特表 2024-533388 飲料調製機、ならびに飲料を調製するための方法およびシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-12

(54)【発明の名称】飲料調製機、ならびに飲料を調製するための方法およびシステム

(51)【国際特許分類】

   A47J 31/36 20060101AFI20240905BHJP

   A47J 31/46 20060101ALI20240905BHJP

   A47J 31/60 20060101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

A47J31/36 120

A47J31/46 115

A47J31/60

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024515423

(86)(22)【出願日】2022-08-23

(85)【翻訳文提出日】2024-05-07

(86)【国際出願番号】 EP2022073404

(87)【国際公開番号】W WO2023036601

(87)【国際公開日】2023-03-16

(31)【優先権主張番号】21196098.4

(32)【優先日】2021-09-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521391335

【氏名又は名称】デリカ・アクチェンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】ＤＥＬＩＣＡ ＡＧ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ビュートリッヒ，マルティン

(72)【発明者】

【氏名】チョップ，パトリック

(72)【発明者】

【氏名】アフォルター，ローランド

(72)【発明者】

【氏名】ツバイフェル，ミヒャ

(72)【発明者】

【氏名】ティラ，ティム

(72)【発明者】

【氏名】リースベック，ボルフガング

(72)【発明者】

【氏名】ケラー，マルコ

(72)【発明者】

【氏名】エッガー，パトリック

【テーマコード（参考）】

4B104

【Ｆターム（参考）】

4B104AA19

4B104AA20

4B104BA36

4B104BA40

4B104BA53

4B104EA08

4B104EA17

4B104EA29

(57)【要約】

調合チャンバ（１０）を有する調合ユニット（３）を備える飲料調製機（１）であって、調合チャンバ（１０）は、入口（２３）と、出口と、調合チャンバ（１０）を洗い流すための少なくとも１つのさらなる通路（２５）とを有する。飲料調製機（１）は、抽出液またはすすぎ液を送達するためのポンプ（４）と、第１のバルブ（５０）を有しポンプ（４）と入口（２３）との間の第１の流体ライン（４９）と、第２のバルブ（５２）を有しポンプ（４）とさらなる通路（２５）との間の第２の流体ライン（５１）と、バルブ（５０、５２）および／またはポンプ（４）のうちの少なくとも１つを制御するための制御装置（５）とをさらに備える。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

飲料調製機（１）であって、
カプセル（６０）を供給および挿入するための開位置から、調合チャンバ（１０）を形成し前記カプセル（６０）を封入および抽出するための閉位置にもたらされるように互いに対して移動可能に配置された２つの対応する調合チャンバ半体（１１、１２）を有する調合ユニット（３）であって、前記調合チャンバ（１０）は、抽出液を導入するための入口（２３）と、前記調製された飲料を吐出するための出口（２４）と、前記調合チャンバ（１０）をすすぐための少なくとも１つのさらなる通路（２５）とを有する、調合ユニット（３）と、
前記抽出液またはすすぎ液を圧送するためのポンプ（４）と、
前記ポンプ（４）と前記入口（２３）との間の第１の流体ライン（４９）であって、前記第１の流体ライン（４９）を開閉するための第１のバルブ（５０）を有する、第１の流体ライン（４９）と、
前記ポンプ（４）と前記さらなる通路（２５）との間の第２の流体ライン（５１）であって、前記第２の流体ライン（５１）を開閉するための第２のバルブ（５２）を有する、第２の流体ライン（５１）と、
前記バルブ（５０、５２）および／または前記ポンプ（４）のうちの少なくとも１つを制御するための制御装置（５）と
を備える、飲料調製機（１）。

【請求項2】

前記さらなる通路（２５）と収集容器（６）との間の第３の流体ライン（５３）であって、前記第３の流体ライン（５３）を開閉するための第３のバルブ（５４）を有する、第３の流体ライン（５３）を備える、請求項１に記載の飲料調製機（１）。

【請求項3】

前記第１および／または第２および／または第３のバルブ（５０、５２、５４）は、前記制御装置（５）によって能動的に制御されることができる、請求項１または２に記載の飲料調製機（１）。

【請求項4】

前記第１のバルブ（５０）は、自己開放圧力バルブとして設計される、先行する請求項のいずれか１項に記載の飲料調製機（１）。

【請求項5】

前記第１のバルブ（５０）は、ヒステリシスを有し、特に３バール～１４バール、好ましくは５バール～１２バール、特に好ましくは７バール～９バールの圧力で開き、特に２バールの圧力で閉じる、先行する請求項のいずれか１項に記載の飲料調製機（１）。

【請求項6】

飲料出口（５５）を開閉するための第４のバルブ（５６）を備え、前記第４のバルブ（５６）は、自己開放圧力バルブとして特に設計され、特に１バール～１２バール、好ましくは３バール～１０バール、特に好ましくは６バール～９バールの圧力で開く、先行する請求項のいずれか１項に記載の飲料調製機（１）。

【請求項7】

調合チャンバ半体（１１、１２）の一部としてのインジェクタプレート（５８）を有する液圧ピストン（５７）を備え、前記液圧ピストン（５７）が前記インジェクタプレート（５８）、したがって調合チャンバ半体（１１、１２）の一部を移動させるように、前記液圧ピストン（５７）は前記ポンプ（４）と前記第１のバルブ（５０）との間に配置され、前記第１のバルブ（５０）が開かれ、前記調合チャンバ（１０）内に封入されたカプセル（６０）が変形する前に前記調合チャンバ（１０）の容積は減少する、先行する請求項のいずれか１項に記載の飲料調製機（１）。

【請求項8】

前記接触圧力ピストン（５７）は、２つの前記調合チャンバ半体（１１、１２）の互いに対する接触圧力を強化する、請求項７に記載の飲料調製機（１）。

【請求項9】

特に先行する請求項のいずれか１項に記載の飲料調製機（１）を用いて飲料を調製する方法であって、
a）カプセル（６０）を前記調合チャンバ（１０）に挿入することと、
b）前記調合チャンバ（１０）を閉じることと、
c）少なくとも１つのさらなる通路（２５）を通じて前記調合チャンバ（１０）をすすぎ液で満たすことと、
d）前記すすぎ液を前記調合チャンバ（１０）から収集容器（６）に排出することと、
e）前記さらなる通路（２５）とは異なる入口（２３）を通じて抽出液を、それが前記カプセル（６０）に流入するように、前記調合チャンバ（１０）に導入することと
を含む、方法。

【請求項10】

ステップc）およびd）が繰り返される、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

ステップd）およびe）が少なくとも部分的に同時に行われる、請求項９または１０に記載の方法。

【請求項12】

前記カプセル（６０）に前記抽出液を導入する前に、前記調合チャンバ（１０）のサイズが縮小され、前記カプセル（６０）が変形される、請求項９～１１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項13】

前記入口（２３）を通じて前記カプセル（６０）に前記抽出液を導入する間に、前記カプセル（６０）の容積が膨張する、請求項９～１２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項14】

カプセル（６０）および請求項１～８のいずれか１項に記載の飲料調製機（１）を備える飲料調製システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、独立請求項の主題による、飲料調製機、ならびに飲料を調製するための方法およびシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

調合ユニットおよび調合チャンバ半体を備えた様々なカプセルベースの飲料調製機、ならびにカプセル管理および飲料調製のための様々な方法が従来技術から知られている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の課題は、従来技術の欠点を克服することである。特に、ユーザによる簡単な操作を可能にするシステムが提供されるべきである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

