УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ С ЗАКРЫВАЮЩИМ МЕХАНИЗМОМ, ИМЕЮЩИМ СРЕДСТВА ОСЛАБЛЕНИЯ УСИЛИЯ ЗАКРЫВАНИЯ
BEVERAGE PREPARATION DEVICE WITH CLOSING MECHANISM HAVING CLOSING FORCE ATTENUATION MEANS

Область техники
Изобретение относится к устройству для приготовления напитков из пищевых ингредиентов, подаваемых в устройство в капсуле, в частности к устройству, включающему в себя усовершенствованный закрывающий механизм для вставки капсулы, который содержит средства ослабления усилия закрывания для регулировки прикладываемой пользователем силы, необходимой для установки капсулы в устройство.
Уровень техники
Широко известны устройства для приготовления напитка путем впрыскивания жидкости под давлением в капсулу, особенно в области приготовления кофе или напитков типа кофе. Кроме того, для образования напитка можно экстрагировать или растворять и другие вещества, такие как шоколад или молоко. Особыми преимуществами такой системы являются, в частности, сохранение свежести ингредиентов, а также облегчение операции приготовления напитка.
Способ приготовления напитков с применением такого устройства заключается в следующем. Обычно сначала в приемную камеру или приемник данного устройства для приготовления напитков вставляется капсула. Затем сквозь стенку капсулы вводится средство впрыскивания воды, например игла, соединенная с устройством подачи жидкости, или игла прокалывает стенку капсулы для впрыскивания горячей или холодной жидкости для ее взаимодействия с ингредиентами внутри капсулы. Затем получающийся в результате данного взаимодействия жидкий напиток подается через выпускную стенку капсулы. Выпускная стенка открывается, например, благодаря давлению в капсуле, которое создается впрыскиванием жидкости, или, альтернативно, данная сторона является водопроницаемой благодаря своей конструкции.
Необходимо понимать, что взаимодействие между жидкостью и ингредиентами внутри капсулы может быть растворением, экстракцией, разбавлением, смешиванием и любыми другими взаимодействиями для приготовления напитка из ингредиентов внутри капсулы.
Термин «капсула» используется для обозначения любого вида порционных упаковок пищевых ингредиентов, таких как алюминиевые и/или пластиковые контейнеры для еды, контейнеры из фильтровальной бумаги и их комбинация.
Обычно устройство, в котором применяется указанный выше способ приготовления напитка, оснащено закрывающим механизмом для обеспечения установки капсулы в приемник устройства. Такой закрывающий механизм обычно содержит по меньшей мере два запирающих элемента, которые могут перемещаться относительно друг друга, при этом запирающие элементы могут находиться в открытом положении для установки капсулы в приемник устройства и в закрытом положении для удержания капсулы в приемнике устройства. В закрытом положении капсула обычно плотно прижимается под давлением жидкости и запирающих элементов, которые содержат средство впрыскивания воды в капсулу. Для работы такого закрывающего механизма обычно используется рычаг, который позволяет передавать усилие от потребителя к запирающим элементам для запирания капсулы в приемнике.
Например, в документе WO 2005/004683 описано устройство для приготовления напитка из капсулы путем экстракции, содержащее передаточный механизм, непосредственно соединенный с рычагом устройства для запирания капсулы посредством первого запирающего элемента, который перемещается относительно второго запирающего элемента.
Однако в описанном устройстве для закрытия разливочной головки к рычагу необходимо прикладывать большое усилие. При этом требуется приложение больших усилий для прохождения мертвой точки шарнирно-рычажного механизма, а также должно быть преодолено давление в капсуле. Более того, должна быть преодолена противодействующая открыванию сила упругости, возникающая в резиновом уплотнении, когда средство впрыскивания прижимается к капсуле.
Таким образом, желательно иметь средства ослабления усилия, обеспечивающие изменение передаточного отношения между рычагом и запирающими элементами для облегчения закрывающего движения рычага.
Например, в документе WO 2007/135136 представлено такое устройство, имеющее закрывающий механизм с дополнительными средствами передачи силы, связанными с рычагом и выполненными с возможностью ослабления усилия, прикладываемого рычагом к шарнирно-рычажному механизму, что компенсирует увеличение усилия, необходимого для закрывания удерживающих элементов на капсуле. Таким образом, рычаг присоединен к промежуточным соединительным стержням для увеличения силы, прикладываемой рычагом к первой оси шарнирно-рычажного механизма. При этом размеры стержней и положения оси выбраны так, чтобы обеспечить постоянное увеличение силы. В устройстве по заявке WO 2007/135136 угловой путь рычага должен быть относительно большим, в частности не менее 90°, от положения полностью открытой головки до полного герметичного закрытия головки вокруг капсулы. Другими словами, потребитель должен повернуть рычаг на угол около 90° для полного открытия головки, чтобы вставить капсулу между запирающими элементами или вынуть держатель капсулы из головки (вручную или с помощью устройства извлечения капсулы).
Например, когда устройство размещается на ограниченной площади (например, на маленькой кухне или в нише под стенным шкафом), желательно уменьшить амплитуду движения рычага и обеспечить полную, беспрепятственную работу устройства в данной зоне.
Таким образом, существует необходимость в разработке устройства, обеспечивающего закрывание более легким способом, а также позволяющего уменьшить угловой путь рычага, чтобы открытие/закрытие осуществлялось проще и с помощью как можно меньших манипуляций.
Задачей изобретения является решение указанных выше проблем.
Кроме того, в дальнейшем будут представлены и другие задачи, решаемые настоящим изобретением.
Раскрытие изобретения
Указанные задачи решены в устройстве для приготовления напитков из пищевых продуктов, содержащихся в капсуле, путем подачи жидкости в капсулу, вставляемую в устройство, включающее в себя разливочную головку, которая содержит первый и второй запирающие элементы, ограничивающие полость для размещения капсулы; и закрывающий механизм для приведения в действие по меньшей мере одного из запирающих элементов для обеспечения их относительного перемещении между открытым положением полости и закрытым ее положением с размещенной в ней капсулой, при этом закрывающий механизм содержит блокирующие элементы, рычаг и средства ослабления усилия для преобразования движения рычага в относительное перемещение запирающих элементов.
Согласно изобретению средства ослабления усилия выполнены с возможностью изменения передаточного отношения в закрывающем механизме между рычагом и по меньшей мере одним из запирающих элементов.
Предпочтительно рычаг соединен с блокирующими элементами средствами ослабления усилия в виде кулисного механизма со свободно скользящим элементом, так что расстояние между осью скользящего элемента кулисного механизма и осью поворота рычага во время закрывающего движения рычага постепенно уменьшается.
Закрывающий механизм устройства можно использовать для выборочного запирания капсулы в полости устройства посредством относительного перемещения первого и второго запирающих элементов, ограничивающих полость для приема капсулы данного устройства. Закрывающий механизм может находиться в открытом положении для установки капсулы в приемную полость и в закрытом положении впрыскивания для запирания капсулы в указанной полости. При этом запирающие элементы закрывающего механизма выполнены с возможностью перемещения между указанными открытым положением вставки и закрытым положением впрыскивания. Таким образом, при использовании закрывающего механизма капсула, подаваемая в приемник устройства, может эффективно запираться указанными запирающими элементами и эффективно прокалываться элементом впрыскивания устройства, соединенным с одним из запирающих элементов. Таким элементом впрыскивания может быть игла, способная проколоть верхнюю сторону капсулы, которая контактирует с верхним запирающим элементом.
Когда закрывающий механизм находится в открытом положении, запирающие элементы расположены на расстоянии друг от друга для обеспечения установки капсулы в приемную полость. Для запирания капсулы в этой полости может применяться закрывающий механизм, обеспечивающий относительное перемещение двух запирающих элементов. Во время указанного действия закрывающего механизма запирающие элементы приближаются друг к другу для закрывания капсулы. Предпочтительно первый запирающий элемент установлен подвижно относительно головки (т.е. основания головки) и соединен с закрывающим механизмом, а второй запирающий элемент закреплен неподвижно относительно разливочной головки. Более предпочтительно первый запирающий элемент является верхним элементом, соединенным с закрывающим механизмом, а второй запирающий элемент - нижним. Второй запирающий элемент может съемно крепиться на головке для упрощения установки капсулы в приемную полость на удалении от головки.
Так как закрывающий механизм дополнительно содержит средства ослабления усилия, то при ручном управлении усилие, необходимое для приложения к рычагу для запирания капсулы между запирающими элементами, может быть снижено. Более того, так как средства ослабления усилия представляет собой кулисный механизм, можно значительно уменьшить угловой путь рычага.
Таким образом, средства ослабления усилия выполнены с возможностью изменения передаточного отношения закрывающего механизма. При этом должно быть понятно, что термин «передаточное отношение» в данном случае означает силовое передаточное отношение, т.е. отношение между двумя силами, измеряемыми на двух механически связанных компонентах механической системы. А именно, передаточное отношение усилия, действующего на рычаг, к запирающему усилию, возникающему между запирающими элементами, меняется непрерывно и монотонно по всему ряду данных компонентов. Предпочтительно передаточное отношение между воздействующим на рычаг усилием и запирающим усилием является максимальным в открытом положении рычага и минимальным в закрытом положении рычага. Таким образом, закрытие устройства значительно упрощается, особенно на последней стадии закрытия, когда для обеспечения безопасного закрытия требуется максимальное усилие закрытия.
Изменение силового передаточного отношения приводит и к изменению передачи смещения, так что смещение точки воздействия рычага по отношению к перемещению закрывающих элементов меняется непрерывно и монотонно по всему ходу движения данных компонентов. Предпочтительно отношение между смещением начального движения и закрывающим смещением минимально в открытом положении рычага и максимально в закрытом положении рычага.
В результате упрощается не только закрывающее движение рычага и, следовательно, запирание капсулы запирающими элементами, но также и открывающее движение рычага, когда потребитель намеревается отделить запирающие элементы друг от друга.
Более того, благодаря скользящей конструкции в средствах ослабления усилия, минимизируется угловой путь рычага, необходимый для запирания капсулы. Пользователь может вставить капсулу в приемную полость устройства посредством относительно короткого поворота рычага относительно устройства.
В результате рычагом закрывающего механизма можно очень легко манипулировать одним или двумя пальцами простым нажатием менее чем на 65°. Таким образом, установка капсулы в приемную полость устройства становится более удобной. Также значительно расширяется возможность использования данного устройства на ограниченной площади (например, на маленькой кухне или в нише под настенным шкафом).
Под «блокирующими элементами» понимается механизм, позволяющий закрывать запирающие элементы вокруг капсулы в устойчивом фиксированном положении. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения блокирующие элементы закрывающего механизма представляет собой шарнирно-рычажный механизм, содержащий два рычага, например верхний и нижний, соединенные осью. В результате можно создать пространство для размещения закрывающего механизма, который соединен с по меньшей мере первым из запирающих элементов. Второй запирающий элемент предпочтительно находится в зафиксированном положении внутри разливочной головки данного устройства. В результате обеспечивается относительное движение первого и второго запирающих элементов. Согласно другим возможным вариантам осуществления изобретения для перевода двух запирающих элементов в фиксированное закрытое положение вокруг капсулы вместо шарнирно-рычажного механизма могут использоваться и другие механизмы, например механизм с крючками или задвижками, или эксцентрик.
Может быть образовано скользящее движение посредством взаимодействия канавки на рычаге с соединенным с ней выступающим элементом шарнирно-рычажного механизма, который предпочтительно соединен с верхним рычагом шарнирно-рычажного механизма таким образом, что движение этого выступающего элемента непосредственно передается верхнему рычагу.
Предпочтительно канавка представляет собой углубление в боковой удлиненной части рычага и предназначена для направления линейного или криволинейного движения соединяющей выступающей оси выступающего элемента шарнирно-рычажного механизма.
Таким образом, средства ослабления усилия предпочтительно предназначены для изменения расстояния между осью поворота рычага и выступающей осью шарнирно-рычажного механизма. В частности, средства ослабления усилия предпочтительно выполнены таким образом, что расстояние между осью поворота рычага и соединенной с ним выступающей осью шарнирно-рычажного механизма уменьшается при закрывающем движении рычага.
Так как при закрывании рычага указанное расстояние уменьшается, компенсируется смещение рычагов, в результате чего при закрывающем движении, т.е. при перемещении запирающих элементов между их открытым положением для установки капсулы и их закрытым положением, рычаг проходит меньший угловой путь. Угловой путь рычага, необходимый для перевода запирающих элементов из открытого положения в закрытое, предпочтительно составляет от 20° до 65°.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения устройство дополнительно содержит соединенное с по меньшей мере одним из запирающих элементов средство регулировки относительного положения этих запирающих элементов, в частности, для компенсации изменений их размеров в связи с допусками. Более того, указанное средство регулировки может дополнительно обеспечивать контроль запирающего усилия закрывающего механизма в закрытом положении, а именно, когда закрывающий механизм нажимает на смещаемый упругий элемент, такой как упругий элемент из резины (например, уплотнение в виде слоя или кольца), расположенный на запирающем элементе.
Предпочтительно ось, соединяющая верхний и нижний рычаги шарнирно-рычажного механизма, выполнена в виде регулируемого эксцентрикового устройства. Таким образом, вращением эксцентриковой оси можно менять конфигурацию шарнирно-рычажного механизма, в частности расстояние между его верхним и нижним рычагами.
При этом эксцентриковой осью можно регулировать усилие смещения шарнирно-рычажного механизма, когда он находится в закрытом положении, в результате чего усилие смещения закрывающего механизма, когда он находится в закрытом положении, может изменяться в соответствии с нуждами потребителя.
С помощью устройства согласно настоящему изобретению можно обеспечить взаимодействие между жидкостью, подаваемой устройством, и ингредиентами, содержащимися в капсуле, вставленной в устройство через отверстие в разливочной головке. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения внутреннее давление в герметичной капсуле, которое возникает из-за подачи в нее жидкости, вызывает открывание нижней стороны капсулы, обеспечивая подачу приготовленного напитка. Таким образом, впрыскивание подаваемой устройством жидкости осуществляется через верхнюю сторону капсулы, которая может прокалываться элементом впрыскивания устройства, предпочтительно установленным на первом запирающем элементе. Альтернативно, капсула может уже иметь входное отверстие, и впрыскивание жидкости может выполняться соединением элемента впрыскивания, например трубки, с этим входным отверстием в капсуле. Как уже было описано, напиток, который должен быть приготовлен, выводится из нижней части капсулы, обеспечивая тем самым прямой поток жидкости. Под капсулой для приема приготавливаемого напитка можно поставить емкость, например чашку.
Необходимо понимать, что устройство предпочтительно работает с капсулой, содержащей молотый кофе, растворимый кофе, какао, шоколад, чай, молочные ингредиенты и их комбинации, которые можно подготовить для взаимодействия с жидкостью, впрыскиваемой в эту капсулу для приготовления напитка. Перечисленные ингредиенты могут быть в форме жидкости или жидкого концентрата. Более того, капсула может быть выполнена таким образом, что ее сторона для выдачи напитка открывается после того, как капсула вставляется в устройство.
Дополнительные особенности, преимущества и задачи настоящего изобретения станут более понятны специалистам в данной области техники из дальнейшего подробного описания вариантов осуществления изобретения со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показано устройство для приготовления напитков согласно настоящему изобретению, вид сбоку;
на фиг.2 - схема закрывающего механизма согласно настоящему изобретению;
на фиг.3 показан закрывающий механизм согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, когда запирающие элементы находятся в открытом положении для вставки капсулы;
на фиг.4 - то же, когда запирающие элементы приведены в почти закрытое положение;
на фиг.5 - сборочный чертеж разливочной головки, вид сбоку в перспективе.
Осуществление изобретения
Как показано на фиг.1, устройство 50 для приготовления напитков согласно настоящему изобретению включает в себя корпус 50а, содержащий, по меньшей мере, устройство 60 нагрева воды, в частности бойлер, насос 70 и блок 80 управления. Кроме того, устройство включает в себя соединенный с ним резервуар 40, разливочную головку 20 и основание 50f, предпочтительно оснащенное ножками для установки устройства в устойчивом положении. Устройство также содержит подставку 50d для емкости, например чашки, верхняя поверхность 50е которой оснащена решеткой 50g для размещения емкости.
Резервуар 40 предназначен для подачи жидкости, например воды, в устройство нагрева 60 и насос 70, а затем в разливочную головку 20 устройства 50. Внутри разливочной головки 20 имеется впрыскивающее устройство 18 (фиг.3), которое соединено с насосом 70. Таким образом, когда жидкость подается в указанное впрыскивающее устройство 18, капсула 24, проколотая этим впрыскивающим устройством 18, может наполняться жидкостью, а из находящихся внутри капсулы 24 ингредиентов может приготавливаться напиток. Предпочтительно резервуар 40 разъемно соединен с устройством и имеет входное отверстие 40b для подачи жидкости в резервуар. Предпочтительно резервуар имеет ручку 40а для упрощения манипулирования им, что обеспечивает удобство пользования резервуаром 40 в процессе заполнения его водой. Соединение резервуара 40 с устройством 50 обеспечивается выходным отверстием 40с, предпочтительно расположенным в дне резервуара 40.
Разливочная головка 20 устройства содержит основание, на котором установлен рычаг 21, связанный с закрывающим механизмом 1 (фиг.2) для установки капсулы 24 в устройство 50. Разливочная головка может дополнительно содержать рычаг 27 управления насосом (или другие средства приведения в его действие) для выборочной подачи холодной или горячей воды в разливочную головку 20 и, следовательно, в капсулу 24. На фиг.1 рычаг 21 показан в закрытом положении, когда он закрывает капсулу 24. Рычаг 27 управления соединен с клапаном, например шланговым, для подачи в головку горячей или холодной воды. Рычаг управления дополнительно управляет включением насоса, например, посредством включателей. Таким образом, рычаг 27 управления может переводиться путем его перемещения влево или вправо, если смотреть на устройство 50 спереди или сзади, из нейтрального положения в первое положение, когда подается горячая вода, или во второе положение, когда подается холодная вода. В результате потребитель может выбирать подачу холодной или горячей воды в помещенную в устройство капсулу 24 для приготовления холодного или горячего напитка. В разливочной головке 20 выполнена прорезь 27а для обеспечения движения рычага управления 27 в корпусе 50а устройства 50.
Как показано на фиг.1, держатель 30 капсулы может вставляться в отверстие 22 разливочной головки 20 для размещения капсулы 24 в полости 25 (фиг.3) чашеобразного участка 33, имеющего снизу отверстие 24а для выдачи напитка из разливочной головки. Держатель 30 капсулы имеет ручку 32 для удобства обращения с ним. Кроме того, держатель 30 капсулы имеет переднюю крышку 31, закрывающую отверстие 22, когда держатель капсулы вставлен в это отверстие.
Устройство также содержит основной выключатель 50b и несколько контрольных индикаторов 50с для информирования потребителя о рабочем состоянии устройства 50.
На фиг.2 показана схема закрывающего механизма 1 согласно настоящему изобретению. Закрывающий механизм 1 включает в себя рычаг 21, установленный с возможностью поворота вокруг оси L, которая предпочтительно неподвижно установлена в разливочной головке 20 (т.е. на основании головки). Точка Р является теоретической точкой приведения в действие рычага 21, в которой потребитель берется за рычаг 21 для его поворота вокруг оси L.
Также закрывающий механизм 1 содержит блокирующие элементы 13, обеспечивающие относительное движение запирающих элементов 10а, 10b. При этом блокирующие элементы 13 позволяют приводить закрывающий механизм в устойчивое фиксированное положение, не допускающее обратного перемещения, когда капсула 24 (фиг.3) закрыта запирающими элементами 10а, 10b. В данном случае блокирующие элементы 13 образуют шарнирно-рычажный механизм, однако могут быть использованы другие блокирующие элементы, например кулачок, действующий на запирающий элемент 10а.
Шарнирно-рычажный механизм, образованный блокирующими элементами 13, содержит верхний рычаг 14а, имеющий предпочтительно Г-образную форму и установленный с возможностью вращения вокруг оси К, предпочтительно зафиксированной относительно разливочной головки 20 устройства, и нижний рычаг 14b, подвижно соединенный с верхним рычагом 14а посредством оси 15. При этом нижний рычаг 14b шарнирно соединен с первым запирающим элементом 10а устройства посредством оси 16. Запирающий элемент 10а соединен с разливочной головкой 20 устройства посредством поворотной оси 19. Ось 16 шарнирно-рычажного механизма может располагаться в любом месте между концом и центром элемента 10а, но предпочтительно она удалена от оси 19, соединяющей два запирающих элемента 10а, 10b. Необходимо отметить, что данная ось 19 может также иметь степень свободы в любом осевом направлении (по вертикальной и/или горизонтальной оси) для упрощения позиционирования запирающего элемента 10а относительно другого запирающего элемента 10b.
Заднее плечо рычага 21, т.е. часть рычага 21, расположенная за осью L вращения по отношению к точке Р, соединено с Г-образным верхним рычагом 14а посредством оси Е. При этом ось Е предпочтительно выполнена с возможностью перемещения относительно рычага 21 при его повороте. В частности, предпочтительно ось Е выполнена как часть кулисного механизма, образованного рычагом 21 и верхним рычагом 14а, и имеет возможность свободного скольжения относительно рычага 21. Соответственно расстояние В между осью Е и осью L поворота рычага 21 меняется во время поворота рычага 21. Предпочтительно, расстояние В постепенно уменьшается в процессе закрывающего движения рычага 21.
Необходимо понимать, что оси вращения L, Е, К, 15, 16 и 19 закрывающего механизма 1 параллельны друг другу.
Как показано на фиг.2, ось Е, соединяющая рычаг 21 и шарнирно-рычажный механизм, образованный элементами 13, предпочтительно размещена позади осей L и К закрывающего механизма 1 и, следовательно, за пределами вертикальной плоскости Pv, в которой находится ось L, а не между осями L и К.
При повороте рычага 21 вокруг оси L усилие на закрытие передается от этого рычага шарнирно-рычажному механизму посредством оси Е. Соответственно, шарнирно-рычажный механизм 13, образованный элементами 13, поворачивается вокруг оси К, за счет чего усилие на закрытие передается на запирающий элемент 10а посредством осей 15 и 16. При этом запирающий элемент 10а поворачивается вокруг оси 19.
Следует отметить, что направление движения рычага может отличаться от движения вверх и вниз. Так, рычаг может быть также выполнен другим образом, например с возможностью поворота вдоль вертикальной оси.
На фиг.3 показан предпочтительный вариант выполнения конструкции разливочной головки 20 устройства 50, в которой закрывающий механизм 1 устройства находится в открытом положении для установки капсулы.
В данном варианте осуществления изобретения капсула 24 подается в устройство 50 посредством держателя 30, который вставляется в отверстие 22 основания разливочной головки 20 (фиг.1). После установки держателя капсулы в основание головки 20 два запирающих элемента 10а и 10b располагаются, окружая капсулу 24 в полости 25 разливочной головки 20. Таким образом, капсула 24 удерживается первым и вторым запирающими элементами 10а и 10b. В данном варианте осуществления изобретения второй запирающий элемент 10b включает в себя держатель капсулы 30 и направляющие внутри отверстия 22 разливочной головки 20 для удерживания держателя 30 капсулы вставленным в отверстие 22 в фиксированном положении в разливочной головке 20. Согласно другому варианту осуществления изобретения капсула 24 вставляется в отверстие 22 и размещается в полости 25 вручную, при этом второй запирающий элемент 10b может быть выполнен в виде направляющих для непосредственного приема капсулы 24, вставляемой потребителем. Таким образом, капсула 24 может также эффективно вставляться в держатель 30, находящийся уже на месте в отверстии 22.
Первый запирающий элемент 10а соединен с закрывающим механизмом 1 для обеспечения относительного перемещения двух запирающих элементов 10а и 10b, а второй запирающий элемент 10b располагается в фиксированном положении в отверстии 22 разливочной головки 20, при этом первый запирающий элемент 10а может перемещаться относительно второго запирающего элемента 10b. Предпочтительно первый запирающий элемент 10а может опускаться или, соответственно, подниматься для перемещения по направлению ко второму запирающему элементу 10b или, соответственно, назад от него. Таким образом, запирающие элементы 10а и 10b выполнены с возможностью перемещения из открытого положения для установки капсулы, как показано на фиг.3, когда капсула 24 или держатель 30 с указанной капсулой 24 вставляются в полость 25 устройства, в закрытое положение для впрыскивания (фиг.4), когда вставленная капсула 24 прокалывается иглой 11, выполненной на одном из запирающих элементов 10а или 10b, и обратно. При этом первым запирающим элементом 10а является верхний запирающий элемент, а вторым запирающим элементом 10b является нижний запирающий элемент.
На фиг.3 закрывающий механизм находится в открытом положении, когда верхний запирающий элемент 10а находится в своем верхнем положении. Таким образом, игла для впрыскивания 18а, соединенная с устройством подачи жидкости 18 и расположенная на верхнем запирающем элементе 10а, не прокалывает капсулу 24, которая размещена в чашеобразной части 33 держателя 30.
