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

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 содержит заварочную камеру, в которой размещается капсула. В частности, популярны заварочные блоки, в которые вставляется капсула, и заварочная камера закрывается вручную посредством рабочего рычага или автоматически с использованием двигателя, причем при повторном открытии заварочной камеры после процесса заваривания капсула автоматически удаляется и выбрасывается в контейнер для капсул. Такие заварочные блоки с автоматическим выбросом капсулы в целом выполнены в виде горизонтальных заварочных блоков, т.е. капсулу вставляют 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 выполнен под заварочной камерой.

В этой связи, проблемной областью является считывание или определение характеристик капсулы, например, чтение находящейся на капсуле информации для запуска процесса заваривания в зависимости от данной информации. Одна из возможностей заключается в оснащении капсулы подходящей маркировкой или комбинацией цветов и оптическом считывании их. Это осуществляется, например, с помощью камеры. Поскольку сама заварочная камера при эксплуатации является слишком горячей и подвержена загрязнениям, определение информации в целом осуществляется перед процессом заваривания, когда капсула все еще находится снаружи заварочной камеры, в положении распознавания капсулы.

Например, из WO 2016/087190 известен заварочный блок с модулем распознавания капсулы, в котором капсула после установки попадает в положение распознавания капсулы, в котором части заварочного блока предотвращают падение капсулы далее вниз в положение заваривания. После успешного распознавания капсулы части заварочного блока перемещаются за счет приведения в действие двигателем так, что капсула попадает в положение заваривания, после чего заварочная камера закрывается. Данное решение позволяет разделить лишенным недостатков способом положение распознавания капсулы и положение заваривания. Однако оно может быть реализовано лишь с заварочным блоком, оснащенным двигателем, в котором части заварочного блока поднимаются или приближаются друг к другу с использованием двигателя. Однако может быть предпочтительно, если закрытие осуществляется вручную, например, если оснащенный двигателем привод нежелателен из соображений стоимости, если оснащенный двигателем привод слишком шумен, или если для тактильной ответной реакции требуется ручной привод.

Задачей изобретения является создание машины по приготовлению напитков и заварочного блока для такой машины, в которых устранены недостатки уровня техники и которые обеспечивают возможность определения характеристик используемой порционной капсулы с помощью наиболее простой конструкции перед процессом заваривания. Используемая конструкция также должна быть пригодна для реализации в виде заварочного блока, который приводится 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 указанной первой части между первым положением части заварочного блока и вторым положением части заварочного блока, причем во втором положении части заварочного блока первая и вторая части заварочного блока образуют заварочную камеру, окружающую, по меньшей мере частично, порционную капсулу, которая в процессе заваривания находится 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; и

- рабочий элемент, выполненный с возможностью перевода вручную из первого во второе положение рабочего элемента.

Заварочный блок отличается тем, что содержит 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.

Вторая часть заварочного блока может перемещаться, например, относительно первой части заварочного блока за счет того, что первая часть заварочного блока жестко установлена на корпусе, а вторая часть заварочного блока может перемещаться 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 выведения продукта экстракции из капсулы. Для этого она может иметь, например, прокалывающие элементы со стороны экстракции для прокалывания капсулы со стороны экстракции или другие конструкции, открывающие капсулу со стороны экстракции.

Рабочий элемент может быть, в частности, рабочим рычагом, который может быть приведен 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.

Перемещение рабочего элемента из первого положения во второе положение происходит против механического сопротивления, так что пользователь выполняет механическую работу, при этом энергия (за вычетом неизбежных потерь), передаваемая за счет этого в заварочный блок, промежуточно сохраняется в накопителе энергии. После деблокировки данный накопитель снова отдает эту энергию за счет того, что он производит механическую работу, необходимую для закрытия заварочной камеры (для перемещения второй части заварочного блока относительно первой части заварочного блока во второе положение части заварочного блока).

Опционально может быть предусмотрено, что энергия, сохраненная в накопителе энергии, может быть использована для перемещения рабочего элемента назад в первое положение, если не происходит никакой деблокировки, например, если распознавание капсулы не было успешным, или если машина по приготовлению напитков сообщает о неисправности.

В частности, накопитель энергии 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.

