(57)【要約】  カプセルから飲料の原材料を抽出するための、飲料調製マシンの抽出ユニットであって、カプセル受け取り位置とカプセル抽出位置との間で移動するように動作可能な、カプセルホルダと、カプセル受け取り位置とカプセル抽出位置との間でカプセルホルダを作動させるように動作可能なカプセルホルダ装填システムとを備え、このカプセルホルダ装填システムは、アクチュエータユニット及び装填機構を備え、アクチュエータユニットは、装填機構を作動させ、装填機構は、遊星歯車列及びリニアアクチュエータを備え、アクチュエータユニットは、遊星歯車列に回転運動を供給し、遊星歯車列は、上述の回転運動を低速化させ、リニアアクチュエータは、上述の低速化された回転運動を受け、その低速化された回転運動を、直線運動に変換し、前記直線運動を前記カプセルホルダにつなげる、抽出ユニット。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプセル（６）から飲料の原材料を抽出するための、飲料調製マシン（４）の抽出ユニット（１４）であって、
カプセル受け取り位置とカプセル抽出位置との間で移動するように動作可能なカプセルホルダ（３２）と、
前記カプセル受け取り位置と前記カプセル抽出位置との間で前記カプセルホルダを作動させるように動作可能なカプセルホルダ装填システム（３４）であって、アクチュエータユニット（１０８）及び装填機構（１１０）を備えており、前記アクチュエータユニットが、前記装填機構を作動させ、前記装填機構が、リニアアクチュエータ（１１４）を備えている、カプセルホルダ装填システムと、を備えている、抽出ユニット（１４）において、
前記装填機構は、遊星歯車列（１１２）を更に備えており、前記アクチュエータユニットは、前記遊星歯車列に回転運動を供給し、前記遊星歯車列は、前記回転運動を低速化させ、前記リニアアクチュエータは、前記低速化された回転運動を受け、前記低速化された回転運動を直線運動に変換し、前記直線運動を前記カプセルホルダにつなげることを特徴とする、抽出ユニット（１４）。
【請求項２】
前記遊星歯車列（１１２）は、外転サイクロイド歯車列（１１６）及び環状歯車（１１８）を備え、前記外転サイクロイド歯車列は、太陽歯車（１２０）と、１つ以上の遊星歯車（１２２）と、前記太陽歯車を中心とする円周方向で前記遊星歯車を回転可能に支持するためのキャリア（１２４）とを備えており、前記遊星歯車の１つ又は各々は、前記太陽歯車によって回転可能に駆動され、前記環状歯車は、前記遊星歯車の１つ又は各々の周囲に少なくとも部分的に延在して、前記遊星歯車の１つ又は各々により回転可能に駆動され、前記太陽歯車は、前記アクチュエータユニットから前記回転運動を受け、前記環状歯車は、前記遊星歯車の１つ又は各々から回転運動を受け、前記低速化された回転運動を出力する、請求項１に記載の抽出ユニット。
【請求項３】
前記キャリア（１２４）は、前記太陽歯車（１２０）、及び前記遊星歯車（１２２）の１つ又は各々に対して回転拘束されている、請求項２に記載の抽出ユニット。
【請求項４】
前記アクチュエータユニット（１０８）は、モータを備え、前記モータは、前記モータの回転軸線が前記遊星歯車列（１１２）の回転軸線と平行又は同軸となるように配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の抽出ユニット。
【請求項５】
前記太陽歯車（１２０）は、前記モータのシャフトに直接接続されている、請求項２〜４のいずれか一項に記載の抽出ユニット。
【請求項６】
前記リニアアクチュエータ（１１４）は、前記直線運動が前記遊星歯車列（１１２）の回転軸線及び／又は前記モータの回転軸線と平行となるように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の抽出ユニット。
【請求項７】
前記モータは、前記カプセルホルダ（３２）の移動可能部分と、前記キャリア（１２４）と、それらのうちの１つに拘束された構成要素とのうちの１つ以上を備えるアセンブリに取り付けられている、請求項４〜６のいずれか一項に記載の抽出ユニット。
【請求項８】
前記カプセルホルダ装填システム（３４）は、キャリア（１２４）と、アクチュエータユニット（１０８）と、前記カプセルホルダ（３２）の移動可能部分と、それらのうちの１つに拘束された構成要素とのうちの１つ以上を備えるアセンブリを、前記抽出ユニットの本体（２２）に対して回転拘束するように動作可能な、かつ／又は前記抽出ユニットの本体に対して、並進移動させるべく拘束するように動作可能な拘束ユニット（１３２）を備える、請求項４〜６のいずれか一項に記載の抽出ユニット。
【請求項９】
前記リニアアクチュエータ（１１４）は、回転部材（１２６）及びガイド部材（１２８）を備え、前記回転部材は、前記遊星歯車列から前記低速化された回転運動を受け、それに応答して、前記ガイド部材への螺合接続によって、前記ガイド部材に沿って軸線方向に変位する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の抽出ユニット。
【請求項１０】
前記遊星歯車列（１１２）の前記環状歯車（１１８）は、前記回転部材（１２６）の内側表面に配置され、前記回転部材の外側表面は、雄ねじ山を備え、前記ガイド部材の内側表面は、相補的な雌ねじ山を備えている、請求項９に記載の抽出ユニット。
【請求項１１】
前記回転部材（１２６）は、キャリア（１２４）と、アクチュエータユニット（１０８）と、前記カプセルホルダ（３２）の移動可能部分と、それらのうちの１つに拘束された構成要素とのうちの１つ以上を備えるアセンブリに回転可能に接続されている、請求項９又は１０に記載の抽出ユニット。
【請求項１２】
流体供給部（１２）の出口導管（１３０）は、前記リニアアクチュエータ（１１４）の回転部材（１２６）及び／又は前記遊星歯車列（１１２）の少なくとも一部を通って、前記カプセルホルダ（３２）の注入器まで延びている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の抽出ユニット。
【請求項１３】
カプセル（６）から飲料の原材料を抽出するための、飲料調製マシン（４）の抽出ユニット（１４）へと組み立てるための部品のキットであって、
カプセル受け取り位置とカプセル抽出位置との間で移動するように動作可能なカプセルホルダ（３２）と、
前記カプセル受け取り位置と前記カプセル抽出位置との間で前記カプセルホルダを作動させるように動作可能なカプセルホルダ装填システム（３４）であって、アクチュエータユニット（１０８）及び装填機構（１１０）を備えており、前記アクチュエータユニットが、前記装填機構を作動させ、
前記装填機構が、リニアアクチュエータ（１１４）を備えている、カプセルホルダ装填システムと、を備えている、部品のキットにおいて、
前記装填機構は、遊星歯車列（１１２）を更に備え、前記アクチュエータユニットは、前記遊星歯車列に回転運動を供給し、前記遊星歯車列は、前記回転運動を低速化させ、前記リニアアクチュエータは、前記低速化された回転運動を受け、前記低速化された回転運動を直線運動に変換し、前記直線運動を前記カプセルホルダにつなげることを特徴とする、部品のキット。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の抽出ユニット（１４）を備えている飲料調製マシン（２）であって、前記抽出ユニットに流体を供給する流体供給部（１２）と、カプセル（６）から飲料の原材料を抽出するように、前記抽出ユニット及び前記流体供給部を制御する制御システム（１８）とを更に備えている、飲料調製マシン（２）。
【請求項１５】
カプセル（６）から飲料の原材料を抽出するための、請求項１４に記載の飲料調製マシン（４）の抽出ユニットの動作方法であって、
