JP6155325B2 - カプセルアダプタ及びこのカプセルアダプタを使用するシステム - Google Patents

Description

本開示は、コーヒー、コーヒーベースの飲料、お茶等の飲料を製造するためのシステム及び装置に関する。より具体的には、本開示は、単回供給パッケージ、すなわちカプセル、カートリッジ又はポッド等の単回用量パッケージを使用して飲料を調製するためのシステムに関する。

コーヒー等のホット飲料を調製するための、カプセル、カートリッジ又はポッド等の単回供給パッケージ又は単回用量パッケージの使用は、ますます一般的になってきている。飲料を調製するための原料が、カプセルに含まれた状態であり、且つ飲料抽出又は調製プロセスに由来する残留生成物によってマシンを汚すことなく、マシンから使用済みカプセルを排出することにより容易に除去できるので、カプセル及び他の単回供給パッケージの使用は、非常に実用的である。

通常、飲料調製システムは、１種類のカプセルだけを受け取るように構成された飲料抽出装置によって特徴付けられる。カプセルは、製造者が意図した飲料の種類に基づいて設計され且つ製造されている。使い捨てカプセルは、フィルターコーヒーを調製するために使用されており、ここで、比較的低い圧力の熱水がカプセルを通して浸透され、カプセル内に密封して封入されたコーヒー粉末からフレーバーを抽出する。穿孔機が、カプセルの上壁及び底壁を穿孔するために設けられており、熱抽出水がカプセルを通って流れることを可能にする。この種のフィルタカプセル又はカートリッジを使用する装置及びシステムは、例えば特許文献１に開示されている。

米国特許第６，６５５，２６０号

使い捨てカプセル又はカートリッジは、エスプレッソコーヒーを調製するためにも使用される。この種の飲料は、コーヒー粉末を含有するカプセルを通して加圧された熱水を流すことによって抽出される。通常１〜１．５ＭＰａ（１０〜１５ｂａｒ）の範囲の比較的高い抽出圧力によって、典型的なエスプレッソコーヒーを特徴付けるような、飲料の上のクリームの層を生成する。エスプレッソコーヒーのカートリッジ又はカプセルは、通常、フィルターコーヒーのカプセルよりも小さく、且つ異なる形状の抽出チャンバを必要とする。

より大きな寸法のフィルターコーヒーのカプセルを取り扱うように構成された飲料調製マシンにおいて、エスプレッソコーヒーのカプセルの使用を可能にするようなカプセルアダプタが提供され、それによって、同じマシンで、ユーザが１つの同じ抽出チャンバにどのような種類のカプセルを案内したかに依存して、様々な種類の飲料を抽出することが可能になる。

参照が、以下、カプセル及びカプセルアダプタについて行われる。用語「カプセル」は、抽出水がカプセルを通って流れることにより飲料を調製するための原料を含むような、任意の単回用量パッケージ、好ましくは密封された単回用量パッケージとして理解すべきである。飲料は、実質的に液体の任意の食用製品として理解されるが、コーヒー又はコーヒーベースの飲料に限定されないものとする。

いくつかの実施形態によれば、飲料製造マシン又は装置で使用するためのカプセルアダプタが提供されており、このカプセルアダプタは、有孔底壁を有するカプセル用容器と、カプセル用容器に配置された第１の穿孔機と、カプセル用容器を閉じるためのカバーとを有する。カバーには、少なくとも１つの水流入ポートが設けられており、且つ第２の穿孔機が、例えばそのカバー上に取り付けられ又は配置するために、そのカバーに結合される。「有孔又は開孔される」は、カプセル用容器の底壁が、１つ以上のポート、開口部、穴又は通路を有しており、カプセルアダプタに収容されたカプセルから抽出された飲料が、そのカプセル用容器の全ての底部を通じてカプセルアダプタから流出することを可能にすることを意味する。いくつかの実施形態では、単一の中央開口部が、カプセル用容器の底壁に設けられる。

カプセルアダプタは、より大きなカプセル、例えばフィルターコーヒーのカプセルを収容するように設計された抽出ユニットの抽出チャンバ内に案内できるように、寸法決めされ且つ構成される。カプセルアダプタは、次に、例えばエスプレッソカプセルを受け取るように構成され、それによって同じ飲料製造マシンによって異なるカプセルを使用して、フィルターコーヒー又はエスプレッソコーヒーを製造することができる。カプセルは、寸法と内容物とが異なり得る。カプセルはまた、穿孔システムが関係する限り異なる場合がある。例えば、より大きなカプセルは、液体透過性上面及び／又は液体透過性底面を有することができる。このような場合に、抽出チャンバは、１つの穿孔機のみを含む又は穿孔機を全く含まない。カプセルアダプタは、上部穿孔機及び底部穿孔機を含んでおり、それによって、カプセルアダプタと組み合わせて使用されるカプセルは、１つの穿孔機構のみを有する又は穿孔機構を全く有していないような抽出マシンで用いた場合であっても、両面に適切に穿孔する。

抽出マシンの抽出チャンバに、それ自体の上部及び底部穿孔機が設けられている場合には、カプセルアダプタは、様々な穿孔シーケンスに従ってカプセルを穿孔するように設計することができ、抽出チャンバが設計されるような抽出モードとは異なる抽出モードについて構成されたカプセルの使用が可能になる。例えば、抽出チャンバは、水が抽出チャンバを通って流れ始める前に、抽出チャンバを閉じる際に、既にカプセルを穿孔するように設計することができる。カプセルアダプタにおける穿孔機は、予備抽出ステップが実行された後でのみ、すなわち、カプセルが、給湯器を通してポンプにより圧送された高圧の熱水で加圧された後でのみ、カプセルの底部を穿孔するように構成することができる。

