ЗАВАРОЧНЫЙ УЗЕЛ И МАШИНА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НАПИТКОВ, СОДЕРЖАЩАЯ УПОМЯНУТЫЙ УЗЕЛ
BREWING ASSEMBLY AND BEVERAGE PRODUCTION MACHINE COMPRISING SAID ASSEMBLY

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к машинам для получения горячих напитков, например кофемашинам.
Предпосылки изобретения
Автоматические или полуавтоматические машины для получения напитков для бытового или коммерческого использования (автоматы для продажи напитков) имеют заварочный узел, содержащий два взаимно подвижных участка, которые открываются для вмещения пищевого продукта, например, порошкообразного кофе (рассыпного или упакованного в капсулы или пакетики), и принятия закрытого положения, в котором горячая вода под давлением подается через заварочную камеру для извлечения ароматов из пищевого продукта, загруженного в нее, и получения напитка.
Эти машины также содержат бойлер для получения горячей воды, подаваемой насосом для обеспечения подходящих давлений для заваривания.
EP 0931491 раскрывает заварочный узел для кофемашины типа, упомянутого выше, в котором бойлер выполнен как одно целое с одним из участков заварочной камеры для уменьшения тепловых потерь.
В заварочных узлах этого типа, в частности, которые предназначены для получения кофе «эспрессо», вода подается при относительно высоком давлении приблизительно 8-15 бар. Эти высокие давления создают высокие нагрузки в заварочной камере, и, следовательно, необходимо обеспечить подходящую опорную конструкцию, на которую нагрузки могут воздействовать во время этапа заваривания.
Краткое описание изобретения
В соответствии с одним аспектом настоящее изобретение описывает заварочный узел, содержащий опорную конструкцию и заварочную камеру, содержащую, по меньшей мере, два взаимно подвижных участка для закрытия и открытия объема для заваривания, причем заварочный узел является особенно эффективным с точки зрения экономии электроэнергии, механической надежности.
Настоящее изобретение определено независимыми пунктами формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения определяют преимущественные варианты осуществления.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящее изобретение в основном относится к заварочному узлу вышеупомянутого типа для получения горячих напитков посредством экстрагирования с помощью горячей воды под давлением продукта, загруженного в заварочную камеру, причем в заварочном узле опорная конструкция заварочной камеры разделена на первую часть, которая закреплена к первому участку заварочной камеры, и вторую часть, которая закреплена ко второму участку заварочной камеры, первая часть и вторая часть опорной конструкции могут взаимно соединяться и разъединяться, первый участок заварочной камеры и второй участок заварочной камеры являются подвижными для принятия открытого положения и закрытого положения заварочной камеры, когда первая часть и вторая часть опорной конструкции соединены, и бойлер жестко соединен с одной из упомянутых первой и второй частей опорной конструкции и с одним их упомянутых первого и второго участков заварочной камеры. Ниже будет объяснено, как вторая часть опорной конструкции и второй участок заварочной камеры закреплены к бойлеру. Вторая часть опорной конструкции и соответствующий второй участок заварочной камеры размещены, по существу, неподвижно в корпусе машины, тогда как первая часть опорной конструкции и первый участок заварочной камеры могут извлекаться из корпуса машины.
Следовательно, бойлер находится в тепловом контакте со второй частью опорной конструкции заварочной камеры и со вторым участком заварочной камеры таким образом, что можно поддерживать температуру, по меньшей мере, одной зоны заварочной камеры и, следовательно, подавать более горячий напиток. Кроме того, две части опорной конструкции могут закрепляться и открепляться, давая возможность оставлять бойлер неподвижно в машине вместе со второй частью опорной конструкции, тогда как первая часть опорной конструкции может извлекаться с соответствующим первым участком заварочной камеры для легкой промывки или для осуществления технического обслуживания, замены или ремонта элементов.
В некоторых преимущественных вариантах осуществления настоящего изобретения бойлер окружает канал, подающий напиток из заварочной камеры. В других вариантах осуществления настоящего изобретения бойлер окружает канал, подающий воду из бойлера в заварочную камеру. В обоих случаях имеется преимущество в нагревании, и в первом случае также имеется преимущество в обеспечении более высокой температуры подаваемого напитка.
Бойлер является бойлером типа мгновенного действия. Сопротивление нагрева и канал подачи воды предпочтительно размещены в модуле, который выполнен из теплопроводящего материала и образует корпус бойлера. Предпочтительно каждое из сопротивления и канала подачи воды образует один или более витков внутри упомянутого модуля. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения виток или витки, образованные электрическим сопротивлением, окружают канал подачи напитка. В этом случае модуль, образующий корпус бойлера, преимущественно является полым для обеспечения прохождения канала подачи напитка из заварочной камеры в узел устройства для подачи или обеспечения прохождения горячей воды из бойлера в заварочную камеру.
