(57)【要約】  飲料装置用のセラミックバルブユニット（１）は、ハウジング（３、５）、熱湯を受け取るための水入口パイプ（７）、流出開口部（４１）、並びに該ハウジング内の第１および第２セラミック要素（１５、２１）を含んでいる。該第１および第２セラミック要素（１５、２１）は、それぞれが相互に当接する表面（４９）を有し、そして該当接する表面に共通の平面内において相対的に可動である。該当接する表面（４９）に共通の平面は、該水入力パイプ（７）および該第１セラミック要素（１５）の下流に、しかし該第２セラミック要素（２１）および該流出開口部（４１）の上流にある。該第１セラミック要素（１５）は、通過する液体流を可能にする、少なくとも異なったサイズを取られた第１および第２開口部（５１、５３）を有している。該第２セラミック要素（２１）は、該流出開口部（４１）と永続的に並べられた単一液体流開口部のみを有している。該第１セラミック要素（１５）は、好ましくは該第１セラミック要素（１５）の境界を越えて置かれた回転の中心（４５）の周りの運動の経路における、少なくとも第１と第２の異なる位置の間で選択的に摺動可能である。【選択図】図１
2018500988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料装置用のセラミックバルブユニットであって、該セラミックバルブユニットは、ハウジング、熱湯を受け取るための水入口パイプ、流出開口部、並びに該ハウジング内の第１セラミック要素および第２セラミック要素を含み、該第１および第２セラミック要素の各々は、相互に当接する表面を有し、そして該当接する表面に共通の平面内において相対的に可動であり、該当接する表面に共通の平面は、該水入口パイプおよび該第１セラミック要素の下流にあるが該第２セラミック要素および該流出開口部の上流にあり、該第１セラミック要素は、液体流が通過することを可能にするために、少なくとも異なったサイズを有する第１および第２開口部を有し、該第２セラミック要素は、該流出開口部と永続的に一直線に並べられた単一の液体流開口部のみを有し、そして該第１セラミック要素は、セラミックとは異なる材料の操作アームセクタによって摺動運動のために係合される、
上記セラミックバブルユニット。
【請求項２】
該第１セラミック要素は、該第１セラミック要素の境界を越えて置かれた回転の中心の周りの運動の経路における少なくとも第１と第２の異なる位置の間で選択的に摺動可能である、請求項１に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項３】
該第１開口部は噴流を生成するためのノズルである、請求項１または２に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項４】
該第１セラミック要素の該第２開口部と、該第２セラミック要素の単一の液体流開口部とは、同じサイズである、請求項１〜３のいずれか１項に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項５】
該第１および第２セラミック要素は、圧縮ばねによって相互当接関係においてバイアスされている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項６】
該第１および第２セラミックバルブ要素は、該流出開口部に一致し且つそれと対応する貫通流開口部を有する該ハウジングの内部に支持されて置かれる弾力性エラストマーパッドに対してバイアスされている、請求項５に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項７】
該第１セラミック要素の運動の経路の外側に空気入口通路を有し、そして該弾力性密封パッドと一体的に形成されているところの可動バルブ要素と協働するように配設されている、請求項６に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項８】
該空気入口通路は、該第２セラミック要素の下流で該流出部に結合している、請求項７に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項９】
該空気入口通路は、Ｔ字結合部内の流出部に結合している、請求項７または８に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項１０】
該第１セラミック要素は、少なくとも３つの異なる位置の間で可動であり、そして追加の第３の位置は閉位置である、請求項１〜９のいずれか１項に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項１１】
該第１セラミック要素は、少なくとも４つの異なる位置の間で可動であり、そして追加の第４の位置は、該第２セラミック要素の単一液体流開口部と一直線に並ぶ複数のノズルを有している、請求項１０に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項１２】
該第１セラミック要素の少なくともその第１と第２の異なる位置の間の運動は、電気モータによって生じさせられる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項１３】