いくつかの実施形態では、カプセルアダプタは、カバーをカプセル用容器に可逆的に係止するための可逆式ロッキング機構を有する。ロッキング機構によって、カプセルアダプタの使用がより容易になる。ユーザは、カプセル用容器内にカプセルを案内し、且つカバーをカプセル用容器に係止することにより、カプセルアダプタを閉じることができる。カプセルによって形成されたユニット及び閉じた状態のカプセルアダプタは、抽出ユニットに案内するべく、より大きなカプセルとして容易に取り扱うことができる。

好ましくは、カプセルアダプタのカバーは、カプセル用容器と相互作用するシールガスケットを有する。このように、カプセルアダプタに収容されたカプセルは、飲料調製装置の抽出チャンバ内に案内される前に、カプセルリムの周りでシールすることができる。カプセルの適切な加圧は、このようにして、例えば、カプセル用容器内に配置された穿刺機又は穿孔機に対して平らな又は凹状底部を屈曲させて変形させることにより、カプセルの底部を孔開けする前に、可能になる。

いくつかの実施形態によれば、カプセル用容器は、カプセルシートを取り囲む環状肩部と；カプセルアダプタが閉じた状態にあるときに、環状肩部と相互作用するように配置された環状シールガスケットと；を有する。
カプセルアダプタを閉じる間にカプセルへの損傷を防止するために、いくつかの実施形態によれば、カプセルアダプタのカバーに配置された第２の穿孔機は、この穿孔機とカバーとの間の相互の移動が可能となるようにカバーに接続される。この移動は、軸線方向の並進運動及び／又はカプセルアダプタの軸線回りの回転運動であってもよい。両方の場合において、いくつかの実施形態の詳細な説明から明らかになるように、この運動は、実際の抽出サイクルが開始する前に、カプセルへの偶発的な損傷を防止する。

いくつかの実施形態では、第２の穿孔機は、カバーの内側の休止位置に弾性的に付勢される。こうして、第２の穿孔機は、一旦カバーがカプセル用容器に係止されると、カプセルアダプタに収容されたカプセルから所定距離に維持される。第２の穿孔機によって、抽出サイクルの開始時に、水圧によってカプセルに対して力が加えられる。こうして、抽出サイクル前に、カプセルへの損傷が効果的に防止される。

別の実施形態では、第２の穿孔機は、カバーに回転可能に接続されており、それによって、第２の穿孔機は、カプセル用容器に対する回転が防止される一方、カバー及びカプセル用容器は、他方に対して一方を回転させてカバーをカプセル用容器に係止させる。このようにしても、カプセルアダプタの閉鎖時にカプセルへの損傷が防止される。穿孔機は、カプセルに対して回転することなく、軸線方向並進運動で、すなわちカプセルの軸線に対して平行な挿入運動でカプセル上部に貫通し、それによってクリーンな（清潔な）開口部が、カプセルの上壁での穿孔によって形成される。この実施形態では、カプセルは、抽出サイクルの開始時ではなく、カプセルアダプタの閉鎖時に穿孔される。

いくつかの実施形態によれば、第１の穿孔機は：カプセル用容器の底壁と対向する第１面及びカプセル用容器の内部に面する第２面が設けられた第１の穿孔プレートと；第２面からカプセル用容器の内部に向けて延びる少なくとも１つの中央穿孔突起部と；第１の穿孔プレートの第１面及び第２面に流体接続する少なくとも１つの貫通開口部と；を有する。

水流入ポートは、カプセルアダプタのカバー上に様々に配置することができる。好ましい実施形態では、水流入ポートは、カバーの中央に配置されている。これは、中央に配置された水供給管路を有する抽出チャンバの使用に適したカプセルアダプタを与える。いくつかの実施形態では、第２の穿孔機は：カバーがカプセル用容器に接続されるときに、水流入ポートに対向する第１表面及びカプセル用容器の内部に面する第２面が設けられたそれぞれの穿孔プレートを有する。さらに、好ましい実施形態では、複数の穿孔突起部が、第２面から延びる。この構成により、カプセルは、複数の開口部によって穿孔され、これらの開口部によって、カプセルの全断面に沿った水の分配が向上する。有利には、穿孔プレートの第１面及び第２面を流体接続するような複数の貫通開口部を提供することができる。このように、カプセルアダプタのカバーに設けられた中央水流入ポートを通じて中央に流入する水を、カプセルの表面上に均等に分布させて、カプセル内部に均一な水の流れを得ることができる。貫通開口部を、穿孔突起部を介して提供することができる。しかしながら、これは必須ではない。貫通開口部を、穿孔突起部に対してオフセットすることができる。

本明細書で開示される主題の更なる発展形態によれば、カプセルアダプタは、認識要素を含むことができる。好ましくは、認識要素は、マシンで検出可能な認識要素、すなわちカプセルアダプタを使用する飲料製造装置又はマシンによって認識可能な要素である。認識要素は、飲料製造装置又はマシンに設けられた検出手段、装置又は機器の種類に応じて、光学的、又は磁気的、又は容量性の認識要素、又は他の任意の性質の認識要素であってもよい。認識要素は、光センサによって、マイクロスイッチによって、又は飲料製造装置やマシンの他の構成によって検出可能な、カプセルアダプタに設けられた単なるタグ、投影図、拡張機能又は付票とすることができる。認識要素は、有利には、カプセルアダプタの存在又は非存在に基づいて、１つ又は複数の抽出パラメータを設定するための命令を装置に自動的に提供するために使用することができる。例えば、認識要素を介して検出されたカプセルアダプタの存在は、抽出水の圧力をより高く設定するために使用することができ、それによって、抽出は、所定圧力で実施される、又はカプセルアダプタが装置内に存在しない場合に、使用される流量とは異なる流量で実施される。

