УСТРОЙСТВО ЭКСТРАГИРОВАНИЯ ДЛЯ КАПСУЛ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ И Т.П., В ЧАСТНОСТИ ДЛЯ ЭКСПРЕСС-КОФЕВАРОК И Т.П. Российский патент 2014 года по МПК A47J31/36 

Область техники изобретения

Настоящее изобретение относится к устройству экстрагирования для капсул экстрагирования и т.п., в частности, для экспресс-кофеварок и т.п.

Предпосылки изобретения

В области экспресс-кофеварок и т.п., известны устройства экстрагирования, которые работают с капсулами экстрагирования и т.п. и состоят, по существу, из основной рамы, с которой связаны цилиндр держателя корзины фильтра и поршень.

Точнее, цилиндр держателя корзины фильтра и поршень, которые могут перемещаться друг относительно друга вдоль предпочтительного направления, образуют приемное гнездо, в которое вставляется капсула, содержащая вещества, через которые должна фильтроваться горячая или холодная вода, таким образом, производя необходимое экстрагирование.

В общем, капсула состоит из герметически закрытого контейнера, который прокалывается, в общем, на двух противоположных гранях, для обеспечения фильтрации горячей или холодной воды через него, или она состоит из контейнера с входными и выходными отверстиями, созданными на двух противоположных гранях, для обеспечения фильтрации горячей или холодной воды через его внутренний объем.

В варианте капсул, требующих прокалывания, цилиндр держателя корзины фильтра и подающий поршень фактически имеют полые прокалывающие шипы, выступающие в приемном гнезде в направлении капсулы и соединенные с каналами для подачи горячей или холодной воды и выпускными каналами устройства экстрагирования для слива при экстрагировании.

На практике, после введения капсулы в соответствующее приемное гнездо, ее прокалывание происходит с помощью перемещения держателя корзины фильтра и поршня ближе друг к другу и прижатия друг к другу цилиндра держателя корзины фильтра и поршня, так что прокалывающие шипы проталкиваются в капсулу.

Данное прокалывание становится возможным благодаря наличию специально приспособленных рычажных систем, которые функционально соединены с цилиндром держателя корзины фильтра или с поршнем или с обоими и могут приводиться в действие вручную оператором с помощью рычага приведения в действие, которым оператор может управлять.

Как вариант, рычаг приведения в действие можно заменить приводом, например, электроприводом для выполнения и автоматизации перемещения цилиндра держателя корзины фильтра и поршня относительно друг друга.

Более точно, рычажная система, как при ручном, так и при автоматическом управлении перемещает два элемента, цилиндр держателя корзины фильтра и поршень, ближе друг к другу одним перемещением и теоретически передает силу давления, требуемую для прокалывания.

Аналогично, данные перемещения могут также происходить в устройствах экстрагирования, не предусматривающих прокалывания капсул, содержащих вещества через которые должна фильтроваться горячая или холодная вода, таким образом, производящая необходимое экстрагирование, поскольку они заранее снабжены отверстиями для прохода воды.

Данные известные типы устройств экстрагирования не лишены недостатков, включающих в себя то, что сила давления, прикладываемая оператором, может требовать усилия, неудобного для оператора, как при использовании капсул, подлежащих прокалыванию, так и капсул, не подлежащих прокалыванию.

Кроме того, если используют капсулы, подлежащие прокалыванию, материал, из которого такие капсулы изготовлены, имеет сопротивление прокалыванию, требующее приложения силы давления между цилиндром держателя корзины фильтра и поршнем, значительно превосходящей силу давления, требуемую только для сближения цилиндра держателя корзины фильтра и подающего поршня.

Описание изобретения

Целью настоящего изобретения является создание устройств экстрагирования для капсул экстрагирования и т.п., в частности, для экспресс-кофеварок и т.п., делающего возможным обеспечение взаимного сближения цилиндра держателя корзины фильтра и поршня и прокалывание капсулы экстрагирования, если необходимо, не требующего чрезмерных физических усилий от оператора.

В объеме данной цели задачей настоящего изобретения является создание устройства экстрагирования для капсул экстрагирования и т.п., в частности, для экспресс-кофеварок и т.п., обеспечивающего плавное и регулируемое сближение цилиндра и поршня.

Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства экстрагирования с высокой надежностью, относительно простого в изготовлении и имеющего конкурентоспособную стоимость.

Данная цель, а также данные и другие задачи, которые должны стать яснее из приведенного ниже описания, реализуются с помощью устройства экстрагирования для капсул экстрагирования и т.п., в частности, для экспресс-кофеварок и т.п., содержащего цилиндр держателя корзины фильтра и поршень которые могут перемещать друг относительно друга из конфигурации для загрузки и выгрузки, по меньшей мере, одной капсулы для экстрагирований и т.п. в цилиндр держателя корзины фильтра или из него в конфигурацию дозированной выдачи и наоборот, характеризуется тем, что оно содержит первые средства перемещения цилиндра держателя корзины фильтра и/или поршня для их первого относительного перемещения из конфигурации загрузки и выгрузки в промежуточную конфигурацию, имеющуюся между конфигурацией загрузки и выгрузки и конфигурацией дозированной выдачи и наоборот, и вторые средства перемещения цилиндра держателя корзины фильтра и/или поршня для их второго относительного перемещения из промежуточной конфигурации в конфигурацию дозированной выдачи и наоборот.

Краткое описание чертежей

Дополнительные характеристики и преимущества настоящего изобретения должны стать ясными из описания предпочтительных, но не исключительных вариантов осуществления устройств экстрагирования для капсул экстрагирования и т.п., в частности, для экспресс-кофеварок и т.п., согласно изобретению, и не ограничивающих примеров следующих прилагаемых чертежей, на которых:

Фиг.1 - вид в изометрии устройства экстрагирования для капсул экстрагирования и т.п., в частности, для экспресс-кофеварок и т.п., согласно изобретению в конфигурации загрузки и выгрузки.

Фиг.2 - вид в изометрии с частичным вырезом устройства экстрагирования Фиг.1 в конфигурации загрузки и выгрузки.

Фиг.3 - вид в изометрии с частичным вырезом устройства экстрагирования Фиг.1 в промежуточной конфигурации.

Фиг.4 - продольное сечение устройства экстрагирования Фиг.3.

Фиг.5 - в изометрии с частичным вырезом устройство экстрагирования Фиг.1 в конфигурации дозированной подачи.

Фиг.6 - продольное сечение устройства экстрагирования Фиг.1 в конфигурации загрузки и выгрузки, в частности, с капсулой, показанной в положении загрузки.

Фиг.7 - продольное сечение второго варианта осуществления устройства экстрагирования согласно настоящему изобретению.

Фиг.8 - продольное сечение устройства экстрагирования Фиг.3.

Способы реализации изобретения

Показанное на Фигурах устройство экстрагирования для капсул экстрагирования и т.п., в частности, для экспресс-кофеварок и т.п., в целом обозначенное позицией 1, содержит закрепленную раму 2, которая может быть закреплена на экспресс кофеварке или т.п., на которой установлено устройство 1 экстрагирования, цилиндр 3 держателя корзины фильтра и поршень 4, которые могут перемещаться друг относительно друга из конфигурации для загрузки и выгрузки, по меньшей мере, одной капсулы 5 для экстрагирования и т.п. к конфигурации дозированной выдачи и наоборот.

Как описано более подробно ниже в данном описании, выражение "конфигурация загрузки и выгрузки" относится к конфигурации устройства 1 экстрагирования, в котором цилиндр 3, держателя корзины фильтра и поршень 4 установлены друг относительно друга, для обеспечения ручного или автоматического введения или экстракции капсулы 5 из устройства 1 экстрагирования, и выражение "конфигурация дозированной выдачи" означает конфигурацию устройства 1 экстрагирования, в которой цилиндр 3 держателя корзины фильтра, поршень 4 и капсула 5 установлены друг относительно друга в положениях, обеспечивающих фильтрацию горячей или холодной воды через капсулу 5 и получение необходимого экстрагирования.

Более точно, цилиндр 3, держателя корзины фильтра объединен с закрепленной рамой 2 соединением с ней, и поршень 4 может перемещаться относительно цилиндра 3 держателя корзины фильтра вдоль заданного направления 6 скольжения.

