KR20230108071A - System and method for preparing a liquid beverage from a cartridge - Google Patents
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Abstract
카트리지로부터 액체 음료를 준비하기 위한 장치로서, 카트리지에 주입 유체를 공급하기 위한 공급 유닛 장치에 탈착가능하며, 카트리지를 수용 및 지지하는 카트리지 홀더 및 카트리지 홀더가 탈착 위치로부터 공급 유닛에 삽입될 수 있도록 하는 보완 삽입 수단을 포함한다. 공급 유닛의 일부를 이루는 주입 수단이 제공된다. 주입 수단은 이동하여 결합할 수 있다. 상기 주입 수단과 카트리지 사이를 국부적으로 밀봉하기 위하여, 주입 수단과 관련하여 밀봉 수단이 또한 제공된다.A device for preparing a liquid beverage from a cartridge, which is detachable from a supply unit device for supplying an infusion fluid to the cartridge, a cartridge holder for receiving and supporting the cartridge and allowing the cartridge holder to be inserted into the supply unit from a detached position. Complementary insertion means. An injection means forming part of the feeding unit is provided. The injection means can be moved and engaged. In order to seal locally between the injection means and the cartridge, sealing means are also provided in conjunction with the injection means.
Description
본 발명은 뜨거운 음료를 추출 및 분배하기 위한 장치에 사용되는 일회용 카트리지에 관한 것이다.The present invention relates to a disposable cartridge for use in a device for dispensing and dispensing hot beverages.
종래의 일회용 카트리지에 있어서, 케이싱의 외부주변부에 형성된 환형 리브가 앞서 설명한 음료추출 및 분배 장치의 금속재 송출판의 중앙으로부터 카트리지의 상부벽의 구멍이 형성된 영역을 통해서 카트리지내로 도입되는 압력상태의 온수를 수용하도록 송출판과 협동하는 일종의 밀봉체로서 작용한다. 송출판에 의해서 송출되는 온수의 압력이 10 내지 15bar정도 일 때, 송출판이 환형 리브상으로 눌려져 정밀하게 환형 리브와 결합됨으로써 온수가 카트리지 내부에 도달하기 전에 주변으로 누설되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 그러나, 이러한 결합은 종종 송출판과 환형 리브의 상부가 동일 평면상에 놓여지지 않기 때문에 완전하게 이루어지지 못하였다. 게다가, 종래 기술의 대부분의 시스템에서, 카트리지는 통상적으로 밀봉 수단의 압축에 의해 장치 내에서 조여진 채로 유지된다. 특히 카트리지 지지부가 탈착가능한 경우에 가압 모드 동안 카트리지 지지부의 우발적인 제거 위험을 외피하기 위해, 카트리지 지지부가 장치 내에서 충분히 단단히 조여지는 것이 필수적이다. 실링 수단 자체에서의 단단한 조임은, 그 조임이 카트리지 자체에 가해진다면 카트리지를 파손시키거나, 또는 밀봉 부재의 매우 빠른 퇴화를 야기하여 밀봉 상황을 매우 빠르게 퇴화시킬 수 있다. 다른 문제는, 카트리지의 에지 주위에서 밀봉이 행해지는 경우, 주입 유체가 카트리지의 외부 표면을 부분적으로 덮을 수 있으며, 이는 매우 비위생적이라는 것이다.In the conventional disposable cartridge, an annular rib formed on the outer periphery of the casing accommodates hot water under pressure introduced into the cartridge from the center of the metal delivery plate of the aforementioned beverage extraction and dispensing device through a perforated region of the upper wall of the cartridge. It acts as a kind of sealing body that cooperates with the sending plate to do so. When the pressure of the hot water delivered by the delivery plate is about 10 to 15 bar, it is preferable that the delivery plate is pressed into an annular rib shape and precisely coupled with the annular rib so that the hot water does not leak to the surroundings before reaching the inside of the cartridge. However, this coupling is often not completely achieved because the delivery plate and the top of the annular rib are not placed on the same plane. Moreover, in most systems of the prior art, the cartridge is held clamped within the device, typically by compression of the sealing means. It is essential that the cartridge support is sufficiently tight in the device to avoid the risk of accidental removal of the cartridge support during pressurization mode, especially if the cartridge support is removable. A tight tightening in the sealing means itself may break the cartridge if the tightening is applied to the cartridge itself, or cause very rapid degradation of the sealing member, thus deteriorating the sealing situation very quickly. Another problem is that if sealing is done around the edge of the cartridge, the injection fluid can partially cover the outer surface of the cartridge, which is very unsanitary.
