Фильтрующее устройство, аппарат для приготовления горячих напитков и капсула для фильтровального устройства

1 Настоящее изобретение относится к фильтрующему устройству, предназначенному для использования в аппаратах для приготовления горячих напитков, таких как, например, кофе. Более конкретно, настоящее изобретение относится к фильтрующему устройству, предназначенному для кофеварок типа эспрессо, в которых порции кофе или другого вещества упакованы в капсулы. Настоящее изобретение также относится к капсулам, используемым в фильтрующем устройстве. Известные кофеварки такого типа обычно содержат чашку, предназначенную для установки капсулы, содержащей порцию завариваемого напитка. Чашку затем вручную или автоматически устанавливают в фильтрующую головку,содержащую иглу с каналом, через который в капсулу впрыскивают воду и/или пар. Один из недостатков существующих аппаратов состоит в отсутствии возможности изменять концентрацию приготовляемого напитка,поскольку все капсулы содержат одинаковую порцию завариваемого продукта. Единственный параметр, который пользователь может изменять, представляет собой количество воды,впрыскиваемой в капсулу. Таким образом, когда пользователю требуется концентрированный напиток в чашке с большой емкостью, он должен последовательно использовать две капсулы продукта для получения требуемой концентрации. Настоящее изобретение направлено на решение этой проблемы, с использованием фильтрующего устройства, которое работает с капсулами различной емкости и размеров, без необходимости выполнения со стороны пользователя специальных операций в зависимости от типа используемой капсулы. С этой целью предложены капсулы, обычно изготовленные из алюминия, емкость которых изменяется в соответствии с требуемой концентрацией напитка, и фильтрующее устройство, которое устанавливают в аппарат для приготовления напитка, причем указанное фильтрующее устройство содержит фильтровальную камеру, установленную таким образом,что она может перемещаться в вертикальной плоскости под действием устройства управления для установки капсулы продукта, предназначенного для заваривания, отличающееся тем,что фильтрующее устройство содержит фильтровальную головку, установленную с возможностью перемещения вдоль оси внутри фильтровальной камеры и содержит устройство упора для фиксации фильтровальной головки в фильтровальной камере в определенном положении, в соответствии с размером используемой капсулы. Другие свойства устройства раскрыты в пп.2 и 3 формулы изобретения. Аппарат для приготовления напитка, в соответствии с настоящим изобретением, раскрыт в пп.4 и 5 формулы изо 004408 2 бретения. Капсула, используемая, в соответствии с настоящим изобретением, раскрыта в пп.6 и 7 формулы изобретения. Фильтрующее устройство, которое представляет собой объект настоящего изобретения,будет описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых представлен в виде неограничивающего примера вариант выполнения фильтрующего устройства. Фиг. 1 - корпус кофеварки, в котором установлено фильтрующее устройство в соответствии с настоящим изобретением, причем кофеварка показана в положении загрузки капсулы с кофе. Фиг. 2 - вид, аналогичный представленному на фиг. 1, причем порция кофе, находящаяся в капсуле, находится в рабочем положении, готовом для заваривания. Фиг. 3 - вид в разрезе фильтрующего устройства по линии "А-А", обозначенной на фиг. 1, причем устройство находится в положении ожидания. Фиг. 4 - вид в разрезе, аналогичный показанному на фиг. 3, в промежуточном положении, причем капсула с небольшими размерами установлена в фильтрующее устройство. Фиг. 5 - вид, аналогичный представленному на фиг. 4, когда фильтрующее устройство находится в конце своего перемещения и готово для использования. Фиг. 6 - вид в разрезе, аналогичный представленному на фиг. 4, когда капсула с большими размерами установлена в устройство. Фиг. 7 - вид в разрезе, аналогичный представленному на фиг. 5, когда капсула с большими размерами загружена в фильтровальную камеру. Фиг. 8 - вид сбоку первого варианта выполнения капсулы, содержащей двойную порцию кофе. Фиг. 9 - вид сбоку второго варианта выполнения капсулы, содержащей двойную порцию кофе. На фиг. 10 и 11 - два варианта выполнения капсул, изображенных на фиг. 8 и 9, емкость