Настоящее изобретение относится к кофеварке для заваривания порошка кофе, содержащегося в кассете, содержащей заварочную камеру, приспособленную для размещения кассеты с порошком кофе, по меньшей мере одно средство для пробивания кассеты с порошком кофе и насос для подачи горячей заваривающей воды в заварочную камеру.
Кофеварки этого типа используются преимущественно в домах, то есть разработаны для домашнего использования. По сравнению со стандартными кофеварками с мельницей для измельчения целых зерен кофе, основное преимущество вышеупомянутой кофеварки состоит в том, что напиток кофе высокого качества может быть приготовлен с использованием готовых упакованных кассет с порошком кофе, тем более, что порошок кофе является оптимально измельченным и герметично запечатан в кассете. Более того, такие кофеварки менее подвержены засорению порошком кофе.
Для варки порошка кофе, содержащегося в кассете, используются как ручные, так и полуавтоматические или автоматические кофеварки. Обычно в ручной кофеварке кассета вставляется в кассетоприемник, который, в свою очередь, вставляется в кофеварку. В полуавтоматических кофеварках кассета вставляется в держатель кассеты или непосредственно в заварочную камеру, в соответствии с чем заварочная камера закрывается вручную посредством центрального рычажного механизма. В автоматической кофеварке, тем не менее, кассета удаляется из кассетного магазина и автоматически вставляется в заварочную камеру; после заваривания кассета удаляется из заварочной камеры и выбрасывается в мусоросборник без какого-либо вмешательства оператора.
Все вышеупомянутые виды кофеварок обычно содержат полый, так называемый заварочный штырь, имеющий радиальные выходные отверстия для впрыскивания заваривающей воды в кассету, который также выполнен с возможностью пробивания дна и, соответственно, крышки кассеты. Также известны управляемые вручную кофеварки, в которых держатель кассеты имеет множество тиснений, расположенных на решетке выхода; эти тиснения вскрывают крышку кассеты, как только заваривающая вода впрыскивается в кассету с ее противоположной стороны, и кассета прижимается к тиснениям под влиянием избыточного гидравлического давления, созданного давящей заваривающей водой. В течение последующей операции заваривания заваривающая вода впрыскивается в кассету посредством заварочного штыря, в результате чего она течет под давлением сквозь порошок кофе, содержащийся в кассете, и вытекает из кассеты через отверстие, созданное выступами.
Независимо от факта, вручную ли управляется кофеварка или это полуавтоматическая или автоматическая машина, кофеварка так сконструирована и приспособлена к кассете, что производит напиток кофе, имеющий пену на своей поверхности; эта пена обычно считается признаком качественного напитка кофе.
Даже если предприняты большие усилия, чтобы обеспечить устойчивую пену на поверхности приготовленного напитка кофе, в некоторых странах возникает пожелание готовить также стандартный кофе, а именно фильтрованный кофе, посредством этой кофеварки.
Вместо выражения "фильтрованный кофе" используется также выражение "мягкий кофе".
Патент США 5325765 раскрывает заварочную фильтрующую кассету, включающую непроницаемое прокалываемое дно, имеющее заданную форму и отверстие на одном конце. Самоподдерживающийся промокающий фильтрующий элемент расположен в основании. Он герметично сцепляется с отверстием в основании и имеет отличающуюся и меньшую форму, чем заданная форма основания, так что фильтрующий элемент отклоняется от основания и делит основание на две герметичные камеры, а именно: первую камеру для хранения экстракта напитка, подлежащего приготовлению, и вторую пустую камеру для поступления напитка после того, как жидкость будет смешана с экстрактом и напиток протечет через фильтр. Дополнительно, он содержит непроницаемую прокалываемую крышку, герметично сцепляющуюся с отверстием в основании, чтобы образовать непроницаемую кассету. Для извлечения порошка кофе кассета прокалывается на обеих сторонах посредством верхнего и нижнего прокалывающих элементов. Нижний прокалывающий элемент размещен эксцентрично, так что он проходит во вторую камеру между основанием и фильтрующим элементом, не повреждая последний. Заваривающая вода под давлением подается в кассету через верхний прокалывающий элемент. Она проходит через порошок кофе и фильтрующий элемент и достигает второй камеры. В дальнейшем она течет через нижний прокалывающий элемент в сосуд для напитка.
