JP2020525079A - 飲料、特にコーヒーまたは茶の調製機の淹出装置 - Google Patents

Abstract

特にコーヒーまたは茶用の飲料調製機のための淹出装置用の電子制御システム。淹出装置は、淹出する材料を充填および排出可能な開口を有する淹出チャンバと、閉位置から角度方向に離間した開口の封止閉位置に対して接離両方向に、閉鎖体が淹出チャンバの長軸に沿って閉位置に対して上昇している中間排出位置を通って可動な閉鎖体と、閉鎖体に対して軸方向反対位置で淹出チャンバにスライド可能に実装されたピストンと、閉鎖体の運動のための第１の電気作動装置と、ピストンの運動のための第２の電気作動装置とを備えている。電子制御システムは淹出装置内に配置可能に構成され、閉鎖体による、開位置、閉位置および排出位置への到達が感知されることを可能にする電気信号を出力し、淹出チャンバ内でのピストンの軸位置を決定するように構成されたセンサシステムと、センサシステムに接続可能に構成されて、そこから電気信号を受信して第１および第２の電気作動装置に電気制御信号を供給し、また、淹出装置の外部の飲料調製機の電子制御ユニットに接続されて、そこから淹出デバイスの動作に関するコマンドを受け取るオンボード型電子制御ユニットを備えている。オンボード型電子制御ユニットはさらに、外部制御ユニットから受け取ったコマンドを実行しそれに応答して、センサシステムから受信した電気信号にも基づいて、電気作動装置用の電気制御信号を出力するように構成されている。

Description

関連出願の相互参照
本特許出願は、２０１７年６月２７日に出願されたイタリア特許出願第１０２０１７００００７１９０２号の優先権を主張し、その内容を本明細書に援用する。

本発明は、飲料、特にコーヒーまたは茶の調製機の淹出装置に関する。

淹出する材料を充填および排出可能な開口を有する淹出チャンバと、淹出チャンバと協働して飲料を調製するように動作可能な１つ以上の部材と、部材と淹出チャンバを相互に動かして飲料を調製するように動作可能な１つ以上の電動アクチュエータと、飲料調製サイクル中に部材と淹出チャンバのうち１つ以上の相対位置が決定されることを可能にする電気信号を出力するセンサシステムと、センサシステムに接続されてセンサシステムから電気信号を受信し、電気アクチュエータそれぞれに接続されて電気アクチュエータに電気制御信号を供給するオンボード型電子制御ユニットとを備えた電子制御システムを備えた淹出装置が配設された、特にコーヒーまたは茶の飲料調製機が従来技術で周知である。

上記のタイプの飲料調製機が、例えば、特許文献１から知られている。

国際公開第２０１３／１２７４７６号パンフレット

出願人は、上記のタイプの淹出装置はいくつかの問題の影響を受けるということを実験的に経験しているが、その問題は、閉鎖体の電気駆動に関する問題と、オンボード型センサシステムに関する問題、の２つの大きなカテゴリーにグループ化され得る。

閉鎖体の電気駆動に関する問題に関しては、出願人は、これら問題は基本的に、電気駆動のキャラクタライゼーションと使用を困難にするほどの電気駆動における大きな電流吸収範囲につながる製造偏差によって引き起こされるものであるということを実験的に経験した。

特に、上記のタイプの淹出装置は２つの機械式止め具を有して、淹出チャンバ開位置では淹出する材料が充填されることを可能にし、また淹出チャンバ閉位置では淹出された飲料が調製され分注されることを可能にする。

出願人はさらに、新規の淹出装置では、より通用している淹出装置とは異なる機械的挙動をもたらすという事実により、機械的リバウンドにより、または付帯的な機械的剛性により、また、キャラクタライゼーションとは有意に異なる電気的吸収故にバッチが違う電動モータでは互いに異なって動作することにより、淹出装置の頻繁な不具合の発生をもたらすということを実験的に経験した。

これらの理由により、上記のタイプの淹出装置は閉鎖体の運動の早期中断を頻繁に蒙り、その結果目標位置に達することが適わなくなった。

出願人はさらに、上記のタイプの淹出装置において、特定された問題は、現在の閾値に対処するのでは容易に解決され得ず、不正な位置決めが検出された場合に閉鎖体がロック解除されて位置が復元されることを可能にする、より多数のパッチの制御ソフトウェアの導入を要することを実験的に経験したが、それは、分注サイクルのタイミングを悪化させるばかりでなく制御ソフトウェアの負担を有意に増やし、結果として、必要な計算的リソースの利用の負担を増やす。

他方で、オンボード型センサシステムに関する問題に関して、出願人は、これらは基本的に、淹出装置へのセンサの不正な配置によって引き起こされるということを実験的に経験した。

実際、上記のタイプの淹出装置において、閉鎖体の種々の位置は、淹出チャンバの開口に、淹出装置のヘッドに配置されて、淹出チャンバの対向する両側部に配置された２つのディスクカムのうち１つの上に取り付けられた４個の磁石の通過を識別する２つのホールエフェクトセンサを介して感知される。

この運動中に閉鎖体の位置のうちいくつかが再発するとすれば、製造偏差によって引き起こされた閉鎖体の電気アクチュエータの異なる電流吸収ならびにホールエフェクトセンサの上記の位置取りが、頻繁に感知される実際の位置とは異なる位置に対応する閉鎖体の位置をもたらす。

最後に、出願人はさらに、上記の問題に加えて、上記のタイプの淹出装置は、使用される構成要素およびアーキテクチャ両方に関して、制御エレクトロニクスに起因するいくつかの技術的制約を蒙っているということを経験しており、主な制約は、淹出装置の、異なるタイプの他の淹出装置との、または、同じタイプではあるがより現代的なタイプの淹出装置との互換性に関係する困難性であり、その互換性は、電気的マッチングおよび／または補足電子回路基板などの有意な電気的および電子的修正を要する。

