УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ПОРЦИИ МОЛОТОГО ПОРОШКООБРАЗНОГО КОФЕ
DEVICE FOR PRESSING A PORTION OF GROUND POWDERED COFFEE

Настоящее изобретение относится к устройству для прессования порции молотого порошкообразного кофе, готового к варке.
Надлежащее прессование точной порции молотого кофе до варки под давлением имеет важное значение для получения кофе эспрессо с желаемыми органолептическими свойствами.
Для этой цели на рынке доступны различные решения, в том числе ручные темперы для кофе или более или менее автоматизированные системы, которые даже могут калибровать усилие прессования с регулируемой фиксированной установкой заранее, а не на самом этапе прессования.
Часто такие системы не решают проблему высыпания порошкообразного кофе из чашки держателя фильтра, поскольку для прессования требуется, чтобы чашка держателя фильтра перемещалась из области сбора молотого кофе в область прессования.
Известен также патент США 2016/0128507, относящийся к снабженному приводом шнеку с вертикальной осью, который спрессовывает молотый порошкообразный кофе. Шнек имеет трамбовочную головку, расположенную под выходным отверстием воронки для подачи порошкообразного кофе в чашку держателя фильтра. Активация шнека, которая выполняется одновременно с активацией мельницы, осуществляется микропереключателем, который переключается в результате соединения чашки держателя фильтра с носителем и продолжается в течение определенного промежутка времени после прекращения измельчения, чтобы обеспечить прессование порошкообразного кофе. Более точно, шнек активируется, когда направляющие охватывающего байонетного механизма, предусмотренные на указанном носителе, входят в зацепление с внешними выступами чашки держателя фильтра. В этом решении может случиться так, что часть молотого кофе скапливается в промежутках между витками шнека и выпадает наружу при извлечении чашки держателя фильтра и, таким образом, местами высыпается или что часть молотого кофе оседает в промежутках между витками шнека и используется только в последующем цикле варки, который при этом может происходить даже намного позже, тем самым вызывая ухудшение свойств молотого кофе.
Таким образом, техническое задача настоящего изобретения состоит в создании устройства для прессования порции молотого порошкообразного кофе, готового к варке, которое позволяет устранить указанные технические недостатки предшествующего уровня техники.
В рамках данной технической задачи одна из целей изобретения заключается в реализации устройства упомянутого выше типа, которое выполнено с возможностью упрощения и ускорения процесса прессования молотого кофе, находящегося в чашке держателя фильтра.
Другая цель настоящего изобретения заключается в реализации устройства упомянутого выше типа, которое выполнено с возможностью прессования молотого кофе без необходимости перемещения чашки держателя фильтра относительно ее положения для зацепления с носителем в устройстве и в котором молотый кофе поступает с выдающего ползуна мельницы, находящейся в устройстве. Другая цель настоящего изобретения заключается в реализации устройства упомянутого выше типа, которое выполнено с возможностью уменьшения или устранения рассыпания порошка молотого кофе за пределами чашки держателя фильтра.
Другая цель настоящего изобретения заключается в реализации устройства упомянутого выше типа, которое выполнено с возможностью равномерного прессования молотого кофе для предотвращения образования предпочтительных путей варочной жидкости через порошкообразный кофе.
Другая цель настоящего изобретения заключается в реализации устройства упомянутого выше типа, которое выполнено с возможностью регулирования процесса прессования, чтобы обеспечить возможность его приспособления к желаемого типу напитка без предварительной настройки системы перед выполнением прессования. Другая цель настоящего изобретения заключается в реализации устройства упомянутого выше типа, которое выполнено с возможностью выполнения прессования без растирания/нагревания кофе, чтобы не изменять его аромат.
Другая цель настоящего изобретения заключается в реализации устройства упомянутого выше типа, которое выполнено с возможностью выполнения прессования, которое не изменяет количества молотого кофе.
Другая цель настоящего изобретения заключается в реализации устройства упомянутого выше типа, которое встроено в кофемашину.
