УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА С КОНТРОЛИРУЕМЫМ ПРОКАЛЫВАНИЕМ КАПСУЛЫ
BEVERAGE MAKING DEVICE WITH CONTROLLABLE CAPSULE PIERCING

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретения относится к устройствам для приготовления напитка, обеспеченным определенной конструкцией для экстракции капсул, содержащих ингредиент приготовляемого напитка.
В целях настоящего описания подразумевается, что термин «напиток» включает любое жидкое вещество, потребляемое человеком, такое как чай, кофе, горячий или холодный шоколад, молоко, суп, детское питание и т.п. Под «капсулой» подразумевается сосуд, включающий любой предварительно разделенный на порции ингредиент напитка, например ингредиент, придающий вкус или аромат, в упаковке из любого материала, в частности воздухонепроницаемой упаковке, например, из пластика или алюминия, в перерабатываемых и/или биоразлагаемых упаковках, с любой формой и структурой, включая мягкие контейнеры или жесткие картриджи, в которых содержится ингредиент. Капсула может содержать некоторое количество ингредиента для приготовления одной порции напитка или множества порций напитка.
Уровень техники
Широко известен способ приготовления напитка путем экстракции экстрагируемого ингредиента (в частности, завариваемого ингредиента, например обжаренного и молотого кофе и/или чая), в частности, из порционного контейнера (например, капсулы, таблетки или саше).
В EP0512468 описана капсула с чашеобразным корпусом и разрываемой мембраной выходного отверстия для напитка. Мембрана, как правило, представляет собой тонкую алюминиевую мембрану, которую разрывают относительно разрывной экстракционной пластины устройства для экстракции напитка, такого как устройство, описанное в EP0512470.
Изобретение EP0512470 относится к системе экстракции кофе с помощью блока экстракции напитка с разрывающей экстракционной пластиной, содержащей множество выступающих элементов и каналов между ними (такая пластина в виде проточной решетки называется «рельефным элементом»), причем блок выполнен с возможностью приема герметичной капсулы, подачи воды под давлением через инжектор внутрь капсулы, деформации мембраны выходного отверстия или крышки (например, алюминиевой мембраны) и ее разрыва под действием давления жидкости, возрастающего в капсуле, для обеспечения высвобождения напитка из капсулы.
В EP0602203 описано герметичное гибкое саше в форме отдельной части, выполненной с возможностью выполнения экстракции под давлением и содержащей по меньшей мере одно порошкообразное вещество для приготовления напитка, такого как обжаренный и молотый кофе; причем саше содержит два идентичных гибких листа круглой, овальной или многоугольной формы, между которыми предусмотрено пространство для вещества и которые герметично прикреплены по периферии таким образом, что саше является, по существу, симметричным по отношению к плоскости герметизации, при этом саше открывают путем повышения давления в саше при подаче экстрагента.
Изобретение EP0870457 относится к блоку экстракции, аналогичному представленному в изобретении EP0512470, но выполненному с возможностью использования герметически закрытых саше с кофе, представленных в изобретении EP0602203. Указанное устройство содержит верхний элемент, содержащий средство, выполненное с возможностью перфорации верхней поверхности саше и обеспечения введения воды в саше, нижний элемент, содержащий приемную часть для размещения капсулы, а также выступающие и полые участки; причем поверхность экстракции саше постепенно перемещается относительно выступающих и полых участков; при этом поверхность экстракции разрывается во множестве точек по траектории, определяемой местоположениями выступающих и полых участков с достижением напряжения разрыва материала в этих точках, что обеспечивает вытекание жидкости после экстракции. Нижний участок, как правило, содержит проточные отверстия, выполненные с возможностью протекания через них напитка. Выступающие и полые участки предпочтительно имеют форму усеченных пирамид, разделенных сетью каналов.
Таким образом, в удобных системах экстракции напитка предшествующего уровня техники используют сменную капсулу (например, капсулу из жесткого материала, саше или таблетку из гибкого материала), содержащую разрываемую мембрану (например, тонкую алюминиевую фольгу) выходного отверстия для напитка, которая может быть разорвана только при достаточной деформации такой мембраны под действием выступающих элементов разрывной пластины. Как правило, разрыв мембраны происходит у краев выступающих элементов, которые обычно представляют собой множество небольших усеченных пирамид или прямолинейных ребер. В результате разрыва вдоль ребер выступающих элементов образуются небольшие отверстия. Эти отверстия относительно небольшие (например, 0,1–1,0 мм в длину и 0,1–0,3 мм в ширину), и, как правило, мембрана выходного отверстия по меньшей мере частично соответствует верхней и лицевой стороне выступающих элементов, вследствие чего площадь проточных отверстий будет даже меньше. Из-за этого падение давления на данной поверхности взаимодействия будет относительно высоким. Кроме того, на указанной ограниченной поверхности взаимодействия происходит фильтрация частиц напитка, что является преимуществом, поскольку нет необходимости предусматривать дополнительный фильтр внутри капсулы. Таким образом, указанная геометрия поверхности экстракции соответствует так называемой геометрии экстракционной пластины с выступающими элементами в данной заявке. Затем происходит сбор потока напитка в каналах и его выпускание через небольшие отверстия с точно определенными размерами в каналах.
В известной системе расход и давление определяются собственными свойствами капсулы и производительностью насоса.
Противодавление сильно зависит от степени уплотнения молотого кофе в капсуле. Для одной и той же смеси сортов кофе давление может изменяться очень сильно. В частности, для определенных смесей кофе, особенно с малым размером частиц, давление может меняться от 5 до 15 бар.
