БЛОК ЗАВАРИВАНИЯ С ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ ДВИЖЕНИЕМ Российский патент 2015 года по МПК A47J31/36 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к блоку заваривания для приготовления напитка из предварительно упакованных капсул, например, но не исключительно, для изготовления кофе.

Состояние уровня техники

Для изготовления горячего напитка, например, кофе, чая, овощных настоев и т.п., часто используются одноразовые упаковки, так называемые капсулы, содержащие ингредиенты для приготовления напитка, через них пропускают горячую воду с возможностью протекать при целесообразном давлении для извлечения вкусов из ингредиентов, содержащихся в капсуле. Имеется несколько типов устройств для манипулирования капсулами и для вливания, то есть для стадии извлечения вкусов из капсул посредством пропускания воды.

В US-2010101428 и в US-2010037779 описаны блоки заваривания, использующие одноразовые капсулы, причем капсулы вставляются вертикально опусканием внутрь канала вставки по направлению к камере заваривания, образованной двумя участками, причем подвижными относительно друг друга, которые открываются для приема капсулы и закрываются для выполнения цикла вливания. В этих известных устройствах система обеспечена для хранения капсулы, вставленной в блок заваривания до закрытия камеры заваривания. Более конкретно пара упругих рычагов, размещенных на стороне пути открытия и закрытия двух участков камеры заваривания, зацепляет капсулу за ее фланец, когда она вставляется в положение между двумя открытыми участками камеры заваривания. Рычаги выполняют движение подвижного участка камеры заваривания и провожают капсулу внутрь неподвижного участка. При завершении стадии извлечения напитка камера заваривания открывается, и рычаги содействуют удалению капсулы из камеры заваривания для того, чтобы заставлять ее опускаться под собственным весом по направлению к находящемуся внизу сборочному контейнеру.

Этот блок заваривания, даже если надежный, имеет большое количество участков и не является особенно компактным.

WO-2010/103044 раскрывает блок заваривания с неподвижным участком камеры заваривания и подвижным участком камеры заваривания. Рычаг управляет открытием и закрытием камеры заваривания. Наклоненный ползун размещен между неподвижным участком камеры заваривания и подвижным участком камеры заваривания для введения капсулы в неподвижный участок камеры заваривания. Когда подвижный участок камеры заваривания перемещают по направлению к закрытому положению посредством приводного рычага, подвижный участок камеры заваривания взаимодействует с ползуном, чтобы толкать указанный ползун вверх так, что капсула полностью входит в неподвижный участок камеры, и камера заваривания может быть закрыта. При открытии камеры заваривания ползун перемещается обратно по направлению к нижнему положению под собственным весом.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к блоку заваривания с камерой заваривания, образованной по меньшей мере двумя участками, подвижными относительно друг друга, с вертикальной вставкой капсул, который преодолевает полностью или частично по меньшей мере часть недостатков известных блоков. Задачей предпочтительных вариантов выполнения изобретения является обеспечение блока заваривания, который является особенно компактным и который просто производить и надежен в использовании.

По существу, блок заваривания согласно изобретению содержит по меньшей мере: камеру заваривания с первым участком камеры заваривания и вторым участком камеры заваривания, подвижные относительно друг друга, для открытия и закрытия камеры заваривания; канал для вставки капсул по направлению к камере заваривания; подвижный отклонитель, вставленный между первым участком камеры заваривания и вторым участком камеры заваривания, чтобы отклонять капсулы внутрь одного из указанных первого и второго участков камеры заваривания.

В некоторых вариантах выполнения канал для вставки капсул направлен в общем в вертикальном направлении для вставки указанных капсул под собственным весом. Под "в общем в вертикальном направлении" понимается такая ориентация, чтобы обеспечивать подачу капсул под собственным весом. Предпочтительно два участка камеры заваривания являются подвижными относительно друг друга согласно в общем горизонтальному направлению, то есть в общем ортогонально направлению канала вставки.

В некоторых вариантах выполнения подвижный отклонитель выполняется и управляется с возможностью размещения между первым участком камеры заваривания и вторым участком камеры заваривания, когда указанные первый и второй участки камеры заваривания открыты, и с возможностью выведения из траектории взаимного движения указанных первого и второго участков камеры заваривания во время движения закрытия камеры заваривания. Перемещение отклонителя для освобождения области камеры заваривания регулируется приводным механизмом, например, электродвигателем или ручным рычагом. Тот же приводной механизм предпочтительно также управляет перемещением закрытия и открытия камеры заваривания.

Движение подвижного отклонителя может быть двунаправленным вращательным движением согласно углам, меньшим, чем 360°, то есть по существу поворотным движением. Особенно простая и надежная конструкция получается, если подвижный отклонитель вращается в противоположных направлениях вокруг оси по существу на 90° относительно направления движения закрытия и открытия двух участков камеры заваривания. Ось вращения подвижного отклонителя предпочтительно направлена на около 90° относительно направления вставки капсул, то есть канала для вставки капсул по направлению к камере заваривания. Предпочтительно ось вращения или качания подвижного отклонителя размещена выше участков камеры заваривания. В более общем смысле ось вращения и форма подвижного отклонителя являются такими, чтобы вести подвижный отклонитель вверх выше области, в которой перемещаются участки камеры заваривания.

В других, но более сложных вариантах выполнения подвижный отклонитель может качаться или вращаться вокруг по существу вертикальной боковой оси, т.е. боковой оси, которая по существу параллельна направлению вставки капсул. В других вариантах выполнения подвижный отклонитель может содержать два участка, взаимодействующих друг с другом, качающихся или вращающихся вокруг двух различных осей, размещенных на сторонах камеры заваривания. В этом случае два участка подвижного отклонителя могут размещаться между двумя участками камеры заваривания, когда она открыта, для отклонения капсулы во время опускания ее в канал вставки по направлению внутрь одного из двух участков камеры заваривания. Когда камера заваривания должна быть закрыта, два участка отклонителя могут раскрываться вращением каждого вокруг своей оси вращения и качания, чтобы освобождать область соединения двух участков камеры заваривания.

Движение вращения или качания вокруг одной по существу горизонтальной оси является предпочтительным для конструктивной простоты блока заваривания, который таким образом получен, а также, так как таким образом подвижный отклонитель может образовывать вспомогательный элемент, который вызывает или облегчает открепление отработанных капсул от одного из участков камеры заваривания в случае, когда указанная капсула останется случайно прилипшей к такому участку.

В определенных предпочтительных вариантах выполнения подвижный отклонитель содержит спуск, т.е. стенку, склонную принимать наклонное положение, которое (когда камера заваривания открыта) может располагаться между первым и вторым участками камеры заваривания. В этом положении спуск предпочтительно наклонен от верхней до нижней части и по направлению к одному из указанных первого и второго участков камеры заваривания, причем капсула, приходящая из канала вставки, направляется указанным спуском.

В общем оба участка камеры заваривания могут быть подвижными относительно неподвижной опорной конструкции или рамы. Однако предпочтительно только один из указанных первого и второго участков камеры заваривания является подвижным, а другой один - неподвижным относительно неподвижной опорной конструкции или рамы, с которой он предпочтительно связан и относительно которой канал для вставки капсул неподвижен. Предпочтительно подвижный участок камеры заваривания имеет выемку заваривания, по направлению к которой капсула направляется и в которую капсула вставляется с помощью подвижного отклонителя. В некоторых вариантах выполнения участок камеры заваривания, по направлению к которому подвижный отклонитель направляет капсулу, представляет собой неподвижный участок камеры и, в свою очередь, обеспечен выемкой заваривания.

Во время загрузки капсулы подвижный отклонитель предпочтительно может быть направлен так, что капсула, вставленная под собственным весом, встречает отклонитель, и она толкается по направлению внутрь полого участка камеры заваривания. Следующее движение закрытия завершает вставку капсулы, при этом оно вызывает извлечение подвижного отклонителя для освобождения области движения и закрытия двух участков камеры заваривания.

Блок заваривания может быть оснащен механизмом для ручного или механизированного привода. В первом случае, например, может быть обеспечен механизм привода в форме рычага управления. Во втором случае может быть обеспечен электрический привод, предпочтительно электродвигатель или электромагнитный или пневматический или гидравлический привод или привод другого типа. Механизм привода управляет движением закрытия и открытия камеры заваривания. В предпочтительных вариантах выполнения изобретения механизм привода также управляет непосредственно или опосредованно движением извлечения подвижного отклонителя, т.е. перемещением, на которое подвижный отклонитель перемещается из области, где участок(ки) камеры заваривания перемещается(ются) для закрытия камеры заваривания. С этой целью, если привод является ручным, например, может быть обеспечено кинематическое соединение между рычагом управления, подвижным(ыми) участком(ами) камеры заваривания и подвижным отклонителем. Подобным образом, если обеспечен другой привод, например, двигатель, может быть обеспечено механическое соединение между приводом и по меньшей мере одним из участков камеры заваривания с одной стороны и между приводом и подвижным отклонителем с другой для перемещения подвижного отклонителя синхронно с перемещением закрытия камеры заваривания.

Предпочтительно подвижный отклонитель регулируется приводным механизмом также во время обратного перемещения, т.е. перемещения, приводящего подвижный отклонитель снова в положение между первым и вторым участками камеры заваривания. В менее предпочтительном варианте выполнения это обратное перемещение регулируется упругим элементом, например, одной или более пружинами. В обоих случаях подвижный отклонитель предпочтительно действует на израсходованную капсулу с возможностью содействовать или облегчать ее извлечение.

В некоторых вариантах выполнения подвижный отклонитель выполнен так, что, когда камера заваривания открыта, капсула опирается на подвижный отклонитель и на один из участков камеры заваривания и предпочтительно на тот участок камеры заваривания, который образует выемку заваривания, в которую вводится капсула. В других вариантах выполнения подвижный отклонитель взаимодействует с подвижным, поддерживающим капсулу элементом, который поддерживает капсулу снизу до закрытия камеры заваривания. В этих вариантах выполнения, когда камера заваривания открыта, капсула вводится в блок заваривания и принимает положение покоя, в котором она поддерживается подвижным отклонителем на одной стороне (например, на его плоском верхнем участке) и подвижным, поддерживающим капсулу механизмом на другой (например, на нижней области фланца). Подвижный отклонитель перемещает капсулу по направлению к одному из участков камеры заваривания, но капсула достигает положения покоя без контакта с участком камеры заваривания. Когда камера заваривания закрыта, приводной механизм (например, рычаг управления), используемый для управления перемещением закрытия камеры заваривания, вызывает перемещение и подвижного отклонителя, и также подвижного, поддерживающего капсулу элемента для освобождения области камеры заваривания. Капсула толкается подвижным отклонителем внутрь участка камеры заваривания, противоположного подвижному отклонителю, и подвижный, поддерживающий капсулу элемент отделяется, чтобы обеспечивать закрытие камеры заваривания. Перемещения участка(ов) камеры заваривания подвижного отклонителя и подвижного, поддерживающего капсулу элемента могут быть целесообразно координированы и синхронизированы, используя один приводной элемент.

Использование подвижного, поддерживающего капсулу элемента для поддержания капсулы снизу вместо размещения его с возможностью опираться непосредственно на участок камеры заваривания, противоположный подвижному отклонителю, увеличивает надежность блока заваривания. К тому же, если боковая стенка капсулы разрушается, например, деформируются или изрезается, его опора непосредственно на край камеры заваривания будет заставлять капсулу принимать ошибочное положение покоя. Далее блок заваривания будет подвержен отказу. И наоборот, размещение капсулы ее фланцем напротив подвижного поддерживающего элемента обеспечивает подходящую работу блока заваривания, даже если боковая стенка капсулы деформируется, так как фланец или его край обычно поддерживает свою корректную форму.

Изобретение также относится к машине для изготовления напитков, например кофеварке, которая содержит блок заваривания, описанный выше.

