CN104245540B - 饮料生产系统和胶囊 - Google Patents

Abstract

描述了一种胶囊，该胶囊包含至少一种成分以用于通过使水从中流过来制备可食用产品。该胶囊包括进水口壁(5)和产品出口壁(7)。产品出口壁(7)具有至少第一可刺穿壁部(7A)和第二可刺穿壁部(7B)。第二壁部(7B)关于所述第一壁部(7A)凹进。产品出口壁(7)关于所述胶囊(1)的纵向轴线(A‑A)是非对称的。

Description

饮料生产系统和胶囊

技术领域

本公开涉及用于通过使热的且可能地加压的水流过胶囊来生产饮料或更一般地可食用产品的胶囊，所述胶囊包含用于制备可食用产品的至少一种或多种成分。

背景技术

使用一次性饮料胶囊盒的饮料生产系统通常用于制备基于咖啡的饮料或其它可食用产品。胶囊通常被引入到冲泡腔中且在顶部和底部被刺穿，并且通过使热的且加压的水流过胶囊来提取饮料。取决于所使用的胶囊类型、水压力和/或温度或者流速，以及取决于胶囊中所包含的成分，能够获得不同品质和性质的饮料。

冲泡浓缩咖啡要求使热的且加压的水流过包含咖啡粉末的胶囊。水通常以降低的流速并且以约12/15巴馈送到胶囊中。要求这样的高压力值以形成浓缩咖啡顶部上的乳脂。

所谓的新鲜冲泡的咖啡或者“美式咖啡”通常通过使大量水以降低的或零压力跨咖啡粉末层流动来生产。

通常地，咖啡生产装置被设计成生产要么浓缩咖啡要么所谓的美式咖啡或新鲜冲泡的咖啡。已经尝试提供能够形成不同类型的基于咖啡的饮料的装置。然而，还需要能够使用相同的单服包装（例如胶囊或盒）生产具有可变感官特性的饮料的系统。

US-A-2011/0111098公开了一种冲泡系统，其包括具有带凹槽的底壁的胶囊。所述凹槽关于胶囊非对称地布置并且旨在用于将胶囊定位在冲泡腔中的仅一个预定角位置中。冲泡腔包括两个相同的刺穿器，它们关于冲泡腔轴线对称且离轴（即距所述轴线一定距离）地布置。每一个刺穿器与相应的饮料分配导管流体连通，所述两个分配导管彼此独立且分开。胶囊的平面底壁部具有处于与所述两个刺穿器中的一个或另一个相对应的位置中的凹陷。由此，当胶囊插入冲泡腔中时，将在胶囊内部和仅一个所述刺穿器之间建立流体连通。两种胶囊能够与同一冲泡单元使用，这两种胶囊以内含物和凹陷的位置不同。将取决于胶囊的内含物来使用刺穿器中的一个或另一个以及相对应的分配导管，使得能够用同一装置生产不同的饮料（例如，茶和咖啡）。这防止一种饮料被分配导管中的另一饮料的残渣所污染，这是由于分配导管是独立的且取决于胶囊底部的形状（即取决于胶囊底部上的凹陷的位置）而被选择性地使用。

发明内容

根据第一方面，本公开涉及一种胶囊，该胶囊包含至少一种成分以用于通过使水从中流过来制备可食用产品，所述胶囊可以取决于胶囊被引入冲泡腔中的位置而在不同的模式下使用以使得能够借助于同一胶囊获得不同饮料。胶囊的底部是非对称的形状，并且使得胶囊在冲泡腔闭合时被穿孔或者仅在胶囊已被加压且其中的成分预浸泡之后才被穿孔。冲泡周期因此能够取决于冲泡腔中的胶囊位置而选择性地以低水压力或高水压力执行，从而为用户提供使用同一胶囊及同一饮料生产装置选择其偏好的饮料的可能性。

根据一些实施例，提供一种胶囊，其包括进水口壁、产品出口壁和侧壁。产品出口壁具有至少第一可刺穿壁部和第二可刺穿壁部。侧部在进水口壁和产品出口壁之间延伸。第二壁部关于第一壁部凹进。即第二壁部和进水口部之间的距离小于第一壁部和进水口部之间的距离。而且，产品出口壁关于所述胶囊的纵向轴线是非对称的。如从以下描述将变得清楚的，这样的胶囊可用在冲泡腔中以便取决于胶囊在冲泡腔中占据的位置来生产不同类型的饮料。

