沖煮單元還包括用于在第一/第一類型的膠囊中供應流體以便從相應膠囊提取飲料的流體進口。流體的各種示例包括但不限于水、乳劑以及風味液體/糖漿。沖煮單元還包括用于從膠囊輸送提取的飲料的出口/出口通道。

雖然上文解釋的各種實例涉及咖啡和咖啡機領域，但本領域的技術人員可以認識到該領域中的其它飲料產(chǎn)生裝置（諸如果汁制作、蘇打水制備）可以使用類似膠囊并且可以需要/不需要刺穿且因此可以使用/實現(xiàn)沖煮單元，也可以稱為飲料制備單元，如上所述。

附圖說明

參考下文中描述的實施方式和實施例，且參考僅僅充當舉例說明更一般概念的非限制性特定圖示的附圖，根據(jù)本發(fā)明的方法和設備的這些及其它方面將變得顯而易見并得到闡明。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的沖煮單元的實施例；

圖1a示出了根據(jù)本發(fā)明的沖煮單元的支撐元件的詳圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的沖煮單元中的膠囊的放置；

圖3示出了處于刺穿模式時的根據(jù)本發(fā)明的沖煮單元；

圖4示出了處于不刺穿模式時的根據(jù)本發(fā)明的沖煮單元；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的供在沖煮單元中使用的第一類型的膠囊；

圖6a示出了根據(jù)本發(fā)明的供在沖煮單元中使用的第二類型的膠囊；

圖6b示出了根據(jù)本發(fā)明的供在沖煮單元中使用的圖6a的膠囊的底視圖；

圖7a示出了根據(jù)本發(fā)明的供在沖煮單元中使用的另一第二類型的膠囊；

圖7b示出了根據(jù)本發(fā)明的供在沖煮單元中使用的該另一第二類型的膠囊的頂視圖；

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的供在沖煮單元中使用的另一第二類型的膠囊；以及

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的飲料生成裝置。

具體實施方式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的沖煮單元100（也可以稱為沖煮室）的一實施例。沖煮單元100包括主體102、元件104、一個或多個刺穿構(gòu)件106（諸如刺穿構(gòu)件106a和刺穿構(gòu)件106b）、致動器108、刺穿構(gòu)件保持器110、至少一個彈簧112、杠桿114、流體進口通道116和出口通道118。

主體102定義用于接收膠囊120（也可以稱為杯）的腔體。主體102還可以稱為膠囊保持器。本領域的技術人員可以理解的是，腔體200的幾何結(jié)構(gòu)將被設計成適應相應膠囊120。主體102包括開口端122和關閉端124。關閉端124支撐包括一個或多個刺穿構(gòu)件106的刺穿組件、致動器108、刺穿構(gòu)件保持器110、彈簧112以及杠桿114。致動器108、刺穿構(gòu)件保持器110和彈簧112被包封在外殼128中。此外，主體102定義用于進口通道116的空間。

刺穿構(gòu)件106被用來刺穿膠囊120以促進流體從膠囊120中的進口通道116進入以用于制備飲料?？梢允褂酶鞣N類型的刺穿構(gòu)件106，諸如針狀構(gòu)件、鋒利的平面刀狀構(gòu)件等。刺穿構(gòu)件106穿過關閉端124上的一個或多個孔（在圖中未描繪）以在主體102的內(nèi)部和外面移動。刺穿構(gòu)件106被保持在刺穿構(gòu)件保持器110上。此外，刺穿構(gòu)件保持器110被致動器108和彈簧112移動，從而移動刺穿構(gòu)件106。在本發(fā)明的一個實施例中，致動器108是致動器板108。然而，本領域的技術人員可以理解的是，可以使用除板之外的幾何結(jié)構(gòu)作為致動器108。

此外，致動器108移動刺穿構(gòu)件保持器110，從而響應于構(gòu)件114的操作（稍后結(jié)合圖3和圖4進行解釋）使刺穿構(gòu)件106從第一位置移動至第二位置。雖然致動器108在杠桿114的幫助下被致動/激活/移動，本領域的技術人員可以理解的是，還可以作為獨立技術或以組合方式使用諸如液壓、電子等其它致動技術。

