阅读说明：本技术 冲泡模块和饮料制备机 (Brewing module and beverage preparation machine ) 是由 D·茨维克尔 C·舒尔特埃斯 J·费德勒 于 2018-05-16 设计创作，主要内容包括：一种用于由分份胶囊制备冲泡饮料的冲泡模块,其除了壳体(2)之外还包括第一冲泡模块部(3)和第二冲泡模块部(4),第二冲泡模块部能相对于所述壳体在第一冲泡模块部位置和第二冲泡模块部位置之间移动,其中在第二冲泡模块部位置处形成冲泡室。还设有操作元件,所述操作元件能够从第一操作元件位置被手动置入第二操作元件位置,所述操作元件的运动能够通过传动机构被传递到第二冲泡模块部的运动。该冲泡模块还包括用于阻尼第二冲泡模块部的运动的阻尼装置。该阻尼装置被设计为其具有根据位置和/或根据运动方向而非恒定的阻尼特性。(A brewing module for preparing a brewed beverage from a portion capsule comprises, in addition to a housing (2), a first brewing module portion (3) and a second brewing module portion (4) which is movable relative to the housing between a first brewing module portion position and a second brewing module portion position, wherein a brewing chamber is formed at the second brewing module portion position. An operating element is also provided, which can be manually brought from a first operating element position into a second operating element position, the movement of which can be transmitted to the movement of the second brewing module via a transmission mechanism. The brewing module further comprises damping means for damping the movement of the second brewing module part. The damping device is designed such that it has a damping characteristic that is not constant as a function of position and/or as a function of direction of movement.)

冲泡模块和饮料制备机

技术领域

本发明涉及用于由装在胶囊内的萃取材料例如研磨咖啡制备饮料等的萃取装置。特别是，本发明涉及用于萃取装置的冲泡模块、胶囊识别模块以及具有这种冲泡模块和/或胶囊识别模块的饮料制备机。

背景技术

用于由存在于分份包装内的萃取物制备饮料等的萃取装置例如作为咖啡机或浓缩咖啡机被公开了。在许多相应的系统中，分份包装被设计成胶囊，萃取物例如以气密方式被密封在胶囊中。为了萃取，胶囊在例如彼此相对的两侧被刺穿。然后，在第一侧引入萃取液(通常为热水)。在第二侧从胶囊中排出萃取产物。这在所谓的冲泡模块中进行。这种冲泡模块包括容纳胶囊的冲泡室。以下冲泡模块尤其受欢迎，在此，投入胶囊且冲泡室通过操作杆被手动关闭，其中当在冲泡过程后再打开冲泡室时，胶囊被自动移出冲泡室并被抛至胶囊容器中。这种具有自动胶囊抛除功能的冲泡模块通常被设计为水平冲泡模块，即，胶囊从上方***，冲泡室的关闭是两个冲泡模块部的水平相对移动，冲泡液基本水平流动并且胶囊容器在冲泡室下方形成。

在关闭冲泡室还有重新打开冲泡室时要施加的力是非恒定的。在手动可关闭的冲泡模块中，由此导致如下缺点，在杠杆比和传动比中必须找到折中。不可能调设杠杆比和传动比以致一方面在需要较大力时(例如在刺穿胶囊时)也可轻松操作、而另一方面通常不会有太小的阻力。过小的机械阻力不会给予用户任何反馈并且不会被认为是触感舒适的。另外，用户将机械阻力突然增减体验为令人不快的猛冲，该装置的工作因此是不合格的。

用于阻尼冲泡模块启闭运动的阻尼装置例如已由EP2485629公开。这在打开运动中与弹簧驱动有关并且尤其用于防止在打开运动结束时过于剧烈地抵碰止挡件。该阻尼装置可通过惯性和摩擦作用、也可仅通过摩擦、液压、借助于空气阻尼、磁性等起作用，通常均匀地阻尼启闭运动。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种用于制备冲泡饮料的冲泡模块以及饮料制备机，在此，冲泡室的关闭以手动方式实现并且尽管如此还是形成在功能上和触觉上均令人满意的关闭性能，尤其是没有使机械结构变复杂且无需过多的零部件。

