УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА С КОНФИГУРАЦИЕЙ ДЛЯ ЭКСТРАКЦИИ НЕОДНОРОДНЫХ ИНГРЕДИЕНТОВ
BEVERAGE PREPARATION DEVICE WITH CONFIGURATION FOR EXTRACTION OF NON-HOMOGENEOUS INGREDIENTS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройствам для приготовления напитка, обеспеченных определенной схемой экстракции, например к устройствам, в которых применяют капсулы с ингредиентом приготовляемого напитка.
В целях настоящего описания подразумевается, что термин «напиток» включает любое жидкое вещество, потребляемое человеком, такое как чай, кофе, горячий или холодный шоколад, молоко, суп, детское питание и т.п. Под «капсулой» подразумевается сосуд, включающий любой предварительно разделенный на порции ингредиент напитка, например ингредиент, придающий вкус или аромат, в упаковке из любого материала, в частности воздухонепроницаемой упаковке, например, из пластика или алюминия, в перерабатываемых и/или биоразлагаемых упаковках, с любой формой и структурой, включая мягкие контейнеры или жесткие картриджи, в которых содержится ингредиент. Капсула может содержать некоторое количество ингредиента для приготовления одной порции напитка или множества порций напитка.
Уровень техники
Широко известен способ приготовления напитка путем экстракции экстрагируемого ингредиента (в частности, завариваемого ингредиента, например обжаренного и молотого кофе и/или чая), в частности, из порционного контейнера (например, капсулы, таблетки или саше).
В EP0512468 описана капсула с чашеобразным корпусом и разрываемой мембраной выходного отверстия для напитка. Мембрана, как правило, представляет собой тонкую алюминиевую мембрану, которую разрывают относительно разрывной экстракционной пластины устройства для экстракции напитка, такого как устройство, описанное в EP0512470.
Изобретение EP0512470 относится к системе экстракции кофе с помощью блока экстракции напитка с разрывающей экстракционной пластиной, содержащей множество выступающих элементов и каналов между ними (такая пластина в виде проточной решетки называется «рельефным элементом»), причем блок выполнен с возможностью приема герметичной капсулы, подачи воды под давлением через инжектор внутрь капсулы, деформации мембраны выходного отверстия или крышки (например, алюминиевой мембраны) и ее разрыва под действием давления жидкости, возрастающего в капсуле, для обеспечения высвобождения напитка из капсулы.
В EP0602203 описано герметичное гибкое саше в форме отдельной части, выполненной с возможностью выполнения экстракции под давлением и содержащей по меньшей мере одно порошкообразное вещество для приготовления напитка, такого как обжаренный и молотый кофе; причем саше содержит два идентичных гибких листа круглой, овальной или многоугольной формы, между которыми предусмотрено пространство для вещества и которые герметично прикреплены по периферии таким образом, что саше является, по существу, симметричным по отношению к плоскости герметизации, при этом саше открывают путем повышения давления в саше при подаче экстрагента.
Изобретение EP0870457 относится к блоку экстракции, аналогичному представленному в изобретении EP0512470, но выполненному с возможностью использования герметически закрытых саше с кофе, представленных в изобретении EP0602203. Указанное устройство содержит верхний элемент, содержащий средство, выполненное с возможностью перфорации верхней поверхности саше и обеспечения введения воды в саше, нижний элемент, содержащий приемную часть для размещения капсулы, а также выступающие и полые участки; причем поверхность экстракции саше постепенно перемещается относительно выступающих и полых участков; при этом поверхность экстракции разрывается во множестве точек по траектории, определяемой местоположениями выступающих и полых участков с достижением напряжения разрыва материала в этих точках, что обеспечивает вытекание жидкости после экстракции. Нижний участок, как правило, содержит проточные отверстия, выполненные с возможностью протекания через них напитка. Выступающие и полые участки предпочтительно имеют форму усеченных пирамид, разделенных сетью каналов.
Таким образом, в удобных системах экстракции напитка предшествующего уровня техники используют сменную капсулу (например, капсулу из жесткого материала, саше или таблетку из гибкого материала), содержащую разрываемую мембрану (например, тонкую алюминиевую фольгу) выходного отверстия для напитка, которая может быть разорвана только при достаточной деформации такой мембраны под действием выступающих элементов разрывной пластины. Как правило, разрыв мембраны происходит у краев выступающих элементов, которые обычно представляют собой множество небольших усеченных пирамид или прямолинейных ребер. В результате разрыва вдоль ребер выступающих элементов образуются небольшие отверстия. Эти отверстия относительно небольшие (например, 0,1–1,0 мм в длину и 0,1–0,3 мм в ширину), и, как правило, мембрана выходного отверстия по меньшей мере частично соответствует верхней и лицевой стороне выступающих элементов, вследствие чего площадь проточных отверстий будет даже меньше. Из-за этого падение давления на данной поверхности взаимодействия будет относительно высоким. Кроме того, на указанной ограниченной поверхности взаимодействия происходит фильтрация частиц напитка, что является преимуществом, поскольку нет необходимости предусматривать дополнительный фильтр внутри капсулы. Таким образом, указанная геометрия поверхности экстракции соответствует так называемой геометрии экстракционной пластины с выступающими элементами в данной заявке. Затем происходит сбор потока напитка в каналах и его выпускание через небольшие отверстия с точно определенными размерами в каналах.
В известной системе расход и давление определяются собственными свойствами капсулы и производительностью насоса.
Противодавление сильно зависит от степени уплотнения молотого кофе в капсуле. Для одной и той же смеси сортов кофе давление может изменяться очень сильно. В частности, для определенных смесей кофе, особенно с малым размером частиц, давление может меняться от 0,5 до 1,5 МПа (от 5 до 15 бар).
Несмотря на то что область экстракции ингредиента, например, в капсуле и/или экстракционной камере, обычно симметрична вдоль общего направления потока (что упрощает обработку ингредиента), может быть предпочтительным формирование направленной траектории потока в процессе экстракции, то есть такой, которая позволяет получать, или усиливать, или ослаблять определенные эффекты экстракции, например образование крема или насыщенность экстракции.
Раскрытие изобретения
Изобретение относится к устройству для приготовления напитка. Устройство для приготовления напитка может быть предназначено для бытовой или промышленной эксплуатации. Это устройство может быть предназначено для приготовления кофе, чая, шоколада, какао, молока, супа, детского питания и т.д.
Приготовление напитка обычно включает смешивание множества ингредиентов напитка, например воды и сухого молока, и/или настаивание ингредиента напитка, например настаивание молотого кофе или чая, с использованием воды. Один или более таких ингредиентов могут поступать в виде сыпучего и/или агломерированного порошка и/или в жидком виде, в частности в виде концентрата. Для получения напитка такой ингредиент можно смешивать с жидкостью-носителем или жидкостью-разбавителем, например водой.
Как правило, приготовление и выдача предварительно заданного количества напитка, соответствующего порции (например, одной порции), происходит по запросу пользователя. Объем такой порции может находиться в диапазоне от 25 до 200 мл и даже до 300 или 400 мл, например объем для наполнения чашки (в зависимости от типа напитка). Напитки для приготовления и выдачи могут быть выбраны из кофе ристретто, эспрессо, лунго, капучино, латте макиато, латте, американо, чая и т.п. В частности, кофемашина может быть выполнена с возможностью выдачи эспрессо, например, с регулируемым объемом от 20 до 60 мл на порцию, и/или выдачи лунго, например, с объемом в диапазоне от 70 до 150 мл на порцию.
Изобретение относится к устройству для приготовления напитка из ингредиента. Устройство включает блок экстракции.
Блок экстракции включает посадочное место для экстракции ингредиента, такое как посадочное место, ограничивающее камеру для ингредиентов, и/или посадочное место для установки ингредиента, подаваемого внутри капсулы, на посадочное место. Подходящее посадочное место для капсулы может иметь форму камеры для капсулы.
