RU2775729C2 - Method for making beverage of capsule with preliminary wetting - Google Patents
Method for making beverage of capsule with preliminary wetting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775729C2 RU2775729C2 RU2019130883A RU2019130883A RU2775729C2 RU 2775729 C2 RU2775729 C2 RU 2775729C2 RU 2019130883 A RU2019130883 A RU 2019130883A RU 2019130883 A RU2019130883 A RU 2019130883A RU 2775729 C2 RU2775729 C2 RU 2775729C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- capsule
- pressure
- volume
- pump
- Prior art date
Links
- 239000002775 capsule Substances 0.000 title claims abstract description 141
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 title claims abstract description 71
- 238000009736 wetting Methods 0.000 title claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 187
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 27
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 claims description 12
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 9
- 206010071078 Capsule physical issue Diseases 0.000 claims 1
- 230000001965 increased Effects 0.000 abstract description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 3
- 210000004080 Milk Anatomy 0.000 description 2
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 230000000051 modifying Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 2
- 240000006245 Dichrostachys cinerea Species 0.000 description 1
- 235000019568 aromas Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010192 crystallographic characterization Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- 238000001595 flow curve Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 235000012171 hot beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000004301 light adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Изобретение относится к способу приготовления напитка в устройстве для приготовления напитка, таком как кофемашина, из капсулы, содержащей ингредиенты, посредством подачи воды насосом устройства в капсулу через первую стенку капсулы и последующей экстракции напитка через вторую стенку капсулы. Более конкретно способ сосредоточен на приготовлении горячего напитка, в частности кофе, из капсул, содержащих молотый кофе, для повышения качества напитка в чашке посредством усовершенствованного контроля и конкретной последовательности определенных параметров приготовления, в частности потока и давления воды, подаваемой в капсулу.The invention relates to a method for preparing a beverage in a beverage preparation device, such as a coffee machine, from a capsule containing ingredients by pumping water into the capsule through the first wall of the capsule and then extracting the drink through the second wall of the capsule. More specifically, the method focuses on the preparation of a hot drink, in particular coffee, from capsules containing ground coffee, to improve the quality of the drink in the cup through improved control and specific sequencing of certain preparation parameters, in particular the flow and pressure of water supplied to the capsule.
Уровень техники State of the art
Устройства для приготовления напитков, в которых применяются капсулы с ингредиентами для напитков, широко известны и распространены. Наиболее популярны устройства, в которых используются одноразовые капсулы, также называемые контейнерами или картриджами, которые содержат молотый кофе, смеси молотого кофе и молока, быстрорастворимый кофе, листовой чай или их комбинации. В данной области общеизвестны закрытые капсулы, такие как раскрытые в документе EP0512468, которые открываются по достижении достаточного давления. Способы, в которых применяются такие капсулы, также известны, например, в документе EP0512470.Beverage preparation devices using capsules of beverage ingredients are widely known and widely used. The most popular devices use disposable capsules, also called containers or cartridges, that contain ground coffee, ground coffee and milk blends, instant coffee, loose leaf tea, or combinations thereof. Closed capsules are well known in the art, such as those disclosed in EP0512468, which open when sufficient pressure is reached. Methods using such capsules are also known, for example in EP0512470.
Также известно, что предварительное смачивание кофе в профессиональных кофемашинах посредством впрыска небольшого количества воды и выдержки в течение нескольких секунд способно улучшить или изменить результаты экстракции, например, усилить ароматы.It is also known that pre-wetting coffee in professional coffee machines by injecting a small amount of water and holding for a few seconds can improve or change the results of the extraction, for example, enhance aromas.
Документ EP0870457 относится к гибкой водонепроницаемой капсуле (саше), располагаемой в камере, оснащенной фиксированным игольчатым средством, подходящим для перфорации материала капсулы после нагнетания в ней давления и ее смещения к стенкам камеры и средству для перфорации. В соответствии с настоящим документом вода подается в капсулу и поток воды прерывается до достижения давления, достаточного для обеспечения перфорации стенок капсулы.Document EP0870457 relates to a flexible waterproof capsule (sachet) placed in a chamber equipped with a fixed needle means suitable for perforating the material of the capsule after it has been pressurized and moved against the walls of the chamber and the perforation means. In accordance with this document, water is supplied to the capsule and the flow of water is interrupted until a pressure sufficient to ensure perforation of the walls of the capsule is reached.
Документ EP2001343B1 относится к способу приготовления напитка, включающему в себя стадии подачи воды в закрытую камеру приготовления напитка, в частности в закрытый жесткий картридж, для приготовления напитка, открытия камеры и выдачи приготовленного таким образом напитка из выходного канала камеры, причем он включает в себя следующие стадии:Document EP2001343B1 relates to a method for preparing a beverage, which includes the steps of supplying water to a closed beverage preparation chamber, in particular a closed rigid cartridge, for preparing a beverage, opening the chamber and dispensing the thus prepared beverage from the outlet of the chamber, and it includes the following stages:
- подача воды в камеру приготовления до достижения первого давления (P1), которое составляет по меньшей мере 3 бара,- supplying water to the cooking chamber until a first pressure (P 1 ) is reached, which is at least 3 bar,
- по меньшей мере однократное прерывание потока воды в камеру приготовления (tподачи),- at least once interrupting the flow of water into the cooking chamber (t supply ),
- поддержание камеры для приготовления в закрытом состоянии при первом давлении (P1) в течение времени поддержания (tподачи-t1) давления, которое находится в диапазоне от 1 до 60 секунд,- keeping the cooking chamber closed at the first pressure (P 1 ) for a pressure maintenance time (t supply -t 1 ) which ranges from 1 to 60 seconds,
- открытие выходного канала камеры приготовления и- opening the outlet channel of the cooking chamber and
- выдача приготовленного таким образом напитка.- issuance of the drink prepared in this way.
Иными словами, способ в соответствии с настоящим патентом включает в себя этап предварительного смачивания ингредиентов в жестком картридже, во время которого поток воды прерывается и давление поддерживается постоянным в течение нескольких секунд перед возобновлением потока для экстракции напитка.In other words, the method according to the present patent includes the step of pre-wetting the ingredients in the rigid cartridge during which the water flow is interrupted and the pressure is kept constant for a few seconds before the flow is resumed to extract the beverage.
Документ WO2015104165 относится к другому способу, согласно которому в капсулу подается первый объем воды, а после прерывания — второй объем воды, и при этом время прерывания потока воды в капсулу определяется путем оценки выходного сигнала измерения расходомера. В соответствии с этим способом можно более точно и более четко определить момент времени, в который капсула должным образом заполнится водой для предварительного смачивания. WO2015104165 relates to another method in which a first volume of water is supplied to the capsule, and after an interruption, a second volume of water, wherein the interruption time of the water flow into the capsule is determined by evaluating the measurement output of the flow meter. According to this method, the point in time at which the capsule is properly filled with pre-wet water can be determined more precisely and more clearly.
