JP2784293B2 - シールされたカートリッジから抽出する方法及び装置 - Google Patents
シールされたカートリッジから抽出する方法及び装置Info
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Description
の、飲料調整用の少なくとも1種類の物質を包有する、
望ましくは平たんな抽出面を含むカートリッジから水溶
性固形物(例えば、コーヒー等)を抽出する方法に関す
る。本発明はまた、この方法を遂行する装置に、且つま
たカートリッジ保持器に関する。
わけ加圧して抽出されるエスプレッソ・タイプのコーヒ
ーの分野における飲料の調製のためのカプセルの使用に
は、衛生、コーヒーの最適保存、使い易さ、入手したコ
ーヒーの品質のより良い管理および抽出条件の良好な再
現性、といった幾つかの理由がある。入手可能な数多く
のカプセルの中で、噴射水の圧力の作用で開く密封カプ
セルのみが上述の諸要件を実際に満足させる。この形式
のカプセルは、それらの開口方式の点で際立っている。
的に裂ける弱化帯域を備えている。この解決策には、カ
プセルの開口が正確且つ再現可能であるべき場合、使用
される材料を極めて精確に処理しなければならないの
で、カプセルの複雑さおよび価格を増大させるという不
利な点がある。更にそれらは、抽出工程中、コーヒーか
すを保持するに足りるだけ強力な膜に隣接するフィルタ
を備えなければならない。
帯域が生成され、その後、第二段階では弱化帯域の破裂
により噴射水の圧力の作用でカプセルが開かれるように
した工程には、別のものが用いられる。仏国明細書PS
S 1 537 031号および2 033 190号
に記載されたこの形式の工程には数多くの不利点があ
る。
べく意図された空所を生成するため、カプセルの導入中
に相互係合する複数の孔および突起を備えた、ばね圧力
を受ける可動プレートが下方本体に設けられるので、製
造が困難である。
するため、遣りにくい作業である。それが強過ぎると空
所が余りにも小さくなってカプセルが完全に開く恐れが
あり、それが弱過ぎると空所が余りにも広くなり、従っ
て膜のいかなる予備的な弱化も妨げられる。
による膜の弱化と、その状態でのカプセルの開口とは、
制御が困難である。
のかじりに関しては、特に言及しない。
が、そこを通る液体の規則的な流れを保証するには十分
でないことが見いだされている。
いる諸要素は切断またはせん孔要素であるが、それらは
危険を伴う恐れがあり、万一誤操作の場合操作員を傷つ
ける可能性がある。
体の最大圧力に到達するため、物質が抽出される際の圧
力は開口圧力と同等またはそれより低いが、これは、ひ
いたコーヒーが望ましい高圧の下で抽出されることをこ
うして妨げられるので、使用上からは可成り限定的なも
のになる。
理される課題は、上述の全ての不利点が除去され、また
カートリッジの外側へ材料が全く運ばれないことを保証
すべく、得られた製品の品質、流れの均等性および装置
の清浄度に対して細心の注意が払われるような方法およ
び装置を提供することであった。
および該突出要素間に形成された凹所を含むカートリッ
ジ保持器の起伏面に向かいカートリッジの抽出面を押圧
するために水と空気との混合物が圧力1から20バール
でカートリッジ内へ噴射され、抽出面がその破断応力に
達することによりこれらの突出要素および/またはこれ
らの凹所の位置で破断し、従って、圧力1から20バー
ルでのコーヒーの抽出後、続いて液体を取り出す方法に
関する。
しもカートリッジの開口中には達成されず、コーヒーの
層による圧力損失がその最大値に達すると、抽出工程中
にあとで達成されることがあり得るので、高い値の抽出
圧力を特徴とする。密封カートリッジは、前記抽出前に
その抽出面を閉鎖されたカートリッジと解釈されるもの
とする。
めに用いられる特定の場合には、加圧された水を噴射す
る装置およびカートリッジを含みカートリッジ保持器支
持材やカートリッジ保持器をも保持する商業的に入手可
能な周知のエスプレッソ・マシン内で遂行できる、その
継続的な諸投階の説明により更に良く理解されるが、第