在特别有利的实施例中，第二壁部在所述产品出口壁的中央区域中延伸。有利地，第二壁部的位置能够使得所述胶囊的纵向轴线与所述第二壁部相交。胶囊的纵向轴线应当被理解为胶囊的对称纵向轴线。利用该布置，如果在冲泡腔中基本上中央的位置提供刺穿构件，则胶囊的凹进的第二壁部将总是位于这种位于中央的刺穿构件的前方，而与胶囊在冲泡腔中占据的角位置无关。刺穿构件和胶囊的尺寸能够使得，仅当胶囊底部的第二凹进壁部已经在累积于胶囊内部的水压力下充分变形时，位于中央的刺穿构件才将刺穿胶囊底部并且允许产品从中流过，所述第二壁部被设计成在压力下扩展。

在实践中，胶囊由此能够具有两个可选的使用位置，这两个位置由所述第一壁部和所述第二壁部的相互位置限定。第一壁部和所述第二壁部能够沿着横向方向并排布置。这两个可选的使用位置由此由所述横向方向限定并且彼此相差180°的转角，即第二使用位置关于第一使用位置旋转180°，并且反之亦然。

胶囊的产品出口壁能够包括额外的壁部，例如包围第一壁部和第二壁部的环状外壁部。然而，优选地整个产品出口壁由所述第一壁部和所述第二壁部形成，并且第二壁部优选地关于所述第一壁部完全凹进。第二凹进壁部并不要求是平面的。相反地，它能够是弯曲的并且远离第一壁部逐渐延伸。第二凹进壁部将由此具有凹形形状，其将在胶囊所旨在用于的两个可选冲泡模式之一的冲泡周期期间在累积于胶囊内部的压力下逐渐扩展。

第一壁部能够基本上正交于胶囊的纵向轴线。

进水口壁能够是水可渗透的。然而在优选实施例中，进水口壁也是可刺穿的、气体和液体不可渗透的壁，使得胶囊将不要求外密封袋。

胶囊在冲泡腔中能够占据的两个可选冲泡位置能够由用户基于胶囊底部的形状（即产品出口壁的形状）来选择。然而，在优选实施例中，胶囊包括布置在关于胶囊的纵向轴线的非对称位置中的识别元件。识别元件辅助用户选择性地以两个可选位置中的一个或另一个将胶囊正确地定位在冲泡腔中。识别元件能够包括简单的标记、记号或者提供在胶囊上的其它视觉上可检测的指示。这种视觉上可检测的指示优选地提供在胶囊的一部分上，这部分在胶囊已被引入冲泡腔中且在闭合冲泡腔之前保持可见。例如，视觉上可检测的指示能够提供在胶囊的顶部上，即在进水口壁上或者包围所述壁的凸缘上。视觉上可检测的指示也能够通过凸缘的形状来提供。例如，凸缘能够是非对称的。

在另外的实施例中，识别元件能够是机器可检测的元件，其能够由冲泡机器或装置自动地检测。机器可检测的识别元件能够提供在围绕胶囊的任何合适位置中，提供在顶面、底面或侧壁上。

优选地，识别元件既是由用户在视觉上可检测的又是由冲泡装置机器可检测的。用户由此将会正确地将胶囊定位在冲泡腔中，并且装置将自动地识别其中胶囊已被放置于装置中的所选位置。例如，识别元件能够包括从胶囊侧向地突出的标签(index)。在一些实施例中，识别元件形成在包围所述进水口壁的凸缘上。凸缘能够例如关于胶囊的纵向轴线非对称地布置。例如，如果胶囊在平面视图中是圆形的，则凸缘能够是横向于胶囊轴线的细长形且从胶囊侧向地突出。

在有利的实施例中，识别元件在胶囊的对应于所述第一壁部和所述第二壁部之一的一侧上突出。所述两个壁部能够沿着横向方向并排布置，并且识别元件能够与所述第一壁部和所述第二壁部在所述横向方向上对准。

根据另一方面，本公开还涉及一种系统，该系统用于制备可食用产品，诸如特别地但非排它地饮料，例如基于咖啡的饮料，所述系统包括：

- 胶囊，所述胶囊包括彼此相对的进水口壁和产品出口壁；其中产品出口壁具有至少第一可刺穿壁部和第二可刺穿壁部，第二壁部关于第一壁部凹进；并且其中产品出口壁关于胶囊的纵向轴线是非对称的；

- 冲泡腔，所述冲泡腔被配置用于将胶囊选择性地接收在两个可选位置中，并且包括至少一个第一较短刺穿构件和一个第二较长刺穿构件，所述第一刺穿构件被布置成在所述胶囊以第一壁部面向所述第一刺穿构件的状态引入冲泡腔中时刺穿第一壁部；并且第二刺穿构件被布置成在第二壁部在胶囊中的水压力下扩展时刺穿所述第二壁部，从而允许可食用产品流出胶囊。

