JP6956108B2 - 飲料を製造するためのカートリッジ受け、カートリッジシステム、飲料調製機械、および方法 - Google Patents
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Description
そのようなカートリッジシステムを用いた飲料の生成は、使用者がカートリッジを挿入し、スタートボタンを押下しさえすればよいことから、ユーザにとって便利である。
この場合、飲料調製機械は、完全に自動化された方法で飲料の生成を行い、すなわち、飲料物質は、所定量の液体、特に、冷たい炭酸水と混合され、飲料容器に運ばれる。
このように、混合飲料は、労力をかけずに使用者にとって容易かつ迅速に生成することができる。
この場合、使用者は、多数の異なるカートリッジから選択することができ、所望通りの様々な飲料を生成することができる。
これは、果糖、アルコール、または、ミルクを含有する飲料物質を収容したカートリッジに当てはまる。
続いて、入口側で流体供給部を用いて水がカートリッジに導入され、飲料物質が水と混合されて、カートリッジの貯蔵器内に飲料がすでに形成されている。
出口側では、飲料は、カートリッジを出て飲料容器に運ばれる。
プロセスにおいて、水は、貯蔵器を十分に流れ、飲料物質が貯蔵器の外に運ばれる。
貯蔵器内の圧力上昇および貯蔵器のフラッシングの両方により、飲料の生成中および/または飲料の生成直後に、小さい液滴、粒子、および/または、飲料物質の浮遊固形物が流体供給部に入り、飲料調製機械が継続的に汚れる。
しかし、それと同時に、飲料物質を使用可能にするために飲料調製機械内でカートリッジを容易、確実かつ完全に再度開放できることを保証する必要もある。
これは、単純でコスト効率よく実現でき、飲料調製機械の逆汚染が流体供給部を通じて起こるのを防止する。
このために、貯蔵器に流体を流すのではなく、本発明によれば、飲料物質および流体は、互いに個別に混合チャンバに入る。
流体は、混合チャンバに直接通され、一方、飲料物質は、カートリッジ空化装置により、流体とは別に混合チャンバ内に移送される。
このために、本発明によるカートリッジ受けは、移動可能な態様でスパイクガイドに取り付けられた穴抜きスパイクを有する。
穴抜きスパイクは、カートリッジ受けの最初の状態では後退位置にあり、カートリッジの封止要素を開放するために後退位置から伸長位置に移送される。
伸長位置において、封止要素は、飲料物質が封止要素を通り過ぎ、少なくとも1つの横チャネルを通って混合チャンバに入るように穴抜きスパイクによって穴をあけられる。
貯蔵器は、封止要素を用いて、気密および液密の態様で事前に閉鎖される。
こうして、香気を密封した態様で事前に閉鎖されたカートリッジの、飲料調製機械内での容易かつ確実な開放が可能になる。
飲料調製機械の逆汚染は、流体供給部に直接作用する超過圧力が貯蔵器で発生しないため、先行技術と比較して、効果的な方法で防止される。
飲料調製機械内に可逆的に挿入可能なカートリッジ受け内の混合チャンバの構成により、混合チャンバが交換可能なカートリッジシステムの一部であることが保証される。
このように、交換可能であるか、使い捨てであるか、または、再利用可能なカートリッジシステムの一部のみが飲料物質と接触するため、飲料物質による飲料調製機械の汚れが回避される。
また、穴抜き部は、斜めに先を切り取られた円錐の傾斜した切断面が貯蔵器に対向するように構成され、切断面の長円形の周縁は、少なくとも部分的に、封止要素に穴をあける切刃になるのが好ましい。
円錐台を斜めに切断することで形成された切断面は、封止要素を容易にかつ十分に小さい力で切り、さらに、いかなる切りくずまたは取れそうな小片も封止要素から切り離さないことが分かったが、そうでない場合、切りくずまたは小片は、飲料を汚染する。
封止要素の穴は、封止要素の材料が、穴抜きスパイクのうちの、貯蔵器の方向に最大限に突出する切刃が形成された側において滑らかな切り口で切断され、一方、穴抜き部の切断面の領域において、封止要素の切り離された材料が封止要素の残りの部分につながり、丸くなるか、または、互いに折り重なるような形態を取る。
このようにして、安定した穴抜きスパイクが形成される。
縁部を形成することには、横チャネルが縁部を超えて延びることを条件に、横チャネルの貯蔵器側の入口が拡大され、混合チャンバの方向の飲料物質の移送がより容易になるという利点がある。
ショルダ部は、穴抜きスパイクが伸長位置にあるときにスパイクガイドのストッパに当接する役割を果たすため、カートリッジの方向の穴抜きスパイクの伸長移動が制限されている。
この場合、横チャネルは、片側で開放され、穴抜きスパイクの外側面に導入された溝の形態でそれぞれ構成されている。
横チャネルは、穴抜きスパイクのうちの、切断面に対して後ろの円周領域に少なくとも部分的に形成されるのが好ましい。
これは、封止要素の穴のうちの、材料に切り口が形成された側に横チャネルが配置され、切り離された材料が、封止要素の残りの部分につながった反対側に配置されないという利点を有する。
したがって、飲料物質は、比較的妨げるもののない態様で横チャネルに流入することができる。
