МАШИНА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОФЕ
MACHINE FOR MAKING COFFEE

Настоящее изобретение относится к машине для приготовления кофе.
Известные автоматические или полуавтоматические машины для приготовления кофе содержат заварочную группу, включающую в себя заварочный цилиндр, способный перемещаться в двух направлениях из положения расцепления в положение зацепления посредством уплотнительного поршня для образования заварочной камеры, в которую подается вода для заваривания, которая была нагрета в бойлере и подана через соответствующий внутренний канал в уплотнительный поршень.
Заварочный цилиндр, в качестве альтернативы, содержит в своей внутренней части выталкивающий поршень, который перемещается в соответствии со скребком для выгрузки порции использованного молотого кофе.
Рабочий цикл в основном содержит этап загрузки порции молотого кофе в заварочный цилиндр, этап выдвижения заварочного цилиндра к положению зацепления с уплотнительным поршнем для образования заварочной камеры и выполнения заваривания и этап отвода заварочного цилиндра, который расцепляется с уплотнительным поршнем для удаления порции использованного молотого кофе и загрузки новой порции молотого кофе.
Такие машины могут иметь очень большой объем, обусловленный конкретным размещением и конструкцией заварочной группы и механизмов, которыми они оснащены.
В основном, заварочная группа содержит свою собственную опорную оболочку, в свою очередь установленную в корпусе машины. Иногда установка заварочной группы на соответствующую оболочку и установка рамы заварочной группы в корпус машины может быть трудной, сложной и дорогостоящей.
Кроме того, одна такая конструкция машины для приготовления кофе может иметь дополнительное конструктивное ограничение для обеспечения компактности машины за определенным пределом и может привести к увеличению общего числа компонентов.
Увеличивающаяся потребность в съемном заварочном цилиндре, который можно снимать, в основном, для его чистки и/или технического обслуживания и ремонта, в общем, привела к значительному усложнению конструкции заварочной группы.
Обычные машины могут иметь плохие характеристики работы, если длительные перерывы возникают между одним рабочим циклом и последующим. В этом случае необходимо соответствующее время для предварительного нагрева для обеспечения оптимальной температуры для компонентов гидравлического контура.
EP 0486433 и EP 0486435 раскрывают машину для приготовления кофе согласно ограничительной части п.1 прилагаемой формулы изобретения.
Следовательно, технической задачей, которую предлагает настоящее изобретение, является создание машины для приготовления кофе, которая позволяет устранить технические недостатки уровня техники.
Одной из задач настоящего изобретения является создание высокоэффективной и надежной машины для приготовления кофе, удобной для осмотра и обслуживания всех внутренних компонентов, компактной, простой в конструктивном отношении.
Не последней задачей настоящего изобретения является создание машины для приготовления кофе с отличными рабочими характеристиками, которая позволит получать качественный напиток, горячий в нужный момент, даже когда он получается в результате рабочего цикла после долгого простоя машины.
Техническая задача, а также эти и другие цели в соответствии с настоящим изобретением достигаются посредством создания машины для приготовления кофе по п.1.
Другие признаки настоящего изобретения дополнительно определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятными из описания одного или более предпочтительных, но не исключительных вариантов осуществления машины для приготовления кофе в соответствии с раскрытием, проиллюстрированным в качестве указательного и неограничивающего примера на прилагаемых чертежах, на которых
фиг.1 - перспективный вид в разрезе машины для приготовления кофе в соответствии с настоящим раскрытием, в которой основной корпус заварочной группы представляет собой оболочку, которая поддерживает корпус и другие компоненты машины для приготовления кофе;
фиг.2 - перспективный вид с пространственным разделением компонентов основного корпуса заварочной группы машины для приготовления кофе в соответствии с настоящим раскрытием;
фиг.3 - схематический вид группы перемещения кронштейна машины для приготовления кофе на фиг.2;
фиг.4, 5 и 6 - виды заварочного цилиндра/уплотнительного поршня, установленных в машине по фиг.2, в положении заваривания и на двух последующих этапах опорожнения канала, по которому подается напиток в удаленное положение подачи;
фиг.7 - вид съемной соединительной системы между кронштейном и заварочным цилиндром машины на фиг.2;
фиг.8 - схематический вид машины для приготовления кофе в соответствии с настоящим раскрытием, в которой рекуперация тепловой энергии бойлера предусмотрена для предварительного нагревания, по меньшей мере, одного уплотнительного поршня.