本発明の目的は、上述のタイプであって、上記の問題と制約を少なくとも部分的に克服することを可能にする改善をもたらす淹出装置を提供することである。

本発明により、飲料、特にコーヒーまたは茶を調製するための機械の淹出装置のための電子制御システム、そのような電子制御システムを備えた淹出装置、およびそのような淹出装置を備えた飲料調製機が、添付の特許請求の範囲に記載のように提供される。

本発明による淹出装置の好ましい実施形態の分解図である。 開構成に配置され、飲料調製機の一部である支持体に実装された図１の淹出装置の斜視図である。 閉構成に配置された図２の淹出装置の図である。 支持体から解放した位置にある図３の淹出装置の図である。 支持体から取り外した図３の淹出装置の図である。 中央対称面上の図３の淹出装置の断面図である。 図３の淹出装置の詳細の斜視部分分解図である。 図２の開構成での、図７の詳細の側面図である。 図３の閉構成での、図７の詳細の側面図である。 淹出装置の上面図である。 図１０の淹出装置の詳細の、線ＸＩ−ＸＩに沿った断面図である。 淹出装置の電子制御システムの構成要素のレイアウトの図である。 淹出装置の電子制御システムの電子制御プリント基板のブロック図である。

以下、本発明の詳細を、当業者が本発明を実施し使用できるように、添付の図を参照して説明する。当業者ならば、本明細書に記載の実施形態に種々の改変を行い得るものであり、また、本明細書に開示の一般原則は、添付の特許請求の範囲に開示される本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態および応用例に応用され得る。したがって、本発明の範囲は本明細書で説明し図示する実施形態に限定されず、本明細書で説明し図示する原理および特徴に一致する最も広い範囲に従うものとする。

図１は、全体として、飲料調製機で加圧熱水淹出プロセスによって、飲料、特にコーヒーまたは茶を調製するための淹出装置を示す。

通常の動作条件では、淹出装置１は飲料調製機内に配置され、加圧熱水源と、淹出する材料、例えばコーヒーパウダーまたは茶葉の一投与分量を淹出サイクル開始時に淹出装置１に供給するように動作可能な自動供給装置に接続されている。一変形例では、材料は、ユーザによって、ばら材料の一投与分量または既知のシングルサーブポッドもしくはカプセルを装填することによって手動で供給されてよい。

図２、３および５に示すように、淹出装置１は、淹出装置１の可動部品を以下に述べるように動作させる動力取り出し装置と、各飲料調製サイクルの最後に淹出装置１からの排出物が排出され得る排出経路３とを備えた支持体２上に、以下に図示するように解放可能に留め付けられるように構成されている。

図１に示すように、淹出装置１は、互いに確りと接続されているとともにそれぞれが横壁６を備えた２つのシェル５によって形成されたフレーム４を備え、横壁６は他方のシェル５の横壁６に対向し、他方の横壁６の面７に対して平行な外部平面７を備えている。

２つのシェル５は間に空間を画定し、その中に円筒形の筒体８が装着され、筒体８は長軸線９を有し内部に淹出チャンバ１０を画定し、淹出チャンバ１０は、淹出する材料が充填され排出される上部開口１１を介して外部と連通し、底部では、材料を圧縮／排出するように動作可能なピストン１２によって閉じられている。

図１および６に示すように、ピストン１２は、フレーム４と一体化した円筒体１５にスライド可能に装着されたヘッド１３と管状ロッド１４を備え、ロッド１４の長手方向スロットそれぞれにスライド式に係合する２つの正反対に配置された横付属体が配設されている。２つの横付属体のうち一方は中実であるのに対し、他方の付属体は管状であり、動作中に、ピストン１２によって淹出チャンバ１０に供給される淹出水のための入口路１６を画定している。

このため、ピストン１２のヘッド１３は、シャワープラテンの形態であり、給水路１７から淹出水を受け、給水路１７は、ヘッド１３と一体の長形要素１８内に配置され、円筒体１５の軸穴１９内にスライド可能に装着され、また、長形要素１８と穴１９との間の環状隙間と流体連通する１つ以上の横穴２０を有する。

ピストン１２は、支持体２に実装され動力取り出し装置２２（図５）を備えた反転電動モータ２１ａ（図１２）と、軸線９と同軸であり、ロッド１４の外ねじ山２４と噛み合う内歯と、フレーム４の凹部に収容され動力取り出し装置２２に解除可能に結合されたスピンドル２５のウォームねじと噛み合う外歯が配設された歯車２３を備えたギヤトランスミッションを備えた作動装置２１によって作動される。

図１〜３および６に示すように、淹出装置１はさらに、フレーム４に対して、また、淹出チャンバ１０に対して、封止位置に対して接離両方向に可動な閉鎖体２６をさらに備え、閉位置では閉鎖体は上部開口１１を封止可能に閉鎖し、閉位置は、前記位置で飲料の分注と淹出が発生するため、以後、分注位置とも呼ばれる。

特に、閉鎖体２６は、ピストン２７と、ピストン２７に直接接続されたトラバース部２８と、トラバース部２８の端部から下方に延在して互いに対面し鏡面的に配置された２枚のガイドプレート２９を備え、鏡面故に、以下では、可能な場合、２枚のガイドプレート２９のうち一枚のみについて説明する。

各ガイドプレート２９には、それぞれの横壁６の対向面７が配置され、横壁６によって担持されそこから突出する対応する支点ピン３１がスライド可能に係合するスロット３０を有する。

