具有受控泵的饮料制备机器制造技术

一种饮料制备机器(1)，该饮料制备机器包括经由泵(10)连接的液体源(2,3)和分配出口(4)，该泵包括室(11)和用于界定该室(11)的可位移壁(12)。泵(10)还具有：驱动可位移壁(12)的电致动器(13)，从而导致液体从源流入室(11)中，并且导致液体从室(11)流出到分配出口(4)；和电力单元(14)，其包括电源(142)并且被构造成用于向致动器(13)提供电力。电力单元(14)还包括：传感器(143)，用于测量代表致动器(13)消耗的电力的电参数；和控制单元(144)，其连接到传感器(143)和电源(142)并且被构造成根据以下项控制电源(142)提供给致动器(13)的电力：测量的参数；和进入室(11)的期望液体输入和/或来自室(11)的液体输出，诸如液体输入和/或液体输出的期望流量和/或压力。

Beverage preparation machine with controlled pump

A beverage preparation machine (1) comprises a liquid source (2,3) connected by a pump (10) and a distribution outlet (4), which comprises a chamber (11) and a movable wall (12) used to define the chamber (11). The pump (10) also has an actuator (13) that drives the displaceable wall (12), causes the liquid to flow from the source into the chamber (11) and causes the liquid to flow out from the chamber (11) to the distribution outlet (4); and a power unit (14), which includes a power supply (142) and is constructed to provide power to the actuator (13). The power unit (14) also includes: a sensor (143) for measuring electrical parameters representing the power consumed by the actuator (13); and a control unit (144), which is connected to the sensor (143) and the power supply (142) and is constructed to control the power supply (142) to the actuator (13) according to the following items: the measured parameters; and the expected liquid input of the entry chamber (11) and/or the liquid output from the chamber (11), etc. For example, the desired flow rate and/or pressure of liquid input and/or liquid output.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有受控泵的饮料制备机器
本专利技术涉及具有受控泵的饮料制备机器。出于本说明书的目的，“饮料”意在包括任液体食品，诸如茶、咖啡、巧克力热饮或冷饮、奶、汤、婴儿食品等。“胶囊”意在包括置于封闭包装(具体地为气密包装)内的任何预先分份的饮料成分，其中封闭包装由任何材料制成(例如塑料包装、铝包装、可回收包装和/或可生物降解包装)并且为任何形状和结构，包括容纳成分的柔软荚包或刚性料盒。
技术介绍
饮料制备机器为人所知已有多年。例如，US5,943,472公开了一种介于浓缩咖啡机的水贮存器和热水或蒸汽分配室之间的水循环系统。适于饮料机器的合适泵例如公开于US2,715,868、5,392,694、5,992,298、6,554,588、WO2004/014205、WO2005/053489、WO2006/005425、WO2006/032599、WO2009/150030和WO2010/108700中。EP2247857、EP2643588和EP2904266公开了一种泵室与加热器连接以加热泵室中液体的泵。WO2004/014205和WO2005/053489教导了加压气体源用于加压和驱动饮料机器中液体方面的用途。WO2006/005425公开了蠕动泵用于驱动饮料机器中液体方面的用途。US2,715,868公开了一种具有旋转式泵的饮料制备机器。US5,392,694公开了一种具有带有经由所接合的连接杆通过偏心驱动器致动的活塞的泵的浓缩咖啡机。
技术实现思路
