УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЗАВАРНЫХ НАПИТКОВ, СОДЕРЖАЩЕЕ ПОВОРОТНЫЙ ФИКСАТОР КАПСУЛЫ
DEVICE FOR PREPARING INFUSED DRINKS, COMPRISING A PIVOTING CAPSULE SUPPORT

Настоящее изобретение относится к устройству для приготовления заварных напитков, содержащему:
- фиксатор, приспособленный для приема капсулы, содержащей вещество, подлежащее завариванию, в сухом состоянии, включающей в себя переднюю поверхность, содержащую фильтрующую стенку, кольцо, окружающее упомянутую переднюю поверхность, заднюю поверхность, противоположную упомянутой передней поверхности, и твердую оболочку, проходящую между упомянутым кольцом и упомянутой задней поверхностью, и образующей емкость, приспособленную для размещения упомянутого вещества, подлежащего завариванию,
- средство подачи, приспособленное для введения жидкости для заваривания в упомянутую капсулу,
- заварочную камеру, содержащую по существу вертикальное отверстие, причем упомянутое по существу вертикальное отверстие выполнено так, чтобы сообщаться по текучей среде с упомянутой фильтрующей стенкой, причем упомянутое кольцо содержит уплотнительное средство, приспособленное для поддержания упомянутого сообщения по текучей среде герметичным относительно окружающей среды, за пределами зоны обмена текучей средой, и
- выпускное отверстие, снабженное средством для закрытия/открытия, выполненным так, чтобы позволять заваренной жидкости вытекать из упомянутой заварочной камеры.
Такое устройство или способ известен, например, из документа ЕР2112093. При этом в соответствии с данным документом, вода вводится через заднюю поверхность капсулы, соответственно требует ее прокалывания.
Однако, прокалывание задней поверхности капсулы требует, во-первых, практически идеального горизонтального выравнивания иглы, используемой для прокалывания задней поверхности, и во-вторых, изготовления капсулы с участком разрушения. По существу, изготовление такого устройства является сложным, поскольку оно требует прецизионной механики для получения иглы, идеально перпендикулярной задней поверхности, подлежащей разрушению, которая со временем при использовании устройства утрачивается. Кроме того, капсула часто остается насаженной на игле и, следовательно, не может быть легко удалена без вмешательства человека, которое в свою очередь иногда требует разборки части устройства или обеспечения удобства доступа к участку, где расположена капсула. Поэтому необходимо использовать альтернативную систему для удаления капсулы.
Задачей изобретения является устранение недостатков известного уровня техники и разработка объекта, позволяющего упростить конструкцию машины и решить проблемы капсул, прихваченных и/или насаженных на упомянутой игле.
Для решения данной задачи, изобретение предусматривает устройство, которое описано выше, отличающееся тем, что упомянутый фиксатор выполнен в виде гнезда, содержащего базовую структуру, имеющую дополняющую форму относительно формы упомянутой оболочки, причем упомянутое гнездо является по существу открытым сверху, чтобы позволять принимать упомянутую капсулу, когда она перемещается вниз, причем упомянутое гнездо содержит выступ, снабженный участком крепления, и сегмент, прочно соединенный с упомянутым участком крепления и образующий угол в пределах 25-80° с медианной горизонтальной плоскостью с упомянутым гнездом, и переход, между упомянутым участком крепления и упомянутым сегментом, снабженный отверстием, через которое проходит ось поворота, по существу поперечная относительно упомянутого выступа, причем упомянутый участок крепления соединяет упомянутое гнездо с упомянутым переходом, причем упомянутый сегмент проходит от упомянутого перехода к свободному концу, и содержит опорный участок для следящего средства, причем упомянутое устройство дополнительно содержит следящее средство, перемещаемое посредством кулачка, например, прочно соединенного с зубчатым колесом, приводимым в движение серводвигателем, причем упомянутый кулачок содержит по меньшей мере первый профильный элемент и второй профильный элемент, причем каждый профильный элемент перемещает упомянутое следящее средство, причем упомянутый первый профильный элемент соответствует положению упомянутого следящего средства так, что упомянутое следящее средство оказывает давление на упомянутый опорный участок так, что упомянутое гнездо занимает положение для приема упомянутой капсулы и гарантирует совмещение упомянутой передней поверхности капсулы с упомянутым по существу вертикальным отверстием упомянутой заварочной камеры, причем упомянутый второй профильный элемент соответствует положению упомянутого следящего средства так, что упомянутое следящее средство высвобождается из положения заваривания в нерабочее положение и уже не оказывает давления на упомянутый опорный участок, позволяя выпускать капсулу и удалять ее в приемник, приспособленный для приема упомянутой капсулы, подлежащей удалению.
