МАШИНА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА Российский патент 2019 года по МПК A47J31/36 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к машинам для приготовления напитка и, более конкретно, к машинам для приготовления напитка, содержащих варочную камеру и гидравлическое средство для управления открыванием и закрыванием варочной камеры. Описанные варианты относятся к машине для приготовления напитка, в которой применяются капсулы, содержащие по меньшей мере один ингредиент, из которого приготавливается напиток.

Предпосылки к созданию изобретения

Для производства горячих напитков, таких как кофе, чай, овощные настои и т.п., часто применяют упаковки на один прием в форме так называемых капсул или таблеток. Далее для обозначения любой такой упаковки на один прием, включая жесткие или мягкие картриджи, таблетки или капсулы, как газонепроницаемые, так и перфорированные, будет использоваться термин "капсула". Следует понимать, что, если не оговорено иное, этот термин охватывает любой тип упаковки на один прием, подходящей для приготовления напитков посредством экстрагирования с использованием горячей воды, возможно под давлением. Упаковка на один прием может содержать достаточное количество ингредиентов, чтобы приготовить больше, чем одну порцию напитка, например, две порции. Термин "напиток", применяемый в настоящем описании, означает любой пригодный в пищу жидкий или полужидкий продукт.

Некоторые известные машины для приготовления напитка содержат варочную камеру, имеющую по меньшей мере первый участок варочной камеры и второй участок варочной камеры, которые являются подвижными относительно друг друга для приема между ними капсулы и герметичного закрывания капсулы в варочной камере. Когда варочная камера закрыта и горячую воду, возможно под давлением, пропускают сквозь варочную камеру и содержащуюся в ней капсулу. Горячая вода экстрагирует ингредиенты, содержащиеся в капсуле, создавая горячий напиток.

В некоторых машинах для приготовления напитка открывание и закрывание варочной камеры выполняется вручную рычагом. Другие известные машины для приготовления напитка содержат гидравлический механизм для открывания и закрывания варочной камеры.

Например, в US 2013/0112084 раскрывается машина для приготовления напитка, в которой насос подает холодную воду в гидравлический привод, содержащий поршень и цилиндр, который открывает и закрывает варочную камеру. Тот же насос подает дополнительное количество воды через водонагреватель, из которого горячая вода поступает через клапан, регулирующий давление, в варочную камеру. В варочной камере может находиться капсула для приема горячей воды и раздачи напитка, экстрагированного горячей водой из ингредиентов, содержащихся в ней.

В WO2012/049596 раскрывается еще одна машина для приготовления кофе, имеющая гидравлический механизм открывания и закрывания. Насос подает горячую воду в варочную камеру, а холодную воду в привод, содержащий поршень и цилиндр, который закрывает варочную камеру и удерживает ее в закрытом состоянии во время приготовления напитка.

В WO-А-02/058523 раскрывается варочный узел, содержащий варочную камеру, имеющую по меньшей мере первый участок варочной камеры и второй участок варочной камеры, выполненные подвижными относительно друг друга, сконфигурированные и расположенный для принятия открытого положения и закрытого варочного положения. Имеется гидравлический привод для управления движением открывания и закрывания варочной камеры. Дополнительно имеется водяной насос, гидравлически соединенный с варочной камерой через первый гидравлический канал и дополнительно гидравлически соединенный с гидравлическим приводом через второй гидравлический канал так, чтобы насос мог подавать воду под давлением в варочную камеру и на гидравлический привод, соответственно. В первом гидравлическом канале имеется водонагреватель. Первый клапан расположен в первом гидравлическом канале, а второй клапан расположен во втором гидравлическом канале между водяным насосом и гидравлическим приводом. Первый клапан содержит затвор и пружину и откалиброван для открывания, когда давление воды в первом гидравлическом канале достигнет заранее определенной величины. Второй клапан является электромагнитным клапаном, который выборочно переключается между первым положением и вторым положением. В первом положении второй клапан гидравлически соединяет гидравлический привод с насосом и первым гидравлическим каналом. Во втором положении второй клапан гидравлически соединяет гидравлический привод с каналом возврата воды, по которому холодная вода из гидравлического привода возвращается в бак для воды. Когда выполняется цикл варки, второй клапан переключен в первое положение и насос начинает закачивать воду во второй гидравлический канал. Первый клапан остается закрытым, пока давление в первом и втором гидравлических каналах не достигнет заранее определенной величины, при которой первый клапан открывается. Когда первый клапан открывается, вода течет в варочную камеру. Второй клапан остается открытым так, чтобы и в первом, и во втором гидравлических каналах имелось одинаковое давление воды. Таким образом, давление закрывания гидравлического привода задается давлением открывания первого клапана.

В WO2014/108813 раскрывается экстрагирующее устройство, содержащее гнездо для приема по меньшей мере одного ингредиента в рассыпном виде для приготовления напитка, а также варочный поршень, предназначенный для установки в гнездо и образования вместе с ним варочной камеры. Варочный поршень имеет уплотняющее устройство для скользящего и уплотняющего зацепления с внутренней стенкой гнезда, когда варочный поршень вставлен в гнездо. Гидравлический привод управляет движением варочного поршня, чтобы регулировать объем варочной камеры, перемещая варочный поршень в варочное положение внутри гнезда. Дополнительно, имеется контур подачи горячей воды внутрь варочной камеры и выполнения варочного цикла.

