CN102939034A - 盛装一定剂量的用于制作饮品的物质的封壳以及利用该封壳制作饮品的方法 - Google Patents

Abstract

用于制作饮品的封壳包括杯形主体（6），所述主体形成容纳粉末状或液体物质（2）的容纳腔（7）。主体（6）包括底壁（8）和侧壁（9），所述侧壁包括连接到所述底壁（8）的下部（10）以及界定由盖元件（17）封闭的开口的上部（11）。封壳还包括伸长机构（18），在所述封壳（1）的内部压力增加之后，所述伸长机构允许借助所述侧壁（9）的所述下部（10）以及与所述下部连接的底壁（8）而远离所述盖元件（17）移动。还要求保护一种方法，所述方法包括：将水和/或蒸汽供给到所述封壳（1）中以增加所述封壳（1）的内部压力，且因此使得所述侧壁（9）的所述下部（10）以及所述底壁（8）移离所述盖元件（17）直到所述底壁（8）抵靠外部刺穿机构被撕开，从而允许通过所述底壁（8）来供应所述饮品。

Description

盛装一定剂量的用于制作饮品的物质的封壳以及利用该封壳制作饮品的方法

本发明涉及一种盛装一定剂量的用于制作饮品的物质的封壳以及利用该封壳制作饮品的方法。取决于需求，所述物质可以是粉末状的或液体的。

具体地，本发明涉及利用封壳1（这类封壳通常盛装粉末状物质）来制作咖啡或包含咖啡的其他饮品（例如，卡布奇诺）。因此，在下文中优选地参考这类饮品。在任何情况下，本发明可以被无差别地用于利用封壳1来制作任何其他饮品。

此外，如果封壳中所盛装的物质是粉末状的，那么本发明可以无差别地用于借助利用加压热水和/或蒸汽浸泡该粉末的方法来制作饮品，以及当粉末状物质由水和/或蒸汽溶解时来制作饮品。

目前，存在许多类型的现有技术封壳1以及用于制作饮品（尤其是咖啡）的设备。

根据第一现有技术类型，该封壳是相对刚性的，并且在制作饮品时，该封壳必须在两点处提前被刺穿以允许从一侧供给水和/或蒸汽到该封壳中并且在另一侧使得所述饮品流出。

该方案的主要缺点在于，不可能以例如当制作意大利咖啡时需要的相对高的压力来制作饮品。

相反地，在例如在专利EP 468 078和EP 507 905中描述的第二现有技术类型中，该封壳最初仅在其这样的表面被刺穿，水和/或加压蒸汽通过所述表面被供应到所述封壳中。仅在后续阶段，当内部压力达到预定水平时，该封壳的底部变形，从而抵靠外部固定接触元件而撕开，该外部固定接触元件定位成与所述封壳的底部相隔预定距离。同时，封壳的其余部分保持未变化。更具体地，在专利EP 507 905的情况下，当底部变形时，该底部从其凹形（从外侧看）变化至平坦形状或甚至凸形。相反地，在专利EP 468 078的情况下，底部最初具有大致平坦形状，并且在压力增加之后该底部采用凸形。

根据例如在专利US 4 136 202中描述的第三现有技术类型，该封壳具有当内部压力增加时能够破裂的弱化表面。因此，在该情况下操作类似于刚才描述的，不同之处在于封壳破裂而不是抵靠一个或多个固定钉而撕开。

然而，第二和第三现有技术类型都不是无缺陷，这是因为用于制作咖啡的封壳1通常包含过滤器，所述过滤器能够保持咖啡粉末同时允许所述饮品流出。该过滤器通常定位成靠近封壳的壁，饮品通过所述壁流出。因此，使用涉及该壁的变形的封壳的全部方法可能导致过滤器的移动和/或意外损坏，这会影响咖啡粉末的正确留置。

在商业方面重要的另一问题在于，不可能具有能够无差别地用在根据不同操作逻辑设计的机械中的单个类型的封壳。具体地，需要能够将相同类型的封壳用于通过使所述封壳的壁破裂来实现延迟打开的机械中，以及用在相反地让所述壁抵靠一个或多个固定刺穿钉而实现随后撕开的机械中。但是，借助现有技术封壳1基本不可能实现上述情形。

