устройство и капсула для приготовления напитка

Формула изобретения

1. Устройство с капсулой для приготовления напитка или жидкого пищевого продукта, содержащей вещество, экстрагируемое при введении воды под давлением в капсулу (3), включающее в себя блок (4) экстракции с каналом (14) для введения капсулы, капсулодержатель (8) с корпусом, экстракционной стенкой (22), боковой стенкой (20) и инжекционную головку (10) для впрыскивания воды в капсулу, а также открывающий и закрывающий механизм (12) для осуществления относительного перемещения капсулодержателя и инжекционной головки и для открытия и закрытия инжекционной головки на капсулодержателе, отличающееся тем, что канал (14) для введения наклонен относительно горизонтальной плоскости (HZ) под углом ( ), составляющим от 30 до 70°, угол ( ) между расположенным напротив канала для введения участком боковой стенки (20) капсулодержателя и горизонтальной плоскостью (HZ) составляет от 55 до 25°, открывающий и закрывающий механизм инжекционной головки содержит, по меньшей мере, два сочлененных рычага или пары рычагов, при этом первый рычаг (36а) шарнирно смонтирован на корпусе (6) блока экстракции и другой рычаг (36b) шарнирно смонтирован на инжекционной головке, при этом длина первого сочлененного рычага меньше длины второго сочлененного рычага.

2. Устройство с капсулой по п.1, отличающееся тем, что канал для введения наклонен под углом от 40 до 50° относительно горизонтальной плоскости, а средний угол между боковой стенкой и горизонтальной плоскостью составляет от 50 до 40°.

3. Устройство с капсулой по п.1, отличающееся тем, что блок экстракции содержит отверстие (16) для извлечения капсулы, ориентированное под боковым углом , составляющим от 20 до 60° относительно вертикальной плоскости (PV), проходящей через ось (IN) вводного канала.

4. Устройство с капсулой по п.3, отличающееся тем, что боковой угол составляет от 30 до 50°.

5. Устройство с капсулой по п.1, отличающееся тем, что снабжено механизмом (24) для извлечения капсулы, включающим толкатель (42), установленный с возможностью зацепления с нижней стороной буртика капсулы, когда инжекционная головка снова перемещается вверх в открытое положение.

6. Устройство с капсулой по п.5, отличающееся тем, что механизм (24) для извлечения капсулы содержит тяговую штангу (44) или участок тяговой штанги, составляющий единое целое с толкателем, а также содержит крючок (48), выполненный с возможностью зацепления с заплечиком или крючком (50) инжекционной головки, когда она снова перемещается вверх.

7. Устройство с капсулой по п.5, отличающееся тем, что механизм (24) для извлечения капсулы содержит возвратную пружину (46), установленную с возможностью перемещения назад толкателя (42) в заднее положение для обеспечения вставки капсулы в корпус капсулодержателя.

8. Устройство с капсулой по п.5, отличающееся тем, что механизм (24) для извлечения капсулы включает кулачок (54), взаимодействующий с тяговой штангой с возможностью ее освобождения от инжекционной головки, когда инжекционная головка приближена к своему открытому положению.

9. Устройство с капсулой по п.1, отличающееся тем, что капсулодержатель шарнирно смонтирован на корпусе (6) блока (4) экстракции и выполнен с возможностью поворота из положения экстракции в положение для извлечения капсулы, при этом устройство содержит механизм для извлечения капсулы, содержащий направляющую, установленную с возможностью поддержания буртика капсулы при повороте капсулодержателя из положения экстракции в положение для извлечения капсулы.

10. Устройство с капсулой по п.9, отличающееся тем, что направляющая имеет

форму, обеспечивающую увеличение расстояния между направляющей и поворотной осью капсулодержателя при переходе от положения экстракции к положению извлечения капсулы.

11. Устройство с капсулой по п.9, отличающееся тем, что направляющая имеет криволинейную и сглаженную форму.

12. Устройство с капсулой по п.1, отличающееся тем, что капсула имеет такое распределение веса, при котором центр тяжести G находится в нижнем участке капсулы.

13. Устройство с капсулой по п.1, отличающееся тем, что капсула заполнена веществом частично до уровня, составляющего менее 90% от общего внутреннего объема капсулы.

14. Устройство с капсулой по п.1, отличающееся тем, что угол наклона ( ) канала, вес, форма капсулы и коэффициент трения капсулы в канале выбирают из условия, что непосредственно перед моментом примыкания к боковой стенке обеспечивается максимальная скорость (V) капсулы, которая составляет от 0,5 мс^-1 до 3,0 мс^-1, предпочтительно от 1,0 мс^-1 до 2,0 мс^-1.