Кроме того, может быть предусмотрен демпфирующий механизм, предотвращающий слишком быстрое ускорение второй части заварочного блока, например, рабочего элемента, при соответствующем вызванном пружиной перемещении, и, вследствие этого, предотвращающий 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. Если накопитель энергии заполнен, и вторая часть заварочного блока не заблокирована, заварочная камера закрывается, и рабочий элемент перемещается назад в направлении первого положения. Последнее, как упомянуто, 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, заварочный блок может содержать передаточный механизм для передачи механической работы, совершаемой над рабочим элементом, в накопитель энергии и для преобразования совершающего работу усилия накопителя энергии в перемещение второй части заварочного блока относительно первой части заварочного блока.

Такой передаточный механизм - его также можно рассматривать как разновидность трансмиссии - может быть выполнен, например, в виде рычажного механизма. Дополнительно или альтернативно он также может содержать другие средства передачи усилия или крутящего момента, например, зацепляющиеся друг в друге шестеренки, червячная передача и т.д.

В частности, передаточный механизм может содержать множество точек соединения. Например, может быть предусмотрено следующее.

- В первой точке соединения рабочий элемент зацепляется, и усилие, прикладываемое на рабочий элемент путем перемещения во второе положение, передается с помощью передаточного механизма на накопитель энергии и опционально напрягает в нем его пружину. В этом процессе вторая часть заварочного блока не перемещается.

- Во второй точке соединения передаточный механизм присоединен к накопителю энергии.

- В третьей точке соединения передаточный механизм присоединен ко второй части заварочного блока или к двигательному механизму для перемещения второй части заварочного блока относительно первой части заварочного блока (это также может включать в себя перемещение обеих частей заварочного блока относительно корпуса).

Перемещение передаточного механизма в первой и третьей точке соединения может быть, например, выборочно заблокировано или деблокировано. Благодаря этому возможны различные состояния.

- В первом состоянии третья точка соединения заблокирована, что означает, что вторая часть заварочного блока заблокирована непосредственно или опосредованно, при этом первая точка соединения деблокирована. В этом состоянии рабочий элемент и накопитель энергии присоединены друг к другу - путем перемещения рабочего элемента энергия может быть перенесена в накопитель энергии (например, путем напряжения пружины). Наоборот, накопитель энергии может перемещать рабочий элемент из второго положения назад в направлении первого положения, если не приложено никакого противодействующего усилия.

- Во втором состоянии заблокированы как первая, так и третья точка соединения. В этом состоянии невозможно никакое перемещение передаточного механизма. Энергия, имеющаяся в накопителе энергии, остается сохраненной в нем. Данное второе состояние занимается, например, после воздействия рабочего элемента, когда происходит распознавание капсулы, и перед закрытием заварочного блока.

- В третьем состоянии заблокирована первая точка соединения, например, путем блокировки рабочего элемента, при этом третья точка соединения деблокирована. В этом состоянии накопитель энергии перемещает вторую часть заварочного блока относительно первой, опционально путем того, что напряженная перед этим пружина передает упругую силу через передаточный механизм на соответствующий двигательный механизм.

- В четвертом состоянии деблокированы как первая, так и третья точка соединения. Поскольку взведение накопителя энергии (опционально напряжение пружины) оказывает большее механическое сопротивление, чем перемещение частей заварочного блока относительно друг друга, в данном четвертом состоянии рабочий элемент и двигательный механизм частей заварочного блока фактически присоединены друг к другу, т.е. в четвертом состоянии при пустом или заблокированном накопителе энергии рабочий элемент может непосредственно перемещать вторую часть заварочного блока относительно первой части заварочного блока, как это всегда происходит в машинах по приготовлению напитков согласно уровню техники. Четвертое состояние занимается, если заварочная камера должна быть снова открыта после успешного заваривания. В этом случае открытие заварочной камеры происходит путем перемещения рабочего элемента назад к первому положению, после чего капсула может быть снова вставлена. После занятия первого состояния в накопитель энергии может быть снова перенесена энергия.

В принципе, вторая точка соединения или накопитель энергии также могут быть выполнены с возможностью блокировки. Однако это не является необходимым, если выполнено упомянутое условие, согласно которому взведение накопителя энергии, опционально в зависимости от выполнения передаточного механизма через повышающие или понижающие передачи, требует большего усилия, чем перемещение второй части заварочного блока относительно первой части заварочного блока, поскольку достаточно упомянутых четырех состояний.

