ПОРЦИОННАЯ КАПСУЛА С ИДЕНТИФИКАТОРОМ
PORTION CAPSULE WITH IDENTIFIER

Изобретение относится к порционной капсуле, имеющей основной элемент, выполненный с краевой областью и образующий полое пространство, в котором размещено сырье для приготовления напитка и которое закрыто мембраной, закрепленной на краевой области основного элемента.
Подобные порционные капсулы достаточно известны и предлагаются на рынке во множестве форм осуществления. Так как эти капсулы зачастую являются относительно схожими, может произойти так, что капсулы одного производителя применяются в автоматических кофеварках другого производителя, для чего они не предназначены. Вследствие этого могут возникать значительные проблемы с надежностью и/или автоматическая кофеварка может быть повреждена.
Задачей данного изобретения является создание порционной капсулы, которую можно было бы идентифицировать в автоматической кофеварке, которая обладала бы повышенной жесткостью и механической устойчивостью и обеспечивала бы улучшенные характеристики течения экстрагирующей жидкости через порционную капсулу в заварочной камере.
Эта задача решена в порционной капсуле для приготовления напитка, снабженной идентификатором, позволяющим индивидуализировать ее, и имеющей основной элемент, выполненный с краевой областью и образующий полое пространство, в котором размещено сырье для приготовления напитка и которое закрыто мембраной, закрепленной на краевой области основного элемента, за счет того, что идентификатор представляет собой штриховой код, предусмотренный на обращенной от мембраны стороне краевой области основного элемента, причем основной элемент имеет стеновую область, донную область и противоположный донной области фланец для крепления мембраны к основному элементу, причем стеновая область простирается между фланцем и донной областью, и в стеновой области выполнены желобки.
Желобки могут быть выполнены в форме канавок, обращенных в полое пространство и простирающихся по существу вдоль между фланцем и донной областью, причем желобки могут простираться вертикально вдоль стеновой области, то есть в прямом направлении от фланца к донной области.
Желобки могут быть выполнены так, что они усиливают стеновую область.
Материал основного элемента может быть выполнен настолько тонким, что выполнение желобков на наружной стороне влечет за собой соответствующие углубления на внутренней стороне.
Как указано выше, в порционной капсуле для приготовления напитка или продукта питания имеется полое пространство, в котором размещено сырье для приготовления напитка. Подобная порционная капсула изготавливается, например, из синтетического материала, природного вещества и/или способного к биологическому расщеплению материала и, как правило, имеет основной элемент, прежде всего изготовленный глубокой вытяжкой основной элемент, который, предпочтительно, выполнен в форме усеченного (тупого) конуса или в форме цилиндра. В полое пространство порционной капсулы вводится материал для приготовления напитка, который, например, экстрагируется и/или растворяется жидкостью, прежде всего водой. Предпочтительно, основной элемент после заполнения сырьем для приготовления напитка закрывается, прежде всего, мембраной. Предпочтительно, мембрана предусмотрена противолежащей дну основного элемента, т.е. расположена напротив дна. Мембрана может быть изготовлена из того же материала, что и основной элемент или из отличного от него материала и предпочтительно крепится к основному элементу посредством термосварки и/или приклеивания. Далее, в полом пространстве могут быть предусмотрены один или несколько встроенных элементов, такие как, например, фильтр, в частности фильтр, содержащий войлок и/или нетканый материал, распределитель жидкости, изолирующая пленка или подобное. В случае если предусмотрен войлок и нетканый материал, они, предпочтительно, соединены между собой. Войлок и/или нетканый материал могут быть предусмотрены многослойными, причем слои применяемого исходного материала и/или его обработки могут отличаться. Мембрана и/или дно могут быть снабжены несколькими выемками (отверстиями).
Как указано выше, порционная капсула имеет идентификатор, позволяющий индивидуализировать соответствующую порционную капсулу. Индивидуализировать в смысле изобретения означает предпочтительно, что соответствующая порционная капсула может быть приписана группе, которая подходит для соответствующей автоматической кофеварки. Не является необходимым, чтобы автоматическая кофеварка распознавала, что соответствующая порционная капсула относится к группе порционных капсул, которая подходит для соответствующей автоматической кофеварки. Индивидуализировать, прежде всего, означает, что порционные капсулы, которые не подходят для соответствующей автоматической кофеварки, не могут вводиться в нее и/или непосредственно снова выпадать из нее и/или что автоматическая кофеварка может быть принята в эксплуатацию только с правильными капсулами. Предпочтительно, предусмотренный на этой автоматической кофеварке датчик/детекторное средство регистрирует этот идентификатор и сравнивает его, предпочтительно, с сохраненным идентификатором. Предпочтительно, автоматическая кофеварка, прежде всего его накачивающий воду нагнетательный насос, может приводиться в действие только тогда, когда установленный идентификатор совпадает с контрольным идентификатором. В другом случае автоматическая кофеварка не может эксплуатироваться. Предпочтительно, в области капсулоприемника автоматической кофеварки предусмотрено детекторное средство для порционных капсул. В другой предпочтительной форме осуществления изобретения детекторное средство предусмотрено в области заварочной камеры. В качестве альтернативы, идентификатор предотвращает ввод капсулы в автоматическую кофеварку. Альтернативно или дополнительно, прежде всего, в капсулоприемнике предусмотрены средства, прежде всего механические средства, особо предпочтительно один или несколько зубчатых колес, которые предотвращают попадание неправильной порционной капсулы в автоматическую кофеварку, прежде всего в капсулоприемник.
