WO2007016977A1

WO2007016977A1 - Vorrichtung zum extrahieren eines in einer kapsel enthaltenen extraktionsgutes mit einem flüssigen extraktionsmittel

Info

Publication number: WO2007016977A1
Application number: PCT/EP2005/053878
Authority: WO
Inventors: Walter BRÜGGER; Louis Deuber
Original assignee: Delica Ag
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2007-02-15
Also published as: WO2007017455A1; ATE422319T1; DE502006002834D1

Abstract

Die Vorrichtung zum Extrahieren eines in einer Kapsel enthaltenen Extraktionsgutes wie z. B. Kaffee besteht aus zwei zur Bildung einer Extraktionskammer (4) dichtend gegeneinander pressbaren Kammerteilen sowie aus Mitteln zum Penetrieren der Kapsel und zum Durchleiten des Extraktionsmittels durch die geschlossene Extraktionskammer. Ein Kammerteil ist dabei als Kapselhalter mit einer Kavität zur Aufnahme eine Kapsel und das andere Kammerteil als Verschlussteil (7) zum Verschliessen der Kavität ausgebildet. Der Kapselhalter ist über ein manuell oder motorisch antreibbares Getriebe in dieser Reihenfolge zwischen einer Aufnahmestellung (A) zur Aufnahme der Kapsel, einer Schliessstellung zum Verschliessen der Kavität, einer Auswurfstellung (C) zum Auswerfen der Kapsel und zurück in die Aufnahmestellung (A) schwenkbar. Ausserdem legt der Kapselhalter zwischen der Aufnahmestellung (A) und der Auswurfstellung (C) einen Schwenkwinkel von mehr als 90° zurück.

Description

Vorrichtung zum Extrahieren eines in einer Kapsel enthaltenen Extraktionsgutes mit einem flüssigen Extraktionsmittel

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Extrahieren eines in einer Kapsel enthaltenen Extraktionsgutes mit einem flüssigen Extraktionsmittel gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Derartige Vorrichtungen haben sich vor allem für die Zubereitung von Getränken wie z. B. Kaffee, Tee oder Kakao durchgesetzt, wobei die Trockensubstanz jeweils als Einzelportion in einer Kapsel eingeschlossen ist.

Durch die WO 2005/004683 ist eine gattungsmässig vergleichbare Vorrichtung bekannt geworden, bei welcher die Kapsel in eine Zwischenposition zwischen dem Kapselhalter und dem Verschlussteil eingeführt und dort fixiert wird. Anschliessend wir die Extraktionskammer geschlossen, und der Extraktionsvorgang kann beginnen. Beim Wiederöffnen der Extraktionskammer fällt die Kapsel ebenfalls unter Schwerkrafteinwirkung nach unten. Ein Problem bei dieser Vorrichtung besteht darin, dass die Mittel zum Halten der Kapsel in der Zwischenposition weder das Schliessen der Extraktskammer noch das spätere Herausfallen der Kapsel behindern dürfen. Abgesehen davon ist bei unsorgfältiger Handhabung nicht immer gewährleistet, dass die Kapsel präzise in der Zwischenposition gehalten ist. Die Kapsel muss nämlich von der aufrechten Lage, in der sie verpackt ist, um 90° in eine horizontale Lage gedreht werden.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Funktionalität und Handhabung erleichtert wird. Die Kapsel soll dabei weitgehend in der gleichen Lage in die Vorrichtung eingegeben werden können, wie sie der Packung entnommen wird, und das provisorische Fest- halten der Kapsel in einer Zwischenposition vor dem Schliessen der Extraktionskammer soll ganz entfallen. Ausserdem soll ein kompaktes Modul geschaffen werden, das in unterschiedlichen Geräten und weitgehend lageunabhängig eingebaut werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einer Vorrichtung gelöst, welche die Merkmale im Anspruch 1 aufweist.

Die schwenkbare Anordnung des Kapselhalters erlaubt es, den Schliessvorgang praktisch in jeder beliebigen Lage durchzuführen. Die Aufnahmestellung kann dabei immer so gewählt werden, dass die Kapsel etwa vertikal von oben nach unten in die Kavität des Kapselhalters eingelegt werden kann, also in der gleichen Position, wie die Kapsel der Packung entnommen wird. Ein Festhalten in einer Zwischenposition erübrigt sich, weil die Kapsel bereits in einer Lage in den Kapselhalter eingeführt ist, die sie auch später beim Extraktionsvorgang einnimmt. Durch das Schwenken in die AuswurfStellung unter einem Winkel von mehr als 90° nach dem Wiederöffnen der Extraktionskammer ist gewährleistet, dass die Kapsel ohne Hilfsmittel lediglich durch ihr Eigengewicht nach unten fällt. Vorzugsweise führt der Kapselhalter eine gesamte Schwenkbewegung von gegen 180° aus.

