JP2016527969A - 飲料を調製するための抽出装置 - Google Patents

Abstract

飲料を調製するための、本発明による抽出装置は、駆動手段５、６によって垂直な経路に沿って変位可能な抽出チャンバ３、抽出チャンバ３内で変位可能な第１ピストン７および第２ピストン９、抽出チャンバ３に粉砕コーヒー豆を供給するためのホッパー２５、および粉砕コーヒー豆の使用済みの塊を排出するための排出装置２１を備えている。抽出チャンバ内に、所望の分布の粉砕コーヒー豆が得られるように、ホッパー２５は、回動可能に抽出装置に取り付けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、希釈液（好ましくは水）と食材（好ましくは粉砕コーヒー豆などの粉末状有機物）を用い、周囲圧力を超過する圧力を印加して、飲料を調製するようになっている抽出装置に関する。

飲料を調製するための、モータによって制御される抽出ユニットは、極めて一般的に用いられており、いわゆる飲料ディスペンサーの主要素の１つとして知られている。飲料ディスペンサーは、屋内で用いられる場合も、屋外で用いられる場合もある。

特に、抽出チャンバに供給される粉砕材料の量を変えることができる抽出ユニット、すなわち、抽出チャンバ内に挿入される、例えば粉砕コーヒー豆などの材料の量を変更することができる抽出ユニットが公知である。この抽出ユニットは、粉砕材料中に含まれる有効物質を溶媒に溶解させて取り出し、希釈液で、飲料用として認められている官能値を有する液体となるようにする。この飲料の一例は、コーヒーである。

このような抽出ユニットに伴う１つの問題は、その構造が一般に複雑であり、また、汚れやすく、メンテナンスを必要とするカムまたはレバーを含んでいるということである。

これらの抽出ユニットに伴う別の１つの問題は、使用済みの、すなわち濾過済みの粉砕材料（例えば「粉砕コーヒー豆の使用済みの塊」、すなわち飲料調製のために使用された粉砕コーヒー豆の残渣）を、抽出チャンバから受け容器に誤りなく排出する必要があるということである。公知の機械においては、使用済みの塊を受け入れるためのスペースは限られている。したがって、操作者が、使用済みの塊を、受け容器から頻繁に取り除かなければならない。特許文献１は、抽出チャンバおよび下部ピストンが、垂直軸に沿って移動可能である抽出ユニットを開示している。抽出チャンバは、スピンドルまたは回転ねじによって上下動可能である。この抽出ユニットは、種々の粉砕コーヒー豆量の飲料を調製することができるが、複雑かつ高価な構成を有しており、さらに、「粉砕コーヒー豆の使用済みの塊」のために必要なスペースの問題を解決していない。この装置においては、抽出ユニットの最下点の下方に、飲料供給ユニット内で用いられる、使用済みの塊の受け容器を収めるための受け入れ容積が必要である。したがって、扱いにくく、かつ高価な構造となる。

特許文献２（および特許文献３）は、軸方向に移動可能なピストンを有する、別の抽出ユニットを開示している。この例における構造においては、第２のピストンを、あらかじめ制御された位置のみに固定するばねが用いられているため、動作が制限される。

特許文献４は、抽出チャンバが、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊を正確に落下させるように変位可能である抽出ユニットを開示している。そのために、非軸方向に可動な部品が含まれ、構造が複雑になり、コストが上昇する。

ピロニ（Piloni）およびバレンテ（Valente）を出願人とする特許文献５は、単一のモータを備え、部品の変位をレバーとカムとで制御する抽出ユニットを開示している。このような抽出ユニットにおいては、構造の複雑性が増し、特許文献４の場合と同様に、１つのピストンだけが垂直変位するために、抽出ユニットがより複雑になり、摩耗および断裂が生じやすくなり、また部品相互間のずれが生じる可能性がある。

したがって、上述の問題を解決して、簡単で、小型であり、かつコンパクトな抽出装置を提供することが希求されている。

さらに、この抽出装置において、メンテナンスの回数およびクリーニングサイクル数を減少させることができるほどに十分な大きさを有する受け容器に、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊を排出できるようにすることが要求される。

さらに、同一の機械において、種々の量の粉砕コーヒー豆を用いることができるようになっている構成が必要である。同一の構成において、飲料の多様性を最大限に広くするために、粉砕コーヒー豆量を、最大限に変更可能にすべきである。さらに、抽出装置、すなわち、抽出チャンバと、これに付随する部品とは、短時間で容易に洗浄可能でなければならない。

米国特許第５３１６７８１号公報 スイス国特許第６７３０８３号公報 米国特許第４８５２４７２号公報 ヨーロッパ特許公開第２０３６４６７号公報 英国特許公開第２０１９２０２号公報 米国特許第５３６７９４７号公報

本発明は、上述の問題を解決し、かつ上述の好ましい特徴を有する抽出ユニットを備える抽出機械を提供することを１つの目的としている。

上述の目的は、請求項１に記載の抽出装置を提供する本発明によって達成される。

本発明による抽出装置は、ａ）抽出材料を受け入れるための壁を有している抽出チャンバと、ｂ）液体送り出し手段または液体取り入れ手段を有している第１ピストンと、ｃ）ロッド、および液体取り入れ手段または液体送り出し手段を備え、抽出チャンバと一緒に同軸方向に変位可能であり、かつ、抽出チャンバの内部で変位可能である第２ピストンとを備えている。抽出チャンバは、公知の駆動手段によって、実質的に垂直な軸（Ａ−Ａ）上の、底部位置（高さＨｍｉｎ）から頂部位置（高さＨｍａｘ）までの、距離Ｌ１の経路に沿って変位可能であり、この経路上には、抽出ステップの終了後に、抽出チャンバから抽出材料を排出するための排出位置（高さＨｄｉｓ）が存在している。

本発明によれば、抽出チャンバおよび第２ピストンは、排出位置（高さＨｄｉｓ）にあるときには、どちらも、底部位置（高さＨｍｉｎ）から離れている。用語「ピストン」は、総体としてのピストンを意味している、すなわち、ヘッドとロッドとを含んでいる。ロッドが、２つ以上の部分から成る場合には、ロッドの全ての部分が、用語「ロッド」で表わされている。したがって、本発明において、「抽出チャンバおよび第２ピストンは、排出位置（高さＨｄｉｓ）にあるときには、どちらも、底部位置（高さＨｍｉｎ）から離れている」という表現は、ロッドの全ての部分が、底部位置から離れていることを意味している。

第２ピストンは、抽出チャンバの有効高さに実質的に等しい距離Ｌ２だけ、抽出チャンバ内で変位可能である。一般的に、底部位置（高さＨｍｉｎ）は、抽出チャンバおよび第２ピストンが、抽出装置の下部、例えば底に当接しており、第２ピストンのヘッドが、抽出チャンバの上側縁部と同一直線状に並んでいるために、距離Ｌ２＝０である位置である。本発明によれば、抽出チャンバが排出位置にあるときには、Ｌ２＝０である、すなわち、第２ピストンは、抽出チャンバからの排出を行う位置にあり、抽出チャンバ、およびロッドを含む第２ピストン（すなわち第２ピストン総体）は、底部位置（高さＨｍｉｎ）から離れている。すなわち、抽出装置の下部から離れている。

本発明の一態様によれば、第２ピストンのロッドは、抽出チャンバの底壁を貫通しており、ロッドの自由端は、抽出チャンバの外部に位置しており、第２ピストンおよび抽出チャンバと一緒に変位可能である。

ロッドは、案内手段、保持手段、ならびにばねからの干渉を受けないことが好ましい。これは、第２ピストンが「受動的」であること、すなわち、抽出チャンバに相対的に、第２ピストンの位置を変更するための能動的手段、すなわちばねが存在しないことを意味する。さらに、特許文献６の場合のように、ロッドが、保持手段によって抽出装置に連結されているということはなく、また例えば特許文献１に開示されているように、ロッドの一部分が、抽出装置の底に保持されて、ロッドの残りの部分が、抽出チャンバと一緒に、抽出装置の底から離れていくということもない。以下の説明において、より詳細に述べるように、第２ピストンに相対的に抽出チャンバを変位させることによって、第２ピストンは、抽出チャンバ内で所望の位置を占める。

第２ピストンのヘッドを、抽出チャンバに相対的に所望の位置に保つために、第２ピストンのヘッドまたはロッド、またはそれらの両方は、抽出チャンバの壁、すなわち抽出チャンバの側壁および底壁に相対的な自身の運動を制御するための摩擦手段を備えている。

本発明の好適な一実施形態によれば、抽出チャンバの底部位置と排出位置との間の距離（Ｌ４）は、底部位置（高さＨｍｉｎ）と頂部位置（高さＨｍａｘ）との間の距離（Ｌ１）の少なくとも１５％、好ましくは少なくとも２５％である。排出位置（高さＨｄｉｓ）は、抽出装置の他の部品と干渉することなく用いることができる最も高い位置であることが最も好ましい。

例示的な一実施形態において、第１ピストンは、抽出装置の上部に配置されている。第２ピストンと抽出チャンバとは、第１ピストンの下方に配置されており、上方の第１ピストンを、抽出チャンバの内部で、下方の第２ピストンに突き当たらせるように変位することができる。第１ピストンは、抽出チャンバに対して同軸方向に、距離Ｌ３だけ変位可能であることが好ましい。比Ｌ２／Ｌ３は、少なくとも６／１、好ましくは少なくとも１０／１である。

