JPS6211849B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 本発明は、焙焼されされたコーヒーパウダーの
一回分の使用量に熱湯を通してブラツク・コーヒ
ーを排出・供給する装置に関する。この装置は例
えば、自動コーヒー機械、営業用または家庭用コ
ーヒー機械として使用される。

ロ 従来の技術 固定シリンダ、貫通孔を有する下ピストン、上
ピストン、及び熱湯供給回路を備えたコーヒー供
給装置は従来から知られている。この種の供給装
置において、下ピストンは固定シリンダ内におい
て垂直方向に往復運動をし、上ピストンは固定シ
リンダの上端部を下死点として、垂直方向に往復
運動する。下ピストンが下死点の位置にあると
き、固定シリンダ内に、コーヒーパウダーの一回
分の使用量を収容する台が形成され、上死点の位
置にあるときは固定シリンダの上端面と同一平面
上に来て、使用済みのコーヒーパウダーの乾いた
板状体が排出可能になる。一方、上ピストンが下
死点にあるときコーヒーパウダーの収容台の上側
を密封する。熱湯供給回路は、コーヒーパウダー
収納台が封鎖されているときにこの収容台へ高圧
の熱湯を供給し、下ピストンの貫通孔を通じて供
給導管へコーヒーを供給する。

ハ 発明が解決しようとする問題点 前述した従来のコーヒー供給装置は複雑な構造
であり、また、特に装置を操作中に各種の運動を
制御するため順次作動される多数の電動弁を用い
ているので、修理上の困難さを伴う。さらに、こ
れら従来のコーヒー供給装置は極めて高価であ
り、稼動速度が比較的低く（１サイクル当たり１
分以上）、さらにコーヒーパウダーの消費量が比
較的多く、しかも得られるコーヒー飲料の品質は
良くない。

本発明の目的は、簡単に修理可能であり、高速
かつ無騒音で作動し、コーヒーパウダーの消費量
を減少させ、より高品質のコーヒー飲料を提供し
うる安価で簡単な機構の、コーヒー供給装置を提
供することである。

ニ 問題点を解決するための手段 本発明のブラツク・コーヒー浸出液を調製して
供給する装置は、固定シリンダ、多くの孔を形成
され垂直方向に往復運動をする下ピストン、垂直
方向に往復運動をする上ピストン、コーヒーパウ
ダーを搬送するコンベヤ、上ピストン及びコンベ
ヤを支持する支持体、及び熱湯供給回路を備え、
下ピストンの下死点位置において固定シリンダと
下ピストンが、１回分の使用量のコーヒーパウダ
ーを収納する座部を形成しかつその上死点位置に
おいて下ピストンと固定シリンダとが整合して使
用済みのコーヒーパウダーの板状体を排除可能に
し、一方上ピストンの下死点位置において上ピス
トンが座部を密封封鎖しかつその上死点位置にお
いて上ピストンが固定シリンダの外方にあつてパ
ウダーを座部へ供給可能にし、座部が閉鎖された
ときこの座部へ熱湯供給回路により熱湯が供給さ
れかつ下ピストンの多くの孔を通過してコーヒー
浸出液が収集・送出導管へ送られ、上ピストンが
固定シリンダの外方にあるとき支持体が水平方向
に往復運動し、上ピストンとコンベヤが支持体の
水平方向往復運動の両行程端においてそれぞれ座
部の真上に来る。

ホ 実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。

第１図〜第５図は、本発明装置の主要な構成要
素を示し、それぞれ、コーヒー調整サイクル間の
各作動位置における状態を示す。

本装置は、固定されたシリンダ１０を備える。
この固定シリンダ１０内でコーヒー浸出液が製造
される。２つのピストン、即ち下ピストン１２、
上ピストン１４が固定シリンダ１０の内部で密封
状態でスライドする。これら２つのピストンは垂
直方向に往復運動をする。下ピストン１２は貫通
孔を有する底１６を有し、この貫通孔により、下
室１８と連通する。コーヒー浸出液は下ピストン
１２の上側から下室１８へ集められた後収集・送
出導管２０から搬出される。下室１８の下は壁２
２によつて閉鎖されている。下ピストン１２の運
動を制御するためのロツド２４が密閉状態で往復
運動可能に、壁２２を貫通して配置されている。

