СРЕДСТВА ВСКРЫТИЯ ДЛЯ КАПСУЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ Российский патент 2014 года по МПК A47J31/06 

Область техники

Изобретение относится к капсуле для приготовления и получения напитка в устройстве для приготовления напитков, в частности, к средствам вскрытия, предназначенным для вскрытия капсулы с целью создания выпускного отверстия для напитка, обладающего улучшенными параметрами по выходу жидкости.

Уровень техники

Из уровня техники известны капсулы, содержащие жаренный и молотый кофе, через которые горячая вода проходит под действием гравиметрических сил. Капсула подобного типа описана в патентном документе GB 1397116. В данном способе вода впрыскивается через верхнюю часть картриджа и стекает вниз через молотый кофе, фильтр и, наконец, через отверстие или отверстия, проделанные в донной части. На аналогичном подходе основаны более сложные системы, в которых используются усеченно-конические картриджи, такие как, например, описанные в патентном документе US 2002/0148356, или прямоугольные картриджи, такие как, например, описанные в патентном документе US 2002/0148357.

В одной из коммерчески успешных капсульных систем для извлечения кофейного напитка из капсул воздухо- и водонепроницаемая капсула помещается в экстракционное устройство, впрыскивающее в капсулу горячую воду до тех пор, пока внутреннее давление в капсуле не достигнет значения, при котором закрывающая мембрана разрывается или пробивается таким образом, чтобы из капсулы мог выйти жидкий экстракт. Капсула, предназначенная для подобного процесса экстракции, описана в документе ЕР 0512468. Непосредственно сам процесс описан в документе ЕР 0512470. Подобный способ позволяет получить высококачественный кофейный напиток типа эспрессо. Капсула заполняется свежемолотым кофе, который может храниться в капсуле в течение нескольких месяцев, практически не теряя аромат. Выход кофе происходит с небольшой задержкой, вызванной замедленным открытием мембраны под воздействием давления, создаваемого после начала нагнетания воды в капсулу. В результате экстракция кофе происходит при оптимальных давлении и температурных условиях. При этом образуются стойкие и плотные крема или пенка за счет большого сжатия, сброса давления и улавливания газа, присущих данному способу.

Между тем подобная капсула и процесс не являются оптимальными для настаивания или заваривания напитков, таких как чай или травяной чай.

Поэтому на рынке появились капсулы, содержащие чайную продукцию и т.п. Следует понимать, что качество приготавливаемого чайного напитка в значительной мере зависит от качества ингредиентов чайного листа, т.е. происхождения используемого чая (почва, сушка, купаж и т.п.), а также условий его хранения. Например, чайные ингредиенты обычно восприимчивы к воздействию кислорода и света. Предпочтительно используются чайные ингредиенты из листового, рубленного или разрезанного на мелкие кусочки чая. Между тем для получения из используемых ингредиентов качественного напитка важное значение также имеют и условия заварки.

Еще одной проблемой, которую необходимо избегать при приготовлении напитков из чая, является перекрестная вкусовая контаминация. Перекрестная вкусовая контаминация возникает, когда в устройстве происходит последовательное заваривание двух капсул, а вкусовые свойства первой капсулы передаются стационарным деталям устройства, что в итоге может повлиять на вкус второй капсулы, завариваемой непосредственно после первой капсулы. Это может быть актуально для отдельных сортов чая, обладающих сильными вкусовыми качествами, например чая из мяты или других сортов сильно ароматизированного чая.

В патентном документе WO 2007/042414 А1 описано устройство для приготовления напитков и специальная капсула, предназначенная для получения заварки при относительно низком давлении и, в частности, пригодная для приготовления чайных напитков. Поэтому капсула включает в себя отделение, содержащее один или несколько ингредиентов для приготовления напитка, фильтрующую стенку, ограничивающую по меньшей мере одну фильтрующую сторону отделения, а также сливную стенку, которая расположена на пути следования заварки после фильтрующей стенки и которая содержит по меньшей мере одно сливное отверстие или сопряжена по меньшей мере с одними пробивными средствами или указательно-пробивными средствами соответственно, способными пробивать или указывать соответственно по меньшей мере одно сливное отверстие.

Сущность изобретения

С учетом предшествующего уровня техники настоящее изобретение направлено на дальнейшее улучшение качества приготавливаемых чайных напитков. Кроме этого, согласно изобретению предлагается конструкция капсулы и специального вскрывающего элемента устройства для приготовления напитков, позволяющих упростить и улучшить приготовление чайного напитка или чайного напитка из трав.

В частности, предпринимается попытка улучшения параметров выхода напитка из капсулы, позволяющих избежать создания давления при подаче напитка из капсулы.

Настоящее изобретение также преследует и другие цели, в частности решение других проблем, как это станет понятно из остальной части настоящего описания.

Следует понимать, что в настоящей заявке термин «чай» включает в себя все типы листового чая, например зеленый чай, черный чай, белый чай, масала чай, ароматизированный чай, а также травяной или фруктовый чай. Помимо этого термин «листовой чай» или «листовой ингредиент» относится к завариваемому чаю или другим ингредиентам, независимо от формы, например к цельным, резанным или рубленым листьям, мелким листовым фрагментам, порошку или пыли.

