用于煮咖啡机的冲泡装置 【技术领域】
本发明涉及一种用于煮咖啡机的冲泡装置，其包括适于容纳咖啡粉部分的冲泡腔，该冲泡腔由上冲泡腔部分和下冲泡腔部分构成。下冲泡腔部分包括用于容纳咖啡粉部分的腔室，而上冲泡腔部分包括适于关闭下冲泡腔部分中的腔室的封盖件。
背景技术
这种冲泡装置可用在人工操作的煮咖啡机和全自动的煮咖啡机中。人工操作的煮咖啡机通常包括可通过卡口式固定而连接到煮咖啡机上的咖啡粉支座。因此，普遍使用了两种咖啡粉支座：第一种是适于容纳松散咖啡粉的咖啡粉支座，第二种是适于容纳咖啡粉储筒(cartridge)的咖啡粉支座。为了刺穿这种咖啡粉储筒，煮咖啡机的冲泡头可包括栅状件，其外露的正面设有多个尖锐突起。一旦将带有储筒的支座插入到煮咖啡机中，这些突起就会刺穿咖啡粉储筒的外皮。为了刺穿咖啡粉储筒的底部，还在储筒支座地底部设有尖锐突起。一旦将加压的冲泡用水注入到咖啡粉储筒的内部中，储筒的底部就会在储筒中的水压作用下而被压在这些尖锐突起上，因此这些储筒的底部被刺穿。这种煮咖啡机例如公开于文献EP 0521187中。
另外，还已知了其中没有设置上述意义的储筒或咖啡粉支座的煮咖啡机的冲泡头；相反，两个冲泡头部分可相互间枢轴转动。
德国专利文献DE 9415374U1公开了一种用于蒸馏咖啡机中的咖啡粉储筒的冲泡头。它包括下冲泡头部分和可枢轴转动地连接到下冲泡头部分上的上冲泡头部分。这两个部分一起形成了咖啡粉储筒的容器。上冲泡头部分设有热水通道，从其中分出了用于刺穿储筒的箔片外皮的若干空心刺针。在下冲泡头部分中设有截头棱锥形部件，其适于在咖啡粉储筒受到冲泡用水的压力并被压在这些截头棱锥形部件上时刺穿咖啡粉储筒的下部。为了打开和关闭由上、下冲泡头部分组成的储筒容器，设置了还可操作针对用过储筒的弹出器的杠杆。
专利文献EP 0528757公开了一种冲泡装置，其优选与全自动蒸馏咖啡机相结合使用。该冲泡装置包括带有圆柱形孔的冲泡圆筒，其中下活塞设置成可自由地运动和沿纵向移动。上活塞刚性地连接到框架上。平行于垂直布置的冲泡圆筒设置了带有导向装置的驱动轴。连接到冲泡圆筒上的驱动件具有另外的导向装置，其可与驱动轴上的那些导向装置相接合。通过在一个或另一方向上旋转该驱动轴，冲泡圆筒便设置成朝上或朝下。咖啡粉通过可枢轴转动的料斗而填充到冲泡圆筒中。为了确定所注入咖啡粉的量，在时间控制下使冲泡圆筒向上至少移动到由上活塞经由受压咖啡粉所产生的反作用力等于驱动轴的驱动力时为止。为了实现咖啡粉的优选的松散冲泡，在实际的冲泡过程之前将两个活塞之间的冲泡腔再次稍稍扩大。
专利文献EP 1090574A1公开了一种用于萃取物质来制备饮料的装置。该装置包括第一固定部件和第二部件，第二部件可相对于第一部件围绕设置在这两个部件之后的旋转轴线运动，并且在各部件的前面设有用于待萃取物质的空腔。该装置还包括用于关闭和打开这两个部件的系统。该系统具有双臂式闭合杆和两个牵引杆。闭合杆的两个臂设置成可围绕第二部件各侧上的第一枢轴旋转。牵引杆设置成可围绕第一部件各侧上的第二枢轴旋转。该闭合杆的两个臂的端部和牵引杆通过可动的第三枢轴而固定住，从而相互作用以便关闭和打开该装置。
