JP6720081B2 - 抽出製品を準備するためのシステム - Google Patents

Description

本発明は抽出素材を含有する部分カプセルと部分カプセル内に含有された抽出素材から抽出製品を準備するための抽出機器を有する抽出製品を準備するためのシステムに関し、抽出電気器具は抽出流体を部分カプセル内に導入する注入装置と抽出製品を部分カプセルから取り出す抽出装置とを備え、注入装置および抽出装置の間は部分カプセルの受けスペースを規定し、カプセルを受けスペースに挿入するために相対的な方法で分離され、カプセルを固定するために相対的に互いに動かされる。

そのようなシステムは、たとえばＥＰ２ ６４７ ３１７ Ａ１によって基本的に公知であり、特にコーヒーの準備に用いられる。

本発明の目的は、改善された抽出製品の準備をもたらすシステムの提供にあり、特に高品質のカップ入りコーヒーをもたらすことにある。

この目的は請求項１の特徴を備えたシステムによって達成され、特に抽出装置が抽出流体を部分カプセル内に導入する前に、圧縮手段を介して受けスペース内に部分カプセルの壁が挿入され、抽出装置に面する前記壁は部分カプセル内に含有された抽出素材を圧縮するためにカプセル内部の方向に圧迫する圧迫手段を備える抽出装置を介して達成される。

本発明は本当の抽出過程を実行する前に部分カプセルの押し込みとその内部に含有された抽出素材の圧縮の一般的な概念に基づく。部分カプセルの２回目の押し込みは抽出過程の最中で注入側の部分カプセルが抽出流体を圧力下に晒しているときに追加的に行使されうる。抽出過程前の抽出素材の圧迫は、コーヒー準備のための一般にポータフィルター機械への詰め込みといわれ、公知のように抽出製品の著しく改善された品質をもたらす。圧縮された挽かれたコーヒーはカプセル全体が均一に側方浸透流に晒されるようカプセルの容積全体にわたって均一に水に対する高耐性を提供し、押し込まれていないコーヒーとは対照的に圧力が増す一方で水の流率は低減する。一方で、これにより改善された芳香の抽出が得られ、他方で高圧によってエスプレッソのようなコーヒー飲料に特に望ましい改善された「クレマ」がもたらされる。水平な抽出プロセスでは、部分カプセルは上面から底まで側方浸透流に晒されないが、水平方向において、本発明にしたがったカプセルおよびその内部にある抽出素材の圧縮もまた、重力によって生じるカプセル内の抽出素材の不規則な分散を補う。特に、１つは底部における抽出素材収集によりカプセル内の上側において生じた流れ抵抗を避ける。この効果は本発明によるシステムで用いられた部分カプセルに公知の問題で、これはアーチ形のカバーを備え内部に抽出素材が入っていないので、言い換えれば完全に満たされておらず、空いたスペースを有する。抽出素材の圧縮は部分カプセル内への抽出流体の注入と独立して達成され、言い換えれば本発明による部分カプセルの圧縮は抽出側から行使され、これにより最終的に最善の品質の抽出製品が達成されるという事実により一方で抽出素材の圧縮と他方で抽出流体の注入が別々に最適化される。

本発明の好適な設計は独立請求項、説明および図面によって推定される。
実施形態によると、圧縮手段は注入装置および抽出装置がカプセルを固定するために互いに近づけられるとき、部分カプセル内の壁を押す受動的な要素である。この圧縮手段はそのため、部分カプセルが受けスペースにおいて固定されたとき、別途活性化される必要がなく、自動的に言わば自発的に作用する。

圧縮手段は好適には抽出装置の少なくとも１つの抽出スパイクを備える。このケースにおける抽出スパイクは二重の機能を満たし、一方でそれを介して部分カプセルを押し込みその内部に含有された抽出素材を圧縮し、他方でそれを介して部分カプセルから抽出製品の排出を確保する。この二重のまたは２つの抽出スパイクの機能はより単純でより経済的な抽出装置の形態に貢献する。もちろん、抽出スパイクまたは他の貫通要素とたとえばパンチ状の要素のような別個の圧縮手段を１つのコンポーネントに抽出スパイクそれ自体が圧縮手段を形成することなく合わせることも同様に想像できる。抽出スパイクまたは貫通要素はそれぞれ任意の形状を有し得る。

