капсула для приготовления напитка

Формула изобретения

1. Капсула (2) для приготовления напитка в аппарате для напитков, содержащая заварную камеру (20), вмещающую один или несколько ингредиентов для напитка, фильтрующее средство (22), ограничивающее заварную камеру с, по меньшей мере, одной стороны, средства (40) направления напитка к выпускному отверстию (41b) для слива напитка из капсулы, оболочку (21) с присоединенной к ней крышкой (4), образующие газонепроницаемый контейнер для ингредиентов для напитка, отличающаяся тем, что содержит средства вскрытия с вскрывающим элементом (43), расположенным снаружи заварной камеры и выполненным с возможностью вскрытия газонепроницаемого контейнера с образованием выпускного отверстия (41b) для слива напитка, причем указанный газонепроницаемый контейнер полностью вмещает в себя средства (40) направления напитка и вскрывающий элемент (43), при этом капсула содержит сливную стенку (3), расположенную по ходу заваренной жидкости за фильтрующим средством (22) и имеющую, по меньшей мере, одно сливное отверстие (25).

2. Капсула по п.1, отличающаяся тем, что сливная стенка (3) и крышка (4) обращены друг к другу, и, по меньшей мере, участок (46а, 46b) стороны сливной стенки, обращенной к крышке, имеет форму, обеспечивающую возможность опоры на него крышки.

3. Капсула по п.2, отличающаяся тем, что перед вскрытием газонепроницаемого контейнера вскрывающий элемент (43) расположен на одном уровне с указанным участком (46а, 46b) стороны сливной стенки (3).

4. Капсула по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что средство направления напитка содержит канал (40а, 40b) для стока напитка, выполненный на стороне сливной стенки (3), обращенной к крышке (4), и соединяющий по меньшей мере одно сливное отверстие (25) с выпускным отверстием (41b) для слива напитка.

5. Капсула по п.4, отличающаяся тем, что, на обращенной к крышке (4) стороне сливной стенки (3) образован желоб (91), выполненный с возможностью вмещения вскрывающего элемента (43), а, по меньшей мере, нижний участок канала (40а, 40b) для стока напитка соединен с указанным желобом.

6. Капсула по п.5, отличающаяся тем, что обращенная к камере (20) сторона сливной стенки (3) снабжена выступающим участком (47), соответствующим утопленному участку на стороне сливной стенки, обращенной к крышке (4), причем утопленный участок образует, по меньшей мере, часть желоба (91).

7. Капсула по п.4, отличающаяся тем, что верхний участок канала (40а, 40b) для стока напитка отделен от желоба (91) и выполнен с возможностью исключения контакта между напитком и одним концом (44) вскрывающего элемента.

8. Капсула по любому из пп.1-3 и 5-7, отличающаяся тем, что фильтрующее средство содержит множество шипов (22а, 22b), выступающих со стороны сливной стенки (3), обращенной к камере.

9. Капсула по п.4, отличающаяся тем, что фильтрующее средство содержит множество шипов (22а, 22b), выступающих со стороны сливной стенки (3), обращенной к камере.

10. Капсула по любому из пп.1-3, 5-7 и 9, отличающаяся тем, что фильтрующее средство содержит бумажный фильтр, установленный между сливной стенкой (3) и камерой.

11. Капсула по п.4, отличающаяся тем, что фильтрующее средство содержит бумажный фильтр, установленный между сливной стенкой (3) и камерой.

12. Капсула по п.8, отличающаяся тем, что фильтрующее средство содержит бумажный фильтр, установленный между сливной стенкой (3) и камерой.

13. Капсула по любому из пп.1-3, 5-7, 9, 11 и 12, отличающаяся тем, что вскрывающий элемент представляет собой перфорирующий элемент (43) для образования в стенке газонепроницаемого контейнера выпускного отверстия для слива или элемент, выполненный с возможностью создания выпускного отверстия для слива путем разрушения соединения между двумя частями (21,4) контейнера.

14. Капсула по п.13, отличающаяся тем, что перфорирующий элемент (43) имеет, по существу, продолговатую форму с двумя противоположными концами (44, 92) и установлен с возможностью перемещения из исходного положения в рабочее при приложении механического усилия на первый конец (44), при этом второй конец (92) выполнен с возможностью прокалывания крышки (4) и прохождения сквозь нее или ее разгерметизации в рабочем положении перфорирующего элемента.

15. Капсула по п.14, отличающаяся тем, что первый конец (44) перфорирующего элемента выполнен с возможностью перемещения посредством внешнего механического толкателя (37), а участок крышки (4) между механическим толкателем и указанным первым концом выполнен с возможностью прокалывания посредством механического толкателя.

16. Капсула по п.15, отличающаяся тем, что на первом конце перфорирующего элемента (43) выполнен заплечик (44), а механический толкатель (37) выполнен с возможностью приложения усилия к заплечику (44) при приведении механического толкателя в действие.