Несмотря на то что область экстракции ингредиента, например, в капсуле и/или экстракционной камере, обычно симметрична вдоль общего направления потока (что упрощает обработку ингредиента), может быть предпочтительным формирование другой траектории потока в процессе экстракции, то есть такой, которая позволяет получать, или усиливать, или ослаблять определенные эффекты экстракции, например образование крема или насыщенность экстракции.
Раскрытие изобретения
Изобретение относится к устройству для приготовления напитка. Устройство для приготовления напитка может быть предназначено для бытовой или промышленной эксплуатации. Устройство может быть предназначено для приготовления кофе, чая, шоколада, какао, молока, супа, детского питания и т.д.
Приготовление напитка обычно включает смешивание множества ингредиентов напитка, например воды и сухого молока, и/или настаивание ингредиента напитка, например настаивание молотого кофе или чая, с использованием воды. Один или более таких ингредиентов могут поступать в виде сыпучего и/или агломерированного порошка и/или в жидком виде, в частности в виде концентрата. Для получения напитка такой ингредиент можно смешивать с жидкостью-носителем или жидкостью-разбавителем, например водой.
Как правило, приготовление и выдача предварительно заданного количества напитка, соответствующего порции (например, одной порции), происходит по запросу пользователя. Объем такой порции может находиться в диапазоне от 25 до 200 мл и даже до 300 или 400 мл, например объем для наполнения чашки (в зависимости от типа напитка). Напитки для приготовления и выдачи могут быть выбраны из кофе ристретто, эспрессо, лунго, капучино, латте макиато, латте, американо, чая и т.п. В частности, кофемашина может быть выполнена с возможностью выдачи эспрессо, например, с регулируемым объемом от 20 до 60 мл на порцию, и/или выдачи лунго, например, с объемом в диапазоне от 70 до 150 мл на порцию.
Изобретение относится к устройству для приготовления напитка из ингредиента, содержащегося в капсуле, обеспеченной мембраной выходного отверстия.
Капсула может относиться к типу, описанному выше в разделе «Область применения изобретения», и/или капсула может включать ингредиент, описанный в том же разделе.
В капсуле может быть предусмотрен корпус капсулы, например, по существу, прямой или конический корпус. Капсула может иметь круговой периферийный кольцевой фланец, например гибкий или жесткий фланец, проходящий от периферийной части, например края или поверхности, корпуса капсулы. Капсула может содержать вкусоароматический ингредиент для приготовления чая, кофе, горячего шоколада, холодного шоколада, молока, супа или детского питания.
Устройство включает в себя блок экстракции, имеющий посадочное место для экстракции капсулы, механизм ввода для направления воды в посадочное место и механизм выдачи для направления напитка из посадочного места.
Примеры посадочных мест для экстракции ингредиента, например экстракционных камер, описаны в EP 1767129, WO 2008/037642, WO 2012/025258, WO 2012/025259, WO 2013/026843, WO 2013/127476, WO 2014/056641, WO 2014/096122, WO 2014/096123, WO 2015/155144 и WO 2015/155145.
Механизм выдачи включает в себя поверхность, ограничивающую расположенную ниже по потоку часть посадочного места. На поверхности находится один или более выступающих элементов, которые расположены выше по потоку и выполнены с возможностью формирования одного или более выходных отверстий для напитка в мембране выходного отверстия капсулы в посадочном месте, причем выступающий (-ие) элемент (-ы) закреплен (-ы) неподвижно относительно поверхности и/или выполнен (-ы) за одно целое с ней, и включают по меньшей мере один контролируемый выступающий элемент.
Формирования такого (-их) выходного (-ых) отверстия (отверстий) для напитка обычно достигают путем разрезания, разрывания и/или разрушения мембраны выходного отверстия с помощью выступающего (-их) элемента (-ов).
Как правило, механизм выдачи может иметь стенку, формирующую поверхность.
Поверхность может иметь по меньшей мере приблизительно дискообразную форму.
Механизм выдачи, как правило, ведет к зоне выдачи напитка, например, по этой поверхности или в обход ее.
Устройство может иметь конструкцию ограничителя капель между посадочным местом и зоной выдачи напитка. Примеры ограничителя капель описаны в WO 2006/050769, WO 2012/072758, WO 2013/127907, WO 2016/050657, WO 2016/083488, WO 2018/069266 и EP2017208722.3.
Зона выдачи может быть ограничена опорой для поддерживания емкости пользователя, например чашки или кружки. Например, опора представляет собой удерживающую конструкцию, соединенную с внешним корпусом устройства и/или рамой устройства, или удерживающая конструкция находится снаружи устройства, например, само устройство расположено с возможностью выдачи напитка. Как правило, внешняя удерживающая конструкция имеет, по существу, горизонтальную поверхность для установки такого устройства, причем конструкция представляет собой, например, стол или полку.
Опора для емкости пользователя может быть: связана с каплесборником, например с каплесборником, поддерживающим опору; и/или выполнена с возможностью перемещения относительно корпуса по вертикали под отверстием и/или на удалении под отверстием для выдачи для обеспечения возможности установки емкости пользователя различной высоты под отверстием.
Примеры подходящих подставок для емкости описаны в EP 0 549 887, EP 1 440 639, EP 1 731 065, EP 1 867 260, US 5,161,455, US 5,353,692, WO 2009/074557, WO 2009/074559, WO 2009/135869, WO 2011/154492, WO 2012/007313, WO 2013/186339, EP 2014198710, EP 2014198712 и EP 2014198715.
