УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОФЕЙНОГО НАПИТКА, А ТАКЖЕ СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОФЕЙНОГО НАПИТКА С ПОМОЩЬЮ УСТРОЙСТВА Российский патент 2015 года по МПК A47J31/46 

Данное изобретение относится к устройству для приготовления кофейного напитка, содержащему в выходе для кофе блок, предназначенный для образования крема. Кроме того, изобретение относится к способу приготовления кофейного напитка с помощью такого устройства.

В частности, изобретение относится к устройству, содержащему специально выполненный блок для образования крема, с помощью которого можно изменять создаваемое в процессе заварки количество крема.

Устройство с возможностью увеличения количества создаваемого во время процесса заварки крема известно, например, из ЕР 2168465 А1. Указанное там заварочное устройство снабжено так называемым клапаном для крема, который расположен между заварочным блоком и выходом для кофе и с помощью нагружаемой пружиной сжатия запорной пробки ограничивает выход заваренного в заварочном блоке кофе в выходной трубопровод для кофе. За счет того, что заваренный кофе под давлением подается в направлении запорной пробки, пружина сжатия при достаточно высоком давлении заварочной воды освобождает кольцевой зазор, через который заваренный кофе может протекать в выходной трубопровод. За счет того, что этот возникающий зазор имеет ограниченную величину, при прохождении заваренного кофе возникают завихрения. За счет этих завихрений заваренного кофе возникает мелкопористая пена, которая называется кремом.

Для обеспечения возможности увеличения количества создаваемого таким образом крема, обычное заварочное устройство имеет инжектор газа, с помощью которого можно вводить газ с изменяемым давлением и в изменяемой дозе в образующую крема камеру. За счет этого дополнительного завихрения кофе внутри образующей крема камеры, т.е. после прохождения через кольцевой зазор, увеличивается количество создаваемой крема в обычном заварочном устройстве. Таким образом, в то время как с помощью обычного заварочного устройства можно искусственно увеличивать количество классически создаваемой крема за счет ввода газа в образующую крема камеру, то уменьшение количества создаваемой крема до минимума не предусмотрено.

Кроме того, за счет сильно отличающихся регионально культур кофе и обусловленных этим различных кофейных напитков, таких как, например, капучино, латте маччиато, эспрессо, существуют различные вкусовые предпочтения, при этом относительно количества и величины пор крема существует желание создавать меньше крема, или крема с большими порами, вплоть до кофейных напитков, которые должны выходить из заварочного устройства полностью без слоя крема.

Кроме того, за счет применения нагруженного пружиной сжатия клапана в обычном заварочном устройстве существует опасность, что, например, остатки кофе осаждаются в клапане и склеивают этот нагруженный пружиной сжатия клапан так, что уменьшается подвижность клапана. Такой нагруженный пружиной сжатия склеенный клапан может выдерживать более высокое давление заварочной воды до освобождения кольцевого зазора для прохождения заваренного кофейного напитка. Наряду с тем, что за счет этого может происходить изменение свойств крема, такое заклеивание приводит в наихудшем случае к тому, что клапан при достаточно большом давлении заварочной воды неожиданно деблокируется и тем самым внезапно открывается с преодолением возвратной силы пружины. За счет последующего такого же внезапного выхода кофе в выход для кофе может случиться, что кофе с большим начальным давлением выпрыскивается из выхода, что приводит к неудовлетворительному результату приготовления кофе.

Другой недостаток обычного заварочного устройства состоит в том, что за счет нагрузки пружиной клапана для крема во время простоя заварочного устройства, т.е. например, после выполненного процесса заварки, в выходном трубопроводе для кофе оставшаяся вода скапливается у клапана для крема и не может стекать обратно в заварочную камеру. Во время следующего процесса заварки сначала выдается эта остаточная жидкость из выхода для кофе, прежде чем свежезаваренный кофе достигнет выхода. При длительном простое между следующими друг за другом процессами заварки возможно охлаждение остаточной жидкости так, что она оказывает отрицательное влияние на температуру выдаваемого кофейного напитка.

В основу данного изобретения положена задача предотвращения названных недостатков и создания устройства для приготовления кофейного напитка, а также способа, которые обеспечивают возможность изменения количества создаваемой крема в большом диапазоне и предотвращают внезапное открывание клапана для крема. При этом также при длительном времени простоя заварочного устройства температура выдаваемого кофе должна быть возможно более постоянной.

Эта задача решена с помощью заварочного устройства с признаками пункта 1 формулы изобретения и способа с признаками пункта 15 формулы изобретения. Устройство, согласно изобретению, для приготовления кофейного напитка содержит заварочный блок с заварочной камерой для заварки кофе с помощью заварочной воды, которую можно вводить под давлением в заварочную камеру, образующий крема блок для создания крема с соединенной с заварочной камерой через проход для кофе образующей крема камерой и установленным в образующей крема камере с возможностью перемещения относительно прохода для кофе клапанным поршнем для открывания и/или закрывания прохода для кофе, и выпускное отверстие для соответствующего кофейного напитка, при этом образующая крема камера образующего крема блока соединена с выпускным отверстием с помощью выпускного трубопровода так, что для приготовления соответствующего кофейного напитка заваренный во время одного процесса заварки в заварочном блоке кофе может проходить через проход для кофе и образующую крема камеру и попадать к выпускному отверстию.

