Машина и способ для приготовления напитка, такого как кофе

Машина и способ для приготовления напитка, такого как кофе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предпосылки создания изобретения

Из множества способов приготовления кофе, ценители считают способ французского пресса одним из лучших по полученным вкусовым качествам и по эффективности использования молотого кофе (эффективность пропорциональна отношению количества приготовленного напитка к количеству использованного молотого кофе). Считается, что хороший вкус и высокая эффективность являются результатом относительно полного смачивания частиц молотого кофе, полученного способом французского пресса. Смачивание - это функция площади поверхности частиц молотого кофе, контактирующих с водой во время приготовления. Чем больше площадь контакта и время контакта, тем полнее происходит смачивание частиц молотого кофе.

Способ французского пресса описан со ссылками на Фиг.1 и 2.

Как показано на Фиг.1, молотый кофе 10 и горячую воду 12 помещают в контейнер 14 и варят кофе. Поскольку частицы молотого кофе часто плавают на поверхности воды 123, можно перемешивать или взбалтывать смесь молотого кофе и воды для более полного смачивания отдельных частиц молотого кофе.

Как показано на Фиг.2, после того, как кофе 15 будет готов, берут фильтр 18 за ручку 16, вставляют фильтр в контейнер 14 и прижимают фильтр вниз, доводя его до дна кофейника. Чтобы вкус приготовленного кофе был относительно единообразен от контейнера к контейнеру, обычно используют таймер, отслеживая время приготовления кофе без использования автоматики.

Поскольку фильтр 18 пропускает жидкость, но не пропускает частицы, имеющие размер частиц молотого кофе, когда фильтр прижимают ко дну кофейника 14, участок кофейника, расположенный над фильтром, заполняет кофе, по существу не содержащий частиц молотого кофе, тогда как фильтр удерживает частицы 10 молотого кофе в той области кофейника, который расположен под фильтром. Разумеется, кромка 20 фильтра и внутренняя стенка 22 кофейника 14 образуют уплотнение, достаточное для препятствования прохождению частиц молотого кофе между кромкой фильтра и внутренней стенкой кофейника.

После того, как фильтр 18 будет прижат ниже уровня носика 24 кофейника 14, можно через носик наливать по существу не содержащий частиц молотого кофе напиток 15 в чашку (на Фиг.1 и 2 не показана). Хотя после того, как фильтр 18 окажется ниже уровня носика 24, можно прекратить прижимать фильтр вниз, обычно фильтр вдавливают в кофейник полностью, пока он не достигнет дна кофейника 14, чтобы уменьшить шансы прохождения нежелательных частиц молотого кофе через фильтр и попадания их в чашку.

Как показано на Фиг.2, после того, как нужное количество сваренного напитка 15 будет налито в чашку, фильтр 18 извлекают из кофейника 14, вытягивая его за рукоятку 16, молотый кофе 10 удаляют из кофейника и очищают фильтр и кофейник.

К сожалению, проблема вышеописанного способа французского прессования заключается в том, что он требует слишком длительного времени и слишком труден в использовании в таких заведениях, как кофейни и рестораны, а также на рабочем месте, где потребляется значительное количество кофе. Вкус приготовленного кофе обычно зависит от параметров приготовления, к которым относится размер частиц молотого кофе (т.е., помол или консистенция), температура воды, соотношение молотого кофе и воды и время приготовления. Даже небольшие изменения в одном из этих параметров приготовления может привести к заметному изменению вкуса приготовленного кофе. Поскольку, по меньшей мере, часть параметров этого способа, при котором используется французский пресс, контролируется без использования автоматики, с помощью оборудования, не показанного на Фиг.1 и 2, (например, кофемолка, таймер, термометр, измерительный сосуд), и часто бывает затруднительно контролировать все эти параметры приготовления или такой контроль отнимает много времени, особенно с той степенью точности, которая необходимая для приготовления множества кофейников с напитком, имеющим по существу единообразный вкус от кофейника к кофейнику. И поскольку каждая чашка напитка, налитая из одного кофейника, обычно находилась в этом кофейнике разное время, вкус приготовленного напитка может существенно меняться даже от чашки к чашке.

