JPH0713616Y2 - 飲料抽出装置の原料カートリッジ受 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は飲料抽出装置の原料カートリッジ受に関する。

B.従来の技術 この種の装置の一例として米国出願人による特公昭57-3
1892号公報に示すものは、装置へ出入りされる容器にい
ちいちコーヒー粉を供給していた。

C.考案が解決しようとする課題 ところが、あらかじめ計量された原料の充填されたフィ
ルタ・カートリッジを前記装置に適用した場合、湯流の
抵抗が少ないカートリッジの周縁部から湯が通過し、薄
い液が出てしまう欠点があった。

本考案は上記課題を解決し、抽出時に加圧された湯がカ
ートリッジの周縁部から逃げないようにした原料カート
リッジ受を提供することを目的とする。

D.課題を解決するための手段 この目的を達成するため、本考案の構成は次のとおりと
する。即ち、カートリッジの容器部を収容し、鍔部を上
端面で支持する上端円形容器状の座を持ち、該座はその
底中央に抽出孔を持ち、内面の上端部に下細テーパ面
と、その下側に１以上の円周凸条が同心に設けられ、底
にばね入れ凹条が同心に設けられ、かつ、座の上端面に
シール手段が設けられ、前記ばね入れ凹条に押上ばねが
介在され、該押上ばねは、弾性復元力に富む薄板が打ち
抜かれて形成され、円環の外周から複数の第１脚部が間
隔を存して遠心方向に突設され、これらの間に複数の第
２脚部が同様に、かつ、下方に突設され、更に、これら
の間に複数の手部が同様に、かつ、上方に突設されてな
り、前記第１脚部はその先端を前記ばね入れ凹条に嵌め
て前記座に装着されたことである。

E.作用 シート状フィルターからできた容器に原料粉が入れら
れ、それにシート状フィルターからなる蓋がされた鍔付
き円盤状カートリッジが、原料カートリッジ受の座にの
って、それとシリンダ下面との間で強力に挟まれる。

次いで、給湯弁が開いて湯がシリンダの給湯口からシリ
ンダ内に注がれ、一定時間後に給湯弁は閉じられる。こ
の状態で規定時間だけ原料は蒸らされる。

次に抽出弁が開き、その直後にピストンを下降させ、飲
料が抽出し始める。このとき、カートリッジの容器部と
鍔部の境界部分は原料カートリッジ受の座の円周凸条に
強力に押し付けられてシールされている状態であるの
で、この部分から湯が逃れ出てしまうことが防がれ、湯
はカートリッジの容器部の下部から抽出される。

次にピストンが最下位に達すると、抽出弁が閉じられ
る。次にピストンが上昇し、シリンダも上昇を開始す
る。そして、カートリッジは原料カートリッジ受の座の
上に残り、また、下側から押上ばねにより押し上げられ
て、座の底から僅かに持ち上がっている。

F.実施例 以下、本考案の実施態様を図面に示す一実施例にもとづ
き説明する。

第１図，第２図において、この装置の構造は大要は次の
ごとくである。薄板からなる直方体のケース１は左右方
向に短く前後方向にそれより長く、さらに上下方向に長
い。このケース内の最上部に水道水の供給を受けて貯蔵
する給水部10がある。そのすぐ下側でケース１の後半部
には給湯部20が設けられ、前記給水部10からの給水を適
温まで加熱してカートリッジＡへ上から導く。

前記給湯部の前側でやや下がった所に原料カートリッジ
装填具100が設けられる。これは、ケース外部から装填
されたカートリッジが後記シリンダ31によって押し下げ
られて後記原料カートリッジ受200に受けられてシリン
ダ31との間で挟まれるまで、カートリッジを一時的に支
持するものである。

原料カートリッジ装填具100のすぐ下に原料カートリッ
ジ受200が設けられる。これは、カートリッジが受けら
れて前記シリンダ31で押さえられている間、前記給湯部
20から熱湯を受け、後記ピストンの押し下げにより湯を
カートリッジを通してその下側に押し出すものである。