17. Капсула по любому из пп.14-16, отличающаяся тем, что перфорирующий элемент (43) выполнен в виде ползуна, установленного с возможностью скольжения в продольном направлении в рабочее положение при приложении усилия к первому концу.

18. Капсула по любому из пп.14-16, отличающаяся тем, что второй конец перфорирующего элемента снабжен прокалывающим наконечником (92), который в исходном положении обращен к перфорируемой зоне (41а) защитного элемента.

19. Капсула по п.18, отличающаяся тем, что прокалывающий наконечник (92) в рабочем положении перфорирующего элемента (43) расположен ниже самой нижней части капсулы.

20. Аппарат для напитков, содержащий устройство (10) для заваривания напитка на основе помещенных в капсулу (2) ингредиентов, включающее в себя средство (63, 51) удержания капсулы (2) в заданном положении, первое вскрывающее средство (38) для подачи горячей воды в капсулу, удерживаемую в заданном положении, и второе вскрывающее средство (37) для образования выпускного отверстия (41b) для слива напитка из капсулы, удерживаемой в заданном положении, отличающийся тем, что средство удержания капсулы, первое и второе вскрывающие средства выполнены с возможностью управления общим приводом (59), при этом капсула удерживается в заданном положении в вертикальной ориентации.

21. Аппарат для налитков по п.20, отличающийся тем, что второе вскрывающее средство содержит механический толкатель (37), установленный выше заданного положения капсулы с возможностью скольжения вниз и перемещения при этом вскрывающего элемента, полностью расположенного в капсуле.

22. Аппарат для напитков по п.21, отличающийся тем, что в заданном положении капсулы выпускное отверстие (41b) для слива напитка из капсулы (2) выступает из нижней стороны устройства для заваривания, так что заваренная жидкость не соприкасается ни с какой стационарной частью устройства при вытекании вниз из выпускного отверстия (41b) для слива напитка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к капсуле для приготовления и выдачи напитка в заваривающем устройстве. В частности, изобретение относится к капсуле, выполненной с возможностью выдачи заваренного чая или других напитков.

Качество чайного напитка очень зависит от качества ингредиентов в листовом чае, т.е. от происхождения использованного чая (почва, высушивание, смешивание и т.д.) и условий его хранения. Например, обычно ингредиенты чая очень чувствительны к кислороду и свету. Предпочтительно чайные ингредиенты выбирают из рассыпного листового чая, рубленого или ломаного на небольшие фрагменты. Однако для извлечения максимальной пользы от качества использованных ингредиентов также важны условия заваривания.

Известны разные капсулы для заваривания напитков в соответствующем аппарате. Известно, что для создания выпускного отверстия в картридже обычно применяют внешний прокалывающий элемент, который является частью аппарата для налитков. Такая операция приводит к нежелательному физическому взаимодействию напитка с частями аппарата. В частности, когда заваривают один за другим два разных картриджа без очистки аппарата, может произойти взаимное загрязнение. Взаимное вкусовое загрязнение происходит тогда, когда остаточный привкус, оставленный первой капсулой на постоянных частях аппарата, отрицательно воздействует на вкус второй капсулы, которую заваривают вслед за первой. Для чая это может быть проблемой при определенных его разновидностях, которые обладают интенсивным ароматным спектром, таких как чай с мятой или другие сильно ароматизированные разновидности. Чайный осадок может создать почву для роста микробов и привести к возникновению гигиенических проблем, требующих решения.

Таким образом, задачей изобретения является создание капсулы, которая способна сохранять свежесть ингредиентов, создавать оптимальные условия для приготовления чайного напитка и ему подобного и снижать проблемы взаимного загрязнения.

«Капсула», «картридж» или «пакет» в данном описании считаются синонимами. Предпочтительно в дальнейшем будет использован термин «капсула». Слова «заваривание» и «настаивание» также считаются синонимами. Термин «заваривающая жидкость» относится к жидкости, которая служит для заваривания ингредиентов напитка, обычно - к горячей воде.

Используемый в описании термин «чай» охватывает весь класс листового чая, такого как зеленый, черный, белый, масала чай, ароматизированный чай, травяной или фруктовый чай. Термины «листовой чай» или «листовой ингредиент» относятся к завариваемому чаю или другим ингредиентам в любом виде, таком как целые, резаные или рубленые листья, небольшие фрагменты листьев, мелочь или порошок.

Первым объектом настоящего изобретения является капсула, выполненная с возможностью заваривания или настаивания напитков в аппарате для напитков, которая обладает следующими преимуществами:

- капсула менее сложна и менее дорога в изготовлении,

- выпуск напитка чище, взаимное вкусовое загрязнение и проблемы гигиены снижены или устранены,

- удобство управления капсулой, т.е. улучшены введение и собирание использованных капсул.