Поверхность соединена с устройством управления открыванием, выполненным с возможностью управления формированием выходного (-ых) отверстия (отверстий) в мембране выходного отверстия с помощью указанного выше по меньшей мере одного контролируемого выступающего элемента.
Устройство управления открыванием включает в себя по меньшей мере один нейтрализующий элемент, выполненный с возможностью перемещения смежно с контролируемым выступающим элементом между рабочим положением, в котором предотвращено формирование отверстия в мембране выходного отверстия с помощью контролируемого выступающего элемента, и нейтральным положением, в котором контролируемый выступающий элемент может формировать выходное отверстие для напитка в мембране выходного отверстия.
Такой контролируемый выступающий элемент может располагаться выше по потоку от поверхности вдоль направления открывания, причем нейтрализующий элемент выполнен с возможностью перемещения между рабочим и нейтральным положениями: по меньшей мере приблизительно параллельно направлению открывания; и/или перпендикулярно направлению прокалывания.
Из этого следует, что посадочное место может быть связано со множеством выступающих элементов, по меньшей мере часть которых, т.е. контролируемый (-ые) выступающий (-ие) элемент (-ы), при необходимости может быть нейтрализована во время части или всей экстракции капсулы, чтобы не формировать соответствующие отверстия в мембране выходного отверстия. Таким образом, свойства потока и/или давление, которым подвергают ингредиент в капсуле во время экстракции и, следовательно, свойства экстрагированного напитка могут быть скорректированы.
Нейтрализующий элемент может иметь вогнутую часть с краем, который проходит по меньшей мере вокруг части такого контролируемого выступающего элемента, причем край формирует замкнутую или открытую петлю, такую как, по существу, многоугольная, например квадратная или прямоугольная петля, и/или круглая или закругленная петля.
Нейтрализующий элемент может иметь выпуклую часть с краем, который проходит на стороне по меньшей мере одного контролируемого выступающего элемента, причем край является прямым или изогнутым.
Нейтрализующий элемент может иметь поверхность, лежащую выше по потоку, которая ориентирована так, чтобы, по существу, быть обращенной к мембране выходного отверстия капсулы при ее размещении в посадочном месте. Например, контролируемый выступающий элемент проходит вверх от поверхности вдоль направления открывания, причем поверхность, лежащая выше по потоку, проходит поперечно, например, по существу, перпендикулярно направлению открывания.
Лежащая выше по потоку поверхность может быть плоской и/или закругленной.
Когда нейтрализующий элемент находится в рабочем положении, поверхность, лежащая выше по потоку, может быть расположена: по существу, смежно с открывающим концом указанного выше контролируемого выступающего элемента; или в посадочном месте, расположенном на некотором расстоянии от поверхности за пределами упомянутого выше контролируемого выступающего элемента. Таким образом, нейтрализующий элемент может предотвращать открытие мембраны выходного отверстия с помощью соответствующего контролируемого выступающего элемента.
Когда нейтрализующий элемент находится в рабочем положении, поверхность, лежащая выше по потоку, может упираться в мембрану выходного отверстия капсулы при ее размещении в посадочном месте. Таким образом, мембрана выходного отверстия может быть вытолкнута в сторону от соответствующего контролируемого выступающего элемента.
В нейтральном положении нейтрализующий элемент может быть расположен на поверхности, смежной к нижнему концу контролируемого выступающего элемента, или вплотную к ней.
Нейтрализующий элемент можно приводить в движение с помощью соединительного элемента, причем соединительный элемент приводят в действие вручную и/или автоматически, например с помощью пружинного исполнительного механизма и/или электрического исполнительного механизма, например электрического двигателя. Соединительный элемент необязательно проходит через поверхность, причем, например, соединительный элемент приводят в действие с обратной стороны поверхности.
Если на поверхности имеется множество таких выступающих элементов, только некоторые из элементов могут представлять собой контролируемый (-ые) выступающий (-ие) элемент (-ы), который (-ые) расположен (-ы) смежно с нейтрализующим (-и) элементом (-ами), выполненным (-и) с возможностью перемещения для обеспечения или предотвращения формирования выходного (-ых) отверстия (отверстий) для напитка в мембране выходного отверстия с помощью контролируемого (-ых) выступающего (-их) элемента (-ов). Отношение количества контролируемых выступающих элементов к общему количеству выступающих элементов на поверхности может находиться в диапазоне от 0,2 до 0,9, например от 0,25 до 0,8, например от 0,33 до 0,70, например от 0,4 до 0,6.
Контролируемый (-ые) выступающий (-ие) элемент (-ы) может (могут) быть расположен (-ы) с возможностью формирования самой верхней или самой нижней части выступающих элементов на поверхности.
Если на поверхности имеется множество таких выступающих элементов, все элементы могут представлять собой контролируемые выступающие элементы, причем устройство управления открыванием содержит множество нейтрализующих элементов, выполненных с возможностью перемещения независимо друг от друга.
Если на поверхности имеется множество таких выступающих элементов, единственный или по меньшей мере один из нейтрализующих элементов может быть выполнен с возможностью обеспечения или предотвращения формирования выходных отверстий для напитка в мембране выходного отверстия с помощью множества контролируемых выступающих элементов, таких как ряд контролируемых выступающих элементов в диапазоне от 2 до 25, например от 3 до 20, например от 4 до 15, например от 5 до 10.