前記アクチュエータユニット（１０８）及び前記装填機構（１１０）を使用して、前記カプセル受け取り位置と前記カプセル抽出位置との間で、前記カプセルホルダを作動させることを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料の調製の間に、カプセルから飲料の原材料を抽出するための、抽出ユニットを備える飲料調製マシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料調製用マシンは、その飲料、例えば、コーヒー、紅茶、又はスープの、１回量の原材料を含むカプセルを使用して動作するように構成されることが、ますます増えてきている。調製の間、マシンの抽出ユニットは、例えば溶解によって、そのカプセルから少なくとも部分的に原材料を抽出する。そのようなマシンの例は、欧州特許第２３９３４０４（Ａ１）号、同第２４７００５３（Ａ１）号、同第２５３３６７２（Ａ１）号、同第２５０９４７３（Ａ１）号、同第２６８５８７４（Ａ１）号に提示されている。これらのマシンの人気の高まりは、部分的には、従来の飲料調製マシン、例えば、直火式エスプレッソメーカー、又は手動操作式カフェティエ（フレンチプレス）と比較して、ユーザ利便性が向上していることに起因し得る。これはまた、部分的には、そのマシンの向上した淹出プロセスにも起因し得るものであり、そのプロセスでは、カプセルが抽出ユニットに挿入され、カプセル内に作製された入口内に温水が注入され、カプセル内部の原材料が、その温水によって、カプセル内に作製された出口を通って抽出され、淹出された飲料が、その出口の温水から収集される。このプロセスの間、マシンの動作パラメータを、その内部の特定のカプセル及び／又は原材料に適合させることにより、飲料の味を向上させることができる。例えば、これらの動作パラメータは、入口及び出口での水温と、予備湿潤持続時間と、流水速度と、水量と、淹出プロセスの間の他の動作に関するパラメータとを含み得る。この方式で、淹出プロセスが最適化される。
【０００３】
上述の飲料マシンは、カプセルを受け、そのカプセルから原材料を抽出するべく処理するように動作可能な抽出ユニットを備える。この抽出ユニットは、カプセル受け取り位置とカプセル抽出位置との間で移動するように動作可能であり、カプセル抽出位置からカプセル受け取り位置に移動する場合、抽出ユニットは、カプセル排出位置を通過して、又はカプセル排出位置まで移動させることができ、そのカプセル排出位置で、使用済みカプセルを抽出ユニットから排出することができる。より詳細には、この抽出ユニットは、一般に、上述のカプセル受け取り位置及びカプセル抽出位置を実行するべく移動するように動作可能なカプセルホルダと、上述の位置の間でカプセルホルダを駆動するように動作可能なカプセルホルダ装填システムとを備える。
【０００４】
国際公開第２０１３／０４２０１６号は、カプセルホルダ装填システムによってカプセルホルダが駆動される、抽出ユニットを開示しており、このカプセルホルダ装填システムは、モータの回転運動を、カプセルホルダを駆動する直線往復運動に変換するための機構を備える。より詳細には、モータが、駆動シャフトの滑車に掛け渡されているベルトを駆動し、この駆動シャフトが、回転可能にクランクに接続されており、そのクランクが、連係機構を介して、上述の往復駆動を供給する。そのような配置の欠点は、嵩高であり、製造するためにコストがかかる点である。平行な歯車列によって駆動されるラックアンドピニオン式配置などの、他のカプセルホルダ装填システムもまた嵩高である。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、抽出ユニットの簡便な位置決め、及び望ましい審美的外観を可能にするために、特に特定の方向に関してコンパクトな（例えば、抽出ユニットが、概して軸線に平行に延在するような）、飲料調製マシンの抽出ユニットを提供することである。
【０００６】
費用対効果の高い、飲料調製マシンの抽出ユニットを提供することが有利であろう。
【０００７】
製造が簡便な、飲料調製マシンの抽出ユニットを提供することが有利であろう。
【０００８】
堅牢かつ信頼性の高い、飲料調製マシンの抽出ユニットを提供することが有利であろう。
【０００９】
効率的な、例えば、摩擦による損失が少ない飲料調製マシンの抽出ユニットを提供することが有利であろう。
【００１０】
保守点検が簡便な、飲料調製マシンの抽出ユニットを提供することが有利であろう。
【００１１】
本発明の目的は、請求項１及び１３に記載の抽出ユニット、請求項１４に記載の飲料調製マシン、並びに請求項１５に記載の方法によって達成される。
【００１２】
本発明の第１の態様によれば、飲料調製マシンの抽出ユニットが、本明細書で開示され、この抽出ユニットは、カプセルから飲料の原材料を抽出し、この抽出ユニットは、カプセル受け取り位置とカプセル抽出位置との間で移動するように動作可能なカプセルホルダと、上述の位置の間でカプセルホルダを作動させるように動作可能なカプセルホルダ装填システムとを備え、このカプセルホルダ装填システムが、アクチュエータユニット及び装填機構を備え、アクチュエータユニットが、装填機構を作動させ、装填機構が、遊星歯車列及びリニアアクチュエータを備え、アクチュエータユニットが、遊星歯車列に回転運動を供給し、遊星歯車列が、上述の回転運動を低速化させ、リニアアクチュエータが、上述の低速化された回転運動を受け、その低速化された回転運動を直線運動に変換し、上述の直線運動をカプセルホルダにつなげる。上述の結合された直線運動が、カプセルホルダの移動可能部分を直線的に変位させ、その移動可能部分は、飲料調製マシンの本体に対して移動するものであり、例えば、カプセルホルダの空洞部又は抽出壁部とすることができる。
【００１３】
したがって、遊星歯車列が、特に平行軸線歯車列及び他のそのような歯車列と比較して、高い出力密度、低い効率損失、及び高いトルク密度を有するため、この抽出ユニットがコンパクトなものとなることにより、本発明の目的が解決される。
【００１４】
この遊星歯車列は、少なくとも５の、又はより詳細には５〜１５の減速比を有し得る。この遊星歯車列は、外転サイクロイド歯車列及び環状歯車を備え、外転サイクロイド歯車列は、太陽歯車と、１つ以上の、典型的には３個又は４個の遊星歯車と、太陽歯車を中心とする円周方向で、遊星歯車を回転可能に支持するためのキャリアとを備え、遊星歯車の１つ又は各々が、太陽歯車によって（例えば、歯車の噛合を介して）回転可能に駆動され、環状歯車が、遊星歯車の１つ又は各々の周囲に少なくとも部分的に延在して、それらにより（例えば、歯車の噛合を介して）回転可能に駆動され、太陽歯車が、アクチュエータユニットから上述の回転運動を受け、環状歯車が、遊星歯車の１つ又は各々から部分的に低速化された回転運動を受け、上述の低速化された回転運動を出力する。このキャリアは、好ましくは、太陽歯車及び遊星歯車の１つ若しくは各々に対して回転拘束されている。しかしながら、代替的構成では、太陽歯車を拘束することができ、キャリアが、アクチュエータユニットによって、回転するように駆動される。
【００１５】
アクチュエータユニットは、好ましくは電動式のモータを備えるが、しかしながら、このモータは、代替的に、液圧作動式又は空圧作動式とすることもできる。このモータは、好ましくは、その回転軸線が、遊星駆動列の回転軸線（例えば、太陽歯車、１つ以上の遊星歯車、キャリア、環状歯車のうちの１つの回転軸線）と平行又は同軸となるように配置される。有利には、モータ及び遊星歯車列は、互いに直列方式に、コンパクトに配置される。このことにより、飲料調製マシン内に組み込むことが容易であり、かつ審美的に好ましい、長く細い抽出ユニットの構成が可能となる。上述の同軸配置の例は、モータのシャフトに太陽歯車が直接接続される場合である。上述の平行配置の例は、モータによって駆動される中間歯車を介して、太陽歯車が駆動される場合である。このモータは、あるいは、例えば中間傘歯車によって、上述の軸線に対して斜めに配置することもできる。
【００１６】
リニアアクチュエータは、上述の直線運動が、遊星歯車列の回転軸線（例えば、太陽歯車、１つ以上の遊星歯車、キャリア、環状歯車のうちの１つの回転軸線）及び／又はモータの回転軸線（例えば、モータシャフト）と平行となるように構成することができる。有利には、モータ及び／又は遊星歯車列とリニアアクチュエータとは、互いに直列方式に、コンパクトに配置される。あるいは、この直線運動は、例えば、リニアアクチュエータと遊星歯車列との間で回転運動を伝達する傘歯車によって、上述の回転軸線に対してオフセットさせることもできる。
【００１７】
モータは、好ましくは、カプセルホルダの移動可能部分（例えば、空洞部又は抽出壁部）と、キャリアと、それらのうちの１つに拘束された構成要素とのうちの１つ以上を備える、アセンブリに取り付けられる。あるいは、モータは、抽出ユニットの本体に取り付けることもできる。
