КОФЕВАРКА С УПРОЩЕННОЙ СИСТЕМОЙ КРЕПЛЕНИЯ ДЕРЖАТЕЛЕЙ ФИЛЬТРА

Полезная модель относится к кофеварке, оснащенной упрощенной системой крепления держателей фильтра.
Как известно, кофеварка включает в себя раздаточный модуль, оснащенный раздаточными патрубками, подходящими для раздачи горячей воды под давлением. Упомянутые раздаточные патрубки расположены в узлах крепления, подходящих для приема держателей фильтра. Держатель фильтра обычно содержит цилиндрический контейнер, подходящий для приема порошка кофе, рычаг приведения в действие, продолжающийся радиально от контейнера, и один или два выходных патрубка, расположенных под контейнером.
Когда держатель фильтра соединен в узле крепления раздаточного модуля, порошок кофе смачивается горячей водой под давлением, чтобы получить экстракт жидкого кофе через выходной носик держателя фильтра.
Вставка держателя фильтра в узел крепления раздаточного модуля требует каждый раз приложения барменом физического усилия, когда он готовит чашку кофе.
Обычно, на рынке предлагаются байонетные или винтовые системы крепления, в которых крепление обеспечивается уплотнением и внутренней резьбой, а держатель фильтра имеет язычки или внешнюю резьбу, подходящие для зацепления с внутренней резьбой узла крепления. Когда держатель фильтра вращают в узле крепления, резьба держателя фильтра ввинчивается в резьбу узла крепления, таким образом, прижимая держатель фильтра к уплотнению узла крепления и создавая водонепроницаемую камеру, которая исключает просачивание воды, когда происходит раздача воды под давлением.
Работая с упомянутой системой крепления, оператор вынужден вращать и воздействовать на держатель фильтра таким образом, чтобы ввинчивание резьбы держателя фильтра в резьбу узла крепления раздаточного модуля определяло направленное вверх вращательное перемещение держателя фильтра, пока не будет сжато уплотнение узла крепления раздаточного модуля.
Упомянутая система крепления приводит к напряжению и усталости оператора, который должен вращать держатель фильтра по часовой стрелке, чтобы соединить держатель фильтра с узлом крепления раздаточного модуля, и вращать держатель фильтра против часовой стрелки, чтобы отсоединить держатель фильтра от узла крепления раздаточного модуля. Более того такая система крепления не является стабильной, поскольку усилие крепления держателя фильтра зависит от вращательного усилия, прикладываемого оператором, и эффективность и износ также зависят от оператора.
В документе EP 0838185 раскрыта кофеварка с байонетной системой крепления держателя фильтра.
Целью настоящей полезной модели является устранение недостатков известного уровня техники путем публикации сведений о кофеварке, оснащенной системой крепления держателей фильтра, которая проста, практична, эффективна, универсальна и надежна.
В соответствии с полезной моделью упомянутые цели достигаются с использованием отличительных признаков, изложенных в независимом пункте 1 формулы полезной модели.
Предпочтительные варианты осуществления полезной модели очевидны из зависимых пунктов формулы полезной модели.
Предлагаемая в настоящей полезной модели кофеварка с системой крепления держателей фильтра определена в пункте 1 формулы полезной модели.
Дополнительные отличительные признаки полезной модели становятся более понятными из нижеследующего подробного описания, приведенного со ссылкой на чисто иллюстративные, не носящие ограничительного характера варианты осуществления, проиллюстрированные прилагаемыми к описанию чертежами, на которых показано:
на фиг. 1 – вид в перспективе узла крепления раздаточного модуля и держателя фильтра предлагаемой в настоящей полезной модели кофеварки с системой крепления в нерабочем положении;
на фиг. 2 – вид сечения узла крепления в плоскости II-II, обозначенной на фиг. 1;
на фиг. 2A – поэлементный вид сечения некоторых элементов, показанных на фиг. 2;
на фиг. 3 – вид сечения в плоскости III-III обозначенной на фиг. 1;
на фиг. 3A – поэлементный вид сечения некоторых элементов, показанных на фиг. 3;
на фиг. 4, 5 и 6 – те же виды, что и на фиг. 1, 2 и 3, на которых показана предлагаемая в настоящей полезной модели кофеварка с системой крепления в рабочем положении;
на фиг. 7 – блок-схема, схематически показывающая водяную систему предлагаемой в настоящей полезной модели кофеварки.
Предлагаемая в настоящей полезной модели кофеварка описывается со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи.
