КОФЕ-МАШИНА
COFFEE MACHINE

Область техники
Настоящее изобретение относится к кофе-машинам и, в частности, к автоматическим или полуавтоматическим кофе-машинам, снабженным вспомогательными устройствами для вспенивания молока или других напитков.
Уровень техники
В последнее время были разработаны машины для приготовления напитков, и, в частности, для приготовления кофе-эспрессо, предназначенные в основном для домашнего пользования, в которых предусмотрены устройства для генерирования пара и горячей воды для приготовления чая, для нагрева воды или молока, для вспенивания молока, чтобы приготовить кофе-латте, кофе-капуччино или подобные напитки.
Патентные документы US-A-2006/0174771 и EP-A-1688074 (SAECO) раскрывают, например, устройство для эмульгирования, связанное с резервуаром для молока, встраиваемое в кофе-машину, снабженную паровым генератором для устройства для эмульгирования. Резервуар внутри кофе-машины и устройство для эмульгирования управляются таким образом, чтобы создавать эмульсию молока и воздуха, которая выходит из форсунки таким образом, чтобы подаваться непосредственно в чашку. Более конкретно, устройство для эмульгирования содержит отверстие для всасывания воздуха, вход для пара и канал для всасывания молока. Пар проходит через трубку Вентури и вызывает, посредством создания разрежения, всасывание молока из резервуара для молока, размещенного в кофе-машине. Посредством открытия и закрытия отверстия для всасывания воздуха, производят молочную пену (эмульгированное молоко) или просто горячее молоко. Чтобы опорожнить устройство и промыть часть каналов, предусмотрен перепускной клапан, который открывается, чтобы обеспечить возможность прохождения пара или горячей воды через трубку Вентури без создания всасывания, требуемого для всасывания молока. Устройство является очень эффективным, но имеет некоторые ограничения в отношении очистки контуров, так как не все каналы, на которые воздействует поток молока, могут быть промыты в нужной степени. Кроме того, невозможно обеспечить требуемую очистку канала для всасывания воздуха, который, из-за его небольшого размера, подвержен закупориванию. Эта проблема усугубляется тем фактом, что отверстие для всасывания воздуха располагается вблизи канала для всасывания молока.
Патентный документ WO-A-2008050366 (SAECO) раскрывает другой тип устройства для эмульгирования, размещенного внутри кофе-машины, снабженного средствами для управления открытием и закрытием клапана для входа воздуха и перепускной системой для выгрузки молока в конце цикла эмульгирования.
Патентный документ EP-A-803220 раскрывает другое устройство для эмульгирования для приготовления вспененного молока, которое может быть связано с кофе-машиной.
Патентный документ US-B-7322282 раскрывает устройство для эмульгирования, подобное раскрытому в патентном документе US-A-2006/0174771, но снабженное покрытием из наночастиц в областях, которые будут контактировать с молоком, чтобы обеспечить большую гигиеничность машины.
Патентный документ WO-A-2006/122916 (SAECO) раскрывает внешнее устройство, которое может быть связано с кофе-машиной, на которой может быть установлен сосуд для приготовления вспененного молока или горячего молока. Это выполняется путем введения пара, генерируемого кофе-машиной. Пар вводится от дна сосуда в направлении вверх таким образом, чтобы достичь камеры смешивания, расположенной в крышке сосуда. Молоко всасывается от дна сосуда под действием разрежения, создаваемой паром, и выходит из устройства для эмульгирования таким образом, чтобы залить его снова в сосуд. Молоко поэтому нагревается и/или вспенивается независимо от того, остается ли оно в своем контейнере.
Патентный документ US-B-6711987 раскрывает кофе-машину с выходом для пара, который может быть введен на верхнем конце крышки сосуда, внутрь которого вводится пар для эмульгирования или нагрева молока. Подобная конструкция раскрыта в патентном документе US-B-6854381, который описывает подобную систему для присоединения выдачной форсунки для выдачи пара или горячей воды в сосуд, внутри которого может производиться молочная пена. Другой тип устройства для эмульгирования раскрыт в патентном документе US-A-5738002.
Патентный документ WO-A-2005/102126 раскрывает систему, содержащую кофе-машину с выходом для пара, который может быть связан с сосудом, в крышке которого размещается устройство для эмульгирования, с помощью которого возможно приготовить молочную пену путем всасывания молока, содержащегося в сосуде. Пена подается через выдачную форсунку снаружи от сосуда, используя по существу то же решение, которое раскрыто в патентном документе US-A-6711987.
Эти устройства имеют существенные проблемы, связанные с гигиеничностью кофе-машины и любыми ее вспомогательными устройствами, как в случае, когда они выполнены с возможностью приготовления пены посредством всасывания из сосуда с молоком, размещенного в машине или снаружи машины, для подачи пены в чашку, так и в случае, когда они выполнены с возможностью непосредственного эмульгирования молока внутри сосуда, в котором содержится холодное молоко.
На практике, устройство для эмульгирования, в котором смешиваются молоко и пар, или молоко, пар и воздух (в зависимости от того, что необходимо приготовить - горячее молоко или вспененное молоко), а также каналы, связанные с устройством для эмульгирования, контактируют с молоком во время работы кофе-машины, и, если они не будут правильно промыты, это может привести к образованию осадка или остатков молока, в которых могут размножаться бактерии или другие вредные для здоровья микроорганизмы.
В связи с этим проводились анализ и разработка систем и устройств с целью уменьшения накопления остатков молока в устройстве для эмульгирования и в каналах, отходящих от него.
Однако, несмотря на усилия, предпринятые для решения этой проблемы, эффективное ее решение, обеспечивающее полную очистку устройства для эмульгирования и в целом всех областей, контактирующих с молоком, не было найдено.
Кроме того, машины и вспомогательные устройства, в частности сосуды, предназначенные использоваться вместе с этими машинами, часто имеют сложную конструкцию, и тем самым проблемы в отношении простоты использования, стоимости изготовления и/или прочности и надежности частей и компонентов.
Сущность изобретения
В соответствии с одним аспектом настоящее изобретение предлагает кофе-машину такого типа, которая содержит: резервуар для воды; по меньшей мере один первый насос для подачи воды к первому кипятильнику для нагрева воды; заварочное устройство для приготовления кофе, и контуры для подачи горячей воды и/или пара, имеющие первый выход для горячей воды и/или пара в направлении устройства для эмульгирования, которое может быть присоединено к соединительному элементу кофе-машины для приготовления горячего молока или вспененного молока, в котором возможно обеспечить лучшую очистку устройства для эмульгирования и/или других вспомогательных устройств, которые могут быть сопряжены с машиной и контактируют с нагреваемым или вспениваемым молоком.
По существу, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, с вышеуказанным первым выходом для горячей воды и/или пара связан второй выход для горячей воды и/или пара в направлении устройства для эмульгирования, для промывки всасывающей камеры, смесительной форсунки и всех других частей устройства для эмульгирования, которые контактируют с молоком.
По существу, изобретение предлагает, чтобы пар, генерируемый машиной, выходил через две точки подачи, или по двум различным путям, в направлении устройства для эмульгирования таким образом, чтобы использоваться альтернативно или в качестве текучей среды для нагрева и/или эмульгирования молока, или в качестве очищающей текучей среды. В сравнении с известными машинами конструкция этого типа имеет значительное преимущество, заключающее в промывке паром или горячей водой, поступающей от кипятильника машины, всех контуров и частей устройства для эмульгирования, которые могут быть сопряжены с машиной и которые могут контактировать с молоком во время работы. Это гарантирует оптимальную очистку без необходимости использовать сложные очищающие элементы или другие подобные устройства, предусмотренные в некоторых известных машинах. В некоторых вариантах осуществления могут выполняться автоматические циклы очистки, без необходимости отдельного вмешательства или управляющих воздействий со стороны пользователя.
Дополнительные полезные признаки и усовершенствования машины в соответствии с настоящим изобретением приведены в зависимых пунктах формулы изобретения и будут описаны более подробно с помощью неограничивающего примера варианта осуществления изобретения.
В некоторых вариантах осуществления два выхода для пара или горячей воды могут располагаться таким образом, чтобы выходили оба предпочтительно в соединительный элемент, соединенный с устройством для эмульгирования, предпочтительно в двух разных местах.
В некоторых вариантах осуществления два выхода для горячей воды или пара располагаются таким образом, что из первого выхода пар вводится в смесительную форсунку устройства для эмульгирования, и из второго выхода пар вводится во всасывающую камеру указанного устройства для эмульгирования. Второй выход для горячей воды или пара может предпочтительно располагаться в позиции позади относительно первого выхода (относительно направления подачи пара или горячей воды), чтобы обеспечить более эффективную и полную очистку контура.
Предпочтительно, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, соединительный элемент содержит трубчатый корпус, оканчивающийся первым выходом для горячей воды или пара, и второй выход располагается на указанном соединительном узле в позиции позади относительно указанного первого выхода, например, на кольцевом выступе, расположенном в позиции позади относительно конца или концевой выступающей части соединительного элемента.
Контур машины может содержать группу клапанов, предпочтительно группу клапанов с электрическим управлением, для управления подачей пара или горячей воды по выбору к указанному первому выходу и указанному второму выходу, для приготовления горячего или вспененного молока, и, альтернативно, для выполнения цикла промывки для промывки указанного устройства для эмульгирования. Формы и конструкции клапанов могут быть различными, и особенно простой и эффективный их вариант осуществления будет описан в качестве примера далее с помощью прилагаемых чертежей.
Для эмульгирования молока необходимо всасывать воздух вместе с молоком и смешивать воздух и молоко в устройстве для эмульгирования в присутствии горячего пара, вводимого под давлением в устройство для эмульгирования. В некоторых вариантах осуществления канал для всасывания воздуха может располагаться на устройстве для эмульгирования, и он может иметь входной конец, сообщающийся по текучей среде с окружающей средой, непосредственно на устройстве для эмульгирования. Однако в соответствии с другими предпочтительными вариантами осуществления канал для всасывания воздуха в направлении устройства для эмульгирования располагается в машине и оканчивается в соединительном узле между машиной и устройством для эмульгирования. Воздух тогда всасывается в устройство эмульгирования через соединительный элемент для присоединения устройства для эмульгирования к машине. С отверстием для всасывания может быть связан клапан, управляемый блоком управления кофе-машины, например, клапан с электронным управлением. Тем самым электронный блок управления машины может открывать или закрывать клапан для всасывания воздуха, в соответствии с типом напитка, требуемого пользователю. Это позволяет сделать работу полностью автоматической, исключая необходимость воздействия на клапан вручную для открытия или закрытия канала для всасывания. Дополнительно к этому преимуществу, предлагаемая схема всасывания воздуха в машине, выше по потоку относительно соединительного элемента в направлении устройства для эмульгирования, позволяет сместить отверстие для входа воздуха от области, подвергающейся влиянию потока молока, уменьшая или исключая риск накопления молока в канале для воздуха. Управление открытием и закрытием клапана для всасывания воздуха может регулироваться по времени, с возможностью изменения времени открытия клапана в цикле подачи. Это позволяет изменять количество воздуха, всасываемого для эмульгирования молока, подаваемого в чашку, и тем самым увеличивать или уменьшать количество получаемой пены. В то время как в традиционных устройствах для эмульгирования необходимо увеличивать или уменьшать проходное сечение канала для воздуха, чтобы увеличить или уменьшить количество молочной пены, в соответствии с настоящим изобретением возможно обеспечить такую же регулировку количества пены с помощью управления временем открытия клапана, что является более простым и не требует применения канала для всасывания воздуха с переменным проходным сечением. Некоторые указанные выше признаки канала для всасывания воздуха могут использоваться также независимо от признаков контура для подачи пара и/или горячей воды, снабженного двумя выходами для подачи, что является преимуществом.
В соответствии с некоторыми предпочтительными вариантами осуществления изобретения, протекание воздуха от отверстия для всасывания в направлении соединительного элемента происходит внутри канала, служащего для протекания воды и/или пара в фазе промывки. Тем самым возможно обеспечить значительное преимущество, состоящее в промывке не только контура для потока молока, но также контура для входа воздуха.
В некоторых вариантах осуществления канал для всасывания воздуха в направлении устройства для эмульгирования оканчивается в указанном соединительном узле рядом со вторым выходом для горячей воды или пара. В других вариантах осуществления настоящего изобретения канал для всасывания воздуха в направлении устройства для эмульгирования оканчивается в канале для горячей воды или пара, сообщающимся по текучей среде со вторым выходом для горячей воды или пара. В этом случае соединительный элемент имеет только два выхода: один выход для горячей воды или пара для нагрева или эмульгирования молока, второй выход для подачи промывочной горячей воды или пара, или альтернативно воздуха для эмульгирования молока. Тем самым возможна более эффективная промывка устройства, также с возможностью промывки канала для всасывания воздуха, который обычно содержит калиброванное отверстие с очень небольшим диаметром, подверженное закупориванию из-за загрязнений, присутствующих в окружающем воздухе.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления машина содержит микропереключатель, который запускает подачу горячей воды или пара через первый выход. В некоторых вариантах осуществления машина содержит дополнительный микропереключатель, который запускает подачу горячей воды или пара через второй выход. Это обеспечивает возможность приготовления горячего молока или молочной пены и выполнения цикла промывки в зависимости от положения, например, в двух различных положениях, устройства для эмульгирования.
Промывка может осуществляться автоматически или управляемым образом, в конце каждого цикла подачи или только, или также по требованию пользователя. В обоих случаях возможно обеспечить, чтобы цикл промывки выполнялся посредством подачи пара и/или горячей воды через второй выход, или через оба выхода, второй выход и первый выход. Предпочтительно, промывка может выполняться посредством подачи пара и/или горячей воды через второй выход для первого временного периода, и через первый и второй выходы для последующих временных периодов, или наоборот. Предпочтительно, первый временной период является более продолжительным, чем второй временной период. За счет промывки в течение двух временных фаз или периодов возможно обеспечить более глубокую очистку устройства. Также возможно обеспечить условия повышенного давления в трубке Вентури, и тем самым посредством проталкивания воды или пара промывку начального участка канала для всасывания воздуха, который закрыт или частично закрыт во время цикла промывки, если это требуется.
В некоторых вариантах осуществления возможно обеспечить два режима промывки: глубокая промывка посредством подачи горячей воды и/или пара через один или другой, или оба выхода для пара, с предварительным закрытием канала для всасывания молока; и короткая промывка, выполняемая в конце каждого цикла подачи молока, и выполняемая без необходимости закрытия канала для всасывания молока, посредством введения горячей воды и/или пара из первого, или из второго, или обоих выходов для подачи. Подача может выполняться в обоих случаях в виде последовательности этапов подачи, например посредством подачи сначала из выхода, смещенного относительно трубки Вентури, и затем из обоих выходов, или наоборот. Циклы промывки могут программироваться при изготовлении на предприятии, или, если требуется, задаваться пользователем. Цикл короткой промывки в конце каждого цикла подачи молока поддерживает устройство чистым, позволяя избежать накопление остатков молока также между циклами подачи.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение относится к устройству для эмульгирования для нагрева и/или вспенивания молока, содержащему: соединительную часть для присоединения к соединительному элементу кофе-машины; первый вход для горячей воды или пара в направлении смесительной форсунки; всасывающую камеру, соединенную с каналом для всасывания молока и с смесительной форсункой; вход для воздуха; канал для подачи горячего или вспененного молока. Устройство для эмульгирования в соответствии с настоящим изобретением содержит второй вход для горячей воды или пара, что является преимуществом, расположенный в соединительной части таким образом, что горячая вода или пар, поступающие из кофе-машины через второй вход, могут течь во всасывающую камеру и в смесительную форсунку устройства для эмульгирования, а также в другие части, полости или каналы, предназначенные контактировать с молоком, таким образом, чтобы обеспечить возможность точной и глубокой очистки устройства для эмульгирования и всех его частей, контактирующих с молоком.
Другие предпочтительные характеристики и варианты осуществления устройства для эмульгирования в соответствии с изобретением будут описаны далее с помощью неограничивающего варианта осуществления, и приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
В некоторых вариантах осуществления устройство для эмульгирования содержит: посадочное место для вставки соединительного элемента кофе-машины, в основании которого располагается указанный первый вход для горячей воды или пара; и канал, идущий между указанным посадочным местом и указанной всасывающей камерой, расположенный сбоку относительно указанного первого входа для горячей воды или пара, для прохождения горячей воды или пара в направлении указанной всасывающей камеры.
Второй вход для горячей воды или пара может также образовать вход для воздуха для выполнения вспенивания молока, воздух и пар или горячая вода альтернативно подаются через указанный второй вход во всасывающую камеру.
Устройство для эмульгирования может быть выполнено в виде независимого вспомогательного устройства, которое может использоваться вместе с машиной, и может быть снабжено каналом для всасывания молока, который вставляется в любой контейнер, например, пакет с молоком. Предпочтительно, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, устройство для эмульгирования наоборот связано с сосудом для молока. Например, оно может размещаться в крышке сосуда или быть связано с крышкой сосуда.
В некоторых вариантах осуществления устройство для эмульгирования содержит основной корпус, в котором размещаются соединительная часть, смесительная форсунка и всасывающая камера. К основному корпусу может быть присоединен с возможностью перемещения элемент для закрытия и открытия канала для всасывания воздуха, который может принимать, относительно указанного корпуса, по меньшей мере первое положение для закрытия канала для всасывания молока и второе положение для открытия канала для всасывания молока, например, посредством поворотного перемещения относительно указанного корпуса.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения канал для всасывания молока содержит трубку, изготовленную из гибкого материала, и элемент для закрытия и открытия располагается и выполнен таким образом, чтобы по меньшей мере частично сжимать гибкую трубку, препятствуя всасыванию молока или поступлению пара через указанный канал, когда элемент для закрытия и открытия располагается в положения закрытия.
Дополнительной целью настоящего изобретения является сосуд для молока, который может использоваться вместе с кофе-машиной, снабженной выходом для горячей воды и/или пара, и включающий в себя устройство для эмульгирования описанного выше типа.
На практике, устройство для эмульгирования в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно связано с сосудом для молока, например оно может быть встроено в крышку сосуда, быть связано с ней или быть установлено на ней. Однако также возможно выполнить устройство для эмульгирования в виде отдельного вспомогательного устройства, которое может быть сопряжено с кофе-машиной и снабжено каналом для всасывания молока, который может быть вставлен в резервуар, не соединенный с устройством для эмульгирования, например, в небольшую емкость, бутылку или в пакет с молоком, или другой контейнер.
Дополнительной целью настоящего изобретения является установка, содержащая описанную выше кофе-машину и описанные выше устройство для эмульгирования и/или сосуд с устройством для эмульгирования.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение относится также к кофе-машине такого типа, которая содержит: резервуар для воды; по меньшей мере первый насос для подачи воды к первому кипятильнику для нагрева воды; заварочное устройство для приготовления кофе, и контуры для подачи горячей воды и/или пара, имеющие первый выход для горячей воды или пара в направлении устройства для эмульгирования, который может быть присоединен к соединительному элементу кофе-машины, для приготовления горячего молока или вспененного молока, в которой возможно обеспечить лучшую очистку устройства для эмульгирования и/или других вспомогательных устройств, которые могут быть сопряжены с машиной и предназначены контактировать с нагреваемым или вспениваемым молоком. Характерной особенностью является то, что машина может включать в себя канал для всасывания воздуха для вспенивания молока, который связан с выходом для горячей воды или пара. Клапан, в частности клапан с электронным управлением, предпочтительно управляемый программируемым блоком управления, может быть предусмотрен для открытия или закрытия по выбору входа для воздуха и, предпочтительно, также для регулировки времени открытия. Дополнительный клапан, в частности клапан с электронным управлением, может быть предусмотрен для открытия или закрытия канала подачи горячей воды и/или пара. Тем самым обеспечивается возможность выполнения циклов нагрева молока и/или эмульгирования, или циклов промывки. Сообщение по текучей среде между каналом для входа горячей воды или пара и каналом для всасывания воздуха обеспечивает возможность промывки канала для всасывания воздуха, который подвержен закупориванию из-за его небольшого поперечного сечения. В некоторых вариантах осуществления канал подачи горячей воды и/или пара может быть одним, хотя в предпочтительных вариантах осуществления предусмотрены два канала подачи горячей воды и/или пара: один для очистки и другой для нагрева молока и/или эмульгирования. В данном втором случае канал для всасывания воздуха предпочтительно соединен с каналом подачи горячей воды и/или пара, предназначенным для выполнения промывки устройства для эмульгирования. В отличие от других известных вариантов, в которых канал для всасывания воздуха связан с устройством для эмульгирования, размещенным в кофе-машине, в варианте осуществления в соответствии с изобретением канал для всасывания воздуха и соответствующий клапан для закрытия и открытия располагаются в кофе-машине, тогда как устройство для эмульгирования является отдельным от машины, и может быть присоединено к ней с помощью вышеуказанного соединительного элемента. Тем самым возможно уменьшить риск закупоривания канала для всасывания воздуха, так как вероятность того, что остатки молока достигнут канал для воздуха, уменьшается.
В соответствии с дополнительным аспектом настоящее изобретение относится к устройству для эмульгирования для нагрева и/или вспенивания молока, содержащему: соединительную часть для присоединения к соединительному элементу кофе-машины; первый вход для горячей воды или пара в направлении смесительной форсунки; всасывающую камеру, сообщающуюся по текучей среде с каналом для всасывания молока и с указанной смесительной форсункой; канал для подачи горячего или вспененного молока. Характерной особенностью является то, что канал подачи молока изготовлен из гибкого материала, и устройство для эмульгирования снабжено элементом для закрытия и открытия, выполненным с возможностью сжатия канала для всасывания молока, уменьшая его поперечное сечение. Тем самым устройство для эмульгирования может быть особенно подходящим для выполнения промывки посредством введения горячей воды и/или пара через всасывающую камеру или через смесительную форсунку или через оба эти компонента. На практике, для этой цели канал для всасывания воздуха может быть сжат таким образом, чтобы предотвратить поступление горячей воды в резервуар с молоком и/или предотвратить всасывание молока в устройство для эмульгирования. Это преимущество может быть также обеспечено одним каналом для пара и/или горячей воды, выполненным с возможностью его использования как для промывки, так и для нагрева и/или получения вспененного молока. Однако устройство для эмульгирования предпочтительно имеет два канала для введения горячей воды и/или пара; один для промывки и один для нагрева и/или эмульгирования молока.
Устройство для эмульгирования этого типа может также выгодно использоваться для задания температуры молока, как будет описано ниже.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение будет лучше понято с помощью последующего описания и прилагаемых чертежей, который иллюстрируют неограничивающий вариант осуществления изобретения.
Фиг.1  показывает схематически внешний вид кофе-машины, в которой может быть применено настоящее изобретение.
Фиг.2 показывает схему основных гидравлических компонентов машины.
Фиг.3 показывает схематический вид в аксонометрической проекции группы клапанов и соединительного элемента для соединения с устройством для эмульгирования, причем устройство эмульгирования показано на стадии вставки на соединительный элемент.
Фиг.4А показывает схематически вид спереди группы клапанов на фиг.3.
Фиг.4В показывает вид сзади группы клапанов на фиг.3.
Фиг.5 показывает вид в аксонометрической проекции в разрезе группы клапанов и устройства для эмульгирования, присоединенного к соединительному элементу машины.
Фиг.6 показывает вид в аксонометрической проекции в разрезе по другой плоскости, ниже плоскости разреза на фиг.5.
Фиг.7 показывает вид в увеличенном масштабе устройства для эмульгирования, соединенного с соединительным элементом машины.
Фиг.8 показывает вид в аксонометрической проекции устройства для эмульгирования.
Фиг.9 показывает вид в аксонометрической проекции устройства для эмульгирования.
Фиг.10А и Фиг.10В показывают виды в аксонометрической проекции с пространственным разделением деталей группы клапанов и сосуда в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.11 показывает вид в аксонометрической проекции компонентов на фиг.10 в собранном состоянии.
Фиг.12 показывает вид сбоку группы клапанов и сосуда на фиг.11, причем сосуд соединен с группой клапанов.
Фиг.13 показывает в разрезе по горизонтальной плоскости сосуд, соединенный с группой клапанов, в положении для подачи вспененного молока.
Фиг.14 показывает разрез по линии XIV-XIV на фиг.13.
Фиг.15 показывает разрез, подобный разрезу на фиг.12 с сосудом в положении для промывки.
Фиг.16 показывает разрез по линии XVI-XVI на фиг.15.
Фиг.17 показывает вид с пространственным разделением деталей сосуда в соответствии с модифицированным вариантом осуществления.
Фиг.18 показывает разрез по вертикальной плоскости сосуда на фиг.17 в собранном состоянии и в положении для промывки.
Фиг.19 и фиг.20 показывают разрезы по линиям IXX-IXX и XX-XX на фиг.18.
Фиг.21 и Фиг.22 показывают разрезы, подобные разрезам на фиг.19 и фиг.20 в разобранном состоянии.
Фиг.23 и Фиг.24 показывают разрезы, подобные разрезам на фиг.19 и фиг.20, установки для подачи вспененного молока или горячего молока.
Фиг.25 и Фиг.26 показывают модифицированный вариант осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения.
