ЗАВАРОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОФЕВАРОК И ПОДОБНЫХ УСТРОЙСТВ Российский патент 2013 года по МПК A47J31/36 

Область техники

Изобретение относится к усовершенствованиям устройств заваривания для приготовления пищевого продукта, в частности, но не исключительно, начиная с одиночных порционных упаковок.

Описание предшествующего уровня техники

Для приготовления напитков на основе кофе, в частности, кофе эспрессо или подобного, все больше используются устройства, в которых используют отдельные порционные упаковки кофейного порошка или других компонентов, посредством которых готовят напитки. Эти устройства имеют значительные преимущества, поскольку кофейный порошок упакован отдельными порциями, и он может храниться в течение более продолжительного времени без порчи, и, кроме того, использование устройства более гигиенично, поскольку рассеивание кофейного порошка вне заварочной камеры устройства предотвращается. Упаковки для приготовления напитков или других продуктов различной природы также известны, например, для приготовления шоколадного напитка.

Один из критических аспектов кофеварок и в целом устройств для приготовления по существу жидких пищевых продуктов, начиная с одиночных порционных упаковок, относится к системе для манипулирования упаковками, то есть, к набору компонентов и агрегатов, посредством которых осуществляется манипулирование упаковками в устройстве, для расположения, введения в заварочную камеру и прокалывания, взаимодействия с водой или другой заварочной жидкостью и, наконец, выпуска заварочной камеры.

Документ WO-A-2008/014830 описывает заварочное устройство для приготовления пищевого продукта, начиная с одиночных порционных упаковок кофе, содержащее: заварочную камеру, сформированную первой частью и второй частью, которые подвижны относительно друг друга вдоль направления открывания и закрывания; первый канал для подачи заварочной жидкости в указанную заварочную камеру; второй канал для выдачи пищевого продукта из заварочной камеры; пару качающихся консолей, которые подвижны относительно, по меньшей мере, одной из указанных первой и второй частей заварочной камеры вдоль указанного направления открывания и закрывания и которые снабжены направляющими каналами, формирующими удерживающие элементы для введения и удерживания упаковки в пространстве между первой и второй частью заварочной камеры, когда указанная заварочная камера открыта, и введения указанной упаковки в заварочную камеру; элементы для вызова взаимного расхождения двух консолей и соответствующих направляющих каналов и освобождения упаковки в заварочной камере; в одной из указанных первой и второй частей заварочной камеры эжектор для изъятия упаковки из заварочной камеры, когда цикл заваривания закончен.

В этом известном заварочном узле используются качающиеся консоли как для удерживания упаковки в промежуточном положении между двумя частями заварочной камеры и затем введения ее в заварочную камеру, так и для извлечения упаковки из заварочной камеры, когда цикл заваривания закончен.

Документ WO-A-2008/096385 описывает подобную систему, в которой в одной из двух частей заварочной камеры также расположен центрирующий элемент для центрирования упаковки для улучшения фазы перфорирования и заваривания.

Документ WO-A-2008/004116 описывает систему для манипулирования одиночными порционными упаковками в кофеварке, в которой одиночные упаковки удерживаются запирающими средствами, которые освобождают упаковку в заварочной камере. Удаляющая система для удаления упаковки из заварочной камеры не описана.

Документ WO-A-2005/004683 описывает подобную систему для манипулирования упаковками в кофеварках или подобных устройствах, в которой пара качающихся консолей удерживает упаковку перед заварочной камерой и освобождает ее, когда заварочная камера закрыта. Документ EP1721553 описывает подобную систему.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к усовершенствованиям заварочных устройств описанного выше типа и, более точно, настоящее изобретение имеет целью улучшения частей заварочного узла, которые используются в ходе фаз удерживания упаковки, введения упаковки в заварочную камеру и извлечения упаковки из заварочной камеры, когда цикл заваривания закончен.

По существу, в заварочном устройстве типа, содержащего несущие консоли для удерживания упаковки и введения упаковки в заварочную камеру, изобретение предусматривает устройства или элементы для временного отключения удерживающих элементов и консолей в ходе фазы открывания заварочной камеры после того, как напиток приготовлен, таким образом, чтобы консоли не создавали помех в фазе извлечения или удаления упаковки из заварочной камеры, и, таким образом, чтобы они не препятствовали движению для изъятия упаковки, выполняемому, например, эжектором, расположенным в одной из двух частей камеры.

Дополнительные выгодные характеристики и варианты осуществления изобретения указаны в приложенных зависимых пунктах формулы изобретения и будут описаны более подробно ниже в отношении некоторого не вносящего ограничений варианта осуществления изобретения.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет лучше понято при ознакомлении с нижеследующим описанием и прилагаемыми чертежами, которые показывают примеры не вносящих ограничений практических вариантов осуществления изобретения. Более конкретно, на чертежах:

фиг.1 - внешний вид кофеварки, в которой может использоваться устройство согласно изобретению;

фиг.2 - вид в плане в плоскости II-II на фиг.3 устройства, соответствующего настоящему изобретению, в первом варианте осуществления изобретения;

фиг.3 - вид продольного сечения в плоскости III-III на фиг.2;

фиг.4 - вид сечения в плоскости IV-IV на фиг.3;

фиг.5 - увеличенный вид детали V на фиг.4;

фиг.6 - вид, подобный показанному на фиг.2, с другим положением заварочного узла;

фиг.7 - вид сечения в плоскости VII-VII на фиг.6;

фиг.8 - вид сечения в плоскости VIII-VIII на фиг.7;

фиг.9, 10 и 11 - виды, подобные показанным на фиг.6, 7 и 8, в другом положении заварочного узла;

фиг.12, 13 и 14 - другие виды, подобные предыдущим, но в последующем положении заварочного узла;

фиг.15, 16 и 17 - виды, подобные предыдущим, с устройством в фазе изъятия упаковки после цикла заваривания;

фиг.18 - вид продольного сечения по существу в вертикальной плоскости заварочного устройства в другом варианте осуществления изобретения;

фиг.19 - вид сечения по линии XIX-XIX на фиг.18;

фиг.20 - подробный вид направляющей одной из качающихся консолей с фиг.19;