Если передаточный механизм выполнен в виде рычажного механизма, помимо трех точек соединения он может иметь фиксированное установочное место.

В вариантах осуществления передаточный механизм в частности содержит первый коленчатый рычаг, при этом накопитель энергии (например, пружина) соединен с коленчатым шарниром первого коленчатого рычага. Поскольку в таком механизме перевод усилия изменяется в зависимости от состояния, он может быть в частности выполнен так, что передаваемое накопителем энергии усилие также достаточно в конце пути, когда пружина уже почти разжата. Другая точка поворота (концевая точка поворота) коленчатого рычага в частности соединена с исполнительным элементом.

Если накопитель энергии представляет собой пружину, например, пневмопружину, он может быть опционально установлен между коленчатым шарниром первого коленчатого рычага и неподвижной осью поворота (местом установки).

Дополнительно или альтернативно первому коленчатому рычагу передаточный механизм согласно вариантам осуществления содержит второй коленчатый рычаг, соединенный на одной из концевых точек поворота со второй частью заварочного блока и на другой из концевых точек поворота с фиксированным установочным местом. Через коленчатый шарнир второго коленчатого рычага передается приводное усилие. Благодаря этому может быть гарантировано, что усилие, действующее на вторую часть заварочного блока в конце пути закрытия, особенно эффективно переводится ко второму положению части заварочного блока, так что части заварочного блока могут быть герметично прижаты друг к другу с большим усилием.

Вторая концевая точка поворота первого коленчатого рычага опционально может быть присоединена к коленчатому шарниру второго коленчатого рычага.

Если рабочий элемент представляет собой рабочий рычаг, он может быть размещен на одной стороне на неподвижной точке поворота, причем соединение с передаточным механизмом в целом расположено на удалении от внешнего конца рабочего рычага для обеспечения возможности перевода прикладываемого пользователем усилия.

Помимо описанных элементов заварочный блок содержит, например, устройство распознавания капсулы. В контексте настоящего описания устройство распознавания капсулы связано с заварочным блоком, поскольку оно принадлежит части машины по приготовлению напитков, которая принимает капсулу и взаимодействует с ней, при этом эта 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.

Как само по себе известно, с помощью устройства распознавания капсулы, в частности 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.

В частности устройство распознавания капсулы может быть конфигурировано для осуществления оптического распознавания капсулы, т.е. для считывания оптических признаков порционной капсулы с помощью оптического датчика. Для этого может быть использовано осветительное средство, освещающее капсулу контролируемым образом.

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 частности устройство распознавания капсулы может быть расположено для осуществления распознавания капсулы, когда капсула находится в положении распознавания капсулы, отличном от положения заваривания, например, находящимся над ним.

В частности в вариантах осуществления может быть предусмотрено, что распознавание капсулы приводится в действие путем перемещения рабочего элемента в его второе положение.

Дополнительно или альтернативно машина по приготовлению напитков может быть выполнена так, что успешное распознавание капсулы является условием для деблокировки перемещения второй части заварочного блока относительно первой части заварочного блока во второе положение части заварочного блока. Опционально в качестве дополнительного условия может потребоваться пользовательский ввод.

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 отводится назад и по меньшей мере частично зацепляет капсулу снизу в положении распознавания капсулы.

В частности в вариантах осуществления с оптическим устройством распознавания капсулы заварочный блок может дополнительно содержать обдувочное устройство, выполненное с возможностью механического привода. Такое устройство работает наподобие воздуходувного меха. Оно может быть выполнено в виде традиционного воздуходувного меха или, например, также в виде поршневой системы. В частности обдувочное устройство присоединено к передаточному механизму и приводится в действие с его помощью, в частности в ходе выполняемых в любом случае перемещений, например, при взведении накопителя энергии или при перемещении второй части заварочного блока относительно первой части заварочного блока.

