JP6077101B2 - ポーションカプセルから抽出するための抽出装置と抽出装置の操作方法 - Google Patents
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Description
例えば、欧州特許公開第2 077 087 A1号明細書は、ポーションカプセル用の抽出装置を開示しており、前記抽出装置は、ポーションカプセルを受けるための空洞を有する受容要素の形態の第二の抽出室要素と、空洞を閉じるための閉鎖要素の形態の第一の抽出室要素と、を含む。
この場合、閉鎖要素は、抽出液をポーションカプセル内に導入するための注入装置を含み、受容要素は抽出要素を含み、これは、ポーションカプセル内に配置されていた飲料物質と相互作用した抽出液をポーションカプセルから吐出させ、これを飲料容器に供給して飲料を調製するためである。
抽出装置にポーションカプセルを充填するために、閉鎖要素が、受容要素からそれが離れている装填位置に移動される。
続いて、ポーションカプセルが、受容要素と閉鎖要素の間の中間スペースに導入され、その後、閉鎖要素が、受容要素の方向へと軸方向に移動され、その結果、ポーションカプセルが、受容要素の空洞内に導入される。
抽出位置では、受容要素と閉鎖要素が、ポーションカプセルから抽出するための実質的に閉じた抽出室を形成する。
飲料物質は、詳しくは、抽出されることになる焙煎コーヒーまたはインスタントコーヒーを含む。
さらに、このような抽出装置に、抽出室を閉じている間、または、その後に、ポーションカプセルに穿孔し、抽出液を導入するか、飲料抽出物を吐出させる穿孔手段を設けることも知られている。
この場合、抽出室の閉鎖が阻止され、抽出装置の適正な機能が妨げられる。
その時、使用者が抵抗にかかわらず抽出室を閉じようとして強い力を加えると、抽出装置の抽出室または閉鎖機構が損傷を受けるという別の危険性もある。
詳しくは、ポーションカプセルは、第一の抽出室要素が装填位置から抽出位置へ移動している間に軸方向にのみ並進移動する。
有利な点として、スペーサにより、装填位置において、または抽出位置の方向への移動中に、ポーションカプセルの傾斜が防止される。
ポーションカプセルは、抽出室が完全に閉じるまでスペーサによって所定の位置に保持される。
この目的のために、スペーサは、詳しくは、第二の抽出室要素の方向にばね弾性式に突出する自由端を有している。
ばね弾性式に突出する自由端は、ポーションカプセルの一部が第一の抽出室要素の方向に滑るのを防止する役割を果たし、それによって、ポーションカプセルは、第一の抽出室要素の方向に傾斜しえない。
さらに、ばね弾性式の構成は、カプセルの位置許容限界を縮小するのにも役立つ。
詳しくは、スペーサは、ポーションカプセルの下側領域が第一の抽出室要素の方向に滑りえないように構成されている。
それゆえ、スペーサを第一の抽出室要素に取り付けることが比較的容易である。
詳しくは、台板は、例えば、固定ねじを通すための取付用開口部を有している。
スペーサは、詳しくは金属製の曲げ板ばねとして実施される。
有利な点として、台板は、スペーサによってポーションカプセルを一定の向きに保持することと、抽出室を閉じている間にポーションカプセルに穿孔することの両方の役割を果たす。
あるいは、抽出装置が、第二の抽出室要素の方向に突出する少なくとも1つの穿孔スパイクを有する追加的台板を有するようになされ、台板は、好ましくは、第一の抽出室要素と追加的台板の間に配置される。
有利な点として、このようにして、穿孔手段とスペーサの、できるだけ小型で安定した構成が達成される。
好ましくは、台板と追加的台板は、どちらも、各々が固定用開口部を有し、この固定用開口部は、軸方向に重なり、それによって台板と追加的台板を、共通の固定ねじを使って第一の抽出室要素に固定することができる。
好ましくは、台板または追加的台板は、4つの穿孔スパイクを有し、これらは、第二の抽出室要素の方向に突出し、2つの第一の穿孔スパイクは、共通の水平面内に配置され、2つの第二の穿孔スパイクは、共通の垂直面内に配置され、この垂直面は、好ましくは、2つの第一の穿孔スパイク間の中央に延びる。
