Пристрій для приготування напою з харчової речовини

Реферат: Пристрій (50) для приготування напою з харчової речовини має екстракційну головку (20), першу та другу закріпні деталі (10а, 10b), що обмежують ємність (25) для закріплення капсули (24), закриваючий механізм (1) для дії принаймні на одну (10а) із закріпних деталей (10а, 10b) у відносному зміщенні закріпних деталей між відкритим положенням ємності (25) і закритим положенням ємності (25) із розташованою у ній капсулою. Закриваючий механізм (1) включає замикаючі засоби (13), важіль (21) і засоби примноження сили (11) для передачі руху важеля (21) у відносне зміщення закріпних деталей (10а, 10b). Замикаючі засоби (13) є колінчастоважільним механізмом, приєднаним принаймні до однієї із закріпних деталей (10а, 10b). Засоби примноження сили (11) виконані таким чином, щоб змінювати передаточне відношення закриваючого механізму (1), що діє між важелем (21) і принаймні однією (10а) із закріпних деталей (10а, 10b). Засоби примноження сили (11) включають механізм кулачкового типу (11а, Е), що включає криволінійну кулачкову канавку (11а), яка з'єднує важіль (21) і плече (11b) колінчасто- важільного механізму (13). UA 105791 C2 (12) UA 105791 C2 UA 105791 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь винаходу Даний винахід належить до пристрою для приготування напою із харчового інгредієнта, що подається у пристрій в капсулі. Більш конкретно, винахід стосується такого пристрою, що включає покращений закриваючий механізм для закріплення капсули, який включає засоби примноження сили для регулювання сили закриття, яку застосовує оператор для закріплення капсули у пристрої. Рівень техніки Пристрої для приготування напою шляхом інжектування рідини під тиском в капсулу добре відомі, особливо в галузі приготування кави або напоїв кавового типу. Крім того, інші речовини, наприклад, шоколадні або молочні інгредієнти, можуть бути екстраговані або розчинені для утворення напою. Перевагами такої системи є, зокрема, збереженість і свіжість інгредієнтів, а також можливість покращення операцій при приготуванні напою. Спосіб приготування напоїв із застосуванням такого пристрою в принципі є наступним. Зазвичай капсулу спочатку встановлюють у камеру для встановлення капсули або у ємність в пристрої для приготування напою. Після цього засоби інжекції води, наприклад, голка, сполучена із джерелом постачання в пристрій рідини, вводиться до або проколює зовнішню поверхню капсули для інжекції гарячої або холодної рідини, щоб рідина взаємодіяла із інгредієнтами в капсулі. Рідкий напій, одержаний внаслідок такої взаємодії, випускають через випускну поверхню капсули. Наприклад, випускна поверхня капсули відкривається під дією внутрішнього тиску в капсулі, утвореного шляхом інжекції рідини, або, альтернативно, поверхня є проникною завдяки своїй структурі. Слід розуміти, що взаємодією між рідиною та інгредієнтами в капсулі може бути розчинення, екстракція, розведення, змішування або будь-яка інша взаємодія для приготування напою за допомогою інгредієнтів, наявних в капсулі. Термін "капсула" означає будь-який вид порційних запакованих харчових інгредієнтів, наприклад, алюмінієвий та/або пластиковий харчовий контейнер, пакетик з фільтраційного паперу або будь-яку їх комбінацію. Як правило, пристрій для застосування вищевказаного принципу взаємодії обладнаний закриваючим механізмом, що уможливлює закріплення капсули у ємності пристрою. Такий закриваючий механізм, як правило, включає принаймні дві закріпні деталі, що можуть рухатися по відношенню одна до одної, причому закріпні деталі можуть мати відкрите положення для встановлення капсули у ємність пристрою та закрите положення для закріплення капсули у ємності пристрою. У положенні закріплення капсула зазвичай розташована герметично щодо тиску рідини по відношенню до закріпних деталей, які включають засоби для інжекції рідини для подання рідини у капсулу. Для роботи такого закриваючого механізму механізм зазвичай включає важіль, який дозволяє користувачу передавати силу від оператора до закріпних деталей для закріплення капсули у ємності. WO 2005/004683, наприклад, стосується пристрою для екстрагування капсули, яка включає колінчасто-важільний механізм, безпосередньо сполучений із важелем пристрою для закріплення капсули за допомогою першої закріпної деталі, яка є рухомою щодо другої закріпної деталі. Розкритий варіант втілення пристрою, однак, має недоліки, зокрема, потрібна значна сила до важелю для закриття екстракційної головки. Відтак, тиск, що залишається у капсулі, має бути подоланий для проходження точки опору колінчасто-важельного механізму. Крім того, герметизація резиною спричиняє силу пружності, яку слід подолати при натисненні інжекційної частини на капсулу, що протидіє відкриттю. Відтак, бажано забезпечити засоби примноження сили, які придатні для зміни передаточного відношення передачі між важелем та закріпними деталями для полегшення закриваючого руху важеля. WO 2007/135136, наприклад, стосується такого пристрою із закриваючим механізмом, що