CN105358454B - 用于饮料制备的胶囊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于食品或饮料制备的容器(11)，其包括限定至少一个隔室的壁(12)，所述至少一个隔室被调适为容纳至少一种前体配料，所述壁(12)包括至少一个流体连接部分(20)以用于流体联接到食品或饮料制备机器(1)的相配合的流体连接部分(31)，该机器具有流体混合用配料的至少一个源(3,28)，借助所述至少一个源，通过将混合用配料与前体配料混合而在隔室(11)内制备食品或饮料产品，该容器还包括至少一个食品或饮料输送壁(16,17)，其特征在于：该容器(11)包括内置泵装置(10,13,14,21,22,23,29)，该内置泵装置适用于在该容器(11)流体连接到该机器(1)时从源(3,28)泵送混合用配料，并且适用于在至少一个隔室内产生流体循环，使得食品或饮料产品得以制备并经输送壁(16,17)排出。

Description

用于饮料制备的胶囊

技术领域

本发明涉及一种用于食品或饮料制备的容器，所述容器被设计用于连接到非加压配料源，例如水源，所述非加压配料源将在压力下与容器内容物混合以制备所述食品或饮料。

背景技术

在食品或饮料制备的领域中，已知的是使用一次性胶囊以将前体配料与混合用配料混合，所述前体配料容纳于所述胶囊中，所述混合用配料从容纳于食品或饮料制备机器中的加压源进给。

一般来讲，食品或饮料制备机器在食品科学和消费品领域中是众所周知的。这样的机器允许消费者在家制备给定类型的食品或饮料例如基于咖啡的饮料，例如意式浓咖啡(espresso)或冲煮类杯装咖啡，或其他类型的饮料，如巧克力、茶、汤等。

现今，用于在家制备饮料的大部分饮料制备机器包括由以下机器组成的系统，即，该机器可容纳用于饮料制备的分份配料。这些份料可为软质的易理包(pod)或垫包，或者袋，但是越来越多的系统使用半刚性或刚性的份料，诸如刚性易理包或胶囊。

该机器包括用于容纳所述胶囊的接收器或腔室和流体注入系统，所述流体注入系统用于使流体(优选为水)在压力下注入到所述胶囊中。在压力下被注入到胶囊中以用于根据本发明制备咖啡饮料的水优选为热的，即，温度高于70℃。然而，在一些特定情形下，也可处于环境温度或甚至是冷水。在胶囊内容物的提取和/或溶解期间直至胶囊打开为止的容器/胶囊室内的压力(相对于大气压)对于溶解产品而言增加至高达通常约1至约8巴，而对于烘焙与研磨咖啡的提取而言增加至高达约2至约12巴。这一制备过程与饮料制备(特别是对于茶和咖啡而言)的所谓“冲煮”过程大不相同，不同之处在于冲煮需要通过流体(例如，热水)对配料进行长时间的浸泡，而该饮料制备过程允许消费者在几秒内制备好饮料，例如咖啡。

在压力下提取和/或溶解封闭胶囊的容纳物的原理是已知的，并且通常包括将胶囊插入在机器的接收器或腔室内，一般在采用穿刺注入元件(诸如安装在机器上的流体注入针)刺穿胶囊的面之后将一定量的加压水注入到胶囊中，使得在胶囊内部产生加压环境以提取物质或溶解物质，然后通过胶囊释放所提取的物质或溶解的物质。允许应用该原理的胶囊已经在例如申请人的欧洲专利EP 1472156 B1和EP 1784344 B1中有所描述。

允许应用该原理的机器已经在例如专利CH 605 293和EP 242 556中有所描述。根据这些文献，所述机器包括用于胶囊的接收器或腔室和穿孔与注入元件，该穿孔与注入元件制成中空针的形式，该中空针包括位于其远侧区域中的一个或多个液体注入孔口。所述针具有双重功能，一方面其打开胶囊的顶部，而另一方面其形成进入胶囊的进水通道。

所述机器还包括流体箱，在大部分情况下该流体为水，所述流体箱存储用于在压力下溶解和/或浸泡和/或提取包含在胶囊内的配料的流体。所述机器包括加热元件诸如热水器或热交换器，所述加热元件能够将其中使用的水加热至工作温度(传统上为高达80-90℃的温度)。最后，所述机器包括用于使水从水箱任选地通过加热元件流到胶囊的泵元件。水在机器内流动的路径可例如通过选择阀装置进行选择，所述选择阀装置例如为申请人的欧洲专利EP 2162653 B1中所述类型的蠕动阀。

