JP5604522B2 - カートリッジ式抽出装置 - Google Patents

Description

本発明は、カートリッジの挿入、抽出、及び排出において、水圧により閉じ且つ離れるように移動可能な２つの対向するカートリッジサポートで形成されるカートリッジシート（カートリッジ取付座部）を有するカートリッジ式抽出装置に関する。この抽出装置は、特に飲料調製機において使用することができる。

本明細書の記載上の目的で、「飲料」には、お茶、コーヒー、ホットチョコレート又はアイスチョコレート、ミルク、スープ、ベビーフードなどの任意の液体の食品が含まれるものとする。カートリッジとは、予め小分けされた材料を収容する任意の容器を指し、剛性なカプセル、又は、柔らかい若しくは柔軟性のあるポッドなどで、再利用可能又は再利用不可能な、生分解可能又は生分解不可能な、アルミニウム又はプラスチックなどの任意の材料から作成されたもの、特にアルミニウムポッド又はアルミニウムカプセルなどを指す。

材料カートリッジの取扱について直面する問題の１つに、抽出装置内でのカートリッジの位置決め、及び抽出処理を実行するためのカートリッジ周辺の抽出装置の閉鎖の問題がある。カートリッジは、通常、カートリッジサポート上、又は筺体内にユーザにより位置決めされる必要があり、装置は手動で又は自動的にカートリッジの周辺で閉鎖される。

カートリッジを正確に位置決めして装置をカートリッジ周辺で適切に閉鎖させること、及び、良好に封止して良好な抽出条件を形成することは重要である。位置決めが悪いと、カートリッジを損ない、抽出の条件に悪影響を及ぼす恐れがある。

カートリッジ周辺で装置を封止して、加圧液体を不要な液漏れなくカートリッジを通過させることにより適切な抽出を可能にするためには、カートリッジ周辺での装置の閉鎖を、高レベルの精度で実行させなければならない。そのような装置の機械的閉鎖装置の閉鎖の距離は、通常、装置の製造工程において手動で調整され必要レベルの精度が達成される。

装置にカプセルを正確に位置決めする際に困難や間違いがないよう、カプセルの装着も簡単でなければならない。また、装着はできる限り素早くでき、且つ過剰な操作を要さないものでなければならない。

国際公開第２００５／００４６８３号は、カプセル式浸出装置に関し、該装置は、第１の部分、第１の部分に対して移動可能な第２の部分、カプセル用のハウジングであって、固定部分に対する可動部分の閉鎖位置において該ハウジングの軸に沿ってカプセルの抽出位置を画定するハウジング、カプセルを案内して、カプセルが重力により挿入され且つ該カプセルが中間位置に位置決めされるように配置させる手段を備える挿入／位置決め部、飲料注ぎ込みシステムを備え、第２の可動部分は、装置が閉鎖する時に、カプセルを中間位置から抽出位置まで移動させるよう配置及び構成される。

欧州特許第１ ７２１ ５５３号明細書は、カプセルを使用するコーヒーメーカ用の浸出ユニットを開示している。ユニットは、飲料出口を有する前側部、及び温水入口を有する後側部を含む。前側部及び後側部は一対の対向する肩案内部材の間に装着される。前側部は、これらの案内部材の間で移動可能であり、抽出されるカプセルを収容するための浸出チャンバを後側部と共に形成するように、後側部に対して押圧され、それにより、コーヒーメーカ内で案内部材の間の前側部材の前に空き容積が残される。

欧州特許第１ ６５９ ５４７号明細書は、浸出液、特にエスプレッソコーヒーの生成のための飲料機器に関する。機器は、伸縮ばね及びアセンブリの外側ハウジングを通って伸びる飲料出口導管を有する可動前側部を含む浸出ユニット内に、浸出液チャンバを備える。可動前側部は後側部と協働し、後側部は、ハウジング内で移動可能であり、且つ、可動前側部に対して押されて伸縮ばねを圧縮しそれにより出口導管をアセンブリの外側ハウジングを通ってスライドさせることができる。ポッドは、外部ハウジングを通り、剛性なポッド供給チャネルを介して浸出液チャンバへ送られ、次に、ポッドは、後側部を移動させるためのカム状の経路が設けられた浸出ユニットの可動後側部の上にある外部ブッシングにより、浸出液チャンバ内に移送される。この配置はいくつかの問題点を伴う。ポッドは、浸出チャンバが閉鎖している間に移動させなければならず、これがブロッキングの原因となり得、ポッドの保持手段をより複雑にすることにもなる。さらに、浸出チャンバの開閉は、ハウジング内での可動後側部の直線移動、ハウジング内での可動前側部の直線移動、及びハウジングを通る出口導管の直線移動を同時に伴い、そのため、互いに対して直線的に移動する種々の部分の過剰な案内、詰まり、又は不適切な位置合わせの危険が高まる。流体システムは、流体システムの組み付けをより複雑にする移動アセンブリを備える。抽出後、ポッドを除去するために浸出ユニットが再開放されると、浸出液チャンバ内に収容される加圧水がハウジングの外側に噴出する場合がある。さらに、出口導管がその引込み位置にあるときに、飲料機器内には前側部材とケーシングとの間に空き容積が残される。