Такой нейтрализующий элемент может формировать, по существу, круговой или кольцевой сектор, например, по существу, половину диска, такой как, по существу, круговой или кольцевой сектор с центром окружности, которая по меньшей мере приблизительно концентрична с круговой формой поверхности. Например, по существу, круговой или кольцевой сектор проходит до кругового края круговой формы поверхности. По существу, круговой или кольцевой сектор может иметь центральный угол в диапазоне от 60 до 300°, например от 90 до 270°, например от 120 до 240°, например от 150 до 210°.
Контролируемые выступающие элементы могут формировать часть в форме, по существу, сегмента диска. По существу, сегмент диска может иметь центр диска, который по меньшей мере приблизительно концентричен с формой поверхности.
Устройство может быть выполнено с возможностью поддержания неподвижного состояния по меньшей мере одного выполненного с возможностью перемещения нейтрализующего элемента относительно поверхности от начала до конца экстракции капсулы в посадочном месте для экстракции капсулы.
Устройство может быть выполнено с возможностью перемещения по меньшей мере одного выполненного с возможностью перемещения нейтрализующего элемента относительно поверхности во время экстракции капсулы в посадочном месте для экстракции капсулы. Например, по меньшей мере один выполненный с возможностью перемещения нейтрализующий элемент расположен с возможностью нахождения в рабочем положении для предотвращения формирования соответствующего (-их) выходного (-ых) отверстия (отверстий) для напитка во время первоначального периода экстракции капсулы, а затем для перемещения в нейтральное положение для обеспечения формирования одного или более соответствующего (-их) выходного (-ых) отверстия (отверстий) для напитка в мембране выходного отверстия капсулы, чтобы обеспечивать отток напитка из нее в течение последующего периода экстракции.
Выполненный с возможностью перемещения нейтрализующий элемент может быть выполнен с возможностью избирательного предотвращения и обеспечения формирования выходных отверстий для напитка в выходном элементе с помощью ряда контролируемых выступающих элементов, причем отношение количества контролируемых выступающих элементов к общему количеству выступающих элементов находится в диапазоне от 0,20 до 0,85, например от 0,25 до 0,75, например от 0,33 до 0,66, например от 0,4 до 0,6.
Устройство открывания может включать в себя некоторое или определенное вышеупомянутое множество нейтрализующих элементов, выполненных с возможностью избирательного предотвращения и обеспечения формирования выходных отверстий для напитка в выходном элементе с помощью ряда контролируемых выступающих элементов, причем отношение ряда контролируемых выступающих элементов к общему количеству выступающих элементов на поверхности составляет от 0,20 до 1, например от 0,25 до 0,75, например от 0,33 до 0,66, например от 0,4 до 0,6. Каждый нейтрализующий элемент может быть выполнен с возможностью перемещения по отдельности.
Устройство управления открыванием может включать в себя нагнетатель, такой как подающее жидкость устройство, например насос, выполненный с возможностью приведения в движение жидкости-носителя, такой как вода, по механизму ввода, чтобы повышать давление, например в диапазоне от 5 до 20 бар, например от 8 до 15 бар внутри капсулы во время ее нахождения в посадочном месте, и прижимать мембрану выходного отверстия капсулы к выступающему (-им) элементу (-ам), чтобы формировать выходное (-ые) отверстие (-ия) для напитка в мембране выходного отверстия, когда соответствующий (-ие) нейтрализующий (-ие) элемент (-ы) находится (-ятся) в нейтральном положении.
Устройство управления открыванием может включать в себя исполнительный механизм для механического прижимания капсулы к поверхности, причем мембрана выходного отверстия капсулы прижимается к выступающему (-им) элементу (-ам), чтобы формировать выходное (-ые) отверстие (-ия) для напитка в мембране выходного отверстия, когда соответствующий (-ие) нейтрализующий (-ие) элемент (-ы) находится (-ятся) в нейтральном положении.
Самооткрывающиеся капсулы, например, описаны в CH 605 293 и WO 03/059778.
Вскрытие капсул прокалывающими элементами устройства на пластине, например, описано в EP 512 470 и EP 2 068 684.
Поверхность может быть сформирована пластинчатым или листовым элементом, например дисковым элементом, и/или элементом, имеющим сквозную конфигурацию, например конфигурацию, в которой предусмотрено по меньшей мере одно из: одного или более сквозных отверстий, таких как (а) сквозное (-ые) отверстие (-я), проходящее (-ие) от смежного (-ых) выступающего (-их) элемента (-ов); сетчатой конструкции; перфорированной конструкции; и пористой структуры. Например, в конфигурации предусмотрено некоторое количество сквозных отверстий:
- в диапазоне от 5 до 15, например от 7 до 13, например от 9 до 12; и/или
- при этом каждое сквозное отверстие имеет минимальный диаметр, ориентированный поперек направления оттока напитка вдоль отверстия, в диапазоне от приблизительно 0,1 до 1 мм, например от 0,3 до 0,8 мм, например от 0,4 до 0,6 мм.
Посадочное место для экстракции капсулы может быть ограничено первой частью и второй частью, которые выполнены с возможностью относительного перемещения между: открытым положением для вставки капсулы с ингредиентом в посадочное место для экстракции и/или для извлечения такой капсулы из посадочного места; и закрытым положением для экстракции ингредиента из капсулы в посадочном месте.
В случае применения закрытых капсул первая и вторая части могут включать приспособления для вскрытия капсулы, такие как лезвия и/или прокалывающий инструмент, например пластину с прокалывающим профилем, например известную среди устройств Nespresso™ или описанную в ЕР 0 512 470, ЕР 2 068 684 и WO 2014/076041, а также в источниках, процитированных в этих документах.