В некоторых вариантах осуществления вторая часть опорной конструкции вмещает бойлер, который преимущественно находится в тепловом контакте с материалом, образующим вторую часть опорной конструкции, через материал которой проходит канал, подающий напиток из заварочной камеры, или канал, подающий воду из бойлера в заварочную камеру. Таким образом, образован проводящий контур теплообмена, который содержит стенку канала подачи напитка (или канала подачи воды), вторую часть опорной конструкции и корпус бойлера.
Первая часть опорной конструкции и вторая часть опорной конструкции могут соединяться вместе с помощью взаимообратных с наружной резьбой и внутренней резьбой соединительных элементов. Взаимообратные соединительные элементы могут содержать, по меньшей мере, одну пару штырей или выступов и пару направляющих, в которые упомянутые штыри или выступы вставлены, когда первая часть опорной конструкции и вторая часть опорной конструкции взаимно соединены. Штыри или выступы выполнены как одно целое с одной из упомянутых первой и второй частей опорной конструкции, и направляющие выполнены как одно целое с другой из упомянутых первой и второй частей опорной конструкции. Например, штыри или выступы выполнены как одно целое с первой частью, которая может извлекаться из опорной конструкции, и направляющие выполнены как одно целое со второй закрепленной частью опорной конструкции. Обратное расположение не исключено.
В некоторых вариантах осуществления взаимный зажимной элемент двух частей опорной конструкции может быть обеспечен, например, упругая система фиксации, содержащая штырь и фиксирующую опору. Штырь может поддерживаться первой частью опорной конструкции и, например, может быть соединен с разблокирующим рычагом. Например, рычаг может быть расположен между двумя сторонами первой части опорной конструкции. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения единственный рычаг может быть обеспечен, который шарнирно соединен с частью опорной конструкции, которая может извлекаться, и содержит два противоположных штыря, которые взаимодействуют с двумя противоположными фиксирующими опорами, образованными на неподвижно закрепленной части опорной конструкции.
В некоторых вариантах осуществления каждая из двух частей опорной конструкции содержит две противоположные стороны. Первый участок заварочной камеры преимущественно может быть расположен между сторонами первой части опорной конструкции. Одна из упомянутых сторон может содержать отверстие, обеспечивающее прохождение через него приводного вала, причем приводной вал управляет открывающим и закрывающим движением заварочной камеры. Кинематические механизмы для передачи движения от приводного вала заварочной камере преимущественно расположены между двумя сторонами первой части опорной конструкции. Рычаг для разблокирования двух частей опорной конструкции может также быть шарнирно соединен между двумя сторонами первой части опорной конструкции. Бойлер может преимущественно быть расположен между двумя противоположными сторонами второй части опорой конструкции.
В некоторых вариантах осуществления выступы образованы на сторонах первой части опорной конструкции и вставляются в направляющие, образованные на сторонах второй части опорной конструкции для механического соединения двух частей опорной конструкции и образования замкнутой рамы, которая вмещает внутри заварочную камеру.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения опорная конструкция и система для взаимного соединения первой и второй частей образованы таким образом, что, когда две части опорной конструкции соединены, они образуют замкнутую раму, внутри которой оказывает воздействие, по меньшей мере, большая часть нагрузок, создаваемых водой под давлением, подаваемой в упомянутую заварочную камеру.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения первый участок заварочной камеры содержит соединение с исполнительным механизмом, например, электродвигателем, для открытия и закрытия, который перемещает упомянутый первый участок заварочной камеры относительно опорной конструкции. В некоторых вариантах осуществления первая часть опорной конструкции определяет загрузочное положение заварочной камеры, в которой первый участок заварочной камеры расположен под загрузочным отверстием для продукта, подлежащего загрузке, в заварочной камере. Первая часть опорной конструкции содержит направляющие для скольжения первого участка заварочной камеры для направления подвода первого участка заварочной камеры ко второму участку заварочной камеры, закрепленному ко второй части опорной конструкции.
В некоторых вариантах осуществления первый участок заварочной камеры содержит, по существу, цилиндрическую полую часть и стенку для закрытия упомянутой, по существу, цилиндрической полой части, и второй участок заварочной камеры содержит поршень для закрытия упомянутой, по существу, цилиндрической части, причем упомянутый поршень и упомянутая закрывающая стенка взаимно расположены напротив друг друга, когда заварочная камера закрыта.
Закрывающая стенка заварочной камеры может содержать сквозные отверстия для подачи воды под давлением, и поршень может содержать отверстия для обеспечения прохождения напитка, извлеченного из продукта, загруженного в заварочной камере. В этом случае канал, подающий напиток из заварочной камеры, предпочтительно находится в соединении по текучей среде с упомянутым клапаном и может проходить через стержень самого поршня, образованный как одно целое со второй частью опорной конструкции. В других вариантах осуществления может быть обеспечено противоположное расположение подачи горячей воды под давлением в заварочную камеру и подачи напитка из заварочной камеры.
Для периодической очистки поршень, образующий часть второго участка заварочной камеры, может удаляться со второй части опорной конструкции для промывки или замены. Для этой цели поршень может быть соединен, например, с байонетной системой на своем стержне, который, напротив, может оставаться жестко соединенным с опорной конструкцией.
