RU2794101C1 - Device for preparing drinks and a method for preparing a drink - Google Patents
Device for preparing drinks and a method for preparing a drink Download PDFInfo
- Publication number
- RU2794101C1 RU2794101C1 RU2022115984A RU2022115984A RU2794101C1 RU 2794101 C1 RU2794101 C1 RU 2794101C1 RU 2022115984 A RU2022115984 A RU 2022115984A RU 2022115984 A RU2022115984 A RU 2022115984A RU 2794101 C1 RU2794101 C1 RU 2794101C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- movement
- drive
- electric motor
- trajectory
- monitoring
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Настоящее изобретение относится к области систем и способов приготовления напитков на основе отдельно взятой порции ингредиентов напитка и, в частности, к системам и способам, в которых приведение в действие устройства для приготовления напитков осуществляется посредством электродвигателя.The present invention relates to the field of systems and methods for preparing beverages based on a single serving of beverage ingredients and, in particular, to systems and methods in which the actuation of the beverage preparation device is carried out by an electric motor.
Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for the creation of the invention
В предшествующем уровне техники имеется ряд решений, относящихся к аппарату для приготовления напитков, например, такому как кофемашины, в котором устройство для экстрагирования выполнено с возможностью приема отдельно взятой порции пищевого вещества, например, обжаренных и молотых зерен кофе, и может быть приведено в действие посредством электродвигателя для перемещения между открытым и закрытым положениями.There are a number of solutions in the prior art relating to beverage preparation apparatus, such as coffee machines, for example, in which the extraction device is adapted to receive a single portion of a food substance, for example, roasted and ground coffee beans, and can be actuated by electric motor to move between open and closed positions.
В документе US 2010/0098823 A1 раскрыта портативная кофемашина эспрессо для кафетерия, которая включает в себя устройство для экстрагирования, приводимое в действие посредством поршня, который приводится в движение с помощью электродвигателя с мощностью, составляющей менее 100 Вт.US 2010/0098823 A1 discloses a portable cafeteria espresso coffee machine that includes an extractor powered by a piston driven by an electric motor with a power of less than 100 watts.
В документе EP 2177393 B1 также раскрыта кофемашина с устройством для экстрагирования, приводимым в действие посредством электродвигателя с низким энергопотреблением. Электродвигатель может представлять собой электродвигатель постоянного тока и низкого напряжения, например, со стабилизированным напряжением 24 В. Электродвигатель предусмотрен с функциональным соединением с блоком управления, так что последний может обеспечивать включение и выключение электродвигателя. Кроме того, предусмотрен датчик тока, который функционально соединен с блоком управления и на основе сигнала которого блок управления может определить электрический ток, потребляемый электродвигателем на нескольких этапах открытия и закрытия инфузионной камеры. В данном документе дополнительно представлен ряд графиков использования энергии, характеризующих работу электродвигателя для приведения в действие устройства для экстрагирования, в частности, изменение силы тока во времени между соответствующими начальным и конечным положениями на траекториях перемещения. Указанные графики показывают максимальное потребление, соответствующее электрической мощности, составляющей менее 50 Вт, в частности, менее 25 Вт. Кроме того, указанные графики использования энергии показывают характер изменения потребления, при этом на первой фазе выполнения действия электродвигатель потребляет часть тока, используемого на второй фазе при приближении к конечному положению. В документе не упоминается то, что относится к активному управлению мощностью, потребляемой при перемещении вдоль большей части траектории перемещения, генерируемого электродвигателем, включая зону траектории перемещения, находящуюся вблизи конечного положения, но не зону траектории смещения, примыкающую к конечному положению.EP 2177393 B1 also discloses a coffee machine with an extractor driven by a low power motor. The electric motor may be a DC and low voltage motor, for example with a stabilized voltage of 24 V. The electric motor is provided with a functional connection to the control unit, so that the latter can switch the electric motor on and off. In addition, a current sensor is provided, which is operatively connected to the control unit and based on the signal of which the control unit can determine the electric current consumed by the electric motor during several stages of opening and closing the infusion chamber. This document additionally presents a series of energy usage graphs that characterize the operation of the motor to drive the extraction device, in particular, the change in current strength over time between the respective start and end positions on the trajectories of movement. These graphs show the maximum consumption corresponding to an electrical power of less than 50 W, in particular less than 25 W. In addition, these energy usage graphs show the nature of the change in consumption, while in the first phase of the execution of the action, the motor consumes part of the current used in the second phase when approaching the end position. The document does not mention what relates to active control of the power consumed during movement along the majority of the movement path generated by the electric motor, including the area of the movement path near the end position, but not the area of the displacement path adjacent to the end position.
В документе WO 2012/025259 A1 также раскрыто устройство для экстрагирования, приводимое в действие посредством электродвигателя, в данном случае электродвигателя с малым расходом энергии, который требует электрической мощности, не превышающей 50 Вт, и/или создает крутящий момент, не превышающий 50 мН∙м, для перемещения устройства для экстрагирования между открытым и закрытым положениями.WO 2012/025259 A1 also discloses an extraction device driven by an electric motor, in this case a low power consumption electric motor, which requires an electric power not exceeding 50 W and/or generates a torque not exceeding 50 mN∙ m, to move the extraction device between open and closed positions.
В документе WO 2012/025258 A1 раскрыт способ управления электродвигателем, включающий измерение по меньшей мере одного электрического параметра, характеризующего мощность, потребляемую электродвигателем, и сравнение изменения данного характеризующего параметра во времени с предварительно заданным контрольным значением.WO 2012/025258 A1 discloses a motor control method comprising measuring at least one electrical parameter indicative of the power consumed by the electric motor and comparing this characteristic parameter over time with a predetermined control value.
В документе CN 201452867 U раскрыта кофемашина для кофейных капсул, которая имеет устройство для экстрагирования, приводимое в действие посредством электродвигателя. В частности, электродвигатель расположен так, что он проходит вдоль направления, по существу параллельного направлению приводного кулачка и, следовательно, направлению перемещения устройства для экстрагирования, и вдоль по существу продольного направления машины. Передача движения электродвигателя приводному кулачку обеспечивается посредством редуктора, при этом каждый из трех компонентов, обеспечивающих перемещение, опирается на общую опорную конструкцию.CN 201452867 U discloses a coffee capsule coffee machine which has an extractor driven by an electric motor. In particular, the motor is positioned so that it extends along a direction substantially parallel to the direction of the drive cam and therefore to the direction of movement of the extractor, and along the substantially longitudinal direction of the machine. The transmission of the movement of the electric motor to the drive cam is provided by a gearbox, with each of the three components providing movement based on a common support structure.
В документе WO 2012/072764 A1, по-видимому, предусмотрено аналогичное расположение трех компонентов, то есть электродвигателя, передаточного редуктора и приводного кулачка, как в отношении их расположения друг относительно друга, так и в отношении их относительного положения внутри машины. Кроме того, каждый из электродвигателя и множества элементов для передачи движения непосредственно прикреплен к одному элементу, образующему общую механическую опору.WO 2012/072764 A1 appears to provide for a similar arrangement of the three components, i.e. motor, transmission gear and drive cam, both in terms of their position relative to each other and in terms of their relative position within the machine. In addition, each of the electric motor and the plurality of motion transmitting members is directly attached to one member forming a common mechanical support.
В документе WO 2008/129033 A1 также, по-видимому, раскрыто устройство для экстрагирования, предусмотренное в кофемашине, при этом электродвигатель и элементы для передачи движения прикреплены к общему опорному элементу. Кроме того, также и в данном случае электродвигатель расположен так, что направление, соответствующее его большему размеру, проходит вдоль направления, параллельного направлению перемещения подвижного компонента устройства для экстрагирования.WO 2008/129033 A1 also appears to disclose an extraction device provided in a coffee machine, wherein the motor and motion transmission elements are attached to a common support element. In addition, also in this case, the motor is positioned so that the direction corresponding to its larger size runs along the direction parallel to the direction of movement of the movable component of the extractor.
