JP6086929B2 - ブリューイングモジュール - Google Patents

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Description

本発明は、カプセルに収容される、たとえば挽きコーヒーなどの抽出材料から飲料などを準備するための抽出装置に関する。本発明は、特に抽出装置のためのブリューイングモジュール、およびこのようなブリューイングモジュールを有する抽出装置に関する。
ポーションパック内にある抽出材料から飲料などを準備するための抽出装置は、たとえばコーヒーマシンまたはエスプレッソマシンとして知られる。多くの対応するシステムにおいて、ポーションパックは、たとえば抽出材料が気密状態で封止されるカプセルとして形成される。抽出のために、たとえばカプセルの2つの相互に対向する側部に穴が空けられる。第1の側部において、通常は熱湯である抽出液が導入される。第2の側部において、抽出物がカプセルから放出される。これは、ブリューイングモジュールというものにおいて行われる。このようなブリューイングモジュールは、カプセルが収容されるブリューイングチャンバを有する。カプセルがブリューイングモジュール内に置かれ、たとえば操作レバーによってブリューイングチャンバが閉じられるブリューイングモジュールが特に普及しており、ブリューイング動作後にブリューイングチャンバが再び開かれると、カプセルは自動的にブリューイングチャンバから取り除かれ、カプセル収容部へ排出される。自動的なカプセルの排出を伴うこのようなブリューイングモジュールは、一般的に水平ブリューイングモジュールとして設計される。すなわち、カプセルが上方から挿入され、ブリューイングチャンバを閉じることによって2つのブリューイングチャンバ部品が水平方向に相対的に移動し、ブリューイング液が実質的に水平方向に流れ、カプセル収容部がブリューイングチャンバの下方に形成される。
欧州特許第1721553号、欧州特許第1646305号、欧州特許第1495702号、国際特許出願公開第2008/004116号、および国際特許出願公開第2008/014830号は、水平ブリューイングチャンバを有する装置の例を示す。これら全ての装置は、水平軸を中心に回転対称であるカプセルを対象としている。カプセルは、たとえばカプセルの側部に配置されるピボットアームなど、保持を目的として特別に設けられる保持手段によってカプセルの周縁カラーが保持される中間位置に置かれる。その後に、2つのブリューイングチャンバ部品は、カプセルをブリューイングチャンバ内へ押し込むために、互いに相対的に変位する。結果として、カプセルが中間位置からブリューイング位置へ押し込まれるとともに、保持手段とカラーとの接続も解除される。ブリューイング動作の後、ブリューイングチャンバが開かれる。カプセルは、保持手段によって保持されず、カプセル収容部内へ落下する。
上記の文献におけるコンセプトの一部は異なっているが(第1の位置と第2の位置との間における水平変位または傾斜移動、カプセルの形状など)、上記の文献において共通する特徴は、カプセルの周縁カラーおよびこのカラーのために特別に設けられる保持手段が中間位置での保持および/または排出位置へのガイドに必要という点にある。これには、カプセルの構成に関する自由度が小さいという欠点がある。加えて、ブリューイングチャンバならびに保持および解除機構が、比較的複雑かつ精巧に構成されなければならないという欠点もある。
国際特許出願公開第2005/060801号、国際特許出願公開第2007/016977号、および米国特許第6,182,554号は、空洞を有するカプセルホルダー内にカプセルを挿入するブリューイングモジュールを示し、キャビティの形状および容積がカプセルに対して正確に調整されている。ブリューイングチャンバが閉じられると、カプセルホルダーが枢動し、閉止部品がカプセルホルダーおよびカプセルに対して押し当てられ、カプセルに穴が空けられる。これらの解決法においても、カプセルの周縁カラーおよびそのカップ形状が中央に揃える機能を有する。カラーは抽出側から注入側を封止するために必須であり、カップ形状は上記の解決法において操作を単純化するための必要条件となる。国際特許出願公開第2010/043451号も、カプセルの挿入後にカラー上でカプセルがガイドされて中間位置に保持されるブリューイングモジュールを示す。
国際特許出願公開第2010/118545号は、第1のブリューイングモジュール部品と第1のブリューイングモジュール部品に対して直線的に変位可能な第2のブリューイングモジュール部品とを有するブリューイングモジュールを示し、第1のブリューイングモジュール部品は、支持部と横ガイドとを有するカプセル受け部を形成する。カプセルは、横ガイドによってガイドされるカプセルが支持部の直上に留まるように、ブリューイングチャンバが閉じられる前に挿入される。ブリューイングチャンバが閉じられた後、支持部およびその横ガイドがブリューイングチャンバの一部を形成する。つまり、ブリューイングチャンバの一部に対して直接的に挿入が行われる。この解決法には、とりわけ、変位距離の小さい非常にコンパクトな設計が可能となるという利点があり、実質的にカプセルの形状を望みどおりに選択することができ、カプセルの周縁カラーが任意のものとなり、必要でなくなる。しかしながら、高いブリューイング圧力において動作するブリューイングシステムの場合、カプセル内に導入されるブリューイング液が確実にカプセルから流れ出ないようにする適切な封止システムを収容することが難しくなり得る。
フランス特許第2723524号文献は、「ポッド」(抽出材料が水浸透性フィルタ材料内に保持され、穴をあける必要のない平坦なポーションパッケージ)によってコーヒーを準備するためのコーヒーマシンを示す。フランス特許第2723524号によれば、挿入の後であってブリューイングチャンバを閉じる前に、離れる方向に傾斜させることができる要素によってポッドが保持される。ポッドが指定された直立位置に維持されることから、ブリューイングチャンバが閉じられるまで横カラーに沿ってポッドがガイドされ続けなければならない。国際特許出願公開第95 17121は、ポッドについて同様の解決法を示し、支持要素が軸方向に直線的に変位可能である。
先行技術を出発点として、本発明の目的は、カプセルに封入された抽出材料から飲料または他の抽出物の一部を準備するための、たとえばコーヒーマシンなどの抽出装置のためのブリューイングモジュールを提供することである。このブリューイングモジュールは、既存のブリューイングモジュールの欠点を克服し、簡素かつコンパクトな構成を可能とし、カプセル設計における柔軟性を高めることができる。ブリューイングモジュールは、特に水平設置に適したもの、および好ましくは10barより高いブリューイング圧力、たとえば20barに至る高いブリューイング圧力に適したものとすることを意図している。
第1の局面によれば、ブリューイングモジュールは、第1のブリューイングモジュール部品と、第1のブリューイングモジュール部品に対して移動可能な第2のブリューイングモジュール部品とを有し、第1のブリューイングモジュール部品および第2のブリューイングモジュール部品は、カプセルから抽出物を放出するための放出装置、およびカプセル内に抽出液を導入するための注入器を形成する。閉じられた位置において(たとえば、第1のブリューイングモジュールおよび第2のブリューイングモジュール部品が「合わさっている」)、ブリューイング動作時にカプセルを少なくとも部分的に囲うブリューイングチャンバが閉じられる。
さらに、第1の局面に係るブリューイングモジュールは、支持要素を有する。支持要素は、ブリューイングチャンバが開かれている時の支持位置において、規定の挿入位置を介して挿入されたカプセルを支持要素が捕捉し、これによって挿入後にカプセルが支持要素の上に留められる態様で設計される。ブリューイングチャンバを閉じることにより、支持要素は支持位置から離れて休止位置へ変位し、カプセルが同時に第1のブリューイングモジュール部品および/または第2のブリューイングモジュール部品のグリップ要素によって保持されるとともに、支持位置から休止位置への移動は、ブリューイングチャンバを閉じる際の第1のブリューイングモジュール部品に対する第2のブリューイングモジュール部品の移動の方向とは異なる方向に向けて行われる。移動は、たとえば、下方向への枢動、または軸方向に対する横方向への枢動として行われる。
既知の水平ブリューイングモジュールにおいて、カプセルは、挿入後、ガイドスロットにおいてガイドされるカプセルの周縁カラーによって中間位置に保持される。まず、ガイドスロットが形成される手段によって、ここでカプセルの重量が保持される。次に、ガイドスロットは、周縁カラーがカプセルの重心の領域ではなくその一端(軸方向、略水平方向において)に配置されることで生じるトルクを吸収しなければならない。このような理由から、周縁カラーは、先行技術において封止のために必要となるだけでなく、カプセルが挿入された後でブリューイングチャンバが閉じられる前に中間位置で保持するためにも欠かせない。
既知の先行技術とは対照的に、発明に係る略水平なブリューイングモジュールの場合、カプセルは、ブリューイングチャンバの開かれた位置に差し込まれた後、単に周縁カラーで保持されるだけでなく、まず支持要素上に留められ、次に第1のブリューイングモジュール部品の支持部分の上に留められる。ここで、支持要素は、実際のカプセル本体の下に留められる基部を形成する。支持要素は、第1のブリューイングモジュール部品の支持部分と合わせて、カプセルの重心を支持する支持部を形成する。すなわち、ブリューイングモジュールが開かれた状態において、先行技術のようにガイド手段がトルクを吸収する必要がなく、カプセル全体が支持部の上に置かれる(すなわち、ブリューイングモジュールは、カプセルが挿入された後にそこに置かれるカプセルによって加えられるトルクを吸収する、たとえばガイド溝などのガイド手段を無くすことができる)。ブリューイングチャンバが閉じられる前に、カプセルは、カプセルが外方に傾斜しないように起こり得るトルクをガイド手段によって吸収する必要のない態様で挿入することによって規定される位置に支持要素および支持部分によって形成される支持部の上に均衡状態で置かれる。これらの理由から、カプセルは、堅い周縁カラーなくして使用することもできる。
