КОФЕМАШИНА С УСТРОЙСТВОМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ И ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ НЕХВАТКИ ЗЕРЕН Российский патент 2024 года по МПК A47J31/00 

Настоящее изобретение относится в целом к автоматическим кофемашинам, содержащим бункер для кофейных зерен для подачи зерен в кофемолку, в частности - к автоматической кофемашине, содержащей бункер для кофейных зерен, имеющий устройство определения уровня кофейных зерен.

Из документа ЕР 1903519 известна автоматическая кофемашина, содержащая блок управления и бункер для кофейных зерен, расположенный над кофемолкой. Бункер для кофейных зерен содержит устройство определения уровня кофейных зерен, которое по достижении низкого уровня генерирует и передает в блок управления сигнал нехватки кофейных зерен.

Однако случается, что пользователи не обращают внимания на этот сигнал нехватки и запускают сеансы процесса приготовления кофе до тех пор, пока бункер для кофейных зерен и кофемолка не станут совсем пустыми. В результате в последних готовых порциях будет неполная доза кофе, так что его вкус будет не таким, как хотел пользователь.

Кроме того, после генерации сигнала нехватки зерен автоматическая кофемашина в состоянии выдавать лишь очень незначительное количество порций, а это значит, что пользователю приходится очень оперативно принимать меры к заполнению бункера для кофейных зерен.

Техническая проблема, решаемая изобретением, состоит в устранении указанных выше недостатков, для чего необходимо разработать автоматическую кофемашину, которая отличалась бы простотой и эргономичностью в эксплуатации, что позволит получить продукт высокого качества.

Другая техническая проблема, решаемая изобретением, состоит в разработке автоматической кофемашины, которая имела бы простую конструкцию и была бы экономичной в эксплуатации.

Для решения указанных технических проблем предложена автоматическая кофемашина, содержащая блок управления и бункер для кофейных зерен, имеющий нижнюю стенку, расположенную над кофемолкой, причем указанная автоматическая кофемашина содержит также устройство определения низкого уровня кофейных зерен в бункере для кофейных зерен, которое по достижении низкого уровня генерирует и передает в блок управления сигнал нехватки кофейных зерен, отличающаяся тем, что по достижении промежуточного уровня, превышающего низкий уровень, устройство определения уровня генерирует и передает в блок управления сигнал на пополнение запаса кофейных зерен, при этом блок управления содержит устройство предупредительной сигнализации, выполненное с возможностью выдавать пользователю сигнал на пополнение кофейных зерен и сигнал нехватки кофейных зерен, при этом блок управления выдает разрешение на запуск процесса приготовления порции кофе, несмотря на то, что был выдан сигнал на пополнение кофейных зерен, и выдает запрет запуска процесса приготовления порции кофе после выдачи сигнала нехватки зерен.

Под промежуточным уровнем, превышающим низкий уровень, понимается уровень, находящийся между высоким уровнем кофе, который соответствует максимальному заполнению бункера для кофейных зерен, и низким уровнем.

Считается, что кофейные зерна ведут себя в бункере для кофейных зерен по существу подобно жидкости и что разные уровни проходят по горизонтальным плоскостям.

Таким образом, блок управления дает разрешение на запуск процесса приготовления порции кофе только в том случае, если в бункере для кофейных зерен кофейные зерна имеются в количестве, достаточном для приготовления напитка.

Следует понимать, что блок управления может задержать выдачу сигнала нехватки кофейных зерен на одну или несколько порций, если остаточное количество кофейных зерен, находящихся ниже низкого уровня, позволяет осуществить приготовление этих одной или нескольких порций.

Целесообразно, чтобы в бункере для кофейных зерен был предусмотрен некоторый заполняемый объем V, соответствующий высокому уровню, и чтобы в бункере для кофейных зерен имел место заполняемый объем Vi, соответствующий промежуточному уровню, причем Vi должен быть меньше чем 0,4 V, предпочтительнее меньше чем 0,3 V.

