JP7390293B2

JP7390293B2 - 可撓性の食品又は飲料パックのためのシステム

Info

Publication number: JP7390293B2
Application number: JP2020531476A
Authority: JP
Inventors: アンドレノース，; クリスティアンヤーリッシュ，; クリスティアンタロン，
Original assignee: ソシエテ・デ・プロデュイ・ネスレ・エス・アー
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2023-12-01
Anticipated expiration: 2038-12-17
Also published as: CN111566022A; WO2019129525A1; EP3732116B1; CN111566022B; EP3732116A1; JP2021508647A; US20210053750A1; US20240140690A1

Description

本発明は、可撓性の食品又は飲料パック用のシステムに関し、特に、可撓性パック内で移動でき、複数の方向付け又は位置付けを採用できる取付アセンブリの穿孔及び／又は位置付けを検出するシステムに関する。

挽いたコーヒー又はインスタントコーヒーなどの食品原材料又は飲料原材料を含有するカプセルを飲料注出マシン内に導入し、カプセルの中に水を注入することにより飲料を調製することは、当該技術分野において既知である。飲料原材料又は食品原材料は典型的には水の中に抽出されるか、又は溶解されて、飲料又は所望の最終製品が生成され、これがカプセルから好適な出口を通じて流れ出る。

このように、様々なカプセルが過去に開発されており、これらのカプセルは、少なくとも、食品原材料又は飲料原材料を収容するために使用されるカプセル本体の性質によって区別される。ほとんどのカプセルは、硬質又は半硬質の本体からなり、典型的には射出成形又は熱成形により作製されるが、可撓性タイプのパックは箔材料から作製することができる。可撓性パックは全般的に、半硬質及び硬質カプセルに対する優位点として、製品をパックするために用いる材料の量が少ない。その結果、全体としての製造コストが小さくなり、複数のライフサイクルアセスメントで示されるライフサイクル影響が小さくなり、よりコンパクトであるため、これらのパックを保存するための空きスペースが少なくて済むユーザの利益がもたらされる。

現状技術において、例えば、国際公開第９９／０５０４４号に記載の可撓性の飲料製造サッシェが知られている。このサッシェは硬質プラスチックの導管が中に結合された基部継ぎ目を有する縁部において、２つの積層物を接合させることによって形成される容積部内に飲料原材料を含む。得られたサッシェの上部には水を導入する入口ノズルが設けられ、水はサッシェの内容積部の中で飲料原材料又は食品原材料と混合され、製造された飲料はその後、閉鎖手段が設けられたパックの底部に配置された飲料出口を通じて放出される。加圧された水がサッシェの中に導入されると、閉鎖手段は加圧によって開放され、飲料が飲料出口を通じて放出されるようになっている。

他の可撓性サッシェが当技術分野において既知である。そこでは、縁部のうちの１つに、典型的には下縁部に、取付アセンブリ又は注ぎ口が配置されている。更に、この注ぎ口は、衛生上の理由で、及び適切な防壁、特に光及び水分に対する防壁を保証にするために、容器を構成する可撓性フィルムによって包み込まれている。このような注ぎ口を備えるパックは、例えば、同一出願人による欧州特許出願公開第１６１８４３０２．４号に記載されており、注ぎ口は、異なる位置付けを採用するために、相対的に移動可能な２つの部分を備える。注ぎ口は、最初は容器を構成する可撓性フィルムによって包み込まれて提供され、飲料調製デバイス内に配置される場合、飲料を調製するために、注ぎ口がまず穿孔され、対応するデバイス部分と係合し、流体、典型的には水を容器内に注入する。次いで、飲料の注出を可能にするために、注ぎ口の２つの部分を相対的に移動させ、次に、注ぎ口を再び閉鎖し、液だれを回避する。

前述したパックでは、製品品質の理由及び衛生のために、飲料を調製するために使用されるパックが、以前に穿孔されておらず、使用されてもいないことを保証にすることが非常に望ましい。これらのパック内に含まれる製品は、適切な清潔さを保証するために、新鮮かつ制御された雰囲気中で維持される必要があることに留意することが重要である。同じパックを再使用することにより、回避しなければならない深刻な衛生的問題が生じ得る。その上、例えば、包み込み用のフィルムが開封されておらず、水が圧力下でパック内に注入されている場合、パックが爆発するおそれがあるので、注ぎ口の位置付け（すなわち、その部分の相対的な位置付け）を知ることが非常に重要である。同様に、液だれを回避するために、パックが飲料調製マシンから取り外される前に、注ぎ口が再び閉鎖されていることを知ることが望ましい。

例えば、注ぎ口の２つの部分の相対的移動を駆動するモータに回転エンコーダを使用し、これによって、駆動シャフトの角度位置又は角度運動をアナログ又はデジタル信号に変換してシャフトの位置を示すこと（すなわち、角度変換器として機能させること）は、複雑かつ高価となる。したがって、パックが初めて使用されたことを示すシステムを提供し、更に、パック内の注ぎ口（注ぎ口の２つの部分の）の位置付け又は方向付けを単純かつ費用効果が高い方法で提供する必要性が存在する。本発明は、後に更に説明するように、これらの必要性に対する解決策を提供する。また、本発明は、他の目的、特に、本明細書の残りの部分に記述するような他の課題の解決策も対象としている。

（発明の概要）
第１の態様によれば、本発明は、互いに相対的に移動可能な少なくとも２つの部分を備える注ぎ口に関し、注ぎ口の２つの部分のうちの少なくとも１つが、飲料調製デバイスの係合部分への接続に対する測定可能な抵抗、及び／又は注ぎ口の２つの部分の相対的移動に対する、測定可能な抵抗を提供する手段を備える。

好ましくは、手段は、少なくとも、注ぎ口の２つの前方部分のうちの１つに、及び／又は注ぎ口の下方部分に、配置された穿孔可能部分を備える。また、この手段は、１つ又は複数の窪み又はバンプを更に備えてもよい。

典型的には、窪み又はバンプは、飲料調製デバイスと注ぎ口との接続、及び／又は注ぎ口の２つの部分の相対的移動を制御するために、数、形状、及び位置に関して設計されている。

第２の態様によれば、本発明は、食品又は飲料製品を調製するためのパックであって、パックは、記載されたような注ぎ口と、前述の食品又は飲料製品を調製するための製品を含むように構成された容器とを備える。

典型的には、本発明によるパックでは、容器は、食品又は飲料製品が配置される密閉空間を形成するために折り畳まれた少なくとも１つの可撓性フィルムによって構成されている。

好ましい実施形態によれば、本発明のパックでは、可撓性フィルムは、容器の内容積部と直接連通する、注ぎ口の部分を除いて、注ぎ口の全体を包み込むように構成されている。

典型的には、パックは、注ぎ口を通る流体の注入を可能にし、食品又は飲料製品を調製するために容器の容積部内に噴流を形成するように構成されている。

なお別の態様によれば、本発明は、食品又は飲料製品を調製するシステムであって、このシステムは、製品を含む記載されたようなパックと、パックの容積部内に噴流の形態で流体を導入する飲料調製デバイスとを備える。

典型的には、本発明のシステムでは、飲料調製デバイスは制御ユニットを備え、制御ユニットは、注ぎ口への飲料調製デバイスの接続の抵抗と、注ぎ口の２つの部分の相対的移動の抵抗とを、時間に沿って測定するように構成されている。

好ましくは、本発明のシステムでは、飲料調製デバイスは制御ユニットを備え、制御ユニットは、食品又は飲料調製中に、デバイスとパックの注ぎ口との接続を駆動し、注ぎ口の２つの部分の相対的移動を駆動する駆動モータによって提供される電流を、時間に沿って測定するように構成されている。

本発明のシステム内の制御ユニットは、典型的には、食品又は飲料調製中に、駆動モータの電流の値を、時間に沿ったモータトルク又は抵抗力の値に変換するように構成されている。

好ましくは、本発明のシステムでは、制御ユニットは、抵抗の値又はモータトルクの値を、それぞれ、まだ使用されていないパックについての基準閾値抵抗値又はトルク値と比較するように構成されている。

典型的には、本発明のシステムでは、制御ユニットは、食品又は飲料調製プロセスにおけるフェーズ又は段階を判定するために抵抗プロファイルを時間に沿って監視する。

なお別の態様によれば、本発明は、記載されているような、食品又は飲料製品を調製するシステムにおいて、食品又は飲料パックが以前に使用されているかどうかを判定する方法であって、この方法は、
パックの注ぎ口へのデバイスの接続の抵抗と、注ぎ口の２つの部分の相対的移動の抵抗とを時間に沿って監視する工程と、
その抵抗の値を、以前に使用されていないパックの基準抵抗値と比較する工程と、
その抵抗の値が、以前に使用されていないパックの基準抵抗値よりも低い場合、動作（例えば、消費者に警告するか、又はプロセスを停止する）を実行する工程と、
を含む。

典型的には、記載されているような、食品又は飲料製品を調製するシステムにおいて、食品又は飲料パックが以前に使用されているかどうかを判定する方法において、パックの注ぎ口へのデバイスの接続の抵抗と、注ぎ口の２つの部分の相対的移動の抵抗とが、注ぎ口への接続と、注ぎ口の２つの部分の相対的移動とを駆動する駆動モータからの電流を監視することによって測定される。

好ましくは、記載される食品又は飲料製品を調製するシステムにおいて、食品又は飲料調製プロセスにおけるフェーズ又は段階を判定する方法は、
パックの注ぎ口へのデバイスの接続の抵抗と、注ぎ口の２つの部分の相対的移動の抵抗とを時間に沿って監視する工程と、
抵抗プロファイルを介して、食品又は飲料調製プロセスにおけるフェーズ又は段階を判定する工程と、
を含む。

本発明の方法では、食品又は飲料調製プロセスにおけるフェーズ又は段階は、前述の調製の工程として理解されるべきであり、その工程は、例えば、パックが調製デバイスに挿入又は配置される時、流体の噴流を導入するためにパックが穿孔される時、調製された飲料又は食品を送出するために注ぎ口が開かれる時、又はパックが食品又は飲料調製デバイスから取り出されるようになる前に（液だれを回避するために）注ぎ口が再び閉じられる時、を意味する。

好ましくは、本発明による食品又は飲料製品を調製するシステムにおいて、食品又は飲料調製プロセスにおけるフェーズ又は段階を判定する方法では、抵抗プロファイルは、注ぎ口への接続と、注ぎ口の２つの部分の相対的移動とを駆動する駆動モータからの電流を監視することによって決定される。

本発明の更なる特徴、利点及び目的は、以下の本発明の非限定的実施形態の詳細な説明を添付の図面と併せて読めば、当業者には明らかになるはずである。

本発明による可撓性の食品又は飲料パックのためのシステムの異なる図を示し、飲料調製マシンがパックを穿孔し、注ぎ口を直線的に下方に移動させて注出を可能にする方法を示す。本発明による可撓性の食品又は飲料パックのためのシステムの異なる図を示し、飲料調製マシンがパックを穿孔し、注ぎ口を直線的に下方に移動させて注出を可能にする方法を示す。本発明による可撓性の食品又は飲料パックのためのシステムの異なる図を示し、飲料調製マシンがパックを穿孔し、注ぎ口を直線的に下方に移動させて注出を可能にする方法を示す。本発明による可撓性の食品又は飲料パックのシステムを示し、飲料調製マシンがパックを穿孔する方法（図２ａ～図２ｂ）、及びパックが穿孔されたときの駆動モータトルクの変化を示すグラフ（図２ｃ）を示す。本発明による可撓性の食品又は飲料パックのシステムを示し、飲料調製マシンがパックを穿孔する方法（図２ａ～図２ｂ）、及びパックが穿孔されたときの駆動モータトルクの変化を示すグラフ（図２ｃ）を示す。本発明による可撓性の食品又は飲料パックのシステムを示し、飲料調製マシンがパックを穿孔する方法（図２ａ～図２ｂ）、及びパックが穿孔されたときの駆動モータトルクの変化を示すグラフ（図２ｃ）を示す。本発明による可撓性の食品又は飲料パックのシステムを示し、飲料調製マシンが注ぎ口を直線的に下方に移動させて注出を可能にする方法（図３ａ～図３ｂ）、及び注ぎ口が下方に移動したときの駆動モータトルクの変化を示すグラフ（図３ｃ）を示す。本発明による可撓性の食品又は飲料パックのシステムを示し、飲料調製マシンが注ぎ口を直線的に下方に移動させて注出を可能にする方法（図３ａ～図３ｂ）、及び注ぎ口が下方に移動したときの駆動モータトルクの変化を示すグラフ（図３ｃ）を示す。本発明による可撓性の食品又は飲料パックのシステムを示し、飲料調製マシンが注ぎ口を直線的に下方に移動させて注出を可能にする方法（図３ａ～図３ｂ）、及び注ぎ口が下方に移動したときの駆動モータトルクの変化を示すグラフ（図３ｃ）を示す。パックが穿孔されるとき、及び飲料調製マシンが注ぎ口を直線的に下方に移動させて、新しいパック内への、及び既に使用されているパック内への注出を可能にする駆動モータトルクの変化をそれぞれ示す。パックが穿孔されるとき、及び飲料調製マシンが注ぎ口を直線的に下方に移動させて、新しいパック内への、及び既に使用されているパック内への注出を可能にする駆動モータトルクの変化をそれぞれ示す。本発明の第２の実施形態による可撓性の食品又は飲料パックのシステムを示し、飲料調製マシンがパックを穿孔する方法（図５ａ～図５ｄ）、及びパックが穿孔されたときの駆動モータトルクの変化を示すグラフ（図５ｅ）を示す。本発明の第２の実施形態による可撓性の食品又は飲料パックのシステムを示し、飲料調製マシンがパックを穿孔する方法（図５ａ～図５ｄ）、及びパックが穿孔されたときの駆動モータトルクの変化を示すグラフ（図５ｅ）を示す。本発明の第２の実施形態による可撓性の食品又は飲料パックのシステムを示し、飲料調製マシンがパックを穿孔する方法（図５ａ～図５ｄ）、及びパックが穿孔されたときの駆動モータトルクの変化を示すグラフ（図５ｅ）を示す。本発明の第２の実施形態による可撓性の食品又は飲料パックのシステムを示し、飲料調製マシンがパックを穿孔する方法（図５ａ～図５ｄ）、及びパックが穿孔されたときの駆動モータトルクの変化を示すグラフ（図５ｅ）を示す。本発明の第２の実施形態による可撓性の食品又は飲料パックのシステムを示し、飲料調製マシンがパックを穿孔する方法（図５ａ～図５ｄ）、及びパックが穿孔されたときの駆動モータトルクの変化を示すグラフ（図５ｅ）を示す。本発明の第２の実施形態による可撓性の食品又は飲料パックのシステムを示し、飲料調製マシンが注ぎ口を直線的に下方に移動させて注出を可能にする方法（図６ａ～図６ｃ）、及び注ぎ口が下方に移動したときの駆動モータトルクの変化を示すグラフ（図６ｄ）を示す。本発明の第２の実施形態による可撓性の食品又は飲料パックのシステムを示し、飲料調製マシンが注ぎ口を直線的に下方に移動させて注出を可能にする方法（図６ａ～図６ｃ）、及び注ぎ口が下方に移動したときの駆動モータトルクの変化を示すグラフ（図６ｄ）を示す。本発明の第２の実施形態による可撓性の食品又は飲料パックのシステムを示し、飲料調製マシンが注ぎ口を直線的に下方に移動させて注出を可能にする方法（図６ａ～図６ｃ）、及び注ぎ口が下方に移動したときの駆動モータトルクの変化を示すグラフ（図６ｄ）を示す。本発明の第２の実施形態による可撓性の食品又は飲料パックのシステムを示し、飲料調製マシンが注ぎ口を直線的に下方に移動させて注出を可能にする方法（図６ａ～図６ｃ）、及び注ぎ口が下方に移動したときの駆動モータトルクの変化を示すグラフ（図６ｄ）を示す。本発明の第２の実施形態による、最初にパックが穿孔された時、次いで注ぎ口が直線的に下方に移動されて注出が可能になった時の、駆動モータトルクの変化を示すグラフを表す。測定分解能、及び注ぎ口の設計制約に応じて設計された本発明の第２の実施形態による、最初にパックが穿孔されたとき、次いで注ぎ口が直線的に下方に移動されて注出が可能になったときの、駆動モータトルクの変化を示すグラフを表す。測定分解能、及び注ぎ口の設計制約に応じて設計された本発明の第２の実施形態による、最初にパックが穿孔されたとき、次いで注ぎ口が直線的に下方に移動されて注出が可能になったときの、駆動モータトルクの変化を示すグラフを表す。測定分解能、及び注ぎ口の設計制約に応じて設計された本発明の第２の実施形態による、最初にパックが穿孔されたとき、次いで注ぎ口が直線的に下方に移動されて注出が可能になったときの、駆動モータトルクの変化を示すグラフを表す。本発明のシステムで使用される可撓性の食品又は飲料パックの概要を示す。

前述したように、本発明は、可撓性の食品又は飲料パック１００のためのシステムに関し、本発明のシステムは、可撓性の食品又は飲料パック１００と、パックが挿入され、食品又は飲料製品が調製され送出される飲料調製マシンとを備える。本発明による代表的なパック１００を図９に示し、パックは容器３０と、取付アセンブリ又は注ぎ口１０とを備える。容器３０は、容器３０の内容積部と連通する注ぎ口の部分だけは、フィルム又はシートによって覆われないようにして、注ぎ口１０を包み込む１つ以上の可撓性シートによって構成されている。本発明のシステムで使用されるパック１００は、可撓性サッシェ又はパウチとして知られている。

本発明のパックの注ぎ口１０は、同一出願人に属する欧州特許出願公開第１６１８４３０２．４号に記載されているようなものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。注ぎ口は、典型的にはプラスチック製の射出成型要素であり、相対的に移動可能な２つの部分１１及び１２を備える。典型的には、一次部分１１は飲料調製デバイスに固定され、二次部分１２は前述の固定部分１１に対して直線的に移動する。パック１００がその初期位置にあるとき、衛生上の理由により、注ぎ口１０は包み込まれており、パックの外部への連通は閉鎖されている。図９に示すパックは、そのような初期位置を表す。いったん二次部分１２が一次部分１１に対して移動すると、パック１００の外部への連通が開放され、よって飲料又は食品製品を送出することができる。

典型的には、欧州特許出願公開第１６１８４３０２．４号に開示されているように、容器３０の内容物は、典型的には、食品又は飲料製品を生産するために、水の添加によって溶解されることになる粉末製品である。

図１ａを見ると、典型的には針として構成される飲料注出デバイス内の穿孔要素（図示せず）は、穿孔穴１３、１４のうちの少なくとも１つを包み込む可撓性シートを穿孔することになる。デバイス内の穿孔要素はまた、穿孔穴１３、１４の両方を同時に穿孔する二重針（２本の平行な針）として構成することができる。穿孔要素は、穿孔穴又は穴１３、１４を覆う可撓性シートを穿孔することになり、小さい注入穴１７、１８を通して高速で水が容器３０の内容積部に入るような圧力で水を注入する。非常に小さな直径の注入穴に内部でつながっている穿孔穴の構成により、穿孔要素によって注入された高圧の水が、１つ又は２つの高速噴流に変換され、高速噴流は容器３０の中に押し込まれる。高速噴流は、パウチ内部の製品、典型的には粉末の良好な溶解を可能にする。飲料調製デバイスは、好ましくは、図１ａに示すような取付用穴１５、１６を用いて注ぎ口１０（特に、その一次部分１１）を固定する。飲料調製デバイスからの接続要素２００は、２つの変位穴２１、２２を包み込むフィルム又はシートを穿孔するように配置されている。また、この接続要素２００は、注ぎ口の二次部分１２を、典型的には固定されている一次部分１１に対して直線的に下方に変位させるように構成されている。図１ｂは、調製デバイス内の接続要素２００が、注ぎ口の二次部分１２内の変位穴２１、２２を穿孔する瞬間を示す。図１ｃは、二次部分１２が一次部分１１に対して、その移動行程の全体を直線的に下方に移動した位置を表す（図１ｃに示すこの位置では、以下で更に説明するように、製品はパックの外部に送出することができる）。

図２ａは、デバイス内の接続要素２００が、注ぎ口の二次部分１２内の変位穴２１、２２を穿孔しようとする瞬間の接続要素２００の更なる図を示す。図２ｂは、デバイスの接続要素２００内の２つの穿孔要素２０１、２０２を詳細に示し、穿孔要素は前述したように、最初に、変位穴２１、２２の外側を包み込むフィルムを穿孔するように構成され、次いで、注ぎ口の二次部分１２を、一次部分１１（典型的には飲料調製デバイスに固定される）に対して下方に移動させるように配置されている。（調製された製品又は飲料を送出するための）、容器３０の内容積部から注ぎ口１０に向かって、そして注ぎ口の外側への連通は、図２ｂの上面図（容器の側面内容積部）に示すような出口ダクト２３によって行われる。

記載されているように、注ぎ口自体は２つの射出成型プラスチック部分１１及び１２で構成され、これらは相対的に移動（典型的には並進移動）され得る。典型的には、以下の２つの機能を実現するために、注ぎ口へのデバイスの移動と、注ぎ口の部分自体の移動との２つの移動が存在する。すなわち、１）パック１００に向かう接続要素２００の最初の水平移動中に、注ぎ口の前方部分を包み込む可撓性シートを穿孔する（変位穴２１、２２を穿孔する）こと、及び、２）製品調製プロセス中に、出口ダクト２３を通る製品経路を能動的に開放及び／又は閉鎖すること（典型的には、注ぎ口１０の下側を包み込む下側の可撓性シートを穿孔して、調製された食品又は飲料製品をダクト２３を通して注出することを可能にする、一次部分１１に対する二次部分１２の下方への最初の垂直移動、及び、いったん注出が完了したら、いかなる液だれをも回避するために、容器３０の内容積部の、出口ダクト２３を通じたパックの外側への連通を再び閉鎖するための、同じ移動であるが、反対方向の、すなわち上方への移動（これは、パック１００を飲料調製デバイスから取り外すことができる時の最終位置であり得る）、である。

接続要素２００の水平移動（上述の穿孔機能１））及び垂直移動（上述の調製プロセス機能２））は、飲料調製デバイス内の駆動モータ（図示せず）によって実行される。駆動モータのトルクは、力と距離の積、及びモータ電流に比例し、したがって、印加される負荷トルクに応じて変化する。これを考慮すると、駆動モータトルクは、接続要素２００が、変位穴２１、２２の前方部分を包み込む可撓性フィルム又はシートを穿孔しなければならない時（すなわち、このフィルムによって提供される一定の抵抗に打ち勝つ必要がある時）にピークを呈する。これは、図２ｃにおいて、駆動モータがより高いトルクＴ_１を必要とする時に、位置Ｐ_１（この穿孔がなされる時）によって表される。実際に、本発明によれば、時間に沿って測定されるのはモータ電流である。この電流は、モータトルクの象徴であり、注ぎ口の穿孔及び注ぎ口の開放における運動に対する抵抗に関する情報を提供する。

本発明の目的は、「背景技術」に記載されているように、明らかな衛生上の理由で、パック１００を１回だけ使用することである。したがって、このトルクＴ_１の高いピークは、未使用パックでのみ生じることになる。また、パックが欠陥を有して製造された場合、この製造欠陥もまた、Ｔ_１の異常値によって検出することができる。

注ぎ口１０の二次部分１２が接続要素２００によって下方に移動される時、注ぎ口１０の下方部分を包囲する包み込み用の可撓性シートは、図３ａに詳細に示すように、出口ダクト２３の出口穿孔部分２４によって裂開される。この二次部分１２の下方への垂直移動によって、容器３０の内容積部の、出口ダクト２３に向かう連通は自由になり（図２ｂの二次部分２３の上部の位置付けにより、容器３０の内容物がパックの外側へと通過することは阻止される）、更に、注ぎ口１０の下側を覆うラッピングシート又はフィルムは、図３ａ及び図３ｂに詳細に示すように、その端部のうちの一方の端部に出口穿孔部分２４が設けられた出口ダクト２３の下方への移動によって裂開される。したがって、パックの内部で調製された飲料又は食品製品は、出口ダクト２３を通じて注出され得る。この場合、駆動モータトルクは、出口穿孔部分２４が注ぎ口１０を覆う下側シートを穿孔する、又は裂開する時に、より高いピークをもたらす。このより高いトルクピークは、図３ｃのＴ_２によって表され、Ｐ_２は、出口穿孔部分２４が可撓性シートを穿孔し裂開した時の位置である。今説明したことは、以前に使用されていないパックにおいてのみ生じることも明らかであり、よってこれは、非衛生的状態（消費者にとって安全でない）、及び／又は包み込まれているパックの製造不良の異常構成を検出する一方法である。

したがって、駆動モータトルクを測定し、それを経時的に監視することによって、飲料調製デバイスに対するパックの位置、及び更に、注ぎ口の２つの部分の互いに対する位置を制御することが可能である。すなわち、駆動モータによって印加されるトルク値を測定することにより、デバイスの接続要素２００がパックを穿孔し注ぎ口に接続された時（Ｔ_１のトルクピークを有する位置Ｐ_１にいる必要がある）と、注ぎ口の二次部分１２が一次固定部分１１に対して下方に直線的に移動し、よって下方に移動する、出口の穿孔部分２４によってフィルムが穿孔された時（Ｔ_２のトルクピークを有する位置Ｐ_２にいる必要がある）と、を判定することが可能である。

図４ａは、新しいパック１００（すなわち、以前に使用されていない）について、記載されているような代表的なパック１００における、較正された基準トルク値Ｔ_０を超えるトルク値の高いピークを表す。接続要素２００の水平移動中に、トルクの高いピークＴ_１は、変位穴２１、２２を包み込むフィルムが穿孔される時に、位置Ｐ_１にて生じることになり、第２のトルクピークＴ_２は、固定された一次部分１１への注ぎ口の二次部分１２の垂直移動中に、フィルムが出口ダクト２３の出口穿孔部分２４によって裂開される、又は穿孔され開放される時に、位置Ｐ_２にて発生することになる。基準トルクＴ_０の値は、最初に、以前に使用されていない新しいパック又はパウチに対して較正されることになるので、水平穿孔（変位穴２１、２２）、及び（下側フィルムを出口穿孔部分２４を通して裂開する）垂直穿孔に対するトルクピークの値Ｔ_１及びＴ_２は基準トルクＴ_０よりも高くなるであろう。既に使用されているパックについての図４ｂを見ると、水平穿孔が既に行われている（よって接続要素２００が既に変位穴２１、２２を穿孔している）場合は、既に穿孔されている穴２１、２２（位置Ｐ_１’）を駆動モータが穿孔するのに要するであろうトルク値Ｔ_１’は、基準値Ｔ_０を下回るであろう。同様に、注ぎ口１０を包み込む下側フィルム部分が以前に既に穿孔されている場合は、モータが、出口穿孔部分２４によってこのフィルムを穿孔するのに要するトルク値（位置Ｐ_２’）は、基準値Ｔ_０を下回る値Ｔ_２’になるであろう。したがって、図４ｂに示すグラフは、既に使用されているパウチの場合の位置及び駆動モータからのトルク値を表す（トルクの値は、基準トルク値Ｔ_０を下回っている）。

本発明のシステムでは、飲料調製デバイスは、駆動モータによって印加されるトルクのデータを経時的に（すなわち、飲料又は食品製品がパックから調製される時に）受信する制御ユニット（図示せず）を備える。実際には、制御ユニットは、モータによって印加される電流のデータを時間に沿って受信し、電流のデータはモータトルク値に変換される。制御ユニットは、新しいパック又はパウチに対するトルクの較正された基準値Ｔ_０を更に有し、（注ぎ口に対する接続要素２００の）水平移動に対するトルク値、及び（一次部分１１に対する二次部分１２の）垂直移動に対するトルク値を、前述の値Ｔ_０と比較して、これらの値が高いかどうかを判定する。高い場合、飲料調製プロセスが実施されるが、そうでない場合、制御ユニットは、調製プロセスを停止するように飲料調製デバイスに命令する。更に、飲料調製デバイスの制御ユニットは、デバイスに対するパウチの位置をデバイスに通信し（すなわち、パウチが接続要素２００によって水平に穿孔された場合）、更に、注ぎ口の部分の位置をデバイスに通信する（すなわち、二次部分が移動し、下方部分を包み込むフィルムを穿孔し、よって調製された飲料の注出を可能にする出口を二次部分が開放された場合）。

したがって、デバイスの制御ユニットは、二重の機能を有することになる。制御ユニットは、デバイスに対するパウチの位置、及び更に、注ぎ口の部分の位置を検出できることになる。すなわち、経時的な駆動モータトルク値を監視又は測定することによって、飲料調製プロセスの状況を検出することになる（トルクの第１のピークが検出された場合、デバイスは、パックが水平に穿孔されたことを知ることになり、トルクの第２のピークが検出された場合、デバイスは、注ぎ口の下を包み込むフィルムも穿孔され、出口ダクトが開放されていることを認識することになる）。また、制御ユニットは、駆動モータトルク値を基準較正トルク値Ｔ_０と比較することによって、パック又はパウチが既に使用されているかどうかを検出することができる。したがって、パック又はパウチが既に使用されているかどうかを検出することによって、デバイスは、消費者に対する衛生上の危険性を検出するので、デバイスは調製を停止することになる。

２つのピークトルク値のうちの一方、又は両方（Ｔ_１又はＴ_２；Ｔ_１’又はＴ_２’）は、基準トルクＴ_０よりも低いことがある。このことは、パックが以前に穿孔されている、又は製造不良を有することを示し、よって飲料調製デバイスに調製プロセスを停止させることになる。

本発明のシステム内の飲料調製デバイスの制御ユニットは、以下の方法ステップを実行するように構成されている：
制御ユニットは、食品又は飲料製品の調製中の経時的な駆動モータトルク（モータ電流）の値を受信し、
制御ユニットは、トルクのピークがいつ発生したかを確認し、よって飲料調製プロセスにおける状況を飲料調製デバイスに通知し、
制御ユニットは、ピークトルク値（Ｔ_１，Ｔ_２；Ｔ_１’，Ｔ_２’）を、未使用のパックの基準トルク値（Ｔ０）と比較し、ピークトルク値が基準値（Ｔ_０）よりも低い場合、調製プロセスを停止するように飲料調製デバイスに命令する。

図５ａ～図５ｅは、注ぎ口１０の異なる実施形態を示し、図５ｄに、より詳細に示すように、（穿孔要素２０１、２０２の）接続要素２００の経路に水平穿孔バンプ４０を備える。これらのバンプ４０は、接続要素２００の移動経路に沿って予め定められた位置に置かれた障害物を表し、よって注ぎ口１０に対するデバイスの接続要素２００の位置を知ることが可能である。このような注ぎ口１０の構成では、得られるトルク及び位置のグラフは、図５ｅに示すものと類似しており、水平移動（接続要素によるパックの前面の穿孔）では、Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３，Ｔ_４，Ｔ_５，．．．，Ｔ_ｎ、ｎはバンプ４０の数、によって表されるいくつかのトルクピーク（トルク基準較正値Ｔ_０を超えるいくつかのピークトルク値）が、それぞれ、位置又は瞬間Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４，Ｐ_５，．．．，Ｐ_ｎにおいて発生する。

同様に、例えば図６ａ、図６ｂ、又は図６ｃに示すように、バンプ５０を、注ぎ口１０の一次部分１１に対する、注ぎ口１０の二次部分１２の移動の垂直経路に配置することもできる。そのとき、一次部分１１に対する二次部分１２の位置は、既に通過したバンプ５０の数を監視することによって既知となる。図６ｄを見ると、注ぎ口の二次部分の垂直移動をトルクピークによって追跡することができ、各トルクピークＴ_１’’，Ｔ_２’’，Ｔ_３’’，Ｔ_４’’，．．．，Ｔ_ｎ’’、ｎはバンプ５０の数、はそれぞれ、位置Ｐ_１’’，Ｐ_２’’，Ｐ_３’’，Ｐ_４’’，．．．，Ｐ_ｎ’’にて発生するバンプ５０に対応する。

食品又は飲料製品の調製が行われている間の、パックの前面を穿孔するための水平移動と、出口を開けるための垂直移動との完全な移動を図７に示す。これは、標準的なモータエンコーダを置き換える。

測定分解能、及び注ぎ口の設計制約に応じて、ピークの数、それらの高さ、及びそれらの幅は、障害物について実施された設計に応じて、すなわち、水平バンプ４０に対して及び垂直バンプ５０に対して実施された設計に応じて変化させることができる。図８ａ、８ｂ、及び８ｃは、トルクピークの数、振幅、及び周期の経時的変化を提供する例示的な設計の変化を表す。窪み又はバンプは、注ぎ口への飲料調製デバイスの接続、及び／又は注ぎ口の２つの部分の相対的移動を制御するために、数、形状、及び位置に関して設計されている。バンプ又は窪みの様々な形状は、様々な抵抗プロファイルを生成し、よってモータにおいて様々なトルク／電流プロファイルを生成する。

本明細書が、駆動モータからの電流の測定し、これがモータトルクに変換されることを指す場合であっても、本発明は、注ぎ口１０への飲料調製デバイス（要素２００）の接続によってもたらされる抵抗と、注ぎ口１０の２つの部分（部分１１、１２）が相対的に移動する場合にもたらされる抵抗とを測定するために、より広く適用することができる。この抵抗の測定は、ひずみゲージなどによって行うことができる。しかし、本発明の好ましい実施形態は、モータトルク値又はモータ抵抗値に変換される駆動モータの電流を測定する実施形態であろう。

本発明の目的及び範囲から逸脱することなく、上記に提供された様々な検出を所望に応じて組み合わせることができる。すなわち、パックに向かうデバイスの水平移動、又は注ぎ口の一方の部分の、他方の部分に対する垂直変位における、積層品又はシートへの穿孔の検出、注ぎ口の水平移動又は垂直移動におけるバンプなどである。

本発明は、本発明の好適な実施形態を参照して説明されているが、添付の特許請求の範囲によって定義されている本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって多くの修正及び変形を実施することができる。

Claims

食品又は飲料製品を調製するシステムであって、
食品又は飲料製品を調製するためのパック（１００）であって、注ぎ口（１０）と、前記食品又は飲料製品を調製するための製品を含むように構成された容器（３０）と、を備えるパック（１００）と、
前記容器（３０）の容積部内に噴流の形態で流体を導入する飲料調製デバイスと、を備え、
前記注ぎ口（１０）は、前記飲料調製デバイスと接続され、前記飲料調製デバイスから導入される液体により、食品又は飲料製品を調製するためのパック（１００）の注ぎ口（１０）であって、
互いに相対的に移動することにより、可撓性の前記パック（１００）内の調製された食品又は飲料製品の注出を可能にする２つの部分（１１、１２）と、
前記飲料調製デバイスと前記注ぎ口（１０）との接続時、及び前記２つの部分（１１、１２）の相対的移動時に穿孔され、測定可能な抵抗を提供する穿孔可能部分と、を備え、
前記飲料調製デバイスは制御ユニットを備え、前記制御ユニットは、前記注ぎ口（１０）への前記飲料調製デバイスの接続の抵抗と、前記注ぎ口の前記２つの部分（１１、１２）の相対的移動の抵抗とを、時間に沿って測定するように構成されている、システム。
食品又は飲料製品を調製するシステムであって、
食品又は飲料製品を調製するためのパック（１００）であって、注ぎ口（１０）と、前記食品又は飲料製品を調製するための製品を含むように構成された容器（３０）と、を備えるパック（１００）と、
前記容器（３０）の容積部内に噴流の形態で流体を導入する飲料調製デバイスと、を備え、
前記注ぎ口（１０）は、前記飲料調製デバイスと接続され、前記飲料調製デバイスから導入される液体により、食品又は飲料製品を調製するためのパック（１００）の注ぎ口（１０）であって、
互いに相対的に移動することにより、可撓性の前記パック（１００）内の調製された食品又は飲料製品の注出を可能にする２つの部分（１１、１２）と、
前記飲料調製デバイスと前記注ぎ口（１０）との接続時、及び前記２つの部分（１１、１２）の相対的移動時に穿孔され、測定可能な抵抗を提供する穿孔可能部分と、を備え、
前記飲料調製デバイスは制御ユニットを備え、前記制御ユニットは、食品又は飲料調製中に、前記デバイスと前記パックの前記注ぎ口（１０）との接続を駆動し、前記注ぎ口の前記２つの部分（１１、１２）の相対的移動を駆動する駆動モータによって提供される電流を、時間に沿って測定するように構成されている、システム。
前記制御ユニットは、前記食品又は飲料調製中に、前記駆動モータの電流の値を、時間に沿ったモータトルクの値又は抵抗の値に変換するように構成されている、請求項２に記載のシステム。
前記制御ユニットは、前記抵抗の値又は前記モータトルクの値を、それぞれ、まだ使用されていないパックについての基準閾値抵抗値又はトルク値と比較するように構成されている、請求項３に記載のシステム。
前記制御ユニットは、食品又は飲料調製プロセスにおけるフェーズ又は段階を判定するために抵抗プロファイルを時間に沿って監視する、請求項２又は４に記載のシステム。
前記穿孔可能部分は、前記飲料調製デバイスと向かい合う前記注ぎ口の前方部分に、及び／又は前記注ぎ口の下方部分に、配置されている、請求項１～５のいずれか一項に記載のシステム。
前記２つの部分（１１、１２）のうちの少なくとも１つは、前記飲料調製デバイスと前記注ぎ口（１０）との接続時に前記飲料調製デバイスの接続要素が移動する経路に、及び／又は前記２つの部分（１１、１２）が相対的に移動する経路に、設けられている１つ又は複数の窪み又はバンプ（４０、５０）を更に備える、請求項１～６のいずれか一項に記載のシステム。
前記窪み又はバンプ（４０、５０）は、前記飲料調製デバイスと前記注ぎ口（１０）との接続、及び／又は前記注ぎ口の前記２つの部分（１１、１２）の相対的移動を制御するために、数、形状、及び位置に関して設計されている、請求項７に記載のシステム。
前記容器（３０）は、前記食品又は飲料製品が配置される密閉空間を形成するために折り畳まれた少なくとも１つの可撓性フィルムによって構成されている、請求項１～８のいずれか一項に記載のシステム。
前記可撓性フィルムは、前記容器（３０）の内容積部と直接連通する前記注ぎ口の部分を除いて、前記注ぎ口（１０）の全体を包み込むように構成されている、請求項９に記載のシステム。
前記注ぎ口（１０）を通る流体の注入を可能にし、前記食品又は飲料製品を調製するために前記容器（３０）の容積部内に噴流を形成するように構成されている、請求項１０に記載のシステム。
請求項１～１１のいずれか一項に記載の食品又は飲料製品を調製するシステムにおいて食品又は飲料パックが以前に使用されているかどうかを判定する方法であって、
前記パック（１００）の前記注ぎ口（１０）への前記デバイスの接続の抵抗と、前記注ぎ口の前記２つの部分（１１、１２）の前記相対的移動の抵抗とを、時間に沿って監視する工程と、
前記抵抗の値を、以前に使用されていないパック（１００）の基準抵抗値と比較する工程と、
前記抵抗の値が以前に使用されていないパックの前記基準抵抗値よりも低い場合、動作を実行する工程と、
を含む、方法。
前記パック（１００）の前記注ぎ口（１０）への前記デバイスの接続の抵抗と、前記注ぎ口の前記２つの部分（１１、１２）の前記相対的移動の抵抗とは、前記注ぎ口（１０）への前記接続と、前記注ぎ口（１０）の前記２つの部分（１１、１２）の前記相対的移動とを駆動する駆動モータからの電流を監視することによって測定される、請求項１２に記載の食品又は飲料製品を調製するシステムにおいて食品又は飲料パックが以前に使用されているかどうかを判定する方法。
請求項１～１１のいずれか一項に記載の食品又は飲料製品を調製するシステムにおいて食品又は飲料調製プロセスにおけるフェーズ又は段階を判定する方法であって、
前記パックの前記注ぎ口（１０）への前記デバイスの接続の抵抗と、前記注ぎ口の前記２つの部分（１１、１２）の前記相対的移動の抵抗とを、時間に沿って監視する工程と、
抵抗プロファイルを介して、前記食品又は飲料調製プロセスにおける前記フェーズ又は段階を判定する工程と、
を含む、方法。
前記抵抗プロファイルは、前記注ぎ口（１０）への前記接続と、前記注ぎ口（１０）の前記２つの部分（１１、１２）の前記相対的移動とを駆動する駆動モータからの電流を監視することによって決定される、請求項１４に記載の食品又は飲料製品を調製するシステムにおいて食品又は飲料調製プロセスにおける前記フェーズ又は段階を判定する方法。