Первая и вторая части могут быть выполнены с возможностью относительного перемещения с помощью исполнительного механизма, такого как ручка или электрический двигатель, например с помощью исполнительного механизма, соединенного с по меньшей мере одной из первой и второй частей посредством передачи, такой как одна или более шестерен, ремней, кулачков и кулачковых следящих элементов, рычагов и/или гидравлических передач. Например, таким электрическим двигателем можно управлять с помощью блока управления для регулирования механизма подачи воды, такого как блок, содержащий устройство обработки информации, например контроллер и/или пользовательский интерфейс.
Примеры электрических двигателей, используемых для приведения в движение таких первой и второй частей, описаны в EP 1767129, WO 2012/025258, WO 2012/025259, WO 2013/127476, WO 2014/056641, WO 2014/096122, WO 2014/096123, WO 2015/155144 и WO 2015/155145.
На первой части может быть расположена поверхность, а на второй части может находиться механизм ввода.
Одна из первой и второй частей может быть неподвижной относительно внешнего корпуса устройства, а другая из первой и второй частей может быть выполнена с возможностью перемещения относительно внешнего корпуса устройства.
Примеры подходящих конструкций первой и второй частей описаны в WO 2005/004683, WO2007/135136, WO 2009/043630, WO 2017/037212, WO 2017/037215, PCT/EP18/064138 и PCT/EP18/064141.
Механизм ввода может быть соединен с прокалывающим и/или режущим механизмом, выполненным с возможностью прокалывания и/или прорезания отверстия (отверстий) в штуцере подвода воды в капсуле с ингредиентом в посадочном месте для экстракции ингредиента, чтобы циркулирующая по механизму ввода вода поступала в капсулу через отверстие штуцера подвода воды.
Механизм ввода может быть соединен по текучей среде с механизмом подачи воды посредством направляющей для воды.
Механизм подачи воды может включать по меньшей мере одно из: источника воды для подачи воды в механизм ввода, такого как бак для воды и/или соединитель с внешней линией подачи воды; подающего воду устройства для подачи воды в механизм ввода, такого как насос; и теплового кондиционера, такого как нагреватель и/или охладитель, для теплового кондиционирования воды, подаваемой или предназначенной для подачи в механизм ввода, например теплового кондиционера для потока воды или теплового кондиционера для накопителя воды.
Тепловой кондиционер может представлять собой бойлер, или термоблок, или проточный нагреватель (ODH), например тип ODH, описанный в EP 1 253 844, EP 1 380 243 и EP 1 809 151.
Примеры насосов и их применения в устройствах для приготовления напитков описаны в WO 2009/150030, WO 2010/108700, WO 2011/107574 и WO 2013/098173.
Механизм подачи воды может быть связан с тем или иным блоком управления для управления механизмом подачи воды, таким как блок с устройством обработки данных, например контроллер и/или пользовательский интерфейс.
Посадочное место для экстракции капсулы может быть связано с каналом для введения капсулы с неэкстрагированным ингредиентом, например проходящим снаружи такого устройства, и/или каналом для извлечения капсулы с экстрагированным ингредиентом, например, к сборнику использованных капсул. По меньшей мере один из каналов связан с: направляющими, такими как рельсы или канавки, для объединения с капсулой и ее направления вдоль канала по направлению к посадочному месту и/или от него; и/или с ограничителем для фиксации капсулы приблизительно на уровне посадочного места.
Примеры сборников отходов ингредиента описаны в EP 1867260, WO 2009/074559, WO 2009/135869, WO 2010/128109, WO 2011/086087, WO 2011/086088, WO 2017/118713, WO 2017/148965 и EP 2018156589.
Взаимодействие между первой и второй частями (и необязательно каналом для введения и/или извлечения) и капсулой с ингредиентом может относиться к типу, описанному в WO 2005/004683, WO 2007/135135, WO2007/135136, WO 2008/037642 и WO 2013/026856.
Канал для введения (при наличии) может быть связан с заслонкой для ингредиента, такой как затвор, или дверца, или крышка, чтобы избирательным образом обеспечивать и предотвращать прохождение ингредиента по каналу. Подробные сведения о подходящих заслонках для ингредиента, таких как ингредиент, подаваемый в капсуле, описаны в WO 2012/126971, WO 2014/056641, WO 2014/056642 и WO 2015/086371.
Блок управления может содержать датчик ингредиента, такой как датчик капсулы с ингредиентом.
Подробная информация о подходящих датчиках капсулы описана в WO 2012/123440, WO 2014/147128, WO 2015/173285, WO 2015/173289, WO 2015/173292, WO 2016/005352, WO 2016/005417, PCT/EP18/065613, EP3275345 и EP3275346.
В блок управления может быть встроен пользовательский интерфейс, такой как пользовательский интерфейс, связанный с той или иной или указанной выше схемой управления. Таким пользовательским интерфейсом может быть пользовательский интерфейс известного типа, например, описанный в WO 2010/037806, WO 2011/020779, WO 2016/083485, WO 2017/037215 и PCT/EP18/064138.
Блок управления может иметь датчик для регистрации наличия емкости пользователя, например чашки или кружки, в той или иной или в указанной выше зоне, в которую выдается напиток из линии обработки напитка. Такая конфигурация, например, описана в WO 2018/046400.
Изобретение также относится к применению капсулы с ингредиентом для экстракции в устройстве, как описано выше.
