JP6659588B2 - 食品又は飲料調製マシン - Google Patents

Description

本発明は、食品又は飲料調製マシンに関し、特に、少なくとも第１の位置と第２の位置との間で移動可能である機械的部分を備えている家電製品に関する。移動可能な機械的部分を動かし又は移動可能な機械的部分を特定の位置に保持するために、アクチュエータを実装する。

飲料調製マシンは、食品科学及び消費財の分野においてよく知られている。こうしたマシンにより、消費者は家庭で、所与のタイプの飲料、例えば、エスプレッソ又は淹出様コーヒーカップなどのコーヒーベース飲料を調製することができる。

今日、殆どの自宅飲料調製用飲料調製マシンは、飲料調製用のポーション化原材料を収容することができるマシンからなるシステムを含む。このようなポーションは、軟質のポッド若しくはパッド、又はサシェとすることができるが、半硬質又は硬質ポーション（硬質ポッド又はカプセルなど）を用いるシステムがますます多くなっている。以下では、本発明の飲料マシンは、硬質又は半硬質カプセルを扱う飲料調製マシンであると考えられるであろう。

マシンは、カプセルを収容するためのレセプタクル又はキャビティと、圧力下でカプセル内に流体、好ましくは水を注入するための流体注入システムとを備えている。本発明によってコーヒー飲料を調製するために、加圧下でカプセルの中に注入される水は、好ましくは高温、すなわち温度７０℃超である。但し、特定の事例によっては、室温、あるいは冷蔵温度であってもよい。カプセル内容物の抽出中及び／又は溶解中のカプセルチャンバ内の圧力は、典型的には、溶解生成物については約１〜約８バール、及び焙煎して挽いたコーヒー抽出物については約２〜約１２バールである。こうした調製工程は、特に、茶及びコーヒー用の飲料調製のいわゆる「淹出」工程とは大きく異なる。淹出は、時間をかけて、原材料と流体（例えば、温水）と浸出させることを伴うが、この飲料調製工程により、消費者は、飲料、例えばコーヒーを数秒以内に調製することができる。

加圧下での封止カプセル内容物の抽出原理及び／又は溶解原理は公知であり、典型的には、カプセルをマシンの収容部又は空洞に挿入することと、一般に、マシンに取り付けられた流体注入ニードルなどの穿孔注入要素によりカプセルの１つの面を穿孔した後、任意の量の加圧水をカプセルに注入することと、これにより、カプセル内で加圧環境を作り出して、物質を抽出するか又は物質を溶解し、次いで、抽出された物質又は溶解された物質をカプセルを介して放出することと、からなる。この原理の適用を可能にするカプセルについては、例えば、本出願人の欧州特許第１４７２１５６（Ｂ１）号及び同第１７８４３４４（Ｂ１）号にすでに記載されている。

この原理の適用を可能にするマシンについては、例えば、スイス特許第６０５ ２９３号及び欧州特許第２４２ ５５６号にすでに記載されている。これら文書によれば、マシンは、カプセル用のレセプタクル又はキャビティと、先端側領域に１つ又は複数の液体注入口を含む中空針の形態に作製された穿孔及び注入要素とを備えている。針は、一方ではカプセルの頂部を開き、他方ではカプセルへの水注入チャネルを形成するという二重の機能を有する。

マシンは、カプセル内に収容された原材料を圧力下で溶解及び／又は浸出及び／又は抽出するために用いられる流体を貯蔵するための流体タンク（殆どの場合この流体は水である）を更に備えている。マシンは、マシン内で使用される水を使用温度（一般的には８０〜９０℃以下の温度）まで温めることができるボイラ又は熱交換器などの加熱要素を備えている。最終的には、マシンは、任意選択で加熱要素を介して、タンクからカプセルに水を連通させるポンプ要素を備えている。例えば、マシン内で水を連通させる方法は、例えば、本出願人の欧州特許第２１６２６５３（Ａ１）号に記載されている種類の蠕動バルブなどのバルブ手段の選択を通じて選択される。

調製される飲料がコーヒーの場合、コーヒーを調製するための１つの好都合な手法は、焙煎して挽いたコーヒー粉末を含むカプセルを消費者に提供し、その中に注入される温水で抽出させる方法である。

多くの場合、マシンは、カプセルを保持するためのカプセルホルダを備え、このカプセルホルダは、マシンの対応するキャビティ又はレセプタクルに挿入され、そこから取り出されるようになっている。機能的な手法でカプセルホルダにカプセルが装填され、マシン内に挿入されると、上述のように、マシンの注水手段により、食品又は飲料を調製するためにカプセルと流体連通し、その中に水を注入することができる。カプセルホルダについては、例えば、本出願人の欧州特許第１９６７１００（Ｂ１）号に記載されている。

多くの場合、マシンは、飲料又は食品製品を調製する過程で使用者が作動させなければならない作動手段（例えば制御レバー又はボタン）などの移動可能な機械的部分を備えている。例えば、マシンによっては温飲料又は冷飲料を調製することが可能なものがあり、それによって、複数の位置、典型的には「温」、「冷」及び「閉」から流体ラインを選択できる２通り又は３通りのバルブを使用することが必要になる。

