CN104394742B - 包装识别系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有用于识别包装的装置的饮料生产机器。所述装置包括两个谐振回路电路,其每一个包括线圈和电容器;两个用于检测线圈阻抗变化的电子电路;用于生成指示所述变化的信号的机构;和用于根据所述信号控制饮料生产机器的机构。所述机器还包括用于支承包装的固持器。用于所述机器中的包装包括底座单元,所述底座单元具有容纳茶材料的隔室和具有突出的唇的边缘;与包装相联合的导电材料,所述导电材料具有两个位于隔室的相反侧上的边缘段;和围绕边缘附接到底座单元的盖,所述盖的中央部分包括至少一条穿孔线。本发明还提供了一种识别所述包装的方法。

Description

包装识别系统
技术领域
本发明涉及包装识别系统。特别地,本发明涉及允许在例如饮料生产机器中的识别包装的编码系统。本发明还涉及用于识别此类包装的方法和装置。
背景技术
设计为使用分份成分的自动化饮料生产机器已为人们所知。通常,此类机器使用含有预定剂量的饮料成分(例如,咖啡粉、可可粉、茶叶)的包装(例如,囊盒、盒、荚)。此类包装便于使用并可方便制备在味道和品质方面一致的饮料。
饮料生产机器的工作参数可能需要根据所制备饮料的类型加以改变。这可通过将包装的特定类型与一组机器参数相关联来实现。人们已提出若干用于识别包装的系统。
欧洲专利申请EP 0451980(Kraft General Foods Limited)涉及含有用于饮料制备的可食用物的包装,其优选提供有识别机构。假定了若干可能的系统,每一个包括特定的识别机构和适宜的传感器。例如,识别机构可包括一个或多个形成在包装的主体中的表面特征,所述表面特征可由机械传感器或光学传感器识别;一个或多个施加到包装的主体的磁性材料条带,所述条带可由适宜的磁性传感器读取;一个或多个施加到包装主体的金属箔的成型或分割区域,所述区域对包装在机器中的运动产生感应效应,所述感应效应可被感测;或一个或多个形成在包装的主体上的导电区域,所述导电区域可被电子感测。
国际专利申请WO 2011/141532(Nestec S.A.)描述了用于通过离心制备饮料的囊盒、系统和方法。所述囊盒包括设计为在囊盒围绕穿过囊盒的旋转轴旋转时被读取的代码。优选已通过印刷、压印或激光雕刻施加于囊盒上的代码的光学读取。还公开了由提供在囊盒的金属周缘上的凸纹或凹进形成的代码的感应感测。
国际专利申请WO 2012/010317(Krüger GmbH&Co.KG)涉及仅可用在一种特定的自动咖啡机中的饮料囊盒。所述囊盒具有由咖啡机扫描的识别标志;提出了若干可能的识别标志的实施方式。例如,识别标志可包括:具有不同的光学反射特性的区域、缺口和/或突起、如条形码的印刷条目、荧光区域、导电区域、金属区域、铁磁区域或射频识别(RFID)芯片。
在饮料生产机器中识别包装的问题在于,提取或读取来自包装的信息不总是可靠或方便的。例如,常常有必要使用具有高冗余度的编码系统以确保在包装移动时和/或在其中包装周围的环境不洁净(例如,由于存在残余饮料成分)的情况下包装可被读取。此外,为了装置被正确地识别,常常有必要以精确的方式将包装对齐或定位于饮料生产机器内。本发明的目的是克服这些缺点。
发明内容
在第一个方面,本发明涉及饮料生产机器,所述饮料生产机器包括用于识别包装的装置,所述装置包括:
-两个谐振回路电路(resonant tank circuit),其每一个包括线圈和电容器;
-两个用于检测线圈阻抗变化的电子检测电路;
-用于生成信号的机构,其中所述信号指示线圈阻抗的变化;和
-用于根据所述信号控制饮料生产机器的至少一个参数的控制机构;
所述饮料生产机器还包括用于在机器内支承包装的包装固持器。
此设计使用电磁感应和金属检测的原理识别包装。两个线圈的存在改善识别系统在物理容差(例如,装置内包装的对齐)方面的稳健性。这允许带代码的包装以简单然而可靠的方式识别并减少识别特定包装所需的时间和/或提高识别的精度。