Патент США 3537384 раскрывает механизм, приготовляющий пар и воду, в частности для приготовления кофейных и чайных напитков. Он содержит насосный агрегат и последующий кипятильник. Сменная головка фильтра предусмотрена для приема порошка кофе. Насос имеет такую конструкцию, что он выкачивает постоянный объем воды за один оборот независимо от внутреннего сопротивления головки фильтра, что выражается в том, что точно заданный объем воды заданной температуры подается через порошок кофе, содержащийся в головке фильтра. При изменении скорости потока насоса и/или выхода тепла кипятильника температура заваривающей воды меняется так, что может быть приготовлен либо стандартный кофейный напиток, либо напиток кофе эспрессо, поскольку различные ароматические агенты растворяются на различных уровнях температуры.
В частности, было отмечено, что для приготовления кофе эспрессо должен использоваться пар с температурой 110°С для растворения в высокой степени горьких ароматических агентов, содержащихся в порошке кофе.
Патент США 4583449 раскрывает кофейный фильтр для выборочного изготовления обычного кофе или эспрессо. Он содержит проход для потока воды, проходящий между входом для подачи холодной воды и заварочным устройством. Проход для потока подразделен на первую ветвь, включающую насос давления, и вторую ветвь, включающую клапан, выполненный с возможностью закрывать или быть закрытым при получении кофе эспрессо. Дополнительно он содержит управляющие средства для активизации клапана (клапанов) и/или насоса в соответствии с выбором типа кофе, который нужно приготовить. Проход для потока применяется обычно для воды, используемой для получения эспрессо и обычного кофе, и разделяется только вблизи насоса на первую ветвь прохода для потока, включающую насос, и вторую ветвь прохода для потока, формирующую обход вокруг насоса.
Технической задачей настоящего изобретения является создание кофеварки для заваривания порошка кофе, содержащегося в кассете, посредством которой можно приготовить не только напиток кофе эспрессо, но также обычный кофейный напиток, причем последний не имеет пены на своей поверхности и соответствует по вкусу обычному фильтрованному кофе.
Эта и другие задачи были решены за счет того, что кофеварка для заваривания порошка кофе, заключенного в кассету, содержащая заварочную камеру, выполненную с возможностью размещения упомянутой кассеты с порошком кофе, по меньшей мере, одно средство для пробивания упомянутой кассеты с порошком кофе и насос для подачи горячей заваривающей воды в упомянутую заварочную камеру, согласно изобретению дополнительно содержит средства для такого ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в указанную заварочную камеру за единицу времени, что заваривающая вода протекает сквозь указанную кассету с порошком кофе, помещенную в указанную заварочную камеру, по существу не под давлением.
Предпочтительно средства для ограничения количества заваривающей воды выполнены с возможностью ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, до уровня не более чем 12 литров в час.
Предпочтительно кофеварка имеет, по меньшей мере, два пробивающих элемента для пробивания как дна, так и крышки кассеты, в результате чего получены средства для пробивания дна и крышки кассеты пробивающими элементами перед тем, как заваривающая вода подается в кассету посредством насоса.
Предпочтительно заварочная камера содержит держатель кассеты и закрывающий пластинчатый элемент, причем каждый из держателя кассеты и закрывающего пластинчатого элемента имеет пробивающий элемент, в результате чего кофеварка дополнительно содержит средства для перемещения держателя кассеты и закрывающего пластинчатого элемента относительно друг друга от открытого состояния заварочной камеры до ее закрытого состояния, при этом кассета, содержащаяся в заварочной камере, пробивается в своей крышке и своем дне посредством пробивающих элементов при закрывании заварочной камеры.
Предпочтительно закрывающий пластинчатый элемент и держатель кассеты оба имеют расположенный по центру пробивающий элемент.
