JP3891286B2 - エスプレッソ抽出装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１に記載の上位概念に基づくエスプレッソ抽出装置に関する。

この種の公知のエスプレッソ抽出装置は、抽出ユニットと、マガジンテーブルを擁した回転駆動させられる（または電動機を通して回転可能な）回転式マガジンとから成り、該マガジンテーブルには、１カップ用カプセルないし１カップ用コーヒー粉を収容するためのカルトゥーシェと称される複数のマガジンチューブが、マガジンテーブルのほぼ円周に沿って配されている（例えば、特許文献１ご参照）。１カップ用カプセルを抽出ユニットに個々に送ることができるように、電磁石と組み合わされた比較的複雑なてこ機構が設けられている。このてこ機構は、両側にそれぞれ１つのコーヒーカプセル支保面を有した旋回式の爪に作用する。これらの爪は、縁と共に底を上にしてマガジンチューブ内に積重ねて収容されている１カップ用カプセルの突出した縁を握持する。てこ機構の作動により、その都度、最下段の１カップ用カプセルが爪から離されて、その下側に移動させられた抽出ユニットの要素を成す抽出チャンバ部に落とされる。コーヒーを抽出するため、前記の下部抽出チャンバは、ピラミッド状の隆起と貫通孔とを備えたピストン形ストッパが、上側面に配された上部抽出チャンバに移動させられなければならない。続いてプランジャが、下部抽出チャンバの下側から押し上げられて１カップ用カプセル内に侵入し、該カプセルに抽出水が注入される。上側に配された１カップ用カプセルの底が、ピラミッド状の隆起によって突き破られた後、抽出されたコーヒーないしエスプレッソは、ピストン形ストッパの上側孔を通って流出する。その後、抽出チャンバは、再びスタートポジションに移動させられ、抽出済みの１カップ用カプセルは、プランジャがさらに上昇することによって抽出チャンバから排出される。抽出チャンバならびにその内部を運動するプランジャの移動・作動機構は比較的複雑である。抽出チャンバのスタートポジションでは、その上部にマガジンチューブが位置しているため、抽出済みの１カップ用カプセルが如何にして完全に抽出されるのかは不明である。マガジンと抽出ユニットとの間に配置された引出し要素は、マガジンに装入されていない個々の１カップ用カプセルを抽出ユニットに供給するために使用することが意図されている。この引出し要素により装置の全高が高まると共に装置が複雑化される。コーヒー種ないし当該コーヒー種を内包した１カップ用カプセルを選択し得るように、各マガジンチューブには目視窓が設けられ、使用者はこれによって各マガジンチューブに収容されているコーヒー種を知ることができる。また、これにより、その時々に抽出ユニット上方に位置し、次の抽出に使用されるコーヒー種が何であるかも知ることができる。それぞれのコーヒー種を識別するためにたとえば色による区別が提案されている。ただし、適切な電子式読取り機によって検出されて、１カップ用カプセルおよび特にその内容を識別することのできるコードを個々の１カップ用カプセルに付することも考えられる。この識別コードは、たとえば、次のコーヒー抽出に使用されるコーヒー種が何であるかをディスプレーに表示するために利用される。さらにその他の手段として、コーヒー種をセレクトし、当該コーヒー種を収容したマガジンチューブが抽出ユニット上の抽出ポジションに達するまでマガジンテーブルを電動機で回転駆動するための操作パネルが考えられている。ただし、そのために必要とされる手段は図示されていない。目視窓を通して走査し得るような、１カップ用カプセルの外周に付されたコードの識別は不可能ではないにせよ困難と思われ、他方、たとえば１カップ用カプセルの底に付されたコードの識別は、その底がその上に積重ねられた１カップ用カプセルによって覆われているために、論外である。

従来の技術からさらに、円周に沿って配置された、１カップ用カプセルを収容する一連のマガジンチューブを担持したマガジンテーブルを擁する、たとえばコーヒー、ティーなどの飲料を抽出するマシンが知られている（例えば、特許文献２ご参照）。このマガジンテーブルは駆動装置（ゼネバストップ駆動装置も含む）によって回転駆動され、所望の１カップ用カプセルを収容したマガジンチューブが水／蒸気供給装置に隣接するようにポジショニング制御することができる。このポジションにおいて、縁を下にして積重ねられた１カップ用カプセルのうち最下段のカプセルが、送り装置によって水／蒸気供給装置の下側ポジションに送られる。そのために使用される送り装置は、その全体がマガジンチューブシステムの内側中心部であって、マガジンテーブル上方に配置されている。このマシンの全高はたしかにそれほど高くはないが、送り装置の前記配置のために水／蒸気供給装置は、マガジンチューブシステムの横近傍に配されなければならない。

直線状に並置配置された一連のマガジンチャンバを有したマガジンからセレクトされて、マガジンの横に離間配置された抽出ユニットへ搬送される１カップ用カプセルの水平方向搬送にコンベアベルトを使用することも公知であり、該コンベアベルトは基本的にマガジンチャンバの下側に配置され、セレクトされた１カップ用カプセルをコンベアベルトから抽出ユニットへと水平方向に引渡すための引渡しステーションを備えている（例えば、特許文献３ご参照）。ただし、マガジンチャンバを直線状に配置するためには、装置全体の幅を相応して拡大することが必要である。さらに、セレクトされた１カップ用カプセルをマガジンから抽出ユニットに搬送し引渡すという方式は、技術的に見て比較的コスト高となる。

