(57)【要約】  自動分注モジュール組立体は、異なる分注モジュール内に提供された異なる種類の顆粒材料から選択可能な、事前に設定された分量の顆粒材料を分注する複数の顆粒分注モジュールを含む。各顆粒分注モジュールは、キャニスター下位組立体（３０）および空気圧シリンダ下位組立体（４０）を含む。キャニスター下位組立体（３０）は、顆粒キャニスター（５）と、事前に設定された分量の顆粒材料を一貫して正確に分注する顆粒容積計量器（１６）とを含む。空気圧シリンダ下位組立体（４０）は、ピストンロッド（１７）を有する空気圧シリンダ（４）を含み、ピストンロッド（１７）は、顆粒コンベアカプラ（１５）により空気圧シリンダ下位組立体（４０）のピストンロッド（１７）に結合された顆粒コンベア（６）に前後移動を付与することが可能である。顆粒材料は、顆粒コンベアカプラ（１５）を通してピストンロッド（１７）の前方移動により付与される顆粒コンベア（６）の前方移動により、顆粒容積計量器（１６）が顆粒分注口（７）および圧縮空気口（８）と垂直に位置合わせされた場合、排気搬送管（１９）を通って流れる排気の圧力下で、顆粒分注管（２０）を通して分注される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気を使用する少なくとも１つの顆粒分注モジュールを備えた顆粒の自動分注モジュール組立体であって、前記顆粒分注モジュールのそれぞれは、キャニスター下位組立体（３０）と、空気圧シリンダ下位組立体（４０）であって、顆粒コンベアカプラ（１５）により前記空気圧シリンダ下位組立体（４０）のピストンロッド（１７）に結合された顆粒コンベア（６）に前後移動を付与する駆動手段としての空気圧シリンダ下位組立体（４０）とを含み、前記キャニスター下位組立体（３０）および前記空気圧シリンダ下位組立体（４０）は、基板（１８）上に取り付けられ、
（ａ）前記キャニスター下位組立体（３０）は顆粒キャニスター（５）を含み、前記顆粒キャニスター（５）は、
−近位端部（５０）および遠位端部（６０）を有する、顆粒キャニスターベース（４２）近傍の少なくとも１つの水平延在部（３２）と、
−分注する顆粒が内部に入れられるキャニスターキャビティ（１２）と、固定手段（１４、１４）を使用して前記キャニスターキャビティ（１２）を空密で閉じるキャニスター蓋（１３）と、
−水平延在部（３２）を通して前記近位端部（５０）から前記遠位端部（６０）に延びる顆粒コンベアチャネル（２８）と、
−前記顆粒コンベアチャネル（２８）と寸法的に位置合わせされ、前記顆粒コンベアチャネル（２８）内部で前後に自在に移動可能な顆粒コンベア（６）であって、前記顆粒コンベア（６）は、通常位置において、前記顆粒キャニスター（５）の前記水平延在部（３２）の前記遠位端部（６０）から前記顆粒コンベアカプラ（１５）まで延びる、顆粒コンベア（６）と、
−前記顆粒コンベア（６）内に、前記近位端部（５０）から長さの約１／３までの円柱形垂直貫通穴を備える、所定容積の顆粒容積計量器（１６）であって、前記顆粒容積計量器（１６）は、通常位置において、前記キャニスターキャビティ（１２）内部にあり、重力下で、ならびに前記顆粒コンベア（６）の前後移動により生じるタッピングおよび振動により、前記キャニスターキャビティ（１２）から下方に流れる顆粒材料が自動的に充填され、さらに、分注位置において、前記顆粒容積計量器（１６）の上端部は圧縮空気口（８）と垂直に位置合わせされ、前記顆粒容積計量器（１６）の下端部は顆粒分注口（７）と垂直に位置合わせされる、顆粒容積計量器（１６）と、
−前記水平延在部（３２）の上面に設けられた圧縮空気口（８）であって、排気搬送管（１９）を介して空気ソレノイド弁（１）の排出口（１１）に接続された、圧縮空気口（８）と
を有し、
（ｂ）前記空気圧シリンダ下位組立体（４０）は、
−前記基板（１８）に一体化された垂直に上方に延びる板（４１）上に取り付けられた空気圧シリンダ（４）と、
−前記顆粒コンベアカプラ（１５）の内部に延び、前記顆粒コンベア（６）と水平において位置合わせされた前記空気圧シリンダ（４）のピストンロッド（１７）であって、前記空気圧シリンダ（４）により作動した場合、前方に移動して、水平移動を前記顆粒コンベア（６）に付与することが可能なピストンロッド（１７）と、
−前記空気圧シリンダ（４）の後端部に設けられた空気ソレノイド弁（１）であって、流入口（１０）、排出口（１１）、および通常閉鎖口（９）を有し、前記流入口（１０）は、三方向コネクタ（２１）を通して流入管（３）および空気コンプレッサ接続管（２２）により圧縮空気貯蔵タンク（図示せず）に接続され、さらに、前記排出口（１１）は、前記排気搬送管（１９）を介して前記キャニスター下位組立体（３０）の前記圧縮空気口（８）に接続され、さらに、前記空気ソレノイド弁（１）の前記通常閉鎖口（９）は、前記空気圧シリンダ（４）の空気圧シリンダ後端口（２５）に接続される、空気ソレノイド弁（１）と、
−前記空気圧シリンダ（４）の前記前端部に設けられ、流入口（２３）、排出口（２９）、および通常閉鎖口（２４）を有する空気ソレノイド弁（２）であって、前記流入口（２３）は、三方向コネクタ（２１）を通して流入管（２７）および空気コンプレッサ接続管（２２）により前記圧縮空気貯蔵タンク（図示せず）に接続され、前記通常閉鎖口（２４）は、前記空気圧シリンダ（４）の空気圧シリンダ前端口（２６）に接続される、空気ソレノイド弁（２）と
を含む、顆粒の自動分注モジュール組立体。
【請求項２】
前記顆粒コンベア（６）への前後移動は、前記空気圧シリンダに代えて、電気動作式のロッドもしくはラックおよびピニオンまたは手動等の代替の駆動手段により提供してもよい、請求項１に記載の顆粒の自動分注モジュール組立体。
【請求項３】
実質的に本明細書に説明され、添付図面に示される顆粒の自動分注モジュール組立体。
【請求項４】
顆粒分注モジュールの動作方法であって、
（ａ）顆粒材料を顆粒キャニスター（５）のキャニスターキャビティ（１２）内に入れ、固定手段（１４、１４）を使用してキャニスター蓋（１３）を閉じるステップと、
（ｂ）作動スイッチ（４５）を押下することにより、空気ソレノイド弁（１）を作動させ、それにより、ピストンロッド（１７）を前方に移動させ、それにより、顆粒コンベア（６）が、顆粒容積計量器（１６）が顆粒分注口（７）および圧縮空気口（８）と垂直に位置合わせされる位置まで前方に移動し、その結果として、排気搬送管（１９）を通って流れる排気の力の下で、前記顆粒材料が顆粒分注管（２０）を通して分注され、前記顆粒材料の分注を完了させるステップと、
（ｃ）作動スイッチ（４６）を押下することにより、空気ソレノイド弁（２）を作動させ、前記顆粒コンベア（６）を元の通常位置に移動させるステップと、
（ｄ）（ｂ）および（ｃ）のサイクルを繰り返すステップと
を含む、方法。
【請求項５】
実質的に本明細書に説明され、添付図面に示される顆粒分注モジュールの動作方法。
【請求項６】
複数の顆粒分注モジュールを有する顆粒の自動分注モジュール組立体の動作方法であって、同時係属中の特許出願第７８０／ＫＯＬ／２００８号明細書に開示されるような飲料分注組立体と組み合わせて、
（ａ）異なる顆粒材料を異なる前記顆粒分注モジュール内の前記キャニスターキャビティ（１２）に入れ、固定手段（１４、１４）を使用してキャニスター蓋（１３）によりキャニスターキャビティを閉じるステップと、
（ｂ）前記組立体の前面制御盤（図示せず）上の適切なスイッチを作動させることにより、異なる前記顆粒分注モジュール内に提供される前記顆粒材料の選択肢から、分注する前記顆粒材料を選択し、それにより、前記選択された顆粒材料が内部に提供される特定の前記顆粒分注モジュールの空気ソレノイド弁（１）を作動させ、それにより、前記モジュールのピストンロッド（１７）が前方に移動し、それにより、前記モジュールの顆粒コンベア（６）は、顆粒容積計量器（１６）が顆粒分注口（７）および圧縮空気口（８）に垂直に位置合わせされる位置まで移動し、その結果として、排気搬送管（１９）を通って流れる排気の力の下で、前記顆粒材料が顆粒分注管（２０）を通して分注され、前記顆粒材料の分注を完了させるステップと、
（ｃ）前記選択された顆粒分注モジュールの前記空気ソレノイド弁（２）を作動させる、前記組立体の前記前面制御盤（図示せず）上の適切なスイッチを押下し、それにより、前記モジュールの前記顆粒コンベア（６）を元の通常位置に移動させるステップと、
（ｄ）前記組立体の前記前面制御盤（図示せず）上の適切なスイッチを押下することにより、所望の顆粒材料を選択して、上記ステップ（ｂ）および（ｃ）を繰り返すステップと
を含む、方法。
【請求項７】
実質的に本明細書に説明され、添付図面に示される、飲料組立体と組み合わせされた、複数の顆粒分注モジュールを有する顆粒の自動分注モジュール組立体の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モジュール組立体が、着香料等の顆粒材料を分注する少なくとも１つの顆粒分注モジュールを含む、顆粒の自動分注モジュール組立体およびその動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