当所要制备的饮料为咖啡时，一种令人感兴趣的制备咖啡的方法是给消费者提供包含烘焙与研磨咖啡粉的胶囊，该烘焙与研磨咖啡粉用注入到其中的热水进行提取。

在多种情况下，所述机器包括用于保持胶囊的胶囊保持器，所述胶囊保持器旨在要插入所述机器的对应腔室或接收器中以及从所述机器的对应腔室或接收器移除。当胶囊保持器装载有胶囊并以功能性方式插入机器内时，机器的水注入装置可流体连接到胶囊以向其中注入水来制备食品，如上文所述。胶囊保持器例如在申请人的欧洲专利EP 1967100B1中有所描述。

已经研发了用于这种食品制备(特别是饮料制备)应用的胶囊，其在申请人的欧洲专利EP 1784344 B1或在欧洲专利申请EP 2062831中被描述并要求保护。

简而言之，这种胶囊通常包括：

-中空主体和注射壁，所述注射壁不透液体和空气并且附接到所述主体且适于被例如机器的注入针刺穿，

-腔室，所述腔室容纳待提取的烘焙与研磨咖啡，或可溶性配料或可溶性配料混合物的料层，

-铝膜，所述铝膜设置在胶囊的底端处，封闭胶囊，用于保持腔室的内部压力。

所述铝膜被设计为能被穿刺装置刺穿，所述穿刺装置与胶囊成一体，或位于所述胶囊外部，例如在机器的胶囊保持器内。

所述穿刺装置适于在腔室的内部压力达到特定的预定值时在铝膜中刺出分配孔。

另外，任选地，胶囊还可包括被构造为打断流体射流的装置，以减小注入到胶囊内的流体射流的速度并且使流体以减小的速度分配到整个物质料层上。

在许多食品与饮料制备系统中，可将若干种类型的容器(诸如胶囊)与相同机器一起使用。一些胶囊可用于静态前体配料(例如，烘焙与研磨咖啡)的浸泡，混合用配料(例如热水)流经所述静态前体配料(例如，烘焙与研磨咖啡)一些其他胶囊还可包含可溶前体配料，诸如可溶奶粉或巧克力粉，所述可溶前体配料通过与混合用配料如热水混合来溶解。

在已知的食品与饮料系统中，食品或饮料制备配备有泵，所述泵从机器储存器抽出混合用流体(通常为水)并使其经过机器的流体管道系统朝胶囊转移，在所述胶囊中注入所述水。

EP 2236437 A1为欧洲专利公布，其公开了一种用于饮料制备设备的胶囊，所述胶囊包含配料以在胶囊入口面处将液体进料到胶囊中时制备营养或食品液体，所述胶囊设置有具有多个过滤孔口的过滤器，其中其包括流量收集构件，所述流量收集构件置于过滤器的下游以收集从过滤孔口过滤的液体。收集构件包括至少一个限流孔口，以使高速的至少一个液体射流中的液流集中在容纳配料的隔室中。当与借助位于机器内的泵而能够在其中注入水的机器一起使用时，该发明特别有利于由粉状配料制备营养液体(例如婴儿配方)或食品。

WO 2012/104760为PCT申请，其公开了一种胶囊，所述胶囊包括可变形和/或可压缩壳体，所述壳体设置有基壁及限定腔室的侧壁，所述腔室是敞开的并且适用于容纳初始产品以获得最终食品；支撑元件，所述支撑元件固定到所述壳体的第一边缘并且面向所述腔室；所述胶囊还包括喷嘴，所述喷嘴固定到支撑元件并且被布置为用于向腔室中输送与初始产品相互作用而制成最终产品的流体，并且用于在压缩壳体并使碎壳体变形时打开基壁并使最终产品能够流出。胶囊旨在与机器一起使用，所述机器能够借助位于所述机器内的流体泵而在其中注入流体诸如水。

US 2010 203198为美国申请，其公开了一种一次性胶囊，所述胶囊用于通过如下方式由容纳于胶囊中的食品物质制备食品液体：将水引入胶囊中并且使用离心力使水流过所述物质以制备食品液体，所述食品液体在离心期间在胶囊中相对于胶囊的中心轴线被沿周向离心，所述中心轴线对应于旋转轴线。注入所述胶囊内的水由其上连接有所述胶囊的饮料机引入，所述机器包括水泵。