Таким образом, ни в одном из документов по предшествующему уровню техники не раскрыто решение, которое обеспечивает получение аппарата, предусмотренного с устройством для приготовления напитков, приводимым в действие посредством электродвигателя при условии регулирования для обеспечения фактически требуемого крутящего момента и, следовательно, электрической мощности, а также имеющего средства мониторинга выполнения действий, выполненные с возможностью обеспечения регулирования электродвигателя на основе параметров движения вдоль траектории перемещения, и, кроме того, предусмотренного с более предпочтительным средством передачи движения между электродвигателем и приводным кулачком, функционально соединенным с по меньшей мере частью указанного устройства для приготовления напитков, как в отношении эффективности передачи, так и в отношении простоты конструкции и уменьшения объема, требуемого для приводного средства внутри аппарата для приготовления напитков.Thus, none of the documents of the prior art discloses a solution that provides an apparatus provided with a device for preparing drinks, driven by an electric motor, subject to regulation to provide the actual required torque. and, therefore, electrical power, as well as having means for monitoring the performance of actions, made with the possibility of providing regulation of the electric motor based on parameters of movement along the trajectory of movement, and, in addition, provided with a more preferred means of transmitting movement between the electric motor and the drive cam, operatively connected to at least part of said beverage preparation apparatus, both in terms of transfer efficiency and in terms of simplicity of construction and volume reduction required for the driving means inside the beverage preparation apparatus.
Общее описание изобретенияGeneral description of the invention
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить аппарат для приготовления напитков, включающий в себя устройство для приготовления напитков, например, устройство для экстрагирования, выполненное с возможностью приема отдельно взятой порции пищевого вещества, например, порции обжаренных и молотых зерен кофе, и дополнительно включающий в себя приводное средство, выполненное с возможностью обеспечения открытия и закрытия указанного устройства для приготовления напитков и содержащее средство мониторинга выполнения действий, которое выполнено с возможностью предоставления надежных, легко получаемых данных для регулирования приводного средства с помощью средства управления, предусмотренного в аппарате.The object of the present invention is to provide a beverage preparation apparatus including a beverage preparation apparatus, for example an extraction apparatus, capable of receiving a single portion of a food substance, for example a portion of roasted and ground coffee beans, and further comprising includes a drive means configured to open and close said beverage preparation device and comprising an action monitoring means that is configured to provide reliable, easily obtained data for adjusting the drive means using a control provided in the apparatus.
По меньшей мере один подвижный компонент устройства для приготовления напитков может быть приведен - с помощью приводного средства - в прямолинейное движение вдоль траектории перемещения между начальным положением и конечным положением, при этом указанные положения соответствуют попеременно открытому состоянию, в котором устройство для приготовления напитков может принимать отдельно взятую порцию пищевого вещества, и закрытому состоянию, в котором указанная отдельно взятая порция удерживается внутри данного устройства.At least one movable component of the beverage preparation device can be driven - by means of a drive means - into a rectilinear movement along a path of movement between a start position and an end position, said positions corresponding to an alternately open state in which the beverage preparation device can receive separately taken portion of the food substance, and the closed state in which the specified individual portion is held within the device.
В частности, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить аппарат с улучшенным средством мониторинга, предусмотренным в приводном средстве, предназначенном для устройства для приготовления напитков, посредством чего обеспечиваются повышенная энергоэффективность при выполнении движений и возможность обнаружения и коррекции возможных ошибок в работе, например, таких как защемление отдельно взятой порции во входной или выходной зоне устройства для приготовления напитков.In particular, it is an object of the present invention to provide an apparatus with an improved monitoring means provided in a drive means for a beverage preparation device, whereby improved energy efficiency in the execution of movements and the possibility of detecting and correcting possible errors in operation, for example, such as pinching a single portion in the inlet or outlet area of the beverage preparation device.
Данная задача решается в соответствии с настоящим изобретением посредством аппарата согласно пункту 1 формулы изобретения.This problem is solved in accordance with the present invention by means of the apparatus according to
В частности, вышеупомянутая задача решается согласно настоящему изобретению посредством аппарата для приготовления напитков, который имеет приводное средство, включающее в себя средство мониторинга выполнения действий, выполненное с возможностью предоставления данных о по меньшей мере одном, предпочтительно множестве параметров движения, связанных с каждой траекторией перемещения, на основе которых средство управления может точно и надежно определить относительное положение устройства для приготовления напитков между закрытым и открытым положениями и наоборот, а также возможные случаи защемления отдельно взятой порции.In particular, the above object is achieved according to the present invention by a beverage preparation apparatus which has a driving means including an action monitoring means capable of providing data on at least one, preferably a plurality of movement parameters associated with each movement path, on the basis of which the control means can accurately and reliably determine the relative position of the beverage preparation device between the closed and open positions and vice versa, as well as possible cases of pinching of a single portion.
Аппарат для приготовления напитков может иметь средство мониторинга выполнения действий, выполненное с возможностью получения - в каждом цикле перемещения - параметров движения, связанных с приводным элементом для устройства для приготовления напитков, который приводится в движение посредством электродвигателя, включая по меньшей мере один параметр из:The beverage preparation apparatus may have an action monitoring means configured to obtain - in each movement cycle - movement parameters associated with a drive element for the beverage preparation device, which is driven by an electric motor, including at least one of:
- направления вращения приводного элемента, посредством чего обеспечивается возможность определения направления перемещения - вперед или назад - на траектории перемещения по меньшей мере одного подвижного компонента устройства для приготовления напитков;- the direction of rotation of the drive element, whereby it is possible to determine the direction of movement - forward or backward - on the path of movement of at least one movable component of the beverage preparation device;
- скорости вращения приводного элемента, посредством чего обеспечивается возможность определения продвижения и/или скорости продвижения;- the speed of rotation of the drive element, whereby it is possible to determine the advance and/or the speed of advance;
- числа оборотов, выполненных приводным элементом, посредством чего обеспечивается возможность определения относительного положения приводного элемента относительно траектории перемещения.- the number of revolutions made by the drive element, whereby it is possible to determine the relative position of the drive element relative to the trajectory of movement.
Средство мониторинга выполнения действий может взаимодействовать с приводным элементом приводного средства, например, с приводным кулачком, с возможностью определения по меньшей мере одного из, предпочтительно всех нижеуказанных параметров движения: направления вращения, числа оборотов, выполняемых между краями траектории перемещения, положения по меньшей мере одного края траектории перемещения, скорости вращения.The action monitoring means may interact with a drive element of the drive means, for example, with a drive cam, with the ability to determine at least one of, preferably all of the following movement parameters: the direction of rotation, the number of revolutions performed between the edges of the movement path, the position of at least one edges of the trajectory of movement, speed of rotation.
Средство мониторинга выполнения действий может быть выполнено с возможностью определения - механическим способом, оптическим способом или электромагнитным способом - относительного положения приводного кулачка по отношению к предварительно заданным базовым положениям при его вращательном движении.The action monitoring means may be configured to determine - mechanically, optically or electromagnetically - the relative position of the drive cam with respect to predetermined base positions as it rotates.
Средство мониторинга выполнения действий может быть выполнено в виде оптического устройства, выполненного с возможностью мониторинга последовательных положений на подвижной опоре, например, устройства типа оптического «кодового датчика положений» или аналогичного устройства.The action monitoring means may be in the form of an optical device configured to monitor successive positions on the movable support, such as an optical "encoder" type device or the like.
Дополнительная задача состоит в том, чтобы предложить аппарат с устройством для приготовления напитков, приводимым в действие с помощью приводного средства, которое обеспечивает более эффективную передачу движения, имеет более компактную конструкцию и занимает более предпочтительное место внутри аппарата.It is a further object to provide an apparatus with a beverage preparation device driven by a driving means, which provides a more efficient transmission of motion, has a more compact design and takes a more advantageous position within the apparatus.
Данная задача решается согласно настоящему изобретению посредством аппарата, содержащего приводное средство, которое включает в себя одно устройство для генерации движения - электродвигатель, одно устройство для преобразования скорости и крутящего момента - редуктор и конечное приводное средство для передачи и преобразования вращательного движения в прямолинейное движение подвижного компонента устройства для приготовления напитков.This problem is solved according to the present invention by means of an apparatus containing a driving means, which includes one device for generating movement - an electric motor, one device for converting speed and torque - a gearbox and a final driving means for transmitting and converting a rotational movement into a rectilinear movement of a movable component devices for preparing drinks.
Приводное средство может быть выполнено так, что перемещение на траектории перемещения между начальным и конечным положениями, то есть между открытым и закрытым положениями, требует только поворота приводного элемента на угол поворота, составляющий самое большее 110°, предпочтительно самое большее 95°.The drive means can be configured such that movement on the path of movement between the start and end positions, i.e. between the open and closed positions, requires only a rotation of the drive element through a rotation angle of at most 110°, preferably at most 95°.
Приводное средство может быть выполнено так, что конечная передача вращательного движения подвижному компоненту для обеспечения его прямолинейного перемещения вдоль всей траектории перемещения требует только одного приводного кулачка, непосредственно функционально соединенного со средством типа поршня или аналогичным средством.The drive means may be configured such that the final transmission of rotational motion to the movable component to ensure its linear movement along the entire path of movement requires only one drive cam directly operatively connected to a means such as a piston or similar means.
