РАСХОДНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И ОБРАБАТЫВАЮЩИЙ УЗЕЛ ДЛЯ ВЫДАЧНОГО УСТРОЙСТВА
CONSUMABLE ELEMENT AND PROCESSING UNIT FOR DISPENSER

Настоящее изобретение относится к области аппаратов (в целом называемых в настоящем документе устройствами для выдачи напитков) для приготовления напитка путем экстракции веществ для получения пищевого продукта пропусканием под давлением жидкого экстрагента, такого как горячая или холодная вода. Вещество для получения пищевого продукта, такое как кофе или чай, содержится в расходных элементах, вставляемых в эти аппараты. Таким образом, в общем случае напиток может представлять собой кофе, чай, суп, горячий или холодный шоколад, молоко или продукт детского питания.
Более конкретно, настоящее изобретение относится к расходным элементам (также называемым капсулой или чалдой), содержащим множество внутренних камер, служащих для различных целей. Кроме того, настоящее изобретение относится к обрабатывающему узлу для выдачного устройства и к устройству для выдачи продуктов питания, выполненному с возможностью обработки вышеуказанных расходных элементов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из EP 2 543 291 A1 известен аппарат для выдачи напитков. В данном документе описана машина для получения напитков, содержащая заварочную головку для получения напитка, при этом заварочная головка содержит заварочную камеру, содержащую по меньшей мере две части заварочной камеры, подвижные относительно друг друга, водонагреватель, трубку для горячей воды для подачи горячей воды под давлением в заварочную камеру из водонагревателя, выдачную трубку, из которой осуществляется выдача напитка, а также каркасную конструкцию, поддерживающую указанные по меньшей мере две части заварочной камеры, на которую передаются силы, создаваемые водой под давлением в заварочной камере во время заваривания, причем каркасная конструкция содержит указанный водонагреватель.
В DE 103 44 328 A1 описана кофемашина, содержащая заварочную камеру, выполненную с возможностью размещения фильтровальной подушки, заполненной молотым кофе, при этом заварочная камера содержит вспенивающее устройство для создания крема, содержащее пропускное отверстие, связанное с заварочной камерой, и вспенивающий узел для создания вихревого потока, причем вспенивающий узел размещен ниже по потоку относительно пропускного отверстия.
В WO 2008/078991 A1 описана чаша для приготовления жидкого продукта, содержащая впускное отверстие, снабженное слоем покрытия с проницаемыми для жидкости перфорационными отверстиями, для приема жидкости, пригодной для приготовления первого вещества, подлежащего помещению в чашу, выпускное отверстие для выдачи приготовленного напитка или блюда, а также статический смеситель, сообщающийся по текучей среде с выпускным отверстием, причем на стороне впускного отверстия чаша по своей периферии снабжена отбортованной кромкой, выступающей на заданное расстояние над слоем покрытия, так что на верхней стороне чаши образуется пространство для размещения корпуса, заполненного вторым веществом для приготовления.
В настоящее время используется два основных типа расходных элементов (которые также называются модулями на одну порцию или одноразовыми расходными элементами). Один тип расходного элемента в целом называют «капсулой», которая по существу представляет собой элемент с жесткими стенками с заключенным в ней веществом для получения пищевого продукта и содержит два основания, через которые проходит вода для экстракции. Капсулы размещаются в камерах, образованных двумя элементами, при этом один из них имеет форму для приема большей части капсулы, а другой - форму закрывающего элемента, который плотно герметизирует камеру. Вода вводится в камеру и после этого проходит сквозь капсулу. Благодаря жесткой форме капсулы, гидравлические уплотнения камеры позволяют воде проходит сквозь капсулу по существу без рециркуляции экстрагированного вещества через камеру.
Второй тип расходного элемента, имеющего плоскую форму, называется «чалдой» (или «подушкой») и может состоять из двух секций, выполненных из тонкого мягкого материала, вырезанных и сдвоенных для образования полости для размещения вещества для получения пищевого продукта. Материалом может быть, например, бумага или ткань, или нетканая материя с фильтровальными свойствами. Указанные две секции имеют по существу круглую форму и соединены вдоль своих наружных кромок, образуя внешний кольцевой выступ. Машины, в которых используются чалды, могут иметь две половины оболочки, герметизированных для образования камеры для размещения чалды. В частности, кольцевой выступ чалды может быть расположен между противолежащими поверхностями половин оболочки, образованных за пределами камеры. В общем случае, в качестве кофейных чалд могут рассматриваться предварительно упакованные молотые кофейные бобы в собственном фильтре.
Настоящее изобретение относится преимущественно к расходным элементам капсульного типа. Существует общая необходимость в дополнительном улучшении аромата, качества и внешнего вида выдаваемых пищевых продуктов, в частности напитков на основе кофе или подобных напитков. Хорошо известным признаком качества напитков является наличие верхнего слоя пены, также известного как «кремá» для кофейных продуктов. Полученный питьевой продукт со слоем крема ценится многими потребителями, поскольку он по меньше мере частично похож на питьевые продукты, которые могут быть получены только из дорогостоящих машин для приготовления эспрессо высокой сложности и, таким образом, сложных в работе, обслуживании и очистке.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является разработка альтернативного подхода к приготовлению пищевых продуктов, в частности напитков, которые могут быть получены из капсульных расходных элементов и вкус которых может быть улучшен слоями крема или слоями пены. Предпочтительно, в контексте настоящего изобретения предложены соответствующие расходные элементы и вырабатывающие напитки узлы, которые могут упростить образование слоев пены и которые обеспечивают достаточную степень повторяемости процесса приготовления пены.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен расходный элемент для использования в выдачном устройстве для приготовления пищевых продуктов, в частности напитка, содержащий:
- корпус, содержащий по меньшей мере одну жесткую часть в виде стенки, непроницаемую для жидкости,
- основную впускную часть, выполненную с возможностью обеспечения прохождения потока воды под давлением в корпус, когда расходный элемент вставлен в выдачное устройство,
- вспомогательную впускную часть, выполненную с возможностью обеспечения прохождения вспомогательного потока текучей среды, в частности потока воздуха, в корпус при обработке пищевого продукта в выдачном устройстве,
- по меньшей мере одну выпускную часть, выполненную с возможностью обеспечения выхода обработанного пищевого продукта питания из корпуса,
- по меньшей мере одну камеру для хранения, размещенную в корпусе и содержащую вещество для получения пищевого продукта, в частности молотое вещество,
- по меньшей мере одну камеру для обработки потока, выполненную с возможностью обработки жидкого раствора, проходящего через камеру для обработки потока и полученного из вещества для получения пищевого продукта,
- стенку пропуска потока, размещенную между камерой для хранения и камерой для обработки потока, которая содержит образованное в ней проточное отверстие, соединяющее камеру для обработки потока и камеру для хранения,
причем основная впускная часть соединена с камерой для хранения, а
вспомогательная впускная часть соединена с камерой для обработки потока с возможностью захвата вспомогательного потока текучей среды потоком жидкого пищевого продукта, проходящим через камеру для обработки потока при обработке пищевого продукта.
Данный аспект основан на понимании того, что аромат, качество и внешний вид выработанного пищевого продукта, воспринимаемые потребителем, могут быть улучшены добавлением к продукту определенного слоя «крема» или пены. Этот слой может быть образован за счет включения небольших пузырьков воздуха во фракции продукта при обработке продукта. В соответствии с вышеприведенным аспектом изобретения такой расходный элемент может помочь в создании вкусного слоя крема. Иными словами, расходный элемент может содержать встроенный узел для создания крема или пены. Вспомогательный поток текучей среды может направляться в камеру для обработки потока и по меньшей мере частично захватываться обработанным потоком жидкого пищевого продукта, так что может создаваться вспененная смесь жидкости и пузырьков газа, которая может образовывать слой крема.
Под термином «обработка жидкого раствора», используемым в настоящем документе, может подразумеваться завихрение, вспенивание, измельчение, распыление и/или другие технологии для получения тонко распыленного жидкого раствора, полученного из вещества для получения пищевого продукта, при этом жидкий раствор может проходить вплотную и/или вдоль стенки камеры для обработки с последующим покиданием камеры для обработки через указанную по меньшей мере одну выпускную часть в виде обработанного пищевого продукта с мелкопузырчатым слоем пены, который также известен как слой крема в контексте продуктов на основе кофе.