ブリューイングチャンバの開かれた位置において、カプセルは、軸方向に対する周縁点で支持要素の上に置かれ得て、反対側では、ブリューイングモジュールの支持部分の上に置かれる。支持要素上の支持重心は、軸方向におけるカプセルの2つの端部から離れて位置し得て、たとえば軸方向において少なくとも10%程度離れて位置する。支持部全体(すなわち、ブリューイングモジュール部品の支持要素および支持部分からなる支持部)における支持重心は、たとえば、カプセルのほぼ中心にあり、たとえば、軸方向におけるカプセルの2つの端部から少なくとも30%離れている。
空の中間空間が任意で支持要素と支持部分との間に設けられ得る。各場合において、支持要素および支持部品が軸方向における異なる位置において2つの支持箇所を形成すると有利である。
加えて、支持要素は、カプセルの全幅にわたって延在し得て、これによってカプセルの配向が支持要素および支持部分によって完全に規定される。
これに代えて、支持要素は、カプセルの幅の一部のみを支持し得る。1つの例示的な実施形態によれば、支持要素は2つの支持要素部品を有し、カプセルの領域の下方において一方側から各々が係合する。
支持要素の上に置かれるカプセルの部分は、たとえば、平坦に設計される。すなわち、カプセル内部(抽出材料で満たされる)とカプセル外部とを分離するカプセル壁の一部が形成される。支持要素によって、カプセル壁は、たとえばカプセル内部に押し込まれる。カプセル壁がカプセル内部に押し込まれるという事実は、寸法的に安定した補剛自体が無く、支持要素の位置に支持カウンタ要素が無いというよりも、逆にカプセル壁が支持要素によってカプセル内の充填物に対して実質的に押し込まれることを意味する。
特に、支持要素は、たとえば立方体形状、筒形状、または錐形状のカプセルなど、カラーの無いカプセルも支持部によって保持されるように設計され得る。
筒形状または錐形状のカプセルを使用する際において避けることのできない周縁溶接線は、たとえば、溶接線が対応して適合する位置を伴って支持部分の上に置かれ得る。
既に上で述べたように、ブリューイングチャンバを閉じることによって、支持要素が支持位置から離れて休止位置に向かって変位する。ここでの支持要素は、特に下方向へ移動の対象となり得る。たとえば、支持要素は、支持部分を形成し、枢動軸を中心に枢動可能な弓部として形成され得て、枢動移動時には支持部分がカプセルから離れて下方向へ移動する(または、ブリューイングチャンバが開かれる時は逆方向に移動する)。
1つの実施形態において、支持要素は、特に同じ方向または異なる方向に移動可能な複数の支持要素部品によって、多部品で設計され得る。
側部への枢動移動またはたとえば斜め下方向への移行も考えられる。多部品支持要素の場合、たとえば、2つの支持要素部品が異なる方向に枢動可能であり、たとえば各場合において一方側に向けて枢動可能である。
休止位置への移動が第1のブリューイングモジュール部品に対する第2のブリューイングモジュール部品の移動とは異なる方向へ向けて行われるという事実により、機能的に有用なカプセルシールと組み合わせたコンパクトな配置が可能となる。第1のブリューイングモジュール部品による第2のブリューイングモジュール部品の移動の方向への変位動作とは対照的に、ブリューイング動作時に穴を開けられたカプセルを封止するための封止手段は、カプセルから放出されるブリューイング液が完全に放出装置内へ渡る(および、たとえば下方向に滴らない)効果が得られるような方法で配置され得ることが示された。さらに、必要が生じる場合には、ブリューイングチャンバ部品を互いに密封することも可能であり、これによってブリューイングチャンバが外部に対して気密となる。これは、以下でより詳細に説明する。
ブリューイングチャンバを閉じることによる支持要素の移動は、電気駆動なしに純粋に機械的に行われるのが好ましい。特に、移動は、第1のブリューイングチャンバ部品自体に対する第2のブリューイングチャンバ部品の相対移動によってもたらされる。支持要素の異なる移動の方向は、たとえば、第2のブリューイングチャンバ部品の第1の方向への移動を支持要素の第2の方向への移動に変換する偏向および/またはガイド手段によってもたらされ得る。
上記の偏向および/またはガイド手段は、たとえば、固定の回転軸を中心に枢動可能に支持要素を取り付けることによって、または代替的に移行方向を定めるガイド手段によってもたらされ得る。
支持要素は、特に静止した不動のブリューイングモジュール部品(たとえば、第1のブリューイングモジュール部品、特に放出装置)、またはたとえばモジュールハウジングなどの第1のブリューイングモジュール部品に対して静止する他の物に枢動可能にまたは移動可能に締結され得る。ここでは第2のブリューイングモジュール部品との動作接続があり、その移動によって支持要素が移動する。
その逆、すなわち支持要素を移動ブリューイングモジュール部品に締結させることも容易に考えられ得る。
ブリューイングチャンバが開かれると、支持要素は、ブリューイングチャンバが特定の所定範囲まで開かれた場合、たとえば完全に開かれた場合にのみ支持位置へ戻される。特に、所定の範囲は、たとえば閉じる動作時に支持要素が支持位置から離れる方向へ移動する場合よりも、開く動作時に支持要素が支持位置へ動く場合にさらにブリューイングチャンバが開かれるように選択される(ヒステリシス挙動)。
1つの実施形態において、ブリューイングチャンバが閉じられると、支持要素がばね力に抗して移動して掛かり止めされ、ブリューイングモジュールが再び開かれた時に支持要素が最初は休止位置を維持し、カプセルがカプセル収容部内へ落下する。支持要素は、ブリューイングチャンバが開かれることによって、たとえば、完全に開かれる場合に限り、解除される。
たとえば、ブリューイングチャンバが閉じられた後にたとえばばね力に抗して休止位置に支持要素を保持する保持要素を設けることができる。支持要素は、ブリューイングチャンバが完全に開かれた場合にのみ支持位置に戻る。これは、たとえば保持要素が任意でブリューイングモジュール部品の解除部分によって変位し、支持要素への掛かり止め接続または他の接続が解除されて後者が支持位置に戻り得るという事実によって保証される。保持要素と移動ブリューイングモジュール部品との動作接続は、直接的な動作接続(たとえば、解除部分が保持要素に当たることによる)または別個の解除を介した間接的な動作接続であり得る。
さらなる可能性として、少なくとも1つのばねの作用によって支持要素が双安定となるように支持要素を取り付けることが含まれる。たとえば、ブリューイングチャンバが閉じられた時に、支持要素が死点位置を超えて移動するまで支持要素がばね力に抗して移動し得て、支持要素が止め部に接触するまで支持要素がばね力によってさらに移動する。ブリューイングモジュールが再び開かれると、支持要素は死点を超えて再び戻る。ここで、対応するリセット機構は、カプセルが排出されて下方に落下し得る範囲までブリューイングモジュールが開かれた場合にのみ有効となるようにここでは設計され得る。
たとえば、解除要素として機能し、第2のブリューイングモジュール部品が開く際に第2のブリューイングモジュール部品によって駆動される弓部は、開く際の距離の最終部分のみにわたって(たとえば、最後の3分の1にわたって最大となる)弓部が移動するように寸法設定され得る。さらに、支持要素が急速にはじかれて戻ることを防ぐ適切な制動手段が設けられ得る。
代替例として、偏向および/またはガイド手段が溝付きガイド機構の態様で設計され得る。このような溝付きガイド機構は、たとえば、移動する(第2の)ブリューイングモジュール部品に形成され得て、支持要素は、他のブリューイングモジュール部品に対して枢動可能または移動可能に締結され、溝付きガイド機構に係合するガイド要素を有し、その逆もあり得る。
望ましいヒステリシス挙動は、たとえば、第1のガイド溝と第2のガイド溝とを有する溝付きガイド機構によってもたらされ得る。閉じる動作時において、被ガイド要素(たとえば、ガイドピン)は、ブリューイングチャンバが実質的に閉じられるまで支持要素が支持位置を維持するような態様で延びる第1のガイド溝にガイドされ、支持要素は、その場合にのみ、すなわち、ブリューイングチャンバが閉じた時または完全に閉じる直前に休止位置に変位する。ブリューイングチャンバが開かれている間、被ガイド要素は、ブリューイングチャンバの全体がが実質的に開かれてカプセルが排出されるまで支持要素が休止位置を維持するように配置される第2のガイド溝にガイドされる。完全に開かれると、支持要素は再び変位して支持位置に戻る。
支持要素は、カプセルの形状に合わせた横ガイドを有し得て、カプセルは、横方向に対して(軸を横断する水平方向)望ましい精度でガイドによって位置決めされる。このような横ガイドは、支持面の両側から上方向に突出する突起/ウェブとして設計され得て、カプセルのために上方向に開かれた受け部を有する僅かに錐形の構成が好都合であり得る。