Краткое описание изобретения

Вариант машины для приготовления напитка, такого как кофе, содержит камеру и узел поршня, расположенного в камере. Камера выполнена с возможностью размещения жидкости, такой как вода, и ароматизирующей основы, такой как молотый кофе, и приготовления напитка из смеси жидкости и основы. Узел поршня выполнен с возможностью фильтрования твердых частиц, таких как частицы израсходованного молотого кофе из приготовленного напитка, путем перемещения в первом направлении, и с возможностью выведения отфильтрованного напитка из камеры путем перемещения во втором направлении.

Модифицируя или автоматизируя часть шагов или все шаги способа французского прессования, такая машина может управлять одними или более из параметров приготовления с такой степенью точности, которая позволит получить приготовленный кофе с единообразным вкусом от чашки к чашке. Кроме того, такая машина может готовить кофе с такой скоростью, которая позволяет использовать эту машину в заведениях, где подают значительное количество кофе. Дополнительно, такая машина позволяет легко менять рецепт приготовления от чашки к чашке, и такой рецепт может быть адаптирован к конкретному сорту кофе или предпочтениям конкретного клиента. К другим преимуществам такой машины относятся свежесть (кофе делается по заказу и на "выстаивается"), выбор (поскольку машина может варить кофе по одной чашке за раз, выбор не ограничивается заранее приготовленным или "бочковым" кофе, который в кофейнях готовят заранее), скорость (один вариант машины готовит кофе, затрачивая четверть того времени, которое требуется для конкурирующих технологий) и чистота (один вариант машины можно очищать относительно быстро и легко после каждой чашки).

Краткое описание чертежей

Фиг.1-2 - иллюстрируют обычную технологию приготовления кофе способом французского прессования.

Фиг.3 - блок-схема машины для приготовления напитка, такого как кофе, согласно варианту воплощения настоящего изобретения.

Фиг.4 - вид сбоку с вырезом кофеварки с Фиг.3 согласно варианту воплощения настоящего изобретения.

Фиг.5 - вид с разнесением деталей в изометрии фильтра с Фиг.4 согласно варианту воплощения настоящего изобретения.

Фиг.6 - изометрический вид основания фильтра с Фиг.4 согласно варианту воплощения настоящего изобретения.

Фиг.7-12 - иллюстрация цикла приготовления в машине с Фиг.3 для приготовления напитка согласно варианту воплощения настоящего изобретения.

Фиг.13-15 - иллюстрация цикла эвакуации остатков в машине с Фиг.3 для приготовления напитка согласно варианту воплощения настоящего изобретения.

Фиг.16-19 - иллюстрация цикла приготовления в машине с Фиг.3 для приготовления напитка согласно другому варианту воплощения настоящего изобретения.

Фиг.20-22 иллюстрации части цикла приготовления в машине с Фиг.3 для приготовления напитка согласно еще одному варианту воплощения настоящего изобретения.

Фиг.23 - вид в перспективе машины с Фиг.3 для приготовления напитка согласно варианту воплощения настоящего изобретения.

Фиг.24 - вид кофемолки, которая может использоваться в сочетании с машинами с Фиг.3 и 23 для приготовления напитка согласно варианту воплощения настоящего изобретения.

Подробное описание

Нижеследующее описание предназначено для того, чтобы специалисты могли воспроизвести и использовать один или более из вариантов воплощения настоящего изобретения. Общие принципы, описанные здесь, могут применяться к вариантам и задачам, не вошедшим в настоящее подробное описание, но не выходящим за пределы изобретательской идеи и объема защиты настоящего изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается показанными вариантами, но должно толковаться в самом широком смысле, не противоречащем принципам и признакам, раскрываемым или предлагаемым в настоящем описании.

На Фиг.3 показана блок-схема машины 30 для приготовления напитка согласно варианту воплощения настоящего изобретения. Машина 30 для приготовления напитка может готовить кофе по одной чашке за один раз, используя модифицированный или частично или полностью автоматизированный способ французского прессования, что позволяет машине варить кофе быстрее и более единообразно от чашки к чашке, чем это может делать человек-оператор, реализующий обычный способ французского прессования, описанный выше со ссылками на Фиг.1-2. Следовательно, машина 30 часто более подходит для тех заведений, в которых варят и подают существенное количество кофе, чем в тех, где человек-оператор реализует обычный способ французского прессования.