Как показано на упомянутых чертежах, изображена машина для приготовления кофе, обозначенная в целом позицией 1.
Машина 1 содержит заварочную группу с основным корпусом 16, образованным кожухом, ограничивающим пространство 8 для реверсивного перемещения заварочного цилиндра 4 между положением зацепления с уплотнительным поршнем 3 для образования заварочной камеры 5 и положением расцепления с уплотнительным поршнем 3 для загрузки порции молотого кофе, в частности, посредством загрузочного устройства (не показано).
Кожух, предпочтительно, содержит первую и вторую половины кожуха 6 и 7, соединенные друг с другом, которые образуют пространство 8 для реверсивного перемещения заварочного цилиндра 4, но такой кожух, в качестве альтернативы, может быть выполнен в моноблочной конструкции или из более двух частей.
Кожух непосредственно образует оболочку, которая поддерживает корпус 80 и другие компоненты машины 1.
На фиг.1 и 2 несколько соединительных винтов 95 изображены в качестве примера, которые можно затягивать в соответствующих гнездах 96 для соединения корпуса 80 и других компонентов машины 1 с основным корпусом 16 заварочной группы.
Заварочный цилиндр 4 жестко поддерживается кронштейном 9, расположенным в пространстве 8.
Кронштейн 9 имеет ось 11 вращения, способную перемещаться вдоль оси 10 перемещения, ориентированной под прямым углом к оси 11 вращения и параллельно оси 13 уплотнительного поршня 3.
Ось 13 уплотнительного поршня 3, предпочтительно, наклонена относительно горизонтали.
Предусмотрено средство вращения кронштейна 9 вокруг оси 11 вращения между первым угловым положением, в котором ось 12 заварочного цилиндра 4 ориентирована под прямым углом к оси 10 перемещения для выполнения загрузки указанной порции молотого кофе, и вторым угловым положением, в котором ось 12 заварочного цилиндра ориентирована параллельно оси 10 перемещения.
На стороне заварочного цилиндра 4 дополнительно расположено средство перемещения кронштейна 9 вдоль оси 10 перемещения для достижения положения зацепления с уплотнительным поршнем 3.
В частности, уплотнительный поршень 3 поддерживается в верхней части пространства 8 основного корпуса 16 заварочной группы 2 таким образом, что заварочный цилиндр 4 перемещается внутри пространства 8 к верхней части для упора в уплотнительный поршень 3 и к нижней части для расцепления с уплотнительным поршнем 3, как будет показано подробно ниже. Уплотнительный поршень 3 находится в гидравлическом соединении с бойлером 51, из которого он получает воду для заваривания, и он установлен в промежуточном положении упругого компонента 57 на опорном и направляющем компоненте 55, жестко прикрепленном к основному корпусу 16.
Уплотнительный поршень 3 способен перемещаться вдоль своей оси 13 между положением, соответствующим открытию впускного отверстия (не показано) для воды для заваривания (когда уплотнительный поршень 3 зацеплен с заварочным цилиндром 4 при давлении на молотый кофе, находящийся в заварочной камере, которое является оптимальным для заваривания), и положением, не соответствующим открытию такого впускного отверстия (когда уплотнительный поршень 3 расцеплен с заварочным цилиндром 4 и когда вместо этого, при зацеплении с ним, он определяет, когда давление на молотый кофе является недостаточным для оптимального заваривания).
Бойлер 51, преимущественно, имеет защитную оболочку 120, которая определяет границы воздушной камеры 53 в соединении с пространством 8 посредством соответствующего отверстия 54, образованного в стенке основного корпуса 16 заварочной группы 2, которая отделяет бойлер 51 от пространства 8.
