ОДНОРАЗОВАЯ УПАКОВКА, МАШИНА И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СВАРЕННОГО НАПИТКА Российский патент 2023 года по МПК B65D85/804 A47J31/36 

Настоящее изобретение относится к одноразовой упаковке, содержащей проницаемый для жидкости фильтрующий материал, окружающий камеру, в которой расположен экстракционный материал, при этом на камере предусмотрено подвижное закрывающее устройство, выполненное с возможностью перемещения из закрытого положения в положение, открывающее камеру, машине для приготовления сваренного напитка, имеющей устройство для производства горячей воды, держатель для одноразовой упаковки, имеющей экстракционный материал, для размещения одноразовой упаковки под источником горячей воды, и контроллер и блок детектирования, и способу приготовления сваренного напитка.

DE 10 2014 109 768 А1 раскрывает устройство для приготовления сваренных напитков, в котором на основании капсулы предусмотрен световод, чтобы можно было идентифицировать капсулу путем введения и отклонения света. Такая идентификация капсулы позволяет оптимизировать программное управление устройством. Однако невозможно идентифицировать, находится ли капсула в открытом или закрытом положении.

В EP 1786303 B1 идентификационная метка на капсуле детектируется с помощью устройства детектирования, при этом устройство детектирования предусмотрено на направляющем рельсе для питания капсулы. Опять же, хотя капсулу можно идентифицировать, невозможно обнаружить различные состояния капсулы.

WO 2013/080073 раскрывает одноразовую упаковку, содержащую проницаемый для жидкости материал и перфорированную фольгу, которую можно использовать для детектирования. Одноразовая упаковка с экстракционным материалом остается в закрытом состоянии даже после удаления фольги и не открывается.

Следовательно, задачей настоящего изобретения является создание одноразовой упаковки, машины и способа приготовления сваренного напитка с улучшенным распознаванием одноразовой упаковки для упрощения обращения.

Данная задача решается с помощью одноразовой упаковки, имеющей признаки пункта 1 формулы, машины, имеющей признаки пункта 7 формулы, и способа, имеющего признаки пункта 11 формулы изобретения.

В одноразовой упаковке согласно изобретению экстракционный материал расположен в камере, которая окружена проницаемым для жидкости фильтрующим материалом, при этом предусмотрено подвижное закрывающее устройство для открытия камеры, причем закрывающее устройство может быть перемещено из закрытого положение в открытое положение, при этом на подвижном закрывающем устройстве имеется по меньшей мере одна маркировка для идентификации одноразовой упаковки. Таким образом, с одной стороны, идентификация одноразовой упаковки может происходить с помощью блока детектирования, например, для контроля параметров приготовления во время заваривания напитка, таких как температура горячей воды или количество горячей воды, и, с другой стороны, с помощью блока детектирования можно определить, находится ли одноразовая упаковка в закрытом или открытом положении, поскольку маркировка расположена на подвижном закрывающем устройстве. При перемещении закрывающего устройства маркировка также перемещается, и, таким образом, также можно детектировать открытое положение одноразовой упаковки.

Предпочтительно, закрывающее устройство имеет по меньшей мере одну поворотную заслонку. Заслонка может быть расположена на верхней стороне одноразовой упаковки, когда одноразовая упаковка находится в рабочем положении, т.е. вставлена в держатель машины для приготовления сваренного напитка. Предпочтительно, закрывающее устройство содержит множество поворотных заслонок, которые имеют, например, треугольную форму и в открытом положении окружают по окружности отверстие камеры. В зависимости от конструкции одноразовой упаковки вверху может быть предусмотрено от двух до десяти поворотных заслонок, предпочтительно от четырех до восьми заслонок, в частности, шесть заслонок.

В другом варианте осуществления маркировка имеется на конце каждой заслонки, при этом в закрытом положении одноразовой упаковки маркировки на отдельных заслонках образуют общую поверхность, например цветную поверхность или другую кодировку, такую как штрих-код или символ. По меньшей мере некоторые из поворотных створок могут иметь маркировку на конце, чтобы можно было детектировать, находятся ли эти заслонки в открытом или закрытом положении.