該電気モータの回転は、該少なくとも第１および第２位置を検出するように配設されるところのエンコーダによって統御されている、請求項１２に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項１４】
該第１セラミック要素の運動の経路が回転の中心の周りにあり、そして該エンコーダは、エンコーダ輪、および少なくとも１つのエンコーダセンサを含んでいる、請求項１３に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項１５】
該エンコーダ輪は、その外側周囲の周りに等間隔に置かれた複数の歯を有し、そして該少なくとも１つのエンコーダセンサは、該間隔を置かれた複数の歯と一致するセンシング経路に置かれた第１センサ、第２センサ、および第３センサのうちの中央のセンサである、請求項１４に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項１６】
該第１、第２、および第３センサは、該エンコーダ輪上の隣接する歯の間の間隔の２倍よりも小さい間隔でお互いに間隔を置かれている、請求項１５に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項１７】
混合チェンバーとの組み合わせにおいて、該混合チェンバーは、該セラミックバルブユニットの該ハウジングと一体的に形成されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項１８】
該混合チェンバーは、液体飲料関連製品のための配量機器の出口へ接続されるように適合された入口を有している、請求項１７に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項１９】
該配量機器は、交換可能な製品供給パックの一部分である、請求項１８に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項２０】
飲料調製装置の一部分としての、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載のセラミックバブルユニット。
【請求項２１】
飲料調製装置であって、交換可能な供給パックの配量器出口を受け取るための入口を有する混合チェンバー、飲料出口、該混合チェンバーへ液体（圧力下の水）を供給するための液体流路を含む液体供給手段、該液体流路へ空気を供給する空気供給手段、駆動シャフト、および請求項１〜１６のいずれか１項に記載の該バルブユニットを備えている、
上記飲料調製装置。
【請求項２２】
飲料摂取物を調製するためのシステムであって、
飲料調製装置、および
飲料関連成分を保持するように配設された少なくとも１つの交換可能な供給パック
を備えており、
該飲料調製装置は、飲料出口を有している混合チェンバー、該混合チェンバーへ液体（圧力下の水）を供給するための液体流路を含む液体供給手段、該液体流路へ空気を供給する空気供給手段、および駆動シャフトを備えており、
該少なくとも１つの交換可能な供給パックは、飲料関連成分を保持するための容器、および出口を有する配量器を含み、該配量器は、１の配量される仕方で該容器から該配量器の該出口へ該飲料関連成分を供給するように配設されており、該少なくとも１つの交換可能な供給パックと、飲料調製装置とは、機械的に接続可能であり、そして接続されるときは、該配量器の該出口は、該混合チェンバーと流体連絡され、そして該飲料調製装置は、該配量器の該出口から該混合チェンバー内へ該飲料関連成分を供給するために該配量器を稼動させるように配設されており、該液体流路は、使用中、該混合チェンバー内へ吐出される液体の噴流を生成するための第２ノズルを含むように配設されており、該システムは、該飲料装置内に一体化されたセラミックバブルユニットをさらに備え、該セラミックバブルユニットは、第１セラミック要素、第２セラミック要素、および第３セラミック要素を含み、該第３セラミック要素は流出開口部を含み、そして該第２要素は、該流出開口部と少なくとも実質的に一直線に並べられた流入開口部を含み、そして該第１要素は、該第３要素と該第２要素との間に挟まれ、該第１、第２、および第３セラミック要素の各々は、相互に当接する表面を有しており、そして該第１要素は、該当接表面に共通の平面内において該第３および第２要素に相対的に可動であり、該第１セラミック要素は、もし該ノズルが該流入および流出開口部と実質的に一直線に並べられているならば、液体が第２ノズルを通って流れることを可能にするように該第２ノズルを備え、そして該第１セラミック要素は、第１セラミック要素の境界を越える、回転の中心の周りの運動の経路において少なくとも第１および第２の異なる位置の間で選択的に摺動可能であり、該第１位置において、該第２ノズルは、該流体の噴流が該第２ノズルによって生成され、そして該出口開口部を介して該混合チェンバー内へ吐出されるように、該流入および流出開口部と実質的に一直線に並べられており、且つ該第２位置においては、該第２ノズルは、流体が該噴流を生成するために該入口開口部から該ノズルへ流れることが出来ないように、該流入および流出開口部と一直線に並べられていないことで特徴付けられる、上記システム。