上ピストン１４は後により詳細に説明するよう
に、支持体２８に固定された案内ロツド２６に沿
つて垂直方向に摺動可能である。支持体２８は水
平方向の固定された案内ロツド３０に沿つて水平
方向に運動可能である。上ピストン１４の垂直行
程と、この上ピストン１４が上死点位置にあると
きに上ピストンと一体に移動する支持体２８の水
平行程は適当な止め装置によつて決定される。支
持体２８はコンベヤ４０を堅く支持している。コ
ンベヤ４０は例えば漏斗状である。あらかじめ１
回の使用量に調製された、焙焼されたパウダーコ
ーヒーが下ピストン１２が下死点にありかつ上ピ
ストン１４が伸びてシリンダ１０から横方向に離
れているとき、シリンダ１０の上部分によつて形
成される座部上に供給される。コンベヤ４０は、
上ピストン１４の方向に突き出たスクレーパ突出
体３２を有する。このスクレーパ突出体３２は固
定シリンダ１０の上端上でコーヒー豆を掻き出す
作用を有する。また、上ピストン１４の下端面の
水平延長線上に固定板３４が設けられており、こ
の固定板３４も、コーヒー豆を掻き出す作用を有
する。

弁３８を有する導管３６により、熱湯が固定シ
リンダ１０へ供給される。

熱湯は上ピストン１４を浸過して、１回分のコ
ーヒーパウダーが収容されている固定シリンダ１
０内へ侵入し、コーヒー浸出液を作り、導管２０
によつて送出される。

次に、第１図〜第５図を参照して本実施例によ
る装置の作用を説明する。

第１図は出発位置（休止位置）にある装置を示
す。この位置において、上ピストン１４は下死点
から僅かに持ち上がつている。前のサイクルにお
いて使用されたコーヒー・パウダーは板状体４２
となつて、下ピストン１２の上に載つている。こ
の出発位置から、２個のピストン１２，１４が電
動機または任意の好適な手段によつて、同時に持
ち上がつて、それぞれの上死点まで移動する。こ
の移動により、板状体４２は固定シリンダ１０の
上端部の上方に移動する。次いで、第２図に示す
ように、下ピストン１２を上死点に停止し、支持
体２８が上ピストン１４及びコンベヤ４０と共に
図面上右方向へ水平に移動する。この水平運動
間、突出体３２が、板状体４２となつたコーヒー
を排除する。突出体３２の運動により、固定シリ
ンダ１０の上縁及び下ピストン１２の上面の両面
からコーヒーの残渣を除去してきれいにする。板
状体４２は第２図に矢印４４で示したように、装
置の下方にある残渣箱（図示せず）内へ落下す
る。

支持体２８の水平運動間、上ピストン１４の下
面が、固定板３４上を摺動して、上ピストン１４
の下面に付着しているコーヒー残渣を除去する。
このコーヒー残渣が上ピストン１４の下面に付着
したままだと、本装置のサイクル運動を妨害しま
た本装置の構成部品を損傷するおそれがあるの
で、このように除去することは好都合である。

第１図及び第２図に示される作業の間に、コー
ヒーは図示しない粉砕装置により粉砕されてパウ
ダー状にされる。

支持体２８の図面上右方への水平運動が終了し
たとき、コーヒー・パウダーの１回の使用量分が
第３図に矢印４６で示したように、コンベヤ４０
を介して供給される。

以上述べた説明から明らかなように本装置によ
れば、コーヒーを調製、供給するためにむだ時間
がなく、コーヒー豆が粉砕された後すぐ使用する
ことができ、従つて、提供されるコーヒー浸出液
はその質が向上する。また、コーヒー浸出液を調
製するために必要とされる１回分の使用量のコー
ヒー豆の体積あるいは重量を減らすことが可能と
なる。この１回分の使用量は、下ピストン１２が
その下死点に達するまで、コンベヤ４０を通つ
て、固定シリンダ１０の上部に形成される座部内
に落下する。この１回分の使用量は、第３図に示
したように、座部をほぼ満たすように量にされ
る。