Поршень 4 состоит, по существу, из тела в форме диска, введенного с возможностью скольжения в поддерживающий поршень элемент 7, который в свою очередь, связан с закрепленной рамой 2 с возможностью скольжения вдоль направления 6 скольжения.

Предпочтительно, поршень 4 сохраняется в положении опирания на опорную поверхность 8 поддерживающего поршня элемента 7 упругим средством 22, которое содержит, например, две спиральных пружины, удобно установленные между поршнем 4 и поддерживающим поршень элементом 7.

Иначе, цилиндр 3, держателя корзины фильтра состоит из корпуса контейнера, являющегося, например, по существу, цилиндрическим и образует, по меньшей мере, одно приемное гнездо, 10 выполненное с возможностью размещения капсулы 5 и открытое на поверхности 11 цилиндра 3 держателя корзины фильтра, направленное к поршню 4, для введения капсулы 5 в приемное гнездо 10 и экстракции из него, когда цилиндр 3 держателя корзины фильтра и поршень 4 расположены в конфигурации для загрузки и выгрузки устройства 1 экстрагирования.

Как показано на Фигуре приемное гнездо 10 имеет открытую грань 11, по существу, перпендикулярную заданному направлению 6 скольжения.

При таком исполнении, поршень 4, перемещаясь к цилиндру 3 удерживающему корзину фильтра на поверхности 11 и под прямым углом к нему, закрывает приемное гнездо 10, содержащее капсулу 5.

Данное расположение цилиндра 3 держателя корзины фильтра, поршня 4 и капсулы 5 образует конфигурацию дозированной выдачи устройства 1 экстрагирования.

Для обеспечения экстракции капсулы 5 из приемного гнезда 10, на дне приемного гнезда имеется, например, выталкивающая пружина 9, и капсула 5 имеет радиально выступающую закраину 5a, упирающуюся в поверхность 11 цилиндра держателя корзины фильтра.

Для обеспечения прокалывания капсулы 5, созданы первые полые прокалывающие шипы 12 для капсулы 5, связанные с поршнем 4 на стороне, направленной к приемному гнезду 10.

Более точно, данные первые полые прокалывающие шипы 12 выступают за пределы поршня 4 на стороне, направленной к приемному гнезду 10, т.e., внутрь приемного гнезда 10 при установке поршня 4 в конфигурации дозированной выдачи в направлении капсулы 5, и соединены с каналами 13 для подачи горячей или холодной воды для нагнетания такой горячей или холодной воды в капсулу 5 для последующего производства экстрагирования.

Аналогично, созданы вторые полые шипы 14 для прокалывания капсулы 5, связанные с цилиндром 3 держателя корзины фильтра на стороне, противоположной открытой поверхности 11 приемного гнезда 10.

Более точно, вторые полые прокалывающие шипы 14 проходят в приемном гнезде 10 в направлении капсулы 5 и соединены с каналами 15 для выпуска продукта экстрагирования при его сливе из капсулы 5.

Согласно изобретению созданы первые средства 16 перемещения цилиндра 3 держателя корзины фильтра и/или поршня 4 для его первого относительного перемещения из конфигурации загрузки и выгрузки в промежуточную конфигурацию, устанавливаемую между конфигурацией загрузки и выгрузки и конфигурацией дозированной выдачи, и наоборот.

Конкретнее, первые средства 16 перемещения приводятся в действие вручную и содержат рычаг 17 приведения в действие, связанный с возможностью поворота с закрепленной рамой 2, и которым может манипулировать оператор. Рычаг 17 приведения в действие, функционально соединенный с поддерживающим поршень элементом 7 с помощью рычажной системы 18, состоящей из множества рычагов, соединенных поворотными шарнирами друг с другом и выполненной с возможностью преобразования поворота рычага 17 приведения в действие в поступательное перемещение поддерживающего поршня элемента 7.

Таким способом создается первое относительное перемещение между конфигурацией загрузки и выгрузки и промежуточной конфигурацией.