Редуктор может быть непосредственно функционально соединен с приводным кулачком, который генерирует поступательное перемещение по меньшей мере одного подвижного компонента устройства, предназначенного для приготовления напитков, в направлении вперед и назад.The gearbox may be directly operatively connected to a drive cam that generates forward and backward translational movement of at least one movable component of the beverage preparation device.
Цикл выполнения действий может включать приведение в действие приводного кулачка, выполненного с возможностью обеспечения перемещения подвижного компонента устройства для приготовления напитков, который выполняет поступательное перемещение вдоль одного направления и посредством этого толкает и/или размещает отдельно взятую порцию пищевого вещества в рабочем положении без сжатия пищевого вещества.The cycle of action may include actuation of an actuating cam configured to move a movable component of the beverage preparation device that performs translational movement along one direction and thereby pushes and/or places a single portion of food substance in an operating position without compressing the food substance. .
Электродвигатель может представлять собой электродвигатель низкого напряжения, в частности, работающий при напряжении менее 50 В, например, при напряжении от 12 В постоянного тока до 44 В постоянного тока, предпочтительно, электродвигатель, работающий при 24 В, или электродвигатель, работающий при 12 В.The motor may be a low voltage motor, in particular one operating at less than 50V, for example between 12V DC and 44V DC, preferably a 24V motor or a 12V motor.
Электродвигатель может представлять собой электродвигатель постоянного тока (DC).The motor may be a direct current (DC) motor.
Постоянный ток (DC) может подаваться в электродвигатель посредством устройства для преобразования переменного тока в постоянный ток, содержащегося в аппарате, при этом в аппарат может подаваться переменный ток (АС), например, при напряжении 110 В переменного тока или 230 В переменного тока.Direct current (DC) may be supplied to the motor by means of an AC/DC converter contained in the apparatus, while alternating current (AC) may be supplied to the apparatus, for example at 110 VAC or 230 VAC.
Электродвигатель может представлять собой электродвигатель с номинальной электрической мощностью (PN) или расчетной электрической мощностью, составляющей по меньшей мере 60 Вт, предпочтительно по меньшей мере 30 Вт, особенно предпочтительно по меньшей мере 10 Вт и менее 25 Вт.The motor may be a motor with a rated electrical power (P N ) or a rated electrical power of at least 60 W, preferably at least 30 W, particularly preferably at least 10 W and less than 25 W.
Электродвигатель может быть функционально соединен с редуктором, имеющим передаточное отношение в диапазоне между 1:100 и 1:500, предпочтительно между 1:200 и 1:400.The electric motor may be operatively connected to a gearbox having a gear ratio in the range between 1:100 and 1:500, preferably between 1:200 and 1:400.
Траектория перемещения по меньшей мере одного подвижного компонента устройства для приготовления напитков может быть прямолинейной и может проходить, например, вдоль направления, поперечного к направлению действия силы тяжести, и включает в себя первый и второй края траектории полного перемещения, соответствующие открытому и закрытому положениям устройства для приготовления напитков, при этом перемещение генерируется приводным средством.The path of movement of at least one movable component of the beverage preparation device may be rectilinear and may be, for example, along a direction transverse to the direction of gravity, and includes the first and second edges of the path of full movement, corresponding to the open and closed positions of the device for preparation of drinks, while the movement is generated by the drive means.
Приводное средство может быть выполнено с возможностью регулирования подачи электрической мощности в электродвигатель в соответствии с относительным положением вдоль траектории перемещения и так, чтобы переключение между открытым и закрытым положениями и наоборот не требовало более 5 секунд, предпочтительно не требовало более 3 секунд.The drive means may be configured to regulate the supply of electrical power to the motor according to the relative position along the movement path and so that switching between open and closed positions and vice versa does not require more than 5 seconds, preferably does not require more than 3 seconds.
Дополнительная задача состоит в том, чтобы предложить аппарат для приготовления напитков, в котором регулирование электродвигателя, соединенного с приводным средством для устройства для приготовления напитков, может осуществляться в соответствии с по меньшей мере одним параметром из относительного положения и скорости движения приводного кулачка при перемещении вдоль траектории перемещения между открытым и закрытым положениями для регулирования ограничения мощности, накладываемого, например, с помощью электронных средств, на мощность, подаваемую в электродвигатель, и, следовательно, мощность, фактически потребляемую электродвигателем.A further object is to provide a beverage preparation apparatus in which the regulation of an electric motor connected to a drive means for the beverage preparation apparatus can be controlled in accordance with at least one of the relative position and speed of the drive cam when moving along a path moving between open and closed positions to control the power limitation imposed, for example, by electronic means, on the power supplied to the motor and hence the power actually consumed by the motor.
Ограничение электрической мощности, подаваемой в электродвигатель, может быть обеспечено при перемещении вдоль по меньшей мере большей части траектории перемещения за исключением конечного положения, по меньшей мере в случае траектории перемещения в закрытое положение.Limitation of the electrical power supplied to the motor may be provided during movement along at least most of the movement path except for the end position, at least in the case of the movement path to the closed position.
Ограничение электрической мощности, подаваемой в электродвигатель, может быть обеспечено с помощью средства управления на основе данных, полученных средством мониторинга выполнения действий, при перемещении вдоль по меньшей мере 90% протяженности траектории перемещения, по меньшей мере в случае траектории перемещения в закрытое положение.Limitation of the electric power supplied to the electric motor can be provided by the control means based on data received by the action monitoring means when moving along at least 90% of the length of the movement path, at least in the case of the movement path to the closed position.
Ограничение электрической мощности, подаваемой в электродвигатель, может быть обеспечено в соответствии с по меньшей мере одним из:Limiting the electrical power supplied to the motor may be provided in accordance with at least one of:
- первого правила регулирования на основе ограничения электрической мощности, подаваемой в электродвигатель;- the first regulation rule based on the limitation of the electric power supplied to the electric motor;
- второго правила регулирования, включающего уменьшение и/или выключение подачи электрической мощности, подаваемой в электродвигатель, в случае обнаружения предварительно заданного изменения рабочего параметра приводного средства.- a second control rule, including reducing and/or switching off the supply of electric power supplied to the electric motor, in case of detecting a predetermined change in the operating parameter of the drive means.
Первое и второе правила могут применяться в соответствии с по меньшей мере одним параметром из скорости перемещения и относительного положения подвижного компонента, определяемым при перемещении вдоль траектории перемещения.The first and second rules may be applied in accordance with at least one of the movement speed and the relative position of the movable component as determined while moving along the movement path.
Первое правило ограничения электрической мощности, потребляемой электродвигателем, может представлять собой правило на основе предварительно заданных и по меньшей мере приблизительно постоянных предельного значения и/или интервала предельных значений электрической мощности, подаваемой при перемещении вдоль по меньшей мере большей части траектории перемещения, включая начальное положение и за исключением зоны, примыкающей к конечному положению, по меньшей мере в случае перемещения устройства, предназначенного для приготовления напитков, в закрытое положение.The first rule for limiting electric power consumed by the motor may be a rule based on a predetermined and at least approximately constant limit value and/or range of limit values of electric power supplied when moving along at least a majority of the trajectory of movement, including the initial position and with the exception of the area adjacent to the end position, at least if the beverage preparation device is moved to the closed position.
Предельное значение подаваемой электрической мощности может составлять до 20%, предпочтительно до 10%, особенно предпочтительно до 8% от номинальной или расчетной мощности PN электродвигателя.The limit value of the supplied electrical power can be up to 20%, preferably up to 10%, particularly preferably up to 8% of the rated or rated power P N of the motor.
Предельное значение подаваемой электрической мощности может находиться в интервале от 1 до 10%, предпочтительно от 2 до 9%, особенно предпочтительно от 3 до 8% от номинальной или расчетной мощности PN электродвигателя.The limit value of the supplied electrical power may be in the range of 1 to 10%, preferably 2 to 9%, particularly preferably 3 to 8% of the rated or design power P N of the motor.
Предельное значение электрической мощности может обеспечить потребление электроэнергии электродвигателем, составляющее менее 10 мВт⋅ч, предпочтительно менее 8 мВт⋅ч, особенно предпочтительно менее 5 мВт⋅ч на каждой траектории перемещения.The electrical power limit can ensure that the electric power consumption of the motor is less than 10 mWh, preferably less than 8 mWh, particularly preferably less than 5 mWh per movement path.
Первое правило ограничения электрической мощности, подаваемой в электродвигатель, может представлять собой правило на основе функции с только одной переменной, так что указанное предельное значение применяется только в зависимости от относительного смещения подвижного компонента устройства для приготовления напитков вдоль и по отношению к предварительно заданной траектории его перемещения. Указанное относительное положение может рассматриваться вдоль предварительно заданного первого участка траектории перемещения, который включает в себя по меньшей мере зону вблизи места, соответствующего закрытому положению, и не включает в себя зону, примыкающую к месту, которое соответствует закрытому положению. Указанный первый участок траектории перемещения может предпочтительно охватывать место, соответствующее открытому положению, и всю протяженность траектории перемещения между открытым положением и зоной вблизи места, соответствующего закрытому положению. Первый участок может соответствовать по меньшей мере 80% протяженности траектории перемещения, предпочтительно по меньшей мере 90%, особенно предпочтительно по меньшей мере 95% протяженности траектории перемещения подвижного компонента устройства для приготовления напитков и охватывает место, соответствующее открытому положению, и зону вблизи места, соответствующего закрытому положению.The first rule for limiting the electric power supplied to the motor may be a rule based on a function with only one variable, so that the specified limit value is applied only depending on the relative displacement of the movable component of the beverage preparation device along and with respect to its predetermined path of movement . Said relative position may be considered along a predetermined first section of the movement path, which includes at least an area near the location corresponding to the closed position and does not include an area adjacent to the location corresponding to the closed position. Said first portion of the travel path may preferably cover the location corresponding to the open position and the entire length of the travel path between the open position and the area in the vicinity of the location corresponding to the closed position. The first section may correspond to at least 80% of the length of the movement path, preferably at least 90%, particularly preferably at least 95% of the length of the movement path of the movable component of the beverage preparation device and covers the place corresponding to the open position and the area near the place corresponding to closed position.
Второе правило может представлять собой правило на основе функции с более чем одной переменной.The second rule may be a function-based rule with more than one variable.
Второе правило может применяться в зависимости от отдельно взятого относительного положения вдоль траектории перемещения и в зависимости от направления перемещения вдоль траектории перемещения.The second rule may be applied depending on a particular relative position along the movement path and depending on the direction of movement along the movement path.
Второе правило может включать отмену или временное прерывание подачи электрической мощности в электрический двигатель в случае, если обнаружено предварительно заданное изменение по меньшей мере одного параметра из скорости перемещения, степени изменения скорости перемещения, силы тока, степени изменения силы тока, потребляемого электродвигателем.The second rule may include canceling or temporarily interrupting the supply of electric power to the electric motor in case a predetermined change in at least one of the moving speed, the degree of change in the speed of movement, the current, the degree of change in the current consumed by the motor is detected.
Второе правило может применяться по меньшей мере при перемещении в зоне, примыкающей к месту, которое соответствует закрытому положению, предпочтительно в зоне, соответствующей 10% протяженности траектории перемещения, или по меньшей мере на большей части траектории перемещения.The second rule can be applied at least when moving in the area adjacent to the place that corresponds to the closed position, preferably in the area corresponding to 10% of the extent of the movement path, or at least over most of the movement path.
При этом предпочтительно обеспечиваются возможность наличия электродвигателя с достаточной электрической мощностью и, следовательно, крутящим моментом в закрытой зоне, в которой соединены в одно целое компоненты устройства для приготовления напитков, и, кроме того, в конечном счете возможность вталкивания отдельно взятой порции внутрь одного компонента устройства при одновременной минимизации риска перегрева электродвигателя.This preferably makes it possible to have an electric motor with sufficient electric power and therefore torque in the closed area in which the components of the beverage preparation device are connected as a whole, and, in addition, ultimately the possibility of pushing a single portion into one component of the device. while minimizing the risk of motor overheating.
Кроме того, предпочтительно обеспечиваются возможность обнаружения потенциального защемления или неправильного размещения отдельно взятой порции в устройстве для приготовления напитков перед его закрытием и возможность удерживания его от закрытия и предотвращения ситуации, при которой электродвигатель обеспечивает чрезмерный крутящий момент при перемещении на траектории перемещения в закрытое положение.In addition, it is preferably possible to detect a potential pinching or misplacement of a single portion in the beverage preparation device before closing it and to keep it from closing and prevent the motor from providing excessive torque when moving. on the path of movement to the closed position.
Аппарат для приготовления напитков может включать в себя приводное средство, которое включает в себя электродвигатель, функционально соединенный с редуктором, предусмотренным с возможностью приведения приводного кулачка во вращение, при этом указанный вращающийся приводной кулачок может быть предусмотрен в функциональной взаимосвязи с устройством, предназначенным для приготовления напитков, с возможностью генерации поступательного перемещения по меньшей мере одного из компонентов устройства, предназначенного для приготовления напитков, между начальным и конечным положениями.The beverage preparation apparatus may include a drive means that includes an electric motor operatively coupled to a reduction gear provided for driving a drive cam, said rotating drive cam being provided in operative relationship with the beverage preparation device. , with the possibility of generating a translational movement of at least one of the components of the device intended for the preparation of beverages, between the initial and final positions.
Аппарат для приготовления напитков может включать в себя средство управления, выполненное с возможностью управления подачей энергии электродвигателю и предусмотренное с функциональным соединением со средством мониторинга выполнения действий и выполненное с возможностью получения данных от него.The beverage preparation apparatus may include a control means configured to control the power supply to the electric motor and provided in operative connection with and capable of receiving data from the action monitoring means.
Средство управления может быть выполнено с возможностью ограничения электрической мощности, фактически подаваемой в электродвигатель, например, во время перемещения на по меньшей мере большей части траектории перемещения, в соответствии с относительным положением подвижного компонента устройства для приготовления напитков при смещении данного компонента относительно траектории перемещения.The control means may be configured to limit the electrical power actually supplied to the motor, for example, during movement over at least a large portion of the movement path, in accordance with the relative position of the movable component of the beverage preparation device when the component is displaced relative to the movement path.
Средство управления может быть выполнено с возможностью ограничения подаваемого напряжения и/или силы тока и, тем самым, максимальной мощности, подаваемой в электродвигатель, -предпочтительно до предварительно заданного максимального значения и/или предварительно заданного интервала значений - в зависимости от скорости перемещения и/или относительного положения подвижного компонента устройства для приготовления напитков при смещении данного компонента относительно траектории перемещения.The control means can be configured to limit the applied voltage and/or current and thus the maximum power supplied to the motor - preferably to a predetermined maximum value and/or a predetermined range of values - depending on the travel speed and/or the relative position of the movable component of the beverage preparation device when the component is displaced relative to the trajectory of movement.
Средство управления может быть выполнено с такой конфигурацией, что мощность, фактически потребляемая электродвигателем, может изменяться при перемещении вдоль траектории перемещения, в частности, в соответствии с изменениями нагрузки, необходимыми при перемещении вдоль траектории перемещения, но ограничена максимальной мощностью, которая обеспечивается для электродвигателя.The control means may be configured such that the power actually consumed by the electric motor may vary during movement along the movement path, in particular in accordance with load changes required when moving along the movement path, but is limited by the maximum power that is provided to the electric motor.
Средство управления может быть выполнено с возможностью определения относительного положения приводного кулачка при его смещении относительно краев траектории перемещения на основе данных о направлении вращения и числе оборотов, получаемых средством мониторинга выполнения действий, взаимодействующим с приводным кулачком.The control means may be configured to determine the relative position of the drive cam when it is displaced relative to the edges of the movement path based on the direction of rotation and the number of revolutions received by the action monitoring means interacting with the drive cam.
Средство управления может быть выполнено с возможностью регулирования по меньшей мере одного параметра из максимального напряжения и максимальной силы электрического тока, подаваемого в электродвигатель, в частности, на основе данных о параметре, получаемых от указанного средства мониторинга выполнения действий.The control means may be configured to regulate at least one parameter of the maximum voltage and the maximum electric current applied to the electric motor, in particular based on parameter data received from said action monitoring means.
Еще одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ приготовления напитков, который обеспечивает повышенную эффективность использования электроэнергии, в частности, электродвигателем при одновременном обеспечении достаточного крутящего момента для выполнения определенных потребностей, связанных с работой устройства для приготовления напитков.Yet another object of the present invention is to provide a beverage preparation method that provides increased energy efficiency, in particular by an electric motor, while still providing sufficient torque to fulfill certain requirements associated with the operation of the beverage preparation apparatus.
Данная задача решается согласно пункту 12 формулы изобретения.This problem is solved according to paragraph 12 of the claims.
В частности, способ может быть связан с работой аппарата для приготовления напитков согласно любому из пунктов 1-11 формулы изобретения.In particular, the method may be associated with the operation of a beverage preparation apparatus according to any one of
Предпочтительные варианты осуществления представлены в зависимых пунктах формулы изобретения. Preferred embodiments are presented in the dependent claims.