В некоторых вариантах осуществления бойлер содержит отверстие для выпуска горячей воды и соединитель, который является соединяемым с каналом, подающим воду в заварочную камеру, причем упомянутый соединитель соединяется с каналом, подающим воду в заварочную камеру, когда заварочная камера находится в закрытом положении.
В некоторых вариантах осуществления первый участок заварочной камеры перемещается с возможностью поворота и прямолинейного движения для открытия и закрытия заварочной камеры. В этом случае соединитель преимущественно может соединяться с каналом подачи горячей воды посредством перемещения с возможностью прямолинейного движения первого участка заварочной камеры, в результате чего упомянутый первый участок заварочной камеры подводится ко второму участку заварочной камеры.
Настоящее изобретение также относится к машине для получения горячих напитков, например, кофе, содержащей корпус, в который вставлен заварочный узел, как описано выше, и в которой первая часть опорной конструкции может извлекаться из упомянутого корпуса вместе с упомянутым первым участком заварочной камеры при удержании упомянутой второй части опорной конструкции, упомянутого бойлера и упомянутого второго участка заварочной камеры в упомянутом корпусе. Такая машина содержит заварочный узел, который является экономичным, механически надежным и, кроме того, его легко очищать.
Дополнительные преимущественные признаки и варианты осуществления заварочного узла и машины в соответствии с настоящим изобретением описаны ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи и в сопроводительной формуле изобретения, которая образует неотъемлемую часть настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение будет лучше понятно после изучения нижеследующего описания со ссылкой на чертежи, которые изображают неограничивающий вариант осуществления настоящего изобретения и на которых более конкретно
фиг. 1 - общий вид кофемашины, в которую вставлен узел в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 2A и 2B - виды сбоку, частично в разрезе, заварочного узла, вставленного в корпус машины и с открытой заварочной камерой;
фиг. 3A и 3B - виды сбоку, частично в разрезе, подобные фиг. 2A и 2B, в закрытом положении заварочной камеры;
фиг. 4A и 4B - виды, подобные видам на фиг. 3A и 3B, на этапе промывки заварочной камеры;
фиг. 5A и 5B - виды, подобные видам на фиг. 3A и 3B, в положении заваривания с разным объемом заварочной камеры;
фиг. 6A-6G изображают последовательность в трехмерном изображении операций взаимного разъединения двух частей конструкции заварочного узла;
фиг. 7 - вид спереди заварочного узла, вставленного на свою опору в машине;
фиг. 8 - вид в разрезе по VIII-VIII на фиг. 7;
фиг. 9 - вид, подобный виду на фиг. 7, с заварочным узлом, предварительно расположенным для удаления со своей опоры;
фиг. 10 - вид в разрезе по X-X на фиг. 9; и
фиг. 11 и 12 - схематичные виды двух отдельных вариантов осуществления гидравлического контура, подающего воду и подающего напиток из заварочного узла.
Подробное описание варианта осуществления настоящего изобретения
Ниже будет сделана ссылка на вариант осуществления, который конкретно предназначен для получения напитков, основанных на кофе, например, кофе «эспрессо». Однако следует понимать, что настоящее изобретение также может применяться в машинах для получения других напитков или пищевых продуктов за счет прохождения горячей воды под давлением через заварочную камеру, в которой содержатся ингредиенты (неупакованные или упакованные) для получения напитка или другого пищевого продукта.
Фиг. 1 изображает кофемашину 1, в которой применено настоящее изобретение. Машина 1 содержит кожух 3, на передней части которого расположено устройство 5 для подачи кофе. В некоторых вариантах осуществления устройство 5 для подачи установлено на двери 7, которая закрывает переднюю часть машины, во внутренней части которой расположен корпус 9, обозначенный пунктирными линиями, для заварочного узла, описанного более подробно ниже.
Устройство 5 для подачи кофе может иметь одну или предпочтительно две насадки 5A для подачи, расположенные рядом. Под устройством 5 для подачи расположена опорная решетка 11 для чашек, внутри которой должно собираться кофе, подаваемое из устройства 5 для подачи. Решетка закрывает поддон 11A, расположенный под ней, для сбора проливаемой жидкости. Конструкция машины, описанная таким образом, в целом известна, так как специалисту в данной области техники известны внутренние элементы таких машин, такие как емкости для воды и кофе, насос, гидравлические контуры, вероятная кофемашина и электронные устройства управления. Следовательно, эти элементы не будут дополнительно описаны в данном документе. Настоящее изобретение конкретно относится к заварочному узлу и бойлеру для нагревания воды, и эти элементы будут подробно описаны ниже со ссылкой на фиг. 2A-12, которые изображают элементы заварочного узла, который является предметом настоящего изобретения.
