KR102370809B1

KR102370809B1 - 음료 제조 기계의 캡슐 처리 유닛

Info

Publication number: KR102370809B1
Application number: KR1020167035292A
Authority: KR
Inventors: 장-마르끄 플릭; 앙뚜안 리세르; 밀레나 파르츠쉬
Original assignee: 소시에떼 데 프로듀이 네슬레 소시에떼아노님
Priority date: 2014-07-09
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2022-03-07
Also published as: BR112016029107A2; BR112016029107B1; JP2017525406A; CA2949901C; CN106470578A; RU2017104155A3; US20170196397A1; IL248887B; WO2016005352A1; AU2015286848B2; KR20170030489A; IL248887A0; ES2669576T3; EP3166459A1; MX2017000261A; RU2672828C2; CA2949901A1; AU2015286848A1; PT3166459T; EP3166459B1

Abstract

음료의 제조 동안 캡슐로부터 음료의 성분을 추출하기 위한 추출 유닛을 포함하는 음료 제조 기계의 캡슐 처리 유닛이 개시된다. 캡슐 처리 유닛은 코드 판독기 및 코드 판독 메커니즘을 포함하고, 코드 판독 메커니즘은 코드 판독기와 캡슐 사이에 상대 이동을 부여함으로써 코드 판독기에 의한 캡슐의 코드의 판독을 달성하도록 구성되는, 코드 판독 시스템; 추출 유닛으로의 캡슐의 전달을 달성하도록 구성된 캡슐 전달 메커니즘; 및 코드 판독 시스템을 작동하여 코드를 판독하고 캡슐 전달 메커니즘을 작동하여 캡슐의 전달을 달성하는 액추에이터 유닛을 포함한다.

Description

음료 제조 기계의 캡슐 처리 유닛{CAPSULE PROCESSING UNIT OF BEVERAGE PREPARATION MACHINE}

본 발명은 음료의 제조를 위한 시스템에 관한 것으로서, 시스템은 음료 제조 기계 및 캡슐을 포함하고, 음료 제조 기계는 음료의 제조 동안 캡슐로부터 음료의 성분을 추출하기 위한 추출 유닛을 포함한다. 더 구체적으로, 본 발명은 그러한 음료 제조 기계의 캡슐 처리 유닛에 관한 것이다. 캡슐 처리 유닛은 캡슐을 추출 유닛으로 전달하고 캡슐의 코드를 판독하도록 할 수 있는데, 코드는 추출 동안 기계에 의해 디코딩되고 사용되는, 캡슐과 관련된 작동 매개변수와 같은 추출 정보를 인코딩한다.

점점 더, 음료의 제조를 위한 기계가 커피, 차 또는 수프와 같은 음료의 성분을 정량(dosage)으로 포함하는 캡슐을 사용하여 작동하도록 구성된다. 제조 동안, 기계의 추출 유닛은, 예를 들어, 용해에 의해, 성분을 캡슐로부터 적어도 부분적으로 추출한다. 이러한 기계의 예는 EP 2393404 A1호, EP 2470053 A1호, EP 2533672 A1호, EP 2509473 A1호, EP 2685874 A1호에 제공되어 있다. 이러한 기계의 증가된 인기는 부분적으로 스토브 탑 에스프레소 메이커(stove-top espresso maker) 또는 수동으로 작동되는 카페테리아(프렌치 프레스)와 같은 종래의 음료 제조 기계에 비해 향상된 사용자 편의성에 기인될 수 있다. 이는 또한 기계의 강화된 브루잉(brewing) 공정에 부분적으로 기인될 수 있는데, 여기서는 캡슐이 추출 챔버 내로 삽입되고; 가열된 물이 캡슐에 형성된 입구 내로 주입되고; 캡슐 내의 성분이 캡슐에 형성된 출구를 통하여 가열된 물에 의해 추출되고; 브루잉된 음료가 출구의 가열된 물로부터 수집된다. 이러한 공정 동안, 기계의 작동 매개변수는 음료의 맛을 향상시키기 위하여 특정 캡슐 및/또는 그 안의 성분에 맞추어질 수 있다. 예를 들어, 작동 매개변수는 입구 및 출구에서의 수온; 예비 습윤 기간; 물 유량; 물의 양; 브루잉 공정 동안의 다른 작업들을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로 브루잉 공정은 최적화된다.

따라서, 이들 작동 매개변수를 음료 제조 기계에 공급할 필요가 있다. 이러한 작동 매개변수들에 관한 추출 정보를 캡슐 상에/내에 저장하고 이로부터 추출 정보를 판독하기 위한 다양한 코드들 및 코드 판독 시스템들이 개발되어 왔다. 캡슐의 표면이 추출 정보를 인코딩한 바 코드(bar code)를 포함하고 대응하는 코드 판독 시스템이 바 코드 판독기를 포함하는 예가 미국 특허 출원 공개 제2002/0048621 A1호에 제공되어 있다. 캡슐이 RFID 코드를 포함하는 추가 예가 FR 2912124호에 제공되어 있다. RFID 코드는 인가된 자기장에 응답하여 고주파(radio-frequency) 전자기장으로서 추출 정보를 전송하고 대응하는 코드 판독 시스템은 고주파 전자기장 판독 시스템을 포함한다. 캡슐의 플랜지의 주연부가 그 위에 배열된 코드를 포함하는 또 다른 예가 EP 2594171 A1호에 제공되어 있다. 코드 자체는 캡슐의 회전축을 중심으로 제조 동안 캡슐 상에 인쇄된 일련의 심벌(symbol)을 포함한다. 대응하는 코드 판독 시스템은 캡슐을 회전축을 중심으로 회전시키기 위한 메커니즘 및 고정 광학 판독기를 포함한다.

또한, 캡슐을 추출 유닛으로 전달하기 위하여 사용자에 의해 기계로 공급된 캡슐을 처리해야 할 필요가 있다. 따라서, 다양한 캡슐 전달 메커니즘이 개발되었다. 사용자가 회전 부재의 채널 내에 캡슐을 배치하는 예가 WO2012126971호에 제공되어 있다. 이어서, 회전 부재는 추출 유닛 채널과 정렬되도록 회전하고, 그 지점에서 캡슐은 추출 유닛 채널로 그리고 추출 유닛 내로 전달될 수 있다. 수용 위치에 있을 때 사용자가 캡슐을 캡슐 지지 부재 상에 배치하는 추가 예가 WO2014056642호에 제공되어 있다. 이어서, 캡슐 지지 부재는 캡슐을 중심으로 전달 위치로 회전가능하게 이동되고, 여기서 캡슐은 추출 유닛으로 전달될 수 있다. 일 실시예에 따라 수용 위치에 있을 때 사용자가 캡슐을 캡슐 지지 부재 상에 배치하는 또 다른 예가 WO2014056641호에 제공된다. 이어서, 캡슐 지지 부재는 전달 위치로 이동하도록 회전가능하게 이격되어 벌어지고, 여기서 캡슐은 추출 유닛으로 전달될 수 있다.

상기의 캡슐 전달 메커니즘 및 코드 판독 시스템의 결점은 조합 시에 이들이 비교적 복잡하고 부피가 크며 음료 제조 기계에 포함시키는 데 비용이 많이 든다는 것이다.

본 발명의 목적은 캡슐의 코드를 판독하도록 그리고 캡슐을 추출 유닛으로 전달하도록 할 수 있는 비교적 비용 효율적인 캡슐 처리 유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 캡슐의 코드를 판독하도록 그리고 캡슐을 추출 유닛으로 전달하도록 할 수 있는 비교적 콤팩트한 캡슐 처리 유닛을 제공하는 것이다.

캡슐의 코드를 판독하도록 그리고 캡슐을 추출 유닛으로 전달하도록 할 수 있는 복잡하지 않은 캡슐 처리 유닛을 제공하는 것이 유리할 것이다.

상이한 크기의 캡슐들을 처리하도록 할 수 있는 캡슐 처리 유닛을 제공하는 것이 유리할 것이다.

특히 캡슐의 코드를 판독하기 위하여, 신뢰성 있는 캡슐 처리 유닛을 제공하는 것이 유리할 것이다.

사용하기에 안전하고 편리한 캡슐 처리 유닛을 제공하는 것이 유리할 것이다.

본 발명의 목적들은 제1항에 따른 캡슐 처리 유닛, 제17항에 따른 음료 제조 기계, 및 제24항 및 제25항에 따른 방법에 의해 성취된다.

본 명세서에서 그리고 본 발명의 제1 태양에 따르면, 음료의 제조 동안 캡슐로부터 음료의 성분을 추출하기 위한 추출 유닛을 포함하는 음료 제조 기계의 캡슐 처리 유닛이 개시된다. 캡슐 처리 유닛은 코드 판독기 및 코드 판독 메커니즘을 포함하고, 코드 판독 메커니즘은 (예컨대, 코드의 판독 동안) 코드 판독기와 캡슐 사이에 상대 이동을 부여함으로써 코드 판독기에 의한 캡슐의 코드의 판독을 달성하도록 구성되는, 코드 판독 시스템; 추출 유닛으로의 캡슐의 전달을 달성하도록 (예컨대, 추가 메커니즘 없이 전달을 완료하도록) 구성된 캡슐 전달 메커니즘; 코드 판독 시스템을 작동하여 코드를 판독하고 캡슐 전달 메커니즘을 작동하여 캡슐의 전달을 달성하는 액추에이터 유닛을 포함한다. 작동 유닛은 단일 액추에이터를 포함하고, 예컨대, 단일 액추에이터는 추가 액추에이터에 대한 필요성 없이 코드 판독 메커니즘 및 캡슐 전달 메커니즘 둘 모두를 전체적으로 작동시킨다. 캡슐은 대체적으로, 캡슐의 코드를 판독하고 이어서 캡슐을 전달하도록 처리된다.

따라서, 본 발명의 목적들은 캡슐 처리 유닛이 단일 액추에이터 유닛을 사용하여 캡슐의 코드를 판독하고 추출 유닛에 상기 캡슐을 전달하도록 할 수 있음에 따라 비용 효과적이기 때문에 해결된다. 또한, 신호 작동 유닛이 사용되기 때문에, 캡슐 처리 유닛은 비교적 콤팩트하고 복잡하지 않다.

코드 판독 메커니즘 및 캡슐 전달 메커니즘은 액추에이터 유닛으로부터 제1 방향으로의 이동을 수용하여 코드의 상기 판독을 달성하도록 구성되고, 액추에이터 유닛으로부터 제2 방향으로의 이동을 수용하여 캡슐의 상기 전달을 달성하도록 구성될 수 있다. 코드 판독 시스템 및 캡슐 전달 메커니즘은 액추에이터 유닛에 작동식으로 링크된 구동 트레인(drive train)을 포함할 수 있다. 액추에이터 유닛은 회전 이동에 의해 코드 판독 메커니즘 및 캡슐 전달 메커니즘을 작동시킬 수 있다.

코드 판독 메커니즘은 코드 판독기와 캡슐 사이에 상대 회전 이동을 부여함으로써 코드의 판독을 달성하도록 구성될 수 있다. 회전 이동은, 전형적으로 대칭의 캡슐 회전축인 캡슐 회전축을 중심으로 있을 수 있다. 코드 판독 메커니즘은 코드 판독기에 대한 상대 회전 이동을 캡슐에 부여함으로써 코드의 판독을 달성하도록 구성될 수 있는데, 코드 판독기는 그가 고정된 위치에 보유되도록 (예컨대, 중간 부재를 통하여) 캡슐 처리 유닛의 몸체에 연결된다. 코드 판독 메커니즘은 캡슐 회전 구동 부재를 포함할 수 있는데, 캡슐 회전 구동 부재는 액추에이터 유닛으로부터 회전 이동을 수용하도록 할 수 있고 상기 회전 이동을 캡슐에 부여하도록 할 수 있다. 캡슐 회전 구동 부재는 상기 회전 이동을 부여하기 위하여 캡슐의 다양한 부분들, 예를 들어 플랜지 부분(예컨대, 플랜지의 주연부), 몸체 부분, 뚜껑 부분과 결합하도록 배열될 수 있다. 캡슐은 중력에 의해 캡슐 회전 구동 부재와 접촉 상태로 유지될 수 있다.

코드 판독기는 캡슐 상의 코드의 특정 형태에 따라 선택되는 다양한 판독기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 캡슐의 금속 부분 상에 엠보싱된 코드의 경우, 판독기는 유도성 센서일 수 있고; 캡슐 상에 인쇄된 코드의 경우, 판독기는 광학 센서일 수 있다.

캡슐 전달 메커니즘은 전형적으로, 추출 유닛의 캡슐 삽입 채널로의 캡슐의 전달을 달성함으로써, 예컨대, 삽입 채널로의 전달을 방지하는 가동 캡슐 지지부와 같은 구속부의 제거에 의해; 삽입 채널로의 캡슐의 이동을 달성함으로써, 추출 유닛으로의 캡슐의 전달을 달성하도록 구성된다.

캡슐 전달 메커니즘은 캡슐 지지부 구동 메커니즘에 의해 캡슐 지지 위치와 캡슐 전달 위치 사이에서 (예컨대, 회전을 통하여) 작동되는 가동 캡슐 지지부(예컨대, 캡슐이 위에 안착되는 지지부)를 포함할 수 있다. 캡슐 지지부 구동 메커니즘은 캡슐 지지부 작동 부재 및 작동 부재 구동 메커니즘을 포함할 수 있고, 캡슐 지지부 작동 부재는 가동 캡슐 지지부에 작동식으로 연결되고, 작동 부재 구동 메커니즘은 캡슐 지지부 작동 부재에 작동식으로 연결되고, 작동 부재 구동 메커니즘은 캡슐 지지부 작동 부재를 작동하여 가동 캡슐 지지부를 상기 캡슐 지지 위치와 상기 캡슐 전달 위치 사이에서 이동시키도록 할 수 있다.

캡슐 지지부 작동 부재는 근위 단부(proximal end)에서 가동 캡슐 지지부에 작동식으로 연결되고 원위 단부(distal end)에서 캡슐 지지 유닛 또는 음료 기계의 몸체에 선회식으로 연결된 제1 아암을 포함할 수 있다.

캡슐 지지부 작동 부재는 근위 단부에서 가동 캡슐 지지부의 제2 부분에 작동식으로 연결되고 원위 단부에서 몸체에 선회식으로 연결된 제2 아암을 포함할 수 있고, 제1 아암의 근위 단부는 가동 캡슐 지지부의 제1 부분에 연결되고, 제1 및 제2 아암은 아암들 사이의 대응하는 회전 이동을 전달하도록 구성된 토크 전달 수단에 의해 작동식으로 링크되고, 제1 부분은 상기 캡슐 지지 위치 및 전달 위치를 구현하도록 캡슐 지지부 작동 부재에 의해 제2 부분에 대해 이동가능하다. 작동 부재 구동 메커니즘은 일방향 클러치(one-way clutch)를 갖는 구동 트레인, 크랭크(crank) 및 연결 부재를 포함할 수 있고, 구동 트레인은 작동 유닛에 작동식으로 링크되고, 일방향 클러치는 작동 유닛이 회전 이동을 단지 제2 방향으로만 공급하는 경우 회전 이동을 크랭크로 전달하도록 구성되고, 연결 부재는 크랭크의 회전이 상기 캡슐 지지 위치와 캡슐 전달 위치 사이의 가동 캡슐 지지부의 이동을 달성하도록 작동 부재 및 크랭크에 작동식으로 연결된다.

캡슐 처리 유닛은 가동 지지 시스템을 추가로 포함할 수 있는데, 가동 지지 시스템은 근위 단부에서 캡슐 처리 유닛의 몸체에 선회식으로 지지된 가동 지지부, 및 가동 캡슐 지지부의 위치들에 대응하는 캡슐 지지 위치와 캡슐 전달 위치 사이에서 가동 지지부를 구동하도록 할 수 있는 가동 지지부 구동 메커니즘을 포함하고, 가동 지지부는 코드 판독 시스템을 그에 장착하여 캡슐 회전 구동 부재가 대응하는 캡슐 지지 위치와 전달 위치 사이에서 이동하도록 할 수 있게 한다. 작동 유닛 및 캡슐 전달 메커니즘과 같은, 캡슐 처리 유닛의 다른 구성요소들은 가동 지지부 상에 지지될 수 있다. 가동 지지부 구동 메커니즘은 작동 유닛에 작동식으로 연결되어 그로부터 회전 이동을 수용하게 하는 캠; 캡슐 처리 유닛의 몸체에 연결된 캠 결합 부재를 포함할 수 있고, 캠 및 캠 결합 부재는 그들의 결합이 캡슐 지지 위치와 전달 위치 사이에서 가동 지지부의 이동을 달성하게 하도록 구성된다.

캡슐 처리 유닛은 캡슐 처리 유닛의 가동 캡슐 지지부 상의 캡슐의 존재를 검출하도록 배열된 하나 이상의 센서를 포함하는 캡슐 검출 시스템을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 센서는 유도성 센서이지만, 광학 센서와 같은 다른 적합한 센서, 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다.

캡슐 검출 시스템은 가동 캡슐 지지부 상의 캡슐의 존재를 검출하도록 배열된 하나 이상의 센서들의 제1 배열체 및 캡슐의 유형을 판정하기 위하여 캡슐의 일부의 기하학적 특성을 검출하도록 배열된 하나 이상의 센서들의 제2 배열체를 포함할 수 있다. 검출된 기하학적 특성은 캡슐의 일부, 예를 들어, 몸체 부분의 길이, 예컨대, 뚜껑 부분, 플랜지 부분으로부터 몸체 부분의 캐비티(cavity)의 베이스의 축방향 길이일 수 있다. 하나 이상의 센서들의 제1 및 제2 배열체는 서로로부터 적어도 1 cm 떨어져 배열될 수 있다. 더욱이, 센서들 중 하나는 코드 판독 시스템의 코드 판독기를 포함할 수 있다. 센서들의 제1 배열체는 가동 캡슐 지지부의 제1 부분 상의 센서 및 제2 부분 상의 센서로 배열될 수 있다. 캡슐의 일부의 존재를 검출하기 위하여 복수의 센서를 갖는 것이 유리한데, 이는 그 일부가 변형되어서 그의 존재가 단일 센서에 의해 정밀하게 검출되지 않게 할 수 있기 때문이다.

본 명세서에서 그리고 본 발명의 제2 태양에 따르면, 음료의 제조 동안 음료의 성분을 캡슐로부터 추출하도록 할 수 있는 추출 유닛; 유체를 추출 유닛에 공급하도록 할 수 있는 유체 공급부; 제1 태양의 임의의 특징부에 따른 캡슐 처리 유닛을 포함하는 음료 제조 기계가 개시된다.

음료 제조 기계는, 코드 판독 시스템을 작동하여 코드를 판독하고 캡슐 전달 메커니즘을 작동하여 캡슐의 전달을 달성하기 위하여 액추에이터 유닛을 제어하도록 할 수 있는 제어 시스템을 포함할 수 있다. 제어 시스템은 액추에이터 유닛을, 제1 방향으로 이동시켜 코드 판독 시스템을 작동하여 코드를 판독하고 제2 방향으로 이동시켜 캡슐 전달 메커니즘을 작동하여 캡슐의 전달을 달성하기 위하여, 제어하도록 할 수도 있다

제어 시스템은 처리 유닛을 포함할 수 있고, 처리 유닛은 코드 판독 시스템 및 캡슐 전달 시스템을 제어하기 위하여 액추에이터 유닛을 제어하도록 할 수 있다. 캡슐 검출 시스템의 센서는 센서 신호에 의해 통신 상태에 있을 수 있다.

처리 유닛은 상기 센서 신호로부터 캡슐이 존재하는가를 판정하고 캡슐이 존재하면 코드 판독 시스템을 이용하여 검출된 캡슐의 코드의 판독을 달성하고 이어서 캡슐 전달 메커니즘을 이용하여 추출 유닛으로의 상기 캡슐의 전달을 달성하도록 할 수도 있다(예컨대, 처리 유닛은 그렇게 하기에 적합한 프로그램 코드를 포함한다).

처리 유닛은 제1 센서 배열체로부터의 신호가 캡슐을 나타내는가를 판정하고, 제2 센서 배열체로부터의 신호가 제1 유형의 캡슐을 나타내면 제1 유형의 캡슐이 검출되고 그 밖에 제2 센서 배열체로부터의 신호가 제2 유형의 캡슐을 나타내면 제2 유형의 캡슐이 검출되어 검출된 제1 또는 제2 유형의 캡슐을 추출 유닛으로, 즉, 캡슐 전달 메커니즘을 작동하도록 액추에이터 유닛을 제어함으로써, 전달하도록 할 수도 있다(예컨대, 처리 유닛은 그렇게 하기에 적합한 프로그램 코드를 포함한다).

배열된 제2 센서로부터의 신호는 제1 센서 배열체가 캡슐이 존재한다는 것을 나타내는 경우에만 고려될 수 있다. 대안적으로, 제1 및 제2 센서 배열체 둘 모두로부터의 신호가 캡슐이 존재한다는 것을 나타내는 경우에만 캡슐이 존재하는 것으로 간주될 수 있다.

처리 유닛은 제1 센서 배열체로부터의 신호가 검출된 캡슐이 없는 것을 나타내는 경우, 예컨대, 제1 센서 배열체가 캡슐이 존재하지 않는다는 것을 나타내지만 제2 센서 배열체가 캡슐이 존재한다는 것을 나타내는 경우 캡슐이 존재하지 않거나 적합하지 않은 캡슐이 존재하는 것으로 판정하도록 할 수도 있다(예컨대, 처리 유닛은 그렇게 하기에 적합한 프로그램 코드를 포함한다). 센서 신호는 신호 없음에 의해 또는 베이스라인 신호의 변화 없음에 의해 캡슐이 존재하지 않는다는 것을 나타낼 수 있다. 더욱이, 제1 센서 배열체가 복수의 센서를 포함하고, 캡슐이 존재하고 있다는 것을 센서들 모두가 나타내고 있지는 않은 경우, 예컨대, 캡슐이 센서들 근처에서 변형된 경우 적합하지 않은 캡슐이 판정될 수 있다.

처리 유닛은 대응하는 캡슐 유형이 검출된 경우 제2 및/또는 제1 유형의 캡슐의 코드의 판독을 달성하도록 (즉, 코드 판독 시스템을 제어함으로써) 할 수도 있다(예컨대, 처리 유닛은 그렇게 하기에 적합한 프로그램 코드를 포함한다). 코드가 성공적으로 판독되면, 캡슐은 제1 및/또는 제2 캡슐 유형에 대해 전달될 수 있고, 그 외 캡슐은 코드의 판독 없이 전달될 수도 있다.

처리 유닛은 캡슐의 검출된 유형과 관련된 정보를 이용하여 유체 공급부 및/또는 추출 유닛을 제어하도록 할 수도 있다(예컨대, 처리 유닛은 그렇게 하기에 적합한 프로그램 코드를 포함한다). 예를 들어, 제1 유형의 캡슐이 검출되면 처리 유닛의 메모리 유닛에 저장된 제1 유형의 캡슐과 관련된 정보가 이용되어 상기 구성요소들을 제어하는 반면, 제2 유형의 캡슐이 검출되면 처리 유닛의 메모리 유닛에 저장된 제2 유형의 캡슐과 관련된 정보가 이용되어 상기 구성요소들을 제어한다. 정보는 예를 들어, 물의 체적; 온도; 브루잉 시간; 다른 연관된 작동 매개변수 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

코드 판독 시스템의 코드 판독기는 코드 신호에 의해 처리 유닛과 통신 상태에 있을 수 있고 처리 유닛은 코드 신호로부터 추출 정보를 판정하도록 할 수도 있다(예컨대, 처리 유닛은 그렇게 하기에 적합한 프로그램 코드를 포함한다). 처리 유닛은 추가로, 판정된 추출 정보의 적어도 일부를 이용하여 유체 공급부 및/또는 추출 유닛을 제어하도록 할 수도 있고/있거나(예컨대, 처리 유닛은 그렇게 하기에 적합한 프로그램 코드를 포함한다), 판정된 추출 정보의 적어도 일부는 캡슐 소비 및/또는 음료 제조 기계의 사용의 모니터링을 위해 메모리 유닛에 저장된다.

본 명세서에서 그리고 본 발명의 제3 태양에 따르면, 제1 태양의 임의의 특징부를 포함하는 캡슐 처리 유닛으로 캡슐을 처리하는 방법이 개시되는데, 본 방법은 액추에이터 유닛으로 코드 판독 시스템을 작동하여 캡슐의 코드를 판독하는 단계; 및 액추에이터 유닛으로 캡슐 전달 메커니즘을 작동하여 캡슐을 추출 유닛으로 전달하는 단계를 포함한다.

본 명세서에서 그리고 본 발명의 제4 태양에 따르면, 제1 태양의 임의의 특징부를 포함하는 음료 제조 기계로 음료를 제조하는 방법이 개시되는데, 본 방법은 제3 태양의 방법에 따라 캡슐을 처리하는 단계; 및 음료의 성분을 캡슐로부터 추출하기 위하여 추출 유닛 및 유체 공급부를 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제5 태양에 따라서 본 명세서에서는, 선행하는 태양들 중 임의의 태양에 따른 캡슐 처리 유닛 또는 음료 제조 기계를 위한 캡슐의 용도가 개시된다.

본 발명의 상기 태양들은 임의의 적합한 조합으로 조합될 수 있다. 더욱이, 본 명세서의 다양한 특징들은 상기 태양들 중 하나 이상과 조합되어 구체적으로 예시되고 기술된 것 이외의 조합을 제공할 수 있다. 본 발명의 다른 목적 및 유리한 특징부는 청구범위, 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 명백해질 것이다.

본 발명을 더 잘 이해하고, 그의 실시예가 어떻게 실시될 수 있는지를 나타내기 위하여, 예로서 첨부 도면을 참조할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른, 음료 제조 기계, 캡슐 및 리셉터클(receptacle)을 포함하는 음료 제조 시스템의 예시도이다.
도 2는 도 1에 따른 음료 제조 기계의 코드 판독 메커니즘의 제1 실시예의 사시도를 도시한다.
도 3은 음료 제조 기계의 코드 판독 메커니즘의 제2 실시예의 예시적인 단면도이다.
도 4는 음료 제조 기계의 코드 판독 메커니즘의 제3 실시예의 사시도이다.
도 5는 캡슐 지지 위치에 있는 경우의 도 1에 따른 음료 제조 기계의 캡슐 전달 메커니즘의 정면도이다.
도 6은 캡슐 전달 위치에 있는 경우의 도 1에 따른 음료 제조 기계의 캡슐 전달 메커니즘의 정면도이다.
도 7은 도 5에 따른 캡슐 전달 메커니즘의 일부의 사시도이다.
도 8은 도 5 및 도 6에 따른 캡슐 전달 메커니즘의 작동 부재 구동 메커니즘의 사시도이다.
도 9는 도 5 및 도 6에 따른 캡슐 전달 메커니즘의 가동 지지 시스템의 평면도이다.
도 10은 도 1에 따른 음료 제조 기계의 캡슐 검출 시스템의 저면 사시도이다.
도 11은 도 1에 따른 음료 제조 기계의 제어 시스템의 블록도이다.
도 12는 도 1에 따른 음료 제조 시스템의 캡슐의 실시예의 측단면도이다.
도 13은 도 1에 따른 음료 제조 시스템의 대안적인 캡슐의 실시예의 측단면도이다.
도 14는 캡슐의 코드를 도시하는 도 12의 캡슐의 사시도이다.

음료 제조 시스템

도 1은, 제1 레벨에서, 음료 제조 기계(4); 캡슐(6); 리셉터클(8)을 포함하는 음료 제조 시스템(2)의 예시적인 도면을 도시한다.

음료 제조 기계

도 1을 추가로 참조하여, 먼저 음료 제조 기계(4)가 설명될 것이다. 기능적으로, 음료 제조 기계(4)는 유체를 캡슐 내로 주입함으로써 캡슐(6)로부터 하나 이상의 성분을 추출하도록 할 수 있으며, 그에 의해 추출된 성분은 리셉터클(8)(예컨대, 컵)에 수집된 음료의 적어도 일부를 형성한다. 대체적으로, 음료 제조 기계(4)는 작업대 상에서의 사용을 위해 치수가 정해지는데, 즉 이는 길이, 폭 및 높이가 50cm 미만이다. 적합한 음료 제조 기계(4)의 예는 EP 2393404 A1호, EP 2470053 A1호, EP 2533672 A1호, EP 2509473 A1호, EP 2685874 A1호에 개시되어 있으며, 이들 모두는 본 명세서에 참고로 포함되어 있다. 완전성을 위하여, 그러한 음료 제조 기계(4)는 이제 더 상세히 설명될 것이며, 음료 제조 기계(4)의 제1 레벨에서, 하우징(10); 유체 공급부(12); 추출 유닛(14); 캡슐 처리 유닛(16); 제어 시스템(18)을 포함하는 것으로 고려될 수 있다. 이제 이러한 구성요소가 순차적으로 설명될 것이다.

하우징

하우징(10)은 전술된 제1 레벨 구성요소를 내장하고 지지하며, 음료 제조 기계(4)의 제2 레벨에서, 베이스(20) 및 몸체(22)를 포함한다. 베이스(20)는 지지 표면과 맞닿아 있다. 몸체(22)는 다른 제1 레벨 구성 요소를 그에 장착하기 위한 것이다.

유체 공급부

유체 공급부(12)는, 일반적으로 가열된 물인 유체를 추출 유닛(14)으로 공급하도록 할 수 있다.

유체 공급부(12)는 전형적으로, 음료 제조 기계(4)의 제2 레벨에서, 대부분의 적용에서 1 내지 2 리터의 유체인 유체를 함유하기 위한 저장조(24); 왕복 또는 회전 펌프와 같은 유체 펌프(26); 대체적으로 열 블록형 히터를 포함하는 유체 히터(28); 추출 유닛(14)에 유체를 공급하기 위한 출구를 포함하는데, 이는 논의될 것이다. 저장조(24), 유체 펌프(26), 유체 히터(28), 및 출구는 임의의 적합한 순서로 서로 유체 연통 상태에 있고 유체 공급부 회로를 형성한다. 대안적인 예에서, 유체 공급부(12)는 외부 유체 공급원, 예컨대, 급수 본관에 대한 연결부를 포함할 수 있다.

추출 유닛

추출 유닛(14)은 캡슐(6)을 수용하고 이를 처리하여 그로부터 성분을 추출하도록 할 수 있다. 추출 유닛(14)은 전형적으로, 음료 제조 기계(4)의 제2 레벨에서, 주입 헤드(30); 캡슐 홀더(32); 캡슐 홀더 로딩 메커니즘(34); 캡슐 삽입 채널(36); 캡슐 배출 채널(38)을 포함하고, 이는 순차적으로 설명된다.

주입 헤드(30)는 캡슐 홀더(32)에 의해 보유되는 경우 캡슐(6)의 캐비티 내로 유체를 주입하도록 구성되며, 이를 위하여, 유체 공급부(12)의 출구와 유체 연통 상태에 있는 인젝터(40)가 그에 장착된다. 주입 헤드(30)는 대체적으로, 상기 캐비티로의 입구를 형성하기 위한 캡슐(6)의 천공을 위하여, 인젝터(40)가 관통하여 연장되는, 랜스(lance) 또는 다른 적합한 부재를 포함한다.

캡슐 홀더(32)는 추출 동안 캡슐을 보유하도록 구성되며, 이를 위하여, 이는 주입 헤드(30)에 작동식으로 링크된다. 캡슐 홀더(32)는 캡슐 수용 위치와 캡슐 추출 위치 사이에서 이동하도록 할 수 있는데, 캡슐 홀더(32)가 캡슐 수용 위치에 있는 상태에서, 캡슐(6)이 캡슐 삽입 채널(36)로부터 캡슐 홀더(32)로 공급될 수 있고; 캡슐 홀더(32)가 캡슐 추출 위치에 있는 상태에서, 공급된 캡슐이 홀더에 의해 보유되고, 주입 헤드(30)는 보유된 캡슐 내로 유체를 주입할 수 있고, 하나 이상의 성분이 그로부터 추출될 수 있다. 캡슐 홀더(32)가 캡슐 추출 위치와 수용 위치 사이에서 이동하는 경우, 소비된 캡슐은 캡슐 배출 채널(38)을 통하여 캡슐 홀더(32)로부터 배출될 수 있다. 참조된 예에서, 캡슐 홀더(32)는 주입 헤드(30)가 장착된 캐비티 베이스(44)를 갖는 캐비티(42); 추출된 성분을 위한 출구(48)를 갖는 추출 벽(46)을 포함한다. 캡슐 수용 위치 및 캡슐 추출 위치를 구현하기 위하여, 추출 벽(46) 및 캐비티는 서로에 대해 이동가능할 수 있다. 다른 예에서, 캐비티는 추출 벽에 고정될 수 있고, 캡슐 수용 위치 및 캡슐 추출 위치를 구현하기 위해 주입 헤드는 캐비티에 대해 이동가능하고, 이러한 시스템의 예가 WO2009/113035호에 제공되며, 이는 본 명세서에 참고로 포함되어 있다.

캡슐 홀더 로딩 메커니즘(34)은 캡슐 수용 위치와 캡슐 추출 위치 사이에서 캡슐 홀더(32)를 구동하도록 할 수 있다. 이를 위하여, 캡슐 홀더 로딩 메커니즘(34)은 전형적으로 모터 또는 솔레노이드와 같은 선형 액추에이터, 및 랙 및 피니언 배열체와 같은 작동가능 메커니즘을 포함한다. 캡슐 홀더 로딩 메커니즘(34)은 대안적으로, 예를 들어 WO2009/113035호에 개시된 바와 같은 링크의 배열체에 의해, 기계적으로 작동될 수 있다.

추출 유닛(14)은 도시된 예에서와 같이 캡슐(6)의 캐비티 내로 유체를 가압하여 주입함으로써 작동할 수 있다. 이는 또한 본 명세서에 참고로 포함된 EP 2594171 A1호에 개시된 바와 같이 원심 분리에 의해 작동할 수 있다.

캡슐 처리 유닛

캡슐 처리 유닛(16)은 코드 신호를 제공하기 위해 캡슐(6)을 처리하여 그 위의 코드를 판독하도록 할 수 있고, 추가로 캡슐(6)을 추출 유닛(14)으로 전달하도록 할 수 있다. 대체적으로, 캡슐 처리 유닛(16)은 추출 유닛(14) 위에 배열되고, 다양한 하위 구성요소가 부착된 음료 제조 기계(4)의 몸체(22)의 일부로서 통합된다. 그러나, 캡슐 처리 유닛(16)은 대안적으로 분리가능한 유닛일 수 있는데, 예컨대, 이는 다양한 하위 구성요소가 부착된 별도의 몸체를 포함하며, 몸체는 캡슐이 추출 유닛(14)으로 전달되도록 배열된다. 캡슐 처리 유닛(16)은, 음료 제조 기계(4)의 제2 레벨에서, 코드 판독 시스템(50); 캡슐 전달 메커니즘(64); 액추에이터 유닛(112); 선택적으로 캡슐 검출 시스템(170)을 포함하고, 이는 순차적으로 설명된다.

캡슐 처리 유닛의 코드 판독 시스템

코드 판독 시스템(50)은 코드 판독기(52) 및 코드 판독 메커니즘(54)을 포함한다. 코드 판독기(52)는 코드 판독기(52)의 판독 헤드와 캡슐의 코드 사이의 상대 이동 동안 코드를 판독하도록 구성된다. 코드 판독 메커니즘(54)은 상기 상대 이동을 달성하도록 할 수 있으며, 이는 코드 판독기(52) 다음에 논의될 것이다. 코드 판독기(52)는 코드 신호를 생성하기 위해 캡슐(6)의 코드를 판독하도록 할 수 있다. 생성된 코드 신호는 아날로그 또는 디지털 일 수 있다(예를 들어, 코드 판독기(52)는 디지털 변환을 위한 ASIC을 포함한다). 코드 판독기(52)는 캡슐 상의 코드의 특정 형태에 따라 선택되는 다양한 판독기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 캡슐의 금속 부분 상에 엠보싱된 코드의 경우, 판독기는 유도성 센서일 수 있고; 캡슐 상에 인쇄된 코드의 경우, 판독기는 광학 센서일 수 있다. 적합한 유도성 센서의 예는 POSIC 센서(www.posic.ch) 참조 번호 ID1301 000002이다. 이러한 센서에 의해, 바람직한 판독 구성은 센서에 대한 코드의 상대 속도가 0.137m/s; 엠보싱 깊이가 0.3 mm; 판독 거리가 0.5 mm이다. 적합한 유도성 센서의 추가 예는 텍사스(Texas) LDC 1000 시리즈 센서이다. 적합한 광학 센서의 예는 광원, 렌즈 및 광학 임펄스를 전기적 임펄스로 변환시킬 수 있는 광 센서이다.

도 1은 코드 판독기(52)가 유도성 센서를 포함하는 예를 도시한다. 유도성 센서는 캡슐(6)의 몸체 부분의 캐비티의 베이스 근처의 판독 헤드 및 캡슐 회전축에 정렬된 판독 헤드로 배열된다. 코드 판독기(52)의 특정 배열은 캡슐(6) 상의 코드 배열 및 판독되는 방법에 따라 변할 것으로 이해될 것이다.

코드 판독 메커니즘(54)은 캡슐을 코드 판독기(52)에 대해 이동시키도록 변위시키거나 코드 판독기(52)를 캡슐에 대해 이동시키도록 변위시킴으로써 코드 판독기(52)의 판독 헤드와 캡슐의 코드 사이에 상기 상대 이동을 제공하도록 할 수 있다. 두 경우 모두에서, 상대 이동은, 코드가 캡슐의 회전축 둘레에 배열된 경우 회전일 수 있고; 코드가 캡슐의 축을 따라 배열된 경우 병진일 수 있다. 이러한 코드 판독 메커니즘의 예가 이제 제공된다.

도 1 및 도 2에 도시된 코드 판독 메커니즘(54)의 바람직한 제1 실시예에서, 코드 판독 메커니즘(54)은 캡슐(6)을 변위시켜 코드 판독기(52)에 대해 이동시키도록 할 수 있다. 특히, 코드 판독 메커니즘(54)은 캡슐(6)을 구동하여 캡슐 회전축을 중심으로 회전하도록 할 수 있다. 이를 위하여, 코드 판독 메커니즘(54)은 캡슐 회전 구동 부재(58), 및 하나 이상의 기어를 포함할 수 있는 선택적인 구동 트레인(60)을 포함하며, 캡슐 회전 구동 부재(58)는 구동 트레인(60)을 통하여 액추에이터 유닛(112)(도 1 및 도 2에는 도시되지 않음)에 의해 구동된다. 캡슐 회전 구동 부재(58)는 캡슐(6)의 일부와 결합하여 캡슐(6)을 회전 구동하도록 배열된다. 이 예에서, 캡슐(6)의 결합된 부분은 플랜지 부분이지만, 다른 예에서는 캡슐(6)의 다른 부분이 캡슐 회전 구동 부재(58)에 의해 결합될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이 예에서, 캡슐 회전 구동 부재(58)는 액추에이터 유닛(112)이 제1 방향으로 구동 트레인(60)에 회전을 제공하는 경우 반시계 방향으로 회전된다.

도 3에 도시된 코드 판독 메커니즘(54)의 제2 실시예에서, 코드 판독 메커니즘(54)은 캡슐(6)을 변위시켜 코드 판독기(52)에 대해 이동시키도록 할 수 있다. 특히, 코드 판독 메커니즘(54)은 캡슐(6)을 구동하여 캡슐의 축을 따라 병진하도록 할 수 있다. 이를 위하여, 코드 판독 메커니즘(54)은 사용자로부터 캡슐을 수용하고 상기 캡슐을 지지하기 위한 캡슐 지지 채널(116); 액추에이터 유닛(112)에 의해 직접(예컨대, 액추에이터 유닛(112)이 선형 액추에이터인 경우), 또는 크랭크 샤프트를 포함할 수 있는 기어 트레인을 통해서(예컨대, 액추에이터 유닛(112)이 회전 액추에이터인 경우), 구동되는 캡슐 작동 부재(114)를 포함한다. 코드 판독기(52)는 캡슐 지지 채널(116)의 일부에 연결되고, 캡슐 작동 부재(114)는 캡슐 지지 채널(116)을 따라 캡슐(6)을 구동하여 캡슐의 코드의 판독을 달성하도록 할 수 있다.

코드 판독 메커니즘(54)의 제3 실시예에서, 코드 판독 메커니즘(54)은 제1 실시예의 코드 판독 메커니즘(54)과 유사한 배열을 포함하지만, 코드 판독기(52)를 변위시켜 캡슐에 대해 이동시키도록 할 수 있다. 특히, 코드 판독 메커니즘(54)은 코드 판독기(52)를 구동하여 캡슐 회전축을 중심으로 회전하도록 할 수 있다. 이를 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 코드 판독 메커니즘(54)은 코드 판독기(52)가 부착된 코드 판독기 회전 구동 부재(178)를 포함하고, 코드 판독기 회전 구동 부재(178)는 구동 트레인을 거쳐 액추에이터 유닛(112)에 의해 (이들 둘 모두는 도 4에 도시되지 않음) 구동된다. 코드 판독기 회전 구동 부재(178)는 회전축과 같은, 코드를 포함하는 캡슐의 일부를 중심으로 회전하도록 배열된다.

코드 판독 메커니즘(54)의 제4 실시예에서, 코드 판독 메커니즘(54)은 제2 실시예의 코드 판독 메커니즘(54)과 유사한 배열을 포함하지만, 코드 판독기(52)를 변위시켜 캡슐에 대해 이동시키도록 할 수 있다. 특히, 코드 판독 메커니즘(54)은 코드 판독기(52)를 구동하여 캡슐의 축을 따라 병진하도록 할 수 있다. 이를 위하여, 코드 판독 메커니즘(54)은 액추에이터 유닛(112)에 의해 직접(예컨대, 액추에이터 유닛(112)이 선형 액추에이터인 경우), 또는 크랭크 샤프트를 포함할 수 있는 기어 트레인을 통해서(예컨대, 액추에이터 유닛(112)이 회전 액추에이터인 경우), 구동되는 코드 판독기 작동 부재를 포함한다.

도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 코드 판독 메커니즘(54)의 제1 및 제3 실시예의 경우, 코드 판독 메커니즘(54)은 판독 사이클 센서(62)를 추가로 포함할 수 있고, 이는 판독 사이클 신호를 제공하도록 할 수 있다. 판독 사이클 신호는 판독 사이클의 수, 즉 코드 신호의 획득된 부분에 포함된 코드의 완전 판독의 수를 판정하기 위한 정보를 포함한다. 판독 사이클 센서(62)는 예를 들어 액추에이터 유닛(112) 또는 구동 트레인(60)의 다른 부분의 각각의 회전에 대한 판독 사이클 신호에서 하나 이상의 펄스를 제공하도록 할 수 있는 스위치 및 스위치 액추에이터일 수 있다.

캡슐 처리 유닛의 캡슐 전달 메커니즘

캡슐 전달 메커니즘(64)이 이제 논의될 것이고, 처리된 캡슐을 (예를 들어, 캡슐 삽입 채널(36)을 통해) 추출 유닛(14)으로 전달하도록 할 수 있다. 이를 위하여, 이는 대체적으로 추출 유닛(14) 위에 그리고 그로부터 이산적으로 배열된다. 캡슐 전달 메커니즘(64)은 예를 들어 캡슐을 구속하는 구속부의 제거에 의해 또는 캡슐 삽입 채널(36)로의 캡슐의 변위에 의해 캡슐의 전달을 달성할 수 있는데, 이에 대한 예가 이제 논의될 것이다.

제1 또는 제3 실시예의 코드 판독 메커니즘(54)과 함께 사용하기 위한 도 1, 도 5, 도 6, 도 7, 도 8 및 도 9에 도시된 캡슐 전달 메커니즘(64)의 바람직한 제1 실시예에서, 캡슐 전달 메커니즘(64)은 가동 캡슐 지지부(66); 캡슐 지지부 구동 메커니즘(124)을 포함하고, 이는 설명될 것이다.

가동 캡슐 지지부(66)는 사용자로부터 캡슐을 수용하도록 배열되고, 그 위에 지지된 캡슐을 추출 유닛(14)으로 전달하도록 몸체(22)에 대해 이동가능하다. 더 구체적으로, 이는 캡슐 지지 위치(도 5, 도 7)와 캡슐 전달 위치(도 6) 사이에서 이동 가능한데; 캡슐 지지 위치에 있는 경우, 캡슐(6)의 코드가 코드 판독 시스템(50)에 의해 판독될 수 있고, 캡슐 전달 위치에 있는 경우, 추출 유닛(14)으로의 지지된 캡슐(6)의 전달이 달성된다. 가동 캡슐 지지부(66)는 두 위치들 사이에서 캡슐 지지부 구동 메커니즘(124)에 의해 구동되고, 이어서 이는 논의되는 바와 같이 액추에이터 유닛(112)에 의해 구동된다.

도 5, 도 6 및 도 7에 도시된 예에서, 가동 캡슐 지지부(66)는, 캡슐 전달 위치를 제공하기 위해 캡슐 지지 위치로부터 분리가능한 제1 부분(142) 및 제2 부분(144)으로 형성된다. 가동 캡슐 지지부(66)는 캡슐의 플랜지를 내부에 위치시키기 위한 환형 홈 및 그에 인접하여 배열된 캡슐 몸체 지지 부분을 추가로 포함할 수 있다. 캡슐 지지부(66)는 바람직하게는 상이한 형상의 캡슐들을 지지하도록 구성된다.

캡슐 지지부 구동 메커니즘(124)은 캡슐 지지부 작동 부재(126) 및 작동 부재 구동 메커니즘(134)을 포함하며, 이는 이제 설명될 것이다.

특히, 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하면, 캡슐 지지부 작동 부재(126)는 캡슐 지지 위치와 캡슐 전달 위치 사이에서 가동 캡슐 지지부(66)를 작동시키도록 이동가능한 제1 아암(128) 및 제2 아암(130)을 포함한다. 이를 위하여, 제1 아암(128) 및 제2 아암(130)은, 가동 캡슐 지지부(66)에 연결되는 근위 단부 - 가동 캡슐 지지부는 근위 단부로부터 실질적으로 직교하여 연장됨 -; 및 가동 캡슐 지지부(66)의 상기 직교 연장부에 대체적으로 정렬된 선회축을 중심으로 몸체(22)에 (예를 들어, 중간 부재를 통하여) 선회식으로 연결된 원위 단부를 포함한다. 더 구체적으로, 제1 아암(128)은 근위 단부에서 가동 캡슐 지지부(66)의 제1 부분(142)에 연결되고; 제2 아암(130)은 근위 단부에서 가동 캡슐 지지부(66)의 제2 부분(144)에 연결되고; 제1 아암(128)은 원위 단부에서 몸체(22)의 아암 지지부에 선회식으로 연결되고; 제2 아암(130)은 원위 단부에서 몸체(22)의 아암 지지부에 선회식으로 연결되며; 아암들(128, 130)은 선회축에 대체적으로 직교하는 평면에서 선회된 지지부를 중심으로 선회한다.

아암(128, 130)의 근위 단부는 아암들 사이에서 대응하는 회전 이동을 전달하도록 구성된 토크 전달 수단(132)에 의해 작동식으로 링크된다. 예시적인 도면들에서, 토크 전달 수단(132)은 원위 단부의 만곡된 주연부 둘레에 배열된 맞물린 치형부를 포함하지만, 마찰 커플링과 같은 다른 수단이 사용될 수도 있다. 더욱이, 토크 전달 수단(132)은 대안적으로 근위 단부에서 원위에, 예를 들어 선회된 지지부를 포함하는 샤프트의 단부에 맞물린 기어들로서, 배열될 수 있다.

캡슐 지지부 작동 부재(126)는 작동 부재 구동 메커니즘(134)에 의해 상기 캡슐 지지 위치와 캡슐 전달 위치 사이에서 구동된다. 작동 부재 구동 메커니즘(134)은 연결 부재(136); 크랭크(138); 구동 트레인(146)을 포함한다. 도 5, 도 6 및 도 8을 참조하면, 구동 트레인(146)은, 기어(148); 일방향 클러치(150), 예컨대, 프리휠(freewheel) 또는 오버러닝(overrunning) 또는 스프래그(sprag) 변형물을 포함한다. 일방향 클러치(150)는 기어(148)에 의해 액추에이터 유닛(112)에 작동식으로 커플링된다. 일방향 클러치(150)는 토크가 크랭크(138)에 전달되어 예시적인 도면에서 시계방향인 일방향으로만 그의 회전을 달성하도록 구성된다.

상기 방향으로의 크랭크(138)의 회전 시, 크랭크(138)의 아암은 연결 부재(136)의 근위 단부에서 거기에 선회식으로 연결된 연결 부재(136)에 왕복 이동을 부여한다. 연결 부재(136)의 원위 단부는 캡슐 지지부 작동 부재(126)의 제1 아암(128)의 근위 단부에서 배열된 연장부에 선회식으로 연결된다(그러나, 연결 부재(136)가 아암의 다른 부분에 연결될 수도 있다는 것은 이해될 것이다). 따라서, 연결 부재(136)에 부여된 왕복 이동은 상기 캡슐 지지 위치와 캡슐 전달 위치 사이에서 캡슐 지지부 작동 부재(126)를 구동시키도록 캡슐 지지부 작동 부재(126)에 추가로 부여된다. 따라서, 크랭크(138)의 절반 회전 동안, 가동 캡슐 지지부(66)는 캡슐 지지 위치로부터 캡슐 전달 위치로 이동될 수 있고; 동일한 (또는 반대) 방향으로의 크랭크(138)의 추가 절반 회전 동안, 가동 캡슐 지지부(66)는 캡슐 지지 위치로부터 캡슐 전달 위치로 이동된다. 정확한 왕복 이동이 캡슐 지지부 작동 부재(126)에 부여되기 위하여, 연결 부재는 그의 근위 단부와 원위 단부 사이에서 만곡될 수 있는데, 그들 사이의 일부는 제1 아암(128)의 연장부의 멈춤부와 결합하도록 배열되어 있다.

아암(128, 130)은 편의(biasing) 부재에 의해 상기 캡슐 지지 위치 및 캡슐 전달 위치 중 하나의 위치로 편의될 수 있다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 편의 부재는, 근위 단부가 제2 아암(130)의 근위 단부에 부착된 채로 배열되고 원위 단부가 (예를 들어, 중간 부재를 통하여) 몸체(22)에 연결된 채로 배열된 연장 스프링(152)을 포함한다. 따라서, 본 명세서에서, 아암(128, 130)은 캡슐 지지 위치로 편의되어 있다.

아암(128, 130)은 안내 부재(154)에 의해 상기 캡슐 지지 위치와 캡슐 전달 위치 사이에서 선택적으로 안내될 수 있다. 도 5를 참조하면, 안내 부재(154)는, 아암(128, 130)의 근위 단부로부터 연장되고, 몸체(22)의 대응 채널 내에서 또는 (예컨대, 중간 부재를 통하여) 몸체(22)에 연결된 대응 채널 내에서 활주하는 연장부를 포함할 수 있다.

제1 실시예의 코드 판독 메커니즘(54)이 제1 실시예의 캡슐 전달 메커니즘(64)과 조합되는 경우, 캡슐(6)이 추출 유닛(14)으로 전달될 수 있도록 하기 위해, 상기 가동 캡슐 지지부(66)에 더하여 캡슐 처리 유닛(16)의 다양한 구성요소가 대응하는 캡슐 지지 위치와 캡슐 전달 위치 사이에서 이동할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 작동 부재 구동 메커니즘(134); 액추에이터 유닛(112); 코드 판독 메커니즘(54)은 코드 판독 메커니즘(54)의 캡슐 회전 구동 부재(58)를 상기 캡슐 전달 위치로 후퇴시킬 수 있도록 이동가능하다. 이를 위하여, 캡슐 처리 유닛(16)은 가동 지지 시스템(156)을 추가로 포함할 수 있으며, 이는 도 6 및 도 9를 참조하면 가동 지지부(158) 및 가동 지지부 구동 메커니즘(160)을 포함한다. 가동 지지부(158)는 근위 단부에서 (예컨대, 중간 부재를 통하여) 몸체(22)에 대한 선회식 연결부를 포함한다. 가동 지지부 구동 메커니즘(160)은 대응하는 캡슐 지지 위치와 캡슐 전달 위치 사이에서 가동 지지부(158)를 구동하도록 할 수 있다. 일 예에서, 가동 지지부 구동 메커니즘(160)은 선회부의 근위에 캠(168) 및 캠 결합 부재(162)를 포함한다. 캠(168)은 작동 부재 구동 메커니즘(134)에, 그리고 예시된 예에서는 크랭크(138)에 회전가능하게 연결된다. 캠 결합 부재(162)는 몸체(22)의 일부(또는 그에 연결된 중간 부재)이다. 캠(168)의 프로파일은 캠 결합 부재(162)에 대항하는 캠의 회전이 상기 대응하는 캡슐 지지 위치와 캡슐 전달 위치 사이에서 가동 지지부(158)의 이동을 달성하도록 구성된다. 캠(168)은 바람직하게는 캠 편의 부재(164)에 의해 캠 결합 부재(162)와 결합 상태로 편의된다. 가동 지지부(158)는 그에 부착되는 작동 부재 구동 메커니즘(134), 액추에이터 유닛(112), 코드 판독 메커니즘(54), 즉, 캡슐 회전 구동 부재(58)에 작동식으로 연결된 구성 요소들을 포함한다.

추가 실시예(도시되지 않음)에서는 캡슐 회전 구동 부재(58)만이 이동된다. 이러한 실시예에서, 캡슐 회전 구동 부재(58)는 상기 가동 지지부 구동 메커니즘(160)에 의해 구동되는 상기 가동 지지 시스템(156)에 부착된다. 캡슐 회전 구동 부재(58)는, 상기 이동 중에 떨어져 변위되는 마찰 커플링에 의해 구동 트레인(60)과 캡슐 회전 구동 부재(58)가 회전가능하게 커플링되도록 구성함으로써 구동 트레인(60)과 결합해제 및 재결합될 수 있다.

작동 부재 구동 메커니즘(134)은 위치 신호를 제공하도록 할 수 있는 위치 센서를 추가로 포함할 수 있다. 위치 신호는 작동 부재 구동 메커니즘(134)의 구성요소 또는 그에 연결된 구성요소, 예컨대, 가동 캡슐 지지부(66)의 위치를 판정하기 위한 정보를 포함한다. 일 예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 위치 센서(166)는, 크랭크(138)에 회전가능하게 연결된 캠에 의해 작동되어 그의 각각의 회전에 대한 위치 신호에서의 하나 이상의 펄스를 제공하는 스위치를 포함한다.

작동 부재 구동 메커니즘(134) 및 제1 또는 제3 실시예의 코드 판독 메커니즘(54)은 제1 방향으로의 액추에이터 유닛(112)의 상기 회전이 코드 판독 메커니즘(54)의 캡슐 회전 구동 부재(58)를 회전시켜 코드의 판독을 달성하도록 작동식으로 링크된다. 그러나, 일방향 클러치(150)는 상기 회전을 크랭크(138) 및 그에 따른 가동 캡슐 지지부(66)로부터 격리하도록 동작한다. 그러나, 액추에이터 유닛(112)으로부터의 제2 방향으로의 회전은 일방향 클러치(150)를 통하여 크랭크(138)로 전달되어 상기 캡슐 지지 위치와 캡슐 전달 위치 사이에서의 가동 캡슐 지지부(66)의 이동을 달성한다. 제1 실시예의 코드 판독 메커니즘(54)의 경우, 유의할 것은 제2 방향으로의 액추에이터 유닛(112)의 회전이 또한 캡슐 회전 구동 부재(58)를 반대 방향으로 구동하지만, 이는 캡슐(6)에 대한 공칭 효과를 갖는데, 이는 그가 전술된 가동 지지 시스템(156)에 의해 후퇴될 수 있기 때문이라는 것이다.

따라서, 제1 또는 제3 실시예의 코드 판독 메커니즘(54)과 제1 실시예의 캡슐 전달 메커니즘(64)의 조합을 포함하는 캡슐 처리 유닛(16)은, 액추에이터 유닛(112)이 제1 방향으로 회전되는 경우에 캡슐(6)의 코드를 판독하도록; 액추에이터 유닛(112)이 제2 방향으로 회전되는 경우에 추출 유닛(14)으로의 캡슐(6)의 전달을 달성하도록 할 수 있다.

캡슐 전달 메커니즘(64)의 상기 제1 실시예는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 가동 캡슐 지지부(66)는 캡슐 지지부 작동 부재(126)의 단일 아암(128 또는 130)에 연결된 제1 부분(142)만을 포함할 수 있다. 더욱이, 캡슐 지지부 작동 부재(126) 또는 다른 적합한 작동 구성요소의 아암(128, 130) 또는 그의 각각은 전술된 예에서와 같이 선회식으로 이동가능하기보다는 오히려 몸체(22)에 대해 병진식으로 이동가능할 수 있다. 예를 들어, 병진 이동은 상기 안내 부재(154)의 채널을 선형이도록 구성함으로써 성취될 수 있는데, 작동 부재 구동 메커니즘(134)은 연결 부재를 순응성이 되도록 함으로써 대응하여 구성된다.

캡슐 전달 메커니즘(64)의 제2 실시예(도시되지 않음)에서, 캡슐 전달 메커니즘(64)은 제1 실시예의 캡슐 전달 메커니즘(64)과 유사한 배열을 포함하는데, 즉, 이는 제1 부분(142) 및 제2 부분(144)을 갖는 가동 캡슐 지지부(66); (몸체(22)에 선회식으로 연결된) 제1 아암(128) 및 제2 아암(130)을 포함하는 캡슐 지지부 작동 부재(126), 토크 전달 수단(132), 편의 부재(152), 안내 부재(154)를 갖는 캡슐 지지부 구동 메커니즘(124); 위치 센서(166); 가동 지지 시스템(156)을 포함한다.

그러나, 작동 부재 구동 메커니즘(134)은 기어를 포함하는 구동 트레인(146); 쐐기(wedge); 원위 단부에서 (예컨대, 중간 부재를 통하여) 몸체(22)에 나사식으로 연결되는 액슬(axle)을 포함한다. 기어는 회전가능하게 액슬을 구동하며, 이는 나사식 연결의 결과로서 액슬의 회전축을 따라 액슬의 선형 이동을 야기한다. 쐐기는 액슬의 근위 단부에서 회전가능하게 장착된다. 따라서, 어느 방향으로든 액슬의 회전은 쐐기의 선형 반대 이동을 달성한다. 쐐기는 그가 캡슐 지지부 작동 부재(126)의 아암(128, 130)들 중 하나와 결합하여 상기 아암의 선회를 달성하도록 구성 및 배열된다. 상기 아암은 편의 부재(152)에 의해 쐐기와 접촉 상태로 편의될 수 있다. 제1 방향으로의 쐐기의 이동은 캡슐 지지 위치로부터 캡슐 전달 위치로의 가동 캡슐 지지부(66)의 이동을 달성할 수 있는 반면, 제2 반대 방향으로의 쐐기의 이동은 전달 지지 위치로부터 캡슐 지지 위치로의 가동 캡슐 지지부(66)의 이동을 달성할 수 있다. 작동 부재 구동 메커니즘(134)은 코드 판독 시스템(50)에 의한 캡슐의 코드의 판독 동안 쐐기가 제1 방향으로 이동되고 코드 판독에 이어 이것이 캡슐 전달을 달성하기 위해 상기 아암과 결합하도록 구성된다. 그 후, 쐐기의 위치는 이를 제2 방향으로 이동시킴으로써 재설정될 수 있다.

제2 실시예의 캡슐 전달 메커니즘(64)을 포함하는 캡슐 처리 유닛(16)이 제1 또는 제3 실시예의 코드 판독 메커니즘(54)과 조합될 수 있다. 이러한 캡슐 처리 유닛은, 액추에이터 유닛(112)이 제1 방향으로 회전되는 경우에 캡슐(6)의 코드를 판독하도록; 액추에이터 유닛(112)이 제1 방향으로 회전되는 경우에 캡슐(6)의 추출 유닛(14)으로의 전달을 달성하도록 할 수 있다.

도 3에 도시되고 제2 또는 제4 실시예의 코드 판독 메커니즘(54)과 함께 사용하기 위한 캡슐 전달 메커니즘(64)의 제3 실시예에서, 캡슐 전달 메커니즘(64)은 가동 캡슐 지지부 및 캡슐 지지부 구동 메커니즘을 캡슐 지지 채널(116) 및 캡슐 작동 부재(114)의 형태로 포함하는데, 이는 앞서 논의된 바와 같이 액추에이터 유닛(112)에 의해 구동된다. 특히, 액추에이터 유닛(112)은 캡슐 삽입 채널(36)로의 전달을 달성하도록 캡슐 지지 채널(116)을 따라 캡슐을 변위시키도록 할 수 있다. 제2 실시예의 코드 판독 메커니즘(54)에 의해, 캡슐의 변위는 코드 판독 및 전달을 포함한다. 제4 실시예의 코드 판독 메커니즘(54)에 의해, 캡슐 작동 부재(114)는 전달이 코드 판독에 앞서도록 구성되는데, 즉, 캡슐 작동 부재(114)는 코드 판독기(52)와 먼저 결합하여 코드 판독을 달성하고 그 후 캡슐과 결합하여 그의 변위 및 전달을 달성하도록 구성된다.

따라서, 제2 또는 제4 실시예의 코드 판독 메커니즘(54)과 제3 실시예의 캡슐 전달 메커니즘(64)의 조합을 포함하는 캡슐 처리 유닛(16)은, 액추에이터 유닛(112)이 제1 방향으로 병진되는 경우에 캡슐(6)의 코드를 판독하도록; 액추에이터 유닛(112)이 제1 방향으로 병진되는 경우에 추출 유닛(14)으로의 캡슐(6)의 전달을 달성하도록 할 수 있다. 상기 조합은 또한, 액추에이터 유닛(112)이 제1 방향으로 병진되는 경우 캡슐(6)의 코드를 판독하도록; 액추에이터 유닛(112)이 제2 방향으로 병진되는 경우 추출 유닛(14)으로의 캡슐(6)의 전달을 달성하도록 할 수 있다. 예를 들어, 캡슐 작동 부재(114)는 그가 캡슐 지지 채널(116)을 따라 캡슐을 밀고 당길 수 있도록 캡슐(6)의 서로 반대편인 에지들 둘레로 연장되고; 캡슐은 캡슐 삽입 채널(36) 위에 배열되는 경우 캡슐 작동 부재(114)에 의해 떨어질 수 있다. 적응된 예는 또한 왕복 이동에 의한 코드의 판독을 허용한다.

캡슐 전달 메커니즘(64)의 제4 실시예(도시되지 않음)에서, 가동 캡슐 지지부(66)는 캡슐 지지 위치와 캡슐 전달 위치 사이에서 이동하도록 캡슐 회전축을 중심으로 회전 구동된다. 더 구체적으로, 가동 캡슐 지지부(66)는 2개의 부분으로 형성되고, 이들 둘 모두는 캡슐 축을 중심으로 지지부에 회전가능하게 장착된다. 제1 부분은 회전 이동을 수용하고 (제1 실시예의 캡슐 전달 메커니즘(64)의 토크 전달 수단을 포함할 수 있는) 토크 전달 수단에 의해 회전 이동을 전달한다. 캡슐 지지 위치로부터 캡슐 전달 위치로 이동하기 위하여, 제1 부분 및 제2 부분은 캡슐 회전축을 중심으로 반대 방향들로 분리되어, 그에 의해 제1 및 제2 부분에 의해 지지되는 캡슐이 그들 사이의 갭을 통하여 전달되게 한다. 이러한 배열을 갖는 가동 캡슐 지지부(66)는 WO 2014/056642호에 더 상세히 개시되어 있으며, 이는 본 명세서에 참고로 포함되어 있다. 상기 가동 캡슐 지지부는 구동 트레인을 포함하는 캡슐 지지부 구동 메커니즘에 의해 구동된다.

제4 실시예의 캡슐 전달 메커니즘(64)은 제1 또는 제3 실시예의 코드 판독 메커니즘(54)과 조합될 수 있다. 가동 캡슐 지지부의 회전 이동은 코드 판독 메커니즘(54)의 캡슐 회전 구동 부재(또는 코드 판독기 회전 구동 부재)에 대하여 구동 트레인에 의해 감속될(geared down) 수 있어서, 가동 캡슐 지지부가 캡슐 전달 위치로 점진적으로 이동됨에 따라 코드가 먼저 판독되게 한다. 이러한 조합은, 액추에이터 유닛의 작동에 대한, 제2 실시예의 캡슐 전달 메커니즘(64)과 유사한 작동, 즉, 액추에이터 유닛(112)이 제1 방향으로 회전되는 경우의 캡슐(6)의 코드의 판독; 액추에이터 유닛(112)이 제2 방향으로 회전되는 경우 추출 유닛(14)으로의 캡슐(6)의 전달을 갖는다.

액추에이터 유닛(112)이 이제 고려될 것인데, 액추에이터 유닛(112)은 선형 액추에이터, 예컨대, 솔레노이드, 또는 회전 액추에이터, 예컨대, 전기 작동식 모터를 포함할 수 있다. 더욱이, 액추에이터 유닛(112)은 선형 또는 회전 이동을 하도록 구성될 수 있는데, 예를 들어, 선형 액추에이터는 크랭크 및 선형 액추에이터에 의해 구동되는 커넥팅 로드에 의해 회전 이동을 하도록 구성되고, 회전 액추에이터는 커넥팅 로드와 회전 액추에이터에 의해 구동되는 크랭크에 의해 선형 이동을 하도록 구성된다.

캡슐 처리 유닛의 캡슐 검출 시스템

캡슐 검출 시스템이 이제 고려될 것인데, 캡슐 검출 시스템은 캡슐 지지부, 즉, 캡슐 전달 메커니즘(64)의 제1 실시예에서는 가동 캡슐 지지부(66), 캡슐 전달 메커니즘(64)의 제3 실시예에서는 캡슐 지지 채널(116) 상의 캡슐(6)의 존재 및 선택적으로는 유형을 검출하도록 할 수 있다. 간략하게 하기 위하여, 캡슐 검출 시스템은 캡슐 전달 메커니즘(64)의 제1 실시예와 함께 설명될 것이지만, 유사한 시스템이 캡슐 전달 메커니즘(64)의 제2, 제3 및 제4 실시예와 조합될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 캡슐 검출 시스템은 그에 근접한 캡슐의 존재를 검출하는 하나 이상의 센서를 포함한다. 바람직한 예에서, 센서는 유도성 센서이지만, 이는 광학 센서와 같은 다른 센서를 포함할 수 있다. 더욱이, 코드 판독기(52)는 그 자체가 센서로서 작동할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 캡슐 검출 시스템은, 플랜지, 뚜껑 또는 몸체와 같은 캡슐의 일부의 존재를 검출하도록 할 수 있는 제1 센서 배열체; 캡슐의 일부, 예컨대, 몸체 부분의 특정 길이와 같은 캡슐의 기하학적 특성을 검출하도록 할 수 있는 제2 센서 배열체를 포함하는데, 기하학적 특성은 캡슐 유형을 식별하는데 사용될 수 있다. 제1 및 제2 센서 배열체 둘 모두는 음료 제조 기계(4)의 구성요소에 작동식으로 연결된 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 유도성 센서의 경우에, 복수의 센서의 배열체가 직렬로 연결될 수 있다.

도 10을 참조하면, 제1 센서 배열체가 센서(172a, 172b)를 포함하고 제2 센서 배열체가 센서(172c)를 포함하는 캡슐 검출 시스템(170)의 그러한 실시예의 예가 도시되어 있다. 센서(172a, 172b)는 가동 캡슐 지지부(66) 상에, 더 구체적으로는 그의 제1 부분(142) 및 제2 부분(144)의 몸체 지지 부분 상에 배열된다. 이러한 방식으로, 이들은 가동 캡슐 지지부(66) 상에 배열된 캡슐의 몸체의 측벽의 존재를 검출하도록 할 수 있다. 센서(172c)는 음료 제조 기계(4)의 몸체(22)에 (예를 들어, 중간 부재를 통하여) 연결되고, 캡슐(6)의 몸체의 베이스에 인접하여 배열된다. 이러한 방식으로, 그것은 캡슐(6)이 가동 캡슐 지지부(66) 상에 배열되는 경우 그에 대한 캡슐(6)의 몸체의 베이스의 근접성을 검출하도록 할 수 있다.

캡슐(6)의 일부(본 경우에는 몸체)의 존재를 검출하기 위하여 복수의 센서(예컨대, 172a, 172b)를 갖는 것이 유리한데, 이는 그 일부가 변형되어서 그 일부의 존재가 단일 센서에 의해 정밀하게 검출되지 않게 될 수 있기 때문이다.

도시된 예에서, 코드 판독기(52)는 캡슐(6)의 몸체의 베이스 상에 배열된 코드를 판독하도록 배열되는데, 도시된 예에서는 코드 판독기(52)가 또한 제2 센서 배열체 또는 그의 일부로서 기능하도록 구성될 수 있다.

제1 센서 배열체는 캡슐이 존재하는지 여부를, 또는 더 구체적으로 유도성 센서가 사용되는 경우에는 금속 캡슐이 존재하는지 여부를 판정하는데 사용될 수 있고, 제2 센서 배열체는 캡슐의 몸체 부분의 길이를, 또는 더 구체적으로 유도성 센서가 사용되는 경우에는 금속 몸체 부분의 길이를 판정하는데 사용될 수 있어서, 검출된 캡슐의 여러 유형들을 판정할 수 있다. 유도성 센서의 경우, 캡슐 검출 및 식별 프로그램(176), 처리 유닛(70)의 캡슐 처리 프로그램(174)은 하기 프로그램 코드(또는 프로그래밍된 로직)를 포함할 수 있다: 제1 센서 배열체로부터의 신호가 캡슐을 나타내면 제2 센서 배열체로부터의 신호를 처리하고 그렇지 않으면 캡슐이 존재하지 않고 (또는 비금속 캡슐이 존재하고); 제2 센서 배열체로부터의 신호가 캡슐을 나타내면 제1 유형의 캡슐이 검출된 것이고 그렇지 않으면 제2 유형의 캡슐이 검출된 것이다.

캡슐 검출 및 식별 프로그램(176)에 의해 판정된 캡슐의 유형 및/또는 존재에 응답하여, 처리 유닛(70)의 캡슐 처리 프로그램(174)은 코드 판독 시스템(50)을 이용한 캡슐(6)의 코드의 판독 및/또는 캡슐 전달 메커니즘(64)을 이용한 추출 유닛(14)으로의 캡슐의 전달을 달성하기 위한 프로그램 코드(또는 프로그래밍된 로직)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 캡슐 처리 프로그램(174)은 하기 프로그램 코드(또는 프로그래밍된 로직)를 포함할 수 있다: 제1 유형의 캡슐이 검출되면 코드 판독 시스템(50)을 이용하여 코드를 판독하고 코드가 성공적으로 판독되면 캡슐 전달 메커니즘(64)을 이용하여 캡슐을 추출 유닛(14)으로 전달하고, 그렇지 않은 경우 제2 유형의 캡슐이 검출되면 캡슐 전달 메커니즘(64)을 이용하여 캡슐을 추출 유닛(14)으로 전달하고 그렇지 않으면 캡슐이 검출되지 않거나 적합하지 않은 캡슐이 검출된 것이다.

제어 시스템

도 1 및 도 11을 참조하면, 제어 시스템(18)이 이제 고려될 것인데, 제어 시스템(18)은 캡슐(6)로부터 하나 이상의 성분을 추출하기 위하여 다른 제1 레벨의 구성요소를 제어하도록 할 수 있다. 제어 시스템(18)은 전형적으로, 음료 제조 기계(4)의 제2 레벨에서, 사용자 인터페이스(68); 처리 유닛(70); 메모리 유닛(72); 하나 이상의 센서(56)를 포함하고, 이들이 이제 논의된다.

사용자 인터페이스(68)는 사용자로부터 커맨드를 수신하고 커맨드를 실행을 위한 처리 유닛(70)에 공급하도록 할 수 있다. 커맨드는, 예를 들어, 추출 공정을 수행하고/하거나 음료 제조 기계(4)의 작동 매개변수를 조정하는 명령어를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(68)는 또한 사용자에게 정보를, 예를 들어, 음료 제조 기계(4)의 상태에 관한 정보를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 사용자 인터페이스(68)는 LCD 디스플레이와 같은 디스플레이, 및/또는 디스플레이의 용량성 터치 스크린 또는 선택 키와 같은 선택 수단을 포함할 수 있다.

센서(56) 또는 그 각각은 추출 공정 및/또는 음료 제조 기계(4)의 상태를 모니터링하기 위하여 신호를 처리 유닛(70)에 제공하도록 할 수 있다. 센서는 예를 들어, 온도 센서; 유체 유량 센서를 포함할 수 있다. 센서(56)에 추가하여, 캡슐 검출 시스템(170)의 전술된 센서(172)가 또한 신호를 처리 유닛(70)에 제공한다.

처리 유닛(70)은 집적 회로로서, 전형적으로는 마이크로프로세서 또는 마이크로제어기로서 배열된 메모리, 입력 및 출력 시스템 구성요소를 포함한다. 처리 유닛(70)은 입력, 예컨대, 사용자 인터페이스(68)로부터의 커맨드 및/또는 센서(56, 172)의 신호를 수신하고, 메모리 유닛(72)에 저장된 프로그램 코드(또는 프로그래밍된 로직)에 따라 입력을 처리하고, 대체적으로 추출 공정인 출력을 제공하도록 할 수 있으며, 출력은 예를 들어, 캡슐 처리 유닛(16); 물 공급부(12); 추출 유닛(14)의 순차적 작동을 포함할 수 있다.

메모리 유닛(72)은 프로그램 코드 및 선택적으로는 데이터의 저장을 위한 것이다. 이를 위하여, 메모리 유닛은 전형적으로, 프로그램 코드 및 작동 매개변수 저장을 위한 비휘발성 메모리, 예컨대, EPROM, EEPROM 또는 플래시; 데이터 저장을 위한 휘발성 메모리(RAM)를 포함한다. 메모리 유닛은 (예를 들어, 반도체의 다이 상의) 개별 및/또는 집적된 메모리를 포함할 수 있다. 처리 유닛(70)은 제어 유닛 및 산술 로직 유닛 또는 복수의 이들, 즉 다중 프로세서를 포함하는 것으로 이상화될 수 있다.

처리 유닛(70)은 다른 적합한 집적 회로, 예컨대, ASIC; 프로그래밍가능 로직 디바이스, 예컨대, PAL, CPLD, FPGA, PSoC; 시스템 온 칩(SoC)을 포함할 수 있다. 그러한 디바이스의 경우, 적절하다면, 전술된 프로그램 코드는 프로그래밍된 로직으로 고려될 수 있거나 프로그래밍된 로직을 추가적으로 포함하는 것으로 고려될 수 있다.

제어 시스템의 메모리 유닛에 저장된 프로그램

도 11을 참조하면, 메모리 유닛(72)에 저장된 명령어는, 다양한 다른 하위 프로그램을 그 자체가 포함하는 주 음료 제조 프로그램(74)을 포함하는 것으로 이상화될 수 있다. 음료 제조 프로그램(74)은, 처리 유닛(70)에 의해 실행될 때 처리 유닛(70)에 의한 전술된 제1 레벨의 구성요소의 제어를 달성하여 그로부터 캡슐의 성분을 추출하는 프로그램 코드를 포함한다. 음료 제조 프로그램(74)은 사용자 인터페이스(68)로부터의 입력 커맨드 및/또는 센서로부터의 신호, 예컨대, 캡슐 검출 시스템(170)의 센서로부터의 신호에 응답하여 실행될 수 있다.

음료 제조 프로그램(74)은, 실행될 때, 코드 캡슐(6)에 인코딩된 추출 정보 및/또는 메모리 유닛(72)에 데이터로서 저장될 수 있는 다른 정보 및/또는 사용자 인터페이스(68)를 통한 입력을 사용하여 상기 구성요소의 제어를 달성할 수 있다.

캡슐 처리 유닛(16)이 사용자에 의해 캡슐 지지부로 공급된 캡슐을 처리하도록 제어하기 위하여, 음료 제조 프로그램(74)은 캡슐 처리 프로그램(174)을 포함하는 것으로 이상화될 수 있다. 캡슐 처리 프로그램(174)은, 코드 판독 시스템(50)이 코드 신호(78)를 제공하도록, 즉, 코드 판독기(52)가 코드를 판독하도록 제어하기 위한; 캡슐 전달 메커니즘(64)이 캡슐을 추출 유닛(14)에 전달하도록 제어하기 위한 프로그램 코드(또는 프로그래밍된 논리)를 포함한다. 사용자에 의해 캡슐 지지부에 공급되는 캡슐의 유형을 검출 및 식별하기 위하여, 캡슐 처리 프로그램(174)은 캡슐 검출 및 식별 프로그램(176)을 포함하는 것으로 이상화될 수 있다. 코드 신호 정보로부터 추출 정보를 디코딩하기 위하여, 캡슐 처리 프로그램(174)은 코드 처리 프로그램(76)을 포함하는 것으로 이상화될 수 있다.

음료 제조 시스템의 캡슐

캡슐(6)이 이제 논의될 것이며, 이는 추출될 성분의 정량을 저장하기 위한 캐비티를 한정하는 몸체 부분; 캐비티를 폐쇄하기 위한 뚜껑 부분; 몸체 부분과 플랜지 부분을 연결하기 위한 플랜지 부분 - 플랜지 부분은 캐비티의 베이스의 원위에 배열됨 - 을 포함한다. 몸체 부분은 다양한 형상, 예컨대, 디스크형, 원추형 또는 직사각형 단면 형상을 포함할 수 있다. 캡슐은 금속 또는 플라스틱 또는 이들의 조합과 같은 다양한 재료로 형성될 수 있다. 대체적으로 재료는, 그가 식품에 대해 안전하도록; 그가 추출 공정의 압력/온도를 견딜 수 있도록; 그가 주입 헤드(30)의 인젝터(40)의 삽입을 가능하게 하기에 바람직하도록; 그가 추출 벽(46)의 출구(48)로의 추출된 성분의 전달을 위해 파열가능하도록 선택된다. 따라서, 2가지 예가 하기에 제공되는 다양한 형태들을 캡슐(6)이 취할 수 있다는 것은 이해될 것이다.

도 12는, 추출될 성분의 정량을 수용하기 위한 절두 원추형 캐비티를 포함하는 몸체 부분(82); 몸체 부분의 캐비티를 폐쇄하기 위한 뚜껑 부분(84); 몸체 부분(82)과 뚜껑 부분(84)의 연결을 위한 플랜지 부분(86)을 포함하는 캡슐(6)의 제1 예의 측단면도를 도시한다.

도 13은, 추출될 성분의 정량을 수용하기 위한 반구형 캐비티를 포함하는 몸체 부분(88); 몸체 부분의 캐비티를 폐쇄하기 위한 뚜껑 부분(90); 몸체 부분(88)과 뚜껑 부분(90)의 연결을 위한 플랜지 부분(92)을 포함하는 캡슐(6)의 제2 예의 측단면도를 도시한다.

바람직하게는, 캡슐(6)은 플랜지 부분(86, 92)이 위치되는 평면에 대체로 직교하여 연장되는 캡슐 회전축(120)을 중심으로 실질적으로 회전 대칭이 되도록 형상화된다.

캡슐의 코드

캡슐(6)의 코드(94)가 이제 논의될 것이며, 먼저, 캡슐 상의 코드의 일반적인 배열이 논의되는데, 여기서 코드는 캡슐(6)과 코드 판독기(52) 사이에 상대 이동이 존재하는 경우 코드 판독기(52)에 의해 판독될 수 있도록 캡슐(6) 상에 배열된다.

코드는, 제1 또는 제3 실시예의 코드 판독 메커니즘(54)에 의한 판독을 위해 배열될 때, 캡슐의 회전축을 중심으로 배열된다. 도 14를 참조하면, 코드(94)의 그러한 예가 도시되는데, 여기서 코드(94)는 캡슐(6)의 몸체 부분(82, 88)의 캐비티의 베이스 상에 배열되고 캡슐 회전축(120)을 중심으로 원주 방향으로 배열되어 캡슐 회전축(120)을 중심으로 한 캡슐(6)의 회전 동안 코드(94)가 판독될 수 있게 한다. 제1 또는 제3 실시예의 코드 판독 메커니즘(54)과 호환 가능한 코드 배열의 다른 예에서, 코드는 플랜지 또는 뚜껑 부분(84, 92)과 같은 캡슐의 다른 부분 상에 배열될 수 있다.

제2 또는 제4 실시예의 코드 판독 메커니즘(54)에 의한 판독을 위해 배열된 경우의 코드는 캡슐의 축과 정렬되어 배열된다. 예를 들어, 코드는 캡슐의 몸체 부분(82, 88) 상에 배열될 수 있고 회전축(120)과 정렬될 수 있다.

코드(94)는 캡슐 상에서 일 회 또는 복수 회, 예를 들어 2 내지 6회 반복될 수 있으며, 코드(94)의 각각의 반복은 본 명세서에서 코드 반복으로 지칭된다. 단일 코드 반복의 경우에, 상기 반복은 단 한 번 판독될 수 있거나, 또는 바람직한 예에서 단일 반복 코드(94)는 복수 회 판독되고, 처리 유닛(70)은 서로 대응하는 코드의 판독들을 검사하는 단계를 수행하도록 할 수 있다. 대안적으로, 코드가 복수의 코드 반복을 포함하는 예에서, 각각의 코드 반복은 일 회 또는 복수 회 판독될 수 있고 처리 유닛(70)은 서로 대응하는 코드의 판독들을 검사하는 단계를 수행하도록 할 수 있다.

코드의 대체적인 형태가 이제 논의될 것인데, 코드는 바람직하게는 일련의 마커(marker)(96)들로 형성된다. 마커(96)는 코드 판독기(52)에 의해 제공된 코드 신호(78)에서 (마커(96)가 없는 것과 비교하여) 마커(96)의 식별을 허용하는 형상을 갖는다. 대체적으로, 모든 마커(96)는 그가 코드 판독기(52)에 의해 판독될 때 특징적 특징부(예를 들어, 펄스)가 코드 신호(78)에서 제공되도록 실질적으로 동일한 형상을 포함한다. 바람직한 예에서, 마커(96)는 막대 형상이지만, 마커는 정사각형 또는 원형과 같은 다른 형상일 수도 있다. 도 14의 예에서, 마커(96)는 막대 형상이며 캡슐 회전축(120)에 대하여 방사상으로 배열된다.

마커(96)는 다양한 수단에 의해, 예를 들어, 엠보싱(예컨대, 유도성 코드 판독기(52)와 함께 사용하는 경우) 또는 인쇄(예컨대, 광학 코드 판독기(52)와 함께 사용하는 경우)에 의해 캡슐(6) 상에 형성될 수 있다. 도 14의 예에서, 마커(96)는 캡슐(14)의 몸체 부분(82, 88)의 금속 부분 상의 엠보싱에 의해 형성된다. 엠보싱이 어느 방향으로든 캡슐의 표면에 법선으로 연장되는 만입부(indent)를 포함할 수 있다(즉, 마커(96)가 만입부의 부재 또는 존재에 의해 정의될 수 있다)는 것이 이해될 것이다. 추가 예에서, 마커(96)는 캡슐의 비금속 부분, 예를 들어 플라스틱 부분 상에, 그에 대한 금속층의 도포에 의해 형성될 수 있으며, 그에 의해 금속층의 부재 또는 존재가 마커를 정의한다. 다른 추가 예에서, 마커(96)는 잉크 인쇄에 의해 형성될 수 있으며, 그에 의해 인쇄물의 부재 또는 존재가 마커를 정의한다.

마커(96)의 치수는 캡슐(6)의 치수 및 코드 판독기(52)의 판독 헤드의 해상도에 따라 다르다. 그러나, 바람직한 예에서, 바 형태의 마커(96)는 하기 치수를 갖는다: 0.6 mm 내지 0.2 mm의 깊이, 바람직하게는 0.4 mm의 깊이; 1.5 mm 내지 캡슐 반경의 길이, 바람직하게는 2 mm의 길이; 10 mm 내지 0.4 mm의 폭, 바람직하게는 0.7 mm의 폭. 마커(96)들 사이의 거리는 후술하는 바와 같이 변하지만, 이는 대체적으로 2 내지 0.5 mm의 범위 내에 있다. 원주방향으로 배열된 마커(96)들의 경우, 마커(96)들 사이의 거리는 최대, 최소 또는 평균 원주방향 거리로서 정의될 수 있다.

마커(96)는 추출 정보를 인코딩하도록 배열된다. 복수의 마커(96)는 데이터(98)를 인코딩할 수 있으며, 그에 의해 각각의 인접한 마커는 그 안의 추출 정보를 적어도 부분적으로 인코딩하기 위한 변수로서 특정 간격을 갖는다. 그러한 코드의 일례가 PCT/EP14/055510호에 개시되어 있으며, 이는 본 명세서에 참고로 포함되어 있다.

추가 실시예에서, 코드(94)는 EP 2594171 A1호에 개시된 바코드 또는 광학적으로 판독 가능한 코드를 포함할 수 있으며, 이는 본 명세서에 참고로 포함되어 있다.

코드에 의해 인코딩된 추출 정보는 추출 공정 동안 사용될 수 있는 기계의 작동 매개변수 및/또는 캡슐과 관련된다. 예를 들어, 추출 정보는 하기 중 하나 이상을 인코딩할 수 있다: (원심력으로 작동되는 추출 유닛에 대한) 각속도/각가속도; (캡슐 입구 및/또는 기계 출구에서의) 수온; 물 질량/체적 유량; 물 체적; 추출 작동의 시퀀스, 예컨대, 사전 습윤 시간; 예를 들어 캡슐 재순서화를 위해 캡슐 소비를 모니터링하는 데 사용될 수 있는 캡슐 매개변수(체적, 유형, 캡슐 식별자, 유효 기간).

도면부호 목록

2 음료 제조 시스템

4 음료 제조 기계

10 하우징

20 베이스

22 몸체

12 유체 공급부

24 저장조

26 유체 펌프

28 유체 히터

14 추출 유닛

30 주입 헤드

40 인젝터

32 캡슐 홀더

42 캐비티

44 캐비티 베이스

46 추출 벽

48 출구

34 캡슐 홀더 로딩 메커니즘

36 캡슐 삽입 채널

38 캡슐 배출 채널

16 캡슐 처리 유닛

50 코드 판독 시스템

52 코드 판독기

78 코드 신호

54 코드 판독 메커니즘

62 판독 사이클 센서

실시예 1

58 캡슐 회전 구동 부재

60 구동 트레인

실시예 2

114 캡슐 작동 부재

116 캡슐 지지 채널

실시예 3

178 코드 판독기 회전 구동 부재

64 캡슐 전달 메커니즘

66 가동 캡슐 지지부

142 제1 부분

144 제2 부분

124 캡슐 지지부 구동 메커니즘

126 캡슐 지지부 작동 부재

128 제1 아암

근위 단부 (가동 캡슐 지지부)

원위 단부 (토크 전달 수단)

130 제2 아암

근위 단부 (가동 캡슐 지지부)

원위 단부 (토크 전달 수단)

132 토크 전달 수단

152 편의 부재

154 안내 부재

134 작동 부재 구동 메커니즘

146 구동 트레인

148 기어

150 일방향 클러치

136 연결 부재

138 크랭크

166 위치 센서

156 가동 지지 시스템

158 가동 지지부

160 가동 지지부 구동 메커니즘

162 캠 결합 부재

164 캠 편의 부재

168 캠

112 액추에이터 유닛

170 캡슐 검출 시스템

172 센서

18 제어 시스템

68 사용자 인터페이스

70 처리 유닛

72 메모리 유닛

74 음료 제조 프로그램

174 캡슐 처리 프로그램

76 코드 처리 프로그램

176 캡슐 검출 및 식별 프로그램

56 센서 (온도, 물 레벨, 주입 헤드 위치)

6 캡슐

120 캡슐 회전축

예 1

82 몸체 부분

94 코드

96 마커

98 데이터

84 뚜껑 부분

86 플랜지 부분

예 2

88 몸체 부분

90 뚜껑 부분

92 플랜지 부분

8 리셉터클

Claims

음료의 제조 동안 캡슐로부터 상기 음료의 성분을 추출하기 위한 추출 유닛을 포함하는 음료 제조 기계의 캡슐 처리 유닛으로서,
코드 판독기 및 코드 판독 메커니즘을 포함하고, 상기 코드 판독 메커니즘은 코드 판독기와 캡슐 사이에 상대 회전 이동을 부여함으로써 상기 코드 판독기에 의한 캡슐의 코드의 판독을 달성하도록 구성되는, 코드 판독 시스템;
상기 추출 유닛으로의 캡슐의 전달을 달성하도록 구성된 캡슐 전달 메커니즘; 및
상기 코드 판독 시스템을 작동하여 상기 코드를 판독하고 상기 캡슐 전달 메커니즘을 작동하여 상기 캡슐의 전달을 달성하는 단일 액추에이터 유닛을 포함하는, 캡슐 처리 유닛.
제1항에 있어서, 상기 코드 판독 메커니즘 및 캡슐 전달 메커니즘은 상기 액추에이터 유닛으로부터 제1 방향으로의 이동을 수용하여 상기 코드의 상기 판독을 달성하도록 구성되고, 상기 액추에이터 유닛으로부터 제2 방향으로의 이동을 수용하여 상기 캡슐의 상기 전달을 달성하도록 구성되는, 캡슐 처리 유닛.
제1항에 있어서, 상기 액추에이터 유닛은 회전 이동에 의해 상기 코드 판독 메커니즘 및 캡슐 전달 메커니즘을 작동시키는, 캡슐 처리 유닛.
제1항에 있어서, 상기 코드 판독 메커니즘은 상기 코드 판독기와 캡슐 사이에 캡슐 회전축을 중심으로 한 상대 회전 이동을 부여함으로써 상기 코드의 판독을 달성하도록 구성되는, 캡슐 처리 유닛.
제3항에 있어서, 상기 코드 판독 메커니즘은 캡슐 회전 구동 부재를 포함하고, 상기 캡슐 회전 구동 부재는 상기 액추에이터 유닛으로부터 회전 이동을 수용하도록 할 수 있고 상기 회전 이동을 캡슐에 부여하도록 할 수 있는, 캡슐 처리 유닛.
제1항에 있어서, 상기 캡슐 전달 메커니즘은 캡슐 지지부 구동 메커니즘에 의해 캡슐 지지 위치와 캡슐 전달 위치 사이에서 작동되는 가동 캡슐 지지부를 포함하는, 캡슐 처리 유닛.
제6항에 있어서, 상기 캡슐 지지부 구동 메커니즘은 캡슐 지지부 작동 부재 및 작동 부재 구동 메커니즘을 포함하고, 상기 캡슐 지지부 작동 부재는 상기 가동 캡슐 지지부에 작동식으로 연결되고, 상기 작동 부재 구동 메커니즘은 상기 캡슐 지지부 작동 부재에 작동식으로 연결되고, 상기 작동 부재 구동 메커니즘은 상기 캡슐 지지부 작동 부재를 작동하여 상기 가동 캡슐 지지부를 상기 캡슐 지지 위치와 상기 캡슐 전달 위치 사이에서 이동시키도록 할 수 있는, 캡슐 처리 유닛.
제7항에 있어서, 상기 캡슐 지지부 작동 부재는 근위 단부(proximal end)에서 상기 가동 캡슐 지지부에 작동식으로 연결되고 원위 단부(distal end)에서 상기 캡슐 처리 유닛의 몸체에 선회식으로 연결된 제1 아암을 포함하는, 캡슐 처리 유닛.
제8항에 있어서, 상기 캡슐 지지부 작동 부재는 근위 단부에서 상기 가동 캡슐 지지부의 제2 부분에 연결되고 원위 단부에서 상기 몸체에 선회식으로 연결된 제2 아암을 포함하고, 상기 제1 아암의 상기 근위 단부는 상기 가동 캡슐 지지부의 제1 부분에 연결되고, 상기 제1 및 제2 아암은 상기 아암들 사이의 대응하는 회전 이동을 전달하도록 구성된 토크 전달 수단에 의해 작동식으로 링크되고, 상기 제1 부분은 상기 캡슐 지지 위치 및 전달 위치를 구현하도록 상기 캡슐 지지부 작동 부재에 의해 상기 제2 부분에 대해 이동가능한, 캡슐 처리 유닛.
제7항에 있어서, 상기 작동 부재 구동 메커니즘은 일방향 클러치(one-way clutch)를 갖는 구동 트레인(drive train), 크랭크(crank) 및 연결 부재를 포함하고, 상기 구동 트레인은 작동 유닛에 작동식으로 링크되고, 상기 일방향 클러치는 상기 작동 유닛이 회전 이동을 단지 제2 방향으로만 공급하는 경우 회전 이동을 상기 크랭크로 전달하도록 구성되고, 상기 연결 부재는 상기 크랭크의 회전이 상기 캡슐 지지 위치와 캡슐 전달 위치 사이의 상기 가동 캡슐 지지부의 이동을 달성하도록 상기 캡슐 지지부 작동 부재 및 크랭크에 작동식으로 연결되는, 캡슐 처리 유닛.
제6항에 있어서, 상기 가동 캡슐 지지부 상의 캡슐의 존재를 검출하도록 배열된 하나 이상의 센서들의 제1 배열체 및 상기 캡슐의 유형을 판정하기 위하여 상기 캡슐의 일부의 기하학적 특성을 검출하도록 배열된 하나 이상의 센서들의 제2 배열체를 포함하는 캡슐 검출 시스템을 추가로 포함하는, 캡슐 처리 유닛.
음료 제조 기계로서,
음료의 제조 동안 상기 음료의 성분을 캡슐로부터 추출하도록 할 수 있는 추출 유닛;
유체를 상기 추출 유닛에 공급하도록 할 수 있는 유체 공급부; 및
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 캡슐 처리 유닛을 포함하는, 음료 제조 기계.
제12항에 있어서, 상기 코드 판독 시스템을 작동하여 상기 코드를 판독하고 상기 캡슐 전달 메커니즘을 작동하여 상기 캡슐의 전달을 달성하기 위하여 상기 액추에이터 유닛을 제어하도록 할 수 있는 제어 시스템을 추가로 포함하고, 상기 제어 시스템은 상기 액추에이터 유닛을, 제1 방향으로 이동시켜 상기 코드 판독 시스템을 작동하여 상기 코드를 판독하고 제2 방향으로 이동시켜 상기 캡슐 전달 메커니즘을 작동하여 상기 캡슐의 전달을 달성하기 위하여, 제어하도록 할 수 있는, 음료 제조 기계.
제12항에 있어서, 상기 코드 판독기는 코드 신호에 의해 처리 유닛과 통신 상태에 있고, 상기 처리 유닛은 상기 코드 신호로부터의 추출 정보를 판정하도록 할 수 있고, 상기 처리 유닛은 추가로 상기 판정된 추출 정보의 적어도 일부를 이용하여 상기 유체 공급부 및/또는 상기 추출 유닛을 제어하도록 할 수 있고/있거나 상기 판정된 추출 정보의 적어도 일부는 상기 음료 제조 기계의 사용 및/또는 캡슐 소비의 모니터링을 위하여 메모리 유닛에 저장되는, 음료 제조 기계.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 캡슐 처리 유닛으로 캡슐을 처리하는 방법으로서,
상기 액추에이터 유닛으로 상기 코드 판독 시스템을 작동하여 캡슐의 코드를 판독하는 단계; 및
상기 액추에이터 유닛으로 상기 캡슐 전달 메커니즘을 작동하여 상기 캡슐을 상기 추출 유닛으로 전달하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 캡슐 처리 유닛에 의해 처리되는 캡슐.