Дополнительные признаки и варианты выполнения изобретения далее описываются со ссылкой на пример осуществления и в приложенной формуле изобретения, которая образует составную часть настоящего описания.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет лучше описано следующим далее описанием и приложенными чертежами, которые показывают примерные варианты выполнения изобретения. Более подробно, среди чертежей:

фиг.1 показывает вид сбоку блока заваривания согласно изобретению на стадии приема новой капсулы;

фиг.1А показывает вид сбоку блока заваривания без боковых сторон, чтобы показать кинематику передачи движения от рычага блоку заваривания;

фиг.1B представляет собой аксонометрический вид блока заваривания без боковых сторон;

фиг.2 показывает вид сверху согласно II-II на фиг.1;

фиг.3 и 4 показывают сечения согласно III-III и IV-IV на фиг.2;

фиг.5, 6 и 7 показывают виды и сечения, подобные видам и сечениям фиг.1, 3 и 4 на следующем этапе, причем капсула вставлена в промежуточном положении между двумя участками камеры заваривания в закрытом положении;

фиг.8, 9 и 10 показывают сечения и виды, подобные сечениям и видам фиг.5, 6 и 7 на стадии закрытия камеры заваривания;

фиг.11, 12 и 13 показывают сечения и виды, подобные сечениям и видам фиг.8, 9 и 10 с закрытым блоком заваривания и капсулой, заключенной в камеру заваривания;

фиг.14, 15 и 16 показывают сечения и виды, подобные сечениям и видам фиг.11, 12 и 13 на стадии открытия камеры заваривания после завершения цикла заваривания;

фиг.17, 18 и 19 показывают сечения и виды, подобные сечениям и видам фиг.14, 15 и 16 на стадии опускания отработанной капсулы из блока заваривания;

фиг.20 показывает схематический внешний вид машины, в которую может быть включен блок заваривания согласно изобретению;

фиг.21 и 22 показывают вид в перспективе блока заваривания согласно первому варианту выполнения в открытом и закрытом положении соответственно;

фиг.23 показывает вид сверху блока заваривания на фиг.21 в открытом положении во время вставки капсулы;

фиг.24 показывает вид сбоку согласно линии XXIV-XXIV на фиг.23;

фиг.25 и 26 показывают поперечные сечения согласно линиям XXV-XXV и XXVI-XXVI на фиг.23;

фиг.27 и 28 показывают вид сверху и вид сбоку согласно линии XXVIII-XXVIII на фиг.27, соответственно, блока заваривания до закрытия камеры заваривания;

фиг.29 и 30 показывают поперечные сечения согласно линиям XXIX-XXIX и XXX-XXX на фиг.27;

фиг.31 и 32 показывают вид сверху и вид сбоку согласно линии XXXII-XXXII на фиг.31, соответственно, блока заваривания во время закрытия камеры заваривания;

фиг.33 и 34 показывают поперечные сечения согласно линиям XXXIII-XXXIII и XXXIV-XXXIV на фиг.31;

фиг.35 и 36 показывают вид сверху и вид сбоку согласно линии XXXVI-XXXVI на фиг.35, соответственно, блока заваривания в положении заваривания;

фиг.37 и 38 показывают поперечные сечения согласно линиям XXXVII-XXXVII и XXXVIII-XXXVIII на фиг.35;

фиг.39 и 40 показывают вид сверху и вид сбоку согласно линии XL-XL на фиг.39, соответственно, блока заваривания во время открытия камеры заваривания и разгрузки израсходованной капсулы;

фиг.41 и 42 показывают поперечные сечения согласно линиям XLI-XLI и XLII-XLII на фиг.39 соответственно;

фиг.43 показывает вид в перспективе блока заваривания согласно дополнительному варианту выполнения;

фиг.44 показывает сечение блока заваривания на фиг.43 согласно вертикальной продольной плоскости;

фиг.45 показывает вид в перспективе, подобный виду на фиг.43, с блоком заваривания в закрытом положении;

фиг.46 показывает сечение блока заваривания в закрытом положении;

фиг.47-50 показывают сечения согласно вертикальной плоскости блока заваривания согласно изобретению в еще одном другом варианте выполнения, причем эти фигуры показывают последовательность закрытия камеры заваривания;

фиг.51 и 52 показывают вид сбоку блока заваривания согласно фиг.47-50 в открытом положении и закрытом положении камеры заваривания, соответственно;

фиг.53 показывает вид в перспективе блока заваривания в дополнительном варианте выполнения изобретения;

фиг.54-57 показывают виды в продольном разрезе согласно центральной медианной плоскости блока заваривания на фиг.53 в различных положениях во время перемещения закрытия камеры заваривания.

Подробное описание вариантов выполнения изобретения

Следующее далее подробное описание примерных вариантов выполнения относится к сопровождающим чертежам. Одинаковые ссылочные позиции на различных чертежах обозначают одинаковые или подобные элементы. Дополнительно чертежи необязательно изображены в масштабе. К тому же следующее далее подробное описание не ограничивает изобретение. При этом объем охраны изобретения определяется приложенной формулой изобретения.

Ссылка во всем описании на "один вариант выполнения" или "вариант выполнения" или "некоторые варианты выполнения" значит, что особый признак, структура или характеристика, описанные в связи с вариантом выполнения, включена в по меньшей мере один вариант выполнения раскрытой сущности. Таким образом, вид фразы "в одном варианте выполнения" или "в варианте выполнения" или "в некоторых вариантах выполнения" в различных местах описания необязательно относятся к одному и тому же варианту(ам) выполнения. Дополнительно особые признаки, структуры или характеристики могут быть объединены любым пригодным образом в одном или более вариантах выполнения.

Далее ссылка будет конкретно выполнена на блоки заваривания, использующие предварительно упакованные капсулы для приготовления кофейных напитков. Однако должно быть понятно, что изобретение может быть применено также в блоках заваривания, использующих неупакованные ингредиенты, такие как порошковый кофе, а также в блоках для приготовления различных видов продуктов питания посредством извлечения под горячей водой под давлением.

Вариант выполнения по фиг.1А-20

Далее будет выполнена ссылка конкретно на кофейную продукцию, но должно быть понятно, что объект, блок заваривания, настоящего изобретения может быть использован даже для обслуживания капсул, содержащих ингредиенты, предназначенные для других типов жидких продуктов питания, то есть напитков.

Фиг.20 в общем показывает кофеварку ручного типа, использующую капсулы, причем устанавливается блок заваривания, имеющий конструкцию, которая будет описана далее со ссылкой на фиг.1-19. Машина 1 содержит опорную плоскость 3 для чашек T, размещаемых ниже блока 5 подачи с двумя соплами 5, которые подают напиток, приготовленный блоком 2 заваривания.

Блок 2 заваривания содержит неподвижную конструкцию или раму, образованную боковыми стенками 11 и верхним блоком 12, скрепленными друг с другом и установленными в неподвижном положении внутри машины 1. Два участка камеры заваривания размещены между боковыми стенками 11. Как может быть видно, в частности, в сечении на фиг.3, блок заваривания содержит по меньшей мере первый подвижный участок 13 камеры заваривания и второй неподвижный участок 16 камеры заваривания. В проиллюстрированном примере подвижный участок 13 образует внутри него выемку 13А заваривания, причем капсула С заваривания вставляется движением, описанным далее.

По существу цилиндрический полый элемент 15 помещен внутрь выемки 13А заваривания, при этом внутренняя стенка 15А имеет форму, воспроизводящую форму внешней боковой поверхности капсулы C, в проиллюстрированном примере приблизительно усеченную коническую форму. Полый элемент 15 упруго смещается пружиной 17, помещенной между полым элементом и нижней частью 13B участка 13 камеры заваривания и образует эжектор для извлечения капсулы изнутри участка 13 камеры заваривания.

В некоторых вариантах выполнения перфоратор 19 прикреплен к нижней части 13B подвижного участка 13 камеры заваривания, причем перфоратор в проиллюстрированном примере имеет множество отверстий или полые конические выступы, через которые выдается напиток, приготовленный внутри камеры заваривания, который далее собирается в трубке 21 выдачи напитка (фиг.2) при соединении потока с блоком 5 подачи.

В некоторых вариантах выполнения неподвижный участок 16 камеры заваривания содержит по существу небольшую пластину 23, к которой прикреплен перфоратор 25 с множеством выступов с острыми краями, противоположных выступам с острыми краями перфоратора 19. Трубка для подачи горячей воды под давлением по направлению к камере заваривания обозначена позицией 27. Вода течет через перфоратор 25 с возможностью проникать внутрь капсулы С, после того как она запирается внутри камеры заваривания и перфорируется перфораторами 19 и 25.

Использование двух перфораторов для перфорирования нижней части и верхней поверхности капсулы С позволяет использовать уплотненные капсулы, изготовленные из пластика, металлического листа или другого пригодного материала. Возможность не включать один или другой один или оба перфоратора не исключена, например, когда используются капсулы, которые открываются, например, под влиянием воды под давлением снаружи и/или давления напитка внутри капсулы, или когда используются капсулы, которые имеют одну или обе противоположные стороны, обеспеченные водопроницаемой областью, например, закрытой нетканым материалом или фильтром, изготовленным из бумаги или другого проницаемого материала.

В проиллюстрированном примере движение закрытия и открытия камеры заваривания получается перемещением подвижного участка 13 камеры заваривания согласно двойной стрелке f13 посредством вручную приводимого в действие рычага 29 управления. В других вариантах выполнения возможность использования другого ручного механизма или даже привода, например, электрического двигателя или пневматической или гидравлической системы или любого другого привода управления не исключена.

В проиллюстрированном примере рычаг 29 управления шарнирно соединен в положении 31 с парой боковых стенок 11, образующих участок опорной конструкции блока 2 заваривания. Рычаг 29 управления имеет (смотри в частности также фиг.12) пару рычагов 33, жестко скрепленных с рычагом 29 управления и шарнирно соединенных пальцем 35 с парой стержней 37, в свою очередь шарнирно соединенных посредством пальца 39 с парой кривошипов 41. Последние шарнирно соединены пальцем 43 с опорной конструкцией, образованной боковыми стенками 11. Два дополнительных стержня 47, шарнирно соединенных посредством пальца 49 с подвижным участком 13 камеры заваривания, шарнирно соединены посредством пальца 45 с кривошипами 41 в противоположном положении относительно пальца 43. Эта кинематическая схема видна в частности на фиг.1А, 1B, в которых боковые стенки неподвижной конструкции удалены, чтобы эти детали устройства показывать более ясно.

С помощью этой кинематической схемы вращение согласно двойной стрелке f29 рычага 29 управления вокруг пальца 31 вызывает скольжение подвижного участка 13 камеры заваривания. Движение скольжения подвижного участка 13 камеры заваривания направляется посредством пальца 49 в направляющих 51, обеспеченных в боковых стенках 11 неподвижной опорной конструкции. Дополнительные поперечные пальцы 53, параллельные пальцам 31, 35, 39, 43, 45 и 49, дополнительно выполнены за одно целое с подвижным участком 13 камеры заваривания, причем поперечный палец образует направляющий элемент подвижного участка 13 камеры заваривания, который зацепляет дополнительную пару направляющих 55, образованных в боковых стенках 11 параллельно направляющим 51, так, чтобы удерживать в горизонтальном положении подвижный участок 13 камеры заваривания во время движения закрытия и открытия камеры заваривания.

Элемент 63 подвижного отклонителя шарнирно соединен пальцем 61 с верхним блоком 12 опорной конструкции 11, 12, причем этот элемент имеет стенку или спуск 64, поддерживаемый поворотными рычагами 65, шарнирно соединенными пальцем 61. Палец 61 параллелен пальцам шарнирного соединения кинематической схемы управления камеры заваривания, описанной выше, и ортогонален направлению f13 движения закрытия и открытия камеры заваривания. Как будет объяснено далее, подвижный отклонитель 63 имеет своей целью направление и отклонение посредством спуска 64 капсулы по направлению внутрь подвижного участка 13 камеры заваривания и поддержание разгрузки, т.е. извлечение отработанной капсулы С после завершения цикла заваривания.

Вращательное движение подвижного отклонителя 63 вокруг пальца 61 получается посредством элемента 67 кинематического соединения между рычагом 29 управления и подвижным отклонителем 63. В проиллюстрированном варианте выполнения элемент 67 кинематического соединения образован парой стержней определенной формы, шарнирно соединенных в положении 69 с соответственными рычагами 33, при этом каждый из них обеспечен выступом 70, обращенным по направлению внутрь боковых стенок блока 2 заваривания, скользящим в направляющих 71, выполненных в блоке 12. Посредством взаимодействия между выступами 70 и направляющими 71 положение стержней 67 определенной формы сохраняется во время всего движения открытия и закрытия камеры 13, 16 заваривания. Более того, выступы 70 стержней 67 определенной формы взаимодействуют с кулачковыми профилями 65, обеспеченными на двух качающихся рычагах 65 подвижного отклонителя 63, при этом по существу они действуют в качестве копиров для кулачков, образованных указанными профилями 65А.