Предпочтительно, упомянутое следящее средство (18) может представлять собой либо следящий плунжер (18), либо следящий элемент (18), причем упомянутый кулачок содержит кулачковый следящий элемент, выполняющий функцию ведущего элемента.
В одном предпочтительном варианте осуществления в соответствии с настоящим изобретением, упомянутое устройство содержит также трубку подачи жидкости для заваривания, соединенную с верхней частью упомянутой заварочной камеры около упомянутого по существу вертикального отверстия.
Особенно предпочтительно, упомянутая заварочная камера по меньшей мере частично выполнена из материала на основе полифторидов, такого как, например, политетрафторэтилен (polytetrafluoroethylene – PTFE), фторированный этиленпропилен (fluorinated ethylene propylene – FEP) или перфторированный сополимер (perfluoroalkoxy – PFA).
Одинаково предпочтительно, устройство в соответствии с изобретением дополнительно содержит средство очистки, приспособленное для введения промывающей жидкости в упомянутую заварочную камеру.
Предпочтительно, устройство в соответствии с изобретением содержит также средство для нагревания упомянутой жидкости для заваривания.
Предпочтительно, устройство в соответствии с изобретением дополнительно содержит резервуар с жидкостью для заваривания, соединенный с или содержащий упомянутое средство для нагревания упомянутой жидкости для заваривания.
В частности, упомянутое устройство в соответствии с настоящим изобретением содержит также помпу, соединенную с одной стороны с упомянутой трубкой подачи жидкости для заваривания и с источником жидкости для заваривания, соединенную с упомянутым устройством для нагревания упомянутой жидкости для заваривания.
В одном альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения, упомянутое устройство дополнительно содержит помпу, соединенную с одной стороны с упомянутой трубкой подачи жидкости для заваривания и с источником жидкости для заваривания, по желанию в виде упомянутого резервуара с жидкостью для заваривания.
Предпочтительно, упомянутое устройство в соответствии с изобретением содержит устройство регулирования давления, соединенное с упомянутой трубкой подачи жидкости для заваривания и с источником жидкости для заваривания, по желанию расположенное выше по потоку или ниже по потоку от упомянутой помпы, если она предусмотрена.
Предпочтительно, упомянутая трубка подачи жидкости для заваривания содержит прямолинейный участок, один конец которого соединен с упомянутой заварочной камерой, причем упомянутый прямолинейный участок является по существу вертикальным.
Более конкретно, упомянутый прямолинейный участок упомянутой трубки подачи жидкости для заваривания по меньшей мере частично выполнен из материала на основе полифторидов, такого как, например, PTFE, FEP или PFA.
В одном особенно предпочтительном варианте осуществления, упомянутый прямолинейный участок упомянутой трубки подачи жидкости для заваривания образован, например, посредством одновременного формования упомянутой заварочной камеры и упомянутого прямолинейного участка.
В другом особенно предпочтительном варианте осуществления, упомянутая заварочная камера содержит вершину, через которую проходит первая горизонтальная верхняя касательная плоскость и медианная плоскость, разделяющая упомянутую заварочную камеру на две части, при этом первая часть содержит упомянутое по существу вертикальное отверстие, причем упомянутое по существу вертикальное отверстие также содержит вершину, через которую проходит вторая горизонтальная касательная плоскость, параллельная упомянутой первой горизонтальной верхней касательной плоскости, причем упомянутая трубка подачи упомянутой жидкости для заваривания соединена с упомянутой заварочной камерой посредством отверстия для прохода жидкости для заваривания через внешнюю стенку упомянутой заварочной камеры, причем упомянутое отверстие для прохода жидкости для заваривания расположено между первой и второй касательными плоскостями и в упомянутой первой части.