Давление, как правило, измеряют ниже по потоку относительно насоса и выше по потоку относительно штуцера подвода воды, например в жидкостной линии между штуцером подвода воды и насосом. Давление в экстракционной камере или в капсуле может быть снижено по сравнению с таким измеренным давлением при наличии обратного клапана, например, на штуцере подвода воды впрыскивающей части, и/или дросселирующих устройств, установленных в штуцере подвода воды впрыскивающей части, или с помощью прокалывающих элементов, встроенных в стенку для введения капсулы, и/или ингредиентами в капсуле, и/или другими препятствиями.
Краткое описание чертежей
Ниже приводится описание изобретения со ссылками на схематичные чертежи, на которых:
на фиг. 1 представлен пример части устройства для приготовления напитка в соответствии с изобретением, часть которого изображена схематически;
на фиг. 2 приведен вид в поперечном сечении блока экстракции устройства, представленного на фиг. 1, причем капсула с ингредиентом находится в процессе введения в посадочное место блока;
на фиг. 3 приведен вид в поперечном сечении блока экстракции, представленного на фиг. 2 с изменением, причем капсула с ингредиентом находится в посадочном месте и готова к экстракции;
на фиг. 4–5a приведен вариант осуществления элемента, формирующего поверхность механизма выдачи с выполненным с возможностью перемещения нейтрализующим элементом устройства в соответствии с изобретением;
на фиг. 6 и 7 приведены виды в перспективе нейтрализующего элемента, показанного на фиг. 4–5a.
Осуществление изобретения
На фиг. 1–7 представлен пример осуществления (с его вариациями и частями) устройства 1 для приготовления напитка из ингредиента, такого как ингредиент, подаваемый внутрь капсулы 100 с мембраной 101 выходного отверстия, в соответствии с изобретением.
Устройство имеет блок 2 экстракции, имеющий посадочное место 20 для экстракции капсулы, механизм 21 ввода для направления воды в посадочное место 20 и механизм 22 выдачи для направления напитка из посадочного места 20. Механизм 22 выдачи имеет поверхность 220, ограничивающую расположенную ниже по потоку часть посадочного места 20. Поверхность 220 имеет один или более выступающих элементов 225, которые расположены выше по потоку и выполнены с возможностью формирования одного или более выходных отверстий для напитка в мембране 101 выходного отверстия капсулы 100 в посадочном месте 20. Выступающий (-ие) элемент (-ы) 225 закреплен (-ы) относительно поверхности 220 и/или выполнен (-ы) за одно целое с ней и включает (-ют) в себя по меньшей мере один контролируемый выступающий элемент 225a. Поверхность 220 связана с устройством 23 управления открыванием, выполненным с возможностью управления формированием выходного (-ых) отверстия (отверстий) в мембране 101 выходного отверстия с помощью такого контролируемого выступающего элемента 225a. См. фиг. 1–3.
Устройство 23 управления открыванием имеет по меньшей мере один нейтрализующий элемент 23a (фиг. 6 и 7), который выполнен с возможностью перемещения смежно с контролируемым выступающим элементом 225a между рабочим положением (фиг. 4 и 4a), в котором предотвращено формирование выходного отверстия для напитка в мембране 101 выходного отверстия с помощью контролируемого выступающего элемента 225a, и нейтральным положением (фиг. 5 и 5a), в котором обеспечивают формирование выходного отверстия для напитка в мембране 101 выходного отверстия с помощью контролируемого выступающего элемента 225а.
Такой контролируемый выступающий элемент 225a может располагаться выше по потоку от поверхности 220 вдоль направления 225’ открывания, при этом нейтрализующий элемент 23a выполнен с возможностью перемещения между рабочим и нейтральным положениями: по меньшей мере приблизительно параллельно направлению 225' открывания; и/или перпендикулярно направлению прокалывания. См. фиг. 2–5a.
Нейтрализующий элемент 23a может иметь вогнутую часть с краем 23a', который проходит по меньшей мере вокруг части контролируемого выступающего элемента 225a, причем край 23a' формирует замкнутую или открытую петлю, такую как, по существу, многоугольная, например квадратная или прямоугольная петля, и/или круглая или закругленная петля. См. фиг. 4–7.
Нейтрализующий элемент 23a может иметь выпуклую часть с краем 23a’’, который проходит на стороне контролируемого выступающего элемента 225a, причем край 23a’’ является прямым или изогнутым. См. фиг. 4–7.
Нейтрализующий элемент 23a может иметь поверхность 23a’’’, расположенную выше по потоку, которая ориентирована так, чтобы, по существу, быть обращенной к мембране 101 выходного отверстия капсулы 100 при размещении в посадочном месте 20. См. фиг. 2, 3 и 6. Контролируемый выступающий элемент 225a может располагаться выше по потоку от поверхности 220 вдоль направления 225' открывания. Поверхность 23a’’’, лежащая выше по потоку, может проходить поперечно, например, по существу, перпендикулярно направлению 225' открывания. Поверхность 23a’’’, лежащая выше по потоку, может быть плоской и/или закругленной. См. фиг. 4–7.
Когда нейтрализующий элемент 23a находится в рабочем положении, расположенная выше по потоку поверхность 23a’’’ может быть расположена: по существу, смежно с открывающим концом 225a' по меньшей мере одного контролируемого выступающего элемента 225a; или в посадочном месте 20, размещенном на некотором удалении от поверхности 220 за пределами по меньшей мере одного контролируемого выступающего элемента 225a. См. фиг. 3, 4 и 4a.