Проблема способов, известных в данной области техники, заключается в том, что предварительное смачивание имеет ряд недостатков. Это может привести к проблемам с блокировкой потока, если его регулирование не выполняется должным образом, в частности, если поток возобновляется при открытии подающей стенки капсулы. Управление насосом значительно более сложное, чем проиллюстрировано в документе WO2015104165. Время приготовления напитка также существенно возрастает по сравнению со стандартным способом приготовления без предварительного смачивания. Действительно, насос должен перейти из выключенного в полностью рабочий режим, а повышение давления займет больше времени. Используемая электрическая мощность также довольно существенна.A problem with the methods known in the art is that prewetting has a number of disadvantages. This can lead to blockage problems if the flow is not controlled properly, in particular if the flow resumes when the capsule feed wall is opened. Pump control is much more complex than illustrated in WO2015104165. The preparation time of the drink also increases significantly compared to the standard method of preparation without pre-wetting. Indeed, the pump must go from off to fully operational, and the pressure increase will take longer. The electrical power used is also quite significant.
Цель настоящего изобретения заключается в предоставлении решения для этих недостатков.The purpose of the present invention is to provide a solution to these shortcomings.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Изобретение относится к способу приготовления напитка в устройстве для приготовления напитков из капсулы, содержащей ингредиенты напитка, посредством подачи воды в капсулу через первую стенку капсулы с помощью насоса устройства; причем экстракция заваренного напитка осуществляется через вторую стенку капсулы; при этом указанная вторая стенка предпочтительно открывается для экстракции заваренного напитка по меньшей мере за счет эффекта нагнетания давления внутри капсулы в результате продолжения подачи воды в капсулу; включающему:The invention relates to a method for preparing a drink in a device for preparing drinks from a capsule containing drink ingredients by supplying water to the capsule through the first wall of the capsule using a device pump; moreover, the extraction of the brewed beverage is carried out through the second wall of the capsule; wherein said second wall is preferably opened to extract the brewed beverage by at least the effect of pressurizing the inside of the capsule by continuing to supply water to the capsule; including:
- подачу первого объема воды в капсулу, содержащую ингредиенты напитка в сухом состоянии, для предварительного смачивания ингредиентов напитка в капсуле перед экстракцией напитка из второй стенки капсулы («предварительное смачивание»);supplying a first volume of water to the capsule containing the beverage ingredients in a dry state to pre-wet the beverage ingredients in the capsule prior to extracting the beverage from the second wall of the capsule ("pre-wet");
- подачу второго объема воды в капсулу для экстракции напитка из второй стенки капсулы;- feeding a second volume of water into the capsule to extract the drink from the second wall of the capsule;
причем подача первого объема регулируется по меньшей мере одним значением расхода, которое обеспечивает непрерывное повышение давления воды из насоса на первом этапе повышения давления воды, иmoreover, the supply of the first volume is controlled by at least one flow rate, which provides a continuous increase in water pressure from the pump in the first stage of water pressure increase, and
при этом подача второго объема воды регулируется так, чтобы она выполнялась сразу же и без прерывания потока после подачи первого объема воды, и регулируется для повышения давления воды до по меньшей мере одного давления экстракции после второго этапа повышения давления, которое регулируется так, чтобы оно было резче первого этапа повышения давления.wherein the supply of the second volume of water is controlled so that it is carried out immediately and without interruption of the flow after the supply of the first volume of water, and is regulated to increase the water pressure to at least one extraction pressure after the second stage of pressure increase, which is regulated so that it is sharper than the first stage of pressure increase.
Таким образом, изобретение обеспечивает эффективное предварительное смачивание ингредиентов напитка в капсуле посредством непрерывной подачи воды в капсулу без помех и при низком или пониженном расходе во время предварительного смачивания. Таким образом изобретение позволяет устранить проблемы, связанные со значительным временем выдержки капсулы, полностью заполненной водой, а также проблему, связанную с возобновлением потока из насоса после прерывания, и потенциальные проблемы с блокировкой, обусловленные таким изменением состояния насоса.Thus, the invention provides efficient pre-wetting of beverage ingredients in a capsule by continuously supplying water to the capsule without interference and at low or reduced flow rates during pre-wetting. Thus, the invention eliminates the problems associated with a significant residence time of the capsule completely filled with water, as well as the problem associated with the resumption of flow from the pump after an interruption, and potential blocking problems due to such a change in the state of the pump.
В одном аспекте расход насоса регулируется для подачи первого объема воды, в частности для соответствия по меньшей мере одной уставке расхода до тех пор, пока не будет достигнуто заданное время потока или заданный объем воды либо пока не будет достигнута заданная уставка давления, которая ниже давления экстракции. Таким образом, расход измеряют и сравнивают с уставкой, а конец первого объема определяют с помощью любого одного или любой комбинации: значения постоянной времени, значения постоянной объема или в ряде случаев значения постоянной давления. В последнем случае значение давления измеряется, например, непосредственно с помощью датчика давления или опосредованно путем измерения датчиком тока, потребляемого насосом, вычисления давления и сравнения с уставкой давления для прекращения подачи первого объема воды при более низком или пониженном расходе. Однако самым простым способом является определение предустановленного времени для первого объема воды, подаваемого в капсулу при регулируемом расходе.In one aspect, the flow rate of the pump is controlled to deliver a first volume of water, in particular to meet at least one flow setpoint until a predetermined flow time or a predetermined volume of water is reached, or until a predetermined pressure setpoint is reached that is lower than the extraction pressure. . Thus, the flow rate is measured and compared to the setpoint, and the end of the first volume is determined by any one or any combination of time constant values, volume constant values, or in some cases pressure constant values. In the latter case, the pressure value is measured, for example, directly with a pressure sensor or indirectly by measuring the current drawn by the pump with the sensor, calculating the pressure and comparing it with the pressure setpoint to stop the supply of the first volume of water at a lower or reduced flow rate. However, the simplest way is to determine a preset time for the first volume of water supplied to the capsule at a controlled rate.
В предпочтительном аспекте подачу первого объема воды регулируют в диапазоне от 20 до 120 мл/мин, более предпочтительно от 50 до 100 мл/мин в течение периода от 3 до 25 секунд, более предпочтительно от 5 до 20 секунд. При превышении заданного максимального предела расхода время предварительного смачивания необходимо сократить, а предварительное смачивание становится не таким эффективным, тогда как при значении ниже минимального предела время предварительного смачивания слишком велико, давление повышается слишком медленно и/или приготовление занимает слишком много времени.In a preferred aspect, the supply of the first volume of water is controlled in the range of 20 to 120 ml/min, more preferably 50 to 100 ml/min over a period of 3 to 25 seconds, more preferably 5 to 20 seconds. If the set maximum flow limit is exceeded, the pre-wetting time must be shortened and the pre-wetting becomes less effective, while below the minimum limit, the pre-wetting time is too long, the pressure rises too slowly and/or the cooking takes too long.