【請求項２３】
該液体流路は、外側液体部分および内側空気部分を有している液体の中空噴流を生成するように配設された第１ノズルを含んでいる、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
該第１ノズルは、該混合チェンバーの側壁で終端し、そして該中空噴流の該外側液体部分は、該混合チェンバーに隣接する領域における該第１ノズルの内部表面の実質的部分と接触している、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
該第１ノズルは、該混合チェンバーの方へ先細にされ、そして該液体流路は、該第１ノズルから上流に置かれ且つ液体の実質的に中実の噴流を生成するように配設された該第２ノズルを備えている、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
該第１位置において、該第２ノズルによって生成された液体の実質的に中実の噴流が衝突帯域において該第１ノズルの内部表面に衝突して、該噴流が該第１ノズルの該内部表面の周りで渦を巻くようにさせ、且つ該混合チェンバー内に吐出する液体の中空噴流を形成するように、該第１ノズルおよび第２ノズルは、相互に相対的に配置される、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
該第３および第２要素に相対的な該第１要素の第３の位置において、該第２ノズルからの該中実噴流が、該第１ノズルの内部表面に沿って流れ且つ、該混合チェンバー内に吐出された該噴流が中実の噴流であるように該噴流が中実を維持するように、該第２ノズルによって生成された該実質的に中実の液体噴流衝突が、該第１ノズルと少なくとも実質的に一直線に並べられるように、該第１および第２ノズルは、相互に相対的に置かれる、請求項２５または２６に記載のシステム。
【請求項２８】
該バルブは、請求項１〜２０のいずれか１項に記載のバルブである、請求項２２〜２７のいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料装置用のセラミックバルブユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
その様なセラミックバルブユニットは、一般に公知であり、そして１例が特許文献（US 6682047）に開示されている。そのようなバルブユニットは、飲料調製装置内の様々な流路の間に熱湯または水蒸気を分配するのに用いられるので、熱湯または水蒸気と接触するバルブ要素のための適切な物質が、セラミック材料において見出されている。その様な材料は、優秀な貢献を与え、要求される環境下で流体密封性を可能にするけれども、それらの製造およびコストは重要な因子として残されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、改良されたセラミックバルブを提案することが本発明の目的である。より一般的な意味で、従来技術の不利な点の少なくとも１つを克服しまたは減少させことは、このように本発明の目的である。また、代替の解決策を提供することも本発明の目的であり、それは組立および操作において煩雑性が少なく、且つ更に相対的に高価でなく製作されうる。あるいは、少なくとも有益な代替案を提供することは本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的のために本発明は、添付された請求項の１以上に規定されたようなセラミックバルブユニットを提供する。そのようなバルブユニットは、必要なセラミック要素のサイズができる限り小さく保たれうるという点において、製造するのに効率的でありかつ経済的である。それにより、熱湯または水蒸気と直接に接触しない材料は、より厳しくない製造工程を用いて、高価でない材料から作ることができる。それによって、セラミック要素のサイズを顕著に増大させることなく、バルブ位置のより広い選択を提供することが経済的に容易になる。
【０００５】
特に本発明は、飲料装置用のセラミックバルブユニットに関しており、そのセラミックバルブユニットは、ハウジング、熱湯を受け取るための水入口パイプ、流出開口部、並びに該ハウジング内の第１セラミック要素および第２セラミック要素を含み、該第１および第２セラミック要素の各々は、相互に当接する表面を有し、そして該当接する表面に共通の平面内において相対的に可動であり、該当接する表面に共通の平面は、該水入口パイプおよび該第１セラミック要素の下流にあるが該第２セラミック要素および該流出開口部の上流にあり、該第１セラミック要素は、液体流が通過することを可能にするために、少なくとも異なったサイズを有する第１および第２開口部を有し、該第２セラミック要素は、該流出開口部と永続的に一直線に並べられた単一の液体流開口部のみを有し、そして該第１セラミック要素は、セラミックとは異なる材料の操作アームセクタによって摺動運動のために係合される。任意的に、該第１セラミック要素は、該第１セラミック要素の境界を越えて置かれた回転の中心の周りの運動の経路における少なくとも第１と第２の異なる位置の間で選択的に摺動可能でありうる。さらに任意的に、該第１開口部は噴流を生成するためのノズルでありうる。代替的にこの点に関して、該第１セラミック要素の該第２開口部と、該第２セラミック要素の単一の液体流開口部とは、同じサイズでありうる。
