СИСТЕМА, АППАРАТ И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА
BEVEARGE PREPARATION SYSTEM, DEVICE AND METHOD

Изобретение относится к системе для приготовления заданного количества напитка, пригодного для потребления, с использованием экстрагируемого продукта.
Известная система содержит:
- первую сменную капсулу, представляющую собой закрытую капсулу, имеющую днище; и
- первый аппарат, содержащий приемник с опорной поверхностью для закрепления первой капсулы, при этом первый аппарат имеет днищепробивное средство, предназначенное для пробивания днища первой капсулы, а также имеет устройство выдачи текучей среды для подачи порции текучей среды, например воды, под давлением на первую капсулу.
Специальный класс этих систем может использоваться для приготовления напитка с использованием герметично запечатанной закрытой капсулы, содержащей экстрагируемый продукт. Во время приготовления напитка входную область такой закрытой капсулы пробивают днищепробивным средством системы, таким образом, проделывая по меньшей мере одно входное отверстие для подачи текучей среды под давлением на сменный продукт во внутреннем пространстве капсулы через входное отверстие. Подача текучей среды под давлением во внутреннее пространство приводит к повышению давления во внутреннем пространстве капсулы. Это, в свою очередь, вызывает прижимание выходной области закрытой капсулы к крышкопробивному средству в опорной поверхности приемника. При прижимании выходной области к крышкопробивному средству с достаточной силой выходная область рвется о крышкопробивное средство, создавая по меньшей мере одно выходное отверстие, через которое напиток может вытекать из капсулы. При использовании закрытой капсулы (капсулы, которую при эксплуатации пробивают днищепробивным средством системы для обеспечения проникновения текучей среды во внутреннее пространство капсулы) пробивное средство также обеспечивает отход закрытой капсулы, более конкретно ее выходной области, от выхода системы, более конкретно от опорной поверхности аппарата.
Во время приготовления напитка выходная область капсулы может прилипать к опорной поверхности (аппарата), например, из-за того, что выходная область намокает во время приготовления напитка или из-за давления текучей среды, которое также прижимает выходную область по меньшей мере к части опорной поверхности и/или к крышкопробивному средству.
Поскольку днищепробивное средство простирается через днище закрытой капсулы согласно предшествующему уровню техники, материал днища охватывает днищепробивное средство, так что при втягивании приемника днищепробивное средство отводит закрытую капсулу согласно предшествующему уровню техники от опорной поверхности. Когда приемник находится во втянутом положении, капсула может легко выйти из приемника, например, и попасть в емкость для отходов, предусмотренную в системе.
Дополнительная, ранее не опубликованная система обеспечивает применение второй сменной капсулы, которая представляет собой открытую капсулу и имеет днище, содержащее входной фильтр. Открытая капсула может быть размещена в первом (согласно предшествующему уровню техники) аппарате. Однако при использовании открытой капсулы в первом аппарате (то есть после размещения) днищепробивное средство этого аппарата не пробьет входной фильтр открытой капсулы. Кроме того, входной фильтр открытой капсулы предпочтительно уже приспособлен для подачи текучей среды от устройства выдачи текучей среды во внутреннее пространство открытой капсулы.
При приготовлении напитка с помощью системы с использованием открытой капсулы, имеющей входной фильтр, который не пробит, открытая капсула может прилипать к опорной поверхности при втягивании приемника. Следовательно, может возникнуть необходимость активного извлечения капсулы из приемника, например, с помощью инструмента, человеческих пальцев или любым другим соответствующим способом, прежде чем удастся приготовить еще одну порцию напитка после вставки дополнительной открытой капсулы. Если пользователь не заметил, что открытая капсула прилипла к опорной поверхности и вставляет дополнительную капсулу, капсула может быть повреждена при закрывании приемника, что приведет к приготовлению напитка плохого качества, при этом в напитке будет содержаться экстрагируемый продукт, или даже к повреждению аппарата.
Поэтому задачей изобретения является создание усовершенствованной системы вышеописанного типа. Более конкретно, задачей изобретения является создание системы приготовления заданного количества напитка, в которой риск застревания капсул в приемнике сведен к минимуму.
В этой связи согласно первому аспекту изобретения вышеописанная система отличается признаками п. 1.