一投階では、カートリッジがカートリッジ保持器内に置
かれ、その抽出面が、いかなる深い圧こんや類似の変形
もカートリッジの抽出面の内部に形成することなくカー
トリッジ保持器の起伏面上に載る。第二投階では、カー
トリッジ保持器がカートリッジと一緒にマシン内へ導入
される。第三段階では、任意選択的に空気と混合された
水が、圧力1から20バール、望ましくは1から10バ
ールでカートリッジ内へ噴射され、その抽出面は、圧力
の作用で工程中に変形された、浸出物を取り出すための
オリフィスを設けられたカートリッジ保持器の起伏部に
向けて押圧される。更に、この段階により、抽出前にコ
ーヒーを予備湿潤する時間か与えられる。第四股階で
は、抽出面の構成材料がその破断応力に達し、起伏部の
突出部分(凸状要素)の位置および/または該突出部分
間に形成された凹状部分(凹所)、即ち突出部分間に形
成された空所内で破断が開始される。破断はまた、起伏
部の形状に応じ、上述の2領域内に続くこともあり得
る。その応力を除去された抽出面の、こうして破断され
た部分は起伏部に向けて精確に押圧されるが、これに
は、破断により形成された開口を拡大し、従って、但し
カートリッジの外側へ材料か散逸されないようにして、
抽出流体の継続的な流れを助長するという効果がある。
カートリッジ内部の圧力は部分的な低下をもたらされる
が、この一時的な減圧は、起伏部を押す抽出面の破断し
た材料のリップで形成される狭い裂け目と、凸状要素内
に形成されたオリフィスとの双方により、カートリッジ
から逸出する液体の流れが制限されるので、限定されて
いる。従って、オリフィスをふさぎ、次いで抽出工程の
均等性および流れの再開を妨げる恐れのあるカートリッ
ジの内容物からの固体相の意図せざる移動を防止するた
めに、抽出液の流れは完全に制御される。第五投階で
は、圧力1から20バールでコーヒーが抽出されるが、
この圧力は、湿潤され従って圧縮されたコーヒーの層に
よる圧力損失へ意図的且つ本質的に結び付けられる。抽
出圧力が高い値に達すると、ついには抽出面に更なるオ
リフィスを当接し得る。最終段階では、カートリッジ保
持器が解放され、以下に説明する補助装置により予め解
放されたカートリッジが、カートリッジ保持器の簡単な
転倒により取り外される。
は、材料がその変形のピークにおいてその破断応力に達
した際、凸状要素である突出部分間に形成された空所
(凹所)の中央部分に裂開が生成される。この凸状要素
は、小寸法のオリフィスが形成された格子の上に載って
いる。裂開は、取出しオリフィスを含む領域の上の空所
の内側へ続く。こうして解放された抽出面の材料は従っ
て、層の上流側の水の噴射を受けるコーヒーかすにより
内側から加えられる圧力の作用の下で、起伏部の形状へ
密接に追随する。材料の移動を伴うこの変形により、カ
ートリッジの抽出面上へ均等に分布された破断の拡大が
もたらされる。従ってこれらの裂開は、抽出された液体
がコーヒー層を流過することを可能にさせ、同時に何れ
のかすもカートリッジの外側へ運ばせない。何故なら、
かすが水圧の作用で予め圧縮されているか、またはその
オリフィスがかすの逸出を許容するには十分に寸法が小
さいために格子を通してかすを流過させることがないか
らである。
は、カートリッジの抽出面の裂開を凸状要素において開
始し、それらの要素で形成される空所(凹所)の中心内
へ続行させることができる。これは、起伏部にアクセン
トを付けることにより達成される。
トリッジの抽出面を裂開させず、むしろ装置の清浄度を
保証しつつ流れを助長すべく意図された相補的な要素と
任意選択的に結合された凸状要素の位置で到達した破断
応力によって抽出面が開かれる。
の裂開および変形された部分間を流れオリフィスまで流
れるが、それは、それらの可成り縮小された寸法に起因
する若干の相対的な剛性の故に、これらの裂開部分が完
全に流体密の態様で起伏部へ押圧され得ないためであ
る。
の数は、望ましくは4〜50である。
に対するこの方法の応用に関する次の説明は、何れにせ
よ本発明を限定しようとするものではなく、本発明によ
