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KR20180121497A - 카트리지 리셉터클, 카트리지 시스템, 음료 제조 기계, 및 음료 제조 방법 - Google Patents

카트리지 리셉터클, 카트리지 시스템, 음료 제조 기계, 및 음료 제조 방법 Download PDF

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Publication number
KR20180121497A
KR20180121497A KR1020187022818A KR20187022818A KR20180121497A KR 20180121497 A KR20180121497 A KR 20180121497A KR 1020187022818 A KR1020187022818 A KR 1020187022818A KR 20187022818 A KR20187022818 A KR 20187022818A KR 20180121497 A KR20180121497 A KR 20180121497A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cartridge
beverage
receptacle
mixing chamber
reservoir
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020187022818A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102522460B1 (ko
Inventor
마르크 그뤼거
군터 엠플
다니엘 피셔
Original Assignee
프리지오 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 프리지오 아게 filed Critical 프리지오 아게
Publication of KR20180121497A publication Critical patent/KR20180121497A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102522460B1 publication Critical patent/KR102522460B1/ko
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    • B67D7/0227—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes for transferring liquids other than fuel or lubricants by an ejection plunger
    • B67D7/0233—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes for transferring liquids other than fuel or lubricants by an ejection plunger the plunger being gas driven
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    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00—Apparatus for making beverages
    • A47J31/24—Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure
    • A47J31/34—Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure with hot water under liquid pressure
    • A47J31/36—Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure with hot water under liquid pressure with mechanical pressure-producing means
    • A47J31/3666—Coffee-making apparatus in which hot water is passed through the filter under pressure, i.e. in which the coffee grounds are extracted under pressure with hot water under liquid pressure with mechanical pressure-producing means whereby the loading of the brewing chamber with the brewing material is performed by the user
    • A47J31/3676—Cartridges being employed
    • A47J31/369—Impermeable cartridges being employed
    • A47J31/3695—Cartridge perforating means for creating the hot water inlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D51/00—Closures not otherwise provided for
    • B65D51/24—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes
    • B65D51/28—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes with auxiliary containers for additional articles or materials
    • B65D51/2807—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes with auxiliary containers for additional articles or materials the closure presenting means for placing the additional articles or materials in contact with the main contents by acting on a part of the closure without removing the closure, e.g. by pushing down, pulling up, rotating or turning a part of the closure, or upon initial opening of the container
    • B65D51/2814—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes with auxiliary containers for additional articles or materials the closure presenting means for placing the additional articles or materials in contact with the main contents by acting on a part of the closure without removing the closure, e.g. by pushing down, pulling up, rotating or turning a part of the closure, or upon initial opening of the container the additional article or materials being released by piercing, cutting or tearing an element enclosing it
    • B65D51/2828—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes with auxiliary containers for additional articles or materials the closure presenting means for placing the additional articles or materials in contact with the main contents by acting on a part of the closure without removing the closure, e.g. by pushing down, pulling up, rotating or turning a part of the closure, or upon initial opening of the container the additional article or materials being released by piercing, cutting or tearing an element enclosing it said element being a film or a foil
    • B65D51/2835—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes with auxiliary containers for additional articles or materials the closure presenting means for placing the additional articles or materials in contact with the main contents by acting on a part of the closure without removing the closure, e.g. by pushing down, pulling up, rotating or turning a part of the closure, or upon initial opening of the container the additional article or materials being released by piercing, cutting or tearing an element enclosing it said element being a film or a foil ruptured by a sharp element, e.g. a cutter or a piercer
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Abstract

본 발명은, 음료 제조 기계에서 음료를 제조하기 위한 카트리지 시스템(1)에 있어서, 음료 재료(7)로 충진되는 저장조(6)를 구비한 카트리지(2), 및 카트리지에 가역적으로 연결될 수 있는 카트리지 리셉터클(10)을 포함하되, 상기 카트리지 리셉터클(10)은 혼합 챔버(8), 및 저장조(6)로부터 혼합 챔버(8) 내로 음료 재료(7)의 적어도 부분적인 이송을 야기하는 카트리지 토출 장치(34)를 포함하고, 상기 카트리지 리셉터클(10)은 혼합 챔버(8) 내로 개방되는 유체 공급부(12)를 포함하는, 카트리지 시스템(1)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 카트리지 시스템(1)의 카트리지 리셉터클(10), 음료 제조 기계, 및 대응하는 음료(70) 제조 방법에 관한 것이다.

Description

카트리지 리셉터클, 카트리지 시스템, 음료 제조 기계, 및 음료 제조 방법
본 발명은, 음료 재료로 충진되는 저장조를 구비한 카트리지, 및 카트리지에 가역적으로 연결 가능하며 카트리지가 가역적으로 삽입 가능한 카트리지 리셉터클, 및 저장조로부터 혼합 챔버 내로 음료 재료의 적어도 부분적인 이송을 실시하는 카트리지 소개 장치를 구비한, 음료, 특히 저온 음료를 제조하기 위한, 음료 제조 기계에 삽입 가능한 카트리지 시스템에 관한 것이다.
이와 같은 시스템은 원칙적으로 종래 기술에 공지되어 있고, 사전-분할된 카트리지들로부터 음료를 제조하는 데에 사용된다. 이와 같은 시스템을 이용한 음료의 제조는 카트리지를 삽입하고 시작 버튼을 누르기만 하면 되기 때문에 사용자에게 굉장히 편리하다. 다음으로, 음료 제조 기계는 완전 자동화 방식으로 음료의 제조를 수행한다. 즉, 특히 음료 재료는 기결정된 양의 액체, 특히 저온 탄산수와 혼합되고, 음료 용기 내로 운반된다. 이런 방식으로, 특히 혼합 음료가 훨씬 더 용이하게, 신속하게, 및 사용자의 더 적은 노력으로 제조될 수 있다. 사용자는 여기서 다수의 상이한 카트리지로부터 선택할 수 있고, 그에 따라 원하는 대로 상이한 음료를 제조할 수 있다.
이와 같은 시스템의 주요 문제는, 음료 제조 기계 내의 곰팡이 형성을 통한 오염 가능성이 있기 때문에, 음료의 제조 중에 음료 제조 기계의 역오염(back-contamination)을 신뢰할 만하게 및 완벽하게 방지하는 것이다. 이는 특히 과당, 알코올, 또는 우유를 함유하는 음료 재료를 포함하는 카트리지들에 해당된다.
종래 기술에 공지된 시스템에서, 카트리지는 대개 음료 제조 기계의 고정 구성요소로 구성되는 카트리지 리셉터클에 삽입되고, 이후 카트리지는 양측, 즉 유입측 및 토출측이 개방된다. 유입측에서, 물이 이어서 유체 공급부에 의해 카트리지에 도입되고, 그에 따라 음료 재료가 물과 혼합됨으로써 음료는 이미 카트리지의 저장조 내에 형성되어 있다. 토출측에서, 음료는 카트리지를 빠져나가며 음료 용기로 운반된다. 물은 그 과정 중에 저장조를 통해 충분히 흘러서, 음료 재료가 저장조 밖으로 운반되게 한다.
물이 음료 재료로 충진된 저장조에 직접 도입될 때, 저장조가 보통 음료 재료로 완전히 충진되고 그 결과 물의 도입시 저장조 내에 상당한 압력 상승이 일어나기 때문에, 공급부의 역오염을 완전히 방지할 수 없다는 것이 밝혀졌다. 저장조 내의 이러한 압력 상승 및 저장조의 플러싱은 모두, 음료 제조 중에 및/또는 직후에, 음료 재료의 매우 작은 액적, 입자, 및 또는 부유 물질이 유체 공급부에 들어가게 하고, 거기에서 음료 제조 기계의 지속적인 오염을 초래하게 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 카트리지 리셉터클, 카트리지 시스템, 음료 제조 기계, 및 음료 제조 기계에 카트리지 시스템을 삽입함으로써 음료를 제조하는 방법을 제공하여, 음료 제조 기계의 역오염을 효과적으로 방지하는 데에 있다.
