Система капсул со средствами распознавания и адаптируемым механизмом вскрытия и впрыска Российский патент 2023 года по МПК A47J31/36 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области устройств для приготовления напитков, в которых используются капсулы, содержащие ингредиенты напитка для приготовления напитка при впрыске в них жидкости. В частности, изобретение относится к системе, содержащей устройство для приготовления напитка и капсулу, причем устройство оснащено средствами вскрытия и впрыска, которые выполнены адаптируемыми в зависимости от конкретной капсулы, вставляемой в устройство.

Уровень техники

На рынке широко доступны и хорошо известны устройства для приготовления напитка путем подачи жидкости, такой как вода под давлением, в капсулу, вставленную в приемную камеру устройства. Специальные капсулы предназначены для использования с конкретными устройствами и обычно содержат заданное количество пищевых ингредиентов для приготовления одной порции напитка, такого как кофейный напиток, при растворении в жидкости.

В патенте EP 1 767 129 описан общий пример устройства для приготовления напитка из капсулы. Устройство содержит приемную камеру для капсулы, в которую потребитель может вставить или поместить капсулу. Устройство дополнительно содержит варочную камеру для напитка с двумя охватывающими элементами, которые выполнены подвижными относительно друг друга для охвата капсулы между ними. Соответственно, верхний охватывающий элемент оснащен средством впрыска для прокалывания и впрыскивания жидкости в первую впускную поверхность капсулы, а нижний охватывающий элемент оснащен средством для вскрытия второй выпускной поверхности капсулы при повышении давления во внутреннем пространстве капсулы для слива из нее полученного напитка.

Недостаток известных устройств для приготовления напитков заключается в том, что взаимное положение подвижных охватывающих элементов для капсулы в их закрытом положении является заранее заданным в соответствии со стандартной конфигурацией устройства. Соответственно, давление, оказываемое охватывающими элементами на капсулу, а также относительное положение средства впрыска по отношению к впускной поверхности будут оставаться постоянными в каждом отдельном процессе приготовления напитка с помощью этого устройства.

Поэтому такая конструкция не позволяет обеспечить оптимальные параметры впрыска и/или экстракции для капсул различных конфигураций, в частности, для капсул с разными материалами корпуса, разных размеров, с разной степенью заполнения и/или уплотнения и/или различного гранулометрического состава питательных частиц, таких как молотый кофе, содержащихся в них.

Например, если верхний охватывающий элемент оказывает слишком большое усилие на капсулу, удерживаемую внутри варочной камеры для напитка, выпускная поверхность капсулы может быть вскрыта средством вскрытия нижнего охватывающего элемента слишком рано, что приводит к неоптимальному профилю давления в процессе приготовления напитка и чрезмерному уплотнению ингредиентов, содержащихся в капсуле. Кроме того, если верхний охватывающий элемент не контактирует должным образом с впускной поверхностью капсулы либо прикладывает к капсуле слишком малое усилие, впускная поверхность капсулы может оказаться проколотой лишь частично, что может привести к уменьшению выхода экстракта и кремы.

Таким образом, целью настоящего изобретения является предложить систему и устройство для решения вышеуказанных проблем. В частности, его целью является предложить улучшенное устройство и систему для обеспечения оптимальных параметров впрыска и/или экстракции для капсул различных типов, вставляемых в устройство.

Целью настоящего изобретения является устранение вышеописанных проблем. Изобретение также направлено на достижение других целей и, в частности, на решение других проблем, которые будут упомянуты ниже в настоящем описании.

Раскрытие изобретения

В первом аспекте настоящее изобретение относится к устройству для приготовления напитка, предназначенному для приготовления напитка в результате взаимодействия находящихся в капсуле ингредиентов с подаваемой в капсулу жидкостью, причем устройство содержит модуль впрыска, включающий первый и взаимодействующий с ним второй охватывающие элементы, выполненные с возможностью перемещения относительно друг друга, причем первый охватывающий элемент оснащен средствами вскрытия капсулы и впрыска для вскрытия первой впускной поверхности капсулы и впрыскивания жидкости в капсулу, при этом первый и второй охватывающие элементы выполнены с возможностью приведения в по меньшей мере первое положение вставки капсулы для вставки капсулы между охватывающими элементами и во второе положение охвата капсулы, в котором средства вскрытия и впрыска зацепляют впускную поверхность капсулы для впрыскивания жидкости, причем устройство дополнительно содержит средства регулирования, выполненные с возможностью адаптации положения охвата капсулы на основе информации, считываемой с капсулы, и/или на основе информации, предоставляемой путем ввода данных пользователем.

В соответствии с настоящим изобретением соответствующее положение охвата, например, в частности, расстояние между соответствующими первым и вторым охватывающими элементами, можно отрегулировать в соответствии с конкретной капсулой, вставленной в устройство. Это позволяет обеспечить процесс вскрытия и последующего впрыска с оптимальными параметрами впрыска и/или экстракции напитка для разных капсул, включая, например, для капсул с разными материалами корпуса, разными размерами капсул, разными степенями наполнения и/или уплотнения, и/или с ингредиентами различного гранулометрического состава.

Чтобы обеспечить различные положения охвата, которые можно адаптировать, т. е. определить и установить исходя из капсулы, вставляемой в устройство, и/или на основании вводимых пользователем данных, устройство предпочтительно выполнено с возможностью принимать множество различных положений охвата. Таким образом, разные положения охвата отличаются предпочтительно по меньшей мере в отношении расстояния между соответствующими первым и вторым охватывающими элементами.

Первый и второй охватывающие элементы предпочтительно выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга в линейном направлении.