Вышеупомянутые цели, в частности, достигаются согласно первому объекту изобретения при помощи системы, состоящей из устройства для приготовления напитков и капсулы для приготовления напитка из содержащегося в отсеке капсулы пищевого вещества путем впрыскивания жидкости в капсулу; устройство для приготовления напитков содержит средства вскрытия, предназначенные для взаимодействия со стенкой, образующей выпускную поверхность капсулы, причем средства вскрытия содержат вскрывающий элемент крюкообразной формы, предназначенный для разрезания и удаления по меньшей мере части крышки, герметично прикрепленной к выпускной поверхности капсулы.

Соответственно, средства вскрытия делают разрез в крышке, герметично прикрепленной к выпускной поверхности капсулы, для создания выпускного отверстия для напитка, выходящего из капсулы.

Вскрывающий элемент является крюкообразным элементом, который выполнен с возможностью отклонения, по меньшей мере, части крышки в направлении верхней поверхности крюкообразного элемента.

Соответственно, создается достаточно широкое отверстие, препятствующее повышению давления внутри капсулы во время выхода напитка из капсулы.

Соответственно, улучшаются параметры выхода напитка из капсулы. При этом ни одна из частей крышки не загораживает создаваемое выпускное отверстие для напитка, что исключает пульсацию напитка, выходящего из капсулы. Таким образом, не происходит образования пузырьков и обеспечивается привлекательный внешний вид чайного напитка.

Предпочтительно средства вскрытия содержат, по существу, продольную режущую кромку.

Устройство для приготовления напитков также может содержать по меньшей мере один запирающий элемент, соединенный с закрывающим механизмом, для выборочного запирания упомянутой капсулы в приемной камере устройства. Кроме этого, устройство может содержать внешнее или внутреннее устройство подачи жидкости, а также насос, соединенный с источником подачи жидкости, предназначенный для подачи жидкости в приемную камеру.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения средства вскрытия выполнены с возможностью перемещения относительно капсулы. Поэтому средства вскрытия предпочтительно соединены, по меньшей мере, с одним запирающим элементом, и соответственно во время закрывающего движения закрывающего механизма, с которым соединен запирающий элемент, средства вскрытия начинают взаимодействовать со стенкой, образующей выпускную поверхность капсулы.

Крюкообразный элемент средств вскрытия предпочтительно изогнут или наклонен относительно вертикально расположенного основания средств вскрытия. Это облегчает отклонение части крышки в направлении верхней поверхности крюкообразного элемента.

Согласно предпочтительному варианту осуществления крюкообразный элемент имеет продольную режущую кромку. В подобной кромке может быть выполнено центральное углубление. Срезаемый элемент стенки капсулы предпочтительно упирается встык в крышку. Срезаемый элемент предпочтительно имеет клиновидную форму, наконечник которой может скользить в углублении, образованном в продольной режущей кромке крюкообразного элемента.

Срезаемый элемент также может иметь любую иную геометрическую форму, обеспечивающую взаимодействие с, по существу, продольной режущей кромкой крюкообразного элемента.

Кроме этого, средства вскрытия предпочтительно содержат выполненные за одно целое направляющие средства, предназначенные для перенаправления напитка из капсулы в емкость. Согласно предпочтительному варианту осуществления направляющие средства содержат накопительный элемент, расположенный у основания средств вскрытия. Поэтому накопительный элемент может быть бункерообразным углублением, позволяющим собирать напиток, выходящий через отверстие, сделанное в крышке.

Крюкообразный вскрывающий элемент предпочтительно выполнен с возможностью полного вхождения в крышку, разрезаемую таким образом, чтобы направляющие средства упирались встык в выпускное отверстие, создаваемое в крышке. Поэтому создаваемое выпускное отверстие предпочтительно расположено таким образом, чтобы вскрывающий элемент не препятствовал выходу напитка через создаваемое выпускное отверстие. Соответственно, средства вскрытия не уменьшают отверстие, создаваемое в выпускной крышке, что увеличивает интенсивность подачи напитка из капсулы.

Кроме этого, направляющие средства предпочтительно содержат, по существу, вертикальное ребро, выступающее от основания средств вскрытия. Предпочтительно вертикальное ребро выступает от накопительного элемента. Соответственно, напиток, выходящий через выпускное отверстие капсулы, собирается в накопительном элементе и направляется от основания средств вскрытия вертикально вниз, в направлении емкости. Таким образом, напиток направляется вертикальным ребром в сторону емкости. В частности, любые оставшиеся капли направляются вдоль ребра за счет сил адгезионного взаимодействия между каплями и поверхностью направляющих средств. Направляющее ребро также может быть установлено под небольшим вертикальным наклоном.

Нижняя концевая часть направляющих средств предпочтительно образована концом вертикального ребра. Поэтому выходящий напиток стекает по ребру вниз и, в конечном счете, под воздействием силы тяжести отделяется от него. Соответственно для направления жидкости в емкость не требуются трубки или трубчатые средства. Таким образом, по существу, исключается перекрестная контаминация при использовании разных капсул внутри устройства для приготовления напитков, а следовательно, завариваемый напиток может надлежащим образом и гигиенично поступать в емкость, например, установленную снизу кружку или чашку.

