CN105813519B - 消耗品集合和饮料分配器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包括用在用于制备饮料的饮料分配器中的至少两个消耗品的消耗品集合。为了以简单的、十分安全和可容易实施的方式实现消耗品的放置和/或类型的识别，所述集合中的每个消耗品（4,40,50,60）包括：过滤体（41），其限定包含食品物质的空间，饮料通过液体的使用从食品物质被得到，以及识别元件（42），其代表面向饮料分配器的多个喷嘴的过滤体的表面，用于识别消耗品的类型，所述多个喷嘴设置成提供穿过消耗品的液体流。识别元件（42）具有机械属性，当穿过消耗品的液体流由多个喷嘴启动时，借助于通过感测液体流的流量特性而得到传感器信号，机械属性是饮料分配器可识别和/或可解析的。机械属性对消耗品集合中的每种类型的消耗品是不同的，使得传感器信号的特性取决于识别元件（42）的机械属性。

Description

消耗品集合和饮料分配器

技术领域

本发明涉及包括用在用于制备饮料的饮料分配器中的至少两个消耗品的消耗品集合。本发明还涉及用于通过使用包含食品物质的消耗品来制备饮料的饮料分配器，所述饮料通过液体的使用从食品物质得到，并涉及用于制备饮料的饮料制备系统。

背景技术

本发明涉及凭借通过在压力下的提取流体（如热水或冷水）的穿过以提取食品物质来制备饮料的器具（本文一般称为饮料分配器）的领域。食品物质（诸如咖啡或茶）被包含在被插入在这些器具中的消耗品中。饮料因此一般可能是咖啡、茶、汤、冷或热巧克力、牛奶或婴儿食品。这样的饮料制作设备是例如在WO 2005/053485A1中公开。所述饮料制作设备包括用于包围含有将从中冲泡饮料的物质的一个或多个垫料的冲泡室（以下也称为“室”），用于供应水到所述冲泡室的装置，以及用于引导来自冲泡室的饮料的装置。

这些饮料的越来越多的种类和口味被引入，这创造了创新的新机遇。当饮料或原料的类型被识别时，器具可以针对提供到器具的消耗品，自动优化冲泡参数（包括时间、温度、压力、流量和杯容积中的一个或多个）。用于饮料制作的这样的系统例如在WO2013/046149A1中公开，该系统包括饮料分配器和将被插入饮料分配器的用于饮料的液体（有时也被称为提取液）的穿过的粉饼。粉饼包括过滤体（也称为物质容纳体），其定义了容纳从中获得饮料的食品物质的空间。过滤体在外部具有凸缘。存在与过滤体相关联的识别元件，其可由饮料分配器的识别设备识别和/或解析。

目前使用的消耗品（也叫单杯单位）基本上具有两种类型。消耗品的一种类型通常被称为“胶囊”并且是基本上具有容纳食品物质的刚性壁和具有两个基部的单元，提取水穿过两个基部通过。胶囊被放入由两个主体定义的腔内，被成形为容纳大部分胶囊的主体和紧密地密封该室的封闭主体。水被引入到室中，并且然后横穿胶囊。由于胶囊的刚性的形状，室的液压密封允许水基本上横穿胶囊而不使所提取的物质再循环通过室。

扁平形状的消耗品的第二种类型通常被称为“粉饼”（或“垫料”）并且包括由薄软材料制成的、被刺穿、成对以限定其中放置食品物质的腔的两个节段。该材料可以是例如具有过滤属性的纸或布或无纺织物。这两个节段通常是圆形的，并且沿它们的外边缘耦合，限定外环形凸缘。使用粉饼的机器具有被密封以限定其中放置粉饼的室的两个半壳。具体地，粉饼的环形凸缘被挤压，用于在半壳的相对表面之间的密封。

对于大多数器具，冲泡参数是固定的，并且因此对于每个饮料都是相同的。其他器具可以具有手动设置，但这些必须由用户针对每个类型的饮料进行调整。当消耗品（特别是它的类型，即哪种类型的食品物质被保持在消耗品内，例如，其是否是咖啡、无咖啡因的咖啡、由研磨细度、烘烤、调配、风味等区分的咖啡）被器具自动地识别，可以自动调整设置。这增加了用户便利性。此外，针对每个消耗品类型正确地调整冲泡过程，以便产生最佳饮料。

WO 2013/080073 A1公开了用于制备饮料的封装件（在本文中被称为消耗品）。封装件包括入口侧和出口侧，水通过该入口侧进入封装件，以及饮料穿过出口侧离开封装件。封装件的出口侧至少部分地由可渗透液体的壁形成，且有孔膜可移除地贴到封装件的出口侧。

