ЗАВАРОЧНЫЙ БЛОК И МАШИНА ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ НАПИТКОВ Российский патент 2021 года по МПК A47J31/36 A47J31/44 A47J31/60 

Изобретение относится к экстракционным устройствам по приготовлению напитков или тому подобного из экстрагируемого материала, содержащегося в порционной капсуле, например, из молотого кофе. В частности оно относится к заварочному блоку для экстракционного устройства, к модулю распознавания капсулы и к машине по приготовлению напитков с таким заварочным блоком и/или модулем распознавания капсулы.

Экстракционные устройства по приготовлению напитков или тому подобного из экстрагируемого материала, содержащегося в мелкопорционной упаковке, известны, например, как кофемашины или эспрессо-машины. Во многих соответствующих системах мелкопорционные упаковки выполнены в виде капсул, в которых экстрагируемый материал, например, герметизирован воздухонепроницаемым образом. Для экстракции капсула прокалывается, например, с двух противоположных друг другу сторон. С первой стороны затем впускается экстрагирующая текучая среда, обычно горячая вода. Со второй стороны из капсулы выпускается продукт экстракции. Это происходит в так называемом заварочном блоке. Такой блок имеет заварочную камеру, в которой размещается капсула. В частности популярны заварочные блоки, в которые вставляется капсула, и заварочная камера закрывается вручную с помощью рабочего рычага или автоматически с использованием двигателя, причем при повторном открытии заварочной камеры после процесса заваривания капсула удаляется автоматически и выбрасывается в контейнер для капсул. Такие заварочные блоки с автоматическим выбросом капсулы в целом выполнены в виде горизонтальных заварочных блоков, т.е. вставку капсулы осуществляют сверху, закрытие заварочной камеры представляет собой относительное горизонтальное перемещение двух частей заварочного блока, текучая среда для заваривания течет по существу горизонтально, и контейнер для капсул расположен под заварочной камерой.

В этой связи проблемной областью является определение или считывание характеристик капсулы, например, чтение нанесенной на капсуле информации для запуска процесса заваривания в зависимости от этой информации. Одна из возможностей заключается в оснащении капсулы подходящей маркировкой или комбинацией цветов и их оптическом считывании. Это осуществляется, например, с помощью камеры. Поскольку сама заварочная камера при эксплуатации является горячей и подвержена загрязнениям, определение информации в целом осуществляется перед процессом заваривания, когда капсула все еще находится снаружи заварочной камеры, в положении распознавания капсулы. Однако практические проблемы также возникают при таком процессе, осуществляемом в непосредственной близости от заварочной камеры. С одной стороны, из-за тепла, выделяемого заварочной камерой, водяного пара и загрязнений, требуется разместить камеру как можно дальше от заварочной камеры и с экранированием от нее. С другой стороны, соответствующие защитные экраны, например, в виде окон, могут затруднить сам процесс считывания, в частности, когда они покрываются налетом или загрязнениями. Обычными мерами против такого налета или загрязнения являются покрытия, которые, однако, обладают лишь ограниченной эффективностью в окружающей среде заварочной камеры.

Для этой цели в WO 2016/087192 предложено использовать вентилятор, создающий воздушный поток на стороне такого экранированного окна, которое также может обладать функцией линзы. Таким образом, надежным образом устраняется проблема налета. Однако такой вентилятор относительно дорог и поэтому увеличивает стоимость машины по приготовлению напитков; и кроме того требует много места.

Задачей изобретения является создание машины по приготовлению напитков и заварочного блока для такой машины, в которых устранены недостатки уровня техники, и которые обладают наиболее простой конструкцией и, несмотря на это, обеспечивают возможность надежного оптического распознавания капсулы в области заварочной камеры. Предпочтительно данная конструкция также может подходить для реализации в виде заварочного блока, приводимого в действие вручную.

Согласно изобретению заявлен заварочный блок для приготовления заварного напитка из порционной капсулы, содержащий:

- первую часть заварочного блока и вторую часть заварочного блока, причем вторая часть заварочного блока выполнена с возможностью перемещения относительно первой части между первым положением части заварочного блока и вторым положением части заварочного блока,

- при этом вторая часть заварочного блока приводится в движение относительно первой части заварочного блока посредством ручного или моторизованного привода через передаточный механизм,

- причем во втором положении части заварочного блока образуется заварочная камера посредством первой и второй части заварочного блока, причем заварочная камера в процессе заваривания по меньшей мере частично окружает порционную капсулу, находящуюся в положении заваривания, при этом заварочный блок выполнен с возможностью заваривания заварного напитка путем впуска текучей среды для заваривания в капсулу и выпуска указанного заварного напитка из капсулы;

- причем заварочный блок дополнительно содержит устройство распознавания капсулы с оптическим датчиком, в частности камеру, для определения оптических характеристик капсулы, находящейся в положении распознавания капсулы, а также с оконным элементом из прозрачного материала между положением распознавания капсулы и оптическим датчиком.

Такой оконный элемент может представлять собой традиционное оконное стекло из прозрачного материала (например, стекла или прозрачного пластика) с плоскопараллельными поверхностями, или опционально он может обладать функцией линзы. В частности оконный элемент также может действовать в качестве линзы камеры.