В общем случае под расходным элементом также может подразумеваться капсула, в частности одноразовая капсула. В общем случае, под проточным отверстием может подразумеваться сопло потока или отверстие потока. Поток текучей среды под давлением, проходящий через расходный элемент, может по меньшей мере частично отклоняться, внезапно замедляться и/или распыляться в камере для обработки потока для создания слоя пены. Вспомогательная впускная часть может быть размещена в оконечной области корпуса, отличающейся от области, в которой находится основная впускная часть. В качестве альтернативы, вспомогательная впускная часть может находиться в той же оконечной области корпуса, что и основная впускная часть.
Предпочтительно, камеры изначально герметично заключены в герметичном корпусе. Таким образом, расходный элемент может быть выполнен герметичным, что может продлить «срок годности» расходного элемента.
Кроме того, расходный элемент может содержать первую впускную часть, выполненную с возможностью разрыва прокалывающим приспособлением для впуска воды. Вспомогательная впускная часть может быть выполнена с возможностью разрыва вспомогательным впускным прокалывающим устройством для обеспечения прохождения потока текучей среды, в частности потока воздуха, в расходный элемент. Выпускная часть может быть выполнена с возможностью разрыва выпускным прокалывающим приспособлением. В общем случае, под соответствующим(и) прокалывающим(и) приспособлением(ями) может(могут) подразумеваться пусковое приспособление(я).
В одном варианте реализации пищевой продукт представляет собой продукт на основе кофе, а вещество для получения пищевого продукта содержит молотый кофе, при этом камера для обработки потока выполнена с возможностью создания пенного слоя крема, содержащего смесь жидкости на основе кофе и пузырьков воздуха. Под слоем крема также может подразумеваться слой крема, слой пены и/или пенки. Само собой разумеется, что расходный элемент согласно принципам настоящего изобретения может использоваться для напитков, обладающих различными вкусами и/или ароматами.
В другом варианте реализации камера для обработки потока содержит полость для вспенивания, размещенную на выпускной стороне стенки пропуска потока, обращенной от камеры для хранения, причем полость для вспенивания содержит часть в виде стенки и выпускное отверстие, образующее по существу кольцевой или круглый выпускной канал. Под потоком жидкости под давлением подразумевается струя жидкости. Струя жидкости может попадать в полость для вспенивания через проточное отверстие. В некоторых вариантах реализации часть в виде стенки может быть выполнена как часть в виде внутренней стенки полости для вспенивания.
Еще в одном другом варианте реализации проточное отверстие на стенке пропуска потока значительно меньше выпускного канала полости для вспенивания, причем соотношение площади выпускного канала и площади проточного отверстия составляет более 3:1, предпочтительно более 5:1. Это может дополнительно улучшить пенообразующий эффект и может обеспечить мелкое тщательное «распыление» струи жидкости или по меньшей мере ее фракций.
В другом варианте реализации камера для обработки потока содержит по меньшей мере один вспенивающий элемент, который, предпочтительно, выровнен в направлении, заданном центральной осью проточного отверстия, причем указанный по меньшей мере один вспенивающий элемент выполнен с возможностью обработки струи потока жидкого пищевого продукта под давлением, входящего в камеру для обработки потока через проточное отверстие, для получения тонко распыленного жидкого пищевого продукта. Иными словами, струя жидкости может взаимодействовать с указанным по меньшей мере одним вспенивающим элементом. Это может включать отклонение или распыление струи жидкости с помощью вспенивающего элемента. В некоторых вариантах реализации центральная ось проточного отверстия может быть параллельна, предпочтительно выровнена или даже совмещена, с центральной осью корпуса, образованного по меньшей мере по существу вращательно-симметричным образом. Обработка струи жидкости может включать завихрение, измельчение, распыление и/или вспенивание струи жидкости.
Преимущественные варианты реализации вспенивающих элементов известны из EP 1 694 180 B1, который, однако, относится к реализации функции образования пены и/или пенки в рабочей головке кофемашины, предназначенной для обработки кофейных чалд, т.е. предварительно упакованных веществ для получения пищевого продукта, выполненных в их собственном фильтре.
В другом варианте реализации вспенивающий элемент содержит отбойную головку, содержащую отбойную поверхность, обращенную к стенке пропуска потока, причем отбойная головка по меньшей мере частично находится на расстоянии от части в виде стенки камеры для обработки потока, тем самым образуя по меньшей мере частично кольцевой выпускной канал. Выпускной канал может быть по меньшей мере по существу кольцевым. Может быть предусмотрена боковая планка или держатель, соединенный с отбойной головкой и корпусной частью камеры для обработки потока. Струя обрабатываемой жидкости может попадать на отбойную головку, которая может распылять по меньшей мере значительную ее фракцию. Отбойная поверхность может быть вогнутой. В качестве альтернативы, отбойная поверхность может быть выпуклой. Кроме того, отбойная поверхность может быть конической. В другом варианте реализации отбойная поверхность может быть по существу плоской и по существу перпендикулярной центральной оси или по меньшей мере слегка наклоненной относительно центральной оси.
В другом варианте реализации вспенивающий элемент содержит по существу кольцевую отбойную поверхность, размещенную между частью в виде стенки камеры для обработки потока и по существу круглым выпускным каналом. Еще в одном другом варианте реализации вспенивающий элемент снабжен прокалывающим устройством, которое зацепляется с выпускной частью. Отбойная поверхность может иметь по существу кольцевую форму и проходить по существу перпендикулярно центральной оси, и окружать выпускной канал.
Еще в одном другом варианте реализации расходного элемента, на стороне стенки пропуска потока, обращенной к камере для хранения, размещено множество выступов, причем вещество для получения пищевого продукта удерживается в камере для хранения фильтрующим полотном, упирающимся во множество выступов с обеспечением возможности прохождения жидкого раствора под давлением через фильтрующее полотно и его направления к проточному отверстию стенки пропуска потока. В качестве альтернативы, под фильтрующим полотном может подразумеваться фильтрующая ткань. Материалом фильтрующего полотна может быть, например, бумага, ткань или нетканая материя со свойствами фильтрации. В некоторых вариантах реализации может быть предусмотрен плоский фильтрующий элемент на основе бумаги, отделяющий вещество для получения пищевого продукта от стенки пропуска потока.
В другом альтернативном варианте реализации расходного элемента, на стороне стенки пропуска потока, которая обращена к камере для хранения, размещена круговая узорчатая конструкция из ребер, причем вещество для получения пищевого продукта удерживается в камере для хранения фильтрующим полотном, упирающимся в узорчатую конструкцию из ребер с обеспечением возможности прохождения жидкого раствора под давлением через фильтрующее полотно и его направления к проточному отверстию стенки пропуска потока, причем жидкий раствор под давлением входит в завихрение посредством узорчатой конструкции из ребер. Ребра могут быть по существу удлиненными, в частности, проходящими вдоль по меньшей мере по слегка криволинейной траектории, проходящей в плоскости, которая по существу параллельна стороне стенки пропуска потока или перпендикулярна центральному отверстию. Предпочтительно, используются криволинейные ребра, которые проходят по существу от периферии к центральной части стенки пропуска потока, в частности, в направлении проточного отверстия. Концы ребер могут заканчиваться рядом с проточным отверстием, со смещением или на расстоянии от него. Благодаря желаемому исполнению и ориентации ребер, в камере для обработки потока может быть создан спиральный поток жидкого раствора. Подобный вариант реализации известен из DE 103 44 328 B4, который, однако, относится к реализации функции образования пены и/или пенки в рабочей головке кофемашины, предназначенной для обработки кофейных чалд.
Еще в одном другом варианте, камера для обработки потока образует полость для вспенивания, которая выровнена с проточным отверстием стенки пропуска потока, причем полость для вспенивания образует зону расширения, а также зону сужения на ее конце, который обращен от проточного отверстия. Полость для вспенивания может иметь по существу чашеобразную форму. Зона сужения может иметь воронкообразную форму. На зауженной части зоны сужения может быть размещено по меньшей мере одно отклоняющее ребро. Предпочтительно, предусмотрено расположение двух или более отклоняющих ребер, которые проходят по существу аксиально и выступают вовнутрь. Отклоняющие ребра могут отклонять и/или останавливать созданный спиральный поток жидкого раствора.