座部を満たす作業が完了したとき、支持体２８
がコンベヤ４０、上ピストン１４と共に図面上左
側へ水平方向の戻り運動を行う。この戻り運動の
間、スクレーパ突出体３２が、固定シリンダ１０
の上縁に残つているコーヒーパウダー（上ピスト
ン１４の密封ガスケツトを傷つけるおそれがあ
る）をもう一度除去する。第４図に示すように、
支持体２８の水平もどり行程の最終位置におい
て、上ピストン１４は固定シリンダ１０に対して
正確に同軸に整合され、コンベヤ４０は休止位置
に保持される。次いで、上ピストン１４は下方へ
運動し、第５図に示すように、その下死点に達す
るまで固定シリンダ１０内に移動し、下死点にお
いて、固定シリンダ１０の上部分はコーヒーパウ
ダーを圧縮した上ピストン１４により密封封鎖さ
れる。この運動の終わりにおいて、圧力下の熱湯
が弁３８、上ピストン１４を通つて固定シリンダ
１０内のコーヒーパウダーに注がれ、下室１８、
収集・送出導管２０を介して送出すべきコーヒー
浸出液を作る。注がれる湯の量は手動装置または
タイマを有する電動装置により制御される。コー
ヒーの送出が終わつたとき、上ピストン１４は第
１図に示した位置まで少し持ちあげられ、下室１
８内の圧力を解放して次のサイクルのための準備
態勢に入る。

第６図、第７図及び第８図は、以上説明した下
ピストン１２、上ピストン１４、支持体２８の運
動を行わせる機械的駆動装置を示し、この駆動装
置はモータ４８を１個だけ備える。このモータ４
８はベルト５０、プーリ５２を介してモータ軸５
４を駆動し、下ピストン１２、上ピストン１４及
び支持体２８のすべての運動がモータ軸５４の運
動により制御される。

モータ軸５４は、連接棒５６とクランク５８を
介して、制御板６０を駆動する。制御板６０は装
置の支持壁６４に回転可能に支持されている。こ
の制御板６０は案内溝６６を設けられ、この案内
溝６６にはピン６８が噛み合つている。ピン６８
は上ピストン１４の上部分を横方向に貫通して、
支持壁６４に形成されたＬ字形の案内溝７０と噛
み合つている。従つてモータ軸５４の回転に伴
い、ピン６８は案内溝７０に沿つて両方向に１完
全行程の運動をして、前述した作動サイクル間に
上ピストン１４と支持体２８の運動を制御する。
第８図に示してあるように、このようなてこクラ
ンク機構を装置の反対側にも設けることができ
る。この図において、前述した連接棒５６、制御
板６０、支持壁６４に対応する部品はそれぞれ５
６′，６０′，６４′で示されている。

下ピストン１２の運動を制御するためのロツド
２４にはピン７２が設けられており、このピン７
２は支持壁６４，６４′に形成された溝７４内で
運動可能である。ピン７２はレバー７６によつて
その運動を制御される。レバー７６はその一端に
おいてピン７２に回転可能に連結され、他端にお
いて、例えばピボツト８０によつて揺動アーム７
８に回転可能に連結されている。揺動アーム７６
は支持壁６４にピボツト８２によつて回転可能に
支持されている。この揺動アーム７８は、制御板
６０とクランク５８によつて駆動されて下ピスト
ン１２を垂直方向に運動させるために好適な形状
にされている。第６図に示した作動位置において
は下ピストン１２は上死点にあり、第７図に示し
た作動位置においては下ピストン１２は下死点に
ある。

コーヒーパウダーの１回分の使用量が供給され
る位置、熱湯が注給される位置、サイクル終了位
置、における前述した作動サイクルは、複数個の
スイツチ等によつて制御される。これらのスイツ
チは、サイクル停止に従つてコーヒー粉砕、熱湯
注給のような負荷的作業も制御する。これらスイ
ツチと制御装置は、一連のカムとマイクロスイツ
チによつて作動される。その作動の態様は周知な
ので、本明細書においては示さない。一連のカム
は好ましくはモータ軸５４に取り付けられる。

第９図は装置の正面図であり、この図において
は、前述の各構成要素は、コーヒー浸出液のため
に好適な温度に達するまで水を加熱するための湯
わかし器と共に示されている。

第１０図及び第１１図に示すように、熱湯は好
ましくは弁３８の制御のもとで供給される。上ピ
ストン１４の側壁には複数個の半径方向の通路９
６、軸方向に離された２個の密封ガスケツト８
８，９０、及びこの密封ガスケツト８８，９０の
間の円周方向の溝９２を設けられている。固定シ
リンダ１０の壁には１個の孔８６が設けられてお
り、この孔８６は、上ピストン１４がその下死点
にあるときに密封ガスケツト８８，９０の間に位
置して、導管３６によつて熱湯が供給される。熱
湯は次いで、上ピストン１４の円周方向の溝９２
によつて円周方向に分配され、半径方向の通路９
６を通つて上ピストン１４内に形成された空所９
４内に進入する。半径方向の通路９６は孔８６、
従つて導管３６に対してずらして配置されてい
る。次いで熱湯は、空所９４から上ピストン１４
の底部に形成された多数の孔９８を通つてコーヒ
ーパウダーの１回分の使用量の上にシヤワー状に
散布され、浸出液を作り、この浸出液を前述のよ
うに送出する。

以上説明したような、何度も方向転換をする迷
路のような通路によつて熱湯を供給すると、噴射
水流が形成されるのを防ぐことができる。噴射水
流が形成されると、コーヒーパウダーを〓貫通〓
することが多く、高品質のコーヒー浸出液が得ら
れない。図示された熱湯供給は、優先通路の形成
を防ぎ、かつコーヒーパウダーの上にシヤワー状
の基準化された熱湯供給を行うことができる。従
つて、コーヒー浸出液の品質を損なうことなく、
コーヒーパウダーは効率良く使用されるので、コ
ーヒーパウダーの１回分の使用量を減少すること
ができる。第１０図に示すように、上ピストン１
４はその上部分１４′に保温用の電気抵抗１００
を有する。この電気抵抗１００は、図示しない保
温装置と共に、装置の作動サイクルとは無関係に
装置の構成要素をコーヒーの調製に好適な温度に
維持する。

本装置によれば、無騒音状態で作動され、か
つ、作動サイクルの時間が従来装置の所要時間に
比して約1/3ですむ。また、本装置を用いると、
粉砕されてパウダー状になつた直後のコーヒーパ
ウダーの１回分の使用量だけが用いられること
と、優先通路を形成させることなくパウダーコー
ヒー上に熱湯が供給されることから、コーヒーパ
ウダーの１回分の使用量を減少させることができ
（約20％減少させることができた。）、かつ高品質
のコーヒー浸出液が提供される。