Описанная выше техническая задача, а также последующая и другие цели в соответствии с настоящим изобретением достигаются путем реализации устройства для прессования порции молотого порошкообразного кофе, содержащего чашку держателя фильтра, имеющую фильтр для введения и сбора указанной порции молотого порошкообразного кофе, разъем, к которому указанная чашка прикреплена с возможностью отсоединения, и мельницу для кофейных зерен, содержащую ползун для выдачи молотого кофе, имеющий выходное отверстие, расположенное над указанным фильтром указанной чашки, отличающегося тем, что оно содержит прессующий поршень для прессования указанной порции молотого порошкообразного кофе, находящегося в указанной чашке, и подъемный механизм для подъема указанного прессующего поршня в положение над указанным выпускным отверстием указанного ползуна.
Преимуществом является то, что указанный подъемный механизм реверсивно активирует указанный поршень между положением для прессования, в котором указанный поршень является внутренним по отношению к указанной чашке держателя фильтра, и указанным положением над указанным выпускным отверстием ползуна. Преимуществом является то, что предусмотрена направляющая для вертикального поступательного перемещения указанного поршня.
Преимуществом является то, что также предусмотрено средство для регулирования усилия прессования.
Преимуществом является то, что указанный подъемный механизм также содержит поворотный элемент управления и трансмиссию, которая преобразует поворот указанного элемента управления в вертикальное поступательное перемещение указанного поршня.
Преимуществом является то, что указанное средство регулирования также содержит эластичную муфту, которая соединяет два элемента указанного механизма прессования.
Выбираемая величина порции молотого кофе в устройстве не зависит от усилия прессования, которое может быть выбрано для индивидуальной настройки вкуса.
Преимуществом является то, что устройство может представлять собой независимое устройство или может быть встроено в кофемашину.
Преимуществом является то, что может быть предусмотрена модульная кофемашина, состоящая из структурно независимых модулей, один из которых образован указанным устройством.
Другие характеристики настоящего изобретения также определены в приведенной ниже формуле изобретения.
Дополнительные характеристики и преимущества изобретения станут более понятными из описания предпочтительного, но не единственного возможного варианта осуществления устройства для прессования порции молотого порошкообразного кофе в соответствии с изобретением, который проиллюстрирован приблизительным и не имеющим ограничительного характера примером на прилагаемых графических материалах, причем:
на Фиг. 1-3 показана кофемашина, включающая в себя устройство в соответствии с вариантом осуществления изобретения, причем ручной элемент управления показан в трех различных рабочих положениях;
на Фиг. 4 представлено устройство с поршнем, поднятым над выпускным отверстием ползуна;
на Фиг. 5 показано устройство с поршнем, вставленным в чашку;
на Фиг. 6 представлен вид с пространственным разделением компонентов ручного элемента управления;
на Фиг. 7 показан ручной элемент управления в сборе;
на Фиг. 8 представлен вид в разрезе ручного элемента управления, установленного в устройстве.
Со ссылкой на фигуры показана кофемашина 1, которая включает в себя устройство 2 для прессования порции молотого порошкообразного кофе.
Кофемашина 1 может иметь модульную конструкцию, состоящую из структурно независимых модулей, один из которых образован устройством 2.
В частности, рама кофемашины 1 может иметь модульную конструкцию, один модуль которой образован рамой устройства 2.
Однако следует отметить, что, в отличие от проиллюстрированного, устройство 2 также может представлять собой структурно и функционально независимое устройство, которое полностью отделено от кофемашины 1.
Устройство 2 содержит чашку 3 держателя фильтра, имеющую фильтр 4 для введения порции молотого порошкообразного кофе.
Разъем 7, к которому чашка 3 прикреплена с возможностью отсоединения, установлен в раме 6 устройства 2.
Мельница 8 для кофейных зерен также установлена в раме 6 и содержит ползун 9 для выдачи молотого кофе, имеющий выпускное отверстие 10, расположенное над фильтром 4, установленным в чашке 3.
В частности, чашка 3 имеет байонетную систему крепления для присоединения к носителю 7.