상기 목적은 청구항 제1항에 따른 카트리지 리셉터클 및 청구항 제14항에 따른 카트리지 시스템에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 카트리지 리셉터클 및 본 발명에 따른 카트리지 시스템은, 종래 기술과 비교할 때, 유체 공급부가 종래 기술과 달리 카트리지의 저장조 내로 이어지는 것이 아니라, 저장조와 분리되어 있는 혼합 챔버 내로 이어진다는 이점이 있다. 이는 비용효율적으로 구현되는 간단한 방식으로 음료 제조 기계의 역오염이 유체 공급부를 통해 일어나는 것을 효과적으로 방지한다. 이런 목적으로, 저장조는 유체에 의해 플러싱되는 것이 아니라, 본 발명에 따르면, 음료 재료 및 유체는 서로 따로따로 혼합 챔버에 들어간다. 유체는 혼합 챔버 내로 직접 전달되는 반면, 음료 재료는 유체와 독립적으로 카트리지 소개 장치에 의해 혼합 챔버 내로 이송된다. 그 결과, 특히 유체 공급부에 직접 작용하는 과압이 저장조 내에 발생되지 않기 때문에, 종래 기술에 비해 훨씬 더 효과적인 방식으로 음료 제조 기계의 역오염을 방지한다는 것이 밝혀졌다. 음료 제조 기계에 가역적으로 삽입 가능한 카트리지 리셉터클 내의 혼합 챔버의 구성은 유리하게는 혼합 챔버가 교환 가능한 카트리지 시스템의 일부가 되도록 보장한다. 이런 방식으로, 교환 가능한 일회용 또는 재사용 카트리지 시스템의 일부만이 음료 재료와 접촉하기 때문에, 음료 재료에 의한 음료 제조 기계의 오염을 효과적으로 방지한다. 카트리지가 각각의 음료 제조 작업을 위해 교환되는 반면, 카트리지 리셉터클이 교환되기 전에도 여러 음료 제조 작업을 위해 사용되는 것을 또한 고려할 수 있다. 바람직하게는, 카트리지 시스템의 저장조는 카트리지 시스템이 음료 제조 기계에 삽입되는 중에 또는 후에만 개방되는 밀봉 요소에 의해 폐쇄된다. 밀봉 요소는 이송 또는 보관 중에 향기-기밀 방식으로 카트리지를 폐쇄하는 역할을 하고, 그 결과 예를 들어 카트리지의 긴 보관 수명을 달성할 수 있다.
본 발명의 유리한 구성 및 개선은 종속항 및 도면을 참조한 설명에서 발견될 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 구현예에 따르면, 카트리지가 카트리지 리셉터클에 고정 또는 착탈식으로 연결되게 하거나, 카트리지 리셉터클이 카트리지에 고정 또는 착탈식으로 연결 가능하게 한다. 바람직하게는, 카트리지 리셉터클은 특히 바람직하게는 래칭 연결부에 의해 카트리지에 가역적으로 체결된다. 예를 들어, 카트리지가 원주상 유지 플랜지를 갖는 (카트리지 개구를 구비한) 일종의 병목을 포함하고, 카트리지 리셉터클이 병목 상에 클립-체결되는 것을 고려할 수 있다. 그 과정 중에, 특히 탄성 래칭 요소들, 예를 들어 유지 암들이 유지 플랜지 뒤에 맞물린다. 카트리지는 특히 재활용 가능한, 특히 음료 재료를 위한 일회용 컨테이너로 구비된다. 유리하게는, 카트리지 리셉터클은 상이한 카트리지에 체결될 수 있음으로써 여러 번 사용될 수 있다. 또한, 카트리지 및 카트리지 리셉터클이 별개로 제조될 수 있고 카트리지 리셉터클이 이어서 카트리지 상에 단지 클립-체결되기 때문에, 카트리지 시스템의 제조는 단순화된다. 카트리지는 특히 각지거나, 원형이거나, 둥글게 된 병을 포함한다. 카트리지는 특히 사출 블로우-성형 공정 또는 사출-성형 공정으로 또는 다른 성형 공정에 의해 플라스틱으로 제조된다. 그러나, 원칙적으로, 카트리지의 제조를 위해 열성형 공정을 또한 고려할 수 있다. 마찬가지로, 물론, 카트리지가 여러 번 사용 가능한 것도 역시 고려할 수 있다. 원칙적으로, 카트리지가 유리병을 포함하는 한편, 카트리지 리셉터클만이 플라스틱부인 것을 또한 고려할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 카트리지 소개 장치가 압축-공기원에 연결하기 위한 압축-공기 연결부, 및 압축-공기 연결부로부터 압축-공기 토출구로 연장되는 압축-공기 라인을 포함하게 하되, 압축-공기 토출구는 저장조 내로 압축 공기를 송풍하기 위해 특히 카트리지의 저장조의 방향으로 돌출된다. 그러므로, 카트리지 리셉터클에 통합되는 카트리지 소개 장치는, 본 발명의 의미 내에서, 우선 외부로부터 저장조로 압축 공기를 도입할 수 있는 단 하나의 압축-공기 라인을 포함한다. 카트리지 시스템은 음료 재료가 압축 공기에 의해 저장조로부터 혼합 챔버로 밀어 넣어지도록 구성된다. 압축 공기는 특히 음료 제조 기계에 의해 제공된다. 카트리지 시스템이 음료 제조 기계에 삽입되자마자 압축-공기원이 압축-공기 연결부에 직접 결합되는 것을 고려할 수 있다. 이는 카트리지 소개 장치가 카트리지 시스템의 삽입시 즉시 과압 하에 있고, 그에 따라 음료 재료가 음료 제조 기계의 압축-공기 라인의 방향으로, 특히 압축-공기원의 방향으로 이동하는 것을 방지하기 때문에, 음료 제조 기계의 방향으로 역오염을 효과적으로 방지한다는 이점을 갖는다. 따라서, 음료 재료는 저장조로부터 혼합 챔버의 방향으로만 이동할 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 구현예에 따르면, 혼합 챔버가 음료 재료와 유체의 혼합으로 형성되는 음료를 토출하는 음료 토출구를 구비하게 하되, 카트리지 시스템은 바람직하게는 음료가 음료 토출구로부터 휴대용 용기로 직접 도입될 수 있도록 구성된다. 그러므로, 유리하게는, 음료 재료나 제조된 음료가 음료 제조 기계의 어떤 부분과도 접촉하지 않고, 그에 따라 음료 제조 기계의 임의의 (역)오염을 어느 정도 방지한다. 유체는 혼합 챔버에 별도로 공급된다. 바람직하게는, 유체는 과압 하에 혼합 챔버에 도입된다. 유체는 특히 음료 제조 기계에 의해 제공된다. 카트리지 시스템이 음료 제조 기계에 삽입되자마자 유체원이 카트리지 리셉터클의 대응하는 유체 연결부에 직접 결합되는 것을 고려할 수 있다. 유체 연결부는 이 경우 유체 라인을 통해 혼합 챔버에 유체 연결된다. 이는 유체 연결부가 카트리지 시스템의 삽입시 즉시 과압 하에 있고, 그에 따라 음료 재료가 음료 제조 기계의 유체 라인의 방향으로, 특히 유체원의 방향으로 이동하는 것을 방지하기 때문에, 음료 제조 기계의 방향으로 역오염을 효과적으로 방지한다는 이점을 갖는다. 따라서, 음료 재료 및 음료는 혼합 챔버로부터 음료 토출구의 방향으로만 이동할 수 있다. 유체는 특히 물, 바람직하게는, 냉각되고/되거나 탄산화된 식수를 포함한다.
