ВАРОЧНЫЙ БЛОК ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ ИЗ КАПСУЛ Российский патент 2019 года по МПК A47J31/22 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к варочному блоку для приготовления напитка, в частности, для устройств для приготовления напитков из капсул, содержащих ингредиент напитка. Изобретение дополнительно относится к устройству для приготовления напитка, содержащему такой варочный блок.

Уровень техники

Известен способ приготовления напитка с помощью капсулы, содержащей ингредиент напитка. Как правило, капсула вставляется в устройство для приготовления напитка, такое как кофемашина, в капсулу подается жидкость, а затем из капсулы извлекается напиток под давлением или под действием силы тяжести.

Также известен способ приготовления напитка с помощью центрифугирования. Принцип действия по существу заключается в том, что ингредиент напитка помещают в приемный сосуд капсулы, в приемный сосуд подают жидкость и вращают приемный сосуд с повышенной частотой, чтобы обеспечить взаимодействие жидкости с порошком при одновременном создании градиента давления жидкости в приемном сосуде; такое давление плавно возрастает от центра к периферии приемного сосуда. По мере движения жидкости через слой кофе происходит экстракция компонентов кофе, и образуется жидкий экстракт, который течет к периферии приемного сосуда.

Термин «капсула» относится к жесткому или полужесткому контейнеру, содержащему ингредиент напитка. Другими синонимами термина «капсула» являются «таблетка», «фильтр-пакет», «картридж» или «саше». Капсула может быть одноразовой. Пользователь также может заполнять контейнер ингредиентом для формирования капсулы непосредственно перед использованием.

Термин «ингредиент» означает любой пригодный для приготовления напитка продукт, такой как молотый кофе, растворимый кофе, чайные листья, растворимый чай, травяной чай, молочный порошок, кулинарный порошок, детское питание и любая их комбинация.

Патент WO20080148601 относится к системе для приготовления напитка из пищевого продукта, содержащегося в капсуле, путем пропускания воды через продукт с помощью центробежных сил. Для этого система содержит устройство, выполненное в сочетании с держателем капсулы для позиционирования и определения положения капсулы в устройстве, устройство для подачи воды для введения воды в капсулу и приводное устройство для приведения во вращение держателя капсулы и, соответственно, самой капсулы. Обычно капсула вставляется в держатель капсулы непосредственно пользователем. Однако вертикальное расположение устройства для введения капсулы и ее извлечения обладает несколькими недостатками. В этом случае необходимо, чтобы пользователь поместил капсулу в держатель капсулы и вручную извлек ее после использования. Операция извлечения может представлять опасность в случае приготовления горячих напитков, когда после варки капсула остается горячей. Чтобы решить эту проблему безопасности, можно оставлять крышку закрытой до тех пор, пока капсула не охладится. Но такой достаточно длительный период охлаждения представляет собой недостаток, когда необходимо приготовить несколько напитков в течение короткого периода времени.

В патенте WO 2012/041605 предложено улучшение устройства по патенту WO2008/148601 за счет шарнирной крышки и специально разработанной системы извлечения капсулы с помощью пары подвижных зажимов. Крышку можно перемещать относительно приемного сосуда в отверстие, при этом подвижные зажимы должны быть наклонены для обеспечения выталкивания захваченной капсулы из задней части устройства. Устройство имеет сложную кинематическую схему, которая должна обладать высокой точностью и прочностью, чтобы обеспечить совмещение вращающихся частей (держателя капсулы и варочного интерфейса) во время закрытия, а также соотносить поворот крышки с предоставлением возможности извлечения капсулы после каждого варочного цикла. В этой системе по-прежнему необходимо вручную позиционировать капсулу внутри держателя капсулы. Еще один недостаток заключается в том, что для сбора и слива напитка через коллектор и выходное отверстие для напитка могут потребоваться поверхности сложной формы (например, коллектор наклонной формы, такой как описанный в патенте WO 2013/020940).

Таким образом, существует потребность в предложении менее сложного устройства для центробежной экстракции напитка из капсулы, в частности, устройства, способного обеспечить более удобный и надежный способ вставки капсулы в устройство и ее извлечения из устройства.

Раскрытие изобретения

В соответствии с настоящим изобретением эти и другие цели достигаются с помощью варочного блока для приготовления напитка, как широко описано в независимых пунктах и дополнительно уточняется в зависимых пунктах формулы изобретения.

В частности, настоящее изобретение относится к варочному блоку для приготовления напитка, в частности, для устройств для приготовления напитков из капсул путем центрифугирования.

Варочный блок содержит:

корпус;

охватывающий узел для капсулы, содержащий первую охватывающую часть, соединенную с корпусом, и вторую охватывающую часть, выполненную с возможностью перемещения относительно первой охватывающей части вдоль продольного направления, предпочтительно при поступательном перемещении, между положением вставки капсулы, в котором две охватывающие части находятся на таком расстоянии друг от друга, что между ними образуется канал, и положением охвата капсулы, в котором капсула заключена между первой и второй охватывающими частями;

причем первая охватывающая часть и вторая охватывающая часть вместе образуют узел центробежной вращательной камеры, выполненный с возможностью приема капсулы и ее вращения для экстракции напитка;

при этом варочный блок содержит узел вставки капсулы, содержащий поверхности скольжения, предпочтительно расположенные на каждой боковой стороне канала, для направления фланца капсулы во время вставки в канал, и опорные поверхности, предпочтительно ориентированные поперечно относительно поверхностей скольжения, для удержания фланца капсулы при вставке в канал.

Предпочтительно узел центробежной вращательной камеры содержит держатель капсулы и элемент варочного интерфейса, которые расположены с возможностью совместного вращения вокруг оси вращения, по существу выровненной или параллельной продольному направлению оси. Таким образом, кинематический узел становится менее сложным, а также обеспечивается более простое и более надежное совмещение вращающихся частей. Под термином «по существу выровненный» подразумевается, что оси наклонены относительно друг друга не более чем на несколько градусов, в частности, менее чем на 5 градусов, более предпочтительно менее чем на 2 градуса, наиболее предпочтительно — менее чем на 1 градус.

