CN102573579B - 用于制备饮料的方法、系统和接收器 - Google Patents

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Abstract

在用于制备饮料的方法中,提供一种可更换包囊(20),其包括一起包围含有可提取产品的内部空间(19)的周向第一壁(21)、第二壁(22)和第三壁(23)。利用至少一个刀片(8)刺穿包囊的第二壁。经由被刺穿的第二壁,将一定压力下的一定量的流体供应至包囊的内部空间。通过包囊的第三壁排出所制备的饮料。选择所述至少一个刀片的长度,使得在所述流体供应过程中,第三壁和内部空间中的至少一个刀片之间的最短可能轴向距离(D2)小于整体轴向包囊长度(L2)的80%。

Description

用于制备饮料的方法、系统和接收器
本发明涉及一种利用包含在可更换包囊(capsule)中的可提取产品制备预定量的饮料(例如咖啡)的方法和系统。本发明还涉及一种用于保持这种可更换包囊并在利用可提取产品制备这种预定量的饮料的设备中使用的接收器。更具体地,本发明涉及这样一种方法,在该方法中,利用至少一个刀片刺穿包囊,以使流体流入包囊中,还涉及这样一种系统和接收器,其中,该接收器具有被布置为刺穿包囊的至少一个刀片。
例如,这种方法、系统和接收器可从EP1299022B1中得知。
关于可更换包囊,在形状和所使用的材料方面存在几个实施方式。然而,包囊的仍未解决的有争议问题之一表现为冲泡条件的优化,特别是表现为从产生的饮料的观点考虑通过包囊获得均匀且最佳的流体流动的选择。为此目的,通常发现的缺点表现为这样的事实:流体仅通过包囊的优先(privileged)部分,而不是贯穿接收注入物的内壳。此外,通过包囊的流动的重要参数(例如速度和方向)可被其形状以不同的方式影响,通常甚至在某种程度上被影响至事先不可预测的程度,而损害最终饮料的质量并损害其特征的可重复性,例如在味道和浓度方面。
本发明的一个目的是提供一种解决方案,根据该解决方案,改进提取可更换包囊中的可提取产品的过程。
为此目的,本发明提供根据一种权利要求1所述的方法,一种根据权利要求4所述的系统,以及一种根据权利要求7所述的接收器。在从属权利要求中阐述了本发明的具体实施方式。
因此,对于根据本发明的方法和系统,选择至少一个刀片的长度,使得在所述流体供应过程中,在第三壁和内部空间中的至少一个刀片之间沿着所述中心包囊轴线测量的最短可能轴向距离小于所述整体轴向包囊长度的80%(优选地小于75%,更优选地小于70%),同时,对于根据本发明的接收器,选择至少一个刀片的长度,使得在所述闭合位置中,在支撑表面和内部腔体中的至少一个刀片之间沿着所述中心腔体轴线测量的最短可能轴向距离小于所述整体轴向腔体长度的80%(优选地小于75%,更优选地小于70%)。
因此,对于根据本发明的方法、系统和接收器,获得刺穿包囊的至少一个刀片的相应的高穿透深度。由于一个刀片或多个刀片深深地穿透包囊,所以对通过包囊本身的流体获得最佳的流动条件,具有最终饮料的质量和可重复性的优点以及相关机器的正确操作的优点,这些优点不会受到无法预测的可变流动条件的影响。事实上,深深穿透的一个刀片或多个刀片在包囊内用作分隔板,并防止出现通过可提取产品的优选流动路径。除了获得最佳流动条件的这个优点以外,深深穿透的一个刀片或多个刀片提供进一步的优点:就在提取工艺之前,使包囊内的可提取产品被更密集地压紧,从产生的饮料的观点来看这也是有利的。