在本文中，形成本发明基础的技术目的在于提供一种盛装一定剂量的用于制作饮品的物质的封壳，该封壳克服上述缺点。

具体地，本发明的技术目的在于提供一种盛装一定剂量的用于制作饮品的物质的封壳，在通过其壁变形而使饮品流出之后，该封壳不会遭受过滤器意外移动的风险。

本发明的技术目的还在于提供一种能够用在各种类型的机械中的盛装一定剂量的用于制作饮品的物质的封壳。

所指定的技术目的以及所表明的目的大致借助在所附权利要求书中描述的一种盛装一定剂量的用于制作饮品的物质的封壳来实现。

本发明的进一步的特征和优势从在附图中描述的包含一定剂量的用于制作饮品的物质的封壳以及利用该封壳来制作饮品的方法的数个优选的非限制性实施方式的详细说明更显而易见，在附图中：

- 图1至3是三种可能的现有技术类型的封壳1的示意性竖直截面图；

- 图4是处于原点状况的根据本发明的封壳的第一实施方式的示意性竖直截面图；

- 图5是处于抽出状况的图4的封壳的示意图；

- 图6是处于原点状况的根据本发明的封壳的第二实施方式的示意性竖直截面图；

- 图7是处于抽出状况的图6的封壳的示意图；

- 图8是处于原点状况的根据本发明的封壳的第三实施方式的示意性竖直截面图；

- 图9是处于抽出状况的图8的封壳的示意图；

- 图10是处于原点状况的根据本发明的封壳的第四实施方式的示意性竖直截面图；

- 图11是处于抽出状况的图10的封壳的示意图；

- 图12是根据本发明用于利用根据第一实施方式制作的处于制备饮品之前的状况的封壳来制作饮品的系统的截面图；以及

- 图13示出了处于供应饮品的状况的图12的系统。

参考附图，附图标记1总体上表示根据本发明制作的包含一定剂量的用于制作饮品的物质2（粉末状或液体）的封壳。

图1至3示出了现有技术类型3的通用封壳1并且仅旨在描述该封壳的三种可能的不同内部结构，这些内部结构甚至能够无差别地应用到根据本发明制作的封壳1。

取决于需求，封壳可以仅容纳物质2（通常用于这样的情形，其中物质2是液体或溶解以形成饮品-图3），或者容纳一个或多个刚性过滤器4（图1）和/或一个或多个柔性膜过滤器5（图2）。

要注意的是，虽然图3至9示出了不具有内部过滤器的封壳1，但是这些封壳可以制造具有一个或多个任何类型的内部过滤器（如在封壳1配置有刚性过滤器4的图10和11中的情况那样）。相反，为了清楚起见，在图12和图13中，封壳1还被示出为不具有物质2。

以已知的方式，根据本发明的封壳1包括第一杯形主体6，该主体形成盛装一定剂量的待用于制作饮品的物质2的容纳腔7。有利地，主体6由半刚性材料（例如，塑料或铝）制成。继而，主体6包括形成杯的底部的底壁8以及从其自身的与底壁8连接的下部10延伸到其自身的上部11的侧壁9，该上部11界定用于进入容纳腔7的开口12。

更详细地，在所示的实施方式中，主体6的四个不同部分能够被识别。具体地，在顶部（参考附图中封壳1的取向）处，第一部分13是相对于封壳1的中心轴线径向延伸的平坦环（在附图中是水平的）。在底部处，第二部分14平行于第一部分13大致平坦地延伸。第三部分15被连接到第二部分14，如果封壳1具有圆柱形对称性，那么该第三部分具有截头圆锥形的形状。

第四部分16具有最大的延伸部并且将在下文更详细地描述，该第四部分被插设在第一部分13和第三部分15之间。

应当注意的是，为了本发明的目的，上述第三部分15可能无差别地被认作侧壁9的下部10的一部分或者底壁8的一部分。相反，第一部分13可以被认作侧壁9的上部11的一部分。正是该第一部分13界定了进入开口12。

然而，在其他实施方式中，侧壁9和底壁8都可以采用任何其他形状，而不因此偏离本发明的范围。

封壳1包括盖元件17，该盖元件固定到侧壁9的上部11（并且具体地固定到附图中的第一部分13上），该盖元件被设计成气密地密封进入开口12，以便保存物质2的感官属性。

有利地，盖元件17是柔性材料（例如，塑料或铝材料）的片材。该盖元件可能具有或可能不具有弱化点（已知类型的，且因此未被示出）。

根据本发明，封壳1包括伸长机构18，该伸长机构在封壳1的内部压力增加之后借助侧壁9的下部10以及连接到该下部的底壁8而远离该盖元件17移动。

图3至图11示出了四个不同的实施方式，其中伸长机构18始终是上述主体6的第四部分16的一体式部分。在其他实施方式中情况可能并不这样。

有利地，伸长机构18形成为以便允许仅在封壳1的内部压力至少增加到预定值之后才进行上述运动。具体地，在用于制作意大利咖啡的优选实施方式中，当封壳1的内部压力超过可能在1和15巴之间的预定值时，伸长机构18允许侧壁9的下部10以及与该下部连接的底壁8进行运动。