Вторым объектом настоящего изобретения является капсула для приготовления напитка в устройстве для приготовления напитков, содержащая:

- отсек для ингредиентов,

- стенку, образующую выпускную поверхность капсулы и имеющую по меньшей мере одно сливное отверстие, сообщающееся по текучей среде с отсеком для ингредиентов,

- крышку, герметично прикрепленную к выпускной поверхности капсулы, при этом стенка содержит срезаемый элемент, упирающийся встык в крышку и выполненный с возможностью взаимодействия со специальными средствами вскрытия устройства для приготовления напитка таким образом, чтобы при открывании устройства по меньшей мере часть крышки разрезалась между срезаемым элементом и средствами вскрытия.

Таким образом, срезаемый элемент выполнен с возможностью взаимодействия с продольной режущей кромкой специальных средств вскрытия.

Согласно предпочтительному варианту осуществления крышка является однослойной или многослойной. Крышка предпочтительно содержит по меньшей мере алюминий.

В стенке выполнен по меньшей мере один предварительно сформированный канал, расположенный на выпускной поверхности капсулы и выполненный с возможностью направления текучей среды из по меньшей мере одного сливного отверстия по меньшей мере в одно углубление, выполненное с возможностью вхождения в него специальных средств вскрытия устройства для приготовления напитков.

Таким образом, когда текучая среда впрыскивается в капсулу, например, за счет прокалывания впускной поверхности, она начинает взаимодействовать с ингредиентами, находящимися внутри отсека. При непрерывном нагнетании текучей среды в капсулу ее уровень внутри капсулы поднимается и соответственно напиток, образующийся в результате взаимодействия текучей среды с ингредиентами напитка внутри отсека для ингредиентов, выходит из отсека, по меньшей мере, через одно отверстие в стенке капсулы.

Предпочтительно, в промежуточном зазоре между выпускной поверхностью и крышкой, герметично прикрепленной к выпускной поверхности, расположен по меньшей мере один предварительно сформированный канал. Поэтому для предотвращения прилипания крышки к стенке, образующей выпускную поверхность капсулы, газ под давлением предпочтительно удерживается крышкой, герметично прикрепленной к жесткой стенке, образующей выпускную поверхность капсулы. Адгезия между стенкой и крышкой фактически предотвращается. Соответственно, упрощается вскрытие капсулы специальными средствами вскрытия, которые предпочтительно разрезают по меньшей мере часть крышки, прикрепленной к стенке.

Из-за давления газа и вздутия крышки стенка может быть расположена с крайней внешней стороны отверстия капсулы, не позволяя крышке прилипать к ней и обеспечивая максимальную защиту ингредиентов, находящихся в отсеке капсулы. Подобное вздутие также улучшает эстетичный вид капсулы.

По меньшей мере, один предварительно сформированный канал предпочтительно образован в жесткой стенке капсулы. Поэтому напиток, выходящий из отсека для ингредиентов, по меньшей мере, через одно отверстие, сделанное в выпускной поверхности, предпочтительно нагнетается через предварительно сформированные каналы под действием силы тяжести.

Капсула согласно настоящему изобретению может иметь ассиметричную форму, упрощающую ее установку в варочном устройстве пользователем. Например, капсула может иметь удлиненную форму в осевом направлении и более короткую форму в поперечном направлении, причем выпускное отверстие и углубленная часть стенки капсулы предпочтительно выровнены в осевом направлении. За счет этого пользователь может установить капсулу только в заданном положении, что желательно для правильного использования капсулы, как это отмечалось выше.

Краткое описание чертежей

Дополнительные признаки, преимущества и цели настоящего изобретения станут более понятны для специалистов после ознакомления со следующим подробным описанием вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 схематически показано устройство для приготовления напитков согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения в положении вставки капсулы.

На фиг.2 - то же, в положении запирания капсулы и извлечения напитка.

На фиг.3а показаны средства вскрытия согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, вид в перспективе.

На фиг.3b - то же, вид в сечении.

На фиг.4 показана стенка капсулы согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, вид в перспективе.

На фиг.5 показаны взаимодействующие между собой капсула и средства вскрытия согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, вид сбоку в перспективе.

На фиг.6 - то же, увеличенный вид.

Осуществление изобретения

Прежде всего будет рассмотрен общий способ заваривания согласно настоящему изобретению со ссылкой на фиг.1 и 2, а также капсула согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.

Предлагается капсульная система 30, состоящая из капсулы 1 и устройства 10 для приготовления напитков. В целях упрощения устройство для приготовления напитков изображено только схематически и в действительности может обладать дополнительными техническими характеристиками, обычно известными специалистам в данной области техники.

Капсула 1 имеет отсек 2 для ингредиентов, в котором находятся ингредиенты для приготовления напитков, например листовой чай и т.п. Отсек для ингредиентов ограничен чашеобразным корпусом 32 и стенкой 4. Таким образом, капсула 1 имеет впускную поверхность 6а, образованную частью чашеобразного корпуса 32. Кроме этого, капсула имеет выпускную поверхность 6b, образованную стенкой 4, и крышку 11, закрывающую стенку 4.