抽出スパイクはたとえばピラミッド状または円錐状の基本形状を有し基盤要素から注入装置と面する抽出スパイクの先まで伸びる横側表面を備える。

抽出スパイクは好ましくはその先端領域において拡張部特に肩部を備える。拡張部は特に抽出スパイクが単に抽出装置に面する部分カプセルの壁を貫き部分カプセルをスムーズに貫通するだけではなく、むしろ内部物を適量取り除く、すなわち抽出素材を圧縮するために内部に押し込むために拡張部が部分カプセルの壁に支持されている。

抽出スパイクはたとえば基盤要素から横壁に沿って先端方向に延びる少なくとも１つの突き出したリブを備えてもよく、好ましくは少なくとも３つのこのようなリブが横壁の周りに均一に配置される。リブおよび均一のリブは先端までの距離の範囲で好適に途切れる。

この部分のリブは２つの機能を果たし、それらを介して抽出素材の改善された圧縮に導く抽出スパイクの先に述べた拡張部を形成するだけでなく、さらに抽出製品の部分カプセルからの改善された排出をも保証する。具体的には、抽出流体の部分カプセル内への注入により抽出過程中に部分カプセル内に加圧を生じ、その過圧により抽出装置に面するカプセル壁は抽出装置の方向から取り除かれ抽出スパイクの横壁に落ち着く。この状況における抽出スパイクのリブはカプセル壁に維持された小さな排出開口部に貢献し、その開口部を通じて抽出製品は部分カプセル外に導かれる。

排出開口部は基盤要素に提供され、好適には抽出製品の排出のためのリブまたはそれぞれのリブの領域に提供される。通路開口部はたとえばいずれのケースにおいてもリブまたはそれぞれのリブの両側に提供される。
抽出製品の部分カプセルからの排出はさらにチャネルたとえば通路開口部に通じそれを通じて抽出素材が調節されて流れ出すことのできる溝の形態でリブまたはそれぞれのリブに沿って走る。通路開口部に通じるチャネルは好適にはそれぞれのケースにおいてリブまたはそれぞれのリブの両側を走る。

圧迫手段は好ましくは部分カプセルに含有された抽出過程における抽出素材の圧縮と抽出製品の排出を最適化しするために５つの抽出スパイクを備える。たとえば抽出スパイクのうちの４つは四角形のコーナーに配置される一方、５つ目は四角形の中心の位置する。そのように設計された圧迫手段は立方体または直方体形状の部分カプセルの壁内の圧縮に特に良く適合する。マッチング部分カプセルはこうして実質的に立方体または直方体の基本形状を有する。たとえば中心に位置する抽出スパイクまたは１群の抽出スパイクの中心の抽出スパイクが中心に位置した、カプセルに対して中心に配置された圧縮手段はカプセルの効果的な押し込みと抽出素材の圧縮を独立したカプセルの配置で達成するのに特に好適である。

これにより、仮に抽出スパイクの配列が部分カプセルの大きさに適合されるとき、特に抽出スパイクによって結ばれた四角形の斜線が最大の斜線または抽出装置に面する部分カプセルの壁の最大の直径よりも小さい方法で適合されるとき好適である。

特に好ましい実施形態によれば、少なくとも抽出装置と面する部分カプセルの壁はプラスチック素材で形成される。抽出装置に面する壁のプラスチック素材は抽出スパイクによって貫かれるけれどもそれによって引き裂かれず抽出スパイクに対して十分な抵抗を提供する性質であるべきで、抽出装置に面するカプセル壁は部分カプセル内に含有された抽出素材の圧縮のため十分な程度圧縮できる。