Предпочтительно закрывающий пластинчатый элемент или держатель кассеты имеют расположенный по центру пробивающий элемент.
Предпочтительно закрывающий пластинчатый элемент выполнен с возможностью прижатия кассеты по кольцевой установочной области к торцевой поверхности держателя кассеты после закрывания заварочной камеры.
Предпочтительно средства для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, содержат средства для ограничения скорости потока насоса.
Предпочтительно насос работает на переменном токе, в результате чего средства для ограничения скорости потока насоса содержат модулятор контроля фазы, регулятор волнового пакета или регулятор для изменения частоты.
Предпочтительно средства для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, содержат регулируемый дроссельный клапан, установленный в канале, проходящем от насоса к заварочной камере для изменения площади эффективного сечения потока канала.
Предпочтительно селекторный переключатель ручного управления предусмотрен подключенным к управляющему устройству, в соответствии с чем указанное управляющее устройство оперативно подключено к указанному насосу и/или к указанному дроссельному клапану для ограничения количества заваривающей воды, поданной в заварочную камеру за единицу времени.
Предпочтительно кофеварка дополнительно содержит, по меньшей мере, один сенсор для декодирования этикетки или маркировки, предусмотренной на кассете, причем сенсор функционально соединен с управляющим устройством для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени в соответствии с содержанием информации этикетки или маркировки.
Техническая задача также решается за счет создания кассеты с порошком кофе, используемой в кофеварке, содержащей заварочную камеру, выполненную с возможностью размещения упомянутой кассеты с порошком кофе, по меньшей мере, одно средство для пробивания упомянутой кассеты с порошком кофе, насос для подачи горячей заваривающей воды в упомянутую заварочную камеру и средства для такого ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в указанную заварочную камеру за единицу времени, что заваривающая вода протекает сквозь указанную кассету с порошком кофе, помещенную в указанную заварочную камеру, по существу не под давлением, у которой согласно изобретению дно кассеты содержит отверстие, покрытое фольгой, прикрепленной к внутренней стороне указанного дна.
Предпочтительно кассета содержит чашеобразную нижнюю часть, дно которой образует дно кассеты, причем фольга, покрывающая отверстие, выполненное в дне кассеты, выполнена из материала, имеющего более низкую эластичность и более низкую прочность на разрыв, чем материал чашеобразной нижней части, для обеспечения надежного разрыва фольги под действием пробивающего элемента при закрывании заварочной камеры.
Далее вариант осуществления кофеварки в соответствии с изобретением будет описан более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - схематическое изображение кофеварки с открытой заварочной камерой;
Фиг.2 - схематическое изображение кофеварки с закрытой заварочной камерой.
Существенные элементы кофеварки, согласно изобретению, схематически показаны на Фиг.1 и 2, а именно: бак 1 для чистой воды, насос 2, кипятильник 3, дроссельный клапан 4, заварочная камера 5, выход 6 для напитка, управляющее устройство 7 и селекторный переключатель 8. Все эти элементы установлены внутри схематически изображенного корпуса G. Ниже выхода 6 для напитка показана кофейная кружка 17 для получения приготовленного напитка кофе. Кассета, заключающая в себе молотый кофе и подлежащая размещению в заварочную камеру 5, обозначена позицией 20. В настоящем примере дно 22 кассеты 20 имеет отверстие 25, которое покрыто фольгой 26, установленной с внутренней стороны дна 22 кассеты 20. Поскольку такая кассета преимущественно предназначена для приготовления фильтрованного кофе, она имеет конструкцию фильтрующей кассеты 20, в то время как стандартная кассета, имеющая сплошное дно без какого-либо отверстия, имеет конструкцию кассеты для эспрессо.
Заварочная камера 5 содержит верхний закрывающий пластинчатый элемент 11 и нижний держатель 12 кассеты. Внутренний контур держателя 12 кассеты по существу совпадает с внешним контуром фильтрующей кассеты 20. На чертежах как закрывающий пластинчатый элемент 11, так и держатель 12 кассеты показаны в сечении. Держатель 12 кассеты подвижен в вертикальном направлении, как показано двойной стрелкой 18. Средства для перемещения держателя кассеты вверх и вниз, также как и возможно имеющиеся средства для подачи и удаления кассеты, не показаны, так как их конструкция понятна специалисту в данной области техники.
