ВАРОЧНЫЙ АГРЕГАТ С МЕХАНИЗМОМ УПРАВЛЕНИЯ КАПСУЛОЙ
BREWING UNIT WITH A CAPSULE HANDLING MECHANISM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к варочным агрегатам для производства напитков, таких как кофе, из числа сыпучего кофейного порошка или одноразовых упаковок, таких как капсулы или пакетики.
Уровень техники
Для производства горячих напитков, например, кофе, чая, настоя из растительного происхождения и подобных, часто используют одноразовые упаковки, в форме так называемых капсул, пакетиков, картриджей или подобных. В данном случае термин «капсула» будет использоваться в широких обозначениях, таких как одноразовая упаковка. Это следует объяснить тем, что за исключением особенного обозначения, указанный термин должен пониматься как обобщение любой разновидности одноразовой упаковки, подходящей для приготовления напитков или других продуктов питания при помощи получения экстракта используя горячую или возможно находящуюся под давлением воду. Одноразовая упаковка может включать достаточное количество ингредиентов, чтобы приготовить более чем только одну порцию напитка, например, две порции.
Капсулы обычно содержат ингредиенты для получения напитка. Горячая вода создается, чтобы проходя через капсулу под достаточным давлением, извлечь аромат и вкус из ингредиентов, содержащихся в капсуле. Существует несколько типов устройств для управления капсулами и для настоя или варочной фазы, которая и есть фаза извлечения аромата и вкуса из капсул посредством прохождения воды.
WO-А-2012/020343 раскрывает варочный агрегат в частности предназначенный для приготовления кофе из капсул. Варочный агрегат состоит из варочной камеры, имеющей первый отдел варочной камеры и второй отдел варочной камеры, оба отдела подвижны по отношению к опорной раме. Пара противоположно направляющих каналов обеспечивает направление капсулы в варочное положение. Нижние опорные элементы обеспечивают закрепление сбоку капсулы и удерживают ее в варочном положении. Оба отдела варочной камеры двигаются по направлению к капсуле, которая остается неподвижной в положении, достигнутом в конце движения-введения по направляющим каналам. После того как варочный цикл завершен, варочную камеру открывают и капсулу освобождают при помощи поднятия подъема опорных элементов.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Существует повышенный спрос к варочным агрегатам, которые компактны и имеют уменьшенные размеры, особенно уменьшенную площадь в основании.
Настоящее изобретение относится к варочному агрегату, которое уделяет внимание вышеупомянутым требованиям. Изобретение также подразумевает машину для производства напитков, предназначенных для употребления человеком, включающей такой варочный агрегат.
Согласно изобретению предложен варочный агрегат для производства напитков включающий: варочную камеру, включающую в себя по меньшей мере два отдела варочной камеры, двигающихся один по отношению к другому от открытого положения к закрытому положению и наоборот; направляющую капсулы для направления капсулы от отверстия для вставки капсулы к варочному положению; вышеупомянутая направляющая капсулы, включающая пару направляющих капсулу каналов, спроектированных и обеспечивающих скользящее зацепление фланца или ободка капсулы; соответствующий задерживающий капсулу элемент, расположенный на нижнем конце каждого направляющего капсулу канала, удерживает капсулу в варочном положении до закрытия варочной камеры и отцепляет капсулу, когда отделы варочной камеры раздвигаются после завершения варочного цикла; отличающийся тем, что оба отдела варочной камеры являются подвижными по отношению к вышеупомянутой направляющей капсулы от открытого положения, для приема капсулы здесь между ними, до закрытого варочного положения, и наоборот; и отличающийся тем, что орган управления предусмотрен, спроектирован и приспособлен для создания зазора между удерживающими капсулу элементами, например, по завершении варочного цикла, так, чтобы отработанная капсула высвобождалась из удерживающих капсулу элементов и, следовательно, из направляющих каналов, когда отделы варочной камеры двигаются к открытому положению.
Такая конструкция дает в результате особенно компактный варочный агрегат, требующий меньшего пространства, так, чтобы размеры машины, с расположенным в ней варочным агрегатом, могли быть небольшими, или больше пространства доступно для дополнительных составляющих машины.
В контексте настоящего описания и приложенной формуле, термин «варочная камера» не следует обязательно понимать, как суть герметично закрытая камера. Точнее, варочная камера может также формироваться из отделов камеры, которые определяют объем, в котором располагается капсула или картридж, и которые сами по себе не герметичны. Отделы варочной камеры в данном случае удерживают капсулу и предотвращают разрушение капсулы, когда вода под давлением протекает через капсулу. Тем не менее, отделы варочной камеры окружают капсулу снаружи без необходимости обеспечивать водонепроницаемый изолирующий слой вокруг капсулы.
Согласно некоторым вариантам осуществления, орган управления включает в себя кулачковый профиль для каждого удерживающего элемента. Кулачковые профили приспособлены и спроектированы для воздействия на удерживающие элементы для расцепления капсулы из них, когда варочная камера открыта в конце варочного цикла.
Это дает в результате особенно компактную и недорогую конструкцию, поскольку кулачковые профили могут быть установлены в примыкании к удерживающим капсулу элементам, а, следовательно, уменьшение общего размера конструкции управления капсулой.