Die relative Schliessbewegung zwischen Kapselhalter und Verschlussteil kann je nach Anwendungszweck auf unterschiedliche Weise realisiert werden. Eine Möglichkeit besteht darin, dass der Kapselhalter nur schwenkbar und das Verschlussteil nur verschiebbar gelagert ist und dass das Verschlussteil zwischen der Aufnahmestellung und der Schliessstellung gegen den Kapselhalter und zwischen der Schliessstellung und der AuswurfStellung vom Kapselhalter weg insbesondere linear verschiebbar ist. Diese Lösung hat den Vorteil, dass der Kapselhalter lediglich über ein entsprechendes Getriebe gedreht werden muss und dass keine zusätzlichen Mittel erforderlich sind, um ihn auch noch zu ver- schieben.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass der Kapselhalter schwenkbar und verschiebbar und das Verschlussteil verschiebbar gelagert ist und dass der Kapselhalter und das Verschlussteil zwischen der Aufnahmestellung und der Schliessstellung insbesondere linear aufeinander zu und zwischen der Schliessstellung und der AuswurfStellung insbesondere linear voneinander weg verschiebbar sind. Bei dieser Lösung müssen Verschlussteil und Kapselhalter für sich allein nur relativ kurze Wegstrecken zurücklegen, was aus getriebetechnischen Gründen vorteilhaft sein kann .

Schliesslich besteht eine weitere Lösung aber auch darin, dass der Kapselhalter schwenkbar und verschiebbar und das Verschlussteil fest gelagert ist und dass der Kapselhalter zwischen der Aufnahmestellung und der Schliessstellung gegen das Verschlussteil und zwischen der Schliessstellung und der AuswurfStellung vom Verschlussteil weg insbesondere linear verschiebbar ist. Diese Lösung ist besonders dann vorteilhaft, wenn beispielsweise heisses Wasser unter Druck von der Seite des Verschlussteils her in die Kapsel eingespritzt wird. Durch die feste Anordnung des Verschlussteils wird vermieden, dass flexible Druckleitungen angeordnet werden müssen.

Die Relativverschiebung zwischen Verschlussteil und Kapselhalter erfolgt vorteilhaft auf einer linearen Vorschubbahn. Es wäre aber je nach Anwendungsfall ohne weiteres möglich, dass dabei eine Kurvenbahn zurückgelegt wird.

Der Schwenkwinkel zwischen der Aufnahmestellung und der Schliessstellung beträgt vorteilhaft mehr als 60°, vorzugsweise zwischen 60° und 80°. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass der Einführbereich für die Kapsel über der Kavität völlig frei liegt. Anderseits beträgt der Schwenkwinkel zwischen der Schliessstellung und der AuswurfStellung mehr als 20°, vorzugsweise zwischen 20° und 60°. Ein ausreichender Winkel ist hier ebenfalls erforderlich, damit die Kapsel frei nach unten fallen kann .

Die Kavität im Kapselhalter erstreckt sich vorteilhaft über eine Längsachse, die in der Schliessstellung zur Horizontalen um einen Winkel von 0° bis 30° geneigt ist. Diese Achse fällt dabei mit der Verschiebeachse zwischen Verschlussteil und Kapselhalter zusammen, so dass die Kapsel nicht horizontal, sondern in einer Schräglage extrahiert wird sowie optimal eingelegt werden kann.

Kapselhalter und Verschlussteil sind vorteilhaft in einem Support gelagert, wobei die Schliessbewegung und die Öffnungsbewegung zwischen den beiden Teilen bzw. die Schwenkbewegung des Kapselhalters über einen am Support angeordneten Betätigungshebel ausführbar sind. Der Betätigungshebel ist dabei vorteilhaft als Schwenkhebel ausgebildet. Anstelle des Betätigungshebels könnte natürlich auch ein motorischer Antrieb treten.

Bei der Variante mit beweglichem Verschlussteil ist der Schwenkhebel vorteilhaft unmittelbar am Support angelenkt, wobei er über eine Koppel in Wirkverbindung steht mit einem geführten Schlitten, an dem das Verschlussteil angeordnet ist. So kann auf einfache Weise die Schwenkbewegung in eine Linearbewegung umgewandelt werden.