部分カプセルのすべての壁が１つの好ましい同一のプラスチック素材で形成されると特に単純で安価な部分カプセルの製造がさらに達成される。好適なプラスチック素材はたとえばポリプロピレンでたとえば０．１ミリメートルから０．７ミリメートルの範囲の壁厚を有する。

プラスチック素材は好ましくは酸素障壁として機能し、それによりカプセルの内容物の防臭を保証するバリア層を備える。エチレンビニルアルコール共ポリマーがそのようなバリア層の素材として検討される。

そのような部分カプセルはたとえば深堀りによって形成された６辺で開いた５辺多面体メイン本体によって製造され、抽出素材で満ちたメイン本体と開いた６つの開口は後にたとえばメイン本体への溶接または固着によるカバーにより閉ざされる。そのような多辺形メイン本体は代替的に射出成形手法により製造される。

カバーは射出成形手法または深堀り手法のいずれかで製造され、深堀り手法はカバーの低い深さによりエンボス手法に近似する。

最初の素材または過程パラメーターは、特に抽出装置に面する壁すなわちいま述べたような構成に関するカバーを有する壁に対して上に述べたような望ましい貫通行為が達成されるよう選択される。

本発明のさらなる主題は請求項１４の特徴を有する抽出装置であり、それを介して上記の利点が適切に実現される。抽出装置の好ましい実施形態は本発明にしたがったシステムを介して既に説明済である。

本発明のまださらなる主題は請求項１５の特徴を有する方法であり、それを介して上記の利点が同様に達成される。

発明は以降、添付の図面を参照して単純に例としてまた可能な実施形態として説明される、

本発明による抽出機器の抽出モジュールを通じるセクションで、抽出過程を実行する前に部分カプセルがその内部、特に（ａ）部分カプセルの中心ポイントを通じて走る平面内と（ｂ）これと平行だがさらに外側に位置する平面内に受けられる。 図１の抽出モジュールの抽出装置の抽出スパイクの配列の異なる図である。 抽出過程実行後の図１のセクションである。

コーヒーマシンの現在の実施例において、抽出機器の抽出モジュールは図１に示され、
ここではコーヒーパウダーである抽出素材を備える部分カプセル１０は、抽出モジュール内に受けられる。

部分カプセル１０は少なくともほぼ立方体の基本形状を有しここではポリプロピレンであるプラスチック素材で形成された６つのカプセル壁１２を備えそれぞれのケースにおいて０．１ミリメートルから０．７ミリメートルの範囲の壁厚を有する。個別のカプセル壁１２は部分カプセル１０の抽出モジュールへの挿入前に少なくともほぼ平坦である。カプセル壁１２はその低い壁厚とプラスチック素材由来の設計により圧力下において容易に変形する。

抽出モジュールは部分カプセル１０内への温かい抽出流体導入のための注入装置１４と同時に抽出過程中に部分カプセル１０から抽出製品を取り出す抽出装置１６を備える。注入装置１４および抽出装置１６はその中間に部分カプセル１０のための受けスペース１８を形成する。抽出モデルは開くことができ、注入装置１４および抽出装置１６は新しい部分カプセル１０を受けスペース１８内に挿入するためまたは受けスペースから消費された部分カプセルを除去するため相対的な方法で分離でき、双方の装置１４、１６が可動に取り付けられて実際に動かされ、あるいは一方の装置１４、１６のみが可動に取り付けられて動かされもう一方の装置１６、１４が固定されて動かせないことが理解できる。

注入装置１４は中心に配置されたフィードチャネル２０を備え、それを通じて抽出流体が抽出過程中受けスペース１８内に導入されると同時に、部分カプセル１０のカプセル壁１２ａを貫くためのいくつかの注入スパイク２２が受けスペース１８内に受けられ、注入装置と面する前記カプセル壁は抽出過程の間注入装置を通じて抽出流体がフィードされるよう部分カプセル１０内に貫通することができる。