Заварочный цилиндр 4 и кронштейн 9 содержат средство 81 для зацепления с предпочтительным защелкиванием с возможностью разъединения, выполненное с возможностью обеспечения ручного удаления заварочного цилиндра 4 через соответствующее окно 14 основного корпуса 16 заварочной группы 2, которое открывается к пространству 8 и доступно с наружной стороны машины.
Средство 81 состоит из выдвижных зубьев 202, выступающих от боковой поверхности заварочного цилиндра 4, выполненных с возможностью зацепления в соответствующей выемке 203, образованной в кронштейне 9, и кнопок 204 управления отводом зубьев 202, установленных на опоре 205, прикрепленной к заварочному цилиндру 4.
Возможность удаления заварочного цилиндра 4 из пространства 8 позволяет очень легко и просто производить осмотр и чистку заварочного цилиндра 4.
Предпочтительно, емкость для воды (не показана) машины расположена для закрытия окна 14.
Средство перемещения кронштейна 9 содержит резьбовую гайку 20, зацепляемую с винтом 21, ориентированным параллельно оси 10 перемещения и приводимым во вращение (но с ограничением ее собственного осевого перемещения) электродвигателем 22 (через понижающую передачу и привод).
Средство перемещения кронштейна 9 расположено на наружной стороне пространства 8 и, кроме того, поддерживается на части 18 основного корпуса 16.
Резьбовая гайка 20 содержит штифт 19 вращения кронштейна 9 вокруг своей оси 11 вращения.
Штифт 19 вращения зацепляется с втулкой 206 крепежной части 15 кронштейна 9, расположенного вдоль сквозного паза 17 скольжения, образованного в первой боковой стенке 18 основного корпуса 16 и проходящего параллельно оси 10 перемещения.
Заварочная группа 2 содержит систему выталкивания использованной порции молотого кофе из заварочной камеры, содержащую скребок 27, установленный на шарнире 28 на стороне отверстия доступа заварочного цилиндра 4 и способный вращаться в соответствии с выталкивающим поршнем 29, расположенным в заварочном цилиндре 4, относительно которого он соосно способен перемещаться между втянутым положением, находящимся рядом с основанием заварочного цилиндра 4, и выдвинутым положением, находящимся далеко от основания заварочного цилиндра 4.
Средство вращения кронштейна 9 содержит кулачок 23 для вращения кронштейна 9, с которым зацепляется выступ 25, который выступает от кронштейна 9, или в другом варианте осуществления от заварочного цилиндра 4 или, более конкретно, от части, поддерживаемой заварочным цилиндром, такой как шток 33 выталкивающего поршня 29.
Кулачок 23 вращения, кроме того, выполнен в первой боковой стенке 18 основного корпуса 16 заварочной группы 2.
Кулачком 23 вращения кронштейна 9 является фасонный паз, который, в частности, может быть выполнен отдельно и отличаться от паза 17 скольжения или который может быть выполнен в другом варианте осуществления на выступающей части паза 17 скольжения.
Обращенной к первой боковой стенке 18 основного корпуса 16 заварочной группы 2 является вторая боковая стенка 26 основного корпуса 16 заварочной группы 2, в которой расположено окно 14 для удаления заварочного цилиндра 4.
Приводное устройство выталкивающего поршня 29 расположено под основанием заварочного цилиндра 4 в пространстве 8.
Кинематический приводной механизм скребка 27 содержит соответствующий кулачок 121, который выступает от скребка 27 и приводит во вращение последний для чистки отверстия доступа заварочного цилиндра 4, в который выталкивающий поршень 29 подал порцию использованного молотого кофе. Скребок 27, более конкретно, содержит шарнирно прикрепленный штифт 123, параллельный оси 12 заварочного цилиндра 4, и приводится в движение пружиной возврата (не показана) к исходному положению на стороне отверстия доступа к заварочному цилиндру 4.
В соответствии с особенно преимущественным аспектом настоящего изобретения кофеварка 1 содержит канал 58, по которому перемещается напиток, приготовленный в заварочной камере 5, к удаленному дозатору 62, средство селективного гидравлического соединения канала 58 с заварочной камерой 5 или со сливной трубкой и средство слива напитка, оставшегося в канале 58 подачи в конце каждого рабочего цикла машины 1.