Вариант осуществления на фиг.1-9
На фиг.1 показана полностью кофе-машина для домашнего использования, в которой может быть реализовано настоящее изобретение. Машина, обозначенная в целом под номером 1, имеет спереди группу выдачных носиков 3, например, два носика, из которых подается кофе, приготовленное заварочным устройством внутри машины. Заварочное устройство может представлять собой как правило блок, использующий одиночные порционные упаковки, такие как бобы, капсулы или картриджи, или блок, использующий порошок кофе, например, измельченный кофемолкой, встроенной в машину.
Ниже выдачных носиков 3 располагается опорная площадка 5 для кофейной чашки, чашки, стакана или другого контейнера, в целом обозначенного буквой «Т», для сбора напитка. На опорной площадке 5 также может быть помещен сосуд 7, в котором содержится холодное молоко для приготовления молочной пены, горячего молока или т.п., в соответствии с тем, что задается пользователем на панели для управления, схематично обозначенной под номером 9, которая может быть расположена на машине в подходящем месте (в иллюстрируемом примере - на верхней передней части).
Фиг.2 схематически иллюстрирует гидравлический контур машины в соответствии с возможным вариантом осуществления.
В схеме на фиг.2 под номером 11 позиции обозначен резервуар для воды, из которого берется вода для создания горячей воды и/или пара, чтобы сварить кофе, нагреть или эмульгировать молоко и т.д. Как будет лучше описано в дальнейшем, эта же вода может использоваться для очистки частей машины или ее вспомогательных устройств, которые контактируют с молоком, содержащимся в сосуде 7.
Под номером 11А позиции обозначен канал подачи воды из резервуара 11, в котором установлен расходомер (расходомер 13).
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления канал 11А соединен с первым насосом 17 и вторым насосом 19. Последний подает через канал 19А воду к кипятильнику 21 для производства горячей воды для заваривания кофе. Горячая вода подается через группу клапанов, известных в этой отрасли техники, обозначенных под номером 23, к заварочному устройству 25, которое может иметь любую известную конструкцию. Заварочное устройство обычно содержит заварочную камеру, в которую помещается боб, картридж или одиночная порционная капсула или порошок кофе, и через которую протекает горячая вода под давлением, поступающая от кипятильника 21, чтобы заварить кофе, которое выдается через носики 3, соединенные с заварочным устройством 25 с помощью канала 27. Эта часть кофе-машины имеет традиционную конструкцию и не будет описываться здесь более подробно.
В некоторых вариантах осуществления предусмотрен дополнительный кипятильник 31, вода к которому подается первым насосом 17 через канал 17А. В других вариантах осуществления (не показаны) один кипятильник питает заварочное устройство 25 и другие элементы, которые будут описаны далее, которые в иллюстрируемом варианте осуществления наоборот питаются отдельным кипятильником 31.
Кипятильник 31 может быть выполнен с возможностью производства пара или горячей воды в соответствии с требованиями и командами, задаваемыми пользователем через панель 9 для управления. В других вариантах осуществления (не показаны) с кипятильником 31 может быть связано нагревательное устройство большой мощности, для генерирования перегретого пара. Выходной канал 31А кипятильника 31 соединен с группой клапанов, схематически показанных на фиг.2 и обозначенных в целом под номером 33, конструкция которых будет более подробно описана далее с помощью фиг.3-6. От группы 33 клапанов отходят четыре канала:
- первый канал 35, через который течет воздух или горячая вода для промывки устройства 37 для эмульгирования, связанного с сосудом 7, который описывается более подробно далее с помощью фиг.5-7;
- второй канал 39 для подачи горячей воды или пара к форсунке 41 известного типа, используемой обычно для нагрева воды или других жидкостей, содержащихся в чашке В или в другом контейнере, посредством введения пара, поступающего от кипятильника 31;
- канал 43 для подачи горячей воды или пара в направлении устройства 37 для эмульгирования;
- канал 45 для спуска.
Каналы 35 и 43 оканчиваются в соединительном элементе 49, который, с помощью концевой выступающей части или хвостовика 51, может быть герметично соединен с входом устройства 37 для эмульгирования, как описывается более подробно далее с помощью последующих чертежей.
Перед подробным описанием варианта осуществления компонентов 33-51, опишем коротко их функции. Кратко описанный выше контур выполняет следующие задачи:
- спуск давления контура через канал 45 в конце рабочего цикла;
- подача горячей воды или пара через канал 39 для обычных операций, которые выполняются этими машинами, через паровую форсунку 41;
- приготовление горячего молока или вспененного молока с помощью устройства 37 для эмульгирования;
- промывка последнего и других частей, контактирующих с молоком.
Ниже описывается возможный вариант осуществления группы 33 клапанов и соответствующих каналов. Однако необходимо понимать, что это является только одним из возможных вариантов осуществления этих компонентов машины, и что другие варианты осуществления могут использоваться. Важным для группы 33 клапанов или других эквивалентных элементов является обеспечение возможности управления подачей горячей воды и/или пара или воздуха через каналы 35, 39, 43 и 45. Отличительным признаком этих компонентов является по существу то, что устройство 37 для эмульгирования, соединенное с соединительным элементом 49, 51, имеет возможность принимать горячую воду или пар, и, в зависимости от обстоятельств, воздух для нагрева или вспенивания молока, и, альтернативно, пар или горячую воду для промывки. Подача пара или горячей воды выполняется через раздельные каналы 35, 43, расположенные таким образом, как будет ясно далее, чтобы обеспечить возможность правильной работы устройства для эмульгирования в фазе нагрева молока или вспенивания, и полную промывку устройства для эмульгирования.
В иллюстрируемом варианте осуществления группа 33 клапанов содержит пять клапанов с электронным управлением, обозначенных номерами 61, 63, 65, 67, 69. Каждый клапан 61-69 с электронным управлением управляется блоком 70 управления, схематически показанным на фиг.2, который соединен не только с группой 33 клапанов, но также с любым другим элементом, который должен быть сопряжен с блоком управления, или управляться, или контролироваться указанным блоком в соответствии с инструкциями, задаваемыми пользователем, например, заварочное устройство 25 с его группой 23 клапанов, расходомер 13, кипятильники 21 и 31, насосы 17 и 19 и т.д.
Клапаны 61-69 с электронным управлением установлены в корпусе 71, в котором образован канал 73, соединенный с помощью соединительного элемента 73А с выходом кипятильника 31. По существу канал 73 является конструктивным воплощением выходного канала, схематично показанного под номером 31А на схеме фиг.2. Канал 73 соединен с входом клапанов 61, 63, 67, 69 с электронным управлением. Выход клапана 69 с электронным управлением образован соединительным элементом 69А, соединенным с каналом 45 для спуска, так что посредством открытия клапана 69 возможно спустить давление из контура и, в частности, из канала 73-31А. Соединительный элемент 67А на выходе клапана 67 с электронным управлением соединен с каналом 39 питания форсунки 41, так что посредством открытия клапана 67 с электронным управлением возможно подавать воду или пар от кипятильника к форсунке 41, например, чтобы нагреть с помощью перегретого пара чашку воды, или заполнить чайник для заварки чая горячей водой, или также вспенивать под ручным управлением молоко в емкости или чашке, в которую вставлена форсунка 41.
Выходы двух клапанов 61 и 63 с электронным управлением, обозначенные 61А и 63А, соединены с общим каналом 81, с которым также соединен выход 65А клапана 65 с электронным управлением. Вход 65В клапана 65 с электронным управлением сообщается по текучей среде с калиброванным отверстием 66, образованным в корпусе или теле 71, сообщающимся с окружающей средой, чтобы всасывать воздух для вспенивания молока, как будет описано ниже.
Как показано в разрезе на фиг.5, канал 81 сообщается по текучей среде с двумя выходами клапанов 61, 63, 65 с электронным управлением, соответственно. В этом варианте осуществления соединение обеспечивается с помощью соединительных элементов 81А, 81В, 81С. Соединительный элемент 81А сообщается по текучей среде с первым каналом подачи горячей воды или пара, обозначенным под номером 83, который идет приблизительно коаксиально относительно соединительного элемента 49 с концевой выступающей частью 51, который образует элементы, с которыми сопрягается сосуд 7 для приема пара или горячей воды от группы 33 клапанов. Тем самым канал 83 образует конструктивное воплощение канала, схематично показанного под номером 43 в схеме контура на фиг.2. Канал 83 оканчивается спереди первым выходом 49А для горячей воды или пара в направлении устройства 37 для эмульгирования.