Другие варианты осуществления устройства в соответствии с изобретением описаны в прилагаемой формуле изобретения.
Изобретение относится также к способу приготовления заварных напитков, включающему следующие этапы:
- введения капсулы, содержащей вещество, подлежащее завариванию, в сухом состоянии, включающей в себя переднюю поверхность, содержащую фильтрующую стенку, кольцо, окружающее упомянутую переднюю поверхность, заднюю поверхность, противоположную упомянутой передней поверхности, и твердую оболочку, проходящую между упомянутым кольцом и упомянутой задней поверхностью, и образующей емкость, приспособленную для размещения упомянутого вещества, подлежащего завариванию, в положении, в котором упомянутая передняя поверхность является по существу вертикальной, в фиксатор капсулы,
- подачи жидкости для заваривания в упомянутую емкость упомянутой капсулы,
- заваривания упомянутой жидкости для заваривания с упомянутым сухим веществом, подлежащим завариванию, для того чтобы образовать упомянутый заварной напиток в упомянутой заварочной камере, сообщающейся по текучей среде с упомянутой емкостью капсулы, и
- выпуска упомянутой заваренной жидкости через отверстие, расположенное в нижней части упомянутой заварочной камеры, после упомянутого этапа заваривания.
Данный способ отличается тем, что упомянутый фиксатор в форме гнезда, содержащего базовую структуру, имеющую дополняющую форму относительно формы упомянутой оболочки, причем упомянутое гнездо является по существу открытым сверху, чтобы позволять принимать упомянутую капсулу, когда она перемещается вниз, причем упомянутое гнездо содержит выступ, снабженный участком крепления, и сегмент, прочно соединенный с упомянутым участком крепления и образующий угол в пределах 25-80° с медианной горизонтальной плоскостью с упомянутым гнездом, и переход, между упомянутым участком крепления и упомянутым сегментом, снабженный отверстием, через которое проходит ось поворота, по существу поперечная относительно упомянутого выступа, причем упомянутый участок крепления соединяет упомянутое гнездо с упомянутым переходом, причем упомянутый сегмент проходит от упомянутого перехода к свободному концу, и содержит опорный участок для следящего средства, перемещаемого посредством кулачка, например, прочно соединенного с зубчатым колесом, приводимым в движение серводвигателем, находится в принимающем положении во время упомянутого введения капсулы, в котором упомянутое следящее средство приводится в движение посредством первого профильного элемента упомянутого кулачка и оказывает первое давление на упомянутый опорный участок по меньшей мере до окончания упомянутого этапа выпуска заваренной жидкости, и находится в положении для удаления капсулы после этапа заваривания, в котором упомянутое следящее средство приводится в движение посредством второго профильного элемента упомянутого кулачка и высвобождается из принимающего положения в положение для удаления капсулы, уже не оказывая давления на упомянутый опорный участок и позволяя высвобождать капсулу для ее удаления в приемник, приспособленный для приема упомянутой капсулы, подлежащей удалению.
Предпочтительно, упомянутая подача жидкости для заваривания в упомянутую емкость упомянутой капсулы осуществляется посредством подачи упомянутой жидкости для заваривания в заварочную камеру, сообщающуюся по текучей среде с упомянутой емкостью упомянутой капсулы, причем упомянутая жидкость для заваривания протекает в заварочную камеру, просачиваясь через упомянутую фильтрующую стенку, чтобы проникать в упомянутую емкость капсулы.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, часть упомянутого этапа заваривания осуществляется одновременно с упомянутым этапом подачи.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения, упомянутая подача упомянутой жидкости для заваривания осуществляется сверху вниз и вызывает турбулентность в жидкости для заваривания, уже находящейся в заварочной камере, для того чтобы гомогенизировать содержимое жидкости для заваривания.
Предпочтительно, упомянутый способ в соответствии с изобретением дополнительно включает этап очистки, в котором промывающая текучая среда вводится в и выпускается из заварочной камеры и во время которого упомянутое гнездо находится в принимающем положении, по меньшей мере в начале упомянутого этапа очистки.