飲料を抽出する別途装置において、１カップ用カプセルが底を下にして積重ねられている一連のチューブ状マガジンケースの下側に、セレクトされた１カップ用カプセルの収容穴を有した回転式ドラムが配置されている（例えば、特許文献４ご参照）。セレクトされた１カップ用カプセルは、このドラムによって定置プレートバーに設けられた穴に運ばれ、該カプセルは、該穴を通りさらに別の水平搬送用搬送装置に載置されて飲料抽出ユニットまで搬送され、カプセルはさらに同所上方で逆転させられる。この場合、セレクトされた１カップ用カプセルは水平搬送されなければならないだけでなく、区間毎に制御された落下にも付されなければならず、さらに最後に飲料抽出ユニット上方で、底を下にしてマガジンに収容されていた姿勢から底を上にした逆の姿勢に転換されなければならないために、装置は複雑である。

１カップ用カプセルのコード化とエスプレッソ抽出装置の制御とに関しては、装置内での使用に際しカートリッジを識別すると共に、該カートリッジないしその内容物を適正な処理ステップに付するための少なくとも１つのコードないし識別手段を備えた泡立て飲料調製用の１カップ用カプセルないしカートリッジならびにカートリッジへの抽出水の注入法がすでに公知の技術に属している（例えば、特許文献５ご参照）。この識別手段には、カートリッジの胴体に印刷され、光学装置によって走査されるバーコードを含めることができる。ただし、この識別手段にはまた、磁気センサで読み取ることのできる１本または複数本の磁性材料バーも含めることができる。飲料調製装置は、カートリッジが装置に装入された後、自動的に抽出処理に付されるように設計されているのが好適である。

１カップ用カプセルとその内容を適正に処理し、特にカプセルへの抽出水の注入を適正に行うための識別手段の付された１カップ用カプセルの使用と該識別手段の識別とは、一般に従来の技術からも公知である（例えば、特許文献６ご参照）。

さらに包袋ないし１カップ用カプセルを使用して飲料を調整するための別途公知の装置において、異なった１カップ用カプセルは異なった定置式管路に適正に収納され、該管路は各１カップ用カプセルを取り出すためにそれぞれの管路に配された１個の操作ボタンによって開放される（例えば、特許文献７ご参照）。手で取り出された１カップ用カプセルは抽出ステーション下側の穴に挿入され、その際、該カプセルにより抽出プロセスを開始するマイクロスイッチが作動させられる。したがって、このマイクロスイッチは抽出水を注入する前の１カップ用カプセルの正しいポジションを識別するために使用される。
欧州出願公開第１４６０３６６号公報 欧州出願公開第１００２４９０号公報 米国出願公開第３８１２２７３号公報 フランス国出願公開第１５６４０８８号公報 ドイツ国特許公報第６９４００７８７号公報 欧州特許公報第０４５５３３７号公報 欧州特許公報第０３３４５７３号公報

本発明の目的は、冒頭に述べた類のエスプレッソ抽出装置を、さしあたり制御装置を別として、発展・改良し、装置の全高を低くして、エスプレッソ抽出装置の機能的に重要な部品がケーシング内に保護収納される場合にも、その種の重要部品とくに１カップ用カプセルを適正に収容するためのマガジンへの接近容易性を改善することである。

本発明の前記課題は、基本的に請求項１に記載の特徴によって解決される。

エスプレッソ抽出装置の支持フレームから抜き出すことのできるマガジンテーブル引出しはマガジンテーブルを担持し、該マガジンテーブルは、その上に取り付けられたマガジンチューブならびにマガジン引出しにマガジンテーブルを支持するための下に突き出た回動ピンを有している。マガジンテーブルは、その駆動を制御するために側方にゼロポジション基準マークを備え、該マークを走査するために走査接点ないしセンサをマガジンテーブル引出しに定置配置することができる。このマガジンテーブル引出しは、マガジンチューブに上方からそれぞれ１種類のコーヒーを含んだ１カップ用カプセルを容易に装入し、その後、マガジンテーブル引出しを再び装置内に挿入し、該装置によってマガジンテーブル引出しをそれに取り付けられた要素、特に１カップ用カプセルの装入されたマガジンチューブと共に収納保護させ、該装置を必要に応じてロックすることができるという利点を有する。さらに、マガジンテーブル引出しを抜き出すことができることにより、保守が容易となる。

この点で、マガジンチューブを擁したマガジンテーブルをマガジンテーブル引出しから容易に取り外すことができるのが特に好適である。この場合、マガジンチューブへの１カップ用カプセルの装入に相対的にほとんど手間のかからないマガジンテーブルをカプセル装入済みにて複数用意しておき、必要に応じて迅速に交換することも可能である。

種々のコーヒー種を選択できるようにする場合には、それらを識別できるようにそれぞれ異なったマガジンチューブに各コーヒー種が適正に装入されなければならない。本装置のさらなる特徴、特に、少なくとも１個のセンサないしスキャナによりマガジンカプセルに付されたコードの走査ないし読取りが行われる点からして、１カップ用カプセルはその底、つまり底膜を下にしてマガジンチューブに装入される。エスプレッソ抽出装置の要素を成す抽出ユニットはさらに、以下に特徴を述べるように、前記のように配向された１カップ用カプセルが水平搬送後に姿勢転換なしに抽出プロセスに付されるように設計されている。

マガジンチューブは、請求項３に記載したように、マガジンテーブル面より上方の側壁下部にマガジンテーブルの半径方向外側に開口したそれぞれ１つのカプセル用マガジン開口を有しているのが好適である。この場合、マガジンテーブルと抽出ユニットとの間にはカプセル滑り路が配置されており、該滑り路上をそれぞれ１個の１カップ用カプセルが電動駆動されるカプセルグリッパにより、取出しポジションにポジショニングされたマガジンチューブから抽出ユニットに向かってスライド移送される。したがって、マガジンチューブは、マガジンテーブルによって回転移動されてセレクトされたマガジンチューブの取出しポジションに達し、同所において、底を下にして積重された１カップ用カプセルのうちの最下段のカプセルが、カプセルグリッパによりマガジンチューブのカプセル用マガジン開口を通り、さらにカプセル滑り路を経て抽出ユニットへ押出し移送される。