したがって、抽出装置１６は、ここではコーヒーである抽出製品が部分カプセル１０から外に出、抽出過程中抽出装置１６の排出チャネル２６を通じて流れ出せるよう、抽出装置１６と面する部分カプセル１０のカプセル壁１２ｂを貫くためのいくつかの抽出スパイク２４を備える。

図２が示すように、抽出装置１６は５つの抽出スパイクを備え、そのうち４つは四角形に広がりその中心に５つ目が配置される。抽出スパイク２４はプレート状の基盤要素２８から突出し、それぞれのケースにおいてここでは４辺ピラミッドを形成するピラミッド基礎形状を有する。突き出したリブ３２はそれぞれのピラミッド辺３０に沿って抽出スパイク２４の先端方向に基盤要素２８から外れるよう伸びる。それぞれのリブ３２は長方形の断面を有し、基盤要素２８から離れるそれぞれのリブ３２の端部は指し示すように先細になり抽出スパイク２４の先端で終わる。通路開口部３６内を走る溝３４はそれぞれのリブ３２の両側上を走り、通路開口部は基盤要素２８のリブ３２の足元に提供され、抽出装置１６の排出チャネル２６に接続される。

注入スパイク２２と抽出スパイク２４は注入側および抽出側それぞれの上で抽出モジュールが閉じているとき部分カプセル１０を貫いて受けスペース１８内に挿入されるよう配置され、注入装置１４および抽出装置１６は互いに向かって動かされる。言い換えれば、注入スパイク２２と抽出スパイク２４の間の最少距離は新しく圧縮されていない部分カプセル１０のカプセル壁１２ａ、１２ｂの間の距離よりも小さく、注入装置１４および抽出装置１６とそれぞれ向かい合う。

さらに、注入スパイク２２と抽出スパイク２４の間の最少距離は抽出装置１６に面するカプセル壁１２ｂが貫かれないよう寸法設計されるが、図１から認識できるようにカプセル内部の方向で一定量追加的に圧縮される。この抽出過程を実行する前の部分カプセル１０の圧縮は部分カプセル１０内に含有された抽出素材の圧縮を行使し、たとえば１杯のコーヒーである抽出製品の品質の考えうる改善に導く。

たとえば温水などの抽出流体は抽出過程を実行するための受けスペース１８内のフィードチャネル２０を通じて圧力下で導入され、当該手段によって部分カプセル１０の追加的な圧縮が注入側に生じる。

一方で注入装置１４に区切られもう一方で注入装置１４に面するカプセル壁１２ａによって区切られる中間スペース３８内で圧力が十分に大きい場合、注入スパイク２２によって作られた貫通位置において部分カプセル１０内に抽出流体が貫通する。部分カプセル１０内の圧力は貫通する抽出流体によって増し、部分カプセル１０は横側カプセル壁１２および抽出装置１６に面するカプセル壁１２ｂが受けスペースを区切る抽出モジュールの壁表面にもたれるまで広がる。

図３に示されるように、特に事前に押し込まれ抽出装置１６と面するカプセル壁１２ｂは再び外側すなわち抽出装置１６の方向に圧縮される。これにより、抽出スパイク２４は部分カプセル１０内にさらにさらに、カプセル壁１２ｂが抽出装置１６の基盤要素２８にもたれるまで貫通する。この間に抽出スパイク２４によって排出されるカプセル壁１２ｂの素材は抽出スパイク２４のピラミッド側３０にもたれ抽出スパイク２４によって生じる貫通開口部が大きく密封される。

カプセル壁１２ｂと抽出スパイク２４の間の一定距離がそれぞれのリブ３２の両側に残ることを保証するのは単にピラミッド側３０に提供されたリブ３２である。これらの距離とリブ３２に沿って走る溝３４は引出開口部を形成し、それを通じて抽出製品は部分カプセル１０内の圧力が十分な程度増したとき部分カプセル１０から出る。部分カプセルから出る抽出製品は抽出スパイク２４上の溝３４および抽出装置１６の排出チャネル２６内の基盤要素２８の引出開口部３６を通じて流れ出し、それを通じてカップに注がれる。