有利な点として、2つの第一の穿孔スパイクは、第二の穿孔スパイクの上方に配置され、それによって、抽出液の導入中、2つの第一の穿孔スパイクは、最初にポーションカプセルのための通気孔として機能することができる。
有利な点として、抽出位置において、抽出液が、供給用開口部を通じて抽出室に導入される。
この場合、抽出液は、ポーションカプセルのカバーの開口部を通じてポーションカプセルの内部に入り、前記開口部は、抽出室が閉じている間に穿孔スパイクによって生成される。
有利な点として、これによってポーションカプセルの下側周辺領域が保持手段の上で第一の抽出室要素の方向に滑り、その結果、ポーションカプセルが傾斜することが防止される。
有利な点として、スペーサは、保持手段の担持面の丸溝、ひだ、および/または窪みの形態で構成され、カプセルフランジが、保持手段の上で第一の抽出室要素の方向に滑るのを防止する。
保持手段にスペーサとして滑り止めコーティングを施すことも考えられる。
詳しくは、ポーションカプセルのフランジが、保持面に押し付けられる。
ポーションカプセルが、非対称の構成であることから、ポーションカプセルは、第二の抽出室要素の方向に傾斜する傾向がある。
すると、下側の周辺領域は、第一の抽出室要素に当たって滑る。
すると、装填位置において、および装填位置から抽出位置への移動中に、保持面とスペーサによって確実にポーションカプセルが第二の抽出室要素の方向に傾斜しないようになり、これは、ポーションカプセルのフランジが保持面上に載り、スペーサによってポーションカプセルの下側領域が第一の抽出室要素の方向に滑るのが防止されるからである。
好ましくは、スペーサは、スペーサが抽出位置において第一の抽出室要素と適合するように構成され、それによって抽出位置で抽出室の抽出工程と密閉性がスペーサにより損なわれることがなくなる。
有利な点として、このようにして、抽出室の閉鎖中にポーションカプセルが、第二の抽出室要素の周辺領域に当たらなくなる。
好ましくは、ポーションカプセルは、第二の方法ステップ中に垂直の向きに保持され、すなわち、ポーションカプセルのカバーの広がりの主平面が、重力場または垂直面に対して実質的に平行であり、好ましくは軸方向に対して垂直である。
好ましくは、第二の方法ステップ中に、第一の抽出室要素は、まず、軸方向に直線移動され、その後、軸方向に対して垂直の旋回軸の周囲でさらに旋回される。
ポーションカプセルの向きは、第一の抽出室要素の旋回中であっても一定に保持される。
この場合、スペーサは、第一の抽出室要素に当たってばね弾性式に旋回し、その結果、ポーションカプセルは傾斜しない。
第一の抽出室要素が、抽出室が閉じる前の短時間のみ旋回することは、穿孔スパイクが装填位置ではまだポーションカプセルと接触していないという利点を有する。
これは、ポーションカプセルが、その導入中に穿孔スパイクに引っ掛かるのを防止する。
図面は、単に本発明の実施形態を示しているにすぎず、本発明の基本的概念を限定しない。
この場合、抽出装置1は、受容要素または部分的に中空の鈴型要素の形態の第二の抽出室要素4と、閉鎖要素またはプランジャの形態の第一の抽出室要素3とを含む。
第一の抽出室要素3は、第二の抽出室要素4に関して、ポーションカプセル2を第一の抽出室要素3と第二の抽出室要素4との間に導入して、抽出装置1に充填することのできる、図1に示されている装填位置と、第一の抽出室要素3と第二の抽出室要素4とが一緒に移動されて、ポーションカプセル2の中に配置された飲料物質を抽出するための閉じた抽出室が形成されている抽出位置(図示せず)との間で軸方向100に移動可能である。
円錐台状体は、プラスチック材料またはアルミニウム箔で製作されたカプセルカバー13によって気密状態に閉鎖される。
ポーションカプセル2の中には、飲料物質、詳しくは抽出液により抽出可能な焙煎コーヒー粉末またはインスタント飲料もしくは茶飲料の顆粒が入れられている。
