ЭКСТРАКЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО И ЕГО УПЛОТНИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА Российский патент 2015 года по МПК A47J31/36 

Изобретение относится к экстракционным устройствам для приготовления напитков или аналогичных продуктов из содержащегося в капсуле сырья для экстракции, например из молотого кофе. Изобретение относится также к уплотнительной системе для такого сырья и заварочному блоку.

Экстракционные устройства для приготовления напитков или аналогичных продуктов из находящегося в порционной упаковке сырья для экстракции известны, например, как кофемашины или эспрессо-машины, и их популярность постоянно растет. Во многих таких системах порционные упаковки выполнены в виде капсул, в которые герметично упаковано сырье для экстракции. Для осуществления экстракции, как правило, прокалывают две противолежащие стороны капсулы или находящейся внутри капсулы отдельной емкости. С одной стороны через впускное устройство осуществляют подачу экстракционной жидкости (в общем случае горячей воды). С другой стороны через выпускное устройство из капсулы выводят продукт экстракции. Это происходит в так называемом заварочном блоке, который содержит заварочную камеру, в которую помещают капсулу. Особенно популярны такие заварочные блоки, в которых капсулу вставляют в заварочную камеру и запирают ее там, а затем при повторном открытии камеры после завершения процесса заварки происходит автоматический сброс капсулы в контейнер для капсул. Такие заварочные блоки с автоматическим сбросом капсул обычно выполнены в виде горизонтальных заварочных блоков, то есть капсулу вставляют сверху, при этом запирание заварочной камеры является горизонтальным относительным движением второй части заварочной камеры, и заварочная жидкость течет главным образом горизонтально, а контейнер для капсул располагается под заварочной камерой. Кроме того, известны так называемые системы с поршневым держателем, в которых заварочная камера расположена между устройством для впуска воды и поршнем с поворотным рычагом.

При заваривании напитка экстракционная жидкость обычно поступает в капсулу под высоким давлением, например 10-20 бар. При этом важно, чтобы экстракционная жидкость текла через капсулу до второй стенки капсулы, а не мимо капсулы из-за высокого давления. Поэтому капсула должна быть уплотнена со стороны впускного и выпускного устройств, причем возможна комбинация этих уплотнений.

Капсулы традиционных кофемашин имеют форму конического стакана с выступающей вбок манжетой. В первом известном варианте устройства указанная манжета играет важную роль в обеспечении надлежащего уплотнения. В области манжеты на торцевую поверхность опирается кольцевое уплотнение, причем манжета также удерживается ответным кольцевым элементом таким образом, что манжета зажата между указанными уплотнением и ответным элементом. Согласно второму известному варианту устройства, уплотнение обеспечивается посредством плотной посадки, при которой коническая внешняя поверхность стакана круглого поперечного сечения прижата к поверхности приемного отделения заварочной камеры, имеющего соответствующую, также коническую форму поверхности. Манжета стакана необходима для удержания и позиционирования капсул при вставке капсулы в указанное приемное отделение заварочной камеры.

Оба указанных варианта хорошо зарекомендовали себя. Однако они подходят только для капсул вышеописанной формы в виде конического стакана с манжетой. Эта форма имеет следующие недостатки: требует сравнительно много места при хранении и транспортировке и, кроме того, манжета может быть в зависимости от материала легко повреждена при механическом воздействии.

Задачей заявляемого изобретения является создание экстракционного устройства с уплотнительной системой, которая не зависит от указанной формы стакана с периферийной манжетой, подходит для различных форм капсул и для различных механизмов заварочных камер и при этом обеспечивает надлежащее уплотнение.

Решение, позволяющее выполнить поставленную задачу, раскрыто в формуле заявляемого изобретения.

Экстракционное устройство описанного типа особенно подходит для заваривания напитков и представляет собой, например, кофемашину. Экстракционное устройство содержит заварочный блок для вставки в него капсулы с сырьем для экстракции. Заварочный блок содержит первую часть заварочного блока и вторую часть заварочного блока, выполненную подвижной относительно указанной первой части заварочного блока, причем указанные первая и вторая части заварочного блока образуют выпускное устройство для выпуска продукта экстракции из капсулы и впускное устройство для подачи экстракционной жидкости в капсулу, причем впускное устройство содержит по меньшей мере одну прокалывающую головку. Кроме того, экстракционное устройство также содержит жидкостный насос для перекачивания экстракционной жидкости и, при необходимости, нагреватель для нагрева экстракционной жидкости перед подачей в капсулу. В качестве экстракционной жидкости в большинстве случаев используется вода, и если экстракционное устройство представляет собой кофемашину или машину для приготовления чая, то указанную экстракционную жидкость называют также "заварочной жидкостью".

