(57)【要約】  飲料調製マシンであって、飲料調製モジュールであり、飲料調製モジュールに供給されたカプセル又は飲料調製マシンの一部である原材料容器から飲料原材料を抽出するための抽出ユニットを備えている飲料調製モジュールと、流体ヒータ、流体ポンプ、及び任意選択的な流体リザーバを構成要素として備える流体供給部と、飲料調製モジュールに移動可能に接続された第１のモジュールとを備えており、飲料調製マシンは、第１のモジュールに移動可能に接続された第２のモジュールを更に備え、第１のモジュールは、流体ポンプ及び／又は流体ヒータを備え、第２のモジュールは、流体供給部の構成要素のうち第１のモジュールとは異なる構成要素を備え、第２のモジュールの構成要素は、流体ポンプ、流体ヒータ、又は流体リザーバのうちの少なくとも１つを備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料調製マシン（４）であって、
飲料調製モジュールであり、前記飲料調製モジュールに供給されたカプセルから又は前記飲料調製マシンの一部である原材料容器から飲料の原材料を抽出するための抽出ユニット（１４）を備えている飲料調製モジュール（１４６）と、
流体ヒータ（２８）、流体ポンプ（２６）、および任意選択的な流体リザーバ（２４）を構成要素として備えている流体供給部（１２）と、
前記飲料調製モジュールに移動可能に接続された第１のモジュール（１４８）とを備えており、
前記飲料調製マシンは、前記第１のモジュールに移動可能に接続された第２のモジュール（１５０）を更に備え、前記第１のモジュールは、前記流体ポンプ及び／又は前記流体ヒータを備え、前記第２のモジュールは、前記流体供給部の前記構成要素のうち前記第１のモジュールの構成要素とは異なる構成要素を備え、前記第２のモジュールの前記構成要素は、前記流体ポンプ、前記流体ヒータ、又は前記流体リザーバのうちの少なくとも１つを備えており、それによって、互いに関連付けられた前記モジュールが複数の位置の間を移動する間、前記移動可能な接続は、前記モジュール間において動作可能な接続を維持するように構成されている、飲料調製マシン（４）。
【請求項２】
前記第２のモジュール（１５０）又は前記第１のモジュール（１４８）に移動可能に接続された第３のモジュール（１５２）を更に備え、前記第３のモジュールは、前記リザーバ（２４）を備え、前記第１のモジュールは、前記流体ポンプ（２６）又は前記流体ヒータ（２８）のうちの１つを備え、それによって、互いに関連付けられた前記モジュールが複数の位置の間を移動する間、前記移動可能な接続は、動作接続を維持するように構成されている、請求項１に記載の飲料調製マシン。
【請求項３】
前記移動可能な接続のうちの少なくとも１つは、互いに関連付けられた前記モジュールが無数の位置に配置可能であるように、恒久的な枢動接続からなる、請求項１又は２に記載の飲料調製マシン。
【請求項４】
前記枢動接続の枢動軸線は、前記飲料調製マシンが水平支持面に当接しているときには実質的に垂直である、請求項３に記載の飲料調製マシン。
【請求項５】
前記第１のモジュール（１４８）、前記第２のモジュール（１５０）、又は前記第３のモジュール（１５２）のうちの少なくとも１つは、前記枢動軸線の方向に延びている、請求項３又は４に記載の飲料調製マシン。
【請求項６】
前記移動可能な接続のうちの少なくとも１つは、互いに関連付けられたモジュール間で流体を移送するための剛性又は可撓性の接続導管を備えている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
【請求項７】
少なくとも１つの接続導管（１５８）は、前記飲料調製マシンを支持面上に支持するための当接部を形成するように配置されている、請求項６に記載の飲料調製マシン。
【請求項８】
前記モジュールのうちの少なくとも１つは、底面において、流体を前記モジュールに注入するか又は流体を前記モジュールから排出するうちのどちらか一方のための接続導管（１５８）を備えている、請求項６又は７に記載の飲料調製マシン。
【請求項９】
前記モジュールは、上面において、流体を前記モジュールに注入するか又は流体を前記モジュールから排出するうちの他方のための接続導管（１５８）を含む、請求項８に記載の飲料調製マシン。
【請求項１０】
電気通信手段が接続導管（１５８）を通って延びている、請求項６〜９のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
【請求項１１】
前記抽出ユニット（１４）は、
カプセル受け取り位置とカプセル抽出位置との間を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であって、前記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（１０８）および装填機構（１１０）を備え、前記アクチュエータユニットは、前記装填機構を作動させる、カプセルホルダ装填システム（３４）と、を備え、
前記装填機構は、遊星歯車列（１１２）およびリニアアクチュエータ（１１４）を備え、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与え、前記遊星歯車列は、前記回転運動を低速化し、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ぎ、
複数の前記モジュールは、実質的に同じ断面形状で延びている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
【請求項１２】
複数の前記モジュールは、円形断面などの実質的に同じ外観を有し、前記円形断面の直径は１０ｃｍ未満かつ５ｃｍよりも大きい、請求項１１に記載の飲料調製マシン。
【請求項１３】
飲料調製マシン（４）へと組み立てるための部品のキットであって、前記部品のキットは、
飲料調製モジュール（１４６）、第１のモジュール（１４８）、第２のモジュール（１５０）、および任意選択的な第３のモジュール（１５２）を備えており、前記飲料調製モジュールは、前記飲料調製モジュールに供給されたカプセル又は前記飲料調製マシンの一部である原材料容器から飲料の原材料を抽出するための抽出ユニット（１４）とを備えており、前記部品のキットは、更に、
流体ヒータ（２８）、流体ポンプ（２６）、および任意選択的な流体リザーバ（２４）を構成要素として備えている流体供給部（１２）を備えており、前記第１のモジュールは、前記飲料調製モジュールに移動可能に接続するように構成され、前記第２のモジュールは、前記第１のモジュールに移動可能に接続するように構成され、前記第１のモジュールは、前記流体ポンプ及び／又は前記流体ヒータを備え、前記第２のモジュールは、前記流体供給部の前記構成要素のうち前記第１のモジュールの構成要素とは異なる構成要素を備え、前記第２のモジュールの前記構成要素は、前記流体ポンプ、前記流体ヒータ、又は前記流体リザーバのうちの少なくとも１つを備えており、それによって、互いに関連付けられた前記モジュールが複数の位置の間を移動する間、前記移動可能な接続は、前記モジュール間において動作可能な接続を維持するように構成されている、部品のキット。
【請求項１４】
前記モジュールのうちの少なくとも１つを前記淹出モジュールに対して移動させることを含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の飲料調製マシンの配置を再構成する方法。
【請求項１５】
前記第１のモジュールと前記飲料調製モジュールとの間に移動可能な接続を形成することを含み、前記移動可能な接続は、接続導管を備え、前記接続導管は、前記第１のモジュール及び前記飲料調製モジュールに移動可能に取り付けられ、かつ前記第１のモジュールと前記飲料調製モジュールとを相互接続している、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の飲料調製マシンの組立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な場所に収まるように再構成することができ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、次第に、一回分のコーヒー、紅茶、又はスープなどの飲料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ようになってきた。調製中、マシンの抽出ユニットは、例えば、溶解によって、少なくとも部分的に原材料をカプセルから抽出する。こ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、例えば、ストーブトップ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）などの従来の飲料調製マシンよりも高いユーザ利便性に部分的に起因し得る。人気の高まりは、マシンの向上した淹出プロセスにも部分的に起因し得る。これらのマシンでは、カプセルが抽出ユニットに挿入され、カプセルに作製された注入口に加熱水が注入され、カプセル内の原材料がカプセルに作製された排出口を通って加熱水によって抽出され、淹出された飲料が排出加熱水から回収される。このプロセスの間、マシンの処理パラメータは、飲料の味を向上させるために、内部の特定のカプセル、及び／又は特定の原材料に合わせられてもよい。例えば、処理パラメータは、注入口及び排出口での水温、プレウェッティング持続時間、水流量、水量、淹出プロセス中のその他の操作に関するパラメータを含み得る。このようにして淹出プロセスが最適化される。
