КАПСУЛЬНАЯ КОФЕМАШИНА С РАЗДЕЛЬНЫМ СБОРОМ ОТХОДОВ КАПСУЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ Российский патент 2024 года по МПК A47J31/44 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к капсульной машине для приготовления эспрессо с раздельным сбором отходов разных компонентов капсулы. В частности, изобретение относится к эспрессо-машине этого типа, которая обеспечивает эффективное автоматическое разделение содержащегося в капсуле кофе и пустого корпуса капсулы, таким образом, обеспечивая быстрое и легкое удаление этих двух компонентов пользователем раздельным способом.

Существующий уровень техники

Как известно, машины, использующие предварительно упакованные капсулы, содержащие молотый кофе, дозируемый для одной дозы эспрессо, уже много лет широко распространены в области домашних и профессиональных эспрессо-машин. Упомянутые капсулы в настоящее время выпускаются в широком ассортименте, поскольку они обеспечивают наилучшее сохранение ароматов молотого кофе в течение длительного времени, когда они выполнены из алюминия или пластмассы. На самом деле молотый кофе готовят и упаковывают в капсулы на заводах, причем содержимое капсул сохраняет его естественный аромат и свежесть, путем обработки под действием инертного газа для предотвращения окисления кофе во время обработки и последующего хранения.

Однако, при предложении такого непревзойденного качества, все доступные в настоящее время на рынке капсульные эспрессо-машины имеют существенный недостаток в утилизации их использованных капсул как обычных отходов, причем недостаток сейчас особенно ощущается именно из-за широкого распространения этого типа машин и, как следствие, огромного количества использованных извлекаемых капсул на глобальном уровне, которые необходимо утилизировать как обычный мусор. На практике существенная проблема состоит в том, что пользователь, по существу, не имеет возможности разделять два компонента использованной капсулы, т.е., использованную кофейную гущу и пустой корпус капсулы, которые, напротив, оба могут быть подвергнуты 100% переработке, соответственно, как органический материал, и как металлический/пластмассовый материал, подлежащий переработке в процессе производства.

Для устранения этой проблемы было предпринято несколько вариантов, все из которых в настоящее время доступны на рынке, хотя ни один из них не оказался действительно эффективным.

Первое решение включало в себя изменение материала оболочки капсулы путем замены алюминиевых или пластмассовых материалов на биоразлагаемые материалы, таким образом, создавая так называемые прокладки, или путем изготовления биоразлагаемых капсул с использованием биоразлагаемого пластмассового материала, например, полилактида. Такое решение оказалось удовлетворительным с точки зрения возможности переработки использованной капсулы в целом в качестве компостного материала, но оно остается довольно критичным относительного длительного срока хранения капсулы, особенно в условиях высокой влажности и температуры. Фактически, в таких условиях органолептические свойства молотого кофе будут постепенно ухудшаться, приводя к заметному ухудшению вкуса полученного таким образом напитка эспрессо, что в конечном счете вызывает сокращение срока годности такого продукта по сравнению с традиционными капсулами.

Кроме того, при использовании биоразлагаемых капсул и прокладок следует учитывать часто не являющийся ничтожным недостаток биоразлагаемых материалов, выделяющих различные вещества в молотый кофе. На самом деле, такие биоразлагаемые материалы подвергаются первоначальному «разложению», когда подвергаются термическому воздействию при высоких температурах и давлениях, что обычно происходит в процессе заваривания, когда горячая вода проходит через них под высоким давлением, с частичным высвобождением их компонентов и, последующее загрязнение полученного напитка эспрессо за счет характерных веществ, содержащихся в биоразлагаемых материалах, например, целлюлозы из фильтровальной бумаги прокладки, хлора в качестве отбеливателя самой бумаги и тому подобного. Соответственно, технология компостного или биоразлагаемого материала показала, что она в принципе менее эффективна для хранения, поскольку сокращает срок годности изготовленных из него капсул или прокладок, фактически, при одинаковом количестве материала, содержащего алюминий или полипропилен, они разлагаются гораздо быстрее, также высвобождая в напиток эспрессо разные соединения, которые необязательно вредны для здоровья, но часто достаточны для изменения вкуса кофейного напитка.

Второе решение, направленное вместо этого на продвижение услуги сбора использованных капсул, по-разному поощряя пользователей с помощью экономических средств и рекламных акций собирать все использованные капсулы у производителя и обеспечивать здесь разделение компонентов и их переработку промышленными способами. Такое решение оказалось эффективным с точки зрения качества утилизации, но совершенно неудовлетворительным, напротив, в отношении процентной доли фактически переработанного продукта по отношению к общему количеству проданного продукта. На самом деле, будучи в значительной степени основанным на добровольном участии пользователей в проекте сбора, такое решение реализуется только теми, кого волнует экологическая проблема, которые в настоящее время все еще составляют значительное меньшинство, с результирующим процентом восстановления в значительной степени ниже 50% и, следовательно, совершенно неудовлетворительным.