본 발명의 목적은 송출판과 환형 리브의 상부가 동일 평면상에 위치하지 않을지라도 이러한 송출판과 환형리브 사이의 완전한 밀봉 결합이 이루어지는 일회용 카트리지를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a disposable cartridge in which a perfect sealing engagement between the delivery plate and the annular rib is achieved even if the top of the delivery plate and the annular rib is not positioned on the same plane.
바람직하게, 환형 리브는 플라스틱 재료가 연화된 후에 송출판의 기계적인 압력하에서 다시 편평해 질 수 있는 환형 크레스트(crest)를 갖추고 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 환형 리브는 카트리지의 축선과 일치하는 정점을 갖는 절두원추형 면을 갖추고 있을 뿐만 아니라 절두원추형 면과 함께 편형해질 수 있는 환형 크레스트를 형성하는 반경방향 외부면을 갖추고 있으며, 절두원추형 면의 정점의 각도는 둔각을 이룬다. 이러한 구성에 따르면, 열의 영향에 따른 환형 리브의 변형은 환형리브와 송출판이 동일 평면 상에 위치하지 않기 때문에 생기는 종래의 모든 결점들을 해결하며, 따라서, 압력하에 카트리지안으로 도입하는 물의 완전한 밀봉이 보장된다. 바람직한 실시예에서, 환형 리브의 절두원추형 면은 케이싱의 상부벽의 중앙을 향한 매우 작은 기울기를 갖는다. 환형 크레스트가 점진적으로 연화되므로, 송출판이 하강함에 따라 급격히 성장하는 리브이 송출판에 의해 눌려질 수 있는데, 이에 대응해서 리브의 상부면 상에 가해지는 기계적 압력의 급격한 감소를 가져온다. 이와 같은 특정 압력의 감소에 상응하게 플라스틱 재료의 연화도 점진적으로 감소되며, 이로 인해 리브가 전체적으로 연화되지 않은 상태로 리브의 변형이 중단된다.Preferably, the annular rib has an annular crest that can be flattened again under the mechanical pressure of the sending plate after the plastics material has softened. In a preferred embodiment, the annular rib has a frusto-conical face with an apex coincident with the axis of the cartridge, as well as a radial outer face forming an annular crest that can be flattened with the frusto-conical face. The angle of the vertex of the face forms an obtuse angle. According to this construction, the deformation of the annular rib under the influence of heat solves all the conventional drawbacks caused by the fact that the annular rib and the delivery plate are not located on the same plane, thus ensuring complete sealing of the water introduced into the cartridge under pressure. do. In a preferred embodiment, the frustoconical face of the annular rib has a very small slope towards the center of the upper wall of the casing. As the annular crest gradually softens, it can be pressed by the rapidly growing rib delivery plate as it descends, resulting in a corresponding rapid decrease in mechanical pressure on the upper surface of the rib. Corresponding to this specific pressure reduction, the softening of the plastic material is also gradually reduced, whereby the deformation of the ribs is stopped without softening the ribs as a whole.