Заварочный узел, обозначенный в целом ссылочной позицией 15, содержит опорную конструкцию, которая разделена на две части, которые могут соединяться или разъединяться за счет последовательности перемещений, изображенных на фиг. 6A-6G и описанных ниже более подробно. С другой стороны, фиг. 2A-5B изображают работу заварочного узла 15 во время циклов заварки или промывки с двумя частями опорной конструкции, соединенными для образования замкнутой рамы, поддерживающей заварочную камеру.
Более конкретно опорная конструкция содержит первую часть 17, которая может удаляться из корпуса 9 машины, и вторую часть 19, которая обычно закреплена внутри корпуса 9 машины. Возможность удаления части 17 опорной конструкции дает возможность очищать эту часть и элементы, закрепленные к ней, возможно даже в посудомоечных машинах. «Удаляемая» означает часть опорной конструкции, которую пользователь может легко извлечь или непосредственно удалить, предпочтительно вручную, без использования технических средств или инструментов.
В некоторых вариантах осуществления первая часть 17 опорной конструкции содержит две стороны 17A и 17B, которые взаимно соединены поперечинами 17C, 17D, 17E, 17F. Первый участок, обозначенный в целом ссылочной позицией 21, заварочной камеры размещен между стонами 17A и 17B, второй участок этой заварочной камеры, обозначенный ссылочной позицией 23, закреплен ко второй части 19 опорной конструкции.
Вторая часть 19 опорной конструкции содержит две стороны 19A, 19B (в частности, см. фиг. 6A), которые могут быть закреплены внутри корпуса 9 машины 1.
Первый участок 21 заварочной камеры перемещается за счет поворотного и прямолинейного движений, регулируемых электродвигателем. Более конкретно участок 21 заварочной камеры вращается вокруг оси A-A с помощью приводного вала 25 (в частности, см. фиг. 7-10), который перемещается с возможностью зацепления и расцепления, описанных ниже более подробно, и для целей, объясненных ниже, для ввода привода 26 кинематического механизма для приведения в действие заварочной камеры.
Соединение между валом 25 и приводом 26 может быть обеспечено с помощью профиля с канавками, как можно видеть, в частности, на фиг. 8 и 10.
Участок 21 заварочной камеры также перемещается при прямолинейном движении в направлении f21 (фиг. 2A, 2B), направленном вдоль направляющих 27, образованных на внутренних поверхностях сторон 17A, 17B первой части 17 опорной конструкции. Это комбинированное перемещение с поворотным и прямолинейным движениями позволяет подвижному участку 21 заварочной камеры принимать первое положение (фиг. 2A и 2B), в котором продукт, например, порошкообразный кофе или кофе в капсулах, для получения напитка загружен в подвижный участок 21 заварочной камеры, и, по меньшей мере, второе положение (фиг. 3A, 3B, 5A, 5B), в котором два участка 21 и 23 заварочной камеры соединены друг с другом для закрытия объема для заваривания и обеспечения прохождения горячей воды под давлением через продукт, содержащийся в заварочной камере, и, следовательно, извлечения из него ингредиентов для получения напитка.
В изображенном примере первый участок 21 заварочной камеры содержит часть 21X с, по существу, цилиндрической полостью, которая закрыта в основании закрывающей стенкой, образованной подвижным поршнем 21Y. В одном возможном варианте осуществления поршень 21Y имеет отверстия для впуска горячей воды под давлением, подаваемой вдоль канала, образованного, по меньшей мере, частично в стержне 21Z поршня 21Y.
Второй участок 23 заварочной камеры содержит поршень 31, оснащенный уплотнением 33 и передней пластиной 35 с множеством отверстий для обеспечения выпуска напитка, извлеченного из продукта, содержащегося в заварочной камере. Отверстия в пластине 35 находятся в соединении по текучей среде с каналом 37 для подачи напитка, который заканчивается на соединителе 38 для соединения с устройством 5 для подачи, установленным на двери 7.
Поршень 31 упруго смещается пружиной 39 для приспособления объема заварочной камеры к количеству порошкообразного кофе или количеству предварительно упакованных капсул или пакетиков, вставляемых в заварочную камеру. Второй поршень 41, который является соосным с поршнем 31 и отводится от него назад, определяет дополнительный элемент для закрытия заварочной камеры во время цикла подачи.
В некоторых вариантах осуществления подвижный поршень 31 оснащен стержнем 31A, который скользит в сквозной опоре, образованной во втором поршне 41. Упомянутый второй поршень закреплен ко второй части 19 опорной конструкции и может быть выполнен как одно целое с основным элементом второй части 19 опорной конструкции. Канал 37 подачи преимущественно образован, по меньшей мере, частично в стержне 31A поршня 31.
Бойлер 51 для нагрева воды соединен со второй частью 19 опорной конструкции заварочной камеры. Бойлер 51 находится преимущественно в контакте с частью 19 опорной конструкции и может нагревать упомянутую часть 19 опорной конструкции за счет теплопроводности.