Как нижняя поверхность закрывающего пластинчатого элемента 11, так и дно держателя 12 кассеты имеют пробивающие элементы 13 и 15, соответственно. При этом верхний пробивающий элемент 13 служит для пробивания крышки 21 кассеты 20, тогда как нижний пробивающий элемент 15 служит для пробивания дна 22 кассеты 20.
Оба пробивающих элемента 13 и 15, соответственно, находятся по центру закрывающего пластинчатого элемента 11 и дна держателя 12 кассеты соответственно. Кроме того, оба пробивающих элемента 13 и 15, соответственно, содержат передний участок конической формы, содержащий множество прорезей 14 и 16, соответственно, сквозь которые заваривающая вода может течь в кассету 20 и, соответственно, приготовленный напиток кофе может вытекать из кассеты 20.
Селекторный переключатель 8 служит для выбора напитка кофе, который нужно приготовить. Буква "Е" обозначает кофе эспрессо, в то время как буква "F" обозначает фильтрованный кофе. Селекторный переключатель электрически соединен с управляющим устройством 7. Управляющее устройство оперативно подключено к насосу 2 через проводник 9 и к дроссельному клапану 4 через проводник 10. Дроссельный клапан вставлен в канал 19 заваривающей воды, идущий от насоса 2 к закрывающему пластинчатому элементу 11. Более того, имеется сенсор 28, электрически соединенный с управляющим устройством 7 посредством проводника 10а. Сенсор 28 служит для декодирования, заключающегося в обнаружении и считывании этикетки или маркировки 27, имеющейся на кассете 20 и содержащей информацию о типе и/или содержимом кассеты 20. Такая этикетка или маркировка 27 могут состоять, например, из штрих-кода, напечатанного на кассете 20; тем не менее, возможны другие типы маркировок, например в электронной форме. Понятно, что сенсор 28 и этикетка или маркировка 27 соответствуют друг другу, чтобы позволить сенсору 28 читать этикетку или маркировку 28 и передавать содержащуюся в них информацию на управляющее устройство 7. В случае, когда используются исключительно кассеты 20, которые имеют этикетку или маркировку 28, селекторным переключателем 8 можно пренебречь, так как тип кассеты 20 автоматически определяется сенсором 27, и управляющее устройство, следовательно, воздействует на определенные операционные параметры кофеварки, например скорость поставки от насоса 2, настройка дроссельного клапана 4 и т.д.
Заварочная операция с использованием кассеты, разработанной для приготовления напитка кофе без пены, так называемого фильтрованного кофе, происходит следующим образом.
Селекторный переключатель 8 вручную поворачивается в позицию "F", и кассета 20 вставляется в держатель 12 кассеты. Затем держатель 12 перемещается вверх к закрывающему пластинчатому элементу 11. После завершения этого перемещения вверх (см. Фиг.2) как крышка 21 кассеты, так и дно 22 кассеты 20, то есть фольга 26, пробиваются. Как только достигается верхняя конечная позиция, закрывающий листовой элемент 11 не только закрывает заварочную камеру 5, но также прижимает крышку 21 кассеты к верхней торцевой поверхности держателя 12 кассеты вдоль кольцевой установочной области, тем самым гидравлически герметизируя верхний участок кассеты 20 к дну 22 кассеты 20. Как только заварочная камера 5 закрывается, насос 2 начинает работать. Объем заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру 5 за единицу времени, ограничен по сравнению с операцией заварки кофе эспрессо до такой величины, что заваривающая вода течет через кассету 20 по существу без давления. Показатель ограничения потока определен либо заданной величиной, либо на основе кода, содержащегося на этикетке или маркировке 27 кассеты 20. Ограничение потока может быть осуществлено либо уменьшением скорости потока насоса 2, либо регулировкой дроссельного клапана 4. Для уменьшения скорости потока насоса 2 в случае, когда насос работает на переменном токе, могут использоваться модулятор контроля фазы или регулятор волнового пакета. Как вариант может быть изменена рабочая частота насоса 2. Понятно, что на практике предусматривается только одна из мер для уменьшения скорости потока заварочной воды, текущей сквозь заварочную камеру 5 за единицу времени, то есть, либо предусмотрены средства для уменьшения скорости потока от насоса 2, либо предусмотрен дроссельный клапан 4 для уменьшения площади сечения эффективного потока. Далее понятно, что могут быть предусмотрены и другие средства для уменьшения скорости потока заваривающей воды, текущей сквозь заварочную камеру 5 за единицу времени.