根据本发明，提供一种用于由分份胶囊制备冲泡饮料的冲泡模块，所述冲泡模块包括：

-壳体；

-第一冲泡模块部和第二冲泡模块部，第二冲泡模块部能相对于所述壳体在第一冲泡模块部位置(冲泡模块打开)和第二冲泡模块部位置(冲泡模块关闭)之间移动，在所述第二冲泡模块部位置处由第一和第二冲泡模块部形成冲泡室，所述冲泡室至少部分包围在冲泡过程中位于冲泡位置的所述分份胶囊，其中所述冲泡模块被构造成通过将冲泡液体引入分份胶囊中来冲泡冲泡饮料并将其排出分份胶囊；和

-操作元件，其可从第一操作元件位置被手动置入第二操作元件位置，

-传动机构，其用于将所述操作元件的运动传递至所述第二冲泡模块部相对于所述壳体的运动，

另外，所述冲泡模块包括用于阻尼所述第二冲泡模块部的运动的阻尼装置。根据本发明，所述阻尼装置被设计成其具有根据位置和/或运动方向的非恒定的阻尼特性。

下文中，第二冲泡模块部从第一位置至第二位置的运动也被称作“关闭运动”，而反向运动被称作“打开运动”。

例如，阻尼装置可被设计为使其仅沿着位移路径的局部路段和/或仅在关闭运动期间或仅在打开运动期间进行阻尼。

本发明的方法允许，在关闭过程或打开过程中有非恒定的机械阻力时，在阻力根据第二冲泡模块部位移突然减小的情况下有目的地进行阻尼或以增强方式进行阻尼。该阻尼装置可由此防止猛冲，这不仅有益于用户感觉，而且因避免猛冲类运动而有益于冲泡模块的使用寿命。

尤其可如此构成阻尼装置，冲泡模块的能彼此相对运动的两个部件例如凸轮盘和壳体或者第二冲泡模块部和壳体均具有一个接触部，接触部仅在位移路径的局部路段上相互物理接触并且相互摩擦。这种接触部例如可以通过一方面是滑动面且另一方面是弹性阻尼元件来形成。

补充地或替代地可以规定，接触部之一由阻尼元件形成，该阻尼元件在关闭运动和打开运动中以不同的程度被压靠在另一个接触部上，尤其在打开运动或关闭运动中根本未压靠。

在实施例中，阻尼元件例如可被设计为弹性元件，其可移动地容置在冲泡模块的对应部件的容座中，其中它在一个运动期间(例如在关闭运动时)被压靠到另一个接触部。这例如可如此实现，例如该容座朝向阻尼元件在这一个运动期间被压向的方向具有狭窄部位，在该狭窄部位中，该阻尼元件在两个部件之间被压缩，而它在打开运动过程中可远离另一个接触部避开。

阻尼元件可例如被设计为弹性环(阻尼环)。代替阻尼环，还可使用例如其它弹性阻尼元件，例如弹性唇或可弹性变形的垫。

该阻尼元件优选如此布置和设计，其在与滑动面接触时会通过相对于滑动面朝向一个方向运动而变形，并且对滑动面世家抵制变形的弹性力，而阻尼元件在朝另一方向运动时可避开并沿着该滑动面以基本不受力的方式滑动。在使用在朝向其中一个运动方向运动时被夹紧在狭窄部位内的阻尼元件时，这种变形相应地通过阻尼元件的压缩而引起。在弹性唇情况下这是如此做到的，唇未垂直于滑动面而是与该滑动面呈非直角的角度，即，该唇相对于滑动面倾斜并朝向下述侧突出，唇在关闭运动(唇应在一个部段上被阻尼时)或打开运动中移动向该侧。