传感器能够检测封装件的翼片的存在或缺乏，且因此区分开有孔膜被移除或维持在粉饼（即封装件）上的情况。如果有孔膜被维持，则根据在翼片上提供的信息的种类并根据所使用的传感器，机器可能能够收集关于粉饼的种类和性质的另外的信息。

信息可用于控制机器的泵。例如，泵可被设置成当有孔膜存在时提供更高的压力和更小的流速以及当有孔膜被移除时提供在减小的压力下的更高的流速。在一些实施例中，泵19可以是自调节的，即泵将根据沿着从泵延伸到饮料输送喷嘴的出口的流动路径产生的反压力，在更高或更低的压力下输送水。有孔膜的存在急剧增加沿着流动路径的水头损失，即增加反压力。如果有孔膜存在，则泵将因此提供在更高压力下的减小的水流速。将在更高的压力和减小的流速下冲泡饮料。如果有孔膜被移除，则泵将自动调节以在特征水头流速曲线的不同点中工作，在更低的压力下每单位时间输送更高量的水。

US 2005/183578 A1公开了用于在同一咖啡提取设备中选择性地输送短咖啡液体提出物和长咖啡液体提出物的饮料系统，其包括：包含磨碎咖啡的筒；用于一次接纳一个筒和泵送装置或在筒中在压力下注入水的接纳装置；用于打开筒的装置，其中这些装置包括在筒中在压力下保持液体的保持装置和啮合保持装置以打开筒并输送咖啡液体提出物的啮合装置；其中系统包括适合于输送短距离液体提出物的至少第一筒，其中系统包括具有与第一筒实质上相同的外部配置和形状以便能够与第一筒一样被接纳在同一接纳设备中并适合于在允许较大量的水流经时输送较长的咖啡液体提出物的至少第二筒，其中用于较长的咖啡液体提出物的第二筒配置成使得水在提取期间在比在第一筒中的更高的速率下流经它。

DE 20 2006 014 317 U1公开了具有连接到热水入口的冲泡单元并具有在研磨咖啡粉的渗滤过程期间接纳研磨咖啡粉的冲泡室的煮咖啡机。克丽码阀在咖啡出口管线中被致动。泵放出被供应到冲泡单元的热水。提供用于制备浓咖啡的泵的输出。流速测量设备测量通过存在于室中的咖啡粉来抵消被供应到冲泡室的热水的反压力。

WO 2005/053485 A1公开了饮料制造设备，其包括用于围住包含物质（从所述物质冲泡饮料）的一个或多个垫料的冲泡室、用于将水供应到所述冲泡室的装置和用于从冲泡室引导被冲泡的饮料的装置。此外，存在用于在冲泡过程完成之后但在冲泡室被打开以移除垫之前挤压垫的装置。

发明内容

本发明的目的是提供包括用在用于制备饮料的饮料分配器中的至少两个消耗品的消耗品集合，所述消耗品能够以简单的、十分安全和可容易实施的方式识别消耗品的类型。本发明的另一目的是提供用于饮料的制备的相应的饮料分配器和相应的饮料制备系统。

在本发明的第一方面中，提出包括用在用于制备饮料的饮料分配器中的至少两个消耗品的消耗品集合，每个消耗品包括：

- 过滤体，其限定包含食品物质的空间，饮料通过液体的使用从所述食品物质被得到，以及

- 识别元件，其代表面向饮料分配器的多个喷嘴的过滤体的表面，用于识别消耗品的类型，所述多个喷嘴设置成提供穿过消耗品的液体流，其中识别元件具有机械属性，当穿过消耗品的液体流由多个喷嘴启动时，借助于通过感测液体流的流量特性而得到传感器信号，机械属性是饮料分配器可识别和/或可解析的，其中所述机械属性对消耗品集合中的每种类型的消耗品是不同的，使得所述传感器信号的特性取决于识别元件的机械属性，

其中识别元件包括多个识别子元件，每个面向多个喷嘴的预定数量，以及

其中至少一个识别子元件的机械属性对消耗品集合中的每种类型的消耗品是不同的。

在本发明的另一方面中，提出饮料分配器，其包括：

- 用于接纳消耗品并用于液体穿过消耗品的通过的室，

- 用于提供穿过消耗品的液体流的多个喷嘴，

- 用于当穿过消耗品的液体流由多个喷嘴启动时通过感测液体流的流量特性来得到传感器信号的传感器，其中所述传感器信号取决于代表面向多个喷嘴的消耗品的过滤体的表面的识别元件的机械属性，其中所述机械属性对消耗品集合中的每种类型的消耗品是不同的，