Таким образом, устройство определения уровня выполнено таким образом, чтобы пользователь мог запускать приготовление достаточного количества порций в промежуток времени между выдачей сигнала на пополнение кофейных зерен и выдачей сигнала нехватки кофейных зерен, благодаря чему он будет располагать достаточным временем реагирования, позволяющим ему без труда пополнить запас зерен в бункере.

Целесообразно, чтобы устройство определения уровня содержало датчик низкого уровня и датчик промежуточного уровня, при этом каждый из них - датчик низкого уровня и датчик промежуточного уровня, должен будет определять один отдельный уровень.

Датчики низкого и промежуточного уровня выполнены таким образом, чтобы каждый из них определял один-единственный уровень и выдавал, соответственно, надежный сигнал, повторяющийся с течением времени.

Предпочтительно, чтобы в качестве датчиков нижнего и промежуточного уровней использовались фотоэлектрические элементы.

Фотоэлектрические элементы, или оптические датчики, представляют собой стандартные недорогие компоненты, благодаря чему изготовление устройства определения уровня оказывается чрезвычайно экономичным.

Целесообразно, чтобы каждый из датчиков - датчик низкого уровня и датчик промежуточного уровня, включал в себя оптический передатчик, оптический приемник, передающий световод и приемный световод.

Предпочтительно, чтобы бункер для кофейных зерен имел нижнюю стенку, при этом передающий и приемный световоды должны располагаться под этой нижней стенкой.

Целесообразно, чтобы блок управления включал в себя вспомогательную схему, которая содержит оптические передатчики и оптические приемники.

Предпочтительно, чтобы передающие и приемные световоды, а также вспомогательная схема располагались под нижней стенкой бункера для кофейных зерен.

Таким образом, положение вспомогательной схемы задают так, чтобы получить оптимальную длину передающего и приемного световодов.

Целесообразно, чтобы в нижней стенке были выполнены первое и второе гнезда, в которые входят передающий и приемный световоды датчика низкого уровня, расположенные в горизонтальной плоскости, ограничивающей нижний уровень; кроме этого, в нижней стенке выполнены первое и второе гнезда, в которые входят передающий и приемный световоды датчика промежуточного уровня, расположенные в горизонтальной плоскости, ограничивающей промежуточный уровень.

Целесообразно также, чтобы в нижней стенке было выполнено отверстие для подачи кофейных зерен в кофемолку, при этом датчик низкого уровня генерирует световой луч, располагающийся над отверстием.

Таким образом, датчик низкого уровня оказывается непосредственно над кофемолкой. Объем, имеющийся в пространстве бункера для кофейных зерен, находящемся между датчиком низкого уровня и кофемолкой, становится меньше и соответствует остаточному количеству кофейных зерен в бункере для кофейных зерен, которое меньше количества зерен, необходимого для приготовления порции кофе.

Целесообразно, чтобы нижняя стенка имела форму воронки, сужающейся в сторону отверстия, через которое в кофемолку подаются кофейные зерна.

Целесообразно также, чтобы блок управления приводил в действие устройство определения уровня во время запуска процесса приготовления порции кофе.

Таким образом, кофейные зерна пребывают в устойчивом положении, не подвергаясь действию колебаний, создаваемых, в частности, кофемолкой, благодаря чему обеспечивается надежное определение низкого и промежуточного уровней.

Предпочтительно, чтобы устройство предупредительной сигнализации блока управления включало в себя дисплей, выполненный с возможностью отображать первую пиктограмму, когда устройство определения уровня выдает сигнал на пополнение запаса кофейных зерен, и вторую пиктограмму, когда устройство определения уровня выдает сигнал нехватки кофейных зерен.

Таким образом, когда отображается первая пиктограмма, соответствующая сигналу на пополнение кофейных зерен, пользователь получает напоминание о том, что надо будет пополнить запас зерен в бункере для кофейных зерен, но при этом кофемашина остается еще в рабочем состоянии, позволяющем приготовить одну или несколько порций кофе. Когда же отображается вторая пиктограмма, соответствующая сигналу нехватки кофейных зерен, работа кофемашины отключается, и пользователь должен пополнить запас зерен в бункере для кофейных зерен, с тем чтобы можно было запустить процесс приготовления новой порции кофе.

