JP2019116325A - 飲料を製造するためのカートリッジ受け、カートリッジシステム、飲料調製機械、および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】飲料を混合するための混合チャンバからの飲料の逆流による飲料調製機械の逆汚染を防止する。【解決手段】飲料物質を充填された貯蔵器を含むカートリッジ２を用いて飲料を生成するためのカートリッジ受け１０であって、スパイクガイド８０とスパイクガイド内に移動可能な方法で取り付けられた穴抜きスパイク８１とを含み、穴抜きスパイクが、穴抜きスパイクが封止要素から離れている後退位置と穴抜きスパイクが封止要素に穴をあけて貯蔵器内に突出する伸長位置との間で移動可能であり、圧縮空気管が、穴抜きスパイクに組み込まれている、カートリッジ受け。【選択図】図４ｃ

Description

本発明は、飲料調製機械に挿入可能である、飲料、特に、冷飲料を生成するためのカートリッジシステムに基づくものであり、このカートリッジシステムは、飲料物質を充填された貯蔵器を有するカートリッジと、このカートリッジに可逆的に接続可能であり、および、カートリッジが可逆的に挿入可能であり、かつ、貯蔵器から混合チャンバ内への飲料物質の少なくとも部分的な移送を行うカートリッジ空化装置を有するカートリッジ受けとを有する。

そのようなシステムは、例えば、欧州特許出願公開第１８０６３１４Ａ１号明細書および米国特許出願公開第２００２／１３０１４０Ａ１号明細書から公知であり、事前に小分けされたカートリッジから飲料を生成するために使用される。
そのようなシステムを用いた飲料の生成は、使用者がカートリッジを挿入し、スタートボタンを押下しさえすればよいことから、ユーザにとってきわめて便利である。
この場合、飲料調製機械は、完全に自動化された方法で飲料の生成を行い、すなわち、飲料物質は、所定量の液体、特に、冷たい炭酸水と混合され、飲料容器に運ばれる。
このように、混合飲料は、労力をかけずに使用者にとってきわめて容易かつ迅速に生成することができる。
この場合、使用者は、多数の異なるカートリッジから選択することができ、所望通りの様々な飲料を生成することができる。

そのようなシステムの大きい課題は、飲料の生成中、飲料調製機械の逆汚染（ｂａｃｋ−ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）を確実かつ完全に防止することであり、なぜなら、さもなければ、飲料調製機械内で形成されるかびで汚れるリスクがあるからである。
これは、果糖、アルコール、または、ミルクを含有する飲料物質を収容したカートリッジに当てはまる。

先行技術から公知のシステムでは、カートリッジは、飲料調製機械の固定構成要素として構成されるカートリッジ受けに挿入され、カートリッジは、両側、すなわち、入口側および出口側で開放される。
続いて、入口側で流体供給部を用いて水がカートリッジに導入され、飲料物質が水と混合されて、カートリッジの貯蔵器内に飲料がすでに形成されている。
出口側では、飲料は、カートリッジを出て飲料容器に運ばれる。
プロセスにおいて、水は、貯蔵器を十分に流れ、飲料物質が貯蔵器の外に運ばれる。

飲料物質を充填された貯蔵器に水が直接導入される場合、貯蔵器は、飲料物質で完全に満たされ、水の導入時に貯蔵器内で圧力がかなり上昇するため、供給部の逆汚染を完全に防止することはできないことが分かった。
貯蔵器内の圧力のこの上昇および貯蔵器のフラッシングの両方により、飲料の生成中および／または飲料の生成直後にきわめて小さい液滴、粒子、および／または、飲料物質の浮遊固形物が流体供給部に入り、飲料調製機械が継続的に汚れる。

したがって、本発明の目的は、カートリッジ受けと、カートリッジシステムと、飲料調製機械と、カートリッジシステムを飲料調製機械に挿入することによって飲料を生成する方法とを提供することであり、この方法において、飲料調製機械の逆汚染が回避される。

この目的は、請求項１のカートリッジ受けと、請求項１３で特許請求されるカートリッジシステムとによって達成される。

本発明によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムは、先行技術と比較して、流体供給部が、先行技術と異なり、カートリッジの貯蔵器ではなく、この貯蔵器から分離した混合チャンバにつながっている。
これは、単純かつコスト効率よく実現できる方法において、飲料調製機械の逆汚染が流体供給部を通じて起こるのを防止する。
このために、貯蔵器に流体を流すのではなく、飲料物質および流体は、互いに個別に混合チャンバに入る。
流体は、混合チャンバに直接通され、一方、飲料物質は、カートリッジ空化装置により、流体とは別に混合チャンバ内に移送される。
結果として、飲料調製機械の逆汚染は、流体供給部に直接作用する超過圧力が貯蔵器で発生しないため、先行技術と比較して効果的な方法で防止される。
飲料調製機械内に可逆的に挿入可能なカートリッジ受け内の混合チャンバの構成により、この混合チャンバが交換可能なカートリッジシステムの一部であることが保証される。
このように、交換可能であるか、使い捨てであるか、または、再利用可能なカートリッジシステムの一部のみが飲料物質と接触するため、飲料物質による飲料調製機械の汚れが効果的に回避される。
カートリッジは、飲料生成作業ごとに交換され、一方、カートリッジ受けは、交換される前に数回の飲料生成作業で使用される。
カートリッジシステムの貯蔵器は、封止要素によって閉鎖され、この封止要素は、カートリッジシステムの飲料調製機械への挿入時または挿入後のみ開放される。
封止要素は、輸送または保管中、香気を密封する方法でカートリッジを閉鎖する役割を果たし、例えば、カートリッジの長期の保管寿命を得ることができる。

本発明の構成が、請求項および図面を参照した説明から明らかになる。

本発明によれば、カートリッジは、カートリッジ受けに固定してもしくは解放可能に接続されると規定され、または、カートリッジ受けは、カートリッジに固定してまたは解放可能に接続可能である。
カートリッジ受けは、ラッチ接続によってカートリッジに可逆的に留められる。
例えば、カートリッジは、円環状の保持フランジを備えた（カートリッジ開口を有する）一種のボトルネックを含み、カートリッジ受けは、ボトルネックにクリップ式に留められる。
プロセスでは、弾性ラッチ要素、例えば、保持アームが保持フランジの裏で係合する。
カートリッジは、再利用可能である、特に、飲料物質のための使い捨て容器として設けられる。
カートリッジ受けは、様々なカートリッジに留めることができることにより、複数回使用することができる。
さらに、カートリッジおよびカートリッジ受けは、別々に製造でき、カートリッジ受けがカートリッジにクリップ式に留められるのみであるため、カートリッジシステムの製造が単純化される。
カートリッジは、角のある、または、円筒形の、または、丸みの付いたボトルを含む。
カートリッジは、射出吹込成形プロセスにおいて、または、射出成形プロセスにおいて、または、他の成形プロセスでプラスチックから製造される。
ただし、原理的に、カートリッジを製造するのに熱成形プロセスも想定できる。
さらに、カートリッジが複数回使用可能であることもできる。

本発明によれば、カートリッジ空化装置は、圧縮空気源に接続するための圧縮空気接続部と、圧縮空気接続部から圧縮空気出口まで延びる圧縮空気管とを含むと規定され、圧縮空気出口は、圧縮空気を貯蔵器に吹き込むために、カートリッジの貯蔵器の方向に突出する。
したがって、カートリッジ受けに組み込まれたカートリッジ空化装置は、本発明の趣旨内において、第１に、１つのみの圧縮空気管を含み、圧縮空気は、この圧縮空気管を通って外部から貯蔵器に導入される。
カートリッジシステムは、飲料物質が圧縮空気によって貯蔵器から混合チャンバ内に押し込まれるように構成される。
圧縮空気は、飲料調製機械によって供給される。
カートリッジシステムが、飲料調製機械に挿入されると直ちに、圧縮空気源が、圧縮空気接続部に直接接続される。
これは、カートリッジシステムが挿入されるとカートリッジ空化装置が直接圧力を受け、飲料物質が、圧縮空気管の方向、特に飲料調製機械の圧縮空気源の方向に進むのを妨げられるため、飲料調製機械の方向の逆汚染を回避する。
したがって、飲料物質は、貯蔵器から混合チャンバの方向にのみ移動することができる。

本発明によれば、混合チャンバは、飲料物質と流体との混合物から形成された飲料が放出される飲料出口を有し、カートリッジシステムは、飲料が飲料出口から携帯容器に直接導入されるように構成される。
したがって、飲料物質も生成された飲料も、飲料調製機械のいずれの部分とも接触せず、そのため、飲料調製機械の任意の（逆）汚染が、概ね回避される。
流体は、混合チャンバに単独で供給される。
流体は、圧力をかけられて混合チャンバに導入されるのが好ましい。
流体は、飲料調製機械によって供給される。
カートリッジシステムが、飲料調製機械に挿入されると直ちに、流体源が、カートリッジ受けの対応する流体接続部に直接接続される。
この場合、流体接続部は、流体管を介して混合チャンバに流体接続される。
これは、カートリッジシステムが挿入されると、流体接続部が直接圧力を受け、飲料物質が流体管の方向、特に、飲料調製機械の流体源の方向に進むのを妨げられるため、飲料調製機械の方向の逆汚染を回避する。
したがって、飲料物質および飲料は、混合チャンバから飲料出口の方向にのみ移動することができる。
流体には、水、好ましくは、加圧され、冷却され、かつ／または炭酸を加えられた飲料水が含まれる。