Заявляемое экстракционное устройство отличается главным образом наличием уплотнительной системы, которая содержит упругодеформируемое уплотнение, охватывающее прокалывающую головку или прокалывающие головки впускного устройства; уплотнительную манжету, которая охватывает капсулу, позиционируя и удерживая ее; по меньшей мере одну периферийную уплотнительную кромку и/или один периферийный уплотнительный валик, которая(ый) прилегает к поверхности капсулы по линии или полосе и прижимает стенку капсулы к внутреннему содержимому капсулы. Под прижатием стенки капсулы к внутреннему содержимому капсулы подразумевается, что на месте уплотнительной кромки или уплотнительного валика нет никакого ответного опорного элемента, и стенка капсулы посредством уплотнительной кромки или уплотнительного валика по существу прижата к содержимому капсулы.

Таким образом, указанное уплотнение так установлено в экстракционном устройстве и прежде всего в заварочном блоке экстракционного устройства, что задает точное положение капсулы. В частности, в отличие от устройств уровня техники, в заявляемом экстракционном устройстве отсутствует посадочное гнездо, образованное элементом, не обладающим способностью упруго деформироваться, которое частично охватывает капсулу и прилегает к периферийной поверхности стенки капсулы. В предпочтительных вариантах заявляемого изобретения, в частности, отсутствуют прилегающие к стенкам капсулы неупругие элементы, которые прилегают к капсуле между впускной пластиной впускного устройства (пластиной, из которой выступают прокалывающие головки и к которой прижата капсула при прокалывании) и уплотнением.

Такое решение основано на идее о том, что при давлении, требуемом для заваривания напитка, например эспрессо, можно использовать такое периферийное уплотнение в виде уплотнительной кромки, которое обеспечивает надлежащее уплотнение и не требует наличия поршня или плотной посадки.

Уплотнение описанного типа расположено во впускном устройстве. Такое впускное уплотнение предназначено для предотвращения течения подаваемой в капсулу заварочной жидкости по иному пути, отличному от заданного пути, по которому заварочная жидкость должна под давлением поступать внутрь капсулы. Предпочтительно применять настоящее изобретение в комбинации с системами подачи жидкости, в которых, как подробно описано в патентном документе РСТ/СН 2010/000098, заварочная жидкость не вводится через канал, который содержится в прокалывающей головке. Напротив, в таких системах прокалывающая головка служит собственно для прокалывания капсулы, а заварочная жидкость вводится в капсулу близко к прокалывающей головке, через созданное прокалывающей головкой отверстие, но в обход прокалывающей головки. В частности, впускное отверстие для заварочной жидкости может быть находиться в плоскости, к которой прилегает стенка капсулы. Такие системы зарекомендовали себя как наиболее подходящие из систем прокалывания, в частности, для прокалывания экологически безопасных капсул с пластмассовой стенкой. Однако в указанных системах на уплотнительную систему воздействует все совокупное давление заварочной жидкости, в отличие от случая, когда заварочная жидкость поступает через прокалывающую головку напрямую внутрь капсулы, где часть давления гасится сырьем для экстракции.

Заявляемая уплотнительная система дополнительно содержит со стороны выпускного устройства уплотнение вышеописанного типа, содержащее по меньшей мере одну периферийную уплотнительную кромку и/или периферийный уплотнительный валик, причем указанная кромка или валик прилегает по линии или полосе к поверхности капсулы и прижимает стенку капсулы к внутреннему содержимому указанной капсулы. Предпочтительно такое выпускное уплотнение содержит уплотнительную манжету, которая охватывает капсулу и задает ее положение. Такое выпускное уплотнение охватывает выпускные прокалывающие головки с соответствующими выпускными отверстиями, например, расположенными отдельно от прокалывающих головок, и служит для подачи выходящей из капсулы жидкости в предусмотренную для этого трубку и для предотвращения течения этой жидкости по другому пути мимо капсулы.

Впускное уплотнение и, опционально, выпускное уплотнение, прикреплены, соответственно, к впускному устройству и выпускному устройству, и при движении обеих частей заварочного блока относительно друг друга (в частности, при движении впускного устройства относительно выпускного устройства) указанные уплотнения двигаются вместе в указанными частями.