Расположение дозатора 62 в соответствующем положении, которое удалено от заварочной камеры 5, делает кофеварку 1 еще более компактной по высоте (предпочтительно наклонная ориентация оси перемещения для заварочного цилиндра 4 уже обеспечивает ограничение общего объема машины по высоте и ширине или глубине) при обеспечении оптимального расстояния дозатора 62 от расположенного внизу поддона 125, на котором могут быть расположены чашки 59 разной высоты (чашки для кофе «эспрессо», «капучино»), а также специальные емкости для загрузки ряда порций кофейного напитка.
Канал 58 подачи содержит первую и вторую гибкие трубки 63 и 64, первые концы которых соединены через камеру 69, образованную в блоке 65.
Блок 65 поддерживает первые концы первой и второй гибких трубок 63 и 64 и в свою очередь поддерживается уплотнительным поршнем 3, расположенным на его стороне.
Второй конец первой трубки 63 соединен с дозатором 62, в то время как второй конец второй трубки 64 соединен посредством соединительного компонента 126 с выпускным отверстием 83 напитка из заварочной камеры 5.
Соединительный компонент 126 непосредственно образован через толщину кронштейна 9.
Выпускное отверстие 83 образовано в нижней части боковой стенки заварочной камеры 5.
Средство селективного гидравлического соединения содержит внутренний канал 84 выталкивающего поршня 29, который открыт на своем первом конце 85 на боковой поверхности выталкивающего поршня 29 и на своем втором конце 86 на передней поверхности выталкивающего поршня 29, и выпускное отверстие 97 из заварочного цилиндра 4, образованное в основании заварочного цилиндра 4. Первый конец 85 канала 84 находится в таком положении, в котором совпадает с выпускным отверстием 83 при отводе выталкивающего поршня 29.
Вокруг первого конца 85 канала 84 и вокруг выпускного отверстия 83 расположены соответственно гидравлические уплотнительные прокладки 90 и 91.
Канал 84 содержит открывающийся клапан, реагирующий на внутреннее давление в заварочной камере 5 и содержащий шаровой затвор 87, который способен перемещаться и приводиться в движение пружиной 92.
Средство слива напитка, оставшегося внутри канала 58 подачи, содержит затвор 60 отверстия 61 в непосредственном сообщении с атмосферой, расположенный вдоль канала 58 подачи. Более конкретно, отверстие 61 образовано через толщину стенки камеры 69, образованной в блоке 65.
Затвор 60 и отверстие 61 установлены соосно параллельно оси 13 уплотнительного поршня 3, вдоль которой они способны перемещаться между контактным положением для закрытия отверстия 61 во время заваривания и дальним положением для открытия отверстия 61 в конце заваривания для выпуска самотеком напитка, оставшегося внутри канала 58 подачи.
Затвором 60, в частности, является небольшой поршень, ограниченный промежуточным положением пружины 88 и отверстием 89 основного корпуса 16 заварочной группы 2.
Работа машины 1 кратко описана ниже.
Заварочный цилиндр 4 находится в начале движения под загрузочным устройством для молотого кофе и, предпочтительно, с осью, слегка наклоненной назад относительно вертикали.
Выталкивающий поршень 29 находится в отведенном положении.
В конце загрузки молотого кофе в заварочный цилиндр 4 электродвигатель 22 приводится в действие и приводит во вращение винт 21, вдоль которого принудительно перемещается гайка 20.
Кронштейн 9, шарнирно закрепленный на ползуне 15, прикрепленном как одно целое к гайке 20, начинает перемещать заварочный цилиндр 4 вверх.
Во время начала подъема выступ 25 перемещается по криволинейному участку кулачка 23 вращения, который обеспечивает вращение заварочного цилиндра 4, пока ось 12 заварочного цилиндра 4 не установится соосно с осью 13 уплотнительного поршня 3.
Такое вращение заварочного цилиндра 4 также способствует определенному выравниванию молотого кофе, только что загруженного в заварочный цилиндр 4.
С этого момента движение вверх продолжается при той же угловой ориентации заварочного цилиндра 4, поскольку остальная часть кулачка 23 вращения является прямолинейной и параллельной оси 10 перемещения заварочного цилиндра 4.