本明細書に開示される主題の更なる実施形態及び有利な特徴は、本明細書の不可欠な部分を形成する添付の特許請求の範囲に記載されている。
更なる態様によれば、本発明は、少なくとも１つの原料を含む単回用量カプセルによって飲料を製造するためのシステムにも関し、このシステムは、上述したように、抽出チャンバ及びカプセルアダプタを含む飲料製造マシン又は装置を有しており、ここでカプセルアダプタは、抽出チャンバ内に収容されるように構成されている。

より具体的には、少なくとも１つの原料を含む単回供給カプセルにより飲料を製造するシステムが提供される。このシステムは：抽出チャンバを有する飲料製造マシンと；この抽出チャンバ内に収容されるように設計されたカプセルアダプタと；を有している。ここで、カプセルアダプタは：カプセルを収容するとともに有孔底壁を有するカプセル用容器と；カプセル用容器に配置された第１の穿孔機と；カプセル用容器を閉じるためのカバーであって、このカバーは、少なくとも１つの水流入ポートを有する、カバーと；カバー上の第２の穿孔機と；を含む。システムは、抽出チャンバ内に直接的に案内するように設計された第１のタイプのカプセルや、カプセルアダプタに配置するように設計された第２のタイプのカプセル、及び抽出チャンバ内に案内されるカプセルアダプタを使用するために適している。

それ自体公知の方法では、飲料製造マシンは、抽出チャンバに水を供給するための水ポンプを有する。有利には、飲料製造マシンは、カプセルアダプタが抽出チャンバ内に存在するか否かに応じて、少なくとも１つの水流パラメータを設定するための設定装置を有することができる。好ましい実施形態によれば、飲料製造マシンは、抽出チャンバにおいてカプセルアダプタの存在を検出するためのセンサを有する。他の実施形態では、カプセルアダプタの存在は、ユーザインターフェイス等を介してユーザによってマシンに伝達することができる。センサが存在する場合に、カプセルアダプタが抽出チャンバ内に案内されるときに、センサは、カプセルアダプタ上の認識要素を検出するように設計され且つ配置されている。センサは制御装置に接続される。センサは、有利には、カプセルアダプタの存在又は非存在に依存して、抽出水の圧力値を設定するようにプログラムすることができる。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つのカプセル穿孔部材は、抽出チャンバ内に配置される。カプセル穿孔部材は、カプセルの上部又は底部を穿孔するために設けられる。２つの穿孔部材、カプセルの上部用の穿孔部材と底部用の穿孔部材を、いくつかの実施形態に設けることができる。好ましくは、抽出チャンバ、抽出チャンバ内に配置された少なくとも１つのカプセル穿孔部材、及びカプセルアダプタは、抽出チャンバがカプセルアダプタを内部に含んだ状態で閉じられたときに、抽出チャンバ内に配置された少なくとも１つのカプセル穿孔部材が、カプセルアダプタを穿孔しないように設計される。このようにして、カプセルアダプタは、抽出チャンバ内の穿孔部材によって損傷又は変更されることなく、複数回使用することができる。他の不利でない実施形態では、カプセルアダプタは使い捨てであってもよい。このような場合には、抽出チャンバ内の穿孔部材は、カプセルアダプタを均一に穿孔することができる。

例えば、抽出チャンバ、抽出チャンバ内に配置された少なくとも１つのカプセル穿孔部材、及びカプセルアダプタは、抽出チャンバがカプセルアダプタを内部に含んだ状態で閉じられたときに、抽出チャンバ内に配置され少なくとも１つのカプセル穿孔部材が、カプセルアダプタ、例えばカプセルアダプタのカバー、又はカプセルアダプタのカプセル用容器の底壁に設けられたポート内に又はこのポートの前に位置決めされるように設計される。これにより、カプセルアダプタが抽出チャンバ内に設けられた穿孔部材によって穿孔されることを防止する。いくつかの実施形態では、２つの穿孔部材が、カプセルの上部と底部との両方を穿孔するために、抽出チャンバ内に設けられる。このような場合には、好ましくは両方の穿孔部材は、カプセルアダプタを穿孔又は損傷しないように配置され且つ設計されており、例えばそれら両方の穿孔部材は、カバー内の及びカプセルアダプタのカプセル用容器内のそれぞれのポート又は開口部に又はこの前に配置されるように設計することができる。

抽出チャンバ内に配置されたカプセル穿孔部材は、カプセルアダプタのカバーの水流入ポートに水を供給するために位置決めされる。他の実施形態では、抽出チャンバ内に配置されたカプセル穿孔部材は、カプセルアダプタの、例えばカプセル用容器の底壁のポートを通して分配される飲料を集めるように設計され且つ配置される。いくつかの実施形態では第１のカプセル穿孔部材及び第２のカプセル穿孔部材を使用して、それぞれ、カプセルアダプタに水を供給し、且つカプセルアダプタから飲料を集めることができる。

