JP7270950B2 - 抽出装置用煎出器 - Google Patents

Description

この発明は、適量の粉末を受け入れるためのチャンバー壁に囲まれた煎出チャンバーを備え、その煎出チャンバーは第１チャンバー底部と第２チャンバー底部との間に長手方向に延び、少なくとも第１チャンバー底部は直線作動装置に結合されて前記煎出チャンバーの中で軸方向に移動可能で、前記煎出チャンバーの中で前記粉末を圧縮して堆積体にし、第１及び第2チャンバー底部が互いに接近した時に第１及び第2チャンバー底部の少なくとも一方と前記チャンバー壁との間に相対的な回転を課する駆動源が設けられた、特にエスプレッソを調製するための抽出装置用煎出器に関する。

そのような煎出器は、欧州特許第EP2,474,253号から知られる。そこには、或る角度でそこに設置された煎出器を備えたコーヒーメーカーが記載されている。その煎出器は、或る量のコーヒー粉末を供給するための送給開口を備えた円筒状チャンバー壁の内部に煎出チャンバーを備える。その煎出チャンバーは、第１又は第２チャンバー底部によって各側面が閉ざされている。ここで、第１チャンバー底部は、ピストンロッドの外側端部にピストンを備え、そのピストンロッドは温水を受け入れる前に軸方向の内部へ一撃を与え、第２チャンバー底部に対してコンパクトなベッド（紛塊）にコーヒー粉末を加圧する。この第２チャンバー底部はフィルターと流出口とを備え、温水が増加した圧力でコーヒーベッドを介して反対側から運ばれた後に、その流出口から通常エスプレッソと呼ばれるコーヒー抽出物が出てくるようになっている。

コーヒー粉末が、ベッドに均一に散布され、コーヒーベッド上の温水の均一な分布を高めるように均一に圧縮されることが、ここでは重要である。これは、コーヒーを節約するのみならず、調製された抽出物の風味、品質、および均一性を改良する。既知の装置では、この目的のために、ピストンロッドが螺旋状の溝を備え、チャンバー壁から延びるカムが、その螺旋状の溝に係合する。そのピストンロッドは軸方向の移動中に回転が重ねられ、コーヒーベッドの圧縮中に第１チャンバー底部が対応して回転することになる。コーヒー粉末はこれによって分散し、チャンバー底部の表面により良く分布される。

従って、改良された均質性がコーヒーベッドにおいて得られるが、既知の装置は、2つの動作、つまり並進と回転がピストンロッドによって同時に行われるという欠点を有する。第２チャンバー底部への接近とコーヒーベッドの圧縮の間、この回転は、大きい捩れとして現れる高抵抗と、ピストンロッド上の高負荷に特に左右される。

従ってこれは、それがこの負荷の下でいくつかの箇所で壊れないように、比較的強固な形態が与えられなければならない。さらに、既知の装置において、２つの動作が必然的に互いに直接連結され、互いに影響し合うと、これはまた、装置の設計の自由を制限することになる。

従って、この発明は、これら及び他の欠点を、少なくともかなりの範囲まで未然に回避する煎出器を提供するという目的を有する。

上述の目的を達成するために、煎出器は、この発明の第１の観点による特徴を有する。それは、第２チャンバー底部がチャンバー壁の内部で回転可能であり、駆動源が第１チャンバー底部の接近動作中に第２チャンバー底部とチャンバー壁との間に相対的な回転を課するようになっているということである。従って、この発明によれば、第１チャンバー底部は圧縮ベッドへコーヒー粉末を圧縮するために軸方向に移動し、チャンバー壁に対する回転は第２チャンバー底部に課せられる。コーヒーベッドの形成中に第２チャンバー底部を回転させることによって、第１チャンバー底部とそれに結合された作動装置に追加の負荷をかけることなく、コーヒー粉末が引きずられてそのチャンバー底部の表面上によりうまく分布される。２つの動作は、原理的に互いに分離しており、従って、互いに独立して少なくともさらに大きい範囲まで課せられる。