Впускное уплотнение и, опционально, также выпускное уплотнение являются упругими, в частности изготовлены из эластомера. Для впускного уплотнения было установлено, что наиболее подходящими являются материалы с параметрами твердости по Шору от 40 до 90 по шкале А, в особенности с параметрами твердости по Шору от 70 до 85 по шкале А. Твердость выпускного уплотнения может быть такой же, как и твердость впускного уплотнения, или может быть меньше. В частности, твердость по Шору выпускного уплотнения может составлять от 55 до 80 по шкале А.

Часто предпочтительно, чтобы уплотнение имело такую конструкцию, что по меньшей мере одна уплотнительная кромка и/или один уплотнительный валик охватывает капсулу по периферийной поверхности и при этом за счет своей упругости прижимается к стенке капсулы так, что удерживает указанную капсулу за счет указанного подпирающего прилегания уплотнительной кромки (уплотнительных кромок) и/или уплотнительного валика (уплотнительных валиков).

Также в зависимости от ситуации наиболее предпочтительна (в особенности для впускного уплотнения, но в некоторых вариантах заявляемого изобретения и для выпускного уплотнения) конструкция, содержащая группу периферийных уплотнительных кромок и/или уплотнительных валиков так, что в конструкции предусмотрены по меньшей мере две уплотнительные кромки или по меньшей мере одна уплотнительная кромка и один уплотнительный валик или по меньшей мере два уплотнительных валика. В этом случае, указанная уплотнительная кромка (уплотнительные кромки) или указанный уплотнительный валик (уплотнительные валики) благодаря своей упругости прижимает (прижимают) стенку капсулы к содержимому капсулы, причем между соседними уплотнительными кромками или уплотнительными валиками предусмотрено углубление такого типа, что во время работы устройства между указанными соседними уплотнительными кромками или уплотнительными валиками и капсулой образуется периферийная полость.

Если капсула имеет форму кругового цилиндра или конуса, указанная периферийная поверхность образована внешней боковой поверхностью, а если капсула имеет форму куба или параллелепипеда - четырьмя периферийными гранями (которые во многих вариантах изобретения отличны от той грани/граней, через которые осуществляется подача заварочной жидкости и выпуск заваренного напитка из капсулы). Уплотнительная кромка или уплотнительный валик может прилегать к стенке капсулы также в тех местах, где стенка капсулы имеет переменный угол наклона к оси капсулы и к оси заварочной камеры, например в месте перехода между торцом капсулы и периферийной поверхностью.

В дополнение к идеальному охвату капсулы по периферийной поверхности, для впускного уплотнения и/или для выпускного уплотнения особенно предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна из периферийных уплотнительных кромок или один из уплотнительных валиков был(а) прижат(а) к торцу капсулы и по меньшей мере одна из периферийных уплотнительных кромок или один из уплотнительных валиков был(а) прижат(а) к периферийной поверхности.

Заварочная камера заявляемого экстракционного устройства может быть различной формы, однако предпочтительна форма кругового цилиндра или куба (как описано, например, в РСТ/СН 2010/000097). Также допустимо использовать конические, в форме стакана, капсулы с бортиком или без бортика, один из торцов (одна из прокалываемых поверхностей) которой вогнут внутрь или нет.

В одном из вариантов изобретения, указанная кромка или по меньшей мере одна из указанных кромок может выступать внутрь к месту впуска или выпуска жидкости, в частности, если она прилегает к капсуле в области ее торца. Затем, в дополнение к эффекту упругости кромки, давление жидкости дополнительно прижимает уплотнительную кромку к капсуле, например, в области торца.

В сочетании с уплотнительной манжетой, которая охватывает капсулу по периферии, для прилегания к указанному торцу может быть предусмотрена выступающая внутрь уплотнительная кромка манжеты, выступающая внутрь из проксимальной области указанной манжеты.

Такая уплотнительная кромка, в частности, выступающая внутрь в области торца, предпочтительно имеет поперечное сечение в форме крыла или лопасти.

Вариант изобретения, в котором уплотнение содержит выступающую внутрь уплотнительную кромку в области торца и группу уплотнительных кромок или уплотнительных валиков с полостями между ними в области периферийной поверхности и/или в области перехода между торцом и периферийной поверхностью, особенно предпочтителен для впускного уплотнения и/или для выпускного уплотнения. Таким образом обеспечивается многоступенчатое уплотнение, которое обладает преимуществом особенно при применении со стороны впуска жидкости, так как с этой стороны наибольшее давление, и обеспечить в этом месте надлежащее уплотнение особенно трудно. При этом выступающая внутрь уплотнительная кромка является первой ступенью, которая расположена там, где прикладывается большое давление, которое за счет конструкции уплотнительной кромки усиливает уплотнительный эффект. Расположенные в области периферийной поверхности или в области перехода уплотнительные кромки/валики служат дальнейшими ступенями, которые вместе с расположенными между ними полостями предотвращают вытекание остаточных порций жидкости, которые прошли первую ступень при нарастании давления или, возможно, после этого. Кроме того, указанные уплотнения обеспечивают постепенное понижение давления в случае, когда первая ступень не выдерживает полный перепад давлений между давлением жидкости и окружающим давлением.

В частности, впускное уплотнение предпочтительно выполнено так, что оно только за счет своей упругости, без дополнительной зажимной силы удерживает капсулу, охватывая ее, таким образом, что сила, которую необходимо приложить к капсуле для извлечения ее из охватывающего уплотнения, превосходит собственный вес капсулы, предпочтительно даже когда капсула полностью заполнена жидкостью.

Для впускного уплотнения наиболее предпочтительной формой поперечного сечения уплотнительных кромок в области охвата капсулы уплотнительной манжетой является пилообразная форма. Такая пилообразная форма объединяет эффект от выступающей внутрь кромки, уплотнительный эффект которой повышается за счет того, что создаваемое давление сильнее прижимает такую кромку к капсуле, с зажимающим эффектом, так как она обладает повышенной жесткостью по сравнению с выступающей внутрь уплотнительной кромкой в форме лопасти. Такая повышенная жесткость обеспечивает надежное охватывающее удержание капсулы.

По окончании процесса заваривания заварочная камера открывается посредством относительного движения впускного и выпускного устройств, и капсула сбрасывается, например, в предназначенный для капсул контейнер. В заявляемом экстракционном устройстве, выполненном в соответствии с предпочтительными вариантами изобретения, уплотнение, охватывающее капсулу (в частности, впускное уплотнение), при открывании заварочной камеры удерживает капсулу и в результате этого высвобождает капсулу из расположенных напротив (в частности, выпускных) прокалывающих головок и, возможно, из охватывающего уплотнения, расположенного на соответствующей другой стороне (в частности, выпускной стороне). Дополнительно, экстракционное устройство содержит снимающее средство, которое после части относительного движения удерживает капсулу относительно движущейся части (в частности, впускного устройства), вследствие чего капсула высвобождается из охватывающего уплотнения и падает, например, вниз. Указанное снимающее средство может, например, содержать ребра, выступающие сбоку внутрь заварочной камеры, которые во время относительного перемещения движутся внутрь или которые за счет валика, конусности или из-за другого отклонения от чисто цилиндрической формы капсулы зацепляются за капсулу только после части относительного движения.

Заявляемая система для заваривания кофе или чая, кроме заявляемого экстракционного устройства, подробно описанного в тексте заявки и на чертежах, содержит еще и порционную капсулу, внутри которой находится сырье для экстракции. В частности, порционная капсула представляет собой капсулу с пластиковой стенкой, непосредственно окружающей сырье для экстракции, то есть без промежуточных стабилизирующих частей или частей, выступающих в качестве фильтра. Таким образом, капсула состоит из стенки капсулы и сырья для экстракции. Наиболее предпочтительным материалом для изготовления стенки капсулы является полипропилен (ПП). Допускается использование и других материалов, в частности других пищевых пластмасс. Толщина стенки, в частности, полипропиленовой капсулы, составляет предпочтительно от 0,1 мм до 0,5 мм, например от 0,2 мм до 0,4 мм, наиболее предпочтительно от 0,25 мм до 0,35 мм. После наполнения корпуса капсулы сырьем для экстракции капсулу закрывают крышкой, в частности таким методом, при котором выступающую кромку корпуса капсулы и крышку разделяют одновременно со сваркой. Вследствие этого капсула содержит периферийный выступ сварочного шва. Указанное уплотнение или одно из уплотнений может совпадать с указанным выступом и, например, содержать уплотнительные кромки, прилегающие к капсуле с обеих сторон указанного выступа сварочного шва.

Ниже приведено описание вариантов заявляемого изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, где одинаковые или аналогичные элементы обозначены одинаковыми номерами позиций. На чертежах показаны элементы, частично соответствующие друг другу, размеры которых на фигурах различны.

На фиг.1 показан в продольном разрезе заварочный блок.

На фиг.2 показана капсула по существу кубической формы.

На фиг.3 показана схема кофемашины.

На фиг.4 изображен альтернативный вариант заварочного блока, причем конструкция заварочного блока показана только частично.

На фиг.5 в разрезе показано выпускное устройство заварочного блока с фиг.4 с капсулой.

На фиг.6 показан первый вариант уплотнения, в частности, для выпускного устройства.