Для достижения этих и, возможно, многих других целей капсула для приготовления напитка в аппарате для напитков, содержащая заварную камеру, вмещающую один или несколько ингредиентов для напитка; фильтрующее средство, ограничивающее заварную камеру с по меньшей мере одной стороны; средства направления напитка к выпускному отверстию для слива напитка из капсулы; оболочку с присоединенной к ней крышкой, образующие газонепроницаемый контейнер для ингредиентов для напитка; согласно изобретению содержит вскрывающий элемент, расположенный снаружи заварной камеры и выполненный с возможностью вскрытия газонепроницаемого контейнера с образованием выпускного отверстия для слива напитка, причем средства направления напитка и вскрывающий элемент полностью расположены в указанном газонепроницаемом контейнере.

Таким образом, вскрывающий элемент и средства направления напитка являются частью самой капсулы. Это практически исключает любое физическое взаимодействие напитка с частями аппарата. Преимуществом такого устройства является предотвращение взаимного загрязнения и сокращение работ по очистке.

Капсула может содержать сливную стенку, расположенную по ходу заваренной жидкости за фильтрующим средством, при этом сливная стенка имеет по меньшей мере одно сливное отверстие. Сливная стенка и крышка обращены навстречу друг другу, и по меньшей мере участок стороны сливной стенки, обращенной к крышке, имеет форму, обеспечивающую возможность опоры на нее крышки.

Преимуществом такого выполнения устройства является организация стока, более приближенного к «прямому стоку», с меньшим риском взаимного загрязнения заваренной жидкости и частей заваривающего устройства, и в то же время с гарантией, что жидкость заполнит камеру при заваривании полностью, так что ингредиенты будут правильно настояны, а концентрация продукта в чашке отрегулирована соответствующим образом.

При этом вскрывающий элемент до вскрытия газонепроницаемого контейнера расположен на одном уровне с участком стороны сливной стенки, которая поддерживает крышку.

Средство направления напитка может содержать канал для стока напитка, выполненный на стороне сливной стенки, обращенной к крышке, и соединяющий по меньшей мере одно сливное отверстие с выпускным отверстием для слива напитка. Дополнительно на обращенной к крышке стороне сливной стенки может быть образован желоб. Этот желоб может быть выполнен с возможностью вмещения вскрывающего элемента, а по меньшей мере нижний участок канала для стока напитка, соединен с указанным желобом. Сторона сливной стенки, обращенная к камере, может быть снабжена выступающим участком, который соответствует утопленному участку на стороне сливной стенки, обращенной к крышке. Этот утопленный участок может образовывать по меньшей мере часть желоба.

Дополнительно верхний участок канала для стока напитка может быть отделен от указанного желоба и выполнен с возможностью исключения контакта между напитком и концом вскрывающего элемента.

Фильтрующее средство может содержать множество шипов, выступающих со стороны сливной стенки, обращенной к камере. Альтернативно, фильтрующее средство может содержать бумажный фильтр, установленный между сливной стенкой и камерой. Возможна комбинация бумажного фильтра и шипов.

Вскрывающим элементом может быть перфорирующий элемент для образования в стенке газонепроницаемого контейнера выпускного отверстия для слива, или элемент для образования выпускного отверстия для слива, выполненный с возможностью разрушения соединения между двумя частями контейнера. Дополнительно перфорирующий элемент может быть выполнен по существу продолговатой формы с двумя противоположными концами. Перфорирующий элемент установлен с возможностью передвижения из исходного положения в рабочее при приложении механического усилия на первый конец, при этом второй конец выполнен с возможностью прокалывания крышки и прохождения сквозь него или разгерметизации в рабочем положении перфорирующего элемента. Дополнительно первый конец перфорирующего элемента может быть выполнен с возможностью его продвижения посредством внешнего механического толкателя. Участок крышки между механическим толкателем и первым концом перфорирующего элемента может быть выполнен с возможностью его прокалывания механическим толкателем.

Дополнительно на первом конце перфорирующего элемента может быть выполнен заплечик, а механический толкатель выполнен с возможностью при включении приложения усилия к этому заплечику. Кроме того, перфорирующий элемент может быть выполнен в виде ползуна, установленного с возможностью скольжения в продольном направлении в рабочее положение при приложении усилия к первому концу. Второй конец перфорирующего элемента может быть снабжен прокалывающим наконечником, который в исходном положении перфорирующего элемента обращен в сторону перфорируемой зоны крышки. Прокалывающий наконечник в рабочем положении перфорирующего элемента может быть расположен ниже самой нижней части капсулы.