Bei der Variante mit verschiebbarem Kapselhalter kann der Schwenkhebel aber auch über eine Koppel am Support angelenkt sein, wobei das Ende des Schwenkhebels in Wirkverbindung steht mit einem geführten Schlitten, an dem der Kapselhalter angeordnet ist. Die Schwenkbewegung des Kapselhalters selbst kann auf unterschiedliche Weise ausgeführt werden. Da der Kapselhalter für den eigentlichen Schliessvorgang keine Drehbewegung mehr ausführen darf, und da er beim Reversieren des Betätigungshebels sich noch weiter drehen muss, verläuft die Bewegung des Schwenkhebels und des Kapselhalters nicht gleichsinnig bzw. nicht simultan. Für die Ausführung derartiger Bewegungen eignen sich verschiedene Getriebetypen mit ungleichförmigen Bewegungen wie z. B. Sperrgetriebe (Malteserkreuzgetriebe) oder Kurvengetriebe. Besonders vorteilhaft wird denn auch die Schwenkbewegung des Kapselhalters über eine zwischen Support und Kapselhalter wirkende Kurvensteuerung gesteuert. Für das zuverlässige Anfahren der Aufnahmestellung kann der Kapselhalter zusätzlich mittels eines Federelements in die Aufnahmestellung vorgespannt sein.

Das Verschlussteil ist vorteilhaft als Injektor ausgebildet, mit dem die Kapsel in der Schliessstellung penetrierbar und Extraktionsmittel in die Kapsel einführbar ist. Dabei kann am Boden der Kavität eine Filterplatte angeordnet sein, mit der die Kapsel in der Schliessstellung penetrierbar ist, wobei unter der Filterplatte eine Ableitung zum Ableiten des Extrakts im Kapselhalter angeordnet ist. Eine derartige Extraktionskammer ist beispielsweise durch die EP 1 500 357 bekannt geworden. Die einzelnen konstruktiven Details und die Wirkungsweise einer derartigen Extraktionskammer werden daher als bekannt vorausgesetzt und hier nicht weiter beschrieben.

Die Steuerung des Kapselhalters wird besonders vorteilhaft dadurch gelöst, dass die Kurvensteuerung eine geschlossene Steuerbahn mit wenigstens zwei Bahnabschnitten aufweist, wobei mittels einer Steuerweiche beim Schliessen bzw. beim Öffnen der Extraktionskammer unterschiedliche Bahnabschnitte abgreifbar sind. Mit einer derartigen Steuerbahn ist es auf einfache Weise möglich, die Schliessbewegung und die Öffnungsbewegung sehr präzise in eine Schwenkbewegung am Kapselhalter umzuwandeln. Die Weiche wird dabei beim Schliessen der Extraktionskammer überfahren, so dass beim Öffnen der Extraktionskammer eine andere Steuerkurve abgetastet wird als beim Schliessen, bis zuletzt wieder die gleiche Ausgangsposition erreicht wird.

Weitere Vorteile und Einzelmerkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Kaffeemaschine mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer ersten Variante der Vorrichtung mit schwenkbarem und verschiebbarem Kapselhalter,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäss Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Ebene I - I in Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Ebene II - II in Fig. 4

Fig. 6a, den Schliessvorgang der Extraktionskammer an der Vor- 6b, 6c richtung gemäss Fig. 2 in verschiedenen Sequenzen,

Fig. 7 einen Querschnitt durch die Ebene I - I gemäss Fig. 3 in der Schliessstellung,

Fig. 8 einen Querschnitt durch die Ebene III - III gemäss Fig. 7, Fig. 9 einen Querschnitt durch die Ebene I - I gemäss Fig. 3 in der AuswurfStellung, Fig. 10 einen Querschnitt durch die Ebene IV - IV gemäss Fig.

9,

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung mit verschiebbarem Verschlussteil,

Fig. 12 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäss Fig. 11,

Fig. 13 einen Querschnitt durch die Ebene V - V gemäss Fig. 12,

Fig. 14 einen Querschnitt durch die Ebene VI - VI gemäss Fig. 13,

Fig. 15a den Schliessvorgang der Extraktionskammer an der Vor- 15b, 15c richtung gemäss Fig. 11 in verschiedenen Sequenzen,

Fig. 16 einen Querschnitt durch die Ebene V - V gemäss Fig. 12 in der Schliessstellung

Fig. 17 einen Querschnitt durch die Ebene VII - VII gemäss Fig. 16

Fig. 18 einen Querschnitt durch die Ebene V - V gemäss Fig. 12 in der AuswurfStellung,

Fig. 19 einen Querschnitt durch die Ebene VIII - VIII gemäss Fig. 18, Fig. 20 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung mit verschiebbarem Kapselhalter und verschiebbarem Verschlussteil in geöffnetem Zustand,