фиг.21 и 22 - виды сечений, подобные показанным на фиг.18 и 19, в последующей фазе закрывания заварочной камеры;

фиг.23 и 24 - виды, подобные показанным на фиг.21 и 22, в положении полного закрывания заварочной камеры;

фиг.25 и 26 - виды, подобные показанным на фиг.23 и 24, в фазе удаления использованной упаковки после цикла заваривания;

фиг.27 - вид в плане другого варианта выполнения заварочного устройства согласно настоящему изобретению;

фиг.28 - вид сечения в плоскости XXVIII-XXVIII на фиг.27;

фиг.29 - вид сечения в плоскости XXIX-XXIX на фиг.27, 28 и 29;

фиг.30 - вид в плане, подобный показанному на фиг.27, в последующей фазе цикла заваривания;

фиг.31 и 32 - виды сечений в плоскостях XXXI-XXXI на фиг.30 и XXXII-XXXII на фиг.31, соответственно;

фиг.33 и 34 - виды сечений, подобные показанным на фиг.31 и 32, в последующем положении устройства;

фиг.35 и 36 - виды сечений, подобные показанным на фиг.33 и 34 в последующем положении устройства;

фиг.37 и 38 - виды сечений, подобные показанным на фиг.31 и 32, в последующем положении устройства;

фиг.39 и 40 - виды сечений, подобные показанным на фиг.37 и 38, в последующем положении устройства;

фиг.41 и 42 - виды сечений, подобные показанным на фиг.28 и 29, в варианте осуществления изобретения;

фиг.43 - вид в плане другого варианта выполнения устройства, соответствующего настоящему изобретению;

фиг.44 и 45 - виды сечений в плоскостях XLIV-XLIV и XLV-XLV на фиг.43;

фиг.46 - вид сечения в плоскости XLVI-XLVI на фиг.44;

фиг.47 и 48 - виды сечений, подобные показанным на фиг.45 и 46, в последующей фазе цикла заваривания;

фиг.49 и 50 - виды сечений, подобные показанным на фиг.47 и 48, в последующей фазе закрывания заварочной камеры;

фиг.51 и 52 - вид устройства в ходе фазы выдачи продукта;

фиг.53 и 54 - виды сечений, подобные показанным на фиг.51 и 52, в положении удаления израсходованной упаковки.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

На фиг.1 схематично показан внешний вид кофеварки, в которую может быть включено устройство согласно настоящему изобретению в одном из различных вариантов осуществления, описанных ниже. Устройство, показанное на фиг.1, дано только для примера, и следует понимать, что устройство согласно настоящему изобретению может быть включено в кофеварку даже существенно отличающейся формы, и что подобные устройства могут использоваться также в устройствах, отличающихся от кофеварок, например, для приготовления других типов продуктов, начиная с одиночных порционных упаковок, посредством заваривания, то есть, посредством прохождения, предпочтительно, горячей жидкости под давлением, в типичном случае, воды через одиночную порционную упаковку, в которую помещены компоненты для приготовления желательного пищевого продукта.

На фиг.1 устройство обозначено в целом ссылочной позицией 1. Это содержит один или более патрубков или носиков для выдачи кофе, которые обозначены ссылочной позицией 2 и расположены над плоскостью 3, на которую помещают чашки или другие емкости, пригодные для приема напитка, выдаваемого из устройства. В верхней части устройство имеет отверстие для введения упаковок, которое обозначено ссылочной позицией 4. Устройство, соответствующее изобретению, которое содержит заварочную камеру, находится под отверстием или прорезью 4. Устройство может быть приведено в действие вручную при помощи рычага, который не показан, или при помощи привода, например, электродвигателя, который не показан, расположенного внутри картера устройства.

На фиг.2-17 подробно показан первый вариант выполнения устройства, соответствующего настоящему изобретению, в различных положениях в ходе цикла выдачи.

Как показано на фиг.2-5, заварочное устройство, обозначенное в целом ссылочной позицией 11, содержит раму или конструкцию 13, установленную в кофеварке 1 в зафиксированном положении. Рама имеет направляющую 15 в загрузочном приемнике 15A, через который отдельные порционные упаковки C вводят в заварочное устройство. Устройство 11, предпочтительно, расположено таким образом, что упаковки C могут быть введены (стрелка F на фиг.3) с вертикальным перемещением вниз в направляющей 15. Загрузочный приемник 15A расположен под прорезью или отверстием 4 и выровнен относительно него.

В конструкции или раме 13 расположена заварочная камера, содержащая первую часть 17 и вторую часть 19. В некоторых вариантах осуществления изобретения первая часть 17 заварочной камеры, предпочтительно, зафиксирована относительно рамы или конструкции 13 и, таким образом, относительно устройства 1, тогда как вторая часть 19 заварочной камеры подвижна при перемещении для открывания и закрывания, схематично обозначенном двойной стрелкой f19 на фиг.3. Перемещение для открывания и закрывания заварочной камеры будет описано более подробно со ссылками на последовательность фиг.3-17. Перемещение также можно инвертировать посредством выполнения фиксированной части 19 и подвижной части 17. В других вариантах осуществления изобретения также можно предусматривать то, что обе части будут подвижными относительно конструкции или рамы 13.

Подвижная часть 19 заварочной камеры соединена посредством вторичной оси 21 вращения и кривошипно-шатунного механизма 25 с парой шарнирных пальцев 27, образующих оси привода. Вращение шарнирных пальцев 27 может быть обеспечено вручную при помощи рычага или посредством привода, например, электродвигателя, как указано выше. Благодаря кривошипно-шатунному механизму 23, 25 вращение шарнирных пальцев 27 вызывает скольжение подвижной части 19 заварочной камеры согласно двойной стрелке f19.

Как можно видеть на фиг.3 и 4, в неподвижной части 17 заварочной камеры установлена пластина 29, снабженная одним или более перфораторов 31, которые прокалывают одиночную порционную упаковку C, когда заварочная камера закрыта. Пластина 29 выполняет прокалывание таким образом, чтобы кофе проходил из упаковки C к выдающему каналу 33 для выдачи напитка. Канал 33 соединен известным образом с выдающим патрубком или носиками 2 (фиг.2).