それぞれ１個の１カップ用カプセルを押出し移送する際にマガジンテーブル内区域でもカプセルグリッパをガイドするために、請求項４に記載したように、各マガジンチューブの下には、半径方向に延びてマガジンテーブルの外端に達し、同所で外側に開いた１本のカプセル押出しスロットが形成されており、該押出しスロットはいずれかのマガジンチューブが取出しポジションに位置すると、カプセル滑り路に形成された、抽出ユニットにまで達するカプセルグリッパガイドと連続して一体化される。カプセル滑り路上で１カップ用カプセルをガイドするため、カプセル滑り路にはカプセルグリッパガイドと基本的に平行に延びるカプセルガイドの形の補助手段が設けられており、これらの２本のカプセルガイドの間の間隔は、１カップ用カプセルの底部ないし底膜の直径よりもやや大きく形成されている。

カプセルグリッパはカプセル搬送装置の一部であり、これは、カプセル搬送装置の作動のため、請求項５に記載したように、駆動てこと伝動要素とを経てカプセル搬送駆動モータと連結されている。この場合、伝動要素は、特に、カプセル搬送駆動モータに設けられた減速ギアと、駆動側でこの減速ギアと連結された駆動ピン付き駆動ディスクとされ、該駆動ピンは、駆動てこの一端近傍に形成された駆動ピンスロットに嵌合して摺動する。この端部の外側でピン軸受けを中心に旋回支持された駆動てこは、駆動ピンスロットとは反対側の他端にカプセルグリッパスロットを有し、該スロットにカプセルグリッパピンが同じく摺動式に嵌合している。この伝動システムは全体として、カプセル搬送駆動モータの回転運動を直線状にガイドされたカプセルグリッパの直線運動に変換する。

全高の低いコンパクトなマガジンを基本的に抽出ユニットの横に配置することにより、カプセル搬送装置は、１カップ用カプセルがその底を下にして水平方向に搬送されるように形成されている。この場合、該搬送装置は基本的にマガジンと抽出ユニットとの間に配置されている。

マガジンテーブルを駆動するため、あるいはセレクトされたマガジンチューブを取出しポジションに移動させるため、マガジンテーブルは、請求項７に記載したように、ゼネバストップ駆動装置と駆動連結されているのが好適であり、該駆動装置は駆動モータ、伝動装置、駆動ピン付き原動ディスクを擁し、マガジンテーブルの下側に配置されて支持フレームに担持されている。この場合、駆動ピンは、マガジンテーブルが作動状態にあれば、その都度、マガジンテーブルの下側に付された複数のゼネバストップ従動フランクの１つに接している。ゼネバストップ従動フランクの配置に応じ、マガジンテーブル上に配置された各々のマガジンチューブは正確に間欠駆動されて取出しポジションに移動させられる。ゼネバストップ駆動装置は、マガジンテーブル引出しが抜き出されるとゼネバストップ従動フランクがゼネバストップ駆動装置の駆動ピンから離れることにより、マガジンテーブルから切離される。これは、従動フランクが、その都度、マガジンテーブルの取出しポジションに応じた１つの決まったポジションを占めているために難なく可能である。

マガジンテーブルは、その駆動制御のため、カムとして制御接点により機械的に走査可能であるか、または適切に形成されて光学式または磁気式に走査可能なゼロポジション基準マークを有しているのが好適である。このゼロポジション基準マーク・スキャナならびに、ゼネバストップ駆動装置によって実施された各々の回転方向への間欠移動ステップ数をマガジンテーブルのゼロポジションを起点としてカウントする双方向カウンタは、請求項９に記載したように、マガジンテーブルの電子式ポジション識別装置の一部を成しており、該電子式ポジション識別装置は、また、任意にセレクトされたマガジンチューブを左右いずれかの回転方向の最短径路を取って取出しポジションに移動させるポジショニング運動を制御する論理回路装置の一部である。これによって、ポジショニング時間を最小化することができ、そのため、ゼロポジション基準マークのゼロポジション信号ないしパルスのほかに、ゼネバストップ駆動装置によって実施された間欠移動ステップ数のカウントパルスが必要とされるにすぎない。

前記制御に加えてさらにまたは前記制御の別法として、請求項１０に記載したように、マガジンテーブルは、各マガジンチューブの下に１カップ用カプセルの底を走査するための透明なチェック窓を有し、マガジンテーブルの下には、少なくとも１個のセンサ／スキャナがマガジンテーブルと共に回転するチェック窓の運動径路に配置されてチェック窓に向けられている。このチェック窓を通してカプセルの底または底に付されたコードが走査され、適切なパルスに変換される。

特に、請求項１１に記載したように、取出しポジションに１個のセンサを配置し、該センサによって、取出しポジションにポジションニングされたマガジンチューブ内に１カップ用カプセルが有るか無いかをチェックすることができる。このチェックにより、特に一定のコーヒー種の１カップ用カプセルの収容に割り当てられたマガジンチューブが正しくポジショニングされているにもかかわらず、該チューブが空であるために、抽出ユニットに当該カプセルが引渡されないという事態を回避することができる。

