JP2014012209A - Cartridge for preparing beverages, and method for manufacturing the cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、飲料を調製するためのカートリッジに関し、特に、実質的に空気および水分に対して不透過性である材料で形成され、飲料の調製用に1種類または複数種類の原料を含有するシール済みカートリッジに関する。 The present invention relates to a cartridge for preparing a beverage, and in particular, a seal formed of a material that is substantially impermeable to air and moisture and containing one or more ingredients for beverage preparation. Relates to a used cartridge.
空気に対して不透過性である個々のパッケージ内に飲料調製原料をシールすることが、これまで提案されてきた。例えば、挽いたコーヒーを圧縮して収納するカートリッジやカプセルは、一般に「エスプレッソ」機械と呼ばれる特定のコーヒー調製機械で使用するものとして知られている。こうした調製機械を用いたコーヒーの製造では、コーヒーカートリッジが煎出チャンバ内に配置され、湯がこのカートリッジを比較的高い圧力で通過することにより、挽かれたコーヒーから薫り高いコーヒー成分が抽出されて、コーヒー飲料を生成する。通常、こうした機械は、6×105Paを超える圧力で動作する。このタイプの調製機械は、これに含まれる水ポンプおよびシールなどのコンポーネントが高圧に耐えられるものでなければならないため、今まで比較的高価であった。 It has heretofore been proposed to seal beverage preparation ingredients in individual packages that are impermeable to air. For example, cartridges and capsules that compress and store ground coffee are known for use in certain coffee brewing machines, commonly referred to as “espresso” machines. In the production of coffee using such a brewing machine, a coffee cartridge is placed in the brewing chamber, and hot water passes through the cartridge at a relatively high pressure to extract ground coffee components from the ground coffee. Produce coffee drinks. Usually such machines operate at pressures in excess of 6 × 10 5 Pa. This type of preparation machine has heretofore been relatively expensive because components such as the water pump and seals it must withstand high pressures.
特許文献1には、概して0.7から2.0×105Paで動作する飲料調製用カートリッジが記載されている。しかし、このカートリッジは、商業または工業市場用飲料調製機内で使用する設計となっており、比較的高価である。したがって、カートリッジおよび飲料調製機が、特に、価格、性能および信頼性の面で家庭向け市場に適したものとなっている飲料調製用カートリッジが必要である。 Patent Document 1 describes a beverage preparation cartridge that generally operates at 0.7 to 2.0 × 10 5 Pa. However, this cartridge is designed for use in beverage brewers for commercial or industrial markets and is relatively expensive. Accordingly, there is a need for a beverage preparation cartridge that makes the cartridge and beverage preparation machine particularly suitable for the home market in terms of price, performance and reliability.
カートリッジ本体内に形成される狭隘で蛇行した通路によって、上述したタイプの飲料カートリッジを殺菌することが難しいこともわかっている。例えばカートリッジを上記にさらすことによる殺菌は蛇行通路に対して有効ではない。カートリッジの表面張力特性によって蛇行通路内への蒸気の進入が妨げられ、したがってコンポーネント表面全体を蒸気にさらすことができなくなるからである。 It has also proved difficult to sterilize beverage cartridges of the type described above due to the narrow and serpentine passages formed in the cartridge body. For example, sterilization by exposing the cartridge to the above is not effective against the serpentine passage. This is because the surface tension characteristics of the cartridge prevent the vapor from entering the serpentine passage, and therefore the entire component surface cannot be exposed to the vapor.
飲料カートリッジはスプラッタおよびスプラッシュの問題を起こしがちであり、カートリッジから飲料を提供する際に、飲料が容器の縁の外に噴射されたりはね飛んだりする。これは特に飲料が比較的高圧で提供される場合に起こる。容器内に飲料を導く吐出プローブを飲料調製機械に設けることによって、この問題を緩和する試みがなされている。しかしながら、吐出プローブは時間が経つにつれて飲料残渣により汚染される傾向にあり、清浄にすることが困難である。さらに、異種飲料間の相互汚染の恐れもある。 Beverage cartridges are prone to splatter and splash problems, and as the beverage is served from the cartridge, the beverage is sprayed or splashed out of the rim of the container. This occurs especially when the beverage is served at a relatively high pressure. Attempts have been made to alleviate this problem by providing the beverage preparation machine with a dispensing probe that guides the beverage into the container. However, the dispensing probe tends to become contaminated with beverage residues over time and is difficult to clean. In addition, there is a risk of cross-contamination between different beverages.
加えて、特許文献1のカートリッジにおいては、アパーチャを通して飲料を通過させることにより飲料の噴流が形成されるようにしている。このタイプのアパーチャを正確に寸法づけ、位置決めすることは困難であることがわかっている。アパーチャを正確に寸法づけ、位置決めすることは非常に重要である。最終的な飲料内に適正に気泡が巻き込まれるようにすることが重要であるからである。アパーチャが内部に配置され、かつコンポーネントの他の部分に取り囲まれるような場合、射出成型コンポーネントに小径のアパーチャを形成することは特に難しい。アパーチャを形成する従来の方法は、アパーチャの所要の直径に合わせて寸法づけたモールドピンを用いるものである。しかしモールドピンによって形成されるアパーチャは通常、コンポーネントの開口(この開口は、成型時にモールドピンがコンポーネントにアクセスできるようにするものである)に向いているのみである。この結果、飲料カートリッジにおいては、飲料が出口に向けてそのまま導かれることから、12〜16m/sという非常に高い速度で開口から供給されることになる。 In addition, in the cartridge of Patent Document 1, a beverage jet is formed by passing a beverage through an aperture. It has proven difficult to accurately dimension and position this type of aperture. It is very important to accurately dimension and position the aperture. This is because it is important that air bubbles are properly entrained in the final beverage. It is particularly difficult to form a small diameter aperture in an injection molded component when the aperture is placed inside and surrounded by other parts of the component. A conventional method of forming the aperture is to use mold pins that are sized to the required diameter of the aperture. However, the aperture formed by the mold pin is usually only towards the opening of the component (this opening allows the mold pin to access the component during molding). As a result, in the beverage cartridge, since the beverage is guided as it is toward the outlet, it is supplied from the opening at a very high speed of 12 to 16 m / s.
カートリッジの信頼性における一つの要素は、内圧に耐える能力である。したがって、本発明の目的は、内圧に耐える能力を改善した飲料カートリッジを提供することにある。 One factor in cartridge reliability is its ability to withstand internal pressure. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a beverage cartridge having an improved ability to withstand internal pressure.
かかるカートリッジを低廉なものとするためには、簡単で信頼性の高い方法でカートリッジを製造することが望まれる。特に、製造時にカートリッジのコンポーネントを手で取り扱う程度を減らし、かつコンポーネントの全数を減らすことが望まれる。 In order to make such a cartridge inexpensive, it is desired to manufacture the cartridge by a simple and reliable method. In particular, it is desirable to reduce the level of manual handling of cartridge components during manufacture and to reduce the total number of components.
したがって、本発明は、1種類または複数種類の飲料原料を収納し、実質的に空気および水分に対して不透過性である材料で形成されたカートリッジであって、該カートリッジが水媒体をそのカートリッジ内に導入するための入口と、前記1種類または複数種類の飲料原料から生成された飲料を吐出するための出口とを具え、前記カートリッジが外側部材および該外側部材に結合して組み付けられる内側部分を具え、前記内側部分が前記カートリッジの前記出口を形成する注ぎ口を具えていることを特徴とするカートリッジを提供する。 Accordingly, the present invention is a cartridge that contains one or more types of beverage ingredients and is formed of a material that is substantially impermeable to air and moisture, wherein the cartridge uses an aqueous medium as its cartridge. An inner portion comprising an inlet for introduction into the outlet and an outlet for discharging a beverage produced from the one or more types of beverage ingredients, wherein the cartridge is coupled and assembled to the outer member. And wherein the inner portion comprises a spout forming the outlet of the cartridge.
本発明のカートリッジは、内側部材および外側部材である主コンポーネントによって容易に組み立てられる。内側部材および外側部材として分離したコンポーネントを用い、これらを結合して組み立てるようにすることで、各コンポーネントの製造を最適化することができる。これは、カートリッジを通る飲料流路が外側部材および内側部材間の界面によって形成されることから、非常に小さい公差が望まれる本発明のカートリッジにおいて特に有利な点である。加えて、この内側部材および外側部材のコンポーネントは、組み立て前の分離状態にあるときに簡単に殺菌消毒することができるものである。これらのコンポーネントを組み合わせると何本かの小口付き蛇行経路が形成され、これを既知の方法で効果的に殺菌することはできない。コンポーネントを殺菌できることは、カートリッジを乳を主原料とする飲料の供給に用いる場合において、特に有利な特徴である。加えて、結合される分離コンポーネントを用いることで、組み立て時にカートリッジを反転する必要がない。内側部材および付加的なフィルタの結合、飲料原料の充填およびラミネートなどのリッドの結合はすべて、外側部材の一姿勢により行うことができるからである。 The cartridge of the present invention is easily assembled with the main components being the inner and outer members. By using separate components as the inner member and the outer member and combining them together, the production of each component can be optimized. This is particularly advantageous in the cartridges of the present invention where very small tolerances are desired because the beverage flow path through the cartridge is formed by the interface between the outer member and the inner member. In addition, the inner and outer member components can be easily sterilized when in a separated state prior to assembly. When these components are combined, several serpentine serpentine paths are formed that cannot be effectively sterilized in a known manner. The ability to sterilize components is a particularly advantageous feature when the cartridge is used to supply a beverage based on milk. In addition, by using separate components to be joined, there is no need to invert the cartridge during assembly. This is because the bonding of the lid, such as the bonding of the inner member and the additional filter, the filling of the beverage ingredients and the lamination, can all be performed by one posture of the outer member.
有利な点は、内側部材が注ぎ口を具えていることである。注ぎ口は流出する飲料をカップなどの容器に導く働きをする。注ぎ口は飲料の余計な飛散を防ぐとともに、流量特性を調整して飲料がカートリッジから容器に移るようにするのに有用である。例えば、飲料に加わる乱流の程度を低減するよう注ぎ口の形状を定めることで、飲料に含まれる泡が必要以上に減らないようにすることができる。また、有利な点は、飲料調製機械内に分離した注ぎ口を設けるのではなく、カートリッジ自体が注ぎ口を具えていることである。よって、供給サイクルにおいて異種飲料間の相互汚染の恐れがない。それぞれの注ぎ口は1回だけ使用され、カートリッジの残りの部分とともに処分されるからである。また、好ましくは、注ぎ口から流出する飲料が飲料調製機械の出口機構と接触しないようにする。これにより、飲料調製機械が飲料残渣によって汚されることがない。好適には、注ぎ口が内側部材と一体となっている。有利な点は、注ぎ口と内側部材とがモールドまたはその他の方法によって一体化された単一ユニットとなっており、カートリッジの製造コストを低減するとともに、組み立てを要するコンポーネントの数を減らすことができることである。 The advantage is that the inner member has a spout. The spout serves to guide the spilled beverage to a container such as a cup. The spout is useful for preventing extra splashing of the beverage and adjusting the flow characteristics to allow the beverage to move from the cartridge to the container. For example, by defining the shape of the spout so as to reduce the degree of turbulent flow applied to the beverage, it is possible to prevent the foam contained in the beverage from being reduced more than necessary. Also, the advantage is that the cartridge itself has a spout rather than providing a separate spout in the beverage preparation machine. Thus, there is no risk of cross-contamination between different beverages in the supply cycle. Each spout is used only once and is disposed of with the rest of the cartridge. Also preferably, the beverage flowing out of the spout is not in contact with the outlet mechanism of the beverage preparation machine. This prevents the beverage preparation machine from being soiled by beverage residues. Preferably, the spout is integral with the inner member. The advantage is that the spout and inner member are a single unit integrated by mold or other method, reducing the manufacturing cost of the cartridge and the number of components that need to be assembled. It is.
一実施形態において、注ぎ口はテーパ部分を具えている。他の実施形態では、注ぎ口が円筒部分を具えている。さらなる選択的変形例では、注ぎ口は、その長さ方向に沿って少なくとも一部が延在する仕切りを具えている。仕切りは流出する飲料の飛散を低減する。 In one embodiment, the spout includes a tapered portion. In other embodiments, the spout comprises a cylindrical portion. In a further optional variant, the spout comprises a partition that extends at least in part along its length. The partition reduces splashing of the spilled beverage.
好適には、外側部材と内側部材とを結合するためにスナップ嵌合構造が設けられる。典型的には、スナップ嵌合構造は協働する形成物を内側部材および外側部材に具えている。スナップ嵌合構造は内側部材および外側部材の迅速な組み立てを提供するだけでなく、結合を確実にする方法である。有利な点は、飲料原料にさらされることになるカートリッジの内部において接着剤が不要となることである。 Preferably, a snap fit structure is provided for joining the outer member and the inner member. Typically, the snap-fit structure includes cooperating formations on the inner and outer members. The snap-fit structure not only provides for quick assembly of the inner and outer members, but is a way to ensure coupling. The advantage is that no adhesive is required inside the cartridge that will be exposed to the beverage ingredients.
好ましくは、外側部材は閉塞された第1端と開放された第2端とを具え、外側部材と結合する内側部材では注ぎ口の出口が開放第2端に向くようになっている。また好適には、入口が外側部材の開放第2端に向いている。よって入口および出口はカートリッジの同じサイドに向いている。これにより、カートリッジを薄型(low-profile)の機械に使用することができ、使用に際しては入口および出口を形成するための穿孔手段を飲料調整機械の単一面から突出させることができるようになる。 Preferably, the outer member comprises a closed first end and an open second end, with the spout outlet facing the open second end in the inner member coupled to the outer member. Also preferably, the inlet is directed to the open second end of the outer member. The inlet and outlet are thus facing the same side of the cartridge. This allows the cartridge to be used in a low-profile machine, and in use allows the perforation means to form the inlet and outlet to protrude from a single surface of the beverage conditioning machine.