Как показано на фиг. 1, кофеварка содержит раздаточный модуль (1), включающий в себя множество узлов (2) крепления, поддерживаемых консолями (10). Консоль (10) является частью раздаточного модуля, которая устанавливается на кофеварке и получает поток горячей воды; вследствие этого консоль (10) является частью раздаточного модуля, которая поддерживает температуру воды. Каждый узел (2) крепления раздаточного модуля пригоден для приема держателя (7) фильтра.
Раздаточный модуль (1) представляет собой модуль известного типа, и поэтому его подробное описание опущено.
Как показано на фиг. 2 и 7, раздаточный модуль включает в себя распределительный клапан (V1), связанный с водяной системой (9). Распределительный клапан (V1) сообщается с питающим каналом (11), выполненным в консоли (10) раздаточного модуля.
Водяная система (9) включает в себя питающий насос (P1), пригодный для подачи воды под давлением приблизительно 9-11 бар, которая, как правило, поступает из резервуара (на чертежах не показан).
Нагреватель (H) расположен в водяной системе (9) между питающим насосом (P1) и питающим каналом (11) раздаточного модуля. Нагреватель (H) пригоден для нагревания воды до температуры приблизительно 88-96°C, то есть до температуры, подходящей для экстрагирования напитка.
Распределительный клапан (V1) расположен в раздаточном модуле (1), чтобы разрешать или прерывать подачу воды из водяной системы (9) в питающий канал (11) раздаточного модуля. Распределительный клапан (V1) представляет собой трехходовой электрический клапан и связан с тремя трубками:
- входной трубкой (90), сообщающейся с водяной системой (9),
- выходной трубкой (91), сообщающейся с питающим каналом (11), и
- трубкой (92) слива, сообщающейся со сливом (93).
Во время экстрагирования напитка, распределительный клапан (V1) разрешает сообщение между входной трубкой (90) и выходной трубкой (91) и прерывает сообщение с трубкой (92) слива. Когда операция экстрагирования закончена, распределительный клапан (V1) разрешает сообщение между выходной трубкой (91) и трубкой (92) слива и прерывает сообщение с входной трубкой (90). Ввиду вышеизложенного, когда экстрагирование закончено, вода, которая остается между дозой кофе и раздаточным модулем (1), сливается, чтобы таким способом сбросить давление в этой области раздаточного модуля и снять держатель (7) фильтра, предотвращая течь воды под высоким давлением, подаваемой водяной системой (9).
Между консолью (10) и узлом (2) крепления расположен цилиндр (3). Болты (B) проходят сквозь узел (2) крепления и цилиндр (3), чтобы прижимать узел (2) крепления к цилиндру, а цилиндр (3) к консоли (10) раздаточного модуля.
В цилиндре (3) установлен с возможностью скольжения в вертикальном направлении поршень (4). Поршень (4) перемещается средством (A) приведения в действие (см. фиг. 7).
Как показано на фиг. 2A, цилиндр (3) имеет цилиндрическую камеру (30) с вертикальной осью. Кольцевая стенка (35) расположена коаксиально в камере (30), таким образом разграничивая внутреннюю камеру (30a) цилиндрической формы и периферийную камеру (30b) кольцевой формы.
Цилиндр (3) имеет питающий канал (31), сообщающийся с внутренней камерой (30a) и подходящий для сообщения с питающим каналом (11) консоли раздаточного модуля. Питающий канал (31) цилиндра проходит вертикально и расположен около оси цилиндра.
Поршень (4) имеет кольцевое седло (45), открытое вверх и пригодное для приема кольцевой стенки (35) из цилиндра. У поршня (4) имеется внешнее уплотнительное кольцо (40), расположенное на боковом краю поршня, и внутренние уплотнительные кольца (41), расположенные в кольцевом седле (45) поршня, чтобы таким образом плотно разделять внутреннюю камеру (30a) и периферийную камеру (30b).
В поршне (4) имеется питающий канал (42), расположенный соосно с питающим каналом (31) цилиндра. Питающий канал (42) поршня проходит вертикально.
Поршень (4) имеет распределительную головку (5), включающую в себя камеру (50) коллектора, сообщающуюся с питающим каналом (42) поршня, и выходные каналы (51, 52), сообщающиеся с камерой (50) коллектора. В иллюстративных целях выходные каналы распределительной головки включают в себя центральный выходной канал (51) и множество периферийных выходных каналов (52).
Уплотнение (6) расположено по периферии распределительной головки (5) поршня.
По меньшей мере один шток (8) выступает из верхней части поршня (4). На фиг. 3 и 3A показаны два штока. Каждый шток (8) проходит с возможностью скольжения сквозь цилиндр (3) и консоль (10) раздаточного модуля таким образом, чтобы выступать из верхней части консоли (10) раздаточного модуля. С учетом вышеизложенного, цилиндр (3) и консоль (10) имеют отверстия (38, 18), в которых с возможностью скольжения установлены штоки (8) поршня.