発明の効果 本発明の装置は、高速で作動し、コーヒーパウ
ダーの消費量を減少させ、より高品質のコーヒー
飲料を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図―第５図は、本装置をコーヒー調製サイ
クル間におけるそれぞれの作動位置において示し
た概略図で、固定シリンダの軸線に沿つた横断面
図、第６図及び第７図は本装置の制御装置を２つ
の作動位置において示した側面図、第８図は本装
置の部分上面図、第９図は本装置の正面図、第１
０図は第１―第５図の横断面に対して垂直で固定
シリンダの軸線を含む平面に沿つた横断面図、第
１１図は第１０図のXI―XI線に沿つた部分横断面
図である。 １０……固定シリンダ、１２……下ピストン、
１４……上ピストン、１８……下室、２０……収
集・送出導管、２２……壁、２４……ロツド、２
６……案内ロツド、２８……支持体、３０……案
内ロツド、３２……スクレーパ突出体、３４……
固定板、３６……導管、３８……弁、４０……コ
ンベヤ、４２……板状体、５４……モータ軸、５
６……連結棒、５８……クランク、６０……制御
板、６２……固定点、６６……案内溝、６８……
ピン、７０……Ｌ字形の案内溝、７２……ピン、
７６……レバー、７８……揺動アーム、８６……
穴、８８，９０……密封ガスケツト、９２……円
周方向の溝、９４……空所、９６……半径方向の
通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定シリンダ、多くの孔を形成され垂直方向
   に往復運動をする下ピストン、垂直方向に往復運
   動をする上ピストン、コーヒーパウダーを搬送す
   るコンベヤ、上ピストン及びコンベヤを支持する
   支持体、及び熱湯供給回路を備え、下ピストンの
   下死点位置において固定シリンダと下ピストン
   が、１回分の使用量のコーヒーパウダーを収納す
   る座部を形成しかつその上死点位置において下ピ
   ストンと固定シリンダとが整合して使用済みのコ
   ーヒーパウダーの板状体を排除可能にし、一方上
   ピストンの下死点位置において上ピストンが座部
   を密封封鎖しかつその上死点位置において上ピス
   トンが固定シリンダの外方にあつてパウダーを座
   部へ供給可能にし、座部が閉鎖されたときこの座
   部へ熱湯供給回路により熱湯が供給されかつ下ピ
   ストンの多くの孔を通過してコーヒー浸出液が収
   集・送出導管へ送られ、上ピストンが固定シリン
   ダの外方にあるとき支持体が水平方向に往復運動
   し、上ピストンとコンベヤが支持体の水平方向往
   復運動の両行程端においてそれぞれ座部の真上に
   来る、ブラツク・コーヒー浸出液を調製して供給
   する装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、コンベヤが上ピストンに対向する側に突出す
   る、固定シリンダ上端縁と整合するスクレーパ突
   出体を少なくとも１個備えた、ブラツク・コーヒ
   ー浸出液を調製して供給する装置。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の装置におい
   て、スクレーパ突出体が上ピストンの底部によつ
   て形成される水平通路に沿つて延在する、ブラツ
   ク・コーヒー浸出液を調製して供給する装置。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、支持体が、水平方向の固定された案内に沿つ
   て制御可能に往復運動し、かつ上ピストンの垂直
   方向の往復運動のための垂直方向案内を支持して
   いる、ブラツク・コーヒー浸出液を調製して供給
   装置。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載の装置におい
   て、支持体と上ピストンの往復運動が、モータ軸
   により作動されるてこクランク機構によつて機械
   的に制御される、ブラツク・コーヒー浸出液を調
   製して供給する装置。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載の装置におい
   て、上ピストンが、固定点において回転可能に取
   り付けられた制御板へピンによつて結合され、こ
   のピンはＬ字形の案内溝に交差し、上ピストンが
   モータ軸により作動された連接棒・クランクによ
   つて往復運動する、ブラツク・コーヒー浸出液を
   調製して供給する装置。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載の装置におい
   て、下ピストンがピンとレバーとを介して揺動ア
   ームに結合され、制御板とクランクはそれぞれカ
   ム形状部分を有し、このカム形状部分により揺動
   アームが揺動して下ピストンを往復運動させる、
   ブラツク・コーヒー浸出液を調製して供給する装
   置。 ８ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、熱湯供給回路が弁制御される導管を有し、こ
   の導管は上ピストンがその下死点位置にあるとき
   の上ピストンの側壁の位置に対応する位置におい
   て固定シリンダの壁内へ開通し、上ピストンはそ
   の側壁に、複数個の半径方向の通路、軸方向に離
   された２個の密閉ガスケツト及びこのガスケツト
   の間の円周方向の溝を設けられ、その内部には半
   径方向の通路を通じて円周方向の溝と連通する空
   所を形成され、更にその底部には多数の孔を設け
   られ、空所からの熱湯を上部ピストンの底部の多
   数の孔により一回分の使用量のコーヒーパウダー
   を収納している座部へシヤワー状に散布する、ブ
   ラツク・コーヒー浸出液を調製して供給する装
   置。 ９ 特許請求の範囲第８項に記載の装置におい
   て、上ピストンの複数個の半径方向の通路は、熱
   湯供給回路の導管に対してずらして配置されてい
   る、ブラツク・コーヒー浸出液を調製して供給す
   る装置。 １０ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、コンベヤが漏斗形状をしており、１回分の使
   用量のコーヒー・パウダーが、固定シリンダの真
   上に取り付けられた計量・供給装置によつてコン
   ベヤへ供給されるブラツク・コーヒー浸出液を調
   製して供給する装置。 １１ 特許請求の範囲第１０項に記載の装置にお
   いて、計量・供給装置が、１回分の使用量のコー
   ヒー豆を粉砕してコーヒーパウダーにする粉砕機
   を有する、ブラツク・コーヒー浸出液を調製して
   供給する装置。 １２ 特許請求の範囲第５項に記載の装置におい
   て、モータ軸または制御レバーと協働するカムと
   マイクロスイツチによつてコーヒー調製サイクル
   の各段階が制御される、ブラツク・コーヒー浸出
   液を調製して供給する装置。