閉鎖体２６は作動装置３２によって作動され、その運動は、作動装置３２と同様に淹出装置１の一部である制御装置３３によってガイドされる。

特に、作動装置３２と制御装置３３は、閉鎖体２６を支点ピン３１の周りで並進かつ回転させて、閉鎖体２６を、ピストン２４が開口１１を封止係合する閉位置（図３）と、ピストン２７が開口１１を完全に露出した状態にし、閉位置に対して角度方向に変位した開位置（図２）と、閉鎖体２６が閉位置に対して昇位しておりピストン２７が外部にあり開口１１と軸方向に整列している中間位置または排出物排出位置（図示せず）に配置させるように構成される。

このため、作動装置３２は、支持体２上に実装され動力取り出し装置３４（図５）を備えた電動モータ３２ａ（図１２）と、モータと閉鎖体２６の間に配置されたカムドライブ３５を備えている。

カムドライブ３５は、淹出チャンバ１０の周りに、円筒形筒体８とフレーム４の横壁６の間に、軸線９と同軸に配置された円筒カム３６を備えている。円筒カム３６は、その横壁にトラック３７と、トラック３７に対して対蹠的に対向した位置で係合し、円筒カム３６から外側に軸線９に対して横方向に、対応する横壁６を通って横壁６を越えて鏡面的に延出する２つのカムフォロワ３８を備えている。

特に、図７に示すように、横壁６はそれぞれの鏡面スロット３９を備え、それらはそれぞれ軸線９に対して平行な方向に延出して、それぞれのカムフォロワ３８によってスライド可能に係合されて、動作中に、軸線９周りの円筒カム３６の回転を、軸線９に沿ったカムフォロワ３８の線形運動に変換する。

２つのカムフォロワ３８は図１に示す実施形態のように物理的に分離されていてもよく、または、図示しない変形例によれば、互いに確りと接続されてもよく、２つのカムフォロワ３８は例えば同軸に配置されて円筒カム３６の外部に配置された支持リング上に取り付けられ得る。この解決策の利点は、カムフォロワ３８とトラック３７との間の隙間を排除または少なくとも制限して、運動の伝達精度の利点が得られるということである。

カムドライブ３５はさらに２つのトラック４０を備え、それらはそれぞれ、対応するガイドプレート２９の一側部上に、淹出チャンバ１０に向けて互いに対して鏡面状に形成され、対応する横壁６に面している。各トラック４０は対応するガイドプレート２９に面して横壁６のスロット３９の正面に延出してスロット３９を通りそこより先に延出するカムフォロワ３８の端部によってスライド可能に係合される。

したがって、カムフォロワ３８とトラック４０の間の結合は、トラック４０のプロファイルによって定義される、または言及した制御装置３３によって定義される運動法則に従って、スロット３９に沿ったカムフォロワ３８の線形運動を、支点ピン３１に対する閉鎖体２６の回転および並進運動に変換することによって、運動が円筒カム３６から閉鎖体２６に伝達されることを可能にする。

円筒カム３６は、スロット３９に沿ったカムフォロワ３８の運動を、円筒カム３６のトラック３７のプロファイルとその回転速度に依存した法則で制御する。

好ましい実施形態において、トラック３７は正弦状プロファイルを有し、上側ピークは閉鎖体２６の開位置を画定し、下側ピークは閉位置を画定している。

図に示すように、トラック３７のプロファイルは好ましくは、円筒カム３６の軸線９周りでの時計回りまたは反時計回りの完全回転中に、閉鎖体２６が、開位置から閉位置に、または逆に閉位置から開口位置に移動させるように設計されている。

図１から６に示すように、円筒カム３６は、円筒カム３６と一体であり且つフレーム４によって支持されるとともに動力取り出し装置３４と迅速且つ解除可能に結合するように設計された歯車４３と角度的に一体であるピニオン４２と噛み合う歯付きクラウン４１を備えた歯車減速機構を介して作動装置３２によって作動される。

図７に示すように、カムドライブ３５によって動かされる閉鎖体２６の運動を制御する制御装置３３は、２つの固定トラック４４を備え、固定トラック４４はそれぞれ対応する横壁６の面７上に配置され、横壁６に対面するガイドプレート２９によって担持されるカムフォロワ４５によって係合される。

閉鎖体２６の運動を閉位置、中間位置および開位置の間でガイドするために、各トラック４４は軸線９に対して平行な直線部分４６と、支点ピン３１に対して同軸な円形円弧状部分４７を備えている。

図２および３に示すように、淹出装置１はさらに、閉鎖体２６とともに移動して、飲料調製の最後にピストン１２によって淹出チャンバ１０から排出される排出物を排出するスクレーパ部材４８を備えている。

スクレーパ装置４８はＵ字状であり、ガイドプレート２９に枢着され、２本の横アームを備え、アームはそれぞれ、閉鎖体２６が開口位置から中間位置に移動するときに開口１１上に移動して、排出物を、筒体８の頂部に接続されたスライド５０の上方に押しやって排出経路３へと落下させるように動作可能なドクターブレード４９の端部に接続されている。

最後に、淹出装置１は、淹出装置１を支持体２に解除可能に接続する固定具５１を備えている。

図１、３、４および５に示すように、固定具５１は、軸線９に横断する軸の周りで、淹出装置１が支持体２に確りと固締された正接続位置（図３）と、淹出装置１が支持体２に迅速に取り付けられ且つ支持体２から迅速に離脱される解放位置（図４）の間で回転するべくフレーム４に枢着されたリリースレバー５２を備えている。

リリースレバー５２はＵ字形であり、互いに鏡面であって対応するガイドプレート２９に面してフレーム４のそれぞれの外壁５４に枢着された２本のロッカーアーム５３と、支持体２に対して反対どうしの淹出装置１に配置され、ロッカーアーム５３の端部どうしを接続し、リリースレバー５２の操作ハンドル５６を画定するような形状のトランスバースメンバ５５を備えている。