Третье решение, наконец, предусматривает отказ от капсульных машин в пользу выбора машин, которые используют кофейные зерна, измельченные в момент использования. Такое решение действительно значительно разработано в последние годы, поскольку оно обеспечивает отличную возможность извлечения использованной кофейной гущи в виде компостной органической фракции путем полного удаления любой капсулы. Однако, уровень качества кофейных зерен, хранящихся в емкости машины, не может сравниваться с качеством молотого кофе, упакованного в алюминиевые капсулы, поскольку тепло, выделяемое самой эспрессо-машиной, и тот же окружающий воздух внутри емкости способствуют постепенному окислению кофе и рассеиванию наиболее летучих ароматов. Качество напитков эспрессо, получаемых такими машинами, демонстрирует заметную тенденцию к снижению с течением времени, начиная с самого высокого качества при каждой новой загрузке свежих кофейных зерен, что является тем заметнее, чем дольше кофейные зерна остаются в емкости, т.е., чем меньше является ежедневное потребление кофе из одной машины.

С другой стороны, эспрессо-машина в соответствии с таким третьим решением, теперь также подвергается критике с экологической точки зрения, поскольку она имеет более высокий общий углеродный след по сравнению с капсульными машинами, связанный с потреблением энергии самой машиной при штатной работе. На сегодняшний день сочетание таких разных недостатков привело к тому, что эспрессо-машины, которые используют кофейные зерна, широко используются только теми пользователями, которые широко используют такие машины, например, в офисах, где новая загрузка кофе заканчивается за относительно короткое время и, следовательно, ухудшение качества является низким.

Последнее решение, раскрытое в WO2011/051867, предусматривает использование отдельного разделительного устройства, размещенного внутри машин, дозирующих напитки из капсул, которое отделяет содержимое капсулы от корпуса капсулы. Такое разделительное устройство осуществляет контроль за капсулой при дозировании напитка посредством открытия капсулы и удаления ее содержимого. На самом деле, такое решение не имело практического применения на рынке, особенно потому, что, помимо сложности требования двойного перемещения и относительного положения капсулы, сначала в машине для подачи напитка и затем в разделительном устройстве, это вызывает недостаток в случае, если содержимое капсулы уже увлажнено рабочей жидкостью, когда оно извлекается из капсулы, и, следовательно, невозможно обеспечить точную очистку капсулы, особенно в случае мелкодисперсных порошков, таких как кофе, таким образом, делая применение, по существу, бесполезным, поскольку пустые капсулы, все еще содержащие часть своего неудаленного содержимого, снова являются специальными отходами, которые не могут быть непосредственно переработаны без последующей операции промывки.

Следовательно, все еще остается нерешенная проблема, которую в настоящее время решает настоящее изобретение, предлагающее эспрессо-машину новой концепции, которая могла бы сочетать высокое качество и длительный срок хранения, присущие кофе в капсульных машинах, с более экологичным подходом, т.е., с возможностью раздельной переработки двух компонентов капсулы, совершенно независимо от желания пользователей самим разделять компоненты или включать программу восстановления для сбора использованных капсул соответствующих производителей.

Решая эту проблему, следовательно, первой целью изобретения является создание капсульной эспрессо-машины, в которой использованная кофейная гуща и содержащий ее корпус капсулы могут собираться отдельно, так что пользователь может легко и надлежащим образом утилизировать эти два разделенных материала.

Другой целью изобретения является создание капсульной эспрессо-машины, в которой предотвращено возможное влияние между влажной областью машины, в которой происходит приготовление кофейного напитка, и сухой областью той же машины, в которой осуществляется разделение между молотым кофе и содержащей его капсулой.

Краткое описание изобретения

Эта проблема решена, и цель достигнута с помощью эспрессо-машины, имеющей признаки, заявленные в п.1 формулы изобретения. Другие предпочтительные признаки упомянутой эспрессо-машины заявлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Однако дополнительные признаки и преимущества эспрессо-машины в соответствии с настоящим изобретением станут более понятны из следующего подробного описания ее предпочтительного варианта осуществления, представленного исключительно в качестве неограничивающего изобретение примера и показанного на прилагаемых чертежах, на которых

фиг.1 - схематический вид сбоку с функциональными блоками капсульной кофемашины в соответствии с настоящим изобретением, показывающий этап вставки капсулы в подвижный выдвижной ящик;

фиг.2 - увеличенный вид подвижного выдвижного ящика на фиг.1, показывающий операцию закрепления капсулы в неподвижном положении;

фиг.3 - вид, подобный фиг.2, показывающий этап открытия нижней части капсулы;

фиг.4, 5 и 6 - виды, подобные фиг.2, показывающие этап последовательной выгрузки молотого кофе, содержащегося в капсуле, в загрузочную воронку экстракционного блока (последний показан только на фиг.5 для упрощения);

фиг.7 и 8 - виды, подобные фиг. 2, показывающие этап постепенного расплющивания капсулы;

фиг.9 - вид, подобный фиг.1, показывающий этап выталкивания и выгрузки корпуса капсулы после ее опорожнения от молотого кофе и расплющивания;

