PT2409608E - Dispositivo para detectar uma cápsula num aparelho de produção de bebidas - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"DISPOSITIVO PARA DETECTAR UMA CÁPSULA NUM APARELHO DE PRODUÇÃO DE BEBIDAS"

Campo da invenção A invenção refere-se a um dispositivo detector associado a um aparelho de produção de bebidas para preparar uma bebida utilizando uma cápsula contendo ingrediente de bebida.

Antecedentes Técnicos É conhecida a preparação de uma bebida por uma cápsula contendo ingrediente de bebida. Em geral, a cápsula é introduzida num dispositivo de produção de bebida, tal como uma máquina de café, é introduzido liquido na cápsula e é extraída uma bebida da cápsula, sob pressão ou por gravidade. É conhecida a preparação de uma bebida utilizando a centrifugação. 0 princípio consiste, principalmente, em proporcionar um ingrediente de bebida num recipiente da cápsula, introduzir líquido no receptáculo e rodar o receptáculo a velocidade elevada para assegurar a interacção do líquido com o pó enquanto se cria um gradiente de pressão de líquido no receptáculo; tal pressão aumentando gradualmente do centro para a periferia do receptáculo. À medida que o líquido atravessa o leito de café, tem lugar a extracção dos compostos de café e é 1 obtido um extracto líquido que se escoa para fora na periferia do receptáculo. 0 termo "cápsula" refere-se a qualquer recipiente flexível, rígido ou semi-rígido contendo ingrediente de bebida. Outros sinónimos de uma cápsula são "saqueta", "almofada", "cartucho" ou "saquinho". A cápsula pode ser descartável. 0 recipiente pode, igualmente, ser cheio com ingrediente pelo utilizador para formar a cápsula imediatamente antes da utilização. 0 termo ingrediente significa qualquer substância de bebida apropriada, tal como café moído, café solúvel, chá de folhas, chá solúvel, tisana, pó de lacticínios, pó culinário, comida para bebé e suas combinações.

Alguns sistemas existentes para identificar uma cápsula num dispositivo de produção de bebida utilizam sensores mecânicos, ópticos ou magnéticos. Porém, em geral, estes sistemas requerem um marcador específico na cápsula, tal como indicadores mecânicos, um código de barras ou etiqueta magnética para permitir a diferenciação de uma cápsula de outra. Proporcionar um tal marcador conduz a limitações técnicas na cápsula e é dispendioso. Além disso, determinados marcadores na cápsula são sensíveis ao ambiente de vapor ou de líquido que rodeia a cápsula. Consequentemente, uma leitura fiável do marcador não é sempre garantida. 0 documento W02010/026053 refere-se a um dispositivo controlado de produção de bebida utilizando forças centrífugas. A cápsula pode compreender um código de barras proporcionado numa face externa da cápsula e que permite uma detecção do tipo de cápsula e/ou da natureza dos ingredientes proporcionados dentro da cápsula de modo a aplicar um perfil de 2 extracçao predefinido para que a bebida seja preparada. Outro dispositivo é divulgado no documento US 2008/187638.

Sumário da invenção O objectivo da invenção é proporcionar um dispositivo para detectar uma cápsula introduzida num receptáculo de um modo mais simples e mais eficaz de modo a controlar fiavelmente parâmetros funcionais de infusão, tais como os parâmetros de descarga e físicos do líquido fornecido no aparelho de produção de bebidas. Em particular, a invenção não requer utilizar marcadores tradicionais particulares ou indicadores na cápsula, tais como um típico código de barras, etiqueta magnética ou outro meio de reconhecimento tornando desse modo a cápsula muito mais económica e impedindo o risco de mau funcionamento nas condições de infusão.

Este objectivo é conseguido por um dispositivo para detectar uma cápsula num aparelho de produção de bebidas, compreendendo um receptáculo para receber a referida cápsula contendo ingrediente de bebida, tendo o referido receptáculo uma abertura superior para introduzir a cápsula e um fundo, o dispositivo é caracterizado por compreender, pelo menos, um meio para detectar a posição relativa de uma superfície externa da cápsula no receptáculo; sendo a referida posição representativa do tamanho da cápsula quando a cápsula está disposta no receptáculo e meios para proporcionar um código que se refere à posição relativa detectada da referida superfície. 3

Em geral, o meio de detecção compreende, de um modo preferido, um êmbolo de detecção retráctil configurado para detectar a posição do fundo da cápsula. 0 meio para proporcionar um código compreende, de um modo preferido, um meio de medição óptico, um sensor magnético ou um meio de detecção resistivo para determinar a posição relativa do meio de detecção e proporcionar um código binário ou analógico.

No modo preferido, o receptáculo está configurado para rodar em torno de um eixo perpendicular ao fundo do receptáculo. 0 dispositivo detector fornece um código ao aparelho de produção de bebidas que pode ser utilizado para controlar os parâmetros funcionais de infusão do aparelho de produção de bebidas.

Os parâmetros funcionais podem compreender a velocidade de rotação do receptáculo e/ou os parâmetros de descarga e físicos do líquido introduzido na cápsula e escoando-se através desta. Tais parâmetros de descarga e físicos podem incluir o caudal, o volume, a temperatura de aquecimento do líquido introduzido e suas combinações.

Mais particularmente, o meio de detecção compreende uma haste deslizando ao longo de um veio coaxial com o eixo de rotação e passando através de um orifício da face interior do fundo do receptáculo, sendo a referida haste dotada de uma mola mantendo uma extremidade da haste levantada dentro do receptáculo, compreendendo o referido dispositivo, ainda, meios para medir a posição da extremidade da haste deslizando ao longo do veio. 4

De acordo com uma configuração do dispositivo, o veio é unido ao receptáculo perpendicularmente ao centro da face externa de fundo. A haste pode ser dividida em diversas partes passando cada uma através de um orifício próximo do centro do receptáculo. Após ter atravessado o orifício, cada parte da haste desliza para fora ao longo do veio em função do tamanho da cápsula introduzida no receptáculo. A posição da extremidade de cada parte ao longo do veio é determinada pelo meio de medição. Esta configuração poderia apresentar um inconveniente relativamente à impermeabilidade à água entre o interior e o exterior do receptáculo devido à possível fuga de líquido através dos orifícios por onde as partes da haste passam.

Para superar este possível inconveniente e tornar mais fácil o processo de fabrico, uma configuração preferida compreende um receptáculo rodando em torno de um eixo de um veio cilíndrico oco unido ao centro e perpendicularmente à face externa do fundo do receptáculo. 0 veio forma um orifício no centro da face interior do fundo do receptáculo. 0 dispositivo compreende uma haste que desliza dentro do veio e que passa através do orifício da face interior do fundo do receptáculo. A haste é dotada de uma mola mantendo uma extremidade da haste levantada dentro do receptáculo em contacto com a cápsula, a outra extremidade desliza no interior do veio para posições dependentes do tamanho da cápsula. Esta solução incluindo uma haste numa parte que desliza no interior do veio em vez de no exterior do veio é, portanto, melhor adaptada para tornar o receptáculo impermeável à água com um bucim de retenção apenas em torno da haste sob o orifício do receptáculo. 5

As cápsulas estão disponíveis em diferentes tamanhos dependendo do seu conteúdo e do tipo de bebida a ser produzida. A posição das extremidades da haste varia com o tamanho da cápsula introduzida no receptáculo. Uma cápsula grande ocupando quase todo o volume do receptáculo empurrará a haste para o fundo do receptáculo, ao passo que a posição da extremidade no veio é a mais afastada do fundo do receptáculo. De modo contrário, uma cápsula pequena empurra a haste numa distância curta no veio de modo que a extremidade fica mais próximo do fundo do receptáculo.

Quando o receptáculo está vazio, a haste tem uma posição neutra, na qual a extremidade da haste dentro do receptáculo está levantada na posição mais alta, próximo da abertura superior. A outra extremidade da haste deslizando no veio fica então próximo do fundo do receptáculo. A mola mantendo a haste levantada está portanto, totalmente aliviada. A posição da extremidade da haste no veio é medida por meios ópticos ou magnéticos que não têm contacto eléctrico com a haste que roda em conjunto com o receptáculo, uma vez que depois de a cápsula ser introduzida no seu interior para ligar o aparelho produtor de bebida.

Em outra forma de realização possível, o meio para proporcionar um código relacionado com a posição relativa detectada da referida superfície compreende um potenciómetro para medir resistências variáveis em função da posição relativa da haste.

Em algumas configurações do aparelho, o dispositivo detector não está necessariamente localizado no centro do fundo do 6 receptáculo. De facto, pode ser disposto na parede interior do receptáculo na forma de uma alavanca entrando em contacto com a cápsula em qualquer parte da sua superfície externa. A alavanca coopera, no exterior do receptáculo, com uma haste deslizante cuja posição relativa pode ser medida por um sensor óptico, magnético ou resistivo.