15. Устройство с капсулой по п.9, отличающееся тем, что направляющая содержит два участка (60а, 60b), расположенные с обеих сторон корпуса (18) капсулодержателя.

16. Устройство с капсулой по п.9, отличающееся тем, что капсулодержатель содержит обод (35'), снабженный участками (35а, 35b) с выемкой, расположенными под направляющими для выгрузки капсулы, когда капсулодержатель находится в верхнем положении.

17. Устройство для приготовления напитка или жидкого пищевого продукта из капсулы (3), содержащей вещество, экстрагируемое при введении воды под давлением в капсулу, включающее в себя блок (4) экстракции с каналом (14) для введения капсулы, капсулодержатель (8) с экстракционной стенкой (22), инжекционную головку (10) для впрыскивания воды в капсулу, а также открывающий и закрывающий механизм (12), предназначенный для осуществления относительного перемещения капсулодержателя и инжекционной головки и для открытия и закрытия инжекционной головки на капсулодержателе, отличающееся тем, что устройство содержит

механизм (24) для извлечения капсулы, включающий толкатель (42), выполненный с возможностью зацепления с нижней стороной буртика капсулы, когда инжекционная головка снова перемещается вверх в открытое положение, и содержащий тяговую штангу (44) или участок тяговой штанги, составляющий единое целое с толкателем, и крючок (48), выполненный с возможностью зацепления с заплечиком или крючком (50) инжекционной головки, когда она снова перемещается вверх, при этом канал (14) для введения капсулы наклонен относительно горизонтальной плоскости (HZ) под углом ( ), составляющим от 30 до 60°.

18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что механизм (24) для извлечения капсулы содержит возвратную пружину (46), установленную с возможностью перемещения назад толкателя (42) в заднее положение для обеспечения вставки капсулы в корпус капсулодержателя.

19. Устройство по п.17, отличающееся тем, что механизм для извлечения капсулы содержит кулачок (54), взаимодействующий с тяговой штангой с возможностью ее освобождения от инжекционной головки, когда инжекционная головка приближена к своему открытому положению.

20. Устройство для приготовления напитка или жидкого пищевого продукта из капсулы (3), содержащей вещество, экстрагируемое при введении воды под давлением в капсулу, включающее в себя блок (4) экстракции с каналом (14) для введения капсулы, капсулодержатель (8) с экстракционной стенкой (22), инжекционную головку (10) для впрыскивания воды в капсулу, а также открывающий и закрывающий механизм (12) для осуществления относительного перемещения капсулодержателя и инжекционной головки и для открытия и закрытия инжекционной головки на капсулодержателе, отличающееся тем, что капсулодержатель шарнирно смонтирован на корпусе (6) блока (4) экстракции и установлен с возможностью поворота из положения экстракции в положение для выгрузки капсулы, при этом устройство содержит механизм для извлечения капсулы, имеющий направляющую (60) для выгрузки капсулы, направляющую, установленную с возможностью поддержания буртика капсулы при повороте капсулодержателя из положения экстракции в положение для извлечения капсулы, а расстояние от верхней поверхности (61) направляющей для выгрузки капсулы до шарнирной оси (64) капсулодержателя вблизи свободного конца (63) больше, чем расстояние от верхней поверхности направляющей до шарнирной оси вблизи корпуса блока экстракции.

21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что направляющая содержит два участка (60а, 60b), расположенные с обеих сторон корпуса (18) капсулодержателя.

22. Устройство по п.20, отличающееся тем, что капсулодержатель содержит обод (35'), снабженный участками (35а, 35b) с выемкой, расположенными под направляющими для выгрузки капсулы, когда капсулодержатель находится в верхнем положении.

23. Устройство по п.20, отличающееся тем, что снабжено пружиной (65), предназначенной для поворота капсулодержателя из положения экстракции в положение для выгрузки капсулы.

24. Устройство по п.20, отличающееся тем, что снабжено возвратным рычагом (66), предназначенным для возврата капсулодержателя из положения для выгрузки капсулы в положение экстракции и установленным шарнирно на инжекционной головке (10).

25. Устройство по п.20, отличающееся тем, что содержит механизм (62) для блокировки капсулодержателя, включающий в себя подвижный корпус (74) с запорным пальцем (75), выполненным с возможностью упора в заплечик (76) капсулодержателя, когда он находится в положении экстракции.

26. Устройство по п.25, отличающееся тем, что механизм (62) для блокировки капсулодержателя содержит крючок (78), предназначенный для зацепления с сопряженным заплечиком (81) инжекционной головки (10), когда она перемещается вниз в положение экстракции.