図２に示すように、各ロッカーアーム５３はそれぞれの外壁５４に枢着されて、それぞれの回転ピン５７周りで回転し、回転ピン５７は他のピン５７と同軸であり軸線９に対して横断方向であって、ロッカーアーム５３上の２つのアームを画定し、第１のアーム５８はピン５７からトランスバースメンバ５５まで延在し、第２のアーム５９はピン５７から支持体２まで延在する。

各アーム５９は、支持体２によって担持されるそれぞれのフックピン６１を横方向に係合することを意図したフック状端部６０を有する。

ロッカーアーム５３は好ましくは、互いに対して平行であるとともに軸線９に対して平行な面上にある。さらに、各外壁５４は、ロッカーアーム５３が接続位置から解放位置に移動したときに対応するロッカーアーム５３のための機械的エンドストロークを画定する止め５４ａを備えている。図示の例において、止め５４ａは外壁５４から突出する隆部から作られ、リリースレバー５２が解放位置に達したときにロッカーアーム５３が当接する肩状部を画定する傾斜面によってロッカーアーム５３のほうの境界を決められている。

リリースレバー５２に加えて、固定具５１は、接続の安定性を確実にすると同時にリリースレバー５２の作動による淹出装置１の断絶および特に再配置を単純且つ迅速にするために、淹出装置１が支持体２に取り付けられた場合（図３）に接続位置からのリリースレバー５２の偶発的な離脱を防止するように設計されたロック機構６２を備えている。

ロック機構６２は磁石式であり、各ロッカーアーム５３につき、ロッカーアーム５３に接続された磁石６３と、関連する外壁５４に接続された磁石６４を備えている。磁石６３および６４は、リリースレバー５２が接続位置（図３）にある場合にリリースレバー５２が互いに接触し、リリースレバー５２が解放位置（図４）にある場合にリリースレバー５２が互いに離れており、引力によって、対応するロッカーアーム５３をピン５７の周りで回転させる傾向にあるトルクがリリースレバー５２を接続位置に戻すように、互いに配置されている。

図示の例において（図２）、接続位置から解放位置へのリリースレバー５２の移動は、ユーザによるハンドル５６の下方への操作の結果として生じる。図示しない変形例では、リリースレバー５２は、必要な変更を加えて、逆に解除可能に、すなわち、ハンドル５６を上方に操作することによって実装されてよい。同様に、磁石６３および６４は、図示の例のようにアーム５８に配置されてもよいし、または、それらが例えば上記の効果を達成する位置にある限り、すなわち、リリースレバー５２を接続位置に戻して保持する限り、アーム５９に配置されてもよい。

作動中、淹出装置１を切り離すためには、磁石６３と６４の引力に打ち勝つようにハンドル５６を操作してロッカーアーム５３を上向きに回転させることで、それぞれのフック部位６０をフックピン６１から離脱してリリースレバー５２を開放位置に持ってくることが必要である。この時点で、動力取り出し装置２２および３４を、スピンドル２５から、およびそれに対応して歯車４３から離脱するためには、淹出装置１を支持体２から移動させるだけでよい。

同様に、淹出装置１を支持体２に接続するには、動力取り出し装置２２および３４を対応する連結ギアと位置合わせして、ハンドル５６によってリリースレバー５２を解放位置に維持しながら淹出装置１を支持体２のほうに移動させるだけで十分である。最終位置に達し、リリースレバー５２が解除されると、リリースレバー５２は磁石６３と６４の引力の結果として自動的に接続位置に移動する。

図５、７、１０および１１に示すように、固定具５１は、リリースレバー５２およびロック機構６２に加えて、ハンドル５６の偶発的な作動の結果としての、淹出装置１の支持体２からの離脱を防止するための安全装置６５をさらに備えることが好ましい。

安全装置６５は、支持体２内に形成された対応する凹部６７にスナップフィット係合するためにフレーム４に弾性的に取り付けられた２つの弾性戻り止め６６を備えている。弾性戻り止め６６は、ロッド１４の対向する両側に、弾性戻り止め６６が、対応する凹部６７に係合する通常拡張位置（図１０の下半分に表された位置）に制御レバー６８を維持するために対応するばね６９を介在させて、対応するシェル５の外側に鏡面的に取り付けられた対応する制御レバー６８を介して手動操作可能である。

安全装置６５は制御レバー６８に圧力を加えてクローズアップ位置（図１０の上半分に表された位置）にすることによって手動で無効化可能であり、クローズアップ位置では、対応する弾性戻り止め６６は凹部６７から外れており、淹出装置１は、事前にリリースレバー５２を解放位置に移動させた後で支持体２から取り外されてよい。

飲料の調製サイクル中の淹出装置１の動作を、図２、３、８および９を参照して以下に説明する。

図２および８は、調製サイクルの開始時の淹出装置１を示す。この位置において、ピストン１２は淹出チャンバ１０の底部に配置され、閉鎖体２６は開位置にあり、円筒カム３６のカムフォロワ３８はスロット３９の上端かつトラック４０の下端に配置され、ガイドプレート２９によって担持されるカムフォロワ４５は、トラック４４に沿って、直線部分４６から最も遠い円形円弧状部位４７の端部に配置されている。

淹出する材料が装填されると、作動装置３２のモータが作動されて閉鎖体２６をその閉位置にする。この運動中に、カムフォロワ３８は円筒カム３６に任せてスロット３９に沿って下降し、トラック４０との結合の結果として、ガイドプレート２９に下向きの推力を与え、それが、カムフォロワ４５とトラック４４との結合によって、閉鎖体２６を、開位置から中間位置へと支点ピン３１の周りで回転させ、それに続いて下向きに、中間位置から閉位置へと並進移動させる。

