提供增強(qiáng)可讀光學(xué)信號(hào)的光學(xué)可讀代碼支持器和用于制備飲料的具有這種代碼支持器的膠囊的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種光學(xué)可讀代碼支持器(30)，其與膠囊相關(guān)或是膠囊的一部分，所述膠囊旨在通過(guò)膠囊的離心分離來(lái)傳送在飲料生產(chǎn)設(shè)備中的飲料，支持器包括在支持器上表示的二進(jìn)制符號(hào)的至少一個(gè)序列，以使得在膠囊沿著旋轉(zhuǎn)軸被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，每個(gè)符號(hào)通過(guò)外部讀取設(shè)備的讀取布置而依次可讀，其中二進(jìn)制符號(hào)基本上由光反射表面(400-403)和光吸收表面(410-414)形成。代碼支持器優(yōu)選包括至少沿著所述符號(hào)序列而連續(xù)延伸的基座結(jié)構(gòu)(500)，和局部地施加到所述基座結(jié)構(gòu)的表面上或在所述基座結(jié)構(gòu)的表面處形成的不連續(xù)離散光吸收部分(528)；其中不連續(xù)離散光吸收部分形成光吸收表面，并且基座結(jié)構(gòu)(500)形成由離散光吸收部分占據(jù)的表面區(qū)域外側(cè)的光反射表面(400-403)；所述離散光吸收部分(410-414)被布置為提供比由離散光吸收部分占據(jù)的表面區(qū)域外側(cè)的基座結(jié)構(gòu)中的一個(gè)基座結(jié)構(gòu)更低的光反射率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】提供增強(qiáng)可讀光學(xué)信號(hào)的光學(xué)可讀代碼支持器和用于制備飲料的具有這種代碼支持器的膠囊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飲料制備領(lǐng)域，特別涉及使用包含用于制備在飲料制備機(jī)中飲料的配料的膠囊。本發(fā)明特別涉及適于存儲(chǔ)與一個(gè)膠囊、多個(gè)膠囊相關(guān)的信息的光學(xué)代碼支持器，所述膠囊與代碼支持器相關(guān)聯(lián)/或嵌入代碼支持器，讀取并且處理用于讀取的布置，并且使用該信息用于制備飲料。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于本描述的目的，“飲料”指包括任何人類(lèi)可消耗的液體物質(zhì)，諸如咖啡、茶、熱的或冷的巧克力、牛奶、湯、嬰兒食品等?！澳z囊”指包括任何預(yù)先分份的在任何合適材料(諸如塑料、鋁、可回收和/或生物可降解材料及其組合，包括軟莢或包含配料的剛性盒)的封閉包裝內(nèi)的飲料配料或多種配料(下文稱(chēng)為“配料”)的組合。
[0003]某些飲料制備機(jī)使用這樣的膠囊，其包含被萃取或被溶解的配料和/或在機(jī)器中自動(dòng)存儲(chǔ)和給料或另外在飲料制備時(shí)添加的配料。某些飲料機(jī)具有包括用于液體(一般為水)的泵，其從冷的或?qū)嶋H上通過(guò)加熱裝置(例如加熱塊等)加熱的水源泵送液體。某些飲料制備機(jī)被布置為通過(guò)使用離心分離萃取過(guò)程來(lái)制備飲料。該原理主要在于提供在膠囊容器中的飲料配料，饋送在膠囊中的液體，并且以升高的速度旋轉(zhuǎn)膠囊，以確保液體與粉末的相互作用，同時(shí)產(chǎn)生在膠囊中的液體壓力梯度；這種壓力從中心朝容器外圍逐漸增加。隨著液體穿過(guò)咖啡床，發(fā)生咖啡化合物的萃取并且獲得在膠囊外圍處流出的液體萃取物。
[0004]通常，合適的是向用戶(hù)提供包含具有特定味道特性的不同配料(例如不同咖啡混合物)的不同類(lèi)型的一系列膠囊，以采用相同的機(jī)器制備各種不同的飲料(例如不同咖啡類(lèi)型)。飲料特性可通過(guò)改變膠囊內(nèi)容(例如咖啡重量，不同混合物等)和通過(guò)調(diào)節(jié)關(guān)鍵機(jī)器參數(shù)(諸如提供的液體量或溫度、旋轉(zhuǎn)速度、壓力泵)而改變。因此，存在用于識(shí)別在飲料機(jī)中插入的膠囊類(lèi)型的需求，以使沖泡參數(shù)的調(diào)節(jié)能夠?qū)?yīng)插入類(lèi)型。此外，對(duì)于膠囊同樣需要的是嵌入附加信息，例如像有效期的安全信息或如批號(hào)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
[0005]W02010/026053涉及使用離心力的受控飲料生產(chǎn)設(shè)備。膠囊可包括在膠囊外表面上提供的條形碼，并且其使得膠囊類(lèi)型和/或在膠囊內(nèi)提供的配料性質(zhì)的檢測(cè)可行，以便應(yīng)用用于要制備的飲料的預(yù)定義萃取描述。
[0006]從本領(lǐng)域例如在文件EP1764015A1中已知的是，打印在咖啡薄片環(huán)形冠部上的本地識(shí)別條形碼，用于在傳統(tǒng)咖啡沖泡機(jī)中使用。
[0007]共同未決的國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)PCT/EP11/057670涉及適于與用于制備飲料的膠囊相關(guān)或作為膠囊一部分的支持器。該支持器包括在其上表示符號(hào)的至少一個(gè)序列的部分，以便在膠囊沿著旋轉(zhuǎn)軸在旋轉(zhuǎn)中被驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，通過(guò)外部設(shè)備的讀取布置，每個(gè)符號(hào)依次可讀，每個(gè)序列編碼與膠囊有關(guān)的一組信息。這種發(fā)明使得諸如大約100位的冗余或非冗余信息的大量編碼信息可用，而不需使用具有如掃描元件的移動(dòng)部件的條形碼讀取器，這可引起在可靠性方面的嚴(yán)重關(guān)注。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)同樣是在膠囊就位的同時(shí)，處于在旋轉(zhuǎn)膠囊保持器中準(zhǔn)備沖泡的位置，能夠通過(guò)旋轉(zhuǎn)膠囊而讀取代碼支持器。然而，一個(gè)缺點(diǎn)在于那些讀取條件對(duì)于不同原因仍然特別困難，諸如因?yàn)楫?dāng)膠囊由膠囊保持器保持時(shí)，入射和出射光線必須穿過(guò)膠囊保持器，導(dǎo)致能量的大部分損耗，和/或因?yàn)橛捎跈C(jī)器旋轉(zhuǎn)組件產(chǎn)生并且可能來(lái)自不同來(lái)源的特定機(jī)械約束(例如振動(dòng)、磨損、不平衡的質(zhì)量分布等)導(dǎo)致光線可產(chǎn)生顯著的角偏差。此外，不太合適的是通過(guò)提高機(jī)器的光發(fā)射和感測(cè)裝置性能來(lái)補(bǔ)償反射率損失，因?yàn)槠鋵⑹癸嬃现苽錂C(jī)過(guò)于昂貴。