Кроме того, в неподвижной части 17 заварочной камеры расположен выбрасывающий элемент 35, который в показанном варианте осуществления изобретения имеет форму по существу цилиндрического полого корпуса с внутренней поверхностью, сформированной для облегчения введения упаковки C в целом в форме усеченного конуса, и для облегчения также изъятия и выпадения под действием силы тяжести упаковки, как описано ниже.

Эжектор 35, по меньшей мере, частично с возможностью скольжения расположен в кольцевом гнезде 37, выполненном в части 17 заварочной камеры. В гнезде 37 расположена нажимная пружина 39 для отталкивания наружу эжектора 25, выход которого из части 17 заварочной камеры предотвращается посредством соответствующего стопора или ограничителя, который не показан.

Внутри подвижной части 19 заварочной камеры расположена пластина 41, которая лежит на верхней поверхности упаковки С и нажимает на нее. Пластина 41 подвижна внутри подвижной части 19 заварочной камеры и может быть нажата внутрь нее с противодействием силе нажимной пружины 43. Сзади от пластины 41 между ее задней поверхностью, противоположной поверхности, которая входит в контакт с упаковкой C, и внутренней стенкой подвижной части 19 заварочной камеры расположен перфоратор 45, который может быть снабжен одним или более прокалывающих штырьков. Эти штырьки проходят сквозь пластину 41 через соответствующие отверстия, когда заварочная камера закрыта, как будет описано более подробно ниже, для перфорирования верхней поверхности упаковки C.

В подвижную часть 19 заварочной камеры подается горячая вода под давлением через канал, схематично обозначенный ссылочной позицией 47. Горячая вода проникает через перфоратор 45 и пластину 41 для прохождения через упаковки C и, таким образом, для получения вкуса для получения напитка, который выпускается через указанный выше канал 33.

С подвижной частью 19 заварочной камеры соединены две консоли 51, которые частично следуют перемещению части 19 заварочной камеры. В некоторых вариантах осуществления изобретения консоли 51 имеют упругую ламинарную конструкцию и могут быть составлены, например, фольгой из металлического материала, например, стальной фольгой. Они прикреплены к по существу жесткой опоре 53, связанной со вторичной осью 21 в конфигурации, допускающей относительное перемещение между опорой 53 (и, таким образом, консолями 51) и подвижной частью 19 заварочной камеры согласно направлению f19.

На этом конце в возможном варианте осуществления изобретения опора 53 несет (см., в частности, также увеличенный вид на фиг.5) пару постоянных магнитов 55. Эти магниты взаимодействуют с вторичной осью 21 вращения, которая, предпочтительно, сделана из ферромагнитного материала. Вторичная ось 21 вращения пересекает опору 53 консолей 51 в соответствии с парой направляющих или пазов 53A, выполненных в опоре (см., в частности, сечение на фиг.7). При такой конфигурации в нормальных условиях и без дополнительных нагрузок на опору 53, эта последняя удерживается магнитами 55 в положении, показанном на фиг.3 и 4, то есть, с вторичной осью 21 вращения, упирающейся в концы двух направляющих 53A еще дальше от неподвижной части 17 заварочной камеры. Наоборот, когда на опору воздействует противодействующая сила, сама опора скользит относительно вторичной оси 21 вращения таким образом, что консоли 51 перемещаются относительно подвижной части 19 заварочной камеры в направлении f19 открывания и закрывания. Вместо магнитов связь между опорой 53 консолей 51 и вторичной осью 21 вращения может быть образована одной или более пружин растяжения или сжатия, расположенных надлежащим образом для удерживания опоры 53 с упором в ось 21 вращения в конфигурации, показанной на фиг.3, 7.

На свободных концах упругие консоли 51 снабжены направляющими каналами 57, сформированными на концевых выступах 59 как единое целое с указанными упругими консолями 51. Каналы 57 формируют удерживающие средства для упаковки таким образом, что она может вставляться и удерживаться в заданном положении и затем вводиться в заварочную камеру, как это будет описано более подробно ниже. Когда заварочное устройство находится в открытом положении, как показано на фиг.2, 3 и 4, каналы 57 расположены ниже направляющей 15 в загрузочном приемнике 15A для введения упаковки C, почти выровненной с указанной направляющей 15.

Таким образом, когда упаковка C введена в загрузочный приемник 15A и направляется ее фланцем CF вдоль направляющей 15, она попадает в каналы 57, и она удерживается в положении, показанном на фиг.3 и 4, в пространстве между неподвижной и подвижной частями 17, 19 открытой заварочной камеры. Упаковка удерживается в этом положении вследствие того, что каналы 57 закрыты в основании и образует упор для фланца CF.

Выступы 59, в которых выполнены каналы 57 двух консолей 51, каждый снабжен стержнем 61, который выступает выше и ниже относительно соответствующего выступа 59. Два выступающих конца 17 каждого стержня 61 взаимодействуют с соответствующими направляющими 63, которые по существу формируют кулачковые профили для управления перемещениями консолей 51. Стержни 61 являются следящими элементами для кулачков, сформированных профилями 63. Как можно видеть, в частности, на фиг.2 и 5, каждый из кулачковых профилей, сформированных направляющими 63, имеет два сегмента, приблизительно параллельных направлению f19 перемещения при открывании и закрывании заварочной камеры. Эти два сегмента направляющих соединены друг с другом соединительным сегментом, отклоняющимся от направления f19. Форма направляющих 63 такова, что в положении, показанном на фиг.2-4, консоли 51 удерживаются в положении вблизи каналов 57 на расстоянии, почти равном диаметру фланца CF упаковки C, таким образом, что последняя удерживается каналами в положении, показанном на фиг.3 и 4. Наоборот, когда выступы 59 находятся в самом дальнем переднем положении в направлении неподвижной части заварочной камеры, стержни 61, формирующие следящие элементы для кулачков, составленных направляющими 63, находятся в двух взаимно более удаленных частях направляющих 63, таким образом, что консоли переводятся в раздвинутое положение и не взаимодействуют с упаковкой C, как будет описано более подробно ниже.

Функционирование устройства, описанного выше со ссылками на фиг.2-5, будет описано более подробно со ссылками на последовательность фиг.3-17, которая представляет весь цикл заваривания с различными положениями, занимаемыми в ходе цикла описанными выше элементами.

