JP6042884B2 - カプセルハンドリング機構を有する抽出ユニット - Google Patents

Description

本発明は、コーヒー等の飲物を、粗粒のコーヒー粉末又はカプセル又はポッド等の単回分量パッケージから製造するための抽出ユニットに関する。

例えば、コーヒー、紅茶、野菜ベースの抽出液等の温かい飲物を製造するために、いわゆるカプセル、ポッド、カートリッジ等の形態の単回分量パッケージが、しばしば使用される。これ以降、用語「カプセル」は、単回分量パッケージ等を広範な意味として指し示すために使用される。特に示さない限り、この用語は、熱く加圧されることのある水を用いて抽出することによる、飲料又は他の食用品を製造するのに適した任意の種類の単回分量パッケージを包含するものとして理解されるべきである。単回分量パッケージは、丁度１人前より多くの飲料を準備する、例えば２人前の飲料を準備するために十分な原料を含むことができる。

カプセルは、飲物を製造するための原料を通常包含する。温水が、適切な圧力でカプセルを通じて流れるように構成されており、カプセルに含まれる原料からフレーバ（風味）を抽出する。カプセルを処理するとともに抽出するためのいくつかの種類の装置が存在しており、その抽出は、流路を通じてカプセルからフレーバを抽出する段階に存在する。

特許文献１には、カプセルからコーヒーを抽出することを特に対象とした抽出ユニットが開示されている。この抽出ユニットは、第１の抽出チャンバ部と第２の抽出チャンバ部分とを含む抽出チャンバを有しており、両方の抽出チャンバ部は、支持フレームに対して移動可能にされる。一対の対向する案内チャネルが、カプセルを抽出位置に案内するために設けられている。下部支持部材が、カプセルを側方に支持するために設けられており、そのカプセルを抽出位置に保持する。両方の抽出チャンバ部が、カプセルに向けて移動され、そのカプセルは、案内チャネルに沿った移動の挿入終点に到達した位置で静止したままにされる。抽出サイクルが完了した後に、抽出チャンバは、開けられ、カプセルは、支持部材を持ち上げることによって放出される。

国際公開第２０１２／０２０３４３号

コンパクトであり、低減された寸法、特に低減された設置面積を有する抽出ユニットについての需要が増大している。
本発明は、上述した必要性に対処する抽出ユニットに関する。本発明は、抽出ユニットを含む、人間が消費するのに適した飲料を製造するためのマシンに関する。

本発明によれば、飲料を製造するための抽出ユニットが提供される。この抽出ユニットは、少なくとも２つの抽出チャンバ部を有し、一方の抽出チャンバ部が他方の抽出チャンバ部に対して開いた位置から閉じた位置に且つその逆も同様に移動可能にされる抽出チャンバと；カプセル挿入開口部から抽出位置にカプセルを案内するためのカプセル案内部であって、このカプセル案内部が、カプセルのフランジ又はリムに摺動可能に係合するように構成され且つ配置された一対のカプセル案内チャネルを有するカプセル案内部と；抽出チャンバを閉じる前にカプセルを抽出位置に保持するとともに、抽出サイクルが完了した後に抽出チャンバ部を互いに離間させて移動させるときにカプセルの係合を解除するように、各カプセル案内チャネルの下端部に配置されたそれぞれのカプセル保持部材と；を備えており、両方の抽出チャンバ部は、カプセルを受け取るために、開いた位置から閉じた抽出位置に且つその逆も同様にカプセル案内部に対して移動可能であり、制御部材が、例えば抽出サイクルの完了時に、カプセル保持部材を間隔を開けるように構成され且つ配置されており、それによって、抽出チャンバ部が開いた位置に向けて移動するときに、使用済みカプセルが、カプセル保持部材から放出され、案内チャネルから放出されることになる。

この構成によって、省スペースを必要とする特にコンパクトな抽出ユニットがもたらされ、それによって、マシンの寸法、ここでは抽出ユニットを、小さく配置することが可能になり、すなわち、より多くの空間が、追加のマシン部品のために利用可能となる。

本明細書及び添付の特許請求の範囲の文脈において、用語「抽出チャンバ」は、必ずしも密封チャンバとして理解されるものではない。むしろ、抽出チャンバは、カプセル又はカートリッジが配置された容積を規定するとともに、それ自体が密閉されていないようなチャンバ部によって形成され得る。この場合には、抽出チャンバ部は、加圧水がカプセルを通じて流れるときに、カプセルを保持するとともにカプセルの破裂を防止している。また一方、チャンバ部は、必ずしもカプセルの周りに防水シールを提供することなくカプセルを取り囲んでいる。

いくつかの実施形態によれば、制御部材は、各保持部材用のカムプロファイルを有している。カムプロファイルは、抽出チャンバが抽出サイクルの終了時に開かれるときに、カプセルを保持部材から係合を解除するためにこの保持部材に作用するように配置され且つ構成されている。これによって、特にコンパクトで安価な構成がもたらされ、カムプロファイルをカプセル保持部材に隣接して配置することができるので、カプセルハンドリング装置の寸法全体が低減される。

有利な実施形態では、制御部材は、両方のカムプロファイルと２つの抽出チャンバ部を開いた位置から抽出位置に且つその逆も同様に移動させるように構成され且つ配置されている。これによって、装置の部品点数を削減し、組立工程の簡素化し、コストを削減して装置の信頼性を増加させることができる。有利には、カプセル保持部材の移動と抽出チャンバ部との移動が互いに同期されるので、カプセル保持部材が、カプセルを放出するために離間するように広げられる一方、抽出チャンバ部が閉じた位置から開いた位置に向けて移動され、抽出チャンバ部が開いた位置にあるときに、再びカプセル保持位置がもたらされ、それによって、新しいカプセルが、抽出ユニット内に導入され、カプセル保持部材によって正しく保持される。

特に有利な実施形態では、カプセル保持部材は、アーチ形状の弾性部材の反対側に延びる突起部に沿って支持されている。アーチ形状の弾性部材の反対側に延びる突起部は、カプセル保持部材のカプセル放出運動を制御するカムプロファイルによって離間するように広げられ、この押し広げられる運動は、アーチ形状の弾性部材を弾性変形させることにより得られる。このように、２つのカプセル保持部材とアーチ形状の弾性部材とは、例えば簡易かつ安価に製造されるプラスチック成形部品等の単一の構成要素として成形される。

いくつかの実施形態では、各カプセル保持部材は、それぞれのカムプロファイルと協働するように構成され且つ配置された形状プロファイルを有しており、それによって、抽出チャンバを開ける際のカムプロファイルの動きによって、カプセル保持部材を相互に距離を置いて配置させる。いくつかの実施形態では、カムプロファイルは、抽出チャンバを閉じる際に、このカムプロファイルが、形状プロファイルを越えて移動する一方、アーチ形の弾性部材が変形することを防止するように、弾性変形可能にされる。カムプロファイルは、抽出チャンバを開けるときに、反対向きの運動の時にのみ、カプセル保持部材に積極的に力を作用する。

いくつかの実施形態では、カムプロファイルは、抽出チャンバを開ける運動の際にカプセルプロファイルの変形を防止するような固定支持構造体と協働することができ、それによって、カムプロファイルは、カプセル保持部材に十分な押込力を加えて、それらカプセル保持部材を離間させるように広げる。さらに有利な実施形態では、カプセル保持部材及び／又はそれらカプセル保持部材に組み合わせられた形状プロファイルは、抽出チャンバを閉じる動きの際に、カプセル保持部材がより近接して移動することを防止するような固定支持構造体と協働する。このように、形状プロファイルは、十分な力をカムプロファイルに加えて、そのカムプロファイルに変形を生じさせる一方、抽出チャンバ部を、閉じた位置に向けて移動させる。

各カムプロファイルは、実質的に環状カムの形態であり、このカムは、それぞれのカプセル保持部材の対応する形状プロファイルの対向面と交互に協働するような対向する平坦面を有する。環形状は、カムプロファイルが周囲の少なくとも一部に従って拡張することを意味する。カムプロファイルは、１８０°未満、好ましくは１２０°未満、より好ましくは９０°未満、例えば２０〜６０°である円弧上の周りに伸びることができる。カムプロファイルは、対向する面取り縁端と対向する平坦面とを提供することができる。各カムプロファイルの面取り縁端と平坦面とが、それぞれのカプセル保持部材のプロファイルの対向面の一方又は他方と交互に協働する。抽出チャンバを閉じる動作中に、２つのカムプロファイルの内向きに面する表面は、カプセル保持部材のプロファイルの外向きに向き合わせされた面に沿って摺動する。こうして発生した接触力が、カムを外向きに変形させる一方、カプセル保持部材の内向きの移動が防止される。抽出チャンバを開ける動作の際に、各カムプロファイルの対向する外向きに面する表面が、それぞれのカプセル保持部材と組み合わされた対応するプロファイルの内向きに面する表面に沿って摺動され、カプセル保持部材の外向きの移動を生じさせ、こうして、カプセル保持部材を離間させるように広げる。

特に有利な実施形態では、カムプロファイルは、カプセル保持部材に隣接する回転軸線の周りに回転するように配置されている。例えば、回転軸線は、カプセル案内部付近の２つの抽出チャンバ部同士の間の中間位置に、すなわち２つの抽出チャンバ部が開いた位置にあるときに、２つの抽出チャンバ部同士の間に配置された位置に配置されている。カプセルハンドリング機構は、こうして２つの抽出チャンバ部同士の間に完全に位置しており、抽出ユニットの軸線方向の全体の寸法を減少させる。

好ましくは、単一の制御部材は、カムと両方の抽出チャンバ部との移動を制御する。例えば、単一のシャフトがこの目的のために提供される。このシャフトは、アクチュエータ又はサーボモータによって駆動することができる。あるいはまた、手動で作動させることができるような制御レバーを提供することができる。制御レバーを、カプセル保持部材を離間させる動きを制御するようにカムの回転軸線の周りに回転させることができる。

カプセル案内チャネルは、カプセルを、重力によって、例えば垂直方向の重力によって導入することができるように配置されている。抽出チャンバ部は、実質的に水平方向に沿って移動して、抽出位置のカプセルが、実質的に水平姿勢でその軸線に有利に維持されるように、開いた位置から閉じた位置に且つその逆も同様に移動するように配置され且つ制御される。カプセルの軸線は、抽出水及び飲料が流れるような、カプセルの上面及び下面に直交するようなカプセルの中心線として理解するべきである。

いくつかの実施形態では、抽出ユニットは、給湯器、好ましくは貫流式又は瞬間給湯器を有しており、この給湯器は、抽出チャンバの開閉中に抽出チャンバ部の一方に沿って移動可能にされる。給湯器と共に移動可能にされる抽出チャンバ部は、給湯器と有利に熱的に接触しており、それによって、抽出サイクルが開始される前に、抽出チャンバが加熱される。

