JP6964655B2 - コーヒーメーカ用の注入ユニット、およびコーヒーメーカ - Google Patents

Description

本発明は、コーヒーメーカ用の注入ユニットに関する。

言及されている注入ユニットは、ボイラによって加熱された注入水を閉鎖ピストン内の好適な溝を通って中に搬送する注入チャンバを作成するように、閉鎖ピストンとの係合解除位置から係合位置への可逆的な動きを受けることができる注入シリンダーを有するタイプのものである。

注入シリンダーは、その中に排出ピストンを有しており、これは、使用済みコーヒー粉末を排送するために、スクレーパ要素と協調的に動く。

これらのタイプのコーヒーメーカの重要な態様のうちの１つは、注入シリンダーと閉鎖ピストンとの間の及び排出ピストンと注入シリンダーとの間の軸方向の動きによってもたらされる、注入ユニット内で生成された摩擦にある。

可動部間の摩擦を制限するために、最大１５〜２０バールの圧力に耐えなければならない環状又はリップ型液圧Ｏリング封止部が提供される。

本解決策では、Ｏリングは、特定の製品、すなわち、食品との使用に適していると認められたグリースが塗られている。

しかし、このようなグリースは、概ね、飲料水との使用にも適しているとは認められてはいない。

これらの解決策により、製造ラインにおいてグリースを手動で導入する必要性が生じ、これは、作業者に関係して大きな変動を伴う動作であり、インライン管理及び材料の供給が複雑になる。

いくつかのコーヒーメーカ製造者は更に、これらの重要部品を再潤滑化させるためのグリースキットを提供し、このグリースキットは、コーヒーメーカのパッケージに含まれている。

したがって、本発明の技術的課題は、従来技術の上記技術的な欠点を克服することができる、コーヒーメーカ用の注入ユニットを提供することである。

本技術的課題の範囲内で、本発明の１つの目的は、可動部間の摩擦を確実に低減し、同時に、その生産性を向上するような方法で製造ラインを簡易化する、コーヒーメーカ用の注入ユニットを提供することである。

本発明の別の目的は、製造ラインの作業者の能力に関係なく、可動部間の摩擦の必要な低減が達成できる、コーヒーメーカ用の注入ユニットを提供することである。

本発明の別の目的は、定常的メンテナンスを確実に削減するコーヒーメーカ用の注入ユニットを提供することである。

本発明による技術的課題並びにこれら及び他の目的は、閉鎖ピストン及び注入シリンダーであって、注入シリンダーの内側の注入チャンバを開閉するように、軸方向に選択的に又は相互の係合及び係合解除の組み合わせで移動可能であり、中に一杯分のコーヒーが位置することができる、閉鎖ピストン及び注入シリンダーと、使用済みコーヒー粉末を排除するように、注入シリンダーと係合し、かつ注入シリンダー内を軸方向に移動可能な排出ピストンと、閉鎖ピストンと注入シリンダーとの間の第１の半径方向液圧封止手段と、注入シリンダーと排出ピストンとの間の第２の半径方向液圧封止手段と、を備え、第１の液圧封止手段と第２の液圧封止手段との間の少なくとも１つが、グリース及び潤滑油を含まない材料でできており、食料及び飲料水と接触する使用に対応する、減摩性表面コーティングを有する少なくとも１つの封止部を備えることを特徴とする、コーヒーメーカ用の注入ユニットによって達成される。

本発明の好ましい実施形態では、このコーティングは、均一な厚さを有し、この封止部を完全にコーティングする。

本発明の好ましい実施形態では、第１の液圧封止手段及び第２の液圧封止手段の両方が、グリース及び潤滑油を含まない材料でできており、食料及び飲料水と接触する使用に対応する、減摩性表面コーティングを有する少なくとも１つの封止部を備える。

本発明の好ましい実施形態では、第１の液圧封止手段と第２の液圧封止手段との間の少なくとも１つが、グリース及び潤滑油を含まない材料でできており、食料及び飲料水と接触する使用に対応する、減摩性表面コーティングを有する少なくとも２つの封止部を備える。

