カプセルによる飲料生産装置用の抽出モジュール
【課題】カプセルから飲料を生産し、使用済みカプセルを確実に排出する構成の装置を提供する。
【解決手段】装置は、第１ジョー部材及び協働する第２ジョー部材を備えるモータ駆動の抽出モジュールを備え、抽出モジュールの開状態では、ジョー部材が相互から隔置され、閉状態では、ジョー部材がカプセル空間をしっかり封入し、さらに、閉状態と開状態間の抽出モジュールの移行を制御するモータ１２と、モータ１２及びジョー部材の少なくとも一方と機能的に接続され、モータ駆動の動作を閉鎖力に、つまり第１及び第２ジョー部材を相互に接近させる力に変換するように設計され、これが閉鎖運動の過程で増加する膝レバー構成１９とを備える。
【解決手段】装置は、第１ジョー部材及び協働する第２ジョー部材を備えるモータ駆動の抽出モジュールを備え、抽出モジュールの開状態では、ジョー部材が相互から隔置され、閉状態では、ジョー部材がカプセル空間をしっかり封入し、さらに、閉状態と開状態間の抽出モジュールの移行を制御するモータ１２と、モータ１２及びジョー部材の少なくとも一方と機能的に接続され、モータ駆動の動作を閉鎖力に、つまり第１及び第２ジョー部材を相互に接近させる力に変換するように設計され、これが閉鎖運動の過程で増加する膝レバー構成１９とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的に、カプセルの容積内に導入された、例えば高圧温水などの液体と相互作用した場合に飲料又は液体食料を生産することができる成分を含有するカプセルに基づく飲料又は液体食料の生産に関する。
【背景技術】
【０００２】
特にコーヒー自動販売機の分野では、当初は気密密封されて飲料成分を含むカプセルを、（密封したまま）開放した抽出モジュールに挿入する機械が、広く開発されている。次に、カプセルを囲む抽出モジュールをしっかり閉鎖し、カプセルの第１面に水を注入して、カプセルの容積内で飲料を生成し、生成した飲料をカプセルの第２面から放出することができる。
【０００３】
飲料生産プロセスが終了すると、使用済みのカプセルを抽出モジュールから除去しなければならない。
【０００４】
このようなカプセルによる飲料生産機械の取り扱いを容易にするために、異なる取組法が知られている。
【０００５】
欧州特許第ＥＰ１０９５６０５Ａ１号は、このようなカプセルの排出機械を教示し、ここでは抽出モジュールを開放すると、開放動作に機械的に結合した排出器装置が自動的に使用済みカプセルをその支持体から持ち上げる。
【０００６】
液体をカプセルに注入するために、外側からカプセルに穴を開ける針状要素を使用することが多い。水の注入及び飲料の生産プロセスが終了すると、カプセルはこれらの注入手段に取り付けられたままである傾向がある。この問題を克服するために、欧州特許第ＥＰ１４４４９３２Ａ１号は抽出モジュールを提示し、これは（往復の閉鎖運動とは対照的に）直線的に閉鎖され、水注入手段（針）からカプセルを切り離す手段を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許第ＥＰ１０９５６０５Ａ１号
【特許文献２】欧州特許第ＥＰ１４４４９３２Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上を鑑みて、本発明の目的は、確実かつ単純な機械的構成の技術を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、独立請求項の特徴によって達成される。従属請求項は、本発明の中心的概念をさらに発展させる。
【００１０】
本発明の第１の態様は、カプセルから飲料を生産する装置に関し、装置は、
第１ジョー部材及び協働する第２ジョー部材を備えた抽出モジュールを備える。
抽出モジュールの開状態では、ジョー部材は相互から隔置される。閉状態では、ジョー部材はカプセル空間をしっかり封入する。
モータは、抽出モジュールの閉状態と開状態間の移行を駆動する。
機械的変換手段は、モータの駆動動作をジョー部材の相対的変位に伝達し、モータの駆動動作から閉鎖力、つまり第１及び第２ジョー部材が相互に接近する力への可変伝達率を有する。閉鎖力は、閉鎖運動の過程で増加する。したがって、閉鎖力は最も必要とされている場合、つまりジョー部材が挿入された任意のカプセルをしっかり封入しなければならない場合に最大値に到達する。
【００１１】
機械的変換手段は、レバー構成を備えることができる。
【００１２】
レバー構成は、モータによって駆動されるスピンドルに接続することができる。
【００１３】
モータの回転駆動は、スピンドルを駆動シャフトの一部であるか、或いはそれと接続されているねじと相互作用させることによって、並進駆動に変換することができる。
【００１４】
レバー構成は、２対の相互に平行なレバーで構成することができる。レバーの各対のレバーは、膝継手によってそれぞれ相互に接続することができる。モータは、膝継手を直接的又は間接的に始動させることができる。
【００１５】
抽出モジュールの開状態で、各対のレバーは膝継手から延在する鋭角を形成することができる。抽出モジュールの閉状態では、各対のレバーは膝継手から延在する鈍角を形成することができる。
【００１６】
各対のレバーのうち１つのレバーの膝継手に対向する先端は、それぞれジョー部材のうち一方に接続することができる。他方の先端はそれぞれ、並進状態で固定することができる。
【００１７】
モータの位置及び／又は方向は、開状態と閉状態間の抽出モジュールの移行運動に従うことができる。
【００１８】
抽出モジュールを閉状態と開状態間で移行させる場合に、位置合わせした軌跡に沿ってジョー部材が変位可能であるように、ジョー部材の案内手段を設けることができる。
【００１９】
装置は、抽出モジュール及びモータを飲料生産装置の主要部分に装着する枠を備えることができる。
【００２０】
ジョー部材の一方は、挿入されたカプセルに液体を注入する手段を備えることができる。他方のジョー部材は個々に、挿入されたカプセルから生産した飲料を放出する手段を備えることができる。
【００２１】
装置は、カプセルを注入手段から能動的に切り離す手段を備えることができる。それによって、切り離し手段は、モータに駆動された抽出モジュールの閉状態から開状態に向かう移行運動に、機能的に結合することができる。
【００２２】
本発明のさらなる態様は、飲料成分を含むカプセルから飲料を生産する装置に関する。装置は、第１ジョー部材及び協働する第２ジョー部材を有する抽出モジュールを備える。抽出モジュールの開状態では、ジョー部材は相互から隔置され、閉状態では、ジョー部材はカプセル空間をしっかり封入する。
【００２３】
モータは、抽出モジュールの閉状態と開状態間の移行を駆動する。
【００２４】
第１カプセル切り離し手段は、カプセルを第１ジョー部材から能動的に切り離すために設けられ、第２カプセル切り離し手段は、カプセルを第２ジョー部材から積極的に切り離すために設けられる。それによって、第１及び第２切り離し手段は、モータに駆動された抽出モジュールの移行運動に機能的に結合することができる。
【００２５】
第１及び第２切り離し手段は、抽出モジュールの閉状態から開状態への移行運動に、機能的に結合することができ、したがって第１及び第２切り離し手段の一方は、他方の切り離し手段が個々に始動した後の確定時間に始動する。
【００２６】
切り離し手段の少なくとも一方は、回転切り離し運動を実行するように設計することができる。
【００２７】
本発明のさらなる態様は、カプセル（２４）から飲料を生産する装置に関し、これは近づく２つのジョー部材によって囲まれた空間に障害物が感知されない場合のみ、開状態から閉状態へのモータの駆動活動を可能にする安全センサを備える。
【００２８】
本発明のさらなる態様は、カプセルに基づく飲料生産システムを動作させる方法に関する。それによって抽出モジュールはモータによって駆動され、カプセルが挿入される開状態から、抽出モジュールが挿入されたカプセルをしっかり封入する閉状態へと移行する。抽出モジュールは、第１ジョー部材及び協働する第２ジョー部材を備える。モータの駆動動作は、閉鎖力に、つまりジョー部材を相互に近づける力に機械的に変換され、これは閉鎖運動の過程で増加する。
【００２９】
本発明のさらなる態様は、カプセルに基づく飲料生産システムを動作させる方法に関し、ここでは抽出モジュールが、抽出モジュールによってしっかり封入されながら、挿入されたカプセルから飲料を生産する閉状態から、開状態へと移行し、抽出モジュールは、第１ジョー部材及び協働する第２ジョー部材を備える。それによって、カプセル（２４）は、抽出モジュールが閉状態から開状態へと移行すると、両方のジョー部材から能動的に切り離される。
【００３０】
カプセルは、ジョー部材の少なくとも一方から湾曲した軌跡で切り離すことができる。
【００３１】
本発明のさらなる利点、特徴及び目的は、添付図面の図と組み合わせて考察した場合、本発明の実施例に関する以下の詳細な説明から明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による飲料生産装置の抽出モジュールを示す図である。