Для относительного перемещения запирающих элементов 10а и 10b закрывающий механизм 1, соединенный с запирающим элементом 10а, содержит ось 19, расположенную рядом с задней стенкой 17 разливочной головки 20, и рычаг 21 для управления закрывающим механизмом 1.
Как показано на фиг.2, закрывающий механизм 1 предпочтительно содержит шарнирно-рычажный механизм, образованный элементами 13, соединенный с рычагом 21 и верхним запирающим элементом 10а. Для обеспечения относительного перемещения двух запирающих элементов 10а и 10b с по меньшей мере одним из них может быть соединен также любой другой закрывающий или передаточный механизм.
Как уже описано выше со ссылкой на фиг.2, шарнирно-рычажный механизм, образованный элементами 13, предпочтительно содержит верхний рычаг 14а и нижний рычаг 14b, которые подвижно соединены друг с другом посредством оси 15. Таким образом, одно плечо 11b Г-образного верхнего рычага 14а предпочтительно направлено к задней стороне разливочной головки, т.е. в направлении задней стенки 17.
Как показано на фиг.3, верхний рычаг шарнирно-рычажного механизма соединен с боковой удлиненной частью 21а рычага 21 передаточными средствами 11. Эти передаточные средства 11 содержат направляющую канавку 11а, образованную в боковой удлиненной части 21а рычага 21, и соединенную с плечом 11b верхнего рычага 14а выступающую ось Е. Таким образом, ось Е выполнена с возможностью скольжения в направляющей канавке 11а для передачи воздействующего на рычаг 21 усилия шарнирно-рычажному механизму, образованному элементами 13. Ось Е может быть конструктивно выполнена в виде двух выступов, выходящих из пары плечей 11b и взаимодействующих с углублениями в направляющих канавках 11а, выполненных на боковых удлиненных частях 21а рычага 21 (фиг.5). Таким образом, направляющая канавка 11а предпочтительно представляет собой прямолинейную выемку постоянной ширины и постоянной глубины, образованную в боковой удлиненной части 21а рычага 21. Прямолинейная выемка может содержать удерживающие средства для предотвращения выхода выступов, образующих выступающую ось Е, из направляющей канавки 11а.
Когда пользователь собирается вставить капсулу 24 в полость 25, т.е. между запирающими элементами 10а и 10b, рычаг 21 переводится из открытого положения для установки капсулы, показанного на фиг.3, в закрытое положение, которое показано пунктирной линией на фиг.3 (позиция 21') и сплошной линией на фиг.4 (позиция 21). Таким образом, благодаря раскрывающейся раздвижной конструкции согласно изобретению, угловой путь α можно минимизировать для обеспечения быстрого и легкого закрытия и открытия. Предпочтительно угловой путь α находится в пределах от 25° до 65°.
В процессе закрывания пользователь опускает рычаг 21 вниз, как показано стрелкой А1 на фиг.3, в результате чего рычаг 21 поворачивается вокруг неподвижной оси L поворота. Соответственно, прикладываемое к рычагу 21 усилие передается средствами ослабления усилия 11а и 11b от рычага 21 к шарнирно-рычажному механизму, образованному элементами 13, как показано стрелкой А2. В результате шарнирно-рычажный механизм поворачивается вокруг своей неподвижной оси К поворота, и нижний рычаг 14b прикладывает направленное вниз усилие к верхнему запирающему элементу 10а, в результате чего этот запирающий элемент 10а поворачивается вокруг оси 19 для закрытия капсулы 24 в полости 25.
Во время закрывающего движения расстояние В (фиг.4) между осью L вращения рычага 21 и осью Е шарнирно-рычажного механизма, которая перемещается в направляющей канавке 11а, уменьшается. Таким образом, по мере закрытия закрывающего механизма 1 отношение расстояния А между точкой контакта Р (рука потребителя) и осью L поворота рычага 21 (фиг.4) к расстоянию В становится больше, т.е. в начале закрывающего движения передаточное отношение от рычага 21 к шарнирно-рычажному механизму меньше, чем в конце закрывающего движения.
В результате в начале закрывающего движения, когда должно прикладываться меньшее усилие, обеспечивается быстрое относительное перемещение первого и второго ограждающих//запирающих элементов 10а, 10b, снижая тем самым необходимый угловой путь α рычага 21.