流体バルブの位置、及びそれに伴い流体ラインを選択することは、選択レバー、例えば流体網のこの３つの典型的な位置に対応している３つの位置に位置付けられ得る例えば揺動レバー、があることによって使用者により手動で実施され、あるいは、マシンの制御パネル上にあり、流体網の位置どうしの間でバルブを自動的に切り替えるためのモータを作動させるボタンを押すことによって自動的に実施される。このようなシステムが、例えば本出願人の欧州特許第２１６２６５３（Ｂ１）号に記載されている。

これらのシステムはうまく作動し、使用しやすいが、改良され得る。実際、手動のシステムは、流体網の位置を選択するため（例えば「温」又は「冷」流体の供給位置）、また、所望量の製品が供給されたときにバルブを閉じるために、使用者が手動で介入することを必要とする。これには、数分かかる製品調製の間、使用者がマシンの近辺にいて、バルブを閉じ、それにより正しい時間にマシンが停止するのを注視していることが必要である。消費者の体験を改良し、手動マシンの欠点を解消するための自動システムが開発されており、同システムでは電動バルブが使用され、バルブは電気モータで作動する。これらの自動システムはうまく作動し、飲料の調製が開始されると、すなわちバルブの開放が命令されると、使用者はマシンから離れてもよい。実際、選択された又は所定の飲料容積が供給されたとき、バルブは自動的に閉鎖する。しかしながら、そのような自動マシンに使用されているモータは、どちらかと言えばうるさく、バルブが異なる位置どうしの間を迅速かつ瞬時に移動できず、それによって時には注出する容積に正確さが欠けることがあるほか、時にはいくらか、限定的に、漏れる問題が起こることがある。

食品又は飲料調製マシン、及び特に家電製品の（手動か自動かのいずれかで動く）どの移動可能部分にも多かれ少なかれ同じ欠点があり得る。上記の移動可能部分の例として、バルブ、レバーなどの作動手段、カプセル容器用の閉鎖・固定手段などを挙げることができる。

したがって、本発明の目的は、前述した欠点の少なくとも１つを解決又は軽減する食品又は飲料調製用の家電製品を提供することである。

発明を解決するための手段

上記の目的は、少なくとも第１の位置と第２の位置との間で移動可能である機械的部分を備えている（家庭使用を想定した）食品又は飲料調製マシンにおいて、このマシンが、形状記憶材料で作製されたワイヤを備えているアクチュエータを備え、このワイヤが、収縮状態及び伸長状態を有し、このアクチュエータが、ワイヤの収縮によって、この第１の位置及び第２の位置のうちの一方に機械的部分を動かすように、又はこの第１の位置及び第２の位置のうちの一方に機械的部分を保持するように構成されている、食品又は飲料調製マシンによって果たされる。

本発明は、形状記憶材料、典型的には形状記憶合金（「ＳＭＡ」）で作製されたワイヤを使用するアクチュエータの技術を用いて、流体バルブなどの移動可能部分を動かしてバルブの位置を選択するため、又は特定の位置に手動で設定した後にこのバルブをその特定の位置に保持するために使用される現在のシステムの欠点を解決する。ワイヤの伸長状態から収縮状態への変更は、電子システムによって制御することができ、これは無音である。また、ＳＭＡワイヤを使用しているアクチュエータは、正確さ及び速度の点で以下の利点を提供する。移動可能部分は、時間が経過しても寸法変化が正確に繰り返し起こるため、迅速かつ正確に動くことができる。移動可能部分が、流体バルブなどの流体ライン若しくは流体回路、マシンのヘッド部を閉鎖する部分、又は食品製品若しくは飲料の調製中に原材料パッケージを固締する部分の一部である場合、ＳＭＡワイヤを備えているアクチュエータを用いることでシステムの結合性が高まり、それによって起こり得る流体の漏れが低減する。

本発明の１つの実施形態では、飲料調製マシンにおいて、飲料の供給は、ポンプの動作と連動しているバルブの作動によって制御され得る。バルブのこの作動は、手動で（レバーなどの作動手段を特定の位置に動かすことによって）又はワイヤの収縮を介して実施され得る。所望の所定量の飲料が供給されたとき、ワイヤの伸長が制御されるために（例えばワイヤの収縮の最後を制御することにより）バルブ又はバルブ作動手段が元の位置に戻る。別の実施形態は、原材料カプセルを使用する飲料調製マシンのヘッド部を閉鎖することに関し、より詳細には、飲料調製中にカプセルを固定する可動プレートを動かすことに関する。

本発明の一実施形態では、マシンは、ワイヤが伸長状態にあるときに、機械的部分が第１の位置にあるように構成され、ワイヤが収縮状態になったときに、マシンが機械的部分を第２の位置に引っ張るように構成されている。

