JP2008512144A - 着脱可能なポッドタレットホイールを備えたコーヒー及びティー用ディスペンサー - Google Patents

着脱可能なポッドタレットホイールを備えたコーヒー及びティー用ディスペンサー Download PDF

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Abstract

ポッドベースの飲料ディスペンサーシステム用の着脱可能なタレット。タレットは、タレットフレーム、タレット板、及びそれと共に回転するための、タレット板をタレットフレームに連結するタレットシャフトを有してもよい。タレットシャフトは、タレットフレームに取り付けられた一対の第1のコネクタと、タレットホイールに取り付けられた一対の第2のコネクタと、を有してもよい。第1及び第2のコネクタは解除可能に互いに結合してもよい。

Description

本発明は、一般に飲料ディスペンサーに関し、より具体的には、コーヒー、エスプレッソ、ティー、及び他の抽出飲料を高速且つ高品質で提供する飲料ディスペンサーに関する。
当技術分野では幾つかの様々な種類の飲料抽出装置が知られている。例えば、パーコレータやドリップ式コーヒーメーカーがレギュラー又は「アメリカン」タイプのコーヒーを入れるのに使用されている。コーヒーを抽出するため、熱湯は、通常、挽いたコーヒーの粉の容器に通される。その後、コーヒーがポット又はカップ内に滴下する。同様に、圧力を基礎にした装置がエスプレッソタイプの飲料を抽出するために使用されている。高温の加圧水は、エスプレッソを抽出するためにエスプレッソ用に挽いた粉に強制的に通される。その後、エスプレッソはカップに流入する。
これらの知られている装置に伴う欠点の1つは、セルフサービス、又は大型レストランあるいは他の種類の小売店でのそれらの使用に集中する。例えば、高品質エスプレッソ飲料は、とにかく、大型レストランの従来設備で抽出するには過大な時間を要する。同様に、カップ一杯のティーを抽出するのに要する時間もまた過大となる。その結果、顧客は自身の抽出飲料を得るのに他へ行くことを選ぶことになる。
さらに、レギュラー又はアメリカンコーヒーは、大型レストラン又は任意の種類の施設にとって十分な量で作られてもよいが、顧客は、その時、その場所で直ちに抽出される飲料を好む。しかしながら、より少量のコーヒーを抽出することは、常に良質な飲料を抽出しているとは限らず、実用的又は経済的観点からすれば過大な時間を要していることになる。
したがって、必要なのは、コーヒー、エスプレッソ、ティー、及び他の種類の抽出飲料を個々のサーブで個々の顧客に高品質且つ高速で提供できる飲料ディスペンサーである。しかしながら、その装置は、使用し易いこと、維持し易いこと、及び競争力のある費用であることが好ましい。
ゆえに、ここに、ポッドベースの飲料ディスペンサー用の着脱可能なタレットが記述される。タレットは、タレットフレーム、タレット板、及び共に回転するためのタレット板をタレットフレームに連結するタレットシャフトを有してもよい。タレットシャフトは、タレットフレームに取り付けられた一対の第1のコネクタと、タレットホイールに取り付けられた一対の第2のコネクタと、を有してもよい。第1及び第2のコネクタは解除可能に互いに結合してもよい。
タレット板はその内部に多数の開口部を有してもよい。それらの開口部は飲料ポッドを収容する大きさにされ得る。コネクタの対は雄部材又は雌部材であってもよい。コネクタの対は、V字状シャフト又は溝であってもよい。第2のコネクタの対は、その上の一対の突起を有してもよい。第1のコネクタの対は、突起の対の大きさにされた一対の開口部を有してもよい。第1のコネクタの対は、また、それらの開口部の周囲に配置された一対のバネを有してもよい。
他の実施形態は、ポッドベースの飲料ディスペンサー用のタレット装置を開示する。タレット装置は、内部部分と外部部分とを備えたタレット板を有してもよい。内部部分及び外部部分は、それらの間に間隙を画定してもよい。取出し傾斜路は、間隙の周囲に位置決めされてもよい。タレット装置は、タレット板の周囲に位置決めされたスイープアームを有してもよい。
タレット板は、内部部分及び外部部分に配置された天板を有してもよい。タレット板は、内部に配置された多数のポッド開口部を有してもよい。ポッド開口部は、飲料ポッドを収容する大きさにされてもよい。取出し傾斜路は第1の端部及び第2の端部を有してもよい。取出し傾斜路は、寸法が第1の端部から第2の端部まで拡張してもよい。取出し傾斜路の第1の端部は、ポッド開口部の下に位置決めされてもよい。取出し傾斜路の第2の端部はポッド開口部の1つ又はその間隙の範囲内に位置決めされてもよい。
ここに記載の方法は、取出し傾斜路とスイープアームとを備えた飲料ディスペンサーのタレットホイールから多数のポッドの除去を図るものである。その方法は、タレットホイール上の開口部内にポッドの1つを位置決めするステップと、ポッドが取出し傾斜路を昇るようにタレットホイールを回転させるステップと、スイープアームでポッドをタレットホイールから突き落すステップと、を有してもよい。
図面を参照して説明するが、いくつかの図面を通じて同じ参照記号は同じ構成要素を指すものとする。図1は、本発明の飲料ディスペンサーシステム100の概略図を示す。
飲料ディスペンサーシステム100は、制御装置105を有してもよい。水制御装置105は、飲料を製造できるように飲料ディスペンサーシステム100内の水の流れを制御する。水制御装置105は、水供給源110を有してもよい。水供給源110は、水道の供給源又は任意の他の種類の従来形の水供給源であってもよい。水は、大気圧であってもよく、約15℃〜約24℃まで(約60°F〜約75°Fまで)冷やされるのが好ましい。
水供給源110からの水は、1本又はそれ以上の配水管120を経由して飲料ディスペンサーシステム100全体に運ばれてもよい。配水管120は、任意の種類の従来形の配管であってもよい。配水管120は、銅、ステンレス鋼、他の種類の金属、プラスチック、ゴム、及び他の種類の実質上非腐食性の材料から製造されてもよい。内部で関与する熱や圧力のため、銅又は同等の材料が使用されるのが好ましい。配水管120の直径の大きさは、飲料ディスペンサーシステム100全体の大きさや予想容積によって決まってもよい。一般に、配水管120は、毎分約1000〜1500ml(約34〜約50オンス)の抽出飲料の処理能力を飲料ディスペンサーシステム100に提供できるように内径が約0.95cm(約3/8インチ)又はそれ以上であってもよい。
