(57)【要約】  フィルターのセットおよびシール装置は、フィルター縁部(18)を、抽出カップ(12)の上面周縁(20)によって画成される面へと押すように取り付けられた、動揺プレート(16)を含む。拡張可能なシーラージョー(32〜39)によって画成されたシーラー(30)が、フィルター(10)内へと可動である。ジョー(32〜39)は、フィルター周縁(18)およびカップ縁部(20)の付近でフィルター(10)をカップ(12)にシールするように、径方向外向きに拡張するために作動される。初期シーリングの後にシールに残った隙間をシールするために第2のシーラー(70)が使用される。方法が開示される。
2011509153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルターと抽出カップを結合する方法であって、
抽出カップを前記抽出カップに対して所定の位置にセットされたフィルターとともに受けるステップであって、前記フィルターがほぼ円形の上面縁部および前記上面縁部の下に配設された外周面を有するステップと、
第1のシーリング装置を前記カップ内の前記フィルターへと挿入するステップと、
前記フィルターの前記外周面の第1の部分を、前記第1のシーリング装置で前記抽出カップの内壁にシールするステップと、
前記フィルターの前記上面縁部の下の前記フィルターの前記外周面が前記シールに隙間なく前記抽出カップにシールされるように、前記フィルターと前記カップとの間に環状シールをもたらすように、前記フィルターの前記外周面の第2の部分を、第2のシーラー装置で前記抽出カップにシールするステップとを含む方法。
【請求項２】
前記シーラー装置が、前記フィルター内でフィットするサイズの拡張可能なシーリングジョーによって画成された下側端部を有し、前記フィルターと前記カップとの間にシールを形成するように前記ジョーを外向きに拡張するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記シールがセグメント化され、前記シールのセグメント間の隙間によって画成され、前記隙間をシールするその後のステップを含む、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記隙間をシールするステップが、第2のシーラー装置を前記フィルターへと挿入するステップおよび前記隙間をシールするステップを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
それぞれの前記フィルターの上面縁部および前記カップの上面周縁を同じ水平面上に共に配置して、フィルターをカップ内にセットする予備的ステップを含む、請求項4に記載の方法。
【請求項６】
前記フィルターの上面縁部を動揺プレートと係合することによって、前記フィルターを前記カップ内へと押すステップおよび前記フィルター縁部を前記カップの上側周縁に隣接する位置へと押すステップを含む、請求項5に記載の方法。
【請求項７】
前記第1のシーラー装置を受けるため、前記第1のシーラー装置を挿入するため、および前記フィルターを前記カップにシールするために前記第1のシーラー装置を拡張するための連続的なステーション間で選択されたカップを移送するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
前記選択されたカップを、前記第2のシーラー装置を受けるため、前記第2のシーラー装置を挿入するため、および前記フィルターを前記カップにシールするために前記第2のシーラー装置を拡張するためのさらなる状態へと移送するステップを含む、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
コーヒーフィルターを抽出カップにシールする方法であって、
拡張可能なシーラー装置を前記カップ内に配設された前記フィルターへと挿入するステップと、
前記シーラーを前記フィルターと係合するように拡張し、前記フィルターを前記抽出カップに押し付けるステップと、
前記フィルターを前記カップにシールするために加熱するステップと、
前記シーラー装置を収縮させるステップと、
前記シーラー装置を前記フィルターから後退させるステップとを含む方法。
【請求項１０】
抽出カップ内のフィルターをシールする装置であって、
前記フィルターの外面の第1の部分を抽出カップの内面にシールするための複数のシーリングジョーを有する、前記フィルターへと挿入するための第1の拡張コレットシーラーと、
前記フィルターの前記上面縁部の下の前記フィルターの前記外面と前記カップの内周面との間に破れのない環状シールを形成するように、前記フィルターの前記外面の第2の部分を前記抽出カップの別の内面にシールするための複数のシーリング部材を有する、前記フィルターおよびカップへと挿入するための第2の拡張コレットシーラーとを含む装置。