上述の特徴を有する第１ピストンは、飲料供給管と通気ダクトとに連結されている飲料送り出しダクトを備えていることが好ましい。飲料送り出しダクトの上方に、飲料送り出しダクトを、飲料供給管だけに、または飲料供給管と周囲空気との両方に選択的に接続するための弁が、配置されている。この弁は、通気ダクトに配置されており、通気ダクトは、第１ピストンのロッドに長手方向に設けられていることが好ましい。より詳細には、通気ダクトは、閉じられた一端、および通気ダクトを周囲空気に通じさせるために、通気ダクトおよびロッドを貫通している少なくとも１つの横方向ダクトを備えている。この選択的な通気を可能にするために、ロッドの、横方向ダクトが形成されている横方向ダクト形成部分は、本発明の抽出装置の支持フレームに設けられているシート部に出入り可能であり、横方向ダクト形成部分が、このシート部内に挿入されると、通気ダクトは閉じられる。

したがって、本発明は、さらに、ａ）壁を有している抽出チャンバと、ｂ）液体送り出し手段または液体取り入れ手段を有している第１ピストンと、ｃ）液体取り入れ手段または液体送り出し手段を有して、抽出チャンバと一緒に同軸方向に変位可能であり、さらに、抽出チャンバの内部で変位可能である第２ピストンとを備えている抽出装置を提供する。抽出チャンバは、１つの軸（Ａ−Ａ）上の、距離Ｌ１の経路に沿って変位可能であり、第２ピストンは、抽出チャンバと一緒に変位可能であり、また抽出チャンバに対して同軸方向に、距離Ｌ２だけ、抽出チャンバの内部で変位可能である。第１ピストンは、抽出チャンバに対して同軸方向に、距離Ｌ３だけ変位可能であり、さらに、第１ピストンは、飲料送り出しダクト、および飲料送り出しダクトを、飲料供給管だけに、または飲料供給管と周囲空気との両方に選択的に接続するために、飲料送り出しダクトの上方に配置されている弁を有している。

抽出装置は、抽出チャンバから、使用済みの、圧縮されて湿っている粉砕コーヒー豆またはその他の材料の「塊」を除去するための排出装置を備えている。本発明の好適な一実施形態においては、この排出装置は、抽出チャンバの上方に位置する回転素子である。この回転素子は、抽出チャンバに据え付けられているピンのまわりに回動可能に取り付けられている中央部分、第２ピストンのヘッドから、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊を取り除くための作業部分、および中央部分から突き出ており、軸（Ａ−Ａ）に実質的に平行な経路に沿って設けられている案内手段内に収容されている突出部分を有している。

突出部分は、案内手段の通路をたどり、案内手段の延びる方向の変化にしたがって変位する。それによって、抽出チャンバに相対的な、作業部分の回転がもたらされる。本発明の好適な一態様において、案内手段の一部分は、作業部分に、中央部分が取り付けられているピンのまわりの二重回転をもたらすように形作られている。本発明によれば、案内手段のこの部分は、排出装置が、抽出装置の他の構成要素と干渉することなく、すなわち、抽出チャンバに粉砕コーヒー豆を供給するために用いられるホッパーと干渉することなく回転することができる、可能な限り高い位置に配置されている。

一般的に、本発明による抽出装置は、抽出ユニットに通常付随する関連部品（当業者には周知の）を、さらに備えている飲料ディスペンサーの一部である。したがって、上述の抽出装置を備える飲料ディスペンサーの提供が、本発明のさらなる１つの目的である。

詳細には、この飲料ディスペンサーは、いくつかの制御、特に抽出装置に付随しているモータの吸収および角変位の制御、抽出チャンバへの、熱いまたは冷たい希釈液（通常、水）の供給の制御、および振動ポンプや回転ポンプなどの圧力発生手段（当業者には周知の）によって、希釈液を抽出チャンバまたは調製チャンバに送るために必要な油圧の制御を実行するために、マイクロプロセッサを搭載されたコントローラおよび専用のソフトウェアを備えている。

飲料ディスペンサーは、ユーザが、飲料の各処方に関する指示を与えることができるユーザインタフェースを備えている。より詳しく言い換えると、ユーザインタフェース（当業者には周知のタイプの）へのユーザの入力に基づいて、コントローラは、希釈液の液体体積および抽出材料の固体体積、希釈液の温度、抽出ユニットの抽出チャンバ内の動作圧力、および所望の圧縮度を抽出材料に与えることができるように抽出ユニットを制御するモータのトルクについて適切な値を選択することによって、広範な飲料を供給することができる。

飲料ディスペンサーは、さらに、ユーザの選択に応じて、抽出チャンバに、それぞれの量の粉砕コーヒー豆を積むための供給手段、および抽出チャンバから受け容器に粉砕コーヒー豆の使用済みの塊を排出するための排出装置を備えている。

本発明のさらなる１つの目的は、上述の実施形態のいずれか１つ、または２つ以上の組み合わせによる、次のものを備えている抽出装置を用いて、抽出材料からの抽出によって、飲料を調製するプロセスを提供することである。
壁を有する抽出チャンバと、液体送り出し手段または液体取り入れ手段を有している第１ピストンと、液体取り入れ手段または液体送り出し手段を有し、抽出チャンバと一緒に同軸方向に変位可能であり、さらに、抽出チャンバの内部で変位可能である第２ピストンであって、抽出チャンバは、１つの軸（Ａ−Ａ）上の、距離Ｌ１の経路に沿って変位可能であり、第２ピストンは、抽出チャンバに対して同軸方向に、抽出チャンバの内部で、距離Ｌ２だけ変位可能である第２ピストンと（したがって、Ｌ２＝０のとき、第２ピストンは排出位置にある）、抽出チャンバに抽出材料を供給するための供給手段と、抽出材料からの飲料の抽出後に、使用済みの抽出材料を排出するための排出装置。
このプロセスは、好ましくは粉砕コーヒー豆である、ある量の抽出材料を用意するステップａ）と、この抽出材料を抽出チャンバに供給するステップｂ）と、抽出材料から飲料を抽出して供するために、抽出チャンバに水を供給するステップｃ）と、ステップｃ）後に、使用済みの抽出材料を排出するステップｄ）とを含んでいる。
ステップａ）〜ｄ）中に、抽出チャンバは、抽出チャンバの変位の軸（Ａ−Ａ）に平行に配置されており、モータによって駆動される細長い駆動手段によって、この軸に沿って、複数の位置に変位させられ、ステップｄ）は、Ｌ２＝０であり、かつ抽出チャンバおよび第２ピストンが、底部位置（高さＨｍｉｎ）から上方に変位して、底部位置（Ｈｍｉｎ）から隔たっている、抽出装置の底からの高さ（Ｈｄｉｓ）に達しているときに行われる。本発明の一態様によれば、軸（Ａ−Ａ）上の経路に沿って、抽出チャンバを変位させる駆動手段は、抽出装置における唯一のモータ制御手段であり、駆動手段による抽出チャンバの変位によって、ばねまたはその他の付勢手段の使用を要せずに、供給手段および排出装置が作動し、ばねまたは保持手段の使用を要せずに、第２ピストンが作動する。

本発明の別の一態様によれば、コーヒーまたは他の飲料の抽出後に、抽出チャンバは、抽出装置の底、例えば抽出装置の支持フレームの底に接する底部位置（高さＨｍｉｎ）まで下降し、第２ピストンは、抽出チャンバ内に押し込まれて、抽出チャンバの上側縁部に達する。したがって、Ｌ２＝０になり、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊が、抽出チャンバから突き出る。その後に、抽出チャンバは、抽出チャンバの上側縁部に達している状態（Ｌ２＝０）のままの第２ピストンと一緒に、排出位置（高さＨｄｉｓ）まで上昇する。この排出位置（高さＨｄｉｓ）において、抽出チャンバの変位によって、排出装置が作動する。

本発明のさらなる一態様によれば、ステップｄ）の後に、抽出チャンバは、第１ピストンが、第２ピストンを、抽出チャンバ内の可能な限り低い位置、例えばＬ２が最大になる位置に押しやるまで、上方に変位する。

本発明の別の一態様によれば、ステップｃ）の最後に、ステップｃ）を完了させるために設けられている通気弁の駆動のために、第１ピストンは、抽出チャンバによって、距離Ｌ３だけ下降させられる。比Ｌ２／Ｌ３は、少なくとも６／１、好ましくは少なくとも１０／１である。

本発明は、従来技術に比して、いくつかの利点を備えている。

第２ピストンに自由なロッドが存在する、すなわち、自由端を有しており、抽出装置の支持フレームの底に保持されておらず、ばねやその他の付勢手段に束縛されていないロッドが存在するために、抽出チャンバが上昇しているときでも、第２ピストンを、Ｌ２＝０の状態に維持することができる。したがって、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊の排出点を、抽出チャンバの底から離し、公知の飲料ディスペンサーよりずっと高くすることができる。これは、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊の受け容器を、既存の受け容器より大きくすることができるということを意味する。これは、メンテナンスサイクルの点において有利である。