【図２】抽出モジュールの構成要素を示す図である。
【図３】開状態にある抽出モジュールを示す部分図である。
【図４】抽出モジュールが閉状態にある場合の本発明による抽出モジュールを示す部分図である。
【図５】閉状態から開状態への移行運動中の本発明による抽出モジュールを示す図である。
【図６】図３に類似した開状態にある抽出モジュールの断面図である。
【図７】基本的に図４に対応する閉状態にある本発明の抽出モジュールの断面図である。
【図８】基本的に図５に対応するように、閉状態から開状態への移行運動中の本発明による抽出モジュールの断面図である。
【図９】中間状態にある場合の抽出モジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
添付図面の図を詳細に参照する前に、幾つかの用語について説明する。
「飲料」とは、飲用に適した液体と、例えばスープなど液体食料との両方を含む。
「カプセル」は、飲料成分を乾燥、液体、固体又は他の形態で含むことができる任意の閉じた容器である。カプセルは、硬質外殻又は軟質外殻を有することができる。これは単一の材料から、又は材料の混合物で作成することができる。これは、例えばパッド又はカップ状の形状など、あらゆる種類の形状を有することができる。気密密封するか、しないことができる。
「抽出」及び「抽出モジュール」という用語は、コーヒー飲料の生産に言及する場合に通常使用される通りに使用されている。この用語は、例えば混合、溶解、焙煎など、液体と成分との間のあらゆる種類の相互作用を指すことを理解されたい。
【００３４】
図１は、本発明の抽出モジュールの概観を示す。
【００３５】
カプセル２４の抽出モジュールは、様々な飲料生産装置、特にコーヒー焙煎装置に組み込むことができる。これは、電力及び加圧した水（例えば、熱ブロック又はボイラに接続されたポンプから供給される）の供給源に接続するだけでよい独立したモジュールを構成する。
【００３６】
図１で見られるように、主枠の前方部分は、水平の後方部分に対して２０°から４０°の角度だけ、好ましくは水平面に対して３０°上昇させることができる。したがって、カプセル２４は、カプセル２４の挿入運動が人間工学的にわずかに下方向へと配向されるように、後方に傾斜した姿勢にて抽出モジュール内で受け取られる。以下に説明するように、抽出モジュール内でカプセル２４がこのように後方に傾斜すると、重力に関連して、使用済みカプセル２４を抽出モジュールの後方に除去することも促進される。
【００３７】
抽出モジュールの要素は、主枠２６に取り付けられる。主枠２６は、左枠１、右枠２、レバー軸３、上枠４、後方枠５及び下枠６で構成される。
【００３８】
一般的に、抽出モジュールは、電子制御ユニット（図面には図示せず）によって制御された電動モータ１２によって駆動される。電子制御ユニットは、安全システムからの出力検出信号に応じてモータ１２を制御可能であるように、安全システムにも接続されることに留意されたい。
【００３９】
電動モータ１２は、第１ジョー、つまり上部焙煎装置ヘッド８を担持する可動焙煎ヘッド支持体７を、第２ジョー、つまり（可動焙煎ヘッド支持体７とは対照的に）並進状態で主枠２６に取り付けられ、カプセル２４を支持するような構成である下部焙煎ヘッド９（図２参照）を担持する下枠６に対して動作させるために、レバー１９を備える機械的伝動装置を駆動する。
【００４０】
上部焙煎ヘッド８は、その下側に例えば加圧された温水のような液体をカプセル２４に注入する手段を呈する。次に、導入された液体は、カプセル２４に含まれた飲料又は液体食料の成分と相互作用する。本発明は、例えば混合、焙煎、抽出又は溶解など、あらゆる種類の可能な相互作用を含む。
【００４１】
導入された液体とカプセル２７に含まれた成分との相互作用の結果である飲料又は液体食料は、次に下枠６に接続された放出手段２７を使用してカプセル２４から放出することができる。
【００４２】
下枠６は下部焙煎ヘッド９とともに第２ジョー部材を構成し、これは可動焙煎ヘッド支持体７及びその上部焙煎ヘッドと協働し、これは一緒に第２ジョー部材を構成する。
【００４３】
したがって、２つのジョー部材６、７を相互に対して動作させることができ、例えば図１で示すような開位置では、２つの（隔置された）ジョー部材６、７によって囲まれた空間内にカプセル２４を挿入することができる。
【００４４】
図１で示すような開位置から開始して、電動モータ１２は上部焙煎ヘッド８を駆動し、閉位置に到達するまで下方向に動作させることができ（これについては、図４に関して以下に説明する）、閉位置では、２つのジョー部材６、７が挿入されたカプセル２４をしっかり閉じこめる。飲料生産プロセスは、図４に示した抽出モジュールの閉状態で実行される。抽出モジュールが図１で示すような開位置に復帰すると、使用済みカプセル２４と新しいものとの交換が実行される。
【００４５】
モータ１２の回転駆動動作は、２つのジョー部材６、７の直線相対運動に変換される。これに関して、図１で示すような実施例では、上部焙煎ヘッド８が、主枠２６の一部である直線柱２９に沿って案内される２８。（実際には、可動焙煎ヘッド支持体７の各側に、それぞれ左枠１及び右枠２の個々に１つの案内部材２８及び垂直柱２９を設ける。）
【００４６】
モータ１２は、モータ・ブロックの軸受け中心軸４１にて主枠２６に回転自在に装着される。
【００４７】
以下に説明するように、閉鎖運動の特に最終接近段階で、閉鎖力、つまり上下のジョーを相互に接近させる力が非常に大きくなるように設計される。抽出モジュールを操作する使用者の傷害及び／又は図示の抽出モジュールの部品の損傷との両方を防止するために、滑動ドア１１及び安全スイッチ１０を備えた安全システムを設ける（図２に図示）。
【００４８】
滑動ドア１１の下縁３０が下降中に障害物に遭遇した場合、滑動ドア１１はばね３１のバイアス作用に抗して押し上げられ（図２参照）、したがって滑動ドア１１が安全スイッチ１０を始動させ、これによって下降が停止するか、電動モータ１２の回転方向が逆転し、したがって上部ジョーが滑動ドア１１とともに最終的に上昇する。
【００４９】
図２は、図１の抽出モジュールの部品、つまり滑動ドア１１、ばね３１及び安全スイッチ１０を備える安全システムを示す。さらに、図２は上部焙煎ヘッド８を担持する可動焙煎ヘッド支持体７を組立分解図で示す。図２では、主枠２６（図１参照）の相互に平行な２本の柱２９に沿って可動焙煎ヘッド支持体７を案内する２つの直線案内手段２８を見ることができる。
【００５０】
最後に、図２は下部焙煎ヘッド９がある下枠６の詳細図を示す。
【００５１】
下部焙煎ヘッド９は穿孔手段３２を備え、これはカプセル２４の下面が穿孔手段３２に押し当てられた場合に、カプセル２４の下面を開放する働きをする。
【００５２】
図示の実施例（図１参照）では、カプセルはパッドの形状を有する。相応して、下部焙煎ヘッド９には、カプセル２４のマジック一致輪郭（ｍａｇｉｃ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｃｏｎｔｏｕｒ）の中心を見い出す円錐台形の窪み３３を設ける。生産された飲料は窪み３３に収集され、次に下にある案内路２７へと案内される。
【００５３】
図３は、主枠２６内に収容され、それに装着された静止及び可動部品をさらによく見るために、主枠２６がない本発明による封入ユニットを示す。
【００５４】
図３は、開状態の封入ユニットを示す。これは、上部焙煎ユニット７が下枠６から、並びに使用者が下枠６に配置するカプセル２４の上面から隔置されていることから分かる。
【００５５】
電動モータ１２を、モータ・ブロック支持体１６に取り付けた歯車箱１３に接続する。
【００５６】
歯車箱１４はスピンドル１５を駆動し、これは２つのシャフト案内部１８を有するシャフトと協働する。シャフト１６には、スピンドル１５の回転駆動力がシャフト１６の並進変位Δｘに変換されるように内ねじを設ける。
【００５７】
シャフト１６を、膝継手構成に装着された４つのレバー１９で構成されているレバー構成に接続する。
【００５８】
レバー構成は、相互に平行な２対のレバーを備え、シャフト１６が各対のレバー１９の膝継手（接続継手）４６を並進方向に変位させる（Δｘ参照）。
【００５９】
各対のレバーのうち上部レバーの上部自由端は自由に回転するが、レバー軸３（図１参照）によって主枠２６に並進状態で接続される。
【００６０】
したがって、各対のレバー１９の上部自由端が自由に回転するが、主枠２６（図１参照）に並進状態で取り付けられるので、各対のレバーのうち対向するレバー１９の下部自由端は、シャフト１６がモータ１２によって駆動されて、各対のレバー１９の接続点を図３の左側へ押すと、下方向に直線運動する。
【００６１】
これによるシャフト１６の変位は、各対のレバー１９の下部自由端の変位に対して、したがって可動焙煎ヘッド支持体７の変位に対して直角に配向される。
【００６２】
各対のレバー１９の下部自由端は、可動焙煎ヘッド支持体７に回転自在に接続される。
【００６３】
その結果、スピンドル１５の回転駆動力はシャフト１６の並進変位に変換され、これは可動焙煎ヘッド支持体７の垂直変位に変換され、これは図３でΔｙとされている。