В контексте настоящего описания выражение «номинальная мощность» следует понимать как эквивалентное классифицированию расчетной мощности, указанной для устройства соответствующим производителем и соответствующей в целом наибольшей подводимой мощности, которая может «проходить» через оборудование, то есть максимальной мощности или мощности электродвигателя в режиме останова.In the context of this description, the expression "rated power" should be understood as equivalent to the classification of the rated power specified for the device by the respective manufacturer and corresponding in general to the largest input power that can "pass" through the equipment, that is, the maximum power or power of the motor in stop mode.
В частности, номинальная мощность электродвигателя, составляющая 24 В постоянного тока, соответствует произведению такого напряжения и силы тока, установленной производителем как максимально допустимая, при этом возможны допускаемые отклонения.In particular, the rated motor power of 24 V DC corresponds to the product of this voltage and the current set by the manufacturer as the maximum allowable, while allowable deviations are possible.
При отсутствии значения, заданного в явном виде и указанного изготовителем или получаемого исходя из режима работы электродвигателя, и по меньшей мере в случае электродвигателей, работающих при 24 В постоянного тока, значение «номинальной мощности» PN должно рассматриваться как равное или меньшее 50 Вт.In the absence of a value explicitly given by the manufacturer or derived from the mode of operation of the motor, and at least in the case of motors operating at 24 V d.c., the "rated power" value P N shall be considered to be equal to or less than 50 W.
Описание фигурDescription of figures
Изобретение будет разъяснено в дальнейшем более подробно на основе предпочтительных вариантов осуществления и приложенных фигур.The invention will be explained further in more detail on the basis of the preferred embodiments and the attached figures.
Фигуры показывают на упрощенных схематических изображениях:The figures are shown in simplified schematic representations:
фиг.1: вид сбоку (с левой стороны) и вид спереди варианта осуществления аппарата (1) для приготовления напитков по настоящему изобретению;1: side view (left side) and front view of an embodiment of the beverage preparation apparatus (1) of the present invention;
фиг.2: схематическое изображение приведения в действия устройства (2) для приготовления напитков в аппарате (1) согласно настоящему изобретению;figure 2: schematic representation of the actuation of the device (2) for the preparation of drinks in the apparatus (1) according to the present invention;
фиг.3: схематическое изображение осуществления цикла открывания в момент, соответствующий открытому положению устройства (2) для приготовления напитков, в аппарате (1) согласно настоящему изобретению;figure 3: schematic representation of the implementation of the opening cycle at the time corresponding to the open position of the device (2) for preparing drinks, in the device (1) according to the present invention;
фиг.4: схематическое изображение осуществления цикла открывания в момент, соответствующий первому смещенному положению подвижного компонента (21) устройства (2) для приготовления напитков, в аппарате (1) согласно настоящему изобретению;4: schematic representation of the implementation of the opening cycle at the moment corresponding to the first offset position of the movable component (21) of the device (2) for preparing drinks, in the apparatus (1) according to the present invention;
фиг.5: схематическое изображение осуществления цикла открывания в момент, соответствующий второму смещенному положению подвижного компонента (21) устройства (2) для приготовления напитков, в аппарате (1) согласно настоящему изобретению;Fig.5: schematic representation of the implementation of the opening cycle at the moment corresponding to the second offset position of the movable component (21) of the device (2) for preparing drinks, in the apparatus (1) according to the present invention;
фиг.6: схематическое изображение осуществления цикла открывания в момент, соответствующий закрытому положению устройства (2) для приготовления напитков, в аппарате (1) согласно настоящему изобретению;6: a schematic representation of the implementation of the opening cycle at the moment corresponding to the closed position of the device (2) for preparing drinks, in the device (1) according to the present invention;
фиг.7: вид в перспективе сверху предпочтительного варианта осуществления устройства (2) для приготовления напитков и соответствующего приводного устройства (3) согласно настоящему изобретению;Fig. 7 is a top perspective view of a preferred embodiment of the beverage preparation device (2) and associated drive device (3) according to the present invention;
фиг.8: выполненный с пространственным разделением элементов вид в перспективе сверху предпочтительного варианта осуществления, представленного на фиг.7;Fig. 8 is an exploded top perspective view of the preferred embodiment shown in Fig. 7;
фиг.9: вид сбоку предпочтительного варианта осуществления подвижного (341) и неподвижного (342) компонентов средства (34) мониторинга выполнения действий в приводном средстве (3) аппарата (1) согласно изобретению;Fig.9: side view of a preferred embodiment of the movable (341) and fixed (342) components of the means (34) for monitoring the execution of actions in the drive means (3) of the apparatus (1) according to the invention;
фиг.10: вид спереди предпочтительного варианта осуществления подвижного (341) и неподвижного (342) компонентов средства (34) мониторинга выполнения действий в приводном средстве (3) аппарата (1) согласно изобретению;10: front view of a preferred embodiment of the movable (341) and fixed (342) components of the means (34) for monitoring the execution of actions in the drive means (3) of the apparatus (1) according to the invention;
фиг.11: первый вид сбоку варианта осуществления, представленного на фиг.7;Fig. 11 is a first side view of the embodiment shown in Fig. 7;
фиг.12: второй вид сбоку варианта осуществления, представленного на фиг.7;Fig. 12 is a second side view of the embodiment shown in Fig. 7;
фиг.13: вид сбоку с разрезом (с левой стороны) предпочтительного варианта осуществления приводного средства (3) с устройством (2) для приготовления напитков, находящимся в открытом положении, в аппарате (1) согласно настоящему изобретению;13 is a sectional side view (left side) of a preferred embodiment of the driving means (3) with the beverage preparation device (2) in the open position in the apparatus (1) according to the present invention;
фиг.14: вид сбоку с разрезом (с левой стороны) предпочтительного варианта осуществления приводного средства (3) с устройством (2) для приготовления напитков, находящимся в закрытом положении, в аппарате (1) согласно настоящему изобретению;Fig. 14 is a sectional side view (left side) of a preferred embodiment of the driving means (3) with the beverage preparation device (2) in the closed position in the apparatus (1) according to the present invention;
фиг.15: схематическое графическое изображение применения предпочтительного варианта выполнения первого правила ограничения электрической мощности, подаваемой в электродвигатель (31), при перемещении в закрытое положение согласно настоящему изобретению;Fig. 15 is a schematic graphical representation of the application of the preferred embodiment of the first rule for limiting the electrical power supplied to the motor (31) when moving to the closed position according to the present invention;
фиг.16: схематическое графическое изображение применения предпочтительного варианта выполнения первого правила ограничения электрической мощности, подаваемой в электродвигатель (31), при перемещении в закрытое положение согласно настоящему изобретению;Fig. 16 is a schematic graphical representation of the application of the preferred embodiment of the first rule for limiting the electrical power supplied to the motor (31) when moving to the closed position according to the present invention;
фиг.17: схематическое графическое изображение предпочтительного варианта выполнения второго правила ограничения электрической мощности, подаваемой в электродвигатель (31), при перемещении в закрытое положение согласно настоящему изобретению;Fig. 17 is a schematic graphical representation of a preferred embodiment of the second rule for limiting the electrical power supplied to the motor (31) when moving to the closed position according to the present invention;
фиг.18: схематическое графическое изображение предпочтительного варианта выполнения второго правила ограничения электрической мощности, подаваемой в электродвигатель (31), при перемещении в закрытое положение согласно настоящему изобретению.18: A schematic graphical representation of a preferred embodiment of the second rule for limiting the electrical power supplied to the motor (31) when moved to the closed position according to the present invention.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретенияDetailed description of the preferred embodiments of the invention
Настоящее изобретение будет описано на основе вариантов осуществления системы приготовления напитков, в частности, системы на основе экстрагирования из отдельно взятой порции пищевого вещества, например, обжаренных и молотых зерен кофе, например, предусмотренных внутри контейнера, такого как капсула, которую подают в устройство для экстрагирования для выпуска напитка, получающегося в результате, в питьевой приемный элемент, например, такой как стеклянная чашка, размещенный на соответствующем средстве для размещения.The present invention will be described in terms of embodiments of a beverage preparation system, in particular a system based on the extraction of a single portion of a nutritional substance, for example, roasted and ground coffee beans, for example, provided inside a container, such as a capsule, which is fed into an extraction device. for discharging the resultant beverage into a drinking receptacle, such as a glass cup, for example, placed on the respective accommodating means.