WO 2011 117768中用于制备饮料的胶囊包括杯形主体，所述杯形主体形成包含粉状或液体物质的容纳腔室。胶囊旨在连接到饮料机，所述饮料机具有泵，以便将水注入胶囊中而形成饮料。

为了清楚起见，“泵”在本发明中被定义为“一种设备，该设备通过任何不同技术，通常通过吸力或压缩，将机械能转换成流体能量，以便使水、空气或其他流体移动到系统中、穿过系统或流出系统”。通常在已知的食品或饮料制备系统中，容纳于机器中的泵由电动机致动，并且将由所述电动机带来的机械能转换成流体能量，所述流体能量使水从机器储存器流到胶囊，如上文所述。食品或饮料制备机器中使用的泵通常为采用螺线管技术的活塞泵。

水穿过机器的泵这一事实导致泵的内部元件结垢。在用户没有对机器恰当地除垢的情况下，泵可能停止工作并且用户需要请求技术援助或更换机器。此外，当今的已知食品或饮料制备系统中所使用的泵有噪音，因为它们遭受机器的整个管路系统中的振动。而且大多数这种泵也较昂贵。

因此，本发明的目的是提供消除上述缺点的食品或饮料系统。

发明内容

利用用于食品或饮料制备的容器达成了上述目的，所述容器包括限定至少一个隔室的壁，所述至少一个隔室适于容纳至少一种前体配料，所述壁包括至少一个流体连接部分以便流体联接到食品或饮料制备机器的相配合的流体连接部分，所述相配合的流体连接部分具有流体混合用配料的至少一个源，借助所述至少一个源，通过将所述混合用配料与所述前体配料混合而在所述隔室内制备食品或饮料产品，所述容器还包括至少一个食品或饮料输送壁。

根据本发明，所述容器的特征在于其包括内置泵装置，所述内置泵装置适用于在所述容器流体连接到所述机器时从所述源泵送所述混合用配料，并且适用于在所述至少一个隔室内产生流体循环，使得食品或饮料产品得以制备并经所述输送壁排出。

在本发明的高度优选实施例中，泵装置为容器的封闭容积(优选地在容器的内部，但并不排他)，其包括：

(i)容器上部注射壁，所述容器上部注射壁在机器的外部推力致动器作用下能够交替地向外、然后向内，弹性地伸展或变形，而不会撕裂或断裂，

(ii)进入开口，所述进入开口提供机器(1)与所述封闭容积之间的流体连接，更确切地说，从水源朝向容器封闭容积的内部的流体连接，以及

(iii)排出开口，所述排出开口允许从封闭容积的内部朝向外部的流体连接。

因此，与容器一体化的泵装置有利地由所述容器的封闭但可变形的容积制成，在被启动时所述封闭但可变形的容积能够交替地膨胀和收缩，以使得其将从机器流体源抽出流体，并且使所抽出的流体的容积在整个容器内部附近中循环。

重要地，容器泵装置(即，可变形的封闭容积)的容积和可变形性性质为使得在泵送周期的每个阶段(膨胀，然后塌缩)期间容器的相对容积变化包括在静态时容器初始容积的5％与200％之间，优选地在10％与90％之间，更优选地在15％与60％之间。

在本发明的高度优选实施例中，进入开口由入口止回阀(inlet check valve)组成，和/或所述排出开口由出口止回阀(outlet check valve)组成。这样，容器不仅包括泵室及其进入开口和排出开口，而且其包括所述装置以确保流体流从流体源朝向容纳于所述容器内的配料导向。然而，如可以理解的，止回阀可为胶囊流体连接到的机器的一部分。

优选地，止回阀选自鸭嘴阀、球型阀、伞型阀、蠕动阀，或它们的组合。任何其他种类的阀门可为本发明的目的而采用，只要它们是单向止回阀，或它们可用作单向阀。

有利地，所述可伸展的或可变形的壁包括机械连接装置，所述机械连接装置适用于机械连接到机器的泵致动器的对应机械连接装置。在一个实施例中，容器的机械连接装置为刚性钩锁用(catching)圆形突出部，并且机器致动器的对应机械连接装置为连接凹槽，所述突出部可在所述连接凹槽中滑动，或所述连接凹槽可以其他方式钩锁。