В одном аспекте давление водяного насоса регулируется для подачи второго объема воды, в частности для соответствия по меньшей мере одной уставке давления. Второй объем воды можно подавать до тех пор, пока не будет экстрагирован целевой объем напитка. В альтернативном варианте дополнительный(-ые) объем(-ы) воды подают до экстракции целевого объема напитка. Такой(-ие) дополнительный(-ые) объем(-ы) воды может(могут) регулироваться расходом или давлением. В частности расход и/или давление дополнительного(-ых) объема(-ов) может быть ниже или выше расхода и/или давления второго объема подаваемой воды. Изменение расхода и/или давления от одного объема к другому может быть непрерывным или ступенчатым в зависимости от регулирования.In one aspect, the pressure of the water pump is adjusted to deliver a second volume of water, in particular to meet at least one pressure set point. A second volume of water may be supplied until the target volume of beverage has been extracted. Alternatively, additional volume(s) of water is supplied prior to extraction of the target volume of beverage. Such additional volume(s) of water may be controlled by flow or pressure. In particular, the flow rate and/or pressure of the additional volume(s) may be lower or higher than the flow rate and/or pressure of the second supply water volume. The change in flow and/or pressure from one volume to another may be continuous or stepwise, depending on the regulation.
Следовательно, в отличие от первого объема воды, второй объем предпочтительно регулируется не расходом, а только давлением, поскольку становится возможно обеспечить разные значения давления экстракции в зависимости от типов капсул (например, содержащих смеси молотого кофе разного происхождения). Более того, актуальнее регулировать давление экстракции, чтобы избежать слишком высокого или слишком низкого давления экстракции для данной капсулы. Конечно же, можно предусмотреть и другие способы регулирования, например, регулирование расхода или смешанное регулирование (расхода и давления).Therefore, in contrast to the first volume of water, the second volume is preferably controlled not by flow, but only by pressure, since it becomes possible to provide different extraction pressures depending on the types of capsules (eg containing mixtures of ground coffee of different origins). Moreover, it is more important to adjust the extraction pressure to avoid too high or too low an extraction pressure for a given capsule. Of course, other control methods can also be envisaged, such as flow control or mixed control (flow and pressure).
Расход второго объема воды, подаваемого через первую стенку капсулы, выше, чем расход первого объема воды, подаваемого для предварительного смачивания. При регулировке давления для второго объема воды регулировка насоса выполняется при уставке давления выше 6 бар, предпочтительно от 8 до 25 бар, более предпочтительно при уставке давления от 10 до 20 бар.The flow rate of the second volume of water supplied through the first wall of the capsule is higher than the flow rate of the first volume of water supplied for pre-wetting. When adjusting the pressure for the second volume of water, the pump is adjusted at a pressure set point above 6 bar, preferably from 8 to 25 bar, more preferably at a pressure set point from 10 to 20 bar.
Предпочтительно, чтобы подача второго объема воды начиналась до достижения давления вскрытия для вскрытия второй стенки капсулы. Как правило, отверстие второй стенки получают посредством излома, разрезания или разрыва стенки об опору капсулы устройства, содержащую один или множество выступов. Для преодоления перепада давления, требуемого для вскрытия стенки, необходимо задать достаточно высокую уставку давления таким образом, чтобы этап повышения давления был достаточно резким и вскрытие прошло успешно.Preferably, the supply of the second volume of water is started before the opening pressure is reached to open the second wall of the capsule. As a rule, the opening of the second wall is obtained by breaking, cutting or breaking the wall against the support of the capsule of the device, containing one or more protrusions. To overcome the pressure drop required to open the wall, it is necessary to set the pressure setpoint high enough so that the pressurization step is abrupt enough for the opening to succeed.
Предпочтительно выбран тип насоса с возможностью регулирования давления и расхода, такой как шестеренный, мембранный или шприцевой насос. Размер насоса выбирают так, чтобы он обеспечивал расход в широком диапазоне значений расхода, например, от 50 до 500 мл/мин.Preferably, a pump type is selected that is capable of controlling pressure and flow, such as a gear, diaphragm, or syringe pump. The pump is sized to provide a flow rate over a wide range of flow rates, eg 50 to 500 ml/min.
В одном аспекте расход определяется с помощью средства определения расхода, расположенного в соответствии с любым одним или комбинации следующих способов:In one aspect, the flow rate is determined by a flow rate determination means arranged in accordance with any one or combination of the following methods:
а) путем определения уменьшения объема за единицу времени в напорной водяной камере шприцевого насоса устройства, илиa) by determining the decrease in volume per unit time in the pressurized water chamber of the syringe pump of the device, or
b) путем измерения с помощью расходомера расхода воды, подаваемой насосом в капсулу, илиb) by measuring with a flow meter the flow of water supplied by the pump to the capsule, or
c) путем измерения скорости вращения двигателя роторного объемного насоса и соответствующего вычисления расхода.c) by measuring the rotational speed of the rotary positive displacement pump motor and calculating the flow accordingly.
В частности, в способе a) уменьшение объема напорной водяной камеры можно определить по относительному смещению подвижной разграничивающей камеру стенки, смещаемой электрическим исполнительным механизмом, в зависимости от времени.In particular, in method a), the reduction in volume of the water pressure chamber can be determined from the relative displacement of the movable wall delimiting the chamber, displaced by the electric actuator, as a function of time.
Более того, тип капсулы можно идентифицировать устройством для приготовления напитка. Некоторые параметры приготовления определяют блоком управления в зависимости от типа идентифицированной капсулы. В частности, блок управления может управлять подачей первого объема воды и/или второго объема воды в зависимости от типа идентифицированной капсулы. Например, в зависимости от типа капсулы, например, кофейной смеси, подача первого объема воды может быть регулируемой с разным расходом или значениями расхода и/или подача второго объема воды может выполняться при разном давлении или значениях давления. Также можно регулировать подачу дополнительного(-ых) объема(-ов) воды.Moreover, the type of capsule can be identified by the beverage preparation device. Some cooking parameters are determined by the control unit depending on the type of capsule identified. In particular, the control unit may control the supply of the first volume of water and/or the second volume of water depending on the type of identified capsule. For example, depending on the type of capsule, eg coffee blend, the supply of the first volume of water may be controlled at different flow rates or flow rates and/or the supply of the second volume of water may be performed at different pressures or pressures. It is also possible to regulate the supply of additional volume(s) of water.
Как правило, подача первого объема воды может быть альтернативно задана с помощью блока управления без регулирования расхода, но с простой подачей питания с заданным уровнем силы тока на насос в течение заданного времени, чтобы обеспечить низкий расход и постоянное повышение давления, требуемого для предварительного смачивания. В этом случае эти характеристики для подачи первого объема воды, т.е. питание насоса и временной интервал, могут быть заданы, например, в зависимости от типа капсулы.Typically, the supply of the first volume of water can alternatively be set by the control unit with no flow control, but with a simple power supply at a given level of current to the pump for a given time to ensure low flow and a constant increase in pressure required for prewetting. In this case, these characteristics for the supply of the first volume of water, i.e. pump power and time interval can be set, for example, depending on the type of capsule.