本発明の追加の特徴及び有利な実施形態は、本開示の不可欠な部分を形成する添付の特許請求の範囲に記載されており、図面を参照して詳細に説明される。

外側ハウジングのいくつかの部品が取り外された状態の、開いた位置における本発明の実施形態に係るコーヒーマシンの不等角投影図である。 外側ハウジングのいくつかの部品が取り外された状態の、閉じた位置における本発明の実施形態に係るコーヒーマシンの不等角投影図である。 異なる動作状態における図２のマシンの断面図である。 図３の矢視ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。 異なる動作状態における図２のマシンの断面図である。 異なる動作状態における図２のマシンの断面図である。 図５の矢視Ｖ−Ｖに沿った断面図である。 異なる位置における図１〜５に示されたマシンのカプセル保持及び排出システムの一実施形態の詳細図である。 異なる位置における図１〜５に示されたマシンのカプセル保持及び排出システムの一実施形態の詳細図である。 異なる位置における図１〜５に示されたマシンのカプセル保持及び排出システムの一実施形態の詳細図である。 異なる位置における図１〜５に示されたマシンのカプセル保持及び排出システムの一実施形態の詳細図である。 異なる位置における図１〜５に示されたマシンのカプセル保持及び排出システムの一実施形態の詳細図である。 異なる位置における図１〜５に示されたマシンのカプセル保持及び排出システムの一実施形態の詳細図である。 異なる位置における図１〜５に示されたマシンのカプセル保持及び排出システムの一実施形態の詳細図である。 異なる位置における図１〜５に示されたマシンのカプセル保持及び排出システムの一実施形態の詳細図である。 異なる位置における図１〜５に示されたマシンのカプセル保持及び排出システムの一実施形態の詳細図である。 本発明の別の実施形態に係るコーヒーマシンの抽出ユニットの斜視図である。 抽出ユニットの内部構成要素を示すために部品が取り外された状態の図９の抽出ユニットの斜視図である。 図９及び図１０の抽出ユニットにおいて、制御レバーの回転運動を抽出チャンバ部に対して伝達する部材の一部の分解図である。 抽出チャンバが完全に開かれたときの位置において、図９及び図１０の抽出ユニットのカプセル保持及び排出システムの斜視図である。 図１２Ａのシステムの側面図である。 図１２Ｂの矢視Ｃ−Ｃに係る断面図である。 図１２Ｂの矢視Ｄ−Ｄに係る断面図である。 カプセル保持部材の可動部を制御するために使用されるカムプロファイルの概略上面図である。 抽出チャンバを閉じる動作中の中間位置における図１２Ａと同様の図である。 抽出チャンバを閉じる動作中の中間位置における図１２Ｂと同様の図である。 抽出チャンバを閉じる動作中の中間位置における図１２Ｃと同様の図である。 抽出チャンバを閉じる動作中の中間位置における図１２Ｄと同様の図である。 抽出チャンバが完全に閉じた状態にあるときの位置における図１３Ａと同様の図である。 抽出チャンバが完全に閉じた状態にあるときの位置における図１３Ｂと同様の図である。 抽出チャンバが完全に閉じた状態にあるときの位置における図１３Ｃと同様の図である。 抽出チャンバが完全に閉じた状態にあるときの位置における図１３Ｄと同様の図である。 抽出チャンバを開ける動作中の中間位置における図１４Ａと同様の図である。 抽出チャンバを開ける動作中の中間位置における図１４Ｂと同様の図である。 抽出チャンバを開ける動作中の中間位置における図１４Ｃと同様の図である。 抽出チャンバを開ける動作中の中間位置における図１４Ｄと同様の図である。

本発明の開示された実施形態のより完全な理解及びそれらに付随する多くの利点は、添付図面を関連して考慮するときに、以下の詳細な説明を参照することによってより良く理解され、容易に得ることができる。

例示的な実施形態についての以下の詳細な説明は、添付の図面を参照して行われる。様々な図面における同一の参照符号は、同一又は類似の要素を特定する。さらに、図面は必ずしも一定の縮尺で描かれていない。また、以下の詳細な説明は本発明を限定するものではない。代わりに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。

明細書を通じて「一実施形態」や、「ある実施形態」又は「いくつかの実施形態」への言及は、ある実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造又は特性が、開示された主題の少なくとも一つの実施形態に含まれることを意味する。こうして、明細書を通じて様々な箇所で出現する、「一実施形態では」や、「ある実施形態では」又は「いくつかの実施形態では」という語句は、必ずしも同じ実施形態（複数可）を参照するものではない。さらに、特定の特徴、構造、又は特性は、一つ以上の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせることができる。

これ以降、参照が、コーヒー飲料の製造のために予めパッケージ化されたカプセルを使用するコーヒーマシンの抽出ユニットについて特に行われる。しかしながら、本発明は、好ましくは高温加圧水によるカプセルからの抽出によって人間が消費するのに適した様々な種類の飲料を調整するための抽出ユニットとしても具体化することができることを理解すべきである。飲料は、実質的にあらゆる液体の食用品を含むものとして広範な意味に理解されたい。カプセルは、飲料を製造するための原料を含む任意のパッケージとして理解されるべきであり、このカプセルは、パッケージの周囲にフランジ又はリムを有しており、フランジ又はリムを抽出ユニット内に設けられた案内チャネルに係合させることができる。カプセルは、密封することができ、又は液体透過性を有する上面及び／又は底面を有することができる。

本発明に係る抽出ユニットの第１の実施形態が、図１〜図８Ｃに示されている。
図１及び図２には、本発明を具体化する抽出ユニット４０２を含む飲料製造マシン４０１の不等角投影図がそれぞれ示されている。このマシンの外側ハウジングのいくつかの部品は、抽出ユニットの内部構成要素を示すために取り外されている。図１では、抽出ユニットが開いた位置にあり、すなわちカプセルを受容するために抽出チャンバが開いた状態である。図２では、抽出ユニットは、閉じた位置にあり、すなわち抽出サイクルを実行するために抽出チャンバが閉じた状態である。

この実施形態では、抽出ユニット４０２は、給湯器４０３を有する。この実施形態では、給湯器は、マシン４０１の前面の上部に配置されており、且つ（図１及び図２において取り外された）ハウジングの上部４０１Ａによって、及び図１及び図２において取り外されているが図３〜図５に示されている前面に配置された摺動可能なカバー４０４によって覆われている。コーヒーディスペンス用注ぎ口４０５が、マシンハウジングの下部４０１Ｂに接続された水切りトレイ４０７の上方で、マシン４０１の前部に設けられている。

他の実施形態では、給湯器４０３は、様々な位置に、例えばマシンの後部に配置することができる。いくつかの実施形態では、給湯器４０３は、瞬間給湯器であり、すなわち本体４０３Ｂを含む貫流式給湯器であり、例えばアルミニウムやアルミニウム系合金等の金属、又は他の熱伝導性材料から作製されたブロックによって形成されている。電気抵抗器体４１１と導水管４１３とが、本体４０３Ｂ内に埋め込まれている。電気抵抗器４１１と導水管４１３との両方を、給湯器４０３の本体４０３Ｂの軸線の周りに螺旋状に巻き付けることができる。導水管４１３の流入端部は、接続パイプを介して水ポンプ（図示せず）に接続されている。

いくつかの実施形態では、抽出チャンバは２つの部分を含む。図１〜図５に示される実施形態では、抽出チャンバは、第１の抽出チャンバ部４２１と第２の抽出チャンバ部４２３とを含む。この実施形態では、第１の抽出チャンバ部４２１は、給湯器４０３の本体４０３Ｂを形成するブロックの内部に設けられたキャビティ４０３Ｃに取り付けられている。好ましくは、第１の抽出チャンバ部４２１と給湯器４０３とが、他方に対して一方を固定し、相互に熱的に接触している。熱が伝導によって給湯器４０３の本体４０３Ｂから第１の抽出チャンバ部４２１に伝達されるような熱的接触手段では、給湯器４０３が、熱伝導により抽出チャンバ部４２１を周囲温度より高い温度に維持する。