Таким образом, в одном возможном варианте осуществления напиток может быть приготовлен из капсулы, содержащей ингредиент напитка. Капсула может относиться к типу, описанному выше в разделе «Область применения изобретения», и/или капсула может включать ингредиент, описанный в том же разделе.
В капсуле может быть предусмотрен корпус капсулы, например, по существу, прямой или конический корпус. Капсула может иметь круговой периферийный кольцевой фланец, например гибкий или жесткий фланец, проходящий от периферийной части, например края или поверхности, корпуса капсулы. В капсуле может быть обеспечена мембрана выходного отверстия. Капсула может содержать вкусоароматический ингредиент для приготовления чая, кофе, горячего шоколада, холодного шоколада, молока, супа или детского питания.
Примеры посадочных мест для экстракции ингредиента, например экстракционных камер, описаны в EP 1767129, WO 2012/025258, WO 2012/025259, WO 2013/127476, WO 2014/056641, WO 2014/096122, WO 2014/096123, WO 2015/155144 и WO 2015/155145.
Блок экстракции, например посадочное место, может быть выполнен с возможностью экстракции ингредиента, не подаваемого в внутри капсулы на посадочное место, например подаваемого насыпного ингредиента или агломерированного или прессованного ингредиента без капсулы.
В блоке экстракции предусмотрен механизм ввода для направления воды в посадочное место и механизм выдачи для направления напитка из посадочного места. Механизм выдачи включает в себя поверхность, ограничивающую расположенную ниже по потоку часть посадочного места.
Поверхность образована верхней частью и нижней частью, причем части разделены, по существу, горизонтальной физической или условной разделительной линией, которая проходит между верхним концом и нижним концом поверхности. Как правило, такие части, по существу, примыкают друг к другу. Например, части проходят в той же плоскости или, по существу, параллельны и слегка смещены, например, на расстояние, не превышающее 2, или 3, или 4 мм.
В механизме выдачи поверхность может быть выполнена с разделительной линией в горизонтальной ориентации или в другой ориентации, т.е. под углом к горизонтали, относительно устройства в ориентации выдачи напитка. Аналогичным образом в механизме выдачи поверхность может быть выполнена так, что ее верхняя часть находится наверху, а нижняя часть находится внизу, или в перевернутом положении, или под углом по отношению к устройству в ориентации выдачи напитка.
Верхняя часть сформирована за счет верхнего канала оттока и верхней непроницаемой части, отделяющей верхний канал оттока. Для верхней части определено отношение верхней площади поверхности, пересекающей нисходящее направление потока в посадочном месте: площадь поверхности верхнего канала оттока к площади поверхности верхней непроницаемой части. Такое отношение верхней площади поверхности определяет верхнее значение проницаемости верхней части.
Нижняя часть сформирована за счет нижнего канала оттока и нижней непроницаемой части, отделяющей нижний канал оттока. Для нижней части определено отношение нижней площади поверхности, пересекающей нисходящее направление потока в посадочном месте: площадь поверхности нижнего канала оттока к площади поверхности нижней непроницаемой части. Такое отношение нижней площади поверхности определяет нижнее значение проницаемости нижней части.
Верхнее и нижнее значения проницаемости в каждом случае могут меняться в диапазоне от приблизительно 0 до бесконечности.
Верхний и нижний каналы оттока, как правило, выполнены с возможностью направления напитка в зону выдачи напитка.
Устройство может иметь конструкцию ограничителя капель между (верхним и нижним) каналами оттока и зоной выдачи напитка. Примеры ограничителя капель описаны в WO 2006/050769, WO 2012/072758, WO 2013/127907, WO 2016/050657, WO 2016/083488, WO 2018/069266 и EP2017208722.3.
Зона выдачи может быть ограничена опорой для поддерживания емкости пользователя, например чашки или кружки. Например, опора представляет собой удерживающую конструкцию, соединенную с внешним корпусом устройства и/или рамой устройства, или удерживающая конструкция находится снаружи устройства, например, само устройство расположено с возможностью выдачи напитка. Как правило, внешняя удерживающая конструкция имеет, по существу, горизонтальную поверхность для установки такого устройства, причем конструкция представляет собой, например, стол или полку.
Опора для емкости пользователя может быть: связана с каплесборником, например с каплесборником, поддерживающим опору; и/или выполнена с возможностью перемещения относительно корпуса по вертикали под отверстием и/или на удалении под отверстием для выдачи для обеспечения возможности установки емкости пользователя различной высоты под отверстием.
Примеры подходящих подставок для емкости описаны в EP 0 549 887, EP 1 440 639, EP 1 731 065, EP 1 867 260, US 5,161,455, US 5,353,692, WO 2009/074557, WO 2009/074559, WO 2009/135869, WO 2011/154492, WO 2012/007313, WO 2013/186339, EP 2014198710, EP 2014198712 и EP 2014198715.
Поверхность характеризуется общим соотношением отношения площади верхней поверхности (например, верхнее значение проницаемости) и отношения площади нижней поверхности (например, нижнее значение проницаемости), которое больше или меньше 1, например больше 3 или меньше 0,3, например больше 10 или меньше 0,1, например больше 100 или меньше 0,01.
Когда значение проницаемости для верхней части поверхности больше значения проницаемости для нижней части поверхности, поток воды предпочтительно окажется на верхней части посадочного места. Если посадочное место лишь частично заполнено ингредиентом, например, при использовании частично заполненной капсулы, часть воды, протекающей через посадочное место, не контактирует или лишь незначительно контактирует с ингредиентом, содержащимся в посадочном месте. Поэтому полученный напиток оказывается менее концентрированным. Более того, когда экстракция представляет собой процесс настаивания, например, чая или кофе, для разбавления напитка не требуется расходование (за счет избыточной экстракции) ингредиента с возможным растворением нежелательных компонентов ингредиента. Разбавления можно добиться за счет комбинации воды, содержащей экстракты ингредиента, с водой, которая не контактировала с ингредиентом.
Когда значение проницаемости для верхней части поверхности меньше значения проницаемости для нижней части поверхности, вся вода проталкивается через ингредиент, даже если посадочное место лишь частично заполнено ингредиентом, например, при использовании лишь частично заполненной капсулы. В этом случае полученный напиток оказывается более концентрированным. Во избежание избыточной экстракции, когда экстракция представляет собой процесс настаивания, например, чая или кофе, объем воды, пропускаемой через ингредиент, должен быть ограничен, чтобы предотвратить или свести к минимуму присутствие нежелательных экстрагированных компонентов в полученном напитке.
Очевидно, что одну и ту же поверхность можно использовать для концентрированного или разбавленного процесса экстракции или, возможно, для промежуточной экстракции, за счет изменения положения и/или ориентации поверхности относительно посадочного места для экстракции с учетом ориентации выдачи напитка устройства.
Положение и/или ориентацию поверхности относительно посадочного места можно изменять в процессе экстракции ингредиента в посадочном месте и/или между двумя последовательными процессами экстракции.
Верхняя часть и нижняя часть поверхности могут определять суммарную высоту поверхности, отделяющую часть посадочного места ниже по потоку. Разделительная линия может располагаться на высоте поверхности, находящейся в диапазоне от 15% до 85%, например от 30% до 70%, например от 40 до 60% суммарной высоты.
Непроницаемая часть по меньшей мере одной из верхней части и нижней части может образовывать часть, препятствующую непрерывному потоку. Часть, препятствующая потоку, может быть выполнена с возможностью препятствования потоку напитка, вытекающего из посадочного места, например предотвращения его прохождения через часть, препятствующую потоку.
Площадь поверхности части, препятствующей потоку, которая пересекает нисходящее направление потока, может находиться в диапазоне от 25 до 75%, например от 33 до 66%, например от 40 до 60% площади поверхности, пересекающей нисходящее направление потока поверхности.
