KR20130102567A - 캡슐 인지를 갖는 추출 장치 - Google Patents

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다니엘 피셔
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Abstract

본 발명은 도입 샤프트를 통해서 캡슐이 안으로 도입될 수 있는 추출 챔버를 갖는 추출 유닛을 구비하는 추출 음료들을 준비하기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

캡슐 인지를 갖는 추출 장치{BREWING APPARATUS WITH CAPSULE RECOGNITION}
본 발명은 삽입 슈트(chute)에 의해서 캡슐이 안으로 삽입될 수 있는 추출 챔버를 갖는 추출 유닛에 의해서 추출 음료들을 준비하기 위한 장치에 관한 것이다.
이러한 디바이스들은 종래 기술에서 널리 공지되어 있으며 커피, 에스프레소, 카푸치노, 차 또는 기타 음료 뿐 아니라, 수프, 인스턴트 식사류 등의 준비를 위해서 사용된다. 이러한 디바이스들에서, 액체, 특히 뜨거운 물이 각각의 미가공 재료, 예로서 갈려진 커피를 포함하는 캡슐을 통과하여 흐르고, 그에 의해서 음료 미가공 재료는 추출 그리고/또는 용해되고 따라서 음료 또는 식품이 준비된다. 이러한 디바이스들에 대해서, 일반적으로, 단지 임의의 캡슐이 디바이스 또는 사용자를 손상시키지 않도록, 특정 디바이스에 대해서 적당할 수 있는 복수의 캡슐들이 존재한다.
따라서, 본 발명의 목적은 추출 음료 또는 식품들을 준비하기 위한 장치를 제공하는 것으로서, 상기 장치는 단지 적당한 캡슐들에 의해서만 작동할 수 있는 것을 보장한다.
이러한 목적은 삽입 슈트에 의해서 캡슐이 안으로 삽입될 수 있는 추출 챔버를 갖는 추출 유닛에 의해서 추출 음료들을 준비하기 위한 장치에 의해서 달성되고, 여기서 캡슐에 의해서 양호하게는 회전가능하게 구동되고 그리고/또는 캡슐의 낙하 동작을 변경하는 수단이 삽입 슈트 내에 제공된다.
본 발명은 상술한 것과 같은 추출 음료들을 준비하기 위한 장치에 관한 것이다. 이 디바이스에서, 양호하게는 에지를 갖는 딥-드로운(deep-drawn) 베이스 부재를 구비하는 일회용 캡슐(one-time capsule)이 사용된다. 이 에지는 대체로 캡슐을 폐쇄하여 기체밀폐 및 향기밀폐 상태로 하는 커버 포일에 대한 밀봉면으로서 사용되고, 캡슐은 미가공 재료로 충전된 후에, 정지면으로서 캡슐을 규정된 위치에서 보유하는 커버 포일에 의해서 폐쇄되므로, 캡슐은 이 캡슐을 추출 챔버로부터 제거하기 위하여 밀봉면 그리고/또는 접촉면으로서 추출 챔버 안으로 너무 깊게 미끄러지지 않는다. 양호하게는, 베이스 요소는 원추형으로 설계된다. 양호하게는, 에지는 환형이다.
본 발명의 장치는 추출 챔버를 포함하는 추출 유닛을 구비한다. 양호하게는 2 부분으로 제공되는 이러한 추출 챔버에서, 상기 2 부분은 양호하게는 서로에 대해서 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 그리고 그 반대로 전환가능하고, 각각의 미가공 재료를 포함하는 캡슐은 음료의 준비를 위해서 삽입된다. 그 후, 추출 챔버는 양호하게 폐쇄되고, 캡슐은 양호하게 개방되며, 액체 특히 뜨거운 물이 캡슐을 통해서 흐르므로 음료 또는 식품이 준비된다. 차후에, 추출 챔버는 다시 개방되고, 사용된 캡슐은 폐기 슈트에 의해서 폐쇄 컨테이너 안으로 제거되므로, 추출 챔버는 다른 음료 또는 식품의 준비를 위해서 사용가능하다.