Клапанный поршень можно перемещать так, что положение перемещения клапанного поршня можно изменять относительно прохода для кофе, и его можно приводить в несколько различных заданных положений перемещения, так что клапанный поршень в одном из заданных положений перемещения плотно закрывает проход для кофе, а в другом из заданных положений перемещения находится на расстоянии от прохода для кофе и не закрывает проход для кофе, при этом предусмотрена реализация различных следующих друг за другом процессов заварки для приготовления различных кофейных напитков так, что клапанный поршень при одном из соответствующих процессов заварки принимает заданное положение перемещения, отличающееся от заданного положения перемещения при другом процессе заварки, и при этом образующий крема блок выполнен так, что завариваемый во время соответствующего процесса заварки кофе с различной силой завихряется в образующей крема камере в зависимости от соответствующего заданного положения перемещения клапанного поршня.

Согласно изобретению, заварочное устройство содержит:

исполнительный элемент, который предназначен для изменения положения перемещения клапанного поршня в соответствии с управляющим сигналом и/или для перемещения клапанного поршня в одно из заданных положений перемещения; измерительный датчик для обеспечения измерения моментального давления заварочной воды в заварочной камере и блок управления, который предназначен для создания управляющего сигнала и подачи его в исполнительный элемент. Блок управления выполнен в виде регулятора, который предназначен для приема сигнала измерения давления, выдаваемого датчиком давления, и для регулирования во время одного из процессов заварки положения перемещения клапанного поршня в зависимости от номинального значения давления заварочной воды в заварочной камере, так что давление заварочной воды в заварочной камере принимает номинальное значение давления.

Первое заданное положение перемещения клапанного поршня может быть выбрано, например, так, что клапанный поршень плотно закрывает проход для кофе, так что жидкость не может протекать из заварочной камеры в образующую крема камеру.

В этом случае заварочная вода может направляться, например, в заварочную камеру и попадать под давление, так что кофе можно заваривать в заварочной камере при относительно высоком давлении заварочной воды. В этом случае заварочное устройство обеспечивает возможность приготовления, например, кофейного напитка в виде эспрессо. Другие заданные положения перемещения клапанного поршня могут быть выбраны так, что клапанный поршень имеет соответствующие различные заданные расстояния от отверстия прохода для кофе в образующую крема камеру.

Устройство обеспечивает возможность позиционирования клапанного поршня в различных следующих друг за другом процессах заварки (для приготовления различных кофейных напитков) в различных заданных положениях перемещения или же перемещения клапанного поршня во время одного процесса заварки между различными заданными положениями перемещения. При этом соответствующее положение перемещения, которое занимает клапанный поршень во время процесса заварки, оказывает влияние на величину давления заварочной воды в заварочной камере (называемый в последующем давлением заварочной воды) во время процесса заварки и скорость, с которой заваренный кофе протекает через проход для кофе в образующую крема камеру, а затем через выпускной трубопровод, и тем самым также на моментальный расход заваренного кофе в проходе для кофе, соответственно, в выпускном трубопроводе.

За счет того, что путь перемещения клапанного поршня, т.е. глубина введения клапанного поршня в образующую крема камеру, а также давление прижимания клапанного поршня к проходу для кофе можно изменять, можно изменять степень завихрения продавливаемого через проход для кофе заваренного кофе относительно процесса заварки кофейного напитка. За счет изменения степени завихрения можно изменять количество и величину пор крема в широком диапазоне.

Если, например, соответствующее положение перемещения клапанного поршня во время процесса заварки выбрано так, что кофе заваривается в заварочной камере при относительно высоком давлении заварочной воды и протекает с относительно высокой скоростью в образующую крема камеру, то заваренный кофе относительно сильно завихряется в образующей крема камере, в результате чего образуется кофейный напиток (например, эспрессо) с относительно большим количеством крема на кофейном напитке. Если же, с другой стороны, соответствующее положение перемещения клапанного поршня во время процесса заварки выбрано так, что кофе заваривается в заварочной камере при относительно низком давлении заварочной воды и протекает с относительно небольшой скоростью в образующую крема камеру, то заваренный кофе не завихряется или завихряется лишь немного в образующей крема камере, в результате чего возникает кофейный напиток без крема (например, кофейный напиток с консистенцией фильтрованного кофе) или кофейный напиток с относительно небольшим количеством крема на кофейном напитке. В соответствии с этим, с помощью заварочного устройства, согласно изобретению, можно приготавливать кофейные напитки различной консистенции и изменяемым количеством крема на соответствующем кофейном напитке.

В качестве другого преимущества решения, согласно изобретению, по сравнению с обычным известным из уровня техники заварочным устройством, можно назвать то, что за счет изменяемого перемещения или сдвига клапанного поршня, т.е. без зависимости (как в обычных заварочных устройствах) от изменения воздействующего на клапанный поршень давления заварочной воды и воздействующей на клапанный поршень возвратной силы пружины, обеспечивается возможность открывания прохода для кофе также после выполненного процесса заварки, так что возможно имеющаяся после процесса заварки в образующей крема камере или выпускном трубопроводе остаточная жидкость может стекать обратно в заварочную камеру. Эту остаточную жидкость можно затем подавать в коллекторный резервуар, например, чашу для остаточной жидкости. За счет этого предотвращается уменьшение температуры выдаваемого в следующем процессе заварки кофе.