Вторым объектом настоящего изобретения является аппарат для напитков, содержащий устройство для заваривания напитка на основе помещенных в капсулу ингредиентов, включающее в себя средство удержания капсулы в заданном положении, первое вскрывающее средство для подачи горячей воды в капсулу, удерживаемую в заданном положении, и второе вскрывающее средство для образования выпускного отверстия для слива напитка из капсулы, удерживаемой капсулы в заданном положении, при этом средство удержания капсулы, первое и второе вскрывающие средства выполнены с возможностью управления общим приводом.

Согласно этому второму объекту изобретения второе вскрывающее средство содержит механический толкатель, установленный выше заданного положения капсулы с возможностью скольжения вниз и перемещения при этом вскрывающего элемента, полностью расположенного в капсуле.

Кроме того, аппарат для напитков может быть выполнен таким образом, что в заданном положении капсулы выпускное отверстие для слива напитка из капсулы выступает из нижней стороны устройства для заваривания, так что заваренная жидкость не соприкасается ни с какой стационарной частью устройства при вытекании вниз из выпускного отверстия для слива напитка.

Преимуществом такого устройства является то, что заваренная жидкость может быть выдана из капсулы в чашку вертикально и без помех. Это минимизирует возникновение завихрений в жидкости или ее вспенивания и, в общем, обеспечивает чистый и аккуратный слив.

На фиг.1 схематично показаны капсула согласно одному из вариантов осуществления изобретения и заваривающее устройство в положении перед завариванием;

на фиг.2 - то же во время заваривания капсулы;

на фиг.3 показана сливная стенка капсулы, изображенной на фиг.1, со стороны крышки, при этом перфорирующий элемент расположен в исходном положении, вид сверху;

на фиг.4 - то же, но перфорирующий элемент расположен в рабочем положении;

на фиг.5 - сливная стенка капсулы, изображенной на фиг.1, со стороны фильтра, вид сверху;

на фиг.6А-6Е показана работа устройства для заваривания напитков, приспособленного к использованию капсулы согласно настоящему изобретению.

Прежде всего со ссылками на фиг.1 и 2 описан основной принцип заваривания согласно изобретению.

Капсульная система содержит капсулу 2 и устройство 10 для заваривания напитков. Для простоты устройство для заваривания напитков отображено схематично, реально оно содержит дополнительные технические средства в пределах обычных знаний специалистов в данной области техники. Капсула 2 содержит камеру 20, вмещающую ингредиенты напитка, такие как листовой чай и ему подобное. Камера образована чашеобразной оболочкой 21, которая закрыта сливной стенкой 3. Содержимое камеры предпочтительно защищено от газа и света. Оболочка может иметь разные сечения, например круглое, овальное, квадратное, прямоугольное или многоугольное. Это сечение определяет общее очертание плоской сливной стенки 3. Как показано на фиг.3-5, предпочтительно сечение капсулы выбрано таким, чтобы ясно показать пользователю правильное направление ее введения в устройство 10 для заваривания. Предпочтительно форма оболочки 21, так же как и очертание сливной стенки, не должны иметь осевой симметрии. Форма оболочки может быть, например, яйцеобразной или в виде панциря с широкой верхней стороной и более заостренной нижней стороной.

Размер камеры должен быть таким, чтобы вмещать дозу листового ингредиента напитка, обычно около 1-10 г, предпочтительно 2-5 г. Доза листового ингредиента может зависеть от конечного объема производимого напитка. Для отдельной чашки чая обычная доза может составлять около 2 г, в то время как для чайной кружки обычная доза составляет около 8-10 г. Как показано на фиг.1, капсула расположена относительно устройства для заваривания так, что сливная стенка 3 по существу проходит вертикально практически от дна камеры. Для этого капсула предпочтительно позиционируется в «вертикальной» ориентации в устройстве 10 для заваривания. Чашеобразная оболочка 21 может быть также вертикально ориентирована в направлении большее основание - дно.

Сливная стенка 3 содержит по меньшей мере одно, а предпочтительно несколько сливных отверстий 25. Сливные отверстия расположены выше по меньшей мере 3/4 высоты оболочки. Сливную стенку удерживает на месте внутренний круговой буртик 23 на оболочке 21. Обращенная к камере сторона сливной стенки 3 несет фильтрующее средство. Согласно данному варианту осуществления изобретения фильтрующее средство состоит из множества приблизительно параллельных шипов 22, выступающих со стороны сливной стенки. Как показано на фиг.5, шипы расположены относительно близко друг к другу и образуют регулярную решетку. Точнее, шипы 22 должны быть выполнены достаточно близко, так чтобы решетка функционировала как фильтр и задерживала большинство находящихся в заваренном напитке твердых частиц перед выходом напитка из камеры. Достаточное расстояние между соседними шипами будет зависеть от размера завариваемых пищевых фрагментов. Обычно это расстояние находится в диапазоне 0,5-5 мм. Предпочтительно шипы 22 выполнены за одно целое со сливной стенкой 3. Сливная стенка и шипы могут быть изготовлены из пластика литьем под давлением методом впрыска или по другой соответствующей технологии, известной специалистам в данной области техники. На фиг.5 показано, что среди множества шипов имеются как широкие шипы 22а, так и узкие шипы 22b. Диаметр широких шипов лежит в пределах около 0,5-3 мм, а диаметр узких шипов лежит в пределах около 0,5-2 мм. Каждый широкий шип граничит с узким шипом, и наоборот. Как показано на фиг.5, комбинация широкого и узкого шипов повторяется, так что шипы образуют чередующиеся поперек поверхности сливной стенки 3 ряды.

Капсула закрыта крышкой 4, которая герметично изолирует чашеобразную оболочку 21. Эта крышка установлена на наружном ободке 24 оболочки. Крышка может быть закреплена на наружном ободке склеиванием, или сваркой, или другой соответствующей технологией, известной специалистам в данной области техники. Как крышка, так и оболочка могут быть изготовлены из материалов с противокислородной защитой для образования контейнера, непроницаемого для кислорода. Таким образом, камера 20 может быть по существу свободна от кислорода, так что свежесть ингредиентов напитка может быть сохранена на продолжительный период времени. Камера может быть заполнена инертным газом, например N₂, N₂O или СО₂ . Защитный элемент может представлять собой гибкую мембрану или полужесткую пластиковую часть. Соответствующими материалами могут быть, пластики, PET, алюминиевая фольга, полимерная пленка, бумаги и т.п.

Как показано на фиг.3 и 4, два продольных канала 40а и 40b проходят вдоль стороны стенки 3, обращенной к крышке 4. Каналы проходят от сливных отверстий 25 до самой нижней части сливной стенки 3, где каналы соединяются. Обращенная к крышке сторона сливной стенки 3 дополнительно содержит вертикальный желоб 91, в котором установлен вытянутый вдоль этого желоба перфорирующий элемент 43 с возможностью перемещения при воздействии на него снаружи капсулы. Продольные каналы 40а и 40b расположены симметрично относительно желоба 91. Как показано на фиг.3 и 4, каналы 40а и 40b отделены от центрального желоба 91 двумя выступающими участками 46а и 46b. Такое выполнение способствует удержанию заваренной жидкости у заднего конца перфорирующего элемента 43. Выступающие участки 46а и 46b выступают от сливной стенки по меньшей мере на такое же расстояние, что и перфорирующий элемент 43. Предпочтительно лицевые стороны выступающих участков 46а и 46b расположены заподлицо с перфорирующим элементом 43. Два выступающих участка образуют с каждой стороны от желоба 91 стенки, образующие продольную направляющую для подвижного перфорирующего элемента 43. Участки 46а и 46b также дополнительно являются поддерживающими опорами для защитной крышки 4.

Каналы 40а и 40b предназначены для стока напитка из сливных отверстий 25 к разрываемой или прокалываемой зоне 41а крышки. Зона 41а расположена около самой нижней части крышки 4 и обращена к нижнему концу желоба 91. Зона 41а предназначена для разрывания или прокалывания ее перфорирующим элементом 43 с созданием выпускного отверстия для слива напитка из капсулы. Альтернативно, разрываемая или прокалываемая зона может быть заменена съемной зоной крышки, которая может быть отделена от наружного ободка 24 оболочки 21.

В данном варианте осуществления изобретения желоб 91, в котором расположен перфорирующий элемент, значительно глубже, чем каналы 40а и 40b. Как показано на фиг.1 и 2, самое глубокое сечение желоба 91 расположено в утопленном участке сливной стенки 3. В данном примере, если бы обращенная к камере для заваривания сторона сливной стенки была совершенно плоской, то толщина сливной стенки была бы недостаточна для размещения желоба 91. Поэтому для обеспечения пространства под желоб 91 часть сливной стенки 3, противоположная самому глубокому сечению желоба 91, снабжена выступающим или рельефным участком 47. В данном варианте осуществления изобретения выступающий участок 47 (также показанный на фиг.5) проходит примерно до вершин шипов 22, образующих фильтрующее средство. Достоинством такого выполнения устройства является большая компактность по сравнению с устройством, в котором обращенная к камере сливная стенка выполнена плоской.

Перфорирующий элемент 43 может иметь по существу форму продолговатого стержня. В данном варианте перфорирующий элемент вытянут практически на всю длину желоба 91. Вблизи задней части перфорирующего элемента 43 образован заплечик 44. При воздействии сверху усилия на заплечик 44 перфорирующий элемент может скользить вниз по желобу 91. Направленное вниз усилие предпочтительно прикладывается посредством внешнего механического толкателя 37, являющегося частью аппарата для напитков. Передний конец перфорирующего элемента 43 снабжен прокалывающим наконечником 92, который выполнен с возможностью входа в контакт с крышкой и прокалывания ее при движении прокалывающего элемента вниз по желобу 91. Таким образом в крышке 4 создают выпускное отверстие 41b для слива напитка.