Таким образом, расстояние между первым и вторым охватывающими элементами предпочтительно является изменяемым. Однако первый и второй охватывающие элементы могут также перемещаться относительно друг друга по комбинированной траектории, содержащей, например, участок линейного перемещения и участок, на котором соответствующие элементы по меньшей мере частично поворачиваются относительно друг друга.

В первом положении вставки капсулы первый и второй охватывающие элементы предпочтительно разведены на максимальное расстояние. Соответственно, капсула, вставленная или поданная в устройство для приготовления напитка, может входить в свободное пространство между соответствующими первым и вторым охватывающими элементами.

Во втором положении охвата капсулы первый и второй охватывающие элементы расположены на более близком расстоянии друг от друга по сравнению с первым положением для вставки капсулы. В этом положении первый и второй охватывающие элементы зацепляют капсулу, т. е. располагаются вплотную к соответствующим впускной и выпускной поверхностям капсулы. В частности, средства вскрытия и впрыска первого охватывающего элемента зацепляют впускную поверхность капсулы. В предпочтительном варианте осуществления при приведении первого и второго охватывающих элементов во второе положение охвата капсулы средства вскрытия и впрыска вскрывают впускную поверхность капсулы, например путем прокалывания, разрезания, разрывания и т. п.

В предпочтительном варианте осуществления средства регулирования выполнены с возможностью дополнительной адаптации положения охвата в процессе приготовления напитка при нахождении капсулы в устройстве на основании информации, считываемой с капсулы, и/или на основе введенных пользователем данных. В конкретном предпочтительном варианте осуществления средства регулирования выполнены с возможностью адаптации расстояния между первым и вторым охватывающими элементами и, соответственно, глубины/усилия проникновения средств вскрытия и впрыска в капсулу, по меньшей мере в положении охвата капсулы. Соответственно, положение охвата и, таким образом, взаимное положение первого и второго охватывающих элементов относительно друг друга можно регулировать во время фактического процесса приготовления напитка, т. е. до и/или во время впрыска жидкости в капсулу. Таким образом, такое регулирование предпочтительно осуществляют после первоначального вскрытия капсулы в положении охвата.

В предпочтительном варианте осуществления первый и второй охватывающие элементы выполнены с возможностью приведения в по меньшей мере третье положение впрыска в капсулу в зависимости от информации, считываемой с капсулы, и/или на основе информации, предоставляемой путем ввода данных пользователем. В таком положении расстояние между первым и вторым элементами, охватывающими капсулу, предпочтительно больше, чем расстояние между охватывающими элементами в положении охвата капсулы.

Первый и второй охватывающие элементы предпочтительно приводятся в положение впрыска в капсулу только во время впрыска жидкости в капсулу. В таком положении впрыска в капсулу средства вскрытия и впрыска предпочтительно остаются в зацеплении с впускной поверхностью капсулы. Это означает, что на виде в разрезе сбоку средства вскрытия и впрыска остаются выдвинутыми за вскрытую впускную поверхность капсулы.

Устройство в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит средства распознавания, соединенные со средствами регулирования, которые выполнены с возможностью считывания информации с капсулы, вставленной в устройство. Следует отметить, что такое считывание информации также охватывает распознавание предварительно заданной характеристики капсулы. Для этой цели средства распознавания могут содержать оптический датчик, выполненный с возможностью считывания с поверхности капсулы оптического кода, такого как штрихкод. Датчик может также включать РЧИД-датчик, магнитный датчик, электрический, индуктивный датчик, механический датчик и/или ПЗС-датчик, пригодные для взаимодействия с идентификационными средствами, предусмотренными на капсуле, и/или для определения характеристики капсулы, такой как форма и/или размер капсулы или одной из ее составных частей.

Первый охватывающий элемент предпочтительно содержит впрыскивающую пластину, содержащую множество выступающих полых прокалывающих элементов, таких как иглы, в качестве средств вскрытия и впрыска. Соответствующие игольные элементы предпочтительно выступают из впрыскивающей пластины параллельно и в одном и том же направлении. Соответствующие игольные элементы предпочтительно выступают из впрыскивающей пластины на одну и ту же длину. Все прокалывающие элементы предпочтительно соединены с объединенным каналом подачи жидкости охватывающего элемента.

Второй охватывающий элемент предпочтительно содержит опорную пластину со множеством выступающих структур, например в форме пирамид, выполненных с возможностью вскрытия выпускной поверхности капсулы при увеличении давления в капсуле.

Устройство предпочтительно дополнительно содержит средства для подачи нагретой жидкости под давлением в модуль впрыска устройства. В частности, устройство предпочтительно содержит насос, соединенный с какой-либо системой подачи жидкости, такой как резервуар для жидкости. Устройство предпочтительно дополнительно содержит средство нагрева, такое как термоблок, для нагрева жидкости перед подачей в капсулу. Жидкость, подаваемая в капсулу, предпочтительно является водой.

Устройство предпочтительно дополнительно содержит пользовательский интерфейс для предоставления информации о конкретной капсуле или о типе капсулы, вставленной в устройство. Затем на основании этой информации средства регулирования устройства могут адаптировать конкретное положение охвата первого и второго охватывающих элементов по отношению к вставленной капсуле. Пользовательский интерфейс может быть дополнительно выполнен с возможностью выбора конкретного напитка для приготовления и/или объема конкретного напитка. Такая дополнительная информация может также использоваться средствами регулирования для адаптации конкретного положения охвата первого и второго охватывающих элементов. Кроме того, средства регулирования могут также адаптировать положение впрыска и/или дополнительные параметры устройства для приготовления напитка на основании информации, предоставляемой пользователем путем ввода данных.

