DE102013013596A1 - "Hot beverage system, capsule and preparation device" - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Kapsel zur Bevorratung von Heißgetränkepulver, wie zum Beispiel Kaffeepulver, Kakaopulver oder dergleichen für die Zubereitung von Heißgetränken, wie zum Beispiel Kaffee, Espresso, Kakao oder dergleichen, in einer Kaffeemaschine, einem Kaffeeautomat, einem Getränkeautomat oder dergleichen, wobei die Kapsel einen Behälter zur Aufnahme des Heißgetränkepulvers umfasst, vorgeschlagen, wobei der Behälter wenigstens einen Teilbereich zur Codierung aufweist, der eine erste Leiterschicht umfasst, die wenigstens einen elektrischen Leiter und wenigstens eine Kontaktelektrode zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit dem wenigstens einen elektrischen Leiter aufweist.It is a capsule for storing hot beverage powder, such as coffee powder, cocoa powder or the like for the preparation of hot drinks, such as coffee, espresso, cocoa or the like, in a coffee machine, a coffee machine, a vending machine or the like, the capsule a Container for receiving the hot beverage powder comprises, proposed, wherein the container has at least one portion for encoding, which comprises a first conductor layer having at least one electrical conductor and at least one contact electrode for making electrical contact with the at least one electrical conductor.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kapsel zur Bevorratung von Heißgetränkepulver nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Zubereitungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 32 sowie ein Heißgetränkesystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 49.The invention relates to a capsule for storing hot beverage powder according to the preamble of claim 1, a preparation device according to the preamble of
Bei der Heißgetränkezubereitung werden nach dem Stand der Technik immer mehr Zubereitungsmaschinen bzw. Zubereitungsautomaten verwendet, bei denen das Getränkepulver, z. B. Kaffeepulver, zur Zubereitung in einem abgeschlossenen Container, einer Kapsel, bevorratet ist, und die Brühflüssigkeit unmittelbar in die Kapsel eingeleitet wird, sodass ”auf Knopfdruck” umgehend eine rasche Zubereitung erfolgen kann. Unterdessen existieren eine Vielzahl von Herstellern für derartige Maschinen sowie eine Vielzahl von Kapselherstellern.In the hot beverage preparation more and more preparation machines or automatic preparation machines are used in the prior art, in which the beverage powder, eg. As coffee powder, for preparation in a sealed container, a capsule, is stored, and the brewing liquid is introduced directly into the capsule, so that "promptly" a rapid preparation can be done by pressing a button. Meanwhile, there are a variety of manufacturers for such machines as well as a variety of capsule manufacturers.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kapsel, eine Zubereitungsvorrichtung bzw. ein Heißgetränkesystem vorzuschlagen, die es ermöglichen, die Qualität des zu bereitenden Getränks zu verbessern.The object of the invention is to propose a capsule, a preparation device or a hot beverage system, which make it possible to improve the quality of the drink to be prepared.
Die Aufgabe wird, ausgehend von einer Kapsel, einer Zubereitungsvorrichtung bzw. einem Heißgetränkesystem der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1, 32 bzw. 49 gelöst.The object is achieved on the basis of a capsule, a preparation device or a hot beverage system of the type mentioned by the characterizing features of
Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.The measures mentioned in the dependent claims advantageous embodiments and modifications of the invention are possible.
Dementsprechend umfasst die erfindungsgemäße Kapsel zur Bevorratung von Heißgetränkepulver einen Behälter zur Aufnahme des Heißgetränkepulvers und zeichnet sich dadurch aus, dass der Behälter wenigstens einen Teilbereich zur Codierung aufweist, der eine erste Leiterschicht umfasst, die wenigstens einen elektrischen Leiter und wenigstens eine Kontaktelektrode zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit dem wenigstens einen elektrischen Leiter ausweist.Accordingly, the capsule according to the invention for storing hot beverage powder comprises a container for holding the hot beverage powder and is characterized in that the container has at least one coding portion comprising a first conductor layer comprising at least one electrical conductor and at least one contact electrode for producing an electrical conductor Identifies contact with the at least one electrical conductor.
Unter einem Heißgetränkepulver ist im vorliegenden Fall beispielsweise ein Kaffeepulver, ein Kakaopulver oder dergleichen zu verstehen, welches für die Zubereitung von Heißgetränken verwendet werden kann. Denkbar ist zum Beispiel auch ein Teepulver zur Zubereitung von Tee oder ein Kakaopulver für ein Kakaogetränk. Grundsätzlich können neben einfachem Kaffee verschiedene Arten von Kaffee oder Kaffee-Mischgetränken zubereitet werden, etwa Espresso, Milchkaffee (z. B. mit Trockenmilchpulver gemischt), Cappuccino, Latte macchiato usw. Auch Mischungen von Heißgetränkepulvern sind denkbar. Als Zubereitungsvorrichtung dient in der Regel eine Getränke- bzw. Kaffeemaschine, welche zur Zubereitung mittels Kapseln ausgebildet ist. Oftmals handelt es sich um spezielle Automaten, vor allem Kaffeeautomaten, welche im privaten Haushalt, aber auch in Betrieben bis hin zum Gastronomiebereich eingesetzt werden. Zuweilen sind derartige Getränkeautomaten dazu in der Lage, vielfältige Getränke zubereiten zu können. Die Kapseln werden entweder von Hand bei jeder Zubereitung vom Benutzer in die Maschine eingelegt oder sind, zum Beispiel in einer Art Magazin, bevorratet, sodass die Maschine selbsttätig zwischen den Zubereitungsvorgängen die Kapseln austauscht.Under a hot beverage powder is in the present case, for example, a coffee powder, a cocoa powder or the like to understand, which can be used for the preparation of hot drinks. It is also conceivable, for example, a tea powder for the preparation of tea or a cocoa powder for a cocoa drink. In principle, in addition to simple coffee, various types of coffee or mixed coffee drinks can be prepared, such as espresso, milk coffee (eg mixed with dry milk powder), cappuccino, latte macchiato, etc. Also mixtures of hot beverage powders are conceivable. As a preparation device is usually a beverage or coffee, which is designed for preparation by means of capsules. Often it is special machines, especially coffee machines, which are used in private households, but also in businesses to the catering sector. Sometimes, such vending machines are able to prepare a variety of drinks. The capsules are either manually inserted by the user into the machine with each preparation or are stored, for example in a kind of magazine, so that the machine automatically exchanges the capsules between the preparation processes.
Eine Codierung im Sinne der Erfindung beschreibt eine Kategorisierung oder einen Plagiatsschutz bzw. eine Möglichkeit, Informationen über den Hersteller der Kapsel zu erlangen. Ein Teilbereich des Behälters, insbesondere z. B. der Deckel oder der Boden, können somit eine erste Leiterschicht umfassen, die beispielsweise eine Leiterbahn oder z. B. auch vollständig aus einem elektrischen Leiter ausgebildet ist. Der elektrische Leiter, der im Übrigen auch eine Schaltung oder einen Teil einer Schaltung darstellen kann, wird erfindungsgemäß über eine Kontaktelektrode kontaktiert, d. h. die Kontaktelektrode besitzt eine elektrische Verbindung zum elektrischen Leiter. Die Information, welche spezielle Art der Schaltung vorliegt bzw. welche Eigenschaften diese besitzt, kann als Codierung eingesetzt werden. Durch die Möglichkeit, eine Codierung bereitzustellen, die über elektrische Mittel abgefragt werden kann, kann nicht nur über eine Kategorisierung herausgefunden werden, um welchen Getränketyp (Kaffee, Kakao, Espresso usw.) es sich handelt, sondern auch, mit welcher Temperatur dieser zubereitet werden soll, wie lange die Zubereitungsdauer betragen darf und welche sonstigen Parameter die Zubereitung aufweisen soll.An encoding according to the invention describes a categorization or a plagiarism protection or a way to obtain information about the manufacturer of the capsule. A portion of the container, in particular z. As the lid or the bottom, may thus comprise a first conductor layer, for example, a conductor or z. B. is also completely formed of an electrical conductor. The electrical conductor, which can also represent a circuit or part of a circuit, is contacted according to the invention via a contact electrode, d. H. the contact electrode has an electrical connection to the electrical conductor. The information about which special type of circuit is present or what properties it has can be used as coding. The ability to provide coding that can be interrogated by electrical means can be used not only to categorize which type of beverage (coffee, cocoa, espresso, etc.) it is, but also the temperature at which it is prepared should determine how long the preparation time may be and what other parameters the preparation should have.
Immer mehr Dritthersteller versuchen, günstige Kapseln zu vertreiben, die in Maschinen anderer Hersteller eingesetzt werden sollen (sog. ”Fremdkapsel”). Gelegentlich kann es sodann zu Kompatibilitätsproblemen kommen: Dies führt zum einen dazu, dass die Getränkequalität im Einzelfall abnimmt, wenn der in der Maschine vorprogrammierte Brühvorgang nicht auf diese Fremdkapsel eingestellt ist. Zum anderen können Schäden auftreten, wenn beispielsweise die Maße der Fremdkapsel van denen des Originalherstellers so sehr abweichen oder größere Toleranzen auftreten, weil es dann etwa zu Abdichtungsproblemen beim Einleiten von Brühflüssigkeit kommen kann. Zuweilen bevorraten die Fremdkapseln Getränkepulver, die qualitativ schlechter sind, oder die im Grunde eine andere Zubereitungsmethode benötigen würden, für welche die vorliegende Maschine nicht ausgelegt ist. Daher ist es besonders vorteilhaft, zuverlässig eine Codierung (die Kategorisierung bzw. die Herstellerangabe) über die vorgeschlagene elektrische Verschaltung abfragen zu können und zur Codierung die Kontaktierungsmöglichkeit mittels der Kontaktelektrode auszunutzen.More and more third-party manufacturers are trying to sell cheap capsules, which are to be used in machines of other manufacturers (so-called "foreign capsule"). Occasionally, it can then lead to compatibility problems: This leads to a fact that the beverage quality decreases in individual cases, if the pre-programmed in the machine brewing process is not set to this foreign capsule. On the other hand, damage can occur if, for example, the dimensions of the foreign capsule deviate so much from those of the original manufacturer or larger tolerances occur, because it can then lead to sealing problems when introducing brewing liquid. Sometimes the foreign capsules store beverage powders which are qualitatively inferior or which would basically require a different preparation method for which the present machine is not designed. Therefore, it is particularly advantageous, reliable coding (the categorization or the manufacturer) on the to be able to interrogate proposed electrical interconnection and exploit the possibility of contacting by means of the contact electrode for coding.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die erste Leiterschicht von einer Deckschicht nach außen hin bedeckt, wobei die wenigstens eine Deckschicht so ausgebildet ist, dass sie zum Kontaktieren der wenigstens einen Kontaktelektrode von einem Dorn durchstoßbar bzw. von einem Schneidkontakt durchschneidbar ist. Die erste Leiterschicht ist somit nach außen hin geschützt und kann auch durch Lagerung, Transport und insbesondere Berührung der Kapsel nicht ohne Weiteres beschädigt werden. Gerade dann, wenn die Leiterschicht keine vollständige Leiterfolie ist, sondern z. B. nur eine gedruckte Leiterbahn aufweist, besteht die Gefahr, dass durch Schmutz, Feuchtigkeit, Reibung, unsachgemäße Lagerung usw. die Leiterschicht verkratzt oder in sonstiger Weise beschädigt wird. Das Vorhandensein einer Deckschicht wiederum wirkt gewissermaßen als Schutzschicht, sodass eine Beschädigung der Leiterbahn vermieden werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, the first conductor layer is covered by a cover layer to the outside, wherein the at least one cover layer is formed so that it can be pierced by a mandrel or by a cutting contact for contacting the at least one contact electrode. The first conductor layer is thus protected from the outside and can not be damaged easily by storage, transport and especially touching the capsule. Just when the conductor layer is not a complete conductor foil, but z. B. only has a printed conductor, there is a risk that scratched by dirt, moisture, friction, improper storage, etc., the conductor layer or damaged in any other way. The presence of a cover layer in turn acts as a kind of protective layer, so that damage to the conductor can be avoided.