Часть, препятствующая потоку, может представлять собой внутреннюю закрытую часть, образованную непроницаемой частью поверхности.
Возможные детали такой препятствующей потоку части и ее реализация в конструкции устройства описаны в совместно рассматриваемой заявке EP 18214475.8.
Часть, препятствующая потоку, может представлять собой внутреннюю открытую часть поверхности, например быть обеспеченной по меньшей мере одним сквозным отверстием, которое закрыто запирающим механизмом, например подвижным временным запирающим механизмом, закрывающим открытую часть. Запирающий механизм может располагаться: выше по потоку от внутренней открытой части, например в посадочном месте, и/или ниже по потоку от закрытой внутренней открытой части, как правило, в виде элемента манжеты или пластины выше или ниже по потоку; и/или в отверстиях внутренней открытой части, например, в виде наполнителя.
Механизм выдачи может включать ограничитель потока, расположенный относительно поверхности с возможностью перемещения между положением стандартного потока и положением уменьшенного потока, при котором площадь поверхности, пересекающей нисходящее направление потока верхнего и/или нижнего каналов оттока, уменьшена по сравнению с положением стандартного потока за счет блокирования части верхнего и/или нижнего каналов оттока. Блокированные верхний и/или нижний каналы оттока могут быть частично или полностью закрыты в положении уменьшенного потока.
Ограничитель может иметь упруго деформируемую поверхность, выполненную с возможностью регулирования уровня ограничения за счет давления, приложенного ограничителем к поверхности.
Ограничитель может иметь один или более выступающих элементов, выполненных с возможностью вхождения в верхний и/или нижний каналы оттока.
Ограничитель может иметь ту или иную или верхнюю поверхность, которая: ограничена разделением так, что часть верхнего и/или нижнего каналов оттока остается незапертой в положении уменьшенного потока; или которая проходит поверх всех верхних и/или нижних каналов оттока.
Ограничитель может иметь множество индивидуально располагаемых отдельных частей, каждая из которых выполнена с возможностью перекрытия только части верхнего и/или нижнего каналов оттока в положении уменьшенного потока.
Ограничитель может иметь исполнительный элемент, приводимый в действие вручную или автоматически, например с помощью оснащенного двигателем активатора.
Возможные детали такого (-их) ограничителя (-ей) и его/их реализации в конструкции устройства можно найти в совместно рассматриваемой заявке ЕР 18214451.9.
Верхняя часть и нижняя часть могут быть выполнены с возможностью размещения в различных положениях относительно посадочного места, например с возможностью поворота вокруг нисходящего направления потока, чтобы регулировать направление потока воды через ингредиент, когда он установлен в посадочном месте, в зависимости от положения проточной части.
Когда верхняя часть и нижняя часть оказываются в другом положении, разделительная линия, как правило, соответствует такому положению.
Поверхность может быть выполнена в виде стенки, формирующей направляющую напиток конструкцию, например в виде пластинчатого или листового элемента, через которую проходят каналы оттока. По меньшей мере один из каналов оттока может быть сформирован по меньшей мере одним из: одного или более сквозных отверстий; сетчатой конструкции; перфорированной конструкции; и пористой конструкции, проходящей через стенку.
Каналы оттока могут быть выполнены с возможностью направления общего потока напитка из посадочного места через общий направляющий вход со стороны стенки с посадочным местом через стенку и из общего направляющего выхода стенки в зону выдачи через выходное отверстие для напитка, такую как зону выдачи, определяемую опорой для поддержания емкости пользователя. Стенка может быть связана с устройством управления потоком, выполненным с возможностью регулирования потока напитка, направляемого по каналам оттока.
Устройство управления потоком может иметь блокирующий участок, такой как участок, который по меньшей мере, по существу, непроницаем для напитка, проходящий смежно со стенкой, чтобы блокировать по меньшей мере часть общего направляющего входа и/или выхода для предотвращения или ограничения прохождения напитка через такой заблокированный направляющий участок.
Устройство управления потоком может иметь одну или более регулирующих сторон, выполненных с возможностью отделения от блокирующего участка регулируемого канала, который пропускает общий поток напитка, проходящий через незаблокированный участок общего направляющего входа и/или выхода, причем незаблокированный участок может располагаться смежно с заблокированным участком.
Блокирующий участок и регулирующая (-ие) сторона (-ы) могут быть выполнены с возможностью ручного и/или автоматического управления, например выполнены с возможностью относительного поступательного перемещения и/или вращения, на стенке, чтобы менять относительное положение и/или относительный размер и/или форму заблокированного участка и незаблокированного участка общего направляющего входа и/или выхода. Блокирующим участком и регулирующей (-ими) стороной (-ами) можно управлять на стенке с возможностью избирательного приведения в различные конфигурации с точки зрения относительного размера и/или относительного положения и/или формы, например, число таких конфигураций может составлять по меньшей мере две, например, в диапазоне от 3 до 30, например от 4 до 20 или от 5 до 10.
Регулирующая (-ие) сторона (-ы) может (могут) включать по меньшей мере одну круговую сторону, радиальную или диаметральную сторону и многоугольную сторону.
Регулирующая (-ие) сторона (-ы) может (могут) отделять регулируемый канал с формой поперечного сечения, которая соответствует по меньшей мере одной из многоугольной, криволинейной, например круглой, выпуклой и вогнутой форме, причем, например, форма представляет собой криволинейный или круговой сектор.
Дополнительные возможные детали такой препятствующей потоку части и ее реализация в конструкции устройства управления потоком описаны в совместно рассматриваемой заявке EP 18214459.2.
Посадочное место для экстракции может быть выполнено с возможностью приема капсулы с ингредиентом, обеспеченной мембраной выходного отверстия. Механизм ввода может быть связан с прокалывающим и/или режущим механизмом, выполненным с возможностью прокалывания и/или резки отверстия (-й) в штуцере подвода воды в капсулу с ингредиентом в посадочном месте для экстракции ингредиента, с тем чтобы вода, циркулирующая внутри механизма ввода, поступала в капсулу через отверстие штуцера подвода воды. Механизм выдачи может включать один или более прокалывающих и/или режущих элементов, которые выступают выше по потоку и которые выполнены с возможностью формирования выпускных отверстий для напитка в мембране выходного отверстия.
Отверстие (-я) в мембране выходного отверстия можно получать с помощью прокалывающих и/или режущих элементов: перед подачей воды в посадочное место через механизм ввода, причем, например, отверстие (-я), обеспечено (-ы) в мембране во время или после установки капсулы в посадочном месте; и/или за счет повышения давления в капсуле, вызванного подачей воды, например при давлении подачи в диапазоне от 0,5 до 2 МПа (от 5 до 20 бар), таком как от 0,8 до 1,5 МПа (от 8 до 15 бар), чтобы прижать мембрану выходного отверстия к прокалывающим и/или режущим элементам.
По меньшей мере один такой прокалывающий и/или режущий элемент может представлять собой прокалывающий и/или режущий элемент, образованный поверхностью или закрепленный на ней, такой как прокалывающий и/или режущий элемент, проходящий от смежного верхнего или нижнего канала оттока или представляющий собой часть такого канала. Например, множество таких прокалывающих и/или режущих элементов образованы поверхностью или закреплены на ней.
