(57)【要約】  本発明は、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリに関する。浸出サブアセンブリ（１００）は、浸出プランジャ（１３０）に嵌められたピストンロッド（１２０）を有する空気圧シリンダ（１１０）を含む。抽出ノズル（１８０）が、浸出ベース（１９５）に着脱可能に下から固定され、その円錐形先端は浸出チャンバ（１５０）内に突出する。１食分ポッド（１６０）は、浸出、煎出、又は他の材料（５２０）を含み、多孔膜（５３０）で覆われ封止された容器（５１０）である。注入ノズル（１８０）は、適した水加熱システムから内部を通して受ける加圧温水を、浸出サブアセンブリ（１００）内に配置された１食分ポッド（１６０）内に注入し、浸出された飲料は、浸出ベース（１９５）の液体流出口（１９０）を通して分注カップに流出する。空気圧シリンダ（１１０）は、空気ソレノイド弁（１６５）により圧縮空気貯蔵タンク（１７０）からの圧縮空気を使用して動作する。ポッドコンベアサブアセンブリ（２００）は、ポッドコンベア（２１０）を含み、ポッドコンベア（２１０）は、水平面での回転移動により、ポッド（１６０）をシュート（２８０、２９０）から浸出サブアセンブリ（１００）に搬送する。ポッドコンベア（２１０）は、ポッドコンベア（２１０）のインテグラルシャフト（２１５）に嵌められたプッシャギア（２３０）と協働するプッシャモータ（２５０）により動作する。アセンブリは、茶、コーヒーのような広範囲の浸出、煎出、又は他の材料、ジャスミンの花のような花の個片、人参、玉ねぎのような野菜の個片等の植物由来の材料、ハチミツ等の動物由来の材料、又はアセンブリの１食分ポッド（１６０）内に配置可能な他の適した飲料粉体／材料の温かい飲料を用意するために使用することができる。【選択図】図１
2011518597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
新鮮で温かい飲料の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリであって、浸出材料、煎出材料、又は他の材料（５２０）が、垂直に延びる複数の静止シュート（２８０、２９０）内に反転位置で積み重ねられた１食分ポッド（１６０）内に含まれ、前記１食分ポッド（１６０）が、ポッドコンベア（２１０）によりインテグラルシャフト（２１５）上の回転移動により浸出サブアセンブリ（１００）に搬送され、前記アセンブリは、
（ａ）浸出サブアセンブリ（１００）であって、
−支持板（１１５）上に取り付けられた空気圧シリンダ（１１０）、
−前記支持板（１１５）の下で前記空気圧シリンダ（１１０）のピストンロッド（１２０）に嵌められた浸出プランジャ（１３０）であって、前記ピストンロッド（１２０）は、前記支持板（１１５）の寸法的に整合する円形開口（１２５）を通して嵌められる、浸出プランジャ（１３０）、
−浸出チャンバ（１５０）、
−前記ベース板（２２０）の寸法的に整合する開口（１４９）を通してバネ（１４８）上に取り付けられ、前記浸出チャンバ（１５０）の本体内に断続なく上下移動可能なフィルタ円盤保持板（１４０）、
−細孔を有し、前記フィルタ円盤保持板（１４０）の開口（１４７）に寸法的に整合し、前記開口（１４７）上に配置されるフィルタ円盤（１３５）、
−浸出液流出口（１９０）を有する浸出ベース（１９５）、及び
−フランジにより前記浸出ベース（１９５）に着脱可能に取り付けられた注入ノズル（１８０）であって、水加熱サブアセンブリ（図示せず）からの加圧温水が、接続管（１８１）を介して前記水加熱サブアセンブリの流出ソレノイド弁（図示せず）の開口から前記注入ノズル（１８０）の内部を通って移動し、前記注入ノズル（１８０）は、前記空気圧シリンダ（１１０）によりアクティブ化された前記浸出プランジャ（１３０）が前記フィルタ円盤（１３５）上に保持された前記ポッド（１６０）を前記浸出チャンバ（１５０）の本体内に下方に押した場合、前記注入ノズル（１８０）の円錐形先端が、前記ポッド（１６０）の前記多孔膜（５３０）を穿孔し、前記加圧温水を前記ポッド（１６０）の内部に注入することが可能なように、前記浸出ベース（１９５）を通して前記浸出チャンバ（１５０）内に突出する、注入ノズル（１８０）
を含む、浸出サブアセンブリ（１００）と、
（ｂ）ポッドコンベアサブアセンブリ（２００）であって、
−ベース板（２２０）とシュート支持板（２７０）との間の空間内で時計回り及び反時計回りの方向にインテグラルシャフト（２１５）上で回転可能なポッドコンベア（２１０）であって、前記ポッドコンベア（２１０）は、前記ポッド（１６０）の外側輪郭に整合する前端に内側輪郭（３３０）を有し、前記シュート支持板（２７０）は、前記ベース板（２２０）上にあり、前記ベース板（２２０）から離間される、ポッドコンベア（２１９）、
−前記ベース板（２２０）の下に設けられ、前記ベース板（２２０）の整合ブシュ（２２５）を通して前記インテグラルシャフト（２１５）に嵌められたプッシャギア（２３０）、
−前記プッシャギア（２３０）に係合するモータギア（２４０）が設けられ、４つのボルト（２５１、２５１、２５１、２５１）等の固定手段により前記ベース板（２２０）の下に固定されたモータ板（２６０）の下に固定されるプッシャモータ（２５０）、
−シュート（２８０、２９０）及び１食分ポッド（１６０）に寸法的に整合する開口（２７５、２７６）上のシュート支持板（２７０）に嵌められたようなシュート（２８０、２９０）、
−ベース板（２２０）及びシュート（２８０）の下に固定されたセンサ（２９５）であって、シュート（２８０）が空であることを検出した場合、信号を電子プロセッサ（３００）に送信可能であり、次に、前記電子プロセッサ（３００）は、前記ポッドコンベア（２１０）をシュート（２９０）の背後の位置に移動させる、センサ（２９５）、
−ベース板（２２０）及びシュート（２９０）の下に固定されたセンサ（２９６）であって、シュート（２９０）が空であることを検出した場合、信号を前記電子プロセッサ（３００）に送信可能であり、次に、前記電子プロセッサ（３００）は、前記ポッドコンベア（２１０）をシュート（２８０）の背後の休止／開始位置に移動させ、それと同時に、空のシュート（２８０、２９０）に新たなポッド（１６０）が補充されるまで、前記浸出サブアセンブリ（１００）内の浸出プロセスを停止させると共に、信号を電子ディスプレイパネル（図示せず）に送信して、前記空のシュート（２８０、２９０）に新たなポッド（１６０）が補充されるメッセージを操作者に提供する、センサ（２９６）、及び
−アクティブ化された場合、信号を電子プロセッサ（３００）に送信して、ポッドコンベア（２１０）が時計回り又は反時計回りの回転移動中の特定の位置にあるときに、前記プッシャモータ（２５０）への給電を遮断可能な制限スイッチ（３４０、３５０、３６０、３７０、３８０）であって、制限スイッチ（３５０）は、前記ポッドコンベア（２１０）が前記浸出サブアセンブリ（１００）内に正確に位置決めされた場合にアクティブ化され、制限スイッチ（３６０）は、前記浸出チャンバ（１５０）内で浸出が進行中に、前記ポッドコンベア（２１０）がシュート（２８０）と浸出サブアセンブリ（１００）との間に位置決めされた場合にアクティブ化され、制限スイッチ（３７０）は、前記使用済みポッド（１６０）が廃棄箱（１９６）内に押し込まれた場合にアクティブ化され、制限スイッチ（３８０）は、前記ポッドコンベア（２１０）が休止／開始位置に達した場合にアクティブ化され、さらなる制限スイッチ（３４０）は、前記センサ（２９５）によりシュート（２８０）が空であると感知され、前記ポッドコンベア（２１０）がシュート（２９０）の背後に位置決めされた場合にアクティブ化され、制限スイッチ（３８０）は、センサ（２９６）によりシュート（２９０）も空であることが検出され、ポッドコンベア（２１０）がシュート（２８０）の背後の休止／開始位置に達した場合に再びアクティブ化される、制限スイッチ（３４０、３５０、３６０、３７０、３８０）
を含む、ポッドコンベアサブアセンブリ（２００）と、
（ｃ）プッシャモータ（２５０）及び空気ソレノイド弁（１６５）に接続された電子プロセッサ（３００）と、
（ｄ）食品等級多孔膜（５３０）で覆われ封止された、最高で２０ｇの浸出材料（５２０）を含む容器（５１０）を含む１食分ポッド（１６０）と、
（ｅ）圧縮空気を、接続管（１６７）により空気ソレノイド弁（１６５）に接続された圧縮空気貯蔵タンク（１７０）にポンピングするエアコンプレッサ（１７５）であって、前記空気ソレノイド弁（１６５）は、接続管（１６６）により空気圧シリンダ（１１０）にさらに接続され、前記空気圧シリンダ（１１０）の前記ピストンロッド（１２０）に嵌められた前記浸出プランジャ（１３０）は、圧縮空気により前記浸出チャンバ（１５０）内で上下に動作可能である、エアコンプレッサ（１７５）と
を備える、アセンブリ。
【請求項２】
前記１食分ポッド（１６０）は、食品等級プラスチック材料で作られる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記１食分ポッド（１６０）は、前記浸出材料（５２０）の性質に応じて、０．１〜１２ｇの範囲の量の浸出材料（５２０）を含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項４】
ポッド（１６０）の形状及び外周は、前記シュート（２８０、２９０）の形状及び内周に整合する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記１食分ポッド（１６０）内に含まれる前記浸出材料（５２０）の浸出は、１０〜２０秒の範囲内で短時間に完了する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記シュート（２８０、２９０）は、多孔膜（５３０）が下を向いた状態で反転位置に配置されたポッド（１６０）を最高で１００個、積み重ねることができる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記シュート（２８０、２９０）は、各シュート（２８０、２９０）の上から下まで延びる少なくとも１つの垂直スロット（３１０、３２０）を有する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記注入ノズル（１８０）は、ステンレス鋼のような食品等級の非腐食性材料で作られる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記フィルタ円盤（１３５）は、ステンレス鋼のような食品等級の非腐食性材料で作られる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記フィルタ円盤（１３５）は、それぞれ最高で２５０ミクロンの細孔を有する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
前記一食分ポッド（１６０）内に含まれる浸出、煎出、または他の材料（５２０）は、いかなる限定も暗示せずに、茶、コーヒー等の材料、ジャスミンの花のような花の個片、人参、玉ねぎのような野菜の個片等の植物由来の材料、ハチミツ等の動物由来の材料、または前記一食分ポッド（１６０）内に配置することができる任意の他の適した飲料粉体もしくは材料を含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記注入ノズル（１８０）は４ｍｍの外径を有する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
前記注入ノズル（１８０）の前記円錐形先端は、前記多孔膜（５３０）が下方を向いた状態で反転位置に保持された前記ポッド（１６０）の上端まで貫入可能である、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記浸出液は、多孔膜（５３０）およびフィルタ円盤（１３５）を含む濾過のための２つの手段を通過する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記浸出サブアセンブリは、浸出中、実質的に気密である、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
実質的に本明細書において説明され、添付図面に示される、新鮮で暖かい飲料の自動ポッドコンベアおよび浸出アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新鮮で温かい飲料の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリに関し、ポッドコンベアサブアセンブリが、電子プロセッサと併せて、１食分ポッドを自動的に搬送し、浸出サブアセンブリに正確に位置決めし、浸出サブアセンブリは、温水システムと併せて、浸出ベースに着脱可能に固定された注入ノズルの内部を通して温水システムにより提供される加圧温水を使用して、そうして搬送された１食分ポッド内に含まれる浸出材料を自動的に新鮮に浸出する。そうして用意された各食分の個々の新鮮で温かい飲料は、その瞬間に手作業で入れられた温かい飲料のように、味及びフレーバーに一貫性を有する。１食分ポッド内に含めることができる浸出材料、煎出材料、又は他の材料としては、いかなる限定も暗示せずに、茶、コーヒー等の材料、ジャスミンの花のような花の個片、人参、玉ねぎのような野菜の個片等の植物由来の材料、ハチミツ等の動物由来の材料、又はポッド内で使用可能な他の任意の適した飲料粉体若しくは材料が挙げられる。アセンブリによる浸出は高速であり、それにより、アセンブリは、いかなる限定も暗示せずに、特に、多数の温かい飲料のカップが短い時間期間に必要であるオフィス、冠婚葬祭、公開会合等での使用に有用である。
【背景技術】
【０００２】
茶、コーヒー、スープ、及びココア飲料等の温かい飲料の自動又は半自動浸出・分注機は、当分野において既知である。これら機械では、使用される飲料材料は、バラバラの形態であるか、又は容器内に含まれる。機械によっては、焙煎され挽かれて粉体になったコーヒー又は茶葉を含むフィルタ紙バッグ等の可撓性容器を使用するものがある。機械によっては、１食分のカートリッジを使用するものもあり、このカートリッジは剛性、半剛性、又は可撓性を有し得る。そのような機械の主アセンブリは、１食分のカートリッジが、アセンブリに設けられた適した手段により穿孔される浸出アセンブリである。加圧された温水を１食分のカートリッジ内に流入させ、温水は１食分のカートリッジ内に含まれる浸出飲料と混合し、内部の飲料材料と浸出する。浸出機は、そうして浸出された液体を分注カップ内に流出させる流出口を有する。
【０００３】
１食分のカートリッジを浸出する浸出機の容量を増大させるために、複数の１食分カートリッジを積み重ねるマガジン管が使用されることが既知である。そのような構成では、適した搬送機構が提供されて、１つの１食分カートリッジを一度にマガジン管から浸出アセンブリに搬送する。各マガジン管が、同じ浸出材料を有する複数の１食分カートリッジを有するか、又は各マガジン管が異なる浸出材料の１食分カートリッジを重ねる複数のマガジン管が既知である。これらマガジン管はマガジン板上に設けられ、マガジン板は、所望の浸出材料を有する１食分カートリッジを位置決め又は選択し、搬送手段により搬送して、浸出材料を浸出アセンブリ内で浸出できるようにするように回転可能である。
【０００４】
（特許文献１）には、可撓性容器を浸出材料に使用する浸出装置が開示されている。浸出材料は小袋内に含まれ、小袋の片側は可撓性プラスチック膜で封止され、他方の側はフィルタ紙で封止され、片側に、浸出液の流出口としての拡張部を有する。２つのクランプ部材があり、クランプ部材は、互いの近傍に移動して、小袋を囲むことができる。クランプ部材の一方は、流体槽上に支持された弾性部材を有し、他方のクランプ部材は、外部に向かって突出する金属注入管が設けられた剛性壁を有する。２つの剛性離間要素に、注入管の周囲に溝を画定する手段が設けられる。クランプが閉じると、液圧により、可撓性シートが注入管に当たって外側に膨らみ、その結果、膜が穿孔される。水が注入管を通して小袋内に流入し、浸出液が小袋の拡張部を通して流出する。
【０００５】
上記装置の欠点は、小袋の可撓性膜の一部分により形成されるフラップが、注入管の先端を覆う弁を形成し、このフラップが、注入管の流出口を通して液体が注入されると、フラップが変位して、液体を小袋内に流入させ、注入管への液体の供給が停止した場合、小袋の背圧がフラップを注入管の流出口に押し当て、それにより、小袋のいかなる内容物も注入管に流入して詰まらせないようにするのに十分な可撓性を有すると想定されることである。しかし、この背圧は、フラップを完全にきつく注入管の流出口に押し当てた状態を保持するために常に十分であるわけではなく、その結果、浸出水が小袋内に流入した後、小袋の内容物による注入管の詰まりが発生する恐れがある。
【０００６】
上記浸出装置の別の欠点は、小袋を覆うプラスチック膜が、片側から液圧を加えることにより外側に膨らみ、注入管により穿孔可能な小袋等の可撓性容器にしか適用できないことである。
【０００７】
上記浸出装置のさらに別の欠点は、剛性材料又は半剛性材料で形成された小袋又はカートリッジに使用できないことである。
【０００８】
上記浸出装置のさらなる欠点は、複数の小袋を使用する浸出の自動動作に適さないことである。この装置は、小袋をマガジン管又は複数の小袋の他のそのような貯蔵手段から浸出位置に自動的に搬送／位置決めするいかなる搬送機構も含まない。したがって、上記機構は、オフィス、冠婚葬祭等で短い時間期間に大量の需要を満たすために適さない。
【０００９】
上記浸出装置のさらなる欠点は、浸出機構内での小袋の位置決めが不正確であるため、注入管が小袋を完全に突き刺し、そのため、可撓性膜が、装置内で想定されるように注入流出口を覆う所望の弁フラップを形成せず、その結果、浸出液の流出中に小袋の内容物で注入管が詰まる恐れがあることである。
【００１０】
（特許文献２）には、単一の剛性カートリッジ内に含まれる浸出材料を浸出する装置が開示されている。この装置は、抽出装置と、単一カートリッジホルダとを備える。抽出装置は、温水をカートリッジ内に注入する複数の穴を有する注入要素を有する。カートリッジは、注入要素がカートリッジを穿孔するように、抽出装置の下の上記カートリッジホルダ内に配置される。温水は、注入要素の複数の穴を通して、カートリッジ内に含まれる浸出材料内に流入する。浸出液は、カートリッジを封止するフィルタ紙及びカートリッジホルダの流出口を通して流出する。
【００１１】
上記装置の欠点は、穿孔及び注入がカートリッジの片側から行われ、浸出液が他方の側から流出することである。浸出材料内に液路が形成されるため、カートリッジ内に含まれる浸出材料は均一に湿らない恐れがあり、したがって、カートリッジ内に含まれる浸出材料が完全には浸出されない恐れがある。
【００１２】
上記装置の別の欠点は、複数の穴を有する複雑な穿孔構造が必要なことである。上記装置は、カートリッジの上部ドームを破損しないように、注入要素が２０度〜４０度の範囲の正確な注入点角度を有することも必要である。
【００１３】
上記機械のさらに別の欠点は、８バール〜１５バールという非常に高い圧が必要であり、壁の構築中の任意の局所不完全性又は脆弱性により、カートリッジの破裂が発生する危険性があることである。さらに、カートリッジは、そのような高圧に耐えるために、より厚い材料の壁を有する特殊な設計を有する必要があり、これはコスト及び複雑性を追加する。
【００１４】
上記機械のさらなる欠点は、使用済みカートリッジを解放する複雑な機構を有することである。
【００１５】
上記機械のさらなる欠点は、カートリッジが、協働手段を通しての抽出中、装置内にしっかりと保持される特殊な管状エッジを必要とすることである。浸出中の装置内のカートリッジのいかなる位置合わせずれも、カートリッジの変形又は破裂に繋がることになる。これには、装置上にカートリッジを保持する複雑な設計の手段も必要である。
【００１６】
上記機械のさらなる欠点は、浸出中、カートリッジのカバーが弱化線に沿って分割して開き、浸出液を流出させることが、浸出液の内圧に依存することである。内圧は、浸出材料及びフィルタ紙により低減する恐れがあり、又はポッドの内圧は常に、カートリッジのカバーを弱化線に沿って分割して開き、浸出液を流出させるために十分に適切であるとは限らない。
【００１７】
上記装置のさらなる欠点は、複数のマガジン管に積み重ねられた複数のカートリッジを有さず、浸出装置内でカートリッジを位置決め又は搬送する自動手段を有さないため、自動動作に適さないことである。したがって、この装置は、オフィス、冠婚葬祭等のような短時間で大量の需要を満たすには適さない。
【００１８】
（特許文献３）には、カートリッジが３つの要素を有する飲料フィルタカートリッジが開示されている。第１の要素は、底部が閉じられ、上端部が開いた反転切頭円錐形を有するベースである。第２の要素は、浸出材料を含む反転円錐の形態のフィルタであり、円錐の両側はベースよりも大きく先細りし、ベースよりも低い高さを有するため、フィルタが、その外周に封止係合した状態でベース内に収容された場合、フィルタはフィルタの表面とベースとの間にチャンバを形成して、フィルタ円錐から流出する浸出液を受ける。第３の要素は、穿孔可能な材料のドーム形の蓋である。上記の３要素カートリッジは筐体内に収容され、筐体の上部は、蓋に穴を開け、貫入針内の穴を通して加圧温水をフィルタ円錐内に流入させる貫入針を有し、筐体の下部は、浸出液を流出させる第２の貫入針を有する。
【００１９】
上記装置の欠点は、フィルタ円錐の蓋に穴を開けて、浸出水をフィルタ円錐内に含まれる浸出材料内に流入させるために１つ、筐体の底部に穴を開けて、浸出液を分注カップに流出させるために１つの、複数の穿孔手段を必要とすることである。
【００２０】
上記装置の別の欠点は、製造するために特殊な機械を必要とする複雑な設計の特殊なカートリッジを必要とすることである。
【００２１】
この装置のさらに別の欠点は、穿孔手段が、ポリスチレン、ポリエチレン等の材料で作られた飲料フィルタカートリッジのベースに穴を開ける必要があり、これが、ある時間期間にわたって穿孔手段の先端を鈍くさせ、機構の効率を低減させる恐れがあることである。（特許文献４）には、液体貯蔵タンクを含む筐体を有する、１食分を供給する浸出機が開示されている。液体タンクから上に垂直に延びるシャフトが、下端部に円錐形バッフルを有し、上端部に旋回アームを有し、１食分飲料フィルタカートリッジを受け入れるように設計された浸出チャンバに延びる。プラットフォーム上のエアポンプがブラダーに接続されると共に、第１の可撓性ホースを介して円錐形バッフル上のポートにも接続される。バッフルを通してタンクに延びる管は、第２の可撓性ホースを介して、上記アームにより担持される第１の管状プローブに接続される。螺旋バネ及び第２の管状プローブが、浸出チャンバの下に設けられる。
【００２２】
ブラダーは、膨脹すると、旋回アーム及びシャフトを押し下げ、その結果、カートリッジの下にあるバネを圧縮して、第２の管状プローブによりカートリッジの底部を押し下げ、穿孔させる。圧力が解放されると、容器の蓋は第１の管状プローブにより穿孔される。次に、圧縮空気が、第１の可撓性ホースを介して液体タンク内に供給され、計量された量の温水を液体タンクから放出させ、第２の可撓性ホースを介してカートリッジ内に供給させる。そうして用意された飲料は、フィルタ及び第２の管状プローブを通して分注カップに渡される。上記装置の欠点は、１食分カートリッジへの浸出水の供給が、エアポンプ、ブラダー、２つの可撓性ホース、シャフト、旋回アーム等を含む複雑で面倒な機構によることである。
【００２３】
別の欠点は、穿孔手段として、容器の蓋を穿孔するために１つの管状プローブおよびカートリッジの底部を穿孔するために１つの管状プローブの、２つの管状プローブが必要なことである。
【００２４】
さらに別の欠点は、まずカートリッジの底部に穴を開けるため、次にカートリッジの蓋に順に穴を開けるために、複雑な機構が必要なことである。カートリッジの両端部へのこの順次穴開けにより、サイクル時間が遅くなり、消費者は飲料カップのためにより長い時間を待つ必要がある。
【００２５】
さらに別の欠点は、作りたいカップ毎に、カートリッジを手作業で浸出チャンバに装填する必要があり、それにより、高速の分注が求められるオフィス、冠婚葬祭等の状況に適さないため、大量供給に適さないことである。
【００２６】
上記装置のさらなる欠点は、第２の管状装置が、カートリッジの底部の穿孔並びに浸出液の流出に使用されることである。この管状装置は、浸出液の流出中に浸出材料で詰まる恐れがある。
【００２７】
（特許文献５）には、摺動可能な浸出機上に取り付けられる飲料フィルタカートリッジホルダが開示されている。このシステムは、電気モータにより駆動されるリンケージヨークにより操作される、軸方向に移動可能な蓋を含む。蓋が軸方向下に移動した場合、蓋は、下に向けて突出する開口プローブにカートリッジの上部を穿孔させ、浸出する温水の流入口を提供する。これは、別の中空穿孔部材にカートリッジの底面も穿孔させて、浸出液の流出路を提供する。
【００２８】
上記システムの欠点は、浸出機が、カートリッジを受け、完全に位置合わせするように位置決めし、浸出プロセス中にカートリッジの底部及び上部からの穴開けを行い、使用済みのカートリッジを取り出すために、非常に複雑な内部機構を必要とすることである。
【００２９】
上記システムの別の欠点は、カートリッジが、手動可能な浸出機を開くことにより、カートリッジを手作業で飲料フィルタカートリッジホルダ内に転送する必要があり、それにより、１カップの飲料を浸出するために時間のかかるシステムになることである。
【００３０】
上記システムのさらに別の欠点は、カートリッジホルダ内の１食分のカートリッジを複数のカートリッジのカートリッジ貯蔵手段から自動的に搬送する機構がないため、大量供給に適さないことである。
【００３１】
上記システムのさらに別の欠点は、浸出チャンバの蓋が、複雑なピニオン駆動ラック、電気モータ、垂直トラック等を使用して動作することである。さらに、摺動可能な浸出機上での浸出チャンバの旋回可能な取り付けは、非常に複雑な設計のものであり、繰り返しの頻繁な使用により位置合わせずれが生じ、飲料フィルタカートリッジの位置合わせずれに繋がる恐れがある。
【００３２】
上記システムのさらなる欠点は、浸出のために温水を流入させるために上部を穿孔するために１つ、浸出液の流出のためにカートリッジの底面を穿孔するために１つと、複数の穿孔手段を必要なことである。これは、浸出機設計の複雑性及び製造コストを増大させる。
【００３３】
（特許文献６）には、カートリッジ及び飲料用意機械の４つの実施形態が開示されている。カートリッジは、外部部材、内部部材、及びラミネートを備える。カートリッジの内部には、１つ又は複数の飲料原料が充填される。カートリッジの第１の変形では、外部部材は、湾曲した環状壁、閉じた上部、及び開かれた底部を有し、これらが一緒になって容器を画定するボウル形のシェルである。上部の中央に、段付き外形を有する内側を向いた円筒形拡張部が設けられる。マニフォルドが、環状壁と同軸二次壁との間に形成され、これは、環状壁の円周の周囲に延びる。約２０〜４０個のスロットが環状壁に設けられる。外部部材の周縁には、上面が閉じられた円筒形流入チャンバが設けられる。この流入チャンバは、マニフォルドの１〜４個のスロットに流通する。内部部材は、環状フレーム及び下方に延びる円筒形漏斗を備える。フィルタ紙が環状フレームに配置される。環状フレームは、外縁部及び内部ハブを有し、これらは等間隔の半径方向スポークにより結合される。円筒形漏斗は、内部放出スパウトを囲む外管を有し、これを通して、用意された飲料がカップ内に放出される。この特許において開示されるカートリッジの４つの変形実施形態は、スパウト放出口、半径方向スポーク、環状壁のスロット、空気流入口の提供等の要素の小さな構造的変更で異なる。
【００３４】
上記特許に開示される飲料用意機械は、上記種類のカートリッジを使用するように適合される。上記機械は、筐体、水タンク、水加熱器、水ポンプ、エアコンプレッサ、制御プロセッサ、ユーザインタフェース、及びカートリッジヘッドを備える。カートリッジヘッドは、カートリッジホルダ、カートリッジ認識手段、流入穿孔器、及び流出穿孔器を備える。水加熱器は、水を摂氏２０〜８５度に加熱する。流入穿孔器は、ラミネートに穴を開け、水導管を通して水を流入させる、管のような中空針である。流出穿孔器は、放出スパウトよりも大きな寸法を有する解放端部の円筒体である。
【００３５】
上記機械に使用されるカートリッジの欠点は、これらの製造が極めて複雑であり、比較的高価なことである。
【００３６】
上記機械の別の欠点は、４段階の放出サイクルが必要なことである。湿す前の段階において、カートリッジに、水ポンプにより貯水タンクから水が充填される。次の「休止」段階において、飲料材料が、湿す前の段階中に注入された水に浸される。次の浸出／混合段階において、水がカートリッジを透過して、飲料が生成される。最後の「エアパージ」段階において、飲料用意機械及び飲料カートリッジを通して加圧空気を吹き、すべての飲料が分注され、流路がクリアになり、次の飲料を分注する用意ができることを保証する。上記に鑑みて、上記機械による飲料供給時間は長く、通常、１０秒〜１２０秒である。その結果、消費者は、飲料を飲めるようになるまでに、長い時間、待つ必要がある。
【００３７】
機械のさらに別の欠点は、消費者が手作業でカートリッジをカートリッジホルダ内に配置し、機械を動作させ、次に、手作業で取り外し、使用済みカートリッジを破棄する必要があることである。これは、サイクル時間を遅くさせると共に、ユーザフレンドリ性を低減させる。特定の状況では、追加の操作者を配備して、機械を稼働させる必要があり得、これには追加の人件費が必要になる。
【００３８】
機械のさらに別の欠点は、操作者が、カートリッジのハンドルがカートリッジマウント上の凸凹内に配置されるように、カートリッジをカートリッジマウント上に正確に位置決めする必要があることである。カートリッジが、未熟な操作者により、又は人的エラーにより位置合わせずれする可能性はかなり高く、結果として、カートリッジホルダがクランプレバーの操作により閉じられた場合、不完全な浸出、詰まり、又は機械への破損が生じる。
【００３９】
この機械のさらなる欠点は、複数のカートリッジを積み重ね、カートリッジを浸出のために自動的に搬送する手段がないことである。このため、この機械は、オフィス、冠婚葬祭等での需要を満たすために必要な短時間での大量供給に適さない。
【００４０】
（特許文献７）には、カートリッジ内に事前に詰められたコーヒー粉を浸出する自動コーヒー機の浸出アセンブリが開示されている。浸出チャンバは、２つの浸出チャンバ部分−上部分及び下部分により形成される。浸出チャンバの底部には、傾斜したナイフの刃の形状の複数の穴開け部材が設けられ、これら穴開け部材は、カートリッジの裏面に穴を開けるように適合される。上部浸出チャンバ部分には、カートリッジの外形に対応する形状の拡張部材が設けられる。上部浸出チャンバ部分には、穴開け部材が操作者に傷を負わせないような直径の中央開口を有する拡張部材が設けられる。閉鎖ピストンが上部分に当接すると、穴開け部材はカートリッジの底部に穴を開けて、そこに縦方向スロットを作成する。浸出水が、上記中央開口及びそうして作成されたスロットを通してカートリッジ内部に流入し、それにより、カートリッジ内に含まれるコーヒー粉を浸出する。
【００４１】
上記装置の欠点は、カートリッジの底部に、傾斜したナイフ形の穴開け部材を収容するような寸法のスロットを設ける必要があることである。このためには、カートリッジのスロットが、ナイフ形の穴開け部材の傾斜した配置位置に位置合わせされるように、カートリッジを正確に位置決めする必要がある。
【００４２】
上記装置の別の欠点は、カートリッジをマガジン管から浸出ユニットに搬送する搬送機構がないため、複数のマガジン管に積み重ねられたカートリッジとの協働にも適さないことである。したがって、上記装置は、オフィス、冠婚葬祭等のような短時間で大量需要を満たすためにも適さない。
【００４３】
（特許文献８）には、円形ベース上に円形配置で収められた６つの円筒形カプセルマガジン管を備えるカプセルマガジンユニットが開示されている。各カプセルマガジン管は、カプセルを取り出すための開口を有し、開口を通して、管内に積み重ねられたカプセルのうちの一番下のカプセルを押し出すことができる。この特許は、当分野において既知のエスプレッソ機内の機構を利用して、カプセルをカプセルマガジン管から自動的に取り出すことができ、カプセルマガジン管は、取り出し位置に回転し、このカプセルを浸出位置まで搬送するように作られることに触れている。カプセル取り出し開口から一番下のカプセルが偶発的に滑り落ちることを防止するために、ブロックリングがカプセルマガジンユニットの周囲に設けられ、ブロックリングは、必要であれば、保持装置内に設けられるリフト要素により持ち上げることができ、それにより、浸出機内のカートリッジを位置決めすることができる。
【００４４】
上記特許は、マガジン管から浸出位置までのカートリッジの搬送及びカートリッジ内に含まれる浸出材料の浸出が、当分野において既知の機構によることを認めている。したがって、上記発明は専ら複数のマガジン管に関し、既知の搬送手段のみが使用される。
【００４５】
（特許文献９）には、駆動スタッドが設けられた駆動円盤が備えられた駆動機構を有するカプセル搬送駆動モータを備えるカプセル搬送機構が報告されている。マガジン管内の一番下のカプセルは、カプセルグリッパにより押し出され、次に、回転軸受上に取り付けられた作動レバースイベルが、１食分のカプセルを浸出ユニットに搬送する。浸出ユニット内部では、スピンドル機構がカプセル穿孔器に１食分のカプセルの上面を穿孔させ、次に、加圧された浸出温水がカプセル内に流入する。カートリッジ内部の圧力が特定のレベルまで蓄積されると、カートリッジのベースを形成する膜は、ピラミッド形のプレートに押し当てられ、それにより、穿孔される。浸出液は、そうして穿孔により作成された穴及びプレートの排出穴を通して流出し、次に、浸出ユニットの流出口を通して流出する。
【００４６】
上記装置の欠点は、複数の穿孔手段、すなわち、高圧高温の温水を流入させるためにカプセルの片側を穿孔するためのカプセル穿孔器及び浸出液を流出させるためにカプセルの他方の側の膜を穿孔するための複数のピラミッド形尖頭点を有するプレートが必要なことである。
【００４７】
上記装置の別の欠点は、作動レバー、駆動モータ、駆動円盤、駆動スタッド、カプセルグリッパを含み、作動レバーが回転軸受上に取り付けられたスイベルである、カプセルをマガジン管から浸出ユニットに搬送する複雑な機構があることである。同様に、浸出ユニットは、駆動モータ、駆動機構、スピンドルピストンの外側ギア歯システムに係合する駆動ピン、内側ギア歯システムが備えられた駆動ギア等からなるスピンドルピストン駆動装置を含む複雑な機構も含む。この機械の複雑性及び比較的多数の移動部品により、操作費及び維持費が高くなり得ると共に、機械の製造がより高価になる。
【００４８】
上記浸出アセンブリのさらに別の欠点は、浸出液の流出が、複数のプラミッド形プレートにより作成される１食分カプセルの封止膜の穴を通して行われることである。浸出材料の極めて小さい粒子が、浸出液と共にそれら穴を通して流出する恐れがあり、それにより、分注される飲料の品質が落ち、又は浸出液を浸出ユニットから搬送する流出口が詰まる。
【００４９】
上記アセンブリのさらなる欠点は、カプセル内への温水の流入がカプセルの片側から行われ、浸出液の流出が他方の側から行われ、結果として、浸出材料粒子のいくつかが湿らない恐れがあるため、ポッド内に含まれた浸出材料の浸出が完全ではない場合があることである。さらに、片側から水が流入し、他方の側から流出する構成は、非常に複雑なアセンブリの設計及び嵩張る浸出ユニットに繋がる。
【００５０】
（特許文献１０）には、ポッドカートリッジを含む複数の区画を有するポッド回転ラックが、スピンドルモータにより回転し、それにより、適切なポッドカートリッジが、ソレノイドと併せて動作するエスケープラチェットの助けにより、タレットアセンブリのタレット開口内に落ちる、ポッド搬送機構が報告されている。タレットモータは、タレット板を注入アセンブリに向けて回転させ、注入アセンブリでは、駆動モータが注入ヘッドを降下させ、それにより、注入ヘッドの注入ノズルがカートリッジの上部封止に貫入する。熱交換機からの加圧された温は、注入ノズルを通り、次にポッドカートリッジの上端を閉じるインサート内に設けられる複数の開口を通って流れる。ポッドカートリッジ内部の流入水の蓄積される圧力は、ポッドの底部封止のミシン目エリアを開かせ、収集漏斗を通して浸出された飲料を分注カップに流出させる。
【００５１】
上記機構の欠点は、搬送・浸出機構が、本発明と比較して、比較的複雑な構造であることである。スピンドルモータがまず回転ラックを回転させ、次に、エスケープラチェットがポッドをタレット板上の開口内に位置決めし、開口内で注入アセンブリの注入ノズルにより穿孔される。
【００５２】
上記装置の別の欠点は、カプセルの上側のフォイルを穿孔するために、構造が複雑であり、モータにより駆動されるカムシステムにより垂直平面において移動可能な注入ヘッドを備える注入アセンブリがあることである。カムはアイドラホィールと協働し、支持板を下方に押し、それにより、注入ヘッドをポッドカートリッジに接触させる。この種の設計では、回転中のポッド回転ラック及びタレットホィールの正確な位置決めが重要であるため、ポッド回転ラック並びにタレットホィールの両方に移動止め及び制限スイッチも必要である。
【００５３】
上記装置のさらに別の欠点は、装置に使用されるポッドカートリッジが比較的複雑であり、そのため、本発明に使用される単純な設計のポッドと比較して、製造がより複雑であると共に、比較的より高価なことである。上記装置では、ポッドカートリッジは、ポッドカートリッジの上部に設けられた複数の開口を有する熱可塑性インサートを有し、インサートはさらにフォイルで覆われる。ポッドカートリッジの底部は、フィルタ紙又はミシン目エリアを有するフォイルで作られ、加圧温水がポッドカートリッジ内に注入される際に取り外される。加圧温水は、インサートの開口を通してポッドカートリッジ内に流入し、ミシン目エリアを通して流出する。上記ポッドカートリッジの複雑性及びその高コストは、１カップ当たりの飲料の消費者に対する最終コストの増大に繋がる。
【００５４】
上記装置のさらなる欠点は、水が上部からポッドカートリッジ内に流入し、底部を通して流出し、これには、片側に開口を有するフィルタ紙及び水を他方の側から流すための手段を設ける必要があることである。
【００５５】
上記機構の別の欠点は、この設計が、支持板及び注入ヘッドを降下させるために偏心カムを使用することである。このカムにより作動する機構は一般に、操作が遅く、１カップ当たりのサイクル時間を増大させる。
【００５６】
このシステムのさらに別の欠点は、掃引アームによりポッドカートリッジを廃棄箱内に押し込む前に、ポッドカートリッジをタレット開口から持ち上げるための複雑な機構があることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５７】
【特許文献１】米国特許第６，９９７，１０３号明細書
【特許文献２】米国特許第４，８４６，０５２号明細書
【特許文献３】米国特許第５，３２５，７６５号明細書
【特許文献４】米国特許第６，６０６，９３８号明細書
【特許文献５】米国特許第６，０７９，３１５号明細書
【特許文献６】米国特許第７，３２８，６５１号明細書
【特許文献７】米国特許第６，５３６，３３２号明細書
【特許文献８】米国特許第７，０１３，７９７号明細書
【特許文献９】米国特許第６，８２０，５３５号明細書
【特許文献１０】国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０３１６０４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００５８】
本発明の浸出サブアセンブリは、支持板上に取り付けられた空気圧シリンダの使用を含む新規の構造を有し、浸出プランジャが、整合する円形開口を通して支持板の下から、空気圧シリンダのピストンロッドに嵌る。空気圧シリンダは、エアコンプレッサにより生成され、圧縮空気貯蔵タンク内に貯蔵される圧縮空気により動作する。圧縮空気は空気圧シリンダを動作させ、空気圧シリンダは、浸出プランジャを短いサイクル時間内で上下に移動させる。浸出プランジャが下に移動すると、浸出プランジャの真下且つフィルタ円盤保持板の上に配置された１食分ポッドが下方に移動し、それにより、１食分ポッドが浸出のために浸出チャンバ内に位置決めされる。浸出の完了後、浸出プランジャが上方に移動すると、使用済みの１食分ポッドはフィルタ円盤保持板上に残され、ポッドコンベアにより、浸出サブアセンブリの傍に保持される廃棄箱内に押し入れられる。浸出サブアセンブリは、その動作にモータ又はカム型押し込み機構等のいかなる従来の方法も使用しない。
【００５９】
浸出のために、加圧温水を１食分ポッドに流入される単純な機構もある。円錐形先端を有する注入ノズルという一手段が、上記円錐形先端が上方に、浸出機ベースから浸出チャンバ内に突出するように、浸出機ベースに着脱可能に固定される。浸出プランジャの下方移動中、多孔膜が下方を向いた状態の、フィルタ円盤保持板の上方の１食分ポッドは、注入ノズルの円錐形先端に押し当てられ、ポッドの多孔膜が穿孔され、次に、注入ノズルの内部を通って流れる加圧温水が、浸出のために、浸出材料を含むポッドの内部に注入される。したがって、加圧温水をポッドの片側から流入されるために１つの穿孔手段、そして次に、浸出液をポッドの片側から流出させるために１つの穿孔手段と、複数の穿孔手段を利用する既知の技術とは異なり、注入ノズルという一手段が、１食分ポッドの多孔膜の穿孔並びにポッド内部への加圧温水の注入という複数の機能を実行する。注入ノズルは、１食分ポッドのちょうど上端まで貫入し、さらに、１食分ポッドの片側からのみ水の流入及び流出により、１食分ポッド内部の加圧温水の均一な分散が可能であり、それにより、１食分ポッド内に含まれる浸出材料のあらゆる微粒子が浸出される。
【００６０】
本発明に使用される浸出サブアセンブリは、浸出中、実質的に気密であり、これにより、芳香及び他の揮発性化学物質が浸出中に逃げることを防止する。したがって、そのような化学物質は浸出液内に溶けたまま残り、分注される温かい飲料のフレーバー、味、及び芳香をさらに増す。
【００６１】
このアセンブリは、人的介入がなく、使用済みポッドの廃棄箱への自動廃棄を使用して、完全な自動動作を有することにより、衛生を保証する。
【００６２】
このアセンブリに使用されるポッドコンベアは、新規の構造のものであり、電子プロセッサ及び浸出サブアセンブリと併せて、いかなるガイドチャネルもなしで１食分ポッドをシュートから浸出サブアセンブリに搬送すること、ポッドを浸出サブアセンブリ内のフィルタ円盤上に正確に位置決めすること、及び使用済みポッドを廃棄箱に廃棄することを含む複数の機能を実行することが可能である。ポッドコンベアは、ポッドコンベアのインテグラルシャフトに固定されたプッシャギアに係合するモータギアを有するプッシャモータの助けにより、反時計回り及び時計回りの方向に回転可能である。反時計回りの回転中、ポッドコンベアの前端の内側輪郭は、ポッドの外側輪郭に整合し、ポッドを上記内側輪郭をしっかりと保持し、ポッドを搬送し、浸出サブアセンブリ内のフィルタ円盤上に正確に位置決めし、時計回りの回転により、浸出が完了するまで、浸出サブアセンブリと第１のシュートとの間の位置に戻る。次の反時計回りの回転中、ポッドコンベアは、使用済みポッドを廃棄箱内に廃棄し、次に、第１のシュートが空ではない場合、第１のシュートの背後の休止／開始位置に戻り、第１のシュートが空の場合、第２のシュートの背後に戻る。
【００６３】
このアセンブリは、第１のシュートの下の浸出サブアセンブリの近傍に配置されたセンサを含む。センサは、このシュート内に一食分のポッドがあるか否かを検出する。このシュートが空であることが検出された場合、センサは、信号を電子プロセッサに与え、電子プロセッサは、ポッドコンベアを第２のシュートの背後に移動させ、ポッドをこのシュートから浸出サブアセンブリに搬送させる。第２のシュートの背後に配置されたセンサが、このシュートが空であるときを感知する。空の場合、センサは、信号を電子プロセッサに送信し、電子プロセッサは、ポッドコンベアを第１のシュートの背後の休止／開始位置に移動させ、空のシュートに新たなポッドが補充されるまで、浸出サブアセンブリの浸出プロセスを停止させるのと同時に、信号を操作者に対して電子ディスプレイパネル（図示せず）上で送信して、空のシュートに新たなポッドが補充される旨のメッセージを操作者に提供する。したがって、これらセンサの存在により、複数のシュートに積み重ねられたより多数のポッドの在庫を使用して動作するアセンブリの機能が強化される。これにより、当分野において既知のように、ポッドシュートが嵌められるベース板を回転させる別個のモータ及び関連する機構の必要性もなくなる。
【００６４】
それぞれ２５０ミクロンまでの細孔を有する非腐食性食品等級のフィルタ円盤が、ポッド内に含まれる浸出材料を覆い封止するために使用される多孔膜と共に、浸出プロセス中に、浸出材料の微粒子が、浸出液と共に分注カップ内に流出することを防止し、それにより、浸出液の良好な品質が保証される。
【００６５】
このアセンブリは、最小の機械部品を使用し、設計を単純にする。したがって、このアセンブリは、向上した信頼性を有し、製造が容易且つ経済的であり、比較的低い動作コスト及び維持費を有する。一貫した品質及びフレーバーを有する個々の各食分の浸出飲料を短時間で浸出する能力により、このアセンブリは、オフィス、冠婚葬祭、公開会合等の段時間で大量の需要を満たす場合に特に有用である。アセンブリで使用される１食分ポッドは、当分野において既知のようなポッドの内部に具現される機構を全く有さない単純な構造を有し、それにより、１食分ポッドは低コストで容易に製造されるため、分注カップ当たりのコストも低くなる。このアセンブリは、これらポッド内に配置可能な広範囲の浸出／煎出材料を浸出することが可能である。１食分ポッド内に含めることができる浸出材料、煎出材料、又は他の材料としては、いかなる限定も暗示せずに、茶、コーヒー等の材料、ジャスミンの花のような花の個片、人参、玉ねぎのような野菜の個片等の植物由来の材料、ハチミツ等の動物由来の材料、又はポッド内で使用可能な他の任意の適した飲料粉体若しくは材料が挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００６６】
したがって、上記を鑑みて、本発明の目的は、新規の構造の浸出サブアセンブリが、電子プロセッサと併せて、ポッドコンベアサブアセンブリによりシュートから搬送され、浸出サブアセンブリ内に正確に位置決めされた１食分ポッド内に含まれる浸出材料を自動的に浸出する、新鮮で温かい飲料の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。
【００６７】
本発明の別の目的は、浸出サブアセンブリにより用意される個々の各食分の温かい飲料が、味及び方向に完全な一貫性を有する新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。
【００６８】
本発明のさらに別の目的は、浸出サブアセンブリにより用意される個々の各食分の温かい飲料が、その瞬間にその場所で手作業で新鮮に用意された温かい飲料のような味及びフレーバーを有する、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。
【００６９】
本発明のさらに別の目的は、浸出サブアセンブリが浸出中に実質的に気密であり、それにより、用意される新鮮で温かい飲料の芳香、フレーバー、及び味に寄与する揮発性化学物質が逃げるのを防止する、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。これら揮発性化学物質は浸出液に含まれたまま残るため、分注される温かい飲料のフレーバー、味、及び芳香を向上させる。
【００７０】
本発明のさらに別の目的は、１食分ポッド内の浸出材料の浸出が、１５〜２０秒という短時間内で実行される、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。
【００７１】
本発明のさらに別の目的は、いかなる限定も暗示せずに、茶、コーヒー等の材料、ジャスミンの花のような花の個片、人参、玉ねぎのような野菜の個片等の植物由来の材料、ハチミツ等の動物由来の材料、又は本発明の１食分ポッド内に含めることができる他の任意の適した飲料粉体若しくは材料を含む広範囲の浸出、煎出、又は他の材料を使用して、１食分ポッド内に含めることができる温かい浸出飲料、温かい煎出飲料、又は任意の温かい飲料を用意できる、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。
【００７２】
本発明のさらなる目的は、外側輪郭がシュートの内側輪郭に整合するような１食分ポッドのみが使用され、ポッドが積み重ねられ、ポッドの外側輪郭がポッドコンベアの前端の内側輪郭にも整合し、それにより、ポッドコンベアがポッドをしっかりと搬送し、浸出サブアセンブリ内に正確に位置決めすることができる、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。したがって、アセンブリの設計は、本質的に、使用を特定の設計及び寸法のポッドに制限し、それにより、劣った／疑わしい１食分ポッドの使用を回避する手段を有する。
【００７３】
本発明のさらなる目的は、特殊な設計のポッド、最適な温度及び圧力、並びにポッド内への加圧温水の流量の組み合わせが、温かい飲料の品質を損なわずに高速の浸出を可能にする、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。これにより、アセンブリは、オフィス、商業施設、冠婚葬祭等のような場所で特に必要である、多数のカップを短時間に浸出する場合に特に適する。
【００７４】
本発明のさらなる目的は、独自に設計されたポッドコンベアが、実質的に水平な面における垂直なインテグラルシャフト上の時計周り及び反時計回りの回転移動により、ポッドを前端の内側輪郭に固定することで複数の機能を実行する、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。複数の機能には、１食分ポッドをシュートから浸出サブアセンブリに、いかなるガイドチャネルの助けもなく搬送すること、ポッドを浸出サブアセンブリ内のフィルタ円盤上に正確に位置決めすること、そして次に、使用済みポッドを廃棄箱に廃棄することが含まれる。したがって、ポッドコンベアは、機械の設計及び動作を単純化する。
【００７５】
本発明のさらなる目的は、１つのみの手段、すなわち、注入ノズルが、１食分ポッドの多孔膜の穿孔並びに浸出のために加圧温水をポッド内への注入という複数の機能を実行する、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。これは、浸出機の複雑性を単純化する。
【００７６】
本発明のさらなる目的は、注入ノズルが、反転位置に保持されたポッドの上端まで貫入し、注入された加圧温水をポッドの上端から弾き返し、それにより、ポッド内部で加圧温水が均等に広がり、ポッド内に含まれる浸出材料のあらゆる微粒子を浸出させる、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。
【００７７】
本発明のさらなる目的は、当分野において既知のような、浸出水を流入させるためにカートリッジの上面を穿孔するために１つ、及び浸出液を流出させるための底部を穿孔するために１つと、複数の穿孔手段に対する必要性が省かれた、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。
【００７８】
本発明のさらなる目的は、当分野において既知の複雑な構造のコストのかかるポッドのうちのいくつか（穿孔手段又は注入手段を組み込んだもの）と比較して低コストの簡単な構造の１食分ポッドを使用する、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することであり、したがって、本発明の１食分ポッドは、製造が容易であると共に費用効率的であり、それにより、１カップ当たりのコストを、振興市場での消費者にとって採算を取れるようにする。
【００７９】
本発明のさらなる目的は、アセンブリが浸出プロセス全体にわたっていかなる人的介入も必要とせず、自動廃棄機構を組み込み、それにより、浸出完了後に使用済みポッドをこぼさずに廃棄箱に廃棄することが保証されるため、衛生的である、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。
【００８０】
本発明のさらなる目的は、反転した１食分ポッドの積み重ねを含む単純な設計の静止シュートを使用し、それにより、シュート内でポッドを位置合わせするために必要な精密部品が最小限に抑えられ、それにより、メンテナンスが低減する、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。
【００８１】
本発明のさらなる目的は、１食分ポッドの上部に使用される多孔膜と、最高で２５０ミクロンの細孔を有する非腐食性食品等級フィルタ円盤との組み合わせを使用する、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することであり、多孔膜及びフィルタ円盤の両方が一緒になって、浸出材料の微粒子が、浸出液と共に分注カップ内に流出することを防止し、それにより、分注された温かい飲料の優れた品質を保証する。
【００８２】
本発明のさらなる目的は、第１のシュートの下に配置されたセンサが、そのシュートが空であるときを検出し、信号を電子プロセッサに送信し、次に、電子プロセッサがポッドコンベアを始動させて第２のシュートの背後に移動させ、同じシュート支持板上で第１のシュートに隣接して配置されるこのシュートからポッドを搬送させる、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。同様に、第２のシュートの下に配置されるセンサも、そのシュートが空であるか否かを検出する。空の場合、センサは信号を電子プロセッサに送信し、次に、電子プロセッサは、ポッドコンベアを第１のシュートの背後の休止／開始位置に移動させ、シュートにポッドが補充されるまで、浸出サブアセンブリの浸出プロセスを停止させ、それと同時に、信号を電子ディスプレイパネル（図示せず）に送信して、操作者にシュート内にポッドの新たな在庫を補充するメッセージを提供する。これにより、短時間で大量の需要を満たすために必要なより多数の１食分ポッドが複数のシュートに積み重ねられた状態でのアセンブリの動作が可能になる。これは、当分野で既知のように、ポッドシュートが嵌められたベース板を回転させ位置合わせする別個のモータ及び関連する機構の必要性もなくす。
【００８３】
本発明のさらなる目的は、圧縮空気貯蔵タンクからの圧縮空気を使用して動作する新規の機構の空気圧シリンダが、浸出プロセス中に浸出プランジャを浸出チャンバ内に上下に高速移動させ、それにより、カム型押し出し機構のような従来の方法と比較して、浸出毎のサイクル時間が大幅に低減される、新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。
【００８４】
本発明の他の目的及び利点が、以下の本発明の詳細な説明を理解することから明らかになるであろう。
【００８５】
これより、本発明を図に示し、図は、本発明を実施し得る実施形態の１つを示すことを意図される。添付図は、本発明の範囲に対する任意の限定を暗示するものとして制限的に解釈されることを意図されない。本発明に具現される部品／サブアセンブリの原理及び機能特徴を利用する当業者によるいかなる変更、適合、又は等価の変更は、本発明の範囲内にあることが意図され、本発明の範囲は決して、本明細書に開示され図面に示される特定の構造に限定されるものとして解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】新鮮で温かい飲料の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリのアセンブリ全体を示す。
【図２】浸出サブアセンブリの分解組立図を示す。
【図３】ポッドコンベアサブアセンブリの分解組立図を示す。
【図４ａ】第１のシュートの背後の休止／開始位置にあるポッドコンベアを示す。
【図４ｂ】ポッドコンベアの内側輪郭とポッドとの位置合わせ並びに浸出サブアセンブリ内でのポッドの搬送及び正確な位置決めを示す。
【図４ｃ】浸出の完了を待っている、第１のシュートと浸出サブアセンブリとの間のポッドコンベアを示す。
【図４ｄ】廃棄箱への破棄の瞬間の内部の輪郭が使用済みポッドに整合するポッドコンベアを示す。
【図５ａ】浸出材料を含む１食分ポッドの例示的な実施形態の構造を示す。
【図５ｂ】浸出材料を含む１食分ポッドの例示的な実施形態の構造を示す。
【図５ｃ】浸出材料を含む１食分ポッドの例示的な実施形態の構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【００８７】
本発明によれば、電子プロセッサと併せて、１食分ポッドをシュートから浸出サブアセンブリに自動的に搬送する、新鮮な温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリが提供され、ポッド内に含まれる浸出材料は、時間効率的に、水加熱アセンブリ（図示せず）から流入する加圧温水により浸出される。本発明のポッドコンベアサブアセンブリ及び本発明の浸出サブアセンブリは、当分野において機知のコンベア及び浸出アセンブリと比較して、比較的少数の機械部品及び移動部品を有する新規の単純化された設計を有する。浸出サブアセンブリ内の浸出動作は、電子プロセッサ及びエアコンプレッサと併せて、非常に短い時間で浸出チャンバ内にポッドを押し下げ、浸出毎に必要な浸出時間を低減し、それにより、アセンブリを、オフィス、商業施設等の場所で短時間内に大量の需要を満たす場合に特に有用なものにする浸出プランジャを操作する空気圧シリンダを含む機構により実行される。
【００８８】
図１を参照すると、本発明の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリは、浸出サブアセンブリ（１００）、ポッドコンベアサブアセンブリ（２００）、及び電子プロセッサ（３００）で構成される。
【００８９】
図２を参照すると、浸出サブアセンブリ（１００）は、支持板（１１５）上に取り付けられたピストンロッド（１２０）を有する空気圧シリンダ（１１０）を含み、上記ピストンロッド（１２０）は、上記支持板（１１５）上の寸法的に整合する円形開口（１２５）を通して嵌められる。浸出プランジャ（１３０）は、上記支持板（１１５）の下から上記空気圧シリンダ（１１０）のピストンロッド（１２０）に嵌められる。穴の開いた非腐食性食品等級金属フィルタ円盤（１３５）が、フィルタ円盤保持板（１４０）の上方に配置され、フィルタ円盤保持板（１４０）は、フィルタ円盤保持板（１４０）と浸出チャンバ（１５０）との間に配置された３つのバネ（１４８）上に静止する。上記フィルタ円盤（１３５）は、最高で２５０ミクロンの各細孔を有し、多孔膜（５３０）（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）と一緒に、１食分ポッド（１６０）を覆い、浸出材料（５２０）（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）の微粒子が浸出液と共に分注カップ（図示せず）に流入することを防止する。フィルタ円盤保持板（１４０）は、ベース板（２２０）の寸法的に整合する開口（１４９）を通して配置される。
【００９０】
浸出チャンバ（１５０）は、ベース板（２２０）の下に固定され、その開いた上端はベース板（２２０）の円形開口（１４９）と整合すると共に、浸出プランジャ（１３０）及びフィルタ円盤保持板（１４０）とも整合し、それにより、空気圧シリンダ（１１０）により付与されるピストンロッド（１２０）の上下移動中、上に１食分ポッド（１６０）が配置されたフィルタ円盤保持板（１４０）と共に浸出プランジャ（１３０）が、滑らかでぴったりと、且つ断続せずに、浸出チャンバ（１５０）の本体に向けて、及びその本体から離れて移動することが可能である。浸出ベース（１９５）は、適切な固定手段により浸出チャンバ（１５０）の底部に着脱可能に固定される。注入ノズル（１８０）が、フランジにより浸出ベース（１９５）に着脱可能且つ都合のよいように取り付けられる。これにより、任意の時点で、注入ノズル（１８０）は、クリーニング又はメンテナンスのために容易に取り外すことができる。浸出液出流口（１９０）が、浸出ベース（１９５）に設けられて、食品等級材料で作られた分注管（１８２）を介して浸出液を分注カップ（図示せず）に流出させる。
【００９１】
空気圧シリンダ（１１０）は、接続管（１６６）を通して空気ソレノイド弁（１６５）に接続される。そして、空気ソレノイド弁（１６５）は、接続管（１６７）を通して圧縮空気貯蔵タンク（１７０）に接続される。エアコンプレッサ（１７５）は空気を圧縮し、そうして圧縮された空気は、上記圧縮空気貯蔵タンク（１７０）内に貯蔵される。電子プロセッサ（３００）は、空気ソレノイド弁（１６５）の開閉を制御し、空気ソレノイド弁（１６５）は、浸出プロセス中、圧縮空気を圧縮空気貯蔵タンク（１７０）から空気圧シリンダ（１１０）に移動させる。この機構は、空気圧シリンダ（１１０）の高速動作を可能にし、浸出プロセス中、ピストンロッド（１２０）を介して浸出プランジャ（１３０）を浸出チャンバ（１５０）内に下方に高速移動させ、続けて、浸出プロセスの完了時に、浸出プランジャ（１３０）を高速に上方移動させる。この設計は、浸出毎の浸出サイクル時間を大幅に低減する。
【００９２】
上記注入ノズル（１８０）は中空管であり、好ましくは金属製であり、より好ましくはステンレス鋼のような非腐食性食品等級材料で作られる。上記注入ノズル（１８０）は、円錐形先端を有し、ピストンロッド（１２０）により付与される浸出プランジャ（１３０）の下方移動中に、ポッド（１６０）が注入ノズル（１８０）の円錐形先端に押し当てられると、円錐形先端は、ポッド（１６０）の内容物を覆い封止する多孔膜（５３０）（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）に穴を開ける。ポッド（１６０）の多孔膜（５３０）（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）に穴が開けられると、注入ノズル（１８０）の円錐形先端は、内部を通って流れる加圧温水を温水サブアセンブリ（図示せず）からポッド（１６０）の内部に向け、それにより、ポッド（１６０）内部に含まれる浸出材料（５２０）図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）を浸出する。注入ノズル（１８０）の円錐形先端は、反転位置にあるポッド（１６０）の上端まで貫入し、それにより、ポッド（１６０）の内部内で加圧温水が均等に広がり、それにより、１食分ポッド（１６０）内に含まれる浸出材料（５２０）（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）のあらゆる微粒子が浸出されることになる。注入ノズル（１８０）は、好ましくは、約４ｍｍの外径を有する。
【００９３】
図３を参照すると、ポッドコンベアサブアセンブリ（２００）は、ポッドコンベア（２１０）を含み、ポッドコンベア（２１０）は、下に固定され、前部曲線輪郭の中央部分の周囲に配置されたインテグラルシャフト（２１５）上で回転可能である。ポッドコンベア（２１０）は、ベース板（２２０）とシュート支持板（２７０）との間の空間内で時計回り及び反時計回りの方向に上記インテグラルシャフト（２１５）上で回転可能である。インテグラルシャフト（２１５）は、ベース板（２２０）上に取り付けられたブシュ（２２５）を通してベース板（２２０）の下に位置決めされるプッシャギア（２３０）に嵌められる。プッシャギア（２３０）は、プッシャモータ（２５０）のモータギア（２４０）に係合する。これにより、モータギア（２４０）がプッシャモータ（２５０）により回転すると、プッシャギア（２３０）が逆方向に回転することになる。これが行われる場合、これは、ポッドコンベア（２１０）をプッシャギア（２３０）と同じ方向にも回転させる。
【００９４】
浸出材料（５２０）（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）を含む１食分ポッド（１６０）は、シュート（２８０）及びシュート（２９０）のような複数の垂直シュート内に反転位置で積み重ねられ、シュート（２８０、２９０）は、シュート支持板（２７０）の上面上に嵌められる垂直な中空管である。シュート（２８０、２９０）は、シュート支持板（２７０）上に設けられる寸法的に整合する開口（２７５、２７６）から垂直に上方に延びる。開口（２７５、２７６）の寸法及び形状は、シュートの内部寸法及び内部形状に整合する。シュート（２８０、２９０）は、上から下に延びて、内部へのポッド（１６０）の装填及び積み重ねを容易にする１つ又は複数の垂直スロット（３１０、３２０）を有する。これらシュート（２８０、２９０）のそれぞれは、最高で１００個の１食分ポッド（１６０）を、多孔膜（５３０）（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）が下を向いた反転位置で保持するように設計される。シュート（２８０、２９０）が、ポッド（１６０）の形状に整合する異なる形状を有してもよく、形状を変更してもよい（図５ａ、図５ｂ、図５ｃに示されるような）ことに留意されたい。例えば、ポッド（１６０）が、正方形ではなく円形の場合、シュート（２８０、２９０）は、正方形断面に代えて円形断面を有してもよい。ポッド（１６０）は、シュート（２８０、２９０）及び位置が合わせられた開口（２７５、２７６）を通って下方に滑らかに移動し、そこから、ポッドコンベア（２１０）によりポッド（１６０）を浸出サブアセンブリ（１００）に搬送され位置決めされる。
【００９５】
センサ（２９５）がベース板（２２０）上のシュート（２８０）の下に固定され、このシュート（２８０）が空の場合、すなわち、ポッド（１６０）が内部に残っていない場合、信号を電子プロセッサ（３００）（図１）に提供する。センサ（２９５）が、シュート（２８０）が空であることを感知した場合、センサ（２９５）は、信号を電子プロセッサ（３００）（図１）に送信し、そして、電子プロセッサ（３００）は、プッシャモータ（２５０）を作動させて、ポッドコンベア（２１０）を時計回り方向に回転させ、これにより、信号を電子プロセッサ（３００）（図１）に送信する制限スイッチ（３４０）をアクティブ化させるまで、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）をシュート（２９０）の背後の位置まで移動させ、電子センサ（３００）は、プッシャモータ（２５０）を非アクティブ化することにより、ポッドコンベア（２１０）のさらなる回転移動を停止させる。
【００９６】
センサ（２９６）がベース板（２２０）上のシュート（２９０）の下に固定され、このシュート（２９０）が空の場合、すなわち、ポッド（１６０）が内部に残っていない場合、信号を電子プロセッサ（３００）（図１）に提供する。センサ（２９６）が、シュート（２９０）が空であることを感知した場合、センサ（２９６）は、信号を電子プロセッサ（３００）（図１）に送信し、そして、電子プロセッサ（３００）は、プッシャモータ（２５０）を作動させて、ポッドコンベア（２１０）を反時計回り方向に回転させる。これにより、信号を電子プロセッサ（３００）（図１）に送信する制限スイッチ（３８０）をアクティブ化させるまで、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）をシュート（２８０）の背後の位置まで回転移動させ、電子センサ（３００）は、プッシャモータ（２５０）への給電をオフに切り替えることにより、ポッドコンベア（２１０）のさらなる回転移動を停止させる。同時に、電子プロセッサ（３００）（図１）は、空気ソレノイド弁（１６５）（図１）への給電をオフに切り替えることにより、浸出サブアセンブリ（１００）内の浸出プロセスも停止させる（空のシュート（２８０、２９０）に新らなポッド（１６０）が補充されるまで）。電子プロセッサ（３００）（図１）は、信号を電子ディスプレイパネル（図示せず）にも信号を送信して、空のシュート（２８０、２９０）に新たなポッド（１６０）を補充するメッセージを操作者に提供する。したがって、センサ（２９６）は、シュート（２８０）及びシュート（２９０）が両方とも空の場合、アセンブリ内の浸出を回避させる。センサ（２９５、２９６）は、（２８０、２９０）のような複数の静止シュート内に積み重ねられた多数のポッド（１６０）を使用して動作し、短時間に大量の需要を満たすアセンブリの能力を増大させる。
【００９７】
図面には、寸法的に整合する開口（２７５、２７６）上のシュート支持板（２７０）に嵌められた２つのシュート（２８０、２９０）を有する本発明の実施形態が示されるが、シュート支持板（２７０）、ポッドコンベア（２１０）、及び関連する部品を適宜変更することにより、ポッド（１６０）の形状に整合したより多数のそのようなシュート（２８０、２９０）を設けて、シュート支持板（２７０）に嵌めてもよいことに留意されたい。
【００９８】
プッシャモータ（２５０）が、適した固定手段によりモータ板（２６０）に取り付けられ、モータ板（２６０）は、４つのボルト（２５１、２５１、２５１、２５１）等の固定手段により、ベース板（２２０）の下に固定される。ポッドコンベア（２１０）は曲線輪郭を有し、これは、ベース板（２２０）とシュート支持板（２７０）との間の空間内において、水平面での時計回り又は反時計回り方向での断続のない回転が可能なようなものである。ポッドコンベア（２１０）の前端は、ポッド（１６０）の外側輪郭に整合した内側輪郭（３３０）を有する。これにより、ポッドコンベア（２１０）のこの前端は、反時計回りの回転中、ポッド（１６０）に接触し、内にポッド（１６０）をしっかりと内側輪郭（３３０）と整合し、いかなるガイドチャネルも使用せずに、ポッド（１６０）をシュート（２８０又は２９０）から浸出サブアセンブリ（１００）に搬送する。次に、ポッドコンベア（２１０）は、ポッド（１６０）を、浸出サブアセンブリ（１００）内のフィルタ円盤保持板（１４０）上に配置されたフィルタ円盤（１３５）上に正確に位置決めする。浸出サブアセンブリ（１００）内のポッド（１６０）の正確な位置決めは、後述する制限スイッチ（３５０）により可能になる。
【００９９】
ポッドコンベアサブアセンブリ（２００）は、異なる制限スイッチ（３４０、３５０、３６０、３７０、３８０）を含み、これら制限スイッチは、アクティブ化されると、信号を電子プロセッサ（３００）（図１）に付与し、次に、電子プロセッサ（３００）（図１）がプッシャモータ（２５０）への給電をオフに切り替えることにより、ポッドコンベア（２１０）の時計回り又は反時計回りの回転移動を特定の位置で停止させる。制限スイッチ（３５０）は、図４（ｂ）に示すように、浸出サブアセンブリ（１００）内のフィルタ円盤（１３５）上にポッド（１６０）を正確に位置決めした後、ポッドコンベア（２１０）のさらなる反時計回りの回転を停止させることができる。制限スイッチ（３６０）は、図４ｃに示すように、ポッド（１６０）内に含まれる浸出材料（５２０）（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）の浸出が完了するまで、シュート（２８０）と浸出サブアセンブリ（１００）との間の位置にポッドコンベア（２１０）の時計回りの回転を停止させることができる。制限スイッチ（３７０）は、使用済みポッド（１６０）がポッドコンベア（２１０）により、浸出サブアセンブリ（１００）の傍に配置された廃棄箱（１９６）内に廃棄された後（図４ｄに示すように）、ポッドコンベア（２１０）の第２の反時計回りの回転を停止させることができる。制限スイッチ（３８０）は、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）がシュート（２８０）の背後に達した場合（図４ａに示すように）、ポッドコンベア（２１０）の第２の時計回りの回転を停止させることができる。制限スイッチ（３４０）は、シュート（２８０）が空であるとセンサ（２９５）により感知された場合、シュート（２９０）の背後の位置でポッドコンベア（２１０）の時計回りの回転を停止させることができる。シュート（２８０）の背後の休止／開始位置に再び達した後（図４ａに示すように）、制限スイッチ（３８０）は、シュート（２９０）もセンサ（２９６）により空であると感知された場合、ポッドコンベア（２１０）の反時計回りの回転を停止させることができる。
【０１００】
図５ａ、図５ｂ、図５ｃを参照すると、ポッド（１６０）は、実質的に剛性の食品等級材料で作られ、浸出材料（５２０）を含む容器（５１０）であり、容器（５１０）の開かれた側は、フィルタ紙のような食品等級多孔膜（５３０）を使用して覆われ封止される。食品等級多孔膜（５３０）によるポッド（１６０）内に含まれる浸出材料（５２０）の封止は、浸出材料（５２０）をポッド（１６０）内部に衛生的に保持する。ポッド（１６０）内の浸出材料（５２０）は、浸出材料（５２０）の性質に応じて、最大で２０ｇ、好ましくは０．１〜１２ｇの範囲内の所定量である。
【０１０１】
ポッド（１６０）が図５ａ、図５ｂ、及び図５ｃに示されるように、様々な実施形態を有し得ることに留意されたい。ポッド（１６０）の内容物は、ピストンロッド（１２０）（図２）により付与される浸出プランジャ（１３０）（図２）の下方移動中、ポッド（１６０）が注入ノズル（１８０）（図２）に押し当てられた場合、注入ノズル（１８０）（図２）の円錐形先端により穴を開けることが可能な任意の多孔膜（５３０）により封止し得る。シュート（２８０、２９０）（図１）は、互いに重ねて、多孔膜（５３０）が下方に面した状態で、ポッド（１６０）を反転位置で内部に積み重ねることができるように、ポッド（１６０）の形状及び寸法に整合する形状及び寸法のものである必要がある。
【０１０２】
動作
アセンブリの動作を開始するために、操作者は、ポッド（１６０）の多孔膜（５３０）が下方に面し、互いに重なる状態で、ポッド（１６０）をシュート（２８０、２９０）内に装填する。シュート（２８０）に設けられた垂直スロット（３１０）及びシュート（２９０）に設けられた垂直スロット（３２０）は、操作者がポッド（１６０）を正確な位置合わせでシュート（２８０、２９０）内に装填して積み重ねるのを助ける。このポッド装填動作中、ポッドコンベア（２１０）は、図４ａに示すように、内側輪郭（３３０）がシュート（２８０）の背後にある状態の休止又は開始位置に位置決めされる。シュート（２８０）にポッド（１６０）を装填する間、シュート（２８０）内に含まれる一番下のポッド（１６０）は、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）の真正面に内側輪郭（３３０）と位置合わせされてベース板（２２０）上に載せられる。シュート（２９０）にポッド（１６０）を装填する間、シュート（２９０）内に含まれる一番下のポッド（１６０）は、ポッドコンベア（２１０）の上面上に載せられる。
【０１０３】
アセンブリの動作に際して、電子プロセッサ（３００）は、信号をセンサ（２９５）に送信して、シュート（２８０）内のポッド（１６０）の在庫をチェックする。シュート（２８０）が空ではない場合、すなわち、ポッド（１６０）が、上述した装填プロセスによりこのシュート（２８０）内に存在する場合、センサ（２９５）は信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）はプッシャモータ（２５０）をアクティブ化し、次に、プッシャモータ（２５０）は、図４ｂに示すように、ポッド（１６０）がシュート（２８０）から搬送され、フィルタ円盤（１３５）上に正確に位置決めされるまで、ポッドコンベア（２１０）を反時計周りに回転させる。この瞬間、制限スイッチ（３５０）がアクティブ化され、信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）はプッシャモータ（２５０）への給電をオフに切り替え、それにより、ポッドコンベア（２１０）のさらなる反時計回りの回転を停止させる。次に、電子プロセッサ（３００）は信号をプッシャモータ（２５０）に付与し、プッシャモータ（２５０）は、ポッドコンベア（２１０）の時計回りの回転をアクティブ化して、浸出プランジャ（１３０）が浸出のために浸出チャンバ（１５０）内に下りる前に、ポッドコンベア（２１０）を浸出プランジャ（１３０）から離れて移動させる。図４ｃに示すように、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）がシュート（２８０）と浸出サブアセンブリ（１００）との間の位置に達した場合、制限スイッチ（３６０）がアクティブ化され、次に、制限スイッチ（３６０）は信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）はプッシャモータ（２５０）への給電をオフに切り替え、それにより、ポッドコンベア（２１０）のこの時計回りの回転を停止させる。
【０１０４】
他方、センサ（２９５）が、「在庫なし」信号を電子プロセッサ（３００）に返した場合、電子プロセッサ（３００）は、信号をプッシャモータ（２５０）に送信し、次に、プッシャモータ（２５０）は、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）がシュート（２９０）の背後の位置に達するまで、ポッドコンベア（２１０）を時計回り方向に回転させる。ポッドコンベア（２１０）のこの位置において、制限スイッチ（３４０）がアクティブ化され、制限スイッチ（３４０）は信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）はプッシャモータ（２５０）を停止させ、それにより、ポッドコンベア（２１０）をこの位置に停止させる。これが行われ、ポッド（１６０）がシュート（２９０）内にある場合、それまでシュート（２９０）内で、ポッドコンベア（２１０）の上面上に置かれて保持されていたシュート（２９０）内に含まれるポッド（１６０）が、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）の真正面に内側輪郭（３３０）と位置合わせされてベース板（２２０）上に落とされる。ポッドコンベア（２１０）がこの位置にある場合、電子プロセッサ（３００）は、信号をセンサ（２９６）に送信して、シュート（２９０）内にポッド（１６０）の在庫をチェックする。センサ（２９６）が、上記シュート（２９０）内の一番下のポッド（１６０）がポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）の真正面に内側輪郭（３３０）と位置合わせされてベース板（２２０）上に置かれた状態のシュート（２９０）内のポッド（１６０）の存在を感知した場合、センサ（２９６）は信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、電子プロセッサ（３００）はプッシャモータ（２５０）をアクティブ化させ、次に、プッシャモータ（２５０）は、図４ｂに示すように、ポッド（１６０）がシュート（２９０）の下の位置から搬送され、浸出サブアセンブリ（１００）内のフィルタ円盤（１３５）上に正確に位置決めされるまで、ポッドコンベア（２１０）を反時計回りに回転させる。この位置において、制限スイッチ（３５０）は信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）は、ポッドコンベア（２１０）のさらなる回転移動を停止させる。次に、電子プロセッサ（３００）は信号をプッシャモータ（２５０）に付与し、プッシャモータ（２５０）は、ポッドコンベア（２１０）の時計回りの回転をアクティブ化させて、浸出プランジャ（１３０）が浸出のために浸出チャンバ（１５０）内に降ろされる前に、ポッドコンベア（２１０）を浸出プランジャ（１３０）から離れて移動させる。ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）が、図４ｃに示すように、シュート（２８０）と浸出サブアセンブリ（１００）との間の位置に達すると、制限スイッチは信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）はプッシャモータ（２５０）への給電をオフに切り替え、それにより、ポッドコンベア（２１０）のさらなる時計回りの回転を停止させる。
【０１０５】
センサ（２９６）が、シュート（２９０）が空であることを感知した場合、センサ（２９６）は信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）はプッシャモータ（２５０）をアクティブ化させ、ポッドコンベア（２１０）を反時計回りの方向に回転させる。この結果、図４ａに示すように、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）の回転移動がシュート（２８０）の背後の位置まで回転移動し、次に、制限スイッチ（３８０）がアクティブ化され、制限スイッチ（３８０）は信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）は、ポッドコンベア（２１０）のさらなる回転移動を停止させる。同時に、電子プロセッサ（３００）は、空のシュート（２８０、２９０）に新たなポッド（１６０）が操作者により補充されるまで、空気ソレノイド弁（１６５）への給電をオフに切り替えることにより、浸出サブアセンブリ（１００）内の浸出プロセスを停止させもし、且つ信号を電子ディスプレイパネル（図示せず）に送信して、シュート（２８０、２９０）にポッド（１６０）を補充するメッセージを操作者に提供する。したがって、センサ（２９６）は、シュート（２８０）及びシュート（２９０）の両方が空である場合、アセンブリ内の浸出を回避する。
【０１０６】
ポッド（１６０）をシュート（２８０、２９０）のいずれか一方から自動搬送され、ポッド（１６０）が浸出サブアセンブリ（１００）内のフィルタ円盤（１３５）上に位置決めされた後、電子プロセッサ（３００）は空気ソレノイド弁（１６５）をアクティブ化させる信号を送信する。これにより、圧縮空気貯蔵タンク（１７０）からの圧縮空気を接続管（１６７）及び接続管（１６６）を通して空気圧シリンダ（１１０）内に通す。そうして空気圧シリンダ（１１０）内に入った圧縮空気は、ピストンロッド（１２０）を下方に押し、次に、ピストンロッド（１２０）は浸出プランジャ（１３０）を下に移動させて浸出チャンバ（１５０）内に移動させる。浸出プランジャ（１３０）の真下且つフィルタ円盤保持板（１４０）上にあるポッド（１６０）は、浸出プランジャ（１３０）に沿って下方に移動して浸出チャンバ（１５０）内に移動し、それにより、反転したポッド（１６０）の多孔膜（５３０）を注入ノズル（１８０）の円錐形先端に押し当て、ポッド（１６０）の多孔膜（５３０）を穿孔させる。この後、電子プロセッサ（３００）は、水加熱サブアセンブリ（図示せず）の流出ソレノイド弁（図示せず）をアクティブ化させ、それにより、加圧温水を上記水加熱サブアセンブリ（図示せず）から接続管（１８１）に通し、注入ノズル（１８０）の内部を通って浸出チャンバ（１５０）内のポッド（１６０）に流入する。注入ノズル（１８０）の円錐形先端は、反転したポッド（１６０）のちょうど上端部まで貫入し、それにより、ポッドの上端からはね返させ、ポッド内で加圧温水を均一に広げることができる。そうして注入ノズル（１８０）を通ってポッド（１６０）内に注入された加圧温水は、ポッド（１６０）内に含まれる浸出材料（５２０）を浸出し、浸出液をポッド（１６０）の多孔膜（５３０）及びフィルタ円盤（１３５）により濾過し、次に、分注管（１８２）を通して分注カップ（図示せず）に流入させる。浸出の完了に必要な指定の時間後、電子プロセッサ（３００）は信号を流出ソレノイド弁（図示せず）に信号を送信し、それにより、注入ノズル（１８０）への加圧温水の供給を遮断する。
【０１０７】
浸出の完了に必要な指定の時間後、電子プロセッサ（３００）は空気ソレノイド弁８１６５）を非アクティブ化させ、それにより、空気圧シリンダ（１１０）内部の圧縮空気を解放させ、それにより、ピストンロッド（１２０）を浸出プランジャ（１３０）に沿って上方に移動させる。浸出プランジャ（１３０）のこの上方移動と同時に、フィルタ円盤（１１３５）及び上記フィルタ円盤（１３５）上にある使用済みポッド（１６０）と共にフィルタ円盤保持板（１４０）は、フィルタ円盤保持板（１４０）が浸出プロセス前の初期休止位置に戻るまで、同時に上方に移動し、使用済みポッド（１６０）をフィルタ円盤（１３５）上に残す。次に、電子プロセッサ（３００）は、プッシャモータ（２５０）をアクティブ化し、ポッドコンベア（１２０）を反時計回りの方向に回転移動させ、使用済みポッド（１６０）をフィルタ円盤（１３５）上から、浸出サブアセンブリ（１００）に隣接して配置される廃棄箱（１９６）に向けて押す。使用済みポッド（１６０）が廃棄箱（１９６）内に落ちる際のポッドコンベア（１６０）の内側輪郭（３３０）の正確な位置において（図４ｄに示すように）、制限スイッチ（３７０）がアクティブ化され、信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）は、プッシャモータ（２５０）への給電をオフに切り替えることにより、ポッドコンベア（２１０）のさらなる反時計回りの回転を停止させる。この後、電子プロセッサ（３００）はプッシャモータ（２５０）をアクティブ化させて、ポッドコンベア（２１０）の時計回りの方向に回転移動させる。ポッドコンベア（２１０）のこの時計回りの回転移動は、図４ａに示すように、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）がシュート（２８０）の背後の休止／開始位置に達した瞬間、制限スイッチ（３８０）により停止する。
【０１０８】
本発明の新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出サブアセンブリは、当業者による変更、適合、及び等価の変更を受けることが可能である。当業者が、本発明により教示されるものと異なる部品／サブアセンブリの原理、機能、特徴を、そのような適合、変更、及び等価の変更を行うことにより多くの様々な実施形態で利用し得ることを理解されたい。そのような様々な実施形態は、以下の特許請求の範囲にさらに記載される本発明の範囲内にあるものと意図される。
【図１】
2011518597.tif 000003
【図２】
2011518597.tif 000004
【図３】
2011518597.tif 000005
【図４ａ】
2011518597.tif 000006
【図４ｂ】
2011518597.tif 000007
【図４ｃ】
2011518597.tif 000008
【図４ｄ】
2011518597.tif 000009
【図５ａ】
2011518597.tif 000010
【図５ｂ】
2011518597.tif 000011
【図５Ｃ】
2011518597.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月7日(2010.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】新鮮で温かい飲料の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新鮮で温かい飲料の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリに関し、ポッドコンベアサブアセンブリが、電子プロセッサと併せて、１食分ポッドを自動的に搬送し、浸出サブアセンブリに正確に位置決めし、浸出サブアセンブリは、温水システムと併せて、浸出ベースに着脱可能に固定された注入ノズルの内部を通して温水システムにより提供される加圧温水を使用して、そうして搬送された１食分ポッド内に含まれる浸出材料を自動的に新鮮に浸出する。そうして用意された各食分の個々の新鮮で温かい飲料は、その瞬間に手作業で入れられた温かい飲料のように、味及びフレーバーに一貫性を有する。１食分ポッド内に含めることができる浸出材料、煎出材料、又は他の材料としては、いかなる限定も暗示せずに、茶、コーヒー等の材料、ジャスミンの花のような花の個片、人参、玉ねぎのような野菜の個片等の植物由来の材料、ハチミツ等の動物由来の材料、又はポッド内で使用可能な他の任意の適した飲料粉体若しくは材料が挙げられる。アセンブリによる浸出は高速であり、それにより、アセンブリは、いかなる限定も暗示せずに、特に、多数の温かい飲料のカップが短い時間期間に必要であるオフィス、冠婚葬祭、公開会合等での使用に有用である。
【背景技術】
【０００２】
茶、コーヒー、スープ、及びココア飲料等の温かい飲料の自動又は半自動浸出・分注機は、当分野において既知である。これら機械では、使用される飲料材料は、バラバラの形態であるか、又は容器内に含まれる。機械によっては、焙煎され挽かれて粉体になったコーヒー又は茶葉を含むフィルタ紙バッグ等の可撓性容器を使用するものがある。機械によっては、１食分のカートリッジを使用するものもあり、このカートリッジは剛性、半剛性、又は可撓性を有し得る。そのような機械の主アセンブリは、１食分のカートリッジが、アセンブリに設けられた適した手段により穿孔される浸出アセンブリである。加圧された温水を１食分のカートリッジ内に流入させ、温水は１食分のカートリッジ内に含まれる浸出飲料と混合し、内部の飲料材料と浸出する。浸出機は、そうして浸出された液体を分注カップ内に流出させる流出口を有する。
【０００３】
１食分のカートリッジを浸出する浸出機の容量を増大させるために、複数の１食分カートリッジを積み重ねるマガジン管が使用されることが既知である。そのような構成では、適した搬送機構が提供されて、１つの１食分カートリッジを一度にマガジン管から浸出アセンブリに搬送する。各マガジン管が、同じ浸出材料を有する複数の１食分カートリッジを有するか、又は各マガジン管が異なる浸出材料の１食分カートリッジを重ねる複数のマガジン管が既知である。これらマガジン管はマガジン板上に設けられ、マガジン板は、所望の浸出材料を有する１食分カートリッジを位置決め又は選択し、搬送手段により搬送して、浸出材料を浸出アセンブリ内で浸出できるようにするように回転可能である。
【０００４】
（特許文献１）には、可撓性容器を浸出材料に使用する浸出装置が開示されている。浸出材料は小袋内に含まれ、小袋の片側は可撓性プラスチック膜で封止され、他方の側はフィルタ紙で封止され、片側に、浸出液の流出口としての拡張部を有する。２つのクランプ部材があり、クランプ部材は、互いの近傍に移動して、小袋を囲むことができる。クランプ部材の一方は、流体槽上に支持された弾性部材を有し、他方のクランプ部材は、外部に向かって突出する金属注入管が設けられた剛性壁を有する。２つの剛性離間要素に、注入管の周囲に溝を画定する手段が設けられる。クランプが閉じると、液圧により、可撓性シートが注入管に当たって外側に膨らみ、その結果、膜が穿孔される。水が注入管を通して小袋内に流入し、浸出液が小袋の拡張部を通して流出する。
【０００５】
上記装置の欠点は、小袋の可撓性膜の一部分により形成されるフラップが、注入管の先端を覆う弁を形成し、このフラップが、注入管の流出口を通して液体が注入されると、フラップが変位して、液体を小袋内に流入させ、注入管への液体の供給が停止した場合、小袋の背圧がフラップを注入管の流出口に押し当て、それにより、小袋のいかなる内容物も注入管に流入して詰まらせないようにするのに十分な可撓性を有すると想定されることである。しかし、この背圧は、フラップを完全にきつく注入管の流出口に押し当てた状態を保持するために常に十分であるわけではなく、その結果、浸出水が小袋内に流入した後、小袋の内容物による注入管の詰まりが発生する恐れがある。
【０００６】
上記浸出装置の別の欠点は、小袋を覆うプラスチック膜が、片側から液圧を加えることにより外側に膨らみ、注入管により穿孔可能な小袋等の可撓性容器にしか適用できないことである。
【０００７】
上記浸出装置のさらに別の欠点は、剛性材料又は半剛性材料で形成された小袋又はカートリッジに使用できないことである。
【０００８】
上記浸出装置のさらなる欠点は、複数の小袋を使用する浸出の自動動作に適さないことである。この装置は、小袋をマガジン管又は複数の小袋の他のそのような貯蔵手段から浸出位置に自動的に搬送／位置決めするいかなる搬送機構も含まない。したがって、上記機構は、オフィス、冠婚葬祭等で短い時間期間に大量の需要を満たすために適さない。
【０００９】
上記浸出装置のさらなる欠点は、浸出機構内での小袋の位置決めが不正確であるため、注入管が小袋を完全に突き刺し、そのため、可撓性膜が、装置内で想定されるように注入流出口を覆う所望の弁フラップを形成せず、その結果、浸出液の流出中に小袋の内容物で注入管が詰まる恐れがあることである。
【００１０】
（特許文献２）には、単一の剛性カートリッジ内に含まれる浸出材料を浸出する装置が開示されている。この装置は、抽出装置と、単一カートリッジホルダとを備える。抽出装置は、温水をカートリッジ内に注入する複数の穴を有する注入要素を有する。カートリッジは、注入要素がカートリッジを穿孔するように、抽出装置の下の上記カートリッジホルダ内に配置される。温水は、注入要素の複数の穴を通して、カートリッジ内に含まれる浸出材料内に流入する。浸出液は、カートリッジを封止するフィルタ紙及びカートリッジホルダの流出口を通して流出する。
【００１１】
上記装置の欠点は、穿孔及び注入がカートリッジの片側から行われ、浸出液が他方の側から流出することである。浸出材料内に液路が形成されるため、カートリッジ内に含まれる浸出材料は均一に湿らない恐れがあり、したがって、カートリッジ内に含まれる浸出材料が完全には浸出されない恐れがある。
【００１２】
上記装置の別の欠点は、複数の穴を有する複雑な穿孔構造が必要なことである。上記装置は、カートリッジの上部ドームを破損しないように、注入要素が２０度〜４０度の範囲の正確な注入点角度を有することも必要である。
【００１３】
上記機械のさらに別の欠点は、８バール〜１５バールという非常に高い圧が必要であり、壁の構築中の任意の局所不完全性又は脆弱性により、カートリッジの破裂が発生する危険性があることである。さらに、カートリッジは、そのような高圧に耐えるために、より厚い材料の壁を有する特殊な設計を有する必要があり、これはコスト及び複雑性を追加する。
【００１４】
上記機械のさらなる欠点は、使用済みカートリッジを解放する複雑な機構を有することである。
【００１５】
上記機械のさらなる欠点は、カートリッジが、協働手段を通しての抽出中、装置内にしっかりと保持される特殊な管状エッジを必要とすることである。浸出中の装置内のカートリッジのいかなる位置合わせずれも、カートリッジの変形又は破裂に繋がることになる。これには、装置上にカートリッジを保持する複雑な設計の手段も必要である。
【００１６】
上記機械のさらなる欠点は、浸出中、カートリッジのカバーが弱化線に沿って分割して開き、浸出液を流出させることが、浸出液の内圧に依存することである。内圧は、浸出材料及びフィルタ紙により低減する恐れがあり、又はポッドの内圧は常に、カートリッジのカバーを弱化線に沿って分割して開き、浸出液を流出させるために十分に適切であるとは限らない。
【００１７】
上記装置のさらなる欠点は、複数のマガジン管に積み重ねられた複数のカートリッジを有さず、浸出装置内でカートリッジを位置決め又は搬送する自動手段を有さないため、自動動作に適さないことである。したがって、この装置は、オフィス、冠婚葬祭等のような短時間で大量の需要を満たすには適さない。
【００１８】
（特許文献３）には、カートリッジが３つの要素を有する飲料フィルタカートリッジが開示されている。第１の要素は、底部が閉じられ、上端部が開いた反転切頭円錐形を有するベースである。第２の要素は、浸出材料を含む反転円錐の形態のフィルタであり、円錐の両側はベースよりも大きく先細りし、ベースよりも低い高さを有するため、フィルタが、その外周に封止係合した状態でベース内に収容された場合、フィルタはフィルタの表面とベースとの間にチャンバを形成して、フィルタ円錐から流出する浸出液を受ける。第３の要素は、穿孔可能な材料のドーム形の蓋である。上記の３要素カートリッジは筐体内に収容され、筐体の上部は、蓋に穴を開け、貫入針内の穴を通して加圧温水をフィルタ円錐内に流入させる貫入針を有し、筐体の下部は、浸出液を流出させる第２の貫入針を有する。
【００１９】
上記装置の欠点は、フィルタ円錐の蓋に穴を開けて、浸出水をフィルタ円錐内に含まれる浸出材料内に流入させるために１つ、筐体の底部に穴を開けて、浸出液を分注カップに流出させるために１つの、複数の穿孔手段を必要とすることである。
【００２０】
上記装置の別の欠点は、製造するために特殊な機械を必要とする複雑な設計の特殊なカートリッジを必要とすることである。
【００２１】
この装置のさらに別の欠点は、穿孔手段が、ポリスチレン、ポリエチレン等の材料で作られた飲料フィルタカートリッジのベースに穴を開ける必要があり、これが、ある時間期間にわたって穿孔手段の先端を鈍くさせ、機構の効率を低減させる恐れがあることである。（特許文献４）には、液体貯蔵タンクを含む筐体を有する、１食分を供給する浸出機が開示されている。液体タンクから上に垂直に延びるシャフトが、下端部に円錐形バッフルを有し、上端部に旋回アームを有し、１食分飲料フィルタカートリッジを受け入れるように設計された浸出チャンバに延びる。プラットフォーム上のエアポンプがブラダーに接続されると共に、第１の可撓性ホースを介して円錐形バッフル上のポートにも接続される。バッフルを通してタンクに延びる管は、第２の可撓性ホースを介して、上記アームにより担持される第１の管状プローブに接続される。螺旋バネ及び第２の管状プローブが、浸出チャンバの下に設けられる。
【００２２】
ブラダーは、膨脹すると、旋回アーム及びシャフトを押し下げ、その結果、カートリッジの下にあるバネを圧縮して、第２の管状プローブによりカートリッジの底部を押し下げ、穿孔させる。圧力が解放されると、容器の蓋は第１の管状プローブにより穿孔される。次に、圧縮空気が、第１の可撓性ホースを介して液体タンク内に供給され、計量された量の温水を液体タンクから放出させ、第２の可撓性ホースを介してカートリッジ内に供給させる。そうして用意された飲料は、フィルタ及び第２の管状プローブを通して分注カップに渡される。上記装置の欠点は、１食分カートリッジへの浸出水の供給が、エアポンプ、ブラダー、２つの可撓性ホース、シャフト、旋回アーム等を含む複雑で面倒な機構によることである。
【００２３】
別の欠点は、穿孔手段として、容器の蓋を穿孔するために１つの管状プローブおよびカートリッジの底部を穿孔するために１つの管状プローブの、２つの管状プローブが必要なことである。
【００２４】
さらに別の欠点は、まずカートリッジの底部に穴を開けるため、次にカートリッジの蓋に順に穴を開けるために、複雑な機構が必要なことである。カートリッジの両端部へのこの順次穴開けにより、サイクル時間が遅くなり、消費者は飲料カップのためにより長い時間を待つ必要がある。
【００２５】
さらに別の欠点は、作りたいカップ毎に、カートリッジを手作業で浸出チャンバに装填する必要があり、それにより、高速の分注が求められるオフィス、冠婚葬祭等の状況に適さないため、大量供給に適さないことである。
【００２６】
上記装置のさらなる欠点は、第２の管状装置が、カートリッジの底部の穿孔並びに浸出液の流出に使用されることである。この管状装置は、浸出液の流出中に浸出材料で詰まる恐れがある。
【００２７】
（特許文献５）には、摺動可能な浸出機上に取り付けられる飲料フィルタカートリッジホルダが開示されている。このシステムは、電気モータにより駆動されるリンケージヨークにより操作される、軸方向に移動可能な蓋を含む。蓋が軸方向下に移動した場合、蓋は、下に向けて突出する開口プローブにカートリッジの上部を穿孔させ、浸出する温水の流入口を提供する。これは、別の中空穿孔部材にカートリッジの底面も穿孔させて、浸出液の流出路を提供する。
【００２８】
上記システムの欠点は、浸出機が、カートリッジを受け、完全に位置合わせするように位置決めし、浸出プロセス中にカートリッジの底部及び上部からの穴開けを行い、使用済みのカートリッジを取り出すために、非常に複雑な内部機構を必要とすることである。
【００２９】
上記システムの別の欠点は、カートリッジが、手動可能な浸出機を開くことにより、カートリッジを手作業で飲料フィルタカートリッジホルダ内に転送する必要があり、それにより、１カップの飲料を浸出するために時間のかかるシステムになることである。
【００３０】
上記システムのさらに別の欠点は、カートリッジホルダ内の１食分のカートリッジを複数のカートリッジのカートリッジ貯蔵手段から自動的に搬送する機構がないため、大量供給に適さないことである。
【００３１】
上記システムのさらに別の欠点は、浸出チャンバの蓋が、複雑なピニオン駆動ラック、電気モータ、垂直トラック等を使用して動作することである。さらに、摺動可能な浸出機上での浸出チャンバの旋回可能な取り付けは、非常に複雑な設計のものであり、繰り返しの頻繁な使用により位置合わせずれが生じ、飲料フィルタカートリッジの位置合わせずれに繋がる恐れがある。
【００３２】
上記システムのさらなる欠点は、浸出のために温水を流入させるために上部を穿孔するために１つ、浸出液の流出のためにカートリッジの底面を穿孔するために１つと、複数の穿孔手段を必要なことである。これは、浸出機設計の複雑性及び製造コストを増大させる。
【００３３】
（特許文献６）には、カートリッジ及び飲料用意機械の４つの実施形態が開示されている。カートリッジは、外部部材、内部部材、及びラミネートを備える。カートリッジの内部には、１つ又は複数の飲料原料が充填される。カートリッジの第１の変形では、外部部材は、湾曲した環状壁、閉じた上部、及び開かれた底部を有し、これらが一緒になって容器を画定するボウル形のシェルである。上部の中央に、段付き外形を有する内側を向いた円筒形拡張部が設けられる。マニフォルドが、環状壁と同軸二次壁との間に形成され、これは、環状壁の円周の周囲に延びる。約２０〜４０個のスロットが環状壁に設けられる。外部部材の周縁には、上面が閉じられた円筒形流入チャンバが設けられる。この流入チャンバは、マニフォルドの１〜４個のスロットに流通する。内部部材は、環状フレーム及び下方に延びる円筒形漏斗を備える。フィルタ紙が環状フレームに配置される。環状フレームは、外縁部及び内部ハブを有し、これらは等間隔の半径方向スポークにより結合される。円筒形漏斗は、内部放出スパウトを囲む外管を有し、これを通して、用意された飲料がカップ内に放出される。この特許において開示されるカートリッジの４つの変形実施形態は、スパウト放出口、半径方向スポーク、環状壁のスロット、空気流入口の提供等の要素の小さな構造的変更で異なる。
【００３４】
上記特許に開示される飲料用意機械は、上記種類のカートリッジを使用するように適合される。上記機械は、筐体、水タンク、水加熱器、水ポンプ、エアコンプレッサ、制御プロセッサ、ユーザインタフェース、及びカートリッジヘッドを備える。カートリッジヘッドは、カートリッジホルダ、カートリッジ認識手段、流入穿孔器、及び流出穿孔器を備える。水加熱器は、水を摂氏２０〜８５度に加熱する。流入穿孔器は、ラミネートに穴を開け、水導管を通して水を流入させる、管のような中空針である。流出穿孔器は、放出スパウトよりも大きな寸法を有する解放端部の円筒体である。
【００３５】
上記機械に使用されるカートリッジの欠点は、これらの製造が極めて複雑であり、比較的高価なことである。
【００３６】
上記機械の別の欠点は、４段階の放出サイクルが必要なことである。湿す前の段階において、カートリッジに、水ポンプにより貯水タンクから水が充填される。次の「休止」段階において、飲料材料が、湿す前の段階中に注入された水に浸される。次の浸出／混合段階において、水がカートリッジを透過して、飲料が生成される。最後の「エアパージ」段階において、飲料用意機械及び飲料カートリッジを通して加圧空気を吹き、すべての飲料が分注され、流路がクリアになり、次の飲料を分注する用意ができることを保証する。上記に鑑みて、上記機械による飲料供給時間は長く、通常、１０秒〜１２０秒である。その結果、消費者は、飲料を飲めるようになるまでに、長い時間、待つ必要がある。
【００３７】
機械のさらに別の欠点は、消費者が手作業でカートリッジをカートリッジホルダ内に配置し、機械を動作させ、次に、手作業で取り外し、使用済みカートリッジを破棄する必要があることである。これは、サイクル時間を遅くさせると共に、ユーザフレンドリ性を低減させる。特定の状況では、追加の操作者を配備して、機械を稼働させる必要があり得、これには追加の人件費が必要になる。
【００３８】
機械のさらに別の欠点は、操作者が、カートリッジのハンドルがカートリッジマウント上の凸凹内に配置されるように、カートリッジをカートリッジマウント上に正確に位置決めする必要があることである。カートリッジが、未熟な操作者により、又は人的エラーにより位置合わせずれする可能性はかなり高く、結果として、カートリッジホルダがクランプレバーの操作により閉じられた場合、不完全な浸出、詰まり、又は機械への破損が生じる。
【００３９】
この機械のさらなる欠点は、複数のカートリッジを積み重ね、カートリッジを浸出のために自動的に搬送する手段がないことである。このため、この機械は、オフィス、冠婚葬祭等での需要を満たすために必要な短時間での大量供給に適さない。
【００４０】
（特許文献７）には、カートリッジ内に事前に詰められたコーヒー粉を浸出する自動コーヒー機の浸出アセンブリが開示されている。浸出チャンバは、２つの浸出チャンバ部分−上部分及び下部分により形成される。浸出チャンバの底部には、傾斜したナイフの刃の形状の複数の穴開け部材が設けられ、これら穴開け部材は、カートリッジの裏面に穴を開けるように適合される。上部浸出チャンバ部分には、カートリッジの外形に対応する形状の拡張部材が設けられる。上部浸出チャンバ部分には、穴開け部材が操作者に傷を負わせないような直径の中央開口を有する拡張部材が設けられる。閉鎖ピストンが上部分に当接すると、穴開け部材はカートリッジの底部に穴を開けて、そこに縦方向スロットを作成する。浸出水が、上記中央開口及びそうして作成されたスロットを通してカートリッジ内部に流入し、それにより、カートリッジ内に含まれるコーヒー粉を浸出する。
【００４１】
上記装置の欠点は、カートリッジの底部に、傾斜したナイフ形の穴開け部材を収容するような寸法のスロットを設ける必要があることである。このためには、カートリッジのスロットが、ナイフ形の穴開け部材の傾斜した配置位置に位置合わせされるように、カートリッジを正確に位置決めする必要がある。
【００４２】
上記装置の別の欠点は、カートリッジをマガジン管から浸出ユニットに搬送する搬送機構がないため、複数のマガジン管に積み重ねられたカートリッジとの協働にも適さないことである。したがって、上記装置は、オフィス、冠婚葬祭等のような短時間で大量需要を満たすためにも適さない。
【００４３】
（特許文献８）には、円形ベース上に円形配置で収められた６つの円筒形カプセルマガジン管を備えるカプセルマガジンユニットが開示されている。各カプセルマガジン管は、カプセルを取り出すための開口を有し、開口を通して、管内に積み重ねられたカプセルのうちの一番下のカプセルを押し出すことができる。この特許は、当分野において既知のエスプレッソ機内の機構を利用して、カプセルをカプセルマガジン管から自動的に取り出すことができ、カプセルマガジン管は、取り出し位置に回転し、このカプセルを浸出位置まで搬送するように作られることに触れている。カプセル取り出し開口から一番下のカプセルが偶発的に滑り落ちることを防止するために、ブロックリングがカプセルマガジンユニットの周囲に設けられ、ブロックリングは、必要であれば、保持装置内に設けられるリフト要素により持ち上げることができ、それにより、浸出機内のカートリッジを位置決めすることができる。
【００４４】
上記特許は、マガジン管から浸出位置までのカートリッジの搬送及びカートリッジ内に含まれる浸出材料の浸出が、当分野において既知の機構によることを認めている。したがって、上記発明は専ら複数のマガジン管に関し、既知の搬送手段のみが使用される。
【００４５】
（特許文献９）には、駆動スタッドが設けられた駆動円盤が備えられた駆動機構を有するカプセル搬送駆動モータを備えるカプセル搬送機構が報告されている。マガジン管内の一番下のカプセルは、カプセルグリッパにより押し出され、次に、回転軸受上に取り付けられた作動レバースイベルが、１食分のカプセルを浸出ユニットに搬送する。浸出ユニット内部では、スピンドル機構がカプセル穿孔器に１食分のカプセルの上面を穿孔させ、次に、加圧された浸出温水がカプセル内に流入する。カートリッジ内部の圧力が特定のレベルまで蓄積されると、カートリッジのベースを形成する膜は、ピラミッド形のプレートに押し当てられ、それにより、穿孔される。浸出液は、そうして穿孔により作成された穴及びプレートの排出穴を通して流出し、次に、浸出ユニットの流出口を通して流出する。
【００４６】
上記装置の欠点は、複数の穿孔手段、すなわち、高圧高温の温水を流入させるためにカプセルの片側を穿孔するためのカプセル穿孔器及び浸出液を流出させるためにカプセルの他方の側の膜を穿孔するための複数のピラミッド形尖頭点を有するプレートが必要なことである。
【００４７】
上記装置の別の欠点は、作動レバー、駆動モータ、駆動円盤、駆動スタッド、カプセルグリッパを含み、作動レバーが回転軸受上に取り付けられたスイベルである、カプセルをマガジン管から浸出ユニットに搬送する複雑な機構があることである。同様に、浸出ユニットは、駆動モータ、駆動機構、スピンドルピストンの外側ギア歯システムに係合する駆動ピン、内側ギア歯システムが備えられた駆動ギア等からなるスピンドルピストン駆動装置を含む複雑な機構も含む。この機械の複雑性及び比較的多数の移動部品により、操作費及び維持費が高くなり得ると共に、機械の製造がより高価になる。
【００４８】
上記浸出アセンブリのさらに別の欠点は、浸出液の流出が、複数のプラミッド形プレートにより作成される１食分カプセルの封止膜の穴を通して行われることである。浸出材料の極めて小さい粒子が、浸出液と共にそれら穴を通して流出する恐れがあり、それにより、分注される飲料の品質が落ち、又は浸出液を浸出ユニットから搬送する流出口が詰まる。
【００４９】
上記アセンブリのさらなる欠点は、カプセル内への温水の流入がカプセルの片側から行われ、浸出液の流出が他方の側から行われ、結果として、浸出材料粒子のいくつかが湿らない恐れがあるため、ポッド内に含まれた浸出材料の浸出が完全ではない場合があることである。さらに、片側から水が流入し、他方の側から流出する構成は、非常に複雑なアセンブリの設計及び嵩張る浸出ユニットに繋がる。
【００５０】
（特許文献１０）には、ポッドカートリッジを含む複数の区画を有するポッド回転ラックが、スピンドルモータにより回転し、それにより、適切なポッドカートリッジが、ソレノイドと併せて動作するエスケープラチェットの助けにより、タレットアセンブリのタレット開口内に落ちる、ポッド搬送機構が報告されている。タレットモータは、タレット板を注入アセンブリに向けて回転させ、注入アセンブリでは、駆動モータが注入ヘッドを降下させ、それにより、注入ヘッドの注入ノズルがカートリッジの上部封止に貫入する。熱交換機からの加圧された温水は、注入ノズルを通り、次にポッドカートリッジの上端を閉じるインサート内に設けられる複数の開口を通って流れる。ポッドカートリッジ内部の流入水の蓄積される圧力は、ポッドの底部封止のミシン目エリアを開かせ、収集漏斗を通して浸出された飲料を分注カップに流出させる。
【００５１】
上記機構の欠点は、搬送・浸出機構が、本発明と比較して、比較的複雑な構造であることである。スピンドルモータがまず回転ラックを回転させ、次に、エスケープラチェットがポッドをタレット板上の開口内に位置決めし、開口内で注入アセンブリの注入ノズルにより穿孔される。
【００５２】
上記装置の別の欠点は、カプセルの上側のフォイルを穿孔するために、構造が複雑であり、モータにより駆動されるカムシステムにより垂直平面において移動可能な注入ヘッドを備える注入アセンブリがあることである。カムはアイドラホィールと協働し、支持板を下方に押し、それにより、注入ヘッドをポッドカートリッジに接触させる。この種の設計では、回転中のポッド回転ラック及びタレットホィールの正確な位置決めが重要であるため、ポッド回転ラック並びにタレットホィールの両方に移動止め及び制限スイッチも必要である。
【００５３】
上記装置のさらに別の欠点は、装置に使用されるポッドカートリッジが比較的複雑であり、そのため、本発明に使用される単純な設計のポッドと比較して、製造がより複雑であると共に、比較的より高価なことである。上記装置では、ポッドカートリッジは、ポッドカートリッジの上部に設けられた複数の開口を有する熱可塑性インサートを有し、インサートはさらにフォイルで覆われる。ポッドカートリッジの底部は、フィルタ紙又はミシン目エリアを有するフォイルで作られ、加圧温水がポッドカートリッジ内に注入される際に取り外される。加圧温水は、インサートの開口を通してポッドカートリッジ内に流入し、ミシン目エリアを通して流出する。上記ポッドカートリッジの複雑性及びその高コストは、１カップ当たりの飲料の消費者に対する最終コストの増大に繋がる。
【００５４】
上記装置のさらなる欠点は、水が上部からポッドカートリッジ内に流入し、底部を通して流出し、これには、片側に開口を有するフィルタ紙及び水を他方の側から流すための手段を設ける必要があることである。
【００５５】
上記機構の別の欠点は、この設計が、支持板及び注入ヘッドを降下させるために偏心カムを使用することである。このカムにより作動する機構は一般に、操作が遅く、１カップ当たりのサイクル時間を増大させる。
【００５６】
このシステムのさらに別の欠点は、掃引アームによりポッドカートリッジを廃棄箱内に押し込む前に、ポッドカートリッジをタレット開口から持ち上げるための複雑な機構があることである。
【先行技術文献】
【００５７】
【特許文献】
【特許文献１】米国特許第６，９９７，１０３号明細書
【特許文献２】米国特許第４，８４６，０５２号明細書
【特許文献３】米国特許第５，３２５，７６５号明細書
【特許文献４】米国特許第６，６０６，９３８号明細書
【特許文献５】米国特許第６０７９３１５号明細書
【特許文献６】米国特許第７，３２８，６５１号明細書
【特許文献７】米国特許第６，５３６，３３２号明細書
【特許文献８】米国特許第７，０１３，７９７号明細書
【特許文献９】米国特許第６，８２０，５３５号明細書
【特許文献１０】国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０３１６０４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００５８】
本発明の浸出サブアセンブリは、一実施形態では、支持板上に取り付けられた空気圧シリンダの使用を含み、浸出プランジャが、整合する円形開口を通して支持板の下から、空気圧シリンダのピストンロッドに嵌る。空気圧シリンダは、エアコンプレッサにより生成され、圧縮空気貯蔵タンク内に貯蔵される圧縮空気により動作する。圧縮空気は空気圧シリンダを動作させ、空気圧シリンダは、浸出プランジャを短いサイクル時間内で上下に移動させる。浸出プランジャが下に移動すると、浸出プランジャの真下且つフィルタ円盤保持板の上に配置された１食分ポッドが下方に移動し、それにより、１食分ポッドが浸出のために浸出チャンバ内に位置決めされる。浸出の完了後、浸出プランジャが上方に移動すると、使用済みの１食分ポッドはフィルタ円盤保持板上に残され、ポッドコンベアにより、浸出サブアセンブリの傍に保持される廃棄箱内に押し入れられる。浸出プランジャを下方に移動させる代替の駆動手段は、液圧シリンダ又は電気機械リニアアクチュエータであり得る。
【００５９】
浸出のために、加圧温水を１食分ポッドに流入される単純な機構もある。円錐形先端を有する注入ノズルという一手段が、上記円錐形先端が上方に、浸出機ベースから浸出チャンバ内に突出するように、浸出機ベースに着脱可能に固定される。浸出プランジャの下方移動中、多孔膜が下方を向いた状態の、フィルタ円盤保持板の上方の１食分ポッドは、注入ノズルの円錐形先端に押し当てられ、ポッドの多孔膜が穿孔され、次に、注入ノズルの内部を通って流れる加圧温水が、浸出のために、浸出材料を含むポッドの内部に注入される。したがって、加圧温水をポッドの片側から流入されるために１つの穿孔手段、そして次に、浸出液をポッドの片側から流出させるために１つの穿孔手段と、複数の穿孔手段を利用する既知の技術とは異なり、注入ノズルという一手段が、１食分ポッドの多孔膜の穿孔並びにポッド内部への加圧温水の注入という複数の機能を実行する。注入ノズルは、１食分ポッドのちょうど上端まで貫入し、さらに、１食分ポッドの片側からのみ水の流入及び流出により、１食分ポッド内部の加圧温水の均一な分散が可能であり、それにより、１食分ポッド内に含まれる浸出材料のあらゆる微粒子が浸出される。
【００６０】
本発明に使用される浸出サブアセンブリは、浸出中、実質的に気密であり、これにより、芳香及び他の揮発性化学物質が浸出中に逃げることを防止する。したがって、そのような化学物質は浸出液内に溶けたまま残り、分注される温かい飲料のフレーバー、味、及び芳香をさらに増す。
【００６１】
このアセンブリは、人的介入がなく、使用済みポッドの廃棄箱への自動廃棄を使用して、完全な自動動作を有することにより、衛生を保証する。
【００６２】
このアセンブリに使用されるポッドコンベアは、新規の構造のものであり、電子プロセッサ及び浸出サブアセンブリと併せて、いかなるガイドチャネルもなしで１食分ポッドをシュートから浸出サブアセンブリに搬送すること、ポッドを浸出サブアセンブリ内のフィルタ円盤上に正確に位置決めすること、及び使用済みポッドを廃棄箱に廃棄することを含む複数の機能を実行することが可能である。ポッドコンベアは、ポッドコンベアのインテグラルシャフトに固定されたプッシャギアに係合するモータギアを有するプッシャモータの助けにより、反時計回り及び時計回りの方向に回転可能である。反時計回りの回転中、ポッドコンベアの前端の内側輪郭は、ポッドの外側輪郭に整合し、ポッドを上記内側輪郭をしっかりと保持し、ポッドを搬送し、浸出サブアセンブリ内のフィルタ円盤上に正確に位置決めし、時計回りの回転により、浸出が完了するまで、浸出サブアセンブリと第１のシュートとの間の位置に戻る。次の反時計回りの回転中、ポッドコンベアは、使用済みポッドを廃棄箱内に廃棄し、次に、第１のシュートが空ではない場合、第１のシュートの背後の休止／開始位置に戻り、第１のシュートが空の場合、第２のシュートの背後に戻る。
【００６３】
このアセンブリは、第１のシュートの下の浸出サブアセンブリの近傍に配置されたセンサを含む。センサは、このシュート内に一食分のポッドがあるか否かを検出する。このシュートが空であることが検出された場合、センサは、信号を電子プロセッサに与え、電子プロセッサは、ポッドコンベアを第２のシュートの背後に移動させ、ポッドをこのシュートから浸出サブアセンブリに搬送させる。第２のシュートの背後に配置されたセンサが、このシュートが空であるときを感知する。空の場合、センサは、信号を電子プロセッサに送信し、電子プロセッサは、ポッドコンベアを第１のシュートの背後の休止／開始位置に移動させ、空のシュートに新たなポッドが補充されるまで、浸出サブアセンブリの浸出プロセスを停止させるのと同時に、信号を操作者に対して電子ディスプレイパネル（図示せず）上で送信して、空のシュートに新たなポッドが補充される旨のメッセージを操作者に提供する。したがって、これらセンサの存在により、複数のシュートに積み重ねられたより多数のポッドの在庫を使用して動作するアセンブリの機能が強化される。これにより、当分野において既知のように、ポッドシュートが嵌められるベース板を回転させる別個のモータ及び関連する機構の必要性もなくなる。
【００６４】
それぞれ２５０ミクロンまでの細孔を有する非腐食性食品等級のフィルタ円盤が、ポッド内に含まれる浸出材料を覆い封止するために使用される多孔膜と共に、浸出プロセス中に、浸出材料の微粒子が、浸出液と共に分注カップ内に流出することを防止し、それにより、浸出液の良好な品質が保証される。
【００６５】
このアセンブリは、最小の機械部品を使用し、設計を単純にする。したがって、このアセンブリは、向上した信頼性を有し、製造が容易且つ経済的であり、比較的低い動作コスト及び維持費を有する。一貫した品質及びフレーバーを有する個々の各食分の浸出飲料を短時間で浸出する能力により、このアセンブリは、オフィス、冠婚葬祭、公開会合等の段時間で大量の需要を満たす場合に特に有用である。アセンブリで使用される１食分ポッドは、当分野において既知のようなポッドの内部に具現される機構を全く有さない単純な構造を有し、それにより、１食分ポッドは低コストで容易に製造されるため、分注カップ当たりのコストも低くなる。このアセンブリは、これらポッド内に配置可能な広範囲の浸出／煎出材料を浸出することが可能である。１食分ポッド内に含めることができる浸出材料、煎出材料、又は他の材料としては、いかなる限定も暗示せずに、茶、コーヒー等の材料、ジャスミンの花のような花の個片、人参、玉ねぎのような野菜の個片等の植物由来の材料、ハチミツ等の動物由来の材料、又はポッド内で使用可能な他の任意の適した飲料粉体若しくは材料が挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００６６】
したがって、上記を鑑みて、本発明の目的は、浸出サブアセンブリが、電子プロセッサと併せて、ポッドコンベアサブアセンブリによりシュートから搬送され、浸出サブアセンブリ内に正確に位置決めされた１食分ポッド内に含まれる浸出材料を自動的に浸出する、新鮮で温かい飲料の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリを提供することである。
【００６７】
本発明の別の目的は、浸出サブアセンブリにより用意される個々の各食分の温かい飲料が、味及び方向に完全な一貫性を有するアセンブリを提供することである。
【００６８】
本発明のさらに別の目的は、浸出サブアセンブリにより用意される個々の各食分の温かい飲料が、その瞬間にその場所で手作業で新鮮に用意された温かい飲料のような味及びフレーバーを有するアセンブリを提供することである。
【００６９】
本発明のさらに別の目的は、浸出サブアセンブリが浸出中に実質的に気密であり、それにより、用意される新鮮で温かい飲料の芳香、フレーバー、及び味に寄与する揮発性化学物質が逃げるのを防止する、アセンブリを提供することである。これら揮発性化学物質は浸出液に含まれたまま残るため、分注される温かい飲料のフレーバー、味、及び芳香を向上させる。
【００７０】
本発明のさらに別の目的は、１食分ポッド内の浸出材料の浸出が、１５〜２０秒という短時間内で実行されるアセンブリを提供することである。
【００７１】
本発明のさらに別の目的は、いかなる限定も暗示せずに、茶、コーヒー等の材料、ジャスミンの花のような花の個片、人参、玉ねぎのような野菜の個片等の植物由来の材料、ハチミツ等の動物由来の材料、又は本発明の１食分ポッド内に含めることができる他の任意の適した飲料粉体若しくは材料を含む広範囲の浸出、煎出可能、又は他の材料を使用して、１食分ポッド内に含めることができる温かい浸出飲料、温かい煎出飲料、又は任意の温かい飲料を用意できるアセンブリを提供することである。
【００７２】
本発明のさらなる目的は、特殊な設計のポッド、最適な温度及び圧力、並びにポッド内への加圧温水の流量の組み合わせが、温かい飲料の品質を損なわずに高速の浸出を可能にするアセンブリを提供することである。これにより、アセンブリは、オフィス、商業施設、冠婚葬祭等のような場所で特に必要である、多数のカップを短時間に浸出する場合に特に適する。
【００７３】
本発明のさらなる目的は、独自に設計されたポッドコンベアが、実質的に水平な面における垂直なインテグラルシャフト上の時計周り及び反時計回りの回転移動により、ポッドを前端の内側輪郭に固定することで複数の機能を実行するアセンブリを提供することである。複数の機能には、１食分ポッドをシュートから浸出サブアセンブリに、いかなるガイドチャネルの助けもなく搬送すること、ポッドを浸出サブアセンブリ内のフィルタ円盤上に正確に位置決めすること、そして次に、使用済みポッドを廃棄箱に廃棄することが含まれる。したがって、ポッドコンベアは、機械の設計及び動作を単純化する。
【００７４】
本発明のさらなる目的は、１つのみの手段、すなわち、注入ノズルが、１食分ポッドの多孔膜の穿孔並びに浸出のために加圧温水をポッド内への注入という複数の機能を実行するアセンブリを提供することである。これは、浸出機の複雑性を単純化する。
【００７５】
本発明のさらなる目的は、注入ノズルが、反転位置に保持されたポッドの上端まで貫入し、注入された加圧温水をポッドの上端から弾き返し、それにより、ポッド内部で加圧温水が均等に広がり、ポッド内に含まれる浸出材料のあらゆる微粒子を浸出させるアセンブリを提供することである。
【００７６】
本発明のさらなる目的は、当分野において既知のような、浸出水を流入させるためにカートリッジの上面を穿孔するために１つ、及び浸出液を流出させるための底部を穿孔するために１つと、複数の穿孔手段に対する必要性が省かれたアセンブリを提供することである。
【００７７】
本発明のさらなる目的は、当分野において既知の複雑な構造のコストのかかるポッドのうちのいくつか（穿孔手段又は注入手段を組み込んだもの）と比較して低コストの１食分ポッドを使用するアセンブリを提供することであり、したがって、本発明の１食分ポッドは、製造が容易であると共に費用効率的であり、それにより、１カップ当たりのコストを、振興市場での消費者にとって採算を取れるようにする。
【００７８】
本発明のさらなる目的は、衛生的であり、浸出プロセス全体にわたっていかなる人的介入も必要なく、浸出完了後に使用済みポッドをこぼさずに廃棄箱に廃棄することを保証する自動廃棄機構を組み込んだ新鮮で温かい飲料用のアセンブリを提供することである。
【００７９】
本発明のさらなる目的は、反転した１食分ポッドの積み重ねを含む単純な設計の静止シュートを使用し、それにより、シュート内でポッドを位置合わせするために必要な精密部品が最小限に抑えられ、それにより、メンテナンスが低減するアセンブリを提供することである。
【００８０】
本発明のさらなる目的は、１食分ポッドの上部に使用される多孔膜と、最高で２５０ミクロンの細孔を有する非腐食性食品等級フィルタ円盤との組み合わせを使用するアセンブリを提供することであり、多孔膜及びフィルタ円盤の両方が一緒になって、浸出材料の微粒子が、浸出液と共に分注カップ内に流出することを防止し、それにより、分注された温かい飲料の優れた品質を保証する。
【００８１】
これより、本発明を図に示し、図は、本発明を実施し得る実施形態の１つを示すことを意図される。添付図は、本発明の範囲に対する任意の限定を暗示するものとして制限的に解釈されることを意図されない。本発明に具現される部品／サブアセンブリの原理及び機能特徴を利用する当業者によるいかなる変更、適合、又は等価の変更は、本発明の範囲内にあることが意図され、本発明の範囲は決して、本明細書に開示され図面に示される特定の構造に限定されるものとして解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】  新鮮で温かい飲料の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリのアセンブリ全体を示す。
【図２】  浸出サブアセンブリの分解組立図を示す。
【図３】  ポッドコンベアサブアセンブリの分解組立図を示す。
【図４ａ】  第１のシュートの背後の休止／開始位置にあるポッドコンベアを示す。
【図４ｂ】  ポッドコンベアの内側輪郭とポッドとの位置合わせ並びに浸出サブアセンブリ内でのポッドの搬送及び正確な位置決めを示す。
【図４ｃ】  浸出の完了を待っている、第１のシュートと浸出サブアセンブリとの間のポッドコンベアを示す。
【図４ｄ】  廃棄箱への破棄の瞬間の内部の輪郭が使用済みポッドに整合するポッドコンベアを示す。
【図５ａ】  浸出材料を含む１食分ポッドの例示的な実施形態の構造を示す。
【図５ｂ】  浸出材料を含む１食分ポッドの例示的な実施形態の構造を示す。
【図５ｃ】  浸出材料を含む１食分ポッドの例示的な実施形態の構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【００８３】
本発明によれば、電子プロセッサと併せて、１食分ポッドをシュートから浸出サブアセンブリに自動的に搬送する、新鮮な温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリが提供され、ポッド内に含まれる浸出材料は、時間効率的に、水加熱アセンブリ（図示せず）から流入する加圧温水により浸出される。本発明のポッドコンベアサブアセンブリ及び本発明の浸出サブアセンブリは、当分野において機知のコンベア及び浸出アセンブリと比較して、比較的少数の機械部品及び移動部品を有する新規の単純化された設計を有する。浸出サブアセンブリ内の浸出動作は、電子プロセッサ及びエアコンプレッサと併せて、非常に短い時間で浸出チャンバ内にポッドを押し下げ、浸出毎に必要な浸出時間を低減し、それにより、アセンブリを、オフィス、商業施設等の場所で短時間内に大量の需要を満たす場合に特に有用なものにする浸出プランジャを操作する空気圧シリンダを含む機構により実行される。
【００８４】
図１を参照すると、本発明の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリは、浸出サブアセンブリ（１００）、ポッドコンベアサブアセンブリ（２００）、及び電子プロセッサ（３００）で構成される。
【００８５】
図２を参照すると、浸出サブアセンブリ（１００）は、支持板（１１５）上に取り付けられたピストンロッド（１２０）を有する空気圧シリンダ（１１０）を含み、上記ピストンロッド（１２０）は、上記支持板（１１５）上の寸法的に整合する円形開口（１２５）を通して嵌められる。浸出プランジャ（１３０）は、上記支持板（１１５）の下から上記空気圧シリンダ（１１０）のピストンロッド（１２０）に嵌められる。穴の開いた非腐食性食品等級金属フィルタ円盤（１３５）が、フィルタ円盤保持板（１４０）の上方に配置され、フィルタ円盤保持板（１４０）は、フィルタ円盤保持板（１４０）と浸出チャンバ（１５０）との間に配置された３つのバネ（１４８）上に静止する。上記フィルタ円盤（１３５）は、最高で２５０ミクロンの各細孔を有し、多孔膜（５３０）（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）と一緒に、１食分ポッド（１６０）を覆い、浸出材料（５２０）（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）の微粒子が浸出液と共に分注カップ（図示せず）に流入することを防止する。フィルタ円盤保持板（１４０）は、ベース板（２２０）の寸法的に整合する開口（１４９）を通して配置される。
【００８６】
浸出チャンバ（１５０）は、ベース板（２２０）の下に固定され、その開いた上端はベース板（２２０）の円形開口（１４９）と整合すると共に、浸出プランジャ（１３０）及びフィルタ円盤保持板（１４０）とも整合し、それにより、空気圧シリンダ（１１０）により付与されるピストンロッド（１２０）の上下移動中、上に１食分ポッド（１６０）が配置されたフィルタ円盤保持板（１４０）と共に浸出プランジャ（１３０）が、滑らかでぴったりと、且つ断続せずに、浸出チャンバ（１５０）の本体に向けて、及びその本体か離れて移動することが可能である。浸出ベース（１９５）は、適切な固定手段により浸出チャンバ（１５０）の底部に着脱可能に固定される。注入ノズル（１８０）が、フランジにより浸出ベース（１９５）に着脱可能且つ都合のよいように取り付けられる。これにより、任意の時点で、注入ノズル（１８０）は、クリーニング又はメンテナンスのために容易に取り外すことができる。浸出液出流口（１９０）が、浸出ベース（１９５）に設けられて、食品等級材料で作られた分注管（１８２）を介して浸出液を分注カップ（図示せず）に流出させる。
【００８７】
空気圧シリンダ（１１０）は、接続管（１６６）を通して空気ソレノイド弁（１６５）に接続される。そして、空気ソレノイド弁（１６５）は、接続管（１６７）を通して圧縮空気貯蔵タンク（１７０）に接続される。エアコンプレッサ（１７５）は空気を圧縮し、そうして圧縮された空気は、上記圧縮空気貯蔵タンク（１７０）内に貯蔵される。電子プロセッサ（３００）は、空気ソレノイド弁（１６５）の開閉を制御し、空気ソレノイド弁（１６５）は、浸出プロセス中、圧縮空気を圧縮空気貯蔵タンク（１７０）から空気圧シリンダ（１１０）に移動させる。この機構は、空気圧シリンダ（１１０）の高速動作を可能にし、浸出プロセス中、ピストンロッド（１２０）を介して浸出プランジャ（１３０）を浸出チャンバ（１５０）内に下方に高速移動させ、続けて、浸出プロセスの完了時に、浸出プランジャ（１３０）を高速に上方移動させる。この設計は、浸出毎の浸出サイクル時間を大幅に低減する。
【００８８】
上記注入ノズル（１８０）は中空管であり、好ましくは金属製であり、より好ましくはステンレス鋼のような非腐食性食品等級材料で作られる。上記注入ノズル（１８０）は、円錐形先端を有し、ピストンロッド（１２０）により付与される浸出プランジャ（１３０）の下方移動中に、ポッド（１６０）が注入ノズル（１８０）の円錐形先端に押し当てられると、円錐形先端は、ポッド（１６０）の内容物を覆い封止する多孔膜（５３０）（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）に穴を開ける。ポッド（１６０）の多孔膜（５３０）（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）に穴が開けられると、注入ノズル（１８０）の円錐形先端は、内部を通って流れる加圧温水を温水サブアセンブリ（図示せず）からポッド（１６０）の内部に向け、それにより、ポッド（１６０）内部に含まれる浸出材料（５２０）図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）を浸出する。注入ノズル（１８０）の円錐形先端は、反転位置にあるポッド（１６０）の上端まで貫入し、それにより、ポッド（１６０）の内部内で加圧温水が均等に広がり、それにより、１食分ポッド（１６０）内に含まれる浸出材料（５２０）（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）のあらゆる微粒子が浸出されることになる。注入ノズル（１８０）は、好ましくは、約４ｍｍの外径を有する。
【００８９】
図３を参照すると、ポッドコンベアサブアセンブリ（２００）は、ポッドコンベア（２１０）を含み、ポッドコンベア（２１０）は、下に固定され、前部曲線輪郭の中央部分の周囲に配置されたインテグラルシャフト（２１５）上で回転可能である。ポッドコンベア（２１０）は、ベース板（２２０）とシュート支持板（２７０）との間の空間内で時計回り及び反時計回りの方向に上記インテグラルシャフト（２１５）上で回転可能である。インテグラルシャフト（２１５）は、ベース板（２２０）上に取り付けられたブシュ（２２５）を通してベース板（２２０）の下に位置決めされるプッシャギア（２３０）に嵌められる。プッシャギア（２３０）は、プッシャモータ（２５０）のモータギア（２４０）に係合する。これにより、モータギア（２４０）がプッシャモータ（２５０）により回転すると、プッシャギア（２３０）が逆方向に回転することになる。これが行われる場合、これは、ポッドコンベア（２１０）をプッシャギア（２３０）と同じ方向にも回転させる。
【００９０】
浸出材料（５２０）（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）を含む１食分ポッド（１６０）は、シュート（２８０）及びシュート（２９０）のような複数の垂直シュート内に反転位置で積み重ねられ、シュート（２８０、２９０）は、シュート支持板（２７０）の上面上に嵌められる垂直な中空管である。シュート（２８０、２９０）は、シュート支持板（２７０）上に設けられる寸法的に整合する開口（２７５、２７６）から垂直に上方に延びる。開口（２７５、２７６）の寸法及び形状は、シュートの内部寸法及び内部形状に整合する。シュート（２８０、２９０）は、上から下に延びて、内部へのポッド（１６０）の装填及び積み重ねを容易にする１つ又は複数の垂直スロット（３１０、３２０）を有する。これらシュート（２８０、２９０）のそれぞれは、最高で１００個の１食分ポッド（１６０）を、多孔膜（５３０）（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）が下を向いた反転位置で保持するように設計される。シュート（２８０、２９０）が、ポッド（１６０）の形状に整合する異なる形状を有してもよく、形状を変更してもよい（図５ａ、図５ｂ、図５ｃに示されるような）ことに留意されたい。例えば、ポッド（１６０）が、正方形ではなく円形の場合、シュート（２８０、２９０）は、正方形断面に代えて円形断面を有してもよい。ポッド（１６０）は、シュート（２８０、２９０）及び位置が合わせられた開口（２７５、２７６）を通って下方に滑らかに移動し、そこから、ポッドコンベア（２１０）によりポッド（１６０）を浸出サブアセンブリ（１００）に搬送され位置決めされる。
【００９１】
センサ（２９５）がベース板（２２０）上のシュート（２８０）の下に固定され、このシュート（２８０）が空の場合、すなわち、ポッド（１６０）が内部に残っていない場合、信号を電子プロセッサ（３００）（図１）に提供する。センサ（２９５）が、シュート（２８０）が空であることを感知した場合、センサ（２９５）は、信号を電子プロセッサ（３００）（図１）に送信し、そして、電子プロセッサ（３００）は、プッシャモータ（２５０）を作動させて、ポッドコンベア（２１０）を時計回り方向に回転させ、これにより、信号を電子プロセッサ（３００）（図１）に送信する制限スイッチ（３４０）をアクティブ化させるまで、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）をシュート（２９０）の背後の位置まで移動させ、電子センサ（３００）は、プッシャモータ（２５０）を非アクティブ化することにより、ポッドコンベア（２１０）のさらなる回転移動を停止させる。
【００９２】
センサ（２９６）がベース板（２２０）上のシュート（２９０）の下に固定され、このシュート（２９０）が空の場合、すなわち、ポッド（１６０）が内部に残っていない場合、信号を電子プロセッサ（３００）（図１）に提供する。センサ（２９６）が、シュート（２９０）が空であることを感知した場合、センサ（２９６）は、信号を電子プロセッサ（３００）（図１）に送信し、そして、電子プロセッサ（３００）は、プッシャモータ（２５０）を作動させて、ポッドコンベア（２１０）を反時計回り方向に回転させる。これにより、信号を電子プロセッサ（３００）（図１）に送信する制限スイッチ（３８０）をアクティブ化させるまで、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）をシュート（２８０）の背後の位置まで回転移動させ、電子センサ（３００）は、プッシャモータ（２５０）への給電をオフに切り替えることにより、ポッドコンベア（２１０）のさらなる回転移動を停止させる。同時に、電子プロセッサ（３００）（図１）は、空気ソレノイド弁（１６５）（図１）への給電をオフに切り替えることにより、浸出サブアセンブリ（１００）内の浸出プロセスも停止させる（空のシュート（２８０、２９０）に新らなポッド（１６０）が補充されるまで）。電子プロセッサ（３００）（図１）は、信号を電子ディスプレイパネル（図示せず）にも信号を送信して、空のシュート（２８０、２９０）に新たなポッド（１６０）を補充するメッセージを操作者に提供する。したがって、センサ（２９６）は、シュート（２８０）及びシュート（２９０）が両方とも空の場合、アセンブリ内の浸出を回避させる。センサ（２９５、２９６）は、（２８０、２９０）のような複数の静止シュート内に積み重ねられた多数のポッド（１６０）を使用して動作し、短時間に大量の需要を満たすアセンブリの能力を増大させる。
【００９３】
図面には、寸法的に整合する開口（２７５、２７６）上のシュート支持板（２７０）に嵌められた２つのシュート（２８０、２９０）を有する本発明の実施形態が示されるが、シュート支持板（２７０）、ポッドコンベア（２１０）、及び関連する部品を適宜変更することにより、ポッド（１６０）の形状に整合したより多数のそのようなシュート（２８０、２９０）を設けて、シュート支持板（２７０）に嵌めてもよいことに留意されたい。
【００９４】
プッシャモータ（２５０）が、適した固定手段によりモータ板（２６０）に取り付けられ、モータ板（２６０）は、４つのボルト（２５１、２５１、２５１、２５１）等の固定手段により、ベース板（２２０）の下に固定される。ポッドコンベア（２１０）は曲線輪郭を有し、これは、ベース板（２２０）とシュート支持板（２７０）との間の空間内において、水平面での時計回り又は反時計回り方向での断続のない回転が可能なようなものである。ポッドコンベア（２１０）の前端は、ポッド（１６０）の外側輪郭に整合した内側輪郭（３３０）を有する。これにより、ポッドコンベア（２１０）のこの前端は、反時計回りの回転中、ポッド（１６０）に接触し、内にポッド（１６０）をしっかりと内側輪郭（３３０）と整合し、いかなるガイドチャネルも使用せずに、ポッド（１６０）をシュート（２８０又は２９０）から浸出サブアセンブリ（１００）に搬送する。次に、ポッドコンベア（２１０）は、ポッド（１６０）を、浸出サブアセンブリ（１００）内のフィルタ円盤保持板（１４０）上に配置されたフィルタ円盤（１３５）上に正確に位置決めする。浸出サブアセンブリ（１００）内のポッド（１６０）の正確な位置決めは、後述する制限スイッチ（３５０）により可能になる。
【００９５】
ポッドコンベアサブアセンブリ（２００）は、異なる制限スイッチ（３４０、３５０、３６０、３７０、３８０）を含み、これら制限スイッチは、アクティブ化されると、信号を電子プロセッサ（３００）（図１）に付与し、次に、電子プロセッサ（３００）（図１）がプッシャモータ（２５０）への給電をオフに切り替えることにより、ポッドコンベア（２１０）の時計回り又は反時計回りの回転移動を特定の位置で停止させる。制限スイッチ（３５０）は、図４（ｂ）に示すように、浸出サブアセンブリ（１００）内のフィルタ円盤（１３５）上にポッド（１６０）を正確に位置決めした後、ポッドコンベア（２１０）のさらなる反時計回りの回転を停止させることができる。制限スイッチ（３６０）は、図４ｃに示すように、ポッド（１６０）内に含まれる浸出材料（５２０）（図５ａ、図５ｂ、図５ｃ）の浸出が完了するまで、シュート（２８０）と浸出サブアセンブリ（１００）との間の位置にポッドコンベア（２１０）の時計回りの回転を停止させることができる。制限スイッチ（３７０）は、使用済みポッド（１６０）がポッドコンベア（２１０）により、浸出サブアセンブリ（１００）の傍に配置された廃棄箱（１９６）内に廃棄された後（図４ｄに示すように）、ポッドコンベア（２１０）の第２の反時計回りの回転を停止させることができる。制限スイッチ（３８０）は、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）がシュート（２８０）の背後に達した場合（図４ａに示すように）、ポッドコンベア（２１０）の第２の時計回りの回転を停止させることができる。制限スイッチ（３４０）は、シュート（２８０）が空であるとセンサ（２９５）により感知された場合、シュート（２９０）の背後の位置でポッドコンベア（２１０）の時計回りの回転を停止させることができる。シュート（２８０）の背後の休止／開始位置に再び達した後（図４ａに示すように）、制限スイッチ（３８０）は、シュート（２９０）もセンサ（２９６）により空であると感知された場合、ポッドコンベア（２１０）の反時計回りの回転を停止させることができる。
【００９６】
図５ａ、図５ｂ、図５ｃを参照すると、ポッド（１６０）は、実質的に剛性の食品等級材料で作られ、浸出材料（５２０）を含む容器（５１０）であり、容器（５１０）の開かれた側は、フィルタ紙のような食品等級多孔膜（５３０）を使用して覆われ封止される。食品等級多孔膜（５３０）によるポッド（１６０）内に含まれる浸出材料（５２０）の封止は、浸出材料（５２０）をポッド（１６０）内部に衛生的に保持する。ポッド（１６０）内の浸出材料（５２０）は、浸出材料（５２０）の性質に応じて、最大で２０ｇ、好ましくは０．１〜１２ｇの範囲内の所定量である。
【００９７】
ポッド（１６０）が図５ａ、図５ｂ、及び図５ｃに示されるように、様々な実施形態を有し得ることに留意されたい。ポッド（１６０）の内容物は、ピストンロッド（１２０）（図２）により付与される浸出プランジャ（１３０）（図２）の下方移動中、ポッド（１６０）が注入ノズル（１８０）（図２）に押し当てられた場合、注入ノズル（１８０）（図２）の円錐形先端により穴を開けることが可能な任意の多孔膜（５３０）により封止し得る。シュート（２８０、２９０）（図１）は、互いに重ねて、多孔膜（５３０）が下方に面した状態で、ポッド（１６０）を反転位置で内部に積み重ねることができるように、ポッド（１６０）の形状及び寸法に整合する形状及び寸法のものである必要がある。
【００９８】
動作
アセンブリの動作を開始するために、操作者は、ポッド（１６０）の多孔膜（５３０）が下方に面し、互いに重なる状態で、ポッド（１６０）をシュート（２８０、２９０）内に装填する。シュート（２８０）に設けられた垂直スロット（３１０）及びシュート（２９０）に設けられた垂直スロット（３２０）は、操作者がポッド（１６０）を正確な位置合わせでシュート（２８０、２９０）内に装填して積み重ねるのを助ける。このポッド装填動作中、ポッドコンベア（２１０）は、図４ａに示すように、内側輪郭（３３０）がシュート（２８０）の背後にある状態の休止又は開始位置に位置決めされる。シュート（２８０）にポッド（１６０）を装填する間、シュート（２８０）内に含まれる一番下のポッド（１６０）は、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）の真正面に内側輪郭（３３０）と位置合わせされてベース板（２２０）上に載せられる。シュート（２９０）にポッド（１６０）を装填する間、シュート（２９０）内に含まれる一番下のポッド（１６０）は、ポッドコンベア（２１０）の上面上に載せられる。
【００９９】
アセンブリの動作に際して、電子プロセッサ（３００）は、信号をセンサ（２９５）に送信して、シュート（２８０）内のポッド（１６０）の在庫をチェックする。シュート（２８０）が空ではない場合、すなわち、ポッド（１６０）が、上述した装填プロセスによりこのシュート（２８０）内に存在する場合、センサ（２９５）は信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）はプッシャモータ（２５０）をアクティブ化し、次に、プッシャモータ（２５０）は、図４ｂに示すように、ポッド（１６０）がシュート（２８０）から搬送され、フィルタ円盤（１３５）上に正確に位置決めされるまで、ポッドコンベア（２１０）を反時計周りに回転させる。この瞬間、制限スイッチ（３５０）がアクティブ化され、信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）はプッシャモータ（２５０）への給電をオフに切り替え、それにより、ポッドコンベア（２１０）のさらなる反時計回りの回転を停止させる。次に、電子プロセッサ（３００）は信号をプッシャモータ（２５０）に付与し、プッシャモータ（２５０）は、ポッドコンベア（２１０）の時計回りの回転をアクティブ化して、浸出プランジャ（１３０）が浸出のために浸出チャンバ（１５０）内に下りる前に、ポッドコンベア（２１０）を浸出プランジャ（１３０）から離れて移動させる。図４ｃに示すように、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）がシュート（２８０）と浸出サブアセンブリ（１００）との間の位置に達した場合、制限スイッチ（３６０）がアクティブ化され、次に、制限スイッチ（３６０）は信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）はプッシャモータ（２５０）への給電をオフに切り替え、それにより、ポッドコンベア（２１０）のこの時計回りの回転を停止させる。
【０１００】
他方、センサ（２９５）が、「在庫なし」信号を電子プロセッサ（３００）に返した場合、電子プロセッサ（３００）は、信号をプッシャモータ（２５０）に送信し、次に、プッシャモータ（２５０）は、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）がシュート（２９０）の背後の位置に達するまで、ポッドコンベア（２１０）を時計回り方向に回転させる。ポッドコンベア（２１０）のこの位置において、制限スイッチ（３４０）がアクティブ化され、制限スイッチ（３４０）は信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）はプッシャモータ（２５０）を停止させ、それにより、ポッドコンベア（２１０）をこの位置に停止させる。これが行われ、ポッド（１６０）がシュート（２９０）内にある場合、それまでシュート（２９０）内で、ポッドコンベア（２１０）の上面上に置かれて保持されていたシュート（２９０）内に含まれるポッド（１６０）が、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）の真正面に内側輪郭（３３０）と位置合わせされてベース板（２２０）上に落とされる。ポッドコンベア（２１０）がこの位置にある場合、電子プロセッサ（３００）は、信号をセンサ（２９６）に送信して、シュート（２９０）内にポッド（１６０）の在庫をチェックする。センサ（２９６）が、上記シュート（２９０）内の一番下のポッド（１６０）がポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）の真正面に内側輪郭（３３０）と位置合わせされてベース板（２２０）上に置かれた状態のシュート（２９０）内のポッド（１６０）の存在を感知した場合、センサ（２９６）は信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、電子プロセッサ（３００）はプッシャモータ（２５０）をアクティブ化させ、次に、プッシャモータ（２５０）は、図４ｂに示すように、ポッド（１６０）がシュート（２９０）の下の位置から搬送され、浸出サブアセンブリ（１００）内のフィルタ円盤（１３５）上に正確に位置決めされるまで、ポッドコンベア（２１０）を反時計回りに回転させる。この位置において、制限スイッチ（３５０）は信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）は、ポッドコンベア（２１０）のさらなる回転移動を停止させる。次に、電子プロセッサ（３００）は信号をプッシャモータ（２５０）に付与し、プッシャモータ（２５０）は、ポッドコンベア（２１０）の時計回りの回転をアクティブ化させて、浸出プランジャ（１３０）が浸出のために浸出チャンバ（１５０）内に降ろされる前に、ポッドコンベア（２１０）を浸出プランジャ（１３０）から離れて移動させる。ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）が、図４ｃに示すように、シュート（２８０）と浸出サブアセンブリ（１００）との間の位置に達すると、制限スイッチは信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）はプッシャモータ（２５０）への給電をオフに切り替え、それにより、ポッドコンベア（２１０）のさらなる時計回りの回転を停止させる。
【０１０１】
センサ（２９６）が、シュート（２９０）が空であることを感知した場合、センサ（２９６）は信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）はプッシャモータ（２５０）をアクティブ化させ、ポッドコンベア（２１０）を反時計回りの方向に回転させる。この結果、図４ａに示すように、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）の回転移動がシュート（２８０）の背後の位置まで回転移動し、次に、制限スイッチ（３８０）がアクティブ化され、制限スイッチ（３８０）は信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）は、ポッドコンベア（２１０）のさらなる回転移動を停止させる。同時に、電子プロセッサ（３００）は、空のシュート（２８０、２９０）に新たなポッド（１６０）が操作者により補充されるまで、空気ソレノイド弁（１６５）への給電をオフに切り替えることにより、浸出サブアセンブリ（１００）内の浸出プロセスを停止させもし、且つ信号を電子ディスプレイパネル（図示せず）に送信して、シュート（２８０、２９０）にポッド（１６０）を補充するメッセージを操作者に提供する。したがって、センサ（２９６）は、シュート（２８０）及びシュート（２９０）の両方が空である場合、アセンブリ内の浸出を回避する。
【０１０２】
ポッド（１６０）をシュート（２８０、２９０）のいずれか一方から自動搬送され、ポッド（１６０）が浸出サブアセンブリ（１００）内のフィルタ円盤（１３５）上に位置決めされた後、電子プロセッサ（３００）は空気ソレノイド弁（１６５）をアクティブ化させる信号を送信する。これにより、圧縮空気貯蔵タンク（１７０）からの圧縮空気を接続管（１６７）及び接続管（１６６）を通して空気圧シリンダ（１１０）内に通す。そうして空気圧シリンダ（１１０）内に入った圧縮空気は、ピストンロッド（１２０）を下方に押し、次に、ピストンロッド（１２０）は浸出プランジャ（１３０）を下に移動させて浸出チャンバ（１５０）内に移動させる。浸出プランジャ（１３０）の真下且つフィルタ円盤保持板（１４０）上にあるポッド（１６０）は、浸出プランジャ（１３０）に沿って下方に移動して浸出チャンバ（１５０）内に移動し、それにより、反転したポッド（１６０）の多孔膜（５３０）を注入ノズル（１８０）の円錐形先端に押し当て、ポッド（１６０）の多孔膜（５３０）を穿孔させる。この後、電子プロセッサ（３００）は、水加熱サブアセンブリ（図示せず）の流出ソレノイド弁（図示せず）をアクティブ化させ、それにより、加圧温水を上記水加熱サブアセンブリ（図示せず）から接続管（１８１）に通し、注入ノズル（１８０）の内部を通って浸出チャンバ（１５０）内のポッド（１６０）に流入する。注入ノズル（１８０）の円錐形先端は、反転したポッド（１６０）のちょうど上端部まで貫入し、それにより、ポッドの上端からはね返させ、ポッド内で加圧温水を均一に広げることができる。そうして注入ノズル（１８０）を通ってポッド（１６０）内に注入された加圧温水は、ポッド（１６０）内に含まれる浸出材料（５２０）を浸出し、浸出液をポッド（１６０）の多孔膜（５３０）及びフィルタ円盤（１３５）により濾過し、次に、分注管（１８２）を通して分注カップ（図示せず）に流入させる。浸出の完了に必要な指定の時間後、電子プロセッサ（３００）は信号を流出ソレノイド弁（図示せず）に信号を送信し、それにより、注入ノズル（１８０）への加圧温水の供給を遮断する。
【０１０３】
浸出の完了に必要な指定の時間後、電子プロセッサ（３００）は空気ソレノイド弁８１６５）を非アクティブ化させ、それにより、空気圧シリンダ（１１０）内部の圧縮空気を解放させ、それにより、ピストンロッド（１２０）を浸出プランジャ（１３０）に沿って上方に移動させる。浸出プランジャ（１３０）のこの上方移動と同時に、フィルタ円盤（１１３５）及び上記フィルタ円盤（１３５）上にある使用済みポッド（１６０）と共にフィルタ円盤保持板（１４０）は、フィルタ円盤保持板（１４０）が浸出プロセス前の初期休止位置に戻るまで、同時に上方に移動し、使用済みポッド（１６０）をフィルタ円盤（１３５）上に残す。次に、電子プロセッサ（３００）は、プッシャモータ（２５０）をアクティブ化し、ポッドコンベア（１２０）を反時計回りの方向に回転移動させ、使用済みポッド（１６０）をフィルタ円盤（１３５）上から、浸出サブアセンブリ（１００）に隣接して配置される廃棄箱（１９６）に向けて押す。使用済みポッド（１６０）が廃棄箱（１９６）内に落ちる際のポッドコンベア（１６０）の内側輪郭（３３０）の正確な位置において（図４ｄに示すように）、制限スイッチ（３７０）がアクティブ化され、信号を電子プロセッサ（３００）に送信し、次に、電子プロセッサ（３００）は、プッシャモータ（２５０）への給電をオフに切り替えることにより、ポッドコンベア（２１０）のさらなる反時計回りの回転を停止させる。この後、電子プロセッサ（３００）はプッシャモータ（２５０）をアクティブ化させて、ポッドコンベア（２１０）の時計回りの方向に回転移動させる。ポッドコンベア（２１０）のこの時計回りの回転移動は、図４ａに示すように、ポッドコンベア（２１０）の内側輪郭（３３０）がシュート（２８０）の背後の休止／開始位置に達した瞬間、制限スイッチ（３８０）により停止する。
【０１０４】
本発明の新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出サブアセンブリは、当業者による変更、適合、及び等価の変更を受けることが可能である。当業者が、本発明により教示されるものと異なる部品／サブアセンブリの原理、機能、特徴を、そのような適合、変更、及び等価の変更を行うことにより多くの様々な実施形態で利用し得ることを理解されたい。そのような様々な実施形態は、以下の特許請求の範囲にさらに記載される本発明の範囲内にあるものと意図される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
新鮮で温かい飲料用の自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリであって、
（ａ）ポッドコンベアサブアセンブリ（２００）であって、
ベース板（２２０）とシュート支持板（２７０）との間の空間内で、インテグラルシャフト（２１５）上で水平面において回転可能なポッドコンベア（２１０）、
揺動回転移動を前記ポッドコンベアに付与する駆動手段、及び
前記シュート支持板上の開口（２７５、２７６）と垂直に位置合わせされて嵌められた（２８０、２９０）のような複数のシュート
を備え、
前記ポッドコンベアは、揺動回転移動により、１食分ポッド（１６０）を前記シュートから浸出サブアセンブリ（１００）内のフィルタ円盤保持板（１４０）上のフィルタ円盤（１３５）に搬送し、浸出後、使用済みの１食分ポッドを廃棄箱（１９６）に廃棄するように構成される、ポッドコンベアサブアセンブリ（２００）と、
（ｂ）浸出サブアセンブリ（１００）であって、
上端に前記フィルタ円盤保持板を有し、液体流出口（１９０）を有する下端には浸出ベース（１９５）を有する浸出チャンバ（１５０）であって、前記フィルタ円盤保持板は、前記ベース板の位置合わせされた開口（１４９）を通して複数のバネ（１４８）上に取り付けられ、上方に、及び下方に前記浸出チャンバの本体内に断続せずに移動することが可能であり、前記フィルタ円盤保持板がさらに、前記フィルタ円盤と位置合わせされた開口（１４７）を有する、浸出チャンバ（１５０）、
下方に移動させる手段に嵌められ、それにより、前記フィルタ円盤上に保持された前記１食分ポッドを下方の前記浸出チャンバの前記本体内に移動させるる浸出プランジャ（１３０）、及び
前記浸出ベース上に着脱可能に取り付けられ、その下面を通して本体内に上方に突出し、接続管（１８１）により水加熱システムのボイラタンクに接続され、前記浸出プランジャが下方移動すると、前記１食分ポッドの多孔膜（５３０）を穿孔可能な注入ノズル（１８０）
を備える、浸出アセンブリ（１００）と、
（ｃ）電子プロセッサ（３００）と
を備える、自動ポッドコンベア及び浸出アセンブリ。
【請求項２】
前記シュート（２８０、２９０）は、前記シュートのそれぞれの上から下まで延びる少なくとも１つの垂直スロット（３１０、３２０）を有する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記ポッドコンベアに揺動回転移動を付与する前記駆動手段は、プッシャギア（２３０）に係合するモータギア（２４０）が設けられたプッシャモータ（２５０）を備えるような手段であり、前記プッシャモータはモータ板（２６０）の下に固定され、前記モータ板（２６０）は、４つのボルト（２５１、２５１、２５１、２５１）等の固定手段により前記ベース板の下に固定され、前記プッシャギアは前記ベース板の下に設けられ、前記ベース板上に位置合わせされたブシュ（２２５）を通して前記インテグラルシャフトに嵌められる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記浸出プランジャを押し下げる前記浸出サブアセンブリ内の前記手段は、空気圧シリンダ（１１０）、液圧シリンダ、及び電気機械線形アクチュエータから選択される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項５】
ベース板及びシュート（２８０、２９０）のそれぞれの下に設けられ、前記シュートが空であるときを検出し、信号を前記電子プロセッサに搬送するセンサ（２９５、２９６）を含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項６】
アクティブ化される場合、前記ポッドコンベアが揺動回転移動中に特定の位置にあるとき、信号を前記電子プロセッサに送信して、前記プッシャモータへの給電を遮断させることができる制限スイッチ（３４０、３５０、３６０、３７０、３８０）を含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記１食分ポッドは、浸出材料（５２０）を含み、食品等級多孔膜（５３０）を使用して封止された食品等級容器（５１０）を備え、前記浸出材料は、いかなる限定も暗示せずに、茶、コーヒーのような材料、人参、ジャスミンの花等の植物由来の材料、ハチミツ等の動物由来の材料、又は前記１食分ポッド内に配置可能な任意の他の飲料粉体若しくは材料を含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記１食分ポッドの形状及び周縁は、シュート（２８０、２９０）の形状及び内周に整合する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記フィルタ円盤は食品等級非腐食性材料で作られ、それぞれ、最高で２５０ミクロンの細孔を有する、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記注入ノズルが４ｍｍの外径を有し、前記多孔膜が下方に面した状態で反転位置で前記シュート内に保持されている前記１食分ポッドの上端まで貫入可能である、請求項１に記載のアセンブリ。
【国際調査報告】
2011518597.tif 000013
2011518597.tif 000014