-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein entsprechendes Getränkesystem zur Herstellung eines Getränks mittels einer Kapsel.
-
Bei einem kapselbasierten Getränkesystem können die Inhaltsstoffe (z.B. Kaffeepulver) einer in das Getränkesystem eingeführten Kapsel mit einer weiteren Flüssigkeit (z.B. Wasser) vermischt werden, um eine Portion eines Getränks (z.B. eine Tasse Kaffee) bereitzustellen. Für die zuverlässige Herstellung von Mischgetränken ist es dabei typischerweise erforderlich, dass die Inhaltsstoffe einer Kapsel möglichst vollständig aus der Kapsel in das Mischgetränk überführt werden. Des Weiteren sollte bei der Herstellung eines Mischgetränks eine Verunreinigung des Getränkesystems mit Inhaltsstoffen aus einer Kapsel vermieden werden, insbesondere um das Getränkesystem in kosteneffizienter Weise für die Herstellung von unterschiedlichen Mischgetränken verwenden zu können.
-
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, ein Verfahren und ein entsprechendes Getränkesystem bereitzustellen, durch die eine zuverlässige und kosteneffiziente Herstellung von komplexen Mischgetränken ermöglicht wird.
-
Die Aufgabe wird jeweils durch den Gegenstand eines unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen definiert, in nachfolgender Beschreibung beschrieben oder in der beigefügten Zeichnung dargestellt.
-
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Getränkesystem zur Herstellung eines Getränks, insbesondere eines Mischgetränks, auf Basis von Inhaltsstoffen einer Kapsel beschrieben. Dabei kann von dem Getränkesystem insbesondere eine Kapsel verarbeitet werden, die Inhaltsstoffe für genau eine Portion (z.B. für ein Glas) eines (alkoholischen oder nicht-alkoholischen) Getränks umfasst. Aus den (insbesondere aus substantiell allen) Inhaltsstoffen einer Kapsel kann durch das Getränkesystem eine Portion eines Getränks hergestellt werden.
-
Das Getränkesystem umfasst typischerweise ein Gehäuse, das zumindest teilweise einen Innenraum des Getränkesystems umschließt. Beispielsweise kann das Gehäuse quaderförmig sein, mit vier Seitenwänden, einem Boden und einer Deckenwand. Das Getränkesystem kann beispielsweise als ein Hausgerät, insbesondere als ein Haushaltsgerät, ausgebildet sein, das z.B. auf eine Arbeitsplatte einer Küche gestellt und/oder in einen Einbauschrank eingebaut werden kann.
-
Das Getränkesystem umfasst einen Kapselträger mit einer Aufnahmeeinheit zur Aufnahme einer Kapsel. Die Aufnahmeeinheit kann z.B. durch eine Aussparung in dem Kapselträger gebildet werden, wobei die Aussparung eine der Kapsel entsprechende Form aufweist. Der Kapselträger kann z.B. eine Platte (z.B. eine Metallplatte) mit der Aussparung für die Kapsel umfassen. Die Kapsel umfasst ein Gefäß (zur Aufnahme von Inhaltsstoffen), das mit einem Deckel abgedeckt ist. Die Inhaltsstoffe können dabei insbesondere Geschmacksstoffe zur Herstellung eines Getränks umfassen.
-
Das Getränkesystem umfasst Beförderungsmittel zum Führen des Kapselträgers mit der Kapsel zu einer Verarbeitungsposition in einem Innenraum des Gehäuses des Getränkesystems, wobei die Beförderungsmittel typischerweise ein oder mehrere Aktuatoren umfassen, um den Kapselträger an die Verarbeitungsposition zu führen. Die ein oder mehreren Aktuatoren können z.B. elektrisch betrieben werden. Insbesondere können die ein oder mehreren Aktuatoren ein oder mehrere Elektromotoren umfassen.
-
Außerdem umfasst das Getränkesystem Öffnungs-Mittel zum Erzeugen einer Auslauf-Öffnung in dem Deckel der Kapsel. Die Öffnungs-Mittel können z.B. ein oder mehrere (Hohl-)Nadeln umfassen, mit denen ein oder mehrere Öffnungen im Deckel der Kapsel erzeugt werden können, um einen Zugang zu den Inhaltsstoffen der Kapsel zu generieren. Die geöffnete Kapsel kann dann ggf. durch eine Flüssigkeit (d.h. durch ein Spül-Medium) durchspült werden, um in der Kapsel eine Inhaltsstoff-Mischung zu erzeugen.
-
Das Getränkesystem umfasst weiter Rotations-Mittel zum Rotieren des Kapselträgers mit der Kapsel um eine Rotationsachse, so dass Inhaltsstoffe der Kapsel (z.B. die Inhaltsstoff-Mischung) durch die Auslauf-Öffnung aus der Kapsel fließen können. Dabei sind die Rotations-Mittel derart ausgebildet, dass die Kapsel beim Rotieren in der Aufnahmeeinheit des Kapselträgers gehalten wird. Die Rotations-Mittel können somit den Kapselträger (und damit auch die Kapsel) um eine bestimmte Rotationsachse drehen, um die Inhaltsstoffe der Kapsel (bzw. eine in der Kapsel erzeugte Inhaltsstoff-Mischung) über die zuvor erzeugte Auslauf-Öffnung aus der Kapsel zu gießen. Das Rotieren kann dabei bevorzugt derart erfolgen, dass die Inhaltsstoffe und/oder die Inhaltstoff-Mischung substantiell vollständig aus der Kapsel gegossen werden. Insbesondere können die Inhaltsstoffe und/oder die Inhaltsstoff-Mischung derart ausgegossen werden, dass sie aus der Kapsel (direkt) zu einem Ausgabepunkt an einer Ausgabeeinheit des Getränkesystems fallen (der sich in Fallrichtung direkt unter dem Seitenrand der Kapsel oder unter der Auslauf-Öffnung befindet). Ein Nutzer kann dann einen Becher oder ein Glas an der Ausgabeeinheit positionieren, um ein aus den Inhaltstoffen der Kapsel hergestelltes Getränk zu entnehmen.