【０００３】
上記飲料マシンは、スペースが限られている台所の調理台に概して適合することが要求される。米国特許出願公開第２０１３２１３２３８号には、リザーバを備えるモジュールが、筐体（ark）の周りで淹出モジュールに摺動可能に接続されている飲料調製マシンが開示されている。したがって、リザーバモジュールの位置を再構成して、いくつかの異なるスペースに収まるように飲料調製マシンを適合させることができる。欠点は、飲料調製マシンの全体的な設置面積を実質的に変更することができないことである。
【０００４】
欧州特許第１２６７６８７号には、リザーバを再充填位置に枢動することができるように、飲料調製マシンの一部としてリザーバを枢動可能に取り付けた飲料調製マシンが開示されている。欠点は、操作位置における設置面積を変更することができないことである。
【０００５】
欧州特許第１８６４５９８号には飲料調製マシンが開示され、このマシンは構成要素からなるモジュラ式組立体を備え、これらの構成要素は、このマシンの機能性を増加させるために追加することができる。欠点は、この構成要素を追加した場合にマシンの設置面積が実質的に変更できないことである。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、ユーザの調理台上の多数の場所にコンパクトに収まるように再構成することができる飲料調製マシンを提供することである。
【０００７】
従来再構成可能である飲料調製マシンを提供すれば有利であろう。
【０００８】
所望の審美的外観を有する飲料調製マシンを提供すれば有利であろう。
【０００９】
費用対効果の高い飲料調製マシンを提供すれば有利であろう。
【００１０】
製造に都合のよい飲料調製マシンを提供すれば有利であろう。
【００１１】
堅牢で信頼性の高い飲料調製マシンを提供すれば有利であろう。
【００１２】
飲料を提供するのに都合のよい飲料調製マシンを提供すれば有利であろう。
【００１３】
本発明の目的は、請求項１〜１４に記載の飲料調製マシン並びに請求項１５に記載の方法により達成される。
【００１４】
本明細書に開示の本発明の第１の態様によれば、飲料調製マシンが提供され、この飲料調製マシンは、供給されたカプセル又は飲料調製マシンの一部である原材料容器から飲料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モジュールと、流体ヒータ、流体ポンプ、及び任意選択的な流体リザーバを構成要素として備えている流体供給部と、飲料調製モジュールに移動可能に接続された第１のモジュールとを備えており、飲料調製マシンは、第１のモジュールに移動可能に接続された第２のモジュールを更に備え、第１のモジュールは、流体ポンプ及び／又は流体ヒータを備え、第２のモジュールは、流体供給部の構成要素のうち第１のモジュールとは異なる構成要素を備え、第２のモジュールの構成要素は、流体ポンプ、流体ヒータ、又は流体リザーバのうちの少なくとも１つを備えている。
【００１５】
したがって、例えば、すべてのモジュールを飲料調製モジュールの左側若しくは右側に配置するか又は一列に配置するなど第１及び第２のモジュールを動かすことによって飲料マシンの設置面積を実質的に変更することができるので本発明の目的が解決される。
【００１６】
有利には、各モジュールは飲料調製マシンの様々な主要構成要素を備えるので、ある主要構成要素（例えば、流体ヒータ又はポンプ）が故障した場合に、飲料調製マシン全体を交換することなく上記モジュールを都合よく交換することができる。このように、本飲料調製マシンは点検修理に便利である。
【００１７】
飲料調製モジュール、第１のモジュール、及び第２のモジュールは、一般的に連続して配置され、互いに流体連通している。上記モジュールは、一般的にそのモジュールの上記構成要素を収容するためのハウジングを備える。
【００１８】
飲料調製マシンが、カプセル抽出ユニットではなく、原材料容器を伴って構成されている例では、飲料調製作業中に予め分包された量の原材料を原材料容器から処理することができる。このようなシステムは、国際公開第２０１３０１４１４２号に開示され、これは本明細書において参照として組み込まれる。
【００１９】
飲料調製マシンは、好ましくは、第３のモジュールを備え、この第３のモジュールは、好ましくは、第２のモジュールに移動可能に接続される（したがって、これらのモジュールは連続した配置を有する）が、代替として、好ましくは、第１のモジュールに移動可能に接続されてもよい（したがって、これらのモジュールは部分的に連続して配置される）。代替として、第３のモジュールは、例えば、第２又は第１のモジュールと剛性接続導管との間の剛性接続を用いて第２又は第１のモジュールに剛性接続されてもよい。第３のモジュールを伴う例において、第１のモジュールが流体ポンプ又は流体ヒータのうちの一方を備え、第２のモジュールが流体ポンプ又は流体ヒータのうちの他方を備えた状態では、第３のモジュールは、好ましくは、リザーバを備える。代替として、第３のモジュールの構成要素を第１又は第２のモジュールに統合することができる。
【００２０】
前述の移動可能な接続のうちの少なくとも１つは、好ましくは、これらの互いに関連付けられたモジュールが複数の位置の間を移動する間、モジュール間の動作接続を維持するように構成される。すなわち、各モジュールが上記複数の位置のそれぞれにあるとき、及びそれらの位置の間で移動するときに、各モジュールが互いに相互作用することができる状態、例えば、別々のモジュール内にある流体ヒータ及び流体ポンプが、互いに流体連通状態に維持され、かつ制御システムとの電気通信状態に維持された状態で、飲料調製マシンは完全に機能し得る。
【００２１】
前述の移動可能な接続のうちの少なくとも１つは、好ましくは、無数の位置にモジュールを配置できるように構成されている。好ましくは、移動可能な接続のうちの少なくとも１つは、恒久接続である。すなわち、その接続は取り外し可能ではなく、例えば、リベットなどを介して恒久的に固定されているか、又は取り外すために特定の工具を必要とする。
【００２２】
任意で、モジュール間の上記移動可能な接続のうちの少なくとも１つは、枢動接続でもよい。飲料調製マシンが水平支持面に当接するとき、上記枢動接続の枢動軸（又は回転可能接続が存在する場合にはその回転軸）は実質的に垂直になり得る。任意で、モジュール間の上記移動可能な接続のうちの少なくとも１つは、（例えば、接管又は他の適切な手段を介して）モジュールに接続された可撓性接続導管（例えば、ホース）を用いて達成され得る可撓性接続であってもよい。例示的な構成では、飲料調製モジュールと第１のモジュールとの間に可撓性接続、第１のモジュールと第２のモジュールとの間に可撓性接続、第２のモジュールと任意選択的な第３のモジュールとの間に剛性接続が存在する。加えて、摺動可能接続又は回転可能接続のような他の移動可能な接続も可能であり、また更には、異なる接続が組み合わされてもよい（例えば、各モジュールがすべて同じ移動可能な接続で接続されなくてもよい）。
【００２３】
第１、第２、又は第３のモジュールのうちの少なくとも１つは、細長とすることができる。２つ以上の細長いモジュールは、長軸が互いに平行な状態で配置することができる。このようにして所望の審美的外観が達成される。このような接続構成が使用されるとき、１つ以上のモジュールを長軸が枢動軸に平行な状態で配置することができる。
【００２４】
移動可能な接続のうちの少なくとも１つは、モジュール間で流体を移送するための接続導管を備え得る。モジュールに対して枢動又は回転可能な移動可能な接続が使用されるときには、接続導管は好ましくは剛性であり、例えば、接続導管の周囲に配置されたスリーブを用いて、上記の方法でモジュールに接続される。接続導管は、可撓性接続の例においては、好ましくは、可撓性である。有利には、本飲料調製マシンは、流体を移送するための接続導管が移動可能な接続の一部、すなわち飲料調製マシンの構造体として一体化されているので、製造及び組立てが経済的である。少なくとも１つの接続導管が、飲料調製マシンを支持面上に支持するための当接部を形成するように配置され得る。
【００２５】
各モジュールのうちの少なくとも１つは、底面（すなわち、飲料調製マシンを支持するための支持面の近位面）において、流体をモジュールに注入するか又は流体をモジュールから排出するうちのいずれか一方のための接続導管を備えることができる。このモジュールは、また、上面（すなわち、飲料調製マシンを支持するための支持面の遠位面）において、流体をモジュールに注入するか又は流体をモジュールから排出するうちの他方のための接続導管を備えることができる。有利には、このように配置された接続導管によって、流体はモジュールを通ってまっすぐに効率的に流れることができる。代替的に、接続導管は、モジュールの別の場所に配置されてもよく、例えば、両方の接続導管が（例えば、上部、底部、又は側部など）同一面に配置されてもよく、このような構成によって、モジュールの基部が支持面に当接してもよい。