27. Устройство по п.26, отличающееся тем, что содержит кулачок (82), закрепленный на блоке (4) экстракции и предназначенный для отцепления крючка от инжекционной головки, когда она приближена к своему верхнему положению.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству и капсуле для приготовления напитка впрыскиванием горячей воды под давлением в капсулу.

Устройство для приготовления напитков впрыскиванием горячей воды в капсулу, содержащую вещество, которое будет экстрагировано, например кофе, известно и описано, к примеру, в публикациях ЕР 1646304, ЕР 1646305, WO 2007016977. Согласно документу ЕР 1646305 при введении в устройство капсула ориентируется таким образом, чтобы поверхности впрыскивания находились, по существу, в вертикальной плоскости. Капсула удерживается в промежуточном положении и затем перемещается из промежуточного положения в окончательное положение в капсулодержателе, при этом срабатывает запорный механизм устройства для проведения впрыскивания.

В устройстве согласно публикации WO 2007016977 капсула вводится непосредственно в капсулодержатель, находящийся в первом положении, затем капсулодержатель поворачивается во второе положение, при котором производится впрыскивание, после чего он поворачивается в третье положение для извлечения капсулы. Недостаток этой известной системы состоит в том, что капсулодержатель совершает многократные перемещения, механизм содержит сложные детали, что может снизить надежность устройства и повысить его стоимость. Кроме того, достаточно сложно обеспечить идеальное уплотнение инжекционной головки на капсулодержателе вокруг капсулы, принимая во внимание высокое давление (от 6 до 12 бар).

Задача изобретения состоит в том, чтобы предложить надежное и экономичное устройство для приготовления напитков из капсул впрыскиванием горячей воды под давлением.

Предпочтительно, требуется предложить удобное в эксплуатации устройство для приготовления напитков из капсул.

Предпочтительно, требуется предложить эргономичное устройство для приготовления напитков из капсул.

Предпочтительно, требуется предложить устройство для приготовления напитков из капсул, позволяющее надежным способом проводить экстракцию напитков при высоком давлении.

Достижение задач изобретения обеспечивается устройством для приготовления напитков из капсул впрыскиванием горячей воды согласно пункту 1 формулы изобретения.

Предложено устройство и капсула для приготовления напитка или пищевого продукта, при этом, капсула содержит вещество, которое будет экстрагироваться при введении горячей воды в капсулу, причем, устройство содержит блок экстракции с каналом для введения капсулы, капсулодержатель с экстракционной стенкой, инжекционную головку для впрыскивания горячей воды в капсулу, а также открывающий и закрывающий механизм для осуществления относительного перемещения капсулодержателя и инжекционной головки и для открытия и закрытия инжекционной головки на капсул о держателе. Канал впрыскивания наклонен относительно горизонтальной плоскости под углом, составляющим от 30 до 70°. По отношению к горизонтальной плоскости участок боковой стенки корпуса капсулодержателя отклоняется от канала впрыскивания под углом, составляющим от 55 до 25°.

Боковая стенка оболочки капсулы имеет усеченную расширяющуюся форму, угол конусности в одном из вариантов осуществления изобретения составляет от 0° до 10°. В одном из вариантов осуществления изобретения капсула, заполненная веществом для приготовления напитка, имеет такое распределение веса вещества, что G центр тяжести находится в нижнем участке капсулы, т.е., в области между полувысотой и основанием капсулы. Это позволяет улучшить ориентацию капсулы при ее падении в корпус капсулодержателя и обеспечить правильное падение. Центр тяжести можно понизить, изменяя толщину и форму оболочки капсулы, например, утолщая стенку основания капсулы. Основание капсулы может быть более толстым, чем боковые стенки капсулы.

В одном из вариантов осуществления изобретения центр тяжести понижен за счет частичного заполнения оболочки капсулы веществом для приготовления напитка до уровня, составляющего менее 95%, предпочтительно, менее 90% от общего внутреннего объема капсулы.

Предпочтительно, угол наклона вводного канала позволяет вводить капсулу в капсулодержатель до ее окончательного положения и также позволяет легко извлекать капсулу при компактной и экономичной конфигурации. Вводной канал, предпочтительно, наклонен под углом, составляющим от 40 до 60° относительно горизонтальной плоскости. Угол вводного канала в сочетании с наклоном бокового участка оболочки капсулы, и форма капсулы обеспечивают остановку капсулы без какого-либо дополнительного механизма.

Блок экстракции содержит отверстие для извлечения капсулы, которая, предпочтительно, может быть ориентирована под боковым углом , составляющим от 20 до 60° относительно вертикальной плоскости (PV), проходящей через ось (IN) вводного канала. Предпочтительно, боковой угол составляет от 30 и 50°.

