кофеварка для заваривания порошка кофе, заключенного в кассету, и кассета с порошком кофе для такой кофеварки. Кофе кассеты


Кассета, содержащая одну порцию порошка кофе для приготовления напитка кофе

Предложена кассета, содержащая одну порцию порошка кофе для приготовления напитка кофе. Такая кассета может быть использована в аппарате стандартного кофе эспрессо для приготовления обычного напитка кофе, не имеющего пены на своей поверхности и соответствующего по вкусу нормальному фильтрованному кофе. Дно кассеты выполнено с проходом, покрытым газонепроницаемой фольгой. Фольга вручную удаляется перед тем, как кассета будет вставлена в кофейный аппарат. Между проходом и порошком кофе расположен фильтрующий элемент, предотвращающий утечку порошка кофе из кассеты. Проход должен предотвратить создание гидравлического давления в кассете, которое могло бы привести к образованию пены. 22 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Настоящее изобретение относится к кассете для размещения одной порции порошка кофе для приготовления напитка кофе. Такие кассеты хорошо известны в данной области техники в большом количестве реализации, вследствие чего кассеты для подготовки так называемого напитка кофе эспрессо особенно широко используются. Основное преимущество таких кассет можно увидеть в том, что они газонепроницаемы, вследствие чего порошок кофе содержится в них без кислорода, который может ухудшать качество порошка кофе в течение хранения кассеты. Таким образом, порошок кофе, содержащийся в таких кассетах, долгое время сохраняет свою свежесть.

Для заваривания порошка кофе, содержащегося в кассете, используются как обслуживающиеся вручную, так и полуавтоматические и автоматические кофеварки. Обычно, в кофеварке ручного управления кассета вставляется в кассетоприемник, который, в свою очередь, вставляется в кофеварку. В полуавтоматической кофеварке кассета вставляется в кассетный фиксатор или непосредственно в заварочную камеру аппарата, в соответствии с чем заварочная камера закрывается вручную средствами центрального рычажного механизма. В автоматической кофеварке, тем не менее, кассета удаляется из кассетного магазина и автоматически вставляется в заварочную камеру; после операции заваривания, кассета удаляется из заварочной камеры и выбрасывается в мусороприемник без какого-либо вмешательства. Все эти упомянутые виды кофеварок обычно содержат полый, так называемый заварочный штырь, предусмотренный с радиальными выходными отверстиями для впрыскивания заваривающей воды в кассету, который также приспособлен к пробиванию дна и крышки кассеты соответственно. Также известны обслуживаемые вручную кофеварки, в которых кассетный фиксатор предусмотрен с множеством тиснений, расположенных на выходной решетке; эти тиснения вскрывают крышку кассеты, как только заваривающая вода впрыснута в кассету с ее противоположной стороны и кассета прижата к тиснениям под влиянием дополнительного гидравлического давления, созданного давящей заваривающей водой. В течение последующей заварочной операции заваривающая вода впрыскивается в кассету посредством заварочного штыря, в результате чего она течет под давлением сквозь порошок кофе, содержащийся в кассете, и вытекает из кассеты через отверстие, образованное тиснениями.

Независимо от того, управляется ли кофеварка вручную или является полуавтоматической или полностью автоматической, кофеварка разработана и приспособлена к кассете так, чтобы производить напиток кофе, имеющий пену на своей поверхности; эта пена обычно считается признаком хорошего напитка кофе.

Несмотря на предпринятые большие усилия, направленные на создание устойчивой пены на поверхности приготовленного напитка кофе, в некоторых странах возникает желание готовить также стандартный кофе, а именно фильтрованный кофе, посредством этой кофеварки. Вместо выражения "фильтрованный кофе" используется также выражение "мягкий кофе".

В Патентной заявке США 2003/172813 описана кассета типа, относящегося к вышесказанному. Она содержит субстанцию, извлекаемую посредством воды для приготовления напитка, предпочтительно кофе эспрессо. Таким образом, решетчатый элемент расположен между дном кассеты и субстанцией и/или между крышкой кассеты и субстанцией, и предусмотрен со множеством осевых отверстий. Решетчатый элемент оснащен тиснениями, направленными к дну кассеты и крышке кассеты соответственно, так что каналы для жидкости сформированы между решетчатым элементом и дном кассеты, и решетчатым элементом и крышкой кассеты, соответственно. В этих каналах заваривающая вода может быть распределена по всей площади поперечного сечения кассеты, и приготовленный напиток, соответственно, может быть собран в этих каналах. Чтобы предохранить решетчатый элемент от пробивания при прокалывании кассеты, решетчатый элемент содержит центральное углубление, направленное внутрь кассеты, в которое может простираться пробивающий элемент, как только крышка или дно кассеты будут проколоты. Даже если такая кассета хорошо пригодна для приготовления кофе эспрессо, она едва ли может быть использована для приготовления нормального фильтрованного кофе, так как кассета оказывает высокое сопротивление потоку заваривающей воде, протекающей сквозь нее; результатом является образование пены.

Европатент ЕР 0,326,685 раскрывает контейнер, называемый заварочной камерой, приспособленный к ликвидации после использования, являющийся складным и имеющий на дне приклеенный фильтрующий пакет, содержащий молотый кофе или чай.

Предпочтительно, контейнер делается из бумаги, картона или аналогичного материала. Дно контейнера предусмотрено с выходным отверстием, расположенным ниже фильтрующего пакета, через которое может вытекать приготовленный напиток. В предпочтительном варианте осуществления контейнера выходное отверстие покрыто снаружи удаляемой фольгой. Такой контейнер может быть пригоден в аппарате стандартного фильтрованного кофе, но не в аппарате кофе эспрессо.

Технической задачей настоящего изобретения явилось создание кассеты, содержащей одну порцию порошка кофе для приготовления напитка кофе, которая может быть использована в аппарате стандартного кофе эспрессо для приготовления обычного напитка кофе, не имеющего пены на своей поверхности и соответствующего по вкусу нормальному фильтрованному кофе.

Для решения данной технической задачи согласно настоящему изобретению создана кассета для размещения одной порции порошка кофе для приготовления напитка кофе, содержащая корпус кассеты, имеющий донную часть и покрывающую часть, в которой согласно изобретению донная часть корпуса кассеты имеет проход, который покрыт элементом из газонепроницаемой фольги, и фильтрующий элемент, расположенный внутри корпуса кассеты между порошком кофе и проходом в донной части корпуса кассеты.

Предпочтительно элемент из фольги расположен внутри корпуса кассеты между фильтрующим элементом и донной частью корпуса кассеты.

Предпочтительно кассета содержит чашеобразную нижнюю часть корпуса и покрывающий участок, герметично прикрепляемый к нижней части корпуса, причем элемент из фольги, покрывающий проход, тоньше, чем нижняя часть корпуса.

Предпочтительно чашеобразная нижняя часть корпуса кассеты имеет стабильные размеры.

Предпочтительно элемент из фольги имеет более низкую гибкость и/или прочность на разрыв, чем упомянутая чашеобразная нижняя часть кассеты.

Предпочтительно элемент из фольги является композитной фольгой, состоящей по меньшей мере из двух слоев.

Предпочтительно, по меньшей мере, один слой состоит из металла, предпочтительно алюминия.

Предпочтительно, по меньшей мере, один слой выполнен из термопластичного полимера, предпочтительно полипропилена или полиэтилена.

Предпочтительно слой, выполненный из термопластичного полимера, покрывает донную часть корпуса кассеты и приварен к ней.

Предпочтительно фольга прикреплена к внешней стороне донной части и удаляется вручную.

Предпочтительно покрывающая часть и элемент из фольги выполнены из одного и того же материала.

Предпочтительно элемент из фольги имеет цвет, который отличается от цвета донной части.

Предпочтительно фильтрующий элемент имеет стабильные размеры и содержит множество отверстий.

Предпочтительно общая площадь сечения всех отверстий упомянутого фильтрующего элемента достигает по меньшей мере 3%, в отдельных случаях 5%, от средней площади поперечного сечения кассеты, так что приготовленный напиток кофе может течь сквозь фильтрующий элемент без существенного сопротивления к проходу и из кассеты.

Предпочтительно фильтрующий элемент имеет множество каналов для сбора и слива напитка кофе, вытекающего из кассеты.

Предпочтительно кассета дополнительно содержит распределительный элемент со стабильными размерами, расположенный внутри кассеты между покрывающей частью и порошком кофе, содержащемся в кассете, причем распределительный элемент имеет множество отверстий и каналов для равномерного распределения заварочной воды, втекающей в кассету.

Предпочтительно общая площадь сечения всех упомянутых отверстий в указанном распределительном элементе достигает по меньшей мере 3%, а в отдельных случаях 5%, от средней площади поперечного сечения упомянутой кассеты.

Предпочтительно распределительный элемент и указанный фильтрующий элемент содержат тиснения, направленные внутрь кассеты для формирования каналов, в соответствии с чем отверстия расположены в каналах.

Предпочтительно каналы проходят, начиная от центральной оси, по радиусу наружу и по кругу вокруг центральной оси.

Предпочтительно, по меньшей мере, распределительный элемент установлен или сконструирован таким образом, что одно или несколько пробивающих средств могут втыкаться в покрывающую часть, не повреждая распределительный элемент.

Предпочтительно распределительный элемент содержит, по меньшей мере, одно углубление, направленное внутрь кассеты, в которое пробивающие элементы могут проходить после того, как проколют покрывающую часть.

Предпочтительно среднестатистическая величина диаметра одной частицы порошка кофе составляет от 400 до 600 микрон, в соответствии с чем диаметр отверстий, предусмотренных в фильтрующем и распределительном элементах, соответственно, меньше, чем среднестатистический диаметр одной частицы порошка кофе.

Предпочтительно на внутренней поверхности чашеобразной нижней части кассеты выполнена кольцевая канавка, в результате чего фильтрующий элемент, расположенный между проходом и порошком кофе, имеет периферийную краевую часть, взаимодействующую с указанной канавкой для зажимного фиксирования фильтрующего элемента фильтра к нижней части кассеты.

Далее варианты осуществления кассеты согласно изобретению будут описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - элементы кассеты для порошка кофе согласно изобретению в покомпонентном представлении;

Фиг.2 - продольный разрез первого варианта воплощения кассеты с порошком кофе согласно изобретению;

Фиг.3 - продольный разрез второго варианта осуществления кассеты с порошком кофе согласно изобретению; и

Фиг.4 - часть Фиг.3 в увеличенном масштабе.

Кассета с порошком кофе согласно Фиг.1 содержит нижнюю часть 1 чашеобразной формы, нижний фильтрующий элемент 2, верхний распределительный элемент 3 и покрывающий элемент 4 кассеты. На Фиг.1 не показан порошок кофе, который должен быть размещен в нижней части 1 кассеты между фильтрующим элементом 2 и распределительным элементом 3. Фильтрующий элемент 2 и распределительный элемент 3 стабильны по размерам и имеют, по существу, дискообразную форму; предпочтительно они производятся в процессе длительной прокатки.

Верхняя область нижней части 1 кассеты, слегка расщиряющаяся по корпусу к его вершине, имеет расширенный участок 5, образующий кольцевое плечо 5а на внутренней поверхности кассеты, служащее для поддержки верхнего распределительного элемента 3. Вверху чашеобразная часть 1 кассеты содержит периферийный краевой участок 6, на котором крепится крышка 4, предпочтительно путем приваривания. Как схематически показано на Фиг.1 пунктирными линиями, дно 7 чашеобразной части 1 кассеты выполнено с круглым отверстием 20 для формирования прохода 22, который покрыт фольгой 21. Фольга 21 содержит клапан L, выступающий сбоку из чашеобразной части 1 кассеты и облегчающий ручное удаление фольги 21. Чашеобразная часть 1 кассеты и крышка 4 так же, как и фольга 21, состоят из газонепроницаемого многослойного композитного материала, благодаря чему нижняя часть 1, по сравнению с крышкой 4 и фольгой 21, имеет устойчивые размеры, является сравнительно жесткой, гибкой и упругой.

После того как отверстие 20 покрыто фольгой 21 и после того как крышка приварена к периферийному краевому участку 6 чашеобразной части 1 кассеты, сама кассета и, таким образом, ее содержимое воздухонепроницаемо запечатаны. Все эти материалы из фольги, использованные для производства нижней части 1 кассеты, крышки 4 и фольги 21, предпочтительно содержат по меньшей мере один газонепроницаемый слой, а также слой термопластичного полимера. Слои термопластичного полимера легко привариваются друг к другу, например, под влиянием тепла или ультразвука.

Фильтрующий элемент 2, имеющий по существу блюдцеобразную форму, имеет периферийный краевой участок 11 и содержит множество тиснений 9, имеющих по существу форму кольцевидных сегментов и выступающих вниз над дном фильтрующего элемента 2. Как только фильтрующий элемент 2 установлен в чашеобразную часть 1, тиснения 9 встают на дно части 1 кассеты. Таким образом, между тиснениями 9 и дном части 1 кассеты образуется набор каналов 17, которые проходят относительно центральной вертикальной оси по радиусу от центральной оси и по кругу вокруг нее. В областях между тиснениями 9, в области каналов 17, предусмотрен фильтрующий элемент 2 со множеством отверстий 8. В центре фильтрующего элемента 2 предусмотрено центральное углубление 10 в форме конуса, направленного внутрь кассеты.

Верхний распределительный элемент 3 также содержит множество тиснений 13, имеющих по существу форму кольцевидных сегментов и выдающихся вверх над верхушкой распределительного элемента 3. Между тиснениями 13 наверху распределительного элемента 3 сформированы каналы 18 для жидкости, проходящие относительно центральной вертикальной оси по радиусу от центральной оси и по кругу вокруг нее. В областях между тиснениями 13, в области каналов 18, распределительный элемент 3 имеет множество отверстий 14. В центре распределительного элемента 3 имеется центральное конусообразное углубление 15, направленное внутрь кассеты. Вдоль своей периферии распределительный элемент 3 имеет кольцевой поверхностный участок 19, слегка поднятый по отношению к каналам 18 для жидкости и по существу находящийся на одном уровне с тиснениями 13. Край кольцевого поверхностного участка 19 содержит кольцевой участок 16, расширяющийся вниз от поверхностного участка 19.

После введения верхнего распределительного элемента 3 в нижнюю чашеобразную часть 1 кассеты, распределительный элемент 3 устанавливается своим участком 16 на плече 5а расширенного участка 5 части 1 кассеты. При подаче заваривающей воды в кассету для приготовления напитка кофе, распределительный элемент 3, в частности, служит для равномерного распределения заваривающей воды по всей площади поперечного сечения кассеты, тогда как нижний фильтрующий элемент 2 предотвращает утечку любых частиц порошка кофе из кассеты. К тому же верхний распределительный элемент 3 также служит в качестве фильтра, тогда как нижний фильтрующий элемент 2 также служит для сбора и слива в центре приготовленного напитка кофе.

Чтобы достичь оптимального распределения заваривающей воды по всей площади поперечного сечения кассеты и, таким образом, равномерного пропитывания порошка кофе, содержащегося в кассете, как отверстия 14, предусмотренные в распределительном элементе 3, так и отверстия 8 в фильтрующем элементе 2 равномерно распределены по соответствующей поверхности элемента 3 и элемента 2, соответственно. Общая сумма площади сечений отверстий 14, предусмотренных в распределительном элементе, достигает по меньшей мере 3%, предпочтительно 5% от общей площади поперечного сечения кассеты. То же соотношение является также верным для нижнего фильтрующего элемента 2. Такая конструкция обеспечивает протекание заваривающей воды сквозь распределительный элемент 3 внутрь кассеты без какого-либо существенного сопротивления, причем приготовленный напиток кофе может течь сквозь нижний фильтрующий элемент 2 из кассеты также без какого-либо существенного сопротивления. Более того, отверстие 20 в дне 7 кассеты гарантирует, что в начале и в течение заварочной операции отсутствует гидравлическое давление. Благодаря такой конструкции можно наверняка избежать образования пены в готовом напитке кофе.

Тем не менее, размер отверстий 8, 14 в фильтрующем и распределительном элементах 2, 3 не следует выбирать настолько большим, что порошок кофе может давать утечку из кассеты. С этой целью диаметр одного отверстия 8, 14 делается немного меньшим, чем среднестатистическая величина диаметра одной частицы порошка кофе. Чтобы не создавать заваривающей воде высокого сопротивления, когда она течет сквозь порошок кофе, содержащийся в кассете, порошок кофе смолот сравнительно грубо. Среднестатистическая величина одной частицы порошка кофе в настоящем примере составляет от 400 до 600 микрон.

Предпочтительно, фольга 21 имеет цвет, который отличается от цвета кассеты. Цвет фольги 21 может быть выбран, например, чтобы определять содержимое кассеты. Другими словами, в зависимости от количества кофе, содержащегося в кассете, смеси кофе или степени помола, для фольги выбираются разные цвета.

Фиг.2 показывает продольное сечение кассеты на Фиг.1, в соответствии с чем кассета заполнена порошком кофе КР. Порошок кофе КР заключен в кассете между нижним фильтрующим элементом 2 и верхним распределительным элементом 3. Как можно видеть на Фиг.2, каналы 17 для жидкости, в которые подготовленный напиток кофе может течь сквозь отверстие 8, предусмотренное в нижнем фильтрующем элементе 2, сформированы тиснениями 9 нижнего фильтрующего элемента 2, стоящего на дне 7 чашеобразной нижней части 1 кассеты. Аналогично, каналы 18 для жидкости, посредством которых заваривающая вода равномерно распределяется по верху порошка кофе, чтобы течь сквозь отверстия 14 для пропитывания порошка кофе, сформированы между распределительным элементом 3 и крышкой 4 кассеты посредством тиснений 13, предусмотренных в распределительном элементе 3. Из-за того что как распределительный элемент 3, так и фильтрующий элемент 2 имеют стабильные размеры, каналы 17, 18 сохраняются, даже если внешние силы влияют на крышку 4 и дно 7 кассеты. Понятно, что фольга 21 удаляется с дна 7 кассеты до ввода последней в кофейный аппарат, как показано на Фиг.2 пунктирными линиями.

Как только фольга 21 удалена, кассета может быть введена внутрь заварочной камеры кофейного аппарата (не показано). Для пробивания кассеты пробивающее средство, например, в форме пронизывающей иглы 23, опускается к крышке 4 кассеты и прокалывает последнюю. Таким образом, пронизывающая игла 23 движется сквозь крышку 4 в углубление 15, предусмотренное в распределительном элементе 3, тем самым избегая любого повреждения распределительного элемента 3. Для подачи заваривающей воды 24 во внутренность кассеты пронизывающая игла 23 выполнена с центральным каналом, открывающимся в радиальные выходные отверстия.

В данном случае допускается, что заваривающая вода 24 течет сквозь кассету от ее верха до ее дна. Посредством каналов 18 для жидкости заваривающая вода равномерно распределяется по всему поперечному сечению кассеты. Через отверстие 14, предусмотренное в верхнем распределительном элементе 3, заваривающая вода проникает внутрь кассеты, чтобы течь сквозь порошок кофе. Через отверстие 8 в нижнем фильтрующем элементе 2 приготовленный напиток кофе проникает в пространство ниже фильтрующего элемента 2 и вытекает из кассеты через проход 22, образованный отверстием 20; затем он проводится не показанными далее средствами к выходу для напитка кофе из кофейного аппарата.

Посредством установки раскрытых распределительного элемента 3 и фильтрующего элемента 2 обеспечивается то, что частицы кофе, содержащиеся в кассете, однородно пропитываются, результатом чего является оптимальная экстракция всего порошка кофе. Тиснения 9, 13 распределены так, что соответствующий элемент 2, 3 покоится как плоскость на дне 7 кассеты и на крышке 4 кассеты, соответственно. Тем самым обеспечивается, что каналы 17, 18 для жидкости сохраняют свою форму между элементом 2 и дном 7 и элементом 3 и крышкой 4 соответственно, даже если внешние силы прикладываются к кассете.