которых выбрали таким образом, чтобы в капсулу помещалась одна порция кофе. Как показано на фиг. 1, рама 1 аппарата для приготовления горячих напитков содержит основание 2, предназначенное для установки приемника (не показан), в который поступает заваренный напиток. Верхняя часть рамы 1 содержит механизм, позволяющий устанавливать загрузочную чашку 3, в которую помещают капсулу 4, содержащую порцию продукта для заваривания, напротив фильтровальной торцевой детали 5. Этот механизм работает с помощью ручки 6 управления, шарнирно установленной на раме на стержне 7. Ручка 6 управления выполнена в виде поперечин, прямая секция которой продолжена изогнутой секцией. Ручка 6 соединена двумя тягами 8 с чашкой 3 с исполь 3 зованием стержней 9, которые свободно скользят по пазам 10, выполненным в боковых элементах рамы. По мере перемещения ручки чашка 3, в которой установлена капсула 4, последовательно проходит под фильтровальной торцевой деталью 5. В конце перемещения, как показано на фиг.2, капсула 4 устанавливается в фильтровальную камеру 14, которая будет описана ниже, и чашка 3 устанавливается напротив фильтровальной торцевой детали так, что предотвращается просачивание жидкости. Изогнутый конец ручки 6 управления также соединен с помощью стержней 11 с двумя тягами 12, прикрепленными с помощью стержней 13 к верхней части фильтровальной камеры 14. Фильтровальная камера 14 состоит из цилиндрической секции, выполненной как единая деталь с держателем 15, который имеет квадратную форму. По четырем угла держателя 15 выполнены отверстия так, что фильтровальная камера 14, 15 может перемещаться по вертикали, при этом стержни 16 работают в качестве направляющих,которые закреплены на раме. Таким образом,фильтровальная камера 14 осуществляет движение в вертикальной плоскости при перемещении ручки 6 управления, при этом держатель 15 перемещается под действием ручки 6 управления,усилие которой передается через тяги 12 и стержни 13. Таким образом, благодаря такому двойному кинематическому соединению, ручка 6 управления во время движения в направлении стрелки последовательно передвигает чашку 3 в положение под фильтровальной оконечной деталью, одновременно опуская фильтровальную камеру 14 таким образом, чтобы в нее установилась капсула 4, содержащая продукт, предназначенный для заваривания. Конечное положение перемещения показано на фиг. 2, на которой представлено устройство в рабочем положении,готовое для заваривания напитка. В этом положении капсула 4 расположена внутри фильтровальной камеры 14, и чашка 3 удерживается напротив фильтровальной торцевой детали в положении, при котором предотвращается протекание жидкости. Кроме того, могут быть предусмотрены другие механические устройства, которые позволяют перемещать чашку 3 из положения загрузки в рабочее положение внутри фильтровальной камеры, причем последняя осуществляет перемещение в вертикальной плоскости из высокого положения в низкое рабочее положение. В задней части чашки 3 выполнены два выступа извлечения, расположенные на конце стоек. При открывании механизма при выполнении ручкой 6 управления движения в направлении, противоположном показанному стрелкой, вытяжные выступы проходят близко к 4 внешнему контуру фильтровальной камеры, в которой установлена капсула, и, таким образом,становится возможным, благодаря нажиму на основу капсулы, извлекать ее в контейнер, расположенный в задней части рамы 1. При использовании картриджа, размеры которого соответствуют размерам фильтровальной головки,описанной ниже, капсулу удаляют с помощью верхних выступов извлечения. Когда используют капсулы большего размера, то есть, капсулы,размеры которых превышают размеры фильтровальной камеры, нижние выступы извлечения взаимодействуют с ободком, образующим основание капсулы, для удаления ее из камеры. Фильтровальная камера 14 содержит фильтровальную головку 17 (см. фиг. 3-7), установленную так, что она перемещается внутри цилиндрической фильтровальной камеры 14. Такая фильтровальная головка 17 содержит полый цилиндрический стержень 18, верхний конец которого свободно перемещается в отверстии, сформированном в держателе 15 фильтровальной камеры 14. Нижняя часть фильтровальной головки 17 имеет диаметр, по существу,равный диаметру фильтровальной камеры 14, и выполнена