Варочный блок дополнительно содержит двигатель для приведения узла центробежной вращательной камеры во вращение.

Предпочтительно коллектор для напитка выполнен в виде кольцевой камеры, проходящей вокруг элемента варочного интерфейса. Таким образом, коллектор для напитка образует камеру простой конфигурации. Благодаря этому упрощается слив напитка.

В предпочтительном режиме элемент варочного интерфейса и коллектор для напитка предпочтительно образованы в первой охватывающей части. Предпочтительно, чтобы вторая охватывающая часть содержала полость для приема корпуса капсулы. Однако элемент варочного интерфейса и коллектор для напитка также могут быть образованы во второй охватывающей части при механической инверсии предпочтительного режима.

В одном аспекте узел вставки капсулы содержит пару подвижных кулачков, содержащих поверхности скольжения и опорные поверхности. Управление с помощью подвижных кулачков обеспечивает точное позиционирование капсулы в положении вставки капсулы в канале. Кроме того, нагрузка со стороны капсулы во время вставки не оказывает воздействие непосредственно на какую-либо из вращающихся частей узла камеры во время вставки капсулы в устройство.

Предпочтительно, чтобы кулачки были выполнены с возможностью проведения капсулы к промежуточному положению вставки и удержания ее в указанном положении; причем указанные кулачки содержат пару указанных опорных поверхностей для удержания капсулы от перемещения под действием силы тяжести; при этом кулачки выполнены с возможностью перемещения между положением удержания капсулы, в котором опорные поверхности расположены на достаточно близком расстоянии друг от друга для удержания фланца капсулы в указанном положении, и положением высвобождения капсулы, в котором опорные поверхности кулачков разведены на расстояние, достаточное для того, чтобы больше не удерживать фланец капсулы.

Предпочтительно, чтобы кулачки были установлены с возможностью поворота на корпусе или первой охватывающей части вдоль осей вращения, которые по существу параллельны направлению продольной оси относительного перемещения охватывающих частей. Эти поворотные устройства позволяют кулачкам перемещаться между положением удержания капсулы и положением высвобождения капсулы.

В более конкретном аспекте кулачки перемещаются из положения высвобождения капсулы в положение удержания капсулы и из положения удержания капсулы в положение высвобождения капсулы с помощью приводных устройств. В предпочтительном аспекте приводные устройства содержат первое и второе приводные устройства, образующие части второй охватывающей части или, наиболее предпочтительно, распределенные между второй охватывающей частью и узлом вставки капсулы. Предпочтительно, чтобы первое и второе приводные устройства содержали нетелескопически выступающие участки захвата второй охватывающей части.

Предпочтительно, чтобы первое приводное устройство было выполнено с возможностью блокировать кулачки в положении удержания капсулы, когда первая и вторая охватывающие части находятся в положении вставки капсулы; это предотвращает разведение кулачков под действием капсулы, вставленной в канал под действием силы тяжести. Таким образом, можно надежно применять относительно тяжелые и большие капсулы или капсулы, которые могут содержать относительно большую массу ингредиента напитка.

В одном аспекте вторая охватывающая часть содержит прижимную кромку для прижатия к фланцу капсулы; причем указанная кромка проходит по краю полости для приема в нее по меньшей мере части корпуса капсулы. В таком случае первое приводное устройство предпочтительно содержит пару участков первого захвата, проходящих продольно за пределы прижимной кромки в направлении первой охватывающей части. Первое приводное устройство может дополнительно содержать пару комплементарных участков захвата, предназначенных для зацепления с парой участков первого захвата и расположенных на кулачках или на (верхних) выступающих участках кулачков.

Второе приводное устройство также предпочтительно содержит пару участков второго захвата, проходящих назад со смещением относительно прижимной кромки, предпочтительно вдоль сторон от второй охватывающей части, и выступающих наружу. Второе приводное устройство может дополнительно содержать пару комплементарных участков захвата, предусмотренных на узле вставки капсулы, например, на поверхности кулачков или на (нижних) выступающих участках кулачков.

В частности, первое и второе приводные устройства располагаются на относительном пространственном удалении соответственно выше и ниже осей вращения кулачков на корпусе или первой охватывающей части.

Предпочтительно, чтобы кулачки удерживались в каждом положении с помощью устройства для поддержания усилия, чтобы они могли принимать два устойчивых положения, т.е. положения удержания и высвобождения капсулы.

В частности, устройства для поддержания усилия содержат для каждого кулачка упругий смещающий элемент (например, пружины), присоединенный соответственно к кулачку и к корпусу или первой охватывающей части с каждой стороны оси вращения кулачка, который предназначен для приведения кулачка в одно из двух положений с образованием таким образом устойчивых положений в зависимости от положения смещения оси вращения по отношению к линии, соединяющей точки присоединения упругого смещающего элемента.

Предпочтительно, чтобы устройство для поддержания усилия содержало для каждого кулачка магнитный зажим, обеспечивающий силу магнитного притяжения между кулачком и участком корпуса или первой охватывающей частью, когда кулачок располагается в любом одном из двух положений.

Также предпочтительно, чтобы первая охватывающая часть содержала элемент варочного интерфейса с упругим толкающим устройством, предпочтительно по меньшей мере одной подпружиненной пластиной, который воздействует на капсулу, предпочтительно на ее крышку, чтобы отделить ее от указанного элемента.

Также предпочтительно, чтобы вторая охватывающая часть содержала устройство выталкивания капсулы, которое зацепляет капсулу, предпочтительно ее корпус, чтобы упростить ее извлечение из полости.

Изобретение дополнительно относится к устройству для приготовления напитка, содержащему варочный блок, как описано выше, в котором варочный блок расположен таким образом, что охватывающий узел для капсулы, содержащий первую охватывающую часть и вторую охватывающую часть, выполнен с возможностью перемещения относительно по существу продольного направления горизонтальной оси. Более того, варочный блок обладает тем преимуществом, что он позволяет вертикально вставлять капсулу в канал и вертикально (вниз) извлекать капсулу из канала под действием силы тяжести. Таким образом, вмешательство пользователя на этих двух этапах сводится к минимуму.

