饮料制备机器的胶囊处理单元的制作方法

文档序号:12163562阅读:277来源:国知局
饮料制备机器的胶囊处理单元的制作方法与工艺

本发明涉及用于饮料制备的系统,该系统包括饮料制备机器以及胶囊,其中该饮料制备机器包括在饮料制备期间自胶囊中提取饮料配料的提取单元。更具体地讲,本发明涉及这种饮料制备机器的胶囊处理单元。胶囊处理单元可操作以将胶囊传送至提取单元以及读取胶囊的代码,其中该代码编码在提取期间由机器解码和使用的提取信息,诸如与胶囊相关的操作参数。



背景技术:

越来越多地,用于饮料制备的机器被构造成能够使用包含一定剂量饮料(例如咖啡、茶或汤)配料的胶囊来操作。在制备期间,机器的提取单元(例如,通过溶解)至少部分地自胶囊中提取配料。在EP 2393404 A1、EP 2470053 A1、EP 2533672 A1、EP 2509473 A1EP 2685874 A1中提供了这种机器的例子。这些机器的日益普及可部分地归因于,与传统饮料制备机器例如炉面浓缩咖啡机(stove-top espresso maker)或手动操作的法式咖啡壶(法式滤压壶)相比,它们具有增强的用户便利性。其也可部分地归因于增强的机器酿造过程,其中:将胶囊插入提取室中;将热水注入到在胶囊中形成的入口中;用经过在胶囊中形成的出口的热水提取胶囊中的配料;从出口的热水中收集酿造的饮料。在该过程中,能够对特定的胶囊和/或其中的配料定制机器的操作参数,以增强饮料的味道。例如,操作参数可包括:入口和出口处的水温;预润湿持续时间;水流量;水量;在酿造过程中的其他操作。通过这种方法,酿造过程得以优化。

因此,需要将这些操作参数提供给饮料制备机器。已经开发了各种代码和代码读取系统,用于将与这些操作参数相关的提取信息存储在胶囊上/胶囊中并且从其读取提取信息。在US 2002/0048621 A1中提供了一个例子,其中胶囊的表面包括编码提取信息的条形码,并且对应的代码读取系统包括条形码读取器。在FR 2912124中提供了另一个例子,其中胶囊包括RFID代码。RFID代码响应于施加的磁场将提取信息作为射频电磁场传送,并且对应的代码读取系统包括射频电磁场读取系统。在EP 2594171 A1中提供了又一个例子,其中胶囊凸缘周边包括布置在其上的代码。该代码本身包括在制造期间围绕胶囊的旋转轴线印刷在胶囊上的符号序列。对应的代码读取系统包括用于使胶囊围绕旋转轴线旋转的机构和固定的光学读取器。

还需要处理由用户提供给机器的胶囊,以将其传送至提取单元。因此已经开发了各种胶囊传送机构。在WO2012126971中提供了一个例子,其中用户将胶囊放置在旋转构件的通道中。旋转构件随后旋转成与提取单元通道对准,在该点处,胶囊可被传送至提取单元通道并且进入提取单元。在WO2014056642中提供了另一例子,其中当处于接收位置时,用户将胶囊放置在胶囊支承构件上。随后,胶囊支承构件围绕胶囊旋转地移动至传送位置,其中胶囊能够被传送至提取单元。在WO2014056641中提供了又一例子,其中根据一个实施方案,当处于接收位置时,用户将胶囊放置在胶囊支承构件上。随后,胶囊支承构件可旋转地张开以移动至传送位置,其中胶囊能够被传送至提取单元。

上述胶囊传送机构和代码读取系统的缺点是,使它们组合包括在饮料制备机上是相当复杂、庞大且昂贵的。



技术实现要素:

本发明的目的是提供胶囊处理单元,其可操作以读取胶囊的代码并且将胶囊传送至成本效益相对好的提取单元。

本发明的目的是提供胶囊处理单元,其可操作以读取胶囊的代码并且将胶囊传送至相对紧凑的提取单元。

提供可操作以读取胶囊的代码并且将胶囊传送至不复杂的提取单元的胶囊处理单元将是有利的。

提供可操作以处理不同尺寸的胶囊的胶囊处理单元将是有利的。

提供(特别是对于读取胶囊代码)可靠的胶囊处理单元将是有利的。

提供安全并且方便使用的胶囊处理单元将是有利的。

本发明的目的通过根据权利要求1所述的胶囊处理单元、根据权利要求17所述的饮料制备机器以及根据权利要求24和权利要求25所述的方法来实现。

根据本发明的第一方面,本文公开了饮料制备机器的胶囊处理单元,该饮料制备机器包括在饮料制备期间自胶囊中提取饮料配料的提取单元。该胶囊处理单元包括:包括代码读取器和代码读取机构的代码读取系统,该代码读取机构被构造成能够通过(例如在代码读取期间)在代码读取器和胶囊之间赋予相对移动来实现由代码读取器读取胶囊的代码;被构造成能够实现传送(例如无需另外的机构而完成传送)胶囊至提取单元的胶囊传送机构;致动代码读取系统以读取代码以及致动胶囊传送机构以实现胶囊传送的致动器单元。该致动单元包括单个致动器,例如,单个致动器在不需要另一致动器的情况下致动全部的代码读取和胶囊传送机构。通常处理胶囊以读取该胶囊的代码并且随后传送胶囊。

因此,由于使用单个致动器单元可操作以读取胶囊代码并且将胶囊传送至提取单元的胶囊处理单元是有成本效益的,所以实现了本发明的目的。而且,由于使用单个致动单元,该胶囊处理单元相对紧凑且不复杂。

该代码读取机构和胶囊传送机构可被构造成能够接收来自致动器单元在第一方向上的移动以实现所述代码的读取,并且被构造成能够接收来自致动器单元在第二方向上的移动以实现胶囊的所述传送。代码读取系统和胶囊传送机构可包括可操作地连接至致动器单元的驱动系。致动器单元可通过旋转运动致动代码读取机构和胶囊传送机构。

代码读取机构可被构造成能够通过在代码读取器和胶囊之间赋予相对旋转移动来实现代码的读取。旋转移动可围绕胶囊旋转轴线进行,该胶囊旋转轴线通常是胶囊旋转对称轴线。代码读取机构可被构造成能够通过赋予胶囊相对于代码读取器的相对旋转移动来实现代码的读取,其中将代码读取器(例如经由中间构件)连接到胶囊处理单元的主体,使得其保持在固定位置。代码读取机构可包括胶囊旋转驱动构件,胶囊旋转驱动构件可操作以接收来自致动器单元的旋转运动,并且可操作以将所述旋转运动赋予至胶囊。胶囊旋转驱动构件可布置成接合胶囊的各种部分例如凸缘部分(诸如凸缘的周边)、主体部分、封盖部分,以赋予所述旋转运动。胶囊可借助重力与胶囊旋转驱动构件保持接触。

代码读取器可包括根据胶囊上代码的特定形式而选择的各种读取器。例如:对于压印在胶囊的金属部分上的代码,读取器可以是感应传感器;对于印刷在胶囊上的代码,读取器可以是光学传感器。