Наконец, предпочтительно, что за счет управляемого перемещения или сдвига клапанного поршня предотвращается внезапное движение назад клапана, даже когда клапан, например, заклеен остатками кофе.

Заварочное устройство, согласно изобретению, характеризуется тем, что заварочное устройство имеет дополнительно блок управления и исполнительный элемент. Исполнительный элемент соединен с перемещаемым клапанным поршнем и предназначен для изменения его положения перемещения или глубины погружения в образующую крема камеру. Исполнительный элемент принимает управляющий сигнал из блока управления, при этом выданный блоком управления управляющий сигнал соответствует, например, подлежащему занятию положению клапанного поршня, т.е. одного из заданных положений перемещения клапанного поршня. За счет этого можно в широком диапазоне и особенно точно изменять свойства создаваемой крема.

Кроме того, предусмотрено, что блок управления выполнен в виде регулятора, а заварочное устройство имеет дополнительно блок задания номинального значения и измерительный датчик. Измерительный датчик измеряет подлежащую измерению величину и подает ее в регулятор в качестве измерительного сигнала, при этом регулятор выполнен так, что заданное задающим блоком номинальное значение получается за счет перемещения или сдвига клапанного поршня.

Кроме того, у конструкции в виде регулятора обеспечивается также возможность задания не только постоянного номинального значения, но также хода изменения во времени номинального значения. За счет этого можно изменять количество создаваемой крема в широком диапазоне.

При этом измерительный датчик может быть выполнен, например, в виде датчика давления, который за счет соответствующего расположения измеряет давление внутри заварочной камеры. За счет соответствующего выполнения регулятора, который принимает от такого датчика давления измеренное значение давления, можно регулировать ход перемещения клапанного поршня так, что внутри заварочной камеры устанавливается, например, заданное постоянное давление, которое задано в виде постоянного во времени номинального значения давления. Естественно, можно также задавать изменяющееся во время процесса заварки номинальное значение давления, так что во время процесса заварки с помощью регулятора обеспечивается ход изменения давления.

При этом особенно предпочтительно, что моментальное давление заварочной воды в заварочной камере, а также моментальное положение перемещения клапанного поршня можно очень точно измерять с помощью различных измерительных датчиков, что при соответствующем задании номинальных значений обеспечивает очень хорошо воспроизводимые свойства крема на соответствующем выдаваемом кофейном напитке.

Исполнительный элемент может быть выполнен, например, в виде электромагнитного привода (например, в виде шагового двигателя), что обеспечивает простое управление относительно положения перемещения клапанного поршня.

Кроме того, предусмотрено также расположение образующего крема блока и исполнительного элемента в заварочном поршне заварочного устройства, что имеет особое преимущество, поскольку общий объем заварочного устройства не увеличивается за счет выполнения, согласно изобретению, по сравнению с обычным устройством.

В качестве альтернативного решения, образующий крема блок вместе с исполнительным элементом может быть выполнен в виде отдельного конструктивного узла, который может быть расположен пространственно отдельно от заварочного блока. В этом случае образующий крема блок может быть соединен с помощью трубопровода или шланга с заварочным блоком. Для этой цели расстояние между выпускным отверстием заварочной камеры для соответствующего заваренного кофе и выходом для кофе образующей крема камеры перекрыто соответствующим трубопроводом или шлангом, так что заваренный кофе может протекать из заварочной камеры через соответствующий трубопровод или шланг в образующую крема камеру. При этом выпускное отверстие заварочной камеры может быть выполнено, например, в заварочном поршне, и один конец соответствующего трубопровода или шланга закреплен на заварочном поршне. За счет выполнения образующего крема блока вместе с исполнительным элементом в виде отдельного конструктивного узла, можно также располагать образующий крема блок независимо (произвольно) от заварочного блока. Это имеет то преимущество, что образующий крема блок можно при необходимости устанавливать на уже существующих заварочных блоках, даже когда заварочный блок не имеет достаточно места для интегрирования образующего крема блока и исполнительного элемента в заварочный блок.

Предусмотрено и возможно, что номинальное значение, которое создается с помощью блока задания номинального значения, задается с помощью хранящегося в памяти профиля крема. Этот профиль может быть интегрирован, например, в содержащей заварочное устройство, согласно изобретению, кофеварочной машине в автоматику управления и согласован с крема с заданными свойствами. Таким образом, за счет выбора соответствующего профиля выдаваемый кофейный напиток получает за счет автоматического задания номинального значения крема, которая имеет определенные желаемые свойства. За счет этого особенно предпочтительно обеспечивается возможность автоматического изменения в широком диапазоне, например, по выбору пользователя, количества и/или свойств крема (например, консистенции или вкуса крема) от одного процесса заварки к другому процессу заварки.

Как правило, предусмотрено, что между образующим крема блоком и заварочной камерой у выхода для кофе или в нем расположено сито для кофе, которое предотвращает прохождение молотого кофе в образующую крема камеру. Согласно изобретению, это сито для кофе по окончании процесса заварки и после перемещения клапанного поршня в положение, которое обеспечивает стекание оставшейся в выпускном трубопроводе жидкости обратно в заварочную камеру, можно промывать стекающей обратно в заварочную камеру жидкостью, так что в этом сите для кофе после процесса заварки остаются лишь небольшие остатки кофе.