Другие варианты осуществления упомянутого способа в соответствии с изобретением описаны в прилагаемой формуле изобретения.
Дополнительные признаки, детали и преимущества изобретения станут очевидными из неограничительного описания, приведенного ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 изображает схему устройства в соответствии с изобретением.
Фиг. 2 - схему поворотного фиксатора капсулы в соответствии с изобретением.
Фиг. 3 - схему поворотного фиксатора капсулы в соответствии с изобретением.
Фиг. 4 - альтернативный вариант осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 5 - альтернативный вариант осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением.
На чертежах одинаковые или эквивалентные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
Один аспект настоящего изобретения относится к устройству, приспособленному для приема капсулы с ингредиентами и экстракции ингредиента посредством подачи жидкости в капсулу и в и через заварочную камеру.
Как можно видеть на фиг. 1-5, упомянутое устройство для приготовления заварных напитков содержит фиксатор (2), приспособленный для приема капсулы (3), содержащей вещество, подлежащее завариванию, в сухом состоянии, включающей в себя переднюю поверхность (4), содержащую фильтрующую стенку, кольцо, окружающее упомянутую переднюю поверхность (4), заднюю поверхность (5), противоположную упомянутой передней поверхности (4) и твердую оболочку (7), проходящую между упомянутым кольцом и упомянутой задней поверхностью (5), и образующей емкость, приспособленную для размещения упомянутого вещества, подлежащего завариванию.
Упомянутое устройство также содержит средство подачи, приспособленное для введения жидкости для заваривания в упомянутую капсулу (3), и заварочную камеру (1), содержащую по существу вертикальное отверстие (8), причем упомянутое по существу вертикальное отверстие (8) выполнено так, чтобы сообщаться по текучей среде с упомянутой фильтрующей стенкой, причем упомянутое кольцо содержит уплотнительное средство, приспособленное для поддержания упомянутого сообщения по текучей среде герметичным относительно окружающей среды, за пределами зоны обмена текучей средой.
Упомянутое устройство также содержит выпускное отверстие, снабженное средством закрытия/открытия, выполненным так, чтобы позволять заваренной жидкости вытекать из заварочной камеры.
В устройстве, показанном на фиг. 1-5, упомянутое средство подачи упомянутой жидкости для заваривания достигает заварочной камеры (1) посредством трубки подачи жидкости для заваривания.
Капсула (3) будет расположена между двумя частями. Упомянутые две части выполнены с возможностью перемещения друг относительно друга из открытого положения – для введения или удаления капсулы (3) – в закрытое положение – для пропускания нагретой жидкости в капсулу (3).
Для этой цели упомянутое устройство содержит цилиндр (9), показанный на фиг. 1, содержащий первый конец и второй конец, причем упомянутый первый конец содержит участок (10) контакта, предпочтительно, участок контакта содержит плоскую поверхность, приспособленную для проталкивания упомянутой задней поверхности (5) капсулы (3), и средство перемещения, приспособленное для осуществления горизонтального относительного поступательного перемещения между упомянутым цилиндром (9) и упомянутой заварочной камерой (1), для того чтобы поддерживать герметичность между капсулой (3) и упомянутой заварочной камерой (1) посредством сжимающего усилия, приложенного к упомянутому уплотнительному средству, поддерживающему упомянутое сообщение по текучей среде, причем упомянутое средство перемещения соединено с упомянутым цилиндром (9), причем упомянутый цилиндр (9) занимает первое положение отвода и второе положение контакта, причем упомянутое средство перемещения приспособлено для перемещения упомянутого цилиндра (9) между упомянутым первым положением и упомянутым вторым положением, соответствующим положению, в котором упомянутая капсула (3) находится в плотном контакте с упомянутой заварочной камерой (1) и при этом упомянутое сжимающее усилие приложено к упомянутому уплотнительному средству.
