JP6875425B2 - 煎じ出し製品を給送する分与装置 - Google Patents

Description

本発明は煎じ出し製品を給送するため分与装置に関する。

より具体的には、本発明による分与装置は、例えば茶、コーヒー、カモミールなどの煎じ出し製品用のフィルタバッグを製造するための自動機械に適用される。

煎じ出しフィルタバッグを製造するために設計された自動機械は、製造ラインに沿って連続して配置された複数の操作ステーションを含む。

その機械の一部を形成するステーションの１つは、給送ステーションであり、このステーションは、フィルタバッグを製造するのに使用されるフィルタ材料の連続ストリップ上に、ある分量すなわち分与の煎じ出し製品を給送するように構成されている。

煎じ出し製品を給送するためのステーションは、例えば、欧州特許第１７７１３３３号から知られており、ここでは、水平軸回りに回転するドラムを含む、煎じ出し製品を給送する分与装置が例示されている。このドラムは、給送方向に沿って連続的に給送されるフィルタ材料のストリップと、煎じ出し製品を収容しているホッパとの間に挿置されている。

そのドラム内には、煎じ出し製品を収容するための複数の径方向チャンバが作られている。

各チャンバの内側には、分与ピストンがある。このピストンは、回転時、各チャンバがホッパに対向して一定量の製品を受け取る第１の上端動作位置と、各チャンバがフィルタ材料のストリップに対向してその煎じ出し製品分与をストリップ上に放出する第２の下端位置との間で軸方向に移動可能である。

このように構成された装置は効果的かつ正確であることが証明されており、フィルタバッグを製造する上記自動機械の連続運転速度を著しく上げることに貢献している。

これらの機械でしばらく行われてきた変更／配置の１つは、これらの製品の煎じ出しによって得られる飲料の感覚刺激特性を差別化／改善するために、フィルタバッグに包装される煎じ出し製品に添加剤／着香物質(aromatising substances)を加えることである。

例えば、茶の混合物を含むフィルタバッグの場合、顆粒、押出(extruded)、又は粉末などの粒子の形態で添加剤（糖ベース）／着香物質を茶の混合物に直接添加することが知られている。

通常、混合製品（例えば、茶などの主要製品と着香物質などの副次製品との混合）を分与するには、各製品（主要及び副次）の所定量に従って混合を行い、その混合物をホッパに導入して、分与ドラムに給送できるようにする。

ここで、この種の手順では、（同じ分与ステーションを使用して）機械の構造を変えない状態の場合、いくつかの欠点が生じ得る。

第１の欠点は、ストリップに給送される分与製品の最終的な品質の制御が難しいことによる。実際には、主要製品と副次製品とで形状又は密度が異なると、所望の割合と比較して分与量の割合が不正確となって混合が不均一になるため、その結果フィルタバッグの形成が不正確になる。

第２の欠点は、分与ドラムの機械的部品が時間の経過と共に損傷する危険性によるものである。

実際には、煎じ出し製品を、粉末着香物質内の糖を含む物質などの添加剤又はハーブと混合して使用すると、ラジアルピストンの動作システムなどで詰まりの原因となり得ることがわかっている。

この詰まりは、少しずつ分与装置で用いられるこうした物質の落下供給(deposit)により、例えばピストンの摺動面と円筒形チャンバの摺動面との間で、その摺動面間の摩擦係数が詰まりを起こすまで相対的に増加することによって引き起こされ得る。

実際、増加し続ける摩擦が、最終的にはピストンの軸方向の動きを阻止ししてしまうため、包装機械は停止し、清掃又は全体を交換するためにドラム分解の必要が生じる。この停止は明らかに長期の休止につながるため、予備ドラムを常に準備しておかねばならず、このどちらも余計な費用となる。

米国特許第５，９２７，０５２号から分与装置が知られている。この解決策におけるこの装置は、給送されるフィルタ材料の連続ストリップ上に副次着香製品を分与する第１のドラム（回転）と、フィルタ材料の連続ストリップの給送方向に対して第１分与装置の下流に配置されて主要煎じ出し製品を分与する第２のドラム（回転）とを備える。

この解決策でもいくつかの欠点がある。

第２の独立した分与ドラムを使用しても、例えば粉末糖又は着香物質を含む物質など、この種の物質又はハーブによるドラムの詰まりや不正確な分与に関して上記欠点と同じ欠点が残る。