В предпочтительных вариантах осуществления, орган управления спроектирован и приспособлен для движения обоих кулачковых профилей и двух отделов варочной камеры от открытого положения к варочному положению, и наоборот. Это уменьшает количество составляющих элементов устройства, упрощая процесс монтажа, уменьшая затраты и увеличивая надежность устройства. Предпочтительно, чтобы движение удерживающих капсулу элементов и движение отделов варочной камеры были синхронизированы друг с другом, так чтобы удерживающие капсулу элементы разводились для высвобождения капсулы, в то время как отделы варочной камеры двигаются от закрытого положения к открытому положению, и возвращались снова в удерживающее капсулу положение, когда указанные отделы варочной камеры находятся в открытом положении, таким образом, чтобы новая капсула могла быть вставлена в варочный агрегат и правильно удержана с помощью удерживающих капсулу элементов.
В особенно предпочтительном варианте осуществления удерживающие капсулу элементы поддерживаются вдоль противоположных ветвей аркообразного упругого элемента. Противоположные ветви аркообразного упругого элемента разводятся при помощи кулачковых профилей, которые контролируют движение высвобождения капсулы из удерживающих капсулу элементов, разводящее движение достигается за счет упруго деформирующегося аркообразного упругого элемента. Таким образом, два удерживающих капсулу элемента и аркообразный упругий элемент формируются как один элемент, например, пластмассовый литой элемент, который легок и недорог в изготовлении.
В некоторых вариантах осуществления, каждый удерживающий капсулу элемент включает профиль определенной формы спроектированный и приспособленный для взаимодействия с соответствующим кулачковым профилем, так чтобы движение кулачковых профилей во время открытия варочной камеры являлось причиной взаимного размещения на расстоянии удерживающих капсулу элементов. В некоторых вариантах осуществления кулачковые профили являются упруго деформируемыми, так что во время закрытия варочной камеры, кулачковые профили двигаются за пределы профилей определенной формы, в то время как аркообразный упругий элемент защищается от деформирования. Кулачковые профили обязательно действуют на удерживающие капсулу элементы только во время обратного движения, когда варочная камера открывается.
В некоторых вариантах осуществления, кулачковые профили могут взаимодействовать с неподвижной опорной конструкцией, что предотвращает деформацию профилей капсулы во время открывающего движения варочной камеры, таким образом, чтобы кулачковые профили прилагали достаточную силу к удерживающим капсулу элементам, чтобы побудить их разойтись. В дополнительных предпочтительных вариантах осуществления, удерживающие капсулы элементы и/или профили определенной формы, к тому же объединенные, могут взаимодействовать с указанной неподвижной опорной конструкцией, что предотвращает удерживающие капсулу элементы от того, чтобы сдвигаться ближе во время закрывающего движения варочной камеры. Таким образом, профили определенной формы приложат достаточную силу к кулачковым профилям, чтобы вызвать их деформацию в следствие этого, в то время как отделы варочной камеры двигаются по направлению к закрытому положению.
Каждый кулачковый профиль может быть по форме главным образом кольцеобразным кулачком, имеющим противопоставленные плоские поверхности, взаимодействующие попеременно с противопоставленными поверхностями соответствующего профиля определенной формы в соответствующем удерживающем капсулу элементе. Кольцеобразность означает, что кулачковый профиль конструируется согласно по меньшей мере участку окружности. Кулачковый профиль может конструироваться в окружности арки менее чем 180°, предпочтительно менее чем 120°, более предпочтительно менее чем 90°, например, между 20° и 60°. Кулачковый профиль может быть снабжен противоположными скошенными концевыми кромками и противопоставленными плоскими поверхностями. Скошенные концевые кромки и плоские поверхности каждого кулачкового профиля взаимодействуют попеременно с одной или другой противоположными лицевыми поверхностями профиля соответствующего удерживающего капсулу элемента. Во время закрывающего движения варочной камеры обращенные вовнутрь поверхности двух кулачковых профилей скользят вдоль обращенных вовне лицевых поверхностей профилей удерживающих капсулу элементов. Контактные силы, порожденные таким образом, деформируют кулачки наружу, в то время как предотвращается движение вовнутрь удерживающих капсулу элементов. Во время открывающего движения варочной камеры противоположная обращенная вовне поверхность каждого кулачкового профиля скользит вдоль обращенной вовнутрь поверхности соответствующего профиля, объединенного с соответствующим удерживающим капсулу элементом, являясь причиной движения вовне удерживающего капсулу элемента, и, следовательно, разведения удерживающих капсулу элементов.
В особенно преимущественном варианте осуществления, кулачковые профиля приспособлены для вращения вокруг оси вращения, прилегающей к удерживающим капсулу элементам. Например, ось вращения может быть установлена в промежуточном положении между двумя отделами варочной камеры, около направляющей капсулы, т.е. в положении, установленном между двумя отделами варочной камеры, когда последние находятся в открытом положении. Механизм управления капсулой, таким образом, полностью расположен между двумя отделами варочной камеры, уменьшая общий осевой размер варочного агрегата.
Предпочтительно, чтобы отдельный орган управления контролировал движение кулачков и обоих отделов варочной камеры. Например, для этой цели может быть оборудован отдельный вал. Вал может быть приведен в движение с помощью исполнительного устройства или сервопривода. Кроме того, может быть оборудована рукоять управления, которая может быть приведена в действие вручную. Рукоять управления может вращаться вокруг оси вращения кулачков, которые контролируют движения разведения удерживающих капсулу элементов.
Направляющие капсулу каналы устанавливают так, чтобы капсула могла быть вставлена под действием силы тяжести, например, вертикально. Отделы варочной камеры установлены и контролируются так, чтобы двигаться от открытого положения до закрытого положения и наоборот, с движением главным образом по горизонтальному направлению, капсула в варочном положении вследствие этого преимущественно поддерживается вместе с их осью в по существу горизонтальной позиции. Ось капсулы понимается соответственно, как ее центровая линия, перпендикулярная верхней и нижней поверхностям капсулы, через которые протекают варочная вода и напиток.