Диаметр отверстий 8, 14, предусмотренных в распределительном элементе 3 и фильтрующем элементе 2, соответственно, предпочтительно меньше, чем статистический диаметр одной частицы порошка кофе, предпочтительно меньше, чем х-σ, где х - величина среднего арифметического диаметра, а σ - среднеквадратичное отклонение. Тем самым гарантируется, что по существу никакие частицы кофе не могут давать утечку из кассеты, независимо от размера отверстия, которое пробивается в крышке 4 пронизывающей иглой 23.

Фиг.3 показывает продольный разрез второго варианта осуществления кассеты, заполненной порошком кофе КР, в соответствии с чем ссылочные позиции частей и элементов те же, что и использованные на Фиг.1 и 2, но с добавленной буквой "а". Существенное отличие варианта осуществления, показанного на Фиг.1 и 2, состоит в том, что проход 22а, образованный отверстием 20а, покрывается не снаружи кассеты фольгой, которая удаляется вручную, а фольгой 21а, расположенной на внутренней стороне дна 7а кассеты и покрывающей проход 22а, причем фольга 21а пробивается пронизывающей иглой 35 до начала заварочной операции. Чашеобразная нижняя часть 1а кассеты имеет слегка куполообразно выгнутое наружу дно 7а, окруженное по своему внешнему краю периферийным кольцевым краевым участком 26. Диаметр отверстия 20а, предусмотренного в дне 7а кассеты, меньше, чем соответствующее отверстие 20 в первом варианте осуществления. Фольга 21а для покрытия отверстия 20а расположена внутри кассеты между фильтрующим элементом 2а и дном 1а кассеты.

В то время как чашеобразная нижняя часть 1а кассеты является сравнительно жесткой, со стабильными размерами, гибкой и упругой, фольга 21а является по сравнению с ней более тонкой и имеет меньшую упругость, гибкость и прочность на разрыв. Тем самым гарантируется, что фольга 21а легко разрывается под влиянием пронизывающей иглы 35. Чтобы поддерживать фольгу 21а сравнительно тонкой, она делается из двухслойного материала. Комбинация слоя алюминия и слоя термопластичного полимера оказалась особенно предпочтительной. В качестве термопластичного полимера в частности пригодны полипропилен или полиэтилен. Путем образования слоя алюминия может быть достигнуто очень хорошее газонепроницаемое запечатывание, тогда как слой термопластичного полимера дает возможность приваривания фольги к дну 7а кассеты.

Более того, во втором варианте осуществления чашеобразная нижняя часть 1а кассеты имеет круговую канавку 27, расположенную внутри нижнего участка 1а, тогда как край 11а фильтрующего элемента 2а имеет периферийный кольцевой выступ 28, взаимодействующий с канавкой 27, чтобы зафиксировать зажимом элемент фильтра 2а внутри кассеты.

Фиг.4 показывает часть Фиг.3 в увеличенном масштабе, особенно участок дна 7а кассеты вместе с предусмотренным в нем отверстием 20а и фольгу 21а, покрывающую отверстие 20а. На этой иллюстрации можно ясно видеть, что как нижняя часть 1а кассеты, так и фольга 21а содержат множественные слои. В то время как нижняя часть 1а и, тем самым, дно 7а кассеты состоят из трехслойного составного материала, фольга 21а содержит два слоя. В материале, составляющем нижнюю часть 1а кассеты, два внешних слоя 29 и 31 состоят из термопластичного полимера, тогда как промежуточный слой 30 состоит из газонепроницаемой фольги, например EVOH (этилен-виниловый спирт). Нижний слой 32 фольги 21а, обращенный ко дну 7а кассеты, также состоит из термопластичного полимера, тогда как верхний слой 33, обращенный внутрь кассеты, состоит из алюминия. Поскольку оба обращенных друг к другу слоя 31, 32 дна 7а кассеты и фольги 21а, соответственно, состоят из термопластичного полимера, эти два слоя 31, 32 могут быть легко приварены друг к другу. Фольга 21а имеет, по сравнению с составным материалом чашеобразной нижней части 1а кассеты, сравнительно низкую гибкость, упругость и прочность на разрыв.

Фольга 21а, видимая снаружи через отверстие 20а, предпочтительно имеет иной цвет, чем сама кассета. После того, как фольга 21а и крышка 4 приварены к нижней части 1а кассеты, кассета и, тем самым, ее содержимое, газонепроницаемо запечатаны.

Из-за того, что фольга 21а сравнительно тонкая и не проявляет высокую гибкость, упругость или прочность на разрыв, она может быть легко пробита пронизывающей иглой. Таким образом, гарантируется, что в полностью автоматическом аппарате для кофе эспрессо могут использоваться как стандартные кассеты с порошком кофе, пригодные для приготовления кофе эспрессо, имеющего пену на своей поверхности, так и обсуждавшиеся выше кассеты с порошком кофе, пригодные для приготовления обычного кофе без пены. В любом случае, фольга разработана так, что она пробивается пронизывающей иглой даже при относительно малом усилии, тогда как стандартная, цельная кассета с порошком кофе, и особенно ее дно, имеет такую конструкцию, что дно в первой фазе эластично деформируется и пробивается только под воздействием давления заваривающей среды. Такое эластичное поведение дна стандартной кассеты гарантирует, что происходит начальная дозаварочная фаза. С ее завершением заваривающая вода подается внутрь кассеты, дно которой все еще закрыто, создавая таким образом добавочное давление внутри кассеты, чтобы пропитывать и, если предназначено, вызывать набухание порошка кофе, прежде чем будет пробито дно кассеты, в соответствии с чем приготовленный напиток кофе вытекает из кассеты с образованием пены.

Всякий раз, когда выше было использовано выражение "аппарат кофе эспрессо", оно в целом подразумевает кофейный аппарат, имеющий заварочную камеру, приспособленную для размещения кассеты с порошком кофе, и насос для подачи воды под давлением в кассету, независимо от того, используется ли аппарат кофе эспрессо для приготовления "малого" кофе эспрессо или "большего" кофе. В любом случае, напитки кофе, приготовленные в аппарате кофе эспрессо, характеризуются тем, что они имеют пену на поверхности. Тем не менее, посредством кассеты с порошком кофе согласно настоящему изобретению, можно приготовить напиток кофе, не проявляющий никакой пены и имеющий вкус, весьма близкий к фильтрованному напитку кофе, даже используя стандартный аппарат кофе эспрессо, разработанный для приготовления кофе эспрессо с использованием специальных кассет эспрессо.

1. Кассета для размещения одной порции порошка кофе для приготовления напитка кофе, содержащая корпус кассеты, имеющий донную часть и покрывающую часть, отличающаяся тем, что указанная донная часть упомянутого корпуса кассеты имеет проход, который покрыт элементом из газонепроницаемой фольги, и фильтрующий элемент, расположенный внутри упомянутого корпуса кассеты между порошком кофе и проходом в упомянутой донной части корпуса кассеты.

2. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый элемент из фольги расположен внутри корпуса кассеты между упомянутыми фильтрующим элементом и донной частью корпуса кассеты.

3. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что она содержит чашеобразную нижнюю часть корпуса и покрывающий участок, герметично прикрепляемый к нижней части корпуса, причем элемент из фольги, покрывающий упомянутый проход, тоньше, чем указанная нижняя часть корпуса.

4. Кассета по п.3, отличающаяся тем, что упомянутая чашеобразная нижняя часть корпуса кассеты имеет стабильные размеры.

5. Кассета по п.4, отличающаяся тем, что упомянутый элемент из фольги имеет более низкую гибкость и/или прочность на разрыв, чем упомянутая чашеобразная нижняя часть кассеты.

6. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый элемент из фольги является композитной фольгой, состоящей по меньшей мере из двух слоев.

7. Кассета по п.6, отличающаяся тем, что по меньшей мере один слой состоит из металла, предпочтительно алюминия.

8. Кассета по п.6, отличающаяся тем, что по меньшей мере один слой выполнен из термопластичного полимера, предпочтительно полипропилена или полиэтилена.

9. Кассета по п.8, отличающаяся тем, что упомянутый слой, выполненный из термопластичного полимера, покрывает упомянутую донную часть корпуса кассеты и приварен к ней.

10. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая фольга прикреплена к внешней стороне донной части и удаляется вручную.

11. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что покрывающая часть и элемент из фольги выполнены из одного и того же материала.

12. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что элемент из фольги имеет цвет, который отличается от цвета донной части.

13. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент имеет стабильные размеры и содержит множество отверстий.

14. Кассета по п.13, отличающаяся тем, что общая площадь сечения всех отверстий упомянутого фильтрующего элемента достигает по меньшей мере 3%, в отдельных случаях 5% от средней площади поперечного сечения кассеты, так что приготовленный напиток кофе может течь сквозь упомянутый фильтрующий элемент без существенного сопротивления к проходу и из кассеты.

15. Кассета по любому из пп.13, 14, отличающаяся тем, что упомянутый фильтрующий элемент имеет множество каналов для сбора и слива напитка кофе, вытекающего из кассеты.

16. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит распределительный элемент со стабильными размерами, расположенный внутри упомянутой кассеты между указанной покрывающей частью и порошком кофе, содержащемся в кассете, причем указанный распределительный элемент имеет множество отверстий и каналов для равномерного распределения заварочной воды, втекающей в кассету.

17. Кассета по п.16, отличающаяся тем, что общая площадь сечения всех упомянутых отверстий в указанном распределительном элементе достигает по меньшей мере 3%, а в отдельных случаях 5% от средней площади поперечного сечения упомянутой кассеты.

18. Кассета по любому из пп.15, 16, отличающаяся тем, что указанный распределительный элемент и указанный фильтрующий элемент содержат тиснения, направленные внутрь кассеты для формирования упомянутых каналов, в соответствии с чем указанные отверстия расположены в упомянутых каналах.

19. Кассета по любому из пп.15, 16, отличающаяся тем, что указанные каналы проходят, начиная от центральной оси, по радиусу наружу и по кругу вокруг центральной оси.

20. Кассета по п.16, отличающаяся тем, что по меньшей мере указанный распределительный элемент установлен или сконструирован таким образом, что одно или несколько пробивающих средств могут втыкаться в покрывающую часть, не повреждая упомянутый распределительный элемент.

21. Кассета по п.20, отличающаяся тем, что распределительный элемент содержит по меньшей мере одно углубление, направленное внутрь кассеты, в которое пробивающие элементы могут проходить после того, как проколют покрывающую часть.

22. Кассета по любому из пп.13, 16, отличающаяся тем, что среднестатистическая величина диаметра одной частицы порошка кофе составляет от 400 до 600 мкм, в соответствии с чем диаметр отверстий, предусмотренных в фильтрующем и распределительном элементах, соответственно меньше чем среднестатистический диаметр одной частицы порошка кофе.

23. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности упомянутой чашеобразной нижней части кассеты выполнена кольцевая канавка, в результате чего упомянутый фильтрующий элемент, расположенный между упомянутым проходом и порошком кофе, имеет периферийный кольцевой выступ, взаимодействующий с указанной канавкой для зажимного фиксирования фильтрующего элемента фильтра к указанной нижней части кассеты.

www.findpatent.ru

Кофеварка для заваривания порошка кофе, заключенного в кассету, и кассета с порошком кофе для такой кофеварки

Предложена кофеварка для заваривания порошка кофе, заключенного в кассету, и кассета с порошком кофе для такой кофеварки. Посредством такой кофеварки может быть приготовлен кофе эспрессо, а также и обычный кофейный напиток без пены на своей поверхности, соответствующий по вкусу обычному фильтрованному кофе. Кофеварка для заваривания порошка кофе, заключенного в кассету, содержит заварочную камеру, выполненную с возможностью размещения упомянутой кассеты с порошком кофе, по меньшей мере, одно средство для пробивания кассеты с порошком кофе и насос для подачи горячей заваривающей воды в заварочную камеру. Чтобы избежать появления пены на поверхности напитка, кофеварка содержит средства для ограничения количества воды, подаваемой насосом в заварочную камеру за единицу времени. Эти средства обеспечивают протекание заваривающей воды через кассету по существу не под давлением. Дно кассеты, предназначенной для подобной кофеварки, содержит отверстие, покрытое фольгой, прикрепленной к внутренней стороне дна. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к кофеварке для заваривания порошка кофе, содержащегося в кассете, содержащей заварочную камеру, приспособленную для размещения кассеты с порошком кофе, по меньшей мере одно средство для пробивания кассеты с порошком кофе и насос для подачи горячей заваривающей воды в заварочную камеру.

Кофеварки этого типа используются преимущественно в домах, то есть разработаны для домашнего использования. По сравнению со стандартными кофеварками с мельницей для измельчения целых зерен кофе, основное преимущество вышеупомянутой кофеварки состоит в том, что напиток кофе высокого качества может быть приготовлен с использованием готовых упакованных кассет с порошком кофе, тем более, что порошок кофе является оптимально измельченным и герметично запечатан в кассете. Более того, такие кофеварки менее подвержены засорению порошком кофе.

Для варки порошка кофе, содержащегося в кассете, используются как ручные, так и полуавтоматические или автоматические кофеварки. Обычно в ручной кофеварке кассета вставляется в кассетоприемник, который, в свою очередь, вставляется в кофеварку. В полуавтоматических кофеварках кассета вставляется в держатель кассеты или непосредственно в заварочную камеру, в соответствии с чем заварочная камера закрывается вручную посредством центрального рычажного механизма. В автоматической кофеварке, тем не менее, кассета удаляется из кассетного магазина и автоматически вставляется в заварочную камеру; после заваривания кассета удаляется из заварочной камеры и выбрасывается в мусоросборник без какого-либо вмешательства оператора.

Все вышеупомянутые виды кофеварок обычно содержат полый, так называемый заварочный штырь, имеющий радиальные выходные отверстия для впрыскивания заваривающей воды в кассету, который также выполнен с возможностью пробивания дна и, соответственно, крышки кассеты. Также известны управляемые вручную кофеварки, в которых держатель кассеты имеет множество тиснений, расположенных на решетке выхода; эти тиснения вскрывают крышку кассеты, как только заваривающая вода впрыскивается в кассету с ее противоположной стороны, и кассета прижимается к тиснениям под влиянием избыточного гидравлического давления, созданного давящей заваривающей водой. В течение последующей операции заваривания заваривающая вода впрыскивается в кассету посредством заварочного штыря, в результате чего она течет под давлением сквозь порошок кофе, содержащийся в кассете, и вытекает из кассеты через отверстие, созданное выступами.

Независимо от факта, вручную ли управляется кофеварка или это полуавтоматическая или автоматическая машина, кофеварка так сконструирована и приспособлена к кассете, что производит напиток кофе, имеющий пену на своей поверхности; эта пена обычно считается признаком качественного напитка кофе.

Даже если предприняты большие усилия, чтобы обеспечить устойчивую пену на поверхности приготовленного напитка кофе, в некоторых странах возникает пожелание готовить также стандартный кофе, а именно фильтрованный кофе, посредством этой кофеварки.

Вместо выражения "фильтрованный кофе" используется также выражение "мягкий кофе".

Патент США 5325765 раскрывает заварочную фильтрующую кассету, включающую непроницаемое прокалываемое дно, имеющее заданную форму и отверстие на одном конце. Самоподдерживающийся промокающий фильтрующий элемент расположен в основании. Он герметично сцепляется с отверстием в основании и имеет отличающуюся и меньшую форму, чем заданная форма основания, так что фильтрующий элемент отклоняется от основания и делит основание на две герметичные камеры, а именно: первую камеру для хранения экстракта напитка, подлежащего приготовлению, и вторую пустую камеру для поступления напитка после того, как жидкость будет смешана с экстрактом и напиток протечет через фильтр. Дополнительно, он содержит непроницаемую прокалываемую крышку, герметично сцепляющуюся с отверстием в основании, чтобы образовать непроницаемую кассету. Для извлечения порошка кофе кассета прокалывается на обеих сторонах посредством верхнего и нижнего прокалывающих элементов. Нижний прокалывающий элемент размещен эксцентрично, так что он проходит во вторую камеру между основанием и фильтрующим элементом, не повреждая последний. Заваривающая вода под давлением подается в кассету через верхний прокалывающий элемент. Она проходит через порошок кофе и фильтрующий элемент и достигает второй камеры. В дальнейшем она течет через нижний прокалывающий элемент в сосуд для напитка.

Патент США 3537384 раскрывает механизм, приготовляющий пар и воду, в частности для приготовления кофейных и чайных напитков. Он содержит насосный агрегат и последующий кипятильник. Сменная головка фильтра предусмотрена для приема порошка кофе. Насос имеет такую конструкцию, что он выкачивает постоянный объем воды за один оборот независимо от внутреннего сопротивления головки фильтра, что выражается в том, что точно заданный объем воды заданной температуры подается через порошок кофе, содержащийся в головке фильтра. При изменении скорости потока насоса и/или выхода тепла кипятильника температура заваривающей воды меняется так, что может быть приготовлен либо стандартный кофейный напиток, либо напиток кофе эспрессо, поскольку различные ароматические агенты растворяются на различных уровнях температуры.

В частности, было отмечено, что для приготовления кофе эспрессо должен использоваться пар с температурой 110°С для растворения в высокой степени горьких ароматических агентов, содержащихся в порошке кофе.

Патент США 4583449 раскрывает кофейный фильтр для выборочного изготовления обычного кофе или эспрессо. Он содержит проход для потока воды, проходящий между входом для подачи холодной воды и заварочным устройством. Проход для потока подразделен на первую ветвь, включающую насос давления, и вторую ветвь, включающую клапан, выполненный с возможностью закрывать или быть закрытым при получении кофе эспрессо. Дополнительно он содержит управляющие средства для активизации клапана (клапанов) и/или насоса в соответствии с выбором типа кофе, который нужно приготовить. Проход для потока применяется обычно для воды, используемой для получения эспрессо и обычного кофе, и разделяется только вблизи насоса на первую ветвь прохода для потока, включающую насос, и вторую ветвь прохода для потока, формирующую обход вокруг насоса.

Технической задачей настоящего изобретения является создание кофеварки для заваривания порошка кофе, содержащегося в кассете, посредством которой можно приготовить не только напиток кофе эспрессо, но также обычный кофейный напиток, причем последний не имеет пены на своей поверхности и соответствует по вкусу обычному фильтрованному кофе.

Эта и другие задачи были решены за счет того, что кофеварка для заваривания порошка кофе, заключенного в кассету, содержащая заварочную камеру, выполненную с возможностью размещения упомянутой кассеты с порошком кофе, по меньшей мере, одно средство для пробивания упомянутой кассеты с порошком кофе и насос для подачи горячей заваривающей воды в упомянутую заварочную камеру, согласно изобретению дополнительно содержит средства для такого ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в указанную заварочную камеру за единицу времени, что заваривающая вода протекает сквозь указанную кассету с порошком кофе, помещенную в указанную заварочную камеру, по существу не под давлением.

Предпочтительно средства для ограничения количества заваривающей воды выполнены с возможностью ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, до уровня не более чем 12 литров в час.

Предпочтительно кофеварка имеет, по меньшей мере, два пробивающих элемента для пробивания как дна, так и крышки кассеты, в результате чего получены средства для пробивания дна и крышки кассеты пробивающими элементами перед тем, как заваривающая вода подается в кассету посредством насоса.

Предпочтительно заварочная камера содержит держатель кассеты и закрывающий пластинчатый элемент, причем каждый из держателя кассеты и закрывающего пластинчатого элемента имеет пробивающий элемент, в результате чего кофеварка дополнительно содержит средства для перемещения держателя кассеты и закрывающего пластинчатого элемента относительно друг друга от открытого состояния заварочной камеры до ее закрытого состояния, при этом кассета, содержащаяся в заварочной камере, пробивается в своей крышке и своем дне посредством пробивающих элементов при закрывании заварочной камеры.

Предпочтительно закрывающий пластинчатый элемент и держатель кассеты оба имеют расположенный по центру пробивающий элемент.

Предпочтительно закрывающий пластинчатый элемент или держатель кассеты имеют расположенный по центру пробивающий элемент.

Предпочтительно закрывающий пластинчатый элемент выполнен с возможностью прижатия кассеты по кольцевой установочной области к торцевой поверхности держателя кассеты после закрывания заварочной камеры.