Под термином «горизонтальный» понимают ось, которая проходит строго горизонтально, или ось, которая отклоняется не более чем на 15 градусов, более предпочтительно на 10 градусов, а наиболее предпочтительно — на 5 градусов от горизонтали.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлен вид в перспективе варочного блока для приготовления напитка настоящего изобретения;

на фиг. 2 представлен вид в поперечном разрезе варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 1, вдоль плоскости разреза в направлении плоскости A–A, когда блок открыт;

на фиг. 3 представлен вид в перспективе варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 1, со снятыми верхней частью корпуса и первой охватывающей частью;

на фиг. 4 представлен вид в перспективе варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 1 или 2, со снятыми нижней частью корпуса и первой охватывающей частью;

на фиг. 5 представлен частичный вид вдоль направления плоскости B–B узла вставки капсулы (только один кулачок) в положении удержания капсулы (без вставленной в канал капсулы);

на фиг. 6 представлен частичный вид вдоль направления плоскости B–B узла вставки капсулы (только один кулачок) в положении высвобождения капсулы (без вставленной в канал капсулы);

на фиг. 7 представлен вид в поперечном разрезе варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 1, вдоль плоскости разреза в направлении A–A в положении вставки капсулы с капсулой, вставленной и удерживаемой в промежуточном положении вставки посредством узла вставки капсулы;

на фиг. 8 представлен вид в направлении плоскости C–C варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 7;

на фиг. 9 представлен частичный вид в перспективе варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 7;

на фиг. 10 представлен вид в поперечном разрезе варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 1, вдоль плоскости разреза в направлении A–A во время закрытия варочного блока с капсулой, удерживаемой в узле вставки капсулы в положении удержания капсулы;

на фиг. 11 представлен вид в направлении плоскости C–C варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 10;

на фиг. 12 представлен частичный вид в перспективе варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 10;

на фиг. 13 представлен вид в поперечном разрезе варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 1, вдоль плоскости разреза в направлении A–A во время закрытия варочного блока с капсулой, высвобожденной узлом вставки капсулы;

на фиг. 14 представлен вид в направлении плоскости C–C варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 13;

на фиг. 15 представлен частичный вид в перспективе варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 13;

на фиг. 16 представлен вид в поперечном разрезе варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 1, вдоль плоскости разреза в направлении A–A при закрытом варочном блоке с капсулой, заключенной между первой и второй охватывающими частями;

на фиг. 17 представлен вид в направлении плоскости C–C варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 16;

на фиг. 18 представлен частичный вид в перспективе варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 16;

на фиг. 19 представлен вид в поперечном разрезе варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 1, вдоль плоскости разреза в направлении A–A во время повторного открытия варочного блока для приготовления напитка для извлечения капсулы из полости второй охватывающей части;

на фиг. 20 представлен вид в направлении плоскости C–C варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 19;

на фиг. 21 представлен частичный вид в перспективе варочного блока для приготовления напитка, изображенного на фиг. 19.

Осуществление изобретения

Настоящее подробное описание представляет собой предпочтительный пример, не имеющий ограничительного характера, и допускает множество дополнительных вариантов и комбинаций. В частности, использование таких терминов, как «предпочтительно», «необязательно», «по существу», «может», «например», «не имеющий ограничительного характера» (и т.п.), формирует соответствующую лексику, которая относится к максимально широкому, насколько это возможно, трактованию изобретения, а также позволяет реализовать изобретение в целом в виде множества возможных вариантов. В частности, существенные или несущественные технические характеристики, описанные в этом разделе, могут по отдельности использоваться в комбинации с более общими характеристиками, приведенными в кратком описании изобретения и формуле изобретения, если только квалифицированный специалист не посчитает такие комбинации технически неосуществимыми.

В соответствии с фиг. 1–4 настоящее изобретение относится к варочному блоку 1 для приготовления напитка, такому как варочный блок кофемашины. Прежде всего блок изобретения содержит охватывающий узел для капсулы, содержащий первую охватывающую часть 2 и вторую охватывающую часть 3.

Варочный блок по существу сконструирован для приема и охвата капсулы 4 для приготовления напитка посредством подачи воды в капсулу, экстракции напитка из капсулы и выдачи его через выходное отверстие 5 для напитка, как правило, расположенное в передней части блока. Дополнительно блок сконструирован для извлечения капсулы под действием силы тяжести; причем капсула по существу падает через канал и попадает в емкость для сбора капсул (не показана).

Капсула 4 имеет по существу чашеобразный корпус 6 с ободом, или фланцем 7, выступающим наружу, и крышкой, такой как уплотнительная мембрана и/или фильтровальная стенка. Капсула по существу содержит дозу ингредиента напитка, такого как обжаренный и молотый кофе для получения кофейного экстракта, растворимый кофе, листовой или растворимый чай для получения экстракта чая и т.п.

В приведенном примере первая охватывающая часть 2 расположена неподвижно относительно наружного корпуса 8 варочного блока. Наружный корпус может быть образован из двух или более частей. Вторая охватывающая часть 3 может перемещаться относительно первой охватывающей части и наружного корпуса 8 между открытым положением, в котором между двумя охватывающими частями образуется канал 9, и закрытым положением, в котором канал 9 устраняется, а капсула заключается между первой и второй охватывающими частями и находится в зацеплении с ними для обеспечения приготовления напитка.

Канал 9 образует сквозное отверстие, предпочтительно вертикально ориентированное отверстие, которое расположено между двумя охватывающими частями 2, 3, когда две части отделены друг от друга в полностью открытом положении или положении вставки капсулы варочного блока. Предпочтительно, чтобы выше канала было предусмотрено установочное отверстие 10 достаточного размера для вставки капсулы 4 под действием силы тяжести. Этому установочному отверстию можно придать форму, комплементарную форме капсулы и/или направляющих ползунков, для облегчения введения и прохождения капсулы при вставке через корпус. Под каналом также предпочтительно предусмотрено отверстие для извлечения достаточного размера для извлечения капсулы из канала 9.