マシンは、機械的部分を付勢し、第１の位置の方へ戻すバネを更に備えていてよい。

本発明の第１の実施形態によれば、機械的部分は、流体バルブアセンブリを備えている。このような実施形態では、機械的部分は、少なくとも第１、第２、及び第３の位置の間で移動可能であってよく、アクチュエータは、形状記憶材料で作製されたワイヤの第１及び第２のセグメントを備え、このアクチュエータは、ワイヤの第１のセグメントが収縮すると機械的部分を第２の位置に動かす又は保持し、ワイヤの第２のセグメントが収縮すると第３の位置に動かす又は保持するように構成されている。より詳細には、マシンは、流体流出ライン、第１の流体用の第１のライン、第２の流体用の第２のラインを備えていてもよく、バルブは、流出ラインに流体を供給する第１のライン及び第２のラインのどちらかを選択するように構成されたバルブアセンブリの一部である。この第１の実施形態では、機械的部分は、揺動部本体に固定された作動手段を備えていてもよく、マシンは基部を備え、この基部には、第１の位置に相当する少なくとも１つのニュートラル位置と、第１のライン及び第２のラインの閉鎖／開放位置との間で揺動するように揺動部本体が取り付けられ、この選択的な閉鎖／開放位置は、第２及び第３の位置に相当し、第２のラインの閉鎖位置及び第１のラインの開放位置、並びに第２のラインの開放位置及び第１のラインの閉鎖位置を含む。バルブは、双安定又は三安定バルブであってよい。つまりバルブは、上記の第１、第２及び第３の位置に相当する２つ又は３つの安定した位置を有していてよい。ワイヤの第１又は第２のセグメントの収縮で、移動可能部分（例えばバルブ又はコマンドレバー）をこれらの位置のいずれかから別の安定位置に動かすことが可能になる。

第１のラインは、
・第１のラインを流れる第１の流体を７０℃を超える温度まで加熱するように構成された加熱モジュール、及び／又は
・第１のライン及び第２のラインに流体を送出する単一の流体タンク、及び／又は
・第１のライン及び第２のラインに流体を送出する単一のポンプ、を備えていてよい。

本発明の第２の実施形態によれば、マシンは、原材料受け入れ手段を備え、同手段は、この原材料受け入れ手段を開閉するために互いに対して移動可能である少なくとも２つの部分を有し、機械的部分は、この移動可能部分の少なくとも一方を備えている。

好ましくはこの場合、原材料受け入れ手段の移動可能部分の少なくとも一方は、原材料パッケージを受け入れるためのキャビティであり、もう一方の部分は、原材料パッケージをこのキャビティ内に固締するための可動プレートであり、この可動プレートは回転軸線周りに動くように構成され、ワイヤは、この回転軸線からオフセットした所でこの可動プレートに装着されている。

本発明の実施形態のいずれか１つにおいて、（ワイヤの）伸長状態から収縮状態への変化及びこの収縮状態から伸長状態への変化は、ワイヤの温度変化によって起こる。

有利には、ワイヤは、ワッシャと機械的部分の表面との間、又はリベットのヘッド部と機械的部分の表面との間に挟むことによって、機械的部分に装着されてもよい。

ワイヤは、その長さの殆どにわたって、マシン内に設けられた剛性チャネルに添っていてもよい。この場合、チャネルは少なくとも１つの湾曲を備えていてよく、このチャネルの湾曲はすべて内径が１センチメートル以上である。チャネルは、有利には、その長さの少なくとも一部にわたって２つのシェルで形成されていてもよく、２つのシェルの間の境界面で、２つのシェルの一方は歯を備え、もう一方はこの歯と係合する溝を備えている。

本発明の更に他の特徴及び利点については、以下に図面を参照して説明する本発明の好適な実施形態の説明に記載しており、そこから明らかとなろう。

飲料製造マシンの全体図である。 本発明の第１の実施形態による飲料製造マシンのヘッド部の三次元概略図であり、２つの流体ラインの間で選択するための手段をヘッド部が備えている図である。 図２のヘッド部の一部の三次元概略図であり、本発明の一実施形態における形状記憶ワイヤの実装の詳細を示す図である。 本発明の特定の実施形態で使用される選択レバー及びバルブアセンブリの三次元概略図である。 図２のヘッド部の一部の三次元概略図であり、選択レバー及びバルブアセンブリを示す図である。 図２のヘッド部の一部の概略断面図であり、図５と同じ点から第１の位置にあるバルブを示している図である。 図６と同じ断面図であり、第２の位置にあるバルブを示す図である。 本発明の特定の実施形態で実装した、形状記憶材料で作製された２つのワイヤセグメントを備えているアクチュエータのコマンドの概略図である。 本発明の第２の実施形態による飲料製造マシンの概略図であり、原材料パッケージを固定する手段をヘッド部が備えている概略図である。 図９の実施形態で使用した原材料パッケージを固定するアセンブリの概略図である。