-
Das Getränkesystem umfasst außerdem Beförderungsmittel zum Führen des rotierten Kapselträgers mit der Kapsel zu einer Auswurfposition im Innenraum des Gehäuses des Getränkesystems. An der Auswurfposition im Innenraum des Getränkesystems wird dabei die Kapsel nicht mehr in der Aufnahmeeinheit des Kapselträgers gehalten, so dass die Kapsel aus der Aufnahmeeinheit des rotierten Kapselträgers fällt.
-
Das Getränkesystem umfasst somit einen Kapselträger, mit dem eine Kapsel bei der Herstellung eines Getränks zuverlässig durch das Getränkesystem geführt wird. Insbesondere kann die Kapsel durch eine Bewegung des Kapselträgers zu der Verarbeitungsposition geführt werden (an der zumindest eine Auslauf-Öffnung im Deckel der Kapsel erzeugt wird), rotiert werden (um Inhaltsstoffe aus der Kapsel zu gießen) und zu einer Auswurfposition geführt werden (um die Kapsel wieder aus dem Kapselträger zu befördern). So kann eine zuverlässige Herstellung von individuellen Portionen von Mischgetränken aus Basis der Inhaltstoffe von unterschiedlichen Kapseln gewährleistet werden.
-
Das Gefäß einer Kapsel umfasst eine Seitenwand. Dabei kann der Deckel von einem ersten Punkt der Seitenwand zu einem gegenüberliegenden zweiten Punkt der Seitenwand einen Deckeldurchmesser aufweisen. Insbesondere kann das Gefäß rotationssymmetrisch um eine Zentralachse sein. Der Deckel kann dann kreisförmig mit einem bestimmten Deckeldurchmesser sein. Die Rotations-Mittel können derart ausgebildet sein, dass ein Abstand zwischen der Rotationsachse und der Auslauf-Öffnung kleiner als oder gleich wie 50%, insbesondere kleiner als oder gleich wie 10%, des Deckeldurchmessers ist. Mit anderen Worten, die Rotationsachse, um die der Kapselträger und damit auch eine Kapsel gedreht werden, ist bevorzugt nah an der Auslauf-Öffnung angeordnet. So kann ein zuverlässiges Ausgießen der Inhaltsstoffe aus der Kapsel in einen Becher bzw. in ein Glas an der Ausgabeeinheit des Getränkesystems gewährleistet werden.
-
Das Getränkesystem kann derart ausgebildet sein, dass Inhaltsstoffe der Kapsel beim Rotieren des Kapselträgers an einem Ausgabepunkt (an der Ausgabeeinheit) aus dem Innenraum des Gehäuses des Getränkesystems fließen. Dabei können die Rotations-Mittel derart ausgebildet sein, dass sich der Ausgabepunkt während des (gesamten) Rotierens des Kapselträgers (insbesondere während des gesamten Ausgießvorgangs) nur um 50% oder weniger, insbesondere nur um 10% oder weniger, des Deckeldurchmessers bewegt. Mit anderen Worten, die Rotations-Mittel können derart ausgebildet sein, dass sich der Ausgabepunkt für die Inhaltsstoffe der Kapsel während des Ausgießvorgangs nahezu nicht ändert. Dies kann z.B. durch dadurch erreicht werden, dass die Rotationsachse nah an der Auslauf-Öffnung positioniert wird. Durch ein Eingrenzen des Ausgabepunktes kann ein zuverlässiges Ausgießen der Inhaltsstoffe aus der Kapsel in einen Becher bzw. in ein Glas an der Ausgabeeinheit des Getränkesystems gewährleistet werden.
-
Die Seitenwand des Gefäßes kann eine Zentralachse des Gefäßes umschließen (insbesondere im Falle einer rotationssymmetrischen Kapsel), wobei die Zentralachse senkrecht zu dem Deckel verläuft. Die Öffnungs-Mittel können eingerichtet sein, die Auslauf-Öffnung derart zu erzeugen, dass sich die Auslauf-Öffnung näher an der Seitenwand als an der Zentralachse befindet. Insbesondere kann die Auslauf-Öffnung unmittelbare an der Seitenwand angeordnet sein. So kann ein zuverlässiges und vollständiges Ausgießen der Inhaltsstoffe einer Kapsel gewährleistet werden.
-
Die Auslauf-Öffnung und ein nächstgelegener Punkt der Seitenwand können über einen Geradenabschnitt miteinander verbunden sein. Die Rotations-Mittel können derart ausgebildet sein, dass die Rotationsachse durch einen Punkt auf dem Geradenabschnitt verläuft. Mit anderen Worten, die Rotationsachse kann durch die Auslauf-Öffnung oder durch den nächstgelegenen Punkt der Seitenwand der Kapsel oder durch einen dazwischen liegenden Punkt auf dem Deckel der Kapsel verlaufen. So kann ein zuverlässiges Ausgießen der Inhaltsstoffe der Kapsel bewirkt werden.
-
Das Getränkesystem und insbesondere der Kapselträger können derart ausgebildet sein, dass wenn der Kapselträger mit der Kapsel um die Rotationsachse rotiert wird, aus der Kapsel fließende Inhaltsstoffe das Getränkesystem, insbesondere den Kapselträger, nicht berühren. Mit anderen Worten, die Auslegung des Getränkesystems ist bevorzugt derart, dass die ausgegossenen Inhaltsstoffe aus einer Kapsel direkt in einen Becher oder in ein Glas an der Ausgabeeinheit des Getränkesystems fallen, ohne dabei mit einer Komponente des Getränkesystems in Berührung zu kommen. Es erfolgt somit keine Verschmutzung des Getränkesystems durch die Inhaltsstoffe einer Kapsel, so dass auf eine Reinigung des Getränkesystems im Anschluss an die Herstellung eines Getränks verzichtet werden kann. Dies ermöglicht ein kompaktes und kosteneffizientes Getränkesystem.
