JP6132903B2 - 飲料製造器においてカプセルを配向させる装置 - Google Patents

Description

本願は、飲料製造器の分野に関し、特に、これに限られるものではないが、1回分のカプセル、ポッド（容器）またはカートリッジから飲料を製造する自動販売機の分野に関する。より具体的には、本願は、飲料製造器の飲料準備ユニットに、予めパッケージ化された飲料成分のカプセルを配向させ供給する装置の改良に関する。

飲料製造器、特にこれに限られるものではないが、コーヒー準備器は、良く知られている。この機械では、飲料の準備用の所定量の成分を含むカプセル、ポッド、またはカートリッジが使用される。特に、コーヒー準備器は、良く知られており、この機械では、アルミ箔もしくはプラスチック等で構成された、コーヒー粉末を含むカプセルまたはカートリッジが使用され、これから、加圧高温水（お湯）によりコーヒー飲料が抽出される。カプセルは、抽出ユニットに一個ずつ導入される。抽出ユニットは、通常、抽出室を有し、この中にカプセルが導入される。抽出室は密閉され、加圧水がカプセルを通るように流され、カプセルに含まれる成分から風味（フレーバー）が抽出される。

通常、カプセルは、抽出室の軸に垂直な平面に対して、対称ではない。これらは、しばしば、相互に異なる前面および背面を有する。カプセルは、正確に配向された配置で、抽出ユニットに導入する必要がある。

家庭用機器において、カプセルは、しばしば、抽出サイクルを実施する必要がある際に、ユーザにより一つずつ導入される。ある機械、特に自動販売機では、カプセル貯蔵またはコンテナが提供され、ここに、ある量のカプセルが保管される。これにより、後に、新たなカプセルをその都度導入する必要がなくなり、いくつかの抽出サイクルを実施することができる。

米国特許第6240832号明細書 欧州特許第1571951号明細書 米国特許出願公開第2009／0250482号明細書

米国特許第US−A−6240832号には、抽出ユニット用のカプセル供給装置が示されている。カプセル供給装置は、垂直延伸管状ハウジングの形態のカプセルマガジンを有する。ある量の予備配向カプセルをマガジン内に配置することで、これらを、必要な際に抽出ユニットに１個ずつ供給することができる。

カプセルは、予め定められた配向位置関係で導入する必要があるため、カプセルマガジンに充填するには時間が必要となる。自動販売機では、多くのカプセルをマガジンに充填しておく必要がある。この操作には時間がかかり、従って、コストがかかる。

欧州特許第EP−A−1571951号には、カプセル配向供給機器が示されており、この機器は、マガジンから配向されたカプセルをランダムに受容し、カプセルを１個ずつ適正に配向させる。これによりカプセルは、カプセル配向機器の下側に配置された抽出ユニットに向かって、適正に配向された状態で供給されるようになる。この機器は、極めて複雑で高価である。多くの数の機械部材のため、装置に故障が生じやすくなる。

米国特許出願公開第US−A−2009／0250482号には、抽出ユニットに供給されるカプセルを配向させるための、異なる自動販売装置が示されている。この既知の装置では、コンテナが提供され、この中にカプセルがランダムに配置される。コンテナは、傾斜軸の周りを回転し、外周部にはスロットが配置される。スロットは、カプセルが適正に配向されたときだけ、このスロットを介して、カプセルが落下するように形状化される。カプセルは、回転するコンテナから、スロットを介して適正な配向位置関係で排出され、チャネルに落下し、ここから抽出ユニットまで供給される。

この既知の装置は、単純ではあるが、高い信頼性は得られない。

本発明では、特に、飲料製造器等で使用されるカプセルを配向させる、新規な装置が提供される。これにより、従来の装置の欠点の1または2以上が克服される。特に、ある実施例では、本発明により、より効率的で、安価で、信頼性のあるカプセル配向装置が提供される。

本願において、「カプセル」と言う用語は、所定の配向で飲料準備ユニットに導入される、いかなる1回分のパッケージをも網羅するものとして、理解される必要がある。

ある実施例では、カプセル配向用の装置は、ランダムに配向されたカプセルを受容するコンテナを有し、前記コンテナは、少なくとも2つの開口を有する底部壁を有する。コンテナの底部壁の上部にはロータが配置され、該ロータは、ロータ軸の周りを回転する。ある実施例では、ロータ軸は、コンテナの底部壁とほぼ直交することが好ましい。ロータには、少なくとも一つのカプセル受容ポケットが提供される。カプセル受容ポケットは、ロータに設けられた空の凹部、開口、または体積部であり、カプセルは、ここに入り、ここを通って移動する。カプセル受容ポケットは、コンテナの内部に面した入口孔と、底部壁に面した出口孔とを有する。従って、カプセルは、（好ましくは1つずつ、すなわち個別に）入口孔を介してカプセル受容ポケットに入り、出口孔を介してカプセル受容ポケットから排出される。カプセル受容ポケットの出口孔は、コンテナの底部壁の上部に配置され、好ましくは、底部壁に隣接して配置される。これにより、カプセル受容ポケットに入ったカプセルは、コンテナの底部壁に設けられた2つの開口の一方または他方を介して排出される。2つの開口のそれぞれの下には、カプセルコレクタが配置され、2つの開口の一方または他方を介してカプセル受容ポケットから排出されたカプセルがここに受容される。開口およびカプセル受容ポケットは、カプセル受容ポケットから、カプセルが前記2つの開口の一方または他方を介して、常に同じ配向でリリース（放出）されるように形状化され、配置される。

好適実施例では、カプセル受容ポケットは、カプセルが所定の配向軸を有するときにのみ、すなわちカプセルの長手軸がロータ軸に対して所定の配向を有するときにのみ、カプセル受容ポケットに入るような断面形状を有する。カプセル受容ポケットに入るカプセルの長手軸が、ロータ軸と略直交するように配向されるような配置が好ましい。「略直交」とは、配向が厳密な数学的な意味で直交していることを要しないことを意味する。むしろ、前記配向は、装置の正確な動作のために必要なクリアランスおよび許容誤差を考慮して、実質的に直交していれば良い。例えば、カプセルの長手軸は、ロータ軸に対してほぼ半径方向であっても良い。