煎出器は、ここで、第１チャンバー底部の駆動源と独立した駆動源を備えることができる。しかしながら、材料、部品、寸法、及びコストの観点から、この発明による煎出器の好ましい実施形態は、その駆動源が第１チャンバー底部の作動装置（アクチュエータ）への変速機を備えるという特徴を有する。そのチャンバー壁に対する第２チャンバー底部の回転が、第１チャンバー底部を駆動する作動装置と結合するが、その間に設置される変速機は、それにもかかわらず理想的な粉末分布の観点から、第１チャンバー底部の直線運動に対する最適な回転（速度）のための設計の十分な自由度を提供する。

この発明による煎出器の或る特定の実施形態は、変速機が歯車変速機からなり、作動装置がスクリュー軸を備えるという特徴を有する。第２チャンバー底部の回転は、歯車とギア比の適当な選択によって、スクリュー軸の回転から引き出されるが、それにもかかわらず、それは、より高い自由度で調整でき、2つのチャンバー底部間の表面に最適に粉末が分布するようになっている。さらに、そのような変速比の設定は、所望によって、例えば、軸方向に延びることが可能な円錐変速部材によって、任意に、動的に制御できる。

実用的な観点から、回転するチャンバー底部の回転を作動装置に結合することが好ましい。従って、煎出器は、モータへの単一の継手のみと、チャンバー底部によって実行されなければならない2つの動作を行わせる１つのモータのみを必要とする。さらに、これによって、スペースが節約され、かつ、部品が節約される。コーヒーベッドが２つのチャンバー底部の間で圧縮されるときにコーヒーベッド上で回転するチャンバー底部の過度の摩擦から生じる作動装置の過負荷（オーバーロード）を抑制するために、前述のタイプの煎出器は、この発明の第2の観点による特徴を有するが、それは、駆動源が作動装置への変速機を備えることと、滑りカップリングが駆動源に受け入れられていることである。そのような滑りカップリングは、変速機によって変速される力を制限し、それによってこの変速機、作動装置、及び/又は、それに結合するモータの過負荷に対する安全機構を提供する。それによって適用される回転は、それにもかかわらず、粉末ベッドの表面上における粉末の均質な分布を確実にする。

或る特定の実施形態において、煎出器はこの発明による特徴を有するが、それは、滑りカップリングが駆動源に受け入れられていることと、滑りカップリングが、駆動ラインを横切って互いに対抗する圧力下、特にスプリング手段のスプリング圧力下にある一組の摩擦体を備えることである。従って、最大駆動トルクは、スプリング手段のバイアスに結びつく２つの摩擦体間の相対的な摩擦によって決定される。この後者は、任意に、機械的及び/又は電気的に調整可能である。

この発明はまた、抽出装置、特に、そのような煎出器を備えるコーヒーメーカーに関し、代表的な実施形態と添付図面を参照して、以下にさらに説明される。

この発明による煎出器の代表的な実施形態の縦断面を示す。 図１の煎出器の一部（変速機）の断面を示す。 図２の一部の斜視図である。

ここで注意すべき点は、これらの図は単に概略図であり、必ずしも同じ縮尺で描かれていないという点である。特にいくつかの寸法は、明確化のために、より大きく又はより小さく誇張されていることがある。図のなかでは、対応する部分は同じ参照番号で示されている。

図１はこの発明による煎出器の代表的な実施形態の側面から見た断面を示す。この煎出器は、抽出装置にほぼ水平方向に適用される；それは、この実施形態においては、エスプレッソコーヒーおよび例えばルンゴやカプチーノのような、それから可能な限り引き出されるコーヒー特製品を調製するコーヒーメーカーである。煎出器は、プラスチック製筐体３を有し、プラスチック製筐体３はチャンバー壁５によって囲まれた円筒形の煎出チャンバー７用の空間を備える。煎出チャンバー７へコーヒー粉末を供給する目的でチャンバー壁５に備えられたのが、供給開口９であり、その供給開口９介して、適当な量の粉末コーヒーが煎出チャンバー７へ導入される。煎出器の水平な位置付けのゆえに、図に示されるように、特徴のある粉体堆積体（粉塊）１１を形成することになる。