-
Die Beförderungsmittel zum Führen des Kapselträgers sind bevorzugt eingerichtet, den Kapselträger entlang einer ersten geraden Richtung an die Verarbeitungsposition zu führen. Insbesondere können die Beförderungsmittel zum Führen des Kapselträgers einen ersten Schlitten umfassen, der eingerichtet ist, durch eine lineare Bewegung den Kapselträger derart aus dem Gehäuse des Getränkesystems herauszufahren, dass ein Nutzer eine Kapsel in die Aufnahmeeinheit einlegen kann, und durch eine entgegengesetzte lineare Bewegung den Kapselträger derart in das Gehäuse des Getränkesystems hineinzufahren, dass sich die Aufnahmeeinheit an der Verarbeitungsposition befindet. Durch eine lineare Bewegung der Kapselträgers kann ein kompaktes und kosteneffizientes Getränkesystem bereitgestellt werden.
-
Die Beförderungsmittel zum Führen des rotierten Kapselträgers sind bevorzugt eingerichtet, den rotierten Kapselträger entlang der ersten geraden Richtung an die Auswurfposition zu führen. Insbesondere können die Beförderungsmittel zum Führen des rotierten Kapselträgers einen zweiten Schlitten umfassen, der eingerichtet ist, den rotierten Kapselträgers aufzunehmen und entlang ein oder mehrerer gerader Führungsschienen zu der Auswurfposition zu bewegen. Besonders bevorzugt kann dabei der Kapselträger (abgesehen von der Rotation) entlang einer einzigen Geraden durch das Getränkesystem (von der Eingabeposition zur Aufnahme einer Kapsel bis zu der Auswurfposition) geführt werden. Durch eine lineare Bewegung der Kapselträgers kann ein kompaktes und kosteneffizientes Getränkesystem bereitgestellt werden.
-
Die Rotations-Mittel können eingerichtet sein, den Kapselträger mit der Kapsel um substantiell 180º zu rotieren. So können ein vollständiges Entleeren einer Kapsel und somit eine zuverlässige Herstellung von Getränken gewährleistet werden.
-
Insbesondere kann das Getränkesystem derart ausgebildet sein, dass eine Kapsel mit dem Deckel nach oben in die Aufnahmeeinheit eingelegt werden kann. Dies ermöglicht ein komfortables Einsetzen einer Kapsel durch einen Nutzer. Des Weiteren kann das Getränkesystem derart ausgebildet sein, dass eine Kapsel mit dem Deckel nach unten in dem rotierten Kapselträger zu der Auswurfposition geführt wird. Durch die Orientierung mit dem Deckel nach unten können ein vollständiges Entleeren einer Kapsel und somit eine zuverlässige Herstellung von Getränken gewährleistet werden.
-
Das Getränkesystem kann einen Zusatzbehälter umfassen, aus dem über ein Ventil eine Zusatzflüssigkeit (z.B. Wasser und/oder Ethanol) zur Herstellung eines Getränks entnommen werden kann. Die Zusatzflüssigkeit kann dabei derart entnommen werden, dass sich die Zusatzflüssigkeit im Flug zu der Ausgabeeinheit des Getränkesystems mit Inhaltsstoffen der Kapsel vermischt, die durch die Auslauf-Öffnung aus der Kapsel fließen. Mit anderen Worten, das Getränkesystem kann ein Instream-Mischen der aus einer Kapsel ausgegossenen Inhaltsstoffe mit zumindest einer Zusatzflüssigkeit ermöglichen. So kann ein qualitativ hochwertiges Mischgetränk bereitgestellt werden.
-
Wie bereits oben dargelegt, können die Öffnungs-Mittel ein oder mehrere Nadeln umfassen. Insbesondere können die Öffnungs-Mittel eine erste Nadel umfassen, mit der die Auslauf-Öffnung im Deckel der Kapsel erzeugt werden kann. Des Weiteren können die Öffnungs-Mittel eine zweite Nadel umfassen, mit der eine Spül-Öffnung im Deckel der Kapsel erzeugt werden kann. Dabei ist die zweite Nadel eine Hohlnadel, durch die ein Spül-Medium in die Kapsel eingebracht werden kann, um eine Inhaltsstoff-Mischung innerhalb der Kapsel zu erzeugen. Diese kann dann mit einer erhöhten Zuverlässigkeit aus der Kapsel gegossen werden. Außerdem können die Öffnungs-Mittel eine dritte Nadel umfassen, mit der eine Lüftungs-Öffnung im Deckel der Kapsel erzeugt werden kann. Durch eine Lüftungs-Öffnung kann ein zuverlässiges Ausgießen der Inhaltsstoffe der Kapsel sichergestellt werden.
-
Das Getränkesystem kann eine Rutsche und einen Auffangbehälter umfassen, wobei die Rutsche eingerichtet ist, eine aus der Aufnahmeeinheit des rotierten Kapselträgers gefallene Kapsel in den Auffangbehälter zu leiten. Durch Vorsehen eines Auffangbehälters (für mehrere gebrauchte Kapseln) kann ein komfortables Getränkesystem bereitgestellt werden. Der Auffangbehälter kann typischerweise aus dem Getränkesystem entnommen werden, um die Kapseln zu entfernen und um den Auffangbehälter zu reinigen.
-
Das Getränkesystem umfasst typischerweise eine Steuereinheit (z.B. einen Prozessor), die eingerichtet ist, die Beförderungsmittel, die Öffnungs-Mittel und die Rotations-Mittel anzusteuern, um auf Basis der Inhaltsstoffe einer Kapsel ein Getränk herzustellen, das über die Ausgabeeinheit des Getränkesystems ausgegeben wird.
-
Die Steuereinheit kann dabei insbesondere eingerichtet sein, eine von den Rotations-Mitteln bewirkte Rotationsgeschwindigkeit des Kapselträgers in Abhängigkeit von Information in Bezug auf das herzustellende Getränk (z.B. in Abhängigkeit von Information, die anhang eines Codes einer Kapsel ermittelt wurde) anzupassen. So können durch ein Getränkesystem unterschiedliche Getränke in zuverlässiger Weise hergestellt werden.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Getränks in einem Getränkesystem auf Basis von Inhaltsstoffen einer Kapsel beschrieben. Das Verfahren kann z.B. von einer Steuereinheit des Getränkesystems ausgeführt werden. Das Verfahren umfasst das Aufnehmen einer Kapsel in einer Aufnahmeeinheit eines Kapselträgers des Getränkesystems, wobei die Kapsel ein Gefäß umfasst, das mit einem Deckel abgedeckt ist. Zu Aufnehmen einer Kapsel kann z.B. ein Schlitten mit dem Kapselträger aus dem Getränkesystem herausgefahren werden.
-
Außerdem umfasst das Verfahren das Führen des Kapselträgers mit der Kapsel zu einer Verarbeitungsposition in einem Innenraum des Getränkesystems, sowie das Erzeugen einer Auslauf-Öffnung in dem Deckel der Kapsel. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Rotieren des Kapselträgers mit der Kapsel um eine Rotationsachse, so dass Inhaltsstoffe der Kapsel durch die Auslauf-Öffnung aus der Kapsel fließen können und so dass die Kapsel in der Aufnahmeeinheit des Kapselträgers gehalten wird. Das Verfahren umfasst weiter das Führen des rotierten Kapselträgers mit der Kapsel zu einer Auswurfposition im Innenraum des Getränkesystems, an der die Kapsel nicht mehr in der Aufnahmeeinheit des Kapselträgers gehalten wird, so dass die Kapsel aus der Aufnahmeeinheit des rotierten Kapselträgers fällt.
-
Es ist zu beachten, dass jegliche Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Systems und des in diesem Dokument beschriebenen Verfahrens in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden können. Insbesondere können die Merkmale der Patentansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
-
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
-
1a eine beispielhafte Mehrkammer-Kapsel im verschlossenen Zustand;
-
1b eine beispielhafte Mehrkammer-Kapsel im geöffneten Zustand;
-
1c das beispielhafte Entleeren einer Mehrkammer-Kapsel;
-
2 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Kapselsystems zur Herstellung eines Getränks;
-
3a eine Seitenansicht eines beispielhaften Beförderungsschlittens für eine Kapsel im ausgefahrenen Zustand;
-
s3b eine Seitenansicht eines beispielhaften Beförderungsschlittens für eine Kapsel im eingefahrenen Zustand;
-
4a, 4b und 4c Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Mischgetränks.
-
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der zuverlässigen Herstellung eines Getränks auf Basis der Inhaltsstoffe einer Kapsel.
-
In diesem Zusammenhang zeigt 1a eine beispielhafte Kapsel, insbesondere eine beispielhafte Mehrkammer-Kapsel 100. Die in 1a dargestellte Kapsel 100 umfasst zwei Kammern 110, 120, wobei die Kammern 110, 120 durch separate Schalen bzw. Gefäße gebildet werden, die ineinander verschachtelt sind. Eine äußere Schale wird durch eine äußere Seitenwand 102 und einen äußeren Boden 103 gebildet, die einen Gesamthohlraum der Kapsel 100 umschließen. In dem Gesamthohlraum ist eine innere Schale angeordnet, die durch eine innere Seitenwand 122 und einen inneren Boden 123 gebildet wird. In dem dargestellten Beispiel werden die innere Schale und die äußere Schale durch einen gemeinsamen Deckel 104 abgeschlossen.
-
Die innere Schale bildet die zweite Kammer 120 zur Aufnahme eines zweiten Inhaltsstoffes 121. Ggf. können innerhalb der äußeren Schale, d.h. innerhalb des Gesamthohlraums der Kapsel 100, mehrere innere Schalen angeordnet sein, die mehrere separate Kammern 120 zur Aufnahme von unterschiedlichen Inhaltsstoffen bzw. Substanzen bilden. Der Gesamthohlraum abzüglich der ein oder mehreren inneren Schalen bildet einen verbleibenden Hohlraum, der die erste Kammer 110 zur Aufnahme eines ersten Inhaltsstoffes 111 bildet. Die Inhaltsstoffe 111, 121 (bzw. Substanzen) können flüssig und/oder fest (z.B. pulverförmig) sein bzw. flüssige und/oder feste (z.B. pulverförmige) Bestandteile umfassen. Jede Kammer 110, 120 der Kapsel 100 kann ein bestimmtes Volumen eines Inhaltstoffes umfassen. Diese Volumina an unterschiedlichen Inhaltsstoffen werden substantiell vollständig für die Herstellung eines Getränks verwendet. Des Weiteren können die Kammern 110, 120 ggf. Gase (z.B. Luft oder Inertgase) umfassen, die nicht für die Herstellung des Getränks verwendet werden.
-
Die Mehrkammer-Kapsel 100 kann derart ausgebildet sein, dass im Rahmen der Herstellung eines Getränks ein Hohlraum innerhalb der Mehrkammer-Kapsel 100 zur Aufnahme einer Inhaltsstoff-Mischung 101 geschaffen werden kann, die den ersten Inhaltsstoff 111 und den zweiten Inhaltsstoff 121 (substantiell vollständig) umfasst. Mit anderen Worten, die Mehrkammer-Kapsel 100 kann derart ausgebildet sein, dass innerhalb der Mehrkammer-Kapsel 100 (z.B. innerhalb der ersten Kammer 110) eine Inhaltsstoff-Mischung 101 hergestellt werden kann, die die gesamten, für das Getränk bestimmten, Inhaltsstoffe 111, 121 der Kapsel 100 umfasst (z.B. in Form einer Lösung und/oder Emulsion). So kann eine zuverlässig wiederholbare Herstellung eines Getränks aus Kapseln 100 bewirkt werden. Die Verwendung von Kapseln 100 mit mehreren Kammern 110, 120 mit unterschiedlichen Inhaltsstoffen 111, 121 kann vorteilhaft sein, um durch Separierung der Inhaltsstoffe die Haltbarkeit der Kapseln 100 zu erhöhen und/oder um Getränke mit einer erhöhten Komplexität bereitzustellen.
-
1a zeigt eine Mehrkammer-Kapsel 100 in verschlossenem Zustand. Das Kapselsystem zur Herstellung eines Getränks kann Mittel umfassen (z.B. ein oder mehrere Nadeln), um ein oder mehrere Kammern 110, 120 einer Kapsel 100 zu öffnen, und um die Inhaltsstoffe 111, 121 der Kammern 110, 120 miteinander zu vermischen. Beispielsweise kann, wie in 1b dargestellt, eine Öffnung 125 im inneren Boden 123 der inneren Schale bewirkt werden, so dass der zweite Inhaltsstoff 121 (vollständig) aus der zweiten Kammer 120 in die erste Kammer 110 gelangen kann und sich innerhalb der ersten Kammer 110 mit dem ersten Inhaltsstoff 111 vermischen kann, um eine Inhaltstoff-Mischung 101 zu erzeugen. Die Inhaltstoff-Mischung 101 kann dann über ein oder mehrere weitere Auslauf-Öffnungen 131 (z.B. im äußeren Deckel 104) aus der Kapsel 100 entnommen werden (wie durch den Pfeil dargestellt). Beispielsweise kann die Kapsel 100 gekippt bzw. gedreht werden (wie in 1c dargestellt), um die Inhaltstoff-Mischung 101 durch eine Auslauf-Öffnung 131 im äußeren Deckel 104 durch Einwirken der Schwerkraft aus der Kapsel 100 zu gießen.
-
Das Kapselsystem zur Herstellung eines Getränks kann somit z.B. eine Nadel zum Anstechen einer Kapsel 100 sowie Mittel zum Vermischen und/oder Auflösen der Substanzen 111, 121 (ggf. mit einer oder mehreren Flüssigkeiten wie z.B. Wasser oder Alkohol bzw. mit Wasserdampf) umfassen. Des Weiteren kann das Kapselsystem Mittel umfassen, um die dabei entstandene Inhaltstoff-Mischung 101 zu Entleeren und ggf. mit einer weiteren Flüssigkeit zu vermischen und/oder direkt in ein Glas zu überführen, um ein Getränk bereitzustellen.
-
Wie in 1b dargestellt können die ein oder mehreren (inneren) Schalen bzw. Kammern 120 geöffnet werden, um die Substanzen 111, 121 einer Kapsel 100 miteinander zu vermischen. Dabei können ausschließlich die in den Kammern 110, 120 enthaltenen Substanzen 111, 121 miteinander vermischt werden. Alternativ können ein oder mehrere weitere Medien (z.B. in flüssiger und/oder gasförmiger Form) von außen in die Kapsel 100 zugeführt werden, um die Substanzen 111, 121 der Kammern 110, 120 miteinander zu vermischen. Die in der Kapsel 100 hergestellte Mischung 101 kann somit neben den Inhaltstoffen 111, 121 noch ein oder mehrere weitere Medien (insbesondere Spül-Medien) umfassen. Die Kapsel 100 ist dabei bevorzugt derart ausgelegt, dass auch diese Medien aufgenommen werden können. Zur Herstellung der Mischung 101 kann mindestens eine Kammer 120 restlos entleert und bei Bedarf mittels eines Spül-Mediums gespült werden. Die so hergestellte Mischung 101 (z.B. eine Lösung und/oder Emulsion) kann dann dem weiteren Getränkezubereitungsprozess (außerhalb der Kapsel 100) zugeführt werden.
-
In einem bevorzugten Kapselsystem werden durch drei Nadeln drei Öffnungen 131, 132, 133 im äußeren Deckel 104 erzeugt (siehe 1b). Eine Hohlnadel wird dazu verwendet eine mittlere Öffnung 132 und ggf. eine Öffnung 125 im inneren Boden 123 zu erzeugen. Es kann dann ein Spül-Medium durch die Hohlnadel in die Kapsel 100 eingebracht werden, um die Inhaltsstoff-Mischung 101 zu erzeugen. Durch eine weitere Nadel wird eine Lüftungs-Öffnung 133 erzeugt, aus der ein Gas aus der Kapsel 100 entweichen kann, insbesondere wenn das Spül-Medium in die Kapsel 100 eingebracht und/oder wenn die Inhaltsstoff-Mischung 101 ausgegossen wird. Außerdem wird durch eine weitere Nadel eine Auslauf-Öffnung 131 erzeugt (typischerweise unmittelbar an der äußeren Seitenwand 102 der Kapsel 100), durch die die Inhaltsstoff-Mischung 101 aus der Kapsel 100 fließen kann.
-
2 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Kapsel- bzw. Getränkesystems 200. Das Kapselsystem 200 umfasst eine Steuereinheit 201, die eingerichtet ist, den Herstellungsprozess eines Getränks zu steuern. Durch einen Nutzer kann eine Kapsel 100 an das System 200 übergeben werden (in eine dafür vorgesehene Kapsel-Aufnahmeeinheit des Systems 200). Die Kapsel kann dann über Beförderungsmittel (z.B. über einen Beförderungsschlitten) an eine Verarbeitungsposition 232 im Inneren eines Gehäuses des Kapselsystems 200 überführt werden. Die Beförderungsmittel können durch den Nutzer (z.B. durch Betätigen eines Knopfes oder direkt durch Einführen der Kapsel 100) aktiviert werden. Bei Ankunft der Kapsel 100 an der Verarbeitungsposition 232 kann dann der Herstellungsprozess angestoßen werden.
-
Die Steuereinheit 201 bewirkt im Rahmen des Herstellungsprozesses, dass die Mittel 220 zum Öffnen der Kapsel 100 (z.B. (hohle) Nadeln) an die Kapsel 100 geführt werden. Dazu kann ein Aktuator 204 angesteuert werden, der die Nadeln in die Kapsel 100 einführt. Des Weiteren kann ein weiterer Aktuator 203 angesteuert werden, um ein Spül-Medium (z.B. aus einem Behälter 202 des Systems 200) in die Kapsel 100 zu drücken, um zumindest eine Kammer 120 in der Kapsel 100 zu spülen. So kann ggf. in einem ersten Schritt eine Mischung 101 der Inhaltsstoffe 111, 121 aus unterschiedlichen Kammern 110, 120 einer Kapsel 100 erzeugt werden. Die Mischung 101 kann dann aus der Kapsel 100 entnommen werden. Insbesondere kann das System 200 einen Rotations-Mechanismus 205 aufweisen, der eingerichtet ist, die Kapsel 100 zu drehen, so dass die Mischung 101 (durch die Auslauf-Öffnung 131 im äußeren Deckel 104) aus der Kapsel 100 gegossen werden kann. Insbesondere kann die Mischung 101 über eine Ausgabeeinheit 206 des Systems 200 in einen Becher 210 gegossen werden, in dem das zu erstellende Getränk dem Nutzer bereitgestellt wird. Das System 200 kann außerdem eingerichtet sein, weitere ein oder mehrere Zusatzflüssigkeiten 211 (z.B. aus einem Behälter 212) für das zu erstellende Getränk in den Becher 210 zu füllen. Die Steuereinheit 201 kann dabei den Rotations-Mechanismus 205 und ein Ventil eines Behälters 212 derart ansteuern, dass die Inhaltsstoff-Mischung 101 und eine Zusatzflüssigkeit 211 (z.B. Alkohol) direkt in der Luft vor Erreichen des Bechers 210 gemischt werden. So kann in zuverlässiger Weise ein Mischgetränk hergestellt werden, ohne dabei das Kapsel- bzw. Getränkesystem 200 zu verschmutzen.
-
Wie oben dargelegt, kann im Rahmen der Herstellung eines Getränks eine Kapsel 100 über Beförderungsmittel in ein Getränkesystem 200 befördert werden. 3a stellt einen Beförderungsschlitten 300 als beispielhaftes Beförderungsmittel in einer Seitenansicht dar. Der Beförderungsschlitten 300 umfasst eine Aufnahmeeinheit 302 in Form einer Aussparung innerhalb eines Kapselträgers 310. Ein Nutzer kann eine Kapsel 100 in die Aussparung einlegen (ähnlich wie eine CD in ein ausgefahrenes CD-Laufwerk). Der Kapselträger 310 kann mit dem Beförderungsschlitten 300, z.B. in Reaktion auf eine Eingabe eines Nutzers, durch einen Aktuator 301 (z.B. durch ein elektrisch angetriebenes Zahnrad) in das Innere des Systems 200 gefahren werden, um die Kapsel 100 an die Verarbeitungsposition 232 zu befördern. 4b zeigt den Beförderungsschlitten 300 in einem eingefahrenen Zustand.
-
Die Frontseite des Beförderungsschlittens 300 kann einen Leuchtbereich 303 umfassen, der ggf. in unterschiedlichen Farben beleuchtet werden kann. Über den Leuchtbereich 303 kann z.B. einem Nutzer ein Zustand des Systems 200 mitgeteilt werden. Alternativ oder ergänzend kann dem Nutzer Information in Bezug auf das hergestellte Getränk angezeigt werden (z.B. durch eine bestimmte Farbkodierung). Die Frontseite des Beförderungsschlittens 300 kann außerdem einen Cover-Bereich 304 aufweisen, der ggf. für die Erfassung einer Eingabe eines Nutzers (z.B. durch eine Berührung) verwendet werden kann.
-
An der Unterseite des Beförderungsschlittens 300 (insbesondere an der Unterseite der Aufnahmeeinheit 302) kann ein Lesesystem bzw. ein Lesesensor angeordnet sein, das bzw. der eingerichtet ist, eine Kapsel 100 nach dem Einlegen in das System 200 zu erkennen. Das System 200 kann basierend auf der erkannten Kapsel 100 Zubereitungsparameter für das herzustellende Getränk (z.B. eine Rotationsgeschwindigkeit des Rotations-Mechanismus 205) ermitteln. Das Lesesystem kann z.B. auf NFC-Technologie basieren.
-
Der Herstellungsprozess kann automatisch durch das Einfahren des Beförderungsschlittens 300 ausgelöst werden. So kann die Anzahl von Interaktionsschritten minimiert werden. Alternativ oder ergänzend kann der Herstellungsprozess automatisch durch das Einlegen einer Kapsel 100 in die Aufnahmeeinheit 302 ausgelöst werden. Beispielsweise kann ein Code auf der Kapsel 100 durch ein Lesesystem erfasst werden. Nach Überprüfen des Codes kann dann der Beförderungsschlitten 300 automatisch eingefahren werden, um die Kapsel 100 an die Verarbeitungsposition 232 zu befördern.
-
Die 4a, 4b und 4c veranschaulichen einen beispielhaften Verarbeitungsprozess einer Kapsel 100 innerhalb eines Getränkesystems 200. In einem ersten Schritt 401 wird eine Kapsel 100 in die Aufnahmeeinheit 302 eines Kapselträgers 310 eingelegt. Der Kapselträger 310 kann dabei von einem Beförderungsschlitten 300 getragen werden. An dem Kapselträger 310 bzw. an dem Beförderungsschlitten 300 kann ein Lesesystem 411 angeordnet sein, um Information in Bezug auf die eingelegte Kapsel 100 zu ermitteln (z.B. Information in Bezug auf die Menge eines Spül-Mediums und/oder in Bezug auf die Menge einer Zusatzflüssigkeit 211 für die Herstellung eines Getränks und/oder Information in Bezug auf einer Rotationsgeschwindigkeit des Rotations-Mechanismus 205). Wenn die Kapsel 100 erkannt wird, dann kann die Kapsel 100 in dem Kapselträger 310 (z.B. mit dem Beförderungsschlitten 300) an die Verarbeitungsposition 232 befördert werden, die sich unterhalb der Mittel 220 zum Öffnen der Kapsel 100 befindet (Schritt 402). Die Beförderung an die Verarbeitungsposition 232 kann durch eine (reine) laterale Bewegung der Kapsel 100 erfolgen.
-
Die Mittel 220 zum Öffnen der Kapsel 100 (d.h. die Öffnungs-Mittel) umfassen in dem dargestellten Beispiel drei Nadeln, um die Lüftungs-Öffnung 133, die Spül-Öffnung 132 und die Auslauf-Öffnung 131 in der Kapsel 100 zu erzeugen. Die Mittel 220 zum Öffnen der Kapsel 100 werden zur Erzeugung der Öffnungen 131, 132, 133 in Schritt 403 auf die Kapsel 100 zu bewegt (insbesondere heruntergefahren). Dabei können die Nadeln in einer Ausgangsposition bereits relativ nach an dem Deckel 104 einer Kapsel 100 positioniert sein. So kann der Herstellungsprozess eines Getränks verkürzt werden. Des Weiteren kann in dem eingefahrenen Zustand ein Spül-Medium 421 durch die Spül-Öffnung 132 in die Kapsel 100 eingebracht werden, um die Inhaltsstoff-Mischung 101 zu erzeugen.
-
Die Nadeln 220 zur Erzeugung der Lüftungs-Öffnung 133 und der Auslauf-Öffnung 131 sind bevorzugt derart kurz, dass die Nadeln nicht mit den Inhaltsstoffen 111, 121 einer Kapsel 100 in Berührung kommen. Des Weiteren kann das Spül-Medium 421 dazu verwendet werden, Inhaltsstoffe 111, 121 an der Nadel zur Erzeugung der Spül-Öffnung 132 abzureinigen. Mit anderen Worten, die Nadel zur Erzeugung der Spül-Öffnung 132 kann durch das Spül-Medium 421 gereinigt werden. Somit können Verschmutzungen des Getränkesystems 200 vermieden werden.
-
Nach Herstellung der Inhaltsstoff-Mischung 101 werden die Mittel 220 zum Öffnen der Kapsel 100 wieder aus der Kapsel 100 herausgefahren (Schritt 404). Dabei können die Nadeln derart hoch bewegt werden (über die Ausgangsposition der Nadeln hinaus), dass eine Rotation des Kapselträgers ermöglicht wird.
-
Der Kapselträger 310 kann einen Rotations-Mechanismus bzw. Rotations-Mittel 205 aufweisen, der es ermöglicht, den Kapselträger 310 mitsamt der Kapsel 310 um eine Rotationsachse 413 zu drehen, und dabei zu bewirken, dass die Inhaltsstoff-Mischung 101 durch die Auslauf-Öffnung 131 aus der Kapsel 100 gekippt wird. Dies ist beispielhaft in 4b dargestellt. Das Kippen bzw. Drehen der Kapsel 100 kann direkt an der Verarbeitungsposition 232 erfolgen, wobei die Mittel 220 zum Öffnen der Kapsel 100 in Schritt 404 ausreichend hoch gefahren werden (z.B. über die Ausgangsposition der Nadeln hinaus), so dass die Kapselträger 310 an den Mitteln 220 zum Öffnen der Kapsel 100 vorbeigeführt werden kann. In Schritt 405 beginnt das Drehen des Kapselträgers 310 und wird in Schritt 406 fortgesetzt. Dabei kann ab einem bestimmten Zeitpunkt während der Drehung eine Zusatzflüssigkeit 211 aus einem Behälter 212 des Systems 200 ausgegeben werden, so dass sich die Inhaltsstoff-Mischung 101 und die Zusatzflüssigkeit 211 in der Luft miteinander mischen und so das Mischgetränk bilden.
-
Die Drehung kann fortgesetzt werden, bis der Kapselträger 310 und die Kapsel 100 um substantiell 180º gedreht wurden (und die Kapsel 100 somit „auf dem Kopf“ steht). So kann gewährleistet werden, dass die Inhaltsstoff-Mischung 101 vollständig aus der Kapsel 100 herausfließt. Dabei kann die Kapsel 100 durch einen Rückhalte-Mechanismus (z.B. durch Führungsschienen 417 (siehe 4c)) in der Aufnahmeeinheit 302 des Kapselträgers 310 gehalten werden, um zu vermeiden, dass die Kapsel 100 über der Ausgabeeinheit 206 des Systems 200 aus dem System 200 (und in einen Becher 210) fällt.
-
Nach Entleeren der Kapsel 100 können die (gedrehte) Kapsel 100 und der (gedrehte) Kapselträger 310 durch Beförderungsmittel von der Verarbeitungsposition 232 weg bewegt werden, um die Kapsel 100 in einen Auffangbehälter 419 des Systems 100 zu befördern. Beispielsweise kann der (gedrehte) Kapselträger 310 mit der Kapsel 100 entlang der Führungsschienen 417 durch einen Zug-Mechanismus bzw. durch einen Schlitten 415, 416 (d.h. durch Beförderungsmittel) von der Verarbeitungsposition 232 weg gezogen werden. Insbesondere kann in einem Schritt 407 der Kapselträger 310 an einem Schlitten 415, 416 befestigt werden (z.B. über einen Haken am Schlitten und über ein entsprechendes Loch an dem Kapselträger 310). Der Schlitten 415, 416 kann dann den Kapselträger 310 in einem Schritt 408 bis zu einer Auswurfposition bewegt. An der Auswurfposition kann der Rückhalte-Mechanismus der Kapsel 100 aussetzen (beispielsweise können die Führungsschienen 417 schaler werden und damit die Kapsel 100 freigeben), so dass die Kapsel 100 durch die Schwerkraft aus der Aufnahmeeinheit 302 des Kapselträgers 310 fällt. Die Kapsel 100 kann dann auf eine Rutsche 418 fallen und entlang der Rutsche 418 in den Auffangbehälter 419 gleiten.
-
Die Erstellung eines Mischgetränkes erfolgt somit durch eine Vielzahl von aufeinander folgenden Schritten 401 bis 408. In einem ersten Schritt 401 wird eine Kapsel 100 in vertikaler Richtung (d.h. in Y-Richtung) mit dem Deckel 104 nach oben in ein Futteral 310 (d.h. in einen Kapselträger 310) innerhalb eines Schlittens 300 eingelegt. Der Schlitten 300 kann wie eine Schublade aus dem System 200 herausgefahren werden. Die Verwendung eines aus-/einfahrbaren Schlittens 300 ist vorteilhaft, da so die Kapselaufnahme 302 bei Nicht-Benutzen des Systems 200 geschlossen bleibt und somit weniger verschmutzt (z.B. durch Staub). Des Weiteren kann die Kapsel 100 aus Nutzersicht auf natürliche und intuitive Weise eingelegt werden (mit der bedruckten Seite bzw. mit dem Deckel 104 nach oben). Damit können Fehlbedienungen verhindert werden. Außerdem kann ein NFC Tag an der Kapsel 100 direkt nach dem Einlegen erkannt und identifiziert werden. Dabei wird für das Erkennen des Einlegens und für das Auslesen von Information nur ein Lesesystem 411 benötigt.
-
Eine lineare Bewegung in X-Richtung (Schritt 402) befördert die Kapsel 100 in dem Schlitten 300 ins Innere des Systems 200. Eine derartige lineare Bewegung kann in kosteneffizienter Weise implementiert werden.
-
An der Verarbeitungsposition 232 fährt ein Stechmechanismus 220 mit Nadeln (d.h. die Öffnungs-Mittel) in Y-Richtung von oben in die Kapsel 100 und sticht diese an ein oder mehreren Positionen (z.B. mittig und am Rand) an (Schritt 403). Eine derartige lineare Bewegung des Stechmechanismus 220 kann in kosteneffizienter Weise implementiert werden. Außerdem befinden sich die Öffnungs-Mittel 220 inkl. Nadeln im Inneren des Systems 200 und sind damit unzugänglich für einen Nutzer. Damit können die Hygiene (keine Verschmutzungen durch einen Nutzer) und Sicherheit (keine Verletzungsgefahr für einen Nutzer) des Systems 200 erhöht werden.
-
Der Stechmechanismus 220 fährt nach Erzeugen der Öffnungen 131, 132, 133 in der Kapsel 100 und ggf. nach Herstellen einer Inhaltsstoff-Mischung 101 nach oben in Y-Richtung aus der Kapsel 100 heraus (Schritt 404). Die Distanz zwischen Stechmechanismus 220 und Kapsel 100 ist dabei derart bemessen, dass eine Rotation der Kapsel 100 mitsamt dem Futteral 310 um eine Rotationsachse 413 erfolgen kann.
-
Die (angestochene) Kapsel 100 beschreibt mitsamt dem Futteral 310 eine definierte Rotationsbewegung (Schritt 405). Dabei kann die Rotation dem Inhalt der Kapsel 100 angepasst werden (z.B. die Winkelgeschwindigkeit der Rotation). Beispielsweise kann auf Basis der über das Lesesystem 411 ausgelesenen Information in Bezug auf die Kapsel 100 bzw. in Bezug auf das herzustellende Getränk die Rotation des Futterals 310 mit der Kapsel 100 angepasst werden, um ein optimales Entleeren im Hinblick auf unterschiedliche Füllgrade der Kapsel 100, auf unterschiedliche Viskositäten der Inhaltsstoffe 111, 121 bzw. Inhaltsstoff-Mischung 101, auf Zeiten für das Entleeren einer Kapsel 100, etc. zu ermöglichen.
-
Das Rotieren des Futterals 310 erfolgt bevorzugt derart, dass die Kapsel 100 um den Rand der angestochenen Auslauf-Öffnung 131 und/oder um den Rand 102 der Kapsel 100 rotiert wird, um ein sauberes Entleeren der Kapsel 100 zu ermöglichen.
-
Das Ausgießen des Kapselinhalts kann über einem Ausgabekopf für Zusatzflüssigkeiten 211 wie z.B. Wasser und/oder Alkohol erfolgen (Schritt 406). So können sich die unterschiedlichen Komponenten 101, 211 eines Getränks vor und während der Ausgabe des Getränks (im Flug) miteinander vermischen.
-
Durch ein Ausgießen der Kapsel 100 und durch ein separates Bereitstellen von ein oder mehreren Zusatzflüssigkeiten 211 kann eine Kontamination des Systems 200 durch das Getränk vermieden werden. Insbesondere kann so gewährleistet werden, dass die Kapsel 100 stets das letzte (und ggf. einzige) Element im System 200 ist, welches eine Berührung mit dem Getränk aufweist. Dies führt zu einer verbesserten Hygiene des Systems 200. Außerdem kann so auf ein Spülen des Systems 200 zwischen der Herstellung von unterschiedlichen Getränken verzichtet werden. Außerdem wird durch das Instream-Mixing des Inhalts 101 der Kapsel 100 mit ein oder mehreren Zusatzflüssigkeiten 211 eine optimale Mischung bewirkt.
-
Für die Bereitstellung eines karbonisierten Getränks können die ein oder mehreren Zusatzflüssigkeiten 211 karbonisiert sein. Eine Karbonisierung des Spül-Mediums 421 ist nicht erforderlich. So können Verluste von CO2 beim Durchspülen der Kapsel 100 vermieden werden.
-
Die Rotation der Kapsel setzt sich (ggf. bei konstanter Geschwindigkeit) bis zu einem definierten Endwinkel in einer Endlage fort. Die Kapsel dreht sich dabei um 180°. Aus dieser Position heraus werden die Kapsel 100 und das Futteral 310 (kopfüber, weiterhin geführt durch einen Schlitten 415, 416) in eine Auswurfposition in X-Richtung bewegt (Schritte 407, 408). An der Auswurfposition wird die Kapsel 100 ausgeworfen und landet in einem Sammelbehälter 419. Die Kapseln 100 werden somit gesammelt und müssen nicht einzeln durch einen Nutzer direkt nach Getränkezubereitung entfernt werden. Dabei kann der Auffangbehälter 419 verschlossen werden, um die Entwendung und den Missbrauch der gebrauchten Kapseln 100 zu verhindern. Der Auffangbehälter 419 kann entnommen und danach in komfortabler Weise gereinigt werden.
-
Die unterschiedlichen Komponenten des Systems 200 fahren während des Herstellungsprozess oder unmittelbar nach Beendigung des Herstellungsprozess wieder zurück in die jeweilige Ausgangsposition, um die Aufnahme einer weiteren Kapsel 100 für die Herstellung eines weiteren Getränks vorzubereiten. Nach Auswerfen einer Kapsel 100 kann der Kapselträger 310 wieder entlang der Führungsschienen 417 zurück zu der Verarbeitungsposition 232 gefahren und durch den Rotations-Mechanismus 205 zurück gedreht werden.
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip des vorgeschlagenen Systems bzw. des vorgeschlagenen Verfahrens veranschaulichen sollen.