Байонетная система крепления содержит внешние выступы 11 на чашке 3, которые могут быть зафиксированы в специальных направляющих 12, содержащихся в носителе 7.
Наконец, чашка 2 имеет внешнюю рукоятку 13 и носик 14 в нижней области для выдачи сваренного кофе.
Преимуществом является то, что рама 6 выступает в качестве носителя прессующего поршня 15 для прессования порции молотого порошкообразного кофе, выдаваемого в чашку 3 с помощью ползуна 9 мельницы 8.
Таким образом, поршень 15 выполнен с возможностью выполнения процесса прессования порции молотого порошкообразного кофе, когда чашка 3 прикреплена к носителю 7.
Таким образом, для выполнения прессования чашку 3 не нужно перемещать из положения для загрузки порции молотого порошкообразного кофе. Преимуществом является то, что рама 6 выступает в качестве носителя подъемного механизма для подъема прессующего поршня 15 в положение над выпускным отверстием 10 ползуна 9.
На практике подъемный механизм реверсивно активирует поршень 15 между положением для прессования, в котором поршень 15 находится внутри чашки 3, и положением над выпускным отверстием 10 ползуна 9.
Рама 6 содержит специальную направляющую 16 для вертикального поступательного перемещения поршня 15.
Поршень 15 имеет круговую форму, сопряженную по отношению к фильтру 4 чашки 3 таким образом, что в положении для прессования поршень 15 входит в фильтр 4 чашки 3.
Распыление порошкообразного кофе и очистка линии 16 обеспечиваются скребковым уплотнением 17, которое установлено по периметру поршня 15.
Направляющая 16 поступательного перемещения, которая в свою очередь имеет форму, сопряженную с поршнем 15, состоит из цилиндрической трубки с вертикальной осью и расположена соосно над чашкой 3.
Наконец, поршень 15 жестко поддерживается штоком 18, который проходит вертикально над поршнем 15.
Подъемный механизм содержит поворотный элемент управления и трансмиссию, которая преобразует поворот элемента управления в вертикальное поступательное перемещение поршня 15.
Элемент управления, в частности, представляет собой ручной рычаг 19 или ручку, но в альтернативном варианте осуществления он может представлять собой поворотный электродвигатель, который может приводиться в действие электрическим контроллером устройства 2.
В устройстве 2 также присутствует средство для регулирования усилия прессования, развиваемого поршнем 15.
Средство регулирования также может содержать эластичную муфту, которая соединяет два элемента подъемного механизма.
В частности, эластичная муфта соединяет элемент управления с трансмиссией. Эластичная муфта содержит торсионную пружину 23.
В данном конкретном случае трансмиссия представляет собой передаточный механизм, состоящий из вертикальной рейки 20 и арки зубчатого колеса 21, поддерживаемого с возможностью вращения горизонтальной механической осью 22. Рейка 20 жестко ограничена штоком 18, тогда как ось 22 соединена с рычагом 19 управления.
Более подробно, рычаг 19 управления имеет полый корпус 24, в котором закреплен подшипник 25, причем указанный подшипник 25 имеет горизонтальную ось и соединен с возможностью вращения с соосной втулкой 26 подшипника, имеющей в свою очередь в осевом направлении гнездо 27 для крепления оси 22. Торсионная пружина 23, которая имеет геликоидальную форму, расположена на горизонтальной оси между подшипником 25 и втулкой 26 подшипника и имеет один конец 23а, прикрепленный к подшипнику 26, и один конец 23b, прикрепленный к втулке 25 подшипника.
Втулка 26 подшипника расположена в горизонтальном отверстии 28, которое проходит через толщину внешней стенки рамы.
Таким образом, втулка 26 подшипника имеет одну часть, расположенную на внутренней стороне рамы, к которой присоединена ось 22, и одну часть, расположенную на внешней стороне рамы, к которой присоединены подшипник 25 и рычаг 19 управления.
Наконец, устройство 2 содержит индикатор усилия прессования, который указывает текущее положение муфты.
