CN101410041B - 具有通过流体加压的外部密封材料的胶囊 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用容纳配料的胶囊制造饮料的方法。该方法包括以下步骤：将密封胶囊插入饮料生产装置的胶囊包封空间，通过至少两个限定胶囊包封空间的包封件的相对移动包封该胶囊，打开胶囊的进口表面并将加压流体注入胶囊以便打开胶囊的出口表面，胶囊内部的流体压力帮助出口表面的打开，其中，胶囊的外表面设置有暴露于胶囊包封空间中的流体压力的密封材料，以及包封胶囊之后，使胶囊包封空间内的流体压力至少部分地作用在密封材料上，使得密封材料继而被压靠在包封件之一上，由此形成流动阻力，该流动阻力足以保证在胶囊内部建立起足够使胶囊的出口表面在压力协助下打开的压力。

Description

具有通过流体加压的外部密封材料的胶囊
技术领域
本发明总体涉及容纳饮料配料的胶囊、包括这种胶囊的饮料生产系统以及用于基于这种胶囊中容纳的配料生产饮料的方法。
背景技术
在本说明书和所附权利要求的范围内，术语“饮料”也包括可食用液体。
本发明的背景是容纳有饮料配料或其它可食用配料(例如汤)的胶囊领域。通过使这些配料与液体相互作用，可以生产饮料或其它食物，例如汤。所述相互作用可以是例如提取、调制、溶解、混合等工艺。这种胶囊例如适于容纳研磨咖啡以便通过使热水在压力下进入胶囊并从该胶囊中排出咖啡饮料而生产咖啡饮料。
例如从EP-A-512470(US5402707的对应物)中已知从胶囊获得可食用液体的系统和方法，下面将对其进行说明。
图1所示的胶囊101具有截头圆锥形杯子102，该杯子可以充填例如烘焙和研磨的咖啡103，并且被焊接和/或压接在从杯子102的侧壁横向延伸出的法兰状边沿上的箔状撕破式面盖104封闭。胶囊保持器111包括具有浮凸表面元件113的流格栅112。
胶囊保持器111容纳在其支承件115中，该支承件具有侧壁124和用于使所提取的咖啡饮料通过的孔127。
从图1中可以看到，提取系统还包括具有进水通道120的注水器107和具有内凹部的环形部件108，该内凹部的形状基本上与胶囊的外部形状相对应。环形部件108在其外部包括弹簧122，该弹簧保持用于在提取完成时释放胶囊的环123。
操作时，胶囊101被放置在胶囊保持器111中。注水器107刺穿杯子102的上表面。胶囊的下部撕破式面104放在胶囊保持器111的沿径向设置的部件113上。
水通过注水器107的通道120注入并冲击咖啡层103。胶囊101内的压力增加并且撕破式面104逐渐地遵循径向开口浮凸部件113的形状。这种径向开口浮凸部件可以替换为棱锥形浮凸件或其它形状的浮凸件。当撕破式面的构成材料达到其断裂应力时，撕破式面沿着浮凸部件撕裂。所提取的咖啡流经流格栅112的孔口并被回收在孔127下方的容器(未示出)内。
根据本发明的提取方法的原理概述如下：
-将最初密封的胶囊插入机器的胶囊包封空间；
-通过将包封件从打开状态移动到胶囊包封状态，所述胶囊包封空间被封闭；
-在胶囊的第一壁内形成至少一个开口并且液体在压力下被注入胶囊；
-胶囊内部的压力有助于打开胶囊的出口表面；
-通过第一壁内的开口进入胶囊的水在横穿胶囊内部时与胶囊内容纳的配料相互作用，然后通过打开的出口表面离开胶囊。
胶囊中的配料优选形成水的流路的“瓶颈”，并且因此在流经胶囊的液体流的上游侧和下游侧之间产生压降，这种压降甚至可以在液体与配料之间相互作用的过程中由于配料的溶胀而增加。相应地，必须确保水流实际上仅通过胶囊内部(箭头A1)，而没有水会从注水器流入环形包封件108和胶囊101的外部之间的缝隙并流到装置的排水孔127。箭头A2示出此不希望的水流路。
换句话说，任何流向胶囊101外部的水必须遇到由安置在环形部件108和胶囊101之间的缝隙中以及注水器和饮料出口之间的流路中的密封接合所产生的明显流动障碍。
