способ, система и приемное гнездо для приготовления напитка

Формула изобретения

1. Способ приготовления заданного количества напитка с использованием экстрагируемого продукта, согласно которому:

- обеспечивают сменную капсулу (20), содержащую периферическую первую стенку (21), вторую стенку (22), закрывающую периферическую первую стенку с первого конца, и третью стенку (23), закрывающую периферическую первую стенку со второго конца, противоположную второй стенке, при этом первая, вторая и третья стенки охватывают внутреннее пространство (19), содержащее экстрагируемый продукт, и капсула имеет продольную центральную осевую линию (С2) и общую аксиальную длину (L2) капсулы, измеренную вдоль центральной осевой линии капсулы;

- пробивают вторую стенку капсулы, по меньшей мере, одним лезвием (8; 108; 208);

- подают через пробитую вторую стенку капсулы некоторое количество текучей среды под давлением во внутреннее пространство капсулы; и

- выпускают через третью стенку капсулы приготовленный напиток;

отличающийся тем, что длину, по меньшей мере, одного лезвия выбирают так, что во время подачи текучей среды самое короткое возможное аксиальное расстояние (D2), измеренное вдоль центральной осевой линии (С2) капсулы, между третьей стенкой и, по меньшей мере, одним лезвием во внутреннем пространстве составляет меньше 70% общей аксиальной длины (L2) капсулы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что длину, по меньшей мере, одного лезвия выбирают так, что во время подачи текучей среды самое короткое возможное аксиальное расстояние, измеренное вдоль центральной осевой линии капсулы, между третьей стенкой и, по меньшей мере, одним лезвием во внутреннем пространстве составляет меньше 60% общей аксиальной длины капсулы.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что длину, по меньшей мере, одного лезвия выбирают так, что во время подачи текучей среды самое короткое возможное аксиальное расстояние, измеренное вдоль центральной осевой линии капсулы, между третьей стенкой и, по меньшей мере, одним лезвием во внутреннем пространстве составляет меньше 50% общей аксиальной длины капсулы.

4. Система для приготовления заданного количества напитка с использованием экстрагируемого продукта, содержащая:

- сменную капсулу (20), содержащую периферическую первую стенку (21), вторую стенку (22), закрывающую периферическую первую стенку с первого конца, и третью стенку (23), закрывающую периферическую первую стенку со второго конца, противоположную второй стенке, при этом первая, вторая и третья стенки охватывают внутреннее пространство (19), содержащее экстрагируемый продукт, при этом капсула имеет продольную центральную осевую линию (С2) и общую аксиальную длину (L2) капсулы, измеренную вдоль центральной осевой линии капсулы; и

- устройство, содержащее:

приемное гнездо для удержания сменной капсулы (20), содержащее первую удерживающую часть (11) и вторую удерживающую часть (12), при этом вторая удерживающая часть при использовании является перемещающейся в устройстве относительно первой удерживающей части между открытым положением, в котором две части находятся на расстоянии друг от друга, обеспечивающем введение капсулы между двумя частями, и закрытым положением, в котором первая и вторая удерживающие части вместе образуют внутреннюю полость (9) приемного гнезда для содержания капсулы, подлежащей экстрагированию, с первой и второй удерживающими частями, закрытыми вокруг капсулы, при этом вторая удерживающая часть содержит впускной канал (3) текучей среды, выполненный для подачи некоторого количества текучей среды под давлением во внутреннюю полость, и систему (7; 107; 207) лезвий, содержащую, по меньшей мере, одно лезвие (8; 108; 208), выполненное с возможностью пробивания второй стенки (22) капсулы во внутренней полости для впуска потока текучей среды в капсулу, и при этом первая удерживающая часть содержит опорную поверхность (4), выполненную с возможностью опирания на третью стенку (23) капсулы во внутренней полости для выпуска через третью стенку и через опорную поверхность приготовленного напитка; и

- устройство дозированной подачи (30) для подачи текучей среды во впускной канал (3) текучей среды;

отличающаяся тем, что длина, по меньшей мере, одного лезвия выбрана такой, что во время подачи текучей среды самое короткое возможное аксиальное расстояние (D2), измеренное вдоль центральной осевой линии (С2) капсулы между третьей стенкой и, по меньшей мере, одним лезвием во внутреннем пространстве, составляет меньше 70% общей аксиальной длины (L2) капсулы.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что длина, по меньшей мере, одного лезвия выбрана так, что во время подачи текучей среды самое короткое возможное аксиальное расстояние, измеренное вдоль центральной осевой линии капсулы, между третьей стенкой и, по меньшей мере, одним лезвием во внутреннем пространстве составляет меньше 60% общей аксиальной длины капсулы.