В данном конкретном случае индикатор состоит из указателя 29, который жестко ограничен втулкой 26 подшипника и выступает с внешней стороны полого корпуса 24, а также градуированной шкалы 30, нанесенной на внешнюю сторону полого корпуса 24 рычага 19.
Устройство 2 имеет электронный контроллер, который координирует его работу. Устройство 2 выполняет рабочий цикл, состоящий из последовательности первого этапа подъема поршня 15 над выпускным отверстием 10 ползуна 11, второго этапа загрузки порции порошкообразного кофе в чашку 3 и третьего этапа опускания поршня 15 и прессования.
На первом этапе рабочего цикла пользователь поворачивает рычаг 19 управления в направлении, которое приводит к повороту по часовой стрелке арки зубчатого колеса 21, как показано на Фиг.4 и 5. В результате зацепления с рейкой 20 поворот арки зубчатого колеса 21 приводит к тому, что шток 18 и вместе с ним поршень 15 вовлекаются в вертикальное поступательное перемещение вверх. Этот этап может быть преимущественно автоматизирован за счет автоматического возврата, например, возвратными пружинами, для обеспечения того, чтобы в конце процесса прессования система сама по себе возвратилась в приподнятое положение для измельчения. Микропереключатель (не показан) активируется одной из подвижных частей при достижении поршнем 15 верхнего конца такта так, чтобы сигнализировать о событии электронному контроллеру, который в результате принятия сигнала обеспечивает возможную активацию мельницы 8.
После выдачи порции молотого кофе в чашку 3, прикрепленную к носителю 7, пользователь может повернуть рычаг 19 управления в направлении, которое в этот раз приводит к вращению против часовой стрелки арки зубчатого колеса 21, как показано на Фиг.4 и 5. В результате зацепления с рейкой 20 поворот арки зубчатого колеса 21 приводит к тому, что шток 18 и вместе с ним поршень 15 вовлекаются в вертикальное поступательное перемещение вниз.
Во время поворота рычага 19 управления и до тех пор, пока поршень 15 не упрется в верхнюю поверхность порции молотого кофе, находящегося в чашке 3, рычаг 19 управления и арка зубчатого колеса 21 поворачиваются по существу совместно. Однако начиная с момента, когда опускающийся поршень 15 спрессовывает порцию молотого кофе, находящегося в чашке 3, дальнейший поворот рычага 19 управления больше не может приводить к дополнительному опусканию поршня 15 из-за сопротивления, создаваемого спрессованной порцией молотого кофе. В этой ситуации дополнительный поворот рычага 19 управления деформирует торсионную пружину 23, которая передает усилие прессования на поршень 15, причем указанное усилие прессования постепенно увеличивается пропорционально ее деформации.
Пользователь останавливает рычаг 19 управления в положении, в котором индикатор определяет желаемую степень усилия прессования.
В этот момент чашку 3, содержащую порцию прессованного порошкообразного кофе, отделяют от носителя 7, подают в область кофемашины 1 и прикрепляют к терминалу варочного блока кофемашины 1 для производства напитка.
Предпочтительно, но не обязательно, перед запуском процесса варки контроллер кофемашины 1, в которую встроен электронный контроллер устройства 2, проверяет, завершил ли пользователь операцию прессования по прессованию порции молотого кофе.
Таким образом, в предлагаемом техническом решении количество молотого кофе преимущественно не зависит от процесса прессования, который происходит позднее с помощью вертикального перемещения поршня, поднимающегося в процессе измельчения, чтобы не мешать молотому кофе, падающему в чашку. Эластичная муфта и индикатор позволяют пользователю по желанию контролировать степень прессования кофе в определенных пределах, чтобы получить более или менее интенсивный аромат для одинаковой порции и размера частиц измельченного кофе. Устройство, выполненное таким образом, допускает многочисленные модификации и варианты, все из которых находятся в пределах объема концепции изобретения. Более того, все детали могут быть заменены другими технически эквивалентными элементами.
Используемые материалы, а также размеры могут на практике быть любого типа в соответствии с потребностями и уровнем техники.