(57)【要約】  飲料品（８）を収納し、飲料の調製のために供給するように構成されたポーションディスペンサー（１）のための交換可能カートリッジ（３）であって、閉鎖端部（９）、及び出口開口部（１１）を含む開放端部（１０）を含み、複数の飲料品（８）を収容するための内部を含む細長中空収納部材（７）と、収納部材の開放端部において細長中空収納部材に取り外し可能な様態で接続し、収納部材と閉鎖キャップ（１４）との取り外し可能な相補接続部（１５）によって封止されるようになっている閉鎖キャップと、を備え、閉鎖キャップが、ロック部材（２６）又は鍵部材を含み、ロック部材又は前記鍵部材は、ポーションディスペンサーの鍵部材（２５）又はロック部材と相補的に嵌合するように、かつ、閉鎖キャップが、細長中空部材から取り外され、細長中空収納部材に再接続されることを可能にするように構成されている、交換可能カートリッジ。【選択図】  図２１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料品（８）を収納し、飲料の調製のために供給するように構成されたポーションディスペンサー（１）のための交換可能カートリッジ（３）であって、
閉鎖端部（９）、及び出口開口部（１１）を含む開放端部（１０）を含み、複数の飲料品（８）を収容するための内部を含む細長中空収納部材（７）と、
前記収納部材の前記開放端部において前記細長中空収納部材（７）に取り外し可能な様態で接続し、取り外し可能な相補接続部（１５）によって前記収納細長中空収納部材（７）に封止されるようになっている閉鎖キャップ（１４）と、を備え、
前記閉鎖キャップ（１４）が、ロック部材（２６）又は鍵部材を含み、前記ロック部材又は前記鍵部材は、前記ポーションディスペンサー（１）の鍵部材（２５）又はロック部材と相補的に嵌合するように、かつ、前記閉鎖キャップ（１４）が、前記ポーションディスペンサーに接続されているときに前記細長中空収納部材（７）から取り外され、前記ポーションディスペンサー（１）から切り離される前に前記細長中空収納部材（７）に再接続されることを可能にするように構成されている、交換可能カートリッジ（３）。
【請求項２】
前記細長中空収納部材（７）の内部が真空又は不活性無酸素ガスなどによって周囲空気及び／又は湿気から保護されており、前記細長中空収納部材（７）及び前記閉鎖キャップ（１４）が、前記閉鎖キャップ（１４）が前記細長中空収納部材（７）との封止接続位置にあるときには、前記周囲空気との気体の交換を防止するような様態で封止閉鎖される、請求項１に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項３】
前記飲料品をＵＶ光の影響から保全するために、前記細長中空収納部材（７）の前記内部がＵＶ光から保護されている、請求項１又は２に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項４】
前記飲料品（８）が実質的に球状であり、粉末、フレーク、繊維、葉、果実片、又はこれらの組み合わせから選択される成形された原材料で本質的に作製されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項５】
前記飲料品（８）が、成形粉末で本質的に作製されているときに、０．５〜１．２ｇ／ｃｍ３の密度を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項６】
前記飲料品（８）が、成形された焙煎して粉にしたコーヒー、好ましくは、０．５〜１．２ｇ／ｃｍ３の密度を有する成形粉末で本質的に作製されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項７】
前記飲料品（８）が、成形された可溶性コーヒー又は茶で本質的に作製されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項８】
前記飲料品（８）が非食品材料カバー（追加の包装層）を含まない、請求項１〜７のいずれか一項に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項９】
前記閉鎖キャップ（１４）と前記細長中空収納部材（７）との前記相補接続部（１５）が圧入及び／又は形状嵌合の様態で接続されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項１０】
前記閉鎖キャップ（１４）と前記細長中空収納部材（７）との前記相補接続部（１５）が、前記細長中空収納部材（７）の相補的なねじ山と共に配置された前記閉鎖キャップのねじ山（４１）を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項１１】
前記ロック部材（２６）が、前記鍵部材（２５）の末端部（２４）のための受容空洞（４２）と、前記鍵部材（２５）の前記末端部（２４）を選択的に挿入するための、好ましくは前記受容空洞の横断面よりも小さい横断面の、入口通路（４３）とを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項１２】
前記受容空洞が、前記閉鎖キャップ（１４）と前記細長中空収納部材（７）との前記相補接続部（１５）を解放するために前記鍵部材（２５）の前記末端部（２４）によるトルクを伝達するための、前記細長中空収納部材の伸長方向に対して横方向及び／又は半径方向に配置された少なくとも１つの第１の係合面、好ましくは複数の第１の係合面（５２）を含む、請求項１１に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項１３】
前記ロック部材（２６）が、前記閉鎖キャップ（１４）と前記細長中空収納部材（７）との前記相補接続部（１５）を再接続するために前記鍵部材（２５）によるトルクを伝達するための、前記細長中空収納部材の前記開口部に対して横方向又は半径方向に配置された少なくとも１つの第２の係合面、好ましくは複数の第２の係合面（５３）を含む、請求項１２に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項１４】
前記ロック部材（２６）が、受容空洞を含み、前記受容空洞が、前記鍵部材の回転方向に依存して選択的に係合するために、前記受容空洞から前記受容空洞の中心に向かって内方に突出しており、かつ互いに反対側に配置された２つの突起（４８、４９）の部分として半径方向に配置された第１及び第２の係合面（５２、５３）を有する、請求項１３に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項１５】
前記ロック部材（２６）が、前記鍵部材（２５）の拡張可能末端部（２４）を受容するように構成された非円形、好ましくは長円形の横形状の受容空洞を含む、請求項１１又は１２に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項１６】
前記ロック部材（２６）が、円形開口部の入口通路（４３）を含み、前記入口通路が、前記受容空洞（４２）のより大きい寸法よりも小さいことによって、前記閉鎖キャップ（１４）の取り外しの最中における前記鍵部材の前記末端部（２４）の軸方向係合を可能にする内側肩部（６４）を提供する、請求項１５に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項１７】
