УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЗАВАРЕННЫХ НАПИТКОВ
DEVICE TO MAKE BREWED DRINKS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству, предназначенному для приготовления заваренных напитков, более конкретно, для приготовления заваренного чая.
Устройство включает в себя заварочный контейнер, предназначенный для содержания жидкости и содержащий отверстие, через которое жидкость может вытекать из контейнера. Устройство дополнительно включает в себя резервуар, который образует полость для приема картриджа, содержащего завариваемый материал. Заварочный контейнер и резервуар работают друг с другом таким образом, что они устанавливаются в определенном в положении, в котором заварочный контейнер и полость сообщаются через отверстие. Устройство дополнительно содержит открываемый и закрываемый канал, сообщающийся с полостью, по которому жидкость может вытекать из заварочного контейнера в канал через полость.
Изобретение также относится к способу приготовления заваренного напитка в устройстве, включающем в себя заварочный контейнер, предназначенный для содержания жидкости, и резервуар, содержащий полость. Заварочный контейнер содержит отверстие, через которое жидкость вытекает. Способ включает в себя этапы: вставляют картридж, содержащий завариваемое вещество, в полость, причем картридж содержит проницаемый для жидкости фильтр. Контейнер и резервуар расположены относительно друг друга в таком положении, что заварочный контейнер и полость сообщаются друг с другом через отверстие. Жидкость для заваривания подают в заварочный контейнер таким образом, что жидкость протекает в полость, заливая завариваемое вещество, содержащееся в картридже. Канал в устройстве, сообщающийся с полостью, открывают для выпуска заваренной жидкости, которая вытекает из заварочного контейнера через полость и фильтр картриджа в канал.
Изобретение также относится к картриджу, содержащему сухой завариваемый материал для приготовления заваренного напитка. Картридж содержит верхнюю часть, нижнюю часть и, по меньшей мере, одну боковую стенку, соединяющую верхнюю часть и нижнюю часть. Верхняя часть содержит отверстие, и нижняя часть содержит проницаемый для жидкости фильтр.
В качестве альтернативы, завариваемый материал, например, может представлять собой листья чая, различные другие растения и специи, травяной чай, лепестки цветков, листья, семена, корни, порошок, кофе или другие материалы, которые можно заваривать.
Уровень техники
Такое устройство и способы известны в данной области техники.
Например, в заявке на японский патент JP 2001-120436 раскрыто устройство для приготовления чая, содержащее заварочный резервуар, который может быть заполнен горячей водой, и держатель, который может сообщаться с резервуаром через связующее отверстие. Канал сообщается с резервуаром для разлива заваренного чая. Здесь используют картридж и он содержит листья чая. Картридж имеет съемную верхнюю герметизирующую пленку.
При использовании картридж с чайным листом вставляют в держатель. Верхняя герметизирующая пленка картриджа автоматически удаляется, когда держатель вставляют в устройство. Открытый картридж в держателе перемещается под резервуар. Затем, в то время как отверстие поворачивается к внутренней части резервуара, листья чая, содержащиеся в картридже, могут двигаться и свободно всплывают в резервуар для заварки после подачи воды в резервуар и держатель. Затем происходит заваривание. Механизм перемешивания, содержащий стержень, частично погруженный в заварочный резервуар, может использоваться для перемешивания воды при заваривании.
В держателе и канале предусмотрено выпускное отверстие для выпуска заваренного чая из резервуара и контейнера и картридж полностью или частично сформирован как фильтр. Таким образом, после окончания заваривания, резервуар опорожняют и листья чая возвращаются в картридж и оседают в нем.
Раскрытое устройство удобно в использовании, и оно приготовляет заварку традиционным способом, во время которого листья чая свободно плавают в завариваемой жидкости, и это также обеспечивает простоту обработки использованного завариваемого материала, такого как листья чая, в самом картридже, который формирует фильтр. Однако в устройстве предшествующего уровня техники остатки оседают на внутренней поверхности заварочного контейнера, а также на стержне перемешивающего механизма при последовательном выполнении заваривания. Стержень перемешивающего механизма труднодоступен и его трудно очищать. Остатки от предыдущих заварок изменяют качество чая как в смысле его вкуса, так и в смысле запаха, то есть, аромата чая или заваренной жидкости, которые постепенно портятся из-за предыдущих остатков.
Это, в частности, относится к случаю, когда разные типы завариваемой жидкости, такие как разные смеси чая, приготавливают одну за другой. В этом случае, правильная характеристика завариваемого напитка может быть изменена и на нее может оказываться нежелательное воздействие характеристиками остатков ранее заваренного напитка.
В патенте США 4829889 раскрыто устройство для приготовления кофе, содержащего заварочный резервуар, который может быть заполнен горячей водой, и держатель, который может сообщаться с резервуаром через связующее отверстие. Канал сообщается с резервуаром для разлива заваренного кофе. Здесь используют картридж и в нем содержится молотый кофе. Картридж имеет съемную верхнюю герметизирующую пленку.
При использовании картридж для кофе вставляют в держатель. Верхнюю герметизирующую пленку картриджа автоматически удаляют, когда держатель вставляют в устройство. Открытый картридж в держателе перемещается под резервуар и происходит заваривание. После удаления картриджа выполняется этап очистки, во время которого резервуар и держатель очищаются.
Остаток, удаленный при такой очистке, удаляется вместе с промывочной водой через выпускной порт. Поскольку в раскрытом здесь способе молотый кофе не должен выходить за пределы картриджа для кофе, объем остатка обычно является не значительным и это не вызывает проблему. Если в этом способе и устройстве завариваемый материал оставить так, что он будет плавать в резервуаре, для получения более однородной заварки, большее количество остатков могло бы засорить выпускной порт.
В публикации WO 95/01293 А1 заявки на международный патент раскрыт фильтрующий пакет, содержащий листья чая, для приготовления напитка в виде заваренного чая. Этот фильтрующий пакет содержит боковую стенку и расширяющуюся заварочную камеру между проницаемым для жидкости фильтром и нижней частью картриджа и гибкий, непроницаемый для жидкости лист, прикрепленный к внутренней стороне упомянутой боковой стенки. Когда вода циркулирует через фильтрующий пакет, листья чая набухают и заварочная камера расширяется до пятикратного объема сухих листьев чая так, что она соответствует расширению листьев.
Фильтрующий пакет предполагается использовать в обычной кофеварке, содержащей приемник для фильтра, в который помещают фильтрующий пакет. Размеры фильтрующего пакета, поэтому, представляют собой функцию таких приемников для фильтра и, таким образом, не связаны непосредственно с объемом заварочной камеры. Здесь также завариваемый материал постоянно остается внутри фильтрующего пакета, что устраняет проблемы, связанные с очисткой и удалением остатков.
Сущность изобретения
Задача изобретения состоит в создании устройства и способа, в соответствии с которым последовательные заваривания завариваемого материала того же типа или разных типов могут осуществляться без существенного изменения качества завариваемого напитка из-за наличия остатка от предыдущих заварок.
Для решения данной задачи устройство в соответствии с изобретением включает в себя средство очистки, предназначенное для подачи воды и/или пара в заварочную камеру, средство удаления, предназначенное для удаления картриджа из полости, и средство управления, предназначенное для последовательного приведения в действие средства очистки и средства удаления.
При использовании картридж, содержащий завариваемый материал, помещают в полость, определенную в приемнике устройства. Нижняя часть картриджа содержит проницаемый для жидкости фильтр. Заварочный контейнер, предназначенный для содержания жидкости, в котором предусмотрено отверстие, и приемник располагают по отношению друг к другу в положение, в котором заварочный контейнер и полость сообщаются друг с другом через отверстие. Жидкость наливают в заварочный контейнер, и она протекает в полость, в результате чего завариваемый материал заливается жидкостью. Происходит заваривание. После окончания заваривания канал в устройстве, сообщающийся с полостью, открывают, обеспечивая возможность вытекания заварившейся жидкости из заварочного контейнера через полость и через фильтр картриджа в канал.
