CN104780815B - 用于在胶囊中形成大的开口的开启装置 - Google Patents
用于在胶囊中形成大的开口的开启装置 Download PDFInfo
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- A47J31/3623—Cartridges being employed
- A47J31/3628—Perforating means therefor
Abstract
一种包括具有壁的胶囊(30)和胶囊提取单元(10，10’，20)的系统。该提取单元具有用于保持胶囊的胶囊保持器(20)和具有用于通过切割胶囊壁(32，33)而在该壁中形成开口(37，38)的切割边缘(151)的开启装置(10)。开启装置(10，10’)还包括撞压部(152)，该撞压部在通过用切割边缘(151)切割所述壁(32，33)而形成开口之后使胶囊壁(32，33)的邻近开口(37，38)的部分(39)凹进。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于开启(例如刺穿)和提取胶囊的装置，并且涉及由这种装置和胶囊组成的系统以及胶囊用于这种装置的用途。所述装置和胶囊可用于制备饮料。
基于本说明书的目的，“饮料”意在包括任何人类可消费的液体物质，诸如茶、咖啡、热巧克力或冷巧克力、牛奶、汤、婴儿食品等。“胶囊”意在包括在由任何材料制成并且具有任何形状和结构的封闭包装内的任何预先分份的饮料配料，如调味配料，所述封闭包装特别是气密包装，例如塑料包装、铝包装、可回收的和/或可生物降解的包装，其包括容纳配料的软质易理包或刚性料盒。
背景技术
某些饮料制备机器使用容纳待提取或待溶解的配料的胶囊和/或储存在机器中并在机器中自动配量或者在制备饮料时添加的配料。一些饮料机具备充填装置，该充填装置包括用于液体(通常为水)的泵，该泵从水源泵吸液体，所述水源是冷的或实际上通过例如热块等的加热装置加热。尤其在咖啡制备领域中，已广泛地开发出一种机器，在该机器中，容纳饮料配料的胶囊被插入冲煮装置中。冲煮装置被紧密地封闭在胶囊周围，水在胶囊的第一面注入，饮料在胶囊的封闭容积中产生，并且冲煮的饮料能够从胶囊的第二面排出并被收集到诸如杯或玻璃杯的容器内。
冲煮装置已开发成有利于“未使用”胶囊的插入和使用后的胶囊的移除。
WO 2005/004683和WO 2007/135136涉及此类冲煮装置。所述装置包括：框架；用于胶囊的固定保持部；相对于框架滑动地安装的可移动保持部；一个或两个铰接机构，该铰接机构提供一种机械系统，该机械系统能够实现以稳定和不漏流体的方式将保持部封闭在胶囊周围同时还抵抗在重新开启时起作用的并通过内部冲煮压力生成的反作用力；和用于直接抬起铰接机构的手柄。这种装置形成简单的组件，该组件使得胶囊能够通过经框架中的通路竖直下落而插入和沿与插入方向相同的方向移除使用后的胶囊。手柄可用于盖住和露出用于胶囊的通路。冲煮装置的可移动部分经由手柄手动致动。移动该可移动部分所需的手动力在机器的关闭和打开期间变化并且取决于所使用的胶囊的尺寸公差、胶囊的定位和性质以及冲煮单元的温度。WO 2009/043630公开了一种饮料制备机器，该饮料制备机器包括冲煮单元，该冲煮单元具有前部，该前部带有用于将胶囊插入冲煮单元中的通路。前部布置成从机器的壳体伸出以露出用于将胶囊插入冲煮单元中的通路并缩入冲煮单元中以使通路滑动到壳体下方并因此通过壳体盖住通路。可基于不同途径来使冲煮装置的可移动部分的致动机动化。EP 1767129涉及一种用于基于胶囊的饮料生产装置的马达驱动的提取模块。在此情况下，用户不需要提供任何人力来开启或关闭冲煮装置。WO 2012/025258和WO2012/025259公开了另一种用于由配料胶囊制备饮料的机动化机器。
当容纳待提取的材料如饮料配料的胶囊被部分或完全密封——尤其是不透水和可选地不透气——时，可能需要借助于合适的开启装置来开启密封的胶囊部分。该开启可被延迟，即在提取单元中对胶囊的提取过程期间开启，例如如EP 0512470中或EP 2068684中公开的，或者该开启可以在提取料盒之前在该(提取)单元中执行，例如如WO 02/00073中或WO 02/35977中公开的。另一些开启装置在US 3,260,190、US 5,649,472、CH 605293、EP512468和EP 242556中被公开。
提取单元通常可包括用于在胶囊的提取之前在胶囊中形成开口的一个或多个刀片。当使用自身不包括液体流通管道(即用于将液体导入胶囊中或从胶囊导出的管道)的刀片时，液体通常在胶囊中的一个通路中在刀片外侧并沿刀片流通进入或离开胶囊，所述通路形成在刀片与由刀片在胶囊中形成的开口的边界之间。形成在刀片与这些边界之间的通路可能过小而不允许液体以期望的流量流入或流出胶囊。因此，沿胶囊的流量可能过小，或胶囊可能在边界周围以不希望的方式被撕裂(在液体从胶囊加压流出的情况下)，或胶囊可能被压破(在液体加压流入或试图流入胶囊中的情况下)。
在WO 02/00073中该问题已得到解决。其公开了一种提取单元，该提取单元包括刺穿胶囊以允许液体流通经过胶囊的若干胶囊穿刺刀片。刀片具有横向贯通开口，其在提取期间伸入胶囊中，以提供增加的沿刀片的空间，用以促进液体从外部向胶囊中的导入。
这种跨刀片两侧的贯通开口的存在通过围绕开启的胶囊在刀片高度处的边界在刀片中向内扩展液体的贯通通路的截面而显著改善了液体向胶囊的流入或从胶囊的流出。但是，这种贯通开口弱化了刀片的机械强度。久而久之，尤其在使用不容易被刀片刺穿的较硬胶囊时，这会变成一个问题。这种增加的在刺穿期间对刀片的限制当然会引起具有贯通开口的刀片的过早失效。
发明内容
本发明涉及一种包括胶囊和用于提取胶囊的提取单元的系统，该系统优选具有进入和/或离开胶囊的改善的流体流通。
特别地，本发明可涉及一种配料胶囊和一种用于由这种配料制备饮料并分配该饮料的提取单元。例如，该饮料为咖啡、茶、巧克力、可可、牛奶或汤。
这种饮料制备通常包括多种饮料配料例如水和奶粉的混合，和/或饮料配料的浸泡，例如用水浸泡研磨咖啡或茶。例如，根据用户请求来形成和分配对应单次供应(serving)的预定量的饮料。取决于饮料的类型，这种单次供应的体积可在25ml至200ml或高达300ml或400ml的范围内，例如用于充填杯子或马克杯的体积。所形成和分配的饮料可选自芮斯崔朵、意式浓缩咖啡、长咖啡、卡布奇诺、拿铁咖啡、美式咖啡、茶等中。特别地，咖啡机可构造成用于分配例如每次供应具有20ml至60ml的可调体积的意式浓缩咖啡，和/或用于分配例如每次供应体积在70ml至150ml的范围内的长咖啡。
因此，本发明涉及一种包括具有壁的胶囊和胶囊提取单元的系统。该提取单元具有用于保持胶囊的胶囊保持器和用于在胶囊壁中形成开口——尤其是具有直的或弯曲的或成角度的狭缝的形状的开口——的开启装置。该开启装置包括切割边缘(切割刃，cutting edge)，该切割边缘通过切割胶囊壁而在该胶囊壁中形成开口。
根据本发明，开启装置还包括撞压部(推压部，撞击部，ram)，该撞压部在通过用切割边缘切割胶囊壁而形成开口之后使胶囊壁的邻近该开口的部分凹进。
因此，代替在穿刺元件已完全刺穿胶囊并伸入其中时使胶囊穿刺元件在胶囊壁的高度处变窄，本发明的开启装置包括布置成扩大由穿刺元件形成的开口或允许该开口扩大的附加撞压部。通常，该撞压部自身不切割(或显著切割)胶囊壁，而是使邻近由切割边缘形成的开口的该壁凹进以在流动到开口的加压流体的作用下扩大该开口或有利于这种扩大。因此，在不弱化开启装置的情况下增强了液体经由扩大的开口的流通。
该开启装置可由诸如钢或铁的金属、或陶瓷或可能地硬聚合材料制成。待由开启装置开启的胶囊壁应该由不会使开启装置过度磨损的材料如塑料或铝制成。该胶囊也可由可生物降解的材料制成。
该开启装置可具有刀片，该刀片具有支承切割边缘和撞压部的基部，该刀片从支承构件例如支承板延伸。该支承构件可具有用于将支承构件锚固和/或定位在胶囊保持器中的一个或多个组装布置结构，例如选自组装孔、凹口和诸如螺钉或铆钉的突出构件、或弹性构件如夹子的至少一个组装布置结构。可选地，组装构件和刀片形成一夹角，并且胶囊保持器具有在组装构件与刀片之间延伸进入该夹角的肋部，所述夹角通常形成开启装置中的凹口。刀片和支承构件以及在存在时组装构件可由单个弯板形成。例如，刀片和在存在时组装构件相对于支承构件以在75度至105度如85度至95度的范围内的角度弯曲。
切割边缘和撞压部可由同一个板构件形成。可选地，板构件具有沿切割边缘逐渐缩小以形成切割斜面(ramp)的厚度和尤其是用以形成撞压面的非渐缩的撞压部。
整个开启装置或其一部分(例如这种板构件)可由薄板例如片状件制成，所述薄板具有例如在1mm以下的恒定的厚度，通常在0.05mm至0.5mm的范围内的厚度。
形成切割边缘和撞压部的板构件可沿边缘和撞压部具有恒定的厚度。例如，切割边缘具有与开启装置的切割方向成一定切割角度的切割斜面，并且撞压部具有与切割方向成一定撞压角度的撞压面，切割角度小于撞压角度，使得切割斜面布置成贯穿胶囊壁，而撞压面布置成仅使胶囊壁凹进，可选地，切割斜面是非渐缩的。
撞压部和切割边缘可成一定角度，尤其是在15度至165度，例如45度至135度，可选地60度至120度，更特别地80度至100度的范围内的角度。
撞压部可从切割边缘的底部部分延伸。替代地，切割边缘和撞压部可间隔开。
撞压部可在与切割边缘相同或不同的平面中延伸。
切割边缘可具有至少一个切割斜面，尤其是一对大致直的不共线切割斜面，例如呈v形或u形布置的一对斜面，所述切割斜面用于沿切割方向切割胶囊壁以形成沿大致直的切割部段延伸的开口。
切割边缘可在切割方向上具有至少两个不共面的切割斜面，用于切割胶囊壁以形成沿以下部段延伸的开口：由第一斜面形成的第一切割部段；和成一定角度偏离第一切割部段并由第二斜面形成的第二切割部段。
切割边缘可具有切割胶囊壁以形成开口的至少一个切割斜面。撞压部可具有使胶囊壁凹进以形成凹进部分的至少一个撞压面，并且其中：撞压面具有大致延续切割斜面延伸的形状，可选地，撞压面和切割斜面的形状大致齐平；或撞压面具有与切割斜面的形状不连续的形状，可选地，撞压部与切割边缘(151)间隔开。
切割边缘可布置成形成具有第一部分和第二部分的开口，所述第二部分以非共线方式与第一部分相交。这些部分界定出胶囊壁的弱化区域，该弱化区域可移动以有利于流体在开口处的流通。例如，该弱化区域可在使与弱化区域至少部分地重叠的部分凹进的撞压部的作用下移动。胶囊壁的弱化区域可大致形成U形或V形或L形。该弱化区域可通过流入到胶囊保持器中的加压流体移动。
在一个实施例中，开启装置包括用于通过切割一个或多个胶囊壁而在其中形成多个间隔开的开口的多个间隔开的切割边缘。每个切割边缘都与对应的撞压部相关联，所述对应的撞压部在通过用对应的切割边缘切割壁而形成开口之后使该胶囊壁或每个胶囊壁的与每个开口相关联的对应部分凹进。可选地，每个切割边缘和相关联的撞压部由刀片形成，以使得开启装置具有多个间隔开的刀片。切割边缘可围绕开启装置的中心轴线大致切向地布置，并且撞压部可从该轴线大致沿径向延伸，或反之亦然。
本发明还涉及一种用于胶囊提取单元的开启装置。该开启装置布置成用于在这种胶囊的壁中形成开口，特别是具有直的或弯曲的或成角度的狭缝的形状的开口。该开启装置包括通过切割来形成该开口的切割边缘。根据本发明，该开启装置还包括用于在通过用切割边缘切割胶囊壁而形成开口之后使该壁的邻近开口的部分凹进的撞压部。该开启装置可包括任何与上述开启装置有关的特征或它们的组合。
本发明还涉及一种用于提取具有壁的胶囊的提取单元。该单元包括用于保持胶囊的胶囊保持器和如上所述的开启装置。可选地，该胶囊保持器包括可从胶囊装载位置和/或弹出位置相对移动到胶囊提取位置的第一部分和第二部分。开启装置被组装到第二部分，以使得切割边缘和撞压部中的至少一者朝第一部分突出。该提取单元可包括任何与上述单元有关的特征或它们的结合。
本发明的另一方面涉及胶囊的用于提供如上所述的系统的用途，其中该胶囊具有壁，该壁由开启装置的切割边缘切割以形成这样的开口，尤其是具有直的或弯曲的或成角度的狭缝的形状的开口。在通过用切割边缘切割壁而形成开口之后利用撞压部使邻近开口的部分凹进。
该胶囊可包括大致圆柱形的或截头圆锥形的或圆顶形的或截头圆顶形的容器。例如，该容器具有对称轴线，例如回转轴线。该容器具有底部和盖部。胶囊壁形成容器的一部分。可选地，胶囊壁从底部朝盖部延伸。该壁可为大致圆柱形、截头圆锥形、圆顶形、截头圆顶形或是平坦的。
本发明的又一方面涉及作为容纳在用于上述用途的胶囊中的配料的咖啡、茶、巧克力、牛奶、可可和汤成分中的至少一者用于该胶囊的用途。
附图说明
现将参考示意图描述本发明，其中：
-图1是根据本发明的系统的胶囊开启装置的透视图；
-图2是图1所示的胶囊开启装置的前体的平面图；
-图3和4从上方和侧面示出了图1所示的开启装置；
-图5示出了根据本发明的由利用提取单元中的开启装置开启的胶囊形成的系统；
-图6示出了图5的系统的一部分在开启胶囊之前的放大视图；
-图7示出了用于提供根据本发明的系统的胶囊；
-图8至11b示出了由根据本发明的另一胶囊开启装置逐渐开启的胶囊，在图8a、9a、10a、11a和11b中，胶囊被示出带有该开启装置；以及
-图12和13是根据本发明的另一胶囊开启装置的侧视图和俯视图。
具体实施方式
包括胶囊30和胶囊提取单元10、20的根据本发明的系统的一个示例在图5和6中被公开。这种提取单元的开启装置10在图1至4中示出，用于这种系统的胶囊30在图7中被公开，并且在图8至11b中示出通过替代的开启装置10开启胶囊30。除非另外指出，否则图中相同的附图标记在所有附图中一般表示相同的元件。
如图7所示，该系统的胶囊30可具有杯形容器31，其具有大致圆柱形或截头圆锥形或圆顶形或截头圆顶形，尤其是具有这些形状的不同部段的结合。通常，容器31具有截头圆锥形的呈钝角的底端32、33和从底端朝容器31的口部延伸的截头圆锥形的呈锐角的主体。底端32、33可具有外周壁32和大致平坦或稍微凸起的凹底部33。容器31的口部可由盖部34覆盖。整个盖部或仅其一部分可被施加至容器；或整个盖部可与容器一体地形成。这种盖部(例如铝箔或塑料箔)可通常侧向地延伸超出口部而形成凸缘35。胶囊30一般可具有绕纵向轴线36回转的形状。还设想其它胶囊形状，尤其是：料盒容器可由单一部段例如(截头)圆锥形、(截头)圆顶形或圆柱形部段构成；底部可大致是平坦的或呈锐角的。
容器31或至少壁32可由塑料、可生物降解的材料或铝质材料制成。盖部34可由纸、塑料、可生物降解的材料或铝质材料制成。
胶囊30通常容纳配料，例如饮料配料，如咖啡、茶、可可、牛奶等。例如，胶囊30具有用于容纳3g至10g研磨咖啡以制备芮斯崔朵、意式浓缩咖啡、长咖啡、或美式咖啡的体积。
如图1至6所示，提取单元10、20具有用于保持胶囊30的胶囊保持器20和用于在胶囊壁32中形成开口37、38的开启装置10。该开口可具有直的或弯曲的或成角度的狭缝37、38(在图10和11中示出)的形状。开启装置10包括切割边缘151，该切割边缘通过切割胶囊壁32而在其中形成开口37、38。
根据本发明，开启装置10还包括撞压部152，该撞压部152在通过用切割边缘151切割胶囊壁32而形成开口37、38之后使胶囊壁32的邻近所述开口的部分39凹进。图6示出了在开启前不久的保持器20中的胶囊30的一部分，而图5示出了保持器20中已利用开启装置10开启的胶囊30。将参照图8至11b更详细地说明开口37、38和凹进部分39的形成。
保持器20布置成保持胶囊30以对该胶囊进行提取。胶囊保持器20可包括可从胶囊装载位置和/或弹出位置(未示出)相对移动到胶囊提取位置(如图5所示)的第一部分21和第二部分22。
第一部分21和第二部分22可通过手动操作(例如，如WO2005/004683、WO2007/135135、WO2007/135136或WO2009/043630中公开的)或通过自动操作、尤其是机动化的操作(例如，如EP1767129、WO2012/025258、WO2012/025259中公开的)或液压或混合动力操作(例如，如WO2011/042400中公开的)而相对移动。
第一部分21可具有面向胶囊30的盖部34的面210。面210可包括从/向胶囊30引导流体的布置结构，其尤其用于允许流体从胶囊30经由盖部34流出。面210可简单地将来自胶囊30的流体集中(或供给)到出口211中，或者它还可布置成例如借助于盖部开启装置(例如穿透盖部34的销或刀片或角锥状元件，例如如EP0512468或EP0512470中公开的)开启盖部34。
第二部分22可具有用于围绕胶囊30的凸缘35密封第一部分21和第二部分22的液压密封布置结构。该密封布置结构可包括具有口部25的液压活塞构件23。活塞构件23可形成围绕胶囊容器31的保持架。活塞构件23可以可移动地安装在第二部分22中。可设置弹簧225以驱促活塞23和口部25离开部分22并抵靠在胶囊凸缘25和第一部分21上。液体可围绕活塞23的后部经由保持器22中的管道223流到保持器20中并经由一个或多个通路222、224流向胶囊30。液体可从通路222、224经由由开启边缘151在胶囊30中形成的开口37、38沿刀片15流动。为了防止活塞构件23在流入保持器20中的加压液体的作用下被驱促离开第一部分21，可通过在部分22和23之间的加压液体的作用来进一步将活塞构件23推靠在第一部分21上。可设置密封件221以密封可移动的活塞构件23和第二部分22。液压密封系统例如在EP2068684中被更详细地公开。
可通过使液体流动通过胶囊30以使该液体与容纳于胶囊30中的配料(例如，诸如茶、咖啡、可可、牛奶等的调味配料)混合并产生饮料来提取胶囊30。
胶囊30从其装载到保持器10、20中到其经由提取位置从保持器10、20弹出的转变是已知的，如例如WO2005/004683、WO2009/043630和WO2012/025258中公开的。
开启装置10可被组装到第二部分22，以使得切割边缘151和撞压部152中的至少一者朝第一部分21突出。
开启装置10的中心轴线16可与第二部分22(尤其是活塞23)的轴线26并与胶囊30的中心轴线36基本共线。
可选地，切割边缘151布置成在保持器20封闭在胶囊30周围期间沿轴线方向16刺穿胶囊壁32。
提取单元10、20可安装在如本领域中已知的饮料制备机器、例如设置有WO2009/074550中公开的功能结构的机器中，所述功能结构例如为控制单元、用户界面、流体管路、泵、温度调节器(尤其是加热器和/或冷却器)、水槽或其它配料供给装置、废弃配料收集器等。
如图1至4所示，开启装置10可具有刀片15，该刀片15具有支承切割边缘151和撞压部152的基部153，刀片15从支承构件11、尤其是支承板延伸。支承构件11可具有用于将支承构件锚固和/或定位在胶囊保持器20中的一个或多个组装布置结构、尤其是选自组装孔12(其可用来将开启装置10螺接或铆接在保持器20中)、凹口14和突出构件13如螺钉或铆钉、或弹性构件如夹子的至少一个组装布置结构。可选地，这些突出构件13和刀片15形成一夹角14，胶囊保持器20具有在突出构件与刀片15之间延伸进入该夹角14的肋部24。刀片15和支承构件11以及突出构件13(在存在时)由单个弯板形成。
例如，刀片15和组装构件13(在存在时)相对于支承构件11以在75度至105度如85度至95度的范围内的角度弯曲。
如图2所示，开启装置10可由相应地切制成的金属板制成，所述金属板适当地弯曲以形成上述开启装置的各部分。
切割边缘151和撞压部152可由同一个板构件形成。可选地，该板构件具有沿切割边缘151逐渐缩小以形成具有改善的切割性能的切割斜面151a、151b、151c的厚度。撞压部152通常具有非渐缩的或不明显地渐缩的撞压面152a。当然，例如包括板的切割的制造工艺可固有地使这种板的外周在一定程度上变形。这种情况下，该板可另外例如沿切割边缘151渐缩。
形成切割边缘151和撞压部152的板构件可沿边缘151和撞压部152具有大致恒定的厚度。例如，切割边缘151具有与开启装置10的切割方向16成一定切割角度的切割斜面151a、151b、151c，并且撞压部152具有与切割方向16成一定撞压角度的撞压面152a。在此示例中，该切割角度可小于撞压角度，以使得切割斜面151a、151b、151c布置成贯穿胶囊壁32，而撞压面152a布置成仅使胶囊壁凹进(不会明显地切割它)。可选地，切割斜面151a、151b、151c是非渐缩的。
通过设置切割边缘151和撞压部152相对切割方向16的合适角度，不需要板的外周的特殊加工(例如削尖/渐缩)来获得用于边缘151的切割效果和撞压部152在胶囊壁32中的纯凹进效果。所述厚度和角度当然应该根据胶囊壁32的特性和定向来调节，以使得当壁32和开启装置10被相对地推靠在一起时，壁32首先由切割边缘151进行切割并然后通过撞压部152凹进。
撞压部152和切割边缘151可成一定角度，尤其在15度至165度，例如45度至135度，可选地60度至120度，更特别地80度至100度的范围内的角度。
在切割方向16上，撞压部152可从切割边缘151的底部部分延伸。
切割边缘151可具有用于沿切割方向16切割胶囊壁32以形成沿大致直的切割部段37延伸的开口的至少一个切割斜面151a。如图8至11b的变型(其中相同的附图标记一般表示相同元件)中所示，一对大致直的非共线切割斜面(例如呈v形或u形布置的一对斜面151a、151b)可设置用于沿切割方向16切割胶囊壁32。
切割边缘151可在切割方向16上具有用于切割壁32以形成沿以下部段延伸的至少两个不共面的切割斜面151a、151b；151c：
-由第一斜面151a、151b形成的第一切割部段37；和
-成一定角度偏离第一切割部段38并由第二斜面151c形成的第二切割部段38。
在图1至4所示的实施例中，切割部段37由单个第一斜面151a形成。在图8至11b所示的实施例中，切割部段37由在同一平面中沿切割方向16延伸的双斜面151a、151b形成。
切割边缘151可具有切割胶囊壁32以形成开口37、38的至少一个斜面151a、151b、151c，撞压部152具有使壁32凹进以形成凹进部分39(由图11中的点划线界定)的至少一个撞压面152a。撞压面152a的形状可大致延续(也就是说不明显间断或断开)切割斜面151a、151b、151c的形状，如图1至4和8至11b所示。可选地，撞压面152a和切割斜面151a、151b、151c的形状是大致齐平的。因此，切割斜面151和撞压部152在胶囊壁32上的作用从切割作用逐渐演变为纯凹进作用。
切割斜面151a、151b；151c可设置成形成具有第一部分37和第二部分38的开口，第二部分38以非共线方式与第一部分37相交(在第一部分37与第二部分38之间形成一定角度)。这些部分37、38在其间界定出胶囊壁32的弱化区域392，该弱化区域可移动以促进流体在开口37、38处的流动。因此，可通过使弱化区域392移动离开——例如通过使区域392大致沿在部分37、38的两个外末端之间延伸的线弯曲——来扩大开口37、38。弱化区域392可在撞压部152使与弱化区域392至少部分地重叠的部分39凹进的作用下移动。胶囊壁32的弱化区域392在部分37、38之间大致形成U形或V形或L形。弱化区域392可通过流到保持器20中的加压流体移动。
如图1至4和8至11b所示，开启装置10可包括用于通过切割一个或多个胶囊壁32而在其中形成多个间隔开的开口37、38的多个间隔开的切割边缘151。各切割边缘151可与对应的撞压部152相关联，所述撞压部在通过用对应的切割边缘151切割胶囊壁32而形成开口37、38之后使与各开口37、38相关联的该胶囊壁32或每个胶囊壁32的对应部分39凹进。可选地，各切割边缘151和相关联的撞压部152由刀片15形成，以使得开启装置10具有多个间隔开的刀片15。这种具有多个刀片15的开启装置10可由单个板(例如片状件)形成，尤其是由适当地弯曲的板形成。刀片15可沿开启装置10的外周等距地间隔开。例如，在开启装置10上设置有3个刀片15，各刀片相对于彼此以120度的角度间隔开，如图2所示。
例如，切割边缘151围绕中心轴线16大致切向地布置，并且撞压部152从中心轴线16大致沿径向延伸，如图3所示，或反之亦然。
图12和13(其中相同附图标记一般表示相同元件)中示意性地示出的开启装置10’具有开启单元15’，该开启单元包括切割边缘151和与边缘151间隔开的撞压部152。撞压部152具有使胶囊壁33的邻近由切割边缘151(尤其是切割斜面151a)形成的开口37的部分39(以虚线示意性地表示)凹进的撞压面152a。与前面的实施例不一样，撞压部15不与切割边缘151并列。然而，胶囊壁33中通过撞压部15形成的凹进部分39延伸到通过切割边缘151在壁33中形成的开口。在该特定实施例中，胶囊的底部32被刺穿。
在一变型中，开启装置10’可设置成刺穿外周壁32和/或包括多个切割边缘，所述多个切割边缘各自与对应的撞压部相关联或共享共同的撞压部，例如由多个切割边缘围绕的中央撞压部。
开启单元15’形成在支承构件11(例如板，如圆板)上，并自其沿开启装置10’的切割方向16’延伸。例如，支承构件11具有中心轴线16’(例如大致垂直于构件11)，并且切割边缘151的顶点在构件11的轴线16’上。
与前面的实施例中一样，撞压部152布置成使胶囊壁33的邻近开口37的部分凹进，以迫压开口并且使它扩大(和/或允许该开口通过流体在其上的压力下的流通来扩大)。
在又一实施例中，图12和13的实施例的切割边缘和撞压部可与例如如图1至4所示的上述实施例中公开的变型的切割边缘和撞压部组合。
与现有技术开启装置相反，本发明的开启装置规定，当在流动的加压流体的作用下胶囊壁32，33上存在均匀的压力上升时，沿切割边缘151穿过已扩大和/或正在扩大的开口37形成优选流通路径。这抑制了胶囊壁32、33的单纯压破和所引起的开口37的部分或完全堵塞。由此，可适当地提取胶囊30而不会受到归咎于胶囊在压力的作用下的随机压破的干扰。
Claims (48)
1.一种包括胶囊(30)和胶囊提取单元(10，10’，20)的系统，其中：
-所述胶囊具有壁(32，33)；并且
-所述提取单元具有用于保持所述胶囊的胶囊保持器(20)和用于在胶囊壁(32，33)中形成开口(37，38)的开启装置(10，10’)，
所述开启装置(10，10’)包括切割边缘(151)，该切割边缘通过切割所述壁(32，33)而在其中形成所述开口(37，38)，
所述开启装置(10，10’)还包括撞压部(152)，所述撞压部在通过用所述切割边缘(151)切割所述壁(32，33)而形成所述开口(37，38)之后使所述壁(32，33)的邻近所述开口(37，38)的部分(39)凹进，
其特征在于，所述切割边缘(151)和所述撞压部形成为同一个板构件，所述撞压部(152)相对于所述切割边缘(151)向外弯曲，并且所述切割边缘(151)的切割斜面和撞压部(152)的撞压面形成连续的形状。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述撞压部(152)构造成扩大所述开口(37,38)或者允许所述开口的扩大。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述开启装置(10)具有刀片(15)，所述刀片具有支承所述切割边缘(151)和所述撞压部(152)的基部(153)，所述刀片从支承构件(11)延伸。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述支承构件(11)具有用于将所述支承构件锚固和/或定位在所述胶囊保持器(20)中的一个或多个组装布置结构。
5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述刀片(15)和所述支承构件(11)以及在存在的情况下组装构件由单个弯板形成，所述刀片(15)和在存在的情况下组装构件相对于所述支承构件以在75度至105度的范围内的角度弯曲。
6.根据权利要求1或2所述的系统，其中，形成所述切割边缘和所述撞压部(152)的所述板构件具有沿所述切割边缘(151)逐渐缩小以形成切割斜面(151a，151b，151c)的厚度和用于形成撞压面(152a)的非渐缩的撞压部(152)。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，形成所述切割边缘(151)和所述撞压部(152)的所述板构件沿所述边缘和所述撞压部具有恒定的厚度，所述切割边缘具有与所述开启装置(10)的切割方向(16)成一定切割角度的切割斜面(151a，151b，151c)，并且所述撞压部具有与所述切割方向(16)成一定撞压角度的撞压面(152a)，其中，所述切割角度小于所述撞压角度，以使得所述切割斜面(151a，151b，151c)布置成贯穿所述胶囊壁(32)，而所述撞压面(152a)布置成仅仅使所述胶囊壁凹进。
8.根据权利要求1或2所述的系统，其中：
-所述撞压部(152)与所述切割边缘(151)成一定角度；和/或
-所述撞压部(152)从所述切割边缘(151)的底部部分延伸。
9.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述切割边缘(151)具有用于沿切割方向(16)切割所述胶囊壁(32)以形成沿直的切割部段延伸的开口的至少一个切割斜面(151a)。
10.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述切割边缘(151)具有：
-在切割方向(16)上的至少两个不共面的切割斜面(151a，151b；151c)，该切割斜面用于切割所述胶囊壁(32)以形成沿以下部段延伸的开口：
-通过第一斜面形成的第一切割部段；和
-成一定角度偏离第一切割部段并由第二斜面形成的第二切割部段，
和/或
-至少一个切割斜面(151a，151b，151c)，其切割所述胶囊壁(32)以形成开口(37，38)，并且其中，所述撞压部(152)具有使所述胶囊壁(32)凹进以形成所述凹进部分(39)的至少一个撞压面(152a)。
11.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述切割边缘设置成形成具有第一部分和以非共线方式与所述第一部分相交的第二部分的开口，所述第一和第二部分界定出所述胶囊壁(32)的能移动以促进流体在所述开口(37，38)处的流通的弱化区域(392)。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述胶囊壁(32)的弱化区域(392)形成U形或V形或L形。
13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述弱化区域(392)通过流通进入所述胶囊保持器(20)中的加压流体移动。
14.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述开启装置(10)包括用于通过切割一个或多个胶囊壁(32)而在其中形成多个间隔开的开口(37，38)的多个间隔开的切割边缘(151)，每个切割边缘(151)与对应的撞压部(152)相关联，所述撞压部在通过用对应的切割边缘(151)切割所述胶囊壁(32)而形成所述开口(37，38)之后使与每个开口(37，38)相关联的所述胶囊壁(32)或每个胶囊壁(32)的对应部分(39)凹进。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述切割边缘(151)围绕所述开启装置(10)的中心轴线切向地布置，并且所述撞压部(152)从所述中心轴线沿径向延伸，或所述撞压部(152)围绕所述开启装置(10)的中心轴线切向地布置，并且所述切割边缘(151)从所述中心轴线沿径向延伸。
16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述开口(37，38)是具有直的或弯曲的或成角度的狭缝的形状的开口。
17.根据权利要求2所述的系统，其中，所述撞压部(152)构造成在流动到开口的加压流体的作用下扩大所述开口(37,38)或允许所述开口的扩大。
18.根据权利要求3所述的系统，其中，所述支承构件是支承板。
19.根据权利要求4所述的系统，其中，至少一个组装布置结构选自组装孔(12)、凹口(14)和突出构件(13)、或弹性构件中。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述突出构件(13)是螺钉或铆钉，所述弹性构件是夹子。
21.根据权利要求4所述的系统，其中，组装构件和所述刀片(15)形成一夹角并且所述胶囊保持器(20)具有在所述组装构件与所述刀片(15)之间延伸进入所述夹角的肋部(24)。
22.根据权利要求5所述的系统，其中，所述角度为在85度至95度的范围内的角度。
23.根据权利要求7所述的系统，其中，所述切割斜面(151a，151b，151c)是非渐缩的。
24.根据权利要求8所述的系统，其中，所述角度是成在以下范围内的角度：15度至165度。
25.根据权利要求24所述的系统，其中，所述角度在45度至135度的范围内。