Идентификатор может быть предусмотрен в мембране. Предпочтительно, идентификатор является слоем или частичным слоем, предпочтительно оптически распознаваемым слоем, мембраны. В случае с этим типом идентификатора речь может идти, например, об оптически распознаваемом материале, например о флуоресцирующем материале. Далее, речь может идти об идентификаторе в форме металлического слоя или феррометаллическом слое или же в форме металлических или феррометаллических полос или на мембране.
Далее идентификатором предпочтительно является машиночитаемая надпечатка. Эта надпечатка происходит предпочтительно с помощью краски, разрешенной к применению в сфере производства продуктов питания. Далее, предпочтительными являются флуоресцирующие материалы в качестве печатного материала или печатных материалов, оптические свойства которых изменяются под воздействие температуры. Предпочтительно, идентификатором, или надпечаткой, является штриховой код, логотип или раппорт.
Предпочтительно, в случае с идентификатором речь идет об участках поверхности с различными оптическими, например отражающими, свойствами. Эти поверхности могут быть предусмотрены на мембране, боковой стенке и/или дне порционных капсул. Предпочтительно, порционная капсула имеет по меньшей мере две области, которые различаются своими оптическими свойствами, например отражающими свойствами.
Далее, предпочтительным является идентификатор выемки и/или выступа. Предпочтительно, выемки и выступы предусмотрены поочередно и/или предусмотрены по меньшей мере две отделенные друг от друга выемки или выступа. Особо предпочтительно, в случае с выемками и/или выступами речь идет о зубчатом венце, который предусмотрен на наружном контуре кромки и/или, по меньшей мере на отдельных участках, на стеновой области порционной капсулы. Выемка и/или выступ может быть изготовлена, предпочтительно, посредством любого формирующего форму способа, например посредством глубокой вытяжки. Далее, выемка может осуществляться путем снятия материала, прежде всего посредством штамповки или с помощью лазера, причем в этой форме осуществления данного изобретения следует обратить на то, что не повреждается возможно имеющийся в материале порционной капсулы запирающий слой, который, например, предотвращает улетучивание жидкости или аромата из капсулы и/или проникновение водяного пара или кислорода в капсулу. Сортировка идентификатора, который закодирован в выемке и/или выступе, может происходить, например, посредством механического и/или оптического способа. Но идентификатор может альтернативно или дополнительно использоваться для предотвращения того, чтобы порционная капсула могла вводиться в автоматическую кофеварку, прежде всего в капсулоприемник. Это может, например, достигаться с помощью зубчатого венца на контуре порционной капсулы и/или ее кромки за счет того, что предусмотренный в капсулоприемнике зубчатый венец может только вращаться и, таким образом, проходить порционную камеру, если ее зубчатый венец является совместимым с зубьями зубчатого колеса, например, имеет ту же форму зуба и/или шаг зацепления.
Идентификатор может быть электрически проводящей областью, которая предусмотрена повсюду на капсуле, предпочтительно в и/или на ее боковой стенке, кромке и/или дне. Благодаря этой электрически проводящей области, в электрической цепи возникает измеримое изменение, которое затем ведет к распознаванию соответствующей порционной капсулы.
Идентификатор может быть ферромагнитной областью.
Далее, предпочтительно, идентификация происходит посредством микрочипа с радиочастотной идентификацией.
С помощью предлагаемой в изобретении порционной капсулы является возможным предотвратить установку порционных капсул в автоматическую кофеварку, которые предусмотрены для определенной автоматической кофеварки. Далее, с помощью идентификатора является возможным, что автоматическая кофеварка распознает, какой тип капсулы находится в ее заварочной камере и соответственно устанавливает процесс приготовления напитка или процесс изготовления продукта питания, то есть, например, количество воды, ее давление и/или ее температуру.
Согласно следующему предмету данного изобретения в донной области за счет снятия материала, например с помощью лазера, предусмотрено ослабление. Это ослабление, прежде всего, предусмотрено в донной области капсулы, которая для приготовления напитка прокалывается с помощью пробойника. Вследствие того, что пленка в области пробойника ослаблена, например, вследствие снятия материала с помощью лазера, то меньшим является расход энергии, который требуется для прокалывания пленки. Пробойник соответствующей автоматической кофеварки может иметь ограничение усилия, например, в форме пружины, которая ограничивает усилие, с которым пробойник может давить на дно порционной капсулы. Вследствие этого предотвращается то, что капсулы, которые не имеют соответствующего ослабления, могли бы использоваться в соответствующей автоматической кофеварке. Следовательно, ослабление также представляет собой идентификатор.
Как указано выше, порционная капсула имеет краевую область, которая предусмотрена на основном элементе. Предпочтительно, край предусмотрен на области основного элемента, противолежащей дну. На этой краевой области может быть расположена, например, мембрана для закрытия основного элемента, после чего сырье вводится в порционную капсулу. Но край может также служить для того, чтобы так вводить капсулу в капсулоприемник, что она падает в заварочную камеру в совершенно определенном положении. Одновременно край может служить в качестве упорной или уплотнительной поверхности.
