МАШИНА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА С ПОВТОРЯЕМЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
MACHINE FOR PREPARATION OF A BEVERAGE WITH REPEATED CHARACTERISTICS

Настоящее изобретение в целом относится к сектору машин для приготовления напитков. В частности, оно относится к машине способной выдавать кофе эспрессо с той же характерной особенностью, обычно с требуемой степенью концентрации.
Известны многие машины для приготовления напитка. В частности, известны многие машины для приготовления кофе эспрессо из кофейного порошка, стручков, капсул или тому подобного.
Как правило, в машине для приготовления кофе, брикет молотого кофе проходит через поток воды, при определенном давлении и определенной температуре. В некоторых известных машинах возможно точно регулировать давление и/или температуру воды, которая проходит через брикет кофе. В некоторых известных машинах, возможно изменять давление и/или температуру воды во время выдачи. Все из упомянутых выше функциональных возможностей были использованы некоторыми производителями кофе-машин для того, чтобы улучшить качество напитка, пытаясь извлечь из молотого кофе вещества и эссенции наилучшим образом. Упомянутые выше функциональные возможности, наряду с другими функциональными возможностями, также были использованы для компенсации, например, для различных смесей кофе, различной обработки, различных размеров частиц, различных степеней компактности молотого кофе, а также различных процентных содержаний влаги.
В некоторых случаях, производители кофе-машин также пытались найти решения, которые могли привести к приготовлению кофе с теми же характеристиками. Например, EP 2,701,563 описывает взвешивающее устройство для кофе эспрессо машины. Упомянутое устройство содержит платформу для взвешивания, которая может размещаться в капельной области машины, под ее блоком выдачи, блок управления, подключенный к платформе для взвешивания, кнопку запуска/остановки, блок таймера и дисплей, все подключены к блоку управления таким способом, что, во время использования, вес порции кофе измеряется посредством платформы для взвешивания, и время, затраченное на его выдачу, измеряется посредством блока таймера, и таким способом, что результат отображается на дисплее.
Решение в соответствии с EP 2,701,563 является очень эффективным и имеется возможность получить порцию, имеющую массу, соответствующую (меньше допустимого отклонения измерительных приборов) заданной массе. Поэтому, посредством установки определенной требуемой массы, машина готовит определенную порцию кофе эспрессо и останавливается, как только желаемая масса будет достигнута. Масса кофе эспрессо измеряется сразу же под блоком выдачи.
Известно, что для того, чтобы обеспечить повторяемость характеристик напитка, необходимо иметь повторяемость потока, понимаемого как отношение между массой выдаваемого напитка и временем, затраченным на выдачу упомянутого напитка.
Заявитель отметил, что контроль массы выдаваемого кофе эспрессо является важным и позволяет получать кружки кофе, содержащие заранее определенное количество кофе эспрессо, но этого недостаточно для обеспечения того, чтобы со временем напиток имел те же характеристики. В действительности, например, для той же массы может получиться, что напиток является очень концентрированным или менее концентрированным, в зависимости также только от степени измельчения кофе.
Заявитель отметил, что характеристикой, которая характеризует кофе эспрессо, является степень концентрации напитка.
Заранее определенной целью заявителя является предоставление машины, способной выдавать кофе эспрессо с требуемой концентрацией, которая может также опционально устанавливаться оператором. Посредством контроля концентрации выдаваемого кофе эспрессо, упомянутая машина способна готовить кофе эспрессо с характеристиками, требуемыми потребителем с высокой степенью повторяемости во времени.
Для целей настоящего описания и прилагаемой формулы изобретения, выражение "показатель варки (brew ratio)" (т.е. степень концентрации или степень концентрации напитка) или "соотношение заваривания (brewing ratio)" понимается как соотношение между массой использованного молотого кофе и массой итогового выдаваемого напитка.
Для целей настоящего описания и прилагаемой формулы изобретения, два напитка имеют тот же показатель варки, когда упомянутое выше отношение одинаковое или отличается в процентах (в абсолютных величинах) меньше чем примерно 10%, предпочтительно меньше чем примерно 5% и еще более предпочтительно меньше, чем примерно 2-3%.
В соответствии с первым аспектом, настоящее изобретение предоставляет машину для приготовления кофе эспрессо, содержащее: первое устройство для измерения массы количества молотого кофе, предназначенного для использования для приготовления кофе эспрессо, второе устройство для измерения массы сваренного кофе эспрессо, устройство обработки для вычисления показателя варки, соответствующего соотношению между упомянутой массой количества молотого кофе и упомянутой массой сваренного кофе эспрессо. Машина может дополнительно содержать устройство для уведомления оператора об упомянутом вычисленном показателе варки.