Как показано на фиг.7, соединительный элемент 49 имеет трубчатый корпус, на конце которого образован выход 49А и вокруг которого располагаются прокладки 91. В позиции позади первого выхода 49А на соединительном элементе 49 образован второй выход 49В для горячей воды или пара, или, альтернативно, воздуха. Выход 49В соединен с каналом 85, являющимся конструктивным воплощением канала, обозначенного под номером 35 на схеме фиг.2, и который соединен с соединительным элементом 81В и соединительным элементом 81С, и тем самым с выходом клапана 63 с электронным управлением и клапана 65 с электронным управлением. Таким образом, на выход 49В могут подаваться горячая вода или пар посредством открытия клапана 63 с электронным управлением, или воздух посредством открытия клапана 65 с электронным управлением, в зависимости от выполняемой машиной задачи, под управлением блока 70 управления, как будет пояснено более подробно далее.
В некоторых вариантах осуществления выход 49В образован на кольцевом выступе 93, расположенном в позиции позади относительно конца или концевой выступающей части 51 соединительного элемента 49, на котором образован выход 49А. На кольцевом выступе 93 устанавливается прокладка 95.
Как ясно из чертежа на фиг.7, устройство 37 для эмульгирования может быть герметичным образом присоединено к соединительному элементу 49, для этого указанное устройство для эмульгирования имеет посадочное место 101 с гнездом 103, внутрь которого вставляется концевая выступающая часть 51 соединительного элемента 49. Прокладки 91 обеспечивают уплотнение между соединительным элементом 49 и внутренней стенкой гнезда 103. Гнездо 103 оканчивается отверстием 105, которое оканчивается перед смесительной форсункой 107, образуя трубку Вентури, внутри которой (как будет описано позднее) происходит смешивание между паром и молоком или паром, молоком и воздухом, и тем самым выполняется простой нагрев молока или нагрев и эмульгирование молока с образованием горячего вспененного молока. Отверстие 105 тем самым образует первый вход для горячей воды или пара в направлении смесительной форсунки 107 устройства для эмульгирования.
Между отверстием 105 и смесительной форсункой 107 располагается всасывающая камера 109, соединенная с каналом 111 для всасывания, через который молоко всасывается из сосуда 7, с которым связано устройство 37 для эмульгирования.
В этом варианте осуществления смесительная камера 109 образована вокруг отверстия 105 и перед направляющей поверхностью смесительной форсунки 107, и, более точно, она образована между торцевой стенкой 113А тела 113, в котором образовано посадочное место 101 для вставки соединительного элемента 49, и телом 115, в котором образована смесительная форсунка 117. Между телом 115 и телом 113 располагается прокладка 117. Конструкция выполнена таким образом, что компоненты 113 и 115 устройства 37 для эмульгирования могут легко двигаться, для их промывки или для замены прокладок или других изношенных или поврежденных частей.
В теле 113 образовано второе отверстие 121. В некоторых вариантах осуществления отверстие 121 идет приблизительно параллельно отверстию 105 и образует второй вход для горячей воды или пара, или, альтернативно, воздуха, в направлении устройства 37 для эмульгирования. Отверстие 121 идет от входа, расположенного на участке большего диаметра посадочного места 101, до выхода, расположенного во всасывающей камере 109. Таким образом отверстие 121, образующее второй вход для горячей воды или пара, или, альтернативно, воздуха, в устройство 37 для эмульгирования, сообщается по текучей среде с вышеуказанным каналом 85 (35), когда устройство 37 для эмульгирования присоединено к соединительному элементу 49.
Дополнительно к телу 113 и телу 115 устройство 37 для эмульгирования содержит (см. фиг.8 и фиг.9) корпус 123, в котором размещаются тело 113 и тело 115, образующие соответственно первый и второй вход 105, 121 и смесительную форсунку 107. В корпусе 123 образована камера 125, внутри которой оканчивается смесительная форсунка 107, и которая сообщается по текучей среде, через проход 127, с каналом 129 подачи горячего или вспененного молока. Это позднее выполняется с помощью дополнительного компонента 131 устройства 37 для эмульгирования, образующего в этом варианте осуществления элемент для закрытия и открытия канала 111 для всасывания молока. Компонент 131 имеет посадочное место приблизительно цилиндрической формы, в которое вставляется и поворачивается нижняя часть, образуя хвостовик для присоединения основного корпуса 123 выдачного устройства. Между двумя компонентами 131 и 123 предпочтительно располагается прокладка.
Более конкретно, как можно увидеть подробно на фиг.9, канал 111 для всасывания молока прикреплен к телу 113, и тем самым является частью корпуса 123 устройства 37 для эмульгирования, и идет через аркообразную щель 131А, образованную в элементе 131 для закрытия и открытия, во фланцевой части элемента 131. Корпус 123 имеет паз 123А, через который идет канал 111 для всасывания молока. Вся конструкция в целом выполнена таким образом, что посредством поворота элемента 131 для закрытия и открытия на некоторый угол вокруг оси А-А относительно корпуса 123 возможно обеспечить сжатие канала 111 для всасывания молока, который для этого изготовлен из гибкого материала, например, силиконового каучука. Когда компоненты 131 и 123 располагаются в положении, показанном на фиг.8, канал 111 для всасывания молока находится в своем исходном положении, в котором его поперечное сечение полностью свободно и через него может всасываться молоко. Наоборот, в положении после поворота на приблизительно 100°, иллюстрируемом на фиг.9, канал 111 для всасывания молока сжат между пазом 123А корпуса 123 и концом щели 131А элемента 131 для закрытия и открытия, так что всасывание молока через канал 111 предотвращается или по меньшей мере затрудняется.
Устройство 37 для эмульгирования установлено на крышке 7А сосуда 7 и располагается таким образом, что канал 111 для всасывания молока идет внутрь сосуда, чтобы всасывать содержащееся внутри него молоко, тогда как канал 129 подачи идет снаружи от сосуда и может принимать альтернативно два положения, соответствующие положениям на фиг.8 и фиг.9. В первом положении канал 129 подачи выступает вбок относительно сосуда, и канал 111 для всасывания молока свободен (фиг.8), и тем самым молоко может всасываться через него. Это положение является тем положением, в котором система готова для подачи горячего молока или вспененного молока. Наоборот, на фиг.9, канал 129 подачи располагается в угловом положении, смещенном приблизительно на 90°, и относительно тела 123 устройства 37 для эмульгирования он занимает такое положение, что канал 111 для всасывания молока сжат, так что прохождение пара не может вызвать всасывание молока.
Описанная выше система работает следующим образом.
Сосуд 7 помещается на опорной площадке 5 машины 1, причем таким образом, что соединительный элемент 49 машины вставляется в посадочное место 101 устройства 37 для эмульгирования.
Для приготовления вспененного молока элемент 131 для закрытия и открытия устройства для эмульгирования переводится в положение на фиг.8, так что канал 129 подачи располагается в положении, в котором он выступает относительно сосуда 7, и под ним может быть помещена чашка Т. В последнюю через носики 3 уже может быть выдано кофе, приготовленное заварочным устройством 25. Для выдачи вспененного молока в чашку, оператор выбирает необходимую функцию с помощью панели 9 для управления, и блок 70 управления управляет группой 33 клапанов таким образом, чтобы открыть клапан 61 с электронным управлением и клапан 65 с электронным управлением, оставляя закрытыми клапаны 67, 69 и 63 с электронным управлением. Таким образом пар, производимый с помощью кипятильника 37, течет через канал 73 и открытый клапан 61 с электронным управлением в канал 84 (43), и далее в устройство для эмульгирования посредством выдачи через выход 49А в отверстие или вход 105 для пара устройства для эмульгирования таким образом, чтобы течь далее через смесительную форсунку 107.
Известным образом поток перегретого пара через отверстие 105 и смесительную форсунку 107 создает разрежение во всасывающей камере 109, так что молоко всасывается через канал 111 для всасывания молока, который, как было описано выше, в данном случае является свободным. Всасывание во всасывающую камеру 109 также вызывает всасывание воздуха через калиброванное отверстие 66 и через клапан 65 с электронным управлением, который открыт. Воздух течет через канал 85 (35) в направлении выхода 49В соединительного элемента 49, и далее в отверстие 121, которое образует второй вход устройства 37 для эмульгирования. Как хорошо известно, всасывание воздуха ведет к образованию молочной пены, которая выдается смесительной форсункой 107 в камеру 125, и далее через канал 127 в канал 129 подачи, и в итоге в чашку Т.