事前に設定された分量の、ミルクパウダー、スープパウダー等のような水溶性食品粉体を、分注ラインを通して分注カップ内に分注された、事前に設定された分量の暖かいか、または冷たい水に混合することにより構成される飲料を用意するために使用される粉体を分注する分注機が当分野において知られている。これらの粉体は、粉体の凝集性により、粉体が含まれるキャニスターから一貫して容易には流出しない。さらに、ミルクパウダーを含むキャニスターは、分注できなかったいくらかの量のミルクパウダーがキャニスター内に常に残るため、完全に空にすることが難しい。これらの問題を解消するために、当分野において既知の組立体の多くは、複雑な機構の複数の攪拌ホィールと回転部材のシャフトに接続されたモータにより駆動されるオーガのような回転輸送・分量計量部材とを組み込んだホッパー容器を使用する。そのような容器は、顆粒材料の凝集性が低いことにより、分注される分量を精密に制御できないため、特に顆粒の形態の着香料の分注には適さない。
【０００３】
（特許文献１）には、自動飲料分配機内の食品粉体用の密閉容器であって、容器の下部にある輸送ダクトと、容器の端部における開口部により形成される輸送口と、ダクト内部に回転可能に支持され、上記口を通って延びる回転輸送・分量計量部材と、上記回転輸送・分量計量部材が着脱可能に接続されたモータと、上記口に当接して支持され、輸送・分量計量部材の回転移動中に、輸送・分量計量部材により閉位置から開位置に移動可能なプレート閉鎖部材と、を有する、密閉容器が報告されている。
【０００４】
上記引用される特許において報告される上記輸送・分量計量機構の欠点は、事前に設定された分量の粉体を一貫して分注するいかなる機構も組み込んでいないため、事前に設定された正確な分量の顆粒材料の分注に適さないことである。
【０００５】
上記特許において報告される食品粉体の容器の別の欠点は、モータにより機械的に動作するシャフトに接続された複雑な機構の回転部材を組み込むことである。食品粉体のそのような複雑な容器は、着香料等の選択可能な顆粒材料を分注すべき複数の顆粒材料向けの構成としては扱いにくい場合がある。
【０００６】
上記特許において報告される食品粉体の容器のさらに別の欠点は、容器が空密ではなく、顆粒を凝集させる恐れがある湿気が侵入しやすいことである。
【０００７】
（特許文献２）には、飲料形成または食品形成粉体を含み、粉体の下方移動を促す主攪拌ホィールおよび主攪拌ホィールに係合する補助攪拌ホィールが設けられたリザーバとを備えた分注キャニスターが報告されている。リザーバの底部に、リザーバの前壁と後壁との間で長手方向に延びる回転可能な容量計量オーガが設けられ、この回転可能な容量計量オーガは、主攪拌ホィールの円周に設けられた複数の歯が、計量手段に沿った長手方向位置に応じて変化する粉体を輸送させるように構成される。
【０００８】
上記特許において報告される分注キャニスターの欠点は、食品粉体または飲料形成粉体を、オーガの回転移動により移動させ輸送し、分注される粉体の容積が、流出口に輸送される粉体の容積を増減させるオーガの変更により調整されることである。そのような構成は、非常に小量で一貫した分量の顆粒材料の分注には適さない。
【０００９】
（特許文献３）には、複数のフレーバー分注ユニットを組み込んだマルチフレーバーホット飲料分注機が報告されている。各フレーバー分注ユニットは、可撓性管を介してポンプシステムに連通したフレーバー容器を含む。制御線を介して主制御盤により起動した場合、起動したポンプシステムは、液体フレーバーシロップをリンクされたフレーバー容器からフレーバー放出ライン内にポンピングし、フレーバー放出ラインから、飲料分注機の分注ノズルにおいて分注ラインから出る暖かい飲料に輸送されてその飲料中に分注される。フレーバー放出ラインは、フレーバー分注ノズルの主体により形成される主放出通路から延び、かつ主放出通路と連通する複数のフレーバー供給口を有するフレーバー分注ノズルを通して、分注ノズルに取り付けられる。供給口の数は、分注機により分注されることが望まれるフレーバーの数に対応する。各フレーバーは、ポンプシステムによりフレーバー容器からポンピングされたフレーバーの輸送および分注に別個の放出ライン、フレーバーシロップ容器毎に別個のポンプ、フレーバー容器をポンプに接続する別個の供給ライン、およびフレーバー毎のフレーバーシロップを含む別個のフレーバー容器を必要とする。
【００１０】
上記飲料分注機内で具現されるフレーバー分注ユニットの制限は、フレーバーが、ポンプシステムによりフレーバー放出ラインを通って飲料分注機の分注ノズルにポンピングできる液体の形態である必要があり、そのため、顆粒材料の分注に適さないことである。
【００１１】
上記フレーバー分注ユニットの別の欠点は、芳香移りが、ミキサの下かつ飲料分注口において発生することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第４，６１０，３７８号明細書
【特許文献２】米国特許第６，８３４，７７９号明細書
【特許文献３】米国特許第７，０４４，３６６号明細書
【特許文献４】特許出願第７８０／ＫＯＬ／２００８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明によれば、着香料等の顆粒材料を分注するモジュール組立体が少なくとも１つの顆粒分注モジュールを含む、顆粒の自動分注モジュール組立体およびその動作方法が提供される。顆粒分注モジュールは、一種類の顆粒材料を含む顆粒キャニスターと、一貫して正確に事前に設定された分量のその顆粒材料を分注する顆粒容積計量器とを含む。本発明のモジュール組立体では、複数の顆粒分注モジュールは、圧縮空気の助けにより、異なる顆粒分注モジュールに設けられた複数の顆粒材料から選択可能な、事前に設定された分量の顆粒材料を分注するために使用できる。本発明の自動分注モジュール組立体は、同時係属中の（特許文献４）に開示されるような飲料分注組立体に一体化して、異なるモジュールに設けられた複数の顆粒材料から選択可能な、事前に設定された分量の顆粒材料を正確に、飲料分注組立体により分注カップ内に分注された新鮮な飲料内に自動的かつ直接分注することができる。異なる顆粒材料が、異なる顆粒分注モジュールにより分注され、それにより、顆粒材料の交差汚染または混合が回避される。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
したがって、本発明の目的は、顆粒の自動分注モジュール組立体およびその動作方法であって、上記顆粒の自動分注モジュール組立体は、顆粒形態の着香料のような事前に設定された分量の任意の顆粒材料を分注する少なくとも１つの顆粒分注モジュールを含む、顆粒の自動分注モジュール組立体およびその動作方法を提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、同時係属中の（特許文献４）に開示されるような飲料分注組立体と組み合わせて使用して、事前に設定された正確な分量の、着香料等の選択可能な顆粒材料を、飲料分注組立体により分注された分注カップ内の新鮮な飲料内に自動的に分注することができる、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００１６】
本発明のさらに別の目的は、１ユニットの顆粒分注モジュールのサイズが、複数のそのような顆粒分注モジュールを有するモジュール組立体を、組立体を不格好にせずに、同時係属中の（特許文献４）に開示されるような飲料分注組立体と一体化できるように、流線型である、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００１７】
本発明のさらに別の目的は、顆粒分注モジュールの各ユニットが、複数のそのような顆粒分注モジュールを有するモジュール組立体を、同時係属中の（特許文献４）に開示されるような飲料分注組立体と一体化できるようなものであり、それにより、着香料等のあらゆる顆粒粉体を、飲料組立体により分注された新鮮な飲料を含む分注カップ内に直接かつ自動的に分注することができ、着香料は、そのような飲料分注組立体の前面制御盤上の適切なスイッチを押下することにより示される、操作者により表現される選択により、モジュール組立体の異なる顆粒分注モジュールの顆粒キャニスター内に提供される複数の着香料から選択可能である、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００１８】
本発明のさらなる目的は、顆粒キャニスターが容易に取り外して交換可能であり、それにより、あるフレーバーを含む顆粒キャニスターを、別の所望のフレーバーを含む顆粒キャニスターで交換することができる、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。したがって、１モジュールに１つのフレーバーを利用可能な複数の顆粒分注モジュールの使用により提供し得るフレーバーの選択肢に加えて、任意の顆粒分注モジュール内の顆粒キャニスターを所望のフレーバーを含む顆粒キャニスターで置換すると共に、新しい着香料の所要計量に従って較正された新しい顆粒容積計量器を交換された顆粒キャニスター内に設けることにより、フレーバーの選択肢をさらに増やすことができる。また顆粒キャニスターの脱着が容易であることにより、顆粒キャニスターおよび顆粒分注モジュールの清掃及び保守が容易になる。