Предпочтительно средства для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, содержат средства для ограничения скорости потока насоса.

Предпочтительно насос работает на переменном токе, в результате чего средства для ограничения скорости потока насоса содержат модулятор контроля фазы, регулятор волнового пакета или регулятор для изменения частоты.

Предпочтительно средства для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, содержат регулируемый дроссельный клапан, установленный в канале, проходящем от насоса к заварочной камере для изменения площади эффективного сечения потока канала.

Предпочтительно селекторный переключатель ручного управления предусмотрен подключенным к управляющему устройству, в соответствии с чем указанное управляющее устройство оперативно подключено к указанному насосу и/или к указанному дроссельному клапану для ограничения количества заваривающей воды, поданной в заварочную камеру за единицу времени.

Предпочтительно кофеварка дополнительно содержит, по меньшей мере, один сенсор для декодирования этикетки или маркировки, предусмотренной на кассете, причем сенсор функционально соединен с управляющим устройством для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени в соответствии с содержанием информации этикетки или маркировки.

Техническая задача также решается за счет создания кассеты с порошком кофе, используемой в кофеварке, содержащей заварочную камеру, выполненную с возможностью размещения упомянутой кассеты с порошком кофе, по меньшей мере, одно средство для пробивания упомянутой кассеты с порошком кофе, насос для подачи горячей заваривающей воды в упомянутую заварочную камеру и средства для такого ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в указанную заварочную камеру за единицу времени, что заваривающая вода протекает сквозь указанную кассету с порошком кофе, помещенную в указанную заварочную камеру, по существу не под давлением, у которой согласно изобретению дно кассеты содержит отверстие, покрытое фольгой, прикрепленной к внутренней стороне указанного дна.

Предпочтительно кассета содержит чашеобразную нижнюю часть, дно которой образует дно кассеты, причем фольга, покрывающая отверстие, выполненное в дне кассеты, выполнена из материала, имеющего более низкую эластичность и более низкую прочность на разрыв, чем материал чашеобразной нижней части, для обеспечения надежного разрыва фольги под действием пробивающего элемента при закрывании заварочной камеры.

Далее вариант осуществления кофеварки в соответствии с изобретением будет описан более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - схематическое изображение кофеварки с открытой заварочной камерой;

Фиг.2 - схематическое изображение кофеварки с закрытой заварочной камерой.

Существенные элементы кофеварки, согласно изобретению, схематически показаны на Фиг.1 и 2, а именно: бак 1 для чистой воды, насос 2, кипятильник 3, дроссельный клапан 4, заварочная камера 5, выход 6 для напитка, управляющее устройство 7 и селекторный переключатель 8. Все эти элементы установлены внутри схематически изображенного корпуса G. Ниже выхода 6 для напитка показана кофейная кружка 17 для получения приготовленного напитка кофе. Кассета, заключающая в себе молотый кофе и подлежащая размещению в заварочную камеру 5, обозначена позицией 20. В настоящем примере дно 22 кассеты 20 имеет отверстие 25, которое покрыто фольгой 26, установленной с внутренней стороны дна 22 кассеты 20. Поскольку такая кассета преимущественно предназначена для приготовления фильтрованного кофе, она имеет конструкцию фильтрующей кассеты 20, в то время как стандартная кассета, имеющая сплошное дно без какого-либо отверстия, имеет конструкцию кассеты для эспрессо.

Заварочная камера 5 содержит верхний закрывающий пластинчатый элемент 11 и нижний держатель 12 кассеты. Внутренний контур держателя 12 кассеты по существу совпадает с внешним контуром фильтрующей кассеты 20. На чертежах как закрывающий пластинчатый элемент 11, так и держатель 12 кассеты показаны в сечении. Держатель 12 кассеты подвижен в вертикальном направлении, как показано двойной стрелкой 18. Средства для перемещения держателя кассеты вверх и вниз, также как и возможно имеющиеся средства для подачи и удаления кассеты, не показаны, так как их конструкция понятна специалисту в данной области техники.

Как нижняя поверхность закрывающего пластинчатого элемента 11, так и дно держателя 12 кассеты имеют пробивающие элементы 13 и 15, соответственно. При этом верхний пробивающий элемент 13 служит для пробивания крышки 21 кассеты 20, тогда как нижний пробивающий элемент 15 служит для пробивания дна 22 кассеты 20.

Оба пробивающих элемента 13 и 15, соответственно, находятся по центру закрывающего пластинчатого элемента 11 и дна держателя 12 кассеты соответственно. Кроме того, оба пробивающих элемента 13 и 15, соответственно, содержат передний участок конической формы, содержащий множество прорезей 14 и 16, соответственно, сквозь которые заваривающая вода может течь в кассету 20 и, соответственно, приготовленный напиток кофе может вытекать из кассеты 20.

Селекторный переключатель 8 служит для выбора напитка кофе, который нужно приготовить. Буква "Е" обозначает кофе эспрессо, в то время как буква "F" обозначает фильтрованный кофе. Селекторный переключатель электрически соединен с управляющим устройством 7. Управляющее устройство оперативно подключено к насосу 2 через проводник 9 и к дроссельному клапану 4 через проводник 10. Дроссельный клапан вставлен в канал 19 заваривающей воды, идущий от насоса 2 к закрывающему пластинчатому элементу 11. Более того, имеется сенсор 28, электрически соединенный с управляющим устройством 7 посредством проводника 10а. Сенсор 28 служит для декодирования, заключающегося в обнаружении и считывании этикетки или маркировки 27, имеющейся на кассете 20 и содержащей информацию о типе и/или содержимом кассеты 20. Такая этикетка или маркировка 27 могут состоять, например, из штрих-кода, напечатанного на кассете 20; тем не менее, возможны другие типы маркировок, например в электронной форме. Понятно, что сенсор 28 и этикетка или маркировка 27 соответствуют друг другу, чтобы позволить сенсору 28 читать этикетку или маркировку 28 и передавать содержащуюся в них информацию на управляющее устройство 7. В случае, когда используются исключительно кассеты 20, которые имеют этикетку или маркировку 28, селекторным переключателем 8 можно пренебречь, так как тип кассеты 20 автоматически определяется сенсором 27, и управляющее устройство, следовательно, воздействует на определенные операционные параметры кофеварки, например скорость поставки от насоса 2, настройка дроссельного клапана 4 и т.д.

Заварочная операция с использованием кассеты, разработанной для приготовления напитка кофе без пены, так называемого фильтрованного кофе, происходит следующим образом.

Селекторный переключатель 8 вручную поворачивается в позицию "F", и кассета 20 вставляется в держатель 12 кассеты. Затем держатель 12 перемещается вверх к закрывающему пластинчатому элементу 11. После завершения этого перемещения вверх (см. Фиг.2) как крышка 21 кассеты, так и дно 22 кассеты 20, то есть фольга 26, пробиваются. Как только достигается верхняя конечная позиция, закрывающий листовой элемент 11 не только закрывает заварочную камеру 5, но также прижимает крышку 21 кассеты к верхней торцевой поверхности держателя 12 кассеты вдоль кольцевой установочной области, тем самым гидравлически герметизируя верхний участок кассеты 20 к дну 22 кассеты 20. Как только заварочная камера 5 закрывается, насос 2 начинает работать. Объем заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру 5 за единицу времени, ограничен по сравнению с операцией заварки кофе эспрессо до такой величины, что заваривающая вода течет через кассету 20 по существу без давления. Показатель ограничения потока определен либо заданной величиной, либо на основе кода, содержащегося на этикетке или маркировке 27 кассеты 20. Ограничение потока может быть осуществлено либо уменьшением скорости потока насоса 2, либо регулировкой дроссельного клапана 4. Для уменьшения скорости потока насоса 2 в случае, когда насос работает на переменном токе, могут использоваться модулятор контроля фазы или регулятор волнового пакета. Как вариант может быть изменена рабочая частота насоса 2. Понятно, что на практике предусматривается только одна из мер для уменьшения скорости потока заварочной воды, текущей сквозь заварочную камеру 5 за единицу времени, то есть, либо предусмотрены средства для уменьшения скорости потока от насоса 2, либо предусмотрен дроссельный клапан 4 для уменьшения площади сечения эффективного потока. Далее понятно, что могут быть предусмотрены и другие средства для уменьшения скорости потока заваривающей воды, текущей сквозь заварочную камеру 5 за единицу времени.

В любом случае, ранее упомянутые средства для уменьшения скорости потока заваривающей воды, текущей сквозь заварочную камеру 5 за единицу времени, обеспечивают уменьшение скорости потока даже без встречного давления до уровня не более чем 12 литров за час, предпочтительно до 8 литров за час.

Далее важно то, что как крышка 21 кассеты 20, так и дно 22 кассеты 20 пробиваются, то есть имеют отверстие до начала заварочной операции для обеспечения отсутствия какого-либо гидравлического давления, которое могло бы привести к образованию пены в напитке.

Кроме того, как можно видеть на чертежах, фильтрующая кассета 20 имеет верхний фильтрующий элемент 23 и нижний фильтрующий элемент 24. Такие фильтрующие элементы 23, 24 способствуют устойчивому потоку заваривающей воды сквозь фильтрующую кассету 20 и предотвращают высыпания через пробитое отверстие порошка кофе, содержащегося в кассете 20. Каждый из фильтрующих элементов 23, 24 имеет углубление, направленное внутрь кассеты 20 и расположенное в области, где крышка 21 и дно 22, соответственно, кассеты 20, пробиваются и в которой пробивающие элементы 13, 15 проходят, как только крышка 21 кассеты и дно 22 пробиты. Для того чтобы гарантировать, что дно 22 кассеты 20 надежно пробито после закрывания заварочной камеры 5, имеется фольга 26, имеющая низкую гибкость и низкую прочность на разрыв по сравнению с материалом самой кассеты, так что она легко разрывается на части под действием нижнего пробивающего элемента 15, расположенного в основании держателя 12 кассеты.

Для приготовления стандартного кофе эспрессо селекторный переключатель 8 вручную поворачивается в позицию, обозначенную "Е". В режиме этой операции заваривающая вода течет сквозь стандартную кассету эспрессо под высоким давлением. В данном случае выражение "кофе эспрессо" будет означать напиток кофе, имеющий слой пены вверху, независимо от количества заваривающей воды, использованной для приготовления напитка кофе. Предпочтительно, для приготовления фильтрованного кофе используются иные кассеты, чем для приготовления кофе эспрессо. Кроме другой модели дна кассеты иными могут быть также смесь кофейного порошка, количество кофейного порошка и/или степень измельчения. Более того, в случае кассеты для фильтрованного кофе отверстия в фильтрующих элементах 23, 24 больше и/или их число увеличено, так что эти фильтрующие элементы 23, 24 не создают гидравлическое сопротивление заваривающей воде, протекающей сквозь них.

Как вариант осуществления настоящего изобретения, кофеварка может включать более широкие признаки, например могут быть предусмотрены средства, чтобы пробивать дно кассеты позже, чем крышку кассеты, в зависимости от типа напитка кофе, который нужно приготовить. В случае, когда должен быть приготовлен кофе эспрессо, дно кассеты эспрессо пробивается только после того, как будет создано определенное гидравлическое давление внутри кассеты, поскольку, как хорошо известно, эта мера способствует образованию пены.

Как вариант, в случае кассеты эспрессо, ее дно может быть пробито нижним пробивающим элементом в первой фазе только частично, то есть до такой степени, что конец пробивающего элемента просто проникает в низ кассеты, но только настолько, что щели 16 пробивающего элемента 15 не сообщаются с внутренностью кассеты эспрессо. Таким образом, добавочное гидравлическое давление может быть создано внутри кассеты эспрессо в течение первой фазы заварочной операции.

С другой стороны, при заваривании напитка кофе с помощью фильтрующей кассеты как крышка, так и дно последней пробиваются прежде, чем начнется реальная операция заваривания, для исключения создания избыточного гидравлического давления внутри фильтрующей кассеты, которое могло бы способствовать образованию пены.

Кофеварка согласно изобретению известна под названием "аппарат эспрессо"; она пригодна как для приготовления фильтрованного напитка кофе, так и в частности для напитка кофе эспрессо. Кофеварка может быть разработана как аппарат с ручным управлением, с держателем кассеты, который нужно вручную вставлять в аппарат, так и полу- или полностью автоматическая кофеварка.

Для реализации вышеупомянутых мер, к примеру, может быть выполнен регулируемым по вертикали нижний пробивающий элемент 15, расположенный в основании держателя 12 кассеты. Установка высоты его позиции может быть выполнена посредством электродвигателя или электромагнита, под контролем общего управляющего устройства 7.

1. Кофеварка для заваривания порошка кофе, заключенного в кассету, содержащая заварочную камеру, выполненную с возможностью размещения упомянутой кассеты с порошком кофе, по меньшей мере, одно средство для пробивания упомянутой кассеты с порошком кофе и насос для подачи горячей заваривающей воды в упомянутую заварочную камеру, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства для такого ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в указанную заварочную камеру за единицу времени, что заваривающая вода протекает сквозь указанную кассету с порошком кофе, помещенную в указанную заварочную камеру, по существу не под давлением.

2. Кофеварка по п.1, отличающаяся тем, что средства для ограничения количества заваривающей воды выполнены с возможностью ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, до уровня не более чем 12 л/ч.

3. Кофеварка по п.1, отличающаяся тем, что имеет, по меньшей мере, два пробивающих элемента для пробивания как дна, так и крышки кассеты, в результате чего получены средства для пробивания дна и крышки кассеты пробивающими элементами перед тем, как заваривающая вода подается в кассету посредством насоса.

4. Кофеварка по любому из пп.1 и 3, отличающаяся тем, что заварочная камера содержит держатель кассеты и закрывающий пластинчатый элемент, причем каждый из держателя кассеты и закрывающего пластинчатого элемента имеет пробивающий элемент, в результате чего кофеварка дополнительно содержит средства для перемещения держателя кассеты и закрывающего пластинчатого элемента относительно друг друга от открытого состояния заварочной камеры до ее закрытого состояния, при этом кассета, содержащаяся в заварочной камере, пробивается в своей крышке и своем дне посредством пробивающих элементов при закрывании заварочной камеры.

5. Кофеварка по п.4, отличающаяся тем, что закрывающий пластинчатый элемент и держатель кассеты оба имеют расположенный по центру пробивающий элемент.

6. Кофеварка по п.4, отличающаяся тем, что закрывающий пластинчатый элемент или держатель кассеты имеют расположенный по центру пробивающий элемент.

7. Кофеварка по п.4, отличающаяся тем, что закрывающий пластинчатый элемент выполнен с возможностью прижатия кассеты по кольцевой установочной области к торцевой поверхности держателя кассеты после закрывания заварочной камеры.

8. Кофеварка по п.1, отличающаяся тем, что средства для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, содержат средства для ограничения скорости потока насоса.

9. Кофеварка по п.8, отличающаяся тем, что насос работает на переменном токе, в результате чего средства для ограничения скорости потока насоса содержат модулятор контроля фазы, регулятор волнового пакета или регулятор для изменения частоты.

10. Кофеварка по п.1, отличающаяся тем, что средства для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, содержат регулируемый дроссельный клапан, установленный в канале, проходящем от насоса к заварочной камере для изменения площади эффективного сечения потока канала.

11. Кофеварка по любому из пп.1 и 10, отличающаяся тем, что селекторный переключатель ручного управления предусмотрен подключенным к управляющему устройству, в соответствии с чем указанное управляющее устройство оперативно подключено к указанному насосу и/или к указанному дроссельному клапану для ограничения количества заваривающей воды, поданной в заварочную камеру за единицу времени.

12. Кофеварка по п.11, отличающаяся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, один сенсор для декодирования этикетки или маркировки, предусмотренной на кассете, причем сенсор функционально соединен с управляющим устройством для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени в соответствии с содержанием информации этикетки или маркировки.

13. Кофеварка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, один сенсор для декодирования этикетки или маркировки, предусмотренной на кассете, причем сенсор функционально соединен с управляющим устройством для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени в соответствии с содержанием информации этикетки или маркировки.

14. Кассета с порошком кофе, используемая в кофеварке содержащей заварочную камеру, выполненную с возможностью размещения упомянутой кассеты с порошком кофе, по меньшей мере, одно средство для пробивания упомянутой кассеты с порошком кофе, насос для подачи горячей заваривающей воды в упомянутую заварочную камеру и средства для такого ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в указанную заварочную камеру за единицу времени, что заваривающая вода протекает сквозь указанную кассету с порошком кофе, помещенную в указанную заварочную камеру, по существу не под давлением, при этом дно кассеты содержит отверстие, покрытое фольгой, прикрепленной к внутренней стороне указанного дна.

15. Кассета по п.14, которая содержит чашеобразную нижнюю часть, дно которой образует дно кассеты, причем фольга, покрывающая отверстие, выполненное в дне кассеты, выполнена из материала, имеющего более низкую эластичность и более низкую прочность на разрыв, чем материал чашеобразной нижней части, для обеспечения надежного разрыва фольги под действием пробивающего элемента при закрывании заварочной камеры.

www.findpatent.ru

кофеварка для заваривания порошка кофе, заключенного в кассету, и кассета с порошком кофе для такой кофеварки - патент РФ 2286076

Предложена кофеварка для заваривания порошка кофе, заключенного в кассету, и кассета с порошком кофе для такой кофеварки. Посредством такой кофеварки может быть приготовлен кофе эспрессо, а также и обычный кофейный напиток без пены на своей поверхности, соответствующий по вкусу обычному фильтрованному кофе. Кофеварка для заваривания порошка кофе, заключенного в кассету, содержит заварочную камеру, выполненную с возможностью размещения упомянутой кассеты с порошком кофе, по меньшей мере, одно средство для пробивания кассеты с порошком кофе и насос для подачи горячей заваривающей воды в заварочную камеру. Чтобы избежать появления пены на поверхности напитка, кофеварка содержит средства для ограничения количества воды, подаваемой насосом в заварочную камеру за единицу времени. Эти средства обеспечивают протекание заваривающей воды через кассету по существу не под давлением. Дно кассеты, предназначенной для подобной кофеварки, содержит отверстие, покрытое фольгой, прикрепленной к внутренней стороне дна. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2286076

Настоящее изобретение относится к кофеварке для заваривания порошка кофе, содержащегося в кассете, содержащей заварочную камеру, приспособленную для размещения кассеты с порошком кофе, по меньшей мере одно средство для пробивания кассеты с порошком кофе и насос для подачи горячей заваривающей воды в заварочную камеру.

Кофеварки этого типа используются преимущественно в домах, то есть разработаны для домашнего использования. По сравнению со стандартными кофеварками с мельницей для измельчения целых зерен кофе, основное преимущество вышеупомянутой кофеварки состоит в том, что напиток кофе высокого качества может быть приготовлен с использованием готовых упакованных кассет с порошком кофе, тем более, что порошок кофе является оптимально измельченным и герметично запечатан в кассете. Более того, такие кофеварки менее подвержены засорению порошком кофе.

Для варки порошка кофе, содержащегося в кассете, используются как ручные, так и полуавтоматические или автоматические кофеварки. Обычно в ручной кофеварке кассета вставляется в кассетоприемник, который, в свою очередь, вставляется в кофеварку. В полуавтоматических кофеварках кассета вставляется в держатель кассеты или непосредственно в заварочную камеру, в соответствии с чем заварочная камера закрывается вручную посредством центрального рычажного механизма. В автоматической кофеварке, тем не менее, кассета удаляется из кассетного магазина и автоматически вставляется в заварочную камеру; после заваривания кассета удаляется из заварочной камеры и выбрасывается в мусоросборник без какого-либо вмешательства оператора.

Все вышеупомянутые виды кофеварок обычно содержат полый, так называемый заварочный штырь, имеющий радиальные выходные отверстия для впрыскивания заваривающей воды в кассету, который также выполнен с возможностью пробивания дна и, соответственно, крышки кассеты. Также известны управляемые вручную кофеварки, в которых держатель кассеты имеет множество тиснений, расположенных на решетке выхода; эти тиснения вскрывают крышку кассеты, как только заваривающая вода впрыскивается в кассету с ее противоположной стороны, и кассета прижимается к тиснениям под влиянием избыточного гидравлического давления, созданного давящей заваривающей водой. В течение последующей операции заваривания заваривающая вода впрыскивается в кассету посредством заварочного штыря, в результате чего она течет под давлением сквозь порошок кофе, содержащийся в кассете, и вытекает из кассеты через отверстие, созданное выступами.