米国特許第３，２６０，１９０号明細書及び国際公開第２００５／０７２５７４号は、コーヒー缶を内部に位置決めするための着脱可能な引出し器を有するコーヒーメーカを開示している。引出し器は、コーヒーメーカ内へと水平にスライドさせることができるとともに、水注入装置に向けて引上げることができる。国際公開第２００６／０２３３０９号は、コーヒーカートリッジを機器内へ導入するためのスライド可能な引出し器を有するコーヒーメーカを開示している。引出し器は、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能であるとともに、引出し器が閉鎖位置にあるときに浸出チャンバを形成するべく互いの方へ枢動し、引出し器が機器からスライドして出るときに離間して枢動する２つのカートリッジハーフシェルを有する。米国特許第６，９６６，２５１号明細書は、カプセルを内部に位置決めするための水平にスライド可能な引出し器を有するコーヒーメーカを開示している。引出し器は、機器内へスライドされると、カプセルの浸出チャンバを形成するために、固定されたカプセルケージへ向けて上方へ移動することができる。欧州特許第１ ５６６ １２６号明細書は、コーヒーポッドを収容するための垂直浸出ユニットを有するコーヒーメーカを開示している。浸出ユニットは、固定上側部分、及び、浸出ユニットを閉じるために引上げることができ、且つポッドを挿入又は除去するために下降させることができる、ポッドを保持するための可動下側部分を有する。

さらなる浸出ユニットは、欧州特許第０ ７３０ ４２５号明細書、欧州特許第０ ８６２ ８８２号明細書、欧州特許第１ ２１９ ２１７号明細書、欧州特許第１ ４８０ ５４０号明細書、欧州特許第１ ６３５ ６８０号明細書、欧州特許第１ ６６９ ０１１号明細書、欧州特許第１ ７７４ ８７８号明細書、欧州特許第１ ７７６ ０２６号明細書、欧州特許第１ ８９３ ０６４号明細書、仏国特許第２ ４２４ ０１０号明細書、米国特許第３，２６０，１９０号明細書、米国特許第４，７６０，７７４号明細書、米国特許第５，５３１，１５２号明細書、米国特許第７，１３１，３６９号明細書、米国特許第２００５／０１０６２８８号明細書、米国特許第２００６／０１０２００８号明細書、国際公開第２００５／００２４０５号、国際公開第２００５／０１６０９３号、国際公開第２００６／００５７５６号、国際公開第２００６／０６６６２６号、及び国際公開第２００７／１３５１３６号に開示されている。

材料カートリッジの周辺における抽出装置の精確な機械的閉鎖に関する問題を回避するには、水圧式閉鎖システムが既知であり、これにおいてはカートリッジ内の材料を抽出するために使用される加熱水が水圧式閉鎖機構の作動にも使用される。この場合、水圧式閉鎖の力で、抽出装置のカートリッジサポートをカートリッジ周辺で圧接するため、閉鎖距離は特別に調整する必要がない。そのようなシステムの例は、例えば、国際公開第２００８／０３７６４２号に開示されている。種々のシステムが、この発想に従って開発され、例えば、欧州特許第１ ２１９ ２１７号明細書、欧州特許第１ ４８０ ５４０号、欧州特許第１ ７７６ ０２６号明細書、欧州特許第１ ９１２ ５４２号明細書、国際公開第２００５／１１５２０６号、及び国際公開第２００６／００５７３６号において検討されている。

加熱水を使用して閉鎖機構を作動させることにおける問題は、水圧式機構において加熱水からのスケール析出の恐れがあることである。

欧州特許第１ ５４５ ２７８号明細書では、１本の水源に接続され、共通のマルチウェイバルブにより共に制御される２つの平行な送水ラインの実装が提案されている。１つの水循環回路がヒータを介して抽出装置まで通り、他方の送水ラインは、加熱されずに、抽出装置の水圧式閉鎖のために使用される。第１のステップにて、マルチウェイバルブにより、加圧水が抽出装置の水圧式閉鎖システムに供給される。抽出装置が閉鎖すると、水圧式閉鎖システム内で静的な加圧水の存在により高められた圧力により、第２の送水ライン内の水を、チェックバルブを通してヒータを介し抽出装置まで循環させる。抽出が終了すると、抽出中には水圧式の水回路内に静的にあった加圧水を排出する注ぎ込み回路に水圧式閉鎖システムを接続させる位置まで、共通のマルチウェイバルブを移動させる。

この解決方法における１つの問題は、水圧式閉鎖及び温水注入のための平行な水回路、並びにそれと連携するマルチウェイ制御バルブが複雑であることである。

本発明の一態様は、材料カートリッジを受け入れ、且つカートリッジ内に加熱された液体を通過させることにより材料を抽出するための装置に関する。装置は、カートリッジシート、及び加熱された液体をカートリッジシート内に注入するための液体注入装置を備える。カートリッジシートは、第１のカートリッジサポート、及び第１のサポートに対向する第２のカートリッジサポートを備える。第１及び第２のカートリッジサポートは、カートリッジをシートに挿入又はシートから除去するための開放位置から、そのようなカートリッジの中に加熱された液体を通過させるための閉鎖位置へ、互いに対して移動可能に配置される。カートリッジサポートのうちの少なくとも１つのサポートは、液体注入装置によって、水圧により作動可能且つ閉鎖位置まで移動可能である。