Die Kapsel muss ohnehin an einigen Stellen geöffnet bzw. durchstoßen oder durchschnitten werden, damit das Pulver mit der Brühflüssigkeit beim Brühvorgang in Verbindung kommen kann. Die Deckschicht kann also so ausgebildet sein, dass sie gegenüber normalerweise zu erwartenden Belastungen bzw. Beschädigungen standhält, ein Durchstoßen oder Durchschneiden jedoch nicht durch die Deckschicht verhindert wird. Zudem ermöglicht eine solche Deckschicht eine Isolierung nach außen hin, sodass insbesondere beim Brühvorgang die Leiterschicht zumindest teilweise vor einem Kontakt mit der Brühflüssigkeit geschützt werden kann.The capsule must anyway be opened or pierced or cut through in some places, so that the powder can come into contact with the brewing liquid during the brewing process. The cover layer can thus be designed so that it withstands normally expected loads or damage, but piercing or cutting through is not prevented by the cover layer. In addition, such a cover layer allows insulation to the outside, so that in particular during the brewing process, the conductor layer can be at least partially protected from contact with the brewing liquid.
Dennoch ist es denkbar, dass bei einer Ausführungsvariante der Erfindung ein elektrischer Leiter an der Oberfläche angeordnet ist. Wenn eine solche Anordnung aufgrund der Gefahr einer Beschädigung der Leiterbahn jedoch zumindest weitgehend vermieden werden soll, ist es in der Regel möglich, lediglich eine oder mehrere Kontaktelektroden an der Oberfläche des Behälters anzuordnen. Die Kontaktelektroden können dann beispielsweise durch eine Deckschicht hindurch mit der ersten Leiterschicht verbunden werden. Durch diese Maßnahme kann insbesondere der Zugang zum elektrischen Leiter vereinfacht werden, da eine Kontaktierung sodann über eine einfache Kontaktlasche ermöglicht wird und kein zusätzlicher, die Kapselhaut verletzender Dorn oder Schneidkontakt vorgesehen sein muss. Die Kontaktierung kann dadurch maschinenseitig mit weniger Aufwand und kostengünstiger erfolgen. Grundsätzlich besitzt ein Dorn oder Schneidkontakt allerdings den Vorteil, dass eine besonders zuverlässig eine elektrische Verbindung hergestellt werden kann werden kann, zumal der Schneidkontakt bzw. der Dorn in das Leitermaterial eindringt.Nevertheless, it is conceivable that in an embodiment of the invention, an electrical conductor is arranged on the surface. However, if such an arrangement should be at least largely avoided due to the risk of damage to the track, it is usually possible to arrange only one or more contact electrodes on the surface of the container. The contact electrodes can then be connected to the first conductor layer, for example through a cover layer. By this measure, in particular the access to the electrical conductor can be simplified because a contact is then made possible via a simple contact tab and no additional, the capsule skin injury mandrel or cutting contact must be provided. The contacting can be done on the machine side with less effort and less expensive. Basically, however, a mandrel or cutting contact has the advantage that a particularly reliable electrical connection can be made, especially since the cutting contact or the mandrel penetrates into the conductor material.
Die Leiterschicht selbst kann verschiedene elektronische Bauteile umfassen, die entweder Teil einer Schaltung sind oder insgesamt als Schaltung ausgebildet sind. Beispielsweise können als Bauteile eine Induktivität bzw. eine Antenne, eine Kapazität (ein Kondensator), ein ohmscher Widerstand, ein Heißleiter (NTC-Element, engl. Abk.: ”negative temperature coefficient”) oder PTC-Widerstand (Kaltleiter; PTC: engl. Abk. für ”positive temperature coefficient”), Piezoelemente, verschiedene Lichtquellen, wie LEDs (Leuchtdiode, engl.: ”light emitting diode”), OLEDs (engl.: ”organic light emitting diode”), LECs (auch: LEEC, engl.: ”light-emitting electrochemical cell”) verwendet werden. Unterdessen besteht auch die Möglichkeit, Bauteile wie aufgedruckte Batterien oder aufgedruckte Solarzellen, die besonders dünnschichtig sind, zu verwenden. Denkbar sind auch Magnetowiderstände (magnetoresistive Elemente), deren Widerstand vom äußeren Magnetfeld abhängt. Ein magnetresistives Element kann z. B. auf ein maschinenseitig erzeugtes Magnetfeld reagieren.The conductor layer itself may comprise various electronic components, which are either part of a circuit or formed overall as a circuit. For example, as components, an inductance or an antenna, a capacitor (a capacitor), an ohmic resistance, a NTC element (English: "negative temperature coefficient") or PTC resistor (PTC: Engl Abbreviation for "positive temperature coefficient"), piezo elements, various light sources, such as LEDs (Light Emitting Diode), OLEDs (Organic Light Emitting Diode), LECs (also: LEEC, Engl .: "light-emitting electrochemical cell") are used. Meanwhile, it is also possible to use components such as printed batteries or printed solar cells, which are particularly thin-layered. Also conceivable are magnetoresistors (magnetoresistive elements) whose resistance depends on the external magnetic field. A magnetoresistive element can, for. B. react to a machine generated magnetic field.
Eine Kapazität kann gesondert aufgedruckt sein, sie kann im Übrigen durch übereinander angeordnete und gegeneinander isolierte Leiterschichten gebildet werden, die beispielsweise zur Isolierung durch einen Spacer (elektrisch isolierender Abstandshalter) getrennt sind. Die Bauteile können, um möglichst dünn ausgebildet zu sein, gedruckt werden, aus Polymerschichten ausgebaut sein und im Übrigen auch getrimmt sein. Beim Trimmen wird in der Regel eine Paste, beispielsweise eine Widerstandspaste aufgetragen, die durch Licht, z. B. Laserlicht, auf einen bestimmten Widerstandswert oder auf bestimmte physikalische Eigenschaften hin modifiziert wird.A capacitor may be printed separately, it may be formed by stacked and mutually insulated conductor layers, which are separated, for example, for isolation by a spacer (electrically insulating spacer). The components can, in order to be as thin as possible, be printed, be expanded from polymer layers and also trimmed by the way. When trimming is usually a paste, for example, a resistor paste applied by light, for. As laser light is modified to a certain resistance value or to certain physical properties.
Eine aufgedruckte Batterie kann vergleichsweise schwach ausgebildet sein, solange eine von einer solchen Batterie erzeugte Spannung im Zusammenhang mit der Getränkemaschine noch messbar ist. Temperaturabhängige Bauteile können insbesondere dann eingesetzt werden, wenn der Temperaturverlauf mitverfolgt werden soll. Eine Induktivität kann ebenfalls aufgedruckt werden. Da diese vorliegenden passiven oder aktiven Elemente nunmehr sehr dünn und mit Standard-Fertigungsverfahren ausgebildet bzw. hergestellt werden können, können sie beispielsweise in eine Deckelfolie integriert werden, ohne dass dadurch die Dicke oder das Gewicht maßgeblich beeinflusst oder die Kosten zur Herstellung der Kapsel in die Höhe getrieben werden.A printed battery can be made relatively weak, as long as a voltage generated by such a battery is still measurable in connection with the beverage machine. Temperature-dependent components can be used in particular if the temperature profile is to be followed. An inductance can also be printed. Since these present passive or active elements can now be formed and manufactured very thinly and with standard manufacturing methods, they can be integrated, for example, in a cover film, without thereby affecting the thickness or the weight significantly or the cost of producing the capsule in the Height to be driven.
Insbesondere können bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung auch optische Marker oder Codierungen vorgenommen werden, beispielsweise in Form fluoreszierender bzw. phosphoreszierender Bereiche. Denkbar ist es, die Kapsel entsprechend zu beleuchten und derartige Leuchteigenschaften abzufragen (z. B. bestimmte Farben oder Muster). Ein fluoreszierender oder phosphoreszierender Bereich kann sogar in das Material integriert werden, ohne dass die Schicht dicker ausgebildet werden müsste. Denkbar ist es auch, thermochrome Beschichtungen oder Muster vorzusehen oder Teile der Kapsel aus einem thermochromen Material insgesamt zu fertigen, sodass bestimmte Verfärbungen eintreten, wenn die Kapsel erwärmt wird. Beispielsweise können diese Eigenschaften während des Brühvorgangs, durch den die Kapsel selbst mit erwärmt wird, abgefragt werden, sodass das Material zusätzlich die Funktion eines Temperatursensors erfüllen kann, mit dem der Brühvorgang kontrollierbar ist.In particular, in an advantageous embodiment of the invention, optical markers or codings can also be made, for example in the form of fluorescent or phosphorescent areas. It is conceivable to illuminate the capsule accordingly and to query such luminous properties (eg certain colors or patterns). A fluorescent or phosphorescent region can even be integrated into the material without the layer having to be made thicker. It is also conceivable to provide thermochromic coatings or patterns or to produce parts of the capsule from a thermochromic material as a whole, so that certain discolorations occur when the capsule is heated. For example, these properties can be interrogated during the brewing process by which the capsule itself is heated, so that the material can additionally fulfill the function of a temperature sensor with which the brewing process can be controlled.
In vorteilhafter Weise ermöglicht ein thermochromes Material, die Funktionstüchtigkeit der Maschine selbst zu überwachen, da permanent die Temperatur beim Brühvorgang kontrolliert werden kann. Die Steuerung/Kontrollvorrichtung der Getränkemaschine kann diese Information verwenden, um zu überprüfen, ob eine Solltemperatur oder ein vorgegebener Temperaturverlauf beim Brühen tatsächlich eingehalten wird. Folglich kann dadurch auch die Qualität des Kaffees erhöht werden.Advantageously, a thermochromic material makes it possible to monitor the functioning of the machine itself, since the temperature during the brewing process can be permanently controlled. The control / monitoring device of the beverage machine can use this information to check whether a set temperature or a predetermined temperature profile during brewing is actually complied with. Consequently, this can also increase the quality of the coffee.
Bei einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann die erste bzw. zweite Leiterschicht vollständig als elektrischer Leiter ausgebildet sein. Einerseits können mit dieser Maßnahme fertigungstechnische Vorteile verbunden werden, wenn etwa ein Tasterkontakt ausgebildet werden soll und die als vollständig ausgebildeter Leiter fungierende Schicht lediglich an beliebiger Stelle kontaktiert werden soll. Wenn ein Kondensator als Bauteil erforderlich ist, kann wenigstens eine der Leiterschichten als vollständiger durchgängiger elektrischer Leiter ausgebildet sein, sodass eine größere Fläche zustande kommt und die Kapazität erhöht werden kann. Zudem ermöglicht eine derartige Schicht Kosteneinsparung, da keine Leiterbahnen aufgedruckt werden müssen, sondern beispielsweise eine gewalzte Aluminiumfolie verwendet werden kann.In a further embodiment variant of the invention, the first or second conductor layer can be completely formed as an electrical conductor. On the one hand, manufacturing advantages can be associated with this measure if, for example, a push-button contact is to be formed and the layer acting as a completely formed conductor should only be contacted at any desired location. If a capacitor is required as a component, at least one of the conductor layers may be formed as a complete continuous electrical conductor, so that a larger area is achieved and the capacity can be increased. In addition, such a layer allows cost savings because no printed circuit traces must be printed, but for example, a rolled aluminum foil can be used.