Фиг.1 показывает вид сбоку (с левой стороны чертежа) и вид спереди аппарата (1) для приготовления напитков согласно настоящему изобретению, выполненного с возможностью приема отдельно взятой порции (7), когда он находится в открытом положении.1 shows a side view (on the left side of the drawing) and a front view of a beverage preparation apparatus (1) according to the present invention, configured to receive a single serving (7) when it is in the open position.
Указанный аппарат (1) может включать в себя (непоказанный) резервуар для текучей среды, а также устройство (5) для нагнетания потока, например, гидравлический насос, и средство (6) нагрева текучей среды, которые могут обеспечить подачу потока (FS) при температуре в диапазоне между 60 и 100°С и под давлением в диапазоне между 1 и 20 бар, предпочтительно между 8 и 16 бар, при этом данный поток предназначен для взаимодействия с указанным пищевым веществом. Специалист в данной области знает данные средства, так что настоящим предусмотрен отказ от более подробного представления или описания их.Said apparatus (1) may include a (not shown) fluid reservoir, as well as a flow pumping device (5), such as a hydraulic pump, and a fluid heating means (6), which can supply a flow (FS) at temperature in the range between 60 and 100°C and under pressure in the range between 1 and 20 bar, preferably between 8 and 16 bar, this stream is designed to interact with the specified food substance. Those skilled in the art are familiar with these means, so it is hereby waived to present or describe them in greater detail.
Кроме того, указанный аппарат (1) имеет устройство (2) для приготовления напитков, также упоминаемое в дальнейшем как устройство для экстрагирования, выполненное с возможностью приема указанной отдельно взятой порции (7) и обеспечения воздействия указанного потока (FS) под давлением на указанную порцию (7) так, что указанный поток (FS) смешивается с пищевым веществом и в результате образуется напиток. Указанное устройство (2) для приготовления напитков может быть приведено в действие для перемещения между открытым и закрытым положениями и наоборот с помощью приводного средства (3), включающего в себя электродвигатель (31).In addition, said apparatus (1) has a device (2) for making beverages, also referred to hereinafter as an extraction device, configured to receive said single portion (7) and ensure that said flow (FS) is exposed to said portion under pressure. (7) so that said stream (FS) is mixed with the food substance and the result is a drink. Said beverage preparation device (2) can be actuated to move between open and closed positions and vice versa by means of a drive means (3) including an electric motor (31).
Аппарат (1) дополнительно содержит средство (4) управления, выполненное с возможностью управления работой ряда компонентов аппарата (1), включая приводное средство (3).Apparatus (1) additionally comprises control means (4) configured to control operation of a number of components of apparatus (1), including drive means (3).
Указанное средство (4) управления выполнено с возможностью получения данных о множестве рабочих параметров, включая данные, относящиеся к наличию отдельно взятой порции (7) в аппарате (1), а также к положению приводного средства (3), в частности, к краям траектории перемещения, посредством чего определяется соответствующее положение устройства (2) для приготовления напитков, в частности, полностью закрытое и открытое положения.The specified control means (4) is configured to obtain data on a variety of operating parameters, including data related to the presence of a single portion (7) in the apparatus (1), as well as to the position of the drive means (3), in particular, to the edges of the trajectory movement, whereby the respective position of the beverage preparation device (2) is determined, in particular the fully closed and open positions.
Электродвигатель (31) предпочтительно может представлять собой электродвигатель постоянного тока DC и низкого напряжения, например, работающий при напряжении от 12 В до 44 В. В частности, номинальная мощность электродвигателя (31) может составлять 50 Вт или менее. В частности, значение номинальной мощности или значение максимальной мощности, которая может потребляться электродвигателем (31), может составлять самое большее 40 Вт, предпочтительно самое большее 25 Вт.The electric motor (31) may preferably be a low voltage DC motor, for example, operating at a voltage of 12 V to 44 V. In particular, the rated power of the electric motor (31) may be 50 W or less. In particular, the value of the rated power or the value of the maximum power that can be consumed by the electric motor (31) may be at most 40 W, preferably at most 25 W.
Фиг.2 показывает основные компоненты предпочтительного варианта осуществления приводного средства (3), взаимодействующего с устройством (2), предназначенным для приготовления напитков и выполненным с возможностью приема отдельно взятой порции (7) пищевого вещества, но не предназначенным для сжатия пищевого вещества, в аппарате (1) для приготовления напитков согласно настоящему изобретению.2 shows the main components of a preferred embodiment of the drive means (3) cooperating with a device (2) intended for the preparation of beverages and configured to receive a single portion (7) of the food substance, but not intended to compress the food substance, in the device (1) for making beverages according to the present invention.
Приводное средство (3) содержит электродвигатель (31), расположенный так, что соответствующая ведущая ось (Х) электродвигателя проходит вдоль направления, ортогонального по отношению к направлению движения, соответствующему траектории перемещения устройства (2) для приготовления напитков.The drive means (3) contains an electric motor (31) located so that the corresponding driving axis (X) of the electric motor runs along a direction orthogonal to the direction of movement corresponding to the trajectory of movement of the beverage preparation device (2).
Электродвигатель (31), например, с номинальной или расчетной мощностью 30 Вт и напряжением 24 В постоянного тока, непосредственно соединен с одним комплектом (32) зубчатых колес/редуктором, расположенным вдоль направления указанной ведущей оси (Х) электродвигателя. Указанный один комплект (32) зубчатых колес предпочтительно предусмотрен внутри соответствующего корпуса и имеет приводной выходной элемент, расположенный вдоль направления, ортогонального к направлению ведущей оси (Х) электродвигателя.An electric motor (31), for example, with a rated or rated power of 30 W and a voltage of 24 V DC, is directly connected to one set (32) of gears/reducer located along the direction of said driving axis (X) of the electric motor. Said one set (32) of gears is preferably provided inside a respective housing and has a drive output element located along a direction orthogonal to the direction of the driving axis (X) of the electric motor.
Комплект (32) зубчатых колес функционально соединен с приводным кулачком (33), первый край которого соединен непосредственно с приводным выходным элементом комплекта (32) зубчатых колес и который проходит на большей части его протяженности в направлении, поперечном по отношению к устройству (2) для приготовления напитков и к направлению его перемещения при приведении в действие, так что передача движения между комплектом (32) зубчатых колес и устройством (2) для приготовления напитков осуществляется только посредством указанного приводного кулачка (33).The gear set (32) is operatively connected to the drive cam (33), the first edge of which is connected directly to the drive output element of the gear set (32) and which extends for most of its length in the direction transverse to the device (2) for preparation of drinks and to the direction of its movement when actuated, so that the transmission of movement between the set (32) of gears and the device (2) for preparing drinks is carried out only through the specified drive cam (33).
Приводное средство (3) не имеет других элементов для передачи движения, в частности, не имеет изолированных зубчатых колес, элементов рычажного типа и тому подобного.The driving means (3) does not have other elements for transmission of movement, in particular, it does not have insulated gear wheels, lever-type elements and the like.
Все основные компоненты приводного средства (3) предусмотрены с защитой от внешних воздействий, так что они не открыты для воздействия пыли или коррозионно-активных веществ.All main components of the drive means (3) are provided with protection against external influences, so that they are not exposed to dust or corrosive substances.
Для каждой траектории перемещения приводной кулачок (33) может быть приведен во вращение в направлении по часовой стрелке и в противоположном направлении с угловой протяженностью, которая соответствует приблизительно квадранту, то есть составляет самое большее до 110°, предпочтительно составляет до 95°.For each movement path, the drive cam (33) can be rotated in the clockwise direction and in the opposite direction with an angular extent that corresponds to approximately a quadrant, i.e. up to 110° at the most, preferably up to 95°.
В случае представленного варианта осуществления приводной кулачок (33) функционально соединен непосредственно со средством обеспечения перемещения подвижного компонента (21) указанного устройства (2) для приготовления напитков, так что указанный подвижный компонент (21) может быть перемещен между начальным положением, соответствующим открытому положению устройства (2), и конечным положением, соответствующим закрытому положению устройства (2).In the case of the presented embodiment, the drive cam (33) is operatively connected directly to the means for ensuring the movement of the movable component (21) of the indicated device (2) for preparing drinks, so that the specified movable component (21) can be moved between the initial position corresponding to the open position of the device (2) and an end position corresponding to the closed position of the device (2).
Фиг.3-6 показывают следующие друг за другом моменты при перемещении на траектории перемещения с помощью приводного средства (3) между открытым и закрытым положениями устройства (2).3-6 show successive moments during movement on the movement path by means of the drive means (3) between the open and closed positions of the device (2).