Машина 30 содержит следующие компоненты: фильтр 32 воды, расходомер 34, водяной бак и нагреватель 36, узел 38 управления температурой воды, узел 40 держателя чашки и дренажа отходов и жидкости, пролившейся при переполнении, узел 42 раздачи напитка, узел 44 транспортировки напитка, узел 46 приготовления напитка, узел 48 определения наличия чашки, узел 50 удаления жидких отходов, узел 52 удаления твердых отходов, барьер 54 и контроллер 58. Хотя машина 30 может варить напитки (чай, какао), не являющиеся кофе, для пояснения структуры и работы машины, она будет описана как машина для приготовления кофе.

Фильтр 32 воды фильтрует воду, используемую для приготовления кофе. Однако фильтр 32 может и не использоваться в машине 30 для приготовления напитка, особенно в заведениях, оснащенных автономными системами очистки воды (не показанными на Фиг.3).

Расходомер 34 измерят объем воды, которую водяной бак и нагреватель 36 подает на узел 46 приготовления напитка и, тем самым, позволяет контроллеру 58 управлять объемом приготавливаемого кофе. Например, если необходимо приготовить чашку кофе емкостью 16 унций, то контроллер 58 открывает заполняющий клапан (не показан на Фиг.3) в узле 36, электронным способом отслеживает показания расходомера 34, и закрывает заполняющий клапан, когда расходомер покажет, что 16 унций воды (или другой объем воды, заранее определенный для получения 16 унций кофе) прошли в узел 36 (и, следовательно, вышли из узла 36, как описано ниже). Поскольку расходомер 34 расположен на входе (т.е., определяет объем холодной воды) узла 36, он может быть менее дорогим, более надежным и иметь увеличенный срок службы, чем если бы он располагался на выходе (т.е., определял объем горячей воды) узла 36.

Водяной бак и нагреватель 36 получает холодную водопроводную воду через водяной фильтр 32 и расходомер 34, хранит эту воду и под управлением контроллера 58 нагревает хранящуюся воду до заданной температуры, например в диапазоне от прибл. 65^оС до температуры чуть ниже точки кипения. Узел 36 содержит котел, один или более нагревательный элемент, дефлектор потока и один или более датчик температуры (эти компоненты на Фиг.3 не показаны). Каждый нагревательный элемент может быть электрическим или любым другим типом обычного нагревательного элемента, а дефлектор позволяет заполнять котел с одной стороны (например, с дна), а опорожнять - с другой (например, сверху) так, чтобы горячая вода по существу не смешивалась с поступающей холодной водой. Каждый датчик температуры показывает контроллеру 58 температуру воды в соответствующем положении в котле; если имеется множество датчиков и нагревательных элементов, контроллер может определить температурный профиль внутри котла и управлять им (либо без обратной связи, либо с обратной связью) для более точного управления температурой воды, подаваемой в узел 50 приготовления. В одном варианте емкость котла и тепловая мощность нагревательного элемента (элементов) таковы, что машина 30 может приготовить чашку емкостью 16 унций приблизительно за 40-60 с и может продолжать работать с такой производительностью неопределенно длительное время. Как вариант, бак и нагреватель 36 может содержать регулируемый вручную термостат (не показан на Фиг.3), который поддерживает температуру воды на величине, заданной на термостате.

Бак и нагреватель 36 может содержать другие обычные компоненты (не показаны на Фиг.3), такие как предохранительный клапан, автоматический термовыключатель, сетчатый фильтр, регулятор давления, противосифонный обратный клапан и изоляция. Предохранительный клапан предотвращает превышение давления в котле заранее определенного безопасного уровня и может опорожнять узел 50 удаления жидких отходов через узел 40 дренажа пролитой жидкости. Автоматический термовыключатель отключает нагревательный элемент (элементы), если температура в котле превысит заранее определенную температуру. Сетчатый фильтр захватывает крупные частицы, которые могут выйти из фильтра 32 и попасть в расположенные после него компоненты, а регулятор давления, который может быть расположен между фильтром 32 и расходомером 34, регулирует давление, с которым вода входит в расходомер, например 2,76 бар для нормальной работы в меняющихся условиях. Вместо регулятора давления также можно использовать регулятор потока. Противосифонный обратный клапан предотвращает "обратный" поток воды из котла через расходомер 34 и фильтр 32 в источник водопроводной воды, а изоляция снижает потери теплоты в котле.