【００１９】
本発明のさらなる目的は、複数の顆粒分注モジュールを具現し、各顆粒分注モジュールが一種類のみの顆粒材料を分注し、それにより、複数の顆粒分注モジュール内に含まれる異なる顆粒材料の芳香移りおよび交差汚染が回避される、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２０】
本発明のさらなる目的は、完全に自動化されており、それにより、フレーバーディーバッグの使用または飲料へのフレーバーの手作業での追加等の外部フレーバー輸送手段の必要性をなくす、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２１】
本発明のさらなる目的は、顆粒容積計量器を使用して、事前に設定された正確な分量の顆粒材料を分注カップ内の飲料内に自動的に分注し、それにより、分注される顆粒量に高度な正確性を保証し、それにより、顧客に提供される飲料のエンドカップ（end cup）の芳香の一貫性を保証する、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２２】
本発明のさらなる目的は、使用する移動構成要素が最小限であり、それにより、必要な保守が少なく、コスト低減の他に信頼性が向上する、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２３】
本発明のさらなる目的は、フレーバーティーバッグ等の手段を使用する場合と比較して、ごくわずかなカップ当たりの追加コストで、顆粒形態の広範囲の着香材料を飲料内に分注可能な、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２４】
本発明のさらなる目的は、顆粒キャニスターが、多数のカップの飲料を顆粒を分注するために十分な量の顆粒を含む容量を有し、それにより、キャニスターを頻繁に補充する必要がなくなり、それにより、モジュール組立体がユーザフレンドリーになる、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２５】
本発明のさらなる目的は、他のフレーバーに芳香汚染を生じさせず、パイプまたは関連付けられた機構の清掃／保守を必要としない、顆粒形態の着香料等を使用する、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２６】
本発明のさらなる目的は、顆粒キャニスターのベース近傍に設けられる顆粒コンベアチャネル内の顆粒コンベアの前後移動によるタッピング効果および振動が、顆粒容積計量器の完全な充填を助け、それにより、正確な分量の顆粒材料を分注することができる、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２７】
本発明のさらなる目的は、同時係争中の（特許文献４）において開示されるような当分野において既知の飲料分注組立体と併せて使用される場合、広範囲のフレーバーの飲料を同じ組立体から分注可能な、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２８】
本発明のさらなる目的は、同時係争中の（特許文献４）において開示されるような当分野において既知の飲料分注組立体と併せて使用される場合、飲料の準備およびフレーバーの分注が同時に行われるため、フレーバーなしの同じ飲料の分注と比較して、フレーバーありの飲料を分注するために同じ時間がかかる、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２９】
本発明のさらなる目的は、顆粒キャニスターが、顆粒を充填するために使用される開口部ならびに顆粒分注口において空密であり、それにより、顆粒材料の新鮮さおよび品質を保ち、それにより、顆粒キャニスターに入れられた顆粒材料の保存可能期間が延びる、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００３０】
本発明の他の目的および利点が、添付図面と共に以下の本発明の詳細な説明および例示から明らかになろう。
【００３１】
本発明について、本発明を実施し得る実施形態の１つの説明を意図する添付図を使用してこれより説明する。添付図は、本発明の範囲に対するいかなる限定も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。本発明がこれらの図により示される厳密な構造に限定されると考えられないことに留意されたい。本発明において具現される原理ならびに構成要素および下位組立体の機能的特徴を利用する当業者による任意の変更、適合、均等な変更は、本発明の範囲内にあることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】キャニスター下位組立体が通常位置にある、本発明のモジュール組立体の１つの顆粒分注モジュールの組立体全体の断面図を示す。
【図２】顆粒容積計量器の上端部が、圧縮空気口と垂直に位置合わせされ、その下端部が顆粒分注口と垂直に位置合わせされた場合の、分注位置にある１つの顆粒分注モジュールのキャニスター下位組立体の断面図を示す。
【図３】本発明のモジュール組立体の１つの顆粒分注モジュールの空気圧シリンダ下位組立体の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明によれば、事前に設定された正確な分量の顆粒形態の任意の材料を一貫して分注できる少なくとも１つの顆粒分注モジュールを含む顆粒の自動分注モジュール組立体が提供される。複数の顆粒分注モジュールを有する本発明のモジュール組立体は、同時係属中の（特許文献４）に開示されるような飲料分注組立体と一体化することができ、そのように一体化された組立体を使用して、モジュール組立体の異なる顆粒分注モジュールの異なる顆粒キャニスター内に提供される複数のフレーバーから選択可能な顆粒形態の所望のフレーバーを含む新鮮な飲料を分注することができる。さらに、モジュール組立体の異なる顆粒分注モジュールの顆粒キャニスターは、容易に交換でき、顆粒形態のあるフレーバーを含む顆粒キャニスターを、顆粒形態の別のフレーバーを含む顆粒キャニスターで置換し、顆粒形態の新しい着香料の所要分量に従って較正された新しい顆粒容積計量器を提供することにより、フレーバーの選択肢をさらに広げることができる。
【００３４】
本発明のモジュール組立体の各顆粒分注モジュールは、寸法的に流線型であり、最低限の移動構成要素を有し、本発明のモジュール組立体は、一体化された組立体を不格好にせずに、またはいかなる大きな追加のテーブルスペースを占有せずに、飲料分注組立体と一体化することができる。単一の顆粒分注モジュールのコストは低いため、フレーバーティーバッグ等の飲料にフレーバーを付ける他の手段と比較した場合、選択されたフレーバーでの飲料のフレーバー付けのカップ当たりの追加コストは非常に低い。
【００３５】
図１を参照すると、本発明の顆粒の自動分注モジュール組立体の各顆粒分注モジュールは、キャニスター下位組立体（３０）と、顆粒コンベアカプラ（１５）を通して一緒に結合された空気圧シリンダ下位組立体（４０）とを含む。キャニスター下位組立体（３０）は、基板（１８）上に取り付けられる。空気圧シリンダ下位組立体（４０）は、基板（１８）に溶接されて一体化された垂直に上方に延びる板（４１）上に取り付けられる。空気圧シリンダ下位組立体（４０）は、空気圧シリンダ（４）のピストンロッド（１７）が、顆粒コンベア（６）と水平に位置合わせされ、それにより、ピストンロッド（１７）が前方に移動した場合、顆粒コンベアカプラ（１５）を介して前方向移動を顆粒コンベア（６）に対して付与するように取り付けられる。圧縮空気口（８）が、顆粒キャニスター（５）の水平延在部（３２）の上面に設けられ、その一方で、顆粒分注口（７）が、圧縮空気口（８）の垂直方向において下に厳密に位置合わせされるように、顆粒キャニスター（５）の水平延在部（３２）の下面に設けられる。空気ソレノイド弁（１）の排出口（１１）は、排気搬送管（１９）を介して上記圧縮空気口（８）に連通する。２つの作動スイッチ（４５、４６）が基板（１８）上に設けられ、作動スイッチ（４５）は空気ソレノイド弁（１）を作動させるためのものであり、作動スイッチ（４６）は空気ソレノイド弁（２）を作動させるためのものである。
【００３６】
図２を参照すると、本発明のモジュール組立体の１つの顆粒分注モジュールのキャニスター下位組立体（３０）は、基板（１８）上に取り付けられた顆粒キャニスター（５）を含む。顆粒キャニスター（５）は、顆粒キャニスターベース（４２）の近傍に、近位端部（５０）および遠位端部（６０）を有する水平延在部（３２）を有する。顆粒キャニスター（５）の容量に対する制限はない。本発明の顆粒分注モジュールは、より大きな容量の顆粒キャニスターを使用して動作可能である。非常に小さな量で分注する必要がある顆粒形態の着香料を分注するために使用される場合、５０ｇの容量の顆粒キャニスター（５）であっても、着香料を約２００〜３００個の分注カップ分の飲料に分注するために十分であり得る。顆粒キャニスター（５）の容量は、粒キャニスター（５）に顆粒材料を頻繁に補充する必要がなく、それにより、顆粒分注モジュールをユーザフレンドリにするようにし得る。顆粒キャニスター（５）は、顆粒キャニスターベース（４２）において顆粒コンベアチャネル（２８）を有し、上記顆粒コンベアチャネル（２８）は、顆粒コンベア（６）がこの顆粒コンベアチャネル（２８）を通って前後に自在に移動できるように、顆粒コンベア（６）と水平方向において寸法的に位置合わせされる。顆粒コンベアチャネル（２８）は、近位端部（５０）から遠位端部（６０）まで顆粒キャニスター（５）の水平延在部（３２）の全長を通して延びる。近位端部（５０）から長さの約１／３の箇所において、顆粒コンベア（６）は、円柱形垂直貫通穴である顆粒容積計量器（１６）を有する。図１に示される通常位置では、上記顆粒容積計量器（１６）は、顆粒キャニスター（５）のベースの中央に位置決めされる。顆粒キャニスター（５）は、上端部が開かれたキャニスターキャビティ（１２）を有する。顆粒コンベア（６）は、キャニスターキャビティ（１２）のベースに設けられた顆粒コンベアチャネル（２８）を通して水平に位置決めされ、遠位端部（６０）から顆粒コンベアカプラ（１５）まで延びる。顆粒キャニスター（５）のキャニスターキャビティ（１２）の上端部は、固定手段（１４、１４）により顆粒キャニスター（５）の上端部に固定されたキャニスター蓋（１３）により空密に閉じられる。顆粒キャニスター（５）の水平延在部（３２）の下側には顆粒分注口（７）が設けられ、顆粒分注口（７）には顆粒分注管（２０）が接続され、顆粒材料が顆粒容積計量器（１６）から顆粒分注管（２０）を通して分注される。圧縮空気口（８）が、顆粒キャニスター（５）の水平延在部（３２）の上側に設けられ、排気搬送管（１９）により空気ソレノイド弁（１）（図１）の排出口（１１）（図１）に接続される。顆粒キャニスター（５）は、ネジのような単一の固定手段（３１）により基板（１８）に固定されるため、容易に取り外すことが可能である。
【００３７】
図１に示される通常位置では、顆粒容積計量器（１６）は、顆粒材料がキャニスターキャビティ（１２）内に存在する場合、顆粒材料の所要分量に従って所定の容積を有する顆粒容積計量器（１６）に対して、顆粒材料の重量による流れおよび顆粒コンベア（６）の前後移動のタッピング効果により生じる振動により、キャニスターキャビティ（１２）から顆粒材料が自動的に充填されるように、キャニスターキャビティ（１２）内部に位置決めされる。図２に示される分注位置では、顆粒コンベア（６）は、空気圧シリンダ（４）（図１）による作動を受けて、ピストンロッド（１７）および顆粒コンベア（６）が顆粒コンベアカプラ（１５）により結合されることによるピストンロッド（１７）の前方移動により、前方に移動する。顆粒コンベア（６）のこの前方移動は、顆粒コンベアカプラ（１５）のさらなる前方移動が、顆粒キャニスター（５）の水平延在部（３２）の近位端部（５０）により停止する場合に完了する。この位置において、顆粒容積計量器（１６）は垂直において、上側で圧縮空気口（８）と位置合わせされ、下側で顆粒分注口（７）と位置合わせされる。この位置合わせされた位置において、空気ソレノイド弁（１）（図１）の排出口（１１）（図１）から排気搬送管（１９）を通って受け取られた空気が、顆粒容積計量器（１６）内に含まれる顆粒材料を、顆粒分注管（２０）を通して分注容器（図示せず）内に吹き下ろす。
【００３８】
図３を参照すると、空気圧シリンダ下位組立体（４０）は、基板（１８）に溶接されて一体化された垂直上方延在板（４１）上に取り付けられた空気圧シリンダ（４）を含む。空気圧シリンダ（４）のピストンロッド（１７）は、空気圧シリンダ（４）に面する側に設けられた寸法的に位置合わせされたアパーチャを通して、顆粒搬送カプラ（１５）の内部に延びる。空気圧シリンダ（４）の取り付けは、ピストンロッド（１７）が顆粒コンベア（６）と水平に位置合わせされるようなものである。この顆粒コンベア（６）は、ピストンロッド（１７）が延びる側とは逆の側から顆粒コンベアカプラ（１５）に取り付けられる。顆粒コンベアカプラ（１５）の助けにより、ピストンロッド（１７）の前後移動が顆粒コンベア（６）に付与される。
【００３９】
空気圧シリンダ（４）の後端部において、流入口（１０）および排出口（１１）を有する空気ソレノイド弁（１）が設けられる。流入口（１０）は、流入管（３）および空気コンプレッサ接続管（２２）により三方向コネクタ（２１）を通して圧縮空気貯蔵タンク（図示せず）に接続される。空気ソレノイド弁（１）の通常閉鎖口（９）が、空気圧シリンダ後端口（２５）に接続される。空気圧シリンダ（４）の前端部において空気ソレノイド弁（２）が設けられ、空気ソレノイド弁（２）の流入口（２３）は、流入管（２７）および空気コンプレッサ接続管（２２）により三方向コネクタ（２１）を介して圧縮空気貯蔵タンク（図示せず）に接続される。空気ソレノイド弁（２）の通常閉鎖口（２４）は、空気圧シリンダ前端口（２６）に接続される。空気ソレノイド弁（２）には、排出口（２９）も設けられる。空気ソレノイド弁（１）の排出口（１１）は、排気搬送管（１９）により、顆粒キャニスター（５）（図１）の水平延在部（３２）（図１）の上面に設けられた圧縮空気口（８）（図１）に接続される。
【００４０】
本発明のモジュール組立体の動作方法
モジュール組立体の動作方法について、１つの顆粒分注モジュールに関連して説明する。識別される方法は、組立体のすべてのモジュールユニットに対応する。分注される顆粒材料が、キャニスターキャビティ（１２）を通して顆粒キャニスター（５）内に入れられる。顆粒キャニスター（５）に顆粒材料が充填された後、キャニスター上部は、固定手段（１４、１４）を使用して固定されたキャニスター蓋（１３）により閉じられる。キャニスターキャビティ（１２）の下にある顆粒コンベア（６）内に設けられる顆粒容積計量器（１６）に、重力下での下方への流れならびに顆粒コンベア（６）の前後移動によるタッピング効果および振動により顆粒材料が自動的に充填される。
【００４１】
空気ソレノイド弁（１）が作動すると、通常閉鎖口（９）が開き、圧縮空気を圧縮空気貯蔵タンク（図示せず）から空気コンプレッサ接続管（２２）および流入管（３）を通り、三方向コネクタ（２１）および流入管（１０）を介して流入させる。圧縮空気は、空気圧シリンダ後端口（２５）を通って空気圧シリンダ（４）の後端部に入り、空気圧シリンダ（４）のピストンロッド（１７）を前方に移動させる。ピストンロッド（１７）は、顆粒コンベアカプラ（１５）を介して顆粒コンベア（６）に結合され、そしてピストンロッド（１７）の前方移動は、顆粒コンベア（６）を前方に移動させる。顆粒コンベア（６）の前方移動が完了した段階において、顆粒容積計量器（１６）は、圧縮空気口（８）および顆粒分注口（７）に垂直に位置合わせされた状態になる。この瞬間に、空気ソレノイド弁（１）は作動停止し、排出口（１１）を開き、それにより、排気搬送管（１９）を通して空気圧シリンダ（４）内部の圧縮空気を圧縮空気口（８）内に解放する。この段階において、圧縮空気口（８）および顆粒容積計量器（１６）と垂直に位置合わせされており、圧縮空気口（８）を通しての急激な突風が、顆粒容積計量器（１６）および顆粒分注口（７）を通過し、それにより、顆粒容積計量器（１６）内部に含まれる顆粒材料を、顆粒分注口（７）を通して顆粒分注管（２０）内に運ぶ。
【００４２】
顆粒材料が顆粒分注管（２０）を通して分注されたこの段階において、空気ソレノイド弁（２）が作動し、通常閉鎖口（２４）が開き、圧縮空気を圧縮空気貯蔵タンク（図示せず）から空気コンプレッサ接続管（２２）および流入管（２７）を通り、三方向コネクタ（２１）および流入口（２３）を介し、空気圧シリンダ前端口（２６）を通して空気圧シリンダの前端部に流入させる。この空気圧シリンダ（４）の前端部内への圧縮空気の流入により、空気圧シリンダ（４）のピストンロッド（７）が後方に移動する。顆粒コンベアカプラ（１５）を介して顆粒コンベア（６）に結合されたピストンロッド（１７）も後方の通常位置に移動する。この段階において、顆粒コンベア（６）内の顆粒容積計量器（１６）は、キャニスターキャビティ（１２）内にあり、その結果として、重力および顆粒コンベア（６）の後方移動のタッピング効果により生じる振動により、キャニスターキャビティ（１２）から顆粒が顆粒容積計量器（１６）内に補充される。次に、空気ソレノイド弁（２）が作動停止し、空気圧シリンダ（４）内に含まれていた圧縮空気を、排出口（２９）を通して大気中に解放する。次に、顆粒分注モジュールを次の動作サイクルに使用する準備ができる。
【００４３】
分注する顆粒材料の選択肢を提供する、１つの異なる顆粒材料１つの顆粒分注モジュールにある複数の顆粒分注モジュールを含むモジュール組立体の場合、最初に、操作者が組立体（図示せず）の前面制御盤（図示せず）上の適切なスイッチを操作することにより、顆粒材料が選択される。選択された顆粒材料に基づいて、電子プロセッサ（図示せず）が、所望の顆粒材料を有する顆粒分注モジュールの空気ソレノイド弁（１）を作動させる。上述したように顆粒材料を分注した後、電子プロセッサ（図示せず）は、上述したように、同じ顆粒分注ユニットの空気ソレノイド弁（２）を作動させて、そのユニットの顆粒コンベア（６）を元の通常位置に戻す。次に、組立体は、次の所望の顆粒材料を選択する準備ができる。
【００４４】
本発明の別の実施形態によれば、空気圧シリンダ（４）は、スクリューロッドもしくはラックおよびピニオン等の電気で動作する駆動装置で置換してもよく、または顆粒コンベア（６）を手動で動作させてもよい。
【００４５】
変形実施形態において、適合、変更、および均等な変形を行うことにより、本発明により教示される顆粒分注モジュールの異なる構成要素／下位組立体の原理、機能特徴を当業者が利用し得ることを理解されたい。そのような変形実施形態は、以下の特許請求の範囲の下でさらに説明される本発明の範囲内にあることが意図される。
【図１】
2012523559.tif 000003
【図２】
2012523559.tif 000004
【図３】
2012523559.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成23年11月29日(2011.11.29)
【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】顆粒の自動分注モジュール組立体およびその動作方法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モジュール組立体が、着香料等の顆粒材料を分注する少なくとも１つの顆粒分注モジュールを含む、顆粒の自動分注モジュール組立体およびその動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
事前に設定された分量の、ミルクパウダー、スープパウダー等のような水溶性食品粉体を、分注ラインを通して分注カップ内に分注された、事前に設定された分量の暖かいか、または冷たい水中に混合することにより構成される飲料を用意するために使用される粉体を分注する分注機が当分野において知られている。これらの粉体は、粉体の凝集性により、粉体が含まれるキャニスターから一貫して容易には流出しない。さらに、ミルクパウダーを含むキャニスターは、分注できなかったいくらかの量のミルクパウダーがキャニスター内に常に残るため、完全に空にすることが難しい。これらの問題を解消するために、当分野において既知の組立体の多くは、複雑な機構の複数の攪拌ホィールと回転部材のシャフトに接続されたモータにより駆動されるオーガのような回転輸送・分量計量部材とを組み込んだホッパー容器を使用する。そのような容器は、顆粒材料の凝集性が低いことにより、分注される分量を精密に制御できないため、特に顆粒の形態の着香料の分注には適さない。
【０００３】
（特許文献１）には、自動飲料分配機内の食品粉体用の密閉容器であって、容器の下部にある輸送ダクトと、容器の端部における開口部により形成される輸送口と、ダクト内部に回転可能に支持され、上記口を通って延びる回転輸送・分量計量部材と、上記回転輸送・分量計量部材が着脱可能に接続されたモータと、上記口に当接して支持され、輸送・分量計量部材の回転移動中に、輸送・分量計量部材により閉位置から開位置に移動可能なプレート閉鎖部材と、を有する、密閉容器が報告されている。
【０００４】
上記引用される特許において報告される上記輸送・分量計量機構の欠点は、事前に設定された分量の粉体を一貫して分注するいかなる機構も組み込んでいないため、事前に設定された正確な分量の顆粒材料の分注に適さないことである。
【０００５】
上記特許において報告される食品粉体の容器の別の欠点は、モータにより機械的に動作するシャフトに接続された複雑な機構の回転部材を組み込むことである。食品粉体のそのような複雑な容器は、着香料等の選択可能な顆粒材料を分注すべき複数の顆粒材料向けの構成としては扱いにくい場合がある。
【０００６】
上記特許において報告される食品粉体の容器のさらに別の欠点は、容器が空密ではなく、顆粒を凝集させる恐れがある湿気が侵入しやすいことである。
【０００７】
（特許文献２）には、飲料形成または食品形成粉体を含み、粉体の下方移動を促す主攪拌ホィールおよび主攪拌ホィールに係合する補助攪拌ホィールが設けられたリザーバとを備えた分注キャニスターが報告されている。リザーバの底部に、リザーバの前壁と後壁との間で長手方向に延びる回転可能な容量計量オーガが設けられ、この回転可能な容量計量オーガは、主攪拌ホィールの円周に設けられた複数の歯が、計量手段に沿った長手方向位置に応じて変化する粉体を輸送させるように構成される。
【０００８】
上記特許において報告される分注キャニスターの欠点は、食品粉体または飲料形成粉体を、オーガの回転移動により移動させ輸送し、分注される粉体の容積が、流出口に輸送される粉体の容積を増減させるオーガの変更により調整されることである。そのような構成は、非常に小量で一貫した分量の顆粒材料の分注には適さない。
【０００９】
（特許文献３）には、複数のフレーバー分注ユニットを組み込んだマルチフレーバーホット飲料分注機が報告されている。各フレーバー分注ユニットは、可撓性管を介してポンプシステムに連通したフレーバー容器を含む。制御線を介して主制御盤により起動した場合、起動したポンプシステムは、液体フレーバーシロップをリンクされたフレーバー容器からフレーバー放出ライン内にポンピングし、フレーバー放出ラインから、飲料分注機の分注ノズルにおいて分注ラインから出る暖かい飲料に輸送されてその飲料中に分注される。フレーバー放出ラインは、フレーバー分注ノズルの主体により形成される主放出通路から延び、かつ主放出通路と連通する複数のフレーバー供給口を有するフレーバー分注ノズルを通して、分注ノズルに取り付けられる。供給口の数は、分注機により分注されることが望まれるフレーバーの数に対応する。各フレーバーは、ポンプシステムによりフレーバー容器からポンピングされたフレーバーの輸送および分注に別個の放出ライン、フレーバーシロップ容器毎に別個のポンプ、フレーバー容器をポンプに接続する別個の供給ライン、およびフレーバー毎のフレーバーシロップを含む別個のフレーバー容器を必要とする。
【００１０】
上記飲料分注機内で具現されるフレーバー分注ユニットの制限は、フレーバーが、ポンプシステムによりフレーバー放出ラインを通って飲料分注機の分注ノズルにポンピングできる液体の形態である必要があり、そのため、顆粒材料の分注に適さないことである。
【００１１】
上記フレーバー分注ユニットの別の欠点は、芳香移りが、ミキサの下かつ飲料分注口において発生することである。
【先行技術文献】
【００１２】
【特許文献】
【特許文献１】米国特許第４，６１０，３７８号明細書
【特許文献２】米国特許第６，８３４，７７９号明細書
【特許文献３】米国特許第７，０４４，３６６号明細書
【特許文献４】印国特許出願第７８０／ＫＯＬ／２００８号明細書（ＰＣＴ／ＩＮ２００８／００８７１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明によれば、着香料等の顆粒材料を分注するモジュール組立体が少なくとも１つの顆粒分注モジュールを含む、顆粒の自動分注モジュール組立体およびその動作方法が提供される。顆粒分注モジュールは、一種類の顆粒材料を含む顆粒キャニスターと、一貫して正確に事前に設定された分量のその顆粒材料を分注する顆粒容積計量器とを含む。本発明のモジュール組立体では、複数の顆粒分注モジュールは、圧縮空気の助けにより、異なる顆粒分注モジュールに設けられた複数の顆粒材料から選択可能な、事前に設定された分量の顆粒材料を分注するために使用できる。本発明の自動分注モジュール組立体は、同時係属中の（特許文献４）に開示されるような飲料分注組立体に一体化して、異なるモジュールに設けられた複数の顆粒材料から選択可能な、事前に設定された分量の顆粒材料を正確に、飲料分注組立体により分注カップ内に分注された新鮮な飲料内に自動的かつ直接分注することができ、（特許文献４）は全体的に本明細書に援用されるものと考えられる。異なる顆粒材料が、異なる顆粒分注モジュールにより分注され、それにより、顆粒材料の交差汚染または混合が回避される。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
したがって、本発明の目的は、顆粒の自動分注モジュール組立体およびその動作方法であって、上記顆粒の自動分注モジュール組立体は、顆粒形態の着香料のような事前に設定された分量の任意の顆粒材料を分注する少なくとも１つの顆粒分注モジュールを含む、顆粒の自動分注モジュール組立体およびその動作方法を提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、同時係属中の（特許文献４）に開示されるような飲料分注組立体と組み合わせて使用して、事前に設定された正確な分量の、着香料等の選択可能な顆粒材料を、飲料分注組立体により分注された分注カップ内の新鮮な飲料内に自動的に分注することができる、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００１６】
本発明のさらに別の目的は、１ユニットの顆粒分注モジュールのサイズが、複数のそのような顆粒分注モジュールを有するモジュール組立体を、組立体を不格好にせずに、同時係属中の（特許文献４）に開示されるような飲料分注組立体と一体化できるように、流線型である、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００１７】
本発明のさらに別の目的は、顆粒分注モジュールの各ユニットが、複数のそのような顆粒分注モジュールを有するモジュール組立体を、同時係属中の（特許文献４）に開示されるような飲料分注組立体と一体化できるようなものであり、それにより、着香料等のあらゆる顆粒粉体を、飲料組立体により分注された新鮮な飲料を含む分注カップ内に直接かつ自動的に分注することができ、着香料は、そのような飲料分注組立体の前面制御盤上の適切なスイッチを押下することにより示される、操作者により表現される選択により、モジュール組立体の異なる顆粒分注モジュールの顆粒キャニスター内に提供される複数の着香料から選択可能である、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００１８】
本発明のさらなる目的は、顆粒キャニスターが容易に取り外して交換可能であり、それにより、あるフレーバーを含む顆粒キャニスターを、別の所望のフレーバーを含む顆粒キャニスターで交換することができる、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。したがって、１モジュールに１つのフレーバーを利用可能な複数の顆粒分注モジュールの使用により提供し得るフレーバーの選択肢に加えて、任意の顆粒分注モジュール内の顆粒キャニスターを所望のフレーバーを含む顆粒キャニスターで置換すると共に、新しい着香料の所要計量に従って較正された新しい顆粒容積計量器を交換された顆粒キャニスター内に設けることにより、フレーバーの選択肢をさらに増やすことができる。また顆粒キャニスターの脱着が容易であることにより、顆粒キャニスターおよび顆粒分注モジュールの清掃及び保守が容易になる。
【００１９】
本発明のさらなる目的は、複数の顆粒分注モジュールを具現し、各顆粒分注モジュールが一種類のみの顆粒材料を分注し、それにより、複数の顆粒分注モジュール内に含まれる異なる顆粒材料の芳香移りおよび交差汚染が回避される、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２０】
本発明のさらなる目的は、完全に自動化されており、それにより、フレーバーディーバッグまたは飲料へのフレーバーの手作業での追加等の外部フレーバー輸送手段の必要性をなくす、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２１】
本発明のさらなる目的は、顆粒容積計量器を使用して、事前に設定された正確な分量の顆粒材料を分注カップ内の飲料内に自動的に分注し、それにより、分注される顆粒量に高度な正確性を保証し、それにより、顧客に提供される飲料のエンドカップ（end cup）の芳香の一貫性を保証する、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２２】
本発明のさらなる目的は、使用する移動構成要素が最小限であり、それにより、必要な保守が少なく、コスト低減の他に信頼性が向上する、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２３】
本発明のさらなる目的は、フレーバーティーバッグ等の手段を使用する場合と比較して、ごくわずかなカップ当たりの追加コストで、顆粒形態の広範囲の着香材料を飲料内に分注可能な、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２４】
本発明のさらなる目的は、顆粒キャニスターが、多数のカップの飲料を顆粒を分注するために十分な量の顆粒を含む容量を有し、それにより、キャニスターを頻繁に補充する必要がなくなり、それにより、モジュール組立体がユーザフレンドリーになる、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２５】
本発明のさらなる目的は、他のフレーバーに芳香汚染を生じさせず、パイプまたは関連付けられた機構の清掃／保守を必要としない、顆粒形態の着香料等を使用する、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２６】
本発明のさらなる目的は、顆粒キャニスターのベース近傍に設けられる顆粒コンベアチャネル内の顆粒コンベアの前後移動によるタッピング効果および振動が、顆粒容積計量器の完全な充填を助け、それにより、正確な分量の顆粒材料を分注することができる、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２７】
本発明のさらなる目的は、同時係争中の（特許文献４）において開示されるような当分野において既知の飲料分注組立体と併せて使用される場合、広範囲のフレーバーの飲料を同じ組立体から分注可能な、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２８】
本発明のさらなる目的は、同時係争中の（特許文献４）において開示されるような当分野において既知の飲料分注組立体と併せて使用される場合、飲料の準備およびフレーバーの分注が同時に行われるため、フレーバーなしの同じ飲料の分注と比較して、フレーバーありの飲料を分注するために同じ時間がかかる、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００２９】
本発明のさらなる目的は、顆粒キャニスターが、顆粒を充填するために使用される開口部ならびに顆粒分注口において空密であり、それにより、顆粒材料の新鮮さおよび品質を保ち、それにより、顆粒キャニスターに入れられた顆粒材料の保存可能期間が延びる、顆粒の自動分注モジュール組立体を提供することである。
【００３０】
本発明の他の目的および利点が、添付図面と共に以下の本発明の詳細な説明および例示から明らかになろう。
【００３１】
本発明について、本発明を実施し得る実施形態の１つの説明を意図する添付図を使用してこれより説明する。添付図は、本発明の範囲に対するいかなる限定も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。本発明がこれらの図により示される厳密な構造に限定されると考えられないことに留意されたい。本発明において具現される原理ならびに構成要素および下位組立体の機能的特徴を利用する当業者による任意の変更、適合、均等な変更は、本発明の範囲内にあることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】キャニスター下位組立体が通常位置にある、本発明のモジュール組立体の１つの顆粒分注モジュールの組立体全体の断面図を示す。
【図２】顆粒容積計量器の上端部が、圧縮空気口と垂直に位置合わせされ、その下端部が顆粒分注口と垂直に位置合わせされた場合の、分注位置にある１つの顆粒分注モジュールのキャニスター下位組立体の断面図を示す。
【図３】本発明のモジュール組立体の１つの顆粒分注モジュールの空気圧シリンダ下位組立体の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明によれば、事前に設定された正確な分量の顆粒形態の任意の材料を一貫して分注できる少なくとも１つの顆粒分注モジュールを含む顆粒の自動分注モジュール組立体が提供される。複数の顆粒分注モジュールを有する本発明のモジュール組立体は、同時係属中の（特許文献４）に開示されるような飲料分注組立体と一体化することができ、そのように一体化された組立体を使用して、モジュール組立体の異なる顆粒分注モジュールの異なる顆粒キャニスター内に提供される複数のフレーバーから選択可能な顆粒形態の所望のフレーバーを含む新鮮な飲料を分注することができ、（特許文献４）は全体的に本明細書に援用されるものと考えられる。さらに、モジュール組立体の異なる顆粒分注モジュールの顆粒キャニスターは、容易に交換でき、顆粒形態のあるフレーバーを含む顆粒キャニスターを、顆粒形態の別のフレーバーを含む顆粒キャニスターで置換し、顆粒形態の新しい着香料の所要分量に従って較正された新しい顆粒容積計量器を提供することにより、フレーバーの選択肢をさらに広げることができる。
【００３４】
本発明のモジュール組立体の各顆粒分注モジュールは、寸法的に流線型であり、最低限の移動構成要素を有し、本発明のモジュール組立体は、一体化された組立体を不格好にせずに、またはいかなる大きな追加のテーブルスペースを占有せずに、飲料分注組立体と一体化することができる。単一の顆粒分注モジュールのコストは低いため、フレーバーティーバッグ等の飲料にフレーバーを付ける他の手段と比較した場合、選択されたフレーバーでの飲料のフレーバー付けのカップ当たりの追加コストは非常に低い。
【００３５】
図１を参照すると、本発明の顆粒の自動分注モジュール組立体の各顆粒分注モジュールは、キャニスター下位組立体（３０）と、顆粒コンベアカプラ（１５）を通して一緒に結合された空気圧シリンダ下位組立体（４０）とを含む。キャニスター下位組立体（３０）は、基板（１８）上に取り付けられる。空気圧シリンダ下位組立体（４０）は、基板（１８）に溶接されて一体化された垂直に上方に延びる板（４１）上に取り付けられる。空気圧シリンダ下位組立体（４０）は、空気圧シリンダ（４）のピストンロッド（１７）が、顆粒コンベア（６）と水平に位置合わせされ、それにより、ピストンロッド（１７）が前方に移動した場合、顆粒コンベアカプラ（１５）を介して前方向移動を顆粒コンベア（６）に対して付与するように取り付けられる。圧縮空気口（８）が、顆粒キャニスター（５）の水平延在部（３２）の上面に設けられ、その一方で、顆粒分注口（７）が、圧縮空気口（８）の垂直方向において下に厳密に位置合わせされるように、顆粒キャニスター（５）の水平延在部（３２）の下面に設けられる。空気ソレノイド弁（１）の排出口（１１）は、排気搬送管（１９）を介して上記圧縮空気口（８）に連通する。２つの作動スイッチ（４５、４６）が基板（１８）上に設けられ、作動スイッチ（４５）は空気ソレノイド弁（１）を作動させるためのものであり、作動スイッチ（４６）は空気ソレノイド弁（２）を作動させるためのものである。
【００３６】
図２を参照すると、本発明のモジュール組立体の１つの顆粒分注モジュールのキャニスター下位組立体（３０）は、基板（１８）上に取り付けられた顆粒キャニスター（５）を含む。顆粒キャニスター（５）は、顆粒キャニスターベース（４２）の近傍に、近位端部（５０）および遠位端部（６０）を有する水平延在部（３２）を有する。顆粒キャニスター（５）の容量に対する制限はない。本発明の顆粒分注モジュールは、より大きな容量の顆粒キャニスターを使用して動作可能である。非常に小さな量で分注する必要がある顆粒形態の着香料を分注するために使用される場合、５０ｇの容量の顆粒キャニスター（５）であっても、着香料を約２００〜３００個の分注カップ分の飲料に分注するために十分であり得る。顆粒キャニスター（５）の容量は、粒キャニスター（５）に顆粒材料を頻繁に補充する必要がなく、それにより、顆粒分注モジュールをユーザフレンドリにするようにし得る。顆粒キャニスター（５）は、顆粒キャニスターベース（４２）において顆粒コンベアチャネル（２８）を有し、上記顆粒コンベアチャネル（２８）は、顆粒コンベア（６）がこの顆粒コンベアチャネル（２８）を通って前後に自在に移動できるように、顆粒コンベア（６）と水平方向において寸法的に位置合わせされる。顆粒コンベアチャネル（２８）は、近位端部（５０）から遠位端部（６０）まで顆粒キャニスター（５）の水平延在部（３２）の全長を通して延びる。近位端部（５０）から長さの約１／３の箇所において、顆粒コンベア（６）は、円柱形垂直貫通穴である顆粒容積計量器（１６）を有する。図１に示される通常位置では、上記顆粒容積計量器（１６）は、顆粒キャニスター（５）のベースの中央に位置決めされる。顆粒キャニスター（５）は、上端部が開かれたキャニスターキャビティ（１２）を有する。顆粒コンベア（６）は、キャニスターキャビティ（１２）のベースに設けられた顆粒コンベアチャネル（２８）を通して水平に位置決めされ、遠位端部（６０）から顆粒コンベアカプラ（１５）まで延びる。顆粒キャニスター（５）のキャニスターキャビティ（１２）の上端部は、固定手段（１４、１４）により顆粒キャニスター（５）の上端部に固定されたキャニスター蓋（１３）により空密に閉じられる。顆粒キャニスター（５）の水平延在部（３２）の下側には顆粒分注口（７）が設けられ、顆粒分注口（７）には顆粒分注管（２０）が接続され、顆粒材料が顆粒容積計量器（１６）から顆粒分注管（２０）を通して分注される。圧縮空気口（８）が、顆粒キャニスター（５）の水平延在部（３２）の上側に設けられ、排気搬送管（１９）により空気ソレノイド弁（１）（図１）の排出口（１１）（図１）に接続される。顆粒キャニスター（５）は、ネジのような単一の固定手段（３１）により基板（１８）に固定されるため、容易に取り外すことが可能である。
【００３７】
図１に示される通常位置では、顆粒容積計量器（１６）は、顆粒材料がキャニスターキャビティ（１２）内に存在する場合、顆粒材料の所要分量に従って所定の容積を有する顆粒容積計量器（１６）に対して、顆粒材料の重量による流れおよび顆粒コンベア（６）の前後移動のタッピング効果により生じる振動により、キャニスターキャビティ（１２）から顆粒材料が自動的に充填されるように、キャニスターキャビティ（１２）内部に位置決めされる。図２に示される分注位置では、顆粒コンベア（６）は、空気圧シリンダ（４）（図１）による作動を受けて、ピストンロッド（１７）および顆粒コンベア（６）が顆粒コンベアカプラ（１５）により結合されることによるピストンロッド（１７）の前方移動により、前方に移動する。顆粒コンベア（６）のこの前方移動は、顆粒コンベアカプラ（１５）のさらなる前方移動が、顆粒キャニスター（５）の水平延在部（３２）の近位端部（５０）により停止する場合に完了する。この位置において、顆粒容積計量器（１６）は垂直において、上側で圧縮空気口（８）と位置合わせされ、下側で顆粒分注口（７）と位置合わせされる。この位置合わせされた位置において、空気ソレノイド弁（１）（図１）の排出口（１１）（図１）から排気搬送管（１９）を通って受け取られた空気が、顆粒容積計量器（１６）内に含まれる顆粒材料を、顆粒分注管（２０）を通して分注容器（図示せず）内に吹き下ろす。
【００３８】
図３を参照すると、空気圧シリンダ下位組立体（４０）は、基板（１８）に溶接されて一体化された垂直上方延在板（４１）上に取り付けられた空気圧シリンダ（４）を含む。空気圧シリンダ（４）のピストンロッド（１７）は、空気圧シリンダ（４）に面する側に設けられた寸法的に位置合わせされたアパーチャを通して、顆粒搬送カプラ（１５）の内部に延びる。空気圧シリンダ（４）の取り付けは、ピストンロッド（１７）が顆粒コンベア（６）と水平に位置合わせされるようなものである。この顆粒コンベア（６）は、ピストンロッド（１７）が延びる側とは逆の側から顆粒コンベアカプラ（１５）に取り付けられる。顆粒コンベアカプラ（１５）の助けにより、ピストンロッド（１７）の前後移動が顆粒コンベア（６）に付与される。
【００３９】
空気圧シリンダ（４）の後端部において、流入口（１０）および排出口（１１）を有する空気ソレノイド弁（１）が設けられる。流入口（１０）は、流入管および空気コンプレッサ接続管（２２）により三方向コネクタ（２１）を通して圧縮空気貯蔵タンク（図示せず）に接続される。空気ソレノイド弁（１）の通常閉鎖口（９）が、空気圧シリンダ後端口（２５）に接続される。空気圧シリンダ（４）の前端部において空気ソレノイド弁（２）が設けられ、空気ソレノイド弁（２）の流入口（２３）は、流入管（２７）および空気コンプレッサ接続管（２２）により三方向コネクタ（２１）を介して圧縮空気貯蔵タンク（図示せず）に接続される。空気ソレノイド弁（２）の通常閉鎖口（２４）は、空気圧シリンダ前端口（２６）に接続される。空気ソレノイド弁（２）には、排出口（２９）も設けられる。空気ソレノイド弁（１）の排出口（１１）は、排気搬送管（１９）により、顆粒キャニスター（５）（図１）の水平延在部（３２）（図１）の上面に設けられた圧縮空気口（８）（図１）に接続される。
【００４０】
本発明のモジュール組立体の動作方法
モジュール組立体の動作方法について、１つの顆粒分注モジュールに関連して説明する。識別される方法は、組立体のすべてのモジュールユニットに対応する。分注される顆粒材料が、キャニスターキャビティ（１２）を通して顆粒キャニスター（５）内に入れられる。顆粒キャニスター（５）に顆粒材料が充填された後、キャニスター上部は、固定手段（１４、１４）を使用して固定されたキャニスター蓋（１３）により閉じられる。キャニスターキャビティ（１２）の下にある顆粒コンベア（６）内に設けられる顆粒容積計量器（１６）に、重力下での下方への流れならびに顆粒コンベア（６）の前後移動によるタッピング効果および振動により顆粒材料が自動的に充填される。
【００４１】
空気ソレノイド弁（１）が作動すると、通常閉鎖口（９）が開き、圧縮空気を圧縮空気貯蔵タンク（図示せず）から空気コンプレッサ接続管（２２）および流入管（３）を通り、三方向コネクタ（２１）および流入管（１０）を介して流入させる。圧縮空気は、空気圧シリンダ後端口（２５）を通って空気圧シリンダ（４）の後端部に入り、空気圧シリンダ（４）のピストンロッド（１７）を前方に移動させる。ピストンロッド（１７）は、顆粒コンベアカプラ（１５）を介して顆粒コンベア（６）に結合され、そしてピストンロッド（１７）の前方移動は、顆粒コンベア（６）を前方に移動させる。顆粒コンベア（６）の前方移動が完了した段階において、顆粒容積計量器（１６）は、圧縮空気口（８）および顆粒分注口（７）に垂直に位置合わせされた状態になる。この瞬間に、空気ソレノイド弁（１）は作動停止し、排出口（１１）を開き、それにより、排気搬送管（１９）を通して空気圧シリンダ（４）内部の圧縮空気を圧縮空気口（８）内に解放する。この段階において、圧縮空気口（８）および顆粒容積計量器（１６）と垂直に位置合わせされており、圧縮空気口（８）を通しての急激な突風が、顆粒容積計量器（１６）および顆粒分注口（７）を通過し、それにより、顆粒容積計量器（１６）内部に含まれる顆粒材料を、顆粒分注口（７）を通して顆粒分注管（２０）内に運ぶ。
【００４２】
顆粒材料が顆粒分注管（２０）を通して分注されたこの段階において、空気ソレノイド弁（２）が作動し、通常閉鎖口（２４）が開き、圧縮空気を圧縮空気貯蔵タンク（図示せず）から空気コンプレッサ接続管（２２）および流入管（２７）を通り、三方向コネクタ（２１）および流入口（２３）を介し、空気圧シリンダ前端口（２６）を通して空気圧シリンダの前端部に流入させる。この空気圧シリンダ（４）の前端部内への圧縮空気の流入により、空気圧シリンダ（４）のピストンロッド（７）が後方に移動する。顆粒コンベアカプラ（１５）を介して顆粒コンベア（６）に結合されたピストンロッド（１７）も後方の通常位置に移動する。この段階において、顆粒コンベア（６）内の顆粒容積計量器（１６）は、キャニスターキャビティ（１２）内にあり、その結果として、重力および顆粒コンベア（６）の後方移動のタッピング効果により生じる振動により、キャニスターキャビティ（１２）から顆粒が顆粒容積計量器（１６）内に補充される。次に、空気ソレノイド弁（２）が作動停止し、空気圧シリンダ（４）内に含まれていた圧縮空気を、排出口（２９）を通して大気中に解放する。次に、顆粒分注モジュールを次の動作サイクルに使用する準備ができる。
【００４３】
分注する顆粒材料の選択肢を提供する、１つの異なる顆粒材料１つの顆粒分注モジュールにある複数の顆粒分注モジュールを含むモジュール組立体の場合、最初に、操作者が組立体（図示せず）の前面制御盤（図示せず）上の適切なスイッチを操作することにより、顆粒材料が選択される。選択された顆粒材料に基づいて、電子プロセッサ（図示せず）が、所望の顆粒材料を有する顆粒分注モジュールの空気ソレノイド弁（１）を作動させる。上述したように顆粒材料を分注した後、電子プロセッサ（図示せず）は、上述したように、同じ顆粒分注ユニットの空気ソレノイド弁（２）を作動させて、そのユニットの顆粒コンベア（６）を元の通常位置に戻す。次に、組立体は、次の所望の顆粒材料を選択する準備ができる。
【００４４】
本発明の別の実施形態によれば、空気圧シリンダ（４）は、スクリューロッドもしくはラックおよびピニオン等の電気で動作する駆動装置で置換してもよく、または顆粒コンベア（６）を手動で動作させてもよい。
【００４５】
変形実施形態において、適合、変更、および均等な変形を行うことにより、本発明により教示される顆粒分注モジュールの異なる構成要素／下位組立体の原理、機能特徴を当業者が利用し得ることを理解されたい。そのような変形実施形態は、以下の特許請求の範囲の下でさらに説明される本発明の範囲内にあることが意図される。
【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】
少なくとも１つの顆粒分注モジュールを備えた顆粒の自動分注モジュール組立体であって、前記顆粒分注モジュールのそれぞれは、
（ａ）空密キャニスター蓋（１３）が設けられたキャニスターキャビティ（１２）を有する顆粒キャニスター（５）を備えたキャニスター下位組立体（３０）であって、前記顆粒キャニスターは、顆粒キャニスターベース（４２）の近傍に、顆粒コンベアチャネルを有する少なくとも１つの水平延在部（３２）を有し、寸法的に位置合わせされた顆粒コンベア（６）が、前記顆粒コンベアチャネル（２８）を通って前後に自在に移動可能であり、前記水平延在部は近位端部（５０）および遠位端部（６０）を有し、前記顆粒コンベアは、通常位置において、顆粒コンベアカプラ（１５）から前記遠位端部まで延び、さらに、前記顆粒コンベアには、所定容積の顆粒容積計量器（１６）が設けられ、前記顆粒コンベアは、通常位置において、前記キャニスターキャビティ内にある円柱形垂直貫通穴を備え、分注位置において、前記顆粒容積計量器の下端部は前記顆粒分注口（７）と垂直に位置合わせされる、キャニスター下位組立体（３０）と、
（ｂ）顆粒コンベアカプラ（１５）を通して前後移動を前記顆粒コンベアに付与する駆動手段と
を備える、組立体。
【請求項２】
前記駆動手段は空気圧シリンダ下位組立体（４０）であり、前記空気圧シリンダ下位組立体（４０）は、
−前記顆粒コンベアと水平に位置合わせされて前記顆粒コンベアカプラに結合されたピストンロッド（１７）が設けられた空気圧シリンダ（４）と、
−前記空気圧シリンダの後端部に設けられ、流入口（１０）、排出口（１１）、および通常閉鎖口（９）を有する空気ソレノイド弁（１）であって、前記流入口は、三方向コネクタ（２１）を通して流入管（３）および空気コンプレッサ接続管（２２）により圧縮空気貯蔵タンク（図示せず）に接続され、前記排出口は、排気搬送管（１９）を介して前記キャニスター下位組立体の圧縮空気口（８）に接続され、前記通常閉鎖口は、前記空気圧シリンダの空気圧シリンダ後端口（２５）に接続される、空気ソレノイド弁（１）と、
−前記空気圧シリンダの前端部に設けられ、流入口（２３）、排出口（２９）、および通常閉鎖口（２４）を有する空気ソレノイド弁（２）であって、前記流入口（２３）は、三方向コネクタ（２１）を通して流入管（２７）および空気コンプレッサ接続管（２２）により圧縮空気貯蔵タンク（図示せず）に接続され、前記通常閉鎖口（２４）は、前記空気圧シリンダの空気圧シリンダ前端口（２６）に接続される、空気ソレノイド弁（２）と
を備える、請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
前後移動を前記顆粒コンベアに付与する代替の駆動手段は、電気動作式ロッドならびにラックおよびピニオンから選択される、請求項１および２に記載の組立体。
【請求項４】
前記キャニスター蓋は（１４、１４）のような固定手段により固定される、請求項１に記載の組立体。
【請求項５】
顆粒分注モジュールの動作方法であって、
（ａ）顆粒材料を顆粒キャニスター（５）のキャニスターキャビティ（１２）内に入れ、固定手段（１４、１４）を使用してキャニスター蓋（１３）を閉じるステップと、
（ｂ）作動スイッチ（４５）を押下することにより、空気ソレノイド弁（１）を作動させ、それにより、ピストンロッド（１７）を前方に移動させ、それにより、顆粒コンベア（６）が、顆粒容積計量器（１６）が顆粒分注口（７）および圧縮空気口（８）と垂直に位置合わせされる位置まで前方に移動し、その結果として、排気搬送管（１９）を通って流れる排気の力の下で、前記顆粒材料が顆粒分注管（２０）を通して分注され、前記顆粒材料の分注を完了させるステップと、
（ｃ）作動スイッチ（４６）を押下することにより、空気ソレノイド弁（２）を作動させ、前記顆粒コンベア（６）を元の通常位置に移動させるステップと、
（ｄ）（ｂ）および（ｃ）のサイクルを繰り返すステップと
を含む、方法。
【請求項６】
複数の顆粒分注モジュールを有する顆粒の自動分注モジュール組立体の動作方法であって、飲料分注組立体と組み合わせて、
（ａ）異なる顆粒材料を異なる前記顆粒分注モジュール内の前記キャニスターキャビティ(１２)に入れ、固定手段（１４、１４）のような各固定手段を使用して蓋（１３）のような各キャニスター蓋によりキャニスターキャビティを閉じるステップと、
（ｂ）前記組立体の前面制御盤（図示せず）上の適切なスイッチを作動させることにより、異なる前記顆粒分注モジュール内に提供される前記顆粒材料の選択肢から、分注する前記顆粒材料を選択し、それにより、前記選択された顆粒材料が内部に提供される特定の前記顆粒分注モジュールの空気ソレノイド弁（１）を作動させ、それにより、前記モジュールのピストンロッド（１７）が前方に移動し、それにより、前記モジュールの顆粒コンベア（６）は、顆粒容積計量器（１６）が顆粒分注口（７）および圧縮空気口（８）に垂直に位置合わせされる位置まで移動し、その結果として、排気搬送管（１９）を通って流れる排気の力の下で、前記顆粒材料が顆粒分注管（２０）を通して分注され、前記顆粒材料の分注を完了させるステップと、
（ｃ）前記選択された顆粒分注モジュールの前記空気ソレノイド弁（２）を作動させる、前記組立体の前記前面制御盤（図示せず）上の適切なスイッチを押下し、それにより、前記モジュールの前記顆粒コンベア（６）を元の通常位置に移動させるステップと、
（ｄ）前記組立体の前記前面制御盤（図示せず）上の適切なスイッチを押下することにより、所望の顆粒材料を選択して、上記ステップ（ｂ）および（ｃ）を繰り返すステップと
を含む、方法。
【請求項７】
前記飲料分注組立体は、国際段階ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＩＮ２００８／０００８７１号明細書（印国特許出願第７８０／ＫＯＬ／２００８号明細書）に開示されるようなものである、請求項６に記載の方法。
【国際調査報告】
2012523559.tif 000006
2012523559.tif 000007