上述した発明の概要は、以下の詳細な説明をより良く理解できるようにするために、及び当該技術分野に対する本発明の貢献がより良く理解できるようにするために、本発明の様々な実施形態の特徴を説明する。以下に説明し、添付の特許請求の範囲に記載される本発明の他の特徴は、当然のことながら、存在する。この点について、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明する前に、本発明の様々な実施形態は、以下に説明され又は図面に示された構成の詳細及び構成要素の配置についての適用に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態にも適用可能であり、様々な方法で実施され且つ実行されることも可能である。また、本明細書中で用いられる表現及び用語は、説明の目的のためであり、限定とみなすべきではないことを理解されたい。

そのようなものとして、当業者は、本開示に基づく概念が、本発明のいくつかの目的を実施するために、他の構造、方法、及び／又はシステムを設計するための基礎として容易に利用できることを理解するであろう。従って、特許請求の範囲は、本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、このような等価の構成を含むものとみなすことが重要である。

本開示によるカプセルアダプタの斜視図を示す。 図１に示されるアダプタのカバーの斜視図を示す。 図１に示されるカプセルアダプタのカプセル用容器の上部の斜視図を示す。 内部に配置されたカプセルを含むカプセルアダプタの第１の実施形態の縦断面を示す。 カプセル及びカプセルアダプタを使用する飲料調製マシンの主要構成を示すブロック図である。 フィルターコーヒーのカプセルと組み合わせた状態の図５のブロック図を示す。 内部に配置されたカプセルを含むカプセルアダプタの更なる実施形態の縦断面を示す。

本発明の開示された実施形態のより完全な理解及びこれら実施形態に付随する多く利点は、添付図面を関連して考慮するとき、以下の詳細な説明を参照することによってより良く理解され、容易に得られるであろう。
例示的な実施形態についての以下の詳細な説明は、添付の図面を参照する。異なる図面における同じ参照符号は、同一又は類似の要素を特定する。さらに、図面は必ずしも一定の縮尺で描かれていない。また、以下の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。代わりに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。

明細書を通して「一実施形態」又は「実施形態」又は「いくつかの実施形態」という言及は、ある実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造又は特性が、開示される主題の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、明細書全体を通して様々な箇所における「一実施形態では」又は「実施形態では」又は「いくつかの実施形態では」という語句の出現は、必ずしも同じ実施形態（複数可）を参照するわけではない。さらに、特定の特徴、構造、又は特性は、１つ又は複数の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせることができる。
以下の説明は、コーヒーマシンへの本発明の適用を意味するが、この説明は、本発明が、他の異なる種類の飲料製造マシンや、食用製品や飲料製造を取り扱うような異なる種類の器具、マシン、又は装置においても具現化できることを理解すべきである。

本明細書に開示される主題による第１実施形態のアダプタが、図１〜４に示されている。カプセルアダプタは、１とラベル付けされており、このカプセルアダプタ１は、カプセル用容器３と、プラグ又はカバー５とを有しており、これらは相互に可逆的に（取外し可能に）接続できる。カバー５は、使い捨てカプセルが内部に置かれたときに、カプセル用容器３を密封して閉じることができる。図１には、閉じた状態のカプセルアダプタが示されているが、図２には、カバー５が分離した状態で示されている。図３には、カプセルアダプタ３の上部の斜視図が示されている。

図１〜３の実施形態では、カプセル用容器３及びカバー５を、バヨネット式閉鎖器によって可逆式ロッキング機構に類似する機構よって互いに可逆的に接続することができる。この実施形態によれば、カバー５には、カバー５から半径方向に突出する反対向きに配置された２つのピン５Ｐが設けられている。ピン５Ｐは、カプセル用容器３の上側リム３Ｒに沿って設けられた２つのガイド又はチャネル３Ｇに係合するように設計される。ガイド３Ｇは、リム３Ｒに沿って開いており且つカプセル用容器３の内面に沿って下向きに伸展しており、それによって、ピン５Ｐは、カバー５をカプセル用容器３に可逆的に係合するような２つのガイド３Ｇに沿って摺動可能に係合することができる。

図４には、カプセルアダプタ１の軸線Ａ−Ａを含む鉛直面に沿ったカプセルアダプタ１の縦断面が示されている。この実施形態では、カバー５には、リム９によって取り囲まれた略平坦な上壁７が設けられており、その下面（すなわち、カプセルアダプタが閉位置にあるときに、カプセル用容器３に対向する面）から、略円筒形状のカラー１１が突起する。図４に示される実施形態では、カラー１１には、環状のシールガスケット１３が設けられている。

カプセル用容器３は、使い捨てカプセルＣ、例えばエスプレッソコーヒーを調製するためのカプセルを収容するように設計されたカプセルシート１５を形成する。
カプセルシート１５は、環状肩部１７によって取り囲まれている。カプセルＣがカプセルアダプタ１内に案内されると、カプセルリム又はカプセルフランジＲが、環状肩部１７上に静止するようになり、カバー５がカプセル用容器３に可逆的に取り付けられると、シールガスケット１３は、環状肩部１７及びカプセルリムＲと相互作用して、カプセルリムＲの周りにシールを提供する。

第１の穿孔機１９が、カプセルシート１５の底部近くに配置される。この実施形態では、第１の穿孔機１９は、カプセル用容器３の底壁３Ｂに対向する第１面２１Ａと、カプセルシート１５の内部に面する第２面２１Ｂとを含む第１の穿孔プレート２１を有する。図４に示されるような例示的な実施形態では、単一の穿孔突起部２３が、穿孔プレート２１の中央に配置されており、且つカプセルシート１５の内部に向けて突起している。穿孔突起部２３は、例えば円錐形状であり、カプセルＣから抽出された飲料が、カプセル用容器３の底壁３Ｂに設けられたポート２５に向けて穿孔プレート２１を横切って流れるような飲料流出口を形成する。