Заварочный цилиндр 4 приходит в зацепление с уплотнительным поршнем 3.
Контактное давление в заварочном цилиндре 4 на уплотнительном поршне 3 создает осевое втягивающее усилие, действующее на уплотнительный поршень 3 вдоль опорного и направляющего компонента 55.
При перемещении уплотнительного поршня 3 относительно опорного и направляющего компонента 55, который определяет оптимальное прессование молотого кофе, сливное отверстие заварочной камеры 5 открывается для воды для заваривания, которая выходит из бойлера 51 и проходит через уплотнительный поршень 3.
Заварочный цилиндр 4 останавливается в этом положении с выталкивающим поршнем 29, который удерживается во втянутом положении, в котором первый конец 85 канала 84 расположен соосно с выпускным отверстием 83, в то время как затвор 60 закрывает отверстие 61. Следовательно, дозатор 62 находится в соединении с заварочной камерой 5.
Во время заваривания, когда давление заваривания, существующее в заварочной камере 5, достигает достаточного значения, при котором шаровой затвор 87 перемещается назад, преодолевая противодействия пружины 92, внутренний канал 84 открывается выталкивающим поршнем 29, и напиток, соответственно, направляемый в канал 58 подачи, достигает дозатора 62, из которого он подается в чашку 59.
В конце заваривания заварочный цилиндр 4 начинает перемещаться вниз благодаря вращению в обратном направлении электродвигателя 22.
В начале движения вниз затвор 60 открывает отверстие 61 и размещает канал 58 подачи в соединении с атмосферой, в то время как выталкивающий поршень 29 не перемещается относительно заварочного цилиндра 4, так что внутренний канал 84 выталкивающего поршня 29 остается гидравлически соединенным с каналом 58 подачи, только остаток жидкости, находящийся в первой гибкой трубке 63, в этот момент сливается в чашку 59, завершая ее наполнение.
После завершения перемещения вниз заварочный цилиндр 4 расцепляется с уплотнительным поршнем 3, и кинематический механизм движения выталкивающего поршня 29 начинает вытягивать его из заварочного цилиндра 4, пока не обеспечит закрытие гидравлического соединения между внутренним каналом 84 выталкивающего поршня 29 и каналом 58 подачи и открытие гидравлического соединения между каналом 58 подачи и выпускным отверстием 97, обеспечивая выпуск самотеком в соответствующую емкость 127 оставшейся жидкости, находящейся во второй гибкой трубке 64.
После удаления использованной порции молотого кофе во время окончательного перемещения вниз заварочного цилиндра 4 выступ 25 снова перемещается по криволинейному участку кулачка 23 вращения, что вызывает вращение в противоположном направлении заварочного цилиндра 4, пока его ось 12 не установится соосно с вышерасположенным загрузочным устройством.
Процесс управления рабочими режимами машины 1 содержит конкретный признак, заключающийся в том, что, по меньшей мере, часть тепловой энергии, рассеиваемой бойлером 51, возвращается для передачи ее, по меньшей мере, к уплотнительному поршню 3 для его предварительного нагрева перед следующим рабочим циклом машины 1.
При необходимости используется воздух, находящийся внутри защитной оболочки 120 бойлера 51, который нагревается под действием тепловой энергии, рассеиваемой самим бойлером 51 во время и после его работы и который находится в соединении через отверстие 54 с соседним пространством 8, в котором находится уплотнительный поршень 3.
В частности, возможно, чтобы такая остаточная тепловая энергия также передавалась к заварочному цилиндру 4 для его предварительного нагрева для последующего рабочего цикла машины, например, таким образом, чтобы в конце рабочего цикла заварочный цилиндр 4 опускался не сразу, а только когда задано выполнение следующего рабочего цикла машины.
Задуманная таким образом кофеварка допускает много модификаций и изменений, все из которых входят в объем идеи настоящего изобретения, кроме того, все компоненты могут заменяться технически эквивалентными компонентами.
На практике используемые материалы, а также размеры могут быть любыми в соответствии с конкретными требованиями и уровнем техники.