(57)【要約】【課題】本発明は、飲料抽出フィルタ（１２）を飲料抽出カップ（１４）内に精密に配置するための装置及び方法を提供する。【解決手段】本発明では、空気圧及び速度が、フィルタ（１２）又は環境の変化を克服するために使用される。硬質なストッパ面（３６）及びフィルタキャッチ（１８）が使用されて、フィルタ（１２）を第１の位置（２８）で把持し、フィルタ（１２）を第２の位置（４６）に送り、抽出カップ（１４）内に配置されるようにする。リバウンドを防止するために、ショルダ（４２）がキャッチ（１８）内に設けられてよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料フィルタを第１の位置で受容するためのフィルタキャッチであって、前記フィルタを第２の位置に呈するように移動可能な前記フィルタキャッチと、
前記フィルタキャッチから前記第２の位置の近傍に配置された抽出カップ内に前記フィルタを移動させるように動作可能なラムと、
を備えていることを特徴とする飲料フィルタ移送装置。
【請求項２】
前記第１の位置で前記飲料フィルタを前記フィルタキャッチに呈するように向けられたフィルタ供給管を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記フィルタ供給管を通じて前記フィルタキャッチ内に前記フィルタを移送するために、前記フィルタ供給管内に気圧差を生じさせるための手段を含んでいることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記気圧差を制御するための手段を含み、
前記手段が、前記フィルタ供給管を通じて前記フィルタキャッチに移送されるフィルタのパラメータに依存することを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記フィルタキャッチが、前記フィルタをフィルタ受容チャンバ内に捕捉するために、自身の上端部に内向きのショルダを有する前記フィルタ受容チャンバを備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記フィルタ受容チャンバの下に配置された固定式シャトルプレートを含み、
前記シャトルプレートが、前記第１の位置の近傍に配置された前記フィルタ受容チャンバの下にストッパ面を形成することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記シャトルプレートが、前記第２の位置に対して動作可能に向けられた装填用開口部であって、前記フィルタキャッチが前記第２の位置に配置された場合にフィルタが通過可能な断面積を有する前記装填用開口部を備えていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記フィルタ受容チャンバが、前記第２の位置に配置された場合に、前記装填用開口部及び前記ラムと動作可能に位置合わせされた状態に前記フィルタを向けることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記シャトルプレートの前記ストッパ面には、前記ストッパ面を通過する空気路が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記フィルタキャッチが、前記フィルタ受容チャンバが前記フィルタを受容するために所定位置に配置された状態の前記第１の位置から、前記フィルタ受容チャンバが前記ラムと位置合わせされた状態の前記第２の位置に至るまで前記シャトルプレートに沿って移動可能であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記フィルタキャッチが、前記第１の位置と前記第２の位置との間で往復運動するように取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記フィルタを前記フィルタキャッチに移送するためのフィルタ管と、前記フィルタ管に空気を供給することによって前記フィルタ管を通じてフィルタを移動させるための手段とを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記フィルタ管内における前記フィルタの速度を制御するための手段を含んでいることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記速度が、前記フィルタが前記フィルタキャッチ内部で正確に配置されることを妨げるフィルタ変動を克服可能なように制御されていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
移動中のフィルタを所定の位置に停止させるための硬質なストッパ面と、
前記フィルタが前記所定の位置から跳ね返ることを防止するためのリバウンドショルダと、
を備えていることを特徴とするフィルタ移送装置のフィルタキャッチ。
【請求項１６】
フィルタをフィルタ作製器から抽出カップに移送するための方法であって、
前記フィルタの底部が硬質なストッパ面に当接するフィルタキャッチ内の第１の位置に前記フィルタを移動するステップと、
前記ストッパ面から離間して、前記抽出カップに隣接する第２の位置に前記フィルタを移送するステップと、