本発明の好ましい実施形態では、この表面コーティングは、フルオロポリマー又はフルオロポリマーの混合物を含む。

本発明の好ましい実施形態では、この封止部は、ＮＢＲ又はシリコーンゴムでできている。

本発明の好ましい実施形態では、このコーティングは、５〜５０μの均一な厚さを有する。

本発明は、このような注入ユニットを有するコーヒーメーカについて更に開示している。

本発明の利点の中には、インライン組み立て中にグリースを手動で導入する必要を排除することがあり、これは、作業者に関係して大きな変動を伴う動作であり、インライン管理及び材料の供給が簡素化される。

更に、封止部の表面コーティングが適切な機械的強度を有することにより、コーヒーメーカの動作条件下で適切な寿命を有するため、コーヒーメーカの定期的メンテナンスは、削減される。

本発明の付加的な特徴及び利点は、本発明による注入ユニットの好ましいが排他的でない実施形態の記述からより明らかになるが、これは、添付図面において非制限的な例で例示される。

注入ユニットの一部の断面図を示す。 注入サイクルを実施している時の注入ユニットの動きにおける一連のステップを示す。 注入サイクルを実施している時の注入ユニットの動きにおける一連のステップを示す。 注入サイクルを実施している時の注入ユニットの動きにおける一連のステップを示す。 注入サイクルを実施している時の注入ユニットの動きにおける一連のステップを示す。 注入サイクルを実施している時の注入ユニットの動きにおける一連のステップを示す。 注入サイクルを実施している時の注入ユニットの動きにおける一連のステップを示す。

上述の図に関して、これらは、単に例として既知のタイプの注入ユニット１を例示しており、この理由から詳細に記述されてはいない。

したがって、本発明の範囲は、以下に例示したコーヒーメーカの特定の構成を超えて広がる。

注入ユニット１は、中に、ローダ６によって供給可能な一杯分のコーヒー３０が位置することができる、注入チャンバ４を区切るように、閉鎖ピストン３によって係合可能なアクセス口８を有する中空の注入シリンダー２と、注入チャンバ４から使用済みの一杯分のコーヒー３０を排除するための排出ピストン５と、排出ピストン５のための作動手段と、を備える。

注入シリンダー２は、一杯分のコーヒー３０を挿入する位置（そこでは、閉鎖ピストン３から係合解除され、その軸は、閉鎖ピストン３の軸に対して傾いている）と注入位置（そこでは、閉鎖ピストン３と係合し、その軸は、閉鎖ピストン３の軸方向である）との間で可逆回転並進ストロークを受けることができる。

排出ピストン５は、使用済みの一杯分のコーヒー３０を排除するために、注入シリンダー２の内側を注入シリンダー２の軸方向に後退位置と突出位置との間を摺動可能である。

注入ユニット１は、注入シリンダー２のアクセス口８を掻き取るための可動性スクレーパ要素７を更に含む。

注入シリンダー２は、閉鎖ピストン３の軸方向に並進可能な可動台１１に取り外し可能に固定される。

可動台１１は、その並進方向に直交する方向に方向付けられた振動軸に振動可能に支持されている。

特に、可動台１１は、ピン１５によって振動可能に支持されており、これは、閉鎖ピストン３の軸方向に方向付けられており歯車モータ１８によって移動可能なウォームねじ１７と係合したナット３１を内部的に含むスライダ１６によって順次支持されている。

可動台１１の振動を得るために、ピン５２と係合し可動台１１の伸張された部分５３によって運ばれるスロット５１の形態で固定カムが設けられている。

注入ユニットでは、排出ピストン５を引き込むための振動可能振動部３２が設けられている。

振動部３２は、排出ピストン５の突出位置に向かう引き込みに対応する方向に振動部３２の振動を生成するように構成及び配置された第１のドライブカム３７から、又は排出ピストン５の後退位置に向かう引き込みに対応する方向に振動部３２の振動を生成するように構成及び配置された第２のドライブカム３８の振動性の動きを選択的に選ぶように構成されている。

