Устройство для приготовления напитка, содержащее регулируемый механизм закрывания
Изобретение относится к устройству для приготовления напитка из содержащегося в капсуле пищевого продукта, подаваемого в устройство в капсуле. Задачей изобретения является создание средства регулирования усилия закрывания на заключительном этапе сборки во время производства устройства, в частности, для корректировки возможных отклонений в усилиях закрывания. Устройство для приготовления напитка из содержащегося в капсуле пищевого продукта путем подачи в нее воды из внутреннего или внешнего источника содержит головку экстракции, имеющую отверстие для вставления капсулы в варочную камеру устройства. Варочная камера образована верхним и нижним закрывающим элементом, а капсула запирается посредством относительного перемещения закрывающих элементов под действием механизма закрывания. Закрывающие элементы могут перемещаться между открытым положением для вставления капсулы в варочную камеру и закрытым положением для запирания капсулы в варочной камере. Кроме того, устройство содержит средства регулирования, которые соединены с по меньшей мере одним из закрывающих элементов для изменения относительного положения закрывающих элементов и, следовательно, усилия закрывания механизма закрывания. Техническим результатом изобретения является создание средства регулирования усилия закрывания на заключительном этапе сборки во время производства устройства, в частности, для корректировки возможных отклонений в усилиях закрывания. 23 з.п. ф-лы, 9 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству для приготовления напитка из ингредиента пищевого продукта, подаваемого в устройство в капсуле, в частности, к устройству с усовершенствованным механизмом закрывания для запирания капсулы, содержащим средства регулирования усилия закрывания.
Уровень техники
Устройства для приготовления напитка посредством впрыскивания жидкости под давлением в капсулу хорошо известны, особенно в области приготовления кофе и кофейных напитков. Кроме того, другие вещества, например, шоколад или молочные продукты могут подвергаться экстракции или растворению для образования напитка. Преимуществами такой системы являются, в частности, консервация и свежесть ингредиентов, а также возможность упрощения приготовления напитка.
Способ приготовления напитка с использованием такого устройства в основном состоит в следующем. Сначала в варочную камеру устройства вставляется герметичная капсула. Затем средство впрыскивания воды, например, иголка, соединенная с каналом подачи жидкости и выступающая внутри варочной камеры, проходит через поверхность капсулы или прокалывает ее для впрыскивания горячей или холодной жидкости, которая взаимодействует с содержащимися в капсуле ингредиентами. Жидкий напиток, полученный в результате такого взаимодействия, затем выпускается из капсулы через поверхность подачи. Например, поверхность подачи открывается за счет внутреннего давления в капсуле, создаваемого впрыскиваемой жидкостью.
Взаимодействием жидкости и ингредиентов в капсуле может быть, например, растворение, экстракция, заварка или какое-либо другое взаимодействие для приготовления напитка с помощью ингредиентов, помещенных в капсулу.
В основном устройства для осуществления такого способа приготовления напитков снабжены механизмом закрывания для обеспечения запирания капсулы в варочной камере устройства. Такой механизм закрывания содержит по меньшей мере два закрывающих элемента, которые могут перемещаться один относительно другого и могут перемещаться в открытое положение для вставления капсулы в варочную камеру устройства и закрытое положение для запирания капсулы в варочной камере устройства. При этом предпочтительно, чтобы имелся механизм регулирования относительного положения двух закрывающих элементов с целью влияния на усилие закрывания, действующее между закрывающими элементами, когда механизм закрывания перемещается в закрытое положение. Особый интерес представляет ситуация, когда усилие закрывания может варьироваться во время функционирования и использования устройства для приготовления напитков. Помимо этого, в случае, когда закрывающие элементы изготовлены в основном из пластика, при длительном использовании устройства может происходить изменение формы или деформация закрывающих элементов или механизма закрывания, поэтому усилие закрывания механизма закрывания может снизиться. Таким образом, в целях выполнения техобслуживания, а также для обеспечения надлежащего функционирования механизма закрывания устройства для приготовления напитков в течение длительного срока службы требуется способ регулирования усилия закрывания механизма такого устройства.
Кроме того, изготовление и сборка компонентов таких устройств на различных предприятиях в основном автоматизированы, следовательно, во время производственного процесса могут случаться отклонения размеров вышеуказанных компонентов, что приводит к несоответствию усилия закрывания при сборке компонентов механизма закрывания. Причинами вышеуказанного отклонения размеров могут быть, например, свойства материалов, взятых из различных партий, и т.п.Таким образом, желательно иметь способ или средство регулирования усилия закрывания механизма закрывания, который обеспечивает регулирование усилия закрывания на заключительном этапе сборки во время производства устройства, в частности, для корректировки возможных отклонений в усилиях закрывания.
Изобретение направлено на решение указанной проблемы, т.е. на обеспечение возможности изменения усилия закрывания.
Раскрытие изобретения
Указанная задача решена в устройстве для приготовления напитков из содержащихся в капсуле пищевых продуктов посредством подачи (например, впрыскивания) жидкости в капсулу, находящейся в устройстве, причем жидкость подается, например, насосом, соединенным с встроенным или внешним источником воды. Устройство содержит головку экстракции, имеющую отверстие для вставления капсулы в варочную камеру устройства. Варочная камера образована верхним и нижним закрывающими элементами; при этом механизм закрывания запирает капсулу посредством относительного перемещения вышеуказанных закрывающих элементов. Закрывающие элементы предназначены для перемещения между открытым положением для вставления капсулы в варочную камеру и закрытым положением для запирания капсулы в варочной камере. При этом имеются средства регулирования, соединенные с по меньшей мере одним из закрывающих элементов для регулирования их относительного положения, а, значит, и усилия закрывания механизма закрывания.
Согласно изобретению средства регулирования могут содержать эксцентрик или кулачок, позволяющие варьировать усилие механизма закрывания. Эксцентрик или кулачок могут быть частью механизма закрывания и могут изменять усилие закрывания посредством изменения их относительных угловых положений.
