WO2021209507A1 - Capsule comprising a plastic film provided with a machine-detectable identification - Google Patents
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Abstract
The invention relates to a capsule for preparing a beverage, comprising a capsule body having a capsule base and a cover. A cavity is formed between the capsule base and the cover and holds a beverage substrate and said capsule comprises a machine-detectable identification which enables the respective capsule to be individualized. The invention also relates to the use of the capsule for preparing a beverage.
Description
Portionskapsel umfassend Kunststofffolie, in der eine maschinell erfassbare Kennung vorgesehen ist Portion capsule comprising plastic film in which a machine-detectable identifier is provided
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Portionskapsel zur Herstellung eines Getränks mit einem Basiselement, das einen Hohlraum aufweist, in dem ein Getränkerohmaterial vorgesehen ist und der von einer Membran verschlossen wird, die an dem Basiselement befestigt ist, wobei sie eine Kennung aufweist, die es ermöglicht, die jeweilige Portionskapsel zu individualisieren. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Portionskapsel und die Verwendung der Portionskapsel zur Herstellung eines Getränks. The present invention relates to a portion capsule for the production of a beverage with a base element which has a cavity in which a beverage raw material is provided and which is closed by a membrane which is attached to the base element, wherein it has an identifier which enables to individualize the respective portion capsule. The present invention also relates to a method for producing a portion capsule and the use of the portion capsule for producing a drink.
Derartige Portionskapseln sind hinlänglich bekannt und werden in einer Vielzahl von Ausführungsformen am Markt angeboten und werden dazu eingesetzt Kaffee, Espresso, Cappuccino, Tee, Milch- oder Kakao-Getränke aber auch sonstige Getränke oder Lebensmittel wie Suppen herzustellen. Um in einem Automaten hergestellt werden zu können, müssen diese Kapseln alle dieselbe äußere Form haben, wobei sich das jeweilige Herstellungsverfahren unterscheidet. Beispielsweise kann sich die Wassermenge und/oder die Temperatur, die zur Herstellung des jeweiligen Getränks eingesetzt wird, unterscheiden. Des Weiteren kann das Wasser der Portionskapsel kontinuierlich oder intermittierend durch die Portionskapsel geleitet werden. Die Automaten, die zur Herstellung des jeweiligen Getränks oder Lebensmittels eingesetzt werden, müssen in regelmäßigen Abständen gereinigt werden, wozu Reinigungskapseln zur Verfügung stehen, deren äußere Maße zu den Maßen der Portionskapseln identisch sind und die ebenfalls von Wasser durchströmt wird, nachdem sie in den Automat eingeführt worden ist, das die Reinigungssubstanz aus den Kapseln löst und mit der Lösung die Brühkammer des Automaten und die stromabwärtigen Leitungen reinigt. Dabei ist es unbedingt zu vermeiden, dass ein Benutzer, beispielsweise ein Kind oder ein sehbehinderter Erwachsener die Reinigungskapsel zur Herstellung eines Getränkes einsetzt und dieses konsumiert. Such portion capsules are well known and are offered on the market in a large number of embodiments and are used to produce coffee, espresso, cappuccino, tea, milk or cocoa drinks, but also other drinks or foods such as soups. In order to be able to be produced in a machine, these capsules must all have the same external shape, whereby the respective production process differs. For example, the amount of water and / or the temperature that is used to produce the respective beverage can differ. Furthermore, the water in the portion capsule can be passed through the portion capsule continuously or intermittently. The machines that are used to produce the respective beverage or food must be cleaned at regular intervals, for which purpose cleaning capsules are available whose external dimensions are identical to the dimensions of the portion capsules and which is also flowed through by water after it has entered the machine has been introduced, which dissolves the cleaning substance from the capsules and cleans the brewing chamber of the machine and the downstream lines with the solution. It is essential to avoid that a user, for example a child or a visually impaired adult, uses the cleaning capsule to produce a drink and consumes it.
Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Portionskapsel zur Verfügung zu stellen, die nur für einen ganz bestimmten Getränkeautomaten geeignet ist, kostengünstig zu fertigen ist und/oder bei welcher die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik aufgezeigten Nachteile vermieden werden können. It was therefore the object of the present invention to provide a portion capsule which is only suitable for a very specific drinks machine, can be manufactured inexpensively and / or in which the disadvantages shown in connection with the prior art can be avoided.
Gelöst wird die Aufgabe mit einer Portionskapsel zur Herstellung eines Getränks aufweisend einen Kapselkörper mit einem Kapselboden und einen Deckel, wobei zwischen dem Kapselboden und dem Deckel ein Hohlraum ausgebildet ist, in dem ein Getränkesubstrat vorgesehen ist und die eine maschinelle erfassbare Kennung aufweist, die es ermöglicht die
jeweilige Portionskapsel zu individualisieren, wobei die Kennung mindestens ein elektrisch leitender Kreisring mit mindestens zwei Bereichen mit unterschiedlichen elektrischen Widerständen ist. The object is achieved with a portion capsule for producing a drink having a capsule body with a capsule bottom and a lid, a cavity being formed between the capsule bottom and the lid in which a beverage substrate is provided and which has a machine-detectable identifier that enables it the to individualize each portion capsule, wherein the identifier is at least one electrically conductive circular ring with at least two areas with different electrical resistances.
Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachte Offenbarung gilt für den anderen Gegenstand der vorliegenden Erfindung gleichermaßen und umgekehrt. The disclosure made in relation to this subject matter of the present invention applies equally to the other subject matter of the present invention and vice versa.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Portionskapsel zur Herstellung eines Getränkes oder Lebensmittels, welches einen Hohlraum aufweist, in dem ein Getränkerohmaterial vorgesehen ist. Eine derartige Portionskapsel wird beispielsweise aus Kunststoff, einem Naturstoff und/oder einem biologisch abbaubaren Werkstoff hergestellt und weist ein Basiselement, insbesondere ein geformtes, vorzugsweise tiefgezogenes, oder ein durch Spitzen hergestelltes Basiselement, auf, das vorzugsweise kegelstumpfförmig, teil- insbesondere halbkugelförmig oder zylindrisch geformt ist und einen Boden aufweist, der jedoch im Fall des teilkugeligen Basiselementes Teil der TeilVHalbkugel sein kann. In den Hohlraum der Portionskapsel wird das Getränkerohmaterial eingefüllt, das beispielsweise von einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, extrahiert und/oder aufgelöst wird. Vorzugsweise wird das Basiselement nach dem Einfüllen des Getränkerohmaterials, insbesondere mit einer Membran, verschlossen. Die Membran ist vorzugsweise dem Boden des Basiselementes gegenüberliegend vorgesehen. Die Membran kann aus demselben oder einem unterschiedlichen Werkstoff wie das Basiselement gefertigt sein und wird vorzugsweise durch Siegeln und/oder Kleben an dem Basiselement befestigt. Die Membran kann gas- und/oder flüssigkeitsdicht ausgebildet oder gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässig ausgebildet sein. Des Weiteren können in dem Hohlraum ein oder mehrere Einbauelemente, wie beispielsweise ein Filter, ein Flüssigkeitsverteiler, ein Vlies, ein Filz, eine Absperrfolie und/oder dergleichen vorgesehen werden. Für den Fall, dass ein Filz und ein Vlies vorgesehen sind, sind diese vorzugsweise miteinander verbunden. Der Filz und/oder das Vlies können mehrlagig vorgesehen werden, wobei sich die Lagen in der Art des verwendeten Ausgangsmaterials und/oder dessen Verarbeitung unterscheiden können. Die Membran und/oder der Boden können mit mehreren Ausnehmungen (Löchern) versehen sein. The present invention relates to a portion capsule for producing a beverage or foodstuff which has a cavity in which a beverage raw material is provided. Such a portion capsule is made, for example, of plastic, a natural substance and / or a biodegradable material and has a base element, in particular a shaped, preferably deep-drawn, or a base element made by points, which is preferably frustoconical, partially, in particular hemispherical or cylindrical in shape and has a bottom which, however, in the case of the partially spherical base element, can be part of the partial hemisphere. The raw beverage material, which is extracted and / or dissolved, for example, from a liquid, in particular water, is poured into the cavity of the portion capsule. The base element is preferably closed after the beverage raw material has been filled, in particular with a membrane. The membrane is preferably provided opposite the bottom of the base element. The membrane can be made of the same or a different material as the base element and is preferably attached to the base element by sealing and / or gluing. The membrane can be gas- and / or liquid-tight or gas- and / or liquid-permeable. Furthermore, one or more built-in elements, such as a filter, a liquid distributor, a fleece, a felt, a barrier film and / or the like can be provided in the cavity. In the event that a felt and a fleece are provided, these are preferably connected to one another. The felt and / or the fleece can be provided in multiple layers, wherein the layers can differ in the type of starting material used and / or its processing. The membrane and / or the base can be provided with several recesses (holes).
Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass diese Portionskapsel eine Kennung aufweist, die es ermöglicht, die jeweilige Portionskapsel zu individualisieren. According to the invention, it is further provided that this portion capsule has an identifier which makes it possible to individualize the respective portion capsule.
Individualisieren im Sinne der Erfindung bedeutet vorzugsweise, dass die jeweilige Portionskapsel einer Gruppe zugeordnet werden kann, die für die Herstellung eines
Getränks oder Lebensmittels oder zur Reinigung des Automaten geeignet ist. Es ist nicht nötig, dass die Kennung offenbart, um welche Portionskapsel es sich speziell handelt, d.h. eine Seriennummer oder Chargennummer oder dergleichen enthält, sondern lediglich die Klassierung der jeweilige Portionskapsel zu einer Gruppe von Portionskapseln erlaubt, beispielsweise Getränk-/Lebensmittelportions- oder Reinigungskapsel. Vorzugsweise erlaubt die Kennung zusätzlich die Differenzierung zwischen den einzelnen Getränken und/oder Lebensmittelart, beispielsweise, dass es sich um eine Kapsel handelt, mit der Tee, Kaffee, ein Milchgetränk oder dergleichen oder eine Suppe hergestellt werden kann. Individualization within the meaning of the invention preferably means that the respective portion capsule can be assigned to a group that is responsible for the production of a Drink or food or for cleaning the machine. It is not necessary for the identifier to reveal which portion capsule it is specifically, ie contains a serial number or batch number or the like, but merely allows the respective portion capsule to be classified into a group of portion capsules, for example beverage / food portion or cleaning capsules. The identifier preferably also allows differentiation between the individual drinks and / or types of food, for example that it is a capsule with which tea, coffee, a milk drink or the like or a soup can be made.
Vorzugsweise erfasst ein an einem Automaten, beispielsweise Kaffeeautomaten, vorgesehener Sensor/Detektionsmittel diese Kennung und vergleicht sie vorzugsweise mit einer abgespeicherten Kennung. Vorzugsweise ist der Automat nur dann in Betrieb zu nehmen, insbesondere seine, das Wasser zur Verfügung stellende Druckpumpe, wenn die ermittelte Kennung mit der Referenzkennung einer Getränk-/Lebensmittelportionskapsel übereinstimmt. Andernfalls ist der Kaffeeautomat nicht in Betrieb zu nehmen, weil zu befürchten ist, dass es sich um eine Reinigungskapsel handelt, in der sich beispielsweise ein Reinigungsmittel befindet. In diesem Fall kann der Automat beispielsweise nur dann in Betrieb genommen werden, wenn vorher eine bestimmte Tastenkombination auf dem Bedienfeld des Automaten gedrückt worden ist, mit der der Benutzer verifiziert, dass ihm bekannt ist, dass es sich um eine Reinigungskapsel handelt. Dadurch wird sicher vermieden, dass eine Reinigungskapsel versehentlich zur Getränkeherstellung verwendet wird. A sensor / detection means provided on a machine, for example a coffee machine, preferably detects this identifier and preferably compares it with a stored identifier. The machine is preferably only to be put into operation, in particular its pressure pump which provides the water, when the identified identifier matches the reference identifier of a beverage / food portion capsule. Otherwise the coffee machine should not be used because it is to be feared that it is a cleaning capsule that contains a cleaning agent, for example. In this case, the machine can only be put into operation, for example, if a certain key combination has been pressed beforehand on the machine's control panel, with which the user verifies that he knows that it is a cleaning capsule. This reliably prevents a cleaning capsule from being accidentally used to make drinks.
Die Kennung kann alternativ oder zusätzlich dazu dienen, dass der Kaffeeautomat ein bestimmtes Programm fährt, d. h. beispielsweise das Wasser auf eine bestimmte Temperatur heizt, mit einem bestimmten Druck zur Verfügung stellt und/oder eine bestimmte Wassermenge durch die Portionskapsel fördert. As an alternative or in addition, the identifier can be used to ensure that the coffee machine runs a specific program, i. H. For example, it heats the water to a certain temperature, makes it available at a certain pressure and / or conveys a certain amount of water through the portion capsule.
Alternativ oder zusätzlich dient die Kennung zum Sortieren der Materialien aus dem die Portionskapsel hergestellt ist bei einem späteren Entsorgungs- und/oder Recycling-Prozess.Alternatively or additionally, the identifier is used to sort the materials from which the portion capsule is made in a later disposal and / or recycling process.
Erfindungsgemäß ist die Kennung mindestens ein elektrisch leitender Kreisring mit mindestens zwei Bereichen mit unterschiedlichen elektrischen Widerständen. Für den Fall, dass es mehr als zwei Bereiche sind, müssen die elektrischen Widerstände der Teilbereiche zumindest teilweise unterschiedlich sein. According to the invention, the identifier is at least one electrically conductive circular ring with at least two areas with different electrical resistances. In the event that there are more than two areas, the electrical resistances of the sub-areas must be at least partially different.
Die Bereiche mit unterschiedlichen elektrischen Widerständen können durch unterschiedliche Materialien, aus denen die jeweiligen Bereiche gefertigt sind, erzielt werden. Alternativ kann sich die Querschnittsfläche der einzelnen Bereiche unterscheiden. Alternativ
oder zusätzlich kann sich die Dichte der jeweiligen Bereiche unterscheiden. The areas with different electrical resistances can be achieved by different materials from which the respective areas are made. Alternatively, the cross-sectional area of the individual areas can differ. Alternatively or, in addition, the density of the respective areas can differ.
Der Kreisring kann ein separates Element sein, dass an dem Kapselkörper und/oder an der Deckelfolie angebracht wird. Der Kreisring kann auf einer auf einer Folie oder zwischen zwei oder mehr Folien vorgesehen sein. Der Kreisring kann gedruckt sein. The circular ring can be a separate element that is attached to the capsule body and / or to the cover film. The circular ring can be provided on a foil or between two or more foils. The circular ring can be printed.
Der Kreisring kann aber auch in der Kunststofffolie vorgesehen sein, aus welcher die Portionskapsel zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, gefertigt ist. In der Kunststofffolie vorgesehen bedeutet, dass die Kennung bei der Herstellung der Kunststofffolie in diese integriert wird. The circular ring can, however, also be provided in the plastic film from which the portion capsule is made at least partially, preferably completely. Provided in the plastic film means that the identifier is integrated into the plastic film during manufacture.
Die Herstellung der Kunststofffolie kann nach beliebigen Herstellungsverfahren, wie z. B. durch ein Spritzgießverfahren oder Extrusionsverfahren erfolgen. Die Herstellung der Kunststofffolien kann auch zumindest teilweise durch Laminierung erfolgen. The production of the plastic film can be done by any manufacturing process, such. B. be done by an injection molding process or extrusion process. The plastic films can also be produced at least partially by lamination.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Kunststofffolie durch ein Spritzgießverfahren hergestellt. In a preferred embodiment, the plastic film is produced by an injection molding process.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird die Kunststofffolie durch ein Extrusionsverfahren hergestellt. Als Extrusionsverfahren zur Herstellung der Kunststofffolie eignen sich Castfolien-Extrusionsverfahren und Blasfolien-Extrusionsverfahren, wobei die Extrusion auch durch Coextrusion erfolgen kann und das Castfolien-Extrusionsverfahren vorzugsweise mit Hilfe von Flachdüsen erfolgt. Ist die Kunststofffolie mehrschichtig, so kann sie in Form von Einzelschichten, als Teilverbund oder als gesamte Mehrschichtfolie, ggf. auch in Form einer Schlauchfolie, produziert und verarbeitet werden. Einzelschichten und/oder ein oder mehr Teilverbunde können vorzugsweise durch Laminierung zusammengefügt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird zumindest ein Teil der Kunststofffolie in Form einer Castfolie (als Flachfilm-Extrudat) hergestellt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die gesamte Kunststofffolie in Form einer coextrudierten Castfolie hergestellt. In einer weiteren Ausführungsform wird die Kunststofffolie als Mehrschicht-Blasfolie durch Extrusion, vorzugsweise durch Blasfolien-Coextrusion, hergestellt. In another preferred embodiment, the plastic film is produced by an extrusion process. Cast film extrusion processes and blown film extrusion processes are suitable as extrusion processes for producing the plastic film, the extrusion also being able to take place by coextrusion and the cast film extrusion process preferably taking place with the aid of flat dies. If the plastic film is multilayered, it can be produced and processed in the form of individual layers, as a partial composite or as an entire multilayer film, possibly also in the form of a tubular film. Individual layers and / or one or more partial composites can preferably be joined together by lamination. In a preferred embodiment, at least part of the plastic film is produced in the form of a cast film (as a flat-film extrudate). In a further preferred embodiment, the entire plastic film is produced in the form of a coextruded cast film. In a further embodiment, the plastic film is produced as a multilayer blown film by extrusion, preferably by blown film coextrusion.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kapselkörper zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus der Kunststofffolie gefertigt. Vorzugsweise wird der Kapselkörper durch ein Formgebungsverfahren, besonders bevorzugt durch Tiefziehen aus der Kunststofffolie gefertigt.
Der Kapselkörper kann aber auch Metall, insbesondere Aluminium gefertigt sein. Vorzugsweise wird der Kapselkörper durch Tiefziehen gefertigt Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird der Kreisring dann später an dem bereits gefertigten Kapselkörper vorgesehen, beispielsweise durch Kleben und/oder Drucken. Bei einem Kapselkörper aus Metall oder einem anderen elektrisch leitenden Material muss eine elektrische Isolierung zwischen dem Kreisring und dem Kapselkörper vorgesehen werden, beispielsweise in Form einer nicht elektrisch leitenden Kunststofffolie. According to a preferred embodiment, the capsule body is at least partially, preferably completely, made from the plastic film. The capsule body is preferably manufactured from the plastic film by a shaping process, particularly preferably by deep-drawing. The capsule body can, however, also be made of metal, in particular aluminum. The capsule body is preferably manufactured by deep drawing. In this preferred embodiment, the circular ring is then provided later on the capsule body that has already been manufactured, for example by gluing and / or printing. In the case of a capsule body made of metal or another electrically conductive material, electrical insulation must be provided between the circular ring and the capsule body, for example in the form of a non-electrically conductive plastic film.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Deckel zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus der Kunststofffolie gefertigt. Vorzugsweise wird der Deckel durch ein Formgebungsverfahren, beispielsweise durch Ausstanzen und/oder Zuschneiden, aus der Kunststofffolie gefertigt. Vorzugsweise ist der Kreisring bereits während des Formgebungsverfahrens vorhanden. According to a further preferred embodiment, the cover is made at least partially, preferably completely, from the plastic film. The cover is preferably manufactured from the plastic film by a shaping process, for example by punching and / or cutting. The circular ring is preferably already present during the shaping process.
Der Kreisring mit den unterschiedlichen elektrischen Widerständen kann aus einem metallischen Werkstoff, einem elektrisch leitenden Polymer oder einer Kombination daraus gefertigt werden. The circular ring with the different electrical resistances can be made of a metallic material, an electrically conductive polymer or a combination thereof.
Vorzugsweise ist der Kreisring an mindestens einer Stelle unterbrochen, d.h. weist an einer Stelle einen sehr hohen, vorzugsweise zumindest nahezu unendlichen elektrischen Widerstand auf. The circular ring is preferably interrupted at at least one point, i.e. has a very high, preferably at least almost infinite electrical resistance at one point.
Vorzugsweise weist jeder Kreisring, der an der Portionskapsel angeordnet ist, 18 - 72 Bereiche mit zumindest teilweise unterschiedlichen elektrischen Widerständen auf. Durch die Bereiche kann für die Portionskapsel spezifische Kennung erzielt werden. Des weiteren kann mit den Bereichen die Orientierung der Portionskapsel relativ zu einem oder mehreren Sensoren, die den elektrischen Widerstand auslesen, bestimmt werden. Teilbereiche des Kreisrings können denselben Widerstand aufweisen, so dass eine Wiederholung derselben Kennung in dem Kreisring hinterlegt ist. Each circular ring that is arranged on the portion capsule preferably has 18-72 areas with at least partially different electrical resistances. Specific identification for the portion capsule can be achieved through the areas. Furthermore, the areas can be used to determine the orientation of the portion capsule relative to one or more sensors that read out the electrical resistance. Partial areas of the circular ring can have the same resistance, so that a repetition of the same identifier is stored in the circular ring.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Kreisringe vorhanden. Vorzugsweise sind die Kreisringe in mehreren, vorzugsweise zwei, Ebenen übereinander angeordnet. Die mehreren Kreisringe sind jeweils voneinander elektrisch isoliert sind. Ein elektrischer Leiter, mit dem die Kennung in den Kreisringen ausgelesen wird, ist vorzugsweise mit beiden Kreisringen gleichzeitig in Kontakt.
Vorzugsweise weist die Portionskapsel einen Kapselkörper mit einem Flansch auf, an dem eine Deckelfolie befestigt ist. Besonders bevorzugt ist der Kreisring auf der der Deckelfolie abgewandten Seite des Flansches vorgesehen, insbesondere angeklebt, gesiegelt und/oder gedruckt. According to a preferred embodiment, there are several circular rings. The circular rings are preferably arranged one above the other in several, preferably two, planes. The several circular rings are each electrically isolated from one another. An electrical conductor with which the identifier is read out in the circular rings is preferably in contact with both circular rings at the same time. The portion capsule preferably has a capsule body with a flange to which a cover film is attached. The circular ring is particularly preferably provided on the side of the flange facing away from the cover film, in particular glued, sealed and / or printed.
Vorzugsweise ist der Kreisring ein separates Bauteil, das an dem Kapselkörper und/oder dem Deckel vorgesehen wird. The circular ring is preferably a separate component which is provided on the capsule body and / or the cover.
Ein an einer Zubereitungsvorrichtung vorgesehener Sensor, beispielsweise ein Ohmmeter, und eine dazugehörige elektronische Auswertevorrichtung werten den oder die gemessenen Widerstandswert(e) aus. Stimmt der hinterlegte mit dem gemessenen Wert überein, gibt die Steuerung den Automaten frei oder wählt ein bestimmtes Zubereitungsprogramm für das jeweilige Getränk oder Lebensmittel. Stimmt der Wert nicht überein, kann der Automat allenfalls unter bestimmten Voraussetzungen in Betrieb genommen werden. Vorzugsweise wird zusätzlich ein optischer und/oder akustischer Warnhinweis abgesetzt. Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass eine Portionskapsel, die aus einem nicht geeigneten Kunststoffmaterial gefertigt ist, in dem jeweiligen Getränkeautomat eingesetzt und dort mit einer zu hohen Temperatur oder einem zu hohen Druck beaufschlagt wird. A sensor provided on a preparation device, for example an ohmmeter, and an associated electronic evaluation device evaluate the measured resistance value (s). If the stored value agrees with the measured value, the control enables the machine or selects a specific preparation program for the respective drink or food. If the value does not match, the machine can only be put into operation under certain conditions. A visual and / or acoustic warning is preferably also issued. In this way it can be prevented, for example, that a portion capsule that is made of an unsuitable plastic material is inserted into the respective drinks machine and subjected there to too high a temperature or too high a pressure.
Mit der erfindungsgemäßen Portionskapsel ist es möglich, zu verhindern, dass Portionskapseln, die nicht für einen bestimmten Getränkeautomaten vorgesehen sind, in diesen eingeführt werden. Ferner ist es anhand der Kennung möglich, dass der Getränkeautomat erkennt, welche Art von Kapsel sich in seiner Brühkammer befindet und den Getränke- oder Lebensmittelherstellungsprozess, d.h. beispielsweise die Menge an Wasser, den erforderlichen Extraktionsdruck und/oder die gewünschte Temperatur entsprechend einstellt. With the portion capsule according to the invention, it is possible to prevent portion capsules that are not intended for a specific drinks machine from being inserted into it. Furthermore, the identifier enables the drinks machine to recognize which type of capsule is in its brewing chamber and to adjust the beverage or food production process accordingly, i.e. for example the amount of water, the required extraction pressure and / or the desired temperature.
Noch ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein System aufweisend eine Brühkammer, mit mindestens zwei, vorzugsweise drei, vier oder mehr elektrischen Kontakten und aufweisend eine Portionskapsel gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Kontakte mit dem/den Kreisring(en) in elektrischer Verbindung stehen. Another object of the present invention is a system comprising a brewing chamber, with at least two, preferably three, four or more electrical contacts and comprising a portion capsule according to one of the preceding claims, the contacts being in electrical connection with the circular ring (s) .
Die zu einem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachten Ausführungen gelten für die anderen Gegenstände gleichermaßen und umgekehrt. The statements made in relation to an object of the present invention apply equally to the other objects and vice versa.
Dieser Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein System bestehend aus einer Brühkammer und der erfindungsgemäßen Portionskapsel. Die Brühkammer nimmt die
Portionskapsel bei der Herstellung des Getränks auf. Vorzugsweise weist die Brühkammer zwei Teile auf, die relativ zueinander bewegt werden können, wodurch sich die Brühkammer öffnet oder schließt. An der Brühkammer sind mindestens zwei, vorzugsweise mehr, insbesondere drei oder vier elektrische Kontakte vorgesehen, die mit dem/den Kreisringen in Kontakt gebracht werden, vorzugsweise bevor der Getränkeherstellungsvorgang beginnt.This subject matter of the present invention relates to a system consisting of a brewing chamber and the portion capsule according to the invention. The brew chamber takes the Portion capsule when making the drink. The brewing chamber preferably has two parts which can be moved relative to one another, as a result of which the brewing chamber opens or closes. At least two, preferably more, in particular three or four electrical contacts, which are brought into contact with the circular ring (s), preferably before the beverage production process begins, are provided on the brewing chamber.
Die Kontakte sind vorzugsweise äquidistant angeordnet. Mit ihnen kann der elektrische Widerstand eines Segmentes des Kreisrings bestimmt werden. Bei mindestens drei Kontakten, kann das Kreissegment des Kreisrings, das ausgelesen werden soll variiert werden. Dies erfolgt vorzugsweise elektronisch, indem der Widerstand zwischen unterschiedlichen Leitern bestimmt wird. The contacts are preferably arranged equidistantly. They can be used to determine the electrical resistance of a segment of the circular ring. If there are at least three contacts, the segment of the circular ring that is to be read out can be varied. This is preferably done electronically by determining the resistance between different conductors.
Es ist aber auch denkbar, dass die Portionskapsel während der Auswertung intermittierend gedreht wird. Nach einer Messung wird die Portionskapsel um ein vorbestimmtes Winkelmaß weitergedreht und dann wird erneut gemessen. Dadurch kann die Anzahl der elektrischen Leiter reduziert werden und/oder die Drehung der Portionskapsel, insbesondere die dabei entstehenden Zentrifugalkraft kann für den Getränkeherstellungsvorgang eingesetzt werden. However, it is also conceivable that the portion capsule is rotated intermittently during the evaluation. After a measurement, the portion capsule is rotated further through a predetermined angle and then measured again. As a result, the number of electrical conductors can be reduced and / or the rotation of the portion capsule, in particular the centrifugal force that arises in the process, can be used for the beverage production process.
Eine Auswerteeinheit vergleicht den/die gemessenen Wert(e) mit hinterlegten Werten. Bei Übereinstimmung kann beispielsweise der Getränkeherstellungsvorgang, insbesondere ein Portionskapsel-spezifischer Getränkeherstellungsvorgang, in Gang gesetzt werden. An evaluation unit compares the measured value (s) with stored values. If they match, for example the beverage production process, in particular a portion capsule-specific beverage production process, can be started.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Portionskapsel zur Herstellung eines Getränks, vorzugsweise zur Herstellung eines Kaffee-, Kakao-, Tee- und/oder Milchgetränks oder eines Lebensmittels, insbesondere einer Suppe. Another object of the present invention is the use of a portion capsule according to the invention for producing a drink, preferably for producing a coffee, cocoa, tea and / or milk drink or a food, in particular a soup.
Die zu einem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachten Ausführungen gelten für die anderen Gegenstände gleichermaßen und umgekehrt. The statements made in relation to an object of the present invention apply equally to the other objects and vice versa.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figuren sind lediglich beispielhaft beschrieben und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Beschreibung gilt für alle Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen. Exemplary embodiments of the invention are shown in the figures and explained in more detail in the description below. The figures are only described by way of example and do not restrict the general inventive concept. The description applies equally to all objects of the present invention.
Figur 1 zeigt den Kreisring. Figure 1 shows the circular ring.
Figur 2 zeigt die Auswertevorrichtung des elektrischen Widerstands des Kreisrings.
Figur 3 zeigt die erfindungsgemäße Portionskapsel. FIG. 2 shows the device for evaluating the electrical resistance of the circular ring. Figure 3 shows the portion capsule according to the invention.
Figur 4 zeigt zwei Beispiele mit 18 bzw. 72 Bereichen unterschiedlicher elektrischer Widerstände. FIG. 4 shows two examples with 18 and 72 areas of different electrical resistances.
Figur 5 zeigt einen Kreisring und vier Kontaktpunkte. Figure 5 shows a circular ring and four contact points.
Figur 6 zeigt die Auswertevorrichtung des elektrischen Widerstands des Kreisrings. FIG. 6 shows the device for evaluating the electrical resistance of the circular ring.
Figur 7 zeigt vier Kontaktpunkte in unterschiedlichen Drehwinkeln. Figure 7 shows four contact points at different angles of rotation.
Figur 8 zeigt den Widerstand zwischen den Drehpunkten in Abhängigkeit vom Drehwinkel. FIG. 8 shows the resistance between the pivot points as a function of the angle of rotation.
Figuren 9 - 11 zeigen das erfindungsgemäße System. FIGS. 9-11 show the system according to the invention.
Figuren 1 und 3 zeigen eine Portionskapsel 11 , die einen Kapselkörper 12 mit einer Wandung 2.1 und einem Kapselboden 2.2 sowie einen Deckel 3 aufweist. Die Wandung und der Kapselboden definieren einen Hohlraum 4, in dem ein Getränkesubstrat und ggf. ein Einbauelement vorgesehen ist. Dieser Hohlraum wird nach dessen Befüllung von dem Deckel verschlossen, der vorzugsweise mit dem Randbereich 2.3 des Kapselkörpers, hier einem Flansch, beispielsweise durch Siegeln oder Kleben verbunden wird. Diese Portionskapsel, beispielsweise eine Kaffeekapsel, wird in eine Brühkammer 8 eingeführt, in der sie von einer Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, durchströmt wird. Dabei wird das Getränkesubstrat extrahiert oder aufgelöst und dadurch das gewünschte Getränk erzeugt. Erfindungsgemäß weist diese Portionskapsel nun eine Kennung 5 auf, mit der feststellbar ist, ob die jeweilige Portionskapsel für die Herstellung eines Getränks oder Lebensmittels geeignet ist. Ist dies nicht der Fall, können sich signifikante Gesundheitsprobleme ergeben. Beispielsweise kann durch den Einsatz einer Reinigungskapsel ein für den Benutzer ungenießbare wässrige Lösung hergestellt werden. Die gilt es zu vermeiden. Erfindungsgemäß ist diese Kennung ein Kreisring 7 mit mindestens zwei Bereichen mit unterschiedlichen elektrischen Widerständen. Im vorliegenden Fall ist der Kapselkörper aus der Kunststofffolie gefertigt, insbesondere tiefgezogen. Die Kennung kann über zwei Kontaktpunkte 9 mit einem am Getränkeautomaten vorhandenen Ohmmeter gemessen werden. Entspricht der gemessene Wert nicht dem Referenzwert, so wird eine Inbetriebnahme des Getränkeautomaten blockiert. Dabei kann zusätzlich ein optischer
und/oder akustischer Warnhinweis abgesetzt werden. Dadurch kann verhindert werden, dass eine Portionskapsel, die nicht für den Getränkeautomaten geeignet ist in den jeweiligen Getränkeautomat eingesetzt und dort mit einer zu hohen Temperatur oder einem zu hohen Druck beaufschlagt wird. In dem vorliegenden Fall weist die Kennung 7 einen elektrisch leitenden Kreisring 5 auf, der hier einen Widerstand von 1 KW/Grad aufweist. Dieser Kreisring ist auf einem kreisringförmigen Foliensegment 6 vorgesehen. Der Widerstandswert wird in dem vorliegenden Fall zwischen den Kontaktpunkten A-A gemessen und beträgt WA1. Dieser Wert wird mit einem in der Zubereitungsvorrichtung hinterlegten Wert verglichen. Stimmen die Werte innerhalb eines gewissen Tolleranzbandes überein, kann die Zubereitungsvorrichtung gestartet und/oder ein ganz bestimmtes an die Portionskapsel angepasstes Zubereitungsprogramm durchgeführt werden. FIGS. 1 and 3 show a portion capsule 11 which has a capsule body 12 with a wall 2.1 and a capsule base 2.2 and a cover 3. The wall and the capsule base define a cavity 4 in which a beverage substrate and, if necessary, an installation element are provided. After it has been filled, this cavity is closed by the cover, which is preferably connected to the edge region 2.3 of the capsule body, here a flange, for example by sealing or gluing. This portion capsule, for example a coffee capsule, is introduced into a brewing chamber 8 in which a liquid, for example water, flows through it. The beverage substrate is extracted or dissolved, thereby creating the desired beverage. According to the invention, this portion capsule now has an identifier 5 with which it can be determined whether the respective portion capsule is suitable for the production of a drink or food. If this is not the case, significant health problems can arise. For example, by using a cleaning capsule, an aqueous solution that is inedible for the user can be produced. It is important to avoid that. According to the invention, this identifier is a circular ring 7 with at least two areas with different electrical resistances. In the present case, the capsule body is made from the plastic film, in particular deep-drawn. The identifier can be measured via two contact points 9 with an ohmmeter present on the drinks machine. If the measured value does not correspond to the reference value, the start-up of the drinks machine is blocked. An optical and / or an acoustic warning can be issued. This makes it possible to prevent a portion capsule which is not suitable for the drinks machine from being inserted into the respective drinks machine and from being subjected there to too high a temperature or too high a pressure. In the present case, the identifier 7 has an electrically conductive circular ring 5, which here has a resistance of 1 KW / degree. This circular ring is provided on a circular ring-shaped film segment 6. In the present case, the resistance value is measured between the contact points AA and is WA1. This value is compared with a value stored in the preparation device. If the values match within a certain tolerance band, the preparation device can be started and / or a very specific preparation program adapted to the portion capsule can be carried out.
In dem vorliegenden Fall ist die Kennung 7 an dem Flansch 2.3 vorgesehen und zwar an der der Deckelfolie 3 gegenüberliegenden Seite. Der Kontaktpunkt 9 durchsticht für die Messung vorzugsweise in den Kreisring 7 hinein, hier durch durch eine Folie 6, auf der der elektrisch leitende Kreisring vorgesehen ist, hindurch. Es kann bevorzugt sein, dass der Kreisring dabei durchstochen wird und damit für eine weitere Auslesung unbrauchbar ist. In the present case, the identifier 7 is provided on the flange 2.3, specifically on the side opposite the cover film 3. For the measurement, the contact point 9 preferably pierces into the circular ring 7, here through a film 6 on which the electrically conductive circular ring is provided. It can be preferred that the circular ring is pierced in the process and thus cannot be used for a further reading.
Figur 2 zeigt die Ansteuerung der Kontakte. In diesem Fall ist ein einfaches Ohmmeter an die Elektronik der Zubereitungsvorrichtung angeschlossen. Der zwischen den Kontaktpunkten A-A gemessene Widerstand wird mit einem hinterlegten Wert, hier 180 KW elektronisch verglichen mit den oben beschriebenen Konsequenzen. Figure 2 shows the control of the contacts. In this case, a simple ohmmeter is connected to the electronics of the preparation device. The resistance measured between the contact points A-A is compared electronically with a stored value, here 180 KW, with the consequences described above.
Figur 4 zeigt zwei Beispiele des Auslesens des Kreisrings. Jedes Beispiel zeigt drei unterschiedliche Kreisringe. Für eine 20%-ige Genauigkeit des Auslesens sind achtzehn Messwerte möglich (rechtes Beispiel). Bei einer 5%-igen Genauigkeit des Auslesens sind 72 Messwerte möglich (linkes Beispiel). FIG. 4 shows two examples of reading out the circular ring. Each example shows three different circular rings. Eighteen measured values are possible for a 20% accuracy of the readout (right example). With a readout accuracy of 5%, 72 measured values are possible (left example).
Figur 5 zeigt einen Kreisring und eine Vorrichtung mit vier elektrischen Kontakten A, B, 1 und 2, die mit dem Kreisring in Kontakt gebracht werden können. Die Kontakte sind hier äquidistant, hier in einem Abstand von 90° vorgesehen. Der Kreisring weist in dem vorliegenden Fall zwei Bereiche mit jeweils einem unterschiedlichen elektrischen Widerstand auf, hier 1 KW/Grad links und IOOW/Grad rechts. In der sechs-Uhr Position ist der Kreisring unterbrochen, d.h. weist er einen zumindest sehr hohen, vorzugsweise nahezu unendlichen Widerstand auf. Die Kontakte können so geschaltet werden, dass der Widerstand WA1, WA2, WB1 , WB2 zwischen benachbarten Kontakten ermittelt werden kann. Die dazugehörige Messanordnung ist in Figur 6 dargestellt. Die gemessenen Messwerte wird an eine
Auswerteelektronik weitergeleitet. Die Messwerte können beliebig kombiniert werden. FIG. 5 shows a circular ring and a device with four electrical contacts A, B, 1 and 2 which can be brought into contact with the circular ring. The contacts are equidistant here, here at a distance of 90 °. In the present case, the circular ring has two areas, each with a different electrical resistance, here 1 KW / degree on the left and IOOW / degree on the right. In the six o'clock position, the circular ring is interrupted, ie it has at least a very high, preferably almost infinite resistance. The contacts can be switched so that the resistance WA1, WA2, WB1, WB2 between adjacent contacts can be determined. The associated measuring arrangement is shown in FIG. The measured values are sent to a Evaluation electronics forwarded. The measured values can be combined as required.
Wie den Figuren 7 und 8 entnommen werden kann, liefern die Messwerte immer einen Minimalwert und einen Maximalwert und zwei Werte, die von dem Drehwinkel der Kapsel relativ zu den Kontakten abhängig ist. Dadurch ist es möglich die Position des Kreisrings relativ zu den Messpunkten zu bestimmen und eine Kodierung auszulesen. Die jeweiligen Werte WA1 , WA2, WB1 , WB2 entlang des gesamten Kreisrings sind in Figur 8 dargestellt. Diese Werte können in einer Steuerung hinterlegt und mit den gemessenen Werten verglichen werden. As can be seen from FIGS. 7 and 8, the measured values always provide a minimum value and a maximum value and two values which are dependent on the angle of rotation of the capsule relative to the contacts. This makes it possible to determine the position of the circular ring relative to the measuring points and to read out a code. The respective values WA1, WA2, WB1, WB2 along the entire circular ring are shown in FIG. These values can be stored in a controller and compared with the measured values.
Die Figuren 9 - 11 zeigen das erfindungsgemäße System aufweisend eine Brühkammer 8 und eine Portionskapsel 11 . Die Brühkammer 8 ist in dem vorliegenden Fall mit vier elektrischen Kontakten 9 versehen, die entlang eines Kreises äquidistant angeordnet sind. Der Durchmesser des Kreises entspricht dem Durchmesser des Kreisrings 7, der an der Portionskapsel angerordnet ist. In dem vorliegenden Fall ist jeder Kontakt 9 mit einer Spitze versehen, die in den Kreisring 7 eindringt und dadurch einen guten elektrischen Kontakt herstellt. Eine Spitze am Ende des Kontakts hat außerdem den Vorteil, dass ein elektrischer Widerstandsbereich, der sich nur über ein kleines Segment des Kreisrings erstreckt, genau kontaktiert werden kann.
FIGS. 9-11 show the system according to the invention having a brewing chamber 8 and a portion capsule 11. In the present case, the brewing chamber 8 is provided with four electrical contacts 9 which are arranged equidistantly along a circle. The diameter of the circle corresponds to the diameter of the circular ring 7 which is arranged on the portion capsule. In the present case, each contact 9 is provided with a tip which penetrates into the circular ring 7 and thereby produces a good electrical contact. A tip at the end of the contact also has the advantage that an electrical resistance area that extends only over a small segment of the circular ring can be contacted precisely.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
1 Kontaktpunkt 1 contact point
2 Kontaktpunkt 2 contact point
2.1 Wandung 2.1 wall
2.2 Kapselboden 2.2 Capsule Bottom
2.3 Randbereich, Flansch 2.3 Edge area, flange
3 Deckel, Deckelfolie 3 lids, lids
4 Hohlraum 4 cavity
5 Kennung 5 identifier
6 Kunststofffolie 6 plastic film
7 Kreisring 7 circular ring
8 Brühkammer 8 brewing chamber
9 elektrischer Kontakt 9 electrical contact
10 Vorsprung 10 head start
11 Portionskapsel 11 portion capsules
12 Kapselkörper 12 capsule bodies
A Kontaktpunkt A point of contact
B Kontaktpunkt B contact point
W A1 Widerstand zwischen den Kontaktpunkten 1 und A oder A und A W A2 Widerstand zwischen den Kontaktpunkten 2 und A W B1 Widerstand zwischen den Kontaktpunkten 1 und B W B2 Widerstand zwischen den Kontaktpunkten 2 und B
W A1 resistance between contact points 1 and A or A and A W A2 resistance between contact points 2 and A W B1 resistance between contact points 1 and B W B2 resistance between contact points 2 and B.
Claims
1. Portionskapsel (11 ) zur Herstellung eines Getränks aufweisend einen Kapselkörper (2) mit einem Kapselboden (2.1) und einen Deckel (3), wobei zwischen dem Kapselboden (2.1) und dem Deckel (3) ein Hohlraum (4) ausgebildet ist, in dem ein Getränkesubstrat vorgesehen ist, und die eine maschinelle erfassbare Kennung (5) aufweist, die es ermöglicht die jeweilige Portionskapsel zu individualisieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennung mindestens ein elektrisch leitender Kreisring (7) mit mindestens zwei Bereichen mit unterschiedlichen elektrischen Widerständen ist. 1. Portion capsule (11) for producing a drink having a capsule body (2) with a capsule base (2.1) and a cover (3), a cavity (4) being formed between the capsule base (2.1) and the cover (3), in which a beverage substrate is provided and which has a machine-detectable identifier (5) which makes it possible to individualize the respective portion capsule, characterized in that the identifier is at least one electrically conductive circular ring (7) with at least two areas with different electrical resistances .
2. Portionskapsel (11 ) nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kreisring an einer Stelle unterbrochen ist. 2. portion capsule (11) according to claim 1, characterized in that the circular ring is interrupted at one point.
3. Portionskapsel (11 ) nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch der Kreisring 18 - 72 Bereiche mit zumindest teilweise unterschiedlichen elektrischen Widerständen aufweist. 3. Portion capsule (11) according to claim 1 or 2, characterized in that the circular ring has 18-72 areas with at least partially different electrical resistances.
4. Portionskapsel (11 ) nach einem der voranstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreisringe in mehreren, vorzugsweise zwei, Ebenen übereinander angeordnet sind. 4. portion capsule (11) according to one of the preceding claims, characterized in that the circular rings are arranged in several, preferably two, planes one above the other.
5. Portionskapsel (11 ) nach einem der voranstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Portionskapsel einen Kapselkörper (12) mit einem Flansch (2.3) aufweist, an dem eine Deckelfolie (3) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Deckelfolie (3) abgewandten Seite des Flansches (2.3) der Kreisring (7) vorgesehen ist. 5. portion capsule (11) according to one of the preceding claims, characterized in that the portion capsule has a capsule body (12) with a flange (2.3) to which a cover film (3) is attached, characterized in that the cover film ( 3) facing away from the flange (2.3) the circular ring (7) is provided.
6. Portionskapsel nach einem der voranstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreisring (7) ein separates Bauteil ist. 6. Portion capsule according to one of the preceding claims, characterized in that the circular ring (7) is a separate component.
7. System aufweisend eine Brühkammer (8), mit mindestens zwei, vorzugsweise drei, vier oder mehr elektrischen Kontakten (9) und aufweisend eine Portionskapsel gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Kontakte (9) mit dem Kreisring in elektrischer Verbindung stehen. 7. System comprising a brewing chamber (8), with at least two, preferably three, four or more electrical contacts (9) and having a portion capsule according to one of the preceding claims, wherein the contacts (9) are in electrical connection with the circular ring.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Widerstand zwischen den Kontakten in unterschiedlichen Kombinationen messbar ist.
8. System according to claim 7, characterized in that the electrical resistance between the contacts can be measured in different combinations.
9. Verwendung einer Portionskapsel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und des Systems nach einem der Ansprüche 7 oder 8 zur Herstellung eines Getränks, vorzugsweise zur Herstellung eines Kaffee-, Kakao-, Tee und/oder Milchgetränks.
9. Use of a portion capsule (1) according to one of claims 1 to 6 and of the system according to one of claims 7 or 8 for the production of a drink, preferably for the production of a coffee, cocoa, tea and / or milk drink.
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