Как указано выше, на фиг.3 и 4 показано положение устройства в начальной фазе цикла заваривания, когда упаковка C была введена через загрузочный приемник 15A в пространство между зафиксированной 17 и подвижной 19 частями заварочной камеры. Здесь упаковка удерживается консолями 51 при помощи каналов 57.

При вращении оси 27 вращения, кривошипно-шатунный механизм 23, 25 вызывает перемещение подвижной части 19 заварочной камеры к неподвижной части 17. В первой фазе перемещения опора 53 с консолями 51 и каналами 57 перемещается как единое целое с подвижной частью 19 заварочной камеры. На фиг.7 и 8 показан момент, когда упаковка C фактически полностью введена в неподвижную часть 17 заварочной камеры. Перемещение согласно стрелке f19 также вызывает толчок эжектора 35 в направлении внутренней части неподвижной части 17 заварочной камеры. Подвижная часть 19 заварочной камеры все еще находится на определенном расстоянии относительно неподвижной части 17.

В положении, показанном на фиг.7 и 8, концы стержней 61 находятся в конце первого сегмента соответствующих направляющих 63, и они находятся в готовности к движению вдоль двух расходящихся сегментов направляющих 63.

При продолжении движения закрывания заварочной камеры со смещением подвижной части 19 согласно стрелке f19 к неподвижной части 17, достигается положение, показанное на фиг.10 и 11. Консоли 51 достигают своего застопоренного и максимально раздвинутого положения, и, следовательно, они освободили упаковку C, фланец CF которой больше не удерживается каналами 57. В других вариантах осуществления изобретения раздвигание консолей 51 может быть получено в результате взаимодействия между выступами 59 и неподвижной частью 17 заварочной камеры, например, посредством применения наклонных поверхностей на одном или другом из упомянутых компонентов. Однако это раздвигающее перемещение, предпочтительно, получают при помощи кулачкового профиля, сформированного каждой из направляющих 63, в которых скользят стержни 61.

Хотя консоли 51 и каналы 57 больше не обеспечивают поддержку, упаковка C не выпадает наружу из неподвижной части 17 заварочной камеры благодаря тому факту, что закрывающее движение устройства и, таким образом, заварочной камеры достаточно быстрое, и, таким образом, устройство переходит из положения, показанного на фиг.10 и 11, в положение, показанное на фиг.12, 13 и 14, за очень короткое время, недостаточное для случайного выпадения упаковки C из заварочной камеры.

В положении, показанном на фиг.12, 13 и 14, заварочная камера полностью закрыта с перфорированной упаковкой C, закрытой в заварочной камере, сформированной взаимно соединенными частями 19, 17, при помощи соответствующих прокладок на фланце CF упаковки C и/или на кольцевых кромках неподвижной и подвижной частей 17, 19 заварочной камеры известным образом.

Как можно видеть при сравнении фиг.9-11 с фиг.12-14, при переходе из положения, показанного на фиг.9-11, в котором упаковка C освобождена в неподвижной части 17 заварочной камеры, в положение, показанное на фиг.12-14, в котором заварочная камера закрыта, опора 53 консолей 51 остается в положении остановки, показанном на фиг.9-11, в то время как подвижная часть 19 заварочной камеры прошла далее в направлении f19 закрывания заварочной камеры. Это перемещение возможно благодаря тому факту, что опора 53 консолей 51 двусторонне связана с вторичной осью 21 вращения, с которой жестко связана подвижная часть 19 заварочной камеры. Когда консоли 51 удерживаются от дальнейшего перемещения вдоль направления f19 вследствие эффекта достижения предельного конца направляющих 63 осями 61 вращения, дальнейший нажим, прилагаемый осями 27 вращения и кривошипно-шатунным механизмом 23, 25 к вторичной оси 21 вращения и к подвижной части 19 заварочной камеры, вызывает освобождение вторичной оси 21 вращения от постоянных магнитов 55 и, таким образом, скользят оси 21 вращения вдоль направляющих 53А опоры 53 консолей 51 для получения относительного перемещения между подвижной частью 19 заварочной камеры (которая продолжает продвижение к неподвижной части 17) и опорой 53 консолей 51 (которая остается неподвижной).

В конфигурации, показанной на фиг.12-14, горячая вода под давлением подается через заварочную камеру и упаковки C для получения напитка, который выдается по каналу 33.

На фиг.15-17 показана последующая фаза открывания заварочной камеры и удаления израсходованной упаковки C. Упаковка выбрасывается эжектором 35 и падает в нижнее отверстие 13A в опорной структуре или раме 13.

В положении, показанном на фиг.15-17, опора 53 консолей 51 не смещается: она остается удерживаемой в положении остановки, достигнутом на фиг.9-11, пока упаковка C не выбрасывается эжектором 35. Это возможно вследствие того факта, что, как описано выше, опора 53 консолей 51 и подвижная часть 19 заварочной камеры могут взаимно двигаться благодаря скольжению вторичной оси 21 вращения в направляющих 53A опоры 53.

Как только вторичная ось 21 вращения достигает конца направляющей 53A, как показано на фиг.16 и 17, дальнейшее движение открывания (стрелка f19 на фиг.16 и 17) вызывает передачу опоры 53 осью 21 вращения в положение полного открывания (фиг.2-4). Опора 53 снова двусторонним образом связывается с вторичной осью 21 вращения посредством постоянных магнитов 55.

Таким образом, с конфигурацией, описанной со ссылками на фиг.2-17, получено особенно эффективное манипулирование упаковкой C, отделяя функцию консолей 51 по удерживанию упаковки C и введения упаковки C в заварочную камеру от функции выброса упаковки заварочной камеры, когда цикл выдачи закончен, таким образом, исключая взаимные помехи между консолями 51 и упаковкой C в фазе выброса использованной упаковки C заварочной камеры.