- 用于基于所述传感器信号来识别消耗品的类型的信号处理器，

- 用于控制所述多个喷嘴以提供穿过用于通过机械地将力或压力施加到识别元件上来制备饮料的消耗品的期望液体流的喷嘴控制器，以及

- 用于根据所识别的消耗品类型来控制饮料分配器的一个或多个参数的饮料控制器。

在本发明的再一方面中，提出饮料制备系统，其包括：

- 如本文所公开的饮料分配器，以及

- 布置在饮料分配器的室中的来自如本文公开的消耗品集合当中的消耗品。

在从属权利要求中定义了本发明的优选实施例。应理解，饮料分配器和饮料制备系统具有与所主张的消耗品集合相似和/或相同的且如在从属权利要求中定义的优选实施例。

本发明基于下列思想：消耗品阻塞流体流（部分地或完全地、临时地或永久地），以及流阻塞由饮料分配器感测，因为这个信息然后用于调节饮料制备过程。这个测量可优选地经由压力测量、经由流量测量和/或经由在时间上流量和/或压力的变化（其可以都被理解为流量特性的测量）来完成。可以每通道（即每喷嘴）但也可对所有通道一起完成测量。

通常，流体流能够穿过喷嘴。本发明提供用于在消耗品的顶部上使用喷嘴封堵剂的情况下、更一般地使用由饮料分配器（例如由饮料分配器的消耗品识别系统）可识别和/或可解析的机械属性来识别消耗品的几个实施例。在饮料冲泡过程开始的时刻，流体（例如热水）被泵送到消耗品的顶部。饮料分配器包含将液体施加到消耗品上的几个喷嘴。在也被称为预润湿阶段的第一冲泡阶段期间，少量液体被泵送到消耗品。在水到达消耗品的时刻，流可在一个或多个喷嘴上停止。这例如由传感器测量，因为液体压力将增加。另一可能性是，作为整体或每喷嘴通道的水流量被测量，和/或在流量中的这个变化可通过在时间上压力和/或流量的变化来测量。通常，液体流的流量特性被感测。部分地或完全被阻塞的喷嘴的数量指示在流量中的差异的级别。各种喷嘴可能在形状上是不同的，因为水吞吐量对它们中的每个不一定是相同的。在流量或压力中的变化的读出指示特定的消耗品类型，这使分辨/识别来自包括不同类型的消耗品集合当中的消耗品变得可能。

在这个上下文中，区分消耗品的类型不仅仅意指区分消耗品是否是胶囊或垫料（粉饼），但主要意指区分所包含的食品物质的类型（例如它是否是咖啡、除去咖啡因的咖啡、按研磨精细度、烘焙、混合、风味等区分的咖啡）和/或物质的量。基于识别出的类型，饮料分配器可能与由用户选择的命令组合地设置正确的工艺参数，例如水的温度、待使用的水的数量、水供应的压力和/或速度、灌注时间等。例如，如果消耗品的类型被识别出，则可（优选地）被制备的饮料的种类可在显示器上显示给用户用于用户选择。

应注意，经由消耗品的识别元件得到的信息也可涉及未链接到饮料的制备的其它方面，例如统计。例如，饮料分配器可记住所使用的不同类型的消耗品的数量、或可对管理机器维护有用的其它数据或基于实际消耗的新消耗品的定单。

与在WO 2013/080073 A1中公开的消耗品和饮料分配器相反，根据本发明提出的消耗品的类型都是不同的，而没有如根据WO 2013/080073 A1所需的用户交互，根据WO2013/080073 A1，如果他主动想要机器在特征水头流速曲线的不同点中工作的话，用户必须移除有孔膜。相反，根据本发明，消耗品的类型通过本身来区分且没有用户行动是必要的，以使它们变得可区分并自动调节饮料制备过程的（多个）任何参数。

此外，根据本发明，消耗品的识别元件面向饮料分配器的喷嘴，而根据WO 2013/080073 A1，有孔膜设置在背离喷嘴的消耗品的底层上。仍然进一步地，有孔膜的移除或不移除仅仅允许区分不同的状态，而本发明允许区分多个消耗品。

识别元件包括多个识别子元件，每个面向预定数量的多个喷嘴，特别是，每个面向单个喷嘴，其中至少一个识别子元件的机械属性对消耗品集合中的每种类型的消耗品是不同的。以这种方式，可通过选择可抵抗初始流（即能够阻止液体在初始阶段中流经它们，例如由于更厚和/或更少的能渗透液体的材料的使用）的子元件的数量和不能抵抗初始流（即不能够阻止液体在初始阶段中流经它们，例如由于更薄和/或更多的能渗透液体的材料的使用）的子元件的数量来容易控制对液体流的初始阻力。抵抗初始流的子元件的数量越大，总初始流量就越低，这可被测量并用于区分不同类型的消耗品。