好ましくは、外側部材の閉塞第1端の部位またはその近傍で、外側部材および内側部材が結合される。よって、内側部材および外側部材の結合は、外側部材の開放端すなわち口部から離れた位置で行われることになる。有利な点は、飲料原料のカートリッジへの充填に先立って、かつカートリッジの開放端すなわち口部の封止に先立って結合ステップを行なうことができることである。これにより、内側部材および外側部材をまず結合させて部分組み立て品を形成し、その後にパッキングラインの充填ステーションに移送して1以上の飲料原料を入れることができるので、組み立てプロセスが簡単なものとなる。次に、充填されたカートリッジが封止される。これは例えば、外側部材の開放端にラミネートシートを熱溶着する(heat welded)ことによって行われる。この組み立てプロセスにより、熱溶着のステップを通じ、外側部材、内側部材およびラミネートを位置合わせし、かつ位置合わせ状態を維持するための困難な作業を排除できる。 Preferably, the outer member and the inner member are joined at or near the closed first end portion of the outer member. Therefore, the inner member and the outer member are joined at a position away from the open end of the outer member, that is, the mouth. The advantage is that the coupling step can be performed prior to filling the cartridge with beverage ingredients and prior to sealing the open end or mouth of the cartridge. This allows the inner and outer members to be joined first to form a subassembly and then transferred to the filling station of the packing line to contain one or more beverage ingredients, thus simplifying the assembly process. Become. Next, the filled cartridge is sealed. This is done, for example, by heat welding the laminate sheet to the open end of the outer member. This assembly process eliminates the difficult task of aligning and maintaining the alignment of the outer member, inner member and laminate through the thermal welding step.
好適には、外側部材は内側に向かう延在部を具え、外側部材と内側部材との結合時に注ぎ口の基端部(proximal end)に受容されるようになっている。 Preferably, the outer member has an inwardly extending portion and is received at the proximal end of the spout when the outer member and the inner member are joined.
一実施形態では、内側部材はフレームを具え、このフレーム上にフィルタが設けられている。好適には、内側部材と外側部材とが結合したときに、外側部材の閉塞第1端とフレームとの間に1以上の通路が形成される。さらに、その1以上の通路は、フレームから上方に延在して外側部材の閉塞第1端に至るウェブによって画成される。好ましくは、1以上の通路は注ぎ口に向かって下方に傾斜している。 In one embodiment, the inner member comprises a frame on which a filter is provided. Preferably, one or more passages are formed between the closed first end of the outer member and the frame when the inner member and the outer member are joined. Further, the one or more passages are defined by a web extending upward from the frame to the closed first end of the outer member. Preferably, the one or more passages are inclined downwardly toward the spout.
他の実施形態において、内側部材は注ぎ口を取り囲むスカートを具えている。好ましくは、スカートは上部延在部を具え、カートリッジを組み立てたときにカートリッジの閉塞第1端と接触するようになっている。好ましくは、上部延在部の上部リムが外側部材の協働形成物と係合して、内側部材を外側部材に結合させるためのスナップ嵌合構造をなす。典型的には、外側部材の協働形成物は内向きの延在部である。 In other embodiments, the inner member comprises a skirt surrounding the spout. Preferably, the skirt has an upper extension to contact the closed first end of the cartridge when the cartridge is assembled. Preferably, the upper rim of the upper extension engages with a cooperating formation on the outer member to provide a snap-fit structure for coupling the inner member to the outer member. Typically, the outer member cooperating formation is an inward extension.
好ましくは、カートリッジはディスク形状である。カートリッジはさらに飲料の噴流を生成するための手段を具えていてもよく、この手段は入口と出口との間の飲料流路にアパーチャを有している。好ましくは入口および/または出口は、使用のためにカートリッジの入口および/または出口を形成する前には、実質的に空気および水不透過性の材料で覆われている。例えば、入口および/または出口は実質的に空気および水不透過性のラミネートで覆われる。ラミネートはポリプロピレンであってもよい。外側部材および/または内側部材は、例えばポリプロピレンで形成することができる。あるいは、外側部材および/または内側部材を生分解性高分子で形成することも可能である。 Preferably, the cartridge is disk shaped. The cartridge may further comprise means for generating a beverage jet, the means having an aperture in the beverage flow path between the inlet and the outlet. Preferably the inlet and / or outlet is covered with a substantially air and water impermeable material prior to forming the cartridge inlet and / or outlet for use. For example, the inlet and / or outlet are covered with a substantially air and water impermeable laminate. The laminate may be polypropylene. The outer member and / or the inner member can be made of polypropylene, for example. Alternatively, the outer member and / or the inner member can be formed of a biodegradable polymer.
好ましくは、内側部材は荷重受け部材(load- bearing member)をなす。 Preferably, the inner member forms a load-bearing member.
好ましくは、上述したようなカートリッジを複数設け、カートリッジ内に収納された1以上の飲料原料から生成される飲料の百分率生産量(percentage yield)が標準偏差1.0以内となるようにする。 Preferably, a plurality of cartridges as described above are provided so that the percentage yield of the beverage produced from one or more beverage ingredients stored in the cartridge is within a standard deviation of 1.0.
また、本発明は、1種類または複数種類の飲料原料を収納し、実質的に空気および水分に対して不透過性である材料で形成されたカートリッジであって、該カートリッジが水媒体をそのカートリッジ内に導入するための入口と、前記1種類または複数種類の飲料原料から生成された飲料を吐出するための出口とを具え、前記カートリッジが外側部材と、該外側部材に挿入される内側部分と、前記飲料の噴流を生成するための手段とを具え、該噴流生成手段が前記入口を前記出口に接続させるための飲料流路にアパーチャを有しており、前記アパーチャが前記内側部材および前記外側部材間の界面によって画成されていることを特徴とするカートリッジを提供する。 In addition, the present invention is a cartridge that contains one or more types of beverage ingredients and is formed of a material that is substantially impermeable to air and moisture, and the cartridge uses an aqueous medium as the cartridge. An inlet for introduction into the outlet, and an outlet for discharging a beverage produced from the one or more types of beverage ingredients, wherein the cartridge is inserted into the outer member, and an inner portion inserted into the outer member; Means for generating a jet of the beverage, the jet generating means having an aperture in the beverage channel for connecting the inlet to the outlet, the aperture being the inner member and the outer A cartridge characterized by being defined by an interface between members.
本発明のカートリッジは、提供される飲料の見た目や特性を変えることのできる飲料噴流を生成する。例えば、飲料の噴流に空気を混入することで、提供される飲料内に多数の小気泡を生成することができる。本発明のカートリッジは、内側部材および外側部材である主コンポーネントによって容易に組み立てられる。内側部材および外側部材として分離したコンポーネントを用い、これらを結合して組み立てるようにすることで、各コンポーネントの製造およびカートリッジの組み立てを最適化することができる。これは、噴流を生成するアパーチャの寸法および配置について、および、カートリッジを通る飲料流路の残部について、非常に小さい公差が望まれる本発明のカートリッジにおいて特に有利な点である。加えて、アパーチャを流路の全体的な方向に直交する向きとすることで、飲料がカートリッジの壁面に衝突し、供給に先立って減速されるようにすることができる。上述したように、アパーチャを精密にし、方向づけることは射出成形コンポーネントにとって困難である。本発明によれば、単一のコンポーネントに例えばモールドピンによってアパーチャの全体を形成するのではなく、内側部材と外側部材との間の界面を用いてアパーチャを画成することにより、そのような困難が解消される。 The cartridge of the present invention produces a beverage jet that can change the look and characteristics of the beverage provided. For example, a large number of small bubbles can be generated in the provided beverage by mixing air into the beverage jet. The cartridge of the present invention is easily assembled with the main components being the inner and outer members. By using separate components as the inner member and the outer member and combining them together, the manufacture of each component and the assembly of the cartridge can be optimized. This is particularly advantageous in the cartridges of the present invention where very small tolerances are desired for the size and placement of the apertures that generate the jets and for the rest of the beverage flow path through the cartridge. In addition, by setting the aperture in a direction perpendicular to the overall direction of the flow path, the beverage can collide with the wall surface of the cartridge and be decelerated prior to supply. As mentioned above, it is difficult for injection molded components to refine and orient the aperture. According to the present invention, such difficulty is achieved by defining the aperture using the interface between the inner member and the outer member, rather than forming the entire aperture in a single component, for example by mold pins. Is resolved.
内側部材または外側部材の一方は開口を具え、内側部材または外側部材の他方は閉塞部(obstruction)を具えて、内側部材を外側部材に挿入する際に、閉塞部が開口を部分的に閉塞してアパーチャが画成されるようになっている。 One of the inner member or the outer member has an opening, and the other of the inner member or the outer member has an obstruction, and when the inner member is inserted into the outer member, the obstruction partially occludes the opening. An aperture is defined.
有利な点は、アパーチャを画成するべく合わされる分離した開口および閉塞部をより容易に作成できることである。好ましくは、開口は細長いスロットを具え、これは内側部材に設けることができる。この場合は外側部材が閉塞部を具える。好ましくは、閉塞部は外側部材の延在部を具え、その少なくとも一部が内側部材内に突出するようにする。内側部材の円筒壁に細長いスロットを形成することができる。好ましくは、細長いスロットは円筒壁の上縁まで延在している。一実施形態では、外側部材の延在部は円筒状の延在部であり、内側部材の円筒壁内に摺動嵌合するようにして受容される。典型的には、アパーチャは0.4〜0.7mm2の断面積を有している。 The advantage is that it is easier to create separate openings and occlusions that are combined to define the aperture. Preferably, the opening comprises an elongated slot, which can be provided in the inner member. In this case, the outer member has a blocking portion. Preferably, the closing portion includes an extending portion of the outer member, and at least a part thereof protrudes into the inner member. An elongated slot can be formed in the cylindrical wall of the inner member. Preferably, the elongated slot extends to the upper edge of the cylindrical wall. In one embodiment, the extension of the outer member is a cylindrical extension and is received in a sliding fit within the cylindrical wall of the inner member. Typically, the aperture has a cross-sectional area of 0.4-0.7 mm 2.
好ましくは、カートリッジはさらに、少なくとも1つの空気用の入口と、飲料の噴流の圧力低下を生じさせるための手段とを具え、使用に際し、少なくとも1つの空気用入口から飲料内に複数の小泡が導入されるようにする。好ましくは、少なくとも1つの空気用入口はアパーチャより下流の内側部材に設けられる。内側部材が出口を形成する注ぎ口を具えていてもよい。好ましくは、アパーチャによって提供される飲料噴流が注ぎ口に導かれ、アパーチャから導入されて出口から出て行く間に、注ぎ口の表面に衝突できるようにする。好ましくは、当該表面は注ぎ口の凹壁である。凹壁は、好ましくはアパーチャとは反対側の注ぎ口の部位に配置される。好ましくは、アパーチャは、出口から流出する飲料の流れに実質的に垂直な角度で流れるよう、飲料を導く。よって飲料は、カートリッジから出て行くことができる前に偏向され、その結果飲料が減速する。これは、容器に対する飛散を防止する上で望ましい。 Preferably, the cartridge further comprises at least one air inlet and means for creating a pressure drop in the beverage jet, wherein in use, the plurality of small bubbles from the at least one air inlet into the beverage. To be introduced. Preferably, at least one air inlet is provided in the inner member downstream from the aperture. The inner member may comprise a spout that forms an outlet. Preferably, the beverage jet provided by the aperture is directed to the spout so that it can impinge on the surface of the spout while being introduced from the aperture and exiting the outlet. Preferably, the surface is a concave wall of the spout. The concave wall is preferably arranged at the part of the spout opposite to the aperture. Preferably, the aperture guides the beverage to flow at an angle substantially perpendicular to the beverage flow exiting the outlet. Thus, the beverage is deflected before it can leave the cartridge, so that the beverage slows down. This is desirable for preventing scattering of the container.
内側部材および外側部材のコンポーネントは、組み立て前の分離状態にあるときにより簡単に殺菌消毒することができる。これらのコンポーネントを組み合わせると何本かの小口付き蛇行経路が形成され、これを既知の方法で効果的に殺菌することはできない。コンポーネントを殺菌できることは、カートリッジを乳を主原料とする飲料の供給に用いる場合において、特に有利な特徴である。 The components of the inner member and outer member can be more easily sterilized when in a separated state prior to assembly. When these components are combined, several serpentine serpentine paths are formed that cannot be effectively sterilized in a known manner. The ability to sterilize components is a particularly advantageous feature when the cartridge is used to supply a beverage based on milk.
有利な点は、注ぎ口が内側部材に一体化されていることである。注ぎ口は流出する飲料をカップなどの容器に導く働きをする。注ぎ口は飲料の余計な飛散を防ぐとともに、流量特性を調整して飲料がカートリッジから容器に移るようにするのに有用である。例えば、飲料に加わる乱流の程度を低減するよう注ぎ口の形状を定めることで、飲料に含まれる泡が必要以上に減らないようにすることができる。また、有利な点は、飲料調製機械内に分離した注ぎ口を設けるのではなく、カートリッジ自体が注ぎ口を具えていることである。よって、供給サイクルにおいて異種飲料間の相互汚染の恐れがない。それぞれの注ぎ口は1回だけ使用され、カートリッジの残りの部分とともに処分されるからである。また、好ましくは、注ぎ口から流出する飲料が飲料調製機械の出口機構と接触しないようにする。これにより、飲料調製機械が飲料残渣によって汚されることがない。有利な点は、注ぎ口と内側部材とがモールドまたはその他の方法によって一体化された単一ユニットとなっており、カートリッジの製造コストを低減するとともに、組み立てを要するコンポーネントの数を減らすことができることである。 The advantage is that the spout is integrated into the inner member. The spout serves to guide the spilled beverage to a container such as a cup. The spout is useful for preventing extra splashing of the beverage and adjusting the flow characteristics to allow the beverage to move from the cartridge to the container. For example, by defining the shape of the spout so as to reduce the degree of turbulent flow applied to the beverage, it is possible to prevent the foam contained in the beverage from being reduced more than necessary. Also, the advantage is that the cartridge itself has a spout rather than providing a separate spout in the beverage preparation machine. Thus, there is no risk of cross-contamination between different beverages in the supply cycle. Each spout is used only once and is disposed of with the rest of the cartridge. Also preferably, the beverage flowing out of the spout is not in contact with the outlet mechanism of the beverage preparation machine. This prevents the beverage preparation machine from being soiled by beverage residues. The advantage is that the spout and inner member are a single unit integrated by mold or other method, reducing the manufacturing cost of the cartridge and the number of components that need to be assembled. It is.