る方法は、紅茶、チョコレートをベースとした製品また
はスープ等の、カートリッジ内に収納された何れかの製
品または製品の混合物に応用可能であり、浸出物の形態
の飲料または食品の調製のために意図されている。
れるカートリッジは、欧州特許出願第91 107 6
50.3号、同第91 111 213.4号および同
第91 111 214.2号に記載のそれらと類似の
形式であって良い。
ではなく円筒状であっても良いが、なるべくなら切頭円
すい形または半球形の形状が望ましい。その最大寸法は
通常、コーヒーの場合、10から30mmの高さに対し、
25〜60mmである。
あったりする必要はない。生産工程や特定の用途の便宜
上、他の形状や配置方向を選んでも良い。
関する。この装置には、水噴射器と、水噴射器の真下に
固定装置で保持された着脱式カートリッジ保持器支持材
と、抽出されるべきカートリッジの外形にほぼ追随する
形状の内部凹所を備えた環状要素と、カートリッジ保持
器支持材内に配設され且つ流れ格子上に凸状要素と凹状
要素とを備えたカートリッジ保持器とが含まれ、環状要
素の下方部分がカートリッジ保持器の周縁と協働してカ
ートリッジを所定位置に保ち、抽出工程中の流体密性を
確保している。
(図12)の場合、装置には、水噴射器と、水噴射器の
真下に固定装置で保持された取外し式カートリッジ保持
器支持材とが含まれ、抽出されるべきカートリッジの外
形にカートリッジ保持器の内側形状が密接に追随し、カ
ートリッジ保持器が流れ格子上に凸状および凹状要素を
備え、水噴射器の周縁部分がカートリッジ保持器の周縁
と協働してカートリッジを所定位置に保ち、抽出工程中
の流体密性を確保している。水噴射器は、シャワー形式
のせん端または装置であれば良い。
それと類似の、本発明による装置の好適な一実施例の場
合、カートリッジ保持器支持材は、ハンドルと、固定装
置を形成するマシンと一体をなす締付リングの対応的な
斜面にはまるように案画された、望ましくは数量が2〜
3の締結突起部とを備えることができる。この装置は、
いわゆる差込み形式である。これは、そのハンドルによ
り操作されて、上昇および下降回転運動を行なう。
しないが周知されている二次的装置により中空環状抽出
要素内へのカートリッジの導入、流体密閉鎖、次いで浸
出後の解除および使用済みカートリッジの解放に備え
た、自動化された機械的ユニットとカートリッジが一体
をなすことができる。それぞれの要素の配置は従って変
更され、例えば抽出面は垂直面内に配設されることもあ
り得る。起伏面についても、そこへ垂直に任意選択的に
水が噴射されるよう、同じことが当てはめられる。
器、カートリッジ保持器支持材およびカートリッジによ
り形成される組立体の位置決め中の、カートリッジ保持
器の周縁に対するカートリッジの概ね円形のリムのピン
チング(かしめ)により、抽出工程中、装置を流体密に
保持する。
選択的に突出しているが、直接に切断やせん孔をするこ
とはない。カートリッジの抽出面上でのそれらの裂開作
用は、あったとしても、それらが、噴射された水および
空気の圧力の下での変形中に抽出面がその破断応力に達
することを可能にさせることによってのみ可能である。
突状要素の配置は、コーヒーの流れ帯域の均質な分布
と、従ってコーヒーの層のより良い抽出と、得られた抽
出物のより良い品質とを可能とすべく最適化される。
の支持材の解放の後もカートリッジおよびその抽出面
は、開口部の配列を通じてそれらの十分な完全性を保持
し、カートリッジの抽出面からのほとんどいかなる廃物
もマシンへ付着したままに残ることはない。
は、直線状またはわずかに波状で良い小ロッドの形態ま
たは任意選択的に閉ざされた弧の形態をなし、格子上へ
放射状、同心、平行または垂直に配列され、且つ種々の
長さを有する。それらの断面は、多少平たんで、多少下
方へ狭められた、半円形またはほぼ台形であって良い。
それらの幅およびそれらの高さは何れも0.5から5mm
である。それらは格子の直径に応じ、4から16の間で
数量を変動できる。放射状配列の場合、これらの要素
は、格子上でのそれらの位置に従って格子の直径の0.