В некоторых вариантах осуществления, варочный агрегат включает в себя водонагреватель, предпочтительно проточный или водонагреватель мгновенного действия, который двигается вместе с одним из отделов варочной камеры во время закрытия и открытия варочной камеры. Отдел варочной камеры, который двигается с водонагревателем, может быть преимущественно в тепловом контакте с указанным водонагревателем, так чтобы варочная камера нагревалась до начала варочного цикла.
Дополнительные особенности и преимущественные варианты осуществления изобретения излагаются в приложенной формуле, которая образует неотъемлемую часть представленного раскрытия, и будут описаны подробно с сделанными на чертежи ссылками.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Более полное понимание раскрытых вариантов осуществления изобретения и множество сопутствующих достоинств вследствие этого будут легко получены, как это же станет более понятным при помощи отсылки к нижеследующему подробному описанию, которое рассматривается совместно с сопровождающими чертежами, где:
Фиг. 1 и 2 показывают аксонометрические виды кофемашины согласно осуществлению изобретения, в открытом и закрытом положении соответственно, когда некоторые части наружного корпуса удалены;
Фиг. 3, 4 и 5 показывают виды в разрезе машины из Фиг. 2 и 3 в трех различных рабочих состояниях;
Фиг. 3А и 5А показывают поперечные сечения по линиям III-III и V-V на Фиг. 3 и 5 соответственно;
Фиг. 6А-8С показывают подробно один из вариантов осуществления удержания капсулы и выталкивающей системы машины, проиллюстрированной на Фиг. 1-5, в различных положениях;
Фиг. 9 показывает вид в перспективе варочного агрегата для кофемашины, согласно дополнительному варианту осуществления изобретения;
Фиг. 10 показывает вид в перспективе варочного агрегата из Фиг. 9 с удаленными частями, чтобы показать внутренние элементы варочного агрегата;
Фиг. 11 показывает в разобранном виде части элементов, которые передают вращательное движение рукояти управления отделам варочной камеры в варочном агрегате из Фиг. 9 и 10;
Фиг.12А показывает вид в перспективе удержания капсулы и выталкивающей системы варочного агрегата из Фиг. 9 и 10, в положении, взятом, когда варочная камера полностью открыта;
Фиг. 12В. показывает вид сбоку системы из Фиг. 12А;
Фиг. 12С и 12D показывают виды в разрезе в соответствии с линиями C-C и D-D из Фиг.12В;
Фиг. 12Е показывает схематический вид сверху кулачкового профиля, используемого для управления подвижной части удерживающих капсулу элементов;
Фиг. 13А-13D показывают такое же, что и Фиг. 12А-12D, в промежуточном положении, взятом во время закрывающего движения варочной камеры;
Фиг. 14А-14D показывают такое же, что и Фиг. 13А-13D, в положении, взятом, когда варочная камера полностью закрыта; и
Фиг. 15А-15D показывают такое же, что и Фиг. 14А-14D, в промежуточном положении, взятом во время открывающего движения варочной камеры.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Нижеприведенное подробное описание примерного варианта осуществления соотносится с сопроводительными чертежами. Одни и те же номера позиций на различных чертежах обозначают одни и те же или схожие элементы. Кроме того, чертежи не обязательно изображены в масштабе. Также последующее подробное описание не ограничивает данное изобретение. Вместо этого, объем изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения.
Упоминание везде в заявке «один вариант осуществления» или «вариант осуществления» или «некоторые варианты осуществления» означает, что конкретное свойство, конструкция или характеристика, описанные в связи с осуществлением изобретения включены по меньшей мере в один вариант осуществления изобретения раскрытого объекта. Таким образом, появление фразы «в одном варианте осуществления» или «в варианте осуществления» или «в некоторых вариантах осуществления» в различных местах по всей заявке не обязательно относится к одному и тому же варианту(ам) осуществления. Более того конкретные свойства, конструкции или характеристики, могут комбинироваться любым подходящим образом в одном или более вариантах осуществления.
Здесь и далее будет производиться ссылка конкретно на варочный агрегат для кофемашин, использующих предварительно расфасованные капсулы для приготовления кофейных напитков. Однако должно быть понятно, что изобретение может быть осуществлено и в варочных агрегатах для приготовления различных видов напитков, подходящих для употребления человеком, посредством получения экстракта из капсулы предпочтительно горячей и находящейся под давлением водой. Напиток подразумевает самое широкое понимание, как включая любой по существу жидкий съедобный продукт. Капсула должна пониматься как любая упаковка, содержащая ингредиенты для приготовления напитка, снабженная фланцем или ободком по окружности упаковки, которые могут зацепляться в направляющих каналах, предусмотренных в варочном агрегате. Капсула может быть герметичной или может иметь верхнюю и/или нижнюю поверхности, которые являются проницаемыми для жидкости.
Первый вариант осуществления варочного агрегата согласно изобретению показан на Фиг. 1-8С.
Фиг. 1 и 2 показывают два аксонометрических вида машины для приготовления напитков 401, включая варочный агрегат 402, реализующий изобретение. Некоторые части наружного корпуса машины были удалены для того, чтобы показать внутренние элементы варочного агрегата. На Фиг. 1 варочный агрегат в открытом положении, т.е. варочная камера открыта для приема капсулы. На Фиг. 2 варочный агрегат в закрытом положении, т.е. варочная камера закрыта для осуществления варочного цикла.