Предпочтительно фильтрующая стенка 33 неподвижно прикреплена к окружному внутреннему уступу 34 корпуса 32, закрывая, таким образом, ингредиенты для приготовления напитка, находящиеся внутри чашеобразного корпуса. Отсек для ингредиентов предпочтительно является газо- и светонепроницаемым.

Форма корпуса 32 в сечении, которая, в свою очередь, определяет общий контур фильтрующей стенки 33, может быть разной, например круглой, эллипсоидной, квадратной, прямоугольной или многоугольной. Размер отсека для ингредиентов выбирается таким образом, чтобы он вмещал дозу листовых ингредиентов для приготовления напитка весом обычно от 1 до 10 г, предпочтительно от 2 до 5 г. Доза листовых ингредиентов может зависеть от конечного объема приготавливаемого напитка. Обычная доза для приготовления одной чашки чая может составлять около 2 г, тогда как обычная доза для приготовления заварного чайника может составлять от 8 до 10 г. Как показано на фиг.1, капсула расположена относительно заварочного устройства таким образом, чтобы стенка 4 и фильтрующая стенка 33 проходили, по существу, вертикально и, по существу, от нижней части полости. Для этого капсула предпочтительно устанавливается в устройстве 10 для приготовления напитков «вертикально». Таким образом, впускная и выпускная поверхности 6а, 6b чашеобразного корпуса 32 предпочтительно расположены, по существу, вертикально.

В выпускной поверхности 6b в стенке 4 предпочтительно выполнено по меньшей мере одно сливное отверстие 22. По меньшей мере, одно сливное отверстие 22 сообщается по текучей среде с отсеком 2 для ингредиентов.

Капсула 1 закрыта крышкой 11, которая герметично закрывает полость капсулы 1 и, соответственно, отсек 2 с ингредиентами и стенку 4. Крышка 11 предпочтительно прикреплена к внешней части окружного ободка 21 корпуса 32, например к фланцу, как это показано на фиг.5 и 6. Поэтому в выпускной стенке капсулы 1 образован канал 23, предназначенный для направления вниз текучей среды из по меньшей мере одного сливного отверстия 22. Вторая часть 21b ободка предпочтительно, по существу, противоположна первой части 21а ободка, рядом с которой проделано отверстие в крышке. Соответственно, жидкость, выходящая из отсека с ингредиентами через отверстие 22, направляется вниз, по существу, параллельно выпускной стороне 6b капсулы 1.

Крышка 11 и корпус 32 могут изготавливаться из материалов, обладающих барьерными свойствами для кислорода, для того, чтобы, по существу, за счет отсутствия кислорода в полости свежесть ингредиентов для приготовления напитка могла сохраняться в течение длительного периода времени. Герметично закрывающая стенка предпочтительно является гибкой и пробиваемой герметично закрывающей крышкой, например однослойной или многослойной крышкой, обычно состоящей из слоев полиэтилентерефталата (ПЭТ)/алюминия/полипропилена (ПП), полиэтилена (ПЭ)/сополимера этилена с виниловым спиртом (ЭВОН)/полипропилена (ПП), полиэтилентерефталата (ПЭТ)/металлизированного слоя/полипропилена (ПП), алюминия/полипропилена (ПП), бумаги.

Полость может содержать продувочный газ, например N₂, N₂O или CO₂.

Корпус может изготавливаться промышленным способом с низкой себестоимостью за счет термоформования пластика или глубокой вытяжки алюминия.

Заварочное устройство 10 для приготовления напитков предпочтительно содержит два запирающих элемента 8, 9, выполненных с возможностью запирания капсулы 1 внутри приемной камеры 5 устройства, в которую капсула может помещаться пользователем. Как уже отмечалось, запирающие элементы 8, 9 выполнены с возможностью удержания капсулы в «вертикальном» положении. Поэтому предпочтительно один из запирающих элементов 8, 9 соединен с закрывающим механизмом (не показан) для выборочного перемещения запирающих элементов 8, 9 относительно друг друга. Таким образом, за счет использования закрывающего механизма, по меньшей мере, один запирающий элемент, соединенный с закрывающим механизмом, перемещается относительно другого запирающего элемента. Соответственно, запирающие элементы 8, 9 могут перемещаться из первого положения вставки капсулы, как это показано на фиг.1, в положение запирания капсулы, как это показано на фиг.2.

Подобные запирающие элементы 8, 9 могут быть механическими зажимами или любыми иными соответствующими механическими запирающими средствами, способными смыкаться и размыкаться вокруг капсулы и прочно удерживать ее на месте. Большого запирающего усилия не требуется, поскольку используемое давление текучей среды в капсуле остается относительно небольшим и, предпочтительно, максимально приближено к атмосферному давлению. Также, поскольку капсула способна выдерживать низкое давление при заваривании, капсула не обязательно должна запираться полностью, а лишь водонепроницаемо удерживаться на месте во время заваривания. Это способствует упрощению конструкции устройства и снижает себестоимость устройства.

