用于饮料制备模块的隔膜泵制造技术

本发明专利技术涉及一种用于饮料制备模块的隔膜泵(10)，该隔膜泵以特定流速(F)和特定压力(P)向饮料制备模块输送流体：压力(P)和流速(F)根据要制备的饮料的类型来选择。本发明专利技术的隔膜泵(10)包括集成的旁通阀(20)，该旁通阀将泵出口(11)连接到泵入口(12)，以便在高于特定压力(P1)值时将流速(F)降低。本发明专利技术还涉及饮料制备模块，该饮料制备模块包括如上所述的隔膜泵(10)，并且被构造为由布置在容器中的饮料配料制备饮料：饮料制备模块包括被构造为从具有饮料制备过程参数的容器中的标识装置检索信息的读取装置。

Diaphragm pump for beverage preparation module

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于饮料制备模块的隔膜泵
本专利技术涉及一种用于饮料制备模块中的隔膜泵，该隔膜泵以特定压力和流速输送流体以制备饮料，提供高的杯中质量和广泛的使用灵活性。本专利技术还涉及包括这样的泵的饮料制备模块。
技术介绍
本专利
涉及饮料制备机器，尤其是使用具有待制备饮料的配料的胶囊的机器。一些饮料制备机器使用包含要提取或溶解的配料的胶囊并包括填充装置，该填充装置包括用于通常为水的液体的泵，其用来泵送来自水源的液体，这种液体是冷的或通过加热装置诸如加热块等加热的。尤其是在茶和咖啡制备领域中，已广泛开发了多种机器，其中容纳饮料配料的胶囊插入在冲煮设备中。冲煮设备紧紧围住胶囊，水在胶囊的第一面注入，饮料在胶囊的封闭容积内制作，并且冲煮的饮料可从胶囊的第二面排出并收集到容器诸如杯中。通常，饮料制备机器具有被布置成将流体循环至连接布置的主体，该连接布置具有胶囊穿刺器，用于连接配料胶囊的可移除的支撑件或保持器并且在连接期间刺穿此类胶囊。通过将液体与胶囊中的成分混合，将液体经由连接布置循环到刺穿的胶囊中以形成饮料。此类饮料机的示例公开于WO2005/016093和EP1868473中。通常，饮料制备机器的流体系统包括活塞泵。这些流体系统被设计和优化用于在给定压力下将固定的液体流量输送至胶囊中。具体地选择流量/压力组合以符合机器被布置用来制备的饮料的类型。根据设计，活塞泵的特征和性能是熟知的，并且仅适用于该受限域：例如，用于以在低压下注入的高液体流量制备饮料。通常，常规低压机器例如咖啡机的流体系统被布置成在包含在0bar和5bar之间的压力下输送介于350ml/min和600ml/min之间的水。高压浓缩咖啡机的流体系统被布置成在包含在15bar和25bar之间的压力下输送介于150ml/min和300ml/min之间的水。虽然活塞泵在传统的单系统饮料机(即适于制备具有类似流量/压力要求的饮料的机器)中表现相当良好，但它不适于多系统饮料机，该多系统饮料机适于以不同流量/压力要求制备不同饮料。隔膜泵允许根据要制备的饮料良好地调整要输送至胶囊的流体的压力和流速。因此，在使用通用流体系统和单个隔膜泵的情况下，可使用不同的流量/压力要求。此类解决方案是一种灵活且高性价比的解决方案，允许对制备过程进行微调以提高饮料的杯中质量。此外，隔膜泵允许在整合到机器方面具有更高的灵活性，尤其是由于与活塞泵相比，以更大的灵活性布置泵的入口和出口的可能性，并且由于泵室的长度减小。本专利技术涉及提供一种用于饮料制备模块中以在特定压力和流速下输送流体的改进的隔膜泵，允许高杯中质量(咖啡的良好味道、香味和克丽玛以及可溶产品更好的溶解)，在高于定义的压力时减小流速，从而在不损害压力值的情况下获得更好的杯中质量，同时通过不增加使用的部件数目并且不需要另外的水连接器，保持严格的成本。本专利技术的隔膜泵还允许装配所有饮料制备模块的高灵活性，并且允许根据要制备的饮料的类型来调整流速和压力值，通常使用高压值(包含在12bar和25bar之间)以及低流速(通常介于100ml/min和300ml/min之间)，以制备浓缩咖啡和卡布奇诺咖啡，该隔膜泵允许以包含在0bar和3bar之间的压力将介于300ml/min和600ml/min之间的液体输送至模块，适合制备低压高流量饮料，例如过滤式咖啡或巧克力。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术涉及用于饮料制备模块的隔膜泵，其以特定流速(F)和特定压力(P)向饮料制备模块输送流体，使得根据要产生的饮料的类型来选择压力(P)和流速(F)：隔膜泵包括将泵出口连接至泵入口的集成旁通阀，以在高于特定压力(P1)值时，将流速(F)降低。优选地，根据本专利技术，旁通阀为弹簧型，并且弹簧特性经选择以便仅在高于特定阈值压力值(P1)时，通过作用于弹簧压缩距离允许水流动。通常，当达到阈值压力值(P1)时，旁通阀打开，这导致通过泵出口的流速降低。在本专利技术的隔膜泵中，旁通阀通常被构造成允许最大压力值(Pmax)作为安全值，高于该值时，泵压力不能增大。根据可能的实施方案，旁通阀可由机械致动器或马达主动操作，使得阀特性和压力设置可被修改。优选地，本专利技术的隔膜泵适于将至多600ml/min的流体输送至饮料制备模块，并且通常被构造为在至多25bar的压力下将流体输送至模块。