По меньшей мере один такой прокалывающий и/или режущий элемент может представлять собой прокалывающий и/или режущий элемент, выполненный с возможностью перемещения сквозь поверхность, например через соответствующий канал, между: выдвинутым положением, при котором подвижный прокалывающий и/или режущий элемент выступает над поверхностью в посадочное место для формирования отверстия в мембране выходного отверстия в посадочном месте под действием такого подвижного прокалывающего и/или режущего элемента; и убранным положением, при котором прокалывающий и/или режущий элемент убран из выдвинутого положения, например, из посадочного места, настолько, чтобы предотвращать формирование отверстия в мембране выходного отверстия в посадочном месте под действием такого подвижного прокалывающего и/или режущего элемента. Подвижный прокалывающий и/или режущий элемент обычно закреплен на опоре или составляет единое целое с ней, например на опоре, поддерживающей множество таких прокалывающих и/или режущих элементов, и его приводят в движение с помощью приводного элемента, например активируют с помощью ручного или автоматического, например оснащенного двигателем, активатора. Устройство может включать более одной опоры, поддерживающей один или более прокалывающих и/или режущих элементов, причем опоры, в частности, выполнены с возможностью независимого приведения в движение для обеспечения возможности прокалывания и/или разрезания различных областей мембраны выходного отверстия для различных желаемых вариантов экстракции. Устройство может включать верхнюю опору, поддерживающую прокалывающий (-ие) и/или режущий (-ие) элемент (-ы), например, связанную с верхней частью, и нижнюю опору, поддерживающую прокалывающий (-ие) и/или режущий (-ие) элемент (-ы), например, связанную с нижней частью.
Возможные детали реализации такой конструкции можно найти в совместно рассматриваемой заявке EP18214480.8.
По меньшей мере один такой прокалывающий и/или режущий элемент может представлять собой прокалывающий и/или режущий элемент, связанный с механизмом регулирования отверстия, выполненным с возможностью контролирования формирования отверстия в мембране выходного отверстия посредством указанного выше по меньшей мере одного прокалывающего и/или режущего элемента. Механизм регулирования отверстия может включать по меньшей мере один нейтрализующий элемент, выполненный с возможностью перемещения смежно с прокалывающим и/или режущим элементом между рабочим положением, при котором предотвращено формирование отверстия в мембране выходного отверстия прокалывающим и/или режущим элементом, и нейтральным положением, при котором прокалывающий и/или режущий элемент может формировать отверстие в мембране выходного отверстия. Прокалывающий и/или режущий элемент может выступать на поверхности в направлении выше по потоку вдоль направления отверстия, например направления отверстия, по существу, параллельного нисходящего направления потока, причем нейтрализующий элемент выполнен с возможностью перемещения между рабочим и нейтральными положениями: по меньшей мере приблизительно параллельно направлению отверстия; и/или перпендикулярно направлению отверстия.
Дополнительные возможные детали механизма регулирования отверстия и его реализация в конструкции устройства описаны в совместно рассматриваемой заявке EP 18214470.9.
Посадочное место для экстракции может быть выполнено с возможностью приема капсулы с ингредиентом, обеспеченной мембраной выходного отверстия. Механизм ввода может быть связан с прокалывающим и/или режущим механизмом, выполненным с возможностью прокалывания и/или резки отверстия (отверстий) в штуцере подвода воды в капсулу с ингредиентом в посадочном месте для экстракции ингредиента, с тем чтобы вода, циркулирующая внутри механизма ввода, поступала в капсулу через отверстие штуцера подвода воды. Поверхность может не иметь никаких прокалывающих и/или режущих элементов для прокалывания и/или резки мембраны выходного отверстия. Например, выходные отверстия для напитка обеспечены в мембране выходного отверстия: до приема капсулы в посадочном месте для экстракции, например на этапе производства капсулы или при последующей подготовке, например, в таком устройстве до установки в посадочном месте; и/или сформированы путем надрыва и/или разрушения мембраны при повышении давления в капсуле в результате подачи воды в капсулу, например для вскрытия предварительно ослабленных частей мембраны и/или приведения в движение вскрывающего мембрану элемента, находящегося внутри капсулы.
Самооткрывающиеся капсулы, например, описаны в CH 605 293 и WO 03/059778.
Вскрытие капсул прокалывающими элементами устройства на пластине, например, описано в EP 512 470 и EP 2 068 684.
Примеры подходящих смесительных блоков со смесительными камерами описаны в WO 2008/037642 и WO 2013/026843.
Поверхность может иметь по меньшей мере приблизительно дискообразную форму.
По меньшей мере одна из нижней и верхней непроницаемых частей может образовывать круговой или кольцевой сектор, например, по существу, половину диска, такой как круговой или кольцевой сектор с центром окружности, которая по меньшей мере приблизительно концентрична с круговой формой поверхности. Круговой или кольцевой сектор может проходить до кругового края круговой формы поверхности. Круговой или кольцевой сектор может иметь центральный угол в диапазоне от 60 до 300°, например от 90 до 270°, например от 120 до 240°, например от 150 до 210°.
По меньшей мере одна из нижней и верхней непроницаемых частей может формировать сегмент диска. Сегмент диска может иметь центр диска, который по меньшей мере приблизительно концентричен с формой поверхности. Сегмент диска и проточная часть могут иметь отношение площади поверхности, которое находится в диапазоне от 0,2 до 5, например от 0,5 до 2, например от 0,66 до 1,5, например от 0,75 до 1,33.
Верхний и нижний каналы оттока в сумме могут иметь общее количество сквозных отверстий: в диапазоне от 3 до 35, например от 5 до 30, например от 10 до 25; и/или при этом каждое сквозное отверстие имеет минимальный диаметр, проходящий перпендикулярно направлению оттока напитка вдоль отверстия, в диапазоне от приблизительно 0,1 до 1 мм, например от 0,3 до 0,8 мм, например от 0,4 до 0,6 мм.
Сквозные отверстия могут иметь одинаковые размеры или разные размеры.
Посадочное место для экстракции может быть ограничено первой частью и второй частью, которые выполнены с возможностью относительного перемещения между: открытым положением для вставки ингредиента, например, в указанной выше капсуле, в посадочное место для экстракции и/или для извлечения такого ингредиента из посадочного места; и закрытым положением для экстракции ингредиента на посадочном месте.
Первая и вторая части могут быть выполнены с возможностью расположения поверхности на первой части и размещения механизма ввода на второй части.
В случае применения закрытых капсул первая и вторая части могут включать приспособления для вскрытия капсулы, такие как лезвия и/или прокалывающий инструмент, например пластину с прокалывающим профилем, например известную среди устройств Nespresso™ или описанную в ЕР 0 512 470, ЕР 2 068 684 и WO 2014/076041, а также в источниках, процитированных в этих документах.
Первая и вторая части могут быть выполнены с возможностью относительного перемещения первой и второй частей с помощью исполнительного механизма, такого как ручка для пользователя или электрический двигатель, например с помощью исполнительного механизма, соединенного с по меньшей мере одной из первой и второй частей посредством передачи, такой как одна или более из шестерен, ремней, кулачков и кулачковых следящих элементов, рычагов и/или гидравлических передач. Таким электрическим двигателем можно управлять с помощью блока управления для контроля механизма подачи воды, такого как блок, содержащий устройство обработки, например контроллер и/или пользовательский интерфейс.
Примеры электрических двигателей, используемых для приведения в движение таких первой и второй частей, описаны в EP 1767129, WO 2012/025258, WO 2012/025259, WO 2013/127476, WO 2014/056641, WO 2014/096122, WO 2014/096123, WO 2015/155144 и WO 2015/155145.
Одна из первой и второй частей может быть неподвижной относительно внешнего корпуса устройства, а другая из первой и второй частей может быть выполнена с возможностью перемещения относительно внешнего корпуса устройства.
Примеры подходящих конструкций первой и второй частей описаны в WO 2005/004683, WO2007/135136, WO 2009/043630, WO 2017/037212, WO 2017/037215, PCT/EP18/064138 и PCT/EP18/064141.
Механизм ввода может быть соединен по текучей среде с механизмом подачи воды посредством направляющей для воды.
Примеры подходящих конструкций первой и второй частей описаны в WO 2005/004683, WO2007/135136, WO 2009/043630, WO 2017/037212, WO 2017/037215, PCT/EP18/064138 и PCT/EP18/064141.