Работа блока заваривания, описанного до сих пор, выполняется следующим образом.

На фиг.1-4 блок заваривания открыт. Канал 81 для вставки капсул C, выполненный внутри неподвижного блока 12 опорной конструкции, может быть доступен пользователю с верхнего участка машины, предпочтительно вблизи рычага 29 управления. Далее пользователь может вставлять капсулу С внутрь канала 81 вставки. Капсула опускается под собственным весом по направлению внутрь блока 2 заваривания, достигая положения, проиллюстрированного в частности в сечении на фиг.6. Во время опускания вдоль канала 81 вставки капсула С встречает спуск 64, поддерживаемый поворотными рычагами 65.

В этом положении блока 2 заваривания подвижный отклонитель 63 находится в таком положении, что капсула C, встречая спуск 64, отклоняется своей нижней частью по направлению к выемке 13А заваривания, определенной внутри подвижного участка 13 камеры заваривания, как показано на фиг.6. До закрытия блока заваривания срабатыванием рычага 29 управления капсула сохраняется в этом положении, опираясь одной стороной на спуск 64 подвижного отклонителя 63, а другой стороной на край полого элемента 15, помещенного внутрь выемки 13А подвижного участка 13 камеры заваривания (фиг.6).

Приведением в движение рычага 29 управления вниз блок 2 заваривания закрывается перемещением из положения, проиллюстрированного на фиг.5-7, до достижения положения закрытия и заваривания на фиг.11-13. Фиг.8-10 показывают промежуточное положение во время движения закрытия.

Во время движения закрытия подвижный отклонитель 63 постепенно поднимается и перемещается из области, где имеются подвижный участок 13 камеры заваривания и неподвижный участок 16 камеры заваривания. Это движение поднятия посредством вращения вокруг пальца 61 получается толканием выступов 70 на кулачковый профиль 65А рычагов 65 подвижного отклонителя 63. Смещением вверх подвижного отклонителя 63 возможно полностью освобождать область камеры заваривания, которая может закрываться приведением подвижного участка 13 камеры заваривания встык с неподвижным участком 16 камеры заваривания. Перемещение подвижного участка 13 камеры по направлению к подвижному отклонителю 63 и по направлению к неподвижному участку 16 камеры заставляет капсулу С дополнительно проникать внутрь выемки 13А заваривания, как показано в частности на фиг.9. Подвижный отклонитель 63 не теряет контакта с капсулой С до проникания капсулы достаточно в подвижный участок 13 камеры заваривания, при этом последний достаточно приближается к неподвижному участку 16 камеры заваривания так, что при удалении подвижного отклонителя 63 из пространства между двумя участками 13, 16 камеры заваривания капсула безопасно удерживается между двумя участками 13, 16 камеры заваривания и зацепляется с возможностью уплотнения между ними. Когда камера заваривания закрыта, фланец F капсулы С запирается между краем 15B полого элемента 15, помещенного в подвижном участке 13 камеры заваривания и краем 16А неподвижного участка 16 камеры заваривания. Выступы перфораторов 25 и 19 проникают соответственно в переднюю поверхность и в нижнюю часть капсулы С, таким образом создавая связь внутреннего объема капсулы с трубкой 27 подачи горячей воды под давлением и с трубкой 21 выдачи напитка.

Перфорация нижней части капсулы С может иметь место под воздействием механического закрытия камеры заваривания, или она может происходить затяжным образом обеспечением того, что капсула имеет вогнутую нижнюю часть, как проиллюстрировано на чертеже, которая деформируется под действием напора, приложенного водой под давлением, поданной через трубку 27, до окончания перфорации деформацией нижней части посредством выступов перфораторов 19 подвижного участка 13 камеры заваривания.

После завершения цикла заваривания с помощью обратного вращательного движения рычага 29 управления блок заваривания открывается, как проиллюстрировано на фиг.14-16. Подвижный отклонитель 63 толкается вниз упругим элементом, не показан, так, что спуск 64 подвижного отклонителя 63 толкает капсулу C. Последняя извлекается или по меньшей мере частично вынимается из выемки 13А заваривания подвижного участка 13 камеры заваривания под влиянием упругого толкания пружины 17 на полом элементе 15, таким образом исключая случай, при котором капсула остается внутри подвижного участка 13 камеры заваривания. Толкание, приложенное к верхней стороне капсулы С подвижным отклонителем 63, предотвращает капсулу от прилипания к неподвижному участку 16 камеры заваривания и более конкретно к выступам перфоратора 25, таким образом обеспечивая, что отработанная капсула опускается вниз под собственным весом (фиг.17-19).

Вместо упругого элемента, толкающего вниз подвижный отклонитель 63 так, что кулачковые профили 65 остаются в контакте с выступами 70, может быть обеспечено двунаправленное ограничение между выступами 70 и подвижным отклонителем 63, например, выступы 70 могут зацепляться в щели определенной формы, выполненной на рычагах 65.

Отработанная капсула С проходит через отверстие 85, обеспеченное в опорной конструкции, и она достигает сборного лотка, откуда она далее удаляется пользователем.

Вариант выполнения на фиг.21-42

Дополнительный вариант выполнения блока заваривания согласно изобретению и его работа проиллюстрированы на фиг.21-42.

Блок заваривания, обозначенный позицией 102 в целом, содержит неподвижный корпус 110 и блок 112, размещенный поверх указанного неподвижного корпуса 110 и ограниченный им. Корпус 110 и блок 112 установлены в неподвижном положении внутри машины 1. Корпус 110 заключает конструкцию рамы, которой ограничены два участка камеры заваривания. Конструкция рамы окружает камеру заваривания, при этом силы, созданные внутри камеры заваривания во время процесса заваривания, гасятся на указанной конструкции рамы.

Конкретнее, в некоторых вариантах выполнения конструкция рамы содержит два боковых стяжных стержня 111. В некоторых вариантах выполнения каждый стяжной стержень изготовлен из листа металла или другого пригодного материала. Стяжные стержни 111 образуют структурные компоненты конструкции рамы, поддерживающие камеру заваривания, т.е. компоненты, к которым прикладываются напряжения, созданные давлением заваривания.

Первые концы 111А двух стяжных стержней 111 соединены друг с другом поперечным валом 113. Противоположные вторые концы 111B стяжных стержней 111 имеют такую форму, чтобы образовывать соединительный элемент для соединения с нагревателем 115 воды. В некоторых вариантах выполнения концы 111B стяжных стержней обеспечены сквозным отверстием, например, квадратным по форме. Край сквозных отверстий может иметь такую определенную форму, чтобы обеспечивать механическое соединение посредством механического взаимодействия с соответствующими выступами 115А, обеспеченными на внешней поверхности нагревателя 115 воды. В других вариантах выполнения могут быть обеспечены другие ограничивающие элементы, например, винты или т.п.

Два стяжных стержня 111, вал 113 и нагреватель 115 воды конструктивно взаимодействуют друг с другом и образуют указанную конструкцию рамы, которая выдерживает силы, созданные в камере заваривания во время заваривания. Нагреватель 115 воды образует, в связи с этим, структурный компонент указанной рамы.

В некоторых вариантах выполнения нагреватель 115 воды содержит главный корпус 115B, например, образованный блоком, изготовленным из металла, например, алюминия или сплава на основе алюминия или другого теплопроводного материала. Выступы 115А предпочтительно образованы на внешней боковой поверхности главного корпуса 115B. В некоторых вариантах выполнения блок, образующий главный корпус нагревателя 114 воды, изготовлен литьем под давлением. Выступы 115А могут быть образованы за одно целое с главным корпусом 115B во время литья под давлением.

В некоторых вариантах выполнения главный корпус 115B заключает электрический резистор 115C и водопровод 115D. И электрический резистор 115C, и водопровод 115D могут быть спирально обмотаны вокруг оси корпуса 115B нагревателя 115 воды. Соединители электрического резистора 115D с линией питания обозначены позицией 116, и соединение воды с водяным насосом, передающим воду в нагреватель 115 воды, показан позицией 118.

Нагреватель воды этого вида обычно называется моментальным нагревателем воды или нагревателем воды непрерывного потока, т.е. нагревателем, в котором очень небольшое количество воды содержится в водопроводе 115D спиральной формы, и в котором электрический резистор 115C является достаточно мощным для нагревания воды, когда она течет через нагреватель 115 воды во время использования. Вместо него может быть использован другой нагреватель воды, такой как котел с накопительной емкостью, в котором большое количество горячей воды поддерживается при требуемой температуре меньшим резистором. В этом варианте выполнения нагреватель воды образует структурный компонент рамы, поддерживающий камеру заваривания. Тем не менее, нагреватель воды непрерывного потока обеспечивает лучшее механическое сопротивление в дополнение к другим преимуществам в выражении расхода мощности.

В некоторых вариантах выполнения камера заваривания содержит два участка. В показанном варианте выполнения камера заваривания включает первый участок 121 камеры заваривания и второй участок 123 камеры заваривания. В некоторых вариантах выполнения первый участок 121 камеры заваривания устанавливается неподвижным относительно рамы, образованной стяжными стержнями 111, валом 113 и котлом 115. Предпочтительно первый участок 121 камеры заваривания прикреплен к нагревателю 115 воды или находится в тепловом контакте с его корпусом.

В варианте выполнения, показанном на чертежах, первый участок 121 камеры заваривания соединен с нагревателем 115 воды с помощью находящейся между ними промежуточной пластины 122 определенной формы. Нагреватель 115 воды таким образом находится в тепловом контакте с участком 121 камеры заваривания с помощью указанной промежуточной пластины 122 определенной формы. «Тепловой контакт» значит, что тепло может быть передано от главного корпуса 115B нагревателя воды участку 121 камеры заваривания благодаря теплопроводности так, что нагреватель 115 воды может удерживать участок 121 камеры заваривания при температуре выше температуры внешней среды за счет теплопроводности.

Второй участок 123 камеры заваривания является подвижным относительно первого участка 121 камеры заваривания согласно двойной стрелке f123 вдоль направления, по существу параллельного оси камеры заваривания.

В некоторых вариантах выполнения по меньшей мере один из указанных участков камеры заваривания или оба указанных участка камеры заваривания обеспечены средством перфорации для перфорации капсулы С, содержащей ингредиенты для приготовления кофейного напитка. В варианте выполнения, показанном на чертежах, неподвижный участок 121 камеры заваривания обеспечен перфораторами 125, продолжающимися через отверстия в дисковом элементе 127, размещенном с возможностью скольжения в неподвижном участке 121 камеры заваривания. Дисковый элемент 127 обеспечен уплотняющим кольцом 129, взаимодействующим с кольцеобразным краем противоположного подвижного участка 123 камеры заваривания. Когда камера заваривания закрыта, и начинается цикл заваривания, горячая вода, текущая из нагревателя 115 воды, входит в камеру заваривания через трубку 124, течет через отверстия, обеспеченные в дисковом элементе 127, и входит в капсулу С через отверстия, продавленные в верхней поверхности капсулы перфораторами 125.

Когда открытие камеры заваривания после цикла заваривания завершается, пружины (не показаны) толкают дисковый элемент 127 от нижней части корпуса, образованной внешней, по существу цилиндрической стенкой неподвижного участка 121 камеры заваривания так, чтобы функционировать в качестве извлекателя капсулы С после заваривания.

Как может быть видно на чертежах, неподвижный участок 121 камеры заваривания размещен только смежно нагревателю 115 воды так, что вода течет вдоль очень короткой траектории от нагревателя 115 воды во внутреннюю область камеры заваривания, при этом тепло по существу не расходуется. Также напиток, выданный во время первого цикла заваривания, следующего за периодом ожидания машины, является достаточно горячим, так как по существу не остается холодной воды между нагревателем 115 воды и камерой заваривания.

Подвижный участок 123 камеры заваривания имеет чашеобразную форму, и вблизи его нижней части может быть размещена пластина 131, которая предпочтительно обеспечена перфорирующими выступами 133. В некоторых вариантах выполнения выступы 133 перфорируют так, что напиток, полученный из ингредиентов, содержащихся в камере заваривания, выходит из камеры заваривания через проходы, продолжающиеся вдоль выступов 133.