В частности такое обдувочное устройство конфигурировано для создания воздушного потока над прозрачной частью устройства распознавания капсулы, которая отделяет светочувствительный элемент оптического датчика (в частности, такого как камера) от области, в которой находится капсула, и через которую происходит распознавание капсулы. Данная прозрачная часть, как правило, представляет собой окошко с функцией линзы или без нее (в этом контексте линза камеры также называется "окошком", если она одновременно отделяет область светочувствительного элемента от области капсулы). Воздушный поток направляется со стороны капсулы над этим окошком для противодействия налету на окошке, а также для его очистки.

Со стороны входа обдувочное устройство может быть соединено с областью машины по приготовлению напитков, в которой находится особенно сухой и/или особенно теплый воздух, в частности в области средства нагрева воды.

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

Варианты осуществления изобретения описаны ниже с помощью чертежей. На чертежах одинаковые номера позиций обозначают одинаковые или сходные 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 содержит корпус 2 заварочного блока. В корпусе 2 заварочного блока направлены две части заварочного блока, выполненные с возможностью перемещения относительно друг друга, в частности выпускное устройство 3 и форсунка 4.

Форсунка 4 содержит перфорирующие элементы для прокалывания порционной капсулы 10, по меньшей мере частично наполненной экстрагируемым материалом, например, молотым кофе. Форсунка 4 конфигурирована для впуска текучей среды, например, горячей воды, в проколотую капсулу 10 через перфорирующие элементы или мимо них, при этом вода может подаваться через средство подвода воды (не показано), которое, например, может иметь гибкий шланг.

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

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

Как само по себе известно, для приготовления заварного напитка капсула размещается между выпускным устройством 3 и форсункой 4, при этом они перемещаются друг к другу таким образом, что между образуется окружающая капсулу заварочная камера. Горячая вода подается под давлением через форсунку в капсулу, при этом продукт экстракции вытекает через выпускное отверстие 13 через выпускное устройство 3 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 жестко установлено на корпусе, тогда как форсунка 4 может перемещаться вдоль горизонтальной оси.

Над положением заваривания 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 содержит устройство 5 распознавания капсулы с камерой, конструкция которого, например, по меньшей мере частично соответствует конструкции, описанной в WO 2016/087190.

В частности заварочный блок конфигурирован для 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 содержит 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, которые соединены 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, которые соединены 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 (видно на фиг. 3).

Второе плечо 22 рычага зацепляется на втором коленчатом рычаге, 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 установочным местом 29, вокруг которого данная пневматическая пружина может быть повернута, и первым коленчатым шарниром, причем она зацеплена, например, с первым пальцем 23 коленчатого рычага.

Заварочный блок дополнительно содержит два запорных механизма.

Первый запорный механизм конфигурирован для предотвращения перемещения второй части заварочного блока из первого положения части заварочного блока. В показанном варианте осуществления первый запорный механизм содержит 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 конфигурирован для предотвращения перемещения третьего или четвертого плеч рычага относительно корпуса.

Второй запорный механизм конфигурирован для 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 зацепляется 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.

В показанном примере осуществления заварочный блок также закрывается путем перевода рабочего рычага во второе положение рабочего элемента, с чем может быть, например, связано то, что капсула защищена 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 считывание освещенной капсулы камерой, после чего код на капсуле или раскраска или т.п. обрабатывается.

Затем, при приведении в действие пользователя или успешном распознавании капсулы 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 заваривания блокировка вторым запорным механизмом снимается за счет 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 выявляется, что выбранная капсула не подходит для требуемого напитка, пользователь может снять блокировку посредством 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. Указанное обдувочное устройство содержит цилиндр 61 и поршень 62, выполненный с возможностью смещения 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 патрубка 63, 64 для подвода воздуха.

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

Ко второму патрубку 64 для подвода воздуха присоединен соединительный шланг 66, проходящий к области устройства 5 распознавания капсулы, непосредственно граничащей с линзой или окошком напротив 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 патрубки 62, 63 для подвода воздуха и/или соответствующие присоединенные к ним шланги 65, 66 оснащены клапанным средством, например, простым клапаном, который в принципе используют для надувания баллонов, которые обеспечивают эффект того, что через первый патрубок для подвода воздуха воздух может только всасываться, но не выдуваться, а через второй патрубок для подвода воздуха воздух наоборот может только выдуваться, но не всасываться.