Ниже приводится более подробное пояснение примеров выполнения устройства, согласно изобретению, для приготовления кофейного напитка и способа, согласно изобретению, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг. 1 - схема заварочного устройства, согласно изобретению, с заварочным блоком и образующим крема блоком;

фиг. 2 - блок-схема измерительных, управляющих и регулировочных компонентов устройства, согласно изобретению;

фиг. 3 - боковой вид по сечению заварочного блока, согласно фиг. 1, с образующим крема блоком и шаговым двигателем;

фиг. 4 - другой боковой вид по сечению заварочного блока, согласно фиг. 1, с образующим блоком и датчиком давления;

фиг. 5 - схема заварочного устройства, не в соответствии с изобретением, аналогичного фиг. 1, однако с выполненным в виде датчика положения и интегрированным в исполнительный элемент измерительным датчиком и частично выдвинутым из образующей крема камеры клапанным поршнем;

фиг. 6 - схема образующего крема блока, согласно фиг. 1, и исполнительного элемента, которые образуют совместно отдельный, располагаемый пространственно отдельно от заварочного блока заварочного устройства конструктивный узел.

На фиг. 1 показана схема устройства 10, согласно изобретению, для приготовления кофейного напитка. Устройство 10 содержит сосуд 35 для кофе, из которого кофе можно автоматически извлекать, например, в виде порошка и подавать через трубопровод 36 для кофе в заварочную камеру 12 заварочного блока 11. Кроме того, заварочная камера 12 заварочного блока 11 соединена с баком 32 для воды, который обеспечивает подачу свежей воды. Кроме того, заварочная камера 12 имеет выпускное отверстие 12-1 для соответствующего заваренного кофе. У выпускного отверстия 12-1 заварочной камеры 12 расположен образующий крема блок 21, который содержит образующую крема камеру 200 и выступающий в образующую крема камеру 200 клапанный поршень 201. Клапанный поршень 201 содержит запорную пробку 202, которая расположена на обращенном к заварочной камере 12 конце клапанного поршня 201. Клапанный поршень 201 выполнен так, что обеспечивается возможность его перемещения в продольном направлении и приведения при этом в несколько различных заданных положений (называемых в последующем положениями перемещения).

В одном из заданных положений (как показано на фиг. 1), запорная пробка 202 закрывает проход 214 для кофе, который соединяет заварочную камеру 12 с образующей крема камерой 200, при этом проход 214 для кофе входит в заварочную камеру 12 у выпускного отверстия 12-1. Кроме того, клапанный поршень 201 можно перемещать в его продольном направлении в противоположном от заварочной камеры 12 направлении (на фиг. 1 вверх), так что клапанный поршень 201 может занимать несколько других заданных положений перемещения (не изображены на фиг. 1), в которых клапанный поршень 201 расположен на расстоянии от прохода 214 для кофе, так что запорная пробка 202 больше не закрывает проход 214 для кофе, и возможно заваренный кофе может протекать из заварочной камеры 12 в образующую крема камеру 200. Заваренный кофе течет, при необходимости после соответствующего завихрения, в образующую крема камеру 200 и подается там в верхней зоне через выпускной трубопровод 30 к выпускному отверстию 31. Клапанный поршень 201 предназначен для перемещения с помощью исполнительного элемента 211 так, что глубину его погружения в образующую крема камеру можно изменять в широких пределах.

Запорная пробка 202 состоит, например, из резины или другого аналогичного эластичного материала и служит для обеспечения возможности изменения давления прижимания к нижнему концу образующей крема камеры 200 с помощью исполнительного элемента 211. За счет этого зазор, который образуется при удалении клапанного поршня 201 из показанного на фиг. 1 положения перемещения между закрывающей пробкой 202 и проходом 214 для кофе для пропускания кофе из заварочной камеры 12 в образующую крема камеру 202, можно изменять за счет изменения давления прижимания и/или, возможно, дальнейшего поднимания клапанного поршня 201 так, что входящий через этот зазор в образующую крема камеру 200 заваренный кофе имеет крема, которая является изменяемой относительно своего состояния (например, консистенции или вкуса) и/или количества созданной крема (в зависимости от соответствующего положения перемещения клапанного поршня 201). За счет дальнейшего сдвига клапанного поршня 201 в направлении его расположенного на стороне исполнительного элемента конца 204 можно сокращать до минимума количество создаваемой крема.

В показанном примере выполнения на заварочной камере 12 дополнительно закреплен выполненный в виде датчика давления измерительный датчик 213, который измеряет моментальное давление заварочной воды внутри заварочной камеры во время процесса заварки. Полученный таким образом измерительный сигнал 223 подается в выполненный в виде регулятора блок 210 управления, который в свою очередь снабжается заданным сигналом из блока 212 задания номинального значения. Блок 212 задания номинального значения может задавать также регулируемую величину, такую как, например, подлежащее выдерживанию давление, или же соответствующее подлежащему выдерживанию давлению положение перемещения клапанного поршня 201, которую выполненный в виде регулятора блок 210 управления преобразует в управляющий сигнал 220. Затем этот управляющий сигнал 220 подается в исполнительный элемент 211, при этом исполнительный элемент может быть выполнен, как правило, в виде электродвигателя, предпочтительно в виде шагового электродвигателя.

