ES2569051T3

ES2569051T3 - Soporte de código ópticamente legible y cápsula para preparar una bebida que tiene un soporte de código de este tipo proporcionando una señal ópticamente legible mejorada

Info

Publication number: ES2569051T3
Application number: ES12783217.8T
Authority: ES
Inventors: Carlo Magri; Arnaud Gerbaulet; Alexandre Perentes; Christian Jarisch; Stefan Kaeser; Patrik Benz; Daniel Abegglen
Original assignee: Nestec SA
Current assignee: Nestec SA
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2016-05-06
Anticipated expiration: 2032-11-08
Also published as: CN103930008B; HUE028455T2; US20140295032A1; MX367490B; AU2012338982B2; US9868588B2; AU2012338892A1; AU2012338982A1; KR20140095529A; KR102075888B1; PL2779879T3; MX2014005484A; EP2779880A1; EP2779879A1; CA2855711C; BR112014011224B1; ZA201404388B; CN103930008A; MX350161B; JP2014533156A

Abstract

Un soporte de código ópticamente legible (30, 60a, 60b) para ser asociado con o ser parte de una cápsula pensada para suministrar una bebida en un dispositivo de producción de bebidas, el soporte comprendiendo por lo menos una secuencia de símbolos representados en el soporte de modo que cada símbolo es secuencialmente legible por una instalación de lectura de un dispositivo de lectura exterior mientras la cápsula es accionada al giro a lo largo de un eje de giro, en el que los símbolos están formadas esencialmente por superficies reflectoras de la luz (400 - 403) y superficies absorbentes de la luz (410 - 414) caracterizado por que comprende una estructura de base (500) que se extiende continuamente por lo menos a lo largo de dicha secuencia de símbolos y partes absorbentes de la luz discretas discontinuas (528) localmente aplicadas sobre o formadas en la superficie de dicha estructura de base; en el que las partes absorbentes de la luz discretas discontinuas forman las superficies absorbentes de la luz y la estructura de base (500) forma las superficies reflectoras de la luz (400 - 403) fuera de las áreas de la superficie ocupadas por las partes discretas absorbentes de la luz; dichas partes discretas absorbentes de la luz (410 - 414) están dispuestas para la proporcionar una reflectividad de la luz inferior a la de la estructura de base fuera de las áreas de la superficie ocupadas por las partes discretas absorbentes de la luz.

Description

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acoplamiento de dichos medios de procesamiento 106 al emisor de luz 103, el receptor de luz 102 y al conjunto de control 9 de la máquina.

El emisor de luz 103, el receptor de luz 102 y los medios de procesamiento 106 se mantienen en una posición fija mediante un soporte 101, ligeramente fijado con relación al bastidor de la máquina. La instalación de lectura 100 se mantiene en su posición durante un proceso de extracción y no es accionada al giro, al contrario que el soporte de la cápsula 32.

En particular, el emisor de luz 103 está dispuesto de modo que el rayo de luz de la fuente 105a esté generalmente orientado a lo largo de una línea L que cruza en un punto fijo F el plano P que comprende la parte receptora 34 del soporte de la cápsula 32, dicho plano P estando provisto de una línea normal N que pasa a través del punto F. El punto fijo F determina una posición absoluta en el espacio en el que los rayos de luz de la fuente 105a se pretende que choquen con una superficie reflectora: la posición del punto fijo F permanece sin cambios cuando el soporte de la cápsula es girado. La instalación de lectura puede comprender medios de enfoque 104, utilizando por ejemplo taladros, lentes y/o prismas, para hacer que el rayo de luz de la fuente 105, converja más eficazmente hacia el punto fijo F de la superficie inferior de la tapa de una cápsula colocada en el interior del soporte de la cápsula 32. En particular, el rayo de luz de la fuente 105 puede estar enfocado de modo que ilumine un disco centrado sensiblemente en el punto fijo F y que tenga un diámetro d.