關閉端124還定義用于進口通道116的空間以便向膠囊120供應液體以便制備飲料。在本發(fā)明的另一實施例中，刺穿構(gòu)件106可以包括用以向膠囊120內(nèi)部輸送液體的進口通道116。

如上所述的從關閉端124起的遠端，主體102包括開口端122。開口端122可以被元件104密封/關閉。換言之，元件104將膠囊120固定在腔體200中?？梢越Y(jié)合圖1a來進一步詳細闡述元件104。在本發(fā)明的實施例中，還可以將元件104稱為支撐元件104，因為其支撐膠囊120。支撐元件104還包括用以讓飲料通過出口通道118出來的一個或多個孔130。換言之，支撐元件104中的一個或多個孔130與出口通道118流體連接。支撐元件104還包括用以引導所提取的飲料通過孔130的多個突出體132。此外，在本發(fā)明的有利實施例中，突出體132還可以弄破第一類型的膠囊的箔，從而使得所提取的飲料能夠通過孔130流到出口通道118。此外，支撐元件104被覆蓋構(gòu)件134圍繞，覆蓋構(gòu)件134包括一個或多個保持構(gòu)件保持構(gòu)件136以在主體102被打開以去除膠囊120時保持膠囊120。這在膠囊120由于主體120的打開而意外提起時有幫助。

將結(jié)合圖2、圖3和圖4來詳細地描述沖煮單元的操作。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的沖煮單元100中的膠囊120的放置。在操作中，膠囊120被從開口端122置于主體102的腔體200內(nèi)部。然后，元件104關閉腔體200以將膠囊120固定在腔體200內(nèi)部。本領域的技術人員可以理解的是，該元件104稍后被用來打開主體102以去除/重新放置膠囊120。腔體200的關閉通常是手動地執(zhí)行的。然而，可以存在一旦膠囊120被接收到腔體200中就關閉腔體200的自動化手段。

在本發(fā)明的實施例中，可以通過使元件104朝著主體102移動（如箭頭所描繪的）來執(zhí)行腔體200的關閉。在本發(fā)明的另一實施例中，可以通過使主體102朝著元件104移動來執(zhí)行腔體200的關閉。

圖3示出了處于刺穿模式的根據(jù)本發(fā)明的實施例的沖煮單元100。如先前所解釋的，膠囊120可以是各種類型的，諸如需要刺穿的類型（圖5），和被預先刺穿（圖6a和圖6b）或者是預先刺穿的可再使用硬質(zhì)金屬（圖7a和圖7b）或塑料可再使用膠囊（圖8）的類型且因此本質(zhì)上不需要刺穿。在當前圖中，進一步詳細闡述了刺穿模式，并且在此模式中使用的膠囊120是諸如圖5中描繪的第一類型的膠囊。

在將膠囊120置于腔體200中之前，可以使沖煮單元100進入刺穿模式。在此模式中，致動器108將刺穿構(gòu)件保持器110（從而刺穿構(gòu)件106）從第一位置302移動至第二位置304?？梢詫⒃摰谝晃恢?02定義為刺穿構(gòu)件106的縮回位置。替換地，可以將第一位置302定義為使得當腔體200被所述元件104密封時能夠在不刺穿膠囊120的情況下容易地將膠囊120放置到主體102的腔體200中的位置。可以將第二位置304定義為適合于充分地刺穿膠囊120以促進飲料的制備的位置。

在本發(fā)明的實施例中，借助于杠桿114來操作刺穿構(gòu)件106。杠桿114的操作致動/激活致動器108并將刺穿構(gòu)件106從第一位置302移動至第二位置304。在本發(fā)明的實施例中，可以將杠桿114順時針方向轉(zhuǎn)動以激活（或切換至）刺穿模式。一旦杠桿114被旋轉(zhuǎn)，則致動器108旋轉(zhuǎn)并從而使刺穿構(gòu)件保持器110在y'方向上移動。為進一步詳細闡述，可以用基于標準凸輪（優(yōu)選地圓筒形凸輪）的機構(gòu)將刺穿構(gòu)件保持器110和致動器108在操作上耦合。例如，刺穿構(gòu)件保持器110包括可移動地布置在致動器108的斜切表面126a中的突出體126。由于致動器108的旋轉(zhuǎn)，這些突出體126沿著斜切表面126a移動并在斜切表面126a上的預定位置處（在y'方向上）相對于致動器108將刺穿構(gòu)件保持器110鎖定。在此布置中，類似于在典型的基于凸輪的組件中，致動器108表示凸輪，并且刺穿構(gòu)件保持器110上的突出體126表示跟隨器，從而將旋轉(zhuǎn)移動轉(zhuǎn)化成線性移動。

此外，刺穿構(gòu)件保持器110通過被附著于外殼128的內(nèi)壁的彈簧112的同時解壓縮而被保持在鎖定位置?，F(xiàn)在刺穿構(gòu)件保持器110的移動在致動器108與刺穿構(gòu)件保持器110之間產(chǎn)生空間，彈簧112進一步在y'上推進刺穿構(gòu)件保持器110，從而使刺穿構(gòu)件106在y'上移動至第二位置304。

本領域的技術人員可以認識到的是，基于凸輪的組件僅僅是實現(xiàn)刺穿構(gòu)件保持器110的移位的一個方式。在本發(fā)明的另一實施例中，杠桿114可以在y/y'的方向上移動以將模式激活/去激活。在本發(fā)明的另一實施例中，可以在液壓部件、電子部件或其組合的幫助下借助于按鈕來布置到各模式中的一個的激活。致動器可以例如包括活塞和缸。優(yōu)選地此類液壓系統(tǒng)可連接到咖啡機的液壓回路?；钊贿B接到刺穿構(gòu)件。

因此，在操作中，用戶/消費者使沖煮單元100進入刺穿模式。然后，用戶將膠囊120置于腔體200中，并且元件104關閉腔體200并固定膠囊120。在固定膠囊120的過程中，膠囊120被朝著刺穿構(gòu)件106推進至刺穿構(gòu)件106移動到膠囊120內(nèi)部或?qū)⒛z囊120刺穿的程度?？梢岳斫獾氖?，由于刺穿構(gòu)件106處于鎖定狀態(tài)，其不能從第二位置304縮回且因此將移動進入膠囊120，從而刺穿膠囊120。

一旦膠囊120被刺穿，可以通過在膠囊120內(nèi)部的進口通道116供應流體。然后可以從整體地連接到元件104的出口通道118收集沖煮/制備的飲料。如先前所解釋的，元件104包括被流體地連接到出口通道118的一個或多個孔130。在本發(fā)明的另一實施例中，不需要將元件104和出口通道118流體地連接。在此類實施例中，元件104僅使得能夠?qū)崿F(xiàn)膠囊120的打開/關閉和固定，并且出口通道118從元件104分離。

在本發(fā)明的另一實施例中，在刺穿模式下，雖然刺穿構(gòu)件保持器110被鎖定，但可以使用彈簧1120來實現(xiàn)布置，使得刺穿構(gòu)件106可以在y方向上移動。特別是對于使用如在圖7和圖8中公開的第二類型的膠囊120時的情形而言是這樣。這避免了在刺穿構(gòu)件保持器110處于刺穿模式時如果放置此類膠囊的情況下刺穿構(gòu)件106的意外損壞。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的處于不刺穿模式的沖煮單元100。在當前圖中，進一步詳細闡述了不刺穿模式，并且因此在此模式中使用的膠囊120是諸如在圖6a、圖6b、圖7a、圖7b和圖8中描繪的第二類型的膠囊。

