专利名称：胶囊传感系统的制作方法
技术领域：
本发明的技术领域涉及一种在饮料制备机中的胶囊的传感系统。出于当前描述的目的，“饮料”意为包括任何人类可消耗的液体物质，例如，咖啡、热或冷的巧克力、牛奶、汤、婴儿食品等。“胶囊”意为特定用于密封任何预分份的饮料配料的包装。除非指定，该包装具有任何材料或任何结构，特别是一种不透气的包装，例如塑料、铝、可循环和/或可降解包装，并且可以具有任何形状和结构，包括容纳该配料的软囊或硬壳。
背景技术：
已经开发出用于制备包括采用比如包含在胶囊或容器中的已分份的配料来制备这样的饮料(尤其是热饮料，例如茶或咖啡)的饮料电动系统并且对于在室内以及在户外使用变得非常流行。这种系统的巨大优势已经得到广泛的认可，特别是，它们的使用便利性、干净的操作和所提供的冲调饮料的更佳可控质量。众所周知，为了识别插入到设备(例如通过读取器)的胶囊，将射频(RF)标识与胶囊相关联。这种识别允许响应于该标识的检测而在饮料制备机中改变特定的操作。例如，冲调操作可被相应地改变以用于将它们与检测到的胶囊类型相适应。例如，可改变比如水温、该饮料的体积或其它的冲调参数。FR 2 912 124涉及一种用于饮料制备的已分份的包装，该包装包括两个由它们的接缝连接的弹性壁并且包括位于包装接缝处的加强外围部分的用于非接触读取的RFID标签。EP I 890 271涉及一种控制注入产品的分配的方法，该注入产品具有产品剂量容器和与容器的相应数量相关联的RFID标签。GB 2 397 510涉及一种用于饮料制备的盒和机器，其中每一个盒都带有包括多个数据位的代码，该数据位的条形码通过基于机器中的盒的插入由饮料制备机读取。WO 2005/044067涉及一种实现对容器内容和其产地的跟踪能力的设备，其中该容器包括一个光学或磁代码，该代码包含由例如包含磁头的外部读取器读取的关于容器的内容或产地的信息。该代码可以是包含以磁格式记录的信息的金属线或金属带。已经开发了涉及到光学识别的使用的系统，例如在胶囊上的条形码或其它视觉标识，如例如WO 02/28241和GB 2 397 510中所公开的。这种现有技术的胶囊识别系统包括复杂的和/或昂贵的发射器和传感器的使用。这些尤其是包括光学识别的传感系统很可能会暴露在干扰(不够清洁的环境)和/或影响传感可靠性的错误定位中。这些精密的传感装置位于严苛的环境中，比如冲调单元中，并且因此暴露在可能导致这些设备的过早故障的高温和高压中。因此在提供可靠的传感系统的同时，仍然存在简化和/或减少涉及在饮料制备机中使用的胶囊感测有关的成本的需求。
发明内容
本发明涉及一种饮料制备机的冲调单元。该冲调单元具有用于在饮料制备配置中保持包括导电材料的胶囊的底座；以及具有第一和第二电连接器的胶囊传感电路。例如，该冲调单元被配置为用于制备咖啡、茶、巧克力或汤的机器。特别地，该机器被布置为通过将热或凉水或其他液体流过由冲调单元保持的胶囊来在饮料模块内制备饮料。该胶囊通常构成限定用于容纳要制备的饮料配料的内腔的包装，该要制备的饮料配料例如是研磨咖啡或茶或巧克力或可可或奶粉。因此，用于饮料制备的配料可在胶囊的协助下以预先分份的形式(即用于保持和包含配料的包装)引入到机器中。根据本发明，第一电连接器和第二电连接器为-当该胶囊存在于底座中时，通过胶囊的导电材料电连接；并且-当该胶囊不存在于底座中和/或当底座处于用于接收和/或排出胶囊的配置中时电断开，以用来分别关闭或中断胶囊传感电路。因此，通过监视该电路的电行为，可分析在第一和电路的电导体之间的电关系和在连接器之间的电路径的特性。当具有该电路径的导电胶囊存在于冲调单元的底座中时，该电路的电特性与当不存在胶囊时的电路的电特性不同。由此可见，本发明提供了一种在使用胶囊的饮料制备机的冲调单元中的廉价、可靠且坚固的传感系统，并且其用于感测胶囊的电接触便于在现有技术中熟知的冲调单元配置中实现。本发明的传感系统特别几乎不受环境清洁度的影响，特别是当该电接触位于没有被全部暴露在液体(特别是由冲调单元制备的饮料)中的区域时。此外，不同于光学识别，只要由胶囊底座的配置预先确定胶囊的取向，该传感系统通常不受胶囊的任何取向或其变形或光的干扰。