Независимо от факта, вручную ли управляется кофеварка или это полуавтоматическая или автоматическая машина, кофеварка так сконструирована и приспособлена к кассете, что производит напиток кофе, имеющий пену на своей поверхности; эта пена обычно считается признаком качественного напитка кофе.

Даже если предприняты большие усилия, чтобы обеспечить устойчивую пену на поверхности приготовленного напитка кофе, в некоторых странах возникает пожелание готовить также стандартный кофе, а именно фильтрованный кофе, посредством этой кофеварки.

Вместо выражения "фильтрованный кофе" используется также выражение "мягкий кофе".

Патент США 5325765 раскрывает заварочную фильтрующую кассету, включающую непроницаемое прокалываемое дно, имеющее заданную форму и отверстие на одном конце. Самоподдерживающийся промокающий фильтрующий элемент расположен в основании. Он герметично сцепляется с отверстием в основании и имеет отличающуюся и меньшую форму, чем заданная форма основания, так что фильтрующий элемент отклоняется от основания и делит основание на две герметичные камеры, а именно: первую камеру для хранения экстракта напитка, подлежащего приготовлению, и вторую пустую камеру для поступления напитка после того, как жидкость будет смешана с экстрактом и напиток протечет через фильтр. Дополнительно, он содержит непроницаемую прокалываемую крышку, герметично сцепляющуюся с отверстием в основании, чтобы образовать непроницаемую кассету. Для извлечения порошка кофе кассета прокалывается на обеих сторонах посредством верхнего и нижнего прокалывающих элементов. Нижний прокалывающий элемент размещен эксцентрично, так что он проходит во вторую камеру между основанием и фильтрующим элементом, не повреждая последний. Заваривающая вода под давлением подается в кассету через верхний прокалывающий элемент. Она проходит через порошок кофе и фильтрующий элемент и достигает второй камеры. В дальнейшем она течет через нижний прокалывающий элемент в сосуд для напитка.

Патент США 3537384 раскрывает механизм, приготовляющий пар и воду, в частности для приготовления кофейных и чайных напитков. Он содержит насосный агрегат и последующий кипятильник. Сменная головка фильтра предусмотрена для приема порошка кофе. Насос имеет такую конструкцию, что он выкачивает постоянный объем воды за один оборот независимо от внутреннего сопротивления головки фильтра, что выражается в том, что точно заданный объем воды заданной температуры подается через порошок кофе, содержащийся в головке фильтра. При изменении скорости потока насоса и/или выхода тепла кипятильника температура заваривающей воды меняется так, что может быть приготовлен либо стандартный кофейный напиток, либо напиток кофе эспрессо, поскольку различные ароматические агенты растворяются на различных уровнях температуры.

В частности, было отмечено, что для приготовления кофе эспрессо должен использоваться пар с температурой 110°С для растворения в высокой степени горьких ароматических агентов, содержащихся в порошке кофе.

Патент США 4583449 раскрывает кофейный фильтр для выборочного изготовления обычного кофе или эспрессо. Он содержит проход для потока воды, проходящий между входом для подачи холодной воды и заварочным устройством. Проход для потока подразделен на первую ветвь, включающую насос давления, и вторую ветвь, включающую клапан, выполненный с возможностью закрывать или быть закрытым при получении кофе эспрессо. Дополнительно он содержит управляющие средства для активизации клапана (клапанов) и/или насоса в соответствии с выбором типа кофе, который нужно приготовить. Проход для потока применяется обычно для воды, используемой для получения эспрессо и обычного кофе, и разделяется только вблизи насоса на первую ветвь прохода для потока, включающую насос, и вторую ветвь прохода для потока, формирующую обход вокруг насоса.

Технической задачей настоящего изобретения является создание кофеварки для заваривания порошка кофе, содержащегося в кассете, посредством которой можно приготовить не только напиток кофе эспрессо, но также обычный кофейный напиток, причем последний не имеет пены на своей поверхности и соответствует по вкусу обычному фильтрованному кофе.

Эта и другие задачи были решены за счет того, что кофеварка для заваривания порошка кофе, заключенного в кассету, содержащая заварочную камеру, выполненную с возможностью размещения упомянутой кассеты с порошком кофе, по меньшей мере, одно средство для пробивания упомянутой кассеты с порошком кофе и насос для подачи горячей заваривающей воды в упомянутую заварочную камеру, согласно изобретению дополнительно содержит средства для такого ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в указанную заварочную камеру за единицу времени, что заваривающая вода протекает сквозь указанную кассету с порошком кофе, помещенную в указанную заварочную камеру, по существу не под давлением.

Предпочтительно средства для ограничения количества заваривающей воды выполнены с возможностью ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, до уровня не более чем 12 литров в час.

Предпочтительно кофеварка имеет, по меньшей мере, два пробивающих элемента для пробивания как дна, так и крышки кассеты, в результате чего получены средства для пробивания дна и крышки кассеты пробивающими элементами перед тем, как заваривающая вода подается в кассету посредством насоса.

Предпочтительно заварочная камера содержит держатель кассеты и закрывающий пластинчатый элемент, причем каждый из держателя кассеты и закрывающего пластинчатого элемента имеет пробивающий элемент, в результате чего кофеварка дополнительно содержит средства для перемещения держателя кассеты и закрывающего пластинчатого элемента относительно друг друга от открытого состояния заварочной камеры до ее закрытого состояния, при этом кассета, содержащаяся в заварочной камере, пробивается в своей крышке и своем дне посредством пробивающих элементов при закрывании заварочной камеры.

Предпочтительно закрывающий пластинчатый элемент и держатель кассеты оба имеют расположенный по центру пробивающий элемент.

Предпочтительно закрывающий пластинчатый элемент или держатель кассеты имеют расположенный по центру пробивающий элемент.

Предпочтительно закрывающий пластинчатый элемент выполнен с возможностью прижатия кассеты по кольцевой установочной области к торцевой поверхности держателя кассеты после закрывания заварочной камеры.

Предпочтительно средства для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, содержат средства для ограничения скорости потока насоса.

Предпочтительно насос работает на переменном токе, в результате чего средства для ограничения скорости потока насоса содержат модулятор контроля фазы, регулятор волнового пакета или регулятор для изменения частоты.

Предпочтительно средства для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, содержат регулируемый дроссельный клапан, установленный в канале, проходящем от насоса к заварочной камере для изменения площади эффективного сечения потока канала.

Предпочтительно селекторный переключатель ручного управления предусмотрен подключенным к управляющему устройству, в соответствии с чем указанное управляющее устройство оперативно подключено к указанному насосу и/или к указанному дроссельному клапану для ограничения количества заваривающей воды, поданной в заварочную камеру за единицу времени.

Предпочтительно кофеварка дополнительно содержит, по меньшей мере, один сенсор для декодирования этикетки или маркировки, предусмотренной на кассете, причем сенсор функционально соединен с управляющим устройством для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени в соответствии с содержанием информации этикетки или маркировки.

Техническая задача также решается за счет создания кассеты с порошком кофе, используемой в кофеварке, содержащей заварочную камеру, выполненную с возможностью размещения упомянутой кассеты с порошком кофе, по меньшей мере, одно средство для пробивания упомянутой кассеты с порошком кофе, насос для подачи горячей заваривающей воды в упомянутую заварочную камеру и средства для такого ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в указанную заварочную камеру за единицу времени, что заваривающая вода протекает сквозь указанную кассету с порошком кофе, помещенную в указанную заварочную камеру, по существу не под давлением, у которой согласно изобретению дно кассеты содержит отверстие, покрытое фольгой, прикрепленной к внутренней стороне указанного дна.

Предпочтительно кассета содержит чашеобразную нижнюю часть, дно которой образует дно кассеты, причем фольга, покрывающая отверстие, выполненное в дне кассеты, выполнена из материала, имеющего более низкую эластичность и более низкую прочность на разрыв, чем материал чашеобразной нижней части, для обеспечения надежного разрыва фольги под действием пробивающего элемента при закрывании заварочной камеры.

Далее вариант осуществления кофеварки в соответствии с изобретением будет описан более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - схематическое изображение кофеварки с открытой заварочной камерой;

Фиг.2 - схематическое изображение кофеварки с закрытой заварочной камерой.

Существенные элементы кофеварки, согласно изобретению, схематически показаны на Фиг.1 и 2, а именно: бак 1 для чистой воды, насос 2, кипятильник 3, дроссельный клапан 4, заварочная камера 5, выход 6 для напитка, управляющее устройство 7 и селекторный переключатель 8. Все эти элементы установлены внутри схематически изображенного корпуса G. Ниже выхода 6 для напитка показана кофейная кружка 17 для получения приготовленного напитка кофе. Кассета, заключающая в себе молотый кофе и подлежащая размещению в заварочную камеру 5, обозначена позицией 20. В настоящем примере дно 22 кассеты 20 имеет отверстие 25, которое покрыто фольгой 26, установленной с внутренней стороны дна 22 кассеты 20. Поскольку такая кассета преимущественно предназначена для приготовления фильтрованного кофе, она имеет конструкцию фильтрующей кассеты 20, в то время как стандартная кассета, имеющая сплошное дно без какого-либо отверстия, имеет конструкцию кассеты для эспрессо.

Заварочная камера 5 содержит верхний закрывающий пластинчатый элемент 11 и нижний держатель 12 кассеты. Внутренний контур держателя 12 кассеты по существу совпадает с внешним контуром фильтрующей кассеты 20. На чертежах как закрывающий пластинчатый элемент 11, так и держатель 12 кассеты показаны в сечении. Держатель 12 кассеты подвижен в вертикальном направлении, как показано двойной стрелкой 18. Средства для перемещения держателя кассеты вверх и вниз, также как и возможно имеющиеся средства для подачи и удаления кассеты, не показаны, так как их конструкция понятна специалисту в данной области техники.

Как нижняя поверхность закрывающего пластинчатого элемента 11, так и дно держателя 12 кассеты имеют пробивающие элементы 13 и 15, соответственно. При этом верхний пробивающий элемент 13 служит для пробивания крышки 21 кассеты 20, тогда как нижний пробивающий элемент 15 служит для пробивания дна 22 кассеты 20.

Оба пробивающих элемента 13 и 15, соответственно, находятся по центру закрывающего пластинчатого элемента 11 и дна держателя 12 кассеты соответственно. Кроме того, оба пробивающих элемента 13 и 15, соответственно, содержат передний участок конической формы, содержащий множество прорезей 14 и 16, соответственно, сквозь которые заваривающая вода может течь в кассету 20 и, соответственно, приготовленный напиток кофе может вытекать из кассеты 20.

Селекторный переключатель 8 служит для выбора напитка кофе, который нужно приготовить. Буква "Е" обозначает кофе эспрессо, в то время как буква "F" обозначает фильтрованный кофе. Селекторный переключатель электрически соединен с управляющим устройством 7. Управляющее устройство оперативно подключено к насосу 2 через проводник 9 и к дроссельному клапану 4 через проводник 10. Дроссельный клапан вставлен в канал 19 заваривающей воды, идущий от насоса 2 к закрывающему пластинчатому элементу 11. Более того, имеется сенсор 28, электрически соединенный с управляющим устройством 7 посредством проводника 10а. Сенсор 28 служит для декодирования, заключающегося в обнаружении и считывании этикетки или маркировки 27, имеющейся на кассете 20 и содержащей информацию о типе и/или содержимом кассеты 20. Такая этикетка или маркировка 27 могут состоять, например, из штрих-кода, напечатанного на кассете 20; тем не менее, возможны другие типы маркировок, например в электронной форме. Понятно, что сенсор 28 и этикетка или маркировка 27 соответствуют друг другу, чтобы позволить сенсору 28 читать этикетку или маркировку 28 и передавать содержащуюся в них информацию на управляющее устройство 7. В случае, когда используются исключительно кассеты 20, которые имеют этикетку или маркировку 28, селекторным переключателем 8 можно пренебречь, так как тип кассеты 20 автоматически определяется сенсором 27, и управляющее устройство, следовательно, воздействует на определенные операционные параметры кофеварки, например скорость поставки от насоса 2, настройка дроссельного клапана 4 и т.д.

Заварочная операция с использованием кассеты, разработанной для приготовления напитка кофе без пены, так называемого фильтрованного кофе, происходит следующим образом.

Селекторный переключатель 8 вручную поворачивается в позицию "F", и кассета 20 вставляется в держатель 12 кассеты. Затем держатель 12 перемещается вверх к закрывающему пластинчатому элементу 11. После завершения этого перемещения вверх (см. Фиг.2) как крышка 21 кассеты, так и дно 22 кассеты 20, то есть фольга 26, пробиваются. Как только достигается верхняя конечная позиция, закрывающий листовой элемент 11 не только закрывает заварочную камеру 5, но также прижимает крышку 21 кассеты к верхней торцевой поверхности держателя 12 кассеты вдоль кольцевой установочной области, тем самым гидравлически герметизируя верхний участок кассеты 20 к дну 22 кассеты 20. Как только заварочная камера 5 закрывается, насос 2 начинает работать. Объем заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру 5 за единицу времени, ограничен по сравнению с операцией заварки кофе эспрессо до такой величины, что заваривающая вода течет через кассету 20 по существу без давления. Показатель ограничения потока определен либо заданной величиной, либо на основе кода, содержащегося на этикетке или маркировке 27 кассеты 20. Ограничение потока может быть осуществлено либо уменьшением скорости потока насоса 2, либо регулировкой дроссельного клапана 4. Для уменьшения скорости потока насоса 2 в случае, когда насос работает на переменном токе, могут использоваться модулятор контроля фазы или регулятор волнового пакета. Как вариант может быть изменена рабочая частота насоса 2. Понятно, что на практике предусматривается только одна из мер для уменьшения скорости потока заварочной воды, текущей сквозь заварочную камеру 5 за единицу времени, то есть, либо предусмотрены средства для уменьшения скорости потока от насоса 2, либо предусмотрен дроссельный клапан 4 для уменьшения площади сечения эффективного потока. Далее понятно, что могут быть предусмотрены и другие средства для уменьшения скорости потока заваривающей воды, текущей сквозь заварочную камеру 5 за единицу времени.

В любом случае, ранее упомянутые средства для уменьшения скорости потока заваривающей воды, текущей сквозь заварочную камеру 5 за единицу времени, обеспечивают уменьшение скорости потока даже без встречного давления до уровня не более чем 12 литров за час, предпочтительно до 8 литров за час.

Далее важно то, что как крышка 21 кассеты 20, так и дно 22 кассеты 20 пробиваются, то есть имеют отверстие до начала заварочной операции для обеспечения отсутствия какого-либо гидравлического давления, которое могло бы привести к образованию пены в напитке.

Кроме того, как можно видеть на чертежах, фильтрующая кассета 20 имеет верхний фильтрующий элемент 23 и нижний фильтрующий элемент 24. Такие фильтрующие элементы 23, 24 способствуют устойчивому потоку заваривающей воды сквозь фильтрующую кассету 20 и предотвращают высыпания через пробитое отверстие порошка кофе, содержащегося в кассете 20. Каждый из фильтрующих элементов 23, 24 имеет углубление, направленное внутрь кассеты 20 и расположенное в области, где крышка 21 и дно 22, соответственно, кассеты 20, пробиваются и в которой пробивающие элементы 13, 15 проходят, как только крышка 21 кассеты и дно 22 пробиты. Для того чтобы гарантировать, что дно 22 кассеты 20 надежно пробито после закрывания заварочной камеры 5, имеется фольга 26, имеющая низкую гибкость и низкую прочность на разрыв по сравнению с материалом самой кассеты, так что она легко разрывается на части под действием нижнего пробивающего элемента 15, расположенного в основании держателя 12 кассеты.

Для приготовления стандартного кофе эспрессо селекторный переключатель 8 вручную поворачивается в позицию, обозначенную "Е". В режиме этой операции заваривающая вода течет сквозь стандартную кассету эспрессо под высоким давлением. В данном случае выражение "кофе эспрессо" будет означать напиток кофе, имеющий слой пены вверху, независимо от количества заваривающей воды, использованной для приготовления напитка кофе. Предпочтительно, для приготовления фильтрованного кофе используются иные кассеты, чем для приготовления кофе эспрессо. Кроме другой модели дна кассеты иными могут быть также смесь кофейного порошка, количество кофейного порошка и/или степень измельчения. Более того, в случае кассеты для фильтрованного кофе отверстия в фильтрующих элементах 23, 24 больше и/или их число увеличено, так что эти фильтрующие элементы 23, 24 не создают гидравлическое сопротивление заваривающей воде, протекающей сквозь них.

Как вариант осуществления настоящего изобретения, кофеварка может включать более широкие признаки, например могут быть предусмотрены средства, чтобы пробивать дно кассеты позже, чем крышку кассеты, в зависимости от типа напитка кофе, который нужно приготовить. В случае, когда должен быть приготовлен кофе эспрессо, дно кассеты эспрессо пробивается только после того, как будет создано определенное гидравлическое давление внутри кассеты, поскольку, как хорошо известно, эта мера способствует образованию пены.

Как вариант, в случае кассеты эспрессо, ее дно может быть пробито нижним пробивающим элементом в первой фазе только частично, то есть до такой степени, что конец пробивающего элемента просто проникает в низ кассеты, но только настолько, что щели 16 пробивающего элемента 15 не сообщаются с внутренностью кассеты эспрессо. Таким образом, добавочное гидравлическое давление может быть создано внутри кассеты эспрессо в течение первой фазы заварочной операции.

С другой стороны, при заваривании напитка кофе с помощью фильтрующей кассеты как крышка, так и дно последней пробиваются прежде, чем начнется реальная операция заваривания, для исключения создания избыточного гидравлического давления внутри фильтрующей кассеты, которое могло бы способствовать образованию пены.

Кофеварка согласно изобретению известна под названием "аппарат эспрессо"; она пригодна как для приготовления фильтрованного напитка кофе, так и в частности для напитка кофе эспрессо. Кофеварка может быть разработана как аппарат с ручным управлением, с держателем кассеты, который нужно вручную вставлять в аппарат, так и полу- или полностью автоматическая кофеварка.

Для реализации вышеупомянутых мер, к примеру, может быть выполнен регулируемым по вертикали нижний пробивающий элемент 15, расположенный в основании держателя 12 кассеты. Установка высоты его позиции может быть выполнена посредством электродвигателя или электромагнита, под контролем общего управляющего устройства 7.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Кофеварка для заваривания порошка кофе, заключенного в кассету, содержащая заварочную камеру, выполненную с возможностью размещения упомянутой кассеты с порошком кофе, по меньшей мере, одно средство для пробивания упомянутой кассеты с порошком кофе и насос для подачи горячей заваривающей воды в упомянутую заварочную камеру, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства для такого ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в указанную заварочную камеру за единицу времени, что заваривающая вода протекает сквозь указанную кассету с порошком кофе, помещенную в указанную заварочную камеру, по существу не под давлением.

2. Кофеварка по п.1, отличающаяся тем, что средства для ограничения количества заваривающей воды выполнены с возможностью ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, до уровня не более чем 12 л/ч.

3. Кофеварка по п.1, отличающаяся тем, что имеет, по меньшей мере, два пробивающих элемента для пробивания как дна, так и крышки кассеты, в результате чего получены средства для пробивания дна и крышки кассеты пробивающими элементами перед тем, как заваривающая вода подается в кассету посредством насоса.

4. Кофеварка по любому из пп.1 и 3, отличающаяся тем, что заварочная камера содержит держатель кассеты и закрывающий пластинчатый элемент, причем каждый из держателя кассеты и закрывающего пластинчатого элемента имеет пробивающий элемент, в результате чего кофеварка дополнительно содержит средства для перемещения держателя кассеты и закрывающего пластинчатого элемента относительно друг друга от открытого состояния заварочной камеры до ее закрытого состояния, при этом кассета, содержащаяся в заварочной камере, пробивается в своей крышке и своем дне посредством пробивающих элементов при закрывании заварочной камеры.