Как показано на блок-схеме на фиг. 2, блок 210 управления, исполнительный элемент 211, задающий номинальное значение блок 212, а также измерительный датчик 213 соединены в виде просто реализуемого регулировочного контура. Однако, естественно, возможно также предусмотрение не регулировочного, а лишь просто управляющего контура. В этом случае можно отказаться от показанного на фиг. 2 измерительного датчика 213. В этом случае, если исполнительный элемент 211 реализован в виде шагового электродвигателя, заданное с помощью задающего номинальное значение блока 212 номинальное значение может содержать, например, количество выполняемых шаговым двигателем шагов.

На фиг. 3 показан вид по сечению заварочного блока 11, при этом можно видеть, что как образующий крема блок 21, так и выполненный в виде шагового двигателя исполнительный элемент 211 полностью расположены внутри заварочного поршня 13. Исполнительный элемент 211 закреплен в этом случае с помощью крепежного приспособления 215 внутри заварочного блока 11 и обеспечивает тем самым надежные подъем и опускание клапанного поршня 201. Как также показано на фиг. 3, у прохода 214 для кофе, к которому с помощью клапанного поршня 201 и запорной пробки 202 можно прикладывать противоположное давление, образовано сито 14 для кофе. Сито для кофе служит для удерживания спрессованного кофейного порошка 40 в заварочной камере 12 и пропускания лишь жидких составляющих частей, т.е. заваренного кофе, в направлении прохода 214 для кофе.

На фиг. 3 клапанный поршень 201 показан в ситуации, в которой запорная пробка 202 расположена на расстоянии D от прохода 214 для кофе (положение S1 перемещения клапанного поршня 201), так что проход 214 для кофе не закрыт клапанным поршнем 201 и тем самым является проницаемым для заваренного в заварочной камере 12 кофе. Если же клапанный поршень 201 перемещается в показанное на фиг. 3 положение S0 перемещения, то запорная пробка 202 закрывает проход 214 для кофе.

Как показано на фиг. 3, клапанный поршень 201 имеет центральное продольное отверстие 201-1 и содержит по меньшей мере один соединительный канал 201-2, который обеспечивает соединение по текучей среде между образующей крема камерой 200 и центральным продольным отверстием 201-1, и патрубок 201-3, на который насажен один конец выпускного трубопровода 30, при этом патрубок 201-3 имеет отверстие 201-4, которое обеспечивает соединение по текучей среде между центральным продольным отверстием 201-1 и выпускным трубопроводом 30.

Находящаяся под давлением заварочная вода протекает сначала в направлении сита 14, при этом направление потока этой находящейся под давлением заварочной воды показано с помощью обозначенной позицией 41 стрелки. Заваренный кофе или заварочная вода проходит в процессе заварки через сито 14 для кофе и проход 214 для кофе в образующую крема камеру 200 и при этом в зависимости от пути перемещения клапанного поршня 201 и, при необходимости, создаваемого с помощью запорной пробки 202 противоположного давления с разной силой завихряется. Выходящий в выполненный в виде шланга выпускной трубопровод 30 (через соединительный канал 201-2 и отверстия 201-1 и 201-4) кофейный напиток имеет в соответствии с этим более или менее сильно выраженную и изменяемую в своем состоянии крема (в зависимости от того, какое положение занимает клапанный поршень 201 во время процесса заварки).

Кроме того, как показано на разрезе на фиг. 4, заварочный блок 11 встроен в поворотное приспособление, которое посредством поворота заварочного цилиндра 15 и с помощью сдвига заварочного поршня 13 (в продольном направлении заварочного поршня 13) и сдвига выталкивающего поршня 16 (в продольном направлении выталкивающего поршня 16) обеспечивает автоматическое заполнение заварочной камеры 12 кофейным порошком перед процессом заварки и последующее опорожнение заварочной камеры 12 (включая удаление кофейного порошка и, при необходимости, если имеются, остатков заварочной воды из заварочной камеры 12) после выполненного процесса заварки. Такой поворот приводит также к повороту выпускного трубопровода 30 относительно не изображенного на фиг. 4 выхода 31 для кофе. Указанное выше автоматическое заполнение и опорожнение заварочной камеры 12 само по себе известно, например, из ЕР 0559620 В1, и поэтому его более подробное пояснение в данной связи не приводится. С помощью решения согласно изобретению обеспечивается возможность задавать после выполненного процесса заварки положение поршня 201 так, что оставшаяся остаточная жидкость стекает из выпускного трубопровода 30 через проход 214 для кофе обратно в заварочную камеру 12 и оттуда, при необходимости, в чашу для остаточной воды или аналогичный улавливающий сосуд. За счет этого предотвращается выброс оставшейся в выпускном трубопроводе 30 остаточной воды из выпускного отверстия 31 при поворачивании заварочного цилиндра 15, например, при автоматическом заполнении или опорожнении заварочной камеры 12.

Кроме того, как показано на фиг. 4, предусмотрен выполненный в виде датчика давления измерительный датчик 213, который во время процесса заварки измеряет давление заварочной воды, которое воздействует на заварочный поршень 13. Этот датчик 213 давления соединен с не изображенным на фиг. 4 управляющим блоком 210, который в свою очередь выполнен в виде регулятора и выдает также не изображенный на фиг. 4 управляющий сигнал 220 в исполнительный элемент 211, т.е. шаговый двигатель на фиг. 4.