煎出チャンバー７は、第１チャンバー底部２０と第２チャンバー底部３０によって、両側が閉ざされる。第１チャンバー底部２０は、軸方向に移動可能であり、一組のスクリュー軸の形の直線作動装置４０に結合されるが、そのスクリュー軸の1本が図示されている。直線作動装置つまりスクリュー軸４０は、抽出装置のモータ（駆動源）によって駆動される。煎出器は抽出装置の中に設置され、そのモータ（図示されない）は煎出器の外側に設けられる。煎出器は、この目的のために、スクリュー軸４０の一端にモータ接合部４５を備える。第１チャンバー底部２０はさらに、温水の供給搬送用の供給手段を備える。その供給手段は温水接合部２５を備え、その温水接合部２５に抽出装置の給水管が結合され、運転中に温水供給源と抽出装置のポンプによって温水が供給される。これによって、温水は、圧力下で放出され第１チャンバー底部２０にその目的で備えられた流路口を介して煎出チャンバー７内に導かれる。

第２チャンバー底部３０はコーヒーフィルター３３と流出開口３５とを備え、調製された抽出物は、コーヒー粉末１１が煎出チャンバー７の中に留まっている間に第２チャンバー底部３０を介して出ていくことができる。ユーザーによって製品が取り出される、装置の流出口に通じる流出導管用のホース継手が、図示しない開口に設けられている。

コーヒー粉末１１は既に圧縮されて凝集塊（以下、ベッドという）になっている、つまり、抽出前に第１チャンバー底部２０は、直線作動装置４０によって軸方向に移動させられ、それによってコーヒー粉末１１を運ぶ。従って、そのように圧縮されたコーヒーベッドは、十分な詰め込み能力と相俟って、所謂エスプレッソコーヒーを引き出すのに十分な圧力の高まりを可能にする。ここでは、コーヒー粉末１１がベッドの上、一面に均一にばらまかれ、温水がそれを介して均一に導かれることが望ましい。

この目的のために、この実施形態において図２と３に示すように、第２チャンバー底部３０と第１チャンバー底部２０とが互いに接近する時に第２チャンバー底部３０を回転させるように、第２チャンバー底部３０に駆動源が結合される。回転フィルターが、煎出器の基本機構を駆動するために既に用いられている2本のスクリュー軸４０の1本に結合されて駆動される。対向する第１チャンバー底部２０の移動中に、回転する第２チャンバー底部３０は、均一に分布されたコーヒーベッドが形成されることを確実にする。

この実施形態において、この駆動源は、歯車変速機５１..５３をスクリュー軸４０の１つに対して備える。歯車変速機５１..５３の適当な変速比によって、コーヒーベッドにおけるコーヒー粉末１１の最適な分布から見て適正な回転速度が第２チャンバー底部３０に伝えられる。さらに、第１チャンバー底部２０に向かって対面する第２チャンバー底部３０の主表面に設けられる起伏（レリーフ）が、これに寄与する。

駆動源、つまりモータ、スクリュー軸４０および歯車変速機５１..５３のオーバーロード（過負荷）を回避するために、スクリュー軸４０と回転する第２チャンバー底部３０との間に、滑りカップリング６０が設けられる。これによって、コーヒーベッドは、それが均一に分布された時にさらにコンパクトになり得ることが確実になる。この滑りカップリング６０のために、回転している第２チャンバー底部３０は、コーヒーベッドの抵抗が高くなり過ぎると、回転を停止する。この機構は、図２と３に示す煎出器の前方フレームに搭載されている。滑りカップリング６０はスクリュー軸４０に直接装着されている。滑りカップリング６０は、ブッシング６１、歯車５１、摺動板６２、およびスプリング６３から構成される。中間歯車５２を介してスクリュー軸４０の回転が、回転される第２チャンバー底部３０に結合された中央歯車５３に伝達される。この第２チャンバー底部３０は、フィルター保持体３１とコーヒーフィルター３３とを備え、それらは単にフィルターと呼ばれる。