В этом осуществлении изобретения варочный агрегат 402 включает водонагреватель 403. В этом осуществлении изобретения водонагреватель расположен фронтально и в верхней части машины 401 и закрыт верхним участком 401А корпуса (удален на Фиг. 1 и 2) и посредством фронтально закрепленной передвижной крышки 404, также удаленной на Фиг. 1 и 2 и показанной на Фиг. 3-5. Выпускная труба, разливающая кофе, 405 установлена в передней части машины 401, над поддоном для сбора жидкости 407, прикрепленным к нижней части 401В корпуса машины.
В другом варианте осуществлении водонагреватель 403 может быть расположен в другом положении, например, в задней части машины. В некоторых вариантах осуществления водонагреватель 403 может быть мгновенного нагрева, т.е. проточный водонагреватель, включающий основной корпус 403В, например, сформированный из сделанной заготовки из металла, такого как алюминий или сплав на основе алюминия, или другого теплопроводящего материала. В основной корпус 403В вмонтированы электрический резистор 411 и водный проход 413. Оба - электрический резистор 411 и водный проход 413 могут спирально вращаться вокруг оси корпуса 403В водонагревателя 403. Входящий конец водного прохода 413 присоединен посредством соединительной трубы к водяному насосу (не показан).
В некоторых вариантах осуществления изобретения варочная камера состоит из двух отделов. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1-5, варочная камера включает первый отдел варочной камеры 421 и второй отдел варочной камеры 423. В этом варианте осуществления первый отдел варочной камеры 421 смонтирован в проточке 403С, установленной внутри блока, формирующего корпус 403В водонагревателя 403. Предпочтительно, чтобы первый отдел варочной камеры 421 и водонагреватель 403 были закреплены как один по отношению к другому и в взаимном тепловом контакте. В тепловом контакте означает, что тепло может передаваться от основного корпуса 403В водонагревателя 403 к первому отделу варочной камеры 421 посредством проводимости, таким образом, что водонагреватель 403 может поддерживать температуру отдела варочной камеры 421 выше температуры внешней среды благодаря теплопроводности.
Как будет разъяснено далее, водонагреватель 403 передвигается с отделом варочной камеры 421 по отношению к корпусу кофемашины 401 согласно двойной стрелке f421 (см. фиг.3), в направлении главным образом параллельном оси А-А варочной камеры, чтобы закрывать и открывать варочную камеру. В этом варианте осуществлении второй отдел варочной камеры 423 также передвигается по отношению к первому отделу варочной камеры 421 и по отношению к корпусу кофемашины 401 согласно двойной стрелке f423 (см. фиг.3) в направлении главным образом параллельном оси А-А варочной камеры. В этом варианте осуществления ось А-А главным образом горизонтальна.
В других вариантах осуществления первый отдел варочной камеры 421 может быть закреплен отдельно от водонагревателя, и водонагреватель может быть установлен в другом месте в машине 401. В некоторых вариантах осуществления водонагреватель может быть неподвижным по отношению к корпусу машины, вместо того, чтобы перемещаться с отделом варочной камеры 421.
Один или оба из указанных отделов варочной камеры 421, 423 могут быть снабжены прокалывающими приспособлениями для прокалывания капсулы С, содержащей ингредиенты для приготовления кофейных напитков, или любых других пригодных в пищу продуктов. В других вариантах осуществления только один из двух отделов варочной камеры может или ни один из двух отделов варочной камеры не может быть снабжен прокалывающими приспособлениями, зависящими от конструкции капсулы. Например, если капсула имеет водопроницаемую верхнюю стенку и/или водопроницаемую нижнюю стенку, она может обойтись без одного или двух прокалывающих приспособлений. Далее ниже описана одна возможная конструкция прокалывающих приспособлений. Другие приспособления могут обеспечить образование одного или более отверстий в верхней и/или нижней стенке капсулы.
В варианте осуществления, показанном на чертежах, второй отдел варочной камеры 423 снабжен дыропробивателями 425, проходящими через отверстия, сделанными в дисковой детали 427, подвижно установленной во втором отделе варочной камеры 423. Дисковая деталь 427 снабжена уплотнением 429, взаимодействующим с кольцеобразной границей противоположного отдела варочной камеры 421. Когда варочная камера закрыта, и начинается варочный цикл, горячая находящаяся под давлением вода течет от водонагревателя 403 и, выходя из соединителя 415, входит в варочную камеру через проход 424, проделанный во втором отделе варочной камеры 423. Находящаяся под давлением горячая вода проходит через отверстия, проделанные в дисковой детали 427, и входит в капсулу С через отверстия, пробитые в верхней поверхности капсулы с помощью дыропробивателей 425.
Пружины (не показаны) выталкивают дисковую деталь 427 со дна корпуса, образованного главным образом внешней цилиндрической стенкой второго отдела варочной камеры 423, таким образом, чтобы отодвинуть капсулу С с занимаемого места от дыропробивателей 425 после варочного процесса.
Первый отдел варочной камеры 421 чашевидный и вследствие этого возле дна установлена пластина 431, которая снабжена выступами 433. Выступы 433 имеют отверстия, так, чтобы напиток получаемый из ингредиентов, содержащихся в капсуле С, выходил из варочной камеры через каналы, проходящие вдоль выступов 433 и разливался посредством жидкостной передачи через раздаточный проход 434 и выпускную трубу, разливающую кофе, 405.
Главным образом цилиндрическая полая деталь 435 может быть помещена внутри варочной ниши первого отдела варочной камеры 421. Цилиндрическая полая деталь 435 может быть оснащена внутренней стенкой 435А, имеющей форму, повторяющую форму поверхности внешней стороны капсулы С, в изображенном примере приблизительно форма усеченного конуса. Полая деталь 435 эластично смещена посредством пружины 437, установленной между цилиндрической полой деталью 435 и дном первого отдела варочной камеры 421. Вышеуказанная цилиндрическая полая деталь 435 действует как выталкиватель, чтобы вытолкнуть капсулу С из внутреннего пространства первого отдела варочной камеры 421 после варочного процесса.