має додаткові засоби передачі сили, пов'язані із важелем та призначені для примноження сили, яку важіль застосовує до колінчасто-важільного механізму, що компенсує збільшення сили, необхідної для закриття утримуючих частин на капсулі. Тобто, важіль приєднаний до проміжних з'єднувальних стрижнів для збільшення сили важеля, що застосовується до першої вісі колінчасто-важельного механізму. Розміри стрижнів та положення вісі таким чином виконані спеціально для забезпечення постійного збільшення сили. У WO 2007/135136 кутовий шлях важеля має бути достатньо високим, зокрема, принаймні 90 градусів, від повного відкриття головки, що уможливлює встановлення капсули, до повного закриття капсули непроникним для рідини способом. Іншими словами, користувач має повернути важіль приблизно на 90 градусів для повного відкриття головки і має бути здатним встановити капсулу між утримуючими 1 UA 105791 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 деталями або видалити капсулотримач з головки (вручну або за допомогою капсуловисувних засобів). Наприклад, коли пристрій розташований на обмеженій площині (наприклад, у невеликій кухні або у ніші під шафою), бажано зменшити амплітуду руху важеля та забезпечити повноцінну безперешкодну роботу пристрою на цій площині. Тобто, існує потреба запропонувати рішення, що полягає у навіть легшому закритті. Також існує потреба у зменшенні кутового шляху важеля, так щоб відкриття/закриття виконувалося більш прямо із значно меншим ступенем керування. Метою даного винаходу, відтак, є запропонувати вирішення вищеописаних проблем. Метою винаходу також є інші об'єкти, зокрема, вирішення інших проблем, описаних у решті даного опису. Об'єкт і мета винаходу Винахід пропонує пристрій для приготування напою із харчової рідини, що міститься в капсулі, шляхом подання рідини у встановлену в пристрій капсулу, який включає екстракційну головку, що містить: - першу та другу закріпні деталі, що обмежують ємність для закріплення капсули, - закриваючий механізм, що діє на принаймні одну із закріпних деталей у відносному зміщенні закріпних деталей між відкритим положенням ємності та закритим положенням ємності (25), у якій розташована капсула, - закриваючий механізм додатково включає замикаючі засоби, важіль і засоби примноження сили для передачі руху важеля у відносне зміщення закріпних деталей, який відрізняється тим, що засоби примноження сили виконані для зміни передаточного відношення закриваючого механізму, що діє між важелем і принаймні однією закріпною деталлю. В переважному варіанті даного винаходу засоби примноження сили сполучають важіль із замикаючими засобами за допомогою механізму кулачкового типу, утворюючи вільно ковзне з'єднання, так що відстань важелю (В), що діє на засоби примноження сили (11), прогресивно зменшується при закриваючому русі важеля. Закриваючий механізм пристрою може застосовуватися для закріплення при необхідності капсули у ємності пристрою, за допомогою відносного зміщення першої та другої закріпних деталей, що визначають ємність або камеру для встановлення капсули пристрою. Закриваючий механізм може мати відкрите положення для встановлення капсули в ємність і закрите положення інжекції для закріплення капсули в ємності. Крім того, закріпні деталі закриваючого механізму виконані таким чином, щоб пересуватися між зазначеним відкритим положення для встановлення і закритим положенням для інжекції. Відповідно, при застосуванні закриваючого механізму розміщену у ємності капсулу можна ефективно закріпити між зазначеними закріпними деталями для ефективного проколювання інжекційною деталлю пристрою, приєднаною до однієї із закріпних деталей. Такою інжекційною деталлю може бути голка для прополювання верхньої поверхні капсули, яка, відтак, сполучені із верхньою із закріпних деталей. Коли закриваючий механізм перебуває у відкритому положенні для встановлення, закріпні деталі розташовані окремо одна від одної, що уможливлює встановлення капсули в ємність. Для закріплення капсули в ємності можна керувати закриваючим механізмом, уможливлюючи, таким чином, відносний рух двох закріпних деталей. Під час такої операції закриваючого механізму для закріплення капсули закріпні деталі зближуються одна з одною. Перша закріпна деталь переважно встановлена рухомо щодо голівки (тобто, щодо панелі голівки) і сполучена із закриваючим механізмом. Переважно, друга закріпна деталь є нерухомою по відношенню до екстракційної головки. Більш переважно, перша закріпна деталь є верхньою закріпною деталлю, приєднаною до закриваючого механізму, а друга - нижньою. Друга закріпна деталь може бути знімно приєднана до головки для сприяння встановленню капсули у ємність окремо від головки. Оскільки закриваючий механізм додатково включає засоби примноження сили, під час закриваючого руху можна істотно зменшити ручну силу, яку необхідно докладати до важеля для закріплення капсули між закріпними деталями ємності. Крім того, оскільки засоби примноження сили є механізмом кулачкового типу, що утворює вільно ковзне з'єднання із важелем, кутовий