Сущность изобретения станет более понятной при изучении нижеследующего описания варианта осуществления, приводимого лишь в качестве примера, не имеющего ограничительного характера, который иллюстрируется приложенными чертежами, на которых:

фиг. 1 представляет собой вид в аксонометрии автоматической кофемашины с бункером для кофейных зерен с устройством определения уровня кофейных зерен в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;

фиг. 2 представляет собой вид в разрезе по лини II-II, иллюстрирующий бункер для кофейных зерен и кофемолку автоматической кофемашины с фиг. 1;

фиг. 3 представляет собой вид в аксонометрии снизу в направлении III, иллюстрирующий бункер для кофейных зерен с устройством определения уровня кофейных зерен автоматической кофемашины с фиг. 2.

Следует отметить, что в данной заявке слова «горизонтальный», «вертикальный», «нижний», «верхний», «продольный», «поперечный», «высокий», «низкий», употребляемые в ходе описания автоматической кофемашины, относятся к ситуациям, когда эта кофемашина стоит в режиме эксплуатации на какой-либо рабочей плоскости.

В соответствии с примером, иллюстрируемым на фиг. 1-3, автоматическая кофемашина 1 имеет корпус 5 с основанием 6, которое устанавливается на рабочей плоскости. В корпусе 1 находятся бункер 10 для кофейных зерен и кофемолка 40 (см. фиг. 2). Кофейные зерна подаются из бункера 10 для кофейных зерен в кофемолку 40, откуда молотый кофе поступает в устройство настаивания (на чертежах не показано). В состав автоматической кофемашины 1 входит также раздаточная головка 3, имеющая сообщение по текучей среде с устройством настаивания. Эта раздаточная головка 3 расположена над подставкой 4 для чашки и установлена с возможностью поступательного перемещения по вертикали, с тем, чтобы пользователь мог регулировать положение сливных носиков по высоте чашки. В автоматической кофемашине 1 предусмотрен также резервуар 2, служащий в качестве источника холодной воды для бойлера, входящего в состав устройства настаивания.

Бункер 10 для кофейных зерен имеет боковую стенку 11, которая в плоскости горизонтального разреза имеет прямоугольное сечение. Эта боковая стенка 11 имеет верхний свободный конец 12, закрытый съемной крышкой (на чертежах не показана), и нижний конец 13. У бункера 10 для кофейных зерен имеется также нижняя стенка 14, проходящая вниз от нижнего конца 13 к отверстию 16 трубчатого канала 15. Это отверстие 16 находится в горизонтальной плоскости. Таким образом, нижняя стенка 14 приобретает форму воронки, сужающейся в сторону отверстия 16. Эта нижняя стенка 14 заканчивается трубчатым каналом 15, который располагается в вертикальном направлении над входом 41 кофемолки 40 (см. фиг. 2). Кофемолка 40 содержит неподвижную мельницу 42 и подвижную мельницу 43, которая приводится во вращение двигателем 44 с зубчатой передачей 45.

В состав автоматической кофемашины 1 входит блок 60 управления, обеспечивающий управление и регулирование циклов приготовления настаиваемых напитков, и в частности, кофе. Этот блок 60 управления включает в себя устройство 20 определения низкого уровня кофейных зерен и промежуточного уровня, превышающего низкий уровень, в бункере 10 для кофейных зерен. Промежуточным уровнем считается уровень, находящийся между некоторым верхним уровнем, который соответствует максимальному заполнению бункера для кофейных зерен, и нижним уровнем, при котором количество зерен в бункере для кофейных зерен меньше необходимого для приготовления кофе. При выявлении промежуточного уровня устройство 20 определения уровня генерирует и передает в блок 60 управления сигнал на пополнение запаса кофейных зерен. При выявлении низкого уровня устройство 20 определения уровня генерирует и передает в блок 60 управления сигнал нехватки кофейных зерен.

После генерации сигнала нехватки кофейных зерен блок 60 управления выдает запрет запуска процесса приготовления кофе. Однако этот блок 60 управления разрешает запуск процесса приготовления кофе даже в случае генерации сигнала на пополнение запаса кофейных зерен.