第一刺穿器因此在冲泡腔闭合时在开始将水递送通过胶囊之前在第一壁部的区域中刺穿胶囊的底部。以这一方式，胶囊中的成分的提取以减小的压力，实际上甚至以环境压力来执行。实际上，一旦水开始被馈送到胶囊，可食用产品就将开始流过已被刺穿的胶囊的产品出口壁。

如果胶囊被布置成使得第一刺穿器并不刺穿第一壁部，则在冲泡腔闭合时，第二刺穿器将不能够充分地贯穿过产品出口壁。仅在冲泡周期开始且胶囊内的压力累积时，胶囊的产品出口壁才将充分地扩展以使第二刺穿元件从中贯穿，以便使可食用产品流出胶囊。

根据另一方面，本公开涉及用于制备可食用产品的装置，包括：

- 冲泡腔，所述冲泡腔被布置成接收胶囊，该胶囊包含至少一种成分以用于通过使水流过胶囊来制备可食用产品；

- 在所述冲泡腔的第一端壁处，用于将水递送到所述冲泡腔中的至少一个进水口导管；

- 在冲泡腔的第二端壁处，用于从冲泡腔分配所述可食用产品的至少一个产品出口导管；

- 至少一个第一较短刺穿构件和一个第二较长刺穿构件，两者从第二端壁朝向冲泡腔的内部突出。

在优选的实施例中，第一较短刺穿构件和第二较长刺穿构件关于所述冲泡腔的对称轴线非对称地布置。例如，第二较长刺穿构件布置在所述第二端壁的中央位置中并且优选地在冲泡腔的对称轴线上或其附近。

在优选的实施例中，该装置包括用于检测所述胶囊在所述冲泡腔中的插入位置的传感器。使用传感器允许依据胶囊位置来自动化地选择冲泡周期的一个或多个参数，从而使得装置更为用户友好。

传感器应当被理解为适于检测胶囊位置的任何装置、器具、设备或部件。在一些实施例中，传感器包括微开关或者由微开关组成。能够使用其它传感器，例如电容式传感器或者光学传感器等等。

该装置能够包括用于将加压水泵送到冲泡腔中的泵，以及用于依据饮料选择来控制至少一个泵参数的控制装置。所述参数能够由用户手动地设置，例如通过用户接口进行设置。如果提供传感器，则参数能够自动化地选择。

在一些实施例中，冲泡腔包括用于接收胶囊凸缘的凹进，并且传感器能够布置在所述凹进处以用于检测所述胶囊插入所述冲泡腔中的角位置。

根据另一方面，本文公开的主题还包括用于利用如上所述的胶囊和装置来生产可食用产品的方法，所述方法包括如下步骤：

将胶囊选择性地以第一位置或第二位置引入冲泡腔中，在第一位置中，胶囊底部的第一壁部被第一刺穿构件刺穿，并且在第二位置中，第一壁部与第一刺穿构件相对地布置；

闭合冲泡腔；

取决于胶囊引入冲泡腔中的位置，选择性地以较低的压力或者以较高的压力将水递送到冲泡腔。

以上简单描述阐述了本发明的各种实施例的特征，以便可以更好地理解下面的详细描述以及可以更好地认识本申请方案对本领域的贡献。当然，本发明的其它特征将在下文中描述，并且将在所附权利要求中阐述。在这一方面，在详细解释本发明的多个实施例之前，应理解本发明的各个实施例的应用并不局限于在下面描述中阐述的或者在附图中例示的构造细节和部件布置。本发明能够采用其它实施例，并且能够以各种方式来实践和执行。另外应理解，本文所采用的措词和术语是为了描述的目的，而不应被认为是限制性的。

照此，本领域技术人员将认识到，本公开所基于的构思可以容易地用作设计用于执行本发明的多种目的的其它结构、方法和/或系统的基础。因此，重要的是权利要求被认为包括这些等效的构造，只要它们不偏离本发明的精神和范围即可。