支持要素が離れる方向へ移動するときにカプセルを支持する把持要素は、たとえば、第1のブリューイングモジュール部品および/または第2のブリューイングモジュール部品の包含シールとして設計され得る。上記の包含シールは、特に、カプセルを位置決めおよび保持して包含する封止カラーを有し得る。封止カラーの領域において、シールは、カプセルを周面に沿って包含し得て、シールの弾性により、カプセルがシールによって保持されるように後者がカプセル壁に対して押され得る。
支持と包含との協働、特に、柔軟かつ弾性的に変形可能な、たとえばゴム弾性および/またはゴム状のシールにより、カプセルはブリューイング動作のために最適に中央に置かれ得る。カラーに対して作用する横ガイドによって挿入動作の全体およびその後にカプセルが保持および維持決めされておらず、カプセルの位置に特定の不正確さが残る場合であれば特に都合がよい。
封止機能のために、1つ以上の周縁封止リップまたは封止ビードが封止カラーに設けられ得る。上記の少なくとも1つの封止リップおよび/または封止ビードは、ラインまたはストリップの態様でカプセルの表面に乗せられ、カプセル壁をカプセル内部に押し込むように設計され得る。特に、シールは、弾性によってカプセル壁をカプセル内部に押し込む複数の周縁封止リップおよび/または封止ビードを任意で有し、各場合において連続的な封止リップもしくは封止ビードの間に凹部が配置され、作動状態において連続的な封止リップもしくは封止ビードとカプセルとの間に周縁空洞が形成される。付加的または代替的に、シールが端面および周面の両方を封止し得る。この目的のために、少なくとも1つの周縁封止リップもしくは封止ビードは、カプセルの端面に対して押し付けられ得て、周縁封止リップもしくは封止ビードのうち少なくとも1つが周面に対して押し付けられ得る。
カプセルシールが、両側に設けられ得る、すなわち注入器の部分および放出装置の側に設けられ得る。様々な実施形態において、注入器側の封止カラーはより拡張される、および/または注入器側のシールは抽出側のシールよりも多くの封止リップを有する、または抽出側にはエラストマ−シールが全く設けられない。このため、概してこれらの実施形態において、カプセルは抽出側よりも注入器側において大きな摩擦力を伴って保持される。移動可能なブリューイングモジュール部品を注入器が形成する配置と組み合わせることにより、ブリューイングチャンバが開かれた場合にカプセルがまず注入器とともに移動するという利点がある。注入器側のシールの包含作用からの解除は、たとえば以下でより詳細に記載される取り外し手段によって保証され得る。
カプセルシールおよび/または以下に記載される任意のブリューイングチャンバシールは、概して柔軟かつ弾性的に変形可能な、特にゴム弾性および/またはゴム状の材料からなる。
以下に記載の実施形態のように、ブリューイングモジュールの場合において、第1のブリューイングモジュール部品は放出装置を形成し得て、第2のブリューイングモジュール部品は注入器を形成し得る。これに代えて、その逆もあり得る。すなわち、第1のブリューイングモジュール部品が注入器を形成し、第2のブリューイングモジュールが放出装置を形成する。同じブリューイングモジュール部品によって放出装置および注入器の両方が形成される構成が考えられ、この構成により、他のブリューイングモジュール部品が、特にカプセルに対して圧縮力を加える機能および/または封止する機能を有することが可能となる。
放出装置および注入器は、互いに対向して配置され、たとえば、放出プレートを含んで、このプレートからブリューイングチャンバ内へ突出する少なくとも1つの貫通点を有するのが好ましい、または注入プレートを含んで、同様にこのプレートからブリューイングチャンバ内へ突出する少なくとも1つの注入点を有するのが好ましい。貫通点は、たとえばポリプロピレンからなる、たとえば、0.2mmと0.4mmとの間の厚さ、たとえば0.25mmと0.35mmとの間の厚さを有する、たとえば熱成形されたプラスチックカプセル壁を貫通するように設計され、このため、アルミニウムカプセルのための貫通点とは明らかに異なる。しかしながら、熱成形されたプラスチック以外のカプセル壁材料のための貫通装置も設けられ得る。
さらに、以前のようにカプセルの周縁カラーも利用することができるが、このカラーはもはや必要ない。逆に、カプセル受け部は、カプセルの形状に合わせて支持部を形成するように適宜構成され得る。
周縁カラーのないカプセルの形状が特に好ましい。この結果、より大きな自由度をもたらす周縁カラーによって異方的に硬化されないカプセルの形状もまた適している。
特定の実施形態によれば、ブリューイングチャンバは、たとえば、先行技術とは対照的に放出側または注入側に錐形で拡張しないカプセルであって、むしろたとえば立方体形状または直方体形状のカプセルを受けるように設計される。直方体形状または立方体形状は、機能的に大きく異ならない範囲で幾何学的に正確な直方体または立方体の形状から逸脱しない形状を意味するものとして理解され、たとえば、長方形または正方形の土台領域を有する切頂ピラミッドの形状を含み、土台領域に接合される側面は、たとえば最大で2°、好ましくは1°の小さな傾斜角α分のみ土台領域からの垂直に対して傾斜している。直方体形状または立方体形状は、端面の面においてカプセル本体から突出する周縁カラーを除き、ガイドスロットにおいてカプセルを保持するために設けられる。それでもなお、直方体形状または立方体形状のカプセルは、生産時に作られる周縁境界部を含み(たとえば、溶接ビード)、この周縁境界部は、たとえば最大で1.5mm、1mm、またはそれ以下で横方向に突出し、たとえば端面の面からずれている。
ブリューイングチャンバを閉じるために、第1のブリューイングモジュール部品に対して第2のブリューイングモジュール部品が軸方向に沿って直線的に移動することができる、すなわち直進または実質的に直進して移動することができる。ブリューイングモジュール部品同士の枢動移動は除かれないが、概して不要である。特に、カプセルは、ブリューイングチャンバが閉じられているときには枢動しないのが好ましい。すなわち、ブリューイングチャンバが閉じられているときにカプセルの配向が実質的に保持されているのが好ましい。
実施形態において、ブリューイングモジュールは、ブリューイングチャンバが閉じられた場合に、カプセルを貫通するための貫通点のほぼ全長にわたる軸方向の変位を除き、カプセルが実質的に移動しないように設計され得る。特に、ブリューイングモジュールは、ブリューイングチャンバが閉じられた場合に、カプセルが傾斜せず、カプセルの配向が維持されるように設計される。
1つの実施形態によれば、支持部、およびたとえばカプセル受け部の全体またはブリューイングモジュールの全体は、水平に対して傾き、支持部は第1のブリューイングモジュール部品に向けて下方向に傾斜している。これは、コーヒーマシンが水平の土台において方向付けされて置かれる場合において上記の傾きまたは傾斜が起こるようにコーヒーマシンにおけるブリューイングモジュール部品の締結が設計されていることを意味する。この目的のために、ブリューイングモジュールは、たとえば、ブリューイングモジュールの上記の傾斜が起こるようにブリューイングモジュールフレームに接続される締結要素を有し得る。代替的に、ブリューイングモジュールのハウジングは、上記の傾斜が実現されるように成形され得る。注入器および放出装置の軸の水平に対する傾斜は、2°と15°もしくは10°との間が好ましく、3°と7°との間が好ましい。実質的に立方体形状のカプセルの場合、これは同時に水平に対するカプセルの対称水平軸が2°と15°との間、または2°と10°との間、好ましくは3°と7°との間であることを意味する。
ブリューイングチャンバは、カプセル、すなわちカプセル受け部を完全に囲うのが好ましく、第2のブリューイングモジュール部品は、正確に嵌合する態様で互いに対応する要素を有し、閉じられた位置において併せてブリューイングチャンバを形成する。軸方向の壁(ブリューイング液のガイドおよび/またはブリューイングモジュール部品の相対運動の移動方向に対して)は、たとえば注入プレートを形成し、注入プレートはプレートからブリューイングチャンバへ突出する少なくとも1つの注入点を有する。さらに、軸方向の壁は、放出プレートを形成し、放出プレートは同様にプレートからブリューイングチャンバへ突出する少なくとも1つの貫通点を有する。上方、下方、および横方向の壁は、第1のブリューイングモジュール部品および第2のブリューイングモジュール部品の対応する互いに接合された壁部分によって形成される。第1のブリューイングモジュール部品によって形成される壁部分および第2のブリューイングモジュール部品によって形成される壁部分は、たとえば周縁成形シールによって、閉じられた位置で互いに関連付けられて封止され得る。上記のシールは、たとえば、ブリューイングモジュール部品の一方に締結され、ブリューイングチャンバが閉じられた場合に他方のブリューイングモジュール部品の表面に当たるリップシールを有し得る。このような方法で封止されたブリューイングチャンバは、カプセルを入れることなく抽出装置またはブリューイング装置をすすぐことができ、これはユーザにとって大きな利点である。しかしながら、これは、ブリューイングチャンバが封止された状態または完全に封止されていない状態でのすすぎ動作または洗浄動作の際にすすぎカプセルまたはスペーサーカプセルの使用を排除するものではない。
先行技術とは対照的に、ブリューイングチャンバがカプセルを完全に囲う実施形態、および互いに密封されたブリューイングチャンバ部品を有する実施形態は、2段シールを有する。第1の封止段は、カプセルを包含し、導入された抽出液または放出される抽出物がカプセルを超えて流れ出るのを防ぐカプセルシールによって形成される。上記の第1の封止段は、注入器または放出装置からカプセルを密封する。第2の封止段は、ブリューイングモジュール部品を互いに密封する。これは、まずブリューイング動作時に補助的な封止の役割を果たし得る。次に、これは、上述のように、すすぎ動作時の封止の役割を果たし得る。