Вторая охватывающая часть 3 является по существу подвижной или может перемещаться из открытого положения в закрытое положение и возвратно-поступательным образом вдоль основного продольного направления перемещения открытия/закрытия, заданного вдоль оси I, относительно первой охватывающей части 2. Для этого вторая охватывающая часть 3 проводится в процессе перемещения открытия/закрытия внутрь корпуса 9 или вдоль него. Корпус может проходить вперед через выходное отверстие 5 для напитка. Однако это не является обязательным, и выходное отверстие для напитка также может быть связано непосредственно с первой охватывающей частью 2 и перемещаться вместе с ней.

В показанном примере вторая охватывающая часть 3 проводится через пару (предпочтительно две пары) направляющих штифтов или стержней 11, 12 (фиг. 3) вдоль пары (предпочтительно двух пар) противоположных направляющих 13, 14, обеспеченных на внутренних боковых стенках корпуса 8 и проходящих продольно вдоль или параллельно оси I.

Следует отметить, что продольное направление перемещения оси I предпочтительно осуществляется по горизонтали или почти по горизонтали, а канал 9 предпочтительно проходит вертикально или почти вертикально. В данном случае «почти» означает отклонение соответственно от строго горизонтального или вертикального направлений не более чем на около 15–20°.

Вторая охватывающая часть 3 содержит полость 15, размер которой позволяет принимать корпус или по меньшей мере часть корпуса 4. Вторая охватывающая часть 3 дополнительно содержит прижимную кромку 16, которая по существу прикладывает закрывающие усилия к фланцу 7 капсулы в закрытом положении; такой фланец зажимается между прижимной кромкой 16 и комплементарным прижимным участком или кромкой 17 первой охватывающей части 2 в закрытом положении блока (см. фиг. 16).

Варочный блок представляет собой центробежный варочный блок для приготовления напитка посредством приложения центробежных сил к жидкости, подаваемой в капсулу. Для этого первая и вторая охватывающие части вместе образуют узел центробежной вращательной камеры, выполненной с возможностью приема капсулы и ее вращения для экстракции напитка.

Первая охватывающая часть 2 предпочтительно содержит элемент 19 варочного интерфейса для зацепления капсулы, в частности, ее крышки и/или фланца, который предусмотрен с возможностью вращения, например, с помощью (шарикового) подшипника (-ов) 20, относительно базового элемента 21 первой охватывающей части. В первой охватывающей части 2 предпочтительно образован коллектор 18 для сбора напитка, выходящего из капсулы в результате центрифугирования, из элемента 19 варочного интерфейса. В частности, коллектор 18 выполнен в виде кольцевой камеры, проходящей вокруг элемента варочного интерфейса.

Вторая охватывающая часть 3 также предпочтительно содержит держатель капсулы 22, который предусмотрен с возможностью вращения, например, с помощью (шарикового) подшипника (-ов) 23, на базовом элементе 24 второй охватывающей части. Держатель 22 капсулы дополнительно связан с роторным двигателем 25 посредством ротационной оси 26.

В закрытом положении варочного блока, показанного на фиг. 16, держатель капсулы 22 второй охватывающей части и капсула, вставленная в полость, приводятся во вращение (подвергаются центрифугированию) вокруг срединной продольной оси O1. Таким образом, варочный интерфейс 19 также приводится во вращение вокруг той же оси O1.

В данном случае, как показано на фиг. 2, первая охватывающая часть 1 содержит устройство 27 подачи жидкости для подачи жидкости, как правило, горячей воды, внутрь капсулы во время экстракции в закрытом положении охватывающих частей (фиг. 12). Однако в возможных вариантах устройство подачи жидкости может также располагаться на второй охватывающей части 3, например, непосредственно за полостью. Устройство 27 подачи жидкости содержит канал 28 для жидкости, предпочтительно совмещенный с продольной осью O1 вращения и форсункой, или иглой 29 для подачи. Форсунка, или игла, выступает из поверхности зацепления элемента 19 варочного интерфейса, чтобы перфорировать капсулу или войти внутрь нее. Форсунка, или игла 29, предпочтительно дополнительно содержит впускное (-ые) отверстие (-ия) для жидкости для распределения жидкости внутри капсулы в одном или более избранных направлениях.

Элемент 19 варочного интерфейса может также необязательно содержать нагревательное устройство 31 для напитка для поддержания подходящей температуры подачи напитка (например, центрифугируемого жидкого кофейного экстракта) в коллекторе перед сливом через выпускное отверстие. Нагревательное устройство для напитка может конструктивно составлять единое целое с коллектором 18 или представлять собой отдельный соединенный с ним элемент.

Следует отметить, что в целом варочный блок предпочтительно предназначен для размещения в по существу горизонтальном или слегка наклонном продольном направлении перемещения I. Также продольная ось O1 вращения, как правило, по существу выровнена с продольным направлением перемещения I. Однако может потребоваться устройство для компенсации люфта, чтобы компенсировать возможное несовпадение охватывающих частей.

Элемент 19 варочного интерфейса может также необязательно содержать устройство для экстракции напитка, упрощающее слив напитка из капсулы. Например, устройство для экстракции напитка содержит ряд перфорирующих элементов 30 для создания отверстий в крышке капсулы. Перфорирующие элементы могут представлять собой маленькие шипы, пластины, иглы и т.п. Следует отметить, что в возможных противоположных или просто отличных конфигурациях эти устройства для экстракции могут быть расположены внутри полости 15 или быть распределены соответственно на поверхностях первого и второго охватывающих элементов.

Следует отметить, что конфигурация первой охватывающей части также может быть выполнена с возможностью перемещения вдоль продольного направления перемещения открытия/закрытия варочного блока (по оси I), а вторая охватывающая часть 3 может быть неподвижна относительно корпуса 8. Как первая, так и вторая охватывающие части 2, 3 также могут перемещаться относительно корпуса 8 в продольном направлении I из открытого положения в закрытое положение и возвратно-поступательным образом.