Предпочтительно второе устройство работает по существу непрерывным образом во время выдачи кофе эспрессо.
Предпочтительно машина дополнительно содержит память для хранения значения одного или более показателей варки.
Машина может также содержать устройство для выбора одного или более записанных в память значений показателя варки.
Машина может дополнительно содержать устройство сравнения для сравнения значения текущего показателя варки со значением записанного в память показателя варки и устройство остановки для остановки выдачи кофе эспрессо, когда устройство сравнения определяет, что текущее значение показателя варки соответствует требуемому сохраненному значению показателя варки.
Первое устройство взвешивания может содержать устройство взвешивания с весами.
Второе устройство взвешивания может содержать устройство взвешивания с весами.
В одном варианте осуществления первое устройство и второе устройство являются одиночным устройством.
В одном варианте осуществления первое устройство для измерения массы количества молотого кофе, которое будет использоваться, содержит считыватель кода.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение относится к способу для приготовления и выдачи напитка, содержащему следующие этапы: предоставление количества порошка молотого кофе; измерение массы порошка кофе; запуск варки кофе эспрессо, выбор значения требуемого показателя варки; в то время пока напиток варится, измерение массы напитка и вычисление текущего показателя варки. Упомянутый способ может также содержать этап уведомления о достижении заранее определенного показатель варки и/или остановки варки напитка после достижения заранее определенного показателя варки.
Этап измерения массы порошка может содержать идентификацию фильтра и узла держателя фильтра и их соответствующую массу и, в дальнейшем, измерение массы узла, содержащего фильтр, держатель фильтра и порошок, загруженный в фильтр.
Настоящее изобретение станет понятнее из следующего описания, представленного в качестве неограничивающего примера, для чтения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
- Фиг. 1 изображает в схематической форме кофе эспрессо машину в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
- Фиг. 2 изображает, в схематической форме, выгодную функциональную возможность, которая может использоваться в машине в соответствии с Фиг. 1;
- Фиг. 3 является схематической иллюстрацией примера показателя варки;
- Фиг. 4 является блок-схемой, которая схематически иллюстрирует работу машины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
- Фиг. 5 является блок-схемой относящейся к вычислению массы порошка кофе;
- Фиг. 6 является блок-схемой относящейся к вычислению массы сваренного напитка; и
- Фиг. 7 является блок-схемой, относящейся к работе на основе установленного показателя варки;
-  фиг. 8 схема соединений, показывающая соединение блока обработки (CPU)с другими компонентами для кофе эспрессо машины, показанной на фиг. 1.
Приведенное ниже описание предоставляется исключительно ради удобства, со ссылкой в частности на машину для приготовления кофе эспрессо, но настоящее изобретение не ограничивается этими машинами и является применимым для машин для выдачи других напитков, как правило, приготавливаемых инфузионным способом.
Поскольку некоторые компоненты машины практически не влияют на цели настоящего изобретения, упомянутая машина не будет описана подробно. В самых общих чертах машина, для которой применимо настоящее изобретение, содержит насос для подачи воды под давлением от источника воды (как правило, водопроводная вода) и систему для нагрева воды до подходящей температуры. Как упомянуто выше, в настоящее время предоставляются некоторые известные машины с устройствами для регулировки таких параметров как температура воды и/или давление, в некоторых случаях также во время варки напитка. Все это обеспечивает то, что напиток извлекается наилучшим возможным способом из молотого кофе.
Как правило, молотый кофе для приготовления кофе эспрессо содержится внутри по существу чашеобразного контейнера с дном, имеющим соответственно расположенные отверстия определенной формы и размера. Этот контейнер называется термином "фильтр". Фильтр, содержащий прессованный молотый кофе (вручную или механически), помещается внутри специальной полости держателя фильтра, как правило с одним или двумя носиками и рычагом, который съемно зацепляется (например, посредством соединения байонетного типа) с диффузором блока выдачи. Как правило, зацепление выполняется путем вращения держателя фильтра в одном направлении. Разъединение, после выдачи кофе, осуществляется путем вращения держателя фильтра в противоположном направлении.