Im Falle eines Kondensators kann ein Nichtleiter als Abstandshalter oder Spacer zwischen den Leiterschichten vorgesehen sein, um diese gegeneinander isolieren zu können. Aber auch dann, wenn beispielsweise ein Taster vorgesehen ist, erfüllt der Spacer die Möglichkeit einer Trennung der beiden Schichten, bis der Taster gedrückt ist. Zudem kann dadurch der Deckel besser abgedichtet werden. Der Spacer kann für die unterste Schicht als Schutzschicht dienen, was besonders dann vorteilhaft ist, wenn diese unterste Schicht elektronische Bauteile enthält, die empfindlich sind und geschützt werden müssen. Ist die obere Schicht beispielsweise als Aluminiumschicht ausgebildet, so ist diese in der Regel größeren mechanischen Belastungen ausgesetzt als die unterste Schicht, was aufgrund der Robustheit der Aluminiumschicht in der Regel unproblematisch ist. Das bedeutet, kleinere Beschädigungen führen nicht ohne Weiteres zu einer Unterbrechung einer Leiterbahn bzw. eines Kontakts.In the case of a capacitor, a dielectric may be provided as a spacer or spacer between the conductor layers in order to isolate them from each other. But even if, for example, a button is provided, the spacer fulfills the possibility of a separation of the two layers until the button is pressed. In addition, it can be better sealed the lid. The spacer can serve as a protective layer for the lowermost layer, which is particularly advantageous if this lowermost layer contains electronic components which are sensitive and must be protected. If the upper layer is formed, for example, as an aluminum layer, then this is generally exposed to greater mechanical stresses than the lowermost layer, which is unproblematic due to the robustness of the aluminum layer in the rule. This means that minor damage does not easily lead to an interruption of a trace or a contact.
Des Weiteren ermöglicht der Spacer, dass in der Kapsel Taster integriert werden können, die eine elektrische Verbindung zwischen Kontakten der vom Spacer getrennten Schichten bewirken können. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in der jeweiligen ersten bzw. zweiten Leiterschicht Kontaktelektroden angeordnet, welche Tasterkontakte bilden, indem sie durch Druck bzw. Zug bedienbar sind. Das heißt, dass wenigstens ein Tasterkontakt infolge der Druck- bzw. Zugbelastung derart gebogen werden kann, dass er mit dem darunter befindlichen Tasterkontakt der anderen Schicht in Verbindung kommt und somit einen elektrischen Kontakt bzw. eine elektrische Verbindung ausbildet. Zwischen den beiden Leiterschichten ist in vorteilhafter Weise ein Spacer angeordnet, der einerseits verhindert, dass die Tasterkontakte ohne Druck- oder Zugbelastung bereits miteinander in Kontakt kommen, der andererseits aber auch eine Verbindung der Kontaktelektroden unter bestimmten Bedingungen dennoch ermöglicht. An der Stelle, an der sich die Tasterkontakte befinden, ist der Spacer entweder unterbrochen oder mit einem Material gefüllt, welches unter der Druck- bzw. Zugbelastung verdrängt werden kann. Beispielsweise könnte ein nicht leitendes Gel zwischen den Tasterkontakten angeordnet sein.Furthermore, the spacer makes it possible to integrate push buttons in the capsule, which can bring about an electrical connection between contacts of the layers separated from the spacer. In such an embodiment of the invention contact electrodes are arranged in the respective first and second conductor layer, which form switch contacts by being operated by pressure or train. This means that at least one pushbutton contact can be bent as a result of the compressive or tensile load such that it comes into contact with the pushbutton contact of the other layer underneath and thus forms an electrical contact or an electrical connection. Between the two conductor layers, a spacer is arranged in an advantageous manner, on the one hand prevents the button contacts without pressure or tensile load already come into contact with each other, but on the other hand also allows a connection of the contact electrodes under certain conditions. At the point where the button contacts are located, the spacer is either interrupted or filled with a material that can be displaced under the pressure or tensile load. For example, a non-conductive gel could be placed between the stylus contacts.
Der durch den Spacer gebildete Abstand zwischen den Leiterbahnen kann auch dadurch überbrückt werden, dass eine eintretende Brühflüssigkeit eine Brücke zwischen den beiden Leitern herstellt.The distance between the tracks formed by the spacer can also be bridged by the fact that an incoming brewing liquid creates a bridge between the two conductors.
Besonders vorteilhaft sind derartige Taster unter anderem deshalb, weil sie nicht nur eine spezielle Codierung ermöglichen, sondern auch durch die Abhängigkeit von Druck bzw. Zug einen Sensor ausbilden können. Gleichzeitig ist die Druck- bzw. Zugbelastung, die beim Brühen auf die Deckelfolie einwirkt, eine regelmäßig auftretende Begleiterscheinung, da die Brühflüssigkeit mit einem vergleichsweise hohen Druck in die Kapsel gepresst bzw. gepumpt werden muss. Durch diese individuelle Codierungsmöglichkeit kann sich die Kapsel deutlich von anderen Getränkekapseln unterscheiden; die Kapsel kann damit in eindeutiger Weise identifiziert werden, während beispielsweise andere Codierungsmöglichkeiten, die ein (willkürliches) Abgreifen eines Widerstandes an der Außenhaut der Kapsel vorsehen, meist fehleranfälliger sind, zumal auch Verunreinigungen der Kapsel an der Außenhaut möglich sind und das Ergebnis verfälschen können. Folglich wird eine wesentlich zuverlässigere Art der Codierung und der Sensorerfassung durch diese Maßnahme ermöglicht.Such probes are particularly advantageous, inter alia, because they not only allow a special coding, but can also form a sensor by the dependence of pressure or train. At the same time, the pressure or tensile load acting on the lidding foil during brewing is a regularly occurring side effect, since the brewing liquid has to be pressed or pumped into the capsule with a comparatively high pressure. By this individual coding option, the capsule can be clearly different from other beverage capsules; the capsule can thus be clearly identified, while, for example, other coding options which provide for (arbitrary) picking up of a resistance on the outer skin of the capsule are usually more susceptible to errors, especially since contamination of the capsule on the outer skin are possible and can falsify the result. Consequently, one becomes essential allows more reliable type of coding and sensor detection by this measure.
Insbesondere ist es bei einer Weiterbildung der Erfindung möglich, mindestens zwei Tasterkontakte vorzusehen, die durch unterschiedlich hohen Druck bzw. Zug betätigbar sind. Ist z. B. der Druck während des Brühvorgangs ansteigend (oder abfallend), können in Abhängigkeit vom zeitlichen Verlauf des Drucks die Taster entsprechend betätigt werden. Diese technische Maßnahme ermöglicht gleichermaßen eine besonders individuelle Codierung sowie eine Sensorerfassung verschiedener Zeitpunkte während des Brühvorgangs. Dadurch kann die Sicherheit und Zuverlässigkeit deutlich erhöht werden, denn es besteht die Option, spezifische Zeitpunkte festlegen zu können, an denen die Taster ausgelöst werden sollen.In particular, it is possible in a development of the invention to provide at least two push-button contacts, which can be actuated by differently high pressure or tension. Is z. As the pressure during the brewing process rising (or falling), depending on the time course of the pressure, the buttons can be operated accordingly. This technical measure equally allows a particularly individual coding and a sensor detection of different times during the brewing process. As a result, safety and reliability can be significantly increased, as it is possible to specify specific times at which the buttons should be triggered.
Bei der Verwendung von Tastern unterschiedlicher Druckempfindlichkeit kann eine Codierung der Kapsel etwa in der Weise implementiert werden, dass ausgenutzt wird, dass von der Maschinensteuerung erwartet wird, dass beispielsweise ein bestimmter Taster zu einem bestimmten Zeitpunkt und ein anderer Taster zu einem anderen, nachfolgenden Zeitpunkt ausgelöst wird. Fertigungstechnisch können diese Zeitpunkte vergleichsweise einfach festgelegt werden, da der Wert des Drucks oder der Zugbelastung, bei dem der Taster ausgelöst wird, davon abhängt, wie stark sich der entsprechende Tasterkontakt durchbiegen kann.When using probes of different pressure sensitivity, an encoding of the capsule may be implemented in such a way that it is exploited that the machine control is expected to trigger, for example, one particular probe at a particular time and another probe at another subsequent time becomes. From a manufacturing point of view, these times can be determined comparatively easily, since the value of the pressure or the tensile load at which the button is triggered depends on how much the corresponding button contact can bend.
Diese Durchbiegung der Leiterschicht bzw. des Tasterkontakts wiederum kann beim Taster einerseits durch die Wahl des Materials der sich durchbiegenden Leiterschicht eingestellt werden, zum anderen aber auch dadurch, wie breit der Spacer an dieser Stelle ausgeschnitten ist. Wird der Spacer im Bereich der Tasterkontakte großflächig ausgeschnitten, kann das Folienmaterial bereits bei geringen Druck- oder Zugbelastungen vergleichsweise weit durchhängen, während bei kleineren Löchern im Spacer ein hoher Druck bzw. eine hohe Zugbelastung notwendig ist, damit der Tasterkontakt sich so weit durchbiegt, dass er den Tasterkontakt der gegenüberliegenden Folie erreichen kann. Im Übrigen kann auch die Codierungsdichte erhöht werden, da sämtliche dieser Codierungsmaßnahmen einzeln Informationen tragen können, beispielsweise, ob es sich um Kaffee, Kakao oder Milchkaffee handelt oder wie der Brühvorgang ablaufen muss (Dauer, Wassertemperatur, usw.). Es ist darüber hinaus denkbar, dass ab Erreichen eines gewissen Messwertes (Druck, Temperatur, Zeitdauer usw.) der Brühvorgang abgeschaltet werden soll. Diese Messparameter können durch Taster mit der Funktion eines Sensors in einfacher Weise festgestellt werden.This deflection of the conductor layer or the probe contact in turn can be adjusted on the one hand by the choice of the material of the sagging conductor layer, on the other hand also by how wide the spacer is cut out at this point. If the spacer is cut out over a large area in the area of the button contacts, the film material can sag comparatively far even at low compressive or tensile loads, whereas for smaller holes in the spacer a high pressure or high tensile load is necessary so that the probe contact bends so far that he can reach the button contact the opposite slide. Incidentally, the coding density can also be increased since all of these coding measures can individually carry information, for example, whether it is coffee, cocoa or latte or how the brewing process has to take place (duration, water temperature, etc.). It is also conceivable that the brewing process should be switched off after reaching a certain measured value (pressure, temperature, time duration, etc.). These measurement parameters can be easily determined by probes with the function of a sensor.
Diese Eigenschaft, dass die Durchbiegung einer Folie davon abhängt, wie breit der Spacer darunter ausgeschnitten ist und über welche Fläche sich dieser Ausschnitt verteilt, kann aber auch im Zusammenhang mit einem einzelnen Taster ausgenutzt werden. Beispielsweise kann der Spacer trapezförmig ausgeschnitten sein, beispielsweise in Form eines gleichschenkligen Trapezes. Ein gleichschenkliges Trapez besitzt vier Seiten, davon verlaufen zwei Seiten parallel zueinander, die anderen beiden Seiten sind gleich lang und nicht parallel zueinander angeordnet. Bei einem derartigen Trapez ist also ein Ende breit ausgebildet und das andere schmaler. Bei relativ niedrigem Druck wird sich daher zunächst an dem breiteren Ende eine Durchbiegung einstellen und ein Kontakt an dieser Stelle zuerst ermöglicht. Erst mit steigendem Druck wird eine immer stärker werdende Durchbiegung, verteilt über die Trapezfläche, erreicht, bis ein Großteil der Fläche um den Tasterkontakt herum sich durchbiegen kann und immer mehr Kontaktfläche zwischen den Schichten bereitgestellt wird.This property that the deflection of a film depends on how wide the spacer is cut out underneath and over which area this cutout spreads, but can also be exploited in connection with a single button. For example, the spacer may be trapezoidal cut, for example in the form of an isosceles trapezium. An isosceles trapezium has four sides, two of which are parallel to each other, the other two sides are of equal length and not parallel to each other. In such a trapezoid so one end is wide and the other narrower. At relatively low pressure, therefore, a deflection will initially set at the wider end and a contact at this point allows first. Only with increasing pressure is an ever-increasing deflection, distributed over the trapezoidal surface, achieved until a large part of the area around the probe contact can bend around and more and more contact area between the layers is provided.
Um den zeitlichen Verlauf dieser Kontaktierung deutlich mitverfolgen zu können, ist es jedoch vorteilhaft, im Bereich des Spacers eine Widerstandsschicht anzubringen, sodass der Widerstandswert von der kontaktierten Fläche abhängt. Je großflächiger der Kontakthergestellt wird, desto kleiner wird der Widerstand (analog zu einer Parallelschaltung von Widerständen). Würde die Widerstandsschicht weggelassen und ein Tasterkontakt lediglich zwischen (metallischen) Kontakten erreicht, würde zwar grundsätzlich der gleiche Effekt eintreten, dieser wäre jedoch kaum wahrnehmbar, da der ohmsche Widerstand bei Metallen in der Regel auch bereits bei geringflächigen Kontakten gegen Null geht. Wenn die Kontaktfläche zwischen Metallen vergrößert wird, sinkt zwar grundsätzlich ebenfalls der Widerstand, es erfordert jedoch in der Regel sehr empfindliche Messgeräte, um einen derartigen Widerstand detektieren zu können, was für die vorliegende Anwendung unverhältnismäßig ist. Zudem muss grundsätzlich bei derartigen Kapseln in der Fertigung mit gewissen Herstellungstoleranzen gerechnet werden, sodass es wesentlich kostengünstiger und mit weniger Toleranzen verbunden ist, eine Widerstandsschicht aufzubringen. Es empfiehlt sich, beispielsweise eine Widerstandspaste aufzutragen, die im Übrigen z. B. durch Beschneidung mit einem Laserstrahl auf einen spezifischen Widerstandswert getrimmt werden kann.In order to clearly follow the time course of this contacting, it is advantageous, however, to provide a resistance layer in the region of the spacer so that the resistance value depends on the contacted surface. The larger area the contact is made, the smaller the resistance becomes (analogous to a parallel connection of resistors). If the resistance layer were omitted and a pushbutton contact only achieved between (metallic) contacts, would basically occur the same effect, but this would be barely perceptible, since the ohmic resistance in metals tends to zero even with small-area contacts in the rule. Although the contact area between metals is increased in principle, also the resistance decreases, but it usually requires very sensitive measuring devices to detect such a resistance can, which is disproportionate for the present application. In addition, it is generally necessary to expect certain manufacturing tolerances in the production of such capsules, so that it is much less expensive and less tolerant to apply a resistance layer. It is recommended, for example, apply a resistor paste, the rest of z. B. by trimming with a laser beam to a specific resistance value can be trimmed.
Ein Taster (mit trapezförmig ausgeschnittenem Spacer), der ein solches druckabhängiges Verhalten zeigt, wirkt wie eine Kombination aus Taster/Schalter und Potentiometer: Ohne Druck- oder Zugbelastung ist kein Kontakt hergestellt und der Widerstand ist praktisch unendlich. Steigt die Druck- oder Zugbelastung an, so wird plötzlich ein Kontakt hergestellt, allerdings bei einem vergleichsweise hohen Widerstandswert, da nur eine geringe Fläche kontaktiert wird. Mit wachsendem Druck sinkt ab dann auch der Widerstand weiter, da die Kontaktfläche immer mehr vergrößert wird. Eine trapezförmige Ausschneidung im Spacer stellt lediglich eine Möglichkeit dar, einen solchen druckabhängigen Taster in der Funktion eines Potentiometers auszubilden. Grundsätzlich wird dies bereits erreicht, wenn der Ausschnitt aus dem Spacer in der Schichtebene nicht kreisförmig ist. Bei geringen Abweichungen von der Kreisform ist der Effekt jedoch unter Umständen kaum merklich.A push button (with a trapezoidal shaped spacer), which shows such a pressure-dependent behavior, acts like a combination of pushbutton / switch and potentiometer: Without pressure or tensile load no contact is made and the resistance is practically infinite. If the pressure or tensile load increases, then suddenly a contact produced, but at a relatively high resistance, since only a small area is contacted. As the pressure increases, the resistance decreases as the contact area increases. A trapezoidal cut in the spacer is only one way to form such a pressure-sensitive button in the function of a potentiometer. Basically, this is already achieved if the section of the spacer in the layer plane is not circular. However, with minor deviations from the circular shape, the effect may be barely noticeable.
Selbst dann, wenn ein rein kreisförmiger Ausschnitt gewählt wird, kann dieser ein druck- bzw. zugabhängiges Verhalten aufweisen. Bei der Durchbiegung des Tasterkontaktes wird zunächst ein Kontakt in der Mitte der Kreisfläche hergestellt. Bei weiterem Druckanstieg wird die kreisförmige Kontaktfläche um den Mittelpunkt des Kreises herum immer größer und erreicht schließlich einen Maximalwert, welcher kleiner als die Kreisfläche selbst ist, da im Randbereich die Schicht gebogen bleibt.Even if a purely circular cutout is selected, it may have a pressure or tension dependent behavior. In the deflection of the button contact, a contact in the center of the circular area is first prepared. As the pressure increases further, the circular contact area around the center of the circle becomes larger and finally reaches a maximum value, which is smaller than the circular area itself, since the layer remains bent in the edge region.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst der Behälter der Kapsel einen Topf mit einer Öffnung, in dem auch das Getränkepulver bevorratet ist, wobei der Topf selbst von einem Kragen um die Öffnung herum umgeben wird. Der Kragen dient sodann als Befestigungsfläche für den Deckel, mit dem die Öffnung verschlossen wird. Diese Anordnung stellt eine relativ einfach herzustellende Verpackungsform dar, welche zudem den Vorteil bietet, dass der Deckel, der nur einen Teilbereich der Verpackungsfläche repräsentiert, dazu benutzt werden kann, andere Funktionalitäten wahrzunehmen, wie beispielsweise im Zusammenhang mit der in Rede stehenden Codierung oder Sensorerfassung stehen. Zudem kann ein solcher Deckel so ausgebildet sein, dass er von Messern zum Beispiel beim Brühvorgang einfach durchtrennt werden kann, während der Rest der Verpackung beziehungsweise des Behälters, also beispielsweise der Topf, robuster ausgebildet sind.In an advantageous embodiment of the invention, the container of the capsule comprises a pot with an opening in which also the beverage powder is stored, wherein the pot itself is surrounded by a collar around the opening. The collar then serves as a mounting surface for the lid, with which the opening is closed. This arrangement provides a relatively easy to manufacture packaging form, which also offers the advantage that the lid, which represents only a portion of the packaging area can be used to perceive other functionalities, such as related to the coding or sensor detection in question , In addition, such a cover may be designed so that it can be easily cut by knives, for example, during the brewing process, while the rest of the packaging or the container, so for example the pot, are made more robust.
Der Deckel kann also im Zusammenhang mit dem Brühvorgang benutzt werden, während der Kragen am Rand des Kapselcontainers vergleichsweise stabil ausgebildet ist, da im Randbereich eine Schichtung aus Kragen- und Deckelmaterial vorliegt (wobei beide Materialien miteinander verklebt oder verschweißt sind). An diesem Randbereich des Kragens kann in vorteilhafterweise abgedichtet werden, damit die Brühflüssigkeit nicht in den übrigen Bereich der Maschine gelangt, wenn sie mit Druck eingepumpt wird. Der Kragen kann somit in vorteilhafterweise im Zusammenhang mit der Maschine einen Trockenbereich bilden, in denen praktisch keine Brühflüssigkeit und somit auch keine Verschmutzung durch Ablagerungen der Getränkereste und so weiter gelangen können. Dieser Bereich eignet sich bei einer Ausführungsform der Erfindung somit hervorragend zu einer elektrischen oder gegebenenfalls optischen Kontaktierung, Einkopplung oder dergleichen. Dadurch kann die Zuverlässigkeit und die Langlebigkeit der Codierung beziehungsweise der Maschine erhöht werden.The lid can thus be used in connection with the brewing process, while the collar is formed comparatively stable on the edge of the capsule container, since in the edge region a layering of collar and lid material is present (both materials are glued or welded together). In this edge region of the collar can be sealed in an advantageous manner, so that the brewing liquid does not reach the rest of the machine when it is pumped in with pressure. The collar can thus advantageously form a dry area in connection with the machine, in which practically no brewing liquid and thus also no contamination by deposits of beverage residues and so on can get. In one embodiment of the invention, this region is thus outstandingly suitable for electrical or optionally optical contacting, coupling or the like. As a result, the reliability and longevity of the coding or of the machine can be increased.
Wird der Deckel für die Zufuhr der Brühflüssigkeit durchschnitten beziehungsweise geöffnet, so ist es grundsätzlich eine vom jeweiligen Hersteller festgesetzte Konvention, an welcher Stelle dies geschieht. Es ist jedoch zu beachten, dass die Kapsel regelmäßig (im Wesentlichen) rotationssymmetrisch um eine Drehachse ausgebildet ist und deswegen vom Benutzer in einer beliebigen Winkelstellung um diese Drehachse herum in die Maschine eingesetzt werden kann. Werden die Messer zum Öffnen des Deckels also dezentral angeordnet, sind also von der Drehachse weg etwas in Richtung Rand/Kragen versetzt, so ist sichergestellt, dass im Zentrum der Deckel nicht durchschnitten wird. In diesem Bereich kann also grundsätzlich ein Bauteil oder ein Taster angeordnet sein, der demnach nicht von der Maschine zerschnitten werden kann, gleichgültig, wie der Benutzer die Kapsel auch immer in die Maschine einsetzt. Diese Anordnung ermöglicht also zusätzlich, die zuverlässige Funktionsweise der Kapsel verbessern zu können.If the cover for the supply of the brewing liquid is cut or opened, then it is basically a convention established by the respective manufacturer, at which point this happens. However, it should be noted that the capsule is regularly (substantially) rotationally symmetrical about an axis of rotation and therefore can be used by the user in any angular position about this axis of rotation in the machine. If the blades are arranged so as to be decentralized for opening the cover, that is to say offset from the axis of rotation somewhat in the direction of the edge / collar, it is ensured that the cover is not cut through in the center. In this area, therefore, in principle, a component or a button may be arranged, which therefore can not be cut by the machine, no matter how the user always uses the capsule in the machine. This arrangement thus also makes it possible to improve the reliable operation of the capsule.
Sind wenigstens zwei Kontaktelektroden vorgesehen, so weisen diese bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung einen gewissen Abstand voneinander auf, damit nicht versehentlich, insbesondere beim Durchtrennen des Deckels durch ein Messer, beide Kontakte von demselben Messer verletzt und dadurch miteinander verbunden werden. In diesem Fall würde meistens ein Kurzschluss entstehen, da die Messer metallisch ausgebildet sind und somit in der Regel elektrische Leiter darstellen. D. h., über das Messer hinweg entstünde eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten. Grundsätzlich hängt der zu wählende Abstand zwischen den davon ab, wie breit die Messer ausgebildet sind. Ansatzweise sollten die Abstände so groß sein, dass sie mindestens die mittlere Kontaktbreite der beiden Kontaktelektroden betragen, vorzugsweise mindestens zwei Millimeter. In Relation zu den entsprechenden Schneidmessern sollten sie darüber hinaus bei dieser Ausführungsform breiter gewählt werden, als die Breite der Schneidmesser ist, sodass kein Kontakt möglich ist, selbst wenn ein Messer genau zwischen beiden Kontaktelektroden den Deckel durchschneidet. Außerdem gilt das gleiche Erfordernis für elektrische Leiter: Auch diese sollten so voneinander beabstandet sein, dass ein zwischen ihnen einschneidendes Messer der Maschine keinen Kurzschluss hervorruft.If at least two contact electrodes are provided, they have, in an advantageous embodiment of the invention, a certain distance from each other, so that not accidentally, in particular when cutting the lid by a knife, both contacts are injured by the same blade and thereby connected to each other. In this case, a short circuit would usually arise because the blades are metallic and thus represent electrical conductors in the rule. That is, over the knife would create an electrical connection between the contacts. Basically, the distance to be chosen depends on how broad the blades are formed. As a starting point, the distances should be so great that they are at least the average contact width of the two contact electrodes, preferably at least two millimeters. In addition, in this embodiment, in relation to the corresponding cutting blades, they should be made wider than the width of the cutting blades, so that no contact is possible even if a blade cuts the cover precisely between both the contact electrodes. In addition, the same requirement applies to electrical conductors: these too should be spaced apart so that a cutting blade of the machine does not cause a short circuit between them.
Da die Kapsel um die Drehachse herum rotationssymmetrisch ausgebildet ist und vom Benutzer diesbezüglich beliebig eingesetzt werden kann, ist es vorteilhaft, die Kontaktelektroden punktsymmetrisch zum Durchstoßpunkt, an dem die Drehachse den Deckel durchstößt, anzuordnen. In einigen Fällen ist es auch möglich, die Kontaktelektroden symmetrisch zu einer Senkrecht zur Drehachse angeordneten Symmetrieachse anzuordnen. Die Kontaktelektroden können in vorteilhafterweise im Randbereich des Kragen kreisbogenförmig um den Mittelpunkt des Deckels angeordnet sein. Wird an einer Stelle des Kreisbogens ein Kontakt zu eine Verbindungselektrode (maschinenseitig) hergestellt, so kann im Bereich dieses Kreisbogens eine Drehung erfolgen, ohne dass die Verbindung zur Verbindungselektrode der Maschine unterbrochen wird.Since the capsule is rotationally symmetrical about the axis of rotation and from Users can be used arbitrarily in this regard, it is advantageous, the contact electrodes point-symmetrical to the puncture point at which the axis of rotation pierces the lid to arrange. In some cases, it is also possible to arrange the contact electrodes symmetrically to an axis of symmetry arranged perpendicular to the axis of rotation. The contact electrodes can advantageously be arranged in a circular arc around the center of the lid in the edge area of the collar. If contact with a connection electrode (machine side) is established at one point of the circular arc, rotation can take place in the area of this circular arc without the connection to the connection electrode of the machine being interrupted.
Umfasst der Kreisbogen nicht den vollständigen Kapselrand, sondern sind Trennbereiche, in denen kein elektrischer Kontakt möglich ist zur Maschine angeordnet, so ist es besonders vorteilhaft, wenigstens eine Verbindungselektrode mehr maschinenseitig vorzusehen als Kontaktelektroden kapselseitig vorhanden sind. Auch dann, wenn eine der Verbindungselektroden gerade im Trennbereich die Kapsel berührt, also kein elektrischer Kontakt hergestellt wird, sind immer noch wenigstens zwei Verbindungselektroden vorhanden, welche mit Kontaktelektroden in Verbindung stehen können. Somit wird ermöglicht, dass die Kapsel unabhängig davon, in welcher Winkelstellung sie vom Benutzer eingesetzt wurde, praktisch immer korrekt kontaktierbar und diesbezüglich funktionsbreit ist. Bei derartigen Kontaktelektroden ist es vorteilhaft, wenn wenigstens einer der elektrischen Leiter beziehungsweise wenigstens eine der Kontaktelektroden als gedruckte Leiterbahn oder gegebenenfalls auch als organischer Widerstandsleiter ausgebildet ist. Ein organischer Widerstandsleiter kann so gewählt werden, dass er spezifische Eigenschaften in Bezug auf die Umgebung besitzt und als Sensor für diese Umgebungsbedingungen fungieren kann.If the circular arc does not encompass the entire capsule edge, but are separation regions in which no electrical contact is possible with respect to the machine, then it is particularly advantageous to provide at least one connecting electrode more on the machine side than contact electrodes are present on the capsule side. Even if one of the connection electrodes just touches the capsule in the separation region, ie no electrical contact is made, at least two connection electrodes are still present, which may be in contact with contact electrodes. Thus, it is possible that the capsule regardless of the angle in which it was used by the user, virtually always correct contactable and is functionally wide in this regard. In the case of such contact electrodes, it is advantageous if at least one of the electrical conductors or at least one of the contact electrodes is designed as a printed conductor or possibly also as an organic resistor conductor. An organic resistance ladder may be chosen to have specific environmental properties and function as a sensor for these environmental conditions.
Ist eine Schicht zum Beispiel komplett als Aluminiumfolie ausgebildet, so kann sie praktisch an jeder Stelle kontaktiert werden, während bei diskret angeordneten Kontaktelektroden bzw. Leitungsbahnen nur an diesen Stellen eine Verbindung hergestellt werden kann. Dies ist für den zuverlässigen Betrieb gerade dann vorteilhaft, wenn bestimmte Bereiche des Deckels vom einen Messer durchschnitten werden und eine Gefahr eines Kurzschlusses besteht. Es bestehen sodann also Leitungsverbotszonen, in denen zumindest bestimmte Stromleitungen nicht vorgesehen sein sollten.If a layer is completely formed, for example, as aluminum foil, then it can be contacted practically at any point, while with discretely arranged contact electrodes or conduction paths a connection can be established only at these points. This is advantageous for reliable operation when particular areas of the lid are cut by a knife and there is a risk of short circuit. There are then so-line ban zones in which at least certain power lines should not be provided.
Auf Grund des Erfordernisses, bei einer rotationssymmetischen Kapsel deren Funktionstüchtigkeit unabhängig von der Winkelposition beim Einlegen der Kapseln zu ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung folgende drei Grundsätze zu berücksichtigen:
- I. Sofern es nicht ausgeschlossen ist, dass eine Leitung in einem Bereich liegt, der von einem Messer durchtrennt wird, sollte bei dieser Weiterbildung der Erfindung zumindest redundante Leitungsführung vorgesehen sein. Das Gleiche gilt bei entsprechenden Kontaktelektroden. Es ist also vorteilhaft, Doppelleitungen oder Doppelkontakte teilweise vorzusehen, insbesondere auch bei Leitungen, welche in radialer Richtung verlaufen, sodass bei einer Drehung diese unter Umständen in ein Messerbereich gelangen können.
- II. Es wurde bereits betont, dass zwischen Leitungen, zwischen denen ein Kurzschluss hervorgerufen werden kann oder die nicht gemeinsam durchtrennt werden sollen, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein bestimmter Abstand vorgesehen sein soll, damit maximal eine der beiden Leitungen durchtrennt wird. Das Schneidmesser ist maschinenseitig oft als Metallkontakt ausgebildet, und es kann auch darüber hinaus aufgrund des Kontakts mit Brühflüssigkeit im Bereich des von Messern durchtrennten Deckels zu Kurzschlüssen über die Flüssigkeit kommen. Daher ist es vorteilhaft, in einem solchen Bereich ausschließen zu können, dass ein Kurzschluss hergestellt werden kann, wenn der Deckel in diesem Bereich geöffnet wird.
- III. Sind mehrere Messer zum Öffnen des Dekcels vorhanden, sind diese in der Regel untereinander verbunden, sodass auch Leitungen, die von unterschiedlichen Messern durchtrennt werden, kurzgeschlossen werden können. Dies kann dadurch ausgeschlossen werden, dass auf dem Deckel Verbotszonen bestehen, in denen keine Leiter angeordnet sein dürfen, weil beim Einsetzen der Kapsel in verschiedener Winkelposition nicht ausgeschlossen werden kann, dass die Messer genau an einer solchen Stelle den Deckel durchtrennen und deswegen ein Kurzschluss zustande kommt. Einerseits erhöhen derartige Verbotszonen die Zuverlässigkeit beim Arbeiten der Kapsel, zum anderen bildet diese Maßnahme aber auch eine Codierungsmöglichkeit, da diese Anordnung ein spezifisches Merkmal der Kapsel eines speziellen Herstellers sein kann, welches detektierbar ist (etwa durch optisches Markieren mit Farbstoffen).
- I. Unless it is excluded that a line is located in an area that is severed by a knife, should be provided in this development of the invention, at least redundant wiring. The same applies to corresponding contact electrodes. It is therefore advantageous to provide double lines or double contacts partly, in particular also in the case of lines which run in the radial direction, so that, in the event of rotation, these can possibly reach a knife area.
- II. It has already been emphasized that a certain distance should be provided between lines between which a short circuit can be caused or which should not be severed together, according to an embodiment of the invention, so that a maximum of one of the two lines is severed. The cutting blade is often formed on the machine side as a metal contact, and it may also come due to the contact with brewing liquid in the region of the severed by knives lid shorts on the liquid. Therefore, it is advantageous to be able to exclude in such a range that a short circuit can be made when the lid is opened in this area.
- III. If there are several blades for opening the lid, they are usually connected to each other, so that cables that are cut by different blades can also be short-circuited. This can be ruled out by the fact that on the cover prohibition zones exist in which no conductors may be arranged because when inserting the capsule in different angular position can not be ruled out that the knife cut exactly at such a point the lid and therefore a short circuit comes. On the one hand, such prohibitive zones increase the reliability in working the capsule, on the other hand, this measure also forms a coding possibility, since this arrangement may be a specific feature of the capsule of a special manufacturer, which is detectable (such as by optical marking with dyes).
Denkbar ist auch, dass gerade ausgenutzt werden soll, dass derartige Kurzschlüsse erzeugt werden, um eine spezielle Codierungsmaßnahme vorzusehen, sofern durch den Kurzschluss keine essentielle Schaltung blockiert wird, sondern der Kurzschluss zwischen den Leitungen wie ein Schalter verwendet wird. Die Schneidmesser können also in die Codierung auch mit einbezogen sein. Wird ein Leiter durchtrennt, so soll stets einredundanter Zweitleiter vorhanden sein, damit eine Verbindung stets gewahrt bleibt.It is also conceivable that it should be used in particular that such short circuits are generated in order to provide a special coding measure, if the short circuit does not block any essential circuit, but instead uses the short circuit between the lines like a switch. The cutting blades can therefore also be included in the coding. If a conductor is severed, it should always redundant second conductor be present so that a connection is always maintained.
Zu beachten ist bei Deckeln, die mehr als eine Leiterschicht aufweisen, dass nicht nur in einer Leiterschicht angeordnete Leiter, sondern auch übereinander angeordnete Leiterbahnen durchtrennt und kontaktiert werden könne. Auch zwischen diesen Leitern darf keine Kurzschlussgefahr bestehen, sofern diese nicht explizit gewollt ist.It should be noted in the case of lids which have more than one conductor layer that conductors arranged not only in a conductor layer but also conductors arranged one above the other can be severed and contacted. There must also be no danger of short circuits between these conductors unless this is explicitly intended.
Grundsätzlich sind zwei verschiedene Arten von Zubereitungsvorrichtungen im Zusammenhang mit dem Einsatz der erfindungsgemäßen Kapsel denkbar. Zum einen kann ein drahtloser Kontakt zwischen der Zubereitungsvorrichtung und der Kapsel bestehen. Beispielsweise kann die Zubereitungsvorrichtung eine Sensorvorrichtung umfassen, welche ein elektromagnetisches Signal an die Kapsel übermitteln kann, beispielsweise ein Magnetfeld. Damit kann beispielsweise ein Schwingkreis auf einer Kapsel angeregt oder zumindest eine Spannung in einer Induktivität auf der Kapsel erzeugt werden. Ist auf der Kapsel ein Tasterkontakt vorgesehen, so kann dieser mittels der Druck- oder Zugbelastung im Zusammenhang mit dem Brühvorgang ausgelöst werden. Eine derartige Zubereitungsvorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht also ohne Herstellung einer direkten elektrischen Verbindung, d. h. drahtlos, eine Kontaktierung zur Kapsel und ein Auslesen von Informationen oder ein Messen von Daten. Eine derartige Zubereitungsvorrichtung bietet die Möglichkeit einer drahtlosen Informationsübermittlung von der Kapsel, sodass Korrosion, Schmutzablagerungen oder dergleichen diese Kommunikation wesentlich schwächer beeinflussen können als bei einer direkten, drahtgebundenen Kontaktierung. Diese Maßnahme stellt also eine besonders zuverlässige Kommunikationsmöglichkeit zwischen der erfindungsgemäßen Zubereitungsvorrichtung und der Kapsel dar.Basically, two different types of preparation devices in connection with the use of the capsule according to the invention are conceivable. On the one hand there can be a wireless contact between the preparation device and the capsule. For example, the preparation device may comprise a sensor device which can transmit an electromagnetic signal to the capsule, for example a magnetic field. Thus, for example, a resonant circuit can be excited on a capsule or at least a voltage in an inductance can be generated on the capsule. If a push-button contact is provided on the capsule, then this can be triggered by means of the compressive or tensile load in connection with the brewing process. Such a preparation device according to the invention thus allows without producing a direct electrical connection, d. H. wireless, contacting the capsule and reading information or measuring data. Such a preparation device offers the possibility of a wireless transmission of information from the capsule, so that corrosion, dirt deposits or the like can affect this communication much weaker than in a direct, wired contact. This measure thus represents a particularly reliable communication option between the preparation device according to the invention and the capsule.
Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Zubereitungsvorrichtung aber auch wenigstens eine Verbindungselektrode aufweisen, welche mit wenigstens einer Kontaktelektrode verbindbar ist. Durch diese Maßnahme wird unmittelbar ein (drahtgebundener) Kontakt hergestellt. Sofern ein Taster vorgesehen ist, kann die Brühvorrichtung dazu imstande sein, eine ausreichende Druck- oder Zugbelastung, die durch die Brühflüssigkeit beim Brühvorgang auf die Kapsel oder Teile der Kapsel ausgeübt wird, zu gewährleisten. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann auch ein Stößel vorgesehen sein, der den Taster betätigt, sodass das Betätigen des Tasters in diesem Fall unabhängig vom Druck beim Brühvorgang abläuft. Wird die Druck- oder Zugbelastung beim Brühvorgang zur Betätigung verwendet, so bietet diese Maßnahme die Möglichkeit, den Taster wie einen Sensor einzusetzen, der den Parameter des Drucks während des Brühvorgangs abprüft. Ein separat bedienbarer Stößel hingegen bietet den Vorteil, dass zu einem beliebigen Zeitpunkt der Schaltvorgang am Taster ausgelöst werden kann.Furthermore, however, the preparation device according to the invention can also have at least one connection electrode, which can be connected to at least one contact electrode. By this measure, a (wired) contact is made directly. If a button is provided, the brewing device may be capable of ensuring a sufficient compressive or tensile load exerted on the capsule or parts of the capsule by the brewing liquid during the brewing process. In a further embodiment of the invention, a plunger may be provided which actuates the button, so that the actuation of the button in this case runs independently of the pressure during the brewing process. If the compressive or tensile load is used for actuation during the brewing process, this measure offers the possibility of using the probe like a sensor which checks the parameter of the pressure during the brewing process. A separately operated plunger, however, has the advantage that at any time the switching operation can be triggered on the button.
Die Kontaktierung kann bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung durch einen Dorn oder einen Schneidkontakt zum Durchstoßen einer Deckschicht erfolgen. Die Deckschicht kann gewissermaßen als Isolierung für die Kontaktelektrode dienen, sodass zuverlässig ein Kontakt hergestellt werden kann. In der Regel wird der Dorn beziehungsweise der Schneidkontakt die Kontaktelektrode ”anschneiden”, d. h. in das Material der Kontaktelektrode eindringen, was zu einer sicheren Kontaktherstellung und somit zu einer zuverlässigen Kontaktierung beiträgt.The contacting can be done in an embodiment of the invention by a mandrel or a cutting contact for piercing a cover layer. The cover layer can effectively serve as insulation for the contact electrode, so that reliable contact can be made. In general, the mandrel or the cutting contact "cut" the contact electrode, d. H. penetrate into the material of the contact electrode, which contributes to a secure contact production and thus to a reliable contact.
Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Zubereitungsvorrichtung selbst auch eine Lichtquelle umfassen. Damit können optische Eigenschaften der Kapsel abgeprüft werden, wenn zum Beispiel eine Farberkennung, eine Erkennung eines bestimmten Musters auf der Kapsel oder wenn eine Erkennung phosphoreszierender oder fluoreszierender Bereiche auf der Kapsel stattfinden soll. Entsprechend kann die Zubereitungsvorrichtung zur Detektion bei einer solchen Ausführungsform auch einen Lichtempfänger zur Detektion umfassen.In a further embodiment of the invention, the preparation device itself may also comprise a light source. Thus, optical properties of the capsule can be checked if, for example, a color detection, a recognition of a particular pattern on the capsule or if a detection of phosphorescent or fluorescent areas to take place on the capsule. Accordingly, the preparation device for detection in such an embodiment may also include a light receiver for detection.
Gerade dann, wenn die Kontaktierung der Kapsel beispielsweise zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes auf direktem Wege erfolgen muss, ist es besonders vorteilhaft, wenn dieser Bereich möglichst wenig Verschmutzungen ausgesetzt ist und auch nach Möglichkeit keine Korrosion begünstigende Bedingungen vorliegen, wie zum Beispiel hohe Luftfeuchte. Im Bereich der Aufnahmevorrichtung einer Zubereitungsvorrichtung kann dies vorteilhafterweise bei einer Weiterbildung der Erfindung im Bereich des Kragens erfolgen, weil dort eine effektive Abdichtung erfolgen kann. Liegt der Außenrad des Kragen in diesem Trockenbereich, ist der isoliert von Brühflüssigkeit, sodass eine Kontaktierung dort vorgenommen wird. Auch durch diese Maßnahme kann die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit gesteigert werden.Just when the contact of the capsule, for example, for making an electrical contact must be made directly, it is particularly advantageous if this area is exposed to as little contamination and also if possible, no conditions favoring corrosion are present, such as high humidity. In the area of the receiving device of a preparation device, this can advantageously be done in a development of the invention in the region of the collar, because there can be an effective seal. If the outer wheel of the collar lies in this dry area, it is isolated from the brewing liquid, so that a contact is made there. Also by this measure the reliability and longevity can be increased.
Die Kapsel wird in der Regel zunächst in die Aufnahmevorrichtung eingelegt und anschließend in die Brühposition gebracht, in der sie wohldefiniert gehalten bzw. eingespannt wird. Diese Halterung erfolgt durch einen Schieber, der zum Beispiel dadurch betätigt wird, dass nach dem Einlegen der Kapsel ein Hebel betätigt wird, der wiederum den Schieber zum Einspannen der Kapsel bewegt. Die Kapsel wird somit in vorteilhafterweise in eine vordefinierte Position gebracht, sodass auch die Kontaktierung und das Schneiden mit einem Messer, das Anbringen von Dorn- oder Schneidkontakten usw. ebenfalls in definierter Weise erfolgen können.The capsule is usually first inserted into the receiving device and then brought into the brewing position in which it is kept well defined or clamped. This holder is made by a slider which is actuated, for example, that after inserting the capsule, a lever is actuated, which in turn moves the slider for clamping the capsule. The capsule is thus advantageously placed in a predefined position, so that the contacting and cutting with a knife, the attachment of mandrel or cutting contacts, etc., can also be done in a defined manner.
Der Schieber kann im Übrigen auch einen Stößel umfassen, der einzeln beweglich gelagert ist und beispielsweise vom Verschlusshebel oder von der Maschinensteuerung zur Bedienung eines Tasters (vorzugsweise nacheilend) bewegt werden kann. Incidentally, the slider may also include a plunger, which is mounted individually movably and can be moved, for example, by the locking lever or by the machine control for operating a pushbutton (preferably lagging).
Es wurde bereits beschrieben, dass bei einer Weiterbildung der Erfindung die Zahl der maschinenseitig vorgesehenen Verbindungselektroden um wenigstens eins höher sein kann als die Zahl der kapselseitig vorhandenen Kontaktelektroden, um sicher einen Kontakt herzustellen. Gegebenenfalls kann es notwendig bzw. vorteilhaft sein, dass eine freie Belegung der Verbindungselektroden möglich ist, je nachdem, welche Kontaktelektroden mit welchen Verbindungselektroden kontaktiert werden, was wiederum davon abhängt, in welcher Rotationsstellung die Kapsel vom Benutzer eingesetzt wird. Daher kann eine Umschaltvorrichtung in vorteilhafterweise vorgesehen werden, welche dazu in der Lage ist, die Belegung der Verbindungselektroden zu ändern und gegebenenfalls auch im Zusammenhang mit der Maschinensteuerung testen kann, welche Belegung gerade vorliegt. Um möglichst gut Symmetrien beibehalten zu können, können die Verbindungselektroden eines Verbindungselektrodenpaars beispielsweise in Bezug auf die Drehachse um 180° gedreht angeordnet sein. An ein solches, um 180° versetztes Elektrodenpaar kann dann eine Spannung angelegt werden. Dies ist beispielsweise auch dann vorteilhaft, wenn die Stromrichtung gleichgültig ist, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn ein Widerstand abgeprüft wird.It has already been described that in a further development of the invention, the number of connection electrodes provided on the machine side can be higher by at least one than the number of contact electrodes present on the capsule side in order to reliably establish contact. Optionally, it may be necessary or advantageous that a free occupancy of the connection electrodes is possible, depending on which contact electrodes are contacted with which connection electrodes, which in turn depends on which rotational position the capsule is used by the user. Therefore, a switching device can be provided in an advantageous manner, which is able to change the assignment of the connection electrodes and optionally also test in connection with the machine control, which occupancy is currently present. In order to be able to maintain symmetries as well as possible, the connecting electrodes of a connecting electrode pair can be arranged, for example, rotated through 180 ° with respect to the axis of rotation. A voltage can then be applied to such a pair of electrodes offset by 180 °. This is for example also advantageous if the current direction is indifferent, which is the case, for example, when a resistor is tested.
Um die Zuverlässigkeit noch weiter steigern zu können, kann wenigstens eine der Verbindungselektroden von einer Dichtung zumindest einseitig begrenzt, gegebenenfalls umschlossen werden, sodass in diesen Bereichen keine Brühflüssigkeit an die Verbindungselektrode gelangen und diese beschädigen kann.In order to be able to increase the reliability even further, at least one of the connecting electrodes can be bounded by a seal at least on one side, optionally enclosed, so that no brewing liquid can reach the connecting electrode in these areas and damage it.
Die Kontaktierung der Kapsel sollte spätestens in der Brühposition erfolgen. Da die Kapsel in dieser Position fest gehaltert beziehungsweise sogar verspannt ist, ist diese Position besonders geeignet für eine zuverlässige Kontaktierung. Grundsätzlich ist es daher möglich, einen derartigen Kontakt am Schieber, der die Einspannung der Kapsel bewirkt, anzubringen. Nachteilig an einer derartigen Anordnung ist es jedoch, dass eine bewegliche Leitungsführung bereitgestellt werden muss, da auch der Schieber mit bewegt wird. Denkbar ist es allerdings auch, dass der Schieber die Kapsel in eine entsprechende Position bringt, in der erst ein Kontakt hergestellt wird. Beispielsweise kann eine Kontaktlasche feststehend angeordnet werden, die erst dann mit dem Schieber in Kontakt tritt und eine elektrische Verbindung zur Kapsel herstellt, wenn der Schneidkontakt oder Dorn des Schiebers eine Kontaktierung vorgenommen hat. Dazu kann im Schieber auch eine elektrische Verbindung nach außen hergestellt werden, beispielsweise nur im Randbereich des Schiebers an dem dann die Kontaktlasche anliegt. Vor allem wird auf diese Weise eine aufwendige und teure Kabelführung vermieden, was eine besonders hohe Kostenersparnis ermöglicht.The contacting of the capsule should be done at the latest in the brewing position. Since the capsule is firmly held in this position or even braced, this position is particularly suitable for reliable contact. In principle, it is therefore possible to mount such a contact on the slide, which causes the clamping of the capsule. A disadvantage of such an arrangement, however, is that a movable wiring must be provided, as well as the slider is moved with. However, it is also conceivable that the slide brings the capsule in a corresponding position in which only a contact is made. For example, a contact tab can be arranged fixed, which only then comes into contact with the slide and makes an electrical connection to the capsule when the cutting contact or mandrel of the slider has made a contact. For this purpose, an electrical connection to the outside can be made in the slide, for example, only in the edge region of the slide on which then rests the contact tab. Above all, a complex and expensive cable management is avoided in this way, which allows a particularly high cost savings.
Wenn die Maschinensteuerung von der Kontroll- oder Sensorvorrichtung Informationen über die Codierung oder Sensordaten erhält, kann sie grundsätzlich verschieden damit umgehen. Eine Möglichkeit besteht zum Beispiel darin, dass erfasst wird, wie oft zum Beispiel die Kapsel eines Fremdherstellers verwendet wird. Wird wiederholt eine Kapsel eines nicht autorisierten Herstellers verwendet, so kann gegebenenfalls die Maschinensteuerung entsprechend reagieren, zum Beispiel Fehlermeldungen ausgeben oder den Betrieb vollständig einstellen. Des Weiteren ist es auch möglich, den Brühvorgang je nach Codierung zu regeln, also zum Beispiel unmittelbar die Brühvorrichtung zu kontrollieren.In principle, when the machine controller receives information about the coding or sensor data from the control or sensor device, it can deal with it differently. One possibility, for example, is to record how often, for example, the capsule of a third-party manufacturer is being used. If a capsule of an unauthorized manufacturer is used repeatedly, the machine control system may react accordingly, for example, output error messages or stop the operation completely. Furthermore, it is also possible to control the brewing process depending on the coding, that is, for example, to directly control the brewing device.
Die Kapsel ist austauschbar in der Zubereitungsvorrichtung anzuordnen, da sie nicht beliebig oft verwendet werden kann. Gegenstand der Erfindung ist also zum einen die Kapsel, zum anderen die entsprechende Zubereitungsvorrichtung aber auch das Heißgetränkesystem, welches die Kapsel und die Zubereitungsvorrichtung umfasst.The capsule should be placed interchangeably in the preparation device, since it can not be used as often as desired. The invention thus relates firstly to the capsule and secondly to the corresponding preparation device but also to the hot beverage system comprising the capsule and the preparation device.
Ausführungsbeispiele:EXAMPLES
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend unter Angabe weiterer Einzelheiten und Vorteile näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail below, giving further details and advantages. In detail show:
Der Kaffeeautomat
Im Allgemeinen verfügt die Kapsel
Insgesamt wird die Maschine über eine Maschinensteuerung
Die Codierung kann einerseits dem Zweck dienen, eine Kategorisierung der Kapsel als Information bereitzustellen, zum Beispiel die Information, ob es sich um Kaffee, Tee, Kakao, koffeinfreien Kaffee, eine Capuccinomischung oder eine sonstige spezielle Getränkesorte handelt. Andererseits kann durch die Codierung aber auch ein Plagiatschutz beziehungsweise eine Herstellererkennung vorgenommen werden.On the one hand, the coding can serve the purpose of providing a categorization of the capsule as information, for example the information as to whether it is coffee, tea, cocoa, decaffeinated coffee, a cappuccino mixture or any other special type of beverage. On the other hand, the coding can also be used to protect against plagiarism or manufacturer identification.
Die Verbindung
Im Falle einer Herstellererkennung beziehungsweise eines Plagiatschutzes sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, wie die Maschinensteuerung
Anstelle von oder zusätzlich zu einer Kontrollvorrichtung
Darüber hinaus kann durch eine entsprechende Sensorvorrichtung
Eine Kontroll- oder Sensorvorrichtung
Auf der dem Deckel
Die
Die
Die Elektrodenpaare
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann die Maschinensteuerung die Belegung der Verbindungselektrodenpaare
Im Grunde genügt es jedoch, maschinenseitig eine einzelne Elektrode mehr vorzusehen. In einem solchem Fall müsste jedoch gegebenenfalls maschinenseitig zwischen den einzelnen Polen umgepolt werden.Basically, however, it suffices to provide a single electrode on the machine side. In such a case, however, would have to be reversed if necessary machine side between the individual poles.
Im Fall der
In einer weiteren Ausführungsform können die Kontaktelektroden
Dieses Verbindungsstück könnte in der Produktion auch eingelegt oder in einem eigenen Fertigungsschritt aufgeklebt werden.This connector could also be inserted in production or glued in its own manufacturing step.
Wird der Taster zum Beispiel durch Druck, wie es in
Eine Weiterbildung eines solchen Tasters ist in
Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß
Der im Zentrum angeordnete Widerstand (dargestellt mit dem Schaltzeichen eines Potentiometers) ist mit dem Bezugszeichen
Dieses Verhältnis zwischen dem Widerstand R und dem herrschenden Druck P ist in
Der Lichtwellenleiter kann beispielsweise als Klebeschicht ausgebildet sein, sofern der Kleber auch nur ein geringes Maß an Lichtwellenleitung ermöglicht. Der Lichtleiter
Die
In den
Denkbar ist auch, das Sensorelement
Bei allen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist in besonders vorteilhafterweise eine Codierung der Kapsel möglich, welche zum einen eine Kategorisierung ermöglicht (Art des zubereitenden Getränks, Art des Kaffees, Kaffee oder Kakao usw.). Darüber hinaus wird ermöglicht, auch den Hersteller der Kapsel herauszufinden und einen Plagiatschutz zu ermöglichen. Bei einem Ausführungsbeispiel, wie es in
Die
Die Kapsel ist gerade so in die Maschine eingesetzt, dass das Messer
Die Verbotszonen
Bei weiterer Drehung wird die Leitung
Wird der Deckel
Die
Damit keine Kontaktelektrode oder wichtige Leitungen durchtrennt und isoliert werden können und kein Kurzschluss auftritt sind folgende drei Kriterien regelmäßig zu beachten:
- I. das Vorsehen redundanter Leitungen, insbesondere zu Kontakten mit der Maschine und
- II. die Vermeidung von Kurzschlüssen durch entsprechende Anordnung der Leitungen, zwischen denen ein Kurzschluss auftreten könnte, damit diese nicht durch ein gemeinsames Messer durchtrennt werden können und
- III. die Vermeidung von Kurzschlüssen zwischen zwei Leitungen, die gleichzeitig von verschiedenen Messern durchtrennt werden, sodass kein Kurzschluss über den die Messer halternden Messerkörper erfolgen kann.
- I. the provision of redundant lines, in particular to contacts with the machine and
- II. The avoidance of short circuits by appropriate arrangement of the lines between which a short circuit could occur, so that they can not be severed by a common knife and
- III. Avoidance of short circuits between two lines, which are cut by different knives at the same time, so that no short circuit can occur over the knives holding the knives.
Durch diese drei Kriterien wird ermöglicht, dass die Kapsel in beliebigem Winkel in die Aufnahmevorrichtung eingesetzt werden kann.These three criteria enable the capsule to be inserted into the receiving device at any angle.
Gleiches gilt im Grunde auch für Lichtleiter, die im Zusammenhang mit einer derartigen Kapsel eingesetzt werden.The same basically applies to light guides that are used in connection with such a capsule.
In besonders vorteilhafter Weise ist bei einer Ausführungsform eine Leuchtschicht vorgesehen, die auch selbst Licht leiten kann, beispielsweise aus elektrolumineszentem Material. Die
Im Übrigen wird darauf verwiesen, dass einzelne Maßnahmen dieser Ausführungsbeispiele auch in vorteilhafter Weise miteinander kombiniert werden können. Beispielsweise ist es denkbar, elektrische Sensorelemente, elektrische Teile einer Schaltung und Lichtleiter miteinander zu kombinieren, zumal über die elektrische Schaltung beispielsweise eine Leuchtdiode angesteuert werden kann. Deren Licht kann zur Einkopplung in einem Lichtleiter genutzt werden, um zum Beispiel mehrere Funktionen ausüben. Die Detektion des Lichts allein genügt beispielsweise, um Auskunft über einen bestimmten Hersteller zu geben, während beispielsweise die Farbe des Licht zur Kategorisierung verwendet werden kann und Auskunft darüber gibt, ob die Kapsel Kaffee oder Kakao enthält. Des Weiteren wurde ein Ausführungsbeispiel beschrieben, welches ein Sensorelement beinhaltet, mit dem der Alterungszustand der Kapsel festgestellt werden kann, indem der Widerstand gemessen wird beziehungsweise erfasst wird, der sich durch Oxidation mit Sauerstoff verändert. Dieser Widerstand kann beispielsweise in einer Schaltung integriert werden, deren Verhalten mit dem sich änderten Widerstand ebenfalls ändert. Beispielsweise kann der Widerstand im Zusammenhang mit einer Leuchtdiode geschaltet werden und so deren Helligkeit beeinflussen. Es sind also vielfältige Kombinationen im Einzelnen möglich, die in vorteilhafter Weise Kategorisierungen, Angaben über Hersteller sowie sensorische Funktionen miteinander vereinen können.Incidentally, it should be noted that individual measures of these embodiments can also be combined with each other in an advantageous manner. For example, it is conceivable to combine electrical sensor elements, electrical parts of a circuit and optical fibers with each other, especially as can be controlled via the electrical circuit, for example, a light emitting diode. Their light can be used for coupling in a light guide, for example, to perform several functions. For example, the detection of the light alone is sufficient to provide information about a particular manufacturer while, for example, the color of the light can be used to categorize and provide information as to whether the capsule contains coffee or cocoa. Furthermore, an embodiment has been described, which includes a sensor element, with the aging condition of the capsule can be determined by the resistance is measured or detected, which changes by oxidation with oxygen. This resistance can for example be integrated in a circuit whose behavior also changes with the resistance changed. For example, the resistor can be switched in conjunction with a light-emitting diode and thus influence its brightness. So there are a variety of combinations possible in detail, which can combine categorizations, information about manufacturers and sensory functions with each other in an advantageous manner.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- KaffeeautomatCoffeemaker
- 22
- Kapselcapsule
- 33
- Aufnahmevorrichtungcradle
- 44
- Wassertankwater tank
- 55
- Wasserleitungwater pipe
- 66
- Brühvorrichtungbrewing
- 77
- Wasserleitungwater pipe
- 88th
- Getränkeleitungbeverage line
- 99
- Kaffeetassecoffee pot
- 1010
- Maschinensteuerungmachine control
- 1111
- Kontroll-/SensorvorrichtungControl / sensor device
- 1212
- Verbindungconnection
- 1313
- Steuerleitungcontrol line
- 2020
- Kapselcapsule
- 2121
- Behältercontainer
- 2222
- Topfpot
- 2323
- Kragencollar
- 2424
- Öffnungopening
- 2525
- Deckelcover
- 2626
- Ringdichtungring seal
- 2727
- Kaffeepulvercoffee powder
- 3131
- Aufnahmevorrichtungcradle
- 3232
- Aufnahmetrichterreceiving hopper
- 3333
- Zentrierspitzecentering
- 3434
- Schieberpusher
- 3535
- Dichtungpoetry
- 3636
- Stößeltappet
- 3737
- Schneidkontaktcutting Contact
- 37'37 '
- Schneidspitzecutting tip
- 37''37 ''
- DurchführungskontaktImplementing Contact
- 3838
- KontaktlascheContact tab
- 3939
- Messerknife
- 4040
- Kapselcapsule
- 4141
- Deckelcover
- 4242
- Leiterschichtconductor layer
- 4343
- Deckschichttopcoat
- 4444
- Kragencollar
- 4545
- Trockenbereichdry areas
- 5050
- Deckelcover
- 5151
- Leiterschichtconductor layer
- 5252
- Spacer-SchichtSpacer layer
- 5353
- Leiterschichtconductor layer
- 6060
- Deckelcover
- 6161
- Tasterbutton
- 6262
- Leiterschichtconductor layer
- 6363
- Spacerspacer
- 6464
- Leiterschichtconductor layer
- 64'64 '
- verbogene Schichtbent layer
- 6565
- Taster-ZwischenbereichButton-intermediate area
- 65'65 '
- verformter Zwischenbereichdeformed intermediate area
- 7070
- gedrückter Tasterbereichpressed button area
- 8080
- Kapselcapsule
- 8181
- Kontaktelektrodecontact electrode
- 8282
- Kontaktelektrodecontact electrode
- 8383
- Trennbereichseparating region
- 8484
- VerbindungselektrodenpaarConnection electrode pair
- 8585
- VerbindungselektrodenpaarConnection electrode pair
- 8686
- Verbindungselektrodeconnecting electrode
- 8787
- Verbindungselektrodeconnecting electrode
- 8888
- Verbindungselektrodeconnecting electrode
- 9090
- stromkompensierte Drosselcurrent-compensated choke
- 9191
- Elektronikelectronics
- 92'92 '
- Spule (maschinenseitig)Coil (machine side)
- 92''92 ''
- Spule (maschinenseitig)Coil (machine side)
- 93'93 '
- Drossel-TrenntrafoBallast isolation transformer
- 93''93 ''
- Drossel-TrenntrafoBallast isolation transformer
- 94'94 '
- Spule (kapselseitig)Coil (capsule side)
- 94''94 ''
- Spule (kapselseitig)Coil (capsule side)
- 100100
- Deckelcover
- 101101
- Kontaktelektrodecontact electrode
- 101'101 '
- Tasterelektrodeprobe electrode
- 102102
- Kontaktelektrodecontact electrode
- 102'102 '
- Tasterelektrodeprobe electrode
- 103103
- Trennbereichseparating region
- 104104
- zentraler Tasterbereichcentral button area
- 110110
- Deckelcover
- 111111
- Kontaktelektrodecontact electrode
- 111'111 '
- Tasterelektrodeprobe electrode
- 112112
- Kontaktelektrodecontact electrode
- 112'112 '
- Tasterelektrodeprobe electrode
- 113113
- Trennbereichseparating region
- 114114
- Widerstandschichtresistance layer
- 115115
- trapezförmiger Zwischenbereichtrapezoidal intermediate area
- 115'115 '
- breiter Bereichwide range
- 115''115 ''
- schmaler Bereichnarrow area
- 116116
- Leiterschichtconductor layer
- 116'116 '
- schmaler Kontaktbereichnarrow contact area
- 116''116 ''
- verbreiteter Kontaktbereichcommon contact area
- 116'''116 '' '
- maximaler Kontaktbereichmaximum contact area
- 117117
- Spacerspacer
- 118118
- Leiterschichtconductor layer
- 180180
- Deckelcover
- 181181
- Schwingkreisresonant circuit
- 182182
- Tasterbutton
- 190190
- Kapselcapsule
- 191191
- Lichtleiteroptical fiber
- 192192
- Aufnahmevorrichtungcradle
- 193193
- Sendertransmitter
- 194194
- Empfängerreceiver
- 200200
- Kapselcapsule
- 201201
- Lichtleiteroptical fiber
- 202202
- Leiterschichtconductor layer
- 203203
- aufgedruckte OLEDprinted OLED
- 204'204 '
- Schneidkontaktcutting Contact
- 204''204 ''
- Schneidkontaktcutting Contact
- 205205
- Aufnahmevorrichtungcradle
- 206206
- Empfängerreceiver
- 210210
- Deckelcover
- 211211
- Schaltkreis mit OLEDCircuit with OLED
- 220220
- Deckelcover
- 221221
- Kontaktelektrodecontact electrode
- 222222
- Kontaktelektrodecontact electrode
- 223223
- Tasterbutton
- 224224
- elektrische Verbindungelectrical connection
- 230230
- Deckelcover
- 231231
- Kontaktelektrodecontact electrode
- 232232
- Kontaktelektrodecontact electrode
- 233233
- Widerstandresistance
- 240240
- Kapselcapsule
- 241241
- zentraler Deckelbereichcentral lid area
- 242242
- Innenbereichinterior
- 243243
- Deckschichttopcoat
- 244244
- Leiterbahnenconductor tracks
- 245245
- untere SchichtLower class
- 246246
- Sensorelementsensor element
- 250250
- Kapselcapsule
- 251251
- Kragencollar
- 252252
- Lichtleiteroptical fiber
- 253253
- Schieberpusher
- 254254
- Dichtungpoetry
- 255255
- Wischeinheitwiping unit
- 256256
- Fensterwindow
- 257257
- Leuchtdiodeled
- 258258
- Lagerungstorage
- 260260
- Deckelcover
- 261261
- Messerknife
- 262262
- Messerknife
- 263263
- Messerknife
- 264264
- Messerknife
- 265265
- LeitungsverbotszonenLine areas closed
- 266266
- LeitungsverbotszonenLine areas closed
- 267267
- LeitungsverbotszonenLine areas closed
- 270270
- Stempelseite des SchiebersStamp side of the slider
- 271271
- Messerkörperknife body
- 272272
- Wassereintrittwater inlet
- 273273
- Schraubescrew
- 274274
- Dichtungsringsealing ring
- 275275
- Trockenbereichdry areas
- 276276
- Nassbereichwet areas
- 280280
- Kontaktelektrodecontact electrode
- 281281
- redundante Leiterbahnredundant trace
- 282282
- redundante Leiterbahnredundant trace
- 283283
- zentraler Bereichcentral area
- 330330
- Kontaktelektrodecontact electrode
- 331331
- LeiterringHead ring
- 370370
- Speichermatrixmemory array
- 371371
- Elektrodeelectrode
- 372372
- Elektrodeelectrode
- 373373
- Ferroelektrisches PolymerFerroelectric polymer
- 380380
- Deckelcover
- 381381
- elektrolumineszentes Materialelectroluminescent material
- 382382
- Leiterbahnconductor path
- 383383
- Leiterbahnconductor path
- 384384
- Isolatorinsulator
- 385385
- Lichtleiteroptical fiber
- 386386
- Reflexionsschichtreflective layer
- 387387
- emittiertes Lichtemitted light
- 390390
- elektrolumineszentes Materialelectroluminescent material
- 391391
- Kragencollar
- 392392
- KunststofffoliePlastic film
- 393393
- KunststofffoliePlastic film
- 394394
- KunststofffoliePlastic film
- 395395
- emittiertes Lichtemitted light
- DD
- Rotationsachseaxis of rotation
- PP
- Druckprint
- RR
- Widerstandresistance
Claims (49)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013013596.6A DE102013013596A1 (en) | 2013-08-19 | 2013-08-19 | "Hot beverage system, capsule and preparation device" |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013013596.6A DE102013013596A1 (en) | 2013-08-19 | 2013-08-19 | "Hot beverage system, capsule and preparation device" |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013013596A1 true DE102013013596A1 (en) | 2015-02-19 |
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ID=69144175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102013013596.6A Withdrawn DE102013013596A1 (en) | 2013-08-19 | 2013-08-19 | "Hot beverage system, capsule and preparation device" |
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Cited By (4)
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-
2013
- 2013-08-19 DE DE102013013596.6A patent/DE102013013596A1/en not_active Withdrawn
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---|---|---|---|
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Ref document number: 202013009705 Country of ref document: DE |
|
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