CN105377719A - 用于可溶制品的具有密封构件的匣盒 - Google Patents

用于可溶制品的具有密封构件的匣盒 Download PDF

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Abstract

用于容纳咖啡或通常的可溶制品的匣盒，所述匣盒适于插入到用于通过加压水或其他提取流体来制备饮料的装置中，所述匣盒包括容器主体(10)，所述容器主体在其相对的基底(11、12)处密闭，所述基底分别用于输入水和从所述匣盒输出饮料，并且所述匣盒包括位于用于饮料输出的所述基底(12)的边缘处的环形凸缘(20)以及在所述凸缘(20)上的密封构件(30)，其中，所述密封构件由环形基座(31)构成，所述环形基座由壁部(32)限定在基底上，并且所述壁部的厚度相对于所述环形凸缘(20)的剩余部分较小。

Description

用于可溶制品的具有密封构件的匣盒
技术领域
本发明的对象是一种匣盒、胶囊或者夹壳，其用于容纳能够提取或者能够溶解在加压热水或者其他提取流体中以用于制备饮料的制品，所述制品例如是颗粒制品或粉末制品，例如咖啡、薏米、奶粉等，或者叶状制品，例如茶叶、甘菊、泡制用品等。更特别地，本发明涉及一种设置有密封构件的匣盒。
下文将具体涉及一种用于容纳咖啡粉的匣盒，但这并不影响所述匣盒能够用于容纳用于制备饮料的其他可溶制品的事实。
背景技术
在本申请的同一申请人的专利申请PCT/EP2012/069794中描述了所述匣盒的示例。
为制备饮料，将填充有粉状或颗粒状的可溶制品的匣盒插入到用于提取饮料的装置的特殊腔室中，将加压热水注入到所述特殊腔室中，所述加压热水从输入侧进入所述匣盒，流经容纳在其中的制品，保留制品的气味，从而以这样的方式产生饮料，并且所述饮料从匣盒的输出侧排出。
有多种不同的系统用于使流体流通通过匣盒，例如，所述系统通过机械手段在匣盒的输入侧和/或输出侧上设置穿孔，或者加大流体的压力而破坏布置在输入侧和输出侧上的隔膜，如作为前述的申请PCT/EP2012/069794中的对象的匣盒的示例中所设置的那样。不过，用于提取饮料的特定系统并不构成本发明的对象。
这样的一种匣盒通常具有杯形、圆筒形或截头圆锥形，所述匣盒在输出饮料的侧部具有边界凸缘，所述边界凸缘适于夹在提取腔室的钟形构件和对板之间，所述钟形构件适于保持匣盒的主体。
提取腔室在匣盒的所述边界凸缘处的封闭必须具有完美的不透性，以避免将液体释放到匣盒的外侧，导致提取腔室内的压力减小的结果发生，并且因此导致匣盒内的压力减小，这会影响所生成的饮料(尤其是咖啡)的品质。
然而，由于提取装置的使用寿命周期期间的磨损而存在于钟形构件的边缘上的不规则部位，或者为有助于从所述装置提取匣盒和/或为改进匣盒的凸缘上的力分布并且减少封闭所需的力而刻意地在所述边缘上设置不规则部位，会导致流体泄露，并且产生上述的缺点。
专利文献WO2010/084475A2涉及一种用于容纳尤其是咖啡的可溶制品的匣盒，并且所述专利文献描述了适于在饮料提取期间插入到用于容纳匣盒的主体的端部边缘和对板之间的端部凸缘的各种构造。所述凸缘的上面倾向于相对于匣盒的侧壁形成小于90°的角，以便有助于容纳用的主体的端部边缘插入到端部凸缘中。在一些实施例中，所述端部凸缘具有变化的厚度，并且总是具有向着所述对板转动的大致平坦的表面(或者所述表面在任何情况下都没有坑洼)。
专利文献WO2012/118367A1描述了一种用于在用于制备饮料的装置中使用的胶囊，所述胶囊具有适于插入到用于容纳胶囊的主体的边缘和所述装置的对板之间的端部凸缘。通过焊接、粘结或者其他附接方法附接在所述凸缘上的是一密封构件，所述密封构件具有至少一个波浪形部位，以便形成与所述端部凸缘闭合的相应的型腔，所述端部凸缘具有向着所述对板转动的平坦表面。提供与端部凸缘分离开的密封构件使得生产胶囊的工艺更加复杂并且成本更高，并且影响所述胶囊的可靠性。