この課題は、独立請求項に規定された装置および方法によって解決される。さらなる実施形態は、従属する特許請求項から結果として生じる。

【0005】

以下では、カプセルは、飲料または液体食品を調製するためのカプセルであると理解される。カプセルは、飲料を調製するための物質で充填されたカプセル本体を備えることができる。しかしながら、カプセルは、シェルに包まれた飲料物質としても理解されるべきである。例えば、飲料物質は、好ましくは球状の成形体に圧縮され、シェル材料でコーティングされるか、または緩いシェルに封入されることができる。しかしながら、カプセルは、ケーシングに封入された粉末形態の緩い飲料物質を含むこともできる。

【0006】

本明細書に開示される飲料調製機のための調合ユニットは、少なくとも第１および第２の調合チャンバ半体を備える。調合チャンバ半体は、閉じた調合チャンバを形成するための閉位置から、カプセルが調合チャンバに挿入されることができる開位置まで、互いに対して移動可能であるように配置される。この点において、調合ユニットは、少なくとも１つ、好ましくは２つの保持手段を有し、それは、カプセルが挿入されるときにカプセルを第１および第２の調合チャンバ半体の間の中間の開位置に保持し、調合チャンバが閉じられるときにそれを解放する。第１および第２の調合チャンバ半体は、調合チャンバ半体がカプセルを把持することができないように、カプセルが保持手段によって解放される前に離間され、その結果、カプセルは、保持手段によって保持されなかった場合に調合チャンバ半体の間を通って落下する。

【0007】

２つの調合チャンバ半体のこの間隔は、中間位置に達するとカプセルが調合ユニットから容易に取り出されることができることを確実にする。保持手段のみが、カプセルを解放するために離されればよい。したがって、カプセルが誤って調合チャンバに挿入された場合、カプセルは再び取り出され、後で使用するために保管されることができる。

【0008】

調合チャンバ半体間の距離は、その抽出の前および／または後の調合ユニット内の飲料調製用のカプセルの最大の寸法または直径よりも少なくとも１０％大きくてもよい。

【0009】

コーヒーポーションを調製するための球形または多角形のカプセルは、２１～５２mm、好ましくは２３～４２mm、特に好ましくは２５～３０mmの最大の寸法または直径を有することができる。しかしながら、飲料調製に必要な飲料物質の量に応じて、５０mm±１０％、２６mm±１０％または２３mm±１０％の最大の寸法または直径を有する球形または多角形カプセルも考えられる。

【0010】

カプセルは、第１の調合チャンバ半体および／または第２の調合チャンバ半体と機械的に接触しないように、保持手段によって中間位置に解放前に案内および保持されることができる。

【0011】

カプセルと調合チャンバ半体との機械的接触または物理的接触を回避することによって、カプセルの容易な挿入が達成されることができる。同様に、それによって、カプセルが損傷することなく、カプセルは中間位置に到達した後に調合ユニットから再び取り出されることができることが可能である。したがって、カプセルが誤って調合チャンバに挿入された場合、カプセルは再び取り出され、後で使用するために制限なく保管されることができる。

【0012】

調合ユニットは、調合チャンバが閉じられると、それらがカプセルを解放するように保持手段と相互作用する制御手段を有することができる。制御手段は調合ユニットに直接接続されているため、調合チャンバの移動と保持手段との直接結合は実現が容易である。さらに、カプセルは保持手段から押し出される必要はなく、保持手段はカプセルを自動的に解放する。

【0013】

保持手段は、軸の周りに旋回することができ、および／または軸方向に移動されることができるように取り付けられることができる。調合チャンバ半体が一緒に移動するために、保持手段は、調合チャンバ半体間のエリアから離れるように移動されなければならない。軸の周りの旋回および／または軸方向の変位によって、単純な離れる移動が実現されることができる。同時に、軸は、変位のための軸方向を画定することができる。しかしながら、変位は、旋回運動の軸に対してある角度で延びる軸方向に沿って生じることも考えられる。旋回軸が水平である場合、少なくとも保持手段の一方向での移動は、その重力に起因して起こり得る。

【0014】

保持手段は、スプーン形状とすることができる。これに関連して、スプーン形状は、カプセルの周りおよび／または下を少なくとも部分的に把持することができるように、保持手段が意図された用途においてカプセルに関連する側に凹状であることを意味する。したがって、カプセルは、わずかな係合のみで対応する中間位置に把持されて保持されることができる。保持手段の凹状設計は、使用されるカプセルの形状に適合されなければならないことは言うまでもない。

【0015】

従来のカプセルは、通常、円周フランジ上で保持手段によって把持される。フランジでのこの把持とは対照的に、本保持手段は、それが規定の保持点なしでカプセルを把持することができるように設計されることができる。例えば、フランジのないカプセルは、保持手段によって中間位置に保持されることができる。球状または立方体形状のカプセルが特に考えられる。同様に、任意の多面体形状を有するカプセルまたは円筒形カプセルさえも、保持手段によって把持されることができる。球形、立方体形状または多面体形状のカプセルは、それらが中間位置に整列して保持される必要がないという利点を有する。

【0016】

保持手段は、中間位置でカプセルを横方向に囲むことができる。保持手段は、互いに最小距離を有し、それはカプセルの周囲のエリアで測定されるカプセル直径の最大９０％に対応する。これは、カプセルが、中間位置に保持されるときに、いかなる状況下でも保持手段間をスライドして中間位置から脱落することができないことを保証する。周囲の領域におけるカプセル直径は、２つの調合チャンバ半体の互いに対する移動方向を横断するカプセルを通る断面によって決定される。保持手段は、好ましくは、各々少なくとも２０°の範囲でカプセルを封入する。これは、カプセルが中間位置に確実に保持されることができることを保証する。

【0017】

保持手段は、ばね要素によって軸上で互いに予張力がかけられることができる。ばね力のこの予張力を使用して、誤って中間位置に挿入されたカプセルは、使用しないときに中間位置から再び取り出されることができる力を決定することができる。例えば、ユーザが誤ってエスプレッソカプセルを挿入したが、ロングコーヒーを楽しみたいということが起こり得る。従来の調合ユニットでは、挿入されたカプセルは、調合チャンバを閉じ、それを再び開くことによってのみ調合ユニットから取り出されることができる。したがって、ユーザは、より大量の水でエスプレッソカプセルを調製するか、ロングコーヒーの代わりにエスプレッソを楽しむか、または抽出することなく穿孔されたカプセルを調合ユニットから取り出すことができるだけである。しかしながら、保持手段が、互いに対するばね力のわずかな予張力によってカプセルを定位置に保持するだけであれば、カプセルは単に調合チャンバ間の空間を通って押されることができる。カプセルは、プロセス中に損傷または穿刺されず、再使用されることができる。

【0018】

本開示の他の態様は、飲料調製機の調合ユニットにカプセルを挿入する方法に関する。この点において、調合ユニットは、調合チャンバを形成するために互いに対して変位可能に配置された第１の調合チャンバ半体および第２の調合チャンバ半体を備える。そして、調合ユニットは、カプセルを保持し位置決めするための少なくとも１つ、好ましくは２つの保持手段を有する。プロセス中に、カプセルは、保持手段によって、または保持手段によって、２つの調合チャンバ半体の間の中間位置に保持される。調合チャンバ半体が一緒に動かされると、保持手段はカプセルを解放し、カプセルは、調合チャンバ半体の一方または両方によって把持および整列される。調合チャンバ半体は、閉じた調合チャンバを形成するために一緒に移動する。第１の調合チャンバ半体および第２の調合チャンバ半体は、保持手段による解放の前に離間し、その結果、調合チャンバ半体が保持手段によって早期に解放される場合、調合チャンバ半体はカプセルと係合することができない。カプセルは、早期に解放される場合、２つの調合チャンバ半体の間に落下する。

