特許 6550056 飲料調製装置における自動検出のためのシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6550056

(24)【登録日】2019年7月5日

(45)【発行日】2019年7月24日

(54)【発明の名称】飲料調製装置における自動検出のためのシステム

(51)【国際特許分類】

   B67D 1/08 20060101AFI20190711BHJP

   A47J 31/40 20060101ALI20190711BHJP

【ＦＩ】

   B67D1/08 Z

   A47J31/40 102

   A47J31/40 107

【請求項の数】23

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2016-544379(P2016-544379)

(86)(22)【出願日】2014年12月29日

(65)【公表番号】特表2017-510514(P2017-510514A)

(43)【公表日】2017年4月13日

(86)【国際出願番号】NL2014050917

(87)【国際公開番号】WO2015102489

(87)【国際公開日】20150709

【審査請求日】2017年11月21日

(31)【優先権主張番号】2012047

(32)【優先日】2014年1月3日

(33)【優先権主張国】NL

(73)【特許権者】

【識別番号】512164779

【氏名又は名称】コーニンクラケ ダウ エグバート ビー．ブイ．

(74)【代理人】

【識別番号】100085545

【弁理士】

【氏名又は名称】松井 光夫

(74)【代理人】

【識別番号】100118599

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 博司

(72)【発明者】

【氏名】クラッバース，ブラム

【審査官】 北村 一

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０５８３６４８２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３０２９９６０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２０１３−５２０３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５０２６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／００１１８０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１５−５２９４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１７−５０６９２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６７Ｄ １／００− ３／０４

Ａ４７Ｊ ３１／００−３１／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

配量器の第１タイプ（１１；３１）と、システムの運用において供給されるべき製品とを備えている少なくとも１の交換可能な供給パックの第１タイプ（９）を受け取るのに適した飲料調製装置を備えるシステムであって、前記システムは、該交換可能な供給パックの第１タイプおよび該交換可能な供給パックの第１タイプ内の製品の存在を、少なくとも自動的に検出するための１以上の検出手段を備え、
前記検出手段は、
装置内に取り込むための第１インタフェース（１３；７３；１３５Ａ；１３５Ｂ）、
該第１インタフェースへ動作可能に接続可能である、該交換可能な供給パックの第１タイプの該配量器の第１タイプ（１１；３１）上の第２インタフェース、
放射を放出するための、該第１インタフェース上の送信器（３；５７）、
該交換可能な供給パックの第１タイプ内の製品の存在を検出するための、該第１インタフェース上の第１検出器（５；６９；１４３）、および
該交換可能な供給パックの第１タイプの存在を検出するための、該第１インタフェース上の第２検出器（７；７５）、
を備え、そして
該配量器の第１タイプ（１１；３１）上の該第２インタフェースは、該送信器（３；５７）と該第１および第２検出器（５、７；６９、７５；１４３）の両方との間に受け取られえて、該送信器（３；５７）によって放出された放射と干渉し、該配量器の第１タイプ（１１；３１）の該第２インタフェースは、
使用中、該送信器（３；５７）と該第１検出器（５；６９）との間に置かれる第１の実質的に透明な要素（１１Ａ；４９）、および
使用中、該送信器（３；５７）と該第２検出器（７；７５）との間に置かれる第２の実質的に不透明な要素（１１Ｂ；７７）
を備え、そしてここで該システムはさらに、該第１インタフェース（１３；７３；１３５Ａ；１３５Ｂ）へ操作的に接続可能な該第２インタフェースとして作動する配量器の第２タイプ（１１９）を含む少なくとも１つの供給パックの第２タイプ（１１３）を備え、そして、該送信器｛３；５７｝と該第１および第２検出器（５，７；６９，７５；１４３）との間に受け取られうる、且つ該送信器（３；５７）によって放出された放射と干渉する第１及び第２要素を有し、該配量器の第２タイプ（１１９）は、実質的に不透明な第１要素（１３１）および実質的に不透明な第２要素（１３２）の両方を有している、
上記のシステム。

【請求項2】

さらにまた、該少なくとも１つの交換可能な供給パックの第１タイプ（９）を備えている、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

該送信器は、赤外（ＩＲ）光送信器である、請求項１または２に記載のシステム。

【請求項4】

該送信器は、発光ダイオード（ＬＥＤ）である、請求項１または２に記載のシステム。

【請求項5】

さらに、該第１検出器（５；６９；１４３）によって生成された信号が、所定の閾値の下であるかまたは上であるかを検証するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項6】

該第１検出器（５；６９；１４３）が、実質的にいかなる信号も生成しない該第２検出器（７；７５）と組合せて、所定の閾値を超える放射を検出するとき、起動後の経過時間の間隔が、配置されたパックの第１タイプが空であるか又は充填されているけれども未だ開かれていないかを決定すると考えられる、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

該第１検出器（５；６９；１４３）が、実質的にいかなる信号も生成しない該第２検出器（７；７５）と組み合わされて所定の閾値より下の放射を検出するとき、配量器の該第１タイプおよび該第２タイプの両方に製品が存在すると考えられる、請求項１〜６のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項8】

該第１インタフェースは装置インタフェースであり、該第２インタフェースは、パックインタフェースである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項9】

該装置インタフェース（７３）はさらに第３検出器（６５；１４５）を備えている、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

該第１検出器（５；６９）は、該送信器（３；５７）と共通軸上に実質的に直線的に配置される、請求項１〜９のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項11】

該第３検出器（６５；１４５）は、該共通軸に垂直に向けられ、且つ光学的要素（５９）は、該第１検出器（６９）と該第３検出器（６５；１４５）との両方に直線的に配置されるように適合されている、請求項９に従属する限りでの請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

該第３検出器は反射センサである、請求項９、請求項９に従属する限りでの請求項１０、および請求項１１のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項13】

該第１の要素は、突出するハウジング部分（１３１）であり、そして、該第２の実質的に不透明な要素（１３２）は、該突出するハウジング部分（１３１）の底から延在している不透明タブであり、交換可能な供給パックの第２タイプを配置する間、該突出するハウジング部分（１３１）が共通軸と直線的になる前に該送信器（５７）の放射が該不透明タブ（７７）によって初めて弱められることを保証するよう位置付けられ配置されている、ここで、該共通軸は、該第１検出器（５；６９）が該送信器（３；５７）と実質的に直線的に配置される軸である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項14】

該第２タイプの配量器（１１９）は、被駆動ポンプピニオンを有するポンプを備え、該第１インタフェースは装置インタフェースであり、且つ該装置インタフェース（７３；１３５Ａ；１３５Ｂ）は、該ポンプピニオンを駆動するための駆動シャフト（７９；１３９Ａ；１３９Ｂ）を有している、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項15】

該配量器の第２タイプ（１１９）は、被駆動ポンプピニオンを有するポンプを備え、該第１インタフェースは装置インタフェースであり、該装置インタフェース（７３；１３５Ａ；１３５Ｂ）は、該ポンプピニオンを駆動するための駆動シャフト（７９；１３９Ａ；１３９Ｂ）を有し、且つ該タブ（１３２）の検出が、該駆動シャフト（７９；１３９Ａ；１３９Ｂ）と該ポンプピニオンとの係合を助けるために、該駆動シャフト（７９；１３９Ａ；１３９Ｂ）の前後への回転運動を開始させる、請求項１３に記載のシステム。

【請求項16】

該飲料調製装置へ適切に接続された該交換可能な供給パックの第１タイプの利用において、該交換可能な供給パックの第１タイプ内の製品の存在は、該供給パックの第１タイプから該飲料調製装置への該製品の配量周期の間に、動的に検出される、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項17】

動的な計測アルゴリズムが、配量周期の間に流体製品内の気泡の量を見積もるために、且つこの見積もりに基づいて該供給パックの第１タイプがその内容物の終点に達したか否かを決定するように構成されている、請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

該送信器は、５００ｎｍ〜９５０ｎｍの範囲内の波長を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）である、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項19】

該送信器は、約３度の出力角度を有する、請求項１８に記載のシステム。

【請求項20】

該第１検出器（６９）は、１６〜２４度の範囲内の受信角度を有する、請求項１〜１９のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項21】