好ましくは、カートリッジはディスク形状である。外側部材および/または内側部材は、例えばポリプロピレンで形成することができる。生分解性高分子でカートリッジを形成することも可能である。 Preferably, the cartridge is disk shaped. The outer member and / or the inner member can be made of polypropylene, for example. It is also possible to form the cartridge with a biodegradable polymer.
また、本発明は、1種類または複数種類の飲料原料を収納し、実質的に空気および水分に対して不透過性である材料で形成されたカートリッジであって、該カートリッジは、前記1種類または複数種類の飲料原料を収納するための区画を具え、該区画が水媒体をその内部に導入するための複数の入口アパーチャと、前記1種類または複数種類の飲料原料から生成された飲料のための出口アパーチャとを有しており、前記入口アパーチャの一部と前記出口アパーチャとをずらすことで、前記入口アパーチャを通って前記区画内に進入する前記水媒体の一部が前記区画内で強制循環されてから前記出口アパーチャを通って前記区画から出て行くようにされており、前記複数の入口アパーチャが前記区画の周りに配置されていることを特徴とするカートリッジを提供する。 In addition, the present invention is a cartridge that contains one or more types of beverage ingredients and is formed of a material that is substantially impermeable to air and moisture. A compartment for containing a plurality of types of beverage ingredients, the compartment for introducing a water medium therein, a plurality of inlet apertures, and a beverage produced from the one or more types of beverage ingredients And a part of the aqueous medium entering the compartment through the inlet aperture is forcibly circulated in the compartment by shifting the part of the inlet aperture and the outlet aperture. And then exiting the compartment through the outlet aperture, the plurality of inlet apertures being disposed around the compartment. To provide a cartridge.
有利な点は、本発明のカートリッジが入口アパーチャと、少なくとも一部がずれた出口アパーチャとを具えていることである。これにより,飲料原料を収納する区画に入る水媒体が入口アパーチャから出口アパーチャへとそのまま通過してしまうことが無いようにすることができる。そのまま通過するのではなく、水媒体は出口アパーチャを介して出てゆく前に、区画内で強制的に循環させられる。これにより、区画内の飲料原料のほぼ全部が水媒体流路に接触するので、水媒体と飲料原料との混合の度合いが増進する。 An advantage is that the cartridge of the present invention comprises an inlet aperture and an outlet aperture that is at least partially offset. Thereby, it is possible to prevent the aqueous medium entering the compartment storing the beverage ingredients from passing from the entrance aperture to the exit aperture as it is. Rather than passing through, the aqueous medium is forced to circulate within the compartment before leaving the outlet aperture. Thereby, since almost all of the beverage ingredients in the compartment are in contact with the aqueous medium flow path, the degree of mixing of the aqueous medium and the beverage ingredients is increased.
好ましくは、入口アパーチャを区画周囲に等間隔に配置することができる。好ましくは、入口アパーチャに対し、出口アパーチャは区画の中心に向けて配置される。出口アパーチャを区画中心の周りに等間隔に配置することができる。入口アパーチャおよび出口アパーチャを等間隔に配置することによって、区画内でのより一様な流れを提供し、これによって飲料原料および水媒体のより確実な混合が提供される。 Preferably, the inlet apertures can be arranged at equal intervals around the compartment. Preferably, with respect to the entrance aperture, the exit aperture is arranged towards the center of the compartment. The exit apertures can be equally spaced around the center of the compartment. By equally spaced the inlet and outlet apertures, a more uniform flow within the compartment is provided, thereby providing a more reliable mixing of the beverage ingredients and the aqueous medium.
好ましくは、カートリッジは3〜10個の入口アパーチャを具える。一実施形態では、4個の入口アパーチャが設けられる。 Preferably, the cartridge comprises 3-10 inlet apertures. In one embodiment, four inlet apertures are provided.
好ましくは、カートリッジは3〜10個の出口アパーチャを具える。一実施形態では、5個の出口アパーチャが設けられる。 Preferably, the cartridge comprises 3 to 10 exit apertures. In one embodiment, five exit apertures are provided.
好ましくは、入口アパーチャの数と出口アパーチャの数とは等しくない。 Preferably, the number of entrance apertures is not equal to the number of exit apertures.
好ましくは、入口アパーチャの数および出口アパーチャの数は次の公式で与えられる。 Preferably, the number of entrance apertures and the number of exit apertures are given by the following formula:
Xo=Xi+C
ここで、Xi=入口アパーチャの数
Xo=出口アパーチャの数
C =0またはnXiを含まない整数の組
n =任意の整数
有利な点は、入口アパーチャおよび出口アパーチャの数が上記公式に従って選択されることである。これは特に、カートリッジがディスク形状であり、それらアパーチャがディスクのまわりに等間隔に配される場合において有利である。組み立て時に、入口アパーチャおよび出口アパーチャを含むカートリッジのコンポーネントの位置合わせに意を払う必要がなくなるからである。コンポーネントの向きがどのようなものであっても、入口アパーチャおよび出口アパーチャの少なくとも一部はずれることになる。例えば、4個の入口アパーチャおよび5個の出口アパーチャがあり、すべてが等間隔に配される場合、入口アパーチャおよび出口アパーチャを含むカートリッジのコンポーネントをどのように位置合わせしても、2以上の入口アパーチャを出口アパーチャに整列させることは不可能である。これにより、組み立て手順をより迅速かつ簡単に行うことができるようになる。あるいは、等しい数の入口アパーチャおよび出口アパーチャを含むカートリッジとしてもよいが、入口アパーチャおよび出口アパーチャの少なくとも一部が確実にずれるようにそれらの間隔が定められる。
Xo = Xi + C
Where Xi = number of entrance apertures
Xo = number of exit apertures
C = 0 or set of integers not including nXi
n = any integer The advantage is that the number of inlet and outlet apertures is selected according to the above formula. This is particularly advantageous when the cartridge is disk-shaped and the apertures are equally spaced around the disk. This is because it is not necessary to pay attention to the alignment of the components of the cartridge including the inlet and outlet apertures during assembly. Whatever the component orientation, at least some of the entrance and exit apertures will be misaligned. For example, if there are 4 inlet apertures and 5 outlet apertures, all spaced equally, no matter how the cartridge components including the inlet and outlet apertures are aligned, two or more inlets It is impossible to align the aperture with the exit aperture. As a result, the assembly procedure can be performed more quickly and easily. Alternatively, the cartridge may include an equal number of inlet apertures and outlet apertures, but spaced apart to ensure that at least some of the inlet and outlet apertures are offset.
典型的には、入口アパーチャはカートリッジの外側部材に設けられ、出口アパーチャはカートリッジの内側部材に設けられる。好ましくは、内側部材は出口アパーチャに連通する注ぎ口を具える。 Typically, the inlet aperture is provided in the outer member of the cartridge and the outlet aperture is provided in the inner member of the cartridge. Preferably, the inner member comprises a spout that communicates with the outlet aperture.
好適実施形態では、カートリッジはディスク形状である。好ましくは、入口アパーチャを通って区画内に流入する水媒体はカートリッジの中心に向かって半径方向内方に導かれる。 In the preferred embodiment, the cartridge is disk-shaped. Preferably, the aqueous medium flowing into the compartment through the inlet aperture is directed radially inward toward the center of the cartridge.
カートリッジの特別な応用例として、粘稠液すなわちゲルの形態の液体原料に用いられることがわかる。一応用例では、液状のチョコレート原料がカートリッジ1に収納され、これは、周囲温度にて粘性が1700〜3900mPa、0℃にて5000〜10000mPaであり、屈折性の固形分(refractive solids)が67ブリックス度±3である。別の応用例では、カートリッジ1内には液体コーヒーが収納され、これは、周囲温度にて粘性が70〜2000mPa、0℃にて80〜5000mPaであり、全固形分量が40〜70%である。 As a special application example of the cartridge, it can be seen that it is used for a liquid material in the form of a viscous liquid, that is, a gel. In one application, a liquid chocolate ingredient is housed in the cartridge 1, which has a viscosity of 1700-3900 mPa at ambient temperature, 5000-10000 mPa at 0 ° C., and 67 brix refractive solids. The degree is ± 3. In another application, the cartridge 1 contains liquid coffee, which has a viscosity of 70-2000 mPa at ambient temperature, 80-5000 mPa at 0 ° C., and a total solid content of 40-70%. .
粘稠液すなわちゲルのような可溶性飲料原料を用いる場合、原料が水媒体と完全に混合しないことが特に問題となる。特に、そのような製品を収納するカートリッジにおいては、原料の局所的な溶解に起因して、カートリッジの入口と出口とを結ぶチャネルが速やかに生成されてしまうことがある。そしてチャネルは残りの水媒体に対して比較的低抵抗の流路を形成し、区画内にある残りの未溶解の粘性の高い原料を通るのではなく、チャネルに沿って流れやすくしてしまう。本発明のカートリッジは主としてこの問題を解決するものであり、水媒体を区画内で強制的に再循環させることによって、原料の大部分を溶解させるだけでなく、区画内に乱流を生成して残りの原料の混合を促進するよう作用させるとともに、入口アパーチャと出口アパーチャとを結ぶ低抵抗の流路の生成および維持を阻止するものである。 When using soluble beverage ingredients such as viscous liquids or gels, it is particularly problematic that the ingredients do not mix thoroughly with the aqueous medium. In particular, in a cartridge containing such a product, a channel connecting the inlet and the outlet of the cartridge may be quickly generated due to local dissolution of the raw material. Then, the channel forms a flow path having a relatively low resistance with respect to the remaining aqueous medium, and does not pass through the remaining undissolved high viscosity raw material in the compartment, but easily flows along the channel. The cartridge of the present invention mainly solves this problem, and not only dissolves most of the raw materials by forcibly recirculating the aqueous medium in the compartment, but also creates turbulence in the compartment. It acts to promote the mixing of the remaining raw materials and prevents the generation and maintenance of a low-resistance flow path connecting the inlet aperture and the outlet aperture.
外側部材および/または内側部材はポリプロピレンで形成することができ、射出成型されたものとすることができる。一実施形態においては、外側部材および/または内側部材は生分解性高分子で形成される。 The outer member and / or inner member can be made of polypropylene and can be injection molded. In one embodiment, the outer member and / or inner member is formed of a biodegradable polymer.
本発明は、1種類または複数種類の飲料原料を収納し、実質的に空気および水分に対して不透過性である材料で形成されたカートリッジであって、該カートリッジは、前記1種類または複数種類の飲料原料を収納するための収納室を画成する外側部材と、前記1種類または複数種類の飲料原料から生成された飲料の流出用出口を形成する注ぎ口を有する内側部材と、を具え、前記内側部材が荷重受け部材をなしていることを特徴とするカートリッジを提供する。 The present invention is a cartridge that contains one or more types of beverage ingredients and is formed of a material that is substantially impermeable to air and moisture, the cartridge being said one type or a plurality of types. An outer member defining a storage chamber for storing the beverage ingredients, and an inner member having a spout that forms an outlet for spilling beverages generated from the one or more kinds of beverage ingredients, The cartridge is characterized in that the inner member forms a load receiving member.
本発明のカートリッジは飲料を供給するための頑健な機構を具える。特に内側部材が荷重受け部材をなし、使用時における比較的高い圧縮荷重に耐えることができるようになっている。これにより、供給サイクルを始めるに先立ってカートリッジに圧縮荷重を加える飲料調製機械においても、カートリッジを用いることができるようになる。そしてこれは、内部が加圧される際にカートリッジが破損する恐れを低減する。加えて、カートリッジに対する圧縮加重の作用により、カートリッジのコンポーネントが確実に、正確な位置に保持されるようになる。 The cartridge of the present invention comprises a robust mechanism for dispensing beverages. In particular, the inner member serves as a load receiving member and can withstand a relatively high compressive load during use. This allows the cartridge to be used in a beverage preparation machine that applies a compressive load to the cartridge prior to beginning the dispensing cycle. This reduces the risk of damage to the cartridge when the interior is pressurized. In addition, the action of the compression load on the cartridge ensures that the cartridge components are held in place.
好ましくは、内側部材および外側部材は別体のコンポーネントであり、それらはカートリッジの組み立て時に結合する。 Preferably, the inner member and the outer member are separate components that are combined when the cartridge is assembled.
好ましくは、カートリッジはさらに内側部材に結合するフィルタを具える。 Preferably, the cartridge further comprises a filter coupled to the inner member.
好ましくは、内側部材は十分な剛性をもつ荷重受け部材をなし、カートリッジが130Nを超える圧縮荷重に耐え得るようになっている。より好ましくは、荷重受け部材は十分な剛性をもち、カートリッジが200Nを超える圧縮荷重に耐えることができるようにする。好ましくは、荷重受け部材が十分な剛性をもち、荷重受け部材自身が130Nを超える圧縮荷重に耐え得るようにする。 Preferably, the inner member is a load receiving member having sufficient rigidity so that the cartridge can withstand a compressive load exceeding 130N. More preferably, the load receiving member is sufficiently rigid so that the cartridge can withstand a compressive load in excess of 200N. Preferably, the load receiving member has sufficient rigidity so that the load receiving member itself can withstand a compressive load exceeding 130N.
一実施形態では、内側部材はポリプロピレンで形成されている。他の形態においては、外側部材および/または内側部材は生分解性高分子で形成される。 In one embodiment, the inner member is formed of polypropylene. In other forms, the outer member and / or the inner member are formed of a biodegradable polymer.
有利な点は、内側部材が注ぎ口を具えていることである。注ぎ口は流出する飲料をカップなどの容器に導く働きをする。注ぎ口は飲料の余計な飛散を防ぐとともに、流量特性を調整して飲料がカートリッジから容器に移るようにするのに有用である。例えば、飲料に加わる乱流の程度を低減するよう注ぎ口の形状を定めることで、飲料に含まれる泡が必要以上に減らないようにすることができる。 The advantage is that the inner member has a spout. The spout serves to guide the spilled beverage to a container such as a cup. The spout is useful for preventing extra splashing of the beverage and adjusting the flow characteristics to allow the beverage to move from the cartridge to the container. For example, by defining the shape of the spout so as to reduce the degree of turbulent flow applied to the beverage, it is possible to prevent the foam contained in the beverage from being reduced more than necessary.