通过提供取决于类型的电特性，比如可由胶囊传感电路测量的胶囊的取决于类型的电阻率，可以廉价和可靠的方式容易地获得基于胶囊辨别的胶囊类型。这种简单的胶囊传感系统可用于比如在自动胶囊识别和机器参数化过程中。例如，该机器可预编程以用于执行取决于所用胶囊的类型的不同的饮料制备过程，该所用胶囊例如是包含用于制备浓咖啡(espresso)的研磨咖啡的胶囊，该胶囊通过系统与包含用于制备常规或Iug咖啡的研磨咖啡胶囊区分。因此，基于该传感系统，可自动地控制水和/或加热和/或泵送压力的量。为了使机器自动地在胶囊之间区分，一种类型的胶囊具有与另一种类型的胶囊的电特性不同的电特性，并且这种特性差别可由电路感测到。这种简单的胶囊传感系统可用于胶囊检测，即用于检测在冲调单元的底座中胶囊的存在或者不存在，例如以用来控制机器的状态，特别是其视情况的能量消耗。因此，当该机器在底座中没有探测到胶囊时，可关闭或停止例如加热器尤其是例如导热块的累积加热器的热调节器到更低的能量消耗级别以节约能量。同样地，能量消耗用户界面，例如用户信号LED、界面屏.、触摸屏和/或照明按钮可在底座中不存在I父囊时关闭。在底座中不存在配料胶囊也可用于授权服务模式，例如用于对机器清洁和/或除锈等。由此可见，通过自动识别在冲调单元中使用的胶囊类型以及自动执行类型专用的操作，该胶囊传感装置可用于增加用户的便利性。此外，该传感装置可用于减少能量消耗并降低饮料制备机在其寿命期间的碳排放量(carbon footprint)。可将识别的第一级别链接到针对胶囊类型(例如用于制备espresso、Iungo或普通咖啡的胶囊)调节的预编程的饮料制备过程。可将识别的第二级别链接到胶囊内容(例如特定的咖啡混合物)的识别，并将允许该机器例如经由界面屏幕向用户传输关于特定配料内容的信息，例如关于配料内容的成分和产地和情境的信息。例如，该电路包括模块，用于-通过感测在第一和第二电连接器之间的电压和/或电流流动来检测在底座中存在胶囊；和/或-通过测量取决于类型的电特性(比如当存在于底座中并电连接到第一和第二电连接器时的胶囊的阻抗)从多个不同的胶囊类型中识别胶囊的类型。该模块可包括处理器或类似的控制器以及连接到其上的用于在上电时感测电路特性的传感器。例如，该传感器可包括用于感测电流是否可在第一和第二连接器之间流过，以此可获得在底座中的胶囊的存在和/或电阻率。类似地，该传感器可包括用于感测在第一和第二连接器之间的压降数量的电压表。也可以通过在电路中通过非恒定的例如正弦电源部件来分析底座中的胶囊的电容或电感特性。因此，阻抗或其它电特性，例如包括在胶囊中的非线性或有源电子部件的使用，可被用于探测底座中胶囊的存在和/或识别从多个类型中选择的胶囊类型。在一个实施例中，该电路包括第三电连接器，其通过在胶囊的导电材料中的电路径可电连接到第一电连接器，该电路径不同于在连接第一和第二电连接器的导电材料中的电路径。也可预期另外的电连接器的使用。不同的连接器可与具有专用感测功能的胶囊中的不同电路径相关联，特别是用于识别胶囊的存在或不存在；胶囊的类型；胶囊的子类型或关于其寿命的指示，例如用于检查该胶囊是否对于消费仍然是安全的。当胶囊存在于底座中时，至少一个电连接器可布置为接触(特别是非侵入地)由胶囊的导电材料制成的胶囊表面并循环通过其电流。从而，胶囊的该表面应当是非电绝缘的。该胶囊可用导电材料制成或者可具有例如导电涂料的导电表面层。当在底座中存在胶囊时，至少一个电连接器可布置为穿透胶囊表面，特别是非导电表面，以在胶囊的表面下与胶囊的导电材料相接触并循环通过胶囊的导电材料的电流。在这种情况下，胶囊可以或不可以用例如绝缘涂料的电绝缘材料覆盖。该冲调单元可具有限定构成底座的胶囊腔室的第一封闭部分和第二封闭部分。特别地，封闭部分是可分离移动用于将胶囊插入底座和/或将胶囊从底座移除，并且可在一起移动以在底座中保持胶囊用于从胶囊制备饮料。具有这种第一和第二封闭部分的冲调单元的例子可在 EP I 646 305，EP 1859 713，EP I 859 714 和 WO 2009/043630 中找到。第一和/或第二封闭部分可构成和/或具有一个或多个电路的电连接器。当所述胶囊存在于底座中时，第一和第二封闭部分可被配置为可一起移动以用来在它们之间挤压导电部分，例如胶囊的舌(tongue)或例如轮缘的外围凸缘。至少一个电连接器可安装于或临近所挤压部分(例如邻近向底座外侧延伸的部分)的封闭部分中的一个。可将第一和第二电连接器布置为-例如当底座中不存在任何胶囊的情况下移动上述封闭部分时，在处于胶囊提取配置中的底座中不存在任何胶囊时相互电接触；并且-当底座处于胶囊接收和/或排出配置中时，例如当上述封闭部分隔开时，不再电接触。
因此，除了检测底座中胶囊的存在或者不存在之外，还可以检测该底座是处于用于接收和/或排出胶囊的开启配置还是处于用于循环通过该底座的液体的关闭配置。在前一配置中，可防止通过底座(例如通过操作泵)的液体循环。在后一配置中，既可以出于服务目的(特别是当关闭的底座中不存在胶囊时)也可以用于制备饮料(特别是当在关闭的底座中检测到胶囊时)来允许液体循环。在一个实施例中，该底座包括胶囊穿孔器，比如从钉、针、锥、角锥和刀刃中所选择的至少一个穿刺元件或者形成一系列这种穿刺元件的表面，比如角锥板。这种穿孔器通常用于打开胶囊以用于将液体(比如水)引入其中或者使液体从中(例如该饮料)移除。这种胶囊穿孔器的例子可在EP 512 470, EP I 299 022和EP I 339 305中找到。该胶囊穿孔器可构成布置为当胶囊存在于底座中并特别是胶囊被穿孔器刺穿时与胶囊的导电部分接触的电连接器中的一个，并且通过它们循环电流。当将胶囊穿孔器用作连接器时，临近该穿孔器的胶囊的外表面不必是导电的但可以用例如彩色涂料的绝缘层覆盖。通过该穿孔器经过绝缘表面进入下面的导电材料的穿入因此获得电传导。本发明还涉及一种上述冲调单元的操作方法。该方法包括电路的上电和至少一个电特性的测量，该电特性例如是在第一和第二电连接器(A，B)之间的循环电流和/或电压降。通过该测量，可获得下列内容-底座中胶囊的存在或不存在，该胶囊包括通过在其中构成导电路径来被连接到连接器并与连接器互连的导电材料；以及-从多个不同的胶囊类型所选择的胶囊类型，该胶囊包括具有取决于类型的电特性的导电材料，该电特性比如是当这些类型中的一个的胶囊存在于底座中时可由该电路测量的阻抗。本发明的另一方面涉及一种胶囊的使用，该胶囊具有当将该胶囊保持在底座中时用于电连接前述冲调单元的电连接器的导电材料。例如，该底座构成布置为用于容纳胶囊的外壳。该导电材料可以是例如包括铝、铜、铁等的金属的或者可以是导电陶瓷或有机材料，比如导电涂料或塑料材料。该胶囊可用主要由导电材料组成的结构制成，特别是胶囊重量的至少60%，例如75%，可选至少95%。例如，该胶囊用金属包装制成，例如基于铝的包装，出于保护该结构和/或出于视觉识别的原因，具有或不具有绝缘外层。本发明还涉及用于前述冲调单元的胶囊。该胶囊具有不导电结构；以及采用以由用于电连接第一和第二电连接器的结构所支撑的导电材料制成的轨道。本发明的另一方面涉及用于如前所述的冲调单元的一组胶囊。该胶囊包括导电材料并且在至少一个电特性上互相不同，比如每个胶囊的导电材料的阻抗。因此，胶囊可被电路感测到，例如来区分胶囊和/或检测胶囊是否存在于冲调单元中。本发明的另一方面涉及一种使如前所述的冲调单元的电路无效的方法。该方法包括采用旁路电连接该电连接器。该旁路可在物理上和/或通过对其电路的控制单元编程来集成在电路中。因此，相同的冲调单元可用在被布置为与可由电路感测到的胶囊一起操作的机器中以及拟提供该特征的机器中。因此，可通过该旁路模拟在底座中的胶囊的存在，从而无论是否使用设计为用于由电路感测的胶囊，冲调机器都可运行。本发明的又一方面涉及作为用于上述方法的旁路的导电导体的用途。例如将该导体布置为沿底座的外围部分延伸以用来在底座中留出足够的空间用于插入分离的胶囊。因此，这种分离的胶囊不需要与电连接器互联以允许冲调单元的适当操作。低的电源可足以在底座中感测胶囊。例如，可提供O.1至12V的在电连接器之间的电压降，特别是I至10V，例如2. 5至7. 5V。在胶囊中的电连接器之间循环的电流可达到O. 01至50mA的级别,特别是从O.1至5mA,例如O. 3至1mA。但是,也可采用更高的电压和/或电流强度。用于感测该胶囊的电源可以是AC或DC电源。