重要地，可手动地启动一体化在根据本发明的容器中的泵，但当然，优选地通过将容器连接到存在于机器中的致动器来自动地启动所述泵。

换句话说，当将食品与饮料容器(例如，咖啡胶囊)功能上插入食品与饮料机中时，执行两种类型连接。第一种连接是这样的流体连接，其将容器以一定方式连接到机器的流体管道系统，使得流体可从机器的流体源(例如，水储存器)朝向并穿过容器隔室流动，其中所述流体作为混合用配料，与容纳在容器隔室中的食品或饮料前体配料(例如，咖啡粉)混合。

在容器与机器之间执行的第二种类型连接是机械连接，其将容器机械地连接到机器的泵致动器。该机械连接用于启动内置于容器中的泵装置，使得流体可从机器的流体系统抽出，并且如上所述传送通过的容器隔室。

还优选地，所述流体连接部分与所述机械连接装置邻近，或与所述机械连接装置成一体。根据本发明的容器中的所述连接的示例性构型将在下文的实施例描述中更详细地描述。

在本发明的高度优选实施例中，容器为刚性或半刚性食品或饮料胶囊。通常，其为一次性胶囊，用于制备饮料诸如咖啡、茶、巧克力、乳基产品，或它们的组合，或另外的汤或营养产品诸如但不限于婴儿配方产品或老年人用营养产品。其还可用于制备其他类型的可食用的食品，例如非液体食品，如冰淇淋、甜点果冻、胶状肉羹、面包丁汤或浓汤。此类刚性或半刚性胶囊内的产品制备压力可基本上等于大气压，以便进行类似浸泡的制备。容器隔室内部的所述产品制备压力也可高于大气压，以便进行前体配料的提取或溶解。在这种情况下，所述制备压力可通常为1.1至20巴的范围内，优选地在2与15巴之间(相对压力)。确切制备压力将取决于所制备的产品的类型。例如，如果产品为由烘焙与研磨咖啡前体配料制成的意式浓咖啡，则压力将优选地为在5至19巴的范围内，更优选地在8与15巴之间。

作为另外一种选择，根据本发明的容器可为软质的易理包或袋，其可用于例如在基本上等于大气压的容器隔室内部的压力下浸泡茶叶草本植物。其还可用于例如由作为前体配料的液体浓缩物制备糖浆饮料。

本发明还涉及一种食品或饮料制备系统，所述食品或饮料制备系统包括：

(i)如上所述的容器，和

(ii)食品或饮料制备机器，所述食品或饮料制备机器具有混合用流体储存器、流体管道系统、任选的流体加热和/或冷却设备、用于将容器的流体连接部分连接到机器管道系统的出口的装置(优选为活动连接杆)，并且还包括机械致动器和机械连接装置，所述机械连接装置用于将所述致动器机械地连接到容器的可弹性伸展或可变形的壁。

优选地，所述流体连接部分与所述机械连接装置邻近，或与所述机械连接装置成一体。

附图说明

本发明的另外特征和优点在下文给出的参照附图对现有优选实施例的说明中描述，并且这些特征和优点将从该说明中显而易见，其中：

图1为食品或饮料容器和食品或饮料机的透视图；

图2为根据本发明的容器的第一实施例的透视剖切图；

图3为根据本发明的容器的第二实施例的透视剖切图；

图4为示意透视图，示出了容器与食品或饮料机的流体源和致动器的连接；

图5为与图4类似的侧视图；

图6为透视剖切图，示出了根据本发明的容器，其连接到食品或饮料机的致动器；

图7为与图6类似的透视剖切图，示出了在所述容器与所述机器之间建立的流体连接；

图8为当食品或饮料机的泵致动器使容器的泵壁向外膨胀而增大所述容器的内部容积时，根据本发明的容器的透视剖切图；

图9为当食品或饮料机的泵致动器向内挤压容器的泵壁而缩小所述容器的内部容积时，根据本发明的容器的透视剖切图；

图10A和图10B为处于其膨胀、相应压缩的泵状态的根据本发明第一实施例的容器的透视剖切图。

具体实施方式

在以下具体实施方式中，将认为混合用配料源是水源。这种限制不应被视为对本发明范围的限制。其中描述并受权利要求书保护的容器可与其他混合用配料源一起使用。

另外，在本具体实施方式的其余部分中，出于简化的目的，将认为本发明的容器是饮料容器，并且更确切地说，是一次性饮料胶囊。同样，这不应被视为对本发明范围的严格限制。本发明的容器可为与胶囊不同的其它类型，例如其可为软质的垫包、易理包、袋、刚性或半刚性料筒，或它们的组合。