周縁シールによるブリューイングチャンバ内におけるカプセルの保持は、任意でブリューイングチャンバの封止と組み合わされ、カプセルの周縁カラーが保持される実施形態に対してさらなる大きな利点を有する。これは、実質的な製造公差が起こり得るためである、すなわち、ブリューイングモジュール部品の互いの位置決めの精度は、10分の1ミリメートルより正確でなくてもよいためであり、対照的に、許容差は、一部の状況下において数十分の一ミリメートルであり得る。単一の周縁シールまたは複数の周縁シールによるカプセルの保持は、ここで許容差を吸収し得る。
第1の局面に係る手順は、まず、カプセルをカラーなしに構成することができ、結果としてブリューイングチャンバがカラーのための対応する受け部および保持部を有さなくてもよいことから、非常にコンパクトな構成とすることができる。
発明の第1の局面に係る実施形態、およびこの実施形態から任意で独立した発明の第2の局面に係る実施形態において、ブリューイングモジュールは、移動可能なカプセル取り外し手段を有し得る。
特に、第2のブリューイングモジュール部品の保持手段、たとえば、把持要素、特に周縁封止カラーを有するカプセルシールは、ブリューイングチャンバが開かれると、最初は第2のブリューイングモジュール部品と併せてカプセルを移動させ、ブリューイングチャンバがさらに開かれると、次に取り外し手段が自動的にカプセルと係合し、第2のブリューイングモジュール部品とともにカプセルがさらに動かないように防止する。
カプセル取り外し手段は、たとえば、側部からカプセルに向けて水平かつ径方向内側へ突出する部品(ウィング)として設計され、移動可能なブリューイングモジュール部品から離れる方向かつ外方向へ折り曲げられ得る。移動可能なブリューイングモジュール部品から離れる方向への折り曲げは、移動可能なブリューイングモジュール部品によって保証され、たとえばブリューイングチャンバが閉じられた場合にばね力に抗し得る。
ブリューイング処理の後にブリューイングチャンバが開かれると(この状態において、カプセルは、ブリューイング処理時に内側からカプセルに高い圧力および温度が作用することからブリューイング処理の前と比べて僅かに径方向の範囲が広がっている場合が多い)、上記の取り外し要素はカプセルに対して詰まる/挟まれる、またはカプセルの補強部またはカラーに当たり、移動可能なブリューイングモジュール部品とともにカプセルが移動することが防止される。
取り外し要素によるカプセルの制止は、たとえば、以下の方法でもたらされ得る。
−摩擦:取り外し要素がカプセルに対して加える力が、取り外し要素の内側の縁部とのカプセルの変位に対する摩擦抵抗をもたらす。
−クランプ留め:取り外し要素およびカプセルは、取り外し要素が完全に折り戻されないようにカプセルが防止するように寸法設定される。また、摩擦によって、取り外し要素の内側縁部がカプセルのさらなる後退時にカプセル内に押し込まれ、カプセルのさらなる後退に抗するクランプ留めがもたらされる。
−カプセルの補強材などとの接触:カプセルは、たとえば、局所的な補強材または僅かに突出する形状を形成する周縁溶接線などを有し得る。既知のタイプの周縁カラーもこのような補強材を形成し得る。取り外し要素は、ブリューイングチャンバが開かれた場合に上記の補強材の注入側においてカプセルに取り外し要素が加えられ、補強材が取り外し要素を超えて引っ張られないように位置決めされる。
各場合においてこれらの可能性のうち2つまたは3つ全ての組み合わせ、他の変形例およびこの変形例との組み合わせが考えられる(クランピング手法のいずれの場合においても摩擦が含まれる)。
第1の局面に係るブリューイングモジュールの有利な特徴は、(たとえば、カプセルを包含するシールおよび/またはブリューイングチャンバシールと協働して)第2の局面に係るブリューイングモジュールの実施形態においても実現され得る。
第2の局面に係る取り外し手段の代わりとして、ブリューイングモジュールは、少なくとも1つの排出器を有し得る。ブリューイングチャンバが開かれた場合または閉じられた場合、このような排出器は、ブリューイングモジュールが開かれた時にカプセルが停止し続けるブリューイングモジュール部品に対してほぼ軸方向に移動する。カプセルを包含する注入側のカプセルシールを有する実施形態において、少なくとも1つの排出器が注入器に対して移動する、すなわち、ブリューイングチャンバが開かれた/閉じられた場合、具体的には、ブリューイングチャンバが開かれた場合、上記の排出器がカプセルを注入器から排出し、カプセルを包含するシールからも任意で排出するように行われる。
排出器は、たとえば対応するブリューイングモジュール部品(たとえば、注入器)において軸方向に変位可能に取り付けられ得て、ブリューイング処理の後にピストンの態様でカプセルを排出し得る。
対応するブリューイングモジュール部品が、開閉時にハウジングに対して移動するブリューイングモジュール部品である場合、排出器は、たとえば、開閉移動に関わらない態様でハウジングに固定されて取り付けられ得る。
しかしながら、対応するブリューイングモジュール部品の他のブリューイングモジュール部品に対する縮小した距離分の相対運動に排出器が関わると特に有利である場合が多い。たとえば、操作レバーの駆動による排出部のたとえば短い距離にわたる移動に関して条件が設けられ得る。これは、たとえば、移動ブリューイングモジュールのための対応する接続棒よりも操作レバーの枢動軸の近くに締結される排出器を動かす接続ロッドによる操作レバーの駆動時においてもたらされ得る。
第1または第2の局面に係る上述のブリューイングモジュールを有する特にコーヒーマシンである抽出装置は、同様に発明の主題である。
第1の局面に係る発明のさらなる主題は、カプセルを用いたブリューイング飲料をブリューイングする方法である。これは、たとえば、上記のタイプのブリューイングモジュールおよび抽出装置によって行われ、以下のステップを含む。
−たとえば上記のポーションカプセルが少なくとも部分的に支持位置にある支持要素上に置かれるように挿入開口を位置決めすることによって、抽出材料を含むポーションカプセルをブリューイングモジュールの開かれたチャンバ内に挿入する。
−第2のブリューイングモジュール部品の第1のブリューイングモジュール部品に対する移動によってブリューイングチャンバを閉じる。ここで、第2のブリューイングモジュール部品の第1のブリューイングモジュール部品に対する移動の方向とは異なる方向への移動により、支持要素が支持位置から離れて休止位置へ移動し、少なくとも第1および/または第2のブリューイングモジュール部品によって形成される注入器の貫通点によってカプセルに穴が開けられ、これによってカプセルに導入開口が生じる。
−導入開口を介して抽出液をカプセル内に導入する(たとえば、ポンプおよび逆止弁を使用して熱湯を導入する)。
−第1および/または第2のブリューイングモジュール部品によって形成された放出装置の貫通点によって作り出された放出開口を介してカプセルから抽出液を放出する。
−放出の後に、第2のブリューイングモジュール部品の第1のブリューイングモジュール部品に対する移動によってブリューイングチャンバを開く。ブリューイングチャンバは、開かれたブリューイングチャンバからカプセルが下方向に落下するまで開く。
−支持要素が支持位置に戻るまでブリューイングチャンバを開き続ける。
発明の例示的な実施形態は、図面を参照して以下に記載される。図面において、同じ参照符号は同じ要素または類似の要素を示す。図面は、図面ごとに互いに異なるサイズの対応する要素を部分的に示す。
カプセル挿入位置にある発明に係るブリューイングモジュールを示す図である。 閉じられた位置にある図1に係るブリューイングモジュールを示す図である。 開かれた位置にある、断面の形態で示されるブリューイングモジュールの一部を示す断面図である(対象の断面を示す)。 カプセルの挿入された、開かれたブリューイングモジュールの詳細を示す断面図である。 開かれた状態の図4に係るカプセルを有するブリューイングモジュールを示す断面図である。 閉じられた状態の図4に係るカプセルを有するブリューイングモジュールを示す断面図である。 第1のシールを示す断面図である。 ブリューイングモジュールが閉じられた状態における代替的な実施形態の第2のシールを断面で示す図である。 閉じられた状態におけるブリューイングモジュールの部品を示す図である。 開かれた状態における代替的な実施形態を示す断面図である。 開かれた状態にあるカプセルの挿入された図10に係る実施形態を示す断面図である。 閉じられる際のカプセルの挿入された図10に係る実施形態を示す断面図である。 ブリューイングチャンバの閉じられた状態およびその後の開かれた状態など様々な状態にある図10に係る実施形態を異なる側から示す図である。 ブリューイングチャンバの閉じられた状態およびその後の開かれた状態など様々な状態にある図10に係る実施形態を異なる側から示す図である。 ブリューイングチャンバの閉じられた状態およびその後の開かれた状態など様々な状態にある図10に係る実施形態を異なる側から示す図である。 ブリューイングチャンバの閉じられた状態およびその後の開かれた状態など様々な状態にある図10に係る実施形態を異なる側から示す図である。 ブリューイングチャンバの閉じられた状態およびその後の開かれた状態など様々な状態にある図10に係る実施形態を異なる側から示す図である。 ブリューイングチャンバの閉じられた状態およびその後の開かれた状態など様々な状態にある図10に係る実施形態を異なる側から示す図である。 図10の実施形態の要素を示す図である。 