Достижение задач изобретения обеспечивается также устройством для приготовления напитков из капсул впрыскиванием горячей воды под давлением, согласно пункту 17 формулы изобретения.

Описывается устройство для приготовления напитка или жидкого пищевого продукта из капсулы, содержащей вещество, которое будет экстрагироваться при введении воды под давлением в капсулу, причем, устройство содержит блок экстракции с каналом для введения капсулы, капсулодержатель с экстракционной стенкой, инжекционную головку для впрыскивания воды в капсулу, а также открывающий и закрывающий механизм для осуществления относительного перемещения капсулодержателя и инжекционной головки и для открытия и закрытия инжекционной головки на капсулодержателе, при этом, устройство дополнительно содержит механизм для извлечения капсулы, включающий толкатель, который сформирован с возможностью зацепления с нижней стороной буртика капсулы, когда инжекционная головка снова перемещается вверх в открытое положение.

Механизм извлечения капсулы содержит тяговую штангу или участок тяговой штанги, составляющий единое целое с толкателем или закрепленный на нем, и содержит крючок, заплечик или любые другие разъемные средства сцепления, сформированные с возможностью зацепления с заплечиком, крючком или любыми другими дополнительными разъемными средствами сцепления инжекционной головки, когда она снова перемещается вверх.

Механизм для извлечения капсулы может быть снабжен возвратной пружиной, отталкивающей назад толкатель в заднее положение, что позволяет вставить новую капсулу в корпус капсулодержателя.

Механизм для извлечения капсулы, предпочтительно, может содержать кулачок на блоке экстракции или прикрепленный к нему, сформированный чтобы освобождать тяговую штангу от инжекционной головки, когда инжекционная головка снова перемещается вверх в открытое положение.

Достижение задач изобретения обеспечивается также устройством для приготовления напитков из капсул впрыскиванием горячей воды под давлением согласно пункту 20 формулы изобретения.

Описывается устройство для приготовления напитка или жидкого пищевого продукта из капсулы, содержащей вещество, которое будет экстрагироваться при введении воды под давлением в капсулу, причем, устройство, содержит блок экстракции с каналом для введения капсулы, капсулодержатель с экстракционной стенкой, инжекционную головку для впрыскивания воды в капсулу, а также открывающий и закрывающий механизм для осуществления относительного перемещения капсулодержателя и инжекционной головки и для открытия и закрытия инжекционной головки на капсулодержателе, отличающееся тем, что капсулодержатель шарнирно смонтирован на корпусе блока экстракции, при этом, капсулодержатель способен поворачиваться из положения экстракции в положение для выгрузки капсулы, кроме того, устройство содержит механизм для извлечения капсулы, имеющий направляющую, которая способна поддерживать буртик капсулы, когда капсулодержатель поворачивается из положения экстракции в положение для выгрузки капсулы.

Другие задачи и предпочтительные аспекты изобретения станут очевидными из пунктов формулы изобретения, подробного описания изобретения и прилагаемых чертежей.

Фиг.1а - вид в перспективе блока экстракции устройства для приготовления напитка из капсулы согласно изобретению.

Фиг.1b - вид в перспективе и в разрезе блока экстракции, представленного на фиг. 1а.

Фиг.1с - вид в плане блока экстракции, представленного на фиг.1а.

Фиг.1d - один из видов в разрезе блока экстракции, представленного на фиг.1а.

Фиг.2а - один из видов в перспективе и в разрезе блока экстракции, представленного на фиг.1а, с инжекционной головкой, находящейся в верхнем (открытом) положении перед введением капсулы.

Фиг.2b - вид, аналогичный виду, представленному на фиг.2а, на котором показано введение капсулы, падающей в корпус капсулодержателя устройства.

Фиг.2с - вид, аналогичный виду, представленному на фиг.2а, на котором показана капсула в корпусе капсулодержателя устройства.

Фиг.2d - чертеж, аналогичный чертежу, представленному на фиг.2а, с капсулой в корпусе капсулодержателя и инжекционной головкой в нижнем (закрытом) положении, готовой для введения воды под давлением.

Фиг.2е - чертеж, аналогичный чертежу, представленному на фиг.2а, на котором показана инжекционная головка, снова перемещающаяся вверх, и капсула, извлекаемая после использования.

Фиг.2f - чертеж, аналогичный чертежу, представленному на фиг.2е, на котором показана инжекционная головка, почти полностью снова перемещенная вверх, и капсула, выгружаемая после использования.

Фиг.3 - вид в перспективе капсулодержателя и механизма для извлечения капсулы.

Фиг.4 - вид в перспективе и в разрезе капсулодержателя с механизмом для извлечения капсулы согласно второму альтернативному варианту.