本发明的容器可由任何类型的不可渗透的材料制成，所述材料为如塑料、涂布纸、涂布纸板、金属或合金、玻璃、合成或天然橡胶或弹性体，或它们的组合。优选地，材料将选自具有成本效益的环保型材料，其具有阻隔性能，优选地至少对水分和氧气具有阻隔性能。

容纳在本发明的容器中的前体配料可为用于制备食品或饮料产品的任何类型。在下文中将更详细描述饮料容器。然而，本发明的原理可被应用于制备可食用制备物的任何容器，所述可食用制备物为诸如但不限于以下的饮料或者半固体或固体食品：冰淇淋、浓汤、冰沙、烹制面团、包含固体成分诸如面包丁的汤，或甚至全固体食品诸如糕点。

现在将结合附图详细地描述根据本发明的容器的两个实施例。在这两个实施例中，认为容器是用于饮料制备机器中的饮料胶囊。胶囊容纳前体配料，通常为烘焙与研磨咖啡粉。所述机器和胶囊形成饮料制备系统，如图1所示。

如图1所示，机器1包括机器主体2、储存器3，所述储存器适于容纳混合用配料，例如水。储存器可从机器主体2移除以便重新灌装。机器主体2包括开/关按钮4。机器1还包括提取头部5。头部5包括热水或冷水的水温度选择器和可移除的胶囊保持器7，所述水温度选择器采取两个按钮6的形式(一个按钮用于选择热饮料，另一个按钮用于选择冷饮料)。机器1还包括杯托盘8，用于将杯9保持在提取头部下方。机器还包括控制面板10，所述控制面板包括选择器轮以及屏幕，所述选择器轮用于选择例如待分配的饮料的容积，而在所述屏幕中显示关于饮料制备设置的数据。胶囊保持器7适于接纳胶囊11。

机器1包括流体管道系统，所述流体管道系统将保持在储存器3中的水朝向提取头部5输送，在所述提取头部5处将水注入胶囊11内部。任选地，可穿过机器的加热或冷却元件输送混合流体，所述加热或冷却元件位于储存器3与提取头部5之间。水由机器1输送到胶囊作为非加压源。

一般来讲，在本发明中，所谓混合用配料(例如水)的“非加压”源，意指所述源不包括能够产生压力迫使混合用配料朝向胶囊流动的元件。机器的流体系统内的混合用配料的相对压力约等于大气压。然而，混合用配料优选地处于胶囊内部的相对压力下，所述相对压力包括1与20巴之间，更优选地2至15巴。

饮料胶囊11的第一实施例示于图2中。胶囊11包括由胶囊壁12构成的胶囊主体，所述胶囊壁由刚性或半刚性热塑性塑料诸如聚丙烯或聚乙烯制成。胶囊主体壁12具有大致圆柱形或截头圆锥形形状。材料也可由可生物降解的材料诸如含例如纤维素纤维或淀粉的材料制成。制造工艺可为热成形或注塑。例如，制造工艺还可涉及模内贴标，以便通过使用具有水分和氧气阻隔性能的膜标签提供具有特定阻隔性能的胶囊。用于制备胶囊的这种模内贴标工艺在本申请人的欧洲专利公布EP 2559636A1中作了概括性地描述。

可用任何种类的合适材料来实现容器壁的水分和氧气阻隔性能，所述材料为诸如具有单层或多层的热塑性阻隔膜、或铝、或纸，或它们的组合。

胶囊主体壁12包括上部开口和下部开口。胶囊主体的上部开口由上部注射壁13封闭。胶囊11还包括刚性分配器壁14，所述刚性分配器壁14位于所述注射壁13与胶囊内部隔室之间。上部注射壁13焊接在胶囊主体壁12的上部周边边缘15上，如图2所示。

图2中所示的胶囊11还包括具有分配开口17的底壁16。其还包括可刺穿膜18，所述可刺穿膜18优选地由铝制成，并密封在胶囊侧壁12与底壁16之间。在可刺穿膜18与底壁16之间的是穿刺板19，所述穿刺板19用于在胶囊隔室内部的流体压力增大时通过穿刺或撕裂来打开可刺穿膜，以便让所述隔室内部形成的产品朝消费者的杯子9流出。

