ПОДАЮЩИЙ УЗЕЛ МАШИН ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ С ПОМОЩЬЮ КАПСУЛ
FEED ASSY BEVERAGE PREPARATION MACHINES USING CAPSULES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данное изобретение относится к машинам, системам и способам приготовления напитков и жидких продуктов в целом с использованием капсул. Данное изобретение было разработано, в частности, для подающих узлов, предназначенных для машин, относящихся к вышеуказанному типу.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В патентном документе EP 1854384 A1 раскрыта машина для приготовления напитков с использованием капсул, которая имеет подающий узел, содержащий неподвижное инжекторное устройство, подвижный капсулодержатель и исполнительный кинематический механизм, который может быть приведен в действие для смещения капсулодержателя между положением, удаленным от инжекторного устройства, и положением, приближенным к инжекторному устройству, соответственно для загрузки капсулы и инжекции в нее воды и/или пара под давлением.
К капсулодержателю функционально присоединено выбрасывающее устройство, предназначенное для автоматической выброса израсходованной капсулы из капсулодержателя, использованной для приготовления напитка. Вышеуказанное устройство содержит вытянутый в продольном направлении выбрасывающий элемент, подвижный в осевом направлении относительно капсулодержателя и предназначенный для взаимодействия со связанным с ним противодействующим элементом. Противодействующий элемент состоит из основной части, установленной в поддерживающей конструкции узла с возможностью колебания между устойчивым положением и неустойчивым положением. В устойчивом положении противодействующий элемент может обеспечивать активацию выбрасывающего элемента в то время, как капсулодержатель проходит из положения инжекции в положение загрузки. Вместо этого, в неустойчивом положении противодействующий элемент обеспечивает деактивацию выбрасывающего элемента, чтобы он не препятствовал введению новой капсулы в капсулодержатель в конце прохождения из положения инжекции в положение загрузки. Противодействующий элемент может отсоединяться от выбрасывающего элемента и автоматически возвращаться в устойчивое положение, когда капсулодержатель проходит из положения загрузки в положение инжекции.
Выбрасывающий элемент, в техническом отношении подобный вышеописанному выбрасывающему элементу, предусмотрен в подающем узле машины, известной из патентного документа WO 2011/015978 A1.
Использование выбрасывающего элемента, как это следует из процитированных выше документов, гарантирует выброс капсулы даже в том случае, когда между самой капсулой и ее держателем возникает значительное механическое взаимодействие, например, обусловленное явной деформацией оболочки капсулы, которая может иметь место после инжекции горячей воды. Однако вышеуказанное известное техническое решение имеет недостаток, заключающийся в том, что противодействующий элемент, установленный с возможностью перемещения, сам по себе занимает некоторый объем пространства внутри подающего узла, при этом вокруг него должно оставаться свободное пространство, достаточно большое для обеспечения его колебания. Таким образом, увеличиваются габариты подающего узла.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
С учетом вышеизложенного задачей данного изобретения является, главным образом, создание подающего узла, имеющего компактную конструкцию, простую с конструктивной точки зрения, удобную для использования и отличающуюся высокой степенью надежности.
Согласно изобретению вышеуказанные задачи достигаются посредством подающего узла машины для приготовления напитков и жидких продуктов, который в целом имеет характеристики, приведенные в п. 1 формулы изобретения. Равным образом данное изобретение относится к системе и способу приготовления напитков, в которых используется подающий узел по п. 1 формулы изобретения. Преимущественные варианты осуществления данного изобретения являются объектом зависимых пунктов формулы изобретения. Формула изобретения составляет неотъемлемую часть технической основной идеи, приведенной в данном документе в отношении изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Ниже исключительно в качестве неограничительного примера приведено описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых
фиг. 1 и 2 представляют собой, соответственно, вид в аксонометрии и в разрезе типичной герметизированной капсулы, которую можно использовать в машине для приготовления жидких продуктов по данному изобретению,
фиг. 3 представляет собой схематический вид сбоку подающего узла в соответствии с возможным вариантом осуществления данного изобретения,
фиг. 4 представляет собой схематический вид сбоку подающего узла, показанного на фиг. 3, в котором некоторые компоненты удалены, причем указанный узел находится в первом рабочем состоянии,
фиг. 5 представляет собой схематический вид сбоку некоторых компонентов узла, показанного на фиг. 4,
фит. 6-10 представляют собой виды, подобные виду, показанному на фиг. 4, но при этом указанный узел находится в различных рабочих состояниях, и
фиг. 11-12 представляют собой частичные схематические виды в разрезе второго варианта осуществления подающего узла по данному изобретению в двух различных рабочих состояниях.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В рамках данного описания выражение «вариант осуществления изобретения» или «один вариант осуществления изобретения» указывает на то, что конкретная конфигурация, конструкция или характеристика, приведенная в отношении варианта осуществления изобретения, имеется по меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения. Соответственно, выражения «в варианте осуществления изобретения» или «в одном варианте осуществления изобретения» и подобные им, которые могут использоваться в различных местах настоящего описания, не обязательно относятся к одному и тому же варианту осуществления изобретения. Помимо этого, конкретные формы, конструкции или характеристики могут быть объединены любым соответствующим образом в одном или более вариантах осуществления изобретения. Используемые в данном документе ссылки приведены лишь для удобства и поэтому не определяют объема правовой охраны вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 1 и 2 показана, исключительно в качестве примера, капсула, которая может быть использована в подающем узле в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления данного изобретения. Капсула, обозначенная номером позиции 10, содержит порцию 12 по меньшей мере одного вещества, которое может образовывать жидкий продукт с использованием воды и/или пара. Порция 12 может содержать молотое кофе или другое исходное вещество для жидкого продукта, например чай, порошкообразный или гранулированный шоколад, продукты для приготовления бульонов, супов, напитков и различных настоек. Ниже для простоты изложения предполагается приготовление кофе, при этом порция 12 содержит молотое кофе. В конструкции капсулы 10, выполненной в целом по существу, например, в виде ванночки или небольшой чашечки, внутри которой находится порция 12, можно выделить:
- корпус 14, имеющий боковую или периферическую стенку 14a и нижнюю стенку 14b, закрывающую корпус 14 на одном конце боковой стенки 14a, и
закрывающую стенку 16, которая закрывает капсулу 10 на конце, противоположном нижней стенке 14b.
В показанном примере капсула 10 является герметично закрытой капсулой со стенкой 16, выполненной из герметизирующей фольги. Корпус капсулы 10 по существу является полужестким, предпочтительно выполненным из прессованного пластика, например пластика на основе полипропилена, тогда как стенка 16 выполнена из гибкого листового материала, например из материала на основе алюминия. В любом случае данное изобретение также может использоваться с капсулами, выполненными из других материалов, например с капсулами, выполненными из фильтровальной бумаги и т.п., которые обычно называются «пакетиком», и/или с капсулами, имеющими нижнюю стенку и/или закрывающую стенку, снабженную отверстиями.
В данном примере стенка или фольга 16 герметично присоединена, например, посредством термической сварки к боковой стенке 14a корпуса 14 капсулы, в частности, к ее наружной кольцевой закраине 14c, окружающей горловину корпуса 14. Соответственно, капсула 10 имеет форму, асимметричную относительно плоскости, проходящей через закраину 14c. В показанном случае корпусу 14 придана чашеобразная форма или форма ванночки, которая расходится в стороны, начиная от нижней стенки 14b к концу, закрытому фольгой 16. Предпочтительно указанная расходящаяся форма является формой усеченного конуса. С одной стороны эта форма не является обязательной, поскольку капсула 10 в целом может иметь различные формы, например она может иметь цилиндрическую форму, призматическую форму, или форму в виде усеченной пирамиды, и т.д. В представленном неограничительном примере нижняя стенка 14b выполнена с формой наподобие вогнутого купола, при этом вогнутость указанного купола ориентирована наружу от капсулы 10. Также и в этом случае выбор указанной формы не является обязательным, так как капсула 10 может иметь, например, нижнюю стенку 14b с формой наподобие купола с вогнутостью, обращенной внутрь капсулы 10, или нижнюю стенку 14b с плоской или по существу плоской формой.
На фиг. 3 частично и схематически показана машина М для приготовления напитков и жидких продуктов, в целом, с использованием капсул в соответствии с одним вариантом осуществления данного изобретения. Изображение машины М на фиг. 3 ограничено ее подающим узлом, который обозначен в целом номером позиции 1 и имеет поддерживающую конструкцию или кожух 2 с двумя фасонными боковыми пластинами, одна из которых обозначена номером позиции 30, которые обращены друг к другу и проходят по существу параллельно друг другу.
На фиг. 4 и 6-12 опущена фасонная пластина 30, ближайшая к наблюдателю, чтобы показать внутренние детали узла 1. Кроме того, для большей ясности на фиг. 5 некоторые компоненты узла 1, а именно капсулодержатель, выбрасывающий элемент и противодействующий элемент, показаны отдельно от других компонентов в большем масштабе. Помимо этого, следует указать, что общая конструкция показанного подающего узла 1 в большой степени соответствует узлу, описанному в патентном документе WO 2011/015978 A1, поэтому ниже в данном описании рассматриваются только элементы, способствующие пониманию данного изобретения.
На фиг. 3 и 4 показано инжекторное устройство, обозначенное в целом номером позиции 40 и в данном документе для простоты называется «инжектор», которое предназначено для введения горячей воды и/или пара под давлением в капсулу. Поскольку инжектор 40 может быть инжектором любого известного типа, то его подробное описание не приводится. В показанном примере инжектор 40 имеет основной корпус, установленный неподвижно относительно конструкции 1 в соответствии с рабочей осью A, и содержит соответствующее перфорирующее устройство, обозначенное номером позиции 40a, любое конструктивное решение которого также известно в данной области техники. Обычно инжектор 40 присоединен к нагревающему компоненту (не показан), такому как бойлер, предназначенному для нагревания воды и/или образования пара.
Узел 30 содержит капсулодержатель 50, установленный с возможностью перемещения в поддерживающей конструкции 2. В показанном варианте осуществления изобретения, и как с очевидностью следует из фиг. 5, капсулодержатель 50 имеет корпус с по существу чашеобразным элементом, образующий полость или отсек 51 для по меньшей мере частичного размещения капсулы 10.
Корпус капсулодержателя 50 на его сторонах, обращенных к пластинам 30, содержит два первых приспособления или стержня 52, обращенных к противоположным сторонам, причем указанные стержни выровнены друг с другом по горизонтали. Стержни 52 проходят через соответствующие направляющие пазы 32, образованные в пластинах 30, при этом направление указанных пазов по существу параллельно оси A, в данном случае по существу горизонтально. Корпус капсулодержателя 50 имеет два вторых приспособления или стержня 53, которые расположены в более высоком положении, чем стержни 52 и проходят в поперечном направлении на противоположных сторонах корпуса капсулодержателя. Стержни 53, в целом параллельные стержням 52, предназначены для взаимодействия с двумя смежными участками 33a и 33b двух направляющих пазов 33, расположенных на пластинах 30 в противоположных положениях. Участки 33a пазов 33 проходят в виде дуг окружности и с закруглением по радиусу с участками 33b, которые, вместо этого, являются линейными и по существу параллельными пазам 32. Кроме того, в показанном предпочтительном варианте осуществления изобретения корпус капсулодержателя 50 дополнительно содержит третью пару выступающих дополнительных приспособлений или стержней 54, подобных стержням 52 и 53, которые предназначены для взаимодействия с двумя смежными участками 34a и 34b двух дополнительных направляющих пазов 34, расположенных на пластинах 30 в противоположных положениях. Участки 34a пазов 34 также проходят по существу в виде дуг окружности с закруглением по радиусу с участками 34b, которые являются линейными и по существу параллельными пазам 10 и линейным участкам 33a пазов 33.
В показанном примере и в соответствии с фиг. 3 узел 1 приводится в действие вручную, при этом он по существу содержит вал 3, проходящий между пластинами 30 и выполнен с возможностью поворота вокруг оси B, причем указанный вал перпендикулярен к самим пластинам и по существу горизонтален. Сбоку по меньшей мере к концам вала 3 присоединена рукоятка, предназначенная для приведения в действие, которая обозначена номером позиции 4 только на фиг. 3. Рукоятка 4 показана в двух соответствующих конечных положениях перемещения, при этом, в частности, она показана пунктирной линией в нерабочем положении (соответствующем положению загрузки капсулодержателя 50), тогда как в рабочем положении (соответствующем рабочему положению или положению инжекции капсулодержателя 50) она показана сплошной линией. Таким образом, рукоятка 4 выполнена с возможностью углового перемещения вокруг оси B, как указано стрелкой X на фиг. 3.
На чертежах не показаны детально дополнительные элементы механизма приведения в действие капсулодержателя 50, а именно компоненты, предназначенные для передачи перемещения рукоятки 4 к капсулодержателю 50 для его смещения между положением, удаленным от инжектора 40 (положением загрузки), и положением, приближенным к инжектору 40 (рабочим положением или положением инжекции). Как указано выше, узел 1 может содержать компоненты, технически равнозначные компонентам, описанным в патентном документе WO 2011/015978 A1, поэтому мы отсылаем читателя к вышеупомянутому документу для ознакомления с возможным вариантом осуществления исполнительного механизма. В этом случае к концам вала 3 могут быть, в любом случае, прикреплены поперечные рычаги, с дистальными концами которых с возможностью вращения соединены соответствующие ролики (рычаг и соответствующий ролик обозначены, соответственно, номерами позиций 5 и 6 только на фиг. 8), причем указанные ролики могут проходить внутри соответствующих направляющих скольжения, например, в виде канавок, которые образованы на двух противоположных боковых поверхностях корпуса капсулодержателя (такая направляющая на фиг. 8 обозначена номером позиции 7).
Как показано на фиг. 5, корпус капсулодержателя 50 содержит осевой проход 55, в котором скользит выбрасывающий элемент (для простоты изложения называемый ниже «эжектор»), обозначенный в целом номером позиции 70, причем указанный эжектор имеет вытянутый в продольном направлении корпус. Эжектор 70 имеет передний конец 70a, имеющий в показанном примере по существу расширенный участок, который может размещаться в соответствующем гнезде 56 в нижней части отсека 51, образованного передним расширенным участком прохода 55. Между передним концом 70a и поверхностью гнезда 56 функциональным образом удобно расположен уплотнительный компонент 71, такой как кольцевая прокладка, предназначенный для предотвращения протечки жидкости из отсека 51 к внутренней части прохода 55, в котором скользит эжектор 70.
В показанном примере эжектор 70 содержит элемент 72 для предотвращения его выскальзывания, установленный в промежуточной зоне снаружи прохода 55, например штырь, который также действует в качестве стопорного элемента для первого конца упругого элемента, в частности, спиральной пружины 73, установленной соосно на эжекторе 70, противоположный конец которой упирается в корпус капсулодержателя 50. Для этой цели, например, проход 55 имеет дополнительный расширенный участок 57 напротив гнезда 56, образующий стопорную поверхность для пружины 73. Пружина 73 действует для поджимания эжектора 70 к отведенному положению головки 70a внутри отсека 51, в котором собственно головка не мешает введению капсулы 10 в отсек 51.
На стороне, противоположной переднему концу 70a, эжектор 70 имеет задний конец 70b, имеющий участок, предназначенный для взаимодействия с противодействующим элементом, обозначенным в целом номером позиции 80, назначение которого объяснено ниже. В соответствии с предпочтительным аспектом данного изобретения и в отличие от вышеуказанного предшествующего уровня техники противодействующий элемент 80 является неподвижным элементом, в частности, образованным поддерживающей конструкцией 2 узла 1, или прочно присоединенным к ней. В одном варианте осуществления изобретения корпус противодействующего элемента 80 выполнен из синтетического материала, например нейлона или тефлона, для содействия скольжению по нему заднего конца 70b эжектора.
В соответствии с характерной особенностью данного изобретения эжектор содержит множество шарнирно соединенных частей, среди которых имеется по меньшей мере одна первая часть и вторая часть, причем первая часть предпочтительно содержит передний конец эжектора, а вторая часть предпочтительно содержит задний конец эжектора. Две вышеупомянутые части шарнирно соединены друг с другом, либо непосредственно, либо через некоторое количество шарнирных соединений так, чтобы вторая часть могла принимать множество угловых положений относительно первой части и противодействующего элемента во время смещения капсулодержателя между соответствующим положением загрузки и рабочим положением.
В показанном варианте осуществления изобретения эжектор 70 содержит только две части, обозначенные номерами позиций 74 и 75, которые относятся соответственно к переднему концу 70a и к заднему концу 70b. Две части 74 и 75, которые для простоты называются «передней» и «задней» частями, присоединены друг к другу посредством соединения или шарнирного соединения, обозначенного в целом номером позиции 76. Промежуточное шарнирное соединение 76 может быть любым по конструктивному решению, во всяком случае таким, чтобы задняя часть 75 эжектора 70 могла смещаться в угловом направлении относительно передней части 74 и, следовательно, относительно противодействующего элемента 80. В показанном примере для этой цели шарнирное соединение 76 содержит штырь, обозначенный на фиг. 5 номером позиции 76a, обеспечивающий шарнирное соединение части 75 с частью 74, причем часть 75 может принимать, таким образом, множество возможных угловых положений относительно части 74, которая может совершать только линейное перемещение в проходе 55 капсулодержателя и на которой расположена пружина 73 с соответствующим стопорным элементом 72. Штырь 76a предпочтительно, но не обязательно, расположен параллельно штырям 52-54 капсулодержателя 50.
Предпочтительно к шарнирному соединению 76 присоединен упругий элемент, не показанный на чертежах, например торсионная пружина, который толкает заднюю часть 75 в заданное или устойчивое угловое положение относительно передней части 74. В этом примере в вышеуказанном заданном положении две части 74 и 75 в целом выровнены в продольном направлении, т.е. угол между ними составляет 180° или близкое к 180° значение. С другой стороны, две части 74 и 75 не обязательно должны быть соосными, при этом соответствующие оси также могут быть параллельными друг другу. Помимо этого, в вышеуказанном заданном или стабильном положении две части 74 и 75 даже могут образовывать между собой угол, отличный от 180°.
Заданное положение может быть определено способами, самими по себе известными, например за счет придания подходящей формы концу частей 74 и 75 в положении, соответствующем шарнирному соединению 76, в частности путем образования соответствующих стопорных поверхностей, как показано под номерами позиций 76b и 76c на фиг. 5.
В соответствии с показанным примером противодействующий элемент 80, в целом обращенный к эжектору 70 и расположенный за капсулодержателем 50, образует поверхность скольжения для соответствующего заднего конца 70b, которая предпочтительно имеет закругленный профиль (следует отметить, что на фиг. 5 противодействующий элемент 80 намеренно показан в положении на расстоянии от конца 70b, хотя эжектор 70 показан на капсулодержателе 50 в положении, соответствующем положению, показанному на фиг. 10).
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, как, например, в показанном варианте, поверхность, образованная противодействующим элементом 80, имеет первый участок 81 и второй участок 82, расположенные на разных высотах, с которыми взаимодействует задний конец 70b эжектора на различных этапах прохождения капсулодержателя 50 между положением загрузки и рабочим положением, как будет объяснено ниже.
Участки 81 и 82, передние поверхности которых предпочтительно, но не обязательно, параллельны, проходят на разном расстоянии от инжектора 40, в частности, верхний участок 81 расположен ближе к инжектору 40 по сравнению с нижним участком. Предпочтительно, но не обязательно, по меньшей мере верхний участок по существу является плоским, при этом более предпочтительно оба участка являются по существу плоскими, как в показанном примере. В этом случае, в соответствии с примером показанного варианта осуществления изобретения, между двумя участками 81 и 82 имеется переходный или соединительный участок 83 по существу с наклонной или изогнутой конфигурацией. Показанная конфигурация является предпочтительной в плане содействия перемещению части 75 эжектора, как изложено ниже, но не обязательной, поскольку возможны различные профили и расположения поверхности скольжения, выполненной с параметрами, позволяющими получить приведенные ниже функции. Например, поверхность скольжения элемента 80 может иметь один вертикальный или по существу вертикальный участок, или один наклонный или изогнутый участок, или плоский верхний участок, наподобие участка 81, и один наклонный или изогнутый нижний участок, заменяющий показанные здесь участки 82 и 83.
Ниже со ссылками на фиг. 4 и 6-10 приведено описание работы узла 1.
Допустим, что первочально узел 1 находится в состоянии, показанном на фиг. 4. В этом состоянии капсулодержатель 50 установлен в соответствующем положении загрузки, обозначенном осью C, в котором он находится на расстоянии от инжектора 40 и в его отсеке может быть размещена капсула 10 (на фиг. 4 показано, что капсула 10 уже вставлена в отсек 51, показанный на фиг. 5). В этом состоянии стержни 52 капсулодержателя 50 расположены по существу на задних концах соответствующих направляющих пазов 32 (с правой стороны на чертеже). Стержни 53 расположены по существу на задних концах (с правой стороны на чертеже) дугообразных участков 33a пазов 33, при этом стержни 34 расположены на верхнем конце (с правой стороны на чертеже) соответствующих дугообразных участков 54a пазов 54. В этом состоянии эжектор 70 в целом поджат соответствующей пружиной 73 в соответствующем отведенном положении, в котором его передний конец 70a не препятствует введению капсулы 10 в соответствующий отсек капсулодержателя 50.
Задняя часть 75 эжектора 70 находится в первом угловом положении относительно передней части 74, при этом конец 70b упирается в нижний участок (обозначенный на фиг. 5 номером позиции 82) противодействующего элемента 80 и поджимается упругим воздействием пружины, связанной с шарнирным соединением 76. Малый угол, образуемый частями 74 и 75, составляет менее 180°.
Начиная с положения загрузки, показанного на фиг. 3, 4, посредством рукоятки 4, показанной на фиг. 3, вал 3 поворачивают (в направлении против часовой стрелки, как показано на чертеже) вокруг соответствующей оси В вместе с капсулодержателем 50, который начинает изменять свое положение. Фактически, капсулодержатель 50 начинает поворачиваться, в данном случае против часовой стрелки, вокруг оси, определяемой стержнями 52 вместе со стержнями 53 и 54, которые начинают перемещаться, соответственно, по дугообразным участкам 33a и 34a пазов 33 и 34. Фиг. 6 иллюстрирует первое промежуточное положение стержней 53 и 54 внутри дугообразных участков 33a и 34a. Этот процесс соответствует уменьшению угла, образованного осями A и C. Фиг. 7 иллюстрирует последующее положение, принимаемое капсулодержателем 50 во время поворота вала 3 со стержнями 53 и 54, все еще находящимися в дугообразных участках 33a и 34a пазов 33 и 34, и с дополнительным уменьшением угла между осями A и C.
Как также следует из фиг. 4, 6 и 7, во время углового перемещения капсулодержателя 50 задняя часть 75 эжектора 70 может свободно изменять свое собственное угловое положение относительно передней части 74 и противодействующего элемента 80. Конец 70b эжектора в любом случае всегда упирается в переднюю поверхность скольжения противодействующего элемента 80 и, в частности, все еще упирается в его нижний участок (показанный на фиг. 5 под номером позиции 82), оказывая противодействие упругому воздействию пружины, связанной с шарнирным соединением 76.
Фиг. 8 иллюстрирует состояние, в котором стержни 53 и 54 достигли участка соединения или перехода между, соответственно, дугообразными участками 33a, 34a и смежными линейными участками 33b, 34b пазов 33 и 34. В этом состоянии оси A и C являются по существу совпадающими, а капсулодержатель 50 все еще находится в промежуточном положении на расстоянии от инжектора 40. Задний конец 70b эжектора 70 все еще упирается в переднюю поверхность противодействующего элемента 80 на большей высоте по сравнению с состоянием, показанным на фиг. 6 и 7, и все еще поджимается в этом состоянии пружиной, связанной с шарнирным соединением 76.
При продолжении движения вала 3 внутренний кинематический механизм узла 1 (посредством рычагов 5, роликов 5 и соответствующих направляющих 7, показанных на фиг. 8) вызывает линейное перемещение или выдвигание капсулодержателя 50 в направлении инжектора 40, причем указанное перемещение теперь направляется скольжением стержней 52 в пазах 32 и скольжением стержней 53 и 54 соответственно в линейных участках 33b и 34b пазов 33 и 34. На фиг. 9 показано рабочее положение капсулодержателя 50, т.е. его приближенное или присоединенное к инжектору 40 положение. Во время перемещения капсулодержателя 50 в направлении положения, показанного на фиг. 9, эжектор 70, передняя часть 74 которого теперь расположена по существу горизонтально и соответствует осям A и C, всегда удерживается пружиной 73 в его отведенном положении, при этом он постепенно перемещается от противодействующего элемента 80. Задний конец 70b эжектора 70 поднимается до передней поверхности элемента 80, при этом данный конец удерживается в контакте с ним посредством действия, оказываемого пружиной шарнирного соединения 76 на часть 75, а также перемещается по соединительному участку 83. В определенный момент после достижения пружиной 73 состояния ее максимального растяжения задний конец 70b эжектора 70 больше не взаимодействует с поверхностью элемента 80, при этом пружина шарнирного соединения 76 вызывает прохождение задней части 75 в вышеупомянутое заданное угловое положение относительно передней части 74, как показано на фиг. 9.
В показанном примере инжектор 40 и капсулодержатель 50 снабжены соответствующими перфорирующими устройствами, обозначенными на фиг. 4 и 5 соответственно номерами позиций 40a и 50a, однако, это не является обязательным, так как данное изобретение применимо в устройствах, предназначенных для использования с предварительно перфорированными капсулами или картриджами, выполненными из фильтровальной бумаги. В любом случае, когда узел 1 находится в состоянии, показанном на фиг. 9, подается команда на инжекцию в капсулу 10 горячей воды и/или пара под давлением, при этом получают выходящий жидкий продукт из самой капсулы и из капсулодержателя 50, соответствии с известными способами. Затем пользователь может вернуть узел 1 обратно в исходное состояние, показанное на фиг. 4, т.е. перевести рукоятку 4, показанную на фиг. 3, из положения, обозначенного сплошной линией, в положение, обозначенное пунктирной линией, с обеспечением тем самым обратного поворота вала 3.
Затем капсулодержатель 50 отходит от положения, показанного на фиг. 9, при этом он направляется стержнями 52, 53 и 54, находящимися соответственно в пазах 32 и линейных участках 33b и 34b пазов 33 и 34, а также пружиной, связанной с шарнирным соединением 76, которая удерживает заднюю часть 75 эжектора 70 в его заданном угловом положении относительно передней части 74, причем вышеуказанные стержни здесь по существу выровнены в горизонтальном направлении. В определенный момент этого отхода задний конец 70b эжектора 70 сталкивается с передней поверхность противодействующего элемента и, в частности, с его верхним участком 81. При этом эжектор 70 останавливается, в то время как капсулодержатель 50 продолжает отходить, вызывая тем самым также постепенное сжатие пружины 73. Передний конец 70a эжектора постепенно перемещается в направлении его выдвинутого положения относительно нижней части отсека 51 капсулодержателя, взаимодействуя при этом с нижней часть капсулы 10 до тех пор, пока он не вытолкнет капсулу из собственно отсека с последующим ее сбрасыванием под действием силы тяжести в направлении нижнего выгружающего прохода (не обозначен) узла 1.
Фиг. 10 иллюстрирует состояние максимального выдвигания переднего конца 70a эжектора 70 относительно нижней части отсека 51, а также максимального сжатия пружины 73, которое получается, когда стержни 52, 53 и 54 достигают заднего конца пазов 43 и переходных участков между участками 33b, 34b и 33a, 34a соответственно пазов 33 и 34.
Дальнейший обратный поворот вала 3 затем приводит к началу перемещения стержней 53 и 54 по дугообразным участкам 33a и 34a пазов 33 и 34 с вызыванием тем самым относительного углового перемещения капсулодержателя 50 и связанного с ним эжектора 70. При начале этого обратного углового перемещения капсулодержателя 50 задний конец 70b эжектора 70 начинает поворачиваться и скользить вниз по поверхности противодействующего элемента 80, в частности по его участку 81, достигая соединительного участка 83. На этом этапе упругое воздействие пружины 73 в целом отводит эжектор 70, тогда как воздействие пружины, связанной с шарнирным соединением 76, удерживает задний конец 70b в контакте с поверхностью элемента 80. После достижения соединительного участка 83 и при продолжении углового перемещения капсулодержателя 50, задняя часть 75 эжектора 70 приводится в движение в угловом направлении относительно передней части 74 вокруг оси, определяемой стержнем шарнирного соединения, показанного на фиг. 5, в этом случае также с обратным перемещением (здесь по часовой стрелке) относительно того, что происходило прежде во время прохождения капсулодержателя из положения загрузки в рабочее положение. Фактически эжектор 70 вновь принимает при этом «изогнутую» конфигурацию, т.е. конфигурацию, в которой части 74 и 75 образуют между ними малый угол менее 180°. Обратное угловое перемещение части 75 происходит, естественно, при противодействии упругому воздействию пружины шарнирного соединения 76. Таким образом, поведение капсулодержателя 50 и эжектора 70 сходно с последовательностью, показанной на фиг. 7, 6 и 4 (очевидно, что капсула больше не находится в капсулодержателе). В конце обратного углового движения вала 3 в угловом направлении снова достигается состояние, показанное на фиг. 4, при котором капсулодержатель 50 вновь находится в его положении загрузки, готовый для размещения новой капсулы 10.
Из вышеприведенного описания следует, что в показанном выше узле 1 отсутствует необходимость в обеспечении колебания противодействующего элемента. Благодаря этому обстоятельству, габариты узла 1, в частности, его продольный размер, могут быть уменьшены. В практическом варианте осуществления изобретения, как и в показанном варианте осуществления изобретения, функции противодействующего элемента из известного уровня техники могут быть обеспечены неподвижным элементом с весьма ограниченными размерами, который может быть присоединен к поддерживающей конструкции этого узла. Преимущественно такой противодействующий элемент также может быть получен непосредственно из соответствующего участка неподвижной конструкции узла, например из его торцевой стенки. Эжектор узла по данному изобретению сам по себе имеет ограниченные габаритные размеры при нахождении капсулодержателя в удаленном положении от инжектора, благодаря промежуточному шарнирному соединению и благодаря результирующей возможности «изгибаться».
Данное изобретение описано выше в отношении узла, имеющего направляющие средства 52-54 и 32-34, предназначенные для обеспечения возможности вращательно-поступательных перемещений капсулодержателя между в целом приподнятым положением загрузки и в целом опущенным рабочим положением. При этом вышеуказанные направляющие средства обеспечивают возможность как колебаний капсулодержателя вокруг по существу горизонтальной оси, так и его перемещения в направлении, перпендикулярном вышеупомянутой оси. Данное изобретение, в любом случае, также может быть использовано в подающих узлах, в которых капсулодержатель может выполнять только линейное перемещение. Этот пример варианта осуществления изобретения схематически показан на фиг. 11 и 12, на которых использованы те же самые номера позиций, как и в предыдущих чертежах, для обозначения элементов, технически эквивалентных вышеописанным элементам.
На фиг. 11, 12 показано каким образом в возможном варианте осуществления изобретения эжектор 70 может содержать два промежуточных шарнирных соединения 76 и 76′, например, относящихся к вышеописанному типу. Таким образом собственно эжектор имеет переднюю часть 74, заднюю часть 75 и промежуточную часть 75′ для шарнирного соединения первых двух частей, вместе с двумя вышеуказанными шарнирными соединениями 76 и 76′. Кроме того, в этом варианте осуществления изобретения по меньшей мере к одному шарнирному соединению, предпочтительно к обоим из них присоединена соответствующая пружина или другой упругий элемент, в частности пружина для проталкивания промежуточной части 75′ к заданному относительному угловому положению по отношению к передней части 74 и пружина для проталкивания задней части 75 к заданному относительному угловому положению по отношению к промежуточной части 75′.
В соответствии с фиг. 11, 12 узел 1 имеет конструкцию или кожух 2 по с существу горизонтальной осью, выполненный с верхним отверстием IN, предназначенным для введения капсул, из которых получают жидкий продукт 10, и нижним отверстием OUT, предназначенным для выгрузки отработанных капсул. В данном документе описание узла 1 ограничивается элементами, необходимыми для понимания рассматриваемых вариантов осуществления изобретения, с учетом того, что он содержит все другие элементы, обычно известные с точки зрения их работы. Таким образом, например, узел 1 может содержать удерживающий компонент, предназначенный для временного удержания капсулы 10, вставленной через верхнее отверстие IN, в положении по существу соосном и промежуточном относительно инжектора 40 и капсулодержателя 50, как схематически показано на фиг. 11. Этот удерживающий компонент (не показан) может содержать, например, два расходящихся захвата, испытывающих воздействие пружины (см. в качестве ссылки см. WO 2006/005736). В этом примере инжектор 40 предпочтительно является по существу неподвижным (кроме его передней крышки, которая может слегка опускаться), а капсулодержатель 50 может перемещаться только линейно вместе с соответствующим осевым проходом, в котором скользит эжектор 70, поджимаемый пружиной 73, взаимодействующей со стопорным элементом 72. Линейное перемещение капсулодержателя 50 к инжектору 40 и от него вдоль оси A обеспечивается посредством кинематического механизма 90 любого известного в данной области техники типа, например коленно-рычажного механизма или кривошипно-шатунного механизма. В этом случае данный узел также содержит направляющие, ограничивающие перемещение капсулодержателя 50 линейным перемещением между положением, удаленным от инжектора 40, и приближенным к нему положением, которые содержат, например, боковые направляющие кожуха 2 (не показаны), с которыми взаимодействуют соответствующие боковые части корпуса капсулодержателя 50.
Также в этом техническом решении предусмотрен противодействующий элемент 80, образующий поверхность скольжения для заднего конца эжектора, который также в этом случае предпочтительно имеет по меньшей мере частично закругленный профиль. Предпочтительно вышеуказанная поверхность скольжения является по существу дугообразной, более предпочтительно он имеет форму дуги окружности, как показано на чертеже.
Фиг. 11 иллюстрирует состояние максимального удаления капсулодержателя 50, в котором промежуточная часть 75′ эжектора 70 находится в соответствующем первом угловом положении относительно передней части 74 (противодействующей воздействию пружины соответствующего шарнирного соединения 76′), а задняя часть 74 находится в соответствующем первом угловом положении относительно промежуточной части 75′ (противодействующей воздействию пружины соответствующего шарнирного соединения 76). В этом состоянии капсула 10 может быть вставлена в узел 1 через верхнее впускное отверстие с временным удержанием в показанном положении, как упомянуто выше.
Когда механизм 80 приводится в действия, например, вручную, капсулодержатель 50 начинает смещаться к инжектору 40, вызывая тем самым постепенное ослабление пружины 73 и, благодаря наличию пружин шарнирных соединений 76, 76′, постепенное угловое перемещение (в данном случае против часовой стрелки) промежуточной части 75′ и задней части 75 к соответствующим заданным положениям, как описано выше в отношении части 75 в первом варианте осуществления изобретения. В этом случае задний конец эжектора 70, соответствующий части 75, также скользит по поверхности противодействующего элемента 80, который по существу обеспечивает криволинейную поверхность.
Во время продвижения капсулодержатель 50 забирает капсулу 10 и продвигает ее к инжектору 40. Фиг. 12 иллюстрирует состояние максимального продвижения капсулодержателя 50, при этом, как можно видеть, эжектор 70 принимает по существу прямолинейную конфигурацию, т.е. кофигурацию, в которой его части 74, 75′ и 75 по существу соосны.
Передний конец эжектора 70 теперь находится в более выдвинутом положении (в направлении инжектора 40) относительно положения, показанного на фиг. 11, однако, благодаря перемещению продвижения капсулодержателя 50, указанный передний конец расположен, в любом случае, в положении, не воздействующим на нижнюю часть капсулы 10, размещенной в капсулодержателе.
После инфузии и подачи жидкого продукта, происходящими в соответствии с известными способами, кинематический механизм 80 приводится в действие в обратном направлении, противоположном прежнему направлению, чтобы осуществить отведение капсулодержателя 50 к его исходному положению. При этом перемещении корпус капсулодержателя 50 продвигает эжектор 70 обратно до его стопорного элемента 72. Криволинейная поверхность, образуемая противодействующим элементом 80, а также форма и размер заднего конца части 75 выполнены с параметрами, при которых усилие, создаваемое отведением, определяет вращающий момент или механический момент так, чтобы вызвать угловое перемещение (здесь по часовой стрелке) части 75 относительно промежуточной части 75′ вместе с задним концом части 75, который затем начинает скользить по вышеуказанной криволинейной поверхности. При продолжении отведения капсулодержателя 50 и эжектора 70 также продолжается угловое перемещение задней части 75 и в определенный момент промежуточная часть 75′ также начинает перемещаться в угловом направлении (против часовой стрелки) относительно передней части 74 до тех пор, пока не будет достигнуто положение, показанное на фиг. 11. Во время отведения передний конец эжектора 70 принимает выдвинутое положение относительно нижней части полости, образованной в капсулодержателе 50, и, соответственно, относительно нижней части капсулы 10. Таким образом, передний конец эжектора 70 постепенно проталкивает капсулу наружу из вышеуказанной полости до ее полной выброса и последующего падения под действием силы тяжести в направлении отверстия OUT с возвратом узла 1 в его исходное состояние, готовое для загрузки новой капсулы 10.
В другом возможном варианте осуществления изобретения (не показан) данный узел может быть выполнен так, что положение загрузки и рабочее положение капсулодержателя ориентированы по существу в вертикальном направлении, как в случае, описанном в патентном документе EP 185384 A1. В этом варианте осуществления изобретения шарнирное соединение (или каждое шарнирное соединение), предусмотренное в эжекторе, может использовать вес задней части эжектора с тем, чтобы последний принял заданное положение относительно его передней части без необходимости в использовании соответствующей пружины.
Подразумевается, что также возможно использование эжектора, содержащего по меньшей мере три части, в случае узлов с вращательно-поступательным перемещением, как в описанном первом варианте осуществления изобретения.
Очевидно, что узел согласно данному изобретению не обязательно должен приводиться в действие вручную при условии, что он может содержать, например, пневматический или электрический исполнительный механизм, например мотор с соответствующим редуктором мотора.