PL200114B1 - Urządzenie do ekstrakcji substancji - Google Patents

Abstract

1. Urządzenie do ekstrakcji substancji, przeznaczone do sporządzenia napoju z kapsułki, posiadające obudowę zawierającą część poziomą oraz drugą część znajdującą się w tyle obudowy, oraz szufladę, umieszczoną przesuwnie ruchem poziomym po poziomej części obudowy pomiędzy położeniem otwartym a położeniem zamkniętym, przy czym we wnętrzu szuflady znajduje się jednostka osłony kapsułki z przynajmniej jedną osłoną przeznaczoną na kapsułkę, która ma być poddana ekstrakcji, przy czym na obudowie jest zamontowana nieruchoma głowica do ekstrakcji kapsułki zawierająca przynajmniej jedną klatkę kapsułki, która to klatka skierowana jest ku osłonie kapsułki, gdy szuflada znajduje się w położeniu zamkniętym, a ponadto posiadająca podzespół trzymający, który w położeniu zamkniętym szuflady umożliwia podniesienie jednostki osłony kapsułki, wprowadzając kapsułkę przeznaczoną do ekstrakcji, do wnętrza klatki kapsułki, znamienne tym, że podzespół trzymający zawiera dwa cięgła (3, 13) i podnoszącą belkę (2), rozmieszczone po każdej stronie nieruchomej głowicy ekstrakcyjnej (4) i przymocowane do nieruchomej pionowej części (14) w tyle obudowy (11), tworząc dwa odkształcalne czworoboki (A, B, C, D), oraz napędowy pręt (1) łączący dwa czworoboki (A, B, C, D).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do ekstrakcji substancji, przeznaczone do sporządzenia napoju z kapsułki.

Ze stanu techniki są znane rozliczne urządzenia służące do ekstrakcji substancji z otwartej lub zamkniętej kapsułki. W opisie patentowym EP 0 242 556 opisano urządzenie służące do ekstrakcji zamkniętych zasobników w uchwycie zasobnika, w którym to urządzeniu uchwyt zasobnika jest połączony z głowicą ekstrakcyjną, co umożliwia dokonanie ekstrakcji i sporządzenie pożądanego napoju. Problemem związanym z tym urządzeniem jest to, iż konsument musi umieścić kapsułkę w uchwycie zasobnika, a następnie połączyć uchwyt zasobnika z głowicą ekstrakcyjną. To właśnie ta ostatnia operacja nastręcza trudności, gdyż uchwyt zasobnika musi zostać precyzyjnie połączony i zaciśnięty wystarczająco mocno do zagwarantowania dobrej szczelności w procesie ekstrakcji.

Celem wynalazku jest zaoferowanie konsumentowi urządzenia, w którym czynności obsługi wykonywane przez użytkownika są zredukowane do minimum a samo urządzenie jest zamykane automatycznie bez interwencji człowieka, eliminując dzięki temu ryzyko braku szczelności.

Urządzenie do ekstrakcji substancji, przeznaczone do sporządzenia napoju z kapsułki, posiadające obudowę zawierającą część poziomą oraz drugą część znajdującą się w tyle obudowy, oraz szufladę, umieszczoną przesuwnie ruchem poziomym po poziomej części obudowy pomiędzy położeniem otwartym a położeniem zamkniętym, przy czym we wnętrzu szuflady znajduje się jednostka osłony kapsułki z przynajmniej jedną osłoną przeznaczoną na kapsułkę, która ma być poddana ekstrakcji, przy czym na obudowie jest zamontowana nieruchoma głowica do ekstrakcji kapsułki zawierająca przynajmniej jedną klatkę kapsułki, która to klatka skierowana jest ku osłonie kapsułki, gdy szuflada znajduje się w położeniu zamkniętym, a ponadto posiadająca podzespół trzymający, który w położeniu zamkniętym szuflady umożliwia podniesienie jednostki osłony kapsułki, wprowadzając kapsułkę przeznaczoną do ekstrakcji, do wnętrza klatki kapsułki, według wynalazku charakteryzuje się tym, że podzespół trzymający zawiera dwa cięgła i podnoszącą belkę, rozmieszczone po każdej stronie nieruchomej głowicy ekstrakcyjnej i przymocowane do nieruchomej pionowej części w tyle obudowy, tworząc dwa odkształcalne czworoboki, oraz napędowy pręt łączący dwa czworoboki.

Jednostka osłony kapsułki zawiera od jednej do czterech osłon kapsułek, które mają zostać poddane ekstrakcji.