Еще в одном варианте реализации расходного элемента, указанная по меньшей мере одна жесткая часть в виде стенки корпуса выполнена из металлического материала или пластмассового материала и имеет по существу вращательно-симметричную форму, образующую первый конец, связанный с основной впускной частью, и второй конец, связанный с выпускной частью. Кроме того, стенка пропуска потока может быть размещена на корпусе, предпочтительно в центральной части корпуса. Стенка пропуска потока может проходить по существу перпендикулярно центральной оси корпуса. В некоторых вариантах реализации может быть предусмотрен вставной компонент, задающий границы объема камеры для обработки потока и выполненный с возможностью направления вспомогательного потока в камеру для обработки потока. Благодаря геометрии и размера вставного компонента, количество крема и/или подобных пузырчатых слоев можно регулировать.
Данный вариант реализации может быть дополнительно доработан в том, что вставной компонент дополнительно образует по меньшей мере один канал вспомогательного потока между вспомогательной впускной частью и камерой для обработки потока, причем вспомогательная впускная часть размещена в корпусе. Предпочтительно, вспомогательная впускная часть может быть размещена в области кромки корпуса. Более конкретно, вспомогательная впускная часть может быть предусмотрена в области кромки второго конца.
Однако по меньшей мере в некоторых вариантах реализации камера для обработки потока может быть присоединена или выполнена за одно целое с наружной поверхностью корпуса, в частности на втором его конце. В соответствии с данными вариантами реализации стенка пропуска потока может задавать границы корпуса расходного элемента, причем камера для обработки потока соединена с ней с возможностью прохождения жидкого раствора, полученного в камере для хранения, в камеру для обработки потока. В соответствии с данным вариантом реализации во вставном компоненте нет никакой необходимости.
Предпочтительно, стенка пропуска потока представляет собой отдельно сформованный пластмассовый компонент, размещенный в корпусе, в частности в центральной части корпуса. В качестве альтернативы, стенка пропуска потока может образовывать граничную поверхность корпуса. В общем случае стенка пропуска потока может быть получена стандартными инструментальными средствами с двумя пластинами, т.е. без необходимости обеспечения дополнительных переходов. Кроме того, вставной компонент может представлять собой отдельно сформованный пластмассовый компонент. Указанная по меньшей мере одна жесткая часть в виде стенки может быть изготовлена из тонкостенных пластмассовых материалов или металлических материалов, таких как алюминиевые листы.
По меньшей мере два расходных элемента могут образовывать набор расходных элементов, содержащий по меньшей мере два расходных элемента, для применения в выдачном устройстве напитков для приготовления напитка. Предпочтительно по меньшей мере один из расходных элементов выполнен в соответствии по меньшей мере с некоторыми аспектами настоящего изобретения.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен обрабатывающий узел для выдачного устройства для приготовления пищевых продуктов, содержащий:
- по меньшей мере первую приемную часть для приема расходного элемента,
- по меньшей мере первую уплотняющую часть, которая взаимодействует с указанной по меньшей мере одной первой приемной частью для приема расходного элемента по меньшей мере частично герметичным образом,
- причем по меньшей мере одна из первой приемной части и первой уплотняющей части выполнена с возможностью воздействия  на нее для вставки и извлечения расходного элемента,
- основное впускное пусковое устройство, которое соединено с впускным каналом, через который может быть подана вода под давлением, причем основное впускное пусковое устройство выполнено с возможностью взаимодействия с основной впускной частью расходного элемента для обработки пищевого продукта в расходного элемента,
- выпускное пусковое устройство, выполненное с возможностью взаимодействия с выпускной частью расходного элемента для обеспечения возможности выхода обработанного пищевого продукта из корпуса,
- вспомогательное впускное пусковое устройство, выполненное с возможностью взаимодействия со вспомогательной впускной частью расходного элемента для обеспечения прохождения вспомогательного потока текучей среды, в частности потока воздуха, в расходный элемент при обработке пищевого продукта, причем вспомогательный поток текучей среды захватывается потоком жидкого пищевого продукта, проходящего через камеру для обработки потока в расходного элемента, при обработке пищевого продукта.
По меньше мере одно из основного впускного пускового устройства, выпускного пускового устройства и вспомогательного впускного пускового устройства может быть выполнено в виде прокалывающего устройства. Следовательно, по меньшей мере в некоторых вариантах реализации могут быть предусмотрены соответствующие основные впускные прокалывающие устройства, выпускные прокалывающие устройства и/или вспомогательные впускные прокалывающие пусковые устройства, которые могут разрывать расходный элемент для обеспечения доступа в соответствующие камеры.
Однако в качестве альтернативы, по меньшей мере одна из пропускающих частей (основная впускная часть, выпускная часть и/или вспомогательная впускная часть) расходного элемента может входить во взаимодействие и/или быть соединена без приводимого в действие прокалывающего устройства. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере одна  пропускающая часть может содержать уплотнение, выполненное с возможностью удаления вручную. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере одна  пропускающая часть может содержать плавкий или растворимый материал, который может быть флюидизирован и удален посредством воздействия на него горячей текучей среды, в частности, горячей воды и/или горячего пищевого продукта. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере одна  пропускающая часть может быть выполнена с возможностью взаимодействия с по существу неподвижным прокалывающим элементом обрабатывающего узла, когда расходный элемент разбухает в ходе подачи в нее горячей воды под давлением. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере одна  пропускающая часть может содержать ослабленную часть, в частности утонченную часть, которая может быть разорвана, когда расходный элемент находится под давлением за счет воздействия на него жидкости под давлением в ходе приготовления пищевого продукта.
В некоторых вариантах реализации выпускная часть и/или вспомогательная впускная часть расходного элемента, выполненного с возможностью обработки в обрабатывающем узле, может изначально содержать по меньшей мере выпускное отверстие и/или по меньшей мере одно вспомогательное впускное отверстие, активация которых обрабатывающим узлом не требуется. Таким образом, соответствующие пусковые устройства могут быть соединены с ними без необходимости активации. Это же может быть по существу применимо к основному впускному отверстию, которое может быть вручную открыто пользователем перед вставкой расходного элемента в обрабатывающий узел и его последующим возможным потреблением.
Предпочтительно, расходные элементы в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами реализации, описанными в настоящем документе, могут быть обработаны в обрабатывающем узле. В общем случае, пусковые элементы или прокалывающие устройства могут входить во взаимодействие с соответствующими ответными частями путем разрыва корпуса расходного элемента. Вспомогательный поток текучей среды может быть обеспечен через воздушное отверстие или канал, т.е. вспомогательный поток текучей среды может состоять из воздуха, находящегося по существу под давлением окружающей среды. Однако по меньшей мере в некоторых вариантах реализации вспомогательный поток текучей среды, находящийся по меньшей мере под небольшим давлением, может быть доставлен в расходный элемент.
В некоторых вариантах реализации вспомогательное впускное устройство может быть предусмотрено в комбинации с основным впускным пусковым устройством или вспомогательным впускным пусковым устройством. В качестве альтернативы, вспомогательное впускное пусковое устройство может представлять собой отдельный компонент, отличающийся других.
В одном варианте реализации обрабатывающего узла, по меньшей мере одно из основного впускного пускового устройства и выпускного пускового устройства содержит прокалывающий элемент, снабженный внутренним каналом, через который может проходить поток текучей среды. Это же может быть в общем случае применимо к по меньшей мере одному прокалывающему элементу вспомогательного впускного пускового устройства.
Еще в одном варианте реализации обрабатывающего узла, вспомогательное впускное пусковое устройство выполнено с возможностью выборочного воздействия на него для обеспечения возможности прохождения вспомогательного потока текучей среды в расходный элемент. Обеспечиваемое этим преимущество может заключаться в возможности активации вспомогательного потока текучей среды при необходимости только в случаях, когда требуется образование слоя крема или подобного слоя пены.
Еще в одном другом аспекте настоящего изобретения предложен выдачной аппарат для приготовления пищевых продуктов, в частности устройство для выдачи напитков, содержащее:
- емкость для воды,
- насос для подачи под давлением воды из емкости для воды,
- нагреватель для нагрева воды под давлением и
- обрабатывающий узел в соответствии по меньшей мере с некоторыми аспектами, описанными в настоящем документе.