На фиг.7 показан второй вариант уплотнения, также предназначенный, в частности, для выпускного устройства.

На фиг.8 в разрезе показано уплотнение с фиг.7.

На фиг.9 показан еще один вариант уплотнения, предназначенный, в частности, для впускного устройства.

На фиг.10 в разрезе показано уплотнение с фиг.9.

На фиг.11 и 12 в разрезе показаны другие варианты уплотнений, предназначенные не для кубических, а, например, для цилиндрических или конических капсул.

На фиг.13-15 показан в продольном разрезе заварочный блок с фиг.1 в различных состояниях.

На фиг.1 показан заварочный блок 1, относящийся к типу «горизонтальный заварочный блок». Такой заварочный блок, как известно, содержит выпускное устройство 3 и впускное устройство 4, закрепленные или основанные на его конструкции, которые выполнены с возможностью сдвига относительно друг друга с помощью управляющего рычага 5, поворачиваемого вокруг шарнирного пальца 6. В изображенном варианте изобретения впускное устройство 4 выполнено с возможностью перемещения вперед по направлению к выпускному устройству 3 за счет поворота управляющего рычага 5, в то время как выпускное устройство 3 неподвижно по отношению к конструкции.

На фиг.1 и фиг.3 хорошо видно входное отверстие 7 для вставки кубической порционной капсулы. Пример такой порционной капсулы 51 в виде прямоугольного параллелепипеда, по существу кубической формы, показан на фиг.2. Капсула 51 является капсулой такого типа, который подробно описан в патентной заявке РСТ/СН 2010/000097. Ссылка приводится на патентную заявку РСТ/СН 2010/000097 в отношении свойств капсулы с пластмассовой стенкой и в отношении способа ее изготовления - капсулу предпочтительно закрывают таким образом, что отделение выступающей кромки и сварку производят одновременно. На фиг.2, кроме характерной формы капсулы, показан периферийный выступ 51.1 сварочного шва, который выполняют вышеуказанным способом и который может служить для придания капсуле дополнительной жесткости.

Соответствующие заявляемому изобретению варианты экстракционного устройства прежде всего предназначены для капсул, изготовленных из пластмассы. В частности, предпочтительным материалом для изготовления капсулы является полипропилен (ПП). Также возможно применение и других материалов, прежде всего других пищевых пластмасс. Толщина стенки пластмассовой капсулы, в частности, изготовленной из полипропилена, предпочтительно составляет от 0,1 мм до 0,5 мм, например от 0,2 мм до 0,4 мм, в частности от 0,25 мм до 0,35 мм.

Предусмотренное в конструкции входное отверстие 7 расположено в области выпускного устройства 3 и так же как и указанная конструкция остается неподвижным во время движения управляющего рычага 5. Входное отверстие 7 может иметь небольшое коническое сужение книзу для центровки капсулы 51 и предотвращения ее заклинивания при загрузке.

Во время работы устройства указанный заварочный блок служит заварочным блоком кофемашины. В соответствии с заявляемым изобретением, кофемашина с заварочным блоком содержит, как схематично показано на фиг.3, в дополнение к заварочному блоку емкость 71 для воды, насос 72 для подачи заварочной воды во впускное устройство 4 и водонагревающее устройство 73 (например, водонагреватель). Под заварочным блоком расположен контейнер 75 для капсул, в который капсулы 51 падают или перемещаются после заваривания.

Подача нагретой воды во впускное устройство 4 осуществляется через гибкие водопроводные трубки (шланги) и через впускные каналы 18. Кроме того, впускное устройство содержит по меньшей мере одну прокалывающую головку 12 с соответствующим впускным отверстием, что обеспечивает возможность прокалывания капсулы и подачи экстракционной жидкости через указанное впускное отверстие. Кроме того, кофемашина содержит расположенный, например, под заварочной камерой контейнер 75 для капсул, в который капсулы автоматически сбрасываются после заваривания посредством подъема управляющего рычага 5.

Выпускное устройство 3 также содержит по меньшей мере одну прокалывающую головку 11 и одно соответствующее выпускное отверстие. Кроме того, в зависимости от конфигурации, предусмотрена выпускная трубка, через которую кофе (или аналог кофе) выводится из выхода 8 выпускного устройства так, что стекает струйкой в чашку 78, поставленную в заданном месте.

Прокалывающие головки 11 выпускного устройства 3 окружены выпускным уплотнением 61, а прокалывающие головки впускного устройства 4 окружены впускным уплотнением 62. Указанные уплотнения описаны более подробно ниже по тексту. На чертежах также показано снимающее средство 15, функция которого также описана ниже.