В дополнительном аспекте изобретение относится к системе для приготовления напитка, содержащей описанное выше устройство для приготовления напитка и по меньшей мере одну капсулу, содержащую заданное количество ингредиентов напитка.

Находящиеся в капсуле ингредиенты предпочтительно выполнены с возможностью растворения с получением одной порции напитка при взаимодействии с подаваемой в капсулу жидкостью, такой как вода. Ингредиенты предпочтительно представляют собой ингредиенты для приготовления кофейного напитка, такого как кофейный напиток ристретто, эспрессо или лунго. Ингредиенты предпочтительно представляют собой частицы молотого кофе, находящиеся в виде сухого порошка. Однако указанные ингредиенты могут также находиться и в другом виде, например в жидком виде. Капсула может также содержать другие ингредиенты, такие как ингредиенты, пригодные для растворения с получением различных напитков, таких как чайный напиток, суп и т. п.

Капсула в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит впускную поверхность для напитка и выпускную поверхность для напитка, которые охватывают внутреннюю камеру для ингредиентов. Впускная и выпускная поверхности капсулы предпочтительно образованы мембраной или фольговым элементом, изготовленным, например, из алюминия. Мембрана или фольговый элемент впускной и выпускной поверхностей предпочтительно спаяны друг с другом по ободу капсулы, расположенному по окружности. Находящиеся внутри капсулы ингредиенты предпочтительно находятся в спрессованном виде. Это означает, что в камере для ингредиентов капсулы предпочтительно отсутствует свободное пространство, т. е. предпочтительно, чтобы свободное перемещение частиц ингредиентов в камере было невозможным.

Капсула предпочтительно содержит информацию и/или характеристику, которая может считываться средствами распознавания устройства для приготовления напитка. Капсула может иметь на своей внешней поверхности код, такой как оптический код или т. п., выполненный с возможностью считывания специальным датчиком устройства. Код может содержать информацию о параметрах процесса приготовления напитка и, в частности, информацию, относящуюся к соответствующим положениям, таким как положение охвата, принимаемое охватывающими элементами капсулы. Конкретная характеристика капсулы может быть представлена посредством формы и/или размера капсулы, которые могут распознаваться специальными средствами распознавания устройства. Таким образом, специальные средства распознавания и/или регулирования устройства предпочтительно выполнены с возможностью соотнесения информации, относящейся к параметрам процесса приготовления напитка, и, в частности, информации, относящейся к соответствующим положениям, таким как положение охвата, принимаемое охватывающими элементами устройства, с формой и/или размером капсулы, вставленной в устройство для приготовления напитка.

Система предпочтительно содержит различные типы капсул, которые отличаются соответствующими формами и/или размерами, степенями заполнения, степенью уплотнения ингредиентов и/или гранулометрическим составом ингредиентов. Соответствующие различные типы капсул предпочтительно снабжены различной информацией и/или характеристиками для считывания устройством для приготовления напитка. Следовательно, соответствующий тип капсулы содержит специальную информацию и/или характеристики, которые позволяют устройству для приготовления напитка считывать указанную информацию с соответствующей капсулы и, в частности, обеспечивают оптимальные параметры впрыска и/или экстракции для конкретной капсулы.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к способу приготовления напитка с помощью капсулы, содержащей ингредиенты напитка, в устройстве для приготовления напитка, причем этот способ включает стадии, на которых осуществляется:

- вставка в устройство капсулы, содержащей заданное количество ингредиентов напитка,

- считывание информации с капсулы и/или распознавание характеристики капсулы,

- приведение первого и взаимодействующего с ним второго охватывающих элементов модуля впрыска устройства из первого положения вставки капсулы во второе положение охвата капсулы, в котором средства вскрытия и впрыска первого охватывающего элемента зацепляют и вскрывают впускную поверхность капсулы для жидкости, причем положение охвата адаптируется на основании информации, считываемой с капсулы, и/или на основании информации, предоставляемой путем ввода данных пользователем, и

- впрыск жидкости в капсулу с помощью средств вскрытия и впрыска.

Стадия адаптации предпочтительно включает в себя определение и установку конкретного положения охвата средствами регулирования устройства. Определение и установка положения охвата могут осуществляться путем непосредственного считывания соответствующей информации с капсулы и установки соответствующего положения охвата капсулы устройства. В альтернативном варианте осуществления информация и/или характеристики, считываемые с капсулы, могут сравниваться с информацией, предоставляемой устройством, такой как, например, информация, содержащаяся в выделенном блоке памяти. Затем по результатам такого сравнения средства регулирования могут установить соответствующее положение первого и второго охватывающих элементов. Таким образом, блок памяти может, например, содержать базу данных или корреляционные таблицы, которые связывают информацию и/или характеристики капсулы с параметрами процесса приготовления напитка, такими как конкретные положения охватывающих элементов. Блок памяти может дополнительно содержать дополнительные данные и/или параметры для приготовления напитка с помощью конкретной капсулы. В альтернативном варианте осуществления соответствующие параметры могут быть определены и заданы на основе введенных пользователем данных, таких как выбор определенного типа капсулы, например, с помощью пользовательского интерфейса устройства.

Этот способ может дополнительно включать стадию дополнительной адаптации положения охвата после первоначального вскрытия впускной поверхности капсулы и перед впрыском жидкости в капсулу и/или дополнительной адаптации положения охвата во время впрыска жидкости в капсулу.

Соответственно, положение охвата и, таким образом, взаимное положение первого и второго охватывающих элементов относительно друг друга можно регулировать во время фактического процесса приготовления напитка, т. е. до и/или во время впрыска жидкости в капсулу.