5. Кофеварка по п.4, отличающаяся тем, что закрывающий пластинчатый элемент и держатель кассеты оба имеют расположенный по центру пробивающий элемент.

6. Кофеварка по п.4, отличающаяся тем, что закрывающий пластинчатый элемент или держатель кассеты имеют расположенный по центру пробивающий элемент.

7. Кофеварка по п.4, отличающаяся тем, что закрывающий пластинчатый элемент выполнен с возможностью прижатия кассеты по кольцевой установочной области к торцевой поверхности держателя кассеты после закрывания заварочной камеры.

8. Кофеварка по п.1, отличающаяся тем, что средства для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, содержат средства для ограничения скорости потока насоса.

9. Кофеварка по п.8, отличающаяся тем, что насос работает на переменном токе, в результате чего средства для ограничения скорости потока насоса содержат модулятор контроля фазы, регулятор волнового пакета или регулятор для изменения частоты.

10. Кофеварка по п.1, отличающаяся тем, что средства для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, содержат регулируемый дроссельный клапан, установленный в канале, проходящем от насоса к заварочной камере для изменения площади эффективного сечения потока канала.

11. Кофеварка по любому из пп.1 и 10, отличающаяся тем, что селекторный переключатель ручного управления предусмотрен подключенным к управляющему устройству, в соответствии с чем указанное управляющее устройство оперативно подключено к указанному насосу и/или к указанному дроссельному клапану для ограничения количества заваривающей воды, поданной в заварочную камеру за единицу времени.

12. Кофеварка по п.11, отличающаяся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, один сенсор для декодирования этикетки или маркировки, предусмотренной на кассете, причем сенсор функционально соединен с управляющим устройством для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени в соответствии с содержанием информации этикетки или маркировки.

13. Кофеварка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, один сенсор для декодирования этикетки или маркировки, предусмотренной на кассете, причем сенсор функционально соединен с управляющим устройством для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени в соответствии с содержанием информации этикетки или маркировки.

14. Кассета с порошком кофе, используемая в кофеварке содержащей заварочную камеру, выполненную с возможностью размещения упомянутой кассеты с порошком кофе, по меньшей мере, одно средство для пробивания упомянутой кассеты с порошком кофе, насос для подачи горячей заваривающей воды в упомянутую заварочную камеру и средства для такого ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в указанную заварочную камеру за единицу времени, что заваривающая вода протекает сквозь указанную кассету с порошком кофе, помещенную в указанную заварочную камеру, по существу не под давлением, при этом дно кассеты содержит отверстие, покрытое фольгой, прикрепленной к внутренней стороне указанного дна.

15. Кассета по п.14, которая содержит чашеобразную нижнюю часть, дно которой образует дно кассеты, причем фольга, покрывающая отверстие, выполненное в дне кассеты, выполнена из материала, имеющего более низкую эластичность и более низкую прочность на разрыв, чем материал чашеобразной нижней части, для обеспечения надежного разрыва фольги под действием пробивающего элемента при закрывании заварочной камеры.

www.freepatent.ru

Кофеварка для заваривания порошка кофе, заключенного в кассету, и кассета с порошком кофе для такой кофеварки

Настоящее изобретение относится к кофеварке для заваривания порошка кофе, содержащегося в кассете, содержащей заварочную камеру, приспособленную для размещения кассеты с порошком кофе, по меньшей мере одно средство для пробивания кассеты с порошком кофе и насос для подачи горячей заваривающей воды в заварочную камеру.

Кофеварки этого типа используются преимущественно в домах, то есть разработаны для домашнего использования. По сравнению со стандартными кофеварками с мельницей для измельчения целых зерен кофе, основное преимущество вышеупомянутой кофеварки состоит в том, что напиток кофе высокого качества может быть приготовлен с использованием готовых упакованных кассет с порошком кофе, тем более, что порошок кофе является оптимально измельченным и герметично запечатан в кассете. Более того, такие кофеварки менее подвержены засорению порошком кофе.

Для варки порошка кофе, содержащегося в кассете, используются как ручные, так и полуавтоматические или автоматические кофеварки. Обычно в ручной кофеварке кассета вставляется в кассетоприемник, который, в свою очередь, вставляется в кофеварку. В полуавтоматических кофеварках кассета вставляется в держатель кассеты или непосредственно в заварочную камеру, в соответствии с чем заварочная камера закрывается вручную посредством центрального рычажного механизма. В автоматической кофеварке, тем не менее, кассета удаляется из кассетного магазина и автоматически вставляется в заварочную камеру; после заваривания кассета удаляется из заварочной камеры и выбрасывается в мусоросборник без какого-либо вмешательства оператора.

Все вышеупомянутые виды кофеварок обычно содержат полый, так называемый заварочный штырь, имеющий радиальные выходные отверстия для впрыскивания заваривающей воды в кассету, который также выполнен с возможностью пробивания дна и, соответственно, крышки кассеты. Также известны управляемые вручную кофеварки, в которых держатель кассеты имеет множество тиснений, расположенных на решетке выхода; эти тиснения вскрывают крышку кассеты, как только заваривающая вода впрыскивается в кассету с ее противоположной стороны, и кассета прижимается к тиснениям под влиянием избыточного гидравлического давления, созданного давящей заваривающей водой. В течение последующей операции заваривания заваривающая вода впрыскивается в кассету посредством заварочного штыря, в результате чего она течет под давлением сквозь порошок кофе, содержащийся в кассете, и вытекает из кассеты через отверстие, созданное выступами.

Независимо от факта, вручную ли управляется кофеварка или это полуавтоматическая или автоматическая машина, кофеварка так сконструирована и приспособлена к кассете, что производит напиток кофе, имеющий пену на своей поверхности; эта пена обычно считается признаком качественного напитка кофе.

Даже если предприняты большие усилия, чтобы обеспечить устойчивую пену на поверхности приготовленного напитка кофе, в некоторых странах возникает пожелание готовить также стандартный кофе, а именно фильтрованный кофе, посредством этой кофеварки.

Вместо выражения "фильтрованный кофе" используется также выражение "мягкий кофе".

Патент США 5325765 раскрывает заварочную фильтрующую кассету, включающую непроницаемое прокалываемое дно, имеющее заданную форму и отверстие на одном конце. Самоподдерживающийся промокающий фильтрующий элемент расположен в основании. Он герметично сцепляется с отверстием в основании и имеет отличающуюся и меньшую форму, чем заданная форма основания, так что фильтрующий элемент отклоняется от основания и делит основание на две герметичные камеры, а именно: первую камеру для хранения экстракта напитка, подлежащего приготовлению, и вторую пустую камеру для поступления напитка после того, как жидкость будет смешана с экстрактом и напиток протечет через фильтр. Дополнительно, он содержит непроницаемую прокалываемую крышку, герметично сцепляющуюся с отверстием в основании, чтобы образовать непроницаемую кассету. Для извлечения порошка кофе кассета прокалывается на обеих сторонах посредством верхнего и нижнего прокалывающих элементов. Нижний прокалывающий элемент размещен эксцентрично, так что он проходит во вторую камеру между основанием и фильтрующим элементом, не повреждая последний. Заваривающая вода под давлением подается в кассету через верхний прокалывающий элемент. Она проходит через порошок кофе и фильтрующий элемент и достигает второй камеры. В дальнейшем она течет через нижний прокалывающий элемент в сосуд для напитка.

Патент США 3537384 раскрывает механизм, приготовляющий пар и воду, в частности для приготовления кофейных и чайных напитков. Он содержит насосный агрегат и последующий кипятильник. Сменная головка фильтра предусмотрена для приема порошка кофе. Насос имеет такую конструкцию, что он выкачивает постоянный объем воды за один оборот независимо от внутреннего сопротивления головки фильтра, что выражается в том, что точно заданный объем воды заданной температуры подается через порошок кофе, содержащийся в головке фильтра. При изменении скорости потока насоса и/или выхода тепла кипятильника температура заваривающей воды меняется так, что может быть приготовлен либо стандартный кофейный напиток, либо напиток кофе эспрессо, поскольку различные ароматические агенты растворяются на различных уровнях температуры.

В частности, было отмечено, что для приготовления кофе эспрессо должен использоваться пар с температурой 110°С для растворения в высокой степени горьких ароматических агентов, содержащихся в порошке кофе.

Патент США 4583449 раскрывает кофейный фильтр для выборочного изготовления обычного кофе или эспрессо. Он содержит проход для потока воды, проходящий между входом для подачи холодной воды и заварочным устройством. Проход для потока подразделен на первую ветвь, включающую насос давления, и вторую ветвь, включающую клапан, выполненный с возможностью закрывать или быть закрытым при получении кофе эспрессо. Дополнительно он содержит управляющие средства для активизации клапана (клапанов) и/или насоса в соответствии с выбором типа кофе, который нужно приготовить. Проход для потока применяется обычно для воды, используемой для получения эспрессо и обычного кофе, и разделяется только вблизи насоса на первую ветвь прохода для потока, включающую насос, и вторую ветвь прохода для потока, формирующую обход вокруг насоса.

Технической задачей настоящего изобретения является создание кофеварки для заваривания порошка кофе, содержащегося в кассете, посредством которой можно приготовить не только напиток кофе эспрессо, но также обычный кофейный напиток, причем последний не имеет пены на своей поверхности и соответствует по вкусу обычному фильтрованному кофе.

Эта и другие задачи были решены за счет того, что кофеварка для заваривания порошка кофе, заключенного в кассету, содержащая заварочную камеру, выполненную с возможностью размещения упомянутой кассеты с порошком кофе, по меньшей мере, одно средство для пробивания упомянутой кассеты с порошком кофе и насос для подачи горячей заваривающей воды в упомянутую заварочную камеру, согласно изобретению дополнительно содержит средства для такого ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в указанную заварочную камеру за единицу времени, что заваривающая вода протекает сквозь указанную кассету с порошком кофе, помещенную в указанную заварочную камеру, по существу не под давлением.

Предпочтительно средства для ограничения количества заваривающей воды выполнены с возможностью ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, до уровня не более чем 12 литров в час.

Предпочтительно кофеварка имеет, по меньшей мере, два пробивающих элемента для пробивания как дна, так и крышки кассеты, в результате чего получены средства для пробивания дна и крышки кассеты пробивающими элементами перед тем, как заваривающая вода подается в кассету посредством насоса.

Предпочтительно заварочная камера содержит держатель кассеты и закрывающий пластинчатый элемент, причем каждый из держателя кассеты и закрывающего пластинчатого элемента имеет пробивающий элемент, в результате чего кофеварка дополнительно содержит средства для перемещения держателя кассеты и закрывающего пластинчатого элемента относительно друг друга от открытого состояния заварочной камеры до ее закрытого состояния, при этом кассета, содержащаяся в заварочной камере, пробивается в своей крышке и своем дне посредством пробивающих элементов при закрывании заварочной камеры.

Предпочтительно закрывающий пластинчатый элемент и держатель кассеты оба имеют расположенный по центру пробивающий элемент.

Предпочтительно закрывающий пластинчатый элемент или держатель кассеты имеют расположенный по центру пробивающий элемент.

Предпочтительно закрывающий пластинчатый элемент выполнен с возможностью прижатия кассеты по кольцевой установочной области к торцевой поверхности держателя кассеты после закрывания заварочной камеры.

Предпочтительно средства для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, содержат средства для ограничения скорости потока насоса.

Предпочтительно насос работает на переменном токе, в результате чего средства для ограничения скорости потока насоса содержат модулятор контроля фазы, регулятор волнового пакета или регулятор для изменения частоты.

Предпочтительно средства для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени, содержат регулируемый дроссельный клапан, установленный в канале, проходящем от насоса к заварочной камере для изменения площади эффективного сечения потока канала.

Предпочтительно селекторный переключатель ручного управления предусмотрен подключенным к управляющему устройству, в соответствии с чем указанное управляющее устройство оперативно подключено к указанному насосу и/или к указанному дроссельному клапану для ограничения количества заваривающей воды, поданной в заварочную камеру за единицу времени.

Предпочтительно кофеварка дополнительно содержит, по меньшей мере, один сенсор для декодирования этикетки или маркировки, предусмотренной на кассете, причем сенсор функционально соединен с управляющим устройством для ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру за единицу времени в соответствии с содержанием информации этикетки или маркировки.

Техническая задача также решается за счет создания кассеты с порошком кофе, используемой в кофеварке, содержащей заварочную камеру, выполненную с возможностью размещения упомянутой кассеты с порошком кофе, по меньшей мере, одно средство для пробивания упомянутой кассеты с порошком кофе, насос для подачи горячей заваривающей воды в упомянутую заварочную камеру и средства для такого ограничения количества заваривающей воды, подаваемой в указанную заварочную камеру за единицу времени, что заваривающая вода протекает сквозь указанную кассету с порошком кофе, помещенную в указанную заварочную камеру, по существу не под давлением, у которой согласно изобретению дно кассеты содержит отверстие, покрытое фольгой, прикрепленной к внутренней стороне указанного дна.

Предпочтительно кассета содержит чашеобразную нижнюю часть, дно которой образует дно кассеты, причем фольга, покрывающая отверстие, выполненное в дне кассеты, выполнена из материала, имеющего более низкую эластичность и более низкую прочность на разрыв, чем материал чашеобразной нижней части, для обеспечения надежного разрыва фольги под действием пробивающего элемента при закрывании заварочной камеры.

Далее вариант осуществления кофеварки в соответствии с изобретением будет описан более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - схематическое изображение кофеварки с открытой заварочной камерой;

Фиг.2 - схематическое изображение кофеварки с закрытой заварочной камерой.

Существенные элементы кофеварки, согласно изобретению, схематически показаны на Фиг.1 и 2, а именно: бак 1 для чистой воды, насос 2, кипятильник 3, дроссельный клапан 4, заварочная камера 5, выход 6 для напитка, управляющее устройство 7 и селекторный переключатель 8. Все эти элементы установлены внутри схематически изображенного корпуса G. Ниже выхода 6 для напитка показана кофейная кружка 17 для получения приготовленного напитка кофе. Кассета, заключающая в себе молотый кофе и подлежащая размещению в заварочную камеру 5, обозначена позицией 20. В настоящем примере дно 22 кассеты 20 имеет отверстие 25, которое покрыто фольгой 26, установленной с внутренней стороны дна 22 кассеты 20. Поскольку такая кассета преимущественно предназначена для приготовления фильтрованного кофе, она имеет конструкцию фильтрующей кассеты 20, в то время как стандартная кассета, имеющая сплошное дно без какого-либо отверстия, имеет конструкцию кассеты для эспрессо.

Заварочная камера 5 содержит верхний закрывающий пластинчатый элемент 11 и нижний держатель 12 кассеты. Внутренний контур держателя 12 кассеты по существу совпадает с внешним контуром фильтрующей кассеты 20. На чертежах как закрывающий пластинчатый элемент 11, так и держатель 12 кассеты показаны в сечении. Держатель 12 кассеты подвижен в вертикальном направлении, как показано двойной стрелкой 18. Средства для перемещения держателя кассеты вверх и вниз, также как и возможно имеющиеся средства для подачи и удаления кассеты, не показаны, так как их конструкция понятна специалисту в данной области техники.

Как нижняя поверхность закрывающего пластинчатого элемента 11, так и дно держателя 12 кассеты имеют пробивающие элементы 13 и 15, соответственно. При этом верхний пробивающий элемент 13 служит для пробивания крышки 21 кассеты 20, тогда как нижний пробивающий элемент 15 служит для пробивания дна 22 кассеты 20.

Оба пробивающих элемента 13 и 15, соответственно, находятся по центру закрывающего пластинчатого элемента 11 и дна держателя 12 кассеты соответственно. Кроме того, оба пробивающих элемента 13 и 15, соответственно, содержат передний участок конической формы, содержащий множество прорезей 14 и 16, соответственно, сквозь которые заваривающая вода может течь в кассету 20 и, соответственно, приготовленный напиток кофе может вытекать из кассеты 20.

Селекторный переключатель 8 служит для выбора напитка кофе, который нужно приготовить. Буква "Е" обозначает кофе эспрессо, в то время как буква "F" обозначает фильтрованный кофе. Селекторный переключатель электрически соединен с управляющим устройством 7. Управляющее устройство оперативно подключено к насосу 2 через проводник 9 и к дроссельному клапану 4 через проводник 10. Дроссельный клапан вставлен в канал 19 заваривающей воды, идущий от насоса 2 к закрывающему пластинчатому элементу 11. Более того, имеется сенсор 28, электрически соединенный с управляющим устройством 7 посредством проводника 10а. Сенсор 28 служит для декодирования, заключающегося в обнаружении и считывании этикетки или маркировки 27, имеющейся на кассете 20 и содержащей информацию о типе и/или содержимом кассеты 20. Такая этикетка или маркировка 27 могут состоять, например, из штрих-кода, напечатанного на кассете 20; тем не менее, возможны другие типы маркировок, например в электронной форме. Понятно, что сенсор 28 и этикетка или маркировка 27 соответствуют друг другу, чтобы позволить сенсору 28 читать этикетку или маркировку 28 и передавать содержащуюся в них информацию на управляющее устройство 7. В случае, когда используются исключительно кассеты 20, которые имеют этикетку или маркировку 28, селекторным переключателем 8 можно пренебречь, так как тип кассеты 20 автоматически определяется сенсором 27, и управляющее устройство, следовательно, воздействует на определенные операционные параметры кофеварки, например скорость поставки от насоса 2, настройка дроссельного клапана 4 и т.д.

Заварочная операция с использованием кассеты, разработанной для приготовления напитка кофе без пены, так называемого фильтрованного кофе, происходит следующим образом.

Селекторный переключатель 8 вручную поворачивается в позицию "F", и кассета 20 вставляется в держатель 12 кассеты. Затем держатель 12 перемещается вверх к закрывающему пластинчатому элементу 11. После завершения этого перемещения вверх (см. Фиг.2) как крышка 21 кассеты, так и дно 22 кассеты 20, то есть фольга 26, пробиваются. Как только достигается верхняя конечная позиция, закрывающий листовой элемент 11 не только закрывает заварочную камеру 5, но также прижимает крышку 21 кассеты к верхней торцевой поверхности держателя 12 кассеты вдоль кольцевой установочной области, тем самым гидравлически герметизируя верхний участок кассеты 20 к дну 22 кассеты 20. Как только заварочная камера 5 закрывается, насос 2 начинает работать. Объем заваривающей воды, подаваемой в заварочную камеру 5 за единицу времени, ограничен по сравнению с операцией заварки кофе эспрессо до такой величины, что заваривающая вода течет через кассету 20 по существу без давления. Показатель ограничения потока определен либо заданной величиной, либо на основе кода, содержащегося на этикетке или маркировке 27 кассеты 20. Ограничение потока может быть осуществлено либо уменьшением скорости потока насоса 2, либо регулировкой дроссельного клапана 4. Для уменьшения скорости потока насоса 2 в случае, когда насос работает на переменном токе, могут использоваться модулятор контроля фазы или регулятор волнового пакета. Как вариант может быть изменена рабочая частота насоса 2. Понятно, что на практике предусматривается только одна из мер для уменьшения скорости потока заварочной воды, текущей сквозь заварочную камеру 5 за единицу времени, то есть, либо предусмотрены средства для уменьшения скорости потока от насоса 2, либо предусмотрен дроссельный клапан 4 для уменьшения площади сечения эффективного потока. Далее понятно, что могут быть предусмотрены и другие средства для уменьшения скорости потока заваривающей воды, текущей сквозь заварочную камеру 5 за единицу времени.

В любом случае, ранее упомянутые средства для уменьшения скорости потока заваривающей воды, текущей сквозь заварочную камеру 5 за единицу времени, обеспечивают уменьшение скорости потока даже без встречного давления до уровня не более чем 12 литров за час, предпочтительно до 8 литров за час.

Далее важно то, что как крышка 21 кассеты 20, так и дно 22 кассеты 20 пробиваются, то есть имеют отверстие до начала заварочной операции для обеспечения отсутствия какого-либо гидравлического давления, которое могло бы привести к образованию пены в напитке.

