CN106029526A - 包括优选旋转对称构造的胶囊体的胶囊 - Google Patents
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Abstract
胶囊(1)包括胶囊体(2)，该胶囊体包括侧壁(3)和与该侧壁一体构造的底部(4)，所述胶囊还包括盖住所述胶囊体的用于形成腔室(6)的封盖(5)。腔室(6)中装有用于制备液体食物的物料(7)，其中液体可被引导流过所述腔室。在胶囊体的底部设有排出口(8)。所述侧壁或底部包括容纳凸肩(10)，在该容纳凸肩上保持有挡住物料(7)的且可被液体流过或绕流过的阻挡底部(11)。在阻挡底部(11)和排出口(8)之间如此设有锁闭膜(9)，即，在所述阻挡底部和锁闭膜之间留有无物料空隙。所述锁闭膜在胶囊内压用下可被撕裂。
Description
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的、包括优选旋转对称构造的胶囊体的胶囊。这种胶囊目前尤其被广泛用于制备咖啡或咖啡混合饮料。这种胶囊也可用于制造奶泡、牛奶混合饮料或由浓缩物制造的水果饮料。
背景技术
在此，胶囊形成分份包装，其必须存放稳定地且优选香味封存或氧气密封地容纳内容物。在根据前言的大量相似胶囊中，胶囊打开和液体引入是在输入侧通过在将胶囊封入饮料制备机时穿透盖子进行的。在排出侧，排出口通过锁闭膜被封闭，锁闭膜只在所形成的内压作用下开裂并同时释放所准备的液体。
因此，由WO2009/115475A1公开一种胶囊，在所述胶囊中，底部包括支承结构，可穿透的出口壁跨越在所述支承结构上。在形成内压时，出口壁被压在胶囊底部的穿透件上以穿透所述壁。在这种情况下，物料直接在可穿透的出口壁上。但这样的构造仅适于当物料应被流入液体溶解时。对于如在咖啡制备时的萃取物，必须设置额外的过滤器，因为否则咖啡颗粒会被冲走。
由EP1555219A1公开一种分份胶囊，其具有用于制造咖啡饮料的磨碎咖啡。在这种情况下，底侧开口通过可刺穿的薄膜被封闭。直接在胶囊底部之上设有过滤元件，其支承在胶囊底部上且在侧面锁止在该胶囊侧壁上的环绕槽中。
已知胶囊的缺点在于该胶囊均专门针对待制备饮料，因而不能通用。此外，只能困难地控制在内压作用下的自动打开。最后，对众多饮料来说期望有泡沫形成，但这又仅在一定压力条件和空气混入的情况下可行。
发明内容
因此，本发明的目的是提供上文所述类型的胶囊，其避免了所述缺点且既适于萃取过程，又适于溶解过程，其中在排出口处的严密密封仅在内压作用下和/或借助穿透机构才可被解除。此外，应获得良好的混匀以及尽可能形成泡沫。
所述目的通过具有权利要求1的特征的胶囊来实现。在此，胶囊的侧壁或底部尤其包括圆形的容纳凸肩。该阻挡底部被保持在且尤其是被锁定在或插入所述容纳凸肩处，该阻挡底部挡住所述物料并可被所述液体流过或绕流过。在所述阻挡底部和排出口之间以及与所述阻挡底部间隔地设有可破裂的和/或可穿透的锁闭膜，其中在所述阻挡底部和锁闭膜之间留有无物料空隙。
所述容纳凸肩能根据应用在使用相同胶囊体的情况下使用不同的阻挡底部。在此，锁定接合已被证实是特别优选的。但也可想到压入或甚至是粘入或焊入。该胶囊体能以注塑件或深冲件的形式制造。该阻挡底部的任务是拦挡住通常呈粉状的物料以使锁闭膜不受物料作用。由所述锁闭膜和阻挡底部定界的无物料空隙包含有如空气或氮气的少量储备气体，这显著改善泡沫形成。
