CN104703894A - 用于容纳食物或饮料配料的插件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于容纳食物或饮料配料的插件，包括：大体上平面且刚性的基体部，用于储存配料的至少两个配料隔室，和至少两个排出部，各排出部连接至所述隔室中的一个并且沿着基体部的平面延伸，以及设置在所述基体部上的至少一个密封件，用于在所述插件的该基体部侧覆盖该隔室和该排出部，其中，所述插件设计成用于插入食物和饮料制备装置中，以经由所述排出部从该隔室分配配料。本发明还涉及一种食物和饮料制备系统，包括根据本发明的插件并包括食物和饮料制备装置，和涉及一种用于使用插件制备食物或饮料的方法。

Description

用于容纳食物或饮料配料的插件
技术领域
本发明涉及一种用于容纳食物或饮料配料的插件(card)或料盒、一种包括根据本发明的插件的食物和饮料生产系统和一种食物和饮料制备装置，以及一种用于使用所述插件生产食物或饮料的方法。
背景技术
通过使用含有用于要分配产品的配料的胶囊来生产食物或饮料诸如咖啡是众所周知的。在图12中示出了具有含有饮料配料的胶囊主体201的胶囊200。胶囊200由第一膜202和第二膜203封闭。为了生产饮料，对应的饮料生产装置的注水针210经第一膜202插入胶囊200中，并且水被注入胶囊200内部，以便以溶解相与饮料配料相互作用。当(水)被注入时，水产生过压，导致第二膜203靠在破坏表面(例如角锥板)上打开，从而饮料(即产品)可以如箭头220所指示的以输送相从胶囊200分配出。
一旦水被注入胶囊200内部，则不可能停止饮料生产或以其它方式影响溶解相或输送相。另外，当制备复合饮料如多层式饮料时，需要多个胶囊用于饮料生产，其中，各胶囊包括饮料的(用于特定层的)不同配料。
发明内容
本发明旨在改进上述缺点，其目的是提供一种用于容纳食物或饮料配料的插件、一种食物和饮料生产系统和一种用于生产食物或饮料的方法，该方法允许以容易且经济的方式灵活地制备复杂的(例如分份的或多层式的)饮料或食物。
该目的将通过独立权利要求实现。从属权利要求有利地进一步考虑了本发明的主题。
根据本发明的第一方面，提供一种根据权利要求1所述的用于容纳食物或饮料配料的插件。
插件包括平面且刚性的基体部、至少两个用于储存食物或饮料配料的隔室、以及从各隔室且沿着基体部的平面延伸出来的排出部(例如通道)，其中，在基体部上设有至少一个密封件(例如箔件或膜)，以覆盖所有隔室和排出部，由此在插件的基体部一侧完全封闭隔室和排出部的开口。一个密封件覆盖所有的开口，但是根据在生产中的需要(单独的填充生产线等)，单独的隔室可由单独的密封件封闭。插件设计成适于插入食物和饮料制备装置中，从而经由排出部从隔室分配配料。
隔室和排出部都由凹部形成，所述凹部(优选沿相同的方向)从基体部的平面突出。术语“凹部”将被理解成从基体部突出的突出主体，可经由基体部(通过其中的开口)接近该突出部分，并且在由设在基体部上的密封件覆盖时形成空心件或空腔。
优选地，待与配料混合的液体在基体部一侧被注入插件中，最终的产品在相对于基体部形成约90°的角度的侧向侧被分配，即离开插件。在诸如在图12中所示的传统系统中，流体流直接通过胶囊，即液体注入和分配出口之间的角度为约180°，因此不允许在隔室或胶囊内部产生足以获得最佳的溶解和混合的湍流。
然而，容纳在隔室中的配料可直接从插件中分配出，也就是说，不会在所述隔室中与从机器注入的液体混合。在这种情况下，通过在容纳于隔室中的配料从插件中排出时(在诸如杯子的接收容器中)混合这些配料，或可替代地通过在插件的混合腔室中混合配料来形成食物或饮料产品，由此形成的食物或饮料产品被最终从混合腔室分配至接收容器(例如杯子或碗或类似的容器)。在这种情况下，当插件中所含有的配料不与注入其中的混合流体混合时，机器优选刺穿密封件，并将诸如气体的推进介质注入插件中，以将隔室中含有的配料排到插件的外部。
以下描述了其它的分配机构，该分配机构允许食物或饮料制备机器将隔室中含有的配料分配到插件的外部。
根据本发明的一优选实施例，用于容纳食物或饮料配料的插件是在用于制备饮料、汤或另一食物产品的装置中使用的胶囊或料盒。
由于插件包括多个隔室，因此可以简单地通过使用单个胶囊来制备复合饮料或食物产品，其中，各隔室可以容纳用于所述复合产品的不同配料。这归因于如下事实，即可以例如通过为了溶解或至少分配的目的将流体(例如水或牛奶)一个接一个地注入隔室中而选择性地处理各隔室。还可以从一个隔室中分配产品的第一部分，然后从第二隔室分配，然后再次从第一隔室分配，这在使用用于不同配料的不同胶囊时实际上是不可能的。因此，由于可以单独地进行或影响各隔室中的溶解和从各隔室的分配，可以以非常灵活的方式进行食物或饮料制备。本发明因此允许制备分层产品，诸如多层式汤、甜点或热或冷饮。由于所有隔室和排出部在插件的基体部一侧被完全覆盖，因此有助于插件的生产，因为仅需要一个密封件来密封或至少封闭多个隔室。这相比于使用用于复合产品的多个胶囊的系统而言是另一优点。
根据本发明的一优选实施例，插件的至少一些排出部从相应的隔室延伸至共用混合腔室，另外的排出部(例如混合通道)沿着基体部的平面从该共用混合腔室延伸出来。配料与注入插件中的液体的混合可在分配之前在隔室自身内进行，但是附加的混合腔室允许附加的(或可替代的)混合或溶解步骤，在该步骤中，特定隔室的配料可以在被分配之前在混合腔室中选择性地与液体混合，由此将复合系统的功能合并到单个胶囊中。可以仅使来自一隔室的一种配料与液体混合，或可以使来自不同隔室的若干种配料与液体混合。原则上，还可以将不同的液体引入插件中，并使其在混合腔室中与一种或多种配料混合。混合腔室和混合通道均可由凹部形成，所述凹部沿着与插件的隔室和排出部相同的方向从基体部的平面突出。优选地，混合通道从混合腔室延伸到基体部的侧向端部区域，由此形成插件的出口。