Breve descrição dos desenhos A invenção será melhor compreendida graças à seguinte descrição pormenorizada que se refere aos desenhos em anexo dados como exemplos não restritivos. A figura 1 mostra um receptáculo contendo uma cápsula de grande tamanho onde a haste do dispositivo para detectar a cápsula está na posição mais baixa dentro do receptáculo. A figura 2 mostra um receptáculo contendo uma cápsula de tamanho médio onde a haste do dispositivo para detectar a cápsula está numa posição média dentro do receptáculo. A figura 3 mostra um receptáculo contendo uma cápsula de tamanho pequeno onde a haste do dispositivo para detectar a cápsula está numa posição alta dentro do receptáculo. A figura 4 mostra um receptáculo vazio onde a haste do dispositivo para detectar a cápsula está numa posição neutra dentro do receptáculo. 7 A figura 5 mostra uma vista esquemática do meio de detecção óptico baseado na reflexão/absorção de um feixe de luz sobre um elemento da haste passando através de uma ranhura no veio. A figura 6 mostra uma vista esguemática do meio de detecção óptico com base em barreiras de luz onde os feixes de luz são interrompidos ou não por um elemento da haste. A figura 7 mostra uma vista esguemática do meio de detecção óptico com base na ref lexão/absorção de um feixe de luz pela haste através de uma parte transparente do veio. A figura 8 mostra uma vista esguemática do meio de detecção magnético com base em relés de lâmina gue são ligados ou desligados por um íman permanente fixo na extremidade da haste deslizando no veio. A figura 9 mostra uma forma de realização do dispositivo onde a haste desliza sobre o veio que não está unido ao receptáculo, sendo o meio de detecção óptico baseado na reflexão/absorção de um feixe de luz sobre a haste e sobre veio.

Descrição pormenorizada da invenção

As figuras 1 a 4 ilustram um exemplo de um receptáculo 1 de cápsula que pode ser utilizado num sistema de preparação de bebida como descrito no documento WO2010/026053. 0 dispositivo para detectar a cápsula 2 da invenção é especialmente concebido ser adaptado a um receptáculo 1 rotativo exercendo forças centrífugas sobre o ingrediente no interior da cápsula 2. 0 receptáculo 1 forma, em geral, uma cavidade de forma ampla cilíndrica ou cónica, dotada de uma abertura superior para introduzir a cápsula 2 e um fundo inferior fechando o receptáculo. A abertura tem um diâmetro ligeiramente maior do que o do corpo da cápsula 2. 0 contorno da abertura ajusta-se ao contorno de uma borda da cápsula configurada para apoiar-se sobre o bordo da abertura quando a cápsula 2 é introduzida. 0 fundo inferior é dotado de um veio 3 oco cilíndrico unido perpendicularmente ao centro da face externa do fundo. 0 receptáculo 1 roda em torno do eixo R central do veio 3 oco. A face interior do fundo do receptáculo inclui um orifício no seu centro comunicando com o interior do veio 3. A parte mecânica do dispositivo detector da invenção compreende uma haste 4 passando através do orifício no centro do receptáculo 1 e deslizando no veio 3. A haste 4 é mantida elevada dentro do receptáculo 1 devido a uma mola 8 disposta entre um ponto fixo no veio 3 e a extremidade da haste 4 aparecendo no receptáculo 1. Dependendo do tamanho da cápsula, a haste 4 é introduzida mais ou menos no interior do veio 3 e mola 8 é mais ou menos comprimida pelo fundo da cápsula 2 quando introduzida no lugar no receptáculo.

Quando a cápsula 2 não está disposta no receptáculo 1, a haste 4 está numa posição neutra, i. e., a mola 8 é totalmente aliviada sem nenhuma força a empurrar a haste 4. A posição da extremidade da haste no veio 3 está, portanto, próxima do fundo do receptáculo 1 ao passo que a outra extremidade está próxima da abertura. A disposição da cápsula no receptáculo requer que seja exercida uma pressão sobre a cápsula, a qual é obtida, em 9 particular, aplicando fisicamente um conjunto de alimentação de liquido (não mostrado) do aparelho de infusão contra a superfície superior da cápsula, tal como descrito no documento W02010/026053. 0 conjunto de alimentação de líquido compreende uma superfície que aplica uma determinada pressão de fecho sobre a superfície superior da cápsula. Em consequência, a cápsula 2 empurra a haste 4 de modo a que a borda da cápsula 2 se apoie sobre todo o contorno do bordo superior do receptáculo 1.