振動部３２は、注入シリンダー２の下方への伸張された部分４２にて振動ピン４１によって枢動する。

注入ユニット１の動作は、以下のとおりである。

そのストロークの初めは、注入シリンダー２は、その軸が垂直方向又は垂直方向に対してわずかに傾いているローダ６の下にある。排出ピストン５は、後退位置にある。

注入シリンダー２中にコーヒー粉末を挿入するステップの最後に、歯車モータ１８が、ウォームねじ１７を回転１７で駆動する。スライダ１６は、ナット３１を介してウォームねじ１７と連結した結果として、ウォームねじ１７に沿って並進する。

スライダ１６に枢着された可動台１１は、注入シリンダー２の上向きの引き込みを開始する。

上向きに引き込まれる初期部分の間、可動台１１は、注入シリンダー２をその軸が閉鎖ピストン３の軸と一直線になるように方向付けるまで振動する。

その後の上向きの動きでは、注入シリンダー２は、同一の角度方向を維持し、次いで、閉鎖ピストン３と係合しにいく。

注入シリンダー２は、この位置で停止し、排出ピストン５は、依然として後退位置にある。

注入のために、閉鎖ピストン３には、好適なボイラ（図示せず）によって適切に加熱された水の流れが供給される。熱い注入水は、注入チャンバに注入され、結果として生じる注入が注入シリンダー２に設けられた好適な出口孔を通じて抽出される。

注入の最後に、歯車モータ１８によって伝達される動きの逆転によって可能となる、注入シリンダー２の下方への動きが開始する。

注入シリンダー２は、最初の振動とは反対の振動で下降を終えて、新しい一杯分のコーヒー３０を挿入するための位置に戻る。

注入シリンダー２の振動中に、排出ピストン５は、後退位置に向かって引き込まれる。

注入ユニット１の革新的な態様は、可動部間の液圧封止部の特定の特性に関する。

第１の半径方向液圧封止手段は、閉鎖ピストン３と注入シリンダー２との間に設けられ、第２の半径方向液圧封止手段は、注入シリンダー２と排出ピストン５との間に設けられる。

有利には、少なくとも１つの及び好ましくは第１の半径方向液圧封止手段及び第２の半径方向液圧封止手段の両方が、グリース及び潤滑油を含まない材料でできており、食料及び飲料水と接触する使用に対応する、減摩性表面コーティングを有する少なくとも１つの封止部１００、１０１を備える。

例示された解決策は、単に例として、閉鎖ピストン３と注入シリンダー２との間の環状Ｏリングの形態の封止部１０１、及び排出ピストン５と注入シリンダー２との間の環状Ｏリングの形態の２つの封止部１００を想定している。

これらの封止部１００、１０１は、異なる数及び／又は形状で存在でき、例えば、リップ封止部によって形成することができる。

コーティングは、均一な厚さを有し、封止部１００、１０１を完全にコーティングする。

有利には、表面コーティングは、フルオロポリマー又はフルオロポリマーの混合物を含む。

ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシ）、及びＦＥＰ（フッ素化エチレンプロピレン）などのフルオロポリマーの採用が有利であることが分かっている。

コーティングは、例えば、商業的にはテフロン（登録商標）又はキシラン（登録商標）として知られている製品の形態で存在することができる。

表面コーティングは、５〜５０μの均一な厚さを有する。

封止部１００、１０１の本体は、ＮＢＲ又はシリコーンゴム又は等価の特徴を有する別の材料で好ましくはできている。

コーティングは、低分子量フルオロポリマーの分散体が、後に蒸発するキャリアとして働く溶剤又は水などの液体中に懸濁している従来の吹付けによって、又はエアスプレーによって、又は他には静電塗装によって塗布できる。

