CN113382936B - 单份包装和用于制备冲泡饮料的机器和方法 - Google Patents

单份包装和用于制备冲泡饮料的机器和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种单份包装(8),所述单份包装包括能渗透液体的过滤材料,所述过滤材料包围腔室(80),在所述腔室中布置有提取材料,其中,在所述腔室(80)处设置有能够运动的封闭设备(84),所述封闭设备能够从关闭位置运动到打开所述腔室(80)的位置中,其中,在能够运动的封闭设备(84)处设置有用于辨认所述单份包装(8)的至少一个标记(11)。此外,本发明涉及一种用于制备冲泡饮料的机器(1)和方法。

Description

单份包装和用于制备冲泡饮料的机器和方法
技术领域
本发明涉及一种单份包装,所述单份包装具有能渗透液体的过滤材料,所述过滤材料包围腔室,在所述腔室中布置有提取材料,其中,在所述腔室处设置有能够运动的封闭设备,封闭设备能够从关闭位置运动到打开腔室的位置中,涉及一种用于制备冲泡饮料的机器,所述机器具有用于产生热水的装置、用于具有提取材料的单份包装的、用于将单份包装布置在用于热水的进口的下方的支架和控制装置和识别单元,并且涉及一种用于制备冲泡饮料的方法。
背景技术
DE 10 2014 109 768 A1公开了一种用于制备冲泡饮料的设备,在所述设备中,在胶囊的底部处设置有光导体,以便能够通过光的导入和转向来进行对胶囊的辨认。对胶囊的这种辨认能够实现设备的经优化的程序控制。然而,不能够识别胶囊是位于打开位置还是关闭位置中。
在EP 1 786 303 B1中,通过检测装置识别胶囊处的辨认标记,其中,该检测装置设置在用于供应胶囊的滑轨处。虽然在这里也能够辨认胶囊,但是不能检测胶囊的不同状态。
WO 2013/080073公开了一种单份包装,该单份包装具有能渗透液体的材料和穿孔的薄膜,该薄膜能够用于识别。即使在移除该薄膜之后,具有提取材料的单份包装也保持在关闭状态中,并且不被打开。
发明内容
因此,本发明的任务在于,提供一种单份包装、一种用于制备冲泡饮料的机器和方法,其具有对单份包装的经改善的识别,以便简化处理。
该任务借助根据本发明的单份包装、根据本发明的机器和根据本发明的方法来解决。
在根据本发明的单份包装中,在腔室中布置有提取材料,该腔室被能渗透液体的过滤材料包围,其中,设置有能够运动的、用于打开腔室的封闭设备,该封闭设备能够从关闭位置运动到打开位置中,其中,在能够运动的封闭设备处设置有用于辨认单份包装的至少一个标记。由此,通过识别单元一方面能够进行对单份包装的辨认,例如以便在冲泡饮料时控制制备参数,如热水的温度或者热水量,另一方面能够通过识别单元检测单份包装是位于关闭位置还是打开位置中,因为标记布置在能够运动的封闭设备处。通过移动封闭设备,所述标记也运动,并且因此也能够探测单份包装的打开位置。
优选地,封闭设备具有至少一个能够枢转的翻门。在此,当单份包装位于使用位置中、即放入到用于制备冲泡饮料的机器的支架中时,翻门能够布置在单份包装的上侧处。优选地,封闭设备具有多个能够枢转的翻门,所述翻门例如构造为三角形并且在打开位置中环绕地包围上开口。视单份包装的设计而定地,在上侧处能够设置有两个与十个之间的能够枢转的翻门、优选四个与八个之间的翻门、尤其是六个翻门。
在另一种构型方案中,所述标记分别设置在翻门的端侧处,其中,在单份包装的关闭位置中,在各个翻门处的标记形成共同的面,例如彩色面或者其他编码(例如条形码或者符号)。在此,能够枢转的翻门的至少一部分能够在端侧具有标记,从而使得能够探测这些翻门是位于打开位置还是关闭位置中。
优选地,单份包装包括由纸板制成的支撑体,该支撑体与过滤材料连接,其中,该支撑体具有折叠棱边,该封闭设备的翻门以能够枢转的方式支承在折叠棱边处。通过湿润折叠棱边,具有翻门的封闭设备能够从关闭位置运动到打开位置中,因为通过湿润开启泡涨过程,所述泡涨过程在折叠棱边处确保翻门的枢转。单份包装能够例如如在DE 10 2018101338所公开的那样构造。