Бойлер 51 предпочтительно не содержит сборный резервуар, а вместо этого является типом мгновенного действия, то есть он содержит мощное электрическое сопротивление, которое нагревает относительно небольшой объем воды, так что вода доводится до температуры с момента, когда она проходит через бойлер для подачи через заварочный узел. Бойлеры этого типа известны по сути и обычно имеют электрическое сопротивление 53, намотанное по спирали вокруг оси и внутри модуля 55, выполненного из теплопроводящего материала, образующего корпус бойлера. Внутри модуля 55 расположен канал 57, который также намотан по спирали и в который проходит вода, причем упомянутая вода нагревается за счет тепла, рассеиваемого электрическим сопротивлением 53 и передаваемого воде через теплопроводящий материал, образующий модуль 55 и стенку канала 57.
В некоторых вариантах осуществления бойлер 51 окружает, по меньшей мере, часть участка 23 заварочной камеры. В изображенном примере бойлер 51 окружает стержень 31A поршня 31, в котором образован канал 37 для подачи напитка. Температура канала 37 для подачи напитка, таким образом, поддерживается за счет тепла, генерируемого бойлером 51.
Кроме того, механический контакт между второй частью 19 опорной конструкции заварочной камеры и модулем 55, образующим корпус бойлера 51, дает возможность поддерживать температуру также второго участка заварочной камеры 23 и, в частности, поршня 31, так что полученный и подаваемый напиток выгружается при температуре, которая, в целом, выше температуры, обеспечиваемой известными системами, в которых бойлер расположен на расстоянии от заварочной камеры, или, в любом случае, чтобы не находиться в контакте с заварочной камерой.
Фиг. 11 изображает более подробно и в одном возможном варианте осуществления элементы гидравлического контура с бойлером 51 и участками 21, 23 заварочной камеры. Для большей ясности подробности опорной конструкции опущены на этом чертеже. Бойлер 51 соединен с емкостью для воды (обозначенной схематично в этом примере ссылочной позицией 110) с помощью канала 111, вдоль которого расположены расходомер 113 и насос 115. Выпускное отверстие бойлера соединено с первым соединителем 117, который выполнен как одно целое с участком 23 заварочной камеры и который зацепляется со вторым соединителем 119, выполненным как одно целое с первым участком 21 заварочной камеры во время закрывающего движения заварочной камеры для подачи воды, нагнетаемой насосом 115 и нагреваемой бойлером 51, в канал 21Z и из него в заварочную камеру. Ссылочная позиция 121 обозначает канал для понижения давления в конце цикла заваривания, и ссылочная позиция 123 обозначает клапан, который электрически регулируется для управления способом, известным по сути, цикла заваривания и цикла промывки заварочной камеры. Чертеж на Фиг. 11 также изображает канал 38, который соединяет выпускное отверстие заварочного узла с устройством 5 подачи. Клапан 36 с противодавлением, который предпочтительно регулируется и делает возможным изменение давления заваривания, расположен между заварочной камерой и каналом 38. Клапаны этого типа известны, по сути, и, следовательно, клапан 36 не будет описан более подробно.
Фиг. 12 схематично изображает модифицированный вариант осуществления гидравлического контура заварочного узла 15. Подобные ссылочные позиции обозначают подобные части или части, которые эквивалентны частям на фиг. 11. В данном варианте осуществления горячая вода, выходящая из бойлера 51, подается через канал 37 в заварочную камеру сверху, а не снизу. Напиток выгружается из перфорированной пластины, образующей верхнюю поверхность поршня 21Y, закрывающего заварочную камеру снизу, и проходит в канал 21Z, образованный в стержне поршня 21. Из него через соединение, образованное путем соединения соединителей 117 и 119, напиток проходит через клапан 36 с противодавлением, который в этом случае соединен с соединителем 117. Из клапана 36 с противодавлением напиток подается через канал, обозначенный ссылочной позицией 40, соединяющийся с устройством 5 подачи. Вкратце в варианте осуществления на фиг. 12 горячая вода под давлением подается сверху, а напиток подается из основания заварочной камеры устройством, которое является противоположностью устройства на фиг. 11, где горячая вода под давлением вместо этого подается снизу, а напиток подается сверху заварочной камеры.
Бойлер 51 должен быть соединен с другими элементами внутри машины, в частности, с помощью гидравлического контура для подачи воды, содержащего насос и емкость внутри машины (фиг. 11 или 12).
Фиг. 11, 12 и 6A-6G изображают два электрических зажима 53B, через которые электрическое сопротивление 53 бойлера 51 соединено с электроприводом подачи (не показан). Ссылочная позиция 57A обозначает соединитель, соединяющий канал 57 для воды внутри бойлера 51 с каналом 111 подачи от насоса 115 (фиг. 11 и 12). Кроме того, бойлер обычно имеет датчик температуры, соединенный с программируемым электронным устройством управления, а также один или более плавких предохранителей, которые не показаны, но известны, по сути.
В результате этих соединений бойлер 51 предпочтительно должен остаться жестко закрепленным внутри корпуса 9 машины 1 и не может удаляться пользователем. С другой стороны, должна быть возможной периодическая промывка пользователем заварочного узла. Для этой цели первая часть 17 опорной конструкции заварочной камеры, внутри которой подвижно расположен первый участок 21 заварочной камеры, может извлекаться из корпуса 9 и легко отсоединяться от второй части 19 опорной конструкции.