【００６４】
図３で示すような開位置では、各対のレバーは、シャフト１６に接続された接続部又は膝継手４６から見て鋭角を形成する。したがって、図３で示すような位置から開始して、シャフト１６の比較的小さい変位Δｘの結果、可動焙煎ヘッド支持体７の変位Δｙが比較的大きくなる。相応して、閉鎖運動、つまり可動焙煎ヘッド支持体７を下降させる移行運動のこの初期段階で、可動焙煎ヘッド支持体７は比較的速いが比較的小さい力で下降する。
【００６５】
可動焙煎ヘッド支持体７が下方向に駆動されるほど、各対１９の最初の鋭角がさらに鈍角に変換される。閉鎖移行運動の最後に（図４参照）、各対のレバーを実際に位置合わせすることができる。つまり、これは最大１８０°の鈍角を形成する。
【００６６】
したがって、接近移行運動の最後、つまり可動焙煎ヘッド支持体７が下枠６に突き当たりそうになると、シャフト１６の同じ増分変位Δｘが、（図３で示すような初期位置と比較して）可動焙煎ヘッド支持体７のこれよりはるかに小さい相対変位Δｙに変換される。他方で、閉鎖力、つまり可動焙煎ヘッド支持体７を最終段階で下枠６に接近させ、最終的にこれに突き当てる力は、図３で示すような初期段階と比較すると、接近閉鎖運動のこの最終段階で非常に大きくなる。
【００６７】
したがって、レバー構成１９は、開閉運動の過程で伝達率が変化する機械的伝達手段の一例を表す。（抽出モジュールの開状態から開始する）閉鎖運動の初期段階で、閉鎖力は比較的小さい（さらに閉鎖速度は比較的速い）。他方で、機械的伝達手段は、閉鎖運動の最終段階のように、特に可動焙煎ヘッド支持体７が下枠６を圧迫する場合のように設計される。
【００６８】
操縦軸２２と協働するカプセル・ホルダ２１の機能について、以下に説明することに留意されたい。
【００６９】
図４は、閉鎖システムが、可動焙煎ヘッド支持体７及び下枠６がカプセル制限空間をぴったり封入する閉位置にある切欠図を示す。
【００７０】
図４から分かるように、モータ１２は、シャフト１６が（図４の左側へと）最も前進した位置にあり、レバー１９の対がもはや鋭角を形成せず、約１８０°の角度であるように、スピンドル１５を駆動している。抽出モジュールのこの閉状態で、モータ１２から駆動された比較的小さい力は、各対のレバー１９の下部レバー１９それぞれに非常に大きい下方向の力を引き起こす。
【００７１】
図４で示すような位置で、飲料生産プロセスが実行されている。飲料生産プロセスが終了すると、電子制御部（図では図示せず）が電動モータ１２を反対方向に回るように制御し、したがって可動焙煎ヘッド支持体７が持ち上げられ、図３で示すような位置へと戻るように、スピンドル１５がシャフト１６を後退させる。
【００７２】
図３及び図４の以上の説明から、電動モータ１２の寸法を比較的小さくできることが明白である。というのは、そのトルクが機械的伝達手段（レバー構成１９）によって閉鎖力に伝達され、これが閉鎖移行運動の過程で増加するからである。
【００７３】
以下、他の運動が抽出モジュールのこの主要開閉運動に機械的に結合されることを説明する。
【００７４】
図３、図４及び図５には、下部カプセル切り離しユニット（カプセル排出装置）２０が図示されている。特に図５から分かるように、カプセル排出装置２０の主要素は基本的に、環状排出部材３４、さらに例えば可動焙煎ヘッド支持体７の傾斜面７ｂと係合するピン２０ａなどを内側（図面で図示せず）に有する排出装置制御アーム３５である。
【００７５】
可動焙煎ヘッド支持体７が下方向に直線運動する図３から開始して、内部ピン２０ａを有する制御アーム３５の先端は、抽出モジュールが図４で示すような閉状態に到達した場合に、制御アーム３５の自由先端が傾斜面７ａの最も内側の位置に配置されるまで、傾斜面７ａ上を滑動する。
【００７６】
他方で、カプセルを下枠６と可動焙煎ヘッド支持体７の間のカプセル挿入空間に挿入すると、下部カプセル排出装置２０の環状要素３４が、カプセル２４の縁部分と下枠６の間に挟まれる。
【００７７】
次に、飲料生産プロセスが終了すると、可動焙煎ヘッド支持体７が（図４で示すような閉状態から開始して、図５の開放中間状態に向かって）再び上方向に持ち上げられると、制御アーム３５の内側に取り付けられた係合ピン２０ａが傾斜面７ｂと係合し、したがって屈曲制御アーム３５が軸受けの軸の周囲で回転する。これにより、カプセル排出装置２０の環状部材３４が、下枠６の上面に載っている図４で示すような位置から、図５で示すような回転位置へと回転する。それと同時に、環状部材３４は、カプセル２４（図５参照）の外縁と係合し、回転運動でカプセル２４を下部焙煎ヘッド９の窪みから切り離す。
【００７８】
以下で説明するように、下部カプセル排出装置２０の回転運動は、（使用済み）カプセル２４を滑動させ、トレイ（図面では図示せず）内に戻す。
【００７９】
下部カプセル排出装置２０の屈曲制御アーム３５と可動焙煎ヘッド支持体７の傾斜面７ｂとの係合のせいで、カプセル２４を下枠６から持ち上げるこの切り離し作用は、可動焙煎ヘッド支持体７の開放移行運動と機械的に結合することによって能動的に制御される。
【００８０】
次に、本発明のさらなる特徴について、図６から図８の断面図に関して説明する。
【００８１】
図６は、開状態にある本発明による抽出モジュールの断面図を示す。
【００８２】
使用者が、カプセル２４を挿入しようとしている。
【００８３】
下部カプセル排出装置２０は、カプセル２４の外縁部分が下枠６に対して下部カプセル排出装置２０の環状部材３４を挟む位置にある。
【００８４】
以下で説明するように、可動焙煎ヘッド支持体７に関する切り離し動作も、可動焙煎ヘッド支持体７の主要運動に機械的かつ能動的に結合される。カプセルを可動焙煎ヘッド支持体７から切り離すために、特に可動焙煎ヘッド支持体７の凹状部分に収容された注水手段３６からカプセルを切り離すために、上部カプセル排出装置２５を設ける。図６で示すような位置で、この上部カプセル排出装置２５は後退位置にある。一般的に、上部カプセル排出装置２５は、図６で示すような後退位置と、以下で説明する前進位置（例えば図８参照）の間で動作可能である。上部カプセル排出装置２５の運動は、上部カプセル排出装置２５の上端とシャフト１６に並進状態で取り付けられた制御カム３７との相互作用によって能動的に制御される。したがって、例えば後退又は前進位置で、可動焙煎ヘッド支持体７に相対する上部カプセル排出装置２５の現在の相対位置は、（スピンドル１５によって駆動される）シャフト１６の現在位置及び制御カム３７の特に設計された形状に依存する。
【００８５】
図６には、ばねでバイアス付与した滑動ドア１１及び安全スイッチ１０を備える安全システムも見られる。
【００８６】
さらに、図６には、操縦軸２２及びばね２３と可動焙煎ヘッド支持体７との相互作用によって制御された回転運動を実行可能なカプセル・ホルダ２１が図示され、これについては以下でさらに詳細に説明する。
【００８７】
いずれの場合も、カプセル・ホルダ２１には止め壁３９を設ける。図６で示すような位置で、止め壁３９は、下枠６の下部焙煎ヘッド９の受け面を越えて延在する。したがって、使用者が図６で示すようにカプセル２４を挿入している場合、この挿入は、止め壁３９をこの受け面から上方向に突出させることによって容易になる。
【００８８】
モータ１２が可動焙煎ヘッド支持体７を駆動して図７で示すような閉位置にすると、注水手段３８がカプセル２４の上面の内側に押される。図７で示すようなこの位置で、加圧された水がカプセル２４に入ることができ、カプセル２４に含まれた飲料成分との相互作用を開始することができる。
【００８９】
それと同時に、穿孔手段３２は、カプセル２４の下面を既に開放しており、生産された飲料を収集し、放出路２７を通して放出することができる。
【００９０】
図７から、抽出モジュールのこの閉位置で、上部カプセル排出装置２５が最も後退した位置であることも分かる。この後退位置は、シャフト１６の端部に設けた制御カム３７によって制御される。
【００９１】
可動焙煎ヘッド支持体７が図６で示すような開位置から図７で示すような閉位置へと移行すると、カプセル・ホルダ２１の最初に直立している止め壁３９が、可動焙煎ヘッド支持体７によって下方向に押される。止め壁３９を有するカプセル・ホルダ２１が（図面の反時計回りに）回転すると、ばね２３に張力がかかる。張力がかかったばね２３のせいで、操縦軸２２が反時計回りに回転し、したがって操縦軸２２の下方向に延在するストッパ・アーム４２がカプセル・ホルダ２１の直立止め部４３の頂部で回転する。その結果、カプセル・ホルダ２１は、ストッパ・アーム４２及び止め部４３のブロック効果のせいで、図７で示す下位置にてブロックされる。
【００９２】
図６と図７を比較すると、モータ２１、歯車箱１３、モータ・ブロック支持体１４、スピンドル１５及びシャフト１６は、主枠２６に固定状態で装着されず、ジョー部材６、７の閉鎖及び開放移行運動それぞれの間に旋回運動を実行可能であることが分かる。
【００９３】
上述したモータ・ブロック部品（モータ１２、歯車箱１３、モータ・ブロック支持体１４、スピンドル１５及びシャフト１６）は実際には、モータ・ブロック軸受けの軸４１（例えば図３参照）によって自由回転状態で主枠２６に固定される。