任意選択により、ポーションカプセル2は、フィルタ要素(図示せず)を有していてもよく、これは、ポーションカプセル2のカプセル底部14から離間され、カプセル底部14と飲料物質の間に配置される。
カプセルカバー13は、カプセルフランジ15の領域で円錐台状体に接着剤で接合され、または溶接される。
4つの穿孔スパイク7は、追加的台板9から第二の抽出室要素4の方向に突出する。
4つの穿孔スパイク7のうちの2つの第一の穿孔スパイク7’は、共通の水平面101内に配置され、4つの穿孔スパイク7のうちの2つの第二の穿孔スパイク7’’は共通の垂直面102内に配置される。
詳しくは、垂直面102は、地球の重力場に平行に、2つの第一の穿孔スパイク7’間の中央に延びている。
2つの第二の穿孔スパイク7’’は、水平面101の下方に配置される。
追加的台板9は、供給用開口部8として片側の切欠きを有し、これは垂直面102内の、2つの第二の穿孔スパイク7’’間に配置される。
供給用開口部8は、軸方向100に、第一の抽出室要素3に形成された排水口16と一致するように形成され、それによって、抽出位置で抽出液、詳しくは熱湯が排水口16と供給用開口部8を通って抽出室内に導入される。
抽出室が閉じられると、カプセルカバー13が、穿孔スパイク7により穿孔されて、導入された抽出液が、ポーションカプセル2の内部に入り、飲料物質と相互作用する。
抽出位置において、保持手段10は、抽出室の下方および第二の抽出室要素4の下方に配置される。
さらに、第一の抽出室要素3は、2つの横方向保持アーム11を有し、その自由端は、相互に対向し、各々が第一の抽出室要素3に面する保持面12を有する。
保持アーム11は、装填位置において、および第一の抽出室要素3が装填位置から抽出位置に移動している間にカプセルフランジ15を横方向に取り囲み、ポーションカプセル2が第二の抽出室要素4の方向に傾かないようになっている。
穿刺スパイクには、軸方向100に対して平行に延びる横方向の溝が設けられている。
好ましくは、カプセル底部14は、抽出室が閉じられている間に、またはポーションカプセル2の内部に生じた圧力によって、穿刺スパイクにより穿孔され、それによって、抽出位置において抽出液と飲料物質との相互作用によって生成される飲料が飲料吐出点へと流れる。
この開始位置で、ポーションカプセル2が、次に使用者(図示せず)によって第一と第二の抽出室要素3、4間の中間領域へと垂直装填方向17に導入される。
このために、抽出装置1の、第二の抽出室要素4の一部として形成された筐体が供給口を有し、そこを通じてポーションカプセル2が導入される。
この場合、第一の抽出室要素3は、第二の抽出室要素4に関して傾斜し、それによって、端面18が装填方向17に関して傾く。
この傾きの結果として、第一の抽出室要素3の、供給口に面する領域が第二の抽出室要素4から最も遠くなり、それによって、ポーションカプセル2を中間領域に導入でき、その際、ポーションカプセル2が穿孔スパイク7に引っ掛かる危険性がない。
同時に、ポーションカプセル2が第二の抽出室要素4の方向に傾くことが、横方向の保持アーム11によって防止され、カプセルフランジ15が保持面12で第二の抽出室要素4の方向に支持され、それによって、ポーションカプセル2は軸方向100へと実質的に軸に沿って向き付けられる。
その結果、カプセルカバー13とカプセル底部14は、装填方向17または重力場に対して実質的に平行に、かつ軸方向100に対して垂直に向き付けられる。
ポーションカプセル2の非対称性が高いため(ポーションカプセル2の最大重量は、自由に吊られている状態と同様に、第二の抽出室要素4の方向に向けられる)、トルクは、ポーションカプセル2に作用する。
このトルクによって、ポーションカプセル2またはカプセルフランジ15の下側領域が保持手段10の上で第一の抽出室要素3の方向に滑ることになりうる。
すると、ポーションカプセル2は、フランジが横方向の保持アーム11によってポーションカプセル2の上側領域内に固定されているにもかかわらず、第二の抽出室要素4の方向に傾く。