Предпочтительно, выдачной аппарат выполнен с возможностью обработки расходных элементов в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами реализации, описанными в настоящем документе. Совершенно очевидно, что выдачной аппарат может быть выполнен с возможностью приготовления пищевых продуктов различных типов, которые могут быть получены из расходных элементов различных типов . Таким образом, выдачной аппарат также может быть выполнен с возможностью обработки традиционных однокамерных капсул. Нагреватель может быть выполнен в виде устройства для проточного нагрева, бойлера или подобного устройства для нагрева. Кроме того, выдачной  аппарат может быть по существу выполнен с возможностью обработки предварительно нагретой воды, подведенной к нему от внешнего нагревателя. В общем случае, нагреватель может быть размещен ниже по потоку относительно насоса. В качестве альтернативы, насос может быть размещен ниже по потоку относительно нагревателя.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Эти и другие аспекты настоящего изобретения станут очевидны и будут объяснены со ссылкой на вариант(ы) реализации, описанный(е) в представленном ниже описании. На чертежах:
На фиг. 1 показан вид в перспективе варианта реализации выдачного устройства напитков, в частности аппарата для приготовления кофе,
На фиг. 2 показан иллюстративный вид сверху в перспективе набора расходных элементов, в частности капсул, которые могут быть использованы в выдачных аппаратах,
На фиг. 3 показано упрощенное схематическое иллюстративное изображение обрабатывающего узла, в частности варочного блока, для выдачного устройства в виде блок-схемы,
На фиг. 4 показан упрощенный вид снизу в перспективе варианта реализации расходного элемента в соответствии с настоящим изобретением,
На фиг. 5 показан вид сбоку в разрезе варианта реализации расходного элемента в соответствии с настоящим изобретением,
На фиг. 6 показан разнесенный вид снизу в перспективе расходного элемента в разрезе в соответствии с вариантом реализации, показанным на фиг. 5,
На фиг. 7 показан увеличенный вид сверху в перспективе стенки пропуска потока в разрезе и вставного компонента в соответствии с вариантом реализации, показанным на фиг. 5,
На фиг. 8 показан еще один увеличенный вид сверху в перспективе стенки пропуска потока, изображенной на фиг. 7,
На фиг. 9 показан увеличенный вид снизу в перспективе вставного компонента в соответствии с вариантом реализации, показанным на фиг. 5,
На фиг. 10 показан увеличенный вид сверху в перспективе в разрезе вставного компонента, изображенного на фиг. 9,
На фиг. 11 показан вид сбоку в разрезе другого варианта реализации расходного элемента в соответствии с настоящим изобретением,
На фиг. 12 показан вид сверху стенки пропуска потока в соответствии с вариантом реализации, показанным на фиг. 11,
На фиг. 13 показан частичный вид снизу камеры для обработки потока, в том числе вспенивающего элемента, в соответствии с вариантом реализации, показанным на фиг. 11,
На фиг. 14 показан вид сбоку в разрезе еще одного варианта реализации расходного элемента, в соответствии с настоящим изобретением,
На фиг. 15 показан вид сбоку в разрезе другого варианта реализации расходного элемента в соответствии с настоящим изобретением, при этом расходный элемент показан в установленном положении, и
На фиг. 16 показано изображение снизу расходного элемента, в соответствии с вариантом реализации, показанным на фиг. 15, в разрезе в разнесенном виде.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1 показан вид в перспективе выдачного устройства 10, которое далее в настоящем документе также может называться аппаратом для приготовления кофе. В общем случае, выдачное устройство 10 вместе с расходными элементами 30 (см. также фиг. 2) может образовывать систему для приготовления напитков. Как правило, в качестве расходных элементов 30 в выдачном устройстве 10 используются капсулы. Расходные элементы 30 на основе капсул могут называться жесткими расходными элементами 30 и обладать основным преимуществом по сравнению с мягкими расходными элементами на основе подушек, заключающимся в том, что они могут герметизировать пищевой продукт и его аромат на протяжении достаточно длительного времени. В некоторых вариантах реализации, выдачное устройство 10 напитков выполнено с возможностью использования для приготовления других, отличных от кофе, напитков, например, чая, горячего или холодного молока, супа, продукта детского питания и т.д. Кроме того, расходные элементы 30 в общем случае содержат соответствующее вещество для получения пищевого продукта для приготовления соответствующего напитка с помощью выдачного устройства для напитков.
Что касается выдачного устройства 10, делается ссылка на EP 2 543 291 A1. Дополнительная ссылка в этом отношении делается на WO 2011/077349 A2.
Выдачное устройство 10 может содержать выдачную головку 12, из которой может быть получен выработанный продукт, в частности выработанный напиток. Выдачная головка 12 может содержать выпускную часть 16, содержащую выпускную трубку для заполнения сосуда или чашки 26 пищевым продуктом. Выдачное устройство 10 может дополнительно содержать обрабатывающий узел 14, который будет дополнительно описан ниже более подробно. Обрабатывающий узел 14 может быть выполнен с возможностью приема и обработки расходных элементов 30, в частности капсул, содержащих вещества для получения пищевых продуктов, такие как молотые продукты на основе кофе. В качестве примера, обрабатывающий узел 14 может содержать приемную часть 18 и уплотняющую часть 20 для приема и герметизации расходного элемента 30, подлежащего обработке. Кроме того, могут быть предусмотрены пользовательские элементы 24 управления, которые могут содержать дисплей, сенсорный экран, переключатели, клавиши управления и т.д.
Фиг. 2 представляет собой вид сверху в перспективе иллюстративного набора 32 капсул 30. Набор 32 капсул 30 может содержать по меньшей мере два расходных элемента 30. В качестве примера, набор 32 капсул 30 может содержать множество расходных элементов 30 с одним и тем же типом аромата. Кроме того, набор 32 капсул 30 может содержать множество расходных элементов, при этом по меньшей мере некоторые из них представляют различные ароматы.
На фиг. 3 изображен и дополнительно описан иллюстративный вариант реализации обрабатывающего узла 14 для выдачного устройства 10. В общем случае, обрабатывающий узел 14 может быть выполнен с возможностью получения напитка или подобного пищевого продукта 70 (например, кофе, молока и т.д.) из расходного элемента 30, подлежащего обработке. Может потребоваться создание слоя 72 крема сверху пищевого продукта 70 для дополнительного улучшения качества и вкуса пищевого продукта 70. С этой целью, в соответствии с настоящим изобретением, могут быть использованы так называемые многокамерные расходные элементы 30. Многокамерный расходный элемент 30 может содержать более одной внутренней камеры 34, 36, отличающейся от остальных. В качестве примера, иллюстративный расходный элемент 30, изображенный на фиг. 3, может содержать первую камеру 34 и вторую камеру 36. Первая камера 34 может содержать вещество 107 для получения пищевого продукта, из которого может быть получен пищевой продукт 70 после обработки горячей водой под давлением. Вторая камера 36 может быть рассматриваться в качестве камеры для обработки, которая может быть выполнена с возможностью улучшения вкуса или аромата пищевого продукта 70.
Расходный элемент 30 может быть установлен в приемную часть 18, которая соединена с уплотняющей частью 20 для приема расходного элемента 30 герметичным образом. Обрабатывающий узел 14 может содержать емкость 38 для воды и насос 40 для подачи под давлением воды, полученной из емкости 38 для воды. Кроме того, может быть предусмотрен бойлер или нагреватель 42 для нагрева воды. Обрабатывающий узел 14 может дополнительно содержать основное впускное прокалывающее устройство 46, выпускное прокалывающее устройство 48 и вспомогательное впускное прокалывающее устройство 50, выполненные с возможностью взаимодействия с соответствующими частями расходного элемента 30. По меньшей мере одно из основного впускного прокалывающего устройства 46, выпускного прокалывающего устройства 48 и вспомогательного впускного прокалывающего устройства 50 может быть выполнено с возможностью взаимодействия с противолежащей ему частью расходного элемента 30 при вхождении приемной части 18 и уплотняющей части 20 во взаимодействие друг с другом.
