IT202000012265A1

IT202000012265A1 - Sistema per la preparazione di bevande

Info

Publication number: IT202000012265A1
Application number: IT102020000012265A
Authority: IT
Inventors: Stefano Tonelli; Cristiano Castelli; Ercole Esposito
Original assignee: Caffitaly System Spa
Priority date: 2020-05-25
Filing date: 2020-05-25
Publication date: 2021-11-25
Also published as: CR20220674A; IL298573A; PE20230502A1; ECSP22085918A; CO2022018136A2; CN115942893A; CA3179608A1; EP4021256A1; AU2021281633A1; US20230008542A1; WO2021240311A1; BR112022009923A2

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

SISTEMA PER LA PREPARAZIONE DI BEVANDE

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un sistema per la preparazione di bevande, del tipo che comprende un gruppo di erogazione e una capsula contenente una sostanza alimentare in polvere, in cui il gruppo di erogazione ? configurato per alloggiare al proprio interno la capsula e per produrre la bevanda alimentando acqua all?interno della capsula, per farla interagire con la sostanza alimentare in polvere.

L?interazione tra l?acqua e la sostanza alimentare in polvere, pu? consistere nella sola estrazione delle sostanze organolettiche dalla sostanza alimentare (come nel caso di preparazione di caff? espresso), o nella completa solubilizzazione della sostanza alimentare (come nel caso di preparazione di una bevanda al gusto di cioccolato o di latte).

Attualmente sono note molte tipologie di sistemi del tipo sopra descritto, ciascuno caratterizzato sia dal tipo di gruppo di erogazione e dal relativo funzionamento, sia, soprattutto dal tipo di capsula utilizzata. All?interno di ciascun sistema possono poi anche essere previste varie versioni di capsula, che corrispondono tutte ad un modello pi? generale, ma ciascuna delle quali ? destinata alla preparazione di una specifica bevanda. A titolo di esempio, in un medesimo sistema, le capsule possono presentare differenze significative a seconda che siano destinate alla preparazione di una bevanda estraendo le sole sostanze organolettiche dalla sostanza alimentare in polvere, o solubilizzando l'intera sostanza alimentare in polvere. Le differenze possono riguardare sia la struttura della capsula, sia la sostanza alimentare in polvere e la sua granulometria.

Quantomeno la maggior parte dei sistemi oggi sul mercato, ? stata inoltre sviluppata ottimizzando nel tempo l?interazione tra il gruppo di erogazione e ciascuna versione di capsula utilizzabile con il gruppo di erogazione. Tale ottimizzazione, da un lato ha riguardato la struttura della capsula (che, anche per uno stesso modello generale, pu? variare significativamente nei dettagli a seconda della bevanda da preparare), e dall?altro lato i parametri di erogazione utilizzati dal gruppo. I principali parametri di erogazione che possono essere impostati sono la temperatura dell?acqua, la pressione dell?acqua, la portata d?acqua, la quantit? di acqua totale e l?eventuale tempo di preinfusione (tempo durante il quale, prima di procedere all?erogazione della bevanda, e dopo che la capsula ? stata riempita con acqua, viene interrotta l?alimentazione dell?acqua, generalmente allo scopo di permettere una migliore estrazione delle sostanze organolettiche).

Almeno per i sistemi pi? diffusi, sul mercato, oltre alle capsule originali, sono altres? presenti cosiddette capsule compatibili, vale a dire capsule prodotte da produttori diversi da quelli che hanno sviluppato e che commercializzano il sistema originale, ma che vengono commercializzate per essere utilizzate nei gruppi di erogazione originali.

Le capsule compatibili, pur presentano una forma esterna che ne permette l?inserimento nei gruppi di erogazione originali, generalmente non rispecchiano i materiali e la struttura delle capsule originali, n? contengono una sostanza alimentare con le stesse caratteristiche di quella delle capsule originali.

La commercializzazione delle capsule compatibili ha quindi fatto emergere alcuni problemi.

Il primo problema ? legato al fatto che le capsule compatibili, per risultare appetibili per il consumatore, devono generalmente poter essere vendute ad un prezzo inferiore rispetto alle capsule originali e devono pertanto essere prodotte limitando i costi di produzione, cosa che in molti casi va a discapito della qualit? della bevanda preparata.

In secondo luogo, dato che, come detto, i parametri di erogazione del gruppo di erogazione sono generalmente ottimizzati per specifici modelli di capsula, l?utilizzo di capsule compatibili pu? portare all?ottenimento di bevande di qualit? non ottimale (se non addirittura scadente in alcuni casi), ad inceppamenti delle capsule compatibili all?interno del gruppo di erogazione o persino al danneggiamento della macchina (si pensi ad esempio al caso in cui le capsula determini una caduta di pressione eccessiva e costringa la pompa del gruppo di erogazione a lavorare in condizioni pi? gravose di quelle di progetto).

Sia per permettere di erogare ogni versione di capsula originale con i parametri di erogazione pi? corretti, sia per poter riconoscere la presenza nel gruppo di erogazione di capsule non originali e quindi potenzialmente pericolose per la macchina, negli anni sono stati anche sviluppati vari sistemi in cui il gruppo di erogazione ? in grado di discriminare tra capsule originali e capsule non originali. In alcuni casi, il gruppo di erogazione ? anche in grado di riconoscere la versione di capsula originale inserita.

In questi casi i gruppi di erogazione sono poi programmati per gestire l?erogazione della bevanda in funzione del tipo o modello di capsula riconosciuto (o meno).

Alcuni gruppi di erogazione, ad esempio, sono programmati per permettere l?erogazione della bevanda solo se la capsula inserita ? riconosciuta come una capsula originale. Altri gruppi di erogazione permettono invece la preparazione della bevanda anche con capsule non originali (o, pi? in generale, non riconosciute), ma in quel caso possono utilizzare specifici parametri di erogazione cautelativi, appositamente studiati per proteggere il gruppo stesso da possibili danneggiamenti.

I gruppi di erogazione pi? complessi, poi, come detto, sono in grado di riconoscere una pluralit? di versioni diverse di capsule originali e, per ciascuna di esse, di utilizzare una specifica combinazione di parametri di erogazione. In alcune applicazioni, peraltro, i gruppi di erogazione, una volta riconosciuta la capsula originale, settano i parametri di erogazione predefiniti ma permettono anche all?utilizzatore di variare almeno alcuni di essi (ad esempio possono permettere di variare la quantit? totale di acqua o possono permettere di erogare una capsula, teoricamente destinata alla produzione di caff? espresso, come se fosse una capsula per la preparazione di un caff? filtro o americano).

Nel tempo, le soluzioni sviluppate per permettere il riconoscimento delle capsule originali sono state molteplici e diversificate.

Una prima tecnologia prevede che la capsula sia dotata di un elemento identificativo di tipo elettromagnetico (quale un elemento RFID) e che la macchina comprenda un corrispondente lettore. Sebbene si tratti di una soluzione che permette di ottenere buoni risultati da un punto di vista funzionale, si tratta di una soluzione economicamente non vantaggiosa a causa della necessit? di utilizzare un elemento identificativo relativamente costoso su ogni capsula.

Una seconda tecnologia attualmente utilizzata prevede invece un riconoscimento ottico della capsula tramite un dispositivo di lettura posto in corrispondenza della camera di infusione o a monte di essa, ed atto a leggere un codice a barre, o un QR-code, o un altro simbolo grafico riportato sulla parte esterna capsula. Anche questa soluzione realizzativa presenta tuttavia alcuni inconvenienti. In particolare, l?affidabilit? del riconoscimento pu? diminuire nel tempo, a causa del fatto che la camera di infusione ? un luogo sporco in cui in condizioni normali circola almeno in parte la bevanda che pu? quindi lasciare residui sulle pareti ed in particolare sul dispositivo di riconoscimento ottico, ed in cui pu? inoltre capitare vi siano dispersioni accidentali della stessa sostanza alimentare presente nelle capsule che pu? a propria volta incrostare le pareti. Inoltre, specie nel caso di erogazioni in successione, la presenza di vapore acqueo rilasciato al termine di ciascuna erogazione pu? comportare appannamenti del sistema di riconoscimento.

Ulteriormente, da un punto di vista commerciale, la necessit? di riprodurre sulla capsula un codice a barre o un QR-code incide negativamente sull?appeal che l?estetica della capsula pu? esercitare sull?acquirente.

Una terza tipologia di riconoscimento noto, prevede invece l?utilizzo di un elemento di riconoscimento sempre riconoscibile con un semplice esame visivo (come nel caso della seconda tipologia), ma posizionato internamente alla capsula (come nel caso della prima tipologia).

Un esempio di questo tipo ? descritto nella domanda di brevetto WO 2017/195170, nella quale ? previsto che un elemento di riconoscimento sia posizionato internamente alla capsula, al di sotto del top film superiore, e che la lettura dell?elemento di riconoscimento avvenga mediante una dispositivo di lettura che fora il top film e che illumina l?elemento di riconoscimento per un certo tempo con una luce di frequenza nota. In accordo con la soluzione realizzativa descritta in tale brevetto il riconoscimento lo sia ha solo se, a seguito dell?illuminazione ricevuta, l?elemento di riconoscimento emette luce con una specifica frequenza, diversa da quella di illuminazione, per un tempo diverso da quello di illuminazione. Il dispositivo di lettura pu? inoltre essere indipendente rispetto al perforatore attraverso il quale avviene l?alimentazione dell?acqua all?interno della capsula, o essere integrato in tale perforatore tramite l?utilizzo di fibre ottiche.