図９に示すように、閉鎖体２６の閉位置において、円筒カム３６のカムフォロワ３８は、スロット３９の下端かつトラック４０の上端に配置され、ガイドプレート２９によって担持されるカムフォロワ４５は、トラック４４に沿って、円形円弧状部位４７から最も遠い直線部分４６の端部に配置される。

閉鎖体２６が閉位置に達して作動装置３２が無効化されると、作動装置２１が作動されてピストン１２を上昇させ、淹出する材料を圧縮する。加圧された熱水は次に、導管１６、通路１７およびピストン１２のヘッド１３を通って淹出チャンバ１０に供給されて、材料を淹出して飲料の製造をもたらし、飲料はピストン２７と、閉鎖体２６によって担持される分注導管７０を介して退出する（図３）。

分注が終了すると、円筒カム３６が再び作動されて軸線９周りに回転して、閉鎖体２６を開位置に移動させ、続いて、閉位置に移動させて、ピストン１２の上昇の結果として淹出チャンバ１０から排出された排出物を、スクレーパ部材４８を介して排出経路３へと押しやる。

上記に関して、円筒カム３６を常に同じ回転方向に回転させることで、円筒カム３６を介した閉鎖体２６の作動によって、閉鎖体２６が開位置から閉位置へと、また逆に閉位置から開位置へと移動することが可能となることを明示しておく。これは、モータ制御ソフトウェアの複雑性を有意に低減しながら、淹出装置１の制御と信頼性両方に利益をもたらすことを包含する。

しかしながら、常に同じ回転方向に円筒カム３６を回転させることによる全サイクルを実施する可能性は、必要に応じて円筒カム３６を逆回転方向に制御する可能性を除外するものではない。例えば、閉鎖体２６が排出物を排出するために中間位置に達したときに円筒カム３６の回転を都合よく逆転させることで、閉鎖体２６を、必ずしも閉位置を通過せずに開位置に戻してもよい。

より厳密な構造的見地から見れば、円筒カム３６の使用は、類似した既知の装置と比べて、特に、本明細書の導入部分で論じた装置と比べて淹出装置１のコンパクトさに有意な増加を得ることを可能にする。実際、円筒カム３６は、閉鎖体２６のガイドプレート２９を動かすカムドライブ３５の全ての構成要素、およびガイドプレート２９の運動を制御する制御装置３３の全ての構成要素が、淹出チャンバ１０とガイドプレート２９の間の隙間に配置されることを可能にして、淹出装置１の全体寸法の減少をもたらす。

最後に、淹出装置１には、図１２に示す、淹出装置１と連携または淹出装置に結合された、好ましくは淹出装置１内に配置されたオンボード型電子制御システム７１が配設されている。

図１２に示すように、オンボード型電子制御システム７１は、
−閉鎖体２６による、開位置、閉位置および排出位置への到達が感知されることを可能にするための、また、ピストン１２の軸位置が決定されることを可能にするための、電気信号を出力するように構成されたセンサシステム７２と、
−センサシステム７２に接続可能となるように構成されたオンボード型電子制御プリント基板７３と、
を備えている。

オンボード型電子制御プリント基板７３はさらに、飲料調製機１００の電子制御基板７４に、淹出装置１の外部で接続可能となるように構成されて、そこから淹出装置１の動作に関連するコマンドを受け取り、それに応答して淹出装置１の動作を、特にその電動モータ２１ａおよび３２ａの動作を、センサシステム７２によって出力される電気信号に基づいて、また、以下に詳細に説明するように、外部電子制御基板７４から受け取ったコマンドに基づいて制御して飲料調製サイクルを実行するように構成されている。

オンボード型電子制御基板７３は、好ましくはコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バスまたは同等物であるフィールドバスベースの通信ネットワーク７５を介して外部電子制御基板７４に便利に接続されてよく、マスタースレーブ通信アーキテクチャを介してそれと連携し、その場合オンボード型電子制御基板７３がスレーブ電子制御基板であり、外部電子制御基板７４がマスター電子制御基板である。

センサシステム７２は、
−オンボード型制御電子基板７３と別個であり、淹出装置１に配置されて、閉鎖体２６による、開位置、閉位置および排出位置への到達をオンボード型制御電子基板７３が感知することを可能にするための、２つの電子センサプリント基板７６，７７と、
−オンボード型制御電子基板７３が、淹出チャンバ１０内でのピストン１２の軸位置を決定することを可能にするための、電動モータ２１ａに結合されたエンコーダ７８と、
を備えている。

２つの電子センサ基板７６，７７は、普通に市販されて、淹出装置１に面した支持体２の壁にねじ留めされるタイプのものである。

各電子センサ基板７６，７７は、適切な導電トラックを介して、対応する電気コネクタ７９，８０に接続されて、電子センサ基板７６，７７が専用電気ケーブル（図示せず）を介してオンボード型制御電子基板７３に接続されることを可能にする２つのホールエフェクトセンサ７６ａ，７６ｂおよび７７ａ，７７ｂを備えている。

電子センサ基板７６は、開位置および閉位置に対応する一方の角度位置と、閉鎖体２６の排出位置に対応する他方の角度位置とにおいて歯車４３に取り付けられた２つの磁気要素８１，８２の通過が感知され、よって近接度が感知されることを可能にするために取り付けられている。逆に、他方のホールエフェクトセンサは使用されず、したがって省略されてもよい。

これに関して、上述のように、トラック３７のプロファイルは、円筒カム３６の全回転が閉鎖体２６の全運動サイクルと等しくなるような様態であり、それによって、閉鎖体２６の開位置と閉位置における歯車４３の角度位置が一致することを理解されたい。このため、電子センサ基板７６は開位置を閉位置から区別するのではなく、これらの位置を排出位置から区別するのみである。