Фиг.5a-5g - виды в перспективе блока экстракции согласно другому варианту осуществления изобретения, на которых показаны этапы рабочего цикла от введения капсулы до извлечения капсулы.

Фиг.6а-6с - виды в перспективе блока экстракции, альтернативного показанному на фиг.5a-5g. На фиг.6а представлен блок экстракции, готовый к введению капсулы, на фиг.6b блок экстракции показан в положении при впрыскивании воды в капсулу и при экстракции напитка, и на фиг.6с блок экстракции показан в положении при извлечении капсулы после экстракции, при этом, некоторые участки блока экстракции удалены, чтобы был лучше виден капсулодержатель.

На чертежах, конкретнее на чертежах, на фиг.1a, 1b, 2b и 2d, представлено устройство для приготовления напитка из капсулы, содержащее блок 4 экстракции с корпусом 6, капсулодержатель 8, инжекционную головку 10 и механизм 12 для открытия экстракционной камеры. Кроме того, блок экстракции содержит вводной канал 14 для введения капсулы в устройство и канал для извлечения или отверстие 16, позволяющее выгрузить капсулу после использования.

Капсулодержатель 8 содержит корпус 18 с боковой стенкой 20 и экстракционной стенкой 22, формирующей основание корпуса 18. Боковая стенка 20 корпуса имеет усеченную расширяющуюся форму, соответствующую форме капсулы 3, предназначенной для помещения в корпус капсулодержателя. Экстракционная стенка может иметь один или несколько шипов для перфорации капсулы и одно или несколько отверстий для потока жидкого продукта, экстрагированного из капсулы после ее перфорации. Экстракционная стенка и корпус капсулодержателя, так же как капсулы, предпочтительно, могут быть выполнены, как описано в патентах ЕР 507905 или ЕР 1646304, или могут иметь другие конфигурации. Боковая стенка оболочки капсулы имеет усеченную расширяющуюся форму, угол конусности в одном из вариантов осуществления изобретения составляет от 0° до 10°. Донная стенка капсулы может иметь, по существу, выпуклую, вогнутую или плоскую форму.

Капсулодержатель согласно изобретению дополнительно содержит механизм для извлечения капсулы 24, который будет описан более подробно ниже.

Инжекционная головка 10 содержит инжекционную стенку 26 с шипами 28 для перфорации капсулы и канал 30 для подачи воды под давлением для впрыскивания воды через верхнюю стенку 32 капсулы, когда инжекционная головка закрывает капсулодержатель 8, как показано на фиг.2d. Инжекционная стенка, предпочтительно, может иметь конструкцию, которая описана в патенте ЕР 1646304, или может иметь другие конструкции.

Инжекционная головка способна перемещаться между открытым положением, давая возможность ввести капсулу в корпус 18 капсулодержателя 8, как показано на фиг.2а, и закрытым положением, когда инжекционная головка выровнена относительно капсулодержателя, как показано на фиг.2d. Прокладка 32, окружающая инжекционную стенку, обеспечивает герметичное уплотнение инжекционной головки на буртике 34 капсулы, другая сторона которого выровнена относительно обода 35 капсулодержателя.

Перемещение инжекционной головки приводится в действие открывающим и закрывающим механизмом 12, причем, указанный механизм содержит, по меньшей мере, два сочлененных рычага или пары рычагов 36а, 36b. Рычаг или пара рычагов 36а шарнирно смонтированы на оси 38а на корпусе 6 блока экстракции и другой рычаг или пара рычагов 36b шарнирно смонтированы на оси 38b на инжекционной головке, причем оба рычага (или пара рычагов) соединены друг с другом посредством оси 38с. Ось вращения 38 первого сочлененного рычага 36а составляет единое целое с рычагом 40, который в иллюстративном варианте осуществления изобретения предусмотрен, чтобы пользователь мог вручную регулировать поворот первого сочлененного рычага 36а.

Первый сочлененный рычаг (или пары рычагов) 36а, предпочтительно, может быть короче второго сочлененного рычага (или пары рычагов) 36b, что позволяет уменьшить размер блока экстракции, в особенности, пространство, необходимое для смещения сочлененных рычагов. Для перемещения инжекционной головки в верхнее положение требуется небольшой вращающий момент. С другой стороны, для герметичного уплотнения инжекционной головки относительно буртика капсулы и обода капсулодержателя воспринимаемое усилие должно быть большим, принимая во внимание то, что вода впрыскивается под давлением. Сочлененные рычаги в начале перемещения инжекционной головки до момента закрытия позволяют обеспечить значительное перемещение инжекционной головки при низком вращающем моменте и в момент закрытия обеспечивают незначительное перемещение при приложении большого усилия. Когда сочлененные рычаги 36а, 36b выровнены или немного отошли от положения выравнивания, как показано на фиг.2d, обеспечивается блокировка в закрытом положении.

