CN102573578A - 用于制备饮料的系统、包囊以及方法 - Google Patents

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Abstract

一种系统，该系统包括用于利用可提取产品制备适于消费的预定量饮料的包囊(2)，该包囊包括：基本上刚性的周向壁(6)；底部(7)，该底部在第一端部(8)封闭周向壁；以及盖子(9)，该盖子由柔性片状穿孔和/或多孔材料制成，在与底部相对的第二开口端部(10)封闭周向壁；其中，周向壁、底部以及盖子包围包含可提取产品的内部空间(11)，其中盖子包括不可渗透外周向区域(30)和被所述不可渗透外周向区域包围的出口区域(32)，使得在使用中制备的饮料从包囊通过出口区域排出。本发明还涉及一种利用上述系统制备饮料的方法。

Description

用于制备饮料的系统、包囊以及方法
本发明涉及一种利用可提取(extractable)产品制备适于消费的预定量饮料的系统，该系统包括可更换包囊(capsule)、以及包括用于保持可更换包囊的接收器的装置、以及压力下用于将一定量的诸如水的流体供应给可更换包囊的流体分配装置，其中可更换包囊包括周向壁、在第一端部处封闭周向壁的底部、以及在与底部相对的第二端部处封闭周向壁的盖子，其中壁、底部和盖子包围包含可提取产品的内部空间，其中流体分配装置布置为通过底部将流体供给到可提取产品以用于形成饮料，其中接收器包括支撑表面，并且其中包囊布置为至少部分地邻接抵靠支撑表面以用于从包囊通过盖子并且通过支撑表面排出制备的饮料，其中盖子包括柔性片状穿孔和/或多孔材料，并且系统包括出口，该出口在使用中与盖子流体地连通以用于从包囊排出制备的饮料并且将饮料供给到诸如杯子的容器。
这种系统使用包囊，该包囊的盖子包括开口以用于将制备的饮料从包囊排出并且将饮料供给到本身已知的容器。这些包囊被称作开口包囊，因为包囊自身具有穿孔或者多孔部分，因此，在使用前，对于周围的大气来说是开口的(尽管所述开口包囊能够容纳在例如气密的外包装中)。当利用系统的装置中的处于延伸位置的开口包囊、因此该位置就绪以将流体供给到包囊中可提取产品时，开口包囊定位在接收器中，其中包囊的盖子面向支撑表面并且包囊的底部面向流体分配装置。
利用开口包囊的上述系统的一个缺陷是，在压力下供给流体的过程中，已经制备的饮料可在经过片状穿孔和/或多孔盖子以后绕开系统的出口。这意味着，即使包囊被按压抵靠支撑表面，可能与系统的盖子和出口之间可获得的空气混合的一部分制备的饮料也可能试图在包囊与支撑表面之间经过。
因此，本发明的一个目的是提供一种根据上述类型的系统，其中保持已知系统的优势并且至少部分地克服了已知系统的劣势。更具体地，本发明的一个目的是提供一种用于制备预定量饮料的系统，其中制备的饮料在经过片状穿孔和/或多孔材料以后绕开的风险被降低了。
另外，根据本发明的第一方面，上述系统的特征在于，盖子包括不可渗透外周向区域和被所述不可渗透外周向区域包围的出口区域，使得制备的饮料通过出口区域从包囊排出。
通过在出口区域附近提供用于将制备的饮料从包囊排出的不可渗透外周向区域，制备的饮料被有效地地迫使通过出口区域并且随后通过系统的出口。因此，使制备的饮料试图在包囊的盖子与接收器的支撑表面之间经过的风险降低了。因此，取代例如以较高的按压力将接收器按压到支撑表面，根据本发明的系统可以从包囊朝向系统的出口更精确地引导制备的饮料。
优选地，根据本发明的另一个方面，柔性片状穿孔和/或多孔材料是诸如聚合物薄膜的柔性箔，至少部分地设有多个出口开口。这种柔性箔可以例如是聚对苯二甲酸乙二酯(PET-P)和氯化聚丙烯(CPP)的多层箔，并且根据本发明的另一个方面包括具有约15μm厚度的PET-P的第一层以及约30μm的CPP的第二层。多层箔还可以包括具有约12μm厚度的PET-P的第一层和约30μm的CPP的第二层。