別の１つの利点は、抽出装置の外側で、飲料ディスペンサーに搭載されているモータによって回転駆動されるウォームねじを除いて、抽出装置内に、いかなるばねやその他の駆動要素も存在しないということである。したがって、抽出装置を飲料ディスペンサーから取り出せば、抽出装置の洗浄は、非常に単純で容易である。そのために、抽出装置は、取り付け位置から取り外し位置に、容易かつ迅速に切り替えることができる取り付け手段で飲料ディスペンサーに取り付けられている。

さらなる１つの利点は、抽出チャンバに相対的な、第２ピストンの変位を制御することによって、すなわち、Ｌ２を調整することによって、抽出チャンバの容積を、所望の値に合わせることができる。従来技術による抽出装置のように、ロッドおよびピストンを、最も低い位置をとるように付勢するばねが存在するということがないので、第２ピストンは、上方の第１ピストンからの反力の作用によって、抽出チャンバの上方への変位にしたがって変位するようになるか、または、支持フレームの底からの反力の作用によって、抽出チャンバの下方への変位にしたがって変位するようになるまでは、抽出チャンバ内の位置を固定されている。したがって、抽出チャンバ内に受けられるべき粉砕コーヒー豆の量の関数として、抽出チャンバの有効容積を調整することができる。その結果、第２ピストン上に積まれる粉砕コーヒー豆の層は、それが圧縮される前に、従来技術による抽出装置において積まれる層より均一になる。したがって、圧縮された粉砕コーヒー豆は、より均一になり、抽出ステップ中の抽出が改善され、その結果、飲料の質も向上する。

さらなる別の一利点は、抽出装置の洗浄およびメンテナンスを、さらに容易にするために、第２ピストンを、抽出チャンバから迅速かつ容易に取り外して取り除くことができるということである。

本発明による抽出装置の、抽出チャンバが待機位置にあるときの斜視図である。 図１の抽出装置の、別の角度から見た縦断面図である。 本発明による抽出装置の、抽出チャンバが頂部位置にあるときの縦断面図である。 本発明による抽出プロセス中の、抽出装置のいくつかの主な配置を示す概要図である。 本発明による抽出装置の、抽出チャンバが底部位置にあるときの部分縦断面図である。 本発明による抽出装置の上部の縦断面図である。 図６の第１ピストンの一部分の、弁が開かれているときの拡大縦断面図である。 図６の第１ピストンの一部分の、弁が閉じられているときの拡大縦断面図である。 図１の排出装置の斜視図である。 図１の抽出装置の横断面斜視図である。 図１の抽出装置の、背面から見た斜視図である。 図８の排出装置による、ホッパーの傾き角の調節の一段階における、排出装置およびホッパーの一部分の斜視図である。 図１１Ａの段階の後の一段階における、排出装置およびホッパーの一部分の斜視図である。 図１１Ｂの段階の後の一段階における、排出装置およびホッパーの一部分の斜視図である。 本発明による抽出プロセスのサイクルの一例における、本発明による抽出装置の配置を示す概要図である。 本発明による抽出プロセスのサイクルの別の一例における、本発明による抽出装置の配置を示す概要図である。

いくつかの例示的な実施形態に関する以下の説明を読むことによって、上述の利点および他の利点が、明らかになると思う。

以下の説明及び添付図面は、例として、本発明の一実施形態について主に記載する。

図１および図２は、本発明による、飲料調製のための抽出装置１を示し、これは、飲料ディスペンサーの抽出ユニットであり、全体をまとめて、飲料ディスペンサーに着脱可能であることが１つの利点である。この抽出装置１は、抽出装置１の構成部品を収容している支持フレーム２、支持フレーム２に相対的に変位可能である抽出チャンバ３、および抽出チャンバ３を、底部位置から頂部位置まで１つの経路に沿って変位させるための駆動手段を備えている。底部位置および頂部位置は、図１に示されている抽出装置の底部および頂部を占める位置であり、図４に示されている高さＨｍｉｎおよび高さＨｍａｘの位置を意味している。

抽出装置１は、さらに、液体送り出し手段または液体取り入れ手段を有する第１ピストンおよび第２ピストンを備えている。添付図面に示されている好適な実施形態においては、上部に、飲料送り出し手段１４を有する第１ピストン７、下部に、水取り入れ手段１５を有する第２ピストン９が設けられている。第２ピストン９は、ヘッド８、ロッド９ｂ、およびロッド９ｂの終端部である自由端９ａを有している。第２ピストン９は、抽出チャンバ３と一緒に同軸方向に変位可能であり、さらに、抽出チャンバ３内においても変位可能である。

通常、抽出チャンバ３は円筒形を呈しており、上側縁部３ｂ、下側縁部３ｃを含む下部壁、および駆動手段と組み合わされている壁３ａを有している。駆動手段は、支持フレーム２に回転可能に拘束されているウォームねじ５、およびウォームねじ５を回転駆動するモータ６（図２に、概略的に箱型形状で示されている）を備えている。壁３ａの外側部分は、当該技術分野で公知のように、一方の側では、抽出チャンバ３の回転を阻止して、抽出チャンバ３の直線運動を可能にするように固定された案内手段４と組み合わされており、他方の側では、ウォームねじ５の回転運動を抽出チャンバ３の並進運動に変換するように、ウォームねじ５と組み合わされている。

モータ６は、高い位置決め精度でウォームねじ５を回転させ、したがって、抽出チャンバ３を、ウォームねじ５に平行なＡ−Ａ軸をたどる経路に沿って、複数の目標位置のいずれかに移動させることができるように、モータ減速機などのギヤ機構を介してウォームねじ５に連結されているステッピングモータであることが好ましい。Ａ−Ａ軸は、抽出チャンバ３の対称軸である。

本発明の一態様によれば、抽出チャンバ３のＡ−Ａ軸は、垂直またはほぼ垂直である、すなわち、傾いていたとしても、垂直線に対して１２°未満、好ましくは８°未満、より好ましくは３°未満の角度しか傾いていない。

前述のように、抽出チャンバ３は、抽出チャンバ３の底壁を構成しているヘッド８、ロッド９ｂ、およびロッド９ｂの自由端９ａを有する第２ピストン９を備えている。第２ピストン９は、例えば飲料の抽出に先立って、ホッパー２５から、多量の粉砕コーヒー豆を受けるときの位置（図２および図３を参照）をとるために、または抽出ステップ後に、固められた、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊を排出するための上方位置（高さＨｄｉｓ：図４および図５を参照）をとるために、または抽出チャンバ３内に積まれるべき粉砕コーヒー豆の量に応じて、抽出チャンバ３の有効容積を調整するように選択された位置をとるために、抽出チャンバ３内で、距離Ｌ２だけ変位することができる。

いかなる粉体（または液体）も、ヘッド８と壁３ａとの間で、抽出チャンバ３から漏れ出ることのないように、第２ピストン９のヘッド８には、その側部に、Ｏリングなどの密閉手段１２が備えられている。この密閉手段１２は、壁３ａの内面に対する摩擦を生み出す。さらなる摩擦手段１２ａが、ロッド９ｂと抽出チャンバ３の下側縁部３ｃとの間に備えられている。その結果、第２ピストン９は、密閉手段１２と、特に摩擦手段１２ａとによって与えられる摩擦のために、通常、一定の位置に保持される。したがって、ヘッド８の位置は、ヘッド８が新しい位置に強制的に移されるまで、その時点の位置に維持される。より具体的には、後に説明するように、抽出チャンバ３内におけるヘッド８の変位は、第２ピストン９を、抽出チャンバ３の下側縁部３ｃに強制的に向かわせる、第１ピストン７による推力に起因して生じるか、またはヘッド８を、抽出チャンバ３の上側縁部３ｂに強制的に向かわせるようにロッド９ｂに働く、支持フレーム２の下底２ａの推力に起因して生じる。これらの作用は、抽出チャンバ３が、ウォームねじ５の回転によって、Ａ−Ａ軸に沿って変位するときに生じる。

本発明によれば、抽出チャンバ３は、Ａ−Ａ軸上の経路に沿って、距離Ｌ１だけ変位可能であり、第２ピストン９は、抽出チャンバ３内で、抽出チャンバ３に対して同軸方向に距離Ｌ２だけ変位することができる。本発明の１つの特徴として、比Ｌ１／Ｌ２は、少なくとも２．５／１、好ましくは少なくとも３／１である。本発明によれば、排出位置（高さＨｄｉｓ）にあるときの抽出チャンバ３は、底部位置（高さＨｍｉｎ）から離れており、さらに、このとき、第２ピストン９は、抽出チャンバ３内でＬ２＝０である位置を占めている。

抽出チャンバ３の変位、高さＨｍａｘ、Ｈｍｉｎ、Ｈｄｉｓ、および距離Ｌ１、Ｌ２に関して、図４に示す配置Ａ〜Ｅ、および図１２、図１３に示す配置Ａ〜Ｉを参照して、より詳細に開示する。図４の配置Ａは、第１ピストン７が抽出チャンバ３から離されている状態、例えば図２にも示すように、待機状態、または粉砕コーヒー豆が、ホッパー２５から抽出チャンバ３内に送られている状態を示している。