Заварочный блок отличается тем, что содержит обдувочное устройство для создания воздушного потока, которое выполнено с возможностью механического привода и создания воздушного потока на стороне оконного элемента в направлении положения распознавания капсулы. Обдувочное устройство установлено так, что оно приводится в действие путем относительного перемещения элементов заварочного блока, причем данное относительное перемещение создается с помощью привода или передаточного механизма.

В частности данное относительное перемещение элементов заварочного блока может представлять собой перемещение, которое происходит в любом случае при нормальной работе, например, приведение в действие исполнительного элемента для закрытия заварочного блока и/или закрытия заварочной камеры. Упомянутые элементы заварочного блока, подвергаемые относительному перемещению, могут, в частности, представлять собой такой исполнительный элемент, вторую часть заварочного блока, элементы передаточного механизма и/или части, зафиксированные относительно корпуса.

Оконный элемент представляет собой прозрачную часть устройства распознавания капсулы, которая отделяет светочувствительный элемент оптического датчика от области, в которой находится капсула, и через которую происходит распознавание капсулы. Если имеется несколько таких прозрачных элементов, расположенных друг за другом, то он представляет собой прозрачный элемент, находящийся ближе всего к положению распознавания капсулы и самый внешний по отношению к камере. Данная прозрачная часть, как правило, представляет собой окно с функцией линзы или без нее (в этом контексте линза камеры также называется "окном", если она одновременно отделяет область светочувствительного элемента от области капсулы).

Воздушный поток направляется со стороны капсулы над этим окном для противодействия налету на окне, а также для его очистки.

В вариантах осуществления обдувочное устройство приводится в действие между двумя точками соединения за счет того, что данные точки соединения перемещаются относительно друг друга, а именно так, что расстояние между ними уменьшается или увеличивается. Благодаря этому обдувочное устройство может работать наподобие воздуходувного меха.

Согласно этому принципу обдувочное устройство содержит первый элемент обдувочного устройства и второй элемент обдувочного устройства, между которыми образован активный объем, причем обеспечена возможность увеличения или уменьшения указанного объема путем относительного перемещения первого и второго элемента обдувочного устройства. Активный объем соединен с по меньшей мере одним воздушным соединителем, через который воздух всасывается в активный объем или выдувается из активного объема при перемещении первого и второго элемента обдувочного устройства относительно друг друга.

Согласно первому примеру обдувочное устройство может содержать цилиндр (в качестве первого элемента обдувочного устройства) и перемещаемый в нем поршень (в качестве второго элемента обдувочного устройства), который увеличивает или уменьшает активный объем путем перемещения в цилиндре и, таким образом, либо всасывает воздух в цилиндр, либо вытесняет воздух наружу. Благодаря тому, что цилиндр имеет два воздушных соединителя с соответствующими клапанами, может быть, таким образом, получен эффект насоса, причем воздух всасывается из определенного места при увеличении активного объема и выдувается в другое место вблизи оконного элемента при уменьшении объема.

Согласно второму примеру обдувочное устройство может быть выполнено строго говоря в виде воздуходувного меха, когда перемещение точек соединения вызывает перемещение двух пластин в виде элементов обдувочного устройства относительно друг друга, причем между ними есть гибкая мембрана, предпочтительно сложенная надлежащим образом, которая окружает объем, размер которого изменяется при указанном относительном перемещении. Согласно этому примеру также могут быть использованы два воздушных соединителя, оснащенных клапанами, как это известно в области воздуходувных мехов.

Также возможны другие типы обдувочных устройств, которые могут быть приведены в действие поступательными и/или качательными перемещениями или, опционально, вращательными перемещениями (например, зубчатое колесо передаточного механизма).

Также возможно, что благодаря надлежащему выполнению обдувочного устройства и/или соединительного шланга, ведущего от обдувочного устройства к оконному элементу, и выходного отверстия к оконному элементу воздушный поток длится еще определенное время после закрытия за счет того, что обдувочное устройство или соединительный шланг (в частности путем применения материалов, в которых используется эластичность, в комбинации с дросселирующим выходным отверстием), или промежуточный накопитель в виде баллона накапливает воздух. Благодаря этому, после относительного перемещения элементов заварочного блока также может быть обеспечено сохраняющее действие на оконный элемент, например, во время фактического процесса распознавания капсулы. Хотя два оснащенных клапанами воздушных соединителя обдувочного устройства обеспечивают направленную подачу воздуха - воздух всасывается из одного места и выдувается в другом месте в направлении оконного элемента, также не исключено решение лишь с одним воздушным соединителем. При этом воздух не только выдувается у оконного элемента, но также и всасывается там. В этом решении также возникает воздушный поток над оконным элементом, который может противодействовать налету и загрязнению.

В одной группе вариантов осуществления привод представляет собой чисто механический привод. В частности заварочный блок может иметь рабочий элемент, перемещаемый вручную между первым и вторым положениями рабочего элемента для обеспечения перемещения второй части заварочного блока относительно первой части заварочного блока с помощью передаточного механизма непосредственно или опосредованно. В этом случае такой рабочий элемент относится к механическому приводу или образует его.

