[发明专利]用于控制饮料自动售货机例如咖啡机内的杯子填充的设备和方法

说明书

本申请是申请号为200580048047.4的专利申请的分案申请，原申请的申请日为2005年11月15日，发明名称为“用于控制饮料自动售货机例如咖啡机内的杯子填充的设备和方法”。

技术领域

本发明的领域属于饮料自动售货机例如咖啡机或类似设备。

背景技术

一些饮料自动售货机使用容纳有待提取或溶解的成分的胶囊；对于其它机器，成分被存储在机器内并自动地定量供给，或者在制备饮料时添加。

大多数咖啡机具有包含用于液体通常是水的泵的填充装置，该泵从水源抽吸冷的或通过加热装置例如加热电阻器、加热块等加热的液体。

通常以多种不同的方式控制在容器例如杯子或玻璃杯内的饮料的填充。

在一些模式中，对填充的控制可通过在控制器内存储多个填充程序来完成，该控制器本身经由继电器控制泵的起动时间并停止泵。其缺陷源于这样一个事实，即根据机器的状态例如水垢的程度，实际传送的体积可发生很大变化。结果，填充控制通常使用流量计并通过控制单元完成，该控制单元对位于流体供应回路上的流量计上记录的脉冲数进行倒计数。但是，缺陷在于必须提供一系列依赖于将被传送的不同体积的数量的操作按钮。例如，在传统咖啡机中，“ristretto”按钮用于超小杯咖啡(25mL)，“espresso”按钮用于小杯咖啡(40mL)，而“long”按钮用于大杯咖啡(110mL)。对于不习惯使用该机器的用户来说有很容易发生混淆的危险；这通常会导致输送过浓的咖啡或者咖啡从杯中溢出。另一个缺陷源自对于根据所选择的胶囊或饮料的类型可能希望中等体积的用户缺少灵活性。流量计还可能缺少精度或者其精度由于其表面上建立的刻度而受损。另一个缺陷源自这样的事实，即流量计的控制没有考虑所产生的泡沫的量；对于泡沫非常多的产品这会导致泡沫溢出。

另一种模式在于通过按钮、操纵杆或一些其它的操作装置实现泵的手动起动和停止。换句话说，用户仅负责暂停饮料向杯子内的流动。但是，这会导致一些缺陷。一个缺陷是在饮料流动期间用户必须专心；否则系统继续输送饮料，因此溢出的危险会非常普遍。另一个缺陷起因于此手动控制不精确这一事实。用户然后在再次填充时会遇到困难，尤其是当饮料会产生或多或少的泡沫时用户往往希望再次填充；这会在用液体填充杯子的控制中欺骗用户。

另一种更加复杂且实现起来更加昂贵的控制模式包括成分的包装部分(例如胶囊)上的识别装置例如条形码，该识别装置向机器传递指令以便调整将被输送的体积。同样，此系统使用记录的程序起动泵，并获取源于流量计的数据。

专利申请WO 97/25634涉及一种用于使用辐射能三角测量的概念检测目标例如容器在目标窗口内的位置的方法和设备。这种设备使用第一对和第二对发射器和接收器，并使用三角计算来检测容器的存在。这种设备并不适合于检测容器内的饮料的液面。

专利US 4458735涉及一种用于自动地控制将饮料例如“奶昔(milkshake)”输送到由透明纸或泡沫材料制成的容器中的设备。该容器放置在辐射源的下方，该辐射源使光射线指向容器的边缘；该射线通过容器并通过位于容器的相对侧上的辐射检测器检测。将检测器接收到的信号与信号值等级比较，并且当被削弱的信号下降到低于信号值等级时停止输送。这种设备由于检测入射信号然后进行比较的方式而尤其是对于咖啡容器没有足够的检测精度。此外，此设备不适合于半透明容器。最后，该设备不能选择填充位置。

因此，本发明的目的是通过提供一种用于控制容器的填充的设备来解决饮料自动售货机尤其是咖啡机的缺陷，该设备易于使用、可靠，简化了用户对机器的操作并且适合于所使用的所有容量的容器。本发明还尤其可应用于这样的产品，该产品通过控制包括生成的泡沫层的产品的填充来生成泡沫。

发明内容

因此，本发明涉及一种用于控制通过饮料自动售货机向容器填充液体的设备，该设备包括用于用液体填充容器的装置；起作用以便命令填充装置停止的控制装置。该设备还包括用于标记容器内的液体填充液面的可视(视觉)标记装置，朝向容器发射信号的装置；接收入射信号的装置，该装置接收从容器返回的入射信号。控制装置可构造成通过基于入射信号测量代表容器内的填充液面的至少一个变量来处理该入射信号，并且当所述变量达到或超过某一预定阈值时命令填充装置停止。

在本发明的上下文内，术语“超过”根据所监控的变量表示向上或向下的变化。

根据一个实施例，此变量可以是通过一连串的光电接收器测量的入射光线的位移。已经证明对位移的控制尤其精确，并且特别是受外部因素例如蒸汽、容器颜色、饮料特性(液体/泡沫)等变化的影响较少。