фиг.10 - вид спереди эспрессо-машины настоящего изобретения на этапе загрузки новой кофейной капсулы C;

фиг.11 - вид в разрезе той же эспрессо-машины по линии II-II на фиг.10;

фиг.12 - вид в разрезе, подобный фиг.11, на котором эспрессо-машина находится на этапе опорожнения и расплющивания кофейной капсулы C;

фиг.13 - вид в изометрии левой стороны эспрессо-машины на фиг.10;

фиг.14 - вид в разрезе, подобный фиг. 11, на котором эспрессо-машина находится на этапе выгрузки пустой расплющенной кофейной капсулы C;

фиг.15 - вид в изометрии левой стороны эспрессо-машины настоящего изобретения на этапе, показанном на фиг.14;

фиг.16 - вид в разрезе, подобный фиг.11, на котором эспрессо-машина находится на этапе дозирования напитка эспрессо;

фиг.17 - вид в разрезе, подобный фиг.11, на котором эспрессо-машина находится на этапе поворота экстракционного цилиндра;

фиг.18 - вид в изометрии левой стороны эспрессо-машины настоящего изобретения с пространственным разделением частей экстракционного цилиндра и его соответственного привода;

фиг.19 - вид в разрезе по линии X-X на фиг.20, на котором эспрессо-машина находится на этапе удаления использованной кофейной гущи; и

фиг.20 - вид сзади эспрессо-машины настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления

Для решения указанной выше проблемы машина эспрессо, которая работает в соответствии с чрезвычайно инновационным принципом действия, создана в соответствии с настоящим изобретением. В такой машине эспрессо, фактически, капсула используется только как контейнер для молотого кофе, что означает то, что на первом этапе процесса приготовления эспрессо капсула открывается, опустошается от ее содержимого молотого кофе в сухом состоянии, и затем расплющивается и удаляется в контейнер для извлечения для сбора использованных опорожненных и расплющенных капсул. Вместо этого молотый кофе подается в экстракционный блок, где он обрабатывается, по сути, известным способом для приготовления напитка эспрессо и затем выгружается в отдельный контейнер для извлечения для сбора использованной кофейной гущи, таким образом, получая желаемое и полное разделение двух компонентов капсулы. Кроме того, этот результат достигается без необходимости прямого участия пользователя, который ничего не делает, а использует капсулу совершенно традиционным способом, наслаждаясь соответственными преимуществами, и в конечном счете находит два компонента капсулы уже идеально разделенными в два отдельных контейнера, таким образом, обеспечивая должным образом удаление их разделенным способом, т.е., использованную кофейную гущу в виде компостной фракции и металлический или пластмассовый корпус капсулы в виде фракции, пригодной для вторичной переработки.

Для достижения этой цели машина эспрессо в соответствии с настоящим изобретением использует преимущество компонентов, которые уже хорошо известны в различных типах машины эспрессо с капсулами и кофейными зернами, соответственно, как для устройств удержания/извлечения капсул, так и для устройств извлечения напитка эспрессо из молотого кофе, по этой причине такие компоненты опосредованно описаны в первой части настоящего описания, т.е., посредством простого указания их функции и расположения, поскольку специалист в данной области техники полностью способен использовать вышеупомянутые известные устройства очевидным образом в машине эспрессо в соответствии с настоящим изобретением. Во второй части настоящего описания будет представлен предпочтительный пример осуществления машины эспрессо настоящего изобретения, в котором функция открытия инновационной капсулы и удаления молотого кофе также идеально объединены с последующими функциями дозирования кофе и удаления использованной кофейной гущи, причем функции фактически были усовершенствованы оригинальным образом для создания машины эспрессо с очень компактной и эффективной конструкцией.

Для простоты описания ниже будут сделаны ссылки на варианты осуществления машины эспрессо, в которых используются алюминиевые капсулы. На основании информации, приведенной ниже, специалист в данной области техники может легко разработать другие пригодные варианты осуществления таких машин, специально разрабатывая их для других типов капсул, причем, все такие варианты осуществления в равной степени включены в объем правовой охраны изобретения.

На фиг.1 показан общий вид с функциональными блоками машины эспрессо настоящего изобретения, включающая в себя подвижный выдвижной ящик 1, который является устройством для открытия и опорожнения кофейных капсул C. Внутри подвижного выдвижного ящика 1 расположены для этой цели неподвижная опорная поверхность 2 для размещения, в которую затем вставляется кофейная капсула C, и соответствующий блокирующий рычаг 3. В момент использования кофейная капсула C вставляется в опорную поверхность 2 для размещения, предпочтительно сверху, в направлении, указанном стрелкой, в то время как блокирующий рычаг 3 находится в открытом положении, и затем кофейная капсула C блокируется в заданном положении посредством смещения блокирующего рычага 3 в положение зажима, как показано на фиг.2.

