用于感测饮料生产设备中的胶囊的装置制造方法及图纸

本发明专利技术旨在提供一种装置，该装置感测插入机器中的接受器（1）的胶囊（2）以及根据胶囊类型由饮料生产设备供应的流经胶囊的液体的物理参数。包含饮料配料的胶囊被插入柱形或锥形的宽口接受器，该接受器具有封闭接受器的底部和用于插入胶囊的上部开口。接受器围绕一空心轴（3）的轴线旋转，该空心轴附接在接受器的底部的中心处并垂直于接受器的底部的外表面，所述轴在接受器的底部的内表面的中心处形成一孔。所述装置包括在所述轴中滑动并且穿过接受器的底部的内表面的孔的杆件，所述杆件（4）设有一弹簧，该弹簧维持杆件的在接受器内举升的端部与胶囊接触，另一端处于所述轴内。所述装置还包括用于测量杆件在轴中的端部的位置的机构，以便根据被插入接受器中的胶囊的尺寸控制接受器的旋转速度、由饮料生产设备供应的流经胶囊的液体的排放和物理参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种与饮料生产设备相关联的感测装置，该饮料生产设备用于使用容纳饮料配料的胶囊制备饮料。
技术介绍
已知通过容纳饮料配料的胶囊制备饮料。通常，将胶囊插入饮料生产装置例如咖啡机，将液体注入胶囊，并且在压力下或通过重力从胶囊提取饮料。已知通过使用离心作用制备饮料。原理主要在于在胶囊容器中提供饮料配料，在接受器中供给液体，在升高的速度下使接受器旋转以确保液体与粉末相互作用，同时形成接受器内液体的压力梯度；这种压力从中心朝接受器外围逐渐增加。随着液体穿过咖啡层，发生咖啡化合物的提取并且获得在接受器外围流出的液体提取物。术语“胶囊”是指容纳饮料配料的任何柔性的、刚性的或半刚性的容器。胶囊的其他的同义词是“易理包(pod)”、“垫”、“料盒”或“小袋”。胶囊可以单次使用。容器也可以在使用前由用户填充配料以形成胶囊。术语配料是指任何适当的饮料物质，诸如研磨咖啡、可溶咖啡、茶叶、可溶茶、花草茶、乳制品粉末、烹饪用粉末、婴儿食品以及它们的组合。存在使用机械、光学或磁性传感器识别饮料生产装置中的胶囊的系统。但是，一般而言，这些系统需要胶囊上的特定标记如机械标记、条形码或磁性标签以便能够区分不同的胶囊。提供这种标记在胶囊上导致技术上的限制并且是昂贵的。此外，胶囊上的某些标记对胶囊周围的蒸汽或液体环境敏感。因此，不能总是确保对标记的可靠的读取。W02010/026053涉及一种使用离心力的受控饮料生产装置。胶囊可包括设置在胶囊外表面上的条形码，其使得能够检测胶囊的类型和/或胶囊内提供的配料的性质，以便对待制备的饮料应用预定的提取过程。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于以更简单和更有效的方式感测插入接受器中的胶囊的装置，以便可靠地控制操作冲煮参数诸如饮料生产设备中供应的液体的排放和物理参数。特别地，本专利技术不需要使用胶囊上的特定传统标记如典型的条形码、磁性标签或其他识别机构，从而使胶囊更经济并且防止在冲煮条件下的故障的风险。该目的通过一种用于感测饮料生产设备中的胶囊的装置实现，所述装置包括用于接纳容纳饮料配料的所述胶囊的接受器，所述接受器具有底部和用于插入胶囊的上部开口，所述装置的特征在于，所述装置包括至少一个用于感测接受器中的胶囊的外表面的相对位置的机构，所述位置代表当胶囊被布置在接受器中时接受器的尺寸，所述装置还包括用于提供与感测到的所述表面的相对位置相关的代码的机构。一般地，感测机构优选包括布置成感测胶囊的底部的位置的可缩回的感测柱塞。用于提供代码的机构包括用于确定感测机构的相对位置并提供二进制代码的光学测量机构或磁性传感器。在优选模式中，接受器布置成围绕垂直于接受器的底部的轴线旋转。感测装置向饮料生产设备提供代码，该代码可用于控制饮料生产设备的操作性冲煮参数。操作参数可包括接受器的旋转速度和/或在胶囊中供应并流过其中的液体的排放和物理参数。