В этих известных машинах, имеющих гидравлический механизм закрывания, горячая вода под давлением проходит через варочную камеру, и давление должно быть достаточным, чтобы гидравлический привод для безопасности удерживал варочную камеру в закрытом положении, пока сквозь нее течет горячая вода.

Таким образом, в этих известных устройствах действуют некоторые ограничения, относящиеся к выбираемому давлению, при котором напиток может экстрагироваться, и которое определяется давлением закрывания. Давление экстрагирования влияет на органолептические характеристики напитка и, следовательно, на конечный результат процесса варки.

Поэтому, существует потребность в дальнейшем улучшении этих известных машин, чтобы устранить или по меньшей мере уменьшить одно или более из ограничений известных машин.

Сущность изобретения

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается машина для приготовления напитка, содержащая гидравлический контур, предназначенный для управления открыванием и закрыванием варочной камеры и для подачи горячей воды под давлением сквозь варочную камеру, давление которой может быть независимым от давления, требуемого для закрывания варочной камеры. Более конкретно, согласно описываемым ниже вариантам, предлагается машина для приготовления напитка, содержащая варочную камеру, имеющую по меньшей мере первую часть варочной камеры и вторую часть варочной камеры, выполненные подвижными относительно друг друга, сконфигурированные и расположенные для перемещения в открытое положение и в закрытое варочное положение. Кроме того, имеется по меньшей мере один гидравлический привод для управления движениями закрывания и открывания варочной камеры. Водяной насос гидравлически соединен с варочной камерой через первый гидравлический канал и, дополнительно, гидравлически соединен с гидравлическим приводом через второй гидравлический канал для подачи воды под давлением выборочно в варочную камеру и в гидравлический привод, соответственно. Водонагреватель расположен в первом гидравлическом канале для нагрева варочной воды, подаваемой в варочную камеру. Первое клапанное устройство расположено в первом гидравлическом канале.

Машина для приготовления напитка дополнительно содержит второе клапанное устройство, расположенное во втором гидравлическом канале между водяным насосом и гидравлическим приводом.

Первое клапанное устройство и второе клапанное устройство сконфигурированы и управляются так, что на этапе закрывания варочной камеры первое клапанное устройство закрыто, а второе клапанное устройство открыто, и вода подается водяным насосом в гидравлический привод. При достижении в гидравлическом приводе давления закрывания, второе клапанное устройство закрывается для гидравлического изолирования гидравлического привода от водяного насоса и поддержания давления закрывания в гидравлическом приводе. Первое клапанное устройство открывается, тем самым позволяя водяному насосу подавать воду через водонагреватель в варочную камеру.

Благодаря наличию первого клапанного устройства и второго клапанного устройства описываемая машина для приготовления напитка, таким образом, способна работать при разных величинах давления варки, всегда в условиях безопасного давления закрывания. Можно задавать разные величины давления закрывания, например, выше, чем давление варки. Таким образом, создается безопасная, надежная и гибкая машина для приготовления напитка. Давление варки можно выбирать или регулировать, например, используя управляющий сигнал, воздействующий на насос, или применяя клапан противодавления, например, расположенный после варочной камеры. Давление варки, таким образом, можно задавать существенно меньшим, чем давление, необходимое для безопасного закрывания варочной камеры. Машина для приготовления напитка, таким образом, становится более гибкой и может предложить пользователю дополнительные выбираемые варианты.

В некоторых вариантах для получения особенно компактной и недорогой конфигурации первое клапанное устройство может содержать по меньшей мере первый трехходовой клапан, имеющий впуск, гидравлически соединенный последовательно с водонагревателем, первый выпуск, гидравлически соединенный с варочной камерой и второй выпуск, гидравлически соединенный с каплесборником. Указанный трехходовой клапан может управляться электронным способом центральным управляющим устройством, чтобы выборочно подавать воду из водонагревателя в варочную камеру и выпускать остатки воды из варочной камеры в каплесборник по окончании варочного цикла.

В некоторых вариантах первое клапанное устройство дополнительно может содержать закрывающий клапан, расположенный последовательно с первым трехходовым клапаном перед водонагревателем или после него. Дополнительный закрывающий клапан может быть электромагнитным клапаном, которым управляет центральное управляющее устройство машины для приготовления напитка. Закрывающий клапан повышает безопасность операции закрывания перед трехходовым клапаном, который, благодаря этому, можно упростить и удешевить, поскольку от него не требуется противостоять всему давлению, генерируемому перед ним насосом на этапе закрывания варочной камеры.

В некоторых вариантах вторе клапанное устройство содержит второй трехходовой клапан, имеющий впуск, гидравлически соединенный с водяным насосом, первый выпуск, гидравлически соединенный с гидравлическим приводом, и второй выпуск, гидравлически соединенный с баком для воды, из которого насос засасывает воду. Через указанный трехходовой клапан вода, подаваемая для повышения давления в приводе, может возвращаться в бак для воды, тем самым снижая потребление воды.

Второе клапанное устройство дополнительно может содержать обратный клапан, расположенный последовательно со вторым трехходовым клапаном и перед ним, между водяным насосом и вторым трехходовым клапаном. Указанный обратный клапан препятствует течению воды обратно из гидравлического привода к водяному насосу и к первому гидравлическому каналу и поддерживает давление закрывания в гидравлическом приводе.

В некоторых вариантах гидравлический привод содержит по меньшей мере одну систему цилиндр-поршень или две системы цилиндр-поршень, расположенные параллельно, которые могут производить более сбалансированное закрывающее действие.