前記原料カートリッジ装填具100の直上で前記給湯部20
の手前にはシリンダ部30が設けられる。これは、前記原
料カートリッジ受200との間でカートリッジを挟み、そ
の間に前記給湯部20からの湯を前記カートリッジへ導く
ためのものである。

前記シリンダ31にピストンが嵌まったピストン部40が設
けられる。

前記ピントン・シリンダ部のすぐ上で前記給湯部の手前
には前記ピストン41、シリンダ31を上下させるピストン
シリンダ作動部50が設けられる。

前記原料カートリッジ受200に原料カートリッジ受反転
部60が設けられる。これは原料カートリッジ受200を後
方へ約90度反転させて、カートリッジを抽出後に廃棄す
るためのものである。

次に、これらの部分の詳細について説明する。給水部10
において、給水タンク11は高さ方向に偏平な直方体から
なり、ケース１の天井の下面に取り付けられている。給
水タンク11の下面から給水弁12を介して給水管13が下方
に伸びている。

給湯部20において、左右方向に狭く前後方向および上下
方向に長い直方体給湯タク21が前記給水タンク11の直下
で左側に設けられ、前記給水管13の下端が給湯タンク21
の下部に接続される。給湯タンク内部の上部にフロート
スイッチ22、下部にヒータ23が設けられ、給湯タンク21
の前壁の給湯出口付近にコーヒー抽出適温90〜94℃を検
出する第１温度検出器24が設けられ、また、前記ヒータ
の付近にヒータの通電を制御する92〜96℃でスイッチが
入る第２温度検出器25が設けられている。また前記給湯
口には給湯管26が接続され、その途中に給湯弁26および
流量調節弁28が設けられる。

ケース１の左右壁の内側には、上下方向ほぼ中間部に、
Ｓ形鋼の棚部材２が前後方向に長く取り付けられてい
る。この棚部材はウェブを水平状態とし、一方フランジ
をケース１左右壁に取り付けられ、他方フランジを上向
きにした状態である。そしてこの上向きの他方フランジ
の上端付近にガイドレール３が左右方向内側に張り出し
ている。

第３図，第４図において、このガイドレールに沿って原
料カートリッジ装填具100が着脱自在に取り付けられ
る。この原料カートリッジ装填具100は本体110とホルダ
ー120と止め環130からなる。本体110は水平面内で広い
矩形板状を呈し、その中央部分にカートリッジの外径よ
り僅かに大きい円孔111が設けられ、左右側面には前記
ガイドレールに嵌まるガイド溝112が設けられ、前端に
は取っ手113が設けられる。ホルダー120は弾性復元力に
富む薄板が打抜かれて形成され、前記本体円孔の周縁の
上側に置かれる円環121の内周から複数（例えば８枚）
の舌片122が当間隔で求心方向に突設されてなる。円環
の内径はカートリッジ鍔の外径よりも僅かに大きく、舌
片の先端を連ねる放絡円の直径はカートリッジの容器部
の外径より僅かに大きく定められている。止め環130は
ホルダー120の円環121の上側に一致して止められる。

第3,4,5図において、原料カートリッジ受200は、カート
リッジに湯が導かれている間に開口を上下に向けた円筒
体210と、この上端部内側に設けられたボウル容器状の
座220と、その上端面に設けられたシールパッキン227
と、前記座の底のばね入れ凹条228に介在された押上ば
ね230、および座の直下に設けられた抽出弁240からな
る。

前記座220は底中央に抽出孔をもち、内面の上端部に下
細テーパ面222、その下側に順に第１水平円環面223、第
１円筒面224による第１円周凸条および第２水平円環面2
25、第２円筒面226による第２円周凸条をもつ。