С помощью устройства согласно изобретению можно обеспечить взаимодействие между подаваемой им жидкостью и ингредиентами, содержащимися в капсуле, подаваемой в устройство через отверстие в головке экстракции. Предпочтительно внутреннее давление в герметичной капсуле, которое постепенно повышается за счет подачи жидкости в капсулу, заставляет открываться нижнюю поверхность капсулы, обеспечивая выпуск приготовленного напитка. Впрыскивание подаваемой устройством жидкости происходит с верхней стороны капсулы, которая может прокалываться впрыскивающим элементом устройства, предпочтительно расположенным в верхнем закрывающем элементе. В качестве альтернативы капсула может сама иметь впускное отверстие, и впрыскивание жидкости может выполняться посредством присоединения впрыскивающего элемента, например, трубки, к впускному отверстию капсулы. Как уже было указано, выпуск приготовленного напитка происходит с нижней стороны капсулы, обеспечивая прямое протекание жидкости. Емкость, например, чашка, может быть помещена ниже капсулы для приема приготовленного напитка.
В документе WO 03/059778 описана капсула, которая предпочтительно используется для приготовления напитка с помощью подобного устройства. Предпочтительно капсула является герметичной и имеет основную часть из материала INOX, например, из алюминия. В капсуле содержится один или несколько ингредиентов. После впрыскивания жидкости в капсулу выливание из капсулы может задерживаться с целью обеспечения достаточного времени для взаимодействия жидкости и содержащихся в капсуле ингредиентов. Для выливания приготовленного напитка из капсулы могут иметься средства открывания, например, выступы у выпускной мембраны, которые открывают нижнюю стенку капсулы. Эти средства открывания работают за счет повышения давления в капсуле во время впрыскивания жидкости. Среди прочих преимуществ капсула позволяет приготавливать напитки можно без «перекрестного загрязнения», т.е. первый приготавливаемый напиток не передает одну или несколько нежелательных характеристик, например, вкус, цвет и/или запах, второму напитку, приготовленному после первого.
Механизм закрывания устройства используется для запирания капсулы в варочной камере устройства за счет относительного перемещения верхнего и нижнего закрывающих элементов, образующих варочную камеру устройства. Механизм закрывания может перемещаться в открытое положение для вставления капсулы в варочную камеру и закрытое положение для запирания капсулы в варочной камере. Закрывающие элементы механизма закрывания предназначены для перемещения между вышеуказанными открытым и закрытым положениями. За счет использования механизма закрывания капсула, вставленная в варочную камеру устройства, может эффективно запираться между закрывающими элементами и, следовательно, эффективно прокалываться впрыскивающим элементом устройства, соединенным с одним из закрывающих элементов. Предпочтительно впрыскивающим элементом является игла, предназначенная для прокалывания верхней поверхности капсулы, которая соединена с верхней поверхностью закрывающего элемента.
Когда механизм закрывания находится в открытом положении, закрывающие элементы расположены на расстоянии друг от друга для обеспечения введения капсулы в варочную камеру. Для запирания капсулы в варочной камере приводится в действие механизм закрывания, перемещая два закрывающих элемента один относительно другого. Во время действия этого механизма закрывающие элементы сближаются друг с другом. Предпочтительно один из закрывающих элементов неподвижно закреплен в головке экстракции, а другой соединен с механизмом закрывания. В частности, с механизмом закрывания соединен верхний закрывающий элемент.
Средства регулирования соединены по меньшей мере с первым из закрывающих элементов; причем относительное положение первого закрывающего элемента относительно второго может быть отрегулировано, по меньшей мере, в закрытом положении. Когда механизм закрывания находится в открытом положении, что относится к положению, в котором два закрывающих элемента расположены на расстоянии друг от друга по сравнению с закрытым положением, положение одного из закрывающих элементов может быть изменено для сближения или отдаления двух закрывающих элементов. Так можно регулировать относительное положение закрывающих элементов без функционирования механизма закрывания. Так же изменяется относительное положение закрывающих элементов, когда механизм закрывания переведен в закрытое положение. Это обеспечивает регулирование усилия закрывания закрывающих элементов, которое может быть отрегулировано вручную при изготовлении машины и/или пользователем.
Предпочтительно механизм закрывания представляет собой коленчатый механизм, содержащий соединенные осью верхний и нижний рычаги. Таким образом, имеется возможность создания компактного механизма закрывания, который соединен, по меньшей мере, с первым из закрывающих элементов. Предпочтительно второй закрывающий элемент неподвижно установлен внутри головки экстракции устройства. Так обеспечивается возможность относительного перемещения верхнего и нижнего закрывающих элементов.
Кроме того, передача усилия может быть легко отрегулирована за счет выполнения верхнего и нижнего рычагов разной длины. Таким образом, рабочее усилие механизма закрывания может быть легко отрегулировано и приспособлено к потребностям пользователя устройства.
Предпочтительно ось, соединяющая верхний и нижний рычаги коленчатого механизма закрывания, является эксцентриковой, следовательно, за счет ее поворота может быть изменена конфигурация, в частности, расстояние между верхним и нижним рычагами коленчатого механизма закрывания.
Кроме того, за счет регулирования относительного положения двух закрывающих элементов усилие, прикладываемое коленчатым механизмом закрывания в закрытом положении, может быть отрегулировано. Это является особым преимуществом, поскольку усилие, прикладываемое коленчатым механизмом закрывания в закрытом положении, может быть приспособлено к потребностям пользователя.
Предпочтительно средства регулирования содержат по меньшей мере один зубчатый диск, который предпочтительно соединен с осью коленчатого механизма закрывания. Предпочтительно этот диск и ось указанного механизма расположены на одной оси. Такой диск может представлять собой зубчатое колесо, прямозубую шестерню или какой-либо другой дисковый элемент, снабженный по периферии зубьями или тому подобным. Поворот диска обеспечивает поворот оси рычага и, следовательно, изменение расстояния между центром оси и точкой подвески верхнего закрывающего элемента, который соединен с нижним рычагом коленчатого механизма закрывания. Расстояние может регулироваться менее чем на 3 мм. Предпочтительно расстояние может регулироваться менее чем на 1 мм, наиболее предпочтительно менее чем на 0,5 мм.
Кроме того, диск также может входить в зацепление с средствами фиксации, которые входят в зацепление с зубчатым диском для предотвращения самопроизвольного поворота оси. Таким образом, может эффективно поддерживаться заданная настройка или регулировка диска для регулирования усилия закрывания.
Кроме того, диск, выполнен таким образом, чтобы эксцентриковая ось механизма могла поворачиваться только до определенной степени, следовательно, пользователь, управляющий средствами регулирования, не может повернуть ось до такой степени, что ожидаемое изменение расстояния между двумя рычагами коленчатого механизма закрывания, а, значит, и регулирование усилия закрывания не будет соответствовать фактическому изменению, полученному за счет такого поворота. Таким образом, средства регулирования содержат средства остановки, которые обеспечивают поворот эксцентриковой оси только до определенной степени в обоих направлениях.
Предпочтительно диск снабжен средством для присоединения инструмента. Таким образом, может быть использован инструмент, который можно вставить в отверстие. Этот инструмент может иметь средство вывода из зацепления средств фиксации для освобождения соединения диска и, следовательно, обеспечения возможности его поворота, а, значит, и оси коленчатого механизма закрывания. Предпочтительно средство для присоединения инструмента представляет собой выполненное в центре диска отверстие заданной конфигурации. Наиболее предпочтительным является полукруглое отверстие. Таким образом, в процессе окончательной сборки устройства усилие закрывания механизма может быть отрегулировано посредством такого инструмента. Кроме того, усилие закрывания может быть отрегулировано при техобслуживании устройства.
Согласно второму варианту осуществления изобретения средства регулирования соединены с осью подвески верхнего рычага коленчатого механизма закрывания. Предпочтительно средства регулирования согласно этому варианту осуществления изобретения содержат по меньшей мере один поворотный диск, установленный на опоре с помощью кулачка, выступающего в радиальном направлении относительно диска. Более предпочтительно по периферии диска распределено множество выступающих кулачков, так что они могут быть выборочно установлены на опоре для регулирования положения оси подвески коленчатого механизма закрывания. В результате положение оси подвески механизма закрывания в головке экстракции может быть отрегулировано по вертикали или преимущественно по горизонтали для регулирования оси подвески верхнего рычага коленчатого механизма закрывания. Таким образом, может быть отрегулировано, как требуется, и усилие закрывания при изменении относительного положения двух закрывающих элементов в открытом или закрытом состоянии. Следует понимать, что периферийные кулачки диска выступают в радиальном направлении на разную величину. Таким образом, за счет выборочной установки на опоре различных кулачков разной длины может быть отрегулирована точка подвески оси, соединенной с верхним рычагом коленчатого механизма закрывания.
Кроме того, в этом случае средство регулирования содержит осевой элемент, установленный между диском и коленчатым механизмом закрывания. Этот осевой элемент выполняет функцию дополнительной опоры средства регулирования. Кроме того, в этом осевом элементе соосно ему выполнена по меньшей мере одна кольцевая выемка, углубляющаяся в продольном направлении. Кольцевая выемка прилегает к кольцевому опорному элементу головки экстракции. Предпочтительно множество кольцевых выемок различного размера распределено по периферии осевого элемента и может быть выборочно перемещено для примыкания к опорному элементу. Таким образом, за счет поворота осевого элемента кольцевые выемки могут быть перемещены для примыкания к опорному элементу. Поскольку концентричные кольцевые выемки имеют разную высоту относительно оси осевого элемента, осевой элемент может использоваться как дополнительная опора для средства регулирования. Таким образом, кольцевые выемки расположены так, что когда диск, имеющий множество выступающих кулачков, поворачивается для изменения положения, а предпочтительно высоты, оси подвески коленчатого механизма закрывания, кольцевая выемка соответствующей высоты примыкает к заданному опорному элементу, обеспечивая тем самым опору оси подвески с целью улучшения опоры коленчатого механизма закрывания. В результате обеспечивается стабильное управление коленчатым механизмом закрывания.
В качестве альтернативы, выступающие кулачки, которые могут выборочно устанавливаться на опоре, выступают от диска а на одинаковое расстояние в радиальном направлении, т.е. имеют одинаковую длину. В этом случае опора подпружинена в корпусе устройства и, следовательно, к кулачку установленного на опоре диска прикладывается усилие пружины. В результате на диск действует сжимающее усилие в таком направлении, чтобы заставить осевой элемент оси подвески верхнего рычага коленчатого механизма закрывания прижиматься к кольцевой опоре головки экстракции. В результате кольцевые выступы, расположенные в осевом элементе, могут быть выборочно установлены на кольцевой опоре за счет поворота диска, изменяя тем самым положение оси подвески верхнего рычага коленчатого механизма закрывания. Таким образом, относительное положение верхнего и нижнего закрывающих элементов может изменяться для регулировки усилия механизма закрывания.
Следует отметить, что предпочтительно устройство используется с капсулой, содержащей молотый кофе, шоколад, молоко, чай или другое вещество, которое может взаимодействовать с жидкостью, впрыскиваемой в капсулу для приготовления напитка. Кроме того, предпочтительно капсула является герметичной и открывается после вставления ее в устройство.