由于各隔室或混合腔室连接至从其延伸出的其自身的排出部或通道，因此可以控制分配不同的配料的时点和顺序。为了允许这种控制，可设有至少一个处理构件，该处理构件与排出部中的至少一个相互作用。处理构件可例如布置在一个排出部中，或与排出部相邻，例如位于混合腔室中。根据本发明的一优选实施例，一处理构件与每个隔室和连接至该隔室的排出部相关联。
处理构件可以为布置在插件的空心部分中、优选在排出部或通道中的至少一个中的静态混合器。这种静态混合器允许待分配的配料充分混合，并且同时也允许产生多泡沫产品，特别是当附加地将气体(例如空气)优选地在静态混合器的上游注入相应的排出部中时。
根据本发明的一优选实施例，该插件包括至少一个流量处理构件，所述流量处理构件布置在至少一个排出部中并能够在其中移动。流量处理构件例如可以是阀或简单的像塞子一样的元件，该阀或元件布置在排出部中，以紧紧塞住排出部。优选地，流量控制件包括允许配料(或自身或已经与注入的液体混合或溶解在注入的液体中)经过排出部的通道。通道可以在流量处理构件的表面上或内部形成。根据另一优选实施例，流量处理构件包括穿刺件，穿刺件用于刺穿封闭排出部的入口或出口的封闭装置。例如，隔室可以通过封闭装置与排出部分离，当隔室的内容物被分配出或被导向混合腔室时，封闭装置被穿刺件刺穿。为了开始穿刺和由此分配或进一步混合，流量控制件沿着排出部移动。例如可以凭借穿过覆盖插件的基体部的密封件的致动件沿着排出部移动流量控制件。
排出部优选地从相应的隔室或混合腔室向着基体部的侧向端部区域延伸，由此形成插件的出口。插件的出口可以被密封件密封，该密封件与覆盖隔室的密封件一体形成，例如可以使用一层箔或薄片，简单地弯曲约90°的角度，以覆盖所述出口。
当插件包括混合腔室时，可以在所述混合腔室中设有流量控制件，该流量控制件具有第一穿刺件，第一穿刺件朝向将相应的隔室与插件的对应的排出部密封隔开的封闭装置延伸到插件的至少一个或多个排出部中。流量控制件还可以包括第二穿刺件，第二穿刺件朝向密封另外的排出部的入口或出口的封闭装置延伸到混合腔室下游的所述另外的排出部中。流量控制件可包括从其突出的穿过密封件的致动件，从而当在沿着基体部的平面的第一方向上移动流量控制件时，第一穿刺件可以刺穿将隔室与插件的排出部或通道密封隔开的至少一个(优选地所有)封闭件，并且通过在沿着基体部的平面的第二方向上移动流量控制件，可以刺穿密封另外的排出部的入口或出口的封闭件。优选地，第一和第二方向彼此相反。因此，可以通过在单个步骤中移置一个流量控制件来打开多个隔室，而沿着相反的方向移置穿刺件导致通过刺穿封闭另外的排出部(即混合通道)的密封部分来打开插件(优选地是混合腔室)。流量控制件沿着多于上述第一和第二方向的方向移动也是可行的，其中，在每个相应的方向上，仅有一个或预定数量的密封部分被刺穿，以打开相应的排出部或通道。
隔室、混合腔室和排出部优选地与基体部一体形成。因此，可以以容易且经济的方式生产插件。隔室和/或混合腔室中的至少一个由像箔件一样的柔软或柔性材料制成也是可能的，该材料设在(优选地密封在)基体部上由密封件覆盖的开口周围；基体部中的进入由箔件界定的空间中的开口形成凹部，即隔室或混合腔室。通过使用柔性的隔室/混合腔室，代替刚性的隔室/混合腔室，可以通过凭借(机械推动)致动器使相应的隔室/混合腔室变平或变形，将储存在相应的隔室中或在相应的混合腔室中混合的食物或饮料配料容易地按压或挤压出所述凹部。通过使用机械力来分配食物或饮料配料，还可以提供插件或料盒中的配料，该配料在使用其它已知的标准原理时不能被分配；例如高粘性的配料。可选择地，排出部可以包括夹持部，夹持部将被食物和饮料制备装置的夹持机构夹持，以控制通过相应的排出机构的流体流。排出机构可以是在插件中形成的通道、在与插件组合的单独的元件中形成的通道或连接至在插件中形成的通道或凹部的柔性或刚性管子。
例如，插件的排出部进入从基体部(优选地是从基体部的侧向端部区域)延伸出的分配件的(优选是柔性)通道中是可行的。通道优选地由管子形成，然而，通道由凹部形成也是可行的，所述凹部沿着相同的方向从分配件的基体部的平面突出，这些凹部则由设在基体部上的密封件覆盖，由此在分配件的基体部一侧完全限制通道。凭借所述分配件提供这样的特征，其可以被操作(例如夹持或设有如下文所述的附加的处理构件)，以主动地控制离开插件的流体流。
分配件优选地可以具有连接(优选密封)至基体部的端部区域的连接部。因此，可以在基体部和分配件之间提供安全连接，而封闭装置可以简单地通过使用覆盖插件的基体部的密封件的突出部分来容易地设置在排出部和通道之间。如果设有这种封闭装置，相应地可以设有沿着分配件的通道延伸的流量控制件。而所述流量控制件优选具有一横截面，以填充由通道的壁部和分配件的密封件限制的通道。优选地，在流量控制件上或其中形成有第二通道，该第二通道沿着整个流量控制件轴向延伸，以允许配料通过分配件。流量控制件在其上游端的端部优选包括用于穿透封闭装置的穿刺件。流量控制件因此可被保持在在通道中的固定位置。随着隔室和/或混合腔室中的压力由于流体(像水或空气一样)的注入而增大，封闭装置变形(即凸出)。在导致封闭装置对应的变形的期望和预定压力下，封闭装置接触到穿刺件，因此穿刺件刺穿和打开封闭装置，由此允许配料或(中间)产品经由通道从插件分配出。隔室/混合腔室和穿刺机构的第二通道中的压力增加导致所排出的配料或产品加速。在排放期间，由流体速率和流量控制件的几何结构结合产生的剪切应力对所分配的产品的品质/质地产生影响。如果出现静态混合器或类似的处理构件，则该元件也对产品品质产生影响。流量控制件和/或处理构件的选取和设计因此对最终产品的起泡度、粘度和其它品质特性具有重要影响。