Механизм для извлечения капсулы 24 содержит толкатель 42 для извлечения капсулы, соединенный с тяговой штангой 44, и возвратную пружину 46.

Возвратная пружина удерживает толкатель 42 в заднем положении (нижнем положении), как показано на фиг.2а. Тяговая штанга 44 содержит крючок 48, предназначенный для зацепления с сопряженным крючком, или заплечиком 50, на инжекционной головке 10, когда последняя снова перемещается в верхнее положение, как показано на фиг.2е. Когда тяговая штанга снова поднимается после открытия инжекционной головки, толкатель 42 снова перемещается вверх из своего заднего положения и поднимает буртик 52 капсулы, чтобы извлечь ее из корпуса 18 капсулодержателя и выгрузить через отверстие 16 для выгрузки. Когда инжекционная головка достигает своего верхнего положения или близка к нему (т.е., к наиболее открытому положению), как показано на фиг.2f, крючок 48 тяговой штанги освобождается от заплечика или от сопряженного крючка 50 инжекционной головки посредством кулачка 54, составляющего единое целое с корпусом 6 или закрепленного на нем.

При этом тяговая штанга освобождается и отталкивается назад пружиной 46 в свое заднее положение готовности к введению новой капсулы в корпус капсулодержателя, как показано на фиг.2а.

В альтернативном варианте, как показано на фиг.4, возвратная пружина 46 оттолкнула толкатель назад. К тому же, на участке тяговой штанги имеется петля, свободный конец 48' которой действует как крючок для зацепления с заплечиком 50 инжекционной головки, причем, петля обладает некоторой эластичностью, что позволяет ей отцепляться от инжекционной головки, когда инжекционная головка достигает своего верхнего (открытого) положения.

Как показано на фиг.2а, инжекционная головка находится в своем верхнем положении и, чтобы приготовить напиток, пользователь вставляет капсулу во вводный канал 14. Ось IN вводного канала наклонена относительно горизонтальной плоскости HZ под углом (а), составляющим от 30 до 70°, предпочтительно, от 40 до 60°, к примеру, около 45°. Под действием силы тяжести капсула 3 скользит по вводному каналу, пока не упадет в корпус 18 капсулодержателя 8, как показано на фиг.2b.

В одном из вариантов осуществления изобретения угол наклона (а) канала, вес, форма капсулы и коэффициент трения капсулы в канале подбирают таким образом, чтобы непосредственно перед моментом примыкания к боковой стенке обеспечивалась максимальная скорость (V) капсулы, которая составляет от 0,5 мсек^-1 до 3,0 мсек^-1, предпочтительно, от 1,0 мсек^-1 до 2,0 мсек^-1. Таким образом, оптимизируется кинетическая энергия капсулы, что обеспечивает беспрепятственное падение капсулы в корпус 18 капсулодержателя в правильном положении.

В одном из вариантов осуществления изобретения капсула, заполненная веществом для приготовления напитка, имеет такое распределение веса вещества, что центр тяжести G находится в нижнем участке капсулы, т.е., в области между полувысотой М и основанием капсулы. В результате чего, ориентация капсулы при падении в корпус 18 улучшается и обеспечивается ее беспрепятственное падение. Центр тяжести можно понизить, изменяя толщину и форму оболочки капсулы, например, утолщая донную стенку капсулы. Дно капсулы может быть более толстым, чем боковые стенки капсулы.

Центр тяжести можно понизить за счет частичного заполнении оболочки капсулы веществом для приготовления напитка до уровня, составляющего менее 95%, предпочтительно, менее 90% от общего внутреннего объема капсулы.

Открывающий и закрывающий механизм 12 затем приводится в действие поворотом рычага 40, поворачивающего первый сочлененный рычаг 36а, который, в свою очередь, поворачивает второй сочлененный рычаг 36b, заставляя инжекционную головку 10 перемещаться вниз до тех пор, пока она не упрется в корпус 18 капсулодержателя вплотную к капсуле, как показано на фиг.2d. В этом закрытом положении, прокладка 32 инжекционной головки герметично уплотняет верхнюю поверхность буртика 34 капсулы, прижимая его к ободу капсулодержателя, и шипы 28 инжекционной головки протыкают верхнюю стенку капсулы.