【００１８】
カプセルホルダ装填システムは、キャリアと、アクチュエータユニットと、カプセルホルダの移動可能部分と、それらのうちの１つに拘束された構成要素とのうちの１つ以上を備える、アセンブリに取り付けられる。上述の並進移動は、好ましくは、上述のアクチュエータの直線運動に整合する。この拘束ユニットは、相対的な並進運動を可能にする、相補的な形状である、第１のガイド部材及び第２のガイド部材を備え得る。第１のガイド部材は、カプセルホルダの移動可能部分（例えば、空洞部又は抽出壁部）と、キャリアと、それらのうちの１つに拘束された構成要素とのうちの１つ以上を備えるアセンブリに接続された、突出部とすることができ、第２のガイド部材は、抽出ユニットの本体、又はその本体に接続された構成要素内の相補的スロットとすることができる。より詳細には、第２のガイド部材は、リニアアクチュエータのガイド部材を通って延在するスロットを含み得る。有利には、上述のアセンブリは、リニアアクチュエータの直線運動と共に摺動することができる。
【００１９】
リニアアクチュエータは、回転部材及びガイド部材を備え得るものであり、回転部材は、遊星歯車列（例えば、歯車の噛合を介して環状歯車によって駆動されるか、又は環状歯車と一体に形成されたもの）から上述の低速化された回転運動を受け、それに応答して、ガイド部材への螺合接続によって、そのガイド部材に沿って軸線方向に変位し、それにより、上述の直線運動を生成する。有利には、遊星歯車列の高い減速比と、回転部材とガイド部材との間の螺合接続とが組み合わされることにより、カプセルホルダの移動可能部分は、アクチュエータユニットからの駆動によってのみ移動可能となり、すなわち、カプセル抽出位置では、その移動可能部分は、淹出の間の水力負荷によって変位することがない。更には、これらの構成要素間の摩擦により、アクチュエータユニットは、上述の抽出位置に移動可能部分を維持するために、保持トルクを加える必要がなく、それゆえ、高い保持トルクを有する高価な電気モータ、すなわちＤＣステップモータが不要となる。
【００２０】
より好ましからざる実施例では、アクチュエータユニットが、環状歯車によって駆動されるクランクを備える場合があり、このクランクが、接続連係機構を駆動して、上述の直線運動を生成する。遊星歯車列の環状歯車は、回転部材の内側表面に（回転部材が、環状歯車の一部として回転するように）配置することができ（例えば、内側表面に接続されるか、又は内側表面と一体に形成され）、回転部材の外側表面は、雄ねじ山を備え、ガイド部材の内側表面は、相補的な雌ねじ山を備える。あるいは、遊星歯車列の環状歯車は、回転部材の外側表面に（回転部材が、環状歯車の一部として回転するように）配置することができ（例えば、外側表面に接続されるか、又は外側表面と一体に形成され）、回転部材の内側表面は、雌ねじ山を備え、ガイド部材の外側表面は、相補的な雄ねじ山を備える。更なる代替として、環状歯車は、例えば、回転部材の噛合外側表面と協働する、環状歯車の噛合外側表面などの、噛合結合を介して、回転部材を駆動することができる。
【００２１】
回転部材は、キャリアと、アクチュエータユニットと、カプセルホルダの移動可能部分と、それらのうちの１つに拘束された構成要素とのうちの１つ以上を備えるアセンブリに取り付けられる。この回転接続は、回転部材を支持するための軸部と、回転部材を軸線方向に拘束するリムとを備える上記の構成要素によって達成することができる。有利には、カプセルホルダは、回転部材の回転から隔離される。あるいは、カプセルホルダは、回転部材と共に回転するように動作可能とすることもでき、そのような実施例では、カプセルホルダと流体供給部の出口との接続は、回転するように作製することができる。
【００２２】
更なる代替では、リニアアクチュエータは、回転部材及び関連構成要素が、抽出ユニットの本体に対して並進的に静止したまま維持され、ガイド部材を、それらに対して（例えば、協働するガイド部によって）変位させることにより、上述の直線運動をカプセルホルダに伝達するように構成することができる。そのような実施例では、モータ及びキャリアは、回転部材が回転するように駆動される際、本体に対して静止したまま維持される。
【００２３】
流体供給部の出口導管は、リニアアクチュエータの回転部材及び／又は遊星歯車列の少なくとも一部を通って、カプセルホルダの注入器まで延在し得る（例えば、注入器は、カプセルホルダの移動可能部分上に配置される）。この出口導管は、遊星歯車列のキャリアに接続することができる。この導管は、カプセルホルダが上述の位置の間で移動する際に、柔軟に変位する可撓性部分を備え得る。あるいは、この出口導管は、別の構成で配置され、例えば、注入器は、カプセルホルダの静止部分上に配置される。
【００２４】
本発明の第２の態様によれば、飲料調製マシンの抽出ユニットの部品のキットが、本明細書で開示され、この抽出ユニットは、カプセルから飲料の原材料を抽出し、この部品のキットは、第１の態様のいずれかの機構によるカプセルホルダ及びカプセルホルダ装填システムを含む。
【００２５】
本発明の第３の態様によれば、第１の態様のいずれかの機構による抽出ユニットを備える飲料調製マシンが、本明細書で開示され、この飲料調製マシンは、抽出ユニットに流体を供給する、流体供給部と、カプセルから飲料の原材料を抽出するようにそれらの抽出ユニット及び流体供給部を制御する、制御システムとを更に備える。
【００２６】
本発明の第４の態様によれば、カプセルから飲料の原材料を抽出するための、第３の態様による飲料調製マシンの抽出ユニットの動作方法が、本明細書で開示され、この方法は、アクチュエータユニット及び装填機構を使用して、上述の位置の間でカプセルホルダを作動させることを含む。
【００２７】
本発明の上記の態様は、任意の好適な組み合わせで、組み合わせることができる。更には、本明細書での様々な機構を、上記の態様のうちの１つ以上と組み合わせることにより、具体的に図示及び説明されるもの以外の組み合わせを提供することができる。本発明の更なる目的及び有利な機構は、特許請求の範囲から、詳細な説明、及び添付図面から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明をより良好に理解し、その実施形態を、どのように遂行することができるかを示すために、ここで、例として、以下の添付図面が参照される。
【図１】飲料調製システムの、一般的な飲料調製マシン、カプセル、及び容器の左側面図である。
【図２】一般的な飲料調製マシンの抽出ユニットの動作状態の左側面図である。
【図３】一般的な飲料調製マシンの抽出ユニットの更なる動作状態の左側面図である。
【図４】図１による一般的な飲料調製マシンの制御システムの概略図である。
【図５】図１による飲料調製システムのカプセルの第１の実施形態の側断面図である。
【図６】図１による飲料調製システムのカプセルの第２の実施形態の側断面図である。
【図７】図１による飲料調製システムのカプセルの第３の実施形態の斜視断面図である。
【図８】図２の抽出ユニットの装填システムの斜視図である。
【図９】図２の抽出ユニットの装填システムの正面図である。
【図１０】図１の飲料調製マシンの上面図である。
【図１１】代替的構成で配置された場合の、図１の飲料調製マシンの斜視正面図である。
【図１２】図１１の飲料調製マシンの上面図である。
【図１３】代替的構成で配置された場合の、図１の飲料調製マシンの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
飲料調製システム
図１は、第１のレベルで、飲料調製マシン４と、カプセル６と、容器８とを備える、飲料調製システム２の一部の例示的な図を示す。
【００３０】
飲料調製マシン
図１を更に参照して、最初に、飲料調製マシン４を説明する。機能的には、飲料調製マシン４は、カプセル６からそのカプセル内への流体の注入によって、１種以上の原材料を抽出し、それにより、抽出された原材料が、容器８（例えば、カップ）内に収集される飲料の少なくとも一部を形成するように動作可能である。飲料調製マシン４は、調理台上で使用されるように、すなわち、長さ、幅、及び高さが５０ｃｍ未満であるように、あるいは、自立ユニットの一部として動作するように寸法決めすることができる。好適な飲料調製マシン４の例は、欧州特許第２３９３４０４（Ａ１）号、同第２４７００５３（Ａ１）号、同第２５３３６７２（Ａ１）号、同第２５０９４７３（Ａ１）号、同第２６８５８７４（Ａ１）号に開示されており、これらの全ては、参照により本明細書に組み込まれる。完全を期するために、ここで、そのような飲料調製マシン４をより詳細に説明するものとし、そのような飲料調製マシン４は、飲料調製マシン４の第１のレベルで、支持構造体１０と、流体供給部１２と、抽出ユニット１４と、任意選択的にカプセル処理ユニット１６と、制御システム１８とを備えると見なすことができる。これらの構成要素を、ここで順次説明する。