本文献において記載および規定されるタイプの水平ブリューイングモジュールを有するコーヒーマシンを示す概略図である。 挿入されるカプセルを伴うブリューイングモジュールの第3の実施形態を(ハウジング部品が外された状態で)示す図である。 挿入されるカプセルを伴うブリューイングモジュールの第3の実施形態を示す断面図である。 ハウジングの部品のない第3の実施形態をさらに示す図である。 図23におけるA−A線に沿ったブリューイングモジュールの部品の断面を示す図である。 図21の描画に対応し、閉じる動作時における異なる位置を示す図である。 図21の描画に対応し、閉じる動作時における異なる位置を示す図である。 図21の描画に対応し、閉じる動作時における異なる位置を示す図である。 図27に係る位置を示す断面図である。 図27の詳細を示す図である。 閉じられた状態にある第3の実施形態のブリューイングモジュールを示す図である。 閉じられた状態にある上記のブリューイングモジュールの要素をさらに示す図である。 開かれた時の第3の実施形態におけるブリューイングモジュールを示す図である。 図32に詳細を示す図である。 開かれた状態にあるブリューイングモジュールの第4の実施形態を示す図である。 開かれた状態にあるブリューイングモジュールの第4の実施形態を示す図である。 開かれた状態にあるブリューイングモジュールの第4の実施形態を示す図である。 閉じられた状態にあるこの実施形態を示す図である。 ブリューイングチャンバが閉じられた時の第4の実施形態におけるブリューイングチャンバの上方の水平面に沿ったブリューイングチャンバの断面を示す図である。 ブリューイングチャンバが開かれた時の第4の実施形態におけるブリューイングチャンバの上方の水平面に沿ったブリューイングチャンバの断面を示す図である。
図1から図6に係るブリューイングモジュールは、外側ハウジング1内においてガイドされる、放出装置3と注入器4とを有する。放出装置3および注入器4は、操作レバー5の枢動によって互いに変位可能である。この目的のために、操作レバーは、外側ハウジング1に設けられる、または外側ハウジング1によって保持される回転ピン6を中心に枢動可能である。示される実施形態において、注入器4は、操作レバー5の枢動動作によって放出装置3の方向に下方へ変位可能であり、その一方で上記の放出装置は外側ハウジング1に対して固定されている。
外側ハウジング1は、示される例示的な実施形態のように、図1および図2に見られるような2つのハーフシェル1.1,1.2からなり得る。ハーフシェル1.1,1.2は、位置決めされた状態において、たとえば放出装置またはスライド装着される注入器など、ハウジングに取り付けられる部品を受けるような態様でその内部が成形される。したがって、上記の部品は、一部の状況下において、当然ながら2つのハーフシェルを互いに締結するねじ(または同様のもの)とは別に別個の締結手段(ねじなど)を用いることなく取り付けることもできる。
作動状態において、ブリューイングモジュールは、コーヒーマシンの水平ブリューイングモジュールとして機能する。コーヒーマシンは、ブリューイングモジュールに加え、給水タンクと、水加熱装置(たとえば、連続水ヒータ)と、注入器4へブリューイング水を供給するためのポンプとを有する。注入器の対応する給水路18および場合によって設けられる逆止弁などは、それ自体が周知のように形成され得る。これらは発明の主題ではなく、ここでは詳細に記載されない。加えて、注入器は、関連付けられた供給開口を有する少なくとも1つの貫通点12を有する。このため、カプセルに穴が開けられ、供給開口を介して抽出液が供給される。さらに、コーヒーマシンは、たとえば、カプセル収容部を有する。カプセル収容部は、ブリューイングチャンバの下方に配置され、操作レバーを上げることによってブリューイング動作後にカプセルがそこへ自動的に排出される。
放出装置3にも、少なくとも1つの貫通点11と関連付けられた放出開口19が設けられる。さらに、構成に応じて、出口ラインも設けられる。出口ラインにより、放出装置の出口8から出てくるコーヒー(など)が、指定の位置に堆積されるカップ内に流れるようにガイドされる。出口8へ導かれるチャネルは、ここでは詳細に記載されない。
示される例示的な実施形態において、注入器4は、熱湯を運ぶための給水路を有する第1の注入器部品41としての注入器支持部と、第1の注入器プレート上に保持されて注入器側の貫通点12を有する注入器プレートホルダと、カプセルシール43と、少なくとも部分的にカプセルシールを囲う注入側ブリューイングチャンバハウジング部品44とを含む4つの部品から構築される。ここでは放出装置も放出装置ハウジング31を有する多部品の構成からなる。放出装置ハウジング31は、ブリューイングされた飲料のための単一の放出チャネル19または複数の放出チャネル19を有し、抽出側貫通点11と、抽出側カプセルシール33と、抽出側ブリューイングチャンバハウジング部品34とを有する。注入側ブリューイングチャンバハウジング部品44および/または抽出側ブリューイングチャンバハウジング部品34も、たとえば溝45においてガイドされる、ブリューイングチャンバシール81を有する。ブリューイングチャンバシール81は、ブリューイングチャンバが閉じられた状態において、各場合に他のブリューイングモジュール部品に対して保持され、ブリューイングチャンバが外部から密封される。注入器および/または放出装置の多部品の構成は、製造面において有利であるが、発明の機能のための必須要件ではない。
それぞれの貫通点11,12は、実際のブリューイングモジュール部品31,41のそれぞれに一体的に形成され得る、または、国際特許出願公開第2010/118544号の図19から図24を参照して説明されるように、別個の貫通部品(プレート)に設けられ得る、もしくは他の適切な方法で設計され得る。締結のタイプとは別に、上記の貫通点が締結される貫通点および要素は、国際特許出願公開第2010/118544号に基づいて設計され得る。
立方体のポーションカプセル10を挿入するための挿入開口7は、図1および図3において容易に見ることができる。挿入開口は、外側ハウジング1に形成され、放出装置3の領域に位置し、放出装置3と同様に操作レバーの動作時に静止状態を維持する。挿入開口は、下方向に向けて先細った態様で僅かに錐形とすることができ、これにより、挿入時において、カプセルが詰まるリスクが大きくなりすぎることなくカプセルを中心に置く効果がある。
図3において明らかなように、ブリューイングモジュールは、(注入器と放出装置とを繋ぐ軸であって、ブリューイングチャンバが開閉された時に可動ブリューイングモジュール部品(すなわち、ここでは注入器)が沿って移動する軸の)軸方向が、水平に対して僅かに傾斜する、たとえば5°傾斜するような態様で設計される。具体的には、可動ブリューイングモジュール部品(すなわち、ここでは注入器)は、位置的に固定されたブリューイングモジュール(すなわち、ここでは放出装置)に向かって上記のブリューイングモジュール部品が移動する時に、僅かに下方向に移動するような態様で設計される。図6は、注入器および放出装置の軸14を示し、水平16に対する角度15も示す。注入器および放出装置の軸は、実質的にカプセルの対称軸に対応する、またはこれに対して平行である。
同様に見られるように、たとえば、図3において、ブリューイングモジュールはさらに支持要素21を有する。放出装置3の支持突起36とともに、上記の放出装置は、挿入開口7を介して挿入されるカプセルのための支持部を形成する。
カプセル取り外し要素51も図3に見られ、その機能および動作方法は以下でより詳細に記載される。
図4は、カプセル10が挿入されて開かれた状態のブリューイングモジュールの詳細を示す。挿入開口7および放出装置3は、カプセルが抽出側貫通点11の直前に置かれるように、すなわち抽出側貫通点11に既に触れた状態となる、または最大でポイントの高さの分の距離だけ離れるように、相互に位置決めされる。
抽出側カプセルシール33および注入器側カプセルシール43も、図4および図5において特に容易に見られる。注入器側カプセルシール43は、複数の連続的な封止リブ48を有する。封止リブ48は、封止カラー上に形成され、封止の態様でカプセルを包含する。概して、カプセルシール33,43は、国際特許出願第PCT/CH2010/000249号の教示に基づいて設計され得て、この文献はここで明示的に引用される。
ブリューイングチャンバが閉じられると、注入器4の接近により、カプセル10のシール43の周縁カラーが上に被せられ、上記のカラーが周縁カプセル壁の注入器側部分を包含する。そして、穿孔要素の点(貫通点11,12)が、カプセルの注入側および/または抽出側に穴を開け始める。
図6は、ブリューイングモジュールの閉じられた状態におけるブリューイングチャンバを示す図である。放出装置および注入器のブリューイングチャンバハウジング部品34,44は、正確に嵌合した態様で互いに嵌り合う。閉じられた状態において、放出装置および注入器の周縁のカプセルを囲うブリューイングチャンバハウジング部品34,44は、互いに接合され、ブリューイングチャンバを閉じる。これらは、閉じられたブリューイングチャンバの側壁を形成する(ここに示されるカプセルの形態で)。この目的のために、接触面(端部側)にもブリューイングチャンバシールが設けられ得る。これにより、二段封止が実現される。ブリューイングチャンバシールは、ここでは注入器または放出装置に締結され得て、各場合において他の部品の対応する封止面に対して押され得る。シールは、注入器に締結されるのが好ましい場合が多い。なぜなら、注入器は開かれた状態において退避位置にあることから、保護したほうが良いためである。