3〜1倍まで、長さが変動される。あるものは流れスク
リーン格子の中心まで延び、他のものはそこから3〜8
mmの距離で停止する。この配列は、若しそれらが全て同
じ長さであれば、これらの要素が中心に再結合して完全
な円を形成し、それにより、この真の中心帯域における
カートリッジの抽出面の正しい裂開が妨げられ、更に、
その帯域でコーヒー抽出物を取り出すことが妨げられ
る、という事実によって正当化される。同心、平行また
は垂直な配列の場合、突出要素間の距離はなるべくな
ら、水平面の二つの軸線におけるそれであることが望ま
しい。
小値未満の距離に諸要素が位置づけられることはない。
これは、諸要素が互いに近づき過ぎると、材料が正しく
変形することができず、起伏部の形状に追随するためで
ある。これにより、流体の圧力下での変形中に、抽出面
内に形成された裂開を超えて、いわゆるデッドゾーンま
で、コーヒーかすが運ばれる危険性がもたらされる。
的に多角形または円形断面の、小さい角柱、切頭角す
い、円筒または切頭円すいの形態をなすこともできる。
部に円形または卵形の空所を形成し、その底にはコーヒ
ー用の流れオリフィス(オリフィス)が位置している。
空所の深さは0.5〜5mmでよい。壁は、それらの高
さの全部もしくは一部分にわたって湾曲した面、または
垂直面と5〜30゜の角をなす傾斜面の形態をしてい
る。
郭は、カートリッジの抽出面の材料が、突起部に向かい
直接にではなく、むしろ選択的な予め形成された帯域内
で裂開するように角度を備えまたは丸みを付されてい
る。
状要素が一部片をなし、流れ格子上に配設されている。
この流れ格子は、望ましくは金属プレート(アルミニウ
ムまたはステンレス鋼)で構成されるが、セラミック、
プラスチックまたは他の何れか適当な材料でそれを作る
こともできる。その直径は、カートリッジの抽出面のそ
れに依存するが、望ましくは、20から60mmまで変動
する。その厚さは通常、使用される材料に応じ、0.5
から5mmである。それには、0.2から0.5mmの平均
直径を備えた、望ましくは形が円すい状の、概ね下向き
に広がる、任意選択的に円形の、数多くのオリフィスが
形成されている。
ーが流過するろ過オリフィスを形成されたプレートの一
体部分を形成することができる。
要素および流れオリフィスの相対的な配列が転換されて
いる。凸状要素は一部片をなし、その主表面に対して引
込まされた部分と、少なくとも突出部分内に形成された
流れオリフィスとを含んでいる。材料は裂開して、オリ
フィスを形成された突出部分を露出させる。
は直交し且つ、間隔が通常3〜7mmの格子の形態に配
列された、1から5mmのエッジ長さと0.5〜3mm
の高さとを備える切頭角すいの形態をなしている。ほぼ
平たんな面は、垂直面と、望ましくは10〜30゜の角
をなしている。これらの角すいは、例えば、角すいを囲
む幅が0.2〜1mmのレッジ(棚状部分)および幅が
0.7〜1.5mmで深さが約0.3〜0.8mmの底
部の流路の形態の、カートリッジの抽出面を裂開せず、
むしろかすを保持しつつ抽出された流体の流れを助長す
べく意図された、相補的な要素と結合されている。これ
らの流路には、数十分の1mmの直系まで測定された、
数量が望ましくは12〜15のオリフィスが形成されて
いる。
響を受けた場合、支持面として作用する。裂開は、角す
いの上面のエッジ上で始まる。これらのエッジは、それ
らが余りに鋭利であれば開口圧力が余りに低くなるが、
それらが余りに丸みを帯びていれば、流れオリフィスを
形成された流路でカートリッジの抽出が不均等に裂開さ
れる恐れがあり、従ってコーヒーかすの沈積物がそこに
形成されるので、注意深く形成されるべきである。従っ
て流路の深さ、幅、角度および表面品質は、カートリッ
ジの抽出面の材料がこの帯域内での裂開を伴わずに変形
を受けなければならないので、最適化されるべきであ
る。
れ変形された部分と、角すいのレッジとの間を通り、流
路の底に沿ってオリフィスへ流れるが、これは、それら
の可成り縮小された寸法に起因する若干の剛性、レッジ
の狭い幅、流路の適当な幅と深さ、可成り鋭いレッジの
角度および流路の交差点の故に、これらの裂開部分を完
全に流体密の態様で起伏部に向かって押圧し得ないため
である。
ジが取り出された際、コーヒーかすが壁に付着したまま
にならないことを保証するに足りるだけ滑らかであるべ
きことが指摘される。この効果はまた、角すいの側面の
傾斜角にも依存する。
の単純な転換による抽出後のカートリッジの解放を容易
にさせるために重要である。
択的に円形断面の流れオリフィスは通常、形が円すい状
で、コーヒーかすの粒子によるそれらの不用意な閉そく
を回避するため、下向きに広げられている。
諸要素の寸法および形状は、明らかに、浸出される製品
の特性に依存する。