Устройство для приготовления напитков состоит из внешнего или внутреннего источника 11 подачи жидкости, например бака с водой, водяного насоса 12, нагревательных средств 37, например термостата и нагнетательной линии 35 для подачи горячей воды, проходящей через запирающий элемент 9. Устройство для приготовления напитков также может содержать контроллер и панель интерфейса пользователя (не показано) для управления циклами приготовления напитков, известные из уровня техники.

Обратный клапан 36 может быть установлен с впускной стороны впрыскивающего в капсулу элемента 39 (например, иглы (игл) или лезвия (лезвий) и впускного отверстия для воды).

Заварочное устройство также содержит средства 3 вскрытия, предназначенные для разрезания крышки 11 за счет взаимодействия со стенкой 4 капсулы. Средства 3 вскрытия предпочтительно соединены с одним из запирающих элементов 8. Таким образом, средства 3 вскрытия выполнены с возможностью вскрытия крышки 11 капсулы за счет создания выпускного отверстия 38. Предпочтительно средства 3 вскрытия выполнены с возможностью разрезания крышки 11 за счет взаимодействия со специальным срезаемым элементом 27 (см. фиг.4) стенки 4.

Вскрытие крышки 11 и соответственно зацепление средств 3 вскрытия со стенкой 4 предпочтительно происходит, когда запирающие элементы 8, 9 устройства 10 переводятся из положения вставки капсулы, показанного на фиг.1, в положение запирания капсулы, показанное на фиг.2. Перемещение запирающих элементов 8, 9 относительно друг друга может быть линейным или поворотным движением либо сочетанием линейного и поворотного движения.

Во время операции заваривания, показанной на фиг.2, стенка 4 выступает в качестве сливной стенки, а отверстие 22 выступает в качестве сливного отверстия. Таким образом, капсула предпочтительно расположена в устройстве таким образом, чтобы сливное отверстие 22 находилось сверху срединной горизонтальной плоскости Р капсулы.

Также, как видно на фиг.2, фильтрующая стенка 33 и стенка 4 расположены на небольшом расстоянии друг от друга, достаточном для создания промежуточного зазора «s», выступающего, без теоретического подтверждения, в качестве своего рода «сифона», способствующего поднятию вверх более густой части напитка, которая преимущественно собирается в нижней части полости. Размер промежуточного зазора может составлять от 0,1 до 8 мм, предпочтительно примерно от 0,5 до 3 мм.

Как показано на фиг.2, способ согласно изобретению осуществляется следующим образом. Капсула вставляется в устройство для приготовления напитков, после чего запирающие элементы 8, 9 смыкаются вокруг капсулы, выравнивая ее таким образом, чтобы впускная и выпускная поверхности 6а, 6b располагались, по существу, вертикально. Затем средства 3 вскрытия создают выпускное отверстие 38 в крышке 11, герметично прикрепленной к ободку 21 капсулы. С противоположной стороны капсулы элемент 39 впрыскивания текучей среды входит в отсек 2 с ингредиентами капсулы. Горячая вода впрыскивается в капсулу под относительно небольшим давлением, предпочтительно не превышающим 0,2 бар. Капсула постепенно заполняется горячей водой, а ингредиенты для приготовления напитка, находящиеся в полости, погружаются в воду. Заваренный напиток отфильтровывается через фильтрующую стенку 33. Более густая часть 40 напитка может оседать на дне полости; такая часть также отфильтровывается через фильтрующую стенку 33, поскольку она находится рядом с этой частью. Более густой напиток удаляется через промежуточный зазор «s» за счет перепада давлений между нижней частью зазора и верхней частью упомянутого зазора, выступающего в качестве «сифона». Остальная часть напитка также отфильтровывается, проходя через фильтрующую стенку 33 на различных вертикальных уровнях вплоть до верхнего уровня текучей среды в полости, и выводится через сливное отверстие 22.

Следует отметить, что сливное отверстие 22 предпочтительно должно находиться выше серединной линии общей высоты отсека с ингредиентами и даже предпочтительно выше 4/5 его общей высоты, что обеспечивает более полное погружение ингредиентов для приготовления напитка и более медленное выведение напитка из отсека, что способствует улучшению процесса настаивания.

Под «общей высотой» отсека понимается общее расстояние от крайней нижней точки отсека до его крайней верхней точки после установки готовой к процессу заваривания капсулы в устройстве для приготовления напитков. Согласно одному из возможных вариантов осуществления высота фильтрующей стенки 33, по существу, может быть равна общей высоте отсека.

Выпускное отверстие 38, создаваемое в крышке 11, предпочтительно расположено ниже отверстия 22. Поэтому жидкость, выходящая через сливное отверстие 22, направляется, по существу, параллельно выпускной поверхности 6b капсулы, прежде чем она достигает выпускного отверстия 38 капсулы. Для направления напитка между отверстием 22 и выпускным отверстием 38 в выпускной поверхности 6b капсулы предпочтительно выполнен, по меньшей мере, один направляющий канал 23 (см. фиг.3).

После выхода из капсулы 1 напиток предпочтительно направляется направляющими средствами 13 (см. фигуры 3а, 3b) средств вскрытия устройства для приготовления напитков в сторону емкости 20, например чашки или кружки.