Преимущественно система для приготовления заданного количества напитка, пригодного для потребления с использованием экстрагируемого продукта, содержит:
- первую сменную капсулу, представляющую собой закрытую капсулу, имеющую днище,
- вторую сменную капсулу, представляющую собой открытую капсулу, имеющую днище, содержащее входной фильтр,
- первый аппарат, содержащий приемник с опорной поверхностью для удерживания первой капсулы, при этом первый аппарат имеет днищепробивное средство, предназначенное для пробивания днища первой капсулы, и имеет устройство выдачи текучей среды для подачи порции текучей среды, например воды, под давлением на первую капсулу,
- второй аппарат, содержащий приемник с опорной поверхностью для удерживания второй капсулы, а также устройство выдачи текучей среды для подачи порции текучей среды, например воды, под давлением на вторую капсулу,
- при этом входной фильтр второй капсулы при использовании в первом аппарате размещен на расстоянии от днищепробивного средства первого аппарата, так что не происходит пробивания капсулы днищепробивным средством, и днище капсулы остается не тронутым, и
- приемник второго аппарата содержит выдвинутое днищепробивное средство, предназначенное для пробивания входного фильтра второй капсулы с целью создания по меньшей мере одного отверстия во входном фильтре, так что при втягивании приемника капсула перемещается в направлении втягивания приемника.
Таким образом, путем создания выдвинутого днищепробивного средства, которое служит для пробивания входной области открытой капсулы, при закрывании приемника выдвинутое днищепробивное средство проходит через входной фильтр перед приготовлением напитка. После приготовления напитка приемник втягивается, в результате чего днищепробивное средство также перемещается в направлении втягивания приемника. Так как материал входного фильтра открытой капсулы охватывает днищепробивное средство, капсула перемещается вместе с днищепробивным средством в направлении втягивания до тех пор, пока пробивное средство не выйдет из входного фильтра.
Начальное соединительное усилие между выдвинутым днищепробивным средством и входным фильтром может быть больше, чем усилие прилипания между крышкой (открытой) капсулы и по меньшей мере частью опорной поверхности приемника, так что капсула освобождается от опорной поверхности приемника до того, как капсула будет извлечена из выдвинутого днищепробивного средства. Соответственно, при установке второго аппарата с выдвинутым днищепробивным средством открытая капсула может легко выйти из приемника, тем самым освобождая приемное отверстие в аппарате, готовое к приемке дополнительной капсулы для приготовления дополнительного заданного количества напитка.
Для обеспечения нужного начального соединительного усилия между выдвинутым днищепробивным средством и входным фильтром второй капсулы может оказаться преимущественным, согласно дополнительной разработке изобретения, что выдвинутое днищепробивное средство второго аппарата системы содержит по меньшей мере один пробивной элемент, например нож, имеющий длину, подобранную таким образом, что пробивной конец пробивного элемента при эксплуатации проходит по меньшей мере частично через входной фильтр открытой капсулы. При установке выдвинутого днищепробивного средства, содержащего по меньшей мере два пробивных элемента, расположенных, по существу, на одинаковом расстоянии относительно центральной точки капсулы, более конкретно относительно центральной точки днища, согласно дополнительному объекту изобретения капсула может втягиваться в направлении втягивания по прямой линии, без наклона или перекоса. Таким образом, дополнительно усовершенствовано надлежащее извлечение открытой капсулы из приемника.
Согласно дополнительному варианту осуществления вторая капсула содержит окружную стенку, днище, закрывающее окружную стенку на первом конце, и крышку, закрывающую окружную стенку на втором конце, противоположном днищу, при этом стенка, днище и крышка замыкают внутреннее пространство, содержащее экстрагируемый продукт. Например, крышка содержит выходную область, а второй аппарат может содержать выход, который при эксплуатации находится в сообщении по текучей среде с выходной областью для слива приготовленного напитка из капсулы и подачи напитка в емкость, например чашку. Днище второй капсулы может содержать входную область, а система может быть приспособлена для приведения устройства выдачи текучей среды (второго аппарата) в состояние сообщения по текучей среде с входной областью с целью подачи текучей среды на экстрагируемый продукт для приготовления напитка.
Дополнительное преимущество упомянутого выдвинутого днищепробивного средства достигается при использовании закрытой (первой) капсулы во втором аппарате системы, при этом выдвинутое днищепробивное средство может содержать по меньшей мере один пробивной элемент, служащий в ходе эксплуатации для пробивания закрытой капсулы, более чем по меньшей мере на 21,7% от ее длины по продольной центральной оси закрытой капсулы от днища к крышке капсулы. С таким выдвинутым днищепробивным средством достигается большая глубина проникновения пробивного средства во внутреннее пространство закрытой капсулы, что обеспечивает оптимальный режим потока для текучей среды, проходящей через саму капсулу, повышая качество и повторяемость свойств приготовленного напитка. Фактически выдвинутое днищепробивное средство может выступать в качестве перегородки в капсуле и предотвратить возникновение преференциальных путей потока текучей среды через экстрагируемый продукт. Кроме того, выдвинутое днищепробивное средство может обеспечить дополнительное преимущество в том, что экстрагируемый продукт в капсуле более интенсивно уплотняется непосредственно перед процессом извлечения, который также является благоприятным для качества приготовленного напитка.
