Устройство для приготовления экстракционных напитков
DEVICE FOR PREPARATION OF EXTRACTION DRINKS

Изобретение относится к кухонным устройствам и предназначено для приготовления экстракционных напитков, в частности, чая или иных напитков, преимущественно растительного происхождения (кофе, травы), с одновременным контролем времени заваривания.
Известна насадка для заварочного чайника по патенту РФ №2523983 на изобретение, содержащая опорную пластину для насаживания на отверстие емкости для растворителя, причем опорная пластина имеет проем для прохождения емкости для экстрагируемого вещества, и имеется подъемное устройство, которое включает в себя втулку, на которой удерживается емкость для экстрагируемого вещества таким образом, что она на нижнем конце выступает за втулку и может заполняться экстрагируемым веществом через верхнее отверстие втулки, причем подъемное устройство имеет неподвижное относительно опорной пластины направляющее устройство, на котором втулка установлена с возможностью смещения в значительной мере вертикальном относительно опорной пластины направлении в рамках линейной направляющей между нижним и верхним положением, причем нижнее положение задает заварочное положение втулки, в котором емкость для экстрагируемого вещества является опущенной, а верхнее положение задает нейтральное положение, в котором емкость для экстрагируемого вещества приподнята относительно заварочного положения, и подъемное устройство имеет блокирующее устройство для блокировки втулки в заварочном положении, и имеется таймер, который для приведения в действие блокировочного устройства выполнен так, что по истечении предварительно задаваемого временного интервала втулка деблокируется, если она заблокирована в заварочном положении, причем таймер включает в себя исполнительный элемент для установки временного интервала, при этом втулка в заварочном положении нагружена вдоль линейной направляющей возвращающим усилием, которое возвращает ее из заварочного положения в нейтральное положение, когда втулка деблокирована.
Недостатком известной насадки является ее сложность и значительные габариты, обусловленные конструкцией деблокировочного механизма.
Известно устройство для подачи чая по заявке JPH 08266418 A, в котором обеспечено нахождение листьев чая в горячей воде в течение заданного времени, по истечении которого фильтр с чайными листьями извлекают из горячей воды. Контроль температуры воды осуществляется посредством термистора. При достижении заданной температуры воды термистор срабатывает и питание нагревателя отключается, нагрев воды прекращается. Чайные листья, находящиеся в фильтре, опущены в воду и находятся там заданное время, по истечении которого срабатывает механизм вертикального перемещения, обеспечивающий извлечение фильтра с чайной заваркой из горячей воды.
Недостатком устройства для подачи чая по заявке № JPH 08266418 является его сложность, обусловленная наличием механизма вертикального перемещения фильтра с чайной заваркой, расположенного сбоку от емкости с горячей водой; а также значительные габариты устройства, обусловленные расположением механизма вертикального перемещения фильтра с чайной заваркой сбоку от емкости с горячей водой.
Известно устройство для заваривания чая с контролем времени по заявке US 20060288873 A1, содержащее основной корпус, соединительное крепление, имеющее пружину, крепежное крепление, чашку с фильтрующим колпачком, верхнюю крышку, таймер, приводной блок и подвижную часть, причем верхняя крышка поворачивается для включения таймера, который, в свою очередь, приводит в движение приводной блок и, соответственно, подвижный блок. В результате подвижный узел будет толкать соединительное крепление вниз, в результате чего чашка и фильтрующий колпачок будут отходить от нижней части основного корпуса, а чай, выходящий в чашку, будет погружен в горячую воду. По достижении заданного времени таймера подвижный блок перестанет нажимать соединительное крепление, благодаря чему он будет отскакивать вверх с помощью гибкой восстанавливающей силы, снова отделяя листья от воды.
Устройство для заваривания чая с контролем времени по заявке US 20060288873 A1 выбрано в качестве наиболее близкого аналога (прототипа).
Недостатком устройства для заваривания чая с контролем времени по заявке US 20060288873 A1 является его сложность, а также то, что чайную заварку нельзя использовать дважды (что актуально при заваривании зленого чая, напитка из травы Иван - чай и других трав), поскольку после извлечения емкости с чайной заваркой в ней остается вода и, соответственно, продолжается экстракция чая. Для повторного использования чайной заварки целесообразно чайные листья полностью извлечь из горячей воды и обеспечить стекание воды из заварки, чтобы приостановить экстракцию чая. Кроме того, устройство для заваривания чая с контролем времени по заявке US 20060288873 A1 является ненадежным, поскольку, если случайно перевернуть фильтр с заваркой, что вся вода из колбы выльется в механизм таймера, что может привести к его неработоспособности.