В бункере 10 для кофейных зерен предусмотрен некоторый заполняемый объем V, соответствующий высокому уровню. При выдаче устройством 20 определения уровня сигнала на пополнение в бункере для кофейных зерен имеет место заполняемый объем Vi, соответствующий промежуточному уровню. Этот заполняемый объем Vi равен 33% заполняемого объема V.

Устройство 20 определения уровня содержит датчик 21а низкого уровня, обеспечивающий определение низкого уровня, и датчик 21b промежуточного уровня, обеспечивающий определение промежуточного уровня. В качестве датчиков 21а низкого уровня и 21b промежуточного уровня используются фотоэлектрические элементы.

Как видно на фиг. 3, датчик 21а низкого уровня включает в себя оптический передатчик 22а, оптический приемник 23а, передающий световод 24а и приемный световод 25а. В нижней стенке 14 бункера 10 для кофейных зерен выполнено первое гнездо 17а, в которое входит свободный конец 26а передающего световода 24а, и второе гнездо 18а, в которое входит свободный конец 27а приемного световода 25а. Первое 17а и второе 18а гнёзда располагаются возле отверстия 16, будучи выровненными по оси Δ1. Ось Δ1 располагается над отверстием 16, в горизонтальной плоскости, ограничивающей нижний уровень. Эти первое 17а и второе 18а гнёзда выполнены в нижней стенке 14, проходя через неё. Передающий световод 24а имеет конец 28а, взаимодействующий с оптическим передатчиком 22а, а приемный световод 25а имеет конец 29а, взаимодействующий с оптическим приемником 23а. Передающий световод 24а и приемный световод 25а расположены под нижней стенкой 14 вплотную к ней. Когда уровень зерен проходит по оси Δ1, на свободный конец 27а приемного световода 25а приходит световой луч, испускаемый свободным концом 26а передающего световода 24а. Этот световой луч доходит до оптического приемника 23а, который генерирует сигнал нехватки кофейных зерен.

Датчик 21b промежуточного уровня включает в себя оптический передатчик 22b, оптический приемник 23b, передающий световод 24b и приемный световод 25b. В нижней стенке 14 бункера 10 для кофейных зерен выполнено первое гнездо 17b, в которое входит свободный конец 26b передающего световода 24b, и второе гнездо 18b, в которое входит свободный конец 27b приемного световода 25b. Первое 17b и второе 18b гнёзда располагаются возле отверстия 16, будучи выровненными по оси Δ2. Ось Δ2 располагается над отверстием 16, в горизонтальной плоскости, ограничивающей промежуточный уровень. Эти первое 17b и второе 18b гнёзда выполнены в нижней стенке 14, проходя через неё. Передающий световод 24b имеет конец 28b, взаимодействующий с оптическим передатчиком 22b, а приемный световод 25b имеет конец 29b, взаимодействующий с оптическим приемником 23b. Передающий световод 24b и приемный световод 25b расположены под нижней стенкой 14 вплотную к ней. Когда уровень зерен проходит по оси Δ2, на свободный конец 27b приемного световода 25b приходит световой луч, испускаемый свободным концом 26b передающего световода 24b. Этот световой луч доходит до оптического приемника 23b, который генерирует сигнал на пополнение запаса кофейных зерен.

В блоке 60 управления имеется также вспомогательная схема 61, расположенная под нижней стенкой 14 с выносом относительно отверстия 16. В состав этой вспомогательной схемы 61 входят оптический передатчик 22а и оптический приемник 23а датчика 21а низкого уровня, а также оптический передатчик 22b и оптический приемник 23b датчика 21b промежуточного уровня.

Как показано на фиг. 1, блок 60 управления содержит дисплей 62, имеющий первую 63 и вторую 64 пиктограммы. Когда устройство 20 определения уровня выдает сигнал на пополнение запаса кофейных зерен, блок 60 управления выводит на дисплей 62 первую пиктограмму 63. Когда устройство 20 определения уровня выдает сигнал нехватки кофейных зерен, блок 60 управления выводит на дисплей 62 вторую пиктограмму 64. В состав блока 60 управления может быть введено устройство звуковой сигнализации, которое будет генерировать звуковой предупредительный сигнал одновременно с индикацией второй пиктограммы 64, соответствующей сигналу нехватки зерен.