본 발명의 하나의 바람직한 구현예에 따르면, 혼합 챔버가 혼합 구조들을 구비하게 한다. 혼합 구조들은 유리하게는 혼합 재료 및 유체의 개선된 혼합을 보장한다. 이런 목적으로, 혼합 구조들은 특히 혼합 챔버 내로 흐르는 유체가 소용돌이 치도록 구성된다. 혼합 구조는, 유체가 흐르는 방향에 실질적으로 수직으로 연장되며 혼합 챔버의 저부에서 유체 공급부의 영역에 배치되는 하나 이상의 혼합 리브를 포함하는 것을 고려할 수 있다. 그러므로, 혼합 리브들은 유체를 위한 배리어의 역할을 하고, 그 결과 유체가 소용돌이 치고, 음료 재료의 더 양호한 혼합이 달성된다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 유체 공급부에는 냉장 장치에 의해 냉각되는 유체가 공급되게 하되, 냉장 장치는 음료 제조 기계, 또는 음료 제조 기계에 작동 가능하게 연결되는 별개의 냉장고의 일부이다. 따라서, 유리하게는, 카트리지가 냉각되지 않고 예를 들어 실온에 있을 때에도 저온 음료를 제조할 수 있다. 기존 냉장고에 시스템을 통합하는 것은 냉장고의 기존 냉장 장치가 음료 제조 기계를 위해 효율적인 방식으로 용이하게 공동-사용될 수 있다는 이점을 갖는다. 특히, (미국식 냉장고로도 자주 불리는) 이른바 "양문형(side-by-side)" 냉장고에서는, 시스템을 통합하기에 충분한 설치 공간을 전방에서 찾을 수 있다. 음료 제조 기계가 이와 같은 냉장고의 개량 세트(retrofitting set)인 것을 고려할 수 있다. 냉장 장치는 바람직하게는 압축기 냉각 장치, 흡수기 냉각 장치, 또는 열전 냉각기를 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 구현예에 따르면, 유체 공급부에는 카보네이터(carbonator)에 의해 탄산이 추가된 유체가 공급되게 한다. 카보네이터가 음료 제조 기계의 일부인 것을 고려할 수 있되, 카보네이터는 CO2 카트리지용 리셉터클, 및 CO2 카트리지로부터 유체로 CO2를 추가하기 위한 공급 장치를 구비한다. 따라서, 유리하게는, 시스템으로 탄산화된 청량 음료를 또한 제조할 수 있다. 대안적으로, 카보네이터가 외부 CO2 연결부를 구비하는 것도 역시 고려할 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 구현예에 따르면, 카트리지 리셉터클이 실질적으로 1부품으로 형성되게 한다. 본 발명의 의미 내에서, 카트리지 리셉터클의 1부품 형태는 특히 카트리지 리셉터클이 단일 부품으로만 구성되어야 한다는 것이 아니라, 단지 카트리지 리셉터클이 이러한 특정 1부품 구현예에서 커버 요소 및 별개의 토출 요소로 구성되지 않는다는 것을 의미한다. 다시 말하면: 커버 요소 및 토출 요소는 1부품 구현예에서 하나의 부품으로 형성된다. 일부품 구현예는 또한 추가적인 별개의 요소들, 예를 들어 별개의 관통 스파이크를 구비할 수 있다(이하 참조).
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 카트리지가 저장조에 유체 연결되는 카트리지 개구를 구비하게 하되, 카트리지 개구는 밀봉 요소에 의해 폐쇄되고, 밀봉 요소는 특히, 카트리지 개구의 에지에 적용되고 바람직하게는 그 위에 밀봉된 밀봉 포일을 포함한다. 이러한 구현예에서, 카트리지 리셉터클은 특히 1부품으로 구성된다. 즉, 별개의 토출 및 커버 요소들이 존재하지 않는다. 이러한 카트리지 시스템을 제조하기 위해, 우선 카트리지 개구를 갖는 카트리지가 형성된 후, 카트리지는 카트리지 개구를 통해 음료 재료로 충진되고, 이어서 카트리지 개구가 밀봉 요소에 의해 폐쇄되며, 마지막으로 카트리지 리셉터클이 폐쇄된 카트리지 개구의 영역에서 카트리지 상에 클립-체결된다. 카트리지 시스템이 음료 제조 기계에 삽입되기 전에, 중에, 또는 후에, 음료 재료가 압축 공기의 도입에 의해 저장조로부터 혼합 챔버 내로 이송될 수 있도록, 밀봉 요소는 예를 들어 밀봉 포일의 천공에 의해 카트리지 개구의 영역에서 개방되어야 한다.
본 발명의 특히 바람직한 형태에서, 카트리지 리셉터클은 스파이크 가이드, 및 스파이크 가이드 내에 변위 가능한 방식으로 장착되는 관통 스파이크를 포함한다. 관통 스파이크는 관통 스파이크가 밀봉 요소로부터 멀리 있는 수축 위치와 관통 스파이크가 밀봉 요소를 관통하며 저장조 내로 돌출되는 연장 위치 사이에서 스파이크 가이드에 대해 변위 가능하도록 장착된다. 관통 스파이크의 외벽은 밀봉 요소가 관통되었을 때 혼합 챔버의 방향으로 음료 재료를 운반하기 위한 적어도 하나의 측방향 채널을 구비한다. 관통 스파이크 상에 측방향으로 형성되는 측방향 채널을 통해, 음료 재료는 이후 혼합 챔버의 방향으로 밀봉 요소를 지나 흐를 수 있다. 바람직하게는, 복수의 측방향 채널이 관통 스파이크 상에 형성된다. 측방향 채널들은 특히 각각 일측이 개방된 홈의 형태로 구성된다.
측방향 채널들의 단면 및/또는 측방향 채널들의 개수가 음료 재료의 점도에 맞게 조정되고, 그에 따라 측방향 채널들이 혼합 챔버의 방향으로 음료 재료의 유동을 제한하거나 제어하는 것을 고려할 수 있다. 높은 점도에서, 복수의 측방향 채널들 또는 상대적으로 큰 단면을 갖는 측방향 채널들이 사용되는 반면, 더 낮은 점도에서는, 더 적은 수의 측방향 채널들 또는 더 작은 단면을 갖는 측방향 채널들이 구비된다. 그러므로, 각각의 카트리지를 위해 부합하는 카트리지 리셉터클이 존재한다.
바람직하게는, 압축-공기 라인은 이런 형태에서 관통 스파이크에 통합된다. 압축-공기 라인은 관통 스파이크의 단부에서 고정 압축-공기 선단부를 통해 카트리지 개구 내로 이어진다. 특히 저장조로부터 멀리 있는 관통 스파이크의 측에는, 압축-공기 연결부가 형성되고, 압축-공기 연결부는 바람직하게는 카트리지 리셉터클의 외부로부터 액세스 가능하다. 바람직하게는, 카트리지 시스템이 음료 제조 기계에 삽입될 때, 관통 스파이크는 음료 제조 기계의 해제 요소에 의해 수축 위치로부터 연장 위치로 이동된다. 바람직하게는, 압축 공기는 음료 제조 기계의 임의의 역오염을 방지하기 위해 이 경우 이미 압축-공기 선단부에 적용되어 있다. 대안적으로, 압축-공기 선단부는 음료 제조 기계를 통해 적용되는 압축 공기에 의해 수축 위치로부터 연장 위치로 이동된다.