在一优选实施例中，流量控制件也可沿着分配件的相应的通道移动。在该情况下，流量控制件优选地包括致动件，致动件径向突出穿过分配件的密封件，以沿着所述分配件的相应的通道移动穿刺机构。通过穿刺机构的这种主动的移置，可以更精确地控制隔室或出口打开的时间、打开的持续时间和打开和/或关闭的压力。
分配件的通道可以包括夹持部，夹持部将被食物和饮料制备装置的夹持机构夹持，以通过改变通道的横截面来调节或控制或停止通过相应的通道的(配料的)流体流。分配机构或装置还可以包括导向机构，导向机构用于大体上垂直于相应的通道引导夹持机构。因此可以分配来自于第一隔室的(中间)产品或配料，然后重新封闭管子，例如在混合腔室中的混合过程期间或在另一隔室中制备产品的附加部分期间，然后重新打开夹持机构，以分配产品的第二部分等。由此可以容易且精确地控制不同的生产步骤。
根据本发明的另一方面，提供了一种食物和饮料制备系统，包括根据本发明的插件和根据权利要求10所述的食物和饮料制备装置。
借助于根据本发明的食物和饮料制备系统，可以通过仅使用单个具有多个隔室的插件或胶囊来制备像多层式饮料或汤一样的复合产品，可以凭借用于选择性地分配或甚至混合产品(的一部分)的分配机构来选择性地处理该隔室。当使用本发明的系统时，仍然可以实现如在已有技术中已知的直接流通原理。
饮料生产装置可以包括下列分配机构中的一个或多个：用于将流体注入插件(优选地是通道、腔室或隔室)中的流体注入机构、用于选择性地使隔室或混合腔室变平的推动器装置、用于经由密封件阻塞排放装置或通道的调节机构和用于夹持分配件的通道或管子的夹持机构。饮料生产装置还可以包括用于沿着插件的基体部的平面和/或分配件移动流量控制件的致动机构。另外，可以设有用于选择性地控制分配件和/或穿刺机构和/或穿刺件的控制机构。装置与插件的相互作用的多样性使得大量的可能性能够单独地影响产品的制备，以简单地通过在一个装置中使用一个插件(具有多个隔室)得到期望的产品。
根据一优选实施例，食物和饮料制备装置还可包括流体连接至排出部或通道的出口。然而，出口由插件的排出部的出口形成或作为插件的一部分由混合通道或分配件的通道形成也是可行的。
饮料生产装置还可以包括加热和/或冷却装置，加热和/或冷却装置适合于在密封件的对侧与插件的外表面接触，以选择性地加热和/或冷却插件以及由此加热和/或冷却其内容物(即配料和/或(中间)产品)。可以通过对隔室使用导热材料来增强热传递；例如铝(箔)等。加热和/或冷却装置可包括导热件，导热件具有可适于与插件的隔室的外表面接触的形状。导热件因此适合于插件的不规则的外部形状。该导热件可以包括热凝胶。另外，所述导热件可以是可从装置移除的，从而在装置中使用之前，导热件可以在微波炉或冷却器中被预热或预冷。
插件在装置在被使用之后通常被丢弃(例如回收利用、堆肥或焚化)。在本申请全文中使用的术语“插件”不应当被理解为限制性的，并且不意味着插件必须是刚性的或具有确定的形状——可以以相同的方式使用诸如“胶囊”、“易理包”、“垫片”、“料盒”或“小袋”的术语。插件1可以是被销售的一次性产品，或可再填充的商品，其中使用者就在使用之前为隔室3填充配料，以制备插件。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于根据权利要求16制备食物或饮料产品的方法。
当结合附图的各图阅读下文对本发明的实施例的详细描述时，本发明的其它特征、优点和目的对于技术人员将变得显而易见。
附图说明
图1a示出根据本发明的第一实施例的插件的顶部透视图，
图1b示出根据图1a的插件的底部透视图，
图2a示出根据本发明的第二实施例的插件的底部透视图，
图2b示出用于根据图2a的胶囊的密封件的示意图，
图2c示出根据如图2a中所示的第二实施例的穿刺机构，
图3a示出根据本发明的第三实施例的插件的顶部透视图，
图3b示出根据图3a的插件的底部透视图，
图4a示出根据本发明的第四实施例的插件的顶部透视图，
图4b示出根据图4a的插件的底部透视图，
图5a示出根据本发明的第五实施例的插件的底部透视图，
图5b示出根据如图5a中所示的第五实施例的静态混合器，
图6a示出根据本发明的第六实施例的插件的顶视图，
图6b示出根据图6a的插件的透视图，
图6c示出根据图6a的插件的侧视图，
图7a示出根据图6a的包括分配件的插件的顶视图，
图7b示出根据图7a的插件的底部透视图，还示出了穿刺机构，
图7c示出根据图7a的插件的分配件的透视图，
图7d示出根据图7c的分配件的正视图和侧视图，
图7e示出根据图7b的插件的穿刺机构的顶部透视图，
图7f示出根据图7e的穿刺机构的底部透视图，
图8a示出根据本发明的第七实施例的包括夹持机构的插件的顶部透视图，
图8b示出根据图8a的插件的功能部分的顶部透视图，
图8c示出图8b中所描述的部分的底部透视图，
图9a示出根据本发明的食物和饮料生产系统的透视图，该系统具有根据本发明的一实施例的食物和饮料制备装置，
图9b示出根据本发明的食物和饮料生产系统的透视图，该系统具有根据本发明的另一实施例的食物和饮料制备装置，
图10a示出根据本发明的具有根据图1a的插件的食物和饮料生产系统的示意性侧视图，
图10b示出根据本发明的具有根据图3a的插件的食物和饮料生产系统的示意性侧视图，
图11a示出根据本发明的食物和饮料生产系统的底部透视图，该系统具有根据图7a的插件和食物和饮料制备装置的分配件，
图11b示出分配件的示意性侧视图和顶视图，和
图12示出一种包括已知的胶囊的已知饮料生产系统。
具体实施方式
图1至11全部示出根据本发明的用于容纳食物或饮料配料(下文也称作“配料”)的插件1。所述配料可以是任何适合于制备复合饮料或液体/粘性食物诸如多层式饮料(例如，咖啡加奶油、牛奶或牛奶泡沫，多层式热的或冷的乳品饮料)或汤类或另一种食物产品的配料。配料可以例如是可溶咖啡或茶、可可粉、牛奶或奶粉、汤粉、婴儿配方、满足特殊需要的营养产品及其组合。除粉末状配料之外或代替粉状配料，也可以使用液体或凝胶化的浓缩物。特别是对于制备诸如汤、婴儿餐、对于具有特殊饮食需要的人的膳食，配料可以包括可溶的粉末状、液体或凝胶化的配料和不可溶的块状物例如药草、冻干蔬菜等。
插件1包括由刚性材料制成的大体上平面/平坦的基体部2。“刚性”意味着基体部2保持其平整或平面的配置(特别是在产品制备期间)，并且最多是可弹性变形的。基体部2优选地由塑料或其它刚性材料制成，例如铝等。插件1或最好是基体部2可以具有正方形的或矩形的基本形式，从而与如图12中所示的圆形胶囊的制备相比，在插件1的制备期间造成更少的浪费。然而，基体部2可以具有任何期望的形状，而对于所述形状的选择可以取决于对包装的期望的设计和/或技术约束。
插件1还包括至少两个用于储存配料的隔室3。在所示的实施例中，插件1具有三个隔室3，然而本发明不限制于此。隔室3由凹部形成，凹部全部沿着相同的方向从基体部2的平面突出。隔室3可以与基体部2一体形成。或者，隔室3中的至少一个可以由诸如铝箔的柔性(箔)件制成。所述箔件因此被设在(优选地密封在)基体部2中的开口30周围。基体部2中的开口30逐渐变成以箔件(或隔室壁部31)为界的空间，以形成凹部，即隔室3。
沿着基体部2的平面从各隔室3延伸出一排出部4。排出部4在其上游端与隔室3流体连接，在其下游端与插件1的出口O流体连接。与隔室3类似，排出部4也由沿着相同的方向从基体部2的平面突出的凹部形成；即与隔室3类似。插件1的排出部4优选地与基体部2一体形成。排出部4的至少一个可以作为通道形成。
插件1还包括至少一个密封件5，密封件5设在(例如密封在)基体部2上，以覆盖所有隔室3或开口30和排出部(例如通道)4，从而在插件1的基体部一侧完全限制隔室3和排出部4的开口30、40。密封件5优选地由铝或PET(聚对苯二甲酸乙二酯)膜制成，但是本发明不限制于此。尽管在这里示出具有一个覆盖插件的整个基体部一侧的密封件5的实施例，但是应当注意的是，在生产线上各隔室可被单独地密封。当隔室填充有不同类型的配料(例如粉末、浓缩液或胶状物)时，这是特别有利的。
根据如在图1a和1b示出的一个实施例，插件的排出部或通道4从相应的隔室3向着基体部2的侧向端部区域R延伸，由此形成插件1的出口O，出口O用于分配产品或至少一部分产品。
根据如在图3a和3b中所示的另一实施例，插件1的排出部4从相应的隔室3向着共用混合腔室6延伸并到达共用混合腔室6。排出部4因此使相应的隔室3与共用混合腔室6流体连接。与插件1的排出部4类似，另一排出部(例如混合通道)7沿着基体部2的平面从混合腔室6延伸出，并且优选地向着基体部2的侧向端部区域R延伸并到达区域R，由此形成插件1的出口O。与插件1的隔室3和排出部4类似，混合腔室6和另外的排出部或混合通道7也都由凹部形成，凹部沿着相同的方向从基体部2的平面突出。仅有的密封件5也覆盖混合腔室6和另外的排出部7，由此在插件1的基体部一侧完全限制它们相应的开口60、70。
在由密封件5覆盖的排出部4、7中的至少一个中可以设有处理构件。换句话说，处理构件就位在相应的排出部4、7中，并且也由密封件5覆盖，由此被夹在排出部4、7和密封件5之间。或者，还可以设有处理构件，以与由密封件5覆盖的排出部4、7中的至少一个相互作用，例如作为在这里随后描述的食物和饮料制备装置D的一部分。
例如，处理构件可以是如在图5a的实施例中所描述的静态混合器8。图5b中也示出一种可能的用于这种静态混合器8的配置。凭借静态混合器8可以充分地混合经过相应的排出部4、7的配料。另外，(加压的)空气可以经由密封件5(优选地在静态混合器8的上游端部)进入或被注入包括静态混合器8的排出部4、7中，以由于将空气注入经过优选通道状的排出部4、7的优选液体配料或(中间)产品形成多泡沫产品。静态混合器8可以就位在插件1的至少一个或多个或优选所有排出部4中。附加地或作为替代，静态混合器8还可以被设在另外的排出部(即混合通道)7中。
根据如图2a所示的另一实施例，处理构件还可以是流量控制件9。如在图2a中可以看到，流量控制件9沿着插件1的相应的排出部或通道4延伸，并且还可以沿着所述排出部4移动；即沿着其纵向方向移动。流量控制件9优选地包括一横截面，以填充(以像塞子一样的方式)插件1的由通道或排出部壁部41和密封件5限制的排出部或通道4。如在图2a和2c中可以看到，流量控制件9因此包括半圆形的主体94，以与排出部4、7联合，其中，主体94具有平的顶部部分95，以与密封件5接触。
根据一优选实施例，在穿刺机构9上或其中形成第二通道90。如在图2c中可以看到，第二通道90实际上沿着整个流量控制件9(沿着其纵轴线L)延伸，以允许储存在隔室3中的配料经由所述第二通道90通过插件1的排出部4。然而，这也可以通过具有比相应的排出部4、7小的直径的流量控制件9得到。流量控制件9中的通道的直径取决于必须通过的颗粒的尺寸和所需要的剪切应力。通道的横截面越小，液体的速率和在饮料产品中引起的剪切应力将越高。剪切应力对于产品的最终品质具有重要影响。
流量控制件9的端部，优选地是与隔室3相对的端部或更好地在流量控制件9的下游端的端部包括穿刺件91，穿刺件91用于穿透封闭插件1的排出部4的开口O(开口O可以与插件1的开口O相同)的封闭装置50，优选地是与相应的隔室3相对的开口O或更好地在排出部4的下游端的开口O。如果排出部4从隔室3延伸直至基体部2的侧向端部区域R，由此形成插件1的出口O，则封闭装置50可以作为密封件5的一体部分被形成。参考图2b，密封件5因此可以包括延长部分50，延长部分50在基体部2的边缘E处弯曲(例如90°的角度)，以覆盖侧向端部区域R和由此也覆盖插件1的出口O。可选择地，可以使用两种不同的密封膜，以分别密封液体将被注入的地方和出口。这两个膜可以具有不同的机械特性。
在根据图3a的实施例的情况下，相应的排出部或通道4还可以优选地在靠近混合腔室6的端部处由密封部分封闭，该密封部分然后可以被布置在相应的排出部4中的流量控制件9刺穿，以打开相应的隔室3。另外，流量控制件9还可以布置在混合通道7中，流量控制件9适合于刺穿优选地设在靠近插件1的出口O的端部处的密封部分，以打开插件1。
根据一优选实施例，流量控制件9包括致动件92，致动件92径向突出穿过密封件5，以沿着相应的排出部4、7移动流量控制件9。换句话说，致动件92沿着大体上关于穿刺机构9的可移动的方向或纵轴线L正交的方向从流量控制件9延伸出；流量控制件9则就放置的排出部4、7中，使得致动件92经由开口40、70和覆盖所述开口40、70的密封件5从插件1突出。因此，当插件1被插入所述装置D中时，例如通过食物和饮料制备装置D(下文也称作“制备装置”或“装置”)的致动器机构(见图9a和9b)，可以从外部移动流量控制件9。如在图2a中所示，流量控制件9在排出部4中的位置因此示出在刺穿或穿透封闭装置50之前的初始位置或密封位置。当通过致动件92朝向封闭装置50移动流量控制件9时，所述封闭装置50将被穿刺机构9的穿刺件91穿透。通过设在穿刺件9中的在相应的排出部4、7的上游端和下游端之间形成流体连接的第二通道90，实现通过相应的排出部或通道4、7从隔室3或混合腔室6输送配料或(中间)产品。
根据一优选实施例，流量控制件9包括径向延伸的头部部分93，头部部分93定位在隔室3/混合腔室6中，并且远离隔室3/混合腔室6的出口32、61，出口32、61在穿刺机构9的初始位置进入排出部4、7。扩大的头部部分93具有比排出部4、7更大的直径，因此被用作阻塞器，以避免流量控制件9滑出插件1。当穿刺件9已经穿透封闭装置50或密封部分，并且头部部分93止靠在隔室3/混合腔室6的出口32、61上时，为了仍然允许配料沿着第二通道90经过，第二通道90延伸穿过穿刺机构9的头部部分93。
然而，根据另一未在图中示出的特别的实施例，第二通道90不经过穿刺机构9的头部部分93。根据所述实施例，流量控制件9可以从其如在图2a中所示的初始位置移动至中间位置，在该中间位置，穿刺件9已经穿透封闭装置50或密封部分，而头部部分93没有止靠在隔室3/混合腔室6的内表面或出口32、61上。在该中间位置，配料或(中间)产品可以经由第二通道90穿过排出部4、7。在阻塞位置，流量控制件9进一步移动，直至头部部分93止靠在隔室3/混合腔室6的内表面或出口32、61上，由将隔室3/混合腔室6与排出部4、7和第二通道90封闭隔开。因此，抑制了对来自于相应的隔室3或混合腔室6的配料的处理。当再次将流量控制件9移动至其中间位置时，再次使得配料能够经由通道4、7从各自相应的隔室3或混合腔室6流出。
根据如在图4a和4b中所描述的再另一实施例，处理构件可以是设在混合腔室6中的流量控制件10。所述流量控制件10优选地具有延伸到插件1的相应的排出部4中的第一穿刺件11。流量控制件10还可以包括延伸到另外的排出部或混合通道7中的第二穿刺件12。在该实施例中，隔室3凭借密封部分与插件1的排出部4或混合腔室6密封隔开。混合通道7的出口O也通过对应的密封部分或密封件5的封闭装置50密封。
流量控制件10可以包括致动件13，致动件13径向突出穿过密封件5，从而通过在至少一个沿着基体部2的平面的第一方向上移动流量控制件10，至少一个(优选所有)将隔室3与插件1的相应的排出部4密封隔开的密封部分可以被第一穿刺件11刺穿。然而，流量控制件10也可以沿着基体部2的平面被移动到多于所述一个第一方向，以允许选择性地(例如分组地或连续地)打开相应的密封部分。
当在沿着基体部2的平面的第二方向上移动流量控制件10时，密封另外的排出部或混合通道7的密封部分可以被刺穿。因此可以从混合腔室6排出混合的配料或中间产品。第一和第二穿刺件11、12可以设计成使得其在特定的位置封闭相应的排出部或通道4、7，而在穿刺件10的特定的其它位置，例如通过在穿刺件10中提供通道，允许液体等经过相应的排出部4、7，如关于在图2c中所描述的流量控制件9所示。
根据一优选实施例，第一方向和第二方向优选地相互相对(见图4b中的箭头14)，从而有助于穿刺件10的移动和由此生产装置D的对应的致动器机构的移动。另外，穿刺件10优选地由塑料材料制成，以在沿着除了穿刺件11、12的纵向延伸之外的方向移动穿刺件10时，允许相应的穿刺件11、12弹性偏转。因此，凭借所述实施例，通过沿着一个单(第一)方向移动穿刺件10可以打开相应的隔室3，而然后通过简单地将穿刺件10移动到相对的(第二)方向上，可以从插件1分配已经在混合腔室6中的混合产品。
根据储存在隔室3中的相应配料的流动性，可以控制所述配料或通过相应的密封部分的选择性的或连续性的穿透，或通过在密封部分已经被穿透的情况下在相应的隔室3中选择性地将液体(例如空气或水)注入混合腔室6。
