JPH0425595B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は自動販売機などに用いるコーヒなど
の抽出装置に関するもので、インスタントコーヒ
と異なり、コーヒ豆を挽いた粉末あるいは茶など
に湯を注いで抽出する操作を全自動に行なうもの
であるが、この発明はこのような抽出装置におけ
るシリンダ機構に関するものである。

〔従来の技術〕

このような装置として米国特許第3349690号明
細書に記載されたものがある。

この公知の装置は左右に移動する移動枠にコー
ヒ容器を取付け、この容器にコーヒ粉末を入れた
のちシリンダの下部まで移動させ、ついで下降し
たシリンダの下端とコーヒ容器の上端とを密着さ
せたのち、容器内に湯を注入し、ついでシリンダ
内のピストンが下降して容器内の湯と粉末の混合
液を加圧してコーヒ液を抽出したのち、ピストン
およびシリンダが上昇し、絞りカスの入つた容器
が側方へ移動する操作を行なう。

また、実開昭58−36483号明細書に記載された
考案のように、それぞれピストンを内装した上下
各シリンダ間を間欠的に移動する紙を介して前
記上下シリンダを液密的に対接し得るように配設
し、ヒータで予熱されている上部シリンダ内に一
定量の熱湯とコーヒ粉を入れ上部シリンダ内のピ
ストンの動作でコーヒの抽出液を紙を通して下
部シリンダに圧送し、下部シリンダ内のピストン
で前記抽出液を下部シリンダ内に引込むことによ
りコーヒ抽出液を下部シリンダより取出し、上部
および下部シリンダの離反に伴つて移動する紙
とともに抽出済みのコーヒ粉を上部シリンダ外に
排出するようにしたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような公知の装置においては、何れもシ
リンダ内のピストンの昇降により液の抽出を行な
うものであるから、ピストンとシリンダとの間に
コーヒ豆の粉末なような固形物が挟まつてシール
不良を起したり、シリンダ内面に疵をつけたりす
るおそれがある。

この発明の課題は上記のような従来の装置の問
題点を解決してピストンを用いないで圧縮空気の
圧力によりシリンダ内の湯を押出すようにしたシ
リンダ機構を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、この発明は圧縮
空気圧により下部の弁口から湯を排出する機構を
有するシリンダの下部と、その側方の粉末供給管
の下部およびその側方の絞りカス排出シユートの
上部間を移動する移動枠に、昇降自在のチヤンバ
とその下部のフイルタブロツクを設け、粉末供給
管の下部で粉末を供給された上記チヤンバととも
に上記移動枠が上記シリンダの下部に移動して停
止し、上記チヤンバが上昇してシリンダに結合
し、このシリンダ内に加わる圧縮空気圧により上
記チヤンバ内に湯を供給してこのチヤンバ内の粉
末の成分を上記フイルタブロツクを経て所定部に
排出するように構成した抽出装置において、上記
シリンダをバネにより押下される上部開放の昇降
式とし、このシリンダの上部内面を上端が拡大し
たテーパ面とし、上記シリンダの上部内にシリン
ダヘツドをシール装置を介して嵌装し、このシリ
ンダヘツドには空気抜き孔と給湯口を設けるとと
もに、上記チヤンバと結合した上記シリンダの上
昇時に、前記空気抜き孔と上記供給口を閉じる弁
を設け、上記シール装置は、シリンダヘツドの外
周上部に突縁を設け、この突縁の下部に横断面が
倒立Ｖ状の弾性環状パツキンをはめ、この環状パ
ツキンの下部内側にはこの環状パツキンの内壁お
よび外壁の内面に接するバツクアツプリングを嵌
合させ、このバツクアツプリングをヘツドの下面
外周に突出した受板により支持せしめる構造とし
た抽出装置におけるシリンダ機構を提供する。

〔作用〕

この発明は上記の構成であるから、粉末供給管
の下方にあつて粉末を供給されたチヤンバがフィ
ルタブロツクとともにシリンダの下部まで移動し
て停止する。

このとき、シリンダ内には、シリンダヘツドの
給湯口から適量の湯が注入されている。

ついで、フイルタブロツクがチヤンバとともに
上昇すると、チヤンバが上記シリンダの下部に圧
着して結合し、シリンダをバネに抗して若干押上
げる。

上記のようにシリンダが若干上昇すると、シリ
ンダ内の弁も上昇してシリンダヘツドに設けた空
気抜き孔と給湯口を閉じる。

そののち、シリンダヘツドに設けた圧縮空気口
から圧縮空気がシリンダ内に供給されてシリンダ
内の湯面を加圧するので、シリンダ下部の弁口を
閉じている弁が開かれて、湯が弁口を経てチヤン
バ内の粉末を透過し、粉末成分を抽出した液はフ
イルタブロツクのフイルタを透過して所望部へと
排出される。