Изобретение дополнительно относится к устройству для приготовления напитка для реализации вышеупомянутого способа, содержащему:The invention further relates to a beverage preparation device for implementing the above method, comprising:
источник воды,water source,
отверстие для выдачи,dispensing hole,
варочный блок для приема капсулы,brewing unit for taking the capsule,
водяной насос для подачи воды в варочный блок,water pump for supplying water to the brewing unit,
при этом оно содержит блок управления, расположенный с возможностью регулирования насоса для:at the same time, it contains a control unit located with the possibility of regulating the pump for:
- подачи первого объема воды в капсулу, содержащую ингредиенты напитка в сухом состоянии, для предварительного смачивания ингредиентов напитка в капсуле перед экстракцией напитка из второй стенки капсулы («предварительное смачивание»);supplying a first volume of water to the capsule containing the beverage ingredients in a dry state to pre-wet the beverage ingredients in the capsule prior to extracting the beverage from the second wall of the capsule ("pre-wet");
- подачи второго объема воды в капсулу для экстракции напитка из второй стенки капсулы;- supplying a second volume of water into the capsule to extract the drink from the second wall of the capsule;
причем подача первого объема регулируется по меньшей мере одним значением расхода, которое обеспечивает непрерывное повышение давления воды из насоса на первом этапе повышения давления воды, иmoreover, the supply of the first volume is controlled by at least one flow rate, which provides a continuous increase in water pressure from the pump in the first stage of water pressure increase, and
при этом подача второго объема воды регулируется так, чтобы она выполнялась сразу же и без прерывания потока после подачи первого объема воды, и регулируется для повышения давления воды до по меньшей мере одного давления экстракции после второго этапа повышения давления, которое регулируется так, чтобы оно было резче первого этапа повышения давления.wherein the supply of the second volume of water is controlled so that it is carried out immediately and without interruption of the flow after the supply of the first volume of water, and is regulated to increase the water pressure to at least one extraction pressure after the second stage of pressure increase, which is regulated so that it is sharper than the first stage of pressure increase.
Устройство может содержать шприцевой насос, с помощью которого определяют расход воды, или же расход вычисляют по уменьшению объема напорной водяной камеры в зависимости от времени. Альтернативно устройство содержит насос и расходомер для измерения расхода, подаваемого насосом в капсулу. Также альтернативно устройство может содержать роторный объемный насос, с помощью которого измеряют скорость вращения двигателя и в соответствии с результатом данного измерения вычисляют расход воды.The device may include a syringe pump, which determines the flow of water, or the flow rate is calculated from the decrease in the volume of the pressure water chamber depending on time. Alternatively, the device comprises a pump and a flow meter for measuring the flow delivered by the pump into the capsule. Also alternatively, the device may comprise a rotary positive displacement pump, with which the speed of rotation of the engine is measured and, in accordance with the result of this measurement, the water flow is calculated.
Устройство может также содержать датчик давления или датчик для измерения по меньшей мере одного электрического параметра, характеризующего потребление питания насосом. Электрический параметр обеспечивает исходные данные для блока управления, характеризующие давление воды. Блок управления может быть соединен с насосом для регулирования питания, подаваемого на насос, для поддержания выходного потока воды при уставке давления или для изменения давления в соответствии с профилем давления, включающим в себя более одной уставки давления.The device may also include a pressure sensor or a sensor for measuring at least one electrical parameter indicative of the power consumption of the pump. The electrical parameter provides the initial data for the control unit, characterizing the water pressure. A control unit may be connected to the pump to regulate the power to the pump to maintain the output water flow at a pressure setpoint or to vary the pressure according to a pressure profile including more than one pressure setpoint.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
На фиг. 1 показано типовое схематическое изображение устройства для приготовления напитка, выполненное с возможностью реализации способа в соответствии с изобретением.In FIG. 1 shows an exemplary schematic representation of a beverage preparation device capable of implementing the method according to the invention.
На фиг. 2 представлен типовой график, где изображено измеренное увеличение объема воды, подаваемого насосом в капсулу (левая ось Y), и измеренное давление воды (правая ось Y) в зависимости от времени (ось X) при подготовке и подаче воды объемом 60 мл для приготовления жидкого кофейного экстракта.In FIG. 2 is a typical plot showing the measured increase in the volume of water delivered by the pump to the capsule (left y-axis) and the measured water pressure (right y-axis) versus time (x-axis) during preparation and supply of 60 ml water for liquid preparation. coffee extract.
На фиг. 3 представлен пример составленной на компьютере контрольной диаграммы приготовления кофейной жидкости, изображенной на фиг. 2, на которой приведены соответственно (сверху вниз) временная шкала, температура воды, целевой объем воды, гибридное регулирование потока и давления, порог расхода при регулировании потока и уставка давления при регулировании давления.In FIG. 3 is an example of a computer-generated control chart for preparing the coffee liquid shown in FIG. 2, which shows respectively (from top to bottom) the time scale, water temperature, target water volume, hybrid flow and pressure control, flow control flow threshold, and pressure control setpoint.
На фиг. 4 показан более подробный внутренний вид в поперечном сечении устройства для приготовления напитка со шприцевым насосом для реализации способа по изобретению.In FIG. 4 shows a more detailed internal cross-sectional view of a beverage preparation device with a syringe pump for carrying out the method of the invention.
На фиг. 5 представлен вид в перспективе в поперечном сечении водяного насоса устройства, изображенного на фиг. 4.In FIG. 5 is a cross-sectional perspective view of the water pump of the apparatus shown in FIG. four.
На фиг. 6 представлен вид в перспективе исполнительного механизма и трансмиссии водяного насоса устройства, изображенного на фиг. 4.In FIG. 6 is a perspective view of the water pump actuator and transmission of the apparatus shown in FIG. four.
На фиг. 7 представлен вид в поперечном сечении водяного насоса, изображенного на фиг. 4, на котором схематически проиллюстрировано электрическое соединение насоса с источником электропитания, связанным с датчиком тока, предназначенным для измерения по меньшей мере одного электрического параметра, характеризующего потребление питания исполнительным механизмом.In FIG. 7 is a cross-sectional view of the water pump shown in FIG. 4, which schematically illustrates the electrical connection of a pump with a power source associated with a current sensor designed to measure at least one electrical parameter characterizing the power consumption of the actuator.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Настоящее изобретение относится к способу приготовления с применением устройства 1 для приготовления напитка, представленного на фиг. 1 и не имеющего ограничительного характера. Как правило, устройство 1 выполнено с возможностью приема капсулы 2 для приготовления напитка и приготовления из нее напитка. Капсула, как правило, поступает в блок 3 экстракции напитка, выполненный с возможностью вмещения капсулы и ее заполнения водой, поступающей из регулируемой линии 4 подачи жидкости. Устройство может необязательно содержать блок 5 идентификации капсулы, в котором каждая капсула 2 может быть индивидуально идентифицирована, чтобы обеспечить адаптацию приготовления, в частности параметры приготовления, в соответствии с идентифицированной капсулой. Например, условия предварительного смачивания могут быть изменены в зависимости от типа капсулы, идентифицированной с помощью блока 5 идентификации.The present invention relates to a preparation method using the beverage preparation device 1 shown in FIG. 1 and is not restrictive. Typically, the device 1 is configured to receive and prepare a
В капсуле 2, как правило, содержится первая стенка 6, через которую вода из линии подачи жидкости подается в ингредиенты 7 напитка в капсуле. Для обеспечения подачи воды первая стенка может быть, например, перфорирована перфорационными элементами 8. В капсуле дополнительно содержится вторая стенка 9, через которую осуществляется экстракция напитка из капсулы. Вторая стенка предпочтительно изначально закрыта и открывается вследствие спаренного эффекта повышения давления в капсуле и механического взаимодействия с опорой 10 капсулы устройства. Как известно, опора капсулы может содержать один или множество выступов, механически взаимодействующих со второй стенкой, которая под давлением деформируется до разрыва или перфорации. Напиток может поступать через каналы или отверстия 11 и собираться в накопительной камере 12, а затем выдаваться через выходной канал 14 в приемный сосуд 13, помещенный ниже. Также в объем изобретения входит капсула со второй стенкой, которая открывается только вследствие повышения давления в капсуле и без какого-либо механического воздействия или в результате спаренного эффекта повышения давления в капсуле и механического взаимодействия элемента(-ов), предусмотренных в самой капсуле.The
Линия подачи жидкости в устройстве для приготовления напитка содержит источник воды, который может представлять собой, например, водяной бак 15. Водяной бак, как правило, является многоразовым и поэтому может иметь разъемное соединение на одном конце линии подачи жидкости. Линия 4 подачи жидкости дополнительно содержит водяной насос 16, соединенный по текучей среде с водяным баком, например, посредством первого водопровода 17, в который подается вода. Она также содержит водонагреватель 18, соединенный по текучей среде с водяным насосом, например, посредством второго водопровода 19. Варочный блок 3 может быть соединен с водонагревателем, например, посредством третьего водопровода 20. Допускается применение дополнительных водопроводов, не проиллюстрированных в настоящем документе, например, для обхода водонагревателя или подключения к дополнительным компонентам, таким как водоохладитель, продувочный или предохранительный клапан либо циркуляционные водопроводы.The liquid supply line in the beverage preparation device contains a source of water, which may be, for example, a
Устройство для приготовления напитка содержит блок 21 управления, который, как правило, выполнен с возможностью получения входных данных 22 от разных электронных компонентов устройства и регулирования такими компонентами, например, обеспечивая вывод данных 23 на различные электронные компоненты устройства. Блок 21 управления может быть разделен на электронным образом соединенные подблоки, которые могут быть физически разделены в устройстве. Блок управления по существу содержит средство обработки, такое как микроконтроллер, по меньшей мере одно энергозависимое и/или энергонезависимое запоминающее устройство для кодирования команд для реализации способа, например, в форме одной или более операционных программ и значений, таких как уставки, например, температур(-ы), расход(-ов), давления(-ий), связанных с током данных, времени и т.п.The beverage preparation device comprises a
Устройство может содержать средство определения расхода для измерения расхода воды, поступающей в капсулу. Средство определения расхода может содержать расходомер 24, расположенный по текучей среде в линии подачи жидкости для измерения потока воды, подаваемой из насоса 16 в капсулу, расположенную в варочном блоке, и предоставления соответствующих входных данных о расходе в блок управления. Как проиллюстрировано на фиг. 1, расходомер 24 может быть расположен в водопроводе 17 между водяным баком 15 и насосом 16 или в другом положении вдоль водяной линии, если это требуется в большей степени. Средство определения расхода также может быть осуществлено в самом насосе. Например, насос может представлять собой шприцевой насос, с помощью которого по уменьшению объема напорной камеры в зависимости от времени определяется расход воды. Более подробное описание устройства, содержащего шприцевой насос, приведено в отношении фиг. 4 и 7, а также подробно описано в одновременно рассматриваемой заявке на европейский патент № 16177217.3. Насос может содержать вращающуюся часть, скорость вращения которой пропорциональна расходу воды, вычисляемому блоком управления.The device may include a flow rate means for measuring the flow rate of water entering the capsule. The means for determining the flow rate may include a
Водяной насос 16 может быть любого подходящего типа, но предпочтительно насос выполнен с возможностью регулирования, например, посредством широтно-импульсной модуляции, блоком управления мощности, подаваемой на исполнительный механизм 25 насоса, для изменения расхода и/или давления. Таким образом, насос предпочтительно представляет собой мембранный, шестеренный или шприцевой насос. Исполнительный механизм 25 может представлять собой вращательный электропривод, действующий на активацию мембраны, передаточного средства или поршня шприцевого насоса. Он включает в себя средство ввода, которое принимает входные сигналы от блока управления для регулирования скорости его вращения. Исполнительный механизм дополнительно предпочтительно соединен с датчиком 26 тока, который соединен с блоком управления для ввода сигнала, характеризующего ток, потребляемый исполнительным механизмом. Для измерения по меньшей мере одного электрического параметра, характеризующего потребление энергии исполнительным механизмом от источника тока, снабжающего исполнительный механизм (не представлен), может использоваться по меньшей мере один из амперметра, вольтметра и потенциометра.The
Для определения давления воды в выходном канале 52 насоса блок 21 управления, соединенный с датчиком 26 тока, расположен в соответствии со своей логической схемой управления. Измеренный(-ые) электрический(-ие) параметр(-ы), такой как потребляемый ток, может представлять собой по меньшей мере один параметр, предусмотренный для определения давления. В свою очередь, блок управления выполнен с возможностью регулирования электропитания, подаваемого на исполнительный механизм 25 от источника электропитания (не представлен). Следует отметить, что датчик 26 тока может быть интегрирован в сам блок управления или в исполнительный механизм насоса. Блок управления также может являться частью силового блока, включающего в себя источник питания.To determine the water pressure in the
В одном варианте датчик 26 тока может быть заменен на датчик давления (например, преобразователь давления) или эквивалентное средство определения давления.In one embodiment, the
Водонагреватель 18 также соединен с блоком 21 управления посредством обеспечения исходных данных о температуре воды, например, с помощью одного или более датчиков 27 температуры (таких как датчики с отрицательным температурным коэффициентом). Блок управления соединен с нагревателем для регулирования активации нагревательного элемента и для соответствующего регулирования температуры.The
Необязательно устройство оснащено элементом 28 идентификации капсул, предназначенным для идентификации капсулы и/или считывания данных с носителя данных на капсуле перед приготовлением напитка в варочном блоке. Элемент идентификации капсулы обеспечивает подачу входного сигнала на блок управления с данными о типе капсулы и/или параметрах приготовления (например, уставках, времени, объемах и т.д.), связанных с такой капсулой. Характеристика капсулы, которая могут быть измерена с помощью элемента идентификации капсулы, может относиться к механическому, электрическому, электромагнитному и/или оптическому свойству. Определяться может по меньшей мере одно из цвета, графического рисунка, формы, электрической проводимости, емкостной проводимости, индуктивной проводимости и магнитной проницаемости капсулы.Optionally, the device is provided with a
Идентификация капсулы позволяет определить тип капсулы и соответствующим образом адаптировать параметры приготовления, включая условия регулирования первого объема для предварительного смачивания и второго объема воды для экстракции напитка. Разные типы капсул могут соответствовать разным характеристикам капсулы, таким как разные кофейные смеси, массы кофе, размеры капсул и их комбинации. Разные кофейные смеси могут включать в себя разные характеристики измельчения кофе (например, гранулометрический состав, средние диаметры), области происхождения кофе, значения плотности, степень обжарки и их комбинации.The identification of the capsule makes it possible to determine the type of capsule and adapt the preparation parameters accordingly, including the conditions for controlling the first volume for pre-wetting and the second volume of water for extracting the beverage. Different types of capsules may correspond to different characteristics of the capsule, such as different coffee blends, coffee weights, capsule sizes, and combinations thereof. Different coffee blends may include different coffee grind characteristics (eg particle size distribution, average diameters), coffee origins, gravities, roast levels, and combinations thereof.