図１に示したように、マシン１は、ヘッド部２１備えているマシン本体２と、水貯蔵部３とを備えている。マシン本体２は、ポンプ４及びサーモブロック５など、マシン１の技術装置のいくつかの項目を内蔵している。サーモブロック５は、加熱器、冷却器、又はこの両方であってよい。マシン１のヘッド部２１は、飲料供給に必要な装置、具体的には、原材料受け入れ手段６、バルブアセンブリ７、及びレバー８１を備えていてよいバルブ作動手段８を内蔵している。原材料受け入れ手段は、カプセル、サシェ、又はこの原材料を内包する任意のその他の適切なパッケージを受け入れるように設計され得る。そのようなパッケージを原材料受け入れ手段に設置した後、この受け入れ手段はパッケージを固定するために閉鎖される。これは通常、ヘッド部２１の可動プレート２２を回転軸線２３周りに動かすことによって行われる。

図１に示したマシンは、飲料供給装置に送出するための２つの流体ラインを備えている。第１のライン９は、供給装置に湯（例えば７０℃を超える）などの温流体を送出するように構成されている。この第１のライン９は、ポンプ４の出力部からバルブ７まで延び、サーモブロック５を通って流れる。第２のライン１０は、（例えば室温又は冷蔵温度の）供給装置に冷水などの冷流体を送出するように構成されている。

そのためポンプ４は、第１のライン９及び第２のライン１０の両方に流体を供給するために使用され得る。ポンプ４は、供給装置に加圧水を供給するように構成され得る。供給装置内の圧力は、例えば１〜１２バールに達していてよい。数種類のポンプが適している。ピストンポンプ、ダイヤフラムポンプ、蠕動ポンプなどである。

図示したマシンにあるバルブアセンブリ７は、第１のライン９及び第２のライン１０のどちらを使用して飲料供給装置に送出するのかを選択することを可能にする。図示した例では、バルブアセンブリ７は、２つのバルブを備え、同バルブは、第１のバルブが開放状態にあるときにもう一方が閉鎖状態にあるように互いに接続している。バルブアセンブリ７はまた、両バルブが閉鎖状態にある位置も有する。別の実施形態（図示せず）では、三方バルブを使用してもよい。バルブとマシン１の流出口との間にある流体網の部分は、流出ライン１２を形成する。

図示した実施形態では、レバー８１は、バルブアセンブリ７の３つの位置から１つを選択するために手動で作動されてよい。

図２は、本発明の一実施形態による飲料製造マシンのヘッド部の三次元概略図であり、２つの流体ラインから１つを選択するための手段をヘッド部が備えている図である。バルブアセンブリ７は蠕動バルブを備えており、この蠕動バルブは、第１のライン９及び第２のライン１０のうちの一方、もう一方、又は両方を、（１つ又は複数の）ラインの可撓性配管を圧縮して閉鎖することによって閉鎖する。バルブは、左、右、又は中央の位置にスライドすることによって作動する。例示した本発明の実施形態では、マシンは、バルブアセンブリ７又はこのバルブアセンブリ７の作動手段８に作用し得るアクチュエータを備えている。アクチュエータは、アクチュエータがつながっている移動可能部分を或る位置に動かすことができるように、又は移動可能部分を或る位置に保持することができるように構成されている。アクチュエータは、形状記憶材料で作製された（図４に示したような）ワイヤ１３を備えている。ワイヤ１３は、伸長状態及び収縮状態になることができる。一般に、収縮状態は、ワイヤを加熱することで得られる。加熱は、ワイヤに電流を流すことによるジュール効果によって得られることが好ましい。しかし、他の実施形態では、（ワイヤ１３から独立した）熱供給源を設けてワイヤを直接加熱してもよい。

本発明の図示した実施形態では、ワイヤ１３は、サイドカバー１１の内側に設置されている。

図３は、図２のヘッド部の一部の三次元概略図であり、本発明の一実施形態における形状記憶ワイヤの実装の詳細を示す図である。図３には、レバー８１及びサイドカバー１１は図示していない。ヘッド部２１の片側には、ワイヤ１３を受け入れるためにチャネル１２が形成されている。

チャネル１２の両側には、溝１４が形成されている。サイドカバー１１は、カバーがヘッド部２１に組み合わされたときに溝１４と噛み合う対応する歯を有する。これは、ワイヤがヘッド部２１とサイドカバー１１との間で滑るのを防止する。溝は、ヘッド部２１に形成されてもよいし、あるいはヘッド部とサイドカバー１１との接合によって形成されてもよい。

ヘッド部２１の側面（サイド）に位置しているチャネルの一方の端部には、プラスチック材料で作製されることが好ましいストッパ１５が設けられており、このストッパにワイヤ１３の第１の端部が装着される。ワイヤ１３は、有利には、このストッパにクリンプされ、ヘッド部２１の対応するハウジングに固着されている。別の実施形態では、ストッパ１５の代わりにバネを使用してもよい。

図示した本発明の実施形態では、チャネルのもう一方の端部は、バルブアセンブリ７の近辺で、ヘッド部２１の別の面に位置している。そのため、チャネル１２は、実質的に直角な２つの平面に構成されている。