发明内容
因此本发明的目的在于消除上述的缺点，提供一种在制备饮品期间保证提取腔室的不透流体性的匣盒，避免发生在提取腔室的钟形构件的边缘上无意或刻意地形成不规则部位的可能性。
本发明的另一目的在于提供一种具有密封构件的匣盒，所述匣盒高度可靠、简单并且节约制造成本。
上述的目的通过根据本发明的具有密封构件的匣盒实现，所述匣盒具有权利要求1所述的特征。
本发明的有利的实施例构成从属权利要求的对象。
基本上，根据本发明的匣盒设计成用于插入到用于制备饮料的提取装置中，并且所述匣盒具有杯形、圆筒形或截头圆锥形，所述匣盒在输出饮料的侧部具有边界凸缘，所述匣盒在所述凸缘处设置有密封构件，所述密封构件由沿着从匣盒输出饮料的方向开口的环形基座构成，所述环形基座由一壁部限定在基底上，所述壁部的厚度相对于凸缘的其他部分较小，以便在封闭提取腔室的机械作用期间形变，所述环形基座将贴附至上述的不规则部位，保证不透性的密封。
上述的密封用环形基座与匣盒形成一体，其可以是PP(聚丙烯)、共挤出的PP/EVOH(乙烯醇共聚物)/PP、铝、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PLA(聚乳酸)或类似的材料，并且上述的基底壁部具有在0.1mm和0.8mm的范围内的厚度。
通过上述的密封构件的基底壁部的塑性可形变性和弹性的作用形成液压密封，所述基底壁部将覆盖并填充接触表面的每一处的不规则部位，例如具有各种类型的表面型腔或缺陷的凹槽、波浪形部位。
密封能力受到施加在密封基座上的压力的影响，所述密封基座用作刚性衬垫：施加的力越大，产生的形变将越大，密封基座的材料填充接触表面的不规则部位的容量就越大。在同一压力的情况下，在设计阶段通过减小密封基座的基底壁部的厚度，可以产生更强的密封，减小密封基座的基底壁部的厚度转而增加了壁部自身的塑性可形变性和柔性。
应当注意的是，温度在影响密封基座的形变能力和柔性方面也扮演着重要的角色。实际上，热流体(水)的因提取腔室的构造而未进入匣盒但包裹着匣盒外表面的部分会增强密封基座的壁部的塑性体征，从而改进形变效率。
附图说明
下文将通过参考完全非限制性的示例性实施例进行详细的描述来更清楚的展现本发明另外的特征，所述实施例显示在附图中，其中：
图1是根据本发明的匣盒的示意性透视侧视图；
图2是插入到用于制备饮料的装置的提取腔室中的图1中的匣盒在完全封闭所述腔室前的示意性侧视图，其中将匣盒的部分切开并剖视显示；
图3是图2中由A表示的细节部分的放大视图；
图4是提取腔室处于完全封闭的状态下的图3的细节部分的假想图；
图5是沿图3的平面V-V截取的示意性剖视图，图6是沿图4的平面VI-VI截取的示意性剖视图。
具体实施方式
参考附图，并且现在尤其参考图1，根据本发明的用于容纳咖啡或通常的可溶制品的匣盒或胶囊总体上已用附图标记1表示。所述匣盒包括杯形的容器主体10，所述杯形在该特定的示例中为截头圆锥形，并具有布置在图1显示的视图上方的较小基底11，以及布置在下方的较大基底12。
上述的基底11、12适于在饮料制备期间由流体流经，并且能够由机械手段或工作流体的压力穿透。
根据上述的专利申请PCT/EP2012/069794的实施例，基底11和12至少局部由容器主体10的密封性封闭隔膜构成。
如图2示意性地显示的，当匣盒1被插入到用于提取饮料的装置中时，较小基底11构成输入水的侧部，而较大基底12构成输出饮料的侧部。
当然，在不脱离本发明的保护范围的情况下，输入水的侧部和输出饮料的侧部可以相对于所显示的输入水的侧部和输出饮料的侧部颠倒，同样清楚的是，提取装置可以如图2显示的具有竖直轴线或者具有水平轴线。
如在图1中可见的，所述匣盒在输出饮料的侧部还具有外部环形边界凸缘20，所述边界凸缘有利地一体形成于容器主体10。
在边界凸缘20处还设置有密封构件30，下文中将更详细地描述所述密封构件。如