本発明によれば、混合チャンバは、混合構造物を備える。
混合物は、飲料物質および流体の混合が確実に改善されるようにする。
このために、混合構造物は、混合チャンバに流入した流体が旋回するように構成される。
混合構造物は、混合チャンバの底部で流体供給部の領域に配置され、流体が流入する方向に対して実質的に直角に延びる１つまたは複数の混合リブを含む。
したがって、混合リブは、流体のためのバリアとして機能し、流体は旋回し、飲料物質とのより良好な混合が得られる。

本発明によれば、流体供給部は、冷蔵ユニットによって冷却された流体を供給し、この冷蔵ユニットは、飲料調製機械または飲料調製機械に動作可能に接続された個別の冷蔵庫の一部である。
したがって、カートリッジが冷却されず、例えば、室温の状態にある場合でも冷飲料を生成することが可能である。
既存の冷蔵庫にシステムを組み込みことは、冷蔵庫の既存の冷蔵ユニットが飲料調製機械のために効率的な方法で容易に共用されるという利点を有する。
特に、（アメリカン冷蔵庫と称されることも多い）「観音開きの」冷蔵庫として公知のものは、システムを組み込むための十分な設置空間を前部に認めることができる。
飲料調製機械は、そのような冷蔵庫のための後付けセットである。
冷蔵ユニットは、コンプレッサ冷却ユニット、吸収体冷却ユニット、または、熱電冷却器を含む。

本発明によれば、流体供給部は、カーボネータによって炭酸が加えられる流体を供給される。
カーボネータは、飲料調製機械の一部であることができ、カーボネータは、ＣＯ_２カートリッジのための受けと、ＣＯ_２カートリッジからのＣＯ_２を流体に加えるための供給装置とを有している。
したがって、システムを用いて炭酸清涼飲料を生成することも可能である。
カーボネータが、外部ＣＯ_２接続器を有する。

本発明によれば、カートリッジ受けは、一部品で形成されるか、または、カートリッジ受けは、カバー要素と、カバー要素に接続された出口要素とを含む。
本発明の趣旨内において、カートリッジ受けの一部品形態とは、カートリッジ受けが単一部品で構成されなければならないことを意味するのではなく、単に、この特定の一部品の実施形態において、カートリッジ受けが、カバー要素および個別の出口要素のみで構成されないことを意味する。
換言すると、カバー要素および出口要素は、一部品の実施形態では、１つの部品で形成される。

本発明によれば、カバー要素は、貯蔵器につながるカートリッジ開口がカバー要素によって少なくとも一時的にまたは部分的に閉鎖されるようにカートリッジに可逆的に接続可能であってラッチ留め可能であり、出口要素は、カバー要素に可逆的に接続可能であり、かつ、ラッチ留め可能である。
カートリッジシステムを実現するために、カートリッジが製造され、このカートリッジは、カートリッジ開口を通じて飲料物質を充填され、カートリッジ開口を閉鎖するためにカートリッジ受けがカートリッジにクリップ式に留められる。
この場合、出口要素は、流体供給部、圧縮空気接続部、混合チャンバ、および飲料出口を有し、一方、カバー要素は、圧縮空気を貯蔵器に導入するために貯蔵器内に突出した圧縮空気出口を有している。
圧縮空気出口は、圧縮空気管を介して、カバー要素または出口要素に形成された圧縮空気接続部に動作可能に接続された中空スパイクを含む。

本発明によれば、カートリッジ開口と混合チャンバとの間の流体接続が、弁ユニットを用いて確立され、弁ユニットは、流体接続を確立するために、カバー要素と出口要素との間の相対移動によって閉状態から開状態に移行可能である。
カバー要素と出口要素との間の相対移動が行われることにより、貯蔵器は、相応して開放され、飲料物質が圧縮空気を用いて貯蔵器から混合チャンバ内に移送される。
この相対移動は、カートリッジシステムが飲料調製機械に挿入される前または後に行うことができる。

カバー要素は、カートリッジ開口につながる通過開口を有し、弁ユニットは、通過開口と、通過開口内に突出する出口要素の突起とで形成され、カバー要素と出口要素との間の相対移動により、突起は、通過開口を閉鎖する閉位置から通過開口を部分的に開放する開位置に移動する。
通過開口の壁は、少なくとも１つの横チャネルを設けられ、突起は、通過開口を少なくとも部分的に開放する開位置において、少なくとも１つの横チャネルの領域に配置される。
並列の方法で配置された複数の横チャネルが通過開口の壁に設けられる。
横チャネルは、通過開口の断面に垂直に延びるが、それぞれが、壁の一部分にわたってのみ延びる。
突起は、閉じた状態で通過開口の内壁に接し、通過開口を閉鎖する外縁封止エッジを有している。
相対移動により、突起は、貯蔵器の方向または貯蔵器から離れる方向に好ましくは直線的に移動するため、外縁封止エッジは、横チャネルの領域に入り、その封止作用をなくし、なぜなら、飲料物質が横チャネルを通って封止エッジの周りを流れ得るからである。

横チャネルの断面および／または横チャネルの数量が飲料物質の粘性に合わせられ、横チャネルは、混合チャンバの方向の飲料物質の流れを制御または制限する。
高い粘性では、複数の横チャネルまたは断面の比較的大きい横チャネルが使用され、一方、低い粘性では、より少ない横チャネルまたは断面の小さい横チャネルが設けられる。
したがって、様々なタイプの飲料物質に対して、（それぞれ適応した横チャネルを有する）異なるカバー要素が使用される。
したがって、適応したカバー要素が、それぞれのカートリッジに対して存在する。
突起は、アンビルの形態で構成され、外縁封止エッジは、アンビルのベース部に対して拡張した断面を形成する。

上記の実施形態では、カバー要素および出口要素は、相対移動を実行可能にするために別々の部品として構成される。
この場合、相対移動には、突起を通過開口内で横チャネルに対して移動させるために、カバー要素および出口要素が互いに向かう直線移動、または、カバー要素および出口要素が互いから離れる直線移動がある。

本発明によれば、カートリッジは、貯蔵器に流体接続されるカートリッジ開口を有し、このカートリッジ開口は、封止要素によって閉鎖され、封止要素は、カートリッジ開口の縁部に付けられ、かつ、封着された封止薄膜を含む。
この実施形態では、カートリッジ受けは、一部品で構成され、すなわち、個別の出口要素およびカバー要素がない。
このカートリッジシステムを実現するために、第１に、カートリッジ開口を有するカートリッジが作製され、このカートリッジは、カートリッジ開口を通じて飲料物質を充填され、続いて、カートリッジ開口が封止要素によって閉鎖され、カートリッジ受けが、閉じたカートリッジ開口の領域でカートリッジにクリップ式に留められる。
カートリッジシステムの飲料調製機械内への挿入前、挿入中、および、挿入後、封止要素は、圧縮空気を導入することによって飲料物質を貯蔵器から混合チャンバ内に移送できるようにするために、例えば、封止薄膜に穴をあけることにより、カートリッジ開口の領域で開放される必要がある。
このために、カートリッジ受けは、カートリッジの方向に突出した穴抜きスパイクを有し、カートリッジ受けとカートリッジとの間の相対移動により、穴抜きスパイクが封止要素に穴をあけ、貯蔵器と混合チャンバとの間の流体接続が形成される。
カートリッジは、第１に、穴抜きスパイクが封止要素から離れるカートリッジ受け内の予備位置に着座し、カートリッジシステムが飲料調製機械に導入された後、予備位置から、穴抜きスパイクが封止要素に穴をあける最終位置に移される。
カートリッジシステムが、予備位置から最終位置に移されると、カートリッジおよびカートリッジ受けは、互いに向かってさらに特に並進移動し、封止要素は、この移動中、穴抜きスパイクによって能動的に穴をあけられる。
続いて、穴抜きスパイクは、封止要素を貫通してカートリッジ開口の方向に突出する。
封止要素が穴をあけられたときに飲料物質を混合チャンバの方向に運ぶための少なくとも１つの横チャネルが穴抜きスパイクの壁に導入される。
この場合、穴抜きスパイク上で横方向に形成された横チャネルを通じて、飲料物質は、封止要素を通り過ぎて混合チャンバの方向に流れることができる。
複数の横チャネルが穴抜きスパイクに形成される。
横チャネルは、片側を開放された溝の形態でそれぞれ形成される。

横チャネルの断面および／または横チャネルの数量が、飲料物質の粘性に合わせられ、横チャネルは、混合チャンバの方向の飲料物質の流れを制御または制限する。
高い粘性では、複数の横チャネルまたは断面の比較的大きい横チャネルが使用され、一方、低い粘性では、より少ない横チャネルまたは断面の小さい横チャネルが設けられる。
したがって、適応したカートリッジ受けが、それぞれのカートリッジに対して存在する。