ワイヤ１３は、チャネル１２内を自由にスライドしてワイヤの収縮と拡張ができるようにしなければならない。これを実現するため、チャネルは、半径が１センチメートル未満の湾曲がない。好ましくは、チャネル１２は、直線部分と湾曲で形成され、湾曲はすべて内径が１センチメートル以上である。

図４は、本発明の実施形態で使用される選択レバー及びバルブアセンブリの三次元概略図である。レバー８１は、揺動部本体１６に固着されている。揺動部本体１６は、基部１７に取り付けられている。揺動部本体１６は、少なくとも３つの位置に揺動し得る。つまり、第１のライン９及び第２のライン１０の閉鎖に相当する第１の位置、及び、第１のライン９及び第２のライン１０の選択的な２つの閉鎖／開放位置、すなわち第１のラインが開放状態にあり、第２のラインが閉鎖状態にある第２の位置、及び、第１のラインが閉鎖状態にあり、第２のラインが開放状態にある第３の位置である。

本発明の図示した実施形態では、形状記憶材料で作製されるワイヤ１３は、揺動部本体１６の回転軸線からオフセットして装着点１８でこの揺動部本体１６に装着される。ワイヤ１３は、揺動部本体１６の表面を挟むことによって装着されることが好ましい。より詳細には、ワイヤは、ワッシャ又はリベットのヘッド部と揺動部本体の表面との間に挟まれてよい。ワイヤ１３がレバーの片側で収縮したとき、ワイヤは揺動部本体を引っ張る。回転軸線とワイヤが装着される点との間の距離は、ワイヤの収縮によって生じる力をトルクに変換し、このトルクがレバーを所与の位置（すなわち第２又は第３の位置）に配置又は保持しようとする。

図示した例では、形状記憶材料で作製されたワイヤ１３は、ヘッド部２１の移動可能部分、つまりレバー８１、揺動部本体１６、又はバルブアセンブリ７に直接装着される。他の実施形態では、ワイヤ１３を備えているアクチュエータは、特定の形状記憶特性のない材料で作製されたケーブルを備えていてもよく、このケーブルは移動可能部分に装着され、形状記憶特性を有するワイヤはケーブルに装着されている。

図示した実施形態では、アクチュエータは、２つのワイヤのセグメントを備えている。ワイヤ１３の第１のセグメント１３１は、移動可能部分（例えば揺動部本体１６）に対するワイヤ１３の装着点１８の片側に位置し、ワイヤ１３の第２のセグメント１３２は反対側に位置している。ワイヤの第１のセグメント１３１の収縮がレバーを第２の位置に配置又は保持しようとし（レバーは図４の視点に従って右に引っ張られる）、ワイヤの第２のセグメント１３２の収縮がレバーを第３の位置に配置又は保持しようとする（レバーは左に引っ張られる）。当然ながら、ワイヤの第１のセグメントか第２のセグメントのいずれかが収縮したとき、もう一方は伸長状態になっていなければならないか、あるいは同時に伸長状態に戻らければならない。伸長状態にあるワイヤの第２のセグメント１３２の長さは、移動可能部分が第２の位置に動かないように十分なものでなければならない。同じように、伸長状態にあるワイヤの第１のセグメント１３２の長さは、移動可能部分が第３の位置に動かないよう十分なものでなければならない。

市販されている典型的な形状記憶ワイヤは、形状記憶合金で作製されている。このようなワイヤは、事前に仕込まれた記憶をおよそ４％有し得る（つまりワイヤは収縮状態では伸長状態よりも４％短いという意味である）。ワイヤは、いくつかの技術的特徴を有し、例えば特定サイクル数に対して保持できる長手方向の最大力を有する。これは、ワイヤが収縮しているときにこの力を超えないように装着点をどこに位置付けるかを決定するために使用され得る。使用するワイヤの長さは、システムの所定の形状的特徴に基づいて決定され得る。材料の「記憶」の一部は使用の数時間後には失われることがあるため、ワイヤの全収縮能力を使用しないことが好ましい。例えば、システムは、全収縮能力が４．１％のワイヤの収縮を３．８％使用するように設計され得る。

本発明の図示した実施形態でレバー８１を作動させる場合、ワイヤの長さは、例えば伸長状態で２５０ｍｍから３２０ｍｍの範囲内であってよい。ワイヤの厚み（すなわち、ワイヤが丸い又は実質的に丸い断面を有する場合の直径）は通常、０．２５ｍｍから０．３５ｍｍの範囲内、好ましくは０．３１ｍｍであってよい。

図５は、図２〜７に示した本発明の実施形態のヘッド部２１の一部の三次元概略図である。この図は、選択レバー８１及びバルブアセンブリ７をより詳細に示している。上記に説明したように、バルブアセンブリは、レバー８１の３つの特定の位置に対応する３つの位置になることができる。図５に示した第１の位置では、レバーは、「中央」位置にある。戻りバネ１９がバルブアセンブリ７及びレバーをこの第１の位置に配置しようとする。例えばバネは、引っ張りバネ又はねじりバネであってよい。バネは、バルブアセンブリ７の一点に装着されてよく、それによってバルブが中央位置の周りを動くとバネが引っ張られる。図５に示した実施形態では、バネは引っ張りバネである。バネの一方の端部はヘッド部２１に固着して接続され、もう一方の端部はバルブに固着されている。例えばワイヤ１３又はワイヤ１３のセグメントの収縮によって起こるバルブアセンブリのどのような動きでも、バネが引っ張られる。引っ張られたバネは最初の状態に戻ろうとするため、バルブを元の状態に戻そうとする、すなわち中央位置又は第１の位置に戻そうとする。