後で説明するように、給湯器４０３は、抽出チャンバを開閉するために、抽出チャンバの軸線Ａ−Ａに対して実質的に平行な方向に沿って、両矢印ｆ４２１（図３参照）に従ってコーヒーマシン４０１のハウジングに対してチャンバ部４２１に沿って移動可能にされる。この実施形態では、第２の抽出チャンバ部４２３は、抽出チャンバの軸線Ａ−Ａに対して実質的に平行な方向に沿って、両矢印ｆ４２３（図３参照）に従って第１の抽出チャンバ部４２１に対して且つコーヒーマシン４０１のハウジングに対して移動可能にされる。この実施例では、軸線Ａ−Ａは、実質的に水平方向である。

他の実施形態では、第１の抽出チャンバ部４２１は、給湯器とは別個に支持することができ、給湯器は、マシン４０１の様々な位置に配置することができる。いくつかの実施形態では、給湯器は、抽出チャンバ部４２１と共に移動可能にされるというよりも、マシンのハウジングに対して固定することができる。

抽出チャンバ部４２１，４２３の一方又は両方には、抽出によりコーヒー飲料又は任意の他の食用品を製造する原料を含むカプセルＣを穿孔するための穿孔手段を提供することができる。他の実施形態では、カプセルの構造に依存して、２つの抽出チャンバ部のうちの一方のみに穿孔手段を提供することができ、或いはどちらのチャンバ部にも穿孔手段が提供されていない。例えば、カプセルが、水透過性上壁及び／又は水透過性底壁を有している場合に、一方又は両方の穿孔手段を省くことができる。穿孔手段の一つの可能な構造が、これ以降に説明される。他の手段を、カプセルの上壁及び／又は底壁に１つ以上の開口部を生成するために提供することができる。

図面に示される実施形態では、第２の抽出チャンバ部４２３には、ディスク部材４２７に設けられた貫通孔を通って延びる穿孔器４２５が設けられており、このディスク部材は、第２の抽出チャンバ部４２３に摺動可能に配置されている。ディスク部材４２７には、反対側の抽出チャンバ部４２１の環状縁部に協働するシール４２９が設けられている。抽出チャンバが閉じた状態になり、抽出サイクルが開始されるときに、給湯器４０３から流れてコネクタ４１５から出る高温加圧水は、第２の抽出チャンバ部４２３に設けられた導管４２４を通って抽出チャンバに入る。高温加圧水がディスク部材４２７に設けられた孔を通じて流れ、穿孔器４２５によってカプセルの上面にパンチ穴が開けられた開口部を通じてカプセルＣに入る。

ばね（図示せず）は、第２の抽出チャンバ部４２３の実質的に円筒形状の外壁によって形成されたハウジングの底部からディスク部材４２７を遠ざけ、抽出が行われた後に、カプセルＣを穿孔器４２５から取り外すようにする。

第１の抽出チャンバ部４２１はカップ形状にされ、その底部付近に穿孔突起部４３３が設けられたプレート４３１が配置されている。突起部４３３によって、カプセルＣに含まれる原料から抽出された飲料が、突起４３３に沿って延びる通路を通って抽出チャンバから出て、ディスペンス用注ぎ口４０５と流体連通するディスペンス管４３４を通ってディスペンスされるように、開孔される。

実質的に円筒形状の中空部材４３５を、第１のチャンバ部４２１の抽出凹部の内部に収容することができる。円筒形状の中空部材４３５には、ほぼ円錐形状の図示の例では、カプセルＣの外面の形状を再現する形状を有するような内壁面４３５Ａが設けられている。中空部材４３５は、円筒形状の中空部材４３５と第１の抽出チャンバ部４２１の底部との間に配置されたばね４３７によって弾性的に付勢される。この円筒形状の中空部材４３５は、抽出した後に、第１の抽出チャンバ部４２１の内部からカプセルＣを排出する排出装置として作用する。

飲料がディスペンスされるディスペンス管４３４は、給湯器４０３の本体４０３Ｂに設けられた内部キャビティ４０３Ｃに沿ってディスペンス用注ぎ口４０５まで延びている。この特別な構成によって、ディスペンス管４３４が、加熱され、且つ第１の抽出サイクルが行われる前であっても、周囲温度よりも高い温度がもたらされることを保証する。ディスペンス管４３４の加熱は、給湯器４０３からの熱伝導によって達成される。抽出チャンバ部４２１と給湯器４０３の本体４０３Ｂとの間の直接的な接触によって、２つの抽出チャンバ部４２１，４２３のより大きい方（４２１）が、抽出サイクルを開始する前に抽出水を加熱する同じ抵抗器によって加熱されるようになる。両方の措置によって、マシン４０１によってディスペンスされる一番最初の飲料分から既に温かい飲料がディスペンスされるようになる。

図１〜図５に示される実施形態によれば、カプセルＣは、重力によって抽出チャンバに導入される。この目的のために、開口部又はスロット４６０が、マシンのハウジングの上面４６２に設けられている。カプセルＣは、開口部又はスロット４６０を通じて矢印Ｆ１（図３）に従って落下する。カプセルは、カプセルの環状フランジ又はリムＦｃが係合する下向きに延びるカプセル案内チャネル４６４に沿って案内される。各カプセル案内チャネル４６４の下端において、カプセル保持部材４６６が配置されている。２つの対向するカプセル保持部材４６６同士の間の距離は、カプセルのフランジ又はリムＦｃの外径よりも通常は小さく、カプセル案内チャネル４６４に導入された新たなカプセルは、図３，３Ａに示される最終位置に到達して、その最終位置で、そのカプセルは、図３Ａに示されるようなカプセル保持部材４６６に対してフランジ又はリムＦｃと共に載置されることになる。これは最終的な抽出位置となる。カプセルは、抽出サイクル中にこの位置に留まることになる。抽出チャンバは、両方の抽出チャンバ部４２１，４２３をカプセルに向けて移動させることによって閉じられる。