穴抜きスパイクは、圧縮空気先端具が、この圧縮空気先端具が貯蔵器の方向に穴抜きスパイクを越えて突出しない後退位置と、圧縮空気先端具が穴抜きスパイクを越えて貯蔵器内に突出する伸長位置との間で移動可能であるように取り付けられる貫通穴を有している。
圧縮空気先端具は、封止要素が穴抜きスパイクによって穴をあけられた後、後退位置から伸長位置の方向に移送される。
次いで、圧縮空気先端具を用いて圧縮空気が貯蔵器に導入され、そのため、飲料物質は、溝を通って混合チャンバ内に押し込まれ、混合チャンバ内で流体と共に飲料を形成する。
このために、圧縮空気管が圧縮空気先端具に組み込まれる。
圧縮空気先端具の、特に、貯蔵器から離れている側に圧縮空気接続部が形成され、この圧縮空気接続部は、カートリッジ受けの外からアクセス可能であるのが好ましく、飲料調製機械の圧縮空気源に接続することができる。
圧縮空気先端具は、カートリッジシステムが飲料調製機械に挿入されると、飲料調製機械の解放要素により、後退位置から伸長位置に移送される。
この場合、任意の逆汚染を防止するために、圧縮空気は、圧縮空気先端具にすでに供給されている。
圧縮空気先端具は、飲料調製機械から供給された圧縮空気により、後退位置から伸長位置に移動する。

上記の形態では、穴抜きスパイクは、カートリッジ受けに固定される方法で、または、カートリッジ受けと一体に構成されるのではなく、カートリッジ受けは、スパイクガイドと、スパイクガイド内に移動可能な方法で取り付けられた穴抜きスパイクとを含む。
穴抜きスパイクは、穴抜きスパイクが封止要素から離れる後退位置と、穴抜きスパイクが封止要素に穴をあけて貯蔵器内に突出する伸長位置との間でスパイクガイドに対して移動可能であるように取り付けられる。
一方、穴抜きスパイクの外壁は、封止要素が穴をあけられたときに飲料物質を混合チャンバの方向に運ぶための少なくとも１つの横チャネルを設けられる。
この場合、穴抜きスパイク上に横方向に形成された横チャネルを通じて、飲料物質は、封止要素を通り過ぎて混合チャンバの方向に流れることができる。
複数の横チャネルが穴抜きスパイクに形成される。
横チャネルは、特に、片側を開放された溝の形態でそれぞれ形成される。

この実施形態では、横チャネルの断面および／または横チャネルの数量が飲料物質の粘性に合わせられ、横チャネルは、混合チャンバの方向の飲料物質の流れを制御または制限することもできる。
高い粘性では、複数の横チャネルまたは断面の比較的大きい横チャネルが使用され、一方、低い粘性では、より少ない横チャネルまたは断面の小さい横チャネルが設けられる。
したがって、適応したカートリッジ受けが、それぞれのカートリッジに対して存在する。

この代替形態では、圧縮空気管は、穴抜きスパイクに組み込まれる。
しかしながら、穴抜きスパイクは、移動可能な圧縮空気先端具を有するのではなく、圧縮空気管が穴抜きスパイクの端部の固定圧縮空気先端具を通じてカートリッジ開口につながる。
穴抜きスパイクの、特に、貯蔵器から離れている側に圧縮空気接続部が形成され、この圧縮空気接続部は、カートリッジ受けの外からアクセス可能である。
カートリッジシステムが飲料調製機械に挿入されると、穴抜きスパイクは、飲料調製機械の解放要素により、後退位置から伸長位置に移送される。
この場合、飲料調製機械の任意の逆汚染を防止するために、圧縮空気は、圧縮空気先端具にすでに供給されている。
圧縮空気先端具は、飲料調製機械から供給された圧縮空気により、後退位置から伸長位置に移動する。

本発明によれば、カートリッジは、カートリッジ開口の反対側にさらなるカートリッジ開口を有し、前記さらなるカートリッジ開口は、さらなる封止要素、特にさらなる封止薄膜によって閉鎖される。
カートリッジは、射出成形プロセスで製造することもできる。

本発明によれば、カートリッジおよび／またはカートリッジ受けは、製品識別子を有し、飲料調製機械またはカートリッジ受けは、製品識別子を識別するための識別子検出器を有している。
製品識別子は、バーコード、ＲＦＩＤコード、ＱＲコード、データマトリクスコード、カラーコード、またはホログラムコードなどで具現化される。
したがって、製品識別子の自動読み取りが可能である。
識別子検出器は、カートリッジが飲料調製機械に挿入されると、バーコード、ＱＲコード、またはデータマトリクスコードを自動的に読み取る光センサ、例えば、ＣＣＤカメラを含む。
識別子検出器は、ＲＦＩＤコードを自動的に読み取るためのトランシーバアンテナを含む。
また、製品識別子は、他の自動読み取り可能なコンピュータチップで具現化されることも想定できる。
ＱＲコードという用語には、本発明の趣旨内において、任意のデータマトリクスコードが含まれる。
これに関して、ＱＲコードおよびデータマトリクスコードという用語は、同義に使用される。
加えて、製品識別子には、バーコード、ドットコード、バイナリコード、モールス符号、または点字コード（浮出し印刷）などが含まれることもできる。
この場合、コードは、３次元構造、例えば、浮彫りで具現化することもできる。
製品識別子には、製品識別番号として公知のもの、特に、統一商品コード（ＵＰＣ）、欧州統一商品番号（ＥＡＮ）、ＧＳ１コード、または、グローバルトレードアイテムナンバー（ＧＴＩＮ）などが含まれる。
この方法では、新たなコードシステムを導入する必要はない。
製品識別子は、ＧＳ１標準規格に準拠する。

製品識別子は、カートリッジ内に配置された飲料物質を特定する役割を果たす。
飲料調整プロセス中または飲料調整プロセスの開始前に、製品識別子は、識別子検出器で読み取られる。
したがって、飲料調製機械は、いずれのタイプのカートリッジが飲料調製機械に導入されたかが分かる。
飲料調製機械の評価および制御ユニットは、様々な飲料の調製のために用意され、例えば、供給される流体の供給速度、供給時間、供給間隔、温度、炭酸化度、および／または圧力に関して互いに異なる、事前に格納された複数の飲料生成プログラムを有することができる。
異なる圧縮空気供給（例えば、圧力が異なる）が、異なる飲料生成プログラムで使用される。
各飲料生成プログラムは、１つまたは複数の製品識別子に対応する。
カートリッジが飲料調製機械に導入されると、このカートリッジに付いた製品識別子が、識別子検出器で読み取られ、次いで、事前に格納したデータと比較される。
このように、飲料生成プログラムは、製品識別子を使用して、事前に格納された複数の飲料生成プログラムから選択され、続いて、この選択された飲料生成プログラムを用いて飲料生成プロセスが開始される。
供給される流体の供給速度、供給時間、供給間隔、温度、炭酸化度、および／または、圧力などのパラメータは、特定の飲料物質を用いて生成される飲料にとって最善の結果を得るために、選択された飲料生成プログラムによって事前に設定または制御される。

飲料生成プロセスは、製品識別子が識別不可能であるか、または、識別された製品識別子が事前に格納されたいずれの飲料生成プログラムにも対応しない場合、全く始まらないことが想定できる。
これは、システム互換性のないカートリッジが飲料生成機械で使用されるのを防止し、システム互換性のないカートリッジは、飲料生成機械での動作を保証されておらず、その結果として、例えば、（このカートリッジが、より低圧で動作することを意図されている場合に）カートリッジの破裂により、飲料生成機械が損傷するかまたは使用者が事故に遭遇するリスクがある。

製品識別子は、カートリッジの壁またはカートリッジ開口を封止する封止要素（特に、封止薄膜）に印刷されるか、または、貼り付けられるのが好ましい。
製品識別子は、カートリッジが飲料調製機械に挿入されると、飲料調製機械の識別子検出器の検出領域内に配置されるようにカートリッジに配置される。
製品識別子は、カートリッジではなく、カートリッジ受けの外壁に適切な方法で配置されることもできる。

本発明は、カートリッジシステムが挿入可能である飲料調整機械であり、この飲料調製機械は、カートリッジに接続されたカートリッジ受けが挿入可能である保持ユニットと、流体を流体供給部に注入するための流体源と、圧縮空気を圧縮空気接続部に吹き込むための圧縮空気源とを有している。
飲料調製機械は、圧縮空気先端具または穴抜きスパイクを後退位置から伸長位置に移送するための解放要素を有する。

飲料調製機械は、識別子検出器に接続され、検出されたＱＲコードを解析することにより、製品識別子を特定することを意図された評価および制御ユニットを有する。
評価電子機器は、ＱＲコードからＧＳ１コードを特定し、これは、飲料調製機械に配置されたカートリッジの一義的な識別を可能にする。
飲料調製機械は、特定した製品識別子を事前に格納された製品識別子と比較することを意図される選択比較ユニットを有し、比較に基づいて飲料生成プログラムを選択するのがさらに好ましい。
飲料調製機械は、検出したＱＲコードがシステムに属するか（すなわち、既知であるか）、または、システム互換性がないかどうかを明確にするアルゴリズムを使用するアルゴリズム識別手段を有することができる。
この場合、アルゴリズムは、公知の暗号化／暗号復号化法に従って機能する。