Podzespół trzymający zawiera układ krzywkowy mający zdolność do oddziaływania na napędowy pręt w celu odkształcenia czworoboków i umożliwienia dzięki temu podniesienia przez podnoszącą belkę jednostki osłony kapsułki w kierunku nieruchomej głowicy ekstrakcyjnej.

Każdy bok jednostki osłony szuflady zawiera przytrzymujący sworzeń.

Każda podnosząca belka zawiera hak zaczepiający się na przytrzymującym sworzniu przytwierdzonym do jednostki osłony, gdy szuflada znajduje się w położeniu zamkniętym, tak aby wprowadzić przeznaczoną do ekstrakcji kapsułkę do klatki.

Pozioma część obudowy jest płaska, zaś szuflada jest umieszczona ruchomo poziomo ponad płaską poziomą częścią.

Część usytuowana z tyłu obudowy jest pionowa.

Odległość, na jaką przesuwa się szuflada, wynosi przynajmniej dwukrotność średnicy kapsułki, która ma być poddana ekstrakcji.

Podzespół trzymający ma elementy pozwalające na podniesienie jednostki osłony kapsułki o kąt równy przynajmniej wysokości kapsułki, która ma być poddana ekstrakcji.

Poddawana ekstrakcji kapsułka jest kapsułką otwartą.

Poddawana ekstrakcji kapsułka jest kapsułką zamkniętą, w którym to przypadku każda głowica ekstrakcyjna zawiera klatkę zawierającą igłę z wlotem wody lub wlot wody z ostrzami (42), umożliwiającymi dokonanie perforacji górnej części kapsułki poddawanej ekstrakcji.

Dno osłony kapsułki poddawanej ekstrakcji zawiera zagłębione i wypiętrzone elementy, pozwalające na otwarcie dna kapsułki w wyniku wzrostu ciśnienia w kapsułce.

Urządzenie według wynalazku umożliwia dokonywanie ekstrakcji zamkniętych kapsułek, jak miało to miejsce w rozwiązaniach opisanych w dokumentach EP 0 512 468 oraz EP 0 602 203. Jest również możliwe zastosowanie tego urządzenia do ekstrakcji innego rodzaju saszetek, zamkniętych zasobników lub kapsułek. Możliwe jest także zastosowanie urządzenia według wynalazku do otwierania kapsułek, na przykład kapsułek wykonanych z tworzywa sztucznego lub saszetek wykonanych z bibuły filtracyjnej i włóknin.

PL 200 114 B1

Substancją zawartą w zamkniętej lub otwartej kapsułce jest sproszkowana substancja służąca do sporządzenia napoju. Substancją tą jest korzystnie palona mielona kawa, ale może być to również herbata, kawa rozpuszczalna, mieszanka kawy mielonej i kawy rozpuszczalnej, produkt czekoladowy lub dowolna inna odwodniona substancja spożywcza.

W urządzeniu według wynalazku jednostka osłonki kapsułki może zawierać kiika osłon przeznaczonych dla kapsułek, które mają zostać poddane procesowi ekstrakcji. Oznacza to, iż możliwe jest otrzymanie w jednym kroku 1,2, 3 lub większej liczby filiżanek kawy. System ten byłby szczególnie korzystny w zastosowaniu w kawiarniach, restauracjach i innych miejscach publicznych, gdzie liczba zamawianych filiżanek kawy może być duża. Korzystnie urządzenie zawiera od 1 do 4 osłon.

W urządzeniu według wynalazku ekstrakcyjna głowica jest nieruchoma. Wynika to z tego, że to właśnie ten element jest mechanicznie najbardziej skomplikowany ze względu na wlot wody. Dla kontrastu, szuflada z jednostką osłony kapsułki może się poruszać.

Gdy konsument umieści w szufladzie kapsułkę lub kapsułki, które mają zostać poddane ekstrakcji, wówczas szuflada zamyka się w wyniku przesunięcia, przy czym odległość na jaką się ona przesuwa stanowi przynajmniej dwukrotność średnicy kapsułki, która ma zostać poddana procesowi ekstrakcji.

Gdy szuflada jest zamknięta, podzespół trzymający pozwala na podniesienie jednostki osłony kapsułki o kąt przynajmniej równy wysokości kapsułki, która ma zostać poddana ekstrakcji, to znaczy o kąt rzędu 10 do 20°.

Jak już wspomniano powyżej, możliwe jest poddanie ekstrakcji zarówno kapsułek otwartych jak i kapsułek zamkniętych. Jeżeli ekstrakcji poddawane są kapsułki otwarte, wówczas nie ma potrzeby dokładania jakichkolwiek dodatkowych elementów.