【００２６】
例えば、流体ポンプと、流体ヒータと、制御システムの他の部分との間の通信を可能にする電気導体などの電気通信手段が、１つ以上の接続導管を通って延びることができる。接続導管は、また、流体を移送するための別個の内部流体移送導管を備えてもよい。
【００２７】
カプセルから原材料を抽出するように構成された場合の抽出ユニットは、カプセル受容位置とカプセル抽出位置との間を移動するように動作可能なカプセルホルダと、これら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ることができ、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と装填機構とを備え、アクチュエータユニットは装填機構を作動させる。装填機構は遊星歯車列とリニアアクチュエータとを備え、アクチュエータユニットは、遊星歯車列に回転運動を与え、遊星歯車列はこの回転運動を低速化し、リニアアクチュエータは、低速化された回転運動を受け、低速化された回転運動を直線運動に変換し、この直線運動をカプセルホルダにつなぐ。複数のモジュールは、実質的に同じ断面形状で延びている。上記つなげられた直線運動は、カプセルホルダの移動可能な部分を直線的に変位させ、移動可能な部分は、飲料調製マシンの本体に対して移動し、例えば、カプセルホルダのキャビティ又は抽出壁となることができる。
【００２８】
したがって、特に、平行軸歯車列及び他のこのような歯車列と比較して、遊星歯車列が高出力密度、低効率損失、及び高トルク密度を有するので、抽出ユニットがコンパクトになるため、本発明の目的が解決される。
【００２９】
例えば、第１、第２、第３及び飲料調製モジュールのうちの２つ以上などのモジュールは、好ましくは、円形断面などの実質的に同じ外観を有する。上記円形断面の直径は、１５ｃｍ未満、１０ｃｍ未満、又は８ｃｍ未満かつ５ｃｍよりも大きくすることができる。有利には、飲料調製マシンは、コンパクトで審美的に満足できるものにすることができる。このような寸法範囲は、遊星歯車システムを備える装填システムを利用することによって可能になる。
【００３０】
遊星歯車列は、少なくとも５、又は、より具体的には低速化比５〜１５を有することができる。遊星歯車列は、エピサイクリック歯車列及び環状歯車を備える。エピサイクリック歯車列は、太陽歯車と、１つ以上の遊星歯車であって、通常は３又は４個である遊星歯車と、遊星歯車を太陽歯車の周りで円周方向に回転可能に支持するキャリアとを備える。遊星歯車は、太陽歯車によって（例えば、噛合を介して）回転駆動される。環状歯車は、遊星歯車の１つ又は各々の周りに少なくとも部分的に延在し、そこから（例えば、噛合を介して）回転可能に駆動される。太陽歯車は、アクチュエータユニットから上記回転運動を受ける。環状歯車は、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て、上記低速化された回転運動を出力する。キャリアは、好ましくは、太陽歯車及び／又は遊星歯車の１つ又は各々に対して回転しないよう拘束される。しかし、代替的構成においては、太陽歯車が拘束されてもよく、キャリアがアクチュエータユニットによって回転駆動される。
【００３１】
アクチュエータユニットはモータを備え、このモータは、好ましくは、電動操作されるが、代替的に、液圧又は空気圧操作されることもできる。モータは、好ましくは、その回転軸が遊星駆動列の回転軸（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）と平行又は同軸の状態で配置される。有利には、モータと遊星歯車列とは、互いに一列にコンパクトに配置される。これにより、長くて薄い抽出ユニットの構成が可能になり、この構成は飲料調製マシンに容易に組み込まれ、また審美的に満足できるものである。上記同軸配置の例では、太陽歯車はモータ軸に直接連結されている。上記平行配置の例では、太陽歯車は中間歯車を介して駆動され、中間歯車はモータによって駆動される。代替的に、モータは、例えば、中間かさ歯車を用いて上記回転軸に対して傾斜して配置されてもよい。
【００３２】
リニアアクチュエータは、上記直線運動が、遊星歯車列の回転軸（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）及び／又はモータの回転軸（例えば、モータ軸）と平行である状態で構成することができる。有利には、モータ及び／又は遊星歯車列及びリニアアクチュエータは、互いに一列にコンパクトに配置される。代替的に、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かさ歯車によって、上記回転軸に対してオフセットされてもよい。
【００３３】
モータは、好ましくは、カプセルホルダの移動可能な部分（例えば、キャビティ又は抽出壁）と、キャリアと、これらの構成要素のうちの１つに拘束された構成要素と、のうち１つ以上を備える組立体に取り付けられる。代替的に、モータは抽出ユニットの本体に取り付けられてもよい。
【００３４】
カプセルホルダ装填システムは拘束ユニットを備えることができ、この拘束ユニットは、抽出ユニットの本体に対して回転しないように拘束する、及び／又は抽出ユニットの本体に対して並進するように拘束するように動作可能であり、組立体は、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な部分と、これらの構成要素のうちの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。上記並進は、好ましくは、アクチュエータの上記直線運動と一直線上になる。拘束ユニットは、第１のガイド部材及び第２のガイド部材を備えることができ、これらのガイドは、相対的な並進運動を可能にするために形状が相補的である。第１のガイド部材は、カプセルホルダの移動可能な部分（例えば、キャビティ又は抽出壁）と、キャリアと、これらの構成要素のうちの１つに拘束された構成要素と、のうちの１つ以上を備える組立体に連結された突起からなり得る。第２のガイド部材は、抽出ユニットの本体内の相補スロット又はそこに接続された構成要素からなり得る。より具体的には、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びるスロットからなり得る。有利には、上記組立体は、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。
【００３５】
リニアアクチュエータは、回転部材とガイド部材とを備えることができ、回転部材は、遊星歯車列（例えば、環状歯車によって歯車噛合を介して駆動されるか、又は環状歯車と一体的に形成される）からの上記低速化された回転運動を受けて、これに応答してガイド部材への螺合接続によってガイド部材に沿って軸方向に変位させ、それにより上記直線運動を発生させる。有利には、遊星歯車列の高い低速化比と回転部材とガイド部材との間の螺合接続との組み合わせにより、カプセルホルダの移動可能な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、カプセル抽出位置において、淹出の間の水力負荷によって移動可能な部分が変位されることはない。更に、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、移動可能な部分を上記抽出位置に保持するために保持トルクを印可する必要がないので、高価な電気モータ、すなわち、高い保持トルクを有するＤＣステップモータが不要になる。
【００３６】
あまり好ましくない例では、環状歯車によって駆動されるクランクを含んでもよく、クランクは連結リンクを駆動して上記直線運動を発生させる。遊星歯車列の環状歯車は、（回転部材が環状歯車の一部として回転するように）回転部材の内面に配置されていてもよく（例えば、内面に連結されているか又は一体的に形成されている）、回転部材の外面は雄ねじ山を備え、ガイド部材の内面は相補的な雌ねじ山を備える。遊星歯車列の環状歯車は、（回転部材が環状歯車の一部として回転するように）回転部材の外面に配置されていてもよく（例えば、外面に連結されているか又は一体的に形成されている）、回転部材の内面は雌ねじ山を備え、ガイド部材の外面は相補的な雄ねじ山を備える。更に代替として、環状歯車は、回転部材の噛合外面と協働する環状歯車の噛合外面などの噛合連結を介して回転部材を駆動することもできる。
【００３７】
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な部分と、これらの構成要素のうちの１つに拘束された構成要素と、のうちの１つ以上を備える組立体に回転可能に接続されることができる。回転接続は、回転部材を支持するためのアクスル（axle）と回転部材をアクスルに対して軸方向に拘束するための縁部とを備えるこ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独立している。代替的には、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ができ、このような例では、カプセルホルダと流体供給部の出口との間の接続を回転可能にすることができる。
