用于制作饮料的系统技术方案

一种用于制造饮料的系统包括冲泡单元(2)和含有粉末状食品物质(5)的胶囊(4)，胶囊(4)包括：外壳(6)和放置在外壳(6)内部的识别元件(11)，其中，冲泡单元(2)包括：第一穿孔单元(17)；照明装置(26)，照明装置(26)与第一穿孔单元(17)相关联以照亮识别元件(11)；检测装置(13)，检测装置(13)配置成检测来自识别元件(11)的返回光辐射；以及电子控制单元，其中，此外，识别元件(11)具有读取表面(12)，读取表面(12)形成面向检测装置(13)的凸面。(12)形成面向检测装置(13)的凸面。(12)形成面向检测装置(13)的凸面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制作饮料的系统


[0001]本专利技术涉及用于制作饮料的系统，该类型的系统包括：冲泡单元和含有粉末状食品物质的胶囊，在该系统中，冲泡单元配置成将胶囊收纳在其内部并且通过在胶囊内部供给水以使水与粉末状食品物质相互作用来制作饮料。
[0002]水和粉末状食品物质之间的相互作用可只包括感官物质从食品物质中的提取(如在制作意式浓缩(espresso)咖啡的情况下)，或者食品物质的完全溶解(如在制作巧克力风味或奶基饮料的情况下)。

技术介绍

[0003]目前，有许多上文描述的类型的现有技术系统，每个系统由冲泡单元的类型和由相关操作，以及最重要的是由所用胶囊的类型来表征。在每个系统内，也可能有各种版本的胶囊，它们都对应于更一般的型号，但是它们中的每个打算用于制作特定的饮料。例如，在相同的系统中，胶囊取决于它们打算用于通过从粉末状食品物质中仅提取感官物质还是通过溶解整个粉末状食品物质来制作饮料而可能具有显著的差异。这些差异可能既与胶囊的结构，并且又与粉末状食品物质以及其颗粒大小有关。
[0004]至少目前市场上的系统中的大多数也通过随着时间推移优化冲泡单元和与冲泡单元一起可使用的每个版本的胶囊之间的相互作用而已经开发出来。上述优化一方面与胶囊的结构(即使对于相同的一般型号，该结构可取决于要制作的饮料在细节上显著地变化)有关，并且另一方面与由单元使用的冲泡参数有关。可设置的主要冲泡参数是：水温、水压、水流速率、水的总量，以及必要时的预灌注时间(在其期间在继续饮料的冲泡之前和胶囊已经装满了水之后中断水供给的时间，通常为了允许感官物质的改善的提取)。
[0005]至少对于在市场上最普遍的系统来说，除了原始胶囊之外，还有所谓的兼容胶囊(也就是说，由与开发了和出售了原始系统的那些制造商不同的制造商制作的胶囊)，但是它们被出售以在原始冲泡单元中使用。
[0006]兼容胶囊虽然具有允许其能够插入在原始冲泡单元中的外部形状，但是通常不反映原始胶囊的材料和结构，它们也不含有具有与原始胶囊的特性相同的特性的食品物质。
[0007]因此，兼容胶囊的出售已经导致了一些问题出现。
[0008]第一个问题与以下事实相关：为了对消费者有吸引力，兼容胶囊通常必须以低于原始胶囊的价格出售，并且因此必须通过限制生产成本来制作，这在许多情况下不利于所制作饮料的质量。
[0009]其次，由于如已经表明的，冲泡单元冲泡参数通常针对具体的胶囊型号来优化，所以兼容胶囊的使用可能导致获得其质量不是最佳(并且在一些情况下甚至可能是差)的饮料，导致兼容胶囊在冲泡单元内部阻塞，或者甚至导致对机器的损坏(例如，如果胶囊导致过度的压力下降，并且迫使冲泡单元泵在比针对其设计的条件更苛刻的条件下操作)。
[0010]为了既允许用具有最正确的冲泡参数的每种原始胶囊版本来冲泡，并且又能够识别冲泡单元中的存在或者对机器是潜在危险的非原始胶囊，多年来还已经开发了各种系
统，在这些系统中，冲泡单元可以辨别原始胶囊和非原始胶囊之间的差异。在一些情况下，冲泡单元还可以识别插入的原始胶囊的版本。
[0011]在这些情况下，冲泡单元也编程为：取决于识别(或未识别)的胶囊的类型或型号来管理饮料的冲泡。
[0012]例如，一些冲泡单元编程为：只有在所插入的胶囊被识别为原始胶囊时才允许饮料的冲泡。相反，其它冲泡单元甚至允许饮料用非原始(或者更一般地，未识别的)胶囊来制作，但是在上述情况下，它们可使用特定的预防性冲泡参数，这些预防性冲泡参数专门设计用于保护单元本身免受可能的损害。
[0013]此外，如已经表明的，更复杂的冲泡单元可以识别多个不同版本的原始胶囊，并且针对其中的每种版本可使用冲泡参数的特定组合。然而，在一些应用中，一旦它们已经识别了原始胶囊，冲泡单元就设定预定义的冲泡参数，但是也允许用户至少改变其中的一些参数(例如，它们可允许对水的总量的改变，或者它们可允许用理论上打算用于制作意式浓缩咖啡的胶囊来冲泡，仿佛该胶囊是用于制作过滤式咖啡(filter coffee)或美式咖啡的胶囊)。
[0014]随着时间的推移，已经开发了许多不同的解决方案，以允许原始胶囊的识别。
[0015]根据第一种技术，胶囊配备有电磁类型确认元件(诸如RFID元件)，并且机器包括对应的读取器。虽然这种解决方案在功能方面允许好的结果，但是由于需要在每个胶囊上使用相对昂贵的确认元件，因此其在经济上并不有利。
[0016]相反，目前使用的第二种技术具有借助读取装置的对胶囊的光学识别，该读取装置放置在灌注室处或者其上游并且适合于读取位于胶囊的外面部分的条形码或QR码或另一个图形符号。然而，这种解决方案也具有一些缺点。特别是，随着时间的推移，识别的可靠性可能降低，因为以下事实：灌注室是肮脏的地方，在该肮脏的地方，在正常状况下，饮料至少部分地循环，其因此可能会在壁上，并且特别是在光学识别装置上留下残留物，并且在该肮脏的地方，也可能有存在于胶囊中的食品物质的意外泄漏，这些泄露可能转而在壁上结块。此外，特别是在接连进行冲泡操作的情况下，每次冲泡操作结束时释放的水蒸气的存在可能造成识别系统出现雾气。
[0017]此外，在商业方面，在胶囊上复制条形码或QR
‑
码的需要对胶囊外观可对购买者具有的吸引力具有负面影响。
[0018]相反，在第三种已知类型的识别中，对识别元件进行利用，该识别元件用简单的视觉检查始终可识别(如在第二种类型的情况下)，但是定位在胶囊内部(如在第一种类型的情况下)。
[0019]在专利申请WO2017/195170中描述了这种类型的示例，其中，识别元件定位在胶囊内部，顶部薄膜的下面，并且识别元件的读取借助于读取装置进行，该读取装置刺穿顶部薄膜并且其用具有已知频率的光在一段预定的时间照亮识别元件。根据所述专利中描述的解决方案，识别只有识别元件在接收到照亮后在一段时间(其不同于照亮的时间)发射具有特定频率(其不同于照亮的频率)的光时才出现。读取装置也可相对于穿孔器而独立，水通过该穿孔器在胶囊内部供给，或者借助于光纤的使用而集成在所述穿孔器中。
[0020]考虑到专利申请WO2017/195170中描述的总体思路引起关注，申请人进行了精确的设计和测试工作，该设计和测试工作突出了对所述专利申请中描述的解决方案的技术改
进(特别是关于原始胶囊的识别的可靠性)的需要。
[0021]虽然一定数量的假阳性(也就是说，被识别为原物的非原始胶囊)可易于容忍，但是相反，任何假阴性(也就是说，未被识别的原始胶囊)的数量必需尽可能低，并且优选地等于零。相反，这些测试突出了WO 2017/195170中描述的技术解决方案并非始终允许了该结果。
[0022]所进行的测试特别突出了，用WO2017/195170中描述的识别方法识别的可靠性在很大程度上取决于胶囊和读取装置的制造精度。特别是，它们突出了，为了能够保证高度可靠的识别，将有必要以比目前使用的其成本上大大增加的制造公差显著要低的制造公差来制作胶囊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制作饮料的系统，所述系统包括：冲泡单元(2)和含有粉末状食品物质(5)的胶囊(4)，所述胶囊(4)包括：外壳(6)，在所述外壳(6)中，进料壁(9)和出料壁(10)是可鉴别的；以及放置在所述外壳(6)内部的识别元件(11)，其中，所述冲泡单元(2)包括第一部分(19)和第二部分(20)，所述第一部分(19)和所述第二部分(20)在原始配置和冲泡配置之间可切换，在所述原始配置中，它们彼此有一定的距离，在所述冲泡配置中，它们是联接的并且在它们之间划定了灌注室(3)的界限，其中，所述胶囊(4)配置成插入在所述灌注室(3)中，其中，所述冲泡单元(2)包括：配置成刺穿插入在所述灌注室(3)中的所述胶囊(4)的所述进料壁(9)的第一穿孔单元(17)；用于通过所述进料壁(9)在插入在所述灌注室(3)中的胶囊(4)内部供应热水的供应器件；以及用于导致饮料从插入在所述灌注室(3)中的所述胶囊(4)内部通过所述出料壁(10)的流出的器件，所述饮料在所述热水与所述粉末状食品物质(5)相互作用后已经形成；照明装置(26)，所述照明装置(26)与所述第一穿孔单元(17)相关联并且配置成用具有已知波长波段的入射光辐射照亮所述识别元件(11)，以及检测装置(13)，所述检测装置(13)与所述第一穿孔单元(17)相关联并且配置成检测返回光辐射，所述返回光辐射在用所述入射光辐射照亮后由所述识别元件(11)发射和/或反射；电子控制单元，所述电子控制单元连接到所述检测装置(13)以从它接收与所述返回光辐射的特性有关的真实数据，所述电子控制单元编程为执行：比较步骤，在所述比较步骤中，所述真实数据与保存的参考数据比较；以及管理步骤，在所述管理步骤中，与如果所述比较步骤表明所述真实数据与所述参考数据不匹配相比，如果所述比较步骤表明所述真实数据与所述参考数据匹配，它以不同的方式管理所述冲泡单元(2)的操作；其中，此外，所述识别元件(11)具有读取表面(12)，所述读取表面(12)当所述胶囊(4)关闭在所述灌注室(3)中时正面向所述检测装置(13)的返回光辐射获取表面(27)，并且所述读取表面(12)形成指引朝向所述检测装置(13)的凸面。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述胶囊(4)还包括分配单元(14)，所述分配单元(14)插置在所述进料壁(9)和所述粉末状食品物质(5)之间并且配备有至少一个通孔或者可透...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：卡菲塔利系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：