図7および図8は、このような封止原理の2つの例を示す。図7に係るブリューイングチャンバシール81は、軸方向に突出するリップ82を有する。リップ82は、他のブリューイングチャンバ部品の対応する溝35に係合する。加えて、ショルダ部83が形成され、ショルダ部83は他のブリューイングチャンバ部品の対応面に対して押される。後側の締結部分84は、シールを対応するブリューイングチャンバ部品に固定する。図8に係るブリューイングチャンバシールは、他のブリューイングチャンバ部品の共通の広い溝と係合する2つの封止リップ82を有する「角リング」の原理に対して前側で対応する。たとえば単一の封止リップまたは封止ビードを伴う他の封止原理も考えられ得て、この封止リップまたは封止ビードは、たとえば、Oリングの形態、または複数の封止リップ/封止ビードに対応して表面に対して押され得る。
図9は、別の図(断面ではない)を示すが、ここには外側ハウジング1の2つのハーフシェルの一方は示されていない。図9において、ブリューイングチャンバは閉じられている。カプセル取り外し要素51は、注入器の接近によって両側の外方向に折り畳まれ、支持要素21は、下方に変位して休止位置に置かれている。ハウジングに固定される軸62を中心に枢動可能なロッドとして設計される保持要素61は、その抽出側端部において支持要素21と係合する。ブリューイングチャンバが閉じられると、保持要素61の抽出側端部は、保持要素の枢動によって支持要素の対応する部分に止められる。操作レバー5の枢動によってブリューイングチャンバが開かれると、注入器は放出装置から離れる方向へ(図9の左の後部へ)直動によって変位する。注入器の前縁がカプセル取り外し要素51の後ろ側へ変位すると、カプセル取り外し要素51は、内方向へカプセルに向けて折り畳まれ、カプセルがさらに後退しないように留める。保持要素61は、同時に、支持要素を保持するばね力の作用(図示せず)によって支持要素が支持位置に枢動して戻ることを防止する。したがって、カプセルは、ブリューイングチャンバが十分に遠くへ開かれるとすぐにカプセル収容部に向けて下方へ落下し得る。操作レバーを実質的に止め部まで移動させることによってブリューイングチャンバが完全に開かれた場合にのみ、支持要素が支持位置に戻る。これは、この目的のために設けられる注入器の(解除)部分が保持要素61のランプ63に対して押されて保持要素を外方向に枢動させる実施形態において行われる。支持要素へのスナップ接続が解除され、支持要素はばね力によって枢動して上方向へ支持位置に向けて戻る。
操作レバー5の枢動移動を注入器4の線形移動に変換する2つの接続ロッド9は、図9において容易に見ることができる。
以下の図を参照すると、個別の部品の機能は、ブリューイングモジュールの第2の実施形態を参照することによってさらに詳細に説明される。第2の実施形態は、第1に外側ハウジングの構成(ここでは詳細に説明しない)が異なることにより、第1の実施形態と歯異なる。第2に、注入器と支持要素との動作接続の機構が異なる方法で解除される。第3に、個別の要素、特に支持要素の形状も、上述の実施形態とは異なって構成される。これらの相違点が互いに別個に実施され得ることは言うまでもない。たとえば、支持要素を解除する機構の構成は、当然ながらここで明示的に記載される機能的に必要な特徴を除き、個別の部品の形状や構成に依存しない。
図10は、切断した代替的なブリューイングモジュールをカプセルなしで示す図である。この構成において任意で平坦な横ガイド部分22および取り外し要素51の一方を有する支持要素21が明瞭に見ることができる。支持要素21および取り外し要素51は、関連付けられたばね力の作用により、図10に示される位置/配向にある。図11は、同様に断面で示されて挿入開口を介して挿入されたカプセル10を伴うブリューイングモジュールを示す。ブリューイングチャンバは、飲料をブリューイングするために閉じられる。この目的のために、第1のブリューイングモジュール部品は、たとえば同様に操作レバーの駆動により、第2のブリューイングモジュール部品に対して変位する。ここで、注入器4は放出装置3の方向に移動する。図12は、上記の移動時におけるブリューイングモジュールを示す。図13は、以下の図面のように、他の側(図13に係る配向と比して垂直軸を中心に180°回転している)から見たブリューイングモジュールを示し(断面の形態では示されていない)、外側ハウジングの部品が省略されている。前述のように、取り外し要素51は、枢動していない開始位置にある。ブリューイングチャンバは図14において実質的に閉じられ、図15において完全に閉じられる。垂直軸を中心に枢動可能に取り付けられる取り外し要素51は、接近する注入器によってばね力に抗して抽出側に向けて外方向に枢動する。枢動軸を超えて外方向に突出する任意の部分は、ここではばね力を固定する機能を有する。このための他の解決手法もあり、たとえば、枢動軸と同軸で取り付けられる巻きばね、板ばね、内部に固定されるコイルばねを使用するなどがある。
図15においては、どのように支持要素が注入器の接近によって外方へ枢動するか、具体的には下方向かつ抽出側へ向けて枢動するかがみられる。ここでの保持要素61は、保持要素回転ピン65を中心に枢動可能であって、支持要素21がその休止位置へ枢動した時に支持要素21の対応する形状の受け凹部24に掛け止めされる止め部分64を有するプレートである。対応して予備引張されたばねは、保持要素をこの配向に枢動させる。
ブリューイングチャンバが開かれると、支持要素が掛け止めされたままであることから、まず最初に、図16に見られるように、支持要素21が保持要素61によって休止位置に保持される。注入器が外方に移動することにより、取り外し要素51がばね力によって内方向へ折り畳まれ、カプセル10に対して内側の縁部に保持される。注入器をさらに外方へ移動させると、注入器がカプセルのための適切な支持部を構成しなくなるとすぐに上記のカプセルがカプセル収容部へ向けて下方向に落下するように、取り外し要素51がカプセルを後ろ側に保持する(図16)。
取り外し要素の保持作用は、図16における変形例に示されるように、カプセルの周縁溶接線との接触(国際特許出願公開第2010/118543号に記載の別個の溶接方法においてもたらされる)と摩擦力との組み合わせに基づく。図1から図6、および図9の実施形態において、取り外し要素は、カプセルと接触した場合において上記の取り外し要素が完全に内方向に折り畳まれるのではなく径方向に所定の角度で維持される態様で寸法設定される。補強材(溶接線、カラー)との接触との組み合わせにおいて固定が(も)生じる。周縁溶接線10.1と取り外し要素との接触は、図17において幾分より明瞭に見られる。
図18は、ブリューイングチャンバが完全に開かれたブリューイングモジュールを示す。カプセルは、カプセル収容部に向けて下方へ落下しており、見ることはできない。図11から図19の実施形態において、支持位置へ戻る支持要素21の移動は以下のように解除される。解除部分として機能し、注入器に締結または形成される解除ピン66は、解除要素68の長形の凹部(長形穴)69においてガイドされる。解除要素68は、一方の抽出側端部において保持要素61に接続される。ブリューイングチャンバが完全に開かれると、解除ピンが長形穴69の注入器側端部に対して当たり、いくぶん解除要素に沿って引っ張り、解除要素がばね力に抗して保持要素61を傾斜させ、支持要素との掛け止め接続を解除する。支持要素は、枢動して支持位置に戻る。
図19は、ブリューイングチャンバが開かれたブリューイングモジュールの要素を示し、支持要素21、取り外し要素51、および放出装置3の相対的な位置決めを特に容易に見ることができる。
抽出装置、特にブリューイングモジュールを有するコーヒーマシンは、図20に概略的に示されるように、ブリューイングモジュールに加えて給水タンク71と、注入器4にブリューイング水を供給するためのポンプ72と、水加熱装置73(たとえば、瞬間給湯器)とを有する。ブリューイング処理の後にカプセル10が落下する、または運ばれるカプセル収容部75は、ブリューイングモジュールの下方に配置される。
加熱水が柔軟な水道部(管)および給水チャネルを介して注入器4に供給される。さらに、コーヒーマシンは、たとえば、ブリューイングチャンバの下方に配置されるカプセル収容部75を有し、このカプセル収容部75には、操作レバー5が挙げられることにより、ブリューイング動作後に自動的にカプセルが排出される。
ブリューイングモジュールのさらなる実施形態、たとえば図20に係るコーヒーマシンのためのブリューイングモジュールは、図21から図33に示される。以下の記載は、特に図1から図9の実施形態との違いに関する。これらの特徴は、最初の2つの実施形態と第3の実施形態とを異ならせ、好ましい方法によって利点が互いに補完し合うものであるが、互いに独立して作用する。このため、特徴は、個別に、または(記載された実施形態のように)組み合わせまたは下位の組み合わせによって実現され得る。
・ブリューイングモジュールリセットばね91(または注入器4の両側に取り付けられるそれぞれのリセットばね)は、ブリューイングチャンバを閉じることによって引張される。結果として、上記のリセットばねは、リセット力を加え、再び開く際の動作を容易にする。ブリューイングモジュールリセットばね91は、その全体が図21に示されるが、以下の図面においてはばねの2つの端部のみが示される。