在消耗品集合的优选实施例中，识别元件是消耗品的盖，且识别元件的机械属性是厚度、尺寸、材料、质量、密度、柔度、阻力、透射率、反射率中的一个或多个。这些选项提供使消耗品变得可区分的容易和廉价的方式。

在消耗品集合的另一实施例中，识别元件的机械属性配置成在传感器信号被得到之后允许期望液体流穿过消耗品。因此，对于某个时间和/或直到（液体或喷嘴的）某个压力为止，期望流（用于饮料的制备）未被施加。特别是，如根据另一实施例提议的，穿过消耗品的期望液体流由液体的增加的流量和/或压力所施加的机械力或由多个喷嘴所施加的机械压力或由通过消耗品的润湿引起的机械属性的自动变化得到。

例如在实施例中，至少一个识别子元件包括不同的材料，具有不同的厚度和/或离它面对的喷嘴的不同距离。所有这些选项对初始液体流的阻力有影响并可容易和便宜地被实施。

在另一实施例中，至少一个识别子元件包括在预定的一段时间期间抵抗液体流的材料，其后它允许液体流穿过它，其中所述预定时间对每种类型的消耗品是不同的。这样的材料可以是可溶性凝胶、气溶胶材料和/或基于蛋白质的泡沫中的至少一个。因此，在某个时间之后，一个或多个识别子元件自动失去其对液体流的阻力，例如由于识别子元件的材料对液体的化学反应，使得后来饮料分配器的“正常”操作和饮料的制备在喷嘴控制器的进一步控制的情况下自动开始以增加穿过识别子元件的流。

为了消耗品的类型的识别，传感器信号被处理和评估。通常，传感器信号的至少一个特性取决于消耗品的机械属性，不同类型的消耗品按照该机械属性区分开并将允许通过评估所述至少一个特性来区分不同的类型。传感器信号（例如电流或电压信号）或从传感器信号得到的电信号的所述特性可以是可能作为频率的函数的传感器/电信号的振幅和/或相位。因此在实施例中，在特定（预定）频率下的传感器信号的振幅被评估以区分不同类型的消耗品。

在饮料分配器的优选实施例中，传感器配置成感测液体的流量、液体的压力和/或液体的流量和/或液体的压力随着时间的过去的变化。这给出关于如上解释的消耗品的类型的指示。

此外，在实施例中，传感器配置成通过感测每喷嘴液体流的流量特性来得到每喷嘴传感器信号，且信号处理器配置成基于所述传感器信号结合关于相应的喷嘴的信息来识别消耗品的类型。以这种方式，不仅可测量总流量或压力，而且也可能感测哪些喷嘴抵抗初始流以及哪些喷嘴不抵抗初始流，使得抵抗初始流的相应的喷嘴的位置可进一步用作消耗品的类型的（额外或唯一）指示。然而，这个实施例要求消耗品只可在单个预定的位置和方位上插入饮料分配器中的相应室内。

优选地，饮料分配器还包括用于在实质上垂直于消耗品的识别元件的方向上移动喷嘴的致动器，其中喷嘴控制器配置成控制致动器的操作。以这种方式，喷嘴可与消耗品、特别是与面向喷嘴的盖接触，以便在消耗品的类型被识别出之后用力按盖以用于能够使期望液体流穿过消耗品以制备饮料。

附图说明

本发明的这些和其它方面将根据并且参考在下文中所述的（多个）实施例变得清楚明显并得以阐明。在下面的附图中，

图1示出根据本发明的饮料分配器的实施例的不同视图；

图2示出根据本发明的消耗品的第一实施例的顶视图和相应的饮料分配器的部分的透视图；

图3示出根据本发明的消耗品的第二实施例的横截面视图；以及

图4示出根据本发明的消耗品的第三实施例的透视图。

具体实施方式

图1示出以咖啡制作设备的形式的饮料分配器25的一实施例的不同视图，其通常与消耗品4一起形成饮料制备系统。咖啡制作设备（即，饮料分配器25）使用软垫料为消耗品，但是应当注意的是，本发明既不限于垫料的使用也不限于咖啡制作设备。在其他实施例中，饮料分配器被配置成用于制作除了咖啡之外的其他饮料，例如茶，热或冷奶，汤，婴儿食品等。此外，粉饼或胶囊可以用作消耗品，并且消耗品通常含有用于通过使用饮料分配器制备相应饮料的对应食品物质。