По существу цилиндрический полый элемент 135 может быть помещен внутрь выемки подвижного участка 123 камеры. Цилиндрический полый элемент 135 обеспечен внутренней стенкой 135, которая может иметь форму, соответствующую форме внешней боковой поверхности капсулы C, в проиллюстрированном примере приблизительно усеченную коническую форму. Полый элемент 135 упруго смещается пружиной 137, размещенной между цилиндрическим полым элементом и нижней частью подвижного участка 123 камеры заваривания. Указанный цилиндрический полый элемент 135 действует в качестве эжектора для извлечения капсулы С изнутри подвижного участка 123 камеры заваривания после заваривания. На чертежах, для простоты, пружина 137 всегда показана в сжатом состоянии, даже когда блок заваривания открыт.

Два средства перфорации для перфорации нижней поверхности и верхней поверхности капсулы С, как описано здесь, позволяют использовать уплотненные капсулы, изготовленные из пластика, металлического листа или другого пригодного материала. Возможность не включать один или другой, или оба средства перфорации, не исключена, как отмечено выше, в отношении ранее описанного варианта выполнения на фиг.1-19.

Тогда как неподвижный участок 121 камеры заваривания неподвижно поддерживается на нагревателе 115 воды, подвижный участок 123 камеры заваривания поддерживается с возможностью скольжения в пределах рамы, образованной нагревателем 115 воды, стяжными стержнями 111 и валом 113. Конкретнее, в показанном примере подвижный участок 123 камеры заваривания обеспечен двумя парами латерально выступающих пальцев 123А, 123B. Пальцы 123А зацепляются с возможностью скольжения в щелях 110А внешнего корпуса 110, тогда как пальцы 123B зацепляются с возможностью скольжения в щелях 110B внешнего корпуса 110 и в соответствующих щелях 111А двух противоположно размещенных стяжных стержней 111. Может быть предусмотрен другой направляющий механизм для направления с возможностью скольжения участка камеры заваривания относительно рамы, например, одна пара пальцев, имеющих вытянутое поперечное сечение.

Пригодный ручной привод или сервопривод обеспечен с возможностью управления перемещением подвижного участка 123 камеры заваривания. В примере, показанном на чертежах, перемещение подвижного участка 123 камеры заваривания регулируется кривошипом 141, вращающимся в положении 143 относительно соответствующей пары стержней 147. Стержни, в свою очередь, шарнирно соединены в положении 148 с подвижным участком 123 камеры заваривания. Кривошип 141 шарнирно соединен с валом 113 и составляет одно целое с придатками 145. Указанные придатки, в свою очередь, шарнирно соединены в положении 146 со стяжными стержнями 149, шарнирно соединенными в положении 151 с рычагом 156 управления. Рычаг 156 управления, в свою очередь, шарнирно зацеплен в положении 157 с выступом 159, единым с неподвижным участком 121 камеры заваривания или любой другой частью, жестко соединенной с рамой, окружающей камеру заваривания.

Вращение рычага 156 управления вокруг шарнира 157 согласно двойной стрелке f156 вызывает вращение кривошипа 141 вокруг вала 113. Вращательное движение кривошипа 141 преобразуется кривошипно-шатунным соединением 141-147 в поступательное движение подвижного участка 123 камеры заваривания.

Другие виды приводных механизмов могут быть использованы для управления перемещением закрытия и открытия камеры заваривания. Например, могут быть использованы электродвигатель или гидравлический или пневматический привод, который действует, например, на вал, управляя перемещением кривошипа 141.

Согласно варианту выполнения, показанному на фиг.21-42, капсула С вводится в камеру заваривания под собственным весом. С этой целью на верхней поверхности 112 блока 112 обеспечено отверстие 160.

Когда камера заваривания находится в открытом положении (фиг.23-26), подвижный отклоняющий элемент 163, шарнирно соединенный посредством пальца 161 с верхним блоком 112, размещен под указанным отверстием 160.

Подвижный отклоняющий элемент 163 может состоять из стенки или спуска 164, поддерживаемого качающимися рычагами 165. Поворотный палец 161 параллелен валу 113 и поворотным осям элементов 156, 149, 147, 141 передачи, описанных выше, и ортогонален направлению f123 движения закрытия и открытия камеры заваривания.

Как будет объяснено более подробно далее, подвижный отклонитель 163 имеет своей целью направление и отклонение капсулы С по направлению внутрь подвижного участка 123 камеры заваривания и поддержание разгрузки, т.е. извлечение отработанной капсулы С после заваривания.

Вращательное движение согласно двойной стрелке f163 подвижного отклонителя 163 вокруг пальца 161 может быть сообщено предпочтительно рычагом 156 управления. В проиллюстрированном варианте выполнения это движение получается посредством элемента кинематического соединения между рычагом 156 управления и подвижным отклонителем 163. В проиллюстрированном варианте выполнения элемент кинематического соединения содержит пару ползунов 168, каждый обеспечен щелевым кулачковым профилем 168, с которым зацепляются соответствующие пальцы 156А, причем указанные пальцы 156А размещены на концах выступов 156B, выполненных за одно целое с рычагом 156. Вращение рычага 156 вызывает, в связи с этим, движение скольжения ползунов 168. Каждый ползун 168 имеет концевой выступ 168B, противоположный соответственному щелевому кулачковому профилю 168А. Каждый концевой выступ 168B зацепляется за щель 165А соответствующего рычага 165 подвижного отклонителя 163. С помощью этой конструкции возвратно-поступательное движение ползунов 168А сообщает поворотное движение подвижному отклонителю 163. Рычаг 156 управления, в связи с этим, управляет синхронизированным образом поворотным перемещением подвижного отклонителя 163 и поступательным перемещением участка 123 камеры заваривания.

Далее описывается работа блока заваривания. На фиг.23-26 блок 102 заваривания открыт. Отверстие 160 может быть доступно пользователю от верхнего участка машины. Пользователь может вставлять капсулу С внутрь отверстия 160 вставки. Капсула С опускается под собственным весом в блок 102 заваривания, достигая положения, проиллюстрированного в частности в сечении на фиг.29. Капсула С встречает спуск 164, поддерживаемый поворотными рычагами 165, и останавливается.

На этой стадии подвижный отклонитель 163 находится в таком положении, что капсула C, встречая спуск 164, отклоняется ее нижней частью по направлению к выемке 123R заваривания, образованной во внутренней области подвижного участка 123 камеры заваривания, как показано на фиг.29. До закрытия блока 102 заваривания срабатыванием рычага 156 капсула С удерживается в этом положении, опираясь ее верхней поверхностью на спуск 164 подвижного отклонителя 163 и ее боковой стенкой на край подвижного участка 123 камеры заваривания.

Перемещением рычага 156 управления вниз камера заваривания закрывается. Фиг.31-34 показывают камеру 121, 123 заваривания, приближающуюся к ее закрытому положению, тогда как фиг.35-38 показывают блок заваривания с камерой заваривания в закрытом положении, готовой к началу цикла заваривания. Во время движения закрытия подвижный отклонитель 163 постепенно поднимается и освобождает область, где перемещается подвижный участок 123 камеры заваривания, при этом приближаясь к неподвижному участку 121 камеры заваривания. Поворотное движение поднятия вокруг пальца 161 регулируется ползунами 168, зацепляющими подвижный отклонитель 163 в выступах 168B, действуя в качестве копиров в щелях 165А, которые действуют в качестве кулачковых профилей.

В закрытом положении (фиг.35-38) фланец F капсулы С зацеплен с возможностью уплотнения между краем подвижного участка 123 камеры заваривания и уплотнением 129 неподвижного участка 121 камеры заваривания. Выступы перфораторов 125 и 133 проникают соответственно в переднюю поверхность и в нижнюю поверхность капсулы С, позволяя горячей воде под давлением протекать через капсулу и ингредиенты, содержащиеся в ней, чтобы получать вкусы для приготовления напитка.

Как только цикл заваривания завершился, обратное вращательное движение рычага 156 управления открывает камеру 121, 123 заваривания, как показано на фиг.39-42. Подвижный отклонитель 163 толкается вниз ползунами 168 так, что спуск 164 подвижного отклонителя 163 давит на капсулу С. Последняя извлекается или по меньшей мере частично удаляется из выемки 123R заваривания подвижного участка 123 камеры заваривания упругим давлением, приложенным пружиной 137 к полому элементу 135, таким образом исключая случай, при котором капсула С остается внутри подвижного участка 123 камеры заваривания. Давление, приложенное к верхней стороне капсулы С подвижным отклонителем 163, исключает, что капсула С может оставаться прилипшей к неподвижному участку 121 камеры заваривания. Отработанная капсула С таким образом надежно разгружается под собственным весом. Отработанная капсула С проходит через отверстие 185, обеспеченное во внешнем корпусе 111, и разгружается в сборочном отделе, из которого она удаляется пользователем.

Вариант выполнения на фиг.43-46

Фиг.43-46 показывают дополнительный вариант выполнения блока заваривания согласно изобретению.

Блок заваривания, обозначенный позицией 302 в целом, содержит неподвижный корпус 310 и блок 312, размещенный поверх указанного неподвижного корпуса 310 и ограниченный им. Неподвижной корпус 310 и блок 312 установлены в неподвижном положении внутри кофеварки, такой как кофеварка 1 на фиг.20. Корпус 310 заключает два участка камеры заваривания и вмещает конструкцию рамы, которая окружает камеру заваривания и на которой гасятся силы, созданные внутри камеры заваривания во время процесса заваривания.

В некоторых вариантах выполнения конструкция рамы включает два боковых стяжных стержня 311. Каждый стяжной стержень 311 может быть выполнен из металлического листа или любого другого пригодного материала.

Первые концы 311А двух стяжных стержней 311 соединены друг с другом поперечным валом 313. Противоположные вторые концы 311B стяжных стержней 311 имеют такую форму, чтобы образовывать соединительный элемент для соединения с нагревателем 315 воды. В некоторых вариантах выполнения концы 311B стяжных стержней обеспечены сквозным отверстием для обеспечения механического соединения с соответствующими выступами 315А, обеспеченными на внешней поверхности нагревателя 315 воды.

Два стяжных стержня 311, вал 313 и нагреватель 315 воды конструктивно соединены для образования указанной конструкции рамы, которая принимает силы, созданные в камере заваривания во время заваривания. Нагреватель 315 воды образует, в связи с этим, структурный компонент указанной рамы.

В некоторых вариантах выполнения нагреватель 315 воды содержит главный корпус 315B, например, образованный блоком, изготовленным из металла, такого как алюминий или сплавы на основе алюминия или другой теплопроводный материал. Выступы 315А предпочтительно образованы на внешней боковой поверхности главного корпуса 315B. Главный корпус 315B может быть выполнен литьем под давлением. Выступы 315А могут быть образованы за одно целое с главным корпусом 315B за один этап изготовления литьем под давлением.

В некоторых вариантах выполнения в главном корпусе 315B заключены электрический резистор 315C и водопровод 315D. И электрический резистор 315C, и водопровод 315D могут быть спирально обмотаны вокруг оси корпуса 315B нагревателя 315 воды. Соединители электрического резистора 315D с линией питания обозначены позицией 316. Конец входа водопровода 315D соединен с помощью соединяющей трубки с водяным насосом (не показан). Конец выхода водопровода 315D имеет соединитель 318, из которого подается горячая вода под давлением в камеру заваривания, как будет раскрыто позже.

Такой нагреватель воды представляет собой так называемый мгновенный нагреватель воды или нагреватель воды непрерывного потока, т.е. нагреватель, в котором очень небольшое количество воды содержится в водопроводе 315D спиральной формы, и в котором электрический резистор 315C является достаточное мощным для нагревания воды, когда она подается через нагреватель 115 воды во время использования. В менее предпочтительных вариантах выполнения вместо этого может быть использован другой нагреватель воды, такой как котел с накопительной емкостью, в котором большее количество горячей воды поддерживается при требуемой температуре меньшим резистором.

Также в этом варианте выполнения нагреватель воды образует структурный компонент рамы, поддерживающий камеру заваривания. Возможны различные конструкции, например, в которых нагреватель воды не образует часть конструкции рамы, поддерживающую камеру заваривания.

В некоторых вариантах выполнения камера заваривания содержит два участка. В варианте выполнения, показанном на фиг.43-46, камера заваривания включает первый участок 321 камеры заваривания и второй участок 323 камеры заваривания. В некоторых вариантах выполнения первый участок 321 камеры заваривания устанавливается неподвижным относительно рамы, включающей стяжные стержни 311, вал 313 и нагреватель 315 воды. Предпочтительно первый участок 321 камеры заваривания находится в тепловом контакте с корпусом нагревателя 315 воды, например, прикрепленным к или поддерживаемым нагревателем 315 воды. Первый участок камеры заваривания образует выемку заваривания, в которую капсула С вводится, как раскрыто здесь ниже.