Fig. 21 die Vorrichtung gemäss Fig. 20 in der Schliessstellung, Fig. 22 die schematische Darstellung eines Getriebes für die Vorrichtung gemäss Fig. 20

Fig. 23 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung analog zu Fig. 2, jedoch mit alternativer Kurvensteuerung für den Kapselhalter,

Fig. 24 eine perspektivische Innenansicht auf die Steuerkurve an der Vorrichtung gemäss Fig. 23,

Fig. 25 einen Schnitt durch die Ebene VIII - VIII gemäss Fig. 23 in der Aufnahmestellung,

Fig. 26 einen Schnitt durch die Ebene IX - IX gemäss Fig. 25 (zum besseren Verständnis gewendet) ,

Fig. 27 einen Schnitt durch die Ebene VIII - VIII gemäss Fig. 23 in der Schliessstellung,

Fig. 28 einen Schnitt durch die Ebene X - X gemäss Fig. 27 (zum besseren Verständnis gewendet) ,

Fig. 29 einen Schnitt durch die Ebene VIII - VIII gemäss Fig. 23 in der AuswurfStellung und

Fig. 30 einen Schnitt durch die Ebene XI - XI gemäss Fig. 29 (zum besseren Verständnis gewendet) In Fig. 1 ist eine Brühvorrichtung, beispielsweise eine Kaffeemaschine 2 dargestellt, in welcher eine erfindungsgemässe Vorrichtung als Modul 1 eingebaut ist. Mit einer derartigen Vorrichtung kann der Inhalt einer Kapsel 3 extrahiert werden, wobei es sich nicht nur um Kaffee, sondern auch um Tee, oder um Kakao handeln kann. Selbstverständlich ist die erfindungsgemässe Vorrichtung aber nicht auf die Verwendung in derartigen Brühvorrichtungen zum Herstellen von Getränken beschränkt. Denkbar wäre auch ein Einsatz für chemisch/wissenschaftliche Extraktionsgeräte, beispielsweise zum Extrahieren von Proben, die zu Konservierungszwecken vorher verkapselt worden sind.

Die Kaffeemaschine 2 verfügt auf an sich bekannte Weise über eine Verschalung 20, in welcher neben dem Modul 1 auch ein Wasserbehälter 21 und eine Pumpe 22 untergebracht sind. Das Wasser wird über eine Saugleitung 24 angesaugt und über eine Druckleitung 23 dem Modul 1 zugeführt. Eine nicht näher dargestellte Heizeinrichtung sorgt für die erforderliche Wassertemperatur bzw. für den nötigen Wasserdruck. Der fertige Kaffee fliesst über einen Ausguss 27 in eine bereitgestellte Tasse 26. Innerhalb der Verschalung kann auch ein Auffangbehälter 25 für verbrauchte Kapseln angeordnet sein. Für die Kaffeezubereitung wird eine Kapsel 3 in aufrechter Lage in den Kapselhalter 5 des Moduls 1 eingelegt. Anschliessend wird der Schwenkhebel 11 nach unten geschwenkt, wobei die Schliess- stellung erreicht wird. In dieser Position wird die Pumpe betätigt, wobei dies über einen separaten Schalter oder automatisch über einen Sensor erfolgen kann. Nach dem Extraktionsvorgang wird der Schwenkhebel 11 wieder nach oben geschwenkt, wobei der Kapselhalter 5 zunächst in die AuswurfStellung weiterdreht, so dass die extrahierte Kapsel in den Auffangbehälter 25 fällt. Einzelheiten des Moduls 1 werden nachstehend beschrieben. Konstruktive Einzelheiten einer ersten Ausführungsform der Erfindung ergeben sich aus Fig. 2 in Kombination mit den Fig. 3 bis 5. In einem Support 10 ist auf einer Stirnseite mit Hilfe von Befestigungsschrauben 32 ein Halteblock 30 fest gelagert, an dem ein Verschlussteil 7 befestigt ist. Dieses Verschlussteil weist den eigentlichen Injektorkopf 16 auf, der eine mit Spitzen versehene, kalottenförmige Oberfläche bildet. Der Injektorkopf ist über einen Anschlussstutzen 31 mit der Druckseite der Pumpe verbunden .

Im Support 10 ist ferner ein Schlitten 15 linear verschiebbar gelagert, an dem ein Kapselhalter 5 befestigt ist. Der Kapselhalter ist dabei mit seinen beiden Achsstummeln 38, 38' drehbar im Schlitten gelagert. Der scheibenartig ausgebildete Kapselhalter ist mit einer etwa konischen Kavität 6 versehen, welche eine Kapsel aufnehmen kann. Am Boden der Kavität ist eine ebenfalls mit Spitzen versehene Filterplatte angeordnet, wobei eine Ableitung 18 den unter der Filterplatte anfallenden Extrakt ableiten kann .

Schliesslich ist am Support 10 auch noch ein Schwenkhebel 11 angelenkt, und zwar über eine Koppel 12, welche an der Gestellan- lenkung 35 drehbar am Support angelenkt ist. Die Koppel ist über das Koppelgelenk 34 gelenkig mit dem Betätigungshebel 11 verbunden. Das Ende 33 des Schwenkhebels 11 ist mit Führungsbolzen 37 versehen, welche einerseits gelenkig mit dem Schlitten 15 verbunden sind und welche anderseits in eine Geradeführung 36 im Support 10 eingreifen. Ein Niederdrücken des Schwenkhebels 11 bewirkt ersichtlicherweise eine lineare Verschiebung des Schlittens 15 und damit auch des Kapselhalters 5 gegen das Verschlussteil 7. Die Drehbewegung des Kapselhalters 5 wird über eine hier nicht näher beschriebene Kurvensteuerung bewirkt, von welcher in Fig. 2 eine Steuerkurve 40 und ein Steuerbolzen 41 gerade noch sichtbar sind. Der Steuerbolzen sitzt auf einem Steuerhebel 42 (Fig. 5), der auf den Achsstummel 38 aufgesetzt ist. Über ein Federelement 43, das ebenfalls auf dem Achsstummel 38 sitzt, ist der Kapselhalter 5 in die Aufnahmestellung vorgespannt. Damit sich der Kapselhalter 5 beim Hochschwenken des Betätigungshebels 11 und damit beim Zurückziehen des Schlittens 15 zunächst im gleichen Drehsinn in die AuswurfStellung weiterdreht, ist am Kapselhalter seitlich ein Sperrbolzen 45 angeordnet, der mit einer Sperrklinke 44 am Support 10 zusammenwirkt. Die Sperrklinke 44 wird beim Anfahren der Schliessstellung zunächst überfahren, liegt aber anschliessend am Sperrbolzen 45 an und bewirkt so beim weiteren Zurückziehen des Schlittens 15 gegen die Vorspannkraft des Federelements 43 eine weitere Drehung, bis das Federelement entspannt wird und den Kapselhalter wieder in die Aufnahmestellung zurückführt.

In den Figuren 6a bis 6c ist die Schliessbewegung des Schwenkhebels 11 in verschiedenen Sequenzen dargestellt. Gemäss Fig. 6a nimmt der Schwenkhebel eine Position von 30° zur Längsmittelachse 39 des Moduls ein. Die Kavität 6 des Kapselhalters 5 hat dabei bereits eine Drehbewegung zurückgelegt, und die Längsachse 8 der Kavität ist zur Längsmittelachse 39 um 12.8° geneigt. Der Steuerbolzen 41 hat bereits den grössten Teil des gekrümmten Abschnitts der Steuerkurve 40 zurückgelegt. Der Führungsbolzen 37 hat etwas mehr als die Hälfte des Weges in der Geradeführung 36 zurückgelegt .

Gemäss Fig. 6b beträgt der Winkel zwischen dem Betätigungshebel 11 und der Längsmittelachse 39 nur noch 15°. Die Längsachse 8 der Kavität 8 fällt jetzt praktisch mit der Längsmittelachse 39 des Moduls zusammen, und der Kapselhalter 5 steht unmittelbar vor dem Verschlussteil 7.

Gemäss Fig. 6c verläuft auch der Schwenkhebel 11 in der Längsmittelachse 39, und der Steuerbolzen 41 hat die Steuerkurve 40 vollständig abgefahren. Der Kapselhalter 5 hat jetzt das Verschlussteil 7 erreicht, womit die eigentliche Extraktionskammer 4 gebildet wird.

Die Figuren 7 und 8 zeigen die Schliessstellung B etwas detaillierter. Da sich beim Extraktionsprozess in der Extraktionskammer 4 ein Druck von über 10 bar aufbaut, muss sichergestellt werden, dass dieser Druck das Hebelgetriebe nicht reversieren kann. Zu diesem Zweck muss der Schwenkhebel 11 den Totpunkt überschreiten und einen zusätzlichen Sperrwinkel Y zurücklegen.

Wie in der eingangs erwähnten EP 1 500 357 beschrieben, penet- rieren die Spitzen 19 des Injektorkopfs 16 in der Schliessstellung die Deckelfolie der Kapsel (hier nicht dargestellt) , und durch die so entstandenen Öffnungen wird über den Anschlussstutzen 31 das Brühwasser in die Kapsel eingeführt. Beim so aufgebauten Druck in der Kapsel penetrieren die Spitzen 19' an der Filterplatte 17 den Boden der Kapsel, und der Extrakt wird durch die Ableitung 18 abgeführt.

Die Figuren 9 und 10 zeigen das Erreichen der AuswurfStellung C beim Zurückschwenken des Schwenkhebels 11. Diese Stellung wird bei einer Neigung des Schwenkhebels von 32.5° zur Längsmittelachse 39 erreicht. Der an den Führungsbolzen 37 angelenkte Schlitten 15 ist bereits wieder zurückgefahren, und der Kapselhalter 5 hat sich zur Längsmittelachse 39 um einen Winkel von 57° weitergedreht. Diese Drehung im gleichen Drehsinn trotz re- versierender Schlittenbewegung wird dadurch erreicht, dass der Sperrbolzen seitlich an der Sperrklinke 44 anliegt, welche bei der Vorwärtsbewegung des Schlittens überfahren wurde. Beim weiteren Hochschwenken des Schwenkhebels 11 sorgt das Federelement 43 dafür, dass der Kapselhalter 5 wieder in die in Fig. 4 gezeigte Aufnahmestellung A zurückgeführt wird. Fig. 11 in Verbindung mit den Figuren 12 bis 14 zeigen eine zweite Variante der Vorrichtung, bei welcher der Kapselhalter 5 nur schwenkbar und das Verschlussteil verschiebbar angeordnet ist. Die gleichen Bauteile haben soweit möglich die gleichen Bezugszeichen wie beim vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, und es werden nachstehend nur noch diejenigen Funktionen und Bauteile beschrieben, die sich vom vorhergehenden Ausführungsbeispiel unterscheiden.

Wie insbesondere aus den Figuren 12 und 14 ersichtlich ist, wird der Kapselhalter 5 nicht im Schlitten 15, sondern direkt im Support 10 gelagert, und zwar auf der Seite des Achsstummels 38' direkt in der Gestellaussenwand und auf der Seite des Achsstummels 38 an einer innen liegenden Wandpartie.

Der Schwenkhebel 11 ist dagegen an seinem Ende 33 direkt am Support 10 angelenkt. Die Koppel 12 greift mit ihren Führungsbolzen 37 gelenkig in den Schlitten 15, wobei die Führungsbolzen in der Geradeführung 36 geführt sind. Im Schlitten 15 ist der Halteblock 30 mit dem Verschlussteil 7 fixiert. Ein Niederdrücken des Schwenkhebels 11 bewirkt ersichtlicherweise eine Verschiebung des Schlittens 15 gegen den Kapselhalter 5.

Die Schwenkbewegung des Kapselhalters wird wiederum über einen Steuerbolzen 41 ausgeführt, der jedoch im Gegensatz zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel in eine Steuerkurve 40 eingreift, welche dem Schlitten 15 zugeordnet ist. Die Weiterdrehung des Kapselhalters 5 von der Schliessstellung in die AuswurfStellung wird auf ähnliche Weise mit einer Sperrklinke 44 und einem Sperrbolzen 45 erreicht, wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel .

In den Figuren 15a bis 15c sind wiederum einzelne Sequenzen der Vorrichtung beim Niederdrücken des Schwenkhebels 11 dargestellt, und zwar in einem Winkel von 30°, 15° und 0° zur Längsmittelachse 39. Dabei ist gut ersichtlich, wie sich das Verschlussteil 7 gegen den sich drehenden Kapselhalter 5 bewegt, bis am Schluss wiederum die Extraktionskammer geschlossen ist.

Auf analoge Weise wie die Figuren 7 und 8 zeigen die Figuren 16 und 17 die Vorrichtung in der Schliessstellung B. Das Zusammenwirken von Verschlussteil 7 und Kapselhalter 5 ist dabei völlig identisch, wobei lediglich andere Relativbewegungen ausgeführt werden, bis die Extraktionskammer 4 geschlossen ist.

Ebenso analog zu den Figuren 9 und 10 zeigen die Figuren 18 und 19 die Vorrichtung in der AuswurfStellung C, wobei hier Verschlussteil 7 und Kapselhalter 5 in der Auswurfposition noch etwas näher beieinander liegen.