Дополнительные особенности и преимущества изобретения станут более понятны из дальнейшего подробного описания вариантов его осуществления со ссылкой на приложенные чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показано устройство для приготовления напитков согласно изобретению, вид сбоку;
на фиг.2 - капсула, установленная в отверстии головки экстракции устройства, вид сбоку;
на фиг.3 - предпочтительный вариант выполнения коленчатого механизма закрывания со средством компенсации люфта, вид в перспективе;
на фиг.4 - диск, соединенный с осью, установленной на нижнем рычаге коленчатого механизма закрывания, вид в перспективе;
на фиг.5 - предпочтительный вариант выполнения диска, соединенного с осью коленчатого механизма закрывания, вид в перспективе;
на фиг.6 - верхний рычаг коленчатого механизма закрывания, соединенный с осью поворота этого механизма, вид в перспективе;
на фиг.7 - предпочтительный вариант выполнения нижнего рычага коленчатого механизма закрывания, вид в перспективе;
на фиг.8 - второй предпочтительный вариант выполнения средства компенсации люфта, расположенного на оси подвески верхнего рычага коленчатого механизма закрывания, вид в перспективе;
на фиг.9 - то же, вид с противоположной стороны.
Осуществление изобретения
Как показано на фиг.1, устройство 50 для приготовления напитков согласно изобретению имеет корпус 50а, содержащий, по меньшей мере, бойлер 60, насос 70 и средство 80 управления. Кроме того, устройство содержит соединенный с ним резервуар 40, головку 20 экстракции и основание 50f, которое преимущественно снабжено ножками для установки устройства в устойчивое положение. Устройство дополнительно содержит подставку 50d для емкости, например, чашки, имеющую верхнюю поверхность 50е с решеткой 50g для установки емкости.
Резервуар 40 служит для подачи жидкости, например, воды, в бойлер 60 и насос 70 и, таким образом, в головку 20 экстракции устройства 50. Внутри головки 20 экстракции расположен впрыскивающий элемент 11 (не показан на фиг.1), который соединен с насосом 70. Таким образом, когда жидкость подается во впрыскивающий элемент 11, то в прокалываемую им капсулу 24 подается жидкость, и может быть приготовлен напиток из содержащихся в капсуле 24 ингредиентов. Предпочтительно, резервуар 40 соединен с устройством посредством разъемного соединения и имеет входное отверстие 40b для введения жидкости. Предпочтительно резервуар снабжен ручкой 40а, чтобы пользователь мог легко манипулировать им. Предпочтительно на дне резервуара 40 расположено выпускное отверстие 40 с, соединяющее резервуар 40 с устройством 50.
Головка 20 экстракции содержит рукоятку 21, соединенную с механизмом 1 (не показан на фиг.1) закрывания капсулы 24, устанавливаемой в устройство 50, и рычаг 27 управления для выборочной подачи холодной или горячей воды к головке 20 экстракции и, таким образом, к капсуле 24. Рукоятка 21, показанная на фиг.1, находится в закрытом положении, закрывая капсулу 24. Рычаг 27 управления соединен, по меньшей мере, со средством 80 управления устройством 50. Таким образом, рычаг 27 управления может быть переключен из нейтрального положения в первое положение для выбора горячей воды или во второе положение для выбора холодной воды посредством его перемещения влево или вправо, если смотреть на устройство 50 спереди. Таким образом, пользователь может выбрать, какую воду, холодную или горячую, подавать в находящуюся в устройстве капсулу 24, чтобы приготовить холодный или горячий напиток. Для обеспечения возможности перемещения рычага 27 управления в корпусе 50а устройства 50 в области головки 20 экстракции выполнена прорезь 27а.
Как показано на фиг.1, держатель 30 капсулы может быть вставлен в отверстие 22 головки 20 экстракции для подачи капсулы 24, помещенной в средство 33 приема капсулы 24, в варочную камеру 25 (на фиг.1 не показана) головки 20 экстракции. Ручка 32 соединена с держателем 30 капсулы для обеспечения удобства манипулирования им. Кроме того, держатель 30 капсулы имеет переднюю крышку 31, которая закрывает отверстие 22, когда в него вставлен держатель капсулы.
Устройство также содержит главный выключатель 50b и несколько контрольных индикаторов для информирования пользователя о состоянии устройства 50.
Предпочтительный вариант выполнения внутренней части головки 20 экстракции устройства 50 показан на фиг.2. Предпочтительно капсула 24 подается в устройство 50 с помощью держателя 30, который вставляется в отверстие 22 (фиг.1) головки 20 (фиг.1). Для закрывания капсулы 24 в варочной камере 25 головки 20 экстракции имеются два закрывающих элемента 10а и 10b. Таким образом, капсула 24 закрыта первым закрывающим элементом 10a и вторым закрывающим элементом 10b. В этом варианте осуществления изобретения второй закрывающий элемент 10Ъ является направляющим средством, расположенным в отверстии 22 головки 20 для удержания вставленного в отверстие 22 держателя 30 в зафиксированном положении в головке 20 экстракции.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, капсула 24 вставляется в отверстие 22 и подается в варочную камеру 25 вручную. В этом случае закрывающий элемент 10b может служить в качестве направляющего средства для непосредственного приема подаваемой пользователем капсулы 24. Таким образом, в этом варианте осуществления изобретения капсула 24 может быть эффективно закрыта без использования держателя 30, вставляемого в отверстие 22.
Первый закрывающий элемент 10а соединен с механизмом 1 закрывания для обеспечения относительного перемещения закрывающих элементов 10a и 10b. Второй закрывающий элемент 10b неподвижно установлен в отверстии 22 головки 20 экстракции, а первый закрывающий элемент 10a может перемещаться относительно второго закрывающего элемента 10b. Предпочтительно первый закрывающий элемент 10а может опускаться или подниматься для сближения или отдаления двух закрывающих элементов 10a, 10b. Таким образом, закрывающие элементы 10a и 10b выполнены с возможностью перемещения между открытым положением, в котором капсула 24 или держатель 30 капсулы вместе с капсулой 24 могут быть вставлены в варочную камеру 25 устройства, и закрытым положением, в котором капсула 24 закрыта и прокалывается игольчатым элементом 11, расположенным в одном из закрывающих элементов 10a или 10b. Таким образом, варочная камера образована первым закрывающим элементом 10a, который является верхним, и вторым закрывающим элементом, который является нижним.