在將膠囊120置于腔體200中之前，可以使沖煮單元100進入不刺穿模式。在此模式下，致動器108被布置成將一個或多個刺穿構(gòu)件106維持/保持在第一位置302上。繼續(xù)先前的說明，可以使杠桿114逆時針方向旋轉(zhuǎn)以激活（或切換至）不刺穿模式。在此模式中，突出體126從鎖定位置分離并沿著致動器108的傾斜表面126a移動以使刺穿構(gòu)件保持器110在y上移動，從而使刺穿構(gòu)件106移動至第一位置302。此外，刺穿構(gòu)件保持器110在y的方向上的移位還壓縮彈簧112。

如先前所解釋的，以刺穿構(gòu)件106不刺穿置于腔體200中的膠囊的方式選擇第一位置302。膠囊120被置于腔體200中，并且元件104將膠囊120固定在腔體200中。假定刺穿構(gòu)件106處于第一位置302，膠囊120朝著刺穿構(gòu)件106的移動在固定膠囊120的過程中不導致膠囊120的刺穿。在本發(fā)明的另一實施例中，由于斜面化的凸輪被分離，所以刺穿構(gòu)件106隨著放置的膠囊120由于腔體200被元件104關閉而將刺穿構(gòu)件106（從而刺穿構(gòu)件保持器110）推回至第一位置302而縮回。以刺穿構(gòu)件106在膠囊120將刺穿構(gòu)件保持器110推進至第一位置302時不將將膠囊120刺穿的方式選擇彈簧力。

雖然用在放置膠囊120之前將沖煮單元100激活至各模式中的一個的方式解釋了上述實施例，但同樣地可以在將膠囊120置于主體102中之后使沖煮單元100進入各模式中的一個。

在本發(fā)明的另一實施例中，沖煮單元100可以包括用以識別膠囊120的類型并因此使刺穿構(gòu)件106移動至兩個模式中的一個的識別裝置（在圖中未描繪）。在此類實施例中，一旦識別了膠囊120的類型，然后，致動器108可以使刺穿構(gòu)件保持器110移動至兩個模式（即刺穿模式和不刺穿模式）中的一個

此外，用在膠囊120的進口側(cè)處刺穿/不刺穿以便向膠囊120中灌注液體的方式解釋了上述各圖。對于本領域的技術人員而言可以顯而易見的是，可以基于膠囊120的設計而將類似的選擇性刺穿/不刺穿布置在膠囊120的出口側(cè)處。例如，如果膠囊120的出口側(cè)是液體可透過的，則不需要刺穿膠囊120。另一方面，如果出口側(cè)也類似于膠囊120的進口側(cè)，則可能需要刺穿以使制備的飲料流出膠囊120以便從出口通道118流出。

如上所述的沖煮單元100被包括在飲料產(chǎn)生裝置900（如圖9中所描繪的）中。在本發(fā)明的實施例中，飲料產(chǎn)生裝置900是咖啡機。在本發(fā)明的另一實施例中，飲料產(chǎn)生裝置是榨汁機或蘇打水分配機，其加工包含在膠囊中的濃縮糖漿。

對于本領域的技術人員而言將顯而易見的是，本發(fā)明的范圍不限于在前文中討論的示例，而是在不脫離如在所附權利要求中定義的本發(fā)明的范圍的情況下可以進行其多處修正和修改。雖然在附圖和先前的描述中示出并詳細地描述了本發(fā)明，但要將此類圖示和描述視為僅僅是說明性或示例性而非限制性的。本發(fā)明不限于公開實施例。

根據(jù)附圖、本描述和所附權利要求的研究，本領域的技術人員在實施要求保護的發(fā)明時可以理解并實現(xiàn)對公開實施例的其它修改。在權利要求中，單詞“包括”不排除其它步驟或元件，并且不定冠詞“一”或“一個”不排除多個。在相互不同的從屬權利要求中敘述某些措施的僅有事實并不指示這些措施的組合不能被有利地使用。不應將權利要求中的任何參考符號理解為限制本發(fā)明的范圍。