抽出モジュールが抽出過程完了後再び開き抽出装置１４および注入装置１６は相対的に分離され、その後注入スパイク２２と抽出スパイク２４はカプセル１０から引き抜かれ、新しい部分カプセル１０が受け部を自由にするため部分カプセル１０はこの内部に提供された捕獲コンテナの状態になる。

１０ 部分カプセル
１２ カプセル壁
１４ 注入装置
１６ 抽出装置
１８ 受けスペース
２０ フィードチャネル
２２ 注入スパイク
２４ 抽出スパイク
２６ 排出チャネル
２８ 基盤要素
３０ ピラミッド側
３２ リブ
３４ 溝
３６ 内部開口部
３８ 中間スペース

Claims (13)

1. 抽出製品の準備のためのシステムであって、抽出素材を備えた部分カプセル（１０）と、部分カプセル内に含有された前記抽出素材から抽出製品を準備するための抽出機器とを備え、
   前記抽出機器は、前記部分カプセル（１０）内に抽出流体を導入するための注入装置（１４）と、前記部分カプセル（１０）から抽出製品を排出するための抽出装置（１６）とを備え、前記注入装置（１４）および前記抽出装置（１６）の間は前記部分カプセル（１０）のための受けスペース（１８）を規定し、前記注入装置（１４）および前記抽出装置（１６）は前記受けスペース（１８）内に前記部分カプセル（１０）を挿入するために相対的に離れて動かすことができ、前記注入装置（１４）および前記抽出装置（１６）は前記部分カプセル（１０）を固定するために相対的に互いに動かすことができ、
   前記部分カプセル（１０）のすべての壁（１２）は１つのプラスチック素材で形成され、前記抽出装置（１６）は圧迫手段を備え、それを介して前記部分カプセル（１０）の壁（１２）のうちの１つの壁（１２ｂ）は、前記受けスペース（１８）内に挿入され、前記抽出装置（１６）に面する前記壁は前記注入装置（１４）が前記部分カプセル（１０）内に抽出流体を導入する前に前記部分カプセル内に含有された前記抽出素材を圧縮するために前記カプセル内部の方向に圧迫され、前記抽出装置（１６）はプレート状の基盤要素（２８）と、前記プレート状の基盤要素（２８）から突出する少なくとも１つの抽出スパイク（２４）とを備え、前記圧迫手段は前記抽出スパイク（２４）を備え、前記部分カプセル（１０）を固定するために前記注入装置（１４）および前記抽出装置（１６）が相対的に互いに動かされたときに、前記抽出スパイク（２４）は、前記プレート状の基盤要素（２８）から離れた前記カプセル内部の方向に前記１つの壁（１２ｂ）を圧迫するように作用することを特徴とするシステム。
2. 前記圧迫手段は、前記注入装置（１４）および前記抽出装置（１６）が前記部分カプセルを固定するために互いに移動されたときに、前記部分カプセル（１０）の壁内を圧迫する要素であることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
3. 前記抽出スパイク（２４）はピラミッド状または円錐状の形状を有し基盤要素（２８）から前記注入装置（１４）に面する前記抽出スパイク（２４）の先端に延びる横側表面を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記抽出スパイク（２４）はその先端領域に肩部を形成する拡張部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のシステム。
5. 前記抽出スパイク（２４）は横側表面に沿って先端方向に前記基盤要素（２８）から延びる少なくとも１つの突き出したリブ（３２）を備えることを特徴とする、請求項３に記載のシステム。
6. 前記リブまたはそれぞれのリブ（３２）は前記先端までの距離で途切れることを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
7. 通路開口部（３６）が前記リブまたはそれぞれのリブ（３２）の領域で前記基盤要素（２８）に提供され、通路開口部（３６）が前記リブ（３２）の両側に提供されることを特徴とする、請求項５または６に記載のシステム。