本発明は、カートリッジシステムを用いて飲料を生成する方法であり、この方法は、以下のステップ：カートリッジシステムを飲料調製機械の保持ユニットに挿入するステップと、カートリッジ空化装置を用いて、飲料物質をカートリッジの貯蔵器からカートリッジ受けの混合チャンバ内に移送するステップと、流体供給部を用いて流体を混合チャンバに注入するステップと、この混合チャンバ内において飲料物質を流体と混合することによって生成された飲料を飲料出口を用いて放出するステップとを有する。
プロセスにおいて、飲料物質は、圧縮空気によって貯蔵器から混合チャンバ内に移送される。

流体は、混合チャンバに注入される前に冷却され、かつ／または、炭酸を加えられ、冷飲料および炭酸清涼飲料が生成可能になる。

本発明によれば、圧縮空気先端具または穴抜きスパイクは、カートリッジシステムの保持ユニットへの挿入前、挿入時、または、挿入後に後退位置から伸長位置に移送され、カートリッジ開口にある封止要素に穴をあける。
こうして、貯蔵器は、自動的に開放され、飲料物質を混合チャンバ内に移送することができる。
開放動作中、圧縮空気および流体は、すでにカートリッジ受けに導入されており、そのため、飲料物質による飲料調製機械の逆汚染が防止される。
圧縮空気先端具および／または穴抜きスパイクは、被動アクチュエータまたは圧縮空気によって移送される。

本発明によれば、カートリッジシステムの保持ユニットへの挿入前、挿入時、または、挿入後、カバー要素と出口要素との間の相対移動によって弁ユニットが開かれることにより、貯蔵器と混合チャンバとの間に流体接続が確立される。
貯蔵器は、こうして自動的に開放され、それにより、飲料物質を混合チャンバ内に移送することができる。
弁開放動作中、圧縮空気および流体は、すでにカートリッジ受けに導入されており、そのため、飲料物質による飲料調製機械の逆汚染が防止される。
相対移動は、被動アクチュエータまたは圧縮空気によって引き起こされる。

本発明は、図面および図面を参照した実施形態の以下の説明から明らかになる。
図面は、本発明の実施形態を示す。

本発明による、飲料調製機械に挿入されたカートリッジ受けおよびカートリッジシステムを用いて飲料を生成する方法の基本原理を示す。 本発明の第１実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第１実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第１実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第１実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第１実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第１実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第１実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第１実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第２実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第２実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第２実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第２実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第２実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第２実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第２実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第３実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第３実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第３実施形態によるカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第３実施形態による、飲料調製機械の保持ユニットに挿入されたカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。 本発明の第３実施形態による、飲料調製機械の保持ユニットに挿入されたカートリッジ受けおよびカートリッジシステムの概略図。

各種の図において、同一部品は、常に同じ参照符号を付与され、それぞれ一度のみ説明される。

図１は、動作原理を示すために、飲料調製機械３に挿入され、飲料７０が調製される本発明によるカートリッジシステム１の断面図を示す。

このシステムは、交換可能なカートリッジシステム１が挿入可能である（概略的にのみ図示した）飲料調製機械３を含む。
各カートリッジシステム１は、特定の飲料物質７を充填されるカートリッジ２を有する。
飲料調製機械３内において、飲料７０は、飲料物質７と、以下の本文で流体源４１と称する追加的な給水源とを用いて生成される。
この場合、カートリッジ２には、特定の飲み量分、例えば、飲用グラス１杯分の所望の飲料７０を生成するのに必要である、事前に小分けされた量の飲料物質７が充填される。
複数の異なるカートリッジシステム１が利用可能であり、カートリッジシステム１のカートリッジ２または貯蔵器６は、様々な飲料７０を生成するために様々な飲料物質７を充填される。
システム１の使用者が特定の飲料７０を飲むことを望むとき、使用者は、複数の異なるカートリッジシステム１から、所望の飲料７０を生成するための対応する飲料物質７を含むカートリッジシステム１を選択し、そのカートリッジシステム１を飲料調製機械３の保持ユニット９０に挿入し、例えば、開始ボタンを押すことにより、または、接触感応ディスプレイに適切な方法で触れることにより、または、ジェスチャもしくは音声制御により、または、携帯電話の適切なアプリケーションを用いて飲料調製機械３で飲料生成プロセスを開始すればよい。
飲料生成プロセスは、新たなカートリッジシステム１の保持ユニット９０への挿入が検出されたときに自動的に始まる。
次いで、所望する飲料７０が、自動的に生成され、飲料容器に運ばれ、使用者に提供される。
続いて、使用済みのカートリッジシステム１は、取り出されて処分される。
このとき、飲料調製機械３は、さらなる飲料７０を生成するために、再度、任意の所望する新たなカートリッジシステム１を補充する準備ができている。

飲料物質７は、カフェイン入りの、炭酸入りの、果物風味の、および／または甘いソーダおよびジュースなどの清涼飲料、ビール（混合）飲料、または他のアルコールもしくはノンアルコール（混合）飲料のための液体事前混合成分を含む。

カートリッジシステム１は、角に丸みの付いた筒状の容器の形態のカートリッジ２を含む。
容器は、中空であり、飲料物質７のための貯蔵器６を含む。
カートリッジ２は、射出吹込成形プロセスによってプラスチックから製造される。
また、カートリッジ２は、カートリッジ開口６３を有し、貯蔵器６は、カートリッジ開口６３から液体飲料物質７を充填される。
この実施例では、貯蔵器６の底部は、漏斗状に構成され、カートリッジ開口６３は、漏斗状の底部の中心に配置されている。
カートリッジ２に充填した後、このカートリッジ２は、本発明によるカートリッジ受け１０に可逆的に接続され、カートリッジ受け１０は、ラッチ接続部５０を用いてカートリッジ開口６３の領域でカートリッジ２に接続される。
このために、カートリッジ受け１０は、弾性保持アームの形態の横ラッチ要素５１を有し、横ラッチ要素５１は、カートリッジ開口６３の領域に配置されたカートリッジ２の円環状の保持フランジ５２を囲んで係合する。
カートリッジ受け１０は、カートリッジ２に装着した後、このカートリッジ２にクリップ式に留められる。

カートリッジ受け１０は、混合チャンバ８を有し、この混合チャンバ８は、飲料生成プロセス中、貯蔵器６に流体接続されるため、飲料物質７は、カートリッジ受け１０のカートリッジ空化装置３４を用いて貯蔵器６から混合チャンバ８内に少なくとも部分的に移送することができる。
このために、カートリッジ空化装置３４は、圧縮空気管４０を含む。
圧縮空気管４０の一端は、圧縮空気を圧縮空気管４０に導入するために、飲料調製機械３の圧縮空気源４１に接続できる圧縮空気接続部４２に接続され、他端は、貯蔵器６の方向に開放され、圧縮空気を貯蔵器６に導入する圧縮空気出口４３につながっている。
圧縮空気を導入することで、飲料物質７が、混合チャンバ８内に押し込まれる。

飲料調製機械３の流体源９１から供給を受けるカートリッジ受け１０の流体供給部１２も、混合チャンバ８につながっている。
流体供給部１２は、クイックカップリングを有し、流体供給部１２は、クイックカップリングによって飲料調製機械３の流体源９１に接続することができる。
クイックカップリングは、例えば、カートリッジシステム１が保持ユニット９０に挿入されると、流体供給部１２を介した流体源９１と混合チャンバ８との間の流体接続が自動的に確立されるように構成することができる。
飲料生成プロセス中、流体、特に、冷却された炭酸飲料水が、この流体接続によって流体供給部１２から混合チャンバ８に入る。
さらに、飲料生成プロセス中、飲料物質７が、貯蔵器６から混合チャンバ８に入る。
飲料物質７が混合チャンバ８で流体と混合された結果、飲料７０が形成され、飲料７０が飲料出口１１を通って混合チャンバ８から出る。

カートリッジ受け１０は、飲料出口１１を有し、混合チャンバ８内で生成された飲料７０は、飲料出口１１を通って混合チャンバ８から出て、飲料容器（図示せず）まで直接運ばれ、すなわち、飲料調製機械３の部品が、飲料７０と接触することなく飲料容器まで運ばれる。
このように、飲料調製機械３の逆汚染が、防止される。
飲料容器は、飲料出口１１の真下に配置される。

飲料生成プロセスの完了後、カートリッジシステム１は、保持ユニット９０から取り外されて、飲料調製機械３は、新たな未使用カートリッジシステム１を装着することができる。
カートリッジ受け１０は、ラッチ接続部５０を解放して、使用済みのカートリッジ２から切り離し、新たなカートリッジ２にクリップ式に留めることで再利用することができる。

カートリッジシステム１の３つの異なる実施形態が、以下の本文で説明される。
３つの異なる実施形態は、カートリッジ受け１０が異なる方法で構成され、貯蔵器６と混合チャンバ８との間の流体接続を確立するための機構が異なる方法で構成される点で相違しており、その他の点では、３つの実施形態は、すべて、図１を用いて上記に説明したカートリッジシステム１と実質的に同じである。