При адаптации положения охвата перед впрыском жидкости первый и второй охватывающие элементы могут переводиться в специальное положение впрыска в капсулу. В положении впрыска в капсулу средства вскрытия и впрыска предпочтительно должны оставаться в зацеплении с первой впускной поверхностью капсулы, т. е. выдвинутыми за впускную поверхность капсулы, если смотреть на виде сбоку в разрезе.

Для дополнительного регулирования и оптимизации параметров впрыска и/или варки, таких как давление впрыска и/или варки внутри капсулы, может быть осуществлена адаптация положения охвата во время впрыска жидкости в капсулу. Таким образом, такая адаптация может включать стадию увеличения и/или уменьшения расстояния между первым и вторым охватывающими элементами по сравнению с исходным положением, в котором производится вскрытие капсулы, и/или по сравнению с положением впрыска в капсулу. Взаимное положение и, соответственно, расстояние между первым и вторым охватывающими элементами может непрерывно изменяться во время впрыска напитка и/или может изменяться с принятием различных отдельных положений во время впрыска жидкости.

Стадия адаптации предпочтительно осуществляется средствами регулирования устройства в зависимости от информации, считываемой с капсулы и/или предоставляемой путем ввода данных пользователем. Как указано выше, соответствующая информация может считываться непосредственно с конкретной капсулы и/или может определяться на основании информации, хранящейся в специальном блоке памяти устройства.

В конкретном предпочтительном варианте осуществления способ дополнительно включает стадию увеличения расстояния между первым и вторым охватывающими элементами после первоначального вскрытия капсулы. Такое увеличенное расстояние предпочтительно обеспечивается в положении впрыска в капсулу, т. е. положении, в котором осуществляется последующий впрыск жидкости в капсулу. Величину, на которую увеличивают расстояние между первым и вторым охватывающими элементами, предпочтительно определяют на основании информации, считываемой с капсулы и/или предоставляемой пользователем путем ввода данных, как указано выше. Увеличение расстояния предпочтительно осуществляется до впрыска жидкости в капсулу. Расстояние предпочтительно увеличивается только на такую величину, при которой средства открытия и впрыска первого охватывающего элемента остаются в зацеплении с первой впускной поверхностью капсулы. При такой компоновке любое избыточное давление на впускную поверхность капсулы и, таким образом, на ингредиенты, находящиеся вплотную к указанной впускной поверхности, уменьшается до минимальной степени, и, таким образом, предотвращается отрицательное влияние на процесс приготовления напитка.

Краткое описание чертежей

Дополнительные признаки, преимущества и цели настоящего изобретения будут понятны специалисту в данной области после прочтения приведенного ниже подробного описания вариантов осуществления настоящего изобретения при их рассмотрении вместе с фигурами на прилагаемых графических материалах.

На фиг. 1 представлен вид сбоку в разрезе предпочтительного варианта осуществления модуля впрыска устройства для приготовления напитка в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 2 представлен модуль впрыска в соответствии с настоящим изобретением в закрытом состоянии.

На фиг. 3 представлен модуль впрыска в соответствии с настоящим изобретением, в котором капсула герметизирована специальным средством зацепления.

На фиг. 4 представлен модуль впрыска в соответствии с настоящим изобретением в положении охвата капсулы.

На фиг. 5 представлен модуль впрыска в соответствии с настоящим изобретением в положении впрыска в капсулу.

На фиг. 6 представлена блок-схема, относящаяся к предпочтительному варианту осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 7 относится к различным типам капсул системы в соответствии с настоящим изобретением.

Раскрытие изобретения

На фиг. 1 представлен вид сбоку в разрезе предпочтительного варианта осуществления модуля 10 впрыска устройства 100 для приготовления напитка в соответствии с настоящим изобретением.

Устройство 100 в соответствии с настоящим изобретением выполнено с возможностью подачи предпочтительно нагретой жидкости под давлением в капсулу 5, вставленную в устройство, через модуль 10 впрыска. Для этой цели устройство содержит насос, резервуар для жидкости и нагревательное устройство, такое как термоблок (не показан), соединенный одним из известных способов с модулем 10 впрыска. Устройство предпочтительно дополнительно включает средства для ввода данных пользователем, такие как сенсорный экран и/или кнопки, выполненные с возможностью ввода данных пользователем в устройство.

Модуль 10 впрыска содержит первый и взаимодействующий с ним второй охватывающие элементы 1, 2, выполненные с возможностью перемещения относительно друг друга. Первый охватывающий элемент 1 предпочтительно соединен со средствами 4 активации или привода, выполненными с возможностью избирательного перемещения первого охватывающего элемента 1 относительно второго охватывающего элемента 2. Второй охватывающий элемент 2 предпочтительно расположен неподвижно, т. е. не выполнен с возможностью перемещения внутри модуля 10 впрыска. Первый охватывающий элемент 1 может предпочтительно принимать множество различных положений относительно второго охватывающего элемента 2.

Первый охватывающий элемент 1 содержит средства 3 вскрытия и впрыска в капсулу для вскрытия первой впускной поверхности 5a капсулы 5 и впрыскивания жидкости в капсулу. Первый охватывающий элемент 1 предпочтительно содержит впрыскивающую пластину 1a со множеством выступающих полых прокалывающих элементов, таких как иглы, в качестве средств 3 вскрытия и впрыска. Впрыскивающая пластина 1a может иметь по меньшей мере частично вогнутую форму для предпочтительно плотно прилегающего охвата впускной поверхности 5a капсулы 5у. В альтернативном варианте осуществления впрыскивающая пластина может иметь, по существу, плоскую форму.

Второй охватывающий элемент 2 предпочтительно содержит опорную пластину 2a со множеством выступающих структур, например в форме пирамид, выполненных с возможностью вскрытия выпускной поверхности 5b капсулы 5 при увеличении давления в капсуле.