ただし、前記に代えて、請求項１２に記載したように、マガジンテーブルの各回転方向から見た取出しポジションの前方に、セレクトされたマガジンチューブ内の最下段の１カップ用カプセルの底に付されたコーヒー種コードを読取ることのできる１個のスキャナを配置することにより、すでにマガジンチューブが取出しポジションに向かって移動している間に、当該取出しチューブ内に少なくとも１個の１カップ用カプセルが有るか無いかをチェックし得るだけでなく、さらに、該カプセルが所望のコーヒー種のカプセルであるか否かもチェックすることが可能である。したがって、この場合にはすでに探索プロセス中に、次のマガジンチューブとして所望のコーヒー種を含んだ１カップ用カプセルを収容したマガジンチューブが取出しポジションに到来するか否かを確認することができる。この場合には、論理回路装置による所定のマガジンチューブのその都度のポジションの検出を不要とすることさえもできるが、それは取出しポジション前方に配置されたスキャナが所望のマガジンチューブの到来をマガジンテーブル駆動装置用制御装置の制御命令に変換し、所望のコーヒー種をストックしたマガジンチューブが取出しポジションに到来するとマガジンテーブルがさらに回転移動することを適時に中止することができるからである。この場合には、マガジンテーブルの駆動装置が１回転方向ないし１移動方向しか許容しなければ、取出しポジション前方に１個のスキャナを配置するだけで十分である。他方、任意にセレクトされたマガジンチューブがその都度最短の径路を取って取出しポジションに到来するのに左右２つの回転方向ないし移動方向が許容されている場合には、取出しポジションの両側に２個のスキャナが配置されなければならない。

マガジンとカプセル搬送装置とは請求項１３に記載したコンパクトな抽出ユニットと連携しているのが好適であり、この場合、該抽出ユニットは、電動駆動されてスピンドルピストン駆動輪の回転によって垂直方向に運動し得るスピンドルピストンを擁し、該スピンドルピストンはその内部に、下向きのカプセル穴あけピンと該ピン内に配された抽出水供給路とを備えた抽出チャンバインサートを有している。このスピンドルピストンは回転により、旋回式カプセルエゼクタとピラミッドプレートとに向かって下降して抽出ポジションに達することができる。スピンドルピストンにはカプセルエゼクトレバーが掛止されており、該カプセルエゼクトレバーは、抽出プロセスの終了後、スピンドルピストンが上昇することにより回旋引上げされて排出ポジションに達することができる。したがってスピンドルピストンは回転により総じて３つのポジションを占めることができる。つまり、スピンドルピストンとカプセルエゼクタに載置されたピラミッドプレートとの間の空間に底ないし外側ビードを下にして水平方向から押し込まれる１カップ用カプセルを収容するポジションと、カプセルエゼクタに載置されたピラミッドプレートに抽出チャンバインサートが圧接されて抽出チャンバが密封される抽出ポジションと、スピンドルピストンが高く引き上げられてカプセルエゼクタが作動させられる排出ポジションである。

この抽出ユニットは、請求項１４に記載したように、ピラミッドキャリア引出しとその上に配置された交換式ピラミッドプレートおよびカプセルエゼクタとを以って、抽出ユニットから抜き出すことのできる１つの集成ユニットを形成し得るのが好適である。この集成ユニットを抜き出した後、ピラミッドプレートに容易に接近し、その交換を行うことができる。

使用済みの１カップ用カプセルの抽出は、平行ガイドされたスピンドルピストンの上昇により、摺動ガイドされたカプセルエゼクトレバーがカプセルエゼクタの片側を連行することによって自動的に行われ、これにより１カップ用カプセルは、カプセルエゼクタと引き上げられた抽出チャンバインサートとの間の自由空間から、すなわち、開放された抽出チャンバから、１カップ用カプセルを直接手で操作する必要なしに、確実に排出される。

抽出プロセス前に１カップ用カプセルを確実にセンタリングするため、ピラミッドプレート上側に配置されたカプセルエゼクタはその上側面に、特に１カップ用カプセルの外側ビードと連携するカプセルセンタリングピースを有している。

１カップ用カプセルは、マガジンと抽出ユニットとの間の水平なカプセル滑り路上で、カプセルエゼクタのガイドに繋がる側方カプセルガイドによって同じくその外側ビードを以ってガイドされる。この場合、カプセル滑り路は抽出ユニットの一部を成しているのが好適である。

本発明に係るエスプレッソ抽出装置によれば、エスプレッソ抽出装置の機能的に重要な部品がケーシング内に保護収納される場合にも、その種の重要部品とくに１カップ用カプセルを適正に収容するためのマガジンへの接近容易性を改善することができる。

以下、５つの図解から成る図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明するが、これからさらに本発明のその他の特徴および利点が判明しよう。

各種コーヒータイプを含んだ１カップ用カプセルを適正にストックするためのマガジンは、基本的に１枚のマガジンテーブル１７を擁し、該マガジンテーブルは、マガジンテーブル回動ピン１９により、容易にすなわち好ましくは道具を用いずに着脱し得るようにして、マガジンテーブル引出し１８に回動支持されている。マガジンテーブル１７は、その表面にマガジンテーブルの円周に沿って配置された５本の符号２０で表されたマガジンチューブを担持している。各々のマガジンチューブは、１カップ用カプセル１６をその底膜を下にして積重ねてストックし得るように形成されており、しかもコーヒー種に応じ各コーヒー種毎にそれぞれ１本のマガジンチューブ２０にマガジンカプセル１６を分別ストックし得るように形成されている。

マガジン引出し１８は平行なガイド要素４６を介してスライド式にガイドされており、これによりエスプレッソ抽出装置から抜き出すことができる。ガイド要素４６は支持フレーム４５から上方に突き出ており、該フレームは、抽出ユニットならびにマガジンと抽出ユニットとの間に配されたカプセル搬送装置も支持している。