На каждом штоке (8) выше консоли (10) установлена пружина (M). Пружина (M) расположена между консолью (10) и гайкой (80), установленный в верхней части штока (8), чтобы таким образом выдвигать поршень (4) вверх вместе с цилиндром (3), как это показано на фиг. 2 и 3.
Держатель (7) фильтра содержит контейнер (70), который в целом имеет форму цилиндрической чашки, пригодную для удержания порошка кофе. Контейнер (70) имеет дно с выходным каналом (71), связанным с выходным носиком (72) для вытекания жидкого кофе. Ручка (73) выступает радиально от контейнера (70).
Как показано на фиг. 3, контейнер (70) держателя фильтра имеет боковые выступы (74), которые продолжаются радиально наружу в ортогональном направлении относительно ручки (73).
Узел (2) крепления имеет посадочное место (20), подходящее для приема контейнера (70) держателя фильтра. Посадочное место (20) открыто сверху для ввода поршня (4), открыто снизу для вставки выходного носика (72) держателя фильтра и открыто спереди для вставки держателя (7) фильтра исключительно посредством последовательного перемещения без какого-либо вращения.
Посадочное место (20) узла крепления имеет две линейных направляющих (21) с C-образной секцией, в которой скользят боковые выступы (74) держателя фильтра. В посадочном месте (20) узла крепления может располагаться средство обнаружения положения (не показанное на чертежах), чтобы обнаруживать момент, когда держатель фильтра достигает положения упора, в котором поршень (4) находится над контейнером (70) держателя фильтра. Средство обнаружения положения является не обязательным элементом.
В предпочтительном варианте осуществления средство (A) приведения в действие может представлять собой систему (100) поддержания избыточного давления гидравлического или пневматического типа. Очевидно, что средство (A) приведения в действие может также представлять собой электрический или электромагнитный привод.
Если средство (A) приведения в действие представляет собой систему (100) поддержания избыточного давления, то цилиндр (3) содержит нагнетательные каналы (32), расположенные вертикально и периферийно относительно питающего канала (31). Нагнетательные каналы (32) сообщаются с периферийной камерой (30b).
В цилиндре (3) имеется вентиляционный канал (36), проходящий вертикально в кольцевой стенке (35).
Как показано на фиг. 3 и 3A, на консоли (10) устанавливают по меньшей мере один фитинговый элемент (C1, C2) для входа/выхода жидкости, который сообщается с нагнетательными каналами (32) посредством системы каналов, выполненных в консоли (10) и в цилиндре.
Как показано на чертежах, имеется два фитинговых элемента (C1, C2), сообщающиеся с двумя каналами (13, 14), выполненными в консоли (10), и с кольцевым каналом (34) цилиндра, который сообщается с нагнетательными каналами (32) цилиндра.
Фитинговые элементы (C1, C2) связаны с системой (100) поддержания избыточного давления гидравлического или пневматического типа, чтобы повышать давление в периферийной камере (30b) цилиндра.
Как показано на фиг. 7, система (100) поддержания избыточного давления может включать в себя нагнетательный насос (P2) и нагнетательный клапан (V2).
Нагнетательный клапан (V2) представляет собой трехходовой электрический клапан и связан с тремя трубками:
- входной трубкой (94), сообщающейся с системой (100) поддержания избыточного давления;
- выходной трубкой (95), сообщающейся с фитинговыми элементами (C1, C2), и
- трубкой (92) слива, сообщающейся со сливом (93).
Когда необходимо поднять давление в периферийной камере (30b), разрешают сообщение между входной трубкой (94) и выходной трубкой (95) нагнетательного клапана. Когда необходимо сбросить давление в периферийной камере (30b), разрешают сообщение между выходной трубкой (95) и трубкой (96) слива нагнетательного клапана.
В предпочтительном варианте осуществления нагнетательный насос (P2) соединен с резервуаром кофеварки и подает холодную воду под давлением приблизительно 10-11 бар.
Программа кофеварки может быть составлена таким образом, что при нажатии оператором кнопки выдачи кофе, нагнетательный насос (P2) начинает работать раньше питающего насоса (P1). С учетом вышеизложенного, поршень (4) перемещается вниз, и происходит выдача горячей воды под давлением.
Очевидно, что кофеварка может оснащаться двумя отдельными кнопками: первой кнопкой для приведения в действие нагнетательного насоса (P2) и второй кнопкой для приведения в действие питающего насоса (P1). В таком случае оператор последовательно нажимает на первую и вторую кнопки.