【００３１】
飲料調製マシンの支持構造体
支持構造体１０は、上記の第１のレベルの構成要素を収容及び支持し、飲料調製マシン４の第２のレベルで、基部２０及び本体２２を備える。基部２０は、支持表面と当接するためのものである。本体２２は、他の第１のレベルの構成要素を取り付けるためのものである。支持構造体１０は、上記の第１のレベルの構成要素の全てを内部に収容する、配置を含み得るものであるが、しかしながら、図１に示される実施例では、支持構造体は、後により詳細に論じられるように、上述の構成要素を収容する、複数の個別的な相互接続モジュールを備える。
【００３２】
飲料調製マシンの流体供給部
流体供給部１２は、一般的には加熱された水である流体を、抽出ユニット１４に供給するように動作可能である。流体供給部１２は、典型的には、飲料調製マシン４の第２のレベルで、殆どの用途では１〜２リットルの流体である流体を収容するためのリザーバ２４と、往復ポンプ又は回転ポンプなどの、流体ポンプ２６と、一般に蓄熱式ヒータを含む流体ヒータ２８と、抽出ユニット１４に流体を供給するための、出口とを備え、これらは以下で論じられる。リザーバ２４、流体ポンプ２６、流体ヒータ２８、及び出口は、任意の好適な順序で互いに流体連通している。代替的実施例では、流体供給部１２は、外部の流体供給源、例えば給水本管への接続を備え得る。
【００３３】
飲料調製マシンの抽出ユニット
図１〜図３を参照すると、抽出ユニット１４は、カプセル６を受け、そのカプセルから原材料を抽出するべく処理するように動作可能である。抽出ユニット１４は、ユーザからカプセル６を直接受け取るか、又は任意選択的なカプセル処理ユニット１６からカプセル６を受け取るように配置することができる。抽出ユニット１４は、カプセル受け取り位置（図２）とカプセル抽出位置（図３）との間で移動するように動作可能であり、カプセル抽出位置からカプセル受け取り位置に移動する場合、抽出ユニットは、カプセル排出位置を通過して、又はカプセル排出位置まで移動させることができ、そのカプセル排出位置で、使用済みカプセルを抽出ユニットから排出することができる。この抽出ユニットは、典型的には、飲料調製マシン４の第２のレベルで、注入ヘッド３０と、カプセルホルダ３２と、カプセルホルダ装填システム３４と、カプセル挿入チャネル３６と、カプセル排出チャネル３８とを備え、これらは順次説明される。
【００３４】
注入ヘッド３０は、カプセルホルダ３２によって保持される場合の、カプセル６の空洞部内に、流体を注入するように構成されており、この目的のために、流体供給部１２の出口と流体連通するノズルを有する、注入器４０が取り付けられている。注入ヘッド３０は、一般に、カプセル６を穿孔して上述の空洞部への入口を形成するための、ランセット、ブレード、又は他の好適な部材を備え、注入器４０が、それらを通って延在するか、又はそれらの近位に動作可能に延在している。
【００３５】
カプセルホルダ３２は、抽出の間にカプセルを保持するように構成され、この目的のために、注入ヘッド３０と動作可能に連係している。カプセルホルダ３２は、上述のカプセル受け取り位置及びカプセル抽出位置を実行するべく移動するように動作可能であり、カプセルホルダ３２が（図１に示されるような）カプセル受け取り位置にある場合、カプセル挿入チャネル３６からカプセルホルダ３２にカプセル６を供給することができ、カプセルホルダ３２がカプセル抽出位置にある場合、供給されたカプセルは、ホルダによって保持され、注入ヘッド３０は、その保持されたカプセルの空洞部内に流体を注入することができ、そのカプセルから１種以上の原材料を抽出することができる。カプセルホルダ３２が、カプセル抽出位置からカプセル受け取り位置に移動する場合、カプセルホルダ３２は、上述のカプセル排出位置を通過して、又はカプセル排出位置まで移動させることができ、カプセル排出チャネル３８を介して、カプセルホルダ３２から使用済みカプセルを排出することができる。カプセルホルダ３２は、一般に、注入ヘッド３０が取り付けられている空洞基部４４を有す空洞部４２と、抽出された原材料のための出口４８を有する抽出壁部４６とを備える。上述のカプセル受け取り位置及びカプセル抽出位置を実行するために、抽出壁部４６及び空洞部４２は、互いに対して移動可能とすることができ、例えば、抽出壁部４６が本体２２に固定され、空洞部４２は、それらに対して移動可能である。別の実施例では、空洞部を抽出壁部に固定することができ、カプセル受け取り位置及びカプセル抽出位置を実行するために、注入ヘッド及び空洞部の基部が、空洞部に対して移動可能であり、そのようなシステムの実施例が、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第２００９／１１３０３５号に提示されている。
【００３６】
カプセルホルダ装填システム３４は、上述のカプセル受け取り位置とカプセル抽出位置との間で、カプセルホルダ３２を駆動するように動作可能である。この目的のために、カプセルホルダ装填システム３４は、典型的には、以下で論じられるような、アクチュエータ及びアクチュエータ機構を備える。
【００３７】
抽出ユニット１４は、例えば最大２０バールの圧力で、カプセル６の空洞部内に流体を注入することによって動作することができ、これは、図示の実施例におけるような、注入ヘッド３０及びポンプ２６によって達成することができる。抽出ユニット１４は、あるいは、参照により本明細書に組み込まれる欧州特許第２５９４１７１（Ａ１）号に開示されるように、遠心処理によって動作することもできる。後者の実施例では、抽出ユニット１４は、カプセル駆動機構を更に備え、この機構は、典型的には、カプセル支持部を回転させて、上述の遠心処理を生じさせるように構成された、電気モータ及び駆動系を備える。
【００３８】
飲料調製マシンのカプセル処理ユニット
飲料調製マシン４は、カプセル処理ユニット１６を備え得る。カプセル処理ユニット１６は、カプセル６を処理することにより、ユーザによる、そのカプセルの供給を検出し、任意選択的にカプセル６のタイプを識別し、任意選択的にカプセルのコードを読み取り、抽出ユニット１４にカプセル６を移送するように動作可能である。一般に、カプセル処理ユニット１６は、抽出ユニット１４の上方に配置され、飲料調製マシン４の本体２２の一部として組み込まれており、この本体２２には、飲料調製マシン４の様々な下位構成要素が取り付けられている。カプセル処理ユニット１６は、飲料調製マシン４の第２のレベルで、任意選択的にコード読み取りシステム５０と、カプセル移送機構５２と、カプセル検出システム５４とを備え、これらは順次説明される。
【００３９】
コード読み取りシステム５０は、カプセル６のコードを読み取り、そのコードからコード信号を生成するように動作可能である。このコード信号を、制御システム１８の処理ユニット（後述）によって処理することにより、抽出情報を判定することができる。そのコードによってコード化されている抽出情報は、そのカプセル、及び／又は、抽出プロセス中に使用することが可能な、そのマシンの動作パラメータに関するものである。例えば、この抽出情報は、（遠心処理動作抽出ユニットに関する）角速度／加速度と、（カプセルの入口及び／又はマシンの出口での）水温と、水の質量流量／体積流量と、水量と、抽出動作のシーケンス、例えば予備湿潤時間と、例えば、カプセルの再注文の目的のための、カプセル消費の監視に使用することが可能な、カプセルパラメータ（容積、タイプ、カプセル識別子、消費期限）とのうちの１つ以上をコード化することができる。
【００４０】