高い粘性では、複数の横チャネルまたは断面が比較的大きい横チャネルが使用され、一方、低い粘性では、より少ない横チャネルまたは断面が小さい横チャネルが設けられる。
このように、カートリッジ受けが、それぞれのカートリッジに対して存在する。
したがって、穴抜きスパイクが、後退位置から伸長位置に移送されている間、穴抜きスパイクの回転が、回避される。
横チャネルが、穴抜きスパイクのうちの、混合チャンバの飲料出口から離れる方向を向き、かつ、流体供給部の方を向く側に配置される。
このようにして、混合チャンバ内での飲料物質と流体との混合が改善される。
この方法では、3つの機能が穴抜きスパイクに組み込まれる。
すなわち、1.穴抜きスパイクは、封止要素に穴をあけ、カートリッジを開放する穴抜き部を含み、2.穴抜きスパイクは、飲料物質が混合チャンバに移送されることを可能にする横チャネルを含み、3.穴抜きスパイクは、圧縮空気を貯蔵器に吹き込み、飲料物質が圧力を受けて混合チャンバに押し込まれるようにする一体化した圧縮空気管を含む。
したがって、カートリッジ受けに組み込まれたカートリッジ空化装置は、本発明の趣旨内で、第1に、1つのみの圧縮空気管を含み、圧縮空気は、外部からこの圧縮空気管を通って貯蔵器に導入することができる。
カートリッジ受けは、飲料物質が圧縮空気によって貯蔵器から混合チャンバに押し出されるように構成される。
圧縮空気は、飲料調製機械によって供給される。
カートリッジシステムが飲料調製機械に挿入されると直ちに、圧縮空気源が圧縮空気接続部に直接接続される。
これは、カートリッジシステムが挿入されると、カートリッジ空化装置が直接圧力を受け、飲料物質が圧縮空気管の方向に、特に、飲料調製機械の圧縮空気源の方向に進むのを防止するため、飲料調製機械の方向の逆汚染を回避する。
したがって、飲料物質は、貯蔵器から混合チャンバの方向にのみ移動することができる。
これは、貯蔵器に流入する空気が、穴抜きスパイクのうちの、横チャネルから離れた側に吹き込まれるため、混合チャンバへの飲料物質の排出が妨害されない。
それと共に、旋回流が貯蔵器内に形成されるのが好ましく、残留物のない貯蔵器の空化に作用する。
このようにして、圧縮空気管の圧縮空気源への接続が有利になる。
このようにして、後退位置から伸長位置への移動中、穴抜きスパイクが確実に案内される。
リブに対応する溝が回転防止手段としてガイドチャネルの壁内に形成されるため、穴抜きスパイクの望ましくない回転が防止される。
ガイド部は、混合チャンバに配置されるのが好ましく、混合チャンバの底部からカートリッジの方向に突出する。
これは、コスト効率のよい製造を可能にする。
しかし、原理的に、穴抜きスパイクを金属部品として構成することもできる。
したがって、貯蔵器は、香気を密封した態様で密閉される。
このために、封止薄膜は、略気密および液密の態様で構成される。
このカートリッジシステムを製造するために、第1に、カートリッジ開口を有するカートリッジが作製され、次いで、カートリッジは、カートリッジ開口から飲料物質を充填され、続いて、カートリッジ開口は、封止要素によって閉鎖され、最後に、カートリッジ受けは、閉じたカートリッジ開口の領域でカートリッジにクリップ式に留められる。
カートリッジシステムの飲料調製機械への挿入前、挿入中または挿入後、封止要素は、圧縮空気を導入することにより、飲料物質が貯蔵器から混合チャンバに移送されるようにするために、例えば、穴抜きスパイクによる封止薄膜の穴抜きによってカートリッジ開口の領域で開放される必要がある。
したがって、カートリッジ受けは、ラッチ接続部によってカートリッジに可逆的に留められるのが好ましい。
例えば、カートリッジは、円環状の保持フランジを備えた(カートリッジ開口を有する)一種のボトルネックを含み、カートリッジ受けは、ボトルネックにクリップ式に留められる。
プロセスでは、弾性ラッチ要素、例えば、保持アームが保持フランジの裏で係合する。
カートリッジは、再利用可能である、特に、飲料物質のための使い捨て容器として設けられる。
カートリッジ受けは、様々なカートリッジに留めることができることにより、複数回使用することができる。
さらに、カートリッジおよびカートリッジ受けは別々に製造でき、続いて、カートリッジ受けがカートリッジにクリップ式に留められるのみであるため、カートリッジシステムの製造が単純化される。
カートリッジは、角のある、または、円筒形の、または、丸みの付いたボトルを含む。
カートリッジは、射出吹込成形プロセス、または、射出成形プロセスにおいて、または、他の成形プロセスでプラスチックから製造される。
カートリッジは、ガラス瓶を含むこともでき、それに対して、カートリッジ受けのみがプラスチック部である。
したがって、飲料物質も生成された飲料も飲料調製機械のいずれの部分とも接触せず、そのため、飲料調製機械の任意の(逆)汚染が概ね回避される。
流体は、混合チャンバに単独で供給される。
流体は、圧力をかけられて混合チャンバに導入されるのが好ましい。
流体は、飲料調製機械によって供給される。カートリッジシステムが飲料調製機械に挿入されると直ちに、流体源がカートリッジ受けの対応する流体接続部に直接接続されることができる。
この場合、流体接続部は、流体管を介して混合チャンバに流体接続される。
これは、カートリッジシステムが挿入されると、流体接続部が直接圧力を受け、飲料物質が流体管の方向、特に、飲料調製機械の流体源の方向に進むのを妨げられるため、飲料調製機械の方向の逆汚染を回避するという利点を有する。
したがって、飲料物質および飲料は、混合チャンバから飲料出口の方向にのみ移動することができる。
流体には、水、好ましくは、加圧され、冷却され、かつ/または炭酸を加えられた飲料水が含まれる。
混合物は、飲料物質および流体の混合が確実に改善されるようにする。
このために、混合構造物は、混合チャンバに流入した流体が旋回するように構成される。
混合構造物は、混合チャンバの底部で流体供給部の領域に配置され、流体が流入する方向に対して実質的に直角に延びる1つまたは複数の混合リブを含む。
したがって、混合リブは、流体のためのバリアとして機能し、流体は、旋回し、飲料物質とのより良好な混合が得られる。
したがって、カートリッジが冷却されず、例えば、室温の状態にある場合でも冷飲料を生成することが可能である。
既存の冷蔵庫にカートリッジシステムを組み込みことは、冷蔵庫の既存の冷蔵ユニットが飲料調製機械のために効率的な方法で容易に共用されるという利点を有する。
特に、(アメリカン冷蔵庫と称されることも多い)「観音開きの」冷蔵庫として公知のものは、カートリッジシステムを組み込むための十分な設置空間を前部に認められる。
飲料調製機械は、そのような冷蔵庫のための後付けセットであることができる。
冷蔵ユニットは、コンプレッサ冷却ユニット、吸収体冷却ユニット、または、熱電冷却器を含むのが好ましい。
カーボネータは、飲料調製機械の一部であることができ、カーボネータは、CO2カートリッジのための受けと、CO2カートリッジからのCO2を流体に加えるための供給装置とを有する。
したがって、システムを用いて炭酸清涼飲料を生成することも可能である。
カーボネータが、外部CO2接続器を有することもできる。
したがって、カートリッジは、射出成形プロセスで製造することもできる。
製品識別子は、バーコード、RFIDコード、QRコード、データマトリクスコード、カラーコード、またはホログラムコードなどで具現化されるのが好ましい。
したがって、製品識別子の自動読み取りが可能である。
識別子検出器は、カートリッジが飲料調製機械に挿入されるとバーコード、QRコード、または、データマトリクスコードを自動的に読み取る光センサ、例えば、CCDカメラを含む。
識別子検出器は、RFIDコードを自動的に読み取るためのトランシーバアンテナを含む。
また、製品識別子は、他の自動読み取り可能なコンピュータチップで具現化されることもできる。
QRコードという用語には、本発明の趣旨内において、任意のデータマトリクスコードが含まれる。
これに関して、QRコードおよびデータマトリクスコードという用語は、同義に使用される。
製品識別子には、バーコード、ドットコード、バイナリコード、モールス符号、または点字コード(浮出し印刷)などが含まれる。
この場合、コードは、3次元構造、例えば、浮彫りで具現化することもできる。
製品識別子には、製品識別番号として公知のもの、特に、統一商品コード(UPC)、欧州統一商品番号(EAN)、GS1コード、またはグローバルトレードアイテムナンバー(GTIN)などが含まれる。
この方法では、新たなコードシステムを導入する必要はない。
特に、製品識別子は、GS1標準規格に準拠する。
飲料調整プロセス中または飲料調整プロセスの開始前に、製品識別子は、識別子検出器で読み取られる。
したがって、飲料調製機械は、いずれのタイプのカートリッジが飲料調製機械に導入されたかが分かる。
飲料調製機械の評価および制御ユニットは、様々な飲料の調製のために用意され、例えば、供給される流体の供給速度、供給時間、供給間隔、温度、炭酸化度、および/または圧力に関して互いに異なる、事前に格納された複数の飲料生成プログラムを有することができる。
異なる圧縮空気供給(例えば、圧力が異なる)が異なる飲料生成プログラムで使用されることもできる。
各飲料生成プログラムは、1つまたは複数の製品識別子に対応する。
カートリッジが、飲料調製機械に導入されると、カートリッジに付いた製品識別子が、識別子検出器で読み取られ、次いで、事前に格納したデータと比較される。
このように、飲料生成プログラムは、製品識別子を使用して、事前に格納された複数の飲料生成プログラムから選択され、この選択された飲料生成プログラムを用いて飲料生成プロセスが開始される。
供給される流体の供給速度、供給時間、供給間隔、温度、炭酸化度、および/または圧力などのパラメータは、特定の飲料物質を用いて生成される飲料にとって最善の結果を得るために、選択された飲料生成プログラムによって事前に設定または制御される。
これは、カートリッジシステム互換性のないカートリッジが飲料調製機械で使用されるのを防止し、システム互換性のないカートリッジは、飲料調製機械での動作を保証されておらず、その結果として、例えば、(このカートリッジがより低圧で動作することを意図されている場合に)カートリッジの破裂により、飲料調製機械が損傷するかまたは使用者が事故に遭遇するリスクがある。
製品識別子は、カートリッジが飲料調製機械に挿入されると、飲料調製機械の識別子検出器の検出領域内に配置されるようにカートリッジに配置される。
製品識別子は、カートリッジではなく、カートリッジ受けの外壁に適切な方法で配置されることもできる。
飲料生成機械は、穴抜きスパイクを後退位置から伸長位置に移送するための解放要素を有するのが好ましい。
このために、保持ユニットは、保持ユニットへの挿入中または挿入後にカートリッジ受けを囲んで係合する留めフランジを含み、留めフランジは、解放機構に接続され、解放機構は、手動でまたはモータによって動作され、カートリッジ受けと穴抜きスパイクに接触する解放要素との間の相対移動が引き起こされ、穴抜きスパイクが後退位置から伸長位置に移送されるように留めフランジを移動させることを意図される。
こうして、カートリッジ受けは、留めフランジにより、固定された解放要素に対して移動し、固定された解放要素は、穴抜きスパイクに押し付けられ、穴抜きスパイクを後退位置から伸長位置に移動させる。
その結果、封止薄膜は、穴をあけられ、飲料生成プロセスが始まる。
評価電子機器は、QRコードからGS1コードを特定し、飲料調製機械に配置されたカートリッジの一義的な識別を可能にするのが好ましい。
飲料調製機械は、特定した製品識別子を事前に格納された製品識別子と比較することを意図された比較ユニットを有し、比較に基づいて飲料生成プログラムを選択するのがさらに好ましい。
飲料調製機械は、検出したQRコードがシステムに属するか(すなわち既知であるか)、または、システム互換性がないかどうかを明確にするアルゴリズムを使用するアルゴリズム識別手段を有することが想定できる。
この場合、アルゴリズムは、公知の暗号化/暗号復号化法に従って機能する。
カートリッジシステムを飲料調製機械の保持ユニットに挿入するステップと、
飲料調製機械の流体源とカートリッジ受けの流体供給部との間の流体接続を確立するステップと、
飲料調製機械の圧縮空気源とカートリッジ受けの圧縮空気接続部との間の圧縮空気接続を確立するステップと、
穴抜きスパイクを後退位置から伸長位置に移送することにより封止要素に穴をあけるステップと、
圧縮空気を貯蔵器に注入することにより飲料物質を貯蔵器から混合チャンバに移送するステップと、
流体供給部を通して流体を混合チャンバに注入するステップと、
飲料物質を流体と混合することにより混合チャンバ内に生成された飲料を飲料出口を用いて排出するステップと
を有する。
例えば、カートリッジ空化装置の動作と流体の注入とは、並行して行われる。
貯蔵器は、こうして自動的に開放され、飲料物質を混合チャンバ内に移送することができる。
開放動作中、圧縮空気および流体は、すでにカートリッジ受けに導入され、飲料物質による飲料調製機械の逆汚染が防止される。
図面は、本発明の基本概念を限定しない本発明の実施形態を示す。
各カートリッジシステム1は、特定の飲料物質7を充填されたカートリッジ2、およびカートリッジ2に接続されたカートリッジ受け10を有する。
飲料調製機械3内において対応する飲料70は、飲料物質7と、以下の本文で流体源41と称する追加的な給水源とを用いて生成される。
この場合、カートリッジ2は、特定の飲み量分、例えば、飲用グラス1杯分の所望の飲料70を生成するのに必要である、事前に小分けされた量の飲料物質7を充填されている。
複数の異なるカートリッジシステム1が、利用可能であり、カートリッジシステム1のカートリッジ2または貯蔵器6は、様々な飲料70を生成するために様々な飲料物質7を充填される。
カートリッジシステム1の使用者が特定の飲料70を飲むことを望むとき、使用者は、複数の異なるカートリッジシステム1から、所望の飲料70を生成するための対応する飲料物質7を含むカートリッジシステム1を選択し、そのカートリッジシステム1を飲料調製機械3の保持ユニット90に挿入し、適切な場合、例えば、開始ボタンを押すことにより、または、接触感応ディスプレイに適切な方法で触れることにより、または、ジェスチャもしくは音声制御により、または、携帯電話の適切なアプリケーションを用いて飲料調製機械3で飲料生成プロセスを開始しさえすればよい。
飲料生成プロセスは、新たなカートリッジシステム1の保持ユニット90への挿入が検出されたときに自動的に始まる。
次いで、所望する飲料70が自動的に生成され、飲料容器に運ばれ、使用者に提供される。
続いて、使用済みのカートリッジシステム1は、取り出されて処分される。
このとき、飲料調製機械3は、さらなる飲料70を生成するために、再度、任意の所望する新たなカートリッジシステム1を補充する準備ができている。
容器は、中空であり、飲料物質7のための貯蔵器6を含む。
典型的なカートリッジ2が、図2a、図7a、図7b、図7cに詳細に示されている。
カートリッジ2は、射出吹込成形プロセスによってプラスチックから製造される。
また、カートリッジ2はカートリッジ開口63を有し、貯蔵器6は、カートリッジ開口63から飲料物質7を充填される。
貯蔵器6の底部は、図2aの例では、漏斗状の態様で構成され、カートリッジ開口63は、漏斗状底部の中心に配置されている。
カートリッジ2は、本発明によるカートリッジ受け10に固定してまたは可逆的に接続される。
カートリッジ受け10は、カートリッジ2に装着した後、ラッチ接続部50を用いてカートリッジ開口63の領域でカートリッジ2に接続される。
このために、カートリッジ受け10は、例えば、カートリッジ開口63の領域に配置されたカートリッジ2の1つ(図2a)または2つ(図7a〜図7c)の円環状の保持フランジ52を囲んで係合する弾性保持アームまたは円環状のラッチストリップ51(図8a〜図8c)の形態の横ラッチ要素51を有する。
カートリッジ受け10は、カートリッジ2に装着した後、カートリッジ2にクリップ式に留められる。
カートリッジ受け10の正確な構成が、図8a、図8b、図8cに詳細に示されている。
このために、カートリッジ空化装置34は、圧縮空気管40を含む。
この圧縮空気管40の一端は、圧縮空気を圧縮空気管40に導入するために、飲料調製機械3の圧縮空気源41に接続できる圧縮空気接続部42に接続され、一方、他端は、貯蔵器6の方向に開放され、圧縮空気を貯蔵器6に導入する圧縮空気出口43につながっている。
圧縮空気を導入することで、飲料物質7が混合チャンバ8内に押し込まれる。
流体供給部12は、クイックカップリングを有することが想定でき、流体供給部12は、クイックカップリングによって飲料調製機械3の流体源91に接続することができる。クイックカップリングは、例えば、カートリッジシステム1が保持ユニット90に挿入されると、流体供給部12を介した流体源91と混合チャンバ8との間の流体接続が自動的に確立されるように構成することができる。
飲料生成プロセス中、流体、特に、冷却された炭酸飲料水がこの流体接続によって流体供給部12から混合チャンバ8に入る。
さらに、上記のように、飲料生成プロセス中、飲料物質7が貯蔵器6から混合チャンバ8に入る。
飲料物質7が混合チャンバ8で流体と混合された結果、飲料70が形成され、次いで、飲料70が飲料出口11を通って混合チャンバ8から出る。
このように、飲料調製機械3の逆汚染が防止される。
飲料容器は、飲料出口11の真下に配置される。
カートリッジ受け10は、ラッチ接続部50を解放して、使用済みカートリッジ2から切り離し、新たなカートリッジ2にクリップ式に留めることで再利用することができる。
この実施形態において、カートリッジシステム1の保管および輸送中、香気を密封する方法でカートリッジ2を閉鎖するために、カートリッジ開口63は、薄い封止薄膜の形態の封止要素18で閉鎖される。
封止薄膜は、射出吹込成形プロセスでのカートリッジ2の製造後、カートリッジ開口63の縁部に接着で接合または封着される(図2aを参照されたい)。
そのときに初めてカートリッジ受け10が、カートリッジ2にクリップ式に留められる(図2bを参照されたい)。
この場合、カートリッジ2は、さらなるカートリッジ開口を有し、さらなるカートリッジ開口は、さらなる封止薄膜19がさらなるカートリッジ開口の縁部に同様の方法で封着されることにより、さらなる封止薄膜19によって閉鎖される。
しかし、この場合、2つの封止ステップが必要であるため、この代替案は、あまり好ましくない。
したがって、図3a〜図4aは、再度図2aおよび図2bに示すカートリッジ2に基づいている。
封止要素18は、穴抜きスパイク73が、穴抜きスパイク73が封止要素18から離れた後退位置と(図3bを参照されたい)、穴抜きスパイク73が封止要素18に穴をあけ(図3cを参照されたい)、カートリッジ開口63または貯蔵器6内に突出する伸長位置との間で移送されることによって、穴をあけられる。
横チャネル71は、片側で開放され、互いに平行に延びる溝の形態で構成されている。
封止要素18に穴をあけた後、横チャネル71は、貯蔵器6と流体接続されるようになるため、飲料物質7は、穴をあけられた封止要素18の縁部の周りを混合チャンバ8の方向に流れることができる。
高い粘性では、複数の横チャネル71および/または断面の大きい横チャネル71が使用され、一方、低い粘性では、より少ない横チャネル71および/または断面の小さい横チャネル71が設けられる。
圧縮空気管40は、穴抜きスパイク73が伸長位置にあるとき、穴抜きスパイク73の端部の固定された圧縮空気先端具72を通ってカートリッジ開口63に入る。
したがって、圧縮空気先端具72は、穴抜きスパイク73が伸長位置に移動し、封止要素18に穴をあけたとき、カートリッジ開口63内に自動的に突出する。
穴抜きスパイク73は、カートリッジシステム1の飲料調製機械3への挿入中もしくは挿入後または飲料生成プロセスの開始後、穴抜きスパイク73が押し当てられる保持ユニット90の固定された解放要素によって後退位置から伸長位置に移送されるのが好ましい。
この方法では、飲料調製機械3の方向の逆汚染が効果的に回避され、なぜなら、流体供給部12およびカートリッジ空化装置34がカートリッジシステム1の挿入時に超過圧力を直接受け、飲料物質7がそれぞれ流体源91および圧縮空気源41の方向に移動するのを防止するからである。
したがって、飲料物質7は、封止要素18が開放されると直ちに貯蔵器6から混合チャンバ8の方向にのみ移動することができる。
図4bは、保持ユニット90の詳細図を示し、保持ユニット90は、カートリッジ受け10のための受け器からなり、飲料調製機械3の流体源91まで延びる、カートリッジシステム1の流体供給部に接続するための導管を含む。
保持ユニット90は、例えば、操作レバーによって手動で動作可能であるのが好ましい。
使用者が操作レバーを動かすと、カートリッジ受け10は、飲料調製機械3に対して移動し、穴抜きスパイク73の外側端が保持ユニット90の固定された解放要素(図示せず)に押し当てられ、穴抜きスパイク73が後退位置から伸長位置に移動して封止要素に穴をあける。
圧縮空気管40は、穴抜きスパイク73の第1端部109から穴抜きスパイク73の第2端部108に延びている。
円周ショルダ部103が、ベース部100と中間部102との間に形成され、一方、周縁部104が、穴抜き部101と中間部102との間に形成されている。
切刃のうちの、貯蔵器6の方向に最も遠くまで突出する部分は、封止要素18の穴抜き時、封止要素18を滑らかな切り口で切断する。
しかし、切断面105が傾斜しているために、封止要素18のうちの、封止要素18から部分的に切り離された部分は、封止要素18の残りの部分から完全に切り離されるのではなく、むしろ、封止要素18の部分的に切り離された部分は、切断面105によって丸くなるか、または、部分的に互いに折り重なる。
これは、封止要素の切り離された部分が混合チャンバ8に入るのを防止する。
これは、横チャネル71が、滑らかな切り口の領域で封止要素18に配置され、飲料物質7は、妨害のない態様で横チャネル71に入ることができるという利点を有する。
互いに平行に垂直に延びる正確に5つの横チャネル71が設けられているのが好ましい。
横チャネル71は、それぞれ穴抜き部101から周縁部104を通って中間部102に延び、飲料物質7は、横チャネル71により良好に入ることができる。
スパイクガイド80は、ガイドチャネル110の壁内において、リブ107に対応する溝を有するため、穴抜きスパイク73は、スパイクガイド80に対して回転できないように取り付けられる。
カートリッジ2が、丸みの付いた角と、平坦な長手方向面と、カートリッジ開口63とを含む瓶状の物体を含むのは明らかである。
カートリッジ2は、カートリッジ開口63の領域において、カートリッジ受け10がクリップ式に留められる2つの円環状の保持フランジ52を有する。
カートリッジ受け10は、少なくとも部分的に円周に沿ったラッチストリップ51を両側に有し、カートリッジ受け10は、ラッチストリップ51により、カートリッジ2の保持フランジ52にクリップ式に留められる。
さらに、カートリッジ受け10は、混合チャンバ8を有し、この混合チャンバ8の後部側には、流体供給部12が単純な通過開口の形態でカートリッジ受け10の壁に形成されている。
前部側では、飲料出口11が混合チャンバ8の底部に形成されている。
混合チャンバ8の底部は、飲料出口11の方向に連続的に深くなった凹部を形成しているため、飲料生成プロセスの完了後、液体残留物が混合チャンバ8に残ることはない。
さらに、図8a〜図8cにおいて、スパイクガイド80が混合チャンバ8内で略中心にあることが分かる。
ガイドチャネル110は、略円筒形の態様で形成され、混合チャンバ8の底部からカートリッジ2の方向に略垂直に突出している。
カートリッジ2に対向するガイド部の端部に、減少した直径を有する円周ストッパ111が形成され、穴抜きスパイク73の円周ショルダ部103は、穴抜きスパイク73が伸長位置に達したときに円周ストッパ111に当接する。
したがって、ストッパは、穴抜きスパイク73の貯蔵器6の方向の移動を制限する。
必要に応じて、混合構造物が、混合チャンバ8の底部に配置される。
したがって、これは、混合チャンバ8の飲料出口11から離れる方向に向き、流体供給部12の方を向く穴抜きスパイク73の半分側に横チャネル71が常に配置されることを保証する。
このようにして、混合チャンバ8内での飲料物質7と流体との混合が改善される。
2 ・・・カートリッジ
3 ・・・飲料調製機械
6 ・・・貯蔵器
7 ・・・飲料物質
8 ・・・混合チャンバ
10 ・・・カートリッジ受け
11 ・・・飲料出口
12 ・・・流体供給部
18 ・・・封止要素
19 ・・・さらなる封止要素
34 ・・・カートリッジ空化装置
40 ・・・圧縮空気管
41 ・・・圧縮空気源
42 ・・・圧縮空気接続部
43 ・・・圧縮空気出口
50 ・・・ラッチ接続部
51 ・・・ラッチ要素(ラッチストリップ)
52 ・・・保持フランジ
63 ・・・カートリッジ開口
71 ・・・横チャネル
70 ・・・飲料
73 ・・・穴抜きスパイク
80 ・・・スパイクガイド
90 ・・・保持ユニット
91 ・・・流体源
100 ・・・ベース部
101 ・・・穴抜き部
102 ・・・中間部
103 ・・・ショルダ部
104 ・・・縁部
105 ・・・切断面
106 ・・・周縁
107 ・・・リブ
108 ・・・第1端部
109 ・・・第2端部
110 ・・・ガイドチャネル
111 ・・・ストッパ
Claims (30)
- 飲料物質(7)を充填された貯蔵器(6)を含むカートリッジ(2)を用いて飲料(70)を生成するためのカートリッジ受け(10)であって、
飲料調製機械(3)に挿入可能であって前記カートリッジ(2)に接続可能であり、
前記貯蔵器(6)に流体接続可能な混合チャンバ(8)と前記混合チャンバ(8)につながる流体供給部(12)とを有し、
スパイクガイド(80)と前記スパイクガイド(80)内に移動可能な態様で取り付けられた穴抜きスパイク(73)とを含み、