典型的には、本装置は、カプセル及び／又はポッドなどの材料カートリッジを受け入れる飲料調製機に備えられる。例えば、機器は、コーヒー、お茶、チョコレート又はスープの調製機である。特に、機器は、挽いたコーヒー又はお茶又はチョコレート又はココア又はミルク粉末など、調製する飲料の材料を収容するカートリッジ内に温水又は別の液体を通過させることにより、カートリッジシート内で飲料を調製するよう配置される。

例えば、調製機は、使用のためにカートリッジを受け入れ、且つ使用後にカートリッジを排出するよう配置される、抽出装置などの飲料調製ユニット、調製ユニットから排出されるカートリッジの排出先の領域につながる開放を有するハウジング、及び貯蔵スペースを形成する空洞を有する受入容器であって、そのような領域に排出されるカートリッジを受入容器が満たされるまで収集する受入容器を備える。受入容器は、使用済みカートリッジを収集するための領域に挿入可能であり、収集されたカートリッジを出して空にするためにこの領域から着脱可能である。そのような機器の例は、国際公開第２００９／０７４５５０号及びＰＣＴ／欧州特許０９／０５３３６８号明細書に開示されている。

本発明によると、液体注入装置は、未加熱の液体を加圧し少なくとも１つのサポートに循環させ、循環する未加熱の加圧液体により少なくとも１つのサポートを作動且つ移動させるよう、且つ、循環する未加熱の加圧液体を、圧力下で少なくとも１つのサポートからヒータを介してカートリッジシート内へ案内し、材料を抽出させるように構成される。

典型的には、水圧により作動可能且つ移動可能なサポートは、直線移動する構成を有する。水圧により作動可能且つ移動可能なサポートは、膨張チャンバと連携することができ、膨張チャンバを通して加圧液体を循環させ、チャンバを拡大させ水圧式サポートを移動させる。

一実施形態において、この水圧により移動可能なカートリッジサポートは、ピストンチャンバ内で移動可能なピストンなどの水圧式ピストンを備え、液体注入装置がピストンチャンバに接続されて、加圧液体をチャンバ内に注入し、且つ、サポートを対向するサポートに対して閉鎖位置までピストンを用いて水圧により駆動し、液体注入装置は、未加熱の加圧液体をピストンチャンバ内に注入するよう、且つ、ヒータを介してこの液体を圧力下でピストンチャンバからカートリッジシートに案内するよう構成される。例えば、ピストンチャンバは、入口及び出口を有して、カートリッジサポートが閉鎖位置にある間、ピストンチャンバを通して加圧液体を循環させる。

従って、液体はピストンチャンバの入口からカートリッジシート内に圧力下で循環するが、液体はピストンチャンバに入る時には未加熱の状態であり、ピストンチャンバから出ると加熱され、加熱後にカートリッジシート内に循環する。抽出サイクル中にピストンチャンバを加圧するために使用される液体循環は、同じ抽出サイクル中にカートリッジの材料を抽出するために使用される液体循環と同じである。１つの液体循環装置で、水圧によりカートリッジシートを閉鎖し且つ閉鎖状態でそれを維持するとともに、カートリッジの材料を抽出する。しかし、水圧式の閉鎖及びシートの閉鎖状態維持は、未加熱の液体循環で実行され、一方、抽出は加熱後の液体で達成される。

ピストンチャンバは、典型的には入口及び出口を有し、カートリッジサポートが閉鎖位置にある間、加圧液体をピストンチャンバ通して循環させる。

もちろん、装置の各カートリッジサポートを水圧により作動可能且つ移動可能にすることは、特に各々の水圧式ピストン及びピストンチャンバと連携することにより可能である。この場合、流体注入装置は、液体を一方のピストンチャンバから他方のピストンチャンバに圧力下で循環させ、次に、液体をそのまま圧力下でヒータを通過させてカートリッジシート内に循環させるように構成することができる。

従って、水圧式閉鎖機構、すなわち、ピストンチャンバ内で移動するピストンを作動させるために加圧された液体が、抽出工程全体の間、ピストンチャンバの入口から出口へ圧力下で循環し、そのまま圧力下でピストンチャンバからカートリッジシートへヒータを介して循環する。換言すると、ピストンチャンバ、ヒータを通りカートリッジシート内へと、液体の連続的な加圧循環経路が存在する。しかし、液体は、未加熱でピストンチャンバを通って循環するため、その内部でのスケール析出を抑制することができ、その後そのまま圧力下でヒータにおいて加熱されて、加熱後にそのまま圧力下でカートリッジシート内に注入される。

ピストンチャンバは、ピストンチャンバからカートリッジシートに圧力下で循環し且つ加熱後カートリッジシート内に注入される液体を加熱するためのインラインヒータと連携する導管によってカートリッジシートの入口に接続される出口を有することができる。