Ниже будет описан способ по изобретению со ссылкой на фиг. 2 и 3. После поступления капсулы в варочный блок 3 и соответствующей подачи на блок управления сигнала начала приготовления (например, после идентификации капсулы и/или нажатия кнопки в интерфейсе пользователя устройства) первый объем воды V1 под управлением блока управления подается от насоса в капсулу для предварительного смачивания ингредиентов напитка (фиг. 2). Этот первый объем воды V1 предпочтительно регулируется посредством расхода с применением средства определения расхода. Поток регулируется так, чтобы он был медленным, но непрерывным. Медленный расход, предпочтительно в диапазоне от 50 до 100 мл/мин, поддерживается в течение нескольких секунд, предпочтительно от 5 до 20 секунд. В течение этого периода времени напиток не экстрагируется из второй стенки 9 капсулы. Вторая стенка капсулы остается предпочтительно невскрытой до окончания подачи первого объема, поскольку давление у стенки не достигает давления вскрытия, например, давления разрыва. Для этого расход и время потока задаются в зависимости от давления вскрытия предпочтительно капсул каждого типа с учетом их характеристик противодавления. Как проиллюстрировано на фиг. 2, давление растет постепенно на первом этапе 30 повышения давления по мере заполнения капсулы водой. Регулирование расхода водяного насоса осуществляется с помощью блока управления с использованием средства измерения потока таким образом, что измеренный расход сравнивается с по меньшей мере одной уставкой расхода (допускается несколько разных значений для возможного профиля расхода на данном этапе), а для соответствия уставке расхода расход насоса корректируется, например, посредством широтно-импульсной модуляции. В проиллюстрированном примере в памяти присутствует уставка расхода в блоке, равная 50 мл/мин.The method of the invention will be described below with reference to FIG. 2 and 3. After the capsule has entered the
Сразу после предварительного смачивания первым объемом воды насос подает в капсулу второй объем воды V2 - V1 без перерыва между первым и вторым объемами воды (фиг. 2). В частности, давление значительно повышается, например, посредством блока управления, повышающего силу тока на насосе. Во время подачи второго объема воды работа насоса регулируется блоком управления посредством давления, но предпочтительно не расхода, как это происходило ранее. Для этого управляющая логическая схема блока управления расположена с возможностью немедленного переключения от регулирования расхода к регулированию давления, например, по истечении времени, установленного для первого объема, путем определения давления воды в выходном канале насоса. По меньшей мере одна уставка давления становится контрольной для регулировки силы тока, подаваемого на насос. Уставку давления выбирают так, чтобы значение превышало характеристику вскрытия второй стенки капсулы. Например, уставку давления принимают равной 20 бар, тогда как давление вскрытия второй стенки составляет 8 бар. Переход к такой максимальной уставке давления приводит к тому, что насос подает воду в капсулу с более высоким расходом по меньшей мере временно и адаптирует расход в зависимости от возникшего противодавления. Этапы экстракции могут быть запрограммированы для постепенного или ступенчатого уменьшения или увеличения расхода. Количество этапов экстракции не ограничено, и такие этапы можно регулировать посредством давления или расхода. В одном из возможных примеров регулирование насоса можно запрограммировать, чтобы обеспечить капельное дозирование напитка по аналогии с принципом действия капельной кофеварки.Immediately after pre-wetting with the first volume of water, the pump delivers a second volume of water V2 - V1 into the capsule without a break between the first and second volumes of water (Fig. 2). In particular, the pressure is significantly increased, for example by means of a control unit increasing the current to the pump. During the supply of the second volume of water, the operation of the pump is controlled by the control unit by pressure, but preferably not by flow, as was the case before. To do this, the control logic of the control unit is located with the possibility of immediately switching from flow control to pressure control, for example, after the time set for the first volume, by determining the water pressure in the outlet channel of the pump. At least one pressure setpoint becomes a reference for adjusting the amount of current supplied to the pump. The pressure setting is chosen so that the value exceeds the opening characteristic of the second wall of the capsule. For example, the pressure setting is assumed to be 20 bar, while the opening pressure of the second wall is 8 bar. The change to such a maximum pressure setting causes the pump to deliver water to the capsule at a higher flow rate at least temporarily and adapt the flow rate depending on the back pressure encountered. Extraction steps can be programmed to reduce or increase the flow rate gradually or stepwise. The number of extraction steps is not limited, and such steps can be controlled by pressure or flow. In one possible example, the control of the pump can be programmed to provide drip dispensing of a beverage in a manner similar to how a drip coffee maker works.
В начале подачи второго объема воды ингредиенты напитка, такие как молотый кофе, могут спрессовываться о вторую стенку, при этом может существенно расти противодавление. В результате этого для противодействия противодавлению также может по меньшей мере временно увеличиваться расход. Это может приводить к формированию более крутого участка кривой расхода (на что указывает часть объема 32 аккумулированной воды от объема воды V3-V1). В результате этого этап 31 повышения давления для второго объема воды становится более крутым, чем этап 30 повышения давления в первом объеме.At the beginning of the supply of the second volume of water, the beverage ingredients, such as ground coffee, may be pressed against the second wall, and the back pressure may increase significantly. As a result, the flow rate can also be increased at least temporarily to counteract the back pressure. This can lead to the formation of a steeper section of the flow curve (as indicated by the fraction of the volume of stored
Термин «более крутой» для оценки второго этапа 31 повышения по сравнению с первым этапом 30 повышения означает, что часть кривой давления на данном этапе является более вертикальной в направлении оси приложения давления (ось Y). Более конкретно, в зависимости от предлагаемого предварительного смачивания по изобретению, выполняемого при низком расходе, на первом и втором этапах повышения давления может формироваться кривая, являющаяся экспоненциальной или близкой к экспоненциальному росту. Таким образом, любой тангенс (первая производная экспоненциальной кривой в этой точке), измеренный на втором этапе 31 повышения, имеет более высокий наклон (и, следовательно, «более крутой»), чем любой тангенс, измеренный на первом этапе повышения.The term "steeper" for evaluating the
Вскрытие второй стенки капсулы по существу происходит в промежуточной точке 33 давления, которая может отличаться в зависимости от капсулы, так как зависит от параметров вскрытия второй стенки (например, толщины стенки, материала). После вскрытия капсулы давление, как правило, продолжает расти до давления экстракции 34, регулируемого блоком. После достижения максимального давления экстракции давление может стабилизироваться на уровне максимального давления 34 экстракции до конца процесса экстракции или даже снизиться.The opening of the second wall of the capsule essentially occurs at the
В одном из вариантов для цикла приготовления напитка может быть предусмотрено несколько уставок давления для формирования профиля давления (вместо одной уставки давления). Таким образом, регуляция экстракции напитка может осуществляться при более чем одном значении давления экстракции, например, двух или трех разных уставках в зависимости от времени. На кривую давления может также влиять противодавление, создаваемое в капсуле и на границе контакта с опорой капсулы, например, за счет прессования ингредиентов и/или области отверстия потока, создаваемой во второй стенке при экстракции.In one embodiment, the beverage preparation cycle may have multiple pressure set points to form the pressure profile (instead of a single pressure set point). Thus, the regulation of the beverage extraction can be carried out at more than one extraction pressure, for example, two or three different settings depending on the time. The pressure curve can also be affected by the back pressure created in the capsule and at the contact interface with the capsule support, for example, due to the compression of the ingredients and/or the area of the flow hole created in the second wall during extraction.