好ましくは、内側部材と注ぎ口とは一体の部材(ピース)として形成される。 Preferably, the inner member and the spout are formed as an integral member (piece).
本発明はまた、1種類または複数種類の飲料原料を収納し、実質的に空気および水分に対して不透過性である材料で形成されたカートリッジであって、該カートリッジは、閉塞された第1端と、開放された第2端とを有するハウジングを具え、該ハウジングが前記1種類または複数種類の飲料原料を収納するための収納室を画成し、前記ハウジングの前記解放された第2端がリッドによって封止されており、前記ハウジングの前記閉塞された第1端と前記リッドとの間に渡された荷重受け部材をさらに具えていることを特徴とするカートリッジを提供する。 The present invention is also a cartridge that contains one or more beverage ingredients and is formed of a material that is substantially impermeable to air and moisture, the cartridge being closed first. A housing having an end and an open second end, the housing defining a storage chamber for storing the one or more beverage ingredients, and the released second end of the housing. Is further sealed with a lid, and further includes a load receiving member passed between the closed first end of the housing and the lid.
好ましくは、前記荷重受け部材は、前記1種類または複数種類の飲料原料から生成された飲料の流出用の出口を形成する注ぎ口を具える。 Preferably, the load receiving member includes a spout that forms an outlet for spilling a beverage generated from the one or more types of beverage ingredients.
好ましくは、前記荷重受け部材は前記カートリッジの中心またはその近傍に配置される。 Preferably, the load receiving member is disposed at or near the center of the cartridge.
好ましくは、内側部材は十分な剛性をもち、カートリッジが130Nを超える圧縮荷重に耐え得るようになっている。より好ましくは、荷重受け部材は十分な剛性をもち、カートリッジが200Nを超える圧縮荷重に耐えることができるようにする。好ましくは、荷重受け部材が十分な剛性をもち、荷重受け部材自身が130Nを超える圧縮荷重に耐え得るようにする。 Preferably, the inner member is sufficiently rigid so that the cartridge can withstand compressive loads in excess of 130N. More preferably, the load receiving member is sufficiently rigid so that the cartridge can withstand a compressive load in excess of 200N. Preferably, the load receiving member has sufficient rigidity so that the load receiving member itself can withstand a compressive load exceeding 130N.
本発明は、1種類または複数種類の飲料原料を収納し、実質的に空気および水分に対して不透過性である材料で形成されたカートリッジであって、該カートリッジは、前記1種類または複数種類の飲料原料を収納するための収納室を画成する外側部材と、前記1種類または複数種類の飲料原料から生成された飲料の流出用出口を形成する注ぎ口を有する内側部材と、前記収納室および前記注ぎ口の間に配されたフィルタと、を具え、前記内側部材および前記フィルタが、少なくとも1つの溶接部によって、前記外側部材に対し1操作で結合されることを特徴とするカートリッジを提供する。 The present invention is a cartridge that contains one or more types of beverage ingredients and is formed of a material that is substantially impermeable to air and moisture, the cartridge being said one type or a plurality of types. An outer member defining a storage chamber for storing the beverage ingredients, an inner member having a spout for forming an outlet for the beverage generated from the one or more types of beverage ingredients, and the storage chamber And a filter disposed between the spouts, wherein the inner member and the filter are coupled to the outer member in one operation by at least one weld. To do.
有利な点は、本発明のカートリッジが、コンポーネントの手操作を最小限にした信頼性のある方法で組み立てられることである。加えて、外側部材、内側部材およびフィルタをまず部分組立品として組み立てることができるので、フィルタ脱落の恐れが生じることなくなく簡単に輸送することができる。これにより、外側部材、内側部材およびフィルタを離れた場所で組み立て、カートリッジの充填および封止を行うことが可能となる。 The advantage is that the cartridge of the present invention is assembled in a reliable manner with minimal manual manipulation of the components. In addition, since the outer member, the inner member, and the filter can be assembled as a partial assembly first, it can be easily transported without causing the filter to drop off. As a result, the outer member, the inner member, and the filter can be assembled at a remote location, and the cartridge can be filled and sealed.
好ましくは、外側部材は収納室にアクセスするための開口を有し、開口から離れたベースの部位で、内側部材およびフィルタを外側部材に結合するようになっている。 Preferably, the outer member has an opening for accessing the storage chamber, and the inner member and the filter are coupled to the outer member at a base portion remote from the opening.
好ましくは、内側部材、外側部材およびフィルタは環状である。 Preferably, the inner member, the outer member and the filter are annular.
好ましくは、溶接部は略円形である。 Preferably, the weld is substantially circular.
一実施形態では、内側部材および外側部材はプラスチック材料であり、前記少なくとも1つの溶接部は超音波溶接により形成されている。 In one embodiment, the inner member and the outer member are plastic materials, and the at least one weld is formed by ultrasonic welding.
一例では、内側部材はフレームを具え、前記少なくとも1つの溶接部は前記フレームの周囲に形成されている。溶接部は、飲料がフィルタ以外の収納室の部位から流出するのを阻止する。好ましくは、フレームは外側部材の閉塞された第1端に向けてフレームから上方に延在する複数のウェブを具え、フレームと外側部材の閉塞第1端との間に1以上の通路を画成するとともに、溶接部がウェブと外側部材の閉塞第1端との間に形成されるようにする。 In one example, the inner member comprises a frame and the at least one weld is formed around the frame. The welded portion prevents the beverage from flowing out of a portion of the storage chamber other than the filter. Preferably, the frame includes a plurality of webs extending upwardly from the frame toward the closed first end of the outer member, and defines one or more passages between the frame and the closed first end of the outer member. In addition, a weld is formed between the web and the closed first end of the outer member.
本発明はまた、1種類または複数種類の飲料原料を収納し、実質的に空気および水分に対して不透過性である材料で形成されたカートリッジの製造方法であって、前記カートリッジが、前記1種類または複数種類の飲料原料を収納するための収納室を画成する外側部材と、前記1種類または複数種類の飲料原料から生成された飲料の流出用出口を形成する注ぎ口を有する内側部材と、フィルタと、を具えており、前記内側部材および前記フィルタが、少なくとも1回の溶接ステップによって、前記外側部材に対し1ステップで結合されることを特徴とする方法を提供する。 The present invention is also a method of manufacturing a cartridge that contains one or more types of beverage ingredients and is formed of a material that is substantially impermeable to air and moisture, wherein the cartridge is An outer member that defines a storage chamber for storing one or more types of beverage ingredients, and an inner member that has a spout that forms an outlet for spilling beverages generated from the one or more types of beverage ingredients. A filter, wherein the inner member and the filter are coupled to the outer member in one step by at least one welding step.
好ましくは、溶接ステップは超音波溶接によって行われる。 Preferably, the welding step is performed by ultrasonic welding.
好ましくは、前記方法は内側部材および前記フィルタの周囲に第1溶接ラインを形成するステップをさらに具える。 Preferably, the method further comprises forming a first weld line around the inner member and the filter.
好ましくは、前記方法は注ぎ口またはその近傍で内側部材およびフィルタのまわりに第2溶接ラインを形成するステップをさらに具える。 Preferably, the method further comprises forming a second weld line around the inner member and the filter at or near the spout.
ここで用いる「カートリッジ」という語は、いかなるパッケージ、コンテナ、袋(sachet)または容器を含むものであり、記載された態様で1種または複数種の飲料原料を収納するものである。カートリッジは剛体であっても、半剛体であっても、可撓性のあるものであってもよい。 As used herein, the term “cartridge” is intended to include any package, container, sachet, or container that contains one or more beverage ingredients in the manner described. The cartridge may be rigid, semi-rigid, or flexible.
本発明のカートリッジには、飲料製品の精製に好適な1種または複数種の飲料原料が収納される。飲料としては、例えばコーヒー、ティー、チョコレートまたはミルクを含む乳を原料とする飲料が挙げられる。飲料原料としては、粉末状のもの、挽いたもの、リーフベースのもの、または液体のものとすることができる。飲料原料は不溶性のものでも、可溶性のものでもよい。焙煎し、挽いたコーヒー、リーフティ、粉末チョコレートおよびスープ、液体ミルクベースの飲料および濃縮果汁が例として挙げられる。 The cartridge of the present invention contains one or more kinds of beverage ingredients suitable for refining beverage products. Examples of the beverage include beverages made from milk containing coffee, tea, chocolate or milk. The beverage ingredients can be powdered, ground, leaf-based, or liquid. The beverage ingredients may be insoluble or soluble. Examples include roasted and ground coffee, leaf tea, powdered chocolate and soups, liquid milk-based beverages and concentrated fruit juices.
本発明はまた、1種類または複数種類の飲料原料を収納し、実質的に空気および水分に対して不透過性である材料で形成されたカートリッジであって、該カートリッジが水媒体をそのカートリッジ内に導入するための入口と、前記1種類または複数種類の飲料原料から生成された飲料を流出させるための出口とを具えており、前記カートリッジが、外側部材と、該外側部材に結合して組み付けられる内側部分とを具え、該内側部分が前記カートリッジの前記出口を形成するとともに、前記カートリッジの組み立て時における前記外側部分と前記内側部分との結合にスナップ嵌合構造が設けられていることを特徴とするカートリッジを提供する。 The present invention also provides a cartridge that contains one or more types of beverage ingredients and is formed of a material that is substantially impermeable to air and moisture, the cartridge containing an aqueous medium in the cartridge. And an outlet for allowing the beverage produced from the one or more types of beverage ingredients to flow out, and the cartridge is coupled to the outer member and assembled to the outer member. An inner portion that forms the outlet of the cartridge, and a snap-fitting structure is provided for coupling the outer portion and the inner portion during assembly of the cartridge. A cartridge is provided.
本発明のカートリッジは、内側部材および外側部材である主コンポーネントによって容易に組み立てられる。内側部材および外側部材として分離したコンポーネントを用い、スナップ嵌合構造によりこれらを結合して組み立てるようにすることで、各コンポーネントの製造およびカートリッジの組み立てを最適化することができる。これは、カートリッジを通る飲料流路が外側部材および内側部材間の界面によって形成されることから、非常に小さい公差が望まれる本発明のカートリッジにおいて特に有利な点である。加えて、内側部材および外側部材のコンポーネントは、組み立て前の分離状態にあるときに簡単に殺菌消毒することができるものである。これらのコンポーネントをスナップ嵌合させると、何本かの小口付き蛇行経路が形成され、これを既知の方法で効果的に殺菌することはできない。コンポーネントを殺菌できることは、カートリッジを乳を主原料とする飲料の供給に用いる場合において、特に有利な特徴である。スナップ嵌合構造は迅速な組み立てを提供するだけでなく、結合を確実にする方法である。有利な点は、飲料原料にさらされることになるカートリッジの内部において接着剤が不要となることである。 The cartridge of the present invention is easily assembled with the main components being the inner and outer members. By using separate components as the inner member and the outer member, and combining them by a snap-fitting structure, the manufacture of each component and the assembly of the cartridge can be optimized. This is particularly advantageous in the cartridges of the present invention where very small tolerances are desired because the beverage flow path through the cartridge is formed by the interface between the outer member and the inner member. In addition, the components of the inner and outer members can be easily sterilized when in a separated state prior to assembly. When these components are snapped together, a number of serpentine serpentine paths are formed that cannot be effectively sterilized in a known manner. The ability to sterilize components is a particularly advantageous feature when the cartridge is used to supply a beverage based on milk. A snap-fit structure not only provides for quick assembly, but is a way to ensure coupling. The advantage is that no adhesive is required inside the cartridge that will be exposed to the beverage ingredients.
典型的には、スナップ嵌合構造は協働する形成物を内側部材および外側部材に具えている。好ましくは、外側部材は閉塞された第1端と開放された第2端とを具え、外側部材とスナップ嵌合する内側部材ではその出口が開放第2端に向くようになっている。また好適には、入口が外側部材の開放第2端に向いている。よって入口および出口はカートリッジの同じサイドに向いている。これにより、カートリッジを薄型の機械に使用することができ、使用に際しては入口および出口を形成するための穿孔手段を飲料調整機械の単一面から突出させることができるようになる。 Typically, the snap-fit structure includes cooperating formations on the inner and outer members. Preferably, the outer member has a closed first end and an open second end, and the outlet of the inner member snap-fit with the outer member is directed to the open second end. Also preferably, the inlet is directed to the open second end of the outer member. The inlet and outlet are thus facing the same side of the cartridge. This makes it possible to use the cartridge in a thin machine and, in use, allows the perforation means for forming the inlet and outlet to protrude from a single surface of the beverage conditioning machine.
好ましくは、外側部材の閉塞第1端の部位またはその近傍で、外側部材および内側部材がスナップ嵌合される。よって、内側部材および外側部材の結合は、外側部材の開放端すなわち口部から離れた位置で行われることになる。有利な点は、飲料原料のカートリッジへの充填に先立って、かつカートリッジの開放端すなわち口部の封止に先立ってスナップ嵌合ステップを行なうことができることである。これにより、内側部材および外側部材をまずスナップ嵌合させてカートリッジの部分組み立て品を形成し、その後にパッキングラインの充填ステーションに移送して1以上の飲料原料を入れることができるので、組み立てプロセスが簡単なものとなる。次に、充填されたカートリッジが封止される。これは例えば、外側部材の開放端にラミネートシートを熱溶着することによって行われる。この組み立てプロセスにより、熱溶着のステップを通じ、外側部材、内側部材およびラミネートを位置合わせし、かつ位置合わせ状態を維持するための困難な作業を排除できる。 Preferably, the outer member and the inner member are snap-fitted at or near the closed first end portion of the outer member. Therefore, the inner member and the outer member are joined at a position away from the open end of the outer member, that is, the mouth. The advantage is that a snap-fit step can be performed prior to filling the beverage ingredients into the cartridge and prior to sealing the open end or mouth of the cartridge. This allows the inner and outer members to first snap fit to form a cartridge sub-assembly, which can then be transferred to the filling station of the packing line to contain one or more beverage ingredients so that the assembly process It will be easy. Next, the filled cartridge is sealed. This is done, for example, by thermally welding a laminate sheet to the open end of the outer member. This assembly process eliminates the difficult task of aligning and maintaining the alignment of the outer member, inner member and laminate through the thermal welding step.