注入装置は、未加熱の加圧液体を水圧式サポートからバルブを介してカートリッジシート（１０）内に循環させるよう構成することができ、バルブは、水圧式サポートを作動且つ移動させる未加熱の循環液体における制御圧力を高めるように構成される。

特に、注入装置は、圧力下でピストンチャンバを通って循環する液体の制御圧力を高めるために、ピストンチャンバの出口とカートリッジシートの入口との間にバルブを有することができる。

そのようなバルブはまた、逆止めバルブとして動作して液体がカートリッジシートから戻ることを阻止することができる。あまり好ましい実施形態ではないが、このバルブを省略し、カートリッジシートの液体入口に対して適切に位置決めされた材料カートリッジを使用して、水圧式サポートを作動させるために液体の圧力を高めることも可能である。

典型的には、装置は、液体を加圧してピストンチャンバなどの水圧式サポート及びヒータを介してカートリッジシートに圧力下で循環させるためのポンプと連携する。通常、例えば、飲料調製機の技術分野では既知の往復式ピストンポンプなどのポンプが、水圧式サポートの上流に設置される。

カートリッジサポートのうちの少なくとも１つは、機械的駆動装置により、対向するカートリッジサポートに向かって、且つ対向するカートリッジサポートから離れるように移動可能であることができる。機械的駆動装置は、力伝達レバー、特にナックル装置、及び／又は、力伝達歯車装置、特に平歯車装置を含むことができる。機械的駆動装置は、手動駆動可能ハンドル及び／又はモータ、特に電気モータにより作動させることができる。

典型的には、機械的駆動装置は、カートリッジサポートを、閉鎖距離のうちの主たる部分、例えば、閉鎖距離の８０％、９０％、又は９５％以上を移動させて閉合するように構成され、且つ、２つのカートリッジサポートを合わせて緊密に封止するために水圧式閉鎖を使用するよう構成される。従って、緊密な封止は、閉鎖距離の端部を制御することによるのではなく、ピストンチャンバにおける閉鎖圧力に作用することにより達成される。従って、カートリッジシートの閉鎖距離及び手動によるその微調整に関する許容誤差の問題を回避することができる。例えば、水圧式の閉鎖距離は、０．０５から２ｍｍ、特には０．１から１ｍｍで、０．２から０．７ｍｍなどの範囲である。これは、高い許容誤差で、組み付け工程中に通常は手動で調整することが必要な純粋に機械的な閉鎖システム（非水圧式）とは、非常に対照的である。

一実施形態において、これらの第１及び第２のカートリッジサポートのうちの一方が、機械的駆動装置により、対向するカートリッジサポートに向かって、且つ対向するカートリッジサポートから離れるように移動可能であり、この対向するカートリッジサポートは水圧により作動可能且つ移動可能であり、例えば、ピストンチャンバ内で移動可能なピストンを備える。

別の実施形態において、水圧により作動可能且つ移動可能であり、例えば、ピストンチャンバ内で移動可能なピストンを備えるカートリッジサポートは、さらに機械的駆動装置により移動可能である。

液体注入装置は、シートの液体入口を通して加熱された液体をカートリッジシート内に注入するよう構成することができ、該入口は水圧により作動可能且つ移動可能なカートリッジサポートに設置され、カートリッジサポートは、例えば、ピストンチャンバ内で移動可能なピストンを有する。換言すると、シートの同一のカートリッジサポートを、未加熱水の循環及び加熱水の循環に連携させることができる。従って、カートリッジシートにつながる上流の流体循環装置を、１つのカートリッジサポートに連携させるだけで維持することができ、すなわち、双方のサポートに対して拡張させる必要が無く、接続の導管の長さを短縮することができる。これにより、さらに、ピストンチャンバが抽出装置内に固定して維持される場合、自動組み付け工程においては組み付けが困難である柔軟性のある液体循環導管を、最小限にする又は省くことさえできるため、非常に有利である。

液体注入装置は、カートリッジサポートの一方に設置されるカートリッジシートの液体入口を通して加熱された液体をシート内に注入するよう構成することができ、対向するカートリッジサポートは、カートリッジの材料の抽出後、液体を分配するための出口を有する。

ヒータは、有利には温度調整装置と連携する。温度感知装置は、ピストンチャンバの上流、ピストンチャンバの中及び／又は近辺、ピストンチャンバとヒータとの間、ヒータの中、ヒータとカートリッジシートとの間、カートリッジシートの中及び／又は近辺、に設置される温度センサから選択される少なくとも１つの温度センサを備えることができる。

一実施形態において、温度調整装置は、ヒータの液体出口に温度センサを有する。温度センサ（単数又は複数）は、好ましくは、特にヒータのループ調整のために、ヒータの電気制御回路に接続される。

例えば、システムは、ピストンチャンバとヒータとの間の液体の温度を感知するための第１のセンサ、及びヒータとカートリッジシートとの間の温度を感知するための第２のセンサを有する。これら２つのセンサを使用して、ヒータの電力供給を制御し、ヒータから出る水の温度を調整する。