Сразу же после выливания заварившейся жидкости в контейнер временного хранения или непосредственно в чашку заварочный контейнер может все еще содержать большое количество остатка, такого как листья чая, осевшие на внутренние стенки контейнера. Операцию по очистке выполняют путем подачи жидкости и/или пара в контейнер.
Пар конденсируется при контакте с внутренними стенками контейнера, в то время как жидкость протекает в направлении канала через полость и фильтр картриджа. Какие-либо крупные остатки, осевшие на внутренние стенки контейнера, смываются и собираются в картридже с завариваемым материалом, уже осевшим в картридже. Такой процесс позволяет удалять остатки, осевшие на внутренние стенки контейнера и которые могли бы изменить последующий завариваемый напиток. Такие остатки собираются в картридже; их удаляют из полости вместе с картриджем.
Предпочтительно, жидкость и/или пар, при подаче в контейнер, направляется к его внутренним стенкам. Жидкость протекает вдоль стенок для смывания частиц.
Предпочтительно, средство очистки подает жидкость и/или пар в направлении к внутренним стенкам заварочного контейнера при высоком давлении и температуре для обеспечения быстрой и эффективной очистки внутренних стенок контейнера.
Средство управления останавливает средство очистки, прекращая подачу жидкости и/пара в контейнер. После опустошения заварочного контейнера оно включает средство удаления для автоматического удаления картриджа из полости. Задержка между работой средства очистки и удалением картриджа зависит от объема контейнера и количества жидкости и/или пара, подаваемого в контейнер средством очистки.
Дополнительная задача изобретения состоит в создании устройства и способа, в соответствии с которыми, по существу, все части устройства очищаются от заваренных напитков.
Для этого средство управления выполнено с возможностью последовательного включения средства очистки, средства удаления и снова средства очистки.
После того как картридж будет удален из полости, снова включают средство очистки; жидкость и/или пар подают в заварочную камеру. Жидкость вытекает из заварочного контейнера через пустую полость в канал. Такая операция обеспечивает возможность очистки и промывки, по существу, всех частей устройства, которые находились в контакте с заваренным напитком. Это предотвращает смешение последующего заваренного напитка с какими-либо жидкими остатками предыдущего напитка.
Вторая операция по очистке также позволяет удалять какие-либо малые остатки, которые могли не быть смыты из контейнера в результате первого процесса очистки или которые располагаются в какой-либо из частей устройства, находящихся в контакте с заваренным напитком (например, в полости). Важно также вымыть все такие малые остатки, поскольку они также могут снова завариваться при последующей заварке напитка.
Было определено, что эти три последовательно выполняемые операции позволяют успешно удалять любые остатки из контейнера, предпочтительно, когда их применяют быстро друг за другом. Устройство позволяет выполнять последовательное приготовление заваренных напитков одного и того же типа или разных типов, и при этом исключается изменение качества напитков из-за наличии жидких или твердых остатков после предыдущих заварок. Эти три последовательные операции также успешно предотвращают окрашивание внутренних стенок контейнера.
Предпочтительно, под заварочным контейнером может быть расположена полость. Такое положение обеспечивает лучший сбор заваренного материала в картридже.
Предпочтительно, контейнер для жидкости может быть съемным. Это обеспечивает возможность очистки вручную контейнера с использованием любого чистящего продукта.
В соответствии с одним вариантом выполнения изобретения устройство содержит первый контейнер для отходов, предназначенный для сбора грязной воды из средства очистки, и второй контейнер для отходов, предназначенный для подачи в него использованного картриджа с остатками, удаленного из полости. Предпочтительно, первый и второй контейнеры для отходов разделены для предотвращения застаивания завариваемого материала, содержащегося в картриджах, в жидкости, что может вызвать неприятный запах.
Дополнительная задача изобретения состоит в создании устройства и способа, которые позволяют выполнять оптимальное и эффективное заваривание жидкости.
В соответствии с этим устройство включает в себя средство подачи, предназначенное для подачи газа в заварочный контейнер через полость.
Специалисту в данной области техники известно, что заваривание чая происходит в три этапа. Во-первых, кофеин, содержащийся в листьях чая, растворяется в жидкости, затем все ароматы передают в заварку свой аромат, и, наконец, листья чая высвобождают свой танин. Если листья чая заваривают слишком долго или при неправильной температуре, результат первого или второго этапа будет уничтожен, из-за того, что танины разрушают кофеин или ароматы.
Заваривание происходит вокруг листьев чая, и вода, находящаяся непосредственно вокруг листьев, быстро становится насыщенной. Процесс заваривания замедляется, и эти три этапа процесса выполняются частично или не правильно. В воде вокруг листьев быстро повышается концентрация кофеина, и она плохо насыщается ароматами.
Для предотвращения такого эффекта газ, такой как воздух, подают в заварочную камеру, в которой происходит заваривание, для перемешивания жидкости и гомогенизации заварки.
При подаче газа с кислородом возникает дополнительное преимущество улучшения качества завариваемых чайных напитков. Известно, что вода при нагреве теряет кислород, что влияет на вкус чая. Обогащение жидкости кислородом во время заваривания восстанавливает нормальную концентрацию кислорода в воде и обеспечивает высокое качество вкуса заваренного чая.
В предпочтительном варианте воплощения этап подачи газа выполняется в течение от 50 до 80 процентов, или более конкретно, от 60 до 70 процентов времени между окончанием этапа подачи жидкости для заваривания в контейнер и началом этапа открывания канала.
Дополнительная задача изобретения состоит в создании устройства и способа, которые предотвращают задержку завариваемого материала внутри картриджа во время заваривания.
При использовании, когда жидкость для заваривания подают в заварочный контейнер, листья чая, содержащиеся в картридже, находящиеся в полости, могут двигаться и свободно всплывают в заварочный контейнер. Однако листья могут оставаться в картридже, что не позволяет обеспечить правильное заваривание жидкости.
Для этого средство подачи газа содержит выступающее сопло, установленное в полости. На выступающем сопле предусмотрено, по меньшей мере, одно отверстие для подачи газа.
Газ подают, по меньшей мере, через одно отверстие картриджа, установленного в полости. Газ выталкивает большую часть листьев чая из картриджа так, что они могут плавать внутри заварочного контейнера.
Предпочтительно, дополнительный этап подачи газа выполняется, по существу, немедленно после этапа подачи жидкости для заваривания. Большая часть листьев чая выносится из картриджа в контейнер сразу после начала заваривания.
В одном варианте воплощения на выступающем сопле предусмотрено, по меньшей мере, одно отверстие на боковой стороне сопла для подачи газа в полость и в содержащийся в ней картридж в поперечном направлении, то есть в направлении, которое расположено, по существу, параллельно нижней части картриджа. Газ, выпускаемый в таком направлении, обеспечивает то, что весь завариваемый материал, все еще остающийся в картридже, будет вынесен из него.
В другом варианте воплощения в выступающем сопле предусмотрено, по меньшей мере, одно отверстие на верхней части сопла, предназначенное для подачи газа в приемник и картридж, содержащийся в нем, в вертикальном направлении, в направлении, которое, по существу, параллельно боковой стенке картриджа. Выступающее сопло также может содержать отверстия для инжекции как на его боковой, так и на верхней сторонах.
В одном варианте воплощения контейнер состоит из закрытого контейнера. Закрытый контейнер может содержать предохранительную стенку, которая предотвращает какую-либо опасность возникновения высокого давления внутри контейнера. Размер заварочного контейнера рассчитывают так, чтобы он содержал достаточно жидкости для заварки завариваемого материала картриджа и для содержания газа и воздуха над упомянутой выше поверхностью завариваемой жидкости. Важно, чтобы между завариваемой жидкостью и упомянутым газом, расположенным выше нее, происходили потоки тепла, поскольку это обеспечивает конденсацию ароматов, которые были бы потеряны в противном случае из-за испарения.