そののち、フイルタブロツクは下降し、同時に
チヤンバやシリンダも下降し、フイルタブロツク
やチヤンバは元の位置に戻る。

また、上記のシリンダ内への圧縮空気の供給時
に、シリンダヘツドに設けたシール装置の環状パ
ツキンが空気圧で内外方向へ広がつて、シール効
果を高める。また、シリンダ内が常圧の場合は環
状パツキンの抵抗は殆んどないのでシリンダの昇
降は容易となる。

〔実施例〕

以下にこの発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

第１図および第２図において、１はこの発明を
実施した抽出装置を囲むケースで上端は開放さ
れ、下部の浅い漏斗状の底板２の中央に排出口３
がある。

４は両端をケース１の両端壁５に固定した一対
のガイド棒でこのガイド棒４に上下開放の移動枠
６を摺動自在に取付ける。この両ガイド棒４の下
方にも一対のガイド棒７を平行に配置するが、こ
のガイド棒７の両端は端壁５に設けた縦長孔に遊
嵌させて上下可動とする。このガイド棒７に取付
けたフイルタブロツク１０は第２図のように漏斗
状で下部に抽出口１１を有し、上部には網状のフ
イルタ１２を張つてある。

前記移動枠６内には上下開放の筒状チヤンバ１
４を昇降自在にはめるが、前記フイルタブロツク
１０の上端外周にはチヤンバ１４の下縁に密着す
るパツキンを取付け、かつ、このチヤンバ１４は
引バネで下方に引張つている。

前記移動枠６の前端には第１図のように下向き
のバネ片９を固定し、このバネ片９の下端はフイ
ルタブロツク１０の下方に突出させ、バネ片９の
下端とブロツク１０の下部後端間に引バネ１３を
張り移動枠６の後部にはフイルタ１２上に摺擦す
るスクレーパ１５を設ける。

１６はケース１一端寄りの上部両側に固定した
一対の支持枠で、この枠１６に固定した垂直のガ
イド棒１７の間にはシリンダ１８を設け、このシ
リンダ１８の両側下部寄りの２叉の外向片１９を
ガイド棒１７に摺動自在に係合させ、シリンダ１
８の底板中央の弁口２１を下方から閉じる下部弁
体２２はその上方に突出した弁棒２０の横孔に挿
入したバネ２４により常時弁口２１を閉鎖する状
態に保持する。

シリンダ１８の底板下面の環状壁２５の下端に
は前記チヤンバ１４の上端に密着するパツキンを
設け、前記ガイド棒１７には外向片１９を押下す
るバネ８を設ける。

３０は前記支持枠１６に固定され、シリンダ１
８の上部開口に摺動自在にはまるシリンダヘツド
で、その外周にはシール装置Ａを設ける。この装
置Ａは第３図、第４図のようにゴムのような軟質
弾性材料からなる横断面が倒立Ｖ形の環状パツキ
ン２６と、同じくゴムのような軟質弾性材料から
なる角型横断面のバツクアツプリング２７からな
つている。

すなわち、ヘツド３０の外周上部に全周におよ
ぶ突縁２８を設け、その下面にパツキン２６の上
側を当てがいヘツド３０の下側にねじ止めなどの
手段で固定した金属製の受板２９の外周上にバツ
クアツプリング２７を載せて、このリング２７を
パツキン２６の内側に嵌入させたものである。ま
た、シリンダ１８の上面内周は上部が拡大したテ
ーパ面２３とする。

ヘツド３０の中央上部には給湯口３１と空気抜
き孔３２を設け、ヘツド３０の中央下部には給湯
口３１と空気抜き孔３２を開閉する上部弁体３３
を設け、ヘツド３０に対してシリンダ１８が上昇
すると、上部弁体３３が給湯口３１と空気抜き孔
３２を閉じるように構成する。

第１図の３４はヘツド３０に設けた圧縮空気口
で図示省略してある耐圧ホース、電磁弁、調圧弁
を介して空気圧縮源に通じる。

第１図の３５はコーヒ豆などの粉末供給管、３
６はその上部のコーヒ豆やキヤニスタのような粉
末供給装置、３７は絞りカス排出シユートで、そ
の下部は底板２を貫通して下方に突出し、その下
端は開放されている。

前記、チヤンバ１４の上端両側の突軸３８を持
ち上げる持上レバー３９をケース１の両側壁に軸
４１により揺動自在に取付け、このレバー３９を
斜下向きに保持するバネ４０を設ける。