【００３８】
更なる代替方法では、上記直線運動をカプセルホルダに伝達するためにガイド部材が抽出ユニットの本体に対して（例えば協働する各ガイドによって）変位される状態で、回転部材及び互いに関連付けられた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であるようにリニアアクチュエータを構成することができる。このような例では、回転部材が回転駆動されているときには、モータ及びキャリアは本体に対して静止したままである。
【００３９】
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の少なくとも一部及び／又は遊星歯車列を通ってカプセルホルダの注入器まで延在することができる（例えば、注入器はカプセルホルダの移動可能な部分に配置される）。出口導管は、遊星歯車列のキャリアに接続されてもよい。この導管は、カプセルホルダが上記位置の間を移動するときに可撓的に変位する可撓性部分を備えることができる。代替的には、出口導管は、例えば、注入器をカプセルホルダの静止部分に配置するなどの別の構成で配置される。
【００４０】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様の任意の特徴による、飲料調製モジュール、第１のモジュール、第２のモジュール、任意選択的な第３のモジュールを備える飲料調製マシンの部品のキットが開示される。
【００４１】
本発明の第３の態様によれば、第１の態様の任意の特徴による飲料調製マシンの配置を再構成する方法が開示され、この方法は、上記各モジュールのうちの少なくとも１つを淹出モジュールに対して移動させることを含む。
【００４２】
本発明の第４の態様によれば、第１の態様の任意の特徴による飲料調製マシンを組み立てる方法が開示され、この方法は、第１のモジュールと飲料調製モジュールとの間に移動可能な接続を形成することを含み、この移動可能な接続は、第１のモジュールと飲料調製モジュールとに移動可能に取り付けられ、これらを相互接続する（例えば、それらの間の流体連通を可能にする）第１の接続導管を備える。この方法は、第１のモジュールと第２のモジュールとの間に移動可能な接続を形成するステップを更に含むことができ、この移動可能な接続は、第１のモジュールと第２のモジュールとに移動可能に取り付けられ、これらを相互接続する第２の接続導管を備える。
【００４３】
本発明の上記各態様は、任意の適切な組み合わせで組み合わせることができる。更に、本明細書の様々な特徴は、具体的に図示して説明した組み合わせ以外の組み合わせを提供するために、上記各態様の１つ以上と組み合わせてもよい。本発明の更に他の目的及び有利な特徴は、特許請求の範囲、詳細な説明、及び添付の図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
本発明をよりよく理解し、その実施形態がどのように実行され得るかを示すために、ここで例として以下の添付の図面が参照される。
【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】代替的配置で配置された場合の図１の飲料調製マシンの正面立面斜視図である。
【図１２】図１１の飲料調製マシンの上面図である。
【図１３】代替的配置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】
【００４５】
飲料調製システム
図１は、飲料調製システム２の一部の説明図を示し、この飲料調製システム２は、第１レベルにおいて、飲料調製マシン４と、カプセル６と、容器８とを備える。
【００４６】
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について説明する。機能上、飲料調製マシン４は、カプセルに流体を注入することによりカプセル６から１つ以上の原材料を抽出するように動作可能である。それによって、抽出された原材料は、容器８（例えば、カップ）に回収される飲料の少なくとも一部を形成する。飲料調製マシン４は、調理台上での使用のための寸法に形成することができ、すなわち、長さ、幅、及び高さが５０ｃｍ未満となるように、又は自立式ユニットの一部として動作するように寸法を形成することができる。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）号に提示されており、これらすべてが本明細書において参照として組み込まれる。完全を期すために、次に、このような飲料調製マシン４を以下により詳細に説明する。この飲料調製マシン４は、その第１レベルにおいて、支持構造体１０と、流体供給部１２と、抽出ユニット１４と、任意選択的なカプセル処理ユニット１６と、制御システム１８とを備えると考えることができる。次に、これらの構成要素を順次説明する。
【００４７】
飲料調製マシンの支持構造体
支持構造体１０は、前述の第１レベルの各構成要素を収容及び支持し、飲料調製マシン４の第２レベルにおいて、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。支持構造体は、後でより詳細に論じるように、上記構成要素を収容する複数の別々の相互接続されたモジュールを備える。
【００４８】
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、通常、飲料調製マシン４の第２レベルにおいて、ほとんどの用途において１〜２リットル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、一般にサーモブロックヒータである流体ヒータ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、これらについては以下に論じる。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。代替的実施例において、流体供給部１２は、例えば、水道などの外部流体供給部への接続を備え得る。
【００４９】
飲料調製マシンの抽出ユニット
図１〜３を参照すると、抽出ユニット１４は、カプセル６から原材料を抽出するために、カプセル６を受容及び処理するように動作可能である。抽出ユニット１４は、ユーザから直接カプセル６を受容するように、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を受容するように配置することができる。抽出ユニット１４は、カプセル受容位置（図２）とカプセル抽出位置（図３）との間を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容位置へ移動する際に、抽出ユニットは、カプセル排出位置を通って又はカプセル排出位置へと移動することができ、この位置から使用済みカプセルを排出することができる。抽出ユニットは、通常、飲料調製マシン４の第２レベルにおいて、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、これらについては順次説明する。
【００５０】
注入ヘッド３０は、カプセル６がカプセルホルダ３２によって保持されるときに、カプセル６のキャビティに流体を注入するように構成され、またこの目的のために、注入器４０が取り付けられており、この注入器４０は流体供給部１２の出口と流体連通したノズルを有する。注入ヘッド３０は、注入器４０が注入ヘッド３０を通って又は操作上注入ヘッド３０に近接して延びた状態で、カプセル６を穿孔して上記キャビティへの注入口を形成するために、一般的に、ランセット、ブレード、又は他の好適な部材を備える。
【００５１】
カプセルホルダ３２は、抽出中にカプセルを保持するように構成され、また、この目的のために注入ヘッド３０と動作可能に連係される。カプセルホルダ３２は、上記カプセル受容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る。すなわち、カプセルホルダ３２が（図１に示されたように）カプセル受容位置にある状態では、カプセル６をカプセル挿入チャネル３６からカプセルホルダ３２へ供給することができる。カプセルホルダ３２がカプセル抽出位置にある状態では、供給されたカプセルがホルダによって保持され、注入ヘッド３０は保持されたカプセルのキャビティに流体を注入することができ、そこから１つ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を、カプセル抽出位置とカプセル受容位置との間で移動させるときに、カプセルホルダ３２を上記カプセル排出位置を通って又はカプセル排出位置へと移動することができ、この位置において使用済みカプセルをカプセルホルダ３２からカプセル排出チャネル３８を介して排出することができる。カプセルホルダ３２は、一般的に、注入ヘッド３０が取り付けられたキャビティ基部４４をもつキャビティ４２と、抽出された原材料の出口４８を有する抽出壁４６とを備える。上記カプセル受容位置及び抽出位置を実行するために、抽出壁４６及びキャビティ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４６を本体２２に固定し、キャビティ４２をそれに対して移動可能とすることができる。別の例では、キャビティを抽出壁に固定することができ、カプセル受容位置及びカプセル抽出位置を実行するために、注入ヘッド及びキャビティ基部がキャビティに対して移動可能である。このようなシステムの例は、国際公開第２００９／１１３０３５号に提示され、これは本明細書において参照として組み込まれる。