Предпочтительно, порционная капсула в краевой области, прежде всего на ее наружном контуре, по меньшей мере на отдельных участках, имеет средство геометрического замыкания, фрикционного замыкания и/или детекторное средство. С помощью средства геометрического замыкания и/или фрикционного замыкания могут приводиться в действия средства, которые находятся в области автоматической кофеварки, чтобы сделать возможным введение порционной капсулы в автоматическую кофеварку и/или, чтобы приводить в действие чувствительный элемент, например зубчатое колесо, который посылает сигнал на машинное управление в зависимости от того, идет ли речь о правильной или неправильной порционной капсуле. Альтернативно или дополнительно, эти средства геометрического замыкания и/или фрикционного замыкания или детекторные средства могут также регистрироваться детектором для определения, подходит ли данная порционная капсула для данной автоматической кофеварки.
Предпочтительно, в случае со средством геометрического замыкания, фрикционного замыкания и/или детекторным средством речь идет о зубчатом венце или сегменте зубчатого венца, который, прежде всего, предусмотрен на наружном контуре края. Зубья этого зубчатого венца или сегмента зубчатого венца могут любую известную специалисту форму, например, из редукторостроения. Однако предпочтительно, зубья предусмотрены в треугольной, прямоугольной, квадратной или волнообразной форме.
Предпочтительно, углубленно относительно зубчатого венца или сегмента зубчатого венца предусмотрена уплотнительная поверхность.
Предлагается также порционная капсула для приготовления напитка, имеющая основной элемент, выполненный в основном в форме усеченного конуса или цилиндра и образующий закрытое мембраной полое пространство для размещения сырья для приготовления напитка, причем основной элемент имеет стеновую область и донную область, расположенную с обращенной от мембраны стороны порционной капсулы, причем стеновая область или наружный контур фланца (краевой области) имеет множество желобков. Желобки могут быть выполнены проходящими между мембраной и донной областью, по меньшей мере, через часть протяженности по высоте стеновой области. Желобки, как указано выше, могут также иметься в краевой области порционной капсулы, прежде всего на ее наружном контуре.
Эта порционная капсула по сравнению с порционной капсулой согласно уровню техники имеет, например, преимущество в том, что стеновой области основного элемента придана жесткость посредством множества желобков. Это, с одной стороны, имеет преимущество в том, что порционная капсула имеет более высокую механическую устойчивость и, тем самым, предотвращается деформация и, прежде всего, боковой изгиб порционной капсулы. Следующее преимущество предлагаемой в изобретении порционной капсулы в том, что вследствие расположения желобков в стеновой области основного элемента получают улучшенные характеристики при протекании экстрагирующей жидкости через порционную капсулу в заварочной камере, так как благодаря расположению желобков, прежде всего благодаря их прохождению между мембраной и донной областью, по меньшей мере, по части протяженности по высоте стеновой области, является возможным значительно повысить качество и надежность процесса экстрагирования. Прежде всего, согласно изобретению является, предпочтительно, возможным то, что благодаря повышению механической устойчивости вследствие применения множества желобков, может в целом уменьшаться толщина основного элемента. Тем самым, изготовление порционной капсулы становится значительно дешевле и более экологически чистым. С другой стороны, в заварочной камере вследствие применения множества желобков уменьшается или предотвращается прилипание стеновой области к стенке заварочной камеры, вследствие чего улучшается выброс или выемка порционной капсулы из заварочной камеры. Следующим преимуществом множества желобков является то, что внутри полого пространства течение экстрагирующей жидкости вдоль основного элемента может быть оптимальным благодаря структуре желобков в стеновой области, так что благодаря формообразованию структуры желобков может получаться или может быть реализовано простыми средствами более лучшее или более равномерное (ламинарное) течение экстрагирующей жидкости. Более сильное по сравнению с уровнем техники завихрение экстрагирующей жидкости в полом пространстве имеет преимущество по сравнению с уровнем техники в том, что не образуются нежелательные и случайные потоки основной жидкости через слой сырья для приготовления напитка, а вместо этого жидкость протекает через сырье для приготовления напитка во всем объеме. Тем самым, процесс экстрагирования становится по существу более эффективным и более точным для управления или же для воспроизведения.
Материал для приготовления напитка включает в себя, прежде всего, мелкомолотый кофе (предпочтительно молотый обжаренный кофе), порошок какао, молочный порошок, чай или подобное. В качестве альтернативы, также допустимо, что сырье для приготовления напитка содержит экстракт напитка, такой как, например, растворимый кофе.
Прежде всего, желобками являются выступы и/или выемки, которые, предпочтительно, имеют линейное направление основной протяженности, которое, предпочтительно, простирается вдоль стеновой области или контура края. Особо предпочтительно, желобки выполнены в виде перемычек и/или канавок. Благодаря желобкам получается, например, зубчатый венец. При этом опционально желобки выполнены на обращенной от полого пространства внешней стороне основного элемента.