前記押上ばね230は第4b,4c図のごとく、弾性復元力に富
む薄板が打ち抜かれて形成され、円環231の外周から複
数（図示４本）の第１脚部232が等間隔で遠心方向に突
設され、これらの間に複数（図示４本）の第２脚部233
が同様に、かつ、下方に突設され、更に、これらの間に
複数（図示４本）の手部234が同様に、かつ、上方に突
設されてなる。そして、第１脚部232はその先端を座の
ばね入れ凹条228に嵌めて座220に装着される。また、第
２脚部233,手部234の先端は下方に円弧状に折り返され
ており、第２脚部の先端は座220の底に受けられる。手
部234がカートリッジを受ける。

第1,2図において、前記原料カートリッジ受200の直下で
ケース１の最下部にカップ受４が設けられ、その上側に
紙カップＣがのせられる。

前記棚部材２のウェブと前記給水タンク11の前部の下側
にある水平板の間に２本のガイドポスト５が設けられ
る。これらのガイドポスト５を案内としてシリンダ部30
およびピストン部40が上下に作動する。

シリンダ部30において、上下方向に沿う中心軸線をもつ
シリンダ31は底31aをもち、その中央に湯孔31bをもち、
側壁の上下方向中途部に給湯口31cをもつ。この給湯口
に接続してシュート状給湯受32がシリンダの外側に取り
付けられ、その上端開口部に前記給湯管26の下部が入っ
ている。シリンダ31の外周面から左右にガイドアーム33
が張り出し、前記ガイドポスト５に摺動可能にはまって
いる。また、シリンダ31の上側に昇降駆動部材34がガイ
ドポスト５に上下方向摺動自在にはまっている。これは
アーチ状の本体34aと、その中央部上側に張り出したブ
ラケット34bと、それに取り付けられたカムローラ34cと
よりなる。前記シリンダ31のガイドアーム33の下側でガ
イドポスト５にシリンダ押上ばね35が嵌挿され、また、
シリンダガイドアームと昇降駆動部材34の本体との間で
は誤差吸収用中間ばね36が嵌挿されている。これによっ
てシリンダ31と昇降駆動部材34は常に上方に付勢されて
いる。

ピストン部40において、ピストン41が前記シリンダ31に
嵌まり、ピストン41の下面にはカートリッジ押片42が突
設されている。ピストンの上端面にピストンロッド43が
固定され、その上端に昇降駆動部材44が固定されてい
る。この部材は、ガイドポストに左右端部が摺動自在に
嵌挿された直棒状本体44aの上側中央部にブラケット44b
が突設され、それにカムローラ44cが設けられたもので
ある。昇降駆動部材44の左右端面とケース側壁との間に
はピストン引上ばね45が取り付けられ、ピストンは常に
上方に付勢されている。

ピストンシリンダ作動部50において、前記ピストン部40
およびシリンダ部30のカムローラの直上にカム軸51が前
後方向に長く設けられている。カム軸51にシリンダ作動
カム52およびピストン作動カム53が固定され、それぞれ
前記カムローラを作動する。カム軸51の後端付近に伝動
ギヤ54を介してピストンシリンダ駆動用のカム軸モータ
55が接続されている。

原料カートリッジ受反転部60において、前記原料カート
リッジ受200の円筒体210の上部外周面から左右に反転軸
61が突設され、ケース１の左右壁に回動自在に支持され
る。反転軸61の左端に第１アーム62が固定され、その後
方のケース１左壁の内側に第２アーム64が回動可能の支
持されている。第２アーム64は短片64aと長片64bが溝を
介して並列されてなる。第２アーム64の更に後方のケー
ス１左壁内側に第３アーム65が回転可能に設けられてい
る。そして第３アームの先端に右方向に張り出したピン
65aが第２アーム64の長片を押し進めて第２アーム64を
揺動させる。第３アーム65の軸に反転モータ66が直結さ
れ、第３アーム65の上側に反転モータ停止用のリミット
スイッチ67が設けられる。