さらに、添加剤物質（通常、主要物質よりも粒径は小さく、接着性は高い）を最初に落下供給することは、以下につながりかねない。
−フィルタバッグを閉じるように準備されている次のゾーン内で実際に不合格製品という結果となり得る分与分布で、連続ストリップ上に主要物質が不正確に落下供給されてしまう。
−ストリップ上に配置される２つの製品（副次製品は主要製品内に圧縮され被覆される）の濃度が異なると、最終使用者にとって主要製品の煎じ出し処理が十分にバランスのとれてないものとなりかねない。

本発明の目的は、上述の欠点を克服することができる、煎じ出し製品を給送するため分与装置を提供することである。

より具体的には、本発明の目的は、主要煎じ出し製品及び副次着香製品又は糖製品の一分与分ずつを制御された正確な方法で分与することができる、煎じ出し製品を給送するため分与装置を提供することである。

本発明のさらなる目的は、分与製品の混合物の最適な最終品質を保ちつつ、高レベルの信頼性及び製造速度を維持することができる、煎じ出し製品を給送するため分与装置を提供することである。

これらの目的は、添付の特許請求の範囲において特徴付けられる本発明による、煎じ出し製品を給送するため分与装置によって完全に達成される。

本発明を、図１に示した好ましい非限定的な例を参照して説明する。図１は、本発明による煎じ出し製品を給送するため分与装置を、一部を断面にして概略側面図で示しており、明確にするためいくつかの部品を除いている。

添付の図面を参照すると、全体として符号１００で示した本発明による分与装置は、煎じ出し製品（例えば、茶、コーヒー、カモミールなど及び着香物質）を給送するために使用される。

好ましくは、分与装置１００は、煎じ出し製品用のフィルタバッグを製造する自動機械に適用可能である。

分与装置１００は、軸Ｘ（好ましくは水平軸）回りに回転する分与ドラム１を含む。

分与ドラム１は、給送方向Ａに沿って移動可能なフィルタ材料の連続ストリップ２（簡単にするためにここに図示していないリールによって給送される）と、主要煎じ出し製品Ｐ１を収容する一次ホッパ３との間に配置される。

分与ドラム１は、複数の径方向チャンバ４を含む。チャンバ４はそれぞれ、第１用量Ｄ１の主要煎じ出し製品Ｐ１を一次ホッパ３に接近して通過する際に受け取り、その第１用量Ｄ１の主要煎じ出し製品Ｐ１をフィルタ材料のストリップ２の上方を通過する際に放出し、これにより、フィルタ材料の連続状のストリップ２に沿って一連の第１用量Ｄ１が互いに等距離で形成されるように構成されている。

要するに、分与ドラム１は、茶（又はコーヒー、カモミールなど）などの主要製品の第１用量Ｄ１を給送する。

分与ドラム１は、例えば、本発明の範囲を限定するものではないが、欧州特許第１７７１３３３号に記載されているタイプのものとすることができる。

図示のように、分与装置１００は、第２用量Ｄ２の副次着香製品又は糖製品Ｐ２を分与する独立した分与ユニット５を含む。有利には、独立分与ユニット５は、給送方向Ａに対して分与ドラム１の下流に配置されている。

独立分与ユニット５は、制御された放出要素６を含む。放出要素６は、フィルタ材料の連続ストリップ２上に落下供給されて独立ユニット５の下方を通過する第１用量Ｄ１の主要煎じ出し製品Ｐ１それぞれに、第２用量Ｄ２の副次着香製品又は糖製品Ｐ２を落下供給するように構成されている。有利には、制御放出要素６は、第２用量Ｄ２の副次製品Ｐ２を第１用量Ｄ１の主要製品Ｐ１それぞれの上方に少なくとも部分的に置くように構成されている。

言い換えれば、分与装置１００は、２種類の製品Ｐ１及びＰ２（例えば、茶と着香物質又は糖物質）を含む一分与の混合製品ＤＸを作成するように構成されている。

分与装置１００は、混合用量(mixed dose)ＤＸが包装機械（図示せず）内に含まれる連続ステーションを通過してフィルタ材料のストリップ２の内側に封入される前に、混合用量ＤＸの組成を正確かつ一定にすることができる。

従って、本発明の好ましい実施形態によれば、主要製品Ｐ１は茶（又はカモミール、ハーブティーなど）などの煎じ出し製品を含み、副次製品Ｐ２は（粉末、顆粒などでの）着香製品又は糖製品を含む。

図示のように、独立分与ユニット５は、副次製品Ｐ２が通過する給送チャネル７を備える。給送チャネル７は、給送方向Ａに沿って移動可能なフィルタ材料の連続ストリップ２に対向した、副次製品Ｐ２を放出するための開口部を含む。

