JP2022535466A - 温飲料抽出用食品タブレットを製造するための自動装置 - Google Patents
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Abstract
温飲料抽出用の食品タブレットを製造するための装置１であって、前記装置１は、浸出可能なばらばらの食品製品を供給するためのリザーバ２と、ばらばらの食品製品を粉砕して所与の粒子径を有した粉砕物を得るための粉砕手段３と、粉砕物を所与の水分含量に湿らせるための給湿手段９と、湿らせた粉砕物を混合し均質化して、均質混合物を得るための混合及び均質化手段１０と、均質混合物を計量して、所定重量を有する一分量を得るための計量手段２５と、混合物の一分量を、所定体積を有するタブレットに成形するための成形手段２６と、タブレットに電磁波を照射して、湿らせて均質化した混合物の粒子を過熱して部分的な焼成及び／又は焼結を行い、封入容器を必要とすることなく、タブレットに相対的なコンパクト性及び自己支持能力を与えるための照射手段２７とを有し、粉砕手段３、給湿手段９、均質化手段１０、計量手段２５、成形手段２６、及び照射手段２７に作用して、タブレットの粒子径、水分含量、均質性、重量、体積及びコンパクト性のパラメータを制御し、上述したパラメータに従って完成したタブレットの透水性を変更する制御手段５１が設けられている。
Description
本発明は、一般に食品調製の分野における適用を見出すものであり、特に温飲料抽出用タブレットの自動生産のための装置に関する。
いくつかの特定の飲料が、コーヒー、大麦、麦芽、チョウセンニンジン（ｇｉｎｓｅｎｇ）、ハーブ・ティー等のような食品製品に含まれる風味及び成分の瞬間的な浸出（ｉｎｆｕｓｉｏｎ）又は抽出（ｂｒｅｗｉｎｇ）によって調製されることが知られている。
抽出の飲料浸出は、一般に、周囲圧で、又は好ましくは大気圧を上回る圧力で温水又は熱水を用いて行われる。
特定の種類の基礎製品は、様々な粒子径の製品を得るために粉砕を必要とする。
そのような種類の製品の第１の典型的な実例はコーヒーであり、コーヒーは予め混合され、焙煎され、次いで低温粉砕されて、古典的なコーヒー粉が得られ、コーヒー粉は家庭や一般利用のために真空シールパッケージに密閉されて販売される。
別の典型的な実例は、様々な形状及びサイズの濾紙ポッド、又はプラスチック若しくはアルミニウムのカプセルに予め包装されたコーヒー粉のポーションから構成されている。
ポッドは、個人消費者又は小規模な事業者及び団体に手頃である比較的安価な機械に導入されて、最高品質のエスプレッソを調製する。
エスプレッソ及び他の飲料を得るためのそのような従来技術の方法及び物品の１つの不都合は、カプセル又はポッドを製造及び包装するための費用が比較的高いことにあり、従って、最終消費者に対する売上原価が高くなる。
さらなる不都合は、この既知の種類の包装が、濾過される製品を収容するための、プラスチック、紙、アルミニウム、又は他の材料から作製された封入容器の存在を必要とするということであり、これが製造プロセスをより複雑で、より問題のあるものにしている。
更に別の不都合は、コーヒーを調合した後のそのような封入容器により、環境に優しい廃棄及び環境への影響の削減問題に関係する。
上記の不都合を回避する試みにおいて、タブレット又は錠剤を製造するために新規なプロセスが開発されており、このプロセスは、いかなる種類の封入容器も必要としないが、タブレットの給湿、及び振動の形態の、すなわち高周波超音波振動の形態のエネルギーのタブレットへの適用を必要とする。
この種のプロセスは、例えば、ＥＰ１９５６９２１において開示され権利要求されている。この調製方法は、コーヒー粉用の外側プラスチック・カプセルの排除などの従来技術製品に対する幾つかの利点を備えており、これは相当に環境への影響を低減するが、この調製方法は、振動が接触により又は間に挟まれた媒体を介して伝達される必要があり、これにより製造プロセスの複雑さ及び費用が増大されるという不都合を依然として有する。
更に、超音波がタブレットを通過するにつれて超音波が漸進的に減衰されるので、タブレットは一様に圧縮されず、またタブレットは、所与の厚さ限界を超えて一様に圧縮されることができない。
少なくとも部分的にこの不都合を回避する試みは、本願の出願人に付与されたＥＰ２７９３５９７において記載され権利請求されているように、タブレットに電磁波を加えて、封入容器を必要とすることなく、相対的なコンパクト性（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｃｏｍｐａｃｔｎｅｓｓ）及び自己支持能力を与えるステップを用いる、温飲料抽出用タブレットの生産方法を開発することによりなされた。