Кроме того, как можно видеть на чертежах, фильтрующая кассета 20 имеет верхний фильтрующий элемент 23 и нижний фильтрующий элемент 24. Такие фильтрующие элементы 23, 24 способствуют устойчивому потоку заваривающей воды сквозь фильтрующую кассету 20 и предотвращают высыпания через пробитое отверстие порошка кофе, содержащегося в кассете 20. Каждый из фильтрующих элементов 23, 24 имеет углубление, направленное внутрь кассеты 20 и расположенное в области, где крышка 21 и дно 22, соответственно, кассеты 20, пробиваются и в которой пробивающие элементы 13, 15 проходят, как только крышка 21 кассеты и дно 22 пробиты. Для того чтобы гарантировать, что дно 22 кассеты 20 надежно пробито после закрывания заварочной камеры 5, имеется фольга 26, имеющая низкую гибкость и низкую прочность на разрыв по сравнению с материалом самой кассеты, так что она легко разрывается на части под действием нижнего пробивающего элемента 15, расположенного в основании держателя 12 кассеты.

Для приготовления стандартного кофе эспрессо селекторный переключатель 8 вручную поворачивается в позицию, обозначенную "Е". В режиме этой операции заваривающая вода течет сквозь стандартную кассету эспрессо под высоким давлением. В данном случае выражение "кофе эспрессо" будет означать напиток кофе, имеющий слой пены вверху, независимо от количества заваривающей воды, использованной для приготовления напитка кофе. Предпочтительно, для приготовления фильтрованного кофе используются иные кассеты, чем для приготовления кофе эспрессо. Кроме другой модели дна кассеты иными могут быть также смесь кофейного порошка, количество кофейного порошка и/или степень измельчения. Более того, в случае кассеты для фильтрованного кофе отверстия в фильтрующих элементах 23, 24 больше и/или их число увеличено, так что эти фильтрующие элементы 23, 24 не создают гидравлическое сопротивление заваривающей воде, протекающей сквозь них.

Как вариант осуществления настоящего изобретения, кофеварка может включать более широкие признаки, например могут быть предусмотрены средства, чтобы пробивать дно кассеты позже, чем крышку кассеты, в зависимости от типа напитка кофе, который нужно приготовить. В случае, когда должен быть приготовлен кофе эспрессо, дно кассеты эспрессо пробивается только после того, как будет создано определенное гидравлическое давление внутри кассеты, поскольку, как хорошо известно, эта мера способствует образованию пены.

Как вариант, в случае кассеты эспрессо, ее дно может быть пробито нижним пробивающим элементом в первой фазе только частично, то есть до такой степени, что конец пробивающего элемента просто проникает в низ кассеты, но только настолько, что щели 16 пробивающего элемента 15 не сообщаются с внутренностью кассеты эспрессо. Таким образом, добавочное гидравлическое давление может быть создано внутри кассеты эспрессо в течение первой фазы заварочной операции.

С другой стороны, при заваривании напитка кофе с помощью фильтрующей кассеты как крышка, так и дно последней пробиваются прежде, чем начнется реальная операция заваривания, для исключения создания избыточного гидравлического давления внутри фильтрующей кассеты, которое могло бы способствовать образованию пены.

Кофеварка согласно изобретению известна под названием "аппарат эспрессо"; она пригодна как для приготовления фильтрованного напитка кофе, так и в частности для напитка кофе эспрессо. Кофеварка может быть разработана как аппарат с ручным управлением, с держателем кассеты, который нужно вручную вставлять в аппарат, так и полу- или полностью автоматическая кофеварка.

Для реализации вышеупомянутых мер, к примеру, может быть выполнен регулируемым по вертикали нижний пробивающий элемент 15, расположенный в основании держателя 12 кассеты. Установка высоты его позиции может быть выполнена посредством электродвигателя или электромагнита, под контролем общего управляющего устройства 7.

bankpatentov.ru

Кассета, содержащая одну порцию порошка кофе для приготовления напитка кофе

Настоящее изобретение относится к кассете для размещения одной порции порошка кофе для приготовления напитка кофе. Такие кассеты хорошо известны в данной области техники в большом количестве реализации, вследствие чего кассеты для подготовки так называемого напитка кофе эспрессо особенно широко используются. Основное преимущество таких кассет можно увидеть в том, что они газонепроницаемы, вследствие чего порошок кофе содержится в них без кислорода, который может ухудшать качество порошка кофе в течение хранения кассеты. Таким образом, порошок кофе, содержащийся в таких кассетах, долгое время сохраняет свою свежесть.

Для заваривания порошка кофе, содержащегося в кассете, используются как обслуживающиеся вручную, так и полуавтоматические и автоматические кофеварки. Обычно, в кофеварке ручного управления кассета вставляется в кассетоприемник, который, в свою очередь, вставляется в кофеварку. В полуавтоматической кофеварке кассета вставляется в кассетный фиксатор или непосредственно в заварочную камеру аппарата, в соответствии с чем заварочная камера закрывается вручную средствами центрального рычажного механизма. В автоматической кофеварке, тем не менее, кассета удаляется из кассетного магазина и автоматически вставляется в заварочную камеру; после операции заваривания, кассета удаляется из заварочной камеры и выбрасывается в мусороприемник без какого-либо вмешательства. Все эти упомянутые виды кофеварок обычно содержат полый, так называемый заварочный штырь, предусмотренный с радиальными выходными отверстиями для впрыскивания заваривающей воды в кассету, который также приспособлен к пробиванию дна и крышки кассеты соответственно. Также известны обслуживаемые вручную кофеварки, в которых кассетный фиксатор предусмотрен с множеством тиснений, расположенных на выходной решетке; эти тиснения вскрывают крышку кассеты, как только заваривающая вода впрыснута в кассету с ее противоположной стороны и кассета прижата к тиснениям под влиянием дополнительного гидравлического давления, созданного давящей заваривающей водой. В течение последующей заварочной операции заваривающая вода впрыскивается в кассету посредством заварочного штыря, в результате чего она течет под давлением сквозь порошок кофе, содержащийся в кассете, и вытекает из кассеты через отверстие, образованное тиснениями.

Независимо от того, управляется ли кофеварка вручную или является полуавтоматической или полностью автоматической, кофеварка разработана и приспособлена к кассете так, чтобы производить напиток кофе, имеющий пену на своей поверхности; эта пена обычно считается признаком хорошего напитка кофе.

Несмотря на предпринятые большие усилия, направленные на создание устойчивой пены на поверхности приготовленного напитка кофе, в некоторых странах возникает желание готовить также стандартный кофе, а именно фильтрованный кофе, посредством этой кофеварки. Вместо выражения "фильтрованный кофе" используется также выражение "мягкий кофе".

В Патентной заявке США 2003/172813 описана кассета типа, относящегося к вышесказанному. Она содержит субстанцию, извлекаемую посредством воды для приготовления напитка, предпочтительно кофе эспрессо. Таким образом, решетчатый элемент расположен между дном кассеты и субстанцией и/или между крышкой кассеты и субстанцией, и предусмотрен со множеством осевых отверстий. Решетчатый элемент оснащен тиснениями, направленными к дну кассеты и крышке кассеты соответственно, так что каналы для жидкости сформированы между решетчатым элементом и дном кассеты, и решетчатым элементом и крышкой кассеты, соответственно. В этих каналах заваривающая вода может быть распределена по всей площади поперечного сечения кассеты, и приготовленный напиток, соответственно, может быть собран в этих каналах. Чтобы предохранить решетчатый элемент от пробивания при прокалывании кассеты, решетчатый элемент содержит центральное углубление, направленное внутрь кассеты, в которое может простираться пробивающий элемент, как только крышка или дно кассеты будут проколоты. Даже если такая кассета хорошо пригодна для приготовления кофе эспрессо, она едва ли может быть использована для приготовления нормального фильтрованного кофе, так как кассета оказывает высокое сопротивление потоку заваривающей воде, протекающей сквозь нее; результатом является образование пены.

Европатент ЕР 0,326,685 раскрывает контейнер, называемый заварочной камерой, приспособленный к ликвидации после использования, являющийся складным и имеющий на дне приклеенный фильтрующий пакет, содержащий молотый кофе или чай.

Предпочтительно, контейнер делается из бумаги, картона или аналогичного материала. Дно контейнера предусмотрено с выходным отверстием, расположенным ниже фильтрующего пакета, через которое может вытекать приготовленный напиток. В предпочтительном варианте осуществления контейнера выходное отверстие покрыто снаружи удаляемой фольгой. Такой контейнер может быть пригоден в аппарате стандартного фильтрованного кофе, но не в аппарате кофе эспрессо.

Технической задачей настоящего изобретения явилось создание кассеты, содержащей одну порцию порошка кофе для приготовления напитка кофе, которая может быть использована в аппарате стандартного кофе эспрессо для приготовления обычного напитка кофе, не имеющего пены на своей поверхности и соответствующего по вкусу нормальному фильтрованному кофе.

Для решения данной технической задачи согласно настоящему изобретению создана кассета для размещения одной порции порошка кофе для приготовления напитка кофе, содержащая корпус кассеты, имеющий донную часть и покрывающую часть, в которой согласно изобретению донная часть корпуса кассеты имеет проход, который покрыт элементом из газонепроницаемой фольги, и фильтрующий элемент, расположенный внутри корпуса кассеты между порошком кофе и проходом в донной части корпуса кассеты.

Предпочтительно элемент из фольги расположен внутри корпуса кассеты между фильтрующим элементом и донной частью корпуса кассеты.

Предпочтительно кассета содержит чашеобразную нижнюю часть корпуса и покрывающий участок, герметично прикрепляемый к нижней части корпуса, причем элемент из фольги, покрывающий проход, тоньше, чем нижняя часть корпуса.

Предпочтительно чашеобразная нижняя часть корпуса кассеты имеет стабильные размеры.

Предпочтительно элемент из фольги имеет более низкую гибкость и/или прочность на разрыв, чем упомянутая чашеобразная нижняя часть кассеты.

Предпочтительно элемент из фольги является композитной фольгой, состоящей по меньшей мере из двух слоев.

Предпочтительно, по меньшей мере, один слой состоит из металла, предпочтительно алюминия.

Предпочтительно, по меньшей мере, один слой выполнен из термопластичного полимера, предпочтительно полипропилена или полиэтилена.

Предпочтительно слой, выполненный из термопластичного полимера, покрывает донную часть корпуса кассеты и приварен к ней.

Предпочтительно фольга прикреплена к внешней стороне донной части и удаляется вручную.

Предпочтительно покрывающая часть и элемент из фольги выполнены из одного и того же материала.

Предпочтительно элемент из фольги имеет цвет, который отличается от цвета донной части.

Предпочтительно фильтрующий элемент имеет стабильные размеры и содержит множество отверстий.

Предпочтительно общая площадь сечения всех отверстий упомянутого фильтрующего элемента достигает по меньшей мере 3%, в отдельных случаях 5%, от средней площади поперечного сечения кассеты, так что приготовленный напиток кофе может течь сквозь фильтрующий элемент без существенного сопротивления к проходу и из кассеты.

Предпочтительно фильтрующий элемент имеет множество каналов для сбора и слива напитка кофе, вытекающего из кассеты.

Предпочтительно кассета дополнительно содержит распределительный элемент со стабильными размерами, расположенный внутри кассеты между покрывающей частью и порошком кофе, содержащемся в кассете, причем распределительный элемент имеет множество отверстий и каналов для равномерного распределения заварочной воды, втекающей в кассету.

Предпочтительно общая площадь сечения всех упомянутых отверстий в указанном распределительном элементе достигает по меньшей мере 3%, а в отдельных случаях 5%, от средней площади поперечного сечения упомянутой кассеты.

Предпочтительно распределительный элемент и указанный фильтрующий элемент содержат тиснения, направленные внутрь кассеты для формирования каналов, в соответствии с чем отверстия расположены в каналах.

Предпочтительно каналы проходят, начиная от центральной оси, по радиусу наружу и по кругу вокруг центральной оси.

Предпочтительно, по меньшей мере, распределительный элемент установлен или сконструирован таким образом, что одно или несколько пробивающих средств могут втыкаться в покрывающую часть, не повреждая распределительный элемент.

Предпочтительно распределительный элемент содержит, по меньшей мере, одно углубление, направленное внутрь кассеты, в которое пробивающие элементы могут проходить после того, как проколют покрывающую часть.

Предпочтительно среднестатистическая величина диаметра одной частицы порошка кофе составляет от 400 до 600 микрон, в соответствии с чем диаметр отверстий, предусмотренных в фильтрующем и распределительном элементах, соответственно, меньше, чем среднестатистический диаметр одной частицы порошка кофе.

Предпочтительно на внутренней поверхности чашеобразной нижней части кассеты выполнена кольцевая канавка, в результате чего фильтрующий элемент, расположенный между проходом и порошком кофе, имеет периферийную краевую часть, взаимодействующую с указанной канавкой для зажимного фиксирования фильтрующего элемента фильтра к нижней части кассеты.

Далее варианты осуществления кассеты согласно изобретению будут описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - элементы кассеты для порошка кофе согласно изобретению в покомпонентном представлении;

Фиг.2 - продольный разрез первого варианта воплощения кассеты с порошком кофе согласно изобретению;

Фиг.3 - продольный разрез второго варианта осуществления кассеты с порошком кофе согласно изобретению; и

Фиг.4 - часть Фиг.3 в увеличенном масштабе.

Кассета с порошком кофе согласно Фиг.1 содержит нижнюю часть 1 чашеобразной формы, нижний фильтрующий элемент 2, верхний распределительный элемент 3 и покрывающий элемент 4 кассеты. На Фиг.1 не показан порошок кофе, который должен быть размещен в нижней части 1 кассеты между фильтрующим элементом 2 и распределительным элементом 3. Фильтрующий элемент 2 и распределительный элемент 3 стабильны по размерам и имеют, по существу, дискообразную форму; предпочтительно они производятся в процессе длительной прокатки.

Верхняя область нижней части 1 кассеты, слегка расщиряющаяся по корпусу к его вершине, имеет расширенный участок 5, образующий кольцевое плечо 5а на внутренней поверхности кассеты, служащее для поддержки верхнего распределительного элемента 3. Вверху чашеобразная часть 1 кассеты содержит периферийный краевой участок 6, на котором крепится крышка 4, предпочтительно путем приваривания. Как схематически показано на Фиг.1 пунктирными линиями, дно 7 чашеобразной части 1 кассеты выполнено с круглым отверстием 20 для формирования прохода 22, который покрыт фольгой 21. Фольга 21 содержит клапан L, выступающий сбоку из чашеобразной части 1 кассеты и облегчающий ручное удаление фольги 21. Чашеобразная часть 1 кассеты и крышка 4 так же, как и фольга 21, состоят из газонепроницаемого многослойного композитного материала, благодаря чему нижняя часть 1, по сравнению с крышкой 4 и фольгой 21, имеет устойчивые размеры, является сравнительно жесткой, гибкой и упругой.

После того как отверстие 20 покрыто фольгой 21 и после того как крышка приварена к периферийному краевому участку 6 чашеобразной части 1 кассеты, сама кассета и, таким образом, ее содержимое воздухонепроницаемо запечатаны. Все эти материалы из фольги, использованные для производства нижней части 1 кассеты, крышки 4 и фольги 21, предпочтительно содержат по меньшей мере один газонепроницаемый слой, а также слой термопластичного полимера. Слои термопластичного полимера легко привариваются друг к другу, например, под влиянием тепла или ультразвука.

Фильтрующий элемент 2, имеющий по существу блюдцеобразную форму, имеет периферийный краевой участок 11 и содержит множество тиснений 9, имеющих по существу форму кольцевидных сегментов и выступающих вниз над дном фильтрующего элемента 2. Как только фильтрующий элемент 2 установлен в чашеобразную часть 1, тиснения 9 встают на дно части 1 кассеты. Таким образом, между тиснениями 9 и дном части 1 кассеты образуется набор каналов 17, которые проходят относительно центральной вертикальной оси по радиусу от центральной оси и по кругу вокруг нее. В областях между тиснениями 9, в области каналов 17, предусмотрен фильтрующий элемент 2 со множеством отверстий 8. В центре фильтрующего элемента 2 предусмотрено центральное углубление 10 в форме конуса, направленного внутрь кассеты.

Верхний распределительный элемент 3 также содержит множество тиснений 13, имеющих по существу форму кольцевидных сегментов и выдающихся вверх над верхушкой распределительного элемента 3. Между тиснениями 13 наверху распределительного элемента 3 сформированы каналы 18 для жидкости, проходящие относительно центральной вертикальной оси по радиусу от центральной оси и по кругу вокруг нее. В областях между тиснениями 13, в области каналов 18, распределительный элемент 3 имеет множество отверстий 14. В центре распределительного элемента 3 имеется центральное конусообразное углубление 15, направленное внутрь кассеты. Вдоль своей периферии распределительный элемент 3 имеет кольцевой поверхностный участок 19, слегка поднятый по отношению к каналам 18 для жидкости и по существу находящийся на одном уровне с тиснениями 13. Край кольцевого поверхностного участка 19 содержит кольцевой участок 16, расширяющийся вниз от поверхностного участка 19.

После введения верхнего распределительного элемента 3 в нижнюю чашеобразную часть 1 кассеты, распределительный элемент 3 устанавливается своим участком 16 на плече 5а расширенного участка 5 части 1 кассеты. При подаче заваривающей воды в кассету для приготовления напитка кофе, распределительный элемент 3, в частности, служит для равномерного распределения заваривающей воды по всей площади поперечного сечения кассеты, тогда как нижний фильтрующий элемент 2 предотвращает утечку любых частиц порошка кофе из кассеты. К тому же верхний распределительный элемент 3 также служит в качестве фильтра, тогда как нижний фильтрующий элемент 2 также служит для сбора и слива в центре приготовленного напитка кофе.

Чтобы достичь оптимального распределения заваривающей воды по всей площади поперечного сечения кассеты и, таким образом, равномерного пропитывания порошка кофе, содержащегося в кассете, как отверстия 14, предусмотренные в распределительном элементе 3, так и отверстия 8 в фильтрующем элементе 2 равномерно распределены по соответствующей поверхности элемента 3 и элемента 2, соответственно. Общая сумма площади сечений отверстий 14, предусмотренных в распределительном элементе, достигает по меньшей мере 3%, предпочтительно 5% от общей площади поперечного сечения кассеты. То же соотношение является также верным для нижнего фильтрующего элемента 2. Такая конструкция обеспечивает протекание заваривающей воды сквозь распределительный элемент 3 внутрь кассеты без какого-либо существенного сопротивления, причем приготовленный напиток кофе может течь сквозь нижний фильтрующий элемент 2 из кассеты также без какого-либо существенного сопротивления. Более того, отверстие 20 в дне 7 кассеты гарантирует, что в начале и в течение заварочной операции отсутствует гидравлическое давление. Благодаря такой конструкции можно наверняка избежать образования пены в готовом напитке кофе.

Тем не менее, размер отверстий 8, 14 в фильтрующем и распределительном элементах 2, 3 не следует выбирать настолько большим, что порошок кофе может давать утечку из кассеты. С этой целью диаметр одного отверстия 8, 14 делается немного меньшим, чем среднестатистическая величина диаметра одной частицы порошка кофе. Чтобы не создавать заваривающей воде высокого сопротивления, когда она течет сквозь порошок кофе, содержащийся в кассете, порошок кофе смолот сравнительно грубо. Среднестатистическая величина одной частицы порошка кофе в настоящем примере составляет от 400 до 600 микрон.

Предпочтительно, фольга 21 имеет цвет, который отличается от цвета кассеты. Цвет фольги 21 может быть выбран, например, чтобы определять содержимое кассеты. Другими словами, в зависимости от количества кофе, содержащегося в кассете, смеси кофе или степени помола, для фольги выбираются разные цвета.