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что длина, по меньшей мере, одного лезвия выбрана так, что во время подачи текучей среды самое короткое возможное аксиальное расстояние, измеренное вдоль центральной осевой линии капсулы, между третьей стенкой и, по меньшей мере, одним лезвием во внутреннем пространстве составляет меньше 50% общей аксиальной длины капсулы.

7. Приемное гнездо для удержания сменной капсулы (20), содержащей экстрагируемый продукт, и для использования в устройстве для приготовления из экстрагируемого продукта заданного количества напитка, причем приемное гнездо содержит первую удерживающую часть (11) и вторую удерживающую часть (12);

при этом вторая удерживающая часть при использовании является перемещающейся в устройстве относительно первой удерживающей части между открытым положением, в котором две части находятся на расстоянии друг от друга, обеспечивающем вставление капсулы между двумя частями, и закрытым положением, в котором первая и вторая удерживающие части вместе образуют внутреннюю полость (9) приемного гнезда для содержания капсулы, подлежащей экстрагированию, с первой и второй удерживающими частями, закрытыми вокруг капсулы, при этом внутренняя полость имеет продольную центральную осевую линию (С1) и общую аксиальную длину (L1) полости, измеренную вдоль центральной осевой линии;

при этом вторая удерживающая часть содержит:

- впускной канал (3) текучей среды, выполненный для подачи некоторого количества текучей среды под давлением во внутреннюю полость, и

- систему (7; 107; 207) лезвий, содержащую, по меньшей мере, одно лезвие (8; 108; 208), выполненное для пробивания капсулы во внутренней полости для впуска потока текучей среды в капсулу; и,

при этом первая удерживающая часть содержит опорную поверхность (4), выполненную с возможностью опирания на стенку (23) капсулы во внутренней полости для выпуска через стенку и через опорную поверхность приготовленного напитка;

отличающееся тем, что длина, по меньшей мере, одного лезвия выбрана так, что в закрытом положении самое короткое возможное аксиальное расстояние (D1), измеренное вдоль центральной осевой линии (С1), между опорной поверхностью и, по меньшей мере, одним лезвием во внутренней полости составляет меньше 70% общей аксиальной длины (L1) полости.

8. Приемное гнездо по п.7, отличающееся тем, что длина, по меньшей мере, одного лезвия выбрана так, что в закрытом положении самое короткое возможное аксиальное расстояние, измеренное вдоль центральной осевой линии между опорной поверхностью и, по меньшей мере, одним лезвием во внутренней полости, составляет меньше 60% общей аксиальной длины полости.

9. Приемное гнездо по п.8, отличающееся тем, что длина, по меньшей мере, одного лезвия выбрана так, что в закрытом положении самое короткое возможное аксиальное расстояние, измеренное вдоль центральной осевой линии между опорной поверхностью и, по меньшей мере, одним лезвием во внутренней полости составляет меньше 50% общей аксиальной длины полости.

10. Устройство для приготовления заданного количества напитка с использованием экстрагируемого продукта, содержащее:

- приемное гнездо (11, 12) по любому из пп.7-9; и

- устройство дозированной подачи (30) для подачи некоторого количества текучей среды под давлением во впускной канал (3) текучей среды приемного гнезда.

Описание изобретения к патенту

Группа изобретений относится к способу и системе для приготовления заданного количества напитка, такого как кофе, с использованием экстрагируемого продукта, содержащегося в сменной капсуле. Изобретение также относится к приемному гнезду для удержания такой сменной капсулы и для использования в устройстве для приготовления из экстрагируемого продукта, такого заданного количества напитка. Конкретнее, изобретение относится к такому способу, в котором капсулу пробивают, по меньшей мере, одним лезвием, впуская поток текучей среды в капсулу, а также такой системе и приемному гнезду, где приемное гнездо имеет, по меньшей мере, одно лезвие, выполненное для пробивания капсулы. Такой способ, система и приемное гнездо известны, например, из документа EP 1299022, B1.

Что касается сменных капсул, существует несколько вариантов их осуществления, отличающихся как формой, так и используемыми материалами. Вместе с тем, одной еще не решенной проблемой таких капсул является оптимизация условий варки, и, в частности, получение ровного потока текучей среды, проходящего через капсулу, оптимального для получающегося в результате напитка. С этой целью, часто обнаруживаемый недостаток представлен тем фактом, что текучая среда проходит только через привилегированные части капсулы, вместо прохода через весь внутренний объем кожуха, принимающего инфузию. Кроме того, на имеющие значение параметры потока, проходящего через капсулу, такие, например, как скорость и направление, может по-разному влиять форма капсулы, часто даже априори непредсказуемым образом и в непредсказуемой степени, отрицательно воздействуя на качество конечного напитка и на повторяемость признаков, например, по вкусу и плотности.