本発明はまた、材料カートリッジ及び上述した装置を備えるシステムに関し、材料カートリッジは該装置のカートリッジシート内に保持される。

上述の説明の文脈において、「加熱された液体」とは抽出装置のヒータにより直接加熱された液体を意味する。「未加熱の液体」とは、特に、まだピストンチャンバから出ておらずヒータを通過していない液体を意味する。従って、「未加熱の液体」が指定するものには、タンクなどの液体源の液体、ピストンチャンバの上流の液体、及びピストンチャンバ内の液体、並びに概してヒータの上流の液体、が含まれる。

本発明のさらなる特徴及び利点については詳細な説明の記載において明らかにされる。

以下、図面を参照して本発明を説明する。

本発明による、開放状態にある飲料抽出装置の一部の断面図である。 本発明による、開放状態にある飲料抽出装置の一部の断面図である。 本発明による、開放状態にある飲料抽出装置の一部の断面図である。 閉鎖状態にある飲料抽出装置の一部の斜視図である。 開放状態にある飲料抽出装置の一部の斜視図である。 図１ａ〜図２ｂの飲料抽出装置の閉鎖状態における断面及び部分的概略図である。

ここで、図１ａから図３に例示される特定の実施形態を参照して本発明を説明する。

これらの図面は、例えば挽いたコーヒーなどの飲料材料を収容する封止された気密性のあるアルミニウム製の袋状のものから成る、例えばＮＥＳＰＲＥＳＳＯ（商標）により商品化されているような、柔らかいポッドの形状の材料カートリッジ２を介して、水などの加熱された液体を循環させることにより飲料を調製するための機器の抽出装置１を示す。

抽出装置１は、第１のカートリッジサポート２０及び第１のカートリッジサポート２０に対向する第２のカートリッジサポート３０を備えるカートリッジシート１０を有し、開放して離間した状態でカートリッジ２を受け入れ、且つ閉鎖して圧接した抽出状態においてカートリッジ２を包容するように配置される。図１ａ、図１ｂ、図１ｃ、及び図２ｂは、カートリッジサポート２０、３０が開放して離間した状態にあるカートリッジシート１０を例示する。図２ａ及び図３は、カートリッジサポート２０、３０が閉鎖して圧接した抽出状態にあり、カートリッジ２がシート１０内に包容されたカートリッジシート１０を示す。

図１ａは、カートリッジ２が重力により上からカートリッジシート１０内に挿入されることを例示する。より詳細には、下にあるシート１０へと導くカートリッジ入口チャネル１１の上部に、カートリッジ２を示す。

図１ｂにおいて、抽出の前の開放した位置にあるカートリッジシート１０内に保持されるカートリッジ２を示す。カートリッジシート１０は、サポート部材２０、３０が離間開放した位置にある間、カートリッジ２をシート１０内に保持するためのカートリッジ保持部材１２と連携する。より詳細には、保持部材１２はシート１０の周囲に配置されて、カートリッジ２の縁３が、このカートリッジ装着途中位置において部材１２の上に載りもたれかかる。サポート部材２０、３０が圧接されると、カートリッジ２が縁３と共に、サポート部材３０により周囲の部材１２を介して対向する部材２０に対してカートリッジ抽出位置まで押され、カートリッジ２はサポート部材２０と３０との間に包容される（図３に示す通り）。

図１ｃにおいて、サポート部材２０、３０が離間した状態にある、抽出後の再開放位置にあるカートリッジシート１０を示す。装置１は、下部の排出路１３を介してシート１０から使用済みのカートリッジ２を重力により排出するよう配置される。カートリッジ２を、シート１０の下に設置されるカートリッジコレクタ（図示せず）に集めても良い。

カートリッジ２の挿入、途中位置決め、包容、及び排出に関して、保持部材を有する抽出装置の一般的原理が、欧州特許第１ ８５９ ７１４号明細書において、特にポッドなどの柔らかい又は柔軟性のあるカートリッジについて、より詳細に開示され、同様に、欧州特許第１ ６４６ ３０５号明細書において、特にカプセルなどの剛性のカートリッジついて、より詳細に開示されている。これらの公報は、本明細書において参照により組み込まれる。

図２ａ及び図３において、カートリッジ２をシート１０内に包容して圧接されたサポート部材２０、３０を示す。

図３においてより詳細に示すように、水圧式カートリッジサポート２０は、ピストンチャンバ２５内で移動可能なチューブ状ピストン２１を有する。ピストンチャンバ２５は、カプセルサポート部材２０の前の部分を保持する外形が概してカップ型の前側部２６、及びピストン２１が内部に沿って移動可能な概してチューブ状の後側部２７によって画定される。

さらに、抽出装置１は、液体注入装置と連携し、液体注入装置には以下が含まれる。すなわち、冷水などの液体源が特に貯蔵器５０に貯蔵され、ポンプ６０が液体を、貯蔵器５０からパイプ６１及びチャンバ入口２８を介してピストンチャンバ２５まで圧力下で送り込み、そのまま圧力下でチャンバ出口２９を介し、チューブ７１を介してインラインヒータ７０に送り、ヒータ７０からチェックバルブ８０、チューブ８１を介して、カートリッジシート１０の加熱された液体の入口を形成するピストンチューブ２１に送り込む。