Узел 38 управления температурой воды может менять температуру воды, поступающей из бака 36, чтобы применять воду разной температуры в разных чашках. Узел 38 управления температурой получает воду из бака 36 во время цикла приготовления напитка и, в ответ на команду контроллера 64, регулирует температуру воды, полученной из бака. В одном варианте узел 36 бака и нагревателя нагревает воду в баке до заранее определенной максимальной температуры, а узел 38 управления температурой содержит клапанный узел (не показан на Фиг.3) для смешивания горячей воды из бака 36 с холодной, не подогретой водой из расходомера 34. Холодная вода понижает температуру воды, используемой для приготовления кофе относительно температуры воды в баке. Узел 38 управления температурой может работать без обратной связи, полагаясь на термодинамический алгоритм, который, используя измеренную температуру горячей и холодной воды, регулирует количество холодной воды, подмешиваемой в горячую воду, чтобы получить рабочую воду требуемой температуры. Альтернативно, узел 38 управления температурой может работать с обратной связью, определяя температуру воды, подаваемой в узел 46 приготовления и, в ответ на измеренную температуру, регулируя количество холодной воды, подмешиваемой к горячей воде для получения рабочей воды требуемой температуры. Если температура холодной воды известна и относительно стабильна, можно ввести эту температуру в запоминающее устройство 62 с панели 64 управления, и узел 38 управления температурой может работать без обратной связи. Более того, вместо подмешивания холодной водопроводной воды из расходомера 34 в горячую воду, узел 38 управления температурой может содержать теплообменник для охлаждения нагретой воды без подмешивания холодной воды. Используя этот способ, охлаждающая вода может обходить фильтр 32 и расходомер 34, тем самым потенциально увеличивая срок их службы. Узел 38 управления температурой также может быть выполнен с возможностью подогрева рабочей воды выше температуры воды в баке 36.

Как вариант, можно исключить узел 38 управления температурой из машины 30 и для подогрева воды до требуемой температуры использовать узел 36 бака и нагревателя. Например, узел 36 может поддерживать температуру воды в баке на заранее определенном минимальном уровне, а затем подогревать воду до соответствующей требуемой температуры в начале каждого цикла приготовления. Однако если узел 36 нагреет воду сверх требуемой температуры приготовления, то машина 30 может частично или полностью сменить воду в котле один раз или несколько раз для снижения температуры воды до требуемого уровня.

Преимущество узла 38 управления температурой заключается в том, что он подает воду требуемой температуры относительно быстро или немедленно, если вода в баке 36 имеет требуемую температуру или температуру выше требуемой; а недостатком узла 38 является усложнение конструкции и повышение стоимости машины 30.

Для сравнения, хотя отсутствие узла 38 управления температурой может замедлить скорость работы машины, узел 36 бака и нагревателя может нагревать воду, используемую для приготовления каждой чашки кофе от заранее определенной минимальной температуры до любой требуемой рабочей температуры под управлением программы (через контроллер 64), что не повышает стоимость или не увеличивает сложность машины. Можно спроектировать котел (не показан на Фиг.3) так, чтобы холодная водопроводная вода, поступающая в бак 36 для замены израсходованной на приготовление напитка воды, снижала температуру воды в баке до заранее определенной минимальной температуры или ниже, тем самым подготавливая бак к следующему циклу.

Узел 40 удержания чашки и дренажа отходов и пролившейся воды удерживает чашку (не показана на Фиг.3), пока узел 42 раздачи напитка заполняет ее приготовленным напитком. Узел 40 также содержит дренажный участок для поглощения, например, пролитого содержимого чашки, капель из узла 42 раздачи после извлечения чашки, промывочной жидкости после цикла промывки и чистящего раствора из цикла очистки (циклы промывки и очистки будут описаны ниже со ссылками на Фиг.7-12). Дренажный участок узла 40 может быть съемным для опорожнения или может быть выполнен с возможностью соединения с узлом 50 удаления жидких отходов, или непосредственно с канализационной линией (не показана на Фиг.3) заведения, в котором установлена машина 30. И, как описано выше, предохранительный клапан узла 36 бака и нагревателя может стравливать давление в дренажный участок узла 40, особенно когда этот дренажный участок соединен с узлом 50 удаления жидких отходов или непосредственно с канализационной линией.

Узел 42 раздачи напитка содержит носик (не показан на Фиг.3) и раздает приготовленный напиток в чашку (не показана на Фиг.3), как описано в предыдущем параграфе. Как вариант, узел 42 может содержать множество взаимозаменяемых носиков для разных напитков и чашек разного размера.