Форма оболочки капсулы не имеет существенного значения. По разным причинам предпочтение отдано усеченному конусу, или эллипсоидной, или полусферической формам. Промышленным способом оболочка может быть с низкими затратами изготовлена посредством горячего формования пластмассы или глубокой вытяжкой алюминия. Форма со сглаженными углами также предпочтительна при ручном удалении, так как допускает извлечение капсулы.

Устройство 10 для заваривания содержит средство воздействия на капсулу, содержащее неподвижную переднюю плиту 51 и подвижную часть (не показана). Подвижная часть выполнена с возможностью прижатия капсулы 2 со стороны крышки к передней плите для обеспечения ее неподвижного удержания в заданном вертикальном положении (фиг.1 и 2). Подвижная часть может содержать автоматический зажим или любые другие соответствующие механические захватные средства для захвата капсулы и удержания ее на месте, а также освобождения. При этом не требуется обеспечения высокого усилия прижатия, так как давление жидкости в капсуле остается относительно низким, предпочтительно, по возможности, близким к атмосферному. Кроме того, капсула сама может выдерживать низкое давление заваривания. Таким образом, нет необходимости в полном охвате капсулы, ее надо просто плотно удерживать на месте во время заваривания. Это способствует упрощению аппарата и снижению его стоимости.

Устройство для заваривания содержит источник воды 32, например, в виде бачка, водяной насос 33, нагреватель 34 и линию подачи горячей воды 35, связанную с подвижной частью средства воздействия на капсулу. Устройство для заваривания может также содержать блок управления и блок пользовательского интерфейса (не показано) для управления циклами приготовления напитков, что известно в данной области техники. Перед впрыскивающим элементом 38 может быть установлен обратный клапан 36. Впрыскивающий элемент предназначен для прохождения сквозь оболочку 21 капсулы 2 для осуществления ввода воды. Впрыскивающий элемент 38 может быть выполнен в виде одной или нескольких игл, или в виде одного или нескольких лезвий, или в виде любого другого соответствующего средства. Конечно, обратный клапан можно было бы убрать и использовать насос низкого давления, однако предпочтительно использовать насос высокого давления в сочетании с обратным клапаном, поскольку насос высокого давления обладает более высокой прочностью и надежностью.

Устройство для заваривания также содержит механический толкатель 37, который совместно с перфорирующим элементом 43 образует перфорирующее средство для создания выпускного отверстия для слива напитка около самой нижней части крышки 4. Механический толкатель 37 выполнен с возможностью скольжения вверх и вниз по выемке, образованной в верхней части неподвижной передней плиты 51 устройства для заваривания. Механический толкатель содержит пластину 54, выступающую вниз из корпуса толкателя. Корпус толкателя 37 поддерживает пружина 53, расположенная между нижней стороной корпуса толкателя и упором на передней плите. В корпусе механического толкателя выполнена вертикальная прорезь 55 для расположения в ней ограничителя 57 хода. Когда механический толкатель находится в исходном положении (фиг.1), пружина 53 поджимает нижний край прорези 55 к ограничителю 57 хода, а когда толкатель находится в рабочем положении (фиг.2), в ограничитель 57 хода упирается верхний край прорези.

В данном примере перфорирующее средство дополнительно содержит рычаг 59. Этот рычаг выполнен с возможностью взаимодействия при его опускании с верхней стороной механического толкателя 37. Как показано на фиг.2, при полном опускании рычага 59, пользователь капсульного устройства 1 переводит механический толкатель в рабочее положение. Понятно, что в альтернативном варианте осуществления изобретения механический толкатель может переводиться в рабочее положение автоматически посредством соленоида или любого другого эквивалентного привода.

Механический толкатель служит для перемещения перфорирующего элемента 43. Когда механический толкатель 37 перемещают из исходного положения в рабочее, он прорезает верхнюю часть крышки 4 и входит в непосредственный контакт с заплечиком 44, образованным около заднего конца перфорирующего элемента 43. В альтернативном варианте вместо прокалывания крышки механический толкатель 37 мог бы спрессовывать деформируемую зону верхней части крышки 4 для усиления этой зоны перед заплечиком 44. Как описано выше, механическое усилие, непосредственно или косвенно приложенное толкателем 37 к заплечику 44, заставляет перфорирующий элемент скользить по желобу 91 до вскрытия крышки 4 с образованием выпускного отверстия 41b для слива напитка около самой нижней части крышки 4.