В варианте выполнения, показанном на фиг.43-46, первый участок 321 камеры заваривания помещен в гнездо 322, жестко ограниченное корпусом нагревателя 315 воды. Гнездо 322 может быть образовано за одно целое с корпусом 315B нагревателя 315 воды, например, оно может быть изготовлено с оставшейся частью корпуса 315B и с выступами 315А за один этап формования или литья под давлением. Нагреватель 315 воды таким образом находится в тепловом контакте с участком 321 камеры заваривания с помощью гнезда 322. «Тепловой контакт» значит, что тепло может быть передано от главного корпуса 315B нагревателя 315 воды участку 321 камеры заваривания благодаря теплопроводности так, что нагреватель 315 воды может удерживать участок 321 камеры заваривания при температуре выше температуры внешней среды за счет теплопроводности.

Второй участок 323 камеры заваривания является подвижным относительно первого участка 321 камеры заваривания согласно двойной стрелке f323 вдоль направления, по существу параллельного оси А-А камеры заваривания.

Один или оба указанных участка камеры заваривания могут быть обеспечены средствами перфорации для перфорации капсулы С, содержащей ингредиенты для изготовления кофейного напитка или любого другого продукта питания вливанием.

В варианте выполнения, показанном на чертежах, подвижный участок 323 камеры заваривания обеспечен перфораторами 325, продолжающимися через отверстия в дисковом элементе 327, размещенном с возможностью скольжения в подвижном участке 323 камеры заваривания. Дисковый элемент 327 обеспечен уплотняющим кольцом 329, взаимодействующим с кольцеобразным краем противоположного неподвижного участка 321 камеры заваривания. Когда камера заваривания закрыта, капсула C помещается в выемку заваривания, образованную в участке 321 камеры заваривания, и цикл заваривания начинается, при этом горячая вода, текущая от нагревателя 315 воды и выходящая из соединителя 318, входит в камеру заваривания через трубку 324 со стороны подвижного участка 323 камеры заваривания. Гибкий трубопровод 318 соединяет трубку 324 и соединитель 318, обеспечивая перемещение закрытия и открытия двух участков камеры заваривания. Горячая вода под давлением течет через отверстия, обеспеченные в дисковом элементе 327, и входит в капсулу С через отверстия, продавленные в верхней поверхности капсулы перфораторами 325.

Пружины (не показаны) толкают дисковый элемент 327 от нижней части корпуса, образованной внешней, по существу цилиндрической стенкой подвижного участка 323 камеры заваривания так, чтобы удалять капсулу С от перфораторов 325 после заваривания.

Неподвижный участок 321 камеры заваривания имеет чашеобразную форму, и вблизи его нижней части размещена пластина 331, которая обеспечена перфорирующими выступами 333. Выступы 333 перфорируют так, что напиток, полученный из ингредиентов, содержащихся в камере заваривания, выходит из камеры заваривания через проходы, продолжающиеся вдоль выступов 333, и выдается через выдачную трубку 334.

По существу цилиндрический полый элемент 335 может быть помещен внутрь выемки заваривания подвижного участка 323 камеры. Цилиндрический полый элемент 335 может быть обеспечен внутренней стенкой 335А, имеющей форму, воспроизводящую форму внешней боковой поверхности капсулы C, в проиллюстрированном примере приблизительно усеченную коническую форму. Полый элемент 335 упруго смещается пружиной 337, размещенной между цилиндрическим полым элементом 335 и нижней частью неподвижного участка 321 камеры заваривания. Указанный цилиндрический полый элемент 335 действует в качестве эжектора для извлечения капсулы С изнутри неподвижного участка 321 камеры заваривания после заваривания.

Выдачная трубка 334, из которой напиток выдается, продолжается поперечно корпусу 315B нагревателя 315 воды. Предпочтительно корпус 315B нагревателя 315 воды является аксиально полым, как показано в положении 315E, и имеет переднее сквозное отверстие 315F так, что выдачная трубка 334 может быть соединена с выдающим напиток горлышком 5А машины, в которой размещен блок заваривания.

Эта специальная конструкция обеспечивает, что выдачная трубка 334 нагревается и доводится до температуры, которая выше температуры внешней среды даже до выполнения первого цикла заваривания. Нагревание выдачной трубки 334 достигается конвекцией тепла от нагревателя 315 воды. Плотный контакт между неподвижным участком 321 камеры заваривания и корпусом 315B нагревателя 315 воды является таким, что больше одного из двух участков камеры заваривания нагревается одним и тем же резистором, который нагревает воду для заваривания до начала цикла заваривания. Оба измерения приводят к горячему напитку, уже выданному из самого первого участка напитка, выданного блоком 302 заваривания.

Использование двух перфораторов для перфорации нижней поверхности и верхней поверхности капсулы С не обязательно. Однако обеспечение двух перфораторов позволяет использовать уплотненные капсулы, изготовленные из пластика, металлического листа или другого пригодного материала. Возможность не включать один или другой, или оба перфоратора, не исключена.

Тогда как неподвижный участок 321 камеры заваривания неподвижно поддерживается на нагревателе 315 воды, подвижный участок 323 камеры заваривания поддерживается с возможностью скольжения в пределах рамы, образованной нагревателем 315 воды, стяжными стержнями 311 и валом 313. Конкретнее, подвижный участок 323 камеры заваривания может быть обеспечен парой латерально выступающих пальцев 323, которые зацепляются с возможностью скольжения в щели 310А внешнего корпуса 310. Пальцы 323 имеют вытянутое поперечное сечение так, что пары таких пальцев достаточно для удобного направления подвижного участка 323 камеры заваривания, исключая его качание.

Перемещение подвижного участка 323 камеры заваривания регулируется кривошипом 341, шарнирно соединенным с валом 313 и вращающимся в положении 343 относительно соответствующей пары стержней 347. Стержни, в свою очередь, шарнирно соединены в положении 348 с подвижным участком 323 камеры заваривания. Перемещение участка 323 камеры заваривания может регулироваться посредством стяжного стержня 349, шарнирно соединенного в положении 343 в точке вращения, которая соединяет кривошип 341 и стержни 347. Стяжной стержень 349, в свою очередь, вращается в положении 350 относительно рычага 356 управления, шарнирно зацепленного в положении 357 с корпусом 310.

Вращение рычага 356 управления вокруг шарнира 357 согласно двойной стрелке f356 вызывает вращение кривошипа 341 вокруг вала 313. Вращательное движение кривошипа 341 преобразуется кривошипно-шатунным соединением 341-347 в поступательное движение подвижного участка 323 камеры заваривания.

Другие виды приводных механизмов могут быть использованы для управления перемещением закрытия и открытия камеры заваривания. Например, могут быть использованы электродвигатель или гидравлический или пневматический привод, который действует, например, на вал, управляя перемещением кривошипа 341.

Согласно варианту выполнения, показанному на фиг.43-46, капсула С вводится в камеру заваривания под собственным весом. С этой целью на верхней поверхности 312А блока 312 обеспечено отверстие 360. Капсулу С заставляют опускаться согласно стрелке F1 (фиг.44) через отверстие или щель 360.

Когда камера заваривания находится в ее открытом положении (фиг.43, 44), подвижный отклоняющий элемент 363, шарнирно соединенный посредством пальца 361 с верхним блоком 312, размещен под указанным отверстием 360. Поворотный палец 361 предпочтительно параллелен валу 313 и поворотным осям элементов 356, 349, 347, 341 передачи, описанных выше, и ортогонален направлению f323 движения закрытия и открытия камеры заваривания.

Как объясняется более подробно далее, неподвижной отклонитель 363 имеет своей целью направление и отклонение капсулы С по направлению внутрь неподвижного участка 321 камеры заваривания и поддержание разгрузки, т.е. извлечение отработанной капсулы С после заваривания.

Вращательное движение согласно двойной стрелке f363 подвижного отклонителя 363 вокруг пальца 361 может быть сообщено предпочтительно рычагом 356. В проиллюстрированном варианте выполнения это движение получается посредством элемента соединения между рычагом 356 управления и подвижным отклонителем 363. Элемент соединения может содержать пару соединительных стержней 368, вращающихся в положении 368А относительно рычага 356 управления и в положении 368B относительно придатка 363А подвижного отклонителя 363. Вращательное перемещение рычага 356 управления, в связи с этим, вызывает также поворотное перемещение подвижного отклонителя 363. Последний может занимать два концевых положения, показанных на фиг.44 и 46, соответственно, соответствующих открытому положению и закрытому положению камеры заваривания соответственно.

В первом положении подвижный отклонитель 363 размещается ниже отверстия или щели 360 так, что капсула С, введенная через щель 360, отклоняется подвижным отклонителем 363 по направлению к неподвижному участку 321 камеры заваривания. Во втором положении (фиг.46) подвижный отклонитель 363 размещается выше камеры заваривания. Перемещение подвижного отклонителя 363, управляемое рычагом 356, является поэтапным так, что подвижный отклонитель перемещается от траектории подвижного участка 323 камеры заваривания раньше закрытия камеры заваривания, чтобы не препятствовать перемещению закрытия.

Далее описывается работа блока 302 заваривания. На фиг.43-44 блок 302 заваривания открыт. Отверстие 360 является доступным для введения капсулы С в блок заваривания. Капсула С опускается под собственным весом в блок 302 заваривания, достигая положения, показанного сплошной линией в поперечном сечении на фиг.44. Во время своего перемещения опускания капсула С встречает спуск подвижного отклонителя 363 и им останавливается. Подвижный отклонитель 363 находится в таком положении, что капсула C, встречая подвижный отклонитель 363, отклоняется ее нижней частью по направлению к выемке 321R заваривания, образованной во внутренней области неподвижного участка 321 камеры заваривания. Таким образом, капсула С опирается ее боковыми поверхностями на край полого элемента 335 или на край подвижного участка 321 камеры заваривания. Капсула С удерживается в этом положении элементом 363 отклонителя, пока блок заваривания не закроется, действуя на рычаг 356 управления.

Приведением в движение рычага управления 356 вниз камера заваривания закрывается (фиг.45, 46). Во время движения закрытия подвижный отклонитель 363 постепенно поднимается и освобождает область, где перемещается подвижный участок 323 камеры заваривания, приближаясь к неподвижному участку 321 камеры заваривания. Поворотное движение поднятия вокруг пальца 361 регулируется рычагом 356 управления с помощью стержней 368. До освобождения пространства между участками 321, 323 камеры заваривания подвижный отклонитель 363 толкает капсулу С внутрь выемки 321R заваривания.

В закрытом положении фланец F капсулы С зацепляется с возможностью уплотнения между краем неподвижного участка 321 камеры заваривания и уплотнением 329 подвижного участка 323 камеры заваривания. Выступы перфораторов 325 и 333 проникают соответственно в переднюю поверхность и в нижнюю поверхность капсулы С, позволяя горячей воде под давлением протекать через капсулу и ингредиенты, содержащиеся в ней, чтобы получать вкусы для приготовления напитка.

Как только цикл заваривания завершился, обратное вращательное движение рычага 356 управления снова открывает камеру 321, 323 заваривания. Подвижный отклонитель 363 толкается вниз рычагами 368 так, чтобы давить на капсулу С. Последняя извлекается или по меньшей мере частично вынимается из выемки 321R неподвижного участка 321 камеры заваривания упругим давлением, приложенным пружиной 337 на полом элементе 335, таким образом предотвращая капсулу С от дальнейшего пребывания внутри неподвижного участка 321 камеры заваривания. Давление вниз, приложенное к верхней стороне капсулы С подвижным отклонителем 363, предотвращает капсулу С от дальнейшего пребывания прикрепленной к участку 323 камеры заваривания или неподвижному участку 321 камеры заваривания. Отработанная капсула С таким образом надежно разгружается под собственным весом.