Дополнительная задача изобретения состоит в создании устройства и способа, который обеспечивает оптимальное заваривание в соответствии с типом завариваемого материала, предназначенного для заварки. Знатокам известно, что каждый сорт листа чая должен быть заварен в соответствии с определенными условиями.
Для этого устройство включает в себя устройство автоматического считывания, предназначенное для считывания параметров приготовления из картриджа. Устройство автоматического считывания может состоять из считывателя штрихкода, детектора цвета или детектора меток, выгравированных на картридже.
Предпочтительно, параметры приготовления могут состоять из температуры заваривания и/или длительности заваривания, и/или, когда следует выполнять подачу газа, как долго она должна продолжаться и т.д. В одном варианте воплощения предусмотрено средство нагрева, предназначенное для нагрева заварочного контейнера для поддержания правильной температуры жидкости при заваривании внутри контейнера.
В одном варианте воплощения средство нагрева предусмотрено для нагрева жидкости, когда ее наливают и/или подают в заварочный контейнер.
После окончания заваривания жидкость может быть непосредственно откачана и может быть подана под действием силы тяжести наружу из устройства, например, в чашку или может временно сохраняться в контейнере для сохранения, перед тем, как она будет позже откачана или подана под действием силы тяжести наружу.
Предпочтительно, канал содержит носик, который обеспечивает протекание заваренной жидкости в чашку непосредственно из канала.
Другая задача изобретения состоит в создании картриджа, содержащего сухой завариваемый материал, причем картридж имеет достаточно большие размеры для содержания всего завариваемого материала, когда он оседает обратно в картридж, в набухшем состоянии после заваривания. Для этого верхняя часть, нижняя часть и, по меньшей мере, одна боковая стенка картриджа могут содержать объем, превышающий от двух до пяти раз, в частности приблизительно в четыре раза, объем сухого завариваемого материала.
Краткое описание чертежей
Эти и другие аспекты изобретения более подробно поясняются ниже только в качестве примера и со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
фиг.1 - вид спереди в перспективе устройства, предназначенного для приготовления заваренных напитков в соответствии с одним вариантом воплощения;
фиг.2 - вид сбоку в перспективе устройства;
фиг.3 - вид спереди в перспективе внутренней части устройства для приготовления заваренных напитков в соответствии с одним вариантом воплощения;
фиг.4 - вид спереди в перспективе внутренней части устройства для приготовления заваренных напитков в соответствии с одним вариантом воплощения;
фиг.5 - вид сзади в перспективе внутренней части устройства для приготовления заваренных напитков в соответствии с одним вариантом воплощения;
фиг.6 - вид сбоку в перспективе внутренней части устройства для приготовления заваренных напитков в соответствии с одним вариантом воплощения;
фиг.7a-b - вид сбоку в перспективе контейнеров для отходов в соответствии с одним вариантом воплощения;
фиг.8а - вид сверху в перспективе картриджа в соответствии с одним вариантом воплощения, предназначенного для использования в устройстве для приготовления заваренных напитков;
фиг.8b - вид снизу в перспективе картриджа в соответствии с одним вариантом воплощения;
фиг.8с - вид сбоку в перспективе картриджа в соответствии с одним вариантом воплощения;
фиг.8d - вид сбоку в перспективе нижней части картриджа в соответствии с одним вариантом воплощения;
фиг.8е - вид сбоку в разрезе картриджа в соответствии с одним вариантом воплощения;
фиг.8f - вид сбоку в разрезе картриджа в соответствии с другим вариантом воплощения;
фиг.9 - вид сверху в перспективе приемника для установки картриджа в соответствии с одним вариантом воплощения;
фиг.10а-с - механизм открывания приемника в соответствии с одним вариантом воплощения;
фиг.11a-e - механизм открывания картриджа, установленный внутри приемника для приготовления заваренных напитков в соответствии с одним вариантом воплощения;
фиг.12а-с - механизм выброса картриджа после его использования в соответствии с одним вариантом воплощения;
на фиг.13 - вид в разрезе приемника, предназначенного для приема картриджа в соответствии с другим вариантом воплощения;
Чертежи представлены не в масштабе. В общем, идентичные компоненты обозначены одинаковыми номерами ссылочных позиций на чертежах.
Подробное описание изобретения
На фиг.1 показан вид спереди в перспективе устройства, предназначенного для приготовления заваренных напитков в соответствии с одним вариантом воплощения.
Устройство 2 содержит съемный резервуар 66, содержащий жидкость. Резервуар 66 предпочтительно содержит отфильтрованную воду для приготовления заваренных напитков. Резервуар 66 предпочтительно состоит из бутылки, закрытой клапаном-крышкой.
Резервуар 66 может состоять из любой стандартной бутылки (минеральная бутылка или тому подобное), на которую навинчена клапан-крышка. Устройство 2, кроме того, содержит два заварочных контейнера 6, предназначенных для содержания жидкости 4. Заварочный контейнер 6 разработан так, что он одновременно содержит воздух и достаточное количество воды для нормальной чашки напитка. В качестве альтернативы, заварочный контейнер 6 разработан так, что он содержит несколько чашек напитка. Контейнер 6 предпочтительно представляет собой замкнутое пространство. На заварочном контейнере 6 может быть предусмотрен предохранительный клапан (не представлен), который обеспечивает возможность выпуска воздуха и воды для предотвращения любой опасности в связи с возникновением высокого давления.
Заварочный контейнер 6 предпочтительно выполнен съемным, что обеспечивает возможность его очистки и замены в случае необходимости. Он изготовлен из стекла, металла, литейного чугуна, нержавеющей стали или любого другого устойчивого к воздействию тепла материала, выполненного с возможностью содержать завариваемую жидкость.
Заварочный контейнер 6 установлен на платформе 68, соединенной с устройством 2 через опорный рычаг 69. Съемная удерживающая крышка 70 закреплена на верхней части контейнера 6. Отверстие (не представлено) расположено на верхней части контейнера 6 и закрыто удерживающей крышкой 70. Пара дугообразных рычагов 71 соединяют удерживающую крышку 70 с платформой 68. Контейнер 6 надежно удерживается между платформой 68 и удерживающей крышкой 70. Внутри опорного рычага 69, удерживающей крышки 70, пары рычагов 71 заключены различные трубопроводы для газа и жидкости, которые протекают между заварочным контейнером 6 и другими внутренними элементами устройства 2.
Отверстие 8 (не представлено) предусмотрено в нижней части контейнера 6, через которое жидкость 4 может вытекать из контейнера 6.
Платформа 68 содержит носик 19, через который заваренный напиток выпускают из устройства 2. Носик открывается над держателем 64 для чашки. Держатель 64 для чашки выполнен с возможностью удержания чашки или любого аналогичного контейнера, предназначенного для сбора заваренного напитка, выливаемого непосредственно через носик 19.
Устройство 2 может быть выполнено с возможностью приготовления одного, двух или больше заваренных напитков одновременно. Устройство 2 содержит соответствующее количество заварочных контейнеров 6 и соответствующих частей.
Рассмотрим теперь фигуру 2, на которой показана платформа 68, содержащая приемник 10 для установки в него картриджа 12, содержащего завариваемый материал 14. В этом конкретном варианте воплощения приемник 10 состоит из выдвижного устройства. Выдвижное устройство 10 работает между, по меньшей мере, первым положением и вторым положением. Выдвижное устройство 10 скользит из закрытого положения в платформе 68 в открытое положение, находящееся за пределами платформы 68. Выдвижное устройство содержит полость 16, в которую можно вставить картридж 12 (не представлен), содержащий завариваемый материал. Выдвижное устройство 10 может скользить либо автоматически, или с ручным приводом. Когда выдвижное устройство 10 закрыто в платформе 68, полость 16 выдвижного устройства 10 сообщается с нижним отверстием 8 заварочного контейнера 6, в результате чего заварочный контейнер 6 и полость 16 образуют заварную камеру.
В другом варианте воплощения приемник 10 может состоять из поворачивающегося выдвижного устройства, которое поворачивается в направлении платформы 68 и от нее. В качестве альтернативы, приемник 10 может быть закреплен относительно устройства 2, в то время как заварной резервуар 6 перемещают для установки его в контакте с приемником 10.
Полость 16 выдвижного устройства 10 соединена с каналом 18 (не представлен), который расположен в платформе 68. Активируемый клапан позволяет закрывать и открывать канал 18. Когда канал 18 открыт, жидкость вытекает из заварочного контейнера 6 через полость 16 в канал 18. Когда канал 18 закрыт, заварочная камера, сформированная полостью 16 и заварочным контейнером 6, закрыта. Канал 18 соединен с носиком 19, а также с трубопроводом для грязной воды, описанным ниже, с использованием активируемых клапанов. Жидкость, протекающая в этот канал, может направляться либо в трубопровод для грязной воды, или в носик 19.
Устройство 2 может дополнительно содержать контейнер временного сохранения, соединенный с каналом 18 через активируемые клапаны, для временного сохранения заваренного напитка. Однако рекомендуется непосредственно разливать заваренный напиток в чашку в готовом для использования виде, поскольку заваренный напиток продолжает завариваться в контейнере для сохранения, что ухудшает его вкус и аромат.
Устройство 2 будет теперь описано со ссылкой на фигуры 4, 5, 6.
Устройство 2 содержит держатель 72 для резервуара 66. Держатель 72 содержит отверстие, в которое устанавливают клапан-крышку резервуара 66, обеспечивая доступ к воде, содержащейся в резервуаре 66. Держатель 72 соединен с трубопроводом 65а, образуя канал для потока воды из резервуара 66. Трубопровод 65а соединен с последовательностью трубопроводов 65b через систему активированных клапанов для передачи воды в соответствующие заварочные контейнеры 6. Трубопровод 65b расположен в одном из пары рычагов 71. Разбрызгиватель 63 с несколькими выходными отверстиями 61 расположен на одном конце трубопровода 65b. Разбрызгиватель 63 расположен внутри удерживающей крышки 70 и вставлен в отверстие, расположенное в верхней части заварочного контейнера 6.
Множество выходных отверстий 61 обеспечивают подачу воды в контейнер 6 в нескольких направлениях. Насос 67 используется для подачи воды из трубопровода 65а в трубопроводы 65b. Вода может поступать в заварочный контейнер 6 под разным давлением.
Устройство 2 дополнительно содержит камеру 59 нагрева, предназначенную для нагрева воды по мере того, как она протекает через трубопровод 65b. Вода достигает рекомендуемой температуры при ее подаче в заварочный контейнер 6. Заварочный контейнер 6 также может нагреваться с помощью нагревательного элемента (не представлен) для поддержания правильной температуры жидкости 4 в контейнере 6. Такой нагревательный элемент может быть расположен в платформе 68.
В другом варианте воплощения устройство содержит контейнер для хранения, предназначенный для сохранения воды из резервуара 66. Вода в резервуаре сохранения нагревается до температуры немного ниже температуры кипения, предпочтительно, около 95 градусов. Горячая вода из резервуара сохранения и холодная вода из резервуара 66 смешиваются перед подачей в трубопровод 65b. Датчик предусмотрен для контроля температуры воды после смешивания; соотношение горячей воды/холодной воды адаптировано таким образом, что воду наливают в заварочный контейнера 6 при рекомендуемой температуре.
Устройство дополнительно содержит трубку 28 подачи воздуха или газа, расположенную внутри рычага 69 и платформы 68. Трубка 28 подачи газа выполнена с возможностью подавать газ под давлением. В одном варианте воплощения используется насос 67 для подачи газа под давлением в один из концов трубки подачи. Насос 67 включают для управления давлением газа во входном отверстии.
Устройство 2 дополнительно содержит трубопровод 23, предназначенный для сбора грязной воды из заварочного контейнера 6. Трубопровод 23, соединенный на одном конце с первым контейнером 76 для отходов (не представлен), продолжается внутри рычага 69 и через платформу 68, и его другой конец расположен внутри платформы 68.
Устройство 2 дополнительно содержит трубопровод 24, предназначенный для сбора использованных картриджей из приемника 10. Трубопровод 24 расположен внутри рычага 69 и открывается над вторым контейнером 78 для отходов (не представлен), расположенным внутри устройства 2.
Известным образом устройство 2 дополнительно содержит датчик, предназначенный для детектирования присутствия чашки на одном из держателей 64 чашки, набор кнопок 3 для управления пользователя, с помощью которых он управляет устройством 2, средство управления, содержащее средство обработки, предназначенное для электронного управления и привода в действие всех механизмов устройства 2. Средство обработки включает в себя печатную плату и запоминающее устройство, в котором сохраняются данные, предназначенные для использования средством обработки.
Система для сбора грязной воды и используемых картриджей поясняется ниже со ссылкой на фигуры 3, 6, 7а, 7b.
Устройство 2 содержит скользящее выдвижное устройство 80. Первый съемный контейнер 76 для отходов расположен внутри выдвижного устройства 80; второй съемный контейнер 78 для отходов расположен внутри выдвижного устройства 80 поверх первого контейнера 76 для отходов. Второй контейнер 78 для отходов выполнен с возможностью сбора использованных картриджей 12. Его нижняя часть 78а содержит фильтр или перфорацию, которая позволяет выпускать жидкость. Первый контейнер 76 для отходов выполнен с возможностью приема грязной воды.
Соединительный рычаг 75 соединяет держатель 64 чашки с выдвижным устройством 80. Держатель 64 чашки содержит контейнер 77 для отходов, предназначенный для сбора жидкости, вытекающей либо из носика 19, или из чашки на держателе 64 для чашки. Контейнер 77 для отходов соединен через трубопровод (не представлен), расположенный внутри соединительного рычага 75, с выдвижным устройством 80 таким образом, что грязная вода из контейнера 77 для отходов собирается в первом контейнере 76 для отходов.
В этом варианте воплощения первый и второй контейнеры 76 и 78 для отходов выполнены отдельными. В качестве альтернативы, устройство 2 может содержать один контейнер для отходов, применяемый как для использованных картриджей 12, так и для грязной воды.
Как показано на фигурах 8а, 8b, 8c, 8d, 8e, картридж 12, предназначенный для использования с настоящим изобретением, в общем, содержит нижнюю часть 42, в которой предусмотрен фильтр 44, выполненный с возможностью протекания через него жидкости, верхнюю часть 38, в которой предусмотрено отверстие 35, и, по меньшей мере, одну боковую стенку 45, соединяющую нижнюю и верхнюю части 42, 38. Он определяет внутренний объем 40, в котором содержится завариваемый материал 12. Объем 40 рассчитывают таким образом, чтобы в него помещалось достаточное количество завариваемого материала 12 для приготовления стандартной чашки заваренного напитка. Завариваемый материал при впитывании воды разбухает. Объем 40 также рассчитан таким образом, чтобы в нем содержался весь набухший после заваривания завариваемый материал. Предпочтительный объем 40 может быть больше от двух до пяти раз, предпочтительно приблизительно в четыре раза, объема сухого завариваемого материала 14.
Картридж 12 выполнен коническим, усеченным на уровне нижней части 42. В одном варианте воплощения секция верхней и нижней части 38, 42 выполнена круглой или овальной. Секция отверстия 35 выполнена круглой или овальной. Угол α, сформированный боковой стенкой 45 и нижней частью 42, составляет от 90 до 100 градусов и предпочтительно от 93 до 97 градусов. В другом варианте воплощения картридж 12 выполнен цилиндрическим.
Такая форма позволяет образовать внутренний объем 40 достаточно большой для содержания достаточного количества завариваемого материала, для приготовления стандартной чашки напитка. Такая форма позволяет надежно устанавливать картридж 12 в полость 16. Она также обеспечивает идеальную подгонку между картриджем 12 и полостью 16.
По меньшей мере, одна боковая стенка картриджа 12 выполнена непроницаемой для воздуха и для воды, и не прозрачной, с тем, чтобы сделать ее непроницаемой для воды, воздуха и света.
Картридж 12 предпочтительно изготовлен из алюминия. При этом можно использовать алюминий, одобренный для контакта с пищевыми продуктами. В качестве альтернативы, внутренняя поверхность картриджа 12 может быть закрыта слоем покрытия, разрешенным для контакта с пищевыми продуктами, который в течение нескольких минут выдерживает температуру, по меньшей мере, до 100°С.
Предпочтительно, фильтр 44 представляет собой часть картриджа 12 и состоит из перфорированного листа, изготовленного из алюминия. Можно использовать алюминий, разрешенный для контакта с пищевыми продуктами. В качестве альтернативы, внутренняя поверхность фильтра 44 может быть покрыта слоем покрытия, разрешенным для контакта с пищевыми продуктами.
В качестве альтернативы, фильтр 44 может состоять из, по меньшей мере, листа, изготовленного из шерсти, или из любого натурального или синтетического материала, адаптированного для заваривания и фильтрации. Он прикреплен обычным образом к нижней части 42, предпочтительно, на внутренней стенке картриджа 12.
Верхняя часть 38 содержит фланец 39, окружающий отверстие 35, по меньшей мере, частично. Фланец 39 упирается в обод приемника 10. Отверстие 35 закрыто и покрыто листом 50 (не представлен), который установлен в направлении внутрь картриджа. Предпочтительно лист 50 изготовлен из алюминия и закреплен с помощью термосварки на фланце 39 обычным способом. В качестве альтернативы, он может быть изготовлен из прозрачного материала, что позволяет пользователю рассматривать содержимое картриджа перед использованием. В этом случае предпочтительно изготовлять слой покрытия с приданием ему цвета, повышающего контраст, на внутренней стенке картриджа 12.
В одном варианте воплощения верхняя часть 38 может быть закрыта фильтром (не представлен), который установлен снаружи картриджа 12. Лист 50 закрывает фильтр. Фильтр состоит из растяжимого или деформируемого листа, изготовленного из шерсти или из любого натурального, или синтетического материала, адаптированного для заваривания и фильтрации. Когда картридж 12, содержащий такой фильтр, погружают в воду, фильтр расширяется в воде за пределы картриджа; фильтр образует пространство в воде, в котором может плавать завариваемый материал 14, содержащийся в картридже 12. Такой фильтр предотвращает распространение завариваемого материала 14 во все места в заварочном контейнере 6, в частности, и в устройстве, в общем. Нижняя часть 42 закрыта съемным листом 36, который расположен снаружи картриджа 12 относительно фильтра 44. Съемный лист 36 может быть закреплен способом термосварки или может быть приклеен к картриджу 12 обычным способом. Он изготовлен из алюминия или из любого другого материала, разрешенного для контакта с пищевыми продуктами. Съемный лист 36 содержит средство захвата (не показано), за которое пользователь может захватывать и удалять его из картриджа 12.
Листы 36 и 50 герметично закрывают и образуют вакуумную упаковку внутреннего содержимого 40 картриджа 12. Завариваемый материал 14 защищен от воздействия воздуха и влаги. Оба листа 36, 50 и картридж 12, предпочтительно, изготовлены из непрозрачного материала для защиты его содержимого 14 также от воздействия света.
Картридж 12 может содержать метки или любое средство, считываемое автоматически, содержащее или обозначающее параметры заваривания. Метки или считываемое средство могут быть расположены либо на внешней поверхности боковой стенки 45, или на фланце 39, или на листе 50.
В одном варианте воплощения нижняя часть 42 включает в себя выемку 46, расположенную в направлении внутрь картриджа 12. Выемка 46 выполнена в форме усеченного конуса, при этом большее сечение выемки 46 расположено на уровне нижней части 42. Большее сечение выемки 46 имеет диаметр, составляющий от 2 до 15 миллиметров, или более конкретно от 2 до 6 миллиметров.
Выемка 46 содержит отверстие 48, позволяющее пропускать через него газ. В одном варианте воплощения четыре отверстия 48 расположены на боковой стенке 52 и одно на верхней части 54 выемки 46. В качестве примера, четыре отверстия 48 на боковой стенке расположены симметрично относительно оси выемки 48.
Приемник 10 в соответствии с одним вариантом воплощения поясняется ниже со ссылкой на фигуру 9.
Приемник 10 состоит из выдвижного устройства, содержащего переднюю панель 105, лоток 107. Выдвижное устройство 10 скользит вдоль двух боковых панелей 104а и 104b, расположенных внутри платформы 68. Платформа 68 дополнительно содержит желоб 106 выброса, формирующий наклонную поверхность, продолжающуюся вниз в пределах платформы 68. Одна сторона желоба 106 выброса расположена напротив нижней части обеих боковых панелей 104а, 104b, в то время как другая сторона желоба 106 выброса соединена с трубопроводом 24 на входе рычага 69. Механизм из множества направляющих расположен на верхней кромке обеих боковых панелей 104а, 104b.
Лоток 107, соединенный с боковыми панелями через множество направляющих механизмов, скользит вдоль боковых панелей 103, 104. Лоток 107 сформирован двумя панелями 107а и 107b, шарнирно соединенными друг с другом через шарнир 108. Шарнир 108 расположен перпендикулярно направлению скольжения лотка 107.
В одном варианте воплощения механизм из множества направляющих может состоять из первой направляющей 101, которая расположена на верхней кромке боковых панелей 104а, 104b, второй направляющей 102, которая скользит по или в пределах первой направляющей 101, третьей направляющей 103, скользящей в пределах второй направляющей 102. Лоток 107 скользит на или в пределах третьей направляющей 103. Передняя панель 105 закреплена на третьей направляющей 103. Механизм из множества направляющих может быть активирован автоматически или вручную. Автоматической активацией управляют через обычный механизм привода, известный специалисту в данной области техники.
Лоток 107 содержит полость 16, выполненную с возможностью приема картриджа 12. Полость 16 содержит частичные боковые стенки 110, соединенные с первой панелью 107а лотка 107, и частичную нижнюю часть 111, соединенную с боковыми стенками 110.
Частичные боковые стенки и нижняя часть 110 и 111 расположены в направлении передней панели 105 и только под первой панелью 107а. Частичные боковые стенки 110 и частичная нижняя часть 111 формируют частичный конус или цилиндр, усеченный на уровне нижней части 111. Размеры упомянутого частичного конуса несколько больше, чем размеры картриджа 12, таким образом, что картридж 12 идеально устанавливается в полость 16.
Выступающее сопло 112, предпочтительно выполненное цилиндрическим или в форме усеченного конуса, расположено на нижней части 111 в направлении внутрь полости 16. Размеры выступающего сопла 112 таковы, что выемка 46 картриджа 12, вставленная в полость 16, идеально соответствует выступающему соплу 112. Выступающее сопло 112 содержит отверстия 113, по которым подают газ в направлении внутрь полости 12. Отверстия 113 расположены в выступающем сопле 112 таким образом, что отверстия, находящиеся в выемке картриджа 12, вставленного в полость, обращены к отверстию 113 выброса. В одном варианте воплощения четыре отверстия 113 расположены на боковой стенке сопла 112 и на одной из его верхних частей 54.
Выступающее сопло 112 соединено с трубопроводом 29 (не представлен), который расположен в пределах нижней части 111 полости 16. В качестве альтернативы, трубопровод 29 может быть расположен на поверхности нижней части 111 или в направлении внутрь полости 16 или снаружи полости 16.
Трубопровод 29 соединен с входной трубкой 28 для газа.
В другом варианте воплощения выступающее сопло 112 может быть расположено на частичных боковых стенках 110 полости 16.
Выемка 109 расположена на верхней поверхности лотка 107 вокруг верхних кромок полости 16. Сечение выемки 109 несколько больше, чем сечение фланца 39 картриджей 12 таким образом, что фланец 39 картриджа 12, принятый в полость 16, идеально прорезает выемку 109.
В одном варианте воплощения лоток 107 соединен с возможностью съема с третьей направляющей 103. Механизм, расположенный на платформе 68, предусмотрен для подъема и поддержки лотка 107 над третьей направляющей 103.
Выдвижное устройство 10 дополнительный содержит датчик, выполненный с возможностью детектирования присутствия картриджа 12 в полости и автоматического определения средства считывания или меток, расположенных на картридже 12. Такое средство считывания или метки предоставляют информацию, относящуюся к температуре заваривания, длительности заваривания, адаптированной для завариваемого материала 14, содержащегося в картридже 12, количеству жидкости, заливаемой в заварочный контейнер 6, информации, относящейся к подаче газа через выступающее сопло 112, и т.д.
В качестве примера, датчик может состоять из датчика, детектирующего цвет. Цвет картриджа 12 обозначает тип завариваемого материала 14, который содержит картридж 12, и ассоциирован с параметрами заваривания. Датчик может состоять их излучателя луча (не представлен), который расположен на одной боковой панели 103, и приемника луча (не представлен), который расположен на одной другой боковой панели 104. Поскольку полость 16 содержит только часть боковой стенки, она не представляет помеху для луча, передаваемого между излучателем и приемником.
Механизм для открывания и закрывания выдвижного устройства 10 в соответствии с одним вариантом воплощения поясняется ниже со ссылкой на фигуры 10а-10с.
На фиг.10а показано выдвижное устройство 10, закрытое внутри платформы 68 в первом положении. Все три направляющие 101, 102, 103 расположены одна на другой или одна внутри другой в компактном положении.
Лоток 107 закреплен на или внутри третьей направляющей 103.
На фиг.10b показано выдвижное устройство 10 в промежуточном положении, выдвинутое из платформы 68. Вторая направляющая 102 выдвинулась из первой направляющей 101, в то время как третья направляющая 103 остается расположенной на или внутри второй направляющей 102.
На фиг.10 с показано выдвижное устройство 10, полностью открытое во втором положении. Третья направляющая 103 выдвинута из второй направляющей 102, все три направляющие 101, 102, 103 расположены между ними в полностью выдвинутом положении. Полость 16 при этом полностью доступна, и картридж 12 может быть вставлен в нее.
Механизм закрывания выдвижного устройства 10 идентичен механизму открывания и выполняется, следуя различным этапам в обратном порядке.
Ниже, со ссылкой на фигуры 2 и 11а-11е, будет описан механизм автоматического открывания картриджа, в то время как выдвижное устройство 10 скользит в платформу 68.
Устройство 2 содержит пару параллельных планок 33 дугообразной формы, между которыми прикреплено плоское лезвие 31. Лезвие 31 прочно закреплено по касательной к цилиндрической поверхности, сформированной между дугообразными планками 33. Лезвие 31 предпочтительно выполнено в виде полукруглого или полуовального лезвия, его прямая сторона соединена с дугообразными планками 33 через стержни 31а. Малый и длинный диаметры лезвия 31 несколько меньше, чем у отверстия 35 картриджа 12.
Дугообразные планки 33 вращаются вокруг заварочного контейнера 6 через платформу 68 и в пределах пары дугообразных рычагов 71. Скользящее движение выдвижного устройства 10 в платформе 68 связано с движением дугообразных планок 33. В одном варианте воплощения вращение дугообразных планок 33 управляется движением второй направляющей 102, которая скользит на или внутри первой направляющей 101. Дугообразные планки 33 и вторая направляющая 102 соединены обычным образом.
Дугообразные планки 33 расположены тангенциально направлению скольжения приемника 10. Дугообразные планки 33 расположены тангенциально лотку 107 выдвижного устройства 10 и на каждой стороне верхней части полости 16 выдвижного устройства 10.
На фиг.11а показано положение лезвия 31 относительно картриджа 12, когда выдвижное устройство 10 начинает скользить внутри платформы 68. Дугообразные планки 33 вращаются, и вскоре фланец 29 картриджа 12 зажимается между дугообразными планками 33 и выемкой 109 лотка 107. Кромка лезвия 31 касается и прокалывает первый лист 50 внутри отверстия 35 картриджа 12 рядом с кромкой отверстия. На фиг.11b-11d показано положение лезвия 31 относительно картриджа 12, в то время как выдвижное устройство продолжает скользить в платформу 68. Дугообразные планки 33 продолжают вращение; лезвие 31 следует круговому движению внутрь картриджа 12 и из него, разрезая лист 50 рядом с кромкой отверстия 35. Важно, чтобы картридж 12 оставался блокированным в полости 12 между дугообразными планками 33 и выемкой 109 лотка 107, так, что лезвие 31 может выполнять правильный и эффективный разрез листа 50.
На фиг.11е показано положение лезвия 31 относительно картриджа 12, когда выдвижное устройство 10 достигает своего конечного положения внутри платформы 68. Когда лезвие 31 выдвигается из картриджа 12, оно выталкивает из картриджа 12 часть листа 31, которую только что вырезало. Вырезанная часть остается частично закрепленной на листе 31. Все отверстие 35 является доступным.
В другом варианте воплощения вырез части листа 50 полностью отделен от листа 50 и его удаляют с помощью лезвия 31, когда лезвие 31 убирают из картриджа 12. Вырезанная часть падает под действием силы тяжести в желоб 106 выброса и собирается во втором контейнере 78 для отходов.
Лезвие 31 может иметь любую форму, адаптированную к сечению отверстия 35. Размеры лезвия должны быть меньшими, чем размер отверстия 35, что обеспечивает для лезвия 31 возможность продвижения в и из картриджа 12 через отверстие 35 и возможность разрезать лист 50.
После того как выдвижное устройство 10 будет закрыто внутри платформы 68, и когда верхний лист 50 картриджа 12 будет вырезан, лоток 107 поднимается вверх от третьей направляющей 103.
Фланец 39 картриджа 12, расположенный в выемке 109 лотка 107, вводят в контакт с нижним отверстием 8 заварочного контейнера 6. Уплотнительное кольцо 84 расположено на кромке нижнего отверстия 8, которое обеспечивает герметическое соединение между заварочным контейнером 6 и фланцем 39.
Картридж 12 прочно удерживается, будучи заблокированным в полости 16.
Размеры отверстия 8 заварочного контейнера 6 равны или больше, чем размеры секции полости 16 на лотке 107, так, что оно окружает отверстие 35 картриджа 12. Размеры отверстия 8 заварочного контейнера 6 меньше, чем размеры секции выемки 109 лотка 107.
Устройство 2 дополнительно содержит подвижную защелкивающуюся вставку 81 (не представлена), которая расположена на платформе 68. Движением вставки 81 управляют с помощью средства управления устройства 2. Вставкой 81 оперируют так, что ее вводят в контакт с полостью 16 лотка 107. Вставка 81 выполнена с возможностью точной подгонки с кромкой боковых стенок 110 полости 16 и с нижней частью 111 полости 16. Вставка 81 также выполнена с возможностью точной подгонки с нижней поверхностью лотка 107. Уплотнительная прокладка 83 (не представлена) может быть расположена на каждой части вставки 81, предназначенной для контакта с полостью 16. Вставка 81 соединена с каналом 18.
После того как выдвижное устройство 10 будет закрыто внутри платформы 68 и после того как лоток 107 будет приведен в контакт с нижним отверстием 8 заварочного контейнера 6, вставкой 81 оперируют и приводят в контакт с полостью 16, таким образом, что полость 6 и вставка 81 точно устанавливаются друг с другом. Уплотнительная прокладка 83 обеспечивает герметичное соединение поверхностей контакта между вставкой 81, полостью 16 и лотком 107. Заварочный контейнер 6, лоток 107 полость 16 и вставка 81 формируют герметичную заварную камеру, закрытую каналом 18.
Механизм выброса картриджа 12 из полости выдвижного устройства 10 в соответствии с одним вариантом воплощения поясняется ниже со ссылкой на фигуры 12а-12с.
На фиг.12а показано выдвижное устройство 10, закрытое в платформе 68 в первом положении. Все три направляющие 101, 102, 103 зафиксированы и расположены одна на другой или одна в другой в компактном положении. На фиг.12b показан лоток 107 в промежуточном положении, который передвигается на или внутри третьей направляющей 103, в направлении внутрь платформы 68. На фиг.12с показан лоток 107, продвинутый далее в направлении внутрь платформы 68 в третьем положении, где лоток 107 складывается вокруг шарнира 108. Вторая панель 107b выдвигается из третьей направляющей 103 и падает на желоб 106 выброса. Полость 16 содержит только частичные боковые стенки 110 вдоль первой панели 107а, картридж 12 больше не удерживается внутри полости 16. Картридж 12 высвобождается из полости 16; он падает на желоб 106 выброса и скатывается вниз в направлении выпускного трубопровода 24 в рычаге 69.
В то время как картридж 12 падает вниз на желоб 106 выброса, вырезанная часть листа 50 проталкивается обратно в направлении листа 50 и частично закрывает отверстие 35 картриджа 12. Завариваемый материал 14 удерживается внутри картриджа 12.
Механизм выброса, предназначенный для извлечения картриджа 12, обеспечивает плавный выброс картриджа. Он предотвращает выпадение завариваемого материала 14, содержащегося в картридже 12, из картриджа 12. Некоторое количество завариваемого материала 14 все же может выпасть из картриджа 12, когда его сбрасывают на желоб 108 выброса. В любом случае он собирается на желобе 108 выброса.
Выдвижное устройство 10 и вставка 81 в соответствии с другим вариантом воплощения изобретения поясняются ниже со ссылкой на фигуру 13. Также представлен механизм детектирования картриджа 12 в полости 16.
Выдвижное устройство 10 содержит лоток 107 с полостью 16, выполненной с возможностью приема картриджа 12. Полость 16 содержит боковые стенки 110, соединенные с лотком 107. Боковые стенки 110 формируют частичный конус или цилиндр, усеченный в нижней части. Когда картридж 12 вставляют в полость 16b, он удерживается в полости 16, благодаря тому, что его фланец упирается в верхнюю поверхность лотка 107; при этом боковые стенки 45 картриджа 12 укладываются на боковые стенки 110 полости 16.
Устройство 2 дополнительно содержит подвижную вставку 81, расположенную в платформе 68. Движением вставки 81 управляют с помощью средства управления устройства 2. Вставкой 81 оперируют так, что ее приводят в контакт с полостью лотка 107. Вставка 81 выполнена с возможностью точной установки вместе с кромками 114 боковых стенок 110 полости 16. Уплотнительная прокладка 83 может быть расположена либо на вставке 81 или на кромках 114 боковых стенок 110 для обеспечения герметичного контакта между полостью 16 и вставкой 81. Вставка 81 соединена с каналом 18.
Выступающее сопло 112, предпочтительно цилиндрическое или в форме усеченного конуса, расположено внутри вставки 81 в направлении внутрь полости 16. Выступающее сопло 112, на котором предусмотрены отверстия 113 для подачи газа, соединено с трубопроводом 29, который расположен внутри вставки 81; трубопровод 29 соединен с входной трубкой 28.
Вставка 81 содержит детектор, предназначенный для детектирования, был ли картридж 12 прорезан в полости 16 или нет. Детектор содержит нажимную кнопку 82 активации, которая расположена рядом с выступающим соплом 112 и соединена со схемой 25 устройства 2. Нажимная кнопка 82 может скользить вверх и вниз вдоль выступающего сопла 112. Когда ее проталкивают вниз, она активирует часть функции устройства 2. Нажимная кнопка 82 имеет форму конуса, усеченного на уровне его верхней части. Диаметр нижней секции (на уровне нижней части 42) выемки 46 картриджа 12 больше, чем у верхней секции нажимной кнопки 82.
Предпочтительно угол конуса выемки 46, по существу, идентичен углу конуса нажимной кнопки 82.
После того как выдвижное устройство 10 будет закрыто внутри платформы 68 и после того как лоток 107 будет приведен в контакт с нижним отверстием 8 заварочного контейнера 6, вставкой 81 оперируют так, что ее приводят в контакт с полостью 16, таким образом, что полость 6 и вставка 81 точно устанавливаются друг на друге. Картридж 12 прочно удерживается в полости 16, его фланец 39 зажат между верхней поверхностью лотка 107 и кромкой отверстия 8 заварочного контейнера 6. В то время как вставку 81 поднимают, выступающее сопло 112 и нажимная кнопка 82 перемещаются в выемку 46 картриджа 12. Внешнюю боковую поверхность нажимной кнопки 82 вводят в контакт с боковой поверхностью выемки 46.
Нажимная кнопка 82 продолжает движение в выемку 46, скользя вдоль поверхности выемки 46 до тех пор, пока нажимная кнопка 82 не будет блокирована между поверхностью выемки 46 и выступающим соплом 112. По мере того как вставка 81 продолжает движение, нажимная кнопка 82 прижимается вниз поверхностью выемки 46 картриджа 12; нажимная кнопка формирует новое соединение в схеме 25 для активации процесса в устройстве 2. После того как вставка 81 будет приведена в контакт с кромками 114 полости 16, выступающее сопло 112 располагается внутри выемки 46 картриджа 12, таким образом, что отверстия 113 на выступающем сопле 112 будут обращены к отверстиям 48 выемки 46.
Другой вариант воплощения изобретения поясняется ниже со ссылкой на фигуру 8f. На фиг.8f показан вид в разрезе картриджа 12 в соответствии с другим вариантом воплощения изобретения.
Нижняя часть 42 картриджа содержит выемку 46а, которая направлена внутрь картриджа 12. Выемка 46а состоит из первого усеченного конуса 46а1, причем его большее сечение находится на уровне нижней части 42 картриджа 12, и второго усеченного конуса или цилиндра 46а2, который "уложен" на первый конус 46а1. Взаимное пересечение между первым и вторым конусами 46а1 и 46а2 составляет поверхность 46b активации. Выемка 46а2 содержит отверстия 48, предназначенные для пропуска через них газа.
Диаметр нижней секции выемки 46а1 больше, чем у верхней секции нажимной кнопки 82.
Предпочтительно, угол конуса выемки 46а1, по существу, идентичен углу конуса нажимной кнопки 82.