본 발명에 따른 이러한 장치는 삽입 슈트를 포함하고, 상기 삽입 슈트는 일반적으로 수직으로 배향되고 사용자는 상기 삽입 슈트를 통해서 개방 추출 챔버에 있는 개방 위치에서 캡슐을 삽입한다. 본 발명에 따라서, 삽입 슈트에 배열되는 수단에 대해서 설비(provision)가 만들어지고, 상기 수단은 캡슐에 의해서 양호하게는 회전식으로 구동되고 그리고/또는 상기 수단은 캡슐의 낙하 동작을 변경한다. 이러한 수단은 특히 너무 큰 캡슐, 특히 그 에지가 너무 큰 캡슐은 삽입 슈트에서 고착 상태로 잔류하고 따라서 추출 챔버를 통과할 수 없게 한다. 이러한 경우에, 상기 수단은 회전 로크(lock)로서 작용한다. 양호하게는, 본 발명에 따른 장치는 너무 작은 캡슐, 특히 너무 작은 에지를 갖는 캡슐이 삽입 슈트 안으로 삽입되지만, 추출 챔버에서 유지될 수 없으므로, 캡슐이 폐기 컨테이너 안으로 직접 낙하하는 방식으로 설계된다. 대안으로 또는 추가로, 뜨거운 물을 제공하는 추출 유닛, 특히 펌프는 상기 수단이 캡슐에 의해서 구동되지 않았다면 작동할 수 없다. 그에 의해서 추가의 안전 위험성이 회피된다.
양호하게는, 상기 수단은 캡슐을 회전식으로 세팅하고 그리고/또는 캡슐을 그 수직 궤도로부터 편향시킨다. 이러한 회전 운동이 발생하지 않는다면, 그리고/또는 캡슐이 그 수직 궤도로부터 편향되지 않는다면, 캡슐은 삽입 슈트에서 고착 상태로 잔류하고 그리고/또는 추출 챔버를 통해서 낙하한다.
양호하게는, 상기 수단은 캡슐과 포지티브 로킹 방식으로 그리고/또는 마찰 로킹에 의해서 상호작용한다. 가장 양호하게는, 상기 수단은 캡슐의 에지와 상호작용한다. 그 목적을 위하여, 상기 캡슐의 에지는 양호하게는 상보적 마찰 로킹 그리고/또는 포지티브 로킹 수단을 포함한다. 단지 마찰 로킹 또는 포지티브 로킹에 의해서, 상기 회전 수단이 구동되고 따라서 캡슐이 삽입 슈트를 통과하여 추출 챔버 안으로 들어갈 수 있게 한다. 양호하게는, 전달 장치 그리고/또는 변환 장치가 회전 수단에 배열되고, 전달 장치 그리고/또는 변환 장치는 제어기에 연결된다. 이 전달 장치 그리고/또는 변환 장치는 상기 수단의 이동, 특히 회전 이동을 검출하고 대응 신호를 제어기에 전송한다. 양호하게는, 제어부는 상기 수단의 임의의 운동이 검출되면, 추출 유닛, 특히 추출 유닛의 펌프를 단지 해제한다.
양호하게는, 상기 수단은 피니온이고, 이 피니온은 가장 양호하게는 삽입 슈트의 에지 영역에 배열되고 임의의 수 그리고/또는 임의의 형상을 갖는 톱니형 체를 포함한다. 양호하게는, 이 피니온은 톱니형 링과 상호작용하고, 톱니형 링은 캡슐 상에, 특히 캡슐의 에지 상에 제공되고, 톱니형 링은 낙하 동작중에 피니온의 적어도 하나, 양호하게는 적어도 2개의 톱니형 체와 포지티브 로킹 방식으로 상호작용한다. 피니온의 톱니형 체 및 톱니형 링은 기어 메카니즘으로서 상호 조정결합될 필요가 있으므로, 이들은 포지티브 로킹 방식으로 결합하여 이동할 수 있다. 이것이 경우에 맞지 않으면, 캡슐은 삽입 슈트를 차단한다.