Варианты выполнения на фиг.47-52

Дополнительный вариант выполнения блока заваривания согласно изобретению показан на фиг.47-52. На этих фигурах показаны только участки камеры заваривания, механические компоненты для управления открытием и закрытием камеры заваривания и устройства для обслуживания капсулы. Внешняя рама, направляющие и другие вспомогательные части блока заваривания исключены для ясности чертежей. Элементы, компоненты или части, соответствующие этому варианту выполнения, показанному на фиг.43-46, обозначены одинаковыми ссылочными позициями, увеличенными на "100". Таким образом, например, приводной рычаг варианта выполнения, проиллюстрированного на фиг.47-52, обозначен позицией 456 и соответствует приводному рычагу 356 варианта выполнения, проиллюстрированного на фиг.43-46.

Блок заваривания, обозначенный позицией 402 в целом, содержит неподвижную раму (не показана), поддерживающую камеру заваривания. Рама может быть выполнена, как раскрыто в связи с ранее описанными вариантами выполнения. Дополнительно блок заваривания может включать нагреватель воды, который может, например, быть размещен на левой стороне на фиг.47-50. Нагреватель воды может быть мгновенным нагревателем воды, т.е. нагревателем воды непрерывного потока, как отмечено выше.

В варианте выполнения, показанном на фиг.47-52, камера заваривания включает первый участок 421 камеры заваривания и второй участок 423 камеры заваривания. Первый участок 421 камеры заваривания образует выемку 421А заваривания, в которую вводится капсула С, содержащая ингредиенты напитка. В этих вариантах выполнения первый участок 421 камеры заваривания неподвижно поддерживается рамой. Предпочтительно первый участок 421 камеры заваривания находится в тепловом контакте с корпусом нагревателя воды, например, прикреплен к или поддерживается нагревателем воды.

Второй участок 423 камеры заваривания является подвижным относительно первого участка 421 камеры заваривания согласно двойной стрелке f423 вдоль направления, по существу параллельного оси А-А камеры заваривания. Один или оба указанных участка 421, 423 камеры заваривания могут быть обеспечены средствами перфорации для перфорации капсулы C.

Подвижный участок 423 камеры заваривания обеспечен перфораторами 425, продолжающимися через отверстия, обеспеченные в дисковом элементе 427, размещенном с возможностью скольжения в подвижном участке 423 камеры заваривания. Уплотняющее кольцо 429 окружает дисковый элемент 427 и выполнен с возможностью взаимодействия с кольцеобразным краем противоположного неподвижного участка 421 камеры заваривания. Когда камера заваривания закрыта, и начинается цикл заваривания, горячая вода, текущая из нагревателя воды, входит в камеру заваривания через трубку 424 со стороны подвижного участка 423 камеры заваривания. Горячая вода под давлением течет через отверстия, обеспеченные в дисковом элементе 427, и входит в капсулу С через отверстия, продавленные в верхней поверхности капсулы перфораторами 425.

Пружины (не показаны) толкают дисковый элемент 427 от нижней части корпуса, образованной внешней, по существу цилиндрической стенкой подвижного участка 423 камеры заваривания так, чтобы удалять капсулу С от перфораторов 425 после заваривания.

Неподвижный участок 421 камеры заваривания имеет чашеобразную форму, и вблизи его нижней части размещена пластина 431, которая обеспечена перфорирующими выступами 433. Выступы 433 перфорируют так, что напиток выходит из камеры заваривания через проходы, продолжающиеся вдоль выступов 433, и выдается через выдачную трубку 434.

По существу цилиндрический полый элемент 435 может быть помещен внутрь выемки заваривания подвижного участка 423 камеры. Цилиндрический полый элемент 435 может быть обеспечен внутренней стенкой 435А, имеющей форму, воспроизводящую форму внешней боковой поверхности капсулы C, в проиллюстрированном примере приблизительно усеченную коническую форму. Полый элемент 435 упруго смещается пружиной 437, размещенной между цилиндрическим полым элементом 435 и нижней частью неподвижного участка 421 камеры заваривания. Указанный цилиндрический полый элемент 435 действует в качестве эжектора для извлечения капсулы С изнутри неподвижного участка 421 камеры заваривания после заваривания.

Перемещение подвижного участка 423 камеры заваривания регулируется кривошипом 441, шарнирно соединенным c валом 413 и вращающимся в положении 443 относительно соответствующей пары стержней 447. Стержни, в свою очередь, шарнирно соединены в положении 448 с подвижным участком 423 камеры заваривания. Перемещение участка 423 камеры заваривания может регулироваться посредством стяжного стержня 449, шарнирно соединенного в положении 443 в точке вращения, которая соединяет кривошип 441 и стержни 447. Стяжной стержень 449, в свою очередь, вращается в положении 450 относительно рычага 456 управления, зацепленного c возможностью поворота в положении 457 с корпусом.

Вращение рычага 456 управления вокруг шарнира 457 согласно двойной стрелке f456 вызывает вращение кривошипа 441 вокруг вала 413. Вращательное движение кривошипа 441 преобразуется кривошипно-шатунным соединением 441-447 в поступательное движение (f423) подвижного участка 423 камеры заваривания.

Другие виды приводных механизмов могут быть использованы для управления перемещением закрытия и открытия камеры заваривания. Например, может быть использован электродвигатель или гидравлический или пневматический привод, который действует, например, на вал, управляя перемещением кривошипа 441.

Согласно варианту выполнения, показанному на фиг.47-52, капсула С вводится в камеру заваривания под собственным весом. С этой целью отверстие или щель обеспечена на верхней поверхности кофеварки, в которой размещен блок 402 заваривания. Капсулу С заставляют опускаться согласно стрелке F1 (фиг.47) по направлению к блоку 402 заваривания.

Когда камера заваривания находится в ее открытом положении (фиг.47, 51), подвижный отклонитель 463, шарнирно соединенный посредством пальца 461 с неподвижной рамой блока заваривания (не показан), размещен под впускным отверстием, через которое капсулу С заставляют опускаться под собственным весом. Поворотный палец 461 предпочтительно параллелен валу 413 и поворотным осям элементов 456, 449, 447, 441 передачи, описанных выше, и ортогонален направлению f423 движения закрытия и открытия камеры заваривания.

Как объясняется более подробно далее, неподвижный отклонитель 463 имеет своей целью направление и отклонение капсулы С по направлению к неподвижному участку 421 камеры заваривания и поддержание разгрузки, т.е. извлечение отработанной капсулы С после заваривания.

Вращательное движение согласно двойной стрелке f463 подвижного отклонителя 463 вокруг пальца 461 может быть сообщено предпочтительно рычагом 456 управления. В проиллюстрированном варианте выполнения это движение получается посредством элемента соединения между рычагом 456 управления и подвижным отклонителем 463. Элемент соединения может содержать пару соединительных стержней 468, вращающихся в положении 468А относительно рычага 456 управления и в положении 468B относительно придатка 463А подвижного отклонителя 463. Вращательное перемещение рычага 456 управления, в связи с этим, вызывает также поворотное перемещение подвижного отклонителя 463. Последний может занимать два концевых положения, показанных на фиг.47, 51 и на фиг.50, 52, соответствующих открытому положению и закрытому положению камеры заваривания соответственно.

В первом положении подвижный отклонитель 463 размещен ниже впускного отверстия или щели, через которую капсула С вводится в блок заваривания, при этом камера заваривания открыта, так, что капсула С отклоняется подвижным отклонителем 463 по направлению к неподвижному участку 421 камеры заваривания. Во втором положении (фиг.50, 52) подвижный отклонитель 463 размещен выше камеры заваривания, при этом последняя закрыта. Перемещение подвижного отклонителя 463, управляемое рычагом 456, является поэтапным так, что подвижный отклонитель перемещается от траектории подвижного участка 423 камеры заваривания раньше закрытия камеры заваривания, чтобы не препятствовать перемещению закрытия.

Подвижный отклонитель 463 взаимодействует с подвижным, поддерживающим капсулу элементом 471, связанным с неподвижным участком 421 камеры заваривания. Как наилучшим образом показано на фиг.51 и 52, в этом варианте выполнения подвижный, поддерживающий капсулу элемент 471 обеспечен двумя рычагами 472 приблизительно L-образной формы (только один из них виден на фиг.51 и 52). Оба L-образных рычага 472 вращаются относительно центра в положении 473 вокруг общей оси относительно неподвижного участка 421 камеры заваривания. Соответственные первые концы L-образных рычагов 472 выполнены за одно целое с гнездом 471S. Гнездо 471S предназначено для приема и удержания нижнего участка фланца F капсулы С после вставки капсулы и до закрытия камеры заваривания. Как наилучшим образом показано на фиг.47 и 51, когда камера заваривания открыта, капсула С поддерживается подвижным отклонителем 463 и подвижным, поддерживающим капсулу элементом 471. Конкретнее, верхняя поверхность капсулы C, окруженная фланцем F, опирается на подвижный отклонитель 463. Нижний участок фланца F располагается в гнезде 471S подвижного, поддерживающего капсулу элемента 471. В этом варианте выполнения, в связи с этим, капсула С не контактирует с камерой заваривания до начала перемещения закрытия блока заваривания.

Перемещение подвижного, поддерживающего капсулу элемента 471 синхронизируется с перемещением закрытия камеры заваривания и таким образом подвижного отклонителя 463 следующим образом. Подвижный, поддерживающий капсулу элемент 471 соединяется посредством механического соединения с приводным механизмом, который закрывает и открывает камеру заваривания. В этом варианте выполнения указанный приводной механизм образован рычагом 456 управления. Конкретнее, в варианте выполнения, показанном на чертежах, второй конец каждого из L-образных рычагов 472 шарнирно соединен в положении 475 с соответственным стержнем 477. Каждый стержень 477 обеспечен на его первом конце первой петлей 477А, зацепляемой в положении 475 с соответственным L-образным рычагом 472. Противоположный, второй конец каждого стержня 477 обеспечен вытянутой петлей 477B, зацепляемой с возможностью скольжения и шарнирного соединения с пальцем 479, выполненным за одно целое с соответствующим соединительным стержнем 468. Последний, в свою очередь, соединяется с рычагом 456 управления. В связи с этим вращение рычага 456 управления вызывает с помощью соединительных стержней 468 и стержней 477 поворотное перемещение подвижного, поддерживающего капсулу элемента 471 вокруг точек вращения 473. Вытянутые петли 477B двух стержней 477 обеспечивают разновременность перемещения стержней 477 относительно перемещения рычага 456 управления.

Далее описывается работа блока 402 заваривания. На фиг.47 блок 402 заваривания открыт. Капсула С вводится под собственным весом в блок 402 заваривания и поддерживается подвижным отклонителем 463 и подвижным, поддерживающим капсулу элементом 471 на расстоянии от участков 421, 423 камеры заваривания. Подвижный отклонитель 463 и подвижный, поддерживающий капсулу элемент 471 размещены в таком положении, что капсула C, встречая подвижный отклонитель 463, отклоняется ее нижней частью по направлению к выемке заваривания, образованной во внутренней области неподвижного участка 421 камеры заваривания, без получения контакта с участком 421 камеры заваривания. Капсула С удерживается в этом положении, пока блок заваривания не закроется действием рычага 456 управления.

Приведением в движение рычага управления 456 вниз (стрелка f456, фиг.48) камера заваривания закрывается. Перемещение закрытия показано на фиг.47, 48 и 49. Во время движения закрытия подвижный отклонитель 463 постепенно поднимается и освобождает область, где перемещается подвижный участок 423 камеры заваривания, приближаясь к неподвижному участку 421 камеры заваривания. Движение поднятия вокруг пальца 461 регулируется рычагом 456 управления с помощью стержней 468. В то же время стержни 477 вызывают поворотное перемещение подвижного, поддерживающего капсулу элемента 471 вокруг шарнира 473. За счет вытянутой формы петель 477B поворотное перемещение подвижного, поддерживающего элемента 471 задерживается относительно перемещения рычага 456 управления, так, что капсула С целесообразно поддерживается фланцем F, удерживаемым в гнезде 471S, пока подвижный отклонитель 463 не толкнет капсулу в зацепление с неподвижным участком 421 камеры заваривания. Это наилучшим образом показано на фиг.48, где капсула С толкается подвижным отклонителем 463 частично в неподвижный участок 421 камеры заваривания, при этом подвижный, поддерживающий капсулу элемент 471 до сих пор находится в его исходном положении.

Как показано на фиг.49 и 50, подвижный, поддерживающий капсулу элемент 471 далее отделяется, таким образом обеспечивая закрытие камеры заваривания.