26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述角度在60度至120度的范围内。
27.根据权利要求26所述的系统，其中，所述角度在80度至100度的范围内。
28.根据权利要求9所述的系统，其中，所述切割边缘(151)具有一对直的不共线的切割斜面。
29.根据权利要求28所述的系统，其中，所述一对直的不共线的切割斜面是呈v形或u形布置的一对斜面。
30.根据权利要求10所述的系统，其中，所述撞压面(152a)和所述切割斜面(151a，151b，151c)的形状齐平。
31.根据权利要求11所述的系统，其中，所述弱化区域(392)能在所述撞压部(152)的作用下移动，所述撞压部使与所述弱化区域(392)至少部分地重叠的所述部分(39)凹进。
32.根据权利要求14所述的系统，其中，每个切割边缘(151)和相关联的撞压部(152)由刀片(15)形成，以使得所述开启装置具有多个间隔开的刀片(15)。
33.一种用于用来提取胶囊(30)的胶囊提取单元(10，10’，20)的开启装置(10，10’)，所述开启装置布置成用于在这种胶囊的壁(32，33)中形成开口(37，38)，所述开启装置包括通过切割所述壁而形成所述开口(37，38)的切割边缘(151)，
这种开启装置(10，10’)还包括撞压部(152)，所述撞压部用于在通过用所述切割边缘(151)切割所述壁(32，33)而形成所述开口(37，38)之后使所述壁(32)的邻近所述开口(37，38)的部分(39)凹进，
其特征在于，所述切割边缘(151)和所述撞压部(152)形成为同一个板构件，所述撞压部(152)从所述切割边缘(151)的底部部分延伸并且与所述切割边缘(151)成一定角度，所述撞压部(152)相对于所述切割边缘(151)向外弯曲，并且所述切割边缘(151)的切割斜面和撞压部(152)的撞压面形成连续的形状。
34.根据权利要求33所述的开启装置(10，10’)，其中，所述开口(37，38)是具有直的或弯曲的或成角度的狭缝的形状的开口。
35.根据权利要求33所述的开启装置(10，10’)，其中，所述角度为在以下范围内的角度：15度至165度。
36.根据权利要求35所述的开启装置(10，10’)，其中，所述角度在45度至135度的范围内。
37.根据权利要求36所述的开启装置(10，10’)，其中，所述角度在60度至120度的范围内。
38.根据权利要求37所述的开启装置(10，10’)，其中，所述角度在80度至100度的范围内。
39.一种用于提取具有壁(32，33)的胶囊(30)的胶囊提取单元(10，10’，20)，其包括用于保持所述胶囊的胶囊保持器(20)和如权利要求33所述的开启装置(10，10’)。
40.根据权利要求39所述的胶囊提取单元(10，10’，20)，所述胶囊保持器包括能从胶囊装载位置和/或弹出位置相对移动到胶囊提取位置的第一部分(21)和第二部分(22)，所述开启装置(10，10’)被组装到所述第二部分，以使得所述切割边缘(151)和所述撞压部(152)中的至少一者朝向所述第一部分(21)突出。
41.一种胶囊(30)的用于提供如权利要求1至32中任一项所述的系统的用途，其中，所述胶囊(30)具有壁(32，33)，所述壁由所述开启装置(10，10’)的所述切割边缘(151)切割以形成所述开口(37，38)，并且其中，在通过用所述切割边缘(151)切割所述壁(32，33)而形成所述开口(37，38)之后通过所述撞压部(152)来使邻近所述开口(37，38)的所述部分(39)凹进。
42.根据权利要求41所述的用途，其中，所述胶囊(30)包括圆柱形或截头圆锥形或圆顶形或截头圆顶形容器(31)，所述容器(31)具有底部和盖部(34)，所述胶囊壁(32)形成所述容器(31)的一部分。
43.根据权利要求41或42所述的用途，其中，所述胶囊壁(32)为圆柱形、截头圆锥形、圆顶形、截头圆顶形，或是平坦的。
44.根据权利要求41所述的用途，其中，所述开口(37，38)是具有直的或弯曲的或成角度的狭缝的形状的开口。
45.根据权利要求42所述的用途，其中，所述容器(31)是具有对称轴线(36)的容器。
46.根据权利要求45所述的用途，其中，所述对称轴线(36)是回转轴线。
47.根据权利要求42所述的用途，其中，所述胶囊壁(32)从所述底部朝所述盖部(34)延伸。
48.一种作为容纳于胶囊(30)中的配料的咖啡、茶、巧克力、牛奶和汤成分中的至少一者用于所述胶囊(30)的用途，其中，所述胶囊用于如权利要求41至47所述的用途。
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