Когда нейтрализующий элемент 23a находится в рабочем положении, поверхность 23a’’’, лежащая выше по потоку, может упираться в мембрану 101 выходного отверстия капсулы 100 при размещении в посадочном месте 20. См. фиг. 3, 4 и 4a.
В нейтральном положении нейтрализующий элемент 23a может быть расположен на поверхности 220 или вплотную к ней смежно с нижним концом 225a’’ по меньшей мере одного контролируемого выступающего элемента 225a. См. фиг. 5 и 5a.
Нейтрализующий элемент 23a можно приводить в движение с помощью соединительного элемента 23b, причем соединительный элемент 23b приводят в действие вручную и/или автоматически, например с помощью пружинного исполнительного механизма и/или электрического исполнительного механизма, например электрического двигателя. Например, соединительный элемент 23b проходит через поверхность 220, причем соединительный элемент 23b может быть приведен в действие с обратной стороны поверхности 220. См. фиг. 2–7.
На поверхности 220 может находиться множество выступающих элементов 225. Только некоторые из элементов 225 могут представлять собой контролируемый (-ые) выступающий (-ие) элемент (-ы) 225a, смежный (-ые) с нейтрализующим (-ими) элементом (-ами) 23a, выполненным (-ыми) с возможностью перемещения для обеспечения или предотвращения формирования выходного (-ых) отверстия (отверстий) для напитка в мембране 101 выходного отверстия с помощью контролируемого (-ых) выступающего (-их) элемента (-ов) 225a. Отношение количества контролируемых выступающих элементов 225a к общему количеству выступающих элементов 225 на поверхности 220 может составлять в диапазоне от 0,2 до 0,9, например от 0,25 до 0,8, например от 0,33 до 0,70, например от 0,4 до 0,6. Контролируемый (-ые) выступающий (-ие) элемент (-ы) 23 может (могут) быть расположены с возможностью формирования самой верхней или самой нижней части выступающих элементов 225 на поверхности 220. См. фиг. 2 и 4–7.
На поверхности 220 может быть расположено множество выступающих элементов 225, причем все из выступающих элементов 225 представляют собой контролируемые выступающие элементы 225a, при этом устройство 23a управления открыванием имеет множество нейтрализующих элементов 23a, которые выполнены с возможностью перемещения независимо друг от друга. См. фиг. 3.
На поверхности 220 может находиться множество выступающих элементов 225, причем единственный или по меньшей мере один из нейтрализующих элементов 23a выполнен с возможностью обеспечения или предотвращения формирования выходных отверстий для напитка в мембране 101 выходного отверстия с помощью множества контролируемых выступающих элементов 225a, таких как ряд контролируемых выступающих элементов 225a в диапазоне от 2 до 25, например от 3 до 20, например от 4 до 15, например от 5 до 10. См. фиг. 2–7.
Устройство 1 может быть выполнено с возможностью поддержания неподвижного состояния по меньшей мере одного выполненного с возможностью перемещения нейтрализующего элемента 23a относительно поверхности 220 с начала до конца экстракции капсулы 100 в посадочном месте 20 для экстракции капсулы.
Устройство 1 может быть выполнено с возможностью перемещения по меньшей мере одного выполненного с возможностью перемещения нейтрализующего элемента 23a относительно поверхности 220 во время экстракции капсулы 100 в посадочном месте 20 для экстракции капсулы. Например, нейтрализующий элемент 23a может быть расположен с возможностью нахождения в рабочем положении для предотвращения формирования соответствующего (-их) выходного (-ых) отверстия (отверстий) для напитка во время первоначального периода экстракции капсулы 100, а затем для перемещения в нейтральное положение, чтобы обеспечивать формирование одного или более соответствующих выходных отверстий для напитка в мембране 101 выходного отверстия капсулы, чтобы обеспечивать отток напитка из нее в течение последующего периода экстракции.
Выполненный с возможностью перемещения нейтрализующий элемент 23a может быть выполнен с возможностью избирательного предотвращения и обеспечения формирования выходных отверстий для напитка в выходном элементе 101 с помощью ряда контролируемых выступающих элементов 225a, причем отношение такого количества контролируемых выступающих элементов 225a к общему количеству выступающих элементов 225 на поверхности 220 находится в диапазоне от 0,20 до 0,85, например от 0,25 до 0,75, например от 0,33 до 0,66, например от 0,4 до 0,6. См. фиг. 2 и 4–7.
Устройство 23 управления открыванием может включать в себя некоторое или определенное вышеупомянутое множество нейтрализующих элементов 23a, выполненных с возможностью избирательного предотвращения и обеспечения формирования выходных отверстий для напитка в выходном элементе 101 с помощью ряда контролируемых выступающих элементов 225a, причем отношение такого количества контролируемых выступающих элементов 225a к общему количеству выступающих элементов 225 на поверхности 220 находится в диапазоне от 0,20 до 1, например от 0,25 до 0,75, например от 0,33 до 0,66, например от 0,4 до 0,6. Каждый нейтрализующий элемент 23a может быть выполнен с возможностью перемещения по отдельности (например, с помощью отдельного электропривода). См. фиг. 3.