在第二个方面,本发明涉及一种用于饮料生产机器的包装,所述包装包括:
-具有容纳茶材料的隔室,和边缘的底座单元;
-与包装相联合的导电材料;所述导电材料具有两个位于隔室的相反侧上的边缘段;和
-围绕边缘附接到底座单元以将茶材料包封于包装内的盖,所述盖包括:
·中央封盖部分,所述中央封盖部分包括至少一条穿孔线。
导电材料的边缘段对信息编码,这允许饮料生产机器识别包装。此外,编码系统可容许包装在饮料生产机器内的定位或导电材料在包装上的定位的一些变化。
在一个优选的实施方式中,第二个方面的包装包括:
-具有容纳茶材料的隔室和边缘的底座单元,以及边缘,其具有围绕所述边缘部分地或完全地延伸的突出的唇;
-与突出的唇相联合的导电材料;所述导电材料具有两个位于隔室的相反侧上的边缘段;和
-围绕边缘附接到底座单元以将茶材料包封于包装内的盖,所述盖包括:
·周边部分,所述周边部分覆盖所述突出的唇;和
·中央封盖部分,所述中央封盖部分包括至少一条穿孔线。
在使用中,本发明的第一个方面的饮料生产机器容纳根据本发明的第二个方面的包装。
在第三个方面,本发明涉及一种在根据本发明的第一个方面的饮料生产机器中识别根据本发明的第二个方面的包装的方法,所述方法包括:
-将所述包装置于包装固持器中;
-在所述包装静止的同时向两个线圈施加交流电,所述线圈在饮料生产机器中定位,使得它们在邻近边缘段的导电材料内生成涡电流;
-检测每一个线圈的线圈阻抗变化;
-生成指示阻抗变化的信号;和
-根据所述信号识别包装。
本发明的方法允许包装的近场检测和非接触检测,并且在其中饮料生产机器需要识别有限数量的代码(即,优选不多于10个代码)的情况下特别合适。此方法的优点在于,线圈不需要与导电材料物理接触。这意味着即便在线圈和包装之间存在水和/或残余的茶材料,包装识别也是可能的。此外,此方法允许用简单编码系统编码的包装在宽的物理和电容差范围上的识别。由于识别过程中包装在饮料生产机器内是静止的,故所述方法可通过复杂性降低的装置(例如,包含较少的部件)进行,这设想起来对于制造是经济的。
具体实施方式
如本文所用,术语“包含”涵盖术语“基本上由……组成”和“由……组成”。本文包含的所有百分数和比率均基于重量计算,除非另外说明。应注意,在指定值或量的任何范围时,任何特定的上限值或量可与任何特定的下限值或量相关联。
如本文所见,本发明的公开内容应被认为涵盖彼此具有多重从属的权利要求中所见的所有实施方式,而不考虑权利要求可能具有多重从属性或冗余的事实。
如本文所用,术语“茶材料”指茶树材料、草本植物材料或它们的混合物。为避免疑义,术语“茶材料”不包括咖啡材料。术语“茶树材料”指来自中国茶(Camellia sinensisvar.sinensis)和/或阿萨姆茶(Camellia sinensis var.assamica)的叶、芽和/或茎材料。茶树材料可以是基本上发酵的(即,红茶)、部分发酵的(即,乌龙茶)或基本上未发酵的(即,绿茶或白茶)。其也可为一种或多种前述茶树材料的混合物。通常用来对茶叶产品调味的其它成分(例如,香柠檬、柑桔皮、等)也可与茶树材料组合。术语“草本植物材料”指通常用作草药浸泡物的前体的材料。优选地,草本植物材料选自黄春菊、肉桂、接骨木花、生姜、芙蓉、茉莉、薰衣草、芸香草、薄荷、路易波士(得自南非茶(Aspalathuslinearis))、玫瑰果、香草和马鞭草。茶材料还可包括水果块(例如,苹果、黑醋栗、芒果、桃、菠萝、覆盆子、草莓、等)。
优选地,茶材料是经干燥的并具有小于30重量%、优选小于20重量%、最优选0.1至10重量%的含水量。优选地,茶材料颗粒具有约2至约10mm、优选3至7mm的尺寸(即,最长直径)。
术语“饮料”指适于人类消费的基本上水性的可饮用组合物。优选地,饮料包含饮料的至少85重量%,更优选至少90%,最优选95至99.9%的水。优选地,饮料包含0.04至3重量%、更优选0.06至2重量%、最优选0.1至1重量%的茶固体。