Die Figuren 20 und 21 zeigen rein schematisch eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher sowohl das Verschlussteil 7 als auch der Kapselhalter 5 relativ zueinander verschiebbar sind, so dass sich diese Bauteile beim Schliessen der Extraktionskammer im Support 10 aufeinander zu bewegen. Eine derartige Bewegung könnte beispielsweise gemäss Fig. 22 über ein Getriebe mit gegenläufigen Zahnstangen 46, 46' erreicht werden, welche mit einem gemeinsamen Zahnritzel 47 kämmen. Das Zahnritzel könnte direkt oder indirekt über den Schwenkhebel 11 angetrieben werden. Die Figuren 23 bis 30 zeigen eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher analog zu Fig. 2 der Kapselhalter 5 am Schlitten 15 gegen das feststehende Verschlussteil verschiebbar ist. Die Schwenkbewegung des Kapselhalters wird jedoch durch eine geschlossene Steuerkurve gesteuert, wobei jeder Schlittenbewegung eine separate Steuerbahn zugeordnet ist. Gemäss den Fig. 23 und 24 wird dies mit Hilfe einer Steuerplatte 48 erreicht, die auf einer Seite am Support 10 angeordnet ist und die auf der Innenseite eine geschlossene Steuerbahn 49 aufweist. Die Innenseite dieser geschlossenen Steuerbahn wird durch eine Steuerweiche 50 gebildet, die über eine Weichenspitze 52 verfügt und die um ein Bolzengelenk 51 unter Federvorspannung derart schwenkbar gelagert ist, dass die Weichenspitze 52 den unteren Bahnabschnitt 54 immer verschliesst . Der obere Bahnabschnitt 55 vereint sich mit dem unteren Bahnabschnitt 54 zu einem geraden Abschnitt 53. Der am Kapselhalter 5 angeordnete Steuerbolzen 41 greift im Verlaufe der Hin- und Herbewegung des Schlittens 15 die gesamte Steuerbahn 49 ab. In den Figuren 25 und 26 ist die Aufnahmestellung A dargestellt. Der Schlitten 15 steht dabei in seiner Ausgangsstellung, welche er einnimmt, bevor der Schwenkhebel 11 betätigt wird. Der Steuerbolzen 41 steht in seiner Grundposition, an der sich der untere Bahnabschnitt 54 und der obere Bahnabschnitt 55 vereinen. In der Abbildung gemäss Fig. 26 ist die Steuerweiche 50 im Uhrzeigersinn vorgespannt. Beim Niederdrücken des Schwenkhebels 11 fährt der Steuerbolzen 41 den unteren Bahnabschnitt 54 ab und überfährt dabei die geschlossene Weiche an der Weichenspitze 52, so dass er in den geraden Abschnitt 53 eindringt.

Diese Position ist in den Figuren 27 und 28 dargestellt. Diese Figuren zeigen die Schliessstellung B mit vollständig vorgezogenem Schlitten und mit geschlossener Extraktionskammer 4. Der Steuerbolzen 41 steht am Ende des geraden Abschnitts 53. Beim Hochschwenken des Schwenkhebels 11 fährt der Steuerbolzen 41 im geraden Abschnitt 53 wieder zurück bis zur Weichenspitze 52 und wird dort in den oberen Bahnabschnitt 55 umgelenkt.

Die Figuren 29 und 30 zeigen die AuswurfStellung C mit dem Steuerbolzen 41 im Zenit des oberen Bahnabschnitts 55. Bis zum Erreichen dieser Position wird der Kapselhalter 5 im gleichen Drehsinn weitergedreht, bis er die maximale AuswurfStellung erreicht. Bei der weiteren Schwenkbewegung des Schwenkhebels 11 nach oben reversiert der Kapselhalter 5 seine Drehbewegung, bis der Steuerbolzen 41 wieder seine Ausgangslage erreicht hat.

Schlittenkonstruktion und Hebelgetriebe beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 23 sind im Übrigen weitgehend analog zu demjenigen gemäss Fig. 2. Gut sichtbar ist hier übrigens auch, dass der Kapselhalter 5 beispielsweise aus Kunststoffmaterial zwischen zwei Seitenwangen 28 beispielsweise aus Metall eingespannt ist.

Ebenfalls gut sichtbar ist hier die Schlittenführung 56, die sich parallel zur Geradeführung 36 für den Führungsbolzen 37 erstreckt und in welcher ein Schlittenführungsbolzen 57 geführt ist. Damit wird eine präzise Führung des Schlittens 15 gewährleistet .