Следует отметить, что в возможных вариантах первая и/или вторая охватывающая (-ие) часть (части) 2, 3 могут перемещаться вдоль продольного направления оси I только на конечном или небольшом участке закрывающего пути варочного блока. Таким образом, перемещение первой и/или второй охватывающей (-их) части (частей) может включать перемещения по криволинейным или наклонным траекториям и/или в направлениях, параллельных оси A, во время закрытия варочного блока до достижения конечного участка закрывающего пути варочного блока, например, на начальном участке закрывающего пути.

В соответствии с центральным аспектом изобретения варочный блок содержит узел 32 вставки капсулы, содержащий пару симметрично расположенных кулачков 33, 34, размещенных с возможностью проведения капсулы при ее вставке в канал через установочное отверстие 10 и удержания ее на месте. Кулачки, как правило, расположены с каждой стороны канала. Они выполнены с возможностью перемещения между положением удержания капсулы и положением высвобождения капсулы. Каждый кулачок, как правило, содержит опорную поверхность 35 для удержания фланца 7 капсулы и предотвращения его падения под действием силы тяжести. Поверхности 35, как правило, проходят в поперечном направлении по отношению к направлению вставки капсулы или направлению расширения канала (или по отношению к направляющим поверхностям кулачков), чтобы в них мог упираться фланец капсулы. Кулачки шарнирно связаны с неподвижной частью блока, предпочтительно с корпусом. В частности, кулачки могут быть соединены с U-образным участком 63 корпуса. Следует отметить, что кулачки также могут быть соединены аналогичным образом с первой охватывающей частью 2.

На фиг. 5 и 6 приведен предпочтительный пример узла 32 вставки капсулы. Узел вставки капсулы, образованный парой кулачков, как правило, симметричен относительно вертикальной продольной плоскости, проходящей через ось I (то же предпочтительно в отношении варочного блока в целом). Каждый кулачок 33 над опорной поверхностью 35 предпочтительно содержит направляющую поверхность 36 скольжения, которая, например, может иметь U-образную форму, ориентированную внутрь, для приема фланца 7 капсулы. Таким образом, когда капсулу вставляют в блок, фланец капсулы правильно проводится вдоль этой поверхности и в конечном счете упирается в опорную поверхность 35, которая проходит по существу поперечно относительно поверхности 36 скольжения в положении, изображенном на фиг. 5, соответствующем положению удержания капсулы. Для этого диаметр фланца 7 капсулы, как правило, больше поперечного расстояния между опорными поверхностями 35, когда кулачки находятся в положении удержания капсулы. Каждый кулачок шарнирно закреплен на корпусе вдоль оси 37 вращения. Предпочтительно, чтобы оси вращения располагались параллельно направлению относительного перемещения оси I охватывающих частей. Следовательно, кулачки могут занимать два положения: положение удержания капсулы (фиг. 5) и положение высвобождения капсулы (фиг. 6), переход между ними осуществляется путем поворота вдоль оси 37 вращения.

Предпочтительно, чтобы кулачки 33, 34 удерживались в каждом из положений с помощью устройства для поддержания усилия. В предпочтительном примере устройство для поддержания усилия содержит для каждого кулачка упругий элемент 38, такой как тяговая винтовая пружина (или эквивалентное устройство), присоединенный соответственно с первого конца, или точки 39 присоединения, к нижнему участку кулачка, расположенному ниже оси 37 вращения, и со второго конца, или точки 40 присоединения, к корпусу, расположенному над осью 37 вращения. Устройства для поддержания усилия расположены таким образом, что кулачки могут занимать только два устойчивых положения в зависимости от положения смещения от оси 37 вращения по отношению к выносной линии 41, соединяющей точки 39, 40 присоединения упругого элемента. В частности, на фиг. 5 показан кулачок в положении удержания капсулы, в котором ось 37 вращения смещена наружу относительно выносной линии 41 упругого элемента. Упругий элемент (тяговая пружина) создает при этом силу тяги, достаточную для удержания кулачка в таком положении. На фиг. 6 кулачок перемещен в положение высвобождения капсулы, в котором опорные поверхности 35 двух кулачков разведены (т.е. расстояние между ними больше диаметра фланца капсулы). В этом положении ось 37 вращения расположена со смещением внутрь относительно точек 39, 40 присоединения. В этом случае упругий элемент 38 также создает силу тяги, достаточную для удержания кулачка в таком положении.

Предпочтительно, чтобы устройства для поддержания усилия дополнительно (или альтернативно) содержали магнитный зажим 42, обеспечивающий силу магнитного притяжения между каждым кулачком и участком 43 корпуса (или альтернативно он может быть участком первой охватывающей части) при расположении кулачка в двух устойчивых положениях. В частности, нижний участок кулачка содержит ферромагнитный элемент, или магнит 44, а участок 43 корпуса содержит два отдельных ферромагнитных элемента, или магнита 45, 46; каждый из них располагается на небольшом расстоянии для фиксации кулачка в двух устойчивых положениях. В частности, два ферромагнитных элемента, или магнита 45, 46, расположены на небольшом поперечном расстоянии друг от друга. Таким образом, в положении удержания капсулы, изображенном на фиг. 5, кулачок надежно фиксируется в заданном положении посредством сил притяжения, действующих между элементом 44 кулачка и элементом 46 корпуса. А в положении высвобождения капсулы, изображенном на фиг. 6, кулачок надежно фиксируется в заданном положении посредством сил притяжения, действующих между элементом 44 кулачка и элементом 45 корпуса. Следует отметить, что термины «ферромагнитные элементы» или «магниты» используются в настоящем документе для обозначения элементов, демонстрирующих магнитное притяжение друг к другу под действием магнитного поля или создающих магнитное поле.

Следует отметить, что устройства для поддержания усилия могут ограничиваться просто магнитным зажимом (без упругого элемента).

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения кулачки перемещаются из положения высвобождения капсулы (фиг. 6) в положение удержания капсулы (фиг. 5) с помощью первого приводного устройства, а из положения удержания капсулы в положение высвобождения капсулы — с помощью второго приводного устройства. Это будет более подробно описано ниже.