양호하게는, 추출 챔버는 제 1 및 제 2 부분으로 구성되고, 일 부분에서 적어도 하나, 양호하게는 2개의 지지 아암이 제공되며, 이 지지 아암은 적어도 부분적으로 유지를 위하여 특히 톱니형 링의 전방 측부와 상호작용하고, 그에 의해서 캡슐이 음료 또는 식품 준비를 위하여 사용되기 전에 캡슐이 폐기 컨테이너 안으로 낙하되는 것을 방지한다. 캡슐이 너무 작은 경우에는, 유지 아암은 보유식으로 작동하지 않으므로, 캡슐이 추출 챔버 안으로 삽입된 즉시 폐기 컨테이너 안으로 낙하하는 것은 추출 챔버가 폐쇄되기 전에 행해진다. 이는 비록 너무 작은 캡슐은 본 발명에 따른 장치에서 사용될 수 없으므로, 또한 이러한 관점에서 위험성들이 회피되는 것이 보장된다. 양호하게는, 보유 수단들은 이 보유 수단들이 이들 사이에 캡슐을 중심에 맞추고 캡슐 구성을 위하여 게이지(gauge)를 형성하는 방식으로 형성된다. 특히 본 실시예에 의해서 너무 작은 캡슐, 특히 너무 작은 에지를 갖는 캡슐이 추출 챔버에서 보유되지 않고, 추출 챔버로부터 자체적으로 안전하게 나사결합해제되는 것이 보장된다.
이하에서, 본 발명은 도 1 내지 도 9에 기초하여 상세하게 설명된다. 이들 설명은 단지 예시적인 것이며 일반적인 본 발명의 개념을 제한하지 않는다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시예를 도시하는 도면.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예들을 도시하는 도면.
도 6 내지 도 9는 추출 챔버 내의 캡슐을 도시하는 도면.
도 1 및 도 2는 추출 음료들을 준비하기 위한 장치의 제 1 실시예를 도시한다. 이 장치에서, 캡슐(11)이 사용되고, 상기 캡슐은 미가공 재료를 수용하고 에지(12)를 갖는 원추형 베이스 요소(22)를 포함한다. 베이스 요소(22)는 대체로 커버 포일(cover foil)에 의해서 폐쇄되고, 상기 커버 포일은 특히 에지(12)에 부착되고, 양호하게는 밀봉된다. 장치는 실질적으로 추출 챔버(7,15)로 구성되는 추출 유닛(1)을 포함한다. 추출 챔버는 제 1 부분(7) 및 제 2 부분(15)을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 부분은 서로에 대해서 이동가능하게 제공되므로, 추출 챔버는 도 2에 도시된 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환될 수 있다. 본 경우에, 추출 챔버(15)의 제 2 부분은 고정식으로 제공되고 제 1 부분은 예로서 추출 챔버를 폐쇄하기 위하여 무릅 레버(knee lever)에 의해서 제 2 부분(15)의 방향으로 변위되도록 구동될 수 있다. 추출 챔버(7,15)를 폐쇄하는 동안 그리고/또는 추출 챔버가 폐쇄된 후에, 캡슐 저부(23)는 천공 수단(20), 여기서 천공 스파이크(puncturing spike)에 의해서 개방되고, 커버 포일은 양호하게는 개방 수단, 예로서 천공 나이프(5a,5b)에 의해서 개방되므로, 특히 액체, 특히 뜨거운 물은 캡슐(11)을 통해서 흐를 수 있다. 캡슐은 또한 삽입 캡슐로 삽입되기 전에 적어도 부분적으로 대응 개방부들을 포함한다. 물은 물 공급부(8)를 통해서 캡슐 안으로, 특히 그 커버를 통해서 흐르고 저부 영역(23) 내의 캡슐을 빠져나간다. 추출 챔버(7)의 제 1 부분이 추출 챔버의 제 2 부분의 방향으로 변위되기 전에, 음료 미가공 재료를 수용하는 캡슐(11)은 삽입 슈트(18)를 통해서 추출 유닛 안으로 삽입된다. 특히, 캡슐은 삽입 슈트 개방부(3)를 통해서 삽입되고 추출 유닛 안으로의 낙하 이동중에 도 2에 도시된 방위를 유지하는 방식으로 삽입 슈트 하우징(2)을 통해서 차후에 안내된다. 