Далее со ссылкой на фиг.3а и 3b будут описаны средства вскрытия согласно предпочтительному вариант осуществления настоящего изобретения, причем на фиг.3а средства вскрытия показаны в перспективе, а на фиг.3b средства вскрытия показаны в сечении, сбоку.

Средства 3 вскрытия предпочтительно изготовлены из пластика, например, методом литья под давлением. Как показано на фиг.3а, средства 3 вскрытия предпочтительно содержат соединительные элементы 43, например шпильки, выполненные с возможностью обеспечения соединения средств 3 вскрытия и запирающего элемента 8 устройства 10 (см. фиг.5).

Средства 3 вскрытия содержат вскрывающий элемент 7, выступающий от, по существу, вертикально расположенного основания 12 средств 3 вскрытия. Вскрывающий элемент 7 предпочтительно является крюкообразным элементом, который расположен наклонно под углом α к основанию 12 средств 3 вскрытия. Величина угла α предпочтительно составляет от 40º до 65º.

Крюкообразный элемент 7 имеет наклонную стенку 7а и две боковые стенки 7с, расположенные вокруг бункерообразного отсек 14. Продольная кромка наклонной стенки 7а выступает в качестве режущей кромки 8 крюкообразного элемента 7. Поэтому продольная кромка 8 предпочтительно расположена, по существу, горизонтально внутри устройства 10. Как вариант, в продольной режущей кромке 8 может быть выполнено центральное углубление 8а, предотвращающее биение вскрывающего элемента 7 о кромку 27а (см. фиг 4) срезаемого элемента. Длина продольной кромки 8 предпочтительно составляет от 1 до 25 мм.

Соответственно, при зацеплении крюкообразного элемента 7 с крышкой 11 капсулы в ней проделывается большое отверстие.

После того как вскрывающий элемент 7 разрезает крышку 11 (см. фиг.2), часть крышки 11 отклоняется верхней поверхностью 7b крюкообразного элемента 7. Поэтому верхняя поверхность 7b может быть изогнутой или с плавными уступами, как это показано на фиг.3b.

Основание средств 3 вскрытия предпочтительно расположено между двумя вертикально расположенными боковыми стенками 12а, образуя, таким образом, открытый канал 13 для текучей среды, предназначенный для направления жидкости к бункерообразному накопительному элементу 14 и далее в емкость 20, установленную снизу средств 3 вскрытия (см. фиг.2).

Кроме этого, от участка основания 12, в частности от открытого канала 13, выступает, по существу, вертикально расположенное ребро 15. Таким образом, верхняя часть 15а ребра 15 предпочтительно выступает от центра бункерообразного накопительного элемента 14. Таким образом, выступающее ребро 15 проходит внутри направляющих средств 13 в направлении его нижней части 15b, при этом упомянутая нижняя часть 15b может выступать в качестве разрывной кромки направляющих средств 13. Соответственно, напиток, выходящий через выпускное отверстие 38 капсулы 1, собирается в углубленном накопительном элементе 14, а затем при помощи направляющих средств 13 направляется в сторону емкости 20. Поэтому любые оставшиеся капли напитка под действием силы тяжести направляются в сторону нижней части ребра 15, с кончика которого капли срываются таким образом, чтобы напиток, по существу, не прилипал/не оставался внутри направляющих средств. Это фактически позволяет уменьшить перекрестную контаминацию.

Кроме этого, за счет того, что направляющие средства 13 имеют форму канала или канавки, можно отказаться от использования обычных направляющих средств, например трубки, что позволяет предотвратить скопление остаточной жидкости внутри направляющих средств.

На фиг.4 показана стенка 4 согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, которая предпочтительно соединена с корпусом 32 капсулы. Стенка 4 предпочтительно изготовлена из пластика методом литья под давлением. Как показано на фиг.4, в стенке выполнен предварительно сформированный канал 23, расположенный по окружности стенки 4. За счет этого предварительно сформированный канал 23 сообщается по текучей среде по меньшей мере с одним отверстием 22, которое сообщается по текучей среде с отсеком 2 для ингредиентов (см. фиг.1 и 2). Предпочтительно, как показано на фиг.4, в верхней части стенки 4 выполнены два отверстия 22.

Как показано стрелками А, предварительно сформированный канал 23 выполнен с возможностью направления напитка, выходящего через отверстие 22 в верхней части стенки капсулы, в сторону нижней части стенки. В предварительно сформированном канале 23 предпочтительно нет острых углов или краев для того, чтобы жидкость могла плавно направляться через отверстие 22 в сторону нижней части.

Для обеспечения беспрепятственного прохода напитка, направляемого через промежуточный зазор между крышкой 11 и стенкой 4, т.е. через предварительно сформированный канал 23, размер промежуточного зазора «t» предпочтительно составляет от 1 до 10 мм (см. фиг.2).

В нижней части 21b стенки 4 имеется углубление 26, выполненное с возможностью вхождения в него крюкообразного вскрывающего элемента 7 средств 3 вскрытия во время зацепления средств 3 вскрытия с капсулой 1.

Углубление 26 сообщается по текучей среде с предварительно сформированным каналом 23.