Электродвигатель (31) генерирует вращательное движение, которое преобразуется комплектом (32) зубчатых колес так, что направление изменяется при изменении вращения с вращения вокруг первой оси (R1) вращения на вращение вокруг второй оси (R2) вращения, ортогональной по отношению к первой оси вращения, и так, что скорость вращения, выраженная как число оборотов в минуту, уменьшается и крутящий момент увеличивается.The electric motor (31) generates a rotational movement which is converted by the set (32) of gears so that the direction changes when the rotation changes from rotation around the first axis (R1) of rotation to rotation around the second axis (R2) of rotation orthogonal to the first axis of rotation , and so that the speed of rotation, expressed as the number of revolutions per minute, decreases and the torque increases.
Приводной кулачок (33) соединен с приводным средством устройства (2) для приготовления напитков, например, средством поршневого типа или тому подобным, так что вращательное движение приводного кулачка (33) преобразуется в прямолинейное движение вдоль предварительно заданной траектории перемещения, которая соответствует траектории, «ограниченной» открытым и закрытым положениями устройства (2).The drive cam (33) is connected to the drive means of the beverage preparation device (2), such as a piston type or the like, so that the rotational movement of the drive cam (33) is converted into a linear movement along a predetermined movement path that corresponds to the path " limited” by the open and closed positions of the device (2).
Вращательное движение/поворот приводного кулачка (33) предпочтительно имеет угловую протяженность, составляющую самое большее 160º, предпочтительно самое большее 120º, особенно предпочтительно самое большее 95º, которая соответствует протяженности траектории прямолинейного движения, которое генерируется приводным кулачком (33) для подвижного компонента (21, 22) устройства (2) для приготовления напитков.The rotary movement/rotation of the driving cam (33) preferably has an angular extent of at most 160º, preferably at most 120º, particularly preferably at most 95º, which corresponds to the extent of the linear motion path that is generated by the driving cam (33) for the movable component (21, 22) devices (2) for preparing drinks.
Приводное средство (3) включает в себя средство (34) мониторинга выполнения действий, функционально соединенное с приводным кулачком (33) и выполненное с возможностью определения по меньшей мере одного параметра из направления вращения (в направлении по часовой стрелке или в противоположном направлении), угловой скорости и числа оборотов.The drive means (3) includes a means (34) for monitoring the execution of actions, functionally connected to the drive cam (33) and configured to determine at least one parameter from the direction of rotation (clockwise or in the opposite direction), angular speed and number of revolutions.
В частности, средство (34) мониторинга выполнения действий выполнено с возможностью определения множества относительных угловых положений, определяемых в зоне с предварительно заданной угловой протяженностью и соответствующих частям траектории прямолинейного перемещения, генерируемого приводным кулачком (33).In particular, the means (34) for monitoring the execution of actions is configured to determine a plurality of relative angular positions determined in a zone with a predetermined angular extent and corresponding to parts of the linear motion path generated by the drive cam (33).
Как показано более подробно на фиг.7-10, средство (34) мониторинга выполнения действий может быть выполнено в виде оптического средства, определяющего изменение положения, например, оптического средства типа «кодового датчика положения».As shown in more detail in Fig.7-10, the means (34) for monitoring the execution of actions can be made in the form of an optical means that determines the change in position, for example, an optical means of the "encoder position" type.
Фиг.7 и 8, а также фиг.11 и 12 показывают предпочтительный вариант осуществления устройства (2) для приготовления напитков и приводного средства (3) для него.Figures 7 and 8 as well as Figures 11 and 12 show a preferred embodiment of the beverage preparation device (2) and its drive means (3).
Электродвигатель (31) и комплект (32) зубчатых колес расположены вдоль первого направления, ортогонального по отношению к траектории перемещения одного подвижного компонента (21, 22) устройства (2) для приготовления напитков.Electric motor (31) and set (32) of gears are located along the first direction, orthogonal to the trajectory of movement of one movable component (21, 22) of device (2) for preparation of drinks.
Электродвигатель (31) функционально соединен с комплектом (32) зубчатых колес, при этом комплект зубчатых колес прикреплен к первой опоре (36).The electric motor (31) is operatively connected to the set (32) of gears, while the set of gears is attached to the first support (36).
Базовый объем, занимаемый данными компонентами приводного средства (3), может быть аналогичным объему, определяемому конструкцией устройства (2) для приготовления напитков, и предпочтительно меньше данного объема. Кроме того, предпочтительно, когда никакой элемент приводного средства (3), предназначенный для передачи движения, не поднимается над устройством (2) для приготовления напитков.The basic volume occupied by these components of the driving means (3) may be similar to the volume determined by the design of the device (2) for preparing beverages, and preferably less than this volume. In addition, it is preferable that no element of the drive means (3) intended for transmission of movement rises above the device (2) for preparing beverages.
Протяженность комплекта, образованного электродвигателем (31) и комплектом (32) зубчатых колес, в направлении, поперечном по отношению к направлению траектории перемещения, меньше поперечной протяженности устройства (2) для приготовления напитков.The length of the set formed by the electric motor (31) and the set (32) of gears, in the direction transverse to the direction of the movement path, is less than the transverse extent of the device (2) for preparing drinks.
По меньшей мере часть протяженности комплекта, образованного электродвигателем (31) и комплектом (32) зубчатых колес, в направлении, поперечном по отношению к направлению траектории перемещения, может совпадать на проекции по меньшей мере с частью поперечной протяженности устройства (2) для приготовления напитков.At least part of the length of the set formed by the electric motor (31) and the set (32) of gears, in the direction transverse with respect to the direction of the movement path, can coincide on the projection with at least part of the transverse length of the device (2) for preparing drinks.
При этом предпочтительно предложена конструкция, которая является простой, компактной и эффективной в отношении передачи движения от приводного средства (3) устройству (2) для приготовления напитков, при этом уменьшается объем, необходимый для комплекта внутри аппарата (1) для приготовления напитков.At the same time, a design is preferably proposed that is simple, compact and efficient in terms of transferring movement from the drive means (3) to the device (2) for preparing drinks, while reducing the volume required for the kit inside the device (1) for preparing drinks.
Фиг.9 и 10 показывают два компонента (341, 342) средства (34) оптического типа, предназначенного для мониторинга выполнения действий, которое предусмотрено с функциональным соединением со средством (4) управления в аппарате (1) согласно изобретению.9 and 10 show two components (341, 342) of an optical type means (34) for monitoring the execution of actions, which is provided with a functional connection with the control means (4) in the device (1) according to the invention.
Указанное средство (34) мониторинга выполнения действий может включать в себя первый, подвижный компонент (341), включающий в себя множество базовых мест для наблюдения, например, в виде отверстий или окон, и второй, неподвижный компонент (342), который включает в себя излучатель электромагнитного излучения, например, инфракрасного луча. Первый и второй компоненты (341, 342) предпочтительно предусмотрены на общей опорной конструкции (37) и расположены на расстоянии друг от друга, так что инфракрасный луч может последовательно проходить через отверстия.The specified means (34) for monitoring the execution of actions may include a first, movable component (341), which includes a plurality of base places for observation, for example, in the form of holes or windows, and a second, fixed component (342), which includes emitter of electromagnetic radiation, for example, an infrared beam. The first and second components (341, 342) are preferably provided on a common support structure (37) and spaced apart so that the infrared beam can successively pass through the holes.
Первый, подвижный компонент (341) соединен с приводным кулачком (33) с возможностью перемещения вместе с ним, так что он может быть повернут совместно с приводным кулачком (33). Кроме того, первый, подвижный компонент (341) имеет множество отверстий аналогичного размера, расположенных с одинаковыми расстояниями между ними, которые образуют окна для наблюдения, освещаемые посредством второго, неподвижного компонента (342) и соответствующие частям протяженности углового перемещения, так что могут быть определены относительные положения на траектории прямолинейного перемещения.The first movable component (341) is connected to the drive cam (33) to move with it, so that it can be rotated together with the drive cam (33). In addition, the first, movable component (341) has a plurality of holes of the same size, located at the same distance between them, which form viewing windows, illuminated by the second, fixed component (342) and corresponding to parts of the extent of the angular movement, so that can be determined relative positions on the trajectory of rectilinear movement.
Фиг.11 и 12 показывают виды представленного варианта осуществления с противоположных сторон.11 and 12 show views of the present embodiment from opposite sides.
Фиг.13 и 14 показывают виды сбоку и сзади по отношению к элементу для выпуска напитка, при этом приводное средство (3) показано в положениях, соответствующих открытому и закрытому положениям.13 and 14 show side and rear views with respect to the beverage dispensing element, with the drive means (3) shown in the positions corresponding to the open and closed positions.