咖啡制作设备包括静止部分1和铰接部分（也被称为盖）2。静止部分1包括冲泡室19的下壁8、9和铰接部分2包括冲泡室19的上壁3。静止部分1还包括水容器和用于加热水（或者更一般地，提取液）并且泵送预定量的加热的水到冲泡室19的装置，该设备的该部分仅示意性地示出为用于提取液的经由垫料4的穿过的液体处理单元20。

图1A是咖啡制作设备的最上部分的正视图，其示出设备的静止部分1和铰接部分（或盖子）2。盖子2被表示处于打开位置，即，其中冲泡室19是可访问的（例如用于更换垫料4）的位置。冲泡室的上壁3在这种情况下处于基本竖直的位置。

图1B和1C是具有被示为分别处于打开位置（图1B）和闭合位置（图 1C）的盖子2的横截面视图。盖子2绕轴5铰接，以便它可以做出旋转运动。冲泡室的上壁3设置有在其中心部分的球形突起6，即在壁3中的圆顶。柔性密封环7被绕上壁3附着到铰接盖子2。

形成冲泡室的下壁的第一可移除部分由金属部分8构成，金属部分8具有拥有中心流出开口10的塑料元件9附着到它。在其上侧，塑料元件9设有许多突起以支撑垫料4并且创建用于在突起之间传导冲泡饮料的空间。第一可移除部分8、9被设计为包含一个垫料4。它可以由被设计成包含两个垫料4的不同的可移除部分替换，在这种情况下，它包围更多的空间。

第一可移除部分8、9设置有把手11，以便于其从该设备的静止部分1的移除。第一可移除部分8、9可被移除以进行更换或清洗。在所述第一可移除部分8、9下面，有第二可移除部分12，包围饮料收集室13并设置有延伸到设备的静止部分1外部的饮料流出管14。在收集室13中收集的冲泡的饮料通过流出管14离开该设备，并且可以被捕获在杯子或类似物中。

当盖子2关闭时，密封环7抵靠上壁3以及第一可移除部分8、9的所述部分8，使得冲泡室19是封闭的，除了用于供给加热水到冲泡室19的在上壁3中的喷嘴15并且除了流出开口10之外。泡制室19可包围如图1C示出的垫料4。加热的水通过在上壁3中的喷嘴15被供给并穿过垫料4以提取咖啡。冲泡的咖啡通过流出开口10离开冲泡室。然后冲泡的咖啡将被收集在饮料收集室13中，并随后通过流出管14离开设备。

如图1C所示，盖子2由铰接闩锁16保持闭合，铰接闩锁16啮合设备的静止部分1的向下延伸的边缘17。闩锁16可仅由于该盖子2在向下方向上移动而被释放。冲泡室的上壁3由此向下部8、9移动，从而使圆顶6被压入垫料4。这个运动挤压垫料4，从而多余的残余液体将离开垫料4并且将通过流出开口10离开冲泡室。

为了识别垫料4的类型，饮料分配器25还包括当穿过消耗品的液体流由多个喷嘴15启动时用于通过感测液体流的流量特性来得到传感器信号的（示意性示出的）传感器21。所得到的传感器信号取决于垫料4的识别元件42的机械属性。所述识别元件42通常代表面向多个喷嘴15的垫料4的过滤体41（也被称为物质容纳体）的表面。

消耗品（在这个实施例中的垫料4）通常包括过滤体41，其可以是硬涂覆的（在胶囊的情况下）或是限定包含食品物质的空间的软壳，饮料从该食品物质得到。此外，消耗品通常包括具有机械属性的识别元件42（也被称为标识符元件），机械属性是当穿过消耗品的液体流由多个喷嘴15启动时，饮料分配器24从感测液体流的流量特性的获得的传感器信号可识别和/或可解析的。为了区分不同类型的消耗品，识别元件42对于消耗品集合中的每种类型的消耗品具有不同的机械属性，使得所述传感器信号取决于消耗品的机械属性。

饮料分配器25还包括用于基于所述传感器信号来识别消耗品的类型的信号处理器22。信号处理器22评估传感器信号的至少一个特性，其取决于消耗品的机械属性。例如，可优选地在预定的频率范围内评估可能作为频率的函数的传感器信号的振幅和/或相位（和/或从传感器信号得到的电信号的振幅和/或相位）。

提供喷嘴控制器23，其用于在消耗品的类型被识别出之后控制多个喷嘴15以提供穿过用于通过机械地将力或压力施加到识别元件42上来制备饮料的消耗品的期望液体流。

一旦识别出消耗品的类型，就根据消耗品的识别出的类型由饮料控制器24（其优选被设置为液体处理单元20的部分）控制饮料分配器25的一个或多个参数。例如，仅仅给出简单的例子，如果识别出消耗品包含精细研磨的咖啡（其优选地用于制造浓咖啡），则液体比在消耗品包含常规研磨的咖啡（如优选地用于制造咖啡）的情况下以更高的压力被压迫穿过粉饼。可通常被控制的参数可以是水的温度、待使用的水的量、水供应的压力和/或速度、灌注时间、流量和杯体积等中的一个或多个。