在本发明进一步的详细说明中，多个出口设置在盖子的中心区域，其中盖子的不可渗透外周向区域不包括任何出口开口。因此，包括出口区域和不可渗透外周向区域的盖子能够以简单的方式设置。
在本发明的可替换实施方式中，在面向系统的支撑表面的盖子的侧部上，可以设置形成盖子的不可渗透外周向区域的附加的大致环形的密封件。这种环形的密封件在将盖子附接到包囊以后可以轻易地附接到盖子的外表面。根据本发明的另一个方面，盖子和环形的密封件可以是相同的材料。例如，如上述的多层箔的环形密封件可以例如通过粘合剂或者将其密封而连接到多层箔的盖子的外侧。
在本发明的另一个实施方式中，还可能的是，环形的密封件由弹性材料制成，诸如塑料，例如PE或橡胶。环形的密封件可以通过合适的粘合剂连接到盖子的面向接收器的支撑表面的侧部。这种弹性密封件能被优先使用，因为当封闭接收器时，进而将包囊按压抵靠支撑表面，密封件便可以被略微压制，从而在盖子与支撑表面之间提供紧密密封。
为了进一步防止在支撑表面与包囊之间绕开，根据本发明的另一个方面有利的是，如果不可渗透外周向区域从周向壁径向向内地延伸，优选地从周向壁延伸1mm-5mm之间的径向距离。不可渗透外周向区域的这种尺寸提供对制备的饮料绕开的充分预防，并且同时提供了足够大的适于将制备的饮料从包囊排出的出口区域。
在本发明的另一详细描述中，包囊优选地包括向外延伸的边缘，其中盖子附接到该向外延伸的边缘。该边缘可以在面向盖子的侧部处具有约0.2mm±0.025mm的径向长度。可替换地，该边缘可以在面向盖子的侧部处具有约4.7mm±0.1mm的径向长度。径向长度可以被限定为边缘的在包囊的周向壁的内侧与所述边缘的外周向边沿之间的尺寸。由于这种边缘，接收器的上部能够容易地按压包囊并且由此当接收器的上部朝向支撑表面移位时盖子抵靠接收器的支撑表面。
根据本发明的另一实施方式，出口区域可以包括75-170个开口，诸如100-170个开口，优选地90-150个开口，诸如110-150个，更优选地100-125个开口。可替换地，出口区域具有约145个开口。开口直径可以在0.4mm±0.05mm与0.2mm±0.05mm之间，优选地大约0.3mm±0.05mm。由于所述开口，制备的饮料将以期望的速度离开包囊，使得制备时间不会太长，例如不会多于40秒，优选地不会多于30秒。具有这种直径的所述开口还防止被烘烤与研磨的咖啡颗粒离开包囊。
可选择地，包囊的底部是流体可渗透的。优选地，包囊的底部是穿孔和/或多孔的。
本发明还涉及一种根据权利要求15的包囊，其中包囊可以是上述系统的包囊。本发明还涉及包囊的应用以用于在这种系统的装置中制备预定量的饮料。
本发明还涉及一种利用可提取产品制备适于消费的预定量饮料的方法，该方法包括：
提供可更换包囊，该可更换包囊包括周向壁、在第一端部封闭周向壁的底部、以及盖子，该盖子在与底部相对的第二端部封闭周向壁，其中壁、底部和盖子包围包含可提取产品的内部空间，
提供一装置，所述装置包括用于保持可更换包囊的接收器、在压力下用于将一定量的诸如水的流体供给到可更换包囊的流体分配装置、以及出口，该出口在使用中与包囊流体连通以便将制备的饮料从包囊排出并将饮料供给到诸如杯子的容器，
其中，接收器包括支撑表面，并且其中包囊至少部分地邻接抵靠支撑表面以用于将制备的饮料从包囊通过盖子并且通过支撑表面排出，
其中，盖子包括柔性片状穿孔和/或多孔材料，并且装置包括与盖子流体连通的出口以用于将制备的饮料从包囊排出并将饮料供给到诸如杯子的容器，
其中，盖子包括不可渗透外周向区域和被所述不可渗透外周向区域包围的出口区域，使得制备的饮料从包囊通过出口区域排出，