在优选的实施方式中，伸长机构18是侧壁9自身的成形部。具体地，该成形部有利地被制造成使其在内部压力增加之后能够从未变形的开始状况弹性变形和/或塑性变形至变形状况，在该变形状况中，下部10和底壁8与当成形部处于开始状况时相比更远离该盖元件17。

有利地，通过制造成形部使其形成相对于侧壁9的其余部分的至少一个凹部19和/或一个凸部20，可以实现上述作用。

图4、6、8、10示出了封壳1（其主体6具有圆柱形对称性）的四个可能的不同实施方式，其中借助具有各种形状的凹形/凸形成形部来获得伸长机构18。具体地，从截面图看，成形部可以具有拱形轮廓（大致半圆形或半椭圆形）、锯齿轮廓等。

通常，为了保证封壳1的更均匀伸长，有利地，伸长机构18在主体6的整个侧壁9上周向地延伸。

图12和13示出了根据本发明制作的用于制作饮品的第一系统，该第一系统利用使得封壳1伸长的可能性。

该系统包括上述类型的封壳1以及一种设备，该设备继而包括能够被打开的抽出单元21，该单元的内部形成抽出腔22，封壳1能够被插入到该抽出腔中。附图仅示出了抽出单元21及其所容纳的部件。

在示意性示出的实施方式中，单元21可以无差别地包括水平轴线、竖直轴线或带角度轴线，该单元包括固定部23和可动部24，该固定部主要形成抽出腔22，该可动部能够被打开（以已知的方式）并且用作盖子。

当封壳1被插入到单元21中时，该封壳的第一环形部13有利地被锁定在固定部23和可动部24之间，而侧壁9的下部10以及底壁8离单元21足够远，以能够允许使得封壳1伸长。

与抽出单元21相关，存在第一刺穿机构24和第二刺穿机构25。

第一刺穿机构24被安装在抽出腔22中，以便当单元21被关闭时刺穿被插入到抽出腔22中的封壳1的盖元件17。在附图中，所述第一刺穿机构被固定到可动部24。

第二刺穿机构25被安装到抽出腔22中，用于刺穿被插入到抽出腔22中的封壳1的底壁8以及允许供应饮品。然而，具体地，第二刺穿机构25定位成使得当封壳1被插入到抽出腔22中时，底壁8不会被刺穿到足以允许供应饮品。在所示的实施方式中，这通过确保在封壳1开始状况中在底壁8与第二刺穿机构25之间存在预定距离来实现。然而，在其他实施方式中，可能的情况是，在封壳1处于原点状况的情况下，第二刺穿机构25接触底壁8或甚至该第二刺穿机构部分地咬入到该底壁中。

同时，第二刺穿机构25定位成当所述封壳1处于其变形状况时使所述第二刺穿机构完全刺穿底壁8且因此允许供应饮品。为此目的，存在用于将热水和/或蒸汽供给到封壳1中的机构26，该机构26与第一刺穿机构24操作性地相关（在附图中，它们被示意性地示出为具有经过可动部24和第一刺穿机构24的通道）。

在实践中，由供给机构26供应到封壳1中的热水和/或蒸汽使得内部压力增加并且导致底壁8远离盖元件17的随后运动，直到该底壁抵靠第二刺穿机构25而被撕开为止。在该点处，饮品能够流出封壳1，且随后通过排出孔27流出该单元21。

最后，本发明还涉及一种使用上述类型的封壳1来制作饮品的方法，所述方法包括下述操作步骤：刺穿盖元件17；将水和/或蒸汽通过先前被刺穿的盖元件17供给到封壳1中，从而以便将封壳1的内部压力增加到至少预定值，该预定值足以实现侧壁9的下部10以及底壁8远离盖元件17的运动，且因此引起底壁8抵靠外部刺穿机构的随后撕开，从而允许通过底壁8来供应饮品。

然而，如前所述，根据本发明的封壳1还可以结合与传统方法类似的用于制作饮品的方法使用，该方法包括刺穿底壁8（如果底壁8如所述的实施方式那样是相对刚性且平坦的，那么这是尤其有利的）、接着将热水和/蒸汽通过底壁8供给到腔中以增加封壳1的内部压力直到盖元件17破裂（如果盖元件17配置有弱化点，那么这是有利的）。