В альтернативном варианте осуществления изобретения можно обойтись без заплечика 44, в таком случае механический толкатель 37 будет просто воздействовать на задний конец перфорирующего элемента 43. Однако преимущество от наличия заплечика 44 состоит в том, что когда пластина 54 механического толкателя 37 входит с ним в контакт, задний конец перфорирующего элемента удерживается сливной стенкой 3 и боковой стороной пластины, как показано на фиг.2. Это гарантирует правильное направление перфорирующего элемента во время его движения по желобу 91.

Когда перфорирующий элемент 43 заканчивает свое движение вниз под действием механического толкателя 37, то в дальнейшем он может либо втянуться в капсулу, либо остаться в рабочем положении. Предпочтительно оставить перфорирующий элемент 43 в рабочем положении, как показано на фиг.2 и 4. В этом положении прокалывающий наконечник 92 выходит из выпускного отверстия 41b для слива напитка. Прокалывающий наконечник 92 предпочтительно расположен ниже самой нижней части капсулы. Таким образом, прокалывающий наконечник 92 может выполнять функцию направляющей для напитка, по которой вытекающая из выпускного отверстия жидкость может стекать непосредственно в чашку. При такой компоновке напиток за счет поверхностного течет по поверхности прокалывающего наконечника 92 без завихрений в жидкости или ее вспенивания, обеспечивая чистый и аккуратный слив из капсулы прямо в чашку.

Механический толкатель 37 может быть приведен в действие либо во время, либо после (предпочтительно, во время) зажима капсулы средством воздействия на нее. Однако понятно, что согласно изобретению механического толкателя также может и не быть. В этом случае перфорирующий элемент 43 перемещают вручную, предпочтительно перед закреплением капсулы 2 в устройстве 10 для заваривания напитков.

На фиг.6А-6Е показана работа устройства для заваривания напитков с использованием описанной выше капсулы. Конкретное осуществление способа согласно изобретению проиллюстрировано с использованием этих фиг.6А-6Е, а также фиг.2. Сначала пользователь вручную вводит капсулу в отверстие на верхней части устройства для заваривания. При этом пользователь держит капсулу в отмеченном выше «вертикальном» положении. Затем капсула проваливается в отверстие до тех пор, пока она не достигнет положения, предшествующего фиксации. В этом положении капсула удерживается соответствующим средством (не показано). Таким средством может быть, например, средство пара податливых рычагов. Эти рычаги держат капсулу в положении, схематично показанном на фиг.6А. В этом положении капсула удерживается на небольшом расстоянии перед передней плитой 51. На этой стадии подвижная часть 61 средства воздействия на капсулу находится в исходной позиции перед передней плитой 51, так что подвижные части находятся в положении «открыто». Как показано на фиг.6А, в этой стадии подвижная часть слегка повернута относительно горизонтальной плоскости, что далее будет дополнительно подробно объяснено.

Подвижная часть 61 содержит открытую полость 63, форма которой соответствует внешнему очертанию оболочки 21 капсулы. Подвижная часть соединена с управляемым вручную рычагом 59. Воздействуя на рычаг, пользователь сначала перемещает подвижную часть 61 в положение, показанное на фиг.6В. В этом промежуточном положении подвижная часть и передняя плита 51 практически соединяются друг с другом. Кроме того, оболочка 21 капсулы 2 теперь удерживается в открытой полости 63 подвижной части. Податливые рычаги, которые удерживали капсулу на первой стадии, теперь становятся ненужными, и они выталкиваются перемещающейся подвижной частью 61 в сторону, выходя из контакта с капсулой.

Перед началом заваривания как впускное отверстие для воды, так и выходное отверстие для слива напитка открыты. Как описано выше, линия 35 подачи горячей воды (фиг.1 и 2) и впрыскивающий элемент 38 соединены с подвижной частью 61. Рычаг 59 выполнен с возможностью управления как запиранием подвижной части, так и перемещением впрыскивающего элемента 38. Когда пользователь полностью опускает рычаг, подвижная часть прижимает капсулу к передней плите 51. В это же самое время элемент 38 перемещается из его прежнего убранного положения в выдвинутое положение, как показано на фиг.6С. Выдвижение элемента 38 вперед приводит к тому, что он проходит сквозь оболочку 21 капсулы. Изготовленную из пластмассы капсулу трудно проколоть, однако боковые стенки открытой полости 63 создают дополнительную опору для оболочки капсулы, уменьшая ее прогиб при взаимодействии с впрыскивающим элементом. Когда рычаг приближается к своему самому низкому положению (фиг.6С), по линии подачи 35 начинает поступать горячая вода, которая течет через впрыскивающий элемент 38 в капсулу. Горячую воду вводят при относительно низким давлении, предпочтительно не превышающим 1 бар, а более предпочтительно - на 0,2 бар выше атмосферного давления. Горячая вода медленно заполняет оболочку и покрывает помещенные в ней ингредиенты напитка. Напиток фильтруется, проходя через фильтрующее средство 22 на разных вертикальных уровнях до верхнего уровня жидкости в камере.