附图说明

通过结合附图参考以下详细描述将容易地获得并且更好地理解本发明所公开的实施例的更完全认识及其许多附带的优点，其中：

图1示出了根据本公开的胶囊的透视图；

图2示出了图1的胶囊的侧视图；

图3示出了根据图2的线III-III的顶视图；

图4示出了冲泡腔，其中胶囊在第一冲泡位置中；

图4A示出了沿着图4的线IVA-IVA的局部顶视图；

图5示出了图4的冲泡腔，其中胶囊在第二冲泡位置中；

图5A示出了在一个冲泡模式下的冲泡期间胶囊的细节；和

图6示出了饮料生产装置的主要部件的示意图。

具体实施方式

示例性实施例的以下详细描述参考附图。不同附图中的相同附图标记标示相同或类似的元件。另外，附图未必按照比例绘制。同样，以下详细描述不限制本发明。相反，本发明的范围由所附权利要求限定。

整个说明书中引述“一个实施例”或者“实施例”或者“一些实施例”意指关于实施例描述的特定特征、结构或特性包括在所公开的主题的至少一个实施例中。由此，在整个说明书中各个地方出现的短语“在一个实施例中”或者“在实施例中”或者“在一些实施例中”未必是指（多个）相同的实施例。此外，特定的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式相组合。

以下描述涉及本发明在咖啡机器中的应用，但是应理解本发明能够体现在其它不同类型的饮料生产机器中或者另外用于操纵可食用产品的不同类型的设备、机器或装置中。

在以下描述中，将参考用于生产咖啡饮料的胶囊和用于制备这样的咖啡饮料的装置。然而应理解的是，本发明能够同样体现在用于借助于使水流过单服胶囊来生产其它可食用产品的不同装置中，每当出现需求时，基于将要获得的最终结果，例如饮料的最终感官特性来控制一个或多个流动参数。

图1至3示出了胶囊1，其例如包含咖啡粉末。胶囊1具有主体3，其带有彼此相对的第一壁5和第二壁7。第一壁5在下面将被指定为进水口壁，这是因为提取饮料所需要的冲泡水通过所述第一壁5馈送。第二壁7在下面将被指定为产品出口壁，这是因为例如可食用产品（即咖啡饮料）通过所述第二壁7朝向饮料分配喷嘴分配。在图中所示的实施例中，进水口壁是空气和液体不可渗透的且是可刺穿的，即一个或多个水通路能够借助于刺穿器通过进水口壁而形成，该刺穿器在使用时戳破壁。

侧壁9从进水口壁5沿着胶囊轴线A-A延伸到产品出口壁7。在图1至3中示出的示例中，侧壁3具有截面为圆形的大体截头圆锥形状，并且因此为具有与胶囊轴线A-A重叠的对称轴线的回转体形式。在其它实施例中，侧壁3能够是具有圆形或非圆形截面的圆柱形或者另外地是具有非圆形截面的圆锥形。在再另外的实施例中，胶囊能够具有截头锥体形状，例如具有正方形或矩形截面，在这种情况下侧壁将是截头锥体形的。

围绕进水口壁5，胶囊1提供有凸缘11。在图中所示的实施例中，凸缘11关于胶囊轴线A-A是非对称的。更具体地，凸缘11具有第一部分11A，该第一部分11A具有恒定半径R且围绕大约180°发展。沿着剩余的大约180°，凸缘11侧向地延伸，从而形成标签11T，该标签11T从进水口壁5非对称地突出以用于稍后将变得清楚的目的。

胶囊1的产品出口壁7被成形以便形成第一壁部7A和第二壁部7B。第一壁部7A具有距进水口壁5的距离D。第二壁部7B关于第一壁部7A凹进，即第二壁部7B和进水口壁5之间的距离d小于同一进水口壁5和第一壁部7A之间的距离D。产品出口壁7是空气和液体不可渗透的。第一壁部和第二壁部均是可刺穿的，即它们能够在使用时被刺穿器穿孔。

两个壁部7A和7B并排布置并且沿着方向T对准，该方向T与标签11T沿着其从进水口壁5侧向地延伸的方向相对应。两个壁部7A和7B因此关于胶囊是非对称的。如上所述，在图中示出的实施例中，胶囊具有截面为圆形的大体圆锥形侧表面。两个壁部7A和7B关于圆锥形胶囊侧壁9的轴线A-A非对称地布置。

在图中所示的实施例中，第一壁部7A是平面的。第二壁部7B是部分地平面并且在朝向壁部7A延伸的大致圆柱形表面7C中汇合。不同形状的产品出口壁7是可能的，只要限定一个相对于另一个凹进的两个壁部即可，即一个壁部距进水口壁5较远而第二部距进水口壁5较近，所述两个壁部关于胶囊轴线A-A非对称地布置并且沿着标签11T（如果存在的话）的延伸对准。

胶囊1能够用水和气体不可渗透的材料制成，诸如塑料、铝或层压材料，例如涂敷有塑性材料的铝箔。包含在胶囊中的成分（例如咖啡粉末C）将受到保护以免受氧气、湿气及其它降级剂的影响，使得能够省去胶囊外部的额外密封包装。

在其它实施例中，进水口壁5能够具有水可渗透的结构，例如它能够由无纺布、纸或类似材料制成，或者另外地，它能够由孔形成。产品出口壁7无论如何是水不可渗透的。

胶囊1能够用在例如包括冲泡腔或不同的饮料制备单元的饮料制备系统中。图4和5示出了包括冲泡腔（被指定为15）的饮料制备单元的示例性实施例。在图中示出的示例性实施例中，冲泡腔15包括第一冲泡腔部15A和第二冲泡腔部15B。两个冲泡腔部15A和15B一个相对于另一个可移动以便打开冲泡腔将胶囊引入其中，闭合冲泡腔并且提取饮料。能够使用其它的冲泡腔形式。

在图4和5的示意性表示中，下冲泡腔部15A具有胶囊凹进17，胶囊1能够被引入该凹进17中。胶囊1在胶囊凹进17中的装载能够手动地或者利用自动化系统来获得。

胶囊凹进17能够由根据双箭头15B可移动的冲泡腔部15B来闭合，如图中示意性地指示的。在该实施例中，下冲泡腔部15A关于支承结构固定。能够使用不同布置，例如其中下冲泡腔部15A可移动，而上冲泡腔部15B固定，或者其中两个冲泡腔部15A和15B一个相对于另一个可移动。另外，两个冲泡腔的布置能够是不同的。例如，它们能够根据水平方向而不是竖直方向对准，或者另外地，它们能够根据倾斜方向布置。

冲泡腔部15B提供有包括上刺穿器21的第一端壁19。上刺穿器21示意性地表示为盘状板21A，其提供有被设计成打孔或刺穿进水口壁5的多个尖锐的突出部或针21B。如果进水口壁5由液体可渗透的材料（例如有孔的薄膜）制成，则能够省去刺穿器21。

进水口导管23与冲泡腔部15B相关联。进水口导管23被布置以便将水分配通过形成于胶囊1的进水口壁5中的孔，其中胶囊1在冲泡腔闭合时定位在冲泡腔15中。

凹进17由冲泡腔的与冲泡腔部15B相对的第二端壁25闭合。

至少两个刺穿构件27和29布置在凹进17的底部，即从第二端壁25向凹进17内突出。在图4和5所示的实施例中，第一刺穿构件27和第二刺穿构件29均分别具有中央端口27A和29A。两个端口27A和29A与咖啡分配喷口31流体连通。在不同的实施例（未示出）中，每一个刺穿构件能够提供有形成饮料的流动通路的外侧凹槽，而不是提供有中央端口。

第一刺穿构件27和第二刺穿构件29关于冲泡腔的中央轴线B-B非对称地布置。更具体地，第一刺穿构件27距轴线B-B比第二刺穿构件29更远。在图中所示的实施例中，第二刺穿构件29与冲泡腔轴线B-B同轴地布置，并且第一刺穿构件27布置在凹进17的外周壁18与冲泡腔15的中央轴线B-B之间的中间部位中。

另外，第一刺穿构件27的长度le小于第二刺穿构件29的长度Le。换言之，第一刺穿构件27在冲泡腔15的凹进17内突出到比第二刺穿构件29更小的程度。

刺穿构件27和29的这种布置与胶囊1的产品出口壁7的非对称形状相组合引起在不同冲泡条件下使用同一胶囊制备饮料的可能性，如稍后将更详细地描述的。

如比较图4和5能够理解的，胶囊1能够以两个可选位置引入冲泡腔15的凹进17中。在图4中，胶囊1以如下定向引入冲泡腔中：其中第一壁部7A面向第一刺穿构件27。当冲泡腔15闭合时，胶囊1被压入凹进17中并且壁部7A推靠第一刺穿构件27。因此，如图4所示，当冲泡腔闭合时，胶囊1的底部在开始冲泡周期之前被第一打孔构件27打孔。

相反地，如果胶囊1以角偏移（即围绕其自身的轴线A-A关于图4所示的位置旋转180°）的位置引入冲泡腔中，则胶囊将占据图5所示的位置，其中第二壁部7B面向第一打孔构件27并且第一壁部7A在无任何打孔构件的区域中接触第二端壁25。