如果盖元件17由与用于制造主体6的材料相比低抗破裂性的材料制造，那么有利于上述后者的使用。

本发明具有重要的优势。

借助本发明，一方面，可能提供这样的封壳，该封壳允许实现底部的延迟打开，而不使得该底部必须经受可能会损害内部过滤器的稳定性的变形。

根据本发明得到的封壳还可以用于其中热水和/或蒸汽通过盖元件被供给而延迟通过底壁供应饮品的设备中，以及用于其中热水和/或蒸汽通过底壁被供给而延迟通过盖元件供应饮品的设备中。

最后，应当注意的是，本发明制造相对容易，并且甚至与实施本发明相关的成本也不太高。有利地，封壳的主体可以通过模制或热成型来获得。

上面所描述的本发明可以以数种方式被修改和调整，而不因此偏离本发明概念的范围。此外，本发明的全部细节可以替代为其他技术上等同的元件和所使用的材料，以及不同部件的形状和尺寸可以根据需要而改变。

Claims (9)

1.一种用于盛装一定剂量的用于制作饮品的物质（2）的封壳，所述封壳包括：

杯形主体（6），所述主体形成容纳所述物质（2）的容纳腔（7），所述主体（6）继而包括侧壁（9）以及形成所述杯的底部的底壁（8），所述侧壁从其自身的与所述底壁（8）连接的下部（10）延伸到界定用于进入到所述容纳腔（7）中的开口（12）的上部（11）；

盖元件（17），所述盖元件被固定到所述侧壁（9）的所述上部（11）上，用于封闭所述进入开口（12）；

其特征在于，所述封壳包括伸长机构（18），在所述封壳（1）的内部压力增加之后，所述伸长机构允许借助所述侧壁（9）的所述下部（10）以及与所述下部连接的底壁（8）而远离所述盖元件（17）移动。

2.根据权利要求1所述的封壳，其特征在于，在所述封壳（1）的内部压力至少增加至预定值之后所述伸长机构（18）允许所述移动。

3.根据权利要求1或2所述的封壳，其特征在于，所述伸长机构（18）由侧壁（9）的成形部构成。

4.根据权利要求3所述的封壳，其特征在于，在所述内部压力增加之后，所述成形部能够从开始状况弹性变形和/或塑性变形至变形状况，在所述变形状况中，所述下部（10）和所述底壁（8）与所述成形部处于所述开始状况时相比更远离所述盖元件（17）。

5.根据权利要求4所述的封壳，其特征在于，所述成形部相对于所述侧壁（9）的其余部分至少形成一个凹部（19）和/或一个凸部（20）。

6.根据前述权利要求中任一项所述的封壳，其特征在于，所述伸长机构（18）在容纳主体的所述侧壁（9）上周向地延伸。

7.根据前述权利要求中任一项所述的封壳，其特征在于，当所述封壳（1）的内部压力超过处于1巴和15巴之间的极限值时，所述伸长机构（18）允许所述侧壁（9）的所述下部（10）以及与所述下部连接的底壁（8）进行移动。

8.一种制作饮品的系统，所述系统包括根据前述权利要求中任一项制作的封壳（1）以及设备，所述设备继而包括：

能够被打开的抽出单元（21），该单元的内部形成抽出腔（22），所述封壳（1）能够被插入到所述抽出腔中；

第一刺穿机构（24），所述第一刺穿机构安装在所述抽出腔（22）中，使得当所述单元（21）被关闭时所述第一刺穿机构刺穿被插入到所述抽出腔（22）中的封壳（1）的盖元件（17）；

用于将水和/或蒸汽供给到所述封壳（1）中的供给机构（26），所述供给机构与所述第一刺穿机构（24）操作性相关；

第二刺穿机构（25），所述第二刺穿机构被安装在所述抽出腔（22）中，用于刺穿被插入到所述抽出腔（22）中的所述封壳（1）的所述底壁（8）并且允许供应所述饮品；

所述第二刺穿机构（25）定位成使得当所述封壳（1）被插入到所述抽出腔（22）中时所述底壁（8）不会被刺穿到足以允许供应所述饮品，并且使得在内部压力增加以及所述底壁（8）随后远离所述盖元件（17）移动之后所述第二刺穿机构完全刺穿所述底壁（8）并且允许供应所述饮品。

9.一种利用根据权利要求1至7中任一项制作的封壳（1）来制作饮品的方法，所述方法包括下述操作步骤：

刺穿所述盖元件（17）；

将水和/或蒸汽通过所述盖元件（17）供给到所述封壳（1）中；

因此将所述封壳（1）中的内部压力至少增加至预定值，以便使得所述侧壁（9）的所述下部（10）以及所述底壁（8）移离所述盖元件（17）；以及

由此使得所述底壁（8）抵靠外部刺穿机构随后撕开，从而允许通过所述底壁（8）来供应所述饮品。

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