Подобное преимущество получено с конфигурацией, показанной на фиг.18-20, в которой аналогичные или эквивалентные части обозначены ссылочными позициями, аналогичными используемым на фиг.2-17. Вариант осуществления изобретения, показанный на фиг.18-20, отличается от предыдущего в двух отношениях: с одной стороны, опора 53 упругих консолей 51 связана с подвижной частью 19 заварочной камеры и она не может подвергаться относительному перемещению относительно нее в направлении f19 открывания и закрывания заварочной камеры. Во-вторых, для получения преимущества разъединения консолей 51 и, таким образом, каналов 57 и исключения взаимных помех с упаковкой в ходе фазы выброса, направляющие 63, формирующие кулачковые профили для стержней 61, выполнены в другой конфигурации, показанной подробно в увеличенном виде на фиг.20.

Как будет описано ниже, согласно этой конфигурации, стержни 61 следуют двумя различными путями в фазе закрывания и в фазе открывания заварочной камеры, соответственно. Следовательно, консоли 51 будут двигаться по-разному в фазе закрывания и в фазе открывания камеры, и, как в предыдущем случае, они не создают помех выбросу использованной упаковки C из заварочного узла.

Более конкретно, как показано на фиг.20, каждый стержень 61 скользит в соответствующей направляющей или кулачке 63, который имеет первый сегмент 63A, приблизительно параллельный направлению f19 открывания и закрывания заварочной камеры, второй сегмент 63B, также приблизительно параллельный направлению f19 открывания и закрывания, но на большем расстоянии относительно средней линии устройства, сходящийся соединительный сегмент 63C между сегментом 63B и сегментом 63A и расходящийся сегмент между сегментом 63A и сегментом 63B. Также применен упругий элемент 63E, например, тонкий металлический лист между сегментом 63D и сегментом 63B.

Практически, в ходе движения закрывания заварочной камеры каждый стержень 61 скользит в сегменте 63A направляющей 63, пока он не достигает расходящегося сегмента 63D. При продолжении закрывающего движения стержень 61 скользит вдоль сегмента 63D и это вызывает раздвигание консолей 51 и, таким образом, каналов 75 с последующим освобождением упаковки C в неподвижной части 17 заварочной камеры. При продолжении движения закрывания заварочной камеры, стержни 61 достигают сегмента 63D и движутся вдоль него до предельного конца 63X, который определяет точку закрывания заварочной камеры. Как только кофе выдан, заварочная камера открывается перемещением подвижной части 19 от неподвижной части 17 и последующим скольжением стержней 61 вдоль сегмента 63D соответствующей направляющей 63. Движение продолжается до расходящегося соединительного сегмента 63C, при этом элементы 63E предотвращают вхождение стержней 61 в сегмент 63D. При продолжении движения открывания заварочной камеры, стержни 61 скользят вдоль сходящихся сегментов 63C и снова располагаются в части сегмента 63А, наиболее удаленной от неподвижной части 17 заварочной камеры в положении, показанном на фиг.20, которая представляет положение стержня 61 и, таким образом, консоли 51 относительно направляющей 63, когда заварочное устройство полностью открыто.

Следует понимать, что таким образом возможно удерживание упаковки C, введение упаковки в часть 17 заварочной камеры при помощи консолей 51 и каналов 57 и впоследствии отключение каналов 57 консолей 51 в фазе изъятия упаковки C, как в предыдущем случае, но без потребности в относительном перемещении между опорой 53 консолей 51 и подвижной частью 19 заварочной камеры.

На фиг.21-26 показано движение открывания и закрывания устройства, описанного со ссылками на фиг.18-20. Более конкретно, на фиг.21, 23, 25 показаны сечения вдоль по существу вертикальной плоскости согласно линиям XXI-XXI, XXIII-XXIII, XXV-XXV на фиг.22, 24, 26, когда эти последние показывают сечение вдоль по существу горизонтальной плоскости согласно линиям XXII-XXII, XXIV-XXIV и XXVI-XXVI на фиг.21, 23 и 25, соответственно. На фиг.21 и 22 показана фаза введения упаковки C в неподвижную часть 17 заварочной камеры, на фиг.23 и 24 показано положение максимального расхождения консолей и закрывания заварочной камеры 17, 19, и на фиг.25 и 26 показана фаза удаления израсходованной упаковки.

На фиг.27-40 показан другой вариант выполнения устройства, соответствующего настоящему изобретению, в ходе различных фаз цикла заваривания. Части, аналогичные или эквивалентные таковым в предыдущих вариантах осуществления изобретения, обозначены аналогичными ссылочными позициями, увеличенными на 100, и они не будут описаны снова подробно, поскольку может быть сделана ссылка на приведенное выше описание.

В этом варианте осуществления изобретения консоли, обозначенные ссылочной позицией 151, сформированы каждая из двух частей 151A и 151B, взаимно поворачивающихся вокруг соответствующих по существу вертикальных осей А-А (фиг.31). Взаимно поворачивающиеся части 151A и 151B каждой консоли 151 соединены друг с другом посредством пружины растяжения 181, функцией которой является определение двух положений баланса консолей, как будет описано более подробно ниже.

Опора 153 консолей 151 связана с вторичной осью 121 вращения стабильным образом, то есть консоли 151 перемещаются как единое целое с подвижной частью 118 заварочной камеры 117, 119, как описано выше в отношении варианта осуществления изобретения, показанного на фиг.18-26.

Неподвижная часть 117 заварочной камеры снаружи снабжена наклонными поверхностями 117A, которые взаимодействуют с подобными наклонными поверхностями 159A выступов 158 консолей 151 с описанными ниже целями. Кроме того, рама 113 имеет (см., в частности, фиг.31 и 38) наклонные поверхности 112A, взаимодействующие с консолями 151.

Работа устройства в варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.27-40, описана далее.

На фиг.27, 28 и 29 устройство находится в открытом положении с подвижной частью 119 заварочной камеры на максимальном расстоянии от неподвижной части 117. Через загрузочный приемник 115A упаковка C введена в каналы 157 консолей 151. Последние находятся вблизи друг друга в положении устойчивого равновесия, определенного пружиной 181 растяжения и, в конечном счете, упорами, расположенными на раме 113 или на частях 151A, 151B консолей и не показанными, которые предотвращают чрезмерное приближение колеблющихся частей 151A вследствие эффекта тяги, прилагаемой пружинами 181.