В процессе эксплуатации пользователь, которому необходимо приготовить кофе, должен проверить, нет ли на экране дисплея 62 первой пиктограммы 63, соответствующей сигналу на пополнение запаса кофейных зерен, или второй пиктограммы 64, соответствующей сигналу нехватки зерен. После этого можно запускать процесс приготовления кофе с использованием блока 60 управления. Если в ходе этого процесса уровень кофейных проходит под осью Δ2, то датчик 21b промежуточного уровня выдаст сигнал на пополнение запаса кофейных зерен, что приведет к индикации на экране дисплея 62 первой пиктограммы 63. Если пользователю нужно приготовить дополнительные порции кофе, он может не обращать внимания на первую пиктограмму 63, соответствующую сигналу на пополнение запаса зерен, и запустить процесс приготовления следующих порций кофе. Если же уровень кофейных зерен проходит под осью Δ1, то датчик 21а низкого уровня выдаст сигнал нехватки кофейных зерен, что приведет к индикации на экране дисплея 62 второй пиктограммы 64. Если пользователь проигнорирует эту вторую пиктограмму 64, соответствующую сигналу нехватки зерен, и захочет запустить процесс приготовления порции кофе, то блок 60 управления выдаст запрет проведения этой операции. При этом пользователю надлежит засыпать в бункер 10 для кофейных зерен кофейные зерна, чтобы получить уровень заполнения, превышающий низкий уровень, а еще предпочтительнее - превышающий промежуточный уровень, с тем, чтобы можно было запускать процесс приготовления кофе.

Очевидно, что изобретение не ограничивается описанными здесь и проиллюстрированными на чертежах вариантами его осуществления, которые были приведены лишь в качестве примеров. Возможно внесение различных модификаций, в частности, касающихся состава различных компонентов или их замены техническими эквивалентами, при условии, что эти модификации не будут выходить за рамки объема правовой охраны изобретения.

Так, в соответствии с одним из вариантов осуществления, устройство 20 определения уровня может включать в себя датчик для непрерывного определения уровня кофейных зерен.

Предметом изобретения является автоматическая кофемашина (1), содержащая блок (60) управления и бункер (10) для кофейных зерен, имеющий нижнюю стенку (14), расположенную над кофемолкой (40), причем указанная автоматическая кофемашина (1) содержит устройство (20) определения низкого уровня кофейных зерен в бункере (10) для кофейных зерен, которое по достижении низкого уровня генерирует и передает в блок (60) управления сигнал нехватки кофейных зерен. В соответствии с изобретением, по достижении промежуточного уровня, превышающего низкий уровень, устройство (20) определения уровня генерирует и передает в блок (60) управления сигнал на пополнение запаса кофейных зерен, при этом блок (60) управления содержит устройство (62, 63, 64) предупредительной сигнализации, которое выполнено таким образом, чтобы выдавать пользователю сигнал на пополнение кофейных зерен и сигнал нехватки кофейных зерен, и кроме этого блок (60) управления выдает разрешение на запуск процесса приготовления кофе, несмотря на то что был выдан сигнал на пополнение кофейных зерен, и выдает запрет запуска процесса приготовления кофе после выдачи сигнала нехватки зерен. Техническая проблема, решаемая изобретением, состоит в устранении указанных выше недостатков, для чего необходимо разработать автоматическую кофемашину, которая отличалась бы простотой и эргономичностью в эксплуатации, что позволит получить продукт высокого качества. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Автоматическая кофемашина (1), содержащая блок (60) управления и бункер (10) для кофейных зерен, имеющий нижнюю стенку (14), расположенную над кофемолкой (40), причем указанная автоматическая кофемашина (1) содержит устройство (20) определения низкого уровня кофейных зерен в бункере (10) для кофейных зерен, которое по достижении низкого уровня генерирует и передает в блок (60) управления сигнал нехватки кофейных зерен, отличающаяся тем, что по достижении промежуточного уровня, превышающего низкий уровень, устройство (20) определения уровня генерирует и передает в блок (60) управления сигнал на пополнение запаса кофейных зерен, при этом блок (60) управления содержит устройство (62, 63, 64) предупредительной сигнализации, выполненное с возможностью выдавать пользователю сигнал на пополнение кофейных зерен и сигнал нехватки кофейных зерен, при этом блок (60) управления выдает разрешение на запуск процесса приготовления кофе, несмотря на то, что был выдан сигнал на пополнение кофейных зерен, и выдает запрет запуска процесса приготовления кофе после выдачи сигнала нехватки зерен.