В альтернативном варианте осуществления система (100) поддержания избыточного давления может использовать питающий насос (P1). В таком случае, входную трубку (94) нагнетательного клапана (V2) соединяют ниже по потоку с питающим насосом (P1), а выше по потоку – с нагревателем (H). Таким образом, когда пользователь нажимает на кнопку выдачи кофе, питающий насос (P1) подает воду под давлением к нагнетательному клапану (V2) и к распределительному клапану (V1). Однако вода, направленная к раздаточному клапану (V1), задерживается из-за прохождения через нагреватель (H). Поэтому, сначала вода под давлением проходит через нагнетательный клапан (V2), перемещая поршень (4) вниз, а затем проходит через распределительный клапан (V1), выдавая горячую воду под давлением из распределительной головки (5) поршня. Ввиду вышеизложенного, оператор использует только одну кнопку, которая представляет собой кнопку выдачи кофе.
Работа предлагаемой в настоящей полезной модели кофеварки описывается ниже.
Первоначально, поршень (4) находится в нерабочем, втянутом положении, как это показано на фиг. 1, 2, и 3. Оператор вставляет держатель (7) фильтра в посадочное место (20) узла крепления исключительно посредством его последовательного перемещения вперед без какого-либо вращения. Как показано на фиг. 1, 2, и 3, уплотнение (6) поршня отстоит от верхней границы контейнера (70) держателя фильтра.
Затем оператор нажимает на кнопку выдачи кофе. Если датчик положения обнаруживает, что держатель фильтра достиг положения упора, датчик положения посылает команду подтверждения в систему (100) поддержания избыточного давления, чтобы поднять давление в периферийной камере (30b) цилиндра.
Затем жидкость под давлением проходит через нагнетательный клапан (V2), входит в фитинговые элементы (C1, C2) и достигает периферийной камеры (30b) цилиндра, выдвигая поршень (4) вниз, так что уплотнение (6) поршня плотно соединяется с верхней границей контейнера (70) держателя фильтра, создавая водонепроницаемую камеру между контейнером держателя фильтра и распределительной головкой (5) поршня, как это показано в фиг. 4, 5, и 6. Пружины (M) сжимаются и нагружаются во время нисходящего хода поршня (4).
Затем происходит распределение горячей воды под давлением, чтобы экстрагировать кофе. Горячая вода под давлением проходит через распределительный клапан (V1), питающие каналы (11, 31) консоли (10) и цилиндра (3) и достигает внутренней камеры (30a) между поршнем и цилиндром.
Из внутренней камеры (30a) горячая вода под давлением входит в питающий канал (42) поршня, достигает распределительной головки (5) поршня и вытекает из каналов (51, 52) распределительной головки, чтобы таким образом смачивать порошок кофе в контейнере (70) держателя фильтра. После чего жидкий кофе вытекает из выходного носика (72) держателя фильтра.
Когда экстрагирование кофе закончено, распределительный клапан (V1) закрывает входную трубку и открывает трубку слива, чтобы сбросить давление в камере между контейнером держателя фильтра и поршнем.
Нагнетательный клапан (V2) закрывает входную трубку и открывает трубку слива, чтобы сбросить давление в периферийной камере (30b) цилиндра. С учетом вышеизложенного, держатель фильтра (7) может быть извлечен из посадочного места (20) узла крепления.
Пружины (M) разгружаются, поднимая поршень (4), так что поршень (4) возвращается в нерабочее, втянутое положение, показанное на фиг. 1, 2, и 3.
Предлагаемой в настоящей полезной модели кофеваркой можно управлять также без датчика положения. Контейнер (70) держателя фильтра вставляют в посадочное место (20) узла крепления. Затем, нажимая кнопку выдачи кофе, начинают подъем давления в периферийной камере (30b) цилиндра, и поршень (4) перемещается вниз. Если держатель фильтра не вставлен или если он вставлен неправильно, система поддержания избыточного давления перемещает поршень (4) вниз, не нанося ущерба распределительному модулю или оператору. Если держатель фильтра отсутствует, вода вытекает из распределительной головки (5) поршня и сливается в сливной поддон, находящийся под раздаточным модулем. Если держатель фильтра (7) неправильно вставлен в узел (2) крепления, вода вытекает из уплотнения (6) поршня и сливается в сливной поддон.
К рассмотренному варианту осуществления полезной модели могут быть добавлены многочисленные эквивалентные варианты осуществления и выполнены модификации, очевидные специалисту в данной области техники, которые в любом случае попадают в рамки объема полезной модели, определяемого прилагаемой формулой полезной модели.