При начале движения приближения между подвижной частью 119 и неподвижной частью 117 заварочной камеры, консоли несут упаковку C внутрь неподвижной части 117 заварочной камеры, как показано на фиг.31, 32. Эжектор 135 нажат в неподвижную часть 117 заварочной камеры нажимом, прилагаемым упаковкой C.

Дальнейшее движение закрывания устройства с последующим дальнейшим движением приближения подвижной части 119 к неподвижной части 117 заварочной камеры вдоль направления f19 закрывания вызывает взаимодействие между наклонными поверхностями 159A консолей 151 и наклонными поверхностями 117A, составляющими единое целое с неподвижной частью 117. Последние могут быть сформированы, как показано, в частности, на фиг.34, единой конической поверхностью, сформированной на кольцевом выступе неподвижной части 117. Поперечный нажим, прилагаемый поверхностью 117A к поверхности 159A каждой консоли, вызывает удлинение соответствующей пружины 181 и колебание в двустороннем направлении расхождения каждой колеблющейся части 151A консолей 151 относительно неподвижных частей 151B, причем указанные неподвижные части 151 составляют единое целое с опорой 153 и жестко соединены с ней.

На фиг.33 и 34 показана промежуточная фаза, в которой консоли 151 или, точнее, их подвижные части 151A начинают раздвигающееся движение и освобождают упаковку внутри заварочной камеры.

На фиг.35 и 36 показано устройство в положении полного замыкания заварочной камеры. Консоли 151 достигли своего второго положения устойчивого равновесия, определенного пружинами 181. Это положение является положением максимального расхождения консолей.

Когда начинается движение открывания заварочной камеры, как только напиток был полностью выдан, консоли 151 или, более точно, их качающиеся части 151A остаются в раздвинутом положении в первом сегменте хода для открывания заварочной камеры, не сталкиваясь с упаковкой C, которая, таким образом, выбрасывается из неподвижной части 117 заварочной камеры при помощи эжектора 135. На фиг.37 и 38 показана фаза изъятия упаковки и установки консолей 151 в исходное положение.

Эта операция установки, то есть, операция перехода от положения устойчивого равновесия, показанного на фиг.35 и 36, к положению устойчивого равновесия, показанного на фиг.28 и 29, осуществляется благодаря взаимодействию между качающимися частями 151A консолей 151 и неподвижными наклонными поверхностями 112A, выполненными на раме 113.

На фиг.39 и 40 показан момент, когда консоли достигают положения колебания, за которым нажим, оказываемый пружиной 181, вызывает установку консолей в исходное положение, то есть, их мгновенный переход в положение устойчивого равновесия, показанное на фиг.28 и 29, то есть, положение, в котором консоли готовы принять и удерживать новую упаковку C в нужном положении.

На фиг.41 и 42 показан модифицированный вариант выполнения устройства, показанного на фиг.28-40, где части, идентичные или эквивалентные таковым в предыдущем варианте осуществления изобретения, обозначены аналогичными ссылочными позициями. Отличиями между вариантом осуществления изобретения, показанным на фиг.28-40, и вариантом осуществления изобретения, показанным на фиг.41 и 42, является наличие возвратной пружины 183, связанной при помощи первого кронштейна 184 с рамой 113 и при помощи второго кронштейна 185 с опорой 153 консолей. В этом случае, опора 153 консолей не связана с осью 121 вращения, но она поднята с упором в ось посредством тяги возвратной пружины 183. Опора 153, таким образом, продвигается вперед под действием нажима стержня 121 и возвращается назад под действием тяги пружины 183.

Также в вариантах осуществления изобретения, показанных на фиг.28-42, получено преимущество исключения воздействия консолей 151 и каналов 157 на упаковку C, когда последняя правильно введена в заварочную камеру. Изъятие израсходованной упаковки C происходит вследствие действия эжектора 135 без взаимных помех с консолями 151.

На фиг.43-54 показан в различных фазах цикла заваривания другой вариант выполнения устройства, соответствующего настоящему изобретению. Части, аналогичные или эквивалентные таковым в варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.2-26, обозначены аналогичными ссылочными позициями, увеличенными на 200.

В этом варианте осуществления изобретения движением открывания и закрывания (согласно стрелке f219) подвижной части 19 заварочной камеры управляет механизм, отличающийся от механизма, управляющего перемещением консолей 251 в том же направлении f219 перемещения при открывании и закрывании. Обоим механизмам сообщают движение шарнирные пальцы 227.

Перемещение подвижной части 219 для открывания и закрывания заварочной камеры согласно стрелке f219 обеспечивается при помощи кривошипно-шатунного механизма 223, 225 через оси 227 вращения, подобно описанному в отношении предыдущего примера варианта осуществления изобретения.

Наоборот, в этом случае опора 253 консолей 251 формирует седло, способное автономно перемещаться относительно подвижной части 219 заварочной камеры. Опора 253 адекватно направляется рамой 213, например, при помощи пары шарнирных пальцев 271 (см., в частности, фиг.43), направляемых направляющими пазами 272, выполненными в опорной конструкции или раме 213.

Перемещением согласно двойной стрелке f253 (фиг.44, 45 и 46) опоры 253 консолей 251 управляют посредством шарнирных пальцев 227 через механизм, содержащий приводную зубчатую рейку. Привод является двойным и находится на двух сторонах устройства, при этом применена кинематическая цепь для каждого из двух шарнирных пальцев 227. Эти две кинематические цепи являются взаимно зеркальными, и, таким образом, только одна из них будет описана. На каждой оси 217 вращения закреплено шпонкой зубчатое колесо или ведущая шестерня 281, которая входит в зацепление со вторым зубчатым колесом или ведущей шестерней 283, закрепленной шпонкой на валу 285, удерживаемом соответствующей стороной 213B рамы 213. На валу 285 также закреплено шпонкой третье зубчатое колесо или ведущая шестерня 287, которая частично снабжена зубьями, то есть, имеет зубья, нарезанные согласно дуге круга, ограниченной частью полного угла. Зубья частично зубчатого колеса 287 зацепляются с соответствующей рейкой 289, составляющей единое целое с опорой 253.