Раздаточный проход 434, откуда разливается напиток, проходит по внутреннему каналу 403С, образующемуся в корпусе 403В водонагревателя 403 вплоть до выпускной трубы, разливающей кофе 405. Это специальное устройство обеспечивает то, что раздаточный проход 434 подогревается и доводится до температуры, превышающей температуру внешней среды, еще даже до того, как выполнен первый варочный цикл. Нагревание раздаточного прохода 434 достигается посредством конвекции тепла от водонагревателя 403. Непосредственный контакт между первым отделом варочной камеры 421 и корпусом 403В водонагревателя 403 осуществляется таким образом, что больший отдел (421) из двух отделов варочной камеры 421, 423 нагревается тем же резистором, который нагревает воду до начала варочного цикла. Оба этих мероприятия приводят к тому, что наливается уже горячий напиток, при приготовлении машиной 401 еще только первой порции напитка.
В соответствии с вариантом осуществления, показанным на Фиг. 1-5, капсула С вставляется в варочную камеру под действием силы тяжести. Для этой цели отверстие или ячейка 460 расположены на верхней поверхности 462 корпуса машины. Капсулу С побуждают к спусканию через отверстие или ячейку 460 согласно стрелке F1 (фиг.3). Капсула направляется вдоль проходящих вниз направляющих капсулу каналов 464, в которых зацепляется кольцеобразный фланец или ободок Fc капсулы. Удерживающий капсулу элемент 466 установлен на нижнем конце каждого направляющего капсулу канала 464. Расстояние между двумя противоположными удерживающими капсулу элементами 466 в норме должно быть меньше, чем внешний диаметр фланца или ободка Fc, так, чтобы новая капсула, вставленная в направляющие капсулу каналы 464, достигла своего конечного положения, показанного на Фиг. 3, 3А и в указанном положении будет оставаться с фланцем или ободком Fc, по отношению к указанным выше задерживающим капсулу элементам 466, как показано на Фиг. 3А. Это есть конечное варочное положение. Капсула будет оставаться в этом положении во время варочного цикла. Варочная камера закрывается путем сдвигания обоих отделов варочной камеры 421, 423 по направлению к капсуле.
Закрывающее движение отделов варочной камеры 421, 423 может быть проконтролировано различными способами, например, с помощью электрического или гидравлического приводов. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, показанным на фигурах, простое приводимое в движение вручную механическое устройство может быть использовано для этой цели. Устройство включает в себя рукоять управления 467, которая шарнирно закреплена вокруг оси вращения Х-Х, местоположение которой определено относительно корпуса кофемашины. Вращение рукояти управления 467 осуществляет вращение пары двойных кривошипов 469 вокруг осей 469А коаксиально оси вращения Х-Х. Два двойных кривошипа 469 шарнирно закреплены на одном конце (469В) к паре снабженных прорезью L-образных рычагов 471, каждый из которых снабжен криволинейной прорезью 471А. Поперечная шпилька 471В, жестко присоединенная ко второму отделу варочной камеры 423, имеет противоположные концы, которые подвижно зацепляются в криволинейные прорези 471А. Вращение рукояти управления 467 вокруг оси Х-Х приводит, таким образом, к поступательному движению согласно стрелке f423 (фиг. 3) второго отдела варочной камеры 423.
Первый отдел варочной камеры 421 механическим путем соединен с противоположными концами двух двойных кривошипов 469 посредством пары рычагов 473. Каждый рычаг 473 шарнирно закреплен на одном конце к оси шпильки 469С по отношению к двойному кривошипу 469 и на противоположном конце к оси 475, жестко прикрепленной к водонагревателю 403. С таким конструктивным исполнением, вращение рукояти управления 467 приводит к скользящему движению, согласно двойной стрелке f421 (Фиг. 3) водонагревателя 403 и первого отдела варочной камеры 421, прикрепленного к нему.
Таким образом, приведение в действием рукояти управления 467 вызывает одновременное движение обоих отделов варочной камеры 421 и 423 в направлении к капсуле С и обратно от нее, затем, чтобы открывать и закрывать варочную камеру.
Движение рукояти управления 467 также вызывает приведение в действие средств для выталкивания капсулы С после того, как варочный цикл закончен, как уже описывалось ранее.
Возможный вариант осуществления системы для удерживания капсулы до закрытия варочной камеры и выталкивания отработанной капсулы после завершения варочного цикла показано на Фиг. 6А-8С. Эти фигуры показывают механизм отдельно и с некоторыми удаленными элементами для более понятного изображения, в различных положениях во время движения варочного агрегата.
Более точно Фиг. 6А, 6В и 6С показывают виды с разных точек наблюдения механизма в положении для приема свежей капсулы, когда варочная камера открыта. Если движение варочного агрегата управляется рукоятью управления, такой как рукоять управления 467, положение на Фиг. 6A-6C соответствует положению, в котором находится рукоять управления 467 на Фиг.1. Фиг. 7A-7C показывают тот же вид механизма в положении, когда варочная камера закрыта, в соответствии с положением на Фиг.2. Фиг. 8A-8C показывают те же самые виды механизма в положении во время открывания варочной камеры после того, как варочный цикл был завершен до достижения конечного полностью открытого положения (Фиг.1; Фиг. 6A-6C).