第二打孔构件29的延伸及其关于胶囊1底部的位置使得它将与胶囊1在冲泡腔15中的角位置无关地形成孔，仅在胶囊中已经累积足够的压力且胶囊的产品出口壁7已经变形时，可食用产品才能够通过所述孔分配。在图中示出的实施例中，第二打孔构件29的长度和胶囊形状使得打孔构件29在开始冲泡周期之前并不对第二壁部7B进行打孔。刺穿构件29的长度Le和胶囊1的形状使得，当胶囊的产品出口壁7在冲泡期间胶囊中累积的水压力下变得变形之前，刺穿构件29将不会戳破或刺穿所述产品出口壁7（见图5A）。

在其它实施例（未示出）中，第二刺穿构件29的长度和/或产品出口壁7的形状能够使得第二刺穿构件29触碰或戳破胶囊1的产品出口壁7，然而不会完全地对产品出口壁7进行打孔，使得胶囊保持为水不可渗透的。在又一另外的实施例中，刺穿构件29的形状和尺寸以及胶囊1的形状能够使得刺穿构件29刺穿壁部7B，但是产品并不能流过由此形成的孔，直到胶囊底壁在胶囊内的压力下充分地变形。这能够例如利用刺穿构件29来获得，其中端口29A的上端关于刺穿构件29的尖部凹进。图中示出的刺穿构件29以此方式成形。端口29A的进口关于尖部29B凹进。因此，即使刺穿构件29完全地贯穿壁部7B的厚度，刺穿构件29的尖端29B也将作为一种插塞起作用，从而防止产品流过由此形成于壁部7B中的孔，直到胶囊在内部的压力下充分地变形。

冲泡周期将取决于胶囊在冲泡腔中占据的角位置而不同地进行。

如果胶囊被引入图4所示的位置中，则在冲泡周期开始并且水通过导管23泵送到胶囊中时，胶囊已被第一打孔构件27戳破并且是水可渗透的，使得胶囊内的压力将不会累积超出并且水能够以相对高的流速和低的压力流过胶囊。

每当用户要求在顶部没有乳脂或仅有很少的乳脂的饮料时，例如新鲜冲泡的或“美式”咖啡时，使用该冲泡模式。

如果相反地，胶囊以图5所示的角位置引入冲泡腔中，则当冲泡腔15闭合时，胶囊1的进水口壁5将被打孔器21打孔，但是产品出口壁7将保持完整，即不被穿孔。当水通过进水导管23泵送到胶囊中时，压力将在胶囊1内累积，这是因为水不能从底部逸出胶囊。这使产品出口壁7逐渐变形，如图5A中详细示出的。

一旦胶囊1充分变形，第二刺穿构件29就将贯穿产品出口壁7并且饮料将通过端口29A流出胶囊1，并且如果产品出口壁7的塑性变形足以将壁部7B推动超出第一刺穿构件27的尖部，则饮料可能地还通过端口27A流出胶囊1。因此，在这种情况下，将以较高的水压力和较低的流速执行冲泡，从而获得例如顶上有乳脂层的浓缩咖啡。在图中所示的实施例中，仅在壁部7B的变形足以移动超出端口29A的入口端时，产品才将开始流过端口29A。这确保了在产品开始流过端口29A之前能够实现较高的内部压力。

由此，同一胶囊1能够在不同的冲泡模式下使用，从而获得两种不同的饮料。

在一些实施例中，能够使用自适应的水泵，即具有如下头部流动特性曲线的泵，该特性曲线导致水流和压力取决于沿着液压回路的压力损失而修改至足以在两个冲泡模式中正确的速率和压力下递送水的程度。这样的泵在整个产品出口壁7生成较高的反压时将以高压力递送水直到产品出口壁7破裂。

在其它实施例中，并且优选地能够提供控制系统以修改泵的至少一个操作参数，使得所述泵将取决于胶囊1在冲泡腔15中占据的位置而在正确的模式下操作。在一个实施例中，泵的控制能够由用户手动地执行。用户能够例如致动底部或触屏以取决于胶囊1放置于冲泡腔15中的位置来控制泵。

然而在一些优选的实施例中，泵控制自动地进行。如上所述，这能够通过由从胶囊非对称地侧向突出的凸缘11形成的标签11T来获得。

标签11T将取决于胶囊1被如何引入冲泡腔15中而定位在两个可选角位置中的一个或另一个中。

由于在图中所示的实施例中，标签11T在布置有第二壁部17B的侧面上从胶囊突出，所以如果胶囊1以图5所示的位置引入容器17中，则标签11T将在布置有第一刺穿构件的侧面上突出超过凹进17。如果相反地，胶囊被引入冲泡腔15的容器17中使得第一壁部7A接触第一刺穿构件27，则标签11T将在与第一刺穿构件27所位于的一侧相对的侧面上从凹进17侧向地突出。