この解決法は、タブレットの生産に超音波を使用するのと比較して、より融通性があり、よりエネルギー効率に優れているが、依然として特定の不都合を有する。
第１の不都合は、電磁波が、固定された調整不能の周波数を有するマイクロ波電磁波の発生器を用いて加えられるということである。
異なるサイズ及び官能特性を有するタブレットを一貫して高い最終製品品質で生産するために電磁波の周波数は可変であるべきであることを考えると、ステップジェネレータ構成（ｓｔｅｐ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）が変更されなければ、固定周波数のマイクロ波発生器の制限は自明である。
この既知の構成のさらなる不都合は、コーヒー粉を均質化して湿らせるステップが、手動で行われなければならず、非常に複雑な手段を必要とし、これによりタブレットの製造時間が増大することである。
従来技術に鑑みて、本発明によって対処される技術的課題は、封入容器がなく、様々な圧縮度を有する温飲料抽出用タブレットの自動生産のための装置を提供して、高いスループット及びエネルギー効率をもたらすことである。
本発明の目的は、高度に効率的で、比較的費用効率の高い、自己支持タブレットの完全に自動化された生産のための装置を提供することにより、上記の不都合を回避することにある。
本発明の特定の目的は、タブレットの生産時間を低減することができる本願で前述したような装置を提供することにある。
本発明の更に別の特定の目的は、エネルギー効率の高いタブレット生産をもたらすことができる上述したような装置を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、粉砕物（グラウンド）の凝集の量、従って透水性の程度を要求に応じて正確に較正することができる本願で上述したような装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、支持体及び／又は追加の結合材なしで、自己支持タブレットを生産することができる、本願で前述したような装置を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、粉砕物を単にそれ自身の材料及び少量の水によって凝集させたタブレットを生産することができる、本願で上述したような装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、粉砕物の細かさ及び量、添加した水の量、スループット時間、並びに粉砕物に対する成形推力（ｆｏｒｍｉｎｇ ｔｈｒｕｓｔ）を調整することができる、本願で上述したような装置を提供することにある。
本発明の更に別の目的は、装置管理費及びタブレット製造費を相当に削減することができる、本願で上述したような装置を提供することにある。
これらの目的及び他の目的は、本願において以下で明瞭に説明するように、請求項１に定義される温飲料抽出用食品タブレットを製造するための装置によって果たされる。この装置は、浸出可能なばらばらの食品製品（ｌｏｏｓｅ ｆｏｏｄ ｐｒｏｄｕｃｔｓ）を供給するためのリザーバと、ばらばらの食品製品を粉砕して所定の粒子径を有した粉砕物を得るための手段と、粉砕物を所定の水分含量に湿らせるための手段と、湿らせた粉砕物を混合し均質化して、均質混合物を得るための手段とを有する。
装置は、湿らせて均質化した混合物を計量して、所定重量の一分量（ｄｏｓｅ）を得るための手段と、混合物の一分量を、所定体積を有するタブレットに成形するための手段と、タブレットに電磁波のビームを照射して、湿らせた混合物の粒子を過熱して部分的な焼成及び／又は焼結を行い、封入容器を必要とすることなく、タブレットに相対的なコンパクト性及び自己支持能力を与える手段とを更に有する。
装置は、粉砕手段、給湿手段、均質化手段、計量手段（ｗｅｉｇｈｉｎｇ ｍｅａｎｓ）、成形手段、及び照射手段に作用して、タブレットの粒子径、水分含量、均質性、重量、体積及びコンパクト性のパラメータを制御することにより、これらのパラメータに従って最終タブレットの透水性を変更する制御手段を有する。
この特徴の組合せは、自己支持タブレットの迅速で、非常にエネルギー効率の高い生産をもたらす。
更に、一定量の添加された水は粉砕物の一分量によって均質化され、次いでプロセスの完了後の蒸発によって環境に分散される。
また、これらの特徴に基づいて、本発明の装置は、専用ソフトウェアによって制御されたコンピュータ又はＰＬＣを用いて、粉の凝集の量を較正し、様々な動作パラメータを調整することができ、必要により、タブレットに異なる透水性が与えられ得る。そのような異なる透水性は、製品の種類、並びに製品が処理され、粉砕され、焙煎され、プレスされる方法によって異なる挙動を有することが知られているコーヒー又は他の粉砕製品の最適な使用を可能にする。