該第３検出器（６５；１４５）は反射センサであり、且つ１６〜２４度の範囲内の受信角度を有する、請求項１２に記載のシステム。

【請求項22】

配量器の第２タイプおよび該少なくとも１つの供給パックの第２タイプの容器ハウジングを備える部品のキットであり、ここで、該配量器の第２タイプは、請求項１〜２１の該システムの該配量器の第１タイプへの代替であり、且つ
その底面上の駆動ポートおよび成分出口ポート、および
突出する実質的に不透明なハウジング部分
を備えている、
上記キット。

【請求項23】

組み立てられた配置において、請求項２２の部品のキットを備えている交換可能な供給パックの第２タイプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配量器の第１タイプを備えている交換可能な供給パックの少なくとも１つの第１タイプを受け取るのに適した飲料調製装置を備えるシステムに関しており、該システムは、該交換可能な供給パックの第１タイプの存在および該交換可能な供給パックの第１タイプ内の製品の存在、および配量器の第２タイプを含んでいる供給パックの第２タイプの少なくとも１つを自動化検出するための手段を備えている。

【背景技術】

【0002】

飲料のサービス提供者は、ほとんど事務所、公的会場およびその他の場所における自動調製機を介して彼らの飲料を分配している。そのような飲料調製装置は、温かい飲料を調製するためのコーヒー装置またはミックス後のジュース製品のためのミックス後ジュース調製または販売機を包含しうる。これら飲料調製装置を運用するとき、使用の容易性を高めることは、消費者にとってだけでなく供給者にとっても極めて重要である。供給プロセスにおいて、サービス提供者は、コスト、効率および障害の低減のために人の干渉を最小にし、且つ自動化の度合いを最大化するように挑戦を受ける。本発明は、飲料を提供する自動化プロセスの支援のための、頑健で、使いやすく、フェールセーフで、コスト効率のよいシステムを提供する。

【0003】

飲料装置におけるパックの識別と供給の識別とが、いくつかの文書、例えば独国特許出願公開第102008055949号公報および米国特許出願公開第2005/022674号明細書で開示されている。従来技術の供給検出手段の各々は、それなりに効果的であるけれども、これら全ては、敏感で且つ正確である必要性のあるセンサと内蔵された電子システムに関して相当な努力を要求する。そのようなセンサと電子システムの欠陥は、これらの機器内への組み入れにおいてのみならず、これらが両立しなければならない製品供給パックに関しても、これらが比較的コストがかかり且つ細部への大きな注意を要求することである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

したがって、供給検出、例えばパック配置（pack-in place）および製品利用可能性の検出を自動的に実行するための改良されたシステムを提案することが本発明の目的である。より一般的な意味で、従来技術の欠点の少なくとも１つを克服しまたは改善することが本発明の目的である。また、組立と操作において扱い易く且つさらに比較的安価に作られうる代替システムを提供することも本発明の目的である。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この目的のために、本発明は、特許請求の範囲において規定されたようなシステムを提供する。そのような供給検出手段は、比較的簡単で信頼性が高いという利点を有している。本発明は更に、送信器が用いられるとき、第１および第２検出器によって生成された個々の信号の間の信頼性が高く且つまたできる限りフェールセーフな識別を提供する。

【0006】

より特に本発明は、配量器の第１タイプとシステムの運用において供給されるべき製品とを備えている少なくとも１の交換可能な供給パックの第１タイプを受け取るのに適した飲料調製装置を備えるシステムであって、上記システムは、該交換可能な供給パックの第１タイプおよび該交換可能な供給パックの第１タイプ内の製品の存在を、少なくとも自動的に検出するための１以上の検出手段を備え、
上記検出手段は、
機内に取り込むための第１インタフェース、
該第１インタフェースへ動作可能に接続可能である、該交換可能な供給パックの第１タイプの該配量器の第１タイプ上の第２インタフェース、
放射を放出するための、該第１インタフェース上の送信器、
該交換可能な供給パックの第１タイプ内の製品の存在を検出するための、該第１インタフェース上の第１検出器、および
該交換可能な供給パックの第１タイプの存在を検出するための、該第１インタフェース上の第２検出器、
を備え、そして
該配量器の第１タイプ上の該第２インタフェースは、該送信器と該第１および第２検出器の両方との間に受け取られえて、該送信器によって放出された放射と干渉し、該配量器の第１タイプの該第２インタフェースは、
使用中、該送信器と該第１検出器との間に置かれる第１の実質的に透明な要素、および
使用中、該送信器と該第２検出器との間に置かれる第２の実質的に不透明な要素
を備え、そしてここで該システムはさらに、該第１インタフェースへ操作的に接続可能な該第２インタフェースとして作動する配量器の第２タイプを含む少なくとも１つの供給パックの第２タイプを備え、そして、該送信器と該第１および第２検出器との間に受け取られうる、且つ該送信器によって放出された放射と干渉する第１及び第２要素を有し、該配量器の第２タイプは、第１要素および実質的に不透明な第２要素の両方を有している、上記システムを提供する。

【0007】

２つの異なるタイプの配量器を有するシステムであって、特に、そのような第２タイプの配量器及び交換可能な供給パックを含むものは、魅力的な有利点を多数提供する。該飲料調製装置は、パック配置検出（ＰＩＰ）および製品利用可能性検出（ＰＡＤ）の両方を備え、該製品利用可能性検出は任意である。ここで記載された種類の飲料システムのユーザーはまた、該飲料調製装置によって調製された飲物中の飲料成分の明らかな不足を通じて空の供給パックに気付くであろう。透明な飲料成分の場合には、配量器中の製品利用可能性の検出において該第１検出器を用いることすら可能でない。また、第１要素が不透明であることは、該第１要素が透明であるかまたは半透明であるよりも経済的な利点をもたらしうる。例えば、不透明である該第１要素で、該第２タイプの配量器及び供給パックは、常時、製品利用可能性を模倣する。そのような代替の特徴は、例えば該第２配量器及び供給パックが信頼性を有するとき、または該第２配量器が、該第２タイプの新しい供給パックを形成するように置換え容器ハウジングで組み立てられるとき、ハンディでありうる。このように、環境に依存するが、該システムが該第２タイプの供給パックを備えることは有利でありうる。

【0008】

特定の実施態様において特定の液体飲料成分がプリズムおよび該光源と該第１検出器との間に延在する軸に垂直に配置された第３光学検出器の使用を許さないことは。またありうる。そのような条件の下でまた、代替の配量器の第２タイプは、システムの適切な操作のための必須条件でありえる。

【0009】

更に、該飲料機が一杯の消費サービスよりもむしろコーヒーポットを充填するために用いられるとき、操作において空パック検出（ＰＡＤデバイス）を有することは不便でありうる。またその様な状況において、代替の供給パックの第２タイプは便利でありうる。

【0010】

本発明はまた、以下のようなキットを提供する。配量器の第２タイプおよび該少なくとも１つの供給パックの第２タイプの容器ハウジングを備える部品のキットであって、該配量器の第２タイプは、本発明の該システムの該配量器の第１タイプへの代替であり、且つ
その底面上の駆動ポートおよび成分出力ポート、および
突出する実質的に不透明なハウジング部分、
を備えている、上記キット。
この突出する実質的に不透明のハウジング部分は、該標準の配量器の第１タイプの該突出するハウジング部分、例えば該サンプルチャンバーと、該配量器の第１タイプの該突出するハウジング部分の一部が透明であるという意味において異なっている。

【0011】

また、交換可能な供給パックの第１タイプの変形を通して、該第２タイプの代替の交換可能な供給パックを得ることは、第１の実質的に透明な要素、例えば該配量器の第１タイプの上側部分またはサンプルチャンバー、光吸収部を作ることによって可能である。これは例えば、該関連する透明部分を真っ暗にするコーティング又は被覆を提供することにより、光吸収カバーを提供することにより、または該装置インタフェースの該センサを取り除く何らかの別の手段により、実行されうる。

【0012】

その様な配量器の第２タイプは、供給パックの第２タイプ内に追加的に含まれ、使用済みの供給パックの容器ハウジングからそれが分解されることを可能にすることによって回収可能であり、且つ該第２タイプの新しい供給パックを形成するように置換え容器ハウジングで再使用されるところの分離ユニットとして提供されうる。該第２タイプの配量器の再使用は、浪費および原材料を節約することによって環境に対して有益でありうる。

【0013】

該システムは、飲料調製装置および配量器を備えた交換可能な供給パックを備え、そのパックはシステムの運転において供給されるべき製品を容れるように適応されている。該システムは飲料調製装置内の交換可能な供給パックの第１タイプの存在および内容物の検出を自動化する。本システムは、パック配置および製品利用可能性の自動化された検出のために光検出を用いてもよい。このシステムの利点は、第１および第２インタフェース間の物理的な接触がないことである。

【0014】

本システムは、自動化された検出および識別のために放射、例えば光を用いる。より具体的には、本システムは、数個の光源および検出器を、配量器の第１タイプの部分である透明な要素および不透明な要素と組み合わせて備えうる。

【0015】

パック配置の検出
光の放出および光検出器上での該放出された光の存在を測定することによって、該システムは、供給パックの不在または正しい／間違った配置を決定する。より具体的には、該光が妨げられないものを通過してくるとき、供給パックは不在であるかまたは適切に置かれていない。これは、本発明における配量器の第１および第２タイプの両方のために働く。

【0016】

製品利用可能性検出
該配量器の第１タイプの透明要素を通過してきた光の強度を検出することによって、システムは該供給パックの第１タイプ内の製品の存在の程度を識別する。
パックと製品との存在を決定するためのコンポーネント

【0017】

供給検出のために提示された手段は、２つの光検出器を使用する。該配量器の第１タイプの透明な要素は、送信器と第１検出器との間に配置される。配量器の不透明な要素は、送信器と第２検出器との間に配置される。この手段は、第１および第２検出器によって生成された個々の信号間のフェールセーフな識別を提供する。送信器の実施例は、赤外光送信器または発光ダイオード（ＬＥＤ）を含んでいる。
本システムは、第１検出器によって生成された信号が、所定の閾値の下または上であるかを確認するように配設されうる。また、信号を実質的に生成しない第２検出器と組合せて第１検出器が所定の閾値を超える放射を検出するとき、起動後の経過時間は、配置されたパックが、空であるかまたは充填されているが未だ開けられていないかを決定すると考えられている。
検出を２つのセンサに分けて行うことは、非常に正確であることを必要とし且つそれ故に高価であるところの単一センサとは対照的に、コスト的に高効率で信頼性が高く且つ簡単な検出方法を可能にする。

【0018】

また、製品利用可能性の終点は、調製された液体製品内の空気の存在によって、物理的に指示されうることが見出された。該検出システムは、ポンプ内を通過する流体内の空気の存在を増幅するために、液体と空気との間の屈折率の変化を用いる。したがって、該第１配量器の透明要素が光学的要素であり、それによりそのような光学的要素は、この光学的要素上に入射する光の方向を変えるのに利用され得ることのみ要求されることは有利である。光学的要素は、流体と空気との屈折率の差異を利用するところの任意の形状または形体でありうる。該第１配量器の透明要素の中に液体が存在することは、送信器からの光を該液体内へ進むようにし且つ第１検出器によって検出されるようにする。空気が透明要素内に存在するとき、光の方向は変えられる。偏向された光は、好ましくは第３検出器によって検出される。好ましくは、第１検出器は、送信器と共通軸上に実質的に直線状に配置され、そして第３検出器は、該共通軸に垂直方向に向けられる。より好ましくは、光学的要素はプリズムである。最も好ましくは、該プリズムは、複数のプリズムファセット７１を含む。第３検出器は反射センサでありうる。

【0019】

該システムは、ユーザーのための飲料の調製に用いられる流体物質を備える交換可能な供給パックを用いる。該流体物質は、コーヒー抽出物、茶抽出物、チョコレート飲料、ミルク、フレーバー、ジュース及び/又はこれらの濃縮物を包含しうるが、これらに限定されるものではない。

【0020】

交換可能な供給パックの実施例は、国際公開第2011/049446号に開示されたようなバッグインボックス型パックまたは剛性容器である。配量器の１実施例は、国際公開第2011/037464号に開示されたようなものである。配量器のハウジング全体は、第２インタフェースとして用いられうる。代替的に、配量器の一部分だけが第２インタフェースを含んでいる。

【0021】

別の１実施態様において、該第１タイプの交換可能な供給パックは、除去可能なまたは貫通しうるシールを追加的に備え得て、該シールは該第１タイプの配量器を実際の流体容器を形成する該交換可能な供給パックの本体から分離する。このシールは、実際の流体容器の出口開口部を被覆し、配量器が装置インタフェースと完全に係合すると、機械的貫通または除去可能なシールを押し剥がすことによって自動的に破られる。この自動口開けシステムは、２０１１年４月１２日に開示されたインターネット公開；http://pdfcast.org/pdf/auto-broachingにおいて開示されている。該交換可能な供給パックの第２タイプは、該置換え容器が該配量器の第２タイプで組み立てられるとき、予め口開けされまたは手で口開けされうる。代替的に該装置は、代替的な口開け手段を提供する。

【0022】

さらに別の実施態様においては、該配量器と該交換可能な供給パックとは２つの別の要素でありえ、それによって該配量器は、該交換可能な供給パックへ接続可能である。

【0023】

本発明のシステムは、配量器を備えている１の交換可能な供給パックのための供給検出装置の使用によって記載される。しかし、飲料調製装置は１を超える交換可能な供給パックを備えてもよい。したがって、本発明のシステムは、システム内の交換可能な供給パックの数に応じて自動的な検出をおこなうための１以上の手段を備えてもよい。

【0024】

「実質的に透明な」および「実質的に不透明な」という表現の使用は、本発明を限定するように解釈されるべきではない。これら表現は、ここで使われるとき、通して見る夫々の可能性、光が通過して伝達されることを許すこと、および全ての光を効率的に遮蔽すること、への言及であると理解される。これらの用語は、一つの要素が他方の要素よりも多くの放射を通過させうることを意味している。「透明な」についての別の用語は「半透明な」でありうる。「不透明な」についての別の用語は「反射的な」でありうる。

【0025】

本発明の詳細な局面および更なる利点が、添付された図面を参照して説明されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】完全に且つ正しく挿入された、配量器を備える交換可能な供給パックを有している、本発明に従う供給検出装置の概略図である。

【図2】未だ挿入されていない、配量器を備える交換可能な供給パックを有している、該検出装置の装置インタフェースの概略図である。

【図3】完全には挿入されていない、配量器を備える交換可能な供給パックを有している該装置インタフェースの概略図である。

【図4】完全に且つ正しく挿入された、配量器を備える交換可能な供給パックを有している該装置インタフェースの概略図である。

【図5】空である又は空にされた配量器を備えている、挿入された交換可能な供給パックの第１タイプの概略図である。

【図6】未だ開けられていない交換可能な供給パックの第１タイプ内に、除去しうるシールを有している、別の実施態様の概略図である。

【図7】配量器の第１タイプのパック配置検出（ＰＩＰ）および製品利用可能性検出（ＰＡＤ）の時間経過での検出器の読みを示す説明図である。

【図8】本発明の１の代替の実施態様の側面図である。

【図9】図８の実施態様の斜視図である。

【図10】本発明に従う供給検出装置の斜視図である。

【図11】本発明に従うシステムのための配量器の第１タイプの１の代替形態の主要な構成要素を示す組立分解図である。

【図12】飲料調製機器の部分である光学的検出装置を備えている、図１１の組み立てられた配量器の斜視図である。

【図13A】空気の場合のプリズム動作の説明図である。

【図13B】水の場合のプリズム動作の説明図である

【図13C】階段状プリズムデザインの詳細なプリズム動作の説明図である。

【図14】図１２の光学的システムの一般的な装置の平面図である。

【図15】分流器の拡大スケールでの詳細断面図である。

【図16A】図中の（Ａ）および（Ｂ）は、光学センサ装置を載せる飲料調製機器の１部分に関してその定位置に挿入された供給パックを伴わない配量器を示す、夫々斜視図および平面図である。

