ЗАВАРОЧНЫЙ БЛОК ДЛЯ КОФЕМАШИНЫ И КОФЕМАШИНА
BREWING UNIT FOR COFFEE MACHINE AND COFFEE MACHINE

Настоящее изобретение относится к заварочному блоку для кофемашины и кофемашине.
Известные кофемашины, содержат множество компонентов, взаимодействующих автоматически или автоматизировано так, чтобы можно было получить свежезаваренные горячие напитки, в основном кофе или кофейные смешанные напитки, с минимизированным взаимодействием пользователя.
С этой целью известные кофемашины,, как правило, имеют так называемый заварочный блок, который, в свою очередь, имеет заварочную камеру, которая может быть заполнена молотым продуктом, как правило порошком молотого кофе. После заполнения молотым продуктом части такого заварочного блока могут быть повернуты таким образом, чтобы засыпанный молотый продукт спрессовывался и посредством введения воды для заварки был смешан с этой водой так, чтобы на выпускной стороне из заварочного блока мог быть получен заваренный горячий напиток. В основном, за этой операцией следует автоматическое выталкивание спрессованного молотого продукта (кофейной гущи) посредством движения дополнительных частей заварочного блока.
Существующие кофемашины теперь также отличаются тем, что они также имеют мельницу, которая со стороны впускного отверстия может быть заполнена немолотыми, обжаренными кофейными зернами и которая, для обеспечения горячего кофейного напитка, со стороны выпускного отверстия может подавать молотый продукт с желаемой степенью помола, полученной посредством размола кофейных зерен, и в требуемом количестве в заварочный блок, более точно в заварочную камеру заварочного блока. Для этого заварочный цилиндр, например, имеющий заварочную камеру, может быть повернут в пределах заварочного блока для выполнения процедуры заполнения таким образом, чтобы отверстие заварочной камеры было расположено под выпускным отверстием мельницы так, чтобы порошок молотого кофе мог падать из выпускного отверстия мельницы через отверстие (в представленном ниже описании «заполняющее отверстие») в заварочную камеру заварочного блока.
Например, из ЕР 0559620 А1 известен заварочный блок для кофемашины, который содержит поворотный заварочный цилиндр вышеупомянутого типа, причем для заполнения заварочной камеры кофейным порошком заварочный цилиндр может быть повернут в положение, в котором заполняющее отверстие заварочного блока расположено под выпускным отверстием измельчающей воронки, которая служит для приема молотого продукта (кофейный порошок), полученного посредством мельницы, так, чтобы молотый продукт мог высыпаться из выпускного отверстия измельчающей воронки через заполняющее отверстие.
Из-за электризации молотого продукта во время процедуры размола, а также вследствие других возможных вмешивающихся эффектов, в традиционных заварочных блоках, например в случае заварочного блока, известного из ЕР 0559620 А1 или ЕР 2229848 А1, на настоящее время прослеживается нежелательный эффект, заключающийся в том, что в течение процесса заполнения некоторые отдельные частицы порошка молотого продукта не высыпаются через заполняющее отверстие заварочной камеры и в заварочную камеру, а в результате электростатического заряда рассеиваются по верхней стороне заварочного блока. В частности, после заполнения заварочной камеры большим количеством порошка, например, с максимальной вместимостью порошка, происходит нежелательно большая дисперсия отдельных частиц порошка на верхней стороне заварочного блока.
Из-за теплой и влажной окружающей среды такое депонирование частиц порошка на верхней стороне заварочного блока приводит к гигиеническим проблемам в этих местах заварочного блока при раздаче кофе.
В DE 1903859 А1 раскрыта машина для приготовления кофейных настоев, которая содержит подвижную плиту 11, которая имеет сквозное отверстие 20 для приема определенного количества свежего кофейного порошка для приготовления кофейного настоя, и может быть перемещена таким образом, чтобы она могла быть переведена в два различных положения. В первом положении плита 11 переведена в «заполняющее положение», в котором на ее верхней стороне отверстие 20 расположено напротив устройства подачи для свежих доз кофейного порошка. Это устройство подачи для кофейного порошка содержит в частности втулку 21, которая расположена над плитой 11 и по существу проходит вертикально вверх, и дозирующую воронку 25, нижний конец которой выступает сверху по части ее длины во внутреннюю часть втулки 21 так, чтобы между внешней стороной дозирующей воронки 25 и внутренней стороной втулки 21 было промежуточное пространство. Через дозирующую воронку 25 и втулку 21 кофейный порошок может быть засыпан в отверстие 20 плиты 11, если плита 11 находится в первом положении. На своем верхнем конце втулка 21 имеет асимметрично расширенную секцию 24, которая действует как скользящая поверхность для кофейного порошка, который может подаваться из дозирующей воронки 25. Эта расширенная секция 24 втулки обеспечивает, что в верхней области втулки 25 доступно достаточное пространство так, что, с одной стороны, нижний конец дозирующей втулки 25 может выступать по части ее длины сверху во внутреннюю часть втулки 21 и также что существует достаточно пространства рядом с дозирующей воронкой 25 для прохождения плунжера 26 рядом с дозирующей воронкой 25 сверху через втулку 21 в продольном направлении втулки 25 и тем самым сжимать определенное количество кофейного порошка, который засыпан во втулку 21, в отверстии 20 в вертикальном направлении в предварительно спрессованную таблетку 45 свежего кофейного порошка. Если плита 11 переведена во второе положение, отверстие 20 расположено в положении, в котором верхняя сторона отверстия 20 находится непосредственно под плунжером 32 фильтра, который может быть перемещен в вертикальном направлении и который, среди прочего, содержит трубопровод 35 для подвода горячей воды, и нижняя сторона отверстия 20 находится непосредственно над плунжером 31 фильтра, который может быть перемещен в вертикальном направлении и который, среди прочего, содержит трубопровод 135 для удаления кофейного напитка (кофейного настоя). Если плита 11 находится во втором положении и также была уже заполнена спрессованными кофейным порошком (в форме таблетки 45), плунжер 31 фильтра и плунжер 32 фильтра могли быть прижаты вертикально к плите 11 так, чтобы отверстие 20, вместе с плунжерами 31 и 32 фильтра, формировало «заварочную камеру», которая ограничена сверху перфорированным фильтром 33 и снизу перфорированным фильтром 133. В этой ситуации горячая вода, таким образом, может быть введена в отверстие 20 сверху через трубопровод 35 и перфорированный фильтр 33 для заваривания свежего кофейного порошка (таблетки 45), расположенного в отверстии 20. Соответственно, заваренный кофе может вытекать вниз через перфорированный фильтр 133 и трубопровод 135. После окончания производства напитка из заваренного кофе указанным выше способом плита 11 может быть возвращена в первое положение. После смешивания с горячей водой предварительно спрессованная таблетка 45 образует «вымытую таблетку 43», которая содержит поглощенную воду и образует относительно компактную и твердую массу, которая заполняет отверстие 20 и изначально крепко удерживается в отверстии 20. Если, после производства напитка из заваренного кофе, плита 11 переместится обратно в первое положение, отверстие 20 соответственно заполнится вымытой таблеткой 43, которая закроет отверстие 20. Для производства дальнейшего напитка из заваренного кофе, в этом первом положении плиты 11, свободный кофейный порошок может быть снова засыпан во втулку 21 через дозирующую воронку 25. Таким образом засыпанный свежий кофейный порошок затем собирается на вымытой таблетке 43, расположенной в отверстии 20. Засыпанный свежий порошок затем может быть спрессован вниз плунжером 25. При этом вымытая таблетка 43 перемещается вниз из отверстия 20, и в отверстии образуется новая спрессованная таблетка 45 из свежего порошка, которая заполняет отверстие 20 и на нижней стороне ограничена вымытой таблеткой 43, ранее перемещенной из отверстия 20.
Машина, раскрытая в DE 1903859 А1, среди прочего, имеет недостаток, состоящий в том, что по меньшей мере часть свежего кофейного порошка, засыпанного дозирующей воронкой во втулку 21 для заполнения отверстия 20, прилипает к внутренней стенке втулки 21, в частности в области расширенной секции 24 втулки 21, и в течение наполнения кофейным порошком втулка 21 может становиться наэлектризованной (это вызвано электризацией подаваемого кофейного порошка). В связи с повторным приготовлением кофейных настоев часть порошка, прилипшего к втулке 21, может войти в контакт с влагой (особенно в форме водяного пара, который, после приготовления кофейного настоя, может выходить из вымытой таблетки 43 и конденсироваться на внутренней стенке втулки 21), и в результате этого влага объединяется для образования массы, которая крепко прилипает к внутренней стенке втулки 21, особенно в области расширенной секции 24. Это приводит в результате к тому, что особенно в области расширенной секции 24 втулки 21 скапливается все больше кофейного порошка, который крепко прилипает к внутренней стенке втулки 21. Таким образом, после нескольких приготовлений кофейных настоев возникает риск закупоривания втулки 21 и, следовательно, предотвращения подачи кофейного порошка из дозирующего конуса 25. Электризация втулки 21 посредством порошка, прилипающего к внутренней стенке втулки 21, также имеет неблагоприятный эффект, состоящий в том, что кофейный порошок, дополнительно подведенный через дозирующую воронку 25, электростатически отталкивается втулкой 25 и вследствие этого электростатического заряда отклоняется таким образом, что он по меньшей мере частично выходит из дозирующей воронки 25 вверх. Последнее приводит к осаждению кофейного порошка снаружи втулки 21 и, таким образом, в результате теплой и влажной окружающей среды при создании кофе, также к гигиеническим проблемам.
Настоящее изобретение, таким образом, основано на задаче предложить заварочный блок для кофемашины, в котором улучшены гигиенические условия.
Эта задача решена посредством заварочного блока согласно признакам независимого пункта 1 формулы изобретения.
Более подробно, задача решается посредством заварочного блока для кофемашины, в которой заварочный блок содержит заварочную камеру, которая может быть заполнена порошком молотого кофе посредством заполняющего устройства, причем заварочная камера имеет заполняющее отверстие для засыпки кофейного порошка в направлении заполнения, причем над заполняющим отверстием расположен выступ, проходящий к наружной стороне заварочной камеры в направлении заполнения, причем заполняющее устройство имеет зону выпуска, которая содержит выпускное отверстие для кофейного порошка и боковую стенку, проходящую вдоль выпускного отверстия и ограничивающую выпускное отверстие, и указанный выступ образован стенкой, которая проходит по замкнутой кривой, проходящей вокруг зоны выпуска заполняющего устройства, и имеет внутреннюю периферийную поверхность, которая ограничивает сквозное отверстие, открытое сверху и снизу, выступа и выполнена таким образом, что зона выпуска заполняющего устройства введена в сквозное отверстие выступа, образуя промежуточное пространство между внутренней периферийной поверхностью выступа и боковой стенкой зоны выпуска таким образом, что выступ по существу полностью окружает выпускное отверстие зоны выпуска, и выступ не находится в контакте с боковой стенкой зоны выпуска.
Согласно настоящему изобретению выступ и зона выпуска заполняющего устройства расположены относительно друг друга таким образом, что кофейный порошок, обеспеченный в заполняющем устройстве, падает из выпускного отверстия зоны выпуска непосредственно через сквозное отверстие выступа и заполняющее отверстие в заварочную камеру без соударения о внутреннюю периферийную поверхность выступа при падении через сквозное отверстие.
Преимущества решения согласно настоящему изобретению очевидны. Над заполняющим отверстием заварочной камеры обеспечен выступ, который, в связи с подходящим поворотным положением заполнения заварочного цилиндра заварочного блока, проходит в направлении заполнения, т.е., как правило, в направлении зоны выпуска измельчающей воронки, которая служит заполняющим устройством.
Настоящее изобретение основано на наблюдении, что порошок молотого кофе, обеспеченный в заполняющем устройстве для заполнения заварочной камеры заварочного блока,, как правило, может быть наэлектризован. Это применимо в частности к свежемолотому кофейному порошку: при размоле кофейных зерен в традиционной мельнице зачастую создается молотый продукт из измельченных частиц (кофейный порошок или порошковые частицы), который может становиться относительно сильно электризованным, причем электростатический заряд отдельных частиц может зависеть от деталей конструкции мельницы (например, материал мелющих элементов, используемых для измельчения кофейных зерен) и/или особенностей процесса размола (например, скорость, с которой мелющие элементы, предназначенные для измельчения кофейных зерен, движутся относительно кофейных зерен). При заполнении заварочной камеры кофейным порошком эта электризация молотого продукта может влиять на движение отдельных частиц молотых продуктов на их пути от выпускного отверстия заполняющего устройства в заварочную камеру. Здесь, несколько эффектов могут играть различную роль и по-разному влиять на отдельные частицы молотого продукта. С одной стороны, молотый продукт может вызывать электризацию отдельных областей заварочного блока, причем электризованные области заварочного блока, в свою очередь, влияют на движение электризованных частиц молотого продукта, выходящих из заполняющего устройства через выпускное отверстие. Таким образом, в течение заполнения заварочной камеры накапливается все больше молотого продукта, состоящего из электризованных частиц. Соответственно, при заполнении заварочной камеры заданным количеством кофейного порошка происходит взаимодействие между электризованным кофейным порошком, который в конкретный момент времени в течение заполнения уже находится в заварочной камере, и электризованным кофейным порошком, который должен быть подведен из выпускного отверстия заполняющего устройства заварочной камеры в более поздний момент времени. Это взаимодействие определяется в частности посредством электростатического отталкивания частиц, имеющих одинаковый электростатический заряд. Это взаимодействие может быть особенно ярко выражение если заварочная камера уже по меньшей мере частично заполнена (наэлектризованным) кофейным порошком. Последний может привести к тому, что при некоторых условиях вследствие электростатического отталкивания другим электризованным кофейным порошком, уже присутствующим в заварочной камере, (наэлектризованный) кофейный порошок, падающий из выпускного отверстия, попадет не в заварочную камеру, а на наружную сторону заварочной камеры и может, таким образом, способствовать загрязнению заварочного блока.
Если кофейный порошок обеспечен в заполняющем устройстве, которое наэлектризовано, то это, как правило, имеет эффект, состоящий в том, что зона выпуска заполняющего устройства и, в частности, боковые стенки заполняющего устройства, ограничивающие выпускное отверстие заполняющего устройства, могут становиться относительно сильно наэлектризованными.
В отличие от заварочных блоков, известных из предшествующего уровня техники, сейчас предусмотрено, что эта зона выпуска заполняющего устройства, и, как правило, по этой причине зона выпуска измельчающей воронки находится ниже мельницы, вводится в область выступа, а именно, таким образом, чтобы между выступом, проходящим в направлении заполнения, и боковой стенкой зоны выпуска было образовано промежуточное пространство и выступ не входил в контакт с боковой стенкой зоны выпуска. При этих условиях - если получен наэлектризованный кофейный порошок - боковая стенка зоны выпуска заполняющего устройства может быть наэлектризована, но при этом не приводя к электризации выступа.
Поскольку выступ и выпускное отверстие расположены относительно друг друга таким образом, что кофейный порошок, обеспеченный в заполняющем устройстве, падает из выпускного отверстия зоны выпуска непосредственно через сквозное отверстие выступа и заполняющее отверстие в заварочную камеру без соударения о внутреннюю периферийную поверхность выступа при наполнении через сквозное отверстие, то также достигается, что кофейный порошок, выходящий из выпускного отверстия, достигает заварочной камеры через сквозное отверстие выступа без вхождения в контакт со стенкой выступа и без скольжения по внутренней периферийной поверхности выступа. С одной стороны, это означает, что кофейный порошок, падающий через сквозное отверстие, не может непосредственно наэлектризовать выступ. Кроме того, предотвращается непосредственное прилипание кофейного порошка, падающего через сквозное отверстие, в сквозном отверстии выступа или к внутренней периферийной поверхности выступа.
Конфигурация выступа также подразумевает, что в течение заполнения заварочной камеры заданным количеством кофейного порошка нежелательные воздействия от взаимодействия между наэлектризованным кофейным порошком, уже присутствующим в заварочной камере в конкретный момент времени в течение заполнения, и наэлектризованным кофейным порошком, который будет подан в более поздний момент времени из выпускного отверстия заполняющего устройства к заварочной камере, существенно снижаются, в частности если заварочная камера уже частично заполнена наэлектризованным кофейным порошком. Если, при уже по меньшей мере частично заполненной заварочной камере наэлектризованным кофейным порошком, через выпускное отверстие заполняющего устройства добавляется дополнительный кофейный порошок, то это приводить к тому, что посредством электростатического отталкивания, возникающего между различными частицами порошка, по меньшей мере некоторые частицы порошка, засыпанные в заварочную камеру, выталкиваются из заварочной камеры и, таким образом, принудительно выходят из заварочной камеры через заполняющее отверстие заварочной камеры. Однако частицы порошка, которые выходят из заварочной камеры таким образом, в целом сталкиваются с выступом или с зоной выпуска заполняющего устройства и падают назад в заварочную камеру. Выступ по существу способствует фактическому попаданию частиц порошка в заварочную камеру в течение заполнения заварочной камеры (а не наружную сторону заварочной камеры), даже если кофейный порошок относительно сильно наэлектризован. Посредством этого формирование отложений кофейного порошка снаружи заварочной камеры, которое могло бы представлять собой проблему с гигиенической точки зрения, эффективно снижено или полностью подавлено.
Таким образом, после размола, возможно наэлектризованный молотый продукт не притягивается за счет электростатических сил верхней стороной заварочного блока, т.е. особенно при больших количествах молотого продукта заряженные продукты не рассеиваются неконтролируемым способом к концу процедуры заполнения. Скорее выступ в большой степени предотвращает наложение частиц порошка на верхнюю сторону заварочного блока.
В связи с этим формирование промежуточного пространства между выступом и боковой стенкой зон выпуска также является существенным фактом по другой причине. А именно, было доказано, что посредством обеспечения такого промежуточного пространства между выступом и боковой стенкой зоны выпуска эффект заварочного блока согласно настоящему изобретению улучается в том, что дополнительно уменьшаются осаждения молотого продукта (кофейный порошок).
С одной стороны, промежуточное пространство служит для наведения турбулентности, происходящей в течение засыпки молотого продукта, таким образом, чтобы лишь несколько или ни одного осаждения не было образовано на верхней стороне заварочного блока. В частности, в этом отношении промежуточное пространство также служит для отведения воздуха в течение процедуры заполнения.
Если, после законченной процедуры заваривания, заварочный цилиндр заварочного блока повернут назад в положение заполнения так, чтобы заполняющее отверстие заварочной камеры было снова на уровне с выступом, то также должны быть выпущены влажные, теплые пары, которые в случае переполнения также могли бы привести к неблагоприятному формированию отложения (с наружной стороны заварочной камеры, в сквозном отверстии выступа, например). Промежуточное пространство поэтому также имеет функцию удаления этих влажных, теплых паров.
Особенно в случае симметричной конструкции зоны выпуска и выступа, особенно предпочтительно в случае дополнительного формирования этих частей, промежуточное пространство, связанное с внутренней периферийной поверхностью, имеет равный размер во всех местах. Другими словами: в промежуточном пространстве зона выпуска расположена на одинаковом расстоянии от выступа.
В одном варианте реализации настоящего изобретения предусмотрено, например, что заполняющее устройство имеет по меньшей мере одну измельчающую воронку, в нижнем конце которой образована зона выпуска. Зона выпуска имеет поперечное сечение отверстия, которое меньше, чем поперечное сечение отверстия выступа (т.е. поперечное сечение сквозного отверстия выступа), а именно, таким образом, чтобы в промежуточном пространстве зона выпуска была расположена на расстоянии от 1 мм до 20 мм от выступа. Этот диапазон следует понимать в том смысле, что промежуточное пространство, относящееся к внутренней периферийной поверхности выступа, имеет по существу равное расстояние, причем это расстояние находится в диапазоне между 1 мм и 20 мм, в зависимости от соответствующих условий использования. Было обнаружено, что в этом диапазоне расстояний достигаются благоприятные эффекты, состоящие в том, что эффективно предотвращается образование нежелательных отложений.
Согласно дальнейшему аспекту настоящего изобретения предусматривается, что выступ выполнен за одно целое с заварочным блоком. Это имеет конкретное преимущество в том, что вследствие полученной таким образом устойчивости, выступ очень прочный.
В качестве альтернативы выступ также может быть выполнен с возможностью отсоединения от заварочного блока. Это подходит, в частности, для оборудования выступом существующих заварочных блоков. Для этого на выступе обеспечен винт, защелка или устройство типа зажима для дополнительно оснащения заварочного блока выступом. Предпочтительно в этом случае дополнительный винт, защелка или устройство типа зажим обеспечены на заварочном блоке. Такая конфигурация в результате приводит к особенно хорошей эксплуатационной гибкости.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предусмотрено, что выступ образован из стенки (в представленном ниже описании также называемая «порошковым буртиком»), которая проходит вдоль замкнутой кривой, проходящей вокруг зоны выпуска заполняющего устройства, и имеет закрытую внутреннюю периферийную поверхность. Этот выступ, например, может быть цилиндрическим по конструкции и иметь закрытую внутреннюю периферийную поверхность. В этом случае выступ проходит с по существу круглым поперечным сечением от заполняющего отверстия заварочной камеры в направлении заполнения, т.е. в направлении зоны выпуска заполняющего устройства. Такая цилиндрическая или трубчатая форма обеспечивает особенно простую конструкцию. Однако поперечное сечение выступа и/или поперечное сечение внутренней периферийной поверхности выступа может иметь любую другую (не круглую) форму.
Внутренняя периферийная поверхность выступа может иметь высокоглянцевую поверхность или может быть по меньшей мере частично выполнена в виде высокоглянцевой поверхности. В этом случае внутренняя периферийная поверхность особенно гладкая и тем самым имеет преимущество, состоящее в том, что образование отложений кофейного порошка на внутренней периферийной поверхности в значительной степени может быть предотвращено.
Согласно дальнейшему аспекту настоящего изобретения предусматривается, что выступ образован стенкой, которая имеет верхний конец и высоту стенки между 5 мм и 50 мм. Особенно в сочетании с вышеупомянутым предпочтительным диапазоном промежуточного пространства, такой выступ с такой высотой стенки обеспечивает надежные результаты предотвращения нежелательных отложений.
В связи с этим может быть предусмотрено, что толщина стенок выступа (толщина стенок порошкового буртика) находится в диапазоне от 0,5 мм до 3 мм. Посредством этого, при минимальном использовании материала, достигается особенно надежный эффект относительно предотвращения отложений.
Для предотвращения образования отложений кофейного порошка на верхнем конце выступа, или для уменьшения его в максимально возможной степени, предпочтительно, если толщина стенки, образующей выступ, как можно меньше. Эффективное предупреждение или сокращение отложений на верхнем конце выступа уже достигается, если у его верхнего конца стенка, образующая выступ - по меньшей мере в секции стенки, проходящей по высоте 0,5 к 5 мм относительно верхнего конца стенки - имеет толщину стенки от 0,5 мм до 1 мм.
Конструкция зоны выпуска заполняющего устройства также влияет на то, попадает ли кофейный порошок в заварочную камеру в течение заполнения или отклоняется при падении, например, вследствие электростатического притяжения между наэлектризованными частицами кофейного порошка и зоной выпуска заполняющего устройства, и, в конечном счете, осаждается с наружной стороны заварочной камеры. Для достижения максимально точного попадания кофейного порошка в заварочную камеру предпочтительно, чтобы выпускное отверстие для кофейного порошка было ограничено окружающей стенкой (например, боковая стенка зоны выпуска), которая по меньшей мере в области выпускного отверстия имеет максимально маленькую толщину стенки. Это значительно снижает эффект электростатического притяжения между наэлектризованными частицами кофейного порошка и зоной выпуска заполняющего устройства.
В связи с этим целесообразно, например, если выпускное отверстие зоны выпуска расположено на нижнем конце боковой стенки зоны выпуска, причем у своего нижнего конца эта боковая стенка - по меньшей мере в секции боковой стенки, проходящей по высоте 0,5-5 мм относительно нижнего конца боковой стенки - имеют толщину стенки, равную от 0,5 мм до 1 мм.
Согласно дальнейшему аспекту настоящего изобретения заполняющее устройство также имеет по меньшей мере одно направляющее устройство. В частности, это направляющее устройство имеет форму направляющей пластины, причем это направляющее устройство выполнено с возможностью пассивного перемещения засыпаемого кофейного порошка к заполняющему отверстию заварочной камеры. Такая направляющая пластина, которая предпочтительно прикреплена непосредственно у выпускного отверстия мельницы и предпочтительно частично или полностью охватывает канал выпускного отверстия мельницы, имеет преимущество в том, что при выходе из выпускного канала мельницы заряженные частицы молотого продукта, т.е. заряженные частицы порошка и тому подобное, также ударяются о направляющую пластину, т.е. отскакивают от этого направляющего устройства, и направляются к заварочной камере.
Согласно дальнейшему аспекту настоящего изобретения предусматривается, что зона выпуска заполняющего устройства введена до заданной глубины в область выступа. При этом зона выпуска заполняющего устройства вводится в сквозное отверстие выступа на глубину проникновения, которая - относительно верхнего конца стенки - составляет по меньшей мере 1 мм и не больше, чем высота стенки. Предпочтительно глубина проникновения составляет от 1 мм до 20 мм.
Термин «область выступа» в контексте настоящего описания означает, что, например, в случае цилиндрической конструкции выступа эта область начинается у проникновения воображаемой крышки выступа, опирающейся на кромку выступа. В таком случае глубина проникновения определяется так, чтобы указать расстояние между этой областью воображаемой крышки и выпускным отверстием заполняющего устройства, т.е. расстояние до выпускного отверстия измельчающей воронки или тому подобного.
В кофемашине это положение, в котором зона выпуска измельчающей воронки введена предпочтительно от 1 мм до 20 мм в область выступа, может быть гарантировано неподвижным расположением заварочного блока относительно мельницы.
Как раз такая небольшая глубина проникновения, с помощью технического решения согласно настоящему изобретению, обеспечивает возможность эффективного снижения или полностью предотвращения формирования отложений при заполнении заварочной камеры заварочного блока.
Согласно дальнейшему аспекту настоящего изобретения предусматривается выполнение кофемашины по меньшей мере одной мельницей и одним заварочным блоком в соответствии с настоящим изобретением. Заварочный блок имеет поворотный заварочный цилиндр, в пределах которого образована заварочная камера. Кроме того, на выступе обеспечено устройство снятия верхнего слоя, которое выполнено с возможностью снятия избыточного порошка молотого кофе в течение движения заварочного цилиндра.
Это дополнительное устройство снятия верхнего слоя сделано из мягкого материала, например, резинового материала или силикона, или подобного. Предпочтительно оно обеспечено на выступе, более точно на нижней кромке выступа, вдоль которой перемещается заварочный цилиндр.
При повороте заварочного цилиндра, например, при повороте в положение заполнения или из положения заполнения в положение заваривания или подобное, устройство снятия верхнего слоя служит для удаления возможных отложений на верхней стороне заварочного цилиндра. Таким образом, формирование нежелательных отложений может быть дополнительно уменьшено.
Еще в одном варианте реализации кофемашины движение заварочного цилиндра представляет собой поворачивающееся движение, которое возникает относительно выступа. По сути поворачивающееся движение в существующих кофемашинах в любом случае должно иметь место для перемещения заварочного цилиндра между его положением наполнения и дальнейшими положениями, требуемыми для процесса заваривания, в предпочтительном варианте реализации устройства снятия верхнего слоя избыток порошка молотого кофе снимается автоматически и поэтому особенно простым способом.
В представленном ниже описании примеры варианта реализации решения согласно настоящему изобретению более подробно объяснены при помощи чертежей.
На чертежах:
На фиг. 1 показан перспективный вид сбоку заварочного блока для кофемашины согласно первому варианту реализации настоящего изобретения;
На фиг. 2 показан перспективный вид сбоку заварочного блока, представленного на фиг. 1, в положении заполнения относительно мельницы с заполняющим устройством;
На фиг. 3 показан вид сбоку в поперечном разрезе секции заварочного блока напротив мельницы на фиг. 2;
На фиг. 4 показан вид сбоку в поперечном разрезе заварочного блока согласно настоящему изобретению напротив измельчающей воронки на фиг. 2;
На фиг. 5 показан перспективный вид сбоку, аналогичный изображению на фиг. 1, заявленного заварочного блока согласно второму варианту реализации настоящего изобретения;
На фиг. 6 показан вид сбоку в поперечном разрезе заварочного блока относительно мельницы с заполняющим устройством согласно третьему варианту реализации настоящего изобретения;
На фиг. 7 показана крышка заварочной камеры заварочного блока согласно фиг. 4 со встроенным выступом в поперечном разрезе как на фиг. 4, но в увеличении, и
На фиг. 8 показана измельчающая воронка согласно фиг. 4 в поперечном разрезе как на фиг. 4, но в увеличении.
На фиг. 1 показан перспективный вид сбоку представленного заварочного блока 100 согласно первому варианту реализации настоящего изобретения.
Заварочный блок 100 имеет заварочный цилиндр, окруженный корпусом, и образованную в нем заварочную камеру 150, на верхней стороне которой образовано заполняющее отверстие 151. Как будет объяснено в представленном ниже описании применительно к последующими чертежам, в заварочном блоке, при его надлежащем расположении в кофемашине, заварочный цилиндр может быть размещен относительно мельницы посредством вращательных движений или тому подобного таким образом, чтобы порошок молотого кофе мог быть подведен через заполняющее отверстие 151. Заварочная камера 150, которая закрыта корпусом заварочного блока на фиг. 1, показана лишь пунктирной линией для большей ясности. На изображении фиг. 1 прямая стрелка, обозначенная ссылочным номером 230, указывает на «направление заполнения» заварочной камеры 150, т.е. предполагается, что молотый продукт, падающий в направлении 230 заполнения через заполняющее отверстие 150, достигает заварочной камеры 150.
В соответствии с настоящим изобретением у заполняющего отверстия 151 заварочной камеры 150, точнее над ним, обеспечен выступ 110, который в первом варианте реализации имеет примерно цилиндрическую форму, т.е. указанный выступ имеет по существу круглое поперечное сечение (в плоскости, перпендикулярной направлению 230 заполнения). Как видно, в этом примере выступ 110 выполнен в виде стенки («порошковый буртик»), проходящей по замкнутой (по существу круглой) кривой с замкнутой внутренней периферийной поверхностью.
Начиная с заполняющего отверстия 151 этот выступ 110 проходит от заполняющего отверстия 151 с по существу вертикальной круговой боковой стенкой. В этом примере выступ 110 расположен на секции 105 корпуса заварочного блока 100, которая образует верхнюю крышку (в дальнейшем «верхняя крышка 105») заварочной камеры 150. Как видно, верхняя крышка 105 имеет сквозное отверстие 110', соответствующее заполняющему отверстию 151 (открытое сверху и снизу), причем указанный выступ 110 проходит вдоль кромки этого сквозного отверстия 110'.
Следует отметить, что форма поперечного сечения выступа 110 или форма поперечного сечения сквозного отверстия 110' не является существенной для настоящего изобретения. В качестве альтернативного варианта реализации также можно было бы разработать выступ 110 таким образом, чтобы в плоскости, перпендикулярной направлению 230 заполнения, форма его поперечного сечения произвольно отклонялась от формы, показанной на фиг. 1.
На фиг. 2 в перспективе показан заварочный блок 100 с фиг. 1 в положении заполнения относительно мельницы 10. Мельница 10 имеет сторону 210 подачи для обжаренных кофейных зерен или нечто подобного, которые должны быть перемолоты. Кроме того, мельница также имеет сторону 220 выдачи или раздачи, на которой обеспечена измельчающая воронка 20, служащая в качестве заполняющего устройства, которая имеет отклоняющую пластину 30, служащую в качестве направляющего устройства. Измельчающая воронка 20 имеет конически конусообразную область 21, которая направлена к стороне выпускного отверстия 220 мельницы 220 и обеспечена направляющей пластиной 30.
Как видно на фиг. 2, выпускная секция 22 измельчающей воронки 20 проходит к заполняющему отверстию 151 заварочной камеры 150, т.е. зона 22 выпуска измельчающей воронки 20 проходит в направлении заполнения. Эта выпускная секция 22 открывается в выпускное отверстие 25 измельчающей воронки 20, причем выпускное отверстие 25 имеет поперечное сечение («поперечное сечение отверстия»), которое (относительно его зоны) меньше, чем поперечное сечение отверстия выступа 110. В свою очередь, поперечное сечение отверстия выступа 110 является по существу одинаковым с поперечным сечением отверстия заполняющего отверстия 151 заварочной камеры 150 или меньшим, чем поперечное сечение заполняющего отверстия 151 заварочной камеры 150. Зона 22 выпуска заполняющего устройства 20 имеет боковую стенку 22А, проходящую вдоль выпускного отверстия 25 и ограничивающую выпускное отверстие 22А.
Выступ 110 образован стенкой, которая проходит по замкнутой кривой, простирающейся вокруг зоны 22 выпуска заполняющего устройства 20, и имеет внутреннюю периферийную поверхность 110А, которая ограничивает сквозное отверстие 110'.
Как видно на виде в поперечном разрезе на фиг. 3 и 4, эта выпускная секция 22 измельчающей воронки 20 входит в область выступа 110, а именно, таким образом, что выпускное отверстие 25 измельчающей воронки 20, которым заканчивается эта выпускная секция 22 измельчающей воронки 20, по существу полностью окружено стенкой выступа 110 с образованием промежуточного пространства 200. Промежуточное пространство 200 образовано между внутренней периферийной поверхностью 110A выступа 110 и боковой стенкой 22А зоны 22 выпуска, причем зона 22 выпуска вводится в сквозное отверстие 110' выступа 110 таким образом, что выступ 110 по существу полностью окружает выпускное отверстие 25 выпускной секции 22, и выступ 110 не контактирует с боковой стенкой 22А зоны 22 выпуска.
Как видно, в частности, на фиг. 2 и 3 выступ 110 и зона 22 выпуска заполняющего устройства 20 расположены относительно друг друга таким образом, что кофейный порошок, обеспеченный в заполняющем устройстве 20, падает из выпускного отверстия 25 зоны 22 выпуска непосредственно через сквозное отверстие 110' выступа 110 и заполняющее отверстие 151 в заварочную камеру 150 без соударения о внутреннюю периферийную поверхность 110А выступа 110 при падении через сквозное отверстие 110'. Начиная с выпускного отверстия 25, кофейный порошок, обеспеченный в заполняющем устройстве 20, падает по существу вдоль направления 230 заполнения на расстоянии от внутренней периферийной поверхности 110А выступа 110.
Сам выступ 110 выполнен в форме стенки (порошковый буртик) с высотой стенки Н, равной от 5 мм до 50 мм.
В положении заполнения нижний конец зоны 22 выпуска измельчающей воронки 20, т.е. выпускное отверстие 25 измельчающей воронки 20, вводится во внутреннюю область 110' выступа, окруженную стенкой выступа 110, на глубину проникновения Е, которая, относительно верхнего конца стенки, составляет по меньшей мере 1 мм и не больше, чем высота Н стенки. Глубина проникновения Е предпочтительно равна приблизительно от 1 мм до 20 мм.
В этом примере расстояние между боковой стенкой зоны 22 выпуска и стенкой выступа 110 по существу одинаковое в каждой точке окружности и составляет от 1 мм до 20 мм. Расстояние А в промежуточном пространстве, а также глубина Е проникновения зоны 22 выпуска измельчающей воронки 20 гарантированно обеспечивает формирование, как правило, большого воздушного зазора. В отношении своих размеров этот воздушный зазор является таким, что воздушный поток перемещения, созданный при засыпке молотого продукта в заварочную камеру 150 в результате перемещения воздуха путем засыпки молотого продукта из измельчающей воронки 20 в заварочную камеру 150, быстро и эффективно передается из заварочного блока 100 через воздушный зазор так, чтобы в основном можно было избежать внезапного увеличения давления воздуха в заварочной камере 150. Эта последняя особенность значительно снижает риск, что молотый продукт (кофейный порошок) мог бы выйти из заварочной камеры 150 при засыпании молотого продукта в заварочную камеру 150 так, чтобы эффективно уменьшалось формирование отложений молотого продукта с наружной стороны заварочной камеры 150.
Этот воздушный поток перемещения и связанное завихрение молотого продукта в большей степени происходят в традиционных заварочных блоках, если заварочная камера 150 в заварочном цилиндре 152 должна быть заполнена максимально возможным количеством молотого продукта. Путем обеспечения выступа 110 и его особого расположения и конструкции, в частности посредством обеспечения промежуточного пространства 200, указанное завихрение молотого продукта уменьшается. В результате этого дополнительно уменьшаются нежелательные осадки на верхней стороне заварочного блока.
Для минимизации эффекта электризации соответствующие, предпочтительно наискосок образованные кромки зоны выпуска измельчающей воронки 20, т.е. выпускное отверстие 25 измельчающей воронки 20, а также выступа 110 являются относительно тонкими, т.е. с толщинами стенки между 0,5 мм и 3 мм. Воздушный поток перемещения также преднамеррено направлен вверх.
Посредством конструкции этого типа улучшено снижение нежелательного образования отложений.
На фиг. 5 показан вид сбоку в перспективе, аналогичный виду фиг. 1. В этой второму варианту реализации настоящего изобретения, показанному на фиг. 5, выступ 110 прикреплен с возможностью отсоединения к заварочному блоку 100 посредством устройства 115 типа зажим так, чтобы существующий заварочный блок мог быть модернизирован выступом 110. Конечно, также возможно использование другого крепежного средства, вместо устройства 115 типа зажим для прикрепления с возможностью отсоединения выступа 110 к заварочному блоку 100, например, устройство типа винт или устройство типа защелка.
На фиг. 6 показан вид сбоку в поперечном разрезе заварочного блока относительно мельницы с заполняющим устройством в соответствии с третьим вариантом реализации настоящего изобретения.
В показанном заварочном блоке 100 расположен заварочный цилиндр 152, который выполнен с возможностью поворота вокруг оси 153 вращения и который, в свою очередь, имеет заварочную камеру 150, которая может быть заполнена молотым продуктом. В поворачивающемся положении, показанном на фиг. 6, заварочный цилиндр 152 представлен в положении на пол-оборота между поворачивающимся положением заваривания, в котором заполняющее отверстие 151 заварочной камеры 150 будет на уровне заварочного плунжера 154, и положением заполнения, в котором заполняющее отверстие 151 будет на одном уровне с обеспеченным выступом 110 и с зоной 22 выпуска измельчающей воронки 20.
Заварочный цилиндр 152, показанный на чертежах, имеет основание 155, которое ограничивает заварочную камеру 150 и которое может быть перемещено в заварочном цилиндре 152 в направлении продольной оси заварочного цилиндра 152. В заварочном цилиндре 152, показанном на фиг. 6, его основание 155 перемещено в положение выгрузки или выброса, в котором использованный молотый продукт, спрессованный для формирования брикета из кофейной гущи, может быть вытолкнут из выходного отверстия заварочного блока 100, расположенного около заварочного плунжера 154.
В показанном заварочном блоке 100 согласно третьему варианту реализации настоящего изобретения выступ 110, как и в первом варианте реализации, показанной на фиг. 1, выполнен за одно целое с заварочным блоком 100. В дополнение к первому варианту реализации в нижнем конце выступа 110 обеспечено устройство 111 снятия верхнего слоя, изготовленное из эластомера, которое, в течение вращения заварочного цилиндра 152 вокруг оси 153 вращения и, следовательно, вращения заполняющего отверстия 151 заварочной камеры 150 относительно выступа 100, снимает избыточный кофейный порошок на верхней кромке заварочного цилиндра 152 или на основании 150 и, таким образом, уменьшает нежелательные осадки молотого продукта. Кофейный порошок, снятый устройством 111 снятия верхнего слоя, может падать вниз по отводной направляющей 156, расположенной снаружи заварочной камеры 150 и прикрепленной, например, к заварочному цилиндру 152, и, при необходимости, собираться в контейнере для сбора, расположенном под заварочным цилиндром 152, или в ванне для сбора (на чертежах не показана).
На фиг. 7 показан дополнительный вариант реализации выступа 110, в котором выступ 110 образован из стенки, толщина которой изменяется вдоль направления 230 заполнения. В случае фиг. 7 выступ 110 встроен в верхнюю крышку 105 заварочной камеры 150 заварочного блока 110, как в варианте реализации согласно фиг. 4. В данном случае выступ 110/верхняя крышка 105 показан на виде сбоку в поперечном разрезе (как на фиг. 4). В настоящем примере выступ 110 образован из стенки, толщина которой сужается к верхнему концу так, чтобы в верхнем конце выступа 110 стенка была максимально тонкой. Таким образом, гарантированно обеспечено, что выступ 110, как правило, имеет высокую механическую устойчивость, с одной стороны, и, с другой стороны, (вследствие небольшой толщины стенки в верхнем конце выступа 110) влияние эффектов электризации на кофейный порошок в верхнем конце выступа 110 существенно снижается. Для безусловного снижения влияния эффектов электризации на кофейный порошок, например, целесообразно, чтобы на своем верхнем конце стенка, образующая выступ 110 - по меньшей мере в секции 110'' стенки, которая проходит по высоте Н1, равной от 0,5 мм до 5 мм относительно верхнего конца стенки - имела толщину W1 стенки, равную от 0,5 мм до 1 мм (как указанно на фиг. 7).
На фиг. 8 показан дополнительный вариант реализации измельчающей воронки 20, действующей как заполняющее устройство, зона 22 выпуска которой выполнена в виде боковой стенки 22а, проходящей вдоль выпускного отверстия 25 зоны 22 выпуска и ограничивающей выпускное отверстие 25, причем выпускное отверстие 25 расположено у нижнего конца боковой стенки 22А. В случае варианта реализации согласно фиг. 8 толщина боковой стенки 22А уменьшается в направлении выпускного отверстия 25 так, чтобы боковая стенка 22А у нижнего конца зоны 22 выпуска или у выпускного отверстия 25 была максимально тонкой. В этом случае измельчающая воронка 20 показана в поперечном сечении (как на фиг. 4). Таким образом, гарантированно обеспечено, что, с одной стороны, измельчающая воронка 20, как правило, имеет высокую механическую устойчивость и, с другой стороны, влияние эффектов электризации на кофейный порошок у нижнего конца зоны 22 выпуска или выпускного отверстия 25 существенно снижается (вследствие небольшой толщины стенки измельчающей воронки у нижнего конца зоны 22 выпуска или у выпускного отверстия 25). Для значительного уменьшения влияния эффектов электризации на кофейный порошок, например, целесообразно, чтобы боковая стенка 22А зоны 22 выпуска у ее нижнего конца - по меньшей мере в секции 22' боковой стенки 22А, проходящей по высоте Н2, равной от 0,5 мм до 5 мм относительно нижнего конца боковой стенки 22А - имела толщину W2 стенки, равную от 0,5 мм до 1 мм (как показано на фиг. 8).
В вариантах реализации, показанных на чертежах, в каждом случае сквозное отверстие 110' выступа 110 разработано таким образом, что внутренняя периферийная поверхность 110А по существу параллельна направлению 230 заполнения и/или параллельна вертикали. Следует отметить, что эта форма сквозного отверстия 110' не является основной для настоящего изобретения. Внутренняя периферийная поверхность 110А может быть, например, наклонена относительно направления 230 заполнения и/или относительно вертикали, например, также таким образом, чтобы сквозное отверстие 110' сужалось к верхней части или нижней части.