カートリッジシート１０において、加圧且つ加熱された液体が流れてカートリッジ２を通り、カートリッジ２内に収容される材料を抽出することにより飲料を生成する。飲料は収集されカートリッジサポート３０と連携する出口３５を介して分配される。

明確にする目的で、抽出装置１を通る液体の流路を、図３において太矢印で概略的に示す。

従って、この液体注入装置は、ピストンチャンバ２５に接続されて、未加熱の加圧液体をチャンバ２５内に注入し、カートリッジサポート２０を対向するカートリッジサポート３０に対してピストン２１で閉鎖位置まで水圧で駆動する。カートリッジサポート２０、２１と、前側部２６及び後側部２７との間の、Ｏ−リングシールなどのシール２２、２３は、チャンバ２５からの漏れを防止する。本発明によると、ピストンチャンバ２５を通る循環後、液体はさらに、ピストンチャンバ２５からヒータ７０を通りカートリッジチャンバ１０に連続的に圧力下で循環する。

さらに、カートリッジサポート３０は、機械的駆動装置によって、対向するカートリッジサポート２０に向かって、且つ対向するカートリッジサポート２０から離れるように移動可能である。

図２ａ及び図２ｂにさらに詳細に示すように、機械的駆動装置は、ハンドル４１の軸４２を介して固定されたフレーム４０に枢動可能に装着される手動駆動可能ハンドル４１を備える。一対のクランク４３は、一方の端部４４でハンドル４１に軸４２から距離を置いて回転可能に装着され、他方の端部４５でカートリッジサポート３０に回転可能に装着され、その結果、ハンドル４１が開放位置（図２ｂ）から閉鎖位置（図２ａ）に押されると、クランク４３が軸４２の周りを枢動するハンドル４１によって駆動され、カートリッジサポート３０をカートリッジサポート２０に向かって引き寄せる。手動で作動させるものやモータ付きのものなど種々の機械的駆動装置を使用して、本発明のこの選択的な態様を実装することができ、例えば、欧州特許第１ ６４６ ３０５号明細書、欧州特許第１ ８５９ ７１３号明細書、欧州特許第１ ７６７ １２９号明細書、及び国際公開第２００９／０４３６３０号に開示されており、これらは本明細書において参照により組み込まれる。

フレーム４０はまた、チューブ６１、入口接続２８、並びに、ピストンチャンバ２５を画定する前側部２６及び後側部２７を遮蔽するためのハウジングパネル４０′を支持する。前側部２６及び後側部２７はまた、フレーム４０に固定される。従って、チューブ６１、７１は、固定された構成要素２６、６０、７０、８０の間に装着することができ、また、抽出装置の自動的な製造工程において簡単に扱うことができる剛性の材料で作成してもよい。

さらに、ハンドル４１の再開放を容易にするために、閉鎖移動時に圧迫され、開放移動時に自動的にハンドル４１を後方に駆動するばね要素が設けられる。特に、螺旋ばね４６は、一端がフレーム４０に固定され、他端が軸４２に固定される。螺旋ばね４６は、軸４２の周りに装着される。もちろん、異なるばね装置を設けてこの効果又は同様の効果を生み出すことができる。さらに、ハンドル４１を作動させる際のユーザの快適さを向上させる目的で、ハンドル４１を介した開閉移動時に機械的駆動装置の人間工学的な感触のある制御を提供するために、移動ダンパが設けられる。この特定の例において、ダンパは、軸４２の回転に追随する平歯車の形式で提供される。従って、第１の歯車４７が軸４２に組み付けられ、第１の歯車４２と協働する第２の歯車４８がフレーム４０に回転可能に装着されて、軸４２の回転を抑制する。

反対方向にばねを装着し、すなわち、抽出装置の閉鎖移動を支援することももちろん可能である。

抽出装置１にはまた、抽出後の再開放時にカートリッジ２を取り出してカートリッジ２の排出を支援するためのカートリッジ取出装置９０が設けられる。取出装置ロッド９０は、チューブ状ピストン２１内で移動可能であり、カム４９及びカムフォロア９１を介して、カム４９が接続されるハンドル４１の移動により作動する。図３に示す取出装置９０は引込み位置にあり、一方、図１ｂに示す取出装置９０はカートリッジサポート２０からカートリッジ２を取り出すための配備位置にある。

また、図３に示すように、カートリッジサポート２０は、カートリッジ２に穴を開けるための中空針９６を介して加熱された液体をカートリッジ２内に注入するためのスプリンクラ９５に嵌合される。使用中、加熱された液体がチューブ８１からチューブ状ピストン２１の周辺に圧力下で供給されて、取出装置９１周辺をスプリンクラ９５に沿って循環し、針９６を介してカートリッジ２に供給される。Ｏ−リングシールなどのシール９２、９３が設けられ、注入された液体が取出装置９０に沿って漏れることを防ぐ。対向するカートリッジサポート３０は、例えば、ピラミッド型のプレートなど引裂き要素を有するプレートの形状の開放装置９７を支持する。従って、カートリッジ２に針９６を介して注入された加熱された流体が、カートリッジ内に収容される材料を抽出し、カートリッジ２を開放装置９７に残して分配出口３５に向かって循環する。そして、カップ又はマグを使用して、カートリッジサポート３０に接続される出口３５で分配される飲料を収集することができる。抽出後、取出装置９０は特にカートリッジ２を針９６から取り外す際に役立つ。