В типовом варианте осуществления, показанном на Фиг. 6A-8C два удерживающих капсулу элемента 466 поддерживаются на противоположных концах двумя нисходящими ветвями аркообразного упругого элемента 468, который взаимодействует с двумя двойными кривошипами 469. На Фиг. 6-8 показан только один из двух двойных кривошипов 469 для большей наглядности. Каждый двойной кривошип 469 является неотъемлемой частью кулачкового профиля 470, коаксиального оси 469А. Каждый кулачковый профиль 470 имеет прорезь 470А, таким образом, чтобы быть упруго деформируемым. Каждый кулачковый профиль 470 взаимодействует с профилем определенной формы 472, являющимся неотъемлемой частью соответствующего удерживающего элемента 466 или жестко соединенным с ним.
В других, не показанных вариантах осуществления, различие механизма может быть использовано для открытия и закрытия варочной камеры. В таком случае двойные кривошипы 469 могут быть исключены и кулачки 470 могут управляться приводным валом или парой валов привода.
На Фиг. 6А-6С каждый кулачковый профиль 470 установлен над профилем 472 соответствующего удерживающего капсулу элемента 466, см. в частности Фиг. 6C. Когда двойные кривошипы 469 вращаются вокруг осей 469А согласно стрелке fA (Фиг. 6С) посредством поворачивания рукояти управления 467 вокруг оси вращения Х-Х согласно стрелке f467 (Фиг. 1 и Фиг. 3), два кулачковых профиля 470 вращаются вокруг оси Х-Х, пока они не достигнут положения, показанного на Фиг. 7А-7С. Это становится возможным из-за того, что кулачковый профиль 470 эластично деформируется благодаря прорезям 470А. Вращательное движение из открытого положения (Фиг. 6A-6C) в закрытое положение (7А-7С) варочного агрегата приводит к тому, что кулачковые профили 470 переходят из положения сверху профилей 472 (Фиг. 6A) в положение ниже указанных профилей 472 (Фиг. 7A) благодаря деформации кулачковых профилей 470, тогда как удерживающие капсулу элементы 466 и аркообразный упругий элемент 468 защищены от деформации в связи с установкой туда капсулы. Действительно, происходит следующее: кулачковые профили 470 скользят напротив направленной наружу поверхности профилей 472, последние защищены от движения вовнутрь (т.е. по направлению к линии центра варочного агрегата) посредством нахождения ободка капсулы, зацепленного с удерживающими элементами 466 (см. штрихпунктирную линию на Фиг. 6B).
Когда варочная камера открывается после окончания варочного цикла путем воздействия на рукоять управления 467 и ее вращения согласно стрелке f467X (Фиг. 5), механизм, удерживающий и выталкивающий капсулу, сдвигается из положения, показанного на Фиг. 7A-7C обратно в положение на Фиг. 6A-6C, проходя через положение, показанное на Фиг. 8A-8C, см. стрелку fB на Фиг. 8C. Кулачковые профили 470 взаимодействуют с профилями 472 скользя вдоль их направленными внутрь поверхностями, толкая их наружу. Это движение производит упругую наружную деформацию противоположных концов аркообразного упругого элемента 468 до достаточного растяжения, чтобы освободить капсулу С, удерживаемую удерживающим капсулу элементом 466. Кулачковые профили 470 сохраняют упругий элемент 468 во внутреннем деформированном состоянии до тех пор, пока два отдела варочной камеры 421, 423 достаточно отодвинутся друг от друга так, чтобы они больше не удерживали отработанную капсулу С. Последняя же будет падать посредством силы тяжести в сборный лоток 480. До момента достижения конечного, полностью открытого положения как на Фиг. 1 и 2, соответствующего положению на Фиг. 6A-6C, кулачковые профили 470 будут расцепляться с профилями 472 так, что удерживающие капсулу элементы 466 снова сдвинутся ближе друг к другу в положение, подходящее для удержания новой капсулы.
Фиг. 9-14D показывают второй вариант осуществления варочного агрегата в соответствии с изобретением. Такие же или соответствующие части, элементы или составляющие как описаны в предыдущем варианте осуществления обозначены такими же номерами позиций.
Весь варочный агрегат 402 (Фиг. 10) установлен под крышкой 406 (Фиг. 9), которая частично сдвинута на Фиг. 10 чтобы показать внутреннее устройство варочного агрегата. Крышка 406 имеет прорезь или отверстие 408, через которые капсулы С вводят в варочный агрегат.
Варочный агрегат 402 состоит из варочной камеры, включающей первый отдел варочной камеры 421 и второй отдел варочной камеры 423 (Фиг.10). Первый отдел варочной камеры 421 двигается согласно двойной стрелке f421, а второй отдел варочной камеры 423 двигается согласно двойной стрелке f423, под управлением привода, например, рукояти управления 467, как будет описано далее. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 9 и 10, кофе разливается из варочной камеры через раздаточный проход 434.
Крышка 406 оснащена направленными вниз направляющими капсулу каналами 464, в которых кольцеобразный фланец или ободок Fc капсулы зацепляется, и посредством которого капсула направляется в варочное положение после введения в прорезь или отверстие 408. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 9, направляющие капсулу каналы 464 сформированы как одно целое с крышкой 406, например, отлиты вместе как одна заготовка. В других вариантах осуществления, направляющие капсулу каналы 464 могут формироваться как отдельные детали, закрепленные на крышке 406 или других неподвижных частях машины.
Соответствующий удерживающий капсулу элемент 466 установлен на нижнем конце каждого направляющего капсулу канала 464, см. Фиг. 10 и Фиг. 12A. Схоже с прежде описанным вариантом осуществления, каждый удерживающий капсулу элемент 466 включает криволинейную щель, в которой зацепляется ободок или фланец Fc капсулы С, которая вставляется через отверстие 408 и направляется по направляющим капсулу каналам 464.