有利な点は、内側部材および外側部材のスナップ嵌合によって水密性シールが形成されることである。 An advantage is that a water tight seal is formed by a snap fit of the inner and outer members.
一実施形態において、内側部材は出口を取り囲むスカートをさらに具えている。スカートは上部延在部を具え、該上部延在部は上部リムを有し、カートリッジを組み立てたときに上部リムが外側部材の協働形成物と係合して、内側部材を外側部材に結合させるためのスナップ嵌合構造をなす。典型的には、外側部材の協働形成物は内向きの延在部である。 In one embodiment, the inner member further comprises a skirt surrounding the outlet. The skirt has an upper extension that has an upper rim that engages the cooperating formation of the outer member when the cartridge is assembled to couple the inner member to the outer member Snap fitting structure to make it. Typically, the outer member cooperating formation is an inward extension.
好適には、外側部材は内向きの延在部を具え、外側部材と内側部材との結合時に注ぎ口の基端部(proximal end)に受容されるようになっている。 Preferably, the outer member has an inward extension and is received at the proximal end of the spout when the outer member and inner member are joined.
有利な点は、内側部材が注ぎ口を具えていることである。注ぎ口は流出する飲料をカップなどの容器に導く働きをする。注ぎ口は飲料の余計な飛散を防ぐとともに、流量特性を調整して飲料がカートリッジから容器に移るようにするのに有用である。例えば、飲料に加わる乱流の程度を低減するよう注ぎ口の形状を定めることで、飲料に含まれる泡が必要以上に減らないようにすることができる。また、有利な点は、飲料調製機械内に分離した注ぎ口を設けるのではなく、カートリッジ自体が注ぎ口を具えていることである。よって、供給サイクルにおいて異種飲料間の相互汚染の恐れがない。それぞれの注ぎ口は1回だけ使用され、カートリッジの残りの部分とともに処分されるからである。また、好ましくは、注ぎ口から流出する飲料が飲料調製機械の出口機構と接触しないようにする。これにより、飲料調製機械が汚されることがなくなる。好適には、注ぎ口が内側部材と一体となっている。有利な点は、注ぎ口と内側部材とがモールドまたはその他の方法によって一体化された単一ユニットとなっており、カートリッジの製造コストを低減するとともに、組み立てを要するコンポーネントの数を減らすことができることである。 The advantage is that the inner member has a spout. The spout serves to guide the spilled beverage to a container such as a cup. The spout is useful for preventing extra splashing of the beverage and adjusting the flow characteristics to allow the beverage to move from the cartridge to the container. For example, by defining the shape of the spout so as to reduce the degree of turbulent flow applied to the beverage, it is possible to prevent the foam contained in the beverage from being reduced more than necessary. Also, the advantage is that the cartridge itself has a spout rather than providing a separate spout in the beverage preparation machine. Thus, there is no risk of cross-contamination between different beverages in the supply cycle. Each spout is used only once and is disposed of with the rest of the cartridge. It is also preferred that the beverage flowing out of the spout does not come into contact with the outlet mechanism of the beverage preparation machine. This prevents the beverage preparation machine from being soiled. Preferably, the spout is integral with the inner member. The advantage is that the spout and inner member are a single unit integrated by mold or other method, reducing the manufacturing cost of the cartridge and the number of components that need to be assembled. It is.
一実施形態において、注ぎ口はテーパ部分を具えている。他の実施形態では、注ぎ口が円筒部分を具えている。さらなる選択的変形例では、注ぎ口は、その長さ方向に沿って少なくとも一部が延在する仕切りを具えている。仕切りは流出する飲料の飛散を低減する。 In one embodiment, the spout includes a tapered portion. In other embodiments, the spout comprises a cylindrical portion. In a further optional variant, the spout comprises a partition that extends at least in part along its length. The partition reduces splashing of the spilled beverage.
好ましくは、カートリッジはディスク形状である。カートリッジはさらに飲料の噴流を生成するための手段を具えていてもよく、この手段は入口と出口との間の飲料流路にアパーチャを有している。外側部材および/または内側部材は、例えばポリプロピレンで形成することができる。 Preferably, the cartridge is disk shaped. The cartridge may further comprise means for generating a beverage jet, the means having an aperture in the beverage flow path between the inlet and the outlet. The outer member and / or the inner member can be made of polypropylene, for example.
以下の説明において、「上方」、「下方」およびその等価の用語を、本発明の特徴要素の相対的位置付けを説明するために用いる。「上方」、「下方」およびその等価の用語を、例えば図4に示すように、飲料調製機に挿入して引き続き供給を行う、通常の姿勢にあるカートリッジ(または他のコンポーネント)に対して指すものと理解すべきである。特に、「上方」および「下方」は、カートリッジの頂面11からより近い相対的位置、またはより遠い相対的位置をそれぞれ指す。加えて、「内側」、「外側」およびその等価の用語も、以下、本発明の特徴要素の相対的位置付けを説明するために用いる。これら「内側」、「外側」およびその等価の用語を、カートリッジ1(または他のコンポーネント)の中心または主軸Xからより近いまたはより遠い、カートリッジ(または他のコンポーネント)内での相対的位置付けをそれぞれ指すものと理解すべきである。 In the following description, “upper”, “lower” and their equivalent terms are used to describe the relative positioning of features of the present invention. “Upper”, “lower” and equivalent terms refer to a cartridge (or other component) in a normal position that is inserted into a beverage preparation machine and subsequently fed, for example as shown in FIG. Should be understood. In particular, “upper” and “lower” refer to relative positions that are closer or farther from the top surface 11 of the cartridge, respectively. In addition, “inner”, “outer” and equivalent terms are also used below to describe the relative positioning of the features of the present invention. These “inner”, “outer” and their equivalent terms refer to the relative positioning within the cartridge (or other component) closer or further from the center or major axis X of the cartridge 1 (or other component), respectively. It should be understood as pointing.
添付の図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。但しこれは一例としてのものである。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, this is an example.
図11に示すように、本発明のカートリッジ1は主に、外側部材2と、内側部材3と、ラミネート5とを含む。外側部材2と、内側部材3と、ラミネート5とを組み合わせると、1種類または複数種類の飲料原料を収納するための内部120と、入口121と、出口122と、入口121から出口122までをつないで内部120を貫通する飲料流路とを有するカートリッジ1が形成される。入口121と出口122とは、当初はラミネート5でシールされているが、使用時に、そのラミネート5を穿孔または切断することにより開口される。飲料流路は、以下で説明するように、外側部材2と、内側部材3と、ラミネート5との間の空間的相互関係により画定される。この他にも、以下でさらに説明するように、フィルタ4などのコンポーネントを任意にカートリッジ1に含めることができる。
As shown in FIG. 11, the cartridge 1 of the present invention mainly includes an outer member 2, an inner member 3, and a
次に予備知識として説明する第1の型式のカートリッジ1を、図1から図11に示す。第1の型式のカートリッジ1は、焙煎して挽いたコーヒーやリーフティなどの濾過生成物の供給に使用するように特に設計されたものである。しかし、この型式のカートリッジ1および、以下で説明する他の型式を、ココア、コーヒー、茶、甘味料類、強壮剤類、調味料類、アルコール飲料類、調味乳、果汁類、スカッシュ類、ソース類、およびデザート類などの他の生成物に使用することも可能である。 Next, a first type of cartridge 1 described as background knowledge is shown in FIGS. The first type of cartridge 1 is specifically designed for use in supplying filtered products such as roasted and ground coffee and leaf tea. However, this type of cartridge 1 and the other types described below are cocoa, coffee, tea, sweeteners, tonics, seasonings, alcoholic beverages, seasoned milk, fruit juices, squash, sauces And other products such as desserts can also be used.
図5からわかるように、カートリッジ1の全体形状は、その直径が高さより大幅に大きい略円形またはディスク形状である。長軸Xは、図1に示すように、外側部材の中心を通っている。通常、外側部材2の直径全体は74.5mm±6mmであり、高さ全体は16mm±3mmである。通常、このカートリッジ1の容積は30.2ml±20%である。 As can be seen from FIG. 5, the overall shape of the cartridge 1 is a substantially circular or disk shape whose diameter is significantly larger than the height. The major axis X passes through the center of the outer member as shown in FIG. Usually, the entire diameter of the outer member 2 is 74.5 mm ± 6 mm and the entire height is 16 mm ± 3 mm. Usually, the volume of the cartridge 1 is 30.2 ml ± 20%.
外側部材2は主に、湾曲した環状壁13を有するボール形状のシェル10と、閉じた頂部11と、開いた底部12とを含む。閉じた頂部11から開いた底部12にかけて環状壁13が広がっているため、外側部材2の直径は、その頂部11にて、底部12の直径に比較して小さくなっている。環状壁13と閉じた底部11とが共に、内部34を有する容器を画成している。
The outer member 2 mainly includes a ball-shaped
中空で内側向きの円柱状延出部18が、長軸Xを中心として閉じた頂部11に設けられている。図2でさらによくわかるように、円柱状延出部18は、第1、第2および第3の部分19、20および21を有する階段状プロファイルを含む。第1の部分19は、直円柱状である。第2の部分20は、裁頭円錐形状であり、内側に先細りになっている。第3の部分21は、もう1つの直円柱であり、下方面31により閉じられている。第1、第2および第3の部分19、20および21の直径は、円柱状延出部18の頂部11から閉じた下方面31にかけて、円柱状延出部18の直径が狭まるように、段階的に小さくなっている。略水平な肩32が、第2の部分20と第3の部分21との間の結合部分にて円柱状延出部18に形成されている。
A hollow, inwardly extending
外向きに延出する肩33が、底部12に向けて外側部材2に形成されている。この外向きに延出する肩33が、環状壁13と同軸である副次的壁15を形成し、これにより、副次的壁15と環状壁13との間にマニホールド16を形成する環状トラックを画成するようになっている。マニホールド16は、外側部材2の周囲をめぐって通っている。一連のスロット17が、環状壁13にマニホールド16と同じ高さで設けられており、これにより、マニホールド16と外側部材2の内部34との間が気体および液体連通した状態となる。図3に示すように、スロット17は、環状壁13に形成された垂直スリットを含む。20から40本のスリットを設ける。図示した実施形態では、37本のスロット17が、ほぼ等間隔でマニホールド16の周囲に設けられている。スロット17を、好ましくは、1.4から1.8mmの長さとする。通常、各スロットの長さは、外側部材2の高さ全体の10%である1.6mmである。各スロットの幅は、0.25から0.35mmである。通常、各スロットの幅は0.3mmである。スロット17の幅を十分に狭くして、保管時、使用時のいずれかに飲料原料がマニホールド16内に通過してしまわないようにする。
An outwardly extending
入口チャンバ26を、外側部材2の周囲にて外側部材2内に形成する。図5で最もよくわかるように、円柱状壁部27が設けられており、これが外側部材2の内部34に入口チャンバ26を画成し、同時に入口チャンバ26を外側部材2の内部34から仕切っている。この円柱状壁部27は、長軸Xに垂直な1平面上に形成された閉じた上方面28と、外側部材2の底部12と同平面上にある開いた下方端部29とを有する。入口チャンバ26は、図1に示すように、2本のスロット30を介してマニホールド16と連通する。別法として、1から4本のスロットを用いて、マニホールド16と入口チャンバ26との間を連通させてもよい。
An inlet chamber 26 is formed in the outer member 2 around the outer member 2. As best seen in FIG. 5, a cylindrical wall 27 is provided which defines an inlet chamber 26 in the
外向きに延出する肩33の下方端部には、長軸Xに垂直に外向きに延出するフランジ35が設けられている。通常、このフランジ35の幅は2〜4mmである。フランジ35の一部が、外側部材2の保持によってハンドル24を形成するように、拡張されている。ハンドル24には、掴みやすくするために先を上向きにしたリム25が設けられている。
A flange 35 that extends outward perpendicular to the long axis X is provided at the lower end of the
外側部材2を、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、またはこれらの2種以上の積層体から単体ピースとして形成する。好適なポリプロピレンは、DSM UK Limited(英国、レディッチ)から入手可能な一連のポリマー類である。この外側部材は、不透明でも、透明でも、半透明でもよい。この製造処理を射出成形とすることができる。 The outer member 2 is formed as a single piece from high-density polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyester, or a laminate of two or more thereof. Suitable polypropylene is a series of polymers available from DSM UK Limited (Redditch, UK). This outer member may be opaque, transparent or translucent. This manufacturing process can be injection molding.