Каждая машина, как правило, снабжается одним, двумя или тремя блоками выдачи. Поверхность для поддержки чашек размещается под дозирующими блоками. Опорная поверхность, как правило, содержит плоскую решетку, под которой расположен лоток для собирания какого-либо кофе, которое капает из держателя фильтра, но не собирается внутри чашки, и/или воды для промывки их блоков выдачи.
Каждая машина, как правило, снабжается кнопками для выполнения включения и/или выдачи и опционально устройствами для отображения параметров выдачи (например, давление и/или температура).
Исключительно в качестве примера, машина 10 изображенная на Фиг. 1 содержит два блока 20 выдачи. Однако, настоящее изобретение является применимым для машин с одним блоком выдачи или более, чем с двумя блоками выдачи.
Машина 10 в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что она содержит средства для вычисления показателя варки как отношения между массой количества молотого кофе, используемого для варки кофе эспрессо, и массой фактически сваренного кофе эспрессо. Как известно, потребители требуют кофе эспрессо в различных количествах и/или с разной степенью разбавления в зависимости от их привычек, персональных вкусов и/или обычной практики того места, где они находятся. Таким образом, потребитель может требовать кофе ристретто (короткий), нормальный кофе, длинный кофе, caffè crema (кофейный крем) или "капельный кофе" (фильтрованный кофе). Потребитель может также требовать кофе эспрессо, который является одиночным, двойным, тройным и т. д.
Таблица 1 изображает, в качестве примера, ряд характеристик некоторых типов кофе эспрессо, которые обычно подают в барах, кофе-магазинах или т.п.
Таблица 1
Сухой молотый кофе
Напиток
Показатель варки
Объем пены
[г]
[г]
%
вкл. [мл]
Тип
Число порций
l
m
h
s
m
lar.
l
h
Тип
l*
h**
одиночный
6
7
8
4
7
13
9
17
Ристретто (короткий)
двойной
12
16
18
9
16
30
60
140
100
20
38
тройной
19
21
23
14
21
38
26
50
одиночный
6
7
8
10
14
20
17
33
Нормальный
двойной
12
16
18
20
32
45
40
60
50
40
76
тройной
19
21
24
32
42
60
56
99
одиночный
6
7
8
15
21
30
25
43
Длинный
двойной
12
16
18
30
48
67
27
40
33
57
99
тройной
19
21
24
48
63
89
74
130
одиночный
6
7
8
38
50
67
52
89
Café crema
двойной
12
16
18
75
114
150
12
16
14
118
203
тройной
19
21
24
119
150
200
155
266
Капельный кофе
стандарт SCAA
66
1000
5
6
5.5
* объем кофе эспрессо, получаемый с использованием кофейных зерен (не свежих), держатель фильтра с носиками; 100% смесь арабика; управляемая с помощью рычага машина
** объем кофе эспрессо, получаемый с использованием свежих кофейных зерен, открытый держатель фильтра; "сильная" смесь, насос с давлением около 9 бар.
l=низкий; m=средний; h=высокий; s=небольшой; lar.=большой; typ.=обычный
Со ссылкой поэтому на значения, приведенные в Таблице 1, средняя масса количества молотого кофе, используемого для приготовления нормального одиночного кофе эспрессо, составляет около 7 г (масса молотого кофе варьируется в диапазоне между 6 г и 8 г). Подаваемый одиночный нормальный кофе эспрессо имеет среднюю массу около 14 г (масса варьируется в диапазоне между минимум 10 г и максимум 20 г). Относительный показатель варки массы количества молотого кофе и одиночного нормального кофе эспрессо составляет, как правило, 50% (варьируется в диапазоне между около 40% и около 60%).
Как показано в Таблице 1, как правило, упомянутый выше показатель варки составляет
- около 100% (варьируется в диапазоне между около 60% и около 140%) для ристретто (короткий) кофе эспрессо,
- около 50% (варьируется в диапазоне между около 40% и около 60%) для нормального кофе эспрессо,
- около 33% (варьируется в диапазоне между около 27% и 40%) для длинного кофе эспрессо,
- около 14% (варьируется в диапазоне между около 12% и около 16%) для caffè crema и,
- около 5.5% (варьируется в диапазоне между 5% и 6%) для капельного кофе.
Упомянутые средства для вычисления показателя варки содержат первое устройство 40 взвешивания для измерения массы молотого кофе, второе устройство 50 взвешивания для измерения массы сваренного кофе эспрессо и устройство обработки (CPU, central processing unit), конфигурируемое по меньшей мере для приема измеренного значения массы молотого кофе и измеренного значения массы сваренного кофе эспрессо и получения упомянутого показателя варки из упомянутых двух измеренных значений массы.