Такой рабочий элемент может быть, в частности, рабочим рычагом, который может быть переведен из первого положения во второе положение путем отклоняющего движения сверху вниз. Во втором положении рабочий рычаг, например, закрывает отверстие для вставки капсулы, образованное корпусом машины по приготовлению напитков, например, заварочного блока.

В вариантах осуществления упомянутой группы обдувочное устройство расположено между первой точкой соединения, расположенной на рабочем элементе, и второй точкой соединения, например, зафиксированной относительно корпуса. Опционально упомянутые точки соединения могут быть жестко соединены с первым или вторым элементом обдувочного устройства.

В вариантах осуществления первой группы заварочный блок дополнительно может содержать накопитель энергии, выполненный с возможностью промежуточного сохранения энергии, передаваемой в заварочный блок путем перемещения рабочего элемента из первого положения во второе положение, и ее преобразования снова в перемещение из первого положения части заварочного блока во второе положение части заварочного блока при приведении в действие путем деблокировки.

Накопитель энергии в частности может быть пружиной, причем в этом случае перемещение рабочего элемента во второе положение происходит против усилия пружины, благодаря чему пружина напрягается. После деблокировки пружина разжимается за счет того, что вторая часть заварочного блока перемещается относительно первой части заварочного блока.

Дополнительно может быть предусмотрен демпфирующий механизм, предотвращающий слишком быстрое ускорение второй части заварочного блока, например, рабочего элемента, при соответствующем вызванном пружиной перемещении, и, вследствие этого, удар об упор. Такой демпфирующий механизм может быть выполнен в самом накопителе энергии или отдельно от него. В одном примере накопитель энергии представляет собой пневматическую пружину. Такая пружина обладает тем преимуществом, что демпфирующий механизм может быть сразу интегрирован в пружину.

Для перемещения второй части заварочного блока во второе положение части заварочного блока накопитель энергии оказывает усилие, например, непосредственно или опосредованно, на вторую часть заварочного блока в направлении второго положения части заварочного блока и на рабочий элемент в направлении первого положения. Заварочная камера закрывается, если накопитель энергии заполнен, и вторая часть заварочного блока не заблокирована, и рабочий элемент перемещается назад в направлении первого положения, когда накопитель энергии заполнен, и рабочий элемент не заблокирован. Последнее может быть использовано, если процесс приготовления должен быть прерван, т.е. если отверстие для вставки капсулы должно быть снова доступно, чтобы капсула могла быть удалена.

В частности, если такой накопитель энергии является пружиной, например, пневмопружиной, обдувочное устройство может быть, например, расположено параллельно накопителю энергии, т.е. между ними могут быть установлены две оси, которые во время работы перемещаются относительно друг друга при взведении и разрядке накопителя энергии.

Варианты осуществления с накопителем энергии могут содержать первый запорный механизм, выполненный с возможностью предотвращения или деблокировки, в зависимости от состояния, перемещения второй части заварочного блока из первого положения части заварочного блока.

Дополнительно или альтернативно такие варианты осуществления могут содержать второй запорный механизм, выполненный с возможностью предотвращения или деблокировки, в зависимости от состояния, перемещения рабочего элемента из второго положения рабочего элемента.

Во второй группе вариантов осуществления привод представляет собой электрический привод. С помощью такого привода посредством передаточного механизма также может быть обеспечено линейное перемещение частей заварочного блока относительно друг друга. Привод обдувочного устройства предпочтительно обеспечен тем, что данное устройство расположено между элементами передаточного механизма, второй частью заварочного блока и/или точкой, зафиксированной относительно корпуса.

Как в вариантах осуществления первой группы, так и в вариантах осуществления второй группы обдувочное устройство может быть расположено между первой точкой соединения, соединенной со второй частью заварочного блока, и второй точкой, зафиксированной относительно корпуса.

В дополнительных вариантах осуществления обдувочное устройство расположено между (другими) элементами рычажного механизма, образующего передаточный механизм.

В частности предпочтительно расположение, обеспечивающее воздушный поток к устройству распознавания капсулы непосредственно перед распознаванием капсулы. Это в частности относится к расположениям, в которых обдувочное устройство приводится в действие путем перемещения исполнительного элемента непосредственно или с помощью передаточного механизма.

Например, вторая часть заварочного блока выполнена с возможностью перемещения относительно первой части заварочного блока за счет того, что первая часть заварочного блока зафиксирована относительно корпуса, а вторая часть заварочного блока перемещается относительно корпуса, в частности линейно-поступательно, в частности горизонтально. Однако также не исключено перемещение обеих частей заварочного блока относительно корпуса или перемещение лишь первой части заварочного блока относительно корпуса.

Вторая часть заварочного блока может быть форсункой, с помощью которой порционная капсула прокалывается, и от которой в порционную капсулу впускается, например, горячая вода в качестве текучей среды для заваривания. Первая часть заварочного блока может образовывать выпускное устройство для выпуска продукта экстракции из капсулы. Для этой цели она может иметь, например, прокалывающие элементы со стороны экстракции для прокалывания капсулы со стороны экстракции или другие конструкции, открывающие капсулу со стороны экстракции.