本発明の特定の実施形態では、ワイヤ１３又はワイヤのセグメントは、バルブをその位置に保持するために収縮状態に保持されなければならない。別の特定の実施形態では、バルブは双安定又は三安定バルブであってよい。そのような実施形態では、バルブは２つ又は３つの安定位置を有する。バルブが係止されているこれらの安定位置は、前述した第１、第２及び第３の位置に相当する。ワイヤの第１又は第２のセグメントの収縮で、バルブをこれらの位置のいずれかから別の安定位置に動かすことが可能になる。バルブを所望の位置（例えば第１、第２、又は第３の位置）に設定した後、ワイヤ１３（又は第１ワイヤセグメント１３１及び第２のワイヤセグメント１３２）は伸長状態に戻ることができ、このワイヤ１３には力がかからない。

図６は、図５に示したシステムを同じ視点から見た概略断面図である。この図に示したように、バルブ又はバルブアセンブリが第１の位置にあるとき、第１のライン９の第１の弾性チューブ９１及び第２のライン１０の第２の弾性チューブ１０１は両方とも加圧され平らになり、それによって第１のライン及び第２のラインは両方とも閉鎖状態になる（図面をよりよく理解するために図６に示したチューブの楕円形断面は、ラインが部分的に開放したものと解釈してはならない。チューブは、バルブに流体が流れられないように加圧されている）。

図７は、図６と同じ図であり、第２の位置にあるバルブを示している。第２の位置では、レバー（図７には図示せず）は右に傾斜しており、バルブアセンブリ７を適切な機構によって右にスライドさせている。この第２の位置では、第２のラインの第２のチューブ１０１は閉鎖状態にあり、第１のラインの第１のチューブ９１は開放状態にある。

図７に示したバルブアセンブリ７の位置では、ワイヤの第１のセグメント１３１（図示せず）は収縮状態にある。ワイヤの第２のセグメント１３２は伸長状態にある。本発明の様々な実施形態によれば、ワイヤ１３１の第１のセグメントの収縮により、バルブアセンブリ７は図６に示した第１の位置から図７に示した第２の位置まで動くか、あるいは手動で第２の位置に設定した後（例えば手動でレバー８１を傾斜させることによって）、バルブアセンブリ７をその第２の位置に保持する。

形状記憶材料で作製されたワイヤの収縮は、一般にそのワイヤを加熱することによって得られる。図示した例では、ワイヤ１３１の第１のセグメントの加熱は、バルブを第２の位置に動かすように、あるいはレバー（又はバルブアセンブリ）をその第２の位置に手動で位置付けたことの検知を追跡するように制御される。形状記憶合金で作製されたワイヤの加熱は、ワイヤに電流を発生させることによって得ることができる。これによって抵抗加熱（ジュール効果加熱）が起こる。

図８は、形状記憶材料で作製されたワイヤの２つのセグメントを備えている、アクチュエータを制御するために可能な電気構成を示し、これを本発明の一実施形態で実装することができる。

この電気構成により、ワイヤの第１のセグメント１３１の加熱、ワイヤの第２のセグメント１３２の加熱、及びサーモブロック５の加熱を別々にすることができる。より詳細には、この３つの要素の１つ以上に電力を供給できるように、ワイヤの各セグメント及びサーモブロックにＤＩＡＣ（ＤＩｏｄｅ ｆｏｒ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）が接続している。

前述した本発明の実施形態により、例えば以下の順序に従って飲料調製マシン１を使用することが可能になる。
使用者は、原材料容器、例えばコーヒーのカプセルを、飲料供給装置６に、より詳細にはこの供給装置６のレセプタクル（例えばカプセルのレセプタクル）内に配置する。
使用者は、原材料容器の上にあるマシン１のヘッド部２１を手動で閉鎖する。
使用者は、手動でレバー８１を所望の液体（典型的には湯又は冷水）に対応している第１の位置に配置する。これによってバルブアセンブリ７を対応する位置に配置する。
マシンは、レバーが第２の位置に配置されたことを判断する。ワイヤの第１のセグメントは、加熱されてレバー及びバルブをその位置に保持する。ポンプ４及びサーモブロック５が作動する。
所望量の飲料が供給された後、ポンプ及びサーモブロックは自動的にスイッチが切れる。ワイヤの第１のセグメント１３１の加熱は同時に停止する。戻りバネがレバーを元の位置に戻す。

冷飲料に対しても同じ順序で実施できるが、レバーは第３の位置に配置され、サーモブロックは作動せず、作動するのはワイヤの第２のセグメントである点が異なる。

本発明の別の実施形態によるマシンを使用した場合、レバー（ある場合）又はバルブアセンブリは、ワイヤを収縮することによって第２又は第３の位置（第３の位置がそのマシンにある場合）に自動的に配置され得る。