В частности, первое приводное устройство 47 является нетелескопическим и располагается по меньшей мере частично сверху второй охватывающей части 3. Также приводное устройство 47 симметрично проходит с каждой стороны от канала 9 над кулачками. Первое приводное устройство 47 содержит пару участков 48 первого захвата, проходящих продольно за пределы прижимной кромки 16 второй охватывающей части в направлении первой охватывающей части. Каждый участок 48 захвата располагается на жестком удлиненном извлекающем элементе 49, который жестко соединен с наружной поверхностью охватывающей части 3 и который выступает вперед в направлении первой охватывающей части 2. На свободном конце удлиненного элемента расположен ориентированный наружу участок 48 захвата. Участок захвата выполнен с возможностью зацепления комплементарного участка 50 захвата, обеспеченного на кулачке, т.е. образующего комплементарный участок первого приводного устройства 47. Более конкретно, кулачок содержит удлинительный элемент 51, который проходит назад в направлении второго охватывающего элемента 3 и который содержит комплементарный выступающий внутрь участок 50 захвата. Следует отметить, что удлиненный извлекающий элемент 49 и удлинительный элемент 51 поддерживают определенное расстояние между кулачками и прижимной кромкой 16 второй охватывающей части 3. Это расстояние позволяет вводить в канал капсулы с относительно глубокими корпусами (фиг. 7–9). Длину элементов 49, 51 можно целенаправленно регулировать в зависимости от глубины капсул, которые будут приниматься в варочный блок.

Благодаря относительно жесткому зацеплению участков 48, 50 захватов друг с другом, что также определяется жесткостью удлинительных элементов 49, 51, кулачки фиксируются в положении удержания капсулы и не могут быть разведены, когда капсула принята на опорную поверхность. Этой жесткости достаточно для удержания кулачков в фиксированном положении под действием силы, действующей со стороны капсулы во время падения капсулы при вставке и после ее прохождения вдоль поверхностей скольжения.

Узел вставки капсулы дополнительно содержит второе приводное устройство 52 для перемещения кулачка из положения удержания капсулы (фиг. 5) в положение высвобождения капсулы (фиг. 6). Второе приводное устройство 52 является частью второго охватывающего элемента 3. Оно расположено на некотором расстоянии от первого приводного устройства 47 таким образом, что оно воздействует на кулачки, когда вторая охватывающая часть оказывается достаточно близко к первой охватывающей части.

В частности, второе приводное устройство 52 содержит нетелескопические выступающие наружу участки 53 захватов, предусмотренные на каждой стороне охватывающей части. Каждый выступающий участок 53 захвата предпочтительно расположен со смещением назад относительно прижимной кромки 16. Выступающий участок 53 захвата выполнен с возможностью зацепления комплементарного участка 54 захвата кулачка, т.е. образования комплементарной части второго приводного устройства 52, когда второй зацепляющий участок перемещается относительно первого зацепляющего участка в фазе приближения к закрытию блока (фиг. 10). Приводные устройства 52 расположены ниже осевой линии оси 37 вращения кулачков так, что кулачки принудительно поворачиваются из положения удержания, изображенного на фиг. 5, в положение высвобождения, изображенное на фиг. 6. Благодаря такому зацеплению двух участков 53, 54 захватов кулачки принудительно раздвигаются, высвобождая при этом фланец капсулы. Участки захватов располагаются так, что такое высвобождение происходит, когда фланец 7 капсулы находится достаточно близко к прижимной кромке 16 второй охватывающей части, обеспечивая при этом точное позиционирование, соответственно центрирование капсулы в полости (фиг. 10 и 12).

Как показано на фиг. 19, чтобы упростить извлечение капсулы из полости 15 второй охватывающей части 3, вторая охватывающая часть может содержать устройство 55 выталкивания капсулы. Устройство выталкивания предпочтительно выполнено с возможностью зацепления с корпусом 6 капсулы. Следует отметить, что устройство выталкивания также может быть выполнено с возможностью зацепления фланца 7 капсулы, например, за счет наличия подпружиненной прижимной кромки. В показанном режиме устройство выталкивания содержит по меньшей мере один толкатель, установленный с возможностью скольжения в корпусе держателя 22 капсулы и противодействующий упругому смещающему устройству, такому как винтовая пружина (не показана). Конечно, могут быть предусмотрены многие эквивалентные варианты приведенной в настоящем документе формы устройства выталкивания.

Также, как показано на фиг. 13, например, при повторном открытии варочного блока может потребоваться вывести капсулу из зацепления с поверхностью первой охватывающей части 2, в частности, с ее прокалывающим устройством, или иглой. Для этого может быть предусмотрено упругое толкающее устройство, предпочтительно одна или более подпружиненных пластин 56, например, на поверхности элемента варочного интерфейса, которое воздействует на капсулу, создавая осевые усилия в направлении первой охватывающей части.

Перемещение второй охватывающей части 3 по отношению к первой охватывающей части 2 может осуществляться посредством механического или моторизованного узла, такого как описанный в патенте WO 2012/025258.

В настоящем примере вторая охватывающая часть 3 содержит приводной узел рычажного типа, позволяющий перемещать вторую охватывающую часть 3 вдоль продольного направления оси I по направляющим, или прорезям 13, 14 корпуса. В частности, как показано на фиг. 1, приводной узел рычажного типа содержит захватное устройство для преобразования вращательного перемещения рукоятки 57 в поступательное перемещение охватывающей части вдоль корпуса. В частности, рукоятка устанавливается с возможностью поворота на корпусе посредством поперечных осей 58. С каждой стороны охватывающей части 3 ось 58 может скользить продольно вдоль продольной бороздчатой дорожки 59 во время перемещения охватывающей части. Такая ось 58 также соединена с рычагом 60 с образованным на его свободном конце дисковым выступом 61, который зацепляет ориентированную вверх бороздчатую дорожку 62. Таким образом, при переводе рукоятки из вертикального положения (фиг. 1) в по существу горизонтальное положение (фиг. 18) дисковый выступ 61, который жестко соединен с рукояткой посредством рычага 60, перемещается вниз по поперечной бороздчатой дорожке 59, чтобы принудительно переместить вторую охватывающую часть вперед в направлении первой охватывающей части. Полное перемещение охватывающей части из открытого в закрытое положение и наоборот может легко осуществляться посредством поворота рукоятки на 90 градусов. Таким образом, система является относительно простой и надежной.