본 발명의 또 다른 바람직한 구현예에 따르면, 카트리지가 카트리지 개구의 반대측에 추가적인 카트리지 개구를 구비하게 하되, 상기 추가적인 카트리지 개구는 추가적인 밀봉 요소, 특히 추가적인 밀봉 포일에 의해 폐쇄된다. 따라서, 유리하게는, 카트리지는 또한 적합한 사출-성형 공정으로 제조될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 카트리지 및/또는 카트리지 리셉터클이 제품 식별자를 구비하게 하고, 카트리지 제조 기계 또는 카트리지 리셉터클이 제품 식별자를 식별하기 위한 식별자 검출기를 구비하게 한다. 바람직하게는, 제품 식별자는 바코드, RFID 코드, QR 코드, 데이터 매트릭스 코드, 컬러 코드, 홀로그램 코드 등에 내장된다. 그러므로, 유리하게는, 제품 식별자의 자동 판독이 가능하다. 식별자 검출기는 특히, 카트리지가 음료 제조 기계에 삽입되었을 때 바코드 또는 QR 코드 또는 데이터 매트릭스 코드를 자동으로 판독하는 광 센서, 예를 들어 CCD 카메라를 포함한다. 대안적으로, 식별자 검출기는 RFID 코드를 자동으로 판독하기 위한 송수신 안테나를 포함한다. 대안적으로, 제품 식별자가 또한 다른 자동 판독 가능한 컴퓨터 칩에 내장되는 것을 고려할 수 있다. QR 코드라는 용어는, 본 발명의 의미 내에서, 특히 임의의 데이터 매트릭스 코드를 포함한다. 이와 관련하여, QR 코드 및 데이터 매트릭스 코드라는 용어는 동의어처럼 사용된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제품 식별자가 바코드, 도트 코드, 이진 코드, 모스 코드, 점자 코드(요철 인쇄) 등을 포함하는 것도 역시 고려할 수 있다. 코드는 이 경우 3차원 구조, 예를 들어 양각으로 내장될 수 있다. 제품 식별자는 특히 이른바 제품 식별 번호, 특히 통일 상품 코드(UPC), 유럽 상품 번호(EAN), GS1 코드, 국제 거래 단품 식별 번호(GTIN) 등을 포함한다. 이런 방식으로, 새로운 코드 시스템을 도입할 필요가 없다. 특히, 제품 식별자는 GS1 표준이 적용된다.
제품 식별자는 특히 카트리지 내에 위치하는 음료 재료를 명시하는 역할을 한다. 음료 제조 과정의 시작 중에 또는 전에, 제품 식별자는 식별자 검출기로 판독된다. 그러므로, 음료 제조 기계는 어떤 유형의 카트리지가 음료 제조 기계에 삽입되었는지 알게 된다. 음료 제조 기계의 평가 및 제어 장치가 다수의 기저장된 음료 제조 프로그램을 구비하되, 이들은 상이한 음료의 제조를 위해 제공되며, 예를 들어 공급되는 유체의 전달 속도, 전달 시간, 전달 일시정지, 온도, 탄산화 정도, 및/또는 압력의 측면에서 서로 상이한 것을 고려할 수 있다. (예를 들어, 상이한 압력의) 상이한 압축-공기 공급부가 상이한 음료 제조 프로그램에 사용되는 것도 역시 고려할 수 있다. 각각의 음료 제조 프로그램은 하나 이상의 제품 식별자에 연결된다. 카트리지가 음료 제조 기계에 도입될 때, 카트리지 상의 제품 식별자는 식별자 검출기로 판독된 후, 기저장된 데이터와 비교된다. 따라서, 제품 식별자를 사용하여, 복수의 기저장된 음료 제조 프로그램에서 음료 제조 프로그램이 선택되고, 이어서 선택된 음료 제조 프로그램을 갖는 음료 제조 과정이 시작된다. 공급되는 유체의 전달 속도, 전달 시간, 전달 일시정지, 온도, 탄산화 정도, 및/또는 압력과 같은 파라미터들은 특정 음료 재료로 제조될 음료를 위한 최적의 결과를 달성하기 위해 선택된 음료 제조 프로그램에 의해 제어되거나 기결정된다.
제품 식별자가 식별 가능하지 않거나 식별된 제품 식별자가 임의의 기저장된 음료 제조 프로그램과 부합하지 않을 때 음료 제조 과정이 시작되지 않는 것을 고려할 수 있다. 이는, 결과적으로 예를 들어 (카트리지가 더 낮은 압력에서의 작업을 위한 것일 때) 카트리지의 파열에 의한 사용자의 위험 또는 음료 제조 기계의 손상 가능성이 있는, 음료 제조 기계에서의 작업을 위해 인증되지 않은 시스템-비호환적 카트리지가 음료 제조 기계에 사용되는 것을 방지한다.
제품 식별자는 바람직하게는 카트리지 개구를 밀봉하기 위한 밀봉 요소(특히, 밀봉 포일) 또는 카트리지의 벽에 인쇄 또는 접착된다. 특히, 카트리지가 음료 제조 기계에 삽입되었을 때 제품 식별자가 음료 제조 기계의 식별자 검출기의 검출 범위 내에 배치되도록, 제품 식별자는 카트리지 상에 위치한다. 대안적으로, 제품 식별자가 카트리지 상에 배치되는 것이 아니라, 카트리지 리셉터클의 외벽 상에 적절한 방식으로 배치되는 것도 역시 고려할 수 있다.
서두에 명시된 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 주제는, 본 발명에 따른 카트리지 시스템이 삽입 가능한 음료 제조 기계에 있어서, 카트리지에 연결되는 카트리지 리셉터클이 삽입 가능한 유지 장치, 유체 공급부에 유체를 주입하기 위한 유체원, 및 압축-공기 연결부 내로 압축 공기를 송풍하기 위한 압축-공기원을 구비하는, 음료 제조 기계이다. 바람직하게는, 음료 제조 기계는 수축 위치로부터 연장 위치로 관통 스파이크를 이동시키기 위한 해제 요소를 구비한다.
해제 요소는 바람직하게는 해제 요소에 대한 캡슐 리셉터클의 이동에 의해 관통 스파이크가 수축 위치로부터 연장 위치로 이동되는 방식으로 고정되도록 구성된다. 이를 위해, 유지 장치는 특히 카트리지 리셉터클이 유지 장치에 삽입되는 때에 또는 후에 카트리지를 둘러싸는 체결 플랜지를 포함하고, 체결 플랜지는 수동-작동식 또는 모터-작동식 해제 메커니즘에 결합되는데, 해제 메커니즘은, 체결 플랜지를 변위시키기 위해, 관통 스파이크와 접촉하는 해제 요소와 캡슐 리셉터클 사이의 상대 이동이 발생되고 그 결과 관통 스파이크가 수축 위치로부터 연장 위치로 이동되는 방식으로, 구비된다. 그러므로, 카트리지 리셉터클은 체결 플랜지에 의해 고정 해제 요소에 대해 이동되고, 그에 따라 고정 해제 요소는 관통 스파이크 쪽으로 가압되어, 수축 위치로부터 연장 위치로 관통 스파이크를 재위치시킨다. 그 결과, 밀봉 포일이 천공되고 음료 제조 과정이 시작된다.
바람직하게는, 음료 제조 기계는, 식별자 검출기에 결합되며, 검출된 QR 코드를 분석함으로써 제품 식별자를 판단하기 위한 평가 및 제어 장치를 구비한다. 바람직하게는 평가 전자기기는 음료 제조 기계 내에 배치되는 카트리지의 분명한 식별을 가능하게 하는 GS1 코드를 QR 코드로부터 판단한다. 음료 제조 기계는 또한 바람직하게는, 결정된 제품 식별자를 기저장된 제품 식별자들의 목록과 비교하고, 비교에 근거하여 음료 제조 프로그램을 선택하기 위한 비교 장치를 구비한다. 대안적으로, 음료 제조 기계가, 알고리즘을 이용하여, 검출된 QR 코드가 시스템에 속하는지(즉, 공지되어 있는지) 또는 시스템-호환적인지 식별하는 알고리즘 식별 수단을 구비하는 것을 고려할 수 있다. 알고리즘은 이 경우 암호 암호화/복호화 방법에 따라 기능한다.
서두에 명시된 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 주제는, 본 발명에 따른 카트리지 시스템으로 음료를 제조하는 방법에 있어서, 음료 제조 기계의 유지 장치에 카트리지 시스템을 삽입하는 단계; 카트리지 소개 장치에 의해 카트리지의 저장조로부터 카트리지 리셉터클의 혼합 챔버 내로 음료 재료를 이송하는 단계; 유체 공급부에 의해 혼합 챔버에 유체를 주입하는 단계; 및 음료 토출구에 의해, 음료 재료와 유체를 혼합함으로써 혼합 챔버 내에 형성되는 음료를 토출하는 단계를 포함하는, 방법이다. 바람직하게는, 그 과정 중에, 음료 재료는 압축 공기에 의해 저장조로부터 혼합 챔버 내로 이송된다.