шлях важеля може бути значно зменшений. Таким чином, засоби примноження сили призначені для зміни передаточного відношення закриваючого механізму. Таким чином, слід розуміти, що термін 'передаточне відношення' є відношенням між двома силами, виміряними на двох механічно зв'язаних компонентах механічної системи. Зокрема, передаточне відношення від сили приведення в дію важеля до сили закривання, що виникає між закріпними деталями, постійно і монотонно змінюється в діапазоні руху зазначених компонентів. Переважно, передаточне відношення між силою 2 UA 105791 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 приведення в дію та закриваючою силою є більшим у відкритому положенні важеля і меншим при закритому положенні важеля. Відтак, закривання пристрою значно полегшується для користувача, зокрема, на фінальній стадії закриття, коли необхідна найбільша сила закриття для забезпечення безпечного закриття. Зміна передаточного відношення забезпечує зміну зміщувального відношення таким чином, що зміщення точки приведення важеля в дію до відносного зміщення закриваючих деталей постійно і монотонно змінюється в діапазоні руху цих компонентів. Переважно, зміщувальне відношення між зміщенням для приведення в дію і закриваючим зміщення є найменшим у відкритому положенні і найбільшим у закритому положенні важеля. Відтак, полегшують не тільки закриваючий рух важеля, і, відтак, не тільки закріплення капсули між закріпними деталями, але й відкриваючий рух важеля, коли користувач планує відокремити закріпні деталі одна від одної. Крім того, завдяки ковзному з'єднанню засобів примноження сили кутовий шлях важеля, необхідний для закріплення капсули шляхом приведення закріпних деталей в положення для інжекції, мінімізують. Відповідно, оператор може закріпити капсулу у ємності пристрою за допомогою відносно короткого обертального руху важеля щодо пристрою. Відтак, важелем закриваючого механізму можна маніпулювати дуже легко одним чи двома пальцями, просто штовхаючи важель на менше ніж на 65 градусів. Таким чином, досягають більш зручного закріплення капсули в ємності і, відтак, значно покращується застосовність пристрою на обмеженій площині (наприклад, у невеликій кухні або у ніші нижче шафи). "Замикаючі засоби" слід розуміти як механізм для закриття закріпних деталей навколо капсули у стабільному замкненому положенні. У переважному варіанті втілення замикаючі засоби закриваючого механізму - це колінчасто-важільний механізм із двома стрижнями, наприклад, верхнім та нижнім, що сполучені віссю. Відтак, можливо виконати компактний закриваючий механізм, який приєднаний до принаймні однієї із закріпних деталей. Друга закріпна деталь переважно встановлена нерухомо в екстракційній головці пристрою. Тобто, можливий відносний рух першої та другої закріпних деталей. В інших можливих варіантах втілення інші замикаючі засоби можуть замінювати колінчасто-важільний механізм, наприклад, механізм із гачками або запірний, або із ексцентриком для закриття двох закріпних деталей у стабільному положенні закриття капсули. Ковзне з'єднання може бути утворене криволінійною канавкою кулачка, що з'єднує важіль та з'єднувальну подовжуючою деталлю колінчасто-важільного механізму, що переважно приєднується до верхнього стрижня колінчасто-важільного механізму, так що рух подовжуючої деталі безпосередньо передається зазначеному верхньому стрижню. У переважному варіанті втілення криволінійна канавка кулачка є лінійною або вигнутою виїмкою, утвореною у бічній подовжуючій деталі важеля, призначеній для направлення лінійного або кругового руху з'єднувальної подовжуючої вісі подовжуючої деталі колінчастоважільного механізму. Відтак, засоби примноження сили переважно виконані для зміни відстані між віссю обертання важеля і з'єднувальною подовжуючою віссю колінчасто-важільного механізму. Зокрема, засоби примноження сили переважно виконані таким чином, що відстань між віссю обертання важеля та з'єднувальною подовжуючою віссю колінчасто-важільного механізму зменшується при закриваючому русі важеля. Оскільки зазначена відстань зменшується при закритті важеля, компенсують зміщення важеля, і, відтак, одержують менший обертальний шлях важеля для закриваючого руху, і, відтак, для переходу закріпних деталей від відкритого положення для встановлення до закритого положення. Тобто, кутовий шлях важеля, необхідний для руху закриття або відкриття відповідно, становить переважно між 20 і 65°. В переважному варіанті втілення пристрій додатково включає регулятори, приєднані принаймні до однієї із закріпних деталей для регулювання відносного положення закріпних деталей, зокрема, для компенсування варіацій відхилень по геометричних розмірах. Крім того, регулятори також уможливлюють контроль сили закривання закриваючого механізму у закритому положенні, зокрема, коли закриваючий механізм докладає зусилля до пружиннозміщувального елементу, наприклад, до гумово-еластичного з'єднання (наприклад, прокладка або ущільнювальне кільце), розташоване на закріпній деталі. В переважному варіанті втілення вісь, що з'єднує верхній та нижній стрижень колінчастоважільного механізму, є регульованим ексцентриком. Тобто, при повороті вісі ексцентрика з'єднання, і, зокрема, відстань між верхнім та нижнім стрижнем колінчасто-важільного механізму, може змінюватися. 