Как указано выше, желобки реализуют идентификатор, позволяющий индивидуализировать порционную капсулу. Индивидуализация в смысле данного изобретения предпочтительно означает, что порционная капсула может быть соотнесена группе, которая подходит для автоматической кофеварки или же для прибора, с помощью которого приготовляется напиток. Отсутствует необходимость в том, что автоматическая кофеварка или же устройство для приготовления напитка при применении порционной капсулы согласно изобретению распознает, о каких порционных капсулах в особости идет речь, но лишь исключительно то, что данная порционная капсула относится к группе, которая подходит для данного устройства для приготовления напитка, прежде всего для автоматической кофеварки. Индивидуализировать означает, прежде всего, что порционные капсулы, которые не подходят для данной автоматической кофеварки (или же для соответствующего устройства для приготовления напитка), не могут вводиться в нее и/или непосредственно снова выпадают и/или что устройство для приготовления напитка или же автоматическая кофеварка может быть запущена в эксплуатацию только с порционными капсулами согласно изобретению («правильные капсулы»), и что правильная работа устройства для приготовления напитка или же автоматической кофеварки невозможна, если применяются капсулы, не подлежащие индивидуализации или же не соответствующие изобретению. Предпочтительно, согласно изобретению предусмотрено, что предусмотренный в автоматической кофеварке или же в устройстве для приготовления напитка датчик или же детекторное средство регистрирует этот идентификатор и сравнивает его с, предпочтительно, сохраненным идентификатором. Этот процесс регистрации или сравнения может особо предпочтительным образом основываться на механической подгонке, прежде всего подгонке зубчатого колеса или же контура, схожего с зубчатым колесом, который находится в устройстве для приготовления напитка или же в автоматической кофеварке и взаимодействует с порционной капсулой. Предпочтительно, устройство для приготовления напитка или же автоматическая кофеварка только тогда может быть запущена в эксплуатацию, когда механическая подгонка совпадает. Прежде всего, только в этом случае устройство для приготовления напитка может быть запущено в эксплуатацию, прежде всего, активировать нагнетательный насос или водяной насос. В другом случае автоматическая кофеварка или устройство для приготовления напитка нельзя запускать в эксплуатацию. Предпочтительно, предусмотрено детекторное устройство или же элемент для механической подгонки в области капсулоприемника автоматической кофеварки или же устройства для приготовления напитка для порционных капсул. В качестве альтернативы, также может быть предусмотрено, что идентификатор или же механическая подгонка предотвращает ввод неподходящей порционной капсулы в устройство для приготовления напитка. С помощью порционной капсулы согласно изобретению является возможным предотвратить ввод порционных капсул, которые не предусмотрены для определенного устройства. Помимо этого, с помощью идентификатора является возможным распознавание устройством для приготовления напитка, прежде всего автоматической кофеваркой, типа находящейся в его заварочной камере порционной капсулы и соответственно установление процесса приготовления напитка или продукта питания, то есть, например, количества воды, ее давления и/или температуры.
Также может быть предусмотрено, что, по меньшей мере, часть желобков и по меньшей мере в одной частичной области имеют в плоскости, параллельной плоскости основной протяженности мембраны, контур в форме зубчатого колеса.
Таким образом, согласно изобретению, предпочтительным образом, возможно, что при в остальном одинаковых условиях, таких как толщина материала или подобное, например, стеновая область порционной капсулы может быть выполнена более устойчивой, может повлечь за собой более оптимальное завихрение экстрагирующей жидкости и, тем самым, улучшение процесса экстрагирования и, кроме того, также простым образом может быть осуществлена механическая идентификация порционной капсулы с помощью элемента подгонки устройства для приготовления напитка. Прежде всего, согласно изобретению, предпочтительно, является возможным, что, например, зубчатое колесо, которое расположено в устройстве для приготовления напитка, например, в области капсулоприемника или подобного, взаимодействует с контуром в форме зубчатого колеса порционной капсулы и, тем самым, осуществляется механическая подгонка, которая приводит к тому, что происходит распознавание, что в случае с порционной капсулой речь идет о разрешенной порционной капсуле и/или происходит распознавание, о каком типе порционной капсулы идет речь, и/или осуществляется вращение порционной капсулы по вокруг оси вращения порционной капсулы, проходящей по существу перпендикулярно плоскости расположения мембраны с помощью устройства зубчатого колеса. Прежде всего, благодаря этому согласно изобретению предпочтительно является возможным, что порционная капсула всегда открыта в определенном положении вращения устройства для приготовления напитка и, тем самым, процесс экстрагирования осуществляется простым образом. Далее является возможным, что благодаря желобкам предотвращается ввод порционной капсулы в автоматическую кофеварку.
Также, предпочтительно, предусмотрено, что основной элемент имеет обращенный от донной области фланец/краевую область для крепления мембраны к основному элементу, причем стеновая область между донной областью во фланце/краевой области, предпочтительно, имеет выступ. При этом желобки, предпочтительно, простираются, по меньшей мере, по части.
Таким образом, согласно изобретению, предпочтительным образом, является возможным, что, с одной стороны, стеновая область выполнена особо устойчивой и усиленной и, с другой стороны, контур в форме зубчатого колеса в стеновой области выполнен таким образом, что может быть воспринята сравнительно высокая механическая нагрузка, так что вращение порционной капсулы в устройстве для приготовления напитка является возможным простым образом и без повреждения порционной капсулы.
Предпочтительно, основной элемент в области выступа имеет диаметр больший, чем в стеновой области между выступом и донной областью.
Таким образом, создается, предпочтительным образом, простая и надежная возможность осуществления штабелируемости порционных капсул или же штабелируемости основного элемента порционных капсул.
Кроме того, предпочтительно, если, по меньшей мере, часть желобков и по меньшей мере в одной частичной области имеют в плоскости, параллельной плоскости основной протяженности мембраны, контур в форме зубчатого колеса таким образом, что контур в форме зубчатого колеса, по меньшей мере, частично простирается в области выступа или фланца/краевой области.