Кроме этого, внутри углубления 26 находится срезаемый элемент 27, выполненный с возможностью взаимодействия с продольной режущей кромкой 8 вскрывающего элемента 7. Срезаемый элемент 27 удерживается крышкой 11, когда вскрывающий элемент (7) соприкасается с ним, что увеличивает натяжение крышки 11 и упрощает ее разрезание. Таким образом, срезаемый элемент 27 предпочтительно имеет клиновидную форму с продольной разрезаемой кромкой, которая предпочтительно расположена параллельно продольной режущей кромке 8 вскрывающего элемента 7 во время взаимодействия средств 3 вскрытия с капсулой 1.

Кроме этого, в стенке капсулы могут быть выполнены дополнительные отверстия, в частности отверстия 41, которые предпочтительно расположены в центральной части стенки 4. Упомянутые углубления или отверстия 41 выполнены с возможностью обеспечения взаимодействия между стенкой 4 и специальными средствами распознавания (не показаны) устройства, способными определять тип ингредиентов, находящихся в капсуле 1. Таким образом, характер ингредиентов, находящихся внутри капсулы, может распознаваться при помощи специальных шпилек, имеющихся у запирающего элемента 8, что позволяет определять тип капсулы для приготовления напитка. Соответственно параметры заваривания капсулы в устройстве можно менять, например, как это описано в патентном документе ЕР 1950150.

Следует отметить, что отверстия 22 предпочтительно сделаны заранее и их не нужно проделывать при помощи средств вскрытия. Между тем, в отверстия 22 могут устанавливаться фильтрующие элементы, препятствующие выходу чайных листьев из отсека 2 с ингредиентами.

На фиг.5 показаны в перспективе взаимодействующие между собой капсула и средства вскрытия согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.

Как показано, средства 3 вскрытия соединены с запирающим элементом 8 при помощи соединительных шпилек 43. Следует отметить, что запирающие элементы 8 и 9 могут линейно перемещаться относительно друг друга из первого положения вставки капсулы (фиг.1) во второе положение запирания капсулы (фиг.2). Между тем, первый и второй запирающие элементы 8, 9 также могут перемещаться относительно друг друга за счет сочетания линейного и поворотного движений.

По мере приближения запирающего элемента 8 к выпускной поверхности 6b капсулы, образованной стенкой 4, крюкообразный вскрывающий элемент 7 пробивает крышку 11, герметично прикрепленную к стенке 4 с выпускной поверхностью 6b. Следует отметить, что крышка 11 на фиг.5 не показана. Таким образом, газ предпочтительно удерживается крышкой 11 таким образом, чтобы поверхность крышки вздувалась у выпускной поверхности капсулы, что упрощает вскрытие капсулы путем разрезания крышки 11 при помощи вскрывающего элемента 7.

Вскрытие крышки 11, в частности, осуществляется за счет разрывания ее между срезаемым элементом 27, упирающимся встык во внутреннюю поверхность крышки 11, и продольной режущей кромкой 8 вскрывающего элемента 7. Таким образом, продольная разрезаемая кромка 27а предпочтительно взаимодействует с продольной режущей кромкой 8 и/или углублением 8а, расположенным предпочтительно в центральной части продольной режущей кромки 8, таким образом, чтобы между ними происходило разрывание крышки 11. Таким образом, часть крышки 11 отклоняется внутрь в направлении углубления 26 стенки 4 капсулы, в котором располагается крюкообразный элемент 7.

Запирающий элемент 8 может быть оснащен средствами 42 идентификации, включающими в себя углубления 42а, в которые входят шпильки (не показаны) с целью идентификации вставленной капсулы 1 за счет взаимодействия с отверстиями или углублениями 41, выполненными в стенке 4 капсулы. Таким образом, крышка 11, герметично прикрепленная к стенке 4, может пробиваться в ее центральной части для осуществления идентификации.

На фиг.6 показаны в увеличенном виде в перспективе капсула и средства вскрытия согласно варианту осуществления изобретения, показанному на фиг.5.

Как видно на фиг.6, крюкообразный вскрывающий элемент 7 предпочтительно полностью входит в углубление 26 стенки 4. Следует отметить, что крышка 11 на фиг.6 не показана.

Соответственно за счет наклонной поверхности 7а крюкообразного элемента 7 часть крышки 11 полностью отклоняется в направлении центра капсулы 1. За счет этого создается выпускное отверстие 38 (см. фиг.2) достаточного размера, через которое жидкость может выходить из капсулы без повышения давления в капсуле. В частности, при отклонении разрываемой крышки 11 ни одна из частей крышки не загораживает выпускное отверстие 38. Более того, поскольку крюкообразный элемент 7 полностью входит в специальное углубление 26 в стенке 4, то средства 3 вскрытия также не загораживают создаваемое выпускное отверстие 38.

Как показано стрелками А, напиток выходит через отверстия 22 и направляется при помощи предварительно сформированного канала 23 в ободковой части 21 капсулы к созданному выпускному отверстию 38. Таким образом, напиток собирается в бункерообразном накопительном углублении 14 крюкообразного элемента 7 и направляется направляющими средствами 13 в сторону емкости 20. Таким образом, поскольку бункерообразное накопительное углубление образовано в основании 12 средств 3 вскрытия, а также за счет того, что напиток подходит к крюкообразному элементу 7 снизу, средства 3 вскрытия и, в частности, вскрывающий элемент 7 не загораживают созданное выпускное отверстие 38, что фактически предотвращает повышение давления внутри капсулы во время заваривания. Соответственно, существенно улучшаются параметры выхода напитка из капсулы.

Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты его осуществления, в нем могут быть осуществлены многочисленные модификации и изменения специалистами, обладающими рядовыми знаниями в данной области техники, не отходя от объема настоящего изобретения, который определен в прилагаемой формуле изобретения.

Согласно изобретению предлагается система, состоящая из устройства (10) для приготовления напитков и капсулы (1) для приготовления напитка из содержащегося в отсеке (2) капсулы пищевого вещества путем впрыскивания жидкости в капсулу, устройство (10) для приготовления напитков содержит средства (3) вскрытия, предназначенные для взаимодействия со стенкой (4), образующей выпускную поверхность (6b) капсулы (1), причем средства (3) вскрытия состоят из вскрывающего элемента (7) крюкообразной формы, предназначенного для разрезания и удаления по меньшей мере части крышки (11), герметично прикрепленной к выпускной поверхности (6b) капсулы. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Система, включающая в себя устройство (10) для приготовления напитков и капсулу (1) для приготовления напитка из содержащегося в отсеке (2) капсулы пищевого вещества путем впрыскивания жидкости в капсулу, при этом устройство (10) для приготовления напитков содержит средства (3) вскрытия, выполненные с возможностью взаимодействия со стенкой (4), образующей выпускную поверхность (6b) капсулы (1), в которой средства (3) вскрытия содержат вскрывающий элемент (7) крюкообразной формы, выполненный с возможностью разрезания и удаления по меньшей мере части крышки (11), герметично прикрепленной к выпускной поверхности (6b) капсулы.

2. Система по п.1, в которой вскрывающий элемент (7) представляет собой крюкообразный элемент, выполненный с возможностью отклонения по меньшей мере части крышки (11) в направлении верхней поверхности (12а) крюкообразного элемента.

3. Система по п.1, в которой крюкообразный элемент (7) изогнут или наклонен относительно вертикально расположенного основания (12) средств вскрытия.

4. Система по п.2, в которой крюкообразный элемент (7) изогнут или наклонен относительно вертикально расположенного основания (12) средств вскрытия.

5. Система по пп.1-4, в которой средства (3) вскрытия дополнительно содержат выполненные за одно целое направляющие средства (13), предназначенные для перенаправления напитка из капсулы (1) в емкость (20).

6. Система по п.5, в которой направляющие средства (13) содержат углубленный накопительный элемент (14), расположенный у основания (12) средств (3) вскрытия.

7. Система по п.5, в которой направляющие средства (13) дополнительно содержат, по существу, вертикальное ребро (15), выступающее от основания (12) средств (3) вскрытия.

8. Система по п.6, в которой направляющие средства (13) дополнительно содержат, по существу, вертикальное ребро (15), выступающее от основания (12) средств (3) вскрытия.

9. Система по п.7, в которой разрывающая кромка (15b) направляющих средств (13) образована концом вертикального ребра (15).

10. Система по п.8, в которой разрывающая кромка (15b) направляющих средств (13) образована концом вертикального ребра (15).

11. Система по пп.1-4, 6-10, в которой газ под давлением удерживается крышкой (11), герметично прикрепленной к выпускной поверхности (6b) капсулы (1).

12. Система по п.5, в которой газ под давлением удерживается крышкой (11), герметично прикрепленной к выпускной поверхности (6b) капсулы (1).

13. Капсула (1) для приготовления напитка в устройстве для приготовления напитков, включающая в себя
- отсек (2) для ингредиентов,
- стенку (4), образующую выпускную поверхность (6b) капсулы (1) и имеющую по меньшей мере одно сливное отверстие (22), сообщающееся по текучей среде с отсеком (2) для ингредиентов,
- крышку (11), герметично прикрепленную к выпускной поверхности (6b) капсулы, в которой стенка (4) содержит срезаемый элемент (27), упирающийся встык в крышку (11) и выполненный с возможностью взаимодействия со специальными средствами (3) вскрытия устройства для приготовления напитка таким образом, чтобы при открывании устройства по меньшей мере часть крышки (11) разрезалась между срезаемым элементом (27) и средствами (3) вскрытия.

14. Капсула по п.13, в которой в стенке (4) выполнен по меньшей мере один предварительно сформированный канал (23), расположенный на выпускной поверхности капсулы и выполненный с возможностью направления текучей среды из по меньшей мере одного сливного отверстия (22) по меньшей мере в одно углубление (26), выполненное с возможностью вхождения в него специальных средств (3) вскрытия устройства для приготовления напитков.

15. Капсула по п.13, в которой крышка (11) является однослойной или многослойной крышкой, содержащей по меньшей мере алюминий.

16. Капсула по пп.13-15, в которой газ удерживается крышкой (11), герметично прикрепленной к выпускной поверхности (6b) капсулы (1), причем давления газа достаточно для вздутия крышки.