本発明の実施形態によれば、
ポンプを作動させる信号を使用してワイヤ（又はワイヤセグメント）の加熱を制御でき、
流量計を使用してポンプを停止し、ワイヤの加熱を停止でき（流量計からの情報を直接使用してもよいし、ポンプが停止したという情報を使用してもよい）、
原材料容器の種類又は正確な参照番号が使用者によって選択されるか、あるいはマシンによって自動的に検出されて、供給された流体の量に合わせることができる。

上記の本発明の第１の実施形態は、バルブ又はバルブアセンブリを動かし又は保持するためのＳＭＡワイヤを備えているアクチュエータを使用する飲料調製マシンに関する。このようなマシンのその他の移動可能機械的部分を、本発明のその他の実施形態におけるこのようなアクチュエータによって作動させることができる。

本発明の第２の実施形態を図９及び図１０に示している。

この第２の実施形態では、マシンは、カプセル２４（例えばコーヒーのカプセル）などの原材料パッケージ又は容器を中に配置することができる原材料受け入れ手段６を備えている。原材料受け入れ手段は、２つの部分を備えている。１つの部分は開放したキャビティを画定し、そこにこの原材料パッケージが嵌合し、もう一方の部分は、この原材料キャビティ部分を開閉するために可動式（あるいは移動式）であるプレート２２である。マシンのこの機能状態では、キャビティは閉鎖していて、原材料パッケージを補充又は処分するために開く。本発明の図示した実施形態では、可動プレート２２は、回転軸線２３周りに動くように構成されている。上記に説明したように、可動プレート２２は、２つの位置の間で移動可能である。（図１０に実線で示した）第１の位置では、原材料受け入れ手段６は開放していて、原材料パッケージをこの受け入れ手段６に配置したりこの受け入れ手段から取り除いたりすることが可能になる。（図１０に破線で示した）第２の位置では、原材料受け入れ手段６は閉鎖していて、原材料パッケージは、可動プレート２２と受け入れ手段６の固着部との間に固定される。（見えていない）バネが可動プレート２２を付勢し、第１の（開放）位置の方へ戻す。

形状記憶材料で作製されたワイヤ１３が、この回転軸線からオフセットしてこのプレートに装着されている。ワイヤ１３の収縮により、プレート２２は第２の（閉鎖）位置に動かされる。ワイヤ１３の収縮後、ラッチ２４がプレートを第２の位置に保持する。そのためワイヤは、ラッチがプレートを閉鎖位置に保持している間に伸長状態に戻ることができる。例えば、ワイヤが加熱によって収縮した場合、この加熱は、移動可能プレート２２が第２の位置に達したときに停止され得る。食品製品又は飲料の調製中に原材料受け入れ手段内に高圧が確立された場合、ラッチは圧力に耐え、この圧力によって起こる力がワイヤ１３にかかることはない。

多種類のラッチを手動又は自動で使用してよい。好適な実施形態では、ラッチは、プレートを閉鎖位置に配置することによって閉鎖され、プレートを再び同じ方向に動かすことによって解放される。通常ワイヤ１３は、プレートを閉鎖位置に配置してラッチ２４を閉鎖するために１回目に収縮でき、ラッチが閉鎖していて食品製品又は飲料が調製されているときに伸長状態に戻り、その後、ラッチを解放するために２回目に収縮できる。バネがプレート２２を第１の（開放）位置に動かす。このようなラッチシステムは、プレートが閉鎖位置に持って来られたときに第１の経路に続き、このプレートが再度引っ張られて（例えばワイヤ１３の収縮によって）解放されたときに第２の経路に続くペグを使用してもよい。このようなシステムは、例えば伸縮式のボールペンで広く使用されているシステムに似ていてよい。

本明細書中に記載される好適な実施形態に対する種々の変更及び修正は当業者には明らかであることは理解されるべきである。このような変更及び修正は本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、かつその付随する利点を減じることなく施すことができる。したがって、このような変更及び修正は添付の請求項によって包含されるものとする。

Claims (12)