Варочный узел может содержат механизм установки капсулы с отверстием для введения капсулы, откуда капсулы могут двигаться под действием силы тяжести, и элемент, поддерживающий капсулу, сконфигурированный и расположенный так, чтобы удерживать капсулу в положении введения перед тем, как варочная камера будет закрыта. Таким образом формируется особенно эффективное устройство манипулирования капсулами.

Гидравлический привод можно сконфигурировать для перемещения по меньшей мере первой части варочной камеры и второй части варочной камеры для введения капсулы в варочную камеру и герметичного закрывания варочной камеры с находящейся в ней камерой. Другая варочная камера может быть неподвижной относительно поддерживающей структуры. В других вариантах обе части варочной камеры могут быть подвижными и на обе эти части может воздействовать гидравлический привод.

Гидравлический привод может быть соединен с возможностью взаимодействия с первой частью варочной камеры или со второй частью варочной камеры приводным рычажным механизмом, который создает требуемое усилие закрывания на варочной камере. Например, приводной рычажный механизм может содержать поворотный рычаг, установленный с возможностью вращения на раме, в которой находится варочная камера, в поворотный рычаг шарнирно соединен с первой соединительной тягой, которая в свою очередь шарнирно соединена с первой частью варочной камеры или со второй частью варочной камеры.

Если имеется элемент, поддерживающий капсулу, для поддержки капсулы в промежуточном положении перед закрыванием варочной камеры, приводной рычажный механизм дополнительно может содержать вторую соединительную тягу, функционально соединенную с элементом, поддерживающим капсулу так, чтобы движение закрывания, которое гидравлический привод создает в варочной камере, также управляло движением отвода элемента, поддерживающего капсулу, для перемещения элемента, поддерживающего капсулу, из положения поддержки капсулы в нерабочее положение, когда варочная камера закрыта.

Согласно другому аспекту, настоящее изобретение относится к способу экстрагирования напитка из капсулы, в которой находятся ингредиенты, содержащему этапы, на которых:

вводят капсулу в варочную камеру, состоящую по меньшей мере из первой части варочной камеры и второй части варочной камеры; герметично закрывают варочную камеру посредством перемещения первой части варочной камеры и второй части варочной камеры в положение герметичного закрывания посредством гидравлического привода, приводимого в действие текучей средой под давлением, подаваемой водяным насосом до достижения давления закрывания;

прерывают поток воды к гидравлическому приводу, тем самым поддерживая давление в гидравлическом приводе на величине, соответствующей давлению закрывания, в то же время подавая воду под давлением варки в варочную камеру водяным насосом через водонагреватель;

Другие признаки и преимущества изобретения будут более понятны из нижеследующего подробного описания иллюстративных вариантов.

Краткое описание чертежей

Более полное понимание описываемых вариантов изобретения и многие из присущих ему преимуществ будет получено из нижеследующего подробного описания со ссылками на приложенные чертежи, где:

Фиг. 1 - функциональная диаграмма машины для приготовления напитка по варианту настоящего изобретения.

Фиг. 2 - сечение варочной камеры и соответствующего гидравлического привода в открытом положении.

Фиг. 3 - аксонометрический вид гидравлического привода в положении, показанном на фиг. 2.

Фиг. 4 - сечение, аналогичное фиг. 2, с варочной камерой в закрытом положении.

Фиг. 5 - аксонометрический вид гидравлического привода в положении, показанном на фиг. 4.

Фиг. 6 - сечение, аналогичное фиг. 4 по другому варианту варочной камеры.

Подробное описание вариантов

Настоящее изобретение будет сначала проиллюстрировано ссылками на схематическую функциональную диаграмму, показанную на фиг. 1. Структурные детали изобретения будут описаны более подробно со ссылками на фиг. 2-5.

Машина 1 для приготовления напитка может содержать варочный узел, состоящий из варочной камеры, схематически показанной блоком 3. Детали возможного варианта варочной камеры будут описаны более подробно со ссылками на фиг. 2-5. Варочная камера 3 функционально соединена с гидравлическим приводом 5, который содержит первую систему 7 цилиндр-поршень, и вторую систему 9 цилиндр-поршень. В других вариантах можно использовать одну систему цилиндр-поршень. Структурные признаки вариантов гидравлического привода 5 будут более подробно описаны ниже со ссылками на фиг. 2-5. На этих чертежах также показано механическое соединение между гидравлическим приводом 5 и варочной камерой 3. Сейчас достаточно лишь отметить, что гидравлический привод 5 функционально соединен с варочной камерой 3 так, чтобы открывать и закрывать две части, образующие варочную камеру 3, в которую для приготовления напитка вводят капсулу С, содержащие ингредиенты.

В варианте, показанном на фиг. 1, машина 1 для приготовления напитка дополнительно содержит гидравлический контур 11. Гидравлический контур 11 может содержать бак 13 для воды, откуда вода подается на гидравлический привод 5 для осуществления открывающего и закрывающего движения варочной камеры 3. Далее, вода подается из бака для воды через водонагреватель для прокачки воды через варочную камеру 3 во время цикла варки.

В некоторых вариантах гидравлический контур 11 содержит водяной насос 15, который прокачивает воду из бака 13 для воды к гидравлическому приводу 5 и к варочной камере 3. После насоса 15 может быть установлен предохранительный клапан 17. Предохранительный клапан соединен с насосом 15 и с баком 13 для воды, и может быть клапаном, предохраняющим от повышенного давления, который сбрасывает воду из гидравлического контура в бак 13 для воды, например, если давление в гидравлическом контуре превысит пороговую величину, например, 20-23 бар.