このため、電子センサ基板７７は、ガイドプレート２９によって担持されたさらなる磁気要素８３が、閉鎖体２６が閉位置にある場合にホールエフェクトセンサ７７ａに近接している、および閉鎖体２６に排出位置にある場合のホールエフェクトセンサ７７ｂに近接しているような位置の近接度を感知することを可能にするために実装されている。

周知のように、ホールエフェクトセンサは、強磁性体本体がセンサ要素に接近したときおよびセンサ要素から遠ざかったときに界磁磁束の変動を感知する要素によって形成され、強磁性体本体がホールエフェクトセンサの近傍に配置されている場合の、典型的に高である第１の論理レベル、または考慮中の例では低である第２の論理レベルを有するデジタル信号を出力する。

したがって、電子センサ基板７６のホールエフェクトセンサ７６ａの出力デジタル信号は、オンボード型制御電子基板７３が、排出位置への到達、また開位置および閉位置のうち一方への到達を感知することを可能にし、その場合出力デジタル電子信号は高論理レベルを有し、その一方で、電子センサ基板７７の２つのホールエフェクトセンサ７７ａおよび７７ｂの出力デジタル電気信号は、オンボード型制御電子基板７３が一方では、両出力デジタル電気信号が高論理レベルを有する閉位置および分注位置への到達を感知することを可能にするとともに、他方では、両出力デジタル電気信号が磁気要素８３の近接を感知せず、したがって、両方とも低論理レベルを有する開位置の到達を確認することを可能にする。

ホールエフェクトセンサは便利に較正可能である、すなわち、界磁磁束の変動に感応する要素によって出力されたアナログ電気信号がデジタル電気信号と比較される閾値に単純に働きかけることによって、高論理レベルと低論理レベル間での対応するデジタル電気信号の整流を引き起こす対応する磁気要素の近接度が正確に調整されることを可能にする。

図１３に模式的に示すように、オンボード型電子制御基板７３は、
−電子センサ基板７６，７７への接続用の入力インターフェース（コネクタ）８４と、
−エンコーダ７８への接続用の入力インターフェース（コネクタ）８５と、
−電動モータ２１ａ，３２ａへの接続用の出力インターフェース（コネクタ）８６と、
−外部電子制御基板７４への接続用の入／出力通信インターフェース（コネクタ）８７と、
−特に、例えばオンボード型電子制御基板７３およびセンサボード７６，７７に給電するための＋５Ｖ、および電動モータ２１ａ，３２ａに給電するための＋１２Ｖを給電可能な、オンボード型電子制御基板７３、センサボード７６，７７および電動モータ２１ａ，３２ａに給電するための外部電源への接続用の電源インターフェース（コネクタ）８８と、
−電源インターフェース８８に接続されて、外部電源に供給される電圧を安定化する定電圧装置８９と、
−受信した電気制御信号に応答して、電動モータ２１ａおよび３２ａ用の、便利にはパルス幅変調（ＰＷＭ）タイプである電気駆動信号を出力し、それによって吸収された電力を示すデータを測定し出力するように構成されたドライバ段９０と、
−オンボード型電子制御基板７３の動作に関連するデータ（淹出装置ＩＤ、診断結果、アラーム履歴等）を記憶するメモリ９１と、
−適切な導電トラックを介してスレーブ電子制御基板の他の構成要素に接続されたマイクロコントローラ９２を備え、マイクロコントローラ９２は、
ホールエフェクトセンサ７６ａ，７７ａ，７７ｂによって、また、エンコーダ７８によって出力された電気信号を受信し、
電動モータ２１ａおよび３２ａによって吸収された電流を示すデータをドライバ段９０から受信し、
入／出力通信インターフェース８７を介して、電動モータ２１ａおよび３２ａを操作するためのコマンドを外部電子制御基板７４から受信し、
受信したコマンドを解釈して実行し、ホールエフェクトセンサ７６ａ，７７ａ，７７ｂから受信した電気信号にも基づいて、また、エンコーダ７８から受信した出力にも基づいて、ドライバ段９０用の電気制御信号を出力して、それに応答してドライバ段９０に電動モータ２１ａ，３２ａ用の電気駆動信号を出力させ、電動モータ２１ａ，３２ａに上記の分注サイクルを完了させるように動作させ、
電動モータ２１ａおよび３２ａの電流消費を決定し、
電動モータ２１ａおよび３２ａの電流消費に基づいて、また、ホールエフェクトセンサ７６ａ，７７ａ，７７ｂによって出力された電気信号の電流消費に基づいて、閉鎖体２６およびピストン１２のロックの可能性を識別し、
公称電流消費を先験的に知悉した上で淹出装置１の種々の運転段階とストレスを区別し（例えば、排出物の排出中には閉鎖体２６の運動は流動的であって電流消費は中／低であり運動中に安定しているのに対し、淹出する材料の圧縮中には電流消費は高く圧縮中にピークがある）、
受信したコマンドに応答して、ホールエフェクトセンサによって出力されたアナログ電気信号の読み取りに基づいて、ホールエフェクトセンサを自動較正する、
ようにプログラムされている。

全機能の統合専用の局所化されたインテリジェンスを通して上記機能を全て管理することが可能な電気／電子サポートを淹出装置１にオンボードで配設することは、淹出装置１の使用と応答速度を有意に改善することを可能にし、それによってその使用を最適化する。