본 발명은 문제의 해결책을 제공하고, 하기와 관련된 이점을 제공한다: 주입 수단을 카트리지에 더욱 직접 배치하고, 더 큰 간명도 및 기계적 신뢰도를 제공함, 예컨대 카트리지 내 특정 성분의 더 양호한 용해를 촉진할 수 있도록, "다중-음료 (multi-drinks)" 용도를 위한 주입 지점의 위치 선택이 자유로움, 추출, 퍼컬레이션, 용해 및/또는 포밍 (foaming) 방법에 유리하도록, 가압 모드에서 카트리지의 더 양호한 밀봉을 제공하는 배치, 카트리지가 파열 또는 박리될 위험을 감소시켜서, 사용자에게 더 큰 안전성을 제공하는 배치, 그리고 액체와 카트리지의 외부 표면 또는 카트리지 홀더의 표면 사이의 접촉이 적어짐에 따른 더 양호한 위생을 보장할 수 있다.The present invention provides a solution to the problem and provides advantages related to: disposing the injection means more directly into the cartridge, providing greater simplicity and mechanical reliability, e.g. promoting better dissolution of certain components in the cartridge. Freedom to choose the location of the injection point for “multi-drinks” applications, better quality of the cartridge in pressurized mode, to favor extraction, percolation, dissolving and/or foaming methods An arrangement that provides a seal, a position that reduces the risk of the cartridge bursting or delaminating, thereby providing greater safety to the user, and better hygiene as there is less contact between the liquid and the outer surface of the cartridge or the surface of the cartridge holder. can be guaranteed
도 1은 본 고안에 따른 환형 리브를 갖춘 본 발명에 따른 카트리지의 사시도이다.1 is a perspective view of a cartridge according to the present invention with an annular rib according to the present invention;
본 발명은 뜨거운 음료를 추출 및 분배하기 위한 장치에 사용되는 [0001] 일회용 카트리지에 관한 것이다. 이와 같은 일회용 카트리지는 단단한 케이싱으로 구성되는데, 이러한 케이싱은 압력하에서 온수를 이용한 여과, 용해 또는 우려냄(infusion)에 의해 음료를 만들어내도록 분말, 입자 또는 미립자 형태의 재료를 수용한다. 이러한 케이싱은 원통형의 속이 빈 몸체로 이루어져 있는데, 구멍이 없는 측벽, 구멍이 형성된 중앙 영역을 갖춘 유입 단부벽과 구멍이 형성된 바닥벽을 이루는 배출 단부벽을 포함하고 있다. 유입 단부벽은 구멍이 형성된 중앙 영역을 에워싸는 외부주변부의 환형 리브를 갖추고 있는데, 환형 리브는 가열판에 의해 기계적 압력하에서 결합될 수 있다. 가열판은 일회용 카트리지내에서 음료를 제조하고 배출 단부벽을 통해 분배하도록 구멍이 형성된 중앙 영역을 통해 카트리지안으로 수압하에 온수를 도입하기 위한 것이다. 본 발명의 목적은 송출판과 환형 리브의 상부가 동일 평면상에 위치하지 않을지라도 이러한 송출판과 환형 리브 사이의 완전한 밀봉 결합이 이루어지는 일회용 카트리지를 제공하는 것이다. 본 발명에 따르면, 이러한 목적은 환형 리브를 송출판이 가열되는 온도에서 연화될 수 있는 플라스틱 재료로 제조한 것을 특징으로 하는 카트리지에 의해 달성된다. 바람직하게, 환형 리브는 플라스틱 재료가 연화된 후에 송출판의 기계적인 압력하에서 다시 편평해 질 수 있는 환형 크레스트(crest)를 갖추고 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 환형 리브는 카트리지의 축선과 일치하는 정점을 갖는 절두원추형 면을 갖추고 있을 뿐만 아니라 절두원추형 면과 함께 편형해질 수 있는 환형 크레스트를 형성하는 반경방향 외부면을 갖추고 있으며, 절두원추형 면의 정점의 각도는 둔각을 이룬다. 이러한 구성에 따르면, 열의 영향에 따른 환형 리브의 변형은 환형리브와 송출판이 동일 평면상에 위치하지 않기 때문에 생기는 종래의 모든 결점들을 해결하며, 따라서, 압력하에 카트리지안으로 도입하는 물의 완전한 밀봉이 보장된다. 바람직한 실시예에서, 환형 리브의 절두원추형 면은 케이싱의 상부벽의 중앙을 향한 매우 작은 기울기를[0001] The present invention relates to a disposable cartridge for use in a device for brewing and dispensing hot beverages. Such disposable cartridges consist of a rigid casing which contains the material in powder, granular or particulate form to produce a beverage by filtration, dissolution or infusion with hot water under pressure. Such a casing consists of a cylindrical hollow body, comprising an unperforated side wall, an inlet end wall with an apertured central region and an outlet end wall which constitutes an apertured bottom wall. The inlet end wall has an annular rib on the outer periphery surrounding the perforated central region, which annular rib can be engaged under mechanical pressure by means of a heating plate. The heating plate is for introducing hot water under hydraulic pressure into the cartridge through the perforated central region to prepare a beverage within the disposable cartridge and dispense it through the outlet end wall. An object of