【００５２】
カプセルホルダ装填システム３４は、カプセル受容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、通常、以下に論じるように、アクチュエータとアクチュエータ機構とを備える。
【００５３】
抽出ユニット１４は、流体を、例えば、２０バールまでの圧力などの圧力下でカプセル６のキャビティ内へ注入することによって動作することができ、この圧力は、図示された例のように、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。代替として、抽出ユニットは、欧州特許第２５９４１７１（Ａ１）号に開示された遠心分離によって動作してもよく、これは、本明細書において参照として組み込まれる。後者の例では、抽出ユニット１４がカプセル駆動機構を更に備え、このカプセル駆動機構は、通常、遠心分離をもたらすべくカプセル支持部を回転させるように構成された電気モータ及び駆動列を備える。
【００５４】
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を含んでもよい。カプセル処理ユニット１６は、ユーザによるカプセル６の供給を検出し、任意でカプセル６の種類を識別し、任意でカプセルのコードを読み取り、カプセル６を抽出ユニット１４に搬送するように、カプセル６を処理するように動作可能である。一般的に、カプセル処理ユニット１６は、抽出ユニット１４の上に配置され、その様々なサブ構成要素が取り付けられた飲料調製マシン４の本体２２の一部として一体化されている。カプセル処理ユニット１６は、飲料調製マシン４の第２レベルにおいて、任意選択的なコード読取システム５０と、カプセル搬送機構５２と、カプセル検出システム５４とを備え、これらについては順次説明する。
【００５５】
コード読取システム５０は、カプセル６のコードを読み取り、そこからコード信号を生成するように動作可能である。コード信号は、抽出情報を決定するために制御システム１８の処理ユニット（後述）により処理することができる。コードによってコード化された抽出情報は、カプセル及び／又は抽出プロセス中に使用され得るマシンの動作パラメータに関する。例えば、抽出情報は、（遠心処理操作式抽出ユニットの）角速度／加速度と、（カプセル注入口及び／又はマシン排出口における）水温と、水量／容積流量と、水量と、例えば、プレウェッティング時間などの一連の抽出操作と、例えば、カプセルの再注文の目的でカプセル消費量を監視するために使用され得るカプセルパラメータ（容量、タイプ、カプセル識別子、消費期限）とのうちの１つ以上をコード化し得る。
【００５６】
コード読取システム５０はコード読取装置を備え、このコード読取装置は、カプセル６のコードを読み取るように動作可能である。例えば、光学読取可能コード及び光学読取装置、誘導式コード及び誘導センサコード読取装置、ＲＦＩＤタグ及び問合せ電磁場（interrogating EM field）などの様々なコード及びコード読取システム５０構成を使用することができる。コードがコード読取装置の読取ヘッドとカプセル６のコードとの間での相対移動の間に読み取られるコード読取システム５０構成では、コード読取システム５０はコード読取機構を備え、このコード読取機構は、この相対移動をもたらすように動作可能である。コード読取システム５０は、代替として、例えば、遠心処理式抽出ユニット１４などの抽出ユニット１４に一体化されてもよく、カプセル６のコードはカプセルの回転中に読み取ることができる。
【００５７】
カプセル搬送機構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）搬送するように動作可能である。したがって、カプセル搬送機構５２は、一般的に、抽出ユニット１４とは別に、抽出ユニット１４の上に配置される。カプセル搬送機構５２は、カプセル６を拘束する拘束の除去、又はカプセルのカプセル挿入チャネル３６への変位によって、カプセルの搬送を生じさせる。一般に、カプセル搬送機構５２は移動可能な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を受容するように配置され、また、そこに支持されるカプセルの抽出ユニット１４への搬送をもたらすために本体２２に対して移動可能である。より具体的には、カプセル支持部は、カプセル支持位置とカプセル搬送位置との間で移動可能であり、（図１に示されるように）カプセル支持位置にあるときには、コード読取システム５０によってカプセル６のコードを読み取ることができる。カプセル搬送位置にあるときには、支持されたカプセル６の抽出ユニット１４への搬送が生じる。移動可能なカプセル支持部は、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、カプセル支持部駆動機構は、アクチュエータユニットによって駆動される。好適なカプセル搬送機構の例は、国際公開第２０１４／０５６６４２号及び欧州特許第１４１７６２４３．５号に開示され、これらは本明細書において参照として組み込まれる。
【００５８】
カプセル検出システム５４は、カプセル搬送機構５２の移動可能なカプセル支持部上のカプセル６の有無及び任意でカプセル６のタイプを検出するように動作可能である。カプセル検出システムは、これに近接したカプセルの有無を検出するために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、様々な構成からなることができ、例えば、誘導性センサ、光学センサ、機械作動センサからなることができる。
【００５９】
飲料調製マシンの制御システム
ここで、図４を参照し、制御システム１８を考察する。制御システム１８は、１つ以上の原材料をカプセル６から抽出するように、他の第１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、通常、飲料調製マシン４の第２レベルにおいて、ユーザインターフェース５６と、処理ユニット５８と、任意選択的なセンサ６０と、電源１０２と、任意選択的な通信インターフェース１０４とを備え、これらについては順次説明する。
【００６０】
ユーザインターフェース５６は、ユーザがユーザインターフェース信号によって処理ユニット５８とインターフェースすることを可能にするハードウェアを備える。より具体的には、ユーザインターフェースは、ユーザからコマンドを受信し、ユーザインターフェース信号は、このコマンドを入力として処理ユニット５８に転送する。コマンドは、例えば、抽出プロセスを実行するための指令、及び／又は飲料調製マシン４の操作パラメータを調節するための命令、及び／又は飲料調製マシン４の電源をオン又はオフするための命令などとすることができる。また、処理ユニット５８は、飲料調製プロセスの一部として、例えば、飲料調製プロセスが開始されたこと又はプロセスに関連するパラメータが選択されたことを示すために、フィードバックをユーザインターフェース５６に対して出力してもよい。
【００６１】
ユーザインターフェース５６のハードウェアは、任意の適切なデバイスを備えることができ、例えば、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、グラフィック又は文字液晶ディスプレイと、タッチセンサ及び／又は画面エッジボタンをもつグラフィカル画面とのうちの１つ以上を備える。
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別個の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のために、ユーザインターフェース５６は、メーザ処理ユニット５８とインターフェースするための別個の処理ユニット（その例を以下に提示する）を備えることができる。
【００６２】
センサ６０は、抽出プロセス及び／又は飲料調製マシン４の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。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、通常、リザーバ２４に伴う液面センサ６２と、流体ポンプ２６に伴う流量センサ６４と、ヒータ２８に伴う温度センサ６６と、抽出ユニット１４の位置（例えば、カプセル受容位置、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に伴う位置センサ６８と、容器６内の液面を測定するように動作可能な液面センサ７０と、カプセル処理ユニット１６に伴うカプセル検出センサ７２と、コード読取システム５０に伴うコード読取装置７４と、カプセル搬送機構５２に伴う移動可能なカプセル支持部センサ７６と、（遠心分離によって動作する抽出ユニットと共に使用するための）角速度センサとのうちの１つ以上を備える。