【０００６】
１つの例において、該第１および第２セラミック要素は、圧縮ばねによって相互当接関係においてバイアスされうる。任意的に、該第１および第２セラミックバルブ要素は、該流出開口部に一致し且つそれと対応する貫通流開口部を有するところの該ハウジングの内部に支持されて置かれる弾力性エラストマーパッドに対してバイアスされている。さらに任意的に、該第１セラミック要素の運動の経路の外側に空気入口通路を有しているときに、それは、該弾力性密封パッドと一体的に形成されているところの可動バルブ要素と協働するように配設されうる。さらにすると、該空気入口通路は、該第２セラミック要素の下流で該流出部に結合しうる。該空気入口通路はまたそのとき、Ｔ字結合部内の流出部に結合しうる。
【０００７】
さらに別の例において、該第１セラミック要素は、少なくとも３つの異なる位置の間で可動でありえ、そして追加の第３の位置は閉位置でありうる。またこの特別な例において、該第１セラミック要素は、少なくとも４つの異なる位置の間で可動であるように配設され得、そして追加の第４の位置はそのとき、該第２セラミック要素の単一の液体流開口部と一直線に並ぶ複数のノズルを有しうる。
【０００８】
別のオプションとして、該第１セラミック要素の少なくともその第１と第２の異なる位置の間の運動は、電気モータによって生じさせられうる。該電気モータの回転はそのとき、該少なくとも第１および第２位置を検出するように配設されるところのエンコーダによって統御されうる。該第１セラミック要素の運動の経路が回転の中心の周りにあるときに、該エンコーダは、エンコーダ輪、および少なくとも１つのエンコーダセンサを含みうる。さらに別のオプションとして、該エンコーダ輪は、その外側周囲の周りに等間隔に置かれた複数の歯を有することができ、そして該少なくとも１つのエンコーダセンサは、該間隔を置かれた複数の歯と一致するセンシング経路に置かれた第１センサ、第２センサ、および第３センサのうちの中央のセンサでありうる。該第１、第２、および第３センサはそのとき、該エンコーダ輪上の隣接する歯の間の間隔の２倍よりも小さな間隔でお互いに間隔を置かれることができ、該エンコーダ輪の該位置を、単一のエンコーダセンサのみで可能であるよりもより正確に検出する。
【０００９】
１つのオプションにおいて、該セラミックバルブユニットは、混合チェンバーとの組み合わせにおいて配設されえ、その混合チェンバーは、該セラミックバルブユニットの該ハウジングと一体的に形成されている。その特別のオプションにおいて、該混合チェンバーは、液体飲料関連製品のための配量機器の出口へ接続されるように適合された入口を有しうる。該配量機器はそのとき、交換可能な製品供給パックの一部分でありうる。
【００１０】
別のオプションにおける該セラミックバルブユニットは、飲料調製装置の一部分でありうる。該飲料調製装置は、交換可能な供給パックの配量器出口を受け取るための入口を有する混合チェンバー、飲料出口、該混合チェンバーへ液体（圧力下の水）を供給するための液体流路を含む液体供給手段、該液体流路へ空気を供給する空気供給手段、駆動シャフト、および上記例のいずれか１つに記載の該バルブユニットを備えている。
【００１１】
飲料摂取物を調製するためのシステムは、飲料調製装置、および飲料関連成分を保持するように配設された少なくとも１つの交換可能な供給パックを、任意的に備えることができ、該飲料調製装置は、飲料出口を有している混合チェンバー、該混合チェンバーへ液体（圧力下の水）を供給するための液体流路を含む液体供給手段、該液体流路へ空気を供給する空気供給手段、および駆動シャフトを備えており、該少なくとも１つの交換可能な供給パックは、飲料関連成分を保持するための容器、および出口を有する配量器を含み、該配量器は、１の配量される仕方で該容器から該配量器の該出口へ該飲料関連成分を供給するように配設されており、該少なくとも１つの交換可能な供給パックと、飲料調製装置とは、機械的に接続可能であり、そして接続されるときは、該配量器の該出口は、該混合チェンバーと流体連絡され、そして該飲料調製装置は、該配量器の該出口から該混合チェンバー内へ該成分を供給するために該配量器を稼動させるように配設されており、該液体流路は、使用中、該混合チェンバー内へ吐出される液体の噴流を生成するための第２ノズルを含むように配設されており、該システムは、該飲料装置内に一体化されたセラミックバブルユニットをさらに備え、該セラミックバブルユニットは、第１セラミック要素、第２セラミック要素、および第３セラミック要素を含み、該第３セラミック要素は流出開口部を含み、そして該第２要素は、該流出開口部と少なくとも実質的に一直線に並べられた流入開口部を含み、そして該第１要素は、該第３要素と該第２要素との間に挟まれ、該第１、第２、および第３セラミック要素の各々は、相互に当接する表面を有しており、そして該第１要素は、該当接表面に共通の平面内において該第３および第２要素に相対的に可動であり、該第１セラミック要素は、もし該ノズルが該流入および流出開口部と実質的に一直線に並べられているならば、液体が第２ノズルを通って流れることを可能にするように該第２ノズルを備え、そして該第１セラミック要素は、第１セラミック要素の境界を越える、回転の中心の周りの運動の経路において少なくとも第１および第２の異なる位置の間で選択的に摺動可能であり、該第１位置において、該第２ノズルは、該流体の噴流が該第２ノズルによって生成され、そして該出口開口部を介して該混合チェンバー内へ吐出されるように、該流入および流出開口部と実質的に一直線に並べられており、且つ該第２位置においては、該第２ノズルは、流体が該噴流を生成するために該入口開口部から該ノズルへ流れることが出来ないように、該流入および流出開口部と一直線に並べられていないことで特徴付けられる。