Механизм подачи воды может включать по меньшей мере одно из: источника воды для подачи воды в механизм ввода, такого как бак для воды и/или соединитель с внешней линией подачи воды; подающего воду устройства для подачи воды в механизм ввода, такого как насос; и теплового кондиционера, такого как нагреватель и/или охладитель, для теплового кондиционирования воды, подаваемой или предназначенной для подачи в механизм ввода, например теплового кондиционера для потока воды или теплового кондиционера для накопителя воды.
Тепловой кондиционер может представлять собой бойлер, или термоблок, или проточный нагреватель (ODH), например тип ODH, описанный в EP 1 253 844, EP 1 380 243 и EP 1 809 151.
Примеры насосов и их применения в устройствах для приготовления напитков описаны в WO 2009/150030, WO 2010/108700, WO 2011/107574 и WO 2013/098173.
Механизм подачи воды может быть связан с тем или иным или указанным выше блоком управления для контроля механизма подачи воды, таким как блок, включающий устройство обработки, например контроллер и/или пользовательский интерфейс.
Посадочное место может быть соединено с каналом введения неэкстрагированного ингредиента, например проходящим снаружи такого устройства, и/или каналом извлечения экстрагируемого ингредиента, например, к сборнику отходов ингредиента. По меньшей мере один из каналов может быть связан с направляющими, такими как рейки или канавки, для объединения с указанной выше капсулой и ее направления вдоль канала к посадочному месту и/или от него, и/или со стопором для фиксации капсулы приблизительно на уровне посадочного места.
Примеры сборников отходов ингредиента описаны в EP 1867260, WO 2009/074559, WO 2009/135869, WO 2010/128109, WO 2011/086087, WO 2011/086088, WO 2017/118713, WO 2017/148965 и EP 2018156589.
Канал ввода (при наличии) может быть связан с заслонкой для ингредиента, такой как затвор, или дверца, или крышка, чтобы избирательным образом обеспечивать и предотвращать прохождение ингредиента по каналу. Подробные сведения о подходящих заслонках для ингредиента, таких как ингредиент, подаваемый в капсуле, описаны в WO 2012/126971, WO 2014/056641, WO 2014/056642 и WO 2015/086371.
Взаимодействие между первой и второй частями (и необязательно каналом для перекачивания) и капсулой с ингредиентом может относиться к типу, описанному в WO 2005/004683, WO 2007/135135, WO 2007/135136, WO 2008/037642 и WO 2013/026856.
Блок управления при использовании может иметь схему управления, например схему управления для контроля того или иного или указанного выше устройства для подачи жидкости и/или того или иного или указанного выше теплового кондиционера. Схема управления может включать микроконтроллер и/или микропроцессор.
Блок управления может содержать датчик ингредиента, такой как датчик капсулы с ингредиентом.
Подробная информация о подходящих датчиках капсулы описана в WO 2012/123440, WO 2014/147128, WO 2015/173285, WO 2015/173289, WO 2015/173292, WO 2016/005352, WO 2016/005417, PCT/EP18/065613, EP3275345 и EP3275346.
В блок управления может быть встроен пользовательский интерфейс, такой как пользовательский интерфейс, связанный с той или иной или указанной выше схемой управления. Таким пользовательским интерфейсом может быть пользовательский интерфейс известного типа, например, описанный в WO 2010/037806, WO 2011/020779, WO 2016/083485, WO 2017/037215 и PCT/EP18/064138.
Блок управления может иметь датчик для регистрации наличия емкости пользователя, например чашки или кружки, в той или иной или в указанной выше зоне, в которую выдается напиток из линии обработки напитка. Такая конфигурация, например, описана в WO 2018/046400.
Изобретение также относится к применению ингредиента, такого как ингредиент, содержащийся в указанной выше капсуле, для экстракции в устройстве, как описано выше. Ингредиент может быть выбран из по меньшей мере одного из чая, кофе и какао.
Давление, как правило, измеряют ниже по потоку относительно насоса и выше по потоку относительно штуцера подвода воды, например в жидкостной линии между штуцером подвода воды и насосом. Давление в экстракционной камере или в капсуле может быть снижено по сравнению с таким измеренным давлением при наличии обратного клапана, например, на штуцере подвода воды впрыскивающей части, и/или дросселирующих устройств, установленных в штуцере подвода воды впрыскивающей части, или с помощью прокалывающих элементов, встроенных в стенку для введения капсулы, и/или ингредиентами в капсуле, и/или другими препятствиями.
Краткое описание чертежей
Ниже приводится описание изобретения со ссылками на схематичные графические материалы, на которых:
на фиг. 1 представлен вариант осуществления части устройства для приготовления напитка в соответствии с изобретением, часть которого изображена схематически;
на фиг. 2 приведен вид в поперечном сечении блока экстракции устройства, представленного на фиг. 1, причем капсула с ингредиентом находится в процессе введения в посадочное место блока;
на фиг. 3 представлен вид в поперечном сечении блока экстракции, приведенного на фиг. 2, причем капсула с ингредиентом находится в посадочном месте и готова к экстракции;
на фиг. 4–6 показан пример осуществления в соответствии с изобретением нижней по потоку части блока экстракции с определенной разделительной поверхностью посадочного места, имеющей верхнюю часть с более низкой проницаемостью и нижнюю часть с более высокой проницаемостью, причем поверхность перевернута вниз, а прокалывающие и/или режущие элементы сформированы поверхностью или закреплены на ней;
на фиг. 7 и 8 приводятся виды в поперечном сечении в горизонтальной проекции (сверху) другого примера осуществления разделительной поверхности посадочного места, на которой прокалывающие и/или режущие элементы выполнены с возможностью перемещения сквозь поверхность, при этом поверхность также обеспечена дополнительными прокалывающими и/или режущими элементами, которые образованы поверхностью или закреплены на ней;
на фиг. 9 и 10 представлены дополнительные примеры осуществления части механизма выдачи, а именно, ограничители, сформованные с возможностью полного (фиг. 10) или частичного (фиг. 9) закрытия верхнего и нижнего каналов оттока;
на фиг. 11 и 12 показаны примеры ограничителей в комбинации с верхними и нижними каналами оттока, причем ограничитель показан в положении стандартного потока на фиг. 11, а на фиг. 12 ограничитель представлен в положении уменьшенного потока;
на фиг. 13 и 14 приведен еще один пример осуществления части механизма выдачи, а именно, устройство управления потоком, которое выполнено с возможностью управления потоком или напитком, направляемыми по каналам оттока, причем такое устройство регулирования потока показано в относительной конфигурации с минимальной блокировкой на фиг. 14, а на фиг. 13 такое устройство показано в конфигурации с промежуточной блокировкой;
на фиг. 15–17 приведен еще один дополнительный пример осуществления части механизма выдачи, а именно, поверхности с прокалывающими и/или режущими элементами, связанными с механизмом регулирования отверстия, которое на фиг. 16 находится в нейтральном положении, а на фиг. 15 находится в рабочем положении, при этом собственно устройство показано на фиг. 17;
на фиг. 18 и 19 показаны дополнительные примеры осуществления разделительной поверхности посадочного места, причем на фиг. 18 прокалывающие и/или режущие элементы обеспечены на нижней части, при этом каналы оттока расположены на нижней и верхней частях с различными размерами и в разном количестве, а на фиг. 19 - в другом количестве;
на фиг. 20 схематически представлена конфигурация потока воды через ингредиент в посадочном месте устройства, в которой проницаемость верхней части поверхности совпадает с проницаемостью нижней части поверхности;
на фиг. 21 схематически представлена конфигурация потока воды через ингредиент в посадочном месте устройства, в которой проницаемость верхней части поверхности больше проницаемости нижней части поверхности;
на фиг. 22 схематически представлена конфигурация потока воды через ингредиент в посадочном месте устройства, в которой проницаемость нижней части поверхности больше проницаемости верхней части поверхности.
