Устройство для идентификации капсулы в устройстве для приготовления напитков
Изобретение относится к устройству для идентификации капсулы, вставленной в приемник устройства для приготовления напитков, с целью выбора физических параметров подаваемой данным устройством жидкости, проходящей через данную капсулу, в зависимости от типа капсулы. Устройство содержит шток, установленный с возможностью скольжения вдоль вала и проходящий через отверстие в дне приемника. Этот шток снабжен пружиной, удерживающей конец штока в поднятом положении внутри приемника в контакте с капсулой; другой конец штока при этом находится внутри вала. Устройство содержит также средство для идентификации положения конца штока и средство получения кода, связанное с определением положения капсулы в приемнике и ее размеров, с целью регулирования частоты вращения приемника, дозировочных и физических параметров жидкости, подаваемой устройством для приготовления напитков, в результате чего получаемый приготовленный напиток обладает повышенными органолептическими характеристиками. При этом также исключается вероятность применения параметров приготовления, способных ухудшить конечный напиток. 3 н и 14 з.п ф-лы,
9 ил.
Область техники
Изобретение относится к элементу идентификации в устройстве для приготовления напитков с использованием капсулы, содержащей ингредиент напитка.
Предшествующий уровень техники
Известен способ приготовления напитка с помощью капсулы, содержащей ингредиент данного напитка. Капсулу вставляют в устройство для приготовления напитков, например, в кофеварку, и подают жидкость в капсулу. Напиток выводится из капсулы под действием давления или силы тяжести.
Известно приготовление напитка с помощью центрифугирования. Принцип такого приготовления, в основном, состоит в помещении компонента напитка в контейнер капсулы, подаче жидкости в сосуд и вращении сосуда с повышенной скоростью для обеспечения взаимодействия жидкости с порошком при создании градиента давления жидкости в сосуде. Давление жидкости постепенно возрастает от центра сосуда к его периферии. При прохождении жидкости через слой кофе происходит извлечение соединений кофе, и жидкий экстракт перемещается к периферии сосуда.
Термин «капсула» относится к любому гибкому, жесткому или полужесткому контейнеру, содержащему ингредиент напитка. Другими синонимами термина «капсула» являются: «пачка», «блок», «картридж» или «пакетик саше». Капсула может быть одноразовой. Контейнер также может заполняться ингредиентом пользователем для образования капсулы непосредственно перед использованием.
Термин «ингредиент» означает любую пригодную для приготовления напитка субстанцию, такую как молотый кофе, растворимый кофе, чайные листья, растворимый чай, травяной чай, молочный порошок, порошок для приготовления пищи, детское питание и любую комбинацию вышеуказанных компонентов.
Существуют системы для идентификации капсулы в устройстве для приготовления напитков с помощью механических, оптических или магнитных датчиков. Однако, как правило, эти системы требуют нанесения на капсулу специального знака, например, механической метки, штрихкода или магнитной метки для обеспечения возможности отличать одну капсулу от другой. Нанесение такого знака на капсулу приводит к техническим ограничениям и требует затрат. Кроме того, некоторые знаки на капсуле чувствительны к воздействию горячего пара или жидкости, которая может окружать капсулу. В результате не всегда обеспечивается надежное считывание знака. В документе WO 2010/026053 раскрыто управляемое устройство для приготовления напитков с использованием центробежной силы. Капсула может содержать штрихкод, нанесенный на ее внешнюю поверхность и обеспечивающий распознавание типа капсулы и/или характера содержащихся в ней ингредиентов, для применения заранее заданного профиля экстракции с целью приготовления напитка.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является создание устройства для идентификации вставленной в приемник капсулы наиболее простым и эффективным способом с целью надежного регулирования параметров заваривания напитка, таких как дозировка и физические параметры жидкости, подаваемой в устройство для приготовления напитков. В частности, изобретение не требует использования на капсуле конкретных традиционных знаков, таких как обычный штрихкод, магнитный маркер или другие средства идентификации, тем самым делая капсулу намного более экономичной и предотвращая риск неправильного срабатывания при приготовлении напитка.
Указанная задача решается в устройстве для идентификации капсулы в устройстве для приготовления напитков, содержащем приемник для размещения капсулы, содержащей ингредиент напитка, причем приемник имеет верхнее отверстие для вставки капсулы и дно. Согласно изобретению устройство для идентификации капсулы содержит по меньшей мере одно средство для определения положения внешней поверхности капсулы относительно приемника, которое характеризует размер вставленный в приемник капсулы, и средство, обеспечивающее получение кода, связанного с определенным относительным положением вышеуказанной поверхности.
В общем случае средство для определения положения включает в себя выдвижной измерительный шток, установленный с возможностью определения положения дна капсулы.
Предпочтительно средство, обеспечивающее получение кода, содержит оптическое измерительное устройство или магнитный датчик для определения относительного положения средства для определения и для создания бинарного кода.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения приемник установлен с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной дну приемника.
Средство для определения положения обеспечивает выработку кода для устройства для приготовления напитков, который может быть использован для регулирования рабочих параметров заваривания в данном устройстве для приготовления напитков.
Рабочие параметры заваривания могут включать в себя частоту вращения приемника и/или дозировочные и физические параметры жидкости, подаваемой в капсулу и протекающей сквозь нее. Указанные дозировочные и физические параметры могут включать в себя расход, объем, температуру нагрева подаваемой жидкости и различные комбинации этих параметров.
В частности, средство для определения положения содержит шток, установленный коаксиально оси вращения с возможностью скольжения вдоль вала и проходящий через отверстие в дне приемника, причем этом шток снабжен пружиной, удерживающей конец штока в поднятом положении внутри приемника; при этом устройство содержит средство для определения положения конца штока, скользящего по валу.
Согласно конструкции данного устройства, вал прикреплен к приемнику перпендикулярно внешней поверхности его дна в центре этой поверхности. Указанный шток может быть разделен на несколько частей, каждая из которых проходит через отверстие, расположенное рядом с центром приемника. После прохождения сквозь отверстие каждая часть штока скользит наружу вдоль вала в соответствии с размером вставленной в приемник капсулы. Положение конца каждой части вдоль вала определяется с помощью чувствительных элементов. Недостаток такой конфигурации может заключаться в нарушении водонепроницаемости между внутренней и внешней частями приемника из-за возможного протекания жидкости через отверстия, сквозь которые проходят части штока.
Для устранения такого возможного недостатка и упрощения изготовления предпочтительная конструкция включает в себя приемник, имеющий возможность вращения вокруг оси полого цилиндрического вала, расположенного в центре перпендикулярно внешней поверхности дна приемника. Вал проходит в отверстие, выполненное в центре дна приемника. В валу с возможностью скольжения относительно него установлен шток, который проходит через отверстие дне приемника. Шток снабжен пружиной, удерживающей один его конец поднятым внутри приемника до контакта с капсулой. При этом противоположный конец штока, скользящий внутри вала, занимает положение, зависящее от размера капсулы. Выполнение штока неразъемным и скользящим не снаружи, а внутри вала позволяет обеспечить приемлемую герметичность приемника путем использования только одного сальникового уплотнения штока, установленного под отверстием приемника.
Используемые капсулы имеют разные размеры в зависимости от их содержимого и типа приготавливаемого напитка. Положение конца штока меняется в зависимости от размера вставленной в приемник капсулы. Большая капсула, занимающая почти весь объем приемника, выталкивает шток в сторону дна приемника; при этом конец штока, обращенный в сторону вала, занимает положение, наиболее удаленное от дна приемника. Небольшая капсула смещает шток на небольшое расстояние, так что указанный его конец находится ближе ко дну приемника.
Когда приемник пуст, шток занимает нейтральное положение, в котором его конец внутри приемника максимально поднят и расположен наиболее близко к верхнему отверстию приемника. Противоположный конец штока, скользящий внутри вала, занимает положение, наиболее близкое к дну приемника. При этом пружина, поддерживающая шток в поднятом положении, полностью ослаблена.
Положение конца штока внутри вала определяется с помощью оптического или магнитного датчика, не имеющего электрического контакта со штоком, который вращается вместе с приемником, когда в него вставлена капсула, и запущен процесс приготовления напитков.
В другом возможном варианте осуществления изобретения, средство, обеспечивающее получение кода, связанного с определенным относительным положением вышеуказанной поверхности, включает в себя потенциометр для измерения сопротивления, зависящего от относительного положения штока.
Изобретение поясняется чертежами, приведенными в качестве неограничивающих примеров.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан приемник с капсулой большого размера, когда шток устройства для идентификации капсулы находится в самом нижнем положении внутри приемника;
на фиг.2 - приемник с капсулой среднего размера, когда шток устройства для идентификации капсулы находится в среднем положении внутри приемника;
на фиг.3 - приемник с капсулой малого размера, когда шток устройства для идентификации капсулы находится в высоком положении внутри приемника;
на фиг.4 - пустой приемник, не содержащий капсулы, когда шток устройства для идентификации капсулы находится в нейтральном положении внутри приемника;
на фиг.5 - схема оптического измерительного устройства, работа которого основана на отражении/поглощении элементом штока луча света, проходящего через паз в валу;
на фиг.6 - схема оптического измерительного устройства, работа которого основана на использовании световых барьеров, когда лучи света прерываются или не прерываются расположенными на штоке элементами;
на фиг.7 - схема оптического измерительного устройства, работа которого основана на отражении/поглощении штоком луча света, проходящего через прозрачную часть вала;
на фиг.8 - схема магнитного датчика, работа которого основана на применении герконов, включаемых или выключаемых постоянным магнитом, закрепленным на конце штока, скользящего внутри вала;
на фиг.9 - вариант осуществления изобретения, согласно которому шток скользит внутри вала, не прикрепленного к приемнику, а работа оптического измерительного устройства основана на отражении/поглощении луча света штоком и валом.
Осуществление изобретения
На фиг.1-4 представлен пример выполнения приемника 1 капсулы, который может быть использован в системе приготовления напитков, описанной в документе WO 2010/026053. Устройство для идентификации капсулы 2 согласно настоящему изобретению разработано специально для вращающегося приемника 1, оказывающего центробежное воздействие на ингредиент внутри капсулы 2.
Приемник 1 выполнен в виде по существу цилиндрической или конической полости с верхним отверстием для вставки капсулы 2 и нижним дном, закрывающим данный приемник. Диаметр указанного отверстия немного превышает диаметр капсулы 2. Форма данного отверстия соответствует форме верхнего фланца капсулы, опирающегося на кромку отверстия, когда капсула 2 вставлена в приемник. На нижней стороне дна приемника установлен полый цилиндрический вал 3, расположенный перпендикулярно внешней поверхности дна в его центре. Приемник 1 способен вращаться относительно центральной оси R полого вала 3. В центре дна приемника на его внутренней поверхности выполнено отверстие, сообщающееся с внутренней поверхностью вала 3.
Механическая часть измерительного устройства согласно изобретению включает в себя шток 4, проходящий через отверстие в центре приемника 1 и установленный с возможностью скольжения внутри вала 3. Шток 4 удерживается в приподнятом положении внутри приемника 1 пружиной 8, установленной между опорной поверхностью внутри вала 3 и торцом штока 4, находящимся внутри приемника 1. В зависимости от размера капсулы шток 4 более или менее глубоко заходит внутрь вала 3, а пружина 8 более или менее сильно сжимается за счет воздействия дна вставленной в приемник капсулы 2.
При отсутствии капсулы 2 в приемнике 1 шток 4 находится в своем нейтральном положении, т.е. пружина 8 полностью ослаблена и не оказывает никакого толкающего усилия на шток 4. Таким образом, нижний конец штока в валу 3 занимает положение, наиболее близкое к дну приемника 1, а противоположный его конец находится рядом с отверстием приемника.
Установка капсулы в приемник требует приложения к ней усилия, которое создается, в частности, воздействием на верхнюю поверхность капсулы устройства подачи жидкости (не показано) заварочного узла, как это описано в документе WO 2010/026053. Устройство подачи жидкости содержит поверхность, оказывающую определенное давление на верхнюю поверхность капсулы. В результате капсула 2 толкает шток 4 таким образом, что фланец капсулы 2 опирается по всей периферии на верхнюю кромку приемника 1.
Как показано на фиг.1 - 4, шток 4 связан с определенными механическими элементами, обеспечивающими его перемещение в соответствии с размером капсулы, вставленной в приемник 1.
Шток 4 выполнен в виде отрезка металлической или пластмассовой трубки, скользящей по стержню 5, соединенному с валом 3 приемника 1. Диаметр стержня 5 выбран таким образом, что указанная выше трубка может свободно скользить внутри вала 3 между его внутренней стенкой и внешней поверхностью стержня 5. Первый конец трубки, находящийся внутри приемника, закрыт свободным торцом 10, внешняя поверхность которого контактирует с дном вставленной в приемник капсулы. На втором конце трубки установлен как минимум один элемент 6, проходящий через паз 7, выполненный в валу 3. Для балансировки при вращении второй конец трубки снабжен, как минимум, двумя симметрично установленными элементами 6, а вал 3 содержит соответствующие пазы 7, выполненные также симметрично относительно внешней его поверхности.
По причинам, связанным с технологией изготовления и затратами на производство, механические элементы, такие как вал, шток, стержень и пружина предпочтительно изготавливаются цилиндрической формы.
Основная задача элемента 6 заключается в том, чтобы сделать видимым снаружи для измерительных устройств положения конца штока 4 в соответствии с размером капсулы 2 или фактом ее наличия в приемнике 1. Еще одна функция элемента 6 заключается в предотвращении возможности выхода штока 4 из вала 3. Элемент 6 упирается в верхнюю кромку паза 7, когда шток 4 находится в самом верхнем положении, а пружина 8 полностью ослаблена.
Пружина 8 установлена внутри трубки между свободным торцом 10 и концом стержня 5 внутри вала 3. Стержень 5 образует фиксированную опорную поверхность для пружины 8. Противоположный конец стержня 5 закрывает конец вала 3, и на нем имеется муфта 9 для соединения с валом (не показан) электромотора, обеспечивающего вращение приемника 1.
Следует отметить, что оба механических элемента устройства идентификации капсулы могут изготавливаться по отдельности из металла или пластмассы, то есть, например, когда стержень выполнен из металла, шток может быть выполнен из пластмассы, или наоборот.
Работа измерительного устройства 11 для определения положения штока 4 основана на оптическом считывании или магнитном обнаружении конца штока 4, скользящего внутри вала 3.
Оптическое измерительное устройство.
Положение конца штока 3 считывается оптическим датчиком 12, взаимодействующим с элементом (элементами) 6, выходящим из паза (пазов) 7 вала 3. Луч света направляется на элемент (элементы) 6 источниками света 14, установленными на различной высоте вдоль вала 3. Видимые внешние части элементов 6 снабжены поверхностями, от которых луч 13 света отражается в сторону чувствительных элементов фотодетектора 15, который при попадании на него отраженного луча света выдает электрический сигнал. Каждому положению штока 4, определяемому малым, средним и большим размером капсулы 2, соответствует свой оптический датчик 12, включающий в себя источник света 14 и фотодетектор 15.
Оптический датчик 12 состоит из источника света 14 с фокусирующей оптикой или без нее и фотодетектора 15 с фокусирующей оптикой или без нее. Источник света 14 излучает некогерентный или когерентный (лазерный) свет. Оптический спектр излучения может быть любым, но предпочтительно выбирается в инфракрасном диапазоне.
На фиг.5 показана схема оптических датчиков 12, установленных для капсул 2 трех размеров, представленных на фиг.1-3. Луч 13 света, испускаемый источником света 14 оптического датчика 12, либо отражается от внешней поверхности элемента 6, проходящего сквозь паз 7, либо поглощается внешней поверхностью штока 4 или внешней поверхностью стержня 5 внутри вала 3. Соответствующий фотодетектор 15 обеспечивает получение двоичного разряда «0» или «1» в зависимости от отражения или поглощения луча 13 света.
Поверхности, входящие в контакт со световыми лучами, выполняются из подходящего материала для поглощения или отражения света наиболее оптимальным образом. Согласно примеру, представленному на фиг.5, капсула среднего размера обеспечивает получение двоичного кода «010». Капсула большого размера обеспечит получение двоичного кода «001», а капсула малого размера - двоичного кода «100». Когда капсула 2 не вставлена в приемник 1, элемент 6 штока 4 находится в самом верхнем положении вне пространства, контролируемого датчиками 12. Таким образом, лучи 13 света поглощаются стержнем 5 внутри вала, так что фотодетекторы 15 выдают двоичный код «000». Биты кода также могут быть инвертированы в фотодетекторах 15 таким образом, что отражение будет обеспечивать получение двоичного разряда «0», а поглощение - получение двоичного разряда «1».
Данный двоичный код передается на управляющее устройство устройства для приготовления напитков, выполняющее регулирование параметров устройства в зависимости от размеров капсул. В качестве таких регулируемых параметров могут использоваться, например, количество воды, ее температура, давление, расход, а также скорость вращения приемника и т.д.
Согласно варианту осуществления изобретения, показанному на фиг.6, оптическое считывание положения штока 4 может быть основано на принципе световых барьеров, когда источник света 14 помещают перед фотодетектором 15. Для данных трех размеров капсул требуются три пары «источник света - фотодетектор». Источники света 14 перед фотодетекторами 15 устанавливают на уровне, соответствующем положению элемента 6 вблизи вала 3. Геометрию элемента 6, а также расположение фотодетекторов 15 и источников света 14 вблизи вала 3 подбирают таким образом, чтобы луч 13 света прерывался или не прерывался в соответствии с размером капсулы 2 в зависимости от положения штока 3.
На фиг.6 показан пример, согласно которому положение штока 3 соответствует установке капсулы среднего размера. В данном случае лучи 13 света попадают на нижний и верхний фотодетекторы 15, а фотодетектор, занимающий среднее положение, закрыт элементом 6 штока 3. Таким образом, капсула 2 среднего размера обеспечивает получение двоичного кода «101». Капсула большого размера обеспечит получение двоичного кода «110», а капсула малого размера - двоичного кода «011». При удалении капсулы 2 из приемника 1 шток 3 займет самое верхнее положение, так что все фотодетекторы 15 будут освещены своими соответствующими лучами 13 света, обеспечивая тем самым выдачу двоичного кода «111». Как и в предыдущем варианте осуществления изобретения, биты кода могут быть инвертированы, так что освещаемый фотодетектор 15 будет обеспечивать получение бита «0», а закрытый фотодетектор - бита «1».
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, показанным на фиг.7, часть вала 3 может быть выполнена из прозрачной пластмассы, чтобы сделать видимым для оптического датчика 12 конец штока 4, скользящего внутри вала 3. Таким образом, для прохождения элементов штока больше не нужны пазы в валу 3. Теперь они заменены упорами 17 на внутренней стенке вала 3, предотвращающими отделение штока 4. Упоры 17 размещены на расстоянии от конца стержня 5, закрывающем вал 3, которое определяется наивысшим положением штока 4, т.е. положением штока 4 при удаленной из приемника 1 капсуле 2. Таким образом, размер элемента 6 на конце штока 7, скользящего внутри вала 3, определяется в соответствии с формой и размерами упоров 17 внутри вала 3.
В рассматриваемом примере стержень 5 окрашен темной светопоглощающей краской, а трубка штока 4 покрыта светлой светоотражающей краской, или, наоборот, для обеспечения требуемого контраста с целью считывания положения штока 4 сквозь прозрачную стенку вала 3. В другом возможном варианте выполнения покрытие штока 4 может быть нанесено только на его конечную часть, а вся остальная его часть может быть покрыта темной краской. В обеих конфигурациях положение штока 4 считывается оптическими датчиками 12, аналогичными используемым в рассмотренном выше варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.5. Источники света 14 и фотодетекторы 15 устанавливаются рядом с прозрачной частью вала 3.
В соответствии с вариантом осуществления изобретения, показанном на фиг.7, шток 4 выполнен полностью светоотражающим, а стержень 5 - полностью светопоглощающим. Капсула 2 среднего размера обеспечивает получение двоичного кода «110», капсула большого размера - двоичного кода «111», а капсула малого размера - двоичного кода «100». Когда капсула 2 удалена из приемника, вырабатывается код «000», поскольку положение штока 4 находится за пределами пространства, контролируемого оптическими датчиками 12, и все лучи 13 света поглощаются стержнем 5. Как и в предыдущих вариантах осуществления изобретения, биты кода также могут быть инвертированы в фотодетекторах, таким образом, что отражение будет обеспечивать получение бита «0», а поглощение - получение бита «1».
В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения, прозрачная часть вала 3 может быть заменена одним или несколькими пазами, выполненными таким образом, чтобы сделать видимым для оптического датчика 12 конец штока 4, скользящий внутри вала 3.
В еще одном варианте осуществления изобретения, представленном на фиг.9, вал 3 не прикреплен к приемнику 1, и вращение приемника обеспечивается штоком 4, приводимым во вращение валом 3, соединенным посредством муфты 9 с валом двигателя.
Выполненный из трубки шток 4 входит внутрь приемника 1 через отверстие в центре дна приемника 1 и скользит по валу 3, расположенному соосно со штоком 4 и с осью вращения R.
Форма отверстия, а также форма проходящей через это отверстие части штока может быть овальной или любой другой, подходящей для передачи вращения приемнику 1 относительно оси R. Водонепроницаемость приемника 1 обеспечивается соединением 22 типа уплотнительного кольца, форма которого соответствует форме одного из данных отверстий. Пружина 8, удерживающая конец штока 4 внутри приемника, установлена между торцом вала 3 и свободным торцом 10 штока 4. Соединение вала 3 со штоком 4 выполнено посредством по меньшей мере одного шипа 21, скользящего в канавке 20 на внутренней стенке штока 4. Длина канавки 20 определяется расстоянием, которое проходит шток 4 от своего наивысшего положения при отсутствии капсулы в приемнике до самого низкого положения при наличии в приемнике 1 капсулы максимального размера. Нижний край проточки 20 образует упор, предотвращающий выход вала 3 из штока 4 при вытягивании его из приемника 1. С целью балансировки при вращении на валу 3 имеются по два или несколько симметрично расположенных шипов 21, а на внутренней стенке штока 4 - соответствующие канавки 20.
На фиг.9 шток 4 показан в своем наивысшем положении при отсутствии капсулы в приемнике 1, при этом пружина 8 полностью ослаблена. Положение торца штока 4 определяется с помощью фотодетекторов 11 так же, как и в вариантах осуществления изобретения, показанных на фиг.5 или 7. Контраст между валом 3 и штоком 4 можно улучшить с помощью соответствующего покрытия, т.е. путем покрытия штока 4 светоотражающей краской и покрытия вала 3 светопоглощающей краской.
Магнитный датчик
В других возможных вариантах осуществления изобретения фотодетекторы заменены магнитными датчиками, в которых используется постоянный магнит для управления переключателями, герметично установленными в небольших стеклянных трубках (герконами).
Магнитные датчики состоят из переключателей 19 в виде герконов, установленных вдоль вала 3 в положениях, соответствующих различным размерам капсулы 3. Переключатели 19 приводятся в действие постоянным магнитом 18, прикрепленным к торцу штока 4, скользящего внутри вала 3, в соответствии с размером капсулы 2 или ее отсутствием в приемнике 1.
Как показано на фиг.8, постоянный магнит 18 установлен на торце штока 4, скользящем в валу 3. Магнит 18 может быть выполнен в форме наконечника или кольца, окружающего торец штока 4. Данный магнит также может быть использован в качестве элемента, входящий в контакт с упорами 17 на внутренней стенке вала 3, с целью предотвращения возможности отделения штока 4. Как и в варианте осуществления изобретения с прозрачным валом, показанным на фиг.7, в валу не требуется выполнять никаких пазов, поскольку магнитное поле проходит сквозь немагнитные материалы без поглощения или отклонения. В данном варианте осуществления изобретения трубка штока 4, вал 3 и стержень 5 должны быть выполнены из немагнитного материала, например, из алюминия, латуни или пластмассы.
Магнитное поле постоянного магнита проходит сквозь вал 3 и открывает или закрывает герконовые переключатели 19. Данные переключатели 19 установлены в электроцепи, соединенной с управляющим устройством установки, и выдают двоичный код в соответствии с положением магнита 18 на торце штока 4, скользящем внутри вала 3.
В примере, показанном на фиг.8, при установке капсулы среднего размера магнит располагается напротив среднего переключателя 19, который замыкается под воздействием магнитного поля. Верхний и нижний переключатели 19 при этом остаются разомкнутыми.
Капсула 2 среднего размера обеспечивает получение двоичного кода «010», капсула большого размера - двоичного кода «001», а капсула малого размера - двоичного кода «100». При удалении капсулы 2 из приемника, происходит выдача кода «000», так как магнит 18 находится выше самого верхнего переключателя 19, который разомкнут так же, как и два переключателя, расположенные ниже. Биты кода также могут быть инвертированы в магнитном датчике, так что замыкание переключателя будет обеспечивать выдачу бита «0», размыкание датчика - выдачу бита «1».
Преимущество данного варианта осуществления изобретения, помимо его простоты, заключается в уменьшенном расходе электроэнергии по сравнению с вариантами осуществления изобретения с фотодетекторами, требующими электроснабжения для источников света и фотодетекторов.
Несмотря на то, что предлагаемое устройство было описано в качестве применения в устройстве для приготовления напитков, использующем центрифугирование для экстрагирования жидкости из капсулы, оно может также использоваться и в устройстве для приготовления напитков, использующем создаваемое отдельным насосом давление или слив под действием силы тяжести при экстрагировании жидкости, в котором приемник не вращается относительно оси, перпендикулярной центру дна приемника.
1. Устройство для идентификации капсулы в устройстве для приготовления напитков, включающее в себя приемник для размещения указанной капсулы, содержащей ингредиент напитка, причем приемник имеет верхнее отверстие для вставки капсулы и дно, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере одно средство для определения положения внешней поверхности капсулы относительно приемника, которое характеризует размер вставленной в приемник капсулы, и средство, обеспечивающее получение кода, связанного с определенным относительным положением вышеуказанной поверхности.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство для определения положения включает в себя выдвижной измерительный шток, установленный с возможностью определения положения дна капсулы.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство, обеспечивающее получение кода, содержит оптическое измерительное устройство или магнитный датчик для определения относительного положения средства для определения и для создания бинарного кода.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приемник установлен с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной дну приемника.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что средство для определения положения содержит шток, установленный коаксиально оси вращения с возможностью скольжения вдоль вала и проходящий через отверстие в дне приемника, причем этот шток снабжен пружиной, удерживающей конец штока в поднятом положении внутри приемника; при этом устройство содержит средство для определения положения конца штока, скользящего по валу.
6. Устройство по п.5 отличающееся тем, что шток установлен с возможностью скольжения внутри полого цилиндрического вала, прикрепленного к приемнику, и проходит сквозь отверстие, образуемое валом в центре дна приемника, при этом шток снабжен пружиной, удерживающей конец штока в поднятом положении внутри приемника в контакте с капсулой, а другой торец штока скользит внутри вала, занимая при этом положения, соответствующие размеру капсулы.
7. Устройство по любому из пп.5 или 6, отличающееся тем, что при отсутствии капсулы в приемнике шток находится в нейтральном положении, в котором конец штока внутри приемника поднят на максимальную высоту, находясь наиболее близко к верхнему отверстию приемника, при этом противоположный конец штока, скользящий внутри вала, занимает положение, наиболее близкое к дну приемника, а пружина полностью ослаблена.
8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что шток выполнен в виде трубки, установленной с возможностью скольжения по стержню, выполненному за одно целое с валом приемника, при этом диаметр стержня выбран так, чтобы трубка свободно скользила вдоль вала между внутренней стенкой вала и внешней поверхностью стержня, первый конец трубки находится внутри приемника, закрытый свободным концом штока, внешняя поверхность которого находится в контакте с дном вставленной в приемник капсулы, а второй конец трубки снабжен по меньшей мере одним элементом, проходящим сквозь выполненный в валу паз.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что внутри трубки между ее свободным концом и концом стержня внутри вала установлена пружина, причем стержень является неподвижным упором пружины, а противоположный конец стержня закрывает конец вала и образует соединительную муфту с валом мотора, обеспечивающего вращение приемника.
10. Устройство по п.5, отличающееся тем, что средство определения положения конца штока, установленного в валу, включает в себя оптический датчик, содержащий несколько источников света и несколько соответствующих фотодетекторов, причем все источники света установлены в различных положениях вдоль вала и направляют луч света на элемент штока, отражающий данный луч на соответствующий фотодетектор, который вырабатывает электрический сигнал для каждого положения штока в зависимости от размера капсулы или ее отсутствия в приемнике.
11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что луч света, испускаемый источником света оптического датчика, или отражается от внешней поверхности элемента на штоке, проходящего сквозь паз в валу, или поглощается внешней поверхностью штока или внешней поверхностью стержня внутри вала, в результате чего соответствующий фотодетектор обеспечивает получение двоичного разряда, соответствующего отражению или поглощению луча света.
12. Устройство по п.5, отличающееся тем, что средство определения положения конца штока в валу включает в себя оптический датчик, содержащий несколько фотодетекторов и несколько источников света, причем каждый фотодетектор установлен напротив источника света на уровнях, соответствующих положению элемента вблизи вала, а указанный элемент штока прерывает луч света, исходящий от источника в сторону фотодетектора, в зависимости от размера капсулы или ее отсутствия в приемнике.
13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что каждый фотодетектор вырабатывает двоичный разряд в зависимости от того, освещен или закрыт указанный элемент штока.
14. Устройство по п.5, отличающееся тем, что часть вала выполнена из прозрачной пластмассы для того, чтобы сделать видимым для оптического датчика конец штока, скользящего внутри вала, причем указанный конец штока снабжен элементом, скользящим в валу от конца стержня, закрывающего вал, до упоров, выполненных внутри вала и расположенных на расстоянии, определяемом наивысшим положением стержня; при этом стержень и шток или элемент штока покрыты светоотражающей или светопоглощающей краской для обеспечения контраста для фотодетекторов, расположенных рядом с прозрачной частью вала.
15. Устройство по п.5, отличающееся тем, что вал, шток и стержень выполнены из немагнитного материала, скользящий внутри вала конец штока снабжен элементом, содержащим постоянный магнит, скользящий в валу между закрывающим вал концом стержня и упорами, выполненными внутри вала на расстоянии, определяемом самым высоким положением штока, а средства для определения положения конца штока внутри вала, содержат магнитный датчик с определенным количеством герконных переключателей, установленных вдоль вала в положениях, соответствующих различным размерам капсулы; причем указанные переключатели приводятся в действие постоянным магнитом, закрепленным на конце штока, скользящего внутри вала, в зависимости от размера капсулы, вставляемой в приемник, или ее отсутствия.
16. Устройство для приготовления напитков, содержащее устройство по любому из пп.1-15.
17. Комбинация устройства по любому из пп.1-16 и капсулы, содержащей ингредиент напитка и вставленной при использовании в приемник, так что наружная поверхность капсулы находится в контакте с чувствительным устройством данного устройства, образуя взаимное зацепление, определяющее размер капсулы; соответствующий код вырабатывается в зависимости от замеренного положения вышеуказанного дна.