これに照らして、給送チャネル７は、副次製品Ｐ２の制御された放出のための要素６を収容する。

好ましくは、給送チャネル７は、副次製品Ｐ２を放出する開口部を規定する端部狭窄部８を有する。

尚、制御放出要素６は、径方向チャンバ４からフィルタ材料の連続ストリップ２上に落下供給される第１用量Ｄ１を形成する主要製品Ｐ１の量とは異なる第２用量Ｄ２を形成する量の副次製品Ｐ２を落下供給するように構成されている。

必須ではないが、好ましくは、制御放出要素６は、径方向チャンバ４からフィルタ材料の連続ストリップ２上に落下供給される第１用量Ｄ１を形成する量の主要製品Ｐ１よりも少ない、第２用量Ｄ２を形成する量の副次製品Ｐ２を落下供給するように構成されている。

主要製品Ｐ１と副次製品Ｐ２と量の比率は、最終的な混合用量ＤＸにおける等量に達するまで、所望される最終製品の種類に応じて変わり得る。

やはり図示されているように、制御放出要素６は抽出器スクリュー９を含む。

抽出器スクリュー９は、給送チャネル７に沿って配置され、給送チャネル７の端部狭窄部８に一端部を有する。

抽出器スクリュー９（及び給送チャネル７）は、フィルタ材料の連続ストリップ２に対して垂直に、すなわち給送方向Ａに対して垂直、従って鉛直方向に、又はこの例に示すように、垂直方向に対して傾斜角α（９０°未満）だけ傾斜して配置することができる。

好ましくは、抽出器スクリュー９（及び給送チャネル７）の傾斜角αは、４５°〜７５°の間である。

抽出器スクリュー９の大きさ、傾斜角度及び回転速度が、第２用量Ｄ２を形成する副次製品Ｐ２の量を決定する。

好ましくは、独立分与ユニット５は、抽出器スクリュー９の上方に配置された、副次製品Ｐ２を収容する二次ホッパ１０を含む。

二次ホッパ１０を含むことにより、給送チャネル７及び抽出器スクリュー９に副次製品Ｐ２を給送し続けることができる。

尚、例えば、独立分与ユニット５は、独立分与ユニット５と分与ドラム１との間に挿置されたフレーム１１によって支持されている。

図示していない一代替実施形態では、一次ホッパ３及び二次ホッパ１０を、共有単一体で作製することができる。

この組み合わせ構造にすると、分与装置の全体の寸法を極めて低減した状態に保つことができ、２種類の製品を、フィルタ材料の連続ストリップの給送ステップを減らしながら、迅速に連続して一方の上に他方を載せて給送することができる。

有利には、分与装置１００は成形ガード１２を含む。この成形ガード１２は、分与ドラム１の下流に配置され、主要製品Ｐ１と副次製品Ｐ２との混合用量ＤＸを包むフィルタ材料の連続チューブを形成するためにフィルタ材料の連続ストリップ２を折り畳むように設計されている。

成形ガード１２は、フィルタ材料の連続ストリップ２を支持する直線状の面Ｐを形成するように構成されている。

本発明の一態様によれば、成形ガード１２は、開口部すなわち貫通孔１４を有する。この貫通孔１４は独立分与ユニット５、特に制御放出要素６に連結される。

より詳細には、給送チャネル７の放出開口部は開口部１４で成形ガード１２に連結されており、これにより副次製品Ｐ２は、制御放出要素６から成形ガード１２を通過するフィルタ材料の連続ストリップ２に移動する。

フィルタ材料の連続ストリップ２は、主要製品Ｐ１を給送するゾーンから出発して成形ガード１２上に給送され、分与装置１００のさらに下流の折り畳みゾーン（図示せず）まで成形ガード１２上に保持される。

好ましくは、給送チャネル７及び抽出器スクリュー９は、給送方向Ａに対して角度αで傾斜して配置された長手方向延伸部の対応する軸Ｚを有する。

給送チャネル７及び抽出器スクリュー９の傾斜角αは、好ましくは直角よりも小さい（好ましくは４５°〜７５°の範囲内）ので、正確な方法で副次製品Ｐ２を、主要製品の用量Ｄ１が作る凸凹表面上に落下供給して、主要製品Ｐ１がなすゾーン外での損失を避けることができる。

給送チャネル７及び抽出器スクリュー９は、径方向チャンバ４によって主要製品Ｐ１を吐出するゾーンの近くに端部狭窄部８を有するように、副次製品Ｐ２を収容する二次ホッパ１０を有する上方部分５の位置に対して傾斜している。

抽出器スクリュー９は、モータ駆動ユニット９ｍに接続されている。モータ駆動ユニット９ｍは、副次製品Ｐ２の落下供給を同期できるように、スクリュー９を分与ドラム１と同期して動かすことができる。

より具体的には、モータ駆動ユニット９ｍは、第２用量Ｄ２が少なくとも部分的に各第１用量Ｄ１上に落下供給されるように、抽出器スクリュー９を作動させることができる。

一実施形態では、モータ駆動ユニット９ｍは、第２用量Ｄ２が、全ての第１用量Ｄ１ではなく少なくとも一部の第１用量Ｄ１であって、選択的に第１用量Ｄ１に落下供給され、連続する次の第１用量Ｄ１には落下供給されないようにスクリュー９を作動させることができる。この実施形態は、第１用量Ｄ１を２つ分と第２用量Ｄ２を１つ分、すなわち混合用量ＤＸと第１用量Ｄ１とをそれぞれが含む二重チャンバフィルタバッグを製造する場合に特に有利である。

従って、本発明による投与装置は、それぞれが第１用量Ｄ１と第２用量Ｄ２とによって形成される混合用量ＤＸを含む単一チャンバ型のフィルタバッグ、もしくはそれぞれが２種類の混合用量ＤＸ、又は混合用量ＤＸと第１用量Ｄ１とを含む二重チャンバ型フィルタバッグの製造に使用されるように設計されている。

モータ駆動ユニット９ｍは、フィルタ材料の連続ストリップ２の給送、分与ドラム１の動き、及び抽出器スクリュー９の動きを監視及び制御することができる機械制御ユニット１３に接続される。

本発明はまた、以下のステップを含む、煎じ出し製品を給送する方法を提供する。すなわち、
−給送方向Ａに沿って移動可能な、フィルタ材料の連続ストリップ２を準備するステップと、
−軸Ｘ回りに回転する分与ドラム１により、第１用量Ｄ１を形成する第１の制御量の主要製品Ｐ１をフィルタ材料の連続ストリップ２上に落下供給して、一連の第１用量Ｄ１を互いに等距離に形成するステップと、
−抽出器スクリューフィーダ９により、移動中のフィルタ材料の連続ストリップ２上に落下供給された対応する第１用量Ｄ１上に、第１の量とは異なり、かつ第２用量Ｄ２を形成する第２の制御量の着香製品又は糖製品Ｐ２を落下供給して、主要製品Ｐ１と副次着香製品Ｐ２との混合用量（ＤＸ）を形成するステップとを含む方法を提供する。

第２の制御量の副次着香製品Ｐ２を落下供給するステップは、主要製品Ｐ１のみの第１用量Ｄ１と、主要製品Ｐ１及び副次製品Ｐ２の混合用量ＤＸとを選択的に有する連続用量を形成するように、フィルタ材料の連続ストリップ２上で通過する主要製品Ｐ１の第１用量Ｄ１に対して選択的に行ってもよい。

欧州特許第１７７１３３３号（ＥＰ１７７１３３３） 米国特許第５，９２７，０５２号（ＵＳ５，９２７，０５２）

Claims (12)