Таким образом, настоящее изобретение позволяет создать устройство, в котором подача воды осуществляется в заварочной камере (1) или в емкости капсулы (3), и которое таким образом позволяет устранить низковольтный электродвигатель для активации протыкания задней поверхности (5) капсулы (3) и для подачи воды через отверстие, протыкаемое в задней поверхности (5). Предусмотрено простое средство перемещения, использующее энергию, имеющуюся в наличии, или энергию человека, без всякого дополнительного устройства, такого как низковольтный электродвигатель, позволяющее осуществлять относительное перемещение между заварочной камерой (1) и цилиндром (9), поддерживающее герметичность между капсулой (3) и заварочной камерой (1) для обеспечения сообщения по текучей среде между ними.
Кроме того, таким образом жидкость для заваривания, посредством трубки подачи, попадает в упомянутую заварочную камеру (1) через верхнюю часть заварочной камеры и протекает так, чтобы постепенно заполнять узел, образованный из заварочной камеры (1), сообщающейся по текучей среде с упомянутой емкостью, образованной посредством упомянутой твердой оболочки (7), проходящей между упомянутым кольцом и упомянутой задней поверхностью (5), в которой расположено вещество, подлежащее завариванию. Упомянутая емкость капсулы (3) также постепенно заполняется с такой же скоростью, как и заварочная камера (1), и жидкость для заваривания, поступающая в заварочную камеру (1) или капсулу (3), соответственно перемещаясь сверху вниз, создает турбулентность в части уже имеющейся в наличии жидкости для заваривания, тем самым образуя турбулентность в жидкости для заваривания, содержащейся в узле, состоящем из заварочной камеры (1) и капсулы (3), для улучшения однородности жидкости для заваривания, которая со временем превращается в заваренную жидкость, и перемешивания данной жидкости для заваривания. Кроме того, данная подача жидкости через заварочную камеру (1) позволяет получить разность в температуре жидкости для заваривания, находящейся в заварочной камере, и жидкости для заваривания, находящейся в емкости капсулы (3), в пределах 3-7°С и обычно приблизительно 5°С. Отмечается, что во время всего этапа подачи жидкости для заваривания, вновь подаваемая жидкость нагревает уже имеющуюся жидкость для заваривания.
Настоящее изобретение относится, более конкретно, к системе для позиционирования и удаления капсулы (3). Важно размещать капсулу (3) надлежащим образом, так что устройство закрывается надлежащим образом вокруг нее, и тем самым создается необходимая герметичность для обеспечения требуемых условий для заваривания. Неправильное размещение может повреждать капсулу (3) и тем самым приводить к изменению условий для заваривания. Кроме того, загрузка капсулы (3) должна быть простой, без подбора и отклонения относительно правильного положения капсулы (3) в устройстве. Загрузка должна быть также по возможности быстрой и не требовать лишних операций.
Целью настоящего изобретения является обеспечение потребителя системой для позиционирования и удаления капсулы (3), которая имеет упрощенную и механически надежную конструкцию.
Для этой цели упомянутый фиксатор (2) выполнен в форме гнезда (2), содержащего базовую структуру, имеющую дополняющую форму относительно формы упомянутой оболочки (7). Гнездо (2) является по существу открытым сверху, чтобы позволять принимать упомянутую капсулу (3), когда она перемещается вниз, и содержит выступ (13), снабженный участком (15) крепления, и сегмент (14), прочно соединенный с упомянутым участком (15) крепления и образующий угол в пределах 25-80° с медианной горизонтальной плоскостью упомянутого седла (2), и переход (17), между упомянутым участком (15) крепления и сегментом (14), снабженный отверстием, через которое проходит ось поворота, по существу поперечная относительно упомянутого выступа (13). Участок (15) крепления соединяет гнездо (2) с упомянутым переходом (15), при этом сегмент (14) проходит от упомянутого перехода (17) к свободному концу, и содержит опорный участок для следящего средства (18).
Предпочтительно, следящее средство (18) может представлять собой либо следящий плунжер (18), как показано на фиг. 1-3, либо просто следящий элемент (18), как показано на фиг. 4 и 5.
Следящий плунжер (18), показанный на фиг. 1-3, перемещается посредством кулачка (19), приводимого в движение посредством кулачковой оси (19) и соединенного с клапаном или прочно соединенного с зубчатым колесом, приводимым в движение серводвигателем. Кулачок (19) содержит первый профильный элемент (21) и второй профильный элемент (20), при этом каждый профильный элемент перемещает упомянутый следящий плунжер (18).