在根据本发明的用于制备冲泡饮料的机器中,通过识别单元能够检测在关闭位置中的、布置在单份包装的能够运动的封闭设备处的标记,从而使得一方面能够进行对单份包装的探测,另一方面也能够探测单份包装的关闭状态和打开状态。在此,识别单元优选与用于热水的进口相邻地位于单份包装的上方。例如,识别单元能够是光学识别单元,该光学识别单元具有光源和光学读取器。LED能够用作光源,LED对单份包装的封闭设备进行照明,其中,通过光学读取器、例如通过相机检测反射。例如,所述标记能够构造为彩色标记,从而使得通过RGB传感器能够进行颜色识别,用以检测不同类型的单份包装。
在根据本发明的方法中,在将单份包装装入到机器的支架中之后,在启动冲泡过程之前,通过机器的读取器对在单份包装的上侧处在封闭设备处的标记进行比较。优选地,在检测机器的支架中的单份包装之后通过控制装置将少量热水施加到单份包装上,用以打开,以便在预确定的等待时间(例如在2s与30s之间、尤其是4s至15s)之后,再次将热水施加到打开的单份包装上,用以冲泡饮料。这种两步式过程能够通过控制装置来监控,其方式是,首先探测单份包装的关闭位置,然后在打开单份包装之后检查封闭设备是否实际上也还没有处于关闭位置中。由此,当存在故障时,能够防止热水的输出,这降低用户的受伤风险。通过检测单元能够检查通过热水的第一次输出是否也已打开单份包装。同时,还能够优化总制备时间,因为在第一次水添加与再一次水添加之间不一定必须存在固定限定的等待时间,而是能够识别自哪个时间点起单份包装足够敞开以继续该过程。
此外,可选地,能够使用控制装置,以便当通过识别单元在机器的支架中没有识别到单份包装或者已识别到已经使用的单份包装时,阻止热水的输出。这进一步降低用户的受伤风险,因为在已经开始的过程中不能够装入单份包装。
附图说明
下面,根据实施例参照所附绘图更详细地阐述本发明。附图示出:
图1用于制备冲泡饮料的机器的示意性透视图;
图2在识别时放入在机器中的单份包装的示意性视图;
图3单份包装的透视图;
图4A至4D在冲泡饮料的制作的不同阶段中识别单元的多个示意性视图,和
图5能够实现动态测量的、能够运动的识别单元的示意性视图。
具体实施方式
机器1包括壳体2,在该壳体处设置有优选能够取下的新鲜水容器3,水能够从该新鲜水容器经由泵和加热装置输送,以便在进口4处输出热水。机器1在壳体2处具有固定的保持设备6,支架7***到该保持设备中,该支架具有用于单份包装8的容纳部。在此,单份包装8位于进口4的下方,并且在上侧处具有标记11,通过识别单元12能够检测该标记。为此,识别单元12具有光源13、例如LED,光通过该光源辐射到单份包装8的上侧上。与光源13相邻地设置有光学读取器14,该光学读取器例如具有RGB传感器,以便检测被标记11反射的光。因此,标记11的彩色的表面能够通过该传感器来检测并且被用于类型辨认。彩色的表面能够例如通过印刷或者粘贴的标签来施加。
然后,在冲泡过程期间,热水经由进口4施加(aufgebeben)到打开的单份包装8上,热水流动穿过单份包装8并且在支架7的下方导入到杯子9中,杯子放置在机器1的滴水盘10上。
在图2中示意性地示出识别单元12,该识别单元具有光源13和光学读取器14。识别单元12布置在容纳在支架7中的单份包装8的上方。单份包装8包括能渗透液体的过滤材料,例如纸或者无纺织物,该过滤材料具有侧壁81,该侧壁逐渐变得倾斜并且在下部区域中在尖端82处汇合。在侧壁81的上侧处设置有折叠棱边83,封闭设备84以能够枢转的方式支承在该折叠棱边处。在此,标记11位于封闭设备84处,在图2中示出在关闭位置中的封闭设备。提取材料、例如咖啡或者茶,布置在单份包装8内的腔室80中。
此外能够考虑的是,单份包装8的下尖端82位于支架7中的排出通道70的上方。
光源13发射光到单份包装8的上侧处的标记11上,如虚线所示。读取器14检测被标记11反射的光束,从而使得通过标记11的彩色构型能够在光学读取器14处检测哪种类型的单份包装8布置在支架7中。为了使环境光影响最小化,也能够进行组合式测量,即不具有通过光源13进行的照明的测量和具有通过光源13进行的照明的测量和随后的信号分析处理。
在图3中示出单份包装设备8。单份包装8构造为金字塔形,并且包括下尖端82,侧壁81从该下尖端以张开的方式向上延伸。在每个侧壁81处在上侧处设置有折叠棱边83,该折叠棱边将侧壁81与上封闭设备84连接,该封闭设备具有多个能够枢转的翻门,所述翻门在封闭位置中基本上水平地定向。在此,水平的定向指的是在饮料制备时放入到支架7中的位置。具有能够枢转的翻门的封闭设备84在端侧包括标记11,该标记可选地能够设置在唯一的翻门处,但是优选地通过各个翻门的多个面组成。例如,三个翻门能够在端部处具有彩色的标记,所述彩色的标记在关闭位置中共同形成连续的标记11。