Указанные прокалывающие головки и элементы, на которых они закреплены, могут быть выполнены в соответствии с упомянутой патентной заявкой РСТ/СН 2010/000098, содержание которой во всей полноте включено в настоящую заявку путем ссылки.

По существу кубическая капсула 51, которую вставляют во входное отверстие 7, когда заварочная камера открыта (фиг.1), поддерживается в заварочном блоке опорным элементом 16 выпускного устройства 3 и подвижной опорой 19 капсулы.

На фиг.4 показан вариант заварочного блока, в котором по существу кубическая капсула 51, вставленная в открытую заварочную камеру, удерживается опорой 20 заварочной камеры. При этом заварочная камера образована указанной опорой в сочетании с боковыми стенками 14, торцевой поверхностью выпускного устройства, содержащей прокалывающие головки 11, и элементами впускного устройства 4. Заварочный блок, изображенный на фиг.4, за исключением уплотнительной системы, соответствует описанию заварочного блока в патентной заявке РСТ/СН 2010/000099, которая во всей полноте включена в данную заявку путем ссылки.

На фиг.5 показано выпускное устройство заварочного блока с фиг.5, где капсула 51 изображена схематично и в разрезе и хорошо видно уплотнение 61, показанное также на фиг.6. Указанное уплотнение содержит выступающую внутрь периферийную уплотнительную кромку 61.1, которая прижата к торцу капсулы 51. В качестве дополнительной ступени уплотнения, к периферийной поверхности капсулы прижат уплотнительный валик 61.2. В данном варианте изобретения, в области уплотнительного валика 61.2 в уплотнении дополнительно предусмотрена внешняя канавка 61.3, которая увеличивает эластичность уплотнения в области уплотнительного валика 61.2. Между уплотнительной кромкой и уплотнительным валиком, то есть в области скругленной кромки капсулы, выполнено выраженное углубление 61.4, которое даже при сильном прижатии капсулы к выпускному устройству образует полость между уплотнительной кромкой 61.1, уплотнительным валиком 61.2 и капсулой 51. Уплотнительный фланец 61.5 служит для крепления в заварочном блоке.

Другой вариант уплотнения 61 для выпускного устройства показан на фиг.7 и фиг.8. Указанное уплотнение соответствует уплотнению выпускного устройства 3 заварочного блока, выполненного в соответствии с фиг.1. Аналогично вышеописанному варианту, уплотнение 61 содержит уплотнительную манжету 61.7, которая охватывает капсулу 51. В дополнение к указанной (первой) уплотнительной кромке 61.1, которая охватывает проксимально на манжете 61.7, выступает внутрь и прижата к торцевой стороне капсулы 51, уплотнение 61 содержит также две уплотнительные кромки 61.8, которые прижаты к капсуле в области ее края. В частности, уплотнительные кромки 61.8 могут быть расположены с двух сторон придающего жесткость выступа 51.1 сварочного шва, что обеспечивает особенно хорошую устойчивость и герметичность.

На фиг.9 и фиг.10 показано впускное уплотнение 62 заварочного блока, выполненного в соответствии с фиг.1. В дополнение к выступающей внутрь первой уплотнительной кромке 62.1, прижатой к торцевой стороне капсулы, на уплотнительной манжете 62.7 предусмотрена группа вторых, охватывающих уплотнительных кромок 62.9. В этом варианте изобретения предусмотрено четыре таких вторых уплотнительных кромок 62.9. В других вариантах изобретения предусмотрено две, три, пять или даже больше таких (или других) уплотнительных кромок. Предпочтительное количество указанных уплотнительных кромок составляет 2-5, в частности 3-5. Как и выпускное уплотнение 61, впускное уплотнение 62 в этом варианте изобретения содержит крепежный фланец 62.5.

Вторые уплотнительные кромки в отличие от первых уплотнительных кромок 61.1 и дополнительных уплотнительным кромок 61.8 выпускного уплотнения 61 обладают сравнительно высокой жесткостью благодаря своей геометрической форме, в результате чего они действуют на охваченную капсулу сравнительно высокой силой упругости, без приложения такой силы извне, и тем самым удерживают капсулу. В описанном варианте изобретения вторые уплотнительные кромки имеют пилообразную форму со спинкой 62.10 уплотнительной кромки, выступающей дистально (то есть в направлении, противоположном впуску заварочной жидкости). Еще одним преимуществом такой формы является то, что давление заварочной жидкости с проксимальной стороны на по существу перпендикулярные поверхности 62.11 еще сильнее прижимает указанные уплотнительные кромки к стенке капсулы. В отличие от выступающих внутрь уплотнительных кромок, форма поперечного сечения которых напоминает крыло, как в случае первых уплотнительных кромок 62.1, пилообразная форма обеспечивает, как упоминалось выше, надлежащую жесткость.