図４の配置Ｂに示すように、抽出チャンバ３が、支持フレーム２の上底２ｂに向かう方向に変位していくと、第１ピストン７は、抽出チャンバ３の壁３ａの内面に係合し、抽出チャンバ３が空である場合には、第１ピストン７は、最終的に、第２ピストン９のヘッド８に当接して、ヘッド８を、目標位置に達するまで、または図４の配置Ｃに示すように、抽出チャンバ３の下側縁部３ｃの上部に接触するまで、下方に変位させる。

図３にも示されている、この最後の配置において、抽出チャンバ３は、支持フレーム２の下底２ａと、抽出チャンバ３の上側縁部３ｂとの間の最大距離として定義される高さＨｍａｘに達する。これは、Ａ−Ａ軸に沿う、抽出チャンバ３の成し得る最大の変位に相当する。

言い換えると、モータ６による、ウォームねじ５の回転によって、抽出チャンバ３は、第１ピストン７に係合するまで、上方に向かって変位する。その係合後、第１ピストン７は、抽出チャンバ３の内部に入り込み、第２ピストン９のヘッド８を下向きに、好ましくは、抽出チャンバ３内の可能な限り低い位置に達するまで押す。

図４の配置Ｄおよび図５は、抽出チャンバが、その最も低い位置にあり、第２ピストン９のヘッド８が、抽出チャンバ内で最も高い位置にあること、すなわちＬ２＝０である位置にある配置を示している。この配置になるためには、ヘッド８は、第２ピストン９のロッド９ｂの作用によって抽出チャンバ３内で上方に入り込んでいく。添付図面に示されているように、また前述したように、ロッド９ｂは、少なくともその自由端９ａにおいて、抽出チャンバ３の下部から突き出ている。自由端９ａは、抽出チャンバの外部に位置しており、第２ピストン９および抽出チャンバ３と一緒に変位可能である。より正確には、抽出チャンバ３が下降していくと、第２ピストン９の自由端９ａは、支持フレーム２の下底２ａに当接するまで、抽出チャンバ３と一緒に下降していく。

この当接後、第２ピストン９は、下方にさらに変位することはできず、したがって、抽出チャンバ３が下降し続けると、第２ピストン９は、抽出チャンバ３が支持フレーム２の下底２ａに当接するまで、抽出チャンバ３内を貫通していく。この配置においては、抽出チャンバ３の下側縁部３ｃの下部は、支持フレーム２の下底２ａと接しており、第２ピストン９のヘッド８は、抽出チャンバ３の上側縁部３ｂと同一平面状にある（Ｌ２＝０）。したがって、抽出チャンバ３は、支持フレーム２の下底２ａと、抽出チャンバ３の上側縁部３ｂとの間の、Ａ−Ａ軸に沿う最小距離として定義される最小の高さＨｍｉｎの位置に達する。

図４の配置Ｄに示すこの最後の配置から、抽出チャンバ３を、上方に変位させることができる。このとき、第２ピストン９が、密閉手段１２および摩擦手段１２ａによって、抽出チャンバ３に対する位置を固定されているために、自由端９ａは、抽出チャンバ３と一緒に変位する。

高さＨｍａｘと高さＨｍｉｎとの差は、距離Ｌ１である。このパラメータ、すなわち距離Ｌ１は、抽出チャンバ３がＡ−Ａ軸に沿って変位するときに、抽出チャンバ３が成し得る最大変位量として定義される。

距離Ｌ２は、図４に示すように、抽出チャンバ３内において、第２ピストン９が成し得る変位として定義することができる。換言すると、距離Ｌ２は、抽出チャンバ３の可動な底壁すなわちヘッド８の上面と、抽出チャンバ３の上側縁部３ｂとの間の垂直距離である。図４および図１２の配置Ａ、および図３の配置のときに、距離Ｌ２は最大値を有する。図４の配置Ｄ、Ｅ、図１３の配置Ａ、Ｈ、Ｉ、および図５の配置のときに、距離Ｌ２は最小値を有する。すなわち、Ｌ２＝０である。

抽出チャンバ３が、高さＨｍａｘとＨｍｉｎとの間で停止可能な位置の１つは、使用済みの、すなわち濾過済みの粉砕コーヒー豆（または他の材料）から成る塊が、抽出チャンバ３から取り除かれる位置である。

本発明の一態様によれば、比Ｌ１／Ｌ２は、少なくとも２／１、好ましくは少なくとも３／１である。抽出チャンバ３の底部位置と排出位置との間の距離Ｌ４、すなわちＨｄｉｓ−Ｈｍｉｎは、底部位置（高さＨｍｉｎ）と頂部位置（高さＨｍａｘ）との間の距離Ｌ１の少なくとも２５％である。第２ピストン９が、抽出チャンバ３および第２ピストン９と一緒に可動である自由端９ａを有しているために、このような比を得ることができる。抽出チャンバ３が、排出位置（高さＨｄｉｓ）にあるときに、Ｌ２＝０となるように、自由端９ａは、支持フレーム２に固定されておらず、また案内手段、保持手段、ばねというような要素に拘束されていない。

本発明のさらなる一態様によれば、抽出装置１は、さらに、使用済み、すなわち濾過済みの粉砕コーヒー豆の塊、または他の材料の抽出後の塊を排出するための排出装置２１を備えている。図８〜図１０に示すように、使用済みの塊を排出するための排出装置２１は、抽出チャンバ３に連結されて支持されているピン２２のまわりに回動可能に取り付けられている中央部分２１ｂを備えている。

中央部分２１ｂから、円弧状の形状を呈しており、第２ピストン９のヘッド８の上面から、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊３２を取り除くために回転することができる作業部分２１ａ、すなわち粉砕コーヒー豆の使用済みの塊を払い除けるための部分が延びている。中央部分２１ｂから、作業部分２１ａに対してある角度をなして、作業部分２１ａよりずっと短く、案内手段２３内に収容されている突出部分２１ｃが突き出ている。案内手段２３は、図１０に示すように、実質的にＡ−Ａ軸に平行に、抽出装置１に沿って延びている。

排出装置２１の正確な回転を可能にするために、作業部分２１ａは、Ｌ字形状のアーム３１を介して中央部分２１ｂに連結されている。排出装置２１は、さらに、抽出チャンバ３の側と反対の側に向いている、符号３０が付されている傾斜面を備えていることが好ましい。この傾斜面はカムを形成しており(以後、カム面と呼ぶ)、その用途について、次に、詳細に説明する。カム面３０の用途は、抽出チャンバ３の、最大高さ位置すなわち頂部位置（図３）への変位を可能にするために、ホッパー２５の底部に接して、ホッパー２５を、邪魔にならない位置まで回転させることである。カム面３０は、さらに、抽出チャンバ３に対する、ホッパー２５の傾き角を調節することができる。

図１および図９に示すように、排出装置２１は、抽出チャンバ３の上方に配置されており、抽出チャンバ３のＡ−Ａ軸に平行な軸に沿って、抽出チャンバ３と一緒に変位する。詳細には、排出装置２１は、Ａ−Ａ軸に平行な回転軸を有するピン２２によって、抽出チャンバ３に回動可能に拘束されている。

ピン２２のまわりの、排出装置２１の中央部分２１ｂの回転によって、作業部分２１ａは、Ａ−Ａ軸に直交する変位方向に、抽出チャンバ３に相対的に変位する。この回転は、突出部分２１ｃが、案内手段２３によって定められる特定の経路に沿って変位することによって行われる。

詳細には、図９および図１０に示すように、突出部分２１ｃは、Ａ−Ａ軸に実質的に平行に、抽出装置に沿って延びている通路を有する案内手段２３内に収容されている。抽出チャンバ３が、Ａ−Ａ軸に沿って変位すると、突出部分２１ｃは、案内手段２３の通路をたどり、案内手段２３の延びる方向のいかなる変化も、作業部分２１ａに、作業部分２１ａの回転の形態として伝達する。

図１０に示すように、案内手段２１は、支持フレーム２の下底２ａの側から順に、Ａ−Ａ軸に平行な通路を有する第１部分２３ａ、二重曲面状の通路を有する第２部分２３ｂ、およびＡ−Ａ軸に平行な通路を有する第３部分２３ｃを有している。２つの曲面は、垂直な通路に対して、可能な限り９０°に近い角度をなしていることが好ましい。突出部分２１ｃが、案内手段２３の第１部分２３ａまたは第２部分２３ｃをたどるときには、排出装置２１は、「基準」位置にある。すなわち、図１および図９に示されている位置にある。抽出チャンバ３は開いており、かつ障害物で邪魔されない。排出装置２１が、案内手段２３の第１部分２３ａまたは第３部分２３ｃに沿って並進変位している間、排出装置２１の作業部分２１ａの何らの回転も発生しない。

突出部分２１ｃは、案内手段２３の第２部分２３ｂをたどるときには、図９において矢印２４で示されているように、横方向に２回変位する。この横方向の２回の変位によって、作業部分２１ａの二重回転が生じる。詳細には、図１および図９の基準位置から右側に向かう、すなわち抽出チャンバ３の側部に設けられているスライド３３に向かう向きの第１の回転、および第１の回転と逆向きの、基準位置に戻る第２の回転が生じる。