示される実施形態では、飲料用の流出通路２３Ａは、穿孔突起部２３の本体の内部にチャネルとして形成されており、且つ穿孔プレート２１の厚さを貫通している。他の実施形態では、図示しないが、飲料用の流出通路は、様々な方法で形成することができ、例えば、穿孔突起部２３の円錐面に沿って延び且つ穿孔プレート２１の第２面２１Ｂの表面くぼみと流体連通するような外側チャネルとして形成することができ、このチャネルは、次に穿孔プレート２１を横切る１つ以上の開口部と流体連通する。

好ましくは、第２の穿孔機２７は、カプセルアダプタ１のカバー５に結合される。図４に示される例示的な実施形態では、第２の穿孔機２７は、カラー１１によって取り囲まれた略円筒形状の容積内に収容される。
有利な実施形態では、第２の穿孔機２７には、第２の穿孔機プレート３１の面３１Ｂから延びるような複数の穿孔突起部２９と、カバー５の壁７に対向する反対側の面３１Ａが設けられている。図４に示される実施形態では、各穿孔突起部２９には、流路２９Ａが設けられており、この流路を通って抽出水がカプセル内に流入することができる。水は、穿孔プレート３１の面３１ＢとカプセルＣの上壁ＣＴとの間の空間にポート３７を通って流れることができる。その空間から、水が、穿孔突起部２９によってカプセルの上壁ＣＴに形成された開口部を通って流れることができる。

第２の穿孔機２７は、カバー５に回転可能に係合する。「回転可能に係合する」は、カバー５及び第２の穿孔機２７が回転する、すなわちカプセルアダプタ１の軸線Ａ−Ａの回りで他方に対して一方を旋回させることができることを意味する。図４に示される実施形態では、これは、第２の穿孔機２７とカプセルアダプタ１のカバー５との間のスナップ式係合によって可能となる。図４の例に示されるように、第２の穿孔機２７には、カプセルアダプタ１が図４に示されるような閉位置にあるときに、環状肩部２７Ｓが、カプセルアダプタ１の内部に対向するカバー５の表面から延びる円筒形状の突起部５Ｃの外周面に形成された環状シート５Ｓに係合した状態で、その先端に設けられた略円筒形状の突起２７Ｂが設けられている。第２の穿孔機２７とカバー５との間の係合は、これら２つの部材が、以下の説明から明らかになるであろう目的のために、他方に対して一方が自由に回転することができるような係合である。

円筒形状突起部５Ｃは、中央開口部２７Ｃと流体連通する水流入ポート３７を規定し、この中央開口部は、第２の穿孔機２７の穿孔プレート３１の全厚にわたって延びている。このように、水流入ポート３７に流入する水は、穿孔プレート３１の面３１Ｂと、カプセルアダプタ１に密封して保持されたカプセルＣの上壁ＣＴとの間の空間に流入することができる。
カプセルアダプタ１の外形及び寸法は、カプセルアダプタ１が、より大きなカプセルを取り扱うために、例えばフィルターコーヒーを製造するために設計された既存の飲料調製マシンの抽出チャンバ内に収容できるようになっている。

図５には、この種類の抽出チャンバが示されており、ここで、カプセルアダプタ１が案内されている。図５には、全体として４０としてラベル付けされた飲料製造マシンの主要構成要素のいくつかが示されている。参照符号４１は、抽出チャンバを示す。示される実施形態では、抽出チャンバは、第１の抽出チャンバ部４３と第２の抽出チャンバ部４５とを有しており、これらの第１及び第２の抽出チャンバ部は、抽出チャンバを開閉するために他方に対して一方が可動する。

図５では、カプセルアダプタ１は、閉位置にある抽出チャンバ４１内に収容されている。抽出チャンバ４１は、底部カプセル穿孔部材４７と上部カプセル穿孔部材４９とを有する。これらのカプセル穿孔部材は、より大きなカプセル、例えばフィルターコーヒーのカプセルの上部と底部とを穿孔するように設計されており、これらのカプセル穿孔部材は、カプセルアダプタ１を用いることなく、抽出チャンバ４１と組み合わせて使用することができる。カプセルアダプタ１の寸法は、このカプセルアダプタ１が抽出チャンバ４１内に収容されており且つ抽出チャンバ４１が閉じられているときに、底部カプセル穿孔部材４７及び上部カプセル穿孔部材４９が、カプセルアダプタ１を穿孔又は損傷しないような寸法である。むしろ、図５に確認されるように、上部カプセル穿孔部材４９は、カプセルアダプタ１のカバー５に形成された水流入ポート３７の上方に又は部分的に内側に位置決めされる。底部カプセル穿孔部材４７は、ポート２５の下に又は部分的に内側に置かれる。

飲料製造マシン４０は、ポンプ５１をさらに有する。ポンプ５１は、水タンク５３から給湯器５５を通じて水を圧送する。給湯器５５からの熱水を、抽出チャンバ４１内に供給して、カプセルアダプタ１に保持されたカプセルＣに通す。
ユーザは、カプセルアダプタ１を抽出チャンバ４１内に選択的に案内することができ、ここで、カプセルＣには、より大きなカプセル、例えば図６に模式的に示されるようなフィルターコーヒーのカプセルＣ１が配置される。