На фиг.2 механизм 1 закрывания показан в закрытом состоянии, в котором верхний закрывающий элемент 10а, соединенный с механизмом 1 закрывания, находится в нижнем положении впрыскивания. Игольчатый элемент 11, расположенный в закрывающем элементе 10а, предназначен для прокалывания капсулы 24, которая помещена в средство 33 держателя 30.
Для обеспечения относительного перемещения закрывающих элементов 10a и 10b механизм 1 закрывания, соединенный с закрывающим элементом 10a, содержит средства 4b, 13, 2e, 14a поворота и рукоятку 21 для управления механизмом 1 закрывания. Средство 14a поворота предпочтительно расположено рядом с задней стенкой 15 варочной камеры 25 и соединено с направляющей 14b, выполненной в задней стенке 15. Предпочтительно показанный на фиг.2 механизм 1 закрывания представляет собой коленчатый механизм. Разумеется, по меньшей мере, к одному из закрывающих элементов 10a, 10b для обеспечения их относительного перемещения может быть присоединен любой другой закрывающий или передаточный механизм.
Верхний закрывающий элемент 10a соединен с механизмом 1 закрывания посредством оси 2e, соединенной с нижним рычагом 2b механизма 1 закрывания. Кроме того, верхний закрывающий элемент 10а имеет выпуклый выступ 12, который расположен с той же стороны закрывающего элемента 10а, что и игольчатый элемент 11. Таким образом, выступ 12 на закрывающем элементе 10а входит в варочную камеру 25 для уменьшения внутреннего объема между капсулой и ее опорой с целью снижения «эффекта большой массы», что описано в заявке ЕР 07103613.1.
Когда насос 70 устройства 50 подает жидкость в канал 18, соединенный с игольчатым элементом 11, а, значит, и с капсулой 24, расположенной под этим элементом, жидкость начинает взаимодействовать с находящимися в капсуле 24 ингредиентами. При этом давление в капсуле 24 постепенно увеличивается за счет действия жидкости, вводимой игольчатым элементом 11. В результате мембрана 24b на выпускном отверстии прижимается к выступам 24 с, расположенным на выпускном отверстии под мембраной 24b, и открывается. При этом напиток выливается из капсулы 24 через выпускное отверстие 24d. Таким образом, устройством 50 обеспечивается использование принципа прямого течения жидкости. Изобретение также может приспособлено к любому другому картриджу, контейнеру или пакетику-саше, содержащему подлежащий приготовлению ингредиент (ингредиенты), который растворяют или разбавляют в устройстве для приготовления напитков с помощью способов, не относящихся к способу, описанному в документе WO 03059778. В контексте изобретения термин «капсула» используется в отношении такого картриджа, контейнера или пакетика-саше, к которому применяются другие способы заварки.
На фиг.3 показан предпочтительный вариант выполнения механизма 1 закрывания. Механизм 1 закрывания предпочтительно представляет собой коленчатый механизм, содержащий верхний рычаг 2a и нижний рычаг 2b. Эти рычаги 2a и 2b соединены осью 13. Механизм 1 закрывания также содержит ось 4b подвески для его установки на предназначенную для него опору внутри головки 20 экстракции. Неотъемлемой частью оси 4b подвески является соединительный элемент 4а. Таким образом, управляющий элемент, например, рычаг 21 (на фиг.3 не показан) может быть соединен с соединительным средством 4а, чтобы обеспечить пользователю возможность управления механизмом 1 закрывания.
Предпочтительно соединительное средство 4а представляет собой конструкцию с прямоугольным отверстием, предназначенным для вставления в него управляющего элемента 21 для поворота оси 4b подвески и, следовательно, обеспечения функционирования механизма 1 закрывания.
Верхний рычаг 2a коленчатого механизма 1 закрывания предпочтительно выполнен за одно целое с осью 4b подвески и содержит средства 16, например круглые отверстия, для вставления оси 13, соединяющей верхний рычаг 2a с нижним рычагом 2b.
Нижние рычаги 2b преимущественно снабжены соединительными средствами 2e, например, шарнирными, для соединения с верхним закрывающим элементом 10a (на фиг.3 не показан). Таким образом, усилие, прикладываемое во время функционирования механизма 1 закрывания, может передаваться посредством соединительного средства 2е от нижнего рычага 2b к верхнему закрывающему элементу 10а.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.3, верхний рычаг 2а коленчатого механизма 1 закрывания образован двумя одинаковыми элементами A и B, выступающими из оси 4b подвески. Таким образом, ось 13 может быть установлена в соосных отверстиях 16, выполненных в элементах A и B рычага 2а. Предпочтительно элементы А и В разнесены друг от друга на некоторое расстояние Z1 (фиг.6). Поскольку ось 13 помещена в два элемента A и B рычага 2a и, следовательно, соединяет эти два элемента A и B, нижний рычаг 2b коленчатого механизма 1 закрывания может быть соединен с осью 13 между этими двумя элементами A и B.
Предпочтительно механизм 1 закрывания содержит два верхних рычага 2a и два нижних рычага 2b, каждый из которых соединен посредством оси 13, как показано на фиг.3. Таким образом, на оси 4b подвески механизма 1 закрывания имеются два верхних рычага 2a, выступающих в одном направлении. Более предпочтительно два верхних рычага 2a расположены симметрично с двух противоположных сторон относительно центра оси 4b подвески. В результате обеспечивается стабильная работа механизма 1 закрывания.
Следует отметить, что длина верхних и нижних рычагов 2a и 2b может изменяться с целью изменения передаточного отношения механизма 1 закрывания, а, значит, и усилия, прикладываемого пользователем для функционирования механизма 1 закрывания.
Как показано на фиг.3, оси 13 подвески соответствует геометрическая ось C1, а оси поворота средства 2e, соединяющего нижний рычаг 2b с верхним закрывающим элементом 10а (не показан), соответствует ось C3. Расстояние между осями C1 и C3 можно изменять с целью регулирования усилия механизма 1 закрывания, что будет описано ниже.