В качестве альтернативы в автоматизированном варианте устройства 1 экстрагирования, показанном на Фиг.7, первые средства 16 перемещения приводятся в действие автоматически и содержит привод 30, например, электрического типа, связанный с закрепленной рамой 2 и функционально соединенный с поддерживающим поршень элементом 7 для замены рычага 17 приведения в действие и рычажной системы 18 для создания первого относительного перемещения между конфигурацией загрузки и выгрузки и промежуточной конфигурацией и наоборот.

Согласно изобретению также имеются вторые средства 19 перемещения цилиндра 3 держателя корзины фильтра и/или поршня 4 для второго относительного перемещения из промежуточной конфигурации, описанной выше в конфигурацию дозированной выдачи и наоборот.

Предпочтительно, вторые средства 19 перемещения содержат расширительную камеру 20, установленную между поршнем 4 и опорной поверхностью 8.

Более точно, расширительная камера 20 может быть заполнена движущей текучей средой, например, холодной водой или газом, который нагнетается под давлением через, по меньшей мере, один проход канала 21 для перемещения поршня 4 относительно поддерживающего поршень элемента 7 в отличие от действия упругого средства 22, составленного, например, спиральными пружинами, и завершения относительного перемещения между цилиндром 3 держателя корзины фильтра, и поршнем 4 с последующим завершением прокалывания капсулы 5 первыми и вторыми полыми прокалывающими шипами 12 и 14 и расположения компонентов в конфигурации дозированной выдачи.

В возможном варианте изобретения перемещение между цилиндром 3 держателя корзины фильтра и поршнем 4 можно реверсировать. В данном варианте, поршень 4 объединен с закрепленной рамой 2, и цилиндр 3 держателя корзины фильтра является перемещающимся относительно поршня 4 вдоль направления 6 скольжения с помощью первых и вторых средств 16 и 19 перемещения.

Работа устройства 1 экстрагирования для капсул экстрагирования и т.п., в частности, для экспресс-кофеварок и т.п., является ясной и очевидной из описанного выше.

В частности, отмечается, что после загрузки капсулы 5 в подходящее приемное гнездо 10, воздействием на первые средства 16 перемещения, т.e. воздействием вручную на рычаг 17 приведения в действие или включением в работу привода 30 если оборудован, является возможным выполнить перемещение поддерживающего поршень элемента 7 и, следовательно, поршня 4, к цилиндру 3 держателя корзины фильтра.

Данная подача перемещает полые прокалывающие шипы 12 и 14 в контакт со стенками капсулы 5 без полного вскрытия капсулы.

Затем с помощью вторых средств 19 перемещения можно завершить подачу поршня 4 в цилиндр 3 держателя корзины фильтра с выполнением полного прокалывания капсулы 5 полыми прокалывающими шипами 12 и 14 и надлежащей изоляции приемного гнезда 10 поршнем 4 для обеспечения нагнетания горячей или холодной воды и получения экстрагирования.

Данная подача сделана возможной благодаря заполнению расширительной камеры 20 заполняющей текучей средой, что создает движущую силу, требуемую для преодоления сопротивления упругого средства 22 и сопротивления прокалыванию материала, из которого изготовлена капсула 5, для полного проникновения полых прокалывающих шипов 12 и 14 в капсулу 5.

Аналогично, если используют капсулу 5 заранее перфорированного типа, ее отверстия могут функционально соединяться с каналами 13 подвода воды для нагнетания воды, по меньшей мере, в одну капсулу 5, с получением экстрагирования, и в выпускные каналы 15 экстрагирования для слива экстрагирования, по меньшей мере, из одной капсулы 5.

На практике установлено, что устройство экстрагирования для капсул экстрагирования и т.п., в частности, для экспресс-кофеварок и т.п., согласно настоящему изобретению, полностью достигает поставленной цели и выполняет задачи изобретения, поскольку обеспечивает переход из конфигурации загрузки и выгрузки в конфигурацию дозированной выдачи в автоматическом режиме, по меньшей мере, для второй части перемещения, не заставляя оператора выполнять, особенно утомительные операции, как при использовании капсул заранее перфорированного типа, так и при использовании капсул, подлежащих прокалыванию.

Другое преимущество устройства экстрагирования согласно настоящему изобретению состоит в том, что оно занимает меньше места, чем известные типы устройств экстрагирования.