Элементы для реверсивного механического соединения между частями 17 и 19 расположены для обеспечения взаимного соединения и отсоединения двух частей 17 и 19 опорной конструкции заварочной камеры.
Один вариант осуществления механического соединения между двумя частями 17 и 19 опорной конструкции изображен, в частности, на фиг. 6A-6G.
В изображенном варианте осуществления каждая сторона 17A, 17B содержит выступ 61 на своей наружной поверхности. Каждый выступ 61 вставляется с возможностью скольжения в соответствующую направляющую или канал 63, который выполнен как одно целое с частью 19 опорной конструкции заварочного узла, который в свою очередь выполнен как одно целое с машиной 1. Более конкретно направляющие или каналы 63 образованы на внутренних поверхностях двух сторон 19A, 19B. Соединение между двумя выступами 61 и двумя направляющими или каналами 63 обеспечивает механическое закрепление между двумя частями 17 и 19 заварочной камеры, при этом закрепление может выдерживать усилия, передаваемые конструкции 17, 19, когда вода под давлением подается во внутреннюю часть заварочной камеры для получения напитка.
Реверсивная система фиксации может быть обеспечена для фиксации подвижной части 17 на неподвижной части 19 опорной конструкции. В изображенном варианте осуществления подвижная часть 17 содержит рычаг 65, который расположен и шарнирно соединен между двумя сторонами 17A, 17B, которые расположены рядом, вокруг, по существу, горизонтальной оси B-B. Рычаг 65 выполнен как одно целое с двумя противоположными штырями 67, которые, по существу, параллельны оси B-B. Штыри 67 выступают к наружной стороне сторон 17A, 17B через криволинейные прорези 69 и зацепляются с соответствующими опорами 71, образованными на сторонах 17A, 17B. Рычаг 65 преимущественно упруго смещается, например, пружиной, которая соосна с осью B-B вращения, к положению зацепления штырей 67 с опорами 71.
Последовательность фиг. 6A-6G изображает перемещение для отсоединения части 17 от части 19. Перемещение можно осуществлять путем поворота рычага 65 в направлении стрелки f65 с последующим расцеплением штырей 67 с опорами 71. Ссылочная позиция f17 обозначает направление перемещения для отсоединения части 17 от неподвижной части 19. Обратное перемещение из положения на фиг. 6G в положение на фиг. 6A делает возможным взаимное соединение двух частей 17 и 19. В этом случае рычаг 65 не нужно приводить в действие, поскольку зацепляющая фасонная часть 71A, соединенная с каждой опорой 71, взаимодействует с соответствующим штырем 67, таким образом, поворачивая рычаг 65, противодействуя усилию пружины.
Следует понимать, что механическое соединение между двумя частями 17, 19 опорной конструкции заварочного узла может также быть получено за счет других подходящих механизмов, например, за счет образования соосных соединительных отверстий в каждой из двух частей 17, 19, внутри которых могут вставляться блокировочные штыри или штифты, которые являются отдельными от опорной конструкции. С другой стороны, изображенный вариант осуществления является предпочтительным, поскольку он предотвращает использование отдельных элементов, которыми пользователь должен манипулировать и которые могут потеряться. Расположение направляющих и выступов может быть изменено на обратное, с направляющими на части 17 опорной конструкции и выступами на части 19 опорной конструкции. Кроме того, форма выступов и направляющих может отличаться от формы изображенных выступов и направляющих.
Как можно легко понять из последовательности фиг. 6A-6G, части 17 и 19 опорной конструкции заварочной камеры соединяются и разъединяются простым способом за счет возвратно-поступательного движения в горизонтальном направлении, что делает возможным вставку выступов 61 в направляющие 63 и удаление выступов 61 из направляющих 63. Когда заварочный узел полностью собран в корпусе 9 машины 1, две части 17, 19 опорной конструкции заварочной камеры соединены на выступах 61, которые расположены в направляющих 61. Соединение является таким, что две соединенные части 17 и 19 образуют замкнутую раму, внутри которой нагрузки, создаваемые давлением воды внутри заварочной камеры во время цикла заваривания, могут быть сняты. Это давление может достигать высоких уровней, например, приблизительно 10-15 бар, и силы противодействия, действующие на крепежные элементы, которые поддерживают участки 37, 21 заварочной камеры, являются, таким образом, значительными. В случае описанной конфигурации значительная величина сил противодействия, вызванная давлением воды, остается ограниченной в опорной конструкции и не влияет на машину.
Внутри корпуса 9 машины образована скользящая и направляющая плоскость, определяемая фасонными направляющими частями 75, вдоль которой первая часть 17 опорной конструкции скользит для вставки в машину и удаления из нее. Вторая часть 19 опорной конструкции постоянно закреплена внутри корпуса 9 машины над плоскостью, определяемой фасонными частями 75.