При такой конфигурации вращение шарнирных пальцев вызывает:

- перемещение для открывания и закрывания заварочной камеры под управлением кривошипного механизма 223, 225 согласно стрелке f219;

- поступательное движение согласно направлению f253 (параллельно направлению f219 открывания и закрывания заварочной камеры) опоры 253 и, таким образом, консолей 251 с соответствующими каналами 257, причем перемещение обеспечивается приводом 281, 283, 287 и 289.

Работа устройства, описанного выше со ссылками на фиг.43-46, будет описана подробно со ссылками на всю последовательность фиг.44-54.

На фиг.44, 45 и 46 подвижная часть 219 заварочной камеры находится в положении максимального расстояния относительно неподвижной части 217. Упаковка C введена через загрузочный приемник 215A в каналы 257, составляющие единое целое с консолями 251, которые выполнены как описано выше, например, в форме упругой фольги. При вращении оси 227 вращения начинается движение закрывания заварочной камеры с движением вперед консолей 251 и подвижной части 219 заварочной камеры к неподвижной части 217 заварочной камеры.

На фиг.47 и 48 показан момент, когда упаковка C почти полностью введена в неподвижную часть 217 заварочной камеры, и выступы 259 консолей 251, снабженные наклонными поверхностями 259A, входят в контакт с наклонными поверхностями 217A неподвижной части 217 заварочной камеры. Поскольку перемещение опоры 253 консолей 251, с одной стороны, и подвижной части 219 заварочной камеры, с другой стороны, получены при помощи двух различных механизмов, хотя оно и начинается от одних и тех же приводных шарнирных пальцев 227, как это можно легко понять при сравнении фиг.45, 46 с фиг.47, 48, перемещение опоры 253 и, таким образом, консолей 251 опережает перемещение подвижной части 219 заварочной камеры.

При продолжении перемещения, консоли 251 достигают своего положения остановки, показанного на фиг.49 и 50, до того, как заварочная камера будет полностью закрыта, то есть, до того, как подвижная часть 219 будет упираться в неподвижную часть 217 и будет уплотнять ее. Благодаря тому факту, что зубчатое колесо 287 является частично зубчатым, дальнейшее вращение шарнирных пальцев 227 не воздействует на перемещение опоры 253 консолей 251. Последние остаются в положении остановки, показанном на фиг.49 и 50, будучи удерживаемыми здесь также благодаря тому факту, что выступы 259 прошли за наклонные поверхности 217A и удерживаются между ними и упором, сформированным на раме 215.

При дальнейшем вращении шарнирных пальцев 227 обеспечивается полное закрывание заварочной камеры с достижением положения, показанного на фиг.51 и 52, в котором происходит выдача напитка.

В этот момент, посредством инвертирования вращательного движения шарнирных пальцев 227, заварочная камера начинает открываться до того, как консоли 251 с опорой 253 покинут их положение остановки, достигнутое, как показано на фиг.49 и 50. Это возможно благодаря тому факту, что зубчатые колеса 287 имеют только частичное наличие зубьев, и, таким образом, в начальной фазе обратного вращения механизма они не зацепляются с рейками 289.

При продолжении вращения шарнирных пальцев 227, также начинается движение раздвигания консолей 251, то есть их смещения от неподвижной части 217 заварочной камеры, как показано на фиг.53 и 54, благодаря зацеплению между зубчатыми секторами колес 287 и реек 289. Упаковка C выбрасывается из неподвижной части 217 заварочной камеры при помощи эжектора 235 перед возвращением консолей в их сомкнутое положение, и, таким образом, указанные консоли и соответствующие каналы 257 не взаимодействуют с упаковкой C в ходе фазы изъятия.

При продолжении вращения шарнирных пальцев 227 в направлении открывания, устройство возвратится в начальное положение, показанное на фиг.43-46, для начала нового цикла выдачи.

Следует понимать, что чертеж просто показывает пример, данный только как практический вариант осуществления изобретения, который может изменяться в формах и конфигурациях, однако без отхода от объема и замысла, на которых основано изобретение. Любые ссылочные позиции в прилагаемой формуле изобретения даны с целью облегчения ее понимания со ссылками на описание и чертежи и не ограничивают объем защиты, представленный формулой изобретения.

Изобретение относится к области приготовления напитков. Заварочное устройство содержит заварочную камеру, образованную первой частью и второй частью, подвижными относительно друг друга в направлении открывания и закрывания; первый канал для подачи заварочной жидкости в заварочную камеру; второй канал для выдачи пищевого продукта из заварочной камеры. Также включает пару качающихся консолей, подвижных относительно, по меньшей мере, одной из частей, образующих заварочную камеру, в направлении открывания и закрывания, и снабженных удерживающими элементами для удерживания упаковки в пространстве между первой и второй частями заварочной камеры, когда указанная заварочная камера открыта, и для введения указанной упаковки в заварочную камеру. Также включает раздвигающиеся элементы для осуществления взаимного расхождения двух консолей и соответствующих удерживающих элементов и освобождения упаковки внутри заварочной камеры; эжектор в одной из частей заварочной камеры для изъятия упаковки из заварочной камеры, когда цикл заваривания закончен; элементы для временного отключения удерживающих элементов и консолей, когда первая и вторая части заварочной камеры отведены друг от друга. Заявленная группа изобретений позволяет улучшить характеристики заварочного узла. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 54 ил.