図２ａ〜図２ｈは、本発明の第１実施形態によるカートリッジ受け１０およびカートリッジシステム１の概略図を示す。

この第１実施形態では、カートリッジ受け１０は、カバー要素６０および個別の出口要素６１を含む。
カバー要素６０は、上記に説明した解放可能なラッチ接続部５０を用いて、カートリッジ２に直接クリップ式に留められる。
出口要素６１も、同様に、解放可能なラッチ接続部を用いてカバー要素６０にクリップ式に留められる。
混合チャンバ８および飲料出口１１は、出口要素６１に組み込まれている。
カートリッジ開口６３を閉じ、飲料物質７が、混合チャンバ８内に移送されるのを可能にするために、飲料生成プロセス中にのみ開く弁ユニットが、カバー要素６０と出口要素６１との間に形成されている。
飲料生成プロセス中、弁ユニットは、混合チャンバ８への飲料物質７の流れを制限するかまたは制御する流れ制御装置としても機能する。

弁ユニットを形成するために、カバー要素６０は、開放されたカートリッジ開口６３の領域に配置され、貯蔵器６に直接流体接続される中央の通過開口６２を含む。
出口要素６１は、通過開口６２内に突出する突起６４を有する。
突起６４は、アンビルの形態で構成され、アンビルのベース部に対して断面が拡張された外縁封止エッジを含む。
カバー要素６０と出口要素６１との間の相対移動により、突起６４は、通過開口６２を閉鎖する閉位置から通過開口６２を部分的に開放する開位置に移動する。
閉位置では、封止エッジは、通過開口６２の内壁に密着し、この通過開口６２が飲料物質７に対して閉じられる。
この例では、相対移動により、突起６４は、貯蔵器６から直線的に離れる方向において混合チャンバ８の方向に移動するため、外縁封止エッジは、平行な複数の横チャネル８２を設けられた通過開口６２の領域に入る。
このとき、飲料物質７は、横チャネル８２を通って封止エッジの周りを混合チャンバ８の方向に流れることができるため、封止エッジの封止作用は、こうしてなくなる。
横チャネル８２は、通過開口６２の壁を直線方向に延び、片側を開放された溝をそれぞれ含む。
その結果、横チャネル８２は、通過開口６２を閉じる閉位置と通過開口６２を部分的に開放する開位置とを実現するために、通過開口６２の断面に垂直に延びるが、それぞれが壁の一部分にわたってのみ延びている。

横チャネル８２の断面および／または横チャネル８２の数量は、飲料物質７の粘性に合わせられ、横チャネル８２は、混合チャンバ８の方向の飲料物質７の流れを制御または制限する。
高い粘性では、複数の横チャネル８２および／または断面の比較的大きい横チャネル８２が使用され、一方、低い粘性では、より少ない横チャネル８２および／または断面の小さい横チャネル８２が設けられる。

カバー要素６０と出口要素６１との間の相対移動は、カートリッジシステム１を飲料調製機械３に挿入する前に手動で行われるか、または、カートリッジシステム１の飲料調製機械３内への挿入中もしくは挿入後に自動的に行われる。

飲料生成プロセスを迅速に進めるために、貯蔵器６から混合チャンバ８への飲料物質７の移送は、カートリッジ空化装置３４によって支援される。
この例では、カートリッジ空化装置３４は、カートリッジ開口６３内に突出する中空スパイクの形態に構成された圧縮空気出口４３を含む。
このスパイクを用いて圧縮空気が貯蔵器６に吹き込まれ、前記圧縮空気は、飲料物質７が横チャネル８２から混合チャンバ８に進むようにするか、または、これを促進する。
圧縮空気は、飲料調製機械３によって供給され、圧縮空気接続部４２を介してカートリッジ受け１０に導入され、圧縮空気管４０を用いて中空スパイクに運ばれる。
中空スパイクは、カバー要素６０の一部であり、一方、圧縮空気接続部４２および圧縮空気管４０は、任意選択的に、カバー要素６０または出口要素６１のいずれかに形成することができる。
カバー要素６０の一部としての中空スパイクは、通過開口６２が開放される前にこうしてすでに貯蔵器６に流体接続されている。
混合チャンバ８は、個別の流体供給部１２をさらに有し、混合チャンバ８は、この流体供給部１２を通じて、冷却されたかつ／または炭酸が入った飲料水を供給される。
この例では、流体供給部１２は、出口要素６１の一部である。

流体源９１および圧縮空気源４１の両方は、カートリッジシステム１が飲料調製機械３に挿入されるかまたは飲料生成プロセスが開始されると直ちに、かつ、通過開口６２が開放される前にそれぞれ流体供給部１２および圧縮空気接続部４２に直接接続される。
この方法では、飲料調製機械３の方向の逆汚染が効果的に回避され、なぜなら、流体供給部１２およびカートリッジ空化装置３４がカートリッジシステム１の挿入時に超過圧力を直接受け、、これは、飲料物質７がそれぞれ流体源９１の方向および圧縮空気源４１の方向に移動するのを防止するからである。
したがって、飲料物質７は、通過開口６２が開放されると直ちに貯蔵器６から混合チャンバ８の方向にのみ移動することができる。

図３ａ〜図３ｇは、本発明の第２実施形態によるカートリッジ受け１０およびカートリッジシステム１の概略図を示す。

第２実施形態は、カートリッジ受け１０が、２つの部品（個別のカバー要素６０および出口要素６１）ではなく、１つの部品で具現化される、すなわち、カバー要素６０および出口要素６１が、上記の方法でカートリッジ２にクリップ式に留められ、混合チャンバ８、飲料出口１１、カートリッジ空化装置３４、および流体供給部１２を有する共通部品（カートリッジ受け１０）として構成される点で第１実施形態と異なる。
この実施形態において、カートリッジシステム１の保管および輸送中、香気を密封する方法でカートリッジ２を閉鎖するために、カートリッジ開口６３は、薄い封止薄膜の形態の封止要素１８で閉鎖される。
封止薄膜は、射出吹込成形プロセスでのカートリッジ２の製造後、カートリッジ開口６３の縁部に接着で接合または封着される（図３ａを参照されたい）。
そのとき、カートリッジ受け１０が、カートリッジ２にクリップ式に留められる（図３ｂを参照されたい）。

図３ｃは、カートリッジ２が射出吹込成形プロセスではなく射出成形プロセスで製造される代替案を示す。
この場合、カートリッジ２は、さらなるカートリッジ開口を有し、さらなるカートリッジ開口は、さらなる封止薄膜１９がさらなるカートリッジ開口の縁部に同様の方法で封着されることにより、さらなる封止薄膜１９によって閉鎖される。
しかし、この場合、２つの封止ステップが必要であるため、この代替案は、あまり好ましくない。
したがって、図３ｄ〜図３ｇは、再度図３ａおよび図３ｂに示すカートリッジ２に基づいている。

ここで、第２実施形態では、カートリッジ受け１０は、カートリッジ２の方向に突出する固定穴抜きスパイク７３を有する。
カートリッジ２とカートリッジ受け１０との間の互いに向かう相対移動により、穴抜きスパイク７３は、封止要素１８に穴をあける。
カートリッジシステム１の製造後、カートリッジ２は、最初に、穴抜きスパイク７３が封止要素１８から離れるカートリッジ受け１０内の予備位置に着座する。
カートリッジ２がこの予備位置から、穴抜きスパイク７３が封止要素１８を貫通する最終位置に移送されるのは、カートリッジシステム１の飲料調製機械３への導入の直前、導入中もしくは導入直後、または飲料生成プロセスの開始直後のみである。
カートリッジ２が予備位置から最終位置に移送されると、カートリッジ２およびカートリッジ受け１０は、互いに向かってさらに並進移動し、封止要素１８は、この移動中、穴抜きスパイク７３によって能動的に穴をあけられる（図３ｅ〜図３ｆを参照されたい）。
続いて、穴抜きスパイク７３は、封止要素１８を貫通してカートリッジ開口６３内で貯蔵器６の方向に突出する。
片側で開放され、互いに平行に延びる溝の形態に構成された複数の横チャネル７１が穴抜きスパイク７３の外側に導入されている。
封止要素１８に穴をあけた後、横チャネル７１は、貯蔵器６と流体接続されるようになるため、飲料物質７は、穴をあけられた封止要素１８の縁部の周りを混合チャンバ８の方向に流れることができる。

この実施形態でも、横チャネル７１の断面および／または横チャネル７１の数量を飲料物質７の粘性に合わせ、横チャネル７１は、混合チャンバ８の方向の飲料物質７の流れを制御または制限する。
高い粘性では、複数の横チャネル７１および／または断面の比較的大きい横チャネル７１が使用され、一方、低い粘性では、より少ない横チャネル７１および／または断面の小さい横チャネル７１が設けられる。