根据如在图6a至6c中所描述的再另一实施例，提供了一种根据本发明的插件1。所示插件1包括三个隔室3；但是本发明不限制于所述隔室3的数量。排出部4全部从相应的隔室3向着基体部2的侧向端部区域R延伸并直至区域R，由此形成出口O。插件1还可以包括混合腔室6，排出部7也可以向着基体部2的侧向端部区域R延伸并直至区域R，以形成插件1的出口O。隔室3和对应的排出部4全部由密封件5覆盖。优选地，出口O也由密封件5的延长部分50覆盖，如在图6a和6c中可以清晰地看到。然而，出口O也可以由单独的封闭装置覆盖。
如图6中所示的插件1还可以包括分配件20，分配件20具有通道21，优选为柔性通道或至少具有可柔性变形的部分22的通道21；这在图7和8中示出。分配件20布置或附装至基体部2，从而插件1的排出部4或另外的排出部7成为所述分配件20的通道21。优选地，通道21由此从基体部2的侧向端部区域R延伸出来。分配件20优选地具有连接部25，连接部25被连接(优选地密封)至基体部2的侧向端部区域R。为了将分配件20连接至侧向端部区域R，可以使用热或超声焊接手段。
通道21可以分别由(柔性)管子(未示出)形成，各管子从基体部2延伸出，特别是在基体部2的侧向端部区域侧向端部区域R处从插件1的出口O延伸出。各管子可以简单地插入或适配在相应的排出部4、7上，特别是在其形成插件1的出口O的端部处。
或者，通道21可以由凹部形成，凹部沿着相同的方向从分配件20的基体部23的平面突出。分配件20的基体部23优选地由与插件1的基体部2相同的材料制成，并且这两个基体部优选地在相同的平面上延伸。通道21还优选地沿着与插件1的基体部2的凹部相同的方向(相对于相应的基体部2、23的所述共用平面)延伸。
分配件20的凹部优选地由设在基体部23上的密封件24覆盖，由此在分配件20的基体部一侧完全限制通道21。在一特别的实施例中，密封件24可以由插件1的密封件5的突出部分50形成。密封件24优选地由与密封件5相同的材料制成。
当封闭装置50(优选地是密封件5的延长部分50)如上所述设在排出部4、7和分配件20之间时，隔室3和/或混合腔室6与通道21气密地分离。流量控制件则可以是沿着分配件20的相应的通道21延伸的穿刺机构26。因此，所述穿刺机构26优选地具有一横截面，以填充由通道21的壁部27和分配件20的密封件24限制的通道21。优选地，在穿刺机构26上或其中形成通道260，该通道260沿着整个穿刺机构26轴向延伸，以允许配料通过分配件20。穿刺机构26在其上游端的端部优选地包括用于穿透封闭装置(图7b和8c中的50)的穿刺件261。穿刺机构26优选地被保持在通道21中的固定位置。随着隔室3和/或混合腔室6中的压力由于流体(像水或空气一样)的注入而增大，封闭装置50向着穿刺机构变形(即凸出)，优选地向着其穿刺件261变形。在插件1或相应的隔室3或混合腔室6中的导致封闭装置50对应的变形的期望和预定压力作用下，封闭装置50接触到穿刺件261，因此穿刺件261刺穿和打开封闭装置50，由此允许配料或(中间)产品经由通道21从插件1分配出，在通道21的下游端分配到插件1的出口O。隔室3/混合腔室6和分配件20的通道21中的压力导致所排出的配料或产品加速。当相应地设计穿刺机构26或其通道260时，剪切应力可以进一步增加，由此使得所分配的产品的品质能够变化，例如起泡沫或增加粘性。应当注意的是，穿刺机构26可以与上述流量控制件9相似或相同的方式设计。
在一优选实施例中，穿刺机构26也可以沿着分配件20的相应的通道21移动。在该情况下，穿刺机构26优选地包括致动件262，致动件262径向突出穿过分配件20的密封件24，以沿着所述分配件20的相应的通道21移动穿刺机构26。因此，如上文已经解释的，通过主动地移置穿刺机构26，可以更精确地影响用于打开插件1所要达到的时机和压力。
应当注意的是，如上所述的静态混合器8还可以放置在至少一个通道21中。具有其通道260的穿刺机构2也形成为静态混合器。这也适用于流量控制件9或穿刺件10。
根据又一个实施例，分配件20的通道21包括夹持部，夹持部是可柔性变形的部分22，可柔性变形的部分22由装置D的夹持机构140夹持，以通过改变通道21的横截面来调节或控制或停止通过相应的通道21的(配料的)流体流。如在图8b和8c中可以看到的，对于分配件20的各通道21，可设有一个夹持机构140，取决于所要生产的产品和所述产品的期望的成层效果，所述夹持机构140可以被单独地或共同地致动。然而，一个或多个通道21还可以共用一个夹持机构140。分配件20或生产装置D还可以包括用于引导夹持机构140的导向机构28。因此，导向机构28优选地包括导向凹槽280，以允许夹持机构140沿着大体上垂直于相应的通道21的纵轴线的方向移置。导向凹槽280优选地位于可变形的部分22的上面或前面。
通过使用优选地设在生产装置D中的所述夹持机构140，可以选择性地夹持相应的(柔性)通道或管子，以由此独立地或连续地控制所要分配的配料或产品流。
关于图8c，夹持机构140还可以与静止的或优选是可移动的穿刺机构26结合使用。当将夹持机构140压在可变形的部分22上时，由于通道21的变形，因此可移动的穿刺机构26可以同时向着封闭装置50移动，由此打开相应的排出部4、7，而同时关闭通道21，通道21则处于准备用于选择性地分配产品的状态下。
同样关于如在图6a、7a和8a中所示的插件1，插件1还包括一区域29，区域29用于提供商标或关于插件1的配料或产品的信息或用于使用插件1的信息等。所述区域29优选地是基体部2的一部分，特别是其侧向延伸部分。信息可以可由机器读取的格式提供，例如以条形码的格式、在无线射频识别(RFID)标签上等，从而使得机器根据特定的协议自动制备产品。