[0008]荷蘭專(zhuān)利NL1015029涉及包括具有以平行條形式在其上設(shè)置的條形碼載體的代碼結(jié)構(gòu)，所述平行條包括具有第一反射系數(shù)的第一條和具有低于第一反射系數(shù)的第二反射系數(shù)的第二條，其中第一條由基本上逆反射的材料制成，而第二條由鏡面反射材料制成。該條代碼結(jié)構(gòu)具體設(shè)計(jì)為通過(guò)已經(jīng)存在的激光掃描儀而從更大的距離識(shí)別，更特別地，通過(guò)使用逆反射材料，即其中反射特性峰值在180度處測(cè)量的材料。然而，這種代碼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生由于在兩個(gè)反射信號(hào)之間的角距離導(dǎo)致的第一和第二條的反射信號(hào)的適當(dāng)檢測(cè)問(wèn)題。這種解決方案因此不適于在飲料制備設(shè)備中安裝的緊湊讀取系統(tǒng)。
[0009]因此，存在提供改進(jìn)代碼支持器的需求，其能夠使用用于飲料制備的膠囊來(lái)提供在飲料機(jī)中滿(mǎn)足的特定條件中的可靠讀取。
[0010]本發(fā)明涉及改進(jìn)的代碼支持器，以及包括特別用于提供從代碼支持器產(chǎn)生的光學(xué)信號(hào)增強(qiáng)的所述支持器的膠囊。特別地，在膠囊上滿(mǎn)足光學(xué)代碼的問(wèn)題在于光反射和光吸收信號(hào)可能難以區(qū)分。
[0011]另一個(gè)問(wèn)題在于支持器集成到形成膠囊本身的包裝結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，并且特別地，存在制造包裝約束，諸如用于膠囊適當(dāng)形成的適當(dāng)材料厚度的方面。
[0012]本發(fā)明目的在于提供至少部分緩解這些問(wèn)題的解決方案。
[0013]特別地，存在用于在與膠囊相關(guān)或是膠囊一部分的合適代碼支持器上可靠讀取信息的需求，特別地，支持器能夠通過(guò)在其中心周?chē)D(zhuǎn)膠囊所獲得的離心分離在諸如提供飲料萃取的機(jī)器的飲料機(jī)中發(fā)現(xiàn)的特別困難的讀取條件中產(chǎn)生增強(qiáng)信號(hào)。同樣存在為膠囊包裝材料提供適于容易集成的支持器的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明涉及一種光學(xué)可讀代碼支持器，其與膠囊相關(guān)或是膠囊的一部分，所述膠囊旨在諸如通過(guò)設(shè)備中膠囊的離心分離來(lái)傳送在飲料生產(chǎn)設(shè)備中的飲料，支持器包括在支持器上表示的符號(hào)的至少一個(gè)序列，以使得在膠囊沿著旋轉(zhuǎn)軸被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，每個(gè)符號(hào)通過(guò)外部讀取設(shè)備的讀取布置而依次可讀，其中符號(hào)基本上由光反射表面和光吸收表面形成，其中代碼支持器包括至少沿著所述符號(hào)序列而連續(xù)延伸的基座結(jié)構(gòu)，以及局部施加到所述基座結(jié)構(gòu)的表面或在所述基座結(jié)構(gòu)的表面處形成的不連續(xù)離散光吸收部分；其中不連續(xù)離散光吸收部分形成光吸收表面，并且基座結(jié)構(gòu)形成在由離散光吸收部分占據(jù)的表面區(qū)域外側(cè)的光反射表面；所述離散光吸收部分被布置以提供比由離散光吸收部分占據(jù)的表面區(qū)域外側(cè)的基座結(jié)構(gòu)中的一個(gè)結(jié)構(gòu)更低的光反射率。
[0015]較低光反射的不連續(xù)離散光吸收部分指光能夠影響的表面部分，提供比由所述光吸收部分占據(jù)的這些局部區(qū)域外側(cè)的基座結(jié)構(gòu)形成的反射表面所反射的平均強(qiáng)度更低的平均強(qiáng)度。在380nm和780nm之間的波長(zhǎng)處，更優(yōu)選地在830_880nm處，當(dāng)這些部分或表面通過(guò)形成0°和20°之間角度的入射光束示出時(shí)，平均強(qiáng)度被確定，并且這些部分或表面在形成介于0°和20°之間角度的方向上反射出射光束。這些表面的識(shí)別可與反射在典型信號(hào)波動(dòng)和噪音濾波之后的反射和吸收表面之間過(guò)渡的向上和向下跳射相關(guān)。這些角度相對(duì)于光能夠影響的表面法線而確定。因此，應(yīng)該注意到這種光吸收部分可以仍提供某些水平的反射強(qiáng)度，例如通過(guò)在所述限定角度范圍內(nèi)的鏡面反射和/或散射效果。然而，在反射吸收表面之間的反射強(qiáng)度水平應(yīng)該足夠明顯，以使得可辨別的信號(hào)是可能的。
[0016]令人驚訝的是，提出的解決方案能夠改進(jìn)生成信號(hào)的可讀性。此外，其可形成可易于集成到膠囊的結(jié)構(gòu)，例如形成三維封裝構(gòu)件(例如主體和邊沿)。
[0017]優(yōu)選地，光學(xué)可讀代碼支持器具有環(huán)形配置，以使得其可以與膠囊相關(guān)，是膠囊的一部分，或通過(guò)在這種設(shè)備中的膠囊離心分離來(lái)形成旨在傳送飲料生產(chǎn)設(shè)備的膠囊的邊沿。如由本發(fā)明特定布置限定的支持器光學(xué)特性如此使得在支持器在飲料設(shè)備中的被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，使得代碼的讀取是可能的。
[0018]優(yōu)選地，基座結(jié)構(gòu)和光吸收部分分別形成光反射表面和光吸收表面，所述光反射表面和光吸收表面兩個(gè)都在彼此相差小于90度,優(yōu)選彼此相差小于45度的反射角內(nèi)的最大強(qiáng)度處反射。換句話說(shuō)，代碼支持器的反射和吸收表面部分不在具有不同反射特性的兩個(gè)表面(即具有鏡面反射特性和逆反射特性的表面)之間選擇。
[0019]在本發(fā)明的上下文中，鏡面反射特性指具有采用反射角的局部最大值的反射特性，該反射角等于與束發(fā)送的方向成法線的角度?！澳娣瓷浔砻妗蓖ǔＪ窃谂c束發(fā)送的方向相反的方向上反射入射光束的表面，不論相對(duì)于表面的入射束的角度如何。
[0020]如由本發(fā)明特定布置限定的支持器的光學(xué)特性同樣如此使得在飲料制備設(shè)備的情況下，在使得建立封閉環(huán)境內(nèi)的讀取器系統(tǒng)可行的減小角度范圍內(nèi)，通過(guò)發(fā)送源光束和反射光束，使得代碼的更穩(wěn)健讀取是可能的。
[0021]更優(yōu)選地，光反射表面由連續(xù)布置的基座結(jié)構(gòu)獲得，諸如例如形成膠囊的法蘭狀邊沿的環(huán)形部分。其能夠?qū)崿F(xiàn)使用形成用于充分良好反射率的充分厚度的反射包裝材料的更大選擇。用于代碼支持器的基座結(jié)構(gòu)的材料可形成膠囊的一部分，并且例如易于形成或模制成膠囊的杯形體。借助于離散部分，與光反射信號(hào)相比，(特別是在其中光能的主要部分可能在從機(jī)器到膠囊的傳遞期間丟失的環(huán)境中)在基座結(jié)構(gòu)上的光吸收表面的涂覆布置能夠更鮮明地產(chǎn)生更低反射率的信號(hào)。特別地，光能的損耗可能是由于用于跨越設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)壁的需求。