ロータ軸が略鉛直に配向されている場合、カプセル受容ポケットは、カプセルが常時、その長手軸が略水平に配向された状態で、ポケットに入るような形状を有する。これは、カプセルが、カプセル受容ポケットの2つの可能な代替位置の一方または他方に導入されることを意味する。カプセルがテーパ化されている場合、カプセルは、該カプセルの小さい方の面もしくは基部、または大きい方の面もしくは基部のいずれかが、ロータ軸に向かって配向された状態、すなわち半径方向内側に向かった状態となり、他方の面もしくは基部が半径方向外側に向かった状態となるように、カプセル受容ポケットに入る。カプセルが2つの基部の一方の周囲にリムを有する場合、カプセルは、リムがロータ軸に向かって配向された状態、またはロータ軸から遠ざかる状態で、カプセル受容ポケットに導入される。

特に有意な実施例では、カプセルは、重力の影響下、それぞれの開口を介して、カプセル受容ポケットから、カプセルコレクタにリリースされる。従って、カプセルの移動を促進し、支援し、または容易にする追加の改善手段が省略され、装置が単純でより信頼性のあるものになる。

ある実施例では、ロータは、単一のカプセル受容ポケットを有する。この結果、よりコンパクトなロータが得られる。他の実施例では、2または3以上のカプセル受容ポケットが提供されても良い。

ある実施例では、カプセルコンテナの底部壁に設けられた2つの開口は、いずれも同じ形状を有する。また、2つの開口は、ロータ軸から同じ距離で配置されることが有意である。

2つの開口の形状は、カプセルの長手方向の断面に対応する。「長手方向の断面」は、カプセル軸、すなわちカプセルの上面から底面まで延伸する軸を含む平面に沿ったカプセルの断面として理解される。従って、各開口を取り囲む端部は、カプセルの配向が正しいときにだけ、カプセルがそこを通過できるように形状化される。例えば、カプセルが円錐台形状である場合、開口は、大きな基部と小さな基部を有する二等片四辺形の形状であることが好ましい。その寸法は、カプセルの大きな面および小さな面のそれぞれの直径に対応する。

特に、ある実施例では、カプセルがテーパ形状を有する場合、例えば、円錐台形状を有する場合、開口は、テーパ形状、例えば台形形状を有する。前記開口の一つは、前記ロータ軸に対して、半径方向内側の配向方向にテーパ化され、前記2つの開口の他方は、前記ロータ軸に対して、半径方向外側の配向方向にテーパ化されていることが有意である。

ある実施例では、各開口は、第1の端部および第2の端部を有し、前記第1の端部および前記第2の端部は、異なる長さを有し、一つの開口の前記第1の端部は、前記一つの開口の第2の端部よりもロータ軸に近い。また、他の開口の第2の端部は、前記他の開口の第1の端部よりもロータ軸に近い。より長い端部は、テーパ状カプセルの大きい基部に対応し、および／またはリムによって取り囲まれたカプセルの基部に対応する。

別の実施例では、カプセルは、一端にリムを有する。そのような場合、両開口は、その端部の一つに沿ったノッチの組を有し、前記ノッチは、カプセルのリムの通路を形成する。一つの開口のノッチが設けられた端部は、ロータ軸と面する。他の開口のノッチが設けられた対応端部は、ロータ軸から遠ざけられる。

別の実施例では、カプセルは、例えば円錐台状にテーパ化され、リムを備える。両開口は、これに対応して形状化される。

全ての場合において、開口の形状および配向のため（前記開口は、ロータ軸に対して同じ配向を有する）、カプセルは、各カプセルがロータのカプセル受容ポケット内で取り得る2つの可能な反対配向のいずれかでのみ、開口を通過することができる。

従って、カプセルは、ロータのカプセル受容ポケット内での配向に応じて、2つの開口の一方または他方を介して、選択的に落下する。2つの開口の一方または他方を介した選択的経路により、全てのカプセルは、同じ配向でカプセルコレクタに導入されるようになる。

ある実施例では、ロータのカプセル受容ポケットには、相互に対向するように配置されたガイドまたはリム保持部材の組が提供され、これらは、2つの代替位置の一方または他方において、カプセルのリムを保持するように構成され、ここでは、カプセル軸は、ロータ軸と略直交する。カプセルは、この位置に保持され、コンテナの底部壁に設けられた2つの開口の一方に沿った、またはその上部での移動の際に、傾斜することが抑制される。2つの開口の寸法および位置は、各カプセルが、一つの開口の上部を移動する際には底部壁に支持され、底部壁の支持を失った際には他方の開口に落下するように選定される。カプセルは、カプセルリムがロータ軸に向かって配向されているか、ロータ軸から遠ざかるように配置されているかに応じて、すなわち、カプセルがカプセル受容ポケットに入る際に、2つの可能な配置のいずれを取るかに応じて、前記開口の一方または他方に落下する。その結果、全てのカプセルが開口に導入され、単一の所定の配向でそこを通過する。この実施例では、カプセルの配向は、カプセル受容ポケットと一方の開口とを、ロータ軸および他方の開口に対して適切に配置することにより達成される。この結果、装置の特に信頼性のある動作が得られ、カプセルが開口内に詰まるというリスクが回避されまたは抑制される。

ある実施例では、カプセル受容ポケットに設けられる第1組のガイドは、ロータ軸により接近して配置され、第2組のガイドは、ロータ軸からより遠ざけて配置される。また、カプセルコンテナの底部壁に設けられた2つの開口は、ロータ軸から異なる距離で配置され、相互に異なる寸法であることが好ましく、これにより、リムがロータ軸に面するようにしてカプセル受容ポケットに配置されたカプセルは、前記2つの開口の第1のものにリリースされ、リムがロータ軸から遠ざかるようにしてカプセル受容ポケットに配置されたカプセルは、前記2つの開口の第2のものにリリースされる。2つの開口は、ロータ軸の周囲の、半径方向に反対の2つの位置に配置されることが好ましい。