앞서 기재된 방법 단계들은 필수적인 시간 순서로 간주되는 것이 아니라, 동시에 또는 다른 순서로도 수행될 수 있다. 바람직하게는, 예를 들어, 카트리지 소개 장치의 구동 및 유체의 주입이 바람직하게는 병행하여 수행된다.
바람직하게는, 혼합 챔버에 주입되기 전에, 유체는 냉각되고/되거나 탄산화되고, 그에 따라 저온 음료 및 탄산화된 청량 음료가 제조 가능하다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 카트리지 시스템이 유지 장치에 삽입되기 전에, 중에, 또는 후에, 카트리지 리셉터클의 관통 스파이크가 수축 위치로부터 연장 위치로 이동되고, 그에 따라 카트리지 개구의 밀봉 요소가 관통 스파이크에 의해 천공되게 한다. 따라서, 유리하게는, 저장조는 자동으로 개방되고, 그에 따라 음료 재료는 혼합 챔버 내로 이송될 수 있다. 바람직하게는, 개방 작동 중에, 압축 공기 및 유체는 이미 카트리지 리셉터클에 도입되어 있고, 그에 따라 음료 재료에 의한 음료 제조 기계의 역오염을 방지한다.
관통 스파이크는 바람직하게는 음료 제조 기계의 해제 요소에 의해 수축 위치로부터 연장 위치로 이동되고, 카트리지 리셉터클은 바람직하게는 관통 스파이크가 수축 위치로부터 연장 위치로 이동되는 방식으로 고정 해제 요소에 대해 이동된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 카트리지 시스템이 유지 장치에 삽입되는 때에 또는 후에, 카트리지 리셉터클이 유지 장치의 체결 플랜지에 의해 둘러싸이게 하되, 체결 플랜지는, 관통 스파이크와 접촉하는 해제 요소와 캡슐 리셉터클 사이의 상대 이동이 발생되고 그 결과 관통 스파이크가 수축 위치로부터 연장 위치로 이동되는 방식으로, 수동-작동식 또는 모터-작동식 해제 메커니즘에 의해 작동되고 특히 변위된다.
본 발명의 추가적인 상세들, 특징들, 및 이점들은 도면, 및 도면을 참조한 바람직한 구현예들의 후술하는 설명에서 명확해진다. 도면은 본 발명의 본질적인 개념을 제한하지 않는 본 발명의 예시적인 구현예들을 도시할 뿐이다.
도 1은 본 발명의 하나의 예시적인 구현예에 따른 음료 제조 기계에 삽입되는 카트리지 시스템 및 카트리지 리셉터클로 음료를 제조하는 방법의 기본 원리를 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 카트리지 시스템, 카트리지 리셉터클, 및 카트리지의 개략도를 도시한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 카트리지 시스템 및 카트리지 리셉터클의 개략도를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 음료 제조 기계의 유지 장치에 삽입되는 카트리지 시스템 및 카트리지 리셉터클의 개략도를 도시한다.
다양한 도면에서, 동일한 부품들에는 항상 동일한 참조 번호들이 부여되므로, 각각 일반적으로 또한 한번만 언급한다.
도 1은 일반적인 작동 원리를 예시하기 위해 본 발명에 따른 카트리지 시스템(1)의 개략적인 단면도를 도시하는데, 이는 음료 제조 기계(3)에 삽입되어 있고, 이에 의해 음료(70)가 제조된다.
본 시스템은 교환 가능한 카트리지 시스템들(1)이 삽입 가능한 음료 제조 기계(3; 개략적으로만 도시됨)를 포함한다. 각각의 카트리지 시스템(2)은 특정 음료 재료(7)로 충진되는 카트리지(2)를 구비한다. 음료 제조 기계(3) 내에서, 대응하는 음료(70)가 음료 재료(7) 및 후술하는 내용에서 유체원(41)으로 지칭되는 추가 수원의 도움으로 형성된다. 카트리지(2)는 이 경우 바람직하게는 특정 음료 부분, 예를 들어 원하는 음료(70)의 음료수잔 충진물을 형성하기에 필요한 사전-분할된 양의 음료 재료(7)로 충진된다. 특히, 복수의 상이한 카트리지 시스템(1)이 이용 가능하며, 그 카트리지들(2) 또는 저장조들(6)은 상이한 음료(70)를 제조하기 위한 상이한 음료 재료(7)로 충진된다. 시스템(1)의 사용자가 특정 음료(7)를 마시고 싶을 때, 사용자가 해야 하는 일은, 원하는 음료(70)를 제조하기 위한 대응하는 음료 재료(7)를 포함하는 카트리지 시스템(1)을 복수의 상이한 카트리지 시스템(1)으로부터 선택하고, 이를 음료 제조 기계(3)의 유지 장치(90)에 삽입하며, 적절한 경우, 예를 들어, 시작 버튼을 누르거나, 적절한 방식으로 터치 감지 디스플레이를 터치하거나, 제스처 또는 음성 제어에 의해, 또는 휴대폰 상의 적절한 애플리케이션에 의해, 음료 제조 기계(3)의 음료 제조 과정을 시작하는 것이다. 새로운 카트리지 시스템(1)이 유지 장치(90)에 삽입된 것이 감지될 때 음료 제조 과정이 자동으로 시작되는 것도 고려할 수 있다. 각각의 전술한 경우, 원하는 음료(70)는 이후 자동으로 제조되며, 음료 용기 내로 운반되고, 그에 따라 사용자에게 제공된다. 이어서, 사용된 카트리지 시스템(1)은 제거되어 폐기된다. 음료 제조 기계(3)는 이제 다른 음료(70)를 제조하기 위해 다시 한번 임의의 원하는 새로운 카트리지 시스템(1)으로 충진될 준비가 된다.
음료 재료(7)는 바람직하게는 카페인 함유, 탄산 함유, 과일맛 및/또는 달콤한 소다 및 주스, 맥주 (혼합) 음료, 또는 다른 알코올 또는 비알코올 (혼합) 음료와 같은 청량 음료를 위한 액체 예혼합 성분들을 포함한다.
카트리지 시스템(1)은 둥근 모서리를 갖는 원통형 컨테이너 형태의 카트리지(2)를 포함한다. 컨테이너는 중공이므로, 음료 재료(7)를 위한 저장조(6)를 포함한다. 카트리지(2)는 특히 사출 블로우-성형 공정에 의해 플라스틱으로 제조된다. 카트리지(2)는 또한 액체 음료 재료(7)로 저장조(6)를 충진하는 카트리지 개구(63)를 구비한다. 저장조(6)의 저부는 본 예에서 깔때기형 방식으로 구성되고, 카트리지 개구(63)는 깔때기형 저부의 중앙에 배치된다. 카트리지(2)는 본 발명에 따른 카트리지 리셉터클(10)에 고정 또는 가역적으로 연결된다. 카트리지 리셉터클(10)은 특히 카트리지(2)의 충진 후에 카트리지 개구(63)의 영역에서 래칭 연결부(50)에 의해 카트리지(2)에 연결된다. 카트리지 리셉터클(10)은 이를 위해 카트리지 개구(63)의 영역에 배치되는 카트리지(2)의 원주상 유지 플랜지(52) 주위에 맞물리는 원주상 래칭 바 또는 탄성 유지 암 형태의, 예를 들어 측방향 래칭 요소들(51)을 구비한다. 카트리지 리셉터클(10)은 카트리지(2)의 충진 후에 카트리지(2) 상에 클립-체결된다.
카트리지 리셉터클(10)은 음료 제조 과정 중에 저장조(6)에 유체 연결되는 혼합 챔버(8)를 구비하고, 그에 따라 카트리지 리셉터클(10)의 카트리지 소개 장치(34)의 도움으로, 음료 재료(7)가 저장조(6)로부터 혼합 챔버(8) 내로 적어도 부분적으로 이송될 수 있다. 카트리지 소개 장치(34)는 이를 위해 압축-공기 라인(40)을 포함한다. 압축-공기 라인(40)의 일 단부는 압축-공기 라인(40)에 압축 공기를 도입하기 위해 음료 제조 기계(3)의 압축-공기원(41)에 연결될 수 있는 압축-공기 연결부(42)에 연결되는 반면, 타 단부는 저장조(6)의 방향으로 개방되며 저장조(6)에 압축 공기를 도입하는 압축-공기 토출구(43) 내로 이어진다. 압축 공기의 도입은 음료 재료(7)가 혼합 챔버(8)에 밀어 넣어지게 한다.
음료 제조 기계(3)의 유체원(91)에 의해 공급받는 카트리지 리셉터클(10)의 유체 공급부(12)도 역시 혼합 챔버(8) 내로 이어진다. 유체 공급부(12)가 음료 제조 기계(3)의 유체원(91)에 유체 공급부(12)를 연결할 수 있는 신속 결합구를 구비하는 것을 고려할 수 있다. 신속 결합구는 예를 들어, 카트리지 시스템(1)이 유지 장치(90)에 삽입될 때, 유체 공급부(12)를 통해 유체원(91)과 혼합 챔버(8) 사이에 유체 연결부가 자동으로 구축되도록 구성될 수 있다. 음료 제조 과정 중에, 유체, 특히 냉각되고 탄산화된 식수는 이러한 유체 연결부를 통해 유체 공급부(12)로부터 혼합 챔버(8) 내로 전달된다. 게다가, 음료 제조 과정 중에, 전술한 바와 같이, 음료 재료(7)는 저장조(6)로부터 혼합 챔버(8) 내로 전달된다. 음료 재료(7)가 혼합 챔버(8) 내에서 유체와 혼합된 결과로, 음료(70)가 형성되고, 이는 이후 음료 토출구(11)를 통해 혼합 챔버(8)를 빠져나간다.
카트리지 리셉터클(10)은 음료 토출구(11)를 포함하고, 이를 통해 혼합 챔버(8) 내에 제조된 음료(70)는 혼합 챔버(8)를 빠져나가며, 음료 용기(미도시) 내로 특히 직접, 즉 음료 제조 기계(3)의 일부가 음료(70)와 접촉할 필요 없이, 운반된다. 이런 방식으로, 음료 제조 기계(3)의 역오염을 방지한다. 음료 용기는 특히 음료 토출구(11) 바로 아래에 배치된다.
음료 제조 과정의 완료 후에, 카트리지 시스템(1)은 유지 장치(90)로부터 제거되고, 그에 따라 음료 제조 기계(3)에는 새로운 미사용 카트리지 시스템(1)이 끼워질 수 있다. 카트리지 리셉터클(10)은 래칭 연결부(50)를 해제하여 사용된 카트리지(2)로부터 분리되고, 새로운 카트리지(2) 상에 클립-체결됨으로써 재사용될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 카트리지 시스템(1), 카트리지 리셉터클(10), 및 카트리지(2)의 개략도를 도시한다.
카트리지 리셉터클(10)은 전술한 방식으로 카트리지(2) 상에 클립-체결되며, 혼합 챔버(8), 음료 토출구(11), 카트리지 소개 장치(34), 및 유체 공급부(12)를 구비한다. 카트리지(2)가 카트리지 시스템(1)의 보관 및 이송 중에 향기-기밀 방식으로 폐쇄되도록, 본 구현예에서, 카트리지 개구(63)는 얇은 밀봉 포일 형태의 밀봉 요소(18)로 폐쇄된다. 사출 블로우-성형 공정으로 카트리지(2)를 제조한 후에, 밀봉 포일은 카트리지 개구(63)의 에지 상에 접착 결합되거나 밀봉된다(도 2a 참조). 그 뒤에야 카트리지 리셉터클(10)은 카트리지(2) 상에 클립-체결된다(도 2b 참조).
도 2c는 카트리지(2)가 사출 블로우-성형 공정으로 제조되는 것이 아니라 사출-성형 공정으로 제조되는 대안을 도시한다. 카트리지(2)는 이 경우 추가적인 밀봉 포일(19)이 유사한 방식으로 추가적인 카트리지 개구의 에지 상에 밀봉된다는 점에서 추가적인 밀봉 포일(19)에 의해 폐쇄되는 추가적인 카트리지 개구를 구비한다. 그러나, 이 경우 두 밀봉 단계가 필요하기 때문에, 이러한 대안은 덜 바람직하다. 그러므로, 도 4a 내지 도 4c는 다시 도 2a 및 도 2b에 도시된 카트리지(2)에 기반한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 카트리지 시스템(1) 및 카트리지 리셉터클(10)의 개략도를 도시한다.
카트리지 리셉터클(10)은 관통 스파이크(73)가 변위 가능한 방식으로 장착되는 스파이크 가이드(80)를 구비한다. 밀봉 요소(18)는 관통 스파이크(73)가 밀봉 요소(18)로부터 멀리 있는 수축 위치(도 3b 참조)와 관통 스파이크(73)가 밀봉 요소(18)를 관통하며 카트리지 개구(63) 또는 저장조(6) 내로 돌출되는 연장 위치(도 3c 참조) 사이에서 변위 가능한 관통 스파이크(73)를 이동시킴으로써 천공된다. 관통 스파이크(73)의 외벽은 밀봉 요소(18)가 관통될 때 혼합 챔버(8)의 방향으로 음료 재료(7)를 운반하기 위한 복수의 측방향 채널(82)을 구비한다.
측방향 채널들(82)은, 서로 평행하게 연장되며 일측이 개방되는 홈의 형태로 구성된다. 밀봉 요소(18)의 관통 후에, 측방향 채널들(82)은 저장조(6)에 유체 연결되고, 그에 따라 음료 재료(7)는 혼합 챔버(8)의 방향으로 관통된 밀봉 요소(18)의 에지 주위로 흐를 수 있다.
측방향 채널들(82)의 단면 및/또는 측방향 채널들(82)의 개수는 이 경우 바람직하게는 음료 재료(7)의 점도에 맞게 조정되고, 그에 따라 측방향 채널들(82)은 혼합 챔버(8)의 방향으로 음료 재료(7)의 유동을 제한하거나 제어한다. 높은 점도에서, 복수의 측방향 채널들(82) 및/또는 상대적으로 큰 단면을 갖는 측방향 채널들(82)이 사용되는 반면, 더 낮은 점도에서는, 더 적은 수의 측방향 채널들(82) 및/또는 더 작은 단면을 갖는 측방향 채널들(82)이 구비된다.
게다가, 압축-공기 라인(40)은 관통 스파이크(73)에 통합된다. 압축-공기 라인(40)은 관통 스파이크(73)의 단부에서 고정 압축-공기 선단부(72)를 통해 카트리지 개구(63) 내로 이어진다. 압축-공기 선단부(72)는 관통 스파이크(73)가 연장 위치로 이동되었을 때 카트리지 개구(63) 내로 자동으로 돌출된다.
특히 저장조(6)로부터 멀리 있는 관통 스파이크(73)의 측에는, 압축-공기 연결부(42)가 형성되고, 그에 따라 이는 카트리지 리셉터클(10)의 외부로부터 액세스 가능하며, 음료 제조 기계(3)의 압축-공기원(41)에 연결 가능하다. 바람직하게는, 관통 스파이크(73)는, 바람직하게는 압축-공기원(41)이 관통 스파이크(73)의 저단부에 형성되는 압축-공기 연결부(42)에 연결될 때 카트리지 소개 장치(34) 내로 흐르는 압축 공기에 의해, 카트리지 시스템(10)이 음료 제조 기계(3)에 삽입되는 중에 또는 후에 또는 음료 제조 과정의 시작 후에, 수축 위치로부터 연장 위치로 이동된다.
바람직하게는, 카트리지 시스템(1)이 음료 제조 기계(3)에 삽입되거나 음료 제조 과정이 시작되자마자, 및 특히 밀봉 요소(18)가 관통되기 전에, 유체원(91) 및 압축-공기원(41)이 모두 각각 유체 공급부(12) 및 압축-공기 연결부(42)에 직접 결합되게 한다. 이런 방식으로, 유체 공급부(12) 및 카트리지 소개 장치(34)는 카트리지 시스템(1)의 삽입시 즉시 과압 하에 있고, 이는 음료 재료(7)가 각각 유체원(91) 및 압축-공기원(41)의 방향으로 이동하는 것을 방지하기 때문에, 음료 제조 기계(3)의 방향으로 역오염을 효과적으로 방지한다. 따라서, 밀봉 요소(18)가 개방되자마자 음료 재료(7)는 저장조(6)로부터 혼합 챔버(8)의 방향으로만 이동할 수 있다.
도 4a는 음료 제조 기계(3)의 유지 장치(90)에 삽입되는, 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 카트리지 시스템(1) 및 카트리지 리셉터클(10)의 개략도를 도시한다. 도 4b는 유지 장치(90)의 상세도를 도시하는데, 이는 실질적으로 카트리지 리셉터클(10)을 위한 리셉터클로 구성되며, 카트리지 시스템(1)의 유체 공급부에 연결하기 위한, 음료 제조 기계(3)의 유체원(91)으로 이어지는 라인을 포함한다.
특히, 유지 장치(90)는 카트리지 리셉터클(10)이 유지 장치(90)에 삽입된 후에 형상맞춤 방식으로 카트리지 리셉터클을 둘러싸는 체결 플랜지(미도시)를 구비한다. 유지 장치(90)는 바람직하게는 수동으로, 예를 들어 작동 레버를 통해 작동 가능하다. 사용자가 작동 레버를 구동할 때, 카트리지 리셉터클(10)은, 관통 스파이크(73)의 외단부가 유지 장치(90)의 고정 해제 요소(미도시) 쪽으로 가압되고, 그 결과 관통 스파이크(73)가 수축 위치로부터 연장 위치로 이동하며 밀봉 요소를 천공하는 방식으로, 음료 제조 기계(3)에 대해 이동된다.
1 카트리지 시스템
2 카트리지
3 음료 제조 기계
6 저장조
7 음료 재료
8 혼합 챔버
10 카트리지 리셉터클
11 음료 토출구
12 유체 공급부
18 밀봉 요소
19 추가적인 밀봉 요소
34 카트리지 소개 장치
40 압축-공기 라인
41 압축-공기원
42 압축-공기 연결부
43 압축-공기 토출구
50 래칭 연결부
51 래칭 요소
52 유지 플랜지
63 카트리지 개구
64 돌출부
82 측방향 채널
70 음료
71 측방향 채널
73 관통 스파이크
80 스파이크 가이드
82 측방향 채널
90 유지 장치
91 유체원

Claims (33)

  1. 음료 재료(7)로 충진되는 저장조(6)를 포함하는 카트리지(2)에 의해 음료(70)를 제조하기 위한 카트리지 리셉터클(10)에 있어서,
    상기 카트리지 리셉터클(10)은 음료 제조 기계(3)에 삽입 가능하며 카트리지(2)에 연결 가능하고, 상기 카트리지 리셉터클(10)은 상기 저장조(6)에 유체 연결 가능한 혼합 챔버(8), 및 상기 혼합 챔버(8) 내로 이어지는 유체 공급부(12)를 구비하는, 카트리지 리셉터클(10).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지 리셉터클(10)은 상기 저장조(6)로부터 상기 혼합 챔버(8) 내로 상기 음료 재료(7)를 적어도 부분적으로 이송하도록 제공되는 카트리지 소개 장치(34)를 구비하는, 카트리지 리셉터클(10).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 카트리지 리셉터클(10)은 상기 카트리지(2)에 고정 또는 착탈식으로 연결 가능하고/하거나, 상기 혼합 챔버(8)는 상기 혼합 챔버(8)로의 상기 유체 공급구(12)의 토출구의 영역에 혼합 구조들을 구비하는, 카트리지 리셉터클(10).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카트리지 소개 장치(34)는 압축-공기원(41)에 연결하기 위한 압축-공기 연결부(42), 및 상기 압축-공기 연결부(42)로부터 압축-공기 토출구(43)로 연장되는 압축-공기 라인(40)을 포함하고, 상기 압축-공기 토출구(43)는 상기 저장조(6) 내로 압축 공기를 송풍하기 위해 특히 상기 카트리지(2)의 상기 저장조(6)의 방향으로 돌출되는, 카트리지 리셉터클(10).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 카트리지 소개 장치(34)는 상기 음료 재료(7)가 압축 공기에 의해 상기 저장조(6)로부터 상기 혼합 챔버(8)로 밀어 넣어지도록 구성되는, 카트리지 리셉터클(10).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 혼합 챔버(8)는 상기 음료 재료(7)와 상기 유체의 혼합으로 형성되는 상기 음료(70)를 분배하는 음료 토출구(11)를 구비하고, 상기 카트리지 리셉터클(10)은 바람직하게는 상기 음료(70)가 상기 음료 토출구(11)로부터 휴대용 용기로 직접 도입될 수 있도록 구성되는, 카트리지 리셉터클(10).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카트리지 리셉터클(10)은 래칭 연결부(50)를 통해 상기 카트리지(2)에 착탈식으로 연결 가능한, 카트리지 리셉터클(10).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 카트리지 리셉터클(10)은 상기 카트리지(2)가 상기 카트리지 리셉터클(10) 내에 체결될 때 상기 카트리지(2) 상에 형성되는 유지 플랜지(52) 뒤에 맞물리는 탄성 래칭 요소들(51)을 구비하는, 카트리지 리셉터클(10).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카트리지(2)는 상기 저장조(6)에 유체 연결되는 카트리지 개구(63)를 구비하고, 상기 카트리지 개구(63)는 밀봉 요소(18)에 의해 폐쇄되며, 상기 밀봉 요소(18)는 특히, 상기 카트리지 개구(63)의 에지에 적용되고 바람직하게는 그 위에 밀봉된 밀봉 포일을 포함하는, 카트리지 리셉터클(10).
  10. 제9항에 있어서,
    상기 카트리지 리셉터클(10)은 스파이크 가이드(80), 및 상기 스파이크 가이드(80) 내에 변위 가능한 방식으로 장착되는 관통 스파이크(73)를 포함하고, 상기 관통 스파이크(73)는 상기 관통 스파이크(73)가 상기 밀봉 요소(19)로부터 멀리 있는 수축 위치와 상기 관통 스파이크(73)가 상기 밀봉 요소(18)를 관통하며 상기 저장조(6) 내로 돌출되는 연장 위치 사이에서 변위 가능한, 카트리지 리셉터클(10).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 밀봉 요소(18)가 관통되었을 때 상기 혼합 챔버(8)의 방향으로 상기 음료 재료(7)를 운반하기 위한 적어도 하나의 측방향 채널(71)이 상기 관통 스파이크(73)의 외벽에 도입된, 카트리지 리셉터클(10).
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 압축-공기 라인(40)은 상기 관통 스파이크(73)에 통합되고, 상기 압축-공기 연결부(42)는 특히 상기 저장조(6)로부터 멀리 있는 상기 관통 스파이크(73)의 측에 형성되며, 상기 압축-공기 연결부(42)는 바람직하게는 상기 카트리지 리셉터클(10)의 외부로부터 액세스 가능한, 카트리지 리셉터클(10).
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카트리지 시스템(1)이 상기 음료 제조 기계에 삽입될 때, 상기 관통 스파이크(73)는 상기 음료 제조 기계의 해제 요소에 의해 수축 위치로부터 연장 위치로 이동되는, 카트리지 리셉터클(10).