с полостью 19, имеющей форму колокола, размеры которой соответствуют размерам капсул, содержащих завариваемый продукт. В центре полости 19 расположена игла (не показана), направленное вниз острие которой позволяет прокалывать верхнюю часть капсулы для впрыска воды и/или пара в капсулу через трубку подачи воды, сформированную в стержне 18. Перемещение фильтровальной головки 17 вдоль оси ограничивается окончанием 20, которое выполнено как единая деталь со стержнем 18 и выступает из держателя 15. Подача воды или пара происходит через трубку подачи воды, установленную в детали 20. Упор, ограничивающий осевое перемещение фильтровальной головки 17, выполнен в держателе 15 фильтровальной камеры 14. Такой упор содержит стержень 21, перемещающийся горизонтально под действием пружины 22 внутри трубки, проходящей в полость, образованную держателем 15 и фильтровальной головкой. Этот стержень 21 заканчивается головкой 23, которая выталкивается под действием пружины 22, по направлению к кулачку 24, выполненному за одно целое с рамой 1. В нижней части кулачка 24 выполнен выступ, который контактирует с головкой 23 упора, когда под действием ручки 6 управления фильтровальная камера переводится в нижнее положение. Таким образом, в ходе вертикального перемещения фильтровальной камеры 14, стержень 21 упора проходит в держатель 15 фильтровальной камеры, когда головка 23 контактирует с выступом 24. Упор 21, 22, 23, 24 предназначен для фиксирования фильтровальной головки 17 в определенном положении, когда указанная камера 5 находится в рабочем положении, в конце перемещения ручки управления. С этой целью на внешней поверхности фильтровальной головки выполнен продольный желобок, прерываемый двумя кольцевыми ребрами 25 и 26, которые взаимодействуют с кончиком стержня 21 в соответствии с относительным положением фильтровальной головки 17 внутри фильтровальной камеры 14. Работа фильтровальной головки будет описана ниже со ссылкой на фиг. 4-7. На фиг. 4 и 5 показано фильтрующее устройство в двух различных положениях, когда в него установлена капсула стандартных размеров, такая, как показана на фиг. 10 и 11. Капсулы, показанные в фиг. 10 и 11, имеют размеры, соответствующие размерам полости 19, имеющей форму колокола, фильтровальной головки 17 и, в общем,предназначены для содержания одной порции завариваемого продукта. На фиг. 6 и 7 представлены изображения, идентичные показанным на фиг. 4 и 5, когда в устройство загружена такая капсула, как показана на фиг. 3 или 9. На фиг. 8 и 9 представлены два варианта выполнения капсул, в которых может содержаться двойная порция завариваемого продукта. Следует отметить, что такие капсулы имеют основание,диаметр которого больше чем диаметр капсул,показанных на фиг. 10 и 11, и выполнены с выступом, расположенным приблизительно на уровне одной третьей их высоты. Диаметр на уровне выступа капсул, показанных на фиг. 8 и 9, по существу, совпадает с диаметром основы капсул, представленных на фиг. 10 и 11. На фиг. 4 показано фильтрующее устройство в положении, близком к положению, представленному на фиг. 2, то есть, практически в конце перемещения ручки 6, когда капсула стандартных размеров была загружена в чашку 3. Фильтровальная головка 17 находится в нижнем положении и, поскольку капсула имеет размеры, соответствующие размерам полости 19, к фильтровальной головке 17 не прикладывается сила, которая, следовательно, не смещает ее вверх. Когда ручка 6 достигает конца перемещения, как показано на фиг. 5, выступ кулачка 24 нажимает на головку 23 и перемещает стержень 21 внутрь верхней части 15 фильтровальной камеры. В этом положении стержень 21 устанавливается над верхним ребром 26 фильтровальной головки 17, и, таким образом, фиксирует фильтровальную головку в нижнем положении по отношению к чашке, в котором можно проколоть капсулу и впрыскивать воду и/или пар внутрь капсулы. На фиг. 6 и 7 показаны изображения, аналогичные представленным на фиг. 4 и 5, когда используется капсула с двойной емкостью, такая, как показана на фиг. 8 или 9, установленная в чашку 3. Капсула, благодаря своему размеру, контактирует с краем полости 19 и толкает фильтровальную головку 17 по направлению вверх. Осевое смещение фильтро 004408 6 вальной головки 17 становится возможным,благодаря тому, что последняя