そのようなシステムの別のオプションとして、該液体流路は、外側液体部分および内側空気部分を有している液体の中空噴流を生成するように配設された第１ノズルを含みうる。また任意的に、該第１ノズルは、該混合チェンバーの側壁で終端するように配設され得、そして該中空噴流の該外側液体部分はそのとき、該混合チェンバーに隣接する領域における該第１ノズルの内部表面の実質的部分と接触しうる。それと関連して、該第１ノズルは、該混合チェンバーの方へ先細にされ得、そして該液体流路はそのとき、該第１ノズルから上流に置かれ且つ液体の実質的に中実の噴流を生成するように配設された該第２ノズルを備えうる。それからまた、該第１位置において、該第２ノズルによって生成された液体の実質的に中実の噴流が衝突帯域において該第１ノズルの内部表面に衝突して、該噴流を該第１ノズルの該内部表面の周りで渦を巻くようにさせ、且つ該混合チェンバー内に吐出する液体の中空噴流を形成するように、該第１ノズルおよび第２ノズルは、相互に相対的に配置されうる。追加的または代替的に、該第３および第２要素に相対的な該第１要素の第３の位置において、該第２ノズルからの該中実噴流が、該第１ノズルの内部表面に沿って流れ且つ、該混合チェンバー内に吐出された該噴流が中実の噴流であるように該噴流が中実を維持するように、該第２ノズルによって生成された該実質的に中実の液体噴流衝突が、該第１ノズルと少なくとも実質的に直線に並べられるように、該第１および第２ノズルは、相互に相対的に置かれうる。
【００１２】
更に本発明の有利な局面は、以下の記載からおよび添付される図面を参照して明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に従うセラミックバルブユニットの断面における部分立面図である。
【図２】図１のセラミックバルブユニットの部分断面における部分等角図である。
【図３】図１および２のセラミックバルブユニットのハウジング部分の等角図である。
【図４】図３の該ハウジング部分の下流内部を示す背面立面図である。
【図５】図４に示された矢印Ｐ−Ｐに従う断面図である。
【図６】図３〜５のハウジング部分と係合する弾力性の密封パッドの斜視図ある。
【図７Ａ】操作用アームセクタおよび第１端部位置における関連するエンコーダの概略図である。
【図７Ｂ】操作用アームおよび第２端部位置における図７Ａのエンコーダの概略図である。
【図８】別のハウジング部分の上の図７Ａおよび７Ｂのエンコーダを示す斜視図である。
【図９】図７Ａ、７Ｂ、および８のエンコーダの詳細の拡大立面図である。
【図１０】図１および２の該セラミックバルブユニットのセラミック摺動要素の概略図である。
【図１１】図１０のセラミック摺動要素に代わるセラミック摺動要素の別の形態の該略図である。
【図１２】図１０または１１に代わる更に別のセラミック摺動要素の該略図である。
【図１３】図１の方向とは反対方向で見られた本発明の任意的な実施態様の断面における部分立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１の部分断面図に、セラミックバルブユニット１が示されている。該セラミックバルブユニット１は、第１ハウジング部分３、および第２ハウジング部分５を含んでいる。第１ハウジング部分３は、水入口パイプ７を収容する。水入口パイプ７は、フランジ付き端部７Ａを有し、該フランジ付き端部７Ａを膨張ばね９が押して、水入口パイプ７をセラミック入口要素１１と当接させる。密封リング（例えばＯリング）１３が、流体密封性を保証するためにフランジ付き端部７Ａと入口ディスク１１との間に置かれる。セラミック入口要素１１は、セラミック摺動要素１５を押す。セラミック摺動要素１５は、摺動運動のために係合されるべき操作アームセクタ１７の開口部内に収容されている。操作アームセクタ１７は、電気モータ１９によって駆動される。セラミック摺動要素１５はまた、ばね荷重されたセラミック入口要素１１によって、流出要素２１の形状での別のセラミック要素と流体密封的接触をするようにバイアスされている。流出要素２１は、弾力性エラストマー密封パッド２３に当接している。弾力性密封パッド２３は、便利には（必須ではない）シリコーンで作られている。流出要素２１と、密封パッド２３とは、第２ハウジング部分５の空洞（図４における３９）内に収容されている。第２ハウジング部分５はさらに、混合チェンバー２５に関連付けられることが可能で、該混合チェンバー２５は、入口２７を通して液体飲料濃厚物を受け取り、そして流出口２９から飲料を分配する。第１ハウジング部分３はまた、空気入口パイプ３１を含んでいる。