ある実施例では、カプセルコレクタは、底部壁に設けられた各開口のため、2つのカプセルアンロードダクトを有する。各カプセルアンロードダクトには、それぞれのダクト入口が提供され、このダクト入口は、前記2つの開口のそれぞれの下側に配置される。カプセルアンロードダクトは、配向されたカプセルが、重力の影響下で、前記少なくとも一つのカプセル受容ポケットから、前記2つの開口の一方または他方の何れかを介して、対応するカプセルアンロードダクトにリリースされるように構成され、配置されることが好ましい。カプセルアンロードダクトの一方は、略鉛直に配向されても良い。他のカプセルアンロードダクトは、湾曲していても良い。前記カプセルアンロードダクトの第1のものは、真っ直ぐであり、実質的鉛直方向であり、前記カプセルアンロードダクトの第2のものは、湾曲し、対応する開口の下側に配置されたそれぞれの入口端部から、第1のカプセルアンロードダクトまで延伸し、ここで合体しても良い。第1のカプセルアンロードダクトは、さらに、カプセル収集チャネルに向かって延伸しても良い。カプセルアンロードダクトの形状、およびカプセル収集チャネルに対するその配置は、カプセルの軸がアンロードダクトの長手延伸軸に対して直交配向した状態で、カプセルがアンロードダクト内にアンロードされ、カプセルの軸がカプセル収集チャネルの長手延伸軸に対して実質的に平行に配向された状態で、カプセル収集チャネルに導入されるように選定される。カプセル収集チャネルは、実質的に鉛直に配向される。

カプセルアンロードダクトの断面は、これに沿って移動するカプセルの好ましくない転倒または傾斜を防止するように適正に形状化される。

ある実施例では、各カプセルは、ダクト入口からダクト出口まで移動する際に、約90°回転するように、2つの湾曲したカプセルアンロードダクトの一方または他方に導入される。

好適実施例では、カプセル収集チャネルは、ほぼ鉛直に配向される。カプセル収集チャネルは、カプセル貯蔵ユニットを形成する。貯蔵ユニットは、コーヒー抽出ユニットのような飲料準備ユニットに、一回に一つのカプセルが供給されるように配置される。

また、本発明は、飲料準備ユニットと、カプセルを配向し、飲料準備ユニットに供給する前述のようなカプセル配向装置と、を有する飲料製造器または飲料製造装置に関する。

別の態様では、カプセルを配向させる方法が提供され、この方法は、
底部壁およびロータを有するコンテナを提供するステップであって、前記ロータは、前記コンテナ内でロータ軸の周囲を回転するように配置され、前記ロータには、少なくとも一つのカプセル受容ポケットが提供されるステップと、
前記コンテナ内にカプセルをランダムに供給するステップと、
前記少なくとも一つのカプセル受容ポケット内に、カプセルを個々に導入するステップと、
前記カプセルが前記開口から排出されるように、前記ロータを回転し、前記底部壁に配置された少なくとも2つの開口の一方または他方を介して、前記少なくとも一つのカプセル受容ポケットから、好ましくはカプセルコレクタに、単一配向位置で前記カプセルをリリースするステップと、
を有する。

通常、カプセルには、前面または上面、背面または底面、および前面と背面の間に延在する側壁が提供される。通常、カプセルは、対称軸を有する。前面および背面は、前記軸と略直交する。通常、前面および背面は、略円形であり、側壁は、略円柱形状または円錐台形状であるが、プリズム状またはピラミッド錐台状カプセルも可能である。ある実施例では、カプセルは、該カプセルが飲料準備ユニットに導入された際に、カプセル軸が取り得る最終配向に従って配向された状態で、カプセル配向装置から排出される。ある実施例では、装置は、カプセルが、その軸がほぼ鉛直または略鉛直方向の状態で、カプセル収集チャネル内にアンロードされるように配置される。例えば、カプセル収集チャネルの壁および／または貯蔵領域の壁との単純な相互作用により、カプセルが重力によりカプセル収集チャネル内にリリースされる上部位置から、飲料準備ユニットまでの軌跡に沿ったカプセル軸の微調整も可能である。

ある実施例では、当該方法は、さらに、カプセルがカプセルコレクタに沿って移動する際に、前記カプセルを、水平位置すなわち長手軸が略水平な位置から、垂直位置すなわち長手軸が略鉛直な位置まで回転させるステップを有する。カプセルコレクタは、カプセルがカプセルコレクタに沿ってスライドする際に、水平から鉛直に回転されるように形状化される。スライドは、重力によるものであることが好ましい。ある実施例では、当該方法は、2つのカプセルアンロードダクトのそれぞれに沿って、各カプセルをスライドさせるステップを有し、各カプセルアンロードダクトは、前記2つの開口のそれぞれの下側に配置されたダクト入口と、その軸がロータ内でカプセルが取り得る配向に対して、90°（例えば水平から鉛直に）回転された状態で、カプセルが最終的にカプセル収集室に導入されるように配置されたダクト出口とを有する。

以下、本発明の特徴および実施例を示すが、これらは、本発明の不可欠部分を形成する特許請求の範囲にも記載されている。前述の簡単な記載は、詳細な記載をより良く理解し、本発明の従来技術に対する寄与をより良く評価するため、本発明の各種実施例の特徴に関して示したものである。当然のことながら、以降に示され請求項に記載される本発明の他の特徴も存在する。この点に関し、本発明のいくつかの実施例を詳細に説明する前に、本発明の各種実施例は、その用途が以降の記載に示され図面に示された部材の配置、および詳細な構成に限定されるものではないことが理解される。本発明は、他の実施例でも実施が可能であり、各種方法で実現および実施され得る。また、本願で使用される表現および用語は、記載説明のためであり、限定するものと解してはならないことが理解される。

開示内容に基づいて、その概念が、本発明のいくつかの目的を実施するため、他の構造、方法、および／またはシステムを設計する基礎として容易に利用できることは、当業者には明らかである。従って、請求項は、それらが本発明の思想および範囲から逸脱しない限り、そのような等価な構成を含有するものとして認識されることが重要である。

本発明の開示された実施例のより詳しい仕様、およびその多くの利点は、添付図面を考慮した以降の詳細な説明を参照することにより、容易に得られ、添付図面を考慮した以降の詳細な説明を参照することにより、より理解することができる。

抽出ユニットと組み合わされたカプセル配向供給装置の部分側断面を示した図である。 第1の実施例における配向装置の断面を示した図である。 図2のカプセル配向装置の平面図である。 図2および図3の配向装置のカプセルコンテナの底部壁と直交する垂直面における断面を示した図である。 図4のV-V線に沿った上面図である。 ロータ軸を含む垂直面でのロータの断面を示した図である。 図6のVII-VII線に沿った上面図である。 別の実施例によるカプセル配向装置の斜視図である。 図8のIX-IX線に沿った上面図である。 図8および図9に示した配向装置のカプセルコンテナのの下側部分の上部からの斜視図である。 図8および図9に示した配向装置のカプセルコンテナの下側部分の底部からの斜視図である。 カプセルコンテナの底部壁と直交する断面によるカプセルコンテナの下側部分の上面図である。 図8乃至図12のロータの斜視図である。 図8乃至図12のロータの斜視図である。 4つの異なる運転条件の一つにおける、図8乃至図12に示したカプセル配向装置の長手軸断面を示した図である。 4つの異なる運転条件の一つにおける、図8乃至図12に示したカプセル配向装置の長手軸断面を示した図である。 4つの異なる運転条件の一つにおける、図8乃至図12に示したカプセル配向装置の長手軸断面を示した図である。 4つの異なる運転条件の一つにおける、図8乃至図12に示したカプセル配向装置の長手軸断面を示した図である。

以下、添付図面を参照して、一例としての実施例を詳細に説明する。異なる図において同じ参照符号は、同じまたは同様の素子を表す。また、図面には、必ずしもスケールが示されていない。また、以下の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。逆に、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって定められる。

本願において、「ある実施例」または「実施例」または「いくつかの実施例」という用語は、その実施例に関して示された特定の特徴、構造、または特性が、開示された主題の少なくとも一つの実施例に含まれることを意味する。従って、明細書の多くの場面において見られる「ある実施例では」または「実施例では」または「いくつかの実施例では」という文章は、必ずしも同じ実施例を表してはいない。また、1または2以上の実施例において、特定の特徴、構造または特性は、いかなる適当な方法で組み合わされても良い。

図1乃至図8を参照して、以下、本願の主題によるカプセル配向装置の第1の実施例について説明する。

図1には、例えば、コーヒー抽出ユニットのような飲料準備ユニットと組み合わされたカプセル配向装置を示す。カプセル配向装置および抽出ユニットは、例えば、自動販売機、または別の飲料製造装置内に配置され得る。以下の記載では、特に、コーヒー系飲料の製造用のカプセルを参照して説明する。ただし、本発明は、例えば別の冷たいまたは温かい飲料製造のため、異なる種類の成分を含むカプセルを扱う際にも使用できることが理解される。成分は、特にコーヒー粉末のような、加圧状態または非加圧状態での、お湯での抽出に適したものであっても良く、あるいはお湯もしくは水に溶解する成分、またはお湯もしくは水で希釈する必要のある濃縮成分であっても良く、あるいは飲料準備ユニットに個々に導入される、1回分のパッケージにパック化された他の種類の食用（飲料）製品であっても良い。

カプセルは、1回分または複数回分のカプセルであっても良く、例えばプラスチック、アルミ箔など、いかなる適切な材料で構成されても良い。カプセルは、シールされ、飲料準備ユニットに導入される。飲料準備ユニットには、孔開け装置または開口装置が備えられ、これは、カプセルの上部側と底部側の両方に穿孔するように配置される。他の実施例では、カプセルは、片側がシールされ、他方が液体透過性であり、単一の孔開け装置または開口装置のみが必要であっても良い。さらに別の実施例では、カプセルは、両側が透水性であっても良く、この場合、飲料準備ユニットに、開口、パンチ、または孔開け装置は不要である。

全体としてカプセル配向装置は、1で示され、抽出ユニット3の上に配置される。図1に示されている抽出ユニット3は、米国特許第US-A-6240832号に記載の抽出ユニットと同様である。しかしながら、抽出ユニットは、図面に示されたものとは異なっても良いことが理解されることに留意する必要がある。異なる飲料準備ユニットを想定することもできる。

カプセル配向装置1と抽出ユニット3の間には、カプセル収集チャネル5が配置される。ここで、カプセルCは、カプセル配向装置1により、配向された態様で供給される。カプセル収集チャネル5に収集されたカプセルは、全て同じ態様で配向される。図に示された実施例では、カプセルCは、錐台形であり、前面または上面FFおよび背面または底面FBを有する。輪縁またはリムFLは、前面FFの周囲に延在する。前面FFと背面FBの間のカプセルの側面は、頂部が切除された円錐形状を有する。B-Bは、カプセル軸を表す。カプセルの形状は、単なる一例として示された図の示す特定の形態とは異なっていても良い。重要なことは、カプセルを配向させる必要があることであり、すなわち、カプセルが前面および背面を有し、これらが相互に異なることである。

カプセル配向装置1は、コンテナ9を有し、このコンテナは、飲料製造器の構造に対して静止していることが好ましい。コンテナ9は、カプセルCをランダム配向で、すなわち未配向態様で受容する。コンテナ9は、大まかに円柱形状を有しても良く、または円形断面を有する円錐台部9Aおよび円柱状底部9Bを有するような、複雑な形状を有しても良い。コンテナ9は、底部壁11を有する。コンテナ9には、底部壁11の上部にロータ13が配置される。ロータ13は、ロータ軸A-Aを有し、この軸は、コンテナ9の底部壁11と略直交することが好ましい。ロータは、例えば示されていない電気モータのような原動力によって、軸の周りを回転するように配置される。

ある実施例では、添付図面に示すように、ロータ13は、円錐状上部表面13Aと、実質的に平坦な底部表面13Bとを有し、底部表面13Bは、コンテナ9の底部壁11に隣接して配置される。ロータ13の底部には、撹拌ブレードまたは突出部（図示されていない）が設けられ、カプセルがコンテナ9に残留、蓄積されたままになることが抑制されても良い。

ロータ13には、少なくとも一つのカプセル受容ポケット15が提供される。図に示された一実施例では、ロータ13は、2つのカプセル受容ポケット15を有する。2つのカプセル受容ポケット15は、ロータ軸A-Aに対して2つの対向する位置に配置され、すなわちこれらは、角度的に180°ずらして配置される。カプセル受容ポケットの数は、例えば、ロータ13の寸法に応じて、および／またはカプセルCの寸法に応じて、変えても良い。各カプセル受容ポケット15は、コンテナ9の内部に面した入口孔（図6の15X参照）と、コンテナ9の底部壁11に面した出口孔（図6の15Y参照）とを有し、これにより、入口孔を介して、カプセル受容ポケット15に入ったカプセルは、出口孔を介して、カプセル受容ポケットから排出される。カプセル受容ポケットを通る移動は、重力によるものであることが好ましい。

カプセル受容ポケット15は、カプセルCが所定の配向状態で、カプセル受容ポケットに入り得る形状を有する。より具体的には、示された実施例において、カプセルは、カプセルの長手軸が略水平なときにのみ、すなわちロータ軸A-Aに略直交するときのみ、カプセル受容ポケットに入ることができる。カプセル受容ポケット15の断面の形状は、カプセルCの形状に依存する。図に示された例では、カプセルCは、略円錐台形状であり、大きい方の直径、すなわち前面FFの直径は、カプセルの高さ、すなわち前面FFと背面FBの間の距離よりも大きい。カプセル受容ポケット15は、実質的に長方形の断面を有し、長い方の寸法Dは、カプセルの前面FFを僅かに超え、短い方の寸法dは、カプセルの高さに対応し、またはこれよりも僅かに大きい。カプセル受容ポケット15は、カプセルCの軸がロータ軸A-Aと直交する状態で、カプセルCがそれぞれのポケット15に入るように、ロータ13の本体に対して配向される。従って、カプセルCは、水平位置状態で、カプセル受容ポケット15に導入される。カプセル受容ポケット15およびカプセルの適正な形状と寸法により、別の態様で配向されたカプセルがカプセル受容ポケット15に入ることが抑制される。

コンテナ9の底部壁11には、少なくとも2つの開口17A、17Bが設けられる。図5に示すように、各開口17A、17Bは、カプセルの長手軸断面に対応する形状を有する。「長手軸断面」とは、カプセルの前面FFおよび背面FBに直交するカプセルの軸を含む平面によるカプセルの断面である。

示された一実施例では、カプセルは、実質的に錐台形であるため、開口17Aおよび17Bは、略二等変四辺形の形態であり、その基部は、カプセルCの背面FBの直径と実質的に対応する長さを有する。それぞれの開口17A、17Bを形成する等辺四辺形の長い方の基部は、2つの側部のくぼみ（インデンテーション）18の存在により、前面FFの直径よりも僅かに長く、その延長により、カプセルリムFLの通過が可能になる。別の言い方をすると、各開口17A、17Bは、第1の端部17Xと、第2の端部17Yとを有し、前記第1および前記第2の端部は、相互に異なる寸法を有し、一つの開口（17A）の第1の端部17Xは、前記一つの開口（17A）の第2の端部17Yよりもロータ軸A-Aに近く、他の開口（17B）の第2の端部17Yは、前記他の開口（17B）の第1の端部17Xよりもロータ軸A-Aに近い。

各カプセルCは、該カプセルがロータ13のそれぞれのカプセル受容ポケット15に入る際に取り得る2つの可能な水平配向のいずれかにおいてのみ、2つの開口17Aおよび17Bの何れか一方を通過する。図2を参照すると、カプセルCは、これらが前面（すなわちカプセルリムRによって囲まれた大きい方の面）が右を向き、背面が左を向くように配向されている場合にのみ、開口17A、17Bを通過できる。

各開口17A、17Bは、カプセルコレクタ19の一部を形成するそれぞれのカプセルアンロードダクト19A、19Bのそれぞれの入口に配置される。2つのカプセルアンロードダクト19A、19Bは、それぞれのダクト入口20A、20Bから、それぞれのダクト出口22A、22Bまで延伸する。

各カプセルアンロードダクト19A、19Bは、該2つのカプセルアンロードダクト19A、19Bのそれぞれに導入される各カプセルCがダクト入口20A、20Bからダクト出口22A、22Bに向かって移動する際に、約90°回転するように湾曲される。従って、カプセルアンロードダクト19A、19Bに沿って移動した各カプセルは、それぞれのカプセルアンロードダクトから、実質的に垂直な配向で、すなわちカプセル軸が鉛直に配向された状態で、排出され、その後カプセル収集チャネル5に入る。

カプセルアンロードダクト19A、19Bの形状と傾斜は、カプセルCが重力に沿ってスライドし、追加の運搬手段が不要となるように定められる。

2つのダクト出口22A、22Bは、カプセル収集チャネル5の上に上下に配置されることが好ましい。

示されたカプセル配向装置1は、以下のように作動する。カプセル収集チャネル5からカプセルCを排出する必要がある場合、ロータ13は、ロータ軸A-Aの周囲で回転を開始する。回転の間、コンテナ9にランダムに収容されている一つのカプセルCがカプセル受容ポケット15に落下する。前述のように、カプセル受容ポケット15の断面は、実質的に水平に、すなわちロータ軸A-Aに直交するように配向されたカプセル軸を有するカプセルCのみが、カプセル受容ポケット15に入るようになっている。従って、各カプセルCは、カプセル受容ポケット15内で2つの可能な配置を取ることができる：前面FFが半径方向内側に面し、すなわちロータ軸A-Aに向かい、背面FBが半径方向外側に面する場合、または反対の配置、すなわち、前面FFが半径方向外側に面し、背面FBが半径方向内側、すなわちロータ軸A-Aに向かって面する場合である。

これらの2つの代替可能配置は、カプセルコレクタ9の底部壁11に設けられた開口17A、17Bの2つの配向に対応する。

その結果、ロータ13の回転の間、前面FFがロータ軸A-Aに面するように配向されたカプセルは、開口17Aを通過することが可能となるが、開口17Bを介してコンテナ9から排出されることは抑制される。逆に、背面FBがロータ軸A-Aと面するように配向されたカプセルは、開口17Aを介してコンテナ9から排出されることは抑制されるが、開口17Bを通って通過することは可能となる。

その結果、カプセルCは、同じ配向でコンテナ9から排出されるようになる。

カプセルが通過する開口17A、17Bに応じて、カプセルは、カプセルコレクタ19の2つのカプセルアンロードダクト19A、19Bの一方または他方に沿ってスライドし、カプセル収集チャネル5に到達する。各カプセルCは、カプセル軸が垂直に配向され、前面FFが下向きに配向された状態で、カプセル収集チャネル5内でアンロードされる。

反対のカプセル配向が好ましい場合、すなわち、前面FFが上向きとなるようにして、カプセルCをカプセル収集チャネル5に収集する場合、ロータ軸A-Aに対して180°だけ、底部壁11が回転され、これにより、等辺四角形状の開口17A、17B（すなわち端部17X）の大きい方の基部は、図に示した方向とは反対の方向に配向される。この場合、カプセルCは、カプセル収集チャネル5内で前面FFが上向きになるようにして、ダウンロードされる。

図8乃至図16には、カプセル配向装置の第2の実施例を示す。この実施例では、カプセル配向装置101は、底部表面または底部壁111を有するカプセルコンテナ109を有する。コンテナ109内には、ロータ113が回転可能に配置される。A-A線は、ロータ軸、すなわちロータ113の幾何軸を示しており、前記ロータ113は、この周りを回転する。

この実施例では、単一のカプセル受容ポケット115を有するロータ113が示されている。カプセル受容ポケット115は、概して矩形状断面を有するが、横方向に開いており、すなわちカプセル受容ポケット115は、ロータ113の実質的に円柱状の側表面113Sに沿った中断部を有する。

カプセル受容ポケット115は、コンテナ109の内部に面する入口孔（図12A、12Bの115X参照）と、コンテナ109の底部壁111に面する出口孔（時12A、12Bの115Y参照）とを有し、これにより、入口孔を介してカプセル受容ポケット115に導入されたカプセルCは、出口孔を介してカプセル受容ポケットから排出される。カプセル受容ポケットを介した移動は、重力によるものであることが好ましい。

カプセル受容ポケット115の内部には、カプセル受容ポケットの両側に、2つのガイドが形成される。図に示された実施例では、各組のガイドは、カプセル受容ポケット115のそれぞれの側壁115Aに接続された定形板116により形成される。各板116には、2つの傾斜端部116Ａが設けられ、これらの端部は、各板116の対称平面Pに沿って実質的に対称に形成される。各傾斜端部116Aは、垂直端部116Bと結合する。各板116の各側の端部116A、116Bは、カプセル受容ポケット115に導入される各カプセルCのリムRと適合するそれぞれのガイドを形成する。これは、以降の記載からより明らかになる。

図示されていないが、別の実施例では、ガイドおよび端部116A、116Bは、ロータ113に設けられたポケット115の側壁115Aに接続された板の代わりに、ロータ113の本体と一体化形成されても良い。

ある実施例では、カプセルコレクタ109は、相互に接続された2つの部分により形成される。例えば、カプセルコンテナ109の上側部分は、ホッパ109Aの形状で形成され、コンテナ109の実質的に円柱状の下側部分109Bと接続される。コンテナ109の下側部分109Bは、ロータ113の円柱状本体を収容する。一方ロータ113には、中央シャフト113Aが提供され、この中央シャフトは、カプセルコンテナ109のホッパ部109Aの少なくとも一部に沿って、垂直に延伸する。中央シャフト113Aは、攪拌器として形状化され、または攪拌器が中央シャフトに接続されても良い。撹拌器により、ロータ113の回転中、カプセル受容ポケット115に向かうカプセルCの移動が容易となる。

カプセルコンテナ109の下側の略円柱部分109Bは、図10、図11、図12に別個に示されている。これらの図から明らかなように、下側部分109 Bによって形成されたコンテナ109の底部壁111には、第1の開口117Aおよび第2の開口117 Bが提供される。第1の開口117 Aは、矩形形状を有し、長辺側および短辺側を有する。図11において、Lsは、矩形開口117Aの長辺側の長さを示しており、Isは、短辺側の長さを示している。第1の開口117Aとロータ軸A-Aとの間の距離は、D1で示されている。距離D1は、ロータ軸A-Aと、開口117Aのロータ軸A-Aに最も近い開口117Aの端部117Xの間の距離として理解される。

第2の開口117Bは、ロータ軸A-Aから遠い側に配置され、コンテナ109の下側部分109Bの底部壁111に沿って、ならびにコンテナの側壁109Xに沿って延伸する。従って、開口117Bは、一部が矩形状であり、一部がコンテナ109の下側部分109Bの底部壁および側壁に沿って延在する円柱状である。開口117Bの幅は、Lsとして示されており、ロータ軸A-Aからの開口117Bの距離は、D2で示されている。ここでも、前記距離は、ロータ軸A-Aと、開口117Bのロータ軸A-Aに最近接の端部117Yの間の距離であることが理解される。

コンテナ109の底部壁111の下には、カプセルコレクタ119が配置される。図に示された実施例では、カプセルコレクタ119は、第1のカプセルアンロードダクト119Aと、第2のカプセルアンロードダクト119Bとを有する。第1のカプセルアンロードダクト119Aは、第1の開口117Aの下側に配置されたダクト入口120Aから下方に延在する。示された実施例では、アンロードダクト119Aは、実質的に真っ直ぐであり、実質的に鉛直方向に沿って延在する。異なる形状および配向のアンロードダクト119Aも可能である。アンロードダクト119Aの形状および配向は、カプセルが重力の影響により、アンロードダクトに沿ってスライドできるように定められることが好ましい。アンロードダクト119Aの断面は、アンロードダクト119Aに沿ってスライドするカプセルCが、前記アンロードダクト119Aに沿って移動はするが、誤って回転しないように形状化される。

第2のカプセルアンロードダクト119Bは、第2の開口117Bの下方に配置されたダクト入口120Bから、下向きに幾分湾曲した形状で延在する。アンロードダクト119Bの断面および曲率は、ダクト入口120Bにおいて、アンロードダクト119Bに導入されたカプセルが、好ましくは重力のみの作用でスライドし、アンロードダクト119Bがアンロードダクト119Aと合体するポイントに到達するように形状化される。この方法では、カプセルCは、最終カプセル運搬ダクト122に導入される。前記最終カプセル運搬ダクトは、その端部で、カプセルCがその軸B-Bが実質的に鉛直位置となり、リムRによって取り囲まれた前面FFが下向きに配向されるように、湾曲する。最終カプセル運搬ダクト122の断面は、矩形状であり、カプセルが傾斜したり、誤って回転したりせずに、そこを移動するように寸法化される。カプセル運搬ダクト122は、図1に示すようなカプセル収集チャネル5に接続されても良く、抽出ユニット3等に向かって、垂直に延伸しても良い。

ロータ113は、電気モータ121または他の適当な原動力により回転し、例えば、モータ減速器を介して、モータ121に接続されたシャフト123を介して回転する。

以上のように示された装置は、以下のように作動する。

カプセルCがコンテナ109内にランダムに充填される。コンテナ109のホッパ形状の上側部分109A、およびロータ113の回転により、コンテナ109の底部に向かう重力によるカプセルの移動が容易となる。ロータ113の回転の間、一つのカプセルCは、1個ずつ、ロータ113内に提供されたカプセル受容ポケット115に導入される。図13乃至図16に示すように、カプセルCは、ポケット115の2つの代替位置の一方または他方に入る。何れの位置においても、カプセルCは、カプセル軸（符号B-B）が実質的に水平配置となるように配置され、すなわちロータ軸A-Aと実質的に直交するように配置される。各カプセルCには、カプセルリムRが設けられており、これはカプセルCの上面または前面FFを取り囲む。ポケット115に受容されたカプセルCのリムRは、カプセル受容ポケット115の2つの側部115Aに固定された板116に設けられた、2つの対称に配置された端部116A、116Bの一方または他方に沿って誘導される。図13乃至図16に示すように、ポケット115内のカプセルCが取り得る配向とは無関係に、カプセルリムRは、実質的に垂直な面において、板116により形成されるガイドに常に維持される。

ロータ113が回転すると、ポケット115は、容器109の底部壁111に沿って移動し、両方の開口117A、117Bを通過する。カプセル受容ポケット115に受容されたカプセルCは、カプセル受容ポケット115B内のカプセルCが取る配置に依存して、2つの開口117Aおよび117Bの一方または他方に落下する。

図14および図15に示した配置では、カプセルCは、リムRがロータ軸A-Aと面するように配向される。この位置に配置されたカプセルCは、開口117Bを通って落下しない。これは、開口117Bの端部117Yの位置、すなわちロータ軸A-Aからの距離D2は、カプセルCのリムRがコンテナ109の底部壁111に残るように設定され、開口117Bの上でのカプセル受容ポケット115の移動中に、これが支持されるためである。これは、図14において最も明確である。板116によって形成されたガイドにより、カプセルCが開口117Bの方に傾いたり、傾斜したりすることが抑制される。

カプセル受容ポケット115が開口117Aの上を移動し、図13に示す位置に達した際に、前記開口の寸法および位置により、カプセルリムRは、底部壁111によるその支持を失い、カプセルCは、開口117Aを通って移動するカプセルアンロードダクト119Aに落下する。

一方、図15および図16に示すように、リムRが半径方向外側に面するようにして、すなわちロータ軸A-Aと対向するようにして、カプセルCがカプセル受容ポケット115に導入されると、カプセルCは、開口117A（図16）に落下することが抑制される。カプセル受容ポケット115が開口117Aの上を移動する際に、リムRは、底部壁111によって支持されるためである。これに対して、カプセル受容ポケット115が開口117Bの上を移動すると、リムRは、底部壁111との接触を失う。開口117Bは、底部壁111を超えて延伸し、コンテナ109の下側部分109Bの側壁109Xを中断しているためである。その結果、カプセルは、開口117Bを通って、カプセルアンロードダクト119Bに落下する。

前述の記載から理解されるように、各カプセルCは、ロータ113のカプセル受容ポケット115に入った際に、カプセルが取り得る位置とは無関係に、常時、所定の配向で誘導チャネル122に導入される。いかなる事象においても、カプセルCは、リムRを取り囲む前面FFが下向きとなり、リムRの反対の底面FBが上向きとなるようにチャネル120から排出され、図1に示した配向で、収集チャネル5に導入される。

カプセル収集チャネル5の端部に配置される抽出ユニット3において、カプセルを反対向きに配向させる必要がある場合、すなわち、リムRが上向きとなり、底面FBが下向きとなるようにしたい場合、コンテナ109の底部109Bを回転させ、2つの開口117A、117Bの位置を交換すれば十分である。

本願の主題の開示された実施例は、いくつかの実施例における前述の具体的かつ詳細な記載、および図面に示されているが、示された新たな示唆、原理、および概念から実質的に逸脱しないで、多くの改変、変更、および省略が可能であること、ならびに特許請求の範囲に記載の主題の利点は、当業者には明らかである。従って、示された本発明の適切な範囲は、請求項の最大範囲の解釈により定められ、そのような改変、変更、および省略の全てが網羅される。また、いかなるプロセスまたは方法ステップの順番または手順は、代替実施例に従って変更され、あるいは再配列されても良い。「有する」と言う用語は、請求項に記載された素子またはステップ以外の存在を排斥するものではない。素子の前の「一つの」という用語は、そのような素子の複数の存在を排斥するものではない。いくつかの手段が列挙されている装置の請求項において、これらのいくつかの手段は、一つのまたは同じ品目のハードウェアで具体化されても良い。単に、ある手段が相互に異なる従属請求項に記載されているということから、これらの手段の組み合わせを有意に使用することができないと解してはならない。

Claims (21)

1. カプセルを配向させる装置であって、
   ランダムに配向されたカプセルを受容するコンテナであって、少なくとも2つの開口を有する底部壁を有するコンテナと、
   前記コンテナの前記底部壁の上に配置され、ロータ軸の周りを回転するロータであって、該ロータとともに回転し、底部壁に沿って移動する少なくとも一つのカプセル受容ポケットを有し、該カプセル受容ポケットは、入口孔および出口孔を有し、前記カプセルは、前記入口孔を介して前記カプセル受容ポケットに導入され、前記出口孔を介して前記カプセル受容ポケットから排出されるロータと、
   前記2つの開口の下側に配置され、前記2つの開口の一方または他方の何れかを介して前記カプセル受容ポケットから排出されたカプセルを受容するカプセルコレクタと、
   を有し、
   前記少なくとも一つのカプセル受容ポケット、および前記2つの開口は、前記コンテナにランダムに収容された前記カプセルが、前記カプセル受容ポケット内での配向に応じて、前記カプセル受容ポケットから、前記2つの開口の一方または他方の何れかを介して選択的に落下し、そこから排出されるように形状化され、配置され、
   前記2つの開口の一方または他方の何れかを通る選択的通路により、全てのカプセルは、同じ配向で前記カプセルコレクタに導入される、装置。
2. 前記少なくとも一つのカプセル受容ポケットは、前記カプセルが、長手カプセル軸が前記ロータ軸に対して所定の配向となる状態でのみ、前記カプセル受容ポケットに導入されるような断面形状を有する、請求項1に記載の装置。
3. 前記カプセル受容ポケットの断面は、前記カプセルが、長手カプセル軸が前記ロータ軸と略直交するように配向されている状態でのみ、前記カプセル受容ポケットに導入されるように形状化される、請求項1または2に記載の装置。
4. 前記2つの開口は、前記少なくとも一つのポケットにおいて前記カプセルが取り得る2つの可能な配向のいずれかの場合にのみ、前記カプセルが前記開口を通過するように構成され、
   前記開口から排出される全てのカプセルは、同じ配向を有する、請求項1乃至3のいずれか一つに記載の装置。
5. 前記カプセル受容ポケットには、リム保持部材が提供され、
   該リム保持部材は、2つの代替位置の一方または他方において、前記カプセル受容ポケットに受容されたカプセルのリムを保持する、請求項1乃至4のいずれか一つに記載の装置。
6. 第1のリム保持部材は、前記ロータ軸に接近して配置され、
   第2のリム保持部材は、前記ロータ軸からより離して配置される、請求項5に記載の装置。
7. 前記少なくとも2つの開口は、前記ロータ軸の周りの半径方向に反対側の2つの位置に配置される、請求項1乃至6のいずれか一つに記載の装置。
8. 前記2つの開口は、
   前記カプセル受容ポケットに配置された前記ロータ軸に面するリムを有するカプセルが、前記2つの開口の第1のものにリリースされ、
   前記カプセル受容ポケットに配置された前記ロータ軸から遠ざかるリムを有するカプセルが、前記2つの開口の第2のものにリリースされるように
   形状化され、配置される、請求項1乃至7のいずれか一つに記載の装置。
9. 前記2つの開口は、前記ロータ軸から異なる距離で配置される、請求項1乃至8のいずれか一つに記載の装置。
10. 前記2つの開口は、異なる寸法を有する、請求項9に記載の装置。
11. 前記2つの開口の第1のものは、前記コンテナの前記底部壁に完全に配置され、
    前記2つの開口の第2のものは、前記コンテナの側壁に沿って延在する、請求項10に記載の装置。
12. 前記2つの開口は、前記カプセルの長手方向の断面に対応する形状を有する、請求項1乃至8のいずれか一つに記載の装置。
13. 前記2つの開口は、前記ロータ軸から同じ距離で配置される、請求項12に記載の装置。
14. 各開口は、相互に異なる第1の端部と第2の端部とを有し、
    前記2つの開口は、前記ロータ軸に対して同じ配向を有する、請求項12または13に記載の装置。
15. 前記カプセルコレクタは、2つのカプセルアンロードダクトを有し、
    各カプセルアンロードダクトには、前記2つの開口のそれぞれの下側に配置されたそれぞれのダクト入口が設けられ、
    前記カプセルアンロードダクトは、重力の影響下で、前記少なくとも一つのカプセル受容ポケットから前記2つの開口の一方または他方を介して、対応するカプセルアンロードダクトに、配向されたカプセルがリリースされるように配置される、請求項1乃至14のいずれか一つに記載の装置。
16. 前記カプセルコレクタは、少なくとも一つの湾曲ダクトを有し、
    前記コンテナからリリースされた各カプセルは、前記湾曲ダクトに沿って回転し、前記カプセル受容ポケット内で前記カプセルが取り得る位置に対して90°だけ回転した状態で、前記カプセルコレクタから排出される、請求項1乃至15のいずれか一つに記載の装置。
17. 前記カプセルアンロードダクトは、カプセル収集チャネルに前記カプセルをアンロードするように配置される、請求項15に記載の装置。
18. カプセルを配向させる方法であって、
    底部壁およびロータを有するコンテナを提供するステップであって、前記ロータは、前記コンテナ内で、ロータ軸の周囲を回転するように配置され、前記ロータには、該ロータとともに回転し、前記底部壁に沿って移動する、少なくとも一つのカプセル受容ポケットが提供されるステップと、
    前記コンテナ内にカプセルをランダムに供給するステップと、
    前記カプセル受容ポケット内に、カプセルを個々に導入するステップと、
    前記ロータおよびカプセル受容ポケットを回転し、前記底部壁に配置された少なくとも2つの開口の一方または他方を介して選択的に、前記少なくとも一つのカプセル受容ポケットから、カプセルコレクタに、前記カプセルをリリースするステップであって、前記カプセルは、前記開口の両方から排出され、前記カプセルコレクタに、単一配向位置で導入されるステップと、
    を有する、方法。
19. 各カプセルは、前記ロータ軸と略直交するように配向されたカプセル軸を有する状態で、前記カプセル受容ポケットに入り、
    前記カプセル受容ポケット内の前記カプセルの配向に応じて、前記2つの開口の一方または他方を介して選択的に、前記カプセル受容ポケットから排出される、請求項18に記載の方法。
20. 前記開口を介して排出される前記カプセルを、水平位置から垂直位置に回転させるステップを有する、請求項18または19に記載の方法。
21. 飲料準備ユニットと、
    請求項1乃至17のいずれか一つに記載のカプセル配向装置と、
    を有する飲料製造器。

Images