Два удерживающих капсулу элемента 466 поддерживаются аркообразным упругим элементом 468, который может быть прикреплен к крышке 406. Аркообразный упругий элемент 468 имеет два направленных вниз ответвления 468А (см. в частности Фиг. 12A), заканчивающихся выступающими элементами 468В. Выступающие элементы 468В могут быть оснащены соответствующими зубцами 468С, опирающимися на неподвижную опорную конструкцию 474 (см. Фиг. 9, 10 и 12А). В этом варианте осуществления, удерживающие капсулу элементы 466 вследствие этого расположены в промежуточных положениях вдоль направленных вниз ответвлений 468А аркообразного упругого элемента 468, в отличие от и вследствие, как в предшествующем описанном варианте осуществления.
Каждый удерживающий капсулу элемент 466 оснащен профилем определенной формы 472, наиболее удачно показанный на Фиг. 12A-12D. Профили определенной формы 472 взаимодействуют с соответствующими вращающимися кулачковыми профилями 470. В типовом варианте осуществления, описываемом здесь, кулачковые профили 470 управляются рукоятью управления 467 и вращаются вокруг оси вращения Х-Х указанной рукояти управления 467, как будет описано более подробно далее. Кулачковые профили 470 спроектированы и управляются, чтобы разводить удерживающие капсулу элементы 466 во время открывающего движения отделов варочной камеры 421, 423 с целью освободить отработанную капсулу из варочного положения, а также, чтобы установить удерживающие капсулу элементы 466 снова в положение для приема, когда варочная камера находится в своем полностью открытом положении. Процесс работы кулачковых профилей 470 будет описан более подробно далее.
Рукоять управления 467 контролирует движение кулачковых профилей 470 и отделов варочной камеры 421, 423 следующим образом.
Первый отдел варочной камеры 421 прикреплен к двум боковым панелям 501, одна из которых показана отдельно от отдела варочной камеры 421 на Фиг.11. Эти две боковые панели 501 подвижно закреплены к опорной конструкции 474 и крышке 406. Соответствующий кривошип 503 расположен примыкающим к боковой панели 501 и на ее внутренней стороне, см. Фиг. 10. На Фиг.11 два кривошипа 503 и одна боковая панель 501 показаны отдельно. Каждый кривошип 503 снабжен шпилькой 505 (Фиг. 11), который торсионно соединен с рукоятью 467 и вращательно поддерживается на неподвижной опорной конструкции 474. Каждая шпилька 505 выступает через прямолинейную и горизонтально направленную простирающуюся прорезь 501А, сделанную в соответствующей боковой панели 501 так, чтобы боковая панель 501 могла продвигаться с первым отделом варочной камеры 421 (стрелка f421, Фиг.10) во время открытия и закрытия варочной камеры, пока шпильки 505 вращаются вокруг неподвижной оси вращения Х-Х рукояти управления 467.
Каждый кривошип 503 оснащен соответствующей осью 503А, зацепляющейся с соответствующей боковой панелью 501. В этом случае, когда кривошипы 503 вращаются согласно стрелке f503 (Фиг. 11) вокруг оси вращения Х-Х, боковые панели 501 и первый отдел варочной камеры 421, прикрепленный к ней, двигаются в направлении f421.
Каждый кривошип 503 также оснащен каналообразным кулачком 503В, соприкасающимися с щупом (не показан), прикрепленным к второму отделу варочной камеры 423. Вращение кривошипов 503, следовательно, контролирует также закрывающее и открывающее движение согласно двойной стрелке f423 (Фиг.10) второго отдела варочной камеры 423. Различные формы элементов, передающих вращательное движение от рукояти управления 467 двум отделам варочной камеры 421, 423 служат причиной указанным отделам варочной камеры осуществлять разные величины хода. Кроме того, величина хода открытия и закрытия первого отдела варочной камеры 421 намного длиннее, чем величина хода открытия и закрытия второго отдела варочной камеры 423.
Каждый кривошип 503 зацепляется с ключом 507, который торсионно прикреплен к соответствующему кулачковому профилю 470. Вращение рукояти управления 467, следовательно, контролирует также вращательное движение кулачковых профилей 470.
Как это может быть по достоинству оценено в частности из Фиг. 12B, 12C, 13B, 13C, каждый кулачковый профиль 470 главным образом имеет форму сегмента круга. Каждый кулачковый профиль имеет две противоположные плоские поверхности 470А, 470В, которые перпендикулярны оси вращения Х-Х кулачкового профиля 470 - первую концевую кромку 470А и вторую концевую кромку 470В. Две кромки могут быть плоскими и располагаться под наклоном по отношению к расположенным напротив плоским поверхностям 470А, 470В. Форма кулачковых профилей 470 может быть по достоинству оценена в увеличенном масштабе и схематическом представлении на Фиг.12E, показывающей вид сверху одного из кулачковых профилей, перпендикулярно расположенных к его оси вращения Х-Х.
Плоские поверхности 470А кулачковых профилей 470 обращены внутрь, тогда как плоские поверхности 470В обращены наружу.
Как можно видеть на Фиг. 11 и 12C, кулачковый профиль 470 в действительности формируется на кольце 470Е, которое закреплено консольно с помощью соединения 470F, являющегося неотъемлемой частью диска 470G, являющегося неотъемлемой сформированной частью ключа 507. Соединение 470F способно упруго деформироваться с изгибом для целей, которые станут понятными из последующего описания работы удерживающих капсулу элементов 466 и кулачковых профилей 470.