1. 煎じ出し製品を給送する分与装置であって、軸（Ｘ）回りに回転する分与ドラム（１）を含み、前記分与ドラム（１）は、給送方向（Ａ）に沿って移動可能なフィルタ材料の連続ストリップ（２）と主要煎じ出し製品（Ｐ１）を収容する一次ホッパ（３）との間に位置付けられ、前記一次ホッパにて第１用量（Ｄ１）を形成する量の主要製品（Ｐ１）を受け取り、前記第１用量（Ｄ１）を前記フィルタ材料の連続ストリップ（２）の上方にて、前記フィルタ材料の連続ストリップ（２）に沿って互いに等間隔な第１用量（Ｄ１）を形成するように放出するようにそれぞれが構成された複数の径方向チャンバ（４）を有し、前記複数の径方向チャンバ（４）は、前記第１用量（Ｄ１）を受け取る間は前記一次ホッパ（３）にて、前記第１用量（Ｄ１）を放出する間は前記フィルタ材料の連続ストリップ（２）の上方にて回転移動可能であり、
   前記分与装置は、第２用量（Ｄ２）を形成するように設計され、かつ前記フィルタ材料の連続ストリップ（２）の前記給送方向（Ａ）に対して第１の分与器の下流に位置付けられた、副次着香製品又は糖製品（Ｐ２）を給送するため独立分与ユニット（５）を含み、前記独立分与ユニット（５）は、前記独立分与ユニット（５）の下方を通過する前記フィルタ材料の連続ストリップ（２）上に落下供給された対応する第１用量（Ｄ１）上に少なくとも部分的に前記第２用量（Ｄ２）を配置して、主要製品（Ｐ１）及び副次製品（Ｐ２）の混合用量（ＤＸ）を形成するように構成された制御放出要素（６）を有し、前記独立分与ユニット（５）は、前記制御放出要素（６）を構成する抽出機スクリュー（９）を収容する、前記副次製品（Ｐ２）を給送するためのチャネル（７）を含むことを特徴とする分与装置。
2. 前記副次製品（Ｐ２）を給送する前記チャネル（７）が、前記給送方向（Ａ）に沿って移動可能な前記フィルタ材料の連続ストリップ（２）に対向した、前記第２用量（Ｄ２）を放出するための放出開口部を有する、請求項１に記載の装置。
3. 前記給送チャネル（７）が、前記放出開口部を規定する端部狭窄部（８）を有する、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記制御放出要素（６）が、前記径方向チャンバ（４）から前記フィルタ材料の連続ストリップ（２）上に落下供給された前記第１用量（Ｄ１）を形成する前記量の主要製品（Ｐ１）とは異なる、前記第２用量（Ｄ２）を形成する量の副次製品（Ｐ２）を落下供給するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記制御放出要素（６）が、前記径方向チャンバ（４）から前記フィルタ材料の連続ストリップ（２）上に落下供給された前記第１用量（Ｄ１）を形成する前記量の主要製品（Ｐ１）より少ない、前記第２用量（Ｄ２）を形成する量の副次製品（Ｐ２）を落下供給するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記給送チャネル（７）に沿って位置付けられた前記抽出機スクリュー（９）が、前記給送チャネル（７）の前記端部狭窄部（８）に一端部を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記給送チャネル（７）及び前記抽出機スクリュー（９）が、前記給送方向（Ａ）に対して角度（α）で傾いて位置付けされた長手方向延伸部の対応軸（Ｚ）を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記独立分与ユニット（５）が、前記副次製品（Ｐ２）を収容し、かつ前記制御放出要素（６）と流体連通しているように設計された二次ホッパ（１０）を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
9. 前記独立分与ユニット（５）が、前記独立分与ユニット（５）と前記分与ドラム（１）との間に挿置されたフレーム（１１）に支持されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記分与ドラム（１）の下流に位置付けられ、前記フィルタ材料の連続ストリップ（２）を折り畳んで主要製品（Ｐ１）及び副次製品（Ｐ２）の前記混合用量（ＤＸ）を包むフィルタ材料の連続チューブを形成するように設計された成形ガード（１２）をさらに含み、前記成形ガード（１２）が開口部（１４）を有し、前記開口部（１４）にて前記制御放出要素（６）が前記成形ガード（１２）に連結されることにより、前記副次製品（Ｐ２）が前記成形ガード（１２）を介して前記制御放出要素（６）から前記フィルタ材料の連続ストリップ（２）に移動する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
11. 煎じ出し製品を給送する方法であって、
    −給送方向（Ａ）に沿って移動可能なフィルタ材料の連続ストリップ（２）を準備するステップと、
    −第１用量（Ｄ１）を形成する第１の制御量の主要煎じ出し製品（Ｐ１）を前記フィルタ材料の連続ストリップ（２）上に、軸（Ｘ）回りに回転する前記分与ドラム（１）により、一連の第１用量（Ｄ１）を互いに等距離に形成するように落下供給するステップと、
    −抽出器スクリューフィーダ（９）により、移動中の前記フィルタ材料の連続ストリップ２上に落下供給された対応する第１用量（Ｄ１）上に、前記第１の量とは異なり、かつ第２用量（Ｄ２）を形成する第２の制御量の副次着香製品又は糖製品（Ｐ２）を落下供給して、主要製品（Ｐ１）と副次着香製品又は糖製品（Ｐ２）との混合用量（ＤＸ）を形成するステップと、
    を含む方法。
12. 第２の制御量の前記副次着香製品又は糖製品（Ｐ２）を落下供給する前記ステップが、主要製品（Ｐ１）のみからなる第１用量（Ｄ１）と主要製品（Ｐ１）及び副次製品（Ｐ２）からなる混合用量（ＤＸ）とを選択的に有する連続用量を形成するように、前記フィルタ材料の連続ストリップ（２）上で通過する前記第１用量（Ｄ１）の主要製品（Ｐ１）上に選択的に行われる、請求項１１に記載の方法。

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