Задачей изобретения является создание решения, согласно которому улучшается способ экстагирования экстрагируемого продукта в сменной капсуле.

Для данной цели, изобретением создан способ по п.1, система по п.4, а также приемное гнездо по п.7 формулы изобретения. Специфические варианты осуществления изобретения изложены в зависимых пунктов формулы изобретения.

Таким образом, для способа и системы, согласно изобретению, длина, по меньшей мере, одного лезвия выбрана так, что во время подачи текучей среды самое короткое возможное аксиальное расстояние, измеренное вдоль центральной осевой линии капсулы, между третьей стенкой и, по меньшей мере, одним лезвием во внутреннем пространстве составляет меньше 70% общей аксиальной длины капсулы, а для приемного гнезда, согласно изобретению, длина, по меньшей мере, одного лезвия выбрана так, что в закрытом положении самое короткое возможное аксиальное расстояние, измеренное вдоль центральной осевой линии, между опорной поверхностью и, по меньшей мере, одним лезвием во внутренней полости составляет меньше 70% общей аксиальной длины полости.

Поэтому для способа, системы и приемного гнезда согласно изобретению получают соответствующую высокую глубину проникновения, по меньшей мере, одного лезвия, пробивающего капсулу. Поскольку лезвие или лезвия глубоко проникают в капсулу, получают оптимальные условия прохождения потока текучей среды через саму капсулу, для предпочтительного качества и повторяемости конечного напитка, а также для правильной работы соответствующих машин, не подвергающихся воздействию непрогнозируемых условий прохождения потока. Фактически, глубоко проникающие лезвие или лезвия действуют, как разделительные пластины в капсуле, и предотвращают возникновение преференциального пути прохождения потока через экстрагируемый продукт. В дополнение к данному преимуществу получения оптимальных условий прохождения потока, глубоко проникающие лезвие или лезвия создают дополнительное преимущество в том, что экстрагируемый продукт в капсуле более интенсивно спрессовывается непосредственно перед процессом экстракции, что также предпочтительно для получающегося в результате напитка.

Отмечено, что предпочтительные действия «разделительной пластины» и «прессования» должны становиться еще более эффективными в случаях еще более высоких глубин проникновения, чем глубины проникновения, соответствующие упомянутому процентному соотношению. То есть еще более значительных улучшений достигают для способа и системы согласно изобретению, когда длина, по меньшей мере, одного лезвия выбрана так, что во время подачи текучей среды самое короткое возможное аксиальное расстояние, измеренное вдоль центральной осевой линии капсулы, между третьей стенкой и, по меньшей мере, одним лезвием во внутреннем пространстве составляет меньше 60% (предпочтительно меньше 50%, более предпочтительно меньше 40%, или еще более предпочтительно меньше 30%) общей аксиальной длины капсулы. Аналогично, еще более значительных улучшений достигают для приемного гнезда согласно изобретению, когда длина, по меньшей мере, одного лезвия выбрана так, что в закрытом положении самое короткое возможное аксиальное расстояние, измеренное вдоль центральной осевой линии, между опорной поверхностью и, по меньшей мере, одним лезвием во внутренней полости составляет меньше 60% (предпочтительно, меньше 50%, более предпочтительно, меньше 40%, или еще более предпочтительно, меньше 30%) общей аксиальной длины полости.

Изобретение дополнительно описано ниже с помощью не ограничивающих примеров со ссылками на схематичные фигуры на прилагаемых чертежах, на которых показано следующее.

На фиг.1 показано частичное продольное сечение примера варианта осуществления приемного гнезда согласно изобретению, в котором удерживающие части приемного гнезда находятся в открытом положении.

На фиг.2 вновь показан пример фиг.1, в котором, вместе с тем, удерживающие части находятся в закрытом положении.

На фиг.3 показан изометрический вид примера варианта, по меньшей мере, одного лезвия для использования в способе, системе и приемном гнезде согласно изобретению.

На фиг.4 показан изометрический вид примера другого варианта, по меньшей мере, одного лезвия для использования в способе, системе и приемном гнезде согласно изобретению.