Вода под давлением от 5 до 12 бар впрыскивается через подающий канал 30 и поступает в капсулу через отверстия, проколотые шипами 28. Когда давление воды в капсуле достигает определенной величины, основание капсулы опускается на перфорирующие шипы экстракционной стенки 22 и экстрагированное вещество вытекает через отверстия в экстракционной стенке.

После завершения впрыскивания воды инжекционная головка снова перемещается вверх при приведении в действие рычага 40. При перемещении вверх инжекционная головка зацепляет крючок 48 механизма извлечения капсулы, который, поднимаясь, перемещает снова вверх толкатель 42, который, упираясь в буртик 34, извлекает капсулу из корпуса 18 капсулодержателя. Толкатель 42 по опорам 56 или направляющим, предпочтительно, совершает криволинейное или прямолинейное перемещение под наклоном к отверстию выгрузки 16, помогающее выталкивать капсулу 3 в направлении отверстия для выгрузки.

Поворот сочлененных рычагов 36а, 36b может быть осуществлен вручную, как в случае иллюстративного варианта осуществления изобретения, но также он может осуществляться двигателем. Открывающий и закрывающий механизм инжекционной головки также может быть смонтирован иначе, например, как линейный исполнительный механизм с передачей винт-гайка, или с гидравлической системой.

В первом иллюстративном варианте осуществления изобретения ось IN канала 14 для введения капсулы не совпадает с осью EV отверстия 16 для выгрузки капсулы. Это позволяет сформировать границу, останавливающую капсулу и заставляющую ее в конце перемещения вниз по вводному каналу 14 падать в корпус 18 капсулодержателя. В иллюстративном варианте осуществления изобретения отверстие для выгрузки направлено под углом (3, предпочтительно от 30 до 50°, к примеру, около 45° от вертикальной плоскости PV, проходящей через ось IN вводного канала (см. фиг.1с). Эта конфигурация также позволяет производить выгрузку капсул в корзину для сбора использованных капсул, установленную вблизи блока экстракции.

Предпочтительно, введение капсулы в корпус капсулодержателя не требует какого-либо отдельного или сложного механизма и извлечение капсулы из корпуса капсулодержателя выполняется автоматически, просто при перемещении инжекционной головки снова вверх. Поэтому в соответствии с настоящим изобретением достигнута простая, надежная и эргономичная система для введения и извлечения капсул.

На фиг.5a-5g и фиг.6а-6с представлен блок экстракции согласно другому варианту осуществления изобретения, в котором механизм для извлечения и выгрузки капсулы отличается от механизмов, описанных ранее. Что касается элементов с одинаковыми ссылочными позициями, читатель может обратиться к вышеупомянутому описанию, где они рассматриваются.

В этом альтернативном варианте механизм для выгрузки капсулы 24' содержит направляющую 60 для выгрузки капсулы, так же как и механизм 62 для блокировки капсулодержателя 8'. Капсулодержатель 8' смонтирован на оси вращения 64 с возможностью поворота относительно корпуса 6 блока экстракции. Направляющая для выгрузки 60 составляет единое целое с корпусом 6 блока экстракции и, предпочтительно, содержит два участка 60а, 60b, как показано на фиг.6с, располагаемые с обеих сторон полости 18 капсулодержателя. Участки 60а, 60b направляющей отдалены на расстояние w, которое немного больше диаметра d участка капсулы ниже буртика 34. Капсулодержатель содержит обод 35', в котором имеются участки 35а, 35b с выемкой, расположенные под направляющими для выгрузки капсулы, когда капсулодержатель находится в верхнем положении (положение для введения капсулы и для ее извлечения показано на фиг.5а, 5b). Участок обода 35' капсулодержателя, который не находится под направляющей штангой, расположен на высоте, соответствующей высоте верхней поверхности направляющих для выгрузки в положении экстракции, чтобы буртик капсулы мог опираться на квазинепрерывный обод вокруг корпуса 18 капсулодержателя.

Расстояние от верхней поверхности 61 направляющей 60 для выгрузки капсулы до шарнирной оси 64 капсулодержателя вблизи свободного конца 63 (R2) больше, чем расстояние от верхней поверхности направляющей для выгрузки до шарнирной оси вблизи корпуса блока экстракции (R1). Таким образом, когда капсулодержатель поворачивается из своего положения экстракции, как показано на фиг.5с, в положение извлечения капсулы, как показано на фиг.5g, направляющая, надавливая на нижнюю сторону буртика капсулы, скользящей по направляющей, извлекает капсулу из корпуса 18. Из-за ускорения капсулодержателя во время его поворота и быстрого перемещения, капсула извлекается из корпуса капсулодержателя с определенной скоростью, позволяющей ей полностью высвобождаться из блока экстракции и продвигаться в приемный бункер 59 (см. фиг.6b) для капсул, размещенный под блоком экстракции.