第１図などの４３はフイルタブロツク１０の押
上板で軸４２によりケース１の側壁の外側の支持
片に揺動自在に取付けられて、側壁の開口からケ
ース１内に入り、第１図のようにシリンダ１８の
直下に位置している。

押上板４３の下部にある押上レバー４４はケー
ス１内に軸４５により揺動自在に取付けられ、こ
のレバー４４の前端には押上板４３の下面接する
ローラ４６を取付けてある。

第２図の４７は昇降部材でケース１の側壁に設
けた縦のガイド孔に昇降自在に取付け、この部材
４７の下端内側の係合切欠４８が前記レバー４４
の後端のピン４９に係合している。

昇降部材４７を取付けたケース１の側壁の外側
には機箱５０を設け、この機箱５０内にはスプロ
ケツト、チエンなどで構成した駆動装置Ｂを設け
る。

上記の構成において、第１図はコーヒ豆の粉末
の定量が供給管３５からチヤンバ１４内に供給さ
れる位置であり、移動枠６は停止し、昇降部材４
７は上昇位置にある。

このとき、シリンダ１８の底部の弁口２１は第
２図のように下部弁体２２で閉じられており、上
部弁体３３は下つて給湯口３１、空気抜き孔３２
はシリンダ１８内に通じているから、給湯口３１
からシリンダ１８内に定量の湯を供給しておく。

この状態で定量の粉末がチヤンバ１４内に投入
された条件で駆動装置Ｂが起動し、移動枠６がチ
ヤンバ１４、フイルタブロツク１０とともに第２
図のようにシリンダ１８の直下に移動して停止す
る。

ついで、昇降部材４７が下降し、その切欠４８
がレバー４４のピン４９を押し下げる。

このため、レバー４４のローラ４６が押上板４
３を押上するのでこの板４３がフイルタブロツク
１０をチヤンバ１４とともに押上してその上端を
シリンダ１８の下部のパツキンに圧着し、シリン
ダ１８も押上する。

シリンダ１８が上昇すると弁体３３も上昇して
給湯口３１、空気抜き孔３２を閉鎖する。

上記の条件で図示省略してある圧縮空気供給装
置の電磁弁が開き、圧縮空気口３４から圧縮空気
がシリンダ１８内に供給される。このため、シリ
ンダ１８内の湯面に空気圧が加わり、この圧力で
下部弁体２２が押し開かれて、弁口２１から、チ
ヤンバ１４内に湯が注入され、チヤンバ１４内の
粉末を透過し、コーヒなどの成分を抽出した液は
フイルタ１２を透過してフイルタブロツク１０の
抽出口１１から供給管を経て送り出される。

上記のようにシリンダ１８内に圧縮空気が供給
されると、その圧力によりシール装置Ａの環状パ
ツキン２６が内外方向に開き、シリンダ１８内面
に密着してシール効果を発揮する。

こうして一定時間が経過して前記圧縮空気口３
４からの圧気が停止し、抽出が終了した条件で、
再び駆動装置Ｂが起動して昇降部材４７が上昇し
始める。

このため、昇降部材４７の切欠４８に係合して
いるピン４９が押し上げられて、レバー４４が回
動し、ローラ４６が下り、押上板４３も下るので
シリンダ１８、チヤンバ１４、フイルタブロツク
１０は第２図の元の位置に下る。

ついで、移動枠６は元に戻り始れ、第１図の位
置になると、フイルタブロツク１０は、ストツパ
７´により停止する。しかし、移動枠６はチヤン
バ１４とともにさらに第１図の右方へ移動する
が、このときバネ１３が引伸ばされている。

上記のように移動枠６が移動するさい、その端
部のスクレーパ１５がフイルタ１２上の絞りカス
をかき取つてシユート３７内に落す。また、移動
枠６とともに移動するチヤンバ１４の両側の突軸
３８は持上レバー３９上に載つて上昇し、このレ
バー３９を通りすぎるとレバー３９の端部から引
バネと自重によつて落下し、そのシヨツクで、チ
ヤンバ１４の内面に付着していた残りカスをシユ
ート３７内に落す。

つぎに、移動枠６がフイルタブロツク１０の方
へ移動し始れるがこのとき突軸３８はレバー３９
の下を通りレバー３９を持ち上げて移動し、突軸
３８がレバー３９を通りすぎるとレバー３９はバ
ネ４０により元に戻りチヤンバ１４はブロツク１
０上に位置して停止する。