【００６３】
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）に記憶されたプログラムコード（又はプログラムドロジック）にしたがって入力を処理し、一般的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、任意選択的なカプセル処理ユニット１６の動作（例えば、コード読取システム５０、カプセル搬送機構５２の動作）と、抽出ユニット１４の動作（すなわち、カプセルホルダ３２を上記カプセル受容位置とカプセル抽出位置との間で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）とを備える。前述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、より好ましくは、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閉ループ制御することができる。
【００６４】
処理ユニット５８は、メモリと、通常はマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラなどの集積回路として構成された入出力システム構成要素とを一般的に備える。処理ユニット５０は、例えば、ＡＳＩＣなどの他の適切な集積回路、ＰＡＬ、ＣＰＬＤ、ＦＰＧＡ、ＰＳｏＣなどのプログラマブルロジックデバイス、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とすることもできる。このような装置について、適切である場合には、前述のプログラムコードはプログラムドロジックとして考慮されるか、又はプログラムドロジックを追加的に含んでもよい。また、処理ユニット５０は、前述の集積回路のうちの１つ以上を含んでもよい。後者の例では、いくつかの集積回路がモジュール式に互いに通信するように配置されており、例えば、ユーザインターフェース４２を制御するためのスレーブ集積回路が、抽出ユニット１４及び水供給部１２を制御するためのマスタ集積回路と通信する。
【００６５】
処理ユニット５８は、一般的に、プログラムコード及び任意選択的なデータとしての命令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、通常、例えば、命令としてのプログラムコード及び動作パラメータ保存のためのＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、又はＦｌａｓｈと、一時的データ保存のための揮発性メモリ（ＲＡＭ）とを備える。メモリユニットは、別個の及び／又は（例えば、半導体のダイ上に）集積されたメモリを備えることができる。プログラマブルロジックデバイスについては、命令をプログラムドロジックとして記憶することができる。
【００６６】
メモリユニットに記憶された命令は、飲料調製プログラムを含むように理想的に表現することができる。上記入力（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）に応答して飲料調製プログラムが処理ユニットによって実行されることができる。飲料製造プログラムの実行は、処理ユニット５８に以下の第１レベルの各構成要素を制御させる。すなわち、カプセル処理ユニット１６が、任意で、受容したカプセルを抽出ユニット１４へと処理し、抽出ユニット１４がカプセル受容位置とカプセル抽出位置との間を移動させ、水供給部１２が抽出ユニット１４に加熱水を供給するように制御する。飲料調製プログラムは、コードカプセル上のコード化された抽出情報、並びに／又はメモリユニット６２にデータとして保存され得る、及び／若しくはユーザインターフェース５６を介して入力され得る他の情報を使用して、上記構成要素の制御をもたらすことができる。
【００６７】
電源１０２は、上記制御された構成要素、つまり、処理ユニット５８及びそれに互い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、電池、又はコンセント電源を受電し調整するユニットなど、様々な手段からなり得る。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の一部に動作可能に連係されてもよい。
【００６８】
通信インターフェース１０４は、飲料調製マシン４と別の装置／システムとのデータ通信のためのものであり、別の装置／システムは、サーバシステム、カプセルディスペンサ、又はその他の互いに関連デバイスであり得る。通信インターフェース１０４は、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／又は受信するために使用することができる。通信インターフェース１０４は、複数のデバイスとの同時データ通信又は別々の媒体を介する通信のために、第１及び第２の通信インターフェースを備えることができる。
【００６９】
通信インターフェース１０４は、ケーブルメディア又はワイヤレスメディア又はそれらの組み合わせのために構成することができ、これらは、例えば、ＲＳ−２３２、ＵＳＢ、Ｉ２Ｃ、ＩＥＥＥ８０２．３で定義されたイーサネットなどの有線接続、無線ＬＡＮ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１）若しくは近距離通信（ＮＦＣ）のような無線接続、又はＧＰＲＳ若しくはＧＳＭのようなセルラシステムである。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とインターフェースする。一般的に、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）をメーザ処理ユニット５８とインターフェースするように制御するための別個の処理ユニット（その例を上記に提示した）を備える。ただし、処理ユニット５８との直接シリアル通信のための単純な有線接続のようにあまり複雑でない構成を使用することができる。
【００７０】
飲料調製システムのカプセル
カプセル６は、一般的に、一回分の抽出対象原材料を貯蔵するためのキャビティを画定する本体部と、キャビティを閉塞するための蓋部と、本体部とフランジ部とを接続するためのフランジ部とを備え、フランジ部はキャビティの基部の遠位に配置されている。本体部分は、断面形状が円盤、円錐、又は矩形など、様々な形状からなり得る。カプセルは、金属又はプラスチック、又はこれらの組み合わせなどの様々な材料で形成され得る。一般に、材料は、食品が安全であるように選択され、すなわち、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の挿入が可能なように穿孔可能であり、抽出された原材料を抽出壁４６の出口４８へ送達するように破裂可能であるように選択される。したがって、カプセル６は様々な形状を取り得ることが理解され、そのうちの３つの例を以下に提示する。
【００７１】
図５は、カプセル６の第１例の側断面図を示し、カプセル６は、一回分の抽出対象原材料を保持するための円錐台形のキャビティを備える本体部分８２と、本体部のキャビティを閉塞するための蓋部８４と、本体部８２と蓋部８４とを接続するためのフランジ部８６とを備える。
【００７２】
図６は、カプセル６の第２例の側断面図を示し、カプセル６は、一回分の抽出対象原材料を保持するための半球形のキャビティを備える本体部分８８と、本体部のキャビティを閉塞するための蓋部９０と、本体部８８と蓋部９０とを接続するためのフランジ部９２とを備える。
【００７３】
図７は、カプセル６の第２例の側断面図を示し、カプセル６は、一回分の抽出対象原材料を保持するための円盤形のキャビティを備える本体部分９４と、キャビティを備え、本体部のキャビティを閉塞するための蓋部９６と、本体部９４と蓋部９６とを接続するためのフランジ部９８とを備える。
【００７４】
一般的に、カプセル６は、フランジ部分８６、９２、９８が位置する平面に対して略垂直に延びるカプセル回転軸１００を中心として実質的に回転対称となるような形状をしている。
【００７５】
カプセルホルダ装填機構
次に、本発明の一態様によるカプセルホルダ装填システム３４をより詳細に説明する。特に、図２、３、８、及び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、任意選択的な拘束ユニット１３２とを備え、これらについては順次説明する。
【００７６】
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回転アクチュエータからなる。一般的に、アクチュエータユニット１０８は、電動操作式モータを備えるが、空気圧及び油圧操作式の変形例を備えることもできる。例示的実施例では、アクチュエータユニット１０８は、概して毎秒１００〜３５０ラジアンの角速度で回転する。一般的に、アクチュエータユニット１０８は、以下に論じるように、キャリアと共に変位するように、装填機構１１０のキャリアに取り付けられる。
【００７７】
装填機構１１０は、作動されると、カプセルホルダ（すなわち、その移動可能な部分）を上記各位置の間で移動させる。装填機構１１０は、遊星歯車列１１２とリニアアクチュエータ１１４とを備え、これらについては以下に順次説明する。
【００７８】
遊星歯車列１１２は、アクチュエータユニット１０８から上記回転運動を受け、そこから、受けた回転運動の低速化（geared down）を低速化比約８〜１２で生じさせ、こ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、エピサイクリック歯車列１１６と環状歯車１１８とを備え、これらについては以下に順次説明する。
【００７９】
エピサイクリック歯車列１１６は、太陽歯車１２０と、１つ以上の遊星歯車１２２と、キャリア１２４とを備える。太陽歯車１２０は、アクチュエータユニット１０８から上記回転運動を受ける。遊星歯車１２２は、太陽歯車１２０の回転軸の周りに円周方向に配置される。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、これらを太陽歯車１２０に連結する。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して保持され、例えば、例示的実施例では、以下に論じるように、本体２２に対して回転しないように拘束されている。また更に、例示的実施例では、３個の遊星歯車１２２があるが、４個又は５個のような他の適切な数であってもよい。遊星歯車及び太陽歯車は、太陽歯車１２０からの上記回転運動を１つ以上の遊星歯車１２２へ伝達するために対応して噛合される。通常、低速化比は約２〜６であり、例示的実施例では４．３である。
【００８０】
環状歯車１１８は、遊星歯車１２２がそのピッチ円内で回転するように配置され、遊星歯車１２２からの上記回転運動を伝達するために対応して噛合される。通常、低速化比は約１〜３であり、例示的実施例では２．２である。よって、例示的実施例において、遊星歯車列１１２の全体的な低速化比は９．７である。
【００８１】
太陽歯車１２０、キャリア１２４、及び環状歯車１１８は、略同軸上に配置されている。歯車の軸は、略平行であるが、角度をなして配置することもできる。例示的実施例は、単純な遊星歯車列１１２を示しているが、噛合遊星、段付遊星、及び多段遊星を備える複合遊星歯車列などの他の遊星構成を使用してもよい。有利には、遊星歯車列１１２は、特に、平行軸歯車列及び他のそのような歯車列と比較して、高出力密度、低効率損失、及び高トルク密度を提供する。
【００８２】
リニアアクチュエータ１１４は、遊星歯車列１１２から上記低速化された回転運動を受けて、そこから直線運動を生成し、直線運動をカプセルホルダ３２の移動可能な部分につないでその上記位置間での変位をもたらすように、動作可能である。カムアクチュエータ、クランク及び連結リンケージアクチュエータ、リードスクリュー、ねじジャッキ、ボールねじ、ローラねじを含むスクリュー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。
【００８３】
図示された例では、リニアアクチュエータ１１４は、回転部材１２６とガイド部材１２８とを有するリードスクリューリニアアクチュエータであって、回転部材１２６は、上記直線運動を提供するために、ガイド部材１２８に沿って移動するように構成される。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、その外周において、また、その回転軸に対して垂直に、雄ねじ山を備える。ガイド部材１２８は、その内部に相補的な雌ねじ山を備える。上記各ねじ山は、ガイド部材１２８に対する回転部材の回転が同軸方向の上記直線運動をもたらすように構成されている。
【００８４】
回転部材１２６は形が環状であり、その内部に配置された遊星歯車列１１２の環状歯車１１８に連結されている。したがって、環状歯車１１８の上記低速化された回転運動は、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との間の螺合によって上記直線運動に変換される。
【００８５】
図示された例では、カプセルホルダの移動可能な部分は、そのキャビティ４２であり、このキャビティ４２は回転部材１２６に動作可能に連結され、回転部材１２６から上記直線運動を受ける。具体的には、キャビティ４２は、回転部材１２６に回転可能に連結されることができるが、回転部材１２６に対して軸方向に拘束されている。このように、回転部材１２６がキャビティに対して回転しているとき、キャビティ４２は回転的に静止したままであるが、回転部材１２６と共に軸方向に変位することができる。したがって、カプセルキャビティ４２は、回転部材１２６を回転可能に取り付けるためのアクスルを備えることができ、アクスルは軸方向拘束のための縁部を備える。
【００８６】
拘束ユニット１３２は、キャビティ４２と、キャリア１２４と、そこに取り付けられ得る他の関連構成要素（例えば、アクチュエータユニット１０８）とを遊星歯車列１１２の回転軸、すなわち、環状歯車１１８の回転軸の周りで本体２２に対して回転しないように拘束し、キャリア１２４、キャビティ４２、及び他の関連構成要素の軸方向変位を可能にするように動作可能である。この動作は、一般的に、キャビティ４２／キャリア１２４に連結された第１のガイドと、本体２２に取り付けられた相補的な第２のガイドとによって実現され、これらは互いに対して並進変位可能である。一般的に、これらのガイドのうちの一方はチャネル又はスロットを備え、これらのガイドうちの他方は、チャネルによって摺動可能に受容されるような形状の突起を備える。図８及び図２に最もよく示されているように、図示された例では、拘束ユニットはいくつかの部分に分かれている。すなわち、第１のガイドはキャリアから延びる突起１３４Ａを備え、第２のガイドは相補スロット１３６Ａを備え、突起１３４Ａはこのスロットに沿って摺動可能である。第１のガイドは、キャビティ４２の両側から延びる２つの突起１３４Ｂ（そのうちの１つのみが図示されている）を備え、第２のガイドは、相補スロット（図示せず）を備え、突起１３４Ｂはこのスロットに沿って摺動可能である。図示された例では両部分を示しているが、一方が他方の部分なしで利用されてもよいこと、又は他の適切な構成が利用されてもよいことが理解される。
【００８７】
図示された例に示すように、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容するので、カプセルホルダ３２は、上記位置間の移動中に回転的に静止したままであることが有利であり、したがって、流体供給部１２と注入器３０との間のあまり複雑でない連結が可能となる。例示的実施例では、図２、図３、及び図５に最もよく示されているように、キャリア１２４もまた静止したままであるため、流体供給部１２の出口導管１３０は、キャリア１２４を通って延び、キャリア１２４によって支持され、これに加えて同時に回転部材１２６を通って延びることができる。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、導管は、Ｕ字形、コイル、又は他の適切な配列で配置され得るゴム又はプラスチック製の可撓性チューブなどの可撓性部からなり得る。
【００８８】
特に図２及び図３を参照すると、カプセルホルダ３２のキャビティ４２は、液圧作動部１３８及び流体供給部１４０を備えることができ、これらは互いに対して変位し、カプセル６及び抽出壁４６の密閉の向上をもたらす。より詳細には、液圧作動部１３８は、カプセル６を保持するためのキャビティを備え、液圧作動部１４０の更に別の密閉されたキャビティ内に配置される。密閉されたキャビティによって画定された領域は、飲料調製プロセス中に流体供給部１２から加圧流体を受容し、液圧作動部１３８を流体供給部１４０に対して抽出壁４６に向かって変位させるように構成される。これによって、液圧作動部１３８の周辺がカプセルのフランジ部８６、９２、９８の底面に対して密閉圧力を及ぼし、それによって、フランジ部の頂部が抽出壁４６に押し付けられる。このような配置は、国際公開第２００８／０３７６４２号及び同第２００９／１１５４７４号に開示されており、これらは両方とも参照により本明細書に組み込まれる。
【００８９】
カプセルホルダ３２が上記位置の間で変位しているときに、カプセル処理ユニット１６のカプセル搬送機構５２の移動可能なカプセル支持部１４２が移動するように、カプセル処理ユニット１６は、カプセルホルダ装填システム３４に動作可能に連係されることができる。例えば、カプセルホルダ３２がカプセル受容位置に移動されているときには、移動可能なカプセル支持部がカプセル搬送位置に移動されて、その上に支持されたカプセルがカプセル挿入チャネル３６に搬送されるか、又はカプセルがユーザによって挿入チャネル３６に挿入されることが可能になり、カプセルホルダ３２がカプセル保持位置に移動されているときには、移動可能なカプセル支持部がカプセル支持位置に移動され、カプセル６による挿入チャネル３６へのアクセスが防止される。
【００９０】