カートリッジ２を開放シート１０（図１ｂ）に導入後、ユーザはハンドル４１を下向きに動かし、それにより抽出装置１の前側部、すなわち、カートリッジサポート３０が、抽出装置１の両側部に配置されるクランク４３及びレバー機構により平行移動で駆動される。それにより、カートリッジ２は、カートリッジ２の周囲の縁３を曲げることにより保持部材１２に対して押しつけられる。ハンドル４１を介した機械的閉鎖移動が終了すると、カートリッジ２はピラミッド型プレート９７とスプリンクラ９５との間に取り込まれ、針９６により穴が開けられる。この段階で、カートリッジ２周辺のカートリッジシート１０の封止がほぼ達成される。このほぼ閉鎖した状態において、カートリッジサポート２０、３０の離間間隔は、典型的には２．５ｍｍ未満、通常は１．５ｍｍ未満、例えば０．５ｍｍ未満である。

変形例として、カートリッジの穴開けを、機械的閉鎖による代わりにカートリッジシートの水圧式閉鎖の効果により発生させるように、閉鎖距離を設定することも可能である。これにより、ユーザがカートリッジに穴を開けるために閉鎖時に大きな力を入れる必要が無いという利点が与えられる。この閉鎖時の力はポンプによって与えられる。

ハンドル４１をフレーム４０内に配置し、ハンドル４１が水平位置に到達した時に、ロックした感触をユーザに与えて、移動が終了したことの人間工学的なフィードバックをユーザに与えるようにしても良い。

ポンプ６０が起動されて飲料の調製が始まると、冷水などの未加熱の液体が、ピストンチャンバ２５に送られる。次に、液体はピストンチャンバ２５から出て、加熱要素７０を通り、その後、バルブ８０まで流れる。バルブ８０の前で流体内の圧力が増加し始めると、ピストン２１を有するカートリッジサポート２０が、ピストンチャンバ２５内の液体の増大する圧力下で、対向するカートリッジサポート３０に対して平行移動且つ押圧されて、カートリッジシート１０内のカートリッジ２を適切に封止する。図３に例示するように、バルブ８０は、カプセルサポート２０と３０との間の何らかの漏れを回避するのに十分なレベルの圧力で開く。

バルブ８０が開いて流体が流されると、加圧且つ加熱された液体がスプリンクラ９５へ流れると共に針９６を介してカートリッジ２内へ流れ、それにより、カートリッジ２内において、カートリッジがピラミッド型９７上で引裂かれて開くまで圧力が増加し、抽出中に液体がカートリッジ２から流れ出る。

浸出処理の最後で、バルブ８０の作動を停止させて、ピストンチャンバ２５内の圧力を解除することができる。従って、カートリッジサポート２０、３０は、封止を解除され、分離可能になる。典型的には、バルブ８０は、ソレノイドバルブで良く、ポンプ６０の作動停止と共に作動を停止させる。

使用後にカプセル２を排出するために、ユーザがハンドル４１を開放すると、ハンドル４１はばね４６の効果により、ダンパ４７、４８の効果で制御されたスピードで、自動的に開く。

それにより、抽出装置１の前側部、すなわち、カートリッジサポート３０は駆動されて、抽出装置１の後側部、すなわち、カートリッジサポート２０から離れる。これにより、カートリッジシート１０がさらに開放することになり、一方で、取出装置９０がカム４９及びカムフォロア９１の効果により配備されて、カートリッジ２をカートリッジサポート２０から離間させるように押し、重力の効果により、カートリッジシート１０から、例えば下に設置される使用済みカプセルコレクタ（図示せず）に落下させる（図１ｃ）。

Claims (15)