【００９４】
図７で示すような閉じた飲料生産状態から開始して、モータ１２によって駆動された可動焙煎ヘッド支持体７が再び上昇しても、カプセル・ホルダ２１は、カプセル・ホルダ２１と操縦軸２２との相互作用のせいで、この運動に即座に従わない。
【００９５】
カプセル・ホルダ２１のこの回転の遅れによって、図９で示すようにカプセル２４が窪んだ位置から回転運動して下部カプセル排出装置２０が持ち上がることが可能になり、したがってカプセル２４は最終的に（図９で示すように）傾斜した下部カプセル排出装置２０からカプセル・ホルダ２１の滑動表面４０上を滑動し、トレイ（図示せず）内に戻る。
【００９６】
カプセル２４のこの後方への変位は、抽出モジュールを、例えば３０°の角度だけ後方に傾斜するように飲料生産装置内に装着することが好ましいことによって促進される。したがって、下部焙煎ヘッド９の後方部分は、その前方部分より下に位置決めされる。
【００９７】
開放運動中、つまり可動焙煎ヘッド支持体７の上昇中に、シャフト１６の制御カム３７は、上部焙煎ヘッド８の注水手段に相対する上部カプセル排出装置２５を相対的に突出運動させる。上部焙煎ヘッド８に相対する上部カプセル排出装置２５のこの切り離し動作は、下部カプセル排出装置２０の環状部材３４が回転運動で下枠６からカプセル２４を持ち上げる前に実行される。
【００９８】
上部カプセル排出装置２５及び下部カプセル排出装置２０それぞれのこの切り離し動作の遅れは、シャフト１６の制御カム３７及び下部カプセル排出装置の屈曲制御アームの対応する設計によって規定される。
【００９９】
図８から分かるように、図７で示すような閉位置から開始して、シャフト１６がモータ１２によって後退した場合、上部カプセル排出装置２５は制御カム３７の第１区間３７ａによって所定の位置に保持され、上部焙煎ヘッド８は既に上昇している。これは、上部焙煎ヘッド８に相対する上部カプセル排出装置の相対的な突出運動に対応し、したがってカプセル２４は穿孔及び注入手段３２から能動的に切り離される。
【０１００】
上部カプセル排出装置２５が制御カム３７の第２窪み区間３７ｂとの協働を開始する程度に、シャフト１６が後退した場合のみ、上部カプセル排出装置２５が自由に上部焙煎ヘッド８の上昇に従う。
【０１０１】
図８で示す上部焙煎ヘッド６の開放運動（上昇）中の状態で、カプセル・ホルダ２１はなおその下位置でブロックされている。
【０１０２】
しかし、上方向の開放運動が図９に示す位置に到達すると、操縦軸の上部カム４４が可動焙煎ヘッド支持体７の窪み４５によって時計回りに回転し、したがって操縦軸２２のブロック効果が消滅し、カプセル・ホルダ２１が図６に示す上部位置に復帰することができ、ここで止め壁３９が次のカプセル２４の挿入時に後部止め部を形成する。
【０１０３】
要するに、主要な動作としてモータ１２が抽出モジュールの開閉運動を駆動する。これと結合して、この主要な動作に、上部ジョー及び下部ジョーそれぞれの切り離し手段の遅延動作が結合される。最後に、カプセル・ホルダ２１の変位の駆動も、前記主要な動作に機械的に結合される。
【符号の説明】
【０１０４】
１…左枠、２…右枠、３…レバー軸、４…上枠、５…後方枠、６…下枠、７…可動焙煎ヘッド支持体、７ａ…傾斜面、７ｂ…傾斜面、８…上部焙煎ヘッド、９…下部焙煎ヘッド、１０…安全スイッチ、１１…滑動ドア、１２…電動モータ、１３…歯車箱、１４…歯車箱、１５…スピンドル、１６…シャフト、１８…案内部、１９…レバー、２０…カプセル排出装置、２０ａ…ピン、２１…カプセル・ホルダ、２２…操縦軸、２３…ばね、２４…カプセル、２５…上部カプセル排出装置、２６…主枠、２７…カプセル、２８…案内部材、２９…柱、３０…下縁、３１…ばね、３２…穿孔手段、３３…窪み、３４…環状要素、３５…制御アーム、３６…注水手段、３７…制御カム、３７ａ…第１区間、３７ｂ…第２区間、３８…注水手段、３９…止め壁、４０…滑動表面、４１…軸受け中心軸、４２…ストッパ・アーム、４３…止め部、４４…上部カム、４５…窪み、４６…膝継手。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的に、カプセルの容積内に導入された、例えば高圧温水などの液体と相互作用した場合に飲料又は液体食料を生産することができる成分を含有するカプセルに基づく飲料又は液体食料の生産に関する。
【背景技術】
【０００２】
特にコーヒー自動販売機の分野では、当初は気密密封されて飲料成分を含むカプセルを、（密封したまま）開放した抽出モジュールに挿入する機械が、広く開発されている。次に、カプセルを囲む抽出モジュールをしっかり閉鎖し、カプセルの第１面に水を注入して、カプセルの容積内で飲料を生成し、生成した飲料をカプセルの第２面から放出することができる。
【０００３】
飲料生産プロセスが終了すると、使用済みのカプセルを抽出モジュールから除去しなければならない。
【０００４】
このようなカプセルによる飲料生産機械の取り扱いを容易にするために、異なる取組法が知られている。
【０００５】
欧州特許第ＥＰ１０９５６０５Ａ１号は、このようなカプセルの排出機械を教示し、ここでは抽出モジュールを開放すると、開放動作に機械的に結合した排出器装置が自動的に使用済みカプセルをその支持体から持ち上げる。
【０００６】
液体をカプセルに注入するために、外側からカプセルに穴を開ける針状要素を使用することが多い。水の注入及び飲料の生産プロセスが終了すると、カプセルはこれらの注入手段に取り付けられたままである傾向がある。この問題を克服するために、欧州特許第ＥＰ１４４４９３２Ａ１号は抽出モジュールを提示し、これは（往復の閉鎖運動とは対照的に）直線的に閉鎖され、水注入手段（針）からカプセルを切り離す手段を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許第ＥＰ１０９５６０５Ａ１号
【特許文献２】欧州特許第ＥＰ１４４４９３２Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上を鑑みて、本発明の目的は、確実かつ単純な機械的構成の技術を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、独立請求項の特徴によって達成される。従属請求項は、本発明の中心的概念をさらに発展させる。
【００１０】
本発明の第１の態様は、カプセルから飲料を生産する装置に関し、装置は、
第１ジョー部材及び協働する第２ジョー部材を備えた抽出モジュールを備える。
抽出モジュールの開状態では、ジョー部材は相互から隔置される。閉状態では、ジョー部材はカプセル空間をしっかり封入する。
モータは、抽出モジュールの閉状態と開状態間の移行を駆動する。
機械的変換手段は、モータの駆動動作をジョー部材の相対的変位に伝達し、モータの駆動動作から閉鎖力、つまり第１及び第２ジョー部材が相互に接近する力への可変伝達率を有する。閉鎖力は、閉鎖運動の過程で増加する。したがって、閉鎖力は最も必要とされている場合、つまりジョー部材が挿入された任意のカプセルをしっかり封入しなければならない場合に最大値に到達する。
【００１１】
機械的変換手段は、レバー構成を備えることができる。
【００１２】
レバー構成は、モータによって駆動されるスピンドルに接続することができる。
【００１３】
モータの回転駆動は、スピンドルを駆動シャフトの一部であるか、或いはそれと接続されているねじと相互作用させることによって、並進駆動に変換することができる。
【００１４】
レバー構成は、２対の相互に平行なレバーで構成することができる。レバーの各対のレバーは、膝継手によってそれぞれ相互に接続することができる。モータは、膝継手を直接的又は間接的に始動させることができる。
【００１５】
抽出モジュールの開状態で、各対のレバーは膝継手から延在する鋭角を形成することができる。抽出モジュールの閉状態では、各対のレバーは膝継手から延在する鈍角を形成することができる。
【００１６】
各対のレバーのうち１つのレバーの膝継手に対向する先端は、それぞれジョー部材のうち一方に接続することができる。他方の先端はそれぞれ、並進状態で固定することができる。
【００１７】
モータの位置及び／又は方向は、開状態と閉状態間の抽出モジュールの移行運動に従うことができる。
【００１８】
抽出モジュールを閉状態と開状態間で移行させる場合に、位置合わせした軌跡に沿ってジョー部材が変位可能であるように、ジョー部材の案内手段を設けることができる。
【００１９】
装置は、抽出モジュール及びモータを飲料生産装置の主要部分に装着する枠を備えることができる。
【００２０】
ジョー部材の一方は、挿入されたカプセルに液体を注入する手段を備えることができる。他方のジョー部材は個々に、挿入されたカプセルから生産した飲料を放出する手段を備えることができる。
【００２１】
装置は、カプセルを注入手段から能動的に切り離す手段を備えることができる。それによって、切り離し手段は、モータに駆動された抽出モジュールの閉状態から開状態に向かう移行運動に、機能的に結合することができる。
【００２２】
本発明のさらなる態様は、飲料成分を含むカプセルから飲料を生産する装置に関する。装置は、第１ジョー部材及び協働する第２ジョー部材を有する抽出モジュールを備える。抽出モジュールの開状態では、ジョー部材は相互から隔置され、閉状態では、ジョー部材はカプセル空間をしっかり封入する。
【００２３】
モータは、抽出モジュールの閉状態と開状態間の移行を駆動する。
【００２４】
第１カプセル切り離し手段は、カプセルを第１ジョー部材から能動的に切り離すために設けられ、第２カプセル切り離し手段は、カプセルを第２ジョー部材から積極的に切り離すために設けられる。それによって、第１及び第２切り離し手段は、モータに駆動された抽出モジュールの移行運動に機能的に結合することができる。
【００２５】
第１及び第２切り離し手段は、抽出モジュールの閉状態から開状態への移行運動に、機能的に結合することができ、したがって第１及び第２切り離し手段の一方は、他方の切り離し手段が個々に始動した後の確定時間に始動する。
【００２６】
切り離し手段の少なくとも一方は、回転切り離し運動を実行するように設計することができる。
【００２７】
本発明のさらなる態様は、カプセル（２４）から飲料を生産する装置に関し、これは近づく２つのジョー部材によって囲まれた空間に障害物が感知されない場合のみ、開状態から閉状態へのモータの駆動活動を可能にする安全センサを備える。
【００２８】
本発明のさらなる態様は、カプセルに基づく飲料生産システムを動作させる方法に関する。それによって抽出モジュールはモータによって駆動され、カプセルが挿入される開状態から、抽出モジュールが挿入されたカプセルをしっかり封入する閉状態へと移行する。抽出モジュールは、第１ジョー部材及び協働する第２ジョー部材を備える。モータの駆動動作は、閉鎖力に、つまりジョー部材を相互に近づける力に機械的に変換され、これは閉鎖運動の過程で増加する。
【００２９】
本発明のさらなる態様は、カプセルに基づく飲料生産システムを動作させる方法に関し、ここでは抽出モジュールが、抽出モジュールによってしっかり封入されながら、挿入されたカプセルから飲料を生産する閉状態から、開状態へと移行し、抽出モジュールは、第１ジョー部材及び協働する第２ジョー部材を備える。それによって、カプセル（２４）は、抽出モジュールが閉状態から開状態へと移行すると、両方のジョー部材から能動的に切り離される。
【００３０】
カプセルは、ジョー部材の少なくとも一方から湾曲した軌跡で切り離すことができる。
【００３１】
本発明のさらなる利点、特徴及び目的は、添付図面の図と組み合わせて考察した場合、本発明の実施例に関する以下の詳細な説明から明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による飲料生産装置の抽出モジュールを示す図である。
【図２】抽出モジュールの構成要素を示す図である。
【図３】開状態にある抽出モジュールを示す部分図である。
【図４】抽出モジュールが閉状態にある場合の本発明による抽出モジュールを示す部分図である。
【図５】閉状態から開状態への移行運動中の本発明による抽出モジュールを示す図である。
【図６】図３に類似した開状態にある抽出モジュールの断面図である。
【図７】基本的に図４に対応する閉状態にある本発明の抽出モジュールの断面図である。
【図８】基本的に図５に対応するように、閉状態から開状態への移行運動中の本発明による抽出モジュールの断面図である。
【図９】中間状態にある場合の抽出モジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
添付図面の図を詳細に参照する前に、幾つかの用語について説明する。
「飲料」とは、飲用に適した液体と、例えばスープなど液体食料との両方を含む。
「カプセル」は、飲料成分を乾燥、液体、固体又は他の形態で含むことができる任意の閉じた容器である。カプセルは、硬質外殻又は軟質外殻を有することができる。これは単一の材料から、又は材料の混合物で作成することができる。これは、例えばパッド又はカップ状の形状など、あらゆる種類の形状を有することができる。気密密封するか、しないことができる。
「抽出」及び「抽出モジュール」という用語は、コーヒー飲料の生産に言及する場合に通常使用される通りに使用されている。この用語は、例えば混合、溶解、焙煎など、液体と成分との間のあらゆる種類の相互作用を指すことを理解されたい。
【００３４】
図１は、本発明の抽出モジュールの概観を示す。
【００３５】
カプセル２４の抽出モジュールは、様々な飲料生産装置、特にコーヒー焙煎装置に組み込むことができる。これは、電力及び加圧した水（例えば、熱ブロック又はボイラに接続されたポンプから供給される）の供給源に接続するだけでよい独立したモジュールを構成する。
【００３６】
図１で見られるように、主枠の前方部分は、水平の後方部分に対して２０°から４０°の角度だけ、好ましくは水平面に対して３０°上昇させることができる。したがって、カプセル２４は、カプセル２４の挿入運動が人間工学的にわずかに下方向へと配向されるように、後方に傾斜した姿勢にて抽出モジュール内で受け取られる。以下に説明するように、抽出モジュール内でカプセル２４がこのように後方に傾斜すると、重力に関連して、使用済みカプセル２４を抽出モジュールの後方に除去することも促進される。
【００３７】
抽出モジュールの要素は、主枠２６に取り付けられる。主枠２６は、左枠１、右枠２、レバー軸３、上枠４、後方枠５及び下枠６で構成される。
【００３８】
一般的に、抽出モジュールは、電子制御ユニット（図面には図示せず）によって制御された電動モータ１２によって駆動される。電子制御ユニットは、安全システムからの出力検出信号に応じてモータ１２を制御可能であるように、安全システムにも接続されることに留意されたい。
【００３９】
電動モータ１２は、第１ジョー、つまり上部焙煎装置ヘッド８を担持する可動焙煎ヘッド支持体７を、第２ジョー、つまり（可動焙煎ヘッド支持体７とは対照的に）並進状態で主枠２６に取り付けられ、カプセル２４を支持するような構成である下部焙煎ヘッド９（図２参照）を担持する下枠６に対して動作させるために、レバー１９を備える機械的伝動装置を駆動する。
【００４０】
上部焙煎ヘッド８は、その下側に例えば加圧された温水のような液体をカプセル２４に注入する手段を呈する。次に、導入された液体は、カプセル２４に含まれた飲料又は液体食料の成分と相互作用する。本発明は、例えば混合、焙煎、抽出又は溶解など、あらゆる種類の可能な相互作用を含む。
【００４１】
導入された液体とカプセル２７に含まれた成分との相互作用の結果である飲料又は液体食料は、次に下枠６に接続された放出手段２７を使用してカプセル２４から放出することができる。
【００４２】
下枠６は下部焙煎ヘッド９とともに第２ジョー部材を構成し、これは可動焙煎ヘッド支持体７及びその上部焙煎ヘッドと協働し、これは一緒に第２ジョー部材を構成する。
【００４３】
したがって、２つのジョー部材６、７を相互に対して動作させることができ、例えば図１で示すような開位置では、２つの（隔置された）ジョー部材６、７によって囲まれた空間内にカプセル２４を挿入することができる。
【００４４】
図１で示すような開位置から開始して、電動モータ１２は上部焙煎ヘッド８を駆動し、閉位置に到達するまで下方向に動作させることができ（これについては、図４に関して以下に説明する）、閉位置では、２つのジョー部材６、７が挿入されたカプセル２４をしっかり閉じこめる。飲料生産プロセスは、図４に示した抽出モジュールの閉状態で実行される。抽出モジュールが図１で示すような開位置に復帰すると、使用済みカプセル２４と新しいものとの交換が実行される。
【００４５】
モータ１２の回転駆動動作は、２つのジョー部材６、７の直線相対運動に変換される。これに関して、図１で示すような実施例では、上部焙煎ヘッド８が、主枠２６の一部である直線柱２９に沿って案内される２８。（実際には、可動焙煎ヘッド支持体７の各側に、それぞれ左枠１及び右枠２の個々に１つの案内部材２８及び垂直柱２９を設ける。）
【００４６】
モータ１２は、モータ・ブロックの軸受け中心軸４１にて主枠２６に回転自在に装着される。
【００４７】
以下に説明するように、閉鎖運動の特に最終接近段階で、閉鎖力、つまり上下のジョーを相互に接近させる力が非常に大きくなるように設計される。抽出モジュールを操作する使用者の傷害及び／又は図示の抽出モジュールの部品の損傷との両方を防止するために、滑動ドア１１及び安全スイッチ１０を備えた安全システムを設ける（図２に図示）。
【００４８】
滑動ドア１１の下縁３０が下降中に障害物に遭遇した場合、滑動ドア１１はばね３１のバイアス作用に抗して押し上げられ（図２参照）、したがって滑動ドア１１が安全スイッチ１０を始動させ、これによって下降が停止するか、電動モータ１２の回転方向が逆転し、したがって上部ジョーが滑動ドア１１とともに最終的に上昇する。
【００４９】
図２は、図１の抽出モジュールの部品、つまり滑動ドア１１、ばね３１及び安全スイッチ１０を備える安全システムを示す。さらに、図２は上部焙煎ヘッド８を担持する可動焙煎ヘッド支持体７を組立分解図で示す。図２では、主枠２６（図１参照）の相互に平行な２本の柱２９に沿って可動焙煎ヘッド支持体７を案内する２つの直線案内手段２８を見ることができる。
【００５０】
最後に、図２は下部焙煎ヘッド９がある下枠６の詳細図を示す。
【００５１】
下部焙煎ヘッド９は穿孔手段３２を備え、これはカプセル２４の下面が穿孔手段３２に押し当てられた場合に、カプセル２４の下面を開放する働きをする。
【００５２】
図示の実施例（図１参照）では、カプセルはパッドの形状を有する。相応して、下部焙煎ヘッド９には、カプセル２４のマジック一致輪郭（ｍａｇｉｃ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｃｏｎｔｏｕｒ）の中心を見い出す円錐台形の窪み３３を設ける。生産された飲料は窪み３３に収集され、次に下にある案内路２７へと案内される。
【００５３】
図３は、主枠２６内に収容され、それに装着された静止及び可動部品をさらによく見るために、主枠２６がない本発明による封入ユニットを示す。
【００５４】
図３は、開状態の封入ユニットを示す。これは、上部焙煎ユニット７が下枠６から、並びに使用者が下枠６に配置するカプセル２４の上面から隔置されていることから分かる。
【００５５】
電動モータ１２を、モータ・ブロック支持体１６に取り付けた歯車箱１３に接続する。
【００５６】
歯車箱１４はスピンドル１５を駆動し、これは２つのシャフト案内部１８を有するシャフトと協働する。シャフト１６には、スピンドル１５の回転駆動力がシャフト１６の並進変位Δｘに変換されるように内ねじを設ける。
【００５７】
シャフト１６を、膝継手構成に装着された４つのレバー１９で構成されているレバー構成に接続する。
【００５８】
レバー構成は、相互に平行な２対のレバーを備え、シャフト１６が各対のレバー１９の膝継手（接続継手）４６を並進方向に変位させる（Δｘ参照）。
【００５９】
各対のレバーのうち上部レバーの上部自由端は自由に回転するが、レバー軸３（図１参照）によって主枠２６に並進状態で接続される。
【００６０】
したがって、各対のレバー１９の上部自由端が自由に回転するが、主枠２６（図１参照）に並進状態で取り付けられるので、各対のレバーのうち対向するレバー１９の下部自由端は、シャフト１６がモータ１２によって駆動されて、各対のレバー１９の接続点を図３の左側へ押すと、下方向に直線運動する。
【００６１】
これによるシャフト１６の変位は、各対のレバー１９の下部自由端の変位に対して、したがって可動焙煎ヘッド支持体７の変位に対して直角に配向される。
【００６２】
各対のレバー１９の下部自由端は、可動焙煎ヘッド支持体７に回転自在に接続される。
【００６３】
その結果、スピンドル１５の回転駆動力はシャフト１６の並進変位に変換され、これは可動焙煎ヘッド支持体７の垂直変位に変換され、これは図３でΔｙとされている。
【００６４】
図３で示すような開位置では、各対のレバーは、シャフト１６に接続された接続部又は膝継手４６から見て鋭角を形成する。したがって、図３で示すような位置から開始して、シャフト１６の比較的小さい変位Δｘの結果、可動焙煎ヘッド支持体７の変位Δｙが比較的大きくなる。相応して、閉鎖運動、つまり可動焙煎ヘッド支持体７を下降させる移行運動のこの初期段階で、可動焙煎ヘッド支持体７は比較的速いが比較的小さい力で下降する。
【００６５】
可動焙煎ヘッド支持体７が下方向に駆動されるほど、各対１９の最初の鋭角がさらに鈍角に変換される。閉鎖移行運動の最後に（図４参照）、各対のレバーを実際に位置合わせすることができる。つまり、これは最大１８０°の鈍角を形成する。
【００６６】
したがって、接近移行運動の最後、つまり可動焙煎ヘッド支持体７が下枠６に突き当たりそうになると、シャフト１６の同じ増分変位Δｘが、（図３で示すような初期位置と比較して）可動焙煎ヘッド支持体７のこれよりはるかに小さい相対変位Δｙに変換される。他方で、閉鎖力、つまり可動焙煎ヘッド支持体７を最終段階で下枠６に接近させ、最終的にこれに突き当てる力は、図３で示すような初期段階と比較すると、接近閉鎖運動のこの最終段階で非常に大きくなる。
【００６７】
したがって、レバー構成１９は、開閉運動の過程で伝達率が変化する機械的伝達手段の一例を表す。（抽出モジュールの開状態から開始する）閉鎖運動の初期段階で、閉鎖力は比較的小さい（さらに閉鎖速度は比較的速い）。他方で、機械的伝達手段は、閉鎖運動の最終段階のように、特に可動焙煎ヘッド支持体７が下枠６を圧迫する場合のように設計される。
【００６８】
操縦軸２２と協働するカプセル・ホルダ２１の機能について、以下に説明することに留意されたい。
【００６９】
図４は、閉鎖システムが、可動焙煎ヘッド支持体７及び下枠６がカプセル制限空間をぴったり封入する閉位置にある切欠図を示す。
【００７０】
図４から分かるように、モータ１２は、シャフト１６が（図４の左側へと）最も前進した位置にあり、レバー１９の対がもはや鋭角を形成せず、約１８０°の角度であるように、スピンドル１５を駆動している。抽出モジュールのこの閉状態で、モータ１２から駆動された比較的小さい力は、各対のレバー１９の下部レバー１９それぞれに非常に大きい下方向の力を引き起こす。
【００７１】
図４で示すような位置で、飲料生産プロセスが実行されている。飲料生産プロセスが終了すると、電子制御部（図では図示せず）が電動モータ１２を反対方向に回るように制御し、したがって可動焙煎ヘッド支持体７が持ち上げられ、図３で示すような位置へと戻るように、スピンドル１５がシャフト１６を後退させる。
【００７２】
図３及び図４の以上の説明から、電動モータ１２の寸法を比較的小さくできることが明白である。というのは、そのトルクが機械的伝達手段（レバー構成１９）によって閉鎖力に伝達され、これが閉鎖移行運動の過程で増加するからである。
【００７３】
以下、他の運動が抽出モジュールのこの主要開閉運動に機械的に結合されることを説明する。
【００７４】
図３、図４及び図５には、下部カプセル切り離しユニット（カプセル排出装置）２０が図示されている。特に図５から分かるように、カプセル排出装置２０の主要素は基本的に、環状排出部材３４、さらに例えば可動焙煎ヘッド支持体７の傾斜面７ｂと係合するピン２０ａなどを内側（図面で図示せず）に有する排出装置制御アーム３５である。
【００７５】
可動焙煎ヘッド支持体７が下方向に直線運動する図３から開始して、内部ピン２０ａを有する制御アーム３５の先端は、抽出モジュールが図４で示すような閉状態に到達した場合に、制御アーム３５の自由先端が傾斜面７ａの最も内側の位置に配置されるまで、傾斜面７ａ上を滑動する。
【００７６】
他方で、カプセルを下枠６と可動焙煎ヘッド支持体７の間のカプセル挿入空間に挿入すると、下部カプセル排出装置２０の環状要素３４が、カプセル２４の縁部分と下枠６の間に挟まれる。
【００７７】
次に、飲料生産プロセスが終了すると、可動焙煎ヘッド支持体７が（図４で示すような閉状態から開始して、図５の開放中間状態に向かって）再び上方向に持ち上げられると、制御アーム３５の内側に取り付けられた係合ピン２０ａが傾斜面７ｂと係合し、したがって屈曲制御アーム３５が軸受けの軸の周囲で回転する。これにより、カプセル排出装置２０の環状部材３４が、下枠６の上面に載っている図４で示すような位置から、図５で示すような回転位置へと回転する。それと同時に、環状部材３４は、カプセル２４（図５参照）の外縁と係合し、回転運動でカプセル２４を下部焙煎ヘッド９の窪みから切り離す。
【００７８】
以下で説明するように、下部カプセル排出装置２０の回転運動は、（使用済み）カプセル２４を滑動させ、トレイ（図面では図示せず）内に戻す。
【００７９】
下部カプセル排出装置２０の屈曲制御アーム３５と可動焙煎ヘッド支持体７の傾斜面７ｂとの係合のせいで、カプセル２４を下枠６から持ち上げるこの切り離し作用は、可動焙煎ヘッド支持体７の開放移行運動と機械的に結合することによって能動的に制御される。
【００８０】
次に、本発明のさらなる特徴について、図６から図８の断面図に関して説明する。
【００８１】
図６は、開状態にある本発明による抽出モジュールの断面図を示す。
【００８２】
使用者が、カプセル２４を挿入しようとしている。
【００８３】
下部カプセル排出装置２０は、カプセル２４の外縁部分が下枠６に対して下部カプセル排出装置２０の環状部材３４を挟む位置にある。
【００８４】
以下で説明するように、可動焙煎ヘッド支持体７に関する切り離し動作も、可動焙煎ヘッド支持体７の主要運動に機械的かつ能動的に結合される。カプセルを可動焙煎ヘッド支持体７から切り離すために、特に可動焙煎ヘッド支持体７の凹状部分に収容された注水手段３６からカプセルを切り離すために、上部カプセル排出装置２５を設ける。図６で示すような位置で、この上部カプセル排出装置２５は後退位置にある。一般的に、上部カプセル排出装置２５は、図６で示すような後退位置と、以下で説明する前進位置（例えば図８参照）の間で動作可能である。上部カプセル排出装置２５の運動は、上部カプセル排出装置２５の上端とシャフト１６に並進状態で取り付けられた制御カム３７との相互作用によって能動的に制御される。したがって、例えば後退又は前進位置で、可動焙煎ヘッド支持体７に相対する上部カプセル排出装置２５の現在の相対位置は、（スピンドル１５によって駆動される）シャフト１６の現在位置及び制御カム３７の特に設計された形状に依存する。
【００８５】
図６には、ばねでバイアス付与した滑動ドア１１及び安全スイッチ１０を備える安全システムも見られる。
【００８６】
さらに、図６には、操縦軸２２及びばね２３と可動焙煎ヘッド支持体７との相互作用によって制御された回転運動を実行可能なカプセル・ホルダ２１が図示され、これについては以下でさらに詳細に説明する。
【００８７】
いずれの場合も、カプセル・ホルダ２１には止め壁３９を設ける。図６で示すような位置で、止め壁３９は、下枠６の下部焙煎ヘッド９の受け面を越えて延在する。したがって、使用者が図６で示すようにカプセル２４を挿入している場合、この挿入は、止め壁３９をこの受け面から上方向に突出させることによって容易になる。
【００８８】
モータ１２が可動焙煎ヘッド支持体７を駆動して図７で示すような閉位置にすると、注水手段３８がカプセル２４の上面の内側に押される。図７で示すようなこの位置で、加圧された水がカプセル２４に入ることができ、カプセル２４に含まれた飲料成分との相互作用を開始することができる。
【００８９】
それと同時に、穿孔手段３２は、カプセル２４の下面を既に開放しており、生産された飲料を収集し、放出路２７を通して放出することができる。
【００９０】
図７から、抽出モジュールのこの閉位置で、上部カプセル排出装置２５が最も後退した位置であることも分かる。この後退位置は、シャフト１６の端部に設けた制御カム３７によって制御される。
【００９１】
可動焙煎ヘッド支持体７が図６で示すような開位置から図７で示すような閉位置へと移行すると、カプセル・ホルダ２１の最初に直立している止め壁３９が、可動焙煎ヘッド支持体７によって下方向に押される。止め壁３９を有するカプセル・ホルダ２１が（図面の反時計回りに）回転すると、ばね２３に張力がかかる。張力がかかったばね２３のせいで、操縦軸２２が反時計回りに回転し、したがって操縦軸２２の下方向に延在するストッパ・アーム４２がカプセル・ホルダ２１の直立止め部４３の頂部で回転する。その結果、カプセル・ホルダ２１は、ストッパ・アーム４２及び止め部４３のブロック効果のせいで、図７で示す下位置にてブロックされる。
【００９２】
図６と図７を比較すると、モータ２１、歯車箱１３、モータ・ブロック支持体１４、スピンドル１５及びシャフト１６は、主枠２６に固定状態で装着されず、ジョー部材６、７の閉鎖及び開放移行運動それぞれの間に旋回運動を実行可能であることが分かる。
【００９３】
上述したモータ・ブロック部品（モータ１２、歯車箱１３、モータ・ブロック支持体１４、スピンドル１５及びシャフト１６）は実際には、モータ・ブロック軸受けの軸４１（例えば図３参照）によって自由回転状態で主枠２６に固定される。
【００９４】
図７で示すような閉じた飲料生産状態から開始して、モータ１２によって駆動された可動焙煎ヘッド支持体７が再び上昇しても、カプセル・ホルダ２１は、カプセル・ホルダ２１と操縦軸２２との相互作用のせいで、この運動に即座に従わない。
【００９５】
カプセル・ホルダ２１のこの回転の遅れによって、図９で示すようにカプセル２４が窪んだ位置から回転運動して下部カプセル排出装置２０が持ち上がることが可能になり、したがってカプセル２４は最終的に（図９で示すように）傾斜した下部カプセル排出装置２０からカプセル・ホルダ２１の滑動表面４０上を滑動し、トレイ（図示せず）内に戻る。
【００９６】
カプセル２４のこの後方への変位は、抽出モジュールを、例えば３０°の角度だけ後方に傾斜するように飲料生産装置内に装着することが好ましいことによって促進される。したがって、下部焙煎ヘッド９の後方部分は、その前方部分より下に位置決めされる。
【００９７】
開放運動中、つまり可動焙煎ヘッド支持体７の上昇中に、シャフト１６の制御カム３７は、上部焙煎ヘッド８の注水手段に相対する上部カプセル排出装置２５を相対的に突出運動させる。上部焙煎ヘッド８に相対する上部カプセル排出装置２５のこの切り離し動作は、下部カプセル排出装置２０の環状部材３４が回転運動で下枠６からカプセル２４を持ち上げる前に実行される。
【００９８】
上部カプセル排出装置２５及び下部カプセル排出装置２０それぞれのこの切り離し動作の遅れは、シャフト１６の制御カム３７及び下部カプセル排出装置の屈曲制御アームの対応する設計によって規定される。
【００９９】
図８から分かるように、図７で示すような閉位置から開始して、シャフト１６がモータ１２によって後退した場合、上部カプセル排出装置２５は制御カム３７の第１区間３７ａによって所定の位置に保持され、上部焙煎ヘッド８は既に上昇している。これは、上部焙煎ヘッド８に相対する上部カプセル排出装置の相対的な突出運動に対応し、したがってカプセル２４は穿孔及び注入手段３２から能動的に切り離される。
【０１００】
上部カプセル排出装置２５が制御カム３７の第２窪み区間３７ｂとの協働を開始する程度に、シャフト１６が後退した場合のみ、上部カプセル排出装置２５が自由に上部焙煎ヘッド８の上昇に従う。
【０１０１】
図８で示す上部焙煎ヘッド６の開放運動（上昇）中の状態で、カプセル・ホルダ２１はなおその下位置でブロックされている。
【０１０２】
しかし、上方向の開放運動が図９に示す位置に到達すると、操縦軸の上部カム４４が可動焙煎ヘッド支持体７の窪み４５によって時計回りに回転し、したがって操縦軸２２のブロック効果が消滅し、カプセル・ホルダ２１が図６に示す上部位置に復帰することができ、ここで止め壁３９が次のカプセル２４の挿入時に後部止め部を形成する。
【０１０３】
要するに、主要な動作としてモータ１２が抽出モジュールの開閉運動を駆動する。これと結合して、この主要な動作に、上部ジョー及び下部ジョーそれぞれの切り離し手段の遅延動作が結合される。最後に、カプセル・ホルダ２１の変位の駆動も、前記主要な動作に機械的に結合される。
【符号の説明】
【０１０４】
１…左枠、２…右枠、３…レバー軸、４…上枠、５…後方枠、６…下枠、７…可動焙煎ヘッド支持体、７ａ…傾斜面、７ｂ…傾斜面、８…上部焙煎ヘッド、９…下部焙煎ヘッド、１０…安全スイッチ、１１…滑動ドア、１２…電動モータ、１３…歯車箱、１４…歯車箱、１５…スピンドル、１６…シャフト、１８…案内部、１９…レバー、２０…カプセル排出装置、２０ａ…ピン、２１…カプセル・ホルダ、２２…操縦軸、２３…ばね、２４…カプセル、２５…上部カプセル排出装置、２６…主枠、２７…カプセル、２８…案内部材、２９…柱、３０…下縁、３１…ばね、３２…穿孔手段、３３…窪み、３４…環状要素、３５…制御アーム、３６…注水手段、３７…制御カム、３７ａ…第１区間、３７ｂ…第２区間、３８…注水手段、３９…止め壁、４０…滑動表面、４１…軸受け中心軸、４２…ストッパ・アーム、４３…止め部、４４…上部カム、４５…窪み、４６…膝継手。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプセル（２４）から飲料を生産する装置であって、
第１ジョー部材（６）及び協働する第２ジョー部材（７）を備えた抽出モジュールを備え、
前記抽出モジュールの開状態では、前記ジョー部材（６、７）が相互から隔置され、閉状態では、前記ジョー部材（６、７）がぴったり接触し、
前記抽出モジュールの閉状態と開状態間の移行を制御するモータ（１２）と、
前記モータ（１２）の駆動動作を前記ジョー部材（６、７）の相対的変位に伝達することにより、前記抽出モジュールの前記開状態と前記閉状態間の移行の過程で変動する可変伝達率を有する機械的変換手段（１９）と、
を備え、
前記機械的変換手段（１９）が、前記モータ（１２）の駆動動作を閉鎖力に、つまり前記第１及び第２ジョー部材（６、７）を相互に接近させる力に変換させるように設計され、閉鎖力が閉鎖運動の過程で増加し、
前記機械的変換手段（１９）が、前記モータ（１２）によって駆動されたスピンドル（１５）に接続されるレバー構成（１９）を備える、装置。
【請求項２】
前記スピンドル（１５）を駆動シャフト（１６）のねじと相互作用させることによって、前記モータの回転駆動を並進駆動に変換させる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記レバー構成（１９）が相互に平行な２対のレバー（１９）で構成され、レバー（１９）の各対のレバーがそれぞれ、膝継手（４６）によって相互に接続され、前記モータが前記膝継手（４６）を直接的又は間接的に始動させる、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記抽出モジュールの前記開状態で、各対のレバー（１９）が前記膝継手（４６）から延在する鋭角を形成し、前記抽出モジュールの前記閉状態では、各対のレバー（１９）が前記膝継手（４６）から延在する最大１８０°の鈍角を形成する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
各対のレバーのうち１つのレバー（１９）の前記膝継手（４６）に対向する先端がそれぞれ、前記ジョー部材（６、７）の１つに接続され、他方の先端がそれぞれ並進状態で固定される、請求項２又は３に記載の装置。