在密封接合完全不工作并且水在没有遇到足够流动阻力而流出胶囊的情况下，在胶囊内部将无法建立起使得出口表面撕破所需的压力，或者低压力不能将出口表面完全撕破，并且因此导致物质提取较差。在这种情况下，水将从饮料生产装置排出，而未能在足够的压力条件下与胶囊内容纳的配料相互作用或充分相互作用。
可设想一种改进，其中利用橡胶弹性材料涂敷环形部件的内壁以帮助该密封接合。根据所述方法，可通过固定在或附装到饮料生产装置上的结构确保密封接合。这种改进的缺陷是，在使用大量胶囊之后，固定密封装置会发生磨损，从而产生的饮料的质量会由于水通过不再完全有效的密封而变差。
发明内容
因此，本发明旨在改进这种饮料生产系统的安置在液体进口和饮料排放侧之间的密封接合。
一方面，本发明在胶囊的外表面加设密封材料。优点是任何密封材料只使用一次(即只与相关联的胶囊一起使用)，从而可以确保密封正确地起作用并且密封件处不会出现卫生问题。由于密封材料只使用一次，密封材料的不完美特性(非弹性等)是可以接受的。
该目的通过独立权利要求的特征实现。从属权利要求进一步发展了本发明的中心思想。
本发明的第一方面涉及一种从容纳有配料的胶囊制造饮料的方法。该方法包括以下步骤：
-通过至少两个限定胶囊包封空间的包封件的相对移动将密封的胶囊包封在饮料生产装置的胶囊包封空间中，
-将胶囊插入胶囊包封空间后，打开胶囊的进口表面并将加压流体注入胶囊以便打开胶囊的出口表面。胶囊内部的流体压力可帮助打开出口表面。在胶囊的外表面设置有暴露于胶囊包封空间内的流体压力下的密封材料。
-包封胶囊之后，使胶囊包封空间内的流体压力至少部分地作用在密封材料上，使得密封材料继而被压靠在包封件之一上，由此建立起流动阻力。该流动阻力应当足够使得在胶囊内部建立起足以使胶囊出口表面在压力协助下打开的压力。
流体压力可以作用在密封材料上从而密封材料被压靠在包封件和胶囊的外表面上。
流体压力可以沿朝向胶囊外表面的一区域的方向挤压密封材料，在该区域中，包封件之一到胶囊外表面之间的间隙在没有密封材料的情况下是零或者比未受挤压的密封材料的初始位置处的间隙小。
胶囊的出口表面可以在大于4巴、优选大于6巴、最优选大于8巴的压力下打开。
两个包封件可以至少部分地夹紧密封材料的一部分和胶囊的法兰状边沿。
包封件的位移在其最终的靠近阶段可以遵循基本上平移的轨迹。
当封闭胶囊包封空间时，密封材料的至少一部分可以部分地被包封件压缩。
密封材料可以被流体压力压缩。
在一种可能的实施方式中，密封材料可以是非弹性的。
该非弹性的密封材料可以从包括下列材料的组中选择：塑料、金属、纤维、纸、粉末、棉花、粘滞性糊状物和泡沫或烧结材料以及这些材料的组合。
密封材料可以塑性地变形。
在另一形式中，密封材料可以至少部分地为弹性。
弹性密封材料部分可以从包括塑料或人造橡胶及其组合的组中选择。
密封材料可以由非弹性材料和弹性材料例如以层状物、填料-基体或混合物或者其它形式构成。例如，弹性材料可以构成弹性基体，而非弹性材料可以是密封材料的填料/填充物。
密封材料可以通过粘结、焊接、压入配合和/或压接附装在胶囊的外表面。
在另一实施方式中，密封材料是胶囊的外表面的一体部分。
密封材料的厚度可以是0.3mm-2.5mm，优选为0.5mm-2mm。
包封件的接合表面可以设置有沟纹，该沟纹至少基本上被受压密封材料封闭。
本发明的另一方面涉及一种饮料生产系统。该系统包括：
-可以通过至少两个包封件的相对位移选择性地包封胶囊的胶囊包封空间，
-包括出口表面的容纳饮料配料的胶囊，以及
-将加压流体注入胶囊的流体注射部件，流体注射压力有助于打开所述出口表面。
胶囊的外表面设置有密封材料。该密封材料在几何结构/几何形状上布置成暴露于胶囊包封空间中的流体压力下。胶囊包封件和胶囊在几何结构上布置成使得至少一个所述包封件在位于胶囊外表面之间的作用在密封件上的流体压力的作用下与胶囊的密封件接合。密封材料被压靠在协同操作的包封件上以便形成流动阻力，该流动阻力使得能够在胶囊内部建立起足够有助于打开出口表面的压力。
附图说明
通过结合附图阅读下文对本发明的实施例的详细说明，本领域的技术人员可以清楚地了解本发明的其它优点、特征和目的。
图1示出从EP-A-512470已知的提取胶囊；
图2示出一系统，在该系统中，胶囊放置在胶囊保持器上但还未到达其在饮料生产装置中的闭合位置；
图3示出图2的放大视图；
图4示出处于胶囊在钟形部件和胶囊保持器之间到达其闭合位置的状态的图2的系统；
图5示出根据第一实施例的胶囊保持器、钟形部件和胶囊的透视图，其中该胶囊还未到达其闭合位置；
图6示出本发明的第二实施例；
图7是图6的细部放大视图；
图8是第二实施例的透视图；
图9示出胶囊已到达其闭合位置的第二实施例；
图10示出第三实施例，其中胶囊的密封件是胶囊侧壁的一部分；
图11是图10的细部视图；
图12示出根据第三实施例的密封接合；
图13示出第四实施例，其中密封件是胶囊的顶壁部件的一部分；
图14示出处于最终状态的第四实施例；
图15示出其中通过流体压力向密封材料施加压力的实施例；
图16示出另一个实施例，其中通过胶囊包封空间中的流体压力向密封材料施加压力。
具体实施方式
现在参照图2对第一实施例进行详细说明。
应指出，下文将参照胶囊的特定设计——即胶囊包括杯状基体和封闭箔部件的设计——对本发明进行说明。但是，应当理解，胶囊的其它设计也是可行的，例如具有双凸透镜形式的胶囊，其中两个基本上相配并相对的壁(例如箔)在例如环形边缘处密封。根据本发明的胶囊通常包括至少两个相对的壁部件(表面)，所述壁部件在其各自的边缘处彼此连接以形成密封的法兰状边沿区域，从而包封密封的内部。
本实施例示出具有浮凸元件12的胶囊保持器13，该浮凸元件设计成撕破并刺穿封闭胶囊1的杯状基体4的箔部件5。可例如胶囊内的压力一旦超过阈值箔部件5立即被撕破。应指出，浮凸元件可以具有任何能够使得箔部件(局部)撕破的凸起形状。仅仅作为例子，可列举棱锥形、针形、隆起状、柱状和伸长的肋状。
配料3容纳在胶囊1中，其中选择配料3从而使得当液体进入胶囊1的顶壁17的区域内然后与该配料3相互作用时产生饮料。优选的配料是例如研磨咖啡、茶或可用于制造饮料或其他液体或粘性食物(例如汤)的任何其他配料。
图2示出这种胶囊已经被放置在胶囊保持器13上的状态，其中箔部件5搁置在胶囊保持器13的浮凸元件12侧，并且胶囊1的所述杯状基体4已经被饮料生产装置的包封件9的圆周壁25部分地包围。所示的包封件具有钟形的形状。其它形状是可行的，其中包封件的内部轮廓(凹部)的设计通常适于大致匹配胶囊1的轮廓。
因此，当胶囊保持器13(也是一种包封件)和包封件9从打开位置转换为胶囊包封位置时可以选择性地包封胶囊包封空间。
应指出，由于胶囊内限定有过压力，所示箔部件5并不完全是平的，该过压力是通过在制造填充的胶囊时引入例如保护气体而产生的。
包封(钟形)部件9还包括环形的支承裙缘18——其功能将在下文说明、用于将该钟形部件安装在饮料生产装置上的外螺纹19以及用于将液体例如加压热水供给至注水器14的进水口20，该注水器可松开地安装(旋拧)在钟形部件9上。
应指出，螺纹19只是连接装置的示例，该连接装置可以是可松开的或永久的连接装置。
从基于胶囊的蒸馏咖啡机(espresso machine)领域的现有技术可知饮料生产装置的其它部件，例如用于移动钟形部件并最终移动胶囊保持器的机构。
注水器14也可以包括穿孔元件(刀片、销等)24，其设计成当例如通过手动操作的或自动的机构使胶囊保持器13和钟形部件9相互靠近时在胶囊1的顶壁17中形成开口。一通道(图中未示出)横穿穿孔元件24，从而一旦穿孔元件14伸入到胶囊1的内部时即可向胶囊1的内部供水。
胶囊1包括所述顶壁17、侧壁7和法兰状边沿6，其中箔部件5被密封在所述法兰状边沿6上以便密封地封闭胶囊1的杯状基体4。同样，只要胶囊可以被密封并且容纳所述配料，则胶囊的其它设计也是可行的。
根据本发明，胶囊1的外表面具有专门的密封件(密封材料)8。该密封件8可由于所使用的材料和/或由于密封件8的几何形状而具有弹性。
另外，密封件8可以与胶囊1成一体或者作为分离构件。在后一种情况下，可将密封件可松开地安装在基体4上或者例如通过焊接或通过粘合剂固定在其上。
当密封件8是附装在胶囊1上的分离构件时，其可以作为一个一体件安装在胶囊上。或者，可将该密封件以流体或粘滞体的形式施加，并且一旦被施加在胶囊的外表面上然后可以立即硬化(例如聚合)，例如当施加硅树脂时即是这种情况。
如果将弹性材料用于密封件8，则优选使用橡胶弹性材料。术语“橡胶弹性”是指被压缩时具有橡胶弹性的任何合适的材料，包括但不限于人造橡胶、硅树脂、塑料、乳胶、树胶或其它。
在用于密封件的材料与用于胶囊的材料(例如诸如铝的金属或塑料)相同时，优选通过密封件的几何形状获得密封件的弹性特征。
在根据图2的实施例中，密封件8由于唇状的形式而可弹性地偏斜。该密封件由与胶囊相同的材料——优选为塑料——制成。该密封件可以与胶囊1的基体4形成一体。
柔性自由唇缘8从法兰状边沿6的外部边缘延伸并向外倾斜。在所示的实施例中，柔性唇缘是胶囊基体的侧壁的边缘，该边缘弯曲大于约90度的角度，优选在95度到175度之间。
应指出，这种可偏斜的密封件8可放置在胶囊1上的任何位置，只要该位置适合于在注水器14和箔部件5中的穿孔之间的密封件8和包封件9的外部密封接合。密封件8还可以设置在胶囊1的顶壁17的当注水器14伸入胶囊1内部时围绕注水器14的区域。密封件8还可以设置成覆盖胶囊的不同部分(底部、侧壁、法兰状边沿)。
如图3中可以详细看到的，根据本实施例的钟形部件9不包括任何专用的弹性密封件。但是，钟形部件可选地也可包括附加的密封装置。
钟形部件9的扩张地倾斜的密封表面15设计成与胶囊1的可弹性偏斜的密封件8配合。该密封表面的倾斜与构成密封件的自由柔性唇缘的倾斜相反。
根据胶囊1的密封件8的形式和材料，钟形部件9的配合表面可以具有适于与胶囊1的密封件8密封接合的任何形状、位置和朝向。
图4示出钟形部件9和胶囊保持器13处于闭合压力接合的状态，并且由于水进入胶囊的内部并且在该内部建立起压力，胶囊保持器13的棱锥形的浮凸部件12已经在胶囊1的箔部件5中产生开口。胶囊被插入时，注水器14的刀片元件24在胶囊1的顶壁17中产生穿孔16。当胶囊内部已经建立起足够的流体压力时，由胶囊中容纳的配料制造的饮料可以从浮凸部件12和周围的箔部件5之间的小缝隙排出。
在图4所示的状态中，胶囊1的可弹性偏斜的密封件8——即柔性唇缘——被偏压紧靠包封件9的相应的倾斜密封表面15。环状支承裙缘18现在覆盖胶囊1的法兰状边沿6的端部以便确保当钟形部件的密封表面15向密封件8施加一定压力时，密封件8和胶囊像这样保持在合适的位置。
实际上，唇形的密封件8代表用于提供自增强密封接合的结构的示例。来自注水器的水在胶囊的外部和包封件之间的缝隙中被加压并且最终到达唇状密封件。由于唇状密封件被偏压紧靠环状件的密封表面，所以该唇状密封件将阻挡该水流。这种阻挡效果将导致密封件上游侧的压力升高，这又导致密封件被更加牢固地压在密封表面上，并且因此形成密封接合处的压力越大则越牢固的密封接合。
在图5所示的实施例中，在胶囊保持器13的圆周内设置有凹槽22，该凹槽22用于排出在胶囊被取下之前停留或积聚在胶囊保持器13的上表面上或者从胶囊中滴落的水。
图6示出基本上相应于图2中的第一实施例的变型的实施例。根据本实施例的密封件8是可压缩的。该密封件覆盖侧壁7的一部分以及胶囊1的法兰状边沿6的外端和所述侧壁7之间的区域。(该密封件也可以仅仅覆盖胶囊1的基体4的侧壁7的一部分。)根据本实施例的密封件8具有不对称的即L形的横截面。
或者，密封件8可以具有其它形状，例如施加在胶囊上的膜、O形环等等。
当胶囊1处于如图4所示的位置，并且然后在完成饮料生产过程后保持器13打开时，存在由于“真空效应”胶囊1仍被吸在钟形部件9中而不脱落的危险。如图8所示，本发明提供了一种这样的机构，该机构确保胶囊1和钟形部件9之间的密封接合只有在钟形部件9紧靠接合胶囊保持器13时存在，但又会自动释放以使空气能分别进入胶囊1的顶壁17和侧壁7与钟形部件9的内壁之间的空间。
如图8所示，尤其是在密封件8覆盖胶囊1的侧壁7的一部分的情况下，钟形部件9的环形前表面可以是不平的，例如设置有作为提供空气的进气通道的凹槽21或其它沟纹。一旦钟形部件9和胶囊保持器13之间的偏压力被释放，则凹槽允许空气进入。因此空气流动进入该空间并且用户可更容易地取出胶囊1。最终，胶囊1甚至会从钟形部件9中自动地落下。
图9示出其中钟形部件9的前表面23与胶囊1的密封件8密封接合的第二实施例的状态。
图10至12示出本发明的第三实施例，其中密封件的弹性特征是由胶囊本身的几何形状导致的。在示出的实施例中，密封件具有阶梯26的形状，即胶囊1的侧壁7的直径突然增加。应指出，该几何形状不限于示出的阶梯，其它形状也是可行的，只要他们能够获得密封件的弹性或至少可变形的性质即可。
根据该实施例的阶梯状密封件26只是中空密封件(与根据第二实施例、如图6至图9的“填充”密封件8相反)的一个示例。当密封件的弹性是通过几何形状获得时，通常发生密封件偏斜(在此为阶梯向内和向下变形)。另一方面，当弹性特征是由于使用的材料导致的并且使用“填充”密封件时，通常发生材料的压缩和/或位移。
根据本实施例的密封表面15是倾斜的。这样密封压力具有沿径向向内的第一分量和沿轴向的另一分量(图12中向下)。
尤其从图12中可以看到，箔部件5可以卷绕在胶囊的边沿上(参见附图标记27)。
图13和图14示出第四实施例，其中密封件是O形环11。该O形环在几何结构上布置并且优选固定在胶囊1的顶壁17上。这只是在胶囊1的外部、在面对注水器并且将被穿孔以便形成到胶囊1的进水口的一侧设置密封件的示例。
O形环11被定位成周向地围绕注水器14刺穿胶囊1的顶壁17的区域。密封件11因此被包封件9的底部28压缩，并且(参照图14)被包封件9的圆周侧壁25的上端保持在合适的位置。
应当指出，底部28可以基本上是平的或者倾斜的，以便确保在装置闭合、胶囊被完全接合在包封件9中时与密封件11形成足够水密的界面。
作为O形环11的替代方案，也可以放置可偏斜的唇状密封件(例如，与根据第一实施例的唇缘8相似，参见图2)，该密封件从胶囊1的顶壁17即面对注水器14的壁突出。
在任何情况下，底部28都将在密封件11上施加轴向的压缩力。
在例如O形环被放置在胶囊1的侧壁7上的情况下，所述压缩力的径向分量占优势。
现在参照图15和16说明如何利用胶囊包封空间(由第一包封件9和第二包封件13限定)内的水压来充分地增加三个参与元件——即两个包封件9、13和胶囊1的边沿部分——之间的流动阻力。“充分地”是指无需100％的紧密，只要胶囊内部的压力足够高以便有助于打开胶囊的出口表面即可。
在图15中，没有限定的初始形状的密封材料8位于胶囊1的外表面，而在图16的示例中，密封材料具有限定的形状例如为O形环的形状。
图15a和图16a分别示出水压作用在密封材料8上之前的状态。
图15b和图16b分别示出水压作用在密封材料8上时的状态。
同样，假设至少在最终靠近阶段，第一和第二胶囊包封件9、13沿着大约平移的轨迹相互靠近。
在靠近阶段的最后，即在第一和第二包封件9、13的闭合位置，胶囊1的外部边沿6部分将被夹在第一和第二包封件9、13之间。胶囊边沿部分的这种夹持位置防止箔部件5从胶囊1的基体4剥离。
在闭合位置密封材料8至少部分地被夹紧在包封件9、13之一和胶囊1的边沿部分6和/或侧壁7之间。
无论如何，两个包封件9、13和胶囊1的边沿部分6以及密封材料8之间不一定是流体或压力密闭接合。这种不完全的密封接合出于多种原因。一方面，包封件9、13中的至少之一可以设置沟纹21(参见图8和相应的说明)，该沟纹有意地设置在包封件9的前面。
另一方面，本发明尤其适用于其中两个包封件可以在打开位置和闭合位置之间移动并且闭合力是预设的饮料生产机器。包封件的该闭合力通常在工厂内被预设并且通常用户不可调。这与例如枪刺状封闭件不同，在枪刺状封闭件中两个接合部件的最终位置没有预先限定并且主要取决于用户施加的力或者扭矩。
因此，在朝向限定的闭合位置的平移闭合轨迹的本示例中，由于制造公差和/或饮料生产机器的零件磨损，两个包封件9、13之间可能出现缝隙。
无论如何，在没有密封材料8的情况下，在压力下进入胶囊壁和包封件之一9之间的空间的水(参见图15b和16b中的箭头)将会在基本上没有遭遇大流动阻力的情况下从胶囊包封空间泄漏。在这种状况下，胶囊内部很可能无法获得足够有助于刺穿箔部件5的压力或者最多致使箔部件部分地、不完全地打开以及导致排放的饮料的质量问题(例如咖啡产量不高或者没有咖啡沫(crema))。
现在将密封材料8放置在胶囊1的外表面上，开始注入加压水时，一些水可能仍会从胶囊包封空间泄漏。但是，由于密封材料8至少部分地暴露于胶囊包封空间内部的水压下，该水压会动态地作用在密封材料8上，从而使得密封材料8进入受压状态。在受压状态，密封材料8会将来自注射水的压力传递给包封件9、13之一和密封材料8附着于其上的胶囊1的部分。因此，密封材料8将动态地和逐渐地趋向于阻断任何开启的水流动路径。密封材料8或者完全阻断水流动路径或者至少形成流动阻力，该流动阻力足够使得胶囊内部的压力上升至足够有助于箔部件5的刺穿的值。
在优选实施例中设置楔形空间(图15)或者阶梯状部分(图16)，密封材料8至少部分地位于所述楔形空间或者阶梯状部分中，从而水压趋向于朝向这样的区域挤压密封材料8，在该区域中两个包封件9、13之间的缝隙与密封材料8不受挤压时的位置相比较小(或者实际为零)。
当密封材料8用于如图15和图16所示的构型中时，该密封材料可以由任何(食品级)材料制成，例如塑料、金属、纤维、纸/植物纤维、织物、泡沫或者甚至粘滞性糊状物或者其组合。
密封材料8可以通过粘结、焊接或者机械地(压入配合、压接等)附装在胶囊的外表面。
根据图15和16中所示的示例，密封材料优选动态地被流体压力压缩。这产生楔形物的效果，这继而又在密封区域产生足够的压力损失，该压力损失使得包封空间内的压力(“调制压力”)充分地升高从而使得下部的箔(膜)撕破/穿孔。
由密封材料产生的压力下降必须足够使得包封空间中的压力达到例如4巴或更高，优选大于8巴，最优选为10到13巴，在该压力下，箔部件会被穿孔/破裂并且咖啡提取物可以被释放。
同样，只要胶囊的包封空间内的压力可以达到所需的调制压力范围，那么严格意义上的100％的水密密封就不是绝对地必要。
包封件的表面应当优选地与胶囊表面(边沿部分)共同形成楔形空间，从而密封件可以低动态地形成以便填充任何空间和/或缝隙。
在闭合的过程中密封件可以被夹紧以便预先限制来吸收初始的间隙和/或缝隙。但是，主要的密封效果(压力损失)是通过使得密封件变形并迫使其紧靠胶囊边沿部分和有关的包封件的表面的流体压力动态地获得的。
由于仅使用一次，密封材料没有必要必须是弹性的，其也可以是非弹性的。密封材料的优选尺寸是厚度在0.3mm-2.5mm之间，优选在0.5mm-2mm之间，最优选在0.75mm-1.25mm之间。
间隙或缝隙可以是显性/可见地设置的缝隙或洞(参见图8)，这些缝隙或洞设置在包封件的夹紧边沿和/或需要补偿公差变化(制造公差、机械封闭零件、轴承、轴等的磨损)的位置。
建议密封材料的厚度是两个包封件之间明确预见或预期的缝隙或间隙的尺寸的至少两倍。例如，如果密封材料的厚度为0.5mm-2mm，则最大允许缝隙(沿密封材料的厚度方向)可以分别在约0.25mm-1mm的范围内变化。
附图标记列表：
 
1 胶囊
2 饮料生产装置(“咖啡机”)
3 配料
4 第一壁元件(例如胶囊的杯状基体)
5 第二壁元件(例如箔部件)
6 法兰状边沿
7 基体的侧壁
8 密封件/密封材料
9 第一包封件(例如钟形部件)
10 过渡区域
11 O形环
12 浮凸元件
13 第二包封件(胶囊保持器)
14 注水器
15 包封(钟形)部件的密封表面
16 胶囊的第一(例如底部)壁中的穿孔
17 胶囊的顶壁
18 包封(钟形)部件的环状支承环
19 安装包封(钟形)部件的螺纹
20 包封(钟形)部件的进水口
21 包封(钟形)部件的环状前表面中的凹槽
22 胶囊保持器的支承环中的凹槽
23 包封(钟形)部件的环状前表面
24 注水器的穿孔元件(刀片)
25 包封(钟形)部件的圆周壁
26 阶梯状密封件
 
27   箔部件的卷绕    
28   包封件的底部壁  

Claims (29)

1.一种从容纳有配料的胶囊制造饮料的方法，所述方法包括下述步骤：
-通过至少两个限定胶囊包封空间的包封件的相对位移将密封的胶囊包封在饮料生产装置的胶囊包封空间中，
-打开胶囊的进口表面并且将加压流体注入胶囊以便打开胶囊的出口表面，胶囊内部的流体压力帮助出口表面的打开，
其中，在胶囊的外表面设置有暴露于胶囊包封空间内的流体压力的密封材料，以及
-在包封胶囊之后，使胶囊包封空间内的流体压力至少部分地作用在所述密封材料上，使得所述密封材料继而被压靠在其中一个包封件上，由此形成流动阻力，所述流动阻力足够保证在胶囊内部建立起足以使胶囊的出口表面在压力协助下打开的压力；并且两个包封件部分地夹紧密封材料和胶囊的法兰状边沿；且所述密封材料能够塑性变形。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流体压力作用在密封材料上使得密封材料被压靠在包封件和胶囊的外表面上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述流体压力沿其中一个包封件到胶囊的外表面的缝隙变窄的区域的方向挤压密封材料。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，胶囊的出口表面在大于4巴的压力下打开。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，胶囊的出口表面在大于6巴的压力下打开。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，胶囊的出口表面在大于8巴的压力下打开。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述包封件的位移在其最终的靠近阶段大致遵循平移的轨迹。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当封闭胶囊包封空间时，包封件至少部分地压缩所述密封材料。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述密封材料被流体压力压缩。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述密封材料是非弹性的。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述密封材料从包括纤维、纸、和泡沫材料的组中选择。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述密封材料是部分地为弹性的。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述密封材料在流体压力下塑性地变形。
14.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述密封材料通过粘结、焊接、压入配合和/或压接与胶囊的外表面连接。