2. Автоматическая кофемашина (1) по п. 1, отличающаяся тем, что бункер (10) для кофейных зерен имеет заполняемый объем V, соответствующий высокому уровню кофейных зерен, при этом бункер (10) для кофейных зерен имеет заполняемый объем Vi, соответствующий промежуточному уровню, причем Vi меньше чем 0,4 V.

3. Автоматическая кофемашина (1) по п. 2, отличающаяся тем, что заполняемый объем Vi меньше чем 0,3 V.

4. Автоматическая кофемашина (1) по любому из пп. 1- 3, отличающаяся тем, что устройство (20) определения уровня содержит датчик (21а) низкого уровня и датчик (21b) промежуточного уровня, причем каждый из датчиков – датчик низкого уровня (21а) и датчик промежуточного уровня (21b), определяет отдельный уровень.

5. Автоматическая кофемашина (1) по п. 4, отличающаяся тем, что датчик (21а) низкого уровня и датчик (21b) промежуточного уровня представляют собой фотоэлектрические элементы.

6. Автоматическая кофемашина (1) по п. 5, отличающаяся тем, что каждый из датчиков – датчик (21а) низкого уровня и датчик (21b) промежуточного уровня, включает в себя оптический передатчик (22а, 22b), оптический приемник (23а, 23b), передающий световод (24а, 24b) и приемный световод (25а, 25b).

7. Автоматическая кофемашина (1) по п. 6, отличающаяся тем, что блок (60) управления включает в себя вспомогательную схему (61), которая содержит оптические передатчики (22а, 22b) и оптические приемники (23а, 23b).

8. Автоматическая кофемашина (1) по п. 7, отличающаяся тем, что передающие световоды (24а, 24b) и приемные световоды (25а, 25b), а также вспомогательная схема (61) расположены под нижней стенкой (14) бункера (10) для кофейных зерен.

9. Автоматическая кофемашина (1) по п. 8, отличающаяся тем, что в нижней стенке (14) выполнены первое (17а) и второе (18а) гнезда, в которые входят передающий световод (24а) и приемный световод (25а) датчика (21а) низкого уровня, расположенные в горизонтальной плоскости, ограничивающей нижний уровень, при этом в нижней стенке (14) выполнены первое (17b) и второе (18b) гнезда, в которые входят передающий световод (24b) и приемный световод (25b) датчика (21b) промежуточного уровня, расположенные в горизонтальной плоскости, ограничивающей промежуточный уровень.

10. Автоматическая кофемашина (1) по любому из пп. 4–9, отличающаяся тем, что в нижней стенке (14) выполнено отверстие (16) для подачи кофейных зерен в кофемолку (40), при этом датчик (21а) низкого уровня генерирует световой луч, располагающийся над отверстием (16).

11. Автоматическая кофемашина (1) по любому из пп. 1–10, отличающаяся тем, что блок (60) управления приводит в действие устройство (20) определения уровня во время запуска процесса приготовления порции кофе.

12. Автоматическая кофемашина (1) по любому из пп. 1–11, отличающаяся тем, что устройство предупредительной сигнализации блока (60) управления включает себя дисплей (62), выполненный с возможностью отображения первой пиктограммы (63), когда устройство (20) определения уровня выдает сигнал на пополнение запаса кофейных зерен, и второй пиктограммы (64), когда устройство (20) определения уровня выдает сигнал нехватки кофейных зерен.