As figuras 1 a 4 ilustram um exemplo de uma realização mecânica da haste 4 associada a alguns elementos mecânicos permitindo o seu movimento de acordo com o tamanho da cápsula no receptáculo 1. A haste 4 é formada por uma peça de tubo metálico ou plástico deslizando sobre uma peça 5 de núcleo fixa ao veio 3 do receptáculo 1. 0 diâmetro da peça 5 de núcleo é determinado de modo a que o tubo possa deslizar livremente no interior do veio 3, entre a parede interna do veio 3 e a superfície externa da peça 5 de núcleo. A primeira extremidade do tubo que está situada dentro do receptáculo é fechada por uma extremidade 10 livre, cuja face externa entra em contacto com o fundo da cápsula quando introduzida no receptáculo. A segunda extremidade do tubo é dotada de, pelo menos, um elemento 6 atravessando uma ranhura 7 feita no veio 3. Por motivos de equilíbrio, ao rodar, a segunda extremidade do tubo é dotada de, no mínimo, dois elementos 6 dispostos simetricamente e o veio 3 inclui ranhuras 7 correspondentes, igualmente dispostas simetricamente em torno da superfície externa do veio 3.

Por razões ligadas à facilidade e custos do processo de fabrico, os componentes mecânicos, tais como o veio, a haste, a 10 peça de núcleo e a mola são feitos, de um modo preferido, numa forma de base cilíndrica. 0 papel principal do elemento 6 é tornar visível, a partir do exterior, pelo meio de medição, a posição da extremidade da haste 4 de acordo com o tamanho ou com a presença da cápsula 2 no receptáculo 1. Outro papel é impedir o desengate da haste 4 do veio 3 quando puxada a partir do receptáculo 1. 0 elemento 6 apoia-se contra o bordo superior da ranhura 7 quando a haste 4 está na posição mais alta com a mola 8 aliviada. A mola 8 é disposta dentro do tubo entre a extremidade 10 livre e a extremidade da peça 5 de núcleo no interior do veio 3, sendo a peça 5 de núcleo o ponto de apoio fixo da mola 8. A outra extremidade da peça 5 de núcleo fecha a extremidade do veio 3 e forma uma peça 9 de acoplamento para unir um veio (não ilustrado) de um motor permitindo a rotação do receptáculo 1.

Deve assinalar-se que cada componente mecânico do dispositivo detector da cápsula pode ser feito individualmente de metal ou material plástico, i. e., por exemplo, quando a peça de núcleo é metálica, o tubo da haste pode ser em material plástico ou vice-versa.

Os meios 11 de medição da posição da haste 4 são baseados em leitura óptica ou detecção magnética da extremidade da haste 4 deslizando no veio 3. 11

Meio de medição óptico A posição da extremidade da haste 3 é lida por um sensor 12 óptico actuando sobre o(s) elemento(s) 6 atravessando a(s) ranhura (s) 7 do veio 3. Um feixe 13 de luz é projectado na direcção do(s) elemento (s) 6 com as fontes 14 de luz posicionadas a alturas diferentes ao longo do veio 3. As peças externas visíveis dos elementos 6 são dotadas de superfícies sobre as quais o feixe 13 de luz é reflectido na direcção das células de um sensor 15 de luz que proporciona um sinal eléctrico quando recebe um feixe de luz reflectido. A cada posição da haste 4 dada por uma cápsula 2 pequena, média ou grande, corresponde um sensor 12 óptico compreendendo uma fonte 14 de luz e um sensor 15 de luz. 0 sensor 12 óptico consiste numa fonte 14 de luz com ou sem óptica de focagem e um sensor 15 de luz com ou sem óptica de focagem. A fonte 14 de luz emite luz incoerente ou coerente (laser) . 0 espectro de luz pode ser qualquer mas, de um modo preferido, selecionado na banda infravermelha. A figura 5 mostra uma vista esquemática de sensores 12 ópticos posicionados para os três tamanhos de cápsulas 2 ilustradas por figuras 1 a 3. 0 feixe 13 de luz emitido por uma fonte 14 de luz de um sensor 12 óptico é reflectido sobre a superfície externa do elemento 6 atravessando a ranhura 7 ou absorvido pela superfície externa da haste 4 ou pela superfície externa da peça 5 de núcleo no interior do veio 3. 0 correspondente sensor 15 de luz proporciona um bit "0" ou "1" binário relativamente à reflexão ou absorção do feixe 13 de luz. 12

As superfícies que entram em contacto com feixes de luz são tratadas por material apropriado para absorver ou reflectir luz nas melhores condições mais ideais. De acordo com o exemplo da figura 5, uma cápsula do tamanho médio proporciona o código "010" binário, um tamanho grande proporciona "001" e um tamanho pequeno proporciona "100". Quando a cápsula 2 não está introduzida no receptáculo 1, o elemento 6 da haste 4 está na posição mais alta, fora do espaço vigiado pelos sensores 12. Os feixes 13 de luz são, portanto, todos absorvidos pela peça 5 de núcleo no interior do veio de modo a que os sensores 15 proporcionem o código "000" binário. Os bits do código podem igualmente ser invertidos numa configuração dos sensores 15 onde uma reflexão proporciona o bit "0" ao passo que a absorção proporciona o bit "1".

Este código binário é transmitido para um dispositivo de controlo do aparelho de produção de bebidas que gere os parâmetros da máquina levando em conta o tamanho das cápsulas. Estes parâmetros são, por exemplo, a quantidade de água, a temperatura da água, pressão, caudal da água fornecida e, igualmente, a velocidade de rotação do receptáculo, etc.

De acordo com uma forma de realização mostrada pela figura 6, a leitura óptica da posição da haste 4 pode ser baseada no princípio das barreiras de luz onde uma fonte 14 de luz é colocada em frente um sensor 15 de luz. Para os três tamanhos de cápsulas, são requeridos três pares de fonte de luz e sensor de luz. As fontes 14 de luz em frente dos sensores 15 de luz são colocadas nos níveis correspondentes às posições do elemento 6 na proximidade do veio 3. A geometria do elemento 6 assim como a localização dos sensores 15 de luz e das fontes 14 de luz na proximidade do veio 3 estão adaptadas para interromper 13 ou nao o feixe 13 de luz em função do tamanho da cápsula 2 dependendo da posição da haste 3. A figura 6 mostra um exemplo com uma posição da haste 3 dada por uma cápsula de tamanho médio. Neste caso o feixe 13 de luz ilumina o mais baixo e o mais elevado sensor 15 de luz enquanto o sensor na posição intermédia é oculto pelo elemento 6 da haste 3. Uma cápsula 2 de tamanho médio proporciona portanto o código "101" binário, um tamanho grande proporciona o código "110" e um tamanho pequeno proporciona o código "011". Quando a cápsula 2 é removida do receptáculo 1, a haste 3 está na sua posição mais elevada, de modo a que todos os sensores 15 sejam iluminados pelos seus respectivos feixes 13 de luz, proporcionando assim o código "111". Como na forma de realização anterior, os bits de código podem ser invertidos de modo a que um sensor 15 iluminado proporcione o bit "0" ao passo que um oculto proporciona o bit "1".

De acordo com uma forma de realização adicional mostrada na figura 7, uma parte do veio 3 pode ser feita de material plástico transparente para tornar visível a um sensor 12 óptico a extremidade da haste 4 deslizando dentro do veio 3. Ranhuras para passar elementos da haste já não são, portanto, necessárias no veio. São então substituídas por batentes 17 na parede interior do veio 3 configurado para impedir o desengate da haste 4. Os batentes 17 estão colocados a uma distância da extremidade da peça 5 de núcleo que fecha o veio 3, determinada pela posição mais elevada da haste 4, i. e., a posição da haste 4 quando a cápsula 2 é removida do receptáculo 1. O elemento 6 na extremidade da haste 7 deslizando no veio 3 é portanto dimensionado de acordo com a forma e as dimensões dos batentes 17 no interior do veio 3. 14

Num exemplo de configuração, a peça 5 de núcleo é revestida com uma cor escura absorvente de luz e o tubo da haste 4 revestido numa cor clara reflectora ou vice-versa para proporcionar o contraste apropriado para ler a posição da haste 4 através da parede transparente do veio 3. Numa outra forma de realização, o revestimento da haste 4 pode cobrir apenas uma parte da extremidade da haste 4 enquanto a parte restante é revestida com cor escura. Para ambas as configurações, a posição da haste 4 é lida por sensores 12 ópticos semelhantes àqueles utilizados na forma de realização da figura 5. As fontes 14 de luz e os sensores 15 de luz estão portanto colocados na proximidade da parte transparente do veio 3.

No exemplo da figura 7, a haste 4 é totalmente reflectora da luz e a peça 5 de núcleo absorvente da luz. Uma cápsula 2 de tamanho médio proporciona o código "110" binário, um grande tamanho grande proporciona o código "111" e um tamanho pequeno proporciona o código "100". Quando a cápsula 2 é removida é proporcionado o código "000" porque a posição da haste 4 está fora do espaço vigiado pelos sensores 12 ópticos. Os feixes 13 de luz portanto são todos absorvidos pela peça 5 de núcleo. Tal como nas formas de realização anteriores, os bits do código podem ser invertidos numa configuração do sensor onde uma reflexão proporciona o bit "0" ao passo que a absorção proporciona o bit "1".

Numa forma de realização adicional, a parte transparente do veio 3 pode ser substituída por uma ou por uma pluralidade de ranhuras configuradas para tornar visível, pelo sensor 12 óptico, a extremidade da haste 4 deslizando no veio 3. 15

Numa forma de realização adicional ilustrada pela figura 9, o veio 3 não está fixo ao receptáculo 1 cuja rotação é permitida pela haste 4 actuada pelo veio 3 através da peça 9 de acoplamento que está fixa a um veio de um motor. A haste 4 feita de um tubo atravessa o receptáculo 1 através de um orifício no centro do fundo do receptáculo 1 e desliza sobre o veio 3 coaxial à haste 4 e ao eixo R de rotação. A forma do orifício assim como a forma da secção da haste 4 atravessando o orifício podem ser ovais ou qualquer outra forma apropriada para actuar a rotação do receptáculo 1 em torno do eixo R. A impermeabilidade entre o exterior e o interior do receptáculo 1 é proporcionada com uma junta 22, tal como uma junta tórica tendo um contorno correspondente ao do orifício. A mola 8 mantendo a extremidade da haste 4 no interior do receptáculo está localizada entre a extremidade do veio 3 e a extremidade 10 livre da haste 4. O acoplamento entre o veio 3 e a haste 4 é feito por, pelo menos, um pino 21 deslizando num sulco 20 na parede interior da haste 4. O comprimento do sulco 20 é determinado pela distância coberta pela haste 4 entre a sua posição mais elevada, na ausência de uma cápsula no receptáculo, e a sua posição mais baixa alcançada quando o tamanho máximo da cápsula é introduzido no receptáculo 1. A extremidade inferior do sulco 20 proporciona um batente impedindo o desengate do veio 3 da haste 4 puxando este do receptáculo 1. Por razões relacionadas com o equilíbrio ao rodar, dois ou mais pinos 21 com sulcos 20 correspondentes na haste 4 estão distribuídos simetricamente em torno do veio 3 respectivamente na haste 4. 16 A figura 9 mostra um exemplo onde a haste 4 está na sua posição mais elevada e a mola 8 está totalmente aliviada na ausência de uma cápsula no receptáculo 1. A posição da extremidade da haste 4 é lida por sensores 11 ópticos como nas formas de realização da figura 5 ou da figura 7. 0 contraste entre o veio 3 e a haste 4 pode ser melhorado por um revestimento apropriado, i. e., a haste 4 é revestida com o material reflector de luz, ao passo que o veio 3 é revestido com o material absorvente de luz ou vice-versa.

Sensor Magnético

Numa forma de realização adicional, os sensores ópticos são substituídos por um sensor magnético utilizando um íman permanente controlando interruptores vedados em pequenos tubos de vidro impermeáveis à água (relés de lâminas).

Os sensores magnéticos consistem em interruptores 19 de relé de lâminas dispostos em posições ao longo do veio 3 correspondentes aos diferentes tamanhos da cápsula. Os interruptores 19 são actuados pelo íman 18 permanente unido à extremidade da haste 4 deslizando no veio 3 relativamente ao tamanho da cápsula 2 introduzida no receptáculo 1 ou à ausência da cápsula.

Como mostrado pela figura 8, um íman 18 permanente está disposto na extremidade da haste 4 deslizando no veio 3. 0 íman 18 pode ser configurado na forma de uma parte de extremidade ou um anel rodeando a extremidade da haste 4. Este íman 18 pode igualmente ser utilizado como elemento para entrar em contacto com batentes 17 sobre a parede interior do veio 3 17 configurado para impedir o desengate da haste 4. Como na forma de realização com o veio transparente da figura 7, não são necessárias ranhuras no veio porque o campo magnético atravessa materiais não-magnéticos sem ser absorvido ou desviado. Portanto, nesta forma de realização, o tubo da haste 4, o veio 3 e a peça 5 de núcleo têm de ser feitos em material não-magnético tal como alumínio, bronze ou material plástico. 0 campo magnético do íman permanente atravessa o veio 3 e abre ou fecha os interruptores 19 de relé de lâminas. Estes interruptores 19 estão colocados num circuito eléctrico ligado ao dispositivo de controlo do aparelho e configurado para proporcionar um código binário relativamente à posição do íman 18 na extremidade da haste 4 deslizando no interior do veio 3 .

No exemplo da figura 8, a cápsula do tamanho médio posiciona o íman 18 em frente do interruptor 19 intermédio que é fechado pela acção do campo magnético. 0 interruptor 19 superior e o inferior permanecem abertos.

Uma cápsula 2 de tamanho médio proporciona o código "010", um tamanho grande proporciona o código "001" e um tamanho pequeno proporciona o código "100". Quando a cápsula 2 é removida o código "000" é proporcionado porque a posição do íman 18 está para lá do interruptor 19 mais elevado o qual é, em seguida, aberto como os dois inferiores. Os bits de código podem igualmente ser invertidos numa configuração do sensor magnético onde um interruptor fechado proporciona o bit "0" ao passo que um interruptor aberto proporciona o bit "1". 18

Uma vantagem desta forma de realização, além da simplicidade, é que o consumo eléctrico é reduzido relativamente às formas de realização com sensores ópticos exigindo fornecimento de energia eléctrica para a fonte de luz e os sensores de luz.

Meio de detecçao resistiva

Numa forma de realização adicional, o meio para proporcionar um código relacionado com posição relativa detectada da superfície da cápsula em contacto com a haste no receptáculo compreende um potenciômetro que mede resistências variáveis em função da posição relativa da haste.

Num exemplo de configuração, um ou vários contactos deslizam sobre a superfície da haste que é revestida com material resistivo. Os contactos podem ser dispostos numa posição predeterminada sobre a parede interior do veio oco. 0 sensor mede valores de uma tensão ou uma corrente variando continuamente em função da posição relativa da haste. Estes valores analógicos de tensão ou corrente podem ser convertidos em valores binários utilizando valores limiares de tensão ou corrente correspondentes a diferentes tamanhos de cápsulas. Por exemplo, uma tensão de 100 mV está associada a uma cápsula de tamanho pequeno, 200 mV a um tamanho médio e 300 mV a um tamanho grande. Quando o receptáculo está vazio a tensão está a zero. Num exemplo adicional, os contactos podem ser fixos numa posição predeterminada sobre a haste e a parede interior do veio oco é revestida com material resistivo. 19

Embora o dispositivo seja, mais particularmente, descrito em relação com um aparelho de produção de bebidas utilizando centrifugação para extrair liquido da cápsula, pode ser parte de um dispositivo de produção de bebida utilizando pressão por uma bomba separada ou gravidade para extrair o liquido, e no qual o receptáculo não é rodado em torno de um eixo perpendicular ao centro do fundo do receptáculo.

Lisboa, 19 de Julho de 2013 20

Claims (16)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para detectar uma cápsula (2) num aparelho de produção de bebidas, compreendendo um receptáculo (1) para receber a referida cápsula (2) contendo ingrediente de bebida, tendo o referido receptáculo (1) uma abertura superior para introduzir a cápsula (2) e um fundo, sendo o dispositivo caracterizado por compreender, pelo menos, um meio (4) para detectar a posição relativa de uma superfície externa da cápsula no receptáculo; sendo a referida posição relativa representativa do tamanho da cápsula quando a cápsula está disposta no receptáculo e meios (12) para fornecer um código que esteja relacionado com a posição relativa detectada da referida superfície.
2. 2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, em que o referido meio de detecção compreende um êmbolo (4) de detecção retráctil configurado para detectar a posição do fundo da cápsula.
3. 3. Dispositivo, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, em que os meios para fornecer um código compreendem um meio (12) de medição óptico, um sensor magnético ou meio de detecção resistivo para determinar a posição relativa do meio de detecção e proporcionar um código binário ou analógico.
4. 4. Dispositivo, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, em que o receptáculo (4) está configurado para rodar em torno de um eixo (R) perpendicular ao fundo do receptáculo. 1
5. 5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, em que o meio de detecção compreende uma haste (4) deslizando ao longo de um veio (3) coaxial com o eixo (R) de rotação e passando através de um orifício da face interior do fundo do receptáculo, sendo a referida haste dotada de uma mola mantendo uma extremidade da haste levantada dentro do receptáculo, compreendendo, ainda, o referido dispositivo meios (12) para medir a posição da extremidade da haste deslizando ao longo do veio.
6. 6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a haste (4) deslizar no interior de um veio (3) oco cilíndrico fixo ao receptáculo (1) e passar através de um orifício formado pelo veio no centro da face interior do fundo do receptáculo, sendo a haste dotada de uma mola (8) mantendo uma extremidade da haste levantada dentro do receptáculo em contacto com a cápsula, deslizando a outra extremidade no interior do veio para posições dependentes do tamanho da cápsula.
7. 7. Dispositivo, de acordo com as reivindicações 5 ou 6, caracterizado por, na ausência da cápsula (2) no receptáculo (1), a haste (4) ter uma posição neutra, na qual a extremidade da haste dentro do receptáculo está levantada na posição mais elevada próximo da abertura superior quando a posição da outra extremidade no veio estiver próxima do fundo do receptáculo, estando a mola (8) totalmente aliviada.
8. 8. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado por a haste (4) ser formada por uma peça de tubo deslizando numa peça de núcleo integrada no veio (3) 2 do receptáculo (1), sendo o diâmetro da peça de núcleo determinado de modo a que o tubo deslize livremente no interior do veio entre a parede interna do veio e a superfície externa da peça de núcleo, sendo a primeira extremidade do tubo situada dentro do receptáculo fechada por uma extremidade livre cuja face externa entra em contacto com o fundo da cápsula (2) quando introduzida no receptáculo, estando a segunda extremidade do tubo dotada de, pelo menos, um elemento atravessando uma ranhura (7) aberta no veio.
9. 9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a mola (8) estar disposta no interior do tubo entre a extremidade livre e a extremidade da peça de núcleo no interior do veio (3), sendo a peça de núcleo o ponto de apoio fixo da mola, a outra extremidade da peça de núcleo fecha a extremidade do veio e forma uma peça (9) de acoplamento com um veio de um motor permitindo a rotação do receptáculo (1).
10. 10. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 8, caracterizado por o meio para medir a posição da extremidade da haste (4) no veio (3) compreender um sensor (12) óptico incluindo uma pluralidade de fontes de luz e uma pluralidade de sensores de luz cada uma associada a uma correspondente fonte de luz, cada fonte de luz posicionada em posições diferentes ao longo do veio projecta um feixe de luz sobre o elemento da haste, reflectindo o referido elemento o feixe de luz na direcção de um correspondente sensor de luz proporcionando um sinal eléctrico para cada posição da haste relativamente ao 3 tamanho da cápsula ou à ausência da cápsula no receptáculo (1).
11. 11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o feixe de luz emitido por uma fonte de luz do sensor (12) óptico ser reflectido sobre uma superfície externa do elemento da haste (4) atravessando a ranhura (7) do veio ou absorvido por uma superfície externa da haste ou pela superfície externa da peça de núcleo no interior do veio (3), proporcionando o correspondente sensor de luz um bit binário respectivamente à reflexão ou absorção do feixe de luz.
12. 12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 9, caracterizado por o meio para medir a posição da extremidade da haste (4) no veio (3) compreender um sensor (12) óptico incluindo uma pluralidade de sensores de luz e uma pluralidade de fontes de luz, estando cada sensor de luz colocado em frente de uma fonte de luz nos níveis correspondentes às posições do elemento na proximidade do veio, interrompendo o referido elemento o feixe de luz entre uma fonte de luz e um sensor de luz em função do tamanho da cápsula ou da ausência da cápsula (2) no receptáculo (1).
13. 13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por cada sensor de luz proporcionar um bit binário relativamente à iluminação ou à ocultação pelo elemento da haste (4).
14. 14. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado por uma parte do veio (3) ser constituída por material plástico transparente para tornar visível a um 4 sensor óptico a extremidade da haste (4) deslizando no interior do veio, sendo a referida extremidade da haste dotada de um elemento deslizando no veio entre a extremidade da peça de núcleo fechando o veio e batentes dispostos no interior do veio a uma distância determinada pela posição mais elevada da haste, sendo a peça de núcleo e a haste ou elemento da haste revestida com material absorvente da luz ou reflector da luz para proporcionar contraste aos sensores de luz colocados na proximidade da parte transparente do veio.
15. 15. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado por o veio (3) a haste (4) e a peça de núcleo serem fabricados em material não magnético, sendo a extremidade da haste deslizando no interior do veio dotada de um elemento incluindo um iman permanente deslizando no veio, entre a extremidade da peça de núcleo fechando o veio e batentes dispostos no interior do veio, a uma distância determinada pela posição mais elevada da haste, e o meio para medir a posição da extremidade da haste no veio compreender um sensor magnético incluindo uma pluralidade de interruptores de relé de lâminas dispostos em posições ao longo do veio correspondentes aos diferente tamanhos da cápsula, sendo os interruptores accionados pelo iman permanente fixo à extremidade da haste deslizando no veio relativamente ao tamanho da cápsula (2) introduzida no receptáculo (1) ou à ausência de cápsula.
16. 16. Aparelho de produção de bebidas compreendendo um dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores. 5 Combinação de um dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores e uma cápsula (2) contendo um ingrediente de bebida em utilização, formando a referida cápsula estando disposta no receptáculo (1) e compreendendo uma superfície externa engatada no meio (4) de detecção do dispositivo um acoplamento mútuo que é representativo do tamanho da cápsula; sendo produzido um código relacionado com a posição detectada do referido fundo. Lisboa, 19 de Julho de 2013