【００１５】
図２の等角部分断面図にさらに示されるように、第２ハウジング部分５内のチャネル（図４においては４３）を介する空気入口パイプ３１は、水入口パイプ７、入口要素１１、摺動要素１５、流出要素２１、および弾力性密封パッド２３を通しＴ字結合部３３を介して、水流と一緒なることができる。該Ｔ字結合部３３は、第２ハウジングパッド５内に一体的に形成され、そして空気入口パイプ３１と洗い流し水入口３５との両方によって共有されるところのチャネル（図４において４３）を含んでいる。洗い流し水入口３５からの洗い流し水と、空気入口パイプ３１からの空気とは、以下で説明されるように、弾力性パッド２３内に一体的に形成されているところのバルブ要素３７によって分離される。
【００１６】
図３は、第２ハウジング部分５の等角図であり、図４は、図３の第２ハウジング部分の背面立面図である。図４にさらに示されたように、第２ハウジング部分５は、密封パッド２３および流出要素２１を受け取るための空洞（すなわち窪み部）３９を有している。空洞３９内に流出開口部４１が存在し、セラミックバルブユニット１が組み立てられるときに、該流出開口部４１は水入口パイプ７と一直線に並べられる。洗い流し水入口３５は、該洗い流し水入口３５から該Ｔ字結合部３３へ延在する接続チャネル４３を介して、流出開口部４１と流体連絡している。中央ジャーナル４５が、操作アームセクタ１７を枢動可能に受け取るように備えられている。
【００１７】
図５は、図４における線Ｐ−Ｐに従う断面における立面図であり、そして、空洞３９と中央ジャーナル４５との相対的な位置を示している。
【００１８】
図６に密封パッド２３が示されており、該密封パッド２３は、弾力性エラストマーで形成され、シリコーンまたは別の適切な材料でありうる。特に、図６は、一体的に形成されたバルブ要素３７を示し、該バルブ要素３７は、空気入口パイプ３１からの空気が接続チャネル４３に入ることを可能にするように可動であり、しかしまた、洗い流し水が洗い流し水入口３５と接続チャネル４３に入ることを許可されるとき、洗い流し水の圧力によって自動的に空気入口を閉じる。弾力性密封パッド２３はまた、中央開口部４１Ａを装備され、該中央開口部４１Ａは、第２ハウジング部分５の流出開口部４１と一直線に並べられる。密封パッド２３の外周輪郭は、図４に示されたような空洞３９に対応している。密封パッド２３の上に流出要素２１は置かれ、後者は摺動要素１５にほぼ類似の外周輪郭を有し、そして空洞３９の下側部分のみを占める。流出要素２１は、該中央開口部４１Ａおよび流出開口部４１に対応する中央開口部を有するが、密封パッド２３のバルブ要素３７に対応する空洞３９の領域を残しておく。図１および２に示されたセラミック流出要素２１は、上述されたような構成を有し、そして図７Ａおよび７Ｂに示されている。
【００１９】
図７Ａおよび７Ｂは、それぞれ操作アームセクタ１７の第１端部位置と、第２端部位置とを示している。操作アームが摺動要素１５（背後の流出要素２１を見せるためにこれらの図においては削除されている）を保持するために開口部１７Ａを有することは、図７Ａおよび７Ｂの両者においてさらに見られる。操作アームセクタ１７は、中央ジャーナル４５に対して同心的であるところの旋回軸シャフト４５Ａの回りに旋回するように配設されている。旋回軸シャフト４５Ａは、ギア付きＤＣモータ１９によって公知の仕方で駆動される。図７Ａおよび７Ｂの各終点位置の間の所定の位置に操作アームセクタ１７を位置決めするための適確な制御を与えるために、エンコーダ輪６１は、操作アームセクタ１７との同時回転のために旋回軸シャフト４５Ａに接続される。エンコーダ輪６１は、その外周の周りに複数の等間隔の歯６３を有する。等間隔の歯６３は、操作アームセクタ１７およびエンコーダ輪６１を回転すると、３つの一連のセンサ６５、６６、６７のアレイの間を通過する。これら一連の、第１、第２、および第３センサ６５、６６、６７（図８において最も良好に見られる）は、共通回路基板６９上に位置付けられ、そして好都合には光センサによって形成されうる。共通回路基板６９はさらに、飲料装置の制御ユニットへ接続するための電気ケーブル７１を有している。図７Ｂに見られるように、エンコーダ輪６１はそのリード端において、その複数の歯６３の最初の１つよりも前に相対的に大きな間隔７３を有している。一連のセンサ６５、６６、６７と組み合わされたこの相対的に大きな間隔７３は、エンコーダ動作を起動し且つリセットする。図９にさらに示されたように、エンコーダセンサ６５、６６、６７は、該エンコーダ輪６１上の個々の歯６３の間の間隔と関係して間隔を空けられて、１つのセンサ（本ケースでは第３センサ）の光送信機および光受信機は、関連する歯６３によって完全に遮断される。同時に、第２センサ６６は完全な光伝達状態にあり、一方、第１センサ６５は半分の光伝達状態にある。第１から第３のセンサ６５、６６、６７のこの位置決めは、該エンコーダ輪６１上の隣接する歯６３の間の空間間隔の２倍未満であるように、各センサと他のセンサとの間隔を取ることによって達成される。
【００２０】