オンボード型電子制御基板７３が専用ｃａｎバスインターフェース（または他のプロトコル）によって外部と通信可能であるという事実によって、これは、診断、制御およびデータストレージ機能が実行されることを可能にし、例えば以下を可能にする：
−通信プロトコルを介して既知のコマンドを再現して、閉鎖体２６とピストン１２を動かしての、淹出装置１の「ブラックボックス」制御の実施。このコマンドは、より簡単なコマンドと、より複雑なコマンドの両方を要求し得る種々のアプリケーションの横断的かつ包括的な管理のために伝えられてよく、簡単なコマンドは例えば、ピストン１２を所与の高さに上昇させることであり、より複雑なコマンドは例えば、淹出チャンバ１０を閉じて自動的に加圧し、排出物を完全に排出して初期位置に戻す等である、
−管理および診断を淹出装置１と完全に一体化させた状態に保ち、性能およびソフトウェア管理両方に関してより正確かつ特定目的の結果を得ることを可能にする。電流およびエンコーダ位置読み取り値等の遠隔測定データ伝送に必要な全ての情報は次に、ＣＡＮバスベースの通信によって搬送される、
−不具合検出と、テストブランチの提供と併せて、オンボード型インテリジェンスを達成可能にする操作自律性による検査と維持の高速化、
−例えば、保証および使用目的に関するこの情報が安全にセーブされることを可能にするために、淹出装置１の運動に関する診断と計数データを格納する、
−バッチ、製造日およびシリアル番号等の製造情報を格納する、
−淹出装置１を、有意な電気的適応を必ずしも実行しなくても他機と互換性とし、将来的に種々のタイプの淹出装置を、電気的適合および／または付加的な一体ボードを準備しなくても新規開発機と一体化して使用することを可能にする、
−淹出装置を、飲料調製機の一般的管理とは独立させて、淹出装置がＣＡＮバスベースのネットワークインターフェースに装備されている限り淹出装置があらゆる飲料調製機とインターフェースできるようにする。

さらに、オンボード型電子制御基板７３の外部システムとの単純なインターフェース（ネットワーク接続と給電）が、本発明を、上記のタイプとは異なる（かなり異なる場合もある）タイプの淹出装置にでも実施可能にし、また、特に、飲料が、上記のものとは異なる淹出装置の部材との淹出チャンバの協働によって、および／または上記とは異なるモードによって調製される淹出装置においても実施可能にする。

１ 淹出装置
９ 長軸
１０ 淹出チャンバ
１１ 開口
１２ ピストン
２６ 閉鎖体
２１、３２ 電動アクチュエータ
４３、８３ 可動部材
７１ 電子制御システム
７２ センサシステム
７３ オンボード型電子制御プリント基板、オンボード型制御電子基板
７４ 電子制御ユニット、電子制御基板
７５ 通信ネットワーク
７６、７７ 電子センサプリント基板
７６ａ、７７ａ、７７ｂ ホールエフェクトセンサ
７８ 位置センサ
８１、８２、８３ 磁気要素
８４、８５ 入力インターフェース
８６ 出力インターフェース
８７ 入出力インターフェース
９０ ドライバ段
９２ オンボード型電子制御ユニット
１００ 飲料調製機

Claims (12)