Конец подачи второго объема воды может определяться по аккумулированному объему воды, определяемому с помощью средства определения расхода и регулируемого посредством блока управления. Насос останавливается соответственно при достижении объема аккумулированной воды (например, при 60 мл на фиг. 2 и 3).The end of the supply of the second volume of water can be determined by the accumulated volume of water, determined by means of determining the flow rate and regulated by the control unit. The pump stops accordingly when the volume of accumulated water is reached (eg at 60 ml in FIGS. 2 and 3).
Предпочтительно часть или все параметры приготовления, в частности аккумулированный(-ые) объем(-ы) воды, уставка(-и) расхода, уставка(-и) давления, время подачи первого объема воды, температура воды или нагревателя могут составлять параметры приготовления, которые могут храниться в памяти блока управления. Эти параметры могут частично или полностью содержаться в по меньшей мере одной справочной таблице памяти или могут быть частично или полностью перенесены с носителя данных на капсуле или внешнего устройства в память блока управления.Preferably, some or all of the cooking parameters, in particular the accumulated volume(s) of water, the flow setpoint(s), the pressure setpoint(s), the timing of the first volume of water, the temperature of the water or the heater may constitute the cooking parameters, which can be stored in the memory of the control unit. These parameters may be partly or wholly contained in at least one memory look-up table, or may be partially or wholly transferred from the data carrier on the capsule or external device to the memory of the control unit.
На фиг. 4–7 проиллюстрирован пример осуществления устройства 1 для приготовления напитка с водяным баком 15 и отверстием 14 для выдачи, соединенным посредством водяного насоса 16. Водяной бак 15 может соединяться с соединительным трубопроводом 17 для соединения водяного бака 15 с насосом 16. Водяной насос 16 может быть выполнен с возможностью подачи воды из водяного бака к выходному каналу через капсулу (не представлена), расположенную в блоке 3 экстракции напитка.In FIG. 4 to 7 illustrate an exemplary embodiment of a beverage preparation device 1 with a
Насос 16 представляет собой насос шприцевого типа, который включает в себя камеру 35 и подвижную стенку 36, разграничивающую камеру. Насос дополнительно содержит электрический исполнительный механизм 25, приводящий в движение подвижную стенку 36 между первым положением и вторым положением, обеспечивая подачу жидкости из источника воды в камеру 35 и обеспечивая отток воды из камеры 35 в камеру экстракции напитка. Например, такая вода подается насосом через нагреватель 18.The
Насос 16 включает в себя силовой блок 38, который содержит источник 39 электропитания и который выполнен с возможностью подачи питания на исполнительный механизм 25. Силовой блок 38 может быть подключен при помощи штепсельной вилки или разъема 37 к сети электропитания или другому источнику питания, например, аккумулятору или трансформатору (постоянного тока) и/или источнику возобновляемой энергии (источнику фотоэлектрической солнечной энергии).The
Силовой блок 38 имеет датчик 26 для измерения по меньшей мере одного электрического параметра, характеризующего потребление исполнительным механизмом 25 энергии от источника электропитания. Силовой блок 38 содержит блок 21 управления, соединенный с датчиком 26 и источником питания. Блок 21 управления выполнен с возможностью регулирования питания, подаваемого на электрический исполнительный механизм 25 источником 39 питания, в зависимости от: по меньшей мере одного измеренного параметра; и требуемого объема подачи воды в камеру 35 и/или требуемого объема отведения жидкости из камеры 35, например, требуемого потока и/или давления подачи и/или отвода жидкости.The
Блок 21 управления может управлять водонагревателем 18. Блок 21 управления может управлять открытием и закрытием варочного блока 3, содержащего опору 10 капсулы и сетку 41 капсулы. Блок управления может также управлять открытием и закрытием подвижного гнезда 40, на котором может быть расположена капсула перед вставкой в устройство (также показано на фиг. 1).The
Блок 21 управления может быть подключен посредством проводного или беспроводного соединения к пользовательскому интерфейсу 42 или к модулю связи для обмена данными с внешним устройством, например сетью и/или портативным устройством (например, смартфоном).The
При использовании шприцевого насоса водяная камера 35 может иметь входной канал 43 насоса, находящийся в соединении по текучей среде с водяным баком, и выходной канал 44 насоса, находящийся в соединении по текучей среде с водонагревателем и варочной камерой. Такой входной канал 43 насоса может иметь обратный клапан 53 для предотвращения оттока жидкости из камеры 35 через входной канал. Выходной канал 44 насоса может иметь обратный клапан 54 для предотвращения притока жидкости в камеру 35 через выходной канал. Как правило, водяная камера 35 образует единую полость переменного объема, с которой такое входной и выходной каналы имеют соединение по текучей среде.When using a syringe pump, the
Исполнительный механизм 25, который, как правило, представляет собой электродвигатель, соединен с подвижной стенкой 36 при помощи трансмиссии 46. Трансмиссия 46, связанная с двигателем, может содержать зубчатую передачу, такую как прямозубая цилиндрическая зубчатая передача, механизм которой состоит из одного или более (зубчатых) колес 47, (зубчатой) шестерни 48, спирали или архимедова винта 49 так, что зубчатое колесо 47 посредством зубчатой шестерни 48 соединено с дополнительным зубчатым колесом 50, находящимся в зацеплении с архимедовым винтом 49, прикрепленным к подвижной стенке 36.The
Блок 21 управления может быть выполнен с возможностью управления источником электропитания, чтобы подавать на электрический исполнительный механизм 25 требуемое напряжение, такое как постоянное или переменное напряжение, например переменное напряжение с постоянной или регулируемой частотой и/или с постоянной или регулируемой амплитудой. Датчик 26 может быть выполнен с возможностью измерения по меньшей мере одного параметра потребления тока исполнительным механизмом при требуемом напряжении.The
Блок 21 управления может быть выполнен с возможностью управления источником электропитания, чтобы подавать на электрический исполнительный механизм 25 требуемый ток, такой как постоянный или переменный ток, например переменный ток постоянной или регулируемой частоты и/или с постоянной или регулируемой амплитудой. Датчик 26 может быть выполнен с возможностью измерения по меньшей мере одного параметра потребления напряжения исполнительным механизмом 25 при требуемой силе тока.The
Блок 21 управления может быть выполнен с возможностью:The
