УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ПАКЕТА
DEVICE FOR ARRANGEMENT OF PACKAGE

Область техники
Изобретение относится к устройству для размещения пакета, используемого в машине, предназначенной для дозирования напитков или пищевых продуктов, в частности к устройству, предназначенному для обеспечения надлежащего размещения мягкого пакета, содержащего ингредиенты напитка или пищевого продукта, в устройстве для считывания штрихкода.
Уровень техники

Машины для дозирования напитков являются хорошо известными. Например, кофе-машины, обеспечивающие заваривание кофе с последующей фильтрацией, доступны на рынке в течение многих лет, при этом указанные машины осуществляют добавление горячей воды к молотым кофейным зернам для получения кофейного экстракта, который затем направляют через бумажный фильтр в подходящую емкость. В документе US-B-3987717 раскрывается одна такая машина. Позднее на рынке появились машины для заваривания напитка «по требованию», которые позволяют приготовить напитки на основании индивидуальных требований пользователя. Примеры таких машин включают в себя машины, доступные на рынке под торговыми марками NESPRESSO от Nestle S. А., и SEMSEO от Sara Lee Corporation, которые позволяют осуществить заваривание индивидуальных порций кофе из отдельных запечатанных капсул или гибких мешочков, содержащих молотый кофе.

Совсем недавно были созданы машины для приготовления напитков, которые обеспечивают удобное приготовление по требованию пользователя широкого диапазона типов напитков. Один пример такой системы доступен на рынке под торговой маркой TASSIMO от Kraft Foods, Inc. Эта система (которая раскрыта в документе ЕР-А-1440639) использует машину для приготовления напитка, которая содержит устройство для считывания штрихкода и большое количество картриджей для приготовления напитков, причем каждый картридж для приготовления напитка содержит один или несколько ингредиентов напитка и кодирован при помощи штрихкода. При использовании устройство для считывания штрихкода, входящее в состав машины для приготовления напитков, осуществляет сканирование и считывание штрихкода, нанесенного на поверхность картриджа для приготовления напитка, после введения указанного картриджа в машину, а также использует информацию, извлеченную из указанного штрихкода, для задания одного или нескольких параметров дозирования, используемых машиной для приготовления напитков для указанного цикла дозирования. На этапе изготовления изготовитель определяет параметры дозирования для каждого картриджа для приготовления напитка, а также наносит на него соответствующий штрихкод. Кроме того, каждый картридж для приготовления напитка может быть использован лишь один раз.
Из разработки известной системы, описанной выше, известно, что конструкция линейного устройства для считывания штрихкода может быть выполнена более простой, более дешевой и более надежной, если штрихкод будет всегда расположен перед сканером с обеспечением надлежащей ориентации при соблюдении жестких допусков касательно расположения и угла поворота. Кроме того, предпочтительно, чтобы напечатанный штрихкод был освещен при сканировании посредством регулирования источника освещения, а также чтобы подложка напечатанного штрихкода по существу не содержала неровностей, рифлений или складок. Это чрезвычайно важно при использовании сканера для считывания двухмерного штрихкода, так как это упрощает конструкцию оптического датчика, а также значительно снижает объем необходимой обработки изображения и декодирования. Хотя некоторое количество коммерчески доступных сканеров для считывания штрихкода может быть оптимизировано для осуществления сканирования штрихкода при любой ориентации и на любом расстоянии, это требует использования сложных оптических устройств и значительных ресурсов процессора.
Дополнительно к машинам, в которых для приготовления напитков используют картриджи, в другом предложенном типе машин используют ингредиенты напитка и пищевого продукта, упакованные в мягкие пакеты из многослойного материала (также известные как индивидуальные упаковки в виде трубочки). Такие пакеты являются преимущественными, так как они обеспечивают надежную упаковку с минимальным количеством отходов. Тем не менее, такие пакеты являются чрезвычайно гибкими и, следовательно, характеризуются наличием нескольких признаков, которые позволят надежно расположить пакет относительно устройства для считывания штрихкода. Таким образом, чрезвычайно сложно создать условия для оптимального считывания данных с мягкого и гибкого пакета из-за присущей ему низкой жесткости.