[0022]更特別地，光反射基座結(jié)構(gòu)包括在結(jié)構(gòu)中布置的金屬，以提供光反射表面。特別地，光反射基座結(jié)構(gòu)包括整體式金屬支持器層和/或光反射顆粒(優(yōu)選地為在聚合物基體中的金屬顏料)層。當(dāng)金屬用作基座結(jié)構(gòu)的一部分時(shí)，其可有利地用于提供有效反射信號(hào)和構(gòu)成膠囊一部分的層，其可形成為復(fù)雜的三維形狀并且賦予加強(qiáng)和/或保護(hù)功能，例如氣體屏蔽功能。金屬優(yōu)選地在如下組成的組中選擇:鋁、銀、鐵、錫、金、銅及其組合。在更特定的模式中，光反射基座結(jié)構(gòu)包括由透明聚合底漆(primer)涂覆的整體式金屬支持器層，以便形成反射表面。聚合底漆能夠?qū)⒂糜诟倪M(jìn)反射率的金屬反射表面變平，并且向在其上施加的光吸收部分提供改進(jìn)的鍵合表面。底漆通過(guò)減少在成形期間的磨損力，向金屬層提供可成形性。底漆同樣保護(hù)金屬層免于刮傷或可對(duì)表面反射率影響的其它變形。底漆的透明度應(yīng)該這樣，即通過(guò)層在確定條件中的光強(qiáng)度損耗忽略不計(jì)。底漆同樣避免與金屬層的直接食物接觸。在替代方案中，基座結(jié)構(gòu)包括由外金屬層(例如通過(guò)聚合物層的蒸汽金屬化)涂覆的內(nèi)部聚合物層。優(yōu)選地，非金屬透明聚合底漆具有小于5微米的厚度，最優(yōu)選地為在0.1微米和3微米之間的厚度。所限定的厚度提供防止與金屬的直接食物接觸的充分保護(hù)和維護(hù)，出于增強(qiáng)的反射率目的，將金屬表面的不規(guī)則性變平，并且提供位于下面的金屬表面的光澤效果。
[0023]在不同模式下，光反射基座結(jié)構(gòu)包括整體式金屬支持器層或聚合物支持器層；所述層由包括光反射顆粒(優(yōu)選金屬顏料)的漆涂覆。漆具有比底漆更大的厚度，以使得其可有利地包含反射顏料。漆優(yōu)選地具有高于3微米并且小于10微米的厚度，優(yōu)選介于5微米和8微米之間。漆形成提高位于下方的金屬層反射率的光反射層。反射率取決于金屬顏料與聚合物的比率(以重量計(jì)的％為單位)。金屬顏料的比率可同樣對(duì)于非金屬支持器層增加高于10%重量，以確?；Y(jié)構(gòu)的充分反射特性。
[0024]底漆和漆兩者都通過(guò)減少在成形(例如深拉)期間的磨損力來(lái)提高金屬層的可成形性，從而能夠考慮作為可成形結(jié)構(gòu)的代碼支持器，以產(chǎn)生膠囊主體。底漆或漆的化學(xué)基優(yōu)選在如下列表中選擇:聚酯、異氰酸酯、環(huán)氧及其組合。應(yīng)用處理在支持器層上的底漆或漆，取決于聚合物層的厚度和在膜中顏料的比率，因?yàn)檫@種比率影響聚合物的粘性。例如，在金屬層上的底漆或漆的應(yīng)用可通過(guò)溶劑化作用進(jìn)行，例如通過(guò)以包含溶劑的聚合物施加金屬層，并且使層經(jīng)受高于溶劑沸點(diǎn)的溫度以蒸發(fā)溶劑，并且使底漆或漆能夠固化，并且將其固定到金屬層上。
[0025]優(yōu)選地，不連續(xù)光吸收部分由施加到所述基座結(jié)構(gòu)上的附加彩色對(duì)比層形成。不連續(xù)光吸收部分優(yōu)選由施加到所述基座結(jié)構(gòu)上的墨水形成。墨水優(yōu)選具有在0.25微米和3微米之間的厚度?？蓱?yīng)用幾個(gè)墨水層以形成例如I微米厚的光吸收部分，以提供在記錄器中的幾個(gè)印刷墨水層。與由基座結(jié)構(gòu)形成的反射表面相比，墨水部反射較低的光強(qiáng)度。對(duì)于光吸收部分，墨水優(yōu)選包括以顏料重量計(jì)的至少50%，更優(yōu)選大約以重量計(jì)的60%。顏料在可感測(cè)830-850nm波長(zhǎng)處的那些基本上吸收光中被選擇。優(yōu)選顏料是黑色顏料或彩色(非金屬)顏料。作為示例，在彩色潘通色卡(pantone)代碼:201C、468C、482C、5743C、7302C或8006C中使用的彩色顏料已經(jīng)提供令人滿(mǎn)意的結(jié)果。形成在基座結(jié)構(gòu)上的光吸收部分的墨水的應(yīng)用可由任何合適過(guò)程(諸如沖壓、鼓式雕刻、照相制版、化學(xué)處理或膠印)獲得。
[0026]優(yōu)選地，符號(hào)序列介于在支持器上依次可讀的100個(gè)和200個(gè)符號(hào)之間。更優(yōu)選地，其介于140個(gè)和180個(gè)符號(hào)之間，最優(yōu)選地為160個(gè)符號(hào)。每個(gè)符號(hào)沿著序列的圓周延伸方向形成具有小于5° (更優(yōu)選在1.8°和3.6°之間，最優(yōu)選介于2°和2.5°之間)的弧形扇形。每個(gè)單獨(dú)符號(hào)可采取矩形、梯形、圓形形狀。
[0027]本發(fā)明涉及包括如前述的光學(xué)可讀代碼支持器的膠囊。
[0028]本發(fā)明進(jìn)一步涉及用于通過(guò)如前所述的包括主體、法蘭狀邊沿和光學(xué)可讀代碼支持器的離心分離來(lái)傳送在飲料產(chǎn)生設(shè)備中飲料的膠囊，其中代碼支持器是膠囊的至少邊沿的整體部分，其中膠囊的主體和邊沿通過(guò)成形(諸如通過(guò)深拉)包括所述支持器的平坦或預(yù)成形結(jié)構(gòu)而獲得。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0029]由于下面的詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明將更好地被理解，該附圖作為本發(fā)明實(shí)施例的非限制性示例給出，即:
[0030]-圖1示出離心分離萃取的基本原理；
[0031]-圖2a、2b示出具有膠囊保持器的離心分離腔室的實(shí)施例；
[0032]-圖3a、3b、3c示出根據(jù)本發(fā)明的一組膠囊的實(shí)施例；
[0033]-圖4示出根據(jù)本發(fā)明的代碼支持器的實(shí)施例；
[0034]-圖5示出特別當(dāng)位于膠囊邊沿下側(cè)上并且膠囊固定到萃取設(shè)備的膠囊保持器中時(shí)在膠囊上的序列的替代位置；
[0035]-圖6通過(guò)圖解示出用于測(cè)量在根據(jù)本發(fā)明的膠囊實(shí)施例上的符號(hào)的光具座；
[0036]-圖7示出作為源和檢測(cè)器角的函數(shù)而根據(jù)本發(fā)明的膠囊實(shí)施例的符號(hào)的相對(duì)漫反射率示圖；
[0037]-圖8示出作為源和檢測(cè)器角的函數(shù)而根據(jù)本發(fā)明的膠囊實(shí)施例的符號(hào)之間的對(duì)比度的示圖；
[0038]-圖9是在圖4的膠囊邊沿處沿著在徑向方向R中的圓周橫截面視圖的光學(xué)可讀編碼支持器的第一不例，
[0039]-圖10是在圖4的膠囊邊沿處沿著在徑向方向R中的圓周橫截面視圖的光學(xué)可讀編碼支持器的第二示例，