ウム・フォイルもしくはプラスチック・フィルム、また
は他の何れか適宜の複合物で良いカートリッジの抽出面
の構成材料に依存する。
ずしも平たんではない抽出面の寸法および形状に適応さ
れる。
を得ることが望ましいため、流れオリフィスは過度の圧
力損失を生じてはならない。但し、エマルションを形成
し、またはエスプレッソ・コーヒーを代表する泡を形成
すべく、浸出を加速するために、前述のオリフィスにお
いて、最小限度の圧力損失が許容されるべきである。
解放を助長すべく案画された、そのシール装置の特定の
形状を特徴としている。既述の如く、カートリッジの円
形リムは通常、カートリッジを囲む環状要素の下方部分
と、カートリッジ保持器の周縁との間で押圧される。こ
のリムが、厚い材料の使用によるか、またはカートリッ
ジの二つの部分のクリンピングによる過剰な厚さのため
に可成り厚い場合には、適度の作用力で平らに押圧する
ことによるコーヒーの抽出に十分な流体密性が容易に達
成される。
の製造における公差の問題を回避するためには、この流
体密性を確保すべく更に良く案画された特定の装置を備
えることが望ましい。
んだ環状要素の外側下面が円すい状のエッジを備えてい
る。カートリッジ保持器の周縁で、対応的な円すい状の
部分がそれに面している。この二つの部分が互いに係合
してカートリッジのリムをはさんでいる。円すいは各
々、垂直面に対し30から60°の角度をなしている
が、なるべくならこの角度は二つの円すいの各々につい
て異なり、円形隆起に対する理論的な接触帯域を限定す
ることが望ましい。
んだ環状要素の円すい状エッジが、内側下方部分に位置
している。円すいのこう配は従って、カートリッジ保持
器の周縁が下向きに広がるよう、逆にされる。
場合、カートリッジ保持器の周縁領域には、流体密性
(液密性)を保証するそれに加えて、円すい状リップが
設けられ、逆方向に傾斜しているが、その効果は、上記
リップの構成材料の弾性によってカートリッジの末端の
リップが押し戻されることである。
器と一体の部分に、製造公差の影響を補償すべく案画さ
れた、若干の弾性を有する要素を含めることができる。
要素の下方部分により、カートリッジのリップが、カー
トリッジ保持器の周縁に位置する弾性Oリングに向かっ
て押圧される。
性が得られるほか、それらが、閉鎖中に変形されたカー
トリッジのリップの残留弾性を利用することにより、抽
出後の起伏部からのカートリッジの取出しを容易にさせ
るので、望ましいものである。
持器から支持材が解放される場合にカートリッジは、好
適な装置の場合、互いに相対的に回転すべく案画された
二つの主要部分で形成できるので、カートリッジ保持器
の閉鎖中および解除中の何れにおいてもそのまま残り、
カートリッジ保持器には、一方では凸状要素およびろ過
オリフィスが、他方ではハンドルを備えるカートリッジ
保持器の支持材、コーヒーの出口オリフィスおよび締付
リングの締付斜面に適合すべく案画された直径方向に対
向する締結突起部が含まれている。
ドルと共に、カートリッジが閉鎖または解除されること
を可能にさせる上昇または下降回転運動をさせられる。
カートリッジ保持器自体は回転せず、引込んだ環状拘束
要素にカートリッジが付着する時、またはそうする間、
上昇または下降運動を行うのみである。
び凹状要素ならびに密封円すいを備えた部分に、カート
リッジの支持面の平面に垂直な軸線にその曲率中心が合
致する凸状球形リングの形状をその下方部分がなしてい
るリップが含まれ、この球形リップは、カートリッジ保
持器支持材と一体をなし且つ望ましくは低摩擦係数を備
える材料で作られた、同じ曲率の凹面を有する座上へ自
由に載っている。この結果は、この装置が旋回組立体を
形成するということである。凸状要素を備えた部分は、
カートリッジを装備したユニットの導入中およびその取
出し中の双方において、上述の座上で回転することがで
きる。更にこの部分はわずかな傾斜をして、この組立体
の各種構成要素の不可避の機械的公差について補償し、
且つそれ自体を、カートリッジの拘束に責任を有する部
分の下方周縁上に押圧されたカートリッジのリムへ流体
密の様態で適応させることを可能にさせている。
カートリッジ保持器の支持材と直接に統合されている。
容易にさせるため、ばねで保持されたリングが通常、カ
ートリッジを囲む環状要素の外方部分に設けられ、この
カラーの下方部分は、カートリッジ保持器が解放された
際に、カートリッジのリムを押し戻す。
場合、カートリッジのリムに接するOリングの摩擦係数
は、凸状要素に対するその抽出面の変形の危険性を全く
伴わずに閉鎖中および、とりわけ解除中にカートリッジ
を伴出するに十分である。
れた場合、周縁からピンチング帯域に至る帯域はなるべ
くなら、上述の如くカートリッジを伴出するため、荒く
することが望ましい。以下に説明する理由で周縁に設け