図7から図10に示すように、内側部材3は、環状フレーム41と、下向きに延出する円柱状漏斗40とを含む。図7に示すように、長軸Xは内側部材3の中心を通っている。
As shown in FIGS. 7 to 10, the inner member 3 includes an annular frame 41 and a
図8で最もよくわかるように、環状フレーム41は、外側リム51と、等間隔で設けられた10本の径方向スポーク53で接合されている内側ハブ52とを含む。内側ハブ52は円柱状漏斗40と一体であり、かつ円柱状漏斗40から延在している。濾過アパーチャ55が、径方向スポーク53の間で環状フレーム41内に形成されている。この濾過アパーチャ55をカバーするように、フィルタ4が環状フレーム41上に配置される。このフィルタを好ましくは、不織繊維材料であるポリエステルなど、湿潤強さの高い材料で製造する。この他に使用可能な材料として、織紙繊維を含むセルロース材料などの水分不透過性セルロース材料が挙げられる。この織紙繊維をポリプロピレン、ポリ塩化ビニルおよび/またはポリエチレンの繊維と混合させることができる。こうしたプラスチック材料をセルロース材料内に組み合わせると、そのセルロース材料がヒートシール可能なものとなる。フィルタ4を、熱および/または圧力で活性化される材料で処理またはコーティングして、熱および/または圧力により環状フレーム41にシールできるようにしてもよい。
As best seen in FIG. 8, the annular frame 41 includes an
図7の断面プロファイルに示すように、内側ハブ52は外側リム51より下の位置に配置されるため、環状フレーム41のプロファイルが、下方に傾斜したものとなる。
As shown in the cross-sectional profile of FIG. 7, the
各スポーク53の上面に、直立型ウェブ54が設けられる。このウェブが、環状フレーム41上方の空隙を複数の通路57に分割する。各通路57はウェブ54により分割された両側と、フィルタ4の下面とにその境界を接した状態となる。通路57は外側リム51から下方に円柱状漏斗40に向けて延在し、ウェブ54の内側末端部により画成される開口56にて円柱状漏斗40に開いている。
An
円柱状漏斗40は、内側注ぎ口43を取り囲む外側チューブ42を含む。この外側チューブ42が、円柱状漏斗40の外面を形成している。注ぎ口43はその上方端部にて外側チューブ42に、環状フランジ47により接合されている。注ぎ口43は、その上方端部に位置して通路57の開口56と連通する入口45と、その下方端部に位置し、調製済み飲料を通過させてカップや他の入れ物内に注ぐ出口44とを含む。注ぎ口43は、その上方端部に略切頭円錐状部分48を、またその下方端部に円柱状部分58を含む。この円柱状部分58にわずかに傾斜した部分を設けて、出口44に向けて幅を細めてもよい。略切頭円錐形部分48を設けることにより、飲料に乱流を起こすことなく、飲料を通路57から出口44に向けて下向きに流動させやすくなる。略切頭円錐形部分48の上面には、円柱状漏斗40の周囲に等間隔で位置する支持ウェブ49を設ける。この支持ウェブ49の間に複数のチャネル50が画定される。支持ウェブ49の上縁部は互いに同じ高さであり、長軸Xに垂直である。
The
内側部材3を、上述したように、外側部材2と同様、ポリプロピレンまたはこれに類似した材料から射出成形により単体ピースとして形成することができる。 As described above, the inner member 3 can be formed as a single piece by injection molding from polypropylene or a material similar to the same as the outer member 2.
別法として、内側部材3および/または外側部材2を、生分解性ポリマーで製造してもよい。好適な材料の例として、分解性ポリエチレン(例えば、英国ボアハムウッドのSymphony Environmental製SPITEK)、生分解性ポリエステルアミド(例えば、Symphony Environmental製BAK1095)、ポリ乳酸(米国ミネソタ州のCargil製PLA)、デンプン系ポリマー、セルロース誘導体、およびポリペプチドが挙げられる。 Alternatively, the inner member 3 and / or the outer member 2 may be made of a biodegradable polymer. Examples of suitable materials include degradable polyethylene (eg, Symphony Environmental, SPITEK from Borehamwood, UK), biodegradable polyester amide (eg, Symphony Environmental, BAK1095), polylactic acid (PLG, Cargil, Minn., USA), starch-based Examples include polymers, cellulose derivatives, and polypeptides.
ラミネート5は、アルミニウムによる第1の層、および無延伸ポリプロピレンによる第2の層の2層から形成される。このアルミニウム層は0.02から0.07mmの厚さである。無延伸ポリプロピレン層は0.025から0.065mmの厚さである。一実施形態において、アルミニウム層は0.06mmの厚さであり、ポリプロピレン層は0.025mmの厚さである。このラミネートは、組み立て時の巻き込みに高い抵抗を有するため、特に有利である。このため、ラミネート5を、歪みを発生させることなく、正しいサイズおよび形状に事前に切断しておき、その後製造ラインの組み立てステーションに移送することができる。したがって、このラミネート5は溶接に特に適している。他のラミネート材料も使用可能であり、その例として、PET/アルミニウム/PP、PE/EVOH/PP、PET/金属被覆/PP、およびアルミニウム/PPラミネートが挙げられる。打ち抜き加工した在庫品ではなく、ロールラミネートによる在庫品を用いてもよい。
The
カートリッジ1を、可撓性のラミネートではなく、剛性または半剛性の蓋で閉じてもよい。 The cartridge 1 may be closed with a rigid or semi-rigid lid instead of a flexible laminate.
カートリッジ1の組み立ては、
a)内側部材3を外側部材2に挿入するステップと、
b)フィルタ4を決まった形状に切断し、内側部材3上に配置して、円柱状漏斗40上で受け、環状フレーム41に対向する位置にくるようにするステップと、
c)内側部材3、外側部材2、およびフィルタ4を超音波溶接で接合するステップと、
d)このカートリッジ1に、1種類または複数種類の飲料原料を充填するステップと、
e)ラミネート5を外側部材2に取付けるステップと
を含む。
Assembling the cartridge 1
a) inserting the inner member 3 into the outer member 2;
b) cutting the
c) joining the inner member 3, the outer member 2 and the
d) filling the cartridge 1 with one or more types of beverage ingredients;
e) attaching the
上記ステップについては、以下でさらに詳細に説明する。 The above steps are described in further detail below.
外側部材2を、その開いた底部12を上向きにして方向付ける。次に、内側部材3をその外側部材2内に挿入して、外側リム51がカートリッジ1の頂部11において軸方向延出部14内に遊合状態で受けられるようにする。これと同時に、外側部材2の円柱状延出部18が、内側部材3の円柱状漏斗40の上方部分内に受けられる。円柱状延出部18の閉じた下方面31が内側部材3の支持ウェブ49に当たった状態で、円柱状延出部18の第3の部分21が円柱状漏斗40内に納まる。次に、フィルタ4を、フィルタ材料が環状リム51に接触するように、内側部材3上に配置する。超音波溶接処理により、このフィルタ4を内側部材3に接合し、同時に同一処理ステップにおいて、内側部材3を外側部材2に接合する。内側部材3およびフィルタ4を外側リム51に沿って溶接する。内側部材3および外側部材2は、外側リム51およびウェブ54の上方縁部に沿って溶接線により接合する。
The outer member 2 is oriented with its open bottom 12 facing up. Next, the inner member 3 is inserted into the outer member 2 so that the
図11で最もよくわかるように、外側部材2および内側部材3を互いに接合すると、環状フランジ41の下方かつ円柱状漏斗40の外側に、内部120内の孔空間130ができ、これが濾過チャンバとなる。この濾過チャンバ130と環状フレーム41上方の通路57とを、濾紙4が隔てる。
As best seen in FIG. 11, when the outer member 2 and the inner member 3 are joined together, a
濾過チャンバ130には1種類または複数種類の飲料原料200が収納される。1種類または複数種類の飲料原料は、濾過チャンバ130内に包装される。濾過式飲料の場合、この原料は通常、焙煎して挽いたコーヒーまたはリーフティである。濾過チャンバ130内の飲料原料の包装密度は、所望に応じて変更可能である。通常、濾過式コーヒー生成物の場合、この濾過チャンバは、通常5から14mm厚さの濾過床に5.0から10.2グラムの焙煎して挽いたコーヒーを収納する。付加的に、内部120に球体などの1種類または複数種類の物体を入れて、その中で自由に移動できるようになし、飲料を注ぐ時点で乱流を起こし、その飲料原料の沈殿物を砕いて混合しやすくするようにしてもよい。
One or more types of
次に、外方に延在するフランジ35の下面にラミネート5を接合するためにラミネート5の周囲に溶接部126を形成することにより、ラミネート5を外側部材2に取付ける。溶接部126を、ラミネート5を入口チャンバ26の円柱状壁部27の下方縁部に対してシールするように延在させる。さらに、この溶接部125を、ラミネート5と円柱状漏斗40の外側チューブ42の下方縁部との間に形成し、内側部材3が外側部材2とラミネート5との間に架かるようにする。このラミネート5が、濾過チャンバ130の下方壁となり、かつ入口チャンバ26および円柱状漏斗40をシールする。ただし、ラミネート5と注ぎ口43の下方縁部との間には、供給前に小さな隙間123ができるようになっている。ラミネート5の材料特性に応じて、熱および超音波溶接など、様々な溶接方法が使用可能である。
Next, the
有利なことに、外側部材2とラミネート5との間に内側部材3がある。この内側部材3を、ポリプロピレンなどの比較的硬い材料で形成する。これにより、内側部材3は、カートリッジ1が圧縮されてもラミネート5と外側部材2との間のスペースを保つように作用する荷重受け部材(load-bearing member)となる。使用時、カートリッジ1の受ける圧縮荷重を130〜280Nとすると好ましい。圧縮荷重はカートリッジが挿入される飲料調製機械に作用する。しかしカートリッジおよび機械の配置によっては、力の下限は50Nを超えるものとされ得る。圧縮力は、カートリッジが内部加圧下で破損することを防ぐ作用をすると同時に、内側部材3および外側部材2を互いに寄せる役割を果たす。これにより、確実に、カートリッジ1内の通路およびアパーチャの内側寸法は固定され、カートリッジ1が加圧されても変化しなくなる。
Advantageously, there is an inner member 3 between the outer member 2 and the
このカートリッジ1を使用するには、まず、これを飲料調製機内に挿入し、入口121および出口122を飲料調製機の穿孔部材により開放する。穿孔部材はラミネート5を穿孔して折り返す。加圧された水媒体(通常は水)を、0.1から2.0バールの圧力でカートリッジ1に入れて、入口121から入口チャンバ26内へ通す。ここから、水はスロット30を通過してマニホールド16を回り、複数のスロット17を介してカートリッジ1の濾過チャンバ130内に入る。この水は、濾過チャンバ130を介して径方向内側に押し入れられ、そこに収納されている飲料原料200と混ざり合う。この水は同時に、その飲料原料内を通って上側に押し上げられる。水がこのように飲料原料内を通過することで形成された飲料は、フィルタ4および濾過アパーチャ55を通過して、環状フレーム41上方に位置する通路57内に入る。フィルタ4がスポーク53にシールされ、リム51が外側部材2に溶接されており、他の出口がまったくない状態であるため、この飲料すべてが確実にフィルタ4を通過する。
In order to use the cartridge 1, first, it is inserted into the beverage preparation machine, and the inlet 121 and the
次に、この飲料はウェブ54間に形成された径方向通路57に沿って下向きに流動し、開口56を通過して円柱状漏斗40内に入る。続いて、チャネル50に沿って支持ウェブ47間を通過し、注ぎ口43から下の出口44に落ち、これにより、この飲料はカップなどの容器内に注がれる。
The beverage then flows downward along a
好ましくは、飲料調製機械に空気パージ性能を含めて、操作サイクルの終了時に圧縮空気をカートリッジ1内に押し入れることにより、残留飲料を容器内に流し出すようにする。 Preferably, the beverage preparation machine includes an air purge capability so that the compressed beverage is forced into the cartridge 1 at the end of the operating cycle so that the residual beverage flows out into the container.
図12〜図18は、第2の型式のカートリッジ1を示している。第2の型式のカートリッジ1は、クレマ(crema)として知られる細かい気泡の泡立ちを有する飲料を生成することが望まれる場合の、焙煎して挽いたコーヒーなどのエスプレッソ型生成物の調合に使用するように特に設計されたものである。第2の型式のカートリッジ1が備える特徴部は、その多くが第1の型式のものと同じであるため、同様の特徴部には同様の参照符号を用いている。以下の説明では、第1の型式と第2の型式との間の違いについて述べる。同様に機能する共通の特徴について、以下では詳細な説明を省略する。 12 to 18 show a second type of cartridge 1. The second type of cartridge 1 is used to formulate espresso type products such as roasted and ground coffee when it is desired to produce a beverage with fine bubble foam known as crema. Is specifically designed to do. Since many of the features of the second type cartridge 1 are the same as those of the first type, like reference numerals are used for like features. In the following description, the difference between the first model and the second model will be described. Detailed descriptions of common features that function in the same manner will be omitted below.
外側部材2の構造は、第1の型式のカートリッジ1が備え、図1〜図6に示すものと同じである。 The structure of the outer member 2 is provided in the first type cartridge 1 and is the same as that shown in FIGS.
内側部材3の環状フレーム41は、第1の型式のものと同じである。また、フィルタ4が、濾過アパーチャ55をカバーするように、環状フレーム41上に配置される。円柱状漏斗40の外側チューブ42も、第1の場合と同様である。ただし、第2の型式の内側部材2に、第1の型式の場合と比較していくつか相違点がある。図16に示すように、注ぎ口43に、出口44から注ぎ口43に向けて一部延出する仕切り65が設けられている。この仕切り65を設けることにより、飲料が注ぎ口43を出る際にしぶきを飛ばす、かつ/またははねることを防止しやすくなる。注ぎ口43のプロファイルも異なっており、この注ぎ口43は、チューブ43の上方端部近傍で明確な屈曲部66を備える階段状プロファイルを含む。
The annular frame 41 of the inner member 3 is the same as that of the first type. In addition, the
リム67が、環状フランジ47から直立して設けられて、外側チューブ42と注ぎ口43とを結合している。このリム67は入口45から注ぎ口43までを取り囲み、リム67と外側チューブ42の上方部分との間に環状チャネル69を画成する。リム67には、内向きの肩68が設けられている。リム67周囲の一箇所に、アパーチャ70がスロットの形態で設けられており、このスロットは、図12および図13で最もよくわかるように、リム67の上方縁部から肩68の高さよりわずかに下の箇所まで延在するものである。このスロットの幅は0.64mmである。
A
図16および図17に示すように、環状フランジ47に、アパーチャ70と周方向に位置合わせされた空気入口71を設ける。この空気入口71は、外側チューブ42と注ぎ口43との間で、フランジ47の上方箇所とフランジ47の下方の空隙とを流通させるように、フランジ47を貫通するアパーチャを含む。好ましくは、図示のように、空気入口71に、上方切頭円錐形部分73と下方円柱状部分72とを含める。空気入口71は通常、ピンなどの成形工具により形成される。空気入口71をテーパ付きの形状とすると、成形工具を成形原料から取り出しやすくなる。空気入口71に近位である外側チューブ42の壁を、空気入口71から注ぎ口43の入口45へとつながるシュート75を形成する形状とする。図17に示すように、空気入口71とシュート75との間に斜めの肩74が形成されて、スロット70から噴射される飲料が、空気入口71のごく近位にあるフランジ47の上面を直接汚さないようにしている。
As shown in FIGS. 16 and 17, the
第1の実施形態と同様、内側部材3は荷重受け部材として作用する。 As in the first embodiment, the inner member 3 acts as a load receiving member.