Для открытия и опорожнения кофейной капсулы C, один конец подвижного выдвижного ящика 1 оснащен перфоратором 4, и противоположный конец - загрузочным поршнем 5, оба выполнены заодно целое со стенками подвижного выдвижного ящика 1. Кроме того, подвижный выдвижной ящик 1 перемещается в различные рабочие положения с помощью закрепленного вращающегося электродвигателя 6, который приводит в действие узел винта/гайки 7/8, в котором винт 7 размещен свободно для вращения внутри загрузочного поршня 5, и гайка 8 выполнена заодно целое с корпусом выдвижного ящика 1. В качестве альтернативы тому, что показано выше, очевидно можно использовать другие типы линейных исполнительных механизмов, при условии, что они способны точно перемещать подвижный выдвижной ящик 1 в разные рабочие положения, описанные ниже.

На первом рабочем этапе, который показан на фиг.3, подвижный выдвижной ящик 1 перемещается вправо на чертеже, пока перфоратор 4 не войдет в нижнюю закрывающую пленку кофейной капсулы C. Перфоратор 4 оснащен лезвиями заданной формы, которые разрезают упомянутую выше закрывающую пленку таким образом, чтобы разделить ее на множество свободных створок, причем один конец каждой створки остается закрепленным на кромке кофейной капсулы C.

При завершении таким образом этапа открытия кофейной капсулы C подвижный выдвижной ящик 1 перемещается в противоположном направлении, т.е., влево на чертежах, для начала этапа опорожнения кофейной капсулы C. Чтобы быть уверенным в том, что весь молотый кофе выходит, такое опорожнение предпочтительно осуществляется путем полного выворачивания наизнанку боковых стенок кофейной капсулы C, как ясно показано на фиг.4-6, которые показывают последовательные этапы перемещения загрузочного поршня 5, заставляющего боковые стенки кофейной капсулы C выворачиваться наизнанку путем нажатия на них снаружи, таким образом, осуществляя полное опорожнение молотого кофе, содержащего в ней. Затем кофе попадает через соответствующее отверстие в выдвижном ящике 1 в воронку T, которая затем подает его в экстракционный блок E. В этом отношении следует отметить, что в соответствии с ключевым признаком изобретения, кофейная капсула C опорожняется перед извлечением напитка эспрессо, что означает, что когда молотый кофе все еще является совершенно сухим, и, следовательно, он легко осыпается с внутренних стенок кофейной капсулы C.

При этом, в то время как экстракционный блок Е обеспечивает извлечение напитка эспрессо, по сути, известным способом, электродвигатель 6 вращается в противоположном направлении, возвращая подвижный выдвижной ящик 1 назад вправо на чертежах, таким образом, вызывая постепенное складывание стенок кофейной капсулы C, вывернутых наизнанку с помощью того же самого перфоратора 4, пока он не сплющит их, по существу, в плоскую форму с минимальным объемом, как схематично показано на фиг.7 и 8.

На фиг.9 показан окончательный этап приготовления напитка эспрессо, причем пустая сплющенная кофейная капсула C извлекается посредством приведения блокирующего рычага 3 в его открытое положение и выбрасывается перфоратором 4 в контейнер A для сбора. При этом, использованная кофейная гуща выгружается из экстракционного блока E в отдельный контейнер F для сбора. Неподвижная опорная поверхность 2 для размещения может быть той же областью отсоединения и падения кофейной капсулы C (выталкивание посредством простого падения под действием силы тяжести) после того, как она будет сплющена перфоратором 4. Однако, неподвижная опорная поверхность 2 для размещения предпочтительно содержит подвижную часть, которая выполняет функцию устройства для выталкивания кофейной капсулы C, таким образом, предотвращая любую возможность того, что пустая сплющенная капсула C может оставаться прилипшей за счет трения к опорной поверхности 2 для размещения или к самому перфоратору 4 в результате деформации.

Теперь будет описан предпочтительный вариант осуществления машины эспрессо настоящего изобретения, который включает в себя инновационные механические решения как для части, касающейся опорожнения кофейной капсулы C, так и для этапов извлечения кофе и выгрузки использованной кофейной гущи. Понятно, что даже этот более подробный вариант осуществления предназначен только для иллюстрации предпочтительного осуществления изобретения, которое, следовательно, им не ограничивается.

Фиг.10 и 11 - вид спереди и соответствующий вид в разрезе машины эспрессо настоящего изобретения, соответственно. Такая машина эспрессо включает в себя в своей верхней части желоб 9 для вставки кофейных капсул C, загрузочный цилиндр 10 и цилиндр 12 для заваривания в своей нижней части - экстракционный цилиндр E. Как описано относительно первого варианта осуществления, также в этом случае машина эспрессо включает в себя контейнер для пустых сплющенных капсул А, в котором собираются кофейные капсулы С, освобожденные от кофейного порошка и сплющенные для уменьшения их размера, и контейнер F для кофейной гущи, в который собираются использованные кофейные остатки P_E, выходящие из экстракционного цилиндра.