抽出チャンバ部４２１，４２３の閉じる動作は、様々な方法で、例えば電動式又は油圧式アクチュエータを用いることによって制御することができる。図面に示される一実施形態では、単純な手動の機械的構成を、この目的のために使用することができる。この構成はコーヒーマシンのハウジングに対して固定され、回転軸線Ｘ−Ｘの周りにヒンジ結合された制御レバー４６７を含む。制御レバー４６７の回転によって、回転軸線Ｘ−Ｘに対して同軸の旋回部４６９Ａの周りに一対のダブルクランク４６９の回転を生じさせる。２つのダブルクランク４６９は、一対のスロット形成されたＬ字型のロッカー（揺れ）アーム４７１に対して一端（４６９Ｂ）でヒンジ結合され、それぞれのアームには、湾曲スロット４７１Ａが設けられている。第２の抽出チャンバ部４２３に堅固に接続された横方向ピン４７１Ｂが、この湾曲したスロット４７１Ａ内に摺動可能に係合する両端部を有している。軸線Ｘ−Ｘの周りの制御レバー４６７の回転によって、こうして、第２の抽出チャンバ部４２３の矢印ｆ４２３（図３）に従った並進移動を生じさせる。

第１の抽出チャンバ部４２１は、一対のロッカーアーム４７３によって２つのダブルクランク４６９の両端部に機械的に接続されている。各ロッカーアーム４７３は、それぞれのダブルクランク４６９の旋回ピン４６９Ｃに対して一端でヒンジ結合され且つ給湯器４０３に堅固に拘束された旋回部４７５に対して反対側の端部でヒンジ結合される。このような構成において、制御レバー４６７の回転は、給湯器４０３とその給湯器に拘束された第１の抽出チャンバ部４２１の両矢印ｆ４２１（図３）に従って摺動しながら移動する。

こうして、制御レバー４６７の作動によって、抽出チャンバを開閉するために、両方の抽出チャンバ部４２１及び４２３をカプセルＣに向けて同時移動させ且つカプセルＣからこれら抽出チャンバ部を同時に遠ざける。

制御レバー４６７の動作は、以下に説明されるように、一旦抽出サイクルが終了した後に、カプセルＣを排出するための作動手段も生じさせる。

抽出チャンバを閉じる前にカプセルを保持し且つ抽出サイクルの完了時に使用済みカプセルを排出するためのシステムの可能な実施形態が、図６Ａ〜８Ｃに示されている。これらの図は、機構を分離して示しており、より明確な表現のために抽出ユニットの動作中の様々な位置でいくつかの部品が取り外されている。

より具体的には、図６Ａ，図６Ｂ，及び図６Ｃは、抽出チャンバが開いているときに、新しいカプセルを受け取る位置にある機構を確認する様々な視点から視た図を示している。抽出ユニットの移動が、制御レバー４６７等の制御レバーによって制御される場合に、図６Ａ〜６Ｃ位置は、図１の制御レバー４６７が取る位置に対応する。図７Ａ〜図７Ｃは、図２の位置に対応する、抽出チャンバが閉じられるときの位置にある機構の同じ視点から視た図を示している。図８Ａ〜８Ｃは、抽出サイクルが完了した後であって、最終的に完全に開いた位置に到達する前の、抽出チャンバを開ける途中の位置にある機構の同じ視点から視た図を示している（図１；図６Ａ〜図６Ｃ）。

図６Ａ〜図８Ｃに示される例示的な実施形態では、２つのカプセル保持部材４６６が、２つのダブルクランク４６９と協働するようなアーチ形状の弾性部材４６８の２つの下方に延びる突起部の両端で支持される。図６〜８では、２つのダブルクランク４６９の１つのみが、明確にするために示されている。各ダブルクランク４６９は、旋回部４６９Ａと同軸であるカムプロファイル４７０に一体化されている。各カムプロファイル４７０には、４７０Ａにおいて弾性変形可能になるようなスロットが形成されている。各カムプロファイル４７０は、対応する保持部材４６６に一体化する又は堅固に接続される形状プロファイル４７２と協働する。

他の実施形態では、図示されていないが、別の機構を、抽出チャンバを開閉するために使用することができる。そのような場合には、ダブルクランク４６９を省くことができ、カム４７０を、１つの電動シャフトや一対の電動シャフトによって制御することができる。

図６Ａ〜図６Ｃでは、それぞれのカムプロファイル４７０は、図６Ｃに確認される、対応するカプセル保持部材４６６のプロファイル４７２の上方に配置されている。ダブルクランク４６９が、矢印ｆ４６７（図１及び図３）に従って回転軸線Ｘ−Ｘの周りに制御レバー４６７を回動させることによって、矢印ｆＡ（図６Ｃ）に従って旋回部４６９Ａの周りに旋回されるときに、２つのカムプロファイル４７０は、それらカムプロファイルが図７Ａ〜図７Ｃに示される位置に到達するまで、軸線Ｘ−Ｘの周りを回転する。これによって、カムプロファイル４７０が、スロット４７０Ａによって弾性変形可能になる。抽出ユニットの開いた位置（図６Ａ〜図６Ｃ）から閉じた位置（図７Ａ〜図７Ｃ）への回転運動は、カムプロファイル４７０の変形によって、カムプロファイル４７０をプロファイル４７２の上方の位置（図６Ａ）からプロファイル４７２の下方の位置（図７Ａ）に通過させる一方、カプセル保持部材４６６とアーチ形状の弾性部材４６８とが、内部に配置されたカプセルによって変形を受けることが防止される。実際には、カムプロファイル４７０を、プロファイル４７２の外向きの対向面に対して摺動させることが行われ、プロファイル４７２によって、保持部材４６６（図６Ｂの点線参照）と係合するカプセルのリムの存在によって内向きの移動（すなわち、抽出ユニットの中心線に向けての移動）が防止される。

抽出サイクルが完了した後であって抽出チャンバが開かれるときに、制御レバー４６７を作動させるとともに、矢印ｆ４６７Ｘ（図５）に従ってその制御レバーを回転させることによって、カプセル保持及び排出機構は、図７Ａ〜図７Ｃに示される位置から、図８Ｃの矢印ｆＢに確認される図８Ａ〜図８Ｃを通過して図６Ａ〜図６Ｃの位置に戻るように移動する。カムプロファイル４７０は、その内向きの対向面に沿って摺動するプロファイル４７２と協働して、それらプロファイル４７２を外向きに押す。この動作によって、アーチ形状の弾性部材４６８の両端部を外向きに弾性変形させ、カプセル保持部材４６６によって保持されたカプセルＣを放出するのに十分な状態に拡張させる。カムプロファイル４７０は、２つの抽出チャンバ部４２１，４２３が互いに十分に距離を隔てて配置されるまで、弾性部材４６８を外向きに変形した状態に維持し、使用済みのカプセルＣをもはや保持しないようになる。使用済みのカプセルは、結果的に、重力によって収集トレイ４８０内に落下する。図６Ａ〜６Ｃの位置に対応する、図１及び図２の最終的に完全に開いた位置に到達する前に、カムプロファイル４７０は、プロファイル４７２との係合を解除し、カプセル保持部材４６６は、新しいカプセルを保持するのに適した位置において、互いに再び近接するように移動する。