Узел 44 транспортировки напитка транспортирует приготовленный напиток от узла 46 приготовления напитка к узлу 42 раздачи, а также может транспортировать жидкие отходы в узел 50 удаления жидких отходов. Узел 48 может содержать электрически управляемый клапан (не показан на Фиг.3), который в ответ на команду контроллера 58 открывается после того, как узел 46 приготовления приготовит напиток, позволяя напитку перетечь в узел 42 раздачи. Чтобы предотвратить раздачу напитка узлом 42 раздачи, когда чашка отсутствует, контроллер 58 может закрывать этот клапан, если узел 48 определения наличия чашки указывает на отсутствие чашки в участке держателя узла 40. Контроллер 58 также может закрывать этот клапан и в других случаях и иным образом управлять клапаном, как описано ниже со ссылками на Фиг.7-15. Как вариант, узел 44 транспортировки напитка может содержать множество клапанов, как описано ниже со ссылками на Фиг.16-19.

Узел 46 приготовления напитка получает нагретую воду из узла 36 бака и нагревателя (через узел 38 управления температурой воды, если он имеется), получает молотый кофе от оператора (не показан на Фиг.3), готовит кофе модифицированным способом французского прессования и, затем, подает приготовленный кофе на узел 42 раздачи через узел 44 транспортировки напитка. Разумеется узел 46 приготовления может готовить не только кофе (например, чай). Узел 46 приготовления будет описан ниже со ссылками на Фиг.4-12 и 20-22.

Как описано выше, узел 48 определения наличия чашки указывает контроллеру 58, имеется ли чашка (не показанная на Фиг.3) в участке держателя узла 40 держателя чашки и дренажа пролитой жидкости. Если после того, как узел 46 приготовления приготовил кофе, чашка отсутствует, то контроллер 58 может выключить узел 44 транспортировки напитка, чтобы предотвратить раздачу напитка узлом 42 раздачи кофе прямо в дренажный участок узла 40. Альтернативно, если во время цикла промывки или очистки (описанных ниже) чашка присутствует, то контроллер отключает узел 44 транспортировки, чтобы предотвратить попадание промывочной жидкости или моющего раствора в чашку. Узел 48 определения наличия чашки содержит датчик любого типа, например оптический (работающий на отражение или на прерывание), механический, или ультразвуковой.

Узел 50 удаления жидких отходов принимает жидкие отходы из узла 40 держателя чашки и дренажа пролившейся жидкости и/или от узла 44 транспортировки напитка, как описано выше, и удаляет эти отходы. Узел 50 удаления может содержать трубопровод (не показан на Фиг.4), соединенный с канализационной линией (не показана на Фиг.3) заведения, в котором установлена машина 30, или с контейнером для жидких отходов (не показан ан Фиг.3). Альтернативно узел 50 удаления может принимать жидкие отходы от одного или более компонентов машины 30.

Узел 52 удаления твердых отходов получает использованный молотый кофе и расходуемые фильтры (если они используются) из узла 46 приготовления, как описано ниже. Узел 53 удаления может содержать контейнер, который периодически извлекают из машины для опорожнения, или может иметь желоб, выходящий в электронное устройство удаления мусора, непосредственно в канализационную линию заведения, в котором установлена машина 30, или в бункер, требующий периодического опорожнения. Дополнительно узел 52 удаления твердых отходов может быть подключен к водопроводу и использовать водопроводную воду для промывки использованного молотого кофе из узла в устройство удаления мусора или непосредственно в канализацию. Узел 52 удаления может периодически требовать автоматического цикла промывки, например, после приготовления каждой чашки кофе. Или цикл промывки можно запускать, или осуществлять вручную.

Барьер 54 от влаги может отделять контроллер 58 и связанные с ним цепи (не показаны на Фиг.3) от других компонентов машины 30. Например, пар от горячей воды и приготавливаемого или приготовленного кофе может конденсироваться и повреждать контроллер 58 или иным образом приводить его в неработоспособное состояние. Кроме того, конденсат на трубках, по которым течет холодная водопроводная вода, может привести к подобным проблемам. Поэтому барьер 54 от влаги помогает удерживать контроллер 58 и сопутствующие цепи сухими. Как вариант, варочная камера (не показана на Фиг.3) узла 46 приготовления может действовать как барьер от влаги, и в этом случае отдельный барьер 54 можно исключить.

Контроллер 58 управляет работой некоторых или всех из других компонентов машины 30, как описано выше, и содержит процессор 60, запоминающее устройство 62, панель управления и дисплей 64, и коммуникационный порт 66.