Наконец, на фиг. 5 показана схема заварочного устройства 10, аналогичного показанному на фиг. 1 устройству, при этом в этом случае предусмотрен не датчик давления, а выполненный в виде датчика положения измерительный датчик 213. На фиг. 5 показана интеграция этого датчика положения в корпус исполнительного элемента 211. Таким образом, датчик положения может определять, например, положение перемещения или глубину погружения клапанного поршня 201 и выдавать измерительный сигнал 232 в выполненный в виде регулятора управляющий блок 210. На фиг. 5 схематично показано такое перемещение или сдвигание клапанного поршня 201 в положение, в котором по сравнению с изображением на фиг. 1 образуется меньше, или вообще не образуется крема.

На фиг. 6 показан конструктивный узел 21А, который содержит образующий крема блок 21 и исполнительный элемент 211, при этом образующий крема блок 21, или исполнительный элемент 211 по отношению к конструкции и функции соответствуют образующему крема блоку 21 или исполнительному элементу 211 заварочного устройства согласно фиг. 1-5. На фиг. 1-6 одинаковые или одинаково действующие конструктивные элементы обозначены одинаковыми позициями. Расположение образующего крема блока 21 и исполнительного элемента 211 в конструктивном узле 21А согласно фиг. 6 отличается от расположения образующего крема блока 21 и исполнительного элемента 211 согласно фиг. 3 и 4 тем, что конструктивный узел 21А может быть расположен независимо от заварочного блока 11, при этом расстояние до заварочной камеры 12 может быть выбрано любым. В отличие от конструкции заварочного устройства согласно фиг. 1-5, образующий крема блок 21 и исполнительный элемент 211 могут быть также расположены снаружи заварочного поршня 13 заварочного устройства 10. В показанном примере конструктивный узел 21А содержит корпус 21-1, в котором расположены образующий крема блок 21 и исполнительный элемент 211. В этом варианте выполнения конструктивный узел 21А образует блок, который в виде единого целого можно размещать в заданном месте.

Как показано на фиг. 6, конструктивный узел 21А содержит расположенный снаружи на корпусе 21-1 патрубок 214-1, в котором образован входящий в образующую крема камеру 200 проход 214 для кофе (в соответствии с проходом 214 для кофе на фиг. 1 и 3-5). Патрубок 214-1 предназначен для присоединения одного конца шланга 12-2, другой конец которого (не изображен на фиг. 6) может быть соединен с заварочным блоком 11, с целью создания соединения между заварочной камерой 12 и образующей крема камерой 200, так что заваренный в заварочной камере 12 кофе может протекать через шланг 12-2 в проход 214 для кофе.

Конструктивный блок 21А согласно фиг. 6 может заменять, например, образующий крема блок 21 и исполнительный элемент 211 в заварочном блоке 11, согласно фиг. 3 и 4, при этом необходимо лишь соединить проход 214 для кофе конструктивного узла 21А с помощью шланга 12-2 с выпускным отверстием 12-1 заварочной камеры 12. Вместо шланга 12-2 можно, естественно, применять также другой пригодный для жидкостей проводник, например, трубопровод.

На фиг. 6 клапанный поршень 201 показан в ситуации, в которой запорная пробка 202 расположена в положении S0 перемещения и при этом закрывает проход 214 для кофе. Клапанный поршень 201 установлен с возможностью перемещения в своем продольном направлении с помощью исполнительного элемента 211, например, в показанное на фиг. 6 положение S1 перемещения, в котором запорная пробка 202 не закрывает проход 214 для кофе, так что создается соединение по текучей среде между проходом 214 для кофе и отверстием 201-4 через образующую крема камеру 200, соединительный канал 201-2 и центральное продольное отверстие 201-1.

Кроме того, как показано на фиг. 6, конструктивный узел 21А содержит расположенный на корпусе 21-1, снабженный сквозным продольным отверстием патрубок 30-1, который служит для создания соединения по текучей среде между отверстием 201-4 и выпускным трубопроводом 30 для приготовленного кофейного напитка. Как показано на фиг. 6, патрубок 30-1 имеет для этого два конца, при этом один из этих концов предназначен для соединения с одним концом выпускного трубопровода 30, а другой конец патрубка 30-1 соединен через шланг 30-2 с патрубком 201-3 клапанного поршня 201, так что приготовленный кофейный напиток может протекать из образующей крема камеры 200 через шланг 30-2 в выпускной трубопровод 30.