・ブリューイングモジュールは、抽出側弾性カプセルシールを有さない。逆に、ブリューイング処理時においてカプセル内部に圧力が加えられてカプセル壁が軟らかくなるという事実によって抽出側に封止が存在し、この結果として上記のカプセル壁が平坦な態様で放出装置の対応する面に対して押される。カプセルから放出されるブリューイングされた飲料は、抽出装置から出口へ流れ得る。このため、カプセルから出たブリューイングされた飲料と気圧との間に圧力の差がなくなる(少なくとも実質的にではない)。つまり、放出されるブリューイング液には圧力がかかっていない。この理由から、カプセル壁と放出装置の対応する面との平面接触は、カプセルの内圧による適切な密封効果を得るには十分である。
・ブリューイングモジュールは、発明の第2の局面に係る取り外し手段を有さない。逆に、カプセルはブリューイング処理の後に排出される。これは、ピストンの態様で注入器4に対して軸方向に変位可能な排出器101によって行われ、その両端は、ブリューイングチャンバが開かれた時に、カプセルを排出するように注入器4に対してブリューイングチャンバの内側へ押される。動作の機構は、以下でさらに詳細に記載される。
・支持要素21は、両側で支持表面から上方向に突出する横ガイド120を有する。示される実施形態において、上記のガイドは、僅かにピラミッド状の構成を有し、このため、カプセルのための受け部は、わずかに錐状に下方向へ先細り、これによって挿入時にカプセルが横方向に対して中心に置かれる(特に図24を参照)。
・支持要素21は、ばね121によって支持位置および休止位置に保持され、各場合において止め部と接触し、ばねは、支持位置から休止位置への移動によって死点の上方および下方を移動する。結果として、別個の保持要素を省略することができる。ここでのばねは、支持要素の上方で放出装置3のハウジングおよび放出装置(締結ピン122,123)に締結され、ブリューイングチャンバが閉じられた時に締結箇所を超えて放出装置へ(死点を超えて)支持要素の締結点が軸方向に移動するように配置される引張ばねである。この機構は、図31において最も良好に見られる。そして、解除要素68は、この場合のように、単純な弓部として形成され得て、ブリューイングモジュールが開かれた時に移動するブリューイングモジュール部品の運搬部66(ピン)によって運搬され、死点を超えて支持要素21を後退させる。
・支持要素には、急速に戻す代わりにゆっくりと移動させることを保証する回転ダンパー125が設けられる。
・放出装置の支持突起36は、ブリューイングチャンバシール81を超えて(ブリューイングチャンバシールが注入側に取り付けられる場合は、ブリューイングチャンバシールが接触する表面を超えて)注入側の方向に突出する。これにより、シールをほぼ垂直に配置することができ、上記の実施形態のようにカプセルの挿入経路上に何もない状態となるように傾斜した面を延在させなくてもよい。ブリューイングチャンバシールは、ここでは弾性表面シールとして設計される。
・ブリューイングモジュールには、微細調整機構が設けられる。この微細調整機構は、製造交差がある場合でも、および弾性表面シールが使用される場合でも、ブリューイングチャンバを正確に閉じることを可能とする。この機構は、回転ピン6がその軸を中心に回転対称で形成および/または設置されるのではなく、たとえば偏心または楕円状にとなるように規定する。調節プレート111(たとえば、図23を参照)の回転により、調節プレート111は、操作レバー5に対して回転することができるとともに、回転させるための上記の操作レバーに対して複数の調節穴112を介してピンによって固定することができる(同じ原理がハウジングに対する回転ピン6の配向にも適用することができる)。ブリューイングモジュールの最終的な組み立て時において、ブリューイングチャンバは閉じられ、調節プレート111は、ブリューイングチャンバシール81が対向する表面と完全に接触した状態で固定される。ここでの回転ピンはシャフトであり、このシャフトは、シャフトが操作レバーと係合する領域または上記のシャフトがハウジングに固定される部分と接触する箇所の少なくともいずれかにおいて、その軸を中心に回転対称ではない。
最後に述べた、回転対称でない回転ピンおよび/または回転対称でない回転ピンの取り付けを伴う細密調整機構の原理は、概して、第1および第2の局面の概念とは独立した第1の特許請求項の前段部分に係るブリューイングモジュールにおいて実現することができる。
図21から図24は、カプセルが挿入された時の開かれた状態におけるブリューイングモジュールまたはその一部を示す。この状態において、排出器101は空間内に突出する。この空間は、注入側シール43によって形成され、閉じられた状態においてブリューイングチャンバを形成する。カプセルは、差し込まれると、横ガイドによって中心に置かれて位置決めされる。
図22において特に容易に見られるように、操作レバー5の枢動を注入器4の軸方向の移動に変換するための接続ロッド9に加え、排出器接続ロッド103も設けられる。排出器接続ロッド103は、接続ロッド9の締結点よりも枢動軸(枢動ピン6によって規定される)の近くに位置する点において操作レバー5に締結される。結果として、操作レバーの枢動時において、排出器101は同様に注入器の移動する方向に移動するが、よりゆっくりであり、最終的には短い距離のみを移動する。
図25から図27は、閉じる動作の連続的なステージでブリューイングモジュールを示す図である。どのようにして注入器のランプ状の駆動表面46が支持要素21を支持位置から離して押すかが見られる。保持要素68は、軸方向に自由に移動することが可能であり、必要な場合には、同時に動かされる(図27,図29)。
配置の形状は、閉じられた状態において排出器101が全体的にブリューイングチャンバの外へ後退するような態様で選択される。
ここに示される例示的な実施形態において、排出器の前側(特に図22を参照)は、幾分大きな直径を有するヘッド部分105を有し、上記の排出器の後ろ側には、排出器が注入器4に対して後退した排出器の状態において、排出器が注入器の内部に配置されたショルダ部に対して押されてシールを提供する周縁シール(図示せず)が設けられ得る。
図28には、ブリューイングチャンバが閉じられた場合にどのようにして貫通点12によってカプセルの少なくとも注入側に穴が開けられるのかが示される。
閉じられた状態において(図30および図31)、支持要素は、ブリューイング動作が行われている間に、上記の機構によってスプリング121によって休止位置に保持される。
ブリューイングチャンバが開かれると(図32および図33)、まず最初に、注入器よりも短い距離を後退して注入器と比してブリューイングチャンバ内へ変位した排出器101によって、カプセルを包含する注入器側カプセルシール43からカプセルが排出される。排出器は、このような態様で寸法設定され、排出器接続ロッド103は、ブリューイングモジュールが完全に開かれる前にカプセルの全体が注入器側カプセル43から解除されて下方向に落下すような態様で配置される。開く動作の終了時のみにおいて、注入器の運搬ピン66が解除要素(弓部)68に沿って運搬し、死点を超えて支持要素を後退させ、これにより、ばね121が上記の支持要素を支持位置に戻す。回転ダンパー125は、支持位置への急速なばねの戻りを防ぎ、この結果として、ブリューイングモジュールが非常に速く開かれた場合であっても、支持要素は、カプセルが下方に落下する前に支持位置に戻り得ないことが保証される。
図34から図39は、支持要素21が2つの部品からなるブリューイングモジュールの実施形態を示す(操作レバーおよび排出/除去機構なしで示される)。これは、第1の支持要素部品21.1と第2の支持要素部品21.2とを有する。図34から図36は、カプセルを差し込むことができる、またはカプセルが差し込まれた、ブリューイングチャンバが開かれた状態におけるブリューイングモジュールを示す。図35において、および特定的にはブリューイングモジュールが側方に傾けられた図36に係る図において、カプセルの側で延在してカプセルの下に係合する端部を有する弓部として支持要素21.1,21.2がどのように設計されるかが見られる。
図37は、ブリューイングチャンバが閉じられた状態のブリューイングモジュールを示し、ここで支持要素は、外方向に枢動した2つの支持要素部品によって休止位置にある。この目的のために、カプセルの側に延在して端部品を有する弓部に加え、支持要素部品は、ここでは実質的に水平な枢動レバー部分を有する。図38および図39において特に容易に見られるように、枢動レバー部分は、ハウジングに固定された枢動ピン141によってハウジング1に枢動可能に締結される。
支持要素部品21.1,21.2の移動は、第2のブリューイングモジュール部品(注入器4)のスロットガイドにおけるガイドピン142のガイドによってもたらされる。2つの支持要素部品の各々について、スロットガイドは、ここでは各場合において鏡写しの配置となっている。スロットガイドは、外側ガイド溝144と内側ガイド溝146とを含む。
ブリューイングチャンバが閉じられた場合(図38において注入器4が左側へ変位)、ガイドピン142が外側ガイド溝144においてガイドされ、対応する支持要素部品21.1,21.2がこれによって支持位置に保持される。閉じる動作の終了に向けて、注入器は支持要素部品に当たり、ガイドピンは同時にスロットガイドの第1の止め部145に接触することができる。しかしながら、図38に見ることができるように、スロットガイドの形状によって、この時点でガイドピン142は内方向へ逸れることができ、この結果、支持要素部品21.1,21.2が外方向に枢動する。
ブリューイングチャンバが再び開かれると(図39において、注入器4が変位して右側へ戻る)、ガイドピンが第2の止め部149に接触するまでガイドピンは内側ガイド溝146内に残る。注入器4をさらに後退させることにより、ガイドピンは「後ろ方向」(すなわち、注入器側に向かって)運搬され、これによって支持要素部品21.1,21.2が内方向へ枢動し、ガイドピン142が同時に外方向へ摺動する。ブリューイングモジュールは、再びカプセルの挿入の準備が整い、再び閉じられると、図38に従い、外側ガイド溝144においてガイドピンが再びガイドされる。
