分发饮料的方法、饮料制备机和系统

摘要

本发明提供了一种分发饮料的方法，所述方法包括：a)将饮料成分料片(20)插入饮料制备机(30)；b)测量与所述饮料成分料片(20)的至少一部分的厚度相关联的特征来辨识所述饮料成分料片(20)；c)根据对所述饮料成分料片(20)的辨识来配置所述饮料制备机(30)的一个或更多个分发参数；以及d)通过将所述饮料成分料片(20)与水性流体接触，操作所述饮料制备机(30)以分发饮料。

权利要求

1.一种分发饮料的方法，所述方法包括：

a)将饮料成分料片插入饮料制备机；

b)测量与所述饮料成分料片的至少一部分的厚度相关联的特征来辨识所述饮料成分料片；

c)根据对所述饮料成分料片的辨识来配置所述饮料制备机的一个或更多个分发参数；

以及

d)通过将所述饮料成分料片与水性流体接触，操作所述饮料制备机以分发饮料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或更多个分发参数选自包括下列参数的组：所述水性流体的温度；所分发的所述水性流体的量；所述水性流体的流率；所述水性流体的压力；以及存在或不存在预湿阶段。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中在步骤b)中，与所述饮料成分料片从最上面的表面至最下面的表面的总厚度相关联的特征被测量。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述饮料成分料片包括在至少一个外部表面中的凹部，并且在步骤b)中，与所述饮料成分料片的所述凹部的底部和相对的外部表面之间的厚度相关联的特征被测量。

5.根据权利要求1所述的方法，其中通过使用可移置探针，与所述饮料成分料片的至少一部分的厚度相关联的所述特征被测量。

6.一种饮料制备机，所述饮料制备机包括：

用于接收饮料成分料片的腔；

水性流体源；

用于改变所述水性流体的温度的加热器；

用于测量与所使用的所述饮料成分料片的至少一部分的厚度相关联的特征的测量用传感器；

与所述水性流体源、所述加热器和所述传感器相关联的控制器；

所述控制器被编程以根据所述特征测量来辨识所述饮料成分料片，并且根据所述辨识来配置所述饮料制备机的一个或更多个分发参数。

7.根据权利要求6所述的饮料制备机，其中由所述控制器配置的所述一个或更多个分发参数选自包括下列参数的组：所述水性流体的温度；分发的所述水性流体的量；所述水性流体的流率；所述水性流体的压力；以及存在或不存在预湿阶段。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的饮料制备机，其中所述传感器被配置以测量与所述饮料成分料片从最上面的表面至最下面的表面的总厚度相关联的特征。

9.根据权利要求6或权利要求7所述的饮料制备机，其中将被使用的所述饮料成分料片包括在至少一个外部表面中的凹部，并且所述传感器被配置以测量与所述饮料成分料片的所述凹部的底部和相对的外部表面之间的厚度相关联的特征。

10.根据权利要求6所述的饮料制备机，其中所述传感器包括可移置探针。

11.根据权利要求10所述的饮料制备机，其中所述可移置探针包括探针部分和移动传感部分。

12.根据权利要求11所述的饮料制备机，其中所述移动传感部分包括与所述探针部分可接合的辊部分，其中所述探针部分的移置引起所述辊部分旋转，其中所述辊部分产生与所述探针部分的移置程度相关联的输出信号。

13.根据权利要求11所述的饮料制备机，其中所述移动传感部分包括光学检测器，并且所述探针部分包括一系列刻度，其中所述探针部分的移置引起所述刻度移动经过所述光学检测器，从而允许所述光学检测器产生与所述探针部分的移置程度相关联的输出信号。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的饮料制备机，其中所述可移置探针与所述腔相关联，并且位于所述饮料成分料片的位置的下方。

15.根据权利要求10至13中任一项所述的饮料制备机，其中所述可移置探针与所述腔相关联，并且所述可移置探针位于所述饮料成分料片位置的上方。

16.一种系统，所述系统包括根据权利要求6至15中任一项所述的饮料制备机和饮料成分料片。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述饮料成分料片包括含有一种或更多种粉末状饮料成分的压实粉末料片。

18.根据权利要求16或权利要求17所述的系统，其中所述饮料成分料片包括在至少一个外部表面中的凹部。

说明书

分发饮料的方法、饮料制备机和系统

[0001] 本发明涉及分发饮料的方法、饮料制备机和系统。

背景技术

[0002] 用于分发饮料的机器是众所周知的。例如，已知使用滴滤机和浓缩咖啡机来制备咖啡类饮料。这类机器可使用烘烤的研磨咖啡，其可以松散状形式提供或以单个过滤包的剂量按荚或小袋的形式提供。

[0003] 烘烤的研磨咖啡还可成型为料片，例如CA808588中所述。通常，咖啡料片通过对烘烤的研磨咖啡进行加压和紧实来形成。所使用的高的压实压力得到在常规处理时能保持其形状而不需任何外包裹物或覆盖物的咖啡料片。这类咖啡料片可用于浓缩咖啡机和过滤机。

[0004] 最近，市场上出现了“按需”饮料机，该饮料机使饮料能独立地按用户的需要由单个密封盒、料盒或柔性袋装的研磨咖啡来进行制备。并且最近，已生产出能够方便地按需分发多种饮料类型的饮料机。此类系统的一个例子是由卡夫食品公司(Kraft Foods,Inc.)以商品名 出售的。该系统(如EP1440639中所述)使用包括条形码阅读器和一系列饮料料盒的饮料制备机，其中每个饮料料盒含有一种或更多种饮料成分并用条形码编码。使用时，饮料机的条形码阅读器在饮料料盒被插入机器中后，扫描并读取饮料料盒上的条形码，并使用从条形码解码的信息来设置饮料机的一个或更多个分发参数，以用于该分发周期。

发明内容

[0005] 根据本发明，提供了一种分发饮料的方法，所述方法包括：

[0006] a)将饮料成分料片插入饮料制备机；

[0007] b)测量与饮料成分料片的至少一部分的厚度相关联的特征来辨识所述饮料成分料片；

[0008] c)根据对饮料成分料片的辨识来配置饮料制备机的一个或更多个分发参数；以及[0009] d)通过将饮料成分料片与水性流体接触，操作饮料制备机以分发饮料。

[0010] 有利的是，与使用不能容易地区分不同料片类型的饮料成分料片的现有技术方法不同，本发明的方法允许根据每种类型的饮料成分料片的要求来调控分发参数。

[0011] 一个或更多个分发参数可选自包括下列参数的组：水性流体的温度；分发的水性流体的量；水性流体的流率；水性流体的压力；以及存在或不存在预湿阶段。

[0012] 在步骤b)中，可测量与饮料成分料片从最上面的表面到最下面的表面的总厚度相关联的特征。

[0013] 或者，饮料成分料片可包括在至少一个外部表面中的凹部，并且在步骤b)中可测量与饮料成分料片的凹部的底部和相对的外部表面之间的厚度相关联的特征。

[0014] 使用与饮料成分料片自身的至少一部分的厚度相关联的特征来进行辨识，避免了提供单独标识诸如标签或覆盖物的需要。这样就使得环境垃圾减少且获得简单的制备和使用工序。

[0015] 与饮料成分料片的至少一部分的厚度相关联的特征可使用可移置探针来测量。

[0016] 本发明还提供一种饮料制备机，其包括：

[0017] 用于接收饮料成分料片的腔；

[0018] 水性流体源；

[0019] 用于改变水性流体的温度的加热器；

[0020] 用于测量与所使用的饮料成分料片的至少一部分的厚度相关联的特征的测量用传感器；

[0021] 与水性流体源、加热器和传感器相关联的控制器；

[0022] 所述控制器被编程以根据特征测量来辨识饮料成分料片，并且根据所述辨识来配置饮料制备机的一个或更多个分发参数。

[0023] 由控制器配置的一个或更多个分发参数可选自包括下列参数的组：水性流体的温度；分发的水性流体的量；水性流体的流率；水性流体的压力；以及存在或不存在预湿阶段。

[0024] 传感器可被配置以测量与饮料成分料片从最上面的表面到最下面的表面的总厚度相关联的特征。

[0025] 或者，将被使用的饮料成分料片可包括在至少一个外部表面中的凹部，并且传感器可被配置以测量与饮料成分料片的凹部的底部和相对的外部表面之间的厚度相关联的特征。

[0026] 传感器可包括可移置探针。可移置探针可包括探针部分和移动传感部分。

[0027] 移动传感部分可包括与探针部分可接合的辊部分，其中探针部分的移置引起辊部分旋转，旋转程度是与所述料片的至少一部分的厚度相关联的特征，其中辊部分产生与探针部分的移置程度相关联的输出信号。

[0028] 或者，移动传感部分可包括光学检测器，并且探针部分可包括一系列刻度，其中探针部分的移置引起刻度移动经过光学检测器，经过检测器的刻度数是与所述料片的至少一部分的厚度相关联的特征，从而允许光学检测器产生与探针部分的移置程度相关联的输出信号。

[0029] 探针部分上的刻度可为能被所述光学检测器分辨的任何形式。例子包括多根间隔开的印制线，一系列间隔开的凸起的隆凸，一系列间隔开的槽。

[0030] 可移置探针还可使用探针部分移动程度的机械感测。例如，探针部分可包括一系列凸起的隆凸并且移动传感部分可包括一系列开关，这些开关在与隆凸接合时可被打开。

[0031] 可移置探针可与所述腔相关联，并且位于饮料成分料片的位置的下方。在这种情况下，饮料成分料片可通过冲泡腔的闭合随探针部分一起移动。在一个例子中，冲泡腔的下部保持静止并且探针部分和移动传感部分与所述下部相关联。冲泡腔的上部能够在允许饮料成分料片插入的打开位置和用于密封冲泡腔的闭合位置之间运动。冲泡腔的上部一闭合，饮料成分料片便被接触并且所述料片与探针部分相对于移动传感部分和所述下部的其余部分移动。

[0032] 或者，可移置探针可与所述腔相关联，并且可移置探针位于饮料成分料片位置的上方。在这种情况下，饮料成分料片在测量期间可保持静止。在一个例子中，冲泡腔的下部保持静止。冲泡腔的上部能够在允许饮料成分料片插入的打开位置和用于密封冲泡腔的闭合位置之间运动。探针部分和移动传感部分与所述上部相关联。冲泡腔的上部一闭合，饮料成分料片便被接触但不可移动。从而，探针部分相对于移动传感部分和冲泡腔上部的其余部分移动。在另一个例子中，冲泡腔的下部再次保持静止。冲泡腔的上部包括被成形用于容纳在饮料成分料片凹部中的突出部。所述上部能够在允许饮料成分料片插入的打开位置和用于密封冲泡腔的闭合位置之间运动。探针部分和移动传感部分与所述下部相关联。冲泡腔的上部一闭合，饮料成分料片便与所述突出部接触并且相对于移动传感部分和冲泡腔下部的其余部分随探针部分一起移动。

[0033] 本发明还提供包括如上所述的饮料制备机和饮料成分料片的系统。

[0034] 饮料成分料片可包括含有一种或更多种粉末状饮料成分的压实粉末料片。

[0035] 饮料成分料片可包括在至少一个外部表面中的凹部。

[0036] 饮料成分料片可包含各种比例的一种或更多种成分。除其他以外，所述成分可包括以下的成分：烘烤的研磨咖啡、可溶咖啡、可溶茶、奶粉、非乳制品的增白剂、食糖、人工甜味剂。饮料成分料片可包含一种或更多种用于料片着色的添加剂。饮料成分料片可另外包括粘合剂或其他赋形剂诸如淀粉、麦芽糖糊精和羧甲基纤维素。

[0037] 饮料成分料片可采用任何所需的几何形式，例如，为圆形、正方形、矩形或椭圆形的横截面。

[0038] 虽然优选地是按与饮料成分料片位于冲泡腔时的垂直高度相关联的方向测量与所述料片的厚度相关联的特征，但这不是必须的。作为另外一种选择，可配置传感器以测量饮料成分料片的另一个特征尺寸的特征，例如所述料片位于冲泡腔时的水平宽度。所述特征的测量方向还可根据冲泡腔中饮料成分料片的插入方向而变化。

[0039] 在饮料成分料片包括凹部的情况下，凹部可设置在所述料片的上表面、下表面或上下表面二者上。

附图说明

[0040] 现将结合附图仅以举例的方式描述本发明的各个实施例，其中：

[0041] 图1是根据本发明的方法的流程图；

[0042] 图2是根据本发明的第一类饮料成分料片的示意图；

[0043] 图3a是图2所示料片的示意性剖视图；

[0044] 图3b至图3d是根据本发明的第二、三和四类饮料成分料片的示意性剖视图；

[0045] 图4是根据本发明的包括冲泡腔的饮料制备机的示意图；

[0046] 图5是用于图4所示的饮料制备机的第一类冲泡腔的示意图；

[0047] 图6是用于图4所示的饮料制备机的第二类冲泡腔的示意图；

[0048] 图7是用于图4所示的饮料制备机的第三类冲泡腔的示意图；以及

[0049] 图8是用于图4所示的饮料制备机的第四类冲泡腔的示意图。

具体实施方式

[0050] 本说明书中除非语境另有要求，否则下列术语具有如下含义：

[0051] “烘烤的咖啡”是指通过烘烤生咖啡豆而制备的咖啡物质。该物质可是烘烤的咖啡豆形式，或是通过后续加工步骤如研磨、脱咖啡因、压制等制备而成的一些其他形式。烘烤的咖啡的特定例子包括烘烤的咖啡豆、烘烤的压榨饼、烘烤的片状的咖啡。

[0052] “烘烤的研磨咖啡”是指经受过粉碎过程以便减小原烘烤的咖啡物质的粒度的烘烤的咖啡物质。此外，除非语境另有要求，否则粉碎过程可包括研磨、切碎、捣碎和压碎中的一者或更多者。

[0053] “饮料成分料片”是指粉末状/颗粒状物质的料片，该料片可自承重，使得其在实质上不解体的情况下可以被例如除去包装、进行处理和放入饮料制备机。自承重能力可源自料片成分的压实。此外，或者作为另外一种选择，料片可包含一种或更多种粘结组分。饮料成分料片可含有一种成分或更多种成分的混合物。成分可包括，例如，烘烤的研磨咖啡、速溶咖啡、茶、奶粉或速溶汤粉。料片还可包含一种或更多种额外的组分，例如，起泡剂、增量剂、着色剂、粘合剂、甜味剂等。

[0054] 如图1中所示，本发明的方法包括将饮料成分料片插入饮料制备机的第一步骤10；测量与饮料成分料片的至少一部分相关联的特征维度以辨识饮料成分料片的第二步骤11；
根据对饮料成分料片的辨识来配置饮料制备机的一个或更多个分发参数的第三步骤12；以及通过将饮料成分料片与水性流体(如热水)接触以溶解料片，操作饮料制备机以分发饮料的第四步骤13。

[0055] 饮料制备机30在图4中示意性地示出，并且包括使用时可在其中接收饮料成分料片20的冲泡腔31。将水源33通过流加热器34连接到冲泡腔31，水源33可为内部水贮存器或是与外部加压水源的连接系统，如自来水供应系统。泵(未示出)可用于将水从水源33输送到冲泡腔31。提供了杯托35，在杯托上可放置收集容器40以接收来自冲泡腔31的出口32的分发的饮料。冲泡腔31还与传感器37相关联，传感器37用于测量与饮料成分料片20的厚度相关联的特征。控制器36可操作地连接到传感器37、流加热器34和水源33和/或泵(在存在的情况下)以控制饮料制备机30的运行。控制器36包括用于存储多个分发参数详细信息和用于饮料制备机30的各种部件的操作指令的程序存储器。

[0056] 水源33、流加热器34和杯托35可均为常规设计，它们的详细信息是本领域的技术人员所熟知的。因此将不会对它们进行进一步详细描述。

[0057] 饮料成分料片20的实施方案在图2和图3a至图3d中示出。

[0058] 图2和图3a中的饮料成分料片20是可使用的第一类料片。每个饮料成分料片包括具有基本平坦的上下表面的圆柱形片。料片的上表面和下表面间的厚度可被构造为针对每个预期的饮料类型而不同。下面为一个实施例：

[0059]厚度(mm) 预期的饮料
8 芮斯崔朵(Ristretto)
10 浓缩咖啡(Espresso)
12 克丽玛咖啡(CaféCrema)
16 咖啡
18 牛奶
20 巧克力

[0060] 饮料成分料片20被设计用于图5中所示类型的冲泡腔31。冲泡腔31包括上部50和下部51。上部50可在打开位置和闭合位置间运动。在闭合位置形成密封腔以在其中接收饮料成分料片20。将进水口38提供至流动连接到流加热器34出口的上部50。冲泡腔下部51的出口流动连接到饮料制备机的出口32。传感器37安装至冲泡腔31，或形成为冲泡腔31的一部分。在图示实施方案中，传感器37与下部51相关联并且包括移动传感部分53和可移置探针部分52。移动传感部分包括光学检测器。可移置探针部分52包括具有一系列印于其侧面上的刻度56的活塞。活塞的上端形成密封腔的下端并且形成用于饮料成分料片20的支撑。活塞被偏压至向上的静止位置。动态密封件55位于可移置探针部分52和下部51之间。

[0061] 使用时，消费者选择所需类型的饮料成分料片20，例如，浓缩咖啡料片，并将其插入冲泡腔31中活塞顶部上。然后冲泡腔的上部50闭合，使其接触饮料成分料片20并将该饮料成分料片和活塞向下移动。因此，刻度56移动经过光学检测器53，光学检测器53检测作为料片20厚度特征的活塞移动程度。将来自光学检测器53的输出馈送到控制器36，控制器36根据存储于存储器中与检测到的饮料成分料片类型相关的程序配置饮料制备机的分发参数。然后可自动进行分发或由消费者另行输入引发分发。

[0062] 图8示出了可使用料片20的可选冲泡腔31。如前所述，冲泡腔31包括上部50和下部51。在这类可选布置中，传感器37包括移动传感部分70和可移置探针部分52。可移置探针部分52设有倾斜表面73，移动传感部分70的头部72通过弹簧偏压于该倾斜表面。移动传感部分70设有刻度56。光学检测器71位于下部51中，光学检测器71被布置用于检测刻度56的运动。

[0063] 使用时，如前所述，将饮料成分料片20插入冲泡腔31中活塞顶部上。然后冲泡腔的上部50闭合，使其接触饮料成分料片20并将该饮料成分料片和活塞向下移动。探针部分52的向下运动引起移动传感部分70因头部72沿着倾斜表面73滑动的相互作用而进行的侧向运动。因此，刻度56移动经过光学检测器71，光学检测器71检测作为料片20厚度特征的活塞运动程度。

[0064] 图3a至图3d的饮料成分料片20可形成可使用的第二类料片。每个饮料成分料片20包括具有基本平坦的下表面的圆柱形料片。然而上表面中提供有不同深度的凹部21。料片的凹部21底部与下表面之间的厚度可被构造为针对每个预期的饮料类型而不同。下面是一个实施例，其中料片的上表面和下表面之间的标称厚度是20mm：

[0065]厚度(mm) 预期的饮料
0 浓缩咖啡
10 咖啡
15 牛奶
20 巧克力

[0066] 对于图3d的浓缩咖啡料片20，将注意到凹部21延伸穿过整个料片。对于图3a的巧克力料片20，凹部为0，即没有凹部。

[0067] 当然可选择性地在料片的下表面中提供凹部21或可使用两面均有凹部。

[0068] 饮料成分料片20被设计用于如图6或图7所示类型的冲泡腔31，其与图5中的冲泡腔31相似。因此现在将仅描述两者之间的不同之处。

[0069] 在图6的实施方案中，传感器37的光学检测器53和可移置探针部分52与上部50相关联，并且包括如前所述的光学检测器53形式的移动传感部分和活塞52形式的可移置探针部分。活塞下端57具有被构造为可被饮料成分料片20的凹部21接收的锥形形式。活塞被偏压至向下的静止位置。动态密封件55位于可移置探针部分52和上部50之间。下部51包括用于容纳料片的中空部分59。

[0070] 使用时，消费者选择所需类型的饮料成分料片20，例如，浓缩咖啡料片，并将其插入中空部分59。然后，冲泡腔上部50闭合，使活塞52的锥形部分57进入凹部21并接触凹部21的基部(或当使用如图3a的料片时接触上表面，或当使用如图3d的料片时接触中空部分39)。此外，上部50的闭合运动使活塞相对于上部50的其余部分以及光学检测器53向上运动。因此，如前所述，刻度56移动经过光学检测器53，光学检测器53检测作为料片20的在凹部21基部和该料片下表面之间延伸的部分的厚度特征的活塞运动程度。将来自光学检测器
53的输出馈送至如前所述配置分发参数的控制器36。

[0071] 在图7的实施方案中，传感器37的光学检测器53和可移置探针部分52与下部51相关联，并且包括如前所述的光学检测器53形式的移动传感部分和活塞52形式的可移置探针部分。活塞被偏压至向下的静止位置。上部50包括突出部61，突出部61具有被构造为可被饮料成分料片20的凹部21接收的锥形末端。突出部61相对于上部50的其余部分固定。

[0072] 使用时，消费者选择所需类型的饮料成分料片20，例如，浓缩咖啡料片，并将其插入冲泡机构31以放置于活塞52顶部上。然后，冲泡腔上部50闭合，使突出部61的锥形部分进入凹部21并接触凹部21的基部(或当使用图3a的料片时接触上表面，或当使用图3d的料片时接触活塞52)。此外，上部50的闭合运动使活塞相对于下部51的其余部分以及光学检测器53向下运动。因此，如前所述，刻度56移动经过光学检测器53，光学检测器53检测作为料片
20的在凹部21基部和该料片下表面之间延伸的部分的厚度特征的活塞运动程度。将来自光学检测器53的输出馈送至如前所述配置分发参数的控制器36。

[0073] 可进行配置的分发参数包括分发的水的量、水的温度、水的压力、水的流率，以及存在或不存在预湿阶段。