通常，本专利技术的隔膜泵被构造为在饮料制备的至少一个周期期间，在包含在4bar和25bar之间的压力下将80ml/min和500ml/min之间的流体输送至饮料制备模块。根据本专利技术，隔膜泵通常还包括阻尼环，该阻尼环允许为启动准备好泵中的内容积，并且允许通过改变环材料的刚度来修改泵的流速(F)和压力(P)行为。优选地，阻尼环包括多个堆叠的弹性体材料层。本专利技术的隔膜泵通常还包括柔性膜，该柔性膜布置在泵入口中并且被构造为吸收由旁通阀的运动产生的振动和冲击。优选地，本专利技术的泵中的柔性膜包括多个堆叠的弹性体材料层。根据第二方面，本专利技术涉及饮料制备模块，该饮料制备模块包括如上所述的隔膜泵，并且被构造为由布置在容器中的饮料配料制备饮料：饮料制备模块包括被构造为从具有饮料制备过程参数的容器中的标识装置检索信息的读取装置。饮料制备过程参数优选地包括关于输送至饮料制备模块的流体的流速(F)和压力(P)的信息。在本专利技术的饮料制备模块中，标识装置通常包括关于旁通阀的致动参数和/或马达的速度的信息，以调节输送至饮料制备模块的流体的流速(F)和压力(P)。附图说明结合附图，在阅读本专利技术的非限制性实施方案的以下详细描述时，本专利技术的其他特征、优点和目的对于技术人员而言将变得显而易见，其中：图1示出了根据本专利技术的用于饮料制备模块中的隔膜泵的构型。图2示出了根据本专利技术的用于饮料制备模块中的泵(隔膜泵)的运行的启动准备步骤。图3示出了根据本专利技术的用于饮料制备模块中的泵(隔膜泵)的运行的步骤，其中允许流体通过泵入口进入。图4示出了根据本专利技术的用于饮料制备模块中的泵(隔膜泵)的运行的压力步骤，其中流体通过泵出口被压缩。图5示出了根据本专利技术的用于饮料制备模块中的隔膜泵的构型，示出了连接到泵入口的旁通阀的定位，该旁通阀被主动控制。图6示出了当被动和主动操作旁通阀时，根据本专利技术的用于饮料制备模块中的隔膜泵中的通过连接到泵入口的旁通阀的作用的流速和压力变化的曲线图。图7示出了根据本专利技术的用于饮料制备模块中的隔膜泵的构型，示出活塞下面的阻尼环。图8示出了根据本专利技术的在用于饮料制备模块中的隔膜泵中，通过修改阻尼环的材料的刚度来表示流速和压力变化的曲线图。图9示出了根据本专利技术的用于饮料制备模块中的隔膜泵的构型，其中旁通阀被主动控制。具体实施方式参见图1，其示出了根据本专利技术的一个实施方案的隔膜泵10，其适于用在饮料制备模块中。泵10为隔膜泵，有时也通过术语膜式泵指定。隔膜泵是包括具有至少一个柔性膜入口40的室的容积式泵。该膜入口40在由联接到马达16的偏心件70致动的活塞50的作用下是可变形的。膜入口40是柔性的，并且允许根据其位置增大或减小室的体积，因此允许在饮料制备期间控制由泵输送至饮料模块的流体的流速和压力。泵10还设置有出口止回阀60以防止液体的反向流动。本专利
涉及饮料制备机器，尤其是使用具有待制备饮料的配料的胶囊的机器。出于本说明书的目的，“饮料”意在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于饮料制备模块的隔膜泵(10)，所述隔膜泵(10)以特定流速(F)和特定压力(P)向所述饮料制备模块输送流体，所述压力(P)和所述流速(F)根据要制备的饮料的类型来选择；所述隔膜泵(10)包括集成的旁通阀(20)，所述旁通阀(20)将泵出口(11)连接到泵入口(12)，以便在高于特定压力(P1)值时将所述流速(F)降低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.09 EP 17155317.51.用于饮料制备模块的隔膜泵(10)，所述隔膜泵(10)以特定流速(F)和特定压力(P)向所述饮料制备模块输送流体，所述压力(P)和所述流速(F)根据要制备的饮料的类型来选择；所述隔膜泵(10)包括集成的旁通阀(20)，所述旁通阀(20)将泵出口(11)连接到泵入口(12)，以便在高于特定压力(P1)值时将所述流速(F)降低。2.根据权利要求1所述的隔膜泵(10)，其中所述旁通阀(20)为弹簧型，弹簧特性经选择以便仅在高于特定阈值压力值(P1)时，通过作用于弹簧压缩距离允许水流动。3.根据权利要求2所述的隔膜泵(10)，其中当达到所述阈值压力值(P1)时，所述旁通阀(20)打开，这导致通过所述泵出口(11)的流速降低。4.根据前述权利要求中任一项所述的隔膜泵(10)，其中所述旁通阀被构造为允许最大压力值(Pmax)作为安全值，高于所述安全值时，所述泵压力不能增大。5.根据前述权利要求中任一项所述的隔膜泵(10)，其中所述旁通阀(20)由机械致动器或马达(15)主动操作，使得能够修改所述阀特性和压力设置。6.根据前述权利要求中任一项所述的隔膜泵(10)，适于将至多600ml/min的所述流体输送至所述饮料制备模块。7.隔膜泵(10)，所述隔膜泵(10)被构造为在至多25bar的压力下将所述流体输送至所述模块。8.根据前述权利要求中任一项所述的隔膜泵(10)，所述隔膜泵(10)被构造为在所述饮...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·普格利斯，A·佩雷特斯，
申请(专利权)人：雀巢产品有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH