СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЗАВАРНОГО НАПИТКА
METHOD AND APPARATUS FOR PREPARING BREWED BEVERAGE

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для приготовления заварного напитка.
В документе ЕР 1937118 раскрыто устройство для приготовления заварного напитка, в котором контейнер для настаивания и капсула для приготовления настаиваемого напитка, в частности чая, снабжаются горячей водой. После выдачи заваренного напитка, перед тем, как удалить капсулу, в контейнер для настаивания вводят чистящее средство. Несмотря на то, что капсула обеспечивает некоторое уплотнение контейнера для настаивания, введение чистящего средства приводит к тому, что из контейнера для настаивания выходит не чистая моющая жидкость, но остатки настаиваемого напитка из капсулы. Таким образом, результат очистки является неудовлетворительным, по меньшей мере в нижней зоне контейнера для настаивания.
В документе ЕР 2159167 раскрыт аппарат для приготовления заварного напитка. Для осуществления процесса настаивания заднюю часть капсулы протыкают и с помощью иглы вводят в капсулу жидкость, которая затем течет через сито, имеющееся на одной стороне капсулы в заварочную камеру. Указанный варочный аппарат может работать по существу без приложения давления и также может использоваться для приготовления чая. Промывка этого варочного аппарата может осуществляться после заваривания.
Таким образом, техническая проблема, решаемая настоящим изобретением, состоит в том, чтобы предложить способ и устройство для приготовления заварного напитка, предусматривающие возможность эффективной эксплуатации и обеспечивающие улучшенный результат промывки.
Указанная техническая проблема решена посредством способа, охарактеризованного признаками п. 1 формулы и устройства, охарактеризованного признаками п. 6 формулы.
В способе согласно изобретению, капсулу сначала размещают в боковом отверстии заварочной камеры, а затем в заварочной камере готовят напиток, который опционально подают на нижней стороне заварочной камеры в емкость после заданного периода заваривания, составляющего, например, более 30 секунд. Затем капсулу удаляют из бокового отверстия и промывают заварочную камеру. Таким образом, заварочная камера не может быть загрязнена остатками из капсулы. Несмотря на то, что боковое отверстие может заполниться, по меньшей мере частично, промывочной жидкостью после удаления капсулы, боковое отверстие может располагаться над сборным контейнером так, что появляющаяся промывочная жидкость собирается в нем и не вызывает каких-либо проблем. Более того, результат очистки улучшается, поскольку капсула автоматически удаляется сразу после процесса заваривания, т.е. до промывки и промывочная жидкость не загрязняется остатками ингредиентов капсулы. Кроме того, очистка может происходить сразу после процесса заваривания, что является особенно значимым преимуществом при заваривании чая для предотвращения засыхания на поверхности.
Согласно изобретению, после процесса заваривания заварочная камера может перемещаться вместе с наливным носиком так, чтобы переместить наливной носик из положения заполнения, над проходом для заполнения емкости, в положение промывки над направляющим элементом для того, чтобы осуществить промывку заварочной камеры. Благодаря этому жидкость взаимодействует с направляющим элементом и может быть выпущена в сборный резервуар и, таким образом, заварной напиток в емкости не будет загрязнен.
В ходе промывки предпочтительно используют нагретую воду, которую вводят в заварочную камеру через верхнее входное отверстие. В результате, все стенки внутреннего пространства заварочной камеры могут быть смочены промывочной жидкостью так, что все компоненты, смачиваемые чаем могут быть промыты.
В дополнительном варианте осуществления заварочную камеру перемещают после процесса заваривания относительно желоба для установки капсулы для того, чтобы выпустить капсулу в сборный контейнер. Если капсула соединяется с уплотнением заварочной камеры, то в ходе перемещения капсула может преодолевать сопротивление в виде упора. Благодаря этому обеспечено надежное удаление камеры до процесса промывки.
В устройстве согласно изобретению на заварочной камере предусмотрено входное отверстие для ввода горячей воды и выходное отверстие, при этом во входном отверстии имеется сопло с несколькими распределенными по окружности отверстиями. Таким образом, как горячая вода для начала процесса заваривания, так и горячая вода для процесса промывки могут быть введены через указанное сопло. Входное отверстие может, таким образом, использоваться для промывки, при этом благодаря наличию отверстий на сопле, распределенных по окружности, стенки внутренней поверхности заварочной камеры смачиваются по своей поверхности, в частности по всей поверхности. Этот эффект дополнительно усиливается за счет параболической верхней зоны заварочной камеры и обеспечивает очень хороший результат промывки. Введение промывочной жидкости выше бокового отверстия приводит лишь к незначительным потерям промывочной жидкости в боковом отверстии, поскольку часть промывочной жидкостной пленки течет вокруг отверстия.
Предусмотрено приводное устройство для перемещения заварочной камеры, в частности электродвигатель с приводом шпинделя для перемещения заварочной камеры между положением заваривания, положением установки и положением промывки.
Наконечник сопла выступает во внутреннее пространство заварочной камеры и может иметь несколько отверстий, распределенных по окружности так, что посредством этих отверстий промывочная жидкость может выпускаться в заварочную камеру в разных направлениях. Сопло предпочтительно расположено на верхнем входном отверстии заварочной камеры, тогда как на нижней стороне заварочной камеры размещен переключаемый клапан для управления временем заваривания внутри заварочной камеры.
Для обеспечения возможности заваривания чая, заварочная камера может быть по меньшей мере в два раза больше, в частности по меньшей мере в четыре раза больше объема капсулы. Объем заварочной камеры без капсулы может находиться в диапазоне, например, от 0,1 л. до 0,15 л., предпочтительно, от 0,15 л. до 0,7 л.
Предпочтительно, предусмотрено приводное устройство для перемещения заварочной камеры, в частности электродвигатель с приводом шпинделя для перемещения заварочной камеры между положением заваривания, положением установки и положением промывки.
Ниже изобретение пояснено более подробно со ссылками на вариант осуществления, показанный на приложенных чертежах, на которых:
на фиг. 1 в аксонометрии показано устройство для приготовления заварного напитка;
на фиг. 2 в аксонометрии показан вид устройства с фиг. 1 без корпуса;
на фиг. 3 показано сечение устройства с фиг. 1 без корпуса, перед установкой капсулы;
на фиг. 4 показано сечение устройства с фиг. 1 без корпуса во время установки капсулы;
на фиг. 5 показано сечение устройства по фиг. 1 с капсулой в положении заваривания;
на фиг. 6 показано сечение устройства с фиг. 1 после извлечения капсулы в положении промывки;
на фиг. 7 в аксонометрии показан подробный вид заварочной камеры устройства с фиг. 1 с капсулой, находящейся в положении заваривания;
на фиг. 8 показан вид сверху желоба устройства с фиг. 1;
на фиг. 9 показана капсула на виде в разрезе, в аксонометрии;
на фиг. 10 на виде в разрезе, в аксонометрии показан дополнительный вариант осуществления капсулы.
Устройство 1 для приготовления заварных напитков содержит съемный сборный контейнер 2, расположенный в корпусе 50. Сборный контейнер 2 предпочтительно состоит из двух частей: контейнера с водопроницаемым основанием для размещения капсул и нижней части контейнера для сбора воды. На сборном контейнере 2 размещена имеющая отверстия опора 3 для размещения емкости 4. Снизу опоры 3 имеется захватный участок 5 для вытаскивания сборного контейнера 2.
Устройство 1 для приготовления заварных напитков также содержит заварочную камеру 6, размещенную рядом с желобом 7 для установки капсул.
Как показано на фиг. 2, желоб 7 для установки капсул расположен между заварочной камерой 6 и приводным устройством 8. Заварочная камера 6 выполнена с возможностью перемещения относительно желоба для установки посредством приводного устройства 8. Для этого предусмотрен электродвигатель 80, приводящий в движение шпиндель 81 посредством передаточного механизма, при этом на шпинделе имеется шпиндельная гайка 82, установленная без возможности поворота.
Вращение шпинделя 81 приводит к линейному смещению плеч 83, соединенных со шпиндельной гайкой 82. Плечи 83 охватывают заварочную камеру 6 на противоположных сторонах и направляются на линейных направляющих 85. Направляющая 85 может быть выполнена, например, в виде канавки или рельса. Таким образом, заварочная камера выполнена с возможностью линейного перемещения.
Устройство 1 для приготовления заварных напитков дополнительно содержит резервуар 9 для свежей воды (показан схематически), который может быть выполнен съемным. Резервуар 9 оснащен насосом 10, посредством которого снабжается нагревающее устройство в виде бойлера. От нагревающего устройства 11 к подводящей линии 13, расположенной сверху заварочной камеры 6 проходит канал 12, показанный на фиг. 2 только частично. Также, между подводящей линией 13 и резервуаром 9 может быть опционально предусмотрен фильтр.
На фиг. 3 устройство 1 показано подробно. Над желобом 7 для установки размещена капсула 15 чашеобразной формы, имеющая на одной из сторон отверстие, закрытое сеткой 31. Сетка закреплена на кромке 16, которая является ассиметричной и имеет на одной стороне выступающий участок 17, служащий зоной захвата. Благодаря наличию на основании капсулы 15 направляющих средств, которые также являются ассиметричными, указанную капсулу вставляют в заданном положении и в заданной ориентации в желоб 7 для установки, имеющий соответствующую выемку с направляющими средствами для установки капсулы 15. На стороне противоположной отверстию капсула имеет основание 18, на котором нанесена маркировка для идентификации капсулы 15. Указанная маркировка может представлять собой цветную кодировку, оптическую кодировку, электромагнитную кодировку или любую другую, предназначенную для идентификации конкретного типа капсулы в заданном положении. Путем считывания кода капсулы 15 на аппарате, посредством контроллера могут быть заданы объем горячей воды для заварочной камеры 6, температура и время заваривания. Также с помощью такого кода могут управлять и другими параметрами.
Для осуществления процесса заваривания сначала вставляют капсулу 15 в желоб 7 для установки, как показано на фиг. 4. Капсула скользит вниз до тех пор, пока не расположится в боковом отверстии 20 заварочной камеры 6. Для этого на внешней стороне заварочной камеры 6 предусмотрены держатели 19, предотвращающие скольжение капсулы 15 вниз после достижения ею положения, показанного на фиг. 5. На фиг. 5 показано положение заваривания, в которое перемещается заварочная камера 6 после установки капсулы 15. С этой целью шпиндель 81 приводится во вращение электродвигателем 80 для обеспечения перемещения плеч 83 вдоль направляющей 85, на фиг. 5 влево, и для того, чтобы, таким образом, прижать уплотнение, примыкающее к отверстию 20 в заварочной камере 6 к кромке 16 капсулы 15 и обеспечить герметизацию. Таким образом, капсула 15 и внутреннее пространство 21 заварочной камеры образуют узел, в котором внутреннее пространство 21 заварочной камеры 6 и внутренняя часть капсулы 15 отделены друг от друга сеткой 31. Внутреннее пространство 21 заварочной камеры 6 в несколько раз больше внутреннего пространства капсулы 15, например, больше в 4 раза, так, что завариваемый напиток в основном находится в заварочной камере 6 и только небольшая часть - в капсуле 15, что упрощает выдачу завариваемого напитка.
В положении заваривания, в заварочную камеру 6 по подводящей линии 13 из нагревающего устройства 11 вводят горячую воду, для чего на конце подводящей линии 13 имеется сопло 14, наконечник которого выступает во внутреннее пространство 21 заварочной камеры 6. На нижнем конце заварочной камеры 6 имеется выходное отверстие 22, соединенное каналом 24 с клапаном 23. Введенная горячая вода накапливается в заварочной камере 6 при закрытии клапана 23 и поднимается выше выходного отверстия 22, достигая материала, содержащегося в капсуле 15 для заваривания напитка, в частности чая. Приготовление заварного напитка может быть индивидуально отрегулировано посредством контроллера путем предварительного прочтения кода на капсуле 15 считывающим устройством 35, например, зеленый чай может быть приготовлен иначе, чем черный чай, фруктовый чай или любой другой заварной или настаиваемый напиток. Кроме того, посредством считывания кода можно запускать программу обслуживания или очистки.
Клапан 23 может быть открыт после процесса заваривания так, что заварной напиток течет из заварочной камеры 6 через выходное отверстие 22 и канал 24 в подающий носик 25, из которого он вводится в емкость 4. Между подающим носиком 25 и емкостью 4 имеется проход или отверстие так, что горячий напиток может беспрепятственно течь в емкость 4. После приготовления заварного напитка клапан 23 может быть снова закрыт.
После процесса заваривания заварочная камера 6 может быть перемещена посредством приводного устройства 8 в соответствии со стрелкой, показанной на фиг. 6 так, что капсула 15 выходит из положения фиксации, в котором она примыкает к боковому отверстию 20 на заварочной камере 6 и падает в направлении вниз. Капсула 15 падает в сборный контейнер 2 и на сетку 29 или решетку, размещенную над сборным резервуаром 28. Смещение заварочной камеры 6 приводит также к одновременному смещению канала 24 и подающего носика 25, который теперь более не размещен над проходом 26, но находится над направляющим элементом 27. Теперь может быть выполнена промывка заварочной камеры 6, для которой горячую воду вводят из нагревающего устройства 11 посредством сопла 14 в заварочную камеру 6 так, что горячая вода может удалять остатки заварочного процесса. Горячая вода может частично попасть через отверстие 20 непосредственно в сборный контейнер 2, или посредством выходного отверстия 22 и канала 24 в подающий носик 25. Помывочная вода затем попадает в сборный резервуар 28 сборного контейнера 2 посредством направляющего элемента 27. Направляющий элемент может быть выполнен не только в виде наклонной поверхности, но также в виде канала или канавки.
Если после удаления емкости 4 через проход 26 поступает малое количество жидкости, эта жидкость может быть собрана во втором сборном резервуаре 30 или влагосборном поддоне, размещенном под сеткой 31. Сборный контейнер 2 может быть удален из корпуса аппарата 1 как единый элемент так, что оба сборных резервуара 28 и 30 на сборном контейнере могут быть опорожнены. Кроме того, сборный контейнер 2 над сеткой 29 является съемным, так, что использованные капсулы 15 могут также быть легко удалены.
На фиг. 7 подробно показана заварочная камера 6. На верхней стороне заварочной камеры размещено сопло 14, посредством которого вводят горячую воду для выполнения процесса заваривания или очистки. Для этого сопло 14 содержит несколько распределенных по окружности отверстий 40, через которые горячая вода может быть введена в заварочную камеру 6. Таким образом, на боковых стенках заварочной камеры 6 образуется жидкостная пленка, которая, с одной стороны, может быть использована для промывки, а с другой стороны для процесса заваривания. Также, снизу сопла 14 имеется отверстие 41 через которое может вводиться горячая вода, например, в случае необходимости долива воды в ходе процесса заварки. Отверстия 40 и 41 могут также быть выполнены с возможностью опционального открытия или закрытия посредством клапанов. Альтернативно, отверстие 41 может быть также направлено не перпендикулярно вниз, а в сторону капсулы.
Заварочная камера 6 является, по существу, сферической и имеет в верхней зоне параболический участок, на котором имеется сопло 14.
Заварочная камера 6 содержит держатели 84 или штифты, размещенные на ее наружной стороне, установленные в направляющей 85.
Объем, который может вмещать заварочная камера 6, составляет от 0,1 л. до 1 л., в частности от 0,15 л. до 0,7 л., в зависимости от количества порций завариваемого напитка, которые необходимо приготовить за один раз.
Кроме того, как показано на фиг. 7 и 8, желоб 7 для установки имеет поверхность 70 на стороне основания 18 капсулы 15, от которой выступают первая направляющая планка 71 и вторая направляющая планка 72. Направляющие планки 71 и 72 имеют разную ширины и расположены не симметрично по отношению к центральной плоскости капсулы 15 так, что капсула 15 может быть вставлена желоб 7 для установки только в заданном положении.
На высоте бокового отверстия 20 смежно с основанием 18 капсулы 15 предусмотрена зона 33 основания с канавками для размещения направляющих планок 71 и 72, на которую опирается капсула 15 после установки, когда капсула 15 лежит на средстве 19 позиционирования. Таким образом, предотвращено возможное падение капсулы 15 в желоб 7 для установки в положении установки и в положении заваривания. Когда заварочную камеру 6 перемещают после процесса заваривания и отводят от желоба 7 для установки, капсула может упасть вниз в сборный контейнер 2 под действием гравитации. Также может произойти соединение кромки 16 капсулы 15 с кольцевым уплотнением 32 на заварочной камере 6 и их совместное перемещение с заварочной камерой 6. Для гарантированного отсоединения капсулы 15, на пути перемещения капсулы 15 может быть установлен упор, например, выступающий вверх участок 17, так что капсула 15 выходит из заварочной камеры 6 после перемещения на определенное расстояние и, таким образом, гарантировано, что капсула 15 упадет в сборный контейнер 2.
Электрическое приводное устройство 8 обеспечивает автоматическое извлечение капсулы 15. Таким образом, после каждого процесса заваривания может быть инициирован процесс промывки, предотвращая тем самым загрязнение поверхности заварочной камеры 6, выходного отверстия 22 и канала 24. Промывка может осуществляться автоматически, например, в течение 30 секунд после процесса заваривания, при этом отсутствует необходимость в том, чтобы запуск промывки осуществлялся пользователем.
Помимо приводного устройства 8 со шпинделем 81 могут также применяться другие приводные устройств, которые линейно перемещают или также поворачивают камеру 6. Заварочную камеру 6 также могут перемещать вдоль криволинейной направляющей, например, так, чтобы она перемещалась между положением установки, положением заваривания и положением извлечения или промывки.
На фиг. 9 капсула 15 показана на виде в разрезе. Она имеет внутреннее пространство, закрытое сеткой 31 или решеткой. Для сохранения аромата содержимого капсулы в течение длительного времени сетка 31 или решетка могут быть закрыты защитной пленкой, которую полностью или частично удаляют перед установкой в желоб 7 для установки. Предусмотрены по меньшей мере одна светоиспускающая поверхность 46, по меньшей мере одно светоотклоняющее устройство 42 и 43 и по меньшей мере одна светоотдающая поверхность 44, применяемые для системы оптического распознавания. С этой целью на основании 18 сформированы световоды 45. На основании дополнительно сформирован выступающий направляющий профиль 49, взаимодействующий с направляющими планками 71 и 72. В показанном варианте осуществления имеются четыре светоотдающих поверхности 44, на которых сответствующий фотоприемник обнаруживает или не обнаруживает световое излучение. Это приводит к наличию четырех типов кодирования на основании 18 капсулы 15 так, что обеспечена возможность распознавания капсул 16-ти различных типов. Очевидно, что количество светоотдающих поверхностей 44 и фотоприемников 36 может варьироваться. Также возможно располагать источники света и световые датчики другим образом так, чтобы светоотдающие поверхности 44 стали светоиспускающими поверхностями, а центральная светоиспускающая поверхность 46 стала светоотдающей поверхностью.
На фиг. 10 показан вариант осуществления капсулы 15', модифицированный по сравнению с вариантом осуществления, показанным на фиг. 9. Капсула 15' имеет четыре светоотдающие поверхности 44' и одну светоиспускающую поверхность 46' на основании, каждая из которых защищена путем размещения в чашеобразном корпусе. Светоотдающие и светоиспускающие поверхности 44' и 46', ориентированные параллельно поверхности основания 18, защищены посредством выступающего вниз кольца. Кроме того, к верхней кромке 16 капсулы 15' прикреплена сетка 31'.
В проиллюстрированном варианте осуществления заварочная камера 6 выполнена с одной стенкой, изготовленной, например, из пластика, металла или стекла. С целью повышения теплоустойчивости также можно изолировать заварочную камеру 6, например, посредством кожуха, выполненного из изолирующего материала или путем изготовления капсулы с двойной стенкой. В этом случае завариваемый напиток может также сохранять достаточно равномерную температуру даже в случае длительного процесса заваривания, например, более 5-ти минут.
Перечень номеров позиций
1 Устройство
2 Сборный контейнер
3 Опора
4 Емкость
5 Захватный участок
6 Заварочная камера
7 Желоб для установки
8 Приводное устройство
9 Резервуар
10 Насос
11 Нагревающее устройство
12 Канал
13 Подводящая линия
14 Сопло
15 Капсула
16 Кромка
17 Участок
18 Основание
19 Держатель
20 Отверстие
21 Внутреннее пространство
22 Выходное отверстие
23 Клапан
24 Канал
25 Подающий носик
26 Проход
27 Направляющий элемент
28 Сборный резервуар
29 Сетка
30 Сборный резервуар
31 Сетка
32 Уплотнение
33 Выступ
35 Считывающее устройство
40 Отверстие
41 Отверстие
42 Светоотклоняющее устройство
43 Светоотклоняющее устройство
44 Светоиспускающая поверхность
45 Световод
46 Светоотдающая поверхность
49 Направляющий профиль
50 Корпус
70 Поверхность
71 Направляющая планка
72 Направляющая планка
80 Электродвигатель
81 Шпиндель
82 Шпиндельная гайка
83 Плечо
84 Держатель
85 Направляющая