なお、上記の各作用における条件はリミツトス
イツチなどの位置検知器やタイマーなどにより設
定する。

〔効果〕

この発明を実施した抽出装置は上記のようにシ
リンダ内に圧縮空気圧を加えてその圧力により湯
を押出し、コーヒなどの粉末を透過させてその成
分を透過させるものであるから、従来のピストン
式のものと比較してピストンの駆動機構が不要と
なつたものがあるが、特にこの発明の場合、上記
シリンダをバネにより押下される上部開放の昇降
式とし、このシリンダの上部内に昇降不可のシリ
ンダヘツドをシール装置を介して嵌装し、このシ
リンダヘツドには空気抜き孔と給湯口を設けると
ともに、上記チヤンバと結合した上記シリンダの
上昇時に、前記空気抜き孔と上記給湯口を閉じる
弁を設けたものであるから、空気抜き孔と給湯口
を開閉する弁の操作がシリンダの昇降により行え
る。従つて駆動のための別の機構が不要となる。

また、シール装置はシリンダヘツドの外周上部
に突縁を設け、この突縁の下部に横断面が倒立Ｖ
状態の弾性環状パツキンをはめ、この環状パツキ
ンの下部内側にはこの環状パツキンの内壁および
外壁の内面に接するバツクアツプリングを嵌合さ
せ、このバツクアツプリングをヘツドの下面外周
に突出した受板により支持せしめる構造してある
から、シリンダ内に圧縮空気が流入していない常
圧のときはパツキンの外側のシリンダ内面に対す
る押圧力は殆んどないのでシリンダの昇降に対す
る抵抗は殆んどなく、シリンダ内に圧縮空気を吹
き込んでシリンダ内の圧力が上昇すると、その圧
力によりパツキンの内壁と外壁が内外方へ広がつ
てシリンダの内面とヘツドの外周面に強く圧着す
るとともにシリンダに下向きの力が働きシール効
果を高める。さらに、シリンダの上部内面が、上
面が拡大したテーパ面として、この部分にシリン
ダヘツドを嵌装したからシール装置のパツキンが
円滑にシリンダ内に嵌入し、かつシリンダヘツド
の外周がシリンダ内面に接触しないので、シリン
ダ内面に疵がつくおそれがないなどの効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のシリンダ機構を実施した抽
出装置の一部縦断正面図、第２図は同上の拡大縦
断側面図、第３図、第４図はシール装置の各状態
を示す一部切欠拡大縦断側面図である。 ６……移動枠、８……バネ、１０……フイルタ
ブロツク、１４……チヤンバ、１８……シリン
ダ、２１……弁口、２３……テーパ面、２５……
環状壁、２６……環状パツキン、２７……バツク
アツプリング、２８……突縁、２９……金属製受
板、３０……シリンダヘツド、３１……給湯口、
３２……空気抜き孔、３３……上部弁体、３４…
…圧縮空気口、３５……粉末供給管、３７……絞
りカス排出シユート、Ａ……シール装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮空気圧により下部の弁口から湯を排出す
   る機構を有するシリンダの下部と、その側方の粉
   末供給管の下部およびその側方の絞りカス排出シ
   ユートの上部間を移動する移動枠に、昇降自在の
   チヤンバとその下部のフイルタブロツクを設け、
   粉末供給管の下部で粉末を供給された上記チヤン
   バとともに上記移動枠が上記シリンダの下部に移
   動して停止し、上記チヤンバが上昇してシリンダ
   に結合し、このシリンダ内に加わる圧縮空気圧に
   より上記チヤンバ内に湯を供給してこのチヤンバ
   内の粉末の成分を上記フイルタブロツクを経て所
   定部に排出するように構成した抽出装置におい
   て、上記シリンダをバネにより押下される上部開
   放の昇降式とし、このシリンダの上部内面を上端
   が拡大したテーパ面とし、上記シリンダの上部内
   にシリンダヘツドをシール装置を介して嵌装し、
   このシリンダヘツドには空気抜き孔と給湯口を設
   けるとともに、上記チヤンバと結合した上記シリ
   ンダの上昇時に、前記空気抜き孔と上記給湯口を
   閉じる弁を設け、上記シール装置は、シリンダヘ
   ツドの外周上部に突縁を設け、この突縁の下部に
   横断面が倒立Ｖ状の弾性環状パツキンをはめ、こ
   の環状パツキンの下部内側にはこの環状パツキン
   の内壁および外壁の内面に接するバツクアツプリ
   ングを嵌合させ、このバツクアツプリングをヘツ
   ドの下面外周に突出した受板により支持せしめる
   構造とした抽出装置におけるシリンダ機構。