Устройство 100 для приготовления напитка дополнительно содержит паз 8 для вставки капсулы, выполненный с возможностью приема капсулы 5 и подачи капсулы в приемную камеру 7, расположенную между первым и вторым охватывающими элементами 1, 2, например под действием силы тяжести. Паз 8 для вставки может быть закрыт закрывающим элементом 9 устройства.

Устройство дополнительно содержит средство 11 для отведения напитка, соединенное по текучей среде со вторым охватывающим элементом 2 и выполненное с возможностью сбора полученного напитка, вытекающего из капсулы, и направления его к приемному сосуду для напитка, такому как чашка потребителя.

Модуль 10 впрыска может дополнительно содержать средства герметизации, такие как расположенное по окружности уплотнительное кольцо 12, выполненное с возможностью избирательного охвата капсулы 5 в приемной камере 7. Следует отметить, что уплотнительное кольцо 12 также может быть выполнено как одно целое с первым охватывающим элементом 1.

Устройство дополнительно содержит средства 13 регулирования, выполненные с возможностью адаптации, т. е. определения и установки по меньшей мере соответствующего положения охвата капсулы первого и второго охватывающих элементов 1, 2 в зависимости от информации, считываемой с капсулы, и/или на основании информации, предоставляемой пользователем путем ввода данных.

Устройство предпочтительно дополнительно содержит средства 14 распознавания, соединенные со средствами 13 регулирования и выполненные с возможностью считывания информации с капсулы 5, вставленной в устройство. Средства 14 распознавания могут включать в себя оптический датчик, РЧИД-датчик, магнитный датчик, электрический датчик, индуктивный датчик, механический датчик и/или ПЗС-датчик, пригодные для взаимодействия с идентификационными средствами 5d, предусмотренными на капсуле, и/или для считывания характеристики капсулы, такой как форма и/или размер капсулы или одной из ее составных частей.

Капсула 5 (см. также фиг. 7), выполненная с возможностью применения совместно с устройством, предпочтительно имеет впускную поверхность 5a и выпускную поверхность 5b, охватывающие внутреннюю камеру для ингредиентов. Впускная и выпускная поверхности 5a, 5b предпочтительно образованы мембраной или фольговым элементом, изготовленным, например, из алюминия. Мембрана или фольговый элемент впускной и выпускной поверхностей предпочтительно спаяны друг с другом по ободу 5c капсулы фланцевого типа, расположенному по окружности. Находящиеся внутри капсулы ингредиенты предпочтительно находятся в спрессованном виде. Это означает, что в камере для ингредиентов капсулы предпочтительно отсутствует свободное пространство, т. е. предпочтительно, чтобы свободное перемещение частиц ингредиентов в камере было невозможным. Капсула предпочтительно содержит идентификационные средства 5d, которые могут считываться средствами 14 распознавания устройства. Такие идентификационные средства 5d могут быть выполнены в виде, например, оптического кода, который может считываться средствами 14 распознавания устройства. Однако идентификационные средства 5d могут также присутствовать в виде определенных характеристик, таких как, например, форма и/или геометрия капсулы, которые могут быть определены средствами 14 распознавания устройства. На основании информации, предоставляемой идентификационными средствами 5d, средства 13 регулирования, соединенные со средствами 14 распознавания, могут определять и задавать параметры процесса приготовления напитка, такие как по меньшей мере конкретное положение охвата капсулы первого и второго охватывающих элементов 1, 2.

Фиг. 1 относится к первому положению вставки капсулы первого и второго охватывающих элементов 1, 2 относительно друг друга. Таким образом, первый и второй охватывающие элементы 1, 2 предпочтительно расположены на максимально возможном расстоянии d друг от друга. Такое положение обеспечивает между ними достаточное свободное пространство для помещения капсулы в приемную камеру 7, расположенную между охватывающими элементами 1, 2.

Как показано на фиг. 1, пользователь может вставить капсулу 5 через предусмотренный паз 8 для вставки капсулы, чтобы поместить капсулу в приемную камеру 7. При этом капсула 5 предпочтительно удерживается в промежуточном положении распознавания капсулы посредством специальной опоры для капсулы, и в этом положении средства 14 распознавания могут взаимодействовать с идентификационными средствами 5d и/или характеристиками капсулы, чтобы обеспечить распознавание конкретной капсулы 5, вставленной в устройство. В альтернативном варианте осуществления распознавание капсулы может происходить во время вставки в приемную камеру 7, т. е. без обеспечения промежуточного положения распознавания капсулы.

В альтернативном варианте осуществления и/или в дополнение к вышеуказанной компоновке пользователь может предоставлять информацию о вставляемой капсуле с помощью специального средства ввода данных пользователем устройства. Затем эту информацию могут использовать средства регулирования для адаптации параметров процесса приготовления напитка и/или конкретных положений первого и второго охватывающих элементов в процессе приготовления напитка.

После распознавания капсула 5 переносится из промежуточного положения распознавания капсулы в приемную камеру 7. При этом капсула 5 может, например, быть вытолкнута с описанной выше опоры для капсулы с помощью специального приводного устройства так, чтобы капсула 5 продолжила движение в приемную камеру 7 под действием силы тяжести. В возможном альтернативном варианте осуществления опора для капсулы перемещается в убранное положение так, что капсула 5 уже не поддерживается опорой и предпочтительно под действием силы тяжести продолжает движение в приемную камеру 7.

Фиг. 2 относится к положению капсулы в приемной камере 7 между первым и вторым охватывающими элементами 1, 2.