Другие предпочтительные формы осуществления данного изобретения относятся к вариантам порционной капсулы, у которых реализован/реализованы один или несколько из следующих признаков:
- основной элемент сужается в области выступа в направлении фланца,
- желобки простираются через область выступа в направлении донной области,
- желобки простираются в стеновой области примерно по 20%-80%, предпочтительно примерно по 40%-60%, протяженности между выступом и донной областью,
- желобки выполнены таким образом, что посредством желобков стеновая область является жесткой и/или что благодаря желобкам предусмотрено завихрение протекающей в полом пространстве экстрагирующей жидкости.
Следующие предпочтительные формы осуществления данного изобретения относятся к реализации порционной капсулы с соотношением диаметра граничащей с фланцем/краевой области стеновой области, с одной стороны, к диаметру фланца, с другой стороны, предусмотрено в диапазоне между 0,85 и 0,89, прежде всего составляет, по существу, 0,87.
Далее, согласно изобретению, предпочтительно, предусмотрено, что диаметр граничащей с фланцем стеновой области составляет, по существу, 39 мм и/или диаметр фланца -, по существу, 45 мм. Кроме того, согласно изобретению, предпочтительно, предусмотрено, что основной элемент в области выступа имеет большую толщину стенки, чем в стеновой области между донной областью и фланцем. Таким образом, ввиду улучшенной устойчивости вследствие формообразования порционной капсулы с желобками является возможным добиться существенной экономии материала и, тем самым, уменьшить расходы и затраты энергии на изготовление порционной капсулы.
Кроме того, согласно изобретению также является предпочтительным то, что внутри полого пространства расположен фильтрующий элемент, который разделяет полое пространство на первую область для расположения сырья для напитка и на вторую область для размещения экстракта напитка, причем, особо предпочтительно, предусмотрено, что фильтрующий элемент содержит нетканый материал.
Следующим предметом данного изобретения является применение порционной капсулы согласно изобретению для приготовления горячего напитка.
Далее изобретение описывается с помощью фигур 1-22. Это описание не ограничивается на общих идеях изобретения.
Фиг. 1 порционная капсула с различными оптическими областями.
Фиг. 2 Порционная капсула со штриховым кодом.
Фиг. 3 Порционная капсула с выступами и выемками.
Фиг. 4 Порционная капсула с различными оптическими областями.
Фиг. 5 Корпус капсулы с функцией ключа.
Фиг. 6 Электрически проводящая стенка капсулы
Фиг. 7 Стенка порционной капсулы с различными оптическими свойствами.
Фиг. 8 Расширенный буртик.
Фиг. 9 Электрически проводящая краевая область.
Фиг. 10 Капсула с электрически проводящим дном капсулы.
Фиг. 11 Форма осуществления с определяемым металлодетектором слоем.
Фиг.12 Металлическая сетка.
Фиг. 13 Порционная капсула с ферромагнитной областью.
Фиг. 14 Порционная капсула со штриховым кодом.
Фиг. 15 Порционная капсула с электрически проводящей областью в стенке.
Фиг. 16 Порционная капсула с зубчатым венцом в заварочной камере.
Фиг. 17А-В Различные формы осуществления порционной капсулы согласно фиг. 16.
Фиг. 18 Порционная капсула согласно фиг. 16 и 17 с геометрическим замыканием с зубчатым колесом.
Фиг. 19 и 20 Схематичные виды порционной капсулы согласно изобретению одной согласно форме осуществления данного изобретения.
Фиг. 21 и 22 Схематично два вида в разрезе порционной капсулы согласно изобретению.
На фиг. 1 на правом изображении показана порционной капсулы 1, которая имеет основной элемент 2 со стенкой 2.1 и донной областью 2.2. Стенка 2.1 и дно 2.2 задают полое пространство, в котором может быть предусмотрено сырье для приготовления напитка и, при необходимости, встроенный элемент. Это полое пространство после его заполнения закрывается мембраной, которая, предпочтительно, соединяется с краевой областью 2.4 основного элемента, например, посредством термосварки или склеивания. Эта кофейная капсула вводится в схематично изображенную здесь заварочную камеру 12.1, в которой через нее протекает жидкость, например вода. При этом сырье для приготовления напитка экстрагируется или растворяется и, за счет этого, создается желаемый напиток. Согласно изобретению эта порционная капсула имеет идентификатор, с помощью которого можно определить, подходит ли данная порционная капсула для предусмотренной в автоматической кофеварке заварочной камеры и для установленных параметров процесса. Если это не так, могут возникнуть значительные проблемы с надежностью. Например, вследствие ввода неправильной порционной капсулы может пострадать герметичность заварочной камеры, так что, например, горячая вода под большим давлением вытекает из автоматической кофеварки и, тем самым, может причинить вред пользователю. С другой стороны, также допустимо, что автоматическая кофеварка повреждается даже при вводе неправильной порционной капсулы. В данном примере в случае с идентификатором речь идет о нескольких выпуклых областях 8, которые имеют другие отражающие свойства, чем область, лежащая между ними. Эти показанные стрелками выступы 8 проводятся вдоль детекторного средства, в данном случае оптического детекторного средства, которое распознает выпуклые области и/или различные оптические свойства, например отражающие свойства излучения различных областей 5, 6. Чередование между этими различными областями или же количество выступов 8 является идентификатором. После того, как идентификатор зарегистрирован, он сравнивается с контрольным идентификатором, и в случае, если эти идентификаторы являются одинаковыми, разрешается запуск автоматической кофеварки. Если эти идентификаторы не совпадают, предотвращается, прежде всего, запуск насоса, который нагнетает, например, горячую воду через заварочную камеру.