したがって、案内手段２３の第２部分２３ｂを、Ａ−Ａ軸に平行な軸に沿う、定められた１つの位置に配置することにより、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊３２を、排出装置２１の作業部分２１ａによって、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊を受ける受け容器（図示せず）に払い除ける場所を選択することが可能である。本発明の好適な一態様によれば、排出装置２１が回転する場所をできるだけ高くするために、案内手段２３の第２部分２３ｂは、可能な限り、第１ピストン７の近くに配置される。

排出装置２１は、抽出チャンバ３が、案内手段２３の第２部分２３ｂをよぎって変位するたびに、ピン２２のまわりに二重回転をなすように駆動されることに注意されたい。すなわち、抽出チャンバが、抽出ステップの終了後に下降していくときにも、すなわち、第２ピストン９が、抽出チャンバ３の下にあり（Ｌ２＞０）、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊が、抽出チャンバ３内に収容されている配置においても、二重回転は行われる。これは、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊の高度の排出を遂行するという、望ましい技術的効果を得ることができる、本発明に特有の一態様である。

第２ピストン９と同様に、第１ピストン７も、その側部に、第１ピストン７と壁３ａとの間での、抽出チャンバ３からの、いかなる液体の流出も不可能にするための、Ｏリングなどの密閉手段１３を配置されている。密閉手段１３は、第１ピストン７と抽出チャンバの壁３ａの内面との間に摩擦力を発生させる。したがって、第１ピストン７は、抽出チャンバ３に係合しているときには、抽出チャンバ３によって変位させられる場合がある。

本発明のさらなる一実施形態において、第１ピストン７の上部は、２つのストッパ１０および１１を有し、支持フレーム２の上底２ｂに連結されているロッド７ｂの形態を呈している。２つのストッパ１０および１１のうちのいずれか一方が上底２ｂに突き当たっている状態と、他方が上底２ｂに突き当たっている状態との間で、第１ピストン７は、自由に変位することができる。第１のストッパ１０は、フランジの形態を呈しており、ロッド７ｂの、支持フレーム２の上底２ｂの下方に位置する部分に設けられている。第２のストッパ１１は、ロッド７ｂの、上底２ｂの上方に位置する部分に設けられている。したがって、第１ピストン７は、ストッパ１０および１１のうちのいずれか一方が上底２ｂに突き当たっている状態と、他方が上底２ｂに突き当たっている状態との間で、距離Ｌ３だけ、上底２ｂを貫いて自由に変位することができる。距離Ｌ３は、第１ピストン７が成し得る最大変位量として定義することができる。

抽出チャンバ３が、支持フレーム２の上底２ｂに向かって変位していくと、第１ピストン７の密閉手段１３が、抽出チャンバ３の壁３ａの内面に係合し、第１ピストン７は、第１のストッパ１０が、支持フレーム２の上底２ａに突き当たるまで、抽出チャンバ３と一緒に上方に変位する。この時点において、第１ピストン７は、上方にさらに変位することができなくなる。抽出チャンバ３しか変位することができず、したがって、第１ピストン７は、最終的に、第２ピストン９に接して、第２ピストン９を所望の位置に変位させる。

第２ピストン９の所望の位置は、図４の配置Ｂ、または図１２の配置Ａに示されているように、抽出チャンバ３の底であることが最も好ましい。この位置においては、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊３２の排出後に、抽出チャンバ３内に粉砕コーヒー豆が残っているかどうかをチェックすることができる。このチェックのために、抽出装置１は、抽出チャンバ３の底部位置から頂部位置までの距離Ｌ１の経路に沿って、抽出チャンバ３の位置を検出するのに好適な、当該技術分野において公知のセンサ手段（図示せず）を備えている。このセンサ手段は、抽出チャンバ３が上述の、図３の配置にあるときに、抽出チャンバ３の位置を検出することができる。抽出チャンバ３が、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊（または他の材料の使用済みの塊）を完全に排出されている場合には、抽出チャンバ３は、その最大の高さＨｍａｘに達する。すなわち、上述の、距離Ｌ１の経路の端に達する。この場合には、制御ユニットが、センサ手段によって検出された位置と、高さＨｍａｘの正しい位置として記憶されている値とを比較した後、抽出チャンバ３が完全に空であることを認めて、抽出サイクルの継続を許可する。

抽出チャンバ３内に、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊の幾分かが残っている場合には、抽出チャンバ３は、高さＨｍａｘまで達することができず、センサ手段は、抽出チャンバ３が「正しくない」位置にあることを検出する。この場合には、制御ユニットは、抽出サイクルの継続の前に、排出ステップを繰り返すように命令する。

抽出チャンバ３が下降する際には、第１ピストン７は、密閉手段１３による摩擦力によって、抽出チャンバ３と一緒に下降する。しかしながら、第１ピストン７は、第２のストッパ１１（例えばナット）が、支持フレーム２の上底２ｂの外面に到達するまでしか下降しない。この到達後には、第１ピストン７は、図４の配置Ｅに示されているように、さらなる下降を阻止され、したがって、抽出チャンバ３から離れる。

上部の第１ピストンを上述のように構成するのは、以下の説明のように、飲料送り出しダクトを含む飲料送り出し手段のための通気弁を設けるためである。

本発明の一態様によれば（図６、図７Ａおよび図７Ｂを参照）、第１ピストン７は、飲料送り出し手段１４を備えており、第２ピストン９は、水取り入れ手段１５を備えている。具体的には、第１ピストン７は、第１ピストン７のロッド７ｂ内に、飲料送り出しダクト１４ａを収容しており、飲料送り出しダクト１４ａは、飲料供給管１４ｂに連結されている。飲料送り出しダクト１４ａには、飲料送り出しダクト１４ａを、飲料供給管１４ｂだけに、または飲料供給管１４ｂと周囲空気との両方に選択的に接続するための弁が配置されている。

図６に示す例示的な一実施形態においては、第１ピストン７は、第１ピストン７のロッド７ｂ内に、飲料送り出しダクト１４ａを収容しており、飲料送り出しダクト１４は、互いに通じ合っている飲料供給管１４ｂと通気ダクト１４ｃとに連結されている。通気ダクト１４ｃと、飲料供給管１４ｂの一部とは、第１ピストン７のロッド７ｂ内に収容されている。具体的には、図６に示すように、通気ダクト１４ｃと飲料送り出しダクト１４ａとは、ロッド７ｂに長手方向に備えられており、飲料供給管１４ｂは、湾曲した形状を呈して、第１ピストン７のロッド７ｂから横方向に突き出ており、別途用意された、飲料供給管１４ｂの最終端部分（図示せず）、例えばプラスチック又はシリコーンから成るダクトに接続されている。

本発明の例示的な一実施形態によれば、通気ダクト１４ｃには、閉じられた端部１６（例えばプラグを用いて閉じられた）、および少なくとも１つの横方向ダクト１７が備わっている。横方向ダクト１７は、通気ダクト１４ｃおよびロッド７ｂを貫いて延びており、通気ダクト１４ｃを、周囲空気、すなわちロッドの外側に通じさせている。図７Ａおよび図７Ｂに示すように、ロッド７ｂの、横方向ダクト１７を形成されている横方向ダクト形成部分１８が、前述の第１のストッパ１０と第２のストッパ１１との間に位置している。横方向ダクト形成部分１８は、支持フレーム２の上底２ｂの内部に入ることも、外部に出ることも可能である。

具体的には、第１ピストン７が上昇すると、ロッド７ｂの横方向ダクト形成部分１８は、支持フレーム２の上底２ｂに設けられているシート部１９内に移動する。逆に、第１ピストン７が下降すると、ロッド７ｂの横方向ダクト形成部分１８は、シート部１９外に移動する。したがって、ロッド７ｂの横方向ダクト形成部分１８が、通気ダクト１４ｃの横方向ダクト１７を含めて、シート部１９内に移動すると、図７Ｂに示されているように、通気ダクト１４ｃは閉じられ、周囲空気は、飲料送り出しダクト１４ａおよび飲料供給管１４ｂとの連絡を絶たれる。逆に、ロッド７ｂの横方向ダクト形成部分１８が、シート部１９外に移動すると、通気ダクト１４ｃは、周囲空気と連絡し、したがって、飲料送り出しダクト１４ａおよび飲料供給管１４ｂも、周囲空気と連絡する。さらに、ロッド７ｂの横方向ダクト形成部分１８が、シート部１９内に移動したときに、横方向ダクト１７が密閉されるように、Ｏリングなどの密閉手段２０が、横方向ダクト１７の上下で、横方向ダクト形成部分１８内に設けられている。

換言すれば、通気ダクト１４ｃの横方向ダクト１７を形成されている、ロッド７ｂの横方向ダクト形成部分１８は、飲料送り出しダクト１４を、飲料供給管１４ｂだけに、または飲料供給管１４ｂと周囲空気との両方に選択的に接続するように、通気ダクト１４ｃに配置された弁の形態を呈している。

この弁の開閉は、抽出チャンバ３によって行われ、間接的には、ウォームねじ５を回転させることによって、抽出チャンバ３を上下させ、したがって、第１ピストン７を距離Ｌ３だけ上下させるモータ６によって制御される。本発明の一態様によれば、比Ｌ２／Ｌ３は、少なくとも６／１、好ましくは、少なくとも１０／１である。このような比であれば、抽出チャンバ３を変位させるモータ６によって制御される、単純な弁を得ることができ、また抽出装置の構造を、非常にコンパクトに保つことができる。それに替えて、モータ制御弁が設けられる場合がある。