胶囊传送机构通常被构造成能够通过(例如,通过移除限制,例如阻止传送至插入通道的可移动胶囊支承件;通过实现胶囊到插入通道的移动)实现传送胶囊至提取单元的胶囊插入通道来实现传送胶囊至提取单元。

胶囊传送机构可包括可移动胶囊支承件(例如胶囊坐置在其上的支承件),通过胶囊支承件驱动机构在胶囊支承位置和胶囊传送位置之间(例如通过旋转)致动该可移动胶囊支承件。胶囊支承件驱动机构可包括胶囊支承件致动构件和致动构件驱动机构,其中胶囊支承件致动构件可操作地连接至可移动胶囊支承件,并且致动构件驱动机构可操作地连接至胶囊支承件致动构件,致动构件驱动机构可操作以致动胶囊支承件致动构件,以在所述胶囊支承位置和所述胶囊传送位置之间移动可移动胶囊支承件。

胶囊支承件致动构件可包括第一臂,所述第一臂在近端处可操作地连接到可移动胶囊支承件,并且在远端处枢转地连接到饮料机器或胶囊支承件单元的主体。

胶囊支承件致动构件可包括第二臂,所述的第二臂在近端处可操作地连接到可移动胶囊支承件的第二部分,并且在远端处可枢转地连接到主体,并且第一臂的近端连接到可移动胶囊支承件的第一部分,第一臂和第二臂通过扭矩传送装置可操作地连接,扭矩传送装置被构造成能够在臂之间传递相应的旋转运动,第一部分可通过胶囊支承件致动构件相对于第二部分移动,以实现所述胶囊支承位置和胶囊传送位置。致动构件驱动机构可包括具有单向离合器、曲柄和连接构件的驱动系,该驱动系可操作地连接至致动单元,该单向离合器被构造成能够在致动单元仅沿第二方向提供旋转运动时传送旋转运动至曲柄,连接构件可操作地连接到致动构件和曲柄,使得曲柄的旋转实现可移动胶囊支承件在所述胶囊支承位置和胶囊传送位置之间的移动。

胶囊处理单元还可包括可移动支承件系统,可移动支承件系统包括可移动支承件和可移动支承件驱动机构,可移动支承件在近端枢转地支承在胶囊处理单元的主体上,可移动支承件驱动机构可操作以在对应于可移动胶囊支承位置的胶囊支承位置和胶囊传送位置之间驱动可移动支承件,其中可移动支承件上安装有代码读取系统,使得胶囊旋转驱动构件可操作以在相应的胶囊支承位置和胶囊传送位置之间移动。胶囊处理单元的其他部件例如致动单元和胶囊传送机构可支承在可移动支承件上。可移动支承件驱动机构可包括:可操作地连接到致动单元以使得其从致动单元接收旋转运动的凸轮;连接至胶囊处理单元主体的凸轮接合构件,其中凸轮和凸轮接合构件被构造成能够使得它们的接合实现可移动支承件在胶囊支承位置和胶囊传送位置之间的移动。

胶囊处理单元可包括胶囊检测系统,该胶囊检测系统包括一个或多个传感器,所述一个或多个传感器被布置成检测胶囊处理单元的可移动胶囊支承件上是否存在胶囊。优选地,传感器是感应传感器,然而,也可使用其他合适的传感器,诸如光学传感器,或其组合。

胶囊检测系统可包括一个或多个传感器的第一布置,其被布置成检测可移动胶囊支承件上是否存在胶囊,以及一个或多个传感器的第二布置,其被布置成检测胶囊一部分的几何性质以确定胶囊的类型。检测的几何性质可以是胶囊一部分例如主体部分的长度,诸如主体部分的腔室的基座距封盖部分、凸缘部分的轴向长度。一个或多个传感器的第一布置和第二布置可布置成彼此间隔至少1cm。而且,传感器中的一个可包括代码读取系统的代码读取器。传感器的第一布置可布置成在可移动胶囊支承件的第一部分上具有一个传感器并且在可移动胶囊支承件的第二部分上具有一个传感器。有多个传感器检测胶囊的一部分是否存在是有利的,因为该部分可能变形,使得单个传感器不能准确地检测到其存在。

根据本发明的第二方面,本文公开了饮料制备机器,其包括:可操作以在饮料制备期间自胶囊提取饮料配料的提取单元;可操作以将流体提供给提取单元的流体源;根据第一方面的任一特征结构的胶囊处理单元。

饮料制备机器可包括控制系统,该控制系统可操作以控制致动器单元来致动代码读取系统以读取代码并且致动胶囊传送机构以实现胶囊的传送。控制系统可以可操作地控制致动器单元在第一方向上移动,从而致动代码读取系统以读取代码,而在第二方向上移动,从而致动胶囊传送机构以实现胶囊的传送。

控制系统可包括处理单元,该处理单元可操作以控制致动器单元,从而控制代码读取系统和胶囊传送系统。胶囊检测系统的传感器可通过传感器信号通信。

处理单元可以可操作以(例如其包括合适的程序代码):从所述传感器信号判定胶囊是否存在,并且如若胶囊存在,则使用代码读取系统实现对检测到的胶囊代码的读取,然后使用胶囊传送机构实现将所述胶囊传送至提取单元。

处理单元可以可操作以(例如其包括合适的程序代码):确定如果来自第一传感器布置的信号指示胶囊,并且如果来自第二传感器布置的信号指示胶囊的第一类型,则检测到第一类型胶囊,否则,如果来自第二传感器布置的信号指示胶囊的第二类型,则检测到第二类型胶囊,然后将检测到的第一类型胶囊或第二类型胶囊传送到提取单元,即通过控制致动器单元来致动胶囊传送机构。

仅在第一传感器布置指示胶囊存在时,可考虑来自第二传感器布置的信号。或者,仅在来自第一传感器布置和第二传感器布置的信号指示胶囊存在时,可认为胶囊存在。

处理单元可以可操作以(例如其包括合适的程序代码):如若来自第一传感器布置的信号指示没有检测到胶囊,则判定不存在胶囊或存在不合适的胶囊,例如当第一传感器布置指示不存在胶囊而第二传感器布置指示存在胶囊时。传感器信号可通过没有信号或者通过没有基线信号变化指示不存在胶囊。此外,如果第一传感器布置包括多个传感器并且并非所有传感器都指示存在胶囊,则可确定有不适合的胶囊,诸如当胶囊在传感器附近变形时。

处理单元可以可操作以(例如其包括合适的程序代码):在检测到相应的胶囊类型时,(即,通过控制代码读取系统)实现读取第二类型和/或第一类型胶囊的代码。如果代码被成功读取,则胶囊可作为第一胶囊类型和/或第二胶囊类型被传送,否则胶囊可在不读取代码的情况下被传送。

处理单元可以可操作以(例如其包括合适的程序代码):使用与检测到的胶囊的类型相关的信息来控制流体源和/或提取单元。例如,如果检测到第一类型胶囊,则使用存储在处理单元的存储器单元上的与第一类型胶囊相关的信息来控制所述部件,而如果检测到第二类型胶囊,则使用存储在存储器单元上的与第二类型胶囊相关的信息来控制所述部件。信息可例如包括以下各项中的一个或多个:水量;温度;酿造时间;其他关联的操作参数。