В закрытом положении фланец F капсулы С зацеплен с возможностью уплотнения между краем неподвижного участка 421 камеры заваривания и уплотнением 429 подвижного участка 423 камеры заваривания. Выступы перфораторов 425 и 433 проникают соответственно в переднюю поверхность и в нижнюю поверхность капсулы С, позволяя горячей воде под давлением протекать через капсулу для получения вкусов из ингредиентов, содержащихся в капсуле.

Как только цикл заваривания завершился, обратное вращательное движение рычага 456 управления снова открывает камеру 421, 423 заваривания. Подвижный отклонитель 463 толкается вниз соединительными стержнями 468 так, чтобы давить сверху на капсулу С. Последняя извлекается или по меньшей мере частично удаляется из выемки заваривания, образованной в неподвижном участке 421 камеры заваривания упругой силой, приложенной пружинами 437 на полом элементе 435, таким образом предотвращая капсулу С от дальнейшего пребывания внутри неподвижного участка 421 камеры заваривания. Давление, приложенное к верхней стороне капсулы С подвижным отклонителем 463, предотвращает капсулу С от дальнейшего пребывания прикрепленной к участку 423 камеры заваривания или неподвижному участку 421 камеры заваривания. Отработанная капсула С таким образом надежно разгружается под собственным весом. Подвижный, поддерживающий капсулу элемент 471 также снова перемещается по направлению к исходному положению, показанному на фиг.47, рычагом 456 управления с помощью стержней 477. Вытянутая форма петель 477B обеспечивает задержку обратного движения подвижного, поддерживающего капсулу элемента 471 относительно перемещения открытия камеры заваривания так, чтобы облегчать извлечение израсходованной капсулы С по направлению к сборному лотку или т.п., размещенному под камерой 421, 423 заваривания.

В этом варианте выполнения рычаг управления используется, чтобы вызывать перемещение закрытия камеры заваривания, а также перемещение подвижного отклонителя и подвижного, поддерживающего капсулу элемента. Предпочтительно, как отмечено выше, движение подвижного отклонителя и подвижного, поддерживающего капсулу элемента активно регулируется рычагом управления или любым другим приводом, используемым для управления перемещением закрытия и открытия камеры заваривания, также на обратной стадии, когда камера заваривания открывается, и подвижный отклонитель перемещается обратно в положение удержания капсулы и отклонения.

Вариант выполнения на фиг.53-57

Дополнительный вариант выполнения блока заваривания согласно изобретению показан на фиг.53-57. Компоненты, соответствующие этому варианту выполнения, проиллюстрированному на фиг.47-52, обозначены одинаковыми ссылочными позициями, увеличенными на "100".

Блок 502 заваривания содержит неподвижную раму 504, которая вмещает и поддерживает камеру заваривания. Дополнительно блок заваривания включает нагреватель 515 воды. Предпочтительно нагреватель воды представляет собой нагреватель непрерывного потока, включающий корпус нагревателя воды, в который включены нагревающее электрическое сопротивление 515C и водопровод 515D.

В варианте выполнения, показанном на фиг.53-57, камера заваривания включает первый участок 521 камеры заваривания и второй участок 523 камеры заваривания. Выемка 521А заваривания образована в первом участке 521 камеры заваривания. В этих вариантах выполнения первый участок 521 камеры заваривания неподвижен относительно рамы 504. Предпочтительно первый участок 521 камеры заваривания находится в тепловом контакте с корпусом нагревателя 515 воды, например, первый участок 521 камеры заваривания размещен в гнезде 522, образованном за одно целое с корпусом нагревателя 515 воды. Второй участок 523 камеры заваривания является подвижным относительно первого участка 521 камеры заваривания согласно двойной стрелке f523 вдоль направления, по существу параллельного оси А-А камеры заваривания.

Один или оба указанных участка 521, 523 камеры заваривания могут быть обеспечены средством перфорации для перфорации капсулы С, содержащей ингредиенты для приготовления кофейного напитка или любого другого продукта питания вливанием. В варианте выполнения, показанном на чертежах, подвижный участок 523 камеры заваривания обеспечен одним перфоратором 525, продолжающимся через отверстие дискового элемента 527, размещенного с возможностью скольжения в подвижном участке 523 камеры заваривания. Дисковый элемент 527 обеспечен уплотняющим кольцом 529, взаимодействующим с кольцеобразным краем противоположного неподвижного участка 521 камеры заваривания. Когда камера заваривания закрыта, и начинается цикл заваривания, горячая вода, текущая из нагревателя воды, входит в камеру заваривания через трубку 524 со стороны подвижного участка 523 камеры заваривания. Горячая вода под давлением течет через перфоратор 525 и входит в капсулу С через отверстие, вдавленное в верхнюю поверхность капсулы перфоратором 525. Пружины 527А (не показана) толкает дисковый элемент 527 от нижней части корпуса, образованной внешней, по существу цилиндрической стенкой подвижного участка 523 камеры заваривания так, чтобы удалять капсулу С от перфоратора 525 после окончания цикла заваривания и открытия камеры заваривания.

Неподвижный участок 521 камеры заваривания имеет чашеобразную форму, и вблизи его нижней части размещена пластина 531, через которую продолжается перфоратор 533. Перфоратор 533 имеет отверстие, через которое напиток, извлеченный из ингредиентов, содержащихся в камере заваривания, выходит из камеры заваривания и течет в выдачную трубку 534. Предпочтительно выдачная трубка 534 продолжается через полость 515E корпуса нагревателя воды и находится в сообщении по текучей среде с выдающим напиток соплом (не показано).

По существу цилиндрический полый элемент 535 может быть помещен внутрь выемки заваривания подвижного участка 523 камеры. Цилиндрический полый элемент 535 может быть обеспечен внутренней стенкой 535А, имеющей форму, воспроизводящую форму внешней боковой поверхности капсулы C, в проиллюстрированном примере приблизительно усеченную коническую форму. Полый элемент 535 упруго смещается пружиной 537, размещенной между цилиндрическим полым элементом 535 и нижней частью неподвижного участка 521 камеры заваривания. Указанный цилиндрический полый элемент 535 действует в качестве эжектора для извлечения капсулы С изнутри неподвижного участка 521 камеры заваривания после заваривания.

Подвижный участок 523 камеры заваривания поддерживается с возможностью скольжения в пределах рамы 504. Перемещение подвижного участка 523 камеры заваривания регулируется кривошипом 541, шарнирно соединенным с валом 513 и вращающимся в положении 543 относительно соответствующей пары стержней 547. Стержни, в свою очередь, шарнирно соединены в положении 548 с подвижным участком 523 камеры заваривания. Перемещение участка 523 камеры заваривания может регулироваться посредством стяжного стержня 549, шарнирно соединенного на одном его конце с точкой поворота 543 между кривошипом 541 и стержнями 547 и на противоположном конце 550 с рычагом 556 управления. Рычаг 556 управления, в свою очередь, шарнирно соединен в положении 557 с неподвижной рамой 504.

Вращение рычага 556 управления вокруг шарнира 557 согласно стрелке f556 вызывает вращение кривошипа 541 вокруг вала 513. Вращательное движение кривошипа 541 преобразуется кривошипно-шатунным соединением 541-547 в поступательное движение (смотри стрелку f523) подвижного участка 523 камеры заваривания.

Также в этом варианте выполнения другие виды приводных механизмов могут быть использованы для управления перемещением закрытия и открытия камеры заваривания, такие как электродвигатель, пневматический или гидравлический привод или т.п.

Капсула С вводится в блок заваривания под собственным весом. С этой целью в раме 504 обеспечено отверстие или щель 560.

Когда камера заваривания находится в ее открытом положении (фиг.53, 54), подвижный отклоняющий элемент 563, шарнирно соединенный посредством пальца 561 с неподвижной рамой 504, размещен под впускным отверстием 506, через которое вводится капсула С. Поворотный палец 561 предпочтительно параллелен валу 513 и поворотным осям элементов 556, 549, 547, 541 передачи и ортогонален направлению f523 движения закрытия и открытия камеры заваривания.

Как объясняется более подробно далее, подвижный отклонитель 563 имеет своей целью направление и отклонение капсулы С по направлению к неподвижному участку 521 камеры заваривания и поддержание разгрузки, т.е. извлечение отработанной капсулы С после заваривания.

В этом варианте выполнения вращательное движение согласно двойной стрелке f563 подвижного отклонителя 563 вокруг пальца 561 сообщается рычагом 556 управления. В проиллюстрированном варианте выполнения это движение получается посредством элемента соединения между рычагом 556 управления и подвижным отклонителем 563. Элемент соединения содержит пару соединительных стержней 568, вращающихся в положении 568А относительно рычага 556 управления и в положении 568B относительно придатка 563А подвижного отклонителя 563.

Вращательное перемещение рычага 556 управления вызывает с одной стороны закрытие камеры заваривания и с другой стороны поворотное перемещение подвижного отклонителя 563. Последний может занимать два концевых положения, показанных на фиг.53, 54 (когда камера заваривания полностью открыта) и на фиг.57 (когда камера заваривания полностью закрыта). В первом положении подвижный отклонитель 563 размещен ниже впускного отверстия 560 так, что капсула С, опускающаяся под собственным весом в блок заваривания, отклоняется подвижным отклонителем 563 по направлению к неподвижному участку 521 камеры заваривания. Во втором положении (фиг.57) подвижный отклонитель 563 размещен выше камеры заваривания. Перемещение подвижного отклонителя 563, управляемое рычагом 556, является поэтапным так, что подвижный отклонитель перемещается от траектории подвижного участка 523 камеры заваривания раньше закрытия камеры заваривания так, чтобы не ограничивать перемещения закрытия.

Подвижный отклонитель 563 взаимодействует с подвижным, поддерживающим капсулу элементом 571, связанным с неподвижным участком 521 камеры заваривания или c неподвижной рамой. Указанный подвижный, поддерживающий капсулу элемент 571 обеспечен двумя приблизительно L-образными рычагами 572, которые вращаются вокруг центра относительно неподвижного участка 521 камеры заваривания или рамы 504. Соответственные первые концы L-образных рычагов 572 выполнены за одно целое с гнездом 571S. Гнездо 571S предназначено для приема и удержания нижнего участка фланца F капсулы С после вставки капсулы и до закрытия камеры заваривания. Как наилучшим образом показано на фиг.54, когда камера заваривания открыта, капсула С поддерживается подвижным отклонителем 563 и подвижным, поддерживающим капсулу элементом 571. Нижний участок фланца F располагается в гнезде 57S подвижного, поддерживающего капсулу элемента 571.

Подобно варианту выполнения на фиг.47-52, также в варианте выполнения на фиг.53-57 при введении в блок заваривания капсула С принимает положение покоя, причем она не контактирует с камерой заваривания, пока перемещение закрытия блока заваривания не начнется. Капсула контактирует с участком 521 камеры заваривания только после начала перемещения закрытия, т.е. только после занятия капсулой ее положения покоя.

Перемещение подвижного, поддерживающего капсулу элемента 571 синхронизируется с перемещением закрытия камеры заваривания и подвижного отклонителя 563 следующим образом. Второй конец каждого L-образного рычага 572, противоположного гнезду 571S, шарнирно соединяется с первым концом соответственных стержней 577. Противоположный второй конец каждого стержня 577, в свою очередь, зацепляется с пальцем 579, выполненным за одно целое с соответствующим соединительным стержнем 568. Последний, в свою очередь, соединяется с рычагом 556 управления, как отмечено выше. В связи с этим, с помощью соединительных стержней 568 и стержней 577 вращение рычага 556 управления вызывает поворотное перемещение подвижного, поддерживающего капсулу элемента 571. Вытянутая петля (не показана) может быть обеспечена на втором конце каждого стержня 577, чтобы задерживать перемещение стержней 577 относительно перемещения рычага 556, в целях, описанных относительно варианта выполнения на фиг.47-52.

Далее описывается работа блока 502 заваривания. На фиг.53, 54 блок 502 заваривания открыт. Капсула С вводится под собственным весом в блок 502 заваривания через отверстие 560 и достигает положения покоя, показанного на фиг.54, в котором капсула поддерживается подвижным отклонителем 563 и подвижным, поддерживающим капсулу элементом 571 на расстоянии от участков 521, 523 камеры заваривания. Подвижный отклонитель 563 и подвижный, поддерживающий капсулу элемент 571 размещены в таком положении, что капсула C, встречая подвижный отклонитель 563, отклоняется ее нижней частью по направлению к выемке заваривания, образованной во внутренней области неподвижного участка 521 камеры заваривания, без получения контакта с ней. Капсула С удерживается в этом положении покоя, пока блок заваривания не закроется действием рычага 556 управления.

