JP2003528674A - コーヒーメーキング装置の駆動部 - Google Patents

コーヒーメーキング装置の駆動部

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JP2003528674A JP2001571971A JP2001571971A JP2003528674A JP 2003528674 A JP2003528674 A JP 2003528674A JP 2001571971 A JP2001571971 A JP 2001571971A JP 2001571971 A JP2001571971 A JP 2001571971A JP 2003528674 A JP2003528674 A JP 2003528674A
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ジェイ・エム・デ・ヨン・ドゥーケ・アウトマーテンファブリーク・ビー・ブイ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 【解決手段】ピストン/シリンダーユニットを備えたコーヒーメーキング装置であって、このピストン(3)は、駆動機構によって駆動される。回動アーム構造体が、カム/カムフォロワー機構を間に置いて、駆動機構(10、11)によって駆動される。回動アーム構造体には、シリンダー(2)の自由端を閉鎖するためのカバー(39)が設けられている。このカバーは、カム構造体によってシリンダー上に押され得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダー(2)を備えたハウジングを具備し、このシリンダー中
には、ピストン(3)が、このピストン上に配置されるコーヒーを圧縮するよう
に設けられ、このピストンは、駆動機構(10、11)によって移動可能であり
、この駆動機構は、前記ハウジング内に設けられ、圧縮チャンバを前記シリンダ
ー及びピストンと共に規定するように、前記シリンダー上に位置され得るカバー
を有し、また、前記圧縮チャンバ中に水を導入するための手段と、圧縮チャンバ
から抽出されたコーヒーを排出するための手段と、圧縮されたコーヒータブレッ
トを取り除くための手段とをさらに具備し、移動可能な前記カバーは、このカバ
ーを、シリンダーの端部とシールするように係合させるために、カバーがシリン
ダーの端部から離れるように及びこれの上で動かされるように実質的にシリンダ
ーの上及び周囲で回転され得る回動アーム構造体を有し、また、前記駆動機構は
、ピストンと回動アームとの両方を動作させるようにデザインされ、回転入力シ
ャフトを有しているコーヒーメーキング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
このようなコーヒーメーキング装置は、本出願の優先日より後に公開された欧
州特許出願1005821号によって公知である。この欧州特許出願は、ピスト
ンなしで動作するコーヒーメーキングマシンの第1の実施の態様と、ねじが形成
された歯車によって往復運動するようにされたピストンを備えた第2の実施の態
様とを開示している。これは、流圧を発生させるための別の装置が設けられなく
てはならず、この結果、装置は、複雑となり、大きいスペースを占めることを意
味する。 このようなデザインは、駆動モーターの均一な回転によって、ピストンが均一
な運動を果たすことを意味する。
【0003】 先行技術では、ピストンの運動が、クランクシャフトと、カムと、ピストン/
シリンダーとの構造を利用して果たされるコーヒーメーキング装置が公知であり
、この場合の装置では、コーヒーは、ピストン上に配置され、コーヒーが圧縮さ
れた後には、水が、コーヒーを通るように強いられる。このような構造の一例が
、米国特許明細書5638739号に見られる。これでは、コーヒーが消費され
た後、圧縮されたコーヒータブレットが、シリンダーから外に出されて、取り除
かれる。これは、米国特許明細書5638739号では、複雑な歯車システムに
よってクランクシャフト及びピストンの動きと同期して動く回動アーム構造体に
より、果たされる。この回動アーム構造体により、コーヒータブレットは、シリ
ンダーの上側から押出される。
【0004】 更なる摺動可能なシリンダーを有する複雑な機構が、シリンダーの上側を閉鎖
するために使用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ピストンによって動作するコーヒーメーキング装置は、米国特許562209
9A号によって公知である。このピストンは、コーヒーメーキング装置の上側に
取り付けられた動作レバーにより、上下に動かされる。このような装置は、自動
動作コーヒーメーキング装置での使用には適さない。
【0006】 EP0380450A号は、シリンダーがハウジングに動かないように接続さ
れておらず、このハウジングの周囲で傾斜されることができ、ピストンが所定の
傾斜位置に動かされる構造体を開示している。
【0007】 本発明の目的は、使用される部品点数を実質的に減じることによって、上述さ