В любом случае, ранее упомянутые средства для уменьшения скорости потока заваривающей воды, текущей сквозь заварочную камеру 5 за единицу времени, обеспечивают уменьшение скорости потока даже без встречного давления до уровня не более чем 12 литров за час, предпочтительно до 8 литров за час.
Далее важно то, что как крышка 21 кассеты 20, так и дно 22 кассеты 20 пробиваются, то есть имеют отверстие до начала заварочной операции для обеспечения отсутствия какого-либо гидравлического давления, которое могло бы привести к образованию пены в напитке.
Кроме того, как можно видеть на чертежах, фильтрующая кассета 20 имеет верхний фильтрующий элемент 23 и нижний фильтрующий элемент 24. Такие фильтрующие элементы 23, 24 способствуют устойчивому потоку заваривающей воды сквозь фильтрующую кассету 20 и предотвращают высыпания через пробитое отверстие порошка кофе, содержащегося в кассете 20. Каждый из фильтрующих элементов 23, 24 имеет углубление, направленное внутрь кассеты 20 и расположенное в области, где крышка 21 и дно 22, соответственно, кассеты 20, пробиваются и в которой пробивающие элементы 13, 15 проходят, как только крышка 21 кассеты и дно 22 пробиты. Для того чтобы гарантировать, что дно 22 кассеты 20 надежно пробито после закрывания заварочной камеры 5, имеется фольга 26, имеющая низкую гибкость и низкую прочность на разрыв по сравнению с материалом самой кассеты, так что она легко разрывается на части под действием нижнего пробивающего элемента 15, расположенного в основании держателя 12 кассеты.
Для приготовления стандартного кофе эспрессо селекторный переключатель 8 вручную поворачивается в позицию, обозначенную "Е". В режиме этой операции заваривающая вода течет сквозь стандартную кассету эспрессо под высоким давлением. В данном случае выражение "кофе эспрессо" будет означать напиток кофе, имеющий слой пены вверху, независимо от количества заваривающей воды, использованной для приготовления напитка кофе. Предпочтительно, для приготовления фильтрованного кофе используются иные кассеты, чем для приготовления кофе эспрессо. Кроме другой модели дна кассеты иными могут быть также смесь кофейного порошка, количество кофейного порошка и/или степень измельчения. Более того, в случае кассеты для фильтрованного кофе отверстия в фильтрующих элементах 23, 24 больше и/или их число увеличено, так что эти фильтрующие элементы 23, 24 не создают гидравлическое сопротивление заваривающей воде, протекающей сквозь них.
Как вариант осуществления настоящего изобретения, кофеварка может включать более широкие признаки, например могут быть предусмотрены средства, чтобы пробивать дно кассеты позже, чем крышку кассеты, в зависимости от типа напитка кофе, который нужно приготовить. В случае, когда должен быть приготовлен кофе эспрессо, дно кассеты эспрессо пробивается только после того, как будет создано определенное гидравлическое давление внутри кассеты, поскольку, как хорошо известно, эта мера способствует образованию пены.
Как вариант, в случае кассеты эспрессо, ее дно может быть пробито нижним пробивающим элементом в первой фазе только частично, то есть до такой степени, что конец пробивающего элемента просто проникает в низ кассеты, но только настолько, что щели 16 пробивающего элемента 15 не сообщаются с внутренностью кассеты эспрессо. Таким образом, добавочное гидравлическое давление может быть создано внутри кассеты эспрессо в течение первой фазы заварочной операции.
