JP5148692B2 - 飲料調整用機械における改良、または、飲料調整用機械に関連する改良 - Google Patents

Description

本出願は、２００７年５月２５日に出願された米国特許出願第６０／９４０，１１８号明細書、および２００７年５月１８日に出願された英国出願ＧＢ０７０９５８９．６の利益を主張し、これらは共に、ここに参照により、本明細書の一部を構成する。

本発明は、飲料調整用機械における改良に関し、詳細には、飲料材料の事前パックコンテナを使用するタイプの飲料調整用機械用の送出ヘッドに関する。

コーヒーまたは茶のブルーワーなどの飲料調整用機械が、よく知られている。カップなどの容器内に直接的に一杯分の飲料を小出しする飲料調整用機械を提供することが知られている。このような機械は、飲料材料の大型供給源、または、ポッド、パッド、もしくはカートリッジなどの飲料材料のパッケージから飲料を得ることができる。これらのパッケージの中のあるタイプの一例が、欧州特許第１４４０９０３号（特許文献１）に示されている。以下の明細書においては、これらのパッケージは、カートリッジという概括的な用語によって参照される。しかし、本発明は、ある特定のタイプのポッド、パッド、またはカートリッジと共に使用することに限定されない。飲料は、水中にて飲料材料を抽出、混合、溶解、または懸濁させることによって、作製される。例えば、コーヒー飲料については、温水が、抽出溶液を作製するようにカートリッジ内を通過される。このような機械におけるカートリッジの使用は、その利便性および作製される飲料の品質により、人気が高まりつつある。

利便性を図るために、このような機械は、各供給サイクルの後に機械の送出ヘッドからカートリッジを放出するための機構を含むことが知られている。

欧州特許第１４４０９０３号明細書 欧州特許第１４４０６４４号明細書

しかし、典型的には、このような機械は、複雑であり、大型の送出ヘッドを要する。さらに、カートリッジを放出するための機構、および、カートリッジをクランプするための機構を要することにより、機械の複雑性が増し、クランプおよび放出方法が機械的に複雑なものとなる可能性がある。本発明の目的は、改良された放出機構を組み込んだ送出ヘッド、および、飲料調製用機械を提供することである。

したがって、本発明は、飲料調整用機械用の送出ヘッドを提供し、その送出ヘッドは、
クランプ部材および基部を含み、クランプ部材が基部に対して移動可能である飲料調整用機械用の送出ヘッドにおいて、クランプ部材が、クランプ位置が、開位置と放出位置との中間に位置するクランプ位置を経由して開位置から放出位置まで順次移動可能であり、開位置においては、クランプ部材が、カートリッジを送出ヘッド内に装填することが可能となるように位置決めされ、クランプ位置において、クランプ部材は、カートリッジに対して締め付け可能であり、クランプ部材が、前記カートリッジの移送および放出が可能となるように、クランプ位置から放出位置まで基部に対して移動可能である。

有利には、カートリッジのクランプおよびカートリッジの放出を共に補助するクランプ部材を使用することにより、送出ヘッドの構築が容易になり、必要な大型構成要素の個数が減少する。さらには、さらにコンパクトな送出ヘッドが実現される。

好ましくは、クランプ部材は、開位置からクランプ位置まで基部に対して回動可能である。

好ましくは、クランプ部材は、クランプ位置から放出位置まで基部に対して実質的に平行である方向に移動可能である。

好ましくは、クランプ位置においては、クランプ部材は、カートリッジに対して締付力を加え、クランプ部材は、締付力の少なくとも一部を維持しながら該カートリッジを放出することが可能となるように、クランプ位置から放出位置まで前記基部に対して移動可能である。

また、本発明は、飲料調整用機械用の送出ヘッドを提供し、その送出ヘッドは、
クランプ部材および基部を含み、クランプ部材が基部に対して移動可能である、飲料調整用機械用の送出ヘッドにおいて、クランプ部材が、開位置からクランプ位置、放出位置まで移動可能であり、開位置においては、クランプ部材が、カートリッジを送出ヘッド内に装填することが可能となるように位置決めされ、クランプ部材は、開位置からクランプ位置まで基部に対して回動可能であり、クランプ位置において、クランプ部材は、カートリッジに対してクランプ可能であり、
クランプ部材は、カートリッジの放出を可能とするように、クランプ位置から放出位置まで基部に対して実質的に平行である方向に移動可能である。

開位置とクランプ位置との間での回動移動を利用することにより、複雑な摺動式引出し機構が不要なカートリッジを容易に挿入することが可能となる。同時に、基部に対するクランプ位置から放出位置までの平行移動の利用は、送出ヘッドの所要寸法を縮小させるのに役立つ。

好ましくは、クランプ位置においては、クランプ部材は、カートリッジに対して締付力を加え、クランプ部材は、締付力の少なくとも一部を維持しながらカートリッジの放出を可能とするように、クランプ位置から放出位置まで基部に対して移動可能である。

さらに、本発明は、飲料調整用機械用の送出ヘッドを提供し、その送出ヘッドは、クランプ部材および基部を含み、クランプ部材が基部に対して移動可能である飲料調整用機械用の送出ヘッドにおいて、クランプ部材が、クランプ位置から放出位置まで順次移動可能であり、クランプ位置においては、クランプ部材は、カートリッジに対して締付力を加えるように、送出ヘッド内に受け入れられたカートリッジに対して締め付け可能であり、クランプ部材が、カートリッジに対する締付力の少なくとも一部を維持しながらカートリッジの放出を可能とするように、クランプ位置から放出位置まで基部に対して移動可能である。

この構成の１つの利点は、カートリッジが放出位置まで移動される前に、クランプ部材が、カートリッジから係合解除される必要がない、または、少なくともカートリッジから完全には係合解除される必要がないという点である。これにより、送出ヘッドのさらに迅速な作動が可能となり、また、初めに送出ヘッドまたはクランプ機構を開配置に戻す必要を伴うことなく、カートリッジの放出を行うことも可能となる。

好ましくは、クランプ部材は、送出ヘッド内にカートリッジを装填することが可能となるように開位置にさらに移動可能である。

好ましくは、クランプ部材は、開位置からクランプ位置まで基部に対して回動可能である。

好ましくは、クランプ部材は、クランプ位置から放出位置まで基部に対して実質的に平行である方向に移動可能である。

以下は、開示される送出ヘッドのいずれに関しても総じて適用可能である。

クランプ位置においては、クランプ部材は、基部に載ったカートリッジに対して圧縮荷重を加えるように、カートリッジに対して締め付け可能であってよい。

基部は、カートリッジがクランプ位置から放出位置へ移動するとき、カートリッジのための水平な支持面を画成してよい。

好ましくは、クランプ部材は、クランプ位置から放出位置まで基部全体にわたって摺動可能である。

クランプ部材は、基部の間にわたって、クランプ位置から放出位置まで前記カートリッジを引いてよい。

好ましくは、送出ヘッドは、クランプ位置と放出位置との間でクランプ部材を移動させるためのモータ駆動式移送システムをさらに含む。

好ましくは、モータ駆動式移送システムは、親ねじを含む。

好ましくは、送出ヘッドは、クランプ部材を含むクランプアセンブリをさらに含む。

好ましくは、クランプアセンブリは、親ねじに結合される。

クランプ部材は、前記カートリッジを受け入れるように形作られ、カートリッジに対して締付力を加えるためにクランプ位置でカートリッジを係合するカップ形状本体を含んでもよい。

好ましくは、送出ヘッドは、入口用穿孔具および出口用穿孔具を含む。

好ましくは、入口用穿孔具および出口用穿孔具は、引き込まれる位置と突出位置との間で基部に対して移動可能である。

好ましくは、突出位置においては、入口用穿孔具および出口用穿孔具は共に、前記カートリッジが供給位置に配置される場合、前記カートリッジを密封状に係合するように、基部より上方で、上方向に突出する。

好ましくは、上昇位置においては、入口用穿孔具および出口用穿孔具は、カートリッジに対する締付力を増大させるように位置決めされる。

好ましくは、送出ヘッドは、放出シュートをさらに含む。

放出シュートは、基部に通路を含み、クランプ部材が放出位置にある場合、カートリッジが重力により放出シュート内に落下することが可能となる。

好ましくは、送出ヘッドは、開配置と閉配置との間で移動可能なアッパーハウジングを含み、クランプ部材は、アッパーハウジングに結合され、クランプ部材は、アッパーハウジングがその開配置にある場合、開位置にあり、クランプ部材は、アッパーハウジングがその閉配置にある場合、供給位置にあり、クランプ部材は、アッパーハウジングがその閉配置にある状態において、供給位置と放出位置との間で移動可能である。有利なことには、クランプ部材が放出位置に移動する際に、アッパーハウジングを閉配置に保持することにより、移動パーツがアッパーハウジングによりユーザから遮蔽されるため、さらに安全な機構となる。さらに、この機構は、送出ヘッドの外観および外形が放出ステップの際にも変化しないため、美的に好ましい。

さらに、本発明は、上述の送出ヘッドを含む飲料調整用機械を提供する。

さらに、本発明は、上述の飲料調整用機械と、１つ以上のカートリッジとを含む飲料調製システムを提供し、１つ以上のカートリッジは、１つ以上の飲料成分を収容する。

さらに、本発明は、飲料調整用機械を使用する方法を提供し、その方法は、クランプ部材および基部を有する型の送出ヘッドを有する飲料調整用機械を使用する方法において、クランプ部材を開位置に移動させるステップと、カートリッジを送出ヘッド内に装填するステップと、カートリッジを締付力により供給位置に固定するようにクランプ部材をクランプ位置に移動させるステップと、飲料をカートリッジから小出しするステップと、
基部に対してクランプ部材を移動させることにより、カートリッジを放出位置に移動させるステップと、
カートリッジを放出するステップと、を含み、クランプ位置が、開位置と放出位置との中間に位置する。

好ましくは、クランプ部材は、開位置とクランプ位置との間で回動する。

好ましくは、クランプ部材は、クランプ位置と放出位置との間で移動する。

好ましくは、クランプ部材は、カートリッジに対する締付力の少なくとも一部を維持しながら、クランプ位置から放出位置まで移動する。

好ましくは、クランプ部材をクランプ位置に移動した後、飲料を小出しする前に、入口用穿孔具および出口用穿孔具を使用してカートリッジを穿孔する付加的なステップをさらに含む。

好ましくは、カートリッジを穿孔すると同時に、入口用穿孔具および出口用穿孔具は、カートリッジに対する締付力を増大させる。

好ましくは、この方法は、カートリッジを放出位置に移動させる前に、カートリッジから入口用穿孔具および出口用穿孔具を引き込む付加的なステップをさらに含む。

以下、添付図面を参照し、例示にすぎないものとして、本発明の実施例を説明する。

第１および第２の送出ヘッドを含む本発明による飲料調整用機械の第１の型の斜視図である。 単一の送出ヘッドを含む本発明による飲料調整用機械の第２の型の斜視図である。 開状態にある本発明による送出ヘッドの断面の斜視図である。 第１のカートリッジが挿入された状態で開状態にある図３における送出ヘッドの断面の斜視図である。 カートリッジが小出し状態で閉状態にある図３における送出ヘッドの断面の斜視図である。 送出ヘッドの穿孔ユニットが上昇位置の状態で閉状態にある図３における送出ヘッドの断面の斜視図である。 放出状態にある図３における送出ヘッドの断面の斜視図である。 断面において示されるいくつかのパーツを有し、送出ヘッドのカートリッジガイドの動きを明瞭に図示するためにいくつかのパーツが省略される図３における送出ヘッドの正面図である。 断面において示されるいくつかのパーツを有し、送出ヘッドのカートリッジガイドの動きを明瞭に図示するためにいくつかのパーツが省略される図３における送出ヘッドの正面図である。 いくつかのパーツが断面で表され第２のカートリッジが挿入された状態で、送出ヘッドを閉塞する際のカートリッジガイドの動きを示す図８ａおよび図８ｂにおける送出ヘッドの断面図である。 いくつかのパーツが断面で表され第２のカートリッジが挿入された状態で、送出ヘッドを閉塞する際のカートリッジガイドの動きを示す図８ａおよび図８ｂにおける送出ヘッドの断面図である。 いくつかのパーツが断面で表され第２のカートリッジが挿入された状態で、送出ヘッドを閉塞する際のカートリッジガイドの動きを示す図８ａおよび図８ｂにおける送出ヘッドの断面図である。 いくつかのパーツが断面で表され第２のカートリッジが挿入された状態で、送出ヘッドを閉塞する際のカートリッジガイドの動きを示す図８ａおよび図８ｂにおける送出ヘッドの断面図である。 図３における送出ヘッドの穿孔機構の斜視図である。 図１０における穿孔機構の動作を示す図である。 図１０における穿孔機構の動作を示す図である。 図３における送出ヘッドの穿孔具ユニットを示す図である。 図３における送出ヘッドの穿孔具ユニットを示す図である。 図３における送出ヘッドの穿孔具ユニットを示す図である。

図１および図２の飲料調整用機械１は、それぞれ、貯水槽、ポンプ、加熱手段、および制御手段等の機械の内部機構を収容するハウジング２を含む。

図２における機械１は、単一のブルーワー（ｂｒｅｗｅｒ）を含む。図１の機械１は、共に結合される第１のブルーワーおよび第２のブルーワーを含む。

機械１の各ブルーワーは、使用時に１つ以上の飲料の原料を収容するカートリッジが中に受け入れられるハウジング２の上部の方向に向けて設けられた送出ヘッド３を含む。送出ヘッドまたは複数の送出ヘッド３は、組立ての際、機械１のシャーシと連結される。好ましくは、複数の送出ヘッド３は、同一である。飲料は、流出注ぎ口５を介し次いでカップ６の中に入れられる飲料を生成するように、ブルーワーの槽からの水をカートリッジの中に注入することにより、ブルーワーから流出注ぎ口５を介して小出しされる。図１において分かるように、２つの流出注ぎ口５は、２つのブルーワーを備える機械に対応したものである。

図３に示されるように、送出ヘッド３は、下部８０、上方機構９０、および、カートリッジガイド１１０を含む。送出ヘッドのアウターカウリング（ｏｕｔｅｒ ｃｏｗｌｉｎｇ）におけるいくつかの部品が、明瞭化のために省略されている。実際には、アウターカウリングは、送出ヘッドの内部構成要素を収容および保護するように形作られた多くの成形品を含む。

下部８０は、上方成形体および下方成形体で作られたハウジング８１を含む。ハウジング８１は、送出ヘッド３の後部に対しモータ用空洞部８８を画定し、送出ヘッド３の前部に対し穿孔具ユニット用空洞部８６を画定し、送出ヘッド３の最前部分でバーコード読取装置用空洞部８７を画定する。ハウジング８１の上面の前方部分が、穿孔具ユニット用穴８３およびバーコード用窓８４が配置される平坦な支持面８２を備える。支持面８２の後方では、上方成形体が、送出ヘッド３の下方に開口する放出シュート８５を画定するように形作られている。

上方機構９０は、キャリッジフレーム９５、ハンドル９２、クランプ機構９３、親ねじ９６、およびモータ９７を含む。

キャリッジフレーム９５は、その上方機構の中核部を形成し、その上方機構の他の構成要素のための構造的骨組をもたらす。キャリッジフレーム９５は、図３に示されるように、前方端部１５５から後方端部１５４まで延在する細長いフレームを含む。そのフレームは、２つの側材１５１と、２つの側材１５１を接合する上方部材１５２とを含む。上方部材１５２は、図９ｂにおいて最も明確に示されるように、２つの直立したウェブ１５６を備える。各側材１５１は、細長いサイドスロット１０６を含み、上方部材１５２は、図５において最も明確に図示されるように、細長い上方スロット１５３を含む。好ましくは、キャリッジフレーム９５は、単一の成形品で作られ、送出ヘッド３の中央線の回りに対称である。

キャリッジフレーム９５は、図９ｂ乃至図９ｄにおいて最も明確に分かるように、枢支点１５０で直立したウェブ１５６に形成された一対のヒンジ９８によって、下部８０に対し回転される。ヒンジ９８は、下部８０の上面から偏倚され、支持面８２より高い位置に位置決めされている。ハウジング９１のいくつかの部品が省略されることにより図９ａにおいて最も明確に示されるように、ヒンジ９８は、キャリッジフレーム９５の回動中、制動部材と係合し、それにより、キャリッジフレーム９５の回動速度に対する制御を行う歯１５８を有するはめ歯１５７を含み得る。例えば、その制動部材は、キャリッジフレーム９５が上昇位置にある場合、送出ヘッド３のハンドル９２が放されるとき、キャリッジフレーム９５が次いで自由落下し下部８０に当接することなく、制御されるように下方に回動することを確実とするように作用し得る。その制動部材は、はめ歯１５７に係合するのに適したはめ歯、および、油などの粘性減衰用液内で移動可能な、回転可能な翼などのダンパーを含んでもよい。

ハンドル９２は、キャリッジフレーム９５に連結され、送出ヘッド３の前部の周囲に広がる。キャリッジフレーム９５が下方位置にある状態で、ハンドル９２が押し下げ可能とされ、下方位置にあるキャリッジフレームを確実に保持するためにハンドル９２に設けられたフックを下部８０の上に設けられたボスに係合させるように、ハンドル９２は、機構によりキャリッジフレーム９５に回動可能に連結される。このような機構の一例は、欧州特許第１４４０６４４号（特許文献２）に記載されている。しかし、このような機構は、本発明に関連するものではない。

クランプ機構９３は、カップ形状のクランプ部材１００、および、カップ形状のソケット９４を含む。クランプ部材１００は、中央の栓１０１を備える組立て時、クランプ部材１００をソケット９４内で固定状態に保持するようにソケット９４の内向きのフランジ１０３と係合するクランプ部材１００の外部には、複数の可撓性の突出部１０２が、設けられる。ソケット９４は、上面に、ねじ付ナット１０５に嵌め込まれた円筒状部材１０４を備えている。ねじ付ナット１０５は、親ねじ９６に係合される。また、クランプ機構９３のソケット９４は、親ねじ９６の作動時、ソケット９４の正しい向きを維持するようにキャリッジフレーム９５のサイドスロット１０６に係合され、サイドスロット１０６に沿って摺動可能である一対のボスまたは類似のものを備えている。その結果、親ねじ９６の回転が、ソケット９４を移動させるように使用可能とされる。それ故に、送出ヘッド３の動作が述べられる場合、以下において説明されるように、クランプ部材１００を、キャリッジフレーム９５の前方端部１５５から後方端部１５４まで上方機構９０の長手方向の軸線に沿って往復動させることが可能となる。図８ａおよび図８ｂにおいて最もよく示されるように、ソケット９４は、ソケット９４のカップ形状の本体の両側から後方に向けて延在する一対の尾片１０８をさらに含む。尾片１０８は、それぞれ、その末端部に、またはその末端部近傍に、ピン１０７を備える。このピン１０７の使用法は、以下において説明される。

親ねじ９６は、キャリッジフレーム９５に取付けられる。親ねじ９６は、図５において示されるように、上方スロット１５３により設けられた開口内に、キャリッジフレーム９５の最上部に対し配置される。したがって、親ねじ９６は、ソケット９４の上方に延在し、キャリッジフレーム９５の後方端部１５４から前方端部１５５まで上方機構９０の長手方向の軸線に沿って延在する。モータ９７は、親ねじ９６の後方端部に作動的に結合され、親ねじ９６を時計回り方向および反時計回り方向に回転させることが可能である。示されるように、モータ９７は、キャリッジフレーム９５に取付けられ、かつ、場所を節約するために上方機構９０の長手方向の軸線に直角に取付けられ、モータ９７は、かさ歯車などの適切な歯車装置によって親ねじ９６に連結される。

カートリッジガイド１１０は、下部８０と上方機構９０との中間に配置される。カートリッジガイド１１０は、下部８０に載っており、下部８０に対して摺動可能である一方で、以下において説明されるように、上方機構９０と作動的に相互連結される。

カートリッジガイド１１０は、環状部材１１１および２つの垂直方向に延在するウェブ１１３を含む。環状部材１１１およびウェブ１１３は、例えば、プラスチック材料で、一体成形される。環状部材１１１は、カートリッジ７０を受け入れるように形作られた穴１１２を画定するリングを含む。カートリッジガイド１１０の下面は、支持面８２に載っている。穴１１２は、カートリッジの正確な方向および位置を可能にするためにカートリッジ７０の形状によく合致する一方で、穴１１２は、穴１１２に配置されるカートリッジ７０がカートリッジガイド１１０自体ではなく、下部８０の支持面８２に載置するように、カートリッジ７０よりも若干大きい。また、穴１１２は、図４に示されるように、カートリッジ７０のハンドル部７１を収容するように形作られる。したがって、ハンドル７１は、送出ヘッド３の前部に対し向けられ、送出ヘッド３の中線に対称的に位置付けられる。

ウェブ１１３は、カートリッジガイド１１０の両側に配置され、図８ａおよび図８ｂにおいて最もよく示されるように、それぞれ、弓状形状のスロット１１４を備え、組立て時、ソケット９４のピン１０７が、この弓状形状のスロット１１４内に摺動式に受け入れられる。このようにして、カートリッジガイド１１０およびクランプ機構が、相互連結される。各スロット１１４は、回転中心がクランプ機構９３の枢支点１５０に一致する弓形状の第１の部分１１５を含む。また、各スロット１１４は、湾曲の瞬間中心が枢支点１５０と一致しない弓形状の第２の部分１１６を含む。スロット１１４の機能は、以下において説明される。

送出ヘッド３は、バーコード読取装置１２０および穿孔機構１１９をさらに含む。

バーコード読取装置１２０は、バーコード読取装置用空洞部８７内に配置され、バーコード用窓８４を介して信号を送受信可能となる向きに置かれる。

穿孔機構１１９は、穿孔具ユニット１２１、モータ１３０、親ねじ１３１、およびリンク機構１３３を含む。穿孔機構１１９は、穿孔具ユニット１２１を上下動させる働きがある。穿孔具ユニット１２１は、下部８０の穿孔具ユニット用空洞部８６内に配置される。

図１２ａ乃至図１２ｃに示されるように、穿孔具ユニット１２１は、その中に取付けられる入口用穿孔具１２３および出口用穿孔具１２４を有する本体１２２を含む。本体１２２は、入口用穿孔具１２３を本体１２２の流体入口１２６に連結する管路１２５を備える。流体入口１２６は、機械１の残部を伴う送出ヘッドの組み立てのとき、配管によって水の供給に対し結合される。シール部材１２８は、入口用穿孔具１２３および出口用穿孔具１２４を囲む本体１２２の上面に配置される。シール部材１２８は、入口用穿孔具１２３の穿孔要素および出口用穿孔具１２４の穿孔要素を囲む隆起環状部１２９を備える。

また、穿孔具ユニット用空洞部８６は、図３において示されるように、穿孔具ユニット１２１が延在するスパウトシュート８９を備えている。スパウトシュート８９は、出口用穿孔具１２４を介して排出された飲料を、スパウトシュート８９の下部に配置された流出注ぎ口５に送るための漏斗としての役割を果たす。

モータ１３０は、穿孔具ユニット１２１から隔たった送出ヘッド３の後部に配置される。モータ１３０は、下部８０の長手方向の軸線と略同一直線上に配けられ、、水平面よりも下方であって下向きに若干傾斜される。モータ１３０は、図１０において最も明確に分かるように、略Ｕ字型のねじ付きの後部結合部材１３８により親ねじ１３１に結合される。親ねじ１３１の末端部が、エンドストップを備える。モータ１３０は、後部結合部材１３８を下部８０に対して前方および後方に往復動させるために時計回り方向および反時計回り方向に親ねじ１３１を回転させることが可能である。

図１０に示されるように、リンク機構１３３は、前方向に延在する一対のアーム１３５ａを有するＵ字型の一次リンク１３５と、一対の二次リンク１３６と、一対の三次リンク１３７と、後部結合部材１３８、および、前部結合部材１４９とを含む。そのリンク機構は、後部取付プレート１６０、前部取付プレート１６１、および、下部８０の上方成形体の下面に専ら確実に取付けられる２つの側部取付プレート１６２によって、下部８０に取付けられる。

一対の第１の枢支点１３９は、側部取付プレート１６２を介して設けられる。一対の第２の枢支点１４０は、前部取付プレート１６１を介して設けられる。

図１０、図１１ａおよび図１１ｂにおいて最も明確に示されるように、Ｕ字型の一次リンク１３５は、後方端部で後部結合部材１３８に回転可能に結合される。

前部結合部材１４９は、２つのアーム１４６および相互連結ブリッジ１４７を有する略Ｕ字型部材からなる。アーム１４６の末端部は、第１の枢支点１３９に回転可能に結合される。

二次リンク１３６は、一次リンクの各アーム１３５ａの前方端部が各二次リンク１３６の後方端部に連結されるように、第３の枢支点１４１で一次リンクのアーム１３５ａに回転可能に連結される。各二次リンク１３６における対向する端部は、第４の枢支点１４８で前部結合部材１４９に回転可能に結合される。

三次リンク１３７は、第３の枢支点１４１（一次リンクのアーム１３５ａと二次リンク１３６とが結合されている）と、前部取付プレート１６１における第２の枢支点１４０との間に連結される。

穿孔ユニット１２１は、図１０に示されるように、前部結合部材１４９の相互連結ブリッジ１４７に一体に取付けられる。代替的には、穿孔ユニット１２１は、前部結合部材１４９と共に１つの部材として形成されてもよい。

図１０において最も明確に示されるように、リンク機構１３３は、送出ヘッド３の後部のモータ１３０からの起動力を、送出ヘッド３の前部に伝達する。さらに、一対の一次リンクのアーム１３５ａ、一対の二次リンク１３６、および一対の三次リンク１３７、ならびに、Ｕ字型部材１３５、１４９を使用することに関しては、リンク機構は、図５に示されるシュートの邪魔になることなく、放出シュート８５の周囲に広がる。

以下、穿孔機構１１９の動作を説明する。

また、飲料調整用機械は、モータ９５、１３０、およびバーコード読取装置１２０などの各送出ヘッド３の複数の構成要素の動作などのその機械の動作を制御するための制御装置を含む。

また、送出ヘッド３は、制御装置に連結されたインターロックまたは検出装置を備え、親ねじ９６におけるソケット９４の位置、穿孔機構１１９の位置、および、例えば、上方機構９０が閉状態にあるか否かといった上方機構９０の位置についてデータを制御装置に供給し得る。典型的には、インターロックは、上方機構９０が下方状態にある場合、ハンドル９２の閉塞を確認するために設けられる。このインターロックが、ハンドル９２が開かれているということを知らせる場合、送出ヘッド３の作動は、妨げられる。

ソケット９４の位置を知らせるために親ねじ９６にインターロックを設けることに代わる手段として、電流検出制御が、利用されてもよい。電流検出においては、モータ９７による消費電流が、監視され、制御装置は、予め設定された閾値以上の消費電流における増分を、キャリッジフレーム９５の前方端部１５５または後方端部１５４のいずれにもあるそのエンドストップのうちの一方に到達したソケット９４を示すものとみなす。

使用時、図３に示されるように、上方機構９０を上昇位置に移動させることによって、先ず、送出ヘッド３が、開かれ、周縁フランジ７８の周囲の可撓性下方膜７７により密封されたボール形状の上部７６を有するタイプのカートリッジ７０の挿入が、可能となる。その上方機構を開くことは、初めに、下部８０のボスからフックを離すようにハンドル９２を開き、次いで、ハンドル９２を上げることによって、達成される。図３および図９ａにおいて示されるように、上方機構９０が上昇位置にある場合、カートリッジガイド１１０は、カートリッジ７０の装填を容易にするように最前位置に配置され、クランプ部材１００が、上方機構９０の一部として引き上げられる。従って、カートリッジガイド１１０は、カートリッジガイド１１０のスロット１１４内における尾片１０８のピン１０７の相互作用によって、位置決めされる。特に、上昇状態においては、各ピン１０７は、図９ａにおいて示されるように、スロット１１４の第１の部分１１５の最上部に移動される。

それから、カートリッジ７０は、カートリッジ７０が図４に示されるように、支持面８２の上に載置されるようにカートリッジガイド１１０の穴１１２内に挿入される。図４においては、送出ヘッド３が、比較的浅い縦断面を有するカートリッジ７０と共に示される。カートリッジ７０のハンドル部分７１が、送出ヘッド３の前部に向けて位置合わせられ、送出ヘッド３の中線上にある。

それから、上方機構９０は、ハンドル９２を押し下げることにより、図５に示される位置に閉じられる。上方機構９０を閉じることにより、カートリッジガイド１１０およびカートリッジ７０が、支持面８２上で後方に摺動され、カートリッジ７０が穿孔具用穴８３およびバーコード用窓８４と正確に一致する小出し位置に向かう。カートリッジガイド１１０の後方への移動は、ピン１０７およびスロット１１４の相互作用によって引き起こされる。図８ａ、図８ｂ、および図９ａ乃至図９ｄにおいて示されるように、上方機構９０が下方に回転することにより、クランプ機構９３もまた、下方に回転し、ピン１０７を、先ず、スロット１１４の第１の部分１１５に沿って、それから第２の部分１１６に沿って移動させる。第１の部分１１５の曲率中心は、クランプ機構９３の回転点と一致するのでスロットの第１の部分１１５に沿った図９ｃに示される位置までのピン１０７の移動は、カートリッジガイド１１０のいかなる移動も引き起こさない。しかし、クランプ機構９３のさらなる下方への回転はピン１０７がスロット１１４の最後面に支えられることより、カートリッジガイド１１０の後方への摺動を引き起こしカートリッジガイド１１０を移動させ、図９ｄに示される位置内のピンの運動にを適応するように、移動する。クランプ機構９３が閉位置にある場合、カートリッジガイド１１０は、７．８ｍｍから１０ｍｍまでの距離だけ後方に移動される。

閉状態においては、クランプ部材１００の栓１０１が、カートリッジ７０の上部７６に形成された比較的浅い中央のウェル７５内に係合される。また、クランプ部材１００は、カートリッジ７０の入口領域に整列されたフォーメーション（ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）７９を備える。クランプ部材１００の下方リムが、閉状態において、カートリッジ７０の周縁フランジ７８に一致され、周縁フランジ７８と当接するように設計されている。したがって、閉状態、即ち、クランプ位置においては、クランプ部材１００は、カートリッジ７０に対して締付力を加える。この力は、主に、栓１０１によりカートリッジ７０の中央部に、および、フォーメーション７９により、カートリッジ７０の入口部に、加えられる。しかし、必要な場合、クランプ部材１００の下方リムは、周縁フランジ７８に対して比較的小さな力を加えてもよい。この時点においては、穿孔具ユニット１２１は、依然として下げられている。したがって、カートリッジ７０に対して加えられる力が、カートリッジを支持面８２に当接させる方向に付勢する。それゆえに、下方膜７７が、穿孔具穴８３を直接取り巻く部分において加えられる荷重の一部を支える。さらに、カートリッジ７０に対して加えられる荷重の残りの荷重は、支持面８２に接触する周縁フランジ７８により支えられる。

また上方機構９０の閉塞により、バーコード読取装置１２０によるバーコード用窓８４を介した送信によるカートリッジ７０のバーコードの読取り動作が引き起こされる。それから、受信された検出信号は、制御装置に送られ、それにより、制御装置は、水温、容量、浸漬時間等のような挿入されるカートリッジに関する適切な定量吐出パラメータを決定する。

供給サイクルおよび放出が行われた後、上方機構９０を開くことにより、上述のカートリッジガイド１１０の移動の反転がもたらされる。

カートリッジガイド１１０のこの移動における特有の利点は、図９ａ乃至図９ｄにおいて示されるカートリッジ７０のような形式などの比較的高背型のカートリッジの収容が可能となることである。図９ａ乃至図９ｄにおいて示されるように、クランプ機構９３が部分的に図９ｃに示される位置に対し下方に回転するまで、図９ａにおける装填位置にカートリッジガイド１１０を保持することにより、クランプ部材１００の下方リムが、カートリッジ７０の上部後方の先端７３に触れずに通過することが可能となる。その後カートリッジ７０における、後方への移動は、使用されるカートリッジの直径によく合致するクランプ部材１００を考慮し、同時に、クランプ部材のリムがカートリッジの前面７４に衝突する、または、栓１０１がカートリッジ７０の比較的深い中央ウェル７５の側部に衝突するのを回避することを考慮する。このようにして、様々な深さのカートリッジの挿入を可能にするために使用されるクランプ機構９３における実質的に垂直方向の移動を必要とすることなく、クランプ部材１００の寸法が、最小限に抑えられる。

図５に示されるように、この時点においては、穿孔具ユニット１２１は、入口用穿孔具１２３および出口用穿孔具１２４が支持面８２の高さより完全に下方となる位置にあるように、下げられた位置にある。ユーザからの開始命令を受信したとき（例えば、開始／停止ボタンを押すことによる）、機械１の制御装置が、モータ１３０を作動させ、入口用穿孔具１２３および出口用穿孔具１２４が支持面８２の高さより上方に上げられるように、穿孔機構１１９を図６に示される上昇位置に上げる。その上昇位置においては、穿孔具ユニット１２１は、シール部材１２８の全体的な高さが支持面８２と同じ高さにある状態で、シール部材１２８が実質的に水平方向に配される位置まで上げられる。しかし、この位置においては、シール部材１２８の隆起環状部１２９は、支持面８２の高さより若干上方に位置する。このようにして、隆起環状部１２９は、若干変形することができ、それによって、カートリッジ７０の可撓性下方膜７７を伸張させることが可能となる。カートリッジ７０の周縁フランジ７８は、クランプ部材１００の下方リムの拘束的な接触により、支持面８２と接触したままである。

さらに、穿孔具ユニット１２１の上方への移動が、カートリッジ７０を、クランプ部材１００の栓１０１およびフォーメーション７９にさらに緊密に付勢し、クランプ部材１００と穿孔具ユニット１２１との間の所定位置にカートリッジ７０を保持する締付力を増大させる。したがって、クランプ部材１００および穿孔具ユニット１２１の作用の組合せにより、カートリッジの入口で３０Ｎの最小のクランプ力、および、その出口で７５Ｎから１３０Ｎまでの間のクランプ力がもたらされる。

穿孔機構１１９における下げられた位置から上げられた位置までの移動は、図１１ａおよび図１１ｂにおいて最も明確に分かり、５度と１０度との間であって、好ましくは、７．５度を上回る枢支点の回りでの穿孔具ユニット１２１の回転を伴う。モータ１３０が作動するとき、後部結合部材１３８が、親ねじ１３１の回転により、約２０ｍｍだけ前方に移動される。後部結合部材１３８が一次リンク１３５と結合している結果として、一次リンク１３５は、後部結合部材１３８に対する一次リンク１３５の若干の回転移動を伴ってよいが、一次リンクの長手方向の軸線と実質的に一直線をなす方向に移動される。同時に、一次リンクアーム１３５ａは、二次リンク１３６の下方端部を押す。一次リンクアーム１３５ａおよび二次リンク１３６を第２の枢支点１４０に結合する三次リンク１３７の圧迫により、一次リンクアーム１３５ａの押す動作によって、二次リンク１３６は、図１１ｂにおいて見た場合、時計回り方向に回転する。この回転により、前部結合部材１４９に対する二次リンク１３６の結合、および側部取付プレート１６２の第１の枢支点１３９に対する前部結合部材１４９のアーム１４８の結合によって、前部結合部材１４９の上方への回転をもたらす。前部結合部材１４９が上方へ回転すると、前部結合部材１４９に対する穿孔具ユニット１２１の剛体的な連結によって、穿孔具ユニット１２１の上方への回転が、結果的に、もたらされる。その上昇位置においては、三次リンク１３７は、実質的に鉛直となり、さらに、やはり垂直方向に揃った二次リンク１３６と揃う。この位置においては、二次リンクおよび三次リンクは、クランプ部材１００によりカートリッジ７０に加えられた下向きの荷重に最もよく耐えることが可能である。また、二次リンクおよび三次リンクの移動は、トグルクランプのように作用し、二次リンクおよび三次リンクは、強制的な後退力がモータ１３０により加えられるまで、図１１ｂの状態でパチンと嵌め、し、この位置に留まる傾向を有する。

穿孔機構１１９を上昇が、入口用穿孔具１２３および出口用穿孔具１２４によるカートリッジ７０の穿孔をもたらし、カートリッジ７０の下面に、入口および出口を、それぞれ、形成する。

穿孔具ユニット１２１がその上昇位置にあることが制御装置により検出されるならば、カートリッジ７０からの飲料の小出しが、開始される。制御装置によって親ねじ９６の作動と同様に、モータ１３０の電流検出が、穿孔具ユニット１２１の位置を決定するように利用され得る。温水が、流体入口１２６から管路１２５および入口用穿孔具１２３を通り、カートリッジ内に送られる。結果的に得られた飲料が、出口用穿孔具１２４、スパウトシュート８９を通り、出口５からウエイティングレセプタクル（ｗａｉｔｉｎｇ ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）６内に排出される。

小出しが停止するならば、穿孔具ユニット１２１は、モータ１３０を逆方向に作動させることにより上述の動作を反転させることによって、下降される。これにより、入口用穿孔具１２３および出口用穿孔具１２４は、カートリッジ７０の放出経路から離れ、さらに、カートリッジ７０に加えられた荷重の一部が、取り除かれる。

それから、制御装置は、カートリッジ７０の放出位置への移動によって、カートリッジ７０を放出するようにモータ９７を作動させる。モータ９７の作動が、親ねじ９６を回転させ、その結果として、クランプソケット９４およびクランプ部材１００が、図７に示される位置に、後方へ摺動する。クランプ部材１００は、それ自体と共にカートリッジ７０を移動させ、それにより、カートリッジ７０を放出シュート８５の上方まで引っ張る。この移動中、カートリッジ７０は、上方機構９０のソケット９４による荷重が依然としてかかった状態にある。カートリッジ７０は、シュート８５と実質的にまたは完全に同心とされると、重力によってシュート８５に落ち、機械１の下部分内のごみ箱内に落下する。この移動中、クランプ機構９３の動きが送出ヘッド３の内部に留まるように、上方機構９０のハウジング９１の外部が静止したままであることを留意されたい。特有な利点は、カートリッジ７０の放出のために送出ヘッド３を開く必要がないことである。さらに、クランプ機構９３は、飲料の小出し中、カートリッジ７０のクランプのみならず、カートリッジ７０の放出のためにも作用する。

それから、モータ９７が、次の供給サイクルの準備のためにクランプ機構９３を前方位置に戻って行かせるように反転される。

任意には、スチームパージが、穿孔具ユニット空洞部８６、支持面８２、およびクランプ部材１００を清浄するために利用されてもよい。蒸気は、入口用穿孔具１２３を介し送られる。そのスチームパージは、穿孔具本体１２１が上げられた状態または下げられた状態において、実施されてもよい。さらに、スチームパージは、各供給サイクル後、自動的に実施されてもよい。および、または、スチームパージは、使用者の手動制御もしくは制御装置による自動制御下で、時々、実施されてよい。また、スチームパージは、カートリッジ７０が小出し状態にある場合、カートリッジ７０を乾燥させ、カートリッジ７０内の如何なる残留の液体の追い出しを助けるように供給サイクル中、利用されてもよい。

Claims (35)

1. クランプ部材および基部を含み、該クランプ部材は該基部に対して移動可能である飲料調整用機械用の送出ヘッドにおいて、
   前記クランプ部材は、前記開位置と前記放出位置との中間に位置するクランプ位置を経由して開位置から放出位置まで順次移動可能であり、
   前記開位置においては、前記クランプ部材は、カートリッジを前記送出ヘッド内に装填することが可能となるように位置決めされ、
   前記クランプ位置において、前記クランプ部材は、前記カートリッジに対して締め付け可能であり、
   前記クランプ部材は、前記カートリッジの移送および放出が可能となるように、前記クランプ位置から前記放出位置まで前記基部に対して移動可能である送出ヘッド。
2. 前記クランプ部材は、前記開位置から前記クランプ位置まで前記基部に対して回動可能である請求項１に記載の送出ヘッド。
3. 前記クランプ部材は、前記クランプ位置から前記放出位置まで前記基部に対して実質的に平行である方向に移動可能である請求項１または請求項２に記載の送出ヘッド。
4. 前記クランプ位置においては、前記クランプ部材は、前記カートリッジに対して締付力を加え、前記クランプ部材は、前記締付力の少なくとも一部を維持しながら該カートリッジを放出することが可能となるように、前記クランプ位置から前記放出位置まで前記基部に対して移動可能である請求項１乃至請求項３のうちのいずれかに記載の送出ヘッド。
5. クランプ部材および基部を含み、前記クランプ部材は前記基部に対して移動可能である飲料調整用機械用の送出ヘッドにおいて、
   前記クランプ部材は、開位置からクランプ位置、放出位置まで移動可能であり、
   前記開位置においては、前記クランプ部材は、カートリッジを前記送出ヘッド内に装填することが可能となるように位置決めされ、
   前記クランプ部材は、前記開位置から前記クランプ位置まで前記基部に対して回動可能であり、
   前記クランプ位置において、前記クランプ部材は、前記カートリッジに対して締め付け可能であり、
   前記クランプ部材は、前記カートリッジの放出を可能とするように、前記クランプ位置から前記放出位置まで前記基部に対して実質的に平行である方向に移動可能である送出ヘッド。
6. 前記クランプ位置においては、前記クランプ部材は、前記カートリッジに対して締付力を加え、前記クランプ部材は、前記締付力の少なくとも一部を維持しながら前記カートリッジの放出を可能とするように、前記クランプ位置から前記放出位置まで前記基部に対して移動可能である請求項５に記載の送出ヘッド。
7. クランプ部材および基部を含み、該クランプ部材は該基部に対して移動可能である飲料調整用機械用の送出ヘッドにおいて、
   前記クランプ部材は、クランプ位置から放出位置まで移動可能であり、
   前記クランプ位置においては、前記クランプ部材は、カートリッジに対して締付力を加えるように、前記送出ヘッド内に受け入れられた前記カートリッジに対して締め付け可能であり、
   前記クランプ部材は、前記カートリッジに対する前記締付力の少なくとも一部を維持しながら前記カートリッジを放出を可能とするように、前記クランプ位置から前記放出位置まで前記基部に対して移動可能である送出ヘッド。
8. 前記クランプ部材は、前記送出ヘッド内に前記カートリッジを装填することが可能となるように、開位置にさらに移動可能である請求項７に記載の送出ヘッド。
9. 前記クランプ部材は、前記開位置から前記クランプ位置まで前記基部に対して回動可能である請求項８に記載の送出ヘッド。
10. 前記クランプ部材は、前記クランプ位置から前記放出位置まで前記基部に対して実質的に平行である方向に移動可能である請求項７乃至請求項９のうちのいずれかに記載の送出ヘッド。
11. 前記クランプ位置においては、前記クランプ部材は、前記基部に載った前記カートリッジに対して圧縮荷重を加えるように、前記カートリッジに対して締め付け可能である請求項１乃至請求項１０のうちのいずれかに記載の送出ヘッド。
12. 前記基部は、前記カートリッジが前記クランプ位置から前記放出位置へ移動するとき、前記カートリッジのための水平な支持面を画成する請求項１乃至請求項１１のうちのいずれかに記載の送出ヘッド。
13. 前記クランプ部材は、前記クランプ位置から前記放出位置まで前記基部全体にわたって摺動可能である請求項１乃至請求項１２のうちのいずれかに記載の送出ヘッド。
14. 前記クランプ部材は、前記クランプ位置から前記放出位置まで前記基部全体にわたって前記カートリッジを引く請求項１３に記載の送出ヘッド。
15. 前記クランプ位置と前記放出位置との間に、前記クランプ部材を移動させるためのモータ駆動式移送システムをさらに含む請求項１乃至請求項１４のうちのいずれかに記載の送出ヘッド。
16. 前記モータ駆動式移送システムは、親ねじを含む請求項１５に記載の送出ヘッド。
17. 前記クランプ部材を含むクランプアセンブリをさらに含む請求項１５または請求項１６に記載の送出ヘッド。
18. 前記クランプアセンブリは、前記親ねじに結合される請求項１７に記載の送出ヘッド。
19. 前記クランプ部材は、前記カートリッジを受け入れるように形作られ、前記カートリッジに対して締付力を加えるように前記クランプ位置で前記カートリッジを係合するカップ形状本体を含む請求項１乃至請求項１８のうちのいずれかに記載の送出ヘッド。
20. 前記送出ヘッドは、入口用穿孔具および出口用穿孔具を含む請求項１乃至請求項１９のうちのいずれかに記載の送出ヘッド。
21. 前記入口用穿孔具および前記出口用穿孔具は、引き込まれる位置と突出位置との間で前記基部に対して移動可能である請求項２０に記載の送出ヘッド。
22. 前記突出位置においては、前記入口用穿孔具および前記出口用穿孔具は共に、前記カートリッジが供給位置に配置される場合、前記カートリッジを密封状に係合するように、前記基部より上方で、上方向に突出する請求項２１に記載の送出ヘッド。
23. 上昇位置においては、前記入口用穿孔具および前記出口用穿孔具は、前記カートリッジに対する前記締付力を増大させるように位置決めされる請求項２１または請求項２２に記載の送出ヘッド。
24. 放出シュートをさらに含む請求項１乃至請求項２３のうちのいずれかに記載の送出ヘッド。
25. 前記放出シュートは、前記基部に通路を含み、前記クランプ部材が前記放出位置にある場合、前記カートリッジが重力により前記放出シュート内に落下することが可能となる請求項２４に記載の送出ヘッド。
26. 前記送出ヘッドは、開配置と閉配置との間で移動可能なアッパーアッパーハウジングを含み、前記クランプ部材は、該アッパーハウジングに結合され、
    前記クランプ部材は、前記アッパーハウジングが前記開配置にある場合、開位置にあり、該クランプ部材は、前記アッパーハウジングが前記閉配置にある場合、供給位置にあり、
    前記クランプ部材は、前記アッパーハウジングが前記閉配置にある状態において、供給位置と放出位置との間で移動可能である請求項１乃至請求項２５のうちのいずれかに記載の送出ヘッド。
27. 請求項１乃至請求項２６のうちのいずれかに記載の送出ヘッドを含む飲料調整用機械。
28. 請求項２７に記載の飲料調整用機械と、１つ以上のカートリッジとを含み、
    前記１つ以上のカートリッジは、１つ以上の飲料成分を収容する飲料調製システム。
29. クランプ部材および基部を有する型の送出ヘッドを有する飲料調整用機械を使用する方法において、
    前記クランプ部材を開位置に移動させるステップと、
    カートリッジを前記送出ヘッド内に装填するステップと、
    前記カートリッジを締付力により供給位置で固定するように前記クランプ部材をクランプ位置に移動させるステップと、
    飲料を前記カートリッジから小出しするステップと、
    前記基部に対して前記クランプ部材を移動させることにより、前記カートリッジを放出位置に移動させるステップと、
    前記カートリッジを放出するステップと、を含み、
    前記クランプ位置は、前記開位置と前記放出位置との中間に位置する方法。
30. 前記クランプ部材は、前記開位置と前記クランプ位置との間で回動する請求項２９に記載の方法。
31. 前記クランプ部材は、前記クランプ位置と前記放出位置との間で移動する請求項２９または請求項３０に記載の方法。
32. 前記クランプ部材は、前記カートリッジに対する前記締付力の少なくとも一部を維持しながら、前記クランプ位置から前記放出位置まで移動する請求項２９乃至請求項３１のうちのいずれかに記載の方法。
33. 前記クランプ部材を前記クランプ位置に移動した後、前記飲料を小出しする前に、入口用穿孔具および出口用穿孔具を使用して前記カートリッジを穿孔する付加的なステップを含む請求項２９乃至請求項３２のうちのいずれかに記載の方法。
34. 前記カートリッジを穿孔すると同時に、前記入口用穿孔具および前記出口用穿孔具は、前記カートリッジに対する前記締付力を増大させる請求項３３に記載の方法。
35. 前記カートリッジを前記放出位置に移動させる前に、前記カートリッジから前記入口用穿孔具および前記出口用穿孔具を引き込む付加的なステップを含む請求項３３乃至請求項３４のうちのいずれかに記載の方法。

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