Предпочтительно, одноразовая упаковка содержит опорный корпус из картона, который соединен с фильтрующим материалом, при этом опорный корпус имеет откидную кромку, на которой заслонки закрывающего устройства установлены с возможностью поворота. При увлажнения откидной кромки обеспечена возможность перемещения закрывающего устройства из закрытого положения в открытое положение, поскольку увлажнение инициирует процессы набухания, которые вызывают поворот заслонок на откидной кромке. Одноразовая упаковка может быть сконструирована, например, как описано в DE 10 2018 101 338.

В машине для приготовления сваренного напитка согласно изобретению маркировка, расположенная на подвижном закрывающем устройстве одноразовой упаковки, может быть детектирована в закрытом положении с помощью блока детектирования, так что, с одной стороны, одноразовая упаковка могут быть идентифицированы, и, с другой стороны, также может быть детектировано закрытое и открытое состояние одноразовой упаковки. Блок детектирования предпочтительно расположен над одноразовой упаковкой рядом с впуском для горячей воды. Блок детектирования может быть, например, блоком оптического детектирования, содержащим источник света и оптический считыватель. Источником света может быть светодиод, который освещает закрывающее устройство одноразовой упаковки, при этом отражение детектируется оптическим считывателем, например, камерой. Маркировка может быть выполнена как цветовая маркировка, например, так, чтобы распознавание цвета могло выполняться с помощью датчика RGB для детектирования различных типов одноразовых упаковок.

В способе согласно изобретению после того, как одноразовую упаковку помещают в держатель машины, считывателем машины выполняется детектирование маркировки на закрывающем устройстве на верхней стороне одноразовой упаковки до начала процесса заваривания. Предпочтительно, после того, как одноразовая упаковка была детектирована в держателе машины, небольшое количество горячей воды подается к одноразовой упаковке с помощью контроллера, чтобы открыть ее, и после предварительно определенного времени ожидания, например, между 2 с и 30 с, в частности от 4 до 15 с, на открытую одноразовую упаковку снова подают горячую воду для заваривания напитка. Данный двухэтапный процесс может контролироваться контроллером путем детектирования сначала закрытого положения одноразовой упаковки, а затем проверки, после открытия одноразовой упаковки, действительно ли закрывающее устройство все еще не находится в закрытом положении. Это может предотвратить раздачу горячей воды в случае неисправности и снизить риск травмы пользователя. Блок детектирования можно использовать для проверки, открывалась ли одноразовая упаковка при первой раздаче горячей воды. В то же время общее время приготовления также может быть оптимизировано, поскольку не обязательно должно быть фиксированное время ожидания между первым и последующим добавлением воды, но можно детектировать, в какой момент одноразовая упаковка открыта достаточно, чтобы продолжить процесс.

Кроме того, контроллер может опционально использоваться для блокировки раздачи горячей воды, если одноразовая упаковка не была детектирована в держателе машины блоком детектирования, или если одноразовая упаковка уже использовалась. Это дополнительно снижает риск травмы пользователя, поскольку в уже начатом процессе невозможно вставить одноразовую упаковку.

Изобретение поясняется более подробно ниже с помощью нескольких примерных вариантов его осуществления, данных со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 иллюстрирует схематический вид в аксонометрии машины для приготовления сваренного напитка;

фиг.2 иллюстрирует схематический вид одноразовой упаковки, используемой в машине во время детектирования;

фиг.3 иллюстрирует вид в аксонометрии одноразовой упаковки;

фиг. 4A-4D иллюстрируют несколько схематических изображений блока детектирования на разных этапах производства сваренного напитка, и

фиг. 5 схематично иллюстрирует подвижный блок детектирования, который позволяет проводить динамические измерения.

Машина 1 содержит корпус 2, на котором предусмотрен предпочтительно съемный резервуар 3 для пресной воды, из которого вода может подаваться с помощью насоса и нагревательного устройства для раздачи горячей воды в устройство 4 подачи. Машина 1 имеет на корпусе 2 стационарное удерживающее устройство 6, в которое вставлен держатель 7, имеющий гнездо для одноразовой упаковки 8. Одноразовая упаковка 8 расположена под устройством 4 подачи и имеет маркировку 11 на верхней стороне, которая может быть детектирована блоком 12 детектирования. Для этого блок 12 детектирования имеет источник 13 света, например светодиод, через который свет испускается на верхнюю сторону одноразовой упаковки 8. Рядом с источником 13 света предусмотрен оптический считыватель 14, например, с датчиком RGB, для детектирования света, отраженного от маркировки 11. Таким образом, цветная поверхность маркировки 11 может быть детектирована датчиком и использована для идентификации типа. Цветную поверхность можно нанести, например, путем печати или наклеивания этикетки.