本発明の有利な実施例は、従属請求項によって得られる。
本発明のさらなる特徴及び利点は、以下の図面の助けを借りて、限定されない実例によって示されるような温飲料抽出用自己支持タブレットの自動化生産のための装置の好ましい非排他的な実施例の詳細な説明を読むことで明らかとなるであろう。
特に前述の図を参照すると、全体を数字１で表された、温飲料抽出用の食品タブレットの自動化生産のための装置が示されている。
装置１は、有利には、製品が浸出可能である限り、コーヒー、大麦、麦芽、チョウセンニンジン、茶、ハイビスカス・ティー、ハーブ・ティー及び他の類似製品を含むが、これらに限定されない様々な製品と共に用いられ得る。
装置は、以下ではコーヒー・タブレットに関して記載されているが、装置はまた前述の製品のうちのいずれと共に用いられてもよい。
図１～図４に示すように、装置１は、所定の粒子径を有した粉砕製品を得るための、ばらばらの製品（以下、「ばら製品」と記載）粉砕手段３の上方に、コーヒー豆リザーバ２を有する。
上部リザーバ２は、いかなる形状のコンテナ４を有してもよく、コンテナ４の所定容積は、一杯分（ｓｅｒｖｉｎｇ）を製造するために装置１に供給するのに十分であり、また上部リザーバ２は、ばら製品を受け取り保護するための、好ましくはドア６を備えた上部投入口５と、粉砕手段３に動作可能に結合された下部供給口７とを有する。
有利には、リザーバ２は、連続的に投入される製品の量を検出するためのレベル・センサ（図示せず）を装備していてもよい。ばら製品は、重力によって、リザーバ２の下部口７に位置する管状接続チャネル８を通って粉砕手段３に向って流れることができる。
粉砕物給湿手段９は、粉砕物を所定の水分含量に湿らせるための粉砕手段３、及び湿らせた粉砕物を混合し均質化して均質混合物を得るための混合及び均質化手段１０の下流に設けられている。
図示した実施例において、粉砕手段３、給湿手段９、及び均質化手段１０は、第１の作動ユニット１１内に組み込まれており、第１の作動ユニット１１は、図３に最もよく示されているように、食品製品のための入口開口１１Ａと、湿らせて均質化した混合物のための放出開口１１Ｂとを有する。
粉砕手段３並びに混合及び均質化手段１０は、可変且つ適切に制御された回転速度を有する第１の電気モータ１４によって駆動される垂直駆動シャフト１３に順に重ねて取り付けられた一連の回転ディスク要素１２Ａ、１２ｂを有し得る。
ディスク要素１２Ａ、１２Ｂは、粉砕、混合及び均質化の各ステップを行い、また処理中の製品の入口開口１１Ａから放出開口１１Ｂへの通過及び流動を可能にするために適切な形状に形成されている。
図３及び図５に最もよく示されているように、ディスク状の粉砕要素１２Ａは、実質的に円錐状の外形を有した一対の粉砕ホイール１５、すなわち、外側静止粉砕ホイール１５’と内側回転粉砕ホイール１５”とを有し、内側回転粉砕ホイール１５”は、駆動シャフト１３に固定されており、静止粉砕ホイール１５’との間に所定の軸線方向距離をおいて、静止粉砕ホイール１５’と実質的に同軸を有する。
適切には、粉砕ホイール１５同士の間のこの距離は、得られるタブレットの種類によって粉砕物の粒子径を変更するために、第１のアクチュエータ１６によって適切に調整され得る。
好ましくは、部分的にらせん状の外形又は単に傾斜した外形を有する案内羽根１７は、ばら製品を一貫して攪拌し、粉砕ホイール１５に向けて圧迫するために、円錐状の粉砕ホイール１５の上方に配置されている。
図５～図８に最もよく示されているように、混合及び均質化ディスク要素１２Ｂは、実質的に類似しており、所定の区画を有するローブ状の空間（ｌｏｂｅｄ ｓｐａｃｅ）１９によって隔てられたブレード１８を有し得る。
好都合には、ブレード付き混合及び均質化ディスク要素１２Ｂ同士は、静止水平セパレータ・リング２０によって分離されることが可能であり、静止水平セパレータ・リング２０は、粉砕物を１つのブレード付き要素１２Ｂから別のブレード付き要素１２Ｂへ通過させるための、所定幅の少なくとも１つのスリット２１を有する。
本発明の好ましい実施例によれば、図７及び図８に最もよく示されているように、ブレード付きディスク要素１２Ｂのブレード１８は、その隣のブレード付きディスク要素１２ｂのブレード１８からずらされていてよく、また、セパレータ２０のスリット２１は、その隣のセパレータ・リング１２ｂのスリット２１からずらされていてよい。
更に、第１の作動ユニット１１は、互いに対称な外形を備えた３枚の半径方向ブレード１８をそれぞれ有する３つの混合及び均質化ディスク要素１２Ｂを有してもよく、各ブレード付きディスク要素１２Ｂは、他のブレード付き要素１２Ｂの外形とは異なる外形を有してもよい。
この特定の構成により、第１の作動ユニット１１が粉砕物を一様に混合し均質化することが可能となることが実験的に判明した。
給湿手段９は、粉砕ディスク要素１２Ａと第１の混合及び均質化ディスク要素１２Ｂとの間に挟まれた少なくとも１つのノズル２２を有し得る。
このノズル２２は、駆動シャフト１３の内部に形成された軸線方向の導管２３に流体が流れるように連通して接続され、専用の槽２４に収容されている水を噴霧するために好都合な形状に形成され得る。
噴霧される水は、流量可変蠕動ポンプ（ｖａｒｉａｂｌｅ－ｆｌｏｗ ｐｅｒｉｓｔａｌｔｉｃ ｐｕｍｐ）（図示せず）によって槽２４から引き込むことができ、流量可変蠕動ポンプは、引き込む水の量の調整、従って第１の作動ユニット１１中の粉砕物中の水分含量の調整を可能にする。
好ましくは、ノズル２２は、粉砕物が即座に湿らせられ、同時にブレード付きディスク要素１２Ｂに向って押し下げられ、続いて均質化されるように、第１のブレード付きディスク要素１２Ｂのブレード１８同士の間のローブ状の空間１９のうちの１つに面し得る。
図３及び図５、並びに図７～図１１に示したように、装置１は、湿らせて均質化した混合物を計量して、所定重量を有する一分量を得るための計量手段２５を有し、計量手段２５の後に、混合物の一分量を、所定体積を有するタブレットに成形する２６ための成形手段が続いている。
照射手段２７は、成形手段２６の下流に設けられており、タブレットに電磁波のビームを照射して、湿らせて均質化した混合物の粒子を過熱して部分的な焼成及び／又は焼結を行い、封入容器を必要とすることなく、タブレットに相対的なコンパクト性及び自己支持能力を与える。
湿らせて均質化した混合物を計量手段２５に向けて搬送するために、ノズル２２の下流に位置するディスク要素１２は、第１の作動ユニット１１の放出開口１１Ｂに近接して配置され、所定の傾斜角度で実質的に傾斜した閉鎖シュート２８に面し得る。
有利には、振動手段２９が、シュート２８と関連付けられて、湿らせて均質化した混合物の計量手段２５への供給を促進し、混合物がシュート２８の内面に局所的に付着するのを防止し得る。
計量手段２５は、混合物を収集するためにシュート２８の基部に位置するコンテナ３０を有することができ、コンテナ３０は、第１の圧力センサ３２と共に、リフティング底壁３１を有しており、第１の圧力センサ３２は、駆動シャフト１３を作動可能及び作動不能にし、収集された混合物の一分量の重量に達すると、製品の粉砕及び供給を停止させるように適合されている。
リフティング底壁３１は、適切なアクチュエータ（図示せず）によって交互に駆動されて、コンテナ３０の底部を開放し、成形手段２６への一分量の周期的な落下を可能にし得る。
成形手段２６は、計量された一分量を一時的に収集するために、計量手段２５の下方に配置されるように適合された少なくとも１つのポケット３３を有し得る。
図８及び図９によりよく示されているように、各ポケット３３は、移動支持部３４に取り付けられることが可能であり、移動支持部３４は、計量された一分量をリフティング壁３１と整合された初期位置Ｐ１からタブレット照射部と整合された最終位置Ｐ２へ移動させるように適合されている。
本発明の好ましい実施例によれば、移動支持部３４は、複数のポケット３３を有することができ、ポケット３３の各々を初期位置Ｐ１から最終位置Ｐ２に移動させるための回転及び並進動作を有し得る。
好ましくは、移動支持部３４は、第２の電気モータ３７に固定された回転シャフト３６上で旋回される水平アーム３５の端部３５Ａ、３５Ｂに２つのポケット３３ａ、３３Ｂを有し得る。
よって、水平アーム３５が回転して、各ポケット３３Ａ、３３Ｂを初期整合位置Ｐ１から最終整合位置Ｐ２に移動させることができる。
本発明のさらなる特定の態様によれば、成形手段２６及び照射手段２７は、第２の作動群３８内に組み込まれており、第２の作動群３８は、図１１に示すように、内側照射キャビティ又はチャンバ４０を画定する静止上方部分３９Ａと、ポケット３３によって画定される可動下方部分３９ｂとを備えたアプリケータ３９を有する。
成形手段２６はプレッサ４１を有することができ、プレッサ４１は、ポケット３３が最終位置Ｐ２と整合されるときに、ポケット３３の上方に配置され、計量手段２５によって収集された、湿らせて均質化した混合物の一分量を圧縮するために、ポケット３３に向って垂直に動かされるように交互に操作されるであろう。