Фиг.2 показывает продольное сечение кассеты на Фиг.1, в соответствии с чем кассета заполнена порошком кофе КР. Порошок кофе КР заключен в кассете между нижним фильтрующим элементом 2 и верхним распределительным элементом 3. Как можно видеть на Фиг.2, каналы 17 для жидкости, в которые подготовленный напиток кофе может течь сквозь отверстие 8, предусмотренное в нижнем фильтрующем элементе 2, сформированы тиснениями 9 нижнего фильтрующего элемента 2, стоящего на дне 7 чашеобразной нижней части 1 кассеты. Аналогично, каналы 18 для жидкости, посредством которых заваривающая вода равномерно распределяется по верху порошка кофе, чтобы течь сквозь отверстия 14 для пропитывания порошка кофе, сформированы между распределительным элементом 3 и крышкой 4 кассеты посредством тиснений 13, предусмотренных в распределительном элементе 3. Из-за того что как распределительный элемент 3, так и фильтрующий элемент 2 имеют стабильные размеры, каналы 17, 18 сохраняются, даже если внешние силы влияют на крышку 4 и дно 7 кассеты. Понятно, что фольга 21 удаляется с дна 7 кассеты до ввода последней в кофейный аппарат, как показано на Фиг.2 пунктирными линиями.

Как только фольга 21 удалена, кассета может быть введена внутрь заварочной камеры кофейного аппарата (не показано). Для пробивания кассеты пробивающее средство, например, в форме пронизывающей иглы 23, опускается к крышке 4 кассеты и прокалывает последнюю. Таким образом, пронизывающая игла 23 движется сквозь крышку 4 в углубление 15, предусмотренное в распределительном элементе 3, тем самым избегая любого повреждения распределительного элемента 3. Для подачи заваривающей воды 24 во внутренность кассеты пронизывающая игла 23 выполнена с центральным каналом, открывающимся в радиальные выходные отверстия.

В данном случае допускается, что заваривающая вода 24 течет сквозь кассету от ее верха до ее дна. Посредством каналов 18 для жидкости заваривающая вода равномерно распределяется по всему поперечному сечению кассеты. Через отверстие 14, предусмотренное в верхнем распределительном элементе 3, заваривающая вода проникает внутрь кассеты, чтобы течь сквозь порошок кофе. Через отверстие 8 в нижнем фильтрующем элементе 2 приготовленный напиток кофе проникает в пространство ниже фильтрующего элемента 2 и вытекает из кассеты через проход 22, образованный отверстием 20; затем он проводится не показанными далее средствами к выходу для напитка кофе из кофейного аппарата.

Посредством установки раскрытых распределительного элемента 3 и фильтрующего элемента 2 обеспечивается то, что частицы кофе, содержащиеся в кассете, однородно пропитываются, результатом чего является оптимальная экстракция всего порошка кофе. Тиснения 9, 13 распределены так, что соответствующий элемент 2, 3 покоится как плоскость на дне 7 кассеты и на крышке 4 кассеты, соответственно. Тем самым обеспечивается, что каналы 17, 18 для жидкости сохраняют свою форму между элементом 2 и дном 7 и элементом 3 и крышкой 4 соответственно, даже если внешние силы прикладываются к кассете.

Диаметр отверстий 8, 14, предусмотренных в распределительном элементе 3 и фильтрующем элементе 2, соответственно, предпочтительно меньше, чем статистический диаметр одной частицы порошка кофе, предпочтительно меньше, чем х-σ.GIF; , где х - величина среднего арифметического диаметра, а σ.GIF; - среднеквадратичное отклонение. Тем самым гарантируется, что по существу никакие частицы кофе не могут давать утечку из кассеты, независимо от размера отверстия, которое пробивается в крышке 4 пронизывающей иглой 23.

Фиг.3 показывает продольный разрез второго варианта осуществления кассеты, заполненной порошком кофе КР, в соответствии с чем ссылочные позиции частей и элементов те же, что и использованные на Фиг.1 и 2, но с добавленной буквой "а". Существенное отличие варианта осуществления, показанного на Фиг.1 и 2, состоит в том, что проход 22а, образованный отверстием 20а, покрывается не снаружи кассеты фольгой, которая удаляется вручную, а фольгой 21а, расположенной на внутренней стороне дна 7а кассеты и покрывающей проход 22а, причем фольга 21а пробивается пронизывающей иглой 35 до начала заварочной операции. Чашеобразная нижняя часть 1а кассеты имеет слегка куполообразно выгнутое наружу дно 7а, окруженное по своему внешнему краю периферийным кольцевым краевым участком 26. Диаметр отверстия 20а, предусмотренного в дне 7а кассеты, меньше, чем соответствующее отверстие 20 в первом варианте осуществления. Фольга 21а для покрытия отверстия 20а расположена внутри кассеты между фильтрующим элементом 2а и дном 1а кассеты.

В то время как чашеобразная нижняя часть 1а кассеты является сравнительно жесткой, со стабильными размерами, гибкой и упругой, фольга 21а является по сравнению с ней более тонкой и имеет меньшую упругость, гибкость и прочность на разрыв. Тем самым гарантируется, что фольга 21а легко разрывается под влиянием пронизывающей иглы 35. Чтобы поддерживать фольгу 21а сравнительно тонкой, она делается из двухслойного материала. Комбинация слоя алюминия и слоя термопластичного полимера оказалась особенно предпочтительной. В качестве термопластичного полимера в частности пригодны полипропилен или полиэтилен. Путем образования слоя алюминия может быть достигнуто очень хорошее газонепроницаемое запечатывание, тогда как слой термопластичного полимера дает возможность приваривания фольги к дну 7а кассеты.

Более того, во втором варианте осуществления чашеобразная нижняя часть 1а кассеты имеет круговую канавку 27, расположенную внутри нижнего участка 1а, тогда как край 11а фильтрующего элемента 2а имеет периферийный кольцевой выступ 28, взаимодействующий с канавкой 27, чтобы зафиксировать зажимом элемент фильтра 2а внутри кассеты.

Фиг.4 показывает часть Фиг.3 в увеличенном масштабе, особенно участок дна 7а кассеты вместе с предусмотренным в нем отверстием 20а и фольгу 21а, покрывающую отверстие 20а. На этой иллюстрации можно ясно видеть, что как нижняя часть 1а кассеты, так и фольга 21а содержат множественные слои. В то время как нижняя часть 1а и, тем самым, дно 7а кассеты состоят из трехслойного составного материала, фольга 21а содержит два слоя. В материале, составляющем нижнюю часть 1а кассеты, два внешних слоя 29 и 31 состоят из термопластичного полимера, тогда как промежуточный слой 30 состоит из газонепроницаемой фольги, например EVOH (этилен-виниловый спирт). Нижний слой 32 фольги 21а, обращенный ко дну 7а кассеты, также состоит из термопластичного полимера, тогда как верхний слой 33, обращенный внутрь кассеты, состоит из алюминия. Поскольку оба обращенных друг к другу слоя 31, 32 дна 7а кассеты и фольги 21а, соответственно, состоят из термопластичного полимера, эти два слоя 31, 32 могут быть легко приварены друг к другу. Фольга 21а имеет, по сравнению с составным материалом чашеобразной нижней части 1а кассеты, сравнительно низкую гибкость, упругость и прочность на разрыв.

Фольга 21а, видимая снаружи через отверстие 20а, предпочтительно имеет иной цвет, чем сама кассета. После того, как фольга 21а и крышка 4 приварены к нижней части 1а кассеты, кассета и, тем самым, ее содержимое, газонепроницаемо запечатаны.

Из-за того, что фольга 21а сравнительно тонкая и не проявляет высокую гибкость, упругость или прочность на разрыв, она может быть легко пробита пронизывающей иглой. Таким образом, гарантируется, что в полностью автоматическом аппарате для кофе эспрессо могут использоваться как стандартные кассеты с порошком кофе, пригодные для приготовления кофе эспрессо, имеющего пену на своей поверхности, так и обсуждавшиеся выше кассеты с порошком кофе, пригодные для приготовления обычного кофе без пены. В любом случае, фольга разработана так, что она пробивается пронизывающей иглой даже при относительно малом усилии, тогда как стандартная, цельная кассета с порошком кофе, и особенно ее дно, имеет такую конструкцию, что дно в первой фазе эластично деформируется и пробивается только под воздействием давления заваривающей среды. Такое эластичное поведение дна стандартной кассеты гарантирует, что происходит начальная дозаварочная фаза. С ее завершением заваривающая вода подается внутрь кассеты, дно которой все еще закрыто, создавая таким образом добавочное давление внутри кассеты, чтобы пропитывать и, если предназначено, вызывать набухание порошка кофе, прежде чем будет пробито дно кассеты, в соответствии с чем приготовленный напиток кофе вытекает из кассеты с образованием пены.

Всякий раз, когда выше было использовано выражение "аппарат кофе эспрессо", оно в целом подразумевает кофейный аппарат, имеющий заварочную камеру, приспособленную для размещения кассеты с порошком кофе, и насос для подачи воды под давлением в кассету, независимо от того, используется ли аппарат кофе эспрессо для приготовления "малого" кофе эспрессо или "большего" кофе. В любом случае, напитки кофе, приготовленные в аппарате кофе эспрессо, характеризуются тем, что они имеют пену на поверхности. Тем не менее, посредством кассеты с порошком кофе согласно настоящему изобретению, можно приготовить напиток кофе, не проявляющий никакой пены и имеющий вкус, весьма близкий к фильтрованному напитку кофе, даже используя стандартный аппарат кофе эспрессо, разработанный для приготовления кофе эспрессо с использованием специальных кассет эспрессо.

bankpatentov.ru

кассета, содержащая одну порцию порошка кофе для приготовления напитка кофе - патент РФ 2287977

Предложена кассета, содержащая одну порцию порошка кофе для приготовления напитка кофе. Такая кассета может быть использована в аппарате стандартного кофе эспрессо для приготовления обычного напитка кофе, не имеющего пены на своей поверхности и соответствующего по вкусу нормальному фильтрованному кофе. Дно кассеты выполнено с проходом, покрытым газонепроницаемой фольгой. Фольга вручную удаляется перед тем, как кассета будет вставлена в кофейный аппарат. Между проходом и порошком кофе расположен фильтрующий элемент, предотвращающий утечку порошка кофе из кассеты. Проход должен предотвратить создание гидравлического давления в кассете, которое могло бы привести к образованию пены. 22 з.п. ф-лы, 4 ил.

Рисунки к патенту РФ 2287977

Настоящее изобретение относится к кассете для размещения одной порции порошка кофе для приготовления напитка кофе. Такие кассеты хорошо известны в данной области техники в большом количестве реализации, вследствие чего кассеты для подготовки так называемого напитка кофе эспрессо особенно широко используются. Основное преимущество таких кассет можно увидеть в том, что они газонепроницаемы, вследствие чего порошок кофе содержится в них без кислорода, который может ухудшать качество порошка кофе в течение хранения кассеты. Таким образом, порошок кофе, содержащийся в таких кассетах, долгое время сохраняет свою свежесть.

Для заваривания порошка кофе, содержащегося в кассете, используются как обслуживающиеся вручную, так и полуавтоматические и автоматические кофеварки. Обычно, в кофеварке ручного управления кассета вставляется в кассетоприемник, который, в свою очередь, вставляется в кофеварку. В полуавтоматической кофеварке кассета вставляется в кассетный фиксатор или непосредственно в заварочную камеру аппарата, в соответствии с чем заварочная камера закрывается вручную средствами центрального рычажного механизма. В автоматической кофеварке, тем не менее, кассета удаляется из кассетного магазина и автоматически вставляется в заварочную камеру; после операции заваривания, кассета удаляется из заварочной камеры и выбрасывается в мусороприемник без какого-либо вмешательства. Все эти упомянутые виды кофеварок обычно содержат полый, так называемый заварочный штырь, предусмотренный с радиальными выходными отверстиями для впрыскивания заваривающей воды в кассету, который также приспособлен к пробиванию дна и крышки кассеты соответственно. Также известны обслуживаемые вручную кофеварки, в которых кассетный фиксатор предусмотрен с множеством тиснений, расположенных на выходной решетке; эти тиснения вскрывают крышку кассеты, как только заваривающая вода впрыснута в кассету с ее противоположной стороны и кассета прижата к тиснениям под влиянием дополнительного гидравлического давления, созданного давящей заваривающей водой. В течение последующей заварочной операции заваривающая вода впрыскивается в кассету посредством заварочного штыря, в результате чего она течет под давлением сквозь порошок кофе, содержащийся в кассете, и вытекает из кассеты через отверстие, образованное тиснениями.

Независимо от того, управляется ли кофеварка вручную или является полуавтоматической или полностью автоматической, кофеварка разработана и приспособлена к кассете так, чтобы производить напиток кофе, имеющий пену на своей поверхности; эта пена обычно считается признаком хорошего напитка кофе.

Несмотря на предпринятые большие усилия, направленные на создание устойчивой пены на поверхности приготовленного напитка кофе, в некоторых странах возникает желание готовить также стандартный кофе, а именно фильтрованный кофе, посредством этой кофеварки. Вместо выражения "фильтрованный кофе" используется также выражение "мягкий кофе".

В Патентной заявке США 2003/172813 описана кассета типа, относящегося к вышесказанному. Она содержит субстанцию, извлекаемую посредством воды для приготовления напитка, предпочтительно кофе эспрессо. Таким образом, решетчатый элемент расположен между дном кассеты и субстанцией и/или между крышкой кассеты и субстанцией, и предусмотрен со множеством осевых отверстий. Решетчатый элемент оснащен тиснениями, направленными к дну кассеты и крышке кассеты соответственно, так что каналы для жидкости сформированы между решетчатым элементом и дном кассеты, и решетчатым элементом и крышкой кассеты, соответственно. В этих каналах заваривающая вода может быть распределена по всей площади поперечного сечения кассеты, и приготовленный напиток, соответственно, может быть собран в этих каналах. Чтобы предохранить решетчатый элемент от пробивания при прокалывании кассеты, решетчатый элемент содержит центральное углубление, направленное внутрь кассеты, в которое может простираться пробивающий элемент, как только крышка или дно кассеты будут проколоты. Даже если такая кассета хорошо пригодна для приготовления кофе эспрессо, она едва ли может быть использована для приготовления нормального фильтрованного кофе, так как кассета оказывает высокое сопротивление потоку заваривающей воде, протекающей сквозь нее; результатом является образование пены.

Европатент ЕР 0,326,685 раскрывает контейнер, называемый заварочной камерой, приспособленный к ликвидации после использования, являющийся складным и имеющий на дне приклеенный фильтрующий пакет, содержащий молотый кофе или чай.

Предпочтительно, контейнер делается из бумаги, картона или аналогичного материала. Дно контейнера предусмотрено с выходным отверстием, расположенным ниже фильтрующего пакета, через которое может вытекать приготовленный напиток. В предпочтительном варианте осуществления контейнера выходное отверстие покрыто снаружи удаляемой фольгой. Такой контейнер может быть пригоден в аппарате стандартного фильтрованного кофе, но не в аппарате кофе эспрессо.

Технической задачей настоящего изобретения явилось создание кассеты, содержащей одну порцию порошка кофе для приготовления напитка кофе, которая может быть использована в аппарате стандартного кофе эспрессо для приготовления обычного напитка кофе, не имеющего пены на своей поверхности и соответствующего по вкусу нормальному фильтрованному кофе.

Для решения данной технической задачи согласно настоящему изобретению создана кассета для размещения одной порции порошка кофе для приготовления напитка кофе, содержащая корпус кассеты, имеющий донную часть и покрывающую часть, в которой согласно изобретению донная часть корпуса кассеты имеет проход, который покрыт элементом из газонепроницаемой фольги, и фильтрующий элемент, расположенный внутри корпуса кассеты между порошком кофе и проходом в донной части корпуса кассеты.

Предпочтительно элемент из фольги расположен внутри корпуса кассеты между фильтрующим элементом и донной частью корпуса кассеты.

Предпочтительно кассета содержит чашеобразную нижнюю часть корпуса и покрывающий участок, герметично прикрепляемый к нижней части корпуса, причем элемент из фольги, покрывающий проход, тоньше, чем нижняя часть корпуса.

Предпочтительно чашеобразная нижняя часть корпуса кассеты имеет стабильные размеры.

Предпочтительно элемент из фольги имеет более низкую гибкость и/или прочность на разрыв, чем упомянутая чашеобразная нижняя часть кассеты.

Предпочтительно элемент из фольги является композитной фольгой, состоящей по меньшей мере из двух слоев.

Предпочтительно, по меньшей мере, один слой состоит из металла, предпочтительно алюминия.

Предпочтительно, по меньшей мере, один слой выполнен из термопластичного полимера, предпочтительно полипропилена или полиэтилена.

Предпочтительно слой, выполненный из термопластичного полимера, покрывает донную часть корпуса кассеты и приварен к ней.

Предпочтительно фольга прикреплена к внешней стороне донной части и удаляется вручную.

Предпочтительно покрывающая часть и элемент из фольги выполнены из одного и того же материала.

Предпочтительно элемент из фольги имеет цвет, который отличается от цвета донной части.

Предпочтительно фильтрующий элемент имеет стабильные размеры и содержит множество отверстий.

Предпочтительно общая площадь сечения всех отверстий упомянутого фильтрующего элемента достигает по меньшей мере 3%, в отдельных случаях 5%, от средней площади поперечного сечения кассеты, так что приготовленный напиток кофе может течь сквозь фильтрующий элемент без существенного сопротивления к проходу и из кассеты.

Предпочтительно фильтрующий элемент имеет множество каналов для сбора и слива напитка кофе, вытекающего из кассеты.

Предпочтительно кассета дополнительно содержит распределительный элемент со стабильными размерами, расположенный внутри кассеты между покрывающей частью и порошком кофе, содержащемся в кассете, причем распределительный элемент имеет множество отверстий и каналов для равномерного распределения заварочной воды, втекающей в кассету.

Предпочтительно общая площадь сечения всех упомянутых отверстий в указанном распределительном элементе достигает по меньшей мере 3%, а в отдельных случаях 5%, от средней площади поперечного сечения упомянутой кассеты.

Предпочтительно распределительный элемент и указанный фильтрующий элемент содержат тиснения, направленные внутрь кассеты для формирования каналов, в соответствии с чем отверстия расположены в каналах.

Предпочтительно каналы проходят, начиная от центральной оси, по радиусу наружу и по кругу вокруг центральной оси.

Предпочтительно, по меньшей мере, распределительный элемент установлен или сконструирован таким образом, что одно или несколько пробивающих средств могут втыкаться в покрывающую часть, не повреждая распределительный элемент.

Предпочтительно распределительный элемент содержит, по меньшей мере, одно углубление, направленное внутрь кассеты, в которое пробивающие элементы могут проходить после того, как проколют покрывающую часть.

Предпочтительно среднестатистическая величина диаметра одной частицы порошка кофе составляет от 400 до 600 микрон, в соответствии с чем диаметр отверстий, предусмотренных в фильтрующем и распределительном элементах, соответственно, меньше, чем среднестатистический диаметр одной частицы порошка кофе.

Предпочтительно на внутренней поверхности чашеобразной нижней части кассеты выполнена кольцевая канавка, в результате чего фильтрующий элемент, расположенный между проходом и порошком кофе, имеет периферийную краевую часть, взаимодействующую с указанной канавкой для зажимного фиксирования фильтрующего элемента фильтра к нижней части кассеты.

Далее варианты осуществления кассеты согласно изобретению будут описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - элементы кассеты для порошка кофе согласно изобретению в покомпонентном представлении;

Фиг.2 - продольный разрез первого варианта воплощения кассеты с порошком кофе согласно изобретению;

Фиг.3 - продольный разрез второго варианта осуществления кассеты с порошком кофе согласно изобретению; и

Фиг.4 - часть Фиг.3 в увеличенном масштабе.

Кассета с порошком кофе согласно Фиг.1 содержит нижнюю часть 1 чашеобразной формы, нижний фильтрующий элемент 2, верхний распределительный элемент 3 и покрывающий элемент 4 кассеты. На Фиг.1 не показан порошок кофе, который должен быть размещен в нижней части 1 кассеты между фильтрующим элементом 2 и распределительным элементом 3. Фильтрующий элемент 2 и распределительный элемент 3 стабильны по размерам и имеют, по существу, дискообразную форму; предпочтительно они производятся в процессе длительной прокатки.