Устройство распознавания капсулы выполнено с возможностью оптического распознавания капсулы, т.е. считывания оптических признаков порционной капсулы с помощью оптического датчика. Для этого может быть использовано осветительное средство, освещающее капсулу контролируемым образом. Оптический датчик в частности представляет собой камеру и имеет для этой цели датчик камеры с матрицей датчиков (например, матрица ПЗС или КМОП).

Как само по себе известно, с помощью устройства распознавания капсулы во-первых может быть определено, пригодна ли вообще вставленная капсула для использования в машине по приготовлению напитков или нет. Во-вторых, на основе распознанных характеристик капсулы существует возможность вывести пользователю соответствующую информацию, например, с помощью дисплея. Например, может быть показаны тип напитка (кофе, чай и т.д.), сорт (например, "арабика 100%"), рекомендуемый способ приготовления (например, "эспрессо", "ристретто" или "лунго" и т.д.) и/или другая информация. В третьих, на основе распознанного типа капсулы также может быть выбрана программа, используемая кофемашиной для заваривания, например, могут быть установлены давление заваривания, продолжительность заваривания и, опционально, также температура и/или другие характеристики в зависимости от того, предназначена ли вставленная капсула для приготовления, например, ристретто, эспрессо или лунго.

Подходящими оптически считываемым признаками являются, например, штрих-код, двумерный матричный код (например, QR-код или штрих-код Aztec), пиктограмма (иконка) и/или определенная раскраска. Также может быть применен код согласно WO 2016/091859, WO 2016/091860 и/или WO 2016/091861.

В контексте настоящего описания устройство распознавания капсулы связано с заварочным блоком, поскольку оно принадлежит той части машины по приготовлению напитков, которая принимает капсулу и взаимодействует с ней, при этом данная часть называется в данном документе заварочным блоком. В контексте настоящего документа заварочный блок может быть использован, но не обязательно, в виде отдельного автономного и заменяемого блока. Он также может состоять из различных компонентов, интегрированных в машину по приготовлению напитков.

Положение распознавания капсулы, в котором происходит распознавание оптических признаков, предпочтительно отличается от положения заваривания и может, например, находиться над ним.

Перед перемещением второй части заварочного блока относительно первой части заварочного блока или во время него в данных вариантах осуществления происходит перемещение капсулы из положения распознавания капсулы в положение заваривания, например, за счет ее падения вниз. Для этой цели может быть, например, предусмотрено удерживающее средство, которое при отведении по меньшей мере частично зацепляет капсулу снизу в положении распознавания капсулы.

Обдувочное устройство может быть соединено со стороны входа, например, через воздухозаборный шланг, с областью машины по приготовлению напитков, в которой находится особенно сухой и/или особенно теплый воздух, в частности в области вблизи средства нагрева воды. Такая область может находиться внутри или снаружи корпуса машины по приготовлению напитков. В одном варианте осуществления воздухозаборный шланг проходит к месту рядом со средствами нагрева воды, где, по причине возникновения отходящего тепла преобладает слегка повышенная температура и, таким образом, воздух предварительно нагрет.

Изобретение также относится к машине по приготовлению напитков с заварочным блоком описанного типа.

Варианты осуществления изобретения описываются ниже с помощью чертежей. На чертежах одинаковые номера позиций обозначают одинаковые или аналогичные элементы. На чертежах показано следующее:

фиг. 1 - вид сбоку заварочного блока, на котором некоторые части не показаны, в частности, части корпуса;

фиг. 2 - вид сбоку заварочного блока с фиг. 1 во время распознавания капсулы;

фиг. 3 - вид сбоку заварочного блока с фиг. 1, 2 в процессе заваривания;

фиг. 4 - деталь заварочного блока с фиг. 1-3, которая позволяет распознать второй запорный механизм,

фиг. 5 - детальный вид заварочного блока с фиг. 1-4, и

фиг. 6 - схематический вид кофемашины согласно изобретению.

Заварочный блок 1 с фиг. 1-5 имеет корпус 2 заварочного блока. В корпусе 2 заварочного блока направлены две части заварочного блока, выполненные с возможностью перемещения относительно друг друга, а именно выпускное устройство 3 и форсунка 4.

Форсунка 4 имеет перфорирующие элементы для прокалывания порционной капсулы 10, по меньшей мере частично наполненной экстрагируемым материалом, например, молотым кофе. Форсунка 4 выполнена так, чтобы осуществлять впуск текучей среды, например, горячей воды, в проколотую капсулу 10 через перфорирующие элементы или мимо них, при этом вода может подаваться через водопровод (не показан), который, например, может иметь гибкий шланг.

В описываемом примере осуществления выпускное устройство 3 также имеет перфорирующие элементы, а именно прокалывающие головки 39 со стороны экстракции. Они могут быть выполнены, например, как описано в WO 2015/039258 или в WO 2010/118544, или могут обладать другой конструкцией; также возможно использование принципов, отличных от прокалывающих головок, например, с решеточными конструкциями.