На фиг.4 показано положение, когда рычаг 21 находится в почти закрытом состоянии. В указанном состоянии потребителем должна прикладываться максимальная сила для преодоления мертвой точки шарнирно-рычажного механизма, т.е. положения, после прохождения которого верхний и нижний рычаги 14а и 14b шарнирно-рычажного механизма устойчиво блокируются. Более того, в указанном положении должно преодолеваться усилие со стороны капсулы 24, возникающее при прокалывании ее верхней стороны иглой 18а.
Как показано на фиг.4, расстояние В, изменяющееся при закрывании за счет взаимодействия направляющей канавки 11а с осью Е, уменьшается по сравнению с открытым положением закрывающего механизма 1, показанным на фиг.3. В частности, предпочтительно расстояние В непрерывно уменьшается при закрывающем движении рычага 21.
Вследствие этого средства 11а и 11b ослабления усилия закрывающего механизма 1 выполнены таким образом, что коэффициент ослабления соответствует отношению показанных на фиг.4 расстояний А/В×D/C.
При этом, как показано на фиг.4, расстояние D соответствует расстоянию между неподвижной осью вращения К и осью Е шарнирно-рычажного механизма, образованного элементами 13. Расстояние С соответствует расстоянию между осью К и осью 15, соединяющей верхний и нижний рычаги 14а и 14b шарнирно-рычажного механизма. Предпочтительно расстояния С и D являются заданными расстояниями, которые не изменяются при открывании или закрывании закрывающего механизма 1.
В соответствии с описанным вариантом осуществления изобретения, средства 11а и 11b ослабления усилия позволяют уменьшить силу, необходимую для закрытия рычага 21, которая должна прикладываться пользователем. При этом указанные средства ослабления усилия выполнены таким образом, чтобы обеспечивать высокий коэффициент ослабления А/В×D/C в конце закрывающего движения, чтобы в положении закрывающего механизма 1, в котором человеком должна прикладываться самая большая сила, рабочий рычаг 21 передвигался очень легко.
На фиг.5 показан сборочный чертеж разливочной головки 20. Как видно на фиг.5, предпочтительно рычаг 21 имеет две боковые удлиненные части 21а, на внутренней поверхности каждой из которых выполнена прямолинейная канавка 11а. На наружной стороне каждая удлиненная часть 21а имеет выступающую ось, образующую ось L вращения рычага 21. Для обеспечения стабильной вращающейся опоры рычага 21 указанные оси поддерживаются в опорных отверстиях L1, выполненных в разливочной головке 20.
Предпочтительно верхний рычаг 14а шарнирно-рычажного механизма имеет два выступающих назад плеча 11b, от боковых наружных поверхностей которых отходит дисковый выступ. Указанный выступ выполнен с возможностью перемещения внутри прямолинейной канавки 11а рычага 21, образуя при этом ось Е вращения шарнирно-рычажного механизма (фиг.4).
Кроме того, предпочтительно верхний рычаг 14а имеет отверстие 17а, в которое вставляется ось 17, образуя тем самым ось К вращения, как показано на фиг.4. Ось 17 неподвижно закрепляется в отверстии К1, выполненном в разливочной головке 20.
Как показано на фиг.4, устройство может дополнительно содержать средство регулировки 23 для изменения закрывающего усилия запирающих элементов 10а и 10b в закрытом состоянии закрывающего механизма 1, как описывается в документе ЕР 07123482.7.
Несмотря на то что настоящее изобретение описано со ссылкой на предпочтительные варианты его осуществления, специалисты в данной области техники могут вносить множество изменений и дополнений без выхода за объем данного изобретения, определенный формулой изобретения. Например, можно использовать другой закрывающий механизм для соединения средства ослабления усилия с верхним запирающим элементом 10а. Кроме того, нижний запирающий элемент 10b может быть любым элементом, расположенным под верхним запирающим элементом 10а, который выполнен в разливочной головке 20 и подходит для размещения капсулы 24. Конструкция запирающих элементов 10а и 10b может также меняться для соответствия другим требованиям условий впрыскивания приготавливаемых напитков проколом капсулы 24. Также для запирания капсулы можно использовать более двух запирающих элементов или другие подобные элементы в приемнике данного устройства.