8. 通路開口部（３６）内に延びるチャネル（３４）は前記リブ（３２）に沿って走り、通路開口部（３６）の伸びるチャネル（３４）は前記リブ（３２）の両側上を走ることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載のシステム。
9. 前記圧迫手段が５つの抽出スパイク（２４）を備え、そのうち４つは四角形の角に配置され、５つ目は四角形の中心に配置されることを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載されたシステム。
10. 前記抽出スパイク（２４）によって架けられた前記四角形の対角線は前記抽出装置（１６）に面する前記部分カプセル（１０）の前記壁（１２ｂ）最大の対角線または直径よりも小さいことを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
11. 前記部分カプセル（１０）は実質的に立方体または直方体の基本形状を有することを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載のシステム。
12. プラスチックのカプセル壁を有する部分カプセル（１０）内に含有された抽出素材から抽出製品を準備するための抽出機器であって、前記部分カプセル（１０）内に抽出流体を導入するための注入装置（１４）と、前記部分カプセル（１０）から抽出製品を排出するための抽出装置（１６）とを備え、前記注入装置（１４）および前記抽出装置（１６）の間は前記部分カプセル（１０）のための受けスペース（１８）を規定し、前記注入装置（１４）および前記抽出装置（１６）は前記受けスペース（１８）内に前記部分カプセル（１０）を挿入するために相対的に互いに離れて動かすことができ、前記注入装置（１４）および前記抽出装置（１６）は前記部分カプセル（１０）を固定するために相対的に互いに動かすことができ、
    前記抽出装置（１６）は圧迫手段を備え、それを介して部分カプセル（１０）の壁（１２ｂ）が前記受けスペース（１８）内に挿入され、前記抽出装置（１６）と面する前記壁は、前記注入装置（１４）が前記部分カプセル（１０）内に抽出流体を導入する前に前記部分カプセル（１０）に含有された前記抽出素材を圧縮するために前記カプセル内部の方向に圧迫され、前記抽出装置（１６）はプレート状の基盤要素（２８）と、前記プレート状の基盤要素（２８）から突出する少なくとも１つの抽出スパイク（２４）とを備え、前記圧迫手段は前記抽出スパイク（２４）を備え、
    前記抽出スパイク（２４）はピラミッド状または円錐状の形状を有し基盤要素（２８）から前記注入装置（１４）に面する前記抽出スパイク（２４）の先端に延びる横側表面を備え、
    前記抽出スパイク（２４）はその先端領域に肩部を形成する拡張部を備え、これにより、前記部分カプセル（１０）を固定するために前記注入装置（１４）および前記抽出装置（１６）が相対的に互いに動かされたときに、前記抽出スパイク（２４）は、前記部分カプセル（１０）のカプセル壁を支持する前記肩部により前記プレート状の基盤要素（２８）から離れた前記カプセル内部の方向に前記壁（１２ｂ）を圧迫するように作用することを特徴とする、抽出機器。
13. 抽出素材から抽出製品を準備するための方法であって、それによりプラスチックのカプセル壁を備えて前記抽出素材を含有する部分カプセル（１０）は抽出機器の受けスペース（１８）内に挿入され、前記受けスペースは注入装置（１４）と抽出装置（１６）の間に規定され、
    前記部分カプセル（１０）のプラスチック壁（１２ｂ）は前記受けスペース（１８）内に挿入され、前記抽出装置（１６）に面する前記壁は、前記注入装置（１４）を介して前記部分カプセル（１０）内に抽出流体が導入される前に、前記部分カプセル（１０）内に含有された前記抽出素材を圧縮するために、前記抽出装置（１６）の少なくとも１つの抽出スパイク（２４）を介して前記カプセル内部の方向に圧迫され、
    前記抽出スパイク（２４）は、前記抽出スパイク（２４）が突出するプレート状の基盤要素（２８）から離れた前記カプセル内部の方向に前記プラスチック壁（１２ｂ）を圧迫するように作用することを特徴とする、方法。

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