前記ロック部材（２６）が、変形可能な性質の中空受容空洞（４２）と、前記末端部（２４）の挿入時に前記受容空洞（４２）を膨張させるための、前記中空受容空洞（４２）の横断面及び前記鍵部材（２５）の対応する前記末端部（２４）の横断面よりも小さい横断面の入口通路（４３）とを含む、請求項１１又は１２に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項１８】
前記受容空洞（４２）が、半径方向に配置された第１及び第２の係合面を含み、前記第１及び第２の係合面が、前記鍵部材の前記末端部（２４）の外面における長手方向に延びるリブ（１０１）又は溝（１０２）と相補的に形状設定された、前記受容空洞（４２）の内面における長手方向に延びる溝（９９）又はリブ（１００）を形成している、請求項１７に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項１９】
前記閉鎖キャップ（１４）の前記接続部が、その外側管状面において、外方に向いた引っ込み可能な舌（１０３）を更に含み、前記舌が、前記細長中空部材の前記開放端部の相補形状の貫通開口部（１０４）と係合するように構成されており、前記ロック部材の前記受容空洞（４２）が、弾性作動部材（１０５）を含み、前記弾性作動部材が、前記受容空洞内への前記末端部の係合時に前記舌（１０３）を引っ込ませるべく前記鍵部材の前記末端部（２４）によって係合されるように前記受容空洞（４２）を横切って配置されている、請求項１５に記載の交換可能カートリッジ。
【請求項２０】
前記収納細長中空部材が、前記細長中空収納部材を前記ディスペンサーの受部（５）のフック型弾性付勢ラッチ（２１）などのラッチ部材に取り外し可能に接続するように構成された環状溝（２２）などの少なくとも１つの凹部又は突起を含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の交換可能カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポーション化飲料品の収納及び供給であって、家庭用又は業務用のコーヒーマシンなどの飲料調製デバイスにおいて、このような飲料ポーション化品を使用して飲料を調製するための、ポーション化飲料品の収納及び供給に関する。
【背景技術】
【０００２】
急速な酸化、及びアロマの喪失を生じさせるであろう、空気との接触からコーヒーを保護するために、コーヒーを気密包装体に入れて販売することが知られている。飲料密閉カプセルの技術分野が大いに発展した。これは、本質的に、コーヒーが好適なコーヒーマシン内で抽出されるまで各コーヒーポーションを好適な気密性の機能的包装体によって十分に保護することができるためである。
【０００３】
例えば、欧州特許第０５１２４６８号及び欧州特許第０５１２４７０号は、封止飲料カプセル、及びこのようなカプセルから飲料を抽出するための方法をそれぞれ提供している。
【０００４】
米国特許第８１７８１３９号及び同第８２１００９７号は、注入されるべき成形物質凝集体、及び空気及び水に対して不透過性の包装外皮を備える球状カプセルと、包装外皮に穴を開けることによってこのような封止カプセルから飲料を自動的に調製し、供給するためのマシンとをそれぞれ提供している。具体的には、カプセルは注入チャンバの上方のリザーバ内に積み重ねられ、注入チャンバの一部を形成する後方ヨークによって個々に選択される。
【０００５】
仏国特許出願公開第２８７９１７５号は、注入チャンバと、注入チャンバ内の規定量の粉にしたコーヒーのための突き固め位置とを備える自動飲料及び供給マシンのためのコーヒードーズを提供する。コーヒードーズは、焙煎して粉にしたコーヒーから、転がる外部形状、実質的に球状の球に成形することができる。コーヒードーズは、コーヒー凝集体を閉じ込める多孔性材料の少なくとも１つの層又は膜の外皮を更に備える。
【０００６】
国際公開第２０１４１３５６７７号は、閉鎖材料で耐密的に封止されており、酸素バリア及び／又は水蒸気バリア特性を有する外部アパーチャを有する飲料原材料カプセルを保持するための包装であって、閉鎖材料が、包装の出口アパーチャの近傍に配置された第１の密閉カプセルの少なくとも一部分によって形成されている、包装を提案している。飲料原材料を包含するカプセルの制御された供給のためのデバイスであって、密閉カプセルを選択的に供給するための送出出口と、密閉カプセル輸送経路内に配置されたバリア分布区域と、不活性ガスをカプセル受容チャンバ内に流すための手段と、を備えるデバイスも記載されている。
【０００７】
欧州特許第１８７９４８７号又は米国特許出願公開第２０１１０１８５９０８号などの他の特許は、収納容器と、シャッター手段と、供給チャンバから酸素を一掃するための真空又は不活性ガス供給源とを含むディスペンサーからのコーヒー粉末の供給に関する。
【０００８】
概して、コーヒー原材料を酸化から十分に保護するために設計されたポーション化包装体の解決策は、新鮮さ、完璧なドージング及び制御された抽出によるコーヒー品質などの多くの利点をもたらす。しかし、それらは製造に費用がかかり、概して包装体材料を消費し、洗練された包装リサイクルチェーンを必要とし得る。
【０００９】
特に、大量のコーヒー粉末のための、コーヒー原材料の供給のほとんどの他の供給解決策は、ドージング精度の問題を提示し、専用の真空又は不活性ガス生成システムを必要とすることによって、ディスペンサーの内部の制御された雰囲気の維持の複雑さ、嵩高性、及びコストをもたらす。
【００１０】
国際公開第２０１４１３５６７７号もまた、専用の真空又は不活性ガス生成デバイスによる制御された雰囲気の維持の不利点を有する。また、供給カートリッジは生産が複雑であり、包装体を消費する。
【００１１】
したがって、飲料製品原材料、例えば、焙煎して粉にしたコーヒーを飲料の調製のために正確かつ確実に供給し、その一方で、製品原材料をできるだけ新鮮に維持し、包装材料の消費を低減するための、低コストで、持続的で、単純な交換可能包装を提供するための解決策が追求されている。
【００１２】
本発明は、以上において概説された従来技術の問題を克服することを目的とする。更に、本発明は、説明において特定される更なる問題への解決策を提供することを目的とする。
【発明の概要】
【００１３】
第１の態様では、本発明は、飲料ポーション化品を収納し、飲料の調製のために供給するように構成されたポーションディスペンサーのための交換可能カートリッジであって、
閉鎖端部、及び出口開口部を含む開放端部を含み、複数のポーション化飲料原材料品（以下、「飲料品（ｂｅｖｅｒａｇｅ  ｉｔｅｍ）」と称される）を収容するための内部を含む細長中空収納部材と、
収納部材の開放端部において細長中空収納部材に取り外し可能な様態で接続し、取り外し可能な相補接続部によって細長中空収納部材に封止されるようになっている閉鎖キャップと、を備え、
閉鎖キャップが、ロック部材又は鍵部材を含み、前記ロック部材又は前記鍵部材は、ポーションディスペンサーの鍵部材又はロック部材と相補的に嵌合するように、かつ、閉鎖キャップが、ポーションディスペンサーに接続されているときに細長中空収納部材から取り外され、ポーションディスペンサーから切り離される前に細長中空収納部材に再接続されることを可能にするように構成されている、交換可能カートリッジに関する。
【００１４】