术语“冲泡(brewing)”指向茶材料中加入液体、特别是热水,使得浸或泡在液体中的茶材料向液体中释放可溶性物质(例如,香料和/或芳香分子),由此形成饮料。冲泡可在任何温度下进行,但优选在80至95℃的范围内进行。
如本文所用,术语“包装”指茶材料被包装或可被包装于其中的刚性或半刚性容器。例如,包装可为囊盒、盒、荚、或等等。
用于在饮料生产机器中识别包装的装置包括:
-两个谐振回路电路,其每一个包括线圈和电容器;
-两个用于检测线圈阻抗变化的电子检测电路;
-用于生成信号的机构,其中所述信号指示线圈阻抗的变化;和
-用于根据所述信号控制饮料生产机器的至少一个参数的控制机构。
每个谐振回路电路包括线圈和电容器,并设计为在导电材料中感应涡电流的频率下谐振。优选地,每个震荡电路设计为在50至200kHz、更优选75至150kHz的频率下谐振。优选地,线圈隔开40至50mm、更优选45至47mm的距离,因为这对应于适宜的包装尺寸。
每个电子检测电路监测线圈阻抗的变化并衍生指示线圈阻抗变化的信号。信号的其它特征可通过电子处理和/或软件处理来提取。由于信号的振幅通常与导电材料对线圈的接近程度成反比,故优选地,线圈和导电区域分开0至2mm、更优选0至1mm的距离。
包装的识别优选控制饮料生产机器的至少一个参数。因此,在优选的实施方式中,控制机构控制以下中的一者或多者:温度、压力、冲泡液体的体积或流率、冲泡液体在饮料生产机器内行进的一条或多条路径和/或冲泡时间。
饮料生产机器还包括包装固持器,其将包装支承于机器内并优选与包装相互作用以引导包装在饮料生产机器内的定位和对齐。
所述包装包括底座单元,优选杯形底座单元,所述底座单元具有边缘,其优选具有围绕所述边缘完全或部分地延伸的突出的唇。底座单元限定包封茶材料的隔室。为帮助密封茶材料于包装内,在优选的实施方式中,突出的唇围绕所述边缘完全地延伸。为了促进高效和成本有效的制造,优选将底座单元例如通过注塑或通过热成形形成为单个件。优选地,底座单元由非导电材料如食品级塑料例如聚丙烯制成。包装需要大到足以容纳单份干茶材料。因此,包装的内容积(即,隔室的容积)优选为10至24cm3,更优选12至19cm3,最优选14至18cm3。隔室不应浅到在填充过程中使得茶材料从其弹出的程度。因此,隔室的深度优选至少10mm,更优选至少13mm。另一方面,隔室不应深到在冲泡开始时使得难以从囊盒移除茶材料的程度。因此,隔室的深度优选至多20mm,更优选至多18mm。当腔的体积也朝向其范围的上限时(即当腔不是既深又窄时),从具有在此范围的上限内的深度的隔室移除茶材料将更容易。隔室的横截面面积和直径与所需的体积和深度有关。因此,隔室的直径优选为30至45mm。
在某些优选实施方式中,底座单元成型为引导包装在饮料生产机器内的对齐,并且包装固持器相应地适应以确保其与成型底座单元相互作用。特别优选突出的唇被成型,以引导包装在饮料生产机器内的对齐。优选地,包装可沿n个固定方向中的任何一个在饮料生产机器内对齐,其中n为整数。优选地,n为1、2、3或4,更优选n为1或2,最优选n为2。在尤其优选的实施方式中,底座单元具有大体圆形的横截面,但突出的唇是细长的,例如椭圆形状,或者由两个相交的圆弧限定;唇的最长直径与唇的最短直径的比率优选为1.2:1至1.5:1。
除底座单元外,包装还包括盖。盖围绕边缘附接到底座单元以将茶材料包封于包装内。盖可通过任何合适的机构附接到底座单元,例如通过胶粘或热封。在优选的实施方式中,盖由周边部分和中央封盖部分组成。盖的周边部分从底座单元的边缘向外延伸并覆盖突出的唇的至少一部分(但优选非全部),而中央封盖部分从底座单元的边缘向内延伸并盖住茶材料。
盖的中央封盖部分包括至少一条穿孔线。所述穿孔线便于沿该线打开包装盖,从而允许茶材料从包装的释放,例如通过在穿孔线附近相对于盖按压开口构件。如本文所用,术语“穿孔线”指有组织的狭缝布置。穿孔线优选是位于中央封盖部分的边缘与中央封盖部分的中心之间部分的弯曲线,弯曲朝向加盖部分的中心。穿孔的断连比(cut:tie ratio)应使得其例如在运送过程中不太容易爆裂,但仍无需太大的力即可打开。例如,约1:2的断连比是合适的。还设想其中盖包括多条穿孔线的实施方式。例如,盖可包括对称布置的两条穿孔线。
所述包装包含导电材料,其优选与突出的唇相联合。导电材料具有两个位于隔室的相反侧上的边缘段。边缘段优选位于靠近或在突出的唇的相反端处,即靠近包装的相反端处或在包装的相反端处。导电材料对信息编码使得包装在饮料生产机器中根据导电材料的构造而被识别。导电材料可以以许多不同的方式与突出的唇相联合,下文描述了若干优选的实施方式。导电材料的优选实例包括金属片材(尤其是金属箔)、导电油墨和金属线环。尤其优选金属片材、更特别是金属箔或箔的层合物,因为它们易于切割和成型。
优选地,盖的周边部分的至少一部分包含导电材料。优选导电材料包括金属箔,更优选铝箔。所述箔可具有任何厚度,但特别优选厚度为10至100μm的箔。所述箔不必是光滑的。事实上,在某些实施方式中,为允许控制盖与底座单元之间的密封(例如,在密封强度方面),金属箔是压印的(embossed)。还设想盖可为聚合物/金属箔层合物。最优选地,整个盖(即,中央封盖部分和周边部分)均包含导电材料。
但应理解,不必整个盖均由导电材料构成。例如,还设想了其中盖包含聚合物膜的实施方式,其中一个或多个金属条带布置于盖上,使得导电材料的边缘段位于隔室的相反侧上,靠近盖的相反端或在盖的相反端处。
也设想了其中导电材料不为盖的一体部分的包装实施方式。因此,导电材料可与唇相联合而不为盖的一体部分。例如,导电材料可包括置于非导电的盖之上(例如,作为胶粘物)的或在突出的唇与盖之间的导电材料。
在其中导电材料与唇相联合而不为盖的一部分的一个替代实施方式中,突出的唇具有下侧并且导电材料与突出的唇的下侧相联合,而盖附接到突出的唇的上侧。因此,在此实施方式中,盖不必包含导电材料,并优选由非导电材料、更优选塑料膜构成。导电材料可以以物理地附接到突出的唇的下侧(例如,通过胶粘、热封等)。在这样的实施方式中,优选导电材料是柔性的(例如,金属箔),以确保其与突出的唇的下侧紧密配合。然而,也设想了其中导电材料以可释放的方式与突出的唇的下侧相联合的替代实施方式。例如,导电材料可由包括中央开口的金属片材构成,所述中央开口成型为以可释放的方式与底座单元接合。导电材料可靠在包装固持器上或附接到包装固持器,使得当包装被插入饮料生产机器的包装固持器中时,包装的突出的唇靠在导电材料上并与导电材料相联合。
在其中导电材料与唇相联合而不为盖的一部分的又一个实施方式中,突出的唇自身包含导电材料。例如,突出的唇由导电材料制成或者突出的唇由其内包封有导电材料的非导电材料制成。
优选边缘段为基本上直的边缘段,并特别优选边缘段彼此平行。边缘段不需要在突出的唇的整个宽度上延伸,但在优选的实施方式中,边缘段在突出的唇的整个宽度上延伸。此实施方式尤其耐受包装在饮料生产机器内的定位的变化。
在非常优选的实施方式中,盖为金属箔或聚合物/金属箔层合物。边缘段为基本上直的边缘段,其彼此平行并在包装盖的整个宽度上延伸,使得与突出的唇相比,盖是截顶的,以致盖的周边部分不覆盖整个突出的唇。所述截顶当然不侵入中央封盖部分中,因为这将损害盖与底座单元之间的密封。优选地,边缘段之间盖的长度为45至60mm,更优选47至58mm,并且盖的最大宽度为45至50mm,因为这些对应于方便的包装尺寸和美学形状。
上面描述的包装被编码并且这些包装的识别基于电磁感应和金属检测的原理。这允许被编码的包装以简单然而可靠的方式识别。所述包装设计为由包括两个线圈的装置识别。然而,为清楚起见,识别的原理将首先在下文结合单个线圈来描述。
携带交流电并且在饮料生产机器中位置靠近包装的线圈在导电材料中感应涡电流。所述涡电流产生相反的电磁通量,所述电磁通量将改变线圈的阻抗。阻抗的变化是涡电流在导电材料内循环的强度和自由度的函数。导电材料中的不连续性部分将限制和削弱涡电流的强度并影响线圈的阻抗。
在本发明中,边缘段的布置决定着导电材料边界的性质(例如,位置、形状)。这些边界代表导电材料中的不连续性部分。因此,所述包装具有可使用基于涡电流感测的识别系统识别的代码。
这样识别包装的优点在于线圈不必与包装的导电材料物理接触。这意味着,即便在线圈与导电材料之间存在非导电材料,包装识别也是可能的。这就是可能将导电材料与突出的唇相联合的方式的原因。此外,线圈与导电材料之间水和/或残余茶材料的存在不妨碍包装识别。
通常,所述包装在气密的二次包装中提供给消费者,例如作为含有多个包装(例如,十个)的合装包提供。合装包可含有单一类型的包装或者含不同类型的茶(例如,绿茶、红茶、草本茶)并根据各自所含茶的类型具有不同代码的包装的混合物。穿孔盖具有一些茶香气被从囊盒内的茶材料释放到二次包装内的空间中的优点。因此,消费者一打开二次包装即获得茶的香气。
在上述饮料生产机器中识别上述包装的方法包括:
-将所述包装置于包装固持器中;
-在所述包装静止的同时向两个线圈施加交流电,所述线圈定位于饮料生产机器中使得它们在邻近边缘段的导电材料内生成涡电流;
-检测每一个线圈的线圈阻抗变化;
-生成指示阻抗变化的信号;和
-根据所述信号识别包装。
所述方法允许单个饮料生产机器制备多种需要不同的制备条件的不同饮料。其特别适合于其中饮料生产机器需要识别有限数量的代码(优选不多于10个代码)的情况。在优选的实施方式中,包装通过比较所述信号与多个的参考信号来识别,每一个参考信号对应于一定类型的包装。例如,设想到每一类型的包装可能含有特定的茶材料。因此,含绿茶的包装将被识别为与含红茶的包装需要不同的冲泡条件的不同类型包装。
包装的识别优选控制饮料生产机器的至少一个参数,例如温度、压力、冲泡液体的体积或流率、冲泡液体在饮料生产机器内行进的一条或多条路径和/或冲泡时间。
附图说明
以举例的方式,附图示意了本发明的某些实施方式,在附图中:
图1为示意图,示出了饮料生产机器的基本部件。
图2a示出了处于优选的读取模式中的包装的横截面视图;
图2b示出了图2a的包装的俯视图;
图2c为图2b的包装的一部分的更详细视图。
图3示意了可能的编码图案的若干实例。
图4a和4d示意了四种不同的包装实施方式,其中每个包装用相同的图案编码。
图5a至5e示意了包装在饮料生产机器内的放置变化的影响。
图6a为包装盖的透视图;
图6b为包装底座单元的透视图;
图6c为由导电材料构成的包装部件的透视图。
图7示出了通过组装图6a至6c的盖、底座单元和部件获得的包装的横截面视图。
图1示出了饮料生产机器的基础装置。可使用本发明的方法在这样的机器中识别包装。
饮料生产机器包括固持器2,其可接收包装4。所述包装包括导电材料区域(未示出)。两个线圈6a、6b位置紧邻(优选0至2mm)导电材料。此布置将便于如上所述包装的识别。
饮料生产机器优选包括冲泡室8。来自贮存器10的水经由滤水器12、水泵14、加热器16和阀门18进给到冲泡室8。阀门18控制水在加热器16和冲泡室8之间的路线。为产生饮料,来自贮存器10的水优选经由包装4进入冲泡室8。气泵20沿着水泵送空气并因此促进包装内容物与水的混合。饮料可随后经由喷口24分配到接受器22(例如,杯子、马克杯)中。为冲洗和/或清洁冲泡室8,阀门18可改变水的方向使得其经由冲洗头26进入冲泡室8。
图2a示出了在饮料生产机器中处于优选的读取模式中的包装的横截面侧视图。包装4包括具有边缘和突出的唇30的底座单元28。底座单元28限定包封茶材料34的隔室32。包装4还包括盖,所述盖由覆盖突出的唇30的一部分(但非全部)的周边部分36和盖住隔室32的中央封盖部分38构成。在所示实施方式中,突出的唇30围绕边缘完全地延伸。盖围绕边缘附接到底座单元,从而将茶材料34包封于包装内。在所示实施方式中,整个底座单元(包括突出的唇30)自非导电材料(例如,塑料)形成并且整个盖(即,周边部分36和中央封盖部分38)包含导电材料(例如,金属箔,例如铝箔和聚乙烯的层合物)。饮料生产机器具有两个线圈6a、6b,其示意为位于包装4上方。
图2b示出了图2a的包装的俯视图。在所示实施方式中,中央封盖部分28包括两条穿孔线40a、40b。盖与突出的唇具有相同的尺寸和形状,除了所述盖在任一端处是截顶的,使得盖的周边部分不覆盖整个突出的唇。截顶端形成两个边缘段42a、42b,其位置靠近或在盖的相反端处。每个边缘段构成盖的导电材料的边界。一个边缘段42a位于线圈6a之下,另一个边缘段42b位于线圈6b之下。
图2c中示意了线圈6a之下的包装区域。应理解,此区域由导电区域44(由盖提供)和非导电区域46(由突出的唇提供)构成。导电区域44的边界由边缘段42a限定。因此,两个线圈(6a、6b)布置为使得其在被边缘段42a、42b穿过的导电区域44内生成涡电流。
图3示意了可能的编码图案的若干实例,其中边缘段42限定导电材料44的区域的边界。在每一情况下,所示区域代表包装识别过程中在线圈之下的区域。为方便起见,将这些实施方式示意为4个代码集合,每个代码集合包括4种图案(图案A、图案B、图案C、图案D)。然而,这并不意味着这些集合是以任何方式受限的。例如,代码集合可通过从集合1选择图案A、B、C和D中的每一个或通过从集合1选择图案A、从集合2选择图案B、从集合3选择图案C和从集合4选择图案D来编撰。事实上,任何组合都是可能的,只要图案A、图案B、图案C和图案D中的每一个与独特的并可识别的线圈阻抗变化相关联即可。图案中的每一个包括导电材料44的区域。例如,图案可包含覆盖了金属箔的塑料、覆盖了塑料的金属箔或包封在塑料内的金属箔。边缘段42可为基本上直的边缘段(例如,如集合1和集合2中那样)。然而,情况不一定如此,例如,边缘段42可以可替代地包括一个或多个凹口(例如,如集合3和集合4中那样)。
如上所述,导电材料44中的不连续性部分将限制和削弱涡电流的强度并影响线圈6a、6b的阻抗。边缘段42构成导电材料44中的不连续部分。例如,集合1中图案A至D的不同在于边缘段42的位置变化。图案A包含比图案B更大比例的导电材料44,因此在图案B的导电材料44中生成的涡电流的强度将比在图案A的导电材料44中生成的涡电流弱。因此,图案A和图案B中的每一个与独特的并可识别的线圈阻抗变化相关联。
除导电材料的边缘外,图案可还包括以预定的方式布置的其它不连续部分(例如,狭缝、穿孔、折叠、折痕、等)。例如,在集合2中,边缘段42的位置在图案A至D中是一致的。这些图案都包括形成在导电材料44中的狭缝48的预定布置。狭缝48的布置用来限制和削弱导电材料44中生成的涡电流的强度。因此,再次地,集合2的图案A至D中的每一个与独特的并可识别的线圈阻抗变化相关联。
图4a至4d示意了四种不同的包装实施方式,其中每个包装用相同的图案编码。在图4a中,包装盖为在其整个宽度上截顶的金属箔盖。事实上,所述盖在每一端处以对称的方式截顶。在此实施方式中,靠近盖的相反端的边缘段42a、42b基本上是直的并在包装盖的整个宽度上延伸。这样,当此包装被插入饮料生产机器中时,线圈6a之下的图案与线圈6b之下的图案相同。
图4b中表示的包装具有盖,所述盖包括层合到聚合物膜的金属箔条带。所述盖在每一端处以对称的方式截顶。当此包装被插入饮料生产机器中时,线圈6a之下的图案与线圈6b之下的图案相同。在此实施方式中,导电材料(即,箔条带)的边缘段42a、42b不在包装的整个宽度上延伸,即便盖自身在其整个宽度上截顶。
在图4c中,包装包括金属箔盖,所述金属箔盖仅在其一部分宽度上截顶。当此包装被插入饮料生产机器中时,线圈6a之下的图案与线圈6b之下的图案相同。然而,应理解,此实施方式中相关边缘段42a、42b(即,线圈之下的那些)垂直于如图4a、4b和4d中示出的实施方式中表示的那些。
图4d示出了其中金属箔盖成型为使得其仅在其一部分宽度上截顶的又一实施方式。这样,位置靠近盖的相反端的边缘段42a、42b不在包装的整个宽度上延伸。当此包装被插入饮料生产机器中时,线圈6a之下的图案与线圈6b之下的图案相同。
图5a至5e示意了包装在饮料生产机器内的放置的变化或导电材料在包装上的放置的变化的影响。图5a至5e中的每一个中表示的包装是相同的,并且所述包装被编码,使得其在包装盖的每一端处具有相同的图案。
在这些实施方式中,编码系统对应于图3中的集合1,另有一个仅包含非导电材料的图案(图案E)。每一个包装具有在其整个宽度上截顶的金属箔盖。事实上,所述盖在每一端处以对称的方式截顶(例如,如图4a中所示那样)。该图案集合足以对4种不同的包装类型编码,并且设想到每一包装类型可与不同的机器参数集合相关联。每一包装类型由一对图案:线圈6a之下的一个图案和线圈6b之下的另一图案编码。通过将这些图案对编组来向编码系统中引入冗余度,使得给定的包装类型由多个图案对编码(参见表1)。
此编码系统的一个优点在于其允许可靠的包装识别,即便导电材料的边缘相对于线圈的对齐有些变化。这将在下文更充分地描述。
表1
图5c示出了相对于线圈6a、6b中央对齐的包装。每个线圈6a、6b之下的图案对应于图案B,因此,图5c中的包装将被识别为包装类型2。
图5b、5c和5d示出了改变包装4在饮料生产机器内的横向布置的影响。图5b的包装4已向左偏移,而图5d的包装4已向右偏移。因为边缘段42a、42b基本上是直的,故横向偏移包装对每个线圈6a、6b之下的图案没有影响。因此,图5b和5d中的包装均将被识别为包装类型2。如果变化不在包装在饮料生产机器内的位置方面而是如果金属箔盖相对于包装横向错位,将获得类似的结果。
图5a、5c和5e示出了改变包装在饮料生产机器内的纵向布置的影响。图5a的包装已向线圈6b偏移,而图5e的包装已向线圈6a偏移。在这种情况下,图5a和5e中每个线圈之下的图案均与图5c中所示的那些不同:一个线圈之下的箔对应于图案A而另一个线圈之下的箔对应于图案C。然而,由于编码系统中的冗余度,故图5a和5e中的包装仍均将被识别为包装类型2。同样,如果变化不在包装在饮料生产机器内的位置方面而是如果金属箔盖相对于包装纵向错位,即如果箔盖被布置为更靠近包装的一端,将获得类似的结果。
图6a至6c为盖、底座单元和导电部件的透视图,所述盖、底座单元和导电部件可被组装形成根据本发明的实施方式的包装。
图6a示出了包装盖50的透视图。所述盖由非导电材料、优选聚合物膜制成并包括两条穿孔线40a、40b。
图6b为具有边缘51的底座单元28的透视图。在组装包装时,将盖围绕边缘51附接到底座单元,优选通过热封附接。突出的唇30围绕边缘完全地延伸。整个底座单元由非导电材料形成。这可例如通过热塑性材料如聚丙烯的热成形来实现。
图6c示出了由导电材料44构成的部件52的透视图。两个边缘段42a、42b穿过部件52的导电材料44。一旦所述部件与底座单元相联合,这些边缘段42a、42b即与突出的唇30相联合。所述部件优选自铝形成。所述部件成型为使得其可与底座单元相联合。优选地,在组装包装时,部件52的导电材料44与突出的唇相联合,使得其位于唇之下(例如,如图7中所示)。然而,应理解,部件52同样可很好地布置在盖之上或者底座单元与盖之间。所述部件可物理附接到底座单元或盖(例如,通过胶粘)。然而,还设想到所述部件以可释放的方式与突出的唇相联合。例如,应理解图6c中表示的部件包括中央开口,所述中央开口允许部件以可释放的方式与图6b的底座单元接合。
或者,部件52可靠在包装固持器上或附接到包装固持器,使得在包装被插入饮料生产机器的包装固持器中时,包装的突出的唇靠在部件52上并与部件52相联合。
图7示出了通过组装图6a至6c的盖50、底座单元28和部件52获得的包装的横截面视图。底座单元28限定封闭茶材料34的隔室32。盖50围绕边缘附接到底座单元28。部件52以可释放的方式与突出的唇30的下侧相联合。

Claims (18)

1.一种饮料生产机器,所述饮料生产机器包括用于识别包装(4)的装置,所述装置包括:
-两个谐振回路电路,其每一个包括线圈(6a,6b)和电容器;
-两个用于检测线圈阻抗变化的电子检测电路;
-用于生成信号的机构,其中所述信号指示所述线圈阻抗的变化;和
-用于根据所述信号控制所述饮料生产机器的至少一个参数的控制机构;
所述饮料生产机器还包括用于在所述机器内支承所述包装的包装固持器,并且所述包装固持器与所述包装相互作用,以引导包装沿饮料生产机器内n个固定方向中的任何一个定位和对齐,其中n为整数。
2.根据权利要求1所述的饮料生产机器,其中所述控制机构控制以下中的一者或多者:温度、压力、冲泡液体的体积或流率、冲泡液体在所述饮料生产机器内行进的一条或多条路径和/或冲泡时间。
3.一种用于饮料生产机器的包装(4),所述包装包括:
-具有容纳茶材料(34)的隔室(32)和边缘(51)的底座单元(28);
-与所述包装相联合的导电材料(44),所述导电材料具有两个位于所述隔室(32)的相反侧上的边缘段(42a,42b);和
-围绕所述边缘(51)附接到所述底座单元(28)以将所述茶材料(34)包封于所述包装内的盖(50),所述盖(50)包括:
·中央封盖部分(38),所述中央封盖部分(38)包括至少一条穿孔线(40);
其中所述包装能够沿饮料生产机器内n个固定方向中的任何一个对齐,其中n为1、2、3或4。
4.一种根据权利要求3所述的包装(4),所述包装(4)具有围绕所述边缘(51)部分或完全延伸的突出的唇(30)。
5.根据权利要求4所述的包装(4),其中所述导电材料(44)与所述突出的唇(30)相联合,并且其中所述盖包括覆盖所述突出的唇(30)的周边部分(36)。
6.根据权利要求5所述的包装(4),其中所述盖(50)包含所述导电材料(44)。
7.根据权利要求6所述的包装(4),其中所述盖(50)包括金属箔。
8.根据权利要求5所述的包装(4),其中所述突出的唇(30)具有下侧并且所述导电材料(44)与所述突出的唇(30)的所述下侧相联合。
9.根据权利要求5所述的包装(4),其中所述突出的唇(30)包含所述导电材料(44)。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的包装(4),其中所述边缘段(42,42a,42b)为彼此平行的基本上直的边缘段。
11.根据权利要求10所述的包装(4),其中所述边缘段(42,42a,42b)在所述突出的唇(30)的整个宽度上延伸。
12.根据权利要求3至9中任一项所述的包装(4),其中所述底座单元(28)由非导电材料(46)形成。
13.根据权利要求4至9中任一项所述的包装(4),其中所述突出的唇(30)被成型,以便引导所述包装(4)在所述饮料生产机器内的对齐。
14.根据权利要求6所述的包装(4),其中所述盖(50)包括铝箔与聚乙烯的层合物。
15.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料生产机器,所述饮料生产机器含有根据权利要求3至14中任一项所述的包装(4)。
16.一种在根据权利要求1或权利要求2所述的饮料生产机器中识别根据权利要求3至14中任一项所述的包装(4)的方法,所述方法包括:
-将所述包装(4)置于所述包装固持器中;
-在所述包装(4)静止的同时向所述两个线圈(6a,6b)施加交流电,所述线圈(6a,6b)在所述饮料生产机器中定位,使得它们在邻近所述边缘段(42,42a,42b)的导电材料(44)内生成涡电流;
-检测每一个所述线圈的线圈阻抗变化;
-生成指示所述阻抗变化的信号;和
-根据所述信号识别所述包装(4)。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述包装(4)通过比较所述信号与多个的参考信号而被识别,每一个参考信号对应于一定类型的包装并且其中所述包装(4)的识别控制所述饮料生产机器的至少一个参数。
18.一种合装包,所述合装包含有多个根据权利要求3至14中任一项所述的包装。
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