Изобретение также относится к капсуле вышеописанной системы и использованию такой капсулы системы. Изобретение дополнительно относится к способу приготовления заданного количества напитка, пригодного для потребления с использованием экстрагируемого продукта по п. 14. Такая капсула, использование капсулы и способ могут обеспечить преимущества и результаты, сходные с теми, что описаны по отношению к системе. Дополнительные варианты выполнения системы, капсулы и способа изложены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Теперь изобретение будет дополнительно разъяснено посредством неограничивающих примеров со ссылкой на чертежи.
На фиг. 1 схематически показан аппарат предшествующего уровня техники для приготовления напитка, содержащий открытую капсулу, где часть закрытой капсулы обозначена пунктирной линией 102.
На фиг. 2 схематически показан первый вариант выполнения второго аппарата системы согласно изобретению.
На фиг. 3 схематически показан второй аппарат системы согласно варианту выполнения изобретения, содержащий закрытую капсулу.
Следует отметить, что идентичными или соответствующими ссылочными позициями обозначены идентичные или соответствующие элементы на различных чертежах.
На фиг. 1 показан первый аппарат 104 системы 1, при этом первый аппарат представляет собой аппарат 104 предшествующего уровня техники для приготовления заданного количества напитка, пригодного для потребления с использованием экстрагируемого продукта. На фиг. 2 и 3 показан пример второго аппарата 4 системы 1.
Первый аппарат 104 содержит приемник 103 с опорной поверхностью 12 4 для удерживания первой капсулы (согласно предшествующему уровню техники) 102. На фиг. 1 часть первой капсулы 102 обозначена пунктирной линией. На фиг. 3 показана первая капсула, помещенная во втором аппарате 4.
Как следует из фиг. 1, первый аппарат 104 имеет днищепробивное средство 112, предназначенное для пробивания закрытого днища 107 (фиг. 3) первой капсулы 102 и имеет устройство 105 выдачи текучей среды для подачи порции текучей среды, например воды, под давлением на первую капсулу 102. Как правило, приемник 103 первого аппарата имеет форму по меньшей мере частично дополняющую форму первой капсулы 102.
На фиг. 1 первый аппарат 104 содержит открытую сменную капсулу 2 (сплошные линии). Приемник 103 может содержать открытую сменную капсулу 2 (например, вместо первой закрытой капсулы 102). Как правило, приемник 103 может иметь форму, частично дополняющую форму капсулы 2. Устройство 105 выдачи текучей среды может подавать порцию текучей среды, например воды, под давлением более 6 бар, например 9 бар, в сменную капсулу 2. Например, во время работы упомянутое давление может достигать 6 бар или более.
Сменная открытая вторая капсула 2, размещенная в приемнике 103 аппарата 104, содержит, по существу, жесткую окружную стенку 6, днище 7, закрывающее окружную стенку 6 на первом конце 8, и крышку 9, закрывающую окружную стенку 6 на втором конце 10, противоположном днищу 7. Окружная стенка 6, днище 7 и крышка 9 замыкают внутреннее пространство 11, содержащее экстрагируемый продукт. Предпочтительно экстрагируемый продукт содержит порцию жареного и молотого кофе.
Как упоминалось выше, первый аппарат 104 содержит днищепробивное средство 112, предназначенное для пробивания (закрытого днища 107) закрытой капсулы 102 предшествующего уровня техники. Днищепробивное средство 112 и верхняя часть 103а приемника 103 (фиг. 1) находятся в выдвинутом положении для создания входного отверстия 124 в днище 107 закрытой капсулы 102 с целью подачи текучей среды на экстрагируемый продукт через входное отверстие. Днищепробивное средство 112 содержит канал 114, через который текучая среда может подаваться на экстрагируемый продукт, содержащийся во внутреннем пространстве 111 закрытой капсулы 102. Первый аппарат 104 дополнительно содержит крышкопробивное средство 22, выполненное здесь в виде выступов, служащее для пробивания крышки 109 закрытой капсулы 102. Открытая капсула 2 (фиг. 1) содержит крышку 9, имеющую выходной фильтр, который не пробит крышкопробивным средством 122.