Затем в процессе заваривания к открытой одноразовой упаковке 8 через устройство 4 подачи подается горячая вода. Вода проходит через одноразовую упаковку 8 и подается под держателем 7 в кружку 9, которая помещается на поддон 10 машины 1.

На фиг.2 схематично показан блок 12 детектирования, который имеет источник 13 света и оптический считыватель 14. Блок 12 детектирования расположен над одноразовой упаковкой 8, которая размещена в держателе 7. Одноразовая упаковка 8 содержит проницаемый для жидкости фильтрующий материал, например, бумагу или нетканый материал, имеющий боковые стенки 81, которые сужаются под углом и заканчиваются кончиком 82 в нижней части. На верхней стороне боковых стенок 81 предусмотрена откидная кромка 83, на которой установлено с возможностью поворота закрывающее устройство 84. Таким образом, маркировка 11 располагается на закрывающем устройстве 84, которое показано на фиг.2 в закрытом положении. Экстракционный материал, такой как кофе или чай, размещается в камере 80 внутри одноразовой упаковки 8.

Кроме того, можно видеть, что нижний кончик 82 одноразовой упаковки 8 расположен над дренажным каналом 70 в держателе 7.

Источник 13 света излучает свет на маркировку 11 на верхней стороне одноразовой упаковки 8, как показано пунктирными линиями. Считыватель 14 детектирует световые лучи, отраженные от маркировки 11, так что можно детектировать, какой тип одноразовой упаковки 8 расположен в держателе 7, по цветовой схеме маркировки 11 на оптическом считывающем устройстве 14. Для того, чтобы минимизировать влияние окружающего света, также может быть выполнено комбинированное измерение, то есть измерение без освещения источником 13 света и измерение с освещением источником 13 света и последующей оценкой сигнала.

На фиг. 3 показана одноразовая упаковка 8. Одноразовая упаковка 8 имеет форму пирамиды и включает нижний кончик 82, от которого боковые стенки 81 проходят вверх с расширением. Откидная кромка 83 предусмотрена на верхней стороне каждой боковой стенки 81, соединяя боковые стенки 81 с верхним закрывающим устройством 84, имеющим множество поворотных заслонок, которые ориентированы по существу горизонтально в закрытом положении. Горизонтальная ориентация здесь относится к положению вставления в держатель 7 во время приготовления напитка. Закрывающее устройство 84 с поворотными заслонками содержит маркировку 11 на конце, которая может быть предусмотрена на одной заслонке, но предпочтительно состоит из множества поверхностей отдельных заслонок. Например, три заслонки могут иметь на конце цветную маркировку, которые вместе образуют непрерывную маркировку 11 в закрытом положении.

Одноразовая упаковка 8 может быть сформирована по существу, как описано в заявке DE 10 2018 101 338. В частности, одноразовая упаковка 8 может содержать проницаемый для жидкости фильтрующий материал, удерживаемый в кольцевом опорном корпусе. Таким образом, опорный элемент может образовывать откидную кромку 83 и быть изготовленным из картона или другого набухающего материала. При подаче небольшого количества горячей воды на верхнюю сторону одноразовой упаковки 8 вода достигает откидных кромок 83 и вызывает там процессы набухания, которые обеспечивают открытие закрывающего устройства, заставляя отдельные заслонки открываться вверх. Таким образом, можно снять механическую блокировку заслонок, как описано в упомянутой заявке.

Управление машиной 1 для приготовления сваренного напитка поясняется на различных этапах на фиг. 4A - 4D.

На фиг. 4A одноразовая упаковка 8 не вставлена в держатель 7, и блок 12 детектирования может детектировать это, поскольку оптический считыватель 14 не детектирует отражение световых лучей, испускаемых источником 13 света. Таким образом, можно заблокировать выпуск горячей воды, чтобы минимизировать риск травмы пользователя. Кроме того, на дисплей машины 1 может выводиться информация о том, что в держателе 7 нет одноразовой упаковки 8.

На фиг. 4B одноразовая упаковка 8 вставлена в держатель 7. Блок 12 детектирования детектирует маркировку 11 на верхней стороне одноразовой упаковки 8 путем отражения светового луча, испускаемого источником 13 света, через маркировку 11 и детектирования его оптическим считывателем 14. Данное детектирование может сигнализировать контроллеру о том, что в держателе 7 находится закрытая одноразовая упаковка 8 и что можно начать операцию заваривания.

На первом этапе небольшое количество горячей воды теперь подается на верх одноразовой упаковки 8, чтобы открыть закрывающее устройство 84 одноразовой упаковки 8, как показано на фиг. 4С. Подача горячей воды к одноразовой упаковке 8 открывает закрывающее устройство 84 с отдельными расположенными по окружности заслонками, при этом заслонки открывают верхнюю сторону камеры 80 для процесса заваривания. После предварительно определенного времени ожидания, например, от 2 до 20 с, блок 12 детектирования может детектировать, находится ли закрывающее устройство 84 по меньшей мере частично в открытом положении. На фиг. 4C можно увидеть, что первая часть 11a маркировки 11 и вторая часть 11b маркировки 11 предусмотрены на разных заслонках закрывающего устройства 84, и путем перемещения маркировки 11 блок 12 детектирования теперь может детектировать по меньшей мере частично открытое положение одноразовой упаковки 8.

На фиг. 4D схематично показано полностью открытое положение одноразовой упаковки 8, в которой вся поверхность камеры 80 доступна над экстракционным материалом, так что горячая вода может подаваться сверху. Детектирование открытого положения закрывающего устройства 84 может осуществляться, например, за счет того, что экстракционный материал, например, коричневый кофе, размещается в камере 80, так что коричневый цвет может быть детектирован оптическим считывателем. Маркировка 11 может быть выполнена в цветах, отличных от экстракционного материала, таких как красный, зеленый или синий, так что детектирование цвета может использоваться для детектирования, вставлена ли в держатель 7 одноразовая упаковка, т. е. не происходит отражение, или одноразовая упаковка 8 вставлена в закрытом положении, или при детектировании коричневой кофейной гущи одноразовая упаковка 8 располагается в открытом положении.

В особенно предпочтительном варианте осуществления машины блок детектирования размещен в подвижной части 40, например, в подвижном устройстве подачи, так что он не мешает вставлению и извлечению одноразовой упаковки, но находится в правильном положении относительно одноразовой упаковки 8 (например, перпендикулярно над ней) во время измерения. Подвижная часть 40 может перемещаться приводом и контроллером машины. Подвижный блок детектирования также позволяет динамически измерять угол раскрытия. Это показано на фиг.5. В отличие от статического измерения, с помощью которого можно определить определенное минимальное раскрытие, таким образом можно определить любой угол раскрытия от 0° до 90°.

В показанном иллюстративном варианте осуществления одноразовая упаковка 8 на одну порцию содержит кофейную гущу. Также можно использовать чай или другой экстракционный материал вместо кофейной гущи. Кроме того, одноразовая упаковка 8 может использоваться для приготовления супов или других пищевых продуктов.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 машина 2 корпус 3 резервуар для пресной воды 4 устройство подачи 6 удерживающее устройство 7 держатель 8 одноразовая упаковка 9 кружка 10 поддон 11 маркировка 11а секция 11b секция 12 блок детектирования 13 источник света 14 считыватель 70 дренажный канал 80 камера 81 боковая стенка 82 кончик 83 откидная кромка 84 закрывающее устройство

Изобретение относится к одноразовой упаковке (8), содержащей проницаемый для жидкости фильтрующий материал, окружающий камеру (80), в которой расположен экстракционный материал. Камера оснащена подвижным закрывающим устройством (84), выполненным с возможностью перемещения из закрытого положения в положение, открывающее камеру (80), причем на подвижном закрывающем устройстве (84) имеется по меньшей мере одна маркировка (11) для идентификации одноразовой упаковки (8). Изобретение также относится к машине (1) и способу приготовления сваренного напитка. Технический результат заключается в обеспечении возможности посредством считывателя определять, в каком состоянии – открытом или закрытом находится упаковка, улучшая распознавание одноразовой упаковки. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Одноразовая упаковка (8), содержащая проницаемый для жидкости фильтрующий материал, окружающий камеру (80), в которой расположен экстракционный материал, при этом на камере (80) предусмотрено подвижное закрывающее устройство (84), выполненное с возможностью перемещения из закрытого положения в положение, открывающее камеру (80), отличающаяся тем, что на подвижном закрывающем устройстве (84) имеется по меньшей мере одна маркировка (11) для идентификации одноразовой упаковки (8).

2. Одноразовая упаковка по п.1, отличающаяся тем, что закрывающее устройство (84) содержит по меньшей мере одну поворотную заслонку.

3. Одноразовая упаковка по п.2, отличающаяся тем, что закрывающее устройство (84) содержит множество поворотных заслонок, которые в открытом положении окружают по окружности отверстие камеры (80).

4. Одноразовая упаковка по п.2 или 3, отличающаяся тем, что маркировка (11) имеется в каждом случае на конце по меньшей мере одной части заслонок, и предусмотрены рычаги, сцепленные друг с другом в закрытом положении одноразовой упаковки (8).

5. Одноразовая упаковка по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что маркировка (11) образована цветной поверхностью.

6. Одноразовая упаковка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что одноразовая упаковка (8) содержит опорный корпус, изготовленный из картона и соединенный с фильтрующим материалом, причем опорный корпус имеет откидную кромку (83), на которой заслонки закрывающего устройства (84) установлены с возможностью поворота, и при увлажнении откидной кромки (83) обеспечена возможность перемещения закрывающего устройства (84) из закрытого положения в открытое положение.

7. Машина для приготовления сваренного напитка, содержащая:

- устройство для производства горячей воды;

- держатель (7) для одноразовой упаковки (8), имеющей экстракционный материал, для размещения одноразовой упаковки (8) под устройством подачи горячей воды;

- контроллер и блок (12) детектирования,

отличающаяся тем, что обеспечена возможность детектирования маркировки (11), расположенной на подвижном закрывающем устройстве (84) одноразовой упаковки (8), в закрытом положении с помощью блока (12) детектирования.

8. Машина по п.7, отличающаяся тем, что обеспечена возможность детектирования закрытого положения и открытого положения одноразовой упаковки (8) посредством блока (12) детектирования.

9. Машина по п.7 или 8, отличающаяся тем, что маркировка (11) на закрывающем устройстве (84) выполнена с возможностью поворота при открытии закрывающего устройства (84).

10. Машина по любому из пп.7-9, отличающаяся тем, что блок (12) детектирования содержит источник (13) света и оптический считыватель (14).

11. Способ приготовления сваренного напитка, включающий следующие этапы:

- вставляют одноразовую упаковку (8), содержащую проницаемый для жидкости фильтрующий материал с экстракционным материалом, в держатель (7) машины (1);

- детектируют маркировку (11) на закрывающем устройстве (84) на верхней стороне одноразовой упаковки (8) с помощью блока (12) детектирования машины (1);

- открывают закрывающее устройство (84) и перемещают маркировку (11) одноразовой упаковки (8);

- подают горячую воду к отверстию в верхней части одноразовой упаковки (8) и приготавливают напиток, и

- собирают сваренный напиток под одноразовой упаковкой (8).

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что после детектирования контроллером закрытой одноразовой упаковки (8) горячую воду подают к одноразовой упаковке (8) для ее открытия, и после времени ожидания, в частности, после детектирования успешного открытия одноразовой упаковки (8), горячую воду снова подают к открытой одноразовой упаковке (8), чтобы заварить напиток.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что с помощью блока (12) детектирования детектируют, открыта ли одноразовая упаковка (8) после первой подачи горячей воды.

14. Способ по любому из пп.11-13, отличающийся тем, что раздачу горячей воды блокируют с помощью контроллера, если в держателе (7) не детектирована одноразовая упаковка (8).

15. Способ по любому из пп.11-14, отличающийся тем, что раздачу горячей воды блокируют с помощью контроллера, если в держателе (7) детектирована уже открытая одноразовая упаковка (8), в частности уже использованная одноразовая упаковка (8).