JP6040240B2 - 飲料製造機においてカプセルを配向させるための装置 - Google Patents

Description

本発明は、飲料調製機の分野に関し、特に、限定するものではないが、一杯分のカプセル、ポッド又はカートリッジから飲料を製造するための自動販売機の分野に関する。

更に詳細には、本発明は、予めパッケージングされた飲料原料のカプセルを、飲料製造機の飲料調製ユニットに供給するための装置における改良に関する。

飲料の製造のための所定の量の原料を含むカプセル、ポッド又はカートリッジを使用する飲料製造機、特に、限定するものではないが、コーヒー調製機は、知られている。特に、加圧された温水によりコーヒー飲料が抽出されるコーヒー粉を含む、アルミニウム箔又はプラスチック等でできたカプセル又はカートリッジを使用するコーヒー調製機は知られている。カプセルは、個別に煎出ユニットに導入される。煎出ユニットは通常、カプセルが導入される煎出室を有する。煎出室が閉じられ、加圧された温水がカプセルを流れると、含まれる原料から香りを抽出する。

通常、カプセルは、煎出室の軸に垂直な平面に対して対称ではない。カプセルは、互いに異なる前面と背面とを持つことが多い。カプセルは、正しく配向された位置で煎出室に導入される必要がある。

家庭用機械においては、カプセルは、煎出サイクルが実行される必要があるときに、ユーザにより一度にひとつ導入されることが多い。幾つかの機械においては、特に自動販売機においては、一定量のカプセルが保持されたカプセル保持器又は容器が提供され、毎回新たなカプセルを導入する必要なく、数回の煎出サイクルが実行されることを可能としている。

米国特許US-A-6240832は、煎出ユニットのためのカプセル供給装置を開示している。該カプセル供給装置は、垂直に延在する管状筺体の形をとるカプセルマガジンを有する。一定量の予め配向されたカプセルが該マガジンに配置され、これらカプセルは必要なときに煎出ユニットに個別に供給されることができる。

カプセルは所定の配向された位置に導入される必要があるため、カプセルマガジンを充填することは時間を要する。自動販売機においては、多量のカプセルがマガジンに充填される必要がある。この動作は時間を浪費するものであり、それ故コストが掛かる。

欧州特許EP-A-1571951は、マガジンからランダム的に配向されたカプセルを受け取り、カプセル配向装置の下に配置された煎出ユニットへ向けて適切に配向された位置に供給されることができるように、これらカプセルを個別に配向させる、カプセル配向供給装置を開示している。当該装置は、とりわけ複雑で高価である。大量の機械的構成要素が、該装置を故障し易いものとしてしまう。

米国特許出願公開US-A-2009/0250482は、煎出ユニットに供給されるべきカプセルを配向させるための異なる自動調製装置を開示している。この知られた装置においては、カプセルがランダム的に置かれた容器が備えられる。該容器は、傾斜した軸のまわりに回転し、周囲に配置されたスロットを備える。これらスロットは、カプセルが適切に配向されたときにのみ該カプセルが該スロットを通って落ちることができるような形状とされている。カプセルは、適切に配向した位置において該スロットを通って回転する容器から出て通路へと落ち、該通路から煎出ユニットへと供給される。

この知られた装置は、単純ではあるが、完全に信頼性が高いものではない。

本発明は、とりわけ効率が良く、安価で信頼性の高い、飲料製造機においてカプセルを配向させるための新規な装置を提供する。

幾つかの実施例によれば、飲料製造機においてカプセルを配向させ供給するための装置であって、ランダム的に配向されたカプセルを受容する容器と、回転軸のまわりに回転可能であり、前記容器内に少なくとも部分的に配置された回転子と、前記容器内に配置され且つ前記容器の外へ延在する管受容口を備えた、カプセル排出管と、を有する装置が提供される。前記回転子は、有利にも、カプセルをピックアップするような形状とされた、周囲に配置された少なくとも１つのカプセル受容シートを備える。前記シートは、前記シートに対して一意的に決定された向きにカプセルが配向されたときにのみ前記シートに前記カプセルが入るような形状とされている。更に、前記回転子は、前記管受容口の上の位置に向けてカプセルを持ち上げるように、前記回転軸のまわりに回転するように構成される。前記回転子における前記カプセル受容シートは次いで、前記上の位置から前記管受容口へと、重力の影響下で前記カプセルを放出するように構成される。