Как отмечено ранее, полное опускание рычага 59 приводит в действие механический толкатель 37. Таким образом, когда вода начинает поступать в камеру, толкатель 37 заставляет перфорирующий элемент 43 скользить вниз под крышкой 4 до вскрытия выпускного отверстия 41b для слива напитка около самой нижней части крышки капсулы. В результате, заваренная жидкость может быть удалена из камеры 20 через сливные отверстия 25 и по направляющему напиток средству до выхода из капсулы через выходное отверстие 41b для слива напитка. Понятно, что согласно этому конкретному варианту осуществления изобретения механический толкатель приводится в действие во время движения средства воздействия на капсулу на конечном этапе этого движения.

Напиток, вытекающий через сливные отверстия 25, стекает вниз по двум продольным каналам 40а и 40b (фиг.4), пока не достигнет нижней части перфорирующего элемента 43. Далее напиток продолжает течь вниз по поверхности перфорирующего элемента в вертикальном желобе 91 (фиг.4). Так как наконечник 92 перфорирующего элемента выступает вниз из капсулы, напиток далее течет по поверхности наконечника 92 к его кончику и затем стекает прямо в чашку (фиг.2).

Когда пользователь хочет удалить использованную капсулу, он поднимает рычаг 59. Рычаг, поднимаясь, освобождает механический толкатель 37, который пружиной 53 возвращается в свое исходное положение (фиг.6D). Однако переход из стадии заваривания (фиг.6С) к состоянию извлечения капсулы (фиг.6Е) не является простым реверсированием прямого движения. На самом деле, при отделении подвижной части от передней плиты 51 впрыскивающий элемент 38 не убирается, а остается в выдвинутом положении. Это обусловлено наличием усилий трения между впрыскивающим элементом 38 и стенкой прокола в оболочке 21. Таким образом, впрыскивающий элемент может остаться внутри открытой полости 63 подвижной части, поэтому подвижная часть 61 при отделении от передней плиты 51 забирает капсулу 2 с собой.

Когда пользователь продолжает поворачивать рычаг 59 вверх, подвижная часть 61 постепенно поворачивается относительно горизонтальной плоскости. Кроме того, во время окончательного перехода из стадии, показанной на фиг.6D, к стадии, показанной на фиг.6Е, впрыскивающий элемент 38 окончательно втягивается из выдвинутого положения. Капсула 2, которая ранее удерживалась за счет фрикционного сцепления с впрыскивающим элементом, выпадает при опрокидывании подвижной части. Таким образом, капсула падает в приемный контейнер (не показан), установленный под устройством для заваривания напитков.

Следует отметить, что согласно альтернативному варианту осуществления изобретения впрыскивающий элемент 38 может быть жестко закреплен на подвижной части 61 так, что он постоянно находился в выдвинутом положении. Согласно этому альтернативному варианту осуществления изобретения при подъеме рукоятки поворот подвижной части 61 (фиг.6Е) приводит к отделению капсулы как от впрыскивающего элемента 38, так и от открытой полости 63.

Понятно, что в описанные выше варианты осуществления изобретения могут быть внесены различные изменения и/или дополнения, не выходящие за объем изобретения, определенный формулой изобретения. В частности, фильтрующее средство может не содержать шипов. Фильтрующее средство может быть любого вида, который специалисты в данной области техники посчитают приемлемыми. В частности, фильтрующее средство может быть выполнено в виде традиционного бумажного фильтра. Фильтрующее средство может также содержать как бумажный фильтр, так и множество шипов.

Следует также отметить, что сливное отверстие (или отверстия) предпочтительно может быть расположено выше 4/5 полной высоты оболочки; тем самым гарантируется более полное погружение ингредиентов напитка и замедленное удаление напитка из камеры, улучшающие процесс настаивания.

Возможно выполнение фильтрующего средства таким, что его протяженность будет по существу равна общей высоте оболочки. Под «общей высотой» оболочки следует понимать расстояние между самой нижней точкой камеры и самой верхней точкой камеры при помещении капсулы в аппарат для приготовления напитков, готовый к процессу заваривания.

Следует отметить, что «непосредственный сток» может быть получен, когда заваренная жидкость выливается непосредственно в приемник 6 (например, в чашку, в кружку и т.п.). Под «непосредственным стоком» подразумевается, что выпускное отверстие 41b для слива напитка выполнено по отношению к устройству для заваривания так, что заваренная жидкость после слива не соприкасается со стационарным устройством или какой-либо его частью. Другими словами, выпускное отверстие для слива расположено достаточно низко и сбоку от средства управления во избежание любого контакта жидкости с этими элементами после выпуска.