Эти затрагивающие идентификатор формы осуществления действительны для всех последующих примеров.
На фиг. 2 показана следующая форма осуществления порционной капсулы согласно изобретению. В данном случае порционная капсула в области верхней стороны мембраны имеет штриховой код 17.1. Этот штриховой код может быть надпечатан посредством снятия материала или изготавливаться с помощью имеющихся в пленке, оптически распознаваемых средств, например флуоресцирующих средств. Области штрихового кода могут также состоять из ферромагнитного материала. В качестве альтернативы, штриховой код, как показано стрелкой 15.1, может быть предусмотрен на обращенной от мембраны стороне краевой области основного элемента. Этот штриховой код считывается детектором 13, например в капсулоприемнике. Штриховой код представляет собой идентификатор согласно изобретению.
На фиг. 3 показана следующая форма осуществления порционной капсулы согласно изобретению. В данном случае идентификатор состоит из выемок или же выступов, которые вводятся в порционную капсулу, здесь в ее стенку 2.1, вследствие снятия материала или же деформации. Эти выемки ли выступы взаимодействуют с функционирующими в качестве ключа детекторными средствами 13, причем в данном случае автоматическая кофеварка только тогда может быть запущена в эксплуатацию, когда все элементы 13 размещены в соответствующей выемке. Вследствие этого изменяется, прежде всего замыкается, например, электрическая цепь.
На фиг. 4 показана по существу форма осуществления согласно фиг. 1, причем в данном случае также изображена альтернатива, состоящая в том, что на покровной пленке расположены различные оптические области, например в форме штрихового кода.
На фиг. 5 показана альтернатива форме осуществления согласно фиг. 3. Также здесь выступы 8 представляют собой бородку ключа. Автоматическая кофеварка может быть запущена в эксплуатацию только тогда, когда эти выступы взаимодействуют с соответствующими выемками и, вследствие этого, соответственно изменяется электрическая цепь. Эта система может предусматриваться не только в заварочной камере, но также, например, в капсулоприемнике для порционной капсулы.
На фиг. 6 показана форма осуществления, в которой электрический материал предусмотрен в охватывающем кольце, которое, предпочтительно, может выпуклым. Электрически проводящий материал считывается во время вброса капсулы с помощью расположенных, например, в капсулоприемнике электрических скользящих контактов, которые являются электрическими контактами цепи управления.
На фиг. 7 показана форма осуществления согласно фиг. 6, причем в данном случае в кольцевой области предусмотрены отражающие или матовые (без блеска) зоны, например, в форме покрытий и считываются расположенными в капсулоприемнике оптическими средствами во время вброса капсулы, которые являются электрическими контактами цепи управления.
На фиг. 8 показано сравнительно широкое выпуклое кольцо в качестве идентификатора. Капсулоприемник снабжен соответствующим шаблоном вброса, который распознает, имеет ли порционная капсула требуемую идентификацию. Расширенное кольцо во время вброса капсулы считывается, например, механическими чувствительными элементами, которые замыкают электрические контакты электрической цепи.
На фиг. 9 показана следующая форма осуществления порционной капсулы согласно изобретению. В данном случае задняя сторона краевой области снабжена электрически проводящим покрытием и во время вброса капсулы считывается расположенными в капсулоприемнике электрическими скользящими контактами, которые являются электрическими контактами цепи управления.
На фиг. 10 показана следующая форма осуществления порционной капсулы согласно изобретению, которая в данном случае снабжена электрически проводящим покрытием, например электропроводным лаком или алюминиевой фольгой. Считывание происходит во время вброса капсулы с помощью электрических скользящих контактов, которые являются электрическими контактами цепи управления.
В форме осуществления согласно фиг. 11 капсула имеет также электрически проводящее покрытие, которое во время вброса капсулы распознается расположенным в капсулоприемнике, например индуктивным датчиком металлоискателя.
В форме осуществления согласно фиг. 12 предусмотрен металлический встроенный элемент, в данном случае сетка, которая также может распознаваться металлодетектором в качестве идентификатора.
В форме осуществления согласно фиг. 13 предусмотрен ферромагнитный материал, в данном случае на дне капсулы. Выборка идентификатора происходит, например, во время вброса капсулы с помощью расположенного в капсулоприемнике магнита. Ферромагнитный материал служит здесь в качестве идентификатора.
На фиг. 14 еще раз показана форма осуществления, в которой в области покровной пленки предусмотрен штриховой код.
В форме осуществления согласно фиг. 15 в стенке предусмотрено металлическое кольцо, которое замыкает предусмотренную в области заварочной камеры электрическую цепь.
На фиг. 16 показана следующая форма осуществления порционной капсулы 1 согласно изобретению. Она имеет основной элемент 2, который в данном случае является по существу коническим, и который имеет стенку 2.1 и донную область 2.2. В этом основном элементе предусмотрено сырье, а также встроенные элементы, в данном случае фильтр. Специалисту ясно, что в основном элементе также могут быть предусмотрены и другие встроенные элементы. На противолежащем донной области 2.2 конце основного элемента расположен круглая краевая область/фланец 2.4, к которой с помощью термосварки прикрепляется, например, покровная пленка. Эта краевая область 2.4 в своей наружной области (наружный контур) имеет средство геометрического/фрикционного замыкания и/или детекторное средство 2.4.2. В данном случае это средство 2.4.2, как, прежде всего, можно увидеть на фиг. 17А-17В, является зубчатым венцом 2.4.2, который, например, получают посредством расположения множества равноудаленных выемок/желобков, которые предусматриваются в краевой области. Предпочтительно, располагаясь внутри от этого зубчатого венца, в краевой области 2.4 предусмотрена уплотнительная поверхность 2.4.1, которая взаимодействует с уплотнением 21, которое расположено на заварочной камере 27. Это уплотнение 21 способствует тому, что вода, которая течет через отверстие 28 для впуска воды, течет в отверстие капсулы, которое осуществляется посредством прокалывающего пробойника 29, вовнутрь капсулы, а не вокруг нее.
На фиг. 17А-17В показаны различные формы осуществления средства 2.4.2. В форме осуществления согласно фиг. 17А на зубчатом венце предусмотрены сорок пять зубьев, в форме осуществления согласно фиг. 17Б и форме осуществления согласно фиг. 17В - двадцать два или же двадцать девять зубьев. Специалисту ясно, что полученные зубья могут иметь любую форму. На всех фигурах 17А-17В показано, как порционная капсула 1 с помощью двух держателей 30 могут удерживаться на части заварочной камеры 27. Эти держатели 30 взаимодействуют со средством 2.4.2. Если бы этого не было бы, то держатели не могли бы удерживать капсулу, и капсула не могла бы быть введена в заварочную камеру, а проваливалась бы в находящийся под ней резервуар сброса. Держатели 30 действуют так же в качестве шаблона.
На фиг. 18 показано средство 2.4.2 во взаимодействии со средством 24 геометрического замыкания, в данном случае с шестерней, которое предусмотрено на автоматической кофеварке. Это средство 24 геометрического замыкания предусмотрено в капсулоприемнике 26, который имеет отверстие 22 для вброса, через которое порционная капсула вбрасывается в автоматическую кофеварку. Расстояние между внутренней стенкой 25 капсулы и шестерней 24 рассчитано так, что порционная капсула может пройти через капсулоприемник только тогда, когда средство 2.4.2 геометрического замыкания является соответствующим зубьям шестерни 24. Только тогда является возможным, что порционная капсула при ее движении падения, которое изображено стрелкой, приводит шестерню 24 во вращение, как это также изображено с помощью стрелки. Только за счет этого вращения порционная капсула может пройти через капсулоприемник и попасть в предусмотренное положение. Если порционная капсула не имеет средства 2.4.2 геометрического замыкания, или имеет неправильное средство, капсула не может быть перемещена через капсулоприемник в предусмотренное положение. Дополнительно или в качестве альтернативы, на шестерне 24 может быть предусмотрен датчик, который регистрирует ее вращательное движение и передает далее на управление. Если это вращательное движение содержит по меньшей мере один заданный сегмент вращения, то управление включает, например, заварочное устройство. Специалисту ясно, что на краю капсулы также могут быть предусмотрены средства фрикционного замыкания, которые взаимодействуют с фрикционным замыканием со средством, например с краем, и приводят его в движение, причем это движение, в свою очередь, регистрируется и, таким образом, включается заварочная камера.
Далее специалисту ясно, что, например, в капсулоприемнике также может быть предусмотрен датчик, например камера, которая регистрирует форму средства 2.4.2. В данном случае, например, могут регистрироваться форма и/или расстояние между зубьями. Этот сигнал направляется на управление, которое, например, включает заварочную камеру, если речь идет о правильной капсуле.
На фиг. 19 схематично показан вид следующей формы осуществления порционной капсулы согласно изобретению согласно форме осуществления данного изобретения. На фиг. 20 также схематично изображен вид такой порционной капсулы, но при этом выбран другой вид в перспективе. При этом на фиг. 19 показан вид порционной капсулы спереди. На фиг. 20 показан вид порционной капсулы под наклоном снизу. Порционная капсула на всех фигурах обозначена ссылочным обозначением 1. Порционная капсула имеет выполненный по существу в форме усеченного конуса основной элемент 2, который имеет схожую с чашкой форму и который окружает полое пространство 3. Полое пространство 3 закрывается мембраной 4. Направление взгляда согласно фиг. 1, по существу, параллельно плоскости расположения мембраны 4, так что мембрана 4 указана только на верхнем краю порционной капсулы. Основной элемент 2 содержит, прежде всего, мягкий, полужесткий или жесткий синтетический материал, который предпочтительно был изготовлен глубокой вытяжкой. Предпочтительно, мембрана 4 включает в себя тонкую синтетическую пленку или алюминиевую фольгу. Основной элемент имеет в области мембраны, предпочтительно, охватывающий крепежный фланец 17, причем мембрана 4 соединена неразъемно с крепежным фланцем 17, прежде всего приварена или приклеена. Предпочтительно, внутри основного элемента 2 расположен фильтрующий элемент, который, однако, на фигурах специально не изображен. Фильтрующий элемент изготовлен, например, из термопласта. Предпочтительно, фильтрующий элемент разделяет полое пространство 3 на первую область и на вторую область, причем первая область предусмотрена для размещения сырья для приготовления напитка, и при этом вторая область предусмотрена для размещения и, прежде всего, для сбора не изображенного экстракта напитка во время процесса экстрагирования порционной капсулы 1. Однако по отдельности первая и вторая область на фигурах не изображены.
Порционная капсула 1 предусмотрена для ввода в заварочную камеру не показанного устройства для приготовления напитка. Такое устройство для приготовления напитка, прежде всего, является кофеваркой или же автоматической кофеваркой. Однако в случае устройства для приготовления напитка также может идти речь о машине для приготовления чайного напитка, шоколадного напитка или иных напитков. В заварочной камере такого устройства для приготовления напитка в порционную капсулу предпочтительно под высоким давлением подается экстрагирующая жидкость, прежде всего вода или же горячая вода. Эта экстрагирующая жидкость вступает во взаимодействие с сырьем для приготовления напитка внутри порционной капсулы таким образом, что образуется экстракт напитка или же напиток. Фильтрующий элемент в этом процессе экстрагирования служит, прежде всего, в качестве, сита для экстракта напитка.
Основной элемент 2 согласно изобретению имеет стеновую область 12 и донную область 11. Стеновая область 12 простирается по существу между фланцем 17 и донной областью 11. В стеновой области 12 выполнено множество желобков 15, которые, прежде всего, введены в стеновую область 12 и выполнены в форме обращенных в полое пространство 3 и простирающихся (то есть, проходящих по существу вертикально на изображении согласно фиг. 19) по существу вдоль между фланцем 17 и донной областью 11 канавок. Прежде всего, согласно изобретению предусмотрено, что желобки 15 простираются вертикально вдоль стеновой области 12, то есть в прямом направлении от фланца 17 к донной области 11, но при этом желобки не обязательно простираются по всей длине. Желобки 15 согласно изобретению выполнены так, что стеновая область 12 усиливается или же упрочняется. Помимо этого, за счет множество желобков 15, которые распределенно расположены, прежде всего, по стеновой области 12, предотвращается слипание между стеновой областью 12 и стенкой заварочной камеры устройства для приготовления напитка после процесса экстрагирования, благодаря чему облегчается автоматический выброс порционной капсулы 1 из заварочной камеры. Изображенная на фиг. 19 форма осуществления имеет охватывающий выступ 16, который расположен в стеновой области 12 между фланцем 17 и донной областью 11, а именно, на фланце 17 в направлении к донной области 11. Выступ 16 имеет по сравнению с оставшейся стеновой областью 12, которая находится между выступом 16 и донной областью 11, более крупный диаметр (параллельно мембране 4). Предпочтительно, контур выступа 16 выполнен таким образом, что диаметр выступа 16 немного уменьшается в направлении фланца 7.
В изображенной на фиг. 19 форме осуществления порционной капсулы согласно изобретению предусмотрено, что желобки 15 простираются в первой частичной области желобков 15 в области выступа 16, а в следующей частичной области желобков 15 от выступа 16 в направлении к донному элементу 11 простираются немного вдоль оставшейся стеновой области 12, но затем заканчиваются. В целом, желобки простираются, например, примерно по 50% протяженности стеновой области между фланцем 17 и донной областью 11, причем треть протяженности желобков 15 проходит в области выступа 16, а оставшиеся две трети протяженности желобков проходят в оставшейся стеновой области 12 между выступом 16 и донной областью 11.
На фиг. 21 схематично изображен вид в разрезе порционной капсулы согласно изобретению вдоль протяженности по высоте порционной капсулы, то есть с поверхностью сечения перпендикулярно плоскости расположения мембраны 4. Далее, на фиг. 22 изображен вид в разрезе порционной капсулы согласно изобретению с плоскостью сечения, которая проходит параллельно протяженности плоскости мембраны. Различимо то, что на фиг. 21 изображена внутренняя сторона полого пространства порционной капсулы 1. Материал порционной капсулы 1 или же основного элемента 2 выполнен настолько тонким, что осуществление желобков 15 на изображенной на фиг. 19 наружной стороне влечет за собой соответствующие формообразования или же углубления на внутренней стороне. На фиг. 22 особо различима реализация контура 15' в виде зубчатого колеса, который получается вследствие ввода желобков 15 в стеновую область 12 порционных капсул 1.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 Порционная капсула
2 Основной элемент
2.1 Стенка
2.2 Стеновая область
2.3 Охватывающее кольцо
2.4 Краевая область, фланец
2.4.1 Уплотнительная область
2.4.2 Средство геометрического замыкания, средство фрикционного замыкания и/или детекторное средство
3 Полое пространство
4 Мембрана
5 Блестящая поверхность
6 Матовая поверхность
7 Выемка
8 Выступ
9 Надпечатка
10 Электрически проводящая область
11 Металлическая область, донная область
12 Стеновая область
12.1 Заварочная камера
13 Детекторное средство, сканер, датчик
14 Луч
15 Желобки
15.1 Краевая область
16 Пружинное средство, выступ
17.1 Штриховой код
17 Крепежный фланец
18 Размер порционной капсулы
19 Встроенный элемент, сито
20 Ферромагнитная область
21 Уплотнение
22 Отверстие капсулоприемника
23 Корпус капсулоприемника
24 Средство геометрического замыкания, шестерня
25 Внутренняя стенка капсулоприемника
26 Капсулоприемник
27 Заварочная камера
28 Отверстие для впуска воды
29 Прокалывающий пробойник
30 Удерживающее средство.