Осуществление изобретения
На фиг. 1–3 приведен пример осуществления устройства 1 для приготовления напитка, предназначенного для приготовления напитка 110, содержащего блок 2 экстракции в соответствии с изобретением, в которое можно вносить различные изменения в конструкции в соответствии с изобретением, представленные на фиг. 4–22, на которых одни и те же номера позиций, как правило, относятся к одинаковым или аналогичным элементам и/или одинаковым или аналогичным функциям.
Блок 2 экстракции имеет посадочное место 20 для экстракции ингредиента, такое как посадочное место, ограничивающее камеру для ингредиентов, и/или посадочное место 20 для приема ингредиента 102, подаваемого внутри капсулы 100 на посадочное место 20. В блоке 2 экстракции предусмотрен механизм 21 ввода для направления воды в посадочное место 20. Блок 2 экстракции включает механизм 22 выдачи для направления напитка 110 из посадочного места 20, причем механизм 22 выдачи включает поверхность 220, отделяющую часть посадочного места 20 ниже по потоку.
Поверхность 220 образована верхней частью 220a и нижней частью 220b. Части 220a, 220b разделены, по существу, горизонтальной физической или условной разделительной линией 220c, которая проходит между верхним концом и нижним концом поверхности 220. Верхняя и нижняя части 220a, 220b, как правило, по меньшей мере, по существу, примыкают друг к другу. Например, части 220a, 220b проходят в той же плоскости или, по существу, параллельны и слегка смещены, например, на расстояние, которое не превышает 2, или 3, или 4 мм.
Верхняя часть 220а сформирована за счет верхнего канала 222а оттока и верхней непроницаемой части, отделяющей верхний канал 222а оттока. Для верхней части 220a определено отношение верхней площади поверхности, пересекающей нисходящее направление 200 потока в посадочном месте 20: площадь поверхности верхнего канала 222а оттока к площади поверхности верхней непроницаемой части.
Нижняя часть 220b сформирована за счет нижнего канала 222b оттока и нижней непроницаемой части, отделяющей нижний канал оттока. Для нижней части 220b определено отношение нижней площади поверхности, пересекающей нисходящее направление 200 потока в посадочном месте: площадь поверхности нижнего канала 222b оттока к площади поверхности нижней непроницаемой части.
Поверхность 220 характеризуется общим соотношением отношения площади верхней поверхности (например, верхнее значение проницаемости) и отношения площади нижней поверхности (например, нижнее значение проницаемости), которое больше или меньше 1, например больше 3 или меньше 0,3, например больше 10 или меньше 0,1, например больше 100 или меньше 0,01.
На фиг. 20 показан поток 105, 106, 107 воды через посадочное место 20, например через капсулу 100, частично заполненную ингредиентом 102 (до пунктирного уровня на фиг.), причем поверхность 220 характеризуется общим соотношением отношения площади верхней поверхности и отношения площади нижней поверхности, равным 1. Такой поток известен в современных устройствах из устройств в соответствии с изобретением, в которых используют современный режим экстракции, например, как показано на фиг. 11 (ограничитель 35 потока в положении стандартного потока). При этом не формируются никакие предпочтительные потоки из-за равенства значений верхней и нижней проницаемости, за счет чего получается средний уровень экстракции и средняя концентрация полученного напитка 110.
Если отношение верхней площади поверхности для верхней части 220a поверхности 220 больше отношения нижней площади поверхности для поверхности 200, верхний поток 107 воды предпочтительно проходит в верхнюю часть посадочного места 200, причем потоки 105, 106 воды также попадают (хотя и с меньшим расходом) в нижнюю часть посадочного места 200 за счет давления воды, поступающей в посадочное место 20, как показано на фиг. 21. Если посадочное место 20 лишь частично заполнено ингредиентом 102, например, при использовании частично заполненной капсулы 100, верхняя часть 107 воды, протекающей через посадочное место 20, не контактирует или лишь незначительно контактирует с ингредиентом 102, содержащимся в посадочном месте 20. Поэтому полученный напиток 110 оказывается менее концентрированным. Более того, когда экстракция представляет собой процесс настаивания, например, чая или кофе 102, для разбавления напитка 110 не требуется расходование (за счет избыточной экстракции) ингредиента 102 с возможным растворением нежелательных компонентов ингредиента. Разбавления можно добиться за счет комбинации воды 105, 106, содержащей экстракты ингредиента, с водой 107, которая (по меньшей мере, по существу) не контактировала с ингредиентом 102. При такой конфигурации можно получить высококачественные кофе лунго или американо.
Если отношение верхней площади поверхности для верхней части 220а поверхности 220 меньше отношения нижней площади поверхности для нижней части 220b поверхности 220, по существу, весь поток 105, 106, 107 воды принудительно направляется через ингредиент 102, даже если посадочное место 20 лишь частично заполнено ингредиентом 102, например при использовании капсулы 100, заполненной лишь частично. См. фиг. 22. В этом случае полученный напиток 110 оказывается более концентрированным. Во избежание избыточной экстракции, когда экстракция представляет собой процесс настаивания, например, чая или кофе 105, объем воды 105, 106, 107, пропускаемой через ингредиент 102, должен быть ограничен, чтобы предотвратить или свести к минимуму присутствие нежелательных экстрагированных компонентов в полученном напитке 110. При такой конфигурации можно получить высококачественные кофе эспрессо или ристретто.
Очевидно, что одну и ту же поверхность 220 можно использовать для концентрированного или разбавленного процесса экстракции или, возможно, для промежуточной экстракции, за счет изменения положения и/или ориентации поверхности 220 относительно посадочного места 20 с учетом ориентации выдачи напитка устройства 1.
Положение и/или ориентацию поверхности 220 относительно посадочного места 20 можно изменять в процессе экстракции ингредиента 102 в посадочном месте 20 и/или между двумя последовательными процессами экстракции.
Верхняя часть 220a и нижняя часть 220b поверхности 220 могут определять суммарную высоту поверхности 220, отделяющую часть посадочного места ниже по потоку. Разделительная линия 220с может располагаться на высоте поверхности 220, которая находится в диапазоне от 15% до 85%, например от 30% до 70%, например от 40 до 60% суммарной высоты.
Непроницаемая часть по меньшей мере одной из верхней части 220a и нижней части 220b может образовывать часть, препятствующую непрерывному потоку. Такая часть, препятствующая потоку, может быть выполнена с возможностью препятствования потоку напитка 110, вытекающего из посадочного места 20, например предотвращения его прохождения через часть, препятствующую потоку. См. фиг. 4.
Площадь поверхности части, препятствующей потоку, которая пересекает нисходящее направление 200 потока, может находиться в диапазоне от 25 до 75%, например от 33 до 66%, например от 40 до 60% площади поверхности, пересекающей нисходящее направление 200 потока поверхности 220.
Часть, препятствующая потоку, может представлять собой внутреннюю закрытую часть, образованную непроницаемой частью поверхности 220.
Часть, препятствующая потоку, может представлять собой внутреннюю открытую часть поверхности 220, например быть обеспеченной по меньшей мере одним сквозным отверстием 222a, 222b, которое закрыто запирающим механизмом 35, например подвижным временным запирающим механизмом 35, закрывающим открытую часть. Запирающий механизм 35, например, располагается: выше по потоку от внутренней открытой части, например в посадочном месте 20, и/или ниже по потоку от закрытой внутренней открытой части, как правило, в виде элемента манжеты или пластины выше или ниже по потоку; и/или в отверстиях внутренней открытой части, например, в виде наполнителя.
Механизм 22 выдачи может включать ограничитель 35 потока, как это схематически показано на фиг. 2 и 3 и представлено на фиг. 9–12, расположенный относительно поверхности 220 с возможностью перемещения между положением стандартного потока и положением уменьшенного потока, при котором площадь поверхности, пересекающей нисходящее направление 200 потока верхнего и/или нижнего каналов 222a, 222b оттока, уменьшено по сравнению с положением стандартного потока. Такого уменьшения достигают за счет блокирования части верхнего и/или нижнего каналов 222a, 222b оттока. Блокированные верхний и/или нижний каналы 222a, 222b оттока быть могут частично или полностью закрыты в положении уменьшенного потока.