前記穴抜きスパイク(73)は、前記穴抜きスパイク(73)が前記カートリッジ(2)の封止要素(18)から離れる後退位置と、前記穴抜きスパイク(73)が前記封止要素(18)に穴をあけて前記貯蔵器(6)内に突出する伸長位置との間で移動可能であり、
前記穴抜きスパイク(73)の外壁は、前記封止要素(18)に穴をあけると前記飲料物質(7)を前記混合チャンバ(8)の方向に運ぶ少なくとも1つの横チャネル(71)を有している、カートリッジ受け(10)。 - 前記穴抜きスパイク(73)が、円筒形または円錐台形のベース部(100)と前記貯蔵器(6)の方向に延びる穴抜き部(101)とを含み、
前記穴抜き部(101)が、斜めに先を切り取られた円錐の形態で構成されている、請求項1に記載のカートリッジ受け(10)。 - 前記穴抜きスパイク(73)が、前記ベース部(100)と穴抜き部(101)との間に配置された中間部(102)を含み、
前記中間部(102)は、円錐台形の態様で構成され、
円周ショルダ部(103)が、前記ベース部(100)と中間部(102)との間に形成され、
周縁部(104)が、前記穴抜き部(101)と中間部(102)との間に形成されている、請求項2に記載のカートリッジ受け(10)。 - 前記穴抜き部(101)は、前記斜めに先を切り取られた円錐の傾斜した切断面(105)が前記貯蔵器(6)に対向するように構成され、
前記切断面(105)の長円形の周縁(106)が、少なくとも部分的に前記封止要素(18)に穴をあける切刃になる、請求項3に記載のカートリッジ受け(10)。 - 複数の横チャネル(71)を有し、
各横チャネル(71)が、前記穴抜き部(101)の領域および前記中間部(102)の領域で前記穴抜きスパイク(73)に平行に延びている、請求項4に記載のカートリッジ受け(10)。 - 前記横チャネル(71)が、片側で開放され、前記穴抜きスパイク(73)の外側面に導入された溝の形態でそれぞれ構成されている、請求項5に記載のカートリッジ受け(10)。
- 前記横チャネル(71)が、前記穴抜きスパイク(73)の、前記切断面(105)に対して後ろの円周領域に少なくとも部分的に形成されている、請求項5または請求項6に記載のカートリッジ受け(10)。
- 前記横チャネル(71)が、前記穴抜きスパイク(73)のうちの、前記混合チャンバ(8)の飲料出口(11)から離れる方に向き、前記流体供給部(12)の方を向く側に形成されている、請求項5〜請求項7のいずれか一項に記載のカートリッジ受け(10)。
- 前記穴抜きスパイク(73)が、前記ベース部(100)から半径方向に突出するリブ(107)の形態の回転防止手段を有している、請求項8に記載のカートリッジ受け(10)。
- 前記穴抜きスパイク(73)が、カートリッジ空化装置(34)である一体化した圧縮空気管(40)を有し、
前記圧縮空気管(40)が、前記穴抜きスパイク(73)に沿って前記穴抜きスパイク(73)の第1端部(108)から前記穴抜きスパイク(73)の第2端部(109)に延びている、請求項9に記載のカートリッジ受け(10)。 - 圧縮空気源(41)に接続する圧縮空気接続部(42)が、前記第2端部(109)に形成され、
前記貯蔵器(6)に圧縮空気を吹き込む圧縮空気出口(43)が、前記第1端部(108)に形成されている、請求項10に記載のカートリッジ受け(10)。 - 前記圧縮空気出口(43)が、前記切断面(105)の開口として構成されている、請求項11に記載のカートリッジ受け(10)。
- 前記圧縮空気接続部(42)が、前記ベース部(100)の開口として構成され、
前記ベース部(100)が、前記圧縮空気接続部(42)が前記カートリッジ受け(10)の外からアクセス可能であるように前記カートリッジ受け(10)に配置されている、請求項11または請求項12に記載のカートリッジ受け(10)。 - 前記スパイクガイド(80)が、前記穴抜きスパイク(73)を受け入れるガイドチャネル(110)を備えたガイド部を有し、
前記ガイド部のガイドチャネル(110)が、略円筒形または円錐台形の態様で構成され、
円周ストッパ(111)が、前記カートリッジ(2)に対向する前記ガイド部の端部に形成され、
前記円周ストッパ(111)が、前記貯蔵器(6)の方向の前記穴抜きスパイク(73)の移動を制限し、
前記円周ストッパ(111)が、減少した直径を有する領域を含む、請求項9〜請求項13のいずれか一項に記載のカートリッジ受け(10)。 - 前記リブ(107)に対応する溝が、前記ガイドチャネル(110)の壁内に回転防止手段として形成されている、請求項14に記載のカートリッジ受け(10)。
- 前記ガイド部が、前記混合チャンバ(8)に配置されて前記混合チャンバ(8)の底部から前記カートリッジ(2)の方向に突出する、請求項14または請求項15に記載のカートリッジ受け(10)。
- 前記穴抜きスパイク(73)が、プラスチック部品として射出成形されるプラスチック部品として構成されている、請求項1〜請求項16のいずれか一項に記載のカートリッジ受け(10)。
- 前記穴抜きスパイク(73)は、カートリッジシステム(1)が前記飲料調製機械に挿入されると、前記飲料調製機械の解放要素により、前記後退位置から伸長位置に移送可能である、請求項1〜請求項17のいずれか一項に記載のカートリッジ受け(10)。