代码读取系统的代码读取器可通过代码信号与处理单元通信,并且处理单元可操作以(例如其包括合适的程序代码)从代码信号确定提取信息。处理单元还可操作以(例如,其包括合适的程序代码)使用所确定的提取信息的至少一部分来控制流体源和/或提取单元,以及/或者将所确定的提取信息的至少一部分存储在存储器单元以用于监测胶囊消耗和/或饮料制备机器的使用状况。

根据本发明的第三方面,本文公开了利用包括第一方面的任一特征结构的胶囊处理单元来处理胶囊的方法,该方法包括:利用致动器单元致动代码读取系统,以读取胶囊代码;利用致动器单元致动胶囊传送机构,以将胶囊传送到提取单元。

根据本发明的第四方面,本文公开了使用包括第一方面的任一特征结构的饮料制备机器制备饮料的方法,该方法包括:根据第三方面的方法处理胶囊;控制提取单元和流体源,以从胶囊中提取饮料的配料。

根据本发明的第五个方面,本文公开了根据前述方面中任一方面的用于胶囊处理单元或饮料制备机器的胶囊的用途。

本发明的以上方面可按任何合适的组合方式进行组合。此外,本文中的各种特征可与以上方面的一者或多者组合,以提供除了具体所示和所描述的那些以外的组合。根据权利要求书、具体实施方式以及附图,本发明的另外的目的和有利特征将显而易见。

附图说明

为了更好地理解本发明,并且为了展示如何实施本发明的实施方案,现在将通过示例的方式参考示意性的附图,其中:

图1是根据本发明的包括饮料制备机器、胶囊和接收器的饮料制备系统的示意图;

图2示出了根据图1的饮料制备机器的代码读取机构的第一实施方案的透视图;

图3是饮料制备机器的代码读取机构的第二实施方案的示意性截面图;

图4是饮料制备机器的代码读取机构的第三实施方案的透视图;

图5是根据图1的饮料制备机器的胶囊传送机构在处于胶囊支承位置时的正视图;

图6是根据图1的饮料制备机器的胶囊传送机构在处于胶囊传送位置时的正视图;

图7是根据图5的胶囊传送机构的一部分的透视图;

图8是根据图5和图6的胶囊传送机构的致动构件驱动机构的透视图;

图9是根据图5和图6的胶囊传送机构的可移动支承件系统支承件的平面图;

图10是根据图1的饮料制备机器的胶囊检测系统的透视下侧视图;

图11是根据图1的饮料制备机器的控制系统的方块图;

图12是根据图1的饮料制备系统的胶囊的实施方案的侧剖视图;

图13是根据图1的饮料制备系统的替代胶囊的实施方案的侧剖视图;

图14是图12的胶囊的透视图,示出了胶囊的代码。

具体实施方式

饮料制备系统

图1示出了饮料制备系统2的示意图,其在第一层级包括:饮料制备机器4;胶囊6;接收器8。

饮料制备机器

进一步参考图1,将首先描述饮料制备机器4。在功能上,饮料制备机器4可操作以通过将流体注入胶囊6中来从胶囊提取一种或多种配料,由此所提取的配料形成收集在接收器8(例如杯子)中的饮料的至少一部分。大体上,饮料制备机器4的尺寸适合在工作台上使用,即长度、宽度和高度小于50cm。在EP 2393404 A1,EP 2470053 A1、EP 2533672 A1、EP 2509473 A1、EP 2685874 A1中公开了合适的饮料制备机器4的例子,所有这些专利以引用的方式并入本文。为了完整性,现在将更详细地描述这种饮料制备机器4,并且可认为在饮料制备机器4第一层级包括:壳体10;流体源12;提取单元14;胶囊处理单元16;控制系统18。现在将按顺序描述这些部件:

壳体

壳体10容纳并且支承上述第一层级部件,并且在饮料制备机器4的第二层级包括基座20和主体22。基座20用于与支承表面邻接。主体22用于在其上安装其他第一层级部件。

流体源

流体源12可操作以供应流体(通常为加热的水)至提取单元14。流体源12通常在饮料制备机器4的第二层级包括:用于容纳流体的贮存器的贮存器24,容纳的流体在大多数应用中为1升-2升流体;流体泵26,诸如往复泵或旋转泵;流体加热器28,其通常包括热块式加热器;用于将流体提供给提取单元14的出口,这将在下面讨论。贮存器24、流体泵26、流体加热器28和出口以任何合适的顺序彼此流体连通并且形成流体供应线路。在一个可供选择的实施例中,该流体源12可包括与外部流体源(例如给水总管)的连接。

提取单元

提取单元14可操作以接收和处理胶囊6,以从其中提取配料。提取单元14通常在饮料制备机器4的第二层级包括:注射头30;胶囊保持器32;胶囊保持器加载机构34;胶囊插入通道36;胶囊排出通道38,它们被按顺序描述:

注射头30被构造成能够在胶囊6被胶囊保持器32保持时将流体注射到胶囊的腔室中,并且为此,该注射头上已安装了与流体源12的出口流体连通的注射器40。注射头30通常包括喷枪或其他合适的构件(注射器40延伸穿过其中)来刺穿胶囊6,形成至所述腔室的入口。

胶囊保持器32被构造成能够在提取期间保持胶囊,并且为此,该胶囊保持器可操作地连接到注射头30。胶囊保持器32可操作以在胶囊接收位置和胶囊提取位置之间移动:当胶囊保持器32处于胶囊接收位置时,能够将胶囊6从胶囊插入通道36供应至胶囊保持器32;当胶囊保持器32处于胶囊提取位置时,由保持器保持供应的胶囊,注入头30能够将流体注入到保持的胶囊中,并且能够从中提取一种或多种配料。当在胶囊提取位置和接收位置之间移动胶囊保持器32时,用过的胶囊能够经由胶囊排出通道38从胶囊保持器32中排出。在提及的实施例中,胶囊保持器32包括:具有腔室基座44的腔室42,腔室基座包括安装在其上的注射头30;具有用于提取的配料的出口48的提取壁46。为了实现胶囊接收位置和胶囊提取位置,提取壁46和腔室能够相对于彼此移动。在另一个实施例中,腔室能够被固定至提取壁并且为了实现胶囊接收位置和胶囊提取位置,注射头相对于腔室可移动:在WO 2009/113035中提供了这种系统的例子,该专利申请以引用的方式并入本文。

胶囊保持器加载机构34可操作以在胶囊接收位置和胶囊提取位置之间驱动胶囊保持器32。为此,胶囊保持器加载机构34通常包括线性致动器(诸如马达或螺线管)以及可致动机构(诸如齿条和小齿轮装置)。或者,可(例如,通过WO 2009/113035中公开的连杆装置)机械致动胶囊保持器加载机构34。

如在所示实施例中,提取单元14能够通过在压力下将流体注入到胶囊6的腔室中来操作。其也可通过EP 2594171 A1中所公开的离心法来操作,所述文献以引用方式并入本文。