【図17】パック接近検出のための検出タブを示す詳細な部分透視図である。

【図18】飲料調製装置器の駆動シャフトに係合しようとしているギアピニオンの部分断面図である。

【図19A】大きな接近距離の位置内に吊下がる配量器の概略の斜視図である。

【図19B】小さな接近距離の位置内に吊下がる配量器の概略の斜視図である。

【図20】代替の交換可能な配量器の第２タイプおよび代替の供給パックの第２タイプの、下から見られた斜視図である。

【図21】飲料調製装置のパックを受け取る装填チャネルの詳細な斜視図である。

【図22】本発明の代替の配量器の第２タイプの、図８に類似の側面図である。

【図23】図２２の配量器の第２タイプの、図９に類似の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

本発明の好ましい実施態様は、製品配置および製品利用可能性を検出するために、単一の送信器によって放射された光線、例えば赤外（ＩＲ）線の二重検出を使用している。スペクトルのその他の周波数範囲の送信器およびセンサも使用されうることが、明示的に含意される。

【0028】

図１に示されたように、適切な検出手段は、１の単一赤外送信器３と、従来システムにおけるように唯一ではなく第１および第２検出器５、７とを有する赤外検出装置１でありうる。製品利用可能性を検出するための、赤外送信器３を伴っている第１すなわち上側検出器５は、実績のある技術であり、検出システムにおいて前から用いられている。第２すなわち下側検出器７は、配量器１１を備える交換可能な供給パック９が配置されているか否かを検出するために用いられる。検出装置１は、飲料調製装置（図示されていないが、従来のもの）、および配量器１１を備える少なくとも１の交換可能な供給パックを含むシステムの部分である。そのような装置は、少なくとも１の位置で少なくとも１の交換可能な供給パック９を受け取るための、少なくとも１の第１すなわち装置インタフェース１３を備えている。配量器１１は、流体接続器および配量機構、例えばポンプ（図示されていない）を備え、第２又はパックインタフェースとして働く。

【0029】

図２〜６を参照して議論されるように、図１に従う装置で、検出が可能である。図２および続く図３〜６において、送信器３と第１および第２検出器５、７のところで描かれた矢印は、該送信器または夫々の検出器の活動を図式的に示している。

【0030】

図２において、配量器１１を備える交換可能な供給パック９全体が、該送信器３と第１および第２検出器５、７との間に未だ受け取られていない状況が描かれている。第１および第２検出器の各々は、送信器３の遮られていない放射に今は曝されている。これは、パックが存在しない状況についての特徴である。配量器１１は、第１すなわち装置インタフェース１３と協働するための第２又はパックインタフェースとして働く。

【0031】

図３において、送信器３と第１検出器５との間に、交換可能な供給パック９の配量器１１が部分的に挿入されている状態での、該供給パック９全体が示されている。配量器１１は、実質的に透明である上側部分１１Ａを有している。配量器１１は、さらに下側部分１１Ｂを有している。配量器１１の下側部分１１Ｂは、実質的に不透明である。図３に示されたように、第１検出器５が送信器からのいかなる放射も検出しないとき、そして同時に第２検出器７が送信器３からの遮ぎられない放射を検出するとき、パック９は正しく挿入されていないと決定されうる。

【0032】

図４において、該パック９全体が、第１検出器５に向き合っている上側部分１１Ａと、第２検出器７に向き合っている下側部分１１Ｂとを伴って適切に挿入されていることが示されている。この場合、パック９は液体製品で完全充填される。この場合、上側部分１１Ａはパック９の液体内容物で充填される。送信器３から放射された光は、実質的に透明な上側部分１１Ａと半透過性の液体を通って、第１検出器５によって検出される。このことは、液体検出について典型的な閾値（製品利用可能性）よりも下であるところの、第１検出器によって生成された信号をもたらす。第２検出器７は、配量器１１の下側部分１１Ｂの不透明性の故に、送信器３から何の放射も受けない。このことは、適切に挿入された充填パックとして解釈されうる。

【0033】

図５において、ここでは該パック９が空の状態に到達した以外は、図４におけるのと同じ状況が示されている。ここでは、部分的に半透過性の液体製品が第１検出器５の水準より下に沈み、今や該第１検出器５は、上側部分１１Ａの透明な外壁によってのみ遮られるところの、送信器３からの放射を受けている。このことは、空の上側部分１１Ａにおいて典型的である、所定の閾値を超えるところの、第１検出器５によって生成される異なった信号をもたらす。

【0034】

図６に示された別の実施例において、該パック９は、除去可能なまたは刺し貫きうるシール１５を追加的に備え、該シール１５は、実際の流体容器を形成するところの該パック９の本体から上側部分１１Ａを仕切る。このシール１５は、実際の流体容器の出口開口部を被覆し、配量器１１が該装置インタフェース１３と完全に係合すると、除去可能なシール１５の機械的な貫通または押しによって、自動的にブローチ（口開け）される。図６に示されたように、シール１５の除去が適切に実行されず、液体はそれ故に上側部分１１Ａに入らなかった。このことは、図４の状況におけるのとは異なる第１および第２検出器５、７の組み合わされた読みをもたらし、それ故にパック９の口開けが不成功であったことが検出されうる。基本的に、第１および第２検出器５、７の組み合わされた読みは、空にされたパックの状況（図５）と同じであるが、口開けされていないとの診断は、検出器の読みの様々な変化をもたらすところの、直前のパック挿入動作に関係させられうる。
利用可能な検出器の読みが、表１にまとめられている。

【表1】

【0035】

表１に示されたように、２つの可能状態が存在する。これら状態間の区別をするために、該装置のパック用区画のドアまたはハッチとの相互作用を利用することも可能である。すなわち、この検出器の読みが「口を開けられてない」状態に対して高い優先順位を与えるように生じるとき、そのようなドアが閉められまたは該装置が始動状態にあることが可能である。また、たとえ早い段階で既に口を開けられたときでも、パックシールの口開けを再度試みるために該装置を始動することも可能である。例えば２秒後に流体が上側部分１１Ａの配量室に入らないとき、パック９は空であるという有効な結論が出される。

【0036】

代替的に、口開けされておらず且つ空のパックという診断は、また、該機器が最後にスイッチを入れられた後に経過した時間間隔に関係されられうる。

【0037】

第１および第２検出器５、７の信号を時間に対してプロットすることにより、パックが置かれているか又は除去されているかを決定することができる。このことは、図７に示され、そこでは、時間経過での検出器の図式的読みが、パック配置検出（ＰＩＰ）および製品利用可能性検出（ＰＡＤ）について示され、そして結果の診断が示されている。

【0038】

更なる要請は、間違えて置かれたパックについて、上で説明された製品利用可能性及び/又はパック配置検出を、フェールセーフ様式で実行することである。検出をフェールセーフにするために、有効な検出範囲は、これら検出器のタイプの典型的な失敗モードであるところの０％〜１００％の間にある。適切な試験ルーチンは、センサまたは送信器の切り離しによって提供されうる。この中にフェールセーフなパスを作るために、さらに、配量器がパックの存在検出のために光を１００％ではなく例えば７０％だけ阻止することが提案される。１００％の阻止が検出されるとき、検出器または送信器が不全になったような、何かが起きた可能性がある。検出器の典型的な失敗モードも含むところの例が、表２に与えられる。

【表2】

失敗モードにおいて、送信器が最早いかなる光も伝達しない、またはセンサが光をもはや検出しない場合に、このことは、配量時にパック存在部分の光減衰が１００％ではなく例えば６０％〜７０％であるシステムにおいて検出されうることは明白である。

【0039】

図８および９は、１の代替の実施態様を側面図および斜視図で示す。この実施態様は、国際公開第2011/0377464号で開示されたような原理に従う配量器である。２つの必要とされる要素、流体接続器および配量機構は、例えばポンプ（図示されていない）を備えるところの該配量器の入口および出口の他に置かれている。該配量器１１は、実質的に透明であり、パック９（図示されていない）の液体内容物で充填されている上側部分１１Ａを有する。該配量器１１は、さらに下側部分１１Ｂを有する。配量器１１の下側部分１１Ｂは、実質的に不透明である。図９は、配量器１１を交換可能な供給パックへ接続するための注ぎ口１７を示している。図１０は、図８および９に従う該配量器が適合する、本発明に従う供給検出装置１を示している。それは、送信器３と第１および第２検出器５、７とを明確に示している。