表面コーティングは、プライマ、任意の中間層、及び最終層を含む複数層タイプであり得る。

グリース及び潤滑油を含まない表面コーティングは、いくつかの特性をそれに付与するような方法で封止部の界面化学を変化させる。

封止部１００、１０１の特別な表面コーティングは、確実に摩擦を小さくし、食料及び飲料水の両方と接触する使用に好適であるという利点を有する。

そのように考案された注入ユニットは、すべて本発明の概念の範囲に当てはまる多くの修正及び変更を受けやすい。更に、すべての詳細を技術的に均等な要素に置き換えることができる。

実用的には、本発明は、部品間で異なる動きを示すが、常に、半径方向液圧封止手段を意味する軸方向の動き、例えば、閉鎖ピストン並びに注入シリンダーの軸方向の動き又は注入シリンダーに代わる閉鎖ピストンのみの軸方向の動きを含み、このような場合には、一杯分のコーヒーを挿入する位置と閉鎖ピストンと軸方向に一直線になる位置との間の回転動きのみを受ける、コーヒーメーカの注入ユニットに適用できる。

最後に、使用される材料及び寸法は、必要性及び現況技術に応じて任意のものであり得る。

Claims (11)

1. 閉鎖ピストン（３）及び注入シリンダー（２）であって、前記注入シリンダー（２）の内側の注入チャンバを閉鎖するように相互に係合したり、前記注入チャンバを開放するように相互に係合解除したりが選択可能なように軸方向に移動可能であり、中に一杯分のコーヒーが位置することができる、閉鎖ピストン（３）及び注入シリンダー（２）と、
   使用済みコーヒー粉末を排除するように、前記注入シリンダー（２）と係合し、かつ前記注入シリンダー（２）内を軸方向に移動可能な排出ピストン（５）と、
   前記閉鎖ピストン（３）と前記注入シリンダー（２）との間の第１の半径方向液圧封止手段と、
   前記注入シリンダー（２）と前記排出ピストン（５）との間の第２の半径方向液圧封止手段と、を備え、
   前記第１の半径方向液圧封止手段と前記第２の半径方向液圧封止手段との間の少なくとも１つが、グリース及び潤滑油を含まない材料でできており、食料及び飲料水と接触する使用に対応する、減摩性表面コーティングを有する少なくとも１つの封止部（１００、１０１）を備えることを特徴とする、コーヒーメーカ用の注入ユニット（１）。
2. 前記減摩性表面コーティングが、均一な厚さを有し、前記封止部を完全にコーティングすることを特徴とする、請求項１に記載のコーヒーメーカ用の注入ユニット（１）。
3. 前記第１の半径方向液圧封止手段及び前記第２の半径方向液圧封止手段の両方が、グリース及び潤滑油を含まない材料でできており、食料及び飲料水と接触する使用に対応する、減摩性表面コーティングを有する少なくとも１つの封止部（１００、１０１）を備えることを特徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載のコーヒーメーカ用の注入ユニット（１）。
4. 前記第１の半径方向液圧封止手段と前記第２の半径方向液圧封止手段との間の少なくとも１つが、グリース及び潤滑油を含まない材料でできており、食料及び飲料水と接触する使用に対応する、減摩性表面コーティングを有する少なくとも２つの封止部（１００、１０１）を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコーヒーメーカ用の注入ユニット（１）。
5. 前記減摩性表面コーティングが、フルオロポリマー又はフルオロポリマーの混合物を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコーヒーメーカ用の注入ユニット（１）。
6. 前記減摩性表面コーティングが、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）及び／又はＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシ）及び／又はＦＥＰ（フッ素化エチレンプロピレン）を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のコーヒーメーカ用の注入ユニット（１）。
7. 前記封止部（１００、１０１）が、環状Ｏリングであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコーヒーメーカ用の注入ユニット（１）。
8. 前記封止部（１００、１０１）が、リップであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコーヒーメーカ用の注入ユニット（１）。
9. 前記封止部（１００、１０１）が、ＮＢＲ又はシリコーンゴムでできていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のコーヒーメーカ用の注入ユニット（１）。
10. 前記減摩性表面コーティングは、５〜５０μの均一な厚さを有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のコーヒーメーカ用の注入ユニット（１）。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の注入ユニットを備えることを特徴とする、コーヒーメーカ。

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