Процессор 60 выполняет программу, хранящуюся в запоминающем устройстве 62 или в другом запоминающем устройстве (не показано) и управляет работой компонентов машины 30, как описано выше и как описано ниже.

Помимо хранения одной или более программ в запоминающее устройство 62 (которое может быть энергонезависимым или содержать энергонезависимый участок) можно вводить набор заранее определенных параметров приготовления, как описано ниже со ссылками на Фиг.7-12, и оно может служить оперативным запоминающим устройством для процессора 60. Запоминающее устройство 62 также может вести учет общего количества приготовленных чашек, количества чашек каждого объема, общего количества воды, пропущенной через машину 30, или общего объема напитка, приготовленного с момента первого использования машины, с момента последнего обслуживания, или с момента замены детали в ходе регламентного обслуживания. Запоминающее устройство 62 также может вести учет количества циклов промывки и очистки для документирования качества обслуживания машины для целей гарантийного ремонта. Дополнительно, запоминающее устройство 62 может вести учет ошибок машины для облегчения диагностики проблемы при обслуживании. Запоминающее устройство 62 может хранить метки времени (контроллер 58 может содержать часы реального времени для генерирования меток времени) для одного или более из указанных выше событий. Кроме того, запоминающее устройство 62 может хранить флаги для индикации состояния машины 30 от включения к включению. Например, если бак 36 однажды опустеет и не будет заполнен, то запоминающее устройство 62 может хранить соответствующий флаг, который выведет на дисплей 64 предупреждение от необходимости заполнить бак при следующем включении машины 30. Кроме того, запоминающее устройство может регистрировать другие задачи и детали задач в дополнение к перечисленным выше. Например, запоминающее устройство 62 для каждого цикла приготовления может регистрировать метку времени, указывающую время начала и конца цикла, размер порции напитка, желательную температуру воды, фактическую температуру воды, был ли отменен цикл приготовления (и штамп, указывающий, когда произошла отмена) и выжидала ли машина 30, и как долго, пока вода не достигнет рабочей температуры. Кроме того, запоминающее устройство 62 может регистрировать для каждого цикла промывки и очистки метку времени, указывающую время начала и конца цикла и желательную и фактическую температуру воды. Запоминающее устройство 62 может регистрировать метку времени, указывающую время каждого включения машины 30. Такие детальные учетные данные могут дать владельцу кофейни или человеку, занимающемуся обжаркой кофе, требуемую информацию об использовании и демографическую информацию, например, о времени суток, когда готовится/продается наибольший объем кофе, и типы покупаемого кофе.

Панель управления и дисплей 64 позволяют оператору (не показан на Фиг.3) вводить варианты приготовления (напр., тип кофе, размер чашки, параметры приготовления, последовательность процесса приготовления) или выбирать варианты приготовления из меню, которое процессор 60 может генерировать на дисплее. Например, оператор может выбирать через панель управления и дисплей 64 индивидуальные параметры приготовления (напр., температуру воды, размер чашки, время приготовления) или задавать заранее определенные параметры приготовления, хранящиеся в запоминающем устройстве 62. Такие предпочтительные параметры для своего кофе может определять человек, занимающийся обжаркой кофе. Затем такие параметры вводят в запоминающее устройство 62 как набор и связывают этот набор с идентификатором, например, названием или типом такого кофе. Поэтому вместо того, чтобы вводить или выбирать каждый параметр индивидуально, что утомительно, оператор просто вводит или выбирает из меню идентификатор, а контроллер 68 заставляет машину 30 сварить кофе в соответствии с набором параметров, соответствующих этому идентификатору.