回転子のシートから放出されると、例えば重量の効果の下で滑動することによって、排出管に沿って飲料調製ユニットに向けて、カプセルが運ばれることができる。該シートから排出されたカプセルの向きは、飲料調製ユニットに入るための略正しい位置である。斯くして、本発明による配向供給装置は、配向の目的のための更なる操作の必要なく、単一の回転部材（回転子）を用いてカプセルを配向させ、飲料調製ユニット又は保持領域（続いて該領域から飲料調製ユニットへとカプセルが供給される）に入るために既に適切に配向されたカプセルを排出管に排出する。この結果の装置は単純で信頼性が高く、低減された数の構成要素しか有さず、カプセルを穏やかに処理する。

幾つかの実施例によれば、該回転子は、周囲に配置された複数のカプセル受容シートを有する。このことは、該回転子の回転速度を増大させる必要なく、該装置の排出率を増大させる。

幾つかの実施例においては、前記容器は円筒形であり、前記回転子は該容器と同軸である。

幾つかの実施例によれば、各カプセル受容シートは、該シートに保持されたカプセルが、前記カプセルの軸が前記回転子の回転軸に略垂直となるように配向され、且つ、大きな前面が前記回転軸に対し径方向内側に向き、小さな背面が径方向外側に、即ち前記回転軸とは反対側に向くような形状とされる。

カプセルは、排出管に沿って進められることができる。しかしながら、好適な実施例においては、カプセルは、例えば排出管に沿って滑動することにより、重力の影響下で該排出管に沿って進む。幾つかの実施例においては、該排出管に沿った重力によるカプセルの前進を支援するため、動作位置において、回転子が、該回転子の回転軸が、例えば１０°と８０°との間の角度だけ、水平から傾斜するように配置される。該排出管は、該回転子の回転軸と略平行な少なくとも１つの第１の受容部を備えても良く、前記傾斜が、該排出管に沿った重力によるカプセルの前進移動を支援する。

排出通路は、煎出室を備えた煎出ユニットのような、飲料調製ユニットへと直接にカプセルを排出するように、形づくられ配置されても良い。しかしながら、好適な実施例においては、カプセル排出管は、収集通路又は保持領域に接続され、ここで前記排出管における排出されたカプセルは、配向された位置で集められ、必要に応じ、即ち飲料が要求されたときに、飲料調製ユニットに向けて供給される準備ができた、適切に配向されたカプセルの積層を形成する。

収集通路はカプセル保持器を形成し、ここで幾つかのカプセルが、適切に配向された位置に配置され、続いて要求に応じ次々と飲料調製ユニットへと供給される。従って、回転子の動きは、少なくとも部分的に、飲料調製ユニットの向きとは独立したものとなる。

更なる態様によれば、本発明は、飲料調製ユニットと、以上に開示したカプセル配向供給装置と、を有する飲料調製機に関する。

更に別の態様によれば、飲料調製機においてカプセルを配向させ供給するための方法であって、容器であって前記容器に少なくとも部分的に配置された回転子を備えた容器を備えるステップを含み、前記回転子は、回転軸のまわりに回転可能であり、少なくとも１つのカプセル受容シートを備えた方法に関する。前記方法は更に、前記容器にカプセルをランダム的に供給するステップと、前記回転子の前記少なくとも１つのカプセル受容シートに個別にカプセルを入れるステップと、を含む。前記回転子を回転させることにより、前記カプセル受容シートに受容された各カプセルが、放出位置において移動させられ、排出管へと配向された位置で放出される。

好適には、前記回転子の回転軸は水平から傾斜しており、低い位置から各カプセルをピックアップし、該カプセルを上の位置へと持ち上げる。該カプセルは次いで、当該上の位置から重力の影響下で放出され、カプセル受容シートから排出管へと落ちる。