Устройство 23 управления открыванием может включать в себя нагнетатель, такой как подающее жидкость устройство, например насос 7, выполненный с возможностью приведения в движение жидкости-носителя, такой как вода, по механизму 21 ввода, чтобы повышать давление, например в диапазоне от 5 до 20 бар, например от 8 до 15 бар внутри капсулы 100 во время ее нахождения в посадочном месте 20, и прижимать мембрану 101 выходного отверстия к выступающему (-им) элементу (-ам) 225, чтобы формировать выходное (-ые) отверстие (-ия) для напитка в мембране 101 выходного отверстия, когда соответствующий (-ие) нейтрализующий (-ие) элемент (-ы) 23a находится (-ятся) в нейтральном положении. См. фиг. 1, 3, 5 и 5a.
Устройство 23 управления открыванием может включать в себя исполнительный механизм 3 для механического прижимания капсулы 100 к поверхности 220, при этом мембрана 101 выходного отверстия капсулы прижимается к выступающему (-им) элементу (-ам) 225, чтобы формировать выходное (-ые) отверстие (-я) для напитка в мембране 101 выходного отверстия, когда соответствующий (-ие) нейтрализующий (-ие) элемент (-ы) 23a находится (-ятся) в нейтральном положении. См. фиг. 1–3, 5 и 5a.
Поверхность 220 может быть сформирована пластинчатым или листовым элементом 223, например дисковым элементом, и/или элементом 223, имеющим сквозную конфигурацию, например конфигурацию, в которой предусмотрено по меньшей мере одно из: одного или более сквозных отверстий 224, таких как (а) сквозное (-ые) отверстие (-я), проходящее (-ие) от смежного (-ых) выступающего (-их) элемента (-ов) 225, 225a; сетчатой конструкции; перфорированной конструкции; и пористой структуры. См. фиг. 2–5a.
Например, конфигурация имеет некоторое количество сквозных отверстий 224: в диапазоне от 5 до 15, например от 7 до 13, например от 9 до 12; и/или каждое сквозное отверстие 224 имеет минимальный диаметр, ориентированный поперек оттока напитка в направлении вдоль отверстия, в диапазоне от приблизительно 0,1 до 1 мм, например от 0,3 до 0,8 мм, например от 0,4 до 0,6 мм. См. фиг. 2 и 3.
Посадочное место 20 для экстракции капсулы может быть ограничено первой частью 24 и второй частью 25, которые выполнены с возможностью относительного перемещения между: открытым положением для вставки капсулы 100 с ингредиентом в посадочное место 20 для экстракции и/или для извлечения такой капсулы 100 из посадочного места 20; и закрытым положением для экстракции капсулы 100 с ингредиентом в посадочном месте 20. См. фиг. 1 и 2.
Первая и вторая части 24, 25 могут быть выполнены с возможностью относительного перемещения с помощью исполнительного механизма, такого как рукоятка для пользователя или электрический двигатель 3, например с помощью исполнительного механизма, соединенного с по меньшей мере одной из первой и второй частей 24, 25 посредством передачи 4, такой как одна или более из шестерен 41, ремней, кулачков 42 и кулачковых следящих элементов, рычагов и/или гидравлических передач. Например, электрическим двигателем 3 управляют с помощью блока 10 управления для контроля механизма 5 подачи воды, такого как блок 10, имеющий устройство обработки, например контроллер 11 и/или пользовательский интерфейс 12. См. фиг. 1–3.
На первой части 24 может находиться поверхность 220, а на второй части 25 может находиться механизм 21 ввода. См. фиг. 2 и 3.
Одна из первой и второй частей 24, 25 может быть неподвижной относительно внешнего корпуса 1’’ устройства, а другая из первой и второй частей 24, 25 может быть выполнена с возможностью перемещения относительно внешнего корпуса 1’’ устройства. См. фиг. 1–3.
Например, механизм 21 ввода может быть связан с прокалывающим или режущим механизмом 21а, выполненным с возможностью прокалывания и/или прорезания отверстия (отверстий) в штуцере подвода воды в капсуле 100 с ингредиентом в посадочном месте 20 для экстракции ингредиента, с тем чтобы вода, циркулирующая внутри механизма 21 ввода, поступала в капсулу 100 через отверстие штуцера подвода воды.
Механизм ввода 21 может быть соединен по текучей среде с механизмом 5 подачи воды посредством направляющей 9 для воды.
Механизм 5 подачи воды может иметь по меньшей мере одно из: источника 6 воды для подачи воды в механизм 21 ввода, такого как бак для воды и/или соединитель с внешней линией подачи воды; подающего воду устройства 7 для подачи воды в механизм 21 ввода, такого как насос; и теплового кондиционера 8, такого как нагреватель и/или охладитель, для теплового кондиционирования воды, подаваемой или предназначенной для подачи в механизм 21 ввода, например теплового кондиционера для потока воды или теплового кондиционера для накопителя воды.
Механизм 5 подачи воды может быть связан с каким-либо или определенным вышеупомянутым блоком 10 управления для управления механизмом 5 подачи воды, таким как блок 10, имеющий устройство обработки данных, например контроллер 11 и/или пользовательский интерфейс 12.
Посадочное место 20 для экстракции капсулы может быть соединено с каналом 20a для введения капсулы с неэкстрагированным ингредиентом, например, проходящим снаружи такого устройства, и/или каналом 20b для извлечения капсулы с экстрагированным ингредиентом, например, к сборнику использованных капсул. Например, по меньшей мере один из каналов 20a, 20b связан с:
- направляющими 20c, такими как рельсовые направляющие или канавки, для взаимодействия с капсулой 100 и ее направления по каналу к посадочному месту 20 и/или из него; и/или
- стопором 20d для фиксации капсулы 100 приблизительно на уровне посадочного места 20.