the present invention is to provide a disposable cartridge in which a perfect sealing engagement between the delivery plate and the annular rib is achieved even if the top of the delivery plate and the annular rib is not positioned on the same plane. According to the present invention, this object is achieved by a cartridge characterized in that the annular rib is made of a plastic material that can be softened at the temperature at which the delivery plate is heated. Preferably, the annular rib has an annular crest that can be flattened again under the mechanical pressure of the sending plate after the plastics material has softened. In a preferred embodiment, the annular rib has a frusto-conical face with an apex coincident with the axis of the cartridge, as well as a radial outer face forming an annular crest that can be flattened with the frusto-conical face. The angle of the vertex of the face forms an obtuse angle. According to this construction, the deformation of the annular rib under the influence of heat solves all the conventional drawbacks caused by the fact that the annular rib and the delivery plate are not located on the same plane, thus ensuring complete sealing of water introduced into the cartridge under pressure. do. In a preferred embodiment, the frustoconical face of the annular rib has a very small slope towards the center of the upper wall of the casing.
갖는다. 환형 크레스트가 점진적으로 연화되므로, 송출판이 하강함에 따라 급격히 성장하는 리브이 송출판에 의해 눌려질 수 있는데, 이에 대응해서 리브의 상부면 상에 가해지는 기계적 압력의 급격한 감소를 가져온다. 이와 같은 특정 압력의 감소에 상응하게 플라스틱 재료의 연화도 점진적으로 감소되며, 이로 인해 리브가 전체적으로 연화되지 않은 상태로 리브의 변형이 중단된다. 일회용 카트리지는 속이 빈 몸체로 이루어진 케이싱 (10)으로 이루어져 있다. 케이싱(10)은 대략 원통형으로 형성되어 있으며, 가압하에 온수를 이용한 여과, 용해 또는 우려냄에 의해 음료를 만들어 내도록 입자, 분말 또는 미립자 형태의 재료(M)를 수용할 수 있다(제2도 참조). 미립자 상태의 재료(M)는 예를 들어 커피, 밀크, 차, 코코아 등을 포함한다. 이러한 카트리지를 사용하는 종래의 장치에 관해서 살펴보면, 유럽특허 제 0041 03호에는 첨부된 도면을 통해 예시된 바와 같은 카트리지를 이용할 수 있는 커피 자동 판매기가 개시되어 있다. 속이 빈 몽체로 이루어진 케이싱(10)은 컵 형상부(12) 및 덮개부(14)를 포함한다. 컵 형상부(12) 및 덮개부(14)는 음식물에 대하여 사용가능한 경질의 플라스틱 재료를 이용하여 경제적으로 제조될 수 있다. 그러나, 플라스틱 재료의 이용은 하기에서 설명될 특징들을 제외하고는 제한 받지 않는다. 컵 형상부(12) 및 덮개부(14)를 제조하기에 편리한 재료는 약 100℃의 연화온도를 갖는 폴리프로필렌이다. 이는 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 사용되는 것으로, 추후에 설명될 것이다. 컵 형상부(12)는 케이싱(10)의 측벽을 구성하는 구멍 없는 원통형 측벽(16) 및 케이싱(10)의 바닥벽을 이루는 배출 단부벽(180을 포함한다. 배출단부벽(18)은 환형 리브(19)에 의해서 둘러싸인다. 환형 리브(19)는 카트리지를 지지할 수 있는 하부판 등의 요소상에 밀봉체로서 작용한다. 덮개부(14)는 구멍이 형성된 원형 중앙 영역(20)을 포함하는데, 이 중앙 영역(20)은 케이싱(10)의 유입 단부벽을 구성한다. 중앙 영역(20)은 주변의 환형 플랜지(22)에 의해 외부적으로 둘러싸인다. 환형 플랜지(22)는 이에 상응하는 컵 형상부( 12)의 환형 플랜지(24)와 결합한다. 환형 플랜지(24)는 컵 형상부(12)의 측벽(16)의 상부테두리에 일체로 형성되어 있다. 중앙 영역(20)은 다수의 구멍 또는 다른 틈새들, 또는 유럽특허 제 0057 671호에 개시된 바오 같은 하나 이상의 주변부 구멍을 가질 수 있다. 덮개부(14)의 구벙이 형성된 중앙 영역(20)의 외부면은 외부주변부 환형 리브(26)에 의해서 둘러싸인다. 외부주변부 환형 리브의 기능은 제3도 및 제4로를 참조로 하여 설명될 것이다. 열의 영향하에서 연화되고 변형되어지는 환형 리브(26)의 플라스틱 재료는 환형 리브의 온도가 카트리지내로 유입되는 물의 온도, 약 100℃를 초과하지 않는다는 사실 때문에, 용융되지 않는다. 플라스틱 재료는 "고무"상태로 불리는 상태로 유지하며, 이 상태에서 탄성 밀봉체로서 밀봉효과의 장점을 제공한다.have As the annular crest gradually softens, it can be pressed by the rapidly growing rib delivery plate as it descends, resulting in a corresponding rapid decrease in mechanical pressure on the upper surface of the rib. Corresponding to this specific pressure reduction, the softening of the plastic material is also gradually reduced, whereby the deformation of the ribs is stopped without softening the ribs as a whole. The disposable cartridge consists of a casing 10 made of