有利には、プレッサ４１は、空気圧手段４２又は液圧手段若しくは技術的に等価な手段によって動かされ、またタブレットを形成するために設計された一分量の圧縮の程度を検出するための第２の圧力センサ４３と、タブレットの厚さを検査するように適合されたリニア・センサ４４とに関連付けられるであろう。
好ましくは、プレッサ４１によって一分量にかけられる圧力は、電磁波の照射のステップ全体にわたって一定であり、１００～５００ｋＰａ（１～５バール）に及ぶ可能性があり、好ましくは約２５０ｋＰａ（２．５バール）であり得る。
図１１に示すように、照射手段２７は、適切に遮蔽された同軸ケーブル４７によって、アプリケータ３９の照射キャビティ又はチャンバ４０内に位置するアンテナ４６に接続された電磁波発生器４５を有し得る。
好ましくは、アンテナ４６はアプリケータ３９の静止上方部分３９ａ内に配置され得る。
発生器４５は、０．５～３ＧＨｚ、好ましくは２．４０～２．５０ＧＨｚ、より好ましくは約２．４５ＧＨｚのマイクロ波領域で振動する放射周波数を有する交流電磁場を発生するように適合され得る。
それ自体が知られているように、振動電磁場発生器４５は、パワー・トライオード（ｐｏｗｅｒ ｔｒｉｏｄｅ）、インバータ制御パワー・トライオード、マグネトロン増幅器、固体増幅器又はそれらの組合せを有する群から選択され得る。好ましくは、図面の実施例では、発生器は固体発生器（ｓｏｌｉｄ－ｓｔａｔｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）である。
好都合には、照射手段２７は圧縮ステップの終りに操作されることが可能であり、プレッサ４１は、照射ステップ中にタブレット内の水から発生した蒸気を外部環境に放出させるための少なくとも１つのベント・リリーフ４８を有し得る。
それ自体が知られているように、プレッサ４１はマイクロ波透過性材料から作製されていてもよいが、アプリケータ３９は、電磁波の外部への漏出を防止するためにも、粉砕物の一分量の体積全体にわたって粉砕物の均一な分散を可能にするためにも好都合な形状に形成され得る。
本発明の別の特定の態様によれば、アプリケータ３９は、調節要素４９を装備することができ、調節要素４９は、照射キャビティ又はチャンバ４０の共振振動数を変更し較正して、共振振動数を発生器４５の放射周波数に適応させるように適合されている。
これは、キャビティ４０の共振振動数が、発生器４５の放射周波数に近い場合、従ってアンテナ４６の放射周波数に近い場合に、装置１はより効率的となり、望ましくない熱放散のためのエネルギー消費が少なくなることが知られているためである。よって、発生した電磁場は粉砕物の一分量に完全に導かれるとともに、キャビティ３９の外側に位置する装置１の手段に対して有害である可能性がある反射場を最小限にする。
それにもかかわらず、マイクロ波電磁場の適用中、粉砕物の一分量中の一定量の水は漸進的に蒸気に変えられ、アプリケータ３９のキャビティ４０から流出することにより、キャビティ４０に反射される場を増大する。
これを防止するために、照射手段２７は、キャビティ４０に反射される電磁場の周波数を検出し、発生器４５の電磁場の放射周波数の変化を可能にするためにフィードバック信号を生成するように適合された電磁センサ５０を有し得る。
電磁センサ５０を備えた照射手段２７は、処理される一分量中の水分含量の変化に従った周波数の自己調整をもたらし、特に、共振振動数は、照射ステップの開始時にはより高い値を有し、終了時にはより低い値を有するであろうことが理解されるであろう。
粉砕物の質量に基づいて５％～１０％に及ぶ水分含量で湿らせた粉砕物の一分量から、アプリケータ３９の共振振動数を、粉砕物の一分量がまだ湿っている開始時における２．４２ＧＨｚから最終焼結タブレットを提供する直前の２．４８ＧＨｚまで変化させることで、許容可能な圧縮度及び自己支持能力を有したタブレットが得られることが実験的に分かった。
本発明の固有の態様によれば、粉砕手段３、給湿手段９、混合及び均質化手段１０、計量手段２５、成形手段２６、及び照射手段２７に作用して、タブレットの粒子径、水分含量、均質性、重量、体積及びコンパクト性のパラメータを制御することにより、これらのパラメータに従って最終タブレットの透水性を変更する制御手段５１が設けられている。
例えば、制御手段５１は、電磁センサ５０によって発生したフィードバック信号を受信して、タブレット中の残留水分含量に従って発生器４５の放射周波数及びアンテナ４６の照射時間を制御し、照射手段２７の効率を向上するように適合され得る。