Техническая проблема, решаемая изобретением - создание надежного, малогабаритного, простого устройства для приготовления экстракционных напитков из заварки, обеспечивающего возможность многократного (с учетом особенностей сырья для заваривания) использования заварки.
Технический результат, достигаемый изобретением - упрощение конструкции устройства для приготовления экстракционных напитков из заварки; снижение его габаритов (что актуально в условиях ограниченного кухонного пространства); эффективного, за счет обеспечения возможности многократного (с учетом особенностей сырья для заваривания) использования заварки.
Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для приготовления экстракционных напитков, содержащем емкость для жидкости, фильтр, предназначенный для размещения в нем исходного экстрагируемого сырья, а также предназначенный для обеспечения доступа к исходному сырью жидкости, находящейся в емкости, таймер, предназначенный для задавания периода времени, необходимого для экстракции, согласно изобретению устройство содержит шток, проходящий через отверстие в крышке, при этом один конец штока, являющийся верхним концом, выходит из емкости наружу, а другой конец штока, являющийся нижним концом, предназначен для размещения в полости емкости, на нижнем конце штока установлен фильтр, ниже фильтра закреплен поплавок, предназначенный для удержания фильтра выше уровня жидкости при всплытии, устройство снабжено механизмом блокировки/деблокировки положения штока, обеспечивающем соответственно возможность или предотвращение вертикального перемещения штока, на емкости сверху установлен таймер, предназначенный для установки времени нахождения фильтра в жидкости, таймер выполнен с механизмом установки времени, связанным с фиксатором, обеспечивающим блокировку положения штока в период заданного времени экстракции, при котором фильтр находится в жидкости, и деблокировку поршня по окончании заданного периода времени экстракции.
Фильтр может быть установлен на штоке с возможностью его отсоединения от штока.
Поплавок может быть соединен со штоком или фильтром с возможностью его отсоединения от штока или фильтра.
Таймер соединен с емкостью посредством разъемного соединения.
Заявляемое устройство содержит емкость (стакан), форма которой может быть различной (цилиндр, шар, куб и т.д.), исходя из конкретного назначения устройства и эстетических предпочтений. Емкость снабжена крышкой для более длительного сохранения температуры жидкости.
Устройство содержит шток, проходящий через отверстие в крышке во внутрь емкости. Верхний конец штока целесообразно снабдить ограничителем. Шток может быть любого подходящего поперечного размера и любой необходимой длины. Шток может быть выполнен полым. В шток может быть вмонтирована термопара для определения температуры воды в колбе. Табло термометра может быть выведено на конец штока и выполнять функцию рукояти штока (кнопки) для надавливания и тем самым опускания штока с ситечком и поплавком в воду или любую другую жидкость, например вино (для приготовления глинтвейна), если поставить на плиту или какую-либо горелку. Шток установлен с возможностью его перемещения в вертикальном направлении. На нижнем конце штока установлен фильтр (ситечко), предназначенный для размещения исходного экстрагируемого сырья. Форма фильтра не имеет значения для изобретения, он может быть размещен на штоке жестко, может быть съемным или выполнен иным образом, главное - обеспечить размещение в фильтре исходного сырья, обеспечить размещение фильтра с исходным сырьем в горячей жидкости и обеспечить доступ жидкости через отверстия в фильтре к исходному сырью.
Ниже фильтра (под фильтром) на штоке установлен поплавок. Форма и конструкция поплавка также не имеют принципиального значения для изобретения: поплавок может не иметь дна и может быть выполнен, например, в виде перевернутого стакана, чаши и т.п.; также поплавок может быть выполнен в виде полого предмета (например, из нержавеющей стали) с закачанным внутрь воздухом или любым пригодным для этого газом. Главное - поплавок должен быть способным всплывать на поверхность жидкости и удерживаться там вместе с фильтром, заполненным экстрагируемым исходным сырьем. Габаритные размеры поплавка выбираются из условия размещения фильтра с сырьем выше уровня жидкости после всплытия поплавка.
Поплавок и фильтр могут крепиться к штоку на защелки, либо посредством резьбового соединения, либо посредством магнитов и т.д. и т.п. В нижнем крайнем положении штока поплавок с фильтром находятся также в нижнем крайнем положении и расположены в жидкости. В верхнем крайнем положении штока фильтр с экстрагируемым сырьем расположены над поверхностью жидкости (выше уровня жидкости, не соприкасаясь с ней).
Устройство снабжено таймером, который может быть выполнен в виде реле времени электрического, механического, электронного и т.п. Тип таймера не имеет принципиального значения для изобретения. Таймер снабжен корпусом, предназначенным для защиты внутренних конструктивных элементов таймера и для крепления таймера к емкости. Корпус таймера может быть прикреплен к емкости любым способом (исходя из конкретной конструкции емкости и эстетических предпочтений), обеспечивающим фиксацию таймера на емкости и разъединение таймера и емкости (резьба, защелки и т.д. и т.п.). Время, которое может быть задано таймером зависит от вида экстрагируемого сырья, для экстракции которого предназначено устройство. Это может быть очень небольшой интервал времени (например, от 0 до 10 минут), а можно использовать универсальный таймер, обеспечивающий достаточно большой интервал времени (например, от 0 до 30 минут) с тем, чтобы в устройстве можно было изготавливать напитки из различного вида экстрагируемого сырья.
Механизм установки времени таймера (заводной механизм), посредством которого осуществляется установка требуемого периода времени на экстракцию, при котором фильтр с сырьем находится в жидкости, связан (механически, электрически и т.п.) с механизмом блокировки/деблокировки штока для обеспечения блокировки (фиксации) штока в крайнем нижнем положении после того, как будет установлен требуемый интервал времени для экстракции и для обеспечения деблокировки (освобождения от фиксации) штока после истечения интервала времени, заданного таймером.
После того, как будет установлен требуемый интервал времени на экстракцию исходного сырья, шток будет зафиксирован в крайнем нижнем положении, при котором фильтр с сырьем и поплавок будет также находиться в крайнем нижнем положении в жидкости. После истечения интервала времени на экстракцию, заданного таймером, шток разблокируется, происходит всплытие поплавка на поверхность жидкости, при этом конструкцией поплавка, массо-габаритными характеристиками поплавка, штока и фильтра обеспечивается расположение фильтра выше уровня жидкости. Поскольку после одного цикла экстракции фильтр с исходным сырьем полностью извлечен из жидкости (т.е. не происходит последующей экстракции уже после извлечения фильтра из жидкости), имеется возможность использовать сырье, уже прошедшее один цикл экстракции, повторно, если повторная экстракция может быть возможна в силу особенностей исходного сырья (например, в случае, когда исходным экстрагируемым сырьем является зеленый чай, чай и травы Иван-чай).
Такая конструкция устройства для приготовления экстракционных напитков является простой, оригинальной и надежной. Удаление фильтра с сырьем происходит без участия потребителя автоматически. Заявляемое изобретение позволяет создать устройство для приготовления экстракционных напитков удобное в эксплуатации, с небольшими размерами, простое и надежное. В заявляемом устройстве можно обеспечивать приготовление любых экстракционных напитков (чай, кофе, травяные настои и т.п.), в том числе можно эффективно использовать несколько циклов экстракции одной порции исходного сырья (если это позволяет вид исходного сырья) повторно. Т.е. обеспечиваются более широкие функциональные возможности заявляемого устройства по сравнению с известными.
Заявляемое изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображено сечение заявляемого устройства.
На фиг. 2 изображена шайба механизма, фиксирующего положение штока устройства.
Заявляемое устройство содержит емкость 1 в виде колбы, фильтр 2 в виде ситечка, предназначенный для размещения экстрагируемого исходного сырья; поплавок 3. Фильтр 2 и поплавок 3 закреплены на нижнем конце штока 4 и предназначены для размещения внутри емкости 1 в процессе экстракции. Устройство снабжено крышкой 5, через центральное отверстие 6 которой проходит шток 4, верхний конец которого снабжен ограничителем 7. Шток 4 установлен с возможностью его перемещения в вертикальном направлении из крайнего нижнего положения в крайнее верхнее положение. Фильтр 2 установлен на нижнем конце штока 4, поплавок 3 установлен также на нижнем конце штока 4 под фильтром 2 (ниже фильтра 2). Поплавок 3 и фильтр 2 закреплены на штоке 4 посредством резьбового соединения для возможности их закрепления на штоке и последующего разъединения со штоком (для гигиены). В нижнем крайнем положении штока 4 поплавок 3 с фильтром 2 находятся также в нижнем крайнем положении и расположены в жидкости, которой заполнена емкость 1. В верхнем крайнем положении штока 4 фильтр 3 с экстрагируемым сырьем расположены