胶囊处理单元

胶囊处理单元16可操作以处理胶囊6来读取其上的代码,以提供代码信号,并且还可操作以将胶囊6传送到提取单元14。通常,胶囊处理单元16被布置在提取单元14上方,并且整合成为饮料制备机器4的主体22的一部分,其中各种其子部件附接到该主体上。尽管如此,作为另外一种选择,胶囊处理单元16可以为可分离的单元,例如其包括其各种子部件附接到的单独的主体,该主体布置成使得胶囊被传送到提取单元14。胶囊处理单元16在饮料制备机器4的第二层级包括:代码读取系统50;胶囊传送机构64;致动器单元112;任选的胶囊检测系统170,它们被按顺序描述:

胶囊处理单元的代码读取系统

代码读取系统50包括代码读取器52和代码读取机构54。代码读取器52被构造成能够在代码读取器52的读取头和胶囊的代码之间的相对移动期间读取代码。代码读取机构54可操作以实现所述相对移动,并且将在代码读取器52之后进行讨论。代码读取器52可操作以读取胶囊6的代码,生成代码信号。所产生的代码信号可为模拟信号或数字信号(例如,代码读取器52包括用于数字转换的ASIC)。代码读取器52可包括根据胶囊上代码的特定形成形式而选择的各种读取器。例如:对于压印(emboss)在胶囊的金属部分上的代码,读取器可以是感应传感器;对于印刷在胶囊上的代码,读取器可以是光学传感器。合适的感应传感器的例子是POSIC传感器(www.posic.ch),参考编号为1301 000002。对于这样的传感器,优选的读取配置是:代码与传感器的相对速度为0.137米/秒;压印深度为0.3毫米;读取距离为0.5毫米。合适的感应传感器的另一例子是Texas LDC 1000系列传感器。合适的光学传感器的例子是可操作以将光学脉冲转换成电脉冲的光源、透镜和光传感器。

图1示出了一个实施例,其中代码读取器52包括感应传感器。感应传感器布置成具有接近胶囊6的主体部分的腔室的基座的读取头,并且读取头与胶囊旋转轴线一致。应当理解的是,代码读取器52的具体布置将根据胶囊6上的代码的布置以及读取代码方式而变化。

代码读取机构54可操作以通过使胶囊移位以相对于代码读取器52移动或者通过使代码读取器52移位以相对于胶囊移动,来提供在代码读取器52的读取头和胶囊的代码之间的所述相对移动。在这两种情况下,相对移动可为:旋转的,其中代码围绕胶囊的旋转轴线布置;平移的,其中代码沿着胶囊的轴线布置。现在提供这种代码读取机构的实施例:

在图1和图2示出的读取机构54的优选的第一实施方案中,该代码读取机构54可操作以使胶囊6移位来相对于代码读取器52移动。具体地,代码读取机构54可操作以驱动胶囊6围绕胶囊旋转轴线旋转。为此,代码读取装置54包括胶囊旋转驱动构件58和可包括一个或多个齿轮的任选的驱动系60,其中胶囊旋转驱动构件58由致动器单元112(图1和图2中未示出)经由驱动系60驱动。胶囊旋转驱动构件58布置成接合胶囊6的一部分以旋转地驱动胶囊6。在该实施例中,胶囊6的被接合部分是凸缘部分,然而,应当理解的是,在其他实施例中,胶囊6的其他部分可被胶囊旋转驱动构件58接合。在该实施例中,当致动器单元112在第一方向上向驱动系60提供旋转时,胶囊旋转驱动构件58以逆时针方向旋转。

在图3示出的代码读取机构54的第二实施方案中,该代码读取机构54可操作以使胶囊6移位来相对于代码读取器52移动。具体地,代码读取机构54可操作以驱动胶囊6沿胶囊的轴线平移。为此,代码读取机构54包括:胶囊支承通道116,其用于接收来自用户的胶囊并且支承所述胶囊;胶囊致动构件114,其(例如,在致动器单元112是线性致动器的情况下)由致动器单元112直接驱动,或者(例如在致动器单元112是旋转致动器的情况下)经由可包括曲柄轴的齿轮系驱动。代码读取器52连接到胶囊支承通道116的一部分,并且胶囊致动构件114可操作以沿着胶囊支承通道116驱动胶囊6,以实现对胶囊代码的读取。

在代码读取机构54的第三实施方案中,代码读取机构54包括与第一实施方案的代码读取机构54类似的布置,然而,其可操作以使代码读取器52移位来相对于胶囊移动。具体地,代码读取机构54可操作以驱动代码读取器52围绕胶囊旋转轴线旋转。为此,如图4所示,代码读取机构54包括代码读取器52附接到其上的代码读取器旋转驱动构件178,其中代码读取器旋转驱动构件178由致动器单元112经由驱动系驱动(这两者在图4中未示出)。代码读取器旋转驱动构件178布置成围绕包括代码的胶囊的一部分(诸如旋转轴线)旋转。

在代码读取机构54的第四实施方案中,代码读取机构54包括与第二实施方案的代码读取机构54类似的布置,然而,其可操作以使代码读取器52移位来相对于胶囊移动。具体地,代码读取机构54可操作以驱动代码读取器52沿着胶囊的轴线平移。为此,代码读取机构54包括代码读取器致动构件,其(例如,在致动器单元112是线性致动器的情况下)由致动器单元112直接驱动,或者(例如在致动器单元112是旋转致动器的情况下)经由可包括曲柄轴的齿轮系驱动。

返回参考图1和图2,对于代码读取机构54的第一实施方案和第三实施方案,代码读取机构54还可包括读取周期传感器62,其可操作以提供读取周期信号。读取周期信号包括用于确定读取周期数量的信息,即包含在代码信号的获取部分中的代码的完整读取的数量。读取周期传感器62可例如为开关和开关致动器,其可操作以针对致动器单元112或驱动系60的其他部分的每一旋转在读取循环信号中提供一个或多个脉冲。

胶囊处理单元的胶囊传送机构

现将讨论胶囊传送机构64,该胶囊传送机构可操作以将经处理的胶囊(例如,经由胶囊插入通道36)传送至提取单元14。为此,其通常布置成与提取单元14分离并在该提取单元上方。胶囊传送机构64可例如通过去除约束胶囊的限制部或通过将胶囊到胶囊插入通道36的移位来实现胶囊的传送,现在将讨论其实施例:

在图1、图5、图6、图7、图8和图9中所示出的胶囊传送机构64的优选的第一实施方案中,胶囊传送机构与第一实施方案或第三实施方案的代码读取机构54一起使用,所述胶囊传送机构64包括:可移动胶囊支承件66;胶囊支承件驱动机构124,将对其进行描述:

可移动胶囊支承件66被布置成接收来自用户的胶囊并且可相对于主体22移动,以实现将支承在其上的胶囊传送至提取单元14。更具体地讲,其可在胶囊支承位置(图5、图7)和胶囊传送位置(图6)之间移动,其中:当处于胶囊支承位置时,胶囊6的代码可由代码读取系统50读取;当处于胶囊传送位置时,实现将支承的胶囊6传送至提取单元14。通过胶囊支承件驱动机构124在这些位置之间驱动可移动胶囊支承件66,该胶囊支承件驱动机构又由致动器单元112驱动,如下面将讨论的。

在图5、图6和图7所示的实施例中,可移动胶囊支承件66由第一部分142和第二部分144形成,其都可与胶囊支承位置分离以提供胶囊传送位置。可移动胶囊支承件66还可包括用于将胶囊的凸缘定位在其中的环形凹槽和与环形凹槽相邻布置的胶囊主体支承部分。胶囊支承件66优选地被构造成能够支承不同形状的胶囊。

胶囊支承件驱动机构124包括胶囊支承件致动构件126和致动构件驱动机构134,现将对其进行描述:

具体参考图5、图6和图7,胶囊支承件致动构件126包括第一臂128和第二臂130,它们可移动以在胶囊支承位置和胶囊传送位置之间致动可移动胶囊支承件66。为此,第一臂128和第二臂130具有:连接至可移动胶囊支承件66的近端,近端自所述可移动胶囊支承件上基本上正交地延伸;围绕枢转轴(例如,经由中间构件)枢转地连接到主体22的远端,枢转轴大体上与可移动胶囊支承件66的所述正交延伸部分一致。更具体地讲:第一臂128在近端处连接至可移动胶囊支承件66的第一部分142;第二臂130在近端处连接至可移动胶囊支承件66的第二部分144;第一臂128在远端处枢转地连接至主体22的臂支承部;第二臂130在远端处枢转地连接至主体22的臂支承部;臂128、臂130围绕枢转支承件在大体正交于枢转轴的平面中枢转。

臂128、臂130的近端通过扭矩传送装置132可操作地连接,扭矩传送装置被构造成能够在臂之间传送相应的旋转运动。在示例性图中,扭矩传送装置132包括围绕远端的弯曲周边布置的啮合齿,然而,也可使用如摩擦式联轴器的其他装置。此外,作为另外一种选择,扭矩传送装置132可以布置在近端的远侧处,例如作为在包括枢转支承件的轴的端部上的啮合齿轮。

通过致动构件驱动机构134在胶囊支承位置和胶囊传送位置之间驱动胶囊支承件致动构件126。致动构件驱动机构134包括:连接构件136;曲柄138;驱动系146。参见图5、图6和图8,驱动系146包括:齿轮148;单向离合器150,例如自由轮或超限或斜撑变体。单向离合器150借助齿轮148可操作地联接到致动器单元112。单向离合器150被构造成能够使得扭矩传送至曲柄138,以实现其仅在一个方向上旋转,该方向在示例图中是顺时针方向。

当曲柄138沿所述方向旋转时,曲柄138的臂使连接构件136往复运动,该连接构件136在其近端处枢转地连接到该曲柄的臂。连接构件136的远端枢转地连接到布置在胶囊支承件致动构件126的第一臂128的近端处的延伸部(但是应当理解,可将连接构件136连接到该臂的其他部分)。因此,赋于连接构件136的往复运动也被赋予胶囊支承件致动构件126,从而将该胶囊支承件致动构件在所述胶囊支承位置和胶囊传送位置之间驱动。因此,曲柄138旋转半圈,可将可移动的胶囊支承件66自胶囊支承位置移动至胶囊传送位置;曲柄138沿着相同(或相反)方向再旋转半圈,将可移动胶囊支承件66自胶囊支承位置移动至胶囊传送位置。为了向胶囊支承件致动构件126赋予适当的往复运动,连接构件可以在其近端和远端之间弯曲,其间的部分被布置成接合第一臂128的延伸部的止动部分。

可借助偏置构件将臂128、130偏置至所述胶囊支承位置和胶囊传送位置之一。参见图5和图6,偏置构件包括拉伸弹簧152,该拉伸弹簧被布置成具有近端和远端,其中近端附接到第二臂130的近端,远端(例如经由中间构件)连接到主体22。因此,在这里,臂128、130被偏置至胶囊支承位置。

可以任选地凭借引导构件154在所述胶囊支承位置和胶囊传送位置之间引导臂128、130。参见图5,引导构件154可包括从臂128、130的近端延伸出的延伸部,并且该延伸部分在主体22的相应通道内滑动或连接至该主体(例如,经由中间构件)。

当第一实施方案的代码读取机构54与第一实施方案的胶囊传送机构64组合起来以能够将胶囊6传送至提取单元14,除了所述可移动胶囊支承件66之外,胶囊处理单元16的各种部件也可在相应的胶囊支承位置和胶囊传送位置之间移动。

在示例性实施方案中,致动构件驱动机构134、致动器单元112、代码读取机构54是可移动的,以使得代码读取机构54的胶囊旋转驱动构件58能够回缩到所述胶囊传送位置。为此,胶囊处理单元16还可包括可移动支承件系统156,参见图6和图9,该可移动支承件系统包括可移动支承件158和可移动支承件驱动机构160。可移动支承件158在近端处包括与主体22的枢转连接(例如经由中间构件)。可移动支承件驱动机构160可操作以在相应的胶囊支承位置和胶囊传送位置之间驱动可移动支承件158。在一个实施例中,可移动支承件驱动机构160在靠近枢轴处包括凸轮168和凸轮接合构件162。凸轮168可旋转地连接至致动构件驱动机构134,并且在该示例性实施例中,连接至曲柄138。凸轮接合构件162是主体22(或与其连接的中间构件)的一部分。凸轮168的轮廓被构造成使其倚靠凸轮接合构件162的旋转使得可移动支承件158在所述对应的胶囊支承位置和胶囊传送位置之间移动。凸轮168优选地凭借凸轮偏置构件164被偏置成与凸轮接合构件162接合。可移动支承件158包括附接到其上的致动构件驱动机构134、致动器单元112和代码读取机构54,即可操作地连接到胶囊旋转驱动构件58的部件。

在另一实施方案(未示出)中,仅移动胶囊旋转驱动构件58。在此类实施方案中,胶囊旋转驱动构件58附接到所述可移动支承件系统156,该可移动支承件系统由所述可移动支承件驱动机构160驱动。通过将驱动系60和胶囊旋转驱动构件58构造成凭借摩擦联轴器(在所述运动期间移开)而可旋转地联接,可使胶囊旋转驱动构件58与驱动系60脱离接合以及重新接合。

致动构件驱动机构134还可包括位置传感器,其可操作以提供位置信号。位置信号包括用于确定致动构件驱动机构134的部件的位置、或与其连接的部件(例如可移动胶囊支承件66)的位置的信息。在一个实施例中,如图8所示出的,位置传感器166包括开关,该开关由可旋转地连接到曲柄138的凸轮致动,以在位置信号中为其每次旋转提供一个或多个脉冲。

致动构件驱动机构134和第一实施方案或第三实施方案的代码读取机构54可操作地连接,使得致动器单元112在第一方向的所述旋转会使代码读取机构54的胶囊旋转驱动构件58旋转。然而,单向离合器150旨在将所述旋转与曲柄138隔离,并且因此与可移动胶囊支承件66隔离。然而,经由单向离合器150将来自致动器单元112的在第二方向上的旋转传送至曲柄138,从而实现可移动胶囊支承件66在所述胶囊支承位置和胶囊传送位置之间的移动。对于第一实施方案的代码读取机构54,要注意的是,致动器单元112在第二方向上的旋转也在相反方向上驱动胶囊旋转驱动构件58,然而,由于胶囊能够经由前述的可移动支承件系统156缩回,这种驱动对于胶囊6仅有名义上的效果(nominal effect)。

因此,包括第一实施方案或第三实施方案的代码读取机构54和第一实施方案的胶囊传送机构64的组合的胶囊处理单元16可操作以:当致动器单元112在第一方向旋转时,读取胶囊6的代码;当致动器单元112在第二方向旋转时,使胶囊6传送至提取单元14。

胶囊传送机构64的上述第一实施方案可按各种方式进行调整。例如,可移动胶囊支承件66可仅包括第一部分142,该第一部分连接至胶囊支承件致动构件126的单个臂128或130。而且,胶囊支承件致动构件126或其他合适的致动部件的每个臂128,130可以相对于主体22平移移动,而并非如前述实施例中那样可枢转地移动。平移运动能够通过例如以下操作来实现:将所述引导构件154的通道调整为线性,并且通过使连接构件顺应而相应地调整致动构件驱动机构134。

在胶囊传送机构64的第二实施方案(未示出)中,胶囊传送机构64具有与第一实施方案的胶囊传送机构64类似的布置,即其包括具有第一部分142和第二部分144的可移动胶囊支承件66;胶囊支承件驱动机构124,其具有胶囊支承件致动构件126,该胶囊支承件致动构件包括第一臂128和第二臂130(其皆枢转地连接到主体22)、扭矩传送装置132、偏置构件152、引导构件154;位置传感器166;可移动支承件系统156。

然而,致动构件驱动机构134包括:驱动系146,该驱动系包括齿轮;楔形件;轴,其在远端处以螺纹方式连接到主体22(例如经由中间构件)。齿轮可旋转地驱动轴,其由于螺纹连接而引起轴沿着轴的旋转轴线发生线性运动。楔形件可旋转地安装在轴的近端。因此,轴在任一方向上的旋转实现了楔形件的线性相反对运动。楔形件被构造成并布置成使得其接合胶囊支承件致动构件126的臂128,130之一,以实现所述臂的枢转。可以凭借偏置构件152将所述臂偏置成与楔形件接触。楔形件在第一方向上的移动能够实现可移动胶囊支承件66自胶囊支承位置至胶囊传送位置的移动,而楔形件在第二相反方向上的移动能够实现可移动胶囊支承件66自传送支承位置至胶囊支承位置的移动。致动构件驱动机构134被构造成使得在由代码读取系统50读取胶囊的代码期间,楔形件在第一方向移动,并且在代码读取之后,其接合所述臂以实现胶囊传送。此后,可以通过在第二方向上移动楔形件来重新设定楔形件的位置。

包括第二实施方案的胶囊转移机构64的胶囊处理单元16可以与第一实施方案或第三实施方案的代码读取机构54相结合。诸如,胶囊处理单元可操作以:当在第一方向上旋转致动器单元112时读取胶囊6的代码;当在第一方向上旋转致动器单元112时使胶囊6传送至提取单元14。

在胶囊传送机构64(如图3所示,并且用于与第二实施方案或第四实施方案的代码读取机构54一起使用)的第三实施方案中,胶囊传送机构64包括呈胶囊支撑通道116形式的可移动胶囊支撑件和胶囊支撑驱动机构,以及和胶囊致动构件114,该胶囊致动构件由如上所述的致动器单元112驱动。具体而言,致动器单元112可操作以沿着胶囊支承通道116转移胶囊,以实现传送至胶囊插入通道36。对于第二实施方案的代码读取机构54,胶囊的转移包括代码读取和传送。对于第四实施方案的代码读取机构54,胶囊致动构件114被构造成使得在代码读取之前传送,即胶囊致动构件114被构造成首先接合代码读取器52以实现代码读取,而后接合胶囊以实现其移位和传送。

因此,包括第二实施方案或第四实施方案的代码读取机构54和第三实施方案的胶囊传送机构64的组合的胶囊处理单元16可操作以:当致动器单元112在第一方向上平移时读取胶囊6的代码;当致动器单元112在第一方向上平移时使胶囊6传送至提取单元14。还可调整所述组合使得其可操作以:当致动器单元112在第一方向上平移时读取胶囊6的代码;当致动器单元112在第二方向上平移时使胶囊6传送至提取单元14。例如,胶囊致动构件114围绕胶囊6相对的边缘延伸使得:其可以沿着胶囊支承通道116推动和拉动胶囊;当将胶囊布置在胶囊插入通道36上方时,胶囊可下落穿过胶囊致动构件114。这一经调整的实施例还允许通过往复运动读取代码。

在胶囊转移机构64的第四实施方案(未示出)中,可围绕胶囊旋转轴线旋转地驱动可移动胶囊支撑件66,以使其在胶囊支承位置和胶囊传送位置之间移动。更具体地讲,可移动胶囊支承件66由两个部分形成,这两个部分均围绕胶囊轴线被旋转地安装到一支承部。第一部分接收旋转运动并且通过扭矩传送装置(其可包括第一实施方案的胶囊传送机构64的扭矩传送装置)传送该旋转运动。为了从胶囊支承位置移动到胶囊传送位置:第一部分和第二部分在关于胶囊旋转轴线的相反方向上分开,由此使得由第一部分和第二部分支承的胶囊被传送通过二者之间的间隙。在WO2014/056642中更详细地公开了这种布置的可移动胶囊支承件66,该专利申请以引用方式并入本文。所述可移动胶囊支承件由胶囊支承件驱动机构驱动,该胶囊支承件驱动机构包括驱动系。

第四实施方案的胶囊传送机构64可与第一实施方案或第三实施方案的代码读取机构54相结合。可移动胶囊支撑件的旋转运动能够由驱动系相对于代码读取机构54的胶囊旋转驱动构件(或代码读取器旋转驱动构件)减速,使得当可移动胶囊支撑件逐渐向胶囊传送位置移动时首先读取代码。这样的组合的操作与第二实施方案的胶囊移送机构64的致动器单元的操作相似,即,当致动器单元112在第一方向上旋转时读取胶囊6的代码;当致动器单元112在第二方向上旋转时,将胶囊6传送至提取单元14。

现将考虑致动器单元112:致动器单元112可包括例如螺线管的线性致动器,或例如电动马达的旋转致动器。此外,致动器单元112可调整为线性运动或者旋转运动,例如:线性致动器通过曲柄和由线性致动器驱动的连杆而调整为旋转运动;旋转致动器通过连杆和由旋转致动器驱动的曲柄而调整为线性运动。

胶囊处理单元的胶囊检测系统

现将考虑胶囊检测系统:胶囊检测系统可操作以检测胶囊支承件上胶囊6的存在并任选地检测胶囊类型,即:在胶囊转移机构64的第一实施方案中,胶囊支承件为可移动胶囊支撑件66;在胶囊传送机构64的第三实施方案中,胶囊支承件为胶囊支承通道116。为了简洁起见,将结合胶囊传送机构64的第一实施方案来描述胶囊检测系统,但是应当理解的是,类似的系统可与胶囊传送机构64的第二实施方案、第三实施方案和第四实施方案相结合。胶囊检测系统包括一个或多个传感器,以检测传感器附近的胶囊的存在。在优选的实施例中,传感器是感应传感器,然而,它们可包括诸如光学传感器的其他传感器。而且,代码读取器52自身可作为传感器操作。

在优选的实施方案中,胶囊检测系统包括:第一传感器布置,该第一传感器布置可操作以检测胶囊的一部分(如凸缘、封盖或主体)的存在;第二传感器布置,该第二传感器布置可操作以检测胶囊的几何性质,如胶囊某部分(例如主体部分)的具体长度,其中,该几何性质可用以识别胶囊类型。第一传感器布置和第二传感器布置两者均可包括一个或多个传感器,这些传感器可操作地连接至饮料制备机器4的部件。在采用感应传感器的情况下,可串联连接布置中的多个传感器。

参见图10,示出了胶囊检测系统170的这种实施方案的实施例,其中第一传感器布置包括传感器172a,172b,并且第二传感器布置包括传感器172c。传感器172a和传感器172b被布置在可移动胶囊支承件66上,更具体地讲布置在其第一部分142和第二部分144的主体支承部分上。以这种方式,它们可操作以检测布置在可移动胶囊支承件66上的胶囊的主体侧壁的存在。传感器172c连接到饮料制备机器4的主体22(例如经由中间构件),并且被布置成邻近于胶囊6的主体的基部。以这种方式,当将胶囊6布置在可移动胶囊支承件66上时,该传感器可操作以检测胶囊6的主体的基部对其的接近。

具有多个传感器,例如传感器172a,172b以检测胶囊6的一部分的存在(在该情况下是主体)是有利的,因为该部分可能变形使得单个传感器不能准确地检测到其存在。

在示例性实施例中,代码读取器52被布置成读取布置在胶囊6主体基部上的代码,可对该示例性实施例进行调整使得代码读取器52也用作第二传感器布置或第二传感器布置的一部分。

第一传感器布置能够用于确定是否存在胶囊,或者更具体地讲,在使用感应传感器时,用于确定是否存在金属胶囊;第二传感器布置能够用于确定胶囊的主体部分的长度,或更具体地讲,在使用感应传感器时,用于确定金属主体部分的长度,以确定所检测胶囊的不同类型。对于感应传感器,处理单元70的胶囊检测和识别程序176a以及胶囊处理程序174可包括以下程序代码(或编程逻辑):若来自第一传感器布置的信号指示胶囊,则处理来自第二传感器布置的信号,否则不存在胶囊(或非金属胶囊);如果来自第二传感器布置的信号指示胶囊,则检测到第一类型胶囊,否则检测到第二类型胶囊。

响应于由胶囊检测和识别程序176确定的胶囊的类型和/或存在,处理单元70的胶囊处理程序174可包括程序代码(或编程逻辑)以实现使用代码读取系统50读取胶囊6的代码和/或使用胶囊传送机构64将胶囊传送至提取单元14。例如,胶囊处理程序174可包括以下程序代码(或编程逻辑):若检测到第一类型胶囊,则使用代码读取系统50读取代码,并且若成功地读取代码,则使用胶囊传送机构64将胶囊传送至提取单元14,否则若检测到第二类型胶囊,则使用胶囊传送机构64将胶囊传送至提取单元14,否则检测到无胶囊或者不合适的胶囊。

控制系统

参见图1和图11,现将考虑控制系统18:控制系统18可操作以控制其他第一层级部件来提取来自胶囊6的一种或多种配料。控制系统18在饮料制备机器4的第二层级通常包括:用户界面68;处理单元70;存储器单元72;一个或多个传感器56,现在将对它们进行讨论:

用户界面68可操作以接收来自用户的命令,并且将该命令提供给处理单元70以供执行。命令可例如包括执行提取过程和/或调整饮料制备机器4的操作参数的指令。用户界面68还可将信息提供给用户,例如关于饮料制备机器4的状态的信息。为此,用户界面68可包括显示器,诸如LCD显示器,和/或选择装置,诸如选择键或显示器的电容式触摸屏。

该传感器56或每个传感器可操作以将信号提供给处理单元70,用于监控提取过程和/或饮料制备机器4的状态。传感器可例如包括:温度传感器;流体流量传感器。除了传感器56之外,胶囊检测系统170的上述传感器172也向处理单元70提供信号。

处理单元70包括布置成集成电路(通常为微处理器或微控制器)的存储器、输入及输出系统部件。处理单元70可操作以:接收输入,例如,来自用户界面68的命令和/或传感器56、172的信号;根据存储在存储器单元72中的程序代码(或编程逻辑)处理输入;提供输出,该输出通常为提取过程,并且可例如包括下述部件的顺序操作:胶囊处理单元16;水源12;提取单元14。

存储器单元72用于存储程序代码并任选地存储数据。为此,存储器单元通常包括:用于存储程序代码和操作参数的非易失性存储器,例如EPROM、EEPROM或闪存;用于存储数据的易失性存储器(RAM)。存储器单元可包括单独或集成的(例如在半导体管芯上)的存储器。处理单元70可理想地包括一个控制单元和算术逻辑单元,或多个控制单元和算术逻辑单元,即多个处理器。

处理单元70可包括其他合适的集成电路,诸如ASIC;可编程逻辑装置,诸如PAL、CPLD、FPGA、PSoC;片上系统(SoC)。对于这样的设备,在适当的情况下,上述程序代码能够被认为是编程逻辑或者另外包括编程逻辑。

存储在控制系统的存储器单元中的程序

参见图11,存储在存储器单元72上的指令可理想地包括主要饮料制备程序74,该程序本身包括各种其他子程序。饮料制备程序74包括程序代码,当由处理单元70执行时,程序代码实现由处理单元70对前述第一层级部件的控制,以便从胶囊中提取配料。可响应于来自用户界面68的输入命令和/或来自传感器的信号(例如来自胶囊检测系统170的传感器的信号)而执行饮料制备程序74。

饮料制备程序74在执行时能够使用编码在代码胶囊6上的提取信息、和/或可作为存储在存储器单元72上的数据的其它信息、和/或经由用户界面68的输入来实现对所述部件的控制。

为了控制胶囊处理单元16以处理由用户供应至胶囊支承件的胶囊,饮料制备程序74可理想地包括胶囊处理程序174。胶囊处理程序174包括用于以下用途的程序代码(或编程逻辑):控制代码读取系统50来提供代码信号78,即,使得代码读取器52读取代码;控制胶囊传送机构64以将胶囊传送至提取单元14。为了检测和识别由用户供应至胶囊支承件的胶囊类型,胶囊处理程序174可理想地包括胶囊检测和识别程序176。为了解码来自代码信号信息的提取信息,胶囊处理程序174可理想地包括代码处理程序76。

饮料制备系统的胶囊

现将讨论胶囊6,其包括:限定用于存储待提取的一定剂量配料的腔室的主体部分;用于闭合腔室的封盖部分;用于连接主体部分和封盖部分的凸缘部分,该凸缘部分布置在腔室的基座的远端。主体部分可具有各种形状,诸如盘状,圆锥形或矩形横截面形状。胶囊可由各种材料形成,诸如金属或塑料,或它们的组合。通常,选择这样的材料使得该材料是食品安全级的;该材料能承受提取过程的压力/温度;该材料可穿孔以使得注射头30的注射器40能够插入;该材料可破裂以将提取的配料输送至提取壁46的出口48处。因此,应当理解的是,胶囊6可采取各种形式,下文提供了其中两个实施例:

图12示出了胶囊6的第一实施例的侧剖视图,其包括:包括用于接收待提取的一定剂量配料的截头圆锥形腔室的主体部分82;用于闭合主体部分的腔室的封盖部分84;用于连接主体部分82和封盖部分84的凸缘部分86。

图13示出了胶囊6的第二实施例的侧剖视图,其包括:包括用于接收待提取的一定剂量配料的半球形腔室的主体部分88;用于闭合主体部分的腔室的封盖部分90;用于连接主体部分88和封盖部分90的凸缘部分92。

优选地,胶囊6被成形为使得其关于胶囊旋转轴线120基本上旋转对称,该胶囊旋转轴线大体垂直于凸缘部分86、92所在的平面延伸。

胶囊的代码

现将讨论胶囊6的代码94:首先讨论胶囊上代码的总体布置,其中代码被布置在胶囊6上使得当胶囊6和代码读取器52之间存在相对移动时,能够由代码读取器52读取代码。

当代码被布置用于由第一实施方案或第三实施方案的代码读取机构54读取时,该代码被布置成围绕胶囊的旋转轴线。参见图14,示出了代码94的此类实施例,其中代码94布置在胶囊6的主体部分82,88的腔室的基座上,并且围绕胶囊旋转轴线120周向布置,使得能够在胶囊6围绕胶囊旋转轴线120旋转期间读取代码94。在其他实施例中,能够将与第一实施方案或第三实施方案的代码读取机构54兼容的代码结构布置在胶囊的其他部分上,例如凸缘部分84或封盖部分92上。

当代码被布置成用于由第二实施方案或第四实施方案的代码读取机构54读取时,该代码被布置成与胶囊的轴线一致。例如,可将代码布置在胶囊的主体部分82,88上并且与旋转轴线120一致。

代码94可在胶囊上重复一次或多次,例如2次至6次,其中代码94的每次重复在本文被称为代码重复。在单次代码重复的情况下,所述重复可仅被单次读取,或者在优选的实施例中,单个重复代码94被多次读取,并且处理单元70可操作以执行检查代码的读数是否彼此对应的步骤。或者,在代码包括多次代码重复的实施例中,每个代码重复能够被读取一次或多次,并且处理单元70可操作以执行检查代码的读数是否彼此对应的步骤。

现将讨论代码的一般构成:代码优选地由一系列标记96形成。标记96的形状允许在由代码读取器52提供的代码信号78中识别标记96(相比于不存在标记96)。通常,所有标记96具有基本上相同的形状,使得当由代码读取器52读取这些标记时,在代码信号78中会提供典型特征(例如脉冲)。在优选的实施例中,标记96是棒状的,然而它们可以是诸如正方形或圆形的其他形状。在图14的实施例中,标记96是棒状的,并且相对于胶囊旋转轴线120径向地布置。

标记96可通过各种方法形成在胶囊6上,例如通过压印(例如与感应代码读取器52一起使用)或打印(例如与光学代码读取器52一起使用)。在图14的实施例中,标记96通过压印在胶囊14的主体部分82、88的金属部分上而形成。应当理解的是,压印可包括在任一方向垂直于胶囊表面延伸的凹痕(即标记96可由是否存在凹痕来界定)。在另一实施例中,标记96可通过向胶囊的非金属部分施加金属层而形成在胶囊的非金属部分(例如塑料部分)上,借此以是否存在金属层来界定标记。在又一实施例中,标记96可通过油墨印刷形成,借此以是否存在印记来界定标记。

标记96的尺寸随着胶囊6的尺寸和代码读取器52的读取头的分辨率而变化。然而,在优选的实施例中,棒状形式的标记96具有以下尺寸:深度为0.6mm-0.2mm,优选的深度为0.4mm;长度为1.5mm-胶囊的径向,优选的长度为2mm;宽度为10mm–0.4mm,优选的宽度为0.7mm。标记96之间的距离如下所述地变化,然而,其通常在2mm-0.5mm的范围内。在标记96呈周向布置的情况下,标记96之间的距离可被规定为最大距离、最小距离或平均周向距离。

标记96被布置成编码提取信息。多个标记96可编码数据98,由此每个相邻标记具有作为变量的特定间隔,以至少部分地对其中的提取信息进行编码。在PCT/EP14/055510中公开了这样的代码的例子,该专利申请以引用的方式并入本文。

在另一实施方案中,代码94可包括在EP 2594171A1中公开的条形码或光学可读代码,该专利申请以引用的方式并入本文。

由代码编码的提取信息涉及胶囊和/或可在提取过程期间使用的机器的操作参数。例如,提取信息可编码以下一项或多项:角速度/加速度(用于离心操作的提取单元);水温(在胶囊入口和/或机器出口处的);水质量/体积流量;水量;提取操作的顺序,例如预润湿时间;胶囊参数(体积,类型,胶囊标识符,有效期),其可以例如出于胶囊重新订购目的而用于监控胶囊消耗情况。

部件编号列表

2 饮料制备系统

4 饮料制备机器

10 壳体

20 基座

22 主体

12 流体源

24 贮存器

26 流体泵

28 流体加热器

14 提取单元

30 注射头

40 注射器

32 胶囊保持器

42 腔室

44 腔室基座

46 提取壁

48 出口

34 胶囊保持器加载机构

36 胶囊插入通道

38 胶囊排出通道

16 胶囊处理单元

50 代码读取系统

52 代码读取器

78 代码信号

54 代码读取机构

62 读取周期传感器

实施方案1

58胶囊旋转驱动构件

60驱动系

实施方案2

114胶囊致动构件

116胶囊支承通道

实施方案3

178代码读取器旋转驱动构件

64胶囊传送机构

66可移动胶囊支承件

142第一部分

144第二部分

124胶囊支承件驱动机构

126胶囊支承件致动构件

128第一臂

近端(可移动胶囊支承件)

远端(扭矩传送装置)

130第二臂

近端(可移动胶囊支承件)

远端(扭矩传送装置)

132扭矩传送装置

152偏置构件

154引导构件

134致动构件驱动机构

146驱动系

148齿轮

150单向离合器

136连接构件

138曲柄

166位置传感器

156可移动支承件系统

158可移动支承件

160可移动支承件驱动机构

162凸轮接合构件

164凸轮偏置构件

168凸轮

112致动器单元

170胶囊检测系统

172传感器

18控制系统

68用户界面

70处理单元

72存储器单元

74饮料制备程序

174胶囊处理程序

76代码处理程序

176胶囊检测及识别程序

56传感器(温度、水位、注射头位置)

6胶囊

120胶囊旋转轴线

实施例1

82主体部分

94代码

96标记

98数据

84封盖部分

86凸缘部分

实施例2

88主体部分

90封盖部分

92凸缘部分

8接收器

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