- выполнения сравнения, такого как сравнение во времени, по меньшей мере одного измеренного параметра и заданной уставки, сохраненной в блоке управления, например, заданной уставки, выбранной из: уставки, сохраненной на заводе; заданной уставки, сохраненной в результате обновления блока управления, например обновления с применением проводных или беспроводных средств связи; и ввода заданной уставки, предусмотренной специально для порции напитка, например заданной уставки, связанной с ингредиентом порции напитка или с пользовательским вводом, предназначенным для порции напитка; и- performing a comparison, such as comparing over time, at least one measured parameter and a setpoint stored in the control unit, for example, a setpoint selected from: a setpoint stored at the factory; a setpoint saved as a result of updating the control unit, for example, updating using wired or wireless communications; and entering a predetermined setpoint specific to the beverage serving, such as a predetermined setpoint associated with the beverage serving ingredient or with a user input dedicated to the beverage serving; and
- регулирования питания, подаваемого на исполнительный механизм 25, в зависимости от результата сравнения.- adjusting the power supplied to the
Блок 21 управления может быть выполнен с возможностью корректировки потребления напряжения исполнительным механизмом 25 от источника питания для обеспечения требуемого потребления тока исполнительным механизмом, которое получают в результате измерения при помощи датчика 26 тока потребления тока в качестве по меньшей мере одного параметра, например для подачи жидкости с требуемым давлением из камеры 35 в направлении отверстия для выдачи.The
Блок 21 управления может быть выполнен с возможностью корректировки потребления тока исполнительным механизмом 25 от источника питания для обеспечения требуемого потребления напряжения исполнительным механизмом, которое получают по результатам измерения при помощи датчика 26 тока потребления напряжения в качестве по меньшей мере одного параметра, например для подачи жидкости с требуемым расходом (мл/мин) из камеры 35 в направлении выходного канала.The
Блок 21 управления может быть выполнен с возможностью прерывания питания исполнительного механизма 25, когда подвижная стенка 36, разграничивающая камеру, достигает торцевой стенки 51 камеры или конечного положения, определяемого физически или при помощи датчика, например концевого положения, определяемого при помощи магнитного или оптического датчика, или концевого положения, определяемого механическим упором (не представлен).The
Для определения расхода воды блок 21 управления может принимать входной сигнал, относящийся к уменьшению объема камеры 35 в зависимости от времени. Объем камеры 35 уменьшается непосредственно за счет смещения подвижной стенки 36 в направлении торцевой стенки 51. Таким образом, смещение может быть определено путем измерения датчиком скорости вращения по меньшей мере одного из элементов вращения трансмиссии, например, шестерни 47. Затем вычисляют расход на основании измерения скорости вращения с учетом пропорциональности объему камеры. Альтернативно положение подвижной стенки или архимедова винта можно определить с помощью датчиков положения и расхода, вычисленного на основании положения стенки в зависимости от времени.In order to determine the flow rate of water, the
Блок 21 управления, как правило, может быть выполнен с возможностью: проведения сравнения, такого как сравнение во времени по меньшей мере одного измеренного параметра и заданной уставки, которые связаны с капсулой; регулирования питания, подаваемого на исполнительный механизм 37, в зависимости от результата сравнения. Например, блок 21 управления регулирует питание, подаваемое на исполнительный механизм 25, чтобы свести к минимуму разницу между заданной уставкой и по меньшей мере одним измеренным параметром (например, давлением воды). Заданная уставка может быть получена на основании характеристики капсулы, содержащей ингредиенты, или пользовательского ввода, связанного с ингредиентом. Характеристика ингредиентов могут быть получена на основании характеристик потока ингредиентов в варочном блоке. Эти характеристики потока могут быть получены на основании по меньшей мере одного электрического параметра, характеризующего потребление питания от источника исполнительным механизмом, который измеряется датчиком тока. В зависимости от типа напитка ингредиент (например, молотый и/или растворимый кофе, чай, молочный концентрат или порошок), используемый для его приготовления, может быть более или менее устойчив к потоку протекающей через него жидкости.The
Claims (34)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP17159778.4 | 2017-03-08 | ||
| EP17159778 | 2017-03-08 | ||
| PCT/EP2018/055397 WO2018162440A1 (en) | 2017-03-08 | 2018-03-06 | Method for the preparation of a beverage from a capsule with prewetting |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019130883A RU2019130883A (en) | 2021-04-01 |
| RU2019130883A3 RU2019130883A3 (en) | 2021-06-17 |
| RU2775729C2 true RU2775729C2 (en) | 2022-07-07 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2492788C2 (en) * | 2008-09-02 | 2013-09-20 | Нестек С.А. | Controllable device for preparation of beverages using centrifugal forces |
| WO2014090965A1 (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | Nestec S.A. | Parametric recipes for preparing beverage with capsules in a centrifugal brewing system |
| EP2946702A1 (en) * | 2014-05-21 | 2015-11-25 | Qbo Coffee GmbH | Coffee machine for cartridges |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2492788C2 (en) * | 2008-09-02 | 2013-09-20 | Нестек С.А. | Controllable device for preparation of beverages using centrifugal forces |
| WO2014090965A1 (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-19 | Nestec S.A. | Parametric recipes for preparing beverage with capsules in a centrifugal brewing system |
| EP2946702A1 (en) * | 2014-05-21 | 2015-11-25 | Qbo Coffee GmbH | Coffee machine for cartridges |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3592183B1 (en) | Method for the preparation of a beverage from a capsule with prewetting | |
| RU2531742C2 (en) | Method and machine for espresso coffee preparation | |
| US9351601B2 (en) | Method for producing a coffee beverage and coffee machine for performing the method | |
| RU2702636C2 (en) | Hot beverage staldizer | |
| CA3075920C (en) | Automatic coffee maker and process for preparing a cold brewed beverage | |
| CN110602968B (en) | Beverage preparation machine with enhanced pump control | |
| US11266264B2 (en) | Automatic coffee maker process for preparing a cold brewed beverage | |
| CN106659319B (en) | Coffee machine for portioned capsules | |
| CN114502046B (en) | Concentrated coffee machine | |
| US11857103B2 (en) | Machine and method for preparing beverages | |
| CN111669998B (en) | Machine and method for preparing beverages | |
| RU2775729C2 (en) | Method for making beverage of capsule with preliminary wetting | |
| CN111904276A (en) | Beverage preparation machine equipped with a water tank and a pressure sensor for measuring the quantity of water extracted from the water tank |