3 UA 105791 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відповідно, силу зміщення колінчасто-важільного механізму, що знаходиться у закритому положенні, можна регулювати за допомогою вісі ексцентрика, і, відтак, сила зміщення закриваючого механізму при перебуванні у закритому положенні може адаптуватися до потреб користувача пристрою. Із пристроєм відповідно до даного винаходу можливо уможливити взаємодію між рідиною, яка подається пристроєм, та інгредієнтами у капсулі, вставленій у пристрій через отвір у екстракційній головці. В переважному варіанті втілення внутрішній тиск у запечатаній капсулі, який зростає завдяки поданню рідини у капсулу, спричиняє відкриття нижньої поверхні капсули, і, відтак, уможливлює вихід приготованого напою. Тобто, інжекція рідини, що подається пристроєм, відбувається на верхній поверхні капсули, яка може бути проколена інжекційною деталлю пристрою, розташованою переважно на першій закріпній деталі. В якості можливої альтернативи капсула може мати впускний порт, а інжекцію рідини можна виконувати за допомогою приєднання інжекційної деталі, наприклад, трубки, до впускного порту капсули. Як вже описувалося, випуск приготованого напою відбувається на нижній поверхні капсули, уможливлюючи прямий потік рідини. Відповідно, контейнер, наприклад, чашка, може бути розташований нижче капсули для одержання приготованого напою. Слід розуміти, що пристрій переважно працює із капсулою, в якій міститься мелена кава, розчинна кава, какао, шоколад, чай, молочні інгредієнти та їх суміші, які можуть взаємодіяти із рідиною, яку інжектують у капсулу для приготування напою. Перелічені інгредієнти можуть бути порошком або концентрованою рідиною. Крім того, капсула може бути капсулою із випускною поверхнею, яка відкривається після встановлення капсули у пристрій. Короткий опис креслень Інші характеристики, переваги та об'єкти даного винаходу будуть очевидними для фахівця з рівня техніки із наступного детального опису варіантів втілення даного винаходу в поєднанні із фігурами на доданих кресленнях. Фіг. 1 зображує пристрій для приготування напою відповідно до даного винаходу - вид збоку. Фіг. 2 є схематичним кресленням закриваючого механізму відповідно до даного винаходу. Фіг. 3 зображує переважний варіант втілення закриваючого механізму відповідно до даного винаходу, причому закріпні деталі знаходяться в положенні для встановлення капсули. Фіг. 4 зображує варіант втілення відповідно до фігури 3, причому закріпні деталі майже знаходяться у закритому положенні. Фіг. 5 є збірним кресленням екстракційної голівки відповідно до фігур 2 і 3 у загальному виді збоку. Детальний опис креслень На фігурі 1 зображено пристрій для приготування напоїв 50 відповідно до даного винаходу у вигляді збоку. Пристрій 50 включає корпус 50а, що включає принаймні водонагрівач 60, наприклад, бойлер, насос 70 і засоби управління 80. Пристрій також включає резервуар 40, приєднаний до пристрою, екстракційну головку 20 і основу 50f, які переважно виконані із підставкою для стабільного встановлення на неї пристрою. Пристрій додатково включає стійку 50d для ємності, наприклад, чашки, із верхньою поверхнею 50e, що має решітку 50g, на якій розташовують чашку. Виконано резервуар 40 для подання рідини, наприклад, води, на нагрівач 60 і насос 70, і, відтак, на екстракційну головку 20 пристрою 50. В екстракційній головці 20 виконана інжекційна деталь 18 (див. фіг. 3), з'єднана із насосом 70. Тобто, коли рідину подають на зазначену інжекційну деталь 18, в капсулу 24, проколену інжекційною деталлю 18, надходить рідина, і з інгредієнтів у капсулі 24 може бути приготований напій. Переважно резервуар 40 приєднаний до пристрою із можливістю від'єднання і має впускний отвір 40b для наповнення рідиною резервуару. Резервуар переважно має ручку 40а для сприяння управління резервуаром 40. Тобто, користувач може зручно управляти резервуаром 40 під час повторного наповнення водою. Випускний отвір 40с, який переважно розташований на дні резервуару 40, уможливлює з'єднання між резервуаром 40 і пристроєм 50. Екстракційна головка 20 пристрою включає панель, на який встановлений важіль 21, приєднаний до закриваючого механізму 1 (див. фіг. 2) для закріплення капсули 24 у пристрої 50. Головка може додатково включати контрольний важіль насосу 27 (або інші засоби управління) для подання при необхідності холодної або гарячої води на екстракційну головку 20, і, відтак, в капсулу 24. Важіль 21, як показано за фігурі 1, перебуває у закритому положенні, закріплюючи капсулу 24. Контрольний важіль 27 сполучений із клапаном, наприклад, перистальтичним клапаном для подання нагрітої або ненагрітої води у головку. Контрольний важіль додатково контролює активацію насосу через, наприклад, перемикачі. Тобто, контрольний важіль 27 можна перемкнути із