Открытая капсула 2, размещенная в первом аппарате 104, не пробита днищепробивным средством 112. Текучая среда из устройства 105 выдачи текучей среды поступает в полость 144, размещенную между приемником 103 и открытой капсулой 2, через канал 114. Открытая капсула 2 содержит входной фильтр, размещенный в днище 7, приспособленный для слива текучей среды из полости 144 во внутреннее пространство 11 открытой капсулы 2 для экстрагирования нужных веществ из экстрагируемого продукта, в данном примере приблизительно 4,5-8 г (например, 5-6,5 г) жареного и молотого кофе для приготовления в данном примере одной чашки напитка в 30-200 мл, в данном случае - кофе. Таким образом, в более общих чертах, в примере, представленном на фиг. 1, днище 7 содержит входную область, образованную входным фильтром 15, который расположен на расстоянии от днищепробивного средства 112. Первый аппарат 104 приспособлен для приведения устройства 105 выдачи текучей среды в состояние сообщения посредством текучей среды с входной областью, для подачи текучей среды на экстрагируемый продукт с целью приготовления напитка. Крышка 9 снабжена отверстиями 23, приспособленными для слива приготовленного напитка из капсулы 2 через выход 126 первого известного аппарата 104 системы 1.
1
На фиг. 2 показан второй аппарат 4 и вторая открытая капсула 2. Для ясности здесь будут подробно описаны только те элементы, которые отличаются от представленных на фиг. 1. Открытая капсула 2 содержит входной фильтр 15 в днище 7 капсулы 2. Входной фильтр 15 содержит несколько отверстий для подачи текучей среды из устройства 5 выдачи текучей среды аппарата 4 во внутреннее пространство 11 капсулы 2. Открытая капсула 2 имеет высоту h, составляющую приблизительно 23,7 мм ± 0,2 мм в аксиальном направлении. Толщина t днища 7 может составлять приблизительно 0,7 мм ± 0,05 мм.
Второй аппарат 4 системы 1 содержит приемник 3 с верхней частью 3а и опорной поверхностью 24, приспособленной для закрепления упомянутой открытой капсулы 2. Верхняя часть 3а может передвигаться из втянутого положения в выдвинутое положение для закрывания приемника 3 и из выдвинутого положения во втянутое положение в направлении R втягивания для открывания приемника 3 с целью высвобождения использованной капсулы 2 из приемника 3. Устройство 5 выдачи текучей среды второго аппарата 4 содержит выдвинутое днищепробивное средство 12 (которое является выдвинутым относительно днищепробивного средства первого аппарата), содержащее пробивной элемент 12а, например, нож с пробивным концом 12b. Выдвинутое пробивное средство 12 предназначено для пробивания входного фильтра 15 открытой капсулы 2 с целью создания по меньшей мере одного отверстия во входном фильтре, так, чтобы при втягивании приемника капсула 2 перемещалась в направлении R втягивания приемника 3.
Длина пробивного элемента 12 подобрана так, что пробивной конец 12b в выдвинутом положении (фиг. 2) проходит по меньшей мере частично через входной фильтр 15 открытой капсулы 2. Пробивной элемент 12 предпочтительно имеет длину, подобранную таким образом, что в выдвинутом положении верхней части 3а приемника 3 он пробивает открытую капсулу 2 более чем по меньшей мере на 2,7% от ее длины вдоль продольной центральной оси капсулы от входного фильтра 15 к крышке 9 капсулы 2. Входной фильтр 15 согласно представленному варианту осуществления содержит множество входных отверстий, проделанных в днище 7 открытой капсулы 2. В данном примере множество входных отверстий распределено, по существу, по всему днищу 7. Таким образом, текучая среда подается на экстрагируемый продукт через множество входных отверстий, что приводит к смачиванию экстрагируемого продукта, по существу, по всему сечению капсулы 2. Таким образом, достигается очень однородная подача текучей среды на экстрагируемый продукт. В другом варианте осуществления изобретения (не показан) входной фильтр 15 может быть образован фильтрующей бумагой, гибкой фольгой или подобным материалом.
Для приготовления чашки кофе показанная на фиг. 2 система 1, в которой экстрагируемым продуктом является жареный и молотый кофе, работает следующим образом.