Коммуникационный порт 66 позволяет процессору 60, запоминающему устройству 62, панели управления и дисплею 64 сообщаться с одним или более из устройств, являющихся внешними относительно машины 30. Например, порт 66 может быть соединен с компьютером (не показан на Фиг.3) так, чтобы можно было программировать машину или проводить ее диагностику с компьютера. Или порт 66 можно соединить с Интернетом так, чтобы загружать в запоминающее устройство 62 машины данные, например наборы параметров приготовления от поставщиков кофе или компаний, обжаривающих кофейные зерна, или считывать через Интернет из запоминающего устройства информацию об использовании машины или демографическую информацию, такую, как описана выше и ниже, учетные данные об обслуживании и ошибках или о наладке машины. Если процессор 60 поддерживает сетевой интерфейс (не показан на Фиг.3), можно получить доступ к машине через броузер по защищенному каналу, который требует, например, ввода имени пользователя и пароля для получения удаленного доступа к машине. Дополнительно, порт 66 может принимать по беспроводному каналу такие данные, как параметры приготовления от метки RFID, или штрих-код на контейнере с кофе или на кофейной чашке (метка может содержать код предпочитаемого владельцем кофе, размер чашки, или параметры приготовления). Кроме того, порт 66 может позволить процессору 60 выдавать демографическую информацию, такую как предпочтения потребителя кофе и количество приготовленных чашек, поставщикам кофе или компаниям, обжаривающим кофейные зерна, или производителю/поставщику машины 30. Кроме того, порт 66 может быть подключен к другим машинам (например, кассовому аппарату) кофейни и получать от них информацию (например, о количестве заказанных порций, их цене, размере) и действовать в качестве портала для обмена информацией с такими другими машинами.

Как показано на Фиг.3, предусмотрены альтернативные варианты машины 30 для приготовления напитков. Например, машина 30 может содержать один или более компонент (не показан), один или более из вышеописанных компонентов может быть исключен, функции нескольких узлов могут быть объединены в меньшем количестве узлов или функции одного узла могут быть распределены по нескольким узлам. Кроме того, машина 30 для приготовления напитков (Фиг.3) может иметь модульную конструкцию, которая позволяет снимать узел 46 приготовления напитка и один или более из других узлов машины, облегчая ремонт или замену съемных узлов. Кроме того, машина 30 может быть автоматизирована так, чтобы от оператора не требовалось засыпать молотый кофе в узел 46 приготовления напитка. Такая автоматизированная версия машины 30 может содержать бункер для кофейных зерен, кофемолку, узел транспортировки молотого кофе и один или более из других компонентов, например, описанных в международной заявке на патент № РСТ/US2006/013930, поданной 11 апреля 2006 г. и включенной в настоящее описание путем отсылки.

На Фиг.4 представлено частичное сечение узла 46 приготовления напитка по Фиг.3, по варианту настоящего изобретения. Как описано выше со ссылками на Фиг.3, узел 46 приготовления напитка позволяет машине 30 варить кофе модифицированным способом французского прессования, а также варить другие напитки (например, чай).

Узел 46 приготовления напитка содержит блок 70 камеры, варочную камеру 72, расположенную внутри блока, узел 74 поршня, расположенный в варочной камере, приводной вал 76, двигатель 78 для перемещения узла поршня вверх и вниз в варочной камере и теплоизоляцию 80, расположенную вокруг варочной камеры.

Блок 70 камеры имеет плоскую верхнюю поверхность 82.

Варочная камера 72, которая может быть цилиндрической, содержит отверстие 84, боковую стенку 86 из нержавеющей стели, пластиковую крышку 88 и выпускное отверстие 90 и удерживает молотый кофе и воду (на Фиг. 4 не показаны) пока кофе варится. Крышка 88 наклонена к выпускному отверстию 90 так, чтобы направлять жидкость (т.е., сваренный кофе, промывочную жидкость или моющий раствор) в порт для раздачи через транспортирующий и раздающий узлы 44 и 43 (Фиг.3) или для удаления через узел 50 удаления жидких отходов (Фиг.3). Хотя вершины теплоизоляции 80 и боковой стенки 86 показаны лежащими на одной плоскости с поверхностью 82, поверхность 82 может заходить на изоляцию и/или боковую стенку и закрывать их.

Узел 74 поршня имеет такую же форму, что и варочная камера 72 и содержит уплотнение 92 (выполненное из ПТФЭ, известного как Teflon®), прижимной элемент 94 для уплотнения (например, резиновая прокладка) и узел 96 фильтра. Прижимной элемент 94 прижимает уплотнение 92 к боковой стенке 86 варочной камеры 72 так, что узел 74 поршня образует водонепроницаемое уплотнение с боковой стенкой. Узел 96 фильтра, подробнее описываемый ниже со ссылками на Фиг.5-6, содержит фильтр 98 и основание 100, имеющее один или более обратный клапан 102. Как более подробно описано ниже со ссылками на фиг.7-12, когда узел 74 поршня движется вверх, узел 98 фильтра фильтрует частицы использованного молотого кофе из приготовленного напитка; а когда узел поршня движется вниз, узел фильтра выталкивает сваренный кофе из варочной камеры 72 через выпускное отверстие 90. Кроме того, основание 100 узла 96 фильтра может навинчиваться или иным способом съемно крепиться к приводному валу 76 для облегчения ремонта или замены узла 74 поршня.