本发明现在将参考示意图进行描述，其中-附图1到9示意性地示出与根据本发明的冲调单元胶囊底座相关联的电连接器的不同配置。-图10示出适合于该冲调单元的胶囊；-图11示出了该冲调单元的结构的横截面；以及-图12示意性地示出该冲调单元的胶囊检测电路。具体描述本发明的一方面涉及饮料制备机的冲调单元。该冲调单元被配置为与包含待制备饮料的配料(例如研磨咖啡、茶或巧克力)的胶囊一起操作。图10中示出合适的胶囊2，图11中示出适于实现本发明的冲调单元I的结构并且图12中示出电路A，Aa, a, B, Bb, b，abc。在图1到9中示出在胶囊2和电路A，Aa, a, B, Bb, b，abc之间的电连接的各种实施例。在本发明的特定实施例中，胶囊2具有通常的杯形主体21和覆盖膜22。膜22沿着杯子21的外围轮缘24安装到杯子21上。轮缘24可用密封条24’覆盖，例如由弹性材料制成，如将在下面解释的。此外，胶囊2尤其是轮缘24和/或膜22可支撑环或环形圈23，例如用于辅助胶囊2的制造和/或处理。这种胶囊2形成用于包含要采用包含冲调单元I的饮料制备机来制备的饮料配料20，例如研磨咖啡。在一实施例中，胶囊2构成不透气的包装，例如用铝或铝合金制成。可选地，该胶囊可被或多或少地渗透，例如穿孔和/或由有机材料，尤其是塑料材料，例如可降解材料制成。该胶囊的杯子21和/或胶囊的膜22可用单块材料制作，例如金属材料或导电陶瓷和/或导电的有机材料，或可以由导电材料覆盖的或包含导电材料的结构制成，例如导电涂层或轨道，例如铝、铁和/或铜的镀层或轨道。冲调单元I构成用于保持胶囊2的底座11。此外，单元I包括胶囊传感电路，该传感电路具有第一和第二电连接器A、B,并且可选地具有第三连接器C。 根据本发明，当胶囊2存在于底座11中时，第一电子连接器A和第二电子连接器B通过胶囊2的导电材料21，22，24电互连。当胶囊2不存在于底座11中时，连接器A，B，C电断开。因此，传感电路A，Aa, a, B, Bb, b，abc分别取决于在底座11中胶囊2存在或不存在而关闭或中断。如图12中所示，电路A, Aa, a, B, Bb, b, abc包括模块abc。模块abc可包括连接到感测电路的电特性的电传感器的处理器或其他形式的控制器。例如，将模块abc布置用于-通过感测在第一和第二电连接器A，B之间的电压或电流循环来检测在底座11内的胶囊2的存在；和/或-通过测量取决于类型的电特性，例如当胶囊2在底座11中存在并电连接到第一和第二电连接器A，B时的胶囊2的阻抗，例如电阻，从多个不同类型的胶囊中识别胶囊类型。如上所述并且在图12中所示，电路A，Aa, a, B, Bb, b，abc可包括第三电连接器C，其可通过在胶囊的导电材料21，22中的电路径AC电连接到第一电连接器A，该电路径AC不同于连接第一和第二电连接器A，B的导电材料21，24’的电路径AB。如图12中所示，该胶囊传感电路可包括控制电路abc，该控制电路经由连接器a，b，c和线路Aa，Bb, Ce连接到连接器A，B, C，当胶囊2存在于底座11中时，连接器A，B，C与底座11相关联用于与胶囊2相接触。当胶囊2存在于底座11中时，至少一个电连接器B被布置为接触用胶囊2的导电材料24’制成的胶囊表面，并且通过其使电流循环。当胶囊2存在于底座11中时，至少一个电连接器A，C可布置为穿透胶囊表面，尤其是绝缘表面，以与胶囊2的表面之下的其导电材料21，22相接触，并且通过该导电材料循环电流。出于示例的目的，图11示出可用该胶囊传感电路装配的冲调单元I的结构。在该特定实施例中，冲调单元I包括限定构成底座11的胶囊腔室的第一和第二封闭部分13a，13b。封闭部分13a，13b可移动地分开以将胶囊2插入底座11和/或将胶囊2从底座11中移除并且可一起移动以在底座11中保持胶囊2用于从胶囊2制备饮料，特别是通过使液体(比如水)循环通过配料20进入胶囊2并从胶囊2流出。第一和第二封闭部分13a，13b可通过启动可枢转的手柄14在框架18上一起和分开移动。冲调单元I的更进一步的结构细节可从WO 2009/043630中找到，其通过引用并入于此。应当认识到可采用其它的冲调单元结构来实现本发明，特别是EP I 646 305，EP I859 713 和 EP I 859 714 所公开的。第一和/或第二封闭部分13a，13b可构成和/或支撑一个或多个电连接器A，B，Co例如，当胶囊2存在于底座11中时，第一和第二封闭部分13a，13b被配置成可一起移动以便在它们之间挤压导电部分24，24’，例如舌或外围凸缘，例如具有密封条的轮缘。电连接器B可安装在与具有密封条24’的被挤压轮缘24邻近的封闭部分13b的轮缘111上。在封闭部分13a，13b之间压住的密封条24’可确保水密性。底座11可包括上游胶囊穿孔器12a和下游胶囊穿孔器12b。例如，上游穿孔器由4个水注入刀刃12a中的一个至三个构成。下游穿孔器可由构成一系列穿刺元件(例如撕开膜22的穿刺锥)的表面12b来制成。这种穿刺元件可构成一个或多个电连接器A，C，该电连接器A，C被布置为当胶囊2存在于底座11中并且特别是当胶囊2被穿孔器刺穿时通过胶囊2的导电路径电互联，并且通过它们循环电流。在变体中，下游穿孔器12b可由非侵入式提取表面构成，即该表面不布置为穿透和/或撕开膜22。在这种情况下，膜22可被预穿孔或者可包括自开启配置。尽管如此，通过推动膜22和提取表面可确保在膜22和该提取表面之间的电接触。如果下游穿孔器12b用作延时开口器，即穿孔器仅在饮料制备的启动之后(例如在基于经由或沿着开口器13a的增压的液体注入，在胶囊2中升高的压力作用下)导致膜22的开启，则采用同样的原理。具有这种冲调单元I的饮料制备机通常包括一个或多个如下部件a)冲调单元1，用于在饮料制备配置中保持包含调味剂配料20的胶囊2并且用于引导通过该配料至饮料出口 15的液体(比如水)的输入流动；b)嵌入的加热器16，比如加热块，用于加热该液体流动以经由流体连接器17提供给冲调单元I的胶囊底座11 ;c)泵，用于通过嵌入的加热器16抽取液体；d) 一个或多个流体连接元件，用于从液体源头(比如液体罐)到饮料出口 15引导液体；e)电控单元abc，特别包括印刷电路板(PCB)，用于经由界面从用户接收指令并且用于控制嵌入的加热器6和泵；以及f) 一个或多个电传感器，用于感测从底座11、嵌入加热器16、泵、贮液器、已用胶囊收集器、液体流动、液体压力和液体温度的特性中所选择的至少一个操作特性，并且用于将这些特性传输至控制单元。加热器16可以是加热块或即时加热器(0DH)，例如在EP I 253 844，EP I 380243和EP I 809 151中公开的ODH类型。合适的冲调单元和胶囊管理的例子例如在WO2005/004683, WO 2007/135136和WO 2009/043630中公开，它们通过参考合并于此。合适的饮料制备模块例如在W02009/074550和WO 2009/130099中公开，它们通过参考合并于此。与底座11有关的电连接器A，B, C的不同配置在图1到9中示出。图1示出了在冲调单元I的底座11中具有两个电连接器Al、BI的实施例。连接器A1、B1被布置为与胶囊2的杯子21相接触。通常，连接器A1、B1由一对穿孔元件12a构成，该穿孔元件打开胶囊2的上游部分用于将水注入胶囊2中。在这种情况下，在连接连接器A1、B1的胶囊2中的电路径可沿杯子21的底部(上游部分)延伸。图2示出了本发明的另一实施例，在其中第一连接器A2被布置为与胶囊2的杯子21接触(例如通过穿孔)，并且第二连接器B2被布置为与胶囊环23接触，该胶囊环23通常是向底座11外侧延伸的胶囊2的一部分。例如，连接器B2由图11中的部分13b的支撑151构成。在这种情况下，至少在杯子21的底部中心部分胶囊2应该包括导电材料，沿杯子21的侧壁从该中心部分延伸并穿过外围轮缘24以到达由导电材料制成的环23。应注意的是，杯子21和/或外围轮缘24可由导电材料制成或者可仅在构成这些部分的非导电结构之中或之上具有导电轨道。此外，外围环23通常沿其整个外围由导电材料制成或者由具有导电材料的轨道的非导电结构制成，例如放射状地从外围轮缘24延伸。在后一种情况中，连接器B2可以是环形的并且延伸到环23的实质部分或整个外围以截断该放射状导电轨道。在之前的情况中，连接器B2可以是接触导电环23的任意点的点连接器。图3示出了另外的实施例，在其中连接器A3，B3两者在分开的位置(例如相对的位置)处都与胶囊2的环23相接触。在这种情况下，如果膜22导电，则在连接器A3、B4之间的导电路径通常可穿过膜22延伸，或者如果膜22非导电或者导电性显著弱于轮缘23和/或环23，则导电路径可沿着轮缘24和/或环23延伸。
图4示出了一个实施例，在其中连接器A4、B4与胶囊轮缘24，尤其是胶囊2的密封元件24相接触。在这种配置中，如果膜22导电，则在连接器A4、B4之间的导电路径通常可穿过膜22延伸，或者如果膜22不导电或弱导电则沿着轮缘24和/或环23延伸。图5示出了另外的实施例，在其中连接器A5、B5与胶囊杯21和膜22相接触。在这种配置中，在连接器A5、B5之间的导电路径通常沿着胶囊杯21和膜22延伸。在一种变体中，该导电路径可由导线构成(如虚线25所示)，该导线在连接器A5、B5之间穿过胶囊2延伸。图6也示出了与图3中的实施例类似的另一实施例，在该实施例中连接器A5、B5在膜22的外围接触轮缘24。在这种配置中，在连接器A6、B6之间的导电路径可穿过膜22延伸。图7示出了图2的实施例的变体，在该实施例中第二连接器B7与密封元件相接触，当关闭冲调单元I时该密封元件在轮缘24上构成用于围绕胶囊2的密封底座11。图8示出了另外的实施例，在该实施例中第一连接器AS位于轮缘24之上的密封构件24’上并且第二连接器B8位于轮缘24自身上。例如，轮缘24是膜22的金属外围延伸并且密封构件24’是装有例如金属颗粒的导电材料的弹性材料环。此外，当封闭部分13a、13b在一起时，第一和第二连接器AS、B8可弹性地相互压迫以用来相互接触并处于电接触状态。当封闭部分13a、13b分开放置(打开)时，第一和第二连接器AS、B8相互不碰触并且不处于电直接接触状态。这种配置允许多个感测级别。在连接器A8、B8之间没有电接触指示封闭部分13a、13b分开放置并且冲调单元I是打开的。在这种情况下，出于安全和/或卫生原因可阻隔液体注入到底座11和/或该机器可在以减少的能量消耗的经济模式下运转。当在连接器AS、B8之间检测到电接触时，这意味着封闭部分13a、13b闭合。如果在连接器A8、B8之间的电压降很低，例如接近零，这意味着在底座11中不存在胶囊。在后一种情况下，可阻隔饮料制备，但是可允许例如冲洗和/或去垢的服务模式。当电压降处于中间级别时，当封闭部分13a、13b分开放置时在最大电压降之间并且当封闭部分13a、13b闭合而在其间不具有任何胶囊2时在最小压降之间，这意味着胶囊2存在于底座2中，该底座2具有连接到连接器A8、B8的轮缘24和密封条24’。在该后一情况中，可允许饮料制备。在更优的配置中，该电路可被布置为感测与类型相关的轮缘24和密封条24’的不同级别电阻率相关的多个中间电压降。也就是说，可从该中间电压降获得胶囊的类型并且可以以自动的方式相应地调整饮料制备过程。图9示出了具有三个连接器A9、B9、C9的实施例，其与图12中所示的实施例是等效的并且其结合在图5和7中所示实施例的电接触配置A5 (=A7)，B5, B7。在所有这些实施例中，胶囊2的电特性可用于检测胶囊2在底座11中的存在或者不存在；和/或从多个不同的胶囊类型中识别所选择的底座11中的胶囊的类型。在后一情况下，一种类型的胶囊2的电特性不同于另一种类型的胶囊2。例如，阻抗，尤其是通过胶囊的导电路径AB、AC的电阻率与在胶囊类型之间可以是不同的。例如，从一种类型到另一种类型改变导电路径的几何形状和/或改变载有电路径的电子材料从而为每种胶囊类型提供区分电子标记。在一个实施例中，不同类型的胶囊2具有关于它们的胶囊杯21和膜22的所有相同的电特性。然而，胶囊轮缘24支撑具有专用类型电特性的密封构件，特别是专用类型的电阻率。例如，这些密封构件由装有导电颗粒的橡胶材料制成。导电颗粒(例如铜、铁和/或铝颗粒)的数量和/或性质对于不同的胶囊类型是不同的，以通过测量它们的电阻率来允许它们的自动识别。如上所述，轮缘24处的密封条可用于围绕在冲调单元I的封闭部分13a、13b之间的胶囊2密封底座11。胶囊上的这种密封条的适当实施和它们(力学的)与底座的相互作用可从EP I 654 966中找到，其内容通过参考合并于此。在使用期间，例如图12中所示的配置，电路A，Aa, a, B, Bb, b, abc被置于电源下，例如在连接器A，B，C之间施加电压。通过测量从连接器A到连接器B和从连接器A到连接器C流过的电流，可从大于零的循环电流(即通过胶囊2的存在在连接器A、B、C之间关闭电路)获得具有导电路径AB、AC的胶囊的存在，和/或通过测量流过的电流的级别以及通过测量到的电流去除电压可获得路径AB、AC的专用类型的电阻率。可编程控制单元abc以在底座11中不存在胶囊2时使该饮料制备机自动地降低到节能模式，例如通过关闭能量消耗用户界面或热累积加热器16。在底座11中胶囊2的不存在也可允许服务模式，比如可允许用户请求清洁或清洗过程的执行。另外，可编程控制单元abc以取决于由系统识别的胶囊类型来自动地执行不同的饮料制备过程。例如，对于每种胶囊的类型，可调节通过该胶囊循环的水量和/或水温。如果合适，控制单元可通过将连接器A、B、C旁路而被无效。这一旁路可以是“虚拟”的，例如通过将控制单元abc编程，例如用户可经由合适的系统无效用户界面请求或出于这一目的售后服务可对控制单元abc重新编程。也可以从物理上获得旁路连接器A，B，C，例如通过在连接器A、B、C之间插入旁路S1、S2。这种旁路S1、S2可用与底座11相关联的合适的电导体制成以用来模拟导电胶囊2的存在。这种导体S1、S2，比如插入到底座11并依循底座11的侧壁的导电轨道，应当足够小以在底座11中留下足够的未占用空间用于在其中插入相同或类似尺寸的胶囊作为导电胶囊或者更小尺寸的胶囊以说明“更大的”旁路的空间占用。
权利要求
1.一种饮料制备机的冲调单元(1)，包括用于保持包括导电材料的胶囊(2)的底座(11);以及具有第一和第二电连接器(A，B)的胶囊传感电路，其特征在于所述第一电连接器(A)和所述第二电连接器(B)为 -当所述胶囊存在于所述底座(11)中时，通过所述胶囊(2 )的所述导电材料电连接；并且 -当所述胶囊不存在于所述底座中和/或当所述底座处于用于接收和/或排出胶囊的开启配置中时电断开， 以用来分别关闭和中断所述胶囊传感电路(A, Aa, a, B, Bb, b, abc)。
2.如权利要求1所述的单元，其中所述电路包括模块(abc)，该模块用于 -通过感测电压和/或在所述第一和第二电连接器(A，B)之间循环的电流来检测在所述底座(11)中的所述胶囊(2 )的存在；和/或 -通过测量当所述胶囊(2 )存在于所述底座(11)中并电连接到所述第一和第二电连接器(A，B)时的所述胶囊(2)的取决于类型的电特性，比如阻抗，来从多个不同的胶囊类型中识别胶囊的类型。
3.如果权利要求1或2所述的单元，其中所述电路包括第三电连接器(C)，该第三电连接器(C)通过在所述胶囊(2)的导电材料中的电路径(AC)可电连接到所述第一电连接器(A)，所述电路径(AC)不同于在连接到所述第一和第二电连接器(A，B)的导电材料中的电路径(AB)。
4.如任一前述权利要求所述的单元，其中至少一个所述电连接器(A3，A4,AG, AS, B2，B3，B4，B6，B7，B8，B9 )被布置为当所述胶囊(2 )存在于所述底座(11)中时接触由所述胶囊(2)的导电材料制成的胶囊表面，并且通过它们循环电流。
5.如任一前述权利要求所述的单元，其中至少一个所述电连接器(Al，A2，A5，A7，A9，B1，B5，C9)被布置为穿刺胶囊表面，特别是不导电表面，以当所述胶囊存在于所述底座(11)中时与在所述胶囊(2)的表面下的所述胶囊(2)的导电材料相接触，并且通过所述导电材料循环电流。
6.如任一前述权利要求所述的单元，包括限定构成所述底座(11)的胶囊腔室的第一和第二封闭部分(13a，13b)，特别是可分开移动用于将所述胶囊(2)插入所述底座和/或从所述底座移除所述胶囊的封闭部分以及可一起移动以在所述底座中保持所述胶囊用于从所述胶囊制备饮料的封闭部分。
7.如权利要求6所述的单元，其中所述第一和/或第二封闭部分(13a，13b)构成和/或具有一个或多个所述电连接器(A，B, C)，可选择地 -当所述胶囊存在于所述底座(11)中时，所述第一和第二封闭部分(13a，13b)被配置为可一起移动以挤压它们之间的所述胶囊(2)的导电部分(24)，比如舌或外围凸缘；并且-至少一个所述电连接器(A4，A6，A8，B, B4, B6, B7, B8, B9)被安装在所述封闭部分中的一个中和/或邻近所述封闭部分中的一个，其中所述封闭部分邻近被挤压的部分。
8.如任一前述权利要求所述的单元，其中第一和第二电连接器(AS，B8)被布置为 -在处于关闭配置中的所述底座(11)中不存在任何胶囊(2)的情况下互相电接触；并且 -当所述底座处于开启的胶囊接收和/或排出配置时，不再电接触。
9.如任一前述权利要求所述的单元，其中所述底座(11)包括胶囊穿孔器(12a，12b)， 比如从钉、针、锥、角锥和刀刃(12a)中所选择的至少一个穿孔元件和/或构成一系列该穿孔元件的表面(12b)，所述胶囊穿孔器构成所述电连接器(Al，A2，A5，A7，A9，BI，B5，C9)中的一个，所述电连接器被布置为当所述胶囊(2 )存在于所述底座(11)中并且特别是当由所述穿孔器刺穿时，与所述胶囊(2)的导电部分(AB，AC)相接触，并通过它们循环电流。
10.一种操作如任一前述权利要求限定的冲调单元(I)的方法，包括为所述电路(A， Aa,a,B,Bb,b,abc)供电并测量至少一个电特性，比如在所述第一和第二电连接器(A,B)之间的循环电流和/或电压降，并以此可选择地获得下述至少一个-胶囊(2 )在所述底座(11)中的存在或不存在，所述胶囊(2 )包括通过在其间构成导电路径(AB，AC)而被连接到和连接所述连接器的导电材料；-用于接收和/或排出胶囊的所述底座的开启配置；以及-从多个不同的胶囊类型所选择的胶囊类型，所述胶囊包括具有取决于类型的当所述类型之一的胶囊(2)存在于所述底座(11)中时由所述电路可测量的电特性的导电材料，所述电特性比如是阻抗。
11.胶囊(2)的用途，当将所述胶囊保持在所述底座(11)中时，所述胶囊具有用于电连接如权利要求1至9中任一项所限定的冲调单元(I)的所述电连接器(A，B)的导电材料。
12.一种胶囊(2)，用于如在权利要求1至9中任一项中限定的冲调单元，该胶囊具有 不导电结构；以及由用于电连接所述第一和第二电连接器(A，B)的结构支撑的导电材料制成的轨道。
13.一组胶囊(2)，用于如权利要求1至9中任一项中限定的冲调单元，所述胶囊包括导电材料并且在每个胶囊的导电材料的至少一个电特性上互相不同，该电特性例如为阻抗。
14.一种使如权利要求1至9中任一项限定的冲调单元(I)的电路(4，么3，3，8，813，13， abc)无效的方法，包括采用旁路(S1，S2)电连接所述电连接器(A，B，C)。
15.—种作为权利要求14的方法的旁路的电导体(SI，S2)的用途，所述导体(SI，S2) 特别被布置为沿所述底座(11)的外围部分延伸以用来在所述底座中留出足够的空间用于插入分离的胶囊。
全文摘要
一种饮料制备机的冲调单元(1)，具有用于接收包括导电材料(21，22，23，24)的胶囊(2)的底座(11)；以及具有第一和第二电连接器(A，B)的胶囊传感电路。当胶囊存在于底座(11)中时，第一电连接器(A)和第二电连接器(B)通过胶囊(2)的导电材料电连接并且当胶囊不存在于所述底座中时电断开，以用来分别关闭或中断胶囊传感电路(A，Aa，a，B，Bb，b，abc)。
文档编号A47J31/52GK103025216SQ201180036503
公开日2013年4月3日 申请日期2011年6月23日 优先权日2010年6月28日
发明者A·佩雷特斯, A·约阿基姆, Y·艾特博济亚德 申请人:雀巢产品技术援助有限公司