を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記ストッパ面と前記フィルタキャッチ内のショルダとの間において前記フィルタキャッチ内に前記フィルタを捕捉するステップを含んでいることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記抽出カップ近傍の前記第２の位置に前記フィルタを移動するステップと、
前記第２の位置から抽出カップに前記フィルタを移送するステップと、
を含んでいることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の位置が、前記抽出カップと位置合わせされ、
前記方法が、前記第２の位置から前記抽出カップに前記フィルタを押すステップを含んでいることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２の位置は、前記フィルタが前記抽出カップ内部に押し込まれた場合に通過する開口部によって部分的に規定され、
前記方法は、前記開口部を通じて前記フィルタを押すステップを含んでいることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記フィルタキャッチから前記フィルタを押すステップと、
抽出カップ内に所定の深さで前記フィルタを配置するステップと、
を含んでいることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記フィルタの各部分における気圧差によって前記フィルタを前記第１の位置に移動させるステップを含んでいることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記ストッパ面を通り抜けるように前記フィルタの前方に空気を押すステップを含んでいることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記ストッパ面と前記フィルタキャッチ内の前記ショルダとの間で前記フィルタを移送するために、所定のレベルで前記圧力差を制御するステップを含んでいることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
フィルタをカップ内に移送する方法であって、
フィルタをフィルタキャッチ内に移送するステップと、
前記フィルタを前記フィルタキャッチ内に捕捉するステップと、
その後に、前記フィルタをカップ内に移送するステップと、
を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項２６】
前記フィルタを前記フィルタキャッチに移送するステップが、前記フィルタを前記フィルタキャッチ内に吹いて移動させるステップを含んでいることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料自動販売機など抽出機器内で使用するための、フィルタ及び飲料媒体を備える抽出カップの準備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、抽出カップは、典型的には、穿孔可能な上部又はカバーと共にカップ縁部に封止された中間フィルタによって、２つのチャンバに分割される。コーヒーなどの飲料媒体は、フィルタによって支持される。使用時、熱湯管が、上部に穿孔し、熱湯を圧力下でコーヒー媒体に向ける。熱湯は、コーヒー媒体に浸透し、熱いコーヒー飲料が、フィルタを通って、その下にあるカップチャンバ内に進み、おそらくチャンバ底部を穿孔する排出管を通じて分注される。
【０００３】
フィルタを備えるそのような抽出カップの製造は、いくつかの継続的な問題を抱える。例えば、フィルタをカップ内に精密に配置することが望ましい。位置合わせ不良又は配置不良のフィルタは、封止欠陥又は他の抽出及び送達の問題を引き起こすことがある。
【０００４】
現行のプロセスは、空気圧によってフィルタをカップ内に吹き入れるステップを含む。載置深さは、空気速度の調節によって調節される。
【０００５】
このフィルタ作製及び移送プロセスの変化は、フィルタ配置深さの再現性と、カップ内でのフィルタの回転とに関わる問題を生じる。専用のフィルタ載置ステーションが採用される場合でさえ、従来の装置は、カップ移送プロセスにおける元のフィルタ配置誤差を適切には補償しない。いくつかの場合には、フィルタは、カップ内への直接フィルタ配置に必要とされる低いフィルタ送達速度により、カップに入るときに回転又は歪形する。より高い速度の使用は、カップ内でのフィルタの精密な位置に悪影響を及ぼすリバウンド又は他の異常をもたらすことがあるので、そのような低い速度が必然的である。
【０００６】
周囲温度の変化、周囲湿度の変化、フィルタ媒体材料、及び／又は作製器プロセスによるフィルタ媒体の変化は、フィルタの小さな変化、又は送達力に対するフィルタの応答の小さな変化を引き起こす。これらの小さな変化は、フィルタ送達速度及びカップ内でのフィルタ配置に悪影響を及ぼすことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の１つの目的は、フィルタを抽出カップ内に精密かつ再現可能に移送するための改良された装置及び方法を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、一貫した載置深さで、フィルタの回転又は歪形を生じずに、フィルタを抽出カップ内に正確に移送して配置するための装置及び方法を提供することである。
【０００９】
本発明のさらなる目的は、フィルタ移送プロセスの変化を許容しながらフィルタを抽出カップ内に正確に載置するための改良された装置及び方法を提供することである。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、フィルタ形状、質量、及び剛性の変化に対して調節してフィルタを移送するための改良された装置及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】
【００１１】
これらの目的のために、本発明の一実施形態は、現行の空気流送達技法によって実現されうるよりも精密かつ再現される様式で、硬質なストッパ面によって画定される正確な位置に高速でフィルタを送達し、フィルタを精密に位置決めし、その後、フィルタをカップに移送することを企図する。より詳細には、本発明の一実施形態は、空気によって供給されるフィルタをキャッチ又は受容チャンバ内に捕捉することによって第１の位置でフィルタを前段階準備し、次いで第２の位置で、前段階準備されたフィルタを機械的なフィルタプッシャによってカップ内の最終位置に挿入するための装置を備える。これは、一実施形態では、チャンバに関連付けられる精密な硬質なストッパ面に対してフィルタを押し進めることによって達成される。空気によって比較的高速で駆動されるフィルタが、キャッチの、底部を有さないチャンバ内に捕捉される。次いで、キャッチが第２の位置に移動され、そこでラムが、第２の位置でフィルタをチャンバからキャップ内に正圧で押し進めるように制御される。フィルタキャッチは、チャンバ内にフィルタを精密に把持するためにフィルタを停止させるための精密なストッパ面を有する固定シャトルプレートの上に配設される。空気路又は開口部が硬質ストッパ面を通じて提供されて、フィルタがストッパ面の上のチャンバ内に移送されるときに、空気の通過又は解放を可能にする。さらに、リバウンド防止ショルダが提供されてよく、フィルタがストッパ面に押し進められるときにショルダを通った後にフィルタの上縁部に係合する。次いで、フィルタキャッチ及びチャンバが、シャトルプレートに沿って、シャトルプレートの第２のステーションにある装填用開口部に移動され、そこで、フィルタ及び装填用開口部は、第２の位置の下にあるフィルタ受容カップの上に配設される。ラムが、フィルタをフィルタキャッチのチャンバから装填用開口部を通じてカップ内に、カップ内での所定の位置まで押すように精密に制御され、この位置は、フィルタの最終位置であってよく、あるいはそのラムもしくは別のラムによる、又は他の適切な手段による最終位置決めの前の段階的位置であってもよい。
【００１２】
フィルタは、シャトルプレートストッパ面などのフィルタストッパ面にフィルタを正圧で押し進めるためのフィルタ供給速度を調節するように制御可能な気圧差によって、フィルタ管を通じてフィルタキャッチに供給される。好ましくは、この差は、プロセス又はフィルタのパラメータの任意の変化を克服するのに十分な速度を生成するように選択され、上記変化は、抽出カップ内にフィルタが精密に位置決めされうる範囲内での、キャッチ内でのフィルタ配置を妨げることがある。
【００１３】
フィルタキャッチは、第１の位置と第２の位置との間で機械的に往復運動されてよく、あるいは空気圧、油圧、電気、又は他の適切な手段によって駆動されてもよい。
【００１４】
したがって、フィルタは、カップ内での精密なステージング又は最終配置への供給中に正圧で制御される。フィルタの変化は、管内のフィルタを精密な硬質なストッパ面に正圧で押し進めるための制御可能な空気供給によって対処される。望まれる場合には、任意選択の内向きの一方向リバウンドショルダが受容チャンバ内で使用されてよく、フィルタが硬質なストッパ面に係合した後にチャンバからのフィルタリバウンドを防止する。硬質ストッパ面を通る空気路が、チャンバ内へのフィルタ移送を容易にする。チャンバ内の精密なフィルタ配置は、一貫して再現可能である。供給及び挿入プロセス全体を通じてのフィルタの回転又は歪形は、あったとしてもごくわずかである。さらに、周囲温度変化、周囲湿度変化、フィルタ媒体材料、又は作製器プロセスによるフィルタ媒体の変化が克服され、カップ内での最終的な精密なフィルタ配置をもたらす。
【００１５】
したがって、本発明による、より高いフィルタ送達速度を中間移送チャンバ又はキャッチ内に送達する比較的高い圧力差の提供は、送達力、フィルタ速度、及びフィルタパラメータの小さな変化を克服できるようにし、これらの変化が、最も重要であるフィルタ位置に悪影響を及ぼすのを防止する。
【００１６】
フィルタ受容カップが、コンベア又は任意の他の適切な手段によって、固定シャトルプレートに隣接する位置に移送され、その位置で、カップが、キャッチからフィルタを受容するように向けられてよいことを理解されたい。１つ、２つ、又は他の複数のカップのラインが、関連の複数又は連動のキャッチを提供されてもよい。
【００１７】
最後に、代替実施形態では、フィルタ配置ラムが除去され、フィルタは、ラムによってカップ内に押されるのではなく、キャッチから取り出され、任意の適切なピックアンドプレース機構又は手段によってカップ内に配置されてもよいことを理解されたい。
【００１８】
本発明のこれら及び他の特徴及び利点は、好ましい実施形態及び代替実施形態の以下の詳細な説明及び図面から、さらに容易に明らかになろう。
【００１９】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を成す添付図面は、本発明の実施形態を例示し、上に述べた本発明の一般的な説明、及び以下に述べる詳細な説明と共に、本発明を説明する働きをする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に図面を見ると、図１は、フィルタ作製器１１からフィルタ１２を搬送する供給管１６を一般に備える本発明の一実施形態によるフィルタ配置装置１０を例示する。フィルタ１２は、必ずしもそうではないが好ましくは、コーヒー又は粉末濃縮物など飲料媒体を濾過する際に使用されるような一般に知られているタイプの構成の波形のフィルタである。フィルタ作製器１１の詳細は、本発明の一部ではない。フィルタ作製器１１は、分かりやすくするために例示され、作製されたフィルタが供給管１６に導入されうるいくつかの様式のうちの１つのみを図示する。
【００２１】
管１６を通じてフィルタを移送する圧力差を生み出すために、圧力制御装置１３が、空気圧の供給を制御する。制御装置１３は、手動で調節可能であり、又は任意選択で、サイズ、重量、多孔性、湿度、及び得られる実際の配置位置の精度を含めた、しかしそれらに限定されない何らかのフィルタ特性又は環境の所定のパラメータ１５に関するフィードバックを送信されうる。任意の適切な形態のプログラマブル制御装置及びパラメータ入力デバイスが使用されうる。ここで、本発明の詳細に関して、管１６は、フィルタ受容チャンバ２６によって部分的に画定される往復フィルタキャッチ１８の上に位置決めされる。フィルタキャッチ１８は、固定シャトルプレート２０の上に位置決めされ、固定シャトルプレート２０は、第１のフィルタ受容位置２８（図２）から、適切な駆動装置２３によって駆動されるプッシャ２２の下の第２のフィルタ排出位置４６に延在する。キャッチ１８は、これら２つの位置の間で往復して駆動される。
【００２２】
カップ１４が、固定シャトルプレート２０の下に順次に移送され、プッシャ２２と位置合わせしてフィルタ１２を受容する。この実施形態では、カップ１４は、機械方向ＭＤ（図２）に移動するコンベア２４内の多くのカップのうちの１つとして示される。フィルタとカップとは、任意の適切な手段によって装置内に導かれてよく、プッシャ２２が位置される第２の位置４６に共に導かれるとき以外は互いに位置合わせされる必要はないことが理解されうる。
【００２３】
また、図２が、一度に１つのフィルタ１２を１つのカップ１４内に配置するための装置を例示することが理解されよう。しかし、この装置は、提供される全てのカップにフィルタを詰め込むために、説明した全ての構成要素を複数含む、又は互いに機能するいくつかの構成要素のみを複数含む、あるいは連動構成を含むことがある。例えば、装置は、４つの管、４つのキャッチ、４つのシャトルプレート、及び４つのプッシャを有して構成されてよく、あるいはキャッチ及びシャトルは、４つの配置全てを同時に行うことが可能な、より大きなユニットとして構成されてもよい。同様の構成及びタイミング変化は、同時に又は順次に作動する１つ又は複数のプッシャを用いてなされてよい。したがって、本発明の様々な特徴は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、ユーザの要求及び嗜好に応じて、単独で、又は複数の組合せで使用されてよい。
【００２４】
図２は、フィルタが、供給管１６を通ってフィルタキャッチ１８の受容チャンバ２６内に進むと共に、キャッチが、供給管１６の真下の第１の受容位置２８に位置される実施形態を例示する。フィルタ１２は、フィルタの上流側３２での下流側３４よりも高い空気圧により生じる空気の流れによって方向３０に推進される。供給圧は、圧力システム又は真空システムとして当技術分野でよく知られている様々な適切な手段によって生成及び制御され、望まれる場合には何らかのフィルタ特性の所定のパラメータを示すフィードバック又は入力に基づいて調節されうる。当技術分野でよく知られているデバイスを使用するこの調節は、手動で行われてよく、あるいは速度センサからのフィードバック、又はフィルタもしくはシステム性能の何らかの他の特性に基づいて自動的に行われてもよい。
【００２５】
任意の場合に、フィルタ１２は、固定シャトルプレート２０の硬質ストッパ面３６に対してフィルタ１２を押し進めるのに十分な速度で移送される。ストッパ面３６は、通気口３８を有し、移動するフィルタ１２の前方の空気が、フィルタ１２の進行を遅くすることなく逃げることができるようにする。
【００２６】
一実施形態では、リバウンド防止一方向ショルダ４２が、キャッチ１８に画定されて、チャンバ２６内に延在する。したがって、受容チャンバ２６は、少なくとも１つのショルダ４２を形成する円形又はセグメント化された内向きの壁４０を設けられてよい。このショルダ４２の形状は、フィルタ１２が方向３０に一方向で進むことができるようにするが、フィルタ１２が方向３０と逆の方向に上流へリバウンドするのを防止する。ストッパ面３６の上でのショルダ４２の高さ４４（図３）は、フィルタのリバウンドを最小にし、フィルタ１２が動かなくなった後にフィルタ１２に下流への力を加えないように制御される。
【００２７】
そのようなショルダは任意選択である。移送圧力及びフィルタ速度は、ショルダ４２を使用せずに、ラムの使用によって容易に対処される任意の変形態様を用いてフィルタがチャンバ内に正圧で位置決めされるように制御されてもよく、最終的に、フィルタを抽出カップ内に正確かつ再現される深さで配置することを理解されたい。
【００２８】
したがって、フィルタは、リバウンドに関せずに、又はショルダ４２が使用されない場合にはわずかなリバウンドしか伴わずに、フィルタの変数を克服するような速度でストッパ面３６に対して押し進められてよい。本発明は、硬質固定ストッパ面３６と、空気移送の終了時の比較的高いフィルタ送達力及び速度とを提供することによって、小さな変動がフィルタの静止位置に悪影響を及ぼすのを防止する。リバウンドを制御しながら固いストッパ面に高速でフィルタを移動させることができることにより、この操作は、上述した従来のフィルタ送達方法よりもフィルタ変動の影響を受けにくくなる。
【００２９】
フィルタ１２が、キャッチ１８に供給されて保持された後、フィルタキャッチ１８は、フィルタ１２を、シャトルプレート２０のわずかに上で第１の受容位置２８から第２の位置又は排出位置４６に摺動することによって移動させる。位置４６は、固定シャトルプレート２０の装填用開口部４８の上に中心を合わされ、好ましくはプッシャ２２の下及びカップ１４の上に中心を合わされる。フィルタキャッチ１８が第２の位置４６で休止した状態で、フィルタプッシャ２２がストロークを行って、フィルタ１２をチャンバ２６から押し出して、装填用開口部４８を通じて通り抜けさせ、キャップ１４内に正確な深さまで押す。この深さは、フィルタからフィルタへ再現可能である。プッシャ２２は引き戻り、フィルタ１２をカップ１４内に残す。次いで、フィルタキャッチ１８が往復運動し、又は第１の位置２８に戻り、次のフィルタを受容する。カップコンベア２４が割送りして、又は他の適切な移動が行われて、ここで組み合わされたフィルタ１２とカップ１４との組合せを次のステーションに移動し、それと共に、装置の次のサイクルのために別のカップ１４を所定位置に移動する。
【００３０】
フィルタ１２などのフィルタがキャッチ１８に順次に導入され、キャッチ１８が、フィルタを受け取り、フィルタを前段階準備して、フィルタを第１の位置２８から第２の排出位置４６に横方向にシフトし、そこでフィルタがカップ１４内に押し入れられることを理解されたい。さらに、フィルタをフィルタキャッチからカップ内に精密な位置及び深さで移送するために、プッシャと開口部とではなく、ピックアンドプレースデバイスなど他のデバイスが使用されてもよいことを理解されたい。
【００３１】
フィルタ１２など軽量の物体はプッシャに付着しやすいことがあり、そのような場合、フィルタ１２がカップ内で所要の精密な深さに必ずしも位置しないことを当業者は理解できる。この点で、溶接など、フィルタ１２をカップ１４にクランプする、ストリップする、又は連結するための装置が使用されてもよい。また、フィルタをカップに即座に接着結合することによってこれが実現されてもよい。
【００３２】
本発明の範囲から逸脱することなく、これら及び他の修正形態及び利点が容易に理解され、本出願人は、添付の特許請求の範囲によってのみ拘束されるものと意図している。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】空気圧供給管を介してフィルタ移送装置に接続されたフィルタ作製器と、制御された気圧差の発生源とを示す、本発明によるフィルタ移送装置を例示する部分断面正面図である。
【図２】第１の位置でのフィルタキャッチと、別の位置でのカップ内への最終フィルタ配置とを例示する、図１のフィルタ移送装置の部分断面正面図である。
【図３】明瞭にするためにキャッチ内部のフィルタを省いて、第２の位置でのキャッチを示す、図１及び２の本発明のフィルタキャッチの一部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  フィルタ配置装置
１１  フィルタ作製器
１２  フィルタ
１３  制御装置
１４  カップ
１６  供給管
１８  フィルタキャッチ
２０  シャトルプレート
２２  プッシャ
２３  駆動装置
２４  コンベア
２６  受容チャンバ
２８  第１のフィルタ受容位置
３６  硬質ストッパ面
３８  通気口
４０  内向きの壁
４２  リバウンド防止一方向ショルダ
４６  第２のフィルタ排出位置
４８  装填用開口部
【図１】
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【図２】
2009101129.tif 000004
【図３】
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【外国語明細書】
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