Поскольку оператор не должен, в частности, прикладывать большую силу давления, заставляя цилиндр держателя корзины фильтра и поршень перемещаться ближе друг к другу и заставляя прокалывающие шипы проникать в капсулу, если не используют капсулу заранее перфорированного типа, и поскольку рычажные системы, выполненные с возможностью преобразования поворота рычага приведения в действие или привода в поступательное перемещение подающего поршня не должны передавать и усиливать большую силу давления, такое средство может использовать более короткие рычаги, что уменьшает общее пространство, занимаемое устройством экстрагирования.

Дополнительное преимущество устройства экстрагирования согласно настоящему изобретению состоит в том, что оно является простым по конструкции и поэтому экономически конкурентоспособным в сравнении с устройствами экстрагирования известного типа.

Устройство экстрагирования для капсул экстрагирования и т.п., в частности, для экспресс-кофеварок и т.п., согласно настоящему изобретению допускает многочисленные модификации и изменения, все находящиеся в объеме прилагаемой формулы изобретения.

Все детали можно дополнительно заменять другими технически эквивалентными элементами.

На практике, используемые материалы, подходящие для конкретного использования, а также возможные при определенных обстоятельствах формы и размеры, могут быть любыми согласно требованиям и техническим условиям.

Описания в итальянской патентной заявке № MI2009A001770, по которой данная заявка имеет приоритет, включены в данный документ в виде ссылки.

В случае если за техническими признаками, упомянутыми в любом пункте формулы изобретения, следуют позиции ссылки, данные позиции ссылки включены в состав только для увеличения доступности формулы изобретения для понимания и соответственно, такие позиции ссылки не действуют в качестве ограничений при интерпретации каждого элемента идентифицируемого в качестве примера такими позициями ссылки.

Изобретение относится к устройству экстрагирования. Устройство экстрагирования для капсул экстрагирования и т.п., в частности для экспресс-кофеварок и т.п., содержит цилиндр (3) держателя корзины фильтра и поршень (4), которые выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга из конфигурации для загрузки и выгрузки, по меньшей мере, одной капсулы (5) для экстрагирований и т.п. в цилиндр или из цилиндра (3) держателя корзины фильтра в конфигурацию дозированной выдачи и наоборот, первые средства (16) перемещения цилиндра (3) держателя корзины фильтра и/или поршня (4) для их первого относительного перемещения из конфигурации загрузки и выгрузки в промежуточную конфигурацию, имеющуюся между конфигурацией загрузки и выгрузки и конфигурацией дозированной выдачи, и наоборот, и вторые средства (19) для перемещения цилиндра (3) держателя корзины фильтра и/или поршня (4) для их второго относительного перемещения из промежуточной конфигурации в конфигурацию дозированной выдачи и наоборот, причем поршень (4) введен с возможностью скольжения в поддерживающий поршень элемент (7), связанный с закрепленной рамой (2) и удерживаемый в положении упора в опорную поверхность (8) поддерживающего поршень элемента (7) упругим средством, при этом вторые средства (19) перемещения содержат расширительную камеру (20), находящуюся между поршнем (4) и опорной поверхностью (8), причем расширительная камера (20) выполнена с возможностью заполнения толкающей текучей средой, нагнетаемой под давлением через, по меньшей мере, один проходной канал (21) для перемещения поршня (4) относительно поддерживающего поршень элемента (7) против действия упомянутого упругого средства (22). Техническими результатами изобретения являются обеспечение плавного и регулируемого сближения цилиндра и поршня, высокая надежность, простота в изготовлении. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство экстрагирования для капсул экстрагирования и т.п., в частности для экспресс-кофеварок и т.п., содержащее цилиндр (3) держателя корзины фильтра и поршень (4), которые выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга из конфигурации для загрузки и выгрузки, по меньшей мере, одной капсулы (5) для экстрагирований и т.п. в цилиндр или из цилиндра (3) держателя корзины фильтра в конфигурацию дозированной выдачи и наоборот, первые средства (16) перемещения цилиндра (3) держателя корзины фильтра и/или поршня (4) для их первого относительного перемещения из конфигурации загрузки и выгрузки в промежуточную конфигурацию, имеющуюся между конфигурацией загрузки и выгрузки и конфигурацией дозированной выдачи, и наоборот, и вторые средства (19) для перемещения цилиндра (3) держателя корзины фильтра и/или поршня (4) для их второго относительного перемещения из промежуточной конфигурации в конфигурацию дозированной выдачи и наоборот, причем поршень (4) введен с возможностью скольжения в поддерживающий поршень элемент (7), связанный с закрепленной рамой (2) и удерживаемый в положении упора в опорную поверхность (8) поддерживающего поршень элемента (7) упругим средством, отличающееся тем, что вторые средства (19) перемещения содержат расширительную камеру (20), находящуюся между поршнем (4) и опорной поверхностью (8), причем расширительная камера (20) выполнена с возможностью заполнения толкающей текучей средой, нагнетаемой под давлением через, по меньшей мере, один проходной канал (21) для перемещения поршня (4) относительно поддерживающего поршень элемента (7) против действия упомянутого упругого средства (22).