На фиг.11 и фиг.12, соответственно, показаны выпускное 61 и впускное 62 уплотнения, которые можно использовать не для кубических, а, например, для капсул в форме кругового цилиндра, бочки или стакана. На указанных фигурах, в отличие от фиг.9 и фиг.10, отчетливо видна симметричность капсулы относительно ее оси.

В заявляемом изобретении, при открытии заварочной камеры впускное уплотнение 62 удерживает капсулу и вытаскивает ее из выпускных прокалывающих головок и из выпускного охватывающего уплотнения 61 таким образом, что использованная капсула падает в контейнер для капсул. Это проиллюстрировано фиг.13-15.

На фиг.1 показан заварочный блок в исходном положении без вставленной в него капсулы. На фиг.13 капсула 51 вставлена через входное отверстие 7 и опирается на подвижную опору 19 капсулы и на опорный элемент 16 выпускного устройства 3. После этого посредством движения управляющего рычага 5 впускное устройство 4 придвигается к капсуле 51 и к выпускному устройству 3, в результате чего на капсулу надевается впускное уплотнение 62, капсула прижимается к выпускному устройству, а также прокалывается как с впускной стороны, так и с выпускной стороны. Как только впускное уплотнение охватило капсулу и таким образом удерживает ее в заданном положении, указанная опора капсулы может быть также отодвинута от капсулы при относительном движении, закрывающем заварочную камеру. Затем, после закрытия заварочной камеры, происходит процесс заваривания, во время которого заварочная жидкость под давлением подается в капсулу и заваренный напиток выводится/вытекает из капсулы с выпускной стороны.

На фиг.14 показан заварочный блок с капсулой 51 в начале относительного движения впускного и выпускного устройств, открывающего заварочную камеру, которое снова происходит при повороте управляющего рычага. Впускное уплотнение 62 удерживает капсулу и вытаскивает ее из выпускных прокалывающих головок 11 и из выпускного уплотнения 61. При продолжении движения из положения, соответствующего фиг.14, направо по направлению к положению, соответствующему фиг.15, капсулу захватывает снимающее средство 15, и движение капсулы относительно движущегося далее впускного устройства блокируется, благодаря чему капсула высвобождается также и из впускного уплотнения 62. Поскольку опора 19 капсулы переместилась из своего исходного положения, капсула может упасть вниз в контейнер 75 для капсул. На фиг.15 показано положение с открытой заварочной камерой перед тем, как опора 19 капсулы снова будет передвинута обратно в свое исходное положение.

На чертежах показаны варианты выполнения заварочного блока по типу «горизонтальный заварочный блок». Тем не менее, возможны и другие варианты его выполнения. В частности, допустимо выполнение экстракционного устройства по типу «поршневого устройства», в котором выпускное устройство или, возможно, впускное устройство встроено в поршень, который выполнен с возможностью закрепления на неподвижной части экстракционного устройства для формирования заварочной камеры.