应当理解的是，本发明不限制隔室3、混合腔室6、排出部4、7和通道21的数目以及它们在相应的基体部2、23上和关于彼此的布置。另外，所有处理构件可以以任何期望的方式组合。一些排出部4从相应的隔室3向着插件1的出口O延伸并直至出口O、而插件1的其它通道4延伸至一个或多个混合腔室6也是可行的，至少一个混合通道7从该混合腔室6延伸到另一混合腔室6或插件1的出口O。所有实施例的插件1可以设有如关于图6至8所述的分配件20。
生产装置D的分配机构可以是流体注入机构100(见图10a和10b)，流体注入机构100可以选择性地移动，以进入凹部。就这一点而言，流体注入机构100可以被设计成进入隔室3和/或混合腔室6，以注入气体或液体(例如水)，以溶解和随后分配配料。流体注入机构100还可以被设计成进入通道4、7，以注入气体(例如空气)，以使经过相应的通道4、7的配料或产品起泡沫，在该通道4、7中优选地设有静态混合器8。
参考图11a，(示意性地)示出了具有插件1和流体注入机构100的系统S。如可以清晰地看到，流体注入机构100设在(插入)隔室3中，并且靠近其出口，即靠近排出部4。另外，在侧视图中，流体注入机构100相对于相应的排出部4的纵轴线偏置。因此，在隔室3中可以得到最大的湍流，以进行充分的产品混合和溶解。图11b示出作为注入针形成的流体注入机构100的特征。如可以清晰地看到，流体通道101平行于流体注入机构100的纵轴线102，但是相对于纵轴线102偏置。因此，流体通道101的注入孔103主要朝向流体注入机构100的锥形端104的一侧，由此避免注入的流体直接经由排出部4泄漏，但是在隔室3中得到最大的湍流。应当理解的是，所述流体注入机构100还可以用于将流体注入混合腔室6中，其中，所述流体注入机构100则以类似的方式放置成靠近另外的排出部7(出口)。然而，本发明不限制于所述流体注入机构或其相对于插件1的刺穿位置。
特别是在隔室3或甚至混合腔室6由柔性材料制成的情况下，可以设有作为分配机构的致动器或推动器机构110(例如推动致动器；见图10a)，以选择性地使相应的隔室3或混合腔室6变平，以由此从相应的隔室3/混合腔室6挤出和分配配料。
另外，可以设有作为分配机构的调节机构(未示出)，调节机构可以选择性地插入穿过插件1或分配件20的密封件5、24进入排出部4、7或通道21，以至少部分地阻塞通过相应的排出部4、7或通道21的配料或(中间)产品流。当穿透密封件5、24时，密封件形成用于调节机构的密封件，以避免泄漏。
另外，分配机构还可以包括夹持机构(140)，夹持机构(140)用于选择性地夹持分配件20的从基体部2延伸出的通道21，以控制所要分配的配料流。
如上文已经描述的，饮料生产装置D还包括用于沿着插件1的相应的基体部2、23的平面移动流量控制件9、10、26(同样见图2b，附图标记51)的致动机构。
饮料生产装置D还可以包括用于选择性地控制分配件和/或穿刺机构9、26和/或穿刺件10的控制机构。
根据一优选实施例，饮料生产装置D包括出口120，出口120流体连接至排出部4、7或分配件20的通道21，由此允许产品的精确分配。
另外，饮料生产装置D还包括加热和/或冷却装置，加热和/或冷却装置适合于与插件1(优选地是凹部)特别是其隔室3和/或混合腔室6接触，以选择性地加热和/或冷却插件1，优选择性地加热和/或冷却其内容物如配料、中间产品和产品。为此，插件1，优选地是密封件5和/或隔室3和/或混合腔室6，由导热材料如铝制成。
另外，导热件可以就位在加热和/或冷却装置和插件1之间，以加强其间的热交换，该导热件的形状优选地可适合于插件1的外表面的形状。导热件可以包括热凝胶。或者，导热件可以被用作加热和/或冷却装置。在后者的示例中，凝胶或导热件的其它传导材料可以在微波炉或冷冻器等中被预热或预冷。因此，加热和/或冷却装置优选地可移动地设在饮料生产装置D中。
应当理解的是，饮料生产装置D可包括在这里提出的特征(分配机构、致动机构、控制机构、加热和/或冷却装置等)的任何期望的组合。由于任何种类的像水、蒸汽、空气等一样的流体可以在密封件5的不同地方被注入插件1中，因此系统S在产品制备上提供很大的灵活性，另外，根据所要分配的期望的产品，插件1可以被机械地处理和/或热处理。
应当注意的是，密封件5、24还可以作为用于穿过相应的密封件5、24突出的流体注入机构100、调节机构和致动机构92、13、262的密封机构形成。
在下文中描述了一种用于生产食物或饮料的方法。
在第一步骤中，提供根据本发明的插件1。所述插件1然后被定位在如例如在图9a和9b中所示的生产装置D的插件接收件M中。根据图9a，门130可以被打开，胶囊1可以被放入相应的插件接收件M中，插件接收件M或设在门侧或设在机器侧。根据图9b，优选地在装置D的顶部部分上，设有具有插件1的轮廓的槽140，从而通过简单地将插件1滑入槽140中，可以从所述顶部部分插入插件1。插件1然后由于重力滑入生产位置。
生产装置D包括多于一个用于接收对应数量的胶囊1的插件接收件M也是可行的。
在该方法的下一步骤中，如上所述的分配件可以被致动，优选地根据所使用的料盒1和所要分配的产品被选择性地致动，以与相应的凹部(例如隔室3，排出部或通道4、7、21，混合腔室6)相互作用。
结果，配料(以排出的形式或作为(中间)产品)经由排出部或通道4和/或7和/或21从相应的隔室3(或混合腔室6)分配出并最终从插件1分配出。
致动分配件的步骤可以包括下列步骤中的至少一个，根据期望的产品，以下步骤可顺序进行或同时进行：
-选择性地移动流体注入机构100，以进入插件1的隔室3和/或混合腔室6，排出部4延伸到隔室3和/或混合腔室6中，并且将气体或液体注入相应的隔室3和/或混合腔室6中，以分配食物或饮料配料；