Предпочтительно, по меньшей мере основное впускное прокалывающее устройство 46 и выпускное прокалывающее устройство 48 соединены с уплотняющей частью 20 и приемной частью 18 соответственно. Это же по существу может быть применимо к вспомогательному впускному прокалывающему устройству 50. Однако по меньшей мере в некоторых вариантах реализации по меньшей мере одно из основного впускного прокалывающего устройства 46, выпускного прокалывающего устройства 48 и вспомогательного впускного прокалывающего устройства 50 может быть выполнено с возможностью воздействия на него независимо от уплотняющей части 20 и приемной части 18. С этой целью, основное впускное прокалывающее устройство 46, выпускное прокалывающее устройство 48 и вспомогательное впускное прокалывающее устройство 50 могут быть соединены с соответствующими механизмами активации. В качестве примера, как показано на фиг. 3, вспомогательное впускное прокалывающее устройство 50 может быть выполнено с возможностью воздействия на него независимо от уплотняющей части 20 и приемной части 18.
Вспомогательное впускное прокалывающее устройство 50 может быть выполнено с возможностью обеспечения вспомогательного потока 62 текучей среды при взаимодействии с расходным элементом 30, в частности потока воздуха. Вспомогательное впускное прокалывающее устройство 50 может быть соединено с механизмом 60 активации. Механизм 60 активации может содержать, например, привод от двигателя. Подобным образом, основное впускное прокалывающее устройство 46 и выпускное прокалывающее устройство 48 могут быть соединены с соответствующим механизмом активации. В основном с целью иллюстрации, на фиг. 3 показан вариант реализации, в котором приводной механизм 60 может быть выполнен в виде гидравлического цилиндра, который может быть соединен с системой текучей среды под давлением, содержащейся в обрабатывающем узле 14. Может быть предусмотрен канал 56 активации для активации механизма 60 активации и, следовательно, вспомогательного впускного прокалывающего устройства 50. Канал 56 активации может содержать  регулирующий клапан 58 для управления вспомогательным впускным прокалывающим устройством 50. Таким образом, вспомогательное впускное прокалывающее устройство 50 может функционировать независимо от основного впускного прокалывающего устройства 46 и выпускного прокалывающего устройства 48.
Однако по меньшей мере в некоторых вариантах реализации вспомогательное впускное прокалывающее устройство 50 может функционировать по существу параллельно с основным впускным прокалывающим устройством 46 и выпускным прокалывающим устройством 48. Таким образом, с приемной частью 18 или уплотняющей частью 20 может быть также соединено вспомогательное впускное прокалывающее устройство 50 для автоматического взаимодействия с расходным элементом 30, когда расходный элемент 30 вставлен в обрабатывающий узел 14 для приготовления пищевого продукта 70.
Кроме того, может быть предусмотрен основной впускной канал 54 для подачи горячей воды под давлением через основное впускное прокалывающее устройство 46 в установленный расходный элемент 30. Обработанный пищевой продукт 70 может быть выпущен через выпускное отверстие, проколотое выпускным прокалывающим устройством 48 и/или вспомогательным впускным прокалывающим устройством 50, относящимся к компонентам 66 выходящего потока, которые образуют общий выходящий поток 68. Выходящий поток 68 может по меньшей мере частично содержать крема 72 или подобный вкусовой пузырчатый и/или пенный компонент пищевого продукта 70.
Далее делается ссылка на фиг. 4, на котором изображен вид снизу в перспективе расходного элемента 30 капсульного типа. Как можно также увидеть из фиг. 2 и 4, расходный элемент 30 может содержать корпус 76, в частности относительно жесткий корпус 76, который по меньшей мере частично содержит пластмассовые стенки и/или алюмиевые стенки, непроницаемые для жидкости, или, в более общем случае, по меньшей мере по существу непроницаемые для текучих сред. По меньшей мере в некоторых вариантах реализации под корпусом 76 может подразумеваться герметичный корпус, в частности изначально герметичный корпус, герметизированный перед обработкой в выдачном устройстве 10. Для целей настоящего изобретения, расходный элемент 30 может содержать первый конец 78 и второй конец 80, противоположный первому концу 78. Между первым концом 78 и вторым концом 80 может быть выполнена жесткая часть 82 в виде стенки. Для использования в настоящем документе, термин «верхний» относится к первому концу 78 расходных элементов в целях иллюстрации. Кроме того, термин «нижний» относится ко второму концу 80 расходных элементов 30 в целях иллюстрации. Однако данное определение не следует толковать в ограничивающем смысле. Существует большее количество вариантов, поскольку в некоторых выдачных устройствах 10 расходные элементы 30 могут быть установлены с конкретной ориентацией, при которой первый конец 78 и второй конец 80 расходного элемента 30 не обязательно выровнены с верхней частью выдачного устройства 10 и нижней частью, соответственно.
Со ссылкой на фиг. 5 и 6, а также с последующей ссылкой на фиг. 7-10, описан иллюстративный вариант реализации многокамерного расходного элемента 30 в соответствии по меньшей мере с некоторыми принципами, описанными в настоящем документе.
Фиг. 5 представляет собой увеличенный вид расходного элемента 30 в разрезе. Фиг. 6 представляет собой соответствующий вид в перспективе расходного элемента 30 в разрезе в разнесенном виде. В целях иллюстрации, на фиг. 5 и 6 схематически изображены основное впускное прокалывающее устройство 46, выпускное прокалывающее устройство 48 и вспомогательное впускное прокалывающее устройство 50. В общем случае, основное впускное прокалывающее устройство 46 может содержать по меньшей мере один основной впускной прокалывающий элемент 86 или конструкцию из основных выпускных прокалывающих элементов 90. Подобным образом, вспомогательное впускное прокалывающее устройство 50 может содержать по меньшей мере один вспомогательный впускной прокалывающий элемент 94 или приспособление из вспомогательных впускных прокалывающих элементов 94. Основное впускное прокалывающее устройство 46, выпускное прокалывающее устройство 48 и вспомогательное впускное прокалывающее устройство 50 могут быть размещены в обрабатывающем узле 14 выдачного устройства 10.
Указанный по меньшей мере один основной впускной прокалывающий элемент 86 может содержать по меньшей мере один канал или проход 88 для обеспечения возможности прохождения текучей среды, в частности потока нагретой воды под давлением, в расходный элемент 30. Указанный по меньшей мере один выпускной прокалывающий элемент 90 может содержать по меньшей мере один канал или проход 92 для обеспечения возможности прохождения текучей среды, в частности выхода пищевого продукта из расходного элемента 30. Указанный по меньшей мере один вспомогательный впускной прокалывающий элемент 94 может обеспечивать возможность прохождения вспомогательной текучей среды, в частности вспомогательного потока воздуха.
Расходный элемент 30 содержит корпус 76, который может заключать в себе внутренний обрабатываемый материал или удерживаемый объем герметичным образом. На первом конце 78 корпуса 76 может быть предусмотрен колпачок или крышка 96. Первый конец 78 может закрывать верхнюю стенку или крепежную стенку 98 корпуса 76. На крепежной стенке 98 может быть выполнено коническое углубление или углубление 100, которое может быть согласовано с основным впускным прокалывающим элементом 86. Смежно с крепежной стенкой 98 может быть предусмотрена камера 102 для хранения, выполненная с возможностью хранения вещества 104 для получения пищевого продукта. Вещество 104 для получения пищевого продукта может по меньшей мере частично удерживаться в фильтре или фильтрующем полотне 106. Как можно увидеть из фиг. 6, фильтр или фильтрующее полотно 106 может иметь чашеобразную форму. Однако фильтр или фильтрующее полотно 106 может также полностью вмещать в себя вещество 104 для получения пищевого продукта.
Смежно с камерой 102 для хранения может быть предусмотрена стенка 110 пропуска потока в определенной части корпуса 76. В некоторых вариантах реализации, под стенкой 110 пропуска потока может подразумеваться внутренняя перегородка, которая отделяет соответствующие камеры 34, 36 расходного элемента 30, см. также фиг. 3.Стенка 110 пропуска потока может содержать первую поверхность, обращенную к камере 102 для хранения, и вторую поверхность, обращенную от камеры 102 для хранения. На первой поверхности может быть предусмотрена комбинация выступов, в том числе периферические выступы 112 и/или центральные выступы 114, см. также фиг. 7 и 8. Выступы 112 и центральные выступы 114 могут определять выступающую возвышенную приемную поверхность для фильтра или фильтрующего полотна 106, удерживающего вещество 104 для получения пищевого продукта.