На следующей стадии, как показано на фиг. 3, капсула 5 герметично закрывается в приемной камере 7 посредством уплотнительного кольца 12, расположенного по окружности. Таким образом, кольцевая передняя сторона 12a кольца 12 герметично прижимает обод 5c фланцевого типа капсулы 5 к предпочтительно кольцевой опорной поверхности 2b, расположенной на соответствующей противоположной стороне капсулы 5. Давление уплотнения, действующее со стороны уплотнительного кольца 12 на обод 5c фланцевого типа капсулы 5, предпочтительно является одинаковым для каждой вставленной капсулы. В возможном варианте осуществления давление уплотнения, действующее со стороны уплотнительного кольца 12, также может изменяться средствами 13 регулирования на основании информации, считываемой со вставленной капсулы, и/или на основании информации, предоставляемой пользователем путем ввода данных.

Далее, как показано на фиг. 4, первый и второй охватывающие элементы 1, 2 приводятся в положение охвата капсулы, в котором средства 3 вскрытия и впрыска первого охватывающего элемента 1 зацепляют впускную поверхность 5a капсулы для впрыскивания жидкости. Таким образом, средства 3 вскрытия и впрыска вскрывают впускную поверхность 5a для впрыскивания жидкости предпочтительно путем ее прокалывания.

В этом положении второй охватывающий элемент 2 зацепляет выпускную поверхность 5b. Таким образом, выпускная поверхность 5b предпочтительно расположена непосредственно вплотную к опорной пластине 2a со множеством выступающих структур, например в форме пирамид, выполненных с возможностью вскрытия выпускной поверхности 5b капсулы при увеличении давления в капсуле.

Указанное положение охвата капсулы и, в частности, конкретное расстояние между первым и вторым охватывающими элементами 1, 2 в этом положении, определяются и устанавливаются средствами 13 регулирования устройства в зависимости от конкретной капсулы 5, вставленной в модуль 10 впрыска, как описано выше. Соответственно, давление, действующее на впускную поверхность 5a и выпускную поверхность 5b со стороны первого и второго охватывающих элементов 1, 2 в этом положении, можно адаптировать к конкретной вставленной капсуле. Таким образом, глубину/усилие проникновения средств 3 вскрытия и впрыска в капсулу также можно адаптировать к конкретной капсуле.

После вскрытия впускной поверхности 5a капсулы в положении охвата капсулы, как показано на фиг. 4, и предпочтительно перед впрыском в капсулу какой-либо жидкости охватывающие элементы 1, 2 можно привести в положение впрыска в капсулу, как показано на фиг. 5. Таким образом, расстояние между первым и вторым охватывающими элементами 1, 2 предпочтительно снова увеличивается. Соответственно, усилие, действующее на впускную поверхность 5a и выпускную поверхность 5b капсулы, уменьшается до минимальной степени. Кроме того, во время впрыска жидкости обеспечивается достаточное пространство для ингредиентов, находящихся внутри капсулы. Следует отметить, что в этом положении впрыска в капсулу средства 3 вскрытия и впрыска предпочтительно остаются в зацеплении с впускной поверхностью 5a капсулы, т. е. по-прежнему вдаются во впускную поверхность 5a капсулы, если смотреть на виде сбоку в разрезе. Однако глубина проникновения средств 3 вскрытия и впрыска предпочтительно уменьшается до минимальной степени.

Конкретное положение первого и второго охватывающих элементов 1, 2 в положении впрыска в капсулу предпочтительно также определяется и устанавливается блоком управления на основании информации, считываемой с капсулы, и/или информации, предоставляемой путем ввода данных пользователем.

Во время последующего впрыска жидкости средствами 3 вскрытия и впрыска жидкость взаимодействует с ингредиентами, находящимися в капсуле 5, с получением напитка, например, путем экстракции и/или растворения. Возрастающее давление внутри капсулы приводит к тому, что выпускная поверхность 5b прижимается к выступающим конструкциям опорной пластины 2a, что, в свою очередь, ведет к вскрытию выпускной поверхности 5b путем разрыва и/или перфорации. Полученный напиток затем сливается из капсулы 5 через средство 11 для отведения напитка устройства, и его можно собрать в специальный приемный сосуд, такой как чашка (не показана).

Во время впрыска жидкости положение первого и второго охватывающих элементов 1, 2 относительно друг друга может оставаться постоянным. В альтернативном варианте осуществления взаимное положение может дополнительно изменяться средствами 13 регулирования на основании информации, считываемой с капсулы 5, и/или на основании информации, предоставляемой пользователем путем ввода данных. Таким образом, взаимное положение может непрерывно изменяться во время впрыска напитка и/или может изменяться с принятием различных отдельных положений во время впрыска жидкости.

Кроме того, средства 13 регулирования могут быть выполнены с возможностью изменения дополнительных параметров процесса, таких как давление впрыска, температура жидкости и/или объем подаваемой жидкости, на основании информации, считываемой с капсулы 5, и/или на основании информации, предоставляемой пользователем путем ввода данных.

После процесса приготовления напитка первый и второй охватывающие элементы 1, 2 возвращают в положение вставки капсулы, как показано, например, на фиг. 1. Таким образом, использованную капсулу можно выгрузить из приемной камеры 7 с помощью специального исполнительного механизма и/или под действием силы тяжести.

После этого устройство будет готово к обработке следующей капсулы после того, как она будет вставлена в устройство.

На фиг. 6 представлена блок-схема, описывающая стадии предпочтительного варианта осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением. Таким образом, на первой стадии S1 капсулу 5 вставляют в устройство 100 для приготовления напитка, соответственно, в модуль 10 впрыска устройства.

На второй стадии S2 с капсулы считывается информация. Как описано выше, этого можно достичь с помощью средств 14 распознавания устройства, которые взаимодействуют с идентификационными средствами 5d капсулы и/или которые распознают какую-либо характеристику капсулы, такую как определенный размер и/или форму. В альтернативном варианте осуществления на стадии S2 пользователь может предоставить информацию об определенной капсуле, вставленной в устройство, и/или предоставить на выбор конкретные параметры процесса, которые будут применены для этой конкретной капсулы.

На следующей стадии S3 определяется по меньшей мере конкретное положение вставки капсулы первого и второго охватывающих элементов 1, 2 на основании считываемой информации и/или на основании введенных пользователем данных. Это предпочтительно осуществляется средствами 13 регулирования устройства. Кроме того, дополнительные параметры процесса приготовления напитка можно определить на основании предоставленной информации и/или предоставленных пользователем данных, таких как, в частности, определенное положение впрыска в капсулу первого и второго охватывающих элементов 1, 2, объем, температура и/или давление жидкости, впрыскиваемой во вставленную капсулу. Стадия определения может охватывать непосредственное определение на основании информации, считываемой с капсулы, или информации, предоставляемой путем ввода данных пользователем, либо определение путем сравнения считываемой информации и/или введенных пользователем данных с информацией или данными, хранящимися в блоке памяти устройства.

На следующей стадии S4 капсула закрывается в устройстве с помощью средств 13 регулирования, устанавливающих определенное положение охвата для первого и второго охватывающих элементов 1, 2. При этом происходит вскрытие впускной поверхности 5a капсулы.

На следующей необязательной стадии S5 средства 13 регулирования устанавливают определенное положение впрыска первого и второго охватывающих элементов 1, 2. При этом расстояние между соответствующими охватывающими элементами 1, 2 предпочтительно снова увеличивается, в то время как средства 3 вскрытия и впрыска предпочтительно остаются в зацеплении с впускной поверхностью 5a капсулы.

Затем на стадии S6 происходит впрыск жидкости в капсулу. На этой стадии средства 13 регулирования могут необязательно изменять определенное положение первого и второго охватывающих элементов 1, 2 относительно друг друга и/или могут задавать или изменять дополнительные параметры, такие как давление, температура и/или объем жидкости. Впрыск жидкости приводит к образованию напитка в результате взаимодействия ингредиентов в капсуле с жидкостью и последующего слива напитка из капсулы.

После впрыска жидкости средства 13 регулирования возвращают первый и второй охватывающие элементы 1, 2 в положение вставки капсулы или, соответственно, в положение удаления капсулы, при этом выгружая использованную капсулу из приемной камеры 7 между охватывающими элементами (стадия S7).

Фиг. 7 относится к различным типам капсул 5, 5’, 5’’ системы в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фигурах, типы капсул могут иметь различные характеристики, такие как форма и/или размер, которые могут распознаваться устройством для приготовления напитка.

В предпочтительном варианте осуществления все капсулы 5, 5’, 5’’ имеют одинаковый диаметр d2 участка 5c обода фланцевого типа и/или одинаковый диаметр d1 центрального участка корпуса капсулы, но отличаются своей высотой h, h’, h’’. В альтернативном или дополнительном варианте осуществления капсулы могут содержать идентификационные средства 5d, выполненные с возможностью их распознавания и/или считывания устройством для приготовления напитка, как описано выше. Идентификационные средства 5d могут, например, представлять собой код, нанесенный на внешнюю поверхность капсулы.

Как показано на фиг. 7, различные типы капсул 5, 5’, 5’’ предпочтительно отличаются своей степенью заполнения ингредиентом, степенью уплотнения ингредиентов и/или гранулометрическим составом ингредиентов, находящихся в капсуле. Капсулы могут дополнительно отличаться материалом своего корпуса. Таким образом, параметры процесса приготовления напитка и, в частности, по меньшей мере положение охвата соответствующей капсулы в устройстве могут быть специальным образом адаптированы к определенному типу капсулы и ее ингредиентам для обеспечения оптимальных параметров приготовления.

Настоящее изобретение относится к устройству (100) для приготовления напитка, предназначенному для приготовления напитка в результате взаимодействия ингредиентов, находящихся в капсуле (5), с подаваемой в нее жидкостью, причем устройство содержит модуль (10) впрыска, содержащий первый (1) и взаимодействующий с ним второй (2) охватывающие элементы, выполненные с возможностью перемещения относительно друг друга, причем первый охватывающий элемент оснащен средствами (3) вскрытия капсулы и впрыска для вскрытия первой впускной поверхности (5a) капсулы (5) и впрыскивания жидкости в капсулу, причем первый и второй охватывающие элементы (1, 2) выполнены с возможностью их приведения в по меньшей мере первое положение вставки капсулы для вставки капсулы между охватывающими элементами (1, 2) и второе положение охвата капсулы, в котором средства (3) вскрытия и впрыска зацепляют впускную поверхность (5a) капсулы (5) для впрыскивания жидкости, причем устройство (100) дополнительно содержит средства (13) регулирования, выполненные с возможностью задания по меньшей мере положения охвата капсулы на основании информации, считываемой с капсулы, и/или на основании информации, предоставляемой пользователем путем ввода данных. Конструкция заявленного устройства позволяет обеспечить процесс вскрытия и последующего впрыска с оптимальными параметрами впрыска и/или экстракции напитка для разных капсул, включая, например, для капсул с разными материалами корпуса, разными размерами капсул, разными степенями наполнения и/или уплотнения, и/или с ингредиентами различного гранулометрического состава. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство (100) для приготовления напитка, предназначенное для приготовления напитка в результате взаимодействия ингредиентов, находящихся в капсуле (5), с подаваемой в нее жидкостью, причем устройство содержит:

модуль (10) впрыска, содержащий первый (1) и взаимодействующий с ним второй (2) охватывающие элементы, выполненные с возможностью перемещения относительно друг друга, причем первый охватывающий элемент оснащен средствами (3) вскрытия капсулы и впрыска для вскрытия первой впускной поверхности (5a) капсулы (5) и впрыскивания жидкости в капсулу, причем первый и второй охватывающие элементы (1, 2) выполнены с возможностью их приведения в по меньшей мере первое положение вставки капсулы для вставки капсулы между охватывающими элементами (1, 2) и второе положение охвата капсулы, в котором средства (3) вскрытия и впрыска зацепляют впускную поверхность (5a) капсулы (5) для впрыскивания жидкости, причем устройство (100) дополнительно содержит средства (13) регулирования, выполненные с возможностью адаптации положения охвата капсулы на основании информации, считываемой с капсулы, и/или на основании информации, предоставляемой пользователем путем ввода данных.

2. Устройство по п. 1, в котором средства (13) регулирования выполнены с возможностью адаптации положения охвата в процессе приготовления напитка при нахождении капсулы (5) в устройстве (100) на основании информации, считываемой с капсулы, и/или на основании информации, предоставляемой пользователем путем ввода данных.

3. Устройство по п. 1 или 2, в котором средства (13) регулирования выполнены с возможностью адаптации расстояния (d) между первым и вторым охватывающими элементами (1, 2) и, соответственно, глубины проникновения средств (3) вскрытия и впрыска в капсулу (5) по меньшей мере в положении охвата капсулы.

4. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором первый и второй охватывающие элементы (1, 2) выполнены с возможностью их приведения в по меньшей мере третье положение впрыска в капсулу в зависимости от информации, считываемой с капсулы, и/или на основании информации, предоставляемой пользователем путем ввода данных.

5. Устройство по п. 4 или 5, в котором расстояние между первым и вторым охватывающими элементами (1, 2) для капсулы в положении впрыска в капсулу больше расстояния (d) между первым и вторым охватывающими элементами (1, 2) для капсулы в положении охвата капсулы.

6. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором устройство содержит средства (14) распознавания, подсоединенные к средствам (13) регулирования, которые выполнены с возможностью считывания информации с капсулы (5), вставленной в устройство.

7. Устройство по п. 6, в котором средства (14) распознавания включают в себя оптический датчик, РФИД-датчик, магнитный датчик, электрический датчик, индуктивный датчик, механический датчик и/или ПЗС-датчик, пригодные для взаимодействия с идентификационными средствами (5d), предусмотренными на капсуле (5), и/или для считывания характеристики капсулы, такой как форма и/или размер капсулы (5) или одной из ее составных частей.

8. Устройство по любому из предшествующих пунктов, которое содержит пользовательский интерфейс для предоставления информации о конкретном типе капсулы (5, 5’, 5’’), вставленной в устройство.

9. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором первый охватывающий элемент (1) содержит впрыскивающую пластину (1a), содержащую множество выступающих полых прокалывающих элементов, таких как иглы, в качестве средств (3) вскрытия и впрыска, и/или при этом второй охватывающий элемент (2) содержит опорную пластину (2a) со множеством выступающих структур, выполненных с возможностью вскрытия выпускной поверхности (5b) капсулы (5) при увеличении давления в капсуле.

10. Устройство по п. 9, в котором выступающие структуры выполнены в форме пирамид.

11. Система для приготовления напитка, содержащая устройство (100) для приготовления напитка по любому из пп. 1–10 и капсулу (5), содержащую заданное количество ингредиентов напитка.

12. Система по п. 11, в которой капсула (5) содержит идентификационные средства (5d) и/или характеристику, выполненную с возможностью считывания и, соответственно, распознавания датчиком (14) устройства (100).

13. Система по п. 11 или 12, которая содержит различные типы капсул (5, 5’, 5’’), которые отличаются своей соответствующей формой и/или размерами, степенями заполнения, степенью уплотнения ингредиентов и/или гранулометрическим составом ингредиентов и которые содержат различную информацию, и/или имеют различные характеристики, выполненные с возможностью считывания и, соответственно, распознавания устройством (100) для приготовления напитка.

14. Система по п. 13, в которой различная информация является размещенной на специальных идентификационных средствах (5d).

15. Способ приготовления напитка с помощью капсулы (5), содержащей ингредиенты напитка, в устройстве (100) для приготовления напитка, причем способ включает стадии:

- вставки капсулы (5), содержащей заданное количество ингредиентов напитка, в устройство (100),

- считывания информации с капсулы (5) и/или распознавания характеристики капсулы,

- приведения первого (1) и взаимодействующего с ним второго (2) охватывающих элементов модуля (10) впрыска устройства (100) из первого положения вставки капсулы во второе положение охвата капсулы, в котором средства (3) вскрытия и впрыска первого охватывающего элемента (1) зацепляют и вскрывают впускную поверхность (5a) капсулы (5) для впрыскивания жидкости, причем положение охвата адаптируется на основании информации, считываемой с капсулы, и/или на основании информации, предоставляемой пользователем путем ввода данных, и

- впрыскивания жидкости в капсулу с помощью средств (3) вскрытия и впрыска.

16. Способ по п. 15, который дополнительно включает в себя стадию дополнительной адаптации положения охвата после первоначального вскрытия впускной поверхности (5a) капсулы (5) и перед впрыском жидкости в капсулу и/или дополнительной адаптации положения охвата во время впрыскивания жидкости в капсулу.

17. Способ по п. 15 или 16, который дополнительно включает в себя стадию увеличения расстояния (d) между первым и вторым охватывающими элементами (1, 2) после первоначального вскрытия впускной поверхности (5a) капсулы (5).