Заявляемое экстракционное устройство содержит заварочный блок (1), в который помещена капсула (51) с сырьем для экстракции. Указанный заварочный блок (1) содержит первую часть заварочного блока и вторую часть заварочного блока, подвижную относительно указанной первой части, и отличается тем, что первая и вторая части заварочного блока образуют выпускное устройство (3) для выпуска из капсулы (51) продукта экстракции. Уплотнительная система для заявляемого экстракционного устройства отличается тем, что уплотнение (61, 62) содержит, по меньшей мере, одну периферийную уплотнительную кромку, которая прилегает к поверхности капсулы по линии или полосе и прижимает стенку капсулы к ее внутреннему содержимому. Уплотнительная кромка выступает внутрь в направлении местоположения впуска экстракционной жидкости, в результате чего жидкостное давление экстракционной жидкости прижимает указанную, по меньшей мере, одну уплотнительную кромку дополнительно к капсуле. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Экстракционное устройство, например кофемашина, с заварочным блоком (1), для вставки в него капсулы (51), со стенкой капсулы и с сырьем для экстракции внутри капсулы, в котором заварочный блок (1) содержит первую часть заварочного блока и вторую часть заварочного блока, выполненную подвижной относительно указанной первой части заварочного блока, причем указанные первая и вторая части заварочного блока образуют выпускное устройство (3) для выпуска из капсулы продукта экстракции, и впускное устройство (4) для подачи экстракционной жидкости в капсулу, причем впускное устройство содержит по меньшей мере одну прокалывающую головку (12) для прокалывания капсулы, отличающееся тем, что впускное устройство (4) содержит упругодеформируемое впускное уплотнение (62), охватывающее прокалывающую головку или прокалывающие головки (12) впускного устройства и содержащее уплотнительную манжету (62.7), которая охватывает капсулу, позиционируя и удерживая указанную капсулу; и по меньшей мере одну периферийную уплотнительную кромку (62.1, 62.9), причем указанная по меньшей мере одна уплотнительная кромка прилегает к поверхности капсулы по линии или полосе и прижимает стенку капсулы к внутреннему содержимому капсулы, и в котором указанная по меньшей мере одна уплотнительная кромка выступает внутрь в направлении местоположения впуска экстракционной жидкости, в результате чего жидкостное давление экстракционной жидкости прижимает указанную по меньшей мере одну уплотнительную кромку дополнительно к капсуле.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанное выпускное устройство (3) содержит выпускное уплотнение (61) по меньшей мере с одной периферийной уплотнительной кромкой (61.1, 61.8) и/или периферийным уплотнительным валиком (61.2), причем указанная уплотнительная кромка или указанный уплотнительный валик прилегает к поверхности капсулы по линии или полосе и прижимает стенку капсулы к внутреннему содержимому капсулы.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанная по меньшей мере одна уплотнительная кромка (61.8, 62.9) охватывает капсулу (51) по периферийной поверхности и при этом за счет своей упругости так прижимается к стенке капсулы, что указанное уплотнение удерживает указанную капсулу.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что указанное впускное уплотнение (62) содержит группу периферийных уплотнительных кромок (61.8, 62,9) и/или уплотнительных валиков, которые за счет своей упругости прижимают стенку капсулы к внутреннему содержимому капсулы, причем в любом случае между соседними уплотнительными кромками или уплотнительными валиками предусмотрено такое углубление, что при эксплуатации между соседними уплотнительными кромками или уплотнительными валиками и капсулой образуется периферийная полость.

5. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из указанных периферийных уплотнительных кромок (61.1, 62.1) или уплотнительный валик прижат(а) к торцу капсулы и по меньшей мере одна из периферийных уплотнительных кромок или один из уплотнительных валиков (61.2, 61.8, 62.9) прижат(а) к периферийной поверхности.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что группа периферийных уплотнительных кромок или уплотнительных валиков (61.2, 61.8, 62.9) прижата к периферийной поверхности, причем в любом случае между соседними уплотнительными кромками или уплотнительными валиками предусмотрено такое углубление, что при эксплуатации между соседними уплотнительными кромками или уплотнительными валиками и капсулой образуется периферийная полость.

7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что указанные соседние уплотнительные кромки имеют пилообразную форму поперечного сечения.

8. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что указанное впускное устройство (4) содержит по меньшей мере одно отверстие для впуска жидкости, которое пространственно отделено от прокалывающей головки или прокалывающих головок (12).

9. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что указанное впускное уплотнение охватывает капсулу и удерживает ее только за счет упругости указанного уплотнения таким образом, что при открывании заварочной камеры высвобождает капсулу из выпускных прокалывающих головок (11) за счет удерживающего эффекта указанного уплотнения (62).

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что для высвобождения капсулы из впускного уплотнения (62) предусмотрено снимающее средство (15).

11. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что заварочный блок является заварочным блоком горизонтального типа.

12. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что указанное впускное уплотнение (62) или по меньшей мере одно из указанных уплотнений (61, 62) содержит выступающий наружу крепежный фланец (61.5, 62.5).

13. Система заваривания кофе или чая, содержащая экстракционное устройство по любому из пп.1-3 и порционную капсулу (51) с сырьем для экстракции, причем заварочный блок образует заварочную камеру, размеры которой соответствуют порционной капсуле.

14. Уплотнение (62) для экстракционного устройства по любому из пп.1-3, содержащее по меньшей мере одну периферийную уплотнительную кромку (62.1, 62.9), и в котором по меньшей мере одна уплотнительная кромка прилегает по линии или полосе к поверхности капсулы (51) с сырьем для экстракции, помещенным внутрь капсулы, и прижимает стенку капсулы к внутреннему содержимому капсулы, и в котором указанная по меньшей мере одна уплотнительная кромка выступает внутрь в направлении местоположения впуска экстракционной жидкости, в результате чего жидкостное давление экстракционной жидкости прижимает указанную по меньшей мере одну уплотнительную кромку дополнительно к капсуле.