Фиг. 4 изображает в схематической форме блок-схему для приготовления кофе эспрессо в соответствии с настоящим изобретением.
На первом этапе (100) осуществляется приготовление количества порошка молотого кофе (или другого вещества, в зависимости от напитка, который должен быть получен). Масса порошка измеряется (110). В дальнейшем (120) требуемое значение показателя варки выбирается, и варка кофе эспрессо (или другого напитка) запускается. В то время как напиток готовится, масса упомянутого напитка (130) измеряется и текущий показатель варки (140) вычисляется. О достижении заранее определенного показателя варки уведомляется (150). Приготовление напитка останавливается (вручную или автоматически), когда заранее определенный показатель варки (160) достигается.
Как уже кратко упомянуто выше, молотый кофе, как правило загружается в фильтр 61, который, в свою очередь, помещается внутри полости держателя 62 фильтра. В соответствии с первой опцией, масса молотого кофе может измеряться перед загрузкой в фильтр. Альтернативно, в соответствии со второй опцией, масса молотого кофе может измеряться после загрузки в фильтр. Предпочтительно, в соответствии с третьей опцией, масса молотого кофе может измеряться после того, как фильтр (вместе с молотым кофе, загруженным внутри него) размещен внутри полости держателя фильтра.
Первое устройство 40 взвешивания предпочтительно конфигурируется для измерения массы молотого кофе в соответствии с третьей опцией. Это также применяется для достижения цели обеспечения того, чтобы операции, которые обычно выполняет бармен, по возможности не изменялись. Поэтому, предпочтительно, первое устройство 40 взвешивания измеряет массу узла, содержащего молотый кофе, фильтр и держатель фильтра.
Блок-схема на Фиг. 5 изображает, в качестве примера, ряд опций для получения значения массы молотого кофе. В соответствии с первой опцией, масса пустого фильтра, т.е. без порошка (111'a), и масса держателя фильтра без фильтра (111'b) измеряются отдельно. В соответствии со второй опцией, общая масса пустого фильтра и держателя фильтра (111'') измеряются. В соответствии с третьей опцией, узел фильтра и держателя фильтра и их соответствующая масса (111''') идентифицируются (вручную, визуально или автоматически).
В дальнейшем (112) масса узла, состоящего из фильтра, держателя фильтра и порошка (загруженного в фильтр) измеряется.
Масса молотого кофе (113) может быть получена посредством вычитания массы фильтра 61 и держателя 62 фильтра из общей массы.
Однако, для бармена возможно использовать, также в течение того же рабочего дня, фильтры и/или держатели фильтров, изготовленные различными производителями и поэтому имеющими различную форму. Каждый фильтр и/или держатель фильтра может иметь различную массу.
Масса множества различных фильтров и держателей фильтров (или различных узлов фильтров и соответствующих держателей фильтров) может быть измерена барменом или предоставлена изготовителем. Эти значения могут быть изображены в таблице или в списке и, предпочтительно, хранятся так, чтобы их мог выбрать бармен. В любом случае, бармен должен быть в состоянии определить точный вес тары, чтобы точно определить массу порошка.
Как упомянуто выше, некоторые варианты осуществления предусматривают устройства для идентификации каждого узла фильтр+держатель фильтра, и связанная с ним масса хранится в памяти. Идентификация узла может выполняться посредством оптического считывателя, который считывает символ, выгравированный, напечатанный, нанесенный или в любом случае запечатленный/фиксированный на держателе фильтра (или на любой части узла). Упомянутый символ может содержать один или несколько буквенно-цифровых символов, штрих-код, QR-код (или эквивалентный код) или код RFID (Radio-Frequency Identification, Радиочастотная идентификация). Фиг. 2 иллюстрирует распознавание характеристик (например, массы) посредством считывателя кода.
Первое устройство 40 взвешивания может включаться в машину 10 или может размещаться вне ее. Первое устройство взвешивания может содержать цифровые весы, используя аналоговые весы, содержащие выделенные аналоговые преобразователи.
При включении в машину, первое устройство взвешивания может быть расположено под блоками выдачи кофе, например, на решетке поддона или вблизи него. Патент EP 2,701,563 описывает возможное осуществление устройства взвешивания в кофе эспрессо машине или т.п. Упомянутое устройство взвешивания может содержать платформу для взвешивания, расположенную внутри корпуса. Платформа для взвешивания может быть доступна предпочтительно через отверстие в верхней пластине корпуса.