カプセルＣがカプセルアダプタ１と組み合わせて使用されるときに、ユーザは、カプセルＣをカプセル用容器３内に案内し、カバー５をカプセル用容器３に接続することによりカプセルアダプタ１を閉じる。第２の穿孔機２７とカバー５との間の回転接続は、カプセル用容器３に対してカバー５を回転させながらカプセルアダプタ１を閉じる間に、突起部２１が、カプセルの上壁を形成する材料を引き裂くことなく、カプセルＣを穿孔するようにカプセルＣの上部ＣＴを貫通する。カプセルは、カプセル用容器３内に静止したままで、カバー５は、ガイド３Ｇの形状によって、軸線Ａ−Ａの回りに回転し、且つカプセル用容器３に向けて軸線方向に移動する。第２の穿孔機２７がカバー５に対して軸線Ａ−Ａの回りを回転できるので、一旦突起部２１がカプセルＣの上部を貫通し始めると、カプセルＣに対する突起部２１の更なる回転が防止される。突起部２１は、カプセルを接線方向に引き裂くことなく、軸線方向の移動に伴ってカプセルＣの上壁ＣＴを継続して貫通する一方、カバー５は、カプセル用容器３に対してその終了位置に到達する。
閉鎖運動の終わりに、カプセルＣの上壁ＣＴは、従って、カプセルＣの上壁ＣＴの外面と内面とを連通状態に置くように突起部２１によってきれいに穿孔される。

いくつかの実施形態では、カプセルＣは、図４に示されるように湾曲しており且つ外側の凹部を有するような、底壁ＣＢを含むように成形される。カプセルＣの底壁ＣＢは、抽出サイクルの開始時のみ穿孔される。実際に、一旦カプセルアダプタ１が閉じられると、底壁ＣＢは、この底壁を開孔又は穿孔するには短すぎるような穿孔突起部２３によって開孔されることはない。カプセルアダプタ１及び内部に収容されたカプセルＣを含む抽出チャンバを閉じる際に、カプセルＣ内部の圧力は、ポンプ５１による熱水を、抽出チャンバ４１内に及び突起部２９によって形成された開口部を通じてカプセルＣ内に圧送することによって増大する。水圧は、穿孔突起部２３によって、抽出された飲料が通路２３Ａ及び流出口ポート２５を通じてカプセルから流出するように底壁ＣＢを穿孔するまで、穿孔突起部２３に対してカプセルＣの底壁ＣＢを歪ませる。その開口部から、飲料が、透過性底部穿孔部材４７を通って流れ、飲料分配注ぎ口５７を通じて注ぎ口５７の下に配置されたカップ又は他の容器Ｃ１に最終的に分配される。この動作モードは、予備抽出段階が実際の飲料分配を開始する前に可能になるため、有利である。
他の実施形態は、別の穿孔システムを提供しており、ここで、例えばカプセルＣは、カプセルアダプタ１の閉鎖時に既に穿孔されている。

上述したように、ユーザは、図６に模式的に示されるように、例えばフィルターコーヒーを製造するための異なる種類のカプセルも抽出チャンバ４１内に案内することができる。いくつかの実施形態では、ポンプ５１は、カプセルアダプタ１及びカプセルＣ、あるいは単独のカプセルＣ１が使用されているか否かに依存して、抽出チャンバ４１を通じて適切な流量及び圧力で抽出水を供給するように手動又は自動で制御することができる。図５を参照して上述した抽出モードでは、例えば、ポンプ５１は、典型的には１ＭＰａ（１０バール）より上の高圧で、例えば１．２〜１．６Ｍｐａ（１２〜１６バール）の間の圧力で水を抽出チャンバ４１内に供給する。図６による抽出モードでは、逆に、ポンプ５１は、より低い圧力で、例えば０．１〜０．４ＭＰａ（１〜４バール）辺りでより高い水量を供給する。上述した値は、例としてのみ示されており、本開示を限定するものとして解釈すべきではない。

ポンプ５１は、飲料製造マシン４０に設けられた中央制御装置６１によって制御することができる。抽出パラメータは、ユーザインターフェイス６３を介して、ユーザによって選択することができる。他の可能な実施形態では、水流パラメータの選択は、抽出チャンバ４１と組み合わされた、図６に模式的に示された例えばセンサ６５によって自動化することができる。センサ６５は、例えばカプセルアダプタ１に設けられた認識要素を検出するように設計することができる。このような認識要素は、カプセルアダプタの構成要素３，５，２７，１９のうちの１つ又は別の要素と全く同じ材料とすることができる。例えば、第１の穿孔機１９及び／又は第２の穿孔機２７は、金属で作製することができ、容量センサ６５によって認識要素として検出することができる。他の実施形態では、認識要素は、例えば、カプセル用容器３内にあるいはカバー５内に埋め込むことができる。他の更なる実施形態では、認識要素は、カバー５の及び／又はカプセル用容器３の表面に貼り付けることができ、光センサによって検出される。

図７には、本明細書に開示される主題の更なる実施形態による、カプセルアダプタ１の軸線Ａ−Ａを含む平面に沿った縦断面が示されている。同じ参照符号が、図４の同一又は等価の部品又は構成要素を指すために使用される。これらの部品とその機能は、再度説明しない。