使用者がその後、抽出室を閉じようとすると、ポーションカプセル2は、おそらくそのカプセル底部14において第二の抽出室要素4に当たり、抽出室を閉じるのを妨害するであろう。
ポーションカプセル2の下側領域が第一の抽出室要素3の方向に滑らないようにするために、抽出装置1は、スペーサ5を有し、これは、ポーションカプセル2の下側領域を第一の抽出室要素3から離間させる。
その結果、ポーションカプセル2は、軸方向100に軸に沿って向き付けられた向きのままとなる。
ポーションカプセル2の向きは、装填位置においても、第一の抽出室要素3が装填位置から抽出位置に移動されている時にも、一定のままとなる。
詳しくは、ポーションカプセル2は、軸方向100へと軸に沿って向き付けられたままとなり、それによって、抽出室を閉じている間にポーションカプセル2を空洞内に常に確実に、リスクを伴わずに導入できる。
自由端22は、ポーションカプセル2の下側領域を第二の抽出室要素4の方向に圧迫し、それによって第一の抽出室要素3の方向に滑ることが防止される。
台板6は、好ましくは、追加的台板9と第一の抽出室要素3の間に配置され、台板6と追加的台板9は、相互に整合する固定用開口部19を有し、そこに、台板6と追加的台板9を第一の抽出室要素3に固定するための共通の固定ねじを通すことができる。
台板6と追加的台板9の外部輪郭の形態の窪み20は、好ましくは、端面18に導入され、それによって、追加的台板9と台板6が窪みに挿入されて、追加的台板9の終端が端面18の残りの部分と平らになる。
また、保持手段10にスペーサ5として滑り止めコーティングを施すことも考えられる。
保持手段10は、任意選択により、その自由外端において、カプセルフランジ15の保持手段10からの、すなわち第二の抽出室要素4の方向への望ましくない滑りを防止する縁を有していてもよい。
しかしながら、この場合、カプセルフランジ15は、全周において第二の抽出室要素4の周辺領域24の上に載っており、その結果、ポーションカプセル2の軸方向の向きは変化しない。
スペーサ5は、第一の抽出室要素3だけにばね弾性式に適合し、抽出室は、気密状態に密閉されて、抽出動作を開始させる。
抽出動作が完了すると、第一の抽出室要素3が図1に示される装填位置に戻り、使用済みのポーションカプセル2は、第一の抽出室要素3が戻る動作中にイジェクタ23によって保持手段10から押し出され、落下する。
2 ・・・ポーションカプセル
3 ・・・第一の抽出室要素
4 ・・・第二の抽出室要素
5 ・・・スペーサ
6 ・・・台板
7 ・・・穿孔スパイク
8 ・・・供給用開口部
9 ・・・追加的台板
10 ・・・保持手段
11 ・・・保持アーム
12 ・・・保持面
13 ・・・カプセルカバー
14 ・・・カプセル底部
15 ・・・カプセルフランジ
16 ・・・排水口
17 ・・・装填方向
18 ・・・端面
19 ・・・固定用開口部
20 ・・・窪み
21 ・・・曲げ板ばね
22 ・・・自由端
23 ・・・イジェクタ
24 ・・・周辺領域
100 ・・・軸方向
101 ・・・水平面
102 ・・・垂直面
Claims (8)
- 第一の抽出室要素(3)と第二の抽出室要素(4)とを含み、前記第一の抽出室要素(3)が、前記第一の抽出室要素(3)と第二の抽出室要素(4)とがポーションカプセル(2)を導入するために相互に離れている装填位置と、前記第一の抽出室要素(3)と第二の抽出室要素(4)とが一緒に移動されて前記ポーションカプセル(2)のために実質的に閉じた抽出室が形成されている抽出位置との間で移動可能な、ポーションカプセル(2)から抽出するための抽出装置(1)において、
前記抽出装置(1)が、前記装填位置から抽出位置への移動中に前記ポーションカプセル(2)の向きが実質的に一定のまま保たれるように構成され、
前記抽出装置(1)が、前記装填位置において前記第一の抽出室要素(3)からポーションカプセル(2)を離間させるように設けられたスペーサ(5)を有し、