抽出ポンプ130が、1本又はそれ以上の配水管120に連結されてもよい。抽出ポンプ130は、水を飲料ディスペンサーシステム100全体に強制的に送れるように水供給源110から水をポンプ供給し、加圧してもよい。抽出ポンプ130は、従来形のダイアフラム式ポンプ、渦巻ポンプ、回転翼ポンプ、又は歯車ポンプであってもよい。他の種類の従来形ポンプが使用されてもよい。ポンプ130の速度は、内部を通過する流量に比例することが好ましい。ポンプ130は、全システム100の大きさ及び容積により、毎分約180〜1500ml(毎分約6〜50オンス)の流量を有してもよい。ポンプ130は、流量を変更できる。ポンプ130は、大気圧から1センチ平方メートル当たり約14キログラムまで(約ゼロから1平方インチ当たり約200ポンドまで)水圧を増加させてもよい。
流量センサ140が、抽出ポンプ130の下流の1本の配水管120に配備されるか又はそれと連通してもよい。流量センサ140は、抽出ポンプ130によってポンプ供給されると、配水管120を通って流れる水量を測定する。流量センサ140は、従来形の構造のものであっても良く、さらにタービン又は羽根車式センサを有してもよい。
熱交換器150が、流量センサ140の下流の1本の配水管120に配備されるか又はそれと連通してもよい。熱交換器150は、従来形のコイル式又はクロスフロー式熱交換器であっても良く、さらに銅、ステンレス鋼、又は同等種類の材料から製造されてもよい。熱交換器150は、高温水貯蔵器160内に配置されてもよい。熱交換器150内の水は、それが高温水貯蔵器160内を通過すると加熱される。高温水貯蔵器160は従来形高温水容器であってもよい。貯蔵器160は、銅、ステンレス鋼、真鍮又は同等種類の材料から製造されてもよい。飲料ディスペンサーシステム100の全体の大きさ及び容量により、高温水貯蔵器160は、約7〜約19リットル(約2〜約5ガロン)の水を保持する。高温水貯蔵器160内の水は、従来形の熱源180によって加熱されてもよい。熱源180は、抵抗素子、ヒートポンプ、又は同等種類の加熱装置を有してもよい。熱源180は、約87℃〜約96℃まで(約180°F〜約205°Fまで)高温水貯蔵器160内の水を加熱してもよい。
高温水貯蔵器160は、二次水供給源170から供給されてもよい。二次水供給源170は、上述の水供給源110と同一であってもよい。二次水供給源170は、水道水又は同等種類の従来形水供給源であってもよい。二次水供給源170は、上述のような1本又はそれ以上の配水管120によって高温水貯蔵器160に連結されてもよい。
ソレノイドバルブ190が、熱交換器150及び高温水貯蔵器160の下流の1本又はそれ以上の配水管120に配備されるか又はそれらと連通してもよい。ソレノイドバルブ190は、熱交換器150及び高温水貯蔵器160から下流の1本又はそれ以上の配水管120を開閉する。ソレノイドバルブ190は従来形の構造のものであってもよい。
噴射ノズル200が、ソレノイドバルブ190の下流の1本又はそれ以上の配水管120に配備されるか又はそれらと連通してもよい。噴射ノズル200は、水が熱交換器150を出るとき、高温、高圧水流を方向付けてもよい。噴射ノズル200の可能な物理的実施形態は以下でより詳述される。
以下でも詳述されるように、噴射ノズル200はポッドカートリッジ210と連携して働く。ポッドカートリッジ210は、フォイルシール内にコーヒー、ティー、エスプレッソ又は他の種類の抽出飲料挽きたての粉又は茶葉を収容してもよい。ポッドカートリッジ210は、再使用可能又は使い捨て可能であってもよい。噴射ノズル200は、コーヒー、ティー、エスプレッソ又は他の種類の飲料を抽出することができるようにポッドカートリッジ210内に高温、高圧水流を注入する。噴射ノズル200は、ポッドカートリッジ210内に水流を注入する前にシールを突き抜くことができる。
収集漏斗220が、ポッドカートリッジ210の下流にあってもよい。以下で詳述されるように、収集漏斗220は、従来形の形状の漏斗構造であってもよい。カップ230、ポット、又は他の種類の飲み物容器は、抽出されたコーヒー、ティー、エスプレッソ、又は他の種類の抽出飲料を受けることができるように収集漏斗220の下に配置されてもよい。
補給水ポンプ240が、1本又はそれ以上の配水管120を経由して高温水貯蔵器160と連通してもよい。補給水ポンプ240は、上述の抽出ポンプ130と同一であってもよい。あるいは、補給水ポンプ240は蠕動又は歯車式ポンプを有してもよい。補給水ポンプ240は補給水流を加圧する必要がない。ポンプ130は、飲料ディスペンサーシステム100全体の大きさ及び予想容積により、毎分約1000〜約1250ミリリットル(毎分約33〜約42オンス)の流量を有してもよい。補給水ポンプ240は様々な流量性能があってもよい。ポンプ240は1平方センチメートル当たり約0.2〜0.4キログラム(1平方インチ当り約3〜約5ポンド)の水圧性能があってもよい。
補給水流量センサ250が、補給水ポンプ240の下流の1本又はそれ以上の配水管120に配備されるか又はそれらと連通してもよい。補給水流量センサ250は、上述の流量センサ140と同一か又は同様であってもよい。
補給水ソレノイドバルブ260が、流れ指示器250の下流の配水管120の1本に配備されるか又はそれと連通してもよい。ソレノイドバルブ260は、上述のソレノイドバルブ190と同一又は同様であってもよい。ソレノイドバルブ260及び補給水ポンプ240の代わりに、高温水貯蔵器160の下流の水流は、重力送りシステムによって制御されてもよい。つまり、高温水貯蔵器160からの水は、ソレノイドバルブ260がいったん開かれると下流に流されてもよい。