над поверхностью жидкости (выше уровня жидкости, не соприкасаясь с ней). Расположение фильтра 3 при крайнем верхнем положении штока 4 обеспечивается подбором массо-габаритных параметров поплавка 3, штока 4 и самого фильтра 2. Устройство содержит таймер 8, снабженный корпусом и прикрепленный к верхней части емкости 1 (выше уровня жидкости). В таймере 8 выполнено сквозное отверстие 9, соосное сквозному отверстию 6 в крышке 5. В отверстии 9 расположена с возможностью вращения вокруг своей оси вращения полая ось 10 в виде трубки, при этом диаметр оси 10 обеспечивает свободное прохождение через нее штока 4. Ось 10 выходит с противоположных концов на нижнюю торцевую поверхность таймера, обращенную к емкости, а с другой стороны - на верхнюю торцевую поверхность, обращенную к крышке 5. При этом ось 10 одновременно жестко закрепляется внутри отверстия 6 крышки 5, обеспечивая, таким образом, жесткое соединение между собой крышки 5 и таймера 8. Ось 10 связана с заводным механизмом таймера, а роль заводящей рукоятки таймера 8 выполняет крышка 5, снабженная риской 11, выставляемой напротив нужного показателя времени на шкале времени 12, выполненной на наружной боковой поверхности таймера 5. На нижнем конце оси 10, выходящем на нижнюю торцевую поверхность таймера 8, жестко горизонтально закреплена шайба 13 с выступом 14 (кулачком) на его боковой поверхности, обращенным в направлении, перпендикулярном штоку (оси штока). Наружная боковая поверхность шайбы 13 плавно сопряжена с кулачком 14, имеющем плавную (без острых углов) наружную боковую поверхность. В штоке 4 выполнена поперечная кольцевая выемка 15. Корпус 16 таймера содержит нижнюю цилиндрическую полую часть 17, обращенную к емкости. На внутренней боковой поверхности части 17 корпуса 16 закреплена пружина 18, ось которой перпендикулярна штоку 4. На конце пружины 18 закреплен фиксатор 19, представляющий собой прямоугольный уголок, обращенный открытым углом к шайбе 13 с кулачком 14. Когда напротив вертикального участка фиксатора 19 расположена боковая поверхность шайбы 13, пружина 18 разжата и конец горизонтального участка фиксатора 19 располагается в кольцевой выемке 15 на штоке 4, фиксируя его положение и предотвращая перемещение штока в вертикальном направлении. При повороте оси 10 к вертикальному участку фиксатора 19 подходит кулачок 14, воздействуя на него и сжимая при этом пружину 18. В результате конец горизонтального участка фиксатора 19 выйдет из зацепления с кольцевой выемкой 15 на штоке 4, деблокируя его и обеспечивая возможность его свободного вертикального перемещения. Геометрические параметры шайбы выбраны с учетом временной шкалы таймера, а именно: кулачок 14 шайбы 13 должен подходить к вертикальному участку фиксатора 19 в момент истечения времени, установленного посредством таймера для экстракции. Фиксатор 19 может иметь салазки (направляющие), прикрепленные к внутренней части корпуса таймера или любое другое подходящее устройство для удержания его, но не препятствующее возвратно-поступательным движениям его по горизонтали.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Выставляем на таймере 8 время, необходимое для приготовления напитка (время экстракции), путем вращения крышки 5. При вращении крышки 5, которая одновременно служит и ручкой таймера 8, таймер 8 взводится, при этом за счет того, что заводной механизм таймера 8 связан с осью 10, обеспечивая ее поворот на угол, соответствующий выбранному интервалу времени, ось 10 поворачивается, обусловливая при этом соответствующий поворот шайбы 13, кулачок 14 выходит за пределы вертикального участка фиксатора 19, в результате чего горизонтальный участок фиксатора 19 попадает в кольцевую выемку 15 на штоке 4, фиксатор 19 прижимается к штоку 4. Шток 4, имеющий кольцевую горизонтальную выемку 15, опускается путем нажатия на его конец, выступающий над крышкой 5, до момента пока горизонтальный участок фиксатора 19, скользящий по штоку 4 не попадет в кольцевую выемку 15, блокируя, таким образом, шток 4 от вертикального перемещения. По истечении времени, выставленного на шкале таймера 8, кулачок 14 на шайбе 13 подходит к вертикальному участку фиксатора 19, воздействует на него, сжимая при этом пружину 18, в результате - горизонтальный участок фиксатора 19 выходит из кольцевой выемки 15, освобождая шток 4 (деблокируя его). Шток 4 получает возможность свободного перемещения в вертикальном направлении. Под воздействием поплавка 3 шток 4 вместе с фильтром 2 всплывают, фильтр 2 располагается на уровне выше уровня жидкости. Процесс экстракции прекращен, напиток готов.