穴抜きスパイク７３は、圧縮空気先端具７２が移動可能な方法で配置される貫通穴を有している。
圧縮空気先端具７２は、この圧縮空気先端具７２が穴抜きスパイク７３を越えて貯蔵器６の方向に突出しない（図３ｆに示す）後退位置と、圧縮空気先端具７２が穴抜きスパイク７３を越えてカートリッジ開口６３または貯蔵器６内に突出する（図３ｇに示す）伸長位置との間を移動することができる。
圧縮空気接続部４２に接続された圧縮空気管４０は、圧縮空気先端具７２に組み込まれる。
圧縮空気先端具７２の、貯蔵器６から離れている側に圧縮空気接続部４２が形成されるため、この圧縮空気接続部４２は、カートリッジ受け１０の外からアクセス可能であり、飲料調製機械３の圧縮空気源４１に直接接続することができる。

圧縮空気先端具７２は、封止要素１８が穴抜きスパイク７３によって穴をあけられた後、後退位置から伸長位置の方向に移送される。
次いで、圧縮空気が、圧縮空気先端具７２を用いて貯蔵器６に吹き込まれ、そのため、飲料物質７は、横チャネル７１を通って混合チャンバ８内に押し込まれる。
飲料物質７は、混合チャンバ８内で流体と混合され、飲料７０を形成する。
圧縮空気先端具７２は、カートリッジシステム１が飲料調製機械３に挿入されるときもしくは挿入後、または、飲料生成プロセスの開始後、後退位置から伸長位置に移送されることが想定できる。
これは、圧縮空気先端具７２に供給された圧縮空気によって行われ、圧縮空気先端具７２は、後退位置から伸長位置に移動する。

流体源９１および圧縮空気源４１の両方は、カートリッジシステム１が、飲料調製機械３に挿入されるかまたは飲料生成プロセスが開始されると直ちに、かつ、封止要素１８が穴をあけられる前に、それぞれ流体供給部１２および圧縮空気接続部４２に直接接続される。
この方法では、飲料調製機械３の方向の逆汚染が回避され、なぜなら、流体供給部１２およびカートリッジ空化装置３４がカートリッジシステム１の挿入時に超過圧力を直接受け、飲料物質７がそれぞれ流体源９１および圧縮空気源４１の方向に移動するのを防止するからである。
したがって、飲料物質７は、封止要素１８が開放されると直ちに貯蔵器６から混合チャンバ８の方向にのみ移動することができる。

図４ａ〜図４ｃは、本発明の第３実施形態によるカートリッジ受け１０およびカートリッジシステム１の概略図を示す。
第３実施形態は、図３ａ〜図３ｇで示された第２実施形態と同様であるが、第３実施形態では、第２実施形態と対照的に、穴抜きスパイク７３は、カートリッジ受け１０に固定して接続されるのではなく、カートリッジ受け１０が、穴抜きスパイク７３が移動可能な方法で取り付けられたスパイクガイド８０を有する。
この場合、封止要素１８は、カートリッジ２とカートリッジ受け１０との間の相対移動によってではなく、移動可能な穴抜きスパイク７３が、封止要素１８から離れた後退位置と（図４ｂを参照されたい）、封止要素１８に穴をあけ（図４ｃを参照されたい）、カートリッジ開口６３または貯蔵器６内に突出する伸長位置との間で移送されることによって開放される。

穴抜きスパイク７３の外壁は、第２実施形態に対してすでに説明したように、封止要素１８が穴をあけられたときに飲料物質７を混合チャンバ８の方向に運ぶための複数の横チャネル８２を設けられている。
さらに、圧縮空気管４０が穴抜きスパイク７３に組み込まれる。
しかし、穴抜きスパイク７３は、さらに、第２実施形態と同様に、移動可能な圧縮空気先端具７２を有するのではなく、圧縮空気管４０が、穴抜きスパイク７３の端部に固定された圧縮空気先端具７２を通ってカートリッジ開口６３に入る。
これに関連して、第２の実施形態と異なり、この場合、穴抜きスパイク７３に対する圧縮空気先端具７２の移動も必要ない。
圧縮空気先端具７２は、穴抜きスパイク７３が伸長位置に移動したときに自動的に通過開口６３内に突出する。

また、穴抜きスパイク７３の、貯蔵器６から離れている側に圧縮空気接続部４２が形成され、この圧縮空気接続部４２は、カートリッジ受け１０の外からアクセス可能であり、飲料調製機械３の圧縮空気源４１に接続可能である。
穴抜きスパイク７３は、カートリッジシステム１０の飲料調製機械３への挿入中もしくは挿入後、または、飲料生成プロセスの開始後、好ましくは、圧縮空気源４１が、穴抜きスパイク７３の底端部に形成された圧縮空気接続部４２に接続されたときに、カートリッジ空化装置３４に流入した圧縮空気によって後退位置から伸長位置に移送される。

第２実施形態と同様の方法で、第３実施形態でも、流体源９１および圧縮空気源４１の両方は、カートリッジシステム１が飲料調製機械３に挿入されるか、または、飲料生成プロセスが開始されると直ちに、かつ、封止要素１８が開放される前に、それぞれ流体供給部１２および圧縮空気接続部４２に直接接続される。
この方法では、飲料調製機械３の方向の逆汚染が回避され、なぜなら、流体供給部１２およびカートリッジ空化装置３４がカートリッジシステム１の挿入時に超過圧力を直接受け、飲料物質７がそれぞれ流体源９１および圧縮空気源４１の方向に移動するのを防止するからである。
したがって、飲料物質７は、封止要素１８が開放されると直ちに貯蔵器６から混合チャンバ８の方向にのみ移動することができる。

図５ａは、飲料調製機械３の保持ユニット９０に挿入された、本発明の第１実施形態、第２実施形態、または、第３実施形態によるカートリッジ受け１０およびカートリッジシステム１の概略図を示す。
図５ｂは、保持ユニット９０の詳細図を示し、保持ユニット９０は、カートリッジ受け１０のための受け器からなり、飲料調製機械３の流体源９１まで延びる、カートリッジシステム１の流体供給部に接続するための導管を含む。

以下の本文において、本発明によるカートリッジ受けと、本発明によるカートリッジシステム１と、本発明による飲料調製機械と、本発明による飲料を調製する方法との実現可能な実施形態が説明される。

実施形態１は、飲料物質７を充填された貯蔵器６を含むカートリッジ２を用いて飲料７０を生成するためのカートリッジ受け１０に関し、このカートリッジ受け１０は、飲料調製機械３に挿入可能でって、カートリッジ２に接続可能であり、カートリッジ受け１０は、貯蔵器６に流体接続可能な混合チャンバ８とこの混合チャンバ８につながる流体供給部１２とを有している。

実施形態２は、実施形態１によるカートリッジ受け１０に関し、このカートリッジ受け１０は、飲料物質７を貯蔵器６から混合チャンバ８に少なくとも部分的に移送するように設けられたカートリッジ空化装置３４を有している。

実施形態３は、前の実施形態のいずれかによるカートリッジ受け１０に関し、このカートリッジ受け１０は、カートリッジ２に固定してまたは解放可能に接続可能であり、かつ／または、混合チャンバ８は、この混合チャンバ８内への流体供給部１２の出口の領域に混合構造物を有している。

実施形態４は、前の実施形態の１つによるカートリッジ受け１０に関し、カートリッジ空化装置３４は、圧縮空気源４１に接続するための圧縮空気接続部４２とこの圧縮空気接続部４２から圧縮空気出口４３に延びる圧縮空気管４０とを含み、圧縮空気出口４３は、圧縮空気を貯蔵器６に吹き込むために、カートリッジ２の貯蔵器６の方向に突出する。

実施形態５は、実施形態４によるカートリッジ受け１０に関し、カートリッジ空化装置３４は、飲料物質７が圧縮空気によって貯蔵器６から混合チャンバ８内に押し込まれるように構成されている。

実施形態６は、前の実施形態の１つによるカートリッジ受け１０に関し、混合チャンバ８は、飲料物質７と流体との混合物から形成された飲料７０が放出される飲料出口１１を有し、カートリッジ受け１０は、飲料７０が飲料出口１１から携帯容器に直接導入されるように構成されている。

実施形態７は、前の実施形態の１つによるカートリッジ受け１０に関し、このカートリッジ受け１０は、ラッチ接続部５０によってカートリッジ２に解放可能に接続可能である。

実施形態８は、実施形態７によるカートリッジ受け１０に関し、このカートリッジ受け１０は、カートリッジ２がカートリッジ受け１０に留められると、カートリッジ２に形成された保持フランジ５２の裏で係合する弾性ラッチ要素５１を有している。

実施形態９は、前の実施形態の１つによるカートリッジ受け１０に関し、このカートリッジ受け１０は、実質的に１つの部品で形成されるか、または、カートリッジ受け１０は、カバー要素６０と、カバー要素６０に接続される出口要素６１とを含む。

実施形態１０は、実施形態９によるカートリッジ受け１０に関し、カバー要素６０は、貯蔵器６につながるカートリッジ開口６３がカバー要素６０によって少なくとも一時的にまたは部分的に閉鎖されるようにカートリッジ２に可逆的に接続可能であり、ラッチ留め可能であり、出口要素６１は、カバー要素６０に可逆的に接続可能であり、ラッチ留め可能である。