Jeśli natomiast ekstrakcji poddawane są kapsułki zamknięte, to znaczy kapsułki otwierające się pod wpływem wzrostu ciśnienia, wówczas konieczne jest zapewnienie, ażeby kapsułka, która ma zostać poddana ekstrakcji, była kapsułką zamkniętą, w którym to wypadku każda głowica ekstrakcyjna jest wyposażona w klatkę kapsułki, zawierającą albo igłę z wlotem wody lub wlot wody z ostrzami, umożliwiającymi przebicie górnej części kapsułki, która poddawana jest ekstrakcji.

Ponadto dla przypadku kapsułek zamkniętych konieczne jest, ażeby dno osłony kapsułki poddawanej ekstrakcji zawierało zagłębione i podniesione elementy, które pozwalają na otwarcie się dna kapsułki w wyniku wzrostu ciśnienia w kapsułce.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 do 6 przedstawiają widoki perspektywiczne urządzenia według wynalazku w trakcie różnych faz procesu ekstrakcji kapsułki, przy czym urządzenie zawiera jednostkę osłony kapsułki z dwiema osłonami, fig. 7 - przekrój przez klatkę kapsułki w pierwszym przykładzie wykonania, fig. 8 - przekrój przez klatkę kapsułki w drugim przykładzie wykonania, a fig. 9 - schematycznie dno osłony kapsułki, która poddawana jest ekstrakcji.

Urządzenie zawiera obudowę 11 z poziomą częścią 22 oraz pionową częścią 14, znajdującymi się w tylnej części obudowy. Szuflada 5 zawierająca jednostkę osłony 6 kapsułki 10 może przesuwać się poziomo po poziomej części 22 za pośrednictwem prowadnicy 15 przymocowanej do szuflady 5. Jednostka osłony 6 kapsułki zawiera po każdej stronie sworzeń 18 służący do trzymania. Nieruchoma głowica ekstrakcyjna 4 przymocowana jest do pionowej części 14 znajdującego się z tyłu obudowy 11 za pośrednictwem łączącej belki 16, przy czym głowica ekstrakcyjna 4 zawiera klatkę kapsułki 20. Podzespół trzymający składa się z dwóch odkształcalnych czworoboków A B C D, z których każdy zawiera pierwsze cięgło 13 przymocowane w punkcie A do pionowego elementu 14, drugie cięgło 3 przymocowane w punkcie B do pierwszego cięgła 13, a także podnoszącą belkę 2 przymocowaną w punkcie C do drugiego cięgła 3 oraz przymocowaną w punkcie D do pionowej części 14. Podnosząca belka 2 zawiera przedłużenie 23 zaopatrzone w hak 19 mający zdolność zaczepienia się na trzymającym sworzniu 18 jednostki osłony 6 kapsułki. Do przemieszczania podzespołu trzymającego służy krzywka 8 zawierająca silnik 9, która to krzywka 8 umieszczona jest pomiędzy dwoma łączącymi belkami 16 nieruchomej głowicy ekstrakcyjnej 4. Ostatecznie, napędowy pręt 1 umieszczony pomiędzy dwoma czworobokami A B C D współdziała z krzywką 8 przy podnoszeniu podnoszącej belki 2.

Urządzenie według wynalazku pracuje jak pokazano na fig. 1 do 6. W zespole przedstawionym na fig. 1 konsument umieszcza dwie kapsułki 10, które mają zostać poddane ekstrakcji, w osłonach 21. W tym momencie komórka (nie pokazana) rozpoczyna proces ekstrakcji kapsułek: szuflada 5 zamyka się ruchem przesunięcia w kierunku strzałki A, przy czym prowadnica 15 przesuwa się po poziomej części 22 obudowy 11. W trakcie tego ruchu hak 19 podnoszącej belki 2 zaczepia się na trzymającym sworzniu 18 jednostki osłony 6. Gdy szuflada osiąga koniec swojego ruchu, wówczas stanowi zespół