次に前記において、作動を自動的に制御する制御部70は
次のように構成される。カム軸51の前端にその回動角を
検出するカム軸検出板71が固定される。この検出板は円
板の円周面にリミットスイッチを作動させる複数の突部
が設けられてなる。即ち、カム軸の原点を規定する原点
突部71aから38度離れて給湯弁を開く第１突部71b、そこ
から112度離れて抽出弁を開く第２突部71c、そこから16
0度離れて抽出弁を閉じる第３突部71d、および40度離れ
て原料カートリッジ受の反転を開始させる第４突部71e
が設けられる。そして、検出板の下側に原点を検出する
原点リミットスイッチ72および前記各指令を発する指令
リミットスイッチ73が位相を一致させて設けられてい
る。また、前記検出板の上側でケース前壁外面に表示盤
74が設けられている。これにはリセット、カートリッジ
排出、原点、カウントアップ、カートリッジ装填、湯温
・水位のそれぞれを表示するランプと、スタートボタ
ン、電源スイッチおよび電源ランプが設けられている。

以上において作動状態を説明する。カム軸検出板71が原
点の位置にある状態でカートリッジの鍔を原料カートリ
ッジ装填具ホルダー120の舌片122にのせて、ケース１の
ガイドレール３にカートリッジ装填具本体110を装填す
る。それをリミットスイッチ67が感知して信号を発する
と、カム軸51が回転を開始する。

そして、シリンダ作動カム52が回転してシリンダ31を押
し下げ、シリンダ31の下面はカートリッジの上面を押し
下げ、カートリッジ鍔はホルダー舌片を屈曲させ押し下
げてその下側に移動する。そしてカートリッジはホルダ
ー120から外れ、原料カートリッジ受200の座220に到達
して、そのパッキン227とシリンダ下面のシール凸円条
との間で強力に挟まれる（第５図示）。

次いで、検出板71の第１突部71bが指令リミットスイッ
チ73を作動し、給湯弁27が開いて湯が給湯受32を通って
シリンダ31の給湯口31cからシリンダ31内に注がれる。
第１突部71bがスイッチを作動してからタイマが作動さ
れて、4,4秒後に給湯弁27はタイマスイッチの指令によ
り閉じられる。この状態で規定時間コーヒーは蒸らされ
る。

次に検出板の第２突部71cがスイッチを作動して抽出弁2
40が開く。その直後にピストンカムが作動してピストン
41を下降させ、コーヒーを抽出し始める。このとき、カ
ートリッジの容器部と鍔部の境界部分は原料カートリッ
ジ受の座220の円環面223,225および円筒面224,226によ
る円周凸条に強力に押し付けられてシールされている状
態であるので、この部分から湯が逃れ出てしまうことが
防がれ、湯はカートリッジのボウル状容器部の下部から
抽出される。

次にピストンが最下位に達すると、検出板第３突部71d
がスイッチを作動して抽出弁240が閉じられる。

次にピストン41が上昇し、シリンダ31も上昇を開始す
る。このとき、カートリッジはその上側にあるホルダー
の舌片122に遮られ、シリンダ下面に付着して上昇する
ことを防がれ、原料カートリッジ受の座220の上に残
り、また、下側から押上ばね230により押し上げられ
て、座の底から僅かに持ち上がっている。

次に検出板第４突部71eがスイッチを作動し、反転モー
タ66が始動し、第３アーム65が１回転すると、そのピン
65aは第２アーム64の長片64bを蹴って短片64aとの間に
入り、またそれから離れる。これによって第２アーム64
は１回揺動し、それによってリンク63を介して第１アー
ム62が約90度揺動して、原料カートリッジ受200は後方
へ約90度反転し、カートリッジは廃棄ボックス内に廃棄
される。原料カートリッジ受200が自重によって元の位
置に戻った状態で、検出板71の原点突部71aが原点スイ
ッチ72を作動し、この状態でカム軸51は停止する。