【0019】

したがって、カプセルは、調合チャンバ半体が一緒に移動する前に中間位置に自由に挿入されることができる。例えばロングコーヒーの代わりにエスプレッソを調製するために、誤って挿入されたカプセルは、中間位置から再び取り出されることができる。これを行うためには、例えば保持手段を押し離すことによって、保持手段のみが克服されればよい。

【0020】

カプセルは、保持手段によって解放される前に、第１および／または第２の調合チャンバ半体と機械的に接触していなくてもよい。

【0021】

したがって、誤って挿入されたカプセルを中間位置から取り出すことは、カプセルを損傷することなく行われることができる。したがって、ユーザは、このようにして「回収された」カプセルを制限なく後に使用することができる。

【0022】

調合チャンバ半体が一緒に移動されると、保持手段は軸方向に軸上でシフトすることができ、その結果、保持手段間の距離が増加する。軸方向の変位は、実現が容易であり、正確に制御されることができる。

【0023】

保持手段は、軸上でばね要素の力に抗して移動することができる。したがって、保持手段は互いに対して予荷重され、それによって保持手段間に規定の最小距離が設けられることができる。ばね力に打ち勝つことによって、保持手段によって中間位置に保持されたカプセルは取り出されることができる。

【0024】

カプセルが解放されると、保持手段は軸の周りに枢動し得る。軸は、保持手段が沿って移動するのと同じ軸とすることができる。あるいは、それは異なる軸であることもできる。保持手段の枢動運動は、調合チャンバが閉じられることができるように、調合チャンバ半体の間のエリアからそれらを単に取り出す。旋回運動は、水平に配置された軸の周りに上向きまたは下向きに行うことができる。同様に、軸が垂直に位置合わせされ、保持手段が横方向に旋回することが考えられる。保持手段は、旋回運動のみまたは摺動運動のみを行うことができる。運動の組合せも可能である。

【0025】

調合チャンバ半体が離されると、保持手段は、調合チャンバ半体間の位置に戻るように軸の周りに旋回することができる。そうする際に、調合チャンバ半体に付着しているカプセルは調合チャンバ半体から押し離されることができる。好ましくは、そのような戻り枢動は、カプセルが重力によって調合チャンバ半体の間のエリアから下方に押し離されるように下方に生じる。調合チャンバ半体間の位置に揺動して戻る瞬間は、例えば、調合チャンバ半体がそれらの開位置に達した後のみに遅延させることができる。

【0026】

本開示の他の態様は、上述のような調合ユニットを有する飲料調製機に関する。
本開示の他の態様は、上述のカプセルおよび調合ユニットを備える飲料調製システムに関する。

【0027】

本開示の他の態様は、飲料調製機の調合ユニットの対応する第２の調合チャンバ半体とともに調合チャンバを形成するための調合チャンバ半体に関する。これに関して、調合チャンバ半体は、飲料調製のための調合液を導入するための入口および／または調製された飲料を吐出するための出口を備える。さらに、調合チャンバ半体は、すすぎ液の導入および／または吐出のための少なくとも１つのさらなる通路を有する。それによって、さらなる通路は、好ましくは入口および出口から分離している。単一のさらなる通路の場合、これは、好ましくはすすぎ液を導入および吐出するのに役立つ。２つ以上のさらなる通路の場合、導入および吐出は、別々の通路を介して行うことができる。調合ユニットは、上記のように設計されることができる。

【0028】

調合チャンバ半体のこのようなさらなる通路は、飲料を調製するための入口および／または出口がすすぎ液と接触することなく、調合チャンバの容易な洗浄および／またはすすぎを可能にする。

【0029】

さらなる通路は、フィルタ要素を有することができる。フィルタ要素を使用することにより、妨害粒子が調合チャンバ内に洗い流され、その後そこで飲料調製物に悪影響を及ぼすことが防止されることができる。それはまた、コーヒー粒子などの飲料調製物のより大きな成分がさらなる通路を介して流出し、下流のバルブを損傷、遮断または妨害することを防止する。

【0030】

調合チャンバ半体は、調合チャンバ半体に対して移動可能であるように設計された、カプセルを排出するためのエジェクタを有することができる。これにより、飲料が調製された後および調合チャンバが開かれた後に、調合チャンバ半体に付着したカプセルを排出することができる。このようなエジェクタは、調合チャンバ半体に取り付けられた穿孔手段によってカプセルが穿孔される場合に特に有用である。フランジを有する従来のカプセルは、フランジで把持され、穿孔手段から分離されることができる。安定したフランジのない、または全くフランジのないカプセルの場合、穿孔されたカプセルは穿孔手段に付着し、次いでそれらから離れるように移動されるか、エジェクタを用いて剥がされることができる。エジェクタはまた、例えばセルロースまたはアルギネートで作られたシェルを有するカプセルの場合、調合チャンバ半体または穿孔手段からカプセルを分離するのに役立つ。

【0031】

さらなる通路は、エジェクタと調合チャンバ半体との間に形成され、またはそれらの間に開くことができる。調合チャンバ半体に対するエジェクタの移動は、さらなる通路が常に自動清掃であることを保証する。

【0032】

フィルタ要素は、エジェクタと調合チャンバ半体との間のギャップ、好ましくは環状ギャップとして設計されることができる。ギャップは、好ましくは、飲料物質がギャップに侵入できないように寸法決めされる。エジェクタと調合チャンバ半体との間の前述の移動は、飲料物質の粒子がギャップに詰まるのを能動的に防止する。

【0033】

ギャップは、２００μmの典型的な幅を有することができ、特にギャップの幅は、５０μm～５００μm、好ましくは１００μm～３５０μm、特に好ましくは１５０μm～２５０μmである。この寸法決めは、特に、コーヒーカプセルの抽出中に生じ得るコーヒー粒子の侵入を防止する。

【0034】

調合チャンバ半体は、カプセルの入口側または出口側を穿孔するための穿孔手段を有し得る。穿孔手段は、抽出流体がカプセルに導入され、またはカプセルから吐出されることができるように、カプセルシェルを穿孔するように機能する。穿孔手段は、好ましくは、調合チャンバ半体に対して移動可能に配置される。穿孔手段の移動可能配置は、カプセルの穿刺のタイミングが調合チャンバの閉鎖とは無関係に意図的に制御されることを可能にする。例えば、穿孔手段が調合チャンバ内に突出しないように、カプセルの出口側に穿孔手段を配置することが可能である。例えば、穿孔手段は、出口側のエジェクタによって覆われることができる。したがって、第１の抽出ステップにおいて、抽出される飲料基質が濡れるように、カプセルは入口側で最初に穿刺されることができる。後続のステップにおいてのみ、カプセルが出口側で開かれ、穿刺され、または穿孔される。このようにして、実際の抽出の前にカプセル内で圧力が強められることができる。例えば、これにより、コーヒー飲料が調製される前にコーヒー物質を事前に抽出することが可能になる。しかしながら、穿孔手段が入口側および出口側で同時にカプセルを穿刺することも考えられる。その場合、穿孔手段は露出され、エジェクタによって覆われない。

【0035】

エジェクタは、穿孔手段に対して移動できるように配置されることができる。これにより、穿孔手段が調合チャンバ半体に対して移動可能であっても、穿孔手段からカプセルを剥がすことが可能になる。

【0036】

調合チャンバ半体は、エジェクタから対応する第２の調合チャンバ半体の方向に延びる少なくとも１つの溝をほぼ中央に有することができる。そのような溝は、調合チャンバの表面から、または対応する穿孔手段からのカプセルの脱離を容易にする。したがって、穿孔手段またはインジェクタプレートを後退させることによって、および必要であれば調合チャンバを開くことによって、調合チャンバの壁とカプセルとの間に生成される真空が、特に防止されることができる。飲料物質は、調合チャンバを汚染する可能性がある穿孔手段によって形成された開口部を通ってカプセルから引き出されない。この溝は、抽出中に任意の残留水を吸収することができ、その結果、残留水は溝のエリア内でカプセルを支持する。

【0037】

溝は、０．２mm～３．０mm、好ましくは１．０mmの幅、および０．２mm～３．０mm、好ましくは１．０mmの深さを有することができる。これらの寸法は、抽出中に調合チャンバ内のカプセルの挙動に悪影響を及ぼすことなく、調合チャンバからカプセルを分離するのに最適であることがわかっている。

【0038】

本開示の他の態様は、飲料調製機の調合ユニットに関する。調合ユニットは、２つの対応する調合チャンバ半体を備える。調合チャンバ半体は、カプセルを供給および挿入するための開位置から、調合チャンバを形成し、カプセルを封入および抽出するための閉位置に移動されるように、互いに対して移動可能であるように構成される。これに関して、調合チャンバ半体のうちの少なくとも１つは、飲料を調製するための抽出液を導入するための入口を有し、少なくとも１つの調合チャンバ半体は、調製された飲料を吐出するための出口を有する。さらに、少なくとも１つの調合チャンバ半体は、すすぎ液を導入および／または吐出するための少なくとも１つのさらなる入口を有する。調合ユニットは、上記のように設計されることができる。

【0039】

調合チャンバ半体内のそのようなさらなる通路は、すすぎ液が入口および／または出口に入ることなく、調合チャンバの容易な洗浄および／またはすすぎを可能にする。入口および出口は、調合チャンバの同じ半体または調合チャンバの異なる半体に配置されることができる。同様に、さらなる通路は、入口または出口とともに調合チャンバの一方の半体に配置されてもよく、またはさらなる通路は、入口および出口とともに調合チャンバの同じ半体に配置される。さらに、さらなる通路は、調合チャンバの一方の半体に配置されることができ、入口および出口は調合チャンバの他方の半体に配置される。いくつかのさらなる通路点がある場合、これらは両方の調合チャンバ半体に配置されることができる。

【0040】

調合チャンバ半体のうちの少なくとも１つは、カプセルの入口側または出口側を穿孔するための穿孔手段と、穿孔手段からカプセルを排出および剥離するためのエジェクタとを有し得る。この場合、エジェクタは、調合チャンバ半体および／または穿孔手段に対して移動可能に配置される。開位置では、エジェクタは、穿孔手段が高々わずかに突出するように穿孔手段を覆う。ここで、および以下において、「高々わずかに突出する」とは、穿孔手段が、調合チャンバからの挿入および／または排出中にカプセルを妨害または損傷しないことを意味する。

【0041】

本開示の他の態様は、飲料調製機の前述のような調合ユニットからカプセルを排出する方法に関する。調合チャンバを形成し、カプセルを封入および抽出するための閉位置から、カプセルを供給および挿入するための開位置まで調合チャンバ半体が相対移動すると、第１のステップで、調合チャンバ半体は互いに離れるように移動する。少なくとも部分的に同時または後続のさらなるステップで、穿孔手段は、高々わずかに突出するか、もはや突出しなくなるまで、エジェクタに対して移動する。エジェクタと穿孔手段との間の相対移動は、調合チャンバが開いているときにのみ、カプセルが調合チャンバのどの半体に留まり、その後にのみ解放されるかを決定することができる。さらに、穿孔手段は、カプセルが穿孔手段上に意図的に固着されたままであるように設計されることができる。例えば、返しが設けられることができ、または穿孔手段は、先端よりも細いネックを有する。したがって、この穿孔手段からの脱離は、例えばエジェクタによって意識的に支援されなければならない。

【0042】

エジェクタは、調合チャンバ半体の表面から突出するように調合チャンバ半体に対して移動することができる。これは、カプセルが穿孔手段から脱離するだけでなく、調合チャンバ半体から脱離し、同時に押し退けられるという利点を有する。

【0043】

エジェクタは、調合チャンバ半体が既に開位置にあるとき、または開位置に達する直前にのみ調合チャンバ半体に対して移動することができる。これにより、カプセルは、調合チャンバ半体とさらに接触することなく、調合チャンバ半体間のエリアから直接出ることができる。これは、カプセルが再び固着したり、調合チャンバ半体が汚れたりすることを防止する。

【0044】

エジェクタは、調合チャンバ半体から突出しないように調合チャンバ半体に対して移動することができる。したがって、新しいカプセルは妨げられることなく挿入されることができる。

【0045】

本開示の他の態様は、上述のような調合ユニットを有する飲料調製機に関する。
本開示の他の態様は、上述のカプセルおよび調合ユニットを備える飲料調製システムに関する。

【0046】

本開示の他の態様は、特に上述したような調合ユニットと、ポンプと、第１および第２の流体導管と、コントローラとを備える飲料調製機に関する。調合ユニットは、互いに対して移動可能であるように配置された２つの対応する調合チャンバ半体を備える。調合チャンバ半体は、カプセルを供給および挿入するための開位置から、調合チャンバを形成し、カプセルを封入および抽出するための閉位置に移動されることができる。この場合、調合チャンバは、抽出液を導入するための入口と、調製された飲料を吐出するための出口と、調合チャンバをすすぐための少なくとも１つのさらなる通路とを有する。さらなる通路は、入口および出口から分離している。ポンプは、抽出液またはすすぎ液を送達するために使用される。第１の流体ラインは、ポンプと入口との間に配置され、第１の流体ラインを開閉するための第１のバルブを有する。第２の流体ラインは、ポンプと少なくとも１つのさらなる入口との間に配置され、第２の流体ラインを開閉するための第２のバルブが設けられる。バルブおよび／またはポンプのうちの少なくとも１つは、制御装置によって制御可能である。

【0047】

調合チャンバのさらなる通路は、入口および／または出口を通して調合チャンバにすすぎ液を供給し、および／または調合チャンバからそれを吐出する必要なしに、調合チャンバの容易な洗浄および／またはすすぎを可能にする。

【0048】

飲料調製機は、少なくとも１つのさらなる通路と、第３の流体導管を開閉するための第３のバルブを有する収集容器との間に第３の流体導管を備えてもよい。対応するバルブを有するそのような第３の流体ラインは、すすぎ液が調合チャンバから収集容器に吐出されることを可能にする。したがって、すすぎ流体は、調合チャンバの出口を介して流出する必要はない。

【0049】

第１および／または第２および／または第３のバルブは、制御ユニットによって能動的に制御されることができる。この目的のために、電磁バルブまたはモータバルブが考えられる。したがって、例えば、調合チャンバをすすぎ液で満たす場合、第３のバルブが閉じたままである間に第２のバルブが開かれることができる。反応時間の後、第２のバルブが閉じられ、第３のバルブが開かれてすすぎ液を排出することができる。

【0050】

第１のバルブは、自己開放圧力バルブとして設計されることができる。これにより、すすぎ液が第１の流体ラインおよび調合チャンバに挿入されたカプセルに入らないことを保証することができる。したがって、圧力が第１のバルブを開くのに必要な圧力より低いままである限り、少なくとも１つのさらなる通路を介して、加圧下でリンス液が調合チャンバに注入されることができる。

【0051】

第１のバルブは、ヒステリシスを有し、特に３バール～１４バール、好ましくは５バール～１２バール、特に好ましくは７バール～９バールの圧力で開き、特に０．５バール～５．０バール、好ましくは２バールの圧力で閉じることができる。開放圧力と閉鎖圧力との間に少なくとも１バールの圧力勾配があるべきである。このようなヒステリシスは、抽出が特定の圧力でのみ開始し、低圧で再び停止することを保証する。抽出液が調合チャンバに滴下することが回避されることができる。もちろん、このようなヒステリシスは、作動された第１のバルブを有する制御システムを介して形成されることもできる。制御されたバルブは、印加される圧力とは無関係に切替点が規定されることを可能にする。したがって、プロセスシーケンスは自由に設計されることができる。さらに、規定された中間位置も実現されることができる。

【0052】

飲料調製機は、飲料出口を開閉するための第４のバルブを有してもよい。飲料出口は、調合チャンバの出口から飲料調製機の供給開口部まで延びる流体ラインであると理解される。例えば、第４のバルブは、特に１バール～１２バール、好ましくは３バール～１０バール、特に好ましくは６バール～９バールの圧力で開く自動開放圧力バルブとすることができる。そのようなバルブは、予め設定された圧力からのみ飲料抽出を可能にする。例えば、コーヒーの調製のために、抽出が特定の圧力下で行われることが重要である。そうでなければ、コーヒーの品質が著しく低下する。それはまた、すすぎ液が飲料出口から供給開口部へ、したがってユーザによって提供されるカップ内へ流れるのを防止する。このバルブはまた、閉鎖された調合チャンバがすすぎ液で満たされ、再び空にされ得るように、調合チャンバ内に閉じ込められた一定量の空気が圧縮されることを可能にする。第４のバルブはまた、制御ユニットによって能動的に制御されるバルブとすることができる。

【0053】

飲料調製機は、インジェクタプレートを有する液圧ピストンを備えてもよく、インジェクタプレートは調合チャンバ半体の一部である。この圧力ピストンは、ポンプと第１のバルブとの間に配置され、圧力ピストンがインジェクタプレート、したがって調合チャンバ半体の一部を移動させる。これは、第１のバルブが開く前に調合チャンバの容積を減少させる。調合チャンバ内に封入されたカプセルが変形する。特に、成形体を含むカプセルの場合、成形体内で圧縮された飲料物質を破壊することができるように、カプセルの変形が必要である。このようにしてのみ、飲料物質の均一な抽出を行うことができる。プランジャの液圧力は、プランジャの有効直径および第１のバルブを開くのに必要な圧力によって決定されることができる。インジェクタプレートの形状および動きは、カプセルの飲料基質の分解が達成されるように、調合チャンバ内に収容されたカプセルに適合させることができる。これは、カプセルのシェルまたは表面材料の一部に亀裂構造または他の、例えば穿孔を導入することを含み得る。同時にまたは代替的に、インジェクタプレートはまた、抽出に適した均一な密度を有するように飲料基質を圧縮する役割を果たしてもよい。

【0054】

接触圧力ピストンは、２つの調合チャンバ半体の互いに対する接触圧力を増加させることができる。したがって、シール効果を維持しながら、調合チャンバを閉じるために使用される力を少なくすることができる。調合チャンバ半体の移動は、かなり緩和される。

【0055】

本開示の他の態様は、特に前述したような飲料調製機を用いて飲料を調製する方法に関し、
a）カプセルを調合チャンバに挿入することと、
b）調合チャンバを閉じることと、
c）さらなる通路を通じて調合チャンバをすすぎ液で満たすことと、
d）すすぎ液を調合チャンバから収集容器に排出することと、
e）さらなる通路とは異なる入口を通じて抽出液を、それがカプセルに流入するように、調合チャンバに導入することと
を含む。

【0056】

そのようなプロセスは、すすぎ液が調製された飲料と接触することなく、調合チャンバ内のカプセルを濡らすために使用されることができる。例えば、特に吸湿性であるカプセルシェルが濡らされることができる。高々、カプセルシェルの物理的特性が影響を受ける可能性がある。例えば、カプセルは、すすぎ液との接触によってより容易に穿孔され得る。カプセルシェルの弾性または伸張性が、特に高温すすぎ液ですすぐときに増大することも考えられる。

【0057】

ステップc）およびd）は、１回、２回、３回または数回繰り返されることができる。カプセルシェルの材料および達成される効果に応じて、いくつかの反復を行うことができる。

【0058】

ステップd）およびe）は、少なくとも部分的に同時に行われることができる。特に、可撓性カプセルシェルの場合、抽出液をカプセルに注入するとき、調合チャンバからのすすぎ液の排出は、カプセルの体積の膨張によって補助される。

【0059】

抽出液をカプセルに導入する前に、調合チャンバのサイズが縮小され、カプセルが変形することができる。この目的のために、カプセルシェルは、シェルが破断して開かず、飲料物質が放出されないように、柔軟で伸縮可能に設計されると有利である。特に、カプセルが成形体を含む場合、調合チャンバの容積を減少させることにより、成形体は分解されることができ、その後、均一な抽出を行うことができる。調合チャンバのサイズおよび形状は、カプセルの飲料基質の分離が達成されるように、調合チャンバ内に収容されたカプセルに適合させ得る。これは、カプセルのシェルまたは表面材料の一部に亀裂構造または他の、例えば穿孔を導入することを含み得る。同時にまたは代替的に、調合チャンバ容積の減少はまた、抽出に適した均一な密度を有するように飲料基質を圧縮する役割を果たしてもよい。

【0060】

抽出液を入口からカプセルに導入する間、カプセルの容積は膨張することができる。調合チャンバのサイズを小さくすると、カプセルがその容積に適合することが既に可能になる。しかしながら、抽出液が導入されると、調合チャンバの容積に対するカプセル容積のこの適合がさらに増加する。カプセルは、カプセルの内側に広がる圧力によって調合チャンバの壁に押し付けられる。

【0061】

本開示の他の態様は、カプセルと上述のような飲料調製機とを備える飲料調製システムに関する。

【0062】

本開示の他の態様は、調合チャンバおよび調合チャンバ表面を有する飲料調製機の、特に前述したような調合ユニットに関する。調合チャンバは、第１の調合チャンバ半体から第２の調合チャンバ半体に向けられた軸に関して実質的に回転対称に形成される。軸の方向において、調合チャンバは、軸を横断する調合チャンバの最大直径よりも小さい最大軸方向延長を有する。軸のエリアにおいて、調合チャンバは、軸方向の広がりに等しいかそれよりも小さい厚さを有する。

【0063】

調合チャンバのそのような形状は、飲料物質の均一な抽出に有利であることがわかっている。

【0064】

調合チャンバ表面は、ここで、および以下では、カプセルを穿孔するための貫通手段のための凹部、または３mmまでの幅を有する小さな凹部または溝を除いて、調合チャンバによって囲まれた空間の外面であると理解される。

【0065】

調合チャンバは、軸のエリアの両側で厚さを薄くすることができる。抽出品質は、両側の厚さが減少することによってさらに改善される。

【0066】

特に上述したような調合チャンバおよび調合チャンバ表面を有する本明細書に開示された飲料調製機の調合ユニットは、第１の調合チャンバ半体から第２の調合チャンバ半体に向けられた軸に関して本質的に回転対称であるように設計される。軸の領域において、調合チャンバ表面は、少なくとも片側、好ましくは両側に凹状くぼみを有し、軸を横断する領域において凸状である。

【0067】

調合チャンバの凹凸設計は、対応する形状のカプセルの最適な抽出を保証する。
調合チャンバ表面は、安定した湾曲を有することができる。方向および縁部の急激な変化を回避することによって、均一な抽出が保証されることができる。さらに、調合チャンバ内に収容されたカプセルが安全に変形し、調合チャンバの形状に適合することができる。

【0068】

調合チャンバ表面は、３mmの最小曲率半径を有することができる。再び、これは、方向および縁部の急激な変化を回避する。

【0069】

調合チャンバ表面の５０％未満、好ましくは３０％未満、特に好ましくは２０％未満が平坦な表面として形成されることができる。そのような平坦な表面が考えられるが、その目的は、抽出を最適に行うことができるように、可能な限り「円形」表面を達成することである。もちろん、複数の多角形から「円形」面が達成されることもできる。しかしながら、この場合、１５０°、好ましくは１６０°、特に好ましくは１７０°の２つの接触多角形表面間の最小角度が観察されなければならない。

【0070】

調合ユニットは、カプセルを供給および挿入するための開位置から、調合チャンバを形成し、カプセルを封入および抽出するための閉位置に移動するように、互いに対して移動可能な２つの対応する調合チャンバ半体を有し得る。これに関して、第１および第２の調合チャンバの両方は、移動可能に配置されてもよい。同様に、両方の調合チャンバ半体が移動可能に配置されることが考えられる。

【0071】

調合チャンバは、軸の方向に、１５mm～４２mm、好ましくは１８mm～３２mm、特に好ましくは２０mm～２６mmの範囲の最大軸方向延長を有することができる。典型的には、最大延長は２２mmである。

【0072】

調合チャンバは、軸を横断する調合チャンバの最大直径が２５mm～６５mm、好ましくは２８mm～５０mm、より好ましくは３０mm～３５mmの範囲であってもよい。典型的には、最大直径は３２mmである。

【0073】

調合チャンバは、１２mm～４０mm、好ましくは１４mm～３２mm、より好ましくは１５mm～２０mmの範囲の軸の領域内の低減された厚さを有し得る。典型的には、低減された厚さは１７mmである。

【0074】

これらの寸法も変化し得る。しかしながら、最適な抽出のために、軸方向寸法は最大直径よりも小さくなければならず、厚さは軸方向寸法よりも小さくなければならないことが示されている。

【0075】

本開示の他の態様は、上述のような調合ユニットを有する飲料調製機に関する。
本開示の他の態様は、上述のカプセルおよび調合ユニットを備える飲料調製システムに関する。

【0076】

実施形態の単なる例である図を参照して、開示される発明は以下により詳細に説明される。図を示す。

【図面の簡単な説明】

【0077】

【図1】閉鎖された調合チャンバを有する調合ユニットの上方から見た斜視図である。

【図2】図１による調合ユニットを通る断面図である。

【図3】開放した調合チャンバを有する調合ユニットの上方から見た斜視図である。

【図4】図３による調合チャンバを通る断面図である。

【図5】中間位置にあるカプセルの概略図である。

【図6】調合チャンバがもはや完全には開いていない、図４の調合ユニットの長手方向断面図である。

【図7】調合チャンバが開じられた、図４の調合ユニットの長手方向断面図である。

【図8】エジェクタおよび穿孔手段を備えた調合チャンバ半体の斜視図である。

【図9】調合ユニットの液圧図である。

【図10】調合ユニットの閉じられた調合チャンバを通る断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0078】

図１は、飲料調製機用の調合ユニット３の一実施形態の斜視図を示し、それによって調合ユニット３の調合チャンバは閉じられている。調合ユニット３の上側には、保持手段３８によって両側が区切られた挿入シャフト４０が見える。調合チャンバが開いているときに、カプセル６０（図３参照）がこの挿入シャフト４０に挿入されることができる。

【0079】

図２は、図１の調合ユニット３の長手方向断面を示す。ここでも、供給シュート４０と、供給シュート４０を横方向に制限する保持手段３８とが見える。調合チャンバ１０が供給シュート４０の下方に配置され、図示の例では閉じられている。調合チャンバ１０は、カプセル６０（図３参照）を調合チャンバ半体１１と１２との間に挿入することができる開位置から、図示の閉位置まで互いに対して移動可能な第１の調合チャンバ半体１１および第２の調合チャンバ半体１２を備える。２つの調合チャンバ半体１１、１２のどちらが移動するかは重要でない。同様に、両方の調合チャンバ半体１１、１２が移動可能であるように設計されることができる。調合チャンバ半体１１、１２の互いに対する移動は、第１の調合チャンバ１１から第２の調合チャンバ１２に向かう軸１６を画定する。

【0080】

調合チャンバ１０は、抽出流体を調合チャンバ１０内およびカプセル６０（図３参照）内に導入することを可能にするために、第１の調合チャンバ半体１１に入口２３を有する。入口２３は、インジェクタプレート５８の個々の穿孔手段３２aの先端に開口する。さらに、調合チャンバ１０は、調製された飲料が調合チャンバ１０から吐出されることを可能にするために、第２の調合チャンバ半体１２に出口２４を有する。出口２４は、中空穿孔手段３２bへの開口によって第２の調合チャンバ半体１２に形成される。さらなる通路２５は、調合チャンバ１０内に開口し、そこを通ってすすぎ液は調合チャンバ１０内に導入され、そこから除去されることができる。このさらなる通路２５は、エジェクタ３０と第２の調合チャンバ半体１２の固定部分との間に環状ギャップ２７（図８参照）として形成される。環状ギャップ２７は、さらなる通路２５を通って残留物が調合チャンバ１０から流出するのを防止するためのフィルタ要素２６（図８参照）として機能するように寸法決めされる。環状ギャップの幅は２００μmである。密閉要素２２は、２つの調合チャンバ半体１１および１２の間に配置され、調合チャンバ１０の緊密な閉鎖を容易にする。

【0081】

図３および図４は、調合チャンバ１０が開位置にある調合ユニット３を示し、球状カプセル６０は、保持手段３８によって調合チャンバ半体１１と１２との間の中間位置に保持されている。

【0082】

図５は、カプセル６０を保持する２つの保持手段３８を概略的に示す。中間位置では、カプセル６０は調合チャンバ半体１１および１２と接触していないが、保持手段３８から離れてこの中間位置に自由に位置する。保持手段３８は、スプーン形状であり、各々が２８°の角度範囲でカプセル６０を囲む。したがって、保持手段３８間の最小距離３９は、カプセル直径６１よりも１６％小さい。したがって、カプセル６０は、保持手段３８の間で滑ることができない。調合チャンバ１０が開いているとき、保持手段３８は、図５に概略的に見られるように、少なくとも１つのばね要素４１によって互いに相対的に予張力がかけられている。

【0083】

調合チャンバ半体１１および１２が互いに対して移動し、カプセル６０、この場合は球状カプセルの寸法よりも小さい、すなわちその直径６１（図５参照）よりも小さい互いからの距離にのみあるとすぐに、保持手段３８は、カプセル６０が落下するように、ばね要素４１のばね力に抗して互いに対して離れるように移動する。保持手段３８のこの離間移動は、制御手段４４（図１参照）によって行われ、それは、保持手段３８の間で楔形にそれ自体を押し、したがってそれらの距離を増加させる。保持手段３８はまた、図３および図４に示す軸４２の周りを旋回することができる。ばね要素４１は、好ましくは、この軸４２に沿ってばね力が作用するように、この軸４２上にも配置される。枢動運動は、維持手段３８を調合チャンバ半体１１、１２の間のエリアから完全に取り出す。したがって、一緒に移動する調合チャンバ半体１１および１２は、保持手段３８によって妨げられない。同時に、調合チャンバ半体１１および１２は、カプセル６０（図６参照）を捕捉し、調合チャンバ１０が閉じられたときに２つの調合チャンバ半体１１および１２の間に位置するようにそれを整列させる（図７参照）。

【0084】

調合チャンバ半体１１および１２が一緒に移動している間、第１の調合チャンバ半体１１内のインジェクタプレート５８は、カプセル６０が調合チャンバ半体１１および１２の間に十分なクリアランスを有するように引っ込む。第２の調合チャンバ半体１２の穿孔手段３２bは、突出するエジェクタ３０によって覆われているので、カプセル６０はこれらによってその移動が妨げられない。

【0085】

図７に見られるように、調合チャンバ１０が閉じられると、第２の調合チャンバ半体１２のエジェクタ３０は、穿孔手段３２bがエジェクタ３０から突出してカプセル６０に接触するように、再び引き込まれる。第１の調合チャンバ半体１１のインジェクタプレート５８は依然としてくぼんでおり、インジェクタプレート５８の対応する穿刺マンドレルはカプセル６０に接触するだけである。

【0086】

図８は、周方向密閉要素２２を有する第２の調合チャンバ半体１２の拡大図を示す。調合チャンバ半体１２内に移動可能に取り付けられたエジェクタ３０は、はっきりと見える。エジェクタ３０から突出する穿孔手段３２bも見える。穿孔手段３２bは、中空カニューレとして設計され、調合チャンバの出口２４を形成する入口開口部を有する。エジェクタ３０と第２の調合チャンバ半体１２との間に環状ギャップ２７が形成され、それはエジェクタ３０の周りに延在する。一方で、この環状ギャップ２７は、調合チャンバへのさらなる通路２５を形成して、それをすすぎ液で加圧することができる。ギャップ２７の適切な寸法によって、それはまた、異物が調合チャンバに意図せずに導入されること、ならびに調合チャンバからの残留物質の流出を防止するためのフィルタ要素２６としても機能する。図示の実施形態では、環状ギャップ２７は２００μmの幅を有する。

【0087】

図９は、上述のような調合ユニット３を備えた飲料調製機１の液圧システムの図を示す。調合ユニット３に加えて、飲料調製機１はまた、タンク８または清水接続部を有する。抽出液およびすすぎ液の両方は、このタンク８または清水接続部から供給される。ポンプ４は、抽出液およびすすぎ液を送液するために用いられる。加熱要素９は、所望の飲料の抽出に必要な温度まで水を加熱する。

【0088】

第１の流体ライン４９は、ポンプ４または加熱要素９から調合チャンバ１０の入口２３に通じる。第１のバルブ５０は、ポンプ４と入口２３との間に配置されている。このバルブ５０は、圧力バルブとして設計されており、抽出流体が、予め設定された圧力を超えた後にのみ第１のバルブ５０を通過できることを保証する。それはまた、液圧ピストン５７（図２参照）がその有効直径を有する十分に大きな力を発生させ、液圧ピストン５７が移動できるようにすることを保証する。さらに、この圧力バルブは、調合チャンバ１０から加熱要素９またはポンプ４に液体が逆流するのを防止する。

【0089】

第２の流体ライン５１は、ポンプ４または加熱要素９から調合チャンバのさらなる通路２５に通じる。第２のバルブ５２は、ポンプ４とさらなる通路２５との間に配置される。この第２のバルブ５２を介して、さらなる通路２５および調合チャンバ１０は、例えば調合チャンバに挿入されたカプセル６０を濡らすためのすすぎ液を提供されることができる（図７参照）。同時に、第２のバルブ５２は、ポンプ４のスイッチが切られたときに、すすぎ液が加熱要素９またはポンプ４に逆流しないことを保証する。

【0090】

第３の流体ライン５３は、調合チャンバ１０のさらなる通路２５を収集容器６と接続する。第３の流体ラインは、第３のバルブを有する。これは、すすぎ流体が、第２のバルブ５２を閉じ、第３のバルブ５４を開いた後に収集容器６に排出される前に、調合チャンバ１０に最初に供給されることを保証する。

【0091】

出口２４（図８参照）から開始して、他の流体ラインは、飲料出口５５として飲料調製機の供給開口部７に通じる。図示の実施形態では、この飲料出口５５に第４のバルブ５６が配置され、それはさらに圧力バルブとして設計される。第４のバルブは、圧力下で調合チャンバ１０に供給されるすすぎ液が、飲料出口を通って、ユーザが所望する飲料を保持するためのカップ２内に流れるのを防止する。カプセル６０に加えて、一定量の周囲空気もすすぎの前に閉鎖された調合チャンバ１０に封入されるため、第４のバルブ５６は、この空気体積の圧縮を可能にし、したがってカプセル６０の濡れを改善する。さらに、この第４のバルブ５６は、飲料の調製が、特にコーヒーを調製するときに品質に大きく寄与する、予め設定された圧力からのみ行われることを保証することができる。

【0092】

飲料調製機１はまた、ポンプ４、加熱要素９、ならびに第２および第３のバルブ５２、５４を制御する制御装置５を有する。もちろん、制御装置５は、例えば流量計、温度センサなどのセンサに接続されることもでき、その信号は制御装置に寄与する。また、例えば、調合チャンバ半体１１、１２の動きは、制御装置５によって監視されることができ、または適切な駆動装置によってトリガされることさえできる。

【0093】

飲料を調製するために、カプセル６０が挿入シュート４０に挿入された後、調合チャンバ１０は閉じられる。これは、２つの調合チャンバ半体１１および１２の相対移動によって行われる。図示の実施形態では、第１の調合チャンバ半体１１は、図３および図４に示すような開位置から、図６による半開位置または半閉位置を介して、図７による閉位置に移動する。カプセル６０は、最初に、第１から第２の調合チャンバ半体１１および１２に向けられた、軸１６上の２つの離間した調合チャンバ半体１１と１２との間の中間位置で、２つの保持手段３８によって保持される。調合チャンバ半体１１および１２が互いに接近するとすぐに、２つの保持手段３８は、ばね要素４１のばね力に抗して制御手段４４によって押し離される。カプセル６０は、既に幾分一緒に移動した調合チャンバ半体１１および１２の下縁部に落下する。調合チャンバ半体１１および１２がさらに一緒に移動すると、カプセルは再び軸１６と整列する。ここで、調合チャンバ３は閉じられることができる。密閉要素２２の助けを借りて、２つの調合チャンバ半体１１および１２は、閉じた密閉調合チャンバ３を形成する。第１の調合チャンバ半体１１では、穿孔手段３２aを有するインジェクタプレート５８は、カプセル６０に接触するだけであり、まだそれを穿刺しないように、引っ込んでいる。第２の調合チャンバ半体１２では、エジェクタ３０は後退位置にあり、穿孔手段３２bを解放する。この側でも、カプセル６０は、穿孔手段３２bによってのみ接触されるが、まだ穿孔されていない。

