JPS59211190A - 抽出装置におけるシリンダ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 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
操作を全自動的に行なうものであるが、この考案はこの
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。

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、絞りカスの入った容器
が側方へ移動する操作を行なう。

このような公知の装置においては、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
トンとシリンダの間にコーヒ豆の粉末のような固形物が
挾まっ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。

この発明は上記のような従来の装置と異なり、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ｌ易を
押出すものであるからシリンダの内面に疵がつくおそれ
がないものであるが、特にこの発明の場合、シリンダヘ
ッドとシリンダとを倒立■状の摺動自在のパツキンやダ
イヤフラムあるいはベローズのような、ヘッドに対して
シリンダの昇降を許容するシール装置により密閉する構
造とし、シリンダとチャン／くが結合して抽出を行うさ
いにセルフシール効果が発揮されるようにしたものであ
る。

以下にこの発明の詳細を添付図面に示す一実施例に基づ
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」−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」−下可動とする。との
ガイド棒７に取付けたフィルタブロック１０は第２図の
ように漏斗状で下部に抽出口１１を有し、」一部には網
状のフィルタ１２を張っである。

前記移動枠ｓ内には」１下開放の筒状チャンバ１４を昇
降自在にはめるが、前記フィルタブロック１０の」一端
外周にはチャンバ１４の下縁に密着するパツキンを取付
け、かつ、このチャンバ１４は引バネで下方に引張って
いる。

前記移動枠６の前端には第１図のように下向きのノくネ
片９を固定し、このバネ片９の下端はフィルタブロック
１０の下方に突出させ、バネ片９の下端とブロック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
ィルタ１２」二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１８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１Ｗ２５の下端には前記
チャンバ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１Ｂの」一
部間口に摺１Ｊ自在にはまるシリンダヘッドで、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形の環状パツキンおと、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ックアップリング２
７からなっている。

すなわち、ヘッド３０の外周上部に全周におよぶ突縁２
８を設け、その下面にパツキン２６の上側を当てがいヘ
ッド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の外周上にバックアップリング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。呟だ、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。

ヘッド３ｏの中央−上部には給湯口３１と空気抜き孔３
２を設け、ヘッド３０の中央下部には給湯口τ３１と空
気抜き孔３２を開閉する」二部弁体３３を設け、ヘッド
３０に対してシリンダ１８が」二昇すると、」二部弁体
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はヘッド３０に設けた圧縮空気［１で図示
省略しである耐圧ホース、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、田はその」
一部のコーヒ豆やキャニスタのような粉末供給装置、３
７は絞りカス排出シュートで、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、チャンバ１４の上端両側の突軸３８を持ち上げる
持」ニレパー３９をケース１の両側壁に軸４１により揺
動自在に取付け、このレノ−＋−３９を斜下間きに保持
するバネ４０を設ける。

第１図などの４３はフィルタブロック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
取計けられて、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」−板４３の下部にある押上レバー４４はケース１内
に軸４５により浮動自在に取付けられ、このレノ（−４
４の前端には押」１板４３の下面に接するローラ４６を
取付けである。

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４Ｂ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内にはスプロケット、チェン
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からチャンバ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、４７は」１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
って給湯口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１Ｂ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ャンバ１４内に投入さｈた条
件で駆動装置Ｂが起動し、移ヴＪ枠６がチャンバ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１
８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４Ｂ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」−板間ヲ押上
するのでこの板４３　：／１′１フィルタブロック１０
をチャ７７寸１４とともに押」−シてその上端をシリン
ダ１８の下部のパツキンに田着し、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３
１、空気抜き孔３２を閉鎖する。

上記の条件で図示省略しである圧縮空気供給装置の電磁
弁が開き、圧縮空気供給口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、チャンバ１４内に湯が注入され、
チャンバ１４内の粉末を透過し、コーヒなどの成分を抽
出しだ液はフィルタ１２を透過してフィルタブロック１
゜の抽出口１１から供給管を経て送り出される。

こうして一定時間が経過して前記圧縮空気口３４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１日、チャ
ンバ１４、フィルタブロック１０は第２図の元の位置に
下る。

ついで、移動枠６は元に戻り始め、第１図の位置になる
と、フィルタブロック１０は、図示省略しであるストッ
パ７／により停止する。しかし、移動枠６はチャンバ１
４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。