На Фиг. 12А-12D удерживающие капсулу элементы 466 и кулачковые профили 470 находятся в положении, соответствующем положению полного открытия варочной камеры, как показано на Фиг.10. Кулачковые профили 470 расположены сверху и по бокам от профилей 472 удерживающих капсулу элементов 466 и не взаимодействуют с ними. В этом положении капсула С может быть введена вместе с ободком Fc капсулы, к ней же зацепленной, через отверстие 408 (Фиг.9) и упадет под воздействием силы тяжести вдоль направляющих капсулу каналов 464. Капсула остановится на конце направляющих капсулу каналов 464, когда ободок зацепится за удерживающие капсулу элементы 466. Для того, чтобы предотвратить случайную наружную упругую деформацию аркообразного упругого элемента 468 в связи с механическим воздействием на капсулу напротив удерживающих капсулу элементов 466, устанавливают зубцы 468С на концах выступающих элементов 468В. Эти зубцы контактируют с неподвижной опорной конструкцией 474 и предотвращают какую-либо деформацию изгиба ответвлений 468А аркообразного упругого элемента 468 в связи с механическим воздействием на капсулу. Положение кулачковых профилей 470 по отношению к профилям 472 и удерживающим капсулу элементам 466 показано на Фиг. 12A-12D.
Варочная камера теперь может быть закрыта. Закрывающее движение происходит посредством вращения рукояти управления 467 согласно стрелке f467 (Фиг.9, 10). Вращение рукояти управления 467 вокруг оси вращения Х-Х приводит к скользящему движению первого отдела варочной камеры 421 (стрелка f421, Фиг.10) и второго отдела варочной камеры 423 (стрелка f423, Фиг.10), по направлению к капсуле, которая остается неподвижной в варочном положении, определяемом удерживающими капсулу элементами 466. Движение рукояти управления 467 передается отделам варочной камеры 421, 423 посредством кривошипов 503 и боковых панелей 501, как описано выше.
Рукоять управления 467 также вращает кулачковые профили 470. Фиг. 13A-13D показывают промежуточное положение кулачковых профилей 470 во время закрывающего движения варочной камеры 421, 423. Каждый кулачковый профиль 470 скользит со скошенной кромкой 470С и, следовательно, с обращенной вовнутрь плоской поверхностью 470А вдоль обращенной наружу поверхности соответствующего профиля 472. Движению профилей 472 внутрь препятствует с одной стороны капсула, зацепленная между удерживающими капсулу элементами 466, а с другой стороны, если необходимо, также с помощью профилей 472, опирающихся на часть неподвижной опорной конструкции 474 (см. в частности Фиг.13C). Кулачковые профили 470 таким образом вынуждены упруго деформироваться наружу, в то время как они скользят по внешним поверхностям профилей 472.
Фиг. 14A-14D показывают конечное положение кулачковых профилей 470 в конце закрывающего движения, т.е. когда варочная камера полностью закрыта. Кулачковые профили 470 задвинулись под профили 472.
После завершения варочного цикла, рукоять управления 467 можно вращать в обратном направлении, чтобы открыть варочную камеру. Фиг. 15A-15D показывают промежуточное положение, когда кулачковые профили 470 и удерживающие капсулу элементы 466 осуществляют открывающее движение. Как можно по достоинству оценить в частности из Фиг. 15C, каждый кулачковый профиль 470 скользит теперь с наклонной скошенной кромкой 470D и, следовательно, с внешне направленной плоской поверхностью 470В вдоль внутрь направленной поверхности профиля 472. Сила, прилагаемая с помощью кулачковых профилей 470, деформирует наружу ответвления 468А аркообразного упругого элемента 468. Упругая деформация сдвигает удерживающие капсулу элементы 466 друг от друга на расстояние, достаточное чтобы освободить ободок Fc отработанной капсулы от удерживающих капсулу элементов 466. Кулачковые профили 470 защищены от деформирования, например, при помощи скольжения с обращенной вовнутрь плоской поверхностью 470А напротив части неподвижной опорной конструкции 474 (см. Фиг.15C). Выступающие элементы 468В, установленные на конце направленных вниз ответвлений 468А аркообразного упругого элемента 468, являются достаточно гибкими, чтобы сгибаться под воздействием силы, приложенной кулачковыми профилями 470 по отношению к обращенным вовнутрь поверхностям профилей 472, и таким образом, позволяющим удерживающим капсулу элементам 466 создать зазор между друг другом.
Наряду с тем, что раскрытые варианты осуществления объекта, описанного здесь, показаны на чертежах и полностью описаны выше с характерными особенностями и деталями в связи с несколькими типовыми вариантами осуществления, специалисту среднего уровня становятся очевидными множественные модификации, изменения и опущения, которые возможны без существенного расхождения с новизной идей, принципов и концепций, изложенных здесь, а преимущества объекта изобретения изложены в прилагаемой формуле изобретения. Следовательно, соответствующий объем раскрытых инноваций должен быть определен только всеобъемлющим толкованием прилагаемой формулы изобретения таким образом, чтобы охватить все такие модификации, изменения и опущения. Фраза «включающий» не исключает наличие элементов или шагов, отличных от тех, которые перечислены в формуле изобретения. Слова «один» или «некоторый», предшествующие элементам, не исключают наличие совокупности таких элементов. В формуле изобретения устройства перечислено несколько средств, некоторые из этих средств могут быть осуществлены одним и тем же элементом оборудования. Сам факт, что конкретные критерии, изложенные в обоюдно различных зависимых пунктах формулы, не означают, что сочетание этих критериев не может быть использовано с эффектом.