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung (1) zum Extrahieren eines in einer Kapsel (3) enthaltenen Extraktionsgutes mit einem flüssigen Extraktionsmittel, bestehend aus zwei zur Bildung einer Extraktionskammer (4) dichtend gegeneinander pressbaren Kammerteilen, sowie mit Mitteln zum Penetrieren der Kapsel und zum Durchleiten des Extraktionsmittels durch die geschlossene Extraktionskammer, wobei ein Kammerteil als Kapselhalter

(5) mit einer Kavität (6) zur Aufnahme einer Kapsel (3) und das andere Kammerteil als Verschlussteil (7) zum Ver- schliessen der Kavität ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselhalter (5) über ein manuell oder motorisch antreibbares Getriebe in dieser Reihenfolge zwischen einer

- Aufnahmestellung (A) zur Aufnahme der Kapsel (3) ,

Schliessstellung (B) zum Verschliessen der Kavität (6) , AuswurfStellung (C) zum Auswerfen der Kapsel (3) , und zurück in die Aufnahmestellung (A)

schwenkbar ist, wobei der Kapselhalter (5) zwischen der Aufnahmestellung (A) und der AuswurfStellung (C) um einen Schwenkwinkel α von mehr als 90° schwenkbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselhalter (5) nur schwenkbar und das Verschlussteil (7) nur verschiebbar gelagert ist und dass das Verschlussteil zwischen der Aufnahmestellung (A) und der Schliessstellung (B) gegen den Kapselhalter und zwischen der Schliessstellung (B) und der AuswurfStellung (C) vom Kapselhalter weg, insbesondere linear verschiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselhalter (5) schwenkbar und verschiebbar und das Verschlussteil (7) verschiebbar gelagert ist und dass der Kapselhalter und das Verschlussteil zwischen der Aufnahmestellung (A) und der Schliessstellung (B) insbesondere linear aufeinander zu und zwischen der Schliessstellung (B) und der AuswurfStellung (C) insbesondere linear voneinander weg verschiebbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselhalter (5) schwenkbar und verschiebbar und das Verschlussteil (7) fest gelagert ist und dass der Kapselhalter zwischen der Aufnahmestellung (A) und der Schliessstellung (B) gegen das Verschlussteil und zwischen der Schliessstellung (B) und der AuswurfStellung (C) vom Verschlussteil weg insbesondere linear verschiebbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel (α' ) zwischen der Aufnahmestellung (A) und der Schliessstellung (B) mehr als 60°, vorzugsweise zwischen 60° und 80° beträgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel (α' ' ) zwischen der Schliessstellung (B) und der AuswurfStellung (C) mehr als 20°, vorzugsweise zwischen 20° und 60° beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kavität (6) über eine Längsachse (8) erstreckt, die in der Schliessstellung (B) zur Horizontalen um einen Winkel (ß) von 0° bis 30° geneigt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselhalter (5) und das Verschlussteil (7) in einem Support (10) gelagert sind, und dass die Schliessbewegung und die Öffnungsbewegung zwischen den beiden Teilen bzw. die Schwenkbewegung des Kapselhalters über einen am Support angeordneten Betätigungshebel (11) ausführbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel (11) ein Schwenkhebel ist, der unmittelbar am Support (10) angelenkt ist und der über eine Koppel (12) in Wirkverbindung steht mit einem geführten Schlitten (15), an dem das Verschlussteil (7) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel (11) ein Schwenkhebel ist, der über eine Koppel (12) am Support (10) angelenkt ist und dessen Ende (14) in Wirkverbindung steht mit einem geführten Schlitten (15) an dem der Kapselhalter (5) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegung des Kapselhalters (5) über eine zwischen einem Support und dem Kapselhalter wirkende Kurvensteuerung steuerbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselhalter (5) mittels eines Federelements in die Aufnahmestellung (A) vorgespannt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussteil (7) als Injektor aus- gebildet ist, mit dem die Kapsel in der Schliessstellung (B) penetrierbar und Extraktionsmittel in die Kapsel einführbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden der Kavität (6) eine Filterplatte (17) angeordnet ist, mit der die Kapsel (3) in der Schliessstellung (B) penetrierbar ist, wobei unter der Filterplatte eine Ableitung (18) zum Ableiten des Extrakts im Kapselhalter (5) angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselhalter (5) als Scheibe aus Kunststoffmaterial ausgebildet ist, wobei sich die Kavität

(6) gegen den Aussenmantel der Scheibe öffnet.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvensteuerung eine geschlossene Steuerbahn (49) mit wenigstens zwei Bahnabschnitten (54, 55) aufweist, wobei mittels einer Steuerweiche (50) beim Schliessen bzw. beim Öffnen der Extraktionskammer (4) unterschiedliche Bahnabschnitte abgreifbar sind.