нейтрального положення в перше положення для обрання гарячої води 4 UA 105791 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 або у друге положення для обрання холодної води за допомогою пересування контрольного важеля 27 ліворуч або праворуч щодо центру пристрою 50. Відповідно, користувач може обрати подання гарячої або холодної води до капсули 24, встановленої у пристрій, для приготування холодного або гарячого напою. Для уможливлення руху контрольного важеля 27 корпус 50а пристрою 50 включає виїмку 27а на екстракційній головці 20. Як можна побачити на фігурі 1, капсулотримач 30 може бути встановлений у отвір 22 екстракційної головки 20 для закріплення капсули 24 у чашоподібній частині 33 для встановлення капсули 24 у порожнину 25 зазначеної частини, із нижнім отвором 24а для випускання напою (див. фіг. 3) з екстракційної головки 20. До капсулотримача 30 приєднана ручка 32, що уможливлює зручне управління капсулотримачем 30. Крім того, капсулотримач 30 обладнаний передньою кришкою 31, що накриває отвір 22, коли капсулотримач вставлений у зазначений отвір 22. Пристрій також включає основний перемикач 50b і множину контрольних індикаторів 50с, які можуть інформувати користувача про операційний статус пристрою 50. Фігура 2 є схематичним зображенням закриваючого механізму 1 відповідно до даного винаходу. Закриваючий механізм 1 включає важіль 21, що може обертатися навколо вісі обертання L, що переважно нерухомо приєднана до екстракційної головки 20 (а саме, панелі головки). Точка активації P важелю 21 є уявною точкою, в якій користувач захоплює важіль 21 для обертання його навколо вісі обертання L. Крім того, закриваючий механізм 1 включає замикаючі засоби 13, що використовуються для уможливлення відносного руху закріпних деталей 10а, 10b. Крім того, замикаючі засоби 13 дозволяють розмістити закриваючий механізм у стабільному замкненому положенні, без можливості зміни, коли капсулу 24 (див. фігуру 3) слід закріпити за допомогою закріпних деталей 10а, 10b. Замикаючі засоби 13 представлені колінчасто-важільним механізмом, однак, можна передбачити і інші замикаючі засоби, наприклад, деталь-ексцентрик, що діє на закріпну деталь 10а. Колінчасто-важільний механізм 13 включає верхній стрижень 14а, який переважно є Lподібною деталлю, що може обертатися навколо вісі обертання K, що переважно є нерухомою по відношенню до екстракційної головки 20 пристрою. Крім того, колінчасто-важільний механізм 13 включає нижній стрижень 14b, який рухомо приєднаний до верхнього стрижня 14а за допомогою вісі 15. Тобто, нижній стрижень 14b шарнірно приєднаний до першої закріпної деталі 10а пристрою за допомогою шарнірних деталей 16. Закріпна деталь 10а приєднана до екстракційної головки 20 пристрою за допомогою шарнірних деталей 19. Шарнірні деталі 16 колінчасто-важільного механізму 13 можуть бути розташовані будь-де між периферією та центром деталі 10а, однак, переважно віддалено від шарнірних деталей 19, що з'єднують дві закріпні деталі 10а, 10b. Слід відзначити, що шарнірні деталі 19 також мають певний ступінь вільного руху у напрямку по осі (вертикальній і/або горизонтальній осі) для сприяння розташуванню закріпної деталі 10а по відношенню до іншої закріпної деталі 10b. На задній частині важеля 21, тобто, на частині, що проходить від точки P нижче вісі обертання L, L-подібний верхній стрижень 14а приєднаний до важеля 21 за допомогою вісі E. Відтак, вісь E переважно виконана таким чином, щоб рухатися по відношенню до важеля 21 при обертальному русі важеля. Зокрема, вісь E переважно виконана як механізм кулачкового типу, що уможливлює вільно ковзне з'єднання важеля 21 і верхнього стрижня 14а колінчастоважільного механізму 13. Відповідно, відстань В, що є відстанню між віссю E та віссю обертання L важелю 21, змінюється при обертальному русі важеля 21 і колінчасто-важільного механізму 13. Переважно, відстань В прогресивно зменшується при закриваючому русі важеля 21. Слід розуміти, що вісі обертання L, E, K, 15, 16 і 19 закриваючого механізму 1 виконані паралельними одна до одної. Як зображено на фігурі 2, вісь E, що з'єднує важіль 21 і колінчасто-важільний механізм 13, переважно виконана у зворотному напрямку від вісі обертання L і K закриваючого механізму 1, тобто, за межами вертикальної площини Pv, в якій виконана вісь L. Відповідно, вісь E, що получає важіль 21 і колінчасто-важільний механізм 13, переважно виконана не між їх вісями обертання L,K, а із зміщенням у зворотньому напрямку. При обертанні важеля 21 навколо вісі L сила закривання передається від важеля до колінчасто-важільного механізму 13 по вісі E. Відповідно, колінчасто-важільний механізм 13 обертається навколо вісі K, передаючи, таким чином, силу закривання від колінчастоважільного механізму 13 до закріпної деталі 10а за допомогою шарнірів 15 і 16. Відповідно, закріпна деталь 10а обертається навколо шарнірних засобів 19. 