着脱式のマガジンテーブル１７の正確な駆動には、伝動装置２９を経て原動ディスク２７を駆動する駆動モータ３０を備えたゼネバストップ駆動装置が使用される。原動ディスクからは駆動ピン２８が上方に突き出ており、該ピンは、マガジンテーブルがマガジンテーブル引出し１８と共に作動ポジションに差し込まれていればマガジンテーブル１７の下側に付された複数のゼネバストップ従動フランク５８の１つに接触することになる。マガジンテーブル１７はゼネバストップ駆動装置により、それぞれマガジンチューブ２０のうちの１本が積重ストックされた１カップ用カプセル１６の１個を引き渡すための引渡しポジションに正確に位置するように、間欠的に回転移動させられる。図はもっとも左側ないし抽出ユニットにもっとも接近した位置に回転移動させられたマガジンチューブを示したものである。この引渡しポジションは取出しポジションとも称される。

引渡しポジションにあるマガジンチューブ２０からそれぞれ最下段の１カップ用カプセルを引き渡すため、各々のマガジンチューブ２０は、外側に開口したカプセル用マガジン開口３３を有し、該開口部を通して最下段のマガジンカプセル１６がマガジンチューブ２０から押出される。この押出しには、各々のマガジンチューブ２０の下に配置された、半径方向に延び、外端で開いたそれぞれ１本のカプセル押出しスロット４９に嵌合し、該スロットにガイドされて摺動するカプセルグリッパ２３が使用される。このカプセルグリッパと連携するカプセル搬送装置については、さらに以下に説明する。

マガジンテーブル１７のポジション制御のためマガジンテーブルは、その外周にゼロポジション基準マーク４７を有しており、該マークは定置走査接点４８によって走査される。さらに回転テーブルの下側には、マガジンテーブル１７の左右両回転方向の各回転方向用にそれぞれ１個のスキャナ５５，５５ａが引渡しポジション前方に配置されている。またこれに代えて、１個のセンサ５６を引渡しポジション下方に設けることもできる。各々のスキャナ５５，５５ａは、光学式走査ビームの走査送信器とエンコーダ受信器とから成り、その際、エンコーダ受信器は、１カップ用カプセル１６の下側ないし底膜に付されたコードを解読し得るように設計されている。センサ５６の受信器は、１カップ用カプセルの有無を確認するためだけのものであることからもっと簡単なものとして設計されていてよい。有無を確認するだけの目的であれば１カップ用カプセルのコード化も不要である。他方、コード化を行う場合には、多様な情報、特に１カップ用カプセルの内容ないしコーヒー種および／または製造人に関する情報をそれに含ませることができる。

スキャナ５５，５５ａまたはセンサ５６が、１カップ用カプセルの底膜を走査し得るようにするため、マガジンテーブル１７は、図２に示したように、マガジンチューブ２０の下側に円弧形のチェック窓５７を有している。

カプセルグリッパ２３を作動させるカプセル搬送装置は、伝動装置３１を有したカプセル搬送駆動モータ３２（図１参照）を基本要素とし、該伝動装置に駆動ピン３８を備えた駆動ディスク３７が取り付けられている。駆動ピン３８は、マガジンテーブル１７が成す面の下側に配置された駆動てこ２４の駆動ピンスロット３９に嵌合しており、該駆動てこは、さらに駆動ピンスロット３９とは反対側の端部にカプセルグリッパスロット４０を有している。カプセルグリッパスロット４０にはカプセルグリッパ２３のグリッパピン２６が嵌合している。駆動てこ２４は、駆動ピンスロットに隣接した端部でピン軸受け２５を中心に回旋自在に支持されており、そのため、該駆動てこは、図２に実線ないし破線で示したポジションＡ，ＢおよびＣを占めることができる。同図において、ポジションＡは休止ポジションを、ポジションＢはマガジンチューブから１カップ用カプセルを押出しポジションに押出すための待機ポジションを、ポジションＣは抽出ユニットに１カップ用カプセルを装入する際のエンドポジションをそれぞれ表している。

図１の左側に全体を示した抽出ユニットは、図１には詳細不図示のピラミッドキャリア引出し１２を擁した下部ケーシング１を有している。フレーム状のピラミッドキャリア引出し１２上には、交換式のピラミッドプレート１３が側方に変位しないようにして載置され、さらに加えて、ピラミッドキャリア引出し１２に付されたヒンジ１５を中心にして旋回式に支持されたフレーム状のカプセルエゼクタ１４が載置されている。カプセルエゼクタ１４は、カプセルセンタリングピース３６ならびに抽出ユニットをマガジンテーブルと接続する、すなわち、マガジンテーブルの端縁とほぼ隙間なく連続しているカプセル滑り路４１（図２も参照のこと）を有している。カプセル滑り路は、その中心にカプセルグリッパガイド２２ならびに両側側端にそれぞれ１本のカプセルガイド２１を有している。

抽出ユニットも同じく支持フレーム４５に担持されている。

抽出ユニットはさらに上部ケーシング２を有し、該上部ケーシングは３条スピンドル４を有したスピンドルピストン３、スピンドルピストン平行ガイド１１ならびにスピンドルピストン駆動装置を担持している。

スピンドルピストン駆動装置は、駆動モータ１０と、従動ピニオン８を有した伝動装置９とから成り、該従動ピニオンはスピンドルピストン駆動輪７の外歯と噛み合っている。また、このスピンドルピストン駆動輪は、３条スピンドル４に対応した内歯を備えている。

スピンドルピストン駆動装置の制御には不図示の、たとえば電気光学式エンコーダ制御装置が使用され、該制御装置は図３ａ，３ｂ，３ｃに図示した３つの作動ポジションへのスピンドルピストン３のポジショニングを制御する。

スピンドルピストン３の下部には抽出チャンバインサート５が嵌め込まれており、該インサートは、上部に抽出水供給路４２を内部に擁した下向きのカプセル穴あけピン６を有している。抽出水供給路４２は、フレキシブルな抽出水供給チューブ３４と連結されている。

スピンドルピストン３の上部にはグリップリング４３が形成されており、該リングにカプセルエゼクトレバー３５が掛止され、該エゼクトレバーの下端は不図示の連結要素を経てカプセルエゼクタ１４と連結されている。

上述したエスプレッソ抽出装置の作動フローは以下の通りである。

マガジンテーブル引出し１８が手で支持フレーム４５から抜き出され、マガジンチューブ２０に同じく手作業で１カップ用カプセル１６が装入されるが、このためにはマガジンチューブ２０を担持したマガジンテーブル１７をマガジンテーブル引出し１８から取り外して作業するのが最適である。種々のコーヒー種を選択し得るようにする場合には、識別を容易とするため、コーヒー種毎に割り当てられたそれぞれ異なったマガジンチューブにそれぞれのコーヒー種が装入される。マガジンにカプセルを装入した後、マガジンは再び支持フレーム４５のガイド要素４６に差し込まれる。その際、エスプレッソマシンがスタンバイ状態にあれば、マガジンチューブ２０を担持したマガジンテーブル１７は、ゼネバストップ駆動装置２７，２８，２９，３０とマガジンテーブルの下側に付されたゼネバストップ従動フランク５８とによって回動ピン１９を中心にして自動的に回転させられ、ゼロポジションカム４７と該カムと連携する定置式制御接点４８とによって定まるゼロポジションに移動させられる。エスプレッソマシンが電源遮断されている場合には、前記プロセスはマシンを電源接続した後に実施される。マガジンチューブにはマガジンチューブの数に応じて連番が付されている。コントロールパネルには、各マガジンチューブへの各種コーヒー種の装入がこの連番に基づいてプログラムされており、呼び出しを行うことができる。呼び出しの行われたマガジンチューブの探索は、マガジンチューブのゼロポジションを起点とした間欠移動ステップ数が電子エンコーダユニットとメモリユニット、すなわちカウンタによってカウントされ、メモリされることによって行われる。回路は、マガジンテーブルが常に最短の径路を取ってセレクトされたポジションに達するように設計されている。それゆえ、ステップのカウントは加算ならびに減算によって行われ、メモリユニットがその都度のマガジンテーブルのポジションを識別する。その際、エンコーダ信号は、ゼネバストップ駆動装置かまたは回転するマガジンユニット、すなわちマガジンチューブを擁したマガジンテーブル１７から送信されてよい。マシンの電源遮断後または停電後には、ポジションメモリとしてのメモリユニットは消去される。マシンが新たに起動された後、マガジンテーブル１７は上述したようにして自動的にゼロポジションに移動する。原動ディスク２７は、マガジンテーブル１７の各ステップ毎の駆動のため完全に１回転する。カプセルが移動する間、カプセルマガジンユニットの下方または周縁に配置されたセンサ５６は、セレクトされたマガジンチューブが押出しポジションに達すると、直ちに当該チューブ内に１カップ用カプセル１６がストックされているか否かをチェックする。ただし、このチェックには、１カップ用カプセル１６のコード化は不要である。１カップ用カプセルに内容コードまたはそれに加えてさらに製造人コードが付されていれば、探索プロセス中に、マガジンテーブル１７の下側の、回転方向から見て押出しポジションの前方に配置されたスキャナ５５ないし５５ａが、マガジンテーブル１７に設けられたチェック窓５７を通して、１カップ用カプセル１６の底膜に付されたコードの読取りを行う。この場合には、" カプセル有無" のチェック、したがってセンサ５６も不要とすることができる。

マガジンテーブル１７がセレクトされたポジションに達すると、カプセル搬送が開始され、所望の１カップ用カプセル１６が抽出ユニット内に搬送される。このため、駆動モータ３２が起動して、駆動ディスク３７と、それに付された駆動てこ２４の駆動ピンスロット３９に嵌合している駆動ピン３８とによって、駆動てこ２４を旋回させ、該てこを休止ポジションＡからスタートポジションＢへ移動させる。その際、カプセルグリッパガイド２２にガイドされて摺動するカプセルグリッパ２３が、駆動てこ２４のカプセルグリッパスロット４０に嵌合しているグリッパピン２６により、セレクトされたマガジンチューブ２０の最下段の１カップ用カプセルの下を通り、続いて行われる搬送用のスタートポジションＢに移動させられる。搬送の過程で、駆動てこ２４はその駆動要素によりポジションＣに移動させられ、その際、カプセルがカプセルグリッパ２３により、カプセルガイド２１によって側方の限定されたカプセル滑り路４１を経て抽出ユニット内に搬送される。

１カップ用カプセル１６はその搬送が行われた後、抽出ユニット内の抽出ポジションに達する。その際、該カプセルはカプセルエゼクタ１４に属するカプセルセンタリングピース３６によってセンタリングされ、外側ビード５３を以ってカプセルエゼクタ１４上に載置され、したがって、ピラミッドプレート１３上に位置する。カプセルエゼクタは、ヒンジ１５によってピラミッド引出し１２に結合され、外側ビード５３を除いた１カップ用カプセル１６の直径に等しい直径の円形中央穴を備えた１枚のプレートと、カプセルセンタリングピース３６と、エゼクタ１４をカプセルエゼクトレバー３５と可脱式に連結する連結要素とから成っている。ピラミッドキャリア引出し１２は抽出ユニットから抜き出すことのできる差込み要素として形成され、それに支持された交換式ピラミッドプレート１３およびカプセルエゼクタ１４と共に１つの集成ユニットを形成している。ピラミッドプレート１３を交換または清掃するためにピラミッドキャリア引出し１２は、抽出ユニットから抜き出すことが可能である。その際にはまた可脱式連結要素を介したカプセルエゼクトレバー３５との連結も切離される。