図34から図39の実施形態は、同時に、ばねを有することなく支持要素が移動することができるブリューイングモジュールの例でもある。
支持要素部品の側部への枢動可能性により、この実施形態では、ブリューイングチャンバが開かれた場合に生じる摩擦力を妨げることなくカプセルの横ガイドを比較的強くすることができる。
実施形態を参照して記載される支持要素および対応する駆動機構の特徴、および取り外し要素および対応する機構の特徴は、互いに独立して変化させることで実施され得て、上記の要素が直接的に接続される実施形態も考えられる。支持要素と取り外し要素との間の相互作用は、取り外し要素がカプセルと接触した時に支持要素が休止位置にあるのが好ましいという事実によって存在する。

Claims (22)

  1. カプセルに封入された抽出材料から飲料または他の抽出物の一部を準備するための、たとえばコーヒーマシンなどの抽出装置のためのブリューイングモジュールであって、第1のブリューイングモジュール部品(3)と、これに対して移動可能な第2のブリューイングモジュール部品(4)とを備え、前記第1および第2のブリューイングモジュール部品は、前記カプセルから抽出物を放出するための放出装置と、前記カプセル内に抽出液を導入するための注入器と、ブリューイング動作時に少なくとも部分的に前記カプセルを囲い、前記第2のブリューイングモジュール部品の前記第1のブリューイングモジュール部品に対する移動によって開かれた状態から閉じられた状態になり得るブリューイングチャンバとを形成し、前記第1および/または前記第2のブリューイングモジュール部品は、カプセル壁に穴を開けることによってカプセルを貫通する貫通点を有し、前記ブリューイングチャンバが閉じられた状態の時に支持位置においてカプセルのための基部を形成し、ブリューイングチャンバが閉じられることによって支持位置から休止位置へ移動することができる支持要素(21)によって特徴付けられ、前記支持位置から前記休止位置への前記支持要素の前記移動は、前記第2のブリューイングモジュール部品の前記第1のブリューイングモジュール部品に対する移動の方向とは異なる方向に向けて行われ、前記ブリューイングモジュールは、規定された嵌挿位置を介した挿入の後にカプセルが支持要素(21)および第1のブリューイングモジュール部品(3)の支持部分(36)上に置かれるように設計され、前記支持要素(21)および支持部分(36)が共にカプセルの重心を支持する支持部を形成する、ブリューイングモジュール。
  2. 前記支持要素は、前記支持位置から前記休止位置への移動時に下方向に移動する、請求項1に記載のブリューイングモジュール。
  3. 前記第2のブリューイングモジュール部品(4)は、前記ブリューイングチャンバが閉じられた時にカプセルを包含する把持要素を有する、請求項1または2に記載のブリューイングモジュール。
  4. 前記把持要素は、周縁封止カラーを有するゴム弾性および/または弾性カプセルシール(43)によって形成される、請求項3に記載のブリューイングモジュール。
  5. 前記支持要素(21)は、前記ブリューイングチャンバが開かれた時に前記ブリューイングチャンバが所定範囲まで開かれた場合にのみ前記支持要素が移動して支持位置に戻るように前記ブリューイングモジュール部品と相互に作用し、前記範囲は、開く動作時に前記支持要素が前記支持位置へ移動する場合に、閉じる動作時に前記支持要素が前記支持位置から離れる方向へ移動する場合よりもさらに前記ブリューイングチャンバが開かれるように選択される、請求項1から4のいずれか1項に記載のブリューイングモジュール。
  6. 前記支持要素(21)は、ばね力に抗して支持位置から離れる方向へ移動し、前記支持要素(21)は、前記休止位置への移動時にばね力の死点を超えて移動する、請求項5に記載のブリューイングモジュール。
  7. 前記ブリューイングチャンバが閉じられた時、前記支持要素(21)がばね力に抗して前記休止位置へ移動し、そこで掛かり止め接続によって保持され、前記掛かり止め接続は、前記ブリューイングチャンバを開くことによって解除可能である、請求項1から6のいずれか1項に記載のブリューイングモジュール。
  8. 前記掛かり止め接続は、前記支持要素(21)と移動可能に取り付けられた保持要素(61)との間の接続であり、前記掛かり止め接続は前記第2のブリューイングモジュール部品の解除部(66)によって解除可能である、請求項7に記載のブリューイングモジュール。
  9. 前記ブリューイングチャンバが開かれた時に自動的に前記カプセル(10)と係合し、前記ブリューイングチャンバが完全に開かれるまで前記第2のブリューイングモジュール部品と共にカプセルが移動するのを防ぐ、少なくとも1つのカプセル取り外し手段(51)によって特徴づけられる、請求項1から8のいずれか1項に記載のブリューイングモジュール。
  10. 前記カプセル取り外し手段は、側部から径方向内側に突出し、可動ブリューイングモジュール部品から離れる方向およびばね力に抗して外方向に折り畳むことができる部品を有する、請求項9に記載のブリューイングモジュール。
  11. 前記第2のブリューイングモジュール部品(4)または前記第1のブリューイングモジュール部品において相対的に軸方向に変位可能に取り付けられ、前記ブリューイングチャンバが開かれた時に前記第2または第1のブリューイングモジュール部品に対して前記ブリューイングチャンバの内部の方向に押され得る少なくとも1つの排出器(101)によって特徴づけられる、請求項1から8のいずれか1項に記載のブリューイングモジュール。
  12. 前記第2のブリューイングモジュール部品は、操作レバー(5)によって前記第1のブリューイングモジュール部品に対して変位可能であり、前記排出器は、前記第2のブリューイングモジュール部品において軸方向に変位可能に取り付けられ、前記排出器(101)は、前記第2のブリューイングモジュール部品(4)に動作的に接続される接続ロッド(9)よりも操作レバーの回転軸に近い操作レバーの点に接続される排出器接続ロッド(103)に対して動作的に接続される、請求項11に記載のブリューイングモジュール。
  13. 前記第1のブリューイングモジュール部品および前記第2のブリューイングモジュール部品は、前記カプセルを完全に囲うブリューイングチャンバを形成し、相互に接合される前記第1および第2のブリューイングモジュール部品のブリューイングチャンバ壁部品の間にブリューイングチャンバシール(81)が設けられる、請求項1から12のいずれか1項に記載のブリューイングモジュール。
  14. 前記支持要素は、支持表面から上方向に突出する横ガイド(120)を有する、請求項1から13のいずれか1項に記載のブリューイングモジュール。
  15. ブリューイングチャンバを開閉するために、操作レバー(5)が回転ピン(6)を中心に枢動可能に取り付けられ、前記回転ピン(6)は、少なくとも一部の領域において、その軸を中心に回転対称ではなく、操作レバーまたはブリューイングモジュールハウジングに対する回転ピン(6)の相対的な配向は、調節を目的として固定することができる、請求項1から14のいずれか1項に記載のブリューイングモジュール。
  16. 前記支持要素は、同じ方向または異なる方向に移動可能な少なくとも2つの支持要素部品(21.1,21.2)を有する、請求項1から15のいずれか1項に記載のブリューイングモジュール。
  17. 前記支持要素部品(21.1,21.2)、または前記支持要素部品のうち2つは、各場合において、対向する方向における側部に向けて枢動可能である、請求項16に記載のブリューイングモジュール。
  18. 前記支持要素部品(21.1,21.2)の各々は、カプセルの側部において延在し、側部からカプセルの下方で係合する端部を有する弓部を含む、請求項17に記載のブリューイングモジュール。
  19. 前記支持要素の被ガイド要素(142)をガイドするための溝付きガイド機構によって特徴付けられる、請求項1から18のいずれか1項に記載のブリューイングモジュール。
  20. 前記溝付きガイド機構は、第1のガイド溝(144)と前記第1のガイド溝に対して平行に延在する第2のガイド溝(146)とを有し、前記支持要素は、前記被ガイド要素(142)が前記第1のガイド溝(144)においてガイドされる時は支持位置にあり、前記被ガイド要素(142)が前記第2のガイド溝(146)においてガイドされる時は休止位置にある、請求項19に記載のブリューイングモジュール。
  21. 前記ブリューイングモジュールは、被ガイド要素が前記第1のガイド溝においてガイドされる間に前記第2のブリューイングモジュール部品が前記第1のブリューイングモジュール部品に対して移動して閉じられた位置となり、被ガイド要素が前記第2のガイド溝においてガイドされる間に前記第2のブリューイングモジュール部品が閉じられた状態から開かれた状態へ移動するように設計される、請求項20に記載のブリューイングモジュール。
  22. カプセルに封入された抽出材料から飲料または他の抽出物の一部を準備するための、たとえばコーヒーマシンなどの抽出装置であって、液体タンクと、液体ポンプと、液体加熱装置と、請求項1から21のいずれか1項に記載のブリューイングモジュールとを備え、液体ポンプによって運ばれて液体加熱装置によって加熱される液体は、前記ブリューイングモジュールの前記注入器によってカプセル内に注入され得る、抽出装置。
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