Капсулу 2 устанавливают в приемник 3. Верхняя часть 3а приемника 3 выдвинута к опорной поверхности 24 приемника 3. Благодаря смещению верхней части 3а приемника выдвинутое днищепробивное средство 12 приводится в действие для пробивания днища 7 капсулы 2, так что выдвинутое днищепробивное средство 12 проходит по меньшей мере частично через входной фильтр 15. Затем текучая среда, в данном случае горячая вода под давлением, подается на экстрагируемый продукт во внутреннем пространстве 11 через отверстия входного фильтра 15 и через пробитое отверстие, через канал 14 и отверстие 14а канала, проделанное в пробивном средстве 12. Вода смачивает кофейные зерна и экстрагирует нужные вещества для приготовления кофейного напитка.
Приготовленный кофе будет вытекать из капсулы 2 через выходные отверстия 26 опорной поверхности 24 и может быть подан в емкость, например чашку (не показана).
При использовании второго аппарата крышка 9 (второй капсулы) может по меньшей мере частично прилипать к опорной поверхности 24 и к крышкопробивному средству 22. После приготовления напитка верхняя часть 3а приемника втягивается в направлении R втягивания, так что выдвинутое днищепробивное средство 12 втягивается в направлении R втягивания. Поскольку начальное соединительное усилие между выдвинутым днищепробивным средством 12 и входным фильтром 15 больше, чем усилие прилипания между крышкой 2 второй капсулы 9 и опорной поверхностью 24 приемника 3, открытая капсула 2 смещается вместе с выдвинутым днищепробивным средством 12 в направлении R втягивания. Соответственно, капсула 2 удаляется из приемника 3 простым способом, что предотвращает застревание капсулы 2 в приемнике 3.
На фиг. 3 показан второй аппарат 4 системы 1 согласно изобретению, содержащий первую закрытую капсулу 102. Для ясности здесь описаны только те элементы, которые отличаются от аппарата 4 системы 1, показанного и описанного на фиг. 2. На фиг. 3 для ясности прочерчен зазор между закрытой капсулой 102 и приемником 3.
2
2
Понятно, что при эксплуатации капсула 102 может находиться в контакте с приемником 3. Закрытая капсула 102 имеет длину h, составляющую, по существу, 30 мм вдоль продольной центральной оси упомянутой закрытой капсулы 102. В выдвинутом положении приемника 3 (фиг. 3) пробивной элемент 12а выдвинутого днищепробивного средства 12 проходит через закрытую капсулу 102 более чем по меньшей мере на 21,7% (1 на фиг. 3) от ее длины h вдоль продольной центральной оси закрытой капсулы 102. При использовании закрытой капсулы 102 выдвинутое днищепробивное средство 12 второго аппарата 4 системы 1 в соответствии с изобретением обеспечивает оптимальный режим потока для текучей среды, проходящей через капсулу 102, что предотвращает появление преференциальных путей потока текучей среды через экстрагируемый продукт и может сдавливать экстрагируемый продукт более интенсивно, что является преимущественным для качества приготовленного кофе.
В вышеизложенном описании изобретение было описано со ссылкой на конкретные примеры вариантов осуществления изобретения. Однако очевидно, что в нем могут быть сделаны различные модификации и изменения в пределах сущности и объема изобретения, изложенных в прилагаемой формуле изобретения.
Капсула и ее части могут быть изготовлены из различных материалов или различных сочетаний различных материалов. Кроме того, капсула может иметь различные формы. Например, окружная стенка капсулы может иметь любую форму, например цилиндрическую, усеченного конуса или многоугольную, например шестиугольную или восьмиугольную. Днище и крышка также могут иметь различные формы, включая неплоские фигуры. Кроме того, выдвинутое днищепробивное средство может иметь различные формы, содержать различное количество пробивных элементов и может иметь различные размеры. Кроме того, приемник может иметь различные конструкции, поскольку верхняя часть приемника может перемещаться и отводиться от опорной поверхности.
Однако возможны также другие модификации, варианты и альтернативы. Соответственно, описания, чертежи и примеры следует рассматривать в иллюстративном, а не в ограничительном смысле.
В формуле изобретения любые ссылочные позиции, заключенные в скобки, не должны рассматриваться как ограничивающие формулу изобретения. Слово «содержащий» не исключает присутствия других признаков или этапов помимо тех, что перечислены в формуле изобретения. Кроме того, слова в единственном числе должны рассматриваться как «только один», но вместо этого используются в значении "по меньшей мере один" и не исключают множества. Тот факт, что некоторые меры перечислены во взаимно отличающихся пунктах формулы изобретения, не означает, что сочетание этих мер не может быть использовано для преимущества.