1. Заварочное устройство для приготовления пищевого продукта из одиночных порционных упаковок (С), содержащее:
- заварочную камеру, образованную первой частью (17, 217) и второй частью (19, 219), подвижными относительно друг друга по направлению открывания и закрывания;
- первый канал (47, 247) для подачи заварочной жидкости в указанную заварочную камеру (17, 19; 217, 219);
- второй канал (33, 233) для выдачи пищевого продукта из заварочной камеры;
- пару качающихся консолей (51, 251), подвижных относительно, по меньшей мере, одной из указанных первой и второй частей заварочной камеры вдоль указанного направления открывания и закрывания и снабженных удерживающими элементами (57, 257) для удерживания упаковки (С) в пространстве между первой и второй частями заварочной камеры, когда указанная заварочная камера открыта, и для введения указанной упаковки в заварочную камеру;
- раздвигающиеся элементы (63, 217А) для вызова взаимного расхождения двух консолей (51, 251) и соответствующих удерживающих элементов (57, 257) и освобождения упаковки (С) внутри заварочной камеры;
- эжектор (35, 235) для удаления упаковки из заварочной камеры, когда цикл заваривания закончен, который расположен в одной из указанных первой и второй частей заварочной камеры;
- элементы для временного отключения указанных удерживающих элементов (57, 257) и указанных консолей (51, 251), когда первая и вторая части заварочной камеры взаимно раздвинуты, причем в отключенном состоянии указанные удерживающие элементы (57, 257) не мешают упаковке (С) при, по меньшей мере, частичном движении для открывания заварочной камеры для изъятия израсходованной упаковки из заварочной камеры, когда цикл заваривания закончен,
отличающееся тем, что первая часть (17, 217) заварочной камеры неподвижна, и вторая часть (19, 219) заварочной камеры подвижна относительно опорной рамы (13, 213); при этом указанные консоли (51, 251) связаны со второй частью (19, 219) заварочной камеры и подвижны относительно нее таким образом, что когда указанная вторая часть (19, 219) заварочной камеры перемещена в положение закрывания, консоли (51, 251) следуют за перемещением второй части (19, 219) заварочной камеры до положения остановки, проходя от положения освобождения упаковки в первой части (17, 217) заварочной камеры, при этом заварочная камера закрывается посредством перебега второй части (19, 219) заварочной камеры, когда консоли (51, 251) достигают своего положения остановки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные консоли (51, 251) подвижны в направлении открывания и закрывания заварочной камеры относительно обеих первой и второй частей (17, 19; 217, 219) заварочной камеры.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что содержит возвратный элемент (55), который возвращает консоли в положение начала перемещения консолей (51) относительно второй части (19) заварочной камеры.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что указанный возвратный элемент является магнитным элементом (55).

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что указанный возвратный элемент является упругим элементом.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные консоли (51) перемещаются как единое целое с указанной второй частью (19) заварочной камеры.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные консоли (51, 251) имеют взаимно приближенное положение и взаимно удаленное положение, при этом во взаимно приближенном положении удерживающие упаковку элементы (57, 257) взаимно приближаются для зацепления упаковки (С), и во взаимно удаленном положении указанные удерживающие элементы (57, 257) раздвигаются для освобождения упаковки (С).

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные консоли (51) содержат зацепляющиеся элементы (61) для зацепления с соответствующими неподвижными направляющими (63), которые управляют раздвиганием и сближением консолей (51), когда указанные консоли проходят в направлении открывания и закрывания заварочной камеры для раздвигания консолей (51) в ходе фазы закрывания заварочной камеры и сближения консолей в ходе фазы открывания заварочной камеры.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что указанные зацепляющиеся элементы (61) постоянно связаны с соответствующими неподвижными направляющими (63) в любом положении консолей.

10. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что каждая направляющая (63) имеет один канал, по которому движется соответствующий зацепляющийся элемент (61) в одном направлении или в противоположном направлении в ходе перемещения при открывании и закрывании заварочной камеры.

11. Устройство по п.8, отличающееся тем, что каждая направляющая (63) имеет первый канал движения вперед и второй канал движения назад, при этом соответствующий зацепляющийся элемент (61) следует каналу движения вперед в ходе движения закрывания заварочной камеры и каналу движения назад в ходе движения для открывания заварочной камеры, причем канал движения вперед и канал движения назад, по меньшей мере, частично отличаются друг от друга таким образом, что эти две консоли (51) осуществляют различные перемещения соответственно при перемещении закрывания заварочной камеры и при перемещении открывания заварочной камеры.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что взаимным перемещением первой и второй частей (17, 19) заварочной камеры управляет кривошипно-шатунный механизм (23, 25), при этом консоли несет опора (53), пригодная для поступательного движения относительно указанного шатуна.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные консоли (51) несет опора (53), подвижная относительно первой и второй частей заварочной камеры.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что приводной элемент (227) для открывания и закрывания заварочной камеры соединен: через первое кинематическое соединение (223, 225) со второй частью (219) заварочной камеры для перемещения указанной второй части заварочной камеры относительно первой части (217) заварочной камеры и через второе кинематическое соединение (281, 283, 287, 289) с указанной опорой (253) консолей (251) для управления указанными консолями с перемещением, отличающимся от перемещения второй части (219) заварочной камеры в направлении открывания и закрывания заварочной камеры.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что указанный приводной элемент представляет собой ведущий вал (227), соединенный через указанное первое кинематическое соединение (223, 225) со второй частью (219) заварочной камеры и через указанное второе кинематическое соединение (281, 283, 287, 289) с опорой (253) консолей (251).

16. Устройство по п.14 или 15, отличающееся тем, что указанное первое кинематическое соединение представляет собой кривошипно-шатунный механизм (223, 225).

17. Устройство по п.14 или 15, отличающееся тем, что указанное второе кинематическое соединение представляет собой зубчато-реечный механизм (287,289).

18. Устройство по п.14 или 15, отличающееся тем, что указанное первое кинематическое соединение (223, 225) и указанное второе кинематическое соединение (281, 283, 287, 289) разработаны и расположены таким образом, что в ходе закрывания заварочной камеры указанные консоли (251) опережают вторую часть (219) заварочной камеры, и в ходе открывания заварочной камеры указанные консоли отстают от второй заварочной камеры.

19. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанная первая часть (217) заварочной камеры содержит первые противолежащие поверхности, взаимодействующие с указанными консолями (251), вызывая их расхождение, и вторые противолежащие поверхности, взаимодействующие с указанными консолями для удерживания указанных консолей в раздвинутом положении до частичного перемещения второй части (219) заварочной камеры от первой части (217) заварочной камеры.

20. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит первую пару неподвижных элементов, которые управляют расхождением консолей в ходе фазы закрывания заварочной камеры, и вторую пару неподвижных элементов, которые управляют взаимным приближением консолей в ходе фазы открывания заварочной камеры.

21. Кофеварка, содержащая заварочное устройство по любому из предшествующих пунктов, насос для подачи горячей воды под давлением в указанную заварочную камеру и кипятильник для нагревания воды.