свободно перемещается внутри фильтровальной камеры, пока стержень 21 не прошел внутрь камеры 14. В конце перемещения, как показано на фиг. 7, фильтровальная головка 17 занимает высокое положение в камере 14, и стержень 21 находится в контакте с нижним ребром 25 фильтровальной головки 17 и, благодаря этому,останавливает дальнейшее смещение фильтровальной головки по направлению вверх. В этом положении фильтровальная головка упирается в выступ капсулы, что гарантирует требуемую непроницаемость для жидкости во время впрыскивания воды или пара. Благодаря тому, что фильтровальная головка 17 установлена таким образом, что она может свободно перемещаться внутри фильтровальной камеры, ее относительное положение по отношению к камере изменяется в зависимости от того, имеет ли картридж, установленный в чашку 3, стандартный размер или двойную емкость. Фиксирующее устройство 21, 22, 23,включающееся в конце перемещения с помощью кулачка 24, взаимодействует с одним из ребер 25 или 26 для фиксирования фильтровальной головки в камере в определенном положении, соответствующем типу используемой капсулы, и позволяя, таким образом, впрыскивать воду или пар. Такое фильтровальное устройство позволяет использовать по меньшей мере два типа капсул различной емкости и объема без необходимости выполнения специальных операций пользователем, в соответствии с типом капсулы, установленной в чашку 3. В вариантах выполнения возможно использовать фильтровальную головку, которая содержит более двух ребер, взаимодействующих со стержнем 21 фиксирующего устройства для обеспечения возможности использования капсул промежуточных размеров. В одном варианте кольцевые ребра 25 и 26 могут быть заменены простыми упорами. Конструктивные варианты, в частности, в отношении конструкции упора, ограничивающего перемещение фильтровальной головки внутри камеры, могут быть рассмотрены без отхода от объема настоящего изобретения, который определен в формуле изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Фильтрующее устройство, содержащее фильтровальную камеру (14), установленную с возможностью перемещения в вертикальной плоскости при передвижении устройства (6) управления для установки капсулы продукта,предназначенного для заваривания, отличающееся тем, что устройство содержит фильтровальную головку (17), установленную с возможностью перемещения вдоль оси внутри фильтровальной камеры (14), и упор, предна 7 значенный для фиксирования фильтровальной головки (17) в фильтровальной камере в определенном положении, в соответствии с размером используемой капсулы. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем,что устройство упора состоит из стержня (21),проходящего внутрь фильтровальной камеры(14), преодолевая действие упругого устройства(22), при этом стержень (21) работает под действием кулачка (24), который выполнен за одно целое с рамой при переходе фильтровальной камеры (14) в рабочее положение. 3. Устройство по любому одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что внешняя поверхность фильтровальной головки(17) содержит по меньшей мере два кольцевых ребра (25, 26), взаимодействующих со стержнем(21), предназначенных для определения рабочего положения фильтровальной головки (17) в соответствии с используемой капсулой. 4. Аппарат для приготовления горячих напитков, упакованных в капсулы, отличающийся тем, что содержит фильтровальное устройство в 8 соответствии с одним из предыдущих пунктов формулы изобретения. 5. Аппарат для приготовления горячих напитков, по п.4, отличающийся тем, что содержит устройство извлечения, содержащее по меньшей мере два выступа извлечения, расположенные на различных уровнях на стойках,приводимых в движение с помощью управляющего устройства (6). 6. Капсула для использования в фильтровальном устройстве по любому одному из пп. 13, отличающаяся тем, что содержит устройство,взаимодействующее с фильтровальной головкой(17), для предотвращения протечек жидкости из последней при впрыске воды и/или пара. 7. Капсула по п.5, отличающаяся тем, что устройство, взаимодействующее с фильтровальной головкой, состоит из выступа, расположенного приблизительно на уровне одной трети высоты от основания капсулы, и диаметр которого соответствует наибольшему диаметру полости (19) фильтровальной головки (17).