Ritenendo interessante l?idea generale descritta nella domanda di brevetto WO 2017/195170, la richiedente ha svolto un accurato lavoro di progettazione e test che ha messo in evidenza la necessit? di migliorare dal punto di vista tecnico le soluzioni realizzative descritte in tale domanda di brevetto, in particolare per quanto riguarda l?affidabilit? del riconoscimento delle capsule originali.

Mentre un certo numero di falsi positivi (cio? capsule non originali riconosciute come tali) pu? essere tranquillamente tollerato, ? invece fondamentale che il numero di eventuali falsi negativi (cio? capsule originali non riconosciute) sia il pi? piccolo possibile, e preferibilmente pari a zero. I test effettuati hanno invece evidenziato che le soluzioni tecniche descritte in WO 2017/195170 non permettevano di ottenere sempre tale risultato.

I testi effettuati, in particolare, hanno evidenziato che con la modalit? di riconoscimento descritta in WO 2017/195170, vi ? una forte dipendenza dell?affidabilit? del riconoscimento dalla precisione costruttiva della capsula e del dispositivo di lettura. In particolare, hanno evidenziato che per poter garantire un riconoscimento altamente affidabile sarebbe necessario realizzare le capsule con tolleranze costruttive significativamente inferiori rispetto a quelle attualmente utilizzate con un notevole aggravio in termini di costi. Una soluzione realizzativa che potesse essere attuata con le tolleranze costruttive normalmente utilizzate sarebbe quindi auspicabile. Ulteriormente, si ? potuto constatare che applicando un elemento di riconoscimento su un foglio piatto di distribuzione dell?acqua montato all?interno della capsula, una capsula pu? non essere riconosciuta a causa della presenza di quei granelli della sostanza alimentare in polvere che comunemente riescono ad attraversare il foglio di distribuzione, e che si posizionano al di sopra dell?elemento di riconoscimento. La presenza di tali granelli falsa infatti la risposta ottica dell?elemento di riconoscimento al segnale di eccitazione dato dalla macchina. Una soluzione realizzativa meno esposta al rischio di falsi negativi causate da granelli di polvere sarebbe quindi auspicabile.

Non ultimo anche la scelta di basare il riconoscimento sulla combinazione di frequenza e durata della radiazione luminosa emessa dall?elemento di riconoscimento si ? dimostrata relativamente complicata, in particolare per discriminare versioni diverse di capsule originali. Una soluzione alternativa sarebbe quindi auspicabile.

In questo contesto il compito tecnico alla base della presente invenzione ? mettere a punto un sistema per la preparazione di bevande che superi o limiti almeno alcuni degli inconvenienti citati.

In particolare ? compito tecnico della presente invenzione mettere a punto un sistema per la preparazione di bevande, del tipo che utilizza un elemento di riconoscimento ottico posto internamente alla capsula, che sia meno soggetto al rischio di falsi negativi dovuti alla presenza di granelli di polvere sulla superficie di lettura.

Il compito tecnico e gli scopi indicati sono sostanzialmente raggiunti da un sistema per la preparazione di bevande in accordo con quanto descritto nelle rivendicazioni indipendenti. Forme particolari di realizzazione della presente invenzione sono definite nelle corrispondenti rivendicazioni dipendenti.

Nel corso della messa a punto del sistema oggetto della presente invenzione, sono stati ideati anche altri aspetti innovativi, alcuni dei quali relativi principalmente al gruppo di erogazione 2, altri relativi principalmente alla capsula. Nella descrizione dettagliata che segue saranno descritti tutti gli aspetti innovativi che sono stati messi a punto, in quanto tutti considerabili parte di in un medesimo trovato pi? generale e tutti incorporabili anche in un medesimo sistema per la preparazione di bevande; solo l?aspetto innovativo oggetto della presente invenzione ? per? oggetto delle allegate rivendicazioni. La richiedente si riserva infatti di tutelare ciascun aspetto innovativo in modo indipendente in domande di brevetto distinte, nonch? tramite l?eventuale successivo deposito di domande divisionali. La richiedente si riserva inoltre di tutelare, eventualmente anche in modo indipendente, anche qualsiasi combinazione di due o pi? di tali aspetti innovativi.

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di alcune forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, di un sistema per la preparazione di bevande, illustrate negli uniti disegni, in cui:

- la figura 1 mostra, in vista in sezione assiale, una prima capsula realizzata in accordo con un primo aspetto innovativo del presente trovato; - la figura 2 mostra la capsula sezionata di figura 1, in vista assonometrica, e priva sia di una sostanza alimentare in polvere, sia di un film superiore di chiusura;

- la figura 3 mostra in vista dal basso un organo di distribuzione dell?acqua della capsula di figura 1;

- la figura 4 mostra l?organo di distribuzione di figura 3 sezionato secondo la traccia IV-IV;

- la figura 5 mostra, ingrandito, il particolare V di figura 4;

- la figura 6 mostra, in vista assonometrica in sezione assiale, una seconda capsula realizzata in accordo con il primo aspetto innovativo del presente trovato;

- la figura 7 mostra, in vista frontale, un organo di distribuzione della capsula sezionata di figura 6;

- la figura 8 mostra, in vista assonometrica, un particolare di un organo di perforazione di un gruppo di erogazione realizzato in accordo con un secondo aspetto innovativo del presente trovato;

- la figura 9 mostra, ingrandita e in vista frontale, la parte inferiore dell?organo di perforazione di figura 8;

- la figura 10 mostra l?organo di perforazione di figura 8 sezionato assialmente;

- la figura 11 mostra la parte inferiore dell?organo di perforazione di figura 8, sezionata assialmente secondo un piano di sezione perpendicolare a quello di figura 10;

- la figura 12 mostra, in vista frontale in sezione, l?organo di perforazione di figura 11, accoppiato alla parte centrale dell?organo di distribuzione di figura 4, con evidenziata un?interferenza fisica di progetto;

- la figura 13 mostra le stesse parti di figura 12 sezionate secondo un piano perpendicolare al piano di sezione di figura 12, accoppiate con l?interferenza fisica di progetto;

- la figura 14 e 15 mostrano due possibili accoppiamenti reali, con interferenza, tra le parti accoppiate di figura 13;

- la figura 16 mostra in vista in sezione assiale, un sistema per la preparazione di bevande in accordo con il presente trovato, che comprende un gruppo di erogazione in accordo con il secondo aspetto innovativo del presente trovato e una capsula in accordo con il primo aspetto innovativo del presente trovato; rispettivamente la capsula e il gruppo di erogazione possono inoltre essere realizzati anche in accordo con un terzo e un quarto aspetto innovativo del presente trovato, le relative caratteristiche non essendo rappresentabili nel disegno;

- la figura 17 mostra, ingrandito, il particolare XVII di figura 16;

- la figura 18 ? un grafico che rappresenta il comportamento in frequenza del filtro dicroico 420FDL50 della societ? i

- la figura 19 ? un grafico che rappresenta il comportamento in frequenza del filtro 430FWP7575 della e

- la figura 20 ? un grafico che rappresenta l?intensit? relativa di emissione del led LDUV2043 della societ? alimentato con una corrente di 20 mA.

La presente invenzione e il trovato pi? generale di cui fa parte, riguardano un sistema 1 per la preparazione di bevande che comprende, da un lato, un gruppo di erogazione 2 che definisce una camera di infusione 3 e, dall?altro, una capsula 4, contenente la sostanza alimentare in polvere 5, configurata per potersi inserire nella camera di infusione 3.

In generale, la capsula 4 comprende un involucro esterno 6 che racchiude al proprio interno la sostanza alimentare in polvere 5.

Nella forma realizzativa preferita, l?involucro esterno 6 comprende un corpo a tazza 7 chiuso da un coperchio 8. Vantaggiosamente, il corpo a tazza 7 ? realizzato per stampaggio, iniezione o termoformatura, mentre il coperchio 8 ? costituito da un film. Il corpo a tazza 7 pu? essere pu? essere monostrato o multistrato e ciascuno strato pu? essere realizzato in vari materiali, quali alluminio, plastica, cellulosa o PLA. Anche il coperchio 8 pu? essere realizzato con gli stessi materiali.

In alcune forme realizzative l?intero involucro esterno 6 pu? essere realizzato almeno principalmente con lo stesso materiale (ad esempio una mescola a base di polipropilene).

In alcune forme realizzative l?intera capsula 4 pu? essere realizzata in materiale riciclabile (ad esempio con una o pi? mescole a base di polipropilene) o in materiale compostabile (ad esempio con una o pi? mescole a base di PLA).

Nell?involucro esterno 6 sono identificabili una parete di ingresso 9 ed una parete di uscita 10. La parete di ingresso 9 ? quella attraverso la quale, in uso, ? prevista l?alimentazione di acqua all?interno della capsula 4, mentre la parete di uscita 10 ? quella attraverso la quale ? prevista l?uscita della bevanda; entrambe sono quindi definibili considerando la condizione in cui la capsula 4 ? utilizzata nel gruppo di erogazione 2. In alcune forme attuative quali quelle illustrate nelle unite figure, la parete di ingresso 9 ? costituita dal coperchio 8 del corpo di contenimento, mentre la parete di uscita 10 ? costituita da una parete di fondo del corpo a tazza 7.