В документе US-A-2004/0046025 раскрыт сканер считывания с карт для считывания одномерных или двухмерных штрихкодов с жесткой или полужесткой карты, такой как кредитная карта, которую вручную вводят в щелевое устройство для считывания. Устройство для считывания ограничивает боковое перемещение карты при ее введении в слот, а также применяет построчный подход для постепенного формирования изображения кода при его перемещении вручную относительно линейного датчика изображения. Подпружиненная нажимная пластина, установленная на шарнирах, взаимодействует с картой на входе, при этом группа выступов на пластине прижимает карту к окну контактного датчика изображения для того, чтобы обеспечить фиксированную дистанцию считывания и компенсировать изгиб карты. Тем не менее, это устройство подходит только для считывания кодов с жестких карт и не подходит для решения отмеченной выше проблемы, связанной с использованием мягких и гибких пакетов.
Цель настоящего раскрытия заключается в создании устройства для расположения пакета, предназначенного для машины для дозирования напитков или пищевых продуктов, в которое пользователь может ввести мягкий пакет, который содержит ингредиенты напитка или пищевого продукта и на который нанесен машиночитаемый код, для осуществления надлежащего декодирования.
Еще одна цель настоящего изобретения заключается в создании машины для дозирования напитков или пищевых продуктов, включающей в себя такое устройство, причем, в случае успешного декодирования нанесенного на пакет кода, происходит генерирование сигнала, который может быть использован, например, для активации оптимального цикла приготовления напитка или для открытия крышки с тем, чтобы высыпать/вылить содержимое пакета в камеру, предназначенную для приготовления напитка или пищевого продукта или разрезания пакета.
Сущность изобретения
Таким образом, в настоящем документе раскрывается устройство для размещения пакета, предназначенное для машины для приготовления напитков или пищевых продуктов, содержащее слот для вставки, по меньшей мере, конца гибкого пакета, причем указанный слот содержит входное отверстие на одном конце, концевую стенку на противоположном конце, по существу прозрачное окно, ограничивающее верхнюю часть слота, подпружиненную плиту, ограничивающую основание слота, при этом плита ограничивает нижний край входного отверстия и проходит под углом так, чтобы обеспечить сужение слота в направлении концевой стенки.
Предпочтительно плита сформирована подпружиненной консольной плитой или закрепленной на шарнирах пластиной.
Пружинные средства предпочтительно расположены под пластиной, при этом средства могут включать в себя плоскую пружину или цилиндрическую пружину.
Предпочтительно датчик положения сконфигурирован для определения корректного расположения пакета внутри слота.
Дополнительно в настоящем документе раскрывается машина для приготовления напитков или пищевых продуктов, содержащая упомянутое выше устройство для размещения пакета и датчик изображения, расположенный поблизости от окна для того, чтобы обеспечить считывание машиночитаемого кода, нанесенного на вставленный в слот пакет, при этом датчик изображения генерирует сигнал в соответствии с информацией, считанной из кода на поверхности пакета.
Предпочтительно предусмотрена система управления, которая принимает сигнал, сгенерированный датчиком изображения, и управляет работой машины в соответствии с сущностью сигнала.
Датчик изображения предпочтительно представляет собой устройство для считывания двухмерного штрихкода.
Устройство для размещения пакета может быть установлено внутри машины под углом в диапазоне от 30 до 60 градусов к горизонтальной плоскости и предпочтительно под углом 45 градусов; предпочтительно предусмотрен источник света поблизости от окна.
Машина может дополнительно содержать режущие средства, которые активируют сигналом, сгенерированным устройством для считывания, для того, чтобы обрезать конец пакета, расположенного в устройстве для размещения пакета.
