WO2015055849A1 - System und verfahren zum zubereiten eines getränks - Google Patents

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WO2015055849A1
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portion capsule
brewing
capsule
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Günter EMPL
Marc KRÜGER
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K-Fee System Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a system for preparing a beverage comprising a portion capsule containing a beverage raw material, and a brewing device comprising a brewing chamber for receiving the portion capsule and for extracting the beverage from the portion capsule by means of hot water.
  • the system comprises a portion capsule and a brewing device with a brewing chamber for extracting and / or releasing a substance provided in the portion capsule, the brewing chamber having a first brewing chamber element and a second brewing chamber element and the first brewing chamber element between a loading position, in which the first and the second Brühschelement are spaced from each other, and an extraction position in which the first and the second Brühhuntelement to form a substantially closed brewing chamber are approximated, movable and each Brühhuntelement each having a perforating agent, said with the first perforating the capsule lid and the second perforating the bottom portion of the portion capsule is pierceable.
  • the portion capsule is specially adapted to the brewing device to always ensure a trouble-free and reliable brewing process and a high quality of the beverage to be produced.
  • portion capsule brewing systems have grown steadily in recent years, so that now a variety of different portion capsule systems can be found on the market.
  • portion capsule and the brewing chamber machines of the respective portions capsules have grown steadily in recent years, so that now a variety of different portion capsule systems can be found on the market.
  • the object is achieved with a system for preparing a beverage, which has a portion capsule, which is filled with a beverage raw material, and a brewing device, which comprises a brewing chamber for receiving the portion capsule and for extracting the beverage from the portion capsule by means of extraction liquid, said Portionskapsei has a product identification identifier and the brewing device has a recognition detector for identifying the identifier of the portion capsule.
  • the inventive system allows using the product identification identifier advantageously a check of the portion capsule before the start of the brewing device to the effect whether the portion caplet concerned is an approved and known, ie native portion capsule, of which no danger to the brewing device or the User goes out.
  • the brewing chamber can not close or that the portion capsule simply falls through the brewing chamber or that the brewing process can only be started in a non-hazardous mode or if the portion capsule can not be clearly identified on the basis of its product identification code. In this way it is prevented that the brewing device is operated with a non-system portion capsule.
  • the portion capsule is checked on the basis of the product identification code so that no additional code system has to be introduced.
  • Any food product is in any case provided with a unique and non-confusable product identification identifier, which clearly assigns the product to a specific manufacturer.
  • stocks are usually checked in the food trade, transport routes are documented, guarantees of origin are kept or food products are read in at the cash machine.
  • the basic idea of the present invention is to use this already existing and unique code for testing in the brewing device in order to decide whether the brewing device with the inserted portion capsule is compatible and thus the brewing process can be initiated safely.
  • the product identification code comprises in particular the so-called product identification number, in particular a Universal Product Code (UPC), a European Article
  • the term extraction of the beverage in the context of the present invention comprises in particular the introduction of brewing liquid into the portion capsule.
  • the beverage raw material located within the portion capsule can be dissolved, brewed and / or dissolved out of the beverage raw material or separated from the beverage raw material.
  • beverages from all common types of beverage raw materials such as granulated coffee roasted beans, sliced tea leaves or instant powder, for example instant coffee, instant chocolate or instant milk, can be produced.
  • the beverage raw material is a combination from soluble and separable substances such as instant coffee and coffee beans.
  • the beverage raw material may as well comprise a base material, in particular instant material for the production of cold drinks.
  • the product identification code is embedded in a barcode, an RFID code, a QR code, a data matrix code or the like.
  • the identification detector comprises, in particular, an optical sensor, such as a camera, for example, which automatically reads the bar code or QR code or the data matrix code when the portion capsule is arranged inside the brewing device.
  • the identification detector comprises a transmitting and receiving antenna for automatically reading the RFID codes.
  • the product identification code is embedded in other automatically readable computer chips.
  • the term QR code encompasses in particular any data matrix code.
  • QR code and data matrix code are used synonymously below.
  • the product identification identifier may comprise a bar code, a point code, a binary code, a Morse code, Braille character code (Braille) or the like.
  • the code can also be embedded in a three-dimensional structure, such as a relief.
  • the brewing device comprises a control unit which initiates or continues extraction only if the identifier detector detects a known product identification code.
  • brewing liquid is only introduced for extracting the beverage raw material if the identification detector detects a known product identification code. It is conceivable for the brewing program to be started automatically or continued when the product identification code is recognized.
  • the brewing device preferably comprises a memory in which all product identification identifiers of all compatible portion capsules are stored, so that only a comparison has to be made by means of a control device as to whether the product identification code read in by means of the identification detector is included in the list of the stored (or known) Production identification tags is present.
  • the brewing device comprises a control unit which starts a specific brewing program as a function of the product identification code detected by the identification detector.
  • the brewing program suitable for the beverage raw material is thus automatically selected.
  • the various brewing programs preferably differ in terms of temperature, pressure, delivery rate, delivery time and / or delivery pauses when introducing the brewing liquid into the portion capsule.
  • the brewing device comprises a control unit which initiates an alternative process (also referred to as secure mode) when the identifier detector detects an unknown product identification code. If the product identification tag is not recognized, it must be assumed that the current portion capsule is a non-system portion capsule designed for a different type of brewing device. It has been shown in the past that the brewing device can be damaged by use with such non-system portion capsule and / or a proper and harmless to the consumer brewing process can not be guaranteed. In some cases, the use of non-system portion capsules, for example, means that the brewing chamber does not close watertight during the extraction process, the portion capsule is incorrectly pierced and / or the capsule bursts in the brewing chamber.
  • the alternative process preferably comprises a capsule ejecting process, a cleaning process, a brewing program with a reduced amount of brewing water, reduced brewing pressure and / or reduced brewing water temperature.
  • the system has a sales packaging in which the portion capsule is arranged prior to insertion into the brewing device, wherein the sales packaging is provided with the same product identification identifier.
  • the same code is used for the arranged on the portion capsule product identification code, which is already arranged on the sales packaging anyway and allows a clear assignment of the portion capsule.
  • the product identification code arranged on the sales packaging serves, in particular, for identifying and tracking the portion capsule arranged in the sales packaging during the transport, storage and / or sale of the portion capsule.
  • a further subject of the present invention is a portion capsule for the system according to the invention, wherein the portion capsule has a frusto-conical base element with a cavity for receiving the beverage raw material and a capsule lid closing the cavity, wherein the product identification recognition in the region of the capsule lid and / or in the region of a capsule flange and / or is arranged on the base element.
  • the product identification code and in particular the QR code or the data matrix code, which represents the product identification code can be arranged in a particularly simple and cost-effective manner. Furthermore, this area is also comparatively easy to read from the identification detector in a closed brewing chamber.
  • the product identification code is embedded in a QR code and wherein a plurality of the QR codes are arranged in the circumferential direction one behind the other on a circular path on the capsule cover.
  • the portion capsule is rotationally symmetrical about its longitudinal axis, whereby the orientation of the portion capsule is not precisely defined in the brewing chamber and will be different during each brewing process.
  • the QR codes are in the region of a circular path with a radius between 40 and 100 percent preferably between 50 and 80 percent and preferably between 55 and 65 percent of the total radius of the capsule lid.
  • the mean diameter of the circular ring of QR codes is preferably between 15 and 35 millimeters, more preferably between 20 and 30 millimeters and particularly preferably at substantially 26 millimeters.
  • the QR codes in the region of a circular path with a radius between 20 and 100 percent, preferably between 30 and 60 percent, more preferably between 40 and 60 percent and most preferably between 45 and 55 percent of the total radius of the capsule lid are.
  • the mean diameter of the circular ring of QR codes is preferably between 10 and 20 millimeters, more preferably between 12 and 15 millimeters, and particularly preferably at substantially 13.5 millimeters.
  • Each QR code is preferably square, the edge length preferably being between 1 and 5 millimeters, more preferably between 1, 5 and 2, 1 millimeters and more preferably at substantially 1, 8 millimeters.
  • the multiplicity of identical QR codes can advantageously be realized in a size which can still be detected comparatively easily by the identifier detector.
  • the distance between two adjacent QR codes along the circular ring 1, 5 is preferably between 1 and 2 millimeters, more preferably between 1, 2 and 1, 8 millimeters and particularly preferably at substantially 1, 5 millimeters.
  • sufficient space remains in the center of the capsule lid so that when extracting the portion capsule the perforating means can perforate the capsule lid and the extraction liquid can be directed into the interior of the portion capsule.
  • the field of view of the identification detector has a width preferably between 3 and 6 millimeters, more preferably between 4 and 5 millimeters and particularly preferably of substantially 4.5 millimeters.
  • the field of view of the identification detector further has a length preferably between 7 and 11 millimeters, more preferably between 8 and 10 millimeters, and most preferably substantially 9 millimeters.
  • each QR code has a maximum first extent in the circumferential direction and in each case a distance is provided between two adjacent QR code, wherein the distance is smaller, equal to or greater than the first extent ,
  • the portion capsule comprises at least one carrier foil and a transparent lid foil, wherein the QR codes are arranged between the carrier foil and the lid foil and are printed in particular on the back side of the surface foil.
  • the QR code is thus protected against scratching by the cover film.
  • the carrier foil preferably faces the base element, while the lid foil faces away from the base element.
  • the QR code is printed with an ultraviolet light reflecting ink. It is conceivable that the QR code is printed with an ink that is visually less visible to the human eye in daylight than under artificial UV light.
  • the external appearance of the portion capsule, on the lid of which the brand or the respective type of beverage is typically printed in an optically appealing manner is not or only insignificantly impaired by the plurality of QR codes.
  • the base element has a peripheral flange, on which the capsule lid is attached, wherein on a side facing away from the capsule bottom of the flange, the plurality of QR code is arranged in the circumferential direction one behind the other on a circular path.
  • the flange between the closure element and the receiving element is firmly clamped, so that a reliable reading is advantageously favored.
  • the QR code or the plurality of QR codes is arranged on the outside of the capsule bottom or on the outside of the wall of the base element.
  • Another object of the present invention is a brewing device for the inventive system or for use with the portion capsule according to the invention, wherein the brewing device comprises a receiving element with a receptacle for the portion capsule and a closure element, wherein the closure element between a loading position in which the receiving element and the Closing element are spaced from each other, and an extraction position in which the receiving element and the closure element for forming a substantially closed brewing chamber are approached, is movable, preferably the receiving element, a housing of the brewing device or the closure element comprises the identification detector.
  • the closure element is in particular pressed against the capsule lid in the extraction position, so that a product identification code arranged on the capsule lid and in particular the QR code representing the product identification identifier can be read out particularly easily and reliably by the identifier detector.
  • the closure element has an opening on a side facing the receiving element, wherein the identification detector is arranged in the region of the opening within the closure element, wherein the opening is preferably closed by a transparent window.
  • the identification detector can advantageously detect a product identification code arranged on the portion capsule through the opening.
  • the opening is preferably closed by a transparent window, for example in the form of a transparent film or a transparent glass, so that the identification detector itself advantageously does not engage in Contact with pressurized, hot brewing liquid passes.
  • the receiving element has the opening and the transparent window.
  • the identification detector in the chute, the bell or a non-movable element of the brewing chamber is arranged.
  • the closure element has a receiving element facing substantially round contact surface for contact with the capsule lid in the extraction position, wherein a detection surface of the identification detector and / or the opening is formed in the contact surface.
  • the detection surface and / or the opening is arranged in a range between 50 and 100 percent, preferably between 55 and 80 percent, particularly preferably between 60 and 70 percent of the total radius of the contact surface.
  • the detection surface or the opening thus lies in the region of the product identification code arranged on the capsule lid.
  • the opening is arranged in a range between 20 and 100 percent, preferably between 30 and 70 percent, more preferably between 40 and 60 percent and most preferably between 45 and 55 percent of the total radius of the contact surface.
  • the detection surface and / or the opening has a second extension in the circumferential direction of the contact surface, which is larger in the circumferential direction than the first extension.
  • a complete product identification code and in particular a complete QR code can thus be detected by the identifier detector.
  • the second extent in the circumferential direction is equal to or greater than the sum of the first extent and the distance.
  • each area of the QR code is necessarily detectable by the identifier detector, regardless of how the portion capsule is randomly oriented.
  • the product identification code may need to be composed of two different QR codes, for example, if the distance between the QR code is centered in front of the detection area and / or the opening and only one on either side of the distance Part adjacent QR code for the identifier detector is detectable.
  • the second extent in the circumferential direction is equal to or greater than the sum of twice the first extent and the distance or the sum of the first extent and twice the distance.
  • the opening or the detection surface is formed annularly on the contact surface. It is conceivable that the detector is designed in the manner of a ring camera or rotates about the longitudinal axis of the brewing chamber along the annular opening or detection surface.
  • the portion capsule optionally has only a single QR code on the annulus in this embodiment.
  • the closure element has a radiation source and in particular a light source for emitting visual and / or ultraviolet light in the direction of the portion capsule.
  • the product identification code and in particular the QR code are illuminated by the light source, so that a reading of the identifier by means of the identifier detector is made possible with the brewing chamber closed.
  • the identifier detector is preferably designed for reading out of the portion capsule reflected signals in the visual and / or ultraviolet wavelength range. It is conceivable that the identification detector comprises, for example, a CCD camera which is sensitive in the wavelength range of visual and / or ultraviolet light.
  • the brewing device has an evaluation electronics, which is coupled to the identification detector and is provided for determining the product identification code by analyzing the detected QR code.
  • the evaluation electronics preferably determine the GS code from the QR code, which permits unambiguous identification of the product or portion capsule arranged in the brewing chamber.
  • the brewing device preferably further comprises a comparison unit provided for comparing the determined product identification identifier with a list of prestored product identification identifiers.
  • an algorithm detection has, which detects by means of an algorithm, whether the detected QR code system-related (that is, known) or foreign to the system. The algorithm works according to the known cryptographic encryption / decryption methods.
  • product-relevant information such as the expiration date of the beverage substance
  • the detection detector reads out the product-relevant information during the detection of the product identification code and, depending on the product-relevant information, continues or terminates the brewing process, possibly with changed brewing parameters. In this way, it can be prevented, for example, that a beverage with a serving date already exceeded the best before date portion capsule is scalded, so that health risks are avoided when consumed. This is especially important for milk-based products.
  • each GS1 code pre-stored on the memory module is linked to at least one special brewing parameter which is used in the started brewing process. For example, the amount of water, the water temperature, the brewing pressure and / or an intermediate exposure period are taken as brewing parameters from the list and applied accordingly during brewing with the associated portion capsule.
  • a further subject of the present invention is a method for handling a portion capsule, wherein in a first method step at least one portion capsule and a sales package are provided with the same product identification code, wherein in a second method step the sales package is filled with the at least one portion capsule, wherein in one is stored, transported and / or sold in a third process step the filled sales packaging and wherein in a fourth process step the portion capsule removed from a consumer from the sales packaging, inserted into a brewing device and for extracting a beverage from the portion capsule, the brewing device is started, characterized in that in the third process step, the product identification code located on the sales packaging is read out and evaluated in order to release the portion capsule and / or the manufacturer of the portion capsule to identify ogvers purposes, and whereby in the fifth procedural step the product identification code located on the portion capsule is read out by an identification detector of the brewing device and evaluated in order to check the compatibility of the portion capsule with the brewing device.
  • the first method step in a first method step at least one portion capsule and
  • a further subject of the present invention is a method for operating a system according to the invention, wherein in a first operating step the portion capsule according to the invention is inserted into the brewing device according to the invention, wherein in a second operating step the brewing device is transferred from the loading position to the extraction position, wherein in a third operating step the QR code arranged on the portion capsule is read out by the identification detector, wherein in a fourth operating step the product identification code is first determined from the QR code and then the extraction process is initiated in a fifth operating step, if the product identification code can be identified, or in one Fifth operating step of the extraction process is first initiated and in a subsequent fourth process step, the product identification identifier from the QR code is determined and the extraction process is carried out or performed according to a particular brewing program, if the product identification identifier is identifiable.
  • the product identification code ie the QR code
  • the identifier detector is only then read out by means of the identifier detector after the brewing chamber has been transferred to the extraction position, ie has been closed.
  • the position of the portion capsule is fixed and well-defined relative to the identification detector, whereby a reliable and error-free detection process can be achieved.
  • impairment of the code recognition is avoided in that no scattered light can penetrate from the outside into the closed brewing chamber.
  • the brewing process is initiated before the QR code is read and determined. This has the advantage that nern the portion capsule already builds up an overpressure by inflowing extraction liquid, whereby the closure element nestles flat against the identification detector.
  • the brewing process is carried out only in safe mode, ie with lower temperature and / or lower brewing pressure, in order to reduce the risk to the user and the machine. Nevertheless, an error-free reading is favored here. If the QR code is recognized, the extraction process is maintained, or continued, especially with the proper brewing parameters appropriate and / or appropriate for the capsule. It is also conceivable that in the fifth method step, the brewing process is converted according to the detected product into a brewing program suitable for the identified portion capsule.
  • the brewing process is aborted or the alternative process (also referred to as safe mode), which includes a cleaning operation, a brewing program with reduced brewing water quantity, reduced brewing pressure and / or reduced brewing water temperature, is started.
  • the portion capsule is treated, for example, like a cleaning capsule, ie the brewing parameters of the extraction process are set to a cleaning capsule.
  • cold or colder water is used than in a beverage brewing process.
  • the brewing device operates in safe mode, for example with a lower brewing pressure, so that a bursting of a non-system capsule when used with pump pressures of 19 bar, which can supply the machine is prevented and there is no danger to the user.
  • an extraction process with brewing parameters is initiated or continued, wherein preferably at least one brewing parameter is selected as a function of the identified product identification code.
  • a brewing process can be automatically initiated due to the identification of the portion capsule, which is specially tuned for brewing the arranged in the portion capsule beverage raw material. For example, the amount of water, the water temperature, the brewing pressure and / or an intermediate exposure time period are recognized as brewing parameters on the basis of the product identification code and applied to the associated extraction process.
  • the QR code in the third operating step, is illuminated by a light source arranged on the closure element, in particular with visual and / or ultraviolet light, and light beams reflected by the QR code are detected by the identification detector.
  • the product identification code in the fifth operating step is compared with a list of prestored product identification codes.
  • the brewing device in the fifth operating step is automatically moved back to the loading position without extraction process or after termination of the extraction process, if the product identification code is not identified and, in particular, can not be found on the list of pre-stored product identification codes.
  • Another object of the present invention is a method for producing the portion capsule according to the invention, wherein in a first manufacturing step, a transparent lid film is provided, wherein in a second manufacturing step, the QR code is printed on a back of the lid film, wherein a third manufacturing step, the back of the Cover film is connected to a barrier film and wherein in a fourth manufacturing step, the composite of cover film and barrier film is mounted on the base member.
  • the composite is glued and / or sealed to a circumferential flange of the base member.
  • the QR code can be detected by the identification detector through the transparent cover film and, on the other hand, it is protected by the transparent cover film.
  • the barrier film advantageously ensures that the QR code and the cover film do not come into contact with the beverage raw material and thus preferably do not have to be formed food safe.
  • the production process enables a quick, simple and inexpensive production of the portion capsule according to the invention.
  • the second production step after the printing of the QR code, an inscription and / or graphic is printed on the back side of the cover film.
  • a visually appealing brand or ornament or the respective type of beverage can be printed.
  • the QR code is preferably printed with an ink which is visually imperceptible and only becomes visible by illumination with ultraviolet light. The outer design of the capsule lid is thus not affected by the majority of the QR code.
  • the barrier film on a side facing away from the lid film side is connected to a carrier film.
  • the capsule lid is connected to the base element in such a way that the rear side of the barrier film is glued or sealed onto the flange.
  • Figures 1 a to 1 e show schematic sectional views of a system and a
  • a method of making a beverage according to an exemplary embodiment of the present invention is a method of making a beverage according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Figures 2a and 2b are schematic perspective views of the portion capsule of the system according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a sales package for the portion capsule of the system according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • Figures 4a and 4b show schematic views of a portion capsule according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 5a and 5b show detail views of a brewing device of a system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows a schematic partial view of a portion capsule according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIGS. 1 a to 1 e show schematic sectional views of a system 1 and a method for producing a beverage according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the system 1 comprises a brewing device 5 and a portion capsule 2.
  • the brewing device 5 comprises a receiving element 4 formed as a bell element and a closure element 3.
  • the closure element 3 is relative to the receiving element 4 along an axial direction 6 between one in FIGS 1 b illustrated loading position 10 and an illustrated in Figure 1 d extraction position 1 1 movable.
  • the portion capsule 2 comprises a truncated cone 31 made of plastic and cup-shaped.
  • the truncated cone 31 is closed airtight by means of a capsule lid 25 made of plastic or aluminum foil.
  • a beverage substance in particular a roasted coffee powder extractable by means of an extracting liquid.
  • the portion capsule 2 has an unillustrated filter element, which is arranged between the capsule bottom 29 and the beverage substance.
  • the capsule lid 25 is glued or welded in the region of a capsule flange 27 with the truncated cone 31.
  • the closure element 3 has a plurality of first perforation means 18 on an end face 8 facing the receiving element 4.
  • the first perforation means 18 each comprise a perforation tip, which protrude in the direction of the receiving element 4 from the end face 8. Furthermore, 8 water outlet openings are formed in the end face (for reasons of perspective in Figures 1 a to 1 e not visible).
  • the closure element 3 further has a water supply channel 32, which is provided for supplying extraction liquid to the water outlet openings.
  • the closure element 3 has two lateral retaining sleeves 34, whose free ends are facing each other and the capsule flange 27 laterally.
  • the receiving element 4 has a second perforation means 19, which comprises a pointing in the direction of the closure element 3 Aufstechspitze, which is disposed within the cavity.
  • the piercing tip is provided with lateral grooves 33, which extend parallel to the axial direction 6.
  • the receiving element 4 has a recess 23 in the bottom region 22 of the cavity, into which a drainage channel 24 opens.
  • FIG. 1 a the closure element 3 is illustrated in the loading position 10, that is, the closure element 3 is spaced along the axial direction 6 of the receiving element 4.
  • the portion capsule 2 is now introduced along a loading direction 26 by an unillustrated user into an insertion chute 42, so that the portion capsule 2 falls under gravity into an intermediate region between the closure element 3 and the receiving element 4.
  • FIG. 1 b illustrates that the portion capsule 2 abuts a capsule stop 12 in the intermediate region and rests there. At the same time, tilting of the portion capsule 2 in the direction of the receiving element 4 is prevented by the lateral retaining sleeves 34 by the capsule flange 27 is supported in the direction of the receiving element 4 on the retaining sleeve 34 so that the portion capsule 2 is aligned substantially axially along the axial direction 6 ,
  • the closure element 3 is driven via a toggle lever joint 28 to a linear displacement along the axial direction 6 in the direction of the receiving element 4.
  • the portion capsule 2 is introduced into the cavity of the receiving element 4.
  • the closure element 3 is displaced to the receiving element 4 along the axial direction 6 in the extraction position 1 1, so that the portion capsule 2 is almost completely inserted into the cavity of the hollow bell element.
  • the capsule lid 25 has been perforated by the first perforating means 18 designed as perforation tips, while the capsule bottom 29 has been perforated by the second perforating means 19 designed as a piercing spike.
  • Closure element 3 and the receiving element 4 now form a hermetically closed brewing chamber 1 ', in which the portion capsule 2 is arranged.
  • the capsule flange 27 is firmly clamped between the closure element 3 and the receiving element 4, in particular by means of an elastic sealing ring 36.
  • the capsule stopper 12 is arranged below the receiving element 4.
  • the brewing device 5 has an identification detector 50 in the form of a rotating optical camera.
  • the camera is designed to read out a data matrix code or QR code 60 or bar code 61 arranged on the wall of the portion capsule 2.
  • a portion capsule 2 is shown for example in Figures 2a and 2c.
  • a product identification code in particular a product identification number in the form of a GS1 code, is embedded in the data matrix code or QR code 60 or bar code 61.
  • the identification detector 50 With the identification detector 50, the product identification code is read out and compared with a list of product identification identifiers pre-stored in the brewing device 5. If the detected product identifier is identified with a prestored product product identification number, it is assumed that it is a native portion capsule 2, which can be safely extracted by means of the brewing device 5. It is then closed a control circuit which allows switching on a pump (not shown) for conveying extraction liquid, whereby the brewing chamber 1 ', the extraction liquid is supplied in the form of pressurized and heated water.
  • the extraction liquid is thereby conveyed by means of the pump through the water supply channel 32 to the water outlet openings and from there through the perforation openings 18 produced in the capsule cover 25 by means of the first perforation means 18 into the portion capsule 2.
  • the beverage substance is flowed through by the extraction liquid, so that a beverage extract is formed which again leaves the portion capsule 2 through the perforation hole produced in the capsule bottom 29 by means of the piercing spike and then passes into the outlet channel 24.
  • the beverage extract is preferably fed directly to a non-pictured drinking vessel, such as a coffee cup.
  • the closure element 3, as illustrated in Figure 1 e, moves from the extraction position 1 1 back towards the loading position 10.
  • the extracted portion capsule 2 is pulled out of the cavity of the receiving element 4 again by means of the retaining sleeves 34 and transported in the direction of the loading position 10. Due to the retraction of the closure element 3, the capsule flange 27 abuts a stop surface of a capsule ejector facing the receiving element 4. As a result, the spent portion capsule 2 falls under gravity into a collecting container (not shown) arranged below the intermediate region. Subsequently, the closure element 3 is again in the loading position 10, so that a new filling of the brewing device 5 with an unused portion capsule 2 according to Figure 1 a is possible.
  • the control circuit remains interrupted so that the pump can not be switched on and extraction of the non-system portion capsule is prevented. It is conceivable that a corresponding visual or acoustic error signal is generated which signals the incompatibility of the portion capsule 2 used to the user of the system. Alternatively, it would also be conceivable that the brewing chamber 1 'is opened by an automatic retraction of the closure element 3 and the non-system portion capsule 2 is thereby automatically ejected into the collecting container.
  • a safe mode for example, at lower pressure or temperature, in which no damage to the machine or endangerment of the user is given even in non-system capsule, and recognizing the portion capsule of " If the product identification tag is not recognized, the fused mode is maintained, ie, a brewing program with reduced brewing water quantity, reduced brewing pressure and / or reduced brewing water temperature is performed, or an alternative process is initiated
  • the brewing pressure is preferably reduced, so that no risk to the user due to the pump capacity of the device of up to 19 bar is best ht, which can lead to bursting with non-system portion capsule.
  • the extraction process is first started in safe mode, then the product identification identifier is detected and then the safe mode is maintained if the product identifier is not recognized, or changed to the actual brewing mode appropriate to the cartridge when the product identifier is detected and / or can be assigned to a specific portion capsule type.
  • product-related information such as the expiration date of the beverage substance
  • product-related information is embedded in the product identification code and in particular in the QR code.
  • the identification detector reads the product-relevant information during the detection of the product identification code and, depending on the product-relevant information, continues or terminates the brewing process, possibly with changed brewing parameters. In this way, it can be prevented, for example, that a beverage with a serving date already exceeded the best before date portion capsule is scalded, so that health risks are avoided when consumed. This is especially important for milk-based products.
  • the portion capsule 2 comprises an RFID chip in which the product identification number is embedded.
  • the tag detector 50 includes a transmitting and receiving antenna to read out the RFID chip.
  • FIGS. 2a and 2b show schematic perspective views of the portion capsule 2 according to two different embodiments of the present invention.
  • the lid 25 of the portion capsule 2 is provided with a QR code 60
  • the wall of the portion capsule 2 is printed with a bar code 61.
  • the QR code 60 or the barcode 61 serves to provide the product identification code, which is read out by the identifier detector 50.
  • FIG. 3 shows a schematic view of a sales package 62, in which the portion capsule 2 is arranged during the sale or before the filling into the brewing device 5.
  • the sales package 62 is provided with the same product identification code as the portion capsule 2 contained in the sales package 62.
  • the sales package is also provided, for example, with a QR code 60 or a bar code 61.
  • FIGS. 4a and 4b show schematic views of a portion capsule 2 of a system 1 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the portion capsule 2 comprises a base element 31 and a capsule lid 25.
  • a plurality of QR codes 60 are arranged rotationally symmetrically on the capsule lid 25.
  • the QR codes 60 are arranged along the circumference of the capsule lid 25 in succession on a circular path.
  • the QR codes 60 are arranged in the edge region of the capsule lid 25.
  • the QR codes 60 are arranged in the region with a radius 70 between 55 percent and 65 percent of the capsule lid's total radius (ie the distance between the center of the capsule lid and the outer edge of the capsule lid) about the center of the capsule lid 25.
  • the mean diameter of the circular path of QR codes 60 is preferably substantially 26 millimeters.
  • Each QR code 60 is preferably square in shape, with the edge length being substantially 1.18 millimeters. All QR codes 60 are identical and represent in each case the product identification code executed as GS1 code.
  • the QR codes 60 are in particular printed with an ink on the capsule lid 25, which is visually imperceptible to the human eye in daylight and is visually perceptible only when selectively illuminated with ultraviolet light of an artificial light source.
  • the design of the capsule lid 25 is thus not affected by the QR codes 60 shown in FIGS. 4a and 4b for illustrative purposes only.
  • the QR codes in the region of a circular path with a radius between 20 and 100 percent, preferably between 30 and 60 percent, more preferably between 40 and 60 percent, and most preferably between 45 and 55 percent of the total radius of the capsule lid are arranged.
  • the mean diameter of the ring of QR codes is preferably between 10 and 20 millimeters, more preferably between 12 and 15 millimeters, and most preferably at substantially 13.5 millimeters.
  • Each QR code is preferably square, wherein the edge length is preferably between 1 and 20, preferably between 1 and 5 millimeters, more preferably between 1, 5 and 2, 1 millimeters and particularly preferably at substantially 1, 8 millimeters.
  • the distance between two adjacent QR codes along the circular ring 1, 5 is preferably between 1 and 2 millimeters, more preferably between 1, 2 and 1, 8 millimeters and particularly preferably at substantially 1, 5 millimeters.
  • FIGS. 5a and 5b show detailed views of a brewing device 5 of a system 1 according to an exemplary embodiment of the present invention, with only the closure element 3 being shown for reasons of clarity.
  • the brewing device 5 is based on the illustrated in Figures 1 a to 1 e brewing device 5 and operation.
  • the brewing apparatus 1 according to FIGS. 5 a and 5 b has an identifier detector 50 in the closure element 3, which is designed in the form of an optical camera, in particular a CCD chip, in the upper region of the closure element 3.
  • the closure element 4 has an opening 71 which is closed with a transparent pane and which is formed in a contact surface 72 facing the receiving element 4 (not shown in FIGS. 5a and 5b).
  • the contact surface 72 is pressed against the capsule lid 25, so that at least one data matrix code or QR code 60 is pressed flat against the disc of the opening 71.
  • the closure element 3 has a light source 79, which illuminates the region of the capsule cover 25 arranged in front of the opening 71 with ultraviolet light. Subsequently, the light beams reflected from the data matrix code or QR code 60 are recorded by means of the identifier detector 50, and the recorded data matrix code or QR code 60 is analyzed by means of evaluation electronics and the associated GS1 code is analyzed the data matrix code or QR code 60.
  • the brewing device 5 further comprises a comparison unit, which then compares the GS1 code with a list of prestored GS1 codes to determine the type of portion capsule 2. If the GS1 code is identical to a GS1 code of the list, the extraction process is started or maintained and scalding a beverage from the beverage raw material contained in the portion capsule 2 with predetermined Brühparametern while supplying brewing liquid.
  • the data matrix code or QR code have in the circumferential direction in each case a maximum first extent 73, which typically can be expressed surprisingly preferably equal to 1, 9 millimeters. Between two adjacent data matrix code or QR code 60, a distance 74 is provided in each case.
  • a maximum second extent 75 of the opening 71 in the circumferential direction is at least equal to or greater than the sum of the first extent 73 and the distance 74. In this way it is ensured that regardless of how the portion capsule 2 is oriented in the brewing chamber 1 'with respect to its longitudinal axis, always at least all parts of a data matrix code or QR code 60, albeit possibly in two separate Parts are detected by the identifier detector 50. The separate parts of the data matrix code or QR code 60 may then have to be reassembled by the transmitter for evaluation. Alternatively, it is conceivable that the maximum second extension 75 is equal to or greater than the
  • FIG. 6 shows a schematic partial view of a portion capsule 2 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the partial view in this case shows in particular the structure of the capsule lid 25.
  • the capsule lid 25 comprises a transparent lidding film 76, on the back side in the edge region of the data matrix code or QR code 60 is printed and on its back additionally as needed, graphic elements how lettering or graphics are printed.
  • the transparent lidding film 76 was subsequently glued to a transparent film, which serves as background for the lidding film 76.
  • the transparent film simultaneously acts as a largely impermeable barrier film 77, which serves for hermetically closing the portion capsule 2.
  • the barrier film 77 is additionally connected to a white backing sheet 78 which is glued or sealed to the peripheral flange 27 of the frusto-conical base member 31.

Abstract

Es wird ein System zum Zubereiten eines Getränks vorgeschlagen, welches eine Portionskapsel, welche mit einem Getränkerohmaterial befüllt ist, und eine Brühvorrichtung, welche eine Brühkammer zur Aufnahme der Portionskapsel und zur Extraktion des Getränks aus der Portionskapsel mittels Extraktionsflüssigkeit umfasst, aufweist, wobei die Portionskapsel eine Produktidentifikationskennung aufweist und die Brühvorrichtung einen Kennungsdetektor zum Identifizieren der Kennung der Portionskapsel aufweist.

Description

BESCHREIBUNG Titel System und Verfahren zum Zubereiten eines Getränks
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Zubereiten eines Getränks aufweisend eine Portionskapsel, welche ein Getränkerohmaterial beinhaltet, und eine Brühvorrichtung, welche eine Brühkammer zur Aufnahme der Portionskapsel und zur Extraktion des Getränks aus der Portionskapsel mittels Heißwasser umfasst.
Eine solches System ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 201 1 01 1 204 A1 be- kannt. Das System umfasst eine Portionskapsel und eine Brühvorrichtung mit einer Brühkammer zum Extrahieren und/oder Lösen einer in der Portionskapsel vorgesehenen Substanz, wobei die Brühkammer ein erstes Brühkammerelement und ein zweites Brühkammerelement aufweist und das erste Brühkammerelement zwischen einer Ladestellung, in welcher das erste und das zweite Brühkammerelement voneinander beabstandet sind, und einer Extraktionsstellung, in welcher das erste und das zweite Brühkammerelement zur Bildung einer im Wesentlichen geschlossenen Brühkammer einander angenähert sind, bewegbar ist und jedes Brühkammerelement jeweils ein Perforationsmittel aufweist, wobei mit dem ersten Perforationsmittel der Kapseldeckel und mit dem zweiten Perforationsmittel der Bodenbereich der Portionskapsel anstechbar ist. Die Portionskapsel ist dabei eigens auf die Brühvorrichtung abgestimmt, um stets einen störungsfreien und zuverlässigen Brühvorgang sowie eine hohe Qualität des herzustellenden Getränks sicherzustellen.
Die Beliebtheit solcher Portionskapselbrühsysteme ist in den vergangenen Jahren stetig gewachsen, so dass mittlerweile eine Vielzahl von unterschiedlichen Portionskapselsystemen am Markt zu finden ist. Die Portionskapsel und die Brühkammermaschinen der jeweiligen
Systeme unterscheiden sich äußerlich häufig nur geringfügig voneinander, obwohl der innere Aufbau und die jeweiligen Eigenschaften der Portionskapseln teilweise stark voneinander abweichen. Nachteiligerweise besteht somit für den Verbraucher die Gefahr, dass er versehentlich Portionskapseln des einen Portionskapselsystems in einer Brühvorrichtung eines anderen Portionskapselsystems zum Herstellens eines Getränks verwenden möchte, wodurch erhebliche Beschädigungen der Brühvorrichtung auftreten können oder gar ein Gesundheitsrisiko für den Benutzer entstehen kann. Denkbar ist beispielsweise, dass sich die Perforationsmittel einer Brüheinheit, die normalerweise lediglich zum Durchstoßen einer dünnen Verschlussfolie der passenden Portionskapsel vorgesehen sind, verbiegen oder sogar abbrechen, wenn sie mit einer systemfremden Portionskapsel betrieben werden, die unmittelbar unterhalb der Verschlussfolie ein starres und stabiles Verteil- oder Filterelement auf- weist. Denkbar wäre auch, dass sich die Druckverhältnisse in der Brühkammer durch die Verwendung einer systemfremden Portionskapsel in unvorhersehbarer Weise entwickeln und zu einem Aufplatzen der Portionskapsel oder sogar der gesamten Brühkammer führen, wodurch für die Benutzer die Gefahr von Verbrennungen und dergleichen besteht. Auch besteht die Gefahr, dass sich die Brühkammer nicht mehr dicht schließen lässt, wodurch beim Aufbrühen der Brühkammer heiße Extraktionsflüssigkeit aus der Vorrichtung spritzt.
Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der noch nicht veröffentlichten Druckschrift DE 10 2012 105 787 A1 , sind daher Systeme zum Zubereiten von Getränken bekannt, bei welchen die Portionskapsel mit einer speziellen Kennung versehen ist und die zugehörige Porti- onskapselmaschine eine Kennung zur Detektion dieser speziellen Kennung aufweist. Anhand der Kennung kann im Sinne der Funktionsfähigkeit und Langlebigkeit der Portionskapselmaschine und zur Erhöhung der Sicherheit des Benutzers vor jedem Aufbrühvorgang geprüft werden, ob die eingelegte Portionskapsel bekannt ist bzw. für das Aufbrühen mit der Portionskapselmaschine geeignet ist.
Nachteilig an dieser Lösung ist, dass für jede Portionskapsel ein spezieller Code entwickelt, gespeichert, dokumentiert und verarbeitet werden muss.
Offenbarung der Erfindung
Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zum Zubereiten eines Getränks unter Verwendung von Portionskapseln zur Verfügung zu stellen, bei welchem der Betrieb der Brühvorrichtung mit systemfremden Portionskapseln unterbunden wird, ohne dass in aufwändiger Weise ein eigenes Codesystem eingeführt werden muss.
Gelöst wird die Aufgabe mit einem System zum Zubereiten eines Getränks, welches eine Portionskapsel, welche mit einem Getränkerohmaterial befüllt ist, und eine Brühvorrichtung, welche eine Brühkammer zur Aufnahme der Portionskapsel und zur Extraktion des Getränks aus der Portionskapsel mittels Extraktionsflüssigkeit umfasst, aufweist, wobei die Portions- kapsei eine Produktidentifikationskennung aufweist und die Brühvorrichtung einen Ken- nungsdetektor zum Identifizieren der Kennung der Portionskapsel aufweist. Das erfindungsgemäße System ermöglicht anhand der Produktidentifikationskennung in vorteilhafter Weise eine Prüfung der Portionskapsel vor der Inbetriebnahme der Brühvorrichtung dahingehend, ob es sich bei der betreffenden Portionskapsel um eine zugelassene und bekannte, d. h. systemeigene Portionskapsel handelt, von welcher keine Gefahr für die Brüh- Vorrichtung oder den Benutzer ausgeht. Denkbar ist beispielsweise, dass sich die Brühkammer nicht schließen lässt oder dass die Portionskapsel durch die Brühkammer einfach durchfällt oder dass sich der Brühvorgang nur in einem ungefährlichen Modus oder nicht starten lässt, wenn die Portionskapsel nicht anhand ihrer Produktidentifikationskennung eindeutig identifiziert werden kann. Auf diese Weise wird unterbunden, dass die Brühvorrichtung mit einer systemfremden Portionskapsel betrieben wird. Die Gefahr einer Beschädigung der
Brühvorrichtung oder die Gefährdung von Personen aufgrund der Inbetriebnahme der Brühvorrichtung mit solchen systemfremden Portionskapseln wird vorteilhafterweise vollständig ausgeräumt, ohne dass hierfür eine erhöhte Aufmerksamkeit des Verbrauchers erforderlich wäre. Die Prüfung der Portionskapsel erfolgt dabei anhand der Produktidentifikationsken- nung, so dass kein zusätzliches Codesystem eingeführt werden muss. Jedes Lebensmittelprodukt ist ohnehin mit einer eindeutigen und nicht verwechselbaren Produktidentifikationskennung versehen, welche das Produkt eindeutig einem bestimmten Hersteller zuordnet. Anhand dieser Produktidentifikationskennung werden im Lebensmittelhandel üblicherweise Lagerbestände überprüft, Transportwege dokumentiert, Herkunftsnachweise geführt oder Le- bensmittelprodukte am Kassenautomaten eingelesen. Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es, diesen ohnehin vorhandenen und eindeutigen Code nun für die Prüfung in der Brühvorrichtung zu verwenden, um zu entscheiden, ob die Brühvorrichtung mit der eingelegten Portionskapsel kompatibel ist und somit gefahrlos der Brühvorgang eingeleitet werden kann. Die Produktidentifikationskennung umfasst insbesondere die sogenannte Produktidentifikati- onsnummer, insbesondere einen Universal Product Code (UPC), eine European Article
Number (EAN), einen GS1 -Code, eine Global Trade Item Number (GTIN) oder dergleichen. Auf diese Weise braucht hierfür kein neues Codesystem eingeführt werden. Insbesondere läuft die Produktidentifikationskennung unter dem GS1 -Standard. Der Begriff Extraktion des Getränks umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere das Einleiten von Brüh- flüssigkeit in die Portionskapsel. Das innerhalb der Portionskapsel befindliche Getränkerohmaterial kann dabei gelöst, aufgebrüht und/oder aus dem Getränkerohmaterial herausgelöst bzw. vom Getränkerohmaterial getrennt werden. Damit sind insbesondere Getränke aus allen gängigen Arten von Getränkerohmaterialien, wie granulierte Kaffeeröstbohnen, zerschnittene Teeblätter oder Instantpulver, beispielsweise Instantkaffee, Instantschokolade oder In- stantmilch, herstellbar. Denkbar ist auch, dass das Getränkerohmaterial eine Kombination aus löslichen und abtrennbaren Substanzen, wie beispielswiese Instantkaffee und Kaffeeröstbohnen aufweist. Das Getränkerohmaterial kann ebenso gut ein Basismaterial, insbesondere Instantmaterial für die Herstellung von Kaltgetränken umfassen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Produktidentifikationskennung in einen Barcode, einen RFID-Code, einen QR- Code, einen Data-Matrix-Code oder dergleichen eingebettet ist. In vorteilhafter Weise wird somit ein automatisches Auslesen der Produktidentifikationskennung möglich. Der Ken- nungsdetektor umfasst insbesondere einen optischen Sensor, wie beispielsweise eine Kamera, welcher den Barcode oder QR-Code oder den Data-Matrix-Code automatisch ausliest, wenn die Portionskapsel innerhalb der Brühvorrichtung angeordnet ist. Alternativ umfasst der Kennungsdetektor eine Sende- und Empfangsantenne zum automatischen Auslesen der RFID-Codes. Alternativ wäre denkbar, dass die Produktidentifikationskennung auch in andere automatisch auslesbare Computerchips eingebettet wird. Der Begriff QR-Code umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere jedweden Data-Matrix-Code. Insofern werden die Begriff QR-Code und Data-Matrix-Code im Folgenden synonym verwendet. Alternativ oder zusätzlich wäre auch denkbar, dass die Produktidentifikationserkennung einen Strichcode, einen Punktcode, einen Binärcode, einen Morsecode, Braillezeichencode (Blindenschrift) oder dergleichen umfasst. Der Code kann dabei auch in eine dreidimensionale Struktur, wie beispielweise ein Relief eingebettet sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Brühvorrichtung eine Steuereinheit umfasst, welche nur dann eine Extraktion einleitet oder fortführt, wenn der Kennungsdetektor eine bekannte Produktidentifikationskennung detektiert. Insbesondere wird nur dann Brühflüssigkeit zum Extrahieren bzw. Aufbrühen bzw. Auflösen des Getränkerohmaterials eingeleitet, wenn der Kennungsdetektor eine bekannte Produktidentifikationskennung detektiert Denkbar ist, dass das Brühprogramm automatisch startet oder fortgesetzt wird, wenn die Produktidentifikationskennung erkannt wird. Die Brühvorrichtung umfasst vorzugsweise einen Speicher, in welchem sämtliche Produktidentifikati- onskennungen aller kompatiblen Portionskapseln abgespeichert sind, so dass mittels einer Steuervorrichtung nur noch verglichen werden muss, ob die mittels des Kennungsdetektors eingelesene Produktidentifikationskennung in der Liste der gespeicherten (bzw. bekannten) Produktionsidentifikationskennungen vorhanden ist. Andernfalls wird das Einleiten des Brühvorgangs aus Sicherheitsgründen verhindert Denkbar wäre auch, dass nach dem Einwerfen der Extraktionsvorgang zunächst in einem abgesicherten Modus, beispielsweise mit niedrigerem Druck oder Temperatur, gestartet wird, in welchem keine Beschädigung der Maschine oder Gefährdung des Benutzers auch bei systemfremden Kapsel gegeben ist, und beim Erkennen der Portionskapsel der„passende Extraktionsvorgang", d.h. mit dem erforderlichen Druck oder der erforderlichen Temperatur, eingeleitet wird. Wenn die Produktidentifikations- kennung nicht erkannt wird, verbleibt die Maschine sicherheitshalber im„abgesicherten Modus" oder schaltet sich ab.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Brühvorrichtung eine Steuereinheit umfasst, welche ein bestimmtes Brühprogramm in Abhängigkeit der vom Kennungsdetektor detektierten Produktidentifikationskennung startet. In vorteilhafter Weise wird somit automatisch das zum Getränkerohmaterial passende Brühprogramm aus- gewählt. Die verschiedenen Brühprogramme unterscheiden sich vorzugsweise hinsichtlich Temperatur, Druck, Fördermenge, Förderzeit und/oder Förderpausen beim Einleiten der Brühflüssigkeit in die Portionskapsel.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Brühvor- richtung eine Steuereinheit umfasst, welche einen Alternativprozess (auch als abgesicherter Modus bezeichnet) einleitet, wenn der Kennungsdetektor eine unbekannte Produktidentifikationskennung detektiert. Wenn die Produktidentifikationskennung nicht erkannt wird, muss davon ausgegangen werden, dass es sich bei der aktuellen Portionskapsel um eine systemfremde Portionskapsel handelt, welche für einen anderen Typ von Brühvorrichtung entworfen wurde. Es hat sich in der Vergangenheit gezeigt, dass die Brühvorrichtung durch die Verwendung mit solchen systemfremden Portionskapsel beschädigt werden kann und/oder ein ordnungsgemäßer und für den Verbraucher ungefährlicher Brühvorgang nicht gewährleistet werden kann. Teilweise führt die Verwendung von systemfremden Portionskapseln beispielsweise dazu, dass die Brühkammer wäh- rend des Extraktionsvorgangs nicht wasserdicht schließt, die Portionskapsel falsch angestochen wird und/oder die Kapsel in der Brühkammer platzt. Hierdurch entstehen für den Verbraucher erhebliche Verletzungsgefahren, beispielsweise durch Verbrühungen. Vorteilhafterweise wird daher vorsorglich ein Alternativprozess durchgeführt, der ein geringeres Verletzungsrisiko für den Verbraucher birgt, wenn die Produktidentifikationsken- nung nicht erkannt wird. Der Alternativprozess umfasst vorzugsweise einen Kapselauswurfvorgang, einen Reinigungsvorgang, ein Brühprogramm mit verminderter Brühwassermenge, verminderten Brühdruck und/oder verminderter Brühwassertemperatur. Durch die Verwendung geringerer Drücke, Temperaturen und/oder Wassermengen wird die Verbrühungsgefahr für den Verbraucher bei einer undichten Brühkammer oder beim Platzen der Brühkammer reduziert. Dies kann auch durch die Durchführung des ohnehin einprogrammierten Reinigungsvorgangs erzielt werden. Alternativ wird die Portionskap- sei direkt ausgeworfen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das System eine Verkaufsverpackung aufweist, in welcher die Portionskapsel vor dem Einlegen in die Brühvorrichtung angeordnet ist, wobei die Verkaufsverpackung mit der glei- chen Produktidentifikationskennung versehen ist. In vorteilhafter Weise wird für die auf der Portionskapsel angeordnete Produktidentifikationskennung derselbe Code verwendet, der ohnehin bereits auf der Verkaufsverpackung angeordnet ist und eine eindeutige Zuordnung der Portionskapsel erlaubt. Die auf der Verkaufsverpackung angeordnete Produktidentifikationskennung dient insbesondere zur Identifizierung und Nachverfolgung der in der Verkaufs- Verpackung angeordneten Portionskapsel während des Transports, der Lagerung und/oder dem Verkauf der Portionskapsel.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Portionskapsel für das erfindungsgemäße System, wobei die Portionskapsel ein kegelstumpfförmiges Basiselement mit einem Hohlraum zum Aufnehmen des Getränkerohmaterials und einen den Hohlraum verschließenden Kapseldeckel aufweist, wobei die Produktidentifikationserkennung im Bereich des Kapseldeckels und/oder im Bereich eines Kapselflansches und/oder am Basiselement angeordnet ist. In vorteilhafter Weise lassen sich im Bereich der Kapseldeckels oder des Kapselflansches die Produktidentifikationskennung und insbesondere der QR-Code bzw. der Data- Matrix-Code, welcher die Produktidentifikationskennung repräsentiert, besonders einfach und kostengünstig anordnen. Ferner ist dieser Bereich auch vergleichsweise einfach von dem Kennungsdetektor in einer geschlossenen Brühkammer auszulesen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Produktidentifikationskennung in einen QR-Code eingebettet ist und wobei eine Mehrzahl der QR-Codes in Umfangsrichtung hintereinander auf einer Kreisbahn auf dem Kapseldeckel angeordnet ist. Die Portionskapsel ist um ihre Längsachse rotationssymmetrisch aufgebaut, wodurch die Orientierung der Portionskapsel in der Brühkammer nicht genau definiert ist und bei jedem Brühvorgang unterschiedlich sein wird. Durch die Anordnung der Mehrzahl von identischen QR-Codes auf der Kreisbahn kann dennoch sichergestellt werden, dass immer wenigstens ein QR-Code im Sichtfeld des Kennungsdetektors ist. Vorzugsweise sind die QR-Codes dabei im Bereich einer Kreisbahn mit einem Radius zwischen 40 und 100 Prozent vorzugsweise zwischen 50 und 80 Prozent und vorzugsweise zwischen 55 und 65 Prozent des Gesamtradius des Kapseldeckels angeordnet. Der Mitteldurchmesser des Kreisrings aus QR-Codes liegt vorzugsweise zwischen 15 und 35 Millimeter, besonders bevorzugt zwischen 20 und 30 Millimeter und besonders bevorzugt bei im Wesentlichen 26 Millimeter. Alternativ ist vorgesehen, dass die QR-Codes im Bereich einer Kreisbahn mit einem Radius zwischen 20 und 100 Prozent, vorzugsweise zwischen 30 und 60 Prozent, besonders bevorzugt zwischen 40 und 60 Prozent und ganz besonders bevorzugt zwischen 45 und 55 Prozent des Gesamtradius des Kapseldeckels angeordnet sind. Der Mitteldurchmesser des Kreisrings aus QR-Codes liegt vorzugsweise zwischen 10 und 20 Millimeter, beson- ders bevorzugt zwischen 12 und 15 Millimeter und besonders bevorzugt bei im Wesentlichen 13,5 Millimeter Jeder QR-Code ist vorzugsweise quadratisch ausgebildet, wobei die Kantenlänge bevorzugt zwischen 1 und 5 Millimetern, besonders bevorzugt zwischen 1 , 5 und 2, 1 Millimetern und besonders bevorzugt bei im Wesentlichen 1 ,8 Millimetern liegt. In diesem Bereich kann die Vielzahl von identischen QR-Code vorteilhafterweise in einer Größe reali- siert werden, welche vom Kennungsdetektor noch vergleichsweise einfach detektiert werden kann. Der Abstand zwischen zwei benachbarten QR-Code entlang der Kreisrings 1 ,5 liegt bevorzugt zwischen 1 und 2 Millimetern, besonders bevorzugt zwischen 1 ,2 und 1 ,8 Millimetern und besonders bevorzugt bei im Wesentlichen 1 ,5 Millimetern. Vorteilhafterweise bleibt im Zentrum des Kapseldeckels ausreichend Raum, damit beim Extrahieren der Portionskap- sei die Perforationsmittel den Kapseldeckel perforieren können und die Extraktionsflüssigkeit in das Innere der Portionskapsel geleitet werden kann. Das Sichtfeld des Kennungsdetektors hat eine Breite bevorzugt zwischen 3 und 6 Millimetern, besonders bevorzugt zwischen 4 und 5 Millimetern und besonders bevorzugt von im Wesentlichen 4, 5 Millimetern. Das Sichtfeld des Kennungsdetektors hat ferner eine Länge bevorzugt zwischen 7 und 1 1 Millimetern, besonders bevorzugt zwischen 8 und 10 Millimetern und besonders bevorzugt von im Wesentlichen 9 Millimetern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass jeder QR-Code eine maximale erste Erstreckung in Umfangsrichtung aufweist und wo- bei zwischen zwei benachbarten QR-Code jeweils ein Abstand vorgesehen ist, wobei der Abstand kleiner, gleich oder größer der ersten Erstreckung ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Portionskapsel wenigstens eine Trägerfolie und eine transparente Deckelfolie um- fasst, wobei die QR-Code zwischen der Trägerfolie und der Deckelfolie angeordnet und insbesondere auf die Rückseite der Oberflächenfolie gedruckt sind. In vorteilhafter Weise wird der QR-Code somit durch die Deckelfolie gegen Verkratzen geschützt. Vorzugsweise ist dabei die Trägerfolie dem Basiselement zugewandt, während die Deckelfolie dem Basiselement abgewandt ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der QR-Code mit einer ultraviolettes Licht reflektierenden Tinte gedruckt ist. Denkbar ist, dass der QR Code mit einer Tinte gedruckt ist, die für das menschliche Auge bei Tagesslicht visuell schlechter sichtbar ist als unter künstlichem UV-Licht. In vorteilhafter Weise wird das äußere Erscheinungsbild der Portionskapsel, auf dessen Deckel typischerweise in op- tisch ansprechender Weise die Marke oder der jeweilige Getränketyp aufgedruckt ist, durch die Mehrzahl der QR-Code nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Basiselement einen umlaufenden Flansch aufweist, an welchem der Kapseldeckel befestigt ist, wobei auf einer dem Kapseldeckel abgewandten Unterseite des Flansches die Mehrzahl von QR-Code in Umfangsrichtung hintereinander auf einer Kreisbahn angeordnet ist. Während des Brühvorgangs wird der Flansch zwischen dem Verschlusselement und dem Aufnahmeelement fest eingeklemmt, so dass ein zuverlässiges Auslesen vorteilhafterweise begünstigt wird. Alternativ ist denkbar, dass der QR-Code oder die Mehrzahl von QR-Codes auf der Außenseite des Kapselbodens oder auf der Außenseite der Wandung des Basiselements angeordnet ist.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Brühvorrichtung für das erfindungsgemäße System oder zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen Portionskapsel, wobei die Brühvorrichtung ein Aufnahmeelement mit einer Aufnahme für die Portionskapsel und ein Verschlusselement aufweist, wobei das Verschlusselement zwischen einer Ladestellung, in welcher das Aufnahmeelement und das Verschlusselement voneinander beabstandet sind, und einer Extraktionsstellung, in welcher das Aufnahmeelement und das Verschlusselement zur Bildung einer im Wesentlichen geschlossenen Brühkammer einander an- genähert sind, bewegbar ist, wobei vorzugsweise das Aufnahmeelement, ein Gehäuse der Brühvorrichtung oder das Verschlusselement den Kennungsdetektor aufweist. Das Verschlusselement wird in der Extraktionsstellung insbesondere gegen den Kapseldeckel gedrückt, so dass eine auf dem Kapseldeckel angeordnete Produktidentifikationskennung und insbesondere der QR-Code , welcher die Produktidentifikationskennung repräsentiert, be- sonders einfach und zuverlässig durch den Kennungsdetektor ausgelesen werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Verschlusselement auf einer dem Aufnahmeelement zugewandten Seite eine Öffnung aufweist, wobei der Kennungsdetektor im Bereich der Öffnung innerhalb des Verschlusselements angeordnet ist, wobei die Öffnung vorzugsweise durch ein transparentes Fenster verschlossen ist. In vorteilhafter Weise kann der Kennungsdetektor eine auf der Portionskapsel angeordnete Produktidentifikationskennung durch die Öffnung hindurch detektie- ren. Vorzugsweise ist die Öffnung durch ein transparentes Fenster, beispielsweise in Form einer transparenten Folie oder einem transparenten Glas, verschlossen, so dass der Kennungsdetektor selbst vorteilhafterweise nicht in Kontakt mit unter Druck stehender, heißer Brühflüssigkeit gelangt. Alternativ wäre auch denkbar, dass das Aufnahmeelement die Öffnung und das transparente Fenster aufweist. Optional ist der Kennungsdetektor im Einwurfschacht, der Glocke oder einem nicht beweglichen Element der Brühkammer angeordnet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Verschlusselement eine dem Aufnahmeelement zugewandte im Wesentlichen runde Kontaktfläche zum Kontakt mit dem Kapseldeckel in der Extraktionsstellung aufweist, wobei eine Detektionsfläche des Kennungsdetektors und/oder die Öffnung in der Kontaktfläche ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Detektionsfläche und/oder die Öffnung in einem Bereich zwischen 50 und 100 Prozent, bevorzugt zwischen 55 und 80 Prozent besonders bevorzugt zwischen 60 und 70 Prozent des Gesamtradius der Kontaktfläche angeordnet. Ά Vorzugsweise liegt die Detektionsfläche bzw. die Öffnung somit im Bereich der auf dem Kapseldeckel angeordneten Produktidentifikationskennung. Insbesondere ist die Öffnung in einem Bereich zwischen 20 und 100 Prozent, vorzugsweise zwischen 30 und 70 Prozent besonders bevorzugt zwischen 40 und 60 Prozent und ganz besonders bevorzugt zwischen 45 und 55 Prozent des Gesamtradius der Kontaktfläche angeordnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Detektionsfläche und/oder die Öffnung eine zweite Erstreckung in Umfangsrichtung der Kontaktfläche aufweist, welche in Umfangsrichtung größer als die erste Erstreckung ist. In vorteilhafter Weise sind somit eine vollständige Produktidentifikationskennung und insbe- sondere ein kompletter QR-Code vom Kennungsdetektor detektierbar. Vorzugsweise ist die zweite Erstreckung in Umfangsrichtung gleich oder größer der Summe aus der ersten Erstreckung und dem Abstand ist. In vorteilhafter Weise ist somit zwangsläufig jeder Bereich des QR-Code von dem Kennungsdetektor detektierbar, unabhängig davon, wie die Portionskapsel zufällig gerade orientiert ist. Bei dieser Konfiguration muss die Produktidentifikationsken- nung allerdings möglicherweise aus zwei verschiedenen QR-Code zusammengesetzt werden, wenn beispielsweise der Abstand zwischen den QR-Code mittig vor der Detektionsfläche und/oder der Öffnung angeordnet ist und auf beiden Seiten des Abstands nur jeweils ein Teil benachbarter QR-Code für den Kennungsdetektor detektierbar ist. Alternativ ist denkbar, dass die zweite Erstreckung in Umfangsrichtung gleich oder größer der Summe aus zweimal der ersten Erstreckung und dem Abstand oder der Summe aus der ersten Erstreckung und zweimal dem Abstand ist. Bei dieser Konfiguration ist sichergestellt, dass stets ein QR-Code vollständig vor der Detektionsfläche bzw. der Öffnung angeordnet ist, unabhängig davon, wie die Portionskapsel zufällig gerade orientiert ist. Vorteilhafterweise muss der QR-Code hierbei nicht bruchstückhaft aus zwei zu detektierenden QR-Code -Teilen zusammengesetzt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Öffnung oder die Detektionsfläche ringförmig auf der Kontaktfläche ausgebildet. Denkbar ist, dass der Detektor nach Art einer Ringkamera ausgebildet ist oder um die Längsachse der Brühkammer entlang der ringförmig ausgebildeten Öffnung oder Detektionsfläche rotiert. Die Portionskapsel weist bei dieser Ausführungsform optional nur einen einzigen QR-Code auf dem Kreisring auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Verschlusselement eine Strahlungsquelle und insbesondere eine Lichtquelle zum Aussenden von visuellem und/oder ultraviolettem Licht in Richtung der Portionskapsel aufweist. In vorteilhafter Weise werden die Produktidentifikationskennung und insbesondere der QR-Code durch die Lichtquelle ausgeleuchtet, so dass ein Auslesen der Kennung mittels des Kennungsdetektors bei geschlossener Brühkammer ermöglicht wird. Der Kennungsdetektor ist vorzugsweise zum Auslesen von der Portionskapsel reflektierten Signalen im visuellen und/oder ultravioletten Wellenlängenbereich ausgebildet. Denkbar ist, dass der Kennungsdetektor beispielsweise eine CCD-Kamera umfasst, welche im Wellenlängenbereich von visuellen und/oder ultravioletten Licht sensitiv ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Brühvorrichtung eine Auswerteelektronik aufweist, welche mit dem Kennungsdetektor gekoppelt ist und zum Bestimmen der Produktidentifikationskennung durch Analyse des detektierten QR-Codes vorgesehen ist. Vorzugsweise ermittelt die Auswerteelektronik aus dem QR-Code den GS1 -Code, welcher eine eindeutige Identifizierung des in der Brühkammer angeordneten Produkts bzw. Portionskapsel erlaubt. Die Brühvorrichtung weist vorzugsweise ferner eine Vergleichseinheit auf, welche zum Vergleichen der bestimmten Produktidentifikationskennung mit einer Liste von vorgespeicherten Produktidentifikationskennungen vorgesehen ist. Alternativ ist denkbar, dass die Brühvorrichtung eine Algorithmus-Erkennung aufweist, welche anhand eines Algorithmus erkennt, ob der detektierte QR-Code systemzugehörig (also bekannt) oder systemfremd ist. Der Algorithmus funktioniert dabei nach den bekannten kryptographischen Ver-/Entschlüsselungsverfahren. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in die Produktidentifikationskennung und insbesondere in den QR-Code produktrelevante Informationen, wie beispielsweise das Haltbarkeitsdatum der Getränkesubstanz, eingebettet sind. Der Kennungsdetektor liest bei der Detektion der Produktidentifikationskennung die produktrelevante Information aus und setzt in Abhängigkeit der produktrele- vanten Information den Brühprozess, ggf. mit geänderten Brühparametern, fort oder bricht ihn ab. Auf diese Weise kann beispielsweise verhindert werden, dass ein Getränk mit einer das Mindesthaltbarkeitsdatum bereits überschrittenen Portionskapsel gebrüht wird, so dass gesundheitliche Risiken beim Verzehr vermieden werden. Dies ist insbesondere bei milchbasierenden Produkten wichtig.
Denkbar ist, dass der identifizierte GS1 -Code mit einer Liste von vorgespeicherten GS1 - Codes, welche auf einem Speicherbaustein der Vergleichseinheit abgelegt sind, verglichen wird und bei Gleichheit mit einem vorgespeicherten GS1 -Codes, ein Brühvorgang gestartet wird. Vorzugsweise ist jeder auf dem Speicherbaustein vorgespeicherte GS1 -Code mit we- nigstens einem speziellen Brühparameter verknüpft, welcher beim gestarteten Brühvorgang Anwendung findet. Beispielsweise werden die Wassermenge, die Wassertemperatur, der Brühdruck und/oder eine zwischenzeitliche Einwirkzeitspanne als Brühparameter aus der Liste entnommen und beim Brühen mit der zugehörigen Portionskapsel entsprechend angewendet.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Handhabung einer Portionskapsel, wobei in einem ersten Verfahrensschritt wenigstens eine Portionskapsel und eine Verkaufsverpackung mit der gleichen Produktidentifikationskennung versehen werden, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt die Verkaufsverpackung mit der wenigstens einen Portionskapsel befüllt wird, wobei in einem dritten Verfahrensschritt die befüllte Verkaufsverpackung gelagert, transportiert und/oder verkauft wird und wobei in einem vierten Verfahrensschritt die Portionskapsel von einem Verbraucher aus der Verkaufsverpackung entnommen, in eine Brühvorrichtung eingesetzt und zum Extrahieren eines Getränks aus der Portionskapsel die Brühvorrichtung gestartet wird, dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Ver- fahrensschritt die auf der Verkaufsverpackung befindliche Produktidentifikationskennung ausgelesen und ausgewertet wird, um die Portionskapsel und/oder den Hersteller der Portionskapsel zu logistischen Zwecken zu identifizieren, und wobei im fünften Verfahrensschritt die auf der Portionskapsel befindliche Produktidentifikationskennung von einem Kennungs- detektor des Brühvorrichtung ausgelesen und ausgewertet wird, um die Kompatibilität der Portionskapsel mit der Brühvorrichtung zu prüfen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im ersten Verfahrensschritt die wenigstens eine Portionskapsel und die Verkaufsverpackung mit einer Produktidentifikationskennung in Form eines GS1 -Codes versehen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im ersten Verfahrensschritt ein Barcode, ein RFID-Code, ein QR-Code, ein Strichcode, ein Punktcode, ein Binärcode, ein Morsecode, ein Braillezeichencode oder ein Data-Matrix- Code, in welchen die Produktidentifikationskennung eingebettet ist, auf die Portionskapsel und die Verkaufsverpackung aufgedruckt werden. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Systems, wobei in einem ersten Betriebsschritt die erfindungsgemäße Portionskapsel in die erfindungsgemäße Brühvorrichtung eingesetzt wird, wobei in einem zweiten Betriebsschritt die Brühvorrichtung von der Ladestellung in die Extraktionsstellung überführt wird, wobei in einem dritten Betriebsschritt der auf der Portionskapsel angeordnete QR-Code von dem Kennungsdetektors ausgelesen wird, wobei in einem vierten Betriebsschritt die Produktidentifikationskennung aus dem QR-Code zunächst bestimmt wird und in einem fünften Betriebsschritt anschließend der Extraktionsvorgang eingeleitet wird, wenn die Produktidentifikationskennung identifizierbar ist, oder wobei in einem fünften Betriebsschritt der Extraktionsvorgang zunächst eingeleitet wird und in einem nachfolgenden vierten Verfahrensschritt die Produktidentifikationskennung aus dem QR-Code bestimmt wird und der Extraktionsvorgang aufrecht erhalten oder gemäß eines bestimmten Brühprogramms durchgeführt wird, wenn die Produktidentifikationskennung identifizierbar ist.
In vorteilhafter Weise wird die Produktidentifikationskennung, d.h. der QR-Code, erst dann mittels des Kennungsdetektors ausgelesen, nachdem die Brühkammer in die Extraktionsstellung überführt, also geschlossen wurde. Dies hat den Vorteil, dass die Position der Portionskapsel fixiert und relativ zum Kennungsdetektor wohldefiniert ist, wodurch ein zuverlässiger und fehlerfreier Detektionsvorgang erzielt werden kann. Ferner wird eine Beeinträchtigung der Codeerkennung dadurch vermieden, dass in die geschlossene Brühkammer kein Streu- licht von Außen eindringen kann. In der zweiten Alternative wird der Brühvorgang eingeleitet, bevor der QR-Code ausgelesen und bestimmt wurde. Dies hat den Vorteil, dass sich im In- nern der Portionskapsel bereits ein Überdruck durch einströmende Extraktionsflüssigkeit aufbaut, wodurch sich das Verschlusselement plan an den Kennungsdetektor schmiegt. Denkbar ist, dass bevor der QR-Code ausgelesen wird, der Brühvorgang nur im abgesicherten Modus, d.h. mit niedrigerer Temperatur und/oder niedrigerem Brühdruck, ausgeführt wird, um eine Gefährdung des Benutzers und der Maschine zu reduzieren. Dennoch wird hierbei ein fehlerfreies Auslesen begünstigt. Wenn der QR-Code erkannt wird, wird der Extraktionsvorgang, insbesondere dann mit den richtigen und/oder zur Kapsel passenden erforderlichen Brühparametern, aufrechterhalten bzw. fortgesetzt. Denkbar ist auch, dass im fünften Verfahrensschritt der Brühvorgang entsprechend des erkannten Produkts in ein zur erkannten Portionskapsel passendes Brühprogramm gewandelt wird. Wenn der QR-Code nicht erkannt wird, wird der Brühvorgang abgebrochen oder der Alternativprozess (auch als abgesicherter Modus bezeichnet), welches einen Reinigungsvorgang, ein Brühprogramm mit verminderter Brühwassermenge, vermindertem Brühdruck und/oder verminderter Brühwassertemperatur umfasst, gestartet bzw. fortgesetzt. Die Portionskapsel wird beispielsweise wie eine Reini- gungskapsel behandelt, d.h. die Brühparameter des Extraktionsvorgangs werden auf eine Reinigungskapsel eingestellt. Es wird beispielsweise kaltes oder kälteres Wasser als bei einem Getränkebrühprozess verwendet. Denkbar ist auch, dass die Brühvorrichtung im abgesicherten Modus, beispielsweise mit einem niedrigeren Brühdruck arbeitet, damit ein Platzen einer systemfremden Kapsel bei der Verwendung mit Pumpdrücken von 19 bar, welche die Maschine liefern kann, verhindert wird und keine Gefährdung des Benutzers besteht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im fünften Betriebsschritt ein Extraktionsvorgang mit Brühparametern eingeleitet oder fortgeführt wird, wobei vorzugsweise wenigstens ein Brühparameter in Abhängigkeit der identifizierten Produktidentifikationskennung ausgewählt wird. In vorteilhafter Weise kann aufgrund der Identifizierung der Portionskapsel automatisch ein Brühvorgang eingeleitet werden, welcher speziell zum Aufbrühen des in der Portionskapsel angeordneten Getränkerohmaterials abgestimmt ist. Beispielsweise werden die Wassermenge, die Wassertemperatur, der Brühdruck und/oder eine zwischenzeitliche Einwirkzeitspanne als Brühparameter anhand der Produktidentifikationskennung erkannt und beim zugehörigen Extraktionsvorgang angewendet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im dritten Betriebsschritt der QR-Code von einer am Verschlusselement angeordneten Lichtquelle, insbesondere mit visuellem und/oder ultraviolettem Licht, ausgeleuchtet wird und vom QR-Code reflektierte Lichtstrahlen vom Kennungsdetektor detektiert werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im fünften Betriebsschritt die Produktidentifikationskennung mit einer Liste von vorgespeicherten Produktidentifikationskennungen verglichen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im fünften Betriebsschritt die Brühvorrichtung ohne Extraktionsvorgang oder nach Abbruch des Extraktionsvorgangs zurück in die Ladestellung automatisch verfahren wird, wenn der Produktidentifikationskennung nicht identifiziert wird und insbesondere nicht auf der Liste von vorgespeicherten Produktidentifikationskennungen auffindbar ist.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen der erfindungsgemäßen Portionskapsel, wobei in einem ersten Herstellungsschritt eine transparente Deckelfolie bereitgestellt wird, wobei in einem zweiten Herstellungsschritt der QR-Code auf eine Rückseite der Deckelfolie gedruckt wird, wobei einem dritten Herstellungsschritt die Rückseite der Deckelfolie mit einer Barrierefolie verbunden wird und wobei in einem vierten Herstellungsschritt der Verbund aus Deckelfolie und Barrierefolie auf dem Basiselement befestigt wird. Vorzugsweise wird der Verbund auf einen umlaufenden Flansch des Basiselements geklebt und/oder gesiegelt. Der QR-Code ist einerseits durch die transparente Deckel- folie hindurch von dem Kennungsdetektor detektierbar und andererseits durch die transparente Deckelfolie geschützt. Die Barrierefolie sorgt vorteilhafterweise dafür, dass der QR- Code und die Deckelfolie nicht in Kontakt mit dem Getränkerohmaterial gelangen und somit vorzugsweise nicht lebensmittelecht ausgebildet sein müssen. Das Herstellungsverfahren ermöglicht eine schnelle, einfache und kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen Portionskapsel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im zweiten Herstellungsschritt zeitlich nach dem Aufdrucken des QR-Code eine Beschriftung und/oder Graphik auf die Rückseite der Deckelfolie gedruckt wird. In vorteilhafter Weise kann im gleichen Herstellungsschritt zur Erzeugung des QR-Code eine optisch ansprechende Marke oder Verzierung oder der jeweilige Getränketyp aufgedruckt werden. Der QR-Code wird vorzugsweise mit einer Tinte aufgedruckt, welche im visuell nicht wahrnehmbar ist und erst durch Ausleuchtung mit ultraviolettem Licht sichtbar wird. Die äußere Gestaltung des Kapseldeckels wird somit durch die Mehrzahl der QR-Code nicht beeinträchtigt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in einem vor, nach oder während dem dritten Herstellungsschritt durchgeführten fünften Herstellungsschritt die Barrierefolie auf einer der Deckelfolie abgewandten Seite mit einer Trägerfolie verbunden wird. Der Kapseldeckel wird im vierten Herstellungsschritt derart mit dem Basiselement verbunden, indem die Rückseite der Barrierefolie auf den Flansch geklebt oder gesiegelt wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.
Kurze Beschreibung der Figuren
Figuren 1 a bis 1 e zeigen schematische Schnittbildansichten eines Systems und eines
Verfahrens zur Herstellung eines Getränks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figuren 2a und 2b zeigen schematische Perspektivansichten der Portionskapsel des Systems gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 3 zeigt eine Verkaufsverpackung für die Portionskapsel des Systems gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figuren 4a und 4b zeigen schematische Ansichten einer Portionskapsel gemäß einer bei- spielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Figuren 5a und 5b zeigen Detailansichten einer Brühvorrichtung eines Systems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Figur 6 zeigt eine schematische Teilansicht einer Portionskapsel gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen sehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt. In Figuren 1 a bis 1 e sind schematische Schnittbildansichten eines Systems 1 und eines Verfahrens zur Herstellung eines Getränks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das System 1 umfasst eine Brühvorrichtung 5 und eine Portionskapsel 2. Die Brühvorrichtung 5 umfasst dabei ein als Glockenelement ausgebilde- tes Aufnahmeelement 4 und ein Verschlusselement 3. Das Verschlusselement 3 ist relativ zum Aufnahmeelement 4 entlang einer axialen Richtung 6 zwischen einer in Figuren 1 a und 1 b illustrierten Ladestellung 10 und einer in Figur 1 d illustrierten Extraktionsstellung 1 1 bewegbar. Die Portionskapsel 2 umfasst einen aus Kunststoff gefertigten und topfförmig ausgebildeten Kegelstumpf 31 . Der Kegelstumpf 31 wird mittels eines aus Kunststoff- oder Aluminiumfolie gefertigten Kapseldeckels 25 luftdicht verschlossen. Innerhalb der Portionskapsel 2 befindet sich eine Getränkesubstanz, insbesondere ein mittels einer Extrahierflüssigkeit extrahierbares Röstkaffeepulver. Optional weist die Portionskapsel 2 ein nicht abgebildetes Filterele- ment auf, welches zwischen dem Kapselboden 29 und der Getränkesubstanz angeordnet ist. Der Kapseldeckel 25 ist im Bereich eines Kapselflansches 27 mit dem Kegelstumpf 31 verklebt oder verschweißt.
Das Verschlusselement 3 weist auf einer dem Aufnahmeelement 4 zugewandten Endfläche 8 eine Mehrzahl von ersten Perforationsmitteln 18 auf. Die ersten Perforationsmittel 18 umfassen jeweils eine Perforationsspitze, welche in Richtung des Aufnahmeelements 4 von der Endfläche 8 abstehen. Ferner sind in der Endfläche 8 Wasseraustrittsöffnungen ausgebildet (aus perspektivischen Gründen in den Figuren 1 a bis 1 e nicht zu erkennen). Das Verschlusselement 3 weist ferner einen Wasserzuführkanal 32 auf, welcher zur Zuleitung von Extrakti- onsflüssigkeit an die Wasseraustrittsöffnungen vorgesehen ist. Das Verschlusselement 3 weist zwei seitliche Halteärmchen 34 auf, deren freie Enden einander zugewandt sind und den Kapselflansch 27 seitlich umfassen. Das Aufnahmeelement 4 weist ein zweites Perforationsmittel 19 auf, welches eine in Richtung des Verschlusselements 3 weisende Aufstechspitze umfasst, die innerhalb des Hohlraums angeordnet ist. Die Aufstechspitze ist mit seitli- chen Nuten 33 versehen, welche sich parallel zur axialen Richtung 6 erstrecken. Im Bereich der Aufstechspitze weist das Aufnahmeelement 4 eine Vertiefung 23 im Bodenbereich 22 des Hohlraums auf, in welche ein Ablaufkanal 24 mündet.
In Figur 1 a ist das Verschlusselement 3 in der Ladestellung 10 illustriert, d. h. das Ver- Schlusselement 3 ist entlang der axialen Richtung 6 von dem Aufnahmeelement 4 beabstandet. In dieser Ausgangsposition wird nun entlang einer Laderichtung 26 die Portionskapsel 2 durch einen nicht abgebildeten Benutzer in einen Einführschacht 42 eingeführt, so dass die Portionskapsel 2 unter Schwerkrafteinwirkung in einen Zwischenbereich zwischen das Verschlusselement 3 und das Aufnahmeelement 4 fällt.
In Figur 1 b ist illustriert, dass die Portionskapsel 2 im Zwischenbereich auf einen Kapselan- schlag 12 stößt und dort aufliegt. Gleichzeitig wird durch die seitlichen Halteärmchen 34 ein Kippen der Portionskapsel 2 in Richtung des Aufnahmeelements 4 verhindert, indem der Kapselflansch 27 in Richtung des Aufnahmeelements 4 an den Halteärmchen 34 abgestützt wird, so dass die Portionskapsel 2 im Wesentlichen axial entlang der axialen Richtung 6 ausgerichtet ist.
Im nächsten Schritt, illustriert anhand der Figur 1 c, wird das Verschlusselement 3 über ein Kniehebelgelenk 28 zu einer linearen Verschiebung entlang der axialen Richtung 6 in Richtung des Aufnahmeelements 4 angetrieben. Durch die Bewegung des Verschlusselements 3 in Richtung des Aufnahmeelements 4 wird die Portionskapsel 2 in den Hohlraum des Auf- nahmeelements 4 eingeführt.
In Figur 1 d ist das Verschlusselement 3 bis zum Aufnahmeelement 4 entlang der axialen Richtung 6 in die Extraktionsstellung 1 1 verschoben, so dass die Portionskapsel 2 nahezu vollständig in den Hohlraum des hohlen Glockenelement eingeführt ist. Der Kapseldeckel 25 ist dabei durch die als Perforationsspitzen ausgebildeten ersten Perforationsmittel 18 perforiert worden, während der Kapselboden 29 durch das als Aufstechdorn ausgebildete zweite Perforationsmittel 19 perforiert worden ist. Verschlusselement 3 und das Aufnahmeelement 4 bilden nun eine hermetisch geschlossene Brühkammer 1 ', in welcher die Portionskapsel 2 angeordnet ist. Der Kapselflansch 27 ist dabei zwischen dem Verschlusselement 3 und das Aufnahmeelement 4 insbesondere mittels eines elastischen Dichtrings 36 fest eingeklemmt. Der Kapselanschlag 12 ist dabei unterhalb des Aufnahmeelements 4 angeordnet.
Die Brühvorrichtung 5 weist einen Kennungsdetektor 50 in Form einer umlaufenden optischen Kamera auf. Die Kamera ist dazu ausgebildet, einen auf der Wandung der Portions- kapsei 2 angeordneten Data- Matrix-Code bzw. QR-Code 60 oder Barcode 61 auszulesen. Eine solche Portionskapsel 2 ist beispielsweise in den Figuren 2a und 2c gezeigt. In den Data-Matrix-Code bzw. QR-Code 60 oder Barcode 61 ist eine Produktidentifikationskennung, insbesondere eine Produktidentifikationsnummer in Form eines GS1 -Codes, eingebettet. Mit dem Kennungsdetektor 50 wird die Produktidentifikationskennung ausgelesen und mit einer Liste von in der Brühvorrichtung 5 vorgespeicherten Produktidentifikationskennungen verglichen. Wenn die detektierte Produktidentifikationskennung mit einer vorgespeicherten Pro- duktidentifikationsnummer übereinstimmt, wird angenommen, dass es sich um eine systemeigene Portionskapsel 2 handelt, welche bedenkenlos mittels der Brühvorrichtung 5 extrahiert werden kann. Es wird sodann ein Steuerkreis geschlossen, welcher ein Einschalten einer Pumpe (nicht abgebildet) zum Fördern von Extraktionsflüssigkeit erlaubt, wodurch der Brühkammer 1 ' die Extraktionsflüssigkeit in Form von druckbeaufschlagtem und erhitztem Wasser zugeführt wird.
Die Extraktionsflüssigkeit wird dabei mittels der Pumpe durch den Wasserzuführkanal 32 zu den Wasseraustrittsöffnungen gefördert und gelangt von dort durch die mittels der ersten Perforationsmittel 18 erzeugten Perforationsöffnungen im Kapseldeckel 25 in die Portionskapsel 2. Die Getränkesubstanz wird von der Extraktionsflüssigkeit durchströmt, so dass sich ein Getränkeextrakt bildet, welcher die Portionskapsel 2 durch das mittels des Aufstechdorns im Kapselboden 29 erzeugte Perforationsloch wieder verlässt und anschließend in den Ablaufkanal 24 gelangt. Mittels des Ablaufkanals 24 wird der Getränkeextrakt vorzugsweise di- rekt einem nicht abgebildeten Trinkgefäß, wie beispielsweise einer Kaffeetasse, zugeführt.
Nach dem Extraktionsvorgang wird das Verschlusselement 3, wie in Figur 1 e illustriert, von der Extraktionsstellung 1 1 wieder zurück in Richtung der Ladestellung 10 bewegt. Die extrahierte Portionskapsel 2 wird dabei mittels der Halteärmchen 34 wieder aus dem Hohlraum des Aufnahmeelements 4 herausgezogen und in Richtung der Ladestellung 10 transportiert. Durch das Zurückfahren des Verschlusselements 3 stößt der Kapselflansch 27 an eine dem Aufnahmeelement 4 zugewandte Anschlagsfläche eines Kapselauswerfers. Die verbrauchte Portionskapsel 2 fällt hierdurch unter Schwerkrafteinwirkung in einen unterhalb des Zwischenbereichs angeordneten Auffangbehälter (nicht gezeigt). Anschließend befindet sich das Verschlusselement 3 wieder in der Ladeposition 10, so dass eine erneute Befüllung der Brühvorrichtung 5 mit einer unverbrauchten Portionskapsel 2 gemäß Figur 1 a möglich ist.
Wenn die Produktidentifikationsnummer nicht mit einer vorgespeicherten Produktidentifikationsnummer übereinstimmt, bleibt der Steuerkreis unterbrochen, so dass die Pumpe nicht eingeschaltet werden kann und eine Extraktion der systemfremden Portionskapsel verhindert wird. Denkbar ist, dass ein entsprechendes visuelles oder akustisches Fehlersignal generiert wird, welches dem Benutzer des Systems die Inkompatibilität der verwendeten Portionskapsel 2 signalisiert. Alternativ wäre auch denkbar, dass die Brühkammer 1 ' durch ein automatisches Zurückfahren des Verschlusselements 3 geöffnet wird und die systemfremde Portions- kapsei 2 hierdurch automatisch in den Auffangbehälter ausgeworfen wird. Denkbar wäre auch, dass nach dem Einwerfen der Extraktionsvorgang zunächst in einem abgesicherten Modus, beispielsweise mit niedrigerem Druck oder Temperatur, gestartet wird, in welchem keine Beschädigung der Maschine oder Gefährdung des Benutzers auch bei systemfremden Kapsel gegeben ist, und beim Erkennen der Portionskapsel der„passende Extraktionsvorgang", d.h. mit dem erforderlichen Druck oder der erforderlichen Temperatur, eingeleitet wird. Wenn die Produktidentifikationskennung nicht erkannt wird, wird der abgesicherte Modus aufrechterhalten, d.h. ein Brühprogramm mit verminderter Brühwassermenge, verminderten Brühdruck und/oder verminderter Brühwassertemperatur durchgeführt, oder ein Alternativprozess eingeleitet. Der Alternativprozess umfasst vorzugsweise einen Reini- gungsvorgang oder das Kapselauswerfen. Im abgesicherten Modus wird vorzugsweise der Brühdruck reduziert, so dass keine Gefährdung des Benutzers durch die Pumpenleistung des Geräts von bis zu 19 bar besteht, welche bei systemfremden Portionskapsel zum Aufplatzen führen kann. Vorzugsweise wird nach dem Einführen und Schließen der Brühkammer zunächst der Extraktionsvorgang im abgesicherten Modus gestartet, anschließend die Produktidentifikationskennung detektiert und danach der abgesicherte Modus beibehalten, wenn die Produktidentifikationskennung nicht erkannt wird, oder in den eigentlichen zur Portionskapsel passenden Brühmodus gewechselt, wenn die Produktidentifikationskennung erkannt wird und/oder ei- nem bestimmten Portionskapseltyp zugeordnet werden kann.
Optional sind in die Produktidentifikationskennung und insbesondere in den QR-Code produktrelevante Informationen, wie beispielsweise das Haltbarkeitsdatum der Getränkesubstanz, eingebettet. Der Kennungsdetektor liest bei der Detektion der Produktidentifikations- kennung die produktrelevante Information aus und setzt in Abhängigkeit der produktrelevanten Information den Brühprozess, ggf. mit geänderten Brühparametern, fort oder bricht ihn ab. Auf diese Weise kann beispielsweise verhindert werden, dass ein Getränk mit einer das Mindesthaltbarkeitsdatum bereits überschrittenen Portionskapsel gebrüht wird, so dass gesundheitliche Risiken beim Verzehr vermieden werden. Dies ist insbesondere bei milchbasie- renden Produkten wichtig.
In einer alternativen Ausführungsform ist auch denkbar, dass die Portionskapsel 2 einen RFID-Chip umfasst, in welchen die Produktidentifikationsnummer eingebettet ist. In diesem Fall umfasst der Kennungsdetektor 50 eine Sende- und Empfangsantenne, um den RFID- Chip auszulesen. In Figuren 2a und 2b sind schematische Perspektivansichten der Portionskapsel 2 gemäß zweier unterschiedlicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt. In Figur 2a ist der Deckel 25 der Portionskapsel 2 mit einem QR-Code 60 versehen, während in Figur 2b die Wandung der Portionskapsel 2 mit einem Barcode 61 bedruckt ist. In beiden Fällen dient der QR-Code 60 bzw. der Barcode 61 zur Bereitstellung der Produktidentifikationskennung, welche von dem Kennungsdetektor 50 ausgelesen wird.
In Figur 3 ist eine schematische Ansicht einer Verkaufsverpackung 62 gezeigt, in welcher die Portionskapsel 2 während des Verkaufs bzw. vor dem Einfüllen in die Brühvorrichtung 5 angeordnet ist. Die Verkaufsverpackung 62 ist mit der gleichen Produktidentifikationskennung versehen, wie die in der Verkaufsverpackung 62 befindliche Portionskapsel 2. Hierfür ist die Verkaufsverpackung beispielsweise ebenfalls mit einem QR-Code 60 oder einem Barcode 61 versehen. Die Figuren 4a und 4b zeigen schematische Ansichten einer Portionskapsel 2 eines Systems 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Die Portionskapsel 2 umfasst ein Basiselement 31 und einen Kapseldeckel 25. Auf dem Kapseldeckel 25 ist eine Vielzahl von QR-Codes 60 rotationssymmetrisch angeordnet. Die QR-Codes 60 sind dabei entlang des Umfangs des Kapseldeckels 25 hintereinander auf einer Kreisbahn angeordnet. Die QR-Codes 60 sind dabei im Randbereich des Kapseldeckels 25 angeordnet. Im vorliegenden Beispiel sind die QR-Codes 60 dabei im Bereich mit einem Radius 70 zwischen 55 Prozent und 65 Prozent vom Gesamtradius des Kapseldeckels (d.h. die Entfernung zwischen dem Mittelpunkt des Kapseldeckels und des äußeren Randes des Kapseldeckels) um den Mittelpunkt des Kapseldeckels 25 angeordnet. Der Mitteldurchmesser der Kreisbahn aus QR-Codes 60 liegt vorzugsweise bei im Wesentlichen 26 Millimeter. Jeder QR-Code 60 ist vorzugsweise quadratisch ausgebildet, wobei die Kantenlänge bei im Wesentlichen 1 ,8 Millimetern liegt. Alle QR-Codes 60 sind dabei identisch und repräsentieren jeweils die als GS1 - Code ausgeführte Produktidentifikationskennung. Die QR-Codes 60 sind insbesondere mit einer Tinte auf den Kapseldeckel 25 gedruckt, welche bei Tageslicht für das menschliche Auge visuell nicht wahrnehmbar ist und erst beim gezielten Ausleuchten mit ultraviolettem Licht einer künstlichen Lichtquelle visuell wahrnehmbar ist. Das Design des Kapseldeckels 25 wird somit durch die in Figuren 4a und 4b lediglich zu Illustrationszwecken gezeigten QR- Codes 60 nicht beeinträchtigt. In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die QR-Codes im Bereich einer Kreisbahn mit einem Radius zwischen 20 und 100 Prozent, vorzugsweise zwischen 30 und 60 Prozent, besonders bevorzugt zwischen 40 und 60 Prozent und ganz besonders bevorzugt zwischen 45 und 55 Prozent des Gesamtradius des Kapseldeckels angeordnet sind. Der Mitteldurchmesser des Kreisrings aus QR-Codes liegt vorzugsweise zwischen 10 und 20 Millimeter, besonders bevorzugt zwischen 12 und 15 Millimeter und besonders bevorzugt bei im Wesentlichen 13,5 Millimeter. Jeder QR-Code ist vorzugsweise quadratisch ausgebildet, wobei die Kantenlänge bevorzugt zwischen 1 und 20, bevorzugt zwischen 1 und 5 Millimetern, besonders bevorzugt zwischen 1 , 5 und 2, 1 Millimetern und besonders bevorzugt bei im Wesentlichen 1 ,8 Millimetern liegt. Der Abstand zwischen zwei benachbarten QR-Code entlang der Kreisrings 1 ,5 liegt bevorzugt zwischen 1 und 2 Millimetern, besonders bevorzugt zwischen 1 ,2 und 1 ,8 Millimetern und besonders bevorzugt bei im Wesentlichen 1 ,5 Millimetern.
In Figuren 5a und 5b sind Detailansichten einer Brühvorrichtung 5 eines Systems 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nur das Verschlusselement 3 gezeigt ist. Die Brühvorrichtung 5 basiert auf der in Figuren 1 a bis 1 e illustrierten Brühvorrichtung 5 und Funktionsweise. Im Unterschied weist die Brühvorrichtung 1 gemäß Figuren 5a und 5b im Verschlusselement 3 einen Kennungsdetektor 50 auf, welche in Form einer optischen Kamera, insbesondere einen CCD-Chips, im oberen Bereich des Verschlusselements 3 ausgebildet ist. Das Ver- Schlusselement 4 weist hierfür eine mit einer transparenten Scheibe geschlossene Öffnung 71 auf, welche in einer dem Aufnahmeelement 4 (in Figuren 5a und 5b nicht dargestellt) zugewandten Kontaktfläche 72 ausgebildet ist. Nachdem die Brühkammer 1 ' geschlossen und in die Extraktionsstellung (Vgl. Figur 1 d) überführt wurde und optional der Extraktionsvorgang bereits gestartet wurde, wird die Kontaktfläche 72 gegen den Kapseldeckel 25 ge- drückt, so dass wenigstens ein Data-Matrix-Code bzw. QR-Code 60 plan an die Scheibe der Öffnung 71 gepresst wird. Das Verschlusselement 3 weist eine Lichtquelle 79 auf, welche den vor der Öffnung 71 angeordneten Bereich des Kapseldeckels 25 mit ultraviolettem Licht ausleuchtet. Anschließend wird mit dem Kennungsdetektor 50 die von dem Data-Matrix- Code bzw. QR-Code 60 reflektierten Lichtstrahlen aufgenommen und mittels einer Auswer- teelektronik der aufgenommene Data-Matrix-Code bzw. QR-Code 60 analysiert und der zugehörige GS1 -Code aus dem Data-Matrix-Code bzw. QR-Code 60 bestimmt. Die Brühvorrichtung 5 weist ferner eine Vergleichseinheit auf, welche den GS1 -Code dann mit einer Liste von vorgespeicherten GS1 -Codes vergleicht, um den Typ der Portionskapsel 2 zu bestimmen. Wenn der GS1 -Code mit einem GS1 -Code der Liste identisch ist, wird der Extraktions- Vorgang gestartet oder aufrechterhalten und unter Zuleitung von Brühflüssigkeit ein Getränk aus dem in der Portionskapsel 2 befindlichen Getränkerohmaterial mit vorgegebenen Brühparametern gebrüht. Die Data-Matrix-Code bzw. QR-Code weisen in Umfangsrichtung jeweils eine maximale erste Erstreckung 73 auf, welche typischerweise überraschenderweise vorzugsweise gleich 1 ,9 Millimeter ausgeprägt werden kann ist. Zwischen zwei benachbarten Data-Matrix-Code bzw. QR-Code 60 ist jeweils ein Abstand 74 vorgesehen. Eine maximale zweite Erstreckung 75 der Öffnung 71 in Umfangsrichtung ist wenigstens gleich oder größer der Summe aus der ersten Erstreckung 73 und dem Abstand 74 ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass unabhängig davon, wie die Portionskapsel 2 gerade in der Brühkammer 1 ' bezüglich ihrer Längsachse orientiert ist, immer wenigstens alle Teile eines Data-Matrix-Code bzw. QR- Code 60, wenn auch möglicherweise in zwei voneinander getrennten Teilen, vom Kennungs- detektor 50 detektierbar sind. Die getrennten Teile des Data-Matrix-Code bzw. QR-Code 60 müssen ggf. zur Auswertung dann von der Auswerteelektronik wieder zusammengesetzt werden. Alternativ ist denkbar, dass die maximale zweite Erstreckung 75 gleich oder größer der
Summe aus zweimal der ersten Erstreckung 73 und dem Abstand 74 oder gleich oder größer der Summe aus der ersten Erstreckung 73 und zweimal dem Abstand 74 ist (je nachdem welcher Wert kleiner ist). Bei dieser Konfiguration ist sichergestellt, dass stets ein zusammenhängender Data-Matrix-Code bzw. QR-Code 60 vollständig vor der der Öffnung 71 an- geordnet ist, unabhängig davon, wie die Portionskapsel 2 zufällig gerade in der Brühkammer 1 ' orientiert ist.
In Figur 6 ist eine schematische Teilansicht einer Portionskapsel 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Teilansicht zeigt hierbei insbesondere den Aufbau des Kapseldeckels 25. Der Kapseldeckel 25 umfasst eine transparente Deckelfolie 76, auf dessen Rückseite im Randbereich der Data-Matrix-Code bzw. QR-Code 60 gedruckt ist und auf dessen Rückseite zusätzlich je nach Bedarf, graphische Elemente, wie Schriftzüge oder Graphiken, gedruckt sind. Die transparente Deckelfolie 76 wurde anschließend auf eine transparente Folie, welche als Hintergrund für die Deckelfolie 76 fungiert, ge- klebt. Die transparente Folie fungiert gleichzeitig als weitestgehend luftundurchlässige Barrierefolie 77, welche zum hermetischen Verschließen der Portionskapsel 2 dient. Die Barrierefolie 77 ist zusätzlich mit einer weißen Trägerfolie 78 verbunden, welche auf den umlaufenden Flansch 27 des kegelstumpfförmigen Basiselements 31 geklebt oder gesiegelt ist. Bezugszeichenliste
1 System
1 ' Brühkammer
2 Portionskapsel
3 Verschlusselement
4 Aufnahmeelement
5 Brühvorrichtung
6 Axiale Richtung
8 Endfläche
10 Ladestellung
1 1 Extraktionsstellung
12 Kapselanschlag
18 Erstes Perforationsmittel
19 Zweites Perforationsmittel
22 Bodenbereich
23 Vertiefung
24 Ablaufkanal
25 Kapseldeckel
26 Laderichtung
27 Kapselflansch
28 Kniehebelgelenk
29 Kapselboden
31 Kegelstumpf
32 Wasserzuführkanal
33 Nut
34 Halteärmchen
42 Einführschacht
50 Kennungsdetektor
60 QR-Code
61 Barcode
62 Verkaufsverpackung
70 Radius
71 Öffnung
72 Kontaktfläche
73 Erste Erstreckung
74 Abstand Zweite Erstreckung
Transparente Deckelfolie Barrierefolie
Trägerfolie
Lichtquelle / Strahlungsquelle

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . System (1 ) zum Zubereiten eines Getränks aufweisend eine Portionskapsel (2), welche mit einem Getränkerohmaterial befüllt ist, und eine Brühvorrichtung (5), welche eine Brühkammer zur Aufnahme der Portionskapsel (2) und zur Extraktion des Getränks aus der Portionskapsel (2) mittels Extraktionsflüssigkeit umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Portionskapsel (2) eine Produktidentifikationskennung aufweist und dass die Brühvorrichtung (5) einen Kennungsdetektor (50) zum Identifizieren der Kennung der Portionskapsel (2) aufweist.
2. System (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Produktidentifikationskennung ein GS1 -Code ist.
System (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Produktidentifikationskennung in einen Barcode (61 ), einen RFID-Code, einen QR-Code (60), einen Data-Matrix- Code, einen Strichcode, einen Punktcode, einen Binärcode, einen Morsecode, einen Braillezeichencode oder dergleichen eingebettet ist.
System (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brühvorrichtung (5) eine Steuereinheit umfasst, welche nur dann eine Extraktion einleitet, wenn der Kennungsdetektor (50) eine bekannte Produktidentifikationskennung detektiert.
5. System (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brühvorrichtung (5) eine Steuereinheit umfasst, welche ein bestimmtes Brühprogramm in Abhängigkeit der vom Kennungsdetektor (50) detektierten Produktidentifikationskennung startet.
6. System (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brühvorrichtung (5) eine Steuereinheit umfasst, welche einen Alternativprozess einleitet, wenn der Kennungsdetektor (50) eine unbekannte Produktidentifikationskennung detektiert.
System (1 ) nach Anspruch 6, wobei der Alternativprozess einen Kapselauswurfvorgang, einen Reinigungsvorgang oder ein Brühprogramm mit verminderter Brühwassermenge, verminderter Brühgeschwindigkeit, vermindertem Brühdruck und/oder verminderter Brühwassertemperatur umfasst.
8. System (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System (1 ) eine Verkaufsverpackung (62) aufweist, in welcher die Portionskapsel (2) vor dem Einlegen in die Brühvorrichtung (5) angeordnet ist, wobei die Verkaufsverpackung (62) mit der gleichen Produktidentifikationskennung versehen ist.
9. System (1 ) nach Anspruch 8, wobei die auf der Verkaufsverpackung (62) angeordnete Produktidentifikationskennung zur Identifizierung und Nachverfolgung der in der Verkaufsverpackung angeordneten Portionskapsel (2) während des Transports, der Lagerung und/oder dem Verkauf der Portionskapsel (2) vorgesehen ist.
10. Portionskapsel (2) für ein System (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Portionskapsel (2) ein kegelstumpfförmiges Basiselement (31 ) mit einem Hohlraum zum Aufnehmen des Getränkerohmaterials und einen den Hohlraum verschließenden Kapseldeckel (25) aufweist, wobei die Produktidentifikationserkennung im Bereich des Kapseldeckels (25) und/oder im Bereich eines Kapselflansches (27) und/oder am Basiselement (31 ) angeordnet ist.
1 1 . Portionskapsel (2) nach Anspruch 10, wobei die Produktidentifikationskennung in einen QR-Code (60) eingebettet ist und wobei eine Mehrzahl der QR-Codes (60) in Umfangs- richtung hintereinander auf einer Kreisbahn auf dem Kapseldeckel (25) angeordnet ist.
12. Portionskapsel (2) nach Anspruch 12, wobei die QR-Codes (60) im Bereich einer Kreisbahn mit einem Radius zwischen 40 und 100 Prozent vorzugsweise zwischen 50 und 80 Prozent und vorzugsweise zwischen 55 und 65 Prozent des Gesamtradius des Kapseldeckels (25) angeordnet sind.
13. Portionskapsel (2) nach Anspruch 12, wobei die QR-Codes (60) im Bereich einer Kreisbahn mit einem Radius zwischen 20 und 100 Prozent, vorzugsweise zwischen 30 und 70 Prozent, besonders bevorzugt zwischen 40 und 60 Prozent und ganz besonders bevorzugt zwischen 45 und 55 Prozent des Gesamtradius des Kapseldeckels (25) angeordnet sind.
14. Portionskapsel (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei jeder QR-Code (60) eine maximale erste Erstreckung (73) in Umfangsrichtung aufweist und wobei zwischen zwei benachbarten QR-Codes (60) jeweils ein Abstand (74) vorgesehen ist, wobei der Abstand (74) kleiner, gleich oder größer der ersten Erstreckung (73) ist.
15. Portionskapsel (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Portionskapsel (2) wenigstens eine Trägerfolie (78) und eine transparente Deckelfolie (76) umfasst, wobei die QR-Codes (60) zwischen der Trägerfolie (78) und der Deckelfolie (76) angeordnet und insbesondere auf die Rückseite der Deckelfolie (76) gedruckt sind, wobei vorzugsweise die Trägerfolie (78) dem Basiselement (31 ) zugewandt ist und die Deckelfolie (76) dem Basiselement (31 ) abgewandt ist.
16. Portionskapsel (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei der QR-Code (60) mit einer ultraviolettes Licht reflektierenden Tinte gedruckt ist.
Portionskapsel (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei das Basiselement (31 ) einen umlaufenden Flansch (27) aufweist, an welchem der Kapseldeckel (25) befestigt ist, wobei auf einer dem Kapseldeckel (15) abgewandten Unterseite des Flansches (27) die Mehrzahl von QR-Codes (60) in Umfangsrichtung hintereinander auf einer Kreisbahn angeordnet ist.
Brühvorrichtung (5) für ein System (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder zur Verwendung mit einer Portionskapsel (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei die Brühvorrichtung (5) ein Aufnahmeelement (4) mit einer Aufnahme für die Portionskapsel (2) und ein Verschlusselement (3) aufweist, wobei das Verschlusselement (3) zwischen einer Ladestellung (10), in welcher das Aufnahmeelement (4) und das Verschlusselement voneinander beabstandet sind, und einer Extraktionsstellung (1 1 ), in welcher das Aufnahmeelement (4) und das Verschlusselement (3) zur Bildung einer im Wesentlichen geschlossenen Brühkammer (1 ') einander angenähert sind, bewegbar ist.
Brühvorrichtung (5) nach Anspruch 18, wobei das Aufnahmeelement (4), ein Gehäuse der Brühvorrichtung (5) oder das Verschlusselement (3) den Kennungsdetektor (50) aufweist.
20. Brühvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 18 oder 19, wobei das Verschlusselement (3) auf einer dem Aufnahmeelement zugewandten Seite eine Öffnung (71 ) aufweist, wobei der Kennungsdetektor (50) im Bereich der Öffnung (71 ) innerhalb des Verschlusselements (3) angeordnet ist, wobei die Öffnung (71 ) vorzugsweise durch ein transparentes Fenster verschlossen ist.
21 . Brühvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei das Verschlusselement (3) eine dem Aufnahmeelement (4) zugewandte im Wesentlichen runde Kontaktfläche (72) zum Kontakt mit dem Kapseldeckel (15) in der Extraktionsstellung (1 1 ) aufweist, wobei eine Detektionsfläche des Kennungsdetektors (50) und/oder die Öffnung (71 ) in der Kontaktfläche (72) ausgebildet ist.
22. Brühvorrichtung (5) nach Anspruch 21 , wobei die Detektionsfläche und/oder die Öffnung (71 ) in einem Bereich zwischen 50 und 100 Prozent vorzugsweise zwischen 60 und 90
Prozent und vorzugsweise zwischen 70 und 90 Prozent des Gesamtradius der Kontaktfläche (72) angeordnet ist.
23. Brühvorrichtung (5) nach Anspruch 21 , wobei die Öffnung in einem Bereich zwischen 20 und 100 Prozent, vorzugsweise zwischen 30 und 70 Prozent besonders bevorzugt zwischen 40 und 60 Prozent und ganz besonders bevorzugt zwischen 45 und 55 Prozent des Gesamtradius der Kontaktfläche angeordnet ist.
24. Brühvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei die Detektionsfläche und/oder die Öffnung (71 ) eine zweite Erstreckung (75) in Umfangsrichtung der Kontaktfläche (72) aufweist, welche in Umfangsrichtung größer als die erste Erstreckung (73) ist.
25. Brühvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 18 bis 24, wobei die zweite Erstreckung (75) in Umfangsrichtung gleich oder größer der Summe aus der ersten Erstreckung (73) und dem Abstand (74) ist.
26. Brühvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 18 bis 25, wobei die zweite Erstreckung (75) in Umfangsrichtung gleich oder größer der Summe aus zweimal der ersten Erstre- ckung (73) und dem Abstand (74) oder der Summe aus der ersten Erstreckung (73) und zweimal dem Abstand (74) ist.
27. Brühvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 18 bis 26, wobei das Verschlusselement (3) eine Strahlungsquelle und insbesondere eine Lichtquelle (79) zum Aussenden von visuellem und/oder ultraviolettem Licht in Richtung der Portionskapsel (2) aufweist.
28. Brühvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 18 bis 27, wobei der Kennungsdetektor (50) zum Auslesen von von der Portionskapsel (2) reflektierten Signalen im visuellen und/oder ultravioletten Wellenlängenbereich ausgebildet ist.
29. Brühvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 18 bis 29, wobei die Brühvorrichtung (5) eine Auswerteelektronik aufweist, welche mit dem Kennungsdetektor (50) gekoppelt ist und zum Bestimmen der Produktidentifikationskennung durch Analyse des detektierten QR-Codes (60) vorgesehen ist.
Brühvorrichtung (5) nach Anspruch 29, wobei die Brühvorrichtung (5) eine Vergleichseinheit aufweist, welche zum Vergleichen der bestimmten Produktidentifikationskennung mit einer Liste von vorgespeicherten Produktidentifikationskennungen vorgesehen ist.
31 . Verfahren zur Handhabung einer Portionskapsel (2), wobei in einem ersten Verfahrensschritt wenigstens eine Portionskapsel (2) und eine Verkaufsverpackung mit der gleichen Produktidentifikationskennung versehen werden, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt die Verkaufsverpackung mit der wenigstens einen Portionskapsel (2) befüllt wird, wobei in einem dritten Verfahrensschritt die befüllte Verkaufsverpackung gelagert, transportiert und/oder verkauft wird und wobei in einem vierten Verfahrensschritt die Portionskapsel (2) von einem Verbraucher aus der Verkaufsverpackung entnommen, in eine Brühvorrichtung (5) eingesetzt und zum Extrahieren eines Getränks aus der Portionskapsel (2) die Brühvorrichtung (5) gestartet wird, dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Verfahrensschritt die auf der Verkaufsverpackung befindliche Produktidentifikationskennung ausgelesen und ausgewertet wird, um die Portionskapsel (2) und/oder den Hersteller der Portionskapsel (2) zu logistischen Zwecken zu identifizieren, und wobei im fünften Verfahrensschritt die auf der Portionskapsel (2) befindliche Produktidentifikationskennung von einem Kennungsdetektor (50) der Brühvorrichtung (5) ausgelesen und ausgewertet wird, um die Kompatibilität der Portionskapsel (2) mit der Brühvorrichtung (5) zu prüfen.
Verfahren nach Anspruch 31 , wobei im ersten Verfahrensschritt die wenigstens eine Portionskapsel (2) und die Verkaufsverpackung (62) mit einer Produktidentifikationskennung in Form eines GS1 -Codes versehen werden.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 oder 26, wobei im ersten Verfahrensschritt ein Barcode (61 ), ein RFID-Code, ein Strichcode, ein Punktcode, ein Binärcode, ein Morsecode, ein Braillezeichencode oder ein QR-Code (60), in welchen die Produktidentifikationskennung eingebettet ist, auf die Portionskapsel (2) und die Verkaufsverpackung (62) aufgedruckt werden.
34. Verfahren zum Betrieb eines System (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei in einem ersten Betriebsschritt eine Portionskapsel (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 17 in eine Brühvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 18 bis 30 eingesetzt wird, wobei in einem zweiten Betriebsschritt die Brühvorrichtung (5) von der Ladestellung (10) in die Extraktionsstellung (1 1 ) überführt wird, wobei in einem dritten Betriebsschritt der auf der Portionskapsel (2) angeordnete QR-Code (60) von dem Kennungsdetektors (50) ausgelesen wird, wobei in einem vierten Betriebsschritt die Produktidentifikationskennung aus dem QR-Code (60) zunächst bestimmt wird und in einem fünften Betriebsschritt anschließend der Extraktionsvorgang eingeleitet wird, wenn die Produktidentifikationskennung identifizierbar ist, oder wobei in einem fünften Betriebsschritt der Extraktionsvorgang zunächst eingeleitet wird und in einem nachfolgenden vierten Verfahrensschritt die Produktidentifikationskennung aus dem QR-Code bestimmt wird und der Extraktionsvor- gang aufrecht erhalten oder gemäß eines bestimmten Brühprogramms durchgeführt wird, wenn die Produktidentifikationskennung identifizierbar ist.
35. Verfahren nach Anspruch 34, wobei im fünften Betriebsschritt ein Extraktionsvorgang mit Brühparametern eingeleitet oder fortgeführt wird, wobei wenigstens ein Brühparameter in Abhängigkeit der identifizierten Produktidentifikationskennung ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 34 oder 36, wobei im dritten Betriebsschritt der QR-Code (60) von einer am Verschlusselement (3) angeordneten Lichtquelle (79), insbesondere mit visuellem und/oder ultraviolettem Licht, ausgeleuchtet wird und vom QR- Code (60) reflektierte Lichtstrahlen vom Kennungsdetektor (50) detektiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 37, wobei im fünften Betriebsschritt die Produktidentifikationskennung mit einer Liste von vorgespeicherten Produktidentifikations- kennungen verglichen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 34 bis 37, wobei im fünften Betriebsschritt die Brühvorrichtung (5) ohne Extraktionsvorgang oder nach Abbruch des Extraktionsvorgangs zurück in die Ladestellung (10) verfahren wird oder ein Alternativprozess, wie insbesondere ein Kapselauswurfvorgang, ein Reinigungsvorgang oder ein Brühprogramm mit verminderter Brühwassermenge, vermindertem Brühdruck und/oder verminderter Brühwassertemperatur gestartet wird, wenn der Produktidentifikationskennung nicht identifiziert wird und insbesondere nicht auf der Liste von vorgespeicherten Produktiden- tifikationskennungen auffindbar ist.
Verfahren zum Herstellen einer Portionskapsel (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei in einem ersten Herstellungsschritt eine transparente Deckelfolie (76) bereitge- stellt wird, wobei in einem zweiten Herstellungsschritt der QR-Code (60) auf eine Rückseite der Deckelfolie (76) gedruckt wird, wobei einem dritten Herstellungsschritt die Rückseite der Deckelfolie (76) mit einer Barrierefolie (77) verbunden wird und wobei in einem vierten Herstellungsschritt der Verbund aus Deckelfolie (76) und Barrierefolie (77) auf dem Basiselement (41 ) befestigt wird .
40. Verfahren nach Anspruch 39, wobei im zweiten Herstellungsschritt zeitlich nach dem Aufdrucken des QR-Codes (60) eine Beschriftung und/oder Graphik auf die Rückseite der Deckelfolie (76) gedruckt wird.
41 . Verfahren nach einem der Ansprüche 39 oder 40, wobei in einem vor, nach oder während dem dritten Herstellungsschritt durchgeführten fünften Herstellungsschritt die Barrierefolie (77) auf einer der Deckelfolie (76) abgewandten Seite mit einer Trägerfolie (78) verbunden wird.
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 39 bis 41 , wobei im zweiten Verfahrensschritt der QR-Code (60) mit einer Tinte aufgedruckt wird, dessen visuelle Wahrnehmbarkeit durch gezieltes Ausleuchten mit ultraviolettem Licht gesteigert wird.
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