  14. 음료(70)를 제조하기 위한 카트리지 시스템(1)에 있어서,
    상기 카트리지 시스템(1)은 음료 제조 기계(3)에 삽입 가능하며, 상기 카트리지 시스템(1)은 음료 재료(7)로 충진되는 저장조(6)를 포함하는 카트리지(2), 및 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 상기 카트리지(2)에 연결되는 카트리지 리셉터클(10)을 구비하는, 카트리지 시스템(1).
  15. 제14항에 있어서,
    상기 카트리지 리셉터클(10)은 혼합 챔버(8), 상기 저장조(6)로부터 상기 혼합 챔버(8) 내로 상기 음료 재료(7)를 적어도 부분적으로 이송하도록 제공되는 카트리지 소개 장치(34), 및 상기 혼합 챔버(8) 내로 이어지는 유체 공급부(12)를 구비하는, 카트리지 시스템(1).
  16. 제15항에 있어서,
    상기 카트리지(2)는 상기 카트리지 리셉터클(10)에 고정 또는 착탈식으로 연결되고, 상기 카트리지 시스템(1)은 상기 음료 재료(7)가 압축 공기에 의해 상기 저장조(6)로부터 상기 혼합 챔버(8)로 밀어 넣어지도록 구성되는, 카트리지 시스템(1).
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 유체 공급부(12)에는 냉장 장치에 의해 냉각되는 유체가 공급되고, 상기 냉장 장치는 상기 음료 제조 기계, 또는 상기 음료 제조 기계에 작동 가능하게 연결되는 별개의 냉장고의 일부인, 카트리지 시스템(1).
  18. 제17항에 있어서,
    상기 냉장 장치는 압축기 냉각 장치를 포함하는, 카트리지 시스템(1).
  19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 공급부(12)에는 카보네이터에 의해 탄산이 추가된 유체가 공급되는, 카트리지 시스템(1).
  20. 제19항에 있어서,
    상기 카보네이터는 상기 음료 제조 기계(3)의 일부이며, 상기 카보네이터는 CO2 카트리지용 리셉터클, 및 상기 CO2 카트리지로부터 상기 유체로 CO2를 추가하기 위한 공급 장치를 구비하는, 카트리지 시스템(1).
  21. 제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카트리지 리셉터클(10)은 래칭 연결부(50)를 통해 상기 카트리지(2)에 착탈식으로 연결되는, 카트리지 시스템(1).
  22. 제21항에 있어서,
    상기 카트리지 리셉터클(10)은 상기 카트리지(2)가 상기 카트리지 리셉터클(10) 내에 체결될 때 상기 카트리지(2) 상에 형성되는 유지 플랜지(52) 뒤에 맞물리는 탄성 래칭 요소들(51)을 구비하는, 카트리지 시스템(1).
  23. 제14항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카트리지(2)는 상기 저장조(6)에 유체 연결되는 카트리지 개구(63)를 구비하고, 상기 카트리지 개구(63)는 밀봉 요소(18)에 의해 폐쇄되며, 상기 밀봉 요소(18)는 특히, 상기 카트리지 개구(63)의 에지에 적용되고 바람직하게는 그 위에 밀봉된 밀봉 포일을 포함하는, 카트리지 시스템(1).
  24. 제14항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카트리지(2)는 상기 카트리지 개구(63)의 반대측에 추가적인 카트리지 개구를 구비하되, 상기 추가적인 카트리지 개구는 추가적인 밀봉 요소(10), 특히 추가적인 밀봉 포일에 의해 폐쇄되는, 카트리지 시스템(1).
  25. 제14항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 카트리지 시스템(1)이 삽입 가능한, 음료(70)를 제조하기 위한 음료 제조 기계(3)에 있어서,
    상기 음료 제조 기계(3)는 상기 카트리지(2)에 연결되는 상기 카트리지 리셉터클(10)이 삽입 가능한 유지 장치(90), 상기 유체 공급부(12)에 유체를 주입하기 위한 유체원(91), 및 상기 압축-공기 연결부(42) 내로 압축 공기를 송풍하기 위한 압축-공기원(41)을 구비하는, 음료 제조 기계(3).
  26. 제25항에 있어서,
    상기 음료 제조 기계(3)는 수축 위치로부터 연장 위치로 상기 관통 스파이크(73)를 이동시키기 위한 해제 요소를 구비하고, 상기 해제 요소는 바람직하게는 상기 해제 요소에 대한 상기 캡슐 리셉터클(10)의 이동에 의해 상기 관통 스파이크가 수축 위치로부터 연장 위치로 이동되는 방식으로 고정되도록 구성되는, 음료 제조 기계(3).
  27. 제26항에 있어서,
    상기 유지 장치(90)는 상기 카트리지 리셉터클(10)이 상기 유지 장치에 삽입되는 때에 또는 후에 상기 카트리지 리셉터클을 둘러싸는 체결 플랜지를 포함하고, 상기 체결 플랜지는 수동-작동식 또는 모터-작동식 해제 메커니즘에 결합되는데, 상기 해제 메커니즘은, 상기 체결 플랜지를 변위시키기 위해, 상기 관통 스파이크(73)와 접촉하는 상기 해제 요소와 상기 캡슐 리셉터클(10) 사이의 상대 이동이 발생되고 그 결과 상기 관통 스파이크(73)가 수축 위치로부터 연장 위치로 이동되는 방식으로, 구비되는, 음료 제조 기계(3).
  28. 제14항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 카트리지 시스템(1)으로 음료(70)를 제조하는 방법에 있어서,
    - 음료 제조 기계(3)의 유지 장치(90)에 상기 카트리지 시스템(1)을 삽입하는 단계,
    - 상기 카트리지 소개 장치(34)에 의해 상기 카트리지(2)의 상기 저장조(6)로부터 상기 카트리지 리셉터클(10)의 상기 혼합 챔버(8) 내로 상기 음료 재료(7)를 이송하는 단계,
    - 상기 유체 공급부(12)에 의해 상기 혼합 챔버(8)에 유체를 주입하는 단계, 및
    - 음료 토출구(11)에 의해, 상기 음료 재료(7)와 상기 유체를 혼합함으로써 상기 혼합 챔버(8) 내에 형성되는 상기 음료(70)를 토출하는 단계를 포함하는, 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 음료 재료(7)는 압축 공기에 의해 상기 저장조(6)로부터 상기 혼합 챔버(8) 내로 이송되는, 방법.
  30. 제28항 또는 제29항에 있어서,
    상기 유체는 상기 혼합 챔버(8)에 주입되기 전에 냉각되고/되거나 탄산화되는, 방법.
  31. 제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카트리지 시스템(1)이 상기 유지 장치(90)에 삽입되기 전에, 중에, 또는 후에, 상기 카트리지 시스템(1)의 관통 스파이크(73)는 수축 위치로부터 연장 위치로 이동되며 상기 카트리지 개구(63)의 밀봉 요소(18)를 천공하는, 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 관통 스파이크(73)는 상기 음료 제조 기계(3)의 해제 요소에 의해 수축 위치로부터 연장 위치로 이동되고, 상기 카트리지 리셉터클(10)은 바람직하게는 상기 관통 스파이크(73)가 수축 위치로부터 연장 위치로 이동되는 방식으로 상기 고정 해제 요소에 대해 이동되는, 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 카트리지 리셉터클(10)은 상기 카트리지 시스템(1)이 상기 유지 장치(90)에 삽입되는 때에 또는 후에 상기 유지 장치(90)의 체결 플랜지에 의해 둘러싸이고, 상기 체결 플랜지는, 상기 관통 스파이크(73)와 접촉하는 상기 해제 요소와 상기 캡슐 리셉터클(10) 사이의 상대 이동이 발생되고 그 결과 상기 관통 스파이크(73)가 수축 위치로부터 연장 위치로 이동되는 방식으로, 수동-작동식 또는 모터-작동식 해제 메커니즘에 의해 작동되고 특히 변위되는, 방법.
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