1. 特にコーヒーまたは茶用の飲料調製機（１００）のための淹出装置（１）用の電子制御システム（７１）であって、前記淹出装置（１）の外部の電子制御ユニット（７４）を備え、
   前記淹出装置（１）が、
   −淹出する材料を受け入れるように構成された淹出チャンバ（１０）と、
   −前記淹出チャンバ（１０）と協働して飲料を調製するように配置された１つ以上の部材（１２，２６）と、
   −前記部材と前記淹出チャンバ（１０）を相互に移動させて飲料を調製するように動作可能な１つ以上の電動アクチュエータ（２１；３２）と、を備え、
   前記電子制御システム（７１）は前記淹出装置（１）と連携可能に構成され、さらに、
   −前記部材のうち１つ以上と淹出チャンバ（１０）との相対位置が飲料調製サイクル中に決定されることを可能にするために電気信号を出力するように構成されたセンサシステム（７２）と、
   −前記飲料調製機（１００）の電子制御ユニット（７４）とは分離しており、前記センサシステム（７１）に接続可能に構成されてそこから電気出力信号を受信するとともに、前記電気アクチュエータ（複数可）（２１；３２）に接続されてそこに電気制御信号を供給するオンボード型電子制御ユニット（９２）を備え、
   前記オンボード型電子制御ユニット（９２）がさらに、
   −フィールドバスベースの通信ネットワーク（７５）を介して、前記飲料調整機（１００）の制御回路基板（７４）から、前記淹出装置（１）の操作に関するコマンドを受信し、
   −前記受信したコマンドを解釈し実行して、それに応答して、前記センサシステム（７２）からの電気信号にも基づいて、前記電気アクチュエータ（複数可）（２１；３２）用の電気制御信号を出力する、
   ように構成されている電子制御システム。
2. 前記淹出装置（１）の、および前記飲料調製機（１００）の前記電子制御ユニット（９２，７４）は、マスタースレーブ通信アーキテクチャを介して連携するように構成され、前記淹出装置（１）の前記オンボード型電子制御ユニット（９２）がスレーブ電子制御ユニットであり、前記飲料調製機（１００）の電子制御ユニットがマスター電子制御ユニットである、請求項１に記載の電子制御システム。
3. 前記淹出装置（１）内に配置可能に構成されたオンボード型電子制御プリント基板（７３）をさらに備え、前記オンボード型電子制御プリント基板（７３）が、
   −オンボード型電子制御ユニット（９２）と、
   −前記センサシステム（７２）との接続向けの入力インターフェース（８４，８５）と、電動アクチュエータ（複数可）（２１，３２）との接続向けの１つ以上の出力インターフェース（８６）と、外部電源への接続用の電源インターフェース（８８）と、フィールドバスベースの通信ネットワーク（７５）への接続のための入／出力通信インターフェース（８７）を備え、前記インターフェースは全て、前記オンボード型電子制御ユニット（９２）に接続され、さらに、
   −電気制御信号を受信するように構成され、それに応答して、前記受信した電気制御信号に基づいて、電動アクチュエータ装置（複数可）（２１，３２）向けの電気駆動信号を出力し、前記電動アクチュエータ装置（２１，３２）によって吸収された電流を示すデータを測定し出力するドライバ段（９０）とを備えている、請求項１または２に記載の電子制御システム。
4. 前記オンボード型電子制御プリント基板（７３）と別個であり前記オンボード型電子制御プリント基板（７３）に接続され、それぞれに１つ以上のセンサが取り付けられており、前記淹出装置（１）に配置可能な１つ以上の電子センサプリント基板（７６，７７）を前記センサシステム（７２）が備えている請求項３に記載の電子制御システム。
5. 前記センサシステム（７２）が１つ以上のホールエフェクトセンサ（７６ａ，７７ａ，７７ｂ）を備え、各ホールエフェクトセンサは、前記淹出装置（１）内に配置されて、前記淹出装置（１）の可動部材（４３，８３）によって担持される磁気要素（８１，８２，８３）が前記ホールエフェクトセンサ（７６ａ，７７ａ，７７ｂ）の近傍に存在するか否かによって第１と第２の論理レベル間で切り替わるデジタル電気信号を出力し、
   各ホールエフェクトセンサ（７６ａ，７７ａ，７７ｂ）は較正可能であって、前記デジタル電気信号が第１と第２の論理レベル間で切り替わる、前記磁気要素（８１，８２，８３）の前記ホールエフェクトセンサ（７６ａ，７７ａ，７７ｂ）への近節度を調節可能にする、
   請求項４に記載の電子制御システム。
6. 前記フィールドバスベースの通信ネットワーク（７５）はコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）である、請求項１から５のいずれか一項に記載の電子制御システム。
7. 淹出装置（１）であって、
   −長軸（９）と、淹出する材料が装填され排出され得る開口（１１）を有する淹出チャンバ（１０）と、
   −閉鎖体（２６）を備え、前記閉鎖体（２６）は、前記閉鎖体が前記開口（１１）を封止して閉鎖する封止閉位置と、前記閉位置から角度方向に離間した開位置の間で、前記閉鎖体（２６）が前記閉位置に対して前記長軸（９）に沿って上昇している中間排出位置を通って可動であり、
   −さらに、前記閉鎖体（２６）に対して軸方向に対向して前記淹出チャンバ（１０）にスライド可能に取り付けられたピストン（１２）と、
   −前記閉鎖体（２６）を移動させる第１の電動アクチュエータ（３２）と、
   −前記ピストン（１２）を移動させる第２の電動アクチュエータ（２１）と、
   −請求項１から６のいずれか一項に記載の電子制御システム（７１）と、
   を備えた淹出装置（１）。
8. 前記センサシステム（７２）が、
   前記淹出装置（１）内に配置されて、前記第１の電動アクチュエータ（３２）のギアドライブの歯車（４３）上に取り付けられた第１と第２の磁気要素（８１，８２）の、前記閉鎖体（２６）の開位置および閉位置に対応する一方の角度位置と、排出位置に対応する他方の角度位置での、第１のホールエフェクトセンサ（７６ａ）の近傍の通過を示す電気信号を出力する第１のホールエフェクトセンサ（７６ａ）と、
   前記淹出装置（１）内に配置された第２と第３のホールエフェクトセンサ（７７ａ，７７ｂ）であって、前記閉鎖体（２６）が排出位置にある場合に前記第３の磁気要素（８３）が前記第２のホールエフェクトセンサ（７７ａ）の近傍となり、前記閉鎖体（２６）が閉位置にある場合に前記第３のホールエフェクトセンサ（７７ｂ）の近傍となるような位置での、前記閉鎖体（２６）によって担持された第３の磁気要素（８３）の、前記第２および第３のホールエフェクトセンサ（７７ａ，７７ｂ）の近傍の通過を示す電気信号を出力する、第２と第３のホールエフェクトセンサ（７７ａ，７７ｂ）と、
   前記第２の電動アクチュエータ（２１）に結合されて、前記淹出チャンバ（１０）内での前記ピストン（１２）の軸位置を示す電気位置信号を出力する位置センサ（７８）と、
   を備えた請求項７に記載の淹出装置（１）。
9. 請求項７または８に記載の淹出装置（１）を備えた、特にコーヒーまたは茶用の飲料調製機（１００）。
10. 前記フィールドバスベースの通信ネットワーク（７５）を介して、前記淹出装置（１）の動作に関するコマンドを生成して、前記淹出装置（１）の電子制御ユニット（７３）に出力するように構成された電子制御ユニット（７４）を備えている請求項９に記載の飲料調製機（１００）。
11. 前記淹出装置（１）の、また前記飲料調整機（１００）の電子制御ユニット（９２，７４）は、マスタースレーブ通信アーキテクチャを介して協働するように構成され、前記淹出装置（１）のオンボード型電子制御ユニット（９２）がスレーブ電子制御ユニットであり、前記飲料調製機（１００）の電子制御ユニットがマスター電子制御ユニットである、請求項１０に記載の飲料調整機（１００）。
12. 特にコーヒーまたは茶用の飲料調製機（１００）の淹出装置（１）の電子制御システム（７１）内の電子制御ユニット（９２）に実装可能なソフトウェアであって、実施された場合に、前記電子制御システム（７１）が、請求項１から６のいずれかに記載のように構成されるように設計されているソフトウェア。