Таким образом, обеспечено достаточное пространство для направления жидкого раствора, полученного из вещества 104 для получения пищевого продукта. Стенка 110 пропуска потока может дополнительно содержать проточное сопло или отверстие 116, которое может быть размещено в ее центральной части. Пищевой продукт 70 может проходить через проточное отверстие 116 из камеры 102 для хранения в камеру 118 для обработки потока, которая может быть обращена ко второй поверхности стенки 110 пропуска потока. В камере 118 для обработки потока пищевой продукт 70 может быть обработан для дополнительного улучшения его аромата, качества и внешнего вида.
В общем случае, под проточным отверстием 116 также может подразумеваться элемент регулирования потока, управляющий характеристиками потока текучей среды, проходящей через проточное отверстие 116. В качестве примера, в зависимости от фактического размера проточного отверстия 116, давление потока текучей среды на выпускной стороне проточного отверстия 116 может задаваться и/или регулироваться. Небольшой диаметр может приводить к относительно высокому давлению выпускаемого потока. Большой диаметр может приводить к относительно низкому давлению выпускаемого потока (т.е. давлению с малыми избытками воздуха). Кроме того, проточное отверстие 116 определяет местоположение, направление и ориентацию выпускаемого потока.
Расходные элементы 30 и выдачные устройства 10 в соответствии с настоящим изобретением в основном используются для приготовления пищевых продуктов под низким давлением, таких как кофе низкого давления, в отличие от пищевых продуктов под высоким давлением, таких как эспрессо и подобные типы кофе высокого давления.
В общем случае, камера 118 для обработки потока может быть выполнена с возможностью обработки пищевого продукта 70. Следовательно, может быть создана пузырчатая или пенная часть пищевого продукта 70. С этой целью, камера 118 для обработки потока может содержать по меньшей мере один вспенивающий элемент. По меньшей мере в некоторых вариантах реализации, камера 118 для обработки потока может задавать или содержать полость 122 для вспенивания. Полость 122 для вспенивания может содержать часть 124 в виде стенки, в частности часть 124 в виде цилиндрической внутренней стенки. На конце камеры 118 для обработки потока, который обращен от стенки пропуска потока 110, может быть предусмотрен выпускной канал 126. Выпускной канал 126 может иметь по существу форму круга или кольца. По меньшей мере в некоторых вариантах реализации камера 118 для обработки потока может дополнительно содержать вспенивающий элемент 130, который может быть выполнен с возможностью распыления, отклонения или остановки жидкой струи раствора, полученного из воды под давлением и вещества 104 для получения пищевого продукта, содержащегося в камере 102 для хранения.
Как может быть наилучшим образом видно из фиг. 6, 9 и 10, вспенивающий элемент 130 может быть установлен во вставном компоненте 132 или прикреплен к нему. Однако в качестве альтернативы, вспенивающий элемент 130 может быть предусмотрен в виде отдельного компонента и/или присоединен или сформован за одно целое со стенкой 110 пропуска потока. В общем случае, вставной компонент 132 может задавать границы камеры 118 для обработки потока или, более конкретно, ее объем для обработки. Это может существенным образом влиять на процесс вспенивания. Иными словами, вставной компонент 132 может быть использован для заполнения незадействованного объема в корпусе 76 расходного элемента 30, который не нужен для конкретного варианта применения и/или создания крема. Вспенивающий элемент 130 может быть соединен со вставным компонентом 132 с помощью по меньшей мере одного крепежного лепестка 134. В качестве примера, может быть предусмотрено три лепестка 134 с разнесением приблизительно на 120° (градусов).
Для взаимодействия с основным впускным прокалывающим устройством 46, выпускным прокалывающим устройством 48 и вспомогательным впускным прокалывающим устройство 50, расходный элемент 30 может содержать соответствующие взаимодействующие части, которые могут быть разорваны соответствующими прокалывающими элементами. На первом конце 78 может быть предусмотрена по меньшей мере одна основная впускная часть 140. Указанный по меньшей мере один основной впускной прокалывающий элемент 86 может входить во взаимодействие с основной впускной частью 140 (или разрывать ее). На втором конце 80 корпуса 76 может быть предусмотрена по меньшей мере одна выпускная часть 142. Указанный по меньшей мере один выпускной прокалывающий элемент 90 может входить во взаимодействие с выпускной частью 142 (или разрывать ее). Кроме того, на корпусе 76 расходного элемента 30 может быть предусмотрена по меньшей мере одна вспомогательная впускная часть 144. Указанный по меньшей мере один вспомогательный впускной прокалывающий элемент 94 может входить во взаимодействие со вспомогательной впускной частью 144 (или разрывать ее). В качестве примера, вспомогательная впускная часть 144 может быть предусмотрена на периферической зоне второго конца 80.
Вспомогательная впускная часть 144 может быть соединена с путем или каналом 148 вспомогательного потока, который может иметь форму по меньшей мере одного по существу радиально проходящего проточного канала. Как можно видеть из фиг. 9, три проточных канала могут образовывать канал или канал 148 вспомогательного потока. Кроме того, на периферической кромке может быть предусмотрен периферический канал 150, который может быть соединен с указанными каналами. В основном, канал или канал 148 вспомогательного потока и периферический канал 150 могут быть выполнены во вставном компоненте 132 и ограничены корпусом 76. Канал или канал 148 вспомогательного потока и периферический канал 150 могут быть выполнены в форме зазубрин во вставном компоненте 132, которые закрыты корпусом 76. Когда указанный по меньшей мере один вспомогательный впускной прокалывающий элемент 94 вспомогательного впускного прокалывающего устройства 50 проникает или разрывает вспомогательную впускную часть 144, воздух может проходить в периферический канал 150 и в канал или канал 148 вспомогательного потока, и проходить в камеру 118 для обработки потока для содействия в создании слоя пены или крема.
Далее, со ссылкой на фиг. 7-10, более подробно описаны стенка пропуска потока 110, камера 118 для обработки потока и вставной компонент 132. Как можно наилучшим образом увидеть из фиг. 7 и 8, проточное отверстие 116 может быть выполнено в углублении 152 на первой стороне стенки пропуска потока 110 смежно с выступами 112 и центральными выступами 114. Кроме того, вспенивающий элемент 130 может содержать отбойную головку 154, содержащую отбойную поверхность 156, выполненную с возможностью вхождения в контакт с впускной струей жидкости, входящей в камеру 118 для обработки потока через проточное отверстие 116. Предпочтительно, отбойная поверхность 156 является вогнутой. В качестве альтернативы, отбойная поверхность 156 может быть выпуклой и/или плоской. Предпочтительно, отбойная головка 154 может быть выполнена с возможностью воздействия на струю жидкости (например, завихрения, измельчения и/или распыления). Как стенка пропуска потока 110, так и вставной компонент 132, могут быть выполнены из пластмассового материала, например, путем литья пластмассового материала под давлением.
Вставной компонент 132 может дополнительно содержать центральное отверстие 160, выполненное с возможностью размещения камеры 118 для обработки потока, в частности ее части 124 в виде стенки. Кроме того, во вставном компоненте 132 может быть выполнен или сформован вспенивающий элемент 130, содержащий отбойную головку 154. Таким образом, вставной компонент 132 и стенка пропуска потока 110 могут совместно определять полость 122 для вспенивания. Кроме того, выпускной канал 126, в частности кольцевой выпускной канал 126, может быть образован совместно частью 124 в виде стенки и отбойной головкой 154.