Гидравлический контур 11 дополнительно содержит первый гидравлический канал 19, который соединяет водяной насос 15 с варочной камерой 3. В первом гидравлическом канале 19 установлено первое клапанное устройство 20. После предохранительного клапана 17 в первом гидравлическом канале 19 дополнительно установлен водонагреватель 21. В варианте, показанном на фиг. 1, водонагреватель 21 расположен перед клапанным устройством 20. Впуск водонагревателя 211 гидравлически соединен через предохранительный клапан 17 со нагнетательной стороной водяного насоса 15. Выпуск водонагревателя 21, в свою очередь, гидравлически соединен с первым клапанным устройством 20.

В некоторых вариантах первое клапанное устройство 20 может содержать первый трехходовой клапан 23 и запорный клапан 25, расположенный перед ним. Трехходовой клапан 23 и запорный клапан 25 расположены последовательно, при этом запорный клапан расположен перед трехходовым клапаном 23 относительно направления потока воды в первом гидравлическом канале. Запорный клапан 25 может приводиться в действие электрически, т.е., является электромагнитным клапаном, которым электрически управляет, например, центральное управляющее устройство 27. Аналогично, первый трехходовой клапан 23 может управляться электрически, т.е., является электромагнитным клапаном, которым электрически управляет, например, центральное управляющее устройство 27.

В другом варианте водонагреватель 21 может быть расположен между запорным клапаном 25 и первым трехходовым клапаном 23.

Первый трехходовой клапан 23 содержит впуск, гидравлически сообщающийся с запорным клапаном 25, и первый выпуск, гидравлически сообщающийся с варочной камерой 3. Второй выпуск трехходового клапана 23 может быть гидравлически соединен с каплесборником 29.

Второй гидравлический канал 31 гидравлически соединяет водяной насос 15 с гидравлическим приводом 5. В некоторых вариантах второе клапанное устройство 32 расположено во втором гидравлическом канале 31. Второе клапанное устройство 32 может содержать второй трехходовой клапан 33 и обратный клапан 35, расположенный перед вторым трехходовым клапаном 33 относительно направления потока воды во втором гидравлическом канале 31. Трехходовой клапан 33 может быть клапаном с электрическим управлением, т.е. электромагнитный клапан, управляемый центральным управляющим устройством 27.

Второй трехходовой клапан 33 содержит впуск, находящийся в гидравлическом сообщении с водяным насосом 15 через обратный клапан 35 и предохранительный клапан 17. Первый выпуск второго трехходового клапана 33 находится в гидравлическом сообщении с гидравлическим приводом 5. Второй выпуск второго трехходового клапана 33 находится в гидравлическом сообщении с баком 13 для воды через канал 36 возврата.

Далее следует описание работы машины для приготовления напитка со ссылками на функциональную диаграмму на фиг. 1.

Когда начинается цикл варки, после установки капсулы С в варочную камеру 3, эта камера закрывается перед тем, как начнется подача воды через варочную камеру 3 для экстрагирования напитка. Закрывание варочной камеры 3 выполняется посредством включения водяного насоса 15. Вода засасывается из бака 13 для воды водяным насосом 15 и подается по второму гидравлическому каналу 31 на гидравлический привод. На этом этапе варочного цикла запорный клапан 25 закрыт, поэтому вода не подается через водонагреватель 29 в варочную камеру 3.

Вода под давление, подаваемая в гидравлический привод 5, заставляет последний закрыть варочную камеру, как более подробно будет описано ниже со ссылками на фиг. 2-5. Второй трехходовой клапан 33 открыт, тем самым позволяя воде течь через первый выпуск к гидравлическому приводу 5. Указанный этап закрывания варочной камеры заканчивается, когда в гидравлическом приводе 5 будет достигнуто требуемое давление закрывания. Это давление может измеряться, в цилиндре одной или обеих систем 7, 9 цилиндр-поршень или во втором гидравлическом канале 31. В других вариантах давление можно измерять в другом положении в гидравлическом контуре, или можно непосредственно измерять усилие закрывания, например, датчиком нагрузки, применяемом на одной или на другой подвижной части варочной камеры или на любом из механических элементов, соединяющих гидравлический привод 5 с варочной камерой 3.

Когда достигнуто требуемое давление или усилие закрывания, можно открыть клапан 25 и начать закачивание воды в варочную камеру 3. Если нужен горячий напиток, перед тем, как направлять воду по первому гидравлическому каналу 19, нужно включить водонагреватель 21, и подача воды сквозь него будет разрешена после достижения достаточной температуры внутри водонагревателя, что можно измерить соответствующим датчиком температуры и т.п. Водонагреватель 21 может быть проточным водонагревателем с небольшим внутренним объемом и с очень большим потреблением электроэнергии, чтобы вода мгновенно нагревалась, протекая сквозь водонагреватель 21. Водонагреватель 21 можно включать, например, при первом включении машины для приготовления напитка. В некоторых вариантах водонагреватель 21 можно поддерживать в ждущем режиме, который ограничивает потребление электроэнергии. Водонагреватель 21 можно включать или выключать из ждущего режима в рабочий режим, например, при старте варочного цикла, когда водяной насос 15 начинает закачивать холодную воду в гидравлический привод. В некоторых вариантах водонагреватель 21 может включаться или переводиться в активное состояние до подачи питания на водяной насос 15.

Поток воды от водяного насоса 15 в варочную камеру 3 и сквозь нее начинается при открывании клапана 25 и трехходового клапана 23, когда впуск клапана входит в гидравлическое сообщение с выпуском первого клапана. Прокачка воды заканчивается, когда сквозь варочную камеру 3 будет прокачан требуемый объем воды. Напиток выпускается через сопло 41 раздачи напитка в чашку СР или другой контейнер.

Варку можно закончить вручную, когда в чашку СР попадет желаемый пользователем объем напитка.

В других вариантах подача горячей воды может останавливаться автоматически, когда в варочную камеру будет подан определенный объем воды. Указанный объем воды можно измерять расходомером 43, который может быть установлен в канале между баком 13 для воды и варочной камерой 3, например, между баком 13 для воды и насосом 15.

Давление нагнетания насоса 15 можно задавать любым, даже значительно меньшим, чем давление закрывания во втором гидравлическом канале 31. Это становится возможным благодаря отдельным первому клапанному устройству 20 и второму клапанному устройству 32. Второе клапанное устройство 32 поддерживает давление в нижней по потоку части второго гидравлического канала 31 на уровне давления закрывания, которое было достигнуто во время закрывания варочной камеры, при этом такое давление поддерживается независимо от фактического давления в первом гидравлическом канале 19.

Варочное давление можно регулировать любым известным способом или оно может быть фиксированным, в зависимости от характеристик машины 1 для приготовления напитка. Например, после варочной камеры 3 между варочной камерой 3 и соплом 41 раздачи напитка можно установить клапан противодавления (не показан). Клапан противодавления может быть регулируемым, чтобы задавать желаемую величину варочного давления в варочной камере 3. Варочное давление в варочной камере 3 может существенно изменить органолептические характеристики напитка, выходящего из варочной камеры 3. Для разных капсул С, содержащих разные ингредиенты, могут понадобиться давления, отличающиеся друг от друга в широких пределах, например, при приготовлении кофе экспрессо, обычного кофе, кофе по-американски, чая и т.п.

Когда требуемый объем воды будет пропущен по первому гидравлическому каналу 19, варочную камеру 3 можно открыть и извлечь израсходованную капсулу С. В некоторых вариантах перед открыванием варочной камеры 3 давление в ней можно сбросить, например, переключив трехходовой клапан 23 так, чтобы открылся его второй выпуск в то время как подача воды из водонагревателя 21 прекращается. Остаточное давление в варочной камере 3 можно сбросить, например, по продувочной линии 45, которая может заканчиваться на верхней части каплесборника 29.

После сброса давления в варочной камере 3, гидравлический привод 5 можно открыть, переключив трехходовой клапан 33 так, чтобы вода, находящаяся в гидравлическом приводе 5, вернулась по возвратному каналу 36 в бак 13 для воды. Таким образом, вода из гидравлического привода 5 утилизируется, чтобы сократить общее потребление воды.

На фиг. 2-5 показаны механические и структурные детали иллюстративного варианта варочной камеры 3 и соответствующего гидравлического привода.

Варочная камера 3 может состоять из первой части 51 варочной камеры и второй части 53 варочной камеры. Одна или другая, или обе части 51, 53 варочной камеры могут быть подвижными относительно рамы 55. Рама 55 может быть неподвижно установлена в корпусе машины 1 для приготовления напитка (не показан).

В иллюстративном варианте, показанном на фиг. 2-5, первая часть 51 варочной камеры является неподвижной относительно рамы 55, тогда как вторая часть 53 является подвижной в направлениях, показанных двойной стрелкой F под управлением гидравлического привода 5.

В варианте, показанном на фиг. 2-5, первая часть 51 варочной камеры имеет внутреннее углубление 57, форма которого может соответствовать форме капсулы С. Форма участка 51 варочной камеры и, более конкретно, ее углубления 57 может меняться в зависимости от формы используемой капсулы. В углублении 57 может находится перфорирующая пластина 59, расположенная на дне углубления 57. Перфорирующая пластина 59 выполняет функцию перфорирования капсулы во время закрывания варочной камеры 3 известным способом, описание которого опускается.

Позицией 61 обозначен канал выпуска напитка, гидравлически соединенный с соплом 41 раздачи напитка.

Вторая часть 53 варочной камеры может содержать закрывающий элемент 63, выполненный с возможностью закрывать отверстие углубления 57 первой части 51 варочной камеры.

В некоторых вариантах вторая часть 53 варочной камеры в свою очередь может содержать второй перфоратор 65, который проходит сквозь пластину 67 во время закрывания варочной камеры 3 так, чтобы второй перфоратор 65 прокалывал верхнюю закрывающую стенку капсулы С.

Следует понимать, что вышеописанная структура варочной камеры 3 приведена лишь как иллюстративный вариант возможной конфигурации варочной камеры. Детали варочной камеры 3 и соответствующих частей 51 и 53 варочной камеры могут меняться в зависимости от конструкции варочной камеры 3, которая, в свою очередь, зависит от характеристик капсулы С, для которой предназначена эта варочная камера 3. Таким образом, более подробное описание этих деталей опускается.

Поверх рамы 55 может иметься отверстие 71 для установки капсулы, в которое капсула С может входить под действием силы тяжести в направлении, показанном стрелкой G.

В некоторых вариантах варочная камера 3 может комбинироваться с поддерживающим элементом 73. Поддерживающий элемент 73 сконфигурирован и расположен для поддержки капсулы С в промежуточном положении при ее введении через отверстие 71 перед тем, как варочная камера 3 будет закрыта. Поддерживающий элемент 73 может иметь разные конструкции в соответствии со структурой варочной камеры Фактическая структура поддерживающего элемента не зависит от характеристик гидравлического привода машины для приготовления напитка и может меняться, например, в зависимости от характеристик и структуры варочной камеры 3.

Только для примера, в показанном иллюстративном варианте поддерживающий элемент 73 установлен на шарнире 75 на раме 55, в которой расположена варочная камера 3. Поддерживающий элемент 73 сконструирован так, что капсула С, введенная в варочную камеру 3 через отверстие 71, будет удерживаться в промежуточном положении между первой частью 51 варочной камеры и второй частью 53 варочной камеры, когда последняя находится в открытом положении. В некоторых вариантах капсула может удерживаться в промежуточном положении, опираясь на поддерживающий элемент 73 и на часть 51 варочной камеры.

Когда варочная камера 3 закрыта в результате движения второй части 53 варочной камеры в направлении первой части 51 варочной камеры, поддерживающий элемент 73 толкает капсулу С в углубление 57, двигаясь вверх. Закрывание варочной камеры 3 завершается убирание поддерживающего элемента 73 с траектории движения второй части 53 варочной камеры, перемещающейся в направлении первой части 51 варочной камеры.

На фиг. 2 поддерживающий элемент 73 находится в активном положении, в котором он может поддерживать капсулу С в промежуточном положении. На фиг. 4 поддерживающий элемент 73 отведен с траектории движения части 53 варочной камеры и две части 51, 53 варочной камеры герметично закрыты, а капсула С находится между ними, готовая к пропусканию сквозь нее горячей воды под давлением.

На фиг. 2-5 более подробно показана возможная структура гидравлического привода 5. Кроме того, показаны механические элементы, посредством которых гидравлический привод 5 управляет движением части 53 варочной камеры и поддерживающего элемента 73, убирая его с траектории движения подвижной части 53 варочной камеры.

Две системы 7 и 9 цилиндр-поршень, образующие гидравлический привод 5, лучше всего показаны на фиг. 3 и 5. Они обе соединены с одним и тем же впуском 79 для воды, который представляет конечный участок второго гидравлического канала 31. Позициями 7С и 9С обозначены цилиндры двух систем 7 и 9 цилиндр-поршень, а позициями 7Р и 9Р обозначены поршни, установленные с возможностью скольжения в цилиндрах 7С и 9С.

Штоки каждого поршня 7Р, 9Р выходят наружу из соответствующего цилиндра 7С, 9С и соединены через шарнир 81 с поворотным рычагом 83. Рычаг 83, в свою очередь, соединен шарниром 85 с рамой 55 и может поворачиваться вокруг нее. На конце поворотного рычага 83, противоположном шарниру 81, рычаг соединен шарниром 87 с первой соединительной тягой 89. Соединительная тяга 89 соединена шарниром 91 с подвижной частью 53 варочной камеры, которая может направляться по предпочтительно прямолинейным направляющим каналам 93. Эти направляющие каналы могут быть сформированы на каждой из противоположных боковин рамы 55 и, предпочтительно, могут быть ориентированы горизонтально.

Как ясно видно при сравнении фиг. 2 и 4, когда поршни 7Р, 9Р двух систем 7, 9 цилиндр-поршень находятся в выдвинутом положении, поворотный рычаг 83 повернут в направлении, показанном стрелкой f83 по часовой стрелке на чертежах, что приводит к направленному вперед движению по направляющим каналам 93 подвижной части 53 варочной камеры к положению закрывания у фиксированной части 51 варочной камеры. Наоборот, когда поршни 7Р, 9Р убраны в соответствующие цилиндры 7С, 9С двух систем 7, 9 цилиндр-поршень, поворотный рычаг 83 возвращается в первоначальное положение (фиг. 2), в котором подвижная часть 53 варочной камеры находится в открытом положении, отнесенном от фиксированной части 51 варочной камеры.

Как лучше всего видно на фиг. 3 и 5, в показанном варианте поворотный рычаг 83 фактически является двойным рычагом, соединенным с двойной соединительной тягой 89. Две части двойной соединительной тяги 89 расположены на двух противоположных сторонах подвижной части 53 варочной камеры, чтобы добиться лучшего управления и более эффективного распределения усилия закрывания.

В варианте, показанном на фиг. 2-5, вторая соединительная тяга 101 соединена шарниром на пальце 81 со штоками поршней 7Р, 9Р. Дистальный конец второй соединительной тяги 101 соединен шарниром 103 с поворотным элементом 105, который соединен с рамой 55 так, чтобы поворачиваться вокруг оси 107.

Поворотный элемент 105 в свою очередь шарнирно соединен с рычагом 111, дистальный конец которого содержит кулачковый профиль 113 в форме дугообразного канала. Указанный кулачковый профиль 113 находится в зацеплении с копиром 115, который выполнен за одно целое с поддерживающим элементом 73 и имеет возможность скользить в кулачковом профиле 113.

Как лучше всего видно на фиг. 3 и 5, рычаг 111 может быть двойным рычагом, образующим двойной кулачковый профиль 113, расположенный внутри рамы 55 рядом с ее боковыми стенками, между которыми расположена варочная камера 3. Двойной копир 115, отходящий от обеих сторон поддерживающего элемента 73, находится в зацеплении с двойным кулачковым профилем 113.

Как показано на фиг. 2 и 4, выдвижение и убирание поршней 7Р, 9Р двух систем 7, 9 цилиндр-поршень, образующих гидравлический привод 5, вызывает поворотное движение поворотного элемента 105 и, соответственно, через рычаг 1112, поворотное движение поддерживающего элемента 73 вокруг оси 75. Такое движение заставляет поддерживающий элемент 73 принять освобождающее положение, показанное на фиг. 4, позволяющее полностью закрыть и открыть вновь варочную камеру 3, перемещая подвижную часть 53 варочной камеры к стационарной части 51 варочной камеры и от нее.

На фиг. 6 показано сечение варочного узла 2, состоящего из варочной камеры 3 во втором иллюстративном варианте. Одинаковые части, элементы и компоненты, уже описанные со ссылками на фиг. 2-5, обозначены теми же позициями и их повторное описание опускается. Основное отличие между вариантом по фиг. 6 и вариантом по фиг. 2-5 относится к механическому соединению между гидравлическим приводом 5 и поворотным рычагом 83. В варианте по фиг. 6 системы 7, 9 цилиндр-поршень может быть жестко установлен на раме 55. Поршни систем 7, 9 цилиндр-поршень жестко соединены с зубчатой рейкой 121, которая находится в зацеплении с зубчатым сектором 123. Зубчатый сектор 123 жестко соединен с поворотным рычагом 83 или выполнен за одно целое с ним. Прямолинейное возвратно-поступательное движение, показанное стрелкой f121, зубчатой рейки 121, которым управляют системы 7,9 цилиндр-поршень, таким образом, преобразуется в поворотное возвратно-поступательное движение зубчатого сектора 123 и поворотного рычага 83, которое, в свою очередь, управляет возвратно-поступательным открывающим и закрывающим движением части 53 варочной камеры.

Терминология, использованная в настоящем описании, имеет целью описания конкретных вариантов и не ограничивает настоящее изобретение. В настоящем описании термины, приведенные в единственном числе, охватывают также и множественное число, если контекст прямо не требует иного. Далее, следует понимать, что термины "содержит" и/или "содержащий", используемые в настоящем описании и приложенной формуле, указывают на наличие указанных признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов и/или компонентов, но не исключают наличия или добавления одного или более из других признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов, компонентов и/или их групп.

Хотя в настоящем описании были описаны варианты, считающиеся в настоящее время наиболее практичными и предпочтительными, следует понимать, что изобретение не ограничивается описанными вариантами, но охватывает различные модификации и эквивалентные конструкции, входящие в изобретательскую идею и в объем приложенной формулы.

Машина (1) для приготовления напитка содержит варочную камеру (3) и по меньшей мере один гидравлический привод (5) для управления движением открывания и закрывания варочной камеры (3). Водяной насос (15), гидравлически соединенный с варочной камерой (3) первым гидравлическим каналом (19) и дополнительно соединенный с гидравлическим приводом (5) вторым гидравлическим каналом (31), подает воду под давлением в варочную камеру (3) и на гидравлический привод (5), соответственно. Дополнительно в первом гидравлическом канале (19) имеется водонагреватель (21) и первое клапанное устройство (20). Во втором гидравлическом канале (31) расположено второе клапанное устройство (32) между водяным насосом (15) и гидравлическим приводом (5). Первое клапанное устройство (20) и второе клапанное устройство (32) сконфигурированы и управляются так, что на этапе закрывания варочной камеры первое клапанное устройство (2) закрыто, а второе клапанное устройство (32) открыто. При достижении давления закрывания в гидравлическом приводе (5), второе клапанное устройство (32) закрывается, а первое клапанное устройство открывается, позволяя подавать воду в варочную камеру (3). 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Машина (1) для приготовления напитка, содержащая:

варочную камеру (3), имеющую по меньшей мере первую часть варочной камеры и вторую часть варочной камеры (51, 53), выполненные подвижными относительно друг друга, сконфигурированные и расположенные для перехода в открытое положение и в закрытое, варочное положение;

по меньшей мере один гидравлический привод (5) для управления движениями закрывания и открывания варочной камеры (3);

водяной насос (15), гидравлически соединенный с варочной камерой (3) первым гидравлическим каналом (19) и дополнительно гидравлически соединенный с гидравлическим приводом (5) вторым гидравлическим каналом (31) для подачи воды под давлением в варочную камеру (3) и на гидравлический привод (5), соответственно;

водонагреватель (21), расположенный в первом гидравлическом канале (19);

первое клапанное устройство (20), расположенное в первом гидравлическом канале (19);

второе клапанное устройство (32), расположенное во втором гидравлическом канале (31) между водяным насосом (15) и гидравлическим приводом (5);

при этом первое клапанное устройство (20) и второе клапанное устройство (32) сконфигурированы и имеют возможность управления так, что на этапе закрывания варочной камеры первое клапанное устройство (20) закрыто, а второе клапанное устройство (32) открыто для подачи воды водяным насосом (15) на гидравлический привод (5);

отличающаяся тем, что первое клапанное устройство (20) и второе клапанное устройство (32) дополнительно сконфигурированы и имеют возможность управления так, что при достижении давления закрывания в гидравлическом приводе (5), второе клапанное устройство (32) закрывается для гидравлической изоляции гидравлического привода (5) от водяного насоса (15) и поддержания давления закрывания в гидравлическом приводе (5), а первое клапанное устройство (20) открывается, разрешая подачу воды водяным насосом (15) через водонагреватель (21) в варочную камеру (3).

2. Машина по п. 1, в которой первое клапанное устройство (20) содержит по меньшей мере первый трехходовой клапан (23), имеющий впуск, гидравлически соединенный с водонагревателем (21), первый выпуск, гидравлически соединенный с варочной камерой (3), и второй выпуск, гидравлически соединенный с каплесборником (29).

3. Машина по п. 2, в которой первое клапанное устройство дополнительно содержит запорный клапан (25), установленный последовательно с первым трехходовым клапаном (23), перед водонагревателем (21) или после него.

4. Машина по п. 1, в которой второе клапанное устройство (32) содержит второй трехходовой клапан (33), имеющий впуск, гидравлически соединенный с водяным насосом (15), первый выпуск, гидравлически соединенный с гидравлическим приводом (5), и второй выпуск, гидравлически соединенный с баком (13) для воды; и в которой предпочтительно, бак (13) для воды гидравлически соединен с водяным насосом (15).

5. Машина по п. 4, в которой второе клапанное устройство (32) дополнительно содержит обратный клапан (35), установленный последовательно со вторым трехходовым клапаном (33) между водяным насосом (15) и вторым трехходовым клапаном (33).

6. Машина по п. 1, в которой гидравлический привод (5) содержит по меньшей мере одну систему (7, 9) цилиндр-поршень.

7. Машина по любому из пп. 1-6, в которой гидравлический привод содержит два привода (7, 9) цилиндр-поршень, установленных параллельно.

8. Машина по п. 1, в которой первая часть варочной камеры или вторая часть варочной камеры (51, 53) имеет чашеобразное углубление (57) для приема капсулы (С), содержащей ингредиенты для приготовления напитка.

9. Машина по п. 1, дополнительно содержащая механизм введения капсулы с отверстием (71), через которое капсулы могут вводиться под действием силы тяжести, и элементом (73), поддерживающим капсулу, который сконфигурирован и расположен для удерживания капсулы (С), введенной через отверстие (71); и в которой гидравлический привод (5) перемещает по мешей мере первую часть варочной камеры и вторую часть варочной камеры (51, 53) для введения капсулы (С) в варочную камеру (3) и для герметичного закрывания варочной камеры с находящейся в ней капсулой.

10. Машина по п. 1, в которой гидравлический привод (5) соединен с возможностью взаимодействия с одной из первой части варочной камеры и второй части варочной камеры (51, 53) через приводной рычажный механизм (83, 89).

11. Машина по п. 10, в которой приводной рычажный механизм содержит поворотный рычаг (83), установленный с возможностью поворота на раме (55), в которой размещена варочная камера (3), и в которой поворотный рычаг (83) шарнирно соединен с первой соединительной тягой (89), которая, в свою очередь, шарнирно соединена с одной из первой части варочной камеры и второй части варочной камеры (51 53).

12. Машина по п. 11, в которой гидравлический привод (5) соединен с возможностью взаимодействия с приводным рычажным механизмом (83, 89) посредством реечной передачи (121, 123), при этом рейка выполнена за одно целое с гидравлическим приводом, а шестерня выполнена за одно целое с поворотным рычагом (83) указанного рычажного механизма (83, 89) и вращается за одно целое с ним.

13. Машина по любому из пп. 10-12, в которой приводной рычажный механизм дополнительно содержит вторую соединительную тягу (101), функционально соединенную с элементом (73), поддерживающим капсулу так, что движение закрывания, придаваемое гидравлическим приводом (5) варочной камере (3) управляет движением отвода элемента (73), поддерживающего капсулу для извлечения элемента (73), поддерживающего капсулу из положения поддержки капсулы между первой частью варочной камеры и второй частью варочной камеры (51, 53), когда варочная камера находится в открытом положении, в нерабочее положение, когда варочная камера закрыта.

14. Машина по п. 1, в которой по меньшей мере одна из первой части варочной камеры и второй части варочной камеры (51, 53) выполнена подвижной приблизительно в горизонтальном направлении.

15. Способ экстрагирования напитка из капсулы, содержащей ингредиенты напитка, содержащий следующие этапы, на которых:

вводят капсулу в варочную камеру (3), содержащую по меньшей мере первую часть (51) варочной камеры и вторую часть (53) варочной камеры, при этом варочная камера (3) гидравлически соединена с водяным насосом (15) первым гидравлическим каналом (19), и в первом гидравлическом канале (19) расположено первое клапанное устройство (20) и водонагреватель (21);

герметично закрывают варочную камеру (3), перемещая первую часть (51) варочной камеры и вторую часть (53) варочной камеры в положение герметичного закрывания посредством гидравлического привода (5), работающего под действием текучей среды под давлением, подаваемой водяным насосом (15) по второму гидравлическому каналу (31), в котором установлено второе клапанное устройство (32);

отличающийся тем, что содержит следующие этапы, на которых:

при достижении давления закрывания, прерывают поток воды к гидравлическому приводу (5), закрывая второе клапанное устройство (32), тем самым гидравлически изолируя гидравлический привод (5) от водяного насоса (15) и поддерживая давление закрывания в гидравлическом приводе (5);

открывают первое клапанное устройство (20), тем самым подавая воду в варочную камеру (3) под давлением варки через водонагреватель (21) посредством водяного насоса (15).

16. Способ по п. 15, при котором давление варки ниже, чем давление закрывания.