При использовании, когда вставку 81 поднимают, выступающее сопло 112 и нажимная кнопка 82 вставки 81 перемещаются в выемку 46а1 картриджа 12. Внешнюю боковую поверхность нажимной кнопки 82 вводят в контакт с боковой поверхностью выемки 46а1. Нажимная кнопка 82 скользит вдоль поверхности выемки 46а1 до тех пор, пока она не будет блокирована активирующей поверхностью 46b. По мере того как вставка 81 продолжает движение вверх, нажимная кнопка 82 прижимается вниз поверхностью 46b; нажимная кнопка формирует новое соединение в схеме 25 для активации процесса в устройстве 2. После того как вставка 81 будет введена в контакт с кромками 114 полости 16, выступающее сопло 112 располагается внутри выемки 46а2 картриджа 12, таким образом, что отверстия 113 выступающего сопла 112 обращены к отверстиям 48 выемки 46а.
Работа устройства при приготовлении заваренных напитков поясняется ниже. Приемник 10 открывают вручную или автоматически с использованием кнопки.
Картридж 12, с которого был удален съемный нижний лист 36, вводят в приемник 10. Приемник 10 закрывается автоматически или вручную и скользит внутрь платформы 68. В то время как приемник 10 закрыт, датчик детектирует присутствие картриджа в полости 12, а также его цвет.
Одновременно защитную верхнюю пленку 50 автоматически вырезают из картриджа 12, предоставляя доступ к завариваемому материалу 14, который расположен внутри картриджа 12.
Процессор обычным образом выбирает параметры заваривания в соответствии с цветом картриджа 12.
Между заварочным контейнером 6, полостью 16 и каналом 18 образуется герметическое соединение. Лоток 107 поднимают от третьей направляющей 103. Защелкивающуюся вставку 81 вводят в контакт с полостью 16 и с лотком 107. Канал 18 закрывают. Герметичная заварная камера, закрытая каналом 18, сформирована с заварочным контейнером 6, лотком 107, полостью 16 и защелкивающейся вставкой 81.
Клапаны активируют для соединения трубопровода 65а с соответствующим трубопроводом 65b. Воду накачивают из резервуара 66 и подают в трубопровод 65b под рекомендованным давлением, выбранным процессором в соответствии с цветом картриджа 12. Воду подогревают по мере ее перемещения через нагревательную камеру 69. Разбрызгиватель 63 разливает горячую воду в контейнер 6 при рекомендованной температуре, выбранной процессором в соответствии с цветом картриджа 12.
Воду подают в заварочный контейнер 6, в результате чего завариваемый материал 14, содержащийся в картридже 12, погружается в жидкость. Завариваемый материал 14 начинает свободно плавать в заварочной камере. При этом происходит заваривание.
Процессор управляет нагревательным элементом вокруг контейнера 6 для поддержания рекомендованной температуры жидкости 4 в заварочном контейнере 6.
В варианте воплощения, в котором детектор содержит нажимную кнопку 82, расположенную во вставке 81, нажимная кнопка может управлять активацией клапанов и/или подачей жидкости для заварки в заварную камеру. Такой детектор предотвращает заполнение заварной камеры 6 горячей водой, когда картридж 12 отсутствует в полости 16.
Сразу же после заполнения заварочного контейнера 6 водой 4 происходит первое насыщение кислородом, и газ под давлением подают в контейнер 6 через отверстие 113 выступающего сопла 112.
Завариваемый материал 14 смешивается с заваренной жидкостью 4, которую перемешивают. Газ, поступающий из сопла 113, выносит весь завариваемый материал 14, который может оставаться в картридже 12.
Если давление подачи газа слишком высоко по сравнению с проницаемостью газа фильтра 44, под поверхностью картриджа 12 может сформироваться газовый карман, который формирует силу, выталкивающую картридж из полости. Отверстия 48, предусмотренные в выемке 46, предотвращают разрыв или растяжение фильтра 44 в устройстве 2. Отверстия 48 выполнены так, что они обращены к отверстиям 113 сопла 112 подачи. Размер отверстий 48, по существу, равен размеру отверстий 113 подачи.
Второе насыщение кислородом происходит позже, во время заваривания; газ под давлением снова подают в контейнер 6. Завариваемый материал 14 смешивается с заваренной жидкостью 4, которая перемешивается. Газ, подаваемый через сопло 113, выносит весь завариваемый материал 14, который все еще может оставаться в картридже 12.
Данные, относящиеся к моменту, в который должно происходить второе насыщение кислородом, к длительности первого и второго периодов насыщения кислородом, и к давлению, при котором газ подают в заварочную камеру, могут представлять собой часть параметров, ассоциированных с типом завариваемого материала 14, содержащегося в картридже 12.
После окончания заваривания клапаны активируются автоматически; канал 18 соединяется с носиком 19 и открывается. Заваренный напиток поступает под действием силы тяжести в чашку, расположенную на держателе 64 чашки. Предохранительный механизм может быть предусмотрен для поддержания канала 18 закрытым, если чашка отсутствует на держателе 64 чашки.
Сразу же после того, как заваренный напиток будет разлит в чашку, начинается очистка устройства 2. Клапаны автоматически активируются; канал 18 соединяется с трубопроводом 23 для грязной воды; трубопровод 65а соединяется с соответствующим трубопроводом 65b. Канал 18 остается открытым. Воду накачивают из резервуара 66 и подают под определенным давлением в трубопровод 65b, таким образом, разбрызгиватель 63 выбрасывает воду вдоль внутренних стенок заварочного контейнера 6. На разбрызгивателе 63 предусмотрено достаточное количество отверстий 61 для выброса воды во всех направлениях и для обеспечения потока воды по всем внутренним поверхностям заварочного контейнера 6. Вода может подогреваться, пока она протекает через нагревательную камеру 69.
Воду предпочтительно подают в заварочный контейнер 6 в виде жидкости. Очищающая вода стекает вниз вдоль внутренних стенок заварочного контейнера 6 от заварной камеры через трубопровод 23 для грязной воды к первому контейнеру 74 для отходов. Крупные остатки, осевшие на внутренних стенках контейнера 6, смываются и собираются в картридже 12.
Когда первая операция по очистке закончена и сразу же после того, как заварочный контейнер 6 будет опорожнен, может начинаться выброс картриджа 12. Вставку 81 отсоединяют от полости 16. Лоток 107 опускается и входит в контакт с третьей направляющей 103. Механизм выброса активируется для выброса картриджа 12 из полости 16. Лоток 103 скользит обратно к его предыдущему положению и снова поднимается к нижней кромке 8 заварочного контейнера 6. Вставку 81 снова вводят в контакт с полостью 16.
В варианте воплощения, в котором детектор содержит нажимную кнопку 82, расположенную во вставке 81, нажимную кнопку 82 высвобождают после того, как картридж 12 будет удален из полости 16. Высвобождение нажимной кнопки 82 может управлять активацией клапанов и/или подачей жидкости для заварки в заварочную камеру. Например, она может управлять активацией второй операции очистки.
Начинается вторая операция очистки. Воду снова подают в заварочный контейнер 6 для промывки всех частей устройства 2, находившихся в контакте с заваренным напитком (то есть, заварочный контейнер 6, полость 16, вставка 81, сопло 112 подачи, канал 18 и электроклапан, управляющий работой канала 18).
Во время операции промывки канал 18 может быть закрыт и может несколько раз последовательно открываться для гарантирования того, что все части устройства 2, находившиеся в контакте с заваренным напитком, будут должным образом промыты.
Во время операции промывки может осуществляться подача пара в заварочную камеру вместе с водой. Пар быстро заполняет заварочный контейнер 6 и достигает до всей внутренней поверхности заварной камеры до того, как он конденсируется при контакте с этими поверхностями. Пар достигает труднодоступных частей внутренних поверхностей заварной камеры (например, вокруг разбрызгивателя 63 в заварочном контейнере 6).
Хотя различные варианты выполнения настоящего изобретения были подробно описаны выше, очевидно, что модификации и адаптация этих вариантов воплощения могут быть выполнены специалистом в данной области техники. Однако следует понимать, что такие модификации и адаптация находятся пределах объема настоящего изобретения.