(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料の調製のための、ばらけた製品の供給器における使用のための押し出し器であって、前記押し出し器は、
製品入口、製品出口、及び長軸を持つボアを定義する筐体であって、前記ボアは、前記製品入口と前記製品出口とを相互接続する、筐体と、
スクリュー羽根を有するスクリュー型送り器であって、前記スクリュー羽根は、前記ボアにおいて回転可能に且つ並進移動可能に受容され、第１の位置と第２の位置との間で前記ボアの長軸に沿って軸方向に移動可能である、スクリュー型送り器と、
前記スクリュー羽根の軸方向の位置に依存して、前記製品入口と製品出口とを相互接続する前記ボアの部分を流体密封的に封止するよう構成された、第１の封止装置と、
を有し、
前記スクリュー羽根の前記第１の位置においては、前記第１の封止装置が、前記製品入口と前記製品出口とを相互接続する前記ボアの部分を流体密封的に封止し、
前記スクリュー羽根の前記第２の位置においては、前記スクリュー羽根の回転が、前記製品入口において供給されるばらけた製品の、前記製品出口からの連続的な押し出しを引き起こし、
前記ボアは、第１の端部と、前記製品出口を定義する第２の端部と、の間において軸方向に延在し、
前記製品入口は、前記第１の端部と前記第２の端部との間において前記ボアと接続され、
前記スクリュー型送り器は、軸方向端部において前記スクリュー羽根に接続された第２の封止装置を更に含み、前記スクリュー羽根の前記第１の位置及び前記第２の位置の両方において、前記第２の封止装置は、前記第１の端部と前記製品入口との間に延在する前記ボアの部分を封止する、
押し出し器。
【請求項２】
前記第１の封止装置は、前記スクリュー型送り器の前記スクリュー羽根と一致して並進移動するよう、前記スクリュー羽根に接続された、請求項１に記載の押し出し器。
【請求項３】
前記第１の封止装置は、前記スクリュー羽根の軸方向端部に備えられた、請求項２に記載の押し出し器。
【請求項４】
前記第１の封止装置は、
前記ボアと同様の断面形状を持ち、前記ボア内に受容可能となるような寸法とされた、流体不透過体であって、接線方向に延在する円周凹部を定義する、流体不透過体と、
前記円周凹部に受容された柔軟なＯリングと、
を有し、前記第１の封止装置が、前記ボアの接線方向に閉じた部分に受容されると、前記Ｏリングが、前記ボアを境界付ける前記筐体に当接し、前記第１の封止装置が、前記ボアを流体密封的に封止する、請求項２又は３に記載の押し出し器。
【請求項５】
前記ボアは、略円筒形であり、
前記スクリュー羽根の回転軸が、前記ボアの長軸と整合された、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の押し出し器。
【請求項６】
前記スクリュー羽根は、前記ボア内にフィットするよう受容された、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の押し出し器。
【請求項７】
モータにより回転可能に駆動されるよう構成された駆動シャフトと、
第１の回転方向における前記駆動シャフトの回転運動を、前記ボア内における前記スクリュー羽根の直線往復運動に変換するよう構成された、回転−直線運動変換器と、
第２の回転方向における前記駆動シャフトの回転が、押し出し方向の回転方向における前記スクリュー羽根の回転を引き起こすよう、前記駆動シャフトと前記スクリュー羽根とを回転可能に結合するよう構成された、回転結合部と、
を更に有する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の押し出し器。
【請求項８】
前記回転結合部は、前記第１の回転方向における前記駆動シャフトの回転が、前記押し出し方向の回転方向における前記スクリュー型送り器の回転を引き起こさないよう、前記駆動シャフトと前記スクリュー羽根とを回転可能に結合するよう構成された、請求項７に記載の押し出し器。
【請求項９】
前記回転結合部は、前記駆動シャフトが前記第２の回転方向に回転させられたとき、前記駆動シャフトからのトルクを伝達することが可能となるよう、前記駆動シャフトに装着された、第１の歯車と、
前記スクリュー羽根にトルクを伝達して前記スクリュー羽根を前記押し出し方向の回転方向に回転するよう駆動することが可能となるよう前記スクリュー羽根に接続され、少なくとも前記第１の位置と前記第２の位置との間における前記スクリュー型送り器の直線運動の範囲において、直接に又は更なる歯車を介して、前記第１の歯車と噛合する、第２の歯車と、
を有する、請求項７又は８に記載の押し出し器。
【請求項１０】
前記回転−直線運動変換器は、
前記駆動シャフトに装着されたウォームと、
前記第２の回転方向における前記駆動シャフトの回転が、前記第２の回転方向における前記駆動シャフトとの前記ウォームの回転を引き起こすよう、前記駆動シャフトと前記ウォームとを相互接続する、一方向回転伝達装置と、
前記筐体に回転可能に接続され、前記ウォームと噛合する、ウォームホイールと、
一方では、前記ウォームホイールと傍心的に接続され、他方では、前記ウォームホイールが前記ウォームにより回転的に駆動されたときに、前記スクリュー羽根が前記ボア内において往復直線運動させられるよう、前記スクリュー羽根に接続された、接続部材と、
を有する、請求項７乃至９のいずれか一項に記載の押し出し器。
【請求項１１】
前記一方向回転伝達装置は、第１の端部及び第２の端部を持ち、前記第１の端部と前記第２の端部との間において螺旋状に巻かれたコイルを定義する、ワイヤを含み、
前記コイルは、前記ウォームのウォームシャフトのまわりに延在し、前記第１の端部及び前記第２の端部のうちの一方が、前記駆動シャフトに接続され、
前記第１の回転方向における前記駆動シャフトの回転が、前記コイルを緩ませ、前記コイルが、前記ウォームの前記ウォームシャフトと略係合しないようにされ、前記第１の回転方向における前記ウォームシャフトの回転を引き起こさず、
前記第２の回転方向における前記駆動シャフトの回転が、前記コイルを締め付け、前記コイルが、前記ウォームの前記ウォームシャフトと摩擦により係合し、前記第２の回転方向における前記ウォームシャフトの回転を引き起こす、請求項１０に記載の押し出し器。
【請求項１２】
飲料の調製のための、ばらけた製品の供給器であって、
前記ばらけた製品を収容するよう構成され、製品排出開口を含む、ホッパと、
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の押し出し器であって、前記製品入口が前記ホッパの前記製品排出開口と接続された、押し出し器と、
を有する、供給器。
【請求項１３】
請求項１２に記載の供給器を含む、飲料の調製のための機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば挽かれたコーヒー、挽かれた茶、及びカカオ粉のような、飲料の調製のためのばらけた製品を供給するための供給器における使用のための押し出し器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばコーヒー、茶及び／又はチョコレートミルクのような飲料を調製するよう構成された、例えば自動販売機又は台所用機器のような機器は一般に、飲料が調製される領域に向けて所定量のばらけた（loose）製品を供給するように機能する供給器を含み得る。該供給器は、ホッパ及び押し出し器を有しても良い。例えば挽かれたコーヒー、挽かれた茶、又はカカオ粉のようなばらけた製品は、押し出し器が配置され得る底側においてホッパに収容されても良い。押し出し器は、螺旋状の羽根を有するスクリュー型送り器を含んでも良く、該送り器は、回転するよう駆動させられると、或る量のばらけた製品をホッパから製品出口又は排出開口に向けて送り、該製品出口又は排出開口から、該ばらけた製品が飲料の調製のためのユニットへと供給される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上に説明されたタイプの多くの従来の機器の欠点は、飲料を調製するための温水の使用に起因する。温水は、水蒸気又は蒸気の形をとり得るものであり、飲料が調製される領域から、押し出し器の排出開口に向けて上昇し得る。このとき、水分がばらけた製品に吸収され得、該製品をひとまとまりにして劣化させ、その結果、押し出し器が機能不全となりはじめ（例えば分配量の精度が悪くなる又は詰まる）、調製される飲料の質が低下し得る。
【０００４】
本発明の目的は、特に望ましくない水蒸気又は蒸気との接触からばらけた製品が保護されることによって、湿った環境における動作に略影響を受けない、ばらけた製品の供給器における使用のための押し出し器を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、単一の、典型的には電気モータによって動作させられ得る、構造的に単純で経済的に製造可能な押し出し器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的のため、本発明の第１の態様は、典型的には温かい飲料の調製のための、ばらけた製品の供給器における使用のための押し出し器に関する。該押し出し器は、製品入口、製品出口、及び長軸を持つボア（bore）を定義する筐体を含んでも良く、該ボアは、前記製品入口と製品出口とを相互接続しても良い。該押し出し器は更に、スクリュー羽根を有するスクリュー型送り器を含んでも良く、前記スクリュー羽根は、前記ボアにおいて回転可能に且つ並進移動可能に受容され、第１の位置と第２の位置との間で前記ボアの長軸に沿って軸方向に移動可能である。該押し出し器はまた、前記スクリュー羽根の軸方向の位置に依存して、前記製品入口と製品出口とを相互接続する前記ボアの部分を流体密封的に解放可能に封止するよう構成された、第１の封止装置を含んでも良い。該押し出し器の構成は、前記スクリュー羽根の第１の軸方向位置においては、前記第１の封止装置が、前記製品入口と製品出口とを相互接続する前記ボアの部分を流体密封的に封止し得るようなものである。一方、前記スクリュー羽根の第２の軸方向位置においては、前記第１の封止装置が、前記製品入口と製品出口とを相互接続する前記ボアの部分を流体密封的に封止せず、前記スクリュー羽根の回転が（回転による押し出しにより）、前記製品入口において供給されるばらけた製品の、前記製品出口からの連続的な押し出し又は排出を引き起こし得る。
【０００７】
本発明による押し出し器は、回転可能なスクリュー羽根を含むスクリュー型送り器を有しても良く、該スクリュー型送り器は、ボア内で軸方向に変位可能であり、分配されるべきばらけた製品が該ボアを通して進み、最終的に該ボアから押し出される。該スクリュー型送り器のスクリュー羽根の回転可能性は、ばらけた製品の正確な分配を可能とし得る。スクリュー型送り器の軸方向の変位可能性は、塊になり酸化することによるばらけた製品の劣化を引き起こし得る湿気及び／又は空気の進入からボアを保護し得る第１の封止装置の作動部として機能することを同時に可能とし得る。該押し出し器の好適な実施例においては、該第１の封止装置は、調和して並進移動するよう、スクリュー型送り器と一体化させられても良い受動型の装置であっても良い。当該後者の構成においては、該封止装置は、湿気及び／又は（かたまった）ばらけた製品と接触し得、それ故摩耗、汚れ、閉塞、詰まり等を起こし易い、いずれの独立に動くことができる部分をも含む必要がない。更に、該押し出し器は有利にも、スクリュー型送り器のスクリュー羽根が、例えば電気駆動モータによって反対の方向Ｒ１、Ｒ２に回転可能に駆動されることができる単一の駆動シャフトを通して選択的に回転及び並進移動させられることを可能とする駆動機構を備えても良い。
【０００８】
本発明の第２の態様は、飲料の調製のためのばらけた製品の供給器に関する。該供給器は、挽かれたコーヒー、挽かれた茶、又はカカオ粉のようなばらけた製品を収容するよう構成され、製品排出開口を含む、ホッパを含んでも良い。該供給器はまた、本発明の第１の態様による押し出し器を含んでも良く、該押し出し器の製品入口は、前記ホッパの前記製品排出開口に接続される。
【０００９】
本発明の第３の態様は、本発明の第２の態様による供給器を含む、コーヒー、茶又はチョコレートのような飲料の調製のための装置又は機器に関する。
【００１０】
本発明のこれらの及び他の特徴及び利点は、本発明を説明するものであって限定するものではない、添付図面と共に参照される、本発明の特定の実施例の以下の詳細な説明から、より完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ホッパ及び本発明による押し出し器の実施例を有する、飲料の調製のためのばらけた製品の供給器の実施例を、断面側面図で模式的に示す。
【図２（Ａ）】図１に示される押し出し器の構成を、上方斜視図で模式的に示す。
【図２（Ｂ）】図１に示される押し出し器の構成を、分解斜視図で模式的に示す。
【図３（Ａ）】図１及び２示される押し出し器の操作を、循環的なシーケンスで模式的に示す。
【図３（Ｂ）】図１及び２示される押し出し器の操作を、循環的なシーケンスで模式的に示す。
【図３（Ｃ）】図１及び２示される押し出し器の操作を、循環的なシーケンスで模式的に示す。
【図３（Ｄ）】図１及び２示される押し出し器の操作を、循環的なシーケンスで模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、挽かれたコーヒー、挽かれた茶、又はカカオ粉のような、飲料の調製のためのばらけた製品３０の供給器１の実施例を、断面側面図で模式的に示す。該供給器は、ホッパ１０と、該ホッパに煎出された押し出し器１００と、を含んでも良い。ホッパ１０は、或る量のばらけた製品３０を好適には流体密封的に収容し、動作の間には、底部領域における製品排出開口１２を通して、押し出し器１００の製品供給開口１１２へと、ばらけた製品３０を供給する、内側空間を定義しても良い。開口１２、１１２は、直接に相互接続されていても良い（例えばこれら開口が一致しても良い）し、又は管若しくはシュート等を介して間接的に相互接続されていても良い。ホッパ１０自体は、従来の設計のものであっても良い。
【００１３】
以下、押し出し器１００の構成及び動作が、一般的な用語で、適切な場合には図１、２及び３を参照しながら、説明される。
【００１４】
まず、図１及び２が参照される。押し出し器１００は、筐体１１０を含んでも良い。押し出し器１００がコーヒーマシンのような機器に備えられるとき、筐体１１０は典型的には、該機器の動かない又は固定された構成要素を形成し得る。筐体１１０は、長軸又は中心軸ｌを持つボア又はチャネル１１６と、ばらけた製品３０がボア１１６に供給されるときに通る製品入口１１２と、ばらけた製品３０がボア１１６から押し出される又は排出されるときに通る製品出口１１４と、を定義しても良い。製品入口１１２と製品出口１１４とは、ボア１１６の長軸ｌに沿って離隔され、即ち軸方向に異なる位置に配置され、そのため、製品入口１１２と製品出口１１４と相互接続するボア１１６の部分を介して製品入口１１２から製品出口１１４へと正確な量のばらけた製品３０を送るためにスクリュー型送り器１２０（以下に議論される）が用いられても良い。
【００１５】
図示された実施例におけるように、筐体１１０は、ボア１１６を定義するバレル１１１を含んでも良い。ボア１１６は、好適には円形の断面を持ち、上流端１１６ａと下流端１１６ｂとの間に延在しても良い。これら端１１６ａ及び１１６ｂは開いていても良いが、必須ではない。円筒形のボア１１６ａが軸対称性のため好適であるが、例えば角柱型のボアのような、異なる形状を持つボアも考えられ得る。機器において、筐体１１０は好適には、ボア１１６の中心軸ｌが略水平方向（図１参照）に、即ち水平に対して±４５°の傾きで延在するよう装着されても良い。製品入口１１２はこのとき、好適にはボア１１６の上に配置されたバレル１１１の壁部における開口により定義されても良く、これにより重力が製品入口１１２を介してボア１１６へとばらけた製品を送ることを可能としても良い。バレル１１１の下流端１１６ｂが開いた端部である場合には、当該下流端１１６ｂが製品出口１１４（図１及び２参照）を定義しても良い。代替としては、製品出口１１４は、好適にはボア１１６の下に配置された、バレル１１１の壁部における開口により定義されても良い。いずれの場合においても、重力が、スクリュー型送り器１２０のスクリュー羽根１２４の巻き（以下に説明される）から、これら巻きがそれぞれボア１１６（図１参照）の下流端１１６ｂから製品出口１１４上に突出又は延在するときに、ばらけた製品３０を押すことを可能とされ、これにより、押し出し器１００からばらけた製品３０を排出する。機器において、押し出し器１００の製品出口１１４は、コーヒーメーカーの場合におけるフィルタバスケットのような、製品排出位置２０の上に配置されるか、又は製品排出位置２０と連通していても良い（図１参照）ことは、理解されたい。
【００１６】
押し出し器１００は更に、スクリュー型送り器１２０を含んでも良い。スクリュー型送り器１２０は、中心回転軸Ｌ上にセンタリングされたスクリュー羽根、螺旋羽根又はフライティング１２４を含んでも良い。図示される実施例におけるように、スクリュー羽根１２４は、中心回転軸Ｌと一致するシャフト１２２に装着されても良く、代替としては、スクリュー羽根１２４は「シャフト無し」又は「芯無し」であっても良い。スクリュー羽根１２４は、ボア１１６の中にフィットするよう受容されるように、即ち、スクリュー羽根１２４の巻きが、ボア１１６（と関連する内接円）の直径よりも僅かにのみ小さい（例えば１０％よりも少ないだけ小さい）外径を持つような寸法とされる。
【００１７】
用語の明確さのため、本明細において用いられる「スクリュー型送り器（screw feeder）」なる語は、スクリュー羽根１２４の並進運動を共有する押し出し器部分、即ちボア１１６のなかを軸方向に動くにつれてスクリュー羽根１２４と一致して並進運動する押し出し器の部分のアセンブリ又は集合を指すものと理解され得る。従って、押し出し器１００の実施例のスクリュー型送り器１２０は、スクリュー羽根１２４及び該スクリュー羽根が装着されたシャフト１２２に加えて、接続部材１４２、第２の細長い歯車１４０、及び封止装置１２６ａ、１２６ｂ（図２Ｂ参照）を含むものとみなされ得、これらはいずれも以下に議論される。
【００１８】
押し出し器１００はまた、スクリュー羽根１２４の軸方向の位置に依存して、製品入口１１２と製品出口１１４とを相互接続するボア１１６の部分を解放可能に流体密封的に封止するよう構成された、少なくとも１つの封止装置１２６ａを含んでも良い。製品入口１１２と製品出口１１４とを相互接続するボア１１６の部分は、特に水及び／又は空気のような流体が製品入口１１２において連続的に供給及び製品出口１１４から排出されることができない場合及び／又はその逆の場合にはいつでも、流体密封的に封止されるものとみなされ得る。従って、ボア１１６の該部分は、製品入口１１２を遮断することにより、製品出口１１４を遮断することにより、及び／又は製品入口１１２と製品出口１１４との間に延在するボア１１６の部分のなかに障害物を配置することにより、流体密封的に封止されても良い。
【００１９】
スクリュー羽根１２４の軸方向の位置に依存した封止装置１２６ａの動作は、種々の態様により確立され得る。幾つかの実施例においては、封止装置１２６ａは、スクリュー型送り器１２０の一部を形成せず、単に、直接に又は力学的な連結等を介して間接的に、該スクリュー型送り器により動作させられるものであっても良い。一実施例においては、例えば、該封止装置は、付勢されて製品出口１１４を封止する、ばね付勢された枢動可能な製品出口カバーであって、製品出口１１４に通して、スクリュー羽根１２４が軸方向に変位させられカバーに対して押し付けられたときに、該スクリュー羽根によって、開いた非封止位置へと操作されることができる、製品出口カバーを含んでも良い。しかしながら、あまり独立して動くことができない部品を備え、全体的な信頼性がより高い、押し出し器１００の単純な構成を一般に可能とするため、該押し出し器の好適な実施例においては、封止装置１２６ａは、スクリュー型送り器１２０の一部を形成しても良い。
【００２０】
斯かる好適な一実施例においては、封止装置１２６ａは、スクリュー羽根１２４に接続されても良い。例えば、封止装置１２６ａ、１２６ｂは、スクリュー羽根１２４自体に例えばスクリュー羽根１２４の端部において接続されても良いし、及び／又は、シャフト１２２が備えられる場合には、シャフト１２２に装着されても良い。少なくとも１つの封止装置１２６がシャフト１２２に装着される場合には、シャフト１２２の回転運動を必然的に共有するよう固定的に装着されても良いし、又は必ずしも共有しないよう回転可能に装着されても良い。
【００２１】
複数の封止装置１２６が備えられる場合には、これら封止装置は、スクリュー羽根１２４の長軸Ｌに沿って、又はシャフト１２２に沿って、離隔されても良い。例えば、図示された実施例におけるように、スクリュー型送り器１２０は、それぞれがスクリュー羽根１２４の各端部に配置された、２つの構造的に同一の封止装置１２６ａ、１２６ｂを含んでも良い。上述したように、第１の、下流の封止装置１２６ｂは、スクリュー羽根１２４の軸方向の位置に依存して、製品入口１１２と製品出口１１４とを相互接続するボア１１６の部分を解放可能に流体密封的に封止するよう機能しても良い。第２の、上流の封止装置１２６ａは、ボア１１６の第１の端部１１６ａと製品入口１１２との間に延在するボア１１６の上流部分を永続的に封止して、スクリュー羽根１２４の前後の並進を妨げ得る、ばらけた製品３０の蓄積を防ぐよう、機能しても良い。
【００２２】
各封止装置１２６ａ、１２６ｂは、典型的には剛体の、流体不透過性の部材１２８ａ、１２８ｂを含んでも良い。部材１２８ａ、１２８ｂは好適には、ボア１１６の形状と類似した形状を持っても良く、好適には、ボア１１６にぴったりと受容可能な、即ち該部材の中心軸がボア１１６の長軸ｌと整合されたときに僅かしか円周方向に遊びがないような寸法とされても良い。例えば、円筒形のボア１１６を持つ実施例においては、部材１２８ａ、１２８ｂも典型的には円筒形であっても良く、ボア１１６の直径よりも僅かにのみ小さい（例えば１０％よりも少ないだけ小さい）外径を持っても良い。更に、各封止装置１２６ａ、１２６ｂの部材１２８ａ、１２８ｂは、外側面において接線方向に延在する円周凹部１３０ａ、１３０ｂを定義しても良く、各封止装置１２６ａ、１２６ｂは更に、それぞれの円周凹部１３０ａ、１３０ｂに受容されるよう構成された柔軟なＯリング１３２ａ、１３２ｂを含んでも良く、封止装置１２６ａ、１２６ｂがボア１１６の円周方向に又は接線方向に閉じた位置の中に受容されたときに、該柔軟なＯリングが、該ボアを境界付ける壁部（の内側面）に当接して、封止装置１２６ａ、１２６ｂが全体として該ボアを流体密封的に封止しても良い。
【００２３】
スクリュー羽根１２４は、ボア１１６に回転可能に且つ並進可能に受容されても良く、これにより該スクリュー羽根が、第１の位置と第２の位置との間で並進運動可能、即ち直線的に動くことが可能であっても良い。
【００２４】
該第１の位置においては（図２Ａ及び図３Ａ参照）、該少なくとも１つの封止装置１２６ｂは、製品出口１１４を遮断し、それ故製品入口１１２と製品出口１１４とを相互接続するボア１１６の部分を封止しても良い。従って、該少なくとも１つの封止装置１２６ｂは、一方では、スクリュー羽根１２４の回転による製品入口１１２から製品出口１１４へのばらけた製品の下流の進行を防止し、他方では、封止装置１２６ｂの下流側に存在するばらけた製品３０が湿気と接触することを防止し得る。
【００２５】
該第２の位置においては（図３Ｃ参照）、封止装置１２６ａ、１２６ｂのいずれも、製品入口１１２と製品出口１１４とを相互接続するボア１１６の部分を流体密封的に封止しない。従って、スクリュー羽根１２４の回転が、製品入口１１２において供給されるばらけた製品３０の、製品出口１１４からの連続的な押し出しを引き起こし得る。
【００２６】
押し出し器１００は更に、スクリュー羽根１２４を選択的に回転及び並進移動させる駆動機構を含んでも良い。図示されたような好適な実施例においては、該駆動機構は、例えば電気駆動モータ１７０により、反対の方向Ｒ１、Ｒ２に回転可能に駆動されることができる駆動シャフト１６０を専ら通して、スクリュー羽根１２４の斯かる選択肢を可能とするよう構成されても良い。駆動モータ１７０と同様の駆動シャフト１６０は、該駆動機構の一部を形成しても良く、筐体１１０に回転可能に軸受装着されても良い。
【００２７】
該駆動機構は更に、回転−直線運動変換器を含んでも良い。当該回転−直線運動変換器は好適には、第１の回転方向Ｒ１における駆動シャフト１６０の回転運動を、ボア１１６内のスクリュー型送り器１２０の軸方向における往復運動に変換し、第２の方向Ｒ２における駆動シャフト１６０の回転運動は、スクリュー型送り器１２０の軸方向における運動には変換しないよう構成されても良い。当業者は、回転−直線運動変換器は、それ自体知られたものであり、種々の態様で構成され得ることを理解するであろう。実現のための好適な例として、回転−直線運動変換器の一実施例が以下に説明される。
【００２８】
当該一実施例においては、該回転−直線運動変換器は、駆動シャフト１６０に接続され、駆動シャフト１６０と同軸に延在しても良い、ウォーム１６２を含んでも良い。軸方向の一方の端において、ウォーム１６２は、典型的にはシリンダジャケット型のウォームシャフト、又は以下に議論される一方向回転伝達装置１６６との係合のために構成されたウォーム延長部材１６４を定義しても良い。
【００２９】
該回転−直線運動変換器は更に、第２の回転の方向Ｒ２における駆動シャフト１６０の回転が当該第２の回転の方向Ｒ２における該駆動シャフトとウォーム１６２の回転を引き起こし、第１の回転の方向Ｒ１における駆動シャフト１６０の回転は当該第１の回転の方向Ｒ１における該駆動シャフトとウォーム１６２の回転を引き起こさないよう、駆動シャフト１６０とウォーム１６２とを相互接続する、一方向回転伝達装置１６６を含んでも良い。
【００３０】
該一方向回転伝達装置は例えば、第１の端部１６６ａと第２の端部１６６ｂとを持つワイヤ１６６を含んでも良い。これら第１の端部１６６ａと第２の端部１６６ｂとの間において、ワイヤ１６６は、螺旋状に巻かれたコイル１６６ｃを定義しても良い。コイル１６６ｃは、ウォーム１６２のウォームシャフト１６４のまわりに延在しても良く、ワイヤ１６６の第１の端部１６６ａ及び第２の端部１６６ｂのうち一方が駆動シャフト１６０に接続されていても良い。第１の回転の方向Ｒ１における駆動シャフト１６０の回転がコイル１６６ｃを緩ませ、該コイルがウォームシャフト１６４と略係合しなくなり、第１の回転の方向Ｒ１における回転を引き起こさず、一方で、第２の回転の方向Ｒ２における駆動シャフト１６０の回転がコイル１６６ｃを締め付け、コイル１６６ｃがウォーム１６２のウォームシャフト１６４と摩擦により係合し、該シャフトの第２の回転の方向Ｒ２における回転を引き起こすような構成とされても良い。
【００３１】
該回転−直線運動変換器はまた、中心シャフトピン１８２を介して筐体１１０に回転可能に接続され、ウォーム１６２と噛合する、例えば平歯車又ははすば歯車のような、ウォームホイール１８０を含んでも良い。ウォームホイール１８０は、以下に説明される接続部材１４２との係合のため構成された、傍心ピン１８４を含んでも良い。
【００３２】
該回転−直線運動変換器は更に、接続部材１４２を含んでも良い。接続部材１４２は、スクリュー羽根１２４（のシャフト１２２）に回転可能に接続されても良く、これによりスクリュー羽根１２４と共に並進運動しても良く、また接続部材１４２に対する軸Ｌのまわりのスクリュー羽根１２４の回転を同時に可能としても良い。この目的のため、図示された実施例におけるように、接続部材１４２の下流端面は、スクリュー羽根１２４と同軸に延在し、上流方向にみて段階的に増大する内径を持ち、内周レッジを定義する、シリンダジャケット型のハブ部１４３を含んでも良い。スクリュー羽根１２４のシャフト１２２は、第２の封止装置１２６ａの本体１２８ｂから上流に延在する２つの弾力性の突起１２２ａを含んでも良い。弾力性の突起１２２ａは、ハブ部１４３の中に受容され、該弾力性の突起のヘッド部が周縁レッジにスナップ式に掛かるようにされても良い。従って、スクリュー羽根１２４は、接続部材１４２からの並進運動的な離隔に対して係止されつつ、該部材に対する回転を可能とし得る。ウォームホイール１８０との接続のため、接続部材１４２は更に、ウォームホイール１８０の傍心ピン１８４が滑動可能に受容されることができるスロット１４４を定義しても良い。
【００３３】
ウォームホイール１８０、傍心ピン１８４、スロット１４４及び接続部材１４２は、あわせて燃焼機関におけるクランクシャフト及び（ピストン）接続棒に類似する機能を実行し得るものであり、ウォームホイール１８０の回転が、ボア１６０におけるスクリュー型送り器１２０の往復直線／軸方向運動を引き起こすように構成されても良い。
【００３４】
該駆動機構はまた、駆動シャフト１６０とスクリュー羽根１２４とを回転可能に結合し、第２の回転の方向Ｒ２における該駆動シャフトの回転が、押し出し方向の回転方向Ｅ２におけるスクリュー型送り器１２０のスクリュー羽根１２４の回転を引き起こすようにする、回転結合部を含んでも良い。「押し出し方向の回転方向」とは、使用時に、製品入口１１２から製品出口１１４への、下流方向のばらけた製品３０の移動／輸送を引き起こす、中心軸Ｌのまわりのスクリュー羽根１２４の回転の方向Ｅ２を示すものと理解される。
【００３５】
該回転結合部は、スクリュー羽根１２４（のシャフト１２２）に同軸に接続され該スクリュー羽根と一致して回転するようにされても良い、第１の歯車１６８を含んでも良い。この目的のため、図示された実施例におけるように、第１の歯車１６８の下流端面は、第２の封止装置１２６ａの本体１２８ａの上流端面に備えられた複数のカムを軸方向に受容するよう構成された、複数の凹部（図２Ｂに示されている）を含んでも良く、これにより、これら２つの部品を共に回転可能に係止する。第１の歯車１６８を通る中央通路は更に、接続部材１４２のハブ部１４３を回転可能に受容するような寸法とされても良い。押し出し器１００の組み立てられた状態において、第１の歯車１６８は、ハブ部１４３が突出している接続部材１４２の下流端面と、第２の封止装置１２６ａの本体１２８ａの上流端面と、の間において、フィットするよう受容されても良い。第２の歯車１４０は、ボア１１６の長軸ｌ及び／又はスクリュー羽根１２４の長軸Ｌと平行に延在する比較的長い歯を持つ、細長い歯車であっても良い。第２の歯車１４０は、少なくとも第１の位置と第２の位置との間のスクリュー型送り器の直線運動の範囲において、直接に又は更なる歯車等を介して、第１の歯車１６８と噛合するよう構成されても良い。
【００３６】
従って、第１の回転の方向Ｒ１における駆動シャフト１６０の回転は、非押し出し方向の回転方向Ｅ１におけるスクリュー羽根１２４の回転を引き起こし、第２の回転の方向Ｒ２における駆動シャフト１６０の回転は、押し出し方向の回転方向Ｅ２におけるスクリュー羽根１２４の回転を引き起こし得る。
【００３７】
該駆動機構はまた、駆動モータ１７０を制御するため駆動モータ１７０に動作可能に接続されていても良い、コントローラ（図示されていない）を含んでも良い。該コントローラが、時間経過とともにスクリュー羽根１２４の軸方向の位置を信頼性高く追跡するようにするため、該駆動機構は更に、該コントローラに動作可能に接続されていても良い、１つ以上の好適には非接触型の位置センサを含んでも良い。一実施例においては、該駆動機構は、２つの永久磁石及びリード（reed）センサを含む、スクリュー型送り器１２０の軸方向位置を監視するよう構成された位置センサを含んでも良い。該永久磁石は、軸方向に離隔された関係でスクリュー型送り器１２０に固定的に接続されても良く、該リードセンサは、押し出し器１００の筐体１１０に固定的に接続されても良い。
該永久磁石は、スクリュー羽根１２４の第１の（軸方向の）位置においては、第１の該永久磁石が該リードセンサと整合して該リードセンサを起動し、一方で、スクリュー羽根１２４の第２の（軸方向の）位置においては、第２の該永久磁石が該リードセンサと整合して該リードセンサを起動するよう、構成されたものであっても良い。このようにして、該コントローラは、例えばモータ１７０によりレポートされる駆動シャフト１６０の回転数を計数する以外に、スクリュー羽根１２４がいつ第１及び第２の位置にあるか及びいつこれら位置から離れるかを評価することが可能となる。位置センサは、必ずしもスクリュー型送り器１２０の軸方向の位置を追跡するよう構成される必要はなく、代替の実施例においては、例えば、位置センサは、ウォームホイール１８０の回転的な位置を追跡するよう構成されても良いことは、明らかであろう。
【００３８】
以上において、押し出し器１００の構成が幾分か詳細に説明されたが、以下、図３Ａ乃至Ｄを参照しながら説明される、押し出し器１００の動作に注目する。
【００３９】
図３Ａは、駆動シャフト１６０が回転方向Ｒ１、Ｒ２のいずれにも駆動されていないために、押し出し器１００の各部分が動いていない静止位置における、図２の押し出し器１００を模式的に示している。当該静止位置においては、スクリュー型送り器１２０は、第１の軸方向の位置にある。第１の封止装置１２６ｂは、ボア１１６のなかに配置され、製品入口１１２と製品出口１１４とを相互接続するボア１１６の部分を流体密封的に封止している。スクリュー型送り器１２０の第１の軸方向の位置においては、押し出し方向の回転方向Ｅ２におけるスクリュー羽根１２４の回転は、製品入口１１２において供給されるばらけた製品３０の、製品出口１１４からの連続的な押し出しを引き起こさない。
【００４０】
斯かるばらけた製品３０の押し出しが望ましい場合には、駆動シャフト１６０は最初に、図３Ｂに示されるように、第１の回転の方向Ｒ１に回転させられても良い。回転−直線運動変換器の媒介により、駆動シャフト１６０の回転が、ボア１１６内におけるスクリュー型送り器１２０の下流への又は軸方向に外側への変位を引き起こす。スクリュー型送り器１２０が下流に動くと、第１の封止装置１２６ｂは、ボア１１６から押し出され、製品出口１１４から外れる。ボア１１６からの第１の封止装置１２６ｂの離脱は、ボア１１６を封止されていない状態とし、製品入口１１２から製品出口１１４へのばらけた製品３０の移送を容易化することが可能である。しかしながら、第１の回転の方向Ｒ１における駆動シャフト１６０の回転は、下流方向の変位の間はスクリュー羽根１２４は非押し出し方向の回転方向Ｅ１に回転する（それにより内側向き又は上流方向のスクリュー羽根１２４の巻き間に存在するばらけた製品３０を製品入口１１２に向けて効果的に移送する）ため、製品出口１１４からのばらけた製品３０の実際の押し出しを引き起こさないことに留意されたい。
【００４１】
スクリュー型送り器１２０が製品出口１１４から最大限に延在する第２の位置に到達すると、駆動シャフト１６０の回転方向が反対向きとなる。即ち、駆動シャフト１６０は、図３Ｃに示されるように、第２の回転の方向Ｒ２に駆動され得る。駆動シャフト１６０が斯様に駆動されると、回転−直線運動変換器の一方向回転伝達装置１６６が、ウォーム１６２の回転、及びそれ故スクリュー型送り器１２０の軸方向の更なる変位を防止する。しかしながら、ここで前記回転結合部が、スクリュー型送り器１２０のスクリュー羽根１２４が押し出し方向の回転方向Ｅ２に回転させられることを確実にする。従って、ばらけた製品３０は、例えばホッパ１０から製品入口１１２において押し出し器１００に連続的に供給され、製品出口１１４に移送され、該出口から押し出される又は排出され得る。
【００４２】
所望の量のばらけた製品３０が押し出されると、図３Ｄに示されるように、駆動シャフト１６０の回転方向が再び逆にされる。回転−直線運動変換器の再係合により、第１の回転の方向Ｒ１における駆動シャフト１６０の更なる回転が、筐体１１０のボア１１６へのスクリュー羽根１２４の後退を引き起こし、その一方、スクリュー羽根１２４は、非押し出し方向の回転方向Ｅ１に回転する。図３Ａに示されるように、スクリュー型送り器１２０が再び静止位置に到達すると、駆動シャフト１６０の回転が停止させられ得る。
【００４３】
本明細において使用される用語に関し、以下に留意されたい。「上流方向」及び「下流方向」なる語は、製品入口及び製品出口の相対的な軸方向の配置、並びに押し出しを引き起こすため該製品入口と製品出口との間においてボアを通してばらけた製品が送られる方向に関するものである。従って、「下流方向」とは、製品入口の軸方向位置から製品出口を指す軸方向の向きを示し、「上流方向」とは、これと平行であるが反対の向きを示し得る。
【００４４】
本発明の実施例が、一部添付図面を参照しながら以上に説明されたが、本発明はこれら実施例に限定されるものではないことは理解されるべきである。図面、説明及び添付される請求項を読むことにより、請求される本発明を実施化する当業者によって、開示された実施例に対する変形が理解され実行され得る。本明細書を通して、「一実施例」又は「実施例」とは、当該実施例と組み合わせて記載される特定の特徴、構成又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。従って、本明細書の各所における「一実施例において」又は「実施例において」なる語句の出現は、必ずしも全てが、同一の実施例を参照しているわけではない。更に、１つ以上の実施例の特徴、構成又は特性が、いずれかの適切な態様で組み合わせられ、新たな、明示的に記載はされていない実施例を形成しても良い。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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