Далее делается ссылка на фиг. 11, 12 и 13, на которых изображен альтернативный вариант реализации расходного элемента 30. Общий вид расходного элемента 30, показанной на фиг. 11-13, по существу соответствует варианту реализации, изображенному на фиг. 5-10. В общем случае, подобными ссылочными обозначениями обозначены подобные компоненты, если в настоящем документе не указано иное. По меньшей мере незначительно отличающиеся варианты реализации камер 118 для обработки потока изображены применительно к фиг. 5-10 и фиг. 11-13. Что касается варианта реализации по фиг. 5-10, последующая ссылка делается на EP 1 694 180 B1. Что касается варианта реализации по фиг. 11-13, последующая ссылка делается на DE 103 44 328 B4. Следует снова отметить, что данные ссылки на предшествующий уровень техники относятся к мягким расходным элементам в форме чалд и соответствующим устройствам для выдачи напитков. В соответствии с настоящим изобретением, функция распыления и/или вспенивания, которая может быть использована для образования вкусного слоя крема, может быть встроена в расходный элемент 30. Помимо вариантов реализации, подробно описанных в настоящем документе, могут быть предусмотрены дополнительные подходы для обработки и вспенивания потока с целью образования пенных слоев крема, которые могут быть реализованы в расходных элементах 30.
Кроме того, расходный элемент 30, в соответствии с фиг. 11-13, содержит множество камер, в том числе камеру 102 для хранения и камеру 118 для обработки потока, разделенные стенкой 110 пропуска потока. Стенка пропуска потока 110 по фиг. 11 содержит узорчатую конструкцию из ребер 164 на своей первой стороне, обращенной к камере 102 для хранения. Узорчатая конструкция из ребер 164 может состоять из ребер, которые могут относиться к ребрам 174 первого типа и ребрам 176 второго типа. Ребро 174 первого типа может быть по меньшей мере незначительно длиннее ребра 176 второго типа.  Ребро 174 первого типа и ребро 176 второго типа могут чередоваться согласно криволинейной круговой узорчатой конструкции вокруг проточного отверстия 116 в стенке 110 пропуска потока.
В общем случае, указанные ребра могут проходить по существу в радиальном направлении вдоль по меньшей мере незначительно криволинейной траектории. Указанные ребра не заканчиваются проточным отверстием 116 в стенке 110 пропуска потока, а имеют концы, которые расположены по существу по касательной и/или смещены от центральной части стенки 110 пропуска потока, где находится проточное отверстие 116. Узорчатая конструкция из ребер 164 может быть по существу спиралевидной, причем ребра в основном имеют подобную ориентацию, но с угловым смещением друг от друга, см. также фиг. 12.
Узорчатая конструкция из ребер 164 может создавать спиральный поток жидкого раствора под давлением на основе нагретой воды под давлением и вещества 104 для получения пищевого продукта, содержащегося в камере 102 для хранения. Под потоком, созданным узорчатой конструкцией из ребер 164, может подразумеваться определенный закрученный и/или вихревой поток. Поток жидкости может попадать в проточное отверстие 116 и проходить в полость 122 для вспенивания в камере 118 для обработки потока.
Полость 122 для вспенивания может содержать зону 166 расширения и зону 168 сужения для последующей обработки потока жидкости. Зона 166 расширения может быть размещена смежно с проточным отверстием 116. Зона 166 расширения может иметь по существу форму цилиндра. Зона 168 сужения может быть размещена на выпускном канале 126 камеры 118 для обработки потока и содержать выпускной канал 126. Выпускной канал 126 может иметь воронкообразную форму. Зона 168 сужения может дополнительно содержать по меньшей мере одно отклоняющее ребро 170, предпочтительно множество отклоняющих ребер 170. Отклоняющие ребра 170 могут быть размещены в выпускном канале 126 и незначительно проходить в камеру 118 для обработки потока, см. также фиг. 13. Отклоняющие ребра 170 могут быть выполнены с возможностью резкого отклонения и/или остановки потока текучей среды, созданного узорчатой конструкцией из ребер 164. Кроме того, в данном варианте реализации поток текучей среды может быть распылен и может захватывать вспомогательный поток текучей среды, в частности поток вспомогательного газа. Отклоняющие ребра 170 могут по существу проходить радиально вовнутрь и аксиально в направлении проточного отверстия 116. Под отклоняющими ребрами 170 также могут подразумеваться отклоняющие и/или распыляющие лепестки.
Далее делается ссылка на фиг. 14, на которой изображен еще один альтернативный вариант реализации расходного элемента 30. Общий вид расходного элемента 30, показанного на фиг. 14, по существу соответствует варианту реализации, изображенному на фиг. 5-10. В общем случае, подобными ссылочными обозначениями обозначены подобные компоненты, если в настоящем документе не указано иное. Расходный элемент 30 по фиг. 14 отличается от варианта реализации по фиг. 5 по существу тем, что в корпусе 76 изначально заключена камера 102 для хранения, а также тем, что стенка пропуска потока 110 по существу размещена на втором конце корпуса 76. Иными словами, камера 118 для обработки потока может быть прикреплена или сформована за одно целое с корпусом 76 на его части, обращенной наружу. Данный вариант реализации может обладать преимуществом, заключающемся в отсутствии необходимости в отдельном вставном компоненте (ссылочная позиция 132 на фиг. 5). Кроме того, поскольку камера 118 для обработки потока по существу имеет свободный доступ, острая необходимость в соответствующем (выполненном с возможностью воздействия на него) выпускном прокалывающем элементе и соответствующем (выполненном с возможностью воздействия на него) вспомогательном впускном прокалывающем элементе отсутствует. Иными словами, камера 118 для обработки потока может быть выполнена в виде продолжения корпуса 76, которое выполнено за одно целое по меньшей мере с одной жесткой частью 82 в виде стенки корпуса.
В отношении полости 122 для вспенивания и вспенивающего элемента 130, вариант реализации по фиг. 14 может по существу соответствовать варианту реализации по фиг. 5-10. Однако указанный по меньшей мере один канал 148 вспомогательного потока, изображенный на фиг. 14, не образован каким-либо вставным компонентом. В отличие от этого, указанный по меньшей мере один канал 148 вспомогательного потока может быть предусмотрен в части 124 в виде стенки полости 122 для вспенивания и образован ею. Таким образом, острая необходимость в пробивании или разрыве соответствующего уплотнения отсутствует. Таким образом, достаточной может быть установка расходного элемента 30 по фиг. 14 в приемной части 18 (фиг. 3), что обеспечивает лишь соответствующие проточные каналы с целью взаимодействия со вспомогательной впускной частью 144 для активации вспомогательного потока 62 текучей среды.
Это же по существу может быть применимо к выпускной части 142, которая также может содержать выходное или выпускное отверстие 126 по существу со свободным доступом. Следовательно, острая необходимость в прокалывании или активном разрыве выпускной части 142 может отсутствовать. В отличие от этого, достаточным может быть соединение выпускного канала и/или расходного элемента с выпускной частью 142. Таким образом, может быть обеспечен выходящий поток 68. В общем случае, выпускная часть в соответствии с вариантом реализации, изображенным в отношении фиг. 14, может быть закрыта крышкой, колпачком или пленкой, которая может герметизировать выпускную сторону расходного элемента 30 (не показана на фиг. 14). Крышка может быть выполнена с возможностью ручного и/или автоматического удаления или разрыва для обеспечения доступа в камеру 118 для обработки потока. С этой целью может быть предусмотрено соответствующее выпускное пусковое устройство или выпускное прокалывающее устройство 48. Предпочтительно, вспомогательная впускная часть 144 и/или канал 148 вспомогательного потока также герметизированы перед подготовкой расходного элемента 30 к обработке. Это может быть обеспечено за счет той же крышки, колпачка или пленки, которая может герметизировать выпускную сторону. Однако также могут быть предусмотрены отдельные уплотняющие и/или закрывающие элементы, которые подобным образом могут быть удалены или разорваны вручную и/или автоматически для обеспечения доступа в расходный элемент 30.
Однако по меньшей мере в некоторых вариантах реализации также вспомогательная впускная часть 144 может быть обеспечена выпускным каналом 126. Следовательно, выполнение отдельных отличающихся каналов 148 вспомогательного потока не является обязательным. Выпускной канал 126 в соответствии с данными вариантами реализации может по существу обеспечивать как выходящий поток обработанного пищевого продукта, так и вспомогательный впускной поток.
Даже если камера 118 для обработки потока присоединена к наружной поверхности корпуса 76, камера 118 для обработки потока может быть встроенным компонентом (одноразового) расходного элемента. Соответствующий вариант реализации описан далее.