Как показано на фиг.4, ось 13 является эксцентриковой и содержит два наружных диска 2d, соединенных осью 2c. Два наружных диска 2d являются соосными, имеют одинаковый диаметр и могут быть помещены в отверстия 16, выполненные в элементах A и B верхнего рычага 2a. Ось 2 с установлена в нижнем рычаге 2b эксцентрично относительно наружных дисков 2d. Таким образом, поворот эксцентриковой оси 13 преобразуется посредством оси 2c, соединенной с нижним рычагом 2a, в поступательное перемещение верхнего закрывающего элемента 10a, соединенного с нижним рычагом 2a. В результате изменяется расстояние между осью C1 наружных дисков 2d оси 13 и осью C3 подвески верхнего закрывающего элемента 10a. Таким образом, при повороте оси 13 закрывающий элемент 10a может подниматься или опускаться, в зависимости от направления этого поворота.
Как показано на фиг.5, центральная ось C1 дисковых элементов 2d и центральная ось C3 оси 2 с разнесены на расстояние e, следовательно, при повороте оси 13 может быть получен максимальный ход нижнего рычага 2b, равный расстоянию е. Предпочтительно расстояние е не должно превышать 0,5 мм. Таким образом, при вращении оси 13 расстояние между осью C1 оси 13 и осью C3 нижнего рычага 2b может изменяться максимум на двойную величину расстояния е, следовательно, когда механизм 1 закрывания не находится в действии, два закрывающих элемента 10a и 10b могут сближаться или расходиться на эту же величину. Отсюда следует, что, усилие закрывания механизма 1 можно эффективно регулировать.
Как показано на фиг.3, 4 и 5, с коленчатым механизмом 1 закрывания соединены средства 3a и 3b регулирования. Эти средства предпочтительно содержат диск 3a, соединенный с осью 13. Предпочтительно диск 3a выполнен зубчатым, т.е. снабжен по периферии зубьями 3g. Кроме того, средства регулирования содержат средства ЗЬ фиксации, которые предпочтительно выполнены за одно целое с верхними рычагами 2a коленчатого механизма 1 закрывания. Предпочтительно средства фиксации выполнены в виде кронштейна, выступающего из верхних рычагов 2a. Кроме того, средства 3b фиксации содержат средства 3c зацепления (фиг.6), которые могут входить в зацепление с зубьями 3g диска 3a. Тем самым обеспечивается взаимное сцепление средства ЗЬ фиксации и диска 3a, что предотвращает поворот диска 3a, а, значит, и оси 13 во время функционирования механизма 1 закрывания. В результате может поддерживаться заданная настройка средств регулирования.
Кроме того, средства 3b фиксации снабжены средством 3d выхода из зацепления для ослабления сцепления средства 3b фиксации и диска 3a, Предпочтительно средство 3d выхода из зацепления представляет собой элемент со скошенными краями, расположенными вблизи средств 3c фиксации. Для поворота оси 13 может быть использован инструмент, например, скоба или нечто подобное, который ослабляет соединение между средствами 3b фиксации и диском 3a посредством отвода кронштейна средства 3b фиксации.
Диск 3a дополнительно содержит средство 17 соединения с инструментом для поворота этого диска. Предпочтительно средство 17 соединения представляет собой круглую выемку, расположенную в центре диска 3a. Более предпочтительно выемка 17 выполнена в виде полукруглого отверстия для приема инструмента для поворота диска 3a и оси 13. Инструмент, который ослабляет сцепление между средством 3b фиксации и диском 3a, обеспечивая тем самым поворот диска 3a, может быть соединен с выемкой 17 для регулирования усилия закрывания механизма 1. С помощью этого инструмента, который действует на удерживающее средство 3b и на средство 17 соединения, верхний закрывающий элемент 10a может быть опущен или поднят в головке 20 экстракции благодаря повороту оси 13. Когда в результате регулирования закрывающий элемент 10a опускается, усилие закрывания будет увеличено. При подъеме закрывающего элемента 10a усилие закрывания будет уменьшено. Такой инструмент может использоваться для регулирования усилия закрывания на окончательном этапе сборки при производстве устройства 50. Кроме того, такой инструмент может использоваться для регулирования усилия закрывания при техническом обслуживании.
На верхнем рычаге 2a коленчатого механизма 1 закрывания расположен выступ 5a, предпочтительно выполненный за одно целое с верхним рычагом 2a и входящий в зацепление с кольцевой канавкой 5b, выполненной в диске 3a. Канавка 5b предпочтительно является полукруглой. Таким образом, максимальный угол поворота диска 3a и, следовательно, соединенной с ним оси 13 составляет 180°.
Как показано на фиг.5, полукруглая канавка 5b расположена с одной стороны от проходящей через центр диска оси D, которая соединяет два конца этой канавки 5b. Предпочтительно полукруглая канавка 5b расположена таким образом, чтобы ось D находилась под заданным углом α к оси C, перпендикулярной осям Ci и C2 дискового элемента 2d и эксцентриковой оси 2c, соответственно. Предпочтительно угол α между осями C и D составляет 45°. Ход нижнего рычага 2b, установленного на эксцентриковой оси 2c, может быть отрегулирован посредством поворота диска 3a. Таким образом, поворот диска 3a обеспечивает изменение расстояния s между геометрической осью C1 оси 13 и осью C3 подвески верхнего закрывающего элемента 10a коленчатого механизма 1 закрывания, следовательно, при регулировке вышеуказанного расстояния верхний закрывающий элемент 10a поднимается или опускается относительно нижнего закрывающего элемента 10b.
В нейтральном положении диска 3a выступ 5a, находящийся в зацеплении с кольцевой канавкой 5b, расположен на равном расстоянии от каждого ее конца. Таким образом, диск 3a, а значит и ось 13, могут поворачивается на 90°. Таким образом, ход, обеспечиваемый эксцентриковой осью 2c, может быть отрегулирован посредством поворота диска 3a, который обеспечивает регулировку усилия закрывания механизма 1. Заданный угол α, предпочтительно составляющий 45°, между осями C и D обеспечивает снижение или повышение усилия закрывания механизма 1 почти в равной степени, благодаря изменению хода нижнего рычага 2Ъ при повороте оси 13.
Показанные на фиг.6 верхние рычаги 2a коленчатого механизма закрывания выполнены за одно целое с осью 4b подвески этого механизма 1. Как показано на фиг.6, верхние рычаги 2а имеют по оси круглые отверстия 16 предпочтительно одинакового диаметра, в которых установлены дисковые элементы 2d оси 13, соединяющей верхние и нижние рычаги 2a и 2b коленчатого механизма 1 закрывания. Как указано выше, предпочтительно каждый из верхних рычагов 2a образован двумя элементами A и B. Элементы A и B расположены на расстоянии Z1 друг от друга. Таким образом, нижний рычаг 2b может быть соединен с осью 13 между двумя элементами A и B.
На фиг.7 показан предпочтительный вариант выполнения нижнего рычага 2b, который содержит полукруглую опору 6а для установки оси 13 или, в частности, эксцентричной части 2c оси 13, которая соединяет нижний рычаг 2b и верхний рычаг 2a.
Опора 6a предпочтительно выполнена за одно целое с нижним рычагом 2b и содержит скошенные края 6b для облегчения соединения при сборке нижнего рычага 2b с осью 13. Поскольку нижний рычаг 2b соединен с осью 13 между двумя элементами A и B (фиг.3 и фиг.6), ширина Z2 нижнего рычага 2b должна быть меньше расстояния Z1 между двумя элементами A и B.
Кроме того, нижний рычаг 2b содержит соединительное средство 2e, например, шарнирное или подобное средство, для обеспечения соединения с верхним закрывающим элементом 10a. Таким образом, усилие закрывания, прикладываемое к нижнему рычагу 2b, может передаваться верхнему закрывающему элементу 10a через соединительное средство 2e.
На фиг.8 и 9 показан альтернативный вариант осуществления изобретения, в котором средства регулирования соединены с осью 4b подвески верхнего рычага 2a коленчатого механизма 1 закрывания. Как показано на фиг.8, предпочтительно средства регулирования содержат поворотный диск 7a с кулачками 7b по его периферии, соединенный с осью 4b подвески механизма 1 закрывания. Предпочтительно кулачки 7b выполнены за одно целое с диском 7a. Кулачки 7b установлены на опоре 8b головки 20 экстракции с помощью опорного выступа 8а. Таким образом, при повороте диска 7a кулачки 7b могут избирательно устанавливаться на опорном выступе 8a.
Предпочтительно расположенные на диске 7a кулачки 7b выступают из диска 7a на разное расстояние в радиальном направлении. Таким образом, за счет установки разных кулачков 7b на опорном выступе 8а расстояние между этим опорным выступом и центром диска 7а может изменяться, следовательно, может быть изменено положение находящейся в центре диска 7a точки опоры оси 4b подвески.
Предпочтительно диск 7a и опорный выступ 8a расположены на одной вертикали, так что изменение расстояния между опорным выступом 8а и центром диска 7a приводит к изменению высоты оси 4b подвески верхнего рычага 2a коленчатого механизма 1 закрывания. Когда относительное положение между двумя закрывающими элементами 10a и 10b изменяется за счет регулирования высоты оси 4b подвески верхнего рычага 2a механизма 1 закрывания изменяется и усилие закрывания механизма 1.
Кроме того, как показано на фиг.9, ось 4b подвески механизма 1 закрывания содержит осевой элемент 9а, установленный между диском 7а и коленчатым механизмом 1 закрывания. Предпочтительно осевой элемент 9a имеет несколько кольцевых выемок 9b, которые являются концентричными по отношению к осевому элементу 9a. Выемки 9b проходят в продольном направлении элемента 9а и могут избирательно перемещаться для примыкания к кольцевому опорному элементу 9 с, расположенному в круглом отверстии 9d опоры 8b. Предпочтительно выемки 9b имеют различные размеры, поскольку они углублены на разное расстояние в радиальном направлении. Предпочтительно опорный элемент 9c расположен выше оси 4b подвески.
Когда Кольцевые выемки 9b примыкают к опоре 8b, они выполняют функцию точки опоры. Таким образом, при повороте диска 7a с целью изменения вертикального положения оси 4b подвески в отверстии 9d опоры 8b, соответствующая кольцевая выемка 9b перемещается для примыкания к кольцевой опоре. 9c. В результате ось 4b подвески поддерживается в двух точках опорным элементом 8a и опорным элементом 9c, что обеспечивает надежную подвеску механизма 1 закрывания.
Предпочтительно ось 4b подвески установлена с обеих сторон головки 20 экстракции, при этом обе стороны этой головки снабжены средствами регулирования, соответствующими показанным на фиг.8 и 9.
Средства регулирования по любому из показанных выше вариантов осуществления изобретения предпочтительно имеют легкий доступ со стороны головки 20 экстракции. Тем самым улучшается регулировка усилия закрывания в процессе сборки или техобслуживания. Кроме того, средства регулирования не имеют винтовых соединений, что обеспечивает более простое и эффективное по стоимости изготовление механизма закрывания.
Несмотря на то, что изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты, его осуществления изобретения, специалисты в данной области техники смогут выполнить множество модификаций и изменений без отклонения от сущности настоящего изобретения, определенной в приложенной формуле изобретения. Например, может быть использован любой другой механизм закрывания с целью соединения управляющего рычага 21 и верхнего закрывающего элемента 10а. Кроме того, нижний закрывающий элемент 10b может представлять собой любой элемент, расположенный в голове 20 экстракции под верхним закрывающим элементом 10а и пригодный для запирания капсулы 24. Конструкция закрывающих элементов 10a и 10b также может варьироваться для удовлетворения требований, касающихся условий впрыскивания жидкости за счет прокалывания капсулы 24. Также могут использоваться больше двух закрывающих элементов для запирания капсулы или тому подобного в варочной камере устройства.
Средства регулирования могут быть расположены в нижнем рычаге 2b коленчатого механизма закрывания. Кроме того, средства регулирования могут быть доступны снаружи головки экстракции, чтобы пользователь устройства 50 мог регулировать усилие закрывания механизма 1.
Что касается альтернативного варианта осуществления изобретения, показанного на фиг.8 и 9, то по окружности поворотного диска 7a и кулачкового элемента, расположенного на опоре 8b также могут быть расположены полукруглые выемки разной глубины.
1. Устройство (50) для приготовления напитка из содержащегося в капсуле (24) пищевого продукта путем подачи в нее воды из внутреннего или внешнего источника, содержащее головку (20) экстракции, имеющую отверстие (22) для вставления капсулы (24) в варочную камеру (25) устройства (50), образованную верхним и нижним закрывающими элементами (10а, 10b), механизм (1) закрывания для выборочного запирания капсулы (24) посредством относительного перемещения закрывающих элементов (10а, 10b), которые выполнены с возможностью перемещения между открытым положением для вставления капсулы (24) в варочную камеру (25) и закрытым положением для герметичного закрывания капсулы (24) в варочной камере (25), и средства (3а, 3b, 9b, 9с, 7а, 7b, 8а) регулирования, соединенные с по меньшей мере одним из закрывающих элементов (10а, 10b) для регулировки относительного положения закрывающих элементов (10а, 10b) и, таким образом, усилия закрывания механизма (1) закрывания в закрытом положении, при этом средства регулирования содержат эксцентриковые (3а, 3b) или кулачковые (9b, 9с, 7b) средства, позволяющие изменять усилие закрывания механизма закрывания.
2. Устройство по п.1, в котором механизм (1) закрывания представляет собой коленчатый механизм, содержащий верхний и нижний рычаги (2а, 2b), соединенные осью (13).
3. Устройство по п.2, в котором ось (13) коленчатого механизма (1) закрывания является эксцентриковой.
4. Устройство по п.3, в котором сдвигающее усилие механизма (1) закрывания может быть отрегулировано.
5. Устройство по п.3, в котором эксцентриковая ось (13) коленчатого механизма (1) закрывания является поворотной.
6. Устройство по п.4, в котором эксцентриковая ось (13) коленчатого механизма (1) закрывания является поворотной.
7. Устройство по любому из пп.3-6, в котором средства (3а, 3b) регулирования содержат по меньшей мере один зубчатый диск (3а), соединенный с осью (13) коленчатого механизма закрывания.
8. Устройство по п.7, в котором поворот диска (3а) обеспечивает изменение расстояния (s) между центром (C1) оси (13) и осью (С3) подвески верхнего удерживающего элемента (10а) коленчатого механизма (1) закрывания.
9. Устройство по п.8, в котором расстояние (s) может быть изменено менее чем на 1 мм.
10. Устройство по п.7, в котором диск (3а) выполнен с возможностью входа в зацепление с средствами (3b) фиксации, которые при соединении с зубчатым диском (3а) препятствуют непреднамеренному повороту оси (13).
11. Устройство по любому из пп.8 или 9, в котором диск (3а) выполнен с возможностью входа в зацепление с средствами (3b) фиксации, которые при соединении с зубчатым диском (3а) препятствуют непреднамеренному повороту оси (13).
12. Устройство по п.7, в котором диск (3а) снабжен соединительным средством (17) для присоединения инструмента с целью вывода из зацепления средств (3b) фиксации для поворота диска (3а).
13. Устройство по любому из пп.8-10, в котором диск (3а) снабжен соединительным средством (17) для присоединения инструмента с целью вывода из зацепления средств (3b) фиксации для поворота диска (3а).
14. Устройство по п.11, в котором диск (3а) снабжен соединительным средством (17) для присоединения инструмента с целью вывода из зацепления средств (3b) фиксации для поворота диска (3а).
15. Устройство по любому из пп.12 или 14, в котором соединительное средство (17) представляет собой отверстие, выполненном в центре диска.
16. Устройство по п.2, в котором средства (7а, 7b) регулирования соединены с осью (4b) подвески верхнего рычага (2а) коленчатого механизма (1) закрывания.
17. Устройство по п.16, в котором средства (7а, 7b) регулирования содержат по меньшей мере один поворотный диск (7а), установленный на опорном выступе (8а) с помощью кулачка (7b), выступающего в радиальном направлении.
18. Устройство по п.17, в котором множество выступающих кулачков (7b) распределено по периферии диска (7а) так, что они имеют возможность выборочной установки на опорном выступе (8а) для регулирования положения оси (4b) подвески коленчатого механизма (1) закрывания.
19. Устройство по п.18, в котором кулачки (7b) выступают на разное расстояние в радиальном направлении.
20. Устройство по п.19, в котором средства (7а, 7b) регулирования дополнительно содержат осевой элемент (9а), установленный между диском (7а) и коленчатым механизмом (1) закрывания.
21. Устройство по п.20, в котором осевой элемент (9а) имеет по меньшей мере одну кольцевую выемку (9b), соосную осевому элементу (9а) и проходящую вдоль него, при этом осевой элемент (9а) примыкает к кольцевому опорному элементу (9с) головки (20) экстракции.
22. Устройство по п.21, в котором по периферии осевого элемента (9а) распределено несколько кольцевых выемок (9b) различного размера, которые и имеют возможность выборочного упора в опорный элемент (9с).
23. Устройство по любому из пп.1-6, 8-10, 12, 13, 16-22, в котором капсула (24) содержит молотый кофе, или растворимый кофе, или чай, или какао и/или молоко.
24. Устройство по любому из пп.1-6, 8-10, 12, 13, 16-22, в котором капсула (24) выполнена герметичной с возможностью открывания после подачи в нее жидкости за счет повышения давления в капсуле (24).