Верхняя область нижней части 1 кассеты, слегка расщиряющаяся по корпусу к его вершине, имеет расширенный участок 5, образующий кольцевое плечо 5а на внутренней поверхности кассеты, служащее для поддержки верхнего распределительного элемента 3. Вверху чашеобразная часть 1 кассеты содержит периферийный краевой участок 6, на котором крепится крышка 4, предпочтительно путем приваривания. Как схематически показано на Фиг.1 пунктирными линиями, дно 7 чашеобразной части 1 кассеты выполнено с круглым отверстием 20 для формирования прохода 22, который покрыт фольгой 21. Фольга 21 содержит клапан L, выступающий сбоку из чашеобразной части 1 кассеты и облегчающий ручное удаление фольги 21. Чашеобразная часть 1 кассеты и крышка 4 так же, как и фольга 21, состоят из газонепроницаемого многослойного композитного материала, благодаря чему нижняя часть 1, по сравнению с крышкой 4 и фольгой 21, имеет устойчивые размеры, является сравнительно жесткой, гибкой и упругой.

После того как отверстие 20 покрыто фольгой 21 и после того как крышка приварена к периферийному краевому участку 6 чашеобразной части 1 кассеты, сама кассета и, таким образом, ее содержимое воздухонепроницаемо запечатаны. Все эти материалы из фольги, использованные для производства нижней части 1 кассеты, крышки 4 и фольги 21, предпочтительно содержат по меньшей мере один газонепроницаемый слой, а также слой термопластичного полимера. Слои термопластичного полимера легко привариваются друг к другу, например, под влиянием тепла или ультразвука.

Фильтрующий элемент 2, имеющий по существу блюдцеобразную форму, имеет периферийный краевой участок 11 и содержит множество тиснений 9, имеющих по существу форму кольцевидных сегментов и выступающих вниз над дном фильтрующего элемента 2. Как только фильтрующий элемент 2 установлен в чашеобразную часть 1, тиснения 9 встают на дно части 1 кассеты. Таким образом, между тиснениями 9 и дном части 1 кассеты образуется набор каналов 17, которые проходят относительно центральной вертикальной оси по радиусу от центральной оси и по кругу вокруг нее. В областях между тиснениями 9, в области каналов 17, предусмотрен фильтрующий элемент 2 со множеством отверстий 8. В центре фильтрующего элемента 2 предусмотрено центральное углубление 10 в форме конуса, направленного внутрь кассеты.

Верхний распределительный элемент 3 также содержит множество тиснений 13, имеющих по существу форму кольцевидных сегментов и выдающихся вверх над верхушкой распределительного элемента 3. Между тиснениями 13 наверху распределительного элемента 3 сформированы каналы 18 для жидкости, проходящие относительно центральной вертикальной оси по радиусу от центральной оси и по кругу вокруг нее. В областях между тиснениями 13, в области каналов 18, распределительный элемент 3 имеет множество отверстий 14. В центре распределительного элемента 3 имеется центральное конусообразное углубление 15, направленное внутрь кассеты. Вдоль своей периферии распределительный элемент 3 имеет кольцевой поверхностный участок 19, слегка поднятый по отношению к каналам 18 для жидкости и по существу находящийся на одном уровне с тиснениями 13. Край кольцевого поверхностного участка 19 содержит кольцевой участок 16, расширяющийся вниз от поверхностного участка 19.

После введения верхнего распределительного элемента 3 в нижнюю чашеобразную часть 1 кассеты, распределительный элемент 3 устанавливается своим участком 16 на плече 5а расширенного участка 5 части 1 кассеты. При подаче заваривающей воды в кассету для приготовления напитка кофе, распределительный элемент 3, в частности, служит для равномерного распределения заваривающей воды по всей площади поперечного сечения кассеты, тогда как нижний фильтрующий элемент 2 предотвращает утечку любых частиц порошка кофе из кассеты. К тому же верхний распределительный элемент 3 также служит в качестве фильтра, тогда как нижний фильтрующий элемент 2 также служит для сбора и слива в центре приготовленного напитка кофе.

Чтобы достичь оптимального распределения заваривающей воды по всей площади поперечного сечения кассеты и, таким образом, равномерного пропитывания порошка кофе, содержащегося в кассете, как отверстия 14, предусмотренные в распределительном элементе 3, так и отверстия 8 в фильтрующем элементе 2 равномерно распределены по соответствующей поверхности элемента 3 и элемента 2, соответственно. Общая сумма площади сечений отверстий 14, предусмотренных в распределительном элементе, достигает по меньшей мере 3%, предпочтительно 5% от общей площади поперечного сечения кассеты. То же соотношение является также верным для нижнего фильтрующего элемента 2. Такая конструкция обеспечивает протекание заваривающей воды сквозь распределительный элемент 3 внутрь кассеты без какого-либо существенного сопротивления, причем приготовленный напиток кофе может течь сквозь нижний фильтрующий элемент 2 из кассеты также без какого-либо существенного сопротивления. Более того, отверстие 20 в дне 7 кассеты гарантирует, что в начале и в течение заварочной операции отсутствует гидравлическое давление. Благодаря такой конструкции можно наверняка избежать образования пены в готовом напитке кофе.

Тем не менее, размер отверстий 8, 14 в фильтрующем и распределительном элементах 2, 3 не следует выбирать настолько большим, что порошок кофе может давать утечку из кассеты. С этой целью диаметр одного отверстия 8, 14 делается немного меньшим, чем среднестатистическая величина диаметра одной частицы порошка кофе. Чтобы не создавать заваривающей воде высокого сопротивления, когда она течет сквозь порошок кофе, содержащийся в кассете, порошок кофе смолот сравнительно грубо. Среднестатистическая величина одной частицы порошка кофе в настоящем примере составляет от 400 до 600 микрон.

Предпочтительно, фольга 21 имеет цвет, который отличается от цвета кассеты. Цвет фольги 21 может быть выбран, например, чтобы определять содержимое кассеты. Другими словами, в зависимости от количества кофе, содержащегося в кассете, смеси кофе или степени помола, для фольги выбираются разные цвета.

Фиг.2 показывает продольное сечение кассеты на Фиг.1, в соответствии с чем кассета заполнена порошком кофе КР. Порошок кофе КР заключен в кассете между нижним фильтрующим элементом 2 и верхним распределительным элементом 3. Как можно видеть на Фиг.2, каналы 17 для жидкости, в которые подготовленный напиток кофе может течь сквозь отверстие 8, предусмотренное в нижнем фильтрующем элементе 2, сформированы тиснениями 9 нижнего фильтрующего элемента 2, стоящего на дне 7 чашеобразной нижней части 1 кассеты. Аналогично, каналы 18 для жидкости, посредством которых заваривающая вода равномерно распределяется по верху порошка кофе, чтобы течь сквозь отверстия 14 для пропитывания порошка кофе, сформированы между распределительным элементом 3 и крышкой 4 кассеты посредством тиснений 13, предусмотренных в распределительном элементе 3. Из-за того что как распределительный элемент 3, так и фильтрующий элемент 2 имеют стабильные размеры, каналы 17, 18 сохраняются, даже если внешние силы влияют на крышку 4 и дно 7 кассеты. Понятно, что фольга 21 удаляется с дна 7 кассеты до ввода последней в кофейный аппарат, как показано на Фиг.2 пунктирными линиями.

Как только фольга 21 удалена, кассета может быть введена внутрь заварочной камеры кофейного аппарата (не показано). Для пробивания кассеты пробивающее средство, например, в форме пронизывающей иглы 23, опускается к крышке 4 кассеты и прокалывает последнюю. Таким образом, пронизывающая игла 23 движется сквозь крышку 4 в углубление 15, предусмотренное в распределительном элементе 3, тем самым избегая любого повреждения распределительного элемента 3. Для подачи заваривающей воды 24 во внутренность кассеты пронизывающая игла 23 выполнена с центральным каналом, открывающимся в радиальные выходные отверстия.

В данном случае допускается, что заваривающая вода 24 течет сквозь кассету от ее верха до ее дна. Посредством каналов 18 для жидкости заваривающая вода равномерно распределяется по всему поперечному сечению кассеты. Через отверстие 14, предусмотренное в верхнем распределительном элементе 3, заваривающая вода проникает внутрь кассеты, чтобы течь сквозь порошок кофе. Через отверстие 8 в нижнем фильтрующем элементе 2 приготовленный напиток кофе проникает в пространство ниже фильтрующего элемента 2 и вытекает из кассеты через проход 22, образованный отверстием 20; затем он проводится не показанными далее средствами к выходу для напитка кофе из кофейного аппарата.

Посредством установки раскрытых распределительного элемента 3 и фильтрующего элемента 2 обеспечивается то, что частицы кофе, содержащиеся в кассете, однородно пропитываются, результатом чего является оптимальная экстракция всего порошка кофе. Тиснения 9, 13 распределены так, что соответствующий элемент 2, 3 покоится как плоскость на дне 7 кассеты и на крышке 4 кассеты, соответственно. Тем самым обеспечивается, что каналы 17, 18 для жидкости сохраняют свою форму между элементом 2 и дном 7 и элементом 3 и крышкой 4 соответственно, даже если внешние силы прикладываются к кассете.

Диаметр отверстий 8, 14, предусмотренных в распределительном элементе 3 и фильтрующем элементе 2, соответственно, предпочтительно меньше, чем статистический диаметр одной частицы порошка кофе, предпочтительно меньше, чем х- , где х - величина среднего арифметического диаметра, а - среднеквадратичное отклонение. Тем самым гарантируется, что по существу никакие частицы кофе не могут давать утечку из кассеты, независимо от размера отверстия, которое пробивается в крышке 4 пронизывающей иглой 23.

Фиг.3 показывает продольный разрез второго варианта осуществления кассеты, заполненной порошком кофе КР, в соответствии с чем ссылочные позиции частей и элементов те же, что и использованные на Фиг.1 и 2, но с добавленной буквой "а". Существенное отличие варианта осуществления, показанного на Фиг.1 и 2, состоит в том, что проход 22а, образованный отверстием 20а, покрывается не снаружи кассеты фольгой, которая удаляется вручную, а фольгой 21а, расположенной на внутренней стороне дна 7а кассеты и покрывающей проход 22а, причем фольга 21а пробивается пронизывающей иглой 35 до начала заварочной операции. Чашеобразная нижняя часть 1а кассеты имеет слегка куполообразно выгнутое наружу дно 7а, окруженное по своему внешнему краю периферийным кольцевым краевым участком 26. Диаметр отверстия 20а, предусмотренного в дне 7а кассеты, меньше, чем соответствующее отверстие 20 в первом варианте осуществления. Фольга 21а для покрытия отверстия 20а расположена внутри кассеты между фильтрующим элементом 2а и дном 1а кассеты.

В то время как чашеобразная нижняя часть 1а кассеты является сравнительно жесткой, со стабильными размерами, гибкой и упругой, фольга 21а является по сравнению с ней более тонкой и имеет меньшую упругость, гибкость и прочность на разрыв. Тем самым гарантируется, что фольга 21а легко разрывается под влиянием пронизывающей иглы 35. Чтобы поддерживать фольгу 21а сравнительно тонкой, она делается из двухслойного материала. Комбинация слоя алюминия и слоя термопластичного полимера оказалась особенно предпочтительной. В качестве термопластичного полимера в частности пригодны полипропилен или полиэтилен. Путем образования слоя алюминия может быть достигнуто очень хорошее газонепроницаемое запечатывание, тогда как слой термопластичного полимера дает возможность приваривания фольги к дну 7а кассеты.

Более того, во втором варианте осуществления чашеобразная нижняя часть 1а кассеты имеет круговую канавку 27, расположенную внутри нижнего участка 1а, тогда как край 11а фильтрующего элемента 2а имеет периферийный кольцевой выступ 28, взаимодействующий с канавкой 27, чтобы зафиксировать зажимом элемент фильтра 2а внутри кассеты.

Фиг.4 показывает часть Фиг.3 в увеличенном масштабе, особенно участок дна 7а кассеты вместе с предусмотренным в нем отверстием 20а и фольгу 21а, покрывающую отверстие 20а. На этой иллюстрации можно ясно видеть, что как нижняя часть 1а кассеты, так и фольга 21а содержат множественные слои. В то время как нижняя часть 1а и, тем самым, дно 7а кассеты состоят из трехслойного составного материала, фольга 21а содержит два слоя. В материале, составляющем нижнюю часть 1а кассеты, два внешних слоя 29 и 31 состоят из термопластичного полимера, тогда как промежуточный слой 30 состоит из газонепроницаемой фольги, например EVOH (этилен-виниловый спирт). Нижний слой 32 фольги 21а, обращенный ко дну 7а кассеты, также состоит из термопластичного полимера, тогда как верхний слой 33, обращенный внутрь кассеты, состоит из алюминия. Поскольку оба обращенных друг к другу слоя 31, 32 дна 7а кассеты и фольги 21а, соответственно, состоят из термопластичного полимера, эти два слоя 31, 32 могут быть легко приварены друг к другу. Фольга 21а имеет, по сравнению с составным материалом чашеобразной нижней части 1а кассеты, сравнительно низкую гибкость, упругость и прочность на разрыв.

Фольга 21а, видимая снаружи через отверстие 20а, предпочтительно имеет иной цвет, чем сама кассета. После того, как фольга 21а и крышка 4 приварены к нижней части 1а кассеты, кассета и, тем самым, ее содержимое, газонепроницаемо запечатаны.

Из-за того, что фольга 21а сравнительно тонкая и не проявляет высокую гибкость, упругость или прочность на разрыв, она может быть легко пробита пронизывающей иглой. Таким образом, гарантируется, что в полностью автоматическом аппарате для кофе эспрессо могут использоваться как стандартные кассеты с порошком кофе, пригодные для приготовления кофе эспрессо, имеющего пену на своей поверхности, так и обсуждавшиеся выше кассеты с порошком кофе, пригодные для приготовления обычного кофе без пены. В любом случае, фольга разработана так, что она пробивается пронизывающей иглой даже при относительно малом усилии, тогда как стандартная, цельная кассета с порошком кофе, и особенно ее дно, имеет такую конструкцию, что дно в первой фазе эластично деформируется и пробивается только под воздействием давления заваривающей среды. Такое эластичное поведение дна стандартной кассеты гарантирует, что происходит начальная дозаварочная фаза. С ее завершением заваривающая вода подается внутрь кассеты, дно которой все еще закрыто, создавая таким образом добавочное давление внутри кассеты, чтобы пропитывать и, если предназначено, вызывать набухание порошка кофе, прежде чем будет пробито дно кассеты, в соответствии с чем приготовленный напиток кофе вытекает из кассеты с образованием пены.

Всякий раз, когда выше было использовано выражение "аппарат кофе эспрессо", оно в целом подразумевает кофейный аппарат, имеющий заварочную камеру, приспособленную для размещения кассеты с порошком кофе, и насос для подачи воды под давлением в кассету, независимо от того, используется ли аппарат кофе эспрессо для приготовления "малого" кофе эспрессо или "большего" кофе. В любом случае, напитки кофе, приготовленные в аппарате кофе эспрессо, характеризуются тем, что они имеют пену на поверхности. Тем не менее, посредством кассеты с порошком кофе согласно настоящему изобретению, можно приготовить напиток кофе, не проявляющий никакой пены и имеющий вкус, весьма близкий к фильтрованному напитку кофе, даже используя стандартный аппарат кофе эспрессо, разработанный для приготовления кофе эспрессо с использованием специальных кассет эспрессо.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Кассета для размещения одной порции порошка кофе для приготовления напитка кофе, содержащая корпус кассеты, имеющий донную часть и покрывающую часть, отличающаяся тем, что указанная донная часть упомянутого корпуса кассеты имеет проход, который покрыт элементом из газонепроницаемой фольги, и фильтрующий элемент, расположенный внутри упомянутого корпуса кассеты между порошком кофе и проходом в упомянутой донной части корпуса кассеты.

2. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый элемент из фольги расположен внутри корпуса кассеты между упомянутыми фильтрующим элементом и донной частью корпуса кассеты.

3. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что она содержит чашеобразную нижнюю часть корпуса и покрывающий участок, герметично прикрепляемый к нижней части корпуса, причем элемент из фольги, покрывающий упомянутый проход, тоньше, чем указанная нижняя часть корпуса.

4. Кассета по п.3, отличающаяся тем, что упомянутая чашеобразная нижняя часть корпуса кассеты имеет стабильные размеры.

5. Кассета по п.4, отличающаяся тем, что упомянутый элемент из фольги имеет более низкую гибкость и/или прочность на разрыв, чем упомянутая чашеобразная нижняя часть кассеты.

6. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый элемент из фольги является композитной фольгой, состоящей по меньшей мере из двух слоев.

7. Кассета по п.6, отличающаяся тем, что по меньшей мере один слой состоит из металла, предпочтительно алюминия.

8. Кассета по п.6, отличающаяся тем, что по меньшей мере один слой выполнен из термопластичного полимера, предпочтительно полипропилена или полиэтилена.

9. Кассета по п.8, отличающаяся тем, что упомянутый слой, выполненный из термопластичного полимера, покрывает упомянутую донную часть корпуса кассеты и приварен к ней.

10. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая фольга прикреплена к внешней стороне донной части и удаляется вручную.

11. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что покрывающая часть и элемент из фольги выполнены из одного и того же материала.

12. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что элемент из фольги имеет цвет, который отличается от цвета донной части.

13. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент имеет стабильные размеры и содержит множество отверстий.

14. Кассета по п.13, отличающаяся тем, что общая площадь сечения всех отверстий упомянутого фильтрующего элемента достигает по меньшей мере 3%, в отдельных случаях 5% от средней площади поперечного сечения кассеты, так что приготовленный напиток кофе может течь сквозь упомянутый фильтрующий элемент без существенного сопротивления к проходу и из кассеты.

15. Кассета по любому из пп.13, 14, отличающаяся тем, что упомянутый фильтрующий элемент имеет множество каналов для сбора и слива напитка кофе, вытекающего из кассеты.

16. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит распределительный элемент со стабильными размерами, расположенный внутри упомянутой кассеты между указанной покрывающей частью и порошком кофе, содержащемся в кассете, причем указанный распределительный элемент имеет множество отверстий и каналов для равномерного распределения заварочной воды, втекающей в кассету.

17. Кассета по п.16, отличающаяся тем, что общая площадь сечения всех упомянутых отверстий в указанном распределительном элементе достигает по меньшей мере 3%, а в отдельных случаях 5% от средней площади поперечного сечения упомянутой кассеты.

18. Кассета по любому из пп.15, 16, отличающаяся тем, что указанный распределительный элемент и указанный фильтрующий элемент содержат тиснения, направленные внутрь кассеты для формирования упомянутых каналов, в соответствии с чем указанные отверстия расположены в упомянутых каналах.

19. Кассета по любому из пп.15, 16, отличающаяся тем, что указанные каналы проходят, начиная от центральной оси, по радиусу наружу и по кругу вокруг центральной оси.

20. Кассета по п.16, отличающаяся тем, что по меньшей мере указанный распределительный элемент установлен или сконструирован таким образом, что одно или несколько пробивающих средств могут втыкаться в покрывающую часть, не повреждая упомянутый распределительный элемент.

21. Кассета по п.20, отличающаяся тем, что распределительный элемент содержит по меньшей мере одно углубление, направленное внутрь кассеты, в которое пробивающие элементы могут проходить после того, как проколют покрывающую часть.

22. Кассета по любому из пп.13, 16, отличающаяся тем, что среднестатистическая величина диаметра одной частицы порошка кофе составляет от 400 до 600 мкм, в соответствии с чем диаметр отверстий, предусмотренных в фильтрующем и распределительном элементах, соответственно меньше чем среднестатистический диаметр одной частицы порошка кофе.

23. Кассета по п.1, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности упомянутой чашеобразной нижней части кассеты выполнена кольцевая канавка, в результате чего упомянутый фильтрующий элемент, расположенный между упомянутым проходом и порошком кофе, имеет периферийный кольцевой выступ, взаимодействующий с указанной канавкой для зажимного фиксирования фильтрующего элемента фильтра к указанной нижней части кассеты.

www.freepatent.ru


Смотрите также