La instalación de lectura 100 está configurada de modo que el ángulo θE entre la línea L y la línea normal N esté comprendido entre 2° y 10° y en particular entre 4° y 5° como se representa en la figura 2a. Como consecuencia, cuando se dispone una superficie reflectante en el punto F, el rayo de luz reflejado 105b generalmente se orienta a lo largo de una línea L’, que cruza el punto fijo F, el ángulo θR en la línea L’ y la línea normal N estando comprendido entre 2° y 10° y en particular entre 4° y 5° como se representa en la figura 2a. El receptor de luz 102 está dispuesto en el soporte 101 de modo que recoja por lo menos parcialmente el rayo de luz reflejado 105b, generalmente orientado a lo largo de la línea L’. Los medios de enfoque 104 también pueden estar dispuestos para hacer que el rayo de luz reflejado 105b se concentre más eficazmente hacia el receptor 102. En la forma de realización ilustrada en las figuras 2a, 2b, el punto F, la línea L y la línea L’ son coplanares. En otra forma de realización, el punto F, la línea L y la línea L’ no son coplanares: por ejemplo, el plano que pasa a través del punto F y la línea L y el plano que pasa a través del punto F y la línea L’ están colocados a un ángulo de sensiblemente 90°, eliminando la reflexión directa y permitiendo un sistema de lectura más sólido con menos ruido.

El soporte de la cápsula 32 está adaptado para permitir la transmisión parcial del rayo de luz de la fuente 105a lo largo de la línea L hasta el punto F. Por ejemplo, la pared lateral que forma la cavidad conformada ancha cilíndrica o cónica del soporte de la cápsula está configurada para que no sea opaca a la luz infrarroja. Dicha pared lateral puede estar fabricada de un material a partir de plástico el cual sea translúcido a los infrarrojos que tenga superficies de entrada que permitan que entre la luz infrarroja.

Como consecuencia, cuando una cápsula está colocada en el soporte de la cápsula 32, el rayo de luz 105a choca en la parte del fondo del reborde de dicha cápsula en el punto F, antes de formar el rayo de luz reflejada 105b. Esta forma de realización, el rayo de luz reflejada 105b pasa a través de la pared del soporte de la cápsula hasta el receptor 102.

La sección de la superficie inferior del reborde 23 de una cápsula colocada en el interior del soporte de la cápsula 32, iluminada en el punto F por el rayo de luz de la fuente 105, cambia a lo largo del tiempo, únicamente cuando el soporte de la cápsula 34 es accionado al giro. Por lo tanto, se requiere una revolución completa del soporte de la cápsula 32 para que el rayo de luz de la fuente 105 ilumine la sección anular entera de la superficie inferior del reborde.

La señal de salida puede ser calculada o generada por medición a lo largo del tiempo de la intensidad del rayo de luz reflejada y posiblemente mediante comparación de su intensidad a aquella del rayo de luz de la fuente. La señal de salida puede ser calculada o generada mediante la determinación de la variación a lo largo del tiempo de la intensidad del rayo de luz reflejada.

La cápsula según la invención comprende por lo menos un soporte del código ópticamente legible. El soporte del código puede estar en la parte presente del reborde a modo de pestaña. Los símbolos están representados en el soporte del código ópticamente. Los símbolos están dispuestos en por lo menos una secuencia, dicha secuencia codifica un conjunto de información relativa a la cápsula. Típicamente, cada símbolo corresponde a un valor binario específico: un primer símbolo puede representar un valor binario de "0", mientras un segundo símbolo puede representar un valor binario de "1".

En particular, el conjunto de información de por lo menos una de las secuencias puede comprender información para reconocer un tipo asociado a la cápsula, y/o una o una combinación de artículos de la siguiente lista:

 información relativa a parámetros para la preparación de una bebida con la cápsula, tales como las velocidades de giro óptimas, temperaturas del agua que entra en la cápsula, temperaturas del colector de la

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ofrece un área grande para disponer los símbolos y es menos propensa a daños causados por el módulo de procesamiento y en particular por la placa piramidal y a las proyecciones de los ingredientes. Como consecuencia, la cantidad de información codificada y la fiabilidad de las lecturas se mejoran ambas. En esta forma de realización, el soporte del código 60a comprende 160 símbolos, cada símbolo codifica 1 bit de información. Siendo contiguos los símbolos, cada símbolo tiene una longitud de arco lineal de 2,25°.

Con referencia a la figura 5, se ilustra en vista en planta una forma de realización 60b de un soporte del código. El soporte del código 60b está adaptado para ser asociado con o ser parte de una cápsula, de modo que es accionado al giro cuando la cápsula es girada alrededor de su eje Z por la unidad centrífuga 2. La sección de recepción de la cápsula es la superficie inferior del reborde 23 de la cápsula. Como se ilustra en la figura 5, el soporte del código puede ser un anillo que tenga una parte circunferencial en la cual la por lo menos una secuencia de símbolos está representada, de modo que el usuario la puede colocar en la circunferencia de la cápsula antes de introducirla en el interior del conjunto de infusión de la máquina de bebidas. Por consiguiente, una cápsula sin medios incorporados para el almacenaje de información puede ser modificada montando un soporte de este tipo de modo que se añada una información de este tipo. Cuando el soporte es una pieza separada, puede ser añadido simplemente en la cápsula sin los medios de fijación adicionales, el usuario asegurando que el soporte esté correctamente colocado cuando entre en el conjunto de infusión, o las formas y las dimensiones del soporte eviten que se mueva con relación a la cápsula una vez montado. El soporte del código 60b también puede comprender medios de fijación adicionales para fijar rígidamente dicho elemento a la sección de recepción de la cápsula, como cola o medios mecánicos, para ayudar al soporte a que permanezca fijo con relación a la cápsula una vez montado. Como también se ha mencionado, el soporte del código 60b también puede ser una parte del propio reborde tal como integrado en la estructura de la cápsula.

Cada símbolo está adaptado para ser medido por la instalación de lectura 100 cuando la cápsula está colocada en el interior del soporte de la cápsula y cuando dicho símbolo está alineado con el rayo de luz de la fuente 150a en el punto F. Más particularmente, cada símbolo diferente presenta un nivel de reflectividad del rayo de luz de la fuente 105a que varía con el valor de dicho símbolo. Cada símbolo tiene diferentes propiedades de reflectividad y/o absorción del rayo de luz de la fuente 105a.

Puesto que la instalación de lectura 100 está adaptada para medir únicamente las características de la sección iluminada del soporte del código, la cápsula tiene que ser girada por los medios de accionamiento hasta que el rayo de luz de la fuente haya iluminado todos los símbolos comprendidos en el código. Típicamente, la velocidad para la lectura del código puede estar comprendida entre 0,1 y 2000 revoluciones por minuto.

Las características de reflectividad del soporte del código de la invención se determinan en condiciones de laboratorio definidas. En particular, un primer símbolo y un segundo símbolo de una forma de realización de una cápsula que son adecuados para ser leídos fiablemente por la instalación de lectura 100 han sido medidos independientemente utilizando un banco óptico representado en la figura 6. Las mediciones goniométricas de la reflexión difusa de dichos símbolos en la cápsula se representan en la figura 7 (intensidad reflejada de cada símbolo) y 8 (contraste entre símbolos).

En lo sucesivo, el primer símbolo es más reflector que el segundo símbolo. El establecimiento de la medición de la intensidad relativa reflejada difusa de cada símbolo se construye de modo que se pueda modificar independientemente el ángulo θ de una fuente de luz y el ángulo θ’ De un detector de luz. El detector es una fibra óptica desnuda conectada a un medidor de energía encolado a una punta mecánica muy fina la cual está fijada al brazo detector motorizado. Para todas las mediciones, el ángulo ɸ entre los planos de la fuente y el detector es igual a ɸ = 90°. La fuente de luz es un diodo láser que emite una luz que tiene una longitud de onda λ = 830 nm.

El diagrama de la figura 7 muestra una reflectividad difusa relativa (eje 210) de los símbolos de la cápsula como una función del ángulo del detector θ’ (eje 200). Una intensidad de referencia EREF de la reflectividad se mide para el primer símbolo, con el ángulo del detector establecido a 0° y el ángulo de la fuente establecido a 5°. La reflectividad difusa relativa de cada símbolo se calcula con relación a la intensidad de referencia EREF. Las curvas 220a, 230a, 240a muestran respectivamente la reflectividad difusa relativa del primer símbolo, a tres ángulos de la fuente diferentes θ = 0°, 5°, 10°. Las curvas 220b, 230b, 240b muestra respectivamente la reflectividad difusa relativa del segundo símbolo, a tres ángulos de la fuente diferentes θ = 0°, 5°, 10°.

La reflectividad difusa relativa representa por lo menos el 60% de la intensidad de referencia EREF para cualquier valor del ángulo del detector θ’ comprendido entre 3° y 6° y para cualquier valor del ángulo de la fuente θ comprendido entre 0° hasta 10°. En particular, la reflectividad difusa relativa representa por lo menos el 72% de la intensidad de referencia EREF para cualquier valor del ángulo del detector θ’ comprendido entre 2,5° y 4,4° y para cualquier valor del ángulo de la fuente θ comprendido entre 0° hasta 10°.

El diagrama de la figura 8 muestra el contraste óptico (eje 310) entre los símbolos primero y segundo como una función del ángulo del detector θ’ (Eje 300). El contraste óptico está definido por la siguiente expresión matemática

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En la presente invención, la referencia a metales específicos comprende las aleaciones posibles de tales metales en las cuales el metal representa el mayor componente en peso, por ejemplo, el aluminio comprende aleaciones de aluminio.

Ejemplos

Cápsulas que comprenden un soporte del código integrado han sido comprobadas para evaluar el nivel de reflectividad de la señal (bit 1 / bit 0). Las pruebas se realizaron en una configuración simplificada del dispositivo de las figuras 2a y 2b con el soporte de la cápsula 32 extraído y sustituido por una placa de sujeción transparente que sostiene el reborde de la cápsula y provisto de un paso de aire abierto para los rayos de luz. El ángulo entre la trayectoria del emisor y la trayectoria del receptor era de 8°, distribuidos en 4° a cada lado del eje normal N.

Ejemplo 1 - Código detectable con superficies reflectoras de la luz mediante la estructura de base con laca coloreada y superficies absorbentes de la luz mediante las partes de tinta superpuestas

El soporte comprendía una estructura de base reflectora formada de aluminio de 30 micras recubierta con una laca pigmentada de aluminio de cinco 5 y 5,5 gsm. Las superficies absorbentes estaban formadas por una capa de tinta negra de PVC de una micra vendida por Siegwerk. Las superficies reflectoras fueron producidas por la estructura de base (bit 1) y las superficies absorbentes (bit 0) fueron producidas por las partes de tinta negra. La reflectividad máxima medida a las superficies reflectoras (bit 1) fue del 2,68%. La expansión en el bit 1 fue del 1,32%. La reflectividad mínima medida para la superficie absorbente (bit 0) fue del 0,73%. La expansión en el bit 0 fue del 0,48%. Los resultados están gráficamente ilustrados en la figura 11.

Ejemplo 2 - Código detectable con superficies reflectoras de la luz mediante la estructura de base con imprimación sin color y superficies absorbentes de la luz mediante las partes de tinta superpuestas

La medición de la reflectividad se realizó en una cápsula vacía que comprendía un soporte de lectura óptica que comprendía una estructura de base que formaba las superficies reflectoras y partes de tinta que formaban las superficies absorbentes. Para esto, la estructura de base comprendía desde el lado B hasta el lado A (legible) respectivamente: una capa de polipropileno de 30 micras, adhesivo, una capa de aluminio de 90 micras, una imprimación de poliéster de 2 micras y 2,5 gsm (densidad). Partes de bit discontinuas de tinta negra de 1 micra vendida por Siegwerk se imprimieron sobre la superficie de la imprimación. El soporte estaba formado por embutición profunda en un cuerpo de cápsula después de la impresión de la tinta. Las superficies reflectantes por lo tanto fueron producidas por la estructura de base (bit 1) y las superficies absorbentes (bit 0) fueron producidas por las partes de tinta negra. Se midió la reflectividad del soporte. Los resultados están ilustrados gráficamente en la figura 12. La máxima reflectividad medida para las superficies reflectantes (bit 1) fue del 5,71%. La expansión en el bit 1 fue del 1,49%. La reflectividad mínima medida para la superficie absorbente (bit 0) fue del 0,87%. La expansión en el bit 0 fue del 0,47%.

Ejemplo 3 - Código no detectable con superficies absorbentes de la luz mediante la estructura de base y las superficies reflectantes de la luz mediante las partes de tinta superpuestas

La medición de la reflectividad se realizó en una cápsula vacía que comprendía un soporte de lectura óptica que comprendía una estructura de base que formaba las superficies absorbentes y partes de tinta que formaban las superficies reflectantes. Para esto, una capa de soporte de aluminio se cubrió con una laca negra mate continúa de 5 micras de grosor. Las superficies reflectantes fueron producidas mediante partes discretas de tinta provistas de un grosor de 1 micra que contenía más del 25% en peso de pigmentos de plata reflectantes de la luz. De forma sorprendente, la señal no era suficientemente diferenciable entre el bit 1 y el bit 0. Los resultados están ilustrados gráficamente en la figura 13. La reflectividad máxima medida para las superficies reflectantes (bit 1) fue del 0,93%. La reflectividad mínima medida para las superficies reflectantes (bit 1) fue del 0,53%. La reflectividad mínima medida para la superficie absorbente (bit 0) fue del 0,21%. La expansión en el bit 0 fue de 0,23%.

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