其中，该方法还包括将流体供给到可提取产品以用于制备饮料。
这种包囊和这种方法提供了与所述系统相似的益处和效果。
现在将参照附图通过非限制实例的方式进一步阐述本发明，在附图中：
图1示出了根据本发明第一实施方式的用于制备饮料的系统；
图2示出了根据本发明的系统的第二实施方式；
图3示出了根据本发明的包囊的局部示意性横截面图；以及
图4示出了根据本发明的包囊的第二实施方式的示意性横截面图。
应该注意的是，在不同的附图中相同或者相应的元件以相同或者相应的附图标记表示。
图1示出了根据本发明第一实施方式用于利用可提取产品制备预定量的适于消费的饮料的系统1。系统1包括包含可更换开口包囊2的装置4。装置4包括用于保持可更换开口包囊2的接收器3。通常，接收器3具有至少部分地与包囊2的形状互补的形状。装置4还包括流体分配装置5，用于在例如9巴的压力下将一定量的诸如水的流体供应给可更换包囊2。
因为设置在装置4的接收器3中，所以可更换开口包囊2包括基本上刚性的周向壁6、在第一端部8封闭周向壁6的底部7、以及在与底部7相对的第二端部10封闭周向壁6的盖子9。周向壁6、底部7以及盖子9封闭包括可提取产品的内部空间11。优选地，可提取产品包括一定量的被烘烤与研磨的咖啡。在本实施例中，可更换包囊2包括一定量的可提取产品，例如约5.0-6.5克的被烘烤与研磨的咖啡，优选地约5.2克±0.15克，适于制备单个部分的饮料，优选地单个杯的饮料，例如30-200ml的制备好的饮料。
在系统1的所示实施方式中，包囊2的底部7(更具体地底部7的入口区域15)适于在使用中被底部刺穿装置12刺穿以便在底部7中提供刺穿开口13。在使用中，来自流体分配装置5的流体经由孔14通过刺穿开口13提供于包囊的内部空间11中。
根据本发明，包囊2的盖子9包括柔性片状穿孔和/或多孔材料，在本实施方式中包括诸如具有多个开口23的聚合物膜柔性箔，饮料能够从包囊2通过多个开口排出。柔性箔可以是约15μm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET-P)层和约30μm的氯化聚丙烯(CPP)层的多层箔。可替换地，柔性箔可以是约12μm的PET-P层和约30μm的CPP层的多层箔。此外，盖子包括包围出口区域32的不可渗透外周向区域30。出口区域32适于将制备的饮料从包囊2排出到系统1的出口26。盖子9的这种结构通过引导制备的饮料经过出口区域32并且随后经过出口26而防止制备的饮料绕开系统的出口26(由箭头40表示)。
盖子9的不可渗透外周向区域30由附加的大致环形的密封件31形成，该密封件例如通过粘接、焊接等附接到盖子9的面向支撑表面3b的侧面。在示出的实施方式中，环形密封件由诸如塑料的的弹性材料组成，例如PE或者橡胶。环形密封件31从周向壁6径向向内延伸，优选地在从周向壁6的1mm-5mm之间的径向距离L上延伸(参见图3)。包囊2包括向外延伸的边缘24，盖子9例如通过粘接、焊接等附接到边缘24。在面向盖子9的侧面处边缘24的径向长度l(参见图3和图4)大约是4.7mm±0.1mm。
装置4还包括盖子刺穿装置22，此处实施为用于刺穿现有技术的封闭包囊(未示出)的伸出部。根据本发明，盖子9足够坚硬并且足够刚性以便不在包囊2内部的压力的影响下而被系统1的盖子刺穿装置22刺穿。在包囊2内部的压力的影响下，盖子9可能变形抵靠于盖子刺穿装置22，但是盖子可能不会撕裂、破裂或被盖子刺穿装置刺穿，盖子9可以在压力的影响下保持完整。底部刺穿装置12和如图1中所示的接收器的上部3a处于延伸的位置，从而将包囊2按压抵靠于接收器3的支撑表面3b。
图1中示出的系统1如下操作以制备一杯咖啡，其中可提取产品是被烘烤与研磨的咖啡。
包囊2放置在接收器3中。接收器3的上部3a朝向接收器3的支撑表面3b延伸。由于接收器的上部3a的移位，延伸的底部刺穿装置12被致动以刺穿包囊2的底部7，以便提供如图1中所示的底部7中的开口13。当接收器的上部3a移位时，包囊2的边缘24并且由此连接于该边缘的盖子9被按压抵靠于装置4的接收器3的支撑表面3b。流体(这里是处于压力下的热水)通过开口13经由设置在刺穿装置12中的孔14而供给到内部空间11中的可提取产品。水将润湿咖啡粉，并且提取期望的物质以形成咖啡饮料。制备好的咖啡将会从包囊2通过盖子9的出口区域32排出且被不可渗透外周向区域30朝向支撑表面24的开口26引导，并且可以被供给到诸如杯子的容器(未示出)。
在图2中，示出了根据本发明的系统1。为了清楚起见，这里仅详细描述不同于图1示出并描述的系统1的元件。
根据本发明的第二实施方式，开口包囊2包括，在包囊2的底部7中的入口过滤器15。入口过滤器15包括一定量的开口17以用于将流体从装置4的流体分配装置5供给到包囊的内部空间11。因此，流体经由多个入口开口被供给到可提取产品，这致使可提取产品在基本上包囊2的整个横截面上被润湿。因此，获得了到可提取产品的非常均匀的流体供给。可以理解的是，由于底部7是多孔的并因而是可渗透液体的。可替换地，底部可以是多孔的。
开口包囊具有沿着轴向方向观看约23.7mm±0.2mm的高度h1。因此，底部7中的入口过滤器15不被本发明的系统1的底部刺穿装置12刺穿。底部7的厚度t可以约为0.7mm±0.05mm。
在饮料制备过程中，来自流体分配装置5的流体通过孔14进入设置在接收器3与开口包囊2之间的腔体44。入口过滤器15适于将流体从腔体44排出到开口包囊2的内部空间11以便从可提取产品提取期望的物质。
因此，更一般地，在图1的实例中，底部7包括由入口过滤器15形成的入口区域16，入口过滤器定位在距离底部刺穿装置12的一定距离的位置处。装置4布置为使流体分配装置5与入口区域流体连接，以便将流体供给到可提取产品以便制备饮料。在本发明的另一实施方式(未示出)中，入口过滤器15可以由过滤纸、柔性箔等材料形成。
图2中示出的包囊2的周向壁6可以例如包括塑料材料并且可以通过例如注塑成型、真空成型、热成型等而形成。此外，在图2的实例中，周向壁10是截头圆锥体，但是其它的形状也是可以的。例如，周向壁可以是圆柱形或者锥形。在根据本发明的系统1的包囊2中，不可渗透外周向区域30是柔性箔的盖子9的一部分，该部分不包括任何出口开口。不可渗透外周向区域30可以由穿孔盖子9的临时熔融部分形成，以使位于周向壁6附近的开口23封闭。不可渗透外周向区域30可以另外地仅通过在盖子的出口区域32中提供开口23而设置。因此，不可渗透外周向区域30以容易的方式设置。该集成的不可渗透外周向区域30可以包括与如图1中所述的环形密封件31类似的尺寸和材料。
在图3和图4中，示出了根据本发明的包囊2的另外两个实施方式。所述包囊2能被用于根据本发明的系统1中。为了清楚起见，这里仅详细描述不同于图1和图2示出并描述的系统1的元件。图3的包囊包括如图2中示出的与包囊2一起描述的入口过滤器15、以及如图1中示出的与包囊2一起描述的不可渗透外周向密封件30。图4的包囊包括底部7和不可渗透外周向区域30，所述底部在使用时如与如图1中示出的包囊2一样被刺穿，所述不可渗透外周向区域与如图2中示出的包囊2一起所描述的。
在上述的说明书中，已经根据本发明的实施方式的具体实例描述了本发明。然而，将会显而易见的是，在不偏离本发明的更广泛的如在所附权利要求中所阐述的精神和范围的情况下，可以做出多种更改和改变。
例如可能的是，包囊的入口区域包括不同种类的入口过滤器。包囊及其部件可以由多种材料、或者由多种材料的多种组合制成。此外，包囊可以具有多种形状。例如，包囊的周向壁可以具有任何形状，诸如圆柱形、截头圆锥形、或诸如六边形或八边形的多边形。此外，底部和盖子可以具有包括非平面形状的各种形状。另外，接收器可以具有不同的构造，只要接收器的上部能够移位到支撑表面并且从支撑表面收回以使包囊能够按压抵靠支撑表面并且随后被释放即可。系统的装置也能够具有不同的支撑表面，例如没有突出部但具有大致平坦的表面或者具有带有三维图案等的表面。此外，装置能够具有适于将流体以不同的方式供给到包囊的内部空间的不同的流体分配装置。
然而，其它的更改、变型和替换也是可能的。本说明书、附图和实施例相应地被认为是示意性的而不是限制意义上的。
在权利要求中，任何放在括号之间的附图标记都不该构造为限定权利要求。术语“包括”不排除出现除了权利要求中所列举的特征或者步骤之外的其它特征或者步骤。此外，术语“一”不应该被推断为限定为“仅仅一个”，而是用于表示“至少一个”并且不排除多个。在相互不同的权利要求中所列举的一些措施的单一事实并不表示这些措施的结合不能被有利地使用。

Claims (19)

1.一种用于利用可提取产品制备适于消费的预定量饮料的系统，包括：
可更换包囊(2)，以及
装置(4)，包括用于保持所述可更换包囊的接收器(3)、以及用于将一定量的诸如水的流体在压力下供给到所述可更换包囊的流体分配装置(5)，
其中，所述可更换包囊包括周向壁(6)、在第一端部(8)封闭所述周向壁的底部(7)、以及在与所述底部相对的第二端部(10)封闭所述周向壁的盖子(9)，其中，所述壁、所述底部和所述盖子包围包含所述可提取产品的内部空间(11)，
其中，所述流体分配装置布置为将所述流体通过所述底部供给到所述可提取产品以便形成饮料；
其中，所述接收器包括支撑表面(3b)，并且其中，所述包囊布置为至少部分地邻接抵靠所述支撑表面以便将制备的饮料从所述包囊通过所述盖子并且通过所述支撑表面(3b)排出，
其中，所述盖子包括柔性片状穿孔和/或多孔材料，并且所述系统包括在使用中与所述盖子流体连通的出口(26)以用于将制备的饮料从所述包囊排出并将饮料供给到诸如杯子的容器，
其中，所述盖子包括不可渗透外周向区域(30)和被所述不可渗透外周向区域包围的出口区域(32)，使得制备的饮料从所述包囊通过所述出口区域排出。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述柔性片状穿孔和/或多孔材料是至少部分地设置有多个出口开口的诸如聚合物膜的柔性箔。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述柔性箔是聚对苯二甲酸乙二酯(PET-P)和氯化聚丙烯(CPP)的多层箔。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述箔包括具有约15μm厚的聚对苯二甲酸乙二酯(PET-P)的第一层和约30μm厚的氯化聚丙烯(CPP)的第二层。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的系统，其中，所述多个出口开口(23)设置在所述盖子的中心区域中，其中所述盖子的所述不可渗透外周向区域(30)不包括任何出口开口。
6.根据权利要求2-4中任一项所述的系统，其中，在所述盖子的面向所述系统的所述支撑表面(3b)的侧部上设置有附加的大致环形的密封件(31)，所述环形的密封件形成所述盖子的所述不可渗透外周向区域(30)。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述盖子和所述环形的密封件由相同的材料制成。
8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述环形的密封件由弹性材料制成，诸如塑料，例如PE或橡胶。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述不可渗透外周向区域从所述周向壁(6)径向向内地延伸，优选地从所述周向壁延伸介于1mm-5mm之间的径向距离(L)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述包囊包括向外延伸的边缘(24)，其中所述盖子附接到所述向外延伸的边缘。
11.根据权利要求8所述的系统，其中，所述向外延伸的边缘(24)在面向所述盖子的侧部处的径向长度(l)是大约4.7mm±0.1mm。
12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述出口区域(32)包括75-170个开口，优选地90-150个，更优选地100-125个开口，其中开口直径在0.4mm±0.05mm与0.2mm±0.05mm之间，优选地为约0.3mm±0.05mm。
13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述包囊的底部是流体能够渗透的。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述包囊的所述底部是穿孔的和/或多孔的。
15.一种用于利用可提取产品制备适于消费的预定量饮料的包囊(2)，包括：
基本上刚性的周向壁(6)，
底部(7)，在第一端部(8)封闭所述周向壁，以及
盖子(9)，由柔性片状穿孔和/或多孔材料制成，在与所述底部相对的第二开口端部(10)封闭所述周向壁，
其中，所述周向壁、所述底部以及所述盖子包围包含所述可提取产品的内部空间(11)；
其中，所述盖子包括不可渗透外周向区域(30)和被所述不可渗透外周向区域包围的出口区域(32)，使得在使用中制备的饮料从所述包囊通过所述出口区域排出。
16.根据权利要求15所述的包囊，其中，所述包囊是根据权利要求1-14中任一项中所述系统的包囊。
17.一种根据权利要求1-14中任一项所述的系统的包囊的应用，用于利用根据权利要求1-14中任一项所述的系统的装置(4)制备饮料。
18.一种用于利用可提取产品制备适于消费的预定量饮料的方法，包括：
提供可更换包囊(2)，所述可更换包囊包括周向壁、在第一端部封闭所述周向壁的底部、以及在与所述底部相对的第二端部封闭所述周向壁的盖子，其中所述壁、所述底部和所述盖子包围包含所述可提取产品的内部空间，
提供一装置(4)，所述装置包括用于保持所述可更换包囊的接收器(3)、用于在压力下将一定量的诸如水的流体供给到所述可更换包囊的流体分配装置、以及出口，所述出口在使用中与所述包囊流体连通以用于将制备的饮料从所述包囊排出并将饮料供给到诸如杯子的容器，
其中，所述接收器(3)包括支撑表面(3b)，并且其中，所述包囊至少部分地邻接抵靠所述支撑表面以便将制备的饮料从所述包囊通过所述盖子并且通过所述支撑表面排出，
其中，所述盖子包括柔性片状穿孔和/或多孔材料，并且所述装置包括与所述盖子流体连通的出口(26)，以用于将制备的饮料从所述包囊排出并将饮料供给到诸如杯子的容器，
其中，所述盖子包括不可渗透外周向区域(30)和被所述不可渗透外周向区域包围的出口区域(32)，使得制备的饮料从所述包囊通过所述出口区域排出，
其中，所述方法还包括将所述流体供给到所述可提取产品以用于制备饮料。
19.根据权利要求18所述的方法，使用根据权利要求1-14中任一项所述的系统。
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