这种排放和物理参数可包括所供应液体的流率、体积、加热温度及其组合。更具体而言，感测机构包括杆件，所述杆件沿与旋转轴线同轴的轴滑动并穿过接受器的底部的内表面的孔，所述杆件设置有维持杆件的一端在接受器内被举升的弹簧，所述装置还包括用于测量沿所述轴滑动的杆件的端部的位置的机构。根据装置的一种构型，轴在底部外表面的中心处垂直地附接至接受器。杆件可被分为各自穿过靠近接受器中心的孔的数个部分。在横过孔之后，杆件的各个部分根据插入接受器中的胶囊的尺寸沿轴在外部滑动。各个部分的端部沿轴的位置通过测量机构确定。该构型可具有与接受器的内部和外部之间的水密性有关的缺点，因为液体可能通过杆件的各部分穿过的孔泄漏。为了克服这一可能的缺点并使制造工艺更简单，优选构型包括围绕柱形空心轴的轴线旋转的接受器，该轴在接受器的底部的外表面的中心处垂直附接至该外表面。该轴在接受器底部的内表面的中心处形成一孔。装置包括在轴内滑动并且穿过接受器底部的内表面的孔的杆件。杆件设置有弹簧，该弹簧维持杆件的在接受器内被举升的一端与胶囊接触，另一端在轴内在取决于胶囊尺寸的位置处滑动。因此，包括在轴内部滑动而不是在轴外部滑动的成一体的杆件的这一技术方案更好地适于仅利用在接受器的孔下方围绕杆件的一个填料压盖使得接受器水密。取决于胶囊的内容物和待生产的饮料类型，存在不同尺寸的胶囊。杆件的端部位置随被插入接受器中的胶囊的尺寸而变。几乎占据接受器整个容积的大的胶囊将朝接受器底部推动杆件，而在轴中的端部的位置距离接受器底部最远。相反，小的胶囊在轴中的短距离上推动杆件，从而端部较靠近接受器的底部。当接受器为空的时，杆件具有中性位置，其中杆件在接受器内的端部被举升在靠近上部开口的最高位置。杆件在轴中滑动的另一端则靠近接受器的底部。维持杆件被举升的弹黃因此完全被释放。杆件的在轴中的端部的位置通过与杆件没有电接触的光学或磁性机构测量，一旦胶囊被插入接受器以开启生产饮料的设备，所述光学或磁性机构与接受器一起旋转。在另一可能的实施例中，用于提供与感测到的所述表面的相对位置有关的代码的机构包括用于测量随杆件的相对位置而变的可变阻力的电位器。附图说明通过下面参照作为非限制性示例给出的附图的详细说明可更好地理解本专利技术。图1示出容纳大尺寸胶囊的接受器，其中用于感测胶囊的装置的杆件处于接受器内的最低位置。图2示出容纳中等尺寸胶囊的接受器，其中用于感测胶囊的装置的杆件处于接受器内的中间位置。图3示出容纳小尺寸胶囊的接受器，其中用于感测胶囊的装置的杆件处于接受器内的高位置。图4示出空的接受器，其中用于感测胶囊的装置的杆件处于接受器内的中性位置。图5示出基于光束在穿过轴中的槽的杆件的部件上的反射/吸收的光学感测机构的示意图。图6示出基于光屏障的光学感测机构的示意图，其中光束被杆件的部件中断或不中断。图7示出基于光束通过轴的透明部分被杆件反射/吸收的光学感测机构的示意图。图8示出基于舌簧继电器的磁性感测机构的示意图，舌簧继电器通过附接至在轴中滑动的杆件的端部上的永久磁铁被接通或断开。图9示出装置的一实施例，其中杆件在没有附接至接受器的轴上滑动，光学感测机构基于光束在杆件和轴上的反射/吸收。具体实施例方式图1至4示出可在如W02010/026053中所述的饮料制备系统内使用的胶囊接受器I的示例。本专利技术的用于感测胶囊2的装置特别设计成适合于在胶囊2内的配料上施加离心力的旋转式接受器I。接受器I总体形成柱状或锥形的宽形状的空腔，其设有用于插入胶囊2的上部开口和封闭接受器的下底部。开口的直径稍大于胶囊2的本体的直径。开口的轮廓适合于胶囊的边沿轮廓，该边沿构造成当胶囊2被插入时靠在开口的边缘上。下底部设有垂直地附接在底部外表面的中心的柱形空心轴3。接受器I围绕空心轴3的中心轴线R旋转。接受器的底部的内表面在其中心处包括与轴3的内部连通的孔。本专利技术的感测装置的机械部件包括穿过接受器I的中心处的孔并在轴3内滑动的杆件4。杆件4由于布置在轴3中的固定点和在接受器I中出现的杆件4的端部之间的弹簧8而在接受器I的内部保持被举升。取决于胶囊的尺寸，当胶囊在接受器中插入就位时杆件4或多或少被推入轴3内且弹簧8或多或少被胶囊2的底部压缩。当胶囊2没有布置在接受器I中时，杆件4处于中性位置，即，弹簧8被完全释放，没有任何力推动杆件4。因此，杆件在轴3中的端部的位置靠近接受器I的底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.19 EP 10170042.51.一种用于感测饮料生产设备中的胶囊的装置，包括用于接纳容纳饮料配料的所述胶囊的接受器，所述接受器具有底部和用于插入胶囊的上部开口，所述装置的特征在于，所述装置包括至少一个用于感测接受器中的胶囊的外表面的相对位置的机构，所述相对位置代表当胶囊被布置在接受器中时接受器的尺寸，所述装置还包括用于提供与感测到的所述表面的相对位置相关的代码的机构。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述感测机构包括布置成感测胶囊的底部的位置的可缩回的感测柱塞。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述用于提供代码的机构包括用于确定所述感测机构的相对位置并提供二进制代码的光学测量机构或磁性传感器。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述接受器布置成围绕垂直于接受器的底部的轴线旋转。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述感测机构包括杆件，所述杆件沿与所述旋转轴线同轴的轴滑动并穿过所述接受器的底部的内表面的孔，所述杆件设置有维持杆件的一端在接受器内被举升的弹簧，所述装置还包括用于测量沿所述轴滑动的所述杆件的端部的位置的机构。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述杆件在附接至接受器的柱形空心轴内滑动并且穿过由所述轴在接受器底部的内表面的中心处形成的孔，所述杆件设置有弹簧，所述弹簧维持杆件的在接受器内被举升的一端与胶囊接触，另一端在所述轴内在取决于胶囊尺寸的位置处滑动。7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，当接受器中不存在胶囊时，所述杆件具有中性位置，其中杆件的位于接受器内的端部被举升在靠近上部开口的最高位置，而位于所述轴中的另一端的位置靠近接受器的底部，所述弹簧完全被释放。8.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述杆件由一在与接受器的所述轴成一体的芯构件上滑动的管构成，所述芯构件的直径确定为使得所述管在所述轴内在所述轴的内壁和芯构件的外表面之间自由滑动，所述管的位于接受器内的第一端通过一自由端封闭，当胶囊被插入接受器中时，所述自由端的外表面与胶囊的底部接触，所述管的第二端设置有横穿在所述轴中制成的槽的至少一个部件。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述弹簧在所述管内部设置在所述自由端和芯构件的位于轴内部的端部之间，所述芯构件是所述弹簧的固定支承点，所述芯构件的另一端封闭所述轴的端部并且形成联接构件，所述联接构件附接使接受器旋转的马达的轴。10.根据权利要求5至8中任一项所述的装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·雅里施，S·卡瑟，A·佩雷特斯，
申请(专利权)人：雀巢产品技术援助有限公司，
类型：
国别省市：