浅的凹进区域33能够围绕凹进17提供，使得在冲泡腔15闭合时，胶囊1的凸缘11能够接收在这样的浅凹进33中。浅凹进33的形状在图4A中最佳地示出。

标签11T因此能够放置于与胶囊1的两个可选位置相对应的两个位置中的任一个中。

冲泡腔部15包括传感器35。传感器35能够是电容式传感器、光学传感器、微开关或者任何其它类型的传感器。传感器35位于与浅凹进33的两个延伸之一相对应的位置中，并且能够检测标签11T是否位于浅凹进33的那一部分中。在图4的位置中，例如传感器35感测到标签11T的存在，而在图5的位置中，传感器35检测到标签11T的不存在。

传感器35生成信号，控制单元能够使用该信号来自动地设置泵的一个或多个操作参数。例如，如果传感器35检测到标签11T，则这意味着胶囊1在图4所示的位置中，并且泵应当以较低的压力递送较高的水速率。如果传感器35递送“标签不存在”的信号，如图5中的情况，则将控制泵以在较高的压力下递送较小的水速率。

在图6中，示意性地示出了咖啡生产装置100的主要部件。冲泡腔15通过管子23连接到水加热器101，例如直流式加热器。冲泡水由泵103从水存储器105泵送通过抽吸管子107、水加热器101并进入冲泡单元15中。在所示的示例中，泵103与电子控制单元109交互。附图标记111示意性地指定用户接口，其包括例如显示器或触摸板113、一个或多个把手、开关等等，如附图标记115示意性所示。在图6中，杯子C1被示出为定位在位于咖啡分配喷口31下方的滴盘117上，以收集咖啡生产装置100所生产的饮料。

虽然本文所述主题所公开的实施例已经在附图中示出并且已经结合多个示例性实施例以特殊性和细节进行了完整描述，但是本领域技术人员将清楚，在不实质上偏离本文阐述的新颖教导、原理和构思以及所附权利要求中叙述的主题的优点的情况下，许多修改、改变和省略是可能的。因此，所公开的创新的适当范围应仅由所附权利要求的最宽泛阐释来确定，以便涵盖所有这样的修改、改变和省略。另外，根据可选实施例，任何过程或方法步骤的顺序或次序可以变化或重新定序。词语“包括”并不排除权利要求中列出的那些之外的元件或步骤的存在。元件之前的词语“一”或“一个”并不排除存在多个这样的元件。在列举多个工具的装置权利要求中，这些工具中的若干个可以通过一个且相同的硬件项来体现。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中的既有事实并不表明这些措施的组合不能用以获得益处。

Claims (25)

1.一种胶囊，所述胶囊包含至少一种成分以用于通过使水从中流过来制备可食用产品；所述胶囊包括进水口壁(5)和产品出口壁(7)；其中所述产品出口壁(7)具有至少第一可刺穿壁部(7A)和第二可刺穿壁部(7B)，所述第二可刺穿壁部(7B)关于所述第一可刺穿壁部(7A)凹进；并且其中所述产品出口壁(7)关于所述胶囊(1)的纵向轴线(A-A)是非对称的，其中所述第二可刺穿壁部被设计成在压力下扩展并且被刺穿构件刺穿，从而在所述第二可刺穿壁部在胶囊中的水压力下扩展时允许可食用产品流出所述胶囊。

2.根据权利要求1所述的胶囊，其中所述第二可刺穿壁部(7B)在所述产品出口壁(7)的中央区域中延伸。

3.根据权利要求2所述的胶囊，其中所述胶囊的纵向轴线(A-A)与所述第二可刺穿壁部(7B)相交。

4.根据权利要求1所述的胶囊，具有两个可选的使用位置，所述使用位置由胶囊在冲泡腔中所占据的位置限定。

5.根据权利要求1所述的胶囊，其中所述第一可刺穿壁部(7A)和所述第二可刺穿壁部(7B)沿着横向方向并排布置。

6.根据权利要求1所述的胶囊，其中整个产品出口壁(7)由所述第一可刺穿壁部(7A)和所述第二可刺穿壁部(7B)形成，所述第二可刺穿壁部(7B)关于所述第一可刺穿壁部(7A)完全凹进。