Изобретение дополнительно относится к устройству для приготовления напитка, содержащему варочный блок изобретения. Предпочтительно располагать варочный блок в устройстве горизонтально, чтобы можно было вводить капсулу под действием силы тяжести в установочное отверстие 10 и захватывать ее кулачками. Более конкретно, охватывающий узел для капсулы, содержащий первую охватывающую часть 2 и вторую охватывающую часть 3, выполнен с возможностью перемещения относительно по существу продольного направления горизонтальной оси I. Как известно, устройство для приготовления напитка (не показано) может содержать резервуар для воды, водяной насос, нагреватель воды для подачи горячей воды в канал 28 для жидкости и блок управления для управления приготовлением напитка, в частности, расходом водяного насоса и частотой вращения рабочего вала двигателя, приводящего во вращение узел центробежной камеры.

Функционирование варочного блока изобретения, в частности, в отношении вставки, охватывания и выталкивания капсулы, будет описано ниже со ссылками на фиг. 7–21.

В положении вставки капсулы, изображенном на фиг. 7–9, охватывающие части отводятся друг от друга, образуя канал 9, достаточно длинный продольно, чтобы капсула после вставки в установочное отверстие 10 корпуса могла перемещаться вдоль поверхности 36 скольжения кулачков и удерживаться на опорных поверхностях 35 тех же кулачков. В этом положении кулачки находятся в положении удержания капсулы, а первые приводные устройства 47 находятся в зацеплении, фиксируя при этом кулачки в положении удержания. В частности, участок 48 захвата приводного устройства 47 находится в зацеплении с комплементарным участком 50 захвата кулачков. Следовательно, капсула попадает в промежуточное положение вставки, в котором осевая линия O капсулы по существу выровнена (или слегка наклонена из-за люфта между фланцем капсулы и поверхностями скольжения кулачков) с центральной осью I. В контексте настоящего изобретения капсула выполнена в виде осесимметричного элемента с возможностью вращения с повышенной частотой вдоль ее центральной оси в центробежном/ротационном варочном блоке, в котором важно обеспечить точное позиционирование капсулы внутри полости, чтобы избежать повреждения капсулы и/или создания вибраций. Однако настоящее изобретение может применяться с несимметричной капсулой и/или системой, в которой варочный блок не является центробежным/ротационным. При этом по-прежнему важно сохранить правильное совмещение капсулы с охватывающими частями, например, внутри полости, для обеспечения надлежащего охвата и/или герметизации капсулы относительно охватывающих частей.

При перемещении рукоятки 57 вниз вторая охватывающая часть 3 перемещается в направлении первой охватывающей части 2, как показано на фиг. 10–12. В этой промежуточной фазе закрытия узел вставки капсулы поддерживается в положении удержания капсулы благодаря устойчивой фиксации кулачков в положении удержания капсулы, т.е. капсула может удерживаться в этом заданном промежуточном положении, находясь в зацеплении между кулачками.

Когда вторая охватывающая часть 3 приближается на достаточное расстояние к первой охватывающей части 2 (фиг. 13–15), кулачки принудительно разводятся друг от друга в положение высвобождения капсулы посредством зацепления второго приводного устройства 52. Капсула больше не удерживается кулачками, но находится достаточно близко к краю полости 15, чтобы удерживаться полостью второй охватывающей части. По мере перемещения этой охватывающей части относительно первой охватывающей части капсула размещается в полости. Кроме того, первая охватывающая часть может располагаться достаточно близко к капсуле, чтобы обеспечить ее точное центрирование и удерживать ее при помощи прокалывающего устройства, или иглы 29, во время заключения охватывающих частей вокруг капсулы.

По мере дополнительного перемещения второй охватывающей части 3 к первой охватывающей части 2 фланец капсулы прижимается прижимной кромкой 16 второй охватывающей части, а затем — прижимной кромкой 17 первой охватывающей части. В закрытом положении варочного блока корпус капсулы заключен внутри полости 15, а ее фланец зажат между двумя прижимными кромками. Узел 32 вставки капсулы отведен на достаточное расстояние от второй охватывающей части. Это положение соответствует положению варки напитка. Как правило, экстракция центрифугированием может осуществляться путем подачи воды в капсулу посредством устройства 27 подачи жидкости, капсулу можно вращать посредством вращения держателя 22 капсулы с вращением с помощью поворотного двигателя. Центрифугируемый напиток можно собирать в коллектор 18 и сливать через выходное отверстие 5 для напитка.

После приготовления напитка блок повторно открывается, как показано на фиг. 19–21, путем приведения в движение второй охватывающей части 3 посредством рукоятки и ее перемещения от первой охватывающей части вдоль продольного направления I. Поскольку узел вставки капсулы находится в устойчивом положении (положении высвобождения капсулы), кулачки остаются открытыми, что позволяет выталкивать капсулу из полости с помощью устройства 55 выталкивания капсулы, после чего она падает вниз через широко открытый канал.

На следующем этапе, когда вторая охватывающая часть еще продолжает перемещаться в сторону от первой охватывающей части, узел вставки капсулы зацепляется с первым приводным устройством и фиксируется в этом положении, и позволяет вставлять в канал новую капсулу (ситуация, обратная показанной на фиг. 7–9).