れたタイプのコーヒーメーキング装置を単純にすることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この目的は、ピストンのための駆動機構に、均一な回転運動を不均一な往復運
動へと変換するための手段が設けられている、上述されたタイプのコーヒーメー
キング装置によって果たされる。
【0009】 シリンダーユニット内のピストンの開閉特性は、駆動モーターの均一な回転運
動を不均一な回転運動に変換することによって、影響され得る、即ち最適化され
得る。
【0010】 ピストンのこのような非線形運動の特性は、先行技術で公知の任意の方法によ
って得られる。挙げられ得る例としては、回転モーターによって駆動されてピス
トンを駆動する湾曲されたディスクがある。このピストンの所定の開閉特性は、
湾曲の特別な形状によって得られる。
【0011】 他の可能性は、クランクシャフト構造体を使用することである。 このように、特にコンパクトな構造体は、単一の駆動モーターによって得られ
る。特に、実際のコーヒーメーキングプロセスが、コーヒーの材料に関係なく果
たされるか、もしくは、コーヒー材料の量が、必要となる構造体に関して特別な
方法を用いずに、変えられ得る。特に単純な構造体が、シリンダー上のカバーを
移動させるための回動アーム構造体を用いることにより果たされる。回動アーム
がクランクシャフトの軸の周囲を実質的に回転することにより、特にコンパクト
な装置が得られる。
【0012】 このような回動アーム構造体は、先行技術で公知の任意の方法で駆動され得る
。しかし、好ましくは、クランクシャフトによって駆動される。この構造体は、
適当にデザインされている場合は、クランクシャフトによって直接に、即ち、歯
車及び他の伝達機構を介在させずに駆動され得る。
【0013】 シール状態で、シリンダーの自由端上にカバーを位置させるための揺動アーム
の往復運動は、先行技術で公知の方法で果たされ得る。しかし、好ましくは、カ
ム/カムフォロワー機構によって果たされ得る。このカム/カムフォロワー機構
は、好ましくは、同様に、ピストンのクランクシャフトに取り付けられている。
このような方法によって、本発明に係わるコーヒーメーキング装置の更なる単純
化が、得られる。この結果、このコーヒーメーキング装置は、より安価に製造さ
れることができ、磨耗するような部材は少なくされ、磨耗され得る部品は、交換
が比較的簡単である。また、クリーニングが、簡単に果たされる。
【0014】 上述された構造体は、特に、コーヒーメーキングの動作中、クランクシャフト
が、異なった方向に回転する場合に、即ち、クランクシャフトが、一方向のみに
回転しな場合に働く。特に、カム/カムフォロワーとの組合せが、回動アーム構
造体を駆動するために考えられると、異なった方向への動きは、効果的である。
勿論、対応した適当な制御がなされる。 前記回動アーム構造体の作業プロセスの所定の部分は、ばねなどにより制御さ
れ得る。
【0015】 本発明の好ましい実施の態様に係われば、変えられ得る制限部を備えたバルブ
が、醸造されたコーヒーのための出口内に設けられている。バルブ構造体は、比
較的低い圧力で、比較的大きな通路が設けられるようにデザインされている。圧
力が増すにつれて、通路は小さくなる。
【0016】 このように、更なる機械的な部材並びに/もしくは制御部なしで、コーヒーを
通る水の圧力に応じてコーヒー内に比較的高い逆圧を確立することが可能である
。このように、コーヒー内の水の逆圧が決定され、コーヒー内の水の入口圧力に
よって単純に制御されることができる。これは、“普通の”コーヒーもしくはエ
スプレッソコーヒーもしくはこれらの変形例を作るのを簡単にする。
【0017】 述べられたバルブ構造体は、同様に、先行技術で公知の他のコーヒーメーキン
グ装置と組み合わせても使用できることが、理解されるだろう。実際に、このバ
ルブ構造体は、コーヒーメーキング装置の残りの部分から完全に独立している。
言うまでもなく、既に単純な構造を有するコーヒーメーキング装置の場合には、
このようなバルブを用いることによって更に単純にされる。
【0018】 本発明の更なる特別な特徴と利点とは、添付図面に見ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明にとって本質的な、本発明に係わるコーヒーメーキング装置の部品のみ
が、図面に示されている。特に、コーヒーが圧縮され、水がコーヒーを通るよう
に導かれる部品のみが、示されている。
【0020】 本発明に係わる装置は、エスプレッソコーヒーと他のタイプのコーヒーとの両
方を作るために使用され得る。しかし、この装置は、1タイプのコーヒーのみを
準備するためにもまたデザインされ得ることが、理解されなくてはならない。
【0021】 本発明に係わる装置は、図面において、全体が、符号1で示されている。この
装置は、シリンダー2により一部が形成されたハウジング(更に詳しくは示され
ていない)を有する。このシリンダー内をピストン3が、上下に移動可能である
。ピストン3には、2つのシールが設けられている。上側のシールは、符号4で