なお、前記装填具ホルダー120として、円環121を省略
し、舌片122のみがビス止めされてもよい。また、装填
具100が装置に固定されたものも本考案に含まれる。給
湯部20の第１温度検出器24は省略されてもよい。

本考案は、前記した実施例や実施態様に限定されず、実
用新案登録請求の精神および範囲を逸脱せずに種々の変
形を含む。

G.考案の効果 本考案の構成により、原料カートリッジ受にカートリッ
ジを受けた状態で抽出時に、加圧された湯がカートリッ
ジの周縁部から逃げず、適度の濃度の飲料が得られるこ
ととなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の内部を示す右側面図、第２
図は内部を示す正面図、第３図は要部平面図、第４図は
要部鉛直断面図、第4a図は第４図の要部拡大図、第4b図
はカートリッジ押上ばねの一実施例の平面図、第4c図は
その鉛直断面図、第５図は要部の作用説明図である。 Ａ……カートリッジ、Ｃ……カップ １……ケース 10……給水部 11……給水タンク 12……給水弁 13……給水管 20……給湯部 21……給湯タンク 22……フロートスイッチ 23……ヒータ 24……第１温度検出器 25……第２温度検出器 26……給湯管 27……給湯弁 28……流量調節弁 ２……棚部材 ３……ガイドレール 100……原料カートリッジ装填具 110……本体 111……孔 112……ガイド溝 113……取っ手 120……ホルダ 121……円環 122……舌弁 130……止め環 200……原料カートリッジ受 210……円筒体 220……座 221……孔 222……テーパ面 223……第１円環面 224……第１円筒面 225……第２円環面 226……第２円筒面 227……パッキン 228……ばね入れ凹条 230……押上ばね 231……円環 232……第１脚部 233……第２脚部 234……手部 240……抽出弁 ４……カップ受 ５……ガイドポスト 30……シリンダ部 31……シリンダ 31a……底 31b……孔 31c……給湯口 31d……シール凸円条 32……給湯受 33……ガイドアーム 34……昇降駆動部材 34a……本体 34b……ブラケット 34c……カムローラ 35……シリンダ押上ばね 36……中間ばね 40……ピストン部 41……ピストン 42……カートリッジ押片 43……ピストンロッド 44……昇降駆動部材 44a……本体 44b……ブラケット 44c……カムローラ 45……ピストン引上ばね 50……ピストン・シリンダ作動部 51……カム軸 52……シリンダ作動カム 53……ピストン作動カム 54……伝動ギヤ 55……カム軸モータ 60……原料カートリッジ受反転部 61……反転軸 62……第１アーム 63……リンク 64……第２アーム 64a……短片 64b……長片 65……第３アーム 65a……ピン 66……反転モータ 67……リミットスイッチ ６……廃棄タンク 70……自動制御部 71……カム軸検出板 71a……原点突部 71b……第１突部−給湯弁開 71c……第２突部−抽出弁開 71d……第３突部−抽出弁閉 71e……第４突部−反転開始 72……原点リミットスイッチ 73……指令リミットスイッチ 74……表示盤

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】カートリッジの容器部を収容し、鍔部を上
   端面で支持する上端円形容器状の座を持ち、該座はその
   底中央に抽出孔を持ち、内面の上端部に下細テーパ面
   と、その下側に１以上の円周凸条が同心に設けられ、底
   にばね入れ凹条が同心に設けられ、かつ、座の上端面に
   シール手段が設けられ、前記ばね入れ凹条に押上ばねが
   介在され、 該押上ばねは、弾性復元力に富む薄板が打ち抜かれて形
   成され、円環の外周から複数の第１脚部が間隔を存して
   遠心方向に突設され、これらの間に複数の第２脚部が同
   様に、かつ、下方に突設され、更に、これらの間に複数
   の手部が同様に、かつ、上方に突設されてなり、前記第
   １脚部はその先端を前記ばね入れ凹条に嵌めて前記座に
   装着されたことを特徴とする飲料抽出装置の原料カート
   リッジ受。