図９〜図１４Ｄには、本発明に係る抽出ユニットの第２の実施形態が示されている。以前説明した実施形態と同一又は対応する部分、要素又は構成要素は、同一の参照符号で示されている。

全体として４０２として示される抽出ユニット（図１０）は、抽出ユニットの内部構成要素を示すために、図１０で部分的に取り外されたカバー４０６（図９）の下に配置されている。カバー４０６は、カプセルＣを抽出ユニットに導入するためのスロット又は開口部４０８を有する。

抽出ユニット４０２は、第１の抽出チャンバ部４２１と第２の抽出チャンバ部４２３とから構成される抽出チャンバを有する（図１０）。第１の抽出チャンバ部４２１は、両矢印ｆ４２１に従って移動可能にされ、第２の抽出チャンバ部４２３は、後述するように、例えば制御レバー４６７等のアクチュエータの制御下で、両矢印ｆ４２３に従って移動可能にされる。図９及び図１０に示される実施形態では、コーヒーは、抽出チャンバからディスペンス管４３４を通じてディスペンスされる。

カバー４０６には、カプセルの環状フランジ又はリムＦｃと係合し且つカプセルがスロット又は開口部４０８に挿入された後に抽出位置に向けて案内されるような、下向きに延びるカプセル案内チャネル４６４が設けられている。図９に示される実施例では、カプセル案内チャネル４６４は、カバー４０６と一体的に形成されており、例えばカバーと一体物として型成形される。他の実施形態では、カプセル案内チャネル４６４をカバー４０６上に又はマシンの別の静止部品上に取り付けられた別個の構成要素として形成することができる。

それぞれのカプセル保持部材４６６は、図１０及び図１２Ａを参照して、各カプセル案内チャネル４６４の下端に配置されている。以前説明した実施形態と同様に、各カプセル保持部材４６６は、カプセルＣのリム又はフランジＦｃと係合する湾曲スリットを含んでおり、カプセルＣは、開口部４０８を通じて導入され且つカプセル案内チャネル４６４に沿って案内される。

２つのカプセル保持部材４６６は、カバー４０６に係合させることができるアーチ形状の弾性部材４６８によって支持される。アーチ形状の弾性部材４６８は、腕４６８Ｂで終端する２つの下向きに向き合わせされた突起部４６８Ａ（特に、図１２Ａ参照）を有する。腕４６８Ｂには、固定支持構造体４７４に対して載置されるようなそれぞれの歯４６８Ｃ（図９，図１０及び図１２Ａを参照）を設けることができる。この実施形態では、従って、以前説明した実施形態よりもむしろ、カプセル保持部材４６６は、アーチ形状の弾性部材４６８の下向きに向き合わせされた突起部４６８Ａに沿って中間位置に位置している。

各カプセル保持部材４６６には、図１２Ａ〜１２Ｄに最も良く示されているような、形状プロファイル４７２が設けられている。この形状プロファイル４７２は、それぞれの回転カムプロファイル４７０と協働する。ここで説明される例示的な実施形態では、カムプロファイル４７０は、制御レバー４６７によって制御され、後でより詳細に説明されるように、制御レバー４６７の回転軸線Ｘ−Ｘの周りに回転する。カムプロファイル４７０は、使用済みカプセルを抽出位置から排出するために、抽出チャンバ部４２１，４２３を開ける動作中にカプセル保持部材４６６を離間させて移動させるとともに、抽出チャンバが完全に開いた位置にあるときに、カプセルを受け取る位置に対してカプセル保持部材４６６を位置決めするように構成され且つ制御される。カムプロファイル４７０の動作は、後でより詳細に説明される。

制御レバー４６７は、カムプロファイル４７０と抽出チャンバ部４２１，４２３との動きを以下のように制御する。

第１の抽出チャンバ部４２１が、図１１の２つの側面パネル５０１に拘束されており、一方の側面パネルが、抽出チャンバ部４２１とは別個に示されている。２つの側面パネル５０１は、支持構造体４７４に摺動可能に係合されるとともに、カバー４０６に摺動可能に係合される。それぞれのクランク５０３は、図１０を参照して、各側面パネル５０１に隣接して且つその内側に配置される。図１１では、２つのクランク５０３と一方の側面パネル５０１とが分離して示されている。各クランク５０３には、ピン５０５が設けられており（図１１）、このピンは、レバー４６７に対してねじるように接続されており、且つ固定支持構造体４７４に回転するように支持されている。各ピン５０５は、それぞれの側面パネル５０１に設けられた直線的で且つ水平方向に延びるスロット５０１を貫通して延びており、それによって、側面パネル５０１は、抽出チャンバ部を開閉する際に、第１の抽出チャンバ４２１（矢印ｆ４２１、図１０）に沿って移動することができる一方、ピン５０５は、制御レバー４６７の定置された回転軸線Ｘ−Ｘの周りを回転する。

各クランク５０３には、それぞれの側面パネル５０１と係合するようなそれぞれの旋回部５０３Ａが提供されている。このように、クランク５０３が、回転軸線Ｘ−Ｘの周りを矢印ｆ５０３に従って回転するときに（図１１）、側面パネル５０１とこの側面パネルに拘束された第１の抽出チャンバ部４２１とが、方向ｆ４２１に移動する。

各クランク５０３には、第２の抽出チャンバ部４２３に拘束されたフィーラ(feeler）（図示せず）に係合するチャネル形状カム５０３Ｂがさらに設けられている。クランク５０３の回転は、こうして第２の抽出チャンバ部４２３の両矢印ｆ４２３（図１０）に従った開閉動作も制御する。制御レバー４６７の回転運動を２つの抽出チャンバ部４２１，４２３に伝達する部材の異なる形状によって、これら抽出チャンバ部を異なるストロークで動くようにする。具体的には、第１の抽出チャンバ部４２１の開閉ストロークは、第２の抽出チャンバ部４２３の開閉ストロークよりもはるかに長い。