Ограничитель 35 может иметь упруго деформируемую поверхность 36, выполненную с возможностью регулирования уровня ограничения за счет давления, приложенного ограничителем 35 к поверхности 220. См. фиг. 9.
Ограничитель 35 может включать в себя один или более выступающих элементов 37, выполненных с возможностью вхождения в верхний и/или нижний каналы 222a, 222b оттока. См. фиг. 10.
Ограничитель 35 может иметь ту или иную или верхнюю поверхность 36, которая: ограничена разделением 37 (например, вырезом) так, что часть верхнего и/или нижнего каналов 222a, 222b оттока остается незапертой в положении уменьшенного потока (фиг. 9); или которая проходит поверх всех верхних и/или нижних каналов 222a, 222b оттока (фиг. 10–12).
Ограничитель 35 может иметь множество индивидуально располагаемых отдельных частей, каждая из которых выполнена с возможностью перекрытия только части верхнего и/или нижнего каналов 222a, 222b оттока в положении уменьшенного потока.
Ограничитель 35 может иметь исполнительный элемент 38, приводимый в действие вручную или автоматически, например, с помощью оснащенного двигателем активатора.
Верхняя часть 220a и нижняя часть 220b могут быть выполнены с возможностью размещения в различных положениях относительно посадочного места 20, например с возможностью поворота вокруг нисходящего направления 200 потока, чтобы регулировать направление потока воды через ингредиент 102, когда он установлен в посадочном месте 20, в зависимости от положения проточной части 221. См. фиг. 4–6.
Поверхность 220 может быть выполнена в виде стенки 223, формирующей направляющую напиток конструкцию, например в виде пластинчатого или листового элемента 223, через которую проходят каналы 222a, 222b оттока. По меньшей мере один из каналов 222a, 222b оттока может быть сформирован по меньшей мере одним из: одного или более сквозных отверстий; сетчатой конструкции; перфорированной конструкции; и пористой конструкции, проходящей через стенку 223.
Каналы 222a, 222b оттока могут быть выполнены с возможностью направления общего потока напитка 110 из посадочного места 20 через общий направляющий вход со стороны стенки 223 с посадочным местом через стенку 223 и из общего направляющего выхода стенки 223 в зону 1’ выдачи через выходное отверстие 220’ для напитка. Зона 1’ выдачи может быть ограничена опорой для поддержания емкости пользователя.
Стенка 223 может быть связана с устройством 23a, 23b управления потоком, выполненным с возможностью регулирования потока напитка 110, направляемого по каналам 222a, 222b оттока. См. фиг. 13 и 14.
Устройство 23a, 23b управления потоком может иметь блокирующий участок 230a, 230b, такой как участок, который по меньшей мере, по существу, непроницаем для напитка, проходящий смежно со стенкой 223, чтобы блокировать по меньшей мере часть общего направляющего входа и/или выхода, для предотвращения или ограничения прохождения напитка 110 через такой заблокированный направляющий участок. Устройство 23a, 23b управления потоком может иметь одну или более регулирующих сторон 231a, 231b, выполненных с возможностью отделения от блокирующего участка 230a, 230b регулируемого канала 233, который пропускает общий поток напитка 110, проходящий через незаблокированный участок общего направляющего входа и/или выхода, причем незаблокированный участок может располагаться смежно с заблокированным участком 230a, 230b.
Блокирующий участок 230a, 230b и регулирующая (-ие) сторона (-ы) 231a, 231b могут быть выполнены с возможностью ручного и/или автоматического управления, например выполнены с возможностью относительного поступательного перемещения и/или вращения, на стенке 223, чтобы менять относительное положение и/или относительный размер и/или форму заблокированного участка и незаблокированного участка общего направляющего входа и/или выхода, например с возможностью управления на стенке 223 с обеспечением избирательного приведения в различные конфигурации с точки зрения относительного размера и/или относительного положения и/или формы, например, число таких конфигураций может составлять по меньшей мере две, например в диапазоне от 3 до 30, например от 4 до 20 или от 5 до 10.
Регулирующая (-ие) сторона (-ы) 231a, 231b может (могут) включать по меньшей мере одну круговую сторону, радиальную или диаметральную сторону и многоугольную сторону.
Регулирующая (-ие) сторона (-ы) 231a, 231b может (могут) отделять регулируемый канал 233 с формой поперечного сечения, которая соответствует одной из многоугольной, криволинейной, например круглой, выпуклой и вогнутой форме, причем, например, форма представляет собой криволинейный или круговой сектор.
Посадочное место 20 для экстракции может быть выполнено с возможностью приема капсулы 100 с ингредиентом, обеспеченной мембраной 101 выходного отверстия. Например, механизм 21 ввода связан с прокалывающим или режущим механизмом 21а, выполненным с возможностью прокалывания и/или резки отверстия (отверстий) в штуцере подвода воды в капсулу с ингредиентом 100 в посадочном месте 20 для экстракции ингредиента, с тем чтобы вода, циркулирующая внутри механизма 21 ввода, поступала в капсулу 100 через отверстие штуцера подвода воды.
Механизм выдачи 22 может включать один или более прокалывающих и/или режущих элементов 225, 33, которые выступают выше по потоку и которые выполнены с возможностью формирования выпускных отверстий для напитка в мембране 101 выходного отверстия.
Такое (-ие) отверстие (-я) в мембране 101 выходного отверстия можно получать с помощью прокалывающего и/или режущего элементов 225, 33: перед подачей воды в посадочное место 20 через механизм 21 ввода, причем, например, отверстие (-я), обеспечено (-ы) в мембране 101 выходного отверстия во время или после установки капсулы в посадочном месте 20; и/или за счет повышения давления в капсуле 100, вызванное подачей воды, например, при давлении подачи в диапазоне от 0,5 до 2 МПа (от 5 до 20 бар), таком как от 0,8 до 1,5 МПа (от 8 до 15 бар), чтобы прижать мембрану 101 выходного отверстия к элементам 225, 33.
По меньшей мере один такой прокалывающий и/или режущий элемент 225, 33 может представлять собой прокалывающий и/или режущий элемент 225, образованный поверхностью 220 или закрепленный на ней, такой как элемент 225, проходящий от смежного верхнего или нижнего канала 222a, 222b оттока или представляющий собой часть такого канала.
Например, множество таких прокалывающих и/или режущих элементов 225 сформированы поверхностью 220 или закреплены на ней. См. фиг. 2–8 и 17–19.
По меньшей мере один такой прокалывающий и/или режущий элемент 225, 33 может представлять собой прокалывающий и/или режущий элемент 33, выполненный с возможностью перемещения сквозь поверхность 220, например через соответствующий канал 32, между: выдвинутым положением, при котором подвижный прокалывающий и/или режущий элемент 33 выступает над поверхностью 220 в посадочное место 20 для формирования отверстия в мембране 101 выходного отверстия в посадочном месте 20 под действием такого подвижного прокалывающего и/или режущего элемента 33 (фиг. 8); и убранным положением, при котором элемент 33 убран из выдвинутого положения, например, из посадочного места 20, настолько, чтобы предотвращать формирование отверстия в мембране 101 выходного отверстия в посадочном месте 20 под действием такого подвижного прокалывающего и/или режущего элемента 33 (фиг. 7).