1. 材料カートリッジ（２）を受け入れ、且つ前記材料カートリッジ内に加熱された液体を通過させることにより材料を抽出処理するための装置（１）であって、
   カートリッジシート（１０）と、加熱された液体を前記カートリッジシート内に注入するための液体注入装置（５０、６０、６１、７０、８０、８１）と
   を備え、
   前記カートリッジシートが、第１のカートリッジサポート（２０）と、前記第１のカートリッジサポートに対向する第２のカートリッジサポート（３０）とを備え、
   前記第１のカートリッジサポート及び前記第２のカートリッジサポートが、前記材料カートリッジを前記カートリッジシートに挿入又は前記カートリッジシートから除去するための開放位置から、前記材料カートリッジの中に加熱された液体を通過させるための閉鎖位置に、互いに対して移動可能に配置され、
   前記第１のカートリッジサポート（２０）及び前記第２のカートリッジサポート（３０）のうちの少なくとも１つのカートリッジサポート（２０）が、前記液体注入装置によって、水圧により作動可能で且つ前記閉鎖位置まで移動可能である、装置（１）において、
   前記液体注入装置が、
   未加熱の液体を加圧し前記少なくとも１つのカートリッジサポート（２０）に循環させ、前記循環する未加熱の加圧液体により前記少なくとも１つのカートリッジサポート（２０）を作動且つ移動させ、
   前記循環する未加熱の加圧液体を、圧力下で前記少なくとも１つのカートリッジサポート（２０）からヒータ（７０）を介して前記カートリッジシート（１０）内へ案内し、前記材料を抽出させるように構成されていることを特徴とする、装置。
2. 水圧により移動可能な前記少なくとも１つのカートリッジサポート（２０）は、ピストンチャンバ（２５）内で移動可能なピストンのような水圧式ピストン（２１）を備え、前記液体注入装置（５０、６０、６１、７０、８０、８１）が前記ピストンチャンバに接続されて、前記加圧液体を前記ピストンチャンバ内に注入し、且つ、前記カートリッジサポートを前記対向するカートリッジサポート（３０）に対して前記閉鎖位置まで前記ピストンを用いて水圧により駆動し、前記液体注入装置は、前記未加熱の加圧液体を前記ピストンチャンバ（２５）内に注入するよう、且つ、前記ヒータ（７０）を介して前記液体を圧力下で前記ピストンチャンバから前記カートリッジシート（１０）に案内するよう構成され、前記ピストンチャンバ（２５）は、特に入口（２８）と出口（２９）とを有して、前記カートリッジサポート（２０、３０）が前記閉鎖位置にある間に、前記ピストンチャンバを通して前記加圧液体を循環させる、請求項１に記載の装置。
3. 前記ピストンチャンバ（２５）は、前記ピストンチャンバ（２５）から前記カートリッジシート（１０）に圧力下で循環し且つ加熱後前記カートリッジシート内に注入される液体を加熱するためのインラインヒータ（７０）と連携する導管（８１）によって前記カートリッジシートの入口に接続される前記出口（２９）を有する、請求項２に記載の装置。
4. 前記液体注入装置は、前記未加熱の加圧液体を前記少なくとも１つのカートリッジサポート（２０）からバルブ（８０）を介して前記カートリッジシート（１０）内に循環させるように配置され、前記バルブは、前記少なくとも１つのカートリッジサポート（２０）を作動且つ移動させる、前記未加熱の循環液体における制御圧力を高めるように構成される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記液体を加圧し且つ循環させるためのポンプ（６０）を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記第１のカートリッジサポート（２０）及び前記第２のカートリッジサポート（３０）のうちの少なくとも１つが、機械的駆動装置（４１、４２、４３、４４、４５）によって、対向するカートリッジサポートに向かって、且つ、対向するカートリッジサポートから離れるように移動可能である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記機械的駆動装置は、力伝達レバー、特にナックル装置、及び／又は、力伝達歯車装置、特に平歯車装置を備える、請求項６に記載の装置。
8. 前記機械的駆動装置は、手動駆動可能ハンドル（４１）により作動させる、請求項７に記載の装置。
9. 前記機械的駆動装置は、モータ、特に電気モータにより作動させる、請求項７に記載の装置。
10. 前記第１のカートリッジサポート（２０）及び前記第２のカートリッジサポート（３０）のうちの一方（３０）が、前記機械的駆動装置（４１、４２、４３、４４、４５）によって、水圧により作動可能で且つ移動可能である対向するカートリッジサポート（２０）に向かって、且つ、対向するカートリッジサポート（２０）から離れるように移動可能である、請求項６〜９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記水圧により作動可能で且つ移動可能であるカートリッジサポートは、さらに前記機械的駆動装置により移動可能である、請求項６〜９のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記液体注入装置（５０、６０、６１、７０、８０、８１）は、前記水圧により作動可能且つ移動可能なカートリッジサポート（２０）に設置される前記カートリッジシート（１０）の液体入口を通して、前記加熱された液体を前記シート内に注入するよう構成される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記液体注入装置（５０、６０、６１、７０、８０、８１）は、前記カートリッジサポートの一方（２０）における前記液体入口（９６）を通して前記加熱された液体を前記シート内に注入するよう構成され、対向するカートリッジサポート（３０）は、前記材料の抽出後、液体を分配するための出口（３５）を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 前記ヒータ（７０）は、温度調整装置、特に、前記水圧により作動可能で且つ移動可能であるカートリッジサポートの上流に設置される温度センサ、前記水圧により作動可能で且つ移動可能であるカートリッジサポートの中及び／又は近辺に設置される温度センサ、前記水圧により作動可能で且つ移動可能であるカートリッジサポートと前記ヒータとの間に設置される温度センサ、前記ヒータの中に設置される温度センサ、前記ヒータと前記カートリッジシートとの間に設置される温度センサ、並びに前記カートリッジシートの中及び／又は近辺に設置される温度センサから選択される少なくとも１つの温度センサを備える温度調整装置と連携する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 材料カートリッジと、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置とを備えるシステムであって、前記材料カートリッジが前記装置のカートリッジシート内に保持される、システム。

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