(57)【要約】  抽出用製品を包含するポッドであって一回分の抽出用製品を包含するフィルタ材料の部分を具備するポッドを充填及び形成する装置に関する。当該装置は、一回分の製品を画定する少なくとも一つの形成凹部内に製品を供給するためのステーション（２）であって、抽出用製品の各圧縮ディスク（５）を形成すると共に圧縮ディスク（５）をフィルタ材料の凹部（３）から解放してポッドを形成する手段から作られるステーションを具備する。
2007501168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抽出用製品を包含するポッド（１）であって一回分の抽出用製品を包含するフィルタ材料の部分を具備するポッド（１）を充填及び形成する装置であって、
一回分の製品を画定する形成凹部（３）であって抽出用製品の各圧縮ディスク（５）を形成すると共に該圧縮ディスク（５）を凹部（３）からフィルタ材料内に解放してポッド（１）を形成する手段（４）内に形成された少なくとも一つの形成凹部（３）内に製品を供給するためのステーションを具備することを特徴とする、装置。
【請求項２】
上記凹部（３）は円形経路（Ｐ）に沿って上記手段（４）によって移動せしめられることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
上記ディスク（５）を形成する手段（４）の下方に、フィルタ材料を支持し且つ送るステーション（６）が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
上記製品供給ステーション（２）は、上記形成手段（４）の一部を形成する第一回転ドラム（８）と対向するように取り付けられた固定ホッパ（７）を具備し、該ホッパ（７）は製品が予め定められた領域に供給されるように上記第一ドラム（８）の通過表面の外周において辿る円弧状の放出部分を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
上記ディスク（５）を形成する手段（４）は、上記ドラム（８）の表面上に径方向に配設された複数のピストン（９）であって上記供給ステーション（２）によって供給された一回分の製品を受容する凹部（３）を形成する中空ヘッドを有するピストン（９）と、各ピストン（９）とドラム（８）との間に設けられた径方向の駆動手段（１１）であって、円形通路（Ｐ）上の角度位置に応じて製品を受容し、製品を圧縮してディスク（５）を形成し、フィルタ材料上にディスク（５）を取り出して載置するようにピストン（９）に複数の同期された移動をさせるようにピストン（９）に作用する駆動手段（１１）とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
上記径方向の駆動手段は、上記ドラム（８）の内部に安定して結合されると共に各ピストン（９）用のカム追従ローラ（１３）と係合せしめられる少なくとも一つの案内カムプロフィールから成るカム手段（１１）を具備し、各カム追従ローラ（１３）は各コネクティングロッド（１４）の端部に取付けられ、該コネクティングロッド（１４）の他方の端部は円形通路Ｐ上のピストン（９）の角度位置に応じてピストン（９）を径方向両側に駆動するようにピストン（９）のシリンダ（１６）の内側端部に回転可能に連結された制御ピン（１５）に結合せしめられることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
上記カム手段（１１）により各ピストン（９）が相対位置を基準とした移動に応じて又は円形経路（Ｐ）の角度部分に応じて位置決めされ、
上記ピストン（９）がその下死点に対応する地点（Ｐ４Ａ）に到達したときに製品充填構成へと移動しているように上記ピストン（９）が径方向にドラム（８）に向かって収縮せしめられる第一弧状経路部分（Ｐ４）と、
上記ヘッド（１０）内にできるだけ多くの製品を収集するように上記ピストン（９）が最初に下死点（Ｐ４Ａ）にあり、そして上記凹部（９）内に収容された製品を平らにするための壁（７ａ）がある上記供給ステーション（２）の終点（Ｐ３）に到達するまでドラム（８）の外側に向かって径方向に移動する、充填のための第二弧状経路部分（Ｐ１）と、
上記ピストン（９）が上死点（Ｐ２Ｍ）に対応する停止壁（２０）に抗して上記ドラム（８）の外側へ向かって径方向に移動し、第四弧状経路部分が開始するまでそのままである、上記ディスク（５）を突き固めるための第三弧状経路部分（Ｐ２）と、
上記ディスク（５）が解放される地点（Ｐ０）に到達する直前に上記凹部（３）からディスク（５）が容易に取り出されるようにするために上記ピストン（９）が戻るように移動する、第四弧状経路部分（Ｐ５）と、に対応して上記ピストンが位置決めされることを特徴とする、請求項５又は６に記載の装置。
【請求項８】
上記カムプロフィール（１２）は、固定された下方部分（１２ａ）と、少なくとも上記製品がピストン（９）内に充填される一つの領域を具備する上記ピストン（９）の経路（Ｐ）の部分に対応する調整可能な上方部分（１２ｂ）との二つの弧状部分（１２ａ、１２ｂ）に分割されることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
上記ドラム（８）は、各ピストン（９）に作用し且つその回転軸線回りで各ピストン（９）を連続的に回転させるように設計された回転駆動手段（１７）を備え、該回転駆動手段（１７）は、上記ドラム（８）の内部に取付けられた固定リングギア（１８）であって上記ピストン（９）が円形経路（Ｐ）回りで移動しているときに該ピストンが連続的に回転するように各ピストン（９）の各シリンダ（１６）にキー止めされた対応のギアホイール（１９）と噛合する固定リングギア（１８）を具備し、これにより上記ディスク（５）を突き固めつつ上記ピストン（９）のヘッド（１０）内に該ディスクが張り付くのを防止することができると共に上記ディスク（５）が上記フィルタ材料上に取り出されるときに該ディスク（５）が完全に取り出されることができることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項１０】
上記ピストン（９）が円形経路（Ｐ）の一部において上記凹部（３）に抗して押し付けられるように且つ少なくとも上記ディスク（５）が形成及び圧縮されるときに上記ピストン（９）と協動するように、上記ドラム（８）の外面周りに円弧状の壁（２０、２１）が設けられることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項１１】
上記送りステーション（６）は、一対の滑車（２３、２４）回りに這わされ且つミシン目が入れられた表面又は多孔質表面を有する第一ベルト（２２）と、少なくとも上記フィルタ材料を送ると共に上記製品ディスク（５）が載置される第一ベルト（２２）の作業部分に、真空を作り出すための手段（２５）とを具備することを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抽出用製品のポッドを充填及び形成するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、コーヒー、大麦コーヒー、茶およびカモミール等の抽出用製品の市場では、一回分（single dose）の「ポッド」の使用が極めて増大しており、家庭またはオフィスで淹れる場合（すなわち、少量から中程度の量を淹れる場合）、現在アメリカンコーヒーを淹れるのに最も好評な方法は特別に設計された装置でこのようなポッドを用いた方法となっている。
【０００３】
本明細書は、アメリカンコーヒーを淹れるのに通常用いられる他の形態のフィルタバッグであって沸騰した熱湯を供給する機器の頂部の漏斗状の容器内に配置されるように設計された「数回分（maxi dose）の」バッグから成るフィルタバッグに関するものではない。熱湯がコーヒーのフィルタバッグと接触すると、コーヒーがでて、そのコーヒーは下方のカップ内に単にドリップ式に淹れられる。
【０００４】
広く用いられていて極めて一般的なこのタイプの解決策とは異なり、一杯分の飲物をだすのに使用されるポッドは、通常、互いに重ねられ且つ円形状の一回分の製品を囲うようにシールされたフィルタペーパの二つの部分から成る。
【０００５】
アメリカンコーヒー用の特定のポッドでは、製品は過度に圧縮されず（且つ過度に圧縮してはならず）、このことは製品がポッド内で比較的緩やか（loose）に維持されていることを意味する。
【０００６】
これらポッドを製造するのに用いられるタイプの機器に関する技術的理由により、ポッドは非対称外形となっており、すなわちポッドは（フィルタペーパの一方の部分によって画成される）一つの平坦な表面と、（フィルタペーパの他方の部分によって画成される）一回分の抽出用製品を包囲する一つのコップ状の表面とを備える。
【０００７】
この種のポッドを製造する従来の一つの方法およびそれに関連する装置が特許文献１に記載されている。特許文献１に開示された方法は、下記の一連の工程を具備する。すなわち、
適切な手段によりフィルタペーパに襞を作るか又は皺を寄らせるステーションにフィルタペーパの第一ウェブを送る工程と、
円形ポケット及び吸引手段を備える形成ドラムの表面に沿ってフィルタペーパの第一ウェブを移動させると同時に、フィルタペーパがベルトと形成ドラムの表面との間にある状態でフィルタペーパに接触するようにベルトを這わせ、ベルトの離間された領域をドラムのポケット内に吸引により引っ張り、フィルタペーパに一連のポーチを形成するようにベルトと共にフィルタペーパを引き込む工程と、
ポーチ形成ドラムの回転方向において吸引引込みベルトの下流側に配置され且つポーチ形成ドラムと同期せしめられる第二回転ドラムから成る充填ステーション（dose station）により各ポーチ内に一回分の製品を充填する工程と、
形成ドラムの回転方向において充填ステーションの下流側に配置された各シールステーションにおいて、製品が充填されたポーチを備えたフィルタペーパの第一ウェブを送られてきた第二ウェブに結合する工程と、
ポッドを切り抜いてポッドを製造すると共に包装ステーションに向かってこれらを送る工程とを具備する。
【０００８】
装置の充填・形成ユニットの構成は下記により幾つかの欠点を有する。
一つは、ポーチを形成するのに適するようにフィルタペーパのウェブに予備的処理をする必要があることによるものである。このことは装置が付加的なステーションを必要とすることを意味する。この操作はフィルタペーパのウェブに二列又はそれ以上の平行な列のポーチが形成されるときに特に必要となる。
一つは、（充填及び形成）ドラムの二つの回転する円筒状表面により各ポーチ内に充填された製品の量を正確に制御することが困難であることによるものである。これにより製品が重力によってポーチ内に送られているときに或る量の製品が失われることになる。
【０００９】
【特許文献１】欧州特許第４３２１２６号明細書（EP-432.126）
【発明の開示】
【００１０】
そこで、本発明の目的は、製品を充填するのに実用的で且つ早いと同時に信頼性が高く且つ高い作業速度でフィルタペーパのウェブ上に製品ディスクを配置することができるように抽出用製品のディスクを形成することができる、簡単な構成の抽出用製品のポッド用のディスクを充填及び形成する装置を提供することにより、上述した欠点を克服することにある。
【００１１】
本発明によれば、この目的は、抽出用製品を包含するポッドであって一回分の抽出用製品を包含するフィルタ材料の部分を具備するポッドを充填及び形成する装置により達成される。この装置は、一回分の製品を画定する形成凹部であって抽出用製品の各圧縮ディスクを形成すると共に圧縮ディスクを凹部からフィルタ材料内に解放してポッドを形成する手段内に形成された少なくとも一つの形成凹部内に製品を供給するためのステーションを具備する。
【００１２】
上記目的を参照すると、本発明の技術的特長は特許請求の範囲に明確に記載されており、その利点は、発明の概念を限定するものではなく単に例示するためのものである本発明の好適な実施形態を示す添付図面を参照した下記の詳細な説明から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
添付の図面、特に図１及び図４を参照すると、本発明の装置は、例えば（限定するものではない）挽いたコーヒーのアメリカンブレンド、大麦コーヒー等のような抽出用製品を包含するフィルタ材料のポッド１、通常一回分のポッドを製造するのに用いられる。
【００１４】
本明細書では、抽出用製品を供給し且つ製品ディスク５を形成するステーションについてのみ説明し、全体としてポッドを製造する包括的な装置のうちの本発明に係る装置の上流側又は下流側にある他のステーションについては説明しない。
【００１５】
図４に示されたポッド１はポッドの単なる例であり本発明の範囲を限定するものではない。ポッド１は、互いを覆うように配置されると共に縁部周りでシールされたフィルタ材料の二つの長さ方向の部分１ａ及び１ｂの間に包囲された一回分の製品から成る。
【００１６】
本発明の装置は（図１〜図３参照）、一回分の製品を画定する形成凹部３であって抽出用製品の各圧縮ディスク５を形成すると共に凹部３から圧縮ディスク５をフィルタ材料上に解放してポッド１を形成する手段内に形成された少なくとも一つの凹部３内に製品を供給するステーション２を基本的に具備する。
【００１７】
凹部３は、手段４が移動する円形経路Ｐ回りを移動しつつこれら作業を行う。
【００１８】
充填ステーション２は、形成手段４の一部を形成する回転ドラム８と対向するように取付けられた固定ホッパ７を具備する（矢印８参照）。
【００１９】
ホッパ７は、製品が予め定められた領域に充填されるような形態でドラム８の通過表面を外周において辿る円弧状の放出部分を有する。
【００２０】
図１及び図２は、回転ドラム８がこの回転ドラム８の表面上に径方向に配設された複数のピストン９を備え、各ピストン９がホッパ７によって供給された一回分の製品を受容する凹部３を画成する中空ヘッド１０を有することを示している。
【００２１】
以下に詳述するように、各ピストン９は、駆動手段１１により径方向において一連の同期された移動を行い、その間上述したようにディスク５が適切に形成されるような形態でその軸線回りで連続的に回転し、同時にディスク５を圧縮状態で維持すると共に凹部３を画成する中空ヘッド１０の壁から取り出す。
【００２２】
こうするために、上述した径方向の駆動手段１１は、各ピストン９とドラム８との間に取付けられ、Ｐで示した円形経路上の角度位置に応じて製品を受容し、製品を圧縮してディスク５を形成し、フィルタ材料上にディスク５を取り出して載置するようにピストン９に複数の同期された移動をさせるようにピストン９に作用する。
【００２３】
より詳しく見てみると、径方向の駆動手段は、ドラム８の内部に安定して結合されると共に各ピストン９用のカム追従ローラ１３と係合せしめられる少なくとも一つの案内カムプロフィール１２から成るカム手段１１を具備する。
【００２４】
各カム追従ローラ１３は各コネクティングロッド１４の端部に堅固に取付けられ、コネクティングロッド１４の他方の端部は、円形経路Ｐ上のピストン９の角度位置に応じてピストン９を径方向両側に駆動するように、ピストン９のシリンダ１６の内側端部に回転可能に連結された制御ピン１５に結合せしめられる。
【００２５】
換言すると、制御ピン１５は、ベアリング１６ｃを介してシリンダ１６の基部と回転可能に接触し、カム追従ローラ１３の移動に応じて後方及び前方（矢印Ｆ９参照）へピストン９を駆動する。
【００２６】
ピストン９の移動は図３の線図に示されている。図示したように、各ピストン９は仮想的なゼロ地点Ｐ０からスタートし、円弧に沿って下記の移動を行う。
すなわち、第一部分Ｐ４において、ピストン９は径方向にドラム８の内側に向かって製品充填位置へと移動する。換言すると、ピストン９は、ヘッド１０がホッパ７の円弧状部分から離れるように移動せしめられ且つピストン９がその下死点に対応する地点Ｐ４Ａに到達するように移動する。
（角度αを通過する）上述した充填経路Ｐ１において、ピストン９は、最初、ヘッド１０内に可能な限り多量の製品が収集されるようにホッパ７の円弧状部分から離れており、その後、凹部３内に収容された製品を平らにするための壁７ａが存在するホッパ７の端部Ｐ３に到達するまでドラム８の外側へ向かって径方向に僅かに移動が開始せしめられる。
ディスク５を突き固めるための（角度βを通過する）Ｐ２で示された経路に沿って進む間に、ピストン９は、地点Ｐ２Ｍに対応する上死点に到達するまで、径方向にドラム８の外側に向かって且つ停止壁２０に抗するように移動し続ける。その後、経路部分Ｐ５が開始するまで上死点にあるままである。
そして、ディスク５が解放されるゼロ地点に戻る直前に、ピストン９は凹部３からのディスク５の取り出しを容易にするために円弧状の経路部分Ｐ５に沿って戻り移動を開始する。
【００２７】
このような移動を精密に行うことができるようにするために、カムプロフィール１２は二つの円弧状部分１２ａ、１２ｂに、すなわち固定された下方部分１２ａと、少なくとも充填経路Ｐ１を具備するピストン９の経路Ｐの部分に対応する調整可能な上方部分１２ｂとに分割されている。これにより、凹部３とホッパ７との間の位置を正確に計測して、凹部３内に挿入される製品の量を制御することができるようになる。
【００２８】
より詳細には、部分１２ｂを画成する半弧は、半弧１２ｂの終点を変更することなく、ヘッド１０内の製品の量に対応するピストンヘッド１０と平滑化地点Ｐ３との間の距離を長く又は短くするように、矢印Ｆ１２ｂに示したように両方向に調整可能である。
【００２９】
上述したように、ピストン９は、ドラム８上に配置され且つ各ピストン９に作用する回転駆動手段１７によりその軸線回りで連続的に回転することができる（図２の矢印Ｆ３２参照）。
【００３０】
回転駆動手段１７は、ドラム８の内部に取付けられた固定リングギア１８であって、ピストン９が円形経路Ｐ回りで移動しているときにピストン９が連続的に回転するように各ピストン９のシリンダ１６にキー止めされた対応するギアホイール１９と噛合する固定リングギア１８を具備する。
【００３１】
各ピストン２５の回転により、凹部３内において製品の表面がピストン９のヘッド１０の表面に接着することなくディスク５を突き固める効果を得られる。このことは、その後ディスク５がフィルタ材料上に解放されるときに、ディスク５が完全に且つきれいに取り出されることを意味している。
【００３２】
上述したように、ピストン９が円形経路Ｐの一部においてピストン９の凹部３に抗して押し付けられるように且つ少なくともディスク５が形成及び圧縮されるときにピストン９と協動するように、ドラム８の外面周りに円弧状の壁２０及び２１が設けられる。
【００３３】
図１に示したように、ドラム８の下方にはドラム８からディスク５を受容したフィルタ材料１ａを送るステーションが設けられる。
【００３４】
この送りステーション６は動力駆動された一対の滑車２３及び２４周りに這わされた無端ベルト２２を具備する。
【００３５】
ベルト２２の表面は、真空を作り出すための手段２５がベルト２２の作業部分に相互作用することができるようにミシン目が入れられるかまたは多孔質となっているのが好ましい。この作業部分は、フィルタ材料１ａのウェブを送ると共に吸引によりフィルタ材料１ａのウェブ上の所定位置に製品ディスク５が正確に載置され且つ保持されるベルトの部分である（手段２５は公知のタイプのものであるため概略的に示されている）。
【００３６】
本明細書は、本発明の装置の下流側に、図４に示したように最終的な形態のポッド１（すなわち、ディスク５を包囲し且つ互いにシールされたフィルタ材料の二つの部分１ａ及び１ｂから成るポッド）を完成させるための更なるステーションが設けられることを想定して、フィルタ材料のウェブ１ａ上にディスクを配置することについて、純粋に本発明を限定するものではない例として説明している。
【００３７】
上述した装置により、抽出用製品を包含したポッド用の一回分のディスク５が清潔に且つ極めて迅速に、精密に計測された一回分の製品で形成されることができるようになる。
【００３８】
充填・形成ユニットの特別な構成により、単一の列のフィルタ材料が用いられているのに高い製造速度を達成することができるようになり、装置の設計を簡単に且つ順応性の高いものとすることができる。
【００３９】
本装置は、形成地点の並進・回転運動により極めてコンパクトで清潔で精密に充填された製品のディスクを作り出す。並進運動は製品ディスクの充填、形成、解放工程を制御し、回転運動はディスクを迅速に短い経路で且つ凹部の表面にディスクが接着することなく突き固めることができるようにする。
【００４０】
上述した発明が産業上利用性を有することは明らかであり、発明の概念の範囲を逸脱することなく修正及び変更が行われ得る。さらに、本発明の全ての詳細部は技術的に均等な要素によって代用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】抽出用製品を包含するポッド用のディスクを充填及び形成する装置の側面図であり、特定の詳細部を明確に示すために一部が省略されていると共に一部が断面となっている。
【図２】図１のラインＩＩ−ＩＩを通った断面図である。
【図３】図１の形成手段の動きを示す側面図である。
【図４】上記図面に示された装置を用いて製造された抽出用製品のポッドの概略側面図である。
【図１】
2007501168.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2007501168.tif 000007
2007501168.tif 000008
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