Приведением в движение рычага управления 556 вниз (стрелка f556, фиг.55) камера заваривания закрывается. Перемещение закрытия показано в последовательности фиг.55-57. Во время движения закрытия подвижный отклонитель 563 постепенно поднимается и освобождает область, где перемещается подвижный участок 523 камеры заваривания. Поворотное движение поднятия подвижного отклонителя 563 регулируется рычагом 556 управления с помощью стержней 568. В то же время стержни 577 вызывают поворотное перемещение подвижного, поддерживающего капсулу элемента 571. Поворотное перемещение подвижного, поддерживающего элемента 571 может быть задержано относительно перемещения рычага 556 управления так, что капсула С целесообразно поддерживается фланцем F, зацепляемым гнездом 57S, пока подвижный отклонитель 563 не толкнет капсулу в зацепление с неподвижным участком 521 камеры заваривания. Это наилучшим образом показано на фиг.56, где капсула С толкается подвижным отклонителем 563 почти полностью внутрь неподвижного участка 521 камеры заваривания, при этом подвижный, поддерживающий капсулу элемент 571 до сих пор находится в его исходном положении. Как показано на фиг.57, подвижный, поддерживающий капсулу элемент 571 далее наклоняется вниз, обеспечивая закрытие камеры заваривания.

Для улучшения вставки камеры в неподвижный участок 521 камеры заваривания в этом варианте выполнения подвижный отклонитель 563 состоит из двух участков 563X и 563Y, шарнирно соединенных в положении 563Z вокруг оси, параллельной поворотной оси 568B. Участок 563Y упруго смещается пружиной, например, спиральной пружиной, размещенной вокруг оси 563Z шарнира, так, что два участка 563X, 563Y упруго смещаются в выдвинутое положение. В некоторых вариантах выполнения два участка упруго смещаются в копланарное положение, как показано на фиг.54, 57. Когда камера заваривания закрывается, подвижный отклонитель 563 толкает капсулу С по направлению к выемке заваривания в неподвижном участке 521 камеры заваривания. Давление, приложенное к капсуле, заставляет участок 563Y отклонителя 563 поворачиваться вокруг оси 563Z шарнира, как наилучшим образом показано в последовательности фиг.55-56 и обозначено стрелкой fy. Это улучшает работу подвижного отклонителя и позволяет размещать положение покоя капсулы С на увеличенном расстоянии от неподвижного участка 521 камеры заваривания, делая работу блока заваривания более надежной.

В закрытом положении фланец F капсулы С зацеплен с возможностью уплотнения между краем неподвижного участка 523 камеры заваривания и уплотнением 529 подвижного участка 523 камеры заваривания.

Как только цикл заваривания завершился, обратное вращательное движение рычага 556 управления снова открывает камеру 521, 523 заваривания. Подвижный отклонитель 563 толкается вниз соединительными стержнями 568, чтобы давить вниз на капсулу C, в том случае, когда последняя остается случайно зацепленной с либо одним, либо другим из двух участков 521, 523 камеры заваривания. 523. Капсула С извлекается или по меньшей мере частично удаляется из выемки заваривания в неподвижном участке 521 камеры заваривания упругим давлением, приложенным пружинами 537 к полому элементу 535, таким образом предотвращая капсулу С от дальнейшего пребывания внутри неподвижного участка 521 камеры заваривания. Давление, приложенное к верхней стороне капсулы С подвижным отклонителем 563, исключает случай, при котором капсула С остается прикрепленной к участку 523 камеры заваривания или неподвижному участку 521 камеры заваривания. Отработанная капсула С таким образом надежно разгружается под собственным весом. Подвижный, поддерживающий капсулу элемент 571 далее снова перемещается по направлению к исходному положению, показанному на фиг.54, рычагом 556 управления с помощью стержней 577.

В других не показанных вариантах выполнения подвижный, поддерживающий капсулу элемент может быть размещен на подвижном отклонителе и испытывать воздействие кулачков или других механических элементов, размещенных на обеих сторонах подвижного отклонителя, для прекращения или приведения в действие подвижного, поддерживающего капсулу элемента. В других вариантах выполнения подвижный, поддерживающий капсулу элемент может быть размещен сбоку подвижного отклонителя и испытывать воздействие указанного отклонителя для альтернативного приведения в рабочее положение и в положение отделения. Также в этих вариантах выполнения подвижный, поддерживающий капсулу элемент регулируется приводным механизмом, например, ручным рычагом, который также управляет перемещением подвижного отклонителя и по меньшей мере одного из участков камеры заваривания так, что все подвижные части блока заваривания управляются синхронно.

Тогда как раскрытые варианты выполнения сущности, описанной здесь, показаны на чертежах и полностью описаны выше индивидуально и подробно с использованием нескольких примерных вариантов выполнения, будет ясно специалисту в области техники, что многие преобразования, изменения и исключения возможны без по существу отклонения от замыслов изобретения, принципов и концепций, приведенных здесь, и преимуществ сущности, изложенной в приложенной формуле изобретения. В результате, точный объем охраны раскрытых инноваций должен быть определен только в широкой интерпретации приложенной формулы изобретения так, чтобы охватывать все эти преобразования, изменения и исключения.

Изобретение относится к блоку заваривания. Блок содержит: камеру заваривания с первым участком камеры заваривания и вторым участком камеры заваривания, подвижными относительно друг друга, для открытия и закрытия камеры заваривания; канал для вставки капсул по направлению к указанной камере заваривания; подвижный отклонитель, размещенный между указанным первым участком камеры заваривания и указанным вторым участком камеры заваривания для отклонения указанных капсул по направлению внутрь одного из указанных первого и второго участков камеры заваривания. При этом приводной механизм для закрытия и открытия камеры соединен с подвижным отклонителем и поддерживающим элементом. Данная конструкция блока обеспечивает его надежность, компактность, а также позволяет обеспечить правильную работу блока в случае использования деформированных капсул. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 59 ил.

1. Блок заваривания для приготовления напитка из предварительно упакованных капсул, содержащий:
- камеру (421, 423; 521, 523) заваривания, содержащую первый участок (421; 521) камеры заваривания и второй участок (423; 523) камеры заваривания, перемещаемые друг относительно друга, для открытия и закрытия камеры заваривания;
- канал (560) для вставки указанных капсул (C) в направлении указанной камеры заваривания;
- подвижный отклонитель (463; 563), размещенный между указанным первым участком камеры заваривания и указанным вторым участком (421, 423; 521, 523) камеры заваривания, когда указанный первый участок камеры заваривания и второй участок камеры заваривания открыты, для отклонения указанных капсул (C) по направлению к одному из указанных первого и второго участков (421, 423; 521, 523) камеры заваривания;
- приводной механизм (456; 556) для закрытия и открытия указанной камеры заваривания;
- подвижный, поддерживающий капсулу элемент (471; 571), выполненный с возможностью и управляемый для поддержания капсулы снизу так, что, когда камера заваривания открыта, указанная капсула поддерживается указанным подвижным отклонителем (463; 563) и указанным подвижным, поддерживающим капсулу элементом (471; 571);
при этом указанный приводной механизм соединен с одним из указанного первого участка камеры заваривания и указанного второго участка (421, 423; 521, 523) камеры заваривания для открытия и закрытия указанной камеры заваривания, и указанный приводной механизм дополнительно соединен с указанным подвижным отклонителем (463; 563) и с указанным подвижным, поддерживающим капсулу элементом (471; 571) так, что указанный приводной механизм управляет и указанным подвижным отклонителем (463; 563), и указанным подвижным, поддерживающим капсулу элементом (471; 571) с возможностью удаления указанного подвижного отклонителя (463; 563) и указанного подвижного, поддерживающего капсулу элемента (471; 571) от указанной траектории взаимного движения указанных первого и второго участков (421, 521; 423, 523) камеры заваривания во время закрытия камеры заваривания.

2. Блок заваривания по п.1, в котором указанный подвижный отклонитель (63; 163; 363; 463; 563) выполнен с возможностью отклонения указанной капсулы (C) по направлению к выемке (13А; 123R; 321R; 521) заваривания, образованной в одном из указанных первого и второго участков (13, 16; 121, 123; 321, 323; 421, 423; 521, 523) камеры заваривания.

3. Блок заваривания по п.1 или 2, в котором указанный канал (81; 160; 360; 560) вставки направлен в общем в вертикальном направлении для введения указанных капсул под действием собственного веса.

4. Блок заваривания по п.1 или 2, в котором перемещение подвижного отклонителя (63; 163; 363; 463; 563) регулируется указанным приводным механизмом (29; 156; 356; 456; 556) посредством элемента (67; 168; 368; 468; 568) кинематического соединения.

5. Блок заваривания по п.1 или 2, в котором указанный элемент (63; 163; 363; 463; 563) отклонителя возвращается в положение, расположенное между первым участком камеры заваривания и вторым участком (13, 16; 121, 123; 321, 323; 421, 423; 521, 523) камеры заваривания указанным приводным механизмом (29; 156; 356; 456; 556).

6. Блок заваривания по п.1 или 2, в котором указанный элемент (63) отклонителя выполнен упруго возвращаемым в положение, размещенное между первым участком камеры заваривания и вторым участком (13, 16) камеры заваривания.

7. Блок заваривания по п.1 или 2, в котором указанный подвижный отклонитель (463; 563) содержит спуск, который, когда камера заваривания открыта, размещается между первым и вторым участками (421, 423; 521, 523) камеры заваривания в положении, наклоненном сверху вниз и по направлению к одному из указанных первого и второго участков камеры заваривания, причем капсула (C), приходящая из канала (560) вставки, направляется указанным спуском.

8. Блок заваривания по п.1 или 2, в котором один из указанных первого участка камеры заваривания и второго участка (421, 423; 521, 523) камеры заваривания является подвижным, а другой - неподвижным относительно опорной конструкции (504), c которой связан указанный канал (560) вставки.

9. Блок заваривания по п.1 или 2, в котором указанный подвижный отклонитель (463; 563) шарнирно соединен с указанной опорной конструкцией (504) и имеет вращательное движение для размещения между указанным первым участком камеры заваривания и указанным вторым участком (421, 423; 521, 523) камеры заваривания, когда камера заваривания открыта, и для выхода из траектории указанных первого и второго участков камеры заваривания под управлением указанного приводного механизма, когда камера заваривания закрыта.

10. Блок заваривания по п.1 или 2, в котором по меньшей мере один из указанных первого и второго участков (421, 423; 521, 523) камеры заваривания содержит упругой эжектор (435; 535) для извлечения отработанных капсул (C), причем указанный подвижный отклонитель (463; 563) имеет движение согласно траектории, сталкивающейся с капсулой (C), если указанная капсула остается прилипшей к любому одному из указанных первого и второго участков камеры заваривания, таким образом вызывая открепление и удаление капсулы от участка камеры заваривания.

11. Блок заваривания по п.1 или 2, в котором указанный приводной механизм содержит рычаг (29; 156; 356; 456; 556) управления для закрытия и открытия камеры заваривания.

12. Блок заваривания по п.11, в котором указанный рычаг управления соединен с указанным подвижным отклонителем (463; 563) так, что движение рычага управления вызывает закрытие и открытие камеры заваривания и движение подвижного отклонителя (463; 563), синхронизированное с движением первого и второго участков (421, 423; 521, 523) камеры заваривания.

13. Блок заваривания по п.1 или 2, в котором указанный первый и указанный второй участки (421, 423; 521, 523) камеры заваривания перемещаются один относительно другого согласно направлению, в общем ортогональному направлению канала (560) вставки капсул.

14. Блок заваривания по п.1 или 2, в котором указанный подвижный отклонитель содержит два участка (563X, 563Y), шарнирно соединенных друг с другом и упруго смещаемых в выдвинутое положение.

15. Блок заваривания по п.14, в котором указанные два участка (533X, 563Y) подвижного отклонителя (563) шарнирно соединены друг с другом вокруг оси, параллельной поворотной оси, вокруг которой указанный подвижный отклонитель вращается при удалении из траектории участков камеры заваривания, причем указанные два участка подвижного отклонителя принудительно принимают взаимно наклоненное положение за счет взаимодействия с капсулой во время закрытия камеры заваривания.

16. Машина для приготовления напитка, содержащая блок заваривания по одному или более из предыдущих пунктов.