幾つかの実施例によれば、該方法は更に、更なる配向を必要とすることなく、直接にか又はカプセル保持領域を通して、排出管から飲料調製ユニットへと配向されたカプセルを供給するステップを含む。このことは、該回転子のカプセル受容シートから出るカプセルの向きは、該飲料調製ユニットにおけるカプセルの向きと略対応することを意味する。「略対応する」とは、例えば約０乃至３０°の限られた角度だけカプセル軸の向きを調節する少なくとも僅かな傾斜運動を除き、更なる回転動作等を必要とすることなく、カプセルが飲料調製ユニットに入ることができることを意味する。

カプセルは通常、前面、背面、及び該前面と該背面との間に延在する側面を備える。カプセルは通常、対称軸を持つ。該前面及び背面は、該軸に対して概ね垂直である。通常、該前面及び背面は概して円形であり、該側面は概して円筒形又は円錐形であり、角柱形又は角錐形のカプセルも考えられ得る。幾つかの実施例においては、カプセル軸が飲料調製ユニットに入るときにとる最終的な向きに従って軸が概して配向された状態で、カプセルはカプセル受容シートから出る。幾つかの実施例においては、該回転子及びカプセル排出管は、カプセル軸が概ね垂直又は略垂直となるように配置される。カプセルが回転子から重力により放出される前記上の位置から前記飲料調製ユニットまでの軌道に沿ったカプセル軸の微調整は、例えば排出管及び／又は収集通路のような保持領域の壁面との簡単な相互作用により可能である。

上述の簡単な記載は、以下に示す詳細な説明がより理解されるよう、また本分野に対する寄与がより理解されるよう、本発明の種々の実施例の特徴を示したものである。勿論、以下に説明され、また添付される請求項に開示される、本発明の別の特徴もある。この点において、本発明の幾つかの実施例を詳細に説明する前に、本発明の種々の実施例は、以下の説明において記載された又は図面に示された構成及び構成要素の配置の詳細に、適用において限定されるものでないことは理解されたい。本発明は、他の実施例をとることも可能であり、種々の態様で実施化され実行されることが可能である。また、ここで利用される語句及び用語は、説明の目的のものであって、限定するものとして解釈されるべきではないことも、理解されるべきである。

本発明の開示される実施例、及び本発明に伴う利点のより完全な理解は、添付図面とあわせて解釈されたときに、以下の詳細な説明を参照することにより、容易に得られ、またより理解されるであろう。

煎出ユニットと共にカプセル配向供給装置の側面図及び部分的な断面図を示す。 カプセル配向供給装置の斜視図を示す。 図１のカプセル配向供給装置の拡大図を示す。 図３の線ＩＶ−ＩＶによる図を示す。 異なる位置における図４の装置の細部を示す。

以下の詳細な説明及び実施例は、添付図面を参照する。異なる図面における同一の参照番号は、同一の又は類似する要素を示す。更に、これら図面は必ずしも定縮尺で描かれたものではない。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。本発明の範囲は、添付される請求項により定義されるものである。

本明細書を通じて、「一実施例」、「実施例」又は「幾つかの実施例」とは、実施例に関連して説明される特定の特徴、構造又は特性が、開示される主題の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。従って、本明細書を通じて種々の箇所における「一実施例においては」、「実施例においては」又は「幾つかの実施例においては」との語句の出現は、必ずしも同一の実施例を指すものではない。更に、特定の特徴、構造又は特性は、１つ以上の実施例においていずれかの適切な態様で組み合わせられ得る。