【0094】

制御装置５は、加熱要素９をオンにし、第２のバルブ５２を開き、ポンプ４を解放して約１０mlの水を送出する。第１のバルブ５０は、予め設定された圧力でのみ開くので、水は、開いた第２の流体ライン５１を通ってさらなる通路２５および調合チャンバ３にのみ流れることができる。水は調合チャンバ３をすすぎ、その中に封入されたカプセル６０を濡らす。第２のバルブ５２は閉じられ、第３のバルブ５４は開かれる。これは、第３の流体ライン５３を開放する。すすぎ水は、再び調合チャンバ３から逃げることができる。カプセルに加えて一定量の圧縮空気が調合チャンバ３内に封入されているので、すすぎ水の逃げ出しが容易になる。約１秒後、第３のバルブ５４が再び閉じられ、したがって、収集容器６への通路が閉じられる。第２のバルブ５２が再び開かれ、さらなる量のすすぎ水を調合チャンバ３に注入する。調合チャンバ３は再び湛水され、カプセル６０は再び濡れる。約２秒の作用時間の後、第２のバルブ５２は閉じ、すぐ後に第３のバルブ５４が開く。すすぎ水の一部は、再び収集容器６内に吐出され得る。

【0095】

ポンプは、第２のバルブ５２が閉じられて水を送出するときに作動される。これは、第１の流体ライン４９内で第１のバルブ５０までしか広がることができない。水は、インジェクタプレート５８に接続された液圧ピストン５７の副室５９に流入する。液圧ピストン５７は、第１の調合チャンバ半体１１の一部である。第１のバルブは、予め設定された圧力、図示の実施形態の例では７バールからのみ開くため、ポンプ４によって供給された水は、最初に圧力ピストン５７、したがってインジェクタプレート５８を駆動する。しかしながら、これは調合チャンバ３の容積を減少させ、カプセル６０は変形し、第１および第２の調合チャンバ半体１１および１２の穿孔手段３２aおよび３２bによって穿孔される。カプセル６０のこの変形は、カプセル６０が飲料物質として成形体を含む場合に特に重要である。変形は、押圧された製品を変形させるだけでなく、それを破壊して開く。これにより、飲料物質は均一に抽出されることができる。カプセルが緩い飲料物質を含む場合、インジェクタプレートもカプセルを変形させる。これにより、緩い飲料物質が圧縮される。カプセル６０は、その変形前に好ましくは熱いすすぎ水で濡らされているので、カプセルシェルは軟化しており、容易に変形を受けることができる。カプセル６０は、注入された抽出液による液圧押圧および膨張によって、その形状を調合チャンバ３の形状に適合させる。カプセル６０が完全に変形するまで、すなわちカプセル形状が調合チャンバ３の形状に適合するまで、第３のバルブ５４は依然として開いているので、すすぎ水は調合チャンバ３から移動され、さらなる通路２５および第３の流体ライン５３を通って収集容器６に供給される。

【0096】

ポンプ４は、カプセル６０が完全に変形して液圧ピストン５７がその端部位置に到達しても、水を送出し続ける。その結果、副室５９内の圧力がさらに上昇する。図示の実施形態例では７バールである予め設定された圧力に達するとすぐに、第１のバルブ５０が開き、第１の流体ライン４９が入口２３まで解放される。インジェクタプレート３０の穿孔手段３２aは、水または抽出流体が高圧下でカプセル６０内に注入されるように、カプセル６０内に既に穿孔されている。抽出液はカプセル６０に入り、それを満たし、カプセル６０が調合チャンバ３を満たすまでそれを膨張させる。カプセル６０内の圧力は、飲料出口５５内の第４のバルブ５６が開くまで上昇する。遅くともこの時点で、第３のバルブ５４は閉じている。抽出液は、カプセル６０をその入口側から反対側の出口側に通過し、そこで抽出液は、穿孔手段３２bの出口を通って調製済み飲料として調合チャンバから吐出される。飲料は、飲料出口５５を通って供給開口部７に流れ、そこでカップ２内に供給される。第４のバルブ５６は、予め設定された圧力に達したときにのみ開き、これは、特にコーヒーを調製するときに、良好な品質の抽出をもたらす。

【0097】

ポンプ４は、所望の飲料に必要な量の水を供給した後、停止する。加熱要素９の加熱電力もオフになる。ここで、第３のバルブ５４が最初に開かれる。さらなる通路２５からの第３の流体ライン５３内の任意の圧力は収集容器６内に排出されることができる。次いで、第２のバルブ５２が開放される。したがって、第１の流体ライン４９、特に液圧ピストン５７における強められた圧力は、第２のバルブ５２および第３のバルブ５４を介して収集容器６に排出される。第１のバルブ５０は圧力バルブとして設計されているため、過剰圧力の急落後すぐに閉じる。したがって、調合チャンバ３からの残留物は第２および第３のバルブ５２および５４に洗い流されることはできない。液圧ピストン５７の副室５９内の圧力が低下し、調合チャンバ３が開くとすぐに、調合チャンバ３は戻しばね４６によって元の位置に戻り、それによってその穿孔手段３２aを有するインジェクタプレート５８をカプセル６０から引き離す。

【0098】

飲料調製機内の圧力が解放されるとすぐに、調合チャンバ半体１１および１２の動きは再び解放されることができる。自動または手動で行われることができる調合チャンバ３の開放時に、第１の調合チャンバ半体１１は閉位置から開位置に移動する。変形され抽出されたカプセルは、第２の調合チャンバ半体１２の穿孔手段３２bに取り付けられたままである。開放動作の最後の瞬間に、エジェクタ３０は、前方に、すなわち第１の調合チャンバ半体１１に向かって移動し、それによってカプセル６０を穿孔手段３２bから剥がす。エジェクタ３０と同時に、保持手段３８も再び下方に移動し、エジェクタ３０に付着しているカプセル６０が剥がされる。

【0099】

図１０は、第１の調合チャンバ半体１１から第２の調合チャンバ半体１２までの軸１６に沿った、調合ユニット３の閉鎖された調合チャンバ１０を通る断面を示す。調合チャンバ３は、穿孔手段３２aおよび３２bならびに可能な溝とは別に、鋭い縁部または方向の急激な変化を有さない調合チャンバ表面１５を有する。調合チャンバ表面１５は連続的な曲率を有し、最小曲率半径は３mmである。図示の実施形態では、調合チャンバ表面１５は平坦な表面を有さない。

【0100】

調合チャンバ１５は、軸１６を対称軸として基本的に回転対称である。軸１６を横断する直径は３２mmである。調合チャンバ３は、軸方向に２１．３mmの最大延長１７を有する。中央エリア、すなわち軸１６のエリアでは、調合チャンバ３は凹状くぼみ２０を有し、その結果、調合チャンバはそこでわずか１７mmの減少した厚さ１９を有する。調合チャンバ３のこの形状は、球状カプセル６０の成形体が最適に分解および抽出されることを可能にすることが示されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】