図４の実施形態と図７の実施形態との間の主な相違は、第２の穿孔機２７がカバー５と組み合わされる方法に関するものである。図７の実施形態では、第２の穿孔機２７は、二重矢印ｆ２７に従って軸線方向に移動するために、カバー５のカラー１１によって取り囲まれた略円筒形状の空間内に収容される。第２の穿孔機２７は、図７に示されるように、弾性部材７１によって休止位置に付勢されている。静止位置では、第２の穿孔機２７は、カラー１１の内側の中空空間に引き込まれる。図７に示される実施形態では、弾性部材７１は、第２の穿孔プレート３１の面３１Ｂと、カラー１１から半径方向内向きに突起する環状当接部７３との間に保持されるらせん状圧縮ばねである。穿孔突起部２９の長さ及びカラー１１の高さ（すなわち、軸線方向寸法）は、図７に示される閉じた状態の休止位置において、穿孔突起部２９が、カプセル用容器３内に保持されたカプセルＣの上壁ＣＴを穿孔しないように選択される。

カプセルアダプタ１が抽出チャンバ４１内に案内され、且つ加圧水が水流入ポート３７を通じて供給されるときに、水圧は、穿孔突起部２９がカプセルＣの上壁ＣＴを穿孔し、且つその孔を通って貫通するまで、第２の穿孔機２７をカプセルＣに対して押圧するようなばね７１の付勢力に打ち勝つようにする。これは、穿孔突出部２９を通る通路２９Ａを横断する、又は示されないが、穿孔突起部２９同士の間の穿孔プレート３１を介して設けられた通路を横断するような圧力降下により、穿孔プレート３１の両面３１Ｂと３１Ａとの間に確立された圧力差によって可能になる。カプセルの上壁ＣＴは、このように開孔され、水がカプセルＣ内に流入し始めることができる。

この構成により、カプセルアダプタ１のカバー５を、穿孔突起部２９とカプセルＣとの間で接触させることなく、カプセル用容器３に係合させることができる。カプセルＣは、カプセル用容器３とカバー５との間の閉鎖運動によって損傷することがなくなり、カプセルアダプタを加圧する際にのみ穿孔される。

図７では、カプセル認識要素Ｒがまた、模式的に示されている。カプセル認識要素は、例えば光学的に読み取り可能なプリントストリップ、又は容量センサによって検出できる金属インサート、又は任意の他の要素とすることができる。いくつかの実施形態では、カプセル認識要素は、カプセル用容器３の全体を取り囲むことができ、それによって、カプセル認識要素は、抽出チャンバ内のカプセルアダプタによって生じる角度位置に関係なく、飲料製造マシンに配置されたセンサによって検出することができる。認識要素によって、このマシンが抽出チャンバ内のカプセルアダプタの存在を自動的に認識することが可能になる。

本明細書で説明した主題についての開示された実施形態は、図面に示され、いくつかの例示的な実施形態に関連して特に詳細に完全に説明したが、当業者には、本明細書で説明した新規な教示、原理及び概念、及び添付の特許請求の範囲に記載された主題の利点から実質的に逸脱することなく、多くの修正、変更、及び省略が可能であることは明らかであろう。従って、開示されたイノベーションの適切な範囲は、全てのこのような修正、変更、及び省略を包含するように、添付の特許請求の範囲の最も広い解釈によってのみ決定されるべきである。加えて、任意のプロセス又は方法ステップの順序又はシーケンスは、代替実施形態に従って変化させてもよく、又は順序を変更してもよい。「備える、有する、含む(comprising)」という用語は、請求項に記載された以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。ある要素に先行する「１つの(a, an)」という用語は、複数のこのような要素の存在を除外するものではない。いくつかの手段を列挙する装置の請求項において、これらの手段のいくつかは、同一のハードウェアのアイテムによって具現化してもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。

Claims (21)