Кроме того, выпускное устройство имеет с обеих сторон капсулы направляющие средства 31, выступающие в направлении стороны форсунки, как, например, описано в WO 2015/048914, на что здесь дается явная ссылка в отношении принципа работы данных направляющих средств.

Для приготовления заварного напитка капсула, как само по себе известно, размещается между выпускным устройством 3 и форсункой 4, при этом они перемещаются друг к другу таким образом, что между ними образуется заварочная камера, окружающая капсулу. Горячая вода подается в капсулу под давлением через форсунку, при этом продукт экстракции вытекает через выпускное устройство 3 через выпускное отверстие 13 для напитка, например, в размещенный под ним питьевой сосуд.

В описываемом варианте осуществления относительное перемещение второй части заварочного блока (форсунки) относительно первой части заварочного блока (выпускного устройства) достигается тем, что выпускное устройство 3 зафиксировано относительно корпуса, тогда как форсунка 4 может перемещаться вдоль горизонтальной оси.

Над положением заваривания, лежащим между выпускным устройством 3 и форсункой 4, находится положение распознавания капсулы, в которое капсула попадает через отверстие для вставки капсулы после вставки. Помимо узла заварочной камеры с выпускным устройством 3 и форсункой 4, заварочный блок соответственно имеет устройство 5 распознавания капсулы с камерой, конструкция которого, например, по меньшей мере частично соответствует конструкции, описанной в WO 2016/087190.

В частности заварочный блок выполнен с возможностью удержания капсулы, вставленной через отверстие для вставки капсулы, в положении распознавания капсулы перед тем, как она попадет вниз в положение заваривания после успешного распознавания капсулы и, опционально, после дополнительного этапа (например, запуск заваривания пользователем). Для этой цели может быть использован, например, механизм, содержащий элемент, зацепляющий капсулу снизу в положении распознавания капсулы и отводимый назад с использованием электромеханического управления для перехода в положение заваривания. Также возможны другие механизмы, например, работающие чисто механически.

Для управления со стороны пользователя с целью закрытия заварочной камеры заварочный блок имеет рабочий рычаг 6, установленный на первом фиксированном установочном месте 20 и поворачиваемый вокруг него. Передаточный механизм от рабочего рычага 6 к форсунке 4 представляет собой рычажный механизм и содержит первый коленчатый рычаг и второй коленчатый рычаг. Первый коленчатый рычаг образован первым плечом 21 рычага, зацепляющимся на рабочем рычаге, и вторым плечом 22 рычага, соединенными друг с другом с возможностью поворота с помощью первого пальца 23 коленчатого рычага, так что образуется первый коленчатый шарнир.Второй коленчатый рычаг образован третьим плечом 24 рычага и четвертым плечом 25 рычага, соединенными друг с другом с возможностью поворота с помощью второго пальца 26 коленчатого рычага, так что образуется второй коленчатый шарнир. Третье плечо 24 рычага установлено на втором фиксированном установочном месте 28 и может быть повернуто вокруг него. Четвертое плечо 25 рычага зацепляется на форсунке 4 и может быть повернуто вокруг опорной цапфы 41 форсунки 4. Форсунка 4 установлена так, что она может быть смещена между первым положением части заварочного блока (показано на фиг. 1) и вторым положением части заварочного блока (изображено на фиг. 3).

Второе плечо 22 рычага зацеплено на втором коленчатом шарнире, например, за счет того, что оно зацеплено со вторым пальцем 26 коленчатого рычага.

На первом коленчатом шарнире зацеплена пневматическая пружина 7, проходящая между третьим фиксированным установочном месте 29, вокруг которого данная пневматическая пружина может быть повернута, и первым коленчатым шарниром, причем она зацеплена, например, с первым пальцем 23 коленчатого рычага.

Кроме того, заварочный блок имеет два запорных механизма.

Первый запорный механизм выполнен с возможностью предотвращения перемещения второй части заварочного блока из первого положения части заварочного блока. В показанном варианте осуществления первый запорный механизм имеет запорный палец 81, который выполнен с возможностью смещения в аксиальном направлении, например, путем приведения в действие магнитным способом, и который может быть введен в зацепление с третьим и четвертым плечом рычага для предотвращения поворота третьего и четвертого плеч рычага относительно друг друга в заблокированном состоянии, что также полностью блокирует перемещение форсунки 4, поскольку третье плечо рычага соединено с фиксированным установочным местом. В качестве альтернативы также может быть использован запорный механизм, который может быть введен в зацепление непосредственно с форсункой, или который выполнен с возможностью предотвращения перемещения третьего или четвертого плеч рычага относительно корпуса.