【0040】

代替の配量器３１が、図１１に示されている。第１の実質的に透明な要素またはサンプルチャンバー４９が、該配量器３１の右手側から突き出ているのが見られうる。階段状／鋸歯状の構造物５１は、以下に説明するように、システムの光学的要素を提供する。配量器はさらに、底ハウジング３９、ポンプハウジング４１および頂部キャップ４３を備えている。底ハウジング３９は、配量器３１の主ハウジングである。ポンプハウジング４１内に収容されたポンプは、相互に係合しているギアピニオン４５、４７を有するギアポンプである。対のギアピニオン４５、４７の１つは、飲料調製装置の駆動シャフトへ結合するために配置されている。

【0041】

ポンプハウジング４１は、ギアポンプの本体と、ポンプのための入口および出口の孔の両方とを備えている。特別の実施態様において、ここに記載されたように、流体流路５３における延長部５５が、ポンプハウジング４１の右手側に見られうる。この延長部５５は分流器として機能する。この分流器５５は、ポンプ内に引き入れられた製品が、この図の形のサンプルチャンバー４９内において、および以下で記載される光学システムの視野を通して、第１の実質的に透明な要素を通過することを保証する。しかし、分流器は、光学システムの動作に本質的ではない光学要素であることが理解されるべきである。

【0042】

頂部キャップ４３は、底ハウジング３９へ載る。頂部キャップ４３は、配量器３１を交換可能な供給パック（図示されていないが、従来技術である）へ取り付けるために用いられる。

【0043】

図１２は、組み立てられた状態での且つ検出装置に対する位置での図１１の配量器３１を示す。配量器３１の該代替の実施態様における、製品利用可能性（液体の存在）の終点は、分配された時の液体製品内の空気の存在によって物理的に指示される。検出システムは、ポンプ内に流れ込む流体内の空気の存在を増幅するために、液体と空気との間の屈折率の変化を用いる。この光学的効果の一例が、図１３に図式的に示されている。

【0044】

外部の光源５７からの光が、サンプルチャンバー４９の一部分を形成するプリズム５９の方へ向けられている。ここで、プリズム５９は光学的要素として働き、該要素は流体と空気との屈折率の差異を利用するところの任意の形状または形体における１要素でありうる。そのような光学的要素は、この光学的要素上に入射する光の方向を変えるのに利用されうることだけが要件である。光源５７からの光は、外部壁６１を通過するが、空気がサンプルチャンバー４９内に存在するとき（図１３の（Ａ）参照）、内部の内側壁６３から反射される。反射された光は、次いでプリズム５９を出て、そこでそれは第３検出器、例えば反射センサ６５によって検出される。

【0045】

サンプルチャンバー４９内の液体の存在（図１３の（Ｂ）参照）は、内部の内側壁６３での屈折率を変えて、光が反射されるのではなく、該液体内へと進むようにさせる。遠位チャンバー壁６７から現れる光が、第１または上側検出器、例えば伝達センサ６９によって検出される。

【0046】

コストを下げ且つ製作性を改善するために、概略の図１３Ａおよび１３Ｂの固体プリズム５９は、図１３Ｃに示された小さな複数のプリズムファセット７１の組によって置き換えられる。記載した実施態様において、プリズムファセット７１はサンプルチャンバー４９の内側壁６３の外部で階段状鋸歯状の構造物５１を形成する。別の考えられる実施例において、配量器の全体ハウジングは、サンプルチャンバーとして用いられよう。そしてプリズムファセットはハウジングの側壁内に収容されるであろう。

【0047】

プリズムファセット７１は、空気が内側壁６３上に存在するとき、反射センサ６５の方へ光を切り替えることによって、サンプルチャンバー内の空気の存在を増幅するように動作する。検出を改良する別の方法は、ポンプサイクルの間、様々なセンサの監視を行うことである。通常、そのような内部反射センサ６５は、調製サイクルの前または後に空気の存在が試験されるだけであるという点で静的なデバイスとして用いられよう。

【0048】

幾つかの液体、特に液体コーヒーの粘稠なかつ非均一な性質は、そのようなアプローチを問題が多いものにする。ポンプが作動している間、反射および伝達センサ６５、６９を監視することによって、液体内に取り込まれた気泡を検出することが可能である。配量器３１の注意深い設計によって、取り込まれた泡がセンサの視界を通過することを保証することが可能である。別の設計上の考慮は、泡が、プリズムファセット７１の各々の内部壁６３と接触するよう強制することを保証する。これは、検出を改良し且つ作られた製品の内部表面をクリーンにするように作用する。

【0049】

上述した概略の実施例において、図１３ＡおよびＢを参照して、固体三角形状プリズム５９は、システムにおける光学的要素として用いられる。内部壁６３の角度は、空気および測定されるべき液体の、異なる屈折率の関数として選択される。角度は、光学的解析によって決定される。サンプルチャンバー４９内の空気の理想的な条件の下で、全ての光が、入射光に対して９０度で置かれた反射センサ６５へ反射される。様々な成形技術での試験が、光学的特性は、表面特性のスランビングによって比較的影響を受けないことを示した。したがって、検出技術はまた、固体プリズムを用いることができよう。図１３（Ｃ）は、複数のファセット７１を用いる階段状プリズムのデザインを示している。実際、小体積のプラスチックが使用されることが好ましい。固体プリズム５９は小さな三角形状ファセット７１の組を用いて実装されている。これらファセット７１は、図１３（Ｃ）に示されたように、階段形状５１を形成する。この場合もやはり、内部の面または壁６３の角度は、解析を通じて最適化されている。該階段形状のサイズは、光伝達源５７の出力角および反射センサ６５の入力角の関数である。ファセットの階段７１は、典型的には９０度である（しかし、望まれれば最適化されうる）。表面仕上げは、表面の散乱／レンズ効果を防ぐために平坦かつ滑らかであるべきである。解析は、どちらかまたは両方の表面上の或る抜き勾配が、その特性に重要なインパクトを持たないことを示した。デザインは、製造上の許容性のお陰で、変化が相当に可能である。

【0050】

本実施態様において、分流器５５は、製品がポンプで汲み上げられるときに検出システムの前を通過しなければならないという点で正しい運転を保証するために、任意的に採用される。分流器５５は、製品がサンプルチャンバー領域４９を通して引っ張られることを保証するために、ポンプの流路５３内に追加されている。分流器５５は、存在するポンプ入口開口サイズの邪魔をしない。分流器の側面図が図１５に示されている。分留器５５は次のような幾つかの利点を提供する：
- それは、反射センサ６５の前において、製品の流れ、そして特に気泡を方向付けする；
- 気泡がプリズムファセット７１の内側壁６３に接触することを保証するために、それは１つの軸内に並べられる；
- それはセンサの視野と干渉しない、なぜなら、それは光が分流器５５の透明なプラスチックを通り、伝達センサ６９へ直接に導かれることを可能にするからであり、それ故にシステムの信号対雑音比を低下させるからである；及び/又は
- 上のことを達成し、且つ流体をプリズムファセットと接触するようにガイドすることによって、プリズムファセットの内側に対する「洗浄」動作を提供するために、それは形状および位置についてデザインされている。

【0051】

上に述べたように配量器３１は、バッグインボックス型消耗品として具体化された交換可能な供給パックの部分を形成する。該パックは、光学的検出システムが置かれているコーヒー装置／調製装置内に配置される。該配量器３１は図１６に示され、調製機器のインタフェース部分７３と係合されている。それにより該配量器３１は、パックインタフェースとして働く。ハンドルおよびその他の機構の設置は、図１６を簡単化するために示されていない。光学的構成要素は、プリズムファセット７１を備えるサンプルチャンバー４９を収容している空洞７４の周辺の調製装置インタフェース部分７３に置かれる。右側の図１６（Ｂ）を見ると、図１２および１４と併せて理解できるように、光源５７はプリズムファセット７１の右に置かれている。反射センサ６５は、プリズムファセット７１の直ぐ上方に置かれ（図１６（Ｂ）に図示されているように）、一方、伝達センサ６９は、プリズムファセット７１の左に置かれている。光学的システムの別の機能は、交換可能な供給パックが調製機器内に適切に装填されたことを確認することである。この点に関し、別のパック配置（ＰＩＰ）センサ７５が、図１２に示されたように、プリズムファセット７１の左で伝達センサ６９の下方に置かれている。

【0052】

したがって、調製機器は、図１２に示したような検出システムを備え且つ以下に記載されるように数多くの利点を有している。検出システムのための伝達光源５７は、発光ダイオード（ＬＥＤ）でありうる。製品に対する最大限の貫通を与えるために、赤外線ＬＥＤ（波長〜８８０ｎｍ）が好ましい。しかし、システムはまた、別の波長でも動作し、そして６５０ｎｍで成功的に試験された。一般に、５００ｎｍ〜９５０ｎｍの範囲内、好ましくは６５０ｎｍ〜８８０ｎｍの範囲内の波長をもつ発光ダイオード（ＬＥＤ）が適している。

【0053】

好ましい波長は、製品のスペクトル吸収特性の関数である。最も一般的に用いられる伝達のみのタイプのシステム（製品を通って輝く）においては、波長は、製品が存在するときに最大の減衰が起きるように調整されるであろう。前に注意したように、側壁上への製品のこびり付きは、このアプローチを問題のあるものにする可能性がある。

【0054】

提案された検出システムについては、波長は、最大の伝達が達成され得るように選択される。このことは、サンプルチャンバー４９に入る光が、後にある気泡を目立たなくするであろう、存在する何らかの膜を貫通することを可能にする。赤外線光源の別の利点は、パックの取り換えの間、それが消費者によってたやすくは検知されないことである。

【0055】

伝達ＬＥＤの第２の局面は、その出力ビーム角である。広角の光源でサンプルチャンバー４９の側壁を照らすことは、光が配量アセンブリ３１の透明プラスチック側壁の中へ又は周りを伝播することを生じさせるであろう。この光は、制御不能な仕方で、配量器の様々な部分で側壁を出ることができ、且つかなり制御不能な仕方でセンサへ入る経路を作りうる。結果は、実際には何も存在しないときに、センサが何らかの形の信号を検出することである（信号対雑音比が低下している）。このことに対処するには、ＬＥＤの出力角は可能な限り狭く、好ましくは約＋／３度（半値光パワーのビーム幅合計が６度）であるべきである。出力角を増加させることは、光の制御不能な散乱のせいで、性能の低下を引き起こしがちである。

【0056】

空気がプリズムファセット７１の内側壁６３に対して存在するとき、内部の反射が起きて、ＬＥＤ光源５７からの光を反射センサ６５の方へ９０度曲げるであろう。製品の膜が空気と側壁との間に存在する場合に、反射が膜／空気境界で生じるであろう。いくらかの減衰と散乱がこの膜／空気インタフェースで生じるであろうが、システムの性能は依然として、気泡がシステムを通過していることの信頼性の高い指示を与えるのに十分である。内側壁６３と分流器５５との間の空間は、製品の膜が光学的に薄いことを保証するために気泡が側壁に対して十分な力を与えることを保証するために、重要な意味をもっている。

【0057】

図１４は、光学システムの詳細な説明図である。反射センサ６５は、ＬＥＤ光源５７の波長に合うように選択される。検出角度は、プリズムの内部表面６３から来る信号の統合を可能にするように合理的に広くなければならない。しかし、受け入れ角度は、配量器３１の他の部分からの迷光を集め得るほどに広くてはいけない。１６〜２４度の受け入れ角度（半値光パワー+/-８〜+/-１２度に対応する）が推薦される。
最適システム性能のために、ＬＥＤ光源５７と反射および伝達センサ６５、６９は同一水平面上に並べられるべきである。反射センサは、ＬＥＤ軸に対して９０度に置かれるべきである（図１２）。水平面内のセンサの正確な位置は、最適化されるべきである。
伝達センサ６９は、流体製品が存在するとき、サンプルチャンバー４９を通過する何らかの光を集める。伝達センサ６９のパラメータは、波長および受け入れ角度に関して反射センサ６５のそれらと類似である。再び最適性能について云うと、伝達センサ６９は、ＬＥＤ光源５７と同じ軸上に置かれるべきである。

【0058】

反射および伝達の両方の同時検出は、製品のより詳細な評価を行なうことを可能にする。例えば、比較的透明な製品、例えば薄い液体エスプレッソは、伝達センサ６９によって主に検出されるであろう。高い不透明性と散乱特性を有する製品、例えばミルクはまた、反射センサ６５上に何らかの信号を示すであろう。特性におけるこれらの変化（動的または静的状態のいずれでも）は、交換可能な供給パック内に容れられた製品を識別することを可能にしうる。するとこれは、複数の交換可能な供給パックを受け取るところの多重パック調製装置において、任意の位置に消費者がパックを置くことを可能にしうる。次に、調製装置は呈示された光学信号から製品のタイプを確定しうる。

【0059】

調製機器内、すなわちそのインタフェース部分７３に、配量器３１が存在しないと、伝達センサ６９は、ＬＥＤ光源５７の出力を直接に検出し、一方、反射センサ６５は、全く信号を受信しないであろう。このセンサの読みは、最大信号レベルにおける変化（ここで変化はシステムに生じうる汚染を表しうる）を見るために自動較正ソフトウェアによって用いられうる。

【0060】

空の配量器３１の存在は、反射センサ６５が最大信号レベルを受信し且つ伝達センサ６９が最小信号を受信することをもたらすであろう。やはり、自動較正はこの点で実行されうる。この状態はまた、ポンプ起動手順を開始するために用いられる。

【0061】

使用済みパックが調製装置内に置かれる場合には、反射センサおよび伝達センサ６５、６９の両方またはどちらか片方が、低減された信号レベルを受信するであろう。この場合、ポンプ起動手順は開始される必要がない。

【0062】

動的な計測は、該配量器３１と協働する検出システムのもう１つの特徴である。公知の流体製品利用可能性センサシステムは、静的な計測システムを用いている。１の例は、流体タンク内の浮きセンサである。そのようなシステムでは、センサは、浮きスイッチを閉じられた状態に維持するために利用できる十分な流体がある限り、ポンプを運転することを可能にする。本発明に係る交換可能な供給パック内で用いられる流体製品の性質は、単純で静的な検出システムを除外する。配量周期（複数の日でありうる）の間に、製品の厚い膜がサンプルチャンバー４９の側壁上に形成されうる。この厚い形成物は、伝達検出器６９を曇らせ、その結果、製品利用可能性の誤った指示をもたらす。
プリズム５９（即ち、プリズムファセット７１）および分流器５５を用いて開発された動的システムは、製品内に取り込まれた気泡の検出に主として依存している。センサシステムを通過するこれら気泡は、プリズムファセット７１の内側壁６３に対して掃引し、これは、反射センサ６５の方へ屈折する光の短パルスをもたらす。これらパルスは、ポンプ周期の間に容易に検出される。

【0063】

動的な計測アルゴリズムが、ポンプ周期の間にセンサシステムを試験し、空気を容れているところのポンプ周期の百分率を評価する。受け入れ不可能な量の空気がシステムを通過するときを、調整しうる閾値が決定する。この点で、製品は、もはや利用可能ではない（パックの終わり）として、警告を与えられる。配量器３１の更なる特徴は、小刻みな動きおよびＰＩＰ（パック配置）センシングのための、第２の実質的に不透明な要素７７である（図１７）。該パックが調製装置内に置かれると、調製装置ポンプ駆動部のスプライン駆動シャフト７９は、配量器３１のポンプ機構のピニオン４５と係合しなければならない（図１８）。問題は、駆動部材、例えばギアポンプのピニオン４５は、ピニオン４５を駆動するであろうところのスプラインシャフト７９と係合するように押しつけられねばならないことであると規定されうる。駆動シャフト７９とピニオン４５の両方が、適度の摩擦量を持っている。スプライン駆動シャフト７９のスプライン８１がピニオン４５上の合わせ形成部８３と直線状ではないとき、両方の部分のスプライン８１または合わせ形成部８３を損傷することなく、両方を並べるための解決策が必要とされる。もし駆動シャフト７９が、図１８に示された矢印８５、８７に従い約+/-４０度で前後に振動しているならば、この係合は容易になる。提案された解決策に従うと、ピニオン４５が駆動シャフト７９に近付けられるときをＰＩＰ（パック配置）センサ７５は検出し、そしてこの場合に駆動シャフト７９が数度ずつ僅かに小刻みに動かされる。これは、ＰＩＰセンサ７５が第２の実質的に不透明の要素、この図における検出タブ７７（図１７）によってピニオン４５の存在を検出した後、１秒続く。駆動するおよび駆動される部材７９、４５の間の係合を簡単化するための選択されたこの解決策は、人の注意を必要とせず効果的である。図１７は、駆動シャフトアプローチのための及び「小刻みに動くこと」を開始するための検出タブ７７を示している。該機器のスプライン駆動シャフト７９に近づく配量器３１の早期の検出を助けるために、検出タブ７７はサンプルチャンバー４９の底に置かれる。該タブ７７は、ＬＥＤ光源５７から伝達センサ６９への光が、スプライン駆動シャフト７９が配量器３１のピニオン４５と係合する前の下がる間、覆い隠されることを保証するように、寸法付けられ且つ配置される。該タブ７７は、接近するパックを検出するためにＰＩＰセンサ７５によって用いられる。該パックが調製機器内に置かれるとき、調製装置駆動シャフト７９の該駆動スプライン８１は、配量器３１のポンプピニオン４５と係合しなければならない。もし該駆動シャフト７９が、数度ずつ前後に回転させられると、この係合はより容易に達成され、配量器３１が該関連するスプライン８１を係合する。この周期的に振動する回転は、「小刻みの動き」として、上で言及されている。

【0064】

ＬＥＤ光源５７および伝達センサ６９の別の局面は、該スプラインシャフト７９がポンプ機構と係合する前に、それらが配量器のサンプルチャンバー４９の底を検出することを可能にするように置かれねばならないことである。この検出は小刻みに動く動作を開始させる。該タブ７７は、不透明であり又は不透明であるように処理され、且つ伝達センサ６９が、下方へのサイクルにおいて正しい点でハウジングを検出することを保証するために該サンプルチャンバー４９の底へ加えられている。

【0065】

スプラインシャフト７９と配量器ハウジング３９との間の係合が、図１８および１９に示されている。該シャフト７９は、配量器３１がその定位置の上方８．８ｍｍ（この実施例においては）の第１距離にあるときに、配量器の底の表面と出会う。該シャフト７９上の該スプライン８１が、下方へのサイクルの最後の３．９ｍｍ（この実施例においては）を示している第２の距離で該ピニオン４５と係合するだけである。小刻みに動くことは、第１と第２距離の間で開始する必要がある。係合順序はより詳細に以下で記載される。

【0066】

図１８は、配量器３１のポンプピニオン４５のスプライン係合を示し、一方、それに続くパック配置検出が図１９に示されている。システムの準備完了の最終チェックとして、別のＰＩＰ（パック配置）センサ７５が伝達センサ６９の下方に設置されている。このセンサは、配量器３１が完全に装填された定位置に存在するときに起動される。ＰＩＰセンサ７５は、該パックが配置されていないとき、ＬＥＤ光源５７からの十分な光が検出されるように位置付けられている。適切に置かれたとき、サンプルチャンバー４９の底のタブ７７は、ＰＩＰセンサ７５を覆い隠し、それによってパックが完全に装着され且つ操作され得るという指示を与える（図１７も参照）。

【0067】

上で述べたように、伝達センサ６９およびＬＥＤ光源５７は、同じ軸上にあるべきである。十分な光がＰＩＰ（パック配置）センサ（７５）に到達するのを可能にするために、且つそれが正しい位置で起動されることを保証するために、伝達センサ（６９）を僅かに軸から外すように動かすことが必要でありうる。この場合、製品利用可能性検出（ＰＡＤ）システムの性能が損なわれないように保証するように大きな注意が払われるべきである。システムが望ましい製品利用可能性検出性能を保持することを保証するために、光線追跡及び引き続くテストが推薦される。

【0068】

小刻みの動きを起動するために且つパックが定位置にあることを指示するために用いられるところの、配量器３１を有する包装の低下の順序が、図１７〜１９に示されている。定位置上方１０ｍｍ（この実施例においては）の第３の距離で、伝達センサ６９への光は、サンプルチャンバー４９上のタブ７７によって既に阻止されている。前に述べたように、該シャフト７９は、この点でハウジング３９といずれ出会う。

【0069】

図１９において、配量器３１が示され、１０ｍｍの第３距離（図１９Ａ）そして５ｍｍ（この実施例においては）の第４距離（図１９Ｂ）の位置まで下げられる。約５ｍｍによって伝達センサ６９は完全に覆い隠されるが、依然、駆動シャフトとギアピニオン４５との係合の、３．８ｍｍの第２距離の十分前方である。ＰＩＰ（パック配置）センサ７５は、今やまたこの点で覆い隠され始める。２．５ｍｍ（この実施例においては）の第５距離で、ＰＩＰ（パック配置）センサ７５は、完全に覆い隠される。装着ハンドル（図示されていないが従来技術である）は、好都合にバネ装着「中心を超える」操作を有し、そして配量器３１をその完全に下げられた定位置内へ駆動するのを助けるであろう。

【0070】

図２０に示されたように、代替の供給パック又はカートリッジの第２タイプ１１３の突出する配量器の第２タイプ１１９は、対向する側面上に複数の横方向旋回スタッド突出部１２１、１２３を有している。該代替の交換可能な供給パックの第２タイプ１１３は、該システムの操作によって供給されるべき製品を容れるために配設された容器ハウジング１１５を有している。配量器１１９の底面上に、駆動ポート１２５および成分出口ポート１２７が存在する。成分出口ポート１２７は、可撓性の弾性環状封止部１２９を備えている。配量器１１９は更に、突出するハウジング部分１３１を含んでいる。上に記載された、該サンプルチャンバー４９または標準的な配量器の透明な上側部分１１Ａと異なり、該突出するハウジング部分１３１は、実質的に不透明である。該突出するハウジング部分１３１は、実質的に不透明であり且つ供給されるべき製品で満たされように適応されるところの該配量器１１９の上側部分を形成する。該配量器１１９は更に、実質的に不透明であり且つ該突出する部分１３１に従属するところの下側タブ１３２を有している。該下側タブ１３２は、上に記載された該第２の実質的に不透明な要素１１Ｂおよび７７に匹敵しうる該配量器１１９の実質的に不透明な下側部分を形成する。この詳細は、図２２および２３を参照することによって一層完全に理解されうる。

【0071】

飲料調製装置又は機器のカートリッジ区画内の装填チャネル１３３の詳細は、図２１に示されている。この装填チャネル１３３は、通常は該機器の前面ハッチの裏側に存在しうる（図示されていないが従来技術である）。図２１に示された該装填チャネル１３３は、２つの供給パック若しくはカートリッジ１１３、または交換可能な供給パック９と同等な相互に異なるカートリッジを、並んだ関係で受け取るために配設されている。各供給パック若しくはカートリッジ１１３（または供給パック９）は、吊下がる位置にあるその配量器１１９（または１１、各々３１）と共に、挿入されるであろう。そして図２１に見られるように、該装填チャネル１３３は、図１６を参照して記載されたように該インタフェース部分７３に匹敵しうる第１および第２空洞１３５Ａ、１３５Ｂを有している。同様に、第１および第２空洞１３５Ａ、１３５Ｂは、装填チャネル１３３の左手または右手部分に挿入された供給パック若しくはカートリッジ１１３の夫々の配量器１１９を収容するためである。装填チャネル１３３の各平行な部分は、その直面する第１または第２空洞１３５Ａ、１３５Ｂに関係したレバー１３７Ａ、１３７Ｂを有している。左手レバー１３７Ａは、供給パック若しくはカートリッジ１１３を受け取る準備のできたロックされていない位置で示され、一方、右手レバー１３７Ｂは、ロックされた位置で、しかし挿入されたカートリッジはなく示されている。各空洞１３５Ａ、１３５Ｂは、突出する駆動シャフト１３９Ａ、１３９Ｂ（駆動シャフト１３９Ｂはレバー１３７Ｂによって隠されている）およびメス型成分受取り接続部１４１Ａ、１４１Ｂを有している。これら駆動シャフト１３９Ａ、１３９Ｂおよびメス型成分受取り接続部１４１Ａ、１４１Ｂは、各々駆動ポート１２５および該関連する供給パックまたはカートリッジ１１３の配量器１１９の成分出口ポート１２７と係合するよう配置される。第１および第２空洞１３５Ａ、１３５Ｂの各々は、配量器１１９の実質的に不透明なハウジング部分１３１を受け取るために、図１６のインタフェース部分７３の空洞７４に匹敵しうる窪み部によって拡大されている。センサ１４３、１４５は、ハウジング部分１３１を通して正しいカートリッジ配置および該供給パックまたはカートリッジ１１３内の製品利用可能性を検出するために、空洞１３５Ａ、１３５Ｂの窪まされた拡大部内に配設されている。参照符号１４３によって指示された該センサは、上で記載されたセンサ５又は６９に匹敵しうる上側伝達センサであり、一方、参照符号１４５によって指示された該センサは、上で記載されたセンサ６５に類似の反射センサである。配量器１１９の第２の実質的に不透明な要素は、突出するハウジング部分１３１の底から延在するところの不透明なタブ１３２であり、そして、交換可能な供給パックの第２タイプ１１３を置く間、該突出するハウジング部分１３１が送信器とセンサ１４３の間の共通軸と位置合わせされる前に、装置インタフェース１３５Ａ；１３５Ｂの送信器の放射が、不透明なタブ１３２によって最初に暗くされることを保証するために、配置され且つ置かれる。上に説明したように、第２の実質的に不透明な要素１３２は、ＰＩＰセンシングのために用いられる。供給パックの第２タイプ１１３が飲料調製装置へ接続されるとき、飲料調製装置の該関連する駆動シャフト１３９Ａ；１３９Ｂは、配量器１１９の駆動ポート１２５と係合しなければならない。装置インタフェース１３５Ａ；１３５Ｂ内に適切に挿入されるとき、上側部分１３１を有する配量器１１９は、センサ１４３の第１又は上側検出器に向き、且つ下側部分１３２は、センサ１４３の第２又は下側検出器に向く。第２の実質的に不透明な要素１３２は、このようにして使用中、送信器とセンサ１４３の第２又は下側検出器の間に配置される。その配量器１１９を伴って空洞１３５Ａ又は１３５Ｂに挿入される代替のパック又はカートリッジ１１３の効果は、実質的に不透明なハウジング部分１３１が、光源３、５７からの検出器センサ１４３および１４５のどちらかへの伝達を妨げるであろう。これは、代替の供給パック又はカートリッジ１１３が常時、製品利用可能性を模倣する効果を有している。そのような代替の特徴は、例えば代替のパック又はカートリッジ１１３が頂部で再充填可能であるとき、ハンディでありえ、一方、飲料準備及び調製機器に接続されたままである。

【0072】

配量器の第１タイプ１１；３１の第１の実質的に透明な要素、例えば上側部分１１Ａまたはサンプルチャンバー４９、を光吸収物にすることにより、交換可能な供給パックの第１タイプ９を変更することによって、代替の第２タイプの交換可能な供給パック１１３を得ることも可能である。このことは、例えば関連する透明な部分の暗黒コーティング又は被覆によって、光吸収カバーを備えることによって、または装置インタフェースのセンサを取り除く何らかの手段によってなされうる。

【0073】

ここに記載された実施例において、様々な検出器がセンサとして示されたけれども、そのような検出器は、レンズ、光ガイド、光学的及び／又は電子工学的フィルタ等を含むアセンブリであってもよいことは、当業者にとって理解の範囲内である。また当業者にとって明らかなように、自動化検出は、流体を配量するための特定のギアポンプとは無関係であり、別の配量の形態が本発明の検出システムと組み合されうる。

【0074】

したがって、飲料を供給する自動化処理を支えるために提供される手段が、記載された。より具体的には、飲料調製装置における交換可能な供給パック（９）の存在および内容物の検出は、それによって自動化される。パック位置検出は、光を放射し、そして１の光検出器（７、７５）上の放射された光の存在を計測することによって提供され、該システムは、該供給パックの不在または正しい／正しくない配置を決定する。製品利用可能性検出は、該供給パック内の透明要素を通過してきた光の強さを、別の光検出器（５；６５、６９）によって検出することにより提供され、該システムは、該供給パック内の製品の存在の程度を確認する。

【0075】

本発明の操作および構成は、これまでの記載および添付の図面から容易に分かるであろうと確信している。本発明は、ここに記載された如何なる実施態様にも限定されないこと、および請求項の範囲内で考えられた別の実施態様が可能であることは当業者にとって明らかであろう。また、運動学的な逆転は、本質的に開示され且つ本発明の範囲内にあると考えられる。請求項において、いかなる参照符合も請求項を限定するように解釈されるべきではない。用語「備える」および「含む」は、この記載および請求項において用いられるとき、排他的または網羅的意味にではなく、むしろ一部分として含む意味に解釈されるべきである。したがって、ここで用いられたような「備える」という表現は、いずれかの請求項で列挙された要素または工程に加えて他のそれらの存在を排除しない。さらに、「或る」あるいは「１の」という言葉は、「唯一」に限定されるように解釈されてはならず、むしろ、「少なくとも１つ」を意味するように用いられ、複数を排除しない。具体的にまたは明示的に記載または請求されていない特徴は、その範囲内の本発明の構造に追加的に含まれうる。表現、例えば「〜ための手段」は、「〜のために構成された要素」または「〜するように構成された手段」と読むべきであり、開示された構成物についての均等物を含むように解釈されるべきである。「臨界の」、「重要な」「好ましい」「特に好ましい」等の表現の使用は、本発明を限定する意図ではない。当業者の視野の範囲内の追加、削除および変形は、請求項によって決定された、本発明の精神と範囲から離れないで一般的に成されうる。

【符号の説明】

【0076】

１ 供給検出装置
３ 送信器
５ 第１検出器
７ 第２検出器
９ 交換可能な供給パック
１１、３１ 配量器、第２又はパックインタフェース
１１Ａ 上側部分
１１Ｂ 下側部分
１３、７３ 第１又は装置インタフェース
１５ シール
１７ 注ぎ口
３９ 底ハウジング、配量器ハウジング
４１ ポンプハウジング
４３ 頂部キャップ
４５、４７ ギアピニオン
４９ サンプルチャンバー、透明な要素
５１ 階段状／鋸歯状の構造物
５３ 流体流路
５５ 分流器、拡張部
５７ 外部の光源
５９ プリズム
６１ 外部壁
６３ 内部の内側壁
６５ 反射センサ
６７ 遠端チャンバー壁
６９ 伝達センサ
７１ プリズムファセット
７３ インタフェース部分
７５ ＰＩＰ（パック配置）センサ
７７ 検出タブ
１１３ 供給パックまたはカートリッジの第２タイプ
１１５ 容器ハウジング
１１９ 配量器の第２タイプ
１２１、１２３ 横方向旋回スタッド突出部
１２５ 駆動ポート
１２７ 成分出口ポート
１２９ 弾性環状封止部
１３１ 突出するハウジング部分
１３２ 下側タブ
１３３ 装填チャネル
１３５Ａ、１３５Ｂ 空洞
１３７Ａ、１３７Ｂ レバー
１３９Ａ、１３９Ｂ 駆動シャフト
１４１Ａ、１４１Ｂ メス型成分受取り接続部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図14】

【図15】

【図16(A)】

【図16(B)】

【図17】

【図18】

【図19A】

【図19B】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】