该锁闭膜仅能在胶囊内压作用下破裂或开裂。这样做的优点是肯定不需要设置机构来开启所述排出口。在此，根据锁闭膜的壁厚、固定或支承，可相对精确地控制打开过程。
但或者也可以想到该锁闭膜可被设于胶囊之内或之外的穿透机构刺透。如前述WO2009/115475A1所述，在此在胶囊内侧面上设有穿透元件，当所述锁闭膜在内压作用下隆起时所述穿透元件刺透锁闭膜。但所述穿透机构也可如此布置在胶囊上，即它在饮料制备机内的冲泡室关闭时被锁闭膜冲击。最后也可行的是，所述饮料制备机配属有穿透机构并且其在冲泡室关闭的同时穿透所述封盖和锁闭膜。
所述阻挡底部和锁闭膜可相互平面平行布置。但这不是必需的。因此，所述阻挡底部尤其也可呈圆锥状或凸状构成。
尤其优选的是，所述锁闭膜在其外边缘处被固定在与胶囊底部一体构呈且在容纳凸肩内延伸的环绕边缘上。通过这种方式，所述锁闭膜和阻挡底部均具有与之对应的固定线。就合理制造而言，首先是锁闭膜且随后是阻挡底部可以被加入。
当所述锁闭膜在中心被固定在支承体上时，可以获得其它优点，所述支承体被布置为与胶囊纵向中心轴线同轴且尤其与排出口同轴。在这种情况下尤其有意义的是，所述锁闭膜不仅放置在支承体上，也与之牢固连接。根据锁闭膜的状况，由此促成破裂或开裂，确切说在围绕胶囊中心的周向区域内。在此情况下，该锁闭膜优选在不支承或不固定情况下在环绕边缘和支承体之间未绷紧。但在某些情况下也可想到，在所述锁闭膜下方，在胶囊底部上设置多个穿透元件，它们在锁闭膜弯曲情况下刺透锁闭膜。
根据胶囊体积且根据物料情况，在锁闭膜和阻挡底部之间的距离可显著变化。在此，在0.1毫米至6毫米之间的距离已被证实是尤其优选的。
在所述阻挡底部的底面上可设有呈星形延伸的加强肋。然而也可想到所述加强肋位于阻挡底部的顶面或两侧。这样的肋防止由塑料制成的阻挡底部在压力和温度作用下显著隆起。
所述阻挡底部也可以具有多个开孔的筛底形式构成。此时，所述开孔的尺寸和数量取决于待阻挡物料的粒度及期望的流动速度。
该阻挡底部也可以是用于物料的圆柱形容纳杯的组成部分。在这种情况下，物料显然不填满整个胶囊体。相反，在容纳杯周围留有空腔或环形空腔。它可用作液体流入室，或它本身可容纳第二物料。
所述容纳杯在面向封盖的上方区域内利用卡圈支承在胶囊侧壁上。该卡圈可设有多个开孔，从而液体也能流进卡圈下方的环形腔。在此情况下，该容纳杯的上边缘延伸超出卡圈附接点，从而在所述卡圈和上边缘之间形成向上敞开的通道。在此情况下，在所述上边缘和封盖之间留有空间，从而该容纳杯中的物料也能散布在卡圈上方的通道内。
但该阻挡底部也可以是封闭完整的且仅在其外周设有多个缝或槽。所述缝或槽例如可布置在朝向胶囊的底部或封盖的裙部中。所述缝或槽有利于封闭完整的阻挡底部的绕流，在此，可根据构造获得极大的剪切力。这种完整封闭的阻挡底部例如适于容纳用于形成奶泡的奶粉。
该锁闭膜可由用铝制或铝合金制的箔膜构成。在饮料制备机中存在的内压达到20巴情况下，已证实壁厚在0.01毫米至0.4毫米之间是尤其有利的。当然，该锁闭膜也可由塑料材料或由层压材料构成。该锁闭膜也可能以由塑料材料制成的真正破裂片形式构成。在此情况下，壁厚例如在0.005毫米至0.4毫米之间。
与所述锁闭膜的状况无关地，该锁闭膜包括一个或多个额定断裂点可能是特别有利的。通过这种方式，可以非常有针对性地提供开孔且可以产生规定的流动条件。
当在面向封盖的一侧设有抓握件时，可以实现所述阻挡底部的特别有利的安装。该抓握件例如可由呈星形布置的肋构成，还借助所述肋造成阻挡底部的进一步加强。
当所述锁闭膜在中心被固定在支承体上时，可以实现其它优点，所述支承体布置在排出口上方且在所述支承体外周优选设有缝状开孔，所述开孔从锁闭膜的支承平面延伸向底部。由此，所述液体在锁闭膜破裂后集中朝支承体向下流入排出口。该锁闭膜的仍留在支承体上的部分形成向上流动限制。
此外，所述支承体可被设有多个开孔的挡壁环绕，其中该挡壁的开孔相对于所述支承体的开孔径向错开布置。这种布置实现了液体朝向排出口涡旋流出，尤其完成良好混匀。在此情况下，通过存在于无物料空隙中的储备空气来促进泡沫形成。尤其有利的是所述锁闭膜也被牢固固定在所述挡壁的上边缘，从而使在支承体和挡壁之间的环形腔室即使在锁闭膜破裂之后在上侧也保持由锁闭膜界定。
本发明还涉及包括前述胶囊及饮料制备机的系统，所述饮料制备机具有用于所述胶囊的容纳室以及用于穿透胶囊的封盖和/或锁闭膜的且用于在压力下引导液体流过胶囊的机构。在此，液体是否例如借助空心针被注入胶囊内或液体是否被挤压穿过多个穿孔并不重要。
附图说明
本发明的其它单独特征和优点从以下对实施例的说明以及附图中得到，其中：
图1示出根据本发明的胶囊的外部视图，
图2示出根据图1的胶囊的横截面，该胶囊具有被封盖封闭的容纳杯，
图3示出有所改动的实施例的横截面，其具有被过滤膜封闭的容纳杯，
图4示出有所改动的胶囊实施例的横截面，其具有一体的上升管，
图5示出有所改动的胶囊实施例的横截面，其具有简单的筛底，
图6示出有所改动的胶囊实施例的横截面，其具有一体的阻挡笼，
图7示出另一胶囊实施例的分解视图，其具有容纳杯和破裂片，
图8示出根据图7的组装胶囊的横截面，
图9是根据图8的胶囊的局剖透视图，
图10示出根据图8的胶囊的有所改动的实施例的横截面，
图11是胶囊的横剖透视图，该胶囊具有封闭的阻挡底部，
图12示出根据图11的胶囊的阻挡底部的局部透视图，
图13示出当阻挡底部被移除时的根据图11的胶囊，
图14示出当锁闭膜被移除时的根据图13的胶囊，
图15示出呈筛底状的阻挡底部的透视图，
图16是胶囊的横剖透视图，该胶囊具有备选构造的容纳杯，
图17示出根据图16的胶囊的容纳杯的局部透视图，
图18示出具有备选构造的支承体的胶囊体的透视图，
图19示出根据图18的胶囊的支承体的显著放大的横截面，
图20示出具有备选构造的支承体的胶囊的横剖透视图，
图21示出根据图20的支承体的放大透视图。
具体实施方式
如图1和图2所示，胶囊1由例如由塑料材料制成的胶囊体2构成，该胶囊体包括侧壁3和底部4。在底部4上，与胶囊纵向中心轴线同轴地设有具有排出口8的管接头23。在这里，管接头23还通过加强肋24与底部4连接。在侧壁3的上端设有环绕边缘22，封盖5固定在环绕边缘上。
此外，在底部4上设有圆形的容纳凸肩10，其由底部中的凹陷部25形成。管接头23从所述凹陷部向下延伸，在该管接头横截面内保持一挡板26。管接头23通至排出口8。
胶囊体2总体围绕出一腔室6，该腔室可容纳物料7。在本实施例中，物料被保持在容纳杯17内，该容纳杯与阻挡底部11一体构成。该阻挡底部呈具有筛孔的筛底状构成。在该阻挡底部下方设有环绕的卡扣边缘28，整个容纳杯借助该卡扣边缘被卡锁入容纳凸肩10中。该容纳杯的上边缘与封盖5环绕焊接在一起。此外，在上边缘处环绕设有竖缝27，被注入外环形腔室的液体能借助竖缝透入该容纳杯内部。
在凹陷部25的底面上且在排出口8上方，安装有呈薄膜形式的锁闭膜9。通过这种方式，在锁闭膜9和阻挡底部11之间形成无物料空隙12。在进入侧被引入腔室6中的液体流经物料7和穿孔的阻挡底部11，随即引起锁闭膜9开裂。
根据图3的实施例与根据图2的实施例的区别主要在于容纳杯17在上端未被封盖5封闭，而是通过一片单独的过滤膜29被封闭，该过滤膜可被液体流经。稍向内隆起的封盖5松弛安放在该过滤膜上。此外，在底部4上还设有环绕的密封唇30，其侧压在容纳杯17上，因而起到改善密封的作用。具有一体式挡板26的管接头23也具有略有不同的构型。
在根据图4的实施例中，阻挡底部11基本以完整板形式构成。在中心设有溢流管31，其上端通过额定断裂点32被封闭。额定断裂点例如可呈缝或十字缝形式构成。胶囊的底部4实际上与根据图3的实施例相同地构成。穿过封盖5被引入腔室6的液体流经物料7且首先引起额定断裂点32开裂。此后，在液体经排出口8流出之前，液体经溢流管31流入无物料空隙12，继而引起锁闭膜9破裂。
在根据图5的实施例中，阻挡底部11仅以具有开孔16的简单筛底形式构成。在底部4内的固定如根据图3的实施例相同地实现。
在根据图6的实施例中，代替溢流管地，在完整的阻挡底部11上设有带有开孔的笼34。在所述笼中例如保持有填充有芳香物质的软胶囊35。其余布置与根据图4的实施例一致。被引入腔室6的液体首先流经物料7，随后进入笼34中，软胶囊在笼中溶解。如此由所述胶囊的萃取物和内容形成的混合物继而向下流入无物料空隙12且引起锁闭膜9断裂。
在根据图7至图9的实施例中，该锁闭膜以具有预定断裂点20的真正破裂片形式构成。由塑料材料制成的所述片放置在凹陷部25的底面上且在外周与凹陷部底面密封相连。此外，为了防止该片弯曲，该片在底侧具有支承机构36，支承机构同样支承在凹陷部底面上。卡合的容纳杯17与根据图2的容纳杯相似地构成。在这里，封盖5也直接与容纳杯的上边缘连接且液体透过侧向缝27。在形成内压的情况下，呈破裂片状的锁闭膜仅刚好在额定断裂点20区域被开启，所述额定断裂点在本实施例中呈星形布置。但在此也显然形成无物料空隙12。
根据图10的实施例就锁闭膜9状况而言与在前述实施例中相同地构成。但代替容纳杯地，呈筛底状构成的简单的阻挡底部11与根据图5的实施例相似地被装入。
根据图11至图14的实施例示出下述布置结构，其中，锁闭膜9在中心与支承体14连接。该锁闭膜在外周与环绕边缘13固定连接，该环绕边缘与胶囊的底部4一体构成。锁闭膜9在环绕边缘13与支承体14之间未绷紧。支承体14在此呈星形构成。在内压作用下，锁闭膜9内的开裂应力沿支承体14的外边缘显著增大，直至锁闭膜破裂且所产生的裂纹一直延伸到环绕边缘13。
环绕边缘13布置在容纳凸肩10内且略低于该容纳凸肩。在此，阻挡底部11在无筛结构的情况下被构造成是完全封闭的且在外周设有环绕裙部18。在所述裙部中以固定间隔设有多个竖槽19，竖槽一直延伸至裙部与阻挡底部之间的过渡区。此外，在所述阻挡底部的面向所述封盖的一侧设有抓握件21，其简化安装且同时起到加固作用。
在容纳凸肩10和边缘13之间设有环绕中间肋33，其上端面贴靠在阻挡底部11的相应肋上。
在仅示出胶囊体2的图14中可清楚看到支承体14的星形构型。此外应看到排出口8在胶囊底部4的最低点被叶轮状部段37围绕，该部段对流出的液体施以涡旋作用。
被引入腔室6的液体首先穿透槽18而进入容纳凸肩10上的锁定接合区并流经剪切缝线。此后，在中间肋33端面处的对接被挤压且混有物料的液体穿透进入在锁闭膜9和阻挡底部11之间的无物料空隙12。此后，锁闭膜9破裂且混合物流出排出口8。这种布置结构适于借助流过液体形成溶液或混合物的物料，例如像奶粉或巧克力粉。图15示出阻挡底部11，其可被插入根据图11的胶囊体2中，但该胶囊体呈具有开孔16的筛底状构成。在此，也设有抓握件21。
在根据图16和图17的实施例中，容纳杯17被插入胶囊体2或容纳凸肩10中，但该容纳杯在上侧区域中在外表面上设有环绕卡圈38。该卡圈支承在胶囊的侧壁3上且额外配设有多个开孔39。阻挡底部11以具有开孔16的筛底形式构成并在两侧附加具有加强肋15。胶囊体2基本与根据图11的实施例相同地构成。在此未示出的封盖松弛安放在容纳杯17的上边缘上，或者或许在压力下与该上边缘可分离连接。此外，也还可在该上边缘中设置多个进料缝27。
被引入卡圈38上方区域中的液体一方面通过开孔39进入在容纳杯17之外的环绕环形室中，另一方面进入容纳杯17内。该卡圈此时具有阻流功能。随后，液体透过容纳杯中的物料和穿孔的阻挡底部11进入在锁闭膜9和阻挡底部11之间的无物料空隙12。
根据图18的胶囊体2基本对应于根据图16的胶囊体。但支承体14在此未呈星形构成，而是以具有多个竖缝40的截锥体形式构成，竖缝一直延伸至锁闭膜9的接触面。由此，从上方看，也形成一个齿轮状的边缘区域，锁闭膜9在所述边缘区域处在压力作用下也可破裂。如图19所示，在中心，也有流动元件41一直延伸入管接头23。而从图18中可以看到有利于涡旋流动的扇状部段37。
根据图20和图21的胶囊与根据图16的胶囊相似地构成。在胶囊底部的凹陷部中锁定一容纳杯17，容纳杯配设有筛底11。借助呈星形延伸的加强肋15来加强所述筛底。在面向封盖5的上侧区域内，该容纳杯借助喇叭形卡圈38支承在侧壁3上。所述杯的上边缘此时延伸超出所述卡圈的附接点。然而，封盖5与所述卡圈的上边缘间隔布置，从而容纳杯17中的物料也可散布到卡圈38上方的环形通道中。
与根据图18和图19的实施例相似，在所述实施例中，支承体14配设有多个缝40，这些缝按照固定间隔布置在外周上。
为了更清楚概览，锁闭膜19在图20中未被示出，而在图21中被局部破断开。在此可以看到支承体14被挡壁42围绕，在所述挡壁中还设有多个缝43。挡壁在此具有城垛外观，城垛具有布置于其内的垛口。该挡壁中的缝43相对于支承体14中的缝40径向错开布置，借此给流动强加涡流。在本实施例中，在所述支承体和在所述挡壁中各设有八条缝。该数量当然可根据应用而变，并且还可以想到所述支承体内的缝的数量不与所述挡壁内的缝的数量一致。
锁闭膜9不仅被固定如焊接或密封在支承体14的上表面，也在挡壁42的上边缘上。锁闭膜9在外周面与环绕边缘13的表面连接。
Claims (19)
1.一种胶囊(1)，包括优选旋转对称构造的胶囊体(2)，所述胶囊体具有侧壁(3)并具有与所述侧壁一体构造的底部(4)，所述胶囊还具有盖住所述胶囊体的用于形成至少一个腔室(6)的封盖(5)，所述腔室中装有用于制备液体食物的物料(7)，其中为了引导液体穿过所述腔室，该封盖形成进入侧且该底部形成具有至少一个排出口(8)的排出侧，其特征在于，该侧壁(3)或该底部(4)包括尤其为圆形的容纳凸肩(10)，在该容纳凸肩上尤其以锁止或插接方式保持有挡住物料(7)且能被液体流过或绕流过的阻挡底部(11)，在该阻挡底部(11)和该排出口(8)之间以及与该阻挡底部(11)间隔地设有可撕破的和/或可穿透的锁闭膜(9)，在该阻挡底部(11)和该锁闭膜(9)之间留有无物料空隙(12)。
2.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于，所述锁闭膜在胶囊内压下能被撕破。
3.根据权利要求1或2所述的胶囊，其特征在于，所述锁闭膜能借助布置在所述胶囊内或所述胶囊外的穿透机构被穿透。
4.根据权利要求1至3之一所述的胶囊，其特征在于，所述阻挡底部(11)和所述锁闭膜(9)相互平面平行地布置。
5.根据权利要求1至4之一所述的胶囊，其特征在于，所述锁闭膜(9)在其外边缘被固定在与胶囊底部(4)一体构成的且在所述容纳凸肩(10)内延伸的环绕边缘(13)上。
6.根据权利要求5所述的胶囊，其特征在于，所述锁闭膜(9)在中心被固定在相对于该排出口(8)同轴布置的支承体(14)上。
7.根据权利要求5或6所述的胶囊，其特征在于，所述锁闭膜(9)在不支承或不固定的情况下在所述环绕边缘(13)和支承体(14)之间未张紧。
8.根据权利要求1至7之一所述的胶囊，其特征在于，在所述锁闭膜(9)和所述阻挡底部(11)之间的距离为至少0.1毫米至6毫米之间。
9.根据权利要求1至8之一所述的胶囊，其特征在于，在所述阻挡底部(11)的底面上优选设有呈星形延伸的加强肋(15)。
10.根据权利要求1至9之一所述的胶囊，其特征在于，所述阻挡底部(11)是具有许多开孔(16)的筛底。
11.根据权利要求1至10之一所述的胶囊，其特征在于，所述阻挡底部(11)是用于物料(7)的圆柱形容纳杯(17)的组成部分。
12.根据权利要求1至9之一所述的胶囊，其特征在于，所述阻挡底部(11)是封闭的并且在其外周配设有多个缝或槽。
13.根据权利要求1至12之一所述的胶囊，其特征在于，所述锁闭膜(9)是由铝或铝合金制成的箔膜且具有在从0.01毫米至0.4毫米之间的壁厚。
14.根据权利要求1至12之一所述的胶囊，其特征在于，所述锁闭膜(9)由塑料材料构成且具有在从0.005毫米至0.4毫米之间的壁厚。
15.根据权利要求13或14所述的胶囊，其特征在于，所述锁闭膜(9)具有一个或多个额定断裂点(20)。
16.根据权利要求1至15之一所述的胶囊，其特征在于，在所述阻挡底部(11)的面向所述封盖的一侧设有抓握件(21)。
17.根据权利要求1至16之一所述的胶囊，其特征在于，该锁闭膜(9)在中心被固定在支承体(14)，该支承体设置在该排出口(8)上方，在该支承体外周优选设有从该锁闭膜的支承面延伸向底部的多个缝状开孔(40)。
18.根据权利要求17所述的胶囊，其特征在于，该支承体(14)被设有开孔(43)的挡壁(42)围绕，其中该挡壁的开孔相对于该支承体(14)的开孔(40)径向错开布置，其中所述锁闭膜(9)优选被固定在所述挡壁的上边缘上。
19.一种系统，包括根据权利要求1至18之一所述的胶囊以及饮料制备机，该饮料制备机具有用于所述胶囊的容纳室和用于穿透所述胶囊的封盖和/或锁闭膜的和用于在压力下引导液体流过胶囊的机构。
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