抽出プロセス開始前にスピンドルピストン３は、図３ａに示したスタートポジションに位置している。１カップ用カプセルが抽出ユニット内に搬送された後、つまり、自動的に進行するプロセスフロー（マガジンテーブル１７の探索、抽出ユニットの下部ケーシング１内へのカプセル１６の搬送とカプセルエゼクタ１４のセンタリングピース３６内でのそのポジショニング）の後、スピンドルピストン３は、スピンドルピストン駆動輪７と、３条スピンドルウォーム４と噛み合う該駆動輪の内歯と、さらにスピンドルウォーム４と係合する平行ガイド１１とによって直線状にガイドされて、図３ｂに示した下方の抽出ポジションに移動させられる。その際、カプセル穴あけピン６がカプセル１６の上側面に穴あけし、続いて温度約９６℃の抽出水が１０〜１５バールのポンプ圧力でフレキシブルな抽出水供給チューブ３４と、カプセル穴あけピン６内に配された抽出水供給路４２とを経て１カップ用カプセルに注入される。これにより、１カップ用カプセル内にあるコーヒー粉は完全に湿潤されて加圧される。カプセル内圧が約６バールに達すると初めて、カプセル底を形成している膜がピラミッドプレート１３のピラミッド形状部５０に強く押付けられ、該ピラミッドが膜を突き破る。こうして、抽出水はコーヒー粉中を貫流し、ピラミッドプレート１３の流出孔５１と抽出ユニットの出口穴４４を通って流出する。抽出プロセスの間、抽出チャンバインサートはその下側周縁で１カップ用カプセルの外側ビード５３をカプセルエゼクタの上側面に強く押付けて気密・水密封止を行う。

抽出プロセス（その長さはコーヒー種または所望の飲料たとえばエスプレッソまたはモーニングコーヒーに応じプレプログラミングによって制御することが可能である）が行われた後、スピンドルピストン３はその駆動要素によって図３ｃに示したポジションに移動させられる。その際、該ピストン上部内側に形成されたスピンドルピストン・グリップリング４３に掛止され、連結要素を経てカプセルエゼクタ１４と連結されているカプセルエゼクトレバー３５によってカプセルエゼクタ１４がヒンジ１５の回転軸を中心にして上方に回旋され、カプセル１６は抽出ユニットから排出される。つづいてスピンドルピストン３は自動的に図３ａに示したスタートポジションへ復帰する。

図面にはプロセスならびにプロセスと一連の機能との理解に必要な部品および集成ユニットのみを単純化して示した。

なお、本特許請求の範囲において各構成に符号を付しているが、これは本明細書の実施の形態における構成との関連を明確にするためのものであって、本特許請求の範囲は本実施の形態に限定されるものではない。

本発明は、エスプレッソマシンに適用できる。

抽出ユニットとマガジンとこれら両者の間に配されたカプセル搬送装置とを有するエスプレッソ抽出装置の基幹部の側面図であって、一部断面を示した図である。 図１に示したエスプレッソ抽出装置の基幹部の平面図であって、同じく一部断面を示した図である。 図３ａは、抽出ユニットの詳細図として、１カップ用カプセル収容ポジションにあるスピンドルピストンを示した図である。図３ｂは、抽出ポジションにあるスピンドルピストンを示した図である。図３ｃは、使用済みの１カップ用カプセル排出ポジションにあるスピンドルピストンを示した図である。

符号の説明

３ スピンドルピストン
５ 抽出チャンバインサート
６ カプセル穴あけピン
１２ ピラミッドキャリア引出し
１３ ピラミッドプレート
１４ 旋回式カプセルエゼクタ
１６ １カップ用カプセル
１７ マガジンテーブル
１８ マガジンテーブル引出し
２０ マガジンチューブ
２１ 側方カプセルガイド
２２ カプセルグリッパガイド
２３ カプセルグリッパ
２４ 駆動てこ
２７ 原動ディスク
２８ 駆動ピン
２９ 伝動装置
３０ 駆動モータ
３１，３７，３８，４０ 電動要素
３２ カプセル搬送駆動モータ
３３ カプセル用マガジン開口
３５ カプセルエゼクトレバー
４１ カプセル滑り路
４２ 抽出水供給路
４５ 支持フレーム
４７ ゼロポジション基準マーク（ゼロポジションカム）
４９ カプセル押出しスロット
５５ センサ
５６ スキャナ
５７ チェック窓
５８ ゼネバストップ従動フランク

Claims (16)