专利文献EP 0838185A1公开了一种蒸馏咖啡机，其包括设有手柄的传统过滤器支座。为了将过滤器支座连接到蒸煮器上，设置了环形的中间部件。该中间部件的顶部包括两个突起，它们设置成相互面对并在高度上逐渐增加，从而连同设置在蒸煮器上的突起一起形成了卡口式固定件。中间部件的底部包括U形的前孔和后孔。两个侧面的平行板在这两个孔之间延伸，在这些板中加工出棱柱形沟槽，它们用于容纳过滤器支座。过滤器支座可被侧向地插入到中间部件中并从中取出。通过转动容纳于中间部件中的过滤器支座，就可以实现过滤器支座相对于蒸煮器的轴向移动以及过滤器支座中的腔室关闭。
专利文献US 2002/144603公开了一种对容纳于咖啡粉储筒中的咖啡粉进行萃取的煮咖啡机。该煮咖啡机设有冲泡头，其冲泡腔可侧向移动以便插入和取出咖啡粉储筒。在下冲泡腔部分中设有第一穿刺件，其可偏心地刺穿储筒。在冲泡腔的顶部设有第二管形穿刺件；它固定到旋转臂上，并通过柔性软管与蒸煮器相连。臂通过螺栓而支撑在圆板上。在该板之下设置了可充气的气囊，其可通过气泵来充气以将臂向上压。通过促动气泵和对气囊充气以促使臂运动，就可以通过管形穿刺件首先使储筒在其底部处被刺穿，然后在其顶部处被刺穿。然后，通过柔性软管将冲泡用水注入到管形穿刺件中，以便对容纳于储筒中的咖啡粉进行萃取。
专利文献DE 19647039A1公开了一种包括有冲泡头的煮咖啡机，冲泡头可对水加热，并被引导成可在外壳中的导柱内上下运动。在冲泡头向上运动时，磨碎咖啡的支座可从冲泡头下方的冲泡位置水平地移动至填充位置。磨碎咖啡支座是用于低压生产过滤咖啡的过滤器或过滤袋上的过滤筛。用于磨碎蒸馏咖啡的滤网支座可被设置在过滤袋中，以在压力下生产蒸馏咖啡。
专利文献EP 1319357A1公开了一种用于在蒸馏咖啡机的过滤器中产生泡沫的装置。它具有可容纳磨碎咖啡的容器和位于其底部的过滤件，该过滤件被保持在过滤器支撑件中，并带有用于咖啡饮料的出口。在容器的下方设有带腔室的主体，螺钉拧入到该腔室中。该腔室具有上、下连接件，螺钉作用在支于弹簧上的球体上，从而可以调节所产生的泡沫的量。
最后，专利文献EP 1183975A1公开了一种用于冲泡预先装在储筒中的咖啡粉的煮咖啡机，容纳了储筒的冲泡腔的底部设有穿刺件，以便在关上冲泡腔时刺穿储筒的底部。冲泡腔外壳包括上、下冲泡腔部分，它们一起限定了冲泡腔，并且可相互间轴向移动。上冲泡腔部分被弹簧偏压而离开下冲泡腔部分运动，并且设有保护件，其在上冲泡腔部分处于其上方静止位置时可禁止接触到穿刺件。上冲泡腔部分可与保护件一起从上操作位置运动到下操作位置，此时穿刺件为储筒的底部提供了细长槽口。
【发明内容】
本发明的一个目的是提供一种用于煮咖啡机的冲泡装置，其仅包括较少的几个可动件，它们的设计简单、紧凑，并且易于操作。
为了实现这些和其它的目的，本发明提供了一种用于煮咖啡机的冲泡装置，其包括可容纳咖啡粉部分的冲泡腔，该冲泡腔由上冲泡腔部分和下冲泡腔部分构成。下冲泡腔部分包括用于容纳咖啡粉部分的腔室，上冲泡腔部分包括可关闭下冲泡腔部分中的该腔室的封盖件。上冲泡腔部分包括设有封盖件的内部件，以及相对于内部件同轴地设置并可轴向移动的外部件。下冲泡腔部分可固定在上冲泡腔部分的外部件上。