られたオリフィスのくぼみの隆起によっても同じ効果が
得られる。
を、カートリッジ保持器のろ過オリフィスの真下に配置
することができる。それによって、コーヒーの流れを安
定させ且つ濃縮させることにより泡の形成が助長され
る。
れ、起伏部を含む部分に近接して位置する第一円すいの
機能は、流れオリフィスから発出する噴流を分散させる
ことであり、第二円すいの機能は、最終出口オリフィス
の方へ流れを向けることである。これらの円すいは双方
共、望ましくはそれらの上方部分に孔を形成することが
でき、従ってそれらは、浸出物の抽出段階の終止後の液
体の保持を回避するという主目的を以て外側の大気と連
通することができ、孔もまた、それらが導入する空気に
よる泡の形成に寄与する。
する、そのあり得べき排出から発する水やコーヒーかす
の除去のため、カートリッジ保持器の周縁に、且つカー
トリッジの支持帯域を超えて、くぼみやオリフィスを設
けることもできる。問題の水やコーヒーかすはこうし
て、上記のオリフィスやカートリッジ保持器の内側上方
部分を汚損することのない浸出を意図されたオリフィス
と相補的な一つ以上のオリフィスを経て誘導される。
ーの抽出後、カートリッジの解放中に生起される。液体
は、カップ内にではなく、通常、上にカップがあり且つ
その目的のために用意された、格子でカバーされたトレ
ー内に流れる。この二重出口により、カートリッジ保持
器の内側に残留する可能性のあったコーヒーかすが、後
続のカートリッジの抽出中、新しいカップ内に持ち越さ
れないことが保証される。
のための別の通路を設けることもできる。
に配置されるべく案画され且つ側壁および底部を含み、
底部が流れ格子上に凸状および凹状要素を備えるように
したカートリッジ保持器に関する。本発明によるカート
リッジ保持器は、切頭円すい形カートリッジ、半球形カ
ートリッジおよび倒立切頭円すい形カートリッジ用に用
いることができる。倒立切頭円すい形カートリッジの場
合、カートリッジ保持器の内側形状は、抽出されるべき
カートリッジの外形に対応する。
が一部片をなし、別の実施例においては諸凸状要素自体
が一部片をなし、それらが流れ格子上に配列されてい
る。
およびカートリッジ保持器は、分離可能な構成要素であ
る。但し、それらも一部片をなすことができ、その場
合、流れ格子および凸状要素は、コーヒーの取出し用に
意図された孔の上方に固定される。
保持器の凸状要素、流れ格子およびシール装置に関する
上述の所見はカートリッジ自体にも同様に当てはまるも
のであり、従って類似の説明を繰り返す必要のないこと
が指摘される。
細に説明する。
ーヒー3を充てんされ且つ、カップ2のリップに接合さ
れて下面を形成するカバー4により閉鎖された切頭円す
い状カップ2が含まれている。
リッジ保持器11が、ハンドル16と、締付リング9
(図3)の締付斜面10に嵌合すべく案画された直径方
向で反対側に位置する二つの締結突起部17を有する側
壁24と、コーヒーの流過のための孔27とを含む、そ
の支持材15内に収容されている。支持材24の底部2
5上には環状隆起部26が設けられ、その上に、カート
リッジ保持器内に形成された溝19と協働する二つの取
外し自在ピン18の助けを更に得てその支持材内で回り
得るカートリッジ保持器11が載っている。カートリッ
ジ保持器11には、突出要素13(凸状要素)と環状面
取りリム14とを備えた流れ格子(格子)12が含まれ
ている。このリムは、鉛直面と角αをなしている。
に、上方へ向けられたオリフイス20を形成された水噴
射器7と、カートリッジの外形にその形状がはぼ対応す
る内部凹所(内側凹面)を備えた環状要素8とを含んで
いる。コーヒー層全体を十分に湿潤させるため、カート
リッジ1の上面より下で上向きに水を噴射することも望
ましい。環状要素8はその外側部分に、抽出の完了に際
してカートリッジを解放するためのリング23を保持す
るばね22を含んでいる。
ッジ1がカートリッジ保持器11内に置かれる。次いで
支持材15が、その締結突起部17により、締付リング
9の締付斜面10上に固定される。水噴射器7がカップ
2の上面を貫通する。カートリッジの下面4がカートリ
ッジ保持器の放射状要素13上に載る。カートリッジ保
持器11をその支持材15上で回転させ得るという事実
により、閉鎖および解除中、カートリッジ保持器に対し
カートリッジが固定されたままであることが保証され、
従ってカートリッジに対するいかなる損傷の危険性も回
避される。
じて水が導入され、コーヒーの層3上に衝突する。カー
トリッジ内の圧力が増大し、下面4が、放射状開口要素
13の形状に次第に追随する。下面の構成材料がその破
断応力に達すると、下面が放射状要素に沿って裂開す
る。コーヒーは流れスクリーン12を流過し、孔27の
真下の容器(図示せず)内に回収される。
3の種々の断面が示されている。図6においては、図3
におけるそれらと同一の諸要素が同じ参照数字で表示さ
れている。この装置は、その支持体15と相対的なカー
トリッジ保持器11の回転に関係する要素についての
み、図3に示されたそれと異なっている。カートリッジ
保持器は、カートリッジ保持器の導入後、支持材へ接合
かクリンプかねじ止めをされたリング21により、その
回転空所内に保持されている。
それが、このスクリーン上に配置された流れ格子(格
子)41と、リング43で所定位置に保持される突出要
素42(凸状要素)を備えたリング44とを含んでいる
故に、図4に示されているそれと異なっている。図8
は、放射状に配列された突出要素42を備えるリング4
4の更に詳細な図である。開口機能は、これらの突出要
素の上部により遂行される。
一の諸要素が同じ参照数字で表示されている。この装置
は、カートリッジ保持器60がカートリッジ保持器の支
持材と一部片をなしているという事実において、図6に
示されたそれと異なっている。このカートリッジ保持器
には、角すいをよびろ過フィルタの形態をなす突出要素
を備えたプレート51と、コーヒー受け円すい部52
と、補助オリフィス54を経てコーヒーかすを取り出す
ための、エッジの開口部53とが含まれている。カート
リッジ保持器の環状部分61は、抽出されるべきカート
リッジのリムを環状要素8の下方部分に押しつけてはさ
むことにより、流体密性に対して責任を有する。
なす角すい(凸状要素)の斜面55と、レッジ(棚状部
分)56と、オリフイス58を含む流路57とを示す、
プレート51の詳細断面である。
要素の平面に垂直な軸線63にその曲率中心が合致する
球形支持面62とを有する凸状要素67を含む実施例の
断面で、このリングへの接線の傾斜角は約45°であ
る。受座64には、要素67の対応的な支持面に接触す
る球形支持面65が含まれている。受座64は、カート
リッジ保持器の支持材(図示せず)と一体をなしてい
る。それは、望ましくは合金または射出成形されたプラ
スチック材料で作られ、その周縁には、支持面を形成す
る要素が自由に回転でき且つ十分な範囲まで傾斜するに
足りる余地を残しながら要素を囲うピン66が含まれて
いる。
せず)には、起伏部およびシール円すいを含む要素の旋
回運動中のその心ずれにも拘わらず、それが差込み部に
固定されて、装置が全体として中心を定められ得るよう
にするに十分な半径方向の余地がある。
同一の諸要素が同じ参照数字で表示されている。この装
置は、抽出されるべきカートリッジが倒立切頭円すい7
0の形態をなし、従って環状要素8を備えていない、と
いう点で、図6に示されたそれと異なっている。カート
リッジ保持器およびその支持材は一部片71をなしてい
る。カートリッジの上面72の周縁は、抽出ヘッドと、
カートリッジ保持器の上方部分75との間にはさまれ
る。カートリッジの下面73は、角すいの形状をなす凸
状要素74に接して載る。作動の態様は図3の場合とほ
ぼ同様である。水は水噴射器7を経て到達し、カプセル
内のコーヒーの層を流過する。カプセル内の圧力が上昇
し、面73が凸状要素74に向かって押圧される。破断
応力に達すると、面73が角すい74に向かって裂開
し、コーヒーが、オリフィス76およびコーヒー受け円
すい77を経由して環状オリフィス78を流過する。
図。
図。
トリッジの断面図。
びその支持材の断面図。
図。
トリッジの断面図。
その支持材の断面図。
出要素の平面図。
の図解的断面図。
凹状要素の輪郭の拡大図。
面図。
抽出のための、本発明による装置の断面図。
Claims (15)
- 【請求項1】 カートリッジ保持器内の、飲料製造用の
少なくとも1つの物質を収容し且つ平坦な抽出面を含む
密封カートリッジから水溶性固形物を抽出する方法にお
いて、前記カートリッジ保持器は該カートリッジ保持器を通っ
て前記水溶性固形物を含有する抽出液を流下せしめる格
子を有するとともに、該格子上に凸状要素を有し、 水と空気の混合物を圧力1〜20バールで前記カートリ
ッジ内に噴射して該カートリッジの前記抽出面を変形さ
せて、該抽出面を前記凸状要素および該凸状要素間に形
成された凹所を含む前記カートリッジ保持器の起伏面に
当接させて変形せしめる段階を含み、 前記抽出面がその破断応力に達した際に前記凸状要素お
よび/または前記凹所の位置で破断し、圧力1〜20バ
ールでのコーヒーの抽出後、続いて液体の取り出しを可
能にした ことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 前記凹所の底部には前記抽出液を流下せ
しめるためのオリフィスが形成され、 前記オリフィスをふさぎ、前記抽出液の流れの規則性を
乱し、および抽出工程を再開するのに悪影響を及ぼす前