2. Устройство экстрагирования по п.1, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, одно приемное гнездо (10), по меньшей мере, одной капсулы (5), образованное, по существу, цилиндром (3) держателя корзины фильтра, и является открытым на поверхности (11) цилиндра (3) держателя корзины фильтра, направленной к поршню (4), для введения, по меньшей мере, одной капсулы (5), по меньшей мере, в одно приемное гнездо и ее экстракции, по меньшей мере, из одного приемного гнезда (10) в конфигурации загрузки и выгрузки.

3. Устройство экстрагирования по п.2, отличающееся тем, что содержит первые полые шипы (12) для прокалывания, по меньшей мере, одной капсулы (5), связанные с поршнем (4) и соединенные с каналами (13) подачи воды, для нагнетания воды, по меньшей мере, в одну капсулу (5), при осуществлении экстрагирования, причем первые полые прокалывающие шипы (12) выступают за пределы поршня (4) на стороне, направленной, по меньшей мере, к одному приемному гнезду (10).

4. Устройство экстрагирования по п.3, отличающееся тем, что содержит вторые полые шипы (14) для прокалывания, по меньшей мере, одной капсулы (5), связанные с цилиндром (3) держателя корзины фильтра и соединенные с выпускными каналами (15) экстрагирования, для слива продукта экстрагирования, по меньшей мере, из одной капсулы (5), причем вторые полые прокалывающие шипы (14), выступающие внутрь, по меньшей мере, одного приемного гнезда (10) в направлении, по меньшей мере, одной капсулы (5).

5. Устройство экстрагирования по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна капсула (5) является капсулой заранее перфорированного типа с отверстиями, которые функционально соединяются с каналами (13) подачи воды для нагнетания воды в, по меньшей мере, одну капсулу (5), при осуществлении экстрагирования, и с выпускными каналами (15) экстрагирования для слива продукта экстрагирования из, по меньшей мере, одной капсулы (5).

6. Устройство экстрагирования по п.2, отличающееся тем, что цилиндр (3) держателя корзины фильтра объединен с закрепленной рамой (2), и поршень (4) перемещается относительно цилиндра (3) держателя корзины фильтра вдоль направления (6) скольжения, по существу, перпендикулярного открытой поверхности (11), по меньшей мере, одного приемного гнезда (10).

7. Устройство экстрагирования по п.6, отличающееся тем, что первые средства (16) перемещения выполнены с возможностью приведения в действие вручную и содержат рычаг (17) приведения в действие, который связан с возможностью поворота с закрепленной рамой (2) и которым может манипулировать оператор, причем рычаг (17) приведения в действие функционально соединен с поддерживающим поршень элементом (7) посредством рычажной системы (18) для обеспечения первого относительного перемещения и обратного перемещения.

8. Устройство экстрагирования по п.6, отличающееся тем, что первые средства (16) перемещения выполнены с возможностью приведения в действие автоматически и содержат привод, связанный с закрепленной рамой (2) и функционально соединенный с поддерживающим поршень элементом (7) для обеспечения первого относительного перемещения и обратного перемещения.