Операции опорожнения кофейной капсулы C от кофейного порошка P и сплющивание ее для уменьшения ее объема происходят в загрузочном цилиндре 10, в то время как операция вливания горячей воды на кофейный порошок P для приготовления напитка эспрессо происходит в цилиндре 12 для заваривания. Для уменьшения объема машины эспрессо при строгом разделении сухой области машины эспрессо, предназначенной для удаления кофейного порошка из капсул C, и влажной области машины эспрессо, предназначенной для заваривания кофейного напитка в соответствии с основным признаком настоящего варианта осуществления загрузочный цилиндр 10 и цилиндр 12 для заваривания являются взаимно выполненными заодно целое и образуют узел цилиндров, вращающийся на корпусе машины эспрессо, таким образом, обеспечивая поочередное приведение загрузочного цилиндра 10 и цилиндра 12 для заваривания в выровненное положение по вертикали над экстракционным цилиндром Е. Описанный выше узел цилиндров вращается редукторным двигателем 20 (фиг.13) цилиндров, и ход его перемещения ограничен механическим ограничительным упором 19f, который выполнен заодно целое с корпусом машины и перемещается внутри дугообразного паза 19a, образованного во вращающемся узле цилиндров.

Эта механическая конструкция делает возможным эффективное достижение целей, указанных выше, и одновременное выполнение операции опорожнения капсулы C и загрузки экстракционной группы E, когда загрузочный цилиндр 10 находится в положении выравнивания по вертикали над экстракционным цилиндром E, и операции вливания горячей воды и выгрузки пустой сплющенной капсулы C, когда цилиндр 12 для заваривания находится в положении выравнивания по вертикали над экстракционным цилиндром E, и загрузочный цилиндр 10 находится в наклонном положении. Таким образом, всем этим операциям в значительной степени способствует тот факт, что направление перемещения время от времени, необходимое для подвижных частей, т.е., кофейного порошка, воды для заваривания и пустых сплющенных капсул, соответствует направлению силы тяжести.

На этапе загрузки машины эспрессо кофейная капсула C подается в желоб 9 (фиг.10) и проходит сама для расположения под воздействием силы тяжести на опорную поверхность, образованную внутри загрузочного цилиндра 10, под загрузочным поршнем 11, который перемещается внутри упомянутого загрузочного цилиндра 10. Опорная поверхность для кофейной капсулы C внутри загрузочного цилиндра 11 может включать в себя средство для временного закрепления и/или расположения кофейной капсулы C в заданном положении, средство закрепления, которые, по сути, хорошо известны и, следовательно, не описаны, не показаны на чертежах здесь для упрощения.

Перемещение загрузочного поршня 11 приводится в действие редукторным двигателем 16 поршня посредством зубчатого колеса 17 и рейки 18c, выполненных заодно целое с загрузочным поршнем 11, действие редукторного двигателя 16 поршня противоположно пружинному средству 11s, которое стремится вернуть загрузочный поршень 11 в его исходное положение, соответствующее верхнему тупиковому концу его хода. Выбранный привод пригоден для очень эффективного использования в качестве единственного привода обоих цилиндров вращающегося узла цилиндров, поскольку вращательное движение упомянутого узла цилиндров обеспечивает боковое отсоединение рейки 18c от зубчатого колеса 17 и последующее зацепление этого последнего с рейкой 18i, которая выполнена заодно целое с поршнем 13 для заваривания, перемещающимся внутри цилиндра 12 для заваривания, функция которого будет лучше описана ниже.

Для открытия и опорожнения кофейной капсулы С перфоратор 4, образованный рядом лезвий нужной формы и расположенных на расстоянии друг от друга, размещен внутри загрузочного цилиндра 10 и непосредственно под опорной поверхностью для размещения кофейной капсулы C для обеспечения разреза закрывающей пленки кофейной капсулы С и прохождения молотого кофе P между разрезанными кромками. По существу, при перемещении загрузочного поршня 11 вниз редукторным двигателем 16 поршня, он постепенно прижимает кофейную капсулу С к перфоратору 4, заставляя разрезаться закрывающую пленку капсулы С и, следовательно, высыпаться молотому кофе Р, и затем постепенно сгибаться стенкам самой капсулы C за счет перфоратора 4, пока пустая кофейная капсула C не будет сплющена, по существу, в расплющенную форму минимального объема, как схематично показано на чертежах.

Во время такой операции молотый кофе Р падает под действием силы тяжести из кофейной капсулы С в расположенное внизу загрузочное отделение экстракционного цилиндра Е (фиг.12), располагаясь поверх пластинчатого фильтра для кофе, который составляет его нижнюю часть, в то время как закрывающая пленка капсулы С разделяется на множество свободных створок, причем один конец каждой створки остается закрепленным на кромке капсулы C для последующего удаления с ней.

Следует особенно отметить, что также в этом случае капсула С опорожняется перед операцией экстракции напитка эспрессо, что означает то, что молотый кофе все еще совершенно сухой и, следовательно, полностью и с большой легкостью осыпается с внутренних стенок капсулы С.

После завершения этапа загрузки молотого кофе Р в экстракционный цилиндр Е редукторный двигатель 20 цилиндров управляется для приведения узла цилиндров во вращение из положения, показанного на фиг.12, в положение, показанное на фиг.14, т.е., когда цилиндр 12 для заваривания был перемещен в положение выравнивания по вертикали с экстракционным цилиндром Е, в то время как загрузочный цилиндр 10, следовательно, вышел из этого положения и расположился в наклоненном вбок положении на угол, соответствующий выполняемому повороту, например, 60°, над контейнером для пустых сплющенных капсул А. В этом положении рейка 18с, выполненная заодно целое с загрузочным поршнем 11, не входит в зацепление с зубчатым колесом 17 (фиг.15), и загрузочный поршень 11, таким образом, надежно удерживается на своем верхнем тупиковом конце пружиной 11s. Пустая сплющенная капсула C, располагающаяся на перфораторе 4, таким образом, свободно падает под действием силы тяжести в контейнер для пустых сплющенных капсул A, отделение пустой капсулы C от перфоратора 4 также обеспечивается за счет незначительного влияния, определяемого контактом между ограничительным упором 19f, выполненным заодно целое с корпусом машины эспрессо, и концом паза 19а.

В этом новом положении узла цилиндров зубчатое колесо 17 редукторного двигателя 16 поршня зацеплено с рейкой 18i, выполненной заодно целое с цилиндром 13 для заваривания, так что приведение в действие упомянутого редукторного двигателя 16 поршня может также заставлять опускаться поршень 13 для заваривания, в отличие от его соответствующего пружинного средства 13s, в положение, показанное на фиг.16, причем нижняя поверхность поршня 13 для заваривания находится в контакте при требуемом давлении с порцией загрузки молотого кофе P. Процесс заваривания горячей водой происходит в этом положении опускания поршня 13 для заваривания, горячая вода подается через впускное отверстие 14 в канал 15 внутри поршня 13 для заваривания и в диффузор горячей воды, который проходит над нижней поверхностью поршня 13 для заваривания и в контакте с молотым кофе P. Полученный, таким образом, кофейный напиток собирается в выпускном канале 15e, образованном внутри экстракционного цилиндра E, который направляет его в отверстие дозирующего носика B, от его свободного конца, таким образом, пользователь может собирать напиток эспрессо в небольшой стакан или чашку. После завершения операции дозирования поршень 13 для заваривания возвращается в свой верхний тупиковый конец, освобождая экстракционный цилиндр E и обеспечивая этап выброса использованной кофейной гущи PE.

Для обеспечения легкого, полного и автоматического удаления P_E использованного кофе основание экстракционного цилиндра E, которое является участком, поддерживающим пластинчатый фильтр, на который загружается молотый кофе P, образует головку выталкивающего поршня 21, перемещаемого внутри экстракционного цилиндра E, причем выталкивающий поршень 21 также содержит выпускной канал 15e. Выталкивающий поршень 21 перемещается из положения загрузки молотого кофе P, в котором головка выталкивающего поршня 21 находится в нижней части экстракционного цилиндра E (фиг.16), в положение выгрузки использованной кофейной гущи P_E, в котором головка выталкивающего поршня 21 переместилась в верхнюю часть экстракционного цилиндра E, в то время как экстракционный цилиндр E повернулся в полностью перевернутое положение (фиг.19).

На самом деле, как показано на фиг.17 и 18 с пространственным разделением элементов, экстракционный цилиндр Е вращается вокруг оси 25, выполненной заодно целое с корпусом машины эспрессо, и его вращение приводится в действие редукторным выталкивающим двигателем 24, который приводит во вращение экстракционный цилиндр Е из положения, показанного на фиг.16, в котором происходит экстракция напитка эспрессо, в положение, показанное на фиг.19 и 20, причем использованная кофейная гуща P_E удаляется в контейнер F для кофейной гущи через несколько промежуточных положений, таких как положения, показанные на фиг.17 и 18. Вращение экстракционного цилиндра Е вызывает одновременное перемещение выталкивающего поршня 21 за счет взаимодействия между штифтом 23, выполненным заодно целое с выталкивающим поршнем 21, и криволинейным пазом 22, образованным в корпусе машины эспрессо и имеющим асимметричный спиральный рисунок относительно оси 25. Таким образом, при вращении экстракционного цилиндра Е штифт 23 постепенно перемещается от оси вращения экстракционного цилиндра Е, увлекая за собой при своем перемещении также выталкивающий поршень 21. В этом конечном положении использованная кофейная гуща P_E полностью удаляется с боковых стенок экстракционного цилиндра E, таким образом, легко падая с головки выталкивающего поршня 21 вниз в расположенный внизу контейнер F для кофейной гущи под действием собственного веса.

После того, как использованная кофейная гуща PE упала в контейнер F для кофейной гущи, редукторный выталкивающий двигатель 24 возвращает экстракционный цилиндр E обратно в положение загрузки, в то время как редукторный двигатель 20 цилиндров возвращает узел цилиндров в положение, в котором загрузочный цилиндр 11 вертикально выровнен над дозирующим цилиндром, как показано на фиг.10 и 11, и, таким образом, машина эспрессо снова готова для нового цикла экстракции напитка эспрессо.

Различные рабочие этапы, показанные выше, и, конкретно, работа редукторного двигателя 16 поршня, редукторного двигателя 20 цилиндров, устройства 14 подачи горячей воды и редукторного выталкивающего двигателя 24, управляются, по сути, хорошо известным способом и в соответствии с заданной программой с помощью специального процессора, расположенного внутри машины эспрессо.

Из приведенного выше описания ясно, как машина эспрессо в соответствии с настоящим изобретением полностью достигла желаемых целей, полностью используя преимущества системы для упаковки и распределения молотого кофе в капсулах, при исключении ее соответствующих недостатков, поскольку компоненты кофейной капсулы C разделяются непосредственно перед этапом влажной экстракции напитка эспрессо, на конкретном «сухом» участке машины эспрессо, и затем собираются в отдельные контейнеры, так что пользователь может впоследствии должным образом их утилизировать с наибольшей легкостью без необходимости вмешательства в пустую сплющенную кофейную капсулу C.

Однако понятно, что изобретение не следует рассматривать как ограниченное конкретными устройствами, показанными выше, которые являются лишь неограничивающими изобретение примерами его осуществления, и возможны различные варианты, все в пределах знаний специалиста в данной области техники, для использования машины с различными типами кофейных капсул, доступных на рынке, таким образом, без отхода от объема правовой охраны самого изобретения, который определен только нижеследующей формулой изобретения.

Описана машина для приготовления напитков эспрессо из молотого кофе, упакованного в кофейные капсулы (C), содержащая открывающее и опорожняющее устройство (4, 10, 11) для открытия и опорожнения в сухом состоянии кофейных капсул (C) с молотым кофе (P), содержащегося в них, экстракционный блок (E), в который подается молотый кофе (P), выходящий из упомянутого открывающего и опорожняющего устройства для дозирования напитка эспрессо, контейнер (F) для кофейной гущи для сбора использованной кофейной гущи (PE), выходящей из упомянутого экстракционного блока (E), и контейнер (A) для пустых капсул для сбора пустых кофейных капсул (C), выходящих из упомянутого открывающего и опорожняющего устройства. Целью изобретения является создание капсульной эспрессо-машины, в которой использованная кофейная гуща и содержащий ее корпус капсулы могут собираться отдельно, так что пользователь может легко и надлежащим образом утилизировать эти два разделенных материала. 18 з.п. ф-лы, 20 ил.

1. Машина для приготовления напитков эспрессо из молотого кофе, упакованного в кофейные капсулы (C), отличающаяся тем, что она содержит открывающее и опорожняющее устройство (4, 10, 11) для открытия и опорожнения кофейных капсул (C) с содержащимся в них молотым кофе (P), в сухом состоянии, экстракционный блок (E) машины эспрессо для подачи в него молотого кофе (P), выходящего из открывающего и опорожняющего устройства, для дозирования напитка эспрессо, контейнер (F) для сбора использованной кофейной гущи (P_E), выходящей из экстракционного блока (E), и контейнер (A) для пустых капсул для сбора пустых кофейных капсул (C), выходящих из открывающего и опорожняющего устройства.

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что открывающее и опорожняющее устройство для кофейных капсул (С) с содержащимся в них молотым кофе содержит перфоратор (4) для открытия открываемого участка кофейной капсулы (С) и загрузочный поршень (5, 11) для загрузки молотого кофе (P), причем загрузочный поршень выполнен с возможностью последовательного сжатия участка кофейной капсулы (C), расположенного напротив открывающегося участка для опорожнения кофейной капсулы (C) и для расплющивания ее за счет перфоратора (4), причем перфоратор (4) содержит одну или более расположенных на расстоянии друг от друга лезвий для разрезания открывающегося участка кофейной капсулы (C) и для обеспечения прохождения молотого кофе (P) между ними.

3. Машина по п.2, отличающаяся тем, что открывающий перфоратор (4) и загрузочный поршень (5) выполнены за одно целое с двумя противоположными стенками подвижного выдвижного ящика (1) для последующей вставки в него кофейных капсул (C) на соответствующую неподвижную опорную поверхность (2) для размещения.

4. Машина по п.3, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит блокирующий рычаг (3), выполненный с возможностью перемещения между открытым положением, в котором кофейные капсулы (C) расположены для вставки в опорную поверхность (2) для размещения, и закрепленным положением, причем блокирующий рычаг (3) выполнен с возможностью прижатия кофейных капсул (C) к опорной поверхности (2) для размещения.

5. Машина по п.4, отличающаяся тем, что подвижный выдвижной ящик (1) выполнен с возможностью его перемещения устройством линейного исполнительного механизма.

6. Машина по п.5, отличающаяся тем, что линейный исполнительный механизм содержит закрепленный, выполненный с возможностью вращения электродвигатель для приведения во вращение червячного винта (7), связанного с гайкой (8), выполненной за одно целое с подвижным выдвижным ящиком (1).

