特許 7265522 コーヒー・マシンから蒸気を排出するために操作ユニットを手動制御する方法、および操作ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-18

(45)【発行日】2023-04-26

(54)【発明の名称】コーヒー・マシンから蒸気を排出するために操作ユニットを手動制御する方法、および操作ユニット

(51)【国際特許分類】

   A47J 31/44 20060101AFI20230419BHJP

   B01F 23/235 20220101ALI20230419BHJP

【ＦＩ】

A47J31/44 410

B01F23/235

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020501540

(86)(22)【出願日】2018-06-08

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-09-03

(86)【国際出願番号】 EP2018065124

(87)【国際公開番号】W WO2019015865

(87)【国際公開日】2019-01-24

【審査請求日】2021-05-12

(31)【優先権主張番号】00945/2017

(32)【優先日】2017-07-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CH

(73)【特許権者】

【識別番号】504237533

【氏名又は名称】シュタイナー・アーゲー・ウェギス

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(72)【発明者】

【氏名】シュタイナー，アドリアン

【審査官】川口 聖司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１６１１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０５９５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－２３４１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５０４４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０６－０５５５１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００７９４６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０４８００８０５（ＵＳ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１２１２９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】欧州特許出願公開第０１６５６８６２（ＥＰ，Ａ１）

【文献】特開２００９－０４５４６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ４７Ｊ ３１／００－３１／６０

Ａ４７Ｊ ４３／１２

Ｂ０１Ｆ ２１／００－２５／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

手動調節可能な操作要素（１０１）による制御下で蒸気ランス（５０）から蒸気を送出することのできる、コーヒー・マシンから蒸気を送出するための操作ユニットを手動制御する方法であって、前記操作要素（１０１）は、蒸気が送出されない非送出係合位置をとり、この非送出係合位置から、特定量の蒸気を送出するための特定量送出係合位置へ調節可能であり、または蒸気の量を連続して調節することができる、方法において、
前記操作ユニットに、
前記非送出係合位置のための段（３０２）と、前記段（３０２）から第１の方向に延びる少なくとも１つの特定量の蒸気を送出するための特定量送出係合位置のための少なくとも１つの段を有する段付経路（３０４）および前記非送出係合位置のための段（３０２）から前記第１の方向と反対の第２の方向へ延び蒸気量を任意に調節する任意調節係合位置のための傾斜状勾配（３０３）が配置された成形部（３０１）と、
前記段（３０２）と、前記段付経路（３０４）及び前記傾斜状勾配（３０３）が配置された前記成形部（３０１）に対する係合位置を変更することによって蒸気出力用弁（２１０）を開閉する制御部材（３００）であって、該制御部材（３００）の前記成形部（３０１）に対する係合位置は前記操作要素（１０１）の位置に応じて変更される制御部材（３００）と
を設け、
前記制御部材（３００）が前記操作要素（１０１）の移動に応じて前記成形部（３０１）を移動し、これにより、
前記非送出係合位置から、前記第１の方向へ少なくとも特定量の蒸気を送出するための少なくとも１つの特定量送出係合位置に調節することができ、かつ調節中に蒸気の量が変化する任意調節係合位置に、前記第１の方向と反対の第２の方向へ調節することができることを特徴とする方法。

【請求項2】

前記操作要素（１０１）を前記少なくとも１つの特定量送出係合位置へ調節したとき、ミルクの温度が測定され、目標のミルク温度に達したときに、蒸気の出力が中止されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記操作要素（１０１）は、調節後にその調節に係る係合位置に留まり、手動または自動で旋回して前記非送出係合位置へ戻されなければならないことを特徴とする、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記操作要素（１０１）を、前記非送出係合位置から、２つの異なる量の蒸気を送出するための２つの連続する任意調節係合位置へ前記第２の方向に旋回させることができ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方法。

【請求項5】

前記操作要素（１０１）の前記第２の方向への調節中に、蒸気の量は最小値から最大値へ変化し、前記操作要素（１０１）は前記非送出係合位置へ自動で旋回して戻ることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

操作ユニット（１００）は、
固定スリーブ（２０２）と、
蒸気ランス（５０）が取付けられ得る出口ヘッド（２０４）であって前記固定スリーブ（２０２）に対して可動の出口ヘッド（２０４）と、
操作要素（１０１）を含むとともに前記固定スリーブ（２０２）に対して可動の操作スリーブ（１０２）とを備え、
前記非送出係合位置に、または少なくとも１つの特定量の蒸気を送出するための少なくとも１つの特定量送出係合位置に、または蒸気の量を任意に調節することのできる前記第２の方向への任意調節係合位置に、前記操作スリーブ（１０２）を前記操作要素（１０１）により可動させることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法を実行するための操作ユニット。

【請求項7】

前記固定スリーブ（２０２）の一方側に装着されかつ前記蒸気ランス（５０）が取り付けられた前記出口ヘッド（２０４）と、前記固定スリーブ（２０２）の前記一方側と反対の側に装着された前記操作要素（１０１）を含む前記操作スリーブ（１０２）は、前記固定スリーブ（２０２）に対して各々回転可能であることを特徴とする、請求項６に記載の操作ユニット。

【請求項8】

前記成形部（３０１）は、前記操作スリーブ（１０２）に配置され、前記固定スリーブ（２０２）内でばね（３０５）により動作する、軸方向に可動な前記制御部材としてのピン（３００）が前記成形部（３０１）に係合され、前記操作要素（１０１）のための案内機能を形成することを特徴とする、請求項６または７に記載の操作ユニット。

【請求項9】

媒体供給管（２０３）から前記蒸気ランス（５０）へ蒸気を流すために前記操作要素（１０１）により制御可能なバルブピン（２１２）を含む蒸気出力用弁としての比例弁（２１０）が、前記操作スリーブと前記固定スリーブ（１０２、２０２）内に存在することを特徴とする、請求項６～８のいずれか一項に記載の操作ユニット。

【請求項10】

開口部（２１４）および前記バルブピン（２１２）により前記比例弁（２１０）に形成された横断面が略矩形状であるため、蒸気の流量の変化が略線形であることを特徴とする、請求項９に記載の操作ユニット。

【請求項11】

通気弁（３２）を含む通気デバイスが、前記蒸気ランス（５０）を通して蒸気出口に割り当てられ、蒸気の供給が中止された場合に、前記通気デバイスを通して空気を供給することができるため、真空の形成によって容器から前記蒸気ランス内へミルクが戻ることを防ぐことができることを特徴とする、請求項６～１０のいずれか一項に記載の操作ユニット。

【請求項12】

請求項６～１１のいずれか一項に記載の手動制御可能な操作ユニット（１００）を備えるコーヒー・マシンであって、主弁（３０）により開閉し、前記操作ユニット（１００）につながる媒体供給管（２０３）に接続する蒸気ボイラと、電子制御ユニットとを備え、前記電子制御ユニットは、電気接続部（６０）により、下端部で前記蒸気ランス（５０）と一体化された温度センサ（Ｔ）を含む前記操作ユニット（１００）に接続され、前記主弁（３０）を前記電子制御ユニットにより操作することができることを特徴とするコーヒー・マシン。

【請求項13】

前記電子制御ユニットが、前記温度センサ（Ｔ）により検出された実際の温度が予め設定された目標温度を超えたと判定したときに、前記主弁（３０）を前記電子制御ユニットにより閉じることができることを特徴とする、請求項１２に記載のコーヒー・マシン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コーヒー・マシンから蒸気を排出するために操作ユニットを手動制御する方法であって、蒸気ランスから排出された蒸気を手動変位可能な操作要素により制御することができ、１つの位置において、この要素は、蒸気が排出されない係合位置を占め、その位置から、特定量の蒸気を排出するための係合位置へ変位することができ、または蒸気の量を調節するためにその位置から実質的に連続して変位することができる方法、および、この方法を実施するための操作ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

特にコーヒー・マシンにおいて蒸気を発生させるために、公開文献ＤＥ４４４５４３６において開示されているように、簡単な弁を手動操作ユニットとして使用して、供給される蒸気の量を制御することが知られている。排出される蒸気は、実質的に、カプチーノ、ラテ・マキアート、またはミルク入りコーヒーなどの、ミルクを含むコーヒー・スペシャルティを調製するために、したがって、ミルクの泡を生成するために使用される。高温蒸気を変位させ、または圧縮空気と混合し、ミルクまたは容器に浸したランスを使用して加えることによって、ミルクを加熱し、カップを上下に動かすことにより所望のミルクの泡を形成することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の目的は、カップなどに入ったある量のミルクに簡単な操作でミルクの泡を最適に生成することができるように、コーヒー・マシンから蒸気を送出するための、手動制御方法および操作ユニットをさらに開発することである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明によれば、この目的は、請求項１の特徴による方法、および請求項６の特徴による蒸気を排出するための操作ユニットにより解決される。

【0005】

本発明によるこの手動制御方法において、操作要素は、少なくとも特定量の蒸気を放出するために、基本位置から少なくとも１つの係合位置へ一方向に調節され、または蒸気の量が調節に伴って変化する反対方向に調節される。

【0006】

したがって、本発明によるこの方法は、所望の送出モードと、カップまたは同様の容器内のミルクの量とに応じて、ミルクの泡を最適に生成することができること、すなわち、一方では、ミルクがあまりにも速く加熱されることがなく、他方では、加熱時に泡を最適な濃度で形成することができることを特徴とする。一方向に手動で動かすために、コーヒー・マシンから蒸気を排出するための操作要素は、蒸気が排出されない基本位置から、特定量の蒸気に対応する少なくとも１つの係合位置へ動かすことができるように構成される。

【0007】

操作要素をこの少なくとも１つの係合位置に調節したときに、ミルクの温度を測定し、ミルクの温度が目標値に達したときに、蒸気の送出および蒸気を中止することが非常に有利である。これにより、ミルクが過熱されず、常に所望の最適温度になることが保証される。

【0008】

操作要素を反対方向に手動で動かすことにより、蒸気の排出を、好ましくは連続して少量から最大量まで変化させることができる。

【0009】

さらに有利な実施形態は、従属請求項において定義される。

【0010】

また、異なるミルクの量、異なる温かい飲料の範囲についての異なる最終温度、および／またはミルクの泡の多様な濃度が存在する場合、またはこれらを達成すべきである場合でも、通常の略自動化された制御と手動制御との両方を使用するだけで最適な飲料を生成することが特に有利である。

【0011】

操作要素は、旋回可能なレバーまたは回転ノブとして設計されることが好ましい。さらなる幾何形状が、操作要素の可能な実施形態について考えられる。

【0012】

好ましい実施形態において、旋回する蒸気ランスと組み合わせた操作要素が、コーヒー・マシンに取り付けられ、場合により、それ自体が蒸気ランスに対して旋回可能であるように取り付けられる。これは、コーヒー・マシンの手動操作が特に簡単であるという利点を有する。

【0013】

通気管が蒸気ランスに設けられ、弁を介してコーヒー・マシンの内部に接続されて、そこに開口するため、弁が開いた状態で、コーヒー・マシンの内部から蒸気ランスへ空気が流れて、真空、したがって蒸気ランス内へミルクが逆流することを避けることができることが適切である。これは、高温のミルクは蒸気ランス内にこびりついて付着し、蒸気ランスを詰まらせるからである。

【0014】

以下で、図面を参照しながら、例示的な実施形態を用いて、本発明をより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】コーヒー・マシン（図示せず）における蒸気ランスを含む、本発明による操作ユニットの斜視図である。

【図2】図１による操作ユニットの長手方向断面図である。

【図3】図１による操作ユニットの操作要素を含むスリーブの内面図である。

【図4】図１による操作ユニットの部分断面図である。

【図5】電気部品を含む、図１による操作ユニットの部分断面図である。

【図6】電気部品を含む、反対側から見た、図１による操作ユニットの部分断面図である。

【図7】基本位置に追加したさらなる所定位置における操作要素を示す図である。

【図8】図３による、ピンを含むスリーブの部分断面図である。

【図9】反対方向への別の変位における操作要素を示す図である。

【図10】図３による、ピンを含むスリーブの部分断面図である。

【図11】反対方向への別の変位における操作要素を示す図である。

【図12】図３による、ピンを含むスリーブの部分断面図である。

【図13】操作ユニットの蒸気出口用の弁開口部の横断面図である。

【図14】図１による操作ユニットの水圧方式を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、媒体供給管２０３を含むコーヒー・マシン２００（詳細には図示せず）における操作ユニット１００を示す。この操作ユニット１００は、第１のスリーブ２０２と、取付け可能な蒸気ランス５０を含む出口ヘッド２０４と、操作要素１０１を含む第２のスリーブ１０２とを備える。傾斜した取付台２０１を使用して、スリーブ２０２、したがって操作ユニットをコーヒー・マシン２００に取り付ける。

【0017】

図２によれば、蒸気ランス５０が取り付けられた出口ヘッド２０４と、スリーブ２０２の反対側に操作要素１０１を含むスリーブ１０２とは、各々軸受リング２０５、２０６により互いに対して回転可能に取り付けられる。したがって、出口ヘッド２０４に取り付けられたハンドル５１を含む蒸気ランス５０は、操作要素１０１を含むスリーブ１０２に対して回転軸ＤＡの周りを旋回可能である。これにより、この蒸気ランス５０を、様々な大きさのカップまたは容器に対して快適に挿入し、取り出すことができる。挿入後、カップまたは容器内のミルクを加熱する、または泡立てることができる。

【0018】

スリーブ１０２、２０２の中心には、バルブピン２１２を含む比例弁２１０があり、これを操作要素１０１により制御して、媒体供給管２０３から蒸気ランス５０内へ媒体を送出することができる。操作要素１０１を含むスリーブ１０２は、スリーブ２０２近くの軸受リング２０５の中央にある。スリーブ１０２は、比例弁２１０のバルブスリーブ２１１内のバルブピン２１２に機械的に接続されるため、比例弁２１０を操作要素１０１により制御することができる。バルブピン２１２は、媒体供給管２０３を部分的に、半分、または完全に閉じる。

【0019】

本発明の文脈において、スリーブ１０２は、図３において見られる、回転軸ＤＡの方向に段付きの輪郭３０１を有する。輪郭３０１は、段付経路３０４、部分傾斜部３０３、および操作要素の基本位置のための段３０２を有する。この基本位置において、比例弁２１０は閉じているため蒸気を排出しない。

【0020】

したがって、この輪郭３０１は、ばね３０５により付勢されるピン３００に動作可能に接続され、これにより、係合作用力を形成し、操作要素１０１のための案内機能およびスナップ嵌め機能が生じる。このばね３０５とばね３０５が付勢するピン３００とは、輪郭３０１に垂直な固定スリーブ２０２内で軸方向に上下に調節可能である。

【0021】

これにより、長手方向に可動のピン３００において、例えば、モータまたはアクチュエータによる比例弁２１０の電気制御のための位置サンプリングなどの形の、追加の電気機能を働かせてもよい。

【0022】

理想的には、隠蔽された輪郭３０１が、様々な異なる所望の蒸気レベルに対応する予め設定された位置についての様々な段を持つ部分段付経路３０４を有することが理想的である。

【0023】

加えて、輪郭３０１は傾斜状経路３０３を有し、これを通して、操作要素１０１の可変位置が生じる。この可変位置において、比例弁２１０による蒸気出力が予め設定された位置によって決定されるのではなく、無限に可変に調節することができ、蒸気の量が手動で調節または変更される。輪郭３０１の傾斜状経路３０３と、ばね３０５およびピン３００とにより、スリーブと、スリーブに伴う操作要素１０１とは、操作要素１０１が解放されると、蒸気用の弁が閉じる基本位置へ旋回運動によって自動で戻る。

【0024】

図４は、操作ユニット１００における蒸気および／または空気用の媒体供給２０３、ならびに以下で説明するコーヒー・マシンにつながる通気管３５を示す。

【0025】

図５および図６は、操作ユニット１００の電気部品を示し、この電気部品から、電線６２、６３を含む電気接続部６０が、ミルクの温度を測定するために、蒸気ランス５０の下端部おいて一体化された温度センサＴを電子制御ユニットＳ（図示せず）に接続する。

【0026】

スリーブ１０２、２０２内のさらなる電気接続部６１は、電線６４、６５を含む操作要素１０１の偏向方向を検出するために、スリーブ１０２、２０２に組み込まれた電気部品Ｋを、電子制御ユニットＳに接続する。そのような電気部品Ｋは、操作要素１０１のこのような偏向方向を検出可能な簡単な電気スイッチまたはセンサであってよい。

【0027】

図７は、ある量の蒸気が排出される、予め設定された位置における操作ユニット１００の操作要素１０１を示す。操作要素１０１は、垂直軸Ｖから見て、基本位置から特定の角度、例えば１７°偏向する。

【0028】

図８は、輪郭３０１の横断面に示す部分段付経路３０４の第１の段階にあるスリーブ１０２およびピン３００を示し、これは、ある量の蒸気を含む予め設定された位置に対応する。

【0029】

図９によれば、操作要素１０１は、基本位置から、例えば３４°の角度だけ回転した、第２の段階としての予め設定された位置へ旋回する。この第２の段階では、蒸気の排出が、第１の段階よりも単位時間当たりの量を多くして行われる。この量は、ミルクがあまりにも速く加熱されないようにすべき略理想的な時間で、カップまたは容器内のミルクが加熱されるように設定される。

【0030】

図示した１７°および３４°の偏向角度で、ユーザは、迅速な手の動きにより、１つの段から他の段へ切り替えることができる。偏向角度は、操作要素１０１の長さおよび操作ユニット１００への操作要素１０１の取付けによっても決定される。比例弁２１０の機械制御および電気制御の両方により、比例弁２１０の開口幅を、操作要素１０１の偏向に比例して得ることができる。

【0031】

図１０は、輪郭３０１の段付経路３０４の第２の段階におけるスリーブ１０２およびピン３００を示し、これは、特定量の蒸気についての図９による操作要素１０１の予め設定された位置に対応する。

【0032】

図１１は、基本位置に対応する垂直軸Ｖの周りで図７および図９による位置とは反対方向に偏向した、異なる位置における操作ユニット１００の操作要素１０１を示す。

【0033】

図１２は、輪郭３０１の段付経路３０４の傾斜状段部におけるスリーブ１０２およびピン３００を示し、ここでは、蒸気の量を任意に選択するように、操作要素１０１を実質的に段階的に図１１による位置まで偏向させることができる。

【0034】

図１３は、略閉じた段階、第１の段階において１７°で半分開いた段階、および弁が完全に開いた段階における、比例弁２１０のバルブスリーブの開口部２１４の横断面を示す。開口部２１４および開閉バルブピン２１２の横断面が略矩形状であるため、蒸気の流量の変化が略線形であることが好ましい。加えて、バルブピン２１２の変位方向が開口部２１４の長手方向伸長部分を横切るため、閉位置から完全開位置へ、および完全開位置から閉位置へ、操作要素１０１を短く変位させるだけでよい。

【0035】

図１４は、媒体供給管２０３、主弁３０、比例弁２１０、通気管３５、弁３２、および蒸気ランス５０（図示せず）の蒸気出口開口部３４を含む水圧方式を示す。媒体管２０３は、ミルクを加熱するまたは泡立てるように蒸気および／または空気を供給するために使用され、コーヒー・マシン（図示せず）内に位置する蒸気ボイラを主弁３０および比例弁２１０に接続し、比例弁２１０は、蒸気ランス５０の蒸気出口開口部３４に接続される。

【0036】

主弁３０は、操作要素１０１の作動後に開閉する。操作要素１０１により予め選択された、例えば１７°または３４°の偏向角度における予め設定された位置により、温度センサＴにより測定された泡立てるミルクの温度が目標値に達したときに、電子制御ユニットＳが主弁３０を再び閉じるまで、主弁３０は蒸気を放出するために開いたままとなる。

【0037】

操作要素１０１は、主弁３０が電子制御ユニットＳにより自動で閉じられると偏向位置に留まり、基本位置へ手動で戻されなければならない。これを、本発明の範囲内で、適切な電気デバイスおよび／または機械デバイスにより自動でも行われ得る。

【0038】

比例弁２１０は、操作要素１０１の位置に応じて所望の蒸気出力で、ある量の蒸気を排出するように、操作要素１０１により制御される。加えて、調節可能な蒸気温度の調整が、比例弁２１０により空気とある量の蒸気とを混合することにより、本発明の範囲内で可能である。

【0039】

通気管３５は、弁３２をコーヒー・マシン２００の内部に接続し、そこで開口するため、弁３２が開いたときに、コーヒー・マシン２００の内部から蒸気ランス５０内へ空気が流れて、真空が形成されることにより蒸気ランス内へミルクが戻ることを防ぐことができる。これは、高温のミルクは蒸気ランス内にこびりついて付着し、蒸気ランスを詰まらせるからである。弁３２は、主弁３０または比例弁２１０が閉じると通気のために開き、比例弁２１０が開くと通気のために閉じる。

【0040】

本発明について、例示的な実施形態を用いて十分に明示した。しかしながら、本発明を、他の変形形態によって示すことができる。したがって、論理上は、操作制御を、旋回運動の代わりに、レールなどにおいて直線的に、または軸方向において回転により調節することもできる。操作要素を回転させたときに、これら２つのロックイン位置が設けられることが有利である。しかしながら、１つのみまたは他のロックイン位置を設けてもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】