加えて、制御手段５１は、コンピュータ又は一般的にはマイクロプロセッサ・ユニットを有してもよく、コンピュータ又はマイクロプロセッサ・ユニットは、粉砕手段３を調整するための第１のアクチュエータ１６、給湿手段９の蠕動ポンプ、粉砕手段３の第１の電気モータ１４、並びに混合及び均質化手段１０、計量手段２５の第１の圧力センサ３２、成形手段２６の第２の圧力センサ４３及びリニア・センサ４４、並びに照射手段２７の電磁センサ５０に動作可能に接続されている。
マイクロプロセッサ・ユニットは、粉砕手段３、給湿手段９、混合及び均質化手段１０、タブレット・ドーシング（ｄｏｓｉｎｇ）、及び成形手段２６の動作を制御し、発生器４５の放射周波数を自動的に変更するためのオペレーティング・ソフトウェアを格納するメモリ・ユニットを有し得る。
図８及び図１０に最もよく示されているように、装置１は、複数のばらばらのタブレットを所定のパッケージ（図示せず）に包装するように適合された包装ステーションへタブレットを運ぶための、タブレット収集及び搬送手段５２を照射手段２７の下流に有し得る。
収集及び搬送手段５２は、ポケット３３の底部に配置され、図９に示すように、成形及び照射ステップの終了時に完成したタブレットを上方に排出するように適合された排出器５３を有し得る。
排出器５３は、ポケット３３がその上に取り付けられた水平アーム３５の移動の間に選択的に作動されることが可能であり、また特別な形状のカム５４と互いに作用して、排出器５３を上方に並進移動させ、タブレットをポケット３３から排出させるように適合された下端部５３ｂを有し得る。
加えて、収集及び搬送手段５２は、空気圧型の第２のアクチュエータ５５を有してもよく、第２のアクチュエータ５５は、完成したタブレットを上昇位置にある排出器５３から検査領域５６に移動させるように適合されており、検査領域５６は、完成したタブレットが包装ステーションへ搬送される前に完成したタブレットの重量を検査するために、従来の第３の圧力センサ５７をその上に有する。
図８及び図１０に示すように、検査領域５６は、完成したタブレットの重量が検査されると、完成したタブレットを検査領域５６の向こう側へ押し出すように設計された、特別な形状の移動ブレード５８を有し得る。
加えて、収集及び搬送手段５２は、可動ブレード５８によって押された完成したタブレットが包装ステーションに向って摺動できるように適合された傾斜路５９を有し得る。
有利には、検査領域５６は、所望の重量を満たさない完成したタブレットの摺動移動を廃棄物領域（図示せず）に偏向させるために、傾斜路５９に沿って位置する偏向ドア６０に適切に接続され得る。
装置１はまた、本発明の保護の範囲から逸脱することなく、封入容器のない自己支持タブレットのインライン生産のために、複数の粉砕手段３、複数の給湿手段９、複数の計量手段２５、複数の成形手段２６及び複数の照射手段２７、並びに複数のポケット３３を備えた複数の移動支持部３４を有してもよい。
上記より、本装置は、高いエネルギー効率を保証しながら、意図した目的を果たし、特にタブレットの製造時間を低減できることが理解されよう。
装置は特に添付図を参照して記載されているが、本開示及び請求項において言及される数字は、単に本発明の理解度を高めるために用いられるものであり、請求項の範囲をいかなる形でも限定するようには意図されないものとする。
（産業上の利用可能性）
本発明は、食品加工の分野において工業規模で生産することができるので、本発明は産業に適用され得る。
本発明は、食品加工の分野において工業規模で生産することができるので、本発明は産業に適用され得る。
Claims (21)
- 温飲料抽出用の食品タブレットを製造するための装置（１）であって、
ばらばらの浸出可能な食品製品を供給するためのリザーバ（２）と、
ばらばらの食品製品を粉砕して所定の粒子径の粉砕物を得るための粉砕手段（３）と、
前記粉砕物を湿らせて、前記粉砕物に所定の水分含量を与えるための給湿手段（９）と、
前記湿らせた粉砕物を混合及び均質化して、均質混合物を得るための混合及び均質化手段（１０）と、
前記湿らせて均質化した混合物を計量して、所定重量の一分量を得るための計量手段（２５）と、
前記混合物の一分量を、所定体積のタブレットに成形するための成形手段（２６）と、
前記タブレットに電磁波のビームを照射するための照射手段（２７）であって、それにより、前記湿らせて均質化した混合物の粒子を過熱して部分的な焼成及び／又は焼結を行い、封入容器を必要とすることなく前記タブレットに相対的なコンパクト性及び自己支持能力を与える照射手段（２７）と
を有し、
前記粉砕手段（３）、前記給湿手段（９）、前記均質化手段（１０）、前記計量手段（２５）、前記成形手段（２６）及び前記照射手段（２７）に作用する制御手段（５１）が設けられ、それにより前記タブレットの粒子径、水分含量、均質性、重量、体積及びコンパクト性のパラメータを制御し、前記パラメータに従って最終タブレットの透水性を変更する、装置（１）。 - 前記粉砕手段（３）、給湿手段（９）及び均質化手段（１０）は、第１の作動ユニット（１１）内に組み込まれており、前記第１の作動ユニット（１１）は、前記食品製品のための入口開口（１１Ａ）と、前記湿らせて均質化した混合物のための放出開口（１１Ｂ）とを有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
- 前記粉砕手段（３）、並びに前記混合及び均質化手段（１０）は、駆動シャフト（１３）に順に重ねて取り付けられた複数の回転ディスク要素（１２）を有し、前記要素（１２）は、粉砕、混合及び均質化のそれぞれのステップを行い且つ前記製品を前記入口開口（１１Ａ）から前記放出開口（１１Ｂ）へ押し出すような形状に好都合に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
- 前記粉砕ディスク要素（１２Ａ）は、複数の案内ブレード（１７）の下方に取り付けられた一対の互いに向かい合う粉砕ホイール（１５）を有することを特徴とする、請求項３に記載の装置。
- 前記混合及び均質化ディスク要素（１２Ｂ）は、所定の区画を有するローブ状の空間（１９）によって分離された複数のブレード（１８）を有し、前記混合及び均質化ディスク要素（１２Ｂ）同士は、前記粉砕物を１つのブレード付き要素（１２Ｂ）から別のブレード付き要素（１２Ｂ）へ通過させるための少なくとも１つのスリット（２１）を有する静止セパレータ・リング（２０）によって互いから分離されていることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
- 前記給湿手段（９）は、前記粉砕ディスク要素（１２Ａ）と第１の混合及び均質化ディスク要素（１２Ｂ）との間に配置された少なくとも１つのノズル（２２）を有し、前記ノズル（２２）は、前記駆動シャフト（１３）の内部に形成された軸線方向の導管（２３）と流体連通するように接続されていることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
- 前記第１の作動群（１１）の下流に位置する前記ディスク要素（１２）は、前記放出開口（１１Ｂ）に隣接し、且つ前記湿らせて均質化した混合物を前記計量手段（２５）に向けて搬送するための実質的に傾斜したシュート（２８）に面していることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
- 前記装置は振動手段（２９）を有し、前記振動手段（２９）は、前記シュート（２８）と関連付けられて、前記湿らせて均質化した混合物の前記計量手段（２５）への供給を促進し、且つ前記混合物が前記シュート（２８）の内面に局所的に付着するのを防止することを特徴とする、請求項７に記載の装置。
- 前記計量手段（２５）は、前記混合物を収集するために前記シュート（２８）の基部に位置するコンテナ（３０）を有し、前記コンテナ（３０）はリフティング底壁（３１）を有し、第１の圧力センサ（３２）が、前記駆動シャフト（１３）を作動可能及び作動不能にするため、及び収集された混合物の前記一分量の前記重量に達すると前記製品の粉砕及び供給を停止させるために前記制御手段（５１）に動作可能に接続されており、前記底壁（３１）は、前記一分量を前記成形手段（２６）に向けて落下させために交互に動かされるように適合されていることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
- 前記成形手段（２６）は、前記計量された一分量を収集するために、前記計量手段（２５）の下方に配置され得る少なくとも１つのポケット（３３）を有し、前記ポケット（３３）は移動支持部（３４）に取り付けられ、前記移動支持部（３４）は、前記計量された一分量を、前記リフティング壁（３１）と整合された初期位置（Ｐ１）から、照射部と整合された最終位置（Ｐ２）へと移動させるように適合されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
- 前記装置は、前記ハンドリング支持部（３４）に関連付けられた複数のポケット（３３）を有し、前記支持部（３４）は、前記ポケット（３３）の各々を前記初期位置（Ｐ１）から前記最終位置（Ｐ２）に移動させるための回転及び並進動作を有するように適合されていることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