記カートリッジの収容物からの固体相の意図せざる移動
を防止するために、前記抽出面が破断する際に、前記カ
ートリッジの破断帯域と前記凸状要素の端縁との間に得
られる極小空間により前記抽出液の流れを制御する こと
を特徴とする請求項1に記載された方法。 - 【請求項3】 コーヒー層を通じての圧力損失がその最
大値に達する際に、前記カートリッジの破断による開口
の形成を保証する初期圧力を越える値に抽出圧力が達す
ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載され
た方法。 - 【請求項4】 抽出されるべき前記カートリッジが、厚
さ10〜30mmのコーヒー層を有するカートリッジで
あることを特徴とする請求項1から請求項3までのいず
れか1項に記載された方法。 - 【請求項5】 前記コーヒー層全体を十分に湿潤させる
ため、前記カートリッジの上面より下で上向きに水が噴
射されることを特徴とする請求項1から請求 項4までの
いずれ1項に記載された方法。 - 【請求項6】 水噴射器と、該水噴射器より下で固定手
段により保持された着脱式カートリッジ保持器支持材
と、抽出されるべき前記カートリッジの外形にほぼ追随
する形状の内側凹面を有する環状要素とを有する請求項
1から請求項5までのいずれか1項に記載された方法を
実施するための装置において、前記 カートリッジ保持器支持材内に配置され且つ前記格
子上に凸状要素と該凸状要素間に形成された凹所とを含
むカートリッジ保持器を有し、前記 環状要素の下部が前記カートリッジ保持器の周縁と
協働して前記カートリッジを所定位置に保持し且つ抽出
工程中の液密性を確保することを特徴とする装置。 - 【請求項7】 水噴射器と、該水噴射器より下で固定手
段により保持された着脱式カートリッジ保持器支持材と
を有する請求項1から請求項5までのいずれか1項に記
載された方法を実施するための装置において、前記 カートリッジ保持器支持材内に配置されたカートリ
ッジ保持器を有し、前記 カートリッジ保持器の内側形状が抽出されるべき前
記カートリッジの外形にほぼ対応し、前記 カートリッジ保持器が前記格子上に凸状要素および
該凸状要素間に形成された凹所を有し、前記 水噴射器の周縁部分が前記カートリッジ保持器の周
縁と協働して前記カートリッジを所定位置に保持し且つ
抽出工程中の液密性を確保することを特徴とする装置。 - 【請求項8】 前記カートリッジ保持器支持材を固定す
る手段が、該カートリッジ保持器支持材の少なくとも2
つの締結突起部と協働する少なくとも2つの締付斜面を
有する締付リングの形態になされていることを特徴とす
る請求項6または請求項7に記載された装置。 - 【請求項9】 カートリッジ保持器支持材内に配置され
るようにされたカートリッジ保持器において、該カートリッジ保持器が 側壁および基部を含み、該基部
は前記カートリッジ保持器を通って水溶性固形物を含ん
だ抽出液を流下せしめるために格子を有し、該 格子上に
凸状要素および該凸状要素間に形成された凹所を有する
ことを特徴とするカートリッジ保持器。 - 【請求項10】 前記凸状要素が棚状部分、流路および
前記凹所の底部に形成された前記抽出液を流下せしめる
ためのオリフィスを有する角すい形状になされ、該形状
は、前記カートリッジの抽出面の破断した端縁が前記棚
状部分上に載り、前記抽出液が流れることを許容しなが
らも前記カートリッジ内に収容された製品を保持するこ
とを確実にしていることを特徴とする請求項9に記載さ
れたカートリッジ保持器。 - 【請求項11】 前記カートリッジ保持器が、前記カー
トリッジ保持器支持材内で回転可能に取り付けらている
ことを特徴とする請求項9に記載されたカートリッジ保
持器。 - 【請求項12】 前記格子に直径0.2〜0.5mmの
開口が形成されていることを特徴とする請求項9に記載
されたカートリッジ保持器。 - 【請求項13】 前記カートリッジ保持器がその、液密
性を保証している輪郭の外側の領域において、前記起伏
面の外側の前記カートリッジの解放を容易にする少なく
とも1つの円錐形状部分を有することを特徴とする請求
項9に記載されたカートリッジ保持器。 - 【請求項14】 それらの間に前記凹所が形成された前
記凸状要素と前記格子が一体部材であることを特徴とす
る請求項9に記載されたカートリッジ保持器。 - 【請求項15】 前記カートリッジ保持器が少なくとも
1つの可動部分から成り、前記カートリッジ保持器支持
材と接触する該カートリッジ保持器の面が球形になさ
れ、該カートリッジ保持器が回転と傾斜を同時に行える
ようになっていることを特徴とする請求項9に記載され
たカートリッジ保持器。
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