各クランク５０３は、対応するカムプロファイル４７０にねじるように拘束されるキー形状部５０７とさらに係合する。制御レバー４６７の回転は、こうして、カムプロファイル４７０の回転運動も制御する。

図１２Ｂ，図１２Ｃ，図１３Ｂ，及び図１３Ｃから具体的に理解されるように、各カムプロファイル４７０は円形の一部として実質的に形成される。各カムプロファイルは、２つの対向する平坦面４７０Ａ，４７０Ｂを有しており、これらの平坦面は、カムプロファイル４７０、第１の縁端４７０Ａ及び第２の縁端４７０Ｂの回転軸線Ｘ−Ｘに対して直交している。これら２つの縁部は、平面形状とすることができ、対向する平坦面４７０Ａ，４７０Ｂに対して傾斜している。カムプロファイル４７０の形状は、回転軸線Ｘ−Ｘに対して直交するような、カムプロファイルのうちの１つを上面で示す図１２Ｅの拡大図や概略図から最も良く理解される。カムプロファイル４７０の平坦面４７０Ａは、内側を向いているが、平坦面４７０Ｂは、外側に向いている。

図１１及び図１２Ｃに確認されるように、カムプロファイル４７０は、実際に、ディスク４７０Ｇと一体化する接続部４７０Ｆによって片持ち式に支持されたリング４７０Ｅ上に形成されており、そのリング４７０Ｅはキー形状５０７と一体的に形成されている。接続部４７０Ｆは、カプセル保持部材４６６とカムプロファイル４７０の動作についての以下の説明から明らかになるような目的のために可撓性を有し、弾性変形可能である。

図１２Ａ〜図１２Ｄでは、カプセル保持部材４６６とカムプロファイル４７０とが、図１０に示されるように、抽出チャンバを完全に開いた状態の位置に対応する位置にある。カムプロファイル４７０は、カプセル保持部材４６６のプロファイル４７２の上方と側方とに位置しており、そこでカプセル保持部材４６６と協働していない。この位置では、カプセルＣを、開口部４０８（図９）を通じて導入することができ、そこでカプセルリムＦｃがカプセル案内チャネルと係合する状態で、カプセルＣが、重力によってカプセル案内チャネル４６４に沿って落下する。カプセルは、リムがカプセル保持部材４６６に係合するときに、カプセル案内チャネル４６４の端部で停止する。カプセルがカプセル保持部材４６６に対して衝突することによるアーチ形状の弾性部材４６８の偶発的な外向きの弾性変形を防止するために、歯４６８Ｃが、腕４６８Ｂの端部に設けられている。これらの歯は、固定支持構造体４７４に接触し、カプセルの衝突によるアーチ形状の弾性部材４６８の突起部４６８Ａのいかなる曲げ変形も防止する。プロファイル４７２とカプセル保持部材４６６とに対するカムプロファイル４７０の位置が、図１２Ａ〜１２Ｄに示されている。

抽出チャンバは、ここで閉じることができる。閉じる動作は、矢印ｆ４６７に従って（図９，図１０）、制御レバー４６７を回転させることによって駆動される。回転軸線Ｘ−Ｘの周りの制御レバー４６７の回転によって、第１の抽出チャンバ部４２１（矢印ｆ４２１、図１０）と第２の抽出チャンバ部４２３（矢印ｆ４２３、図１０）とをカプセルに向けて摺動させるように移動させ、このカプセルをカプセル保持部材４６６によって規定される抽出位置に静止したままにする。制御レバー４６７の移動は、上述したように、クランク５０３及び側面パネル５０１によって抽出チャンバ部４２１，４２３に伝達される。

制御レバー４６７は、カムプロファイル４７０も回転させる。図１３Ａ〜図１３Ｄには、抽出チャンバ４２１，４２３の閉じる動作中のカムプロファイル４７０の中間位置が示されている。各カムプロファイルは、面取りエッジ４７０Ｃと共に摺動し、その後、それぞれのプロファイル４７２の外向きの対向面に沿って内向きの対向する平坦面４７０Ａと共に摺動する。プロファイル４７２の内向きの移動が、一方の側で、カプセル保持部材４６６同士の間に係合されたカプセルによって防止され、他方の側で、必要に応じて、固定支持構造体４７４の一部に載置されるプロファイル４７２によって防止される（特に図１３Ｃ参照）。カムプロファイル４７０は、こうして力が加わって外向きに弾性変形される一方、プロファイル４７２の外面に沿って摺動される。

図１４Ａ〜１４Ｄには、閉じる動作の最後における、すなわち抽出チャンバが完全に閉じているときのカムプロファイル４７０の最終的な位置が示されている。。カムプロファイル４７０は、プロファイル４７２の下に移動される。

抽出サイクルが完了した後に、制御レバー４６７は、抽出チャンバを開けるために反対方向に回転させることができる。図１５Ａ〜図１５Ｄには、開ける動作中のカムプロファイル４７０による中間位置と、カプセル保持部材４６６による中間位置とが示されている。図１５Ｃから具体的に理解されるように、各カムプロファイル４７０は、ここで、傾斜が付いた面取りエッジ４７０Ｄと共に摺動し、その後、プロファイル４７２の内向きに向き合わせされた面に沿って外向に向き合わせされた平坦面４７０Ｂと共に摺動する。カムプロファイル４７０によって及ぼされる押圧力によって、アーチ形状の弾性部材４６８の突起部４６８Ａを外向きに変形させる。この弾性変形によって、カプセル保持部材４６６を互いに離間させるように移動させ、使用済みカプセルのリムＦｃをカプセル保持部材４６６から放出するのに十分な状態にまで拡張させる。カムプロファイル４７０は、例えば固定支持構造体４７４（図１５Ｃ参照）の一部に対してその内向きに向き合わせされた平坦面４７０Ａと共に摺動させることによって変形が防止される。アーチ形状の弾性部材４６８の下向きに向き合わせされた突起部４６８Ａの両端部に設けられた腕４６８Ｂは、カムプロファイル４７０によってプロファイル４７２の内向きの対向面に対して加えられた押付力の下で曲がるような十分な可撓性を有している。こうしては、カプセル保持部材４６６を互いに離間させて配置することが可能になる。