実施形態１１は、実施形態１０によるカートリッジ受け１０に関し、出口要素６１は、流体供給部１２、圧縮空気接続部４２、混合チャンバ８、および／または飲料出口１１を有している。

実施形態１２は、実施形態９または実施形態１１によるカートリッジ受け１０に関し、カバー要素６０は、貯蔵器６の方向に突出する、特に、中空スパイクの形態の圧縮空気出口４３を有し、この圧縮空気出口４３は、圧縮空気管４０を介して、カバー要素６０または出口要素６１に形成された圧縮空気接続部４２に動作可能に接続されている。

実施形態１３は、実施形態１０〜実施形態１２の１つによるカートリッジ受け１０に関し、カートリッジ開口６３と混合チャンバ８との間の流体接続は、弁ユニットを用いて確立され、弁ユニットは、流体接続を確立するために、カバー要素６０と出口要素６１との間の相対移動によって閉状態から開状態に移行可能である。

実施形態１４は、実施形態１０〜実施形態１３の１つによるカートリッジ受け１０に関し、カバー要素６０は、カートリッジ開口６３につながる通過開口６２を有し、弁ユニットは、通過開口６２と、出口要素６１の通過開口６２内に突出する突起６４とによって形成され、カバー要素６０と出口要素６１との間の相対移動により、突起６４は、通過開口６２を閉鎖する閉位置から通過開口６２を部分的に開放する開位置に移動される。

実施形態１５は、実施形態１４によるカートリッジ受け１０に関し、通過開口６２の壁は、少なくとも１つの横チャネル６５を設けられ、突起６４は、通過開口６２を部分的に開放する開位置において、少なくとも１つの横チャネル６５の領域に配置されている。

実施形態１６は、実施形態１〜実施形態９の１つによるカートリッジ受け１０に関し、カートリッジ２は、貯蔵器６に流体接続されたカートリッジ開口６３を有し、このカートリッジ開口６３は、封止要素１８によって閉鎖され、封止要素１８は、カートリッジ開口６３の縁部に付けられ、かつ、封着された封止薄膜を含む。

実施形態１７は、実施形態１６によるカートリッジ受け１０に関し、このカートリッジ受け１０は、カートリッジ２の方向に突出する穴抜きスパイク７３を含み、カートリッジ受け１０とカートリッジ２との間の相対移動の結果として、穴抜きスパイク７３は、封止要素１８に穴をあけ、および、貯蔵器６と混合チャンバ８との間の流体接続が形成される。

実施形態１８は、実施形態１７によるカートリッジ受け１０に関し、封止要素１８が穴をあけられたときに飲料物質７を混合チャンバ８の方向に運ぶための少なくとも１つの横チャネル７１は、穴抜きスパイク７３の壁に導入される。

実施形態１９は、実施形態１６〜実施形態１８の１つによるカートリッジ受け１０に関し、穴抜きスパイク７３は、圧縮空気先端具７２が、この圧縮空気先端具７２が貯蔵器６の方向に穴抜きスパイク７３を越えて突出しない後退位置と、圧縮空気先端具７２が穴抜きスパイク７３を越えて貯蔵器６内に突出する伸長位置との間で移動可能であるように取り付けられる貫通穴を有する。

実施形態２０は、実施形態１９によるカートリッジ受け１０に関し、圧縮空気管４０は、圧縮空気先端具７２に組み込まれ、圧縮空気接続部４２は、圧縮空気先端具７２の、特に、貯蔵器６から離れている側に形成され、圧縮空気接続部４２は、カートリッジ受け１０の外からアクセス可能である。

実施形態２１は、実施形態１９および実施形態２０のいずれかによるカートリッジ受け１０に関し、圧縮空気先端具７２は、カートリッジシステム１が飲料調製機械に挿入されると、飲料調製機械の解放要素により、後退位置から伸長位置に移送される。

実施形態２２は、実施形態１６によるカートリッジ受け１０に関し、このカートリッジ受け１０は、スパイクガイド８０と、スパイクガイド８０内に移動可能な方法で取り付けられた穴抜きスパイク８１とを含み、この穴抜きスパイク８１は、穴抜きスパイク８１が封止要素１９から離れている後退位置と、穴抜きスパイク８１が封止要素１８に穴をあけ、かつ、貯蔵器６内に突出する伸長位置との間で移動可能である。

実施形態２３は、実施形態２２によるカートリッジ受け１０に関し、封止要素１８が穴をあけられたときに飲料物質７を混合チャンバ８の方向に運ぶための少なくとも１つの横チャネル８２は、穴抜きスパイク８１の外壁に導入される。

実施形態２４は、実施形態２２および実施形態２３のいずれかによるカートリッジ受け１０に関し、圧縮空気管４０は、穴抜きスパイク８１に組み込まれ、圧縮空気接続部４２は、穴抜きスパイク８１の、特に、貯蔵器６から離れている側に形成され、圧縮空気接続部４２は、カートリッジ受け１０の外からアクセス可能である。

実施形態２５は、実施形態２２〜実施形態２４の１つによるカートリッジ受け１０に関し、穴抜きスパイク８１は、カートリッジシステム１が飲料調製機械に挿入されると、飲料調製機械の解放要素により、後退位置から伸長位置に移送される。

実施形態２６は、飲料７０を生成するためのカートリッジシステム１に関し、このカートリッジシステム１は、飲料調製機械３に挿入可能であり、カートリッジシステム１は、飲料物質７を充填された貯蔵器６を含むカートリッジ２と、カートリッジ２に接続されている、前の実施形態の１つによるカートリッジ受け１０とを有している。

実施形態２７は、実施形態２６によるカートリッジシステム１に関し、カートリッジ受け１０は、混合チャンバ８と、飲料物質７を貯蔵器６から混合チャンバ８内に少なくとも部分的に移送するように設けられるカートリッジ空化装置３４と、混合チャンバ８につながる流体供給部１２とを有している。

実施形態２８は、実施形態２７によるカートリッジシステム１に関し、カートリッジ２は、カートリッジ受け１０に固定してまたは解放可能に接続され、カートリッジシステム１は、飲料物質７が圧縮空気によって貯蔵器６から混合チャンバ８内に押し込まれるように構成されている。

実施形態２９は、実施形態２７および実施形態２８のいずれかによるカートリッジシステム１に関し、流体供給部１２は、冷蔵ユニットによって冷却される流体を供給され、冷蔵ユニットは、飲料調製機械または飲料調製機械に動作可能に接続された個別の冷蔵庫の一部である。

実施形態３０は、実施形態２９によるカートリッジシステム１に関し、冷蔵ユニットは、コンプレッサ冷却ユニット、吸収体冷却ユニット、または熱電冷却器を含む。

実施形態３１は、実施形態２７〜実施形態３０の１つによるカートリッジシステムに関し、流体供給部１２は、カーボネータによって炭酸が加えられる流体を供給される。

実施形態３２は、実施形態３１によるカートリッジシステム１に関し、カーボネータは、飲料調製機械３の一部であり、カーボネータは、ＣＯ_２カートリッジのための受け器と、ＣＯ_２カートリッジからのＣＯ_２を流体に加えるための供給装置とを有する。

実施形態３３は、実施形態２７〜実施形態３２の１つによるカートリッジシステム１に関し、カートリッジ受け１０は、ラッチ接続部５０によってカートリッジ２に解放可能に接続されている。

実施形態３４は、実施形態３３によるカートリッジシステムに関し、カートリッジ受け１０は、カートリッジ２がカートリッジ受け１０に留められると、カートリッジ２に形成された保持フランジ５２の裏で係合する弾性ラッチ要素５１を有している。

実施形態３５は、実施形態２６〜実施形態３４の１つによるカートリッジシステム１に関し、カートリッジ２は、貯蔵器６に流体接続されたカートリッジ開口６３を有し、カートリッジ開口６３は、封止要素１８によって閉鎖され、封止要素１８は、カートリッジ開口６３の縁部に付けられ、封着された封止薄膜を含む。

実施形態３６は、実施形態２６〜実施形態３５の１つによるカートリッジシステム１に関し、カートリッジ２は、カートリッジ開口６３の反対側にさらなるカートリッジ開口を有し、前記さらなるカートリッジ開口は、さらなる封止要素１９、特にさらなる封止薄膜によって閉鎖される。

実施形態３７は、請求項２６〜実施形態３６の１つによるカートリッジシステム１が挿入可能である、飲料７０を生成するための飲料調製機械３に関し、飲料調製機械３は、カートリッジ２に接続されたカートリッジ受け１０が挿入可能である保持ユニット９０と、流体を流体供給部１２に注入するための流体源９１と、圧縮空気を圧縮空気接続部４２に吹き込むための圧縮空気源４１とを有している。

実施形態３８は、実施形態３７による飲料調製機械３に関し、飲料調製機械３は、圧縮空気先端具７２または穴抜きスパイク８１を後退位置から伸長位置に移送するための解放要素を有している。