【請求項１１】
前記フィルターの上面縁部に係合し、前記縁部およびフィルターを前記カップへと押すための動揺プレートを含む、前記フィルターを前記カップ内に挿入するためのタンプヘッドをさらに含む、請求項10に記載の装置。
【請求項１２】
前記動揺プレートが、前記縁部を前記カップの上側周縁によって画成される平面へと押す可動範囲を有する、請求項11に記載の装置。
【請求項１３】
前記第1のコレットシーラーが、シーリング面を画成する複数の拡張可能なジョーを含み、前記ジョーが拡張されるとき前記シーリング面が互いに離れている、請求項10に記載の装置。
【請求項１４】
前記第2の拡張コレットシーラーが、前記第1のシーラーの前記ジョーの前記シーリング面の間の隙間を跨ぐように、前記シーラーの周りで向きを定められた複数のシーラージョーを含む、請求項13に記載の装置。
【請求項１５】
フィルターを抽出カップへとシールするための装置であって、
前記シーラーの長手方向軸の周りで径方向に向きを定められた複数のシーリングジョーによって画成され、前記ジョーが外向きに面するシーリング面を有する拡張可能なシーラーと、
前記軸上で向きを定められた往復式マンドレルとを含み、
前記マンドレルおよび前記ジョーがそれぞれの協働面を有し、
前記マンドレルが前記ジョーに対して延びるとき、前記カップに係合し、前記カップを押し、前記フィルターを前記カップにシールするように、前記ジョーが径方向外向き方向に拡張可能である装置。
【請求項１６】
上面縁部を有するフィルターを上面周縁を有するカップへとセットするための装置であって、
前記上面縁部に向かい、および前記上面縁部から遠ざかる往復動作のために装着された動揺プレートを含み、
前記動揺プレートが、前記上面縁部に係合し、前記上面縁部およびフィルターを前記カップへと押すように可動である装置。
【請求項１７】
前記動揺プレートが、前記上面縁部を前記カップの上側周縁によって画成される平面へと押すのに十分な可動範囲を有する、請求項16に記載の装置。
【請求項１８】
前記フィルターがコーヒーフィルターであり、前記カップが抽出カップである、請求項17に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料業界に、より詳細には、業界で「Kカップ」として知られる抽出カップへのフィルターの導入およびシーリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
より詳細には、液体コーヒーは、コーヒー挽粉または中にフィルターを有する抽出カップを含む媒体を予備的に使用して、コーヒーメーカーまたはベンディングデバイスから提供される。
【０００３】
従来、カップ形のフルート面フィルターが抽出カップ内へと配置され、カップを2つの室へと分割し、一方は飲料を準備するための媒体を保持し、もう一方は媒体およびフィルターを液体が通過することによって得られる液体飲料を受ける。例えば、1つの例では、媒体はコーヒー(一般に粉末または挽粉の形態)であり、製造される飲料は液体コーヒーである。フィルターおよび媒体上に、穿刺可能な上面がシールされている。熱湯が、穿刺された上面を通って媒体へと注入される。媒体を通過する液体はフィルターを通って下側の室へと流入し、飲料を製造し、コーヒー販売または製造用途では、消費に適した容器へと移送される。
【０００４】
抽出カップのフィルター、上面および媒体の所望の一貫した製造および組み付けが望ましく、この課題を達成するために多数の従来のデバイスが製作されてきた。
【０００５】
参照によって本明細書に援用する関連出願である2007年6月21日に出願された米国特許出願第11/766,369号では、フィルターの抽出カップへの移送に関する改善された方法および装置が説明されている。この出願は、本明細書に完全に記載されているかのように、その全体を明示的に本明細書に援用する。
【０００６】
本願は、カップ形のフィルターのそれぞれの抽出カップ内への正確な配置およびフィルターのそれぞれの抽出カップへのさらなる固定またはシーリングに関する。
【０００７】
これに関して、フィルターのカップへの組み付けは、各ユニットにおける各抽出カップ、フィルターおよび媒体の組み合わせが、異常または逸脱なく、抽出、販売および飲料操作システムで効果的に使用することができるように、多数のサイクルにわたって一貫して遂行されるべきである。
【０００８】
現在、フィルターは単一の「押し下げ」動作でカップに配置され接合されることが知られている。フィルターは、フィルターの上面をカップの上面の上で所定の寸法に正確にセットして配置しなければならない。接合前に、カップの上でフィルターの場所がずれると、接合の失敗が起きることがある。プラスチックのシーリングコーンを含む従来の接合ヘッドは、加熱されたシーリングコーンを使用して、フィルターをカップ内の望ましい適切な位置へと押すために使用される。加熱されたシーリングコーンは、フィルターをカップ内に据え付け、または配置するとき、フィルターをカップに向かって押し下げることによって配置し、接合する。接合ヘッドとフィルターが位置合わせされないと、フィルターの一方の側がもう一方より低く押し下げられることになる。フィルターの一方の側がもう一方より低く押し下げられる場合、シールの失敗が生じることがある。したがって、接合ヘッドは、直線レールのシステムを使用して、ヘッドが浮動できるようにし、正確に位置付けなければならない。ヘッドに取り付けられたピンが、ヘッドが下がるときヘッドキャリアプレートを位置付けることによって、ヘッドを中心に合わせる。
【０００９】
したがって、そのような従来のシステムでは、非常に正確な位置合わせおよびガイド装置を提供する機器が必要である。フィルター材料の比較的薄い性質を考えると、最終的な配置および接合の際のフィルターの一貫した制御および配置は、これらの従来のシステムおよび材料要素では困難である。失敗したまたは不完全なシールなどの異常によって、飲料の製造または販売機械で、媒体のこぼれおよび一貫しない操作が起きる。液体のこぼれ、一貫しない媒体量による液体の不正確な流量、および抽出カップの詰まり、または他の故障が起きることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許出願第11/766,369号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明の1つの目的は、フィルターを抽出カップへと正確に配置し、フィルターをこれらのカップにシールするための、改善された装置および方法を提供することである。
【００１２】
本発明の別の目的は、カップシーリング装置および方法のための改善されたフィルターを提供することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、従来の接合ヘッド、シーリングおよびプッシャーコーン等、従来のシステムによって生じるシール形成の変動または異常なしに、フィルターを抽出カップにシールするための装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
これらの目的のために、本発明には1つの実施形態で、接合前にフィルターをカップの上面に対して確実に位置付け、したがってフィルター位置の変動をなくすことが企図されている。拡張された接合コレットをフィルター内へと挿入し、従来の押し下げ及び接合動作の組み合わせによって生じる失敗を防ぐ。拡張コレットは、許容可能なフィルターとカップの接合を行いながら、定位置での妥当な変動を許容し、従来の位置決めデバイスを不要にする。次いで、隙間をシールするように第2の拡張コレットを挿入し、これによりフィルターの周りのカップへのシールが完全になる。各拡張コレットは接合全体の約75パーセントをカバーしており、最終的な品質を向上させる重なり部分の冗長性をもたらす。さらに、コレットのシーリング領域の幅がより大きいことによって、現在または従来の接合システム設計より約4倍大きい最終的な接合領域が得られる。
【００１５】
本発明には、単一のコレットの使用によって完全なシールを提供することができる可能性も企図されており、シールはフィルター/カップ境界面全体に一貫したシールを形成するように伝播する。
【００１６】
より詳細には、本発明には1つの実施形態で、例えば、参照によって本明細書に援用する、2007年6月21日に出願された出願人の関連出願第11/766,369号に示すものなどの移送装置によって、送られたフィルターをそれぞれの抽出カップの上面の上で特定の高さにセットし、フィルターをあらかじめカップ上またはカップ内へと配置することが企図されている。その後、カップは本発明によるタンプヘッドの下に運ばれ、フィルターの上側縁部を抽出カップの上側周縁または縁部に対して正確に配置する。好ましくは、2つのそれぞれの上側縁部は、ほぼ同じ水平面上にある。言い換えると、フィルターの上面縁部は、好ましくはカップの上面フランジまたは周縁と同一面上に配置される。したがって、成形されたフィルターは、抽出カップの上面に対して所定の高さにセットされ、その後、以下で説明するように接合される。
【００１７】
フィルターは最初に、前記の用途などの装置およびプロセスによって、カップ内の部分的なセット位置へと送られることが理解されよう。次いで、フィルターが部分的にセットされたフィルター/カップユニットは、最終的な正確な配置のためにタンプヘッドへと移送される。
【００１８】
したがって本発明には、成形されたフィルターを定位置へと押すタンパーとしてのタンプヘッドの使用による、成形されたフィルターの配置、および、好ましくは熱伝導によってフィルターをカップに接合する2つのステップのシーリングプロセスで、別個のステップで拡張シーリングコレットの使用による、その後のフィルターの接合を正確に制御するための方法および装置が企図されている。
【００１９】
単一のフィルターまたはカップユニットとして連続的に動作するためのタンパーおよび2つの拡張コレットが、各サイクル中に定位置へと下がり、作業の完了後に上がる単一の固定プレートに取り付けられている。そのような各サイクルでは、1つのフィルターがカップ内に配置され、別のフィルターがそのカップに初期シールされ、さらに別のフィルターがそのカップに最終的にシールされる。したがって、抽出カップおよびフィルターが、連続的に、タンピングによってシーリングおよび最終シーリングステーションへ移送される。カップおよびそのフィルターを移送し、または移動するためのカップ移送プレートは、一対の空気シリンダーによって動力供給され、ガイドレール上を動く。
【００２０】
抽出カップは、部分的に挿入された成形されたフィルターとともに、キャリアまたは移送プレートによってタンパー装置へと移送される。タンパー装置は、加重された浮動ディスクを使用して、フィルターの上面縁部を、ディスクが抽出カップの上面に載るまで押し、成形されたフィルターの縁部が、好ましくはカップの上面周縁と同一面となるようにする。あるいは、フィルターの上側縁部がカップの縁部のやや上を延びるように、装置を調整する。
【００２１】
キャリアプレートは、その後、カップおよびフィルターを第1の拡張コレットの下の位置へと移送する。コレットは、内径が内向きに先細のセグメント化されたシーリングシリンダーを画成する。一致する先細面を備え、熱源を含む内部プランジャーが、空気シリンダーによってコレット内で往復し、コレットをシーリングのために拡張させ、次いで収縮させる。拡張されたコレットは、成形されたフィルターを抽出カップに押し付ける、加熱されたシーリングジョー内で終端し、熱伝導によってフィルターをカップの接触領域に熱接合する。次いで、キャリアプレートが、部分的に接合されたカップとフィルターを第2の拡張コレットの下の位置へと移送し、次いでプロセスが繰り返される。第2のコレットは、第1のコレットによるシーリング後に残ったシールの隙間を接触点がカバーしまたは横切るように、配置されまたは角度を定められる。
【００２２】
接合前にフィルターをカップの上面に対して確実に位置付けることによって、フィルター位置の変動または異常がなくなり、配置動作がシーリング動作から分離される。コレットの拡張動作によって、従来の組み合わされた押し下げ接合動作によって生じる失敗を防ぐ。拡張コレットは、許容可能な接合を行いながら、定位置での妥当な変動を許容し、デバイスを位置付ける必要性を排除する。各拡張コレットは外周接合全体の約75パーセントをカバーしており、最終的な接合品質を向上させる冗長性をもたらす。さらに、コレットのシーリング領域の幅がより大きいことによって、「押し下げ」接合動作が使用される現在のデバイスより4倍以上大きい最終的な接合領域が得られる。
【００２３】
これらおよび他の目的、代替形態および利点は、以下の本発明の好ましい実施形態および代替実施形態の説明の記述および図面から容易に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】フィルターおよび抽出カップの例示的な分解断面図である。
【図１Ａ】本発明による抽出カップ内のフィルターの配置を示す断面図である。
【図２】明確性のためにカップコンベヤーまたは移送装置は図示しないが、フィルターが中に配置され、第1の往復式および拡張可能なシーラーの下で向きを定められている、抽出カップの断面図である。
【図３】図2と同様であるが、フィルターとカップの組み合わせ内に下がった位置にある、第1のシーラーを示す断面図である。
【図４】図3と同様であるが、フィルターの上側外面部分をカップの上側内面部分にシールするために拡張されている、シーラーコレットを示す断面図である。
【図５】図4の線5-5に沿って見た、図2〜4の第1の拡張可能なシーリングコレットおよび作動中のマンドレルの断面図である。
【図６】図4と同様であるが、図4の第1のシーラーから受け取ったフィルター/カップユニット内へと挿入されている、第2のシーラーを示す断面図である。
【図７】図6の第2のシーラーであるが、シールするために拡張された、第2のシーラーを示す断面図である。
【図８】図6の線8-8に沿って見た、図6の第2のシーラーの角度を示す断面図である。
【図９】図7の線9-9に沿って見た、本発明に従ってフィルターをカップにシールするように動作しているときのシーラー70の軸周りでの角度を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
ここで図面を参照すると、図1はフィルター10および抽出カップ12を示し、フィルター10がカップ12内に部分的にセットされている。図1Aでは、フィルター10は往復式タンパー14によって抽出カップ12内に配置されている。タンパー14は、矢印13の方向に往復可能なロッド15、およびロッド15とともに往復するようにロッド15に取り付けられているが、ロッド15が往復し、プレート16がフィルター10の上側縁部18および/または抽出カップ12の上側周縁20に係合すると、ピボット17の周りで軸方向に「動揺する」ことが可能な、浮動タンププレートまたはヘッド16から構成されている(好ましくは周縁20は、図示するように、最終的に抽出カップ上面の上を既知の方法でシールするためのシーリング面となるように設けられたフランジである)。
【００２６】
これに関して、プレート16は、フィルター10の上側縁部18に係合すると、フィルターをカップ12内へと押し下げ、フィルターがカップ内の自然で正確な位置を「探し」、またはその位置へとセットされる。
【００２７】
これに関して、ロッド15の下向き動作は、タンパープレート16がカップ周縁20に係合すると停止し、したがって縁部18および周縁20が基本的に同じ平面上に共に配置される。所望であれば、フィルター縁部18をカップ周縁20のやや下方にセットするように、代替的な特徴のタンプヘッド16を使用することができる。
【００２８】
説明のために、フィルター10は縁部18のすぐ下に外側環状面または外周面部分22を周りに有し、カップ12はカップ周縁20のすぐ下に相補的な内側環状面部分24を中に有する。
【００２９】
以下に説明するように、フィルター10の外側部分22は、カップ12の相補的な内側部分24に隣接し、または当接する。これらの部分は、以下に述べる熱伝導接合によって互いにシールされる。
【００３０】
図1Aに示すように、カップ12は、キャリアプレートまたは他のカップ保持構造(明確性のために他の図には図示せず)を含む適切なカップコンベヤーまたは移送装置26によって担持される。コンベヤー26は、以下の図に示すステーションを通してカップ12およびフィルター10を受け、移送することが可能な、適切な構成または構造とすることができることが理解されよう。
【００３１】
図1A〜7は、図示されている単一のフィルターおよびカップユニット28に本発明によって実行される、一連の動作を示すことが理解されよう。使用時には、連続的に運ばれるそれぞれのカップおよびフィルターユニット28に、図に示す動作が同時に実行されるように、複数の組み合わされたフィルターおよびカップユニット28をそれぞれ、図1A〜7によって示すシステムを通して輸送することができる。
【００３２】
図2は、第1のシーラー30の下に移動された、組み合わされたフィルターおよびカップユニット28を示す。シーラー30は、図2、3および4に2つのみを示す、複数の拡張可能なシーラージョー(32および33など)によって画成されたコレットを含む。この複数のうちの他のジョー34〜39が図5に示されている。ジョーは、停止時でなければ、図4および5に示すように、少なくともシールするよう拡張されるとき、下側端部の隙間40によって、互いに離れていることが理解されよう。したがって、シール時には、各々のジョー32〜39の間に隙間がある。
【００３３】
図2に戻ると、第1のシーラー30はさらに、適切なカートリッジヒーター(図示せず)などのヒーターを受けるための孔43を有する往復式マンドレル42を含む。適切なヒーターを使用することができる。マンドレル42は、内向きに先細の下側端部43を有し、マンドレルの外径は下側端部43の直径より大きい。シーラージョー32〜39もまた、44などの内向きの先細面を有する。
【００３４】
ジョー32〜39の上側端部は、マンドレル42の上側部分を取り囲む内側シール47を備えたボス46で終端する。マンドレル42およびジョー32〜39は共に矢印48で示す往復方向に可動である。マンドレル42はまた、以下に述べるように、ジョー32〜39に対して可動である。
【００３５】
特に、マンドレル42およびジョー32〜39は、カップおよびフィルターユニット28へと、矢印49の方向に下向きに可動である(図3)。
【００３６】
その後、マンドレル42は矢印50の方向にさらに下向きに動く(図4)。この相対動作が起きるとき、マンドレル42の先細の端部43は、ジョー32〜39それぞれの先細面44に係合し、ジョー32〜39の外向きに面するシーリング面60が外向きに動き、フィルター10の内側面62に係合し、その外側部分22(図1)を熱伝導によってカップ12の内側部分24にシールするように、先細面44を図4に示すように径方向外向きに変位させる。好ましくは、これにより、フィルター10がカップ12に、それぞれの環状部分22、24で、それぞれ接合される。
【００３７】
フィルター10とカップ12との間の環状または外周シールは、全体的にセグメント化され、ジョーのシーリング面60の外周延長部に全体的に追従し、隣接領域へと延び、そこでシールが熱によって伝播することが理解されよう。
【００３８】
1つの実施形態では、シールの伝播は、拡張したシールジョーのそれぞれの間の隙間にわたって延びるには不十分である。したがって、隙間40に相当する、フィルター部分22とカップ部分24との間に、未シール領域または隙間が残ることがある。しかしながら、フィルター10の外側部分22およびカップ12の内側部分24を含む全周縁の周りで、フィルター10をカップ12に完全にシールすることが望ましい。
【００３９】
これらの目的のために、本発明には、それぞれの構造が第1のシーラー30のジョー32〜39およびマンドレル42にそれぞれ対応する複数のジョー72およびマンドレル74を有する、第2のシーラー70(図6〜9)が企図されている。マンドレル74内で、カートリッジヒーターなどのヒーター(図示せず)が、マンドレル42内のヒーターと同様に向きを定められている。図6〜9の第2のシーラー70と図2〜5の第1のシーラー30との違いは、第2のシーラー70のジョー72がシーラー70のマンドレル74および長手方向軸a1(図7に示す)の周りで、ジョー32〜39がマンドレル42およびシーラー30の長手方向軸に対するのと異なる角度に向きを定められていることである。したがって、それぞれのシーリング面76を備えたジョー72は、ジョー32〜39の間の隙間40によって生じた、部分22、24の前の未シール領域を共にシールするように配置される。
【００４０】
したがって、第1のシーラー30のジョー32〜39による初期シーリングの後、組み合わされたフィルター/カップユニット28は、最終的なシーリングのために、第2のシーラー70の下に移送される。
【００４１】
シーラー30およびシーラー70の特徴および機能は、それぞれ、上記の通りジョーの角度のオフセット以外は同一であることが理解されよう。したがって、フィルター10とカップ12との間のそれぞれの部分22、24に、完全で完璧な環状シールが形成される。
【００４２】
この動作は図8および9に示されており、シーラー70のジョー72は、軸a1の周りで、シーラー30のジョー32〜39および軸と異なる角度に向きを定められている。
【００４３】
図8および9はまた、以前のセグメントシール82の隙間80を「跨ぐ」ジョー72を備えた第2のシーラー70も示す。
【００４４】
シーリング面60および76の外周長さは、それぞれ好ましくは、所望の外周シール全体の約75%であることも理解されよう。したがって、第2のシーラー70によって行われるシールは、シーラー30のジョー32〜39間の隙間40に対応する、部分22、24の未シール領域とともに、シーラー30によって行われたシールの一部分に重なる。もちろん、形成されたシールは、フィルターおよびカップの材料組成、これらの構成部品の厚さ、ジョー32〜39および70の長さおよび温度ならびにそれぞれのジョーのフィルター10への、またはフィルター10付近でのドウェル時間を含む多様なパラメータの関数であることが理解されよう。
【００４５】
様々なシーリング動作に、変形形態を使用することができる。任意で、シーラー30のジョー32〜39および表面60を、第1のシーラー30のみによって行われるシールの熱伝播によって完全な環状シールが得られるように、上記のものを含むシステムのシーリングパラメータとともに、選択することができる。また、ジョー32〜39および/またはジョー72の外周長さを、所望のシーリング効果のために修正することができる。第2のシーラー70のより少ない重なり部分を使用することもできる。
【００４６】
いずれの場合も、完全なシールが上記の冗長なシールの重なり部分とともに形成されるように、材料、熱およびドウェル時間を、上記の実施形態において選択される。
【００４７】
さらに、提供されるシールの幅は、従来のデバイスのものと比べて比較的広いことが理解されよう。特に、(図の通りに見て)シールの垂直幅は、すべての伝播とともに、ジョーの面60、76の幅に対応する。
【００４８】
シール幅が大きいことは、特に、比較的狭くなりがちな従来のシーリングコーンによって形成された、またはより幅広の表面60、76と比較して、シーリングコーンの線形接触によって製造された、従来のシールと比べて、シーリングの一体性に有利である。
【００４９】
さらに、使用時には、出願人の同時係属中の出願第11/766,369号に示されているものなど、適切な給送または移送によって、フィルター10がカップ12へと導入されることが理解されよう。タンパー14は、フィルター10の上面縁部18に係合し、縁部18および周縁20が好ましくは同じ水平面上に共に配置されるまで、上面縁部18をカップ12へと均一に下向きに押し込む。その後、組み合わされたフィルターおよびカップユニット(28)が、ユニット28内へと下がる(図3)シーラー30(図2)の下に移送され、シーラー30は、マンドレル42(図4)が引き続き下向きに移動することによって拡張されてジョー32〜39を径方向外向きに押し付け、フィルター10の上側部分に係合し、フィルター10の部分22とカップ12の部分24との間に、環状またはセグメント化された外周シール部分82を形成する。シールが不完全な場合、部分的にシールされたフィルター/カップユニット28が、第1のシーラー30と同様にユニット28内へと下がる(図6)第2のシーラー70の下に移送され、フィルター10とカップ12との間の前の未シール領域をシールし、第1のシールセグメント82を強化する。
【００５０】
フィルターのセット動作(図1A)を上記のその後のシーリング装置と分離することによって、フィルターのカップ内への正確な配置が強化され促進される。次いで、この配置はカップからカップへと一貫し、フィルター配置の異常およびその後のシールの失敗が低減され、または排除される。上記の通りその後のシーリング動作によって、完全で一貫したシールが行われる。
【００５１】
平滑な壁およびフルートフィルター、複合フィルター等を含む、多様なフィルター構成を、上記の通り処理することができることが理解されよう。
【００５２】
当業者には明らかなように、本発明の構成部品を操作、加熱および移動するために、適切な機械的、電気的、油圧式または他の動作手段を採用することができることが理解されよう。
【００５３】
さらに、誘導、放射または、上記のヘッド伝導接合以外の形態のシーリングを含むがこれに限定されない、適切なシーリング手段または装置を、本発明の範囲内で使用することができる。
【００５４】
また、初期シーリング動作で残った隙間の最終的なシーリングは、シーリング面60が以前の未シールの隙間を跨ぐようにフィルター/カップユニット28またはシーラー30を互いに角度的に回転することによってシールすることができ、したがって第2のシーラー70が不要になることが理解されよう。
【００５５】
したがって、本明細書で説明した装置および方法によって、抽出カップ内への正確なフィルター配置および抽出カップへのシーリングが強化および改善され、既知の従来デバイスによって生じる異常が排除される。
【００５６】
本発明にはさらに、上記の実施形態の多様な代替形態が企図されている。
【００５７】
1つの変形形態では、図に示すマンドレルとともに、またはその代わりに、シーリングジョーを径方向に拡張するために別の手段を使用することができる。代替形態には、軸受、ピンまたは他の装置などの手段を含むことができる。
【００５８】
セグメント化された径方向に拡張するジョーの代わりに、水平方向に連接するプレートを使用することができる。
【００５９】
サーボなどの空気圧、油圧または電子駆動装置によって独立的に動力供給される、カップ充填機械によって、拡張式コレットを機械的に駆動することができる。
【００６０】
熱源は、マンドレル内または拡張式ジョーコレット内に配置することができ、あるいは放射エネルギーによって、または高周波エネルギーまたは誘導によって、コレットまたはそのジョーに熱を加えることができる。
【００６１】
ユニット28のための輸送プレートまたはコンベヤーは、サーボなどの空気圧、力学または油圧または電子デバイスによって独立的に駆動される、カップ充填機械によって直接、機械的に駆動することができる。
【００６２】
最後に、シールされたユニット28の製造速度を上げるために、ユニット28を支持し移動するための固定具または輸送プレートを増やすことができ、数列のタンプヘッドおよび接合コレットとともに使用することができることが理解されよう。
【００６３】
これらおよび他の代替形態、修正形態および利点は、本発明の関連する分野の当業者には容易に明らかとなり、出願人は添付の特許請求の範囲によってのみ拘束されるものである。
【符号の説明】
【００６４】
10  フィルター
12  抽出カップ
14  タンパー
15  ロッド
16  プレート
17  ピボット
18  縁部
20  周縁
22  環状部分
24  環状部分
26  コンベヤー
28  フィルター/カップユニット
30  第1のシーラー
32  シーラージョー
33  シーラージョー
34  シーラージョー
35  シーラージョー
36  シーラージョー
37  シーラージョー
38  シーラージョー
39  シーラージョー
40  隙間
42  マンドレル
43  下側端部
44  先細面
46  ボス
60  シーリング面
62  内側面
70  第2のシーラー
72  ジョー
74  マンドレル
76  シーリング面
82  第1のシールセグメント
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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