本明細書に開示された主題の実施形態は、図面に示され、いくつかの例示的な実施形態に関連して上述したように具体的且つ詳細に完全に説明されているが、多くの修正、変更、及び省略が、本明細書に説明された新規な教示、原理及び概念から実質的に逸脱することなく可能となり、且つ添付の特許請求の範囲に記載された主題の利点を具体化することができることが当業者には明らかになろう。従って、開示されたイノベーションの適切な範囲は、このような修正、変更、及び省略をすべて包含するように、添付の特許請求の範囲の最も広範な解釈によってのみ決定される。「備える、有する、含む(comprising)」という用語は、請求項に記載された以外の要素又はステップの存在を除外するものではない。要素に先行する「１つの(a, an)」という用語は、複数の要素の存在を除外するものではない。いくつかの手段を列挙する装置クレームにおいて、これらの手段のいくつかは、ハードウェアの一つ及び同一のアイテムによって具体化することができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。

Claims (19)

1. 飲料を製造するための抽出ユニットであって、当該抽出ユニットは：
   少なくとも２つの抽出チャンバ部を有し、一方の抽出チャンバ部が他方の抽出チャンバ部に対して開いた位置から閉じた位置に且つその逆も同様に移動可能にされる抽出チャンバと；
   カプセル挿入開口部から抽出位置にカプセルを案内するためのカプセル案内部であって、該カプセル案内部が、カプセルのリムと摺動可能に係合するように構成され且つ配置された一対のカプセル案内チャネルを有する、カプセル案内部と；
   前記抽出チャンバを閉じる前に及び抽出中にカプセルを前記抽出位置に保持するとともに、抽出サイクルが完了した後に前記抽出チャンバ部を互いに離間させて前記開いた位置に移動させるときにカプセルの係合を解除するような、各カプセル案内チャネルの下端部に配置されたそれぞれのカプセル保持部材と；を備えており、
   両方のチャンバ部は、カプセルを受け取るために、開いた位置から閉じた抽出位置に且つその逆も同様に前記カプセル案内部に対して移動可能であり、
   前記抽出チャンバ部が前記閉じた位置から前記開いた位置に向けて移動するときに、前記カプセル保持部材を間隔を開けるように構成され且つ配置された制御部材が提供され、こうして、抽出サイクルの完了の際に前記保持部材から使用済みカプセルを放出する、
   抽出ユニット。
2. 前記制御部材は、各保持部材についてのカムプロファイルを有しており、前記カムプロファイルは、前記抽出チャンバが抽出サイクルの終了時に開いた状態にあるときに、前記保持部材からカプセルの係合を解除するために前記保持部材上に力を作用させる、
   請求項１に記載の抽出ユニット。
3. 各カプセル保持部材は、それぞれのカムプロファイルと協働するように構成され且つ配置された形状プロファイルを含んでおり、カムプロファイルの移動によって、抽出チャンバ部を開ける際に、前記カプセル保持部材を離間させて配置する、
   請求項２に記載の抽出ユニット。
4. 前記カプセル保持部材は、アーチ形状の弾性部材の反対向きに延びる突起部で支持されており、該反対向きに延びる突起部が、前記カムプロファイルによって離間するように広げられる、
   請求項２又は３に記載の抽出ユニット。
5. 前記カムプロファイルは、弾性変形可能であり、前記抽出チャンバ部を閉じた位置に向けて移動させる際に、前記カムプロファイルが形状プロファイルを越えて移動する一方、前記弾性部材が変形することが防止される、
   請求項４に記載の抽出ユニット。
6. 前記カムプロファイルは、前記カプセル保持部材に隣接する回転軸線の周りに回転するように配置されている、
   請求項２乃至５のいずれか一項に記載の抽出ユニット。
7. 前記カムプロファイルは、前記抽出チャンバが開いた状態にあるときに、２つの抽出チャンバ部同士の間に配置された軸線の周りに回転するように支持されている、
   請求項２乃至６のいずれか一項に記載の抽出ユニット。
8. 前記２つの抽出チャンバ部は、単一の制御レバーによって移動される、
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載の抽出ユニット。
9. 前記２つの抽出チャンバ部は、単一の制御レバーによって移動され、
   前記制御レバーは、前記カムプロファイルの動きも制御する、
   請求項２乃至７のいずれか一項に記載の抽出ユニット。
10. 前記制御レバーは、前記カムプロファイルの回転軸線の周りに回転するように配置されており、前記カムプロファイルと一体的に回転する、
    請求項９に記載の抽出ユニット。
11. 前記制御レバーは、前記抽出チャンバ部に機械的に接続されているクランクと一体的に回転し、前記制御レバーと前記クランクとの回転が、前記抽出チャンバ部の摺動運動に変換される、
    請求項８，９又は１０に記載の抽出ユニット。
12. 前記案内チャネルは、重力によって内部に導入されたカプセルを受容するように構成されている、
    請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の抽出ユニット。
13. 前記抽出チャンバを開閉する際に、前記２つの抽出チャンバ部のうちの一方に沿って移動可能であるような給湯器を有している、
    請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の抽出ユニット。
14. 前記給湯器と、該給湯器と共に移動可能である第１の抽出チャンバ部とが、摺動可能なカバー内に収容されている、
    請求項１３に記載の抽出ユニット。
15. 前記給湯器と共に移動可能な第１の抽出チャンバ部は、前記給湯器と熱的に接触している、
    請求項１３又は１４に記載の抽出ユニット。
16. 前記給湯器と熱的に接触している第１の抽出チャンバ部は、カプセルのための凹部を含む、
    請求項１５に記載の抽出ユニット。
17. 前記給湯器と熱的に接触している第１の抽出チャンバ部は、前記給湯器の本体によって形成された着座部に少なくとも部分的に配置されており、前記本体は、導水管と電気抵抗器とを含む、
    請求項１５又は１６に記載の抽出ユニット。
18. 前記着座部は、前記給湯器の前記本体に沿って延びる貫通キャビティに接続されており、飲料ディスペンス管が、前記貫通キャビティに沿って拡張する、
    請求項１７に記載の抽出ユニット。
19. 請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の抽出ユニットを含む飲料製造マシン。

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