Изобретение относится к устройству для приготовления кофейного напитка, содержащему в выходе для кофе блок, предназначенный для образования крема. Решение обеспечивает возможность изменения количества создаваемого крема в большом диапазоне и предотвращает внезапное открывание клапана для крема. Устройство (10) для приготовления кофейного напитка имеет заварочный блок (11) с заварочной камерой (12) для заварки кофе, образующий крема блок (21) для образования крема с соединенной с заварочной камерой (12) через проход (214) для кофе образующей крема камерой (200) и установленным в образующей крема камере (200) с возможностью перемещения относительно прохода (214) для кофе клапанным поршнем (201) для открывания и/или закрывания прохода (214) для кофе и выпускное отверстие (31) для соответствующего кофейного напитка, при этом образующий крема блок (21) соединен с выпускным отверстием (31) с помощью выпускного трубопровода (30) так, что для приготовления соответствующего кофейного напитка заваренный во время процесса заварки в заварочном блоке (11) кофе может проходить через проход (214) для кофе и образующую крема камеру и попадать к выпускному отверстию (31). Предусмотрена такая возможность перемещения клапанного поршня (201), что его можно приводить в несколько различных заданных положений перемещения относительно прохода (214) для кофе, при этом предусмотрена реализация различных следующих друг за другом процессов заварки для приготовления различных кофейных напитков так, что клапанный поршень (201) при одном из соответствующих процессов заварки принимает другое из заданных положений перемещения, чем при другом из соответствующих процессов заварки, и при этом образующий крема блок (21) выполнен так, что завариваемый во время соответствующего процесса заварки кофе с различной силой завихряется в образующей крема камере (200) в зависимости от соответствующего заданного положения перемещения клапанного поршня (201). 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство (10) для приготовления кофейного напитка, причем устройство (10) содержит:
- заварочный блок (11) с заварочной камерой (12) для заварки кофе с помощью заварочной воды, которую можно вводить под давлением в заварочную камеру (12);
- образующий крема блок (21) для образования крема, содержащий соединенную с заварочной камерой (12) через проход (214) для кофе образующую крема камеру (200) и установленный в образующей крема камере (200) с возможностью перемещения относительно прохода (214) для кофе клапанный поршень (201) для открывания и/или закрывания прохода (214) для кофе, и
- выпускное отверстие (31) для соответствующего кофейного напитка,
при этом образующая крема камера (200) образующего крема блока (21) соединена с выпускным отверстием (31) с помощью выпускного трубопровода (30) так, что для приготовления соответствующего кофейного напитка заваренный во время процесса заварки в заварочном блоке (11) кофе может проходить через проход (214) для кофе и образующую крема камеру и попадать к выпускному отверстию (31),
при этом предусмотрена такая возможность перемещения клапанного поршня (201), что положение перемещения клапанного поршня (201) можно изменять относительно прохода (214) для кофе и клапанный поршень (201) можно приводить в несколько различных заданных положений (S0, S1) перемещения, так что клапанный поршень (201) в одном из заданных положений (S0) перемещения плотно закрывает проход (214) для кофе, а в другом из заданных положений (S1) перемещения клапанный поршень (201) находится на расстоянии (D) от прохода (214) для кофе и не закрывает проход (214) для кофе,
при этом предусмотрена реализация различных следующих друг за другом процессов заварки для приготовления различных кофейных напитков так, что клапанный поршень (201) при одном из соответствующих процессов заварки принимает одно из заданных положений (S0, S1) перемещения, а при другом из соответствующих процессов заварки принимает другое заданное положение, и
при этом образующий крема блок (21) выполнен так, что завариваемый во время соответствующего процесса заварки кофе с различной силой завихряется в образующей крема камере (200) в зависимости от соответствующего заданного положения (S0, S1) перемещения клапанного поршня (201),
отличающееся тем, что предусмотрены:
- исполнительный элемент (211), который предназначен для изменения положения перемещения клапанного поршня (201) в соответствии с управляющим сигналом (220) и/или для перемещения клапанного поршня (210) в одно из заданных положений (S0, S1) перемещения;
- измерительный датчик (213) давления для обеспечения измерения моментального давления заварочной воды в заварочной камере (12);
- блок (210) управления, который предназначен для создания управляющего сигнала (220) и подачи его в исполнительный элемент (211),
причем блок (210) управления выполнен в виде регулятора, который предназначен для приема сигнала измерения давления, выдаваемого датчиком (213) давления, и для регулирования во время одного из процессов заварки положения перемещения клапанного поршня (201) в зависимости от номинального значения давления заварочной воды в заварочной камере (12), так что давление заварочной воды в заварочной камере (12) принимает номинальное значение давления.

2. Устройство (10) по п.1, в котором устройство (10) содержит блок (212) задания номинального значения, который предназначен для создания номинального значения давления и подачи в качестве задающего сигнала (222) в регулятор.

3. Устройство (10) по п.2, в котором номинальное значение давления задано с помощью хранящегося в памяти профиля, который согласован с крема с заданными свойствами.

4. Устройство (10) по любому из пп.1-3, в котором номинальное значение давления является постоянным во времени или изменяемым во времени номинальным значением давления.

5. Устройство (10) по любому из пп.1-3, в котором образующий крема блок (21) и исполнительный элемент (211) расположены в заварочном поршне (13).

6. Устройство (10) по п.4, в котором образующий крема блок (21) и исполнительный элемент (211) расположены в заварочном поршне (13).

7. Заварочное устройство (10) по любому из пп.1-3, в котором образующий крема блок (21) вместе с исполнительным элементом (211) образует отдельный конструктивный узел (21А), который пространственно отделен от заварочного блока (11), при этом выпускное отверстие (12-1) заварочной камеры (12) соединено с проходом (214) для кофе образующего крема блока (21) через трубопровод или шланг (12-2).

8. Заварочное устройство (10) по п.4, в котором образующий крема блок (21) вместе с исполнительным элементом (211) образует отдельный конструктивный узел (21А), который пространственно отделен от заварочного блока (11), при этом выпускное отверстие (12-1) заварочной камеры (12) соединено с проходом (214) для кофе образующего крема блока (21) через трубопровод или шланг (12-2).

9. Устройство (10) по любому из пп.1-3, в котором исполнительный элемент (211) выполнен в виде электромеханического привода или шагового электродвигателя.