5 UA 105791 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Слід відзначити, що напрямок руху важеля може відрізнятися від напрямку вгору-вниз; важіль також може бути виконаний для іншого напрямку, наприклад, із можливістю обертання по вертикальній вісі. Фігура 3 зображує переважний варіант втілення внутрішньої частини екстракційної головки 20 пристрою 50 в перерізі та у вигляді збоку, причому закриваючий механізм 1 пристрою знаходиться у відкритому положенні для встановлення капсули. У продемонстрованому варіанті втілення капсула 24 вставлена у пристрій 50 за допомогою капсулотримача 30, який вставлений в отвір 22 панелі 20 екстракційної головки (див. фігуру 1). В результаті встановлення капсулотримача у панель 20, дві закріпні деталі 10а, 10b, відтак, розташовані так, щоб закріпити капсулу 24 у порожнині 25 екстракційної головки 20. Тобто, капсула 24 закріплена першою закріпною деталлю 10а і другою закріпною деталлю 10b. У такому переважному варіанті втілення зазначена закріпна деталь 10b включає капсулотримач 30 і напрямні засоби, виконані в отворі 22 екстракційної головки 20 для утримання капсулотримача 30 встановленим в отворі 22 у нерухомому положенні в екстракційній головці 20. В іншому переважному варіанті втілення, якщо капсула 24 встановлена у отвір 22 і вставлена в порожнину 25 вручну, друга закріпна деталь 10b може бути виконана як напрямні засоби для безпосереднього встановлення капсули 24, поданої користувачем. Тобто, в такому іншому переважному варіанті втілення капсула 24 може бути також ефективно закріплена капсулотримачем 30, що знаходиться в отворі 22. Перша закріпна деталь 10а приєднана до закриваючого механізму 1 для уможливлення відносного руху двох закріпних деталей 10а, 10b. Відтак, друга закріпна деталь 10b розташована у нерухомому положенні у отворі 22 екстракційної головки 20, і той час як перша закріпна деталь 10а може рухатися до другої закріпної деталі 10b. Переважно, першу закріпну деталь 10а можна опускати або піднімати відповідно.для відповідного руху до або від другої закріпної деталі 10b. Відповідно, закріпні деталі 10а, 10b призначені рухатися між відкритим положенням для встановлення, як показано на фігурі 3, в якому капсула 24 або капсулотримач 30, в який вставлена зазначена капсула 24, встановлюється у порожнину 25 пристрою, та закритим положенням для інжекції (див. Фігуру 4), в якому капсула 24 закріплена і проколена голкою 11, виконаною на одній із закріпних деталей 10а, 10b. Відтак, перша закріпна деталь 10а є верхньою закріпною деталлю, а друга закріпна деталь 10b є нижньою закріпною деталлю. Закриваючий механізм, показаний на фігурі 3, перебуває у відкритому положенні, в якому верхня закріпна деталь 10а перебуває у верхньому положенні. Тобто, запобігають проколюванню капсули 24, яка встановлена у чашоподібну частину 33 капсулотримача 30, інжекційною голкою 18а, приєднаною до джерела водопостачання 18 і виконаною на верхній закріпній деталі 10а. Для уможливлення відносного руху закріпних деталей 10а, 10b, закриваючий механізм 1, приєднаний до закріпної деталі 10а, включає шарнірні засоби 19, виконані близько до задньої стінки 17 екстракційної головки 20, і важіль 21 для керування закриваючим механізмом 1. Закриваючий механізм 1, як показано на фігурі 2, переважно включає колінчасто-важільний механізм 13, приєднаний між важелем 21 і верхньою закріпною деталлю 10а. Звичайно, будьякий закриваючий або передаточний механізм може бути приєднаний принаймні до однієї із закріпних деталей 10a,10b для уможливлення відносного руху двох закріпних деталей 10а, 10b. Як вже описувалося із посиланням на фігуру 2, колінчасто-важільний механізм 13 переважно включає верхній стрижень 14а і нижній стрижень 14b, які рухомо приєднані один до одного за допомогою вісі 15. Відтак, одна рукоятка 11b L-подібного верхнього стрижня 14а переважно проходить до задньої стінки екстракційної головки 20, тобто, у напрямку до задньої стінки 17. Як можна побачити на фігурі 3, верхній стрижень колінчасто-важільного механізму 13 з'єднаний із бічною подовжуючою деталлю 21а важеля 21 за допомогою засобів передачі 11. Такі засоби передачі 11 включають кулачкову криволінійну канавку 11а, утворену на бічній подовжуючій деталі 21а важеля 21, і подовжуючу вісь E, приєднану до плеча 11b колінчастоважільного механізму 13. Тобто, подовжуюча вісь E виконана ковзно в кулачковій криволінійній канавці 11а для передачі сили, спричиненої до важелю 21, до колінчасто-важільного механізму 13. Подовжуюча вісь E структурно може бути сформована з двох виступів, що проходять від пари плеч 11b і заходять у виїмки криволінійної кулачкової канавки 11а, виконаної на подовжуючій деталі 21а важеля (фігура 5). Тобто, криволінійна кулачкова канавка 11а переважно є лінійною виїмкою постійного діаметру і глибини, утвореною у бічній подовжуючій деталі 21а важеля 21. Лінійна виїмка може бути виконана із засобами захоплення для запобігання тому, щоб напрямна подовжуюча вісь E, і, відповідно, кулачкові засоби, що утворюють зазначену вісь E, виходили з криволінійної кулачкової канавки 11а. 6 UA 105791 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Коли користувач пристрою планує закріпити капсулу 24 у порожнині 25 і, таким чином, між