- 前記カートリッジ空化装置(34)は、前記飲料物質(7)が前記圧縮空気によって前記貯蔵器(6)から混合チャンバ(8)に押し出されるように構成されている、請求項10に記載のカートリッジ受け(10)。
- 前記混合チャンバ(8)は、前記飲料物質(7)と流体との混合物から形成された飲料(70)が放出される飲料出口(11)を有し、
前記カートリッジ受け(10)は、前記飲料(70)が前記飲料出口(11)から携帯容器に直接導入されるように構成されている、請求項1〜請求項19のいずれか一項に記載のカートリッジ受け(10)。 - ラッチ接続部(50)によって前記カートリッジ(2)に解放可能に接続可能である、請求項1〜請求項20のいずれか一項に記載のカートリッジ受け(10)。
- 前記カートリッジ(2)は、前記貯蔵器(6)に流体接続されたカートリッジ開口(63)を有し、
前記カートリッジ開口(63)が、最初の状態で前記封止要素(18)によって閉鎖され、
前記封止要素(18)が、前記カートリッジ開口(63)の縁部に付けられ、封着された封止薄膜を含む、請求項1〜請求項21のいずれか一項に記載のカートリッジ受け(10)。 - 飲料(70)を生成するためのカートリッジシステム(1)であって、
飲料調製機械(3)に挿入可能であり、
飲料物質(7)を充填する貯蔵器(6)を含むカートリッジ(2)と、前記カートリッジ(2)に接続されている請求項1〜請求項22のいずれか一項に記載のカートリッジ受け(10)とを有しているカートリッジシステム(1)。 - 請求項11に記載のカートリッジシステム(1)が挿入可能である、飲料(70)を生成する飲料調製機械(3)であって、
前記カートリッジ(2)に接続されたカートリッジ受け(10)が挿入可能である保持ユニット(90)と、前記流体供給部(12)に流体を注入する流体源(91)と、圧縮空気を前記圧縮空気接続部(42)に吹き込む圧縮空気源(41)とを有している飲料調製機械(3)。 - 前記穴抜きスパイク(73)を前記後退位置から伸長位置に移送するための解放要素を有し、
前記解放要素は、前記カートリッジ受け(10)が前記解放要素に対して移動する結果として、前記穴抜きスパイクが前記後退位置から伸長位置に移送されるように、固定された態様で構成されている、請求項24に記載の飲料調製機械(3)。 - 前記保持ユニット(90)が、前記保持ユニットへの挿入中または挿入後に前記カートリッジ受け(10)を囲んで係合する留めフランジを含み、
前記留めフランジが、解放機構に接続され、
前記解放機構が、手動でまたはモータによって動作され、
前記カートリッジ受け(10)と前記穴抜きスパイク(73)に接触する前記解放要素との間の相対移動が引き起こされ、
前記穴抜きスパイク(73)が前記後退位置から伸長位置に移送されるように、前記留めフランジを移動させることを意図される、請求項25に記載の飲料調製機械(3)。 - 請求項23に記載のカートリッジシステム(1)を用いて飲料(70)を生成する方法であって、以下のステップ:
前記カートリッジシステム(1)を飲料調製機械(3)の保持ユニット(90)に挿入するステップと、
前記飲料調製機械(3)の流体源(91)と前記カートリッジ受け(10)の流体供給部(12)との間の流体接続を確立するステップと、
前記飲料調製機械(3)の圧縮空気源(41)と前記カートリッジ受け(10)の圧縮空気接続部(42)との間の圧縮空気接続を確立するステップと、
前記穴抜きスパイク(73)を前記後退位置から伸長位置に移送することにより、前記封止要素(18)に穴をあけるステップと、
前記貯蔵器(6)に圧縮空気を注入することにより、前記飲料物質(7)を前記貯蔵器(6)から混合チャンバ(8)に移送するステップと、
前記流体供給部(12)を通して流体を混合チャンバ(8)に注入するステップと、
前記飲料物質(7)を前記流体と混合することにより、前記混合チャンバ(8)内に生成された前記飲料(70)を、飲料出口(11)を用いて排出するステップと
を有している方法。 - 前記流体が、前記混合チャンバ(8)に注入される前に冷却され、炭酸を加えられる、請求項27に記載の方法。
- 前記穴抜きスパイク(73)が、前記飲料調製機械(3)の解放要素により、前記後退位置から伸長位置に移送され、
前記カートリッジ受け(10)は、前記穴抜きスパイク(73)が前記後退位置から伸長位置に移送されるように、前記解放要素に対して移動される、請求項27または請求項28に記載の方法。 - 前記カートリッジ受け(10)が、前記カートリッジシステム(1)の保持ユニット(90)への挿入中または挿入後に前記保持ユニット(90)の留めフランジによって囲まれて係合され、
前記留めフランジが、前記カートリッジ受け(10)と前記穴抜きスパイク(73)に接触する前記解放要素との間の相対移動が引き起こされ、
前記穴抜きスパイク(73)が前記後退位置から伸長位置に移送されるように手動でまたはモータによって動作される解放機構によって動作され、移動される、請求項29に記載の方法。
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