[0040]-圖11到13示出以％為單位的反射率測(cè)量的圖形表示，分別用于根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)可讀代碼支持器和用于另一個(gè)對(duì)照代碼支持器。
【具體實(shí)施方式】
[0041]圖1示出如在本發(fā)明膠囊可被使用的W02010/026053中描述的飲料制備系統(tǒng)I的示例。
[0042]離心分離單元2包括用于施加離心力到膠囊內(nèi)側(cè)的飲料配料和液體的離心腔室
3。腔室3可包括膠囊保持器和在其中接收的膠囊。離心單元被連接到諸如旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置5。離心單元包括收集部分和出口 35。容器48可設(shè)置在出口下方以收集萃取的飲料。系統(tǒng)進(jìn)一步包括諸如儲(chǔ)水器6和流體回路4的液體供應(yīng)裝置。加熱裝置31可同樣在貯存器中或沿著流體回路提供。液體供應(yīng)裝置可進(jìn)一步包括連接到貯存器的泵7。提供流量限制裝置19以產(chǎn)生對(duì)離開(kāi)膠囊的離心液體流動(dòng)的限制。系統(tǒng)可進(jìn)一步包括諸如流量計(jì)量渦輪8的流量計(jì)，用于提供在腔室3中供應(yīng)的水的流率控制。計(jì)數(shù)器11可連接到流量計(jì)量渦輪8，以使產(chǎn)生的脈沖數(shù)據(jù)10的分析可行。分析的數(shù)據(jù)然后傳輸?shù)教幚砥?2。因此，可實(shí)時(shí)計(jì)算在流體回路4內(nèi)的液體的準(zhǔn)確實(shí)際流率?？商峁┯脩?hù)接口 13以允許用戶(hù)輸入發(fā)送到控制單元9的信息。系統(tǒng)的進(jìn)一步特性可在W02010/026053中找到。
[0043]圖3a、3b和3c涉及一組膠囊2A、2B、2C的實(shí)施例。膠囊優(yōu)選包括主體22、邊沿23以及相應(yīng)的上壁構(gòu)件、蓋24。蓋24可優(yōu)選是穿孔膜或孔壁。從而蓋子24和主體22分別封閉配料隔室26。如在附圖中所示，蓋24優(yōu)選連接到邊沿23的內(nèi)部環(huán)形部分R上，其優(yōu)選在1mm到5mm之間。
[0044]邊沿不一定如圖所示水平。其可稍微彎曲。膠囊的邊沿23優(yōu)選在基本上垂直的方向上向外延伸(如圖所示)或相對(duì)于膠囊的旋轉(zhuǎn)軸Z稍微傾斜(假設(shè)如前所述彎曲)。從而，旋轉(zhuǎn)軸Z表示在沖泡設(shè)備中的膠囊離心期間的旋轉(zhuǎn)軸，并且特別在沖泡設(shè)備中的膠囊的離心期間對(duì)于膠囊保持器32的旋轉(zhuǎn)軸Z在感應(yīng)上相同。
[0045]應(yīng)該理解的是，示出的實(shí)施例僅是示例性實(shí)施例，并且膠囊(特別是膠囊主體22)可采取各種不同實(shí)施方式。
[0046]相應(yīng)膠囊的主體22分別具有可變深度dl、d2、d3的單個(gè)凸部25a、25b、25c。從而，部分25a、25b、25c也可以是截短或部分圓筒形的部分。
[0047]因此，膠囊2A、2B、2C優(yōu)選包括不同的體積，但優(yōu)選為同一插入直徑‘D’。圖3a的膠囊示出小體積的膠囊2A，而圖3b和3c的膠囊分別示出更大的體積膠囊2B、2C。插入直徑‘D’因此在邊沿23的下表面和主體22的上部之間的相交線處確定。然而，其可以是在設(shè)備中的膠囊的另一個(gè)參考直徑。
[0048]小體積膠囊2A優(yōu)選包含例如研磨咖啡的萃取配料量，其小于用于大體積膠囊2B、2C的量。因此，小膠囊2A旨在具有介于4克和8克之間研磨咖啡量的IOml和60ml之間的小份咖啡的輸送。更大的膠囊2B旨在例如在60ml和120ml之間的中等大小咖啡的輸送，并且最大的膠囊旨在例如在120ml和500ml之間的長(zhǎng)尺寸咖啡的輸送。
[0049]進(jìn)一步，中等大小的咖啡膠囊2B可包含介于6克和15克之間的研磨咖啡量，并且長(zhǎng)尺寸咖啡膠囊2C可包含在8克和30克之間的研磨咖啡量。
[0050]此外，在根據(jù)本發(fā)明的組中的膠囊可包含烘烤和研磨咖啡或不同來(lái)源和/或具有不同烘烤和/或研磨特性咖啡的不同混合物。
[0051]膠囊設(shè)計(jì)用于在軸Z周?chē)D(zhuǎn)。該軸Z垂直交叉具有盤(pán)形式的蓋的中心。該軸Z在主體底部的中心處退出。該軸Z將幫助限定“周長(zhǎng)”的概念，其是位于膠囊上的圓形路徑并且具有作為參考軸的軸Z。該圓周可位于例如蓋的蓋上，或在諸如法蘭狀邊沿上的主體部分上。蓋可以在設(shè)備中插入之前滲透不到液體，或其可以借助于在蓋中心和/或周邊提供的小開(kāi)口或孔通過(guò)液體。
[0052]在下文中，邊沿23的下表面指邊沿23的部分，其位于由主體和蓋形成的外殼外側(cè)，并且當(dāng)膠囊在其主體可見(jiàn)的一側(cè)上取向時(shí)可見(jiàn)。
[0053]此外，膠囊或一組膠囊的特性可在文件W02011/0069830、W02010/0066705或W02011/0092301 中找到。
[0054]具有膠囊保持器32的離心腔室3的實(shí)施例由圖2a和2b示出。膠囊保持器32 —般形成圓筒形或圓錐形寬形腔室，其具有用于插入膠囊的上開(kāi)口和閉合容器的下底。開(kāi)口具有稍微大于膠囊主體22中的一個(gè)的直徑。開(kāi)口的輪廓適于膠囊的邊沿23的輪廓，當(dāng)膠囊被插入時(shí)所述膠囊被配置為斜靠在開(kāi)口的邊緣上。作為結(jié)果，膠囊的邊沿23至少部分地倚靠在膠囊保持器32的接收部分34上。下底具有垂直附接到底部外表面中心的圓柱軸33。膠囊保持器32在軸33的中心軸Z周?chē)D(zhuǎn)。
[0055]光學(xué)讀取布置100同樣在圖2a和2b中表示。光學(xué)讀取布置100被配置為傳遞如下信息的輸出信號(hào)，所述信息與靠在膠囊保持器32的接收部分34上膠囊的邊沿23的下表面的表面的反射率水平有關(guān)。光學(xué)讀取布置被配置為通過(guò)膠囊保持器32 (特別通過(guò)圓筒形或圓錐形寬形膠囊保持器32的橫向壁)執(zhí)行邊沿23的下表面的表面的光學(xué)測(cè)量。可替代地，輸出信號(hào)可包含差分信息，例如隨著時(shí)間推移的反射率差或?qū)Ρ榷刃畔?。輸出信?hào)可以是模擬的例如具有隨著時(shí)間推移所測(cè)量的信息而變化的電壓信號(hào)。輸出信號(hào)可以是數(shù)字的例如包括隨著時(shí)間的推移所測(cè)量的信息數(shù)值數(shù)據(jù)的二進(jìn)制信號(hào)。
[0056]在圖2a和2b的實(shí)施例中，讀取布置100包括用于發(fā)射源光束105a的光發(fā)射器103和用于接收反射光束105b的光接收器102。
[0057]通常光發(fā)射器103是發(fā)射紅外光，并且更特別地是具有850nm波長(zhǎng)的光的發(fā)光二極管或激光二極管。通常，光接收器103是光電二極管，其適于將接收的光束轉(zhuǎn)換成電流或電壓信號(hào)。
[0058]讀取布置100同樣包括含有印刷電路板的處理裝置106，所述印刷電路板嵌入了處理器、傳感器信號(hào)放大器、信號(hào)濾波器和用于將所述處理裝置106耦合到光發(fā)射器103、光接收器102以及機(jī)器控制單元9的電路。
[0059]光發(fā)射器103、光接收器102和處理裝置106通過(guò)相對(duì)于機(jī)器框架剛性固定的支持器101保持在固定位置中。讀取布置100在萃取過(guò)程期間保持到其位置中，并且與膠囊保持器32相反，沒(méi)有被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
[0060]特別地，光發(fā)射器103被設(shè)置以便源光束105a —般沿著在固定點(diǎn)F處與包括膠囊保持器32的接收部分34的平面P交叉的線L取向，所述平面P具有穿過(guò)點(diǎn)F的法線N。固定點(diǎn)F確定在空間中的絕對(duì)位置，其中源光束105a旨在擊中反射表面:當(dāng)膠囊保持器旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定點(diǎn)F的位置仍然未改變。讀取布置可包括使用例如孔、透鏡和/或棱鏡的聚焦裝置104，以使源光束105更有效地會(huì)聚到定位在膠囊保持器32中的膠囊的蓋下表面的固定點(diǎn)F。特別地，源光束105可被聚焦，以便示出可感測(cè)地中心定位在固定點(diǎn)F并且具有直徑d的盤(pán)。
[0061]讀取布置100被配置以便在線L和法線N之間的角度ΘΕ介于2°和10°之間，并且特別介于4°和5°之間，如在圖2a中所示。作為結(jié)果，當(dāng)反射表面設(shè)置在點(diǎn)F處時(shí)，反射光束105b—般沿著與固定點(diǎn)F交叉的線L’取向，在線L’和法線N之間的角度θκ介于2°和10°之間，并且特別介于4°和5°之間，如在圖2a中所示。光接收器102設(shè)置在支持器101上，以便至少部分地收集一般沿著線L’取向的反射光束105b。聚焦裝置104可同樣被布置以使反射光束105b更有效地集中到接收器102。在圖2a、2b中示出的實(shí)施例中，點(diǎn)F、線L和線L’共面。在另一個(gè)實(shí)施例中，點(diǎn)F、線L和線L’不共面:例如，穿過(guò)點(diǎn)F和線L的平面以及穿過(guò)點(diǎn)F和線L’的平面定位在可感測(cè)的90°角處，消除直接反射并且允許具有更小的噪音更穩(wěn)健的讀取系統(tǒng)。
[0062]膠囊保持器32適于允許沿著線L直到點(diǎn)F的源光束105a的部分發(fā)送。例如，形成膠囊保持器的圓筒形或圓錐形寬形腔室的橫向壁被配置對(duì)于紅外光非不透明。所述橫向壁可以由基于塑料的材料制成，其對(duì)于具有允許紅外光進(jìn)入的入口表面的紅外光半透明。
[0063]作為結(jié)果，當(dāng)膠囊定位在膠囊保持器32中時(shí)，在形成反射光束105b之前，光束105a在點(diǎn)F處擊中所述膠囊邊沿的底部。在該實(shí)施例中，反射光束105b穿過(guò)膠囊保持器的壁直到接收器102。
[0064]僅當(dāng)膠囊保持器34被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，在點(diǎn)F處由源光束105示出而定位到膠囊保持器32中的膠囊邊沿23的下表面的部分隨著時(shí)間的推移而變化。因此，對(duì)于源光束105需要膠囊保持器32的完全回轉(zhuǎn)，以示出邊沿下表面的整個(gè)環(huán)形部分。
[0065]通過(guò)測(cè)量隨著時(shí)間推移的反射光束強(qiáng)度，并且可能地通過(guò)比較其強(qiáng)度和那些源光束，可計(jì)算或發(fā)生輸出信號(hào)。通過(guò)確定隨著反射光束強(qiáng)度的時(shí)間推移的變化，可計(jì)算或發(fā)生輸出信號(hào)。
[0066]根據(jù)本發(fā)明的膠囊包括至少一個(gè)光學(xué)可讀代碼支持器。代碼支持器可以在法蘭狀邊沿的當(dāng)前部分中。符號(hào)在光學(xué)代碼支持器上表示。符號(hào)被布置在至少一個(gè)序列中，所述序列編碼與膠囊有關(guān)的一組信息。通常，每個(gè)符號(hào)與特定的二進(jìn)制值對(duì)應(yīng):第一符號(hào)可表示‘0’的二進(jìn)制，而第二符號(hào)可表示‘I’的二進(jìn)制。
[0067]特別地，至少一個(gè)序列的一組信息可包括用于識(shí)別與膠囊相關(guān)的類(lèi)型的信息，和/或以下列表的項(xiàng)目的一個(gè)或組合:
[0068].與用于制備具有膠囊的飲料的參數(shù)有關(guān)的信息，諸如在制備過(guò)程期間的最優(yōu)旋轉(zhuǎn)速度、進(jìn)入膠囊的水溫度、在膠囊外側(cè)的飲料的收集器溫度、進(jìn)入膠囊的水的流率、操作序列等；
[0069].用于本地和/或遠(yuǎn)程檢索用于制備具有膠囊的飲料的參數(shù)的信息，例如識(shí)別器允許用于膠囊的類(lèi)型識(shí)別；
[0070].與制造膠囊有關(guān)的信息，如生產(chǎn)批號(hào)識(shí)別器、生產(chǎn)日期、消費(fèi)的建議日期、截止日期等；
[0071].用于本地和/或遠(yuǎn)程檢索與膠囊制造有關(guān)的信息。
[0072]序列中的至少一個(gè)序列的每一組信息可包括冗余信息。因此，誤差檢查可通過(guò)比較執(zhí)行。如果序列的一些部分不可讀，則其順便提高了序列成功讀取的概率。序列中的至少一個(gè)序列的一組信息可同樣包括用于檢測(cè)誤差和/或用于校正在所述組信息中誤差的信息。用于檢測(cè)錯(cuò)誤的信息可以包括重復(fù)碼、奇偶校驗(yàn)位，校驗(yàn)和，循環(huán)冗余校驗(yàn)，密碼散列函數(shù)數(shù)據(jù)等。用于校正錯(cuò)誤的信息可包括糾錯(cuò)碼，前向糾錯(cuò)碼，并且特別地包括卷積碼或塊碼。
[0073]在序列中布置的符號(hào)用于表示傳送與膠囊有關(guān)的一組信息的數(shù)據(jù)。例如，每個(gè)序列可表示整數(shù)位。每個(gè)符號(hào)可編碼一個(gè)或幾個(gè)二進(jìn)制位。數(shù)據(jù)可同樣由符號(hào)之間的轉(zhuǎn)換來(lái)表示。符號(hào)可使用例如如Manchester編碼的線編碼方案的調(diào)制方案在序列中布置。
[0074]每個(gè)符號(hào)可被印刷和/或壓花。符號(hào)形狀可在以下非窮舉列表中選擇:拱形段、單獨(dú)形成直線但是沿著節(jié)、點(diǎn)、多邊形、幾何形狀的至少一部分的段。
[0075]在實(shí)施例中，符號(hào)的每個(gè)序列具有相同的固定長(zhǎng)度，并且更特別地具有固定數(shù)量的符號(hào)。序列的結(jié)構(gòu)和/或圖案已知，其可以通過(guò)讀取布置而減輕每個(gè)序列的識(shí)別。
[0076]在實(shí)施例中，至少一個(gè)前導(dǎo)符號(hào)在部分中表示，以便允許在每個(gè)序列部分中的開(kāi)始和/或停止位置的確定。前導(dǎo)符號(hào)被選擇以從其它符號(hào)單獨(dú)地識(shí)別。與其它符號(hào)相比，其可具有不同形狀和/或不同的物理參數(shù)。兩個(gè)相鄰序列可具有共同的前導(dǎo)符號(hào)，表示一個(gè)序列的停止和其它序列的開(kāi)始。
[0077]在實(shí)施例中，至少一個(gè)序列包括定義前導(dǎo)序列的符號(hào)，以便允許在與膠囊有關(guān)的一組信息的所述序列代碼中的符號(hào)位置的確定。定義前導(dǎo)的符號(hào)可編碼例如‘10101010’的位的已知保留序列。
[0078]在實(shí)施例中，前導(dǎo)符號(hào)和/或前導(dǎo)序列包括用于認(rèn)證一組信息的信息，例如散列代碼或加密簽名。
[0079]符號(hào)在環(huán)形支持器圓周的至少1/8上(優(yōu)選在環(huán)形支持器的整個(gè)圓周上)可感測(cè)地分布。代碼可包括連續(xù)的拱形段。符號(hào)可同樣包括連續(xù)的段，其單獨(dú)地形成直線但沿著圓周的至少一部分延伸。
[0080]序列優(yōu)選地沿著圓周重復(fù)，以便確?？煽康淖x取。序列在圓周上重復(fù)至少兩次。優(yōu)選地，序列在圓周上重復(fù)三到六次。序列的重復(fù)指相同序列重復(fù)，并且連續(xù)序列沿著圓周串聯(lián)定位，以使得當(dāng)膠囊360度旋轉(zhuǎn)時(shí)，相同序列可被檢測(cè)或讀取多于一次。
[0081]參考圖4，示出了代碼支持器的實(shí)施例30a。代碼支持器60a占據(jù)膠囊邊沿23的限定寬度。膠囊的邊沿23可包括基本上形成支持器60a的內(nèi)部環(huán)形部分和外部(非編碼)卷曲部分。然而，特別地如果邊沿的下表面可做成基本上平的，則其可以是邊沿的整個(gè)寬度由支持器60a占據(jù)。由于它們提供用于布置的符號(hào)的大區(qū)域，所以該位置特別有利，并且不易由處理模塊(并且特別地由錐體板)導(dǎo)致?lián)p傷，并且有利于配料投射。作為結(jié)果，編碼信息量和讀取的可靠性?xún)烧叨急桓倪M(jìn)。在該實(shí)施例中，代碼支持器60a包括160個(gè)符號(hào)，每個(gè)符號(hào)編碼I位信息。符號(hào)是連續(xù)的，每個(gè)符號(hào)具有2.25°的弧形線性長(zhǎng)度。
[0082]參考圖5，代碼支持器的實(shí)施例60b在平面視圖中示出。代碼支持器60b適于與膠囊關(guān)聯(lián)或作為膠囊的一部分，以便當(dāng)膠囊在其軸Z周?chē)ㄟ^(guò)離心單元2旋轉(zhuǎn)時(shí)被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。膠囊的接收部分是膠囊邊沿23的下表面。如在圖5上所示，代碼支持器可以是具有圓周部分的環(huán)，在該圓周部分上表示符號(hào)的至少一個(gè)序列，以便用戶(hù)可在將它引入到飲料機(jī)沖泡單元中之前，將它定位在膠囊圓周上。因此，不具有用于存儲(chǔ)信息的嵌入裝置的膠囊可通過(guò)安裝這種支持器來(lái)修改以便添加這種信息。當(dāng)支持器是單獨(dú)部分時(shí)，其可被簡(jiǎn)單地添加到膠囊上，而不需要額外的固定裝置，用戶(hù)確保當(dāng)進(jìn)入沖泡單元時(shí)支持器被正確定位，或一旦安裝時(shí)支持器的形式和尺寸防止它相對(duì)于膠囊移動(dòng)。代碼支持器60b可同樣包括用于剛性固定所述元件到膠囊的接收部分的額外固定裝置，如膠粘或機(jī)械裝置，以幫助支持器一旦安裝時(shí)相對(duì)于膠囊保持固定。同樣如所提到的，代碼支持器60b可同樣是諸如集成到膠囊結(jié)構(gòu)的邊沿本身的一部分。
[0083]當(dāng)膠囊定位到膠囊保持器中時(shí)并且當(dāng)所述符號(hào)在點(diǎn)F處與源光束105a對(duì)齊時(shí)，每個(gè)符號(hào)適于由讀取布置100測(cè)量。更特別地，每個(gè)不同符號(hào)給出隨著所述符號(hào)值而變化的源光束105a的反射率水平。每個(gè)符號(hào)具有源光束105a不同的反射和/或吸收性質(zhì)。
[0084]由于讀取布置100適于僅測(cè)量代碼支持器的示出部分的特性，膠囊必須通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)，直到源光束已經(jīng)示出在代碼中包括的所有符號(hào)。通常，用于讀取代碼的速度可介于 0.1rpm 和 2000rpm 之間。
[0085]本發(fā)明的代碼支持器的反射特性在限定的實(shí)驗(yàn)室條件中確定。特別地，適于由讀取布置100可靠讀取的膠囊實(shí)施例的第一符號(hào)和第二符號(hào)已經(jīng)使用在圖6上表示的光具座獨(dú)立測(cè)量。在膠囊上所述符號(hào)的漫反射的測(cè)角測(cè)量在圖7 (每個(gè)符號(hào)的反射強(qiáng)度)和圖8 (在符號(hào)之間的對(duì)比度)上示出。
[0086]在下文中，第一符號(hào)比第二符號(hào)更加可反射?？山⒂糜诿總€(gè)符號(hào)的漫反射相對(duì)強(qiáng)度的測(cè)量設(shè)定，以便能夠獨(dú)立修改光源的角度Θ和光檢測(cè)器的角度Θ’。檢測(cè)器是連接到功率計(jì)的裸露光纖，該功率計(jì)粘合到固定到機(jī)動(dòng)化檢測(cè)器臂的非常細(xì)的機(jī)械尖端。對(duì)于所有測(cè)量，在源和檢測(cè)器平面之間的角度Φ等于Φ = 90°。光源是發(fā)射具有波長(zhǎng)λ =830nm的光的激光二極管。
[0087]在圖7上的示圖示出作為檢測(cè)器角度Θ ’(軸200)函數(shù)的膠囊符號(hào)的相對(duì)漫反射率(軸210)。反射率的參考強(qiáng)度Ekef被測(cè)量用于第一符號(hào)，其中檢測(cè)器角度設(shè)定為0°，而源角度設(shè)定為5°。每個(gè)符號(hào)的相對(duì)漫反射率相對(duì)于參考強(qiáng)度Ekef計(jì)算。曲線220a、230a、240a在三個(gè)不同源角度Θ =0°，5° ,10°處分別示出第一符號(hào)的相對(duì)漫反射率。曲線220b、230b、240b在三個(gè)不同源角度Θ =0°，5° ,10°處分別示出第二符號(hào)的相對(duì)漫反射率。
[0088]對(duì)于介于3°和6°之間的檢測(cè)器角度Θ ’的任何值，以及對(duì)于介于0°和10°之間的源角度Θ的任何值，相對(duì)漫反射率表示參考強(qiáng)度Ekef的至少60%。特別地，對(duì)于介于2.5°和4.4°之間的檢測(cè)器角度Θ ’的任何值，以及對(duì)于介于0°和10°之間的源角度Θ的任何值，相對(duì)漫反射率表示參考強(qiáng)度Ekef的至少72%。
[0089]在圖8上的示圖示出作為檢測(cè)器角度Θ ’(軸300)函數(shù)而在第一和第二符號(hào)之






?.1
間的光學(xué)對(duì)比度(軸310)。光學(xué)對(duì)比度由以下數(shù)學(xué)表達(dá)式定義，其中il、i2分別表




/I + /2
示在角度θ和θ ’相同的給定配置中，對(duì)于檢測(cè)器分別由第一、第二符號(hào)反映的強(qiáng)度。曲線320、330、340、350在四個(gè)不同源角度Θ = 0°，5° ,10°，15°處分別示出所述光學(xué)對(duì)比度。最低對(duì)比度值 在任何情況下大于65%，其允許可靠的信號(hào)處理。特別地，對(duì)于介于2.5°和4.4°之間的檢測(cè)器角度Θ ’的任何值，以及對(duì)于介于10°和15°之間的源角度Θ的任何值，光學(xué)對(duì)比度大于80%。特別地，對(duì)于大于6°之間的檢測(cè)器角度Θ’的任何值，以及對(duì)于介于0°和15°之間的源角度Θ的任何值，光學(xué)對(duì)比度大于75%。
[0090]圖9示出在圖4的橫截面圓周視圖中本發(fā)明的光學(xué)可讀代碼支持器30的優(yōu)選模式。代碼支持器30包括可讀(外部)側(cè)A和非可讀(內(nèi)部)側(cè)B。在其可讀側(cè)A處，支持器包括連續(xù)的光反射表面400-403和光吸收表面410-414。光吸收表面410-414由包括幾個(gè)疊加層的基座結(jié)構(gòu)500形成,而光吸收表面400-403通過(guò)在局部圓周區(qū)域中的基座結(jié)構(gòu)上覆蓋施加到基座結(jié)構(gòu)上的光吸收材料的不連續(xù)離散部分(優(yōu)選墨水層528的離散部分)而形成?；Y(jié)構(gòu)包括優(yōu)選的整體金屬層510，優(yōu)選在其上涂覆透明聚合底漆515 (優(yōu)選由異氰酸酯或聚酯制成)的鋁(或鋁合金)。對(duì)于到膠囊密閉結(jié)構(gòu)(例如主體和邊沿)中的支持器的成形性，金屬例如鋁層的厚度可以是確定因素。對(duì)于成形性原因，鋁層優(yōu)選介于40微米和250微米之間，最優(yōu)選介于50微米和150微米之間。在這些范圍內(nèi)，特別當(dāng)膠囊進(jìn)一步包括密封到邊沿上的氣體阻隔層膜時(shí)，鋁厚度可同樣提供氣體阻隔層性質(zhì)用于保存在膠囊中的配料新鮮度。
[0091]代碼支持器可由疊層形成，該疊層被變形以形成膠囊的邊沿22和主體23(圖3a-3b)。在這種情況下，疊層具有基座結(jié)構(gòu)500的組合物，并且在膠囊(例如主體、邊沿)成形操作之前以在平坦結(jié)構(gòu)中的光吸收墨水部分400-403印刷。墨水部分的印刷必須因此考慮影響隨后的疊層變形，以使得其使編碼表面的精確定位可行。墨水的類(lèi)型可以是單組分、雙組分、PVC基或無(wú)PVC基的墨水。黑墨水優(yōu)選因?yàn)槠涮峁┍炔噬偷姆瓷渎屎透叩膶?duì)比度。然而，黑墨水部分可用等效彩色墨水部分(優(yōu)選深色或不透明墨水)替換。墨水可包括例如50% -80%重量的彩色顏料。
[0092]優(yōu)選地，金屬層是鋁并且具有介于6微米和250微米之間的厚度。底漆能夠?qū)⒔饘?即鋁)層的粗糙度變平。其可同樣提供在金屬(特別是鋁)層上的墨水的鍵合。底漆必須保持相對(duì)薄以減小光束的散射。優(yōu)選地，底漆厚度介于0.1微米和5微米之間，最優(yōu)選地介于0.1微米和3微米之間。底漆的密度優(yōu)選介于2gsm和3gsm之間，例如大約在2.5gsm。[0093]任選地，基座結(jié)構(gòu)可包括在非可讀側(cè)上的附加層，優(yōu)選諸如聚丙烯或聚乙烯的聚合物層以及用于鍵合聚合物層520到金屬層510上的粘合層525，或能夠密封膠囊邊沿上的蓋或膜的熱密封漆，或內(nèi)部保護(hù)漆或清漆。如所限定的支持器可形成膠囊(例如膠囊法蘭狀邊沿和主體)的集成部分。
[0094]根據(jù)圖9模式的優(yōu)選基座結(jié)構(gòu)分別介于從支持器的B側(cè)到A側(cè):30微米的聚丙烯層、粘合劑、90微米的鋁層、2微米和2.5gsm的密度的聚酯層，和I微米的黑墨水部分。在替代模式中，底漆層由厚度5微米(優(yōu)選5.5gsm密度并且包含5% (重量)的金屬顏料)的漆替換。
[0095]圖10涉及本發(fā)明代碼支持器30的另一個(gè)模式。在該情況下，基座結(jié)構(gòu)包括替換圖9底漆510的漆530。漆是嵌入諸如鋁、銀或銅顏料或其組合的金屬顏料535的聚合物層。漆的厚度稍微大于圖9的底漆510的厚度，優(yōu)選介于3微米和8微米之間，最優(yōu)選介于5微米和8微米之間。金屬顏料能夠通過(guò)增加的聚合物厚度補(bǔ)償金屬層反射率的減少。漆同樣將金屬層的粗糙度變平。優(yōu)選地，金屬顏料與漆的比率至少在重量上為1%，更優(yōu)選地在重量上介于2%和10%之間。
[0096]在本發(fā)明中，參照特定的金屬包括這種金屬的可能合金，其中金屬表示在重量上的主要組分，例如鋁包括鋁合金。
[0097]示例:
[0098]包括集成代碼支持器的膠囊已經(jīng)被測(cè)試以評(píng)價(jià)信號(hào)的反射率水平(位I/位O)。測(cè)試在圖2a和2b裝置的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)中采用由保持膠囊邊沿的透明夾持板移除并且代替的膠囊保持器32執(zhí)行，并且具有用于光束的開(kāi)放空氣通道。在發(fā)送器路徑和接收器路徑之間的角度具有在法線軸N每側(cè)上分布4°的8°。
[0099]示例1-通過(guò)具有彩色漆的基座結(jié)構(gòu)的具有光反射表面以及通過(guò)覆蓋墨水部分的具有光吸收表面的可檢測(cè)代碼
[0100]支持器包括以5微米和5.5gsm的鋁顏料漆涂覆的30微米鋁形成的反射基座結(jié)構(gòu)。吸收表面由Siegwerk出售的一微米黑色PVC墨水層形成。反射表面由基座結(jié)構(gòu)(位I)產(chǎn)生，而吸收表面(位O)由黑墨水部分產(chǎn)生。對(duì)于反射表面(位I)測(cè)量的最大反射率是2.68%。在位I上的分布是1.32%。對(duì)于吸收表面(位O)測(cè)量的最小反射率是0.73%。在位O上的分布是0.48%。結(jié)果一般在圖11中以圖形示出。
[0101]示例2-通過(guò)具有無(wú)色底漆的基座結(jié)構(gòu)的具有光反射表面以及通過(guò)覆蓋墨水部分具有光吸收表面的可檢測(cè)代碼
[0102]反射率測(cè)量在包括光學(xué)讀取支持器的空膠囊上執(zhí)行，所述光學(xué)讀取支持器包括形成反射表面的基座結(jié)構(gòu)和形成吸收表面的墨水部分。為此，基座結(jié)構(gòu)分別介于從B側(cè)到A(可讀)側(cè)包括:30微米的聚丙烯層、粘合劑、90微米的鋁層、2微米和2.5gsm(密度)的聚酯底漆。由Siegwerk出售的I微米黑墨水的不連續(xù)位部分印刷到底漆的表面上。支持器在墨水印刷之后通過(guò)深拉到膠囊主體中而形成。反射表面因此通過(guò)基座結(jié)構(gòu)(位I)產(chǎn)生，并且吸收表面(位O)通過(guò)黑墨水部分產(chǎn)生。支持器的反射率被測(cè)量。結(jié)果在圖12中以圖形示出。對(duì)于反射表面(位I)測(cè)量的最大反射率是5.71%。在位I上的分布是1.49%。對(duì)于吸收表面(位O)測(cè)量的最小反射率是0.87%。在位O上的分布是0.47%。
[0103]示例3-通過(guò)基座結(jié)構(gòu)具有光吸收表面以及通過(guò)覆蓋墨水部分具有光反射表面的非可檢測(cè)代碼
[0104]反射率測(cè)量在包括光學(xué)讀取支持器的空膠囊上執(zhí)行，所述光學(xué)讀取支持器包括形成吸收表面的基座結(jié)構(gòu)和形成反射表面的墨水部分。為此，鋁支持器層采用5微米厚度的連續(xù)亞光黑漆覆蓋。反射表面通過(guò)具有包含光反射銀顏料重量大于25%的I微米厚度的離散墨水部分而產(chǎn)生。令人驚訝的是，信號(hào)在位I和位O之間不能充分微分。結(jié)果在圖13中以圖形示出。對(duì)于反射表面(位I)測(cè)量的最大反射率是0.93%。對(duì)于反射表面(位I)測(cè)量的最小反射率是0.53%。對(duì)于吸收表面(位O)測(cè)量的最小反射率是0.21%。在位O上的分布是0.23%。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)可讀代碼支持器(30，60a，60b)，其與膠囊相關(guān)或是膠囊的一部分，所述膠囊旨在傳送在飲料生產(chǎn)設(shè)備中的飲料，支持器包括在支持器上表示的符號(hào)的至少一個(gè)序列，以使得在膠囊沿著旋轉(zhuǎn)軸被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，每個(gè)符號(hào)通過(guò)外部讀取設(shè)備的讀取布置而依次可讀，其中符號(hào)基本上由光反射表面(400-403)和光吸收表面(400-414)形成，所述光學(xué)可讀代碼支持器(30，60a，60b)的特征在于，其包括至少沿著所述符號(hào)序列而連續(xù)延伸的基座結(jié)構(gòu)(500)，和局部地施加到所述基座結(jié)構(gòu)表面上或形成在所述基座結(jié)構(gòu)表面處的不連續(xù)離散光吸收部分(528);其中不連續(xù)離散光吸收部分形成光吸收表面，并且基座結(jié)構(gòu)(500)形成由離散光吸收部分占據(jù)的表面區(qū)域外側(cè)的光反射表面(400-403);所述離散光吸收部分(410-414)被布置為提供比由離散光吸收部分占據(jù)的表面區(qū)域外側(cè)的基座結(jié)構(gòu)中的一個(gè)基座結(jié)構(gòu)更低的光反射率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)可讀代碼支持器，其中基座結(jié)構(gòu)和光吸收部分分別形成光反射表面和光吸收表面，所述光反射表面和光吸收表面兩個(gè)都在彼此相差小于90度,優(yōu)選彼此相差小于45度的反射角內(nèi)的最大強(qiáng)度處反射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)可讀代碼支持器，其中光反射基座結(jié)構(gòu)(500)包括為提供光反射表面而在結(jié)構(gòu)中布置的金屬。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)可讀代碼支持器，其中光反射基座結(jié)構(gòu)包括整體式金屬支持器層(510)和/或優(yōu)選在聚合物基質(zhì)中的金屬顏料的光反射顆粒(530，540)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光學(xué)可讀代碼支持器，其中金屬在由如下組成的組中選擇:招、銀、鐵、錫、金、銅及其組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4 或5所述的光學(xué)可讀代碼支持器，其中光反射基座結(jié)構(gòu)包括由透明聚合底漆(515)涂覆的整體式金屬支持器層(510)，以便形成反射表面(410-414)或由外部金屬層涂覆(例如通過(guò)聚合物層的蒸發(fā)金屬化)的內(nèi)部聚合物層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)可讀代碼支持器，其中非金屬透明聚合底漆(515)具有小于5微米，最優(yōu)選在0.1和3微米之間的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)可讀代碼支持器(30)，其中光反射基座結(jié)構(gòu)包括整體式金屬支持器層(510)或聚合物支持器層；所述層由包括光反射顆粒，優(yōu)選金屬顏料(535)的漆(530)涂覆。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)可讀代碼支持器30，其中漆(530)具有高于3微米并且小于10微米，優(yōu)選介于5微米和8微米之間的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的光學(xué)可讀代碼支持器，其中漆(530)介于以金屬顏料(535)重量計(jì)的2%和10%之間，優(yōu)選以重量顏料計(jì)的大約5%。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的光學(xué)可讀代碼支持器，其中不連續(xù)光吸收部分(528)由施加到所述基座結(jié)構(gòu)(500)上的諸如墨水的附加彩色對(duì)比層形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學(xué)可讀代碼支持器，其中墨水具有在0.25微米和3微米之間的厚度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的光學(xué)可讀代碼支持器，其中墨水包括以顏料重量計(jì)的至少50%，更優(yōu)選以重量計(jì)的大約60%。
14.一種膠囊，包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的光學(xué)可讀代碼支持器。
15.一種膠囊，旨在用于通過(guò)包括根據(jù)前述權(quán)利要求1到15中任何一項(xiàng)所述的主體(22)、法蘭狀邊沿(23)和光學(xué)可讀代碼支持器(30，60a，60b)的離心分離來(lái)傳送在飲料生產(chǎn)設(shè)備中的飲料，其中代碼支持器(30，60a，60b)是膠囊的至少邊沿(23)的整體部分，其中膠囊的主體(22)和邊沿(23)通過(guò)諸如深拉的成形包括所述支持器(30，60a，60b)的平坦或預(yù)成形結(jié)構(gòu) 來(lái)獲得。
【文檔編號(hào)】A47J31/44GK103930008SQ201280055818
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月15日
【發(fā)明者】C·馬格里, A·熱爾博萊, A·佩雷特斯, C·雅里施, S·卡瑟, P·本茨, D·阿貝格林 申請(qǐng)人:雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司