本発明による抽出装置１は、さらに、上方に配置されている容器または粉砕装置（図示せず）から抽出チャンバ３に材料、具体的には粉砕材料、特に粉砕コーヒー豆を供給するためのホッパー２５または同様の供給手段を備えている。

ホッパー２５は、第１ピストン７の上部近傍に位置する取り付け位置２７において、抽出装置１に回動可能に取り付けられている（例えば図３を参照）。詳細には、ホッパー２５には、取り付け位置２７からホッパー２５まで延びるアーム２５ａが備えられている。アーム２５ａは、ピン２６によって、取り付け位置２７において、支持フレーム２の上底２ｂに回動可能に固定されている。図３に示すように、ホッパー２５は、Ａ−Ａ軸に直交する回動軸のまわりに自由に回転することができる。この回動軸は、Ａ−Ａ軸と交差していないことが好ましい。

本発明の有利な一態様によれば、ホッパー２５は、その基準位置において、従来技術におけるようなばねや付勢手段を用いることなく、単に重力の作用によって、第１ピストン７に向かう方向に回動している。ホッパー２５は、通常の状態において、自重によって第１ピストン７に向かって回転しているように、回転のためのピン２６に関して非対称に取り付けられている。具体的には、ホッパー２５は、第１ピストン７の一方の側に位置しており、ホッパー２５の取り付け位置２７は、第１ピストン７の上部近傍で、第１ピストン７の他方の側に位置している。

図５に示すように、ホッパー２５の下端部２８は、その基準位置において、抽出チャンバ３や、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊３２のための排出装置２１がたどる経路上に位置している。

したがって、ホッパー２５の下端部２８が邪魔になる可能性があるために、ホッパー２５の下端部２８、および抽出チャンバ３または抽出チャンバ３の上方に配置されている排出装置２１に、それぞれカム面２９および３０が設けられている。カム面２９および３０は、抽出チャンバ３が上昇してきたときに、図１１Ｂに示すように、カム面３０が、ホッパー２５の下端部２８のカム面２９と係合するような角度および形状を有している。抽出チャンバ３が、さらに上昇すると、ホッパー２５は、両カム面の作用によって、図１１Ｃに示すように、回転して、第１ピストン７から遠ざかっていく。逆に、抽出チャンバ３が下降していくと、ホッパー２５は、カム面２９と３０とが離れるまで回転して、第１ピストン７に向かう方向に変位し、最終的に、図１１Ａに示されている基準位置に達する。

したがって、あらかじめ定められた量の粉砕コーヒー豆を、あらかじめ定められた分布で、抽出チャンバ３内に積むために、Ａ−Ａ軸に沿う抽出チャンバ３の位置に応じて、ホッパー２５の傾斜角度を制御することができる。この特徴、およびホッパーの角度調節に関連するプロセスについてのより詳細は、本出願人の名において、本出願と同日に出願され、参照のためとして、本明細書に組み込まれる「Process and apparatus for preparing and dispensing coffee（コーヒーを調製して供するためのプロセスおよび装置）」という名称の、同時係属中の出願、特にその請求項１〜１３に開示されている。

上述のように、本発明の一態様によれば、ウォームねじ５は、抽出装置１の全要素のうちの、モータ６によって直接駆動される唯一の要素である。上述のように、抽出チャンバ３が、Ａ−Ａ軸に沿って微小変位で精密に動作し、その結果、ホッパー２５が的確に傾斜するように、モータ６は、ステッピングモータであることが好ましい。

次に、添付図面、特に図１２および図１３を参照して、本発明による抽出装置１を用いて飲料を調製するための好適な手順について概括する。図１２のサイクルは、抽出チャンバが、高さＨｍａｘの位置にある配置から開始する。次に、配置Ｃにおいて、第２ピストン９を停止させ、（静止している）第２ピストン９に対する、抽出チャンバ３の下降を制御することによって、Ｌ２の値が定められる。図１３のサイクルは、抽出チャンバが、高さＨｍｉｎの位置にある配置から開始する。次に、配置Ｃにおいて、静止状態にある第１ピストン７に対する、抽出チャンバ３の上昇を制御することによって、Ｌ２の値が定められる。

ユーザは、本発明による抽出装置１を備えている飲料ディスペンサーのインタフェースから所望の飲料を選択する。ユーザの選択に応じて定められた量の粉砕コーヒー豆が、抽出チャンバ３に供給されなければならない。

初期状態において、抽出チャンバ３は、図４の配置Ａおよび図１２の配置Ｂに示されている待機位置にある。このとき、抽出チャンバ２の有効容積は最大可能量にある、すなわち、距離Ｌ２は、その最大値を有している。距離Ｌ２の変更が必要な場合には、モータ６による、ウォームねじ５の回転によって、抽出チャンバ３が下降させられる。ロッド９ｂが、その運動を、抽出装置の支持フレーム２の下底２ａによって遮られた後に、さらに、抽出チャンバ３が下降することによって、第２ピストン９のヘッド８が、抽出チャンバ３の上側縁部３ｂに向かう方向に抽出チャンバ３内に入り込み、したがって、図１２の配置Ｃに示されているように、抽出チャンバ３の有効容積は、所望の容積まで減少する。

抽出チャンバ３の位置を検出することによって、距離Ｌ２に対応する値が分かっていれば、抽出チャンバ３の下側縁部３ｃからの、第２ピストン９のヘッド８の変位量、したがって、抽出チャンバ３の残りの容積、すなわち、粉砕コーヒー豆または他の材料を供給するための、抽出チャンバ３の有効容積を算出することができる。一般に、必要な粉砕コーヒー豆量が少ないほど、抽出チャンバとして必要な有効容積は小さくなり、距離Ｌ２は短くなる。Ｌ２が所望の値に達すると直ちに、抽出チャンバ３は、第１ピストン７に向かって変位し、ユーザによって選択された飲料に必要な量の粉砕コーヒー豆が、ホッパー２５から抽出チャンバに供給される。上述のように、抽出チャンバ内に、粉砕コーヒー豆の定められた分布が得られるように、粉砕コーヒー豆を積む前、および／または積んでいる間に、ホッパー２５の傾斜を制御することが必須ではないが、好ましい。

この制御は、例えばステッピングモータであるモータ６で、ウォームねじ５を回転させることによって得られる。すなわち、ウォームねじ５の回転によって、抽出チャンバが上昇または下降して、ホッパーの下端のカム面２９が、抽出チャンバ３または排出装置２１のカム面３０に係合し、ホッパー２５の所望の傾斜が得られ、したがって、図１２および図１３の配置Ｅのように、抽出チャンバ内に、粉砕コーヒー豆の所望の分布が得られる。

所望の量の粉砕コーヒー豆が、抽出チャンバ３に供給されると直ちに、抽出チャンバ３は、第１ピストン７に向かって変位し、粉砕コーヒー豆は圧縮される。上述のように、第１ピストン７が、抽出チャンバ３に係合すると、第１ピストン７は、図１２および図１３の配置Ｆのように、フランジであるストッパ１０が支持フレーム２の上底２ｂによって停止させられるまで、上昇する。この配置においては、通気ダクト１４ｃの横方向ダクト１７が形成されている、ロッド７ｂの横方向ダクト形成部分１８が、上底２ｂのシート部１８内に移動しており、密閉手段２０によって、シート部内で密閉されているから、通気ダクト１４ｃは閉じられている。

粉砕コーヒー豆が、所望の圧縮に達するまで、抽出チャンバ３は、上方に向かって、第１ピストン７に押し付けられる。正確な圧力量が、モータ６の吸収量や、第１ピストン７のロッドに配置されている圧力センサを用いる任意の公知の方法で検出される。

所望の圧力に達すると直ちに、ポンプによって、水取り入れ手段１５から抽出チャンバ内に、定められた量の熱水が、定められた流量で供給される。上述のように、水取り入れ手段１５は、下方に位置する第２ピストン９側に配置されていることが好ましい。この場合には、抽出チャンバ３内に入った熱水によって、粉砕コーヒー豆からの抽出が十分に行われ、抽出された飲料が、上方に位置する第１ピストン側に配置されている飲料送り出しダクト１４ａに上昇していく。

この時点までは、通気ダクト１４ｃが閉じられており（図７Ｂを参照）、したがって、飲料は、飲料供給管１４ｂを通ってしか出ていくことができない。所望の量の熱水が、抽出チャンバ３内に供給された後、モータ６が、ウォームねじ５を回転させて、ストッパ１１が支持フレームに接するまで、第１ピストン７と一緒に抽出チャンバを下降させる。第１ピストン７は、第１ピストン７の密閉手段１３と壁３ａの内面との間の摩擦力の作用によって、最初のうち、抽出チャンバと一緒に下降する。この下降によって、通気ダクト１４ｃが開かれ、飲料送り出しダクト１４ａは通気されて、飲料供給管１４ｂに向かって空にされていく（図７Ａ）。

抽出プロセスが終了すると、抽出チャンバ３は、さらに下降させられる。抽出チャンバ３の下降中に、排出装置２１の突出部分２１ｃが、案内手段２３の第２部分２３ｂによって作動させられる。Ｌ２＞０であり、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊は、抽出チャンバ３の内部に収容されているために、粉砕コーヒー豆の使用済みのいかなる塊も、第２ピストン９のヘッド８から排出されることはないが、排出装置２１は駆動される。