如图2、图3和图5所示，胶囊上部注射壁13还包括流体连接部分20，用于将胶囊11流体联接到食品或饮料制备机器1的相配合的流体连接部分21。

根据本发明，胶囊11另外还包括内置泵装置，所述内置泵装置适用于在所述胶囊11流体连接到机器1时从所述机器1泵送水，并且适用于在隔室内产生流体循环，使得食品或饮料产品得以制备并经胶囊输送壁(即，底壁16及其分配开口17)排出。

泵装置为胶囊内部的封闭容积21，其包括：

(i)胶囊上部注射壁13的部分10，所述部分10在机器的外部推力致动器作用下能够交替地向外、然后向内、弹性地伸展，而不会撕裂或断裂；

(ii)入口止回阀22，所述入口止回阀22提供机器1与所述封闭容积之间的流体连接，更确切地说，从水源朝向胶囊封闭容积的内部的流体连接；

(iii)出口止回阀23，所述出口止回阀23允许从封闭容积21的内部朝向外部的流体连接。

如图2所示，止回阀为鸭嘴单向阀。

在图2所示的本发明的第一实施例中，封闭容积21在入口止回阀21与出口止回阀23之间形成，所述入口止回阀21附接到上部注射壁13，所述出口止回阀23附接到刚性分配器壁14并且将所述封闭容积21与装有前体配料(例如咖啡粉)的胶囊隔室的其余部分分隔开。

在图3所示的本发明的第二实施例中，出口止回阀23位于胶囊的底部处并且封闭胶囊的分配开口17。因此，刚性分配器壁14不分隔胶囊内部隔室，因为其包括至少一个通孔29。这样，整个胶囊内部隔室起到封闭容积21的作用，所述封闭容积21形成胶囊的泵室。优选地，容纳于胶囊中的前体配料位于胶囊隔室的介于胶囊的刚性分配器壁14与底壁16之间的部分中。然而，还可以在胶囊隔室的整个容积中装入相同配料，或作为另外一种选择，可通过刚性分配器壁14将两种不同配料彼此分隔开。

将根据配料的类型及产品制备的对应类型来适当地选择孔29的数量及其直径。在如图3所示的仅一个孔的情况下，穿过所述孔的流体流将形成具有强力混合效应的单个射流。在容纳于胶囊中的配料为可溶粉末的情况下，则优选地选择该构型，所述可溶粉末需要与注入其中的水一起的强力涡流运动，以便改善所述水对所述粉末的溶解。作为另外一种选择，在容纳于胶囊隔室中的配料为烘焙与研磨咖啡的情况下，则刚性壁14包括多个孔19，这些孔均匀地分布于其整个表面中，以便确保容纳在胶囊的所述壁14与底壁16之间的咖啡料层的适当润湿。

在所有情况下，孔29的直径特别优选地不及前体配料的最小颗粒，但足以确保水穿过刚性分配器壁14的适当流量。直径可通常包括在10微米与3mm之间，优选地在100微米与1mm之间。

可伸展的上部注射壁13由具有可弹性变形性能的任何合适材料制成，所述材料如天然或合成弹性体，诸如硅基弹性体、橡胶，或作为另外一种选择，只是适用于通过注塑、挤出或热成形来制备良好刚性胶囊壁的塑性材料，以及用于胶囊的可变形部分的塑料膜。

如图2所示，可伸展的注射壁13包括机械连接装置，所述机械连接装置适用于通过胶囊相对于致动器24的水平滑动(如图4、图5和图6中的箭头所示)而机械连接到机器的泵致动器24。更确切地说，该机械连接装置包括刚性钩锁用圆形突出部25，所述刚性钩锁用圆形突出部25能够滑动到泵致动器24的相配合的连接凹槽26中。

重要地，可手动地启动一体化在根据本发明的胶囊中的泵，但当然，优选地通过将胶囊连接到存在于机器中的致动器24来自动地致动所述泵。通过电动机(未在附图中示出)来使致动器运动，所述电动机为致动器24提供往返的竖直运动，使得

换句话说，当将食品与饮料容器(例如，咖啡胶囊)功能上插入食品与饮料机中时，执行两种类型连接。第一种连接是这样的流体连接，其将容器以一定方式连接到机器的流体管道系统，使得流体可从机器的流体源(例如，水储存器)朝向并穿过容器隔室流动，其中所述流体作为混合用配料，与容纳在容器隔室中的食品或饮料前体配料(例如，咖啡粉)混合。