Изобретение относится к бытовой кухонной технике и предназначено для приготовления напитков. Предложен варочный блок для приготовления напитка, в частности, для устройств для приготовления напитков из капсул путем центрифугирования, содержащий: корпус, охватывающий узел для капсулы, содержащий первую охватывающую часть (2), соединенную с корпусом, и вторую охватывающую часть (3), выполненную с возможностью перемещения относительно первой охватывающей части вдоль продольного направления оси (I), предпочтительно при поступательном перемещении, между положением вставки капсулы, в котором две охватывающие части находятся на таком расстоянии друг от друга, что между ними образуется канал (9), и положением охвата капсулы, в котором капсула заключена между первой и второй охватывающими частями (2,3), причем первая охватывающая часть (2) и вторая охватывающая часть (3) вместе образуют узел центробежной вращательной камеры, выполненный с возможностью приема капсулы и ее вращения для экстракции напитка. Варочный блок содержит узел (32) вставки капсулы, содержащий поверхности (36) скольжения, предпочтительно расположенные на каждой боковой стороне канала (9), для направления фланца капсулы во время вставки в канал (9), и опорные поверхности (35), предпочтительно ориентированные поперечно относительно поверхностей скольжения, для удержания фланца капсулы при вставке в канал (9). Технический результат – оптимизация процесса вставления и извлечения капсулы. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 21 ил.

1. Варочный блок (1) для приготовления напитка, в частности, для устройства для приготовления напитков из капсул путем центрифугирования, содержащий:

корпус;

охватывающий узел для капсулы, содержащий первую охватывающую часть (2), соединенную с корпусом, и вторую охватывающую часть (3), выполненную с возможностью перемещения относительно первой охватывающей части вдоль продольного направления оси (I), предпочтительно при поступательном перемещении, между положением вставки капсулы, в котором две охватывающие части находятся на таком расстоянии друг от друга, что между ними образуется канал (9), и положением охвата капсулы, в котором капсула заключена между первой и второй охватывающими частями (2, 3);

причем первая охватывающая часть (2) и вторая охватывающая часть (3) вместе образуют узел центробежной вращательной камеры, выполненный с возможностью приема капсулы и ее вращения для экстракции напитка;

отличающийся тем, что варочный блок содержит узел (32) вставки капсулы, содержащий поверхности (36) скольжения, предпочтительно расположенные на каждой боковой стороне канала (9), для направления фланца (7) капсулы во время вставки в канал (9), и опорные поверхности (35), предпочтительно ориентированные поперечно относительно поверхностей скольжения, для удержания фланца капсулы при вставке в канал (9).

2. Варочный блок (1) для приготовления напитка по п. 1, в котором узел центробежной вращательной камеры содержит держатель (22) капсулы и элемент (19) варочного интерфейса, которые расположены с возможностью совместного вращения вокруг оси (O1) вращения, по существу, выровненной или параллельной указанному продольному направлению оси (I).

3. Варочный блок (1) для приготовления напитка по п. 2, в котором коллектор (18) для напитка выполнен в виде кольцевой камеры, проходящей вокруг элемента (19) варочного интерфейса.

4. Варочный блок (1) для приготовления напитка по пп. 1-3, в котором узел (32) вставки капсулы содержит пару подвижных кулачков (33, 34), содержащих поверхности (36) скольжения и опорные поверхности (35).

5. Варочный блок (1) для приготовления напитка по п. 4, в котором кулачки (33, 34) выполнены с возможностью направления капсулы (4) к промежуточному положению вставки и ее удержания в указанном положении; причем указанные кулачки содержат пару указанных опорных поверхностей (35) для удержания капсулы от перемещения под действием силы тяжести; при этом кулачки (33, 34) выполнены с возможностью перемещения между положением удержания капсулы, в котором опорные поверхности (35) расположены на достаточно близком расстоянии друг от друга для удержания фланца (7) капсулы в указанном положении, и положением высвобождения капсулы, в котором опорные поверхности (35) кулачков разведены на расстояние, достаточное для того, чтобы больше не удерживать фланец капсулы.

6. Варочный блок (1) для приготовления напитка по п. 5, в котором кулачки (33, 34) являются перемещаемыми из положения высвобождения капсулы в положение удержания капсулы и из положения удержания капсулы в положение высвобождения капсулы с помощью приводных устройств (47, 48, 49, 50; 52, 53, 54).

7. Варочный блок для приготовления напитка по любому из предшествующих пп. 4-6, в котором кулачки (33, 34) установлены с возможностью поворота на корпусе (8) или на первой охватывающей части (2) вдоль осей (37) вращения, которые, по существу, параллельны направлению продольной оси (I) относительного перемещения охватывающих частей.

8. Варочный блок для приготовления напитка по п. 7, в котором кулачки (33, 34) являются удерживаемыми в каждом положении с помощью устройства для поддержания усилия.

9. Варочный блок для приготовления напитка по п. 8, в котором устройства для поддержания усилия содержат для каждого кулачка упругий смещающий элемент (38) (например, винтовую пружину), присоединенный соответственно к кулачку и корпусу или первой охватывающей части с каждой стороны оси (37) вращения кулачка, который предназначен для приведения кулачка в одно из двух положений с образованием, таким образом, устойчивых положений в зависимости от положения смещения оси (37) вращения по отношению к линии (41), соединяющей точки (39, 40) присоединения упругого смещающего элемента.

10. Варочный блок для приготовления напитка по п. 8 или 9, в котором устройство для поддержания усилия содержит для каждого кулачка магнитный зажим (42), обеспечивающий силу магнитного притяжения между кулачком и участком (43) корпуса или первой охватывающей частью (2), когда кулачок расположен в любом из двух положений.

11. Варочный блок для приготовления напитка по любому из предшествующих пунктов, в котором первая охватывающая часть (2) содержит элемент (19) варочного интерфейса с упругим толкающим устройством, предпочтительно по меньшей мере одной подпружиненной пластиной (56), которое воздействует на капсулу (4), предпочтительно на ее крышку, чтобы отделить ее от указанного элемента.

12. Варочный блок для приготовления напитка по любому из предшествующих пунктов, в котором вторая охватывающая часть (3) содержит устройство (55) выталкивания капсулы, которое зацепляет капсулу, предпочтительно ее корпус, чтобы упростить ее извлечение из полости (15).

13. Устройство для приготовления напитка, содержащее варочный блок по любому из предшествующих пунктов, в котором варочный блок расположен таким образом, что охватывающий узел для капсулы, содержащий первую охватывающую часть (2) и вторую охватывающую часть (3), выполнен с возможностью перемещения относительно, по существу, продольного направления горизонтальной оси (I).