抽出チャンバ３の下降が、継続される。第２ピストン９の自由端９ａが、支持フレーム２の下底２ａに当接し（図１２および図１３の配置Ｇを参照）、抽出チャンバ３は、さらに下降し続け、その結果、第２ピストン９のヘッド８は、抽出チャンバ３内に入り込んでいき、最終的に、Ｌ２＝０になる、すなわち、抽出チャンバ３の下側縁部３ｃが、支持フレーム２の下底２ａに当接する（粉砕コーヒー豆の使用済みの塊が符号３２で示されている、図４の配置Ｄ、および図１２および図１３の配置Ｈを参照）。

上述のように、この配置において、Ｌ２＝０であり、ヘッド８は、抽出チャンバ３の上側縁部３ｂと同一平面上にあり、ヘッド８上の、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊３２は、抽出チャンバ３の外側に位置している（粉砕コーヒー豆の使用済みの塊が示されていないが、図５も参照）。

この時点において、抽出チャンバ３は上昇させられる。ヘッド８は、密閉手段１２および摩擦手段１２ａと、壁３ａの内面との間の摩擦力の作用によって、抽出チャンバ３の上側縁部３ｂと同一平面上にある位置に保たれる。排出装置２１の突出部分２１ｃが、案内手段２３の第２部分２３ｂに達したときには、上述のように、依然としてＬ２＝０である。したがって、作業部分２１ａが回転して、突出部分２１ｃが、案内手段２３の第２部分２３ｂ内にあるときに、開口が、抽出チャンバの近傍に配置されている受け容器に、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊３２が排出される（図１２および図１３の配置Ｉ、および図４の配置Ｅ）。

粉砕コーヒー豆の使用済みの塊の全てが、抽出チャンバ３から取り除かれていることの確認のために、空にされた抽出チャンバ３が、その最大の高さＨｍａｘの位置まで変位させられる（図４および図１３の配置Ｃ、および図１２の配置Ａ）。抽出チャンバ３は、完全に空であることを確認された場合には、新規に飲料が選択されて、抽出サイクルが再開されるまで、この位置から、図１、図２、および図４の配置Ａに示されている待機位置に戻されている。

要約すると、例えばステッピングモータであるモータ６による、ウォームねじ５の回転によって、抽出チャンバ３は、Ａ−Ａ軸に沿ういくつかの位置のうちの、選択された１つの位置に達する。その位置において、次の制御を行うことができる。
− 第１ピストン７および／または第２ピストンによる、抽出チャンバ３の有効容積の制御、
− カム面２９、３０による、ホッパー２５の傾きの制御、
− 第２ピストン９による、抽出チャンバ３内における、粉砕コーヒー豆への印加圧力の制御、
− 通気ダクト１４ｃの弁の開閉の制御、
− 第２ピストン９、および案内手段２３に沿って変位する突出部分２１ｃによる、排出装置２１の制御。

上述のように、第２ピストン９が、そのロッド９ｂに付勢手段や保持手段を取り付けられておらず、したがって、拘束を受けないために、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊を抽出チャンバ３から取り除くために、抽出チャンバ３を、Ｌ２＝０であり、ヘッド８が、抽出チャンバ３の上側縁部３ｂと同一平面上にある、図４の配置Ａに示されている状態から始めて、ヘッド８が、抽出チャンバ３の上側縁部３ｂと同一平面上にある状態を維持しながら、第１ピストン７に可能な限り近づけることができる。

これは、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊３２の排出に関する重要な一態様である。実際、抽出チャンバは、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊３２の排出中、従来の抽出装置より高い位置に変位され、したがって、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊を受ける受け容器の開口を、可能な限り高い位置に配置することができる。したがって、より大きな受け容器を用いることができ、したがって、抽出装置の寸法をコンパクトに維持しながら、受け容器からの、粉砕コーヒー豆の使用済みの塊の、ユーザによる取り除きの頻度を、より低くすることができる。

１ 抽出装置
２ 支持フレーム
２ａ 下底
２ｂ 上底
３ 抽出チャンバ
３ａ 壁
３ｂ 上側縁部
３ｃ 下側縁部
４ 案内手段
５ ウォームねじ
６ モータ
７ 第１ピストン
７ｂ ロッド
８ ヘッド
９ 第２ピストン
９ａ 自由端
９ｂ ロッド
１０、１１ ストッパ
１２、１３、２０ 密閉手段
１２ａ 摩擦手段
１４ 飲料送り出し手段
１４ａ 飲料送り出しダクト
１４ｂ 飲料供給管
１４ｃ 通気ダクト
１５ 水取り入れ手段
１６ 閉じられた端部
１７ 横方向ダクト
１８ 横方向ダクト形成部分
１９ シート部
２１ 排出装置
２１ａ 作業部分
２１ｂ 中央部分
２１ｃ 突出部分
２２、２６ ピン
２３ 案内手段
２３ａ 第１部分
２３ｂ 第２部分
２３ｃ 第３部分
２４ 矢印
２５ ホッパー
２５ａ、３１ アーム
２７ 取り付け位置
２８ 下端部
２９、３０ カム面
３２ 粉砕コーヒー豆の使用済みの塊
３３ スライド

Claims (26)