1. 少なくとも第１の位置と第２の位置との間で移動可能である機械的部分を備えている食品又は飲料調製マシン（１）において、
   前記マシン（１）は、形状記憶材料で作製されたワイヤ（１３）を備えているアクチュエータを備え、
   前記ワイヤ（１３）は、収縮状態及び伸長状態を有し、
   前記アクチュエータは、前記ワイヤの収縮によって、前記第１の位置及び前記第２の位置のうちの一方に前記機械的部分を動かすように、又は前記第１の位置及び前記第２の位置のうちの一方に前記機械的部分を保持するように構成されており、
   前記伸長状態から前記収縮状態への変化及び前記収縮状態から前記伸長状態への変化は、前記ワイヤ（１３）を流れる電流による前記ワイヤの温度変化によって起き、
   前記機械的部分は、流体バルブアセンブリ（７）を備えている、マシン。
2. 前記ワイヤ（１３）が前記伸長状態にあるときに、前記機械的部分が前記第１の位置にあるように構成され、前記ワイヤが前記収縮状態になったときに、前記ワイヤが前記機械的部分を前記第２の位置に引っ張るように構成されている、請求項１に記載のマシン。
3. 前記機械的部分を付勢し前記第１の位置の方へ戻すバネを更に備えている、請求項１又は２に記載のマシン。
4. 前記機械的部分は、少なくとも第１、第２、及び第３の位置の間で移動可能であり、前記アクチュエータは、ワイヤの第１のセグメント（１３１）及びワイヤの第２のセグメント（１３２）を備え、両セグメントは形状記憶材料で作製され、前記アクチュエータは、前記ワイヤの前記第１のセグメント（１３１）が収縮すると、前記機械的部分を前記第２の位置に動かし又は前記第２の位置に保持し、前記ワイヤの前記第２のセグメント（１３２）が収縮すると、前記機械的部分を前記第３の位置に動かし又は前記第３の位置に保持するように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のマシン。
5. 前記マシンは、流体流出ライン、第１の流体用の第１のライン（９）、第２の流体用の第２のライン（１０）を備え、前記バルブアセンブリ（７）は、前記第１のライン（９）及び前記第２のライン（１０）のうちのどちらにより前記流出ラインに流体を供給するかを選択するように構成されている、請求項４に記載のマシン。
6. 前記機械的部分は、揺動部本体（１６）に固定された作動手段を備え、前記マシンは基部（１７）を備え、前記基部には、前記第１の位置に相当する少なくとも１つのニュートラル位置と、前記第１のライン（９）及び前記第２のライン（１０）の選択的な２つの閉鎖／開放位置との間で揺動するように前記揺動部本体（１６）が取り付けられ、前記選択的な閉鎖／開放位置は、前記第２及び前記第３の位置に相当し、前記第２のライン（１０）の閉鎖位置及び前記第１のライン（９）の開放位置、並びに前記第２のライン（１０）の開放位置及び前記第１のライン（９）の閉鎖位置を含む、請求項５に記載のマシン。
7. 前記第１のライン（９）は、
   前記第１のラインを流れる前記第１の流体を７０℃を超える温度まで加熱するように構成されている加熱モジュール、及び／又は
   前記第１のライン（９）及び前記第２のライン（１０）に流体を送出する単一の流体タンク、及び／又は
   前記第１のライン（９）及び前記第２のライン（１０）に流体を送出する単一のポンプ（４）、を備えている、請求項５又は６に記載のマシン。
8. 少なくとも第１の位置と第２の位置との間で移動可能である機械的部分を備えている食品又は飲料調製マシン（１）において、
   前記マシン（１）は、形状記憶材料で作製されたワイヤ（１３）を備えているアクチュエータを備え、
   前記ワイヤ（１３）は、収縮状態及び伸長状態を有し、
   前記アクチュエータは、前記ワイヤの収縮によって、前記第１の位置及び前記第２の位置のうちの一方に前記機械的部分を動かすように、又は前記第１の位置及び前記第２の位置のうちの一方に前記機械的部分を保持するように構成されており、
   前記伸長状態から前記収縮状態への変化及び前記収縮状態から前記伸長状態への変化は、前記ワイヤ（１３）を流れる電流による前記ワイヤの温度変化によって起き、
   前記マシンは、原材料受け入れ手段（６）を備え、前記原材料受け入れ手段は、前記原材料受け入れ手段を開閉するために他方に対して移動可能である少なくとも２つの移動可能部分を有し、前記機械的部分は、前記移動可能部分の少なくとも一方を備えており、
   前記原材料受け入れ手段（６）の前記移動可能部分の少なくとも一方は、原材料パッケージを受け入れるためのキャビティであり、もう一方の部分は、前記原材料パッケージを前記キャビティ内に固定するための可動プレート（２２）であり、前記可動プレート（２２）は回転軸線（２３）周りに動くように構成され、前記ワイヤ（１３）は、前記回転軸線（２３）からオフセットして前記可動プレート（２２）に装着されている、マシン。
9. 前記ワイヤ（１３）は、ワッシャと前記機械的部分の表面との間、又はリベットのヘッド部と前記機械的部分の表面との間に挟まれることによって、前記機械的部分に装着されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のマシン。
10. 前記ワイヤ（１３）は、その長さの殆どにわたって、前記マシン（１）内に設けられた剛性チャネル（１２）に添っている、請求項１〜９のいずれか一項に記載のマシン。
11. 前記チャネル（１２）は、少なくとも１つの湾曲を備え、前記チャネル（１２）の前記湾曲はすべて内径が１センチメートル以上である、請求項１０に記載のマシン。
12. 前記チャネル（１２）は、その長さの少なくとも一部にわたって２つのシェルで形成され、前記２つのシェルの間の境界面で、前記２つのシェルの一方は歯を備え、もう一方は前記歯と係合する溝を備えている、請求項１０又は１１に記載のマシン。