コード読み取りシステム５０は、カプセル６のコードを読み取るように動作可能なコードリーダを備える。コード及びコード読み取りシステム５０の様々な構成、例えば、光学的に読み取り可能なコード及び光学式リーダ、誘導系コード及び誘導センサコードリーダ、ＲＦＩＤタグ及び反応測定ＥＭ場を使用することができる。コードリーダの読み取りヘッドとカプセル６のコードとの相対移動の間にコードが読み取られる、コード読み取りシステム５０の構成では、そのコード読み取りシステム５０は、上述の相対移動を生じさせるように動作可能なコード読み取り機構を備える。コード読み取りシステム５０は、あるいは、抽出ユニット１４内に組み込むことも可能であり、例えば、遠心処理に基づく抽出ユニット１４では、カプセル６のコードは、そのカプセルが回転している間に読み取ることができる。
【００４１】
カプセル移送機構５２は、処理されたカプセルを、抽出ユニット１４に（すなわち、カプセル挿入チャネル３６を介して）移送するように動作可能である。したがって、カプセル移送機構５２は、一般に、抽出ユニット１４とは別個に、抽出ユニット１４の上方に配置される。カプセル移送機構５２は、カプセル６を拘束する拘束具を除去することによって、又は、カプセル挿入チャネル３６にカプセルを変位させることによって、カプセルの移送を達成する。一般的には、カプセル移送機構５２は、移動可能カプセル支持部を備え、このカプセル支持部は、ユーザからカプセル６を受け取るように配置され、かつ本体２２に対して移動可能であることにより、その上に支持されたカプセルの、抽出ユニット１４への移送を達成する。より詳細には、このカプセル支持部は、カプセル支持位置とカプセル移送位置との間で移動可能であり、（図１に示されるような）カプセル支持位置にある場合、コード読み取りシステム５０によって、カプセル６のコードを読み取ることができ、カプセル移送位置にある場合、支持されているカプセル６の抽出ユニット１４への移送が達成される。この移動可能カプセル支持部は、カプセル支持部駆動機構によって、それらの位置の間で駆動され、この駆動機構は、アクチュエータユニットによって駆動される。好適なカプセル移送機構の例は、参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第２０１４／０５６６４２号及び欧州特許第１４１７６２４３．５号に開示されている。
【００４２】
カプセル検出システム５４は、カプセル移送機構５２の移動可能カプセル支持部上のカプセル６の存在、及び、任意選択的にカプセル６のタイプを検出するように動作可能である。このカプセル検出システムは、近位にあるカプセルの存在を検出する、１つ以上のカプセル検出センサを備える。カプセル検出センサは、制御システム１８の処理ユニット（後述）によって処理されるカプセル検出信号を生成するように動作可能である。カプセル検出センサの１つ又は各々は、様々な構成のもの、例えば、誘導センサ、光学センサ、機械作動センサとすることができる。
【００４３】
飲料調製マシンの制御システム
図４を参照して、ここで制御システム１８を考察するものとし、制御システム１８は、カプセル６から１種以上の原材料を抽出するために、他の第１のレベルの構成要素を制御するように動作可能である。制御システム１８は、典型的には、飲料調製マシン４の第２のレベルで、ユーザインターフェース５６と、処理ユニット５８と、任意選択的にセンサ６０と、電源１０２と、任意選択的に通信インターフェース１０４とを備え、これらは順次説明される。
【００４４】
ユーザインターフェース５６は、ユーザインターフェース信号によって、ユーザが処理ユニット５８と対話することを可能にするためのハードウェアを備える。より詳細には、このユーザインターフェースは、ユーザからのコマンドを受け、ユーザインターフェース信号が、上述のコマンドを入力として処理ユニット５８に転送する。それらのコマンドは、例えば、抽出プロセスを実行する命令、及び／又は飲料調製マシン４の動作パラメータを調節する命令、及び／又は飲料調製マシン４の電源をオン若しくはオフにする命令とすることができる。処理ユニット５８はまた、例えば、飲料調製プロセスが開始されていること、又は、そのプロセスに関連したパラメータが選択されていることを示すために、その飲料調製プロセスの一部として、ユーザインターフェース５６にフィードバックを出力することもできる。
【００４５】
ユーザインターフェース５６のハードウェアは、任意の好適な装置（１つ又は複数）を含み得るものであり、例えば、このハードウェアは、ジョイスティックボタン又は押しボタンなどのボタンと、ジョイスティックと、ＬＥＤと、グラフィックＬＤＣ又はキャラクタＬＤＣと、タッチ感知ボタン及び／又はスクリーンエッジボタンを有する、グラフィカルスクリーンとのうちの１つ以上を含む。ユーザインターフェース５６は、１つのユニット、又は複数の個別的ユニットとして形成することができる。より複雑なハードウェア構成に関しては、ユーザインターフェース５６は、マスタ処理ユニット５８と対話するための別個の処理ユニットを含み得る（この処理ユニットの例は、以下で提示される）。
【００４６】
センサ６０は、飲料調製マシン４の抽出プロセス及び／又は状態を監視するために、処理ユニット５８に入力信号を提供するように動作可能である。この入力信号は、アナログ信号又はデジタル信号とすることができる。センサ６０は、典型的には、リザーバ２４に関連する流体レベルセンサ６２と、流体ポンプ２６に関連する流量センサ６４と、ヒータ２８に関連する温度センサ６６と、抽出ユニット１４の位置（例えば、カプセル受け取り位置、カプセル抽出位置、カプセル排出位置）を感知するように動作可能な抽出ユニット１４に関連する位置センサ６８と、容器６内の流体レベルを測定するように動作可能な流体レベルセンサ７０と、カプセル処理ユニット１６に関連するカプセル検出センサ７２と、コード読み取りシステム５０に関連するコードリーダ７４と、カプセル移送機構５２に関連する移動可能カプセル支持部センサ７６と、（遠心処理を介して動作する抽出ユニットで使用するための）角速度センサとのうちの１つ以上を含む。
【００４７】
処理ユニット５８は、入力、すなわち、ユーザインターフェース５６からのコマンド、及び／又はセンサ６０（例えば、カプセル検出システム５４のカプセル検出センサ７２）の信号を受信し、メモリユニット（後述）上に記憶されたプログラムコード（又は、プログラム論理）に従って、その入力を処理し、一般には抽出プロセスである、出力を提供するように動作可能である。より具体的には、この出力は、任意選択的にカプセル処理ユニット１６の動作（例えば、コード読み取りシステム５０、カプセル移送機構５２の動作）と、抽出ユニット１４の動作（すなわち、上述のカプセル受け取り位置とカプセル抽出位置との間で、カプセルホルダ３２を駆動するための、カプセルホルダ装填システム３４の動作）と、水供給部１２の動作（すなわち、流体ポンプ２６及び流体ヒータ２８の動作）とを含む。上記の構成要素の動作は、開ループ制御とすることができ、又は、センサ６０からの入力信号をフィードバックとして使用する、より好ましい閉ループ制御とすることもできる。
【００４８】
処理ユニット５８は、一般に、集積回路として、典型的にはマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラとして配置された、メモリ、入出力システム構成要素を備える。処理ユニット５０は、ＡＳＩＣ；ＰＡＬ、ＣＰＬＤ、ＦＰＧＡ、ＰＳｏＣなどのプログラマブル論理装置；システムオンチップ（ＳｏＣ）；コントローラなどのアナログ集積回路などの、他の好適な集積回路を備え得る。そのような装置に関しては、適切である場合、上記のプログラムコードは、プログラム論理と見なすことができ、又は、プログラム論理を更に含むと見なすこともできる。処理ユニット５０はまた、上記の集積回路のうちの１つ以上も備え得る。後者の例は、モジュール方式で互いに通信するように配置された、いくつかの集積回路、例えば、抽出ユニット１４及び水供給部１２を制御するマスタ集積回路と通信する、ユーザインターフェース４２を制御するスレーブ集積回路である。
【００４９】
処理ユニット５８は、一般に、プログラムコードとしての命令、及び任意選択的にデータを記憶するための、メモリユニット６２を備える。この目的のために、メモリユニットは、典型的には、命令としてのプログラムコード及び動作パラメータを記憶するための、不揮発性メモリ、例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、又はＦｌａｓｈと、一時的データ記憶のための、揮発性メモリ（ＲＡＭ）とを備える。メモリユニットは、別個のメモリ及び／又は一体型（例えば、半導体のダイ上の）メモリを含み得る。プログラマブル論理装置に関しては、これらの命令は、プログラム論理として記憶することができる。