7. Машина по п.2, отличающаяся тем, что извлеченный из капсулы (C) загрузочным поршнем (5) молотый кофе собирается воронкой (T) и подается в экстракционный блок (E).

8. Машина по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что капсула (C) является алюминиевой капсулой, причем в первом рабочем положении подвижного выдвижного ящика (1) перфоратор (4) расположен для частичного разреза нижней закрывающей пленку капсулы (C) для разделения ее на створки, причем один конец створок остается закрепленным на кромке капсулы (C).

9. Машина по п.8, отличающаяся тем, что во втором противоположном рабочем положении подвижного выдвижного ящика (1) загрузочный поршень (5) выполнен с возможностью опорожнения капсулы (С) от молотого кофе, полностью выворачивая ее боковые стенки наизнанку.

10. Машина по п.9, отличающаяся тем, что в третьем рабочем положении, соответствующем первому рабочему положению, перфоратор (4) выполнен с возможностью складывания и сплющивания вывернутой наизнанку пустой капсулы (С) перед ее выбросом во второй контейнер (А) для сбора за счет падения или с помощью выталкивающего устройства.

11. Машина по п.2, отличающаяся тем, что перфоратор (4) расположен на основании загрузочного цилиндра (10), внутри которого загрузочный поршень (11) является подвижным, причем опорная поверхность (2) для размещения кофейных капсул (С) дополнительно образована внутри загрузочного цилиндра (10) между загрузочным поршнем (11) и перфоратором (4).

12. Машина по п.11, отличающаяся тем, что загрузочный поршень (11) выполнен с возможностью его приведения линейным исполнительным механизмом, содержащим редукторный двигатель (16) поршня для приведения во вращение зубчатого колеса (17), связанного с рейкой (18c), выполненной за одно целое с загрузочным поршнем (11).

13. Машина по п.12, отличающаяся тем, что загрузочный цилиндр (10) выровнен в вертикальном направлении с экстракционным блоком (Е), и удаленный из кофейной капсулы (С) с помощью загрузочного поршня (4) молотый кофе (Р) падает непосредственно внутрь экстракционного блока (Е).

14. Машина по любому из пп.11-13, отличающаяся тем, что она дополнительно включает в себя цилиндр (12) для заваривания, внутри которого находится подвижный поршень (13) для заваривания, причем цилиндр (12) для заваривания выполнен с возможностью поочередного, с загрузочным цилиндром (10), занятия положения в вертикальном выравнивании над экстракционным блоком (E) и включает в себя впускное отверстие (14) для горячей воды (14), соединенное с диффузором горячей воды, проходящим над нижней стороной поршня (13) для заваривания и предназначенным для вхождения в контакт с молотым кофе (P).

15. Машина по п.14, отличающаяся тем, что поршень (13) для заваривания выполнен с возможностью его приведения тем же редукторным двигателем (16) поршня, который приводит загрузочный поршень (11) за счет связи между зубчатым колесом (17) и рейкой (18i), выполненной за одно целое с поршнем (11) для заваривания.

16. Машина по любому из пп.14, 15, отличающаяся тем, что загрузочный цилиндр (10) и цилиндр (12) для заваривания выполнены в виде единого узла цилиндров, вращающихся на корпусе машины эспрессо и приводимых во вращение редукторным двигателем (20) цилиндров.

17. Машина по п.16, отличающаяся тем, что пустая капсула (C), сплющенная загрузочным цилиндром (10), выгружается в контейнер (A) для пустых капсул в положении узла цилиндров, в котором цилиндр (12) для заваривания вертикально выровнен над экстракционным блоком (E), а загрузочный цилиндр (10) наклонен под углом над контейнером (А) для пустых капсул.

18. Машина по любому из пп.11-17, отличающаяся тем, что экстракционный блок содержит экстракционный цилиндр (Е) для перемещения в него выталкивающего поршня (21), причем головка выталкивающего поршня (21) образует дно экстракционного цилиндра (E) и поддерживает пластинчатый фильтр для загрузки на него молотого кофе (P), выходящего из загрузочного цилиндра (10).

19. Машина по п.18, отличающаяся тем, что экстракционный цилиндр (Е) выполнен с возможностью вращения на корпусе машины эспрессо и с возможностью его приведения во вращение редукторным выталкивающим двигателем (24) между первым положением для извлечения напитка эспрессо и вторым по меньшей мере частично перевернутым положением для выталкивания использованной кофейной гущи (P_E) в контейнер (F) для кофейной гущи, причем вращение экстракционного цилиндра (E) вызывает одновременное перемещение выталкивающего поршня (21) из положения загрузки молотого кофе (P) в нижней части экстракционного цилиндра (E) в положение выталкивания использованной кофейной гущи (P_E) в верхней части экстракционного цилиндра (E) за счет взаимодействия между штифтом (23), выполненным за одно целое с выталкивающим поршнем (21), и криволинейным пазом (22), выполненным за одно целое с корпусом машины эспрессо и имеющим асимметричный спиральный профиль относительно оси (25), вокруг которой вращается экстракционный цилиндр (Е).