也可在使用例如胶囊作为消耗品的其它类型的饮料分配器中使用基于识别出的类型的消耗品来使用识别消耗品的类型并且基于消耗品的识别出的类型来控制饮料分配器的一个或多个参数的一般思想。这样的饮料分配器是被广泛了解和使用的。例如在WO2012/123440 A1中描述了这样的饮料分配器的例子，其还包括用于检测与胶囊的插入和/或胶囊的存在有关的事件以及胶囊的类型以便使饮料的制备自动化的感测布置。

因此，即使在下文中解释的消耗品和识别消耗品的类型的方式的各种实施例指特定类型的消耗品和因而特定类型的饮料分配器，相应的实施例也应通常不被理解为只限于这种类型的消耗品和/或这种类型的饮料分配器。

接着，将解释根据本发明的消耗品的几个实施例和识别消耗品的类型的相应方式。对于消耗品，应解释包含那些不同类型的消耗品集合的不同类型的消耗品可如何被区分以及饮料分配器如何相应地被构造。

图2示出根据本发明的消耗品40的第一实施例的顶视图（图2A）和相应的饮料分配器250的部分的透视图（图2B），消耗品40插入饮料分配器250内。在饮料分配器250的盖2中，喷嘴15a-15e（在这个例子中是五个喷嘴）被示为点。在消耗品40的表面（盖）42上的相应的位置43a-43e也被示为点，其为相应的识别子元件44a-44e的每个部分。当饮料分配器250的盖2关闭时，喷嘴15将接触在消耗品40上的位置43a-43e处的这些识别子元件44a-44e。

如在图2A中所指示的，五个识别子元件中的两个44a、44c不同于其它三个识别子元件44b、44d、44e。例如，当液体流在消耗品的插入之后被启动时，识别子元件44a、44c可配置成使得它们阻塞相应的喷嘴15a、15c，使得没有液体可流经消耗品，而其它识别子元件44b、44d、44e配置成使得它们不阻塞相应的喷嘴15b、15d、15e，使得液体可流经消耗品。这将导致特定的（总）液体流量和特定的压力增加，其中任一个或两个可由传感器（例如压力传感器或流量传感器）测量。所述测量指示消耗品的类型，因为其它类型的消耗品具有不同于其它识别子元件的更少或更多的识别子元件。

在图2中，示出五个相同的喷嘴15。然而，这个数量和它们在尺寸上相等的事实不是固定的。在消耗品40上，也绘出五个位置43a-43e和五个识别子元件44a-44e。这些识别子元件可以是小圆或三角形，但也可以是如图2A所示的段。如果使用段，则消耗品40的定位可以是任意的。使用五个相等尺寸的喷嘴15，这意味着不同消耗品的总数被限制到八。如果消耗品40位于特定的方位上，则可被识别的不同消耗品的总数增加到52。增加待识别的消耗品的总数的另一方式是在一个饮料分配器中使用具有各种尺寸的喷嘴和/或假定一些或所有识别子元件不仅仅有两个不同的状态（即完全打开或完全阻塞），而是三个或更多状态（例如完全打开、半打开或完全阻塞）。

通过关闭饮料分配器250的盖2，在预润湿阶段期间定位喷嘴15。在这个短时间段期间，测量压力增加，这指示消耗品40的类型。刚好在那之后，喷嘴15例如由相应的致动器251向下推得更远一点。由于这个行动，以前被阻塞的喷嘴15在实际冲泡阶段期间将是打开的。

通过使用不同的识别子元件的不同的材料但在其它实施例中更厚的覆盖材料、更压紧的食品物质（例如饮料磨制物）、尺寸、材料、质量、密度、柔度和/或阻力来优选地实现各种识别子元件的所述机械属性。通过使用当前已经用于已知的消耗品的相同材料，消耗品保持与以前一样是可生物降解的。

用于打开被阻塞的喷嘴的另一可能性是，在预润湿阶段期间的液体流的力与最终流比较低得多。在预润湿期间，一些喷嘴将被阻塞，且因此将指示消耗品的类型。其后，由最终流产生的高得多的压力将打开所有喷嘴。

图3示出根据本发明的消耗品50的第二实施例的横截面视图，其中实质上示出消耗品50的盖51。根据这个实施例，除了特定的材料类型以外，识别元件（也被称为喷嘴封堵剂）还由在某些段（即识别子元件）中上升的盖51（其也可以是薄/软过滤材料）提供。如也在图3中所示的，识别子元件52a上升，即比具有离相应喷嘴15b的更大距离的识别子元件52b具有离相应喷嘴15a的更小距离。在图3所示的喷嘴的初始位置（也被称为预润湿阶段）上，喷嘴15a与识别子元件52a接触并打开（毁坏）它，使得流体可流经这个段。相反，喷嘴15b仍然与识别子元件52b间隔开，使得（未毁坏的）识别子元件52b阻止流体流穿过这个段。在随后的饮料制备阶段中，喷嘴15向下（即在消耗品50的方向上）移动，使得包括识别子元件52b的所有识别子元件被打开以允许流体流经所有识别子元件。

也可仅在非常短的一段时间期间使用抵抗提取液体（例如热水）的压力的材料来完成喷嘴的阻塞。例如，可使用在热水中可溶解或由于热水的存在而失去其刚硬属性的材料。也可能有以网状物的形式的热水可溶解的材料，饮料磨制物在网状物内部。这在图4中示出，图4示出根据本发明的消耗品60的第三实施例的透视图，其中实质上示出消耗品60的盖61。如所示，在不同的段62、63、64、65、66、67之间，盖61被制造得更薄，作为使那里的材料变弱的一种沟槽70，使得识别子元件63、64、66、67响应于流体的初始流而被破坏，然而不被沟槽分离的其它识别子元件63、65、68、69将阻止流体的初始流并仅可被更高的压力或机械力毁坏或破坏。

除了其它材料以外，不同的识别子元件的不同机械属性还可由在过滤材料（即在盖内）中被压迫并因此在一些时间内阻塞喷嘴的饮料磨制物实现，而在其它识别子元件中，没有磨制物被压迫到过滤材料内（即在盖内）。

也可使用只在非常短的一段时间期间抵抗液体压力的材料产生喷嘴的阻塞。例如，在另一实施例中可在一些识别子元件中使用在化学上与热水起反应的材料或液体或水可溶解的材料。

这意味着所使用的材料将变成饮料的部分。这可通过只使用识别子元件的小边缘来被保持到非常小的量。根据所使用的材料的类型和数量，消耗品仍可保持可生物降解。在这个实施例中，优选地使用热水可溶解的凝胶、气溶胶材料或基于蛋白质的泡沫材料。

总之，根据本发明，可以用容易的方式准确地和可靠地区分多个不同类型的消耗品。可容易被控制和识别对液体流的初始阻力，即当在识别应快速发生时的液体流被启动时。这可通过选择可抵抗初始流（即能够防止液体在初始阶段中流经它们，例如由于更厚和/或更少的可渗透液体的材料的使用）的子元件的数量和不能抵抗初始流（即不能够防止液体在初始阶段中流经它们，例如由于更薄和/或更多的可渗透液体的材料的使用）的子元件的数量来实现。抵抗初始流的子元件的数量越大，总初始流量就越低，这可被测量并用于区分不同类型的消耗品。此外，如果期望，通过使用多个喷嘴，可在每个喷嘴处感测独立的信号， 这进一步增加了准确度和可靠性。

虽然在附图和前述描述中详细示出和描述了本发明，这样的图示和描述应被理解为例证性的或示例性的且不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。从附图、本公开和所附权利要求的研究中，对所公开的实施例的其它变化可由本领域中的技术人员在实施所主张的发明时理解和实施。

在权利要求中，词“包括”并不排除其它元件或步骤，且不定冠词“一”或“一种”并不排除多个。单个元件或其它单元可实现在权利要求中列举的几个项的功能。某些措施在相互不同的从属权利要求中被列举的起码事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。

在权利要求中的任何参考符号不应被解释为限制范围。

Claims (13)

1.一种包括用在用于制备饮料的饮料分配器中的至少两个消耗品的消耗品集合，所述集合中的每个消耗品（4, 40, 50, 60）包括：

过滤体（41），其限定包含食品物质的空间，所述饮料通过液体的使用从所述食品物质被得到，以及

识别元件（42），其代表面向所述饮料分配器的多个喷嘴的过滤体的表面，用于识别消耗品的类型，所述多个喷嘴设置成提供穿过所述消耗品的液体流，其中所述识别元件（42）具有机械属性，当穿过所述消耗品的所述液体流由所述多个喷嘴启动时，借助于通过感测所述液体流的流量特性而得到传感器信号，所述机械属性是所述饮料分配器可识别和/或可解析的，其中所述机械属性对所述消耗品集合中的每种类型的消耗品是不同的，使得所述传感器信号的特征取决于所述识别元件（42）的所述机械属性，

其中所述识别元件包括多个识别子元件（44a-44e），每个面向所述多个喷嘴（15a-15e）的预定数量，以及

其中至少一个识别子元件的机械属性对所述消耗品集合中的每种类型的消耗品是不同的。

2.如权利要求1所述的消耗品集合，

其中识别元件（42）是所述消耗品（4, 40）的盖，以及

其中所述识别元件的所述机械属性是厚度、尺寸、材料、质量、密度、柔度、阻力、透射率、反射率中的一个或多个。

3.如权利要求1所述的消耗品集合，

其中所述识别元件的所述机械属性配置成在所述传感器信号被得到之后允许期望液体流穿过所述消耗品。

4.如权利要求3所述的消耗品集合，

其中穿过所述消耗品的所述期望液体流由液体的增加的流量和/或压力所施加的机械力或由所述多个喷嘴所施加的机械压力或由通过所述消耗品的润湿引起的所述机械属性的自动变化得到。

5.如权利要求1所述的消耗品集合，

其中每个识别元件面向单个喷嘴。

6.如权利要求1所述的消耗品集合，

其中所述至少一个识别子元件（44a-44e）包括不同的材料，具有不同的厚度和/或离它面对的喷嘴的不同距离。

7.如权利要求1所述的消耗品集合，

其中至少一个识别子元件（44a-44e）包括在预定的一段时间期间抵抗所述液体流的材料，其后它允许所述液体流穿过它，其中所述预定时间对每种类型的消耗品是不同的。

8.如权利要求7所述的消耗品集合，

其中所述材料是可溶性凝胶、气溶胶材料和/或基于蛋白质的泡沫中的至少一个。

9.一种用于通过使用包含食品物质的消耗品（4）来制备饮料的饮料分配器（25），所述饮料通过液体的使用从所述食品物质被得到，所述饮料分配器包括：

- 室（19），其用于容纳所述消耗品并用于液体穿过所述消耗品的通过，

- 多个喷嘴（15），其用于提供穿过所述消耗品的液体流，

- 传感器（21），其用于当穿过所述消耗品的所述液体流由所述多个喷嘴启动时通过感测所述液体流的流量特性来得到传感器信号，其中所述传感器信号取决于代表面向所述多个喷嘴（15）的所述消耗品的过滤体的表面的识别元件（42）的机械属性，其中所述机械属性对消耗品集合中的每种类型的消耗品是不同的，

- 信号处理器（22），其用于基于所述传感器信号来识别所述消耗品的类型，

- 喷嘴控制器（23），其用于控制所述多个喷嘴（15）以提供穿过用于通过机械地将力施加到所述识别元件上来制备所述饮料的所述消耗品的期望液体流，以及

- 饮料控制器（24），其用于根据所识别的类型的消耗品来控制所述饮料分配器的一个或多个参数。

10.如权利要求9所述的饮料分配器，

其中所述传感器（21）配置成感测液体的流量、液体的压力和/或液体的所述流量和/或液体的所述压力随着时间的变化。

11.如权利要求9所述的饮料分配器，

其中所述传感器（21）配置成通过感测每喷嘴的所述液体流的流量特性来得到每喷嘴的传感器信号，以及

其中所述信号处理器（22）用于基于结合关于相应的喷嘴的信息的所述传感器信号来识别消耗品的类型。

12.如权利要求9所述的饮料分配器，

还包括用于在实质上垂直于所述消耗品的所述识别元件的方向上移动所述喷嘴的致动器（251），

其中所述喷嘴控制器（23）配置成控制所述致动器的操作。

13.一种用于制备饮料的饮料制备系统，所述系统包括：

- 如权利要求9所述的饮料分配器（25, 250），以及

- 来自布置在所述饮料分配器的所述室（19）中的消耗品集合当中的消耗品（4, 40,50, 60），所述消耗品集合包括用在用于制备饮料的饮料分配器中的至少两个消耗品，所述集合中的每个消耗品（4, 40, 50, 60）包括：

- 过滤体（41），其限定包含食品物质的空间，所述饮料通过液体的使用从所述食品物质被得到，以及

- 识别元件（42），其代表面向所述饮料分配器的多个喷嘴的过滤体的表面，用于识别消耗品的类型，所述多个喷嘴设置成提供穿过所述消耗品的液体流，其中所述识别元件（42）具有机械属性，当穿过所述消耗品的所述液体流由所述多个喷嘴启动时，借助于通过感测所述液体流的流量特性而得到传感器信号，所述机械属性是所述饮料分配器可识别和/或可解析的，其中所述机械属性对所述消耗品集合中的每种类型的消耗品是不同的，使得所述传感器信号的特性取决于所述识别元件（42）的所述机械属性。