」１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がフィルタ１２上の絞りカスをかき取って
シュート３７内に落す。また、移動枠６とともに移動す
るチャンバ１４の両側の突軸３８は持上レバー３９上に
載って上昇し、このレバー３Ｂを通りすぎるとレノく−
３９の端部から引ノくネと自重によって落下し、そのシ
ョックで、チャンバ１４の内面に付着していた残りカス
をシュート３７内に落す。

つぎに、移動枠６がフィルタブロック１０の方へ移動し
始めるがこのとき突軸３Ｂはレバー３９の下を通りレバ
ー３９を持ち上げて移０Ｊシ、突軸３８がレバー３９を
通りすぎるとレバー３９はノ（ネ４０により元に戻りチ
ャンバ１４はブロック１０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ットスイッチな
どの位置検知器やタイマーなどにより設定する。

第５図、第６図はシール装置の他の実施例を示し、第５
図の例はヘッド３０の外周とにシリンダ１８の上端縁と
をダイアフラム５１の外周縁と内周縁を接合してシール
したものであり、第６図の例はベローズ５２の上下縁を
ヘッド３０の外周とシリンダ１８の上端縁に接合してシ
ールしたものである。

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
駆動機構が不用となるとともにシリンダ内面に疵がつく
おそれがなくなったのであるが、特にこの発明の場合、
シリンダヘッドとシリンダ間に、ヘッドに対するシリン
ダの昇降を許容するフレキシブルなシール装置を設けた
ものであるからシリンダヘッドが支持枠などに固定しで
あるにかかわらずシリンダはきわめて円滑に昇降し、し
かもシリンダ内に吹き込んだ圧縮空気によりシリンダが
下方へ押し下げられてシリンダの下端のパツキンがチャ
ンバの上端に強く圧着してセルフシール効果が得られる
。

すなわち、シール装置Ａを第３図、第４図の実施例のよ
うな構成にした場合はパツキンが倒立■状であるからシ
リンダ内に圧縮空気を流入させていないときはパツキン
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
ってシリンダの内面とヘッ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
。また、第５図の構造の場合はヘッドの径に比較してシ
リンダ下部の弁口の径が遥かに小さいので、内圧差によ
りシリンダに下回きの力が働き、第６図の場合もシリン
ダ内の空気圧により下向きの力が働いてシリンダとチャ
ンバの密着力が強化される。従って初期圧縮力を小さく
でき、シール部の漏れに対する信頼性が同上し、チャン
バの持ち上げ精度を必要としないなどの効果が得られる
。

【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、第５図、第６図はシール装置の他の例を示す
一部切犬拡犬縦断面図である。 ６・・・移動枠、１０・・・フィルタブロック、１４・
・・チャンバ、１８・・・シリンダ、２１・・・弁口、
２６・・・環状パツキン、２７・・・バックアップリン
グ、２８・・・突縁、２９・・・金属製受板、３０・・
・シリンダヘッド、３１・・・給湯口、３２・・・空気
抜き孔、３４・・・圧縮空気口、３５・・・粉末供給管
、３７・・・絞りカス排出シュート、５１・・・ダイア
フラム、５２・・・ベローズ、Ａ・・・シール装置。 特許出願人　　久保田鉄工株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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ュートの上部間を移
   動する移動枠に、昇降自在のチャンバとその下部のフィ
   ルタブロックを設け、粉末供給管の下部で粉末を供給さ
   れたチャンバとともに移動枠がシリンダの下部に移動し
   て停止し、チャン／（がシリンダに結合し、シリンダに
   加わる圧縮空気圧によりチャンバ内に湯を供給してチャ
   ンバ内の粉末の成分をフィルタブロックを経て所定部に
   排出するように構成した抽出装置において、前記シリン
   ダヘッドとシリンダ間にヘッドに対するシリンダの昇降
   を許容する軟質弾性のシール装置を設けた抽出装置にお
   けるシリンダ機構。 ２、　シリンダヘッドの外周上部に突縁を設け、この突
   縁の下部には横断面が倒立■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）（ツクアップリング
   を血合させ、このバックアップリングをヘッドの下面外
   周に突出した受板により支持せしめた特許請求の範囲第
   １項記載の抽出装置におけるシリンダ機構。