На фиг.1 и 2 показано приемное гнездо для удержания сменной капсулы 20, содержащей экстрагируемый продукт, для использования в устройстве для приготовления из экстрагируемого продукта заданного количества напитка, такого как кофе. Приемное гнездо содержит первую удерживающую часть 11 и вторую удерживающую часть 12.

Вторая удерживающая часть 12 при использовании является перемещающейся в устройстве относительно первой удерживающей части 11 между открытым положением (показано на фиг.1), в котором две части находятся на расстоянии друг от друга, обеспечивающем вставление капсулы 20 между двумя частями, и закрытым положением (показано на фиг.2), в котором первая и вторая удерживающие части вместе образуют внутреннюю полость 9 приемного гнезда для содержания капсулы 20, подлежащей экстрагированию, с первой и второй удерживающими частями закрытыми вокруг капсулы 20. Внутренняя полость 9 имеет продольную центральную осевую линию С1 и полную аксиальную длину L1 полости, измеренную по центральной осевой линии С1.

Вторая удерживающая часть 12 содержит впускной канал 3 текучей среды, выполненный для подачи некоторого количества текучей среды, такой как вода под давлением, во внутреннюю полость 9 и систему 7 лезвий, содержащую, по меньшей мере, одно лезвие 8, выполненное для пробивания капсулы 20 во внутренней полости 9, для впуска потока текучей среды в капсулу 20.

Первая удерживающая часть 11 содержит опорную поверхность 4, выполненную с возможностью опирания на стенку 23 капсулы во внутренней полости 9 для выпуска через стенку 23 и через опорную поверхность 4 приготовленного напитка.

Длина, по меньшей мере, одного лезвия выбрана так, что в закрытом положении (см. фиг.2) самое короткое возможное аксиальное расстояние D1, измеренное вдоль центральной осевой линии С1, между опорной поверхностью 4 и, по меньшей мере, одним лезвием 8 во внутренней полости 9 составляет меньше 70% всей аксиальной длины L1 полости.

В показанном примере вторая удерживающая часть 12 имеет резьбу 15, так что может ввинчиваться в часть 16 (см. фиг.2) устройства для приготовления напитка. Кожух 17 можно использовать для установки в нем уплотнения, дающего хорошую герметизацию от утечек. Кроме того, для хорошей герметизации от утечек, вторая удерживающая часть 12 может содержать динамическое уплотнение 14, т.е. уплотнение, имеющее некоторую гибкость. Данное уплотнение выполнено из любого пластика. Данное уплотнение предпочтительно выполнено из эластомера.

Непосредственно на выпуске канала 3 выполнена система 7 лезвий. Система 7 лезвий содержит три дырчатых лезвия 8, соединенных с кольцом 31 с центральным отверстием 32 (см. фиг.1), обеспечивающим впуск воды. Лезвия 8 выполнены с возможностью выполнения щелей в верхней части капсулы, подлежащей экстрагированию. Для данной цели, лезвия 8 снабжены режущими кромками 38 (см. фиг.1). Отверстия 18 в лезвиях 8 обеспечивают хороший проход воды в капсулу 20.

Отметим, что можно использовать различные системы лезвий. Например, на фиг.3 показан пример другой системы 107 лезвий, содержащей три дырчатых лезвия 108, соединенных с кольцом 131 с центральным отверстием 132, и имеющих отверстия 118 и режущие кромки 38. Кроме того, На фиг.4 показан пример еще одной системы 207 лезвий, содержащей три дырчатых лезвия 208, соединенных с кольцом 231 с центральным отверстием 232 и имеющих режущие кромки 238. Отметим, что лезвия 208 не дырчатые. В показанных примерах каждая система лезвий имеет три идентичных лезвия, разнесенных на равные интервалы в системе лезвий. Согласно изобретению, вместе с тем возможно применение систем лезвий с другим типом разноса лезвий, другим числом лезвий, таких как с одним, двумя, четырьмя, пятью, шестью, и т.д. и/или лезвиями, отличающимися друг от друга формой и/или размером.

Выше описано приемное гнездо для использования в устройстве для приготовления заданного количества напитка, такого как кофе, с использованием экстрагируемого продукта. Такое устройство содержит такое приемное гнездо, а также устройство дозированной подачи для подачи некоторого количества текучей среды, такой как вода, под давлением во впускной канал текучей среды приемного гнезда. На фиг.2 весьма схематично показано такое устройство 30 дозированной подачи.

Система для приготовления заданного количества напитка, такого как кофе, с использованием экстрагируемого продукта, содержит такое устройство, а также сменную капсулу, содержащую внутреннее пространство, содержащее экстрагируемый продукт.