第2の型式のカートリッジ1を組み立てる手順は、第1の型式の組み立てと同様である。しかし、いくつかの相違点もある。図18に示すように、円柱状延出部18の第3の部分21は、支持ウェブに対してではなく、支持リム67内に納まる。第2の部分20と第3の部分21との間に位置する円柱状延出部18の肩32は、内側部材3の支持リム67が含む上方縁部に当たる。このようにして、内側部材3と外側部材2との間に、カートリッジ1の周囲のほぼ全体に延び、円柱状延出部18と支持リム67との間の面シールを含む界面ゾーン124が形成される。ただし、支持リム67に形成するスロット70が支持リム67を貫通して肩68のわずか下方の箇所まで下向きに延在しているため、円柱状延出部18と支持リム67との間のシールは流体密ではない。したがって、円柱状延出部18と支持リム67との間が界面嵌合することにより、スロット70がアパーチャ128へと変化して、環状チャネル69と注ぎ口43との間を気体および液体連通させている。このアパーチャは通常、その幅が0.64mm、長さが0.69mmである。
The procedure for assembling the second type cartridge 1 is the same as that for the first type assembly. However, there are some differences. As shown in FIG. 18, the
第2の型式のカートリッジ1で飲料を供給する操作は、第1の型式と同様であるが、いくつかの点で異なっている。径方向通路57内の飲料は、ウェブ54間に形成された通路57を下向きに流動して、開口56から円柱状漏斗40の環状チャネル69内に入る。環状チャネル69内に入った後、この飲料は、濾過チャンバ130および通路57内に収集した飲料の背圧により、圧力下でアパーチャ128から押出される。したがって、飲料はアパーチャ128から噴射されて、注ぎ口43の上方端部が形成する膨張チャンバ内に押出される。図18に示すように、この飲料噴射は、空気入口71上をそのまま通過する。飲料が注ぎ口43に入ると、飲料噴射の圧力が降下する。この結果、空気が空気入口71を介して引き込まれるのと同時に、その空気が飲料流内に多数の小さな気泡として混入される。アパーチャ128から出た飲料噴射は、下向きに流れて集まり、出口44までくると、ここでカップなどの容器内に注出され、気泡が所望のクレマとなる。したがって、アパーチャ128および空気入口71が共に、空気を飲料内に取り込むように作用するエダクタとなる。このエダクタ内への飲料の流動をできる限り滑らかに保ち、圧力損失を低減しなければならない。好ましくは、エダクタの壁部を凹形表面として、「壁面効果」摩擦による損失が低減されるようにする。アパーチャ128の寸法公差は小さい。好ましくは、このアパーチャに関するサイズを0.02mm2前後に定める。毛状物、繊維または他の表面凹凸をエダクタ内、またはエダクタの出口近傍に設けて、空気の取り込み量を増加させることがわかっている有効断面領域を増加してもよい。
The operation of supplying the beverage with the second type cartridge 1 is similar to the first type, but differs in several respects. Beverage in the
図19〜図29は第3の型式のカートリッジ1を示す。第3の型式のカートリッジ1は、粉末、液体、シロップ、ゲルまたはこれに類似の形態でよい溶解性生成物の供給に使用するように特に設計されたものである。この溶解性生成物は、使用時にカートリッジ1内を水などの水媒体が通過すると、その水媒体によって溶解する、または水媒体内に懸濁液を形成する。この飲料例として、チョコレート、コーヒー、乳、茶、スープ、またはその他の、水を加えて元に戻す生成物や水溶解性生成物が挙げられる。第3の型式のカートリッジ1が備える特徴部は、その多くが第1および第2の型式のものと同じであるため、同様の参照符号を用いて同様の特徴部を指している。以下の説明では、第3の型式と第1の型式および第2の型式との間の違いについて述べる。同様に機能する共通の特徴について、以下では詳細な説明を省略する。 19 to 29 show a third type of cartridge 1. A third type of cartridge 1 is specifically designed for use in supplying a soluble product that may be in the form of a powder, liquid, syrup, gel or the like. When an aqueous medium such as water passes through the cartridge 1 during use, the soluble product is dissolved by the aqueous medium or forms a suspension in the aqueous medium. Examples of this beverage include chocolate, coffee, milk, tea, soup, or other products that are reconstituted with water or water-soluble products. Since many of the features of the third type cartridge 1 are the same as those of the first and second types, the same reference numerals are used to indicate the same features. In the following description, differences between the third model, the first model, and the second model will be described. Detailed descriptions of common features that function in the same manner will be omitted below.
第1および第2の型式の外側部材2と比較すると、図20に示すように、第3の型式の外側部材2に含まれる中空で内向きの円柱状延出部18の直径は全体として大きくなっている。具体的に言えば、第1および第2の型式の外側部材2では13.2mmであったところが、第1の部分19の直径は通常16〜18mmである。さらに、第1の部分19には、図20で最もよくわかるように、凸状外面19aすなわちバルジが設けられている。このバルジの機能については以下で説明する。しかし、カートリッジ1のうち、第3の部分21の直径は同じである。このため、肩32の面積がこの第3の型式のカートリッジ1では広くなっている。通常、カートリッジ1の容積は、組み立て時で32.5ml±20%である。
Compared with the outer member 2 of the first and second types, as shown in FIG. 20, the diameter of the hollow and inwardly extending
環状壁13の下方端部に設けるスロットの数および位置もまた異なっている。3〜5本のスロットが設けられている。図23に示すように、この実施形態では、4本のスロット36が等間隔でマニホールド16の周囲に設けられている。このスロット36は、第1および第2の型式のカートリッジ1の場合よりわずかに幅広で、0.35〜0.45mmであり、好ましくは、0.4mm幅である。
The number and position of the slots provided at the lower end of the
他の点において、カートリッジ1の外側部材2はいずれも同じである。 In other respects, the outer member 2 of the cartridge 1 is the same.
内側部材3に含まれる円柱状漏斗40の構造は、第1の型式のカートリッジ1と同じであり、外側チューブ42、注ぎ口45、環状フランジ47、および支持ウェブ49が設けられている。唯一の相違点は、注ぎ口45であり、これは上方切頭円錐形部分92と下方円柱状部分93とを備える形状となっている。
The structure of the
第1および第2の型式と比較すると、図24〜図28に示すように、環状フレーム41はスカート部分80に置き換えられている。これは、円柱状漏斗40を取り囲み、かつ円柱状漏斗40を環状フランジ47にまたはこの近傍に結合する8本の径方向ストラット87により、円柱状漏斗40に接続されている。このスカート部分80からは、円柱状の延出部81がストラット87から上向きに延在して、上面が開いたチャンバ90を画成している。円柱状延出部81の上方リム91は、図26に示すように、内向きプロファイルを有する。スカート部分80の環状壁82は、ストラット87から下向きに延在して、スカート部分80と外側チューブ42との間に環状チャネル86を画成している。
Compared to the first and second types, the annular frame 41 is replaced with a skirt portion 80 as shown in FIGS. It is connected to the
環状壁82は、その下方端部に、長軸Xに垂直に位置する外側フランジ83を含んでいる。リム84が、フランジ83の下面から下向きにぶら下がり、リム84に沿って周方向に等間隔な5個のアパーチャ85を具備している。したがって、リム84の下方は、城砦型形状となっている。
The annular wall 82 includes an
ストラット87間にアパーチャ89を設けることにより、チャンバ90と環状チャネル86との間を連通させている。
By providing an aperture 89 between the
第1の実施形態と同様、内側部材は荷重受け部材として作用する。 As in the first embodiment, the inner member acts as a load receiving member.
第3の型式のカートリッジ1を組み立てる手順は、第1の型式の組み立てと同様であるが、いくつかの相違点もある。図29に示すように、外側部材2と内側部材3とは、互いに溶接されるのではなく、互いに押し嵌めされ、スナップ嵌合構造により保持される。この2つの部材の接合時、内向き円柱状延出部18が、スカート部分80の上方円柱状延出部81の内側に受けられる。内側部材3は、円柱状延出部18に含まれる第1の部分19の凸状外表面19aが上方円柱状延出部81の内向きリム91と摩擦係合することにより、外側部材2内に保持される。内側部材3が外側部材2内に配置した状態になると、混合チャンバ134が、スカート部分80の外側に画成される。この混合チャンバ134が、調合前の飲料原料200を収納する。4つの入口36と5つのアパーチャ85とが互い違いに周方向に配置されることに留意されたい。内側部材3および外側部材2を相対的にどのように位置決めしても4つの入口36および5つのアパーチャ85を用いることで確実にこの入口とアパーチャとの間に位置のずれが発生するため、この2つのコンポーネントの互いに対する径方向位置を組み立て時に決定または固定しなくてもよい。入口アパーチャおよび出口アパーチャは、次の公式で与えられる他の数であってもよい。
The procedure for assembling the third type cartridge 1 is similar to the first type assembly, but there are also some differences. As shown in FIG. 29, the outer member 2 and the inner member 3 are not welded to each other, but are pressed together and held by a snap-fitting structure. When the two members are joined, the inward
Xo=Xi+C
ここで、Xi=入口アパーチャの数
Xo=出口アパーチャの数
C =0またはnXiを含まない整数の組
n =任意の整数
あるいは、等しい数の入口アパーチャおよび出口アパーチャがカートリッジの周囲に不均等に配置されるようにすることで、入口アパーチャおよび出口アパーチャが確実にずれるようにしてもよい。
Xo = Xi + C
Where Xi = number of entrance apertures
Xo = number of exit apertures
C = 0 or set of integers not including nXi
n = any integer Alternatively, it may be ensured that the inlet and outlet apertures are offset by having an equal number of inlet and outlet apertures arranged unevenly around the cartridge.
1種類または複数種類の飲料原料がカートリッジの混合チャンバ134内にパッキングされる。この混合チャンバ134内における飲料原料のパッキング密度は所望に応じて変更可能である。 One or more types of beverage ingredients are packed into the mixing chamber 134 of the cartridge. The packing density of the beverage ingredients in the mixing chamber 134 can be changed as desired.
次に、ラミネート5を内側部材3および外側部材2に、第1および第2の型式において上述したように取付ける。
Next, the
使用時、第1および第2の形式のカートリッジと同様に、水が、4本のスロット36を通って混合チャンバ134に入る。この水が径方向内側に混合チャンバ内に押し入れられ、そこに収納されている飲料原料と混ざり合う。この水の中に生成物が溶解または混合されて、混合チャンバ134内に飲料が形成され、これが、混合チャンバ134内の飲料および水の背圧により、アパーチャ85から環状チャネル86内に流される。4つの入口スロット36と5つのアパーチャ85とが互い違いに周方向に配置されることにより、水の噴流が入口スロット36から径方向に直接アパーチャ85内に入ることがなく、混合チャンバ134内では循環が発生する。このため、生成物の溶解または混合の程度および安定性は大幅に高まる。形成された飲料は、環状チャネル86内を上方向に押し上げられ、ストラット87間のアパーチャ89を通ってチャンバ90内に入る。次にチャンバ90から支持ウェブ49間の入口45を介して注ぎ口43に入り、出口44までくると、ここでカップなどの容器内に注がれる。このカートリッジを、粘稠液またはゲルの形態である飲料原料に適用できることがわかっている。一用途において、カートリッジ1内には、周囲温度にて粘性が1700〜3900mPa、0℃にて5000〜10000mPaであり、屈折固形分が67ブリックス度±3である液状チョコレート原料が入れられる。別の用途において、カートリッジ1内には、周囲温度にて粘性が70〜2000mPa、0℃にて80〜5000mPaであり、全固形分量が40から70%である液体コーヒーが入れられる。この液状コーヒー原料に、0.1〜2.0重量%、好ましくは0.5〜1.0重量%の重炭酸ナトリウムを収納させることができる。重炭酸ナトリウムは、コーヒーのpHレベルを4.8以下に維持して、コーヒーを充填したカートリッジの貯蔵寿命を最長12ヶ月にできるように作用するものである。
In use, water enters the mixing chamber 134 through the four
第4の型式のカートリッジ1を図30〜図34に示す。第4の型式のカートリッジ1は、濃縮型液状乳などの液状生成物の供給に用いるように特に設計されたものである。第4の型式のカートリッジ1に含まれる特徴は、その多くが第1から第3の型式のものと同じであるため、同様の参照符号を用いて同様の特徴を指す。以下の説明では、第4の型式と第1から第3の型式との間の違いについて述べる。同様に機能する共通の特徴について、以下では詳細な説明を省略する。 A fourth type of cartridge 1 is shown in FIGS. The fourth type of cartridge 1 is specifically designed for use in the supply of liquid products such as concentrated liquid milk. Since many of the features included in the fourth type cartridge 1 are the same as those of the first to third types, the same reference numerals are used to indicate the same features. In the following description, the difference between the fourth model and the first to third models will be described. Detailed descriptions of common features that function in the same manner will be omitted below.
外側部材2は、第3の型式のカートリッジ1の、図19〜図23に示すものと同じである。 The outer member 2 is the same as that shown in FIGS. 19 to 23 of the third type of cartridge 1.
内側部材3の円柱状漏斗40は、第2の型式のカートリッジ1に類似しているが、いくつかの点で異なる。図30に示すように、注ぎ口43は、上方切頭円錐部分106と、下方円柱状部分107とを含む形状である。この注ぎ口43の内面には3つの軸方向リブ105が設けられて、供給される飲料を下向きに出口44に方向付け、注がれた飲料が注ぎ口内で旋回しないようにしている。したがって、リブ105はバッフルとして作用する。第2の型式のカートリッジ1と同様、空気入口71が環状フランジ47を貫通して設けられている。しかし、空気入口71の下のシュート75は、第2の型式の場合より細長くなっている。
The
スカート部分80が、上述した第3の型式のカートリッジ1に示したものと同様に設けられている。5〜12個のアパーチャ85がリム84内に設けられている。第3の型式のカートリッジ1では5個であったが、通常10個のアパーチャを設ける。
A skirt portion 80 is provided similar to that shown in the third type of cartridge 1 described above. Five to twelve
スカート部分80のフランジ83から、これと一体となって延在している環状ボール100が設けられている。この環状ボール100は、上方口104を上向きに開いたフレア型本体101を含む。図30および図31に示す4個の送給アパーチャ103が、この本体101内にて、スカート部分80と接合するボール100の下方端部に、またはその近傍に配置されている。好ましくは、この送給アパーチャをボール100の周囲に等間隔で配置する。
An
第1の実施形態と同様、内側部材は荷重受け部材として作用する。 As in the first embodiment, the inner member acts as a load receiving member.