С другой стороны, при заваривании напитка кофе с помощью фильтрующей кассеты как крышка, так и дно последней пробиваются прежде, чем начнется реальная операция заваривания, для исключения создания избыточного гидравлического давления внутри фильтрующей кассеты, которое могло бы способствовать образованию пены.
Кофеварка согласно изобретению известна под названием "аппарат эспрессо"; она пригодна как для приготовления фильтрованного напитка кофе, так и в частности для напитка кофе эспрессо. Кофеварка может быть разработана как аппарат с ручным управлением, с держателем кассеты, который нужно вручную вставлять в аппарат, так и полу- или полностью автоматическая кофеварка.
Для реализации вышеупомянутых мер, к примеру, может быть выполнен регулируемым по вертикали нижний пробивающий элемент 15, расположенный в основании держателя 12 кассеты. Установка высоты его позиции может быть выполнена посредством электродвигателя или электромагнита, под контролем общего управляющего устройства 7.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
КАССЕТА, СОДЕРЖАЩАЯ ОДНУ ПОРЦИЮ ПОРОШКА КОФЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА КОФЕ | 2005 |
|
RU2287977C2 |
ЗАВАРИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОФЕВАРКИ | 2005 |
|
RU2288627C2 |
СИСТЕМА ИЗ КОФЕВАРКИ И ПОРЦИОННОЙ КАПСУЛЫ | 2005 |
|
RU2380999C2 |
ПОРЦИОННАЯ КАПСУЛА С ЭКСТРАГИРУЕМЫМ ВОДОЙ ВЕЩЕСТВОМ В ВИДЕ ЧАСТИЦ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА | 2003 |
|
RU2243934C2 |
КОФЕВАРКА (ВАРИАНТЫ) И КЛАПАН КОФЕВАРКИ | 2001 |
|
RU2214147C2 |
КОФЕВАРКА И СПОСОБ ЕЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ | 2013 |
|
RU2611304C2 |
КАПСУЛА ДЛЯ ЭКСТРАГИРУЕМОГО МАТЕРИАЛА, СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАВАРИВАНИЯ КОФЕ | 2011 |
|
RU2615950C2 |
КОФЕВАРКА | 2006 |
|
RU2314739C1 |
Кофемашина | 2019 |
|
RU2805680C2 |
ЗАВАРОЧНЫЙ МОДУЛЬ АВТОМАТИЧЕСКИХ КОФЕВАРОК | 2007 |
|
RU2423065C2 |
Предложена кофеварка для заваривания порошка кофе, заключенного в кассету, и кассета с порошком кофе для такой кофеварки. Посредством такой кофеварки может быть приготовлен кофе эспрессо, а также и обычный кофейный напиток без пены на своей поверхности, соответствующий по вкусу обычному фильтрованному кофе. Кофеварка для заваривания порошка кофе, заключенного в кассету, содержит заварочную камеру, выполненную с возможностью размещения упомянутой кассеты с порошком кофе, по меньшей мере, одно средство для пробивания кассеты с порошком кофе и насос для подачи горячей заваривающей воды в заварочную камеру. Чтобы избежать появления пены на поверхности напитка, кофеварка содержит средства для ограничения количества воды, подаваемой насосом в заварочную камеру за единицу времени. Эти средства обеспечивают протекание заваривающей воды через кассету по существу не под давлением. Дно кассеты, предназначенной для подобной кофеварки, содержит отверстие, покрытое фольгой, прикрепленной к внутренней стороне дна. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.
US 3537384 А, 03.11.1970 | |||
US 5325765 A, 05.07.1994 | |||
Кофеварка | 1990 |
|
SU1761112A1 |
Устройство для приготовления горячих напитков | 1991 |
|
SU1837834A3 |
Авторы
Даты
2006-10-27—Публикация
2005-01-13—Подача