Как упомянуто выше, изобретением создан способ приготовления заданного количества напитка, такого как кофе, с использованием экстрагируемого продукта. Такой способ, который можно выполнять с приемным гнездом согласно изобретению или без него, описан ниже и показан в качестве примера на фиг.1-4. Такой способ содержит: создание сменной капсулы 20, содержащей периферическую первую стенку 21, вторую стенку 22, закрывающую периферическую первую стенку с первого конца, и третью стенку 23, закрывающую периферическую первую стенку 21 со второго конца, противоположную второй стенке, при этом первая, вторая и третья стенки заключают в себе внутреннее пространство 19, содержащее экстрагируемый продукт, при этом капсула 20 имеет продольную центральную осевую линию С2 и общую аксиальную длину L2 капсулы, измеренную вдоль центральной осевой линии С2 капсулы; пробивание второй стенки 22 капсулы 20, по меньшей мере, одним лезвием 8 или 108 или 208; подачу через пробитую вторую стенку 22 капсулы 20 некоторого количества текучей среды, такой как вода под давлением, во внутреннее пространство 19 капсулы 20; и выпуск через третью стенку 23 капсулы 20 приготовленного напитка; при этом длина, по меньшей мере, одного лезвия 8 или 108 или 208 выбрана так, что во время подачи текучей среды самое короткое возможное аксиальное расстояние D2, измеренное вдоль центральной осевой линии С2 капсулы, между третьей стенкой 23 и, по меньшей мере, одним лезвием 8 или 108 или 208 во внутреннем пространстве 19 составляет меньше 70% общей аксиальной длины L2 капсулы. В показанном примере текучая среда может, например, являться горячей водой, и экстрагируемый продукт может, например, являться кофе. После поступления горячей воды и ее прохода через слой кофе по отверстиям, проделанным лезвиями, в результате подъема давления в капсуле, третья стенка 23 капсулы 20 может, например, разрываться на приподнятых и углубленных элементах первой удерживающей части 11, и капсула открывается, и кофе может проходить в чашку, размещенную ниже по потоку от приемного гнезда 11, 12.

Изобретение описано выше для конкретных примеров вариантов осуществления. Вместе с тем, очевидно, что различные модификации и изменения можно выполнять в нем без отхода от более широкого объема изобретения, изложенного в прилагаемой формуле изобретения.

Впускной канал текучей среды может, например, соединяться с внутренней полостью в различных других местах, например, удаленных от систем лезвий, в таком случае для системы лезвий может не являться необходимым отверстие, такое как показанное центральное отверстие 32 кольца 31.

Различные материалы можно использовать для лезвий. Предпочтительными являются лезвия с хорошей стойкостью для пробивания алюминиевых капсул. Лезвия, таким образом, предпочтительно выполнены из металла (железо, латунь, хромированная латунь) или стали, предпочтительно нержавеющей стали. Их можно выполнять штампованными и гнутыми, что делает их простыми в изготовлении и дешевыми, и они имеют срок службы равный сроку службы машины, в которую устанавливаются. Конфигурация лезвий может обеспечивать выполнение небольших отверстий или более крупных отверстий в капсуле, подлежащей экстрагированию. В случае щелевых отверстий, предпочтительной является не квадратная форма щелей, но, вместо этого, по существу прямоугольная: с соотношением длины к ширине щелей или лезвий предпочтительно между 2 и 8.

Общая аксиальная длина капсул, подлежащих экстрагированию, в нормальных условиях имеет порядок 30 мм, в таком варианте длина, по меньшей мере, одного лезвия, измеренная вдоль центральной осевой линии капсулы или полости, в нормальных условиях больше 15 мм, предпочтительно больше 18 мм, более предпочтительно, больше 21 мм, а ширина лезвия находится между 2 и 8 мм, и толщина находится между 0,2 и 1 мм.

Установка приемного гнезда согласно изобретению в устройстве не является критичной. Одинаково возможно обеспечение поступления воды сверху или снизу, или любой другой вариант.

Капсулу и ее части можно выполнять из различных материалов, или различных комбинаций различных материалов. Также, капсула может иметь различные формы. Например, периферическая первая стенка может иметь любую форму, такую как цилиндрическая, полусферическая, образующая усеченный конус или полигональная, такую как шестигранная или восьмигранная. Также вторая и третья стенки может иметь различные формы, включающие в себя неплоские формы. Вместе с тем, другие модификации, изменения и альтернативы также возможны. Описания, чертежи и примеры являются, соответственно, иллюстративными, но не ограничивающими.

В формуле изобретения любые ссылки, размещенные между вводными компонентами, не следует считать ограничивающими заявку.