上冲泡腔部分的外部件包括可枢轴转动地固定于其上的操作杆，该操作杆通过与其旋转轴线偏心地设置的促动件而连接到上冲泡腔部分的内部件上，从而在枢轴转动该操作杆时在上冲泡腔部分的内部件与外部件之间实现轴向的相对运动。
【附图说明】
在下文中将参考附图来进一步介绍根据本发明的用于煮咖啡机的冲泡装置的一个实施例，在图中：
图1显示了包括有上冲泡腔部分和下冲泡腔部分的冲泡装置的透视图；
图2显示了上冲泡腔部分和下冲泡腔部分的侧视图；
图3显示了根据图1的冲泡装置的第一纵向截面图；和
图4显示了根据图1的冲泡装置的第二纵向截面图。
【具体实施方式】
图1显示了用于煮咖啡机的冲泡装置的透视图。冲泡装置包括上冲泡腔部分1和下冲泡腔部分2，它们一起组成了可容纳咖啡粉部分的冲泡腔，该咖啡粉部分为松散的粉末形式，或者是咖啡粉的包装储筒。
上冲泡腔部分包括内部件4和外部件9，内部件4和外部件9形成同轴的关系，并且可相互间运动，如下文中进一步描述的那样，弹簧8插入在内部件4与外部件9之间。内部件4和外部件9均为大致空心的圆柱形，其中部件4，9均设有直径分别大于部件4，9的下部的扩大上部5，10。扩大上部5，10分别被壁部分6和11至少部分地侧向限定。
内部件4设有带四个孔的连接凸缘7，可通过该凸缘而将内部件4牢固地连接到煮咖啡机(未示出)上。另外，冲泡腔的上部1设有操作杆13，其具有托架状或轭状的形状，内部件4可通过操作杆13而相对于外部件9运动。杆13的一个侧部标为13a，另一侧部标为13b。外部件9设有平坦的侧部14，操作杆13可旋转地连接在该侧部14上。在下文中将进一步地讨论与操作杆和可操作地连接于其上的零部件的更多细节。
冲泡腔的上部1中的外部件9的底部设有导轨15，其具有侧插入口16，用于插入和取下冲泡腔的下部2。因此，这些导轨15用于将冲泡腔的下部2固定到冲泡腔上部1的外部件9上。弹簧8用于将外部件9向下偏压到图1所示的端部位置即“打开”位置中，在该位置中冲泡腔的下部2可分别从冲泡腔的上部1中取出和连接到其上。
冲泡腔的下部2设有适于容纳一部分咖啡粉的腔室3。因此，如上所述，无论是松散咖啡粉还是咖啡粉储筒插入到腔室3中都不重要。然而在本示例中，假定腔室3适于容纳咖啡粉储筒(未示出)。
冲泡腔的下部2包括基座部分17和弹性地支撑于其中的储筒容器19。储筒容器19的内部适于容纳咖啡粉储筒，并包括在腔室3关闭时封盖件28可置于其上的上方环面部分20，封盖件28是冲泡腔上部1的一部分。基座部分17的顶部设有凸缘18，冲泡腔的下部2可通过该凸缘18而固定到冲泡腔上部1的外部件9的导轨15上。而且，基座部分17设有平坦的手柄21。
在图1所示的图示中，冲泡腔的下部相对于冲泡腔的上部1侧向地移开。在该位置中，可将咖啡粉部分插入到腔室3中，或者将用过的咖啡粉部分从腔室3中取出。
图2显示了根据图1的冲泡腔的上部1和下部2的侧视图。从该图中可以清楚地看到，外部件9的壁部分11设有与侧插入口16相对地设置的槽形凹口12，而冲泡腔的下部2设有朝向其端部呈锥形地收窄的导向凸轮22。该导向凸轮22可在将其固定到冲泡腔的上部1的外部件9上时用来使冲泡腔的下部2对中，这是通过在槽形凹口12的侧壁上进行自身调整来实现的。