図１０に、セラミック摺動要素１５の第１実施態様が示されている。セラミック摺動要素１５は、第１面４７および第２面４９を有する。第１面４７は、ばねバイアス式の入口要素１１によって接触され、第２面４９はセラミック流出要素２１に当接する。これら当接する面は好ましくは、当接する面間の適切な流体密封性を保証するように磨かれている。図１０に示された例において、セラミック摺動要素１５は、小さなノズル５１と、比較的大きな制限されない開口部５３とを有する。ノズル５１と開口部５３との間において、該摺動要素１５のために閉じられた位置が選択されることを可能にするように流出開口部４１に対する十分なマージンを有する閉じられた領域がある。モータ１９による操作アームセクタ１７の角方向の回転が、ノズル５１、閉じられた領域、または比較的大きな開口部５３の１つを、流出開口部４１に関する概略の位置に選択的に置くことができることは当業者にとって明らかであろう。ノズル５１が流出開口部４１に関して整列した位置に置かれるとき、水入口パイプ７に入る熱湯が、泡立てられた飲料を形成するために混合チェンバー２５に入るところの水の噴流を形成する。比較的大きな開口部５３が流出開口部４１に関して位置付けられたときに、フラットな飲料、例えば泡のないブラックコーヒーが得られうる。中間の閉じられた位置において、熱湯供給は完全に閉じられ、そして熱湯供給は、本セラミックバルブユニットが搭載されている飲料装置内の別の位置にそらされうる。図１１は、セラミック摺動要素１５Ａの別の例を概略的に示し、該セラミック摺動要素１５Ａは、前の例の摺動要素と置き換えうる。図１１のセラミック摺動要素１５Ａは、四位置バルブ用である。第１の位置Ｉは大きな開口部５３Ａに対応し、第２の位置IIは閉じられた位置５５に、第３の位置IIIは第１ノズル５１Ａに、そして第４の位置IVは第２ノズル５１Ｂに対応している。流体の封止を保証するために、各位置の間の重なりの十分なマージンが必要であるので、一連の開口部の境界の間の運動の距離に関して、位置ＩとIIとの間の運動の角度５７は、位置IIとIIIとの間、および位置IIIとIVとの間のそれぞれの角度の動き５８，５９よりも大きい。これは、大きな開口部５３Ａと流出開口部４１の輪郭（図１１中で一点鎖線により示される）との間の十分なマージン６２を保証するためである。摺動要素１５Ａの摺動運動は、中央ジャーナル４５の中心の周りの半径６６についての円形経路６４上にある。摺動要素１５Ａの個々の位置Ｉ、II、III、IVは、電気モータ（例えば図１の１９）によって制御され、そして適切な制御ユニットにおいてプログラム化されうる。さらに図１２に示されるように、別の４つの位置の例において、複数のノズル６８が、第２ハウジング部分５の流出開口部４１と整列されるところの１の位置を有することはさらに可能である。該別の位置がやはり、閉位置、大きな開口部５３Ｂ、およびノズル５１Ｃである。
【００２１】
バルブノズル幾何形状および比較的大きなサイズの開口部の幾何形状は、それらの軸方向において全体的に且つ中断せずに真っ直ぐであるように選択された。この幾何的形状は、石灰の湯垢粒子の堆積または蓄積を防ぐのを助ける。さらに、異なるノズルまたは開口部を選択するためのセラミックバルブの普段の動作はまた、在りうる堆積された石灰湯垢粒子を、そのように形成された比較的小さな粒子が容易にノズルを通過して消えるように、はぎ取ることが見出された。この作用は、「粒子こすり落し」と名付けられた。
【００２２】
バルブ要素３７は、簡単で効率的な水／空気制御を与える。
【００２３】
閉位置が、セラミック摺動要素１５、１５Ａ、１５Ｂに関して選択されるとき、水供給は、流出開口部４１から完全に分離される。しかし、熱湯のための帰還路は、セラミック摺動要素の第１面４７上に形成されうる。
【００２４】
洗浄剤が、セラミック摺動要素の特別の開口部またはノズルを通して導入されることがさらに考えられうる。
【００２５】
図１３に示されたような、本発明のさらに任意的な実施態様において、空気および洗い流し水が、水流路を有するＴ字結合部へ流れることを可能にする接続チャネル１４３が、変更された流出要素１２１内に配設されている。変更された流出要素１２１は、やはり変更された摺動要素１１５、およびやはり変更された入口要素１１１と協働する。この変更はまた、変更された第１および第２ハウジング部分１０３，１０５を要求するが、一方、他の構成要素は、上に記載されたのと実質的にそのままでありうる。
【００２６】
上記において、入口要素１１，１１１、摺動要素１５，１１５、および流出要素２１、１２１は、セラミック要素と呼ばれたけれども、別の耐摩耗品（例えばＰＯＭ）がまた、これら構成要素の１以上について採用されうることが理解されるべきである。
【００２７】
また、ノズル位置と閉位置との間で選択することを必要とするのみの摺動要素が用いられるとき、入口要素または流出要素の１つ内にノズル開口部を備えることはまた可能である。そのような配設において、該摺動要素は比較的大きな開口部を有することのみが必要である。
【００２８】