用語「交換可能（ｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅ）」は、全ての飲料品が全て供給されていない間に、ポーションディスペンサー内の定位置にあるカートリッジを、（キャップがカートリッジに再接続された）閉鎖状態で、カートリッジ内に存在する飲料品を劣化させることなく、ポーションディスペンサーから取り外すことができることを意味する。その後、（異なる飲料のための飲料品を有する）別のカートリッジをポーションディスペンサーに接続することができる。
【００１５】
好ましくは、細長中空収納部材は管状収納部材の形態のものである。
【００１６】
出口開口部は、好ましくは、一度に単一の飲料品、又は一度に複数の飲料品の供給を可能にするように構成されたサイズを有する。
【００１７】
閉鎖端部は、構造的に、又は特定の閉鎖手段によって閉鎖され得る。
【００１８】
好ましくは、内部は、真空又は不活性無酸素ガスなどによって周囲空気及び／又は湿気から保護されており、細長中空収納部材及び閉鎖キャップは、閉鎖キャップが細長中空収納部材との接続位置にあるときには、周囲空気との気体の交換を防止するような様態で封止閉鎖される。
【００１９】
加えて、飲料品をＵＶ光の影響から保全するために、細長中空収納部材の内部はＵＶ光から保護されている。
【００２０】
具体的には、閉鎖キャップの任意の最初の取り外し以前に、好ましくは、内部には実質的に酸素がない。可能な残留酸素レベルは、それを焙煎して粉にしたコーヒーが、数日又は数週間の期間内に実質的に酸化されないまま維持されるというものでなければならない。
【００２１】
本発明は、本質的に、飲料品を選択的に供給する間における、包装体内の集団で収納されたポーション化品と周囲空気との間の気体（及び湿気）交換を最小限に抑えるという原理に由来する。一態様は、ポーション化製品ディスペンサーによる供給、及び収納のためのカートリッジの再封止のために、繰り返し、確実に、かつ自動的に開放する能力による。
【００２２】
好ましくは、ポーション化飲料原材料品（以下、「飲料品」と呼ばれる）は本質的に球状であり、成形粉末、フレーク、繊維、葉、果実片、又はこれらの組み合わせで本質的に作製されている。これらの特徴は、より容易な処理、飲料を調製するための精密なドージングの利点だけでなく、形状によって与えられる限られた交換表面、及びこのような形状の成形に起因する耐酸化性の利点をももたらす。
【００２３】
好ましい例では、ポーション化飲料品は、好ましくは、０．５〜１．２ｇ／ｃｍ３、より好ましくは、０．６５〜１ｇ／ｃｍ３の密度を有する成形されたコーヒー粉末の球形状である。それらは、２０〜３０ｍｍ、より好ましくは、２５〜２８ｍｍの直径を有し得、５〜１０グラム、より好ましくは、６〜８グラムの重さを有し得る。
【００２４】
好ましくは、飲料品は、成形された、焙煎して粉にしたコーヒーで本質的に作製されている。好ましくは、各飲料品は、０．５〜１．２ｇ／ｃｍ３、より好ましくは、０．６５〜１ｇ／ｃｍ３、最も好ましくは、０．７〜０．９ｇ／ｃｍ３の密度を有する成形粉末で作製されている。
【００２５】
代替的に、飲料品は、成形された可溶性コーヒー又は茶で作製されている。
【００２６】
用語「本質的に（ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ）」は、各飲料品の９０重量％超が、考慮されている材料で作製されていることを意味する。
【００２７】
用語「球状（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ）」は、外面の天然の欠陥及び粗さ、並びに球体若しくは表面のエンボス加工（例えば、切頭）の小さなかけらの可能な除去を考慮して、ボール状であるか、又は球体に近い、若しくは球体と同等である形状を意味する。
【００２８】
提案されるモードでは、飲料品は非食品材料カバー（追加の包装層）を含まない。したがって、飲料品は個々に詰められず、これは生産コストを著しく低減し、カートリッジ当たり、より低い包装消費量を確実にする。これは、例えば、成形されたコーヒーで作製された飲料品の場合であり得る。
【００２９】
代替例では、各飲料品は、生物堆肥化可能（ｂｉｏ-ｃｏｍｐｏｓｔａｂｌｅ）又は水溶解性材料で作製された少なくとも１つの包含層によって覆われ得る。好ましくは、材料は多孔質である、又は水と接触して溶解される。例えば、各飲料品は、ポリ乳酸などの、セルロース、多糖又は生分解性ポリマーで作製された、好ましくは薄い、外皮によって包まれ得る。包含層は、本質的に、機能するために、原材料が小片に崩れるリスクを低減するよう、又は原材料が崩れた場合には、破片が外皮の内部に包含されたまま維持されるよう、原材料の種類に依存した飲料品の成形形状の完全性を維持しなければならない。これは、例えば、成形された茶／茶葉で作製された飲料品の場合であり得る。
【００３０】
細長中空収納部材は、好ましくは、飲料品のスタックを受容するように設計されている。細長中空収納部材は、カートリッジ内における単一の列の積層された飲料品の収納を可能にするよう食料品に対して寸法設定された断面を有する。スタック内の最初の飲料品は閉鎖キャップの内面と接触しており、これにより、それは、閉鎖キャップがロック部材によって取り外される、例えば、引き抜かれると、重力によって送出される能力を有する。閉鎖キャップの内面は、閉鎖キャップが取り外される際に最初の飲料品を受容するための凹面を有するよう形状設定され得る。閉鎖キャップは、飲料品のための、供給区域へ移動させられ、及び／又はポーションディスペンサーによって供給される際の支持手段の役割を果たし得る。
【００３１】
細長中空部材及び閉鎖キャップは、ＥＶＯＨ又はＰＶＯＨなど、酸素バリアを含む包装材料で形成することができる。具体的には、閉鎖キャップの任意の最初の取り外し以前に、好ましくは、内部には実質的に酸素がない。
【００３２】
提案されているモードでは、閉鎖キャップと細長中空収納部材との相補接続部は圧入及び／又は形状嵌合の様態で接続されている。
【００３３】
１つの可能な態様では、閉鎖キャップと細長中空収納部材との相補接続部は、細長中空部材の相補的なねじ山と共に配置された閉鎖キャップのねじを含む。
【００３４】
更なる相補接続部はバヨネット接続部であることができるであろう。
【００３５】
その利点は、外部ポーションディスペンサーの鍵部材による閉鎖キャップの取り外しの容易さに存する。具体的には、鍵部材に、細長中空部材の端部を開放するために、閉鎖キャップを高速に螺脱させ、閉鎖キャップを再螺合させることができるスピンドル型駆動デバイスを設けることができる。好ましくは、封止部材が閉鎖キャップと細長中空部材との間に設けられている。封止部材は、相補接続部の部分、又は相補接続部への付加物であり得る。封止部材は、カートリッジの内部への酸素の侵入を防止するために有効である。好ましいモードでは、封止部材は、それぞれ、閉鎖キャップ又は細長中空収納部材から突出し、それぞれ、細長中空収納部材又は閉鎖キャップにのしかかる少なくとも１つの可撓性環状リップを含み得る。封止部材は、ゴム、シリコーン、ＥＰＤＭ、又は熱可塑性エラストマーで作製されたＯリングなどの、付加の圧縮可能環状リングを含み得る。
【００３６】
好ましい態様では、ロック部材は、鍵部材の末端部のための受容空洞及び鍵部材の末端部を選択的に挿入するための入口通路を画定する受容空洞を含む。入口通路は、好ましくは、受容空洞の横断面よりも小さい横断面のものである。したがって、閉鎖キャップの偶発的又は不適切な取り外しのリスクが回避される。閉鎖キャップの取り外しは、ポーションディスペンサーによって、ディスペンサーの封止密閉区域内への（例えば、飲料品が供給区域への転送の前に、又は転送のために閉じ込められている有限容積内への）飲料品の供給のためのカートリッジの開放を確実にするよう適切に制御され得、これにより、カートリッジに侵入できる酸素の潜在的容積は十分に低い状態を維持する。