PL 200 114 B1 przedstawiony na fig. 2. W tym momencie do akcji wchodzi krzywka 8, unosząc jednostkę osłony 6 kapsułki za pomocą silnika 9, który uruchamia krzywkę 8. W trakcie swojego ruchu obrotowego krzywka 8 popycha napędowy pręt 1, powodując odkształcenie czworoboku A B C D, to znaczy podnosząca belka 2 unosi jednostkę osłony 6 kapsułki ku klatce kapsułki 20. Gdy krzywka 8 osiąga koniec swego zasięgu, wówczas system jest prawidłowo uszczelniony i poprzez rurki 12 wprowadzana jest gorąca woda, która wpływa do wnętrza kapsułki 10, a następnie do dwóch filiżanek umieszczonych na przednim elemencie 17 obudowy. Ten etap procesu ekstrakcji przedstawiono na fig. 3. Na zakończenie ekstrakcji silnik 9 powoduje obrót krzywki 8 umożliwiający ponowne opadnięcie podnoszącej belki 2, a tym samym także jednostki osłony 6 kapsułki. Jest to wtedy zespół z fig. 4. W tym samym czasie, gdy podnosząca belka 2 opada, uruchamiane są środki (nie pokazane), służące do przytrzymywania kapsułki w klatce kapsułki 20, dzięki czemu szuflada 5 może otworzyć się bez obecności w niej zużytych kapsułek. Następnie szuflada 5 otwiera się w kierunku strzałki B, dzięki czemu powstaje zespół przedstawiony na fig. 5. Kapsułka w dalszym ciągu znajduje się w klatce kapsułki 20, przytrzymywana przez wspomniany wcześniej podzespół przytrzymujący, zawierający na przykład palec dla każdej klatki kapsułki 20. Ostatecznie, na fig. 6 przedstawiono oddzielenie kapsułki 10 od klatki kapsułki 20 w celu umożliwienia opadnięcia poddanej ekstrakcji kapsułki do dolnego zbiornika obudowy 11. W celu wykonania tej operacji, przytrzymujący palec cofa się uwalniając kapsułkę. Urządzenie jest wtedy gotowe do ponownego włożenia dwóch świeżych kapsułek 10 przeznaczonych do ekstrakcji. Jeżeli konsument życzy sobie tylko jednej filiżanki kawy, wówczas ładuje tylko jedną kapsułkę i woda napływająca przez rurkę 12 wejdzie tylko do jednej klatki kapsułki 20. Z drugiej strony, według wynalazku możliwe jest także utworzenie 3, 4 a nawet większej liczby klatek kapsułek 20 w jednym urządzeniu.

Na fig. 7 i 8 przedstawiono częściowe przekroje dwóch przykładów wykonania klatki kapsułki. Klatka kapsułki z fig. 7 zawiera rurkę 12 wlotu wody oraz igłę 30 wstrzykiwania wody. Przeznaczona do ekstrakcji kapsułka 10 znajduje się w osłonie 32 i igła 30 przebija wierzch kapsułki. Gorąca woda wpływa przez rurkę 12 i przez otwory 31 w igle 30. Gdy klatka kapsułki jest zamknięta, odpowiada wspomnianemu już położeniu z fig. 3. Na fig. 9 przedstawiono dno 35 osłony kapsułki. Dno to posiada podniesione elementy 36 i zagłębione elementy 37. Dysze 38, które pozwalają na przepływ kawy, znajdują się we wgłębieniach. Gdy woda wpływa do kapsułki 10, następuje wzrost ciśnienia w kapsułce, co powoduje mocne dociśnięcie dna kapsułki do podniesionych elementów 36 i zagłębionych elementów 37, zaś kiedy osiągnięte zostanie naprężenie rozerwania, wówczas folia dna kapsułki ulega rozdarciu na podniesionych elementach 36 i zagłębionych elementach 37, po czym przez dysze 38 przepływa kawa.

Na fig. 8 przedstawiono drugi przykład wykonania klatki kapsułki. Rurka 12 pozwala na wpłynięcie gorącej wody do klatki, która zawiera osłonę 40 przeznaczoną dla kapsułki, która ma zostać poddana ekstrakcji. W osłonie znajduje się system przebijający 41 z perforowanymi ostrzami 42. Gdy kapsułka jest zamknięta, odpowiada to wymienionemu już wcześniej położeniu z fig. 3. Wierzch kapsułki jest przebijany przez ostrza 42, woda wpływa przez rurkę 12, a wzrost ciśnienia w kapsułce powoduje rozerwanie dolnej membrany kapsułki o podniesione i zagłębione elementy widoczne na fig. 9. Gdy stosowana jest klatka kapsułki z fig. 8 i 9, wówczas dno osłony kapsułki jest zawsze takie samo, a mianowicie takie jak pokazano na fig. 9.