前記スペーサ(5)が、前記第二の抽出室要素(4)の方向にばね弾性式に突出する自由端(22)を有し、
前記第一の抽出室要素(3)が、前記ポーションカプセル(2)の下側周辺領域を保持する下側保持手段(10)を有し、
前記スペーサ(5)が、前記ポーションカプセル(2)を保持手段(10)の領域において前記第一の抽出室要素(3)から離間させるように構成され、
前記スペーサ(5)が、前記第一の抽出室要素(3)に固定された台板(6)と一体に形成され、
前記抽出装置(1)が、前記第二の抽出室要素(4)の方向に突出する少なくとも1つの穿孔スパイク(7)を備えた追加的台板(9)を有していることを特徴とする抽出装置(1)。 - 前記台板(6)が、前記第二の抽出室要素(4)の方向に突出する少なくとも1つの穿孔スパイク(7)を有していることを特徴とする請求項1に記載の抽出装置(1)。
- 前記台板(6)または追加的台板(9)が、前記第二の抽出室要素(4)の方向に突出する4つの穿孔スパイク(7)を有し、2つの第一の穿孔スパイク(7’)が共通の水平面(101)内に配置され、2つの第二の穿孔スパイク(7’’)が共通の垂直面(102)内に配置され、
前記垂直面(102)が、前記2つの第一の穿孔スパイク(7’)間の中央に延びていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の抽出装置(1)。 - 前記台板(6)または追加的台板(9)が、前記抽出室に抽出液を導入する供給用開口部(8)を有し、
前記供給用開口部(8)が、前記垂直面(102)内に配置され、および/または、前記2つの第二の穿孔スパイク(7’’)間に配置され、および/または、前記台板(6)または追加的台板(9)の周辺領域に形成された片側の切欠きを含んでいることを特徴とする請求項3に記載の抽出装置(1)。 - 前記自由端(22)が、前記台板(6)または追加的台板(9)の前記保持手段(10)に面する側に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の抽出装置(1)。
- 前記抽出装置(1)が、前記第一の抽出室要素(3)に面する保持面(12)を有する横方向の保持アーム(11)を含むようになされ、
前記スペーサ(5)が、前記装填位置において前記ポーションカプセル(2)を前記保持面(12)にばね弾性式に押し付けるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の抽出装置(1)。 - 前記スペーサ(5)が、前記抽出位置において前記第一の抽出室要素(3)に適合するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の抽出装置(1)。
- 請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の抽出装置(1)の操作方法において、
第一の方法ステップで、ポーションカプセル(2)が前記第一の抽出室要素(3)と前記第二の抽出室要素(4)との間に導入され、それに続く第二の方法ステップで、前記第一の抽出室要素(3)が前記装填位置から前記抽出位置に移動され、
前記ポーションカプセル(2)の向きが前記第二の方法ステップ中に一定に保持され、前記第二の方法ステップ中に前記ポーションカプセル(2)が垂直の向きに保持され、前記第二の方法ステップ中に、前記第一の抽出室要素(3)がまず軸方向に直線移動され、その後、前記軸方向に対して垂直な旋回軸の周囲でさらに旋回され、前記第二の方法ステップの開始時に前記ポーションカプセル(2)がばね弾性スペーサ(5)によって第一の抽出室要素(3)から離間され、前記第二の方法ステップの終了時に前記スペーサ(5)が前記ポーションカプセル(2)によって前記第一の抽出室要素(3)に押し付けられることを特徴とする方法。
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