上記操作性は、カプセルホルダ３２のキャビティ４２又はそこに連結された構成要素を移動可能なカプセル支持部１４２と係合するように配置して、上記直線運動をそこに伝達することによって達成することができる。例示的実施例において、カプセル搬送機構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に連結され、拘束ユニット１３２の相補スロット１３６を超えて延び、任意選択的なバネを介して移動可能なカプセル支持部１４２に摺動可能に係合する。移動可能なカプセル支持部１４２は、例えば、各チャネルと協働することで本体２２に対して並進するように拘束されている。
【００９１】
飲料調製マシンの支持構造体
次に、本発明の一態様による支持構造体１０をより詳細に説明する。特に、図１、図１０〜１３を参照すると、支持構造体１０は、淹出モジュール１４６と、第１のモジュール１４８と、第２のモジュール１５０と、任意選択的な第３のモジュール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ている。これらの各モジュールは、以下に論じるように、様々な任意選択的な構成において飲料調製マシン４の前述の第１レベルの構成要素を収容する。各参照図に示すように、ユーザは、飲料調製マシン４がユーザ環境の様々なスペースに収まるように、可能な構成の範囲から選択的に飲料調製マシン４を構成することができる。上記モジュール１４６〜１５２について順次説明する。
【００９２】
淹出モジュール１４６は、抽出ユニット１４を収容し、また、一般的に、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な構成要素を含んでもよい。一般的に、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を有する装填機構１１０をもつ前述の例からなるが、例えば参照により本明細書に組み込まれるような他のタイプの抽出ユニットを利用してもよい。淹出モジュール１４６は、他のモジュールと実質的に同じ形状で延びていることができるので、前述の抽出ユニット１４を利用することは、製造のためだけではなく審美的理由からも好ましい。
【００９３】
第１のモジュール１４８は、一般的に、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。流体ヒータ２８又は流体ポンプ２６の一方が第１のモジュール１４８内に収容されている場合、第２のモジュール１５０は一般的に他方を収容する。流体ヒータ２８及び流体ポンプ２６が両方とも第１のモジュールに収容される場合、第２の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のモジュール１５２を備える例では、リザーバ１２が第３のモジュール１５２に収容され、第１のモジュール１４８が流体ヒータ２８又は流体ポンプ２６のうちの一方を収容し、第２のモジュール１５０が流体ヒータ２８又は流体ポンプ２６のうちの他方を収容する。例示的な図を参照すると、図中の飲料調製マシン４は、第１のモジュール１４８が流体ヒータ２８を収容し、第２のモジュールが流体ポンプ２６を収容した状態で、第３のモジュール１５２を備える。
【００９４】
モジュール１４６、１４８、１５０、１５２の間の移動可能な接続は、好ましくは枢動接続であるが、他の変形例も可能であり、例えば、摺動接続、モジュールに接続された可撓性導管（例えば、モジュールの接管に接続されたホース）を備える可撓性接続、又はそれらの組み合わせ、すなわち、各モジュール間の異なる接続などの他の変形例が可能である。枢動接続の枢動軸は、好ましくは、飲料調製マシン４が水平支持面上に支持されるときに垂直方向に配置されるが、他の変形例、すなわち、傾斜又は水平方向が可能である。例示的な図を参照すると、図中の飲料調製マシン４は、枢動軸が垂直に配置されるモジュール間の枢動接続を含んでいる。
【００９５】
１つ以上のモジュール１４６、１４８、１５０、１５２は、好ましくは、実質的に同じ形状であるハウジングを備え、例えば、これらのモジュールは、同じ若しくは類似の直径を有する円筒形であるか、又は同じ若しくは類似の断面を有する長方形である。これらのモジュールは、任意で枢動軸線と一直線にすることができる軸線を中心として略細長であるが、これらのモジュールのうちの１つ以上のモジュールを枢動軸線の方向以外の方向に整列させることができる。例示的な図を参照すると、これらのモジュールは、同じ直径を有する略円筒形であり、飲料調製マシン４が水平支持面上に支持されるとき、モジュール１４８、１５０、及び１５２は、付随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。
【００９６】
枢動接続は、スリーブに対して回転するように配置されたアクスルを備え、例えば、スリーブはモジュール上に配置され、アクスルはスリーブ内又はその逆で枢動する。アクスルは、モジュール間の流体の移送のための導管を備えることができる。有利には、流体供給部１２は、移動可能な接続の一部を形成することができる。図示された例を参照すると、図１において、各モジュールはスリーブ１５４を備え、アクスル１５６は各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、この例では、流体導管１５８Ａは、第３のモジュール１５２のリザーバ２４から第２のモジュール１５０に流体を供給し、流体導管１５８Ｂは、第２のモジュール１５０の流体ポンプ２６を介して流体を第１のモジュール１４８に供給し、流体導管１５８Ｃは、第１のモジュール１４８の流体ヒータ２８を介して流体を飲料調製モジュール１４６に供給する。
【００９７】
１つ以上の流体導管１５８を支持面に当接するように配置することができ、それにより基部２０の一部を形成することができる。図示された例では、導管１５８Ａ及び１５８Ｃは当接のためにＵ字形であるが、他の形状も可能であることが理解されよう。流体入口及び流体出口を有するモジュール（この例では、第１のモジュール１４８及び第２のモジュール１５０）の場合、入口及び出口は、概してモジュールの対向面上に配置することができ、例えば、図示された例では、第２のモジュール１５０は底面に流体入口を有し、上面に流体出口を有し、第１のモジュール１４８はその逆の配置を有する。有利には、流体は、直接モジュールを通って流れることができる。１つ以上の流体導管１５８は、モジュール間の通信のために流体導管１５８を通って延びる制御システム１８の一部（例えば、信号及び電力伝送のための電気配線）を備えることもできる。
【符号の説明】
【００９８】
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のモジュール
２０  基部
２２  本体
１５０  第２のモジュール
２０  基部
２２  本体
１５２  第３のモジュール
２０  基部
２２  本体
移動可能な接続
１５４  スリーブ
１５６  アクスル
１５８  接続（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  キャビティ
４４  キャビティ基部
１３８  液圧作動部
１４０  流体供給部
４６  抽出壁
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  エピサイクリック歯車列
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
１３６  相補的な第２のガイド
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  コード読取システム
７４  コード読取装置
コード読取機構
５２  カプセル搬送機構
１４２  移動可能なカプセル支持部
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  コントロールシステム
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ドロジック
６０  センサ
６２  液面センサ
６４  流量センサ
６６  温度センサ
６８  位置センサ
７０  液面センサ
７２  カプセル検出センサ
７４  コード読取装置
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】
2017534350.tif 000003
【図２】
2017534350.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2017534350.tif 000007
【図６】
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【図７】
2017534350.tif 000009
【図８】
2017534350.tif 000010
【図９】
2017534350.tif 000011
【図１０】
2017534350.tif 000012
【図１１】
2017534350.tif 000013
【図１２】
2017534350.tif 000014
【図１３】
2017534350.tif 000015
【国際調査報告】
2017534350.tif 000016
2017534350.tif 000017
2017534350.tif 000018
2017534350.tif 000019