【００５０】
メモリユニット上に記憶された命令は、飲料調製プログラムを含むものとして理想化することができる。この飲料調製プログラムは、上述の入力（すなわち、ユーザインターフェース５６からのコマンド、及び／又はカプセル検出センサ７２の信号）に応答して、処理ユニットによって実行することができる。飲料調製プログラムの実行は、処理ユニット５８に、以下の第１のレベルの構成要素、すなわち、受け取ったカプセルを抽出ユニット１４に対して処理する、任意選択的なカプセル処理ユニット１６と、カプセル受け取り位置とカプセル抽出位置との間で移動する、抽出ユニット１４と、抽出ユニット１４に温水を供給する、水供給部１２とを制御させる。この飲料調製プログラムは、コードカプセル上にコード化されている抽出情報、及び／又はメモリユニット６２上にデータとして記憶することが可能な他の情報、及び／又はユーザインターフェース５６を介した入力を使用して、上述の構成要素の制御を達成することができる。
【００５１】
電源１０２は、上述の被制御構成要素、処理ユニット５８、及び、それらに関連する構成要素に、電気エネルギーを供給するように動作可能である。電源１０２は、バッテリ、又は、幹線電力の供給を受けて調整するためのユニットなどの、様々な手段を含み得る。電源１０２は、飲料調製マシン４の電源をオン又はオフにするために、ユーザインターフェース５６の一部と動作可能に連係することができる。
【００５２】
通信インターフェース１０４は、サーバシステム、カプセルディスペンサ、又は他の関連装置とすることが可能な、別の装置／システムとの、飲料調製マシン４のデータ通信用のものである。通信インターフェース１０４を使用して、カプセル消費情報及び／又は抽出プロセス情報などの、飲料調製プロセスに関する情報を、供給及び／又は受信することができる。通信インターフェース１０４は、いくつかの装置と同時にデータ通信するための、又は異なるメディアを介して通信するための、第１及び第２の通信インターフェースを含み得る。
【００５３】
通信インターフェース１０４は、有線メディア又は無線メディア、若しくはそれらの組み合わせ、例えば、ＲＳ−２３２、ＵＳＢ、Ｉ２Ｃ、ＩＥＥＥ  ８０２．３による定義のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などの、有線接続；無線ＬＡＮ（例えば、ＩＥＥＥ  ８０２．１１）若しくは近距離無線通信（ＮＦＣ）、又はＧＰＲＳ若しくはＧＳＭ（登録商標）などのセルラシステムなどの、無線接続用に、構成することができる。通信インターフェース１０４は、通信インターフェース信号によって、処理ユニット５８と対話する。一般に、通信インターフェースは、通信ハードウェア（例えば、アンテナ）を制御し、マスタ処理ユニット５８と対話するための、別個の処理ユニットを備える（この処理ユニットの例は、上記で提示されている）。しかしながら、より単純な構成、例えば、処理ユニット５８と直接シリアル通信するための、単純な有線接続を使用することもできる。
【００５４】
飲料調製システムのカプセル
カプセル６は、一般に、抽出される１回量の原材料を貯蔵するための空洞部を画定する、本体部分と、空洞部を閉鎖するための蓋部分と、本体部分とフランジ部分とを接続するための、フランジ部分とを備え、このフランジ部分は、空洞部の基部の遠位に配置されている。本体部分は、円板状、円錐形、又は矩形の断面形状などの、様々な形状を含み得る。このカプセルは、金属又はプラスチック、若しくはそれらの組み合わせなどの、様々な材料から形成することができる。一般的には、その材料は、食品安全性であり、抽出プロセスの圧力／温度に耐えることができ、注入ヘッド３０の注入器４０の挿入が可能となるように穿孔可能であり、抽出された原材料を抽出壁部４６の出口４８に送達するために、破断可能であるように選択される。したがって、カプセル６は、様々な形態を取ることができる点が理解され、そのうちの３つの実施例を以下に提示する。
【００５５】
図５は、カプセル６の第１の実施例の側断面図を示すものであり、カプセル６は、抽出される１回量の原材料を保持するための円錐台形状の空洞部を備える、本体部分８２と、この本体部分の空洞部を閉鎖するための蓋部分８４と、本体部分８２と蓋部分８４との接続のためのフランジ部分８６とを備える。
【００５６】
図６は、カプセル６の第２の実施例の側断面図を示すものであり、カプセル６は、抽出される１回量の原材料を保持するための半球形状の空洞部を備える本体部分８８と、この本体部分の空洞部を閉鎖するための蓋部分９０と、本体部分８８と蓋部分９０との接続のためのフランジ部分９２とを備える。
【００５７】
図７は、カプセル６の第２の実施例の側断面図を示すものであり、カプセル６は、抽出される１回量の原材料を保持するための、円板形状の空洞部を備える本体部分９４と、この本体部分の空洞部を閉鎖するための、同じく空洞部を備える、蓋部分９６と、本体部分９４と蓋部分９６との接続のための、フランジ部分９８とを備える。
【００５８】
一般に、カプセル６は、フランジ部分８６、９２、９８が位置する平面に概して垂直に延びるカプセル回転軸線１００に対して、実質的に回転対称となるように成形されている。
【００５９】
カプセルホルダ装填システム
本発明の一態様によるカプセルホルダ装填システム３４を、ここでより詳細に説明する。特に図２、図３、図８、及び図９を参照すると、カプセルホルダ装填システム３４は、アクチュエータユニット１０８と、装填機構１１０と、任意選択的に拘束ユニット１３２とを備え、これらは順次説明される。
【００６０】
アクチュエータユニット１０８は、装填機構１１０を作動させるように動作可能であり、回転運動を提供するための回転式アクチュエータを含む。一般に、アクチュエータユニット１０８は、電動式のモータを含むが、しかしながら、アクチュエータユニット１０８はまた、空圧作動式及び液圧作動式の変種も含み得る。図示の実施例では、アクチュエータユニット１０８は、一般に、毎秒１００〜３５０ラジアンの角速度で回転する。一般に、アクチュエータユニット１０８は、以下で論じられるように装填機構１１０のキャリアに取り付けられることにより、そのキャリアと共に変位する。
【００６１】
装填機構１１０は、作動されると、カプセルホルダ（すなわち、その移動可能部分）を、上述の位置の間で移動させ、遊星歯車列１１２及びリニアアクチュエータ１１４を備えるものであり、これらは順次説明される。
【００６２】
遊星歯車列１１２は、アクチュエータユニット１０８から上述の回転運動を受け、その回転運動から、約８〜１２の減速比を有する、低速化された受け取り回転運動を生成し、上述の低速化された回転運動を、リニアアクチュエータ１１４に供給するように構成されている。遊星歯車列１１２は、外転サイクロイド歯車列１１６、及び環状歯車１１８を含み、これらは順次説明される。
【００６３】
外転サイクロイド歯車列１１６は、太陽歯車１２０と、１つ以上の遊星歯車１２２と、キャリア１２４とを含む。太陽歯車１２０は、アクチュエータユニット１０８から上述の回転運動を受け取る。遊星歯車１２２は、太陽歯車１２０の回転軸線を中心として、円周方向に配設されている。キャリア１２４は、１つ以上の遊星歯車１２２を回転可能に支持して、太陽歯車１２０に接続する。キャリア１２４は、好ましくは、太陽歯車、及び１つ以上の遊星歯車に対して、静止するように保持され、例えば、図示の実施例では、以下で論じられるように、本体２２に対して回転拘束されている。更には、図示の実施例では、３つの遊星歯車１２２が存在するが、しかしながら、４つ又は５つなどの、別の好適な数が存在し得る。遊星歯車及び太陽歯車は、太陽歯車１２０からの上述の回転運動を、１つ以上の遊星歯車１２２に伝達するように対応して噛合されている。典型的には、減速比は約２〜６であり、図示の実施例では、減速比は４．３である。
【００６４】
環状歯車１１８は、そのピッチ円の内部で遊星歯車１２２が回転するように配置され、遊星歯車１２２からの上述の回転運動を伝達するように対応して噛合されている。典型的には、減速比は約１〜３であり、図示の実施例では、減速比は２．２である。それゆえ、図示の実施例では、遊星歯車列１１２の全体的な減速比は、９．７である。