在容器与机器之间执行的第二种类型连接是机械连接，其将容器机械地连接到机器的泵致动器。该机械连接用于致动内置于容器中的泵装置，使得流体可从机器的流体系统抽出，并且如上所述传送通过容器隔室。

流体连接部分与所述机械连接装置成一体。如图2、图3及图8所示，机械钩锁用突出部25位于胶囊的可伸展的上部注射壁13的中心，并包括中心通道27，所述中心通道27能够将机器的管道系统28流体连接到胶囊的内部，并且具体地讲，流体连接到封闭容积21，所述封闭容积21形成所述胶囊11的泵室。入口止回阀22位于中心通道27内，如图2和图3所示。

胶囊流体连接部分20包括可刺穿阻隔膜30，所述可刺穿阻隔膜30用于在储存期间密封胶囊11，直到其在机器中实际使用。阻隔膜30被密封在流体连接部分20的顶表面上，如例如在图3、图5或图7中所示。在储存期间，通过胶囊壁12、上部注射壁13、顶部阻隔膜30和可刺穿底膜18的阻隔性能，在胶囊的内部与外部之间实现了对水分和氧气的完全阻隔。

一旦将胶囊11插入机器1中并机械地连接到所述机器的致动器(如图4、图5和图6所示)，就可通过如图7中的箭头所示使机器的流体连接杆31运动而在胶囊与机器之间执行流体连接，所述流体连接杆与机器流体管道系统28的其余部分直接流体连通。随着流体连接杆31的向下移动继续进行，所述杆31的下部尖端刺穿胶囊的密封顶膜30，从而在胶囊11与机器1的流体管道系统28之间形成流体连通，如图8所示。

当实现了胶囊与机器之间的流体连接时，可开始致动胶囊泵。致动器24以及流体连接杆31一起向上移动，如图8中的双箭头所示。由于胶囊机械地和流体地连接到机器的泵致动器24和流体连接杆31，这使胶囊10的可伸展部分拉伸而引起胶囊容积的膨胀。通过未在附图中示出的致动装置诸如电动机或另一种容纳于机器中的类似致动装置，来使致动器24和杆31两者移动。

由于胶囊上壁13的可伸展部分10的拉伸向上运动，所述胶囊的封闭内部容积21增大，这在所述封闭容积21内产生低压，从而产生来自机器的流体管道系统的抽吸效应。因此，入口阀22打开，并且来自机器的流体管道系统28的水进入胶囊的封闭容积21，如图8中的单箭头所示。

一定量的水流过刚性分配器壁14的孔29，并且开始与容纳在胶囊隔室的主要内部容积中的前体配料(未在附图中示出)混合，以便产生最终产品。

然后，如图9中的双箭头所示，由致动器24和杆31构成的组件向下移动，从而使上部注射壁13的可伸展部分10向下变形并将入口阀22封闭。这因此缩小了胶囊的封闭容积21并在胶囊内部产生压力。

如之前结合图8和图9所述，由致动器24和杆31构成的组件继续交替地上下运动，以使得越来越多的水进入胶囊内部容积和隔室并且与前体配料混合。内部水压力P增大。

当流体压力P达到一定预定值时，铝膜18向下弯曲并穿刺到穿刺板19的穿刺表面上，这允许容纳在胶囊隔室中的产品穿过分配开口17和出口阀23向外流到杯子9中，如图9中的虚线箭头所示。当已将预定的适当体积的水注入胶囊中时，杆31和致动器24的泵致动往返运动停止。可从机器中取下用过的胶囊并丢弃。

图10A和图10B中示出了类似功能，其中胶囊根据上述本发明的第一实施例来设计。

在这种情况下，如图10A所示，当胶囊膨胀时，水被泵送到包括在入口止回阀22与出口止回阀23之间的封闭容积21内，然后如图10B所示，该泵送体积的水穿过出口止回阀23被喷射到胶囊的主要隔室中，在此处所述水与前体配料混合。随着更多水从封闭泵容积21进入胶囊的主要内部隔室，流体压力P增大直到底膜18穿刺到穿刺板19上，以使得容纳于胶囊隔室中的产品可向外流动，如图10B中的虚线箭头所示。