И наоборот, когда требуется приготовить горячее невспененное молоко, оператор задает эту функцию с помощью панели 9 для управления, и блок 70 управления переключает группу 33 клапанов в следующее состояние: клапаны 67, 69, 63 и 65 с электронным управлением закрыты, и только клапан 61 открыт. В этом состоянии пар течет во вход, образованный отверстием 105 устройства 37 для эмульгирования, и далее он всасывает молоко из сосуда 7 через канал 111 для всасывания молока, и в смесительной форсунке 107 молоко нагревается без образования пены посредством передачи теплоты парообразования от пара к молоку. Через канал 129 подачи горячее молоко выходит.
В любой момент возможно осуществить очистку устройства 37 для эмульгирования и каналов, контактирующих с молоком, без загрязнения молока, содержащегося в сосуде 7 или другом резервуаре или контейнере, с которым устройство 37 для эмульгирования связано. Этот цикл промывки может быть выполнен, например, пользователем в первый раз, когда он присоединяет сосуд 7 к машине 1, или перед выключением машины и снятием сосуда, чтобы убрать его, например, в холодильник, или также перед и/или после каждого цикла подачи горячего молока или вспененного молока. Цикл промывки может запускаться вручную или задаваться его автоматическое выполнение, например, перед и/или после каждой подачи молока.
Для выполнения цикла промывки сначала необходимо перевести элемент 131 для закрытия и открытия в положение закрытия, т.е. в положение, в котором канал 111 для всасывания молока сжат, чтобы исключить как загрязнение молока в сосуде 7, так и всасывание молока во время цикла промывки. В результате устройство 37 для эмульгирования должно принять положение, показанное на фиг.9.
В этом состоянии канал 111 для всасывания молока сжат. Устройство для эмульгирования может быть снабжено управляющим элементом для приведения в действие второго переключателя, который запускает машину на выполнение цикла промывки сразу после принятия указанного положения.
В этом состоянии оператор может включить цикл промывки с помощью пульта 9 для управления. В этом случае блок 70 управления закрывает клапаны 67, 69, 65 и 61 с электронным управлением и открывает клапан 63 с электронным управлением. Пар, производимый кипятильником 31, течет тем самым под напором, создаваемым насосом 17, не через клапан 61 с электронным управлением и далее через канал 83 (43), а через канал 85 (35). Таким образом пар или горячая вода течет через отверстие 121, т.е. через второй вход устройства 37 для эмульгирования, во всасывающую камеру 109 и из последней в смесительную форсунку 107, в камеру 125, в проход 127 и в канал 129 подачи. Сжатие канала 111 для всасывания воздуха предотвращает поступление пара или горячей воды в сосуд 7, тем самым сохраняя чистоту холодного молока, содержащегося в нем.
В других вариантах осуществления возможно обеспечить, чтобы за фазой промывки посредством подачи пара или горячей воды через отверстие 121 следовала вторая фаза, даже более короткая, чем первая, если требуется, во время которой пар или горячая вода текут не только через канал 85 (35) и отверстие 121, но также через канал 83 (43) и отверстие 125, соосно с трубкой 107 Вентури. Таким образом, сначала промывается всасывающая камера 109. После этого клапан 61 открывается снова, и пар и/или горячая вода подаются также соосно с трубкой Вентури через отверстие 105, исключая любое обратное течение молока в направлении канала 83 (41). Расход потока воды и/или пара может быть таким, чтобы создать давление, которое превышает окружающее давление, вместо активации трубки Вентури. Это позволяет выполнить очистку начального участка канала 111 для всасывания молока, благодаря стремлению горячей воды и/или пара проникнуть внутрь канала.
В некоторых вариантах осуществления, дополнительно к циклу глубокой промывки, описанному выше, может выполняться цикл короткой промывки, в конце каждой подачи молока, без необходимости закрытия канала подачи. В этом цикле короткой промывки пар и/или горячая вода могут подаваться через отверстие 121, через отверстие 105 или через оба отверстия, а также последовательно, если потребуется. Например, первая короткая фаза может выполняться посредством подачи только через отверстие 121, без прохождения соосно с трубкой Вентури, и последующей подачи через оба отверстия 121 и 105. В этом случае создается небольшое избыточное давление, которое устраняет остатки молока из начального участка канала 111 для всасывания молока, который не закрыт. Этот цикл короткой промывки, а также цикл глубокой очистки, выполняются, когда канал 111 закрыт, позволяя потоку пара и/или горячей воде достичь все части, контактирующие с молоком, поддерживая их чистыми и исключая накопление остатков молока, которые могут быть средой для размножения опасных микроорганизмов.
В модифицированных вариантах осуществления (не показаны) канал 111 для всасывания молока может быть закрыт другим способом, например, с помощью крана, клапана или т.п.
Предпочтительно, устройство для закрытия канала 111 для всасывания, независимо от его конструкции, приводится в действие простым перемещением устройства для эмульгирования: указанное перемещение может быть также предпочтительно переключением в положение «включено» микропереключателя, который управляет подачей пара и/или горячей воды для очистки устройства для эмульгирования. Предпочтительно, как показано на чертеже, перемещение, вызывающее закрытие канала для всасывания молока и запускающее выполнение функции промывки горячей водой или паром, также переводит канал 129 подачи в положение для выгрузки горячей воды, пара и/или сконденсировавшейся воды, используемых в цикле промывки, в направлении решетки, образующей опорную площадку 5 для сосуда 7, и далее в поднос для сбора грязной воды, который обычно располагается под указанной решеткой.
В описанной системе пар или горячая вода, производимые с помощью кипятильника 31, промывают и стерилизуют полностью все части системы, и, в частности, устройство 37 для эмульгирования, которые контактируют с молоком, в частности, благодаря тому, что горячая вода или пар текут точно по тому же пути, по которому течет подаваемое молоко.
Таким образом обеспечивается полная и глубокая промывка, без необходимости выполнения особых операций дополнительно к включению цикла промывки после перевода элемента 131 для закрытия и открытия в нужное положение. Также возможно обеспечить, чтобы цикл промывки выполнялся в обязательном порядке, например, по меньшей мере перед снятием сосуда 7 с машины. Для этого, например, может быть предусмотрен фиксирующий элемент для фиксации сосуда, когда он помещен на машине, с устройством 37 для эмульгирования, прикрепленным к соединительному элементу 49, и этот фиксирующий элемент прекращает действовать только после того, как элемент 131 для закрытия и открытия был переведен в положение закрытия для закрытия канала 111 для всасывания молока, и машина выполнила цикл промывки, автоматически или под управлением пользователя.
В некоторых вариантах осуществления также возможно предусмотреть цикл промывки или очистки для промывки или очистки канала для всасывания воздуха, и, в частности, калиброванного отверстия 66. На практике, последнее может подвергаться закупориванию из-за загрязнений, присутствующих в атмосфере, так как это отверстие имеет очень небольшой диаметр. Эта очистка может выполняться, например, посредством специальной фазы промывки, которая выполняется точно так же, как и цикл промывки, описанный выше, однако при этом клапан 65 с электронным управлением открыт. Тем самым пар, производимый с помощью кипятильника 31, течет не только по устройству 37 для эмульгирования, для выполнения промывки, но также перемещается обратно через путь для воздуха до входа в калиброванное отверстие 66.
В некоторых вариантах осуществления устройство, описанное, в частности, на фиг.8 и фиг.9, может быть выполнено в виде компонента, отдельного от сосуда, и может использоваться в сочетании с любым контейнером для молока, например, обычным пакетом или бутылкой, используемыми для упаковки и продажи молока.
Вариант осуществления на фиг.10-16
На фиг.10-16 показан вариант осуществления конструкции группы клапанов и сосуда, который может использоваться с машиной, снабженной указанной выше группой клапанов. Компоненты и функции по существу те же, что и описанные с помощью предыдущих чертежей, но на фиг.10-16 представлен оптимизированный вариант осуществления конструкции сосуда и группы клапанов. Одинаковые номера позиций обозначают части, одинаковые или эквивалентные частям, описанным для предыдущих чертежей.
Для группы 33 клапанов, конструкция, показанная на фиг.10-16, имеет другое расположение клапанов 61-69, и более компактную конфигурацию корпуса 71, с которым соединяются соответствующие клапаны с электронным управлением. Кроме того, в канале 66 для всасывания воздуха предусмотрен регулирующий элемент 68 для регулировки проходного сечения канала для всасывания, имеющий известную конструкцию.
Кроме того, так как группа 33 клапанов предпочтительно размещается в фиксированном положении внутри машины, тогда как соединительный элемент 49 предпочтительно располагается на открываемой дверце, которая обеспечивает возможность проверки внутренних частей, группа 33 клапанов соединена с соединительным элементом 49 с помощью гибких трубопроводов, обозначенных снова под номерами 83 и 85, воплощающих в виде самостоятельных элементов каналы 83, 85, которые в предыдущем примере варианта осуществления были образованы в недеформируемом элементе, неподвижно соединенном с корпусом 71 клапанов. Соединительный элемент 49 может быть закреплен с помощью крепежных кронштейнов 49А (см., в частности, фиг.10) на открываемой дверце, которая не показана для обеспечения большей ясности чертежа.
Как можно увидеть, в частности, на фиг.10 и фиг.11, корпус 71 группы 33 клапанов имеет оптимизированные размеры для уменьшения до минимума также количества используемого пластикового материала. По существу, он образует в одиночном формованном каучуковом теле канал 73 для распределения пара и/или горячей воды с соединительным элементом 73А, и фланцы для вставки клапанов с электронным управлением с соответствующими выходами. Также на формованном теле сформированы крепежные кронштейны 71А для присоединения группы 33 клапанов к машине.
Соединительный элемент 49, а также устройство 37 для эмульгирования имеют по существу ту же форму, что и описанная для фиг.1-9.
На фиг.10-16 показан возможный вариант осуществления сосуда 7, с которым связано устройство 37.
Более конкретно, в иллюстрируемом примере сосуд 7 включает в себя нижний корпус или часть 7А, который образует емкость для молока, и внутри которого идет канал 111 для всасывания молока. Нижний корпус 7А имеет ручку 7В, имеющую особую форму, так как она выступает от сосуда и имеет свободный верхний конец, для целей, которые поясняются ниже. Предпочтительно, как показано, в частности, в разрезе на фиг.14-16, ручка 7В выполнена за одно целое с посадочным местом 7С для размещения корпуса 7А сосуда. По существу, нижняя часть сосуда тем самым образована основным корпусом 7А, образующим емкость для молока, и кожухом 7С, в котором размещается корпус 7А. Тем самым сосуд возможно разобрать для более аккуратной очистки. Посадочное место 7С имеет внутри отверстие 7D на ручке 7В. В некоторых вариантах осуществления ручка имеет полое поперечное сечение и по существу образует канал для выгрузки промывочной воды или сконденсировавшейся воды, получаемой из промывочного пара, в направлении отверстия 7D, и далее в направлении опорной площадки машины, на которую опирается сосуд, чтобы выгружать промывочную воду, как лучше пояснено далее. Также в ручке может быть размещен выпускной шланг, например, изготовленный из каучука или эластомера. Он также может иметь функцию теплоизоляции для предотвращения перегрева ручки сосуда из-за прохождения горячей воды и/или пара.
Сосуд 7 имеет верхнюю крышку 7Е, на которой устанавливается устройство 37 для эмульгирования. Крышка 7Е может иметь канавки 7F для прокладок между крышкой и корпусом 7А сосуда. Крышка 7Е образует посадочную полость 7G, внутри которой устанавливается устройство 37 для эмульгирования, и которая закрыта сверху верхней крышкой 7Н. Таким образом устройство 37 для эмульгирования, а также, как будет ясно далее, элемент 131 для закрытия и открытия, размещаются в полости 7G, удобно защищенные верхней крышкой 7Н. В нижней части полость 7G закрыта стенкой 7L, в которой образовано отверстие 7К, пересекаемое каналом 111 для всасывания молока.
Элемент 131 для закрытия и открытия удерживается и направляется при его поворотном движении вокруг вертикальной оси кольцевым выступом 7М. Кроме того, элемент 131 для закрытия и открытия имеет аркообразную щель 131А, через которую проходит канал 111 для всасывания молока, и которая взаимодействует с отверстием 7К, образуя систему для сжатия канала 111 для всасывания молока, подобно описанной в предыдущем примере варианта осуществления для щели 131А (фиг.9).
В этом варианте осуществления элемент 131 для закрытия и открытия также имеет пару кулачковых профилей 131В и 131С. Кулачковые профили 131В и 131С взаимодействуют с соответствующими стержнями 161В и 161С для приведения в действие микропереключателей, связанных с машиной, схематически показанных только на фиг.14 и обозначенных здесь под номером 163. Они представляют собой по существу два расположенных рядом друг с другом микропереключателя, которые могут приводиться в действие соответственно стержнем 161В и стержнем 161С. Эти стержни размещаются в отверстиях, образованных в соответствующей стенке крышки 7Е, одно из которых обозначено под номером 165 на фиг.10. Стержни 161В и 161С зацепляются с соответствующими пластинчатыми пружинами 167В и 167С, закрепленными на крышке 7Е. Пластинчатые пружины упруго нагружают стержни в направлении внутрь полости 7G, преодолевая влияние одного и другого из кулачков 131В и 131С. Когда последние выполняют заданное угловое перемещение и занимают заданное угловое положение относительно элемента 131 для закрытия и открытия, посредством поворота последнего относительно корпуса сосуда 7, то становится возможно привести в действие один или другой стержни 161В и 161С, и тем самым возможно привести в действие один или другой из двух микропереключателей 163, в зависимости от углового положения, принимаемого элементом 131 для закрытия и открытия относительно сосуда 7, и это все для того, чтобы запустить выполнение машиной цикла промывки или подать пар или горячую воду в направлении сосуда, в соответствии с тем, что задает пользователь через пульт для управления машины и/или в соответствии с программой, хранящейся в машине.
Работа машины и сосуда в этой конфигурации может быть легко понята с учетом приведенного выше описания и описания предыдущего варианта осуществления на фиг.1-9, и она будет кратко рассмотрена ниже.
Сосуд 7, содержащий молоко, присоединяется к кофе-машине путем вставки соединительного элемента 49 внутрь соответствующего посадочного места устройства 37 для эмульгирования, размещенного в закрытой части сосуда. Когда элемент 131 для закрытия и открытия располагается в положении, показанном на фиг.11, 12, 15 и 16, канал 129 подачи горячего вспененного молока выровнен по оси с устройством 37 для эмульгирования и (см., в частности, фиг.16), его выход располагается над ручкой 7В сосуда 7. Элемент 131 для закрытия и открытия располагается в таком положении, что щель 131А сжимает канал 111 для всасывания молока. Кулачковый профиль 131С элемента 131 для закрытия и открытия толкает стержень 161С таким образом, чтобы привести в действие один из двух микропереключателей 163, и, более точно, микропереключатель, который запускает цикл промывки устройства 37 для эмульгирования. Таким способом, автоматически или под управлением пользователя, группа 33 клапанов переключается таким образом, что клапан 63 для промывки открывается, тогда как клапаны 61, 65, 67 и 69 остаются закрытыми. Горячая вода или пар текут по каналу 85 (35), через корпус 113 устройства для эмульгирования до тех пор, пока они не достигнут всасывающую камеру 109, смесительную форсунку 107, камеру 125 и канал 129 подачи вспененного горячего молока. Из последнего канала горячая вода и/или сконденсировавшаяся вода выгружаются в канал, образованный ручкой 7В, и направляются через отверстие 7D в направлении подноса под опорной решеткой или площадкой машины.
Как было описано для фиг.1-9, в этом случае цикл промывки также может быть завершен второй фазой, во время которой клапан 61 открывается снова, так чтобы обеспечить одновременный поток горячей воды или пара непосредственно во всасывающую камеру через отверстие 121 и соосно с трубкой Вентури через отверстие 105. Указанные выше фазы могут выполняться также в обратном порядке. Кроме того, как было указано выше, в этом случае также может быть предусмотрен цикл короткой промывки, который выполняется без поворота канала подачи молока и тем самым без закрытия канала 111 для всасывания молока. Этот цикл короткой промывки может выполняться в конце каждого цикла подачи молока. Предпочтительно, цикл короткой промывки в конце подачи молока выполняется автоматически, так что пользователю не нужно вспоминать о необходимости его включения каждый раз.