【００６５】
太陽歯車１２０、キャリア１２４、及び環状歯車１１８は、概して同軸に配置されている。これらの歯車の軸線は、概して平行であるが、しかしながら、それらの軸線はまた、斜めに配置することもできる。図示の実施例は、単純な遊星歯車列１１２を示すものであるが、しかしながら、噛合遊星、段付き遊星、及び多段遊星を含む、複合遊星歯車列などの、他の遊星構成を使用することもできる。有利には、遊星歯車列１１２は、特に平行軸線歯車列及び他のそのような歯車列と比較して、高い出力密度、低い効率損失、及び高いトルク密度を提供する。
【００６６】
リニアアクチュエータ１１４は、遊星歯車列１１２から上述の低速化された回転運動を受け、その回転運動から直線運動を生成し、その直線運動を、カプセルホルダ３２の移動可能部分につなげることにより、その移動可能部分の、上述の位置間での変位を生じさせるように動作可能である。カムアクチュエータ；クランク及び接続連係機構アクチュエータ；送りねじ、ねじジャッキ、ボールねじ、及びローラねじを含む、ねじアクチュエータなどの、様々なリニアアクチュエータを使用することができる。
【００６７】
図示の実施例では、リニアアクチュエータ１１４は、回転部材１２６及びガイド部材１２８を有する、送りねじリニアアクチュエータを含み、回転部材１２６は、ガイド部材１２８に沿って移動することにより、上述の直線運動を提供するように構成されている。より詳細には、回転部材１２６及びガイド部材１２８は、ガイド部材１２８内に回転部材が位置した状態で同軸に配置される。回転部材１２６は、その外周に、かつ、その回転軸線に垂直に、雄ねじ山を備える。ガイド部材１２８は、その内側に、相補的な雌ねじ山を備える。上述のねじ山は、ガイド部材１２８に対する回転部材の回転が、同軸方向の上述の直線運動を生じさせるように構成されている。
【００６８】
回転部材１２６は、環状の形状であり、その内側に配置された、遊星歯車列１１２の環状歯車１１８に接続されている。したがって、上述の環状歯車１１８の低速化された回転運動が、回転部材１２６を介してリニアアクチュエータ１１４に伝達され、回転部材１２６とガイド部材１２８との螺合によって、上述の直線運動に変換される。
【００６９】
図示の実施例では、カプセルホルダの移動可能部分は、その空洞部４２であり、回転部材１２６に動作可能に接続されていることにより、その回転部材１２６から上述の直線運動を受け取る。具体的には、この移動可能部分は、回転部材１２６に回転可能に接続することができるが、その回転部材１２６に対して軸線方向に拘束することができる。この方式で、この移動可能部分は、回転部材１２６が移動可能部分に対して回転する際に、回転的に静止したまま維持されるが、回転部材１２６と共に軸線方向に変位することができる。したがって、カプセル空洞部４２は、回転部材１２６を回転可能に取り付けるための、軸部を含み得るものであり、この軸部は、軸線方向拘束のためのリムを含む。
【００７０】
拘束ユニット１３２は、遊星歯車列１１２の回転軸線、すなわち、環状歯車１１８の回転軸線を中心として、本体２２に対して、空洞部４２、キャリア１２４、及び取り付け可能な他の関連構成要素（例えば、アクチュエータユニット１０８）を回転拘束し、キャリア１２４及び空洞部４２、並びに他の関連構成要素の、軸線方向変位を可能にするように動作可能である。上述の動作は、一般に、空洞部４２／キャリア１２４に接続された第１のガイド部、及び本体２２に取り付けられた相補的な第２のガイド部によって達成され、それらは、互いに対して並進移動可能に変位可能である。一般に、それらのガイド部のうちの一方は、チャネル又はスロットを含み、それらのガイド部のうちの他方は、そのチャネルによって摺動可能に受け入れられるように成形された突出部を含む。図示の実施例では、この拘束ユニットは、図８及び図２で最良に見られるようにいくつかの部分に存在し、第１のガイド部は、キャリア１２４から延出する突出部１３４Ａを含み、第２のガイド部は、突出部１３４Ａが摺動可能な、相補的なスロット１３６Ａを含み、第１のガイド部は、空洞部４２の各側から延出する２つの突出部１３４Ｂ（一方のみが示される）を含み、第２のガイド部は、突出部１３４Ｂが摺動可能な、相補的なスロット（図示せず）を含む。図示の実施例では、双方の部分が示されているが、一方を利用して他方を利用しないことも可能であり、又は、他の好適な構成を利用することも可能である点が、理解されるであろう。
【００７１】
図示の実施例で示されるように、カプセルホルダ３２は、その上述の位置の間で移動する間、回転的に静止したまま維持されることが有利であるが、これは、カプセルホルダ３２の注入器３０が、流体供給部１２の出口から流体を受け取るためであり、それゆえ、より単純な流体供給部１２と注入器３０との接続が可能となる。図示の実施例では、図２、図３、及び図５で最良に見られるように、キャリア１２４もまた、静止したまま維持されるため、流体供給部１２の出口導管１３０は、キャリア１２４を通って延在し、キャリア１２４によって支持されると共に、同時に回転部材１２６を通って延在することができる。出口導管１３０が、注入器３０と共に軸線方向に変位することを可能にするために、この導管は、Ｕ字形状、コイル状、若しくは他の好適な配置で配置することが可能な、ゴム又はプラスチック製の可撓管などの可撓性部分を含み得る。
【００７２】
特に図２及び図３を参照すると、カプセルホルダ３２の空洞部４２は、液圧作動部分１３８及び流体供給部分１４０を備え得るものであり、これらの部分は、カプセル６及び抽出壁部４６の密閉性の向上を達成するために、互いに対して変位するように動作可能である。より詳細には、液圧作動部分１３８は、カプセル６を保持するための空洞部を備え、液圧作動部分１４０の、密閉された更なる空洞部の内部に配置されている。この密閉空洞部によって画定された領域は、飲料調製プロセスの間に、流体供給部１２から加圧流体を受け入れることにより、抽出壁部４６に向けた、流体供給部分１４０に対する液圧作動部分１３８の変位を生じさせるように構成されている。液圧作動部分１３８の外周は、それにより、カプセルのフランジ８６、９２、９８の底面に対して密閉圧力を加えることとなるため、そのフランジの上面が、抽出壁部４６に対して押圧される。そのような配置は、国際公開第２００８／０３７６４２号及び同第２００９／１１５４７４号に開示されており、それらの双方とも参照により本明細書に組み込まれる。
【００７３】
カプセル処理ユニット１６は、カプセルホルダ３２が、上述の位置の間で変位される際に、そのカプセル移送機構５２の移動可能カプセル支持部１４２が移動されるように、例えば、カプセルホルダ３２が、カプセル受け取り位置に移動される際に、移動可能カプセル支持部１４２が、その上に支持されているカプセルをカプセル挿入チャネル３６に移送するか、又はユーザによって挿入チャネル３６内にカプセルを挿入することが可能となるようにカプセル移送位置に移動され、カプセルホルダ３２が、カプセル保持位置に移動される際に、移動可能カプセル支持部が、カプセル６による挿入チャネル３６へのアクセスが阻止される、カプセル支持位置に移動されるようにカプセルホルダ装填システム３４と動作可能に連係することができる。
【００７４】
上述の動作可能性は、カプセルホルダ３２の空洞部４２、又はカプセルホルダ３２に接続された構成要素を、移動可能カプセル支持部１４２と係合するように配置して、上述の直線運動を伝達することによって、達成することができる。図示の実施例では、カプセル移送機構５２は、運動伝達部材１４４を更に備え、この運動伝達部材１４４は、キャリア１２４に接続され、拘束ユニット１３２の相補的スロット１３６を越えて延在することにより、任意選択的なバネを介して、移動可能カプセル支持部１４２と摺動可能に係合する。移動可能カプセル支持部１４２は、例えば、協働するチャネルによって、本体２２に対して並進移動するように拘束されている。
【００７５】
飲料調製マシンの支持構造体