7.根据权利要求1所述的胶囊，其中所述第一可刺穿壁部(7A)大致正交于所述胶囊(1)的纵向轴线(A-A)。

8.根据权利要求1所述的胶囊，其中所述进水口壁(5)是可刺穿的、气体和液体不可渗透的壁。

9.根据权利要求1所述的胶囊，包括识别元件，所述识别元件布置在关于所述胶囊(1)的纵向轴线(A-A)的非对称位置中。

10.根据权利要求9所述的胶囊，其中所述识别元件包括从所述胶囊(1)侧向地突出的标签。

11.根据权利要求9所述的胶囊，其中所述识别元件形成在包围所述进水口壁(5)的凸缘上。

12.根据权利要求11所述的胶囊，其中所述凸缘关于所述胶囊的纵向轴线(A-A)非对称地布置。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的胶囊，其中所述识别元件布置在所述胶囊的与所述第一可刺穿壁部(7A)和所述第二可刺穿壁部(7B)中的一个相对应的一侧上。

14.根据权利要求9至12中任一项所述的胶囊，其中所述第一可刺穿壁部(7A)和所述第二可刺穿壁部(7B)沿着横向方向(T)并排布置，并且其中所述识别元件与所述第一可刺穿壁部(7A)和所述第二可刺穿壁部(7B)在所述横向方向上对准。

15.一种用于制备可食用产品的系统，包括：

根据前述权利要求中任一项所述的胶囊；

冲泡腔(15)，所述冲泡腔(15)被配置用于将所述胶囊(1)选择性地接收在两个可选的位置中以选择性地生产不同类型的饮料，并且包括至少一个第一较短刺穿构件(27)和一个第二较长刺穿构件(29)，所述第一较短刺穿构件(27)被布置成在所述胶囊(1)以所述第一可刺穿壁部(7A)面向所述第一较短刺穿构件(27)引入所述冲泡腔(15)中时刺穿所述第一可刺穿壁部(7A)；并且所述第二较长刺穿构件(29)被布置成在所述第二可刺穿壁部(7B)在所述胶囊(1)中的水压力下扩展时允许所述可食用产品通过其递送。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述第二较长刺穿构件(29)被布置成在所述第二可刺穿壁部在所述胶囊(1)中的水压力下扩展时刺穿所述第二可刺穿壁部(7B)。

17.一种用于制备可食用产品的装置，包括：

冲泡腔(15)，所述冲泡腔(15)被布置用于接收根据权利要求1至14中任一项所述的胶囊(1)；

在所述冲泡腔(15)的第一端壁(19)处，用于将水递送到所述冲泡腔(15)中的至少一个进水口导管(23)；

在所述冲泡腔(15)的第二端壁(25)处，用于从所述冲泡腔(15)分配所述可食用产品的至少一个产品出口导管(31)；

至少一个第一较短刺穿构件(27)和一个第二较长刺穿构件(29)，两者从所述第二端壁(25)朝向所述冲泡腔(15)的内部突出。

18.根据权利要求17所述的装置，其中所述第一较短刺穿构件(27)和所述第二较长刺穿构件(29)关于所述冲泡腔(15)的对称轴线非对称地布置。

19.根据权利要求17所述的装置，其中所述第二较长刺穿构件(29)布置在所述第二端壁(25)的中央位置中。

20.根据权利要求18所述的装置，其中所述第二较长刺穿构件(29)布置在所述冲泡腔(15)的对称轴线上。

21.根据权利要求17至20中任一项所述的装置，包括用于检测所述胶囊(1)在所述冲泡腔(15)中的插入位置的传感器(35)。

22.根据权利要求21所述的装置，包括用于将加压水泵送到所述冲泡腔(15)中的泵(103)，以及用于依据饮料选择来控制至少一个泵参数的控制装置(109)。

23.根据权利要求22所述的装置，其中基于来自所述传感器(35)的信号来控制所述泵参数。

24.根据权利要求21所述的装置，其中所述冲泡腔包括用于接收胶囊凸缘的凹进(33)，并且其中所述传感器(35)布置在所述凹进(33)处以用于检测所述胶囊插入在所述冲泡腔中的角位置。

25.一种用于利用根据权利要求1至14中任一项所述的胶囊和根据权利要求17至24中任一项所述的装置来生产可食用产品的方法，包括如下步骤：

- 将所述胶囊(1)选择性地以第一位置或第二位置引入所述冲泡腔(15)中，在所述第一位置中，第一可刺穿壁部(7A)被所述第一较短刺穿构件(27)刺穿，并且在所述第二位置中，所述第一可刺穿壁部(7A)与所述第一较短刺穿构件(27)相对地布置；

- 闭合所述冲泡腔(15)；

- 取决于所述胶囊引入在所述冲泡腔(15)中的位置，选择性地以较低的压力或者以较高的压力将水递送到所述冲泡腔(15)。