10. Устройство (10) по п.4, в котором исполнительный элемент (211) выполнен в виде электромеханического привода или шагового электродвигателя.

11. Устройство (10) по п.5, в котором исполнительный элемент (211) выполнен в виде электромеханического привода или шагового электродвигателя.

12. Устройство (10) по п.6, в котором исполнительный элемент (211) выполнен в виде электромеханического привода или шагового электродвигателя.

13. Устройство (10) по п.7, в котором исполнительный элемент (211) выполнен в виде электромеханического привода или шагового электродвигателя.

14. Устройство (10) по п.8, в котором исполнительный элемент (211) выполнен в виде электромеханического привода или шагового электродвигателя.

15. Способ приготовления кофейного напитка с помощью устройства (10), при этом устройство (10) содержит:
- заварочный блок (11) с заварочной камерой (12) для заварки кофе с помощью заварочной воды, которую можно вводить под давлением в заварочную камеру (12);
- образующий крема блок (21) для образования крема, содержащий соединенную с заварочной камерой (12) через проход (214) для кофе образующую крема камеру (200) и установленный в образующей крема камере (200) с возможностью перемещения относительно прохода (214) для кофе клапанный поршень (201) для открывания и/или закрывания прохода (214) для кофе, и
- выпускное отверстие (31) для соответствующего кофейного напитка,
при этом образующая крема камера (200) образующего крема блока (21) соединена с выпускным отверстием (31) с помощью выпускного трубопровода (30) так, что для приготовления соответствующего кофейного напитка заваренный во время процесса заварки в заварочном блоке (11) кофе может проходить через проход (214) для кофе и образующую крема камеру (200) и попадать к выпускному отверстию (31), при этом клапанный поршень (201) перемещается таким образом, что положение перемещения клапанного поршня (201) можно изменять относительно прохода (214) для кофе, и клапанный поршень (201) можно приводить в несколько различных заданных положений (S0, S1) перемещения, так что клапанный поршень (201) в одном из заданных положений (S0) перемещения плотно закрывает проход (214) для кофе, а в другом из заданных положений (S1) перемещения находится на расстоянии (D) от прохода (214) для кофе и не закрывает проход (214) для кофе,
при этом образующий крема блок (21) выполнен так, что заваренный во время соответствующего процесса заварки кофе завихряется с различной силой в образующей крема камере (200) в зависимости от соответствующего заданного положения (S0, S1) перемещения клапанного поршня (201),
при этом заварочное устройство (10) дополнительно содержит:
- исполнительный элемент (211), который предназначен для изменения положения перемещения клапанного поршня (201) в соответствии с управляющим сигналом (220) и/или для перемещения клапанного поршня (210) в одно из заданных положений (S0, S1) перемещения;
- измерительный датчик (213) давления для обеспечения измерения моментального давления заварочной воды в заварочной камере (12);
- блок (210) управления, который предназначен для создания управляющего сигнала (220) и подачи его в исполнительный элемент (211),
при этом блок (210) управления выполнен в виде регулятора, который предназначен для приема сигнала измерения давления, выдаваемого датчиком (213) давления, и для регулирования во время одного из процессов заварки положения перемещения клапанного поршня (201) в зависимости от номинального значения давления заварочной воды в заварочной камере (12), так что давление заварочной воды в заварочной камере (12) принимает номинальное значение давления,
при этом для создания первого кофейного напитка во время осуществления первого процесса заварки, кофе заваривают в заварочной камере, и во время осуществления первого процесса заварки датчик давления выдает первое значение моментального давления заварочной воды в заварочной камере (12), и блок (210) управления регулирует положение перемещения клапанного поршня (201) в зависимости от этого первого значения давления,
при этом для создания второго кофейного напитка во время осуществления следующего за первым процессом заварки второго процесса заварки кофе заваривают в заварочной камере, и во время осуществления второго процесса заварки датчик давления выдает второе значение моментального давления заварочной воды в заварочной камере (12), и блок (210) управления регулирует положение перемещения клапанного поршня (201) в зависимости от этого второго значения давления.

16. Способ по п.15, при котором устройство (10) дополнительно содержит блок (212) задания номинального значения, который создает номинальное значение давления и подает в качестве задающего сигнала (222) в регулятор, при этом создаваемое с помощью задающего номинальное значение блока (212) номинальное значение задано находящимся в памяти профилем, который согласован с крема с заданными свойствами.

17. Способ по п.15 или 16, при котором после приготовления соответствующего кофейного напитка и выдачи кофейного напитка через выпускное отверстие (31) положение (S1) клапанного поршня (201) устанавливают так, что оставшаяся в выпускном трубопроводе (30) не выданная через выпускное отверстие (31) жидкость, в частности остатки кофейного напитка, стекает и/или отсасывается обратно в заварочную камеру (12).

18. Способ по п.17, при котором устройство (10) дополнительно содержит сито (14) для кофе, которое предусмотрено между образующим крема блоком и заварочной камерой (12) у прохода (214) для кофе, и при этом оставшаяся жидкость стекает обратно или направляется обратно из выпускного трубопровода (30) через сито (14) для кофе.

19. Способ по п.17, при котором стекающую и/или направляемую обратно в заварочную камеру (12) жидкость сливают в сосуд для остатков воды.

20. Способ по п.18, при котором стекающую и/или направляемую обратно в заварочную камеру (12) жидкость сливают в сосуд для остатков воды.