本発明の一態様による支持構造体１０を、ここでより詳細に説明する。特に図１、図１０〜図１３を参照すると、支持構造体１０は、淹出モジュール１４６と、第１モジュール１４８と、第２モジュール１５０と、任意選択的に第３モジュール１５２とを備え、これらは、互いに直列に、移動可能に取り付けられる。上述のモジュールは、以下で論じられるように、任意選択的な様々な構成で、飲料調製マシン４の上記の第１のレベルの構成要素を収容する。これらの参照図に示されるように、ユーザは、可能な構成の範囲からユーザ環境の様々な空間に適合するように飲料調製マシン４を選択的に構成することができる。上述のモジュール１４６〜モジュール１５２を順次説明する。
【００７６】
淹出モジュール１４６は、抽出ユニット１４を収容し、一般に、処理ユニット５８及びユーザインターフェース５６などの、制御システム１８の主要構成要素を収容する。淹出モジュール１４６はまた、カプセル処理ユニット１６などの、他の任意選択的構成要素も備え得る。一般に、抽出ユニット１４は、遊星歯車列１１２及びリニアアクチュエータ１１４を装填機構１１０が有する、上記の実施例を含むものであるが、しかしながら、参照により本明細書に組み込まれるものなどの、他のタイプの抽出ユニットを利用することもできる。審美的理由並びに製造に関しては、上記の抽出ユニット１４を利用することが好ましいが、これは、淹出モジュール１４６を、他のモジュールと実質的に同じ形態で延びるように作製することができるためである。
【００７７】
第１モジュール１４８は、一般に、流体供給部１２の流体ヒータ２８及び／又は流体ポンプ２６を収容する。第２モジュール１５０は、一般に、流体ヒータ２８又は流体ポンプ２６のうちの一方を収容するものであるが、その場合、第１モジュール１４８内に他方が収容される。流体ヒータ２８及び流体ポンプ２６が、双方とも第１モジュール内に収容される場合には、第２モジュールは、流体供給部１２のリザーバ２４を収容する。第３モジュール１５２を備える実施例では、その第３モジュール１５２内にリザーバ１２が収容され、第１モジュール１４８は、流体ヒータ２８又は流体ポンプ２６のうちの一方を収容し、第２モジュール１５０は、流体ヒータ２８又は流体ポンプ２６のうちの他方を収容する。これらの例示的な図を参照すると、図中の飲料調製マシン４は、第３モジュール１５２を備え、第１モジュール１４８が流体ヒータ２８を収容し、第２モジュールが流体ポンプ２６を収容している。
【００７８】
モジュール１４６、１４８、１５０、１５２間の移動可能な接続は、好ましくは、枢動式接続であるが、しかしながら、摺動式接続、又は、モジュールに接続された可撓性導管（例えば、モジュールのニップルに接続されたホース）を含む可撓性接続、若しくはそれらの組み合わせ、すなわち、それらのモジュール間の種々の接続などの他の変種も可能である。この枢動式接続の枢動軸線は、好ましくは、水平の支持表面上に飲料調製マシン４が支持されている場合に、垂直方向に配置されるが、しかしながら、他の変種、すなわち、傾斜させるか、又は水平にすることも可能である。これらの例示的な図を参照すると、図中の飲料調製マシン４は、モジュール間に枢動式接続を備え、枢動軸線は、垂直に配置されている。
【００７９】
モジュール１４６、１４８、１５０、１５２のうちの１つ以上は、好ましくは実質的に同じ形状の筐体を備え、例えば、それらは、同じ直径若しくは同様の直径を有する円筒形であるか、又は、同じ断面若しくは同様の断面を有する矩形である。これらのモジュールは、任意選択的に枢動軸線と整合し得る軸線を中心として、概して細長いものであるが、しかしながら、それらのモジュールのうちの１つ以上は、枢動軸線の方向とは異なる方向で整合し得る。これらの例示的な図を参照すると、それらのモジュールは、概して、同じ直径を有する円筒形であり、水平の支持表面上に飲料調製マシン４が支持されている場合に、モジュール１４８、１５０、及びモジュール１５２は、関連する枢動軸線と同軸に、垂直に配置され、モジュール１４６は、水平に配置される。
【００８０】
この枢動式接続は、スリーブに対して回転するように配置された軸部を備え、例えば、このスリーブは、モジュール上に配置され、そのスリーブの内部で軸部が枢動するか、又はその逆である。この軸部は、モジュール間の流体の伝達のための導管を含み得る。有利には、流体供給部１２は、この移動可能な接続の一部を形成し得る。図示の実施例を参照すると、図１では、これらのモジュールは、スリーブ１５４を備え、軸部１５６は、それらのモジュールを相互接続する、流体導管１５８の一部である。より詳細には、この実施例では、流体導管１５８Ａが、第３モジュール１５２のリザーバ２４から第２モジュール１５０に流体を供給し、流体導管１５８Ｂが、第２モジュール１５０の流体ポンプ２６を介して、第１モジュール１４８に流体を供給し、流体導管１５８Ｃが、第１モジュール１４８の流体ヒータ２８を介して、飲料調製モジュール１４６に流体を供給する。
【００８１】
これらの流体導管１５８のうちの１つ以上は、支持表面に当接するように配置されることにより、基部２０の一部を形成することができる。図示の実施例では、導管１５８Ａ及び導管１５８Ｃは、当接するためにＵ字形状であるが、他の形状も可能であることが理解されるであろう。流体の入口及び出口を有するモジュール（この実施例では、第１モジュール１４８及び第２モジュール１５０）に関しては、その入口及び出口は、一般に、それらのモジュールの対向表面上に配置することができ、例えば、図示の実施例では、第２モジュール１５０は、底面に流体入口を有し、上面に流体出口を有するが、その一方で、第１モジュール１４８は、逆の配置を有する。有利には、流体は、モジュールを直接通って流れることが可能である。流体導管１５８のうちの１つ以上はまた、モジュール間の通信のための、その流体導管の中を通って延在する、制御システム１８の一部（例えば、信号及び電力の伝達のための電気配線）も備え得る。
【符号の説明】
【００８２】
２  飲料調製システム
４  飲料調製マシン
１０  支持構造体
１４６  飲料調製モジュール
２０  基部
２２  本体
１４８  第１モジュール
２０  基部
２２  本体
１５０  第２モジュール
２０  基部
２２  本体
１５２  第３モジュール
２０  基部
２２  本体
移動可能な接続
１５４  スリーブ
１５６  軸部
１５８  流体導管
１２  流体供給部
２４  リザーバ
２６  流体ポンプ
２８  流体ヒータ
１３０  出口導管
１４  抽出ユニット
３０  注入ヘッド
４０  注入器
３２  カプセルホルダ
４２  空洞部
４４  空洞基部
１３８  液圧作動部分
１４０  流体供給部分
４６  抽出壁部
４８  出口
３４  カプセルホルダ装填システム
１０８  アクチュエータユニット
１１０  装填機構
１１２  遊星歯車列
１１６  外転サイクロイド歯車列
１２０  太陽歯車
１２２  遊星歯車
１２４  キャリア
１１８  環状歯車
１１４  リニアアクチュエータ
１２６  回転部材
１２８  ガイド部材
１３２  拘束ユニット
１３４  第１のガイド部
１３６  相補的な第２のガイド部
３６  カプセル挿入チャネル
３８  カプセル排出チャネル
１６  カプセル処理ユニット
５０  コード読み取りシステム
７４  コードリーダ
コード読み取り機構
５２  カプセル移送機構
１４２  移動可能カプセル支持部
１４４  運動伝達部材
５４  カプセル検出システム
カプセル検出センサ
１８  制御システム
５６  ユーザインターフェース
５８  処理ユニット
６２  メモリ
プログラム又はプログラム論理
６０  センサ
６２  流体レベルセンサ
６４  流量センサ
６６  温度センサ
６８  位置センサ
７０流体レベルセンサ
７２  カプセル検出センサ
７４  コードリーダ
７６  カプセル支持部
８０  角速度センサ
１０２  電源
１０４  通信インターフェース
６  カプセル
１００  カプセル回転軸線
実施例１
８２  本体部分
８４  蓋部分
８６  フランジ部分
実施例２
８８  本体部分
９０  蓋部分
９２  フランジ部分
実施例３
９４  本体部分
９６  蓋部分
９８  フランジ部分
８  容器
【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７】
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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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