单份包装8能够基本上如在申请DE 10 2018 101 338所描述的那样构造。尤其是,单份包装8能够具有能渗透液体的过滤材料,该过滤材料保持在环形的支撑体中。在此,该支撑体能够构成折叠棱边83,并且能够由纸板或者其他能够泡涨的材料制成。通过将少量热水施加到单份包装8的上侧上,水到达折叠棱边83,并且在那里引起泡涨过程,所述泡涨过程确保封闭设备的打开,其方式是各个翻门向上枢转打开。因此,如在提到的申请中所描述的那样,翻门的机械式锁紧能够被打开。
在图4A至图4D中的不同步骤中阐述对用于制备冲泡饮料的机器1的控制:
在图4A中,单份包装8不放入到支架7中,并且识别单元12能够探测到这一点,因为通过光学读取器14未检测到通过光源13发出的光束的反射。因此,能够阻挡热水的输出,以便将用户的受伤风险最小化。此外,在机器1的显示器处能够输出如下信息:在支架7中没有布置单份包装8。
在图4B中,单份包装8已放入到支架7中。通过识别单元12检测在单份包装8的上侧处的标记11,其方式是,由光源13发出的光束被标记11反射并且通过光学读取器14识别。该检测能够给控制装置(Steuerung)发出如下信号:关闭的单份包装8布置在支架7中并且能够开启冲泡过程。
在第一步骤中,现在将少量热水施加到单份包装8上施加到上侧上,以便打开单份包装8的封闭设备84,如图4C所示。通过将热水施加到单份包装8上,打开具有单个的环绕式布置的翻门的封闭设备84,其中,所述翻门为冲泡过程释放腔室80的上侧。在预确定的等待时间(例如2s与20s之间)之后,识别单元12能够检测封闭设备84是否至少部分地位于打开位置中。在图4C中能够看到,标记11的第一区段11a和标记11的第二区段11b设置在封闭设备84的不同的翻门处,通过移动标记11,识别单元12现在能够检测单份包装8的至少部分打开的位置。
在图4D中示意性地示出单份包装8的完全打开的位置,在该完全打开的位置中,腔室80的整个面在提取材料的上方是能接近的,以便能够从上方施加热水。对封闭设备84的打开位置的识别能够例如在如下方面进行:在腔室80中布置有提取材料、例如棕色的咖啡粉,从而使得通过光学读取器能够检测颜色棕色。标记11能够设置为与提取材料不同的颜色,例如红色、绿色或者蓝色,从而使得通过颜色识别不仅能够识别是否无单份包装放入到支架7中、即是否无反射发生,或者是否在关闭位置中***单份包装8,或者在探测棕色的咖啡粉时单份包装8是否布置在打开位置中。
在所述机器的一种特别有利的设计中,识别单元布置在能够运动的部件40、例如能够运动的进口中,以便该识别单元在装入和取出单份包装时不进行干扰,但是在测量期间相对于单份包装8处于正确的相对位置中(例如垂直地在其上方)。能够运动的部件40能够通过该机器的驱动器和控制装置来移动。除此之外,能够运动的识别单元能够实现对打开角度的动态测量。这在图5中示出。与能够确定一个明确的最小开口的静态测量相反,如此能够确定任意的在0°与90°之间的打开角度。
在所示实施例中,单份包装8包含咖啡粉。也可能的是,替代咖啡粉,设置茶或者其他提取材料。此外,单份包装8能够用于制备汤或者其他食物。
附图标记列表
1机器
2壳体
3新鲜水容器
4进口
6保持设备
7支架
8单份包装
9杯子
10滴水盘
11标记
11a区段
11b区段
12识别单元
13光源
14读取器
70排出通道
80腔室
81侧壁
82尖端
83折叠棱边
84封闭设备

Claims (17)

1.单份包装(8),所述单份包装具有能渗透液体的过滤材料,所述过滤材料包围腔室(80),在所述腔室中布置有提取材料,其中,在所述腔室(80)处设置有能够运动的封闭设备(84),所述封闭设备能够从关闭位置运动到打开所述腔室(80)的位置中以启动冲泡过程,其特征在于,在能够运动的封闭设备(84)处设置有用于使能够在所述冲泡过程启动之前辨认所述单份包装(8)的至少一个标记(11),其中,所述标记(11)布置在所述封闭设备(84)的背对所述腔室的上侧处。
2.根据权利要求1所述的单份包装,其特征在于,所述封闭设备(84)具有至少一个能够枢转的翻门。
3.根据权利要求2所述的单份包装,其特征在于,所述封闭设备(84)具有多个能够枢转的翻门,所述翻门在打开位置中环绕地包围通向所述腔室(80)的开口。
4.根据权利要求2或者3所述的单份包装,其特征在于,所述标记(11)分别设置在所述翻门的至少一部分的端侧处,所述翻门在所述单份包装(8)的关闭位置中相互锁紧。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的单份包装,其特征在于,所述标记(11)通过彩色面形成。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的单份包装,其特征在于,所述单份包装(8)包括由纸板制成的支撑体,所述支撑体与所述过滤材料连接并且所述支撑体具有折叠棱边(83),所述封闭设备(84)的翻门以能够枢转的方式支承在所述折叠棱边处,通过湿润所述折叠棱边(83),所述封闭设备(84)能够从所述关闭位置运动到所述打开位置中。
7.用于制备冲泡饮料的机器,所述机器包括:
-用于产生热水的装置;
-用于具有提取材料的单份包装(8)的支架(7),所述支架用于将所述单份包装(8)布置在用于所述热水的进口的下方,所述单份包装具有能渗透液体的过滤材料,所述过滤材料包围腔室;
-控制装置和识别单元(12),
其特征在于,通过所述识别单元(12)能够检测在关闭位置中布置在所述单份包装(8)的能够运动的封闭设备(84)的背对所述腔室的上侧处的标记(11)。
8.根据权利要求7所述的机器,其特征在于,借助于所述识别单元(12)能够检测所述单份包装(8)的关闭位置和打开位置。
9.根据权利要求7所述的机器,其特征在于,在打开所述封闭设备(84)时,所述封闭设备(84)处的标记(11)被枢转。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的机器,其特征在于,所述识别单元(12)具有光源(13)和光学读取器(14)。
11.用于制作冲泡饮料的方法,所述方法具有下述步骤:
-将具有提取材料的单份包装(8)装入到机器(1)的支架(7)中,所述单份包装具有能渗透液体的过滤材料,所述过滤材料包围腔室;
-通过所述机器(1)的识别单元(12)检测在所述单份包装(8)的封闭设备(84)的背对所述腔室的上侧处的标记(11);
-打开所述封闭设备(84)并且移动所述单份包装(8)的标记(11);
-将热水供应至在所述单份包装(8)的上侧处的开口并且冲泡饮料,并且
-在所述单份包装(8)的下方收集已冲泡的饮料。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,在检测关闭的单份包装(8)之后通过控制装置将热水施加到所述单份包装上,用以打开所述单份包装(8),并且在等待时间之后,再次将热水施加到打开的单份包装(8)上,用以冲泡所述饮料。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,在识别成功打开所述单份包装(8)之后,再次将热水施加到打开的单份包装(8)上,用以冲泡所述饮料。
14.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,通过所述识别单元(12)检查所述单份包装(8)在第一次施加热水之后是否已打开。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法,其特征在于,如果在所述支架(7)没有识别到单份包装(8),则通过控制装置阻挡热水的输出。
16.根据权利要求11至14中任一项所述的方法,其特征在于,如果在所述支架(7)识别到已经打开的单份包装(8),则通过控制装置阻挡热水的输出。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,如果在所述支架(7)识别到已经使用的单份包装(8),则通过控制装置阻挡热水的输出。
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