Для обеспечения очистки второго участка заварочной камеры без удаления второй части 19 опорной конструкции можно закрепить с возможностью съема поршень 31 или его часть на опорной конструкции, например, с помощью байонетного механизма, для легкого отсоединения пользователем для очистки перфорированной пластины 35.
Как показано, в частности, на фиг. 7-10, по существу, вертикальная стенка 9A, которая отделяет отделение 9 от отделения 10, в котором находится электродвигатель, который приводит в действие заварочную камеру и соединяется с самим узлом с помощью вала 25, расположена рядом с отделением 9, в котором расположена неподвижная часть 19 опорной конструкции и в котором расположены фасонные части 75 для вставки подвижной части 17 опорной конструкции заварочной камеры. В частности, смотри фиг. 7-10.
Приводной вал 25 может перемещаться в направлении стрелки f25 с помощью рычага 79A, который соединен через шарнир 79A со стенкой 9A отделения 9. Рычаг 79 имеет выступающую часть 79B, которая соединена через шарнир 81 с первым концом соединительного стержня 83. Второй конец соединительного стержня 83 соединен через шарнир 85 со спаренным рычагом 87, который соединен через шарнир 89 со стенкой 10A, образующей отделение 10. Спаренный рычаг 87 закреплен к одному концу с соединительным стержнем 83 и к противоположному концу с валом 25. Поворот рычага 79 вокруг оси 79A затем поворачивает спаренный рычаг 87, и это, в свою очередь, перемещает вал 25 при прямолинейном движении в направлении стрелки f25, параллельном его собственному стержню.
Фиг. 7 и 8 изображают положение, в котором вал 25 зацеплен с приводом 26 заварочной камеры. В этом положении рычаг 79 расположен спереди съемной части 17 конструкции, поддерживающей заварочный узел 15. Часть 17 конструкции, на которой установлена съемная часть заварочного узла 15, таким образом, не может удаляться из отделения 19. Для удаления части 17 опорной конструкции и, следовательно, относящегося к ней участка заварочного узла 15, выполненного как одно целое с этой частью конструкции, пользователь должен сначала повернуть рычаг 79 приблизительно на 90º в направлении стрелки f79, таким образом, приводя его из положения на фиг. 7 и 8 в положение на фиг.9 и 10. Этот поворот делает доступным часть 17 конструкции, поддерживающей заварочный узел 15, и одновременно заставляет вал 25 отводиться от привода 26, как можно видеть путем сравнения фиг. 8 и 10.
Если было достигнуто положение, изображенное на фиг. 9 и 10, пользователь может удалить часть 17 опорной конструкции заварочного узла 15 из отделения 9 и затем повторно вставить ее в отделение 9, например, после ее очистки или смазки подвижных частей заварочной камеры, установленной на части 17 опорной конструкции. Поворот рычага 79 в противоположном направлении соединяет вал 25 с приводом 26.
Фиг. 2A, 2B, 3A, 3B, 4A, 4B и 5A, 5B изображают четыре разных положения, принимаемых заварочным узлом 15 для загрузки кофе в заварочную камеру во время цикла подачи и во время цикла промывки или декальцинации. Эти чертежи изображают другие характеристические элементы заварочного узла, которые также могут быть использованы в известном заварочном узле, опорная конструкция которого не разделена на две части, а вместо этого выполнена обычно в виде единственного модуля. Фиг. 2A, 3A, 4A и 5A изображают заварочный узел в разрезе вдоль средней вертикальной плоскости, то есть, по существу, параллельной сторонам 17A, 17B и 19A, 19B. Фиг. 2B, 3B, 4B и 5B изображают вид сбоку элементов заварочной камеры и других элементов, расположенных межу сторонами 17A, 17B и 19A, 19B. Стороны 17A, 19A удалены для изображения упомянутых элементов.
Фиг. 2A и 2B изображают заварочный узел 15 в открытом положении, в котором он предварительно установлен для вмещения, например, дозы порошкообразного кофе.
На фиг. 2A и 2B нижний участок 21 заварочной камеры расположен приблизительно в вертикальном положении с отверстием, обращенным вверх под неподвижно закрепленной загрузочной воронкой 21A.
На расстоянии от описанных отделений заварочной камеры и бойлера два скребка 101, 103 также можно видеть на чертежах для очистки поверхности поршня 21Y, который закрывает участок 21 заварочной камеры снизу, и для очистки поверхности перфорированной пластины 35, которая выполнена как одно целое с поршнем 31 верхнего участка 23 заварочной камеры.
Первый скребок 101 поддерживается колеблющимися плечами 101B, которые соединены через шарнир 101A с частью 17 опорной конструкции. Пружина 102 сжатия смещает плечо 101B и скребок 101 в положение покоя на фиг. 2A и 2B. Второй скребок 103, который можно видеть на фиг. 2A, поддерживается парой колеблющихся плеч 103B, которые соединены через шарнир 103A с первым участком 21 заварочной камеры. Пружина 104 сжатия удерживает скребок 103 и колеблющиеся плечи 103B в положении, изображенном на фиг. 2B. Штыри 103C, которые зацепляются с фасонными каналами 105, образованными на внутренних поверхностях сторон 17A и 17B, расположены на наружной стороне колеблющихся плеч 103B. Только фасонный канал 105, образованный на стороне 17B, можно видеть на фиг. 2A и 2B.