従って、記載された飲料装置用のセラミックバルブユニット（１）は、ハウジング（第１部分３、第２部分５）、熱湯を受け取るための水入口パイプ（７）、流出開口部（４１）、およびハウジング内の第１および第２セラミック要素（セラミック摺動要素１５、流出要素２１）を含んでいる。該第１および第２セラミック要素（１５、２１）の各々は、相互に当接している表面（摺動要素１５の第２面４９を含む）を有し、そして該当接している表面に共通の平面において相対的に可動である。該当接している表面（４９）に共通の平面は、水入口パイプ（７）および第１セラミック要素（１５）の下流にあるが、第２セラミック要素（２１）および流出開口部（４１）の上流にある。第１セラミック要素（１５）は、液体流がそれらを通り抜けることを可能にするために、少なくとも異なるサイズを有する第１および第２開口部（小さなノズル５１、比較的大きな開口部５３）を有する。第２セラミック要素（２１）は、第２ハウジング部分（５）内に流出開口部（４１）と永続的に一直線に並べられた単一の液体流開口部のみを有する。第１セラミック要素（１５）は、該第１セラミック要素（１５）の境界を越えて（中央ジャーナル４５についての）回転の中心の周りの運動の経路における少なくとも第１と第２異なる位置の間を選択的に摺動可能である。
【００２９】
このようにして本発明の操作及び構成は、これまでの記載およびそれに添付された図面から明白であろうと思われる。明確性と簡潔な記載とのために、特徴は、本明細書において同一のまたは別の実施態様の一部分として記載される。しかし本発明の範囲は、記載された特徴の全てまたはいくつかの組み合わせを有する実施態様を包含しうることが理解されよう。当業者にとって、本発明がここで記載されたいかなる実施態様にも限定されるものではないこと、および添付された請求の範囲内で考えられうる別の実施態様が可能であることは明らかであろう。また、運動学的な反転は、本質的に開示されており且つ本発明の範囲内であると考えられる。請求項において、どの参照符号も請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。用語「備えている」及び「含んでいる」は、本明細書又は添付の請求項において用いられるときは、排他的なまたは限定的な意味に解釈されるべきではなく、むしろ包含的な意味に解釈されるべきである。従って、ここで用いられたときの表現「含んでいる」または「備えている」は、記載されたものに加えて、他の要素又は追加の構造又は追加の動作又は工程の存在を排除しない。さらに、用語「１の」は、「唯一の」に限定するものと解釈されるべきではなく、むしろ、「少なくとも１つの」を意味するように用いられ、複数を排除しない。具体的に又は明示的に記載されず又は請求項に示されていない特徴は、本発明から離れることなく本発明の構成に追加的に包含されうる。表現、例えば「〜のための手段」は、「〜のために構成された構成要素」または「〜するように作られた部材」として読まれるべきであり、そして開示された構造についての等価物を包含するように解釈されるべきである。「重要な(critical)」「好ましくは」「特に好ましくは」等の表現の使用は、発明を限定する意図ではない。構造、材料、または動作が不可欠と考えられる限り、それらは、そのものずばりとして示されている。当業者の理解内の追加、削除、および変形は、本請求項により決定されるような本発明の精神から離れることなく一般的になされうる。
【符号の説明】
【００３０】
１              セラミックバルブユニット
３              第１ハウジング部分
５              第２ハウジング部分
７              水入口パイプ
７Ａ            フランジ付き端部
９              膨張バネ
１１              セラミック入口要素（入口ディスク）
１３              密封リング
１５              セラミック摺動要素
１５Ａ            摺動要素
１７              操作アームセクタ
１７Ａ            開口部
１９              電気モータ
２１              流出要素
２３              弾力性（エラストマー）密封パッド
２５              混合チェンバー
２７              入口
２９              流出口
３１              空気入口パイプ
３３              Ｔ字結合部
３５              洗い流し水入口
３７              バルブ要素
３９              空洞（窪み部）
４１              流出開口部
４１Ａ            中央開口部
４３              接続チャネル
４５              中央ジャーナル
４５Ａ            旋回軸シャフト
４７              第１面
４９              第２面
５１              ノズル
５３              開口部
６１              エンコーダ輪
６３              歯
６５、６６、６７  センサ
６９              共通回路基板
７１              電気ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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