Второй запорный механизм выполнен с возможностью блокировки рабочего рычага 6 относительно корпуса 2. В показанном варианте осуществления второй запорный механизм функционирует согласно известному так называемому принципу шариковой ручки. Для этого используется запорная втулка 83, которая может быть нажата вниз самим рабочим рычагом против упругой силы, и которая направлена так, что при каждом нажатии вниз она поворачивается на заданный угол, например, на 90°. Поворот может быть осуществлен, например, известным способом с помощью управляющей канавки 84 запорной втулки, в которой зацеплена цапфа поворотного кулачка (не видна на чертежах). В зависимости от принятой ориентации запорная втулка блокирует перемещение рабочего рычага из второго положения рабочего элемента (фиг. 2, 3) посредством запорного выступа 85 или деблокирует его.

Описанное устройство позволяет выполнить следующую последовательность действий.

В открытом состоянии, в котором рабочий рычаг 6 повернут наверх и находится в первом положении рабочего элемента (фиг. 1), капсула 10 может быть вставлена через отверстие для вставки капсулы и попадает, таким образом, в положение распознавания капсулы.

После этого пользователь приводит в действие рабочий рычаг 6 против упругой силы пневматической пружины 7, тогда как первый запорный механизм блокирует вторую часть заварочного блока. Рабочий рычаг переходит из первого положения рабочего элемента во второе положение рабочего элемента. В этом положении рабочий рычаг блокируется вторым запорным механизмом.

Путем перевода рабочего рычага во второе положение рабочего элемента в показанных вариантах осуществления также закрывается заварочный блок, с чем может быть, например, связано то, что капсула экранируется от внешнего света в положении распознавания капсулы.

Затем происходит распознавание капсулы, например, автоматически, т.е. без дополнительных действий со стороны пользователя (соответствующий датчик, такой как переключатель, может определить, что рабочий рычаг находится во втором положении рабочего рычага). На фиг. 2 заварочный блок показан во время распознавания капсулы. Распознавание капсулы может включать в себя, например, освещение капсулы 10 - световой луч 55 обозначен на фиг. 2 - и определение освещенной капсулы камерой, после чего код на капсуле или раскраска или т.п. обрабатывается.

Затем, при приведении в действие путем успешного распознавания капсулы или действия пользователя осуществляется перемещение капсулы вниз, и заварочная камера закрывается. Для этого снимается блокировка посредством первого запорного механизма, например, посредством электромагнита, который смещает запорный палец 81 в осевом направлении и, таким образом, выводит из зацепления с третьим плечом 24 рычага. Благодаря этому, с помощью упругой силы, оказываемой пневматической пружиной, первый коленчатый шарнир и, как следствие, второй коленчатый шарнир вытягиваются, что перемещает форсунку 4 и закрывает заварочную камеру, когда капсула находится в ней.

Затем известным образом может происходить процесс заваривания за счет того, что горячая вода под давлением впускается в капсулу, проткнутую при закрытии заварочной камеры, при этом образующийся заварной напиток выпускается из нее через выпускное устройство.

После успешного заваривания блокировка посредством второго запорного механизма снова снимается посредством того, что пользователь слегка нажимает на рабочий рычаг вниз, после чего пользователь может тянуть рабочий рычаг вверх. Благодаря жесткости пневматической пружины, за счет этого перемещения второй рабочий рычаг также наклоняется и переводится в показанное на фиг. 1 положение, после чего запорный механизм может запирать второй рабочий рычаг. Путем открытия также может быть обеспечено падение использованной капсулы вниз в контейнер для капсул. Соответствующий механизм описан, например, в WO 2015/048914.

Если после успешного распознавания капсулы пользователь хочет удалить капсулу вместо ее перемещения в положение заваривания и закрытия заварочной камеры, например, если вследствие распознавания капсулы выявлено, что выбранная капсула не подходит для требуемого напитка, пользователь может снять блокировку с помощью второго запорного механизма путем нажатия на рабочий рычаг вниз. После этого пневматическая пружина снова нажимает на рабочий рычаг вверх, и пользователь может удалить капсулу из положения распознавания капсулы.

Дополнительный признак особенно хорошо виден на фиг. 5. Помимо описанных выше элементов, с рычажным механизмом также соединено обдувочное устройство 60, функционально соответствующее воздуходувному меху. Оно имеет цилиндр 61 и поршень 62, который перемещается в данном цилиндре.

Цилиндр 61 установлен с возможностью поворота на третьем фиксированном установочном месте 29, при этом поршень 62 соединен с первым пальцем коленчатого рычага с помощью шатуна, так что при напряжении или разжатии пневматической пружины поршень 62 также перемещается в цилиндре. Активный объем, увеличивающийся или уменьшающийся при перемещении поршня 62 в цилиндре, образуется в показанной ориентации под поршнем 62, на фиг. 5 - слева под поршнем.

В данный активный объем цилиндра 61 выходят два воздушных соединителя 63, 64.

Первый воздушный соединитель 63 соединен с воздухозаборным шлангом 65, через который может всасываться воздух. Этот шланг проходит, например, к местоположению внутри или снаружи корпуса машины по приготовлению напитков, в котором можно ожидать наличия особенно сухого и/или особенно теплого воздуха. В одном варианте осуществления воздухозаборный шланг проходит к местоположению рядом со средствами нагрева воды, где из-за возникновения отходящего тепла температура слегка повышена, и, таким образом, воздух предварительно нагрет.

Ко второму воздушному соединителю 64 присоединен соединительный шланг 66, проходящий к области устройства 5 распознавания капсулы, непосредственно граничащей с линзой или окном в направлении положения распознавания капсулы, которая или которое расположено между датчиком камеры (например, с матрицей датчиков ПЗС или КМОП) и положением распознавания капсулы и, например, предотвращает попадание горячих паров из заварочной камеры на датчик камеры.

Первый и второй воздушные соединители 62, 63 и/или соответствующие присоединенные к ним шланги 65, 66 соответственно оснащены клапанным средством, например, простым клапаном, в принципе используемым для надувания баллонов, которые обеспечивают то, что через первый воздушный соединитель воздух может только всасываться, но не выдуваться, при этом через второй воздушный соединитель, наоборот, воздух может только выдуваться, но не всасываться.

Обдувочное устройство 60 расположено параллельно пневматической пружине 7. За счет этого при напряжении пневматической пружины 7 путем приведения в действие рабочего рычага 6 имеющийся в цилиндре 61 воздух продувается через соединительный шланг перед линзой или окном, благодаря чему удаляются и/или предотвращаются возможные налет или загрязнение. При разжатии пневматической пружины при закрытии заварочной камеры поршень снова перемещается назад, благодаря чему воздух всасывается.

Обдувочное устройство с механическим приводом описанного типа также может быть расположено в заварочном блоке в месте, отличном от описанного, и может приводиться в действие путем относительных перемещений элементов, например, параллельно первому рабочему рычагу или опционально второму рабочему рычагу, или между корпусом заварочного блока и форсункой. В частности предпочтительна конструкция, которая, как и в описанном варианте осуществления, обеспечивает воздушный поток к устройству распознавания капсулы непосредственно перед распознаванием капсулы.

На фиг. 5 также показано, что в настоящем варианте осуществления каждое плечо рычага соответственно выполнено из двух элементов плеча рычага, расположенных симметрично относительно вертикальной средней плоскости, что, однако, не является необходимым. Оси поворота, описанные в этом документе, соответственно выполнены в виде поворотных осей или включают в себя две соосные друг с другом оси поворота, выровненные симметрично относительно вертикальной средней плоскости.

Машина по приготовлению заварного напитка согласно изобретению из порционной капсулы 10, а именно кофемашина, с заварочным блоком схематично показана на фиг. 6. Помимо заварочного блока она имеет резервуар 91 для воды, насос 92 для подачи воды для заваривания в форсунку 4 и нагревательное устройство 93 для воды (например, проточный нагреватель). Модуль 5 распознавания капсулы с камерой 50 в частности находится над заварочной камерой. После процесса распознавания капсулы, как описано выше, вставленная капсула может быть перемещена дальше вниз под действием силы тяжести. Кроме того, под заварочным блоком 1 расположен контейнер 95 для капсул, в который капсулы 1 могут падать или могут быть перемещены после процесса заваривания. Номером позиции 98 обозначена чашка кофе.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

1 заварочный блок

2 корпус заварочного блока

3 выпускное устройство

4 форсунка

5 устройство распознавания капсулы

6 рабочий рычаг

7 пневматическая пружина

10 порционная капсула

13 выпускное отверстие для напитка

20 первое фиксированное установочное место

21 первое плечо рычага

22 второе плечо рычага

23 первый палец коленчатого рычага

24 третье плечо рычага

25 четвертое плечо рычага

26 второй палец коленчатого рычага

28 второе фиксированное установочное место

29 третье фиксированное установочное место

31 направляющее средство

39 прокалывающие головки со стороны экстракции

41 опорная цапфа

50 камера

55 световой луч

60 обдувочное устройство

61 цилиндр

62 поршень

63 первый воздушный соединитель

64 второй воздушный соединитель

65 воздухозаборный шланг

66 соединительный шланг

81 запорный палец

83 запорная втулка

84 управляющая канавка

85 запорный выступ

91 резервуар для воды

92 насос

93 нагревательное устройство для воды

95 контейнер для капсул

98 чашка кофе

Группа изобретений относится к заварочному блоку для приготовления заварного напитка из порционной капсулы и к машине по приготовлению напитков. Заварочный блок для приготовления заварного напитка из порционной капсулы содержит первую часть заварочного блока и вторую часть заварочного блока, причем вторая часть заварочного блока выполнена с возможностью перемещения относительно указанной первой части заварочного блока между первым положением части заварочного блока и вторым положением части заварочного блока. Во втором положении части заварочного блока образуется заварочная камера, которая в процессе заваривания по меньшей мере частично окружает порционную капсулу, находящуюся в положении заваривания. Заварочный блок выполнен с возможностью заваривания заварного напитка путем впуска текучей среды для заваривания в порционную капсулу и выпуска указанного заварного напитка из порционной капсулы. Заварочный блок для приготовления заварного напитка из порционной капсулы также содержит устройство распознавания капсулы с оптическим датчиком для определения оптических характеристик порционной капсулы, находящейся в положении распознавания капсулы, а также с оконным элементом из прозрачного материала между положением распознавания капсулы и оптическим датчиком. Заварочный блок также содержит обдувочное устройство с механическим приводом для создания воздушного потока. Обдувочное устройство выполнено с возможностью создания воздушного потока на стороне оконного элемента в направлении положения распознавания капсулы при приведении его в действие относительным перемещением элементов заварочного блока. Относительное перемещение обеспечено с помощью привода или передаточного механизма. Технический результат - возможность определения характеристик используемой порционной капсулы с помощью наиболее простой конструкции перед процессом заваривания. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Заварочный блок для приготовления заварного напитка из порционной капсулы, содержащий:

- первую часть (3) заварочного блока и вторую часть (4) заварочного блока, причем вторая часть (4) заварочного блока выполнена с возможностью перемещения относительно указанной первой части (3) заварочного блока между первым положением части заварочного блока и вторым положением части заварочного блока,

- при этом вторая часть (4) заварочного блока приводится в движение относительно первой части (3) заварочного блока посредством ручного или моторизованного привода через передаточный механизм,

- причем во втором положении части заварочного блока образуется заварочная камера, которая в процессе заваривания по меньшей мере частично окружает порционную капсулу (10), находящуюся в положении заваривания, при этом заварочный блок выполнен с возможностью заваривания заварного напитка путем впуска текучей среды для заваривания в порционную капсулу и выпуска указанного заварного напитка из капсулы;

- и устройство (5) распознавания капсулы с оптическим датчиком для определения оптических характеристик порционной капсулы (10), находящейся в положении распознавания капсулы, а также с оконным элементом из прозрачного материала между положением распознавания капсулы и оптическим датчиком,

отличающийся тем, что содержит обдувочное устройство (60) с механическим приводом для создания воздушного потока, причем указанное обдувочное устройство выполнено с возможностью создания воздушного потока на стороне оконного элемента в направлении положения распознавания капсулы при приведении его в действие относительным перемещением элементов заварочного блока, причем указанное относительное перемещение обеспечено с помощью привода или передаточного механизма.

2. Заварочный блок по п. 1, отличающийся тем, что обдувочное устройство (60) содержит первый элемент обдувочного устройства и второй элемент обдувочного устройства, между которыми образован активный объем, причем обеспечена возможность увеличения или уменьшения указанного объема при относительном перемещении первого и второго элементов обдувочного устройства, при этом активный объем соединен с по меньшей мере одним воздушным соединителем (63, 64), через который обеспечена возможность всасывания воздуха в активный объем или выдувания воздуха из активного объема при перемещении первого и второго элементов обдувочного устройства относительно друг друга.

3. Заварочный блок по п. 2, содержащий два воздушных соединителя, причем первый воздушный соединитель (63) оснащен первым клапаном или соединен с первым клапаном, пропускающим воздушный поток только внутрь активного объема, и второй воздушный соединитель (64) оснащен вторым клапаном или соединен со вторым клапаном, пропускающим воздушный поток только наружу из активного объема.

4. Заварочный блок по п. 3, отличающийся тем, что первый воздушный соединитель (63) соединен с воздухозаборным шлангом (65), при этом второй воздушный соединитель (64) соединен с воздухозаборным шлангом (66), ведущим к оконному элементу.

5. Заварочный блок по любому из пп. 2-4, отличающийся тем, что первый элемент обдувочного устройства представляет собой цилиндр (61), а второй элемент обдувочного устройства представляет собой поршень (62), выполненный с возможностью смещения в цилиндре (61) и увеличения или уменьшения активного объема при смещении в цилиндре.

6. Заварочный блок по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что привод представляет собой механический привод и содержит рабочий элемент (6), выполненный с возможностью перемещения вручную между первым положением рабочего элемента и вторым положением рабочего элемента.

7. Заварочный блок по п. 6, отличающийся тем, что обдувочное устройство (60) расположено между первой точкой соединения, расположенной на рабочем элементе, и второй точкой соединения, например, зафиксированной относительно корпуса.

8. Заварочный блок по п. 6 или 7, содержащий накопитель (7) энергии, выполненный с возможностью промежуточного сохранения энергии, передаваемой в заварочный блок путем перемещения рабочего элемента из первого положения во второе положение, и ее преобразования снова в перемещение из первого положения части заварочного блока во второе положение части заварочного блока при приведении в действие путем деблокировки.

9. Заварочный блок по п. 8, отличающийся тем, что обдувочное устройство (60) расположено параллельно накопителю (7) энергии.

10. Заварочный блок по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что положение распознавания капсулы находится над положением заваривания.

11. Машина по приготовлению напитков, такая как кофемашина, содержащая средство подачи воды, насос (92), средство (93) нагрева воды и заварочный блок по любому из пп. 1-10.

12. Машина по приготовлению напитков по п. 11, в которой обдувочное устройство содержит два воздушных соединителя (63, 64), из которых первый воздушный соединитель (63) соединен с воздухозаборным шлангом (65), причем воздухозаборный шланг (65) проходит от области вблизи средства (93) нагрева воды к обдувочному устройству для использования вторичного тепла, создаваемого средством нагрева воды.