【請求項６】
前記モータ（１２）の位置及び／又は方向が、前記開状態と前記閉状態との間の前記抽出モジュールの移行運動に従う、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記抽出モジュールをその閉状態と開状態の間で移行させる場合に、前記ジョー部材（６、７）が位置合わせされた軌跡に沿って変位可能であるように、ジョー部材案内手段（１、２）が設けられる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記抽出モジュール及び前記モータ（１２）を飲料生産装置の主要部品に装着する枠（２６）を備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記枠（２６）の前方部分が、前記枠の水平後方部分に相対して鋭角だけ持ち上げられる、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記カプセル（２４）が水平面に対して後方に傾斜する姿勢で前記抽出モジュール内に位置決めされる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記ジョー部材（６、７）の一方が、挿入されたカプセルに液体を注入する手段を備え、それぞれ他方のジョー部材が、生産された飲料を、挿入されたカプセル（２４）から放出する手段を備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記カプセルを前記注入手段から能動的に切り離す手段を備え、前記切り離し手段が、前記抽出モジュールの前記モータ駆動の移行運動によってその閉状態からその開状態に向かって能動的に制御される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記カプセル（２４）を前記第１ジョー部材から能動的に切り離す第１カプセル切り離し手段と、
前記カプセル（２４）を前記第２ジョー部材から能動的に切り離す第２カプセル切り離し手段と、
を更に備え、
前記第１及び第２切り離し手段が、前記抽出モジュールの前記モータ駆動の移行運動と機械的に結合される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記切り離し手段の少なくとも一方が、回転切り離し運動を実行する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
接近する前記２つのジョー部材によって囲まれた空間に障害物が感知されない場合のみ、前記開状態から前記閉状態への前記モータの前記駆動活動を可能にする安全センサを更に備える、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１】
カプセル（２４）から飲料を生産する装置であって、
第１ジョー部材（６）及び協働する第２ジョー部材（７）を備えた抽出モジュールを備え、
前記抽出モジュールの開状態では、前記ジョー部材（６、７）が相互から隔置され、閉状態では、前記ジョー部材（６、７）がぴったり接触し、
前記抽出モジュールの閉状態と開状態間の移行を制御するモータ（１２）と、
前記モータ（１２）の駆動動作を前記ジョー部材（６、７）の相対的変位に伝達することにより、前記抽出モジュールの前記開状態と前記閉状態間の移行の過程で変動する可変伝達率を有する機械的変換手段（１９）と、
を備え、
前記機械的変換手段（１９）が、前記モータ（１２）の駆動動作を閉鎖力に、つまり前記第１及び第２ジョー部材（６、７）を相互に接近させる力に変換させるように設計され、閉鎖力が閉鎖運動の過程で増加し、
前記機械的変換手段（１９）が、前記モータ（１２）によって駆動されたスピンドル（１５）に接続されるレバー構成（１９）を備える、装置。
【請求項２】
前記スピンドル（１５）を駆動シャフト（１６）のねじと相互作用させることによって、前記モータの回転駆動を並進駆動に変換させる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記レバー構成（１９）が相互に平行な２対のレバー（１９）で構成され、レバー（１９）の各対のレバーがそれぞれ、膝継手（４６）によって相互に接続され、前記モータが前記膝継手（４６）を直接的又は間接的に始動させる、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記抽出モジュールの前記開状態で、各対のレバー（１９）が前記膝継手（４６）から延在する鋭角を形成し、前記抽出モジュールの前記閉状態では、各対のレバー（１９）が前記膝継手（４６）から延在する最大１８０°の鈍角を形成する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
各対のレバーのうち１つのレバー（１９）の前記膝継手（４６）に対向する先端がそれぞれ、前記ジョー部材（６、７）の１つに接続され、他方の先端がそれぞれ並進状態で固定される、請求項２又は３に記載の装置。
【請求項６】
前記モータ（１２）の位置及び／又は方向が、前記開状態と前記閉状態との間の前記抽出モジュールの移行運動に従う、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記抽出モジュールをその閉状態と開状態の間で移行させる場合に、前記ジョー部材（６、７）が位置合わせされた軌跡に沿って変位可能であるように、ジョー部材案内手段（１、２）が設けられる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記抽出モジュール及び前記モータ（１２）を飲料生産装置の主要部品に装着する枠（２６）を備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記枠（２６）の前方部分が、前記枠の水平後方部分に相対して鋭角だけ持ち上げられる、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記カプセル（２４）が水平面に対して後方に傾斜する姿勢で前記抽出モジュール内に位置決めされる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記ジョー部材（６、７）の一方が、挿入されたカプセルに液体を注入する手段を備え、それぞれ他方のジョー部材が、生産された飲料を、挿入されたカプセル（２４）から放出する手段を備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記カプセルを前記注入手段から能動的に切り離す手段を備え、前記切り離し手段が、前記抽出モジュールの前記モータ駆動の移行運動によってその閉状態からその開状態に向かって能動的に制御される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記カプセル（２４）を前記第１ジョー部材から能動的に切り離す第１カプセル切り離し手段と、
前記カプセル（２４）を前記第２ジョー部材から能動的に切り離す第２カプセル切り離し手段と、
を更に備え、
前記第１及び第２切り離し手段が、前記抽出モジュールの前記モータ駆動の移行運動と機械的に結合される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記切り離し手段の少なくとも一方が、回転切り離し運動を実行する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
接近する前記２つのジョー部材によって囲まれた空間に障害物が感知されない場合のみ、前記開状態から前記閉状態への前記モータの前記駆動活動を可能にする安全センサを更に備える、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−６０７３（Ｐ２０１３−６０７３Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−２１９１９４（Ｐ２０１２−２１９１９４）
【出願日】平成２４年１０月１日（２０１２．１０．１）
【分割の表示】特願２００６−２６０１０１（Ｐ２００６−２６０１０１）の分割
【原出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（５９９１３２９０４）ネステク ソシエテ アノニム (637)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２１９１９４（Ｐ２０１２−２１９１９４）
【出願日】平成２４年１０月１日（２０１２．１０．１）
【分割の表示】特願２００６−２６０１０１（Ｐ２００６−２６０１０１）の分割
【原出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（５９９１３２９０４）ネステク ソシエテ アノニム (637)
【Ｆターム（参考）】
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