操作杆13固定到冲泡腔的上部1的外部件9上，它可围绕轴X枢轴转动。在外部件9的两个平坦部分14中均加工出了沟槽23，形成了以上述轴X为中心的弧形导向连接部分，该轴X还是杆13的旋转轴。在操作杆的两个侧部13a，13b(图1)上连接了轴25，其延伸穿过外部件9和内部件4，并且在操作杆13枢轴转动时通过该轴25实现了内部件4和外部件9之间的相对运动。这两个沟槽23设计成使得轴25可在杆13枢轴转动时在沟槽23内自由运动。为了保证轴25还延伸穿过内部件4，在内部件4的壁上还设有相应的沟槽，然而这些沟槽在该图中无法看到。
图3显示了冲泡腔的上部1和固定到冲泡腔上部1的外部件9上的冲泡腔的下部2的纵向截面图。储筒容器19设有填充了咖啡粉的储筒P。面向冲泡腔下部2的冲泡腔上部1的内部件4的底部27设计成封盖件28。它可以靠在环面部分20(图1)上，以便密封式关闭储筒容器19。上部穿刺件29从封盖件28的底部27中突出来，用于刺穿咖啡粉储筒的外皮。在基座部分17的底部设有下部穿刺件30，其用于刺穿咖啡粉储筒的底部。为此，储筒容器19包括孔31，一旦冲泡腔被关闭，下部穿刺件30就可通过该孔31而伸入到储筒容器19的内部。基座部分17的底部设有饮料出口35，泡好的咖啡饮料可从中流出。在该饮料出口35的内部设置了弹簧偏压的阀件37，其将饮料出口35密封在图3所示的冲泡装置的位置中，因而就可防止可能存在的残留水或咖啡饮料流出或滴落。为了促动弹簧加载的阀件37，设置了从储筒容器19底部的外侧突出来的销36。一旦腔室3被关闭且封盖件28将储筒容器19向下压时，该销36就打开阀件37。
冲泡腔上部1的内部件4中的两个相对侧壁部分均具有大致水平延伸的沟槽24；应当理解，图3只显示了其中一个沟槽24。在点Y处非刚性地(non-positively)固定到操作杆13上的轴25延伸穿过弧形沟槽23，并穿过大致水平的沟槽24。通过这种设计，操作杆13的枢轴转动便可使内部件4相对于冲泡腔上部1的外部件9相对运动。在操作杆13向下转动时，轴25非刚性地靠在沟槽24的壁上，并相对于外部件9向下拉动内部件4。如果内部件4固定地连接到煮咖啡机上，那么在向下转动操作杆13时，外部件9在轴向即中心纵轴L1的方向上相对于内部件4向上运动。通过这种机构，力从操作杆13经由轴25在与中心纵轴L1相交的平面内大致中心地传递到内部件4上。沟槽24限定了操作杆13的枢轴运动，因此用作终点止动装置。内部件4与外部件9之间的相对运动的大小，即操作杆13的枢轴转动所导致的行程选择成在关上腔室3时，咖啡粉储筒P的外皮和底部均可被两个穿刺件29和30可靠地刺穿。
为了关闭腔室3和刺穿咖啡粉储筒P，只要求较短的行程。这一事实具有一定的优点，即操作者人工施加以使操作杆13枢轴转动的力也较小。整个机构设计成使得在操作杆13向下枢轴转动的期间，轴25的力接触点Y从旋转轴X的一侧移动到另一侧。换句话说，从图3中可以看到，在对杆13进行操作时，轴25的力接触点Y从与中心纵轴L1重合的旋转轴X的超过死点约5°的右侧移动到旋转轴X的左侧。这种设计具有这样的优点，即操作杆13处于冲泡腔为关闭状态下的锁定位置，即杆13处于其完全顺时针转动之后的位置。因此，可以避免任何由冲泡腔中的水压所产生的、作用在封盖件18上并因此作用在冲泡腔下部2上的力导致操作杆13向上运动的危险。