In alcune forme realizzative l?involucro esterno 6 ? sigillato ed ? a tenuta di ossigeno, in altre forme realizzative pu? invece essere permeabile all?ossigeno, ad esempio a causa della presenza di uno o pi? fori; in questo secondo caso l?involucro esterno 6 sar? preferibilmente commercializzato in una confezione sigillata e a tenuta di ossigeno.

La capsula 4 comprende poi un elemento di riconoscimento 11 posto all?interno dell?involucro esterno 6, contenuto in esso e distinto rispetto all?involucro esterno 6.

L?elemento di riconoscimento 11 ? vantaggiosamente interposto tra l?involucro esterno e la sostanza alimentare in polvere 5, preferibilmente tra la parete di ingresso 9 e la sostanza alimentare in polvere 5.

L?elemento di riconoscimento 11 comprende una superficie di lettura 12 che ? configurata per affacciarsi ad un dispositivo di rilevazione 13 parte del gruppo di erogazione 2.

In alcune forme realizzative, la capsula 4 comprende inoltre un organo di distribuzione 14, interposto anch?esso tra la parete di ingresso 9 e la sostanza alimentare in polvere 5. L?organo di distribuzione 14 assolve la funzione di distribuire l?acqua in ingresso nella sostanza alimentare in polvere 5, nel modo ritenuto migliore per la preparazione di una specifica bevanda.

Ad esempio, per la preparazione di una bevanda che prevede la sola estrazione delle sostanze organolettiche dalla sostanza alimentare in polvere 5, l?organo di distribuzione 14 ? preferibilmente configurato come una sorta di filtro uniformemente forato, occupa l?intera sezione trasversale dell?involucro esterno 6 e lascia uno spazio libero tra s? e la parete di ingresso 9 per permettere una distribuzione uniforme dell?acqua su tutta la superficie forata. Un esempio di organo di distribuzione 14 di questo tipo ? illustrato in figura 3 e 4.

Diversamente, per la preparazione di una bevanda che prevede la solubilizzazione della sostanza alimentare in polvere 5, l'organo di distribuzione 14 ? preferibilmente configurato con uno o pochi fori passanti 15 disposti in prossimit? di una parete laterale dell?involucro esterno 6 (un solo foro nel caso dell?organo di distribuzione 14 di figura 7). Anche in questo caso l'organo di distribuzione 14 pu? essere configurato per lasciare uno spazio libero tra s? e la parete d'ingresso, in questo caso al solo scopo di permettere all'acqua di raggiungere gli uno o pi? fori passanti 15.

Nel caso delle forme realizzative illustrate nelle figure 3 e 7, lo spazio libero tra l?organo di distribuzione 14 e il coperchio 8 ? ottenuto grazie alla presenza di rilievi sull?organo di distribuzione 14 stesso.

In alcune forme realizzative, l?elemento di riconoscimento 11 ? associato all?organo di distribuzione 14.

In alcune forme realizzative l?elemento di riconoscimento 11 ? integrato nell?organo di distribuzione 14 oppure ne costituisce una parte o ? costituito da una sua parte.

In alcune forme realizzative, quali quelle illustrate nelle unite figure, l?elemento di riconoscimento 11 ? costituito dall?organo di distribuzione 14. In alcune forme realizzative, l?organo di distribuzione 14 presenta un recesso 16.

In alcune forme realizzative il recesso 16 ? configurato per alloggiare un primo organo di perforazione 17 del gruppo di erogazione 2, quando la capsula 4 ? inserita nella camera di infusione 3. Vantaggiosamente, il recesso 16 ? posizionato al centro dell?organo di distribuzione 14.

A seconda delle forme realizzative la capsula 4 pu? comprendere anche altri elementi (quale un filtro 18 interposto tra la sostanza alimentare in polvere 5 e la parete di uscita 10) o presentare ulteriori caratteristiche senza per questo uscire dall?ambito del presente trovato.

Analogamente ai gruppi di erogazione noti, anche quello oggetto della presente invenzione comprende una prima parte 19 e una seconda parte 20, commutabili tra una configurazione di riposo ed una configurazione di erogazione.

Quando si trovano nella configurazione di riposo, la prima parte 19 e la seconda parte 20 sono distanziate e permettono il caricamento di una nuova capsula 4 tra di loro, o la rimozione di una capsula 4 gi? utilizzata. Quando si trovano nella configurazione di erogazione, la prima parte 19 e la seconda parte 20 sono accoppiate e delimitano tra loro la camera di infusione 3, in cui la capsula 4 ? destinata ad essere rinchiusa (la capsula 4 ? infatti configurata per essere inserita nella camera di infusione 3).

La disposizione reciproca della prima parte 19 e della seconda parte 20, la loro movimentazione reciproca, cos? come le modalit? di alimentazione di una capsula 4 alla camera di infusione 3, e quelle di rimozione di una capsula 4 utilizzata dalla camera di infusione 3, possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze. A titolo di esempio, il gruppo di erogazione 2 pu? essere un gruppo verticale, un gruppo orizzontale, un gruppo inclinato, e pu? essere configurato per permettere l'alimentazione e l?espulsione della capsula 4 per semplice gravit?, o in altro modo.

In alcune forme realizzative una, tra la prima parte 19 e la seconda parte 20, definisce un alloggiamento in cui la capsula 4 pu? essere inserita, mentre l'altra costituisce un coperchio di chiusura per l'alloggiamento. La tenuta idraulica tra la prima parte 19 e la seconda parte 20 pu? essere ottenuta in corrispondenza di una flangia della capsula 4, che pu? essere serrata tra loro.

Nel caso della forma realizzativa illustrata in figura 16, la prima parte 19 ? costituita da un cassetto estraibile orizzontalmente, in cui ? ricavato l'alloggiamento per la capsula 4, mentre la seconda parte 20 ? mobile verticalmente, tra la configurazione di riposo (non illustrata) e la configurazione di erogazione (figura 16).

In modo di per s? noto, il gruppo di erogazione 2 comprende un primo organo di perforazione 17 configurato per forare la parete di ingresso 9 della capsula 4 quando la capsula 4 ? inserita nella camera di infusione 3. Nella forma realizzativa di figura 16 il primo organo di perforazione 17 ? solidale alla seconda parte 20 e fisso rispetto ad essa. In altre forme realizzative pu? essere solidale alla seconda parte 20 e/o essere mobile rispetto alla parte cui ? solidale.

Il primo organo di perforazione 17 ? vantaggiosamente configurato per permettere al gruppo di erogazione 2 l'accesso ottico all?elemento di riconoscimento 11.

A seconda delle forme realizzative, il primo organo di perforazione 17 pu? creare una o pi? aperture attraverso la parete di ingresso 9.

Il gruppo di erogazione 2 comprende mezzi di erogazione di acqua calda, all?interno della capsula 4 inserita nella camera di infusione 3, e mezzi per far fuoriuscire, dall?interno della capsula 4, una bevanda che si sia formata a seguito dell?interazione dell?acqua calda con la sostanza alimentare in polvere 5.

I mezzi di alimentazione di acqua calda possono comprendere, in modo noto, un serbatoio di acqua, una pompa, una caldaia (non illustrati) ed un condotto di alimentazione 21, che si sviluppa dal serbatoio fino alla camera di infusione 3 attraverso la pompa e la caldaia. A seconda delle forme realizzative, l?immissione dell'acqua calda all'interno della capsula 4 pu? avvenire attraverso l'apertura realizzata dal primo organo di perforazione 17, attraverso un'apertura realizzata da un diverso organo di perforazione, o direttamente attraverso la parete di ingresso 9 se questa ? di per s? forata o permeabile.

In alcune forme realizzative, i mezzi di erogazione di acqua calda, in particolare il condotto di alimentazione 21, comprendono un condotto di immissione 22 ricavato nel primo organo di perforazione 17 e che sfocia nella camera di infusione 3. In uso, quando una capsula 4 ? inserita nella camera di infusione 3 e il primo organo di perforazione 17 ha forato la parete di ingresso 9, il condotto di immissione 22 sfocia all?interno della capsula 4, tra la parete di ingresso 9 e l?elemento di riconoscimento 11.

In alcune forme realizzative, il condotto di immissione 22 presenta una bocca di uscita 23 radiale, rispetto ad un asse centrale del primo organo di perforazione 17.

I mezzi per far fuoriuscire la bevanda, che si forma nella capsula 4 a seguito dell?interazione tra l?acqua calda e la sostanza alimentare in polvere 5, possono comprendere un secondo organo di perforazione 24 per forare la parete di uscita 10, una o pi? canalizzazioni 25 di raccolta e guida della bevanda verso una zona di erogazione (al di sotto della quale pu? essere posizionata una tazza), e/o altri elementi di tipo di per s? noto. Il secondo organo di perforazione 24 pu? essere fisso o mobile, pu? essere attivo (forare cio? attivamente la parete di uscita 10) o passivo (costituire cio? un riscontro contro cui si lacera la parete di uscita 10 a seguito dell'aumentare della pressione interna della capsula 4). Se la parete di uscita 10 e gi? forata o ? permeabile l'acqua, il secondo organo di perforazione 24 non ? ovviamente necessario.

Un dispositivo di illuminazione 26 ? associato al primo organo di perforazione 17 ed ? configurato per illuminare, in uso, l?elemento di riconoscimento 11 con una radiazione luminosa incidente. Al primo organo di perforazione 17 ? associato anche un dispositivo di rilevazione 13, configurato per rilevare una radiazione luminosa di ritorno che sia emessa e/o riflessa dall?elemento di riconoscimento 11 a seguito dell?illuminazione con la radiazione luminosa incidente. In alcune forme realizzative il dispositivo di rilevazione 13 presenta una superficie di acquisizione 27 della radiazione luminosa di ritorno che, in uso, si trova posta in prossimit? dell?elemento di riconoscimento 11, mentre il resto del dispositivo di illuminazione 26 ? in una posizione remota.

Preferibilmente, sia il dispositivo di illuminazione 26, sia il dispositivo di rilevazione 13, sono configurati per interagire otticamente con l?elemento di riconoscimento 11, attraverso almeno un?apertura che il primo organo di perforazione 17 crea nella parete di ingresso 9.

Vantaggiosamente, inoltre, la radiazione luminosa incidente ha una banda di lunghezze d?onda nota.

In alcune applicazioni pu? essere una banda compresa nell?ultravioletto, in altre una banda compresa nel visibile, in altre una banda a cavallo del visibile e dell?ultravioletto.

In alcune forme realizzative, il dispositivo di illuminazione 26 comprende un elemento di trasmissione 28 della radiazione luminosa, per inviare la radiazione luminosa incidente verso la superficie di lettura 12 dell?elemento di riconoscimento 11.

In alcune forme realizzative, il dispositivo di rilevazione 13 comprende un elemento di trasmissione 28 della radiazione luminosa, configurato per la raccolta della radiazione luminosa di ritorno.

Vantaggiosamente, l?elemento di trasmissione 28 della radiazione luminosa pu? essere unico ed essere parte sia del dispositivo di illuminazione 26 sia del dispositivo di rilevazione 13.

L?elemento di trasmissione 28 si estende tra una prima estremit? 29, che ? associata al primo organo di perforazione 17 e che, in uso, ? rivolta vero l?elemento di riconoscimento 11, e una seconda estremit? 30, posta al di fuori della camera di infusione 3. La prima estremit? 29 costituisce una superficie di emissione della luce incidente per il dispositivo di illuminazione 26, mentre costituisce la superficie di acquisizione 27 della radiazione luminosa di ritorno per il dispositivo di rilevazione 13.

Quando la capsula 4 comprende un organo di distribuzione 14 che forma un recesso 16, il recesso 16 pu? essere configurato per accogliere la prima estremit? 29 dell?elemento di trasmissione 28 della radiazione luminosa. In alcune forme realizzative l?elemento di trasmissione 28 della radiazione luminosa ? costituito da una fibra ottica.

In alcune forme realizzative, quale quella illustrata in figura 17, il dispositivo di illuminazione 26, oltre all?elemento di trasmissione 28, comprende un led 31, disallineato rispetto all?elemento di trasmissione 28, e uno specchio 32 disposto in modo tale da riflettere almeno parte della radiazione luminosa che riceve dal led 31, nell?elemento di trasmissione 28; ad esempio l?asse ottico del led 31 pu? essere inclinato di 90? rispetto all?asse ottico della seconda estremit? 30 dell?elemento di trasmissione 28, e lo specchio 32 essere piano ed inclinato di 45? rispetto ad entrambi gli assi ottici (che si incrociano sulla superficie dello specchio 32).

In alcune forme realizzative (quali quelle in accordo con il secondo aspetto innovativo descritto nel seguito), lo specchio 32 ? un filtro dicroico, quale quello commercializzato con il codice 420FDL50 con dalla societ? inglese Knight Optical Ltd. Il filtro dicroico ? configurato per determinare la riflessione delle sole radiazioni luminose con lunghezze d?onda principalmente comprese nella banda dell?ultravioletto (preferibilmente nella banda fino a 405 nm), e per essere invece trasparente quantomeno alla maggior parte delle radiazioni luminose nella banda del visibile (in particolare preferibilmente a quelle con lunghezza d?onda superiore a 405 nm). Nel caso del filtro dicroico della Knight Optical Ltd. sopra indicato, tale risultato ? raggiunto utilizzando il filtro inclinato di 45? rispetto alla radiazione luminosa in arrivo dal led 31. Il comportamento in frequenza del filtro dicroico della Knight Optical Ltd. sopra indicato, nelle frequenze di interesse, ? riportato nel grafico di figura 18, dove in ascissa sono riportati i valori di lunghezza d?onda in nm, e in ordinata la percentuale di radiazione elettromagnetica riflessa o trasmessa. La curva 40 indica la radiazione trasmessa con angolo di incidenza pari a 0?, curva 41 indica la radiazione riflessa con angolo di incidenza pari a 0?, la curva 42 indica la radiazione trasmessa con angolo di incidenza pari a 45?, e la curva 43 indica la radiazione riflessa con angolo di incidenza pari a 45?.

In alcune forme realizzative, la banda della radiazione luminosa incidente ? compresa tra 360 e 405 nm. In alcune forme realizzative, a tale scopo il led 31 ? configurato per emettere radiazioni luminose con lunghezze d?onda in tale banda. In altre forme realizzative, l?uso dello specchio dicroico sopra indicato permette di utilizzare invece led 31 che, oltre alle frequenze desiderate nella banda dell?ultravioletto, emettano anche radiazioni luminose indesiderate nel campo del visibile (come nel caso descritto nel seguito), in quanto tali radiazioni visibili non vengono riflesse verso l?elemento di trasmissione 28 e non raggiungono quindi l?elemento di riconoscimento 11.

In alcune forme realizzative il dispositivo di rilevazione 13 comprende un sensore elettronico 33 otticamente associato alla seconda estremit? 30 dell?elemento di trasmissione 28 per ricevere radiazione luminosa emessa dalla seconda estremit? 30.

In alcune forme realizzative, in cui il dispositivo di rilevazione 13 ? configurato per rilevare radiazioni nel visibile, lo specchio dicroico intercetta vantaggiosamente anche la radiazione luminosa di ritorno lasciando passare solo quella nella banda del visibile, riflettendo altrove quella ultravioletta.

Il gruppo di erogazione 2 comprende anche una unit? elettronica di controllo (non illustrata) che pu? essere connessa alle varie parti operative del gruppo stesso, quali la caldaia, la pompa, eventuali motori di movimentazione della prima parte 19 e della seconda parte 20, il dispositivo di illuminazione 26, il dispositivo di rilevazione 13, ecc?. e che ? programmata per controllarne il funzionamento.

In particolare, l?unit? elettronica di controllo ? connessa al dispositivo di rilevazione 13 per ricevere da esso, in formato elettronico, dati reali relativi a caratteristiche della radiazione luminosa di ritorno. Vantaggiosamente, i dati reali sono misure quantitative di grandezze fisiche correlate alla radiazione luminosa di ritorno, quali dati relativi all?intensit?, dati relativi alla frequenza, dati relativi alla durata, ecc?

In alcune forme realizzative i dati reali sono preparati dal dispositivo di rilevazione 13 ed inviati all?unit? elettronica di controllo pronti per l?uso che essa ne deve fare (le cui modalit? descritte nel seguito). In altri casi, i dati reali sono inviati all?unit? elettronica di controllo insieme ad altri dati, inglobati in altri dati, o sono comunque da derivare da altri dati acquisiti dala dispositivo di rilevazione 13. In questi casi, l?unit? elettronica di controllo sar? programmata per elaborare i dati ricevuti ed ottenere i dati reali di interesse.

L?unit? elettronica di controllo ? inoltre programmata per eseguire una fase di confronto, sulla base dei dati reali ricevuti, e un fase di gestione sulla base del risultato della fase di confronto.

Nella fase di gestione, l?unit? elettronica di controllo confronta i dati reali, ricevuti dal dispositivo di rilevazione 13, con dati di riferimento memorizzati, e determina se i dati reali corrispondono ai dati di riferimento. Le regole sulla base delle quali stabilire se vi sia o meno corrispondenza, potranno essere stabilite di volta in volta in base al tipo di dato da considerare. A titolo di esempio, nel caso in cui i dati di riferimento siano dei valori esatti, si potr? avere una corrispondenza quando i dati reali si discostano dai dati di riferimento meno di un margine di errore prefissato (che potr? essere espresso sia in termini assoluti sia in termini percentuali o relativi); diversamente, se i dati di riferimento sono gi? espressi in termini di range, vi sar? corrispondenza quando i dati reali rientrano nel range.

Nella fase di gestione, l?unit? elettronica di controllo gestisce il funzionamento del gruppo di erogazione 2; in accordo con il presente trovato, tuttavia, l?unit? elettronica di controllo ? programmata per gestire il funzionamento del gruppo di erogazione 2 in modo diverso nel caso in cui la fase di confronto indichi che i dati reali corrispondono a dati di riferimento, rispetto al caso in cui la fase di confronto indichi che i dati reali non corrispondono ai dati di riferimento.

In alcune forme realizzative, l?unit? elettronica di controllo ? programmata per permettere la preparazione di una bevanda, solo quando la fase di confronto indica che i dati reali corrispondono ai dati di riferimento.

In alcune forme realizzative, in cui l?unit? elettronica di controllo ? collegata ai mezzi di erogazione di acqua calda per controllarne il funzionamento, l?unit? elettronica di controllo ? programmata per controllare in modo diverso il funzionamento dei mezzi di erogazione di acqua calda, nel caso in cui la fase di confronto indichi che i dati reali corrispondono a dati di riferimento, rispetto al caso in cui la fase di confronto indichi che i dati reali non corrispondono ai dati di riferimento.

In alcune forme realizzative, nel caso in cui la fase di confronto indichi che i dati reali non corrispondono ai dati di riferimento, l?unit? elettronica di controllo pu? essere programmata per far funzionare i mezzi di erogazione di acqua calda adottando parametri di erogazione di sicurezza rispetto a quelli adottati nel caso in cui vi sia corrispondenza.

Le diverse programmazioni sin qui descritte hanno lo scopo di discriminare le capsule originali da quelle non originali, e di permettere, o la sola erogazione delle capsule originali, o l?erogazione anche delle capsule non originali ma con parametri di erogazione diversi (ad esempio di sicurezza). In alcune forme realizzative, i dati di riferimento memorizzati comprendono una pluralit? di alternative distinte, e l?unit? elettronica di controllo ? programmata per controllare in modo diverso il funzionamento dei mezzi di erogazione di acqua calda, in base a quale, tra le diverse possibili alternative di dati di riferimento, corrispondano i dati reali. In questo caso, la previsione di diverse alternative di dati di riferimento, ha lo scopo di permettere all?unit? elettronica di controllo, non solo di discriminare tra capsule originali e non originali, ma anche di riconoscere diverse tipologie di capsule originali, e di poter settare parametri di erogazione diversi per ciascuna tipologia.

Nel contesto sin qui descritto, sono stati sviluppati i diversi aspetti innovativi che costituiscono il cuore del trovato, tra i quali anche quello oggetto dell?invenzione definita nelle allegate rivendicazioni.

Un primo aspetto innovativo del presente trovato (oggetto delle allegate rivendicazioni), che pu? essere attuato indipendentemente dagli altri, riguarda la forma della superficie di lettura 12, vale a dire della parte della superficie dell'elemento di riconoscimento 11 che, quando la capsula 4 ? chiusa nella camera di infusione 3, ? affacciata alla superficie di acquisizione 27 della radiazione luminosa di ritorno del dispositivo di rilevazione 13. In accordo con il primo aspetto innovativo, la superficie di lettura 12 forma una convessit? che ? rivolta verso il dispositivo di rilevazione 13 o, considerando la sola capsula 4, che ? rivolta da parte opposta rispetto alla sostanza alimentare in polvere 5 (generalmente verso la parete di ingresso 9). Nella forma realizzativa preferita, la superficie di lettura 12 ha una forma che approssima quella di una calotta sferica, con un raggio di curvatura compreso preferibilmente tra 2 e 5 mm.

Nelle forme realizzative preferite, almeno la superficie di lettura 12 ? ricavata in una porzione dell?elemento di riconoscimento 11 che, considerata nel suo insieme, ? dimensionalmente stabile nelle condizioni di utilizzo, vale a dire ? tale da mantenere sia la sua forma complessiva sia, soprattutto, la convessit? sopra descritta. In alcune forme realizzative, come detto, ci? ? ottenuto associando l?elemento di riconoscimento 11 all?organo di distribuzione 14, o utilizzando direttamente l?organo di distribuzione 14 come elemento di riconoscimento 11. Ci? non toglie che l?elemento di riconoscimento 11, nel complesso, possa subire piccole deformazioni elastiche, ad esempio del tipo descritto nel seguito.

Vantaggiosamente, se l?organo di distribuzione 14 comprende il recesso 16 per l?alloggiamento del primo organo di perforazione 17, la superficie di lettura 12 ? posizionata sul fondo del recesso 16, come illustrato ad esempio in figura 5, ove la superficie di lettura 12 ? complessivamente convessa, pur presentando una parte centrale pianeggiante e una parte laterale a forma di zona sferica.

L?ideazione di questo primo aspetto innovativo, ha portato almeno due benefici significativi. In primo luogo, aver realizzato la superficie complessivamente convessa ha ridotto significativamente il rischio di falsi negativi dovute alla presenza di granelli di polvere (della sostanza alimentare) sulla superficie di lettura 12 stessa. In secondo luogo, realizzando in un corpo unico l?organo di distribuzione 14 e l?elemento di riconoscimento 11 mediante stampaggio a iniezione, la forma convessa della superficie di lettura 12 riduce il rischio che la stessa possa subire nello stampo deformazioni da ritiro del materiale, cosa che si ? visto invece avvenire pi? facilmente nel caso in cui la superfice di lettura sia completamente piana. Evitare queste deformazioni pu? essere importante, in quanto una superficie di lettura 12 deformata pu? impedire un corretto riconoscimento da parte del dispositivo di rilevazione 13.

Il primo aspetto innovativo sin qui descritto pu? trovare attuazione sia nella realizzazione di un sistema 1 (gruppo di erogazione 2 e capsula 4), sia nella realizzazione di sole capsule per sistemi per il resto gi? sviluppati.

In accordo con un secondo aspetto innovativo, anch?esso attuabile indipendentemente dagli altri tre, il presente trovato prevede innanzitutto che per realizzare l?elemento di riconoscimento 11 venga utilizzato un materiale in grado di emettere/riflettere radiazioni luminose con caratteristiche prefissate, se illuminato con una radiazione luminosa incidente avente una banda di lunghezze d?onda predefinita. Nella forma realizzativa preferita ? in particolare previsto l?utilizzo di un materiale fluorescente per realizzare l?elemento di riconoscimento 11, vale a dire di un materiale in grado di emettere radiazioni luminose nel campo del visibile se illuminato con radiazioni luminose nel campo dell?ultravioletto.

In accordo con l?attuazione pi? generale del secondo aspetto innovativo, ? previsto che venga utilizzata, come criterio di riconoscimento, la misura di come l?intensit? della radiazione luminosa di ritorno si distribuisce tra una pluralit? di bande di lunghezze d?onda. In particolare ? previsto che vengano identificate una banda principale di lunghezze d?onda e, all?interno della banda principale, una pluralit? di bande secondarie tra loro distinte. Nella forma realizzativa preferita le bande secondarie insieme definiscono l?intera banda principale. Prendendo come riferimento l?intensit? totale della radiazione luminosa di ritorno nella banda principale, si valuta poi quanta di tale intensit? totale sia associata a frequenze d?onda comprese in ciascuna banda secondaria. L?intensit? associata ad ogni singola banda secondaria potr? quindi variare tra lo 0% e il 100% dell?intensit? totale nella banda principale.

Sempre in accordo con il secondo aspetto innovativo, il dispositivo di rilevazione 13 e/o l?unit? elettronica di controllo sono quindi configurati per utilizzare, come dati reali, la ripartizione dell?intensit? totale di radiazione luminosa di ritorno rilevata dal dispositivo di rilevazione 13 nella banda principale. Vantaggiosamente, la ripartizione ? valutata come rapporto tra l?intensit? in ciascuna banda secondaria, e l?intensit? totale nella banda principale, vale a dire come quota dell?intensit? totale associata alla banda principale, che ? associata a ciascuna banda secondaria. Se la banda principale corrisponde alla somma delle bande secondarie, l?intensit? totale nella banda principale ? pari alla somma delle intensit? nelle tre bande secondarie.

Analogamente, i dati di riferimento comprendono una o pi? combinazioni di ripartizione dell?intensit? totale in ciascuna banda secondaria. Ciascuna di queste una o pi? combinazioni di ripartizione dell?intensit? totale, prevede, per ciascuna banda secondaria, un range di valori ammissibili per la quota di intensit? della radiazione luminosa di ritorno ricevuta in tale banda secondaria, rispetto all?intensit? totale ricevuta nella banda principale. A titolo di esempio, nella forma realizzativa preferita descritta nel seguito, ove sono presenti tre bande secondarie, i dati di riferimento comprendono una o pi? delle seguenti combinazioni:

- Combinazione A: intensit? nella prima banda secondaria nel range 20-45%, intensit? nella seconda banda secondaria nel range 30-40%, e intensit? nella terza banda secondaria nel range 20-40%;

- Combinazione B: intensit? nella prima banda secondaria nel range 3-8%, intensit? nella seconda banda secondaria nel range 60-72%, e intensit? nella terza banda secondaria nel range 20-32%;

- Combinazione C: intensit? nella prima banda secondaria nel range 0-3%, intensit? nella seconda banda secondaria nel range 25-40%, e intensit? nella terza banda secondaria nel range 60-75%.

In accordo con il secondo aspetto innovativo della presente invenzione, l?unit? elettronica di controllo ? programmata per eseguire la fase di confronto, e indicare che vi ? corrispondenza fra dati reali e dati di riferimento, quando i dati reali relativi a ciascuna banda secondaria rientrano ciascuno nel rispettivo range di una medesima combinazione di intensit? (A, B o C nell?esempio) compresa nei dati di riferimento.

Nel caso della forma realizzativa preferita del secondo aspetto innovativo della presente invenzione, in cui si usa un materiale fluorescente, il dispositivo di illuminazione 26 ? configurato per illuminare la superficie di lettura 12 con una radiazione luminosa incidente che ha una banda di lunghezze d?onda almeno in parte compresa nel range dell?ultravioletto, preferibilmente una banda tra 360 e 405 nm. Come visto sopra, questo risultato pu? essere vantaggiosamente ottenuto a basso costo utilizzando un led 31 associato ad uno specchio dicroico opportunamente configurato. In particolare, in alcune forme realizzative il led utilizzato ? il led LDUV2043 cui si riferisce la figura 20. Tale led ha una banda di emissione larga 80 nm centrata alla frequenza di 400 nm. Il filtro dicroico ne filtra quindi la banda superiore (405-440 nm).

Nella forma realizzativa preferita, le tre bande secondarie sono le seguenti: - una prima banda secondaria con lunghezze d?onda comprese tra 600 nm e 700 nm;

- una seconda banda secondaria con lunghezze d?onda comprese tra 500 nm e 600 nm; e

- una terza banda secondaria con lunghezze d?onda comprese tra 400 nm e 500 nm;

e la banda principale corrisponde all?unione delle tre bande (da 400 nm a 700 nm - i valori di 500 nm e 600 nm sono preferibilmente compresi ciascuno solo in una banda secondaria).

In alcune forme realizzative preferite, il sensore utilizzato ? il sensore BH1749NUC della societ?

I dati di riferimento memorizzati nell?unit? elettronica di controllo, utilizzati per la fase di confronto, sono costituti da almeno una combinazione di ripartizioni dell?intensit? nelle tre bande secondarie, ove per ciascuna banda secondaria ? preferibilmente previsto un range ammissibile per la rispettiva quota dell?intensit? totale.

Pi? in dettaglio, lunghe sperimentazioni condotte dalla richiedente hanno permesso di individuare alcune combinazioni preferite per quanto riguarda le ripartizioni dell?intensit? nelle tre bande secondarie, che permettono di ottimizzare le operazioni di riconoscimento nella forma attuativa preferita. Le tre combinazioni preferite, per le tre bande secondarie sopra definite, sono le seguenti (ove ciascun valore percentuale si riferisce, come detto, al rapporto tra l?intensit? in quella banda secondaria e la somma delle intensit? nelle tre bande secondarie):

In accordo con il secondo aspetto innovativo della presente invenzione, come detto, l?unit? elettronica di controllo ? programmata per eseguire la fase di confronto, e indicare che vi ? corrispondenza fra dati reali e dati di riferimento, quando i dati reali relativi a ciascuna banda secondaria rientrano ciascuno nel rispettivo range di una medesima combinazione di intensit? (A, B o C) prevista nei dati di riferimento.

A titolo di esempio, se i dati reali rilevati indicano che l?intensit? di radiazione luminosa complessivamente rilevata nella banda principale ? ripartita in questo modo: 38% nella prima banda secondaria, 33% nella seconda banda secondaria, e 29% nella terza banda secondaria, essa rientra nella Combinazione A e il risultato della fase di confronto sar? che vi ? corrispondenza. Se invece i dati reali rilevati indicano che l?intensit? di radiazione luminosa complessivamente rilevata nella banda principale ? ripartita in questo modo: 38% nella prima banda secondaria, 41% nella seconda banda secondaria, e 21% nella terza banda secondaria tale ripartizione non rientra in alcuna delle combinazioni che definiscono i dati di riferimento (sebbene due per due bande secondarie su tre corrispondano alla Combinazione A) e quindi il risultato della fase di confronto sar? che non vi ? corrispondenza.

In alcune forme realizzative i dati di riferimento comprendono una sola combinazione di intensit?, in particolare, nelle forme realizzative preferite, una tra la Combinazione A, la Combinazione B e la Combinazione C.

In altre forme realizzative, invece, i dati di riferimento comprendono due o pi? combinazioni di intensit?. In questo caso, l?unit? elettronica di controllo ? vantaggiosamente programmata per controllare in modo diverso il funzionamento dei mezzi di erogazione di acqua calda in funzione della combinazione di dati di riferimento memorizzata cui corrispondono i dati reali.

In alcune forme realizzativa in accordo con il secondo aspetto innovativo, il dispositivo di rilevazione 13 comprende vantaggiosamente uno o pi? filtri accoppiati al sensore elettronico 33 per filtrare radiazioni luminose con frequenze che non corrispondono a quelle della banda principale per ridurre l?incidenza di eventuale ?rumore? elettromagnetico. Nella forma realizzativa illustrata in figura 17, un primo filtro ? costituito dal filtro dicroico, che ? configurato per lasciar passare solo le radiazioni luminose nello spettro del visibile. A valle dello specchio dicroico ? comunque presente anche un filtro wratten 34 , vale a dire un filtro in grado anch?esso di lasciar passare radiazioni visibili filtrando le radiazioni ultraviolette. In particolare ? possibile utilizzare il filtro 430FWP7575 prodotto dalla gi? citata Knight Opticals Ltd., cui si riferisce la figura 19 che mostra la percentuale di intensit? trasmessa dal filtro in funzione della lunghezza d?onda (in nm).

Per quanto riguarda la capsula 4, in accordo con il secondo aspetto innovativo l?elemento di riconoscimento 11 ? realizzato con un materiale che, quando ? illuminato con una radiazione luminosa incidente con lunghezza d?onda compresa tra 360 e 405 nm, emette e/o riflette una radiazione luminosa di ritorno che presenta una ripartizione dell?intensit? di radiazione luminosa in ciascuna delle tre bande secondarie sopra indicate, scelta nel gruppo di combinazioni comprendente la Combinazione A, la Combinazione B e la Combinazione C. A titolo di esempio, tale risultato pu? essere ottenuto aggiungendo ad mescola utilizzata per realizzare l?elemento di riconoscimento 11 un opportuno pigmento fluorescente.

Il secondo aspetto innovativo sin qui descritto pu? quindi trovare attuazione sia in un sistema 1 completo (gruppo di erogazione 2 e capsula 4), sia nella realizzazione solo di gruppi di estrazione o capsule destinati ad essere utilizzati in un sistema 1 gi? sviluppato da altri (vale a dire che rientrano nell?ambito del secondo aspetto innovativo, sia un gruppo di erogazione 2 in grado di utilizzare capsule in accordo con quanto sopra descritto, sia capsule in cui l?elemento di riconoscimento 11 presenti il comportamento sopra indicato).

Passando al terzo aspetto innovativo indipendente del presente trovato, esso ha per oggetto una particolare interazione tra il primo organo di perforazione 17 e l?elemento di riconoscimento 11.

In accordo con il terzo aspetto innovativo, la superficie di acquisizione 27 della radiazione luminosa di ritorno ? innanzitutto solidale al primo organo di perforazione 17 in modo tale da assumere una posizione prefissata (a meno delle tolleranze di progetto) nella camera di infusione 3.

Vantaggiosamente la superficie di acquisizione 27 ? costituita dalla prima estremit? 29 dell?elemento di trasmissione 28 della radiazione luminosa. In alcune forme realizzative, l?elemento di trasmissione 28 della radiazione luminosa si sviluppa in parte o parallelamente o coassialmente al condotto di immissione 22.

Il primo organo di perforazione 17 presenta una porzione distale 35 che ? configurata per forare la parete di ingresso 9 della capsula 4 e che, nella configurazione di erogazione, sporge all?interno della camera di infusione 3 maggiormente rispetto alla superficie di acquisizione 27 della radiazione luminosa (figure 9 e 10).

Vantaggiosamente la porzione distale 35 ? posizionata eccentricamente rispetto ad un asse centrale della superficie di acquisizione 27, su un solo lato della stessa. Sul lato opposto della superficie di acquisizione 27 ? preferibilmente posizionata la bocca di uscita 23 del condotto di immissione 22.

Nella forma realizzativa illustrata (figura 8 e 9) la porzione distale 35 presenta due superfici laterali piane 36 che convergono su un bordo di taglio 37 che si sviluppa radialmente e che, procedendo dall?interno verso l?esterno ? inclinato in modo che la parte pi? esterna 38 sporga nella camera di infusione 3 di pi? della parte pi? interna 39.

Dato il dimensionamento del primo organo di perforazione 17 e della camera di infusione 3, la capsula 4 ? poi configurata e dimensionata in modo tale che il primo organo di perforazione 17 entri in contatto con l?elemento di riconoscimento 11, quando la capsula 4 ? inserita nella camera di infusione 3, secondo le modalit? di seguito descritte.

Vantaggiosamente sono previste due possibilit? alternative.

In accordo con la prima possibilit?, quando la capsula 4 ? racchiusa nella camera di infusione 3, la porzione distale 35 del primo organo di perforazione 17 ? appoggiata sull?elemento di riconoscimento 11 e la superficie di acquisizione 27 della radiazione luminosa ? distanziata dall?elemento di riconoscimento 11 di una distanza prefissata (soluzione non illustrata).

In accordo con la seconda possibilit?, invece, quando la capsula 4 ? racchiusa nella camera di infusione 3, la porzione distale 35 del primo organo di perforazione 17 ? parzialmente inserita nell?elemento di riconoscimento 11 (vale a dire lo penetra, ma solo in parte e senza forarlo del tutto) e la superficie di acquisizione 27 della radiazione luminosa ?, o distanziata dall?elemento di riconoscimento 11 (figura 14), o al massimo appoggiata sull?elemento di riconoscimento 11 stesso (figura 15).

In tutti i casi la superficie di acquisizione 27 della radiazione luminosa non ? mai distanziata dall?elemento di riconoscimento 11 pi? della distanza prefissata (determinata in fase di progetto a meno delle tolleranze costruttive).

Questo risultato pu? essere ottenuto, da un lato realizzando l?elemento di riconoscimento 11 in modo tale che esso sia mobile verso l?interno della camera di infusione 3 sotto l?effetto della spinta della porzione distale 35 del primo organo di perforazione 17, dall?altro lato dimensionando opportunamente il primo organo di perforazione 17 e/o la capsula 4.

Nella soluzione realizzativa preferita, in cui l'elemento di riconoscimento 11 ? associato all'organo di distribuzione 14 o ? costituito dall'organo di distribuzione 14, la mobilit? dell'elemento di riconoscimento 11 ? ottenuta solo grazie alla deformabilit? elastica dell?organo di distribuzione 14 stesso che, pur essendo dimensionalmente stabile, ? in grado di flettere leggermente in corrispondenza della propria zona centrale dove si trova il recesso 16. Si noti che l?escursione richiesta pu? essere generalmente dell?ordine di alcuni decimi di millimetro.

Il dimensionamento ? invece effettuato prevedendo in fase di progetto una certa interferenza fisica tra il primo organo di perforazione 17 e l?elemento di distribuzione quando la capsula 4 ? inserita nella camera di infusione 3. Un esempio di dimensionamento progettuale con interferenza che, anche considerando la combinazione pi? sfavorevole per quanto riguarda le tolleranze costruttive, garantisce un contatto tra il primo organo di perforazione 17 e l?elemento di riconoscimento 11, ? illustrato nelle figure 12 e 13.

Nel caso in cui la superficie di lettura 12 formi una convessit? rivolta verso il dispositivo di rilevazione 13, in accordo con quanto previsto dal primo aspetto innovativo, la porzione distale 35 del primo organo di perforazione 17 agisce in contatto contro la superficie di lettura 12 convessa come illustrato nelle figure 14 e 15.

Anche il terzo aspetto innovativo sin qui descritto pu? trovare attuazione sia nella realizzazione di un sistema 1 completo (gruppo di erogazione 2 e capsula 4), sia nella realizzazione del solo gruppo di erogazione 2 o delle sole capsule.

Passando all?ultimo aspetto innovativo, anch?esso applicabile indipendentemente dall?applicazione di uno o pi? degli altri, ? innanzitutto previsto che i mezzi di erogazione di acqua calda siano configurati per erogare l?acqua calda all?interno della capsula 4, in corrispondenza della superficie di lettura 12 dell?elemento di riconoscimento 11 (verso la quale sono rivolti il dispositivo di illuminazione 26 e il dispositivo di rilevazione 13 quando la capsula 4 ? inserita nella camera di infusione 3).

In particolare, i mezzi di erogazione di acqua calda sono configurati per erogare l?acqua calda all?interno della capsula 4, in corrispondenza della superficie di lettura 12 dell?elemento di riconoscimento 11, in modo tale che l?acqua da essi erogata scorra sulla superficie di lettura 12, e possa pertanto asportare eventuali particelle di polvere presenti su di essa.

Sempre in accordo con il quarto aspetto innovativo della presente invenzione, l?unit? elettronica di controllo ? programmata per eseguire una fase di pulitura dell?elemento di riconoscimento 11, attivando i mezzi di erogazione di acqua calda per lavare la superficie di lettura 12, quando una prima esecuzione della fase di confronto abbia indicato che i dati reali rilevati dal dispositivo di rilevazione 13 non corrispondono a dati di riferimento (quando cio? non vi sia corrispondenza).

Il principio alla base della fase di pulitura dell?elemento di riconoscimento 11 ? quello di erogare una quantit? d?acqua limitata (cio? non tale da causare una erogazione della bevanda, o quantomeno non una erogazione completa), ma che possa essere sufficiente a spostare eventuali particelle di polvere che possano essersi posate sulla superficie di lettura 12. Per ottenere tale risultato pu? essere inoltre utile controllare la pressione e/o la portata dell?acqua erogata.

In alcune forme realizzative, l?unit? elettronica di controllo ? programmata per eseguire la fase di pulitura attivando i mezzi di erogazione di acqua calda per un tempo compreso tra 1 e 2 secondi.

In alcune forme realizzative, l?unit? elettronica di controllo ? programmata per eseguire la fase di pulitura attivando i mezzi di erogazione di acqua calda per erogare un volume di acqua compreso tra 5 e 15 ml.

In alcune forme realizzative, l?unit? elettronica di controllo ? programmata per eseguire la fase di pulitura attivando i mezzi di erogazione di acqua calda con una portata compresa tra 23 e 29 l/h.

In alcune forme realizzative, l?unit? elettronica di controllo ? programmata per eseguire la fase di pulitura attivando i mezzi di erogazione di acqua calda per erogare acqua ad una pressione compresa tra 1.5 e 12 bar.

Sempre in accordo con il quarto aspetto innovativo, in alcune forme realizzative, dopo aver eseguito la fase di pulitura, l?unit? elettronica di controllo ? programmata per acquisire dal dispositivo di rilevazione 13 nuovi dati reali relativi alla superficie di lettura 12 pulita, e per eseguire una seconda volta la fase di confronto utilizzando questi nuovi dati reali. Come si pu? intuire, se la fase di pulitura ha determinato effettivamente una pulitura della superficie di lettura 12, i nuovi dati reali saranno diversi da quelli utilizzati per la prima esecuzione della fase di confronto, mentre se la superficie di lettura 12 era gi? pulita, o se la fase di pulitura non ha permesso di rimuovere eventuale sporco presente, i nuovi dati reali saranno sostanzialmente uguali ai precedenti.

In alcune forme realizzative l?unit? elettronica di controllo ? programmata per eseguire una pluralit? di volte la fase di pulitura, alternandola ad una fase di attesa.

In alcune forme realizzative, quando la prima esecuzione della fase di confronto ha indicato che i dati reali non corrispondono a dati di riferimento, l?unit? elettronica di controllo ? programmata per ripetere la fase di confronto in modo continuativo durante l?esecuzione di una o pi? fasi di pulitura. In alcune forme realizzative, l?unit? elettronica di controllo ? programmata per interrompere le una o pi? fasi di pulitura e passare alla fase di gestione, nel momento in cui la fase di confronto indica che i dati reali corrispondono a dati di riferimento.

In particolare, l?unit? elettronica di controllo ? programmata per acquisire dal dispositivo di rilevazione 13 in continuo nuovi dati reali relativi alla superficie di lettura 12 anche durante la fase di pulitura ed, eventualmente, per un certo tempo dopo la fase di pulitura, e per eseguire la fase di confronto esaminando in continuo i nuovi dati reali via via acquisiti.

Terminata anche l?ultima fase di confronto prevista (eseguita esaminando i dati una volta sola dopo la fase di pulitura, o in continuo durante, ed eventualmente anche dopo, la fase di pulitura), l?unit? elettronica di controllo ? programmata per eseguire nuovamente anche la fase di gestione, questa volta in base ai risultati ottenuti con la seconda esecuzione della fase di confronto, vale a dire sulla base della corrispondenza o meno tra dati reali e dati di riferimento determinata in tale fase di confronto.

In alcune forme realizzative, quando anche le una o pi? ulteriori esecuzioni della fase di confronto hanno indicato che i dati reali rilevati dal dispositivo di rilevazione 13 non corrispondono a dati di riferimento, l?unit? elettronica ? programmata per considerare la non corrispondenza definitiva e per eseguire la fase di gestione e agire di conseguenza per quanto riguarda l?attivazione o meno dei mezzi di alimentazione di acqua calda.

In altre forme realizzative, invece, quando una seconda esecuzione della fase di confronto ha indicato che i dati reali rilevati dal dispositivo di rilevazione 13 non corrispondono a dati di riferimento, l?unit? elettronica di controllo ? programmata per eseguire nuovamente, in successione, una fase di pulitura e una fase di confronto in base ai risultati ottenuti con l?ultima esecuzione della fase di confronto.

In alcune forme realizzative, questo pu? essere ripetuto una pluralit? di volte quando l?ultima precedente esecuzione della fase di confronto abbia indicato che i dati reali non corrispondono a dati di riferimento, prima di procedere con l?esecuzione della fase di gestione.

Nelle esecuzioni della fase di pulitura successive alla prima, pu? anche essere prevista l?adozione di parametri di esecuzione diversi, in particolare di parametri che possano determinare una migliore pulizia della superficie di lettura 12 rispetto all?ultima esecuzione (ad titolo di esempio, rispetto all?esecuzione della fase di pulitura immediatamente precedente: erogazioni di quantit? d?acqua maggiori, erogazioni con portate/pressioni maggiori o erogazioni per tempi pi? lunghi).

A titolo di esempio, in alcune forme realizzative sono previste al massimo tre esecuzioni della fase di pulitura, ciascuna di durata compresa tra 1 e 2 secondi (preferibilmente pari a 1.5 secondi), alternate a fasi di pausa vantaggiosamente della stessa durata. In quel caso, l?acqua pompata dalla pompa per la pulitura pu? essere dell?ordine di 10?13 ml per la prima esecuzione, per poi crescere gradualmente sino a circa 26?32 ml totali al termine della terza esecuzione. Tra l?inizio della prima esecuzione e la fine della terza, la pressione di erogazione pu? crescere gradualmente da circa 1.5 bar a circa 12 bar. In queste forme realizzative la fase di confronto ? eseguita in continuo dall?inizio della prima esecuzione della fase di pulitura fino alla fine dell?ultima esecuzione della fase di pulitura. Il ciclo di pulitura ? inoltre immediatamente interrotto non appena la fase di confronto indica che i dati reali rilevati dal dispositivo di rilevazione 13 corrispondono a dati di riferimento.

Il quarto aspetto innovativo sin qui descritto pu? trovare applicazione sia nella realizzazione di un sistema 1 complessivo (gruppo di erogazione 2 e capsula 4), sia nella realizzazione del solo gruppo di erogazione 2.

Il funzionamento delle varie forme realizzative del sistema 1 oggetto del presente trovato sono facilmente deducibili dalla descrizione che precede, per quanto riguarda gli aspetti innovativi, mentre ? analogo a quello di sistemi noti per quanto riguarda l?inserimento e la rimozione della capsula 4 e la formazione della bevanda.

La presente invenzione consegue importanti vantaggi. Ulteriori vantaggi sono conseguiti dagli altri aspetti innovativi parte del presente trovato.

Grazie alla presente invenzione, ? stato possibile mettere a punto un sistema per la preparazione di bevande, del tipo che utilizza un elemento di riconoscimento ottico posto internamente alla capsula, che ? meno soggetto al rischio di falsi negativi sia a causa della presenza di granelli di polvere sulla superficie di lettura, sia, nel caso di elementi di riconoscimento stampati ad iniezione, a causa di deformazioni da stampaggio della superficie di lettura.

Ulteriori vantaggi sono conseguiti dagli altri aspetti innovativi parte del presente trovato.

Grazie al secondo aspetto innovativo, ? stato possibile mettere a punto un sistema per la preparazione di bevande, del tipo che utilizza un elemento di riconoscimento ottico posto internamente alla capsula, basato su un criterio di riconoscimento estremamente affidabile, alternativo rispetto a quelli noti. Grazie al terzo aspetto innovativo, ? stato possibile mettere a punto un sistema per la preparazione di bevande, del tipo che utilizza un elemento di riconoscimento ottico posto internamente alla capsula, che garantisce un?elevata affidabilit? di riconoscimento pur utilizzando le normali tolleranze costruttive nella realizzazione di gruppo di erogazione e capsule.

Grazie al quarto aspetto innovativo, ? stato possibile mettere a punto un sistema per la preparazione di bevande, del tipo che utilizza un elemento di riconoscimento ottico posto internamente alla capsula, in cui il rischio di falsi negativi causati della presenza di granelli di polvere sulla superficie di lettura ? ridotto al minimo.

Va infine rilevato che il presente trovato risulta di relativamente facile realizzazione e che anche il costo connesso alla sua attuazione non risulta molto elevato.

Il trovato cos? concepito ? suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell?ambito del concetto inventivo che la caratterizza.

Tutti i dettagli sono rimpiazzabili da altri tecnicamente equivalenti ed i materiali impiegati, nonch? le forme e le dimensioni dei vari componenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Sistema per la preparazione di bevande comprendente un gruppo di erogazione (2) ed una capsula (4) contenente una sostanza alimentare in polvere (5), la capsula (4) comprendendo un involucro esterno (6), in cui sono identificabili una parete di ingresso (9) ed una parete di uscita (10), e un elemento di riconoscimento (11) posto all?interno dell?involucro esterno (6) , in cui il gruppo di erogazione (2) comprende una prima parte (19) e una seconda parte (20), commutabili tra una configurazione di riposo, in cui sono distanziate, e una configurazione di erogazione, in cui sono accoppiate e delimitano tra loro una camera di infusione (3), in cui la capsula (4) ? configurata per essere inserita nella camera di infusione (3), in cui il gruppo di erogazione (2) comprende:

un primo organo di perforazione (17) configurato per forare la parete di ingresso (9) della capsula (4) inserita nella camera di infusione (3), mezzi di erogazione di acqua calda all?interno della capsula (4) inserita nella camera di infusione (3), attraverso la parete di ingresso (9), e mezzi per far fuoriuscire dall?interno della capsula (4) inserita nella camera di infusione (3), attraverso la parete di uscita (10), una bevanda che si sia formata a seguito dell?interazione dell?acqua calda con la sostanza alimentare in polvere (5); un dispositivo di illuminazione (26) associato al primo organo di perforazione (17) e configurato per illuminare l?elemento di riconoscimento (11) con una radiazione luminosa incidente avente una banda di lunghezze d?onda nota, e un dispositivo di rilevazione (13) associato al primo organo di perforazione (17) e configurato per rilevare una radiazione luminosa di ritorno che sia emessa e/o riflessa dall?elemento di riconoscimento (11) a seguito dell?illuminazione con la radiazione luminosa incidente;

una unit? elettronica di controllo, connessa al dispositivo di rilevazione (13) per ricevere da esso dati reali relativi a caratteristiche della radiazione luminosa di ritorno, l?unit? elettronica di controllo essendo programmata per eseguire una fase di confronto, in cui i dati reali sono confrontati con dati di riferimento memorizzati, e una fase di gestione, in cui gestisce il funzionamento del gruppo di erogazione (2) in modo diverso nel caso in cui la fase di confronto indichi che i dati reali corrispondono a dati di riferimento, rispetto al caso in cui la fase di confronto indichi che i dati reali non corrispondono ai dati di riferimento;

in cui, inoltre, l?elemento di riconoscimento (11) presenta una superficie di lettura (12) che ? affacciata ad una superficie di acquisizione (27) della radiazione luminosa di ritorno del dispositivo di rilevazione (13) quando la capsula (4) ? chiusa nella camera di infusione (3), e che forma una convessit? rivolta verso il dispositivo di rilevazione (13).

2. Sistema secondo la rivendicazione 1 in cui la capsula (4) comprende inoltre un organo di distribuzione (14), interposto tra la parete di ingresso (9) e la sostanza alimentare in polvere (5) e dotato di almeno un foro passante o permeabile all?acqua, e in cui l?elemento di riconoscimento (11) ? associato all?organo di distribuzione (14), ? integrato nell?organo di distribuzione (14) o ? costituito dall?organo di distribuzione (14).

3. Sistema secondo la rivendicazione 2 in cui l?organo di distribuzione (14) presenta un recesso (16), sul fondo del quale ? posizionata la superficie di lettura (12).

4. Sistema secondo la rivendicazione 3 in cui il recesso (16) ? configurato per alloggiare il primo organo di perforazione (17) quando la capsula (4) ? inserita nella camera di infusione (3).

5. Sistema secondo la rivendicazione 4 in cui il dispositivo di rilevazione (13) comprende un elemento di trasmissione (28) della radiazione luminosa per la raccolta della radiazione luminosa di ritorno, e in cui il recesso (16) ? configurato per accogliere un?estremit? dell?elemento di trasmissione (28) della radiazione luminosa.

6. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5 in cui la capsula (4) ? interamente riciclabile o interamente compostabile.

7. Capsula per la preparazione di bevande contenente una sostanza alimentare in polvere (5), e comprendente un involucro esterno (6), in cui sono identificabili una parete di ingresso (9) ed una parete di uscita (10), e un elemento di riconoscimento (11) posto all?interno dell?involucro esterno (6) , in cui l?elemento di riconoscimento (11) presenta una superficie di lettura (12) configurata per essere affacciata ad un dispositivo di rilevazione (13) quando la capsula (4) ? chiusa in una camera di infusione (3) di un gruppo di erogazione (2), e in cui la superficie di lettura (12) forma una convessit? rivolta da parte opposta rispetto alla sostanza alimentare in polvere (5).

8. Capsula secondo la rivendicazione 7 comprendente inoltre un organo di distribuzione (14), interposto tra la parete di ingresso (9) e la sostanza alimentare in polvere (5) e dotato di almeno un foro passante o permeabile all?acqua, e in cui l?elemento di riconoscimento (11) ? associato all?organo di distribuzione (14), ? integrato nell?organo di distribuzione (14) o ? costituito dall?organo di distribuzione (14).

9. Capsula secondo la rivendicazione 8 in cui l?organo di distribuzione (14) presenta un recesso (16), sul fondo del quale ? posizionata la superficie di lettura (12).

10. Capsula secondo la rivendicazione 9 in cui il recesso (16) ? configurato per alloggiare un organo di perforazione del gruppo di erogazione (2) quando la capsula (4) ? inserita nella camera di infusione (3).

11. Capsula secondo la rivendicazione 10 in cui dispositivo di rilevazione (13) comprende un elemento di trasmissione (28) della radiazione luminosa per raccogliere la radiazione luminosa di ritorno, e in cui il recesso (16) ? configurato per accogliere un?estremit? dell?elemento di trasmissione (28).

12. Capsula secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 11 in cui la capsula (4) ? interamente riciclabile o interamente compostabile.