1. 抽出材料を受け入れるための壁（３ａ）を有している抽出チャンバ（３）と、液体送り出し手段または液体取り入れ手段を有している第１ピストン（７）と、液体取り入れ手段または液体送り出し手段を有している第２ピストン（９）とを備えており、前記抽出材料からの抽出によって飲料を調製するための抽出装置（１）であって、前記第２ピストンは、前記抽出チャンバ（３）と一緒に同軸方向に変位可能であり、さらに、前記抽出チャンバ（３）の内部で変位可能であり、前記第２ピストンは、さらに、ロッド（９ｂ）を有しており、前記抽出チャンバ（３）と前記第２ピストンとは、実質的に垂直な軸（Ａ−Ａ）上の、底部位置（Ｈｍｉｎ）から頂部位置（Ｈｍａｘ）までの経路に沿って変位可能であり、該経路上に、抽出ステップの終了後に、前記抽出チャンバ（３）から前記抽出材料を排出するための排出位置（Ｈｄｉｓ）が存在する抽出装置（１）において、
   前記抽出チャンバ（３）と前記ロッド（９ｂ）とは、前記排出位置（Ｈｄｉｓ）にあるときに、両方とも、前記底部位置（Ｈｍｉｎ）から離れていることを特徴とする抽出装置（１）。
2. 前記第２ピストン（９）のロッド（９ｂ）は、前記抽出チャンバ（３）の壁（３ａ）を貫通しており、該ロッド（９ｂ）の自由端（９ａ）は、前記抽出チャンバ（３）の外部に位置しており、前記第２ピストン（９）および前記抽出チャンバ（３）と一緒に変位可能である、請求項１に記載の抽出装置（１）。
3. 前記ロッド（９ｂ）の自由端（９ａ）は、案内手段、保持手段、ならびにばねからの干渉を受けない、請求項２に記載の抽出装置（１）。
4. 前記第２ピストン（９）および／または前記ロッド（９ｂ）は、前記抽出チャンバ（３）の壁（３ａ）に相対的な自身の運動を制御するための摩擦手段（１２、１２ａ）を備えている、請求項２または３に記載の抽出装置（１）。
5. 前記抽出チャンバ（３）の前記底部位置（Ｈｍｉｎ）と前記排出位置（Ｈｄｉｓ）との間の距離（Ｌ４）は、前記底部位置（Ｈｍｉｎ）と前記頂部位置（Ｈｍａｘ）との間の距離（Ｌ１）の少なくとも１５％、好ましくは少なくとも２５％である、請求項１〜４のいずれか１つに記載の抽出装置（１）。
6. 前記抽出チャンバ（３）は、前記抽出チャンバ（３）が変位する前記軸（Ａ−Ａ）に平行に配置されている細長い駆動手段（５）によって、前記軸（Ａ−Ａ）に沿って変位可能であり、該駆動手段は、モータによって駆動される、請求項１〜５のいずれか１つに記載の抽出装置（１）。
7. 前記第１ピストン（７）は、前記抽出チャンバ（３）に対して同軸方向に、距離Ｌ３だけ変位可能である、請求項１〜６のいずれか１つに記載の抽出装置（１）。
8. 前記駆動手段（５）は、回転可能なねじであり、前記抽出チャンバ（３）は、該ねじの回転によって、前記軸（Ａ−Ａ）に沿って往復運動することができる駆動素子を介して、前記ねじ上に取り付けられており、前記ねじは、前記抽出装置の、モータによって駆動される唯一の要素である、請求項６または７に記載の抽出装置（１）。
9. 前記抽出装置（１）は、さらに、抽出後に、使用済みの前記抽出材料を排出するための排出装置（２１）を備えており、該排出装置（２１）は、前記軸（Ａ−Ａ）に直交する平面上で、前記抽出チャンバ（３）に相対的に変位可能である、請求項１〜８のいずれか１つに記載の抽出装置（１）。
10. 前記第１ピストン（７）は、飲料送り出しダクト（１４ａ）、および該飲料送り出しダクト（１４ａ）を、飲料供給管（１４ｂ）に、または該飲料供給管（１４ｂ）と周囲空気との両方に選択的に接続するために、該飲料送り出しダクト（１４ａ）の上方に配置されている弁（１６〜２０）を有しており、前記飲料送り出しダクト（１４ａ）は、互いに通じ合っている前記飲料供給管（１４）と通気ダクト（１４ｃ、１７）とに連結されており、前記弁は、該通気ダクトに配置されている、請求項１〜９のいずれか１つに記載の抽出装置（１）。
11. 前記抽出チャンバ（３）および前記抽出装置（１）に相対的な、前記第１ピストン（７ｂ）の変位を制御するための摩擦手段（１３，２０）を備えている、請求項１０に記載の抽出装置（１）。
12. 前記使用済みの抽出材料（３２）を排出するための前記排出装置（２１）は、前記抽出チャンバ（３）に据え付けられているピン（２２）のまわりに回動可能に取り付けられている中央部分（２１ｂ）、前記第２ピストン（９）のヘッド（８）から、前記使用済みの抽出材料（３２）を取り除くための作業部分（２１ａ、３０、３１）、および前記中央部分（２１ｂ）から突き出て、案内手段（２３）内に収容されている突出部分（２１ｃ）を有しており、該案内手段（２３）は、前記抽出チャンバ（３）の前記軸（Ａ−Ａ）に実質的に平行に、前記抽出装置（１）に沿って延在している、請求項５〜１１のいずれか１つに記載の抽出装置（１）。
13. 前記案内手段（２３）の一部分（２３ｂ）は、前記作業部分（２１ｂ）に、前記ピン（２２）のまわりの二重回転をもたらすように形作られている、請求項１２に記載の抽出装置（１）。
14. 前記抽出装置（１）は、さらに、前記抽出チャンバ（３）に、粉砕材料を供給するためのホッパー（２５）または同様の供給手段を備えており、該ホッパー（２５）は、前記第１ピストンの上部の近傍に位置する取り付け位置（２７）において、前記抽出装置（１）に回動可能に取り付けられている、請求項６〜１３のいずれか１つに記載の抽出装置（１）。
15. 前記ホッパー（２５）の下端部（２８）は、その基準位置において、前記抽出チャンバ（３）、または前記粉砕材料の使用済みの塊（３２）を排出するための前記排出装置（２１）によってたどられる経路上に位置しており、前記下端部（２８）は、前記下端部（２８）が、前記抽出チャンバ（３）、または前記粉砕材料の使用済みの塊（３２）を排出するための前記排出装置（２１）に触れたときに、前記ホッパー（２５）を、前記第１ピストンから離れる方向に変位させるような角度および形状が定められている、請求項１４に記載の抽出装置（１）。
16. ａ）壁（３ａ）を有している抽出チャンバ（３）と、
    ｂ）液体送り出し手段または液体取り入れ手段を有している第１ピストン（７）と、
    ｃ）液体取り入れ手段または液体送り出し手段を有しており、前記抽出チャンバ（３）と一緒に同軸方向に変位可能であり、さらに、前記抽出チャンバ（３）の内部で変位可能である第２ピストン（９）とを
    備えている、飲料を調製するための抽出装置（１）であって、
    前記抽出チャンバ（３）は、１つの軸（Ａ−Ａ）上の、距離Ｌ１の経路に沿って変位可能であり、前記第２ピストン（９）は、前記抽出チャンバ（３）に対して同軸方向に、前記抽出チャンバ（３）の内部で変位可能である抽出装置（１）において、
    前記第１ピストン（７）は、前記抽出チャンバ（３）に対して同軸方向に、距離Ｌ３だけ変位可能であること、さらに、前記第１ピストン（７）は、飲料送り出しダクト（１４ａ）、および該飲料送り出しダクト（１４ａ）を、飲料供給管（１４ｂ）だけに、または該飲料供給管（１４ｂ）と周囲空気との両方に選択的に接続するために、該飲料送り出しダクト（１４ａ）の上方に配置されている弁（１６〜２０）を有してことを特徴とする抽出装置（１）。
17. 前記飲料送り出しダクト（１４ａ）は、互いに通じ合っている前記飲料供給管（１４ｂ）と通気ダクト（１４ｃ）とに連結されており、前記弁（１６〜２０）は、該通気ダクト（１４ｃ）に配置されている、請求項１６に記載の抽出装置（１）。
18. 前記第１ピストン（７）は、前記飲料送り出しダクト（１４ａ）、前記通気ダクト（１４ｃ）、および前記飲料供給管（１４ｂ）の一部分を収容しているロッド（７ｂ）を有しており、前記通気ダクト（１４ｃ）は、該ロッド（７ｂ）に長手方向に設けられている、請求項１６または１７に記載の抽出装置（１）。
19. 前記通気ダクト（１４ｃ）は、閉じられた一端（１６）、および前記通気ダクト（１４ｃ）を周囲空気に通じさせるために、前記通気ダクト（１４ｃ）および前記ロッド（７ｂ）を貫通している少なくとも１つの横方向ダクト（１７）を備えており、前記ロッド（７ｂ）の、前記横方向ダクト（１７）が形成されている横方向ダクト形成部分が、シート部（１８）に出入り可能であり、該横方向ダクト形成部分が、該シート部（１９）内に挿入されると、前記通気ダクト（１４ｃ）が閉じられるようになっている、請求項１６〜１８のいずれか１つに記載の抽出装置（１）。
20. 前記抽出チャンバ（３）および前記シート部（１９）に相対的な、前記第１ピストン（７）の運動を制御するための摩擦手段（２０）を備えている、請求項１６〜１９のいずれか１つに記載の抽出装置（１）。
21. 請求項１〜２０のいずれか１つに記載の抽出装置（１）を備えている飲料ディスペンサー。
22. 抽出チャンバ（３）と、液体送り出し手段または液体取り入れ手段を有している第１ピストン（７）と、液体取り入れ手段または液体送り出し手段を有しており、前記抽出チャンバ（３）と一緒に同軸方向に変位可能であり、さらに、前記抽出チャンバ（３）の内部で変位可能である第２ピストン（９）であって、前記抽出チャンバ（３）は、１つの軸（Ａ−Ａ）上の、距離Ｌ１の経路に沿って変位可能であり、前記第２ピストン（９）は、前記抽出チャンバ（３）に対して同軸方向に、前記抽出チャンバ（３）の内部で、距離Ｌ２だけ変位可能である第２ピストン（９）と、前記抽出チャンバ（３）に、抽出材料を供給するための供給手段（２５）と、前記抽出材料からの飲料の抽出後に、使用済みの前記抽出材料（３２）を排出するための排出装置（２１）とを備えている、請求項１〜２１のいずれか１つに記載の抽出装置（１）を用いる、前記抽出材料からの抽出によって、飲料を調製するプロセスであって、
    好ましくは粉砕コーヒー豆である、ある量の抽出材料を用意するステップａ）と、該抽出材料を前記抽出チャンバ（３）に供給するステップｂ）と、前記抽出材料から飲料を抽出して供するために、前記抽出チャンバ（３）に水を供給するステップｃ）と、該ステップｃ）後に、使用済みの前記抽出材料を排出するステップｄ）とを含んでいるプロセスにおいて、
    前記ステップａ）〜ｄ）中に、前記抽出チャンバ（３）および前記第２ピストン（９）は、駆動手段（５，６）によって、前記軸に沿って、底部位置（Ｈｍｉｎ）および頂部位置（Ｈｍａｘ）を含む複数の位置に変位させられ、前記ステップｄ）は、前記抽出チャンバ（３）および前記第２ピストン（９）が、前記底部位置（Ｈｍｉｎ）から上方に変位して、前記底部位置（Ｈｍｉｎ）から隔たっている、前記抽出装置（１）の底からの高さ（Ｈｄｉｓ）に達しているときに行われることを特徴とするプロセス。
23. 前記駆動手段（５、６）は、前記抽出装置（１）における唯一のモータ制御手段であり、ばねまたはその他の付勢手段の使用を要せずに、前記駆動手段（５、６）による前記抽出チャンバ（３）の変位によって、前記供給手段（２５）および前記排出装置（２１）が作動する、請求項２２に記載のプロセス。
24. 前記飲料の抽出後に、前記抽出チャンバ（３）は、前記抽出装置（１）の底（２ａ）に接する底部位置まで下降し、前記第２ピストン（９）は、前記抽出チャンバ（３）内に押し込まれて、前記抽出チャンバ（３）の上側縁部（３ｂ）に達し、その後に、前記抽出チャンバ（３）は、前記抽出チャンバ（３）の上側縁部（３ｂ）に達している状態のままの前記第２ピストン（９）と一緒に上昇する、請求項２２または２３に記載のプロセス。
25. 前記ステップｄ）の後に、前記抽出チャンバ（３）は、前記第１ピストン（７）が、前記第２ピストン（９）を、前記抽出チャンバ（３）の内部の位置に押しやるまで、上昇する、請求項２４に記載のプロセス。
26. 前記ステップｃ）の最後に、前記ステップｃ）を完了させるために設けられている通気弁（１６〜２０）の駆動のために、前記第１ピストン（７）は、前記抽出チャンバ（３）によって、距離Ｌ３だけ下降させられる、請求項２２〜２５のいずれか１つに記載のプロセス。

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