Claims (12)

1. Urządzenie do ekstra kej substancji przeznaczone do sporządzenia napoju z kapsułki posiadające obudowę zawierającą część poziomą oraz drugą część znajdującą się w tyle obudowy, oraz szufladę, umieszczoną przesuwnie ruchem poziomym po poziomej części obudowy pomiędzy położeniem otwartym a położeniem zamkniętym, przy czym we wnętrzu szuflady znajduje się jednostka osłony kapsułki z przynajmniej jedną osłoną przeznaczoną na kapsułkę, która ma być poddana ekstrakcji, przy czym na obudowie jest zamontowana nieruchoma głowica do ekstrakcji kapsułki zawierająca przynajmniej jedną klatkę kapsułki, która to klatka skierowana jest ku osłonie kapsułki, gdy szuflada znajduje się w położeniu zamkniętym, a ponadto posiadająca podzespół trzymający, który w położeniu zamkniętym szuflady umożliwia podniesienie jednostki osłony kapsułki, wprowadzając kapsułkę przeznaczoną do ekstrakcji, do wnętrza klatki kapsułki, znamienne tym, że podzespół trzymający zawiera dwa cięgła (3, 13) i podnoszącą belkę (2), rozmieszczone po każdej stronie nieruchomej głowicy ekstrakcyjnej (4) i przymocowane do nieruchomej pionowej części (14) w tyle obudowy (11), tworząc dwa odkształcalne czworoboki (A, B, C, D), oraz napędowy pręt (1) łączący dwa czworoboki (A, B, C, D).

PL 200 114 B1

2. U rządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jednostka osłony (6) kapsułki zawieraod jednej do czterech osłon (21) kapsułek (10), które mają zostać poddane ekstrakcji.

3. Urządzenie weetuu zasfrz. ( albo 2, znamienne tym, żepoddeepół (tzymający zawiera układ krzywkowy (8, 9) mający zdolność do oddziaływania na napędowy pręt (1) w celu odkształcenia czworoboków (A, B, C, D) i umożliwienia dzięki temu podniesienia przez podnoszącą belkę (2) jednostki osłony (6) kapsułki w kierunku nieruchomej głowicy ekstrakcyjnej (4).

4. Urząddenie według ζθι^ζ. ( albo2, znamienne tym, że kaażd bok jednostki csseny (6) szuflady (5) zawiera przytrzymujący sworzeń (18).

5. υίζ^;.^ według ο^ιγζ. (, (nei-mienne tym, że kaażd poonoozącc bblka (2) zia/wera (ha ((9) zaczepiający się na przytrzymującym sworzniu (18) przytwierdzonym do jednostki osłony (6), gdy szuflada (5) znajduje się w położeniu zamkniętym, tak aby wprowadzić przeznaczoną do ekstrakcji kapsułkę (10) do klatki (20).

6. Urz^^c^^^nii^ weeługzadtrz. (, (nemienee tym, że ppoiemacz:zśś ((22 obugowy ((11 j ees płaska, zaś szuflada (5) jest umieszczona ruchomo poziomo ponad płaską poziomą częścią (22).

7. Ur^^cd^^nii^ weetuu ζθ-^ζ. (, znamienne tym, że częśś ((4) ugztrιgwany z (yłu obugowy ((11 jest pionowa.

8. Urząązenie w(^(^łi^(:) 28^^. 3, znamienne tym, że oOleełoSć, na (aką przeeuwa się; szuflada (5), wynosi przynajmniej dwukrotność średnicy kapsułki (10), która ma być poddana ekstrakcji.

9. Urr^^cd^^nii^ weełuu (, (nemienee tym, (e ppdzzeppł trz^ć^łm£^j£^c^\ł ma element ((, 2, (,

8, 9, 13, 14, 18, 19, 23) pozwalające na podniesienie jednostki osłony (6) kapsułki o kąt równy przynajmniej wysokości kapsułki, która ma być poddana ekstrakcji.

10. U rządzenie według zas^z. 9, znamienne tym, że poddawana ekstrakcjj kapsuuka (10) (ess kapsułką otwartą.

11. U rządzenie według zas^z. 9, znamienne tym, że poddawana ekstrakcjj kapsuuka (10) (ess kapsułką zamkniętą, w którym to przypadku każda głowica ekstrakcyjna (4) zawiera klatkę (20) zawierającą igłę (30) z wlotem wody (12, 31) lub wlot wody (12) z ostrzami (42), umożliwiającymi dokonanie perforacji górnej części kapsułki (10) poddawanej ekstrakcji.

12. Urządzenie według zasta. (1, znamienne tym, że dno ostony (355 kapsułki ((0) poddawanej ekstrakcji zawiera zagłębione i wypiętrzone elementy (36, 37), pozwalające na otwarcie dna kapsułki (10) w wyniku wzrostu ciśnienia w kapsułce (10).