특히, 삽입 슈트 하우징은 이 목적을 위하여, 캡슐의 에지(12)를 공간의 적어도 하나의 방향 및 양호하게는 2개의 방향으로 안내하는 슬롯을 포함한다. 캡슐이 삽입 슈트(18)를 통과한 후에, 캡슐은 추출 유닛(1) 안으로 낙하하고 그 낙하 운동은 추출 유닛(1) 또는 제 1 부분(7)에 제공되는 캡슐 낙하 차단벽(10)에 의해서 차단된다. 캡슐이 무게 중심으로 인하여 추출 챔버의 제 1 부분(7)으로부터 시계방향으로 선회하고 그후에 폐쇄 슈트 안에 낙하하는 것을 방지하기 위하여, 유지 수단(6a,6b)이 제 1 부분(7)에 제공되고, 유지 수단(6a,6b)은 캡슐의 에지(12)와 상호작용하여 그 이동을 방지한다. 일단, 캡슐(11)이 캡슐 낙하 차단벽(10) 상에 배치되고 유지 수단(6a,6b)과 접하면, 추출 챔버의 제 1 부분(7)은 추출 챔버의 제 2 부분(15)의 방향으로 운송되고 캡슐을 프로세스를 따라 취할 수 있다. 이러한 운송중에, 캡슐은 그때 양호하게는 캡슐 낙하 차단벽(10) 상에 배치되지 않고 대신에 양호하게는 캡슐 운송 지지부(9a,9b) 상에 배치된다. 제 1 부분(7)에 의해서, 캡슐은 그때 제 2 부분(15) 안으로 삽입되고 2개의 부분들(7,15)은 밀봉식으로 폐쇄된다. 추후에 또는 프로세스에서, 캡슐은 개방되고 음료 또는 식료품의 준비가 이루어질 수 있다. 추출 프로세스가 완료된 후에, 추출 챔버는 다시 개방되고 상기 부분은 그 최초 위치로 이동한다. 프로세스에서, 상기 부분은 짧은 경로 길이에 대해서 사용된 캡슐을 따라 취할 수 있다. 캡슐이 적어도 부분적으로 폐기 슈트(21) 위에 위치하는 즉시, 캡슐이 폐기 슈트 안으로 낙하한다.
본 발명에 따라서, 삽입 슈트(18)에 제공되는 수단, 여기서는 2개의 피니온(4a,4b)에 대한 설비가 제공되며, 피니온(4a,4b)의 톱니형 체들은 톱니형 체들이 캡슐이 낙하할 때 캡슐에 의해서 구동되도록, 상기 톱니형 체들이 캡슐 에지에 제공된 톱니형 링(13)과 포지티브 로킹 방식으로 상호작용하는 방식으로 형성된다. 캡슐이 이러한 톱니형 링(13)을 갖지 않는다면, 그리고/또는 톱니형 링(13)의 톱니형 체들이 그들의 수 그리고/또는 형상에 관해서 피니온(4a,4b)의 톱니형 체들과 상합하지 않는다면, 캡슐은 삽입 슈트에서 고착되고 본 발명에 따른 장치 또는 사용자의 위험을 초래할 수 있는 캡슐은 추출 챔버 안으로 도입될 수 없다. 톱니형 링(13) 및 피니온(4a,4b)은 양호하게는 피니온의 2개의 톱니형 체들이 톱니형 링(13)과 결합하도록 부합된다. 그러나 캡슐 에지(12)가 매우 작아서 톱니형 체(4a,4b)와 맞물리지 않고 톱니형 체(4a,4b)를 회전식으로 구동하지 않으며, 에지는 캡슐 유지 수단(6a,6b)과 상호작용하지 않으므로, 캡슐은 시계방향으로 회전하고 폐기 슈트(21) 안으로 낙하하여 즉시 캡슐 낙하 차단벽(10)과 충돌한다. 이에 의해서, 마찬가지로 장치는 오류 캡슐과 작동하지 않는 것이 보장된다.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예를 도시한다. 본 경우에, 로킹 수단(14), 예로서 로킹 캠(locking cam)이 삽입 슈트(18)의 내벽(17) 상에 제공되고, 로킹 수단(14)은 캡슐 에지의 톱니형 링(13)과 상호작용한다. 이에 의해서, 캡슐은 상기 로킹 수단(14)을 타격하고 따라서 회전시키고 캡슐 삽입 윤곽부(16)를 따라서 삽입 슈트 안으로 회전하고 따라서 추출 챔버 안으로 회전한다. 그러나, 캡슐 에지가 톱니형 구조체를 포함하지 않으면, 캡슐은 삽입 슈트에 고착된다. 너무 작은 캡슐들에 대해서는, 도 1 및 도 2의 설명을 참조하시오.