Кроме того, в настоящем документе раскрыта система для приготовления напитка или пищевого продукта, содержащая упомянутую выше машину и по меньшей мере один пакет, содержащий ингредиенты напитка или пищевого продукта, на котором нанесен машиночитаемый код.
Машиночитаемый код предпочтительно представляет собой двухмерный штрихкод.
Кроме того, в настоящем документе раскрыт способ приготовления напитка или пищевого продукта с использованием упомянутой выше системы, предусматривающий стадии: выбора пакета, на котором нанесен машиночитаемый код, содержащий информацию касательно содержимого пакета; введения пакета в устройство для размещения пакета для обеспечения считывания кода, нанесенного на пакет, при помощи датчика изображения; высыпания/выливания содержимого пакета в камеру приготовления, выполненную внутри машины; и активации машины для обеспечения подачи жидкости в камеру таким образом, чтобы сформировать напиток или пищевой продукт.
Машину предпочтительно активируют при помощи подходящего сигнала, сгенерированного датчиком изображения.
При помощи подходящего сигнала, сгенерированного датчиком изображения, осуществляют лишь открытие камеры.
Таким образом, устройство для размещения пакета ограничивает перемещение, обеспечивает надлежащее расположение и прижатие кода к нижней стороне окна для считывания, что обеспечивает освещение без создания теней и значительно повышает достоверность считывания. Возникающее в результате пружинящее действие воспринимается естественно и интуитивно, а также обеспечивает положительную силовую обратную связь для пользователя, временно увеличивая жесткость гибкого пакета для того, чтобы облегчить осуществляемые пользователем манипуляции.
Указанная конфигурация является чрезвычайно удобной, поскольку она предусматривает действие, выполняемое одной рукой, для размещения и временного ограничения движения пакета при осуществлении процесса сканирования. Кроме того, она устраняет влияние внешнего освещения, а также обеспечивает управляемое освещение.
Благодаря преимуществу, которое заключается в использовании подпружиненной плиты, устройство для размещения пакета может быть использовано с пакетами, характеризующимися различными значениями массы содержимого и давления. Кроме того, указанное устройство обеспечивает тактильную обратную связь для пользователя, а также осуществляет автоматическую компенсацию, когда пользователь слишком сильно прижимает пакет к концевому упору.
При использовании удешевленного линейного устройства для считывания штрихкода необходимо ограничить перемещение штрихкода в фиксированном положении с известными допусками вдоль его длины для того, чтобы упростить конструкцию сканера и гарантировать надежное сканирование. В то время как указанное сканирование легко осуществить при использовании жесткой упаковки, которая зафиксирована во время заваривания напитка, как, например, в случае упомянутых выше картриджей, при использовании гибких пакетов могут возникнуть сложности. В случае использования двухмерных штрихкодов надлежащее расположение и ограничение движения рисунка штрихкода является вдвойне важным, так как происходит сканирование двух осей. Таким образом, применение устройства для размещения пакета повышает надежность считывания устройства для считывания штрихкода благодаря точному расположению штрихкода под окном сканера в слоте, а также благодаря разглаживанию материала пакета, что по существу устраняет неровности, рифления или складки в области штрихкода.
Таким образом, устройство для размещения пакета представляет собой фиксирующий расположение механизм, который обеспечивает следующие преимущества:
- точное и надежное расположение и фиксацию штрихкода пакета под окном сканера, что позволяет использование простых и недорогих сканеров для считывания двухмерного штрихкода;
- частичное увеличение жесткости упаковки по мере ее ведения в слот, а также прижатие штрихкода к плоской поверхности окна в области сканирования для улучшения надежности считывания;
- компенсация различий в объеме упаковки, массе содержимого, а также объеме свободного пространства над содержимым;
- предоставление положительной обратной связи для пользователя при введении мягкого пакета в несквозной паз до концевого упора;
- компенсация слишком сильного прижатия пользователем пакета к концевому упору, а также деформации пакета.
Краткое описание чертежей
Далее будет приведено описание примерного варианта осуществления устройства для надлежащего расположения пакета согласно настоящему раскрытию со ссылками на прилагаемые фигуры, где:
на фиг.1 и 2 представлены виды в перспективе машины для приготовления напитков, в состав которой входит устройство для размещения пакета;
на фиг.3а и 3b представлены продольные разрезы одного варианта осуществления устройства для размещения пакета, в которое вставлен пакет;
на фиг.3c представлен продольный разрез устройства для размещения пакета, представленного на фиг.3a и 3b, которое установлено под углом внутри машины для приготовления напитков; и
на фиг.4a-4d представлены виды в перспективе устройства для размещения пакета, представленного на фиг.3a и 3b, на которых представлены различные стадии введения пакета.
Подробное описание изобретения
Настоящее раскрытие относится к устройству для размещения пакета, предназначенному для использования совместно с датчиком изображения, таким как сканер для считывания штрихкода, в машине для дозирования напитков или пищевых продуктов. Устройство обеспечивает надлежащую фиксацию гибкого пакета, содержащего ингредиенты пищевого продукта или напитка, и машиночитаемого кода, расположенного на нем, при введении пакета в устройство для размещения пакета.
На фиг.1 и 2 представлен один тип машины 10 для дозирования напитков, совместно с которой может быть использовано устройство. Машина 10 для дозирования напитков, как правило, содержит корпус 11, резервуар 12, водонагреватель, камеру приготовления напитка и насос, предназначенный для перекачивания воды из резервуара 12 в камеру через нагреватель. Передняя часть корпуса 11 ограничивает узел 13 дозирования, в котором происходит дозирование напитка, который содержит подставку 14 под чашку с расположенным под ней поддоном 15 для сбора воды. Узел 13 дозирования содержит отверстие 16 для выхода напитка, которое сообщается с камерой приготовления напитка и через которое происходит дозирование напитка.
Кроме того, в передней части корпуса 11 расположено входное отверстие 32 щелевидного слота 17 для ввода пакета, в которое вводят передний конец пакета 31.
В верхней части корпуса 11 расположено отверстие 19, которое сообщается с камерой. Предпочтительно отверстие 19 включает в себя средства для обеспечения доступа, предназначенные для открытия и закрытия отверстия 19.
На фиг.3 и 4 представлен один вариант осуществления устройства 18 для размещения пакета. Устройство 18 для размещения пакета содержит по существу прозрачную жесткую пластину, которая обеспечивает окно 30 для сканирования, ограничивающее верхнюю часть слота 17 для ввода пакета. Пластина может быть изготовлена из закаленного стекла, плексигласа или другого подходящего материала, который характеризуется высокой устойчивостью к износу. Ширину слота 17 выбирают в соответствии с размерами пакета 31, а входное отверстие 32, ведущее к слоту 17, предпочтительно характеризуется наличием скошенных краев для упрощения введения пакета 31 в слот 17. Предпочтительно ширина слота 17 превышает максимальную ширину пакета 31 на 1-3 мм. Концевая стенка 34 устройства 18 для размещения пакета ограничивает конец слота 17. В основании устройства 18 для размещения пакета расположена тонкая подпружиненная плита 33. Плита 33 ограничивает нижнюю часть слота 17 и проходит с обеспечением сужения в направлении вверх от входного отверстия 32 к концевой стенке 34. Плита 33 может быть выполнена из тонкого листа упругого материала, такого как поликарбонат, который сложен для создания подпружиненной консольной плиты. Альтернативно она может быть металлической или пластмассовой пластиной, шарнирно закрепленной на входе в слот 17, с пружиной, такой как цилиндрическая или плоская пружина, установленной под плитой 33.
Устройство 18 для размещения пакета предпочтительно установлено внутри машины 10 под углом в диапазоне от 30 до 60 градусов к горизонтальной плоскости, предпочтительно под углом 45 градусов. Угол выбирают достаточно крутым для того, чтобы содержимое пакета 31 могло переместиться под действием силы тяжести в задний конец пакета 31 (т.е. в конец, противоположный переднему концу, который вставляют в отверстие 32), при этом должно остаться место для установки датчика 37 изображения над устройством 18.
Датчик 37 изображения сфокусирован на окне 30 для сканирования. Датчик 37 изображения может быть стандартным сканером для считывания двухмерного штрихкода или миниатюрным датчиком на основе технологии КМОП (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник) с коротким фокусным расстоянием, которое обычно составляет менее 25 мм. Подходящий датчик 37 изображения изготовлен компанией Omnivision Technologies Inc.
Устройство 18 для размещения пакета предпочтительно оснащено переключателем или датчиком обнаружения, который будет определять то, что пакет 31 находится в надлежащем положении для сканирования, а также то, что плита 33 не слишком вдавлена. Обнаружение того, что плита 33 слишком сильно вдавлена, позволяет системе управления машины 10 выдать предупреждение пользователю о том, чтобы он ослабил свой захват, что, таким образом, снижает необходимость в повторном сканировании.
Устройство 18 для размещения пакета предназначено для использования с пакетом 31, характеризующимся наличием по меньшей мере одного концевого шва 35 (который, как правило, сформирован при помощи процесса сварки или склеивания) в переднем конце и содержащим ингредиенты напитка или пищевого продукта, которые могут быть в сухой или жидкой форме. Подходящие материалы для пакета 31 включают в себя гибкие многослойные материалы на основе пластика, содержащие слои полиэфира, алюминия и полипропилена. Ширина пакета 31 может находиться в диапазоне от 15 мм до 75 мм и более предпочтительно в диапазоне от 25 мм до 50 мм; а длина пакета может быть в диапазоне от 75 мм до 200 мм и предпочтительно в диапазоне от 120 мм до 160 мм. Тем не менее, размеры пакета 31 зависят от качества ингредиентов, которые необходимо разместить в пакете 31.
На одной из поверхностей пакета 31 нанесен машиночитаемый код 36. Предпочтительно код 36 является штрихкодом, напечатанным на пакете 31 с использованием шифрованных двухмерных штрихкодов. Тем не менее, коды 36 могут быть любой напечатанной системой монохромных или цветных символов, которые несут закодированную информацию и могут быть считаны машиной. Коды 36 могут быть открытыми или скрытыми. Скрытые изображения могут быть напечатаны с использованием, например, инфракрасных или ультрафиолетовых чернил.
При приготовлении напитка или пищевого продукта пользователь вставляет пакет 31 (см. фиг.4а) в отверстие 32. Когда пакет 31 проходит в слот 17, происходит взаимодействие пакета с подпружиненной плитой 33 и пользователь ощущает начальное сопротивление, так как слегка возрастает давление в пакете 31. Естественная реакция пользователя, на данном этапе, будет заключаться в проталкивании пакета 31 с преодолением указанного сопротивления, и попытка выполнить это, посредством более жесткого сжатия пакета 31, вызывает увеличение объема и жесткости переднего конца, что обеспечивает плавное вдавливание подпружиненной плиты 33 и позволяет осуществить введение пакета. Другие попытки ввода, например, посредством простого проталкивания пакета 31 со стороны заднего конца, не будут настолько успешными, поскольку пакет 31 будет иметь тенденцию сминаться или складываться, и вскоре пользователь поймет, что захват и последующее сжатие пакета 31 представляют собой лучший способ вставки пакета в слот 17.
Дальнейший ввод пакета 31 в слот 17 (см. фиг.4b) вызывает небольшое увеличение давления внутри пакета 31 и дает пользователю положительную обратную связь тем, что он становится немного жестче и облегчается манипуляция пакетом. В результате этого действия код 36 прижимается к плоскости окна 30 для сканирования, что, тем самым, устраняет какие-либо неровности поверхности или складки в этой особо важной области.
Наконец, при дальнейшем вдавливании пакетом 31 плиты 33 (фиг.3а и 4с) концевой шов 35 в переднем конце пакета 31 достигает концевой стенки 34 слота 17, что действует в качестве физического барьера для дальнейшего введения пакета. Если неподдерживаемый пакет 31 будут дальше проталкивать в направлении стенки, то концевой шов 35 будет попросту сворачиваться с потерей надлежащей регистрации. Однако, при проталкивании в устройство 18 для размещения пакета, поддержка концевого шва 35 обеспечивается благодаря клиновидной плите 33, боковым стенкам слота и жесткости самого пакета 31. Таким образом, пользователь получает указание на то, что пакет 31 расположен вплотную к концевой стенке 34 в устройстве 18 для размещения пакета и что он должен прекратить прикладывание усилия. Тем не менее, если пользователь продолжает прикладывать чрезмерное усилие после того, как пакет 31 достиг концевой стенки 34, то произойдет вдавливание плиты 33 в направлении вниз (см. фиг.3b и 4d), при этом накопленная энергия позволит восстановить форму пакета после того, как пользователь отпустит его.
После надлежащего расположения пакета сканер осуществляет сканирование кода 36 через окно 30, а также генерирует сигнал в соответствии с информацией, считанной из кода 36. Этот сигнал может быть использован для различных целей, например для включения машины 10; выбора оптимальной программы приготовления напитка в соответствии со свойствами ингредиентов, находящихся в пакете 31; открытия средства для обеспечения доступа, закрывающего отверстие 19, чтобы пользователь высыпал/вылил содержимое пакета 31 в камеру приготовления напитка. Кроме того, машина 10 может быть запрограммирована так, чтобы работать исключительно с «одобренными» пакетами 31, т.е. пакетами с распознаваемыми кодами.
Отверстие 32, расположенное на входе в слот 17, предпочтительно ориентировано горизонтально, при этом в рабочем положении слот 17 наклонен под углом от 45 до 60 градусов относительно горизонтали. Это помогает предотвратить скапливание инородных материалов внутри слота 17, а также способствует перемещению содержимого пакета 31 под воздействием силы тяжести в задний конец непосредственно перед осуществлением введения пакета в слот. Это упрощает введение пакета 31 и обеспечивает использование признака, описанного в следующем параграфе.
После этого содержимое пакета высыпают/выливают в подходящую камеру в машине 10 и машину, активируют для обеспечения подачи воды в камеру, чтобы осуществить приготовление напитка или пищевого продукта.
Устройство 18 для размещения пакета может также быть оснащено гильотиной или другими режущими средствами, которые активируют после генерирования подходящего сигнала устройством для считывания штрихкода, чтобы отрезать концевой шов 35 пакета 31, что тем самым облегчает высыпание/выливание пользователем содержимого пакета в камеру, расположенную в машине 10.
Устройство 18 для размещения пакета может также быть оснащено источником света, таким как светоизлучающие диоды, который обеспечивает управляемое освещение для оптимизации процесса считывания. Источник света расположен поблизости от окна 30.
Хотя вода, вероятно, является наиболее часто встречающейся жидкостью, используемой для приготовления напитков, например кофе, машина 10 также может использовать и другие жидкости, такие как молоко или жидкости на основе молока, для смешивания с ингредиентами напитка. Любые упоминания в настоящем документе воды должны также включать в себя любые формы жидкостей, используемых для приготовления напитков.
Хотя указанная система по существу подходит для машин, предназначенных для приготовления напитков, таких как кофе, чай, горячий шоколад и т.п., также она подходит для приготовления жидких пищевых продуктов, таких как суп. Любые упоминания в настоящем документе напитков должны также включать в себя любые формы жидких пищевых продуктов.