Посредством поворота элемента 131 для закрытия и открытия на приблизительно 90°, и принятия положения, показанного на фиг.13 и фиг.14, канал 129 подачи молока располагается таким образом, что он выступает относительно корпуса сосуда 7, с той его стороны, где может быть помещена чашка. Это положение также обеспечивает возможность приема в чашку кофе, подаваемого выдачным носиком 3 машины (см. фиг.1). Поворот на 90° элемента 131 закрытия и открытия ведет к изгибу канала 129 подачи вспененного молока, который в этом варианте осуществления изготовлен из гибкого материала, например, силиконового каучука, чтобы обеспечить возможность его деформации. Канал 111 для всасывания молока становится свободным, т.е. он больше не сжимается. Кулачок 131В толкает стержень 161В, который переключает соответствующий микропереключатель 163, чтобы запустить выполнение машиной цикла подачи вспененного горячего молока или невспененного горячего молока (когда отверстие для всасывания воздуха закрыто), в соответствии с тем, что требуется пользователю. Когда цикл запускается, в зависимости от того, требуется ли подача горячего молока или горячего вспененного молока, клапаны группы 33 переключаются соответствующим образом, и, более точно, клапан 63, клапан 67 и клапан 69 остаются закрытыми, тогда как только клапан 61 открыт, если требуется горячее молоко, или клапан 61 и клапан 65 открыты, если требуется вспененное горячее молоко.
Система для закрытия гибкого канала 111 для всасывания молока может использоваться не только для полного закрытия канала во время фазы всасывания, но также для уменьшения поперечного сечения указанного канала, например, предусмотрев промежуточные положения элемента 131 для закрытия и открытия между положением полного открытия и положением полного сжатия канала 111. Таким образом возможно уменьшить поток молока во время нагрева или вспенивания, с тем же расходом потока пара, что обеспечивает больший нагрев молока. Тем самым пользователь может использовать систему частичного сжатия канала 11 для всасывания молока, чтобы задать температуру получаемого напитка. Эта функция может быть независимой от остальных характеристик, описанных выше, и она может быть предусмотрена, например, в устройстве для эмульгирования, который имеет другую систему для впуска воздуха и/или для промывки и очистки.
Вариант осуществления на фиг.17-24
На фиг.17-24 показан модифицированный вариант осуществления сосуда, для которого применяется настоящее изобретение. Одинаковые номера позиций обозначают части, одинаковые или эквивалентные частям, описанным для предыдущего варианта осуществления.
Сосуд 7 имеет корпус 7А и ручку 7В, которая образует внутри ее канал для выгрузки горячей воды или сконденсировавшейся воды из пара, используемых для промывки устройства для эмульгирования, обозначенного в целом под номером 37 и показанного с пространственным разделением деталей на фиг.17. Сосуд имеет крышку, образованную двумя частями 7Е и 7Н, взаимно соединенными и выполненными с возможностью размещения в них устройства 37 для эмульгирования. Нижняя часть 7Е крышки сосуда имеет прокладку 7F на корпусе 7А сосуда, от дна части 7Е отходит приблизительно трубчатый хвостовик 201, к которому присоединен элемент 131 для закрытия и открытия, также образующий проход для канала 129 подачи молока.
В этом варианте осуществления канал 129 подачи молока также изготовлен из гибкого материала таким образом, чтобы изгибаться, когда элемент 131 для закрытия и открытия поворачивается в различные положения, предусмотренные для подачи молока и для промывки сосуда. В этом варианте осуществления элемент 131 для закрытия и открытия образован двумя сцепленными частями, обозначенными 131Х и 131Y, последняя образует кожух для канала 129 подачи молока. Части 131Х и 131Y сцеплены посредством сцепления их профилей, и элементы сцепления включают в себя выступы 131S, образованные на внутренней стенке компонента 131Х, которые зацепляются с пазом 131Т, образованным на внешней поверхности компонента 131Y. Таким способом компоненты 131Х и 131Y зацепляются в направлении поворота. Элемент, образованный компонентами 131Х и 131Y, надевается на трубчатый хвостовик 201 и может поворачиваться вокруг него.
Часть 131Х элемента 131 для закрытия и открытия фиксируется в осевом направлении на нижней части крышки 7Е с помощью упругого зуба 203, который зацепляет паз, образованный в части 161Х и идущий вдоль части окружности таким образом, чтобы обеспечить возможность поворота части 131 для закрытия и открытия вокруг оси А-А.
На внешней поверхности части 131Х образованы кулачковые профили 131В и 131С, имеющие ту же функцию, что и кулачковые профили 131В и 131С, иллюстрируемые в предыдущем варианте осуществления. Эти профили взаимодействуют со стержнями 161В и 161С, которые приводят в действие микропереключатели кофе-машины, чтобы запустить цикл промывки или цикл подачи, как было описано подробно для предыдущих чертежей.
Кроме того, на части 131Х образован профилированный выступ 131Z, непосредственно образующий закрывающий элемент для закрытия канала 111 для всасывания молока, который проходит через отверстие 7Х в нижней стенке внешней части 7Е крышки сосуда таким образом, что он достигает дна последнего. Кулачковый профиль 131Z имеет такую форму, что посредством поворота части 131X элемента 131 для закрытия и открытия возможно сжать гибкий канал 111 для всасывания молока.
Работа сосуда, иллюстрируемого на фиг.17 и последующих чертежах, по существу аналогична работе сосуда, иллюстрируемого в предшествующем варианте осуществления, и становится более понятной с помощью чертежей, которые показывают в разрезе различные положения, принимаемые элементом для закрытия во время фазы промывки (фиг.19 и фиг.20) и во время фазы подачи молока (фиг.23 и фиг.24). В частности, на этих чертежах видно перемещение стержней 161В и 161С, которые приводят в действие микропереключатели, запускающие один или другой из вышеупомянутых циклов. В иллюстрируемом здесь варианте осуществления также предусмотрено дополнительное положение, показанное, в частности, на сечениях фиг.21 и фиг.22, в котором элемент 131 для закрытия и открытия, образованный частями 131Х и 131Y, приводится в колебательное движение вокруг оси А-А на угол, который соответствует выходу за пределы положения промывки. В положении, показанном на фиг.21 и фиг.22, сосуд может быть снят. Также в этом варианте осуществления возможно частично сжать канал 111 для всасывания молока, чтобы регулировать температуру подаваемого молока.
Вариант осуществления на фиг.25-26
На фиг.25 и фиг. 26 показана в частичном разрезе машина в соответствии с настоящим изобретением, снабженная сосудом 7. Кофе-машина, обозначенная в целом под номером 1, содержит опорную площадку 5, имеющую на ее верху решетку, на которую опираются кофейная чашка или другие контейнеры, и сосуд 7. Когда сосуд 7 не присоединен к соединительному элементу 49, последний ориентирован вверх. Вставка сосуда поэтому осуществляется посредством удержания последнего в наклонном положении и перемещения его в направлении соединительного элемента 49 по наклоненной вниз траектории, позволяя вставку соединительного элемента в посадочное место, которое может быть подобно посадочному месту 101, уже описанному для предыдущего варианта осуществления. Вставка сосуда в наклонном направлении позволяет его дну проходить за фиксирующий элемент 5А, прикрепленный на верхней поверхности опорной площадки 5. Когда будет достигнуто положение взаимного соединения между сосудом 7 и соединительным элементом 49, сосуд может быть повернут вниз, в результате чего он опирается на площадку 5, причем его дно располагается между передней панелью машины 1 и фиксирующим элементом. Фиксирующий элемент может быть выполнен в виде простого выступа, образованного формованием на верхней решетке опорной площадки 5, или в виде вставного элемента, или любым другим образом.
Соединительный элемент 49 может быть выполнен с возможностью поворота вокруг приблизительно горизонтальной оси, чтобы следовать направленному вниз перемещению сосуда. Альтернативно, соединительный элемент 49 может быть образован из двух частей, соединенных друг с другом таким образом, что дистальная часть может немного поворачиваться, т.е. колебаться, вниз, когда она соединяется с сосудом.
Фиг.25 и фиг.26 показывают начальную фазу и конечную фазу перемещения при присоединении.
Фиксирующий элемент 54 образует блокировку против случайного удаления сосуда во время цикла подачи пара и/или горячей воды, и тем самым обеспечивает повышенную безопасность для пользователя. Механизм фиксации сосуда является простым в изготовлении, эффективным и надежным.
Сосуд может быть отсоединен от машины с помощью перемещения, обратного описанному выше.
Дополнительно или альтернативно к фиксирующему элементу 5А, может быть предусмотрен сцепляющий элемент, расположенный на передней части машины, ниже соединительного элемента 49, который зацепляется с соответствующим элементом, обеспеченным на верхней передней части сосуда.
Понятно, что на чертежах показан только пример практического осуществления настоящего изобретения, который может изменяться в отношении форм и конструкций, не выходя при этом за пределы сущности и объема изобретения. Любые номера позиций в прилагаемой формуле изобретения указаны только для облегчения понимания пунктов формулы изобретения с учетом приведенного описания и чертежей, и никак не ограничивают объем изобретения, определенный формулой изобретения.