도 4는 실질적으로 도 3에 따른 장치의 실시예를 도시하고, 본 경우에 톱니형 링(13)이 피니온 기어(4b)의 톱니형 체와 상합하지 않을 때, 삽입 슈트 안으로의 캡슐(11)의 삽입을 방지하는 피니온 기어(4b)가 제공된다. 톱니형 링(13) 및 피니온(4b)의 톱니형 체의 디자인에 관하여, 도 1 및 도 2의 설명을 참조하시오.
도 5는 단지 하나의 로킹 피니온을 갖는 것을 제외하면, 도 1에 도시된 실시예와 실질적으로 대응하므로, 본원에 기재된 설명을 참조하시오. 본 경우에, 로킹 수단(4a)은 생략되었다.
피니온(4a 그리고/또는 4b)을 갖는 모든 실시예들은 공통적으로 대체로 캡슐 에지가 피니온의 톱니형 체와 맞물릴 때, 그리고 피니온 및 캡슐의 톱니형 체들이 상합하지 않을 때, 낙하 이동이 허용되지 않는다는 것이다. 유사하게, 이는 캡슐의 에지(13)와 맞물리는 피니온의 적어도 2개의 체형체들에 대해서, 삽입 슈트를 통해서 낙하하고 그에 의해서 피니온을 구동시키는 캡슐에 대해서 가능해야 한다. 전달 장치 그리고/또는 변환 장치가 피니온에 제공될 수 있고, 전달 장치 그리고/또는 변환 장치는 회전 운동을 검출하고 이를 제어기에 전송한다. 이러한 회전 운동이 원의 적어도 하나의 주어진 세그먼트를 포함하면, 제어기는 예로서 추출 챔버를 해제 또는 작동시킬 것이다. 당업자는 마찰 로킹 수단이 마찬가지로 캡슐의 에지에 제공되어서, 휠과 같은 수단과의 마찰식 로킹을 협력하고 상기 휠을 구동하며, 이 운동은 교대로 검출되고 그에 의해서 추출 유닛은 해제 또는 작동된다는 것을 이해할 수 있다.
도 6 내지 도 9는 그 캡슐 에지(12)에서 상이한 톱니형 링(13)을 갖는 캡슐을 도시한다. 도 6에 도시된 실시예에서, 톱니형 링은 45개의 톱니형 체, 도 8에 도시된 실시예에서 29개의 톱니형 체 및 도 9에 도시된 실시예에서 단지 22개의 톱니형 체만을 포함한다. 유지 수단(6a,6b)은 캡슐(11)의 에지(12)와 상호작용하고, 특히 톱니형 링(13)이 제공되는 부분과 상호작용한다는 것을 도 6, 도 8 및 도 9에서 명확하게 볼 수 있다. 따라서, 이러한 톱니형 링(13)이 제공되지 않으면, 캡슐은 중력 중심으로 인하여 종이 평면 외부로 회전하고 폐기 슈트(21) 안으로 낙하한다. 알 수 있는 바와 같이, 특히 도 7에서 밀봉부(19)가 추출 챔버(7)의 제 1 부분(7)에 제공되고, 물 공급부(8)로부터 나오는 물이 개방 수단(5a,5b)에 의해서 만들어진 구멍들을 통해서 캡슐 안으로 흐르고, 외부로 흐르지 않는다는 것이 보장된다. 이러한 밀봉부(19)는 톱니형 링(13)의 내부 상에 배열되는 캡슐의 에지(12)의 부분과 협력한다.