尤其可以规定该壳体具有滑动面，滑动面朝向第二冲泡模块部突出或朝向随其运动而移动的另一构件突出，另一构件例如为传动机构的凸轮盘，并且移动件(冲泡模块、凸轮盘、其他元件)包括阻尼元件，其因弹性力和/或因在局部路段上卡紧和/或在至少一个运动方向上被压靠于滑动面，或反之。

该滑动面距阻尼元件有一定距离，该距离根据位置而变化，从而摩擦力根据位置而变化。

尤其是，该阻尼元件可由弹性体形成。

用于传递操作元件运动的传动机构可包括凸轮盘，其可旋转安装在壳体上并具有第一导向面，其中，第二冲泡模块部借助被旋转的凸轮盘能够通过第一导向面沿固定于壳体上的位移路径从第一冲泡模块部位置移位到第二冲泡模块部位置，并且第一导向面限定了传动比，该传动比沿第一导向面显著(例如至少以倍数2)变化，并且它是在一方面是第二冲泡模块部所走过的路径与另一方面是凸轮盘所走过的角运动之间的比)。

在此，传动比显著变化。在实施例中，它在相差至少2倍的最大值和最小值之间变化，通常至少相差4、6、8、10倍或更大倍数。

在此实施例中，传动比尤其可被选定为使得它在有较大关闭力时小于在关闭力小的情况下。

除第一导向面之外，凸轮盘还可限定出第二导向面，通过第二导向面，第二冲泡模块部能够沿着固定于壳体的位移路径从第二冲泡模块部位置移位至第一冲泡模块部位置。第二导向面还可尤其如此延伸，沿着它限定出可变的传动比，例如也在一些部段以及例如也相当大，最大传动比和最小传动比之间的倍数至少为2，或者至少为4、6、8、10或更大。

第一和第二导向面可被设计为凸轮盘中的导向开口的边界(此开口可为连续孔或凹处)。联接至第二冲泡模块部的例如销状的导向件例如一体形成在第二冲泡模块部上或被第二冲泡模块部导向，随后***导向开口内。

第二导向面可不平行于第一导向面，即传动比无需在关闭运动和打开运动中在第二冲泡模块部的某个位置处一样大。

第二冲泡模块部能相对于壳体例如线性平移、尤其是水平移动，即位移路径尤其为线性的或水平的。第一冲泡模块部能以固定于壳体的方式安装。但也不排除第一冲泡模块部也是可移动的并且例如执行与第二冲泡模块部相反的运动。

固定于壳体的位移路径可例如由壳体的导轨如导槽限定，联接至第二冲泡模块部的导向件如导向销***该导轨中。导向件还可与导向面合作，其中导向件的一个部段随后***导轨中，导向件的另一个部段与导向面合作。为此，导向件可选地设有彼此无关联的两个支承，其中的第一支承接合于导轨，第二支承接合于导向面。

尤其是第二冲泡模块部可为注入器，分份胶囊借助注入器被刺穿，例如作为冲泡液的热水从注入器被引入分份胶囊中。第一冲泡模块部可形成排出装置用于将萃取产物引导出胶囊。为此，它例如包括用于在萃取侧刺破胶囊的萃取侧穿孔件或其它结构，该穿孔件在萃取侧打开胶囊。也可想到相反情况，即第一冲泡模块部可形成注入器，第二冲泡模块部可形成排出装置。

尤其是，该操作元件可为操作杆，其可借助从上至下的倾转运动从第一位置被置入第二位置。在第二位置处，例如操作杆关闭由饮料制备机如冲泡模块的壳体形成的胶囊***开口。

本发明还涉及具有上述类型冲泡模块的饮料制备机。

附图说明

以下通过附图来描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的零部件，其中：

图1和图2分别为冲泡模块在打开状态和关闭状态下的视图；

图3为图1和图2的冲泡模块的分解视图；

图4为图1-3的冲泡模块的凸轮盘；

图5和图6分别为冲泡模块在关闭和打开过程中的简化截面图；

图7-9为在不同阶段的冲泡模块的截面图细节，其使得阻尼装置清晰可见；和

图10为根据本发明的咖啡机的示意图。

具体实施方式

根据图1-3的冲泡模块1包括冲泡模块壳体2。能彼此相对运动的两个冲泡模块部即排出装置3和注入器4在冲泡模块壳体2内被导向。该壳体在本文中包括两个壳体侧部21。

注入器4包括用于刺穿分份胶囊的穿孔件，该分份胶囊至少部分填充有萃取材料如研磨咖啡。注入器14被构造成通过穿孔件或在穿孔件旁将液体如热水引入刺穿的胶囊内，其中水可经由供水装置(未示出)来供应，供水装置可包括例如软管。

在在此描述的实施例中，排出装置3也包括穿孔件即萃取侧穿刺尖。它们可被设计成例如WO2015/039258或WO2010/118544所描述的那样或采用其它设计，也可采用除穿刺尖外的其它原理如利用格栅状结构的原理。

如本身已知，为了制备冲泡饮料，胶囊被放置在排出装置3和注入器4之间，并且两者彼此相向移动，从而在它们之间形成包围胶囊的冲泡室。热水在压力作用下通过注入器被供给胶囊，且萃取产物通过排出装置3经由饮料出口13流入例如位于其下方的饮料容器。

在本文描述的实施例中，第二冲泡模块部(注入器)相对于第一冲泡模块部(排出装置)的相对运动以将排出装置3固定至壳体而注入器4可沿水平轴线移动地安装的方式来实现。

在制备冲泡饮料前，用户通过设置在壳体上侧的胶囊***开口置入一个胶囊，胶囊借助例如WO2015/048914所描述的对应构件被保持在为此设定的高度，直至冲泡室关闭。这种胶囊置入冲泡室可直接进行，或者如WO2016/087190所描述的那样通过例如为了胶囊识别先将胶囊保持在冲泡室上方的位置而以间接方式进行。

冲泡模块包括操作杆6以便由用户操作来关闭冲泡室，所述操作杆固定紧固至由两个凸轮盘30构成的凸轮盘组件。凸轮盘自身可分别相对于壳体绕转轴销31转动地安装，该转轴销分别布置在对应的壳体侧部21内和对应的凸轮盘30内的孔32中。两个凸轮盘30通过第一和第二可选的稳定销45、46彼此联接，以给凸轮盘组件提供附加的稳定性。在两个壳体侧部内分别为第一稳定销45设置有第二壳体导轨25，在凸轮盘组件转动的情况下，第一稳定销45可在第二壳体导轨内松动移动或导向移动。

另外，在壳体侧部21上分别形成第一水平壳体导轨22，其限定固定在壳体上的位移路径。固定联接至第二冲泡模块部4的导向销41穿过壳体导轨22地分别***凸轮盘30的导向开口33内。

该导向销为此在两侧分别具有第一滑动支承42和第二滑动支承43，第二滑动支承的旋转与第一滑动支承无关联。第一滑动支承42与壳体导轨22接合，而第二滑动支承43伸入对应的导向开口33中。

由于由导向开口形成的导向面，故在操作操作杆6时，凸轮盘30的转动被转换为第二冲泡模块部4沿由壳体导轨22限定的位移路径的位移运动。

尤其如图4所示，导向开口33因其形状而形成第一导向面34和并不与其平行的第二导向面35，所述导向面影响了冲泡模块部在关闭运动和/或打开运动时的移位。如此实现非恒定的传动比，即该导向面所描绘的路径的走向不同于以孔32为中心点的阿基米德螺旋线。

在所示实施例中，第一导向面34包括具有相对大的传动比的第一部段34.1。在第二部段34.2中限定出小许多的传动比，从而用户例如在刺破胶囊和/或将胶囊凸缘从一个轨道移至另一个轨道时无需使用过大的力。在第三部段34.3中，传动比被设计为中等值。在位移路径的对应的第三区域中，例如穿刺尖完全***胶囊且胶囊或许在冲泡模块部之间被轻微压缩，这就是需要使用中等力的原因。在第二和第三部段之间的从小传动比至中等值传动比的过渡(用户感受到的单位位移距离的阻力又增大)防止了在胶囊凸缘从一个路径跳至另一个路径之后的突然塌陷，如WO2015/048914所描述的那样；此突然塌陷会被用户视为猛冲，并且因猛冲载荷而也会对冲泡模块使用寿命带来不利影响。

说明：在一个实施例中，在第一部段中的传动比在0.6mm/°至2.5mm/°之间(在各自部段内的传动比无需恒定，而的确可以有所不同)，在第二部段中的传动比在0.1mm/°至0.2mm/°之间，在第三部段中的传动比在0.2mm/°至0.4mm/°之间。例如，第二冲泡模块借助第一部段在约30°的柄杆运动中被向前推进约25mm，在第二部段中在15°的柄杆运动中被推动2-3mm，在第三部段中在40°柄杆运动中被推动10-12mm。当然也可能出现明显不同的数值，最佳数值取决于具体几何形状、选用材料以及还可能有阻尼装置。在任何情况下，不同传动比之间的差值沿着路径是较大的。

第二导向面35对于相反路径也具有三个部段。具有中等传动比的第一部段35.1用于冲泡室最初打开以及胶囊移除过程中的第一步。在第二部段35.2中有小传动比，因为为了能进一步抽出变形的胶囊而例如需要较大的力，从而胶囊可随后掉落。在第三部段35.3中有大传动比，从而为了在机械阻力小的情况下充分打开冲泡室，操作元件无需有过大位移。

传动比和由第二导向面所实现走过的位移可大致对应于第一导向面的值，其中第一导向面的第三部段对应于第二导向面的第一部段，第二部段彼此对应，第一导向面的第一部段对应于第二导向面的第三部段。

冲泡室例子在WO2015/04814中有描述，在此，在关闭冲泡室和重新打开冲泡室时胶囊要在不同阶段承受不同的机械载荷，这就是为何要施加不同大小的关闭力和打开力。但本发明并不限于WO2015/048914所述类型的冲泡室，而是可用到在关闭和/或打开时要施加的力在整个路径中并非恒定的任何类型的分份胶囊用冲泡室。

图4同样示出一个特殊的可选特征。凸轮盘33的导向开口33朝向其内端地形成一个端部，在该端部中，第一导向面34通过凸肩37过渡至略微侧凹的部分。这使得结构绷紧，即在冲泡时，在冲泡室中产生的内部压力对第二冲泡室部件施加一个指向外的力，造成力通过导向销被传入38凸轮盘，所述力因侧凹而抵制打开运动，即导向销被压入该侧凹的端部中，如通过象征力传入38的箭头所示。因此，该构造在此意义上被设计为自锁。

图5示出在关闭运动过程中的冲泡模块的局部，其中当凸轮盘30沿顺时针方向枢转时，导向销借助抵靠第一导向面而在图5中的第一壳体导轨22中向右移动。在所示实施例中，传动比由以下两方面决定，其一是在与导向销41接触的位置处的切线T与导向面33之间的夹角，其二是由壳体导轨22限定的运动方向、在所示实施例中是水平方向。夹角越小，传动比越大。当运动方向与本文所述的实施例不同地并非在旋转轴线(由孔32限定)的径向上延伸时，得到了在传动比和导向面走向之间的更复杂的关系。