1. 飲料製造マシンにおいて使用するためのカプセルアダプタであって、当該カプセルアダプタは：
   カプセルを収容するとともに有孔底壁を有するカプセル用容器と；
   前記カプセル用容器に配置された第１の穿孔機と；
   前記カプセル用容器を閉じるためのカバーであって、該カバーは、少なくとも１つの水流入ポートを有する、カバーと；を備えており、
   前記カプセルアダプタは、カプセルを内部に収容した状態で抽出チャンバに案内されるように構成されており、
   第２の穿孔機が、前記カバー上に配置されるとともに、前記カプセル用容器の少なくとも軸線方向に沿って前記カバーに移動可能に接続される、
   カプセルアダプタ。
2. 前記カバーを前記カプセル用容器に可逆的に係止するための可逆式ロッキング機構を有する、
   請求項１に記載のカプセルアダプタ。
3. 前記カバーは、前記カプセル用容器と相互作用するシールガスケットを有する、
   請求項１又は２に記載のカプセルアダプタ。
4. 前記カプセル用容器は、カプセルシートを取り囲む環状肩部と；
   前記カプセルアダプタが閉じた状態にあるときに、前記環状肩部と相互作用するように配置された環状シールガスケットと；を有する、
   請求項３に記載のカプセルアダプタ。
5. 第２の穿孔機は、前記カバーの休止位置に弾性的に付勢される、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載のカプセルアダプタ。
6. 第２の穿孔機は、前記カバーに回転可能に接続されており、それによって、第２の穿孔機は、前記カバー及び前記カプセル用容器が、他方に対して一方を回転させて前記カバーを前記カプセル用容器に係合する間に、前記カプセル用容器に対する回転が防止される、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載のカプセルアダプタ。
7. 第１の穿孔機は：
   前記カプセル用容器の前記底壁に対向する第１面及び前記カプセル用容器の内部に面する第２面が設けられた第１の穿孔プレートと；
   第２面から前記カプセル用容器の内部に向けて延びる少なくとも１つの中央穿孔突起部と；
   第１の穿孔プレートの第１面及び第２面に流体接続する少なくとも１つの貫通開口部と；を有する、
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載のカプセルアダプタ。
8. 前記水流入ポートは、前記カバーの中央に配置されており、
   第２の穿孔機は：
   前記カバーが前記カプセル用容器に接続されるときに、前記カバーに対向する第１面及び前記カプセル用容器の内部に面する第２面が設けられた第２の穿孔機プレートと；
   第２面から延びる複数の穿孔突起部と；
   第２の穿孔機プレートの第１面及び第２面を流体接続する随意の複数の貫通開口部と；を有する、
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載のカプセルアダプタ。
9. 認識要素を含む、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載のカプセルアダプタ。
10. 少なくとも１つの原料を含む単回供給カプセルにより飲料を製造するシステムであって、当該システムは：
    抽出チャンバを有する飲料製造マシンと；
    前記抽出チャンバ内に収容されるように設計されたカプセルアダプタと；を有しており、
    前記カプセルアダプタは：
    カプセルを収容するとともに有孔底壁を有するカプセル用容器と；
    前記カプセル用容器に配置された第１の穿孔機と；
    前記カプセル用容器を閉じるためのカバーであって、該カバーは、少なくとも１つの水流入ポートを有する、カバーと；を含み、
    第２の穿孔機が、前記カバー上に配置されるとともに、前記カプセル用容器の少なくとも軸線方向に沿って前記カバーに移動可能に接続される、
    システム。
11. 前記飲料製造マシンは、カプセルアダプタが抽出チャンバ内に存在するか否かに従って少なくとも１つの水流パラメータを設定するための、水ポンプ及び設定装置を含む、
    請求項１０に記載のシステム。
12. 前記飲料製造マシンは、前記抽出チャンバにおいて前記カプセルアダプタの存在を検出するためのセンサを含む、
    請求項１０又は１１に記載のシステム。
13. 前記センサは、前記カプセルアダプタが抽出チャンバ内に案内されるとき、前記カプセルアダプタ上の認識要素を検出するように設計され且つ配置される、
    請求項１２に記載のシステム。
14. 前記飲料製造マシンは、前記センサに接続された制御装置を有しており、該制御装置は、前記センサからの信号に基づいて少なくとも１つの水流パラメータを修正するように構成される、
    請求項１２又は１３に記載のシステム。
15. 少なくとも１つのカプセル穿孔部材が、前記抽出チャンバ内に配置される、
    請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載のシステム。
16. 前記抽出チャンバ、前記抽出チャンバ内に配置された少なくとも１つのカプセル穿孔部材、及び前記カプセルアダプタは、前記抽出チャンバが前記カプセルアダプタを内部に含んだ状態で閉じられたときに、前記抽出チャンバ内に配置された少なくとも１つのカプセル穿孔部材が、前記カプセルアダプタを穿孔しないように設計される、
    請求項１５に記載のシステム。
17. 前記抽出チャンバ、前記抽出チャンバ内に配置された少なくとも１つのカプセル穿孔部材、及び前記カプセルアダプタは、前記抽出チャンバが前記カプセルアダプタを内部に含んだ状態で閉じられたときに、前記抽出チャンバ内に配置された少なくとも１つのカプセル穿孔部材が、前記カプセルアダプタに設けられたポート内に又は該ポートの前方に位置決めされ、前記穿孔部材が前記カプセルアダプタを損傷することを防止するように設計されている、
    請求項１５に記載のシステム。
18. 前記抽出チャンバ内に配置された少なくとも１つのカプセル穿孔部材及び前記カプセルアダプタは、前記抽出チャンバ内に配置された少なくとも１つのカプセル穿孔部材が、前記カプセルアダプタの前記カバーの前記水流入ポートに水を供給するように位置決めされ、設計される、
    請求項１５，１６又は１７に記載のシステム。
19. 第２のカプセル穿孔部材が、前記抽出チャンバに配置されており、
    前記抽出チャンバ、前記抽出チャンバ内に配置された第２のカプセル穿孔部材、及び前記カプセルアダプタは、前記抽出チャンバが前記カプセルアダプタを内部に含んだ状態で閉じられたときに、前記抽出チャンバ内に配置された第２のカプセル穿孔部材が、前記カプセルアダプタを穿孔しないように設計される、
    請求項１５乃至１８のいずれか一項に記載のシステム。
20. 第２のカプセル穿孔部材が、前記抽出チャンバに配置されており、
    前記抽出チャンバ、前記抽出チャンバ内に配置された第２のカプセル穿孔部材、及び前記カプセルアダプタは、前記抽出チャンバが前記カプセルアダプタを内部に含んだ状態で閉じられたときに、前記抽出チャンバ内に配置された第２のカプセル穿孔部材が、前記カプセル用容器の前記底壁に設けられたポート内に又は該ポートの前方に位置決めされ、第２のカプセル穿孔部材が前記カプセルアダプタを損傷することを防止するように設計されている、
    請求項１５乃至１８のいずれか一項に記載のシステム。
21. 前記抽出チャンバ内に配置された第２のカプセル穿孔部材は、前記カプセルアダプタから分配される飲料が、前記カプセルアダプタを通じて流れるように位置決めされている、
    請求項２０に記載のシステム。

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