特に有能で信頼性のある煎出器が、これによって、より良いコーヒーの品質と均一性を達成できるコーヒーメーカー用に提供される。

この発明は、単一の代表的な実施形態のみを参照して上記のように説明されたが、この発明はそれによって限定されるものではないことは明らかである。逆に多くの変形や実施形態が、当業者に対して、発明の範囲内でなお可能である。

３ プラスチック製筐体
５ チャンバー壁
７ 煎出チャンバー
９ 供給開口
１１ 粉体堆積体、コーヒー粉末
２０ 第１チャンバー底部
２５ 温水接合部
３０ 第２チャンバー底部
３１ フィルター保持部
３３ コーヒーフィルター
３５ 流出開口
４０ 直線作動装置、スクリュー軸４０
４５ モータ接合部
５１..５３ 歯車変速機
５２ 中間歯車
５３ 中央歯車
６０ 滑りカップリング
６１ ブッシング
６２ 摺動板
６３ スプリング

Claims (10)

1. 適量の粉末を受け入れるためのチャンバー壁に囲まれた煎出チャンバーを備え、その煎出チャンバーは第１チャンバー底部と第２チャンバー底部との間に長手方向に延び、少なくとも第１チャンバー底部は直線作動装置に結合されて前記煎出チャンバーの中で軸方向に移動可能で、前記煎出チャンバーの中で前記粉末を圧縮して堆積体にし、第１及び第2
   チャンバー底部が互いに接近した時に第１及び第2チャンバー底部の少なくとも一方と前
   記チャンバー壁との間に相対的な回転を課する駆動源が設けられ、第２チャンバー底部がチャンバー壁の内部で回転可能であり、前記駆動源が第１チャンバー底部の接近移動時に第２チャンバー底部と前記チャンバー壁との間に相対的な回転を課することができるように構成されたことを特徴とする、エスプレッソを調製するための抽出装置用煎出器。
2. 前記駆動源が第１チャンバー底部の前記直線作動装置への変速機を備えることを特徴とする請求項1に記載の煎出器。
3. 前記変速機が歯車変速機を備え、前記直線作動装置がスクリュー軸を備えることを特徴とする請求項２に記載の煎出器。
4. 前記第２チャンバー底部が前記駆動源へ滑りカップリングを介して結合されることを特徴とする請求項１～３のいずれか１つに記載の煎出器。
5. 前記滑りカップリングが一組の摩擦体を備え、その摩擦体は互いに対抗する圧力下で、かつ、ばね手段のばね圧下にあることを特徴とする請求項４に記載の煎出器。
6. 前記駆動源が前記直線作動装置への変速機を備え、滑りカップリングが前記駆動源に受け入れられることを特徴とする請求項１記載の煎出器。
7. 前記滑りカップリングが一組の摩擦体を備え、その摩擦体は互いに対抗する圧力下で、かつ、ばね手段のばね圧下にあることを特徴とする請求項６に記載の煎出器。
8. 前記変速機がそれによって駆動されるチャンバー底部への歯車変速機を備え、前記直線作動装置がスクリュー軸を備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の煎出器。
9. 前記第１及び第2チャンバー底部の少なくとも一方が、他方のチャンバー底部に対面する主表面上に起伏を備えることを特徴とする請求項１～８のいずれか１つに記載の煎出器。
10. 請求項１～９のいずれか１つに記載の煎出器を備え、コーヒーメーカーを構成する抽出装置。

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