Подвижный прокалывающий и/или режущий элемент 33 обычно закреплен на опоре 31 или составляет единое целое с ней, например на опоре, поддерживающей множество таких прокалывающих и/или режущих элементов 33, и его приводят в движение с помощью приводного элемента 30, например активируют с помощью ручного или автоматического, например оснащенного двигателем, активатора. Устройство 1 может включать более одной опоры 31, поддерживающей один или более прокалывающих и/или режущих элементов 33, причем опоры, в частности, выполнены с возможностью независимого приведения в движение для обеспечения возможности прокалывания и/или разрезания различных областей мембраны выходного отверстия для различных желаемых вариантов экстракции. Устройство 1 может включать в себя верхнюю опору 31, поддерживающую прокалывающий (-ие) и/или режущий (-ие) элемент (-ы) 33, например, связанную с верхней частью 220а, и нижнюю опору 31, поддерживающую прокалывающий (-ие) и/или режущий (-ие) элемент (-ы) 33, например, связанную с нижней частью 220b.
По меньшей мере один такой прокалывающий и/или режущий элемент 225, 33 может представлять собой прокалывающий и/или режущий элемент 225, связанный с механизмом 240 регулирования отверстия, выполненным с возможностью контролирования формирования отверстия в мембране 101 выходного отверстия посредством по меньшей мере одного прокалывающего и/или режущего элемента 225. Механизм регулирования отверстия 240 может включать по меньшей мере один нейтрализующий элемент 240а, выполненный с возможностью перемещения смежно с прокалывающим и/или режущим элементом 225 между рабочим положением, при котором предотвращено формирование отверстия в мембране 101 выходного отверстия прокалывающим и/или режущим элементом 225, и нейтральным положением, при котором прокалывающий и/или режущий элемент 225 может формировать отверстие в мембране 101 выходного отверстия. Например, прокалывающий и/или режущий элемент 225 выступает на поверхности 220 в направлении 225’ выше по потоку вдоль направления отверстия, например направления отверстия, по существу, параллельного нисходящему направлению 200 потока, причем нейтрализующий элемент 240 выполнен с возможностью перемещения между рабочим и нейтральными положениями: по меньшей мере приблизительно параллельно направлению 225’ отверстия; и/или перпендикулярно направлению 225' отверстия. См. фиг. 15–17.
Посадочное место для экстракции может быть выполнено с возможностью приема капсулы с ингредиентом, обеспеченной мембраной выходного отверстия, причем механизм ввода необязательно связан с прокалывающим и/или режущим механизмом, выполненным с возможностью прокалывания и/или резки отверстия (отверстий) в штуцере подвода воды в капсулу с ингредиентом в посадочном месте для экстракции ингредиента, с тем чтобы вода, циркулирующая внутри механизма ввода, поступала в капсулу через отверстие штуцера подвода воды. Поверхность, отделяющая посадочное место, может не иметь никаких прокалывающих и/или режущих элементов для прокалывания и/или резки мембраны выходного отверстия. В мембране выходного отверстия могут быть предусмотрены выходные отверстия для напитка: до приема капсулы в посадочном месте для экстракции, например на этапе производства капсулы или при последующей подготовке, например, в таком устройстве до установки в посадочном месте; и/или сформированы путем надрыва и/или разрушения мембраны при повышении давления в капсуле в результате подачи воды в капсулу, например для вскрытия предварительно ослабленных частей мембраны и/или приведения в движение вскрывающего мембрану элемента, находящегося внутри капсулы.
Поверхность 220 может иметь по меньшей мере приблизительно дискообразную форму. См. фиг. 4–6 и 11–19. По меньшей мере одна из нижней и верхней непроницаемых частей может формировать:
- круговой или кольцевой сектор, например, по существу, половину диска, такой как круговой или кольцевой сектор с центром окружности, которая по меньшей мере приблизительно концентрична с круговой формой поверхности, причем круговой или кольцевой сектор необязательно проходит до круговой кромки круговой формы поверхности, при этом, например, круговой или кольцевой сектор имеет центральный угол в диапазоне от 60 до 300°, например от 90 до 270°, например от 120 до 240°, например от 150 до 210°; или
- необязательно сегмент диска: причем сегмент диска имеет центр диска, который по меньшей мере приблизительно концентричен с формой поверхности; и/или при этом сегмент диска и проточная часть имеют отношение площади поверхности, которое находится в диапазоне от 0,2 до 5, например от 0,5 до 2, например от 0,66 до 1,5, например от 0,75 до 1,33.
Верхний и нижний каналы 222a, 222b оттока в сумме могут иметь общее количество сквозных отверстий 222a, 222b: в диапазоне от 3 до 35, например от 5 до 30, например от 10 до 25; и/или при этом каждое сквозное отверстие 222a, 222b имеет минимальный диаметр, проходящий перпендикулярно направлению оттока напитка вдоль отверстия, в диапазоне от приблизительно 0,1 до 1 мм, например от 0,3 до 0,8 мм, например от 0,4 до 0,6 мм. См. фиг. 2, 3, 11, 19.
Все сквозные отверстия 222a, 222b могут иметь одинаковые размеры (фиг. 19) или могут быть разных размеров (фиг. 18).
Посадочное место 20 может быть ограничено первой частью 24 и второй частью 25, которые выполнены с возможностью относительного перемещения между: открытым положением для вставки ингредиента 102, например, в указанной выше капсуле 100, в посадочное место для экстракции 20 и/или для извлечения такого ингредиента 102 из посадочного места 20; и закрытым положением для экстракции ингредиента 102 на посадочном месте 20. См. фиг. 2 и 3.
Первая и вторая части 24, 25 могут быть выполнены с возможностью расположения поверхности 220 на первой части 24 и размещения механизма 21 ввода на второй части 25.
Первая и вторая части 24, 25 могут быть выполнены с возможностью относительного перемещения первой и второй частей 24, 25 исполнительным механизмом, таким как ручка для пользователя или электрический двигатель 3, например исполнительным механизмом, соединенным с по меньшей мере одной из первой и второй частей 24, 25 посредством передачи 4, такой как одна или более из шестерен 41, ремней, кулачков 42 и кулачковых следящих элементов, рычагов и/или гидравлических передач. Например, электрическим двигателем 3 управляют с помощью блока 10 управления для контроля механизма 5 подачи воды, такого как блок 10, имеющий устройство обработки, например контроллер 11 и/или пользовательский интерфейс 12.
Первая и вторая части 24, 25 могут быть выполнены с возможностью обеспечения неподвижного состояния одной из первой и второй частей 24, 25 относительно внешнего корпуса устройства 1’’ и подвижного состояния другой из первой и второй частей 24, 25 относительно внешнего корпуса устройства 1’’.
Механизм ввода 21 может быть соединен по текучей среде с механизмом 5 подачи воды посредством направляющей 9 для воды.
Механизм 5 подачи воды может включать по меньшей мере одно из: источника 6 воды для подачи воды в механизм 21 ввода, такого как бак для воды и/или соединитель с внешней линией подачи воды; подающего воду устройства 7 для подачи воды в механизм 21 ввода, такого как насос; и теплового кондиционера 8, такого как нагреватель и/или охладитель, для теплового кондиционирования воды, подаваемой или предназначенной для подачи в механизм 21 ввода, например теплового кондиционера для потока воды или теплового кондиционера для накопителя воды.
Механизм 5 подачи воды может быть связан с указанным выше блоком 10 управления для контроля механизма 5 подачи воды, таким как блок 10, содержащий устройство обработки, например контроллер 11 и/или пользовательский интерфейс 12.
Посадочное место 20 может быть соединено с каналом 20а введения неэкстрагированного ингредиента, например, проходящим снаружи такого устройства 1, и/или каналом 20b извлечения экстрагируемого ингредиента, например, к сборнику отходов ингредиента. Канал (-ы) 20a, 20b может (могут) быть связан (-ы) с направляющими 20с, такими как рейки или канавки, для объединения с указанной выше капсулой 100 и ее направления вдоль канала к посадочному месту 20 и/или от него, и/или с стопором 20d для фиксации такой капсулы 100 приблизительно на уровне посадочного места 20.