【００３７】
ロック部材の受容空洞は、閉鎖キャップと細長中空部材との相補接続部を解放するために鍵部材の末端部によるトルクを伝達するための、細長中空部材の伸長方向に対して横方向及び／又は半径方向に配置された少なくとも１つの第１の係合面、好ましくは複数の第１の係合面を含み得る。具体的には、相補接続部が閉鎖キャップのねじを細長中空部材の相補的なねじ山と共に含むときには、係合面は、閉鎖キャップを螺脱させ、それを細長中空部材から外すためのトルクを伝えることを可能にする。
【００３８】
ロック部材は、閉鎖キャップと細長中空部材との相補接続部を再接続するために鍵部材によるトルクを伝達するための、細長中空収納部材の開口部に対して横方向及び／又は半径方向に配置された少なくとも１つの第２の係合面、好ましくは複数の第２の係合面を更に含み得る。同様に、相補接続部が閉鎖キャップのねじを細長中空部材の相補的なねじ山と共に含むときには、第２の係合面は、カートリッジを封止閉鎖し、周囲との更なる気体交換又は真空低下を回避するために、閉鎖キャップを螺合させ、それを細長中空部材に再接続するためのトルクを伝えることを可能にする。
【００３９】
一モードでは、ロック部材は、受容空洞を含み、該受容空洞が、鍵部材の回転方向に依存して選択的に係合するために、受容空洞から受容空洞の中心に向かって内方に突出しており、かつ互いに反対側に配置された２つの突起の表面部分として半径方向に配置された第１及び第２の係合面を有する。この場合も先と同様に、このような解決策は、特に、閉鎖キャップ及び細長中空部材のねじ切り接続部と嵌合し、専用のスピンドル型駆動デバイスによって駆動される鍵部材によって２つの反対の回転方向に容易に作動させることができる。
【００４０】
第２のモードでは、ロック部材は、鍵部材の拡張可能末端部を受容するように構成された非円形、好ましくは長円形の横形状の受容空洞を含む。ロック部材は、受容空洞のより大きい横寸法よりも小さい輪郭の入口通路を更に含み得る。好ましくは、入口通路は円形の輪郭である。このモードは、自動的な遊び補償によって、２つの反対の方向（例えば、螺合方向及び螺脱方向）の鍵部材からロック部材へのトルクの伝達を可能にするために特に単純なものである。
【００４１】
ロック部材は、非円形、好ましくは長円形の円形開口部の入口通路を含み得、入口通路が、受容空洞のより大きい寸法よりも小さいことによって、閉鎖キャップの取り外しの最中における鍵部材の末端部の軸方向係合を可能にする内側肩部を提供する。
【００４２】
このモードでは、ディスペンサーデバイスの鍵部材の末端部は、好ましくは、入口通路（例えば、円形）を通して挿入され、鍵部材を閉鎖キャップのロック部材にしっかり固定するために受容空洞の内部で横方向に離される能力を有する２つの別個のディスク半体などの拡張可能係合部材を含む。
【００４３】
第３のモードでは、ロック部材は、変形可能な性質の中空受容空洞と、末端部の挿入時に受容空洞を膨張させるための、中空受容空洞の横断面及び鍵部材の末端部の対応する横断面よりも小さい横断面の入口通路とを含む。このような解決策の利点は、遊びを低減し、閉鎖キャップに伝えられるトルクを増大させ、取り外し及び再接続の両方を促進するために、カートリッジのロック部材とディスペンサーの鍵部材との間のより緊密な一致を得ることである。閉鎖キャップの移動速度も増大させることができ、これにより、カートリッジ内の真空又は保護雰囲気の喪失を低減する。
【００４４】
具体的には、ロック部材は、半径方向に配置された第１及び第２の係合面を含み、該第１及び第２の係合面が、鍵部材の末端部の外面における長手方向に延びるリブ又は溝と相補的に形状設定された、受容空洞の内面における長手方向に延びる溝又はリブを形成している。この場合も先と同様に、鍵部材とロック部材との間の嵌合が改善される。閉鎖キャップの移動速度を更に増大させることができる。
【００４５】
加えて、閉鎖キャップの接続部は、その外側管状面において、外方に向いた引っ込み可能な舌を更に含み得、該舌が、細長中空収納部材の開放端部の相補形状の貫通開口部と係合するように構成されており、ロック部材の受容空洞は、弾性作動部材を含み、該弾性作動部材が、受容空洞内への係合時に舌を引っ込ませるべく鍵部材の末端部によって係合されるように受容空洞を横切って配置されている。したがって、ねじ切り又はバヨネット接続部若しくは同様の接続部は、舌が引っ込ませられるまで阻止され得る。その利点は、カートリッジのクロージャを更にしっかり固定し、これにより、閉鎖キャップの偶発的又は不適切な取り外しのリスクを低減することである。
【００４６】
別の態様では、細長中空収納部材は、細長中空収納部材をディスペンサーの受部のフック型弾性付勢ラッチ部材などのラッチ部材に取り外し可能に接続するように構成された環状溝などの凹部又は突起を含む。凹部又は突起は、好ましくは、受部の相補管状面と嵌合することができる収納細長中空部材の取り付け部分上に配置されている。受部のラッチ部材は管状面に配置することができる。
【００４７】
本発明の範囲内の変形として、ロック部材はディスペンサーの部分であることができ、鍵部材は閉鎖キャップの部分であることができることに留意されたい。
【００４８】
本発明はまた、上述されたとおりの飲料ディスペンサーと交換可能カートリッジとを備えるシステムに関する。
【００４９】
より具体的には、本発明は、交換可能カートリッジとポーションディスペンサーとを備えるシステムであって、交換可能カートリッジが、
閉鎖端部、及び出口開口部を含む開放端部を含み、複数の飲料品を収容するための内部を含む細長中空収納部材と、
収納部材の開放端部において細長中空収納部材に取り外し可能な様態で接続し、取り外し可能な相補接続部によって収納細長中空部材に封止されるようになっている閉鎖キャップと、を備え、
閉鎖キャップがロック部材又は鍵部材を含み、
ポーションディスペンサーがロック部材又は鍵部材を含み、ロック部材又は前記鍵部材は、閉鎖キャップのロック部材又は鍵部材と相補的に嵌合するように、かつ、閉鎖キャップが細長中空部材から取り外され、細長中空部材に再接続されることを可能にするように構成されている、システムに関する。
【００５０】
好ましい態様では、取り外し可能な相補接続部は、閉鎖キャップのねじ及び細長中空収納部材の相補的なねじ山の機構を含む。
【００５１】
本発明は、更に、上述されたとおりのポーションディスペンサー又はポーションディスペンサーシステムを備える飲料調製デバイスに関する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】ポーションディスペンサーと結合された交換可能カートリッジを有する本発明のポーション化ディスペンサーシステムの斜視図を示す。
【図２】本発明の交換可能カートリッジの側面図を示す。
【図３】図１の本発明のポーション化ディスペンサーシステムの平面Ｐにおける断面図を示す。
【図４】ピストンの前進位置における交換可能カートリッジとポーションディスペンサーとの間の接合部分を示す図３の拡大図である。
【図５】図５−図８は、第１の実施形態に係るポーションディスペンサーの運動力学の原理を斜視断面図で示す。ピストンが前進位置にあり、交換可能カートリッジがその閉鎖キャップによって封止された状態における（即ち、ディスペンサー内の積み重ねからの飲料品の選択及び装填の前の）、送出位置におけるポーション化ディスペンサーシステムの断面斜視図を示す。
【図６】飲料品が供給区域への転送前に送出チャンバ内に配置された、送出位置における図１の本発明のポーション化ディスペンサーシステムの断面斜視図を示す。
【図７】ピストンが後退位置にあり、かつ供給位置への転送後における、飲料品が送出チャンバ内に配置された本発明のポーション化ディスペンサーシステムの断面斜視図を示す。
【図８】ピストンが前進位置にあり、飲料品が供給区域において供給されている、供給位置における本発明のポーション化ディスペンサーシステムの斜視図を示す。
【図９】図５の拡大断面図である。
【図１０】図６の拡大断面図である。
【図１１】図７の拡大断面図である。
【図１２】送出位置と供給位置との間のピストン組立体の中間位置においてフレームが部分的に取り外された状態における、ポーション化ディスペンサーシステムの斜視図を示す。
【図１３】図１２の拡大断面図である。
【図１４】交換可能カートリッジの閉鎖キャップの側面図を示す。
【図１５】図１４の閉鎖キャップの下面図である。
【図１６】図１４の閉鎖キャップの平面Ａ−Ａにおける斜視断面図である。
【図１７】ピストンの鍵部材と交換可能カートリッジの閉鎖キャップのロック部材との係合の断面側面図である。
【図１８】ピストンの封止部品が取り外された状態の図１７の斜視断面図である。
【図１９】ピストンによる閉鎖キャップの取り外し、即ち、螺脱の最中における鍵部材の係合を示す閉鎖キャップの平面Ａ−Ａにおける斜視断面図である。
【図２０】ピストンによる閉鎖キャップの再接続、即ち、螺合の最中における鍵部材の係合を示す閉鎖キャップのＡ−Ａに沿った斜視断面図である。
【図２１】図２０の斜視断面図である。
【図２２】図２の飲料品カートリッジの縦断面図を示す。
【図２３】第２の実施形態に係る図１４の閉鎖キャップの断面斜視図である。
【図２４】図２３の閉鎖キャップの平面図である。
【図２５】図２２〜図２４の第２の実施形態の閉鎖キャップと係合するように構成されたポーションディスペンサーの鍵部材の斜視図である。
【図２６】図２５の鍵部材、特に、作動システムのアクチュエータの細部を示す。
【図２７】図２５の鍵部材の拡大断面図である。
【図２８】図２５の鍵部材の外被の斜視図である。
【図２９】ピストンの鍵部材が中立位置において閉鎖キャップのロック部材内に挿入された（即ち、まだロック位置において作動させられていない）状態における、閉鎖キャップの平面Ａ−Ａにおける断面図である。
【図３０】図２９の中立位置におけるロックシステムの平面Ｃ−Ｃにおける断面図である。
【図３１】ピストンの鍵部材が、閉鎖キャップを取り外す（例えば、螺脱させる）ためにロック位置においてロック部材内に挿入された状態における、閉鎖キャップの平面Ａ−Ａにおける断面図である。
【図３２】図３１のロックシステムの平面Ｃ−Ｃにおける断面図である。
【図３３】図３２のものと同様であるが、閉鎖キャップを引き抜く次の動作における、ロックシステムの平面Ｃ−Ｃにおける断面図である。
【図３４】第３の実施形態に係る、ピストンの閉鎖キャップ及びロック部材が結合前の状態におけるロックシステムの斜視図である
【図３５】図３２のロックシステムの平面Ｄにおける断面図である。
【図３６】ロック位置における図３３のロックシステムの平面Ｄにおける断面図である。
【図３７】閉鎖キャップの取り外し後における図３３のロックシステムの平面Ｄにおける断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
本発明は、本発明に係る、ポーションディスペンサー２と交換可能カートリッジ３とを備える、図４に示されるとおりのポーション化ディスペンサーシステム１に関する。
【００５４】
ポーションディスペンサー２は、概して、交換可能カートリッジを受けるための受部５を有するフレーム４を備える。送出開口部６が受部に設けられ得る。
【００５５】
図２及び図２２に、本発明のカートリッジの第１の実施形態が示されている。交換可能カートリッジ３は、飲料原材料の成形球などの飲料品８を収納するための管状収納部材７の形態の細長中空収納部材を備える。飲料原材料は、焙煎して粉にしたコーヒーを含む、又は焙煎して粉にしたコーヒーであることができる。管状収納部材は、好ましくは、飲料品の積み重ねを収容するように構成されており、飲料品の積み重ねは、交換可能カートリッジが受部５に受け入れられると、鉛直に配置され、これにより、飲料品が個々に、及び重力によってポーションディスペンサー内に送出されることを可能にする。管状収納部材は、好ましくは、細長く、長手方向軸（Ｙ）に沿って延びている。具体的には、収納管状部材は、閉鎖端部９と、一度に単一の飲料品の供給を可能にするように構成された断面を有する出口開口部１１を含む開放端部１０とを含む。管状収納部材７は、出口開口部１１又はその付近にあり、かつフレームの受部５の少なくとも１つの管状面１３に接続可能である取り付け部分１２を含む。更に、閉鎖キャップ１４が、管状収納部材７にその開放端部１０において取り外し可能かつ封止可能な様態で接続するようになっている。このために、収納部材と閉鎖キャップとの取り外し可能な相補接続部１５が設けられている。後により詳細に説明されるように、この取り外し可能接続部は、有利に、閉鎖キャップが、それを螺脱させることによって取り外され、螺合によって接続されることを可能にするためのねじ切りを含むことができる。
【００５６】
好ましくは、交換可能カートリッジの内部は低い酸素含有量を有する。より好ましくは、それは真空下にあるか、又は二酸化炭素及び／又は窒素などの不活性無酸素ガスで飽和している。管状収納部材及び閉鎖キャップは、好ましくは、少なくとも数日又は数週間の間、酸素バリアとなるポリマー及び／又は金属材料で作製されている。また、気体封止機構が、気体封止接続によって、並びに／又は追加の少なくとも１つの封止部材、例えば、シールリップ若しくはＯリングによるなどして、保護キャップ１４と管状収納部材７との間に配置されている。
【００５７】
本発明の一態様によれば、ポーションディスペンサーは、飲料品を受け、それを、供給開口部１８を含むフレームの供給区域１７へ輸送するように構成されたピストン組立体１６を備える。ピストン組立体は、ピストンハウジング２０内に往復移動可能に配置されたピストン１９を本質的に含む。ピストンは、ポーションディスペンサーの受部内に嵌合しているときには、送出開口部６と共に軸方向に配列され、交換可能カートリッジの長手方向軸（Ｙ）と整列している。
【００５８】
ディスペンサーの管状面１３は、カートリッジが実質的な鉛直配置で保持され、これにより、重力によるディスペンサー内への飲料品の送出を可能にするよう、交換可能カートリッジの管状部材７と結合するように構成されている。受部５は、交換可能カートリッジの管状収納部材の取り外し可能接続部材と取り外し可能に係合するように構成された少なくとも１つの弾性接続部材２１を更に含み得る。図４に示されるように、取り外し可能接続部材は、管状面１３の内部に配置されており、管状収納部材の環状相補形状の溝２２などの少なくとも１つの凹部又は突起と係合するように弾力的に構成されたフック型接続部材であり得る。フック型ラッチ部材２１は、カートリッジの上向きの軸方向移動を防止するために溝２２と係合する実質的に横方向の表面を有する少なくとも１つの歯を含み得る。この接続は、交換可能カートリッジを定位置にしっかり固定することを可能にし、交換可能カートリッジと受部との封止、及びピストン組立体との安定な整列に更に寄与する。無論、これらの接続手段は、ばね付勢リング、又は一連の円周方向に分布したばね付勢ビーズなどの多くの他の形態を取り得る。例えば、雄部分（例えば、フック型部材）はまた、カートリッジの部分であってもよく、雌部分（例えば、溝）は管状面１３の内部に設けられていてもよい。
【００５９】
ピストン１９は、ピストン組立体１６のピストンハウジング２０内において、ピストンが、送出開口部６の付近に到来する前進位置（図３及び図４において見られる）と、送出チャンバ２３が画定される後退位置（図６及び図９において見られる）との間で移動するように構成されている。送出チャンバ２３の容積は、送出開口部６に対するピストンの後退距離に応じて規定される。このような距離は、飲料品が存在するときに最小の空き容積が送出チャンバ２３内に形成されるよう、送出されるべき飲料品の数及び／又は容積に合わせて調整され得る。具体的には、このような容積は、ピストン組立体による飲料品の個々の取り込みを可能にするよう、単一の飲料品のサイズに合わせて寸法設定され得る。
【００６０】
ピストン組立体１６は、カートリッジの内部における低い酸素含有量を維持しつつ、飲料品の個々の送出を制御するべく交換可能カートリッジを開放及び再閉鎖するための手段を更に含む。このために、ピストンは、交換可能カートリッジの閉鎖キャップ１４に接続するように構成された末端部２４を含む。ピストン組立体１６は、取り外し可能な相補接続部１５を切り離し、それを飲料品の供給後に再接続する様態でピストンを移動させるように構成されている。
【００６１】
閉鎖キャップの支持面（即ち、図１１に示されるようにハウジングを通して飲料品を供給するために飲料品を支持する表面）はまた、カートリッジに入ることができる空気の量ができるだけ低く保たれるよう、シャッターの表面に一致するように設計されている。好ましくは、シャッターが平面状であるときには、閉鎖キャップの支持面は平面状である。
【００６２】
具体的には、ピストンの末端部２４は、閉鎖キャップのロック部材２６と相補嵌合するように構成された鍵部材２５の部分を形成する。この鍵及びロック機構は、図１５〜図２１の例に関連して更に説明されることになる。原則として、鍵及びロック部材２５、２６は、ピストンが前進位置と後退位置との間で移動する際に、閉鎖キャップがピストンに固定されたままとどまることを可能にする接続をもたらすように構成されている。その結果、閉鎖キャップは、ピストンが後退させられたときに積み重ねの最初の飲料品のための支持部を形成し、これにより、ピストンが後退させられたときに、最初の飲料品を、重力によってチャンバ内に落ちるのではなく、ピストンを伴って送出チャンバ内に静かに送出させる。送出の最中のこの支持は、飲料品の完全性を維持する利点をもたらし、これにより、適切な個々のドージングがピストン組立体によって可能にされる。
【００６３】
開放及び再閉鎖手段は、ピストンハウジング内の往復及び軸方向経路内でピストンを駆動するように構成されたピストンアクチュエータ２７を更に含む。更に、ピストンアクチュエータ２７は、その長手方向軸（Ｉ）に沿った軸方向と回転との複合移動をピストンにもたらすように構成されており、ピストンに取り付けられた閉鎖キャップがカートリッジの収納管状部材から取り外されること（例えば、螺脱されること）を可能にする。このために、軸方向と回転との複合移動は、カートリッジ内の閉鎖キャップの相補接続部１５のねじ切り経路に一致するように構成されている。ピストンアクチュエータ２７は、ピストンを軸（Ｉ）の軸方向及び回転経路に沿って前進位置と後退位置との間で往復移動させるために、ピストンのねじ山付きスピンドル２９と係合するピストンハウジングに固定されたスピンドルナット部材２８を含み得る。スピンドル２９は、電気モータ３１によって駆動される、２つ（又はそれより多くの）ピニオンで形成され得る、歯車機構３０によって駆動される。有利に、歯車機構は、ディスペンサーのフレーム内の空間を節約するために、電気モータがピストンと平行に配置されるように構成されている。歯車機構は省略することができ、モータは、スピンドル２９への直接リンクを用いてスピンドル２９と整列させることができることに留意されたい。
【００６４】
図９に示されるように、ポーションディスペンサーは、交換可能カートリッジが受部５内に係合したときに交換可能カートリッジとの実効的な気密性シール機構をもたらすように構成された封止部材を含む。具体的には、封止部材３２が受部５とカートリッジの管状収納部材７との間に設けられている。封止部材３２は、管状面１３、例えば、管状面１３の内側下部に付加された部分であることができるか、又はそれに追加され得る。封止部材３２は、代替的に、又は追加的に、管状収納部材７の部分であってもよい。別の封止部材３３が、フレームの受部５又はそれの他の近接部分とピストンハウジング２０との間に設けられている。この場合も先と同様に、封止部材３３は、図示のように受部の部分であるか、又は追加的に、若しくは代替的に、ピストンハウジングの部分であることができる。少なくとも１つの他の封止部材３４（実際には、好ましい例に示される２つの封止部材）がピストン１９の部分であり、ピストンハウジング２０と係合するように配置されている。封止部材３２、３３及び３４は、外部から到来する空気がことによると送出チャンバ２３、及び交換可能カートリッジの内部に入ることが実質的にできないよう、交換可能カートリッジとピストン組立体との封止接続に関与する。その結果、閉鎖キャップが、ピストンが後退させられることによって取り外されると、圧力平衡及びその結果生じる気体移動は交換可能カートリッジと送出チャンバ２３との間でのみ可能になる。外部から到来し、ピストン後退によって吸い込まれる空気は実質的に存在しない。
【００６５】
ポーションディスペンサーの別の態様によれば、ピストン組立体１６はフレーム４内において、送出位置と供給位置との間で移動可能であるように設置されている。図示のモードでは、ピストン組立体は、ピストンの移動軸Ｉと平行である回転軸Ｚの周りに枢転可能な様態で設置されている。供給位置において、ピストンは（軸Ｏに沿って）供給開口部１８と軸方向関係にある。送出開口部６及び供給開口部１８は、２つの位置の間におけるフレームに対するピストン組立体の単純な移動、例えば、枢転移動をもたらすために、両方とも平行な軸方向関係に（本質的に鉛直に）あり得る。ピストン組立体の移動はピストン組立体アクチュエータ３５によって駆動される。ピストン組立体アクチュエータは、ピストンハウジングに固定された周辺ピニオン８９、周辺ピニオンと噛合した駆動ピニオン６０、及び電気モータ３８を含み得る。
【００６６】
ピストン組立体は、ピストンが供給区域へ移動させられたときに、送出開口部６を封止閉鎖するためのシャッター３６を更に含む。シャッターは、好ましくは、送出開口部６及び供給開口部１８に対して横方向に配置された壁の一部分である。シャッターは、ピストンハウジングが送出開口部又は供給開口部外へ変位させられるとすぐに送出開口部又は供給開口部を選択的に締め切るために送出開口部と供給開口部との間でピストンハウジング２０と一緒に移動するように構成されている。好ましいモードでは、シャッター３６は、開口部の軸Ｉ及びＯに対して横方向に延びるピストンハウジングの拡張壁を形成する。
【００６７】
追加の封止部材が、ピストンハウジングの気密性を更に保証するために設けられている。具体的には、少なくとも１つの封止部材３７をピストンハウジング２０とフレーム４との間に配置することができる。封止部材３７はピストンハウジング２０の回転中におけるピストンチャンバの気密を確実にする。また、少なくとも１つの封止部材３８を供給開口部１８とピストン組立体との間に配置することができる。この場合には、封止部材は、供給開口部が閉鎖されているとき、即ち、ピストンハウジングがまだ供給開口部と整列されていないときには（図９、図１１）、シャッター３６の壁にのしかかっていることができる。封止部材はまた、ピストンが開口部軸Ｏと整列されているときには（図１０）、ピストンハウジングの縁部３９を圧迫する。
【００６８】
ピストンアクチュエータ２７及びピストン組立体アクチュエータ３５は、フレーム内、又はディスペンサーの異なる部分内に収容された制御ユニット４０によって自動制御され得る。制御ユニットは、アクチュエータに、飲料品の送出、供給区域への飲料品の供給、及び次のサイクルのためのピストン組立体のその初期位置への復帰をそれぞれ含む正確な動作をもたらすよう、同期的な仕方で指令するように構成されている。
【００６９】
ポーションディスペンサーの動作を図５〜図８に関連して説明することができる。
【００７０】
飲料品の供給サイクルを開始するために、交換可能カートリッジ３が、その閉鎖キャップ１４が閉鎖して管状収納部７に接続された状態で、受部においてポーションディスペンサーに接続されている。交換可能カートリッジは弾性接続部材によって受部５内にロックされる。接続は、カートリッジをディスペンサーに向かって手動で押し下げることによって確実にすることができる。弾性接続部材は、弾性接続部材が弾性復帰によって環状溝２２内に嵌合するまで付勢される。それゆえ、カートリッジは供給中にしっかりと固定されており、容易に取り外すことができない。
【００７１】
この構成では、カートリッジの内部は、真空下、又は保護された雰囲気下にある状態のまま維持される。飲料品がカートリッジ内に積み重ねられており、いちばん下の飲料品が閉鎖キャップを圧迫する。ピストン組立体は初期位置にあり、ピストンは、交換可能カートリッジを受けるための前進位置にある。この場合には、交換可能カートリッジの存在を検出し、ピストンアクチュエータによるピストンの前進をしかるべく作動させる位置センサが設けられ得る。
【００７２】
図５の位置では、ピストンの鍵部材２５はロック部材閉鎖キャップに係合している。係合は、図１７及び図１８に関連して更に説明されるように、例えば、ユーザがカートリッジをディスペンサーの受部に挿入する際に、ロック部材への鍵部材の単に軸方向の挿入によって開始し得る。
【００７３】
図６に示される次のステップにおいて、ピストンが後退位置に作動させられる。制御ユニット４０はピストンアクチュエータ２７にしかるべく指令し、ピストンは軸方向と回転との複合移動によって下方へ移動させられる。このような移動の開始時に、ピストンの末端部の鍵部材２５は閉鎖キャップのロック部材内に自動的にロックアップし、これにより、両者の軸方向接続を確実にする。このロックは、図１４〜図２１に関連して更に説明されるように、ロック部材が静止した状態にとどまっている間における鍵部材２５の複合移動によって得られる。ピストンがスピンドルに沿って後退させられると、鍵部材は回転と軸方向との複合力をロック部材に加え、閉鎖キャップ１４をカートリッジの管状収納部材から取り外す、例えば、螺脱させる。ピストンが後退すると、閉鎖キャップは連行され、閉鎖キャップ上に支持された飲料品と共に降下する。飲料品は、後退させられたピストン及びピストンハウジングによって形成された送出チャンバ２３内に受け入れられる。
【００７４】
図７に示される次のステップにおいて、ピストン組立体１６は回転作動させられ、これにより、選択された飲料品８を送出チャンバ２３内にしかるべく輸送する。制御ユニットは、ピストンがこの段階の最中に後退位置にとどまっている間に、ピストン組立体アクチュエータ３５にしかるべく指令する。送出開口部６は、ピストンが送出開口部から遠ざかるとすぐに、シャッター３６が横方向にスライドすることによって、締め切られる。シャッターが送出開口部の締め切り機構へ移動すると、（図１３に示されるように）シール３３によってシャッターと受部との間の封止機構が得られる。その結果、周囲へのカートリッジの内部の露出が本質的に防止される。
【００７５】
図８に示される次のステップにおいて、ピストンは前進位置に作動させられる。制御ユニットはピストンアクチュエータにしかるべく指令し、ピストンは、飲料品が供給区域内に横たわる地点、例えば、供給開口部を越えて、又は供給開口部を貫いて延びる地点まで、スピンドルに沿って上方へ移動させられる。供給区域は飲料淹出区域又は処理区域であり得ることに留意されたい。
【００７６】
次のステップにおいて、ピストン組立体は新たなサイクルのために初期位置へ復帰させられる。
【００７７】
図１４〜図２１は、本発明に係る鍵及びロック機構の第１の実施形態を提供する。本例では、閉鎖キャップ１４はねじ部４１を取り外し可能な相補接続部の一部として含む。相補的なねじ山部が管状収納部材に設けられている。接続部は、バヨネット式接続部又は同等のものなどの任意の他の同等の接続手段であり得ることに留意されたい。閉鎖キャップのロック部材２６は鍵部材２５の末端部２４のための受容空洞４２を含む。ロック部材は、受容空洞と連通した入口通路４３を更に含む。入口通路は、受容空洞よりも小さい断面を有する。入口通路は、図１７及び図１８に示される特権回転配向において入口通路を通して末端部を挿入することができるような様態で、末端部の形状と同様であるが、それよりも若干大きい形状を有するように構成されている。例えば、入口通路は、通路の中心に向かって延びる１対の対向した突起面４６、４７によって割り込まれた実質的に２つの対向した円弧形部分４４、４５を有する。受容空洞４２は、１対の階段状突起４８、４９によって割り込まれた本質的に２つの対向した円弧形環状部分６２、６３を有する。各階段状突起は、実質的に同様の形状のものであるが、互いに若干半径方向にオフセットした、最も内側の突起部分５０及び最も外側の突起部分５１によって形成されている。平面図において、階段状突起の輪郭は、本質的に、入口通路の対向した突起面４６、４７によって覆われている。各突起は、空洞内に配置されており、ピストンによる閉鎖キャップの末端部のための第１の半径方向当接面５２及び第２の半径方向当接面５３をそれぞれ形成する。
【００７８】
ピストンの鍵部材２５上において、末端部２４は、入口通路の形状に実質的に一致する拡大された表面を形成する。末端部は、鍵部材の回転中に入口通路の妨げとならないよう入口通路よりも狭い縮小された表面５４によって外方へ接続する。鍵部材の末端部は、入口通路を通した末端部の通過を可能にするように構成された１対の対向した凹部５５、５６を含む。各凹部は、ロック部材の第１の当接面５２によって係合されるようになっている第１の半径方向当接面５７、及びロック部材の第２の当接面５３によって係合されるようになっている第２の半径方向当接面５８を含む。図１９に示されるように、閉鎖キャップを交換可能カートリッジから取り外すために鍵部材がロック部材のねじを（回転方向Ａに）ゆるめる際には、部材の第１の当接面５２、５７が互いに当接する。図２０に示されるように、閉鎖キャップを交換可能カートリッジに再閉鎖するために鍵部材がロック部材のねじを（回転方向Ｂに）締める際には、第２の当接面５３、５８が互いに当接する。図２１では、閉鎖キャップの螺脱動作の最中にロック部材の当接面５７に押し当たっている際の鍵部材の当接面５２を見ることが可能である。受容空洞４２の深さ「ｄ」は、動作中におけるロック部材による鍵部材の阻止を防止するために十分な間隙５９をもって、末端部の厚さ「ｄ０」よりもはるかに大きいことに更に留意されたい。
【００７９】
本実施形態では、ロック部材が飲料品ディスペンサーの部分であり、鍵部材が閉鎖キャップの部分であるという点で、機械的置き換えが可能である。
【００８０】
図２３〜図３２は、ディスペンサーシステムのロックシステムの第２の実施形態を示す。ロック部材２６は、細長い、好ましくは長円形である形状を有する受容空洞４２を含む。受容空洞は、図２５及び図２９〜図３０に示されるように鍵部材２５の拡張可能末端部２４を受容するように構成されている。ロック部材２６は、円形開口部の入口通路４３を含み、入口通路が、受容空洞のより大きい寸法よりも小さいことによって、内側肩部６４、例えば、１対の反対の肩部表面９０、９１をもたらし、閉鎖キャップ１４がカートリッジの管状部材から取り外される、例えば、螺脱させられる際における鍵部材の末端部２４の軸方向係合を可能にする。
【００８１】
図３１〜図３３に示されるように、ディスペンサーデバイスの鍵部材の末端部は、ロック部材への挿入後に膨張可能であるように構成されている。図２５〜図２８に示される好ましい例として、鍵部材の末端部は、例えば、ロック部材の入口通路４３を通して挿入され、鍵部材を閉鎖キャップのロック部材にしっかり固定するために受容空洞４２の内部で横方向に離される能力を有する１対のディスク半体９２、９３を含む、拡張可能係合部材９５を含む。鍵部材は、係合部材９５をそのロック位置（図３１）とその解放位置（図２９）との間で作動させるように構成された作動システム９４を含む。ディスク半体の対は、解放位置（図２９）へのディスク半体の復帰を強制するための１対の引っ張りばね６１などの復帰弾性手段によってリンクされ得る。
【００８２】
図２６〜図２８は、鍵部材のための好ましい作動システム９４をより詳細に示す。作動システムは、円筒外被６８内に、移動可能な様態で、及び弾性的に設置されたアクチュエータ６７を含み得る。アクチュエータは、係合部材９５に対して、より具体的には、２つのディスク半体９２、９３に対して係合するように構成された係合面７０、７１を含む作動ヘッド６９を含む。ディスク半体は、好ましくは、外被６８の相補的な半径方向蟻継溝内に嵌合する１対の半径方向蟻継稜８８によって案内される。アクチュエータのヘッドは、閉鎖キャップの受容空洞の下面６６（図３０）と係合するための上端部７２を更に含む。アクチュエータ６７は、外被６８のカム７４内で案内されるように構成されたカム従動子７３を含む。カム従動子及びカムは、アクチュエータを前進位置（図３０）と後退位置（図３２）との間で軸方向に案内するように設計されている。アクチュエータは、外被内に配置された弾性部材６５の力に抗して更に軸方向に押し付けられる。弾性部材６５はアクチュエータの底部７５を圧迫し、外被の拡大基部８７内に設けられたハウジング８６内に収容され得る。拡大基部８７は、上述されたようにディスペンサーのピストンハウジング内で、封止状態で移動するための周辺封止部材３４を含むことができる。
【００８３】
カム従動子は、反対のカム経路８０内に受容される自由端部７８、７９を含む１対のアーム７６、７７で形成することができる。アームは、アームがカム経路をたどることを可能にする可撓性部分８１、８２を更に含む。カム経路は、降下部分８３、停止部分８４、及び上昇部分８５を有するように設計されており、前進位置と後退位置との間の案内往復移動をアクチュエータにもたらし、その一方で、安定した後退位置が停止部分８４によって得られる。
【００８４】
図２９及び図３０の構成では、係合部材９５が後退位置にあり、ディスク半体９２、９３が、入口通路４３の断面よりも小さい断面を形成するため、ピストンの鍵部材を閉鎖キャップのロック部材に挿入することができる。ユーザは交換可能カートリッジをディスペンサー内に配置することができ、その一方で、ピストンの鍵部材はこのような配置の最中又はその後の動作の最中にそれ自体を閉鎖キャップのロック部材内に自由に配置する。
【００８５】
図３１及び図３２に示されるように、作動システム９４が係合部材９５をロック部材内で膨張構成に強制すると、係合面７０、７１は、ディスク半体９２、９３が互いに離れ、実質的に受容空洞４２の容積を取るよう強制し、これにより、鍵部材をロック部材内で阻止する。このような位置では、アクチュエータはまた、その軸方向前進位置においてロックされる。これにより、システムが十分にしっかりと固定されるため、ピストンが軸方向と回転との複合移動で移動させられると、トルクが鍵部材によって、螺脱させられるべき閉鎖キャップへ伝達され得る。ピストンが軸方向に移動させられると、係合部材９５のディスク半体は肩部６４（図３３）に当接し、これにより、管状収納部材からの閉鎖キャップの取り外しに寄与する。
【００８６】
ピストンによって及ぼされる軸方向力が停止され、アクチュエータをその安静位（図３０）に復帰させ、ディスク半体を復帰弾性手段、即ち、引っ張りばね６１の対によってそれらの解放位置へ強制させると、係合部材９５の解放位置が得られる。
【００８７】
図３４〜図３７は、ディスペンサーシステムのロックシステムの第３の実施形態を示す。ロック部材２６は、変形可能な性質の中空受容空洞４２の横断面及び鍵部材の末端部２４の横断面よりも小さい横断面の入口通路４３を含む。例えば、受容空洞は、末端部の挿入時に受容空洞を膨張させるための長手方向に延びるチャネル９７によって分離された壁９６の拡張可能部分を含む。末端部２４は、空洞内への挿入の最中における摩擦を低減するために、丸い、又はボール状の形状を有し得る。受容空洞は、半径方向に配置された第１及び第２の係合面を含み、該第１及び第２の係合面が、鍵部材２６（図３６）の末端部の外面における相補的に形状設定されたリブ１０１又は長手方向に延びる溝１０２と嵌合するように構成された、受容空洞の内面における長手方向に延びる溝９９又はリブ１００を形成している。
【００８８】
閉鎖キャップの接続部は、以前の実施形態のためのものと同様のねじ、又は任意の同等の接続手段を含み、その外側管状面において、外方に向いた引っ込み可能な舌１０３を更に含み、該舌が、管状部材の開放端部の相補形状の貫通開口部１０４と係合するように構成されている。受容空洞内への末端部の係合時に（図３６）舌１０３を引っ込ませるよう強制するべく鍵部材の末端部２４によって係合されるように弾性作動部材１０５が受容空洞４２を横切って配置され得る。作動部材１０５は、鍵部材の末端部によって内方へ変形させられる弾性変形可能な壁であることができる。図３７に示されるように、鍵部材は、ピストン１９によって、閉鎖キャップ１４を交換可能カートリッジの管状収納部材７から螺脱又は再螺合させるように移動させられる。鍵部分２５は、トルクがピストンによって閉鎖キャップに印加されたときに、壁９６の拡張可能部分が膨張すること、及び鍵部材が開放することを防止するべく鍵部材２６の環状端部１０７と係合するためのロックリング１０６を更に含み得る。他の２つの実施形態の場合と同様に、このロックシステムは、本出願において説明されたポーションディスペンサーシステムに適用することができる。
【図１】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【国際調査報告】
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