Поворот капсулодержателя из положения экстракции в положение для выгрузки капсулы осуществляется пружиной 65, в иллюстративном примере тороидальной пружиной, однако в объеме настоящего изобретения может быть рассмотрено множество других типов пружин и механизмов для осуществления поворота капсулодержателя. Поворот капсулодержателя также может производиться электрическим двигателем или приводным устройством.

Возврат капсулодержателя из положения выгрузки в положение экстракции обеспечивается возвратным рычагом 66 (см. фиг.6с), который шарнирно соединен с инжекционной головкой 10. Возвратный рычаг 66 шарнирно смонтирован на оси 68, закрепленной на участке, составляющем единое целое с инжекционной головкой 10, и на другом конце рычага имеется щель 70, в которую вставлен палец 71, составляющий единое целое с корпусом капсулодержателя 8'. В щели 70 допускается определенное смещение пальца 71 относительно возвратного рычага 66, когда инжекционная головка перемещается из нижнего экстракционного положения (как показано на фиг.5с) в промежуточное положение, которое находится между положением экстракции и верхним положением инжекционной головки. При перемещении инжекционной головки из этого промежуточного положения снова вверх в верхнее положение, как показано на фиг.5а, возвратный рычаг 66 зацепляется с пальцем 71 капсулодержателя и поворачивает его прямо в верхнее положение (положение выгрузки), как показано на фиг.5а и 6а.

Механизм 62 для блокировки капсулодержателя содержит подвижный корпус 74 с запорным пальцем 75, надавливающим на заплечик 76 капсулодержателя, когда капсулодержатель находится в положении экстракции, а подвижный корпус занимает блокирующее положение, как показано на фиг.5а. Подвижный корпус смонтирован с возможностью скольжения по корпусу 6 блока экстракции, пружина 77, помещенная между блоком экстракции и подвижным корпусом, отталкивает назад подвижный корпус в положение блокировки, как показано на фиг.5а. Крючок 78 шарнирно смонтирован на оси 79 относительно подвижного корпуса 74 и включает выступ 80, предназначенный для сцепления с сопряженным заплечиком 81 инжекционной головки (см. фиг.5с), когда она опускается вниз в положение экстракции. Когда инжекционная головка снова перемещается вверх в верхнее положение после завершения цикла экстракции, крючок 78, который сцепляется с инжекционной головкой, заставляет подвижный корпус 74 снова перемещаться вверх, поджимая пружину 77 к упору, чтобы запорный палец 75 освобождал заплечик 76 капсулодержателя, как показано на фиг.5d и 5е. В результате чего, под действием усилия пружины 64 (как показано на фиг.6с) капсулодержатель может поворачиваться в положение выгрузки капсулы. Когда инжекционная головка 10 перемещается ближе к верхнему положению, крючок 78 упирается в неподвижный кулачок 82 блока 6 экстракции и поворачивается. Крючок высвобождается от инжекционной головки, позволяя подвижному корпусу 76 возвратиться в положение блокировки, как показано на фиг.5g.

Запорный палец 60 может иметь наклонную поверхность 85, действующую как поверхность кулачка, позволяющую при повороте капсулодержателя для возвращения в положение экстракции перемещать запорный палец снова вверх. Фактически, запорный палец 75 оказывается в нижнем положении прежде, чем капсулодержатель полностью возвратился в положение экстракции, и наклонная поверхность кулачка 85 позволяет подвижному корпусу блокирующего устройства перемещаться снова вверх, чтобы заплечик 76 имел возможность проходить под запорным пальцем, который затем отталкивается назад в положение блокировки, зацепляясь с заплечиком 76 капсулодержателя.

В иллюстративных вариантах осуществления изобретениях капсула только под действием гравитации скользит по вводному каналу 14 вниз к корпусу 18 капсулодержателя. Однако также имеется возможность предусмотреть палец или толкатель (не показано), например, в крышке (не показано), который поворачивается относительно блока экстракции, проталкивая капсулу по вводному каналу до ее положения над корпусом 18. Эта крышка с толкателем также может быть связана с датчиком положения, обнаруживающим ее закрытое положение, указывающим, что капсула введена, и что инжекционная головка может закрывать капсулодержатель. Не отступая от объема изобретения, могут быть предусмотрены другие средства, помогающие перемещать капсулу по вводному каналу до ее положения над корпусом. Например, на противоположных поверхностях канала могут быть смонтированы пружинные подшипники, которые упруго разжимаются, когда капсула вводится во вводный канал, и затем, возвращаясь в исходное положение, толкают капсулу к корпусу 18 капсулодержателя.