Второе устройство 50 взвешивания предпочтительно размещается под блоками выдачи кофе, на решетке поддона. Патент EP 2,701,563, как уже упомянуто выше, описывает возможное осуществление устройства взвешивания в кофе эспрессо машине или т.п.
Второе устройство 50 взвешивания предпочтительно работает как иллюстрировано на блок-схеме Фиг. 6. Первоначально (этап 131) масса чашки (или другого контейнера) для держания сваренного напитка измеряется. Если второе устройство взвешивания конфигурируется для определения массы объекта, помещенного на решетку поддона, то достаточно разместить пустую чашку на решетке. Альтернативно, масса чашки может быть сохранена в памяти устройства и выбрана барменом до начала выдачи напитка.
Как только началась выдача напитка, второе устройство 50 взвешивания измеряет массу чашки, в то время как она заполняется сваренным напитком. Затем вычисляется масса сваренного напитка (например, посредством CPU) в реальном времени посредством вычитания веса тары (массы чашки) из упомянутого выше измеренного значения. Этап 133 на Фиг. 6.
В этот момент из измеренных значений массы сваренного напитка и порошка, машина в соответствии с настоящим изобретением вычисляет показатель варки, определяя их отношение.
Машина 10 в соответствии с настоящим изобретением может конфигурироваться, чтобы показать, предпочтительно в реальном времени, вычисленное значение показателя варки. Например, дисплей, специально предназначенный для отображения только значения показателя варки, может предоставляться или значение показателя варки может отображаться на дисплее, на котором другие значения или информация также отображаются.
Выдача напитка может быть остановлена вручную барменом, когда требуемое значение показателя варки достигается или остановка выдачи может выполняться автоматически, когда, установленное значение показателя варки достигается.
Как изображено на блок-схеме Фиг. 7, одно или более значений показателя варки могут сохраняться в памяти (MEM). Запись в память может выполняться на заводе или может выполняться барменом, если необходимо, посредством импортирования данных из внешнего устройства памяти или вручную, устанавливая требуемые значения.
Перед запуском выдачи напитка, бармен может выбрать (SEL) одно из сохраненных значений показателя варки или установить новое значение по конкретному запросу, принятому от клиента. Фигуры 1 и 2 изображают машину 10 с тремя кнопками 31a, 31b и 31c. Первая кнопка 31a может нажиматься для выбора показателя варки 33% (для выдачи длинного кофе), вторая кнопка 31b может нажиматься для выбора показателя варки 50% (для выдачи нормального кофе) и третья кнопка 31c может нажиматься для выбора показателя варки 75% (для выдачи кофе ристретто (короткого кофе)). Каждая кнопка может быть обычной кнопкой, клавишей или сенсорным экраном. В качестве альтернативы кнопкам с фиксированными значениями, может также предоставляться градуированная полоса, при этом упомянутая полоса имеет шкалу от 0% до 100% и, например, курсор, так чтобы бармен мог установить в той или иной форме требуемый показатель варки.
Выдача напитка может затем автоматически останавливаться (160, Фиг. 7) когда установленный/выбранный показатель варки достигается.
Фиг. 1 изображает кнопки 31a, 31b и 31c, которые выполняют функцию запуска и остановки вручную. Предпочтительно, все кнопки 31a, 31b и 31c (включая те, которые показывают в некоторой форме значение показателя варки) имеют функцию запуска и остановки, связанную с запрограммированным значением показателя варки, которое может изменяться.
В соответствии с настоящим изобретением, как упомянуто выше, блок обработки (CPU) может предпочтительно предоставляться, при этом упомянутый блок подключается по меньшей мере к первому устройству взвешивания, второму устройству взвешивания, устройству выбора показателя варки и электронным схемам машины для запуска и остановки работы машины в соответствии с процедурой, описанной выше.
Первое устройство для измерения массы количества молотого кофе, предназначенное для использования для приготовления кофе эспрессо, второе устройство для измерения массы сваренного кофе эспрессо, устройство обработки для вычисления показателя варки, соответствующего соотношению между упомянутой массой количества молотого кофе и упомянутой массой сваренного кофе эспрессо, и устройство (дисплей или т.п.) для уведомления оператора об упомянутом вычисленном показателе варки могут все (или частично) включаться в кофе машину. Альтернативно, все упомянутые выше устройства могут включаться в отдельную машину.