1. 抽出ユニットと、コーヒー粉を内包した１カップ用カプセル（１６）を収容する、下部に開口を有した複数のマガジンチューブ（２０）を円周に沿って配置担持したマガジンテーブル（１７）を擁した電動回転駆動されるマガジンと、１カップ用カプセルを抽出ユニットに個々に搬送するための手段とを有し、所望のコーヒー種を収容したそれぞれのマガジンチューブが取出しポジションに達するように前記マガジンテーブルの回転を制御する制御装置が設けられたエスプレッソ抽出装置において、前記の抽出ユニット、カプセル搬送装置およびマガジンは１つの支持フレーム（４５）上に配置され、該マガジンは、マガジンテーブル引出し（１８）によって担持され、該マガジンテーブル引出しは、支持フレーム（４５）から抜きだすことができることを特徴とするエスプレッソ抽出装置。
2. 前記マガジンチューブを担持したマガジンテーブル（１７）は、抜き出されたマガジンテーブル引出し（１８）から取り外すことができることを特徴とする請求項１に記載のエスプレッソ抽出装置。
3. マガジンチューブ（２０）は、マガジンテーブル（１７）の面より上方の側壁下部にマガジンテーブル（１７）の半径方向外側に開口したそれぞれ１つのカプセル用マガジン開口（３３）を有し、底を下にしてマガジンチューブ（２０）内に収容されているそれぞれ１個の最下段の１カップ用カプセル（１６）は、取出しポジションに位置するマガジンチューブから電動駆動されるカプセルグリッパ（２３）によって前記開口を通って押出され、前記マガジンテーブルと前記抽出ユニットとの間にカプセル滑り路（４１）が延び、押出された１カップ用カプセルはそれぞれ該滑り路上をカプセルグリッパ（２３）によって前記抽出ユニットまでさらに移動させられることを特徴とする請求項１および／または２に記載のエスプレッソ抽出装置。
4. 各々のマガジンチューブ（２０）の下に、半径方向に延びてマガジンテーブル（１７）の外端に達し同所で外側に開いた１本のカプセル押出しスロット（４９）が形成され、該押出しスロットは、いずれかのマガジンチューブ（２０）が押出しポジションに位置すると、カプセル滑り路（４１）に形成された前記抽出ユニットにまで達するカプセルグリッパガイド（２２）と連続して一体化され、カプセル搬送装置の要素としてのカプセルグリッパ（２３）は、カプセルグリッパガイド（２２）とそれぞれ該グリッパガイドに隣接連続する前記カプセル押出しスロットとによって摺動ガイドされることを特徴とする請求項３に記載のエスプレッソ抽出装置。
5. 前記カプセル搬送装置内でカプセルグリッパ（２３）は、駆動てこ（２４）と電動要素（３１，３７，３８，４０）とを経てカプセル搬送駆動モータ（３２）と連結されていることを特徴とする請求項１から４までに記載のエスプレッソ抽出装置。
6. 前記マガジンは、基本的に前記抽出ユニットの横に配置され、前記カプセル搬送装置は１カップ用カプセル（１６）を水平方向にのみ搬送するように形成されて、基本的に前記マガジンと前記抽出ユニットとの間に配置されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載のエスプレッソ抽出装置。
7. マガジンテーブル（１７）は、ゼネバストップ駆動装置と駆動連結され、該駆動装置は、駆動モータ（３０）、伝動装置（２９）、駆動ピン（２８）付き原動ディスク（２７）を擁して前記マガジンテーブルの下側に配置されて前記支持フレームに担持され、駆動ピン（２８）は、マガジンテーブル（１７）の下側に付された複数のゼネバストップ従動フランク（５８）のいずれか１つにその都度接していることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載のエスプレッソ抽出装置。
8. マガジンテーブル（１７）は、走査可能なゼロポジション基準マーク（４７）を有することを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載のエスプレッソ抽出装置。
9. ゼロポジション基準マーク（４７）のスキャナと、前記ゼネバストップ駆動装置によって実施された各々の回転方向への間欠移動ステップ数をマガジンテーブル（１７）のゼロポジションを起点としてカウントする双方向カウンタとを有したマガジンテーブル（１７）の電子式ポジション識別装置を特徴とするとともに、該電子式ポジション識別装置は、任意にセレクトされたマガジンチューブを最短径路を取って取出しポジションに移動させるポジショニング運動を制御する論理回路装置の一部であることを特徴とする請求項８に記載のエスプレッソ抽出装置。
10. マガジンテーブル（１７）は、各々のマガジンチューブ（２０）の下に１カップ用カプセル（１６）の底を走査するための透明なチェック窓（５７）を有し、マガジンテーブル（１７）の下には、少なくとも１個のセンサ／スキャナ（５５，５６）がマガジンテーブル（１７）と共に回転する前記チェック窓の運動径路下方に配置されて該運動径路に向けられていることを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載のエスプレッソ抽出装置。
11. １個のセンサ（５６）が取出しポジションに配置され、該センサによって１カップ用カプセル（１６）の有無がチェックされることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項に記載のエスプレッソ抽出装置。
12. １個のスキャナ（５５）が、マガジンテーブル（１７）のそれぞれの回転方向から見た取出しポジションの前方に配置され、該スキャナによってそれぞれのマガジンチューブ（２０）に収容された最下段の１カップ用カプセル（１６）の底に付されたコーヒー種コードが読み取られることを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項に記載のエスプレッソ抽出装置。
13. 前記抽出ユニットは、電動駆動されて回転によって垂直方向に運動し得るスピンドルピストン（３）を擁し、該スピンドルピストンは、その内部に、下向きのカプセル穴あけピン（６）と該ピン内に配された抽出水供給路（４２）とを備えた抽出チャンバインサート（５）を有し、旋回式カプセルエゼクタ（１４）とピラミッドプレート（１３）とに向かって下降して抽出ポジションに達することができ、スピンドルピストン（３）にカプセルエゼクトレバー（３５）が掛止され、該エゼクトレバーによりカプセルエゼクタ（１４）は、抽出プロセスの終了後にスピンドルピストン（３）が排出ポジションに上昇することによって旋回して引き上げられることを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項に記載のエスプレッソ抽出装置。
14. ピラミッドプレート（１３）は交換可能であり、ピラミッドキャリア引出し（１２）上に配置されたカプセルエゼクタ（１４）と共に、前記抽出ユニットから抜き出すことのできる１つの集成ユニットを形成していることを特徴とする請求項１から１３までのいずれか１項に記載のエスプレッソ抽出装置。
15. カプセルエゼクタ（１４）は、その上側面に、１カップ用カプセルが水平方向から嵌まり込んでセンタリングされるカプセルセンタリングピースを有することを特徴とする請求項１から１４までのいずれか１項に記載のエスプレッソ抽出装置。
16. 水平なカプセル滑り路（４１）は側方カプセルガイド（２１）を有し、前記抽出ユニットの一部を成していることを特徴とする請求項１から１５までのいずれか１項に記載のエスプレッソ抽出装置。

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