Далее делается ссылка на фиг. 15 и 16, на которых изображен еще один альтернативный вариант реализации расходного элемента 30. Общий вид расходного элемента 30, показанного на фиг. 15 и 16, по существу соответствует варианту реализации, изображенному на фиг. 14. В общем случае, подобными ссылочными обозначениями обозначены подобные компоненты, если в настоящем документе не указано иное. Расходный элемент 30 по фиг. 15 и 16 отличается от варианта реализации по фиг. 14 по существу тем, что камера 118 для обработки потока сформована за одно целое с корпусом 76 расходного элемента 30. Следовательно, корпус 76 заключает в себе камеру 102 для хранения и камеру 118 для обработки потока. Кроме того, стенка пропуска потока 110 задает границы камеры 118 для обработки потока. Однако поскольку корпус 76 четко согласован с желаемой формой камеры 102 для хранения и камеры 118 для обработки потока, отдельный вставной компонент (ссылочная позиция 132 на фиг. 5) не требуется.
Как показано на фиг. 15, расходный элемент 30 может быть установлен в обрабатывающем узле 14, в частности между его приемной частью 18 и уплотняющей частью 20. В качестве примера, приемный выступ 178 корпуса 76 может входить во взаимодействие с соответствующей сопряженной приемной областью приемной части 18. Приемный выступ 178 может быть размещен на первом конце корпуса 76 расходного элемента 30. Кроме того, приемный выступ 178 может находиться во взаимодействии с прижимным элементом 180, в частности кольцевым уплотняющим элементом. Прижимной элемент 180 может быть размещен в соответствующем вырезе в уплотняющей части 20. По меньшей мере одна из приемной части 18 и уплотняющей части 20 может быть выполнена с возможностью воздействия на нее для обеспечения возможности вставки и/или удаления расходного элемента 30.
На приемной части 18 может быть предусмотрено приемное кольцо или поддерживающее кольцо 182, выполненное с возможностью упора и поддерживания соответствующего второго конца расходного элемента 30. Более конкретно, поддерживающее кольцо 182 может быть выполнено с возможностью вхождения во взаимодействие с выпускной частью 142 расходного элемента 30 или, более конкретно, с ограничивающей стенкой, окружающей выпускной канал 126. Следовательно, расходный элемент 30 может быть установлен между приемной частью 18 и уплотняющей частью 20 по существу с плотной посадкой или по меньшей мере с незначительным смещением.
Смежно со вторым концом расходного элемента 30, корпус 76 или, более конкретно, камера 118 для обработки потока не полностью заполняет приемную полость или контур 194 приемной части 18 (см. также фиг. 16). Под приемной полостью 194 также может подразумеваться заварочная камера камеры для обработки напитка. Следовательно, оставшееся пространство 186, в частности кольцевое пространство, может быть по существу не занято вставленной расходным элементом 30 в соответствии с вариантами реализации по фиг. 14-16. Однако, как можно наилучшим образом видеть из фиг. 15, оставшееся пространство 186 может быть соединено с соответствующими каналами 184 и 192, выполненными в приемной части 18 с камерой 118 для обработки потока.
В уплотняющей части 20 может быть выполнен направляющий паз 188. Направляющий паз 188 может быть выполнен с возможностью приема и направления указанного по меньшей мере одного основного впускного пускового устройства 46, которое может быть выполнено в виде прокалывающего устройства. В приемной части 18 может быть выполнен дополнительный направляющий паз 190. Направляющий паз 190 может быть выполнен с возможностью приема и направления указанного по меньшей мере одного выпускного пускового устройства 48, которое может быть выполнено в виде прокалывающего устройства. Основное впускное прокалывающее устройство 46 может приближаться и входить во взаимодействие с расходным элементом 30 через направляющий паз 188. Выпускное прокалывающее устройство 48 может приближаться и входить во взаимодействие с расходным элементом 30 через направляющий паз 190.
Как можно также видеть из фиг. 15, по меньшей мере одна вспомогательная впускная часть 144 может быть предусмотрена на стенке 124, которая задает границы или образует камеру 188 для обработки потока и выпускной канал 126. Указанная по меньшей мере одна вспомогательная впускная часть 144 может образовывать часть канала или канала 148 вспомогательного потока, который может быть размещен вблизи вспенивающего элемента 130. В качестве примера, указанная по меньшей мере одна вспомогательная впускная часть 144 может быть размещена ниже вспенивающего элемента 130 по потоку (относительно направления потока обрабатываемой жидкости). Указанная по меньшей мере одна вспомогательная впускная часть 144 может быть выполнена в виде канала или отверстия в стенке 124.
Приемная полость или приемный контур 194 может дополнительно содержать по меньшей мере одно воздушное отверстие или канал 184. Воздушное отверстие 184 может быть выполнено с возможностью обеспечения прохождения вспомогательного потока 62 текучей среды, в частности потока воздуха, в приемную полость 194 и, следовательно, в камеру 118 для обработки потока с целью обработки жидкого раствора, проходящего через камеру 118 для обработки потока. Таким образом, воздушное отверстие 184 может быть функционально соединено со вспомогательной впускной частью 144 расходного элемента.
Приемная полость или приемный контур 194 может дополнительно содержать по меньшей мере одно выпускное отверстие или канал 192. Выпускное отверстие 192 может быть выполнено с возможностью обеспечения выхода составляющей 66 выходящего потока из приемной полости 194. Кроме того, составляющая 66 выходящего потока может быть обеспечена за счет прокалывающего устройства или выпускного пускового устройства 48, которое может быть функционально соединено с выпускным каналом 76 расходного элемента. Однако в ходе обработки жидкого пищевого продукта, по меньшей мере часть выходящего потока может обходить выпускной канал 126 и покидать установленный расходный элемент 30 через незанятое оставшееся пространство 186 и выпускное отверстие 192.
В общем случае, указанное по меньшей мере одно воздушное отверстие 184 и указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие 192 могут иметь по существу подобную форму. Предпочтительно, указанное по меньшей мере одно воздушное отверстие 184 и указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие 192 могут отличаться друг от друга по размеру, в частности своими диаметрами. Однако по меньшей мере в некоторых вариантах реализации указанное по меньшей мере одно воздушное отверстие 184 и указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие 192 могут быть использованы как для вспомогательного потока 62 текучей среды, так и по меньшей мере для составляющей 66 выходящего потока. В некоторых вариантах реализации обрабатывающий узел 14, в частности его приемная часть 18, может иметь такую форму, что указанное по меньшей мере одно воздушное отверстие 184 размещено на более высоком (по вертикали) уровне, чем указанное по меньшей мере одно выпускное отверстие 192. В качестве примера, приемная часть 18 может быть размещена по существу с наклоном от лежащего положения. Иными словами, центральная ось приемной части 18 и/или расходного элемента 30 не обязательно должна быть четко параллельна вертикально оси. В отличие от этого, в лежащей или наклонной конфигурации, центральная ось приемной части 18 и/или расходного элемента 30 может быть значительно наклонена или даже по существу перпендикулярна относительно вертикальной оси. Следовательно, поток воздуха в расходный элемент 30 может в основном поступать через (верхнее) воздушное отверстие 184. Кроме того, компонент 66 выходящего потока жидкости (или пены) может в основном проходить через (нижнее) выпускное отверстие 192. Однако по меньшей мере в некоторых вариантах реализации на практике, достижение идеального разделения потока воздуха от потока жидкости/потока пены не является обязательным.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было изображено и подробно описано на чертежах и в представленном выше описании, такие иллюстрации и описание следует считать только иллюстративными или типовыми, а не ограничивающими; настоящее изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами реализации. Другие разновидности раскрытых вариантов реализации могут быть поняты и выполнены специалистом в данной области техники при практическом осуществлении заявленного изобретения, на основании изучения чертежей, описания и пунктов приложенной формулы изобретения.
В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, а грамматические формы выражения единственного числа не исключают множественного числа. Отдельный элемент или другой блок может выполнять функции нескольких элементов, указанных в формуле изобретения. Простой факт того, что определенные меры перечислены во взаимно различных зависимых пунктах, не означает, что комбинация этих мер не может быть использована для достижения преимущества.
Любые ссылочные позиции в пунктах формулы изобретения не должны быть истолкованы как ограничение объема настоящего изобретения.