- 前記成形手段（２６）は、前記最終位置（Ｐ２）にある前記ポケット（３３）の上方に配置されたプレッサ（４１）を有し、前記プレッサ（４１）は、前記製品の一分量を圧縮するために交互に作動され、且つ前記タブレットを形成するために前記一分量の圧縮の程度を検出する第２の圧力センサ（４３）と関連付けられており、前記プレッサ（４１）は、前記照射ステップ中に発生した蒸気を外部環境に放出させるための少なくとも１つのベント・リリーフ（４８）を有することを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
- 前記照射手段（２７）は、同軸ケーブル（４７）によって、アプリケータ（３９）内のアンテナ（４６）に接続された電磁波発生器（４５）を有し、前記発生器（４５）は、０．５～３ＧＨｚ、好ましくは２．４０～２．５０ＧＨｚ、より好ましくは約２．４５ＧＨｚのマイクロ波領域の振動周波数を有する交流電磁場を発生するように適合されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
- 前記電磁場発生器（４５）は、パワー・トライオード、インバータ制御パワー・トライオード、マグネトロン増幅器、固体増幅器、又はそれらの組合せを有する群から選択されることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
- 前記アプリケータ（３９）は、内側照射キャビティ又はチャンバ（４０）を画定する静止上方部分（３９Ａ）と、前記少なくとも１つのポケット（３３）によって画定される可動下方部分（３９Ｂ）とを有し、前記アンテナ（４６）は前記キャビティ（４０）内に位置することを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
- 前記アプリケータ（３９）は調節要素（４９）を備え、前記調節要素（４９）は、前記キャビティ（４０）の共振振動数を変更及び較正するように適合され、それにより前記共振振動数を前記発生器（４５）の放射周波数に適合させることを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
- 前記照射手段（２７）は電磁センサ（５０）を有し、前記電磁センサ（５０）は、前記キャビティ（４０）内で反射される電磁場の周波数を検出して、前記制御手段（５１）のためのフィードバック信号を生成するように適合されており、前記制御手段（５１）は、前記タブレットの残留水分含量に応じて前記発生器（４５）の前記放射周波数及び前記アンテナ（４６）の照射時間を変更するように適合され、それにより前記照射手段（２７）の効率を向上することを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
- 前記制御手段（５１）は、前記第１のセンサ（３２）及び前記第２のセンサ（４３）に、並びに前記電磁センサ（５０）に動作可能に接続されたマイクロプロセッサ・ユニットを有し、前記マイクロプロセッサ・ユニットは、前記粉砕手段（３）、給湿手段（９）、均質化手段（１０）、タブレット・ドーシング、及び成形手段（２６）の動作を制御するため、及び前記発生器（４５）の前記放射周波数を自動的に変更するためのオペレーティング・ソフトウェアを格納するメモリ・ユニットを有することを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
- 前記装置は、複数のばらばらのタブレットを所定のパッケージ内に包装するように適合された包装ステーションへ前記タブレットを運ぶための、タブレット収集及び搬送手段（５２）を前記照射手段（２７）の下流に有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
- 前記成形手段（２６）は、前記ポケット（３３）の下方に位置する排出器（５３）であって、前記成形及び照射ステップの終了時に、完成したタブレットを上方に排出するように適合された排出器（５３）を有し、前記収集及び搬送手段（５２）は第２のアクチュエータ（５５）を有し、前記第２のアクチュエータ（５５）は、前記完成したタブレットを前記包装ステーションに運ぶ前に、前記完成したタブレットを前記抽出器（５３）からタブレット検査領域（５６）に移動させるように適合されていることを特徴とする、請求項１９に記載の装置。
- 前記装置は、複数の粉砕手段（３）、複数の給湿手段（９）、複数の計量手段（２５）、複数の成形手段（２６）及び複数の照射手段（２７）、並びに複数のポケット（３３）を備えた複数の移動支持部（３４）を有することを特徴とする、請求項１から２０までの一つ又は複数に記載の装置。
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