本专利技术的优选目的涉及一种具有适于提供可靠泵性能控制的简单泵构型的饮料机器。因此，本专利技术涉及一种包括经由泵连接的液体源和分配出口的饮料制备机器。泵具有室和界定室的可位移壁。可位移壁例如通过密封件(例如O形环)接合到一个或多个相邻(通常为静态的)室壁。泵还具有电致动器，用于在第一位置和第二位置之间驱动可位移壁，从而导致液体从源流入室中，并且导致液体任选地经由热调节器诸如加热器和/或冷却器从室流出到分配出口。泵还具有电力单元，其包括电源并且被构造成用于向致动器提供电力。电力单元可具有电插头或连接器，用于连接到市电或不同的电源，例如电池或变压器(DC)和/或可再生能源(太阳能光伏电源)。电力单元包括用于测量代表致动器从电源消耗的电力的至少一个电参数的传感器。电力单元还包括连接到传感器和电源的控制单元。控制单元被构造成根据以下项控制电源提供给致动器的电力：至少一个测量的参数；和进入室的期望液体输入和/或来自室的期望液体输出，诸如液体输入和/或液体输出的期望流量和/或压力。因此，可使用泵的致动器的电力消耗传感器测定泵的性能并相应地调节对泵的供电。传感器可为电流表(例如霍尔传感器)、电压表和电位差计中的至少一者。结合传感器来测量代表泵的致动器消耗的电力的至少一个电参数可替代使用流量计或压力传感器来测量泵的性能。控制单元可控制：热调节器，诸如加热器和/或冷却器；和/或成分单元和/或通向其的门的打开和闭合。控制单元可通过有线或无线连接连接到机器的用户界面(例如结合到机器的用户界面)或与外部装置(例如远程设备)通信的通信模块，例如网络和/或便携式设备(例如智能手机)。泵可以具有一个、两个或多个腔室。泵室可形成单个腔室。泵室可具有与液体源流体连接的泵入口和与分配出口流体连接的泵出口。泵入口可具有止回阀，用于防止液体经由入口从室中流出。泵出口可具有止回阀，用于防止液体经由出口流入室中。通常，此类入口和出口延伸到同一个腔室中。室可包括具有泵入口的上游腔室和具有泵出口的下游腔室，第一腔室和第二腔室经由位于下游腔室与上游腔室之间的可位移壁上的止回阀连接，止回阀允许液体从上游腔室流到下游腔室并防止相反流动。例如，泵为WO2009/150030中公开的类型的电磁泵。泵入口可具有比泵出口更大的截面以便更快和/或更容易地再填充室，室具有的腔室数目无关紧要。致动器可包括通过传动装置连接到可位移壁的马达。传动装置可包括齿轮装置，诸如正齿轮装置，例如包括(齿形)轮、(齿形)小齿轮、蜗形或阿基米德螺杆中的一者或多者的装置，诸如齿形轮经由齿形小齿轮连接到与固定到可位移壁的阿基米德螺杆相互啮合的另一个齿形轮。传动装置可包括至少一个链条或带，诸如齿形带。致动器可由电动螺线管形成，以在泵的可位移壁上产生用于移动壁的磁通量。例如，泵可为电磁泵。致动器可为被构造成驱动形成可位移壁的转子的泵的定子。控制单元可被构造成控制电源以向电致动器提供期望电压，诸如恒定或可变电压，例如固定或可调频率下和/或固定或可调幅度下的交变电压。传感器可被构造成测量致动器在期望电压下的电流摄入以作为至少一个参数。控制单元可被构造成控制电源以向电致动器提供期望电流，诸如恒定或可变电流，例如固定或可调频率下和/或固定或可调幅度下的交变电流。传感器可被构造成测量致动器在期望电流下的电压摄入以作为至少一个参数。控制单元可被构造成：-执行比较，诸如至少一个测量的参数和存储在控制单元中的预定基准随时间推移的比较，诸如选自以下的预定基准：工厂存储的基准；通过更新控制单元而存储的预定基准，例如通过有线或无线更新；和专门针对饮料供应提供的预定基准，诸如与饮料供应的成分或与专用于饮料供应的用户输入相关联的预定基准；以及-根据比较来控制提供给致动器的电力。控制单元可被构造成调节致动器从电源的电压摄入，以确保通过用传感器测量作为至少一个参数的电流摄入导出的致动器的期望电流摄入，例如以期望压力从室向分配出口提供液体。控制单元可被构造成调节致动器从电源的电流摄入，以确保通过用传感器测量作为至少一个参数的电压摄入导出的致动器的期望电压摄入，例如以期望流速从室向分配出口提供液体。这种构型能够轻松改变泵送曲线以匹配就所泵送液体的流量和/或压力而言的期望曲线。当液体被泵送通过风味成分时，它可以方便调节流量/压力曲线，从而调节将该成分与所泵送液体组合所得的饮料的特性。液体的风味可以这种方式受到影响。所得饮料的总体视觉方面可能受到影响。所得饮料的质地可以这种方式受到影响。例如，当饮料为咖啡时，克丽玛的含量和颜色可能受到影响。当饮料为咖啡时，可获得咖啡提取曲线。因此，由相同成分制备的所得饮料在口味方面可能有所不同，具体取决于所调节的流量压力曲线。通常，可能恰当的是，用处于静态或缓慢流动初始阶段的泵送液体润湿研磨咖啡或茶叶，然后在研磨咖啡或茶叶处于适于递送其风味的期望状态时增大通过成分的液体流量(从而缩短分配时间)。基于测量参数，控制单元可控制电致动器的电源的供电以实现来自泵的液体的特定流出，例如特定速度、体积、流量和/或压力。供电的控制可与致动器的速度相关，例如作为致动器的马达的旋转速度或线性致动器的位移速度。供电控制可与致动器的位置相关。可位移壁的位置可由此导出，并且因此导出通过可位移壁移动到室中和/或移出室外的液体体积。控制单元可被构造成在所测量的参数与预定基准之间的差值超过公差值时采取安全措施，诸如大于预定基准的5％、例如大于10％、例如大于20％的值。例如，安全措施包括中断致动器的供电和/或在用户界面上提供对应的指示。控制单元可被构造成在所测量的参数以绝对值大于预定阈值的速率增大或减小时采取安全措施，诸如致动器的电流摄入的增大速率大于电流增大阈值或预定电压摄入的减小速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.饮料制备机器(1)，包括经由泵(10)连接的液体源(2,3)和分配出口(4)，所述泵具有：‑室(11)；‑界定所述室(11)的可位移壁(12)，诸如通过密封件(121)例如O形环接合到一个或多个相邻室壁(122)的可位移壁(12)；‑电致动器(13)，所述电致动器(13)在第一位置和第二位置之间驱动所述可位移壁(12)，从而导致液体从所述源流入所述室(11)中，并且导致液体任选地经由热调节器(8)诸如加热器和/或冷却器从所述室(11)流出到所述分配出口(4)；和‑电力单元(14)，所述电力单元(14)包括电源(142)并且被构造成用于向所述致动器(13)提供电力，其特征在于所述电力单元(14)还包括：‑传感器(143)，例如电流表、电压表和电位差计中的至少一者，用于测量代表所述致动器(13)从所述电源(142)消耗的电力的至少一个电参数；和‑连接到所述传感器(143)和所述电源(142)的控制单元(144)，所述控制单元(144)被构造成根据以下项控制所述电源(142)提供给所述致动器(13)的所述电力：‑至少一个测量的参数；和‑进入所述室(11)的期望液体输入和/或来自所述室(11)的期望液体输出，诸如所述液体输入和/或所述液体输出的期望流量和/或压力。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.30 EP 16177217.31.饮料制备机器(1)，包括经由泵(10)连接的液体源(2,3)和分配出口(4)，所述泵具有：-室(11)；-界定所述室(11)的可位移壁(12)，诸如通过密封件(121)例如O形环接合到一个或多个相邻室壁(122)的可位移壁(12)；-电致动器(13)，所述电致动器(13)在第一位置和第二位置之间驱动所述可位移壁(12)，从而导致液体从所述源流入所述室(11)中，并且导致液体任选地经由热调节器(8)诸如加热器和/或冷却器从所述室(11)流出到所述分配出口(4)；和-电力单元(14)，所述电力单元(14)包括电源(142)并且被构造成用于向所述致动器(13)提供电力，其特征在于所述电力单元(14)还包括：-传感器(143)，例如电流表、电压表和电位差计中的至少一者，用于测量代表所述致动器(13)从所述电源(142)消耗的电力的至少一个电参数；和-连接到所述传感器(143)和所述电源(142)的控制单元(144)，所述控制单元(144)被构造成根据以下项控制所述电源(142)提供给所述致动器(13)的所述电力：-至少一个测量的参数；和-进入所述室(11)的期望液体输入和/或来自所述室(11)的期望液体输出，诸如所述液体输入和/或所述液体输出的期望流量和/或压力。2.根据权利要求1所述的机器，其中所述室(11)具有与所述液体源(2,3)流体连接的泵入口(111)和与所述分配出口(4)流体连接的泵出口(112)，所述泵入口(111)具有止回阀(111a)以防止液体经由所述入口从所述室中流出，所述泵出口(112)具有止回阀(112a)以防止液体经由所述出口流入所述室中，通常所述室(11)形成此类入口和出口延伸进入其中的单个腔室。3.根据权利要求1所述的机器，其中所述室包括具有泵入口的上游腔室和具有泵出口的下游腔室，所述第一腔室和所述第二腔室经由位于下游腔室与所述上游腔室之间的所述可位移壁上的止回阀连接，所述止回阀允许液体从所述上游腔室流到所述下游腔室并防止相反流动。4.根据前述权利要求中任一项所述的机器，其中所述致动器包括通过传动装置(15)连接到所述可位移壁(12)的马达(13)。5.根据权利要求4所述的机器，其中所述传动装置(15)包括齿轮装置，诸如正齿轮装置，例如包括(齿形)轮(151,153)、(齿形)小齿轮(152)、蜗形或阿基米德螺杆(154)中的一者或多者的装置，诸如齿形轮(151)经由齿形小齿轮(152)连接到与固定到所述可位移壁(12)的阿基米德螺杆(154)相互啮合的另一个齿形轮(153)。6.根据权利要求4或5所述的机器，其中所述传动装置(15)包括至少一个链条或带，诸如齿形带(155)。7.根据前述权利要求中任一项所述的机器，其中所述控制单元(144)被构造成控制所述电源(142)以向所述电致动器(13)提供期望电压，诸如恒定或可变电压，例如固定或可调频率下和/或固定或可调幅度下的交变电压，所述传感器(143)被构造成测量所述致动器(13)在期望电压下的电流摄入以作为至少一个参数。8.根据前述权利要求中任一项所述的机器，其中所述控制单元(144)被构造成控制所述电源(142)以向所述电致动器(13)提供期望电流，诸如恒定或可变电流，例如固定或可调频率下和/或固定或可调幅度下的交变电流，所述传感器(143)被构造成测量所述致动器(13)在期望电流下的电压摄入以作为至少一个参数。9.根据前述权利要求中任一项所述的机器，其中所述控制单元(144)被构造成：-执行比较，诸如所述至少一个测量的参数和存储在所述控制单元中的预定基准随时间推移的比较，诸如选自以下的预定基准：工厂存储的基准；通过更新所述控制单元(144)而存储的预定基准，例如通过有线或无线更新；和专门针对饮料供应提供的预定基准，诸如与所述饮料供应的成分或与专用于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·克罗齐耶，B·居永，M·玛伽迪，N·奥布里格，JL·图利兹，
申请(专利权)人：雀巢产品技术援助有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH