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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zubereitung
einer Vielzahl von Getränken,
nach Wahl eines Benutzers, aus Kartuschen (auch als Hülsen oder „Pads" bezeichnet), die
für jedes
Getränk
spezifisch sind und von dem Benutzer in die Vorrichtung eingefügt werden,
insbesondere der Bauart, bei der eine Kartusche einen optischen
Code, welcher die Kartusche selbst und das entsprechende Getränk identifiziert,
auf einer ihrer Oberflächen
trägt.
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Automatische
Maschinen für
die Zubereitung von Getränken
sind bekannt, bei denen Einzeldosis- oder Einwegkartuschen verwendet
werden, welche die Inhaltsstoffe des Getränks enthalten. Um ein Getränk zuzubereiten,
wird eine dem gewünschten
Getränk
entsprechende Kartusche von dem Benutzer in einen Kartuschenweg
eingefügt,
der eine Brüh-
oder Braukammer umfaßt,
wo die Vorrichtung automatisch dafür sorgt, daß das Getränk zubereitet wird, indem sie
Wasser durch die Kartusche selbst laufen läßt. Vorrichtungen dieser Art
sind bekannt und vor allem für
die Zubereitung von heißen
Getränken,
wie etwa Kaffee, Tee, heißer
Schokolade und ähnlichem,
weit verbreitet, manchmal ist jedoch auch die Zubereitung von kalten
Getränken
vorgesehen, wie etwa von Softdrinks, die üblicherweise ohne Kohlensäure sind.
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Das
Getränk
wird entweder durch das Eingeben der Inhaltsstoffe der Kartusche
in das Brüh- oder Brauwasser
(das übliche
Verfahren für
Kaffee und Tee) oder durch das Auflösen der Inhaltsstoffe selbst in
dem Wasser (das übliche
Verfahren für
kalte Getränke
und für
manche heißen
Getränke)
erhalten. Gemäß dem Fall
wird das Brüh-
oder Brauwasser daher vorher auf die Temperatur, die für die Zubereitung des
spezifischen Getränkes
geeignet ist, erhitzt oder gekühlt.
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Das
so hergestellte Getränk
wird dann in Richtung einer Abgabevorrichtung befördert, unter der
ein geeigneter Behälter,
wie etwa ein Kunststoffbecher oder ein Becher vorher angeordnet
wurde.
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Die
Kartuschen können
eine Hülle
oder ein Gehäuse
umfassen, welche bzw. welches aus Filtermaterial hergestellt ist
und die Inhaltsstoffe des Getränks
enthält,
oder können
anderenfalls aus einem Material hergestellt sein, welches für Luft und
Wasser undurchlässig
ist, und einen Kunststoffkörper
aufweisen, in welchem die Inhaltsstoffe des Getränks durch eine verformbare
laminierte Folie versiegelt sind: In diesem Fall wird veranlaßt, daß das Brühwasser
innerhalb der Kartusche durchläuft,
nachdem die Kartusche selbst an einem vorbestimmten Eingangspunkt
für das
Wasser und an einem vorbestimmten Ausgangspunkt für das Getränk perforiert
wurde.
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Gemäß dem Automationsgrad
der Vorrichtung können
manche Funktionen automatisch durchgeführt werden, wie etwa die Ermittlung
der Menge, der Temperatur und möglicherweise
des Drucks des Wassers, die Bewegung der Kartusche auf ihrem Weg,
die Wahl des Bechertyps und seine Anordnung in der Position, die
mögliche
Abgabe von Süßstoff und
dessen Auswahl, die mögliche
Abgabe eines Löffels
und die mögliche
Abgabe von weiteren zusätzlichen
Produkten, wie etwa Milch, Sahne, Schokoladenpulver etc.
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Damit
es möglich
ist, den Zubereitungszyklus des Getränks zu automatisieren, ist
es notwendig, daß der
Vorrichtung bekannt ist, welches der vielen Getränke, für welche sie normalerweise
eingerichtet ist, zubereitet werden soll. Zu einem solchen Zweck sind
Vorrichtungen bekannt, welche optische Lesegeräte verwenden, welche Codes
lesen, die auf den Kartuschen angeordnet sind, und welche die Ablesung
zu einer Steuereinheit der Vorrichtung übertragen; die Steuereinheit
kann daher erkennen, welches Getränk mit der Kartusche, die eingefügt wurde,
zubereitet werden muß,
und kann daher den spezifischen Zubereitungszyklus für ein solches
Getränk aktivieren.
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Selbst
wenn der Zubereitungszyklus des Getränks für alle Arten von Getränk derselbe
ist, kann die Ablesung des Codes nützliche Information an die Steuereinheit
bereitstellen, wie etwa das Verfallsdatum der in der Kartusche enthaltenen
Inhaltsstoffe, die Kompatibilität
des Kartuschentyps mit der Vorrichtung usw.
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Mit
einem optischen Code soll eine Gruppe von graphischen Symbolen gekennzeichnet
werden, durch die eine Information als eine Abfolge von weißen Bereichen
und schwarzen Bereichen oder anderenfalls unterschiedlich gefärbten Bereichen,
die in einer oder mehreren Richtungen angeordnet sind, codiert wird.
Beispiele solcher Codes sind Strichcodes, gestapelte Codes, zweidimensionale
Codes, Farbcodes und andere. Mit einem optischen Code ist auch eine
Abfolge alphanumerischer Zeichen, Stempel, Logos, Signaturen oder
anderer Symbole gemeint, welche die Funktion hat, Information zu
codieren.
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Im
allgemeinen umfaßt
ein optisches Lesegerät
auf einer Seite eine Lichtquelle und einen optischen Beleuchtungs-
oder Abtastweg, der sich von der Lichtquelle in Richtung des Codes
erstreckt, und auf der anderen Seite einen optischen Sensor und ein
optisches Bilderzeugungssystem, welches in einem optischen Bildempfangsweg
angeordnet ist, der sich von dem Code zu dem optischen Sensor erstreckt;
dies alles wird in einem geeigneten Gehäuse angeordnet, welches mit
mindestens einem Fenster bereitgestellt wird, durch welches vorzugsweise
sowohl der optische Beleuchtungsweg wie der optische Bildempfangsweg
laufen, d. h. sowohl das Licht, welches die Lichtquelle verläßt, um den
Code zu beleuchten, als auch das Licht, welches von dem beleuchteten
Code in Richtung des Sensors läuft.
Das optische Bilderzeugungssystem wird durch eine Gruppe von optischen
Komponenten (wie etwa üblicherweise
Spiegel, Linsen und möglicherweise
auch Blenden) zum Sammeln und Fokussieren des Bildes von dem Code
auf dem Sensor gebildet.
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Der
optische Codeleser kann von der Art sein, welche eine oder mehrere
LEDs als die Lichtquelle und ein optisches Beleuchtungssystem zur Beleuchtung
des optischen Codes umfaßt,
und der optische Sensor kann von der Ladungskopplungsvorrichtung(CCD)-Art
oder von der Komplementärer-Metall-Oxyd-Halbleiter(C-MOS)-Art
sein, um das Lichtsignal, welches von dem Code kommt, zu empfangen
und es in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Beide Arten von Sensor
können
darüber
hinaus von der linearen oder der zweidimensionalen Art sein. Alternativ
kann das Lesegerät
von der Art sein, die eine Laserdiode als die Lichtquelle umfaßt, ein optisches
Beleuchtungssystem und eine Abtasteinrichtung zum Erzeugen einer
Abtastung und daher Beleuchten des optischen Codes, und der Bildsensor kann
eine oder mehrere Photodioden umfassen, um das Lichtsignal zu empfangen,
welches von dem Code kommt, und es in ein elektrisches Signal umzuwandeln.
Für beide
Arten von Lesegerät
kann das elektrische Signal, welches den Inhalt des Codes repräsentiert,
von einem geeigneten Verarbeitungssystem verarbeitet und decodiert
werden, welches in dem Lesegerät
selbst enthalten ist oder von dem Lesegerät getrennt ist, mit ihm jedoch
durch eine elektrische oder Funkverbindung verbunden ist.
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US 6 117 471 (King) beschreibt
ein Gerät
zur Zubereitung von Getränken,
welches Wegwerfkartuschen verwendet. Die Kartuschen sind aus Filtermaterial
gefertigt und können
in einem entsprechenden undurchlässigen
Beutel eingeschlossen sein, der vom Benutzer oder automatisch geöffnet werden kann.
Das Gerät
umfaßt
eine automatische Positionierungseinrichtung der Kartusche in einer
Brühkammer,
beginnend bei einer Beladungsposition, durch eine entsprechende
Führung.
Die Kartusche kann mit einem optischen Code versehen werden, der durch
ein geeignetes Lesegerät
gelesen wird, wenn sie, vor ihrer Eingabe in die Brühkammer,
entlang der Führung
bewegt wird. Der optische Code umfaßt Information, welche das
Lesegerät
an eine Steuerung des Gerätes
sendet: diese Information kann der Steuerung beispielsweise übermitteln,
ob die Kartusche von dem Gerät
akzeptiert werden kann, ob die Inhaltsstoffe, welche in der Kartusche
eingeschlossen sind, frisch sind, oder andere Information, die mit der
Kartusche und dem in ihr eingeschlossenen Material verbunden ist.
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WO 01/58786 (Kraft) beschreibt
eine Kartuschenstruktur, welche Inhaltsstoffe für Getränke umfaßt (die mittels Brühen hergestellt
werden sollen) und aus Material hergestellt ist, das für Luft und
Wasser undurchlässig
ist, und die einen Eingangspunkt für Flüssigkeit und einen Ausgangspunkt
für das
Getränk
aufweist. Die Kartusche umfaßt
einen geformten Behälter,
der aus Kunststoff hergestellt ist und der in dem offenen Anteil
durch eine laminierte Folie versiegelt ist. Die Kartusche ist mit
einer Erkennungseinrichtung versehen, die es dem Gerät erlaubt,
den korrekten Zubereitungszyklus des Getränks festzusetzen. Die Erkennungseinrichtung
kann ein optischer Code sein, der auf die Unterseite der Kartusche
gedruckt ist, die aus laminierter Folie gefertigt ist.
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EP 334 573 (General Foods)
beschreibt ein Gerät
zur Herstellung von Getränken
mittels Wegwerfkartuschen. Dieses Dokument wird im Dokument
WO 01/58786 zitiert, in
dem beschrieben wird, daß das
Gerät von
EP 334 573 modifiziert werden
kann, indem es mit einem optischen Lesegerät verknüpft wird, welches verwendet
wird, um auf Kartuschen gedruckte Codes zu lesen. Dieses Patent
beschreibt ein Ausrüstungsteil
mit extrem komplizierten Bewegungsmustern, welches eine Kartusche
in einer Brühkammer
empfängt,
indem es diese zwischen zwei im wesentlichen parallelen Platten „greift". Wenn die Kartusche
zwischen den beiden Platten positioniert ist, werden der Eingangs-
und der Ausgangspunkt durch eine entsprechende Einrichtung perforiert.
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US 4 858 523 (Helbling)
beschreibt ein Gerät zur
Zubereitung von Getränken.
Das Gerät
ist mit Filterkartuschen beladen, welche die Inhaltsstoffe für das Getränk enthalten,
und umfaßt
einen Mikroprozessor zur Steuerung des Zubereitungszyklus der Getränke. Unter
den Einga ben, die der Mikroprozessor empfängt, befindet sich diejenige,
die von einem optischen Lesegerät
für Strichcodes,
welche auf das Gehäuse
der Kartusche gedruckt sind, gesendet wird, die dem Mikroprozessor
die Art des in der Kartusche selbst eingeschlossenen Getränks übermittelt,
was dessen Zubereitungszyklus bestimmt.
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EP 1 163 869 (Fianara) zeigt
ein Gerät,
bei dem eine (im wesentlichen kegelstumpfförmige) Kartusche in eine Brühkammer
eingefügt
wird und in ihrem Ort durch entsprechende Feststelleinrichtungen gehalten
wird. Die Kartusche wird durch geeignete Elemente perforiert, die
den Eintritt der Flüssigkeit und
den Austritt des Getränks
erlauben.
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EP 272 922 (General Foods)
beschreibt unterschiedlich geformte Kartuschen, die einen Kunststoffkörper aufweisen,
der durch eine laminierte Folie versiegelt ist.
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Die
Aufgabe, welche der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht
darin, die Ablesung eines optischen Codes, der auf der Kartusche
vorgesehen ist, sicherer, zuverlässiger
und wiederholbarer zu machen.
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Eine
solche Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte
optionale Charakteristika einer solchen Vorrichtung werden in den
abhängigen
Ansprüchen
gezeigt.
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Insbesondere
wird in Übereinstimmung
mit der Erfindung eine Vorrichtung angegeben, um eine Vielzahl von
Getränken
nach Wahl eines Benutzers aus Kartuschen, die für jedes Getränk spezifisch
sind und von dem Benutzer in das Gerät eingefügt werden, zuzubereiten, insbesondere
von der Bauart, bei der eine Kartusche mit einem optischen Code
auf einem Teil einer ihrer Oberflächen versehen ist, welcher
die Kartusche selbst und das entsprechende Getränk identifiziert, mit folgenden
Merkmalen:
ein Kartuschenweg, der sich zwischen einer Einsetzmündung für eine neue
Kartusche und einer Ausgabemündung
für eine
verbrauchte Kartusche erstreckt,
eine Lesestation für den optischen
Code der eingefügten
Kartusche, wobei diese Lesestation in dem Kartuschenweg angeordnet
ist,
ein Lesefenster, welches der Lesestation zugewandt ist,
eine
Leseeinrichtung, die durch das Lesefenster auf die Lesestation einwirkt,
zum Lesen des Codes der Kartusche in der Lesestation,
eine
Steuereinrichtung, die mit der Leseeinrichtung verbunden ist, zum
Aktivieren eines Betriebszyklus für die Zubereitung des Getränks, welches
der Kartusche entspricht, und eine Positioniereinrichtung der Kartusche
in der Lesestation, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung
folgende Merkmale aufweist:
eine Anlageebene,
wenigstens
ein Streckelement für
wenigstens einen Teil der Oberfläche
der Kartusche, welche den optischen Code enthält, wobei das Streckelement
in Bezug auf die Anlageebene vorsteht, wobei die Positioniereinrichtung
der Kartusche so ausgebildet ist, daß sie die Kartusche gegen die
Anlageebene drückt,
wobei der optische Code so angeordnet ist, daß er dem Lesefenster zugewandt
ist, und wobei das wenigstens eine Streckelement auf die Oberfläche der
Kartusche wirkt, um den Oberflächenteil
der Kartusche, welcher den Code enthält, zu verformen und ihn somit
im wesentlichen gleichmäßig auszubreiten
und in einer vorgegebenen Position anzuordnen, welche dem Lesefenster
zugewandt ist.
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Die
Tatsache, daß der
Teil der Oberfläche der
Kartusche, welcher den Code enthält,
ausgebreitet, gestreckt und in einer vorbestimmten Position angeordnet
wird, stellt sicher, daß der
optische Code, der auf einer solchen Oberfläche vorgesehen ist, in einer
Weise lesbar ist, die viel leichter, viel zuverlässiger und leichter wiederholbar
ist.
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Probleme,
die von unregelmäßigen Reflexionen
stammen, die von dem Code erzeugt werden, wenn er auf eine nichtgleichmäßige (sogar
extrem nichtgleichmäßige) oder
zerknitterte Oberfläche
gedruckt wird, werden somit völlig
eliminiert oder zumindest minimiert.
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In
der Tat wird Licht nach unterschiedlichen und unvorhersagbaren Winkeln
und Positionen reflektiert: unter diesen Bedingungen überlagert
sich das Phänomen
der Reflektion mit dem Phänomen der
Streuung, und das Lesegerät,
welches üblicherweise
geeignet ist, das von dem Code gestreute Licht zu detektieren (und
nicht das reflektierte Licht), um Probleme zu vermeiden, die mit
einem Blenden des Sensors verbunden sind, ist unfähig, das
Licht, welches von den Zonen des Codes mit unterschiedlicher Reflektivität gestreut
wird, zu unterscheiden, was es sehr schwierig wenn nicht unmöglich macht,
den beleuchteten Code zu decodieren.
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Die
Vorrichtung nach der Erfindung erlaubt es daher, die Probleme in
Bezug auf die Verzerrung des Codes aufgrund der Verformung des Teils
der Kartusche, auf die er gedruckt ist, sowie die Schwierigkeit
der Beleuchtung des Codes, der Erzeugung von unkontrollierten Re flexionen
zwischen dem Lesefenster und dem Code und die Schwierigkeit der Fokussierung
zu lösen.
In der Tat befindet sich dank der Erfindung der optische Code stets
auf einer regulären
und gleichmäßigen Oberfläche, in
der selben vorbestimmten, zum Lesen vorgesehenen Anordnung, genau
dem Lesefenster zugewandt (im Kontakt oder mit Abstand) angeordnet;
darüber
hinaus ist der Oberflächenbereich
der Kartusche, auf dem der optische Code liegt, perfekt ausgebreitet,
ohne Wellen, Falten oder Knittern.
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Zudem
ist in dem Fall, in dem die Kartusche einem Sterilisations- und/oder
Pasteurisierungsvorgang unterzogen wird (was für manche Inhaltsstoffe, die
in der Kartusche enthalten sein können, wie etwa Milch oder Sahne,
nötig ist),
der Oberflächenbereich, auf
dem der Code gedruckt ist, sogar noch verknitterter und unregelmäßiger, was
die Lösung
nach der Erfindung noch vorteilhafter für den korrekten Betrieb des
Gerätes
werden läßt.
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Das
Niederlegen und Positionieren des Codes in einem vorbestimmten Bereich,
der dem Lesefenster (in Kontakt oder mit Abstand) zugewandt ist, kann
auf unterschiedliche Weise erreicht werden.
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In
einer ersten bevorzugten Ausführung
der Erfindung wird das Streckelement von demselben Lesefenster,
angemessen geformt, ausgebildet.
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In
einem solchen Fall ist das Lesefenster, in einer ersten ihrer Ausführungen,
flach und gemäß einer
Ebene angeordnet, die mit Bezug auf die Anlageebene um einen vorbestimmten
Winkel, vorzugsweise zwischen 0 und 30°, geneigt ist. In einer zweiten ihrer
Ausführungen
ist das Lesefenster flach und gemäß einer Leseebene angeordnet,
die parallel zur Anlageebene und gegenüber ihr angehoben ist. In einer
dritten ihrer Ausführungen
ist das Lesefenster konvex. In weiteren Ausführungen kann das Lesefenster
eine Kombination der oben erwähnten
Charakteristika aufweisen, es kann zum Beispiel angehoben und mit
Bezug auf die Anlageebene geneigt sein oder anderenfalls konvex
und geneigt sein etc. Die Wahl unter diesen Ausführungen des Lesefensters kann
gemäß den Bedingungen
der Bewegung der Kartusche in dem Weg innerhalb der Vorrichtung
und der Widerstandsfähigkeit
des Materials, aus dem die Oberfläche der Kartusche, welche den
Code enthält, gefertigt
ist, gegenüber
Spannungen getroffen werden: in der Tat kann ein übermäßiges Vorstehen
des Lesefensters dazu führen,
daß die
Oberfläche
der Kartusche bricht, was sie unbrauchbar macht.
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Daher
kann das Lesefenster, kompatibel mit der Widerstandsfähigkeit
der Oberfläche
der Kartusche, mehr oder weniger von der Anlageebene vorstehen.
Wenn daher das Lesefenster eine große Ausdehnung aufweist, muß seine
Neigung begrenzt sein, damit vermieden wird, daß es zu weit vorsteht, wogegen
umgekehrt seine Neigung, wenn das Lesefenster eine kleine Ausdehnung
aufweisen sollte, größer sein
kann, da sein Vorstehen begrenzt wäre.
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Natürlich hängt die
Ausdehnung des Lesefensters von der verwendeten Lesetechnologie
und dem zu decodierenden Code ab: in dem Fall eines linearen Codes
und Laser-Lesetechnologie beispielsweise ist das Lesefenster vorzugsweise
schmal in der Richtung rechtwinklig zur Leserichtung und lang in
der Leserichtung, wogegen in dem Fall eines zweidimensionalen Codes
und CCD-Lesetechnologie das Lesefenster vorzugsweise eine weite
Ausdehnung in den beiden zueinander rechtwinkligen Leserichtungen
aufweist.
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Das
Lesefenster kann offen sein, es ist aber vorzugsweise durch ein
Paneel abgeschlossen (aus transparentem Material oder mit einem
vorbestimmten Grad an Lichtundurchlässigkeit gefertigt, um einen
Streueffekt zu erhalten, beispielsweise aus Glas oder Kunststoff),
um eine optimale Ausbreitung des Codes auf der gesamten Ausdehnung
des Fensters zu erhalten. Darüber
hinaus erlaubt es das Paneel, daß die Leseeinrichtung mit Bezug
auf den Weg der Kartusche geschützt
bleibt; in einem solchen Weg können
sich wirklich relativ hohe Temperaturen entwickeln, Spritzer von
Flüssigkeit
können
auftreten und Schmutz kann abgelagert werden. Schließlich erlaubt
es die Struktur des Lesefensters (angehoben und geneigt), daß das Fenster
sich selbst reinigt: mögliche
Tropfen des Getränks,
die auf ihm abgelagert werden könnten
und möglicherweise
schädlich für eine korrekte
Ablesung des Codes sind, würden abwärts gleiten,
was das Sichtfeld des optischen Lesegeräts frei machen würde.
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Vorzugsweise
kann das Lesefenster abgerundete Kanten und/oder Ecken aufweisen,
um zu vermeiden, daß die
Oberfläche
der Kartusche während
des Leseschritts des Codes perforiert werden kann.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführung der
Erfindung wird das Streckelement aus mindestens einem geformten
Fortsatz ausgebildet, der vorteilhaft nahe dem Lesefenster angebracht
ist. Der geformte Fortsatz ist so beschaffen, daß er einen Druck auf die Oberfläche der
Kartusche ausübt,
so daß, wenn
die Positioniereinrichtung die Kartusche gegen die Anlageebene drückt, der
Code gleichmäßig ausgebreitet
ist und auf einer vorbestimmten Ebene angeordnet ist.
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Ebenfalls
in diesem Fall hängen
die Form und Größe des geformten
Fortsatzes von dem Widerstand des Materials, aus dem die Oberfläche der
Kartusche, welche den Code enthält,
gefertigt ist, gegenüber
Spannung ab.
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Im
allgemeinen muß das
Streckelement von einer solchen Größe und Form sein, daß es eine
optimale Ausbreitung des Codes erlaubt und so ausgebildet sein,
daß es
die Kartusche nie durchstößt.
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Vorzugsweise
ist die Leseeinrichtung nur aktiv, um den optischen Code auf der
Kartusche in der Lesestation zu lesen, wenn die Positioniereinrichtung die
Kartusche gegen das Streckelement drückt.
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Die
Positioniereinrichtung kann in unterschiedlicher Weise gefertigt
sein. Die Positioniereinrichtung umfaßt beispielsweise und vorzugsweise
ein Druckelement, das auf die Kartusche wirkt, um sie gegen das
Streckelement zu drücken.
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Das
Druckelement, das beweglich oder feststehend sein kann, ist geeignet,
auf die Kartusche einzuwirken, um den Teil der Oberfläche, auf
welchem der Code gedruckt ist, gegen das Streckelement zu drücken, so
daß der
Code so ausgebreitet ist, daß er
dem Lesefenster zugewandt ist.
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Der
Weg der Kartusche umfaßt
eine Getränkezubereitungs-
und Abgabestation, die von der Lesestation getrennt oder mit ihr übereinstimmend
sein kann; wenn die beiden Stationen übereinstimmend sind, ist die
Positioniereinrichtung in der Lesestation geeignet, die Kartusche
während
der Zubereitung und Abgabe des Getränks zu halten. Diese Anordnung
stellt sicher, daß die
gelesene Information wirklich diejenige ist, die auf der Kartusche
bereitgestellt ist, mit der man gerade das Getränk zubereiten möchte, auch
im Fall von Fehlern in der Bewegung der Kartusche in ihrem Weg.
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Vorzugsweise
kann der optische Code ein linearer, zweidimensionaler oder Farbstrichcode
sein, und die Leseeinrichtung kann ein entsprechendes Codeleser
umfassen.
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Weitere
Charakteristika und Vorteile eines Gerätes nach der Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung einiger ihrer bevorzugten Ausführungen
klarer werden, die mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen angegeben
werden. Für
diese Zeichnungen gilt:
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1 ist
eine schematische Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung zur
Zubereitung einer Vielzahl von Getränken aus Kartuschen;
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2 und 3 sind
schematische Ansichten der Lesestation der Vorrichtung von 1 in
einer ersten Ausführung
in zwei Betriebspositionen und mit einer eingefügten Kartusche;
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4 ist
eine schematische Draufsicht der Lesestation der 2 und 3;
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5 bis 7 sind
detaillierte schematische Ansichten von drei unterschiedlichen Varianten des
Lesefensters der Lesestation der 2 bis 4;
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8 und 9 sind
schematische Ansichten der Lesestation der Vorrichtung von 1 in
einer zweiten Ausführung
in zwei Betriebspositionen und mit einer eingefügten Kartusche.
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In
den Figuren wird eine Vorrichtung zur Zubereitung einer Vielzahl
von Getränken
aus Kartuschen K, welche die spezifischen Inhaltsstoffe für die Zubereitung
jedes der Getränke
umfassen, allgemein mit 10 gekennzeichnet. Die Kartuschen
K sind von einer bekannten Art, wie etwa derjenigen, die in den verschiedenen
vorher zitierten Dokumenten beschrieben sind.
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Üblicherweise
ist eine Kartusche K vom Einzeldosis- und Einweg-Typ, d. h., daß sie für die Zubereitung
von nur einer Portion eines Getränks
vorgesehen ist, wonach sie zusammen mit den möglichen Resten des Produkts,
das für
die Zubereitung des Getränks
verwendet wurde, beseitigt wird; es ist jedoch auch möglich, daß die Kartusche
K wiederverwendbar ist und/oder daß sie für die Zubereitung von zwei
oder mehreren Portionen des Getränks
verwendet werden kann.
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Jede
Kartusche K ist auf einer ihrer Oberflächen F mit einem optischen
Code C mit Information über
das Getränk
versehen, welches die Kartusche K selbst zubereiten soll; die Oberfläche F kann
mehr oder weniger flexibel und verformbar sein und beispielsweise
aus einer Folie aus laminiertem Metallmaterial gefertigt sein. Der
optische Code kann von einer der zahlreichen bekannten Arten sein;
vorzugsweise ist er ein Strichcode.
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In
dem Gerät 10 ist
für die
Kartusche K ein Kartuschenweg vorgesehen, der in 1 mit
dem Bezugszeichen 11 schematisch angezeigt ist und sich
zwischen einer Einsetzmündung 12 für die neue Kartusche
K und einer Ausgabemündung 13 für die verbrauchte
Kartusche K erstreckt. In dem Kartuschenweg 11 ist eine
Getränkezubereitungs-
und Abgabestation 20 vorgesehen (auch als Brühstation
bekannt, weil die Zubereitung des Getränks tatsächlich üblicherweise durch Brühen stattfindet),
in welche die Kartusche K positioniert wird, um einen Wasserzuflußweg zu
unterbrechen, was schematisch durch das Bezugszeichen 21 angezeigt
ist. Das Wasser durchquert die Kartusche K und stellt (mit den Inhaltsstoffen,
die in der Kartusche vorhanden sind, durch Filtern oder durch Auflösen) das
erwünschte Getränk her,
welches durch das Mundstück 22 abgegeben
wird.
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Gemäß der Struktur
der Vorrichtung 10 kann der Kartuschenweg 11 unterschiedliche
Konfigurationen aufweisen, die mehr oder weniger komplex sind. In
einer besonders einfachen Konfiguration kann der Pfad 11 im
Extremfall nur die Abgabestation 20 und eine einzige Mündung aufweisen,
die sowohl als eine Einsetzmündung 12 als
auch als eine Ausgabemündung 13 dient.
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Entlang
dem Kartuschenweg 11 ist eine Lesestation 30 für den optischen
Code C, der auf der Kartusche vorgesehen ist, bereitgestellt. Der
Lesestation 30 zugewandt gibt es ein Lesefenster 40, durch
welches eine Leseeinrichtung (zum Beispiel ein Strichcodeleser,
der schematisch in den Figuren mit 32 bezeichnet ist) in
der Lesestation 30 aktiv ist. Die Lesestation 30 wird
in irgendeinen Punkt des Kartuschenwegs 11 eingefügt, sie
kann insbesondere zum Beispiel mit der Getränkezubereitungs- und Abgabestation 20 übereinstimmen.
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In
der Lesestation 30 ist eine Positioniereinrichtung der
Kartusche K in der Station 30 selbst vorgesehen. Eine solche
Einrichtung umfaßt
beispielsweise eine Anlageebene 33 und ein Druckelement 34,
das der Anlageebene 33 gegenüberliegt; vorzugsweise ist
zumindest eines der beiden Elemente 33 und 34 in
der Vorrichtung 10 beweglich, so daß das Druckelement 34 und
die Anlageebene 33 eine offene Position definieren (2),
in der sie ausreichenden weit voneinander entfernt sind, um die
Kartusche K zwischen ihnen durchlaufen zu lassen, was gestattet,
daß sie
sich in ihrem Weg 11 bewegt, und eine geschlossene Position
(3), in welcher sie gegeneinander gedrückt werden,
um die Kartusche K zwischen sich einzuschließen.
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Die
Anlageebene 33 und das Druckelement 34 können auch
aneinander befestigt sein, vorausgesetzt, daß sie einen Luftraum definieren,
in den eine Kartusche K eingefügt
werden kann (beispielsweise durch eine entsprechende Einfügungshilfe)
und in dem der Teil der Oberfläche
F der Kartusche K, auf den der Code C gedruckt ist, auf die Anlageebene 33 gedrückt wird,
wie später
besser beschrieben wird.
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In Übereinstimmung
mit der Erfindung sind die Positioniereinrichtungen 33, 34 der
Kartusche K in der Lesestation 30 so geartet, daß sie die
Oberfläche
F der Kartusche K gegen ein Streckelement, das in der Lesestation 30 vorgesehen
ist, mit ausreichender Kraft drücken,
um den Teil der Oberfläche
F der Kartusche K, auf dem der Code C gedruckt ist, zu verformen,
wobei sie in einer vorbestimmten Art ausgebreitet und positioniert
wird und dabei der Code C dem Lesefenster 40 zugewandt
ist, aber nicht so, daß ein
zufälliges
Perforieren der Oberfläche
F riskiert wird.
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In
einer ersten Ausführung
der Erfindung, die in den 2 bis 7 dargestellt
ist, ist das Streckelement das Lesefenster 40 selbst, welches
von der Anlageebene 33 vorstehend gefertigt wird.
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Das
Lesefenster 40 umfaßt
einen Raum 41, der von einer umgebenden Wand 42 umgeben
ist und vorzugsweise gegen die Lesestation 30 durch ein
Paneel 43 abgeschlossen ist, welches mit der umgebenden
Wand 42 versiegelt ist, durch den das Lesen des Codes C
durch das Lesegerät 32 stattfindet.
Das Paneel 43 ist aus einem transparenten Material oder
einem Material mit einem vorbestimmten Grad an Lichtundurchlässigkeit,
beispielsweise aus Glas oder Kunststoff gefertigt, um einen Streueffekt zu
ermöglichen.
In einer vereinfachten Variante, die nicht dargestellt ist, kann
das Lesefenster 40 einfach offen sein, ohne jedes schließende Paneel;
eine solche Variante kann offensichtlich nur in den Fällen angenommen
werden, in denen (aufgrund der gegenseitigen Positionen der verschiedenen
Elemente) es kein Risiko einer Verschmutzung des Lesegeräts 32 gibt
und der Code C auf einer leicht verformbaren Oberfläche gedruckt
ist.
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Das
Lesefenster 40 kann unterschiedliche Konfigurationen aufweisen,
wie in den 5, 6 und 7 dargestellt
ist.
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Insbesondere
kann das Lesefenster flach und mit Bezug auf die Anlageebene 33 in
einem vorbestimmten Winkel geneigt sein, wie das Fenster 40' von 5.
Der oben erwähnte
vorbestimmte Winkel liegt vorzugsweise zwischen 0 und 30°, er kann
jedoch auch andere Werte annehmen, vorausgesetzt, daß sie mit
der Widerstandsfähigkeit
des Materials vereinbar sind, aus welchem die Oberfläche F der Kartusche
K, die den Code C enthält,
gefertigt ist.
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Vereinbar
mit der Widerstandsfähigkeit
und der Ausbreitung der Oberfläche
F der Kartusche K kann das Lesefenster 40 mehr oder weniger
von der Anlageebene 33 vorstehen. Wenn daher das Lesefenster 40 eine
große
Ausdehnung aufweist, muß seine
Neigung niedrig sein, um zu vermeiden, daß es zu weit vorsteht, und
um so zu vermeiden, daß es
die Kartusche beschädigen
kann, wogegen, wenn das Lesefenster umgekehrt eine kleine Ausdehnung
aufweist, seine Neigung größer sein
kann, da sein Vorstehen geringer ist.
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Alternativ
kann das Lesefenster, wie das Fenster 40'' von 6,
konvex sein; mit diesem Ausdruck soll anzeigt werden, daß das Fenster 40'' durch ein konvexes Paneel 43'' geschlossen ist. Man beachte,
daß das
dargestellte transparente Paneel 43'' mit
Bezug auf die Anlageebene 33 geneigt ist, es könnte aber
auch parallel zu ihr sein.
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Das
Lesefenster kann alternativ wiederum flach sein, mit Bezug auf die
Anlageebene 33 parallel sein und in einem vorbestimmten
Abstand entfernt liegen und, wie das Fenster 40'' von 7, durch
ein Paneel 43'' geschlossen
sein.
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In
einer weiteren Ausführung,
die nicht dargestellt ist, kann das Lesefenster 40 mit
Bezug auf die Anlageebene 33 angehoben und geneigt sein.
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Natürlich können die
oben beschriebenen Ausführungen
des Lesefensters 40 auch miteinander kombiniert werden.
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Wie
beschrieben wurde, kann die Wahl unter diesen Ausführungen
des Lesefensters gemäß den Bedingungen
der Bewegung der Kartusche K auf dem Weg im Inneren der Vorrichtung und
entsprechend der Widerstandsfähigkeit
des Materials, aus dem die Oberfläche F der Kartusche K, die
den Code C enthält,
gefertigt ist, gegenüber
Spannungen getroffen werden.
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Vorteilhaft
können
die Kanten und/oder die Ecken des Lesefensters 40 abgerundet
sein, um zu vermeiden, daß sie
die Kartusche K beschädigen.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführung der
Erfindung, die in den 8 und 9 dargestellt ist,
ist das Streckelement ein geformter Fortsatz 44, der sich
in die Nähe
des Lesefensters erstreckt, das in diesem Fall mit 140 bezeichnet
ist.
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Man
beachte, daß in
diesem Fall das Lesefenster 140 in einer Ebene angeordnet
ist, die im wesentlichen mit der Anlageebene 33 übereinstimmt.
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Der
geformte Fortsatz 44 ist solcher Art, daß er eine
Spannung an die Oberfläche
F der Kartusche K anlegt, so daß,
wenn die Positioniereinrichtungen 33 und 34 die
Kartusche K gegen die Anlageebene 33 drücken, der Teil der Oberfläche F, der
den Code C enthält,
gleichmäßig ausgebreitet
wird und auf einer vorbestimmten Oberfläche angeordnet wird, wobei
der Code C dem Lesefenster 140 zugewandt ist.
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Auch
in diesem Fall hängen
die Form und Größe des geformten
Fortsatzes von der Widerstandsfähigkeit
des Materials, aus dem die Oberfläche F der Kartusche K, die
den Code C enthält,
gefertigt ist, gegenüber
Spannungen ab.
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Im
allgemeinen müssen
die Streckelemente 40 und 44 von einer solchen
Größe und Form
sein, daß sie
die optimale Ausbreitung des Teils der Oberfläche F der Kartusche, der den
Code C enthält,
auf einer vorbestimmten Oberfläche
erlauben, ohne jemals das versehentliche Perforieren der Kartusche
K zu bewirken.
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Schließlich kann
die Kartusche K entweder von der Art mit einer filternden Hülle sein
oder von der Art mit einer undurchlässigen Hülle; in dem zweiten Fall kann
die Öffnung
der Kartusche K durch den Benutzer im Moment deren Einfügung in
die Vorrichtung 10 durchgeführt werden oder sie kann anderenfalls
automatisch durch die Vorrichtung 10 selbst (beispielsweise
durch das Zerschneiden oder Perforieren der undurchlässigen Hülle) durchgeführt werden.
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Im
Betrieb der Vorrichtung 10 gewährleistet die Spannung, der
die Oberfläche
F ausgesetzt ist, daß die
Oberfläche
F selbst ausgebreitet und auf einer vorbestimmten Oberfläche positioniert
wird, die dem Lesefenster 40 oder 140 zugewandt
ist, so daß in
dem Bereich, in dem die Ablesung des Codes C stattfindet muß, mögliche Wellen,
Falten und ähnliches
vermieden werden, selbst wenn die Kartusche K eine flexible Hülle aufweist.
In dem Fall, in dem das Streckelement das Lesefenster 40 selbst
ist, definiert das Paneel 43 (43', 43'', 43''')
eine gleichmäßige Oberfläche, auf
welcher sich der Code C gleichmäßig und
in einer vorbestimmten Position ausbreitet, was gewährleistet,
daß das
reflektierte Licht den Sensor nicht blendet, und es daher erlaubt,
daß das
Lesegerät
korrekt zwischen dem Licht, welches von Bereichen des Codes mit
unterschiedlicher Reflektivität gestreut
wird, unterscheidet. Sollte darüber
hinaus der zu lesende Code C auf dem Lesefenster 40 angeordnet
sein, werden, selbst in Anwesenheit des transparenten Paneels 43 zum
Schutz des Lesegeräts 32,
die Risiken von unerwünschter
Reflektion auf ein Minimum reduziert werden.
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In
jedem Falle erlaubt das Streckelement eine extrem präzise Positionierung
des Codes C, die durch die Spannung der Oberfläche F erreicht wird, was alle
Probleme des Fokussierens beseitigt, und es sogar ermöglicht,
Lesegeräte
mit begrenzter Schärfentiefe
zu verwenden, was wirtschaftlich sehr vorteilhaft ist.
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Daher
wird die Ablesung des Codes C grundsätzlich einfacher, viel zuverlässiger und
wiederholbarer. Folglich wird der Betrieb der Vorrichtung ebenfalls
zuverlässiger.