Приводной вал 76 может быть обычным ходовым винтом, который перемещает узел 74 поршня вверх, когда двигатель 78 вращается в одном направлении, и вниз, когда двигатель вращается в противоположном направлении. Блок 70 камеры может содержать упоры или другие компоненты (на Фиг.4 не показаны), предотвращающие вращение узла 74 поршня вместе с валом 76 и двигателем 78.

Двигатель 78, управляемый контроллером 58 (Фиг.3), может быть двигателем любого типа, например шаговым двигателем, подходящим для приведения в действие узла 74 поршня. Блок 70 камеры или двигатель 78 могут включать узел датчика (не показан на Фиг.4), например один или более концевой выключатель, который дает информацию контроллеру 58 о положении, скорости и направлении движения узла 74 поршня.

Теплоизоляция 80 может позволить более точно управлять температурой варки, ограничивая потери теплоты через боковые стенки 86 варочной камеры. Теплоизоляция 80 может также содержать нагревательный элемент и датчик температуры (не показаны на Фиг.4), которые позволяют контроллеру 58 поддерживать заранее заданную температуру боковой стенки 86. Альтернативно, теплоизоляция 80 может содержать водяную рубашку (не показана), которую узел 36 бака и нагревателя (или узел 38 управления температурой воды, если он имеется) по Фиг.3 или другой источник (не показанный на Фиг.4) заполняет горячей водой. Используя датчик температуры, контроллер 58 может осуществлять управление с обратной связью температурой боковой стенки, регулируя поток воды через рубашку. Для охлаждения боковой стенки 86 контроллер 58 может пропускать через рубашку водопроводную воду.

Возвращаясь к Фиг.4, предусмотрены и альтернативные варианты узла 46 приготовления напитка (Фиг.3). Например, машина может содержать не показанные компоненты или один или несколько из показанных компонентов может быть исключен. Кроме того, компоненты могут быть изготовлены из любых подходящих материалов. Кроме того, хотя варочная камера 72 показана ориентированной вертикально, она может быть ориентирована в другом направлении, например горизонтально, при соответствующей модификации (например, непоказанного уплотнения над отверстием 84 камеры) машины 30.

На Фиг.5 представлен разнесенный изометрический вид фильтра 98 по Фиг.4 по варианту настоящего изобретения, где варочная камера 72 (Фиг.4) выполнена цилиндрической.

Фильтр 98 содержит один или более (показано три) слоя 110, 112 и 114 проволочной сетки, установленной на плите 116.

Сетчатые слои 110, 112 и 114 могут быть спечены, или иным образом скреплены друг с другом и с плитой 116, и могут быть сформированы из нержавеющей стали или любого другого подходящего материала. Верхний сетчатый слой 110 может иметь отверстия диаметром 30-150 мкм (например, 70 мкм) или другого размера, в зависимости от желаемой избирательности фильтра 98. Средний слой 112 может иметь отверстия большего размера, чем верхний слой 110, а нижний слой 114 может иметь отверстия, большие, чем отверстия среднего слоя. Наличие отверстий увеличивающегося диаметра от верхнего слоя 110 к нижнему слою 114 позволяет предотвратить забивание фильтратом (т.е., использованным молотым кофе) фильтра 98 и позволяет нижним слоям образовать структуру фильтра, не ограничивающего поток жидкости. Как вариант, один или более из слоев 110, 112, 114 могут иметь протравленные отверстия. Преимущество верхнего слоя 110 с протравленными отверстиями заключается в том, что протравленные отверстия могут позволить придать верхнему слою более плоскую поверхность, что может облегчить удаление отфильтрованного вещества (т.е., молотого кофе) с верхнего слоя, например, протиркой губкой.

Монтажная плита 116 может быть сформирована из нержавеющей стали или любого другого подходящего материала, может иметь множество больших отверстий 118 и крепежные средства 120 и вместе с нижними слоями 112 и 114 придавать фильтру 98 прочность и жесткость.

Поверх верхнего слоя 110 может устанавливаться не показанный бумажный фильтр, который может удаляться после каждого использования. Бумажный фильтр может обеспечить более тонкую фильтрацию, чем фильтр 98.

На Фиг