示され、下側のシールは、符号5で示されている。複数のウインドー6が、これ
ら2つのシールによって区画されている。これらウインドー6は、加圧かつ加熱
された水のための供給ライン7と連通され得る。この水は、概略的に示されたポ
ンプ38により与えられる。また、前記ウインドー6は、複数の排出孔8と連通
されている。ピストン3は、ピストンロッド9によってクランクピン10に接続
され、このクランクピンは、クランクシャフト11の一部を形成し、このクラン
クシャフトは、概略的にのみ示されているモーター12に接続されている。ピス
トン3の上方の制限されたスペース内に真空が生じないように働くベント弁33
が、ピストン3内に設けられている。即ち、過圧だけが、ピストン3によって引
き起こされ得る。
【0022】 制御アパーチャ14、15が設けられた揺動アーム13が、設けられている。
これらアパーチャ14、15のエッジが、後で説明されるように、湾曲されたデ
ィスク27に係合していることが、図面で見ることができる。揺動アーム13は
、2つのコイルばね18により上方へ(図面では)駆動される。この揺動アーム
13には、フィルター20を備えたフィルター板19が装着されたカバー39が
設けられている。
【0023】 前記フィルター板19には、シリンダー2の自由上端と相互作用するシールリ
ング32が設けられている。また、バルブ20は、フィルター板19に取り付け
られている。バルブ20(図1の(B))は、例えばゴムのような材料により形
成され得る弾性底部21を有し、例えば1.0mmの直径を有する制限ディスク
22が設けられている。
【0024】 前記バルブ20の上部は、符号23で示され、比較的硬い材料でできている。
補助制限部24と、補助チャネル25とが、これの上部内に設けられている。バ
ルブは、コーヒーのための出口26に接続されており、この出口は、これ以上示
されないような方法で、パイプシステムに接続されているか、他の方法で、カッ
プもしくは他の貯蔵容器中にコーヒーを通す。この場合、底部21には、錐体3
4が設けられ、上部には、錐体35が設けられている。底部21が変形されると
、錐体34、35は、互いに係合する。
【0025】 前記湾曲されたディスク27は、既に上述されたように、クランクシャフト1
1に取り付けられている。この湾曲されたディスクには、凹部28、29が設け
られている。揺動アーム13には、制御アパーチャ14、15内にカム30が設
けられ、このカムは、湾曲されたディスク27もしくはこれの凹部と係合するよ
うにデザインされている。 概略的に符号31で示された制御部が設けられている。
【0026】 上述された装置は、以下のように動作する。
【0027】 コーヒーメーキングプロセスの第1の位相(図3)の間、揺動アームは、シリ
ンダー2のアパーチャが開かれた位置に配置されている。 この位置で、コーヒー40が、詳しくは示されない方法で、ピストン3上に配
置される。コーヒーの量は、望みの製品、例えば、“普通の”コーヒーのための
少量、エスプレッソコーヒーのための比較的多い量に対応することができる。 図3に示されるように、揺動アーム13は、本発明に係わる装置1が中に収容
されているハウジングの停止部33に当たっている。カム30は、凹部29内に
位置され、揺動アーム13は、コイルばね18の働きによって、図面の上方に押
されている。コイルばね18は、上方へばねの圧力を生じさせるのに加えて、図
面の左方向に力を生じるようにも働く。即ち、これらばねは、揺動アーム13を
シリンダー2の上方の位置に動かそうとする。
【0028】 図3に示された位置から、モーター12は、クランクシャフト11を、示され
た図の左方向へ回動させる。この動きの間に、ピストン3は、下方へ動き、同時
に、揺動アーム13は、クランクシャフトと共に、より詳しくは示されない方法
で停止部36に当たるまで、左方向へ動かされる。
【0029】 クランクシャフト11が、図3、4に示された矢印の方向へと更に回転すると
、揺動アーム13は、下方へ引かれる。揺動アームの左方向への更なる動きは、
停止部36により、不可能であり、かくして、凹部29の端部に到達すると、カ
ム30は、湾曲されたディスクによって、ばね18のばね力に抗して、下方へ押
される。この結果、フィルター板19のシール32は、シリンダー2の自由端と
係合する。
【0030】 左方向に回転するモーター12によって駆動されるピストン3は、続いて、上
方へ動き、かくして、コーヒー40は、圧縮される。
【0031】 コーヒーの量に応じて、ピストンは、比較的高いレベルにも比較的低いレベル
にも位置され得る。しかし、チャンバ6の“高さは”、この位置では、チャンバ
6が供給ライン7と常に連通されるような高さである。制御部31によって、コ
ーヒー40の圧縮がなされる。即ち、例えばモーター12に供給される電流が所
定値を超えると、十分な圧縮が成されたことになり、モーターが停止されるか、
少ない電流が供給されて、さらなる圧縮が止められるか僅かになるようにされる
【0032】 続いて、水が、ライン7を通して供給される。この水は、好ましくは加熱され
た水である。準備された製品に応じて、水圧が、制御部31によって選択される
。即ち、ポンプ38の出力は、望みの製品が得られるように、制御部31によっ
て制御される。
【0033】 一般のコーヒーの場合は、比較的低い圧力が使用され、エスプレッソコーヒー
の場合は、印加される圧力が比較的高くされる(例えば7気圧より高くされる)
【0034】 どちらの場合にも、供給される温水は、チャンバ6によってアパーチャ8を通
り、フィルター板19によって再びコーヒーを放置する。このプロセスの間、コ
ーヒーは、いうまでもなくフィルター板によって保持される。出口での圧力に応
じて、バルブ20は機能する。比較的低い圧力では、ゴムの底部21の変形は、
生じないか僅かであり、即ち、錐体34は、錐体35に対して押されない。これ
は、水が、制限部22による障害のみに直面し、コーヒー内の圧力は、比較的低
く維持されていることを意味する。
【0035】 しかし、水が、比較的高い圧力で供給される場合、錐体34、35が、底部2
1の変形によって互いの上部でシールするように、バルブ20の底部21は、比
較的大きく変形する。比較的小さな制限部22に加えて、比較的小さな制限部2
4(例えば0.7mm)の効果が、働くようになる。
【0036】 この幅の狭い制限部によって、高い圧力が、コーヒー内に発生され、エスプレ
ッソが作られ得る。
【0037】 コーヒーを準備するプロセスは、典型的には、10−35秒を要する。水がコ
ーヒータブレットを通された後、モーター12が、再び駆動され、図5、6に示
されるように、反対の方向へ動く。この復運動は、カム30が凹部29中に落ち
るまで、成される。ばね力によって、揺動アーム13は、上方へ動き、シールエ
ッジ32とシリンダー2の上端との間のシールは、存在しなくなる。揺動アーム
13は、続いて、クランクシャフト11と共に動く。コーヒータブレットに沿っ
た除去運動は、比較的簡単に果たされ得る。揺動アーム13は、ハウジングの停
止部33に対向するように、図5に示された位置へ移動する。揺動アームは、続
いて、クランク11が更に回転し、凹部29の“端部”が到達されることによっ
て、下方へ押される。クランク11の更なる回転において、ピストン3は、これ
の上死点まで動き、かくして、コーヒータブレット41は、シリンダー2のレベ
ルの上まで動く。
【0038】 カム30は、続いて、凹部28中に入る。コイルばね18の影響下で、揺動ア
ーム13は、結果として上方へ動くだけでなく、図6に示されるように、左方向
へも移動する。このプロセスで、コーヒータブレットは、除去ストリップ36に
よって左方向へ除去される。更なる回転において、凹部28の端部との係合が成
される場合、カム30と、かくして揺動アーム13とは、図3に示された最初の
位置に到着されるまで、回転される。
【0039】 図7は、上述された装置の変形例を非常に概略的に、示す。この装置は、全体
として符号51で示され、ピストン53が中に設けられたシリンダー52を有す
る。このピストンには、これにしっかりと接続され、カム(詳しくは示されてい
ない)が端部に設けられたロッド59が設けられている。このカムは、湾曲され
たディスク54の湾曲されたトラック55内を動く。この湾曲されたディスク5
4には、中央駆動モーター(図示されず)によって駆動される中央シャフト56
が設けられている。回動アームは、同様に、上述されたような方法で、この中央
駆動モーターによって駆動される。この場合、先の図面に示された湾曲されたデ
ィスク27などを備えた構造体が、使用されることができる。湾曲されたディス
ク27は、湾曲されたディスク54と一体にされるか、別のやり方がなされても
よい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明に係わるコーヒーメーキング装置の最も基本的な部材の断面を
示す。
【図2】 図2は、図1のII線に係わる断面を示す。
【図3】 図3は、コーヒーメーキングプロセスの1段階にある、図2に示された構造体
を示す。
【図4】 図4は、コーヒーメーキングプロセスの1段階にある、図2に示された構造体
を示す。
【図5】 図5は、コーヒーメーキングプロセスの1段階にある、図2に示された構造体
を示す。
【図6】 図6は、コーヒーメーキングプロセスの1段階にある、図2に示された構造体
を示す。
【図7】 図7は、先の図面に示されたような、回動アーム構造体とピストンとの、駆動
のための代わりの形態を示す。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成14年6月14日(2002.6.14)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正の内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CO,CR,CU,CZ,DE ,DK,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD, GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,I S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK ,LR,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG, MK,MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,P T,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL ,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US, UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 バン・ハッテム、ヤン・コルネリス オランダ国、エヌエル−3958 ビーエヌ・ アメロンゲン、ユトレヒトセストラートベ ーク 63 Fターム(参考) 4B004 AA20 BA50 CA14 CA17 4B027 FB21 FQ08

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダー(2)を備えたハウジングを具備し、このシリン
    ダー中には、ピストン(3)が、このピストン上に配置されるコーヒーを圧縮す
    るように設けられ、このピストンは、駆動機構(10、11)によって移動可能
    であり、この駆動機構は、前記ハウジング内に設けられ、圧縮チャンバを前記シ
    リンダー及びピストンと共に規定するように、前記シリンダー上に位置され得る
    カバー(39)を有し、また、前記圧縮チャンバ中に水を導入するための手段と
    、圧縮チャンバから抽出されたコーヒーを排出するための手段と、圧縮されたコ
    ーヒータブレットを取り除くための手段とをさらに具備し、移動可能な前記カバ
    ーは、このカバーを、シリンダーの端部とシールするように係合させるために、
    カバーがシリンダーの端部から離れるように及びこれの上で動かされるように実
    質的にシリンダーの上及び周囲で回転され得る回動アーム構造体(13)を有し
    、また、前記駆動機構は、ピストンと回動アームとの両方を動作させるようにデ
    ザインされ、回転入力シャフトを有しているコーヒーメーキング装置(1、51
    )において、前記ピストンのための駆動機構には、均一な回転運動を不均一な往
    復運動に変えるための手段が設けられていることを特徴とするコーヒーメーキン
    グ装置。
  2. 【請求項2】 前記駆動機構は、モーター(12)に接続された入力シャフ
    トを有する請求項1のコーヒーメーキング装置。
  3. 【請求項3】 前記回動アームは、回動するように設けられ、この回動アー
    ム構造体(3)の回転軸は、前記シリンダーの軸に対して直交している請求項2
    のコーヒーメーキング装置。
  4. 【請求項4】 前記回動アーム構造体(3)の回転軸は、クランクシャフト
    の回転軸と一致している請求項3のコーヒーメーキング装置。
  5. 【請求項5】 前記駆動機構は、回転する湾曲されたディスクと、前記ピス
    トンに接続されてディスクの湾曲面に係合する係合手段とを有する請求項1乃至
    4のいずれか1のコーヒーメーキング装置。
  6. 【請求項6】 前記駆動機構は、クランクシャフトを有し、前記ピストンが
    クランクシャフトの駆動ロッドに接続されている請求項1乃至4のいずれか1の
    コーヒーメーキング装置。
  7. 【請求項7】 前記回動アーム構造体(13)は、前記クランクシャフトに
    よって駆動され得る請求項3のコーヒーメーキング装置。
  8. 【請求項8】 カム/カムフォロワー機構が、前記往復運動を伝えるために
    設けられている請求項1乃至7のいずれか1のコーヒーメーキング装置。
  9. 【請求項9】 前記カムもしくはカムフォロワーは、クランクシャフトに取
    り付けられ、カムフォロワーもしくはカムは、回動アーム構造体に取り付けられ
    ている請求項5のコーヒーメーキング装置。
  10. 【請求項10】 前記回動アーム構造体を、前記シリンダーの自由端の上の
    位置へと駆動するためのばね手段を具備する請求項1乃至9のいずれか1のコー
    ヒーメーキング装置。
  11. 【請求項11】 前記回動アーム構造体には、コーヒータブレットを排出す
    るための手段(36)が設けられている請求項1乃至10のいずれか1のコーヒ
    ーメーキング装置。
  12. 【請求項12】 前記駆動機構は、2方向に回転するようにデザインされて
    いる請求項1乃至11のいずれか1のコーヒーメーキング装置。
  13. 【請求項13】 抽出されたコーヒーを前記圧縮チャンバから排出するため
    の手段は、圧力に反応し、比較的低い圧力では、比較的大きな通路の制限が生じ
    、比較的高い圧力では、比較的小さな通路の制限が生じるようにデザインされた
    制限部を有する請求項1乃至12のいずれか1のコーヒーメーキング装置。
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