-选择性地移动流体注入机构100，以进入排出部或通道4、7、21，并且当分配的配料经过排出部4、7时注入气体，优选地经由设在排出部4、7或甚至通道21中的静态混合器注入，以使配料起泡沫；
-选择性地凭借(推动)致动器110使隔室3和/或混合腔室6变平，以从相应的隔室3和/或混合腔室6分配配料；
-将调节机构选择性地插入通过密封件5并进入排出部4、7或通道21，以至少部分地阻塞通过相应的排出部4、7或通道21的配料流；和/或
-通过夹持机构104选择性地夹持插件1的排出部4之后的通道或从混合腔室6延伸出并从基体部2延伸出的另外的排出部或混合通道7，以控制所要分配的配料流。
为了进一步控制流体流，致动机构与或可以与穿刺机构9、26或穿刺件10的致动件13、92、262接合，以沿着基体部2的平面移动穿刺机构9、26或穿刺件10，以刺穿相应的密封部分或封闭装置50和根据穿刺机构9、26或穿刺件10关于通道4、7、21的相对位置恢复或阻塞流体流。
另外，加热和/或冷却装置与或可以与插件1以所述方式接触，并且随后可以被启动，以加热/冷却插件1的配料。

Claims (16)

1.一种用于容纳食物或饮料配料的插件(1)，包括：
-大体上平面的且刚性的基体部(2)，
-用于储存配料的至少两个配料隔室(3)和至少两个排出部(4)，每个排出部连接至所述隔室(3)中的一个并且由从基体部(2)的平面突出的凹部形成，和
-设置在所述基体部(2)上的至少一个密封件(5)，用于在所述插件(1)的该基体部侧覆盖该隔室(3)和该排出部(4)，
其中，所述插件(1)设计成用于插入食物和饮料制备装置(D)中，以经由所述排出部(4)从该隔室(3)分配配料。
2.根据权利要求1所述的插件(1)，其中，所述隔室(3)和所述排出部(4)由凹部形成，其中，所述凹部沿着相同的方向从该基体部(2)的平面突出。
3.根据权利要求1或2所述的插件(1)，其中，所述插件(1)的所述排出部(4)从相应的隔室(3)延伸到共用混合腔室(6)，并且其中，另一个排出部(7)沿着该基体部(2)的平面从该混合腔室(6)延伸出来。
4.根据前述权利要求中任一项所述的插件(1)，包括设在所述排出部(4、7)中的至少一个中的静态混合器(8)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的插件(1)，包括流量控制件(9、26)，所述流量控制件(9、26)设置在至少一个排出部(4、7、21)中并能在其中移动，所述流量控制件(9、26)包括通道(90、260)，以允许配料通过所述排出部(4、7)。
6.根据权利要求5所述的插件(1)，其中，所述流量控制件(9、26)包括穿刺件(91、261)，所述穿刺件(91、261)用于刺穿封闭所述排出部(4、7、21)的入口或出口的封闭装置(50)。
7.根据权利要求6所述的插件(1)，其中，设在该混合腔室(6)中的流量控制件(10)包括致动件(13、262)，所述致动件(13、262)突出穿过密封件(5、24)并允许控制该流量控制件(10)的移动，所述流量控制件(10)还包括第一穿刺件(11)和至少一个第二穿刺件(12)，所述第一穿刺件(11)和所述第二穿刺件(12)中的每一者都能够刺穿封闭所述排出部(4、7)的入口或出口的封闭装置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的插件(1)，其中，排出部(4、7)的至少一个出口在所述基体部(2)的侧向端部区域(R)中形成该插件(1)的出口(O)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的插件(1)，其中，所述排出部(21)包括夹持部(22)，该夹持部(22)将由食物和饮料制备装置(D)的夹持机构(140)夹持，以控制通过相应的通道(21)的流体流。
10.一种食物和饮料制备装置(D)，包括：
-设计成用于接纳根据前述权利要求中任一项所述的插件(1)的插件接收件，
-分配机构，所述分配机构与该插件(1)的隔室(3)相互作用，以从相应的隔室(3)中分配配料，和
-用于将液体注入所述隔室(3)的流体注入机构(100)。
11.根据权利要求10所述的制备装置(D)，还包括附加的流体注入机构，用于将气体或液体注入该插件(1)的排出部(4、7)或混合腔室(6)中。
12.根据权利要求10或11所述的制备装置(D)，还包括用于移动流量控制件(9、10、26)的致动器。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的制备装置(D)，还包括加热和/或冷却装置，该加热和/或冷却装置适用于与该插件(1)的表面接触以冷却或加热其内容物。
14.根据权利要求13所述的制备装置(D)，其中，所述加热和/或冷却装置包括具有适合的形状的导热件，所述导热件布置成使得当该插件(1)插入装置中时，所述导热件与该插件(1)接触。
15.一种食物或饮料生产系统(S)，包括根据权利要求1至9中任一项所述的插件(1)和根据权利要求10至14中任一项所述的食物和饮料制备装置(D)。
16.一种通过根据权利要求10至14中任一项所述的装置执行的用于制备食物或饮料产品的方法，该方法包括下列步骤：
-将液体注入根据权利要求1至9中任一项所述的插件(1)的隔室(3)中，
-选择性地启动分配机构，从而从该插件(1)的第一隔室(3)中分配食物或饮料制备物，
-选择性地启动分配机构，从而从该插件(1)的第二隔室(3)中分配第二食物或饮料制备物。
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