需要注意,在比与所述百分比80%、75%和70%相对应的穿透深度更高的穿透深度的情况中,所述有利的“分隔板”和“压紧”效果将甚至更好。也就是说,对于根据本发明的方法和系统,当选择至少一个刀片的长度,使得在所述流体供应过程中,在第三壁和内部空间中的至少一个刀片之间沿着所述中心包囊轴线测量的最短可能轴向距离小于所述整体轴向包囊长度的60%(优选地小于50%,更优选地小于40%,或者甚至更优选地小于30%)时,实现甚至更高的改进。类似地,对于根据本发明的接收器,当选择至少一个刀片的长度,使得在所述闭合位置中,在支撑表面和内部腔体中的至少一个刀片之间沿着所述中心腔体轴线测量的最短可能轴向距离小于所述整体轴向腔体长度的60%(优选地小于50%,更优选地小于40%,或者甚至更优选地小于30%)时,实现甚至更高的改进。
现在将参考附图中的示意图通过非限制性实例进一步说明本发明,附图中:
图1示出了根据本发明的接收器的一个实施方式的实例的部分纵向截面,其中,接收器的保持部件处于打开位置;
图2再次示出了图1的实例,然而,其中,保持部件处于闭合位置;
图3示出了在根据本发明的方法、系统和接收器中使用的至少一个刀片的一个变型实例的透视图;
图4示出了在根据本发明的方法、系统和接收器中使用的至少一个刀片的另一变型实例的透视图。
在图1和图2中,示出了用于保持含有可提取产品的可更换包囊20并在利用可提取产品制备预定量的饮料(例如咖啡)的设备中使用的接收器。该接收器包括第一保持部件11和第二保持部件12。
第二保持部件12在使用中可在设备中相对于第一保持部件11在打开位置(图1所示)和闭合位置(图2所示)之间移动,在打开位置处,这两个部件相对于彼此远离,使得能够在这两个部件之间插入包囊20,在闭合位置处,第一和第二保持部件一起限定接收器的内部腔体9,以利用在待提取的包囊20周围闭合的第一和第二保持部件容纳包囊20。内部腔体9具有纵向中心腔体轴线C1和沿着所述中心腔体轴线C1测量的整体轴向腔体长度L1。
第二保持部件12包括:流体进口通道3,其被布置为将一定压力下的一定量的流体(例如水)供应至内部腔体9;以及刀片系统7,其包括被布置为刺穿内部腔体9中的包囊20以使流体流入包囊20中的至少一个刀片8。
第一保持部件11包括支撑表面4,该支撑表面被布置为邻接内部腔体9中的包囊的壁23,以便通过壁23并通过支撑表面4排出所制备的饮料。
选择所述至少一个刀片的长度,使得在所述闭合位置中(见图2),在支撑表面4和内部腔体9中的至少一个刀片8之间沿着所述中心腔体轴线C1测量的最短可能轴向距离D1小于所述整体轴向腔体长度L1的80%,优选地小于所述整体轴向腔体长度L1的75%,更优选地小于所述整体轴向腔体长度L1的70%。
在所示实例中,第二保持部件12具有螺纹15,使得可将其旋拧在用于制备饮料的设备的部件16(见图2)上。可使用壳体17,以便在其中布置密封件,以允许良好的不漏性。此外,在良好的不漏性方面,第二保持部件12可包括动态密封件14,即,具有一定柔性的密封件。该密封件由任何塑料制成。优选地,该密封件由弹性体制成。
直接布置在通道3的出口处的是刀片系统7。刀片系统7包括三个与具有中心开口32的环状件31(见图1)连接的开孔式(openworked)刀片8,该中心开口允许水的进入。刀片8能够在待提取的包囊的顶部中形成裂缝。为此目的,刀片8设置有切割边缘38(见图1)。刀片8中的孔18允许水很好地通过进入到包囊20中。
注意,可使用各种刀片系统。例如,图3示出了另一刀片系统107的一个实例,该刀片系统包括三个开孔式刀片108,所述刀片连接至具有中心开口132的环状件131,并且具有孔118和切割边缘138。此外,图4示出了又一刀片系统207的一个实例,该刀片系统包括三个开孔式刀片208,所述刀片连接至具有中心开口232的环状件231,并且具有切割边缘238。注意,刀片208不是开孔式的。在所示实例中,每个刀片系统具有三个相同的刀片,所述刀片在刀片系统内均匀地隔开。然而,根据本发明,可以在刀片系统中应用其他类型的刀片间隔、其他数量的刀片(例如一个、两个、四个、五个、六个等)、和/或具有彼此不同的形状和/或大小的刀片。
上述接收器在利用可提取产品制备预定量的饮料(例如咖啡)的设备中使用。这种设备包括这种接收器以及用于将一定量的流体(例如水)在一定压力下供应至接收器的流体进口通道的流体分配装置。在图2中,以非常示意性的方式示出了这种流体分配装置30。
利用可提取产品制备预定量的饮料(例如咖啡)的系统包括这种设备以及包括含有可提取产品的内部空间的可更换包囊。
如上所述,本发明提供一种利用可提取产品制备预定量的饮料(例如咖啡)的方法。现在参照图1至图4所示的实例说明可能用或可能不用根据本发明的接收器执行的这种方法。这种方法包括:提供可更换包囊20,其包括周向第一壁21、在第一端处封闭周向第一壁的第二壁22、以及在与第二壁相对的第二端处封闭周向第一壁21的第三壁23,其中,第一壁、第二壁和第三壁包围含有可提取产品的内部空间19,其中,包囊20具有纵向中心包囊轴线C2和沿着所述中心包囊轴线C2测量的整体轴向包囊长度L2;利用至少一个刀片8或108或208刺穿包囊20的第二壁22;经由包囊20的被刺穿的第二壁22将一定压力下的一定量的流体(例如水)供应至包囊20的内部空间19;以及通过包囊20的第三壁23排出所制备的饮料;其中,选择所述至少一个刀片8或108或208的长度,使得在所述流体供应过程中,在第三壁23和内部空间19中的至少一个刀片8或108或208之间沿着所述中心包囊轴线C2测量的最短可能轴向距离D2小于所述整体轴向包囊长度L2的80%,优选地小于所述整体轴向包囊长度L2的75%,更优选地小于所述整体轴向包囊长度L2的70%。
在所示实例中,流体可以是例如热水,并且可提取产品可以是例如咖啡。在热水经由由刀片形成的开口到达并通过咖啡饼之后,由于包囊中的压力上升,包囊20的第三壁23例如可在第一保持部件11的凸起和凹入元件上撕裂,包囊打开,并且咖啡可流入放置在接收器11、12下游的杯子中。
在以上说明书中,已经参考本发明的实施方式的具体实例描述了本发明。然而,很显然,在不背离如所附权利要求中阐述的本发明的更宽泛的范围的前提下,可进行各种修改和改变。
例如,流体进口通道可在不同的其他位置连接至内部腔体,例如,远离刀片系统的位置,在这种情况中,刀片系统可能不需要具有例如环状件31的所示中心开口32的开口。
各种材料可用于刀片。优选地是对铝包囊的刺穿具有良好阻力的刀片。因此,刀片优选地由金属(铁、黄铜、镀铬黄铜)或钢(优选地,不锈钢)制成。所述刀片可通过冲压和折叠制成,这使得刀片制造简单且便宜,并且其使用寿命与装配所述刀片的机器的使用寿命相等。刀片的结构可以是这样的,使得可以在待提取的包囊中形成小开口或较大的开口。在裂缝状开口的情况中,裂缝的形状优选地不是正方形的,而是基本上矩形的:所述裂缝或所述刀片的长宽比优选地在2至8之间。
待提取的包囊的整体轴向包囊长度通常是大约30mm,在此情况中,沿着中心包囊或腔体轴线测量的至少一个刀片的长度通常大于15mm,优选地大于18mm,更优选地大于21mm,同时,刀片的宽度在2至8mm之间,且其厚度在0.2至1mm之间。
根据本发明的接收器在设备中的设置并不重要。同样可行的是,使水从上方或从下方到达,或任何其他可能性。
包囊及其部件可由各种材料制成,或由各种材料的各种组合制成。而且,包囊可具有各种形状。例如,周向第一壁可具有任何形状,例如圆柱形、半圆形、截锥形或多边形(例如六边形或八边形)。而且,第二壁和第三壁可具有各种形状,包括不平的形状。
然而,其他修改、变型和替代方式也是可行的。因此,将说明书、附图和实例认为是说明性的而不是限制性的。
在权利要求书中,不应将放在括号之间的任何参考标记解释为限制权利要求。词语“包括”并不排除存在除了权利要求中列出的那些以外的其他特征或步骤。此外,不应将词语“一”和“一个”解释为限制于“只有一个”,而是用来表示“至少一个”,并且不排除多个。在彼此不同的权利要求中叙述某些方法的事实并不表示不能有利地使用这些方法的组合。

Claims (10)

1.一种利用可提取产品制备预定量的饮料的方法,包括:
提供可更换包囊(20),其包括周向第一壁(21)、在第一端处封闭所述周向第一壁的第二壁(22)、以及在与所述第二壁相对的第二端处封闭所述周向第一壁的第三壁(23),其中,所述第一壁、第二壁和第三壁包围含有所述可提取产品的内部空间(19),其中,所述包囊具有纵向中心包囊轴线(C2)和沿着所述中心包囊轴线测量的整体轴向包囊长度(L2);
利用至少一个刀片(8;108;208)刺穿所述包囊的第二壁;
经由所述包囊的被刺穿的第二壁将一定压力下的一定量的流体供应至所述包囊的内部空间;以及
通过所述包囊的第三壁排出所制备的饮料;
其特征在于,选择所述至少一个刀片的长度,使得在流体供应过程中,在所述第三壁和所述内部空间中的至少一个刀片之间沿着所述中心包囊轴线(C2)测量的最短可能轴向距离(D2)小于所述整体轴向包囊长度(L2)的70%。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,选择所述至少一个刀片的长度,使得在所述流体供应过程中,在所述第三壁和所述内部空间中的至少一个刀片之间沿着所述中心包囊轴线测量的最短可能轴向距离小于所述整体轴向包囊长度的60%。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,选择所述至少一个刀片的长度,使得在所述流体供应过程中,在所述第三壁和所述内部空间中的至少一个刀片之间沿着所述中心包囊轴线测量的最短可能轴向距离小于所述整体轴向包囊长度的50%。
4.一种利用可提取产品制备预定量的饮料的系统,所述系统包括:
可更换包囊(20),其包括周向第一壁(21)、在第一端处封闭所述周向第一壁的第二壁(22)、以及在与所述第二壁相对的第二端处封闭所述周向第一壁的第三壁(23),其中,所述第一壁、第二壁和第三壁包围含有所述可提取产品的内部空间(19),其中,所述包囊具有纵向中心包囊轴线(C2)和沿着所述中心包囊轴线测量的整体轴向包囊长度(L2);以及
设备,所述设备包括:
接收器,用于保持所述可更换包囊(20),所述接收器包括第一保持部件(11)和第二保持部件(12),其中,所述第二保持部件在使用中在所述设备中相对于所述第一保持部件能够在打开位置和闭合位置之间移动,在所述打开位置处,这两个部件相对于彼此远离,使得能够在这两个部件之间插入所述包囊,在所述闭合位置处,所述第一保持部件和第二保持部件一起限定所述接收器的内部腔体(9),以利用在待提取的包囊周围闭合的所述第一和第二保持部件容纳所述包囊,其中,所述第二保持部件包括:流体进口通道(3),其被布置为将一定压力下的一定量的流体供应至所述内部腔体;以及刀片系统(7;107;207),其包括被布置为刺穿所述内部腔体中的包囊的第二壁(22)以使流体流入所述包囊中的至少一个刀片(8;108;208),并且其中,所述第一保持部件包括支撑表面(4),所述支撑表面被布置为邻接所述内部腔体中的包囊的第三壁(23),以便通过所述第三壁并通过所述支撑表面排出所制备的饮料;以及
流体分配装置(30),用于将所述流体供应至所述流体进口通道(3);
其特征在于,选择所述至少一个刀片的长度,使得在流体供应过程中,在所述第三壁和所述内部空间中的至少一个刀片之间沿着所述中心包囊轴线(C2)测量的最短可能轴向距离(D2)小于所述整体轴向包囊长度(L2)的70%。
5.根据权利要求4所述的系统,其中,选择所述至少一个刀片的长度,使得在所述流体供应过程中,在所述第三壁和所述内部空间中的至少一个刀片之间沿着所述中心包囊轴线测量的最短可能轴向距离小于所述整体轴向包囊长度的60%。
6.根据权利要求5所述的系统,其中,选择所述至少一个刀片的长度,使得在所述流体供应过程中,在所述第三壁和所述内部空间中的至少一个刀片之间沿着所述中心包囊轴线测量的最短可能轴向距离小于所述整体轴向包囊长度的50%。
7.一种用于保持含有可提取产品的可更换包囊(20)并在利用所述可提取产品制备预定量的饮料的设备中使用的接收器,所述接收器包括第一保持部件(11)和第二保持部件(12);
其中,所述第二保持部件在使用中在所述设备中相对于所述第一保持部件能够在打开位置和闭合位置之间移动,在所述打开位置处,这两个部件相对于彼此远离,使得能够在这两个部件之间插入所述包囊,在所述闭合位置处,所述第一保持部件和第二保持部件一起限定所述接收器的内部腔体(9),以利用在待提取的包囊周围闭合的所述第一和第二保持部件容纳所述包囊,其中,所述内部腔体具有纵向中心腔体轴线(C1)和沿着所述中心腔体轴线测量的整体轴向腔体长度(L1);
其中,所述第二保持部件包括:
流体进口通道(3),其被布置为将一定压力下的一定量的流体供应至所述内部腔体;以及
刀片系统(7;107;207),其包括被布置为刺穿所述内部腔体中的包囊以使流体流入所述包囊中的至少一个刀片(8;108;208);并且
其中,所述第一保持部件包括支撑表面(4),所述支撑表面被布置为邻接所述内部腔体中的包囊的壁(23),以便通过所述壁并通过所述支撑表面排出所制备的饮料;
其特征在于,选择所述至少一个刀片的长度,使得在所述闭合位置中,在所述支撑表面和所述内部腔体中的至少一个刀片之间沿着所述中心腔体轴线(C1)测量的最短可能轴向距离(D1)小于所述整体轴向腔体长度(L1)的70%。
8.根据权利要求7所述的接收器,其中,选择所述至少一个刀片的长度,使得在所述闭合位置中,在所述支撑表面和所述内部腔体中的至少一个刀片之间沿着所述中心腔体轴线测量的最短可能轴向距离小于所述整体轴向腔体长度的60%。
9.根据权利要求8所述的接收器,其中,选择所述至少一个刀片的长度,使得在所述闭合位置中,在所述支撑表面和所述内部腔体中的至少一个刀片之间沿着所述中心腔体轴线测量的最短可能轴向距离小于所述整体轴向腔体长度的50%。
10.一种利用可提取产品制备预定量的饮料的设备,包括:
根据权利要求7至9中任一项所述的接收器(11,12);以及
流体分配装置(30),用于将一定量的流体在一定压力下供应至所述接收器的流体进口通道(3)。
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