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

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 примере осуществления каждое плечо рычага выполнено из двух элементов плеча рычага, расположенных симметрично относительно вертикальной средней плоскости, что, однако, не является необходимым. Точки поворота, описанные в этом документе, соответственно выполнены в виде поворотных осей или включают в себя две соосные друг с другом точки поворота, выровненные симметрично относительно вертикальной средней плоскости.

Машина согласно изобретению для приготовления заварного напитка из порционной капсулы 10, а именно кофемашина, с заварочным блоком схематично показана на фиг. 6. Помимо заварочного блока она содержит 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 ОБОЗНАЧЕНИЙ

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 патрубок для подвода воздуха

64 второй патрубок для подвода воздуха

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 рабочий элемент, выполненный с возможностью перевода вручную из первого положения во второе положение рабочего элемента. Заварочный блок также содержит 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. Технический результат – реализация заварочного блока, который приводится в действие вручную. 2 н. и 13 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, 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 порционной капсулы; и

- рабочий элемент (6), выполненный с возможностью перевода вручную из первого положения во второе положение рабочего элемента,

отличающийся тем, что содержит 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.

2. Заварочный блок по п.1, отличающийся тем, что рабочий элемент (6) представляет собой рабочий рычаг, выполненный с возможностью перевода из первого положения во второе положение путем отклоняющего движения сверху вниз, причем рабочий элемент закрывает во втором положении отверстие для вставки капсулы.

3. Заварочный блок по п.1 или 2, отличающийся тем, что накопитель (7) энергии содержит пружину, выполненную с возможностью напряжения путем перемещения рабочего элемента из первого положения во второе положение.

4. Заварочный блок по любому из пп.1-3, содержащий демпфирующий механизм, выполненный с возможностью демпфирующего действия при перемещении из первого положения части заварочного блока по второе положение части заварочного блока.

5. Заварочный блок по п.4, отличающийся тем, что накопитель (7) энергии представляет собой пневматическую пружину, в которую интегрирован демпфирующий механизм.

6. Заварочный блок по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что содержит передаточный механизм для передачи механической работы, совершаемой над рабочим элементом (6), в накопитель (7) энергии и преобразования совершающего работу усилия накопителя (7) энергии в перемещение второй части (4) заварочного блока относительно первой части (3) заварочного блока.

7. Заварочный блок по п.6, отличающийся тем, что передаточный механизм выполнен в виде рычажного механизма и содержит множество рычагов (21, 22, 24, 25), выполненных с возможностью поворота относительно друг друга.

8. Заварочный блок по п.7, отличающийся тем, что передаточный механизм содержит первый коленчатый рычаг, при этом накопитель энергии соединен с коленчатым шарниром (23) первого коленчатого рычага, и концевая точка поворота коленчатого рычага соединена с исполнительным элементом.

9. Заварочный блок по п.7 или 8, отличающийся тем, что передаточный механизм содержит второй коленчатый рычаг, соединенный на одной из концевых точек поворота со второй частью заварочного блока и на другой из концевых точек поворота с фиксированным установочным местом (28), при этом обеспечена возможность передачи приводного усилия через коленчатый шарнир (26) второго коленчатого рычага для перемещения из первого положения части заварочного блока во второе положение части заварочного блока.

10. Заварочный блок по любому из пп.6-9, отличающийся тем, что содержит обдувочное устройство (60), выполненное с возможностью механического привода и приведения в действие с помощью передаточного механизма.

11. Заварочный блок по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что содержит первый запорный механизм, выполненный с возможностью предотвращения или деблокировки, в зависимости от состояния, перемещения второй части (4) заварочного блока из первого положения части заварочного блока.

12. Заварочный блок по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что содержит второй запорный механизм, выполненный с возможностью предотвращения или деблокировки, в зависимости от состояния, перемещения рабочего элемента из второго положения рабочего элемента.

13. Заварочный блок по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что содержит устройство (5) распознавания капсулы, выполненное с возможностью электронного определения характеристик порционной капсулы, находящейся в положении распознавания капсулы.

14. Заварочный блок по п.13, отличающийся тем, что положение распознавания капсулы находится над положением заваривания.

15. Машина по приготовлению напитков, в частности кофемашина, содержащая средство подачи воды, насос (92), средство (93) нагрева воды и заварочный блок по любому из пп.1-14.