Как будет понятно со ссылкой на последовательность фиг. 3A-5A, фасонные каналы 105 имеют профили кулачка для штырей 103C для сообщения движения скребку 103 во время этапа открытия заварочной камеры, таким образом, нижняя поверхность пластины 35 очищается скребком 103, и любые остатки продуктов (порошкообразного кофе), используемых для приготовления напитка, удаляются с упомянутой пластины.
На виде в разрезе, подобном фиг. 2A, 2B, фиг. 3A, 3B, изображают заварочный узел в закрытом положении и с объемом заварочной камеры, соответствующим ограниченному количеству продукта, например, для подачи единственного кофе «эспрессо». Положение, изображенное на фиг. 3A, 3B, было получено посредством поворота с помощью вала 25 участка 21 заварочной камеры в направлении стрелки f21. Поворот привел первый участок 21 заварочной камеры в совмещение со вторым участком 23 заварочной камеры. В дополнение к повороту в направлении стрелки f21 участок 21 заварочной камеры также перемещен в направлении стрелки f21', так что поршень 31 и поршень 41 второго участка заварочной камеры 23 проникают в цилиндрическую полость 21X заварочной камеры для закрытия заварочной камеры. Объединенное перемещение поворота и перемещения получено посредством передачи поворота вала 25 и привода 26 подвижному участку 21 заварочной камеры через пару плеч 28, поворачивающихся вокруг оси 25 и привода 26 и содержащих штыри 28A, зацепляющиеся с канавками 28B, выполненными как одно целое с подвижным участком 21 заварочной камеры. Как можно видеть путем сравнения фиг. 2B и 3B, например, поворот плеч 28 (только один из которых можно видеть на этих чертежах, причем остальные расположены симметрично вокруг вертикальной плоскости, параллельной плоскости на чертеже) вызывает поворотное и прямолинейное движения участка 21 заварочной камеры.
Когда заварочная камера достигает закрытого положения на фиг. 3A и 3B, горячая вода под давлением может подаваться через нее из бойлера для подачи напитка.
Если цикл заваривания завершен, заварочная камера открывается за счет поворотного и прямолинейного движений, что является противоположным движению для закрытия посредством поворота вала 25 и привода 26. В способе, известном по сути, рычаг 32, который шарнирно соединен с подвижным участком 21 заварочной камеры, взаимодействующим с неподвижной опорной конструкцией, заставляет поршень 21Y во время движения для открытия заварочной камеры скользить к отверстию полости 21X в подвижном участке 21 заварочной камеры, так что верхняя поверхность поршня 21Y очищается скребком 101. Только после поворота для открытия поршень 21X находится в нижнем положении на фиг. 2A.
Во время перемещения с поворотным и прямолинейным движениями заварочной камеры подвижный участок 21 заварочной камеры перемещает пару плеч 103B, которые поддерживают скребок 103. Во время этого перемещения штыри 103C скользят в фасонных каналах 105. Форма этих каналов определена как функция траектории подвижного участка 21 заварочной камеры и как функция формы плеч 103B таким образом, что скребок 103 следует траектории, по существу, параллельной поверхности перфорированной пластины 35, скользя над ней и удаляя с нее остатки продукта, содержащегося в заварочной камере.
На виде в разрезе, подобном фиг. 2A, 2B, фиг. 4A, 4B, изображают заварочный узел в положении промывки. Заварочная камера является пустой, ее объем близок к нулю. Горячая вода проходит через гидравлический контур для промывки или декальцинации машины.
Фиг. 5A, 5B изображает вид в разрезе того же заварочного узла в положении подачи напитка с большим количеством продукта в заварочной камере. В этом случае объем упомянутой заварочной камеры, по существу, больше объема, предполагаемого в положении на фиг. 2A, 2B.
Подразумевается, что чертежи изображают только один пример осуществления настоящего изобретения, который может изменяться по виду и конфигурации без отхода, однако, от объема идеи, на которой основано настоящее изобретение. Любые ссылочные позиции в сопроводительной формуле изобретения используются только для облегчения изучения формулы изобретения со ссылкой на описание и чертежи и не ограничивают объем охраны, представленной формулой изобретения. Слово «содержащий» не исключает присутствия элементов или этапов, отличных от элементов или этапов, перечисленных в пункте формулы изобретения. Артикли «a» или «an» перед элементом не исключают присутствие множества таких элементов. В пункте формулы изобретения на устройство, перечисляющем некоторые средства, некоторые из этих средств могут быть воплощены с помощью одного и того же элемента технического средства. Сам факт, что определенные меры перечислены во взаимно разных зависимых пунктах формулы изобретения, не исключает того, что сочетание этих мер не может использоваться для обеспечения преимущества.