应当理解，对本文所述的现有优选实施例作出的各种变化和修改对于本领域的技术人员将是显而易见的。可以在不脱离本发明的精神和范围并且不减少所伴随的优点的情况下作出这些变化和修改。因此，这些变化和修改旨在由所附权利要求书涵盖。

Claims (13)

1.一种用于食品制备的容器(11)，所述容器包括限定至少一个隔室的壁(12)，所述至少一个隔室适于容纳至少一种前体配料，所述壁(12)包括至少一个流体连接部分(20)以用于流体联接到食品制备机器(1)的相配合的流体连接部分(31)，所述食品制备机器具有流体混合用配料的至少一个源(3,28)，借助所述至少一个源，通过将所述流体混合用配料与所述前体配料混合在所述隔室内制备食品产品，所述容器(11)还包括至少一个食品输送壁(16,17)，其特征在于：所述容器(11)包括内置泵装置(10,13,14,21,22,23,29)，所述内置泵装置由所述容器的封闭但可变形的容积构成，所述封闭但可变形的容积能够通过所述食品制备机器(1)的外部推力致动器(24)交替地膨胀和收缩，从而适用于在所述容器(11)流体连接到所述食品制备机器(1)时从所述源(3,28)泵送所述流体混合用配料，并且适用于在所述至少一个隔室内产生流体循环，使得食品产品得以制备并经所述输送壁(16,17)排出。

2.根据权利要求1所述的容器(11)，其中所述内置泵装置为所述容器的封闭容积(21)，所述封闭容积包括：

(i)该容器的上部注射壁(13)的至少一个可伸展或可变形的壁部分(10)，所述至少一个可伸展或可变形的壁部分在该食品制备机器(1)的外部推力致动器(24)作用下能够交替地向外、然后向内弹性地伸展或变形，而不会撕裂或断裂，使得所述封闭容积在泵送周期中交替地增大、然后缩小，和

(ii)进入开口，所述进入开口提供所述食品制备机器(1)与所述封闭容积(21)之间的流体连接，更确切地说，提供从所述源(3,28)朝向所述封闭容积(21)的内部的流体连接，以及

(iii)排出开口，所述排出开口允许从所述封闭容积(21)的内部朝向外部的流体连接。

3.根据权利要求2所述的容器(11)，其中所述进入开口包括入口止回阀(22)，和/或所述排出开口包括出口止回阀(23)。

4.根据权利要求3所述的容器(11)，其中所述入口止回阀(22)和所述出口止回阀(23)选自鸭嘴阀、球型阀、伞型阀、蠕动阀，或它们的组合。

5.根据前述权利要求2所述的容器(11)，其中所述至少一个可伸展或可变形的壁部分(10)包括机械连接装置(25)，所述机械连接装置适用于机械连接到所述食品制备机器(1)的泵致动器的相应机械连接装置(26)。

6.根据前述权利要求5所述的容器(11)，其中所述容器(11)的所述机械连接装置包括刚性钩锁用圆形突出部，所述刚性钩锁用圆形突出部能够滑动到所述泵致动器的相配合的连接凹槽中，或以其他方式钩锁所述泵致动器的相配合的连接凹槽。

7.根据前述权利要求5所述的容器(11)，其中容器的流体连接部分(20)与容器的机械连接装置(25)邻近，或与容器的机械连接装置成一体。

8.根据前述权利要求1-7中任一项所述的容器(11)，所述容器为刚性或半刚性胶囊。

9.根据前述权利要求1-7中任一项所述的容器(11)，所述容器为软质的易理包或袋。

10.根据权利要求1所述的容器(11)，其中，所述食品为饮料。

11.一种食品制备系统，包括：

(i)根据前述权利要求1至10中任一项所述的容器(11)，以及

(ii)食品制备机器(1)，所述食品制备机器(1)具有混合用流体储存器(3)、流体管道系统(28)、任选的流体加热和/或冷却设备、用于将所述容器(11)的所述流体连接部分(20)连接到所述流体管道系统(28)的装置(31)，并且还包括机械致动器和机械连接装置(26)，所述机械连接装置用于将所述机械致动器机械连接到所述容器(11)的可弹性伸展或可变形的壁部分(10)。

12.根据权利要求10所述的食品制备系统，其中所述容器(11)的所述流体连接部分(20)与所述容器(11)的所述机械连接装置(25)邻近，或与所述容器的所述机械连接装置成一体。

13.根据权利要求11或12所述的食品制备系统，其中，所述食品为饮料。