图6示出通过凸轮盘逆时针转动而进行打开运动的对应图示。

图5和图6还示出阻尼装置，所述阻尼装置由阻尼元件52和与其合作的滑动面形成。在本例自中，阻尼元件存在于凸轮盘上，而滑动面以关于壳体固定的方式布置，例如由壳体形成或在固定于壳体上的元件上形成。但也可以反过来。总体而言，根据本文所述原理的阻尼装置需要能在打开和关闭过程中彼此相对移动的两个部件，在两个部件之间，摩擦可能出现在关闭路径的和/或还可能是打开路径的一部分上。

图7-9示出具有阻尼元件52和滑动面51的冲泡模块在不同阶段的细节。

阻尼元件包括弹性元件，在本文中为围绕导向部58延伸的阻尼环53。该阻尼环布置在为其设置的容座54内并且可以在该容座内部分移动。

图7示出了关闭过程中的情况，此时凸轮盘30在运动方向60的方向上移动向壳体(参见图5)，确切说关闭过程快要结束前，例如尤其在有大的力作用于第二冲泡室部分时。阻尼环松弛地位于容座54内，不与固定于壳体上的元件接触，此时没有阻尼。

图8示出马上将发生的、即关闭过程快要结束时的情况。阻尼环53抵靠滑动面51并且由于凸轮盘向前运动(运动方向60)而被压入狭窄部位55，该狭窄部位出现在容座和滑动面51之间且其尺寸被设计成阻尼环仅在变形状态下就位于其中。因此，阻尼环因其弹性而压靠滑动面51，并且出现抵制向前运动的摩擦阻力。在所示实施例中，摩擦阻力在进一步向前运动过程中逐渐减小，因为滑动面51不是完全平行于运动方向而是以略微倾斜地延伸，即，向后倾斜地构成。

在打开运动过程中(图9，运动方向60)，滑动面51和阻尼环53之间启动的摩擦未将阻尼环压入狭窄部位55，而是允许阻尼环从这里避开进入一个无变形的阻尼环就位于此的区域。因此，在阻尼环53和滑动面51之间仅有最小摩擦，即不会阻止打开运动。

如果在关闭运动过程中阻尼环53在趋近滑动面51时位于狭窄部位55外，则可选的斜面56与阻尼环的固有弹性及其与滑动面51的接触共同确保了在图8所示的阶段中阻尼环被压入狭窄部位。

代替阻尼环，也可采用其它的例如弹性的阻尼元件，例如弹性唇。该阻尼元件优选被布置和设计为其在与滑动面接触时因相对于滑动面朝向一个方向运动而变形并对滑动面施加弹性力，所述力抵制变形，而其在朝向另一方向运动时可避开并且沿滑动面以基本不受力的方式滑动。在弹性唇情况下这是如此做到的，唇并未垂直于滑动面而是与滑动面成一个非直角的角度。

图10示意性示出根据本发明的、用于由分份胶囊10制备冲泡饮料的机器，即在此为咖啡机，它具有冲泡模块1。除了冲泡模块之外，它还包括水箱91、用于将冲泡水供给至注入器4的泵92以及水加热装置93(例如持续加热器)。另外，在冲泡模块下方布置胶囊容器95，在冲泡过程后，胶囊1掉入其中或者被送入其中。附图标记98表示咖啡杯。

附图标记列表

1冲泡模块；2冲泡模块壳体；3排出装置；4注入器；6操作杆；13饮料出口；21壳体侧部；22第一壳体导轨；25第二壳体导轨；30凸轮盘；31转轴销；32转轴销用孔；33导向开口；34第一导向面；34.1第一部段；34.2第二部段；34.3第三部段；35第二导向面；35.1第一部段；35.2第二部段；35.3第三部段；36端部；37凸肩；38冲泡时引入力；41导向销；42第一滑动支承；43第二滑动支承；45第一稳定销；46第二稳定销；51滑动面；52阻尼元件；53阻尼环；54容座；55狭窄部位；56斜面；58导向部；60运动方向；91水箱；92泵；93水加热装置；95胶囊容器；98咖啡杯。