1本又はそれ以上の配水管120は、ソレノイドバルブ260及び収集漏斗220を連結する。高温水貯蔵器160からの高温水は、飲料の濃度又は特徴を変更できるようにカップ230内に注がれる前に収集漏斗220内の噴射ノズル200からの抽出されたコーヒー、ティー、エスプレッソ、又は他の飲料と混合されてもよい。
電子コントローラ270は、全体としての飲料ディスペンサーシステム100及びその内部の各構成要素の動作を監視し、制御する。電子コントローラ270は、アリゾナ州チャンドラーのマイクロチップテクノロジー社(Microchip Technology)によって販売されているPIC16F876のようなマイクロコントローラ又は同等種類の素子であってもよい。
電子コントローラ270は、抽出ポンプ130、流量センサ140、熱源180、ソレノイドバルブ190、補給水ポンプ240、補給水流量250、補給水ソレノイドバルブ260、及びここでの他の要素の動作を制御する。特に、電子コントローラ270は、抽出ポンプ130によって吐出された水量を流量センサ140を介して監視してもよい。適切な量の水が吐出されると、ソレノイドバルブ190は1本又はそれ以上の配水管120を遮断する。同様に補給水水量が求められると、電子コントローラ270は、補給水流量センサ250によって提供された情報に基づいて補給水ポンプ240によって提供されるときの水流を監視するので、補給水ソレノイドバルブ260をオン及びオフに切り換えることができる。電子コントローラ270は、また、ポンプ130、240の速度及び流量を監視し、変更してもよい。電子コントローラ270は、また、熱源180だけでなく、熱交換器150及び水貯蔵器160内の水温を監視し、制御してもよい。
図2及び3は、飲料ディスペンサーシステム100の1つの用途を示す。これらの図において、ポッド抽出装置300が示される。ポッド抽出装置300は、示されるように高温水貯蔵器160内に配置された熱交換器150及び噴射ノズル200を含む、水制御装置105用の上述の要素のそれぞれを有してもよい。この実施形態において、全体として飲料ディスペンサーシステム100の要素はディスペンサーフレーム305に搭載される。ディスペンサーフレーム305は、ステンレス鋼、アルミニウム、他の種類の金属、又は他の種類の実質上非腐食性の材料から製造され得る。
上述のように、噴射ノズル200は、所望飲料を製造できるようにポッドカートリッジ210と相互に作用し合う。ポッドカートリッジ210は、タレットアセンブリ310内の飲料ディスペンサーシステム100内に配置されてもよい。タレットアセンブリ310は、ディスペンサーフレーム305に固着されてもよい。図4に示されるように、タレットアセンブリ310は、タレットフレーム325内に配置されたタレット板320を有してもよい。タレットフレーム325は、ステンレス鋼、アルミニウム、他の種類の従来形金属、又は同等種類の実質上非腐食性の材料から製造され得る。タレット板320は、実質上円形であってもよい。タレット板320は、多数のポッド開口部330を有してもよい。ポッド開口部330は、ポッドカートリッジ210を収容する大きさにされてもよい。タレット板320はタレットピン340回りで回転する。タレットモータ350はタレットアセンブリ310を駆動してもよい。タレットモータ350はACモータ又は同等種類の装置であってもよい。タレットモータ350は、タレットアセンブリ310を約6〜約30rpmで、好ましくは約25rpmで回転駆動してもよい。
タレット板320は、また、その周囲に配置された多数の戻り止め360を有する。戻り止め360は、タレット開口部330のそれぞれの周囲に配置されてもよい。戻り止め360は、タレット板320の回転を制御できるように1つ又はそれ以上のリミットスイッチ365と連動してもよい。いったん電子コントローラ270がタレットモータ350の動作を始動させてタレット板320を回転させると、タレット板320の回転は、リミットスイッチ360が戻り止め360の1つに接触すると停止されてもよい。
注入アセンブリ400が、タレットアセンブリ310の近くに配置されてもよい。注入アセンブリ310は、ディスペンサーフレーム305に固定して取り付けられてもよい。図5及び6に示されるように、注入アセンブリ400は、上述のように噴射ノズル200を有してもよい。噴射ノズル200は、約0.3〜約0.65ミリメートル(約1/8〜約1/4インチ)の直径を有してもよい。噴射ノズル200は、ポッドカートリッジ210を突き抜けることができるように若干円錐状であってもよい。注入アセンブリ400は、また、タレットアセンブリ310の上に延びる注入フレーム410を有してもよい。注入フレーム410は、ステンレス鋼、他の種類の金属、又は同等種類の実質上非腐食性の材料から製造されてもよい。
注入アセンブリ400は、注入ヘッド420を有してもよい。注入ヘッド420は、上述のように噴射ノズル200を有してもよい。注入ヘッド420は、直径がポッドカートリッジ210よりも僅かに大きくてもよい。注入ヘッド420は、また、ステンレス鋼、プラスチック、又は同等種類の実質上非腐食性の材料から製造されてもよい。注入ヘッド420は、その下部周囲に配置されたシールリング430を有してもよい。シールリング430は、実質上液密シールが注入ヘッド420とポッドカートリッジ210の間に形成されるようにゴム、シリコーン、又は他の種類の弾性材料から製造されてもよい。1本又はそれ以上の配水管120は、噴射ノズル200及び注入ヘッド420に連結されてもよい。上述のように、配水管120は、ポッドカートリッジ210に高温の加圧水を提供できるように噴射ノズル200を熱交換器150と連結してもよい。
注入ヘッド420は、カム装置440を介して実質上垂直面で移動可能であってもよい。(「垂直」及び「水平」という用語は、絶対位置に対立するものとしての基準系として使用される。注入ヘッド420及び他の要素は、いかなる向きで動作してもよい。)カム装置ドライブモータ450は、カム装置440を駆動する。ドライブモータ450は、上述のタレットモータ350と同等の従来形ACモータであってもよい。ドライブモータ450は、また、くま取りモータ又はDC型モータであってもよい。ドライブモータ450は、駆動ベルト装置470を介して偏心カム460を回転させてもよい。ドライブモータ450及び歯車系470は、約6〜約30rpmで、好ましくは約25rpmで偏心カム460を回転させてもよい。偏心カム460は、その下部位置が約4.1〜約4.8センチメートル(約1.6〜1.9インチ)の半径を有し、しかもその上部位置が約3.5〜4.1センチメートル(約1.3〜約1.7インチ)の半径を有するような形状にされてもよい。
偏心カム460は、従動ホイール480と協働してもよい。従動ホイール480は、支持板490と連携し、その支持板490内に搭載されてもよい。支持板490は注入フレーム410の周囲を動き回ってもよい。支持板490は、ステンレス鋼、他の種類の鋼、プラスチックなどから製造されてもよい。支持板490は、注入ヘッド420に固定して取り付けられてもよい。支持板490は、支持板490が注入フレーム410内で垂直方向に移動できるように多数のガイド輪500がその上に配置されてもよい。リターンバネ520は支持板及び注入フレーム410に取り付けられてもよい。リミットスイッチ530は、カム460の回転が一定量を上回らないようにそのカムの周囲に配置される。
したがって、注入ヘッド420はカム装置440を介して垂直方向に上下運動する。特に、ドライブモータ450は歯車系470を介して偏心カム460を回転させる。偏心カム460が回転し半径が増え続けると、従動ホイール480は、注入ヘッド420がポッドカートリッジ210と接触するように支持板490を押し下げる。偏心カム460は、約6.4〜約12.7ミリメートル(約1/4〜約1/2インチ)だけ注入ヘッド420を下降させる。いったん注入ヘッド420がポッドカートリッジ210と接触すると、偏心カム460は、回転し続け、そのカム460がリミットスイッチ530に到達するまで、ポッドカートリッジ210への圧力を増加させる。電子コントローラ270は、次にドライブモータ450に命令してカム460を所定時間所定位置に保持させる。次いで、電子コントローラ270は、注入ヘッド420がその元位置に戻るように、カム装置440を後退させる。
図7及び8は、取出し装置550を示す。取出し装置550は、注入アセンブリ400に近いディスペンサーフレーム305の周囲に配置されてもよい。取出し装置550は、昇降装置560を有してもよい。昇降装置560は、タレット板320の下に配置されてもよい。昇降装置560は、タレット板320の下に配置された昇降パッド570を有してもよい。昇降パッド570は、ステンレス鋼、他の種類の鋼、プラスチック、又は同等種類の材料から製造されてもよい。昇降板570は、シャフト590から延びる天板580を備えた形状が実質上プランジャ状であってもよい。昇降パッド570は、取り出しソレノイド600によって駆動されると実質上垂直方向に移動する。取出しソレノイド600は、従来形の構造のものであっても良く、約0.6〜約1.4キログラム(約1.5〜約3ポンド)の力で作動する。取出しソレノイド600の動作は、電子コントローラ270によって制御されてもよい。リターンバネ610は、昇降パッド570のシャフト590の周囲に配置されてもよい。リターンバネ610は昇降パッド570の垂直範囲を限定し、次にまたその昇降パッド570をその元位置に戻す。
取出し装置550は、また、スイープ装置620を有してもよい。スイープ装置620は、タレット板320の上に配置されてもよい。スイープ装置620は、タレットフレーム325上に配置されてもよい。スイープ装置620は、スイープアーム630を有してもよい。スイープアーム630は、アーム柱640で回転できるように配置されてもよい。スイープソレノイド650は、タレットフレーム325に配置されてもよい。スイープソレノイド650は、従来形の構造のものであっても良く、約0.2〜約0.7キログラム(約0.5〜約1.5ポンド)の力で動作してもよい。スイープソレノイド650の動作は、電子コントローラ270によって制御されてもよい。スイープソレノイド650を作動させると、アーム630をアーム柱640回りで回転させる。スイープソレノイド650の近くに配置されるのは、タレットフレーム325内に配置された処理穴660である。したがって、スイープアーム630は、昇降装置560によって持ち上げられた使用済みポッドカートリッジ210を処理穴660に移動させる。特に、昇降装置560は、ポッド開口部330からポッドカートリッジ210を上昇させる。次いで、スイープ装置620はタレット板320から処理穴660内にポッドカートリッジ210を移動させる。1つ又はそれ以上の収集ビン665が、使用済みカートリッジ210を収集できるように処理穴660の下に配置されるか又はそれと連携してもよい。
装填アセンブリ700が、取出しアセンブリ550の近くのディスペンサーフレーム305上に配置されてもよい。図9及び10に示されるように、装填アセンブリ700は、タレットフレーム325の近くに搭載されてもよい。装填アセンブリ700は、ポッドカルーセル710を有してもよい。ポッドカルーセル710は、多数のポッド室720が内部に配置された実質上管状の構造である。多数のポッドカートリッジ210は、各ポッド室720内に配置されてもよい。ポッド室720は、実質上管状又は円筒状構造であってもよい。ポッドカルーセル710は、ポッドスピンドル730回りで回転されてもよい。ポッドカルーセル710は、スピンドルモータ740を介して回転されてもよい。スピンドルモータ740は、上述のタレットモータ350と同様の従来形ACモータであってもよい。スピンドルモータ740はまた、くま取りモータ又はDC式モータであってもよい。スピンドルモータ740は、駆動ベルト装置750を介してポッドカルーセル710を回転させてもよい。スピンドルモータ740は、約6〜約30rpmで、好ましくは約25rpmでポッドカルーセル710を回転させてもよい。ポッドカルーセル710は、また、各ポッド室720の周囲に配置された多数の戻り止め又は同様の構造を有してもよい。戻り止めは、上述のタレットアセンブリ310のリミットスイッチ360や戻り止め370の使用と同じようにポッドカルーセル710の回転を制御できるようにリミットスイッチと連携してもよい。
装填機構760が、装填アセンブリ700内の各ポッド室720の近くに配置されてもよい。装填機構760は、送りラチェット770を有してもよい。送りラチェット770は、分配ソレノイド780で作動されてもよい。分配ソレノイド780は、従来形構造のものであってもよい。分配ソレノイド780は、約1.3〜約2.3キログラム(約3〜約5ポンド)で作動する。リターンバネ790は、分配ソレノイド780の周囲に配置され、送りラチェット770をその元の位置に戻し得る。分配ソレノイド780を作動させると、送りラチェット770が回転し、ポッドカートリッジ210の1つがポッド室720からタレットアセンブリ310の開口部330の1つの中に落下する。装填アセンブリ700及びその内部の要素の動作は、電子コントローラ270で制御されてもよい。
図11及び12は、ポッドカートリッジ210の1つの実施形態を示す。ポッドカートリッジ210は、カップ800を有してもよい。カップ800は、ポリスチレン又はポリエチレンのような従来形の熱可塑性樹脂から製造されてもよい。あるいは、ステンレス鋼のような金属又は同等種類の実質上非腐食性の材料がまた使用されてもよい。カップ800は、実質上剛体であってもよい。インサート810は、カップ800の上端部を封止してもよい。インサート810は、また、カップ800用に使用されるような熱可塑性樹脂又は同等材料から製造されてもよい。インサート810は、複数の開口部820を内部に有してもよい。インサート810は、カップ800の頂部から若干ずらされてもよい。つまり、間隙825が、インサート810の上に存在してもよい。カップ800の頂部は、シール830で密封されてもよい。シール830は、フォイル又は同等種類の実質上気密性の材料から製造されてもよい。
カップ800の底端部は、フィルタ層840を有してもよい。フィルタ層840は、紙フィルタ材料又は同等種類の材料から製造されてもよい。底部シール850は、カップ800の底部端を密封してもよい。底部シール850は、また、フォイル又は同等種類の材料から製造されてもよい。底部シール850は、分割領域860が内部に配置されてもよい。分割領域860は、内圧が加わると底部シール850から離れてもよい。
カップ800は、抽出材料900で満たされる。抽出材料900は、コーヒー、エスプレッソ、あるいはコーヒーを挽いた粉と同等種類のもの、茶葉、又は、抽出したい任意の他の種類の飲料材料であってもよい。カップ800が約3.7〜4センチメートル(約1.5〜1.6インチ)の直径、及び約1.8〜約2センチメートル(約0.7〜約0.8インチ)の深さを有する場合、約6〜約8グラムの抽出材料900がカップ800内に収容されてもよい。シール830、850は、新鮮さのために飲料材料900を実質上気密に保ってもよい。
図13は、飲料ディスペンサーシステム100の1つの実施形態を示す。この場合、自販機910が示される。上述のように、ポッド抽出装置300は、自販機910内で機能する。自販機910は、取出し領域920を有してもよい。取出し領域920は顧客が自販機910からカップ230を取り出すことができるようにする。自販機910はまた多数の選択指示器930を有してもよい。選択指示器は、押しボタン又は他の種類の信号であっても良く、それによって顧客はコーヒー、ティー、エスプレッソなどの好みを指示できる。自販機910はまた多数の追加指示器940を有してもよい。追加指示器940は顧客が一定量の、例えばミルク、クリーム、砂糖、又は他の種類の添加物及び/又は香味料を抽出飲料に加えられるようにしてもよい。自販機910はまた支払い装置950を有してもよい。支払い装置950は従来形の構造のものであってもよい。
使用時、多数のポッドカートリッジ210は、異なる種類の挽いた粉、茶葉、又は他の種類の抽出材料900で満たされてもよい。約30ミリリットルの1回限りの大きさにしたエスプレッソ飲料の場合、約6〜約8グラムのエスプレッソ用に挽いた粉がポッドカートリッジ210内に入れられてもよい。同様に、約6〜約8グラムの挽いたコーヒー粉は、約240ミリリットル(約8オンス)カップのコーヒーを入れるためにポッドカートリッジ210に加えられてもよい。約3〜約5グラムの茶葉は、約150ミリリットル(約5オンス)カップのティーを入れるためにポッドカートリッジ210に加えられてもよい。ポッドカートリッジ210は、次に密封され、装填アセンブリ700内に挿入されてもよい。異なる種類のポッドカートリッジ210が各ポッド室720内に配置されてもよい。
いったん顧客が自販機910上の1つの選択指示器930を押すか、又は選択をすると、電子コントローラ270は、ポッドカルーセル710の正しいポッド室720が適所に回転できるようにスピンドルモータ740を作動させる。ポッドカルーセル710は、適切なポッドカートリッジ210がタレットアセンブリ310の正しいタレット開口部330内に落下するように回転する。図9及び10に示されるように、装填アセンブリ700の装填機構760は、ポッドカートリッジ210を適所に落下させることができるように、取り出しソレノイド780を作動させて送りラチェット770を回転させる。あるいは、使用者は、タレット板320上の適所にポッドカートリッジ210を配置してもよい。
いったんポッドカートリッジ210が開口部330内の位置に来ると、電子コントローラ270は、タレット板320を注入アセンブリ400に向かって回転できるようにタレットモータ350を作動させる。タレットモータ350は、リミットスイッチ360及びタレット板320上の戻り止め370が一致すると、動作を停止する。
いったんポッドカートリッジ210が注入アセンブリ400の近くの位置に来ると、電子コントローラ270はカム装置440のドライブモータ950を作動させる。図5及び6に示されるように、ドライブモータ450は、偏心カム460を回転できるように駆動ベルト装置470を作動させてもよい。偏心カム460は、支持板490及び注入ヘッド420を下降させることができるように回転する。注入ヘッド420は約0.64センチメートル(約1/4インチ)下降されてもよい。注入ヘッド420はゆえにポッドカートリッジ210と接触する。注入ヘッド420は、約136〜160キログラム(約300〜350ポンド)の下向きの力でポッドカートリッジ210と接触する。シールリング430はゆえにポッドカートリッジ210の周囲に実質上気密性及び液密性のシールを形成してもよい。注入ヘッド420の下方運動及びドライブモータ450の動作は、リミットスイッチ530の位置によって停止される。
図14に示されるように、注入ヘッド420の噴射ノズル200は、ポッドカートリッジ210の頂部シール830を突き抜けてもよい。次に、電子コントローラ270は、高温、高圧水を熱交換器150から噴射ノズル200に流入させることができるようにソレノイドバルブ190を作動させてもよい。その水は、約82℃〜約93℃(約180〜約200°F)であってもよい。流れ込んでくる水流は、1平方センチメートル当たり約11〜14キログラム(1平方インチ当たり約160〜200ポンド)まで加圧されてもよい。抽出材料900の性質が原因で、ポッドカートリッジ210を通過する水の圧力は1平方センチメートル当たり約1.4〜14キログラム(1平方インチ当たり約20〜約200ポンド)である。ポッドカートリッジ210の中を通って流れる水圧は、抽出材料900の性質に従い様々である。
水は噴射ノズル200を通過し、ポッドカートリッジ210のプラスチックカップ800のインサート810上に広がる。水は次にインサートの開口部820を通って流れ、抽出材料900内を通過する。流入する水流の圧力は、抽出飲料がポッドカートリッジ210を通過し、収集漏斗220内、及びカップ230内に流入できるように、底部シール850の分割領域860を開かせる。
電子コントローラ270は、また、さらに多くの水を水供給源110から引き出すことができるように抽出ポンプ130のスイッチをオンにする。流量センサ140は、配水管120を通って流れる水の量を監視してもよい。水は、高温水貯蔵器160内に配置された熱交換器150に流入する。水は、次に適切な温度まで加熱される。いったん十分な量の水が噴射ノズル200内を通過すると、電子コントローラ270は、ソレノイドバルブ190を閉じ、抽出ポンプ130のスイッチをオフにする。
エスプレッソ飲料の場合、水は1平方センチメートル当たり約9.8〜14キログラム(1平方インチ当たり約140〜約200ポンド)の圧力でポッド室210を通過して流れる。水は1カップ230のエスプレッソを抽出するのに約10秒かかる。
ティーのカップ230は、上述のエスプレッソ飲料と同じように抽出されてもよい。抽出材料900の性質が原因で、茶葉の場合、水はたったの1平方センチメートル当たり約3キログラム(1平方インチ当たり約40ポンド)の圧力でポッドカートリッジ210を通って流れる。ティーを抽出するのに約10〜約20秒かかる。
コーヒーのカップ230は、若干異なる方法で抽出される。第1に、抽出材料900、ここでの場合挽いたコーヒー粉、が内部に入っているポッドカートリッジ210は、エスプレッソ飲料に関して上述されたのと同じように抽出される。レギュラー又は「アメリカン」コーヒーの場合、水は、1平方センチメートル当たり約9.8〜約14キログラム(1平方インチ当り約140〜約200ポンド)の圧力で、好ましくは1平方センチメートル当たり約12.6キログラム(1平方インチ当り約180ポンド)の圧力でポッドカートリッジ210を通って流れる。もしくは荒挽きの場合、水は、1平方センチメートル当たりわずか約3キログラム(1平方インチ当たり約40ポンド)の圧力となりうる。コーヒーを抽出するのに約10〜約12秒かかる。
第2に、一定量の補給水が次に、飲料がカップ230に注がれる前又は最中に、収集漏斗220において飲料に加えられてもよい。電子コントローラ270は、補給水ソレノイドバルブ260を開き、補給水ポンプ240を始動してもよい。次いで、高温水貯蔵器160からの一定量の水は、流量250によって監視されるので、収集漏斗220に流入する。あるいは、補給水ポンプ240及び流量センサ250は、水が高温水貯蔵器160から重力の作用で流れるように省かれてもよい。いずれにしても、いったん適切な量の水が収集漏斗220に加えられると、電子コントローラ270が再びソレノイドバルブ260を閉じる。約240ミリリットル(約8オンス)カップ230のコーヒーの場合、約40ミリリットル(約1.4オンス)がポッドカートリッジ210を通して抽出され、追加の180〜200ミリリットル(約6〜6.6オンス)の高温水が収集漏斗220において加えられる。
いったん飲料が抽出されると、注入アセンブリ400のカム装置400のドライブモータ450は次に、注入ヘッド420をポッドカートリッジ210から離れて上昇できるように後退してもよい。次いで、タレットモータ350は、ポッドカートリッジ210が図7及び8に示されるように取出し装置550内に配置されるようにタレットアセンブリ310のタレット板320を回転させてもよい。もう一度、タレット板320の回転が、リミットスイッチ360と一致する戻り止め370を介して制御されてもよい。
電子コントローラ270は、次に昇降装置560を作動させてもよい。具体的には、ソレノイド600が、タレット板320の開口部330からポッドカートリッジ210を押し出すことができるように昇降パッド570を上昇させてもよい。電子コントローラ270は次に、スイープソレノイド650がアーム630を回転できるようにスイープ装置620を作動させてもよい。アーム630は次にポッドカートリッジ210を処理穴660に押し込んでもよい。次いで、リターンバネ610は、昇降パッド570をその元位置に戻す。次いで、ポッドカートリッジ210は使い捨てされるか、又は洗浄されて抽出材料900が再充填されてもよい。
追加のポッドカートリッジ210は、装填アセンブリ700によってタレットアセンブリ310上に装填されるが、1つのポッドカートリッジ210は注入アセンブリ400内にあり、他のポッドカートリッジ210は取出し装置550内にある。したがって多数の飲料は、高速且つ高品質で次々に速やかに抽出される。さらに、多数の装填、噴射及び取出しステーションが一緒に使用されてもよい。
図15〜17は、飲料ディスペンサーシステム100の代替実施形態を示す。飲料ディスペンサーシステム100は、代替タレットアセンブリ1010を使用してもよい。上述のタレットアセンブリ310と同様に、タレットアセンブリ1010は、タレット板1020を有してもよい。タレット板1020は、実質上円形であってもよい。タレット板1020は、多数のポッド開口部1030を有してもよい。ポッド開口部1030は、ポッドカートリッジ210又は同等の構造物を収容する大きさにされてもよい。
タレット板1020は、タレットシャフト1040回りで回転してもよい。タレットシャフト1040は、上述のタレットフレーム325と同様にタレットフレーム1050の周囲に取り付けられてもよい。タレットモータ1060は、タレットアセンブリ1010を駆動してもよい。タレットモータ1060は、上述のタレットモータ350と同様の従来形ACモータであってもよい。タレットモータ1060は、任意のいかなる速度で使用されてもよいが、約6〜約30rpmで、好ましくは約25rpmでタレット板1020を駆動する。
タレットシャフト1040は、多部品構成要素であってもよい。特に、タレットシャフト1040は、タレット板1020の中心の周囲に位置決めされて固定された2つの雌部材1070である上部雌部材1071及び下部雌部材1072を有してもよい。雌部材1070は、タレット板1020に固定された2つの部材を有するか、又は、雌部材1070は、タレット板1020全体に延びる2つの端部を有する一体構造であってもよい。同様に、タレットフレーム1050は、タレットモータ1060の近くに位置決めされてその上に固定された2つの雄部材1080である上部雄部材1081及び下部雄部材1082を有してもよい。雌部材1070及び雄部材1080のそれぞれの位置は、逆であってもよい。
タレット板1020と関連付けられた雌部材1070は、一端から他端まで延びるV字状溝1090を備えた大部分が円形状であってもよい。同様に、雄部材1080もまた、一端から他端まで延びるV字状シャフト1100を備えた大部分が円形状であってもよい。これらの溝1090及びシャフト1100は、部材1070、1080が一致してロックするような大きさにされる。溝1090及びシャフト1100の使用は、全体としてタレットシャフト1040に対する引張り及び回転強さを提供する。
使用時、タレット板1020は、全体として、雄部材1080のシャフト1100に沿って雌部材1070の溝1090を滑動させることによって取り外される。タレット板1020は、ゆえに清掃のために容易に取り外され、同様に容易に交換される。2つの雌部材1070及び雄部材1080、すなわち頂部及び底部の部材、の使用が示されるが、1組の部材1070、1080だけが使用されてもよい。
図18は、他の実施形態、この場合ではタレットシャフト1110を示す。タレットシャフト1110は、タレット板1020の中心に固定して取り付けられた一対の雄部材1120を有してもよい。雄部材1130は、それぞれそこから延びるシャフト1140を有してもよい。シャフト1140は、大部分が長方形状である。同様に、タレットシャフト1110は、タレットフレーム1050に取り付けられた一対の雌部材1150を有してもよい。雌部材1150は、それぞれそこから延びる溝1160を有してもよい。
雄部材1130のシャフト1140は、両側にくぼみ1170又は同等の突起を有する。同様に、雌部材1150は、その中を通って位置し且つそれぞれ溝1160に向かって延びる一対の開口部1180を有してもよい。バネプランジャ1190は、各開口部1180内に配置され、溝1160に向かって付勢されてもよい。バネプランジャ1190は、タレットシャフト1110を適所に固定できるように雄部材1130のくぼみ1170での確実固定を提供する。あるいは、ネジ又は他の種類の締結装置が、タレットシャフト1110の雄部材1130及び雌部材1150を固定できるように開口部1180内に配置されてもよい。
図19A〜C及び図20A〜Cは、他の実施形態のタレットアセンブリ1200を示す。図19A〜Cに示されるように、タレットアセンブリ1200は、3部品構成タレット板1210を有してもよい。
特に、タレット板1210は、天板1220を有してもよい。天板1220は、内部に配置された多数のポッド開口部1230及びタレットシャフト開口部1240を有してもよい。ポッド開口部1230は、上述のようなポッド210用、又は同等構造用の大きさにされてもよい。
タレット板1210は、また、内部部分1250と外部部分1260とを有してもよい。内部部分1250と外部部分1260との両者は、天板1220に固定して取り付けられてもよい。天板1220のように、内部部分1250は内部に配置されたタレットシャフト開口部1270を有してもよい。内部部分1250及び外部部分1260は、また、多数のポッド開口部1280を画定してもよい。組み合わせたポッド開口部1280は、ポッド210及び上述のポッド開口部1230に適した大きさにされてもよい。内部部分1250は、外部部分1260を支えることができるようにその上に勾配付きの縁部1255を有してもよい。内部部分1250及び外部部分1260は、また、それらの間にタレット板間隙1290を画定してもよい。タレット板間隙1290は、大部分が円形状であってもよい。タレット板間隙1290は、以下で詳述されるように固定取出し傾斜路(ramp)を収容できるような大きさにされてもよい。
固定取出し傾斜路1300は、タレット板間隙1290内に配置されてもよい。固定取出し傾斜路1300は、タレット板間隙1290の経路を辿ることができるように湾曲構造であってもよい。同様に、固定取出し傾斜路1300は、低端部1310から高端部1320まで高度が増加してもよい。固定取出し傾斜路1300は、固定取出し傾斜路1300を外部部分1260に又はその逆に連結できるように多数の接続ピン1330をその上に有してもよい。
タレットアセンブリ1200は、また、タレット板1210の近くに配置された固定スイープアーム1340を有してもよい。固定スイープアーム1340は、大部分がL形状であり、固定取出し空隙1300の高端部1320を含むポッド開口部1230、1280の僅か下流に配置されてもよい。
使用時、ポッド210又は同等構造はタレット板1210のポッド開口部1230、1280の1つに装填されてもよい。タレット板1210が回転すると、ポッド210が固定取出し傾斜路1300を上る。ポッド1210がポッド開口部1230、1280の頂部に接近すると、ポッド210と固定取出し傾斜路1300の重心の相対位置によって、ポッド210が回転軸から離れるように曲げられる。この位置決めによって、固定スイープアーム1340がポッド210の底部と接触できる。したがって、タレット板1210が継続回転すると、ポッド210が押され、タレット板1210から完全に滑り落ちる。
本発明による飲料ディスペンサーシステムの概略図である。 本発明の飲料ディスペンサーシステムの1つの実施形態の斜視図である。 図2の飲料ディスペンサーシステムの平面図である。 図2の飲料ディスペンサーシステムのタレット装置の斜視図である。 ガイド輪及び支持板のリターンバネが破線で示された図2の飲料ディスペンサーシステムの注入アセンブリの斜視図である。 従動ホイール及びリミットスイッチが切り欠き図で示された図2の飲料ディスペンサーシステムの注入アセンブリの後部斜視図である。 図2の飲料ディスペンサーシステムの取出し装置の斜視図である。 線A−Aについての図7の取出し装置の側部断面図である。 切り欠き図で示されたポッドカートリッジ及びタレットアセンブリを備えた図2の飲料ディスペンサーシステムの装填装置の斜視図である。 図9の装填アセンブリの装填機構の切り欠き図である。 本発明で使用する飲料ポッドカートリッジの切り欠き図である。 図11の飲料ポッドの底面図である。 本発明の飲料ディスペンサーシステムと共に使用されてもよい自販機の外部の平面図である。 ポッドカートリッジ及び注入ヘッドをそれらを通る流水路とともに示す側部断面図である。 着脱可能なタレットホイール装置の平面図である。 タレットホイールを取り外した、図15の着脱可能なタレットホイール装置の側部平面図である。 タレットホイールが所定位置にある、図15の着脱可能なタレットホイール装置の側部断面図である。 着脱可能なタレットホイールの代替実施形態の部分展開図である。 タレット装置の代替実施形態の斜視図である。 天板を取り外した、図19Aのタレット装置の斜視図である。 外部部分を取り外した、図19Aのタレット装置の斜視図である。 図19Aのタレット装置内で取り出されたポッドの斜視図である。 図19Aのタレット装置内で取り出されたポッドの斜視図である。 図19Aのタレット装置内で取り出されたポッドの斜視図である。

Claims (17)

  1. 製品回転装置用の着脱可能なタレットであって、
    タレットフレームと、
    タレット板と、
    前記タレット板と共に回転するために当該タレット板を前記タレットフレームに連結するタレットシャフトと、を含み、
    前記タレットシャフトは、前記タレットフレームに取り付けられた一対の第1のコネクタと、前記タレット板に取り付けられた一対の第2のコネクタとを含み、
    前記第1及び前記第2のコネクタは、解除可能に互いに結合する着脱可能なタレット。
  2. 前記タレット板は、複数の開口部をその内部に含み、
    前記開口部は、飲料ポッドを収容する大きさにされている請求項1に記載の着脱可能なタレットホイール。
  3. 前記対の第1のコネクタ及び前記対の第2のコネクタの一方は、雄部材を含む請求項1に記載の着脱可能なタレットホイール。
  4. 前記対の第1のコネクタ及び前記対の第2のコネクタの他方は、雌部材を含む請求項3に記載の着脱可能なタレット板。
  5. 前記対の第1のコネクタ及び前記対の第2のコネクタの一方は、V字状シャフトを含む請求項1に記載の着脱可能なタレット板。
  6. 前記対の第1のコネクタ及び前記対の第2のコネクタの他方は、V字状溝を含む請求項5に記載の着脱可能なタレット板。
  7. 前記対の第2のコネクタは、その上に一対の突起を含む請求項1に記載の着脱可能なタレット板。
  8. 前記対の第1のコネクタは、前記対の突起の大きさにされた一対の開口部をその内部に含む請求項7に記載の着脱可能なタレット板。
  9. 前記対の第1のコネクタは、前記対の開口部の周囲に配置された一対のバネを含む請求項8に記載の着脱可能なタレット板。
  10. タレット装置において、
    タレット板であって、内部部分と外部部分とを含み、前記内部部分と前記外部部分とがそれらの間の間隙を画定するタレット板と、
    前記間隙の周囲に配置された取出し傾斜路と、を備えたタレット装置。
  11. 前記タレット板の周囲に配置されたスイープアームを、さらに備えた請求項10に記載のタレット装置。
  12. 前記タレット板は、前記内部部分及び前記外部部分の上に配置された天板を含む請求項10に記載のタレット装置。
  13. 前記タレット板は、その内部に配置された複数のポッド開口部を含み、
    前記ポッド開口部は、飲料ポッドを収容する大きさにされている請求項10に記載のタレット装置。
  14. 前記取出し傾斜路は、第1の端部と第2の端部とを含み、
    前記取出し傾斜路は、前記第1の端部から前記第2の端部にかけて寸法が大きくなる請求項13に記載のタレット装置。
  15. 前記取出し傾斜路の前記第1の端部は、前記複数のポッド開口部の下に配置される請求項14に記載のタレット装置。
  16. 前記取出し傾斜路の前記第2の端部は、前記複数のポッド開口部の1つ又は前記間隙内に配置される請求項14に記載のタレット装置。
  17. 取出し傾斜路及びスイープアームを備えたタレットホイールから多数のポッドを除去する方法であって、
    前記タレットホイールの開口部内に多数のポッドの1つを位置決めし、
    前記多数のポッドの1つが前期取出し傾斜路を昇るように前記タレットホイールを回転させ、
    前記スイープアームで前記タレットホイールから前記多数のポッドの1つを突き落とす、方法。
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