如果内部件4如上所述地牢固地固定在煮咖啡机上，则操作杆13在向下方向上的枢轴转动导致外部件9相对于内部件4在向上方向上移动，而操作杆13在向上方向上的枢轴转动导致外部件9相对于内部件4在向下方向上移动。为了防止内部件4相对于外部件9旋转，在内部件4上设有突起32，其延伸到设于外部件9的壁中的沟槽33中。
在如图所示的位置中，冲泡腔的下部2通过其外部件9而固定到冲泡腔的上部1上，冲泡腔上部1和封盖件28的纵轴L1与冲泡腔下部2的纵轴L2重合，即这两个部分相互间同轴。在关闭腔室3时，内部件4相对于外部件9的相对运动以及冲泡腔下部2相对于结合有封盖件28的内部件4的相对运动均沿着这些纵轴L1，L2的延伸线来进行。两个穿刺件29，30也位于这两个纵轴L1，L2的区域中。最后，操作杆13的旋转轴X还与纵轴L1，L2相交。
冲泡腔上部1的内部件4设有象征性示出的整体式蒸煮器34。整体式蒸煮器34具有这样的优点，一方面，不必在封盖件28与蒸煮器34之间设置连接软管或管件，另一方面，封盖件28可分别通过蒸煮器和冲泡用水而被预热。
为了从图3所示的打开位置变成图4所示的关闭位置，必须将操作杆13移动至其最下位置，从而使外部件9连同固定于其上的冲泡腔下部2一起沿着纵轴L1向上运动。在图4中很明显，在操作杆13处于关闭位置中时，轴25的力接触点Y已经移动成超过了死点而到达旋转轴X的左侧。由于冲泡腔下部2的向上运动，一方面，咖啡粉储筒P的外皮被上部穿刺件29刺穿。另一方面，封盖件28最终靠在储筒容器19的环面部分20上，结果，储筒容器19连同容纳于其中的咖啡粉储筒一起向下运动。因此，下部穿刺件30穿过设在储筒容器19底部中的孔31，并刺穿咖啡粉储筒P的底部。一旦腔室3被封盖件28完全关闭，腔室3就形成了真正的冲泡腔。
在后续冲泡操作的期间，将冲泡用水经由上部穿刺件29注入到咖啡粉储筒的内部中。泡好的咖啡饮料可通过下部穿刺件30而从咖啡粉储筒P中流出，并通过打开的阀件37和饮料出口35流到冲泡装置之外。
作为人工操作的操作杆13的替代，当然可以使用电动机驱动的机构。
根据本发明的冲泡装置的优点可概括如下：
·设计简单、紧凑；尤其是整体高度较低。
·不需要在冲泡腔的下部与冲泡腔的上部之间进行旋转运动便可对容纳于腔室3中的咖啡粉储筒实现简单且可靠的刺穿。
·通过在从冲泡腔上部中侧向取出时为冲泡腔的下部提供咖啡部分，就仅需要较短的行程来关闭冲泡腔。同样，较短的行程足以刺穿储筒。
·所提出机构的设计简单，采用了较少的可动件，并且能够低成本地制造。
·在关闭冲泡腔之后，操作杆处于自锁位置中。
·杆机构所传递的力在中心传递，即在冲泡腔部分的纵轴区域中传递。
·通过平行运动和力的中心传递，可以实现冲泡腔的可靠密封。
·由于可纵向运动的储筒容器，下部穿刺件容纳在冲泡腔下部的基座部分中，因此可以免受无意的接触。
·由于上述冲泡装置的设计，并且由于固定地装在煮咖啡机中的封盖件，整个机器可以非常紧凑的方式来建造。另外，冲泡装置仅由少量的部件组成，从而导致了较高的可靠性和较低的最终售价。