закріпними деталями 10a,10b, важелем 21 керують для приведення із відкритого положення для встановлення, як показано на фігурі 3, в закрите положення важеля, як показано на фігурах 3 (позиція 21', пунктиром) або 4 (позиція 21, безперервна лінія). Відтак, завдяки розімкненому ковзному з'єднанню винаходу кутовий шлях α може бути мінімізований для уможливлення швидкого і легкого закриття і відкриття. Переважно, кутовий шлях α становить від 25 до 65 градусів. При закритті користувач натискає на важіль 21 вниз, як показано стрілкою А1 на фігурі 3, і важіль 21 таким чином обертається навколо своєї нерухомої вісі обертання L. Відповідно, сила, яку застосовують до важеля 21, передається засобами примноження сили 11а, 11b від важеля 21 до колінчасто-важільного механізму 13, як показано стрілкою А2. Тобто, колінчастоважільний механізм 13 обертається навколо своєї нерухомої вісі обертання K і, відтак, нижній стрижень 14b колінчасто-важільного механізму 13 спричиняє направлену вниз силу на верхню закріпну деталь 10а, що обертає закріпну деталь 10а навколо шарнірних засобів 19, для закріплення капсули 24 у порожнині 25. При закриваючому русі відстань В (див. фігуру 4), яку визначають як відстань між віссю обертання L важеля 21 і подовжуючою віссю E колінчасто-важільного механізму 13, яка направляється по криволінійній кулачковій канавці 11а, зменшується. Тобто, по ходу закривання закриваючих засобів відношення відстані А, (див. фігуру 4), що визначається як відстань між точкою контакту P (рука користувача) і віссю обертання L важеля 21, до відстані В збільшується. Відповідно, на початку закриваючого руху передаточне відношення від важеля 21 до колінчасто-важільного механізму 13 є меншим, ніж наприкінці закриваючого руху. Відтак, на початку закриваючого руху, коли застосовують меншу силу, уможливлюється швидкий відносний рух першої та другої закріпних деталей 10а, 10b, що зменшує необхідних кутовий шлях α важеля 21. Фігура 4 зображує положення, при якому важіль 21 майже перебуває у закритому положенні. Тобто, зазначене положення є положенням, при якому користувачеві слід докласти максимум сили для подолання точки опору колінчасто-важільного механізму 13, тобто, точки, за якою верхній та нижній стрижні 14а, 14b колінчасто-важільного механізму 13 стабільно замикаються. Крім того, тиск, що залишається в капсулі 24, має бути подоланий у зазначеній точці для проколювання верхньої поверхні капсули 24 за допомогою голкового елементу 18а. Як можна побачити на фігурі 4, відстань В, яка змінюється під час закриваючого руху завдяки криволінійній кулачковій канавці 11а і заведеній в неї подовжуючій вісі E, зменшується у порівнянні із відкритим положенням закриваючого механізму 1, як показано на фігурі 3. Зокрема, відстань В переважно постійно зменшується під час закриваючого руху важеля 21. Тобто, засоби примноження сили 11а, 11b закриваючого механізму 1 виконані таким чином, що відношення примноження відповідало відношенню зазначених на фігурі 4 відстаней А/В х D/C. Тобто, як показано на фігурі 4, відстань D відповідає відстані між нерухомою віссю обертання K і подовжуючою віссю E колінчасто-важільного механізму 13. Крім того, відстань C відповідає відстані між віссю K і віссю обертання вісі 15, що сполучає верхній та нижній стрижні 14а, 14b колінчасто-важільного механізму 13. Переважно, відстані C і D є заданими відстанями, які не змінюються при відкриваючому або закриваючому русі закриваючого механізму 1. Відповідно до описаного варіанту втілення, засоби примноження сили 11а, 11b уможливлюють примноження сили закривання важелю 21, що має застосовуватися оператором пристрою. Крім того, такі засоби примноження сили виконані для спеціального уможливлення високого відношення примноження А/В x D/C в кінці закриваючого руху, так що в положенні закриваючого механізму 1, в якому найбільша сила має застосовуватися оператором, операції із важелем 21 стають надзвичайно легкими. Фігура 5 стосується збірного креслення екстракційної головки 20. Як показано на зазначеній фігурі, важіль 21 переважно включає дві бічні подовжуючі деталі 21а, обидві виконані із лінійними криволінійними кулачковими канавками 11а на внутрішній бічній поверхні. На зовнішній поверхні подовжуючі деталі 21а включають виступаючий вал, який утворює вісь обертання L важелю 21. Для виконання стабільної обертальної основи важеля 21 зазначені вали підтримують призначені для цього опорні отвори L1, виконані на екстракційній головці 20. Верхній стрижень 14а колінчасто-важільного механізму 13 переважно включає два плеча 11b, що проходять в зворотному напрямку, із бічних зовнішніх поверхонь яких виступає дисковий кулачок. Такий кулачок виконаний для направлення по криволінійній кулачковій канавці 11а важеля 21, утворюючи, таким чином, вісь обертання E колінчасто-важільного механізму 13 (див. фігуру 4). 7 UA 105791 C2 5 10 15 Крім того, верхній стрижень 14а переважно включає канал 17а, із яким сполучається вісь 17, утворюючи, таким чином, вісь обертання K. Як показано на фігурі 4, вісь 17 нерухомо підтримує призначений для цього опорний канал K1, виконаний на екстракційній головці 20. Як показано на фігурі 4, пристрій може додатково включати регулятори 23 для варіювання сили закривання закріпних деталей 10а, 10b у закритому положенні закриваючого механізму 1, як описано у поточній заявці EP 07 123 482.7. Хоча винахід описано із посиланням на переважні варіанти втілення, фахівцем із звичайними знаннями з рівня техніки можуть бути виконані численні модифікації і зміни, не виходячи за межі обсягу винаходу, який визначається доданою формулою винаходу. Наприклад, може застосовуватися будь-який інший закриваючий механізм для сполучення засобів примноження сили із верхньою закріпною деталлю 10а. Крім того, нижньою закріпною деталлю 10b може бути будь-яка деталь під верхньою закріпною деталлю 10а, що виконана на екстракційній головці 20 і призначена для закріплення капсули 24. Дизайн закріпних деталей 10а, 10b також може змінюватися для відповідності різноманітним вимогам щодо умов інжекції напоїв, приготованих шляхом проколювання капсули 24. Також можливо виконати більше, ніж дві закріпні деталі для закріплення капсули абощо у ємності пристрою. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Пристрій (50) для приготування напою з харчової речовини, що міститься в капсулі (24), шляхом подання рідини в капсулу (24), вставлену в пристрій (50), який має екстракційну головку (20), що включає: першу та другу закріпні деталі (10а, 10b), що обмежують ємність (25) для закріплення капсули (24), закриваючий механізм (1) для дії принаймні на одну (10а) із закріпних деталей (10а, 10b) у відносному зміщенні закріпних деталей між відкритим положенням ємності (25) і закритим положенням ємності (25) із розташованою у ній капсулою, закриваючий механізм (1), що включає замикаючі засоби (13), важіль (21) і засоби примноження сили (11) для передачі руху важеля (21) у відносне зміщення закріпних деталей (10а, 10b), замикаючі засоби (13) є колінчасто-важільним механізмом, приєднаним принаймні до однієї із закріпних деталей (10а, 10b), а засоби примноження сили (11) виконані таким чином, щоб змінювати передаточне відношення закриваючого механізму (1), що діє між важелем (21) і принаймні однією (10а) із закріпних деталей (10а, 10b), який відрізняється тим, що засоби примноження сили (11) включають механізм кулачкового типу (11а, Е), що включає криволінійну кулачкову канавку (11а), яка з'єднує важіль (21) і плече (11b) колінчасто- важільного механізму (13). 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що важіль шарнірно приєднаний до головки (20) за допомогою осі обертання (L). 3. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що передаточне відношення між силою приведення в дію та силою закривання є найбільшим при відкритому положенні важеля (21) і найменшим при закритому положенні важеля при обертальному русі важеля навколо його осі обертання (L). 4. Пристрій за п. 2 або 3, який відрізняється тим, що засоби примноження сили (11) з'єднують важіль із замикаючими засобами (13) за допомогою механізму кулачкового типу (11а, Е), що утворює вільно ковзне з'єднання, виконане таким чином, що відстань (В) між кулачком (Е) механізму кулачкового типу (11а, Е) і віссю обертання (L) важеля (21) прогресивно зменшується при закриваючому русі важеля (21). 5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що механізм кулачкового типу (11а, Е) виконаний в зворотному напрямку вертикальної площини (Pv), де виконана вісь обертання (L) важеля (21). 6. Пристрій за пп. 1-5, який відрізняється тим, що криволінійна кулачкова канавка (11а) є лінійною виїмкою, утвореною у бічній подовжуючій деталі (21а), приєднаній до важеля (21), що призначена для направлення руху кулачка (Е), з'єднаного із плечем (11b) колінчасто-важільного механізму (13). 7. Пристрій за пп. 1-6, який відрізняється тим, що колінчасто-важільний механізм (13) включає верхній та нижній стрижні (14а, 14b), з'єднані віссю (15). 8. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що засоби примноження сили (11) призначені для зменшення кутового шляху (α) важеля (21) для переміщення закріпних деталей (10а, 10b) між відкритим положенням для встановлення та закритим положенням. 9. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що кутовий шлях (α) важеля (21) становить від 20º до 65°. 8 UA 105791 C2 5 10. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що пристрій додатково включає регулятори (23), приєднані принаймні до однієї із зазначених закріпних деталей (10а, 10b) для регулювання відносного положення закріпних деталей при закриванні. 11. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що капсула (24) містить мелену каву, розчинну каву, чай, какао, шоколад, молочні інгредієнти та їх суміші. 12. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що капсула (24) є запечатаною капсулою, яка відкривається після введення рідини у капсулу (24) завдяки збільшенню тиску в капсулі. 9 UA 105791 C2 10 UA 105791 C2 11 UA 105791 C2 12 UA 105791 C2 Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 13