1: 추출 유닛
2: 삽입 슈트 하우징
3: 삽입 슈트 개방부
4a: 포지티브 로킹 수단, 로킹 수단, 기어
4b: 포지티브 로킹 수단, 로킹 수단, 기어
5a: 개방 수단, 천공 나이프
5b: 개방 수단, 천공 나이프
6a: 캡슐 유지 수단
6b: 캡슐 유지 수단
7: 추출 챔버의 제 1 부분, 운송 수단
8: 물 공급부
9a: 캡슐 운송 지지부
9b: 캡슐 운송 지지부
10: 캡슐 낙하 차단벽
11: 캡슐
12: 캡슐 에지
13: 포지티브/마찰 로킹 수단, 톱니형 링
14: 로킹 수단, 로킹 캠
15: 추출 챔버의 제 2 부분
16: 캡슐 삽입 윤곽부, 삽입 곡선부
17: 삽입 슈트 측벽
18: 삽입 슈트
19: 밀봉부
20: 천공 스파이크
21: 폐기 슈트
22: 베이스 요소, 원추형 베이스 요소
23: 캡슐 저부

Claims (8)

  1. 삽입 슈트(18)에 의해서 캡슐(11)이 안으로 삽입될 수 있는 추출 챔버(7,8)를 갖는 추출 유닛(1)에 의해서 추출 음료들을 준비하기 위한 장치에 있어서,
    상기 캡슐에 의해서 양호하게는 회전가능하게 구동되고 그리고/또는 상기 캡슐의 낙하 동작을 변경하는 수단(4a,4b,14)이 상기 삽입 슈트 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 추출 음료 준비 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수단(4a,4b,14)은 상기 캡슐(11)을 회전식으로 세팅하고 그리고/또는 상기 캡슐(11)을 그 수직 궤도로부터 편향시키는 것을 특징으로 하는 추출 음료 준비 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 캡슐(11)은 상기 수단(4a,4b,14)과 함께 포지티브 로킹(positive locking) 그리고/또는 마찰 로킹 방식으로 작용하는 것을 특징으로 하는 추출 음료 준비 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수단(4a,4b,14)은 상기 캡슐(11)의 에지(12)와 함께 작용하는 것을 특징으로 하는 추출 음료 준비 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전달 장치 및/또는 변환 장치가 상기 수단(4a,4b) 상에 배열되고, 상기 전달 장치 그리고/또는 상기 변환 장치는 제어부에 연결되는 것을 특징으로 하는 추출 음료 준비 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수단(4a,4b)은 피니온(pinion)인 것을 특징으로 하는 추출 음료 준비 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캡슐은 톱니형 링(13)을 포함하고, 상기 톱니형 링은 상기 캡슐(11)의 낙하 동작중에 상기 피니온(4a,4b)의 적어도 2개의 톱니형 체들과 포지티브 로킹 방식으로 함께 작용하는 것을 특징으로 하는 추출 음료 준비 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추출 챔버는 제 1 및 제 2 부분(7,8)으로 구성되고 하나의 부분(7)에서 적어도 하나의 유지 아암(6a,6b)이 제공되고, 상기 유지 아암은 유지 동작을 위하여 적어도 임시적으로 상기 톱니형 링(13)의 전방 측부와 함께 작용하는 것을 특징으로 하는 추출 음료 준비 장치.
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