ラミネート5は、これまでの実施形態で説明したタイプのものである。
The
第4の型式のカートリッジ1を組み立てる手順は、第3の型式の組み立てと同様である。 The procedure for assembling the fourth type cartridge 1 is the same as that for the third type assembly.
第4の型式のカートリッジ1の組み立て手順は、第3の型式の手順と同様である。 The assembly procedure of the fourth type cartridge 1 is the same as that of the third type.
第4の型式のカートリッジ1の操作は、第3の型式の操作と同様である。第1から第3の形式のカートリッジと同様に、水がカートリッジ1および混合チャンバ134に入る。ここで、上述したように、水が液体生成物と混ざり合い、これを希釈して、上述したように、ボール100の下のアパーチャ85を通り、出口44に向けて押出される。図34に示すように、環状ボール100に当初収納される一定割合の液体生成物は、混合チャンバ134に入った水によりすぐに希釈されるわけではない。混合チャンバ134の下方部分にある希釈された液体生成物は、上方口104から環状ボール100内に押し上げられるのではなく、アパーチャ85から出て行くことになる。したがって、環状ボール100内の液体生成物は、混合チャンバ134の下方部分にある生成物と比較して、操作サイクルの最初の段階ではまだ比較的濃縮状態を保っている。環状ボール100内の液体生成物は、重力を受けて送りアパーチャ103から、混合チャンバ134内にてボール100の下でアパーチャ85を通過する生成物流内へと滴下する。環状ボール100は、一定量の濃縮液体生成物を取り置き、操作サイクル中、定期的に液体流路内にそれを注出することにより、円柱状漏斗40に入る希釈済み液体生成物の濃度を平均化する作用をする。これを、およそ15秒の供給操作サイクル間における、全固形分含有量の割合として測定されるミルクの濃度を示す図35aに例示する。線aはボール100を設けた場合の濃度プロファイルを例示し、線bはボール100を設けないカートリッジの場合を例示したものである。この図からわかるように、カップ100を設けた場合の濃度プロファイルのほうが、操作サイクル中、均等であり、ボール100を設けない場合には起こっている急激な濃度の大幅低下がない。この乳の初期濃度は通常、30〜35%SSであり、サイクル終了時にはこれが10%SSとなる。これによる希釈率はおよそ3倍であるが、本発明では1倍〜6倍までの希釈率が可能である。他の液体飲料原料の場合、この濃度を変更することができる。例えば、液状チョコレートの場合、初期濃度はおよそ67%SSであり、サイクル終了時にはこれが12から15%SSとなる。これによる希釈率(調合飲料内における飲料原料に対する水媒体の比率)はおよそ5倍であるが、本発明では2倍〜10倍までの希釈率が可能である。液体コーヒーの場合、初期濃度はおよそ40から67%SSであり、調合終了時にはこれが1〜2%SSとなる。これによる希釈率はおよそ20倍〜70倍であるが、本発明では10倍〜100倍までの希釈率が可能である。
The operation of the fourth type cartridge 1 is the same as the operation of the third type. As with the first to third types of cartridges, water enters the cartridge 1 and the mixing chamber 134. Here, as described above, water mixes with the liquid product, dilutes it, and is extruded through the
こうした飲料は、圧力下で押出されて、濾過チャンバ134およびチャンバ90に収集される飲料の背圧により、環状チャネル86からアパーチャ128を通過する。したがって、飲料はアパーチャ128から噴射されて、注ぎ口43の上方端部が形成する膨張チャンバ内に押出される。図34に示すように、この飲料噴流は、空気入口71上をそのまま通過する。飲料が注ぎ口43に入ると、飲料噴流の圧力が降下する。この結果、空気が空気入口71を介して引き込まれるのと同時に、その空気が飲料流内に多数の小さな気泡として混入される。アパーチャ128から出た飲料噴流は、下向きに流れて集まり、出口44までくると、ここでカップなどの容器内に注がれ、気泡が所望の泡立った外観を呈する。
Such beverage is extruded under pressure and passes through the aperture 128 from the
有利なことに、内側部材3、外側部材2、ラミネート5、およびフィルタ4はすべて、別個のコンポーネントであり、個別には蛇行通路や細い隙間を含んでいないため、これらを容易に殺菌消毒することができる。必要な通路が形成されるのは、殺菌消毒後にこれらのコンポーネントを結合した時点である。これは、飲料原料が液状乳濃縮物などの乳原料を主原料とする生成物である場合に特に重要である。
Advantageously, the inner member 3, the outer member 2, the
飲料カートリッジの第4の実施形態は、液状乳などの濃縮した乳原料を主原料とする液体生成物の供給に特に有利である。これまで、粉末状の乳生成物は、小袋の形態で提供され、これを事前に調製した飲料に加えるようになっていた。しかし、カプチーノタイプ飲料の場合、ミルクを泡立てる必要がある。これはこれまで、液状乳生成物に蒸気を通すことで実施されてきた。しかし、これには、蒸気供給部が必要であるため、この飲料の調合に用いる機械のコストならびに複雑度が増してしまう。また、蒸気を使用すると、カートリッジ操作時に怪我を負う危険性も高まる。したがって、本発明は、濃縮した乳原料を主原料とする液体生成物を中に有する飲料カートリッジを提供するものである。ミルク生成物を濃縮した場合、新鮮なミルクまたはUHTミルクと比較すると、特定容積のミルクに対してより多くの量の泡沫を生成できることがわかっている。これを利用すれば、ミルク用カートリッジに要求されるサイズが縮小される。新鮮な半脱脂乳は、およそ1.6%の脂肪分および10%の全固形分を含む。本発明による濃縮型液状乳調製物は、0.1〜12%の脂肪分および25〜40%の全固形分を含む。一典型的実施例では、この調製物は4%の脂肪分および30%の全固形分を含む。この濃縮型乳調製物は、以下に記載するように低圧調製機械による泡立てに適している。具体的に言えば、このミルクの泡立てを、上述した第4の実施形態のカートリッジを用い、2バール未満、好ましくはおよそ1.5バールの圧力で行う。 The fourth embodiment of the beverage cartridge is particularly advantageous for the supply of a liquid product whose main ingredient is a concentrated milk ingredient such as liquid milk. In the past, powdered milk products have been provided in the form of sachets, which have been added to pre-prepared beverages. However, in the case of a cappuccino type beverage, it is necessary to whisk the milk. This has been done so far by passing steam through the liquid milk product. However, this requires a steam supply, which increases the cost and complexity of the machine used to prepare this beverage. The use of steam also increases the risk of injury during cartridge operation. Accordingly, the present invention provides a beverage cartridge having therein a liquid product mainly composed of concentrated milk ingredients. It has been found that when the milk product is concentrated, a greater amount of foam can be produced for a specific volume of milk when compared to fresh milk or UHT milk. If this is utilized, the size required for the milk cartridge is reduced. Fresh semi-fat milk contains approximately 1.6% fat and 10% total solids. The concentrated liquid milk preparation according to the invention comprises 0.1 to 12% fat and 25 to 40% total solids. In one exemplary embodiment, the preparation contains 4% fat and 30% total solids. This concentrated milk preparation is suitable for whipping with a low pressure preparation machine as described below. Specifically, this milk frothing is performed using the cartridge of the fourth embodiment described above at a pressure of less than 2 bar, preferably around 1.5 bar.
濃縮ミルクを泡立てることは、カプチーノおよびミルクセーキなどの飲料に特に都合がよい。好ましくは、ミルクをアパーチャ128から空気入口71上に通過させ、任意にボール100を用いて、ミルクの40%を超える量、好ましくは、70%を超える量を泡立てられるようにする。液状チョコレートの場合、70%を超える量の泡立てが可能である。液状コーヒーの場合、70%を超える量の泡立てが可能である。泡沫性(foambility)レベルは、調合した液体飲料原料の容積に対して生成された泡沫容積の比率として測定される。例えば、138.3mlの飲料が調合され、そのうち58.3mlが泡沫となった場合、泡沫性は、[58.3/(138.3−58.3)]×100=72.9%となる。このミルク(および他の液体原料)の泡沫性は、図35bでわかるように、ボール100を設けることで高められる。ボール100を設けて調合した乳の泡沫性(線a)は、ボールを設けずに調合した乳の泡沫性(線b)より高くなっている。これは、ミルクの泡沫性がミルクの濃度に正比例し、図35aに示すように、ボール100が操作サイクルの大半でミルクの濃度を高く維持するためである。また、ミルクの泡沫性は、図35cに示すように、水媒体の温度に正比例することも知られている。したがって、水媒体が最も高温である操作サイクルの終了近くまで、より多くのミルクがカートリッジ内に残るため、ボール100を設けると有利となる。これによりさらに、泡沫性が改良される。
Foaming concentrated milk is particularly advantageous for beverages such as cappuccino and milk shakes. Preferably, the milk is passed from the aperture 128 onto the
第4の実施形態のカートリッジも、液状コーヒー生成物の調合に有利である。 The cartridge of the fourth embodiment is also advantageous for formulating a liquid coffee product.
本発明の飲料カートリッジの実施形態は、従来技術によるカートリッジと比較して、供給する飲料の安定性を有効に改良できることがわかる。以下に示す表1を参照すると、焙煎して挽いたコーヒーを収納するカートリッジAおよびカートリッジBそれぞれについて、20試料を煎出して得られた収率が示されている。カートリッジAは、本発明の第1の実施形態による飲料カートリッジである。カートリッジBは、本願出願人による特許文献1に記載された従来技術による飲料カートリッジである。煎出した飲料の屈折率をブリックス度で測定し、これを、標準表および式を用いて溶解性固形分の比率(%SS)に変換する。以下の実施例において、
%SS=0.7774*(ブリックス度値)+0.0569
%収率=(%SS*煎出量(g))/(100*コーヒー重量(g))
である。
It can be seen that the beverage cartridge embodiment of the present invention can effectively improve the stability of the beverage to be dispensed as compared to the prior art cartridges. Referring to Table 1 below, the yields obtained by brewing 20 samples for each of cartridge A and cartridge B containing roasted and ground coffee are shown. The cartridge A is a beverage cartridge according to the first embodiment of the present invention. The cartridge B is a beverage cartridge according to the prior art described in Patent Document 1 by the present applicant. The refractive index of the brewed beverage is measured in Brix degrees, which is converted to a soluble solids ratio (% SS) using a standard table and formula. In the following examples:
% SS = 0.7774 * (Brix degree value) +0.0569
% Yield = (% SS * decoction amount (g)) / (100 * coffee weight (g))
It is.
上記データについてt‐検定統計分析を行ったところ、以下の結果を得た。 When t-test statistical analysis was performed on the above data, the following results were obtained.
この分析から、煎出濃さに匹敵する収率の安定性は、標準偏差が0.88%であった本発明によるカートリッジについて、従来技術によるカートリッジの標準偏差2.24%と比較して、より大幅に高かった(95%の信頼水準)ことがわかる。これは、本発明によるカートリッジにより供給した飲料の濃さのほうが、再現可能かつ均一であるということである。これは、同じ飲料を何度も味わいたく、その飲料の濃さを勝手に変更されたくない消費者に好ましい。 From this analysis, the yield stability comparable to the decoction concentration is compared to the standard deviation of 2.24% for the cartridge according to the prior art for the cartridge according to the present invention with a standard deviation of 0.88%, It can be seen that it was significantly higher (95% confidence level). This means that the strength of the beverage supplied by the cartridge according to the invention is reproducible and uniform. This is preferable for consumers who want to taste the same beverage over and over and do not want to change the strength of the beverage.
第1および第2の形式のカートリッジは溶接の操作によって組み立てられるものとしたが、本発明に係るスナップ嵌合構造によっても同様に組み立て可能である。例えば、外側部材2が、スナップ嵌合部を形成する環状フレーム41の周囲と協働する形成物を具えていてもよい。 Although the first and second types of cartridges are assembled by welding, they can be similarly assembled by the snap-fitting structure according to the present invention. For example, the outer member 2 may include a formation that cooperates with the periphery of the annular frame 41 forming the snap fitting portion.
上述したカートリッジの材料に、バリアコーティングを施して、酸素および/または湿気、および/または他の汚染侵入物に対する防御性を改良してもよい。このバリアコーティングを施すと、飲料原料がカートリッジから漏れることに対する防御性を改良し、かつ/または飲料原料に悪影響を与えかねないカートリッジ材料からの抽出物滲出の程度を抑えることができる。バリアコーティングの材料を、PET、ポリアミド、EVOH、PVDCまたは金属化材料からなる群から選択することができる。バリアコーティングの適用には、いくつかの機構が利用可能であり、その例として、これらに限定するものではないが、蒸着、真空蒸着、プラズマコーティング、共押出加工、インモールドラベリング、および二段/多段成形が挙げられる。 Barrier coatings may be applied to the cartridge materials described above to improve protection against oxygen and / or moisture and / or other contaminant intrusions. By applying this barrier coating, it is possible to improve the protection against the leakage of beverage ingredients from the cartridge and / or to reduce the extent of extract exudation from the cartridge material that may adversely affect the beverage ingredients. The material of the barrier coating can be selected from the group consisting of PET, polyamide, EVOH, PVDC or metallized material. Several mechanisms are available for the application of barrier coatings, including but not limited to vapor deposition, vacuum deposition, plasma coating, coextrusion, in-mold labeling, and two-stage / Multi-stage molding is exemplified.
Claims (66)
Xo=Xi+C
(ここで、Xi=入口アパーチャの数
Xo=出口アパーチャの数
C =0またはnXiを含まない整数の組
n =任意の整数)
で与えられる請求項1ないし9のいずれかに記載のカートリッジ(1)。 The number of the entrance apertures (36) and the number of the exit apertures (85) are given by the following formula: Xo = Xi + C
(Where Xi = number of entrance apertures
Xo = number of exit apertures
C = 0 or set of integers not including nXi
n = any integer)
10. A cartridge (1) according to any one of the preceding claims given in
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