15.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述密封材料的厚度为0.3mm-2.5mm。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述密封材料的厚度为0.5mm-2mm。
17.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述包封件的接合表面具有至少基本上被受压的密封材料封闭的沟纹。
18.一种饮料生产系统，包括：
-通过至少两个包封件的相对位移选择性地包封胶囊的胶囊包封空间，
-包括出口表面的容纳饮料配料的胶囊，以及
-将加压流体注入胶囊的流体注射部件，流体注射压力有助于打开出口表面，其中：
-所述胶囊的外表面具有密封材料，所述密封材料在几何结构上布置成暴露于胶囊包封空间中的流体压力，以及
-胶囊包封件和胶囊在几何结构上布置成使得至少一个所述包封件在位于胶囊包封空间内的作用在密封材料上的流体压力的作用下与胶囊的密封材料接合；
其中，所述密封材料被压靠在协同操作的包封件上以便形成流动阻力，该流动阻力能够使得胶囊内的压力充分升高直到出口表面打开；并且其中，两个包封件部分地夹紧密封材料和胶囊的法兰状边沿，且所述密封材料能够塑性变形。
19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述密封材料在流体注射压力下可变形。
20.根据权利要求18或19所述的系统，其特征在于，所述密封材料的材料与构成胶囊的材料不同。
21.根据权利要求18或19所述的系统，其特征在于，所述密封材料从包括纤维、纸、和泡沫材料的组中选择。
22.根据权利要求18或19所述的系统，其特征在于，所述密封材料的厚度为0.3mm-2.5mm。
23.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，所述密封材料的厚度为0.5mm-2mm。
24.根据权利要求18或19所述的系统，其特征在于，胶囊的出口表面设计成在超过环境压力的打开压力下打开，所述打开压力与环境压力的差值大于4巴。
25.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，所述打开压力与环境压力的差值大于6巴。
26.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，所述打开压力与环境压力的差值大于8巴。
27.根据权利要求18或19所述的系统，其特征在于，所述包封件的接合表面具有至少基本上被受压的密封材料封闭的沟纹。
28.根据权利要求18或19所述的系统，其特征在于，两个包封件设计成通过以夹紧运动与胶囊的密封材料接合来选择性地与胶囊的密封材料协同操作，所述夹紧运动在其最终的接近阶段遵循大致平移的轨迹。
29.一种用于制造饮料的胶囊，所述胶囊容纳有饮料配料并包括出口表面，所述胶囊适于通过饮料生产装置的至少两个限定胶囊包封空间的包封件的相对移动而被包封在胶囊包封空间中，所述出口表面能在注入胶囊的加压流体的作用下打开，
其中，所述胶囊的外表面设置有暴露于胶囊包封空间内的流体压力的密封材料，当所述胶囊被包封在饮料生产装置的胶囊包封空间之后，胶囊包封空间内的流体压力至少部分地作用在所述密封材料上，使得所述密封材料继而被压靠在其中一个包封件上，由此形成流动阻力，所述流动阻力足够保证在胶囊内部建立起足以使胶囊的出口表面在压力协助下打开的压力；并且所述至少两个包封件部分地夹紧所述密封材料和胶囊的法兰状边沿；且所述密封材料能够塑性变形。
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