Первый профильный элемент (21) соответствует положению следящего средства (18) так, что следящее средство оказывает давление на упомянутый опорный участок так, что гнездо (2) занимает положение для приема упомянутой капсулы (3) и обеспечивает совмещение передней поверхности (4) капсулы (3) с упомянутым по существу вертикальным отверстием (8) упомянутой заварочной камеры (1).
Второй профильный элемент (20) соответствует положению следящего средства (18) так, что следящее средство высвобождается из положения заваривания в нерабочее положение и уже не оказывает давления на упомянутый опорный участок, позволяя высвобождать капсулу (3) и удалять ее в приемник, приспособленный для приема упомянутой капсулы (3), подлежащей удалению.
Фиг. 4 и 5 показывают следящее средство (18), выполненное в виде простого следящего элемента (18). Данный предпочтительный вариант осуществления содержит все вышеописанные элементы, в частности для следящего средства (18), показанного на фиг. 1-3. Однако в данной предпочтительной конфигурации устройства в соответствии с изобретением, следящий элемент (18) перемещается посредством кулачка (19), который снабжен кулачковым следящим элементом, выполняющим функцию ведущего элемента.
По существу, когда кулачковый следящий элемент примыкает к первому профильному элементу (21), как показано на фиг. 4, следящий элемент оказывает давление на упомянутый опорный участок так, что гнездо (2) готово для приема капсулы (3).
Когда кулачковый следящий элемент примыкает к второму профильному элементу (20), как показано на фиг. 5, следящий элемент принимает нерабочее положение, в котором он уже не оказывает давления на опорный участок. При этом капсула (3) может быть высвобождена из устройства в соответствии с изобретением. Фактически, устройство в соответствии с изобретением, показанное на фиг. 1-5, позволяет переводить капсулу (3) из положения установки в положение заваривания, когда по меньшей мере одна из двух подвижных частей устройства помещает его в закрытое положение, причем оно переводит ее в положение ее выталкивания, а когда подвижная часть открывается после заваривания, капсула (3) высвобождается естественно просто под действием гравитации. Она сваливается в выдвижной ящик или любое другое средство для извлечения использованных капсул (3), и потребитель готов повторно загружать устройство.
Для управления данными разными положениями, упомянутое устройство содержит поворотное гнездо (2), приспособленное для установки в положение для приема капсулы (3) или установки в положение для удаления капсулы (3) под действием гравитации.
Устройство в соответствии с настоящим изобретением также согласовывает положения гнезда (2), фиксатора капсулы (3) учитывая характерные процессы заваривания, включающие заварочную камеру (1).
Предпочтительно, данная заварочная камера (1) подвергается одному или нескольким циклам подачи подогретой воды, обеспечивающим заваривание веществ, содержащихся в капсулах (3). Данный этап подачи воды потребует точного позиционирования и герметичности капсулы (3) с камерой и закрытого положения канала перемещения заваренной жидкости.
По истечении периода времени заваривания упомянутый канал перемещения будет открываться в направлении чашки.
Данное устройство обычно содержит многоходовой клапан. Как только жидкость вытекла, начинается второй процесс, чтобы подавать промывающую жидкость или газ в заварочную камеру (1). Данный процесс начинается с фиксатора (2) капсулы (3), удерживаемого в принимающем ее положении и все равно уплотненного с камерой (1). Затем фиксатор (2) капсулы (3) будет поворачиваться в положение выталкивания, и капсула (3) будет удаляться под действием гравитации. Данный этап приспособлен для осуществления в конце цикла промывания при отсутствии капсулы (3) и соответственно без риска затекания заваренной жидкости, возможно еще остающейся в ней, в заварочную камеру (1).
При этом положения фиксатора, задаваемые кулачком (19), связаны с положениями многоходового клапана, управляющего потоком заваренной жидкости или промывающей жидкости из заварочной камеры (1).
Очевидно, что настоящее изобретение никак не ограничено вышеописанными вариантами осуществления, и множество модификаций может быть выполнено в нем без отхода от объема прилагаемой формулы изобретения.