図１は、例えば煎出ユニットのような飲料調製ユニットと共に、カプセル配向供給装置を示す。該カプセル配向供給装置及び煎出ユニットは、例えば自動販売機又はその他の飲料調製機のなかに配置されることができる。以下の説明においては、コーヒーベースの飲料の製造のためのカプセルが参照されるが、本発明は、冷たい飲料であるか温かい飲料であるかにかかわらず、別の飲料の製造のための、別の種類の原料を含むカプセルを取り扱うために利用されることもできることは、理解されるべきである。該原料は、とりわけコーヒー粉、温水若しくは冷水に可溶である原料、温水若しくは冷水により希釈される必要がある濃縮された原料、又はその他の個々のカプセルにパッケージングされ飲料調製ユニットに個別に導入されるべき製品のような、加圧されたものであるか否かにかかわらず温水を用いた抽出のために適したものであっても良い。

該カプセルは、一杯分のカプセルであっても良いし又は多数杯分のカプセルであっても良く、プラスチック又はアルミニウム箔といったいずれの適切な材料でできたものであっても良い。該カプセルは封止されていても良く、穿孔装置又は開口装置を備えた煎出ユニットにおいて取り扱われても良い。他の実施例においては、該カプセルは一方の側が封止され、他方の側が透水性であり、１つの穿孔装置又は開口装置のみしか必要としないものであっても良い。更に他の実施例においては、該カプセルは、両方の側において透水性であり、飲料製造ユニットにおいて貫通又は穿孔装置が必要とされないものであっても良い。

カプセル配向供給装置は全体が１として示され、煎出ユニット３の上に配置される。図１に示された煎出ユニット３は、米国特許US-A-6240832に開示された煎出ユニットと同様のものである。しかしながら、該煎出ユニットは、図面に示されたものとは異なるものであっても良いことは、理解されるべきである。異なる飲料調製ユニットも想到され得る。

カプセル配向供給装置１と煎出ユニット３との間には収集通路５が配置され、該通路内においてカプセルＣがカプセル配向供給装置１により供給される。収集通路５において集められたカプセルは、全て同じように配向されている。図に示された実施例においては、カプセルＣは錐台形状であり、前面ＦＦと背面ＦＢとを持つ。フランジＦＬが、前面ＦＦから円周方向に延在している。前面ＦＦと背面ＦＢとの間のカプセルの側面は、先端が切り落とされた円錐の形を持つ。該カプセルの形状は、単に説明の目的で図に示されたものとは異なるものであっても良い。重要なことは、カプセルが配向される必要があること、即ちカプセルが互いに異なる前面と背面とを持つことである。

カプセル配向供給装置１は、容器７を有する。容器７は、図に示されたような円形の断面を持つ円筒形であっても良いが、他の形状も適切となり得る。Ａ−Ａは、容器７の対称軸を示す。軸Ａ−Ａは、水平から角度αだけ傾いている。

装置１は更に回転子９を有し、該回転子９は、軸Ａ−Ａのまわりに回転し、少なくとも部分的に容器７のなかに配置される。

回転子９の回転軸を表す軸Ａ−Ａの角度αは、必要ならば調節されることができる。本図において、容器７は、カプセル配向供給装置１及び煎出ユニット３が配置された、機械（図示されていない）のフレームに固定されることができる、ブラケット１１に接続された拡張部７Ａを備える。構成要素７Ａ及び１１は、ねじ１３により相互に接続されることができ、このことは容器７及びそれ故回転子９の回転軸Ａ−Ａの角度が、必要に応じて調節されることを可能とする。

幾つかの実施例においては、回転子９は、容器７の内部又は外部に備えられた図示されていない支持部において回転可能に支持されても良い。

回転子９は、軸Ａ−Ａのまわりに該回転子を回転させる適切な手段を備える。例として、本図に示された実施例においては、該回転子は、回転子９のまわりに延在し、容器７の外側に配置された、歯状クラウンを備える。クラウン９Ｃの歯は、電気モータ１３の歯車１１と噛合する。幾つかの実施例においては、電気モータ１３は、容器７の外側面において支持されるが、異なる構成も可能である。

回転子９は、周縁部に少なくとも１つのカプセル受容シート９Ｓを有する。好適には、複数の斯かるシート９Ｓが備えられる。図面に示された実施例においては、４個の斯かるシート９Ｓが備えられ、回転子９の円周のまわりに等間隔で配置される。

シート９Ｓの形状及び／又は大きさは、カプセルＣが所定の向きでのみシート９Ｓに入ることができるようなものである。図示された実施例においては、カプセルＣの形状及びシート９Ｓの形状は、１つのカプセルＣが、大きい方の前面ＦＦが径方向内側に向き、即ち回転子９の回転軸Ａ−Ａに向き、背面ＦＢが容器７の側面に向けて径方向外側に向いてのみ、それぞれのシート９Ｓに入ることができるようなものである。

幾つかの実施例においては、保持ホッパ１５が容器７の前に配置される。保持ホッパ１５は、多量のランダム的に分布したカプセルＣ（特に図１及び図３参照）を含む。幾つかの実施例においては、容器７とホッパ１５とが単一の容器として設計されても良いし、又は容器７が必要な数のカプセル全部を収容するのに十分に大きくても良い。

幾つかの実施例においては、容器におけるカプセルを送るため、容器７の上流にカプセル供給器が配置されても良い。図に示されているような好適な実施例においては、カプセルは重力により容器７に入る。回転子９が軸Ａ−Ａのまわりに回転すると、ランダム的に容器に入った当該カプセルＣは、回転子９に備えられた周縁部に配置されたカプセル受容シート９Ｓにより個別にピックアップされる。回転子９の回転の方向は、矢印ｆ９（特に図２、４及び５を参照）により示される。このようにして、ランダム的な向きで容器７に入る個々のカプセルＣが、最下部にあるシート９Ｓにおいて受容され、容器７内の最上部に到達するまで、回転軸Ａ−Ａのまわりに回転する回転子９により持ち上げられる。

回転子９は、中央部が中空であり、回転子９を通り容器７まで延在するカプセル排出管１７が備えられる。幾つかの実施例においては、排出管１７は、収集通路５の延長部として設計される。

幾つかの実施例においては、排出管１７は、長方形の断面を持つ（特に図２、４及び５を参照）。カプセル排出管１７は、少なくとも部分的に上部が開いており、重力により最上部のシート９Ｓから放出されたカプセルＣを受容するための管受容口１７Ａを形成する。管受容口１７Ａは、回転子９の最上部の下に配置される。排出管１７は、水平から傾いており、管受容口１７Ａから容器７の外まで延在する。排出管１７の傾斜は、回転子により放出されたカプセルＣが、管受容口を通り管１７に落ち、開口部に到達するまで排出管に沿って矢印Ｆに沿って滑動し、該開口部から垂直に延在する収集通路１５のなかを重力によりカプセルが落ちるようなものである。この目的のため、排出管１７は、カプセルＣが収容されたそれぞれのシート９Ｓが容器７のなかの円形の軌道に沿って最上部の位置に到達するたびに、重力によって落ちるカプセルＣを受容するのに十分な程度にまで、容器７のなかを回転子９を通って延在する。

排出管１７は、回転子９の回転による円形の軌道に沿って最上部の位置に到達する前に、カプセルＣがシート９Ｓから出てしまうことを防止するため、適切な形状とされても良い（図４及び５を参照）。この目的のため、排出管１７の一方の側には、回転子９の上向きの回転の間にそれぞれのシート９Ｓから出ることなくカプセルＣが静置される静置面１９が備えられても良い。

これまで説明された装置の動作は、以上の記載から明らかである。カプセルＣは、完全にランダム的な向きで容器７に入る。これらカプセルは、常に同じ向きでシート９Ｓに入る。回転子９が回転し（矢印ｆ９）、シート９Ｓに係合した個々のカプセルを、当該カプセルが最上部の位置に到達するまで持ち上げ、該位置からカプセルが排出管１７のなかを落ち、このとき前面ＦＦが下向きにされている。ここからカプセルＣが収集通路５に到達するまで滑動し、適切な保持部材２３が備えられた該通路の底部において積み重ねられる。回転子９は、収集通路５の全体が適切に配向されたカプセルＣにより満たされるまで、回転を続けても良い。

収集通路５の充填は、例えば発光器Ｅ及び受光器Ｒを有する光学センサにより検出されても良い。該収集通路内のカプセルのレベルを検出するため、例えばコンデンサセンサ、マイクロスイッチ又はその他の適切な構成のような他のセンサが備えられても良い。他の実施例においては、カウンタが備えられても良い。

収集通路５がカプセルで満たされると、回転子９が停止されても良い。煎出サイクルが実行されるたびに、個々のカプセルＣが、収集通路５の底部から煎出ユニット３へと排出される。この目的のため、排出部材２５が備えられる。これら排出部材は、それ自体知られたものであり、例えば米国特許US6240832に開示されたもののような、適切な態様に設計されても良い。

装置１は、煎出サイクルが実行されるたびに、収集通路５を再び満たすため、回転子９を回転させるように制御されても良い。

他の先行技術の装置とは異なり、本発明によるカプセル配向供給装置は、限られた数の構成要素のみを有し、最終的な適切な配向を実現するためカプセルに単純な動きを与える。このことは簡素で信頼性の高い装置に帰着する。

Claims (11)

1. 飲料製造機においてカプセルを配向させ供給するための装置であって、ランダム的に配向されたカプセルを受容する容器と、回転軸のまわりに回転可能であり、前記容器内に少なくとも部分的に配置された回転子と、前記容器内に配置され且つ前記容器の外へ延在する管受容口を備えた、カプセル排出管と、を有し、前記回転子は、一意に決定された向きに配向されたカプセルをピックアップするような形状とされた、周縁部に配置された少なくとも１つのカプセル受容シートを備え、前記回転子は、使用の間、前記管受容口の上の位置に向けてカプセルを持ち上げるように、前記回転軸のまわりに回転するように構成され、前記カプセル受容シートは、前記上の位置から前記管受容口へと、重力の影響下で前記カプセルを放出するように構成された装置。
2. 前記回転子は、周縁部に配置された複数のカプセル受容シートを有する、請求項１に記載の装置。
3. 前記容器は円筒形であり、前記回転子は前記容器と同軸である、請求項１又は２に記載の装置。
4. 各前記カプセル受容シートは、該シートに保持されたカプセルが、前記カプセルの軸が前記回転子の回転軸に略垂直となるように配向され、且つ、大きな方の前面が前記回転軸に対し径方向内側に向き、小さな方の背面が径方向外側に、即ち前記回転軸とは反対側に向くような形状とされる、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記回転子の動作位置において、前記回転軸は水平に対して傾いている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記回転子の回転軸は水平に対して１０°と８０°との間の角度を成している、請求項５に記載の装置。
7. 前記カプセル排出管は収集通路に接続され、前記収集通路において、前記排出管において排出されたカプセルが配向された位置で集められる、請求項１に記載の装置。
8. 飲料調製ユニットと、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置と、を有し、前記カプセル排出管が、配向されたカプセルを前記飲料調製ユニットへと供給するように構成された、飲料製造機。
9. 前記カプセルがランダム的に配置されたカプセル保持器を有し、前記保持器は前記容器にカプセルを排出するため前記装置に接続された、請求項８に記載の飲料製造機。
10. 飲料調製機においてカプセルを配向させ供給するための方法であって、容器であって前記容器に少なくとも部分的に配置された回転子を備えた容器を備えるステップを含み、前記回転子は、回転軸のまわりに回転可能であり、少なくとも１つのカプセル受容シートを備え、前記方法は更に、前記容器にカプセルをランダム的に供給するステップと、前記少なくとも１つのカプセル受容シートに個別にカプセルを入れるステップと、前記回転子を回転させ、前記カプセルを排出管へと配向された位置で放出するステップと、を含む方法において、
    前記回転子は、水平に対して傾いた軸のまわりに回転して、低部位置から前記カプセルをピックアップし、前記カプセルを上部位置に向けて持ち上げ、前記上部位置において、配向されたカプセルが、重力の影響の下、前記上部位置から前記排出管へと放出される、方法。
11. 前記排出管から飲料調製ユニットへと前記配向されたカプセルを供給するステップを有する、請求項１０に記載の方法。

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