Как можно видеть в представленном варианте осуществления, приводной кулачок (3) функционально соединен в его краевых зонах с соответствующими рычагами средства, подобного поршню, так что вращательное движение приводного кулачка (33) преобразуется в прямолинейное движение подвижного компонента (21) вдоль траектории перемещения между открытым и закрытым положениями.As can be seen in the embodiment shown, the drive cam (3) is operatively connected in its edge regions to the respective arms of the piston-like means so that the rotational motion of the drive cam (33) is converted into a linear motion of the movable component (21) along the path of movement between the open and closed positions.
Фиг.15-18 схематически показывают ориентировочные графики изменения электрической мощности, подаваемой в электродвигатель (31), при перемещении вдоль траектории перемещения с помощью приводного средства (3) в соответствии с первым и вторым правилами регулирования.Fig.15-18 schematically show approximate graphs of changes in electric power supplied to the motor (31), when moving along the trajectory of movement with the help of the drive means (3) in accordance with the first and second control rules.
Как воспроизведено на фиг.15 и 16, в соответствии с первым правилом средство (4) управления и приводное средство (3) могут быть выполнены с возможностью ограничения электрической мощности, подаваемый в электродвигатель (31), до предварительно заданного максимального предельного значения (Р1) (см. фиг.15) при перемещении вдоль по меньшей мере большей части траектории перемещения, включая по меньшей мере зону вблизи места, соответствующего закрытому положению, но не включая зону, непосредственно примыкающую к данному месту. Регулирование указанного ограничения электрической мощности, подаваемой в электродвигатель (31), может осуществляться средством (4) управления посредством ограничения напряжения, имеющегося в цепи электроснабжения электродвигателя (31).As reproduced in Figs. 15 and 16, in accordance with the first rule, the control means (4) and the drive means (3) can be configured to limit the electric power supplied to the electric motor (31) to a predetermined maximum limit value (P 1 ) (see Fig.15) while moving along at least most of the trajectory of movement, including at least the area near the place corresponding to the closed position, but not including the area immediately adjacent to this place. The regulation of said limitation of the electric power supplied to the electric motor (31) can be carried out by the control means (4) by limiting the voltage available in the power supply circuit of the electric motor (31).
Посредством этого гарантируется то, что, несмотря на то, что в конечном счете имеется относительно бóльшая максимальная или номинальная мощность (Рnom) электродвигателя (31) и с течением времени возникнет необходимость обеспечить возможность генерации достаточного крутящего момента для той части траектории перемещения, которая соответствует физическому контакту компонентов (21, 22) устройства (2) для приготовления напитков, несмотря на вышеуказанное, электродвигатель (31) потребляет минимальное количество энергии, необходимое во время перемещения на большей части протяженности траектории перемещения. Само собой разумеется, величина мощности, которая фактически потребляется электродвигателем (31), может иметь небольшие периодические изменения, но она всегда должна оставаться ниже указанного максимального предельного значения (Р1).This ensures that although there is eventually a relatively higher maximum or rated power (P nom ) of the electric motor (31) and over time it will be necessary to be able to generate sufficient torque for that part of the travel path corresponding to physical contact of the components (21, 22) of the beverage preparation device (2), despite the above, the electric motor (31) consumes the minimum amount of energy required during movement for most of the length of the movement path. It goes without saying that the amount of power that is actually consumed by the electric motor (31) may have small periodic changes, but it must always remain below the specified maximum limit value (P 1 ).
В альтернативном варианте осуществления средство (4) управления и приводное средство (3) могут быть выполнены с возможностью обеспечения изменения электрической мощности, подаваемой в электродвигатель (31), в пределах интервала предварительно заданных значений мощности (Р1, Р2) при перемещении вдоль по меньшей мере большей части траектории перемещения (см. фиг.16).In an alternative embodiment, the control means (4) and the drive means (3) can be configured to provide a change in the electric power supplied to the electric motor (31) within the range of predetermined power values (P 1 , P 2 ) when moving along the at least most of the movement path (see Fig.16).
Как показано на фиг.17 и 18, средство (4) управления и приводное средство (3) могут быть выполнены с возможностью уменьшения электрической мощности, подаваемой в электродвигатель (31), или прерывания подачи электрической мощности в соответствии со вторым правилом в случае, когда обнаружено предварительно заданное изменение (DeltaP), в частности, изменение увеличения или скорости увеличения электрической мощности, фактически потребляемой электродвигателем (31), по меньшей мере в зоне, примыкающей к месту, которое соответствует закрытому положению устройства (2) для приготовления напитков.As shown in Figs. 17 and 18, the control means (4) and the drive means (3) can be configured to reduce the electric power supplied to the electric motor (31) or interrupt the electric power supply in accordance with the second rule in the case when a predetermined change (Delta P ) is detected, in particular, a change in the increase or increase rate of the electric power actually consumed by the electric motor (31), at least in the area adjacent to the place, which corresponds to the closed position of the beverage preparation device (2).
В случае обнаружения изменения (DeltaP) электрической мощности, которое больше предварительно заданной максимальной величины (DeltaPmax) изменения электрической мощности, средство (4) управления может выдать команду на полное прерывание подачи электрической мощности, как показано на фиг.17, или на временное уменьшение электрической мощности, подаваемой в электродвигатель (31), как показано на фиг.18.In case of detecting a change (Delta P ) of the electric power, which is greater than a predetermined maximum value (Delta Pmax ) of the change in electric power, the control means (4) can issue a command to completely interrupt the supply of electric power, as shown in Fig.17, or to temporarily reducing the electrical power supplied to the motor (31), as shown in Fig.18.
Посредством этого предпочтительно обеспечивается возможность обнаружения потребности в чрезмерном крутящем моменте, например, возникающей из-за защемления отдельно взятой порции (7) между компонентами (21, 22) устройства (2) для приготовления напитков, и предотвращения ситуации, при которой такое чрезмерное увеличение крутящего момента может вызвать повреждение какого-либо компонента из данных компонентов или повреждение приводного средства (3).This preferably makes it possible to detect the need for excessive torque, for example, due to pinching of a single portion (7) between the components (21, 22) of the device (2) for preparing drinks, and to prevent a situation in which such an excessive increase in torque torque may cause damage to any component of these components or damage to the drive means (3).
Комбинация указанных первого и второго правил регулирования предпочтительно обеспечивает возможность использования электродвигателя (31) с номинальной мощностью (Pnom), которая достаточна для обеспечения необходимого крутящего момента, в частности, в зоне, примыкающей к месту, которое соответствует закрытому положению, как на траектории перемещения в закрытое положение, так и на траектории перемещения в открытое положение, при одновременном гарантировании того, что электродвигатель (31) будет работать с профилем энергопотребления, который отрегулирован в соответствии с потребностями для каждой части траектории перемещения, и предотвращении рисков, связанных с возможными аномальными ситуациями.The combination of said first and second control rules preferably makes it possible to use the electric motor (31) with a rated power (P nom ) that is sufficient to provide the required torque, in particular in the area adjacent to the place that corresponds to the closed position, as in the trajectory of movement to the closed position and on the travel path to the open position, while ensuring that the motor (31) will operate with an energy consumption profile that is adjusted to the needs of each part of the travel path and avoiding the risks associated with possible abnormal situations .
Первое и второе правила регулирования энергоснабжения электродвигателя (31) предпочтительно заданы в средстве (4) управления и применяются им на основе данных, получаемых средством (34, 35) мониторинга выполнения действий.The first and second rules for regulating the power supply of the electric motor (31) are preferably set in the control means (4) and are applied by it on the basis of data received by the means (34, 35) for monitoring the execution of actions.
Claims (63)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PT115913 | 2019-11-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2794101C1 true RU2794101C1 (en) | 2023-04-11 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2560911C2 (en) * | 2010-08-27 | 2015-08-20 | Нестек С.А. | Control unit for preparing beverages with electric drive |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2560911C2 (en) * | 2010-08-27 | 2015-08-20 | Нестек С.А. | Control unit for preparing beverages with electric drive |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103209622B (en) | Simple vehicularized brewing unit | |
| RU2794101C1 (en) | Device for preparing drinks and a method for preparing a drink | |
| RU2801564C1 (en) | Systems and methods for preparing beverages using electric drive | |
| CN114727719B (en) | Beverage preparation system and method with enhanced motor-actuated adjustment | |
| RU2798173C1 (en) | Apparatus for preparing beverages | |
| US20230188060A1 (en) | Device for braking a rotating tool in a cooking apparatus | |
| RU2574970C2 (en) | Mechanised beverage preparation device | |
| KR20220115585A (en) | Manufacturing apparatus for preparing a composition from a mixture of agents | |
| AU2013201039A1 (en) | Controlled motorized brewing unit |