a hollow body. The casing 10 is formed in a substantially cylindrical shape, and can accommodate a material M in the form of particles, powder, or particulates to make a beverage by filtering, dissolving, or brewing with hot water under pressure (see FIG. 2). ). The particulate material M includes, for example, coffee, milk, tea, cocoa, and the like. Looking at a conventional device using such a cartridge, European Patent No. 0041 03 discloses a coffee vending machine that can use a cartridge as illustrated through the accompanying drawings. The casing 10 made of a hollow mongoose includes a cup-shaped portion 12 and a cover portion 14. The cup-shaped portion 12 and the cover portion 14 can be economically manufactured using a hard plastic material usable for food. However, the use of the plastic material is not limited except for the features described below. A convenient material for manufacturing the cup-shaped portion 12 and lid portion 14 is polypropylene having a softening temperature of about 100°C. This is used to achieve the object of the present invention and will be described later. The cup-shaped portion 12 includes a cylindrical side wall without holes 16 constituting the side wall of the casing 10 and a discharge end wall 180 constituting the bottom wall of the casing 10. The discharge end wall 18 has an annular shape. It is surrounded by a rib 19. The annular rib 19 acts as a seal on an element such as a lower plate capable of supporting a cartridge. This central region 20 constitutes the inlet end wall of the casing 10. The central region 20 is externally surrounded by a peripheral annular flange 22. The annular flange 22 corresponds to this. It engages with the annular flange 24 of the cup-shaped portion 12. The annular flange 24 is integrally formed on the upper rim of the side wall 16 of the cup-shaped portion 12. The central region 20 is It may have multiple apertures or other apertures, or one or more perimeter apertures, such as the bar described in EP 0057 671. The outer surface of the apertured central region 20 of the lid portion 14 is provided with outer peripheral annular ribs. 26. The function of the outer periphery annular rib will be explained with reference to Figures 3 and 4. The plastic material of the annular rib 26, which is softened and deformed under the influence of heat, It does not melt, due to the fact that the temperature does not exceed the temperature of the water entering the cartridge, about 100 ° C. The plastic material remains in a state called "rubber", in which state it provides the advantage of a sealing effect as an elastic seal. do.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220003421A KR20230108071A (en) | 2022-01-10 | 2022-01-10 | System and method for preparing a liquid beverage from a cartridge |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR20230108071A true KR20230108071A (en) | 2023-07-18 |
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Family Applications (1)
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| KR1020220003421A KR20230108071A (en) | 2022-01-10 | 2022-01-10 | System and method for preparing a liquid beverage from a cartridge |
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-
2022
- 2022-01-10 KR KR1020220003421A patent/KR20230108071A/en not_active Application Discontinuation
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|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |