CN101310656B - 用于适于提取饮料尤其是蒸馏咖啡的膜盒的刚性过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于适于提取饮料的膜盒的刚性过滤器(5b)，包括基本扁平的本体(51)，该本体具有多个过滤通孔(53)，这些孔的尺寸可阻止固体颗粒通过而能让冲泡的水或饮料通过，其特点在于，这些孔(53)具有相对于该扁平本体(51)的中间平面(F)基本对称的形状，从而该过滤器(5b)可以插入膜盒中，而无需考虑这些孔(53)相对于膜盒内的粉末物质的取向。

Description

用于适于提取饮料尤其是蒸馏咖啡的膜盒的刚性过滤器

技术领域

本发明涉及一种用于适于提取饮料尤其是蒸馏咖啡(espresso coffee)的膜盒的刚性过滤器。

背景技术

近年来，包含可食用粉末物质的一次性膜盒或盒包越来越多地得到使用，可通过使用高温加压水来从这种膜盒或盒包中提取饮料。

尤其，包含一定剂量的用于冲泡所谓意大利“蒸馏”咖啡的烘焙咖啡粉的膜盒已经变得十分流行，因为由这种膜盒获得的饮料在口味和外观方面非常接近通过使用在酒吧和饭馆中常用的传统蒸馏型咖啡机所获得的蒸馏咖啡。

在这些膜盒中，WO2005/092160和WO2005/092162披露了一种特殊的膜盒，该膜盒包含粉末型式的物质、较佳地是烘焙咖啡粉，该膜盒设有弹性隔膜，该隔膜可产生持久的奶油层(crema)，并且借助该隔膜可以提取具有改进的物理和感官特性的饮料。

已知的弹性隔膜固定在咖啡粉剂的下游，并且由纸或织物制成的过滤片插设在粉剂和隔膜之间。隔膜基本上是弹性膜，该弹性膜具有至少一个设置中央区域的通孔或狭缝，并且该弹性膜在膜盒内的压力超过一定阈值时可弹性地打开。

从已知膜盒中观察到的缺点是制造这种膜盒的复杂性。尤其，使制造工艺变得复杂的一些操作与将纸或织物适当安装在膜盒内有关，这主要导致了由于过滤器的柔性所引起的夹持和搬运问题。

另一缺点是，由于包含咖啡粉的膜盒通常使用纸质过滤器，从而将固定微粒保持在膜盒内，并且防止微粒倒入外部杯子中。纸质过滤器的选择必然限制了膜盒的设计，例如迫使将膜盒底部设计成没有过滤纸会在作用于膜盒内的压力下或由于表面不平或开口而破裂的区域。

在EP-A 0 309 708中提出了一种聚丙烯过滤器。然而，这种过滤器特点在于，截锥形的开口和向待提取的物质突出的对应喷嘴。因此，这种已知的刚性过滤器仍然会有制造问题，因为当过滤器安装在膜盒内时，必须观察到相对于粉末物质的正确取向。

发明内容

本发明的宗旨是通过提供一种能显著降低所述膜盒的制造时间和成本的过滤器，来克服已知膜盒的缺点。

为此，本发明的一目的是能够将这种过滤器特别迅速和简单地安装并固定在膜盒内。

本发明的另一目的是即使在放置过滤器的膜盒底部存在表面脊的情况下也能有良好的过滤。

这一宗旨以及这些和其它目的将在下文中变得显而易见，它们通过一种用于适于提取饮料的膜盒的刚性过滤器来实现，该过滤器包括基本扁平的本体，该本体具有多个过滤通孔，这些孔的尺寸可阻止固体颗粒通过而能让冲泡的水或饮料通过，其特点在于，这些孔具有相对于该扁平本体的中间平面基本对称的形状，从而该过滤器可以插入膜盒中，而无需考虑这些孔相对于膜盒内的粉末物质的取向。

附图说明

从借助附图中的非限制性例子来说明的、本发明较佳但非排它性实施例的描述中，本发明的进一步特征和优点将会变得显而易见，在附图中：

图1是包含根据本发明的过滤器的膜盒的分解立体图；

图2是图1的膜盒处于未分解状态的剖视图；

图3是根据本发明的第一实施例且用在图1和2的膜盒中的过滤器的平面图；

图4是根据本发明的第二实施例的过滤器的平面图；

图5是沿着线V-V所取的图4的过滤器的剖视图；

图6是根据本发明的第三实施例的过滤器的平面图。

具体实施方式

在下面的描述中，相同的附图标记表示等同或具有相同技术功能的元件。

参见图1和2，适于包含根据本发明的的膜盒总的用附图标记1来表示，该膜盒是基本圆柱形的(但也可以是截锥形的或棱柱形的)，并且包括盒状本体，该盒状本体较佳地由两个部分形成，即，杯状部分2和用于在上方区域封闭杯状部分2的元件3。封闭元件3设有输入口3a，该输入口3a较佳地但不是必须地可突出且封闭，并且可以已知的方式被饮料提取机刺穿而打开，从而使加压热水能流入膜盒。杯2和封闭元件3较佳地借助超声波或已知的类似技术熔接在一起，例如在现有技术的专利文献WO2005/092160和WO2005/092162中所披露，在此以参见的方式引入这些专利文献。

盒状本体2、3包含粉末型式的物质4，较佳地是咖啡粉，咖啡粉适于允许借助加压热水来提取例如蒸馏咖啡之类的饮料。粉末形式的物质4可以包括在两个过滤元件5a和5b之间，这两个过滤元件适于将例如粒状咖啡渣之类的固体微粒保持在膜盒1中。

根据本发明设置至少一个这种过滤元件，较佳地是下部过滤元件5b，该过滤元件较佳地由诸如聚丙烯之类的模制塑料制成。过滤器也可由金属或使过滤器变成基本刚性的任何其它材料制成。对于术语“刚性”，它是指基本平的本体不会在用于提取饮料的膜盒内通常压力下显著弯曲，例如在高达10巴的压力下。

膜盒的盒状本体具有基部6，该基部6设有用于流出已提取饮料的输出口7。基部较佳地包括多个脊61，这些脊61适于在基部和下部过滤器5b之间形成狭槽62，以向输出口7输送提取饮料。槽非常小，较佳地是约1mm宽或更小。

脊61可以是弧形的，且同心地设置成围绕输出口7，从而槽62同心地引向彼此并且径向相互连接，如同在WO2005/092160和WO2005/092162中那样。

过滤器5b可以简单地放置在基部6上或可以附连在其周缘区域。较佳的是，脊61支承过滤器5b，从而防止过滤器在饮料提取阶段弯曲。

输出口7较佳地设置在基部6的中心区域并且由边缘8来围绕，该输出口7被弹性奶油层形成隔膜9基本封闭，该隔膜9可以在压力下打开。

隔膜9包括由弹性或类似橡胶的材料制成的弹性膜，该材料较佳地是诸如SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯的嵌段共聚物)或Laprene(基于SEBS和聚烯烃)。

弹性膜可包括通孔10，该通孔10适于在膜盒1未被使用时保持隔膜9和因此饮料输出口7的封闭，而在膜盒内压力超过某个值、例如6巴以引起通孔10的变形和因此变宽时使饮料能流过。

作为通孔10的替换方式，弹性隔膜可包括盲孔(未在图中示出)，当膜盒中的压力到达某个阈值时，该盲孔可以因破裂而打开。

弹性隔膜9可以与膜盒1的盒状本体2、3共同模制在一起，盒状本体较佳地由聚丙烯制成，从而免去了将隔膜9固定至输出口7的边缘8的中间机械操作。

或者，弹性隔膜可以与刚性的支承环(未在图中示出)共同模制在一起，该支承环适于互锁在输出口7的突出圆筒形边缘中。

膜盒1还包括安全盖11，该安全盖11安装在盒状本体的基部6处，从而增大盒状本体的轴向尺寸。更具体地说，盖11固定至膜盒的盒状本体，从而沿着水流方向、基本在膜盒的对称轴线方向从基部6突出。

盖11较佳地例如通过咬合而机械固定至基部6的周缘边缘15，从而使其能迅速配装到膜盒1的盒状本体。

安全盖11设有圆筒形台肩12，该台肩12配合在隔膜9上，且适于将隔膜9保持抵靠设在基部6中的输出口7，从而防止隔膜由于在提取饮料过程中达到的高压而突然从膜盒中喷出。

台肩12可以具有至少一个通道14，从而使饮料能通过安全盖11排出膜盒1。为此，盖11包括至少一个输出开口13。

盖11可设有第二封闭的圆筒形壁16，该壁16围绕台肩12且可以互锁在圆形基座17内，该圆形基座17围绕输出口7形成在基部6上。壁12和16因此形成圆筒环，从隔膜9的孔10中排出的饮料可在到达设在安全盖11中的输出开口13之前流入该圆筒环。

现在参照根据本发明的下部过滤元件5b，该下部过滤元件5b较佳地用在上述的膜盒1中。显然，熟悉本领域的技术人员会理解，这种过滤器可以用在任何包含粉末物质的膜盒中，通过使用加压水可以从该膜盒中提取饮料。

过滤器5b适于与过滤纸同样有效地保持从粉末物质4中提取的饮料的固定颗粒。尤其，过滤器5b包括由一厚边缘52围绕的扁平本体51，该边缘52从扁平本体51的两面突出相同程度。多个通孔53也设置在扁平本体51中，这些通孔的尺寸可阻止固体颗粒通过而能让冲泡的水或饮料通过。

孔53在整个扁平本体51上可以根据任何图形设置。例如，孔53可以如图3所示根据网格状图形设置，或者如图4所示沿着同心圆周设置。有利的是，假如过滤器必须放置在多个脊上，这些脊形成用于向膜盒出口输送饮料的槽，则较佳的是，孔53叠置在这些槽上而不是脊上，从而防止孔被脊阻塞，因此提高饮料通过的均质性并提高过滤效率。

例如，图4的过滤器5b的孔53相互同心地设置，从而与膜盒1的同心的和径向的槽62对准。

孔53具有相对于扁平本体51的中间平面F对称的形状，从而过滤器可以插入膜盒中，而无需考虑这些孔相对于膜盒内粉末物质的取向。

尤其，每个孔53在中间区域54处的直径要窄于孔53在扁平本体51的表面区域55处的直径，从而每个孔53的剖面对称地从中间区域54向表面区域55发散。孔53的双截锥形相比圆柱形来说给予过滤器更好的坚固性，并且在过滤器5b的模制过程中也是有用的，尤其是在必须打开模具并脱出过滤器时。

从中间区域54到任一表面区域55的发散角较佳地是从1°到20°或30°，更佳地约10°。每个中间区域54处的直径较佳地是0.1mm-1.0mm，更佳地是0.2mm-0.4mm，再佳地是0.25mm-0.35mm。

为了进一步提高过滤效率，以上的孔可以设置成如图6所示沿着图形58(例如同心圆图形)的交错构型53a-53b，该图形58设置在膜盒底部上的诸如槽62之类的输送槽上方。这样，孔沿着该图形且在输送槽上方的密度基本上是例如图4的过滤器的两倍。

过滤器5b的扁平本体51可以设有没有孔的基本圆形中央区域56。这个“完整”的中央区域56尤其适于包含用于产生奶油层的弹性隔膜的膜盒，诸如图1和2的膜盒，因为它避免了高压冲泡水直接冲击隔膜9。

而且，在中央区域56没有孔可改善过滤器5b的过滤作用。实际上，因为在过滤器的中央区域下方存在开口区域、即输出口7，所以过滤器5b会在饮料提取阶段弯曲。假如在中央区域56存在孔，则这些孔会变大，因此劣化过滤作用。

为此，过滤器5b的完整中央区域56的直径被选定为基本上等于输出口7的直径。熟悉本领域的技术人员会意识到，带有不存在任何通孔的区域的过滤器5b可以用于在过滤器会弯曲处含有非常大的开口区域的任何提取饮料的膜盒，。

过滤器5b还可包括围绕边缘52的内周缘的底切57，该底切57在模制过程中是有用的。

实际上，根据本发明的过滤器较佳地使用两个对称模具制成，这两个模具具有相应的面向彼此的截锥形销以形成孔53，当必须脱出过滤器时，过滤器保持在底切57处。

已经发现，本发明完全实现了预期目标，因为它能够显著简化用于形成饮料的膜盒的组装操作。尽管本发明设想成尤其用于适于制备蒸馏咖啡的膜盒，但是它在所有情况下也可更广泛地用于包含可食用物质的膜盒，这种膜盒大体适于通过渗滤形成饮料或者适于用在饮料或蒸馏咖啡提取机中的过滤器架。

因此设想的膜盒和过滤器可有多种修改和变型，所有这些都在所附权利要求书的范围内。所有的细节还可用其它技术上的等同部件来替换。

实际上，所用的材料以及尺寸可根据要求和现有技术发展水平而为任意的。

Claims (12)

1.一种适用于提取饮料的膜盒的刚性过滤器，包括基本扁平的本体，所述本体具有多个过滤通孔，所述孔的尺寸可阻止固体颗粒通过而只让冲泡的水或饮料通过，所述孔具有相对于所述扁平本体的中间平面基本对称的形状，以便所述过滤器可插入所述膜盒中，而无需考虑所述孔相对于所述膜盒内的粉末物质的取向，所述孔具有双截头锥形的形状，每个孔的中间区域的直径窄于所述孔在所述扁平本体的表面区域的直径，以便每个孔的剖面对称地从所述中间区域向所述表面区域发散。

2.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，每个孔从所述中间区域到任一所述表面区域的发散角是1°-30°，所述孔在所述中间区域的直径是0.1mm-1.0mm。

3.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述过滤器的所述扁平本体包括不设孔的基本圆形的中央区域，所述孔围绕所述中央区域均匀分布。

4.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述扁平本体由一厚边缘围绕，所述边缘从所述扁平本体的两面突出相同的量，以便所述过滤器相对于所述扁平本体的所述中间平面基本对称。

5.如权利要求4所述的过滤器，其特征在于，所述边缘包括围绕其内周缘的底切。

6.如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述孔沿着图形设置成交错的构型。

7.如权利要求中1所述的过滤器，其特征在于，它是由模制塑料制成的。

8.一种用于借助加压水从粉末形式的物质中提取饮料的膜盒，包括盒状本体，所述盒状本体包含所述粉末形式的物质，所述盒状本体具有基部，所述基部设有用于流出所提取的饮料的输出口，其特征在于，所述膜盒包括如前述权利要求中任一项所述的刚性过滤器，所述过滤器设置在所述粉末形式的物质和所述输出口之间。

9.如权利要求8所述的膜盒，其特征在于，所述基部包括多个脊，所述脊向所述过滤器突出，并且形成多个用于向所述输出口输送冲泡的水或饮料的槽，所述过滤器包括不设孔的基本圆形的中央区域，所述中央区域的直径基本上等于所述输出口的直径，以便没有孔直接面对所述输出口。

10.如权利要求8所述的膜盒，其特征在于，所述基部包括多个脊，所述脊向所述过滤器突出，并且形成多个用于向所述输出口输送冲泡的水或饮料的槽，所述孔与所述槽对准，且叠置到所述槽上而不是所述脊上，以便防止任何孔被所述脊阻塞。

11.如权利要求9或10所述的膜盒，其特征在于，所述过滤器由所述脊支承。

12.如权利要求9所述的膜盒，其特征在于，所述输出口被弹性奶油层形成隔膜基本封闭，所述隔膜可以在压力下打开，所述隔膜面向所述过滤器的不设孔的所述中央区域。

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