実施形態３９は、実施形態２６〜実施形態３６の１つによるカートリッジシステム１を用いて飲料７０を生成する方法に関し、その方法は、以下のステップ：
カートリッジシステム１を飲料調製機械３の保持ユニット９０に挿入するステップと、
カートリッジ空化装置３４を用いて飲料物質７をカートリッジ２の貯蔵器６からカートリッジ受け１０の混合チャンバ８内に移送するステップと、
流体供給部１２を用いて流体を混合チャンバ８に注入するステップと、
混合チャンバ８内において飲料物質７を流体と混合することによって生成された飲料７０を、飲料出口１１を用いて放出するステップと
を有している。

実施形態４０は、実施形態３９による方法に関し、飲料物質７は、圧縮空気によって貯蔵器６から混合チャンバ８内に移送される。

実施形態４１は、実施形態３９および実施形態４０のいずれかによる方法に関し、流体は、混合チャンバ８に注入される前に冷却され、かつ／または、炭酸を加えられる。

実施形態４２は、実施形態３９〜実施形態４１の１つによる方法に関し、カートリッジシステム１の保持ユニット９０への挿入前、挿入中、または、挿入後、圧縮空気先端具７２または穴抜きスパイク８１は、後退位置から伸長位置に移送され、カートリッジ開口６３の封止要素１８に穴をあける。

実施形態４３は、実施形態３９〜実施形態４２の１つによる方法に関し、カートリッジシステム１の保持ユニット９０内への挿入前、挿入中、または、挿入後、弁ユニットが、カバー要素６０と出口要素６１との間の相対移動によって開かれることにより、貯蔵器６と混合チャンバ８との間で流体接続が確立されている。

１ ・・・カートリッジシステム
２ ・・・カートリッジ
３ ・・・飲料調製機械
６ ・・・貯蔵器
７ ・・・飲料物質
８ ・・・混合チャンバ
１０ ・・・カートリッジ受け
１１ ・・・飲料出口
１２ ・・・流体供給部
１８ ・・・封止要素
１９ ・・・さらなる封止要素
３４ ・・・カートリッジ空化装置
４０ ・・・圧縮空気管
４１ ・・・圧縮空気源
４２ ・・・圧縮空気接続部
４３ ・・・圧縮空気出口
５０ ・・・ラッチ接続部
５１ ・・・ラッチ要素
５２ ・・・保持フランジ
６０ ・・・カバー要素
６１ ・・・出口要素
６２ ・・・通過開口
６３ ・・・カートリッジ開口
６４ ・・・突起
６５、７１、８２ ・・・横チャネル
７０ ・・・飲料
７１ ・・・横チャネル
７２ ・・・圧縮空気先端具
７３ ・・・穴抜きスパイク
８０ ・・・スパイクガイド
８１ ・・・穴抜きスパイク
８２ ・・・横チャネル
９０ ・・・保持ユニット
９１ ・・・流体源

Claims (16)

1. 飲料物質（７）を充填された貯蔵器（６）を含むカートリッジ（２）を用いて飲料（７０）を生成するためのカートリッジ受け（１０）であって、
   飲料調製機械（３）に挿入可能であり、かつ、カートリッジ（２）に接続可能であり、前記貯蔵器（６）に流体接続可能な混合チャンバ（８）と、前記混合チャンバ（８）につながる流体供給部（１２）とを有し、
   前記飲料物質（７）を前記貯蔵器（６）から前記混チャンバ（８）内に少なくとも部分的に移送するように設けられるカートリッジ空化装置（３４）を有し、
   前記カートリッジ空化装置（３４）が、圧縮空気源（４１）に接続する圧縮空気接続部（４２）と前記圧縮空気接続部（４２）から圧縮空気出口（４３）に延びる圧縮空気管（４０）とを含み、前記圧縮空気出口（４３）が、圧縮空気を前記貯蔵器（６）に吹き込むために前記カートリッジ（２）の前記貯蔵器（６）の方向に突出し、
   前記カートリッジ空化装置（３４）が、前記飲料物質（７）が前記圧縮空気によって前記貯蔵器（６）から前記混合チャンバ（８）内に押し込まれるように構成され、
   前記カートリッジ（２）が、前記貯蔵器（６）に流体接続されたカートリッジ開口（６３）を有し、前記カートリッジ開口（６３）が、封止要素（１８）によって閉鎖され、前記封止要素（１８）が、前記カートリッジ開口（６３）の縁部に付けられ、かつ、封着された封止薄膜を含み、
   スパイクガイド（８０）と前記スパイクガイド（８０）内に移動可能な方法で取り付けられた穴抜きスパイク（８１）とを含み、前記穴抜きスパイク（８１）が、前記穴抜きスパイク（８１）が前記封止要素（１９）から離れている後退位置と前記穴抜きスパイク（８１）が前記封止要素（１８）に穴をあけて前記貯蔵器（６）内に突出する伸長位置との間で移動可能であり、
   前記圧縮空気管（４０）が、前記穴抜きスパイク（８１）に組み込まれている、カートリッジ受け（１０）。
2. ラッチ接続部（５０）によって前記カートリッジ（２）に解放可能に接続可能である、請求項１に記載のカートリッジ受け（１０）。
3. 前記封止要素（１８）が穴をあけられたときに前記飲料物質（７）を前記混合チャンバ（８）の方向に運ぶ横チャネル（８２）が、前記穴抜きスパイク（８１）の外壁に導入されている、請求項１または請求項２に記載のカートリッジ受け（１）。
4. 前記圧縮空気管（４０）が、前記穴抜きスパイク（８１）に組み込まれ、
   前記圧縮空気接続部（４２）が、前記穴抜きスパイク（８１）の前記貯蔵器（６）から離れている側に形成され、
   前記圧縮空気接続部（４２）が、前記カートリッジ受け（１０）の外からアクセス可能である、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のカートリッジ受け（１０）。
5. 前記穴抜きスパイク（８１）が、前記カートリッジシステム（１）が前記飲料調製機械に挿入されると、前記飲料調製機械の解放要素により、前記後退位置から前記伸長位置に移送される、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のカートリッジ受け（１０）。
6. 飲料（７０）を生成するためのカートリッジシステム（１）であって、
   飲料調製機械（３）に挿入可能であり、飲料物質（７）を充填された貯蔵器（６）を含むカートリッジ（２）と、前記カートリッジ（２）に接続されている請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のカートリッジ受け（１０）とを有しているカートリッジシステム（１）。
7. 前記流体供給部（１２）が、冷蔵ユニットによって冷却される流体を供給され、
   前記冷蔵ユニットが、前記飲料調製機械または前記飲料調製機械に動作可能に接続された個別の冷蔵庫の一部である、請求項６に記載のカートリッジシステム（１）。
8. 前記冷蔵ユニットが、コンプレッサ冷却ユニット、吸収体冷却ユニット、または、熱電冷却器を含む、請求項７に記載のカートリッジシステム（１）。
9. 前記流体供給部（１２）が、カーボネータによって炭酸が加えられる流体を供給される、請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載のカートリッジシステム（１）。
10. 前記飲料調製機械（３）の一部である前記カーボネータが、ＣＯ_２カートリッジのための受け器と、ＣＯ_２カートリッジからのＣＯ_２を前記流体に加えるための供給装置とを有している、請求項９に記載のカートリッジシステム（１）。
11. 請求項６〜請求項１０のいずれか一項に記載のカートリッジシステム（１）が挿入可能である、飲料（７０）を生成するための飲料調製機械（３）であって、
    前記カートリッジ（２）に接続された前記カートリッジ受け（１０）が挿入可能である保持ユニット（９０）と、前記流体を前記流体供給部（１２）に注入するための流体源（９１）と、圧縮空気を前記圧縮空気接続部（４２）に吹き込むための圧縮空気源（４１）とを有している飲料調製機械（３）。
12. 前記圧縮空気先端具（７２）または前記穴抜きスパイク（８１）を前記後退位置から前記伸長位置に移送する解放要素を有している、請求項１１に記載の飲料調製機械（３）。
13. 請求項６〜請求項１０のいずれか一項に記載のカートリッジシステム（１）を用いて飲料（７０）を生成する方法であって、以下のステップ：
    前記カートリッジシステム（１）を飲料調製機械（３）の保持ユニット（９０）に挿入するステップと、
    前記カートリッジ空化装置（３４）を用いて、前記飲料物質（７）を前記カートリッジ（２）の前記貯蔵器（６）から前記カートリッジ受け（１０）の前記混合チャンバ（８）内に移送するステップと、
    前記流体供給部（１２）を用いて流体を前記混合チャンバ（８）に注入するステップと、
    前記混合チャンバ（８）内において、前記飲料物質（７）を前記流体と混合することによって生成された前記飲料（７０）を、飲料出口（１１）を用いて放出するステップとを有している方法。
14. 前記飲料物質（７）が、圧縮空気によって前記貯蔵器（６）から前記混合チャンバ（８）内に移送される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記流体が、前記混合チャンバ（８）に注入される前に冷却され、かつ／または炭酸を加えられる、請求項１３または請求項１４に記載の方法。
16. 前記カートリッジシステム（１）の前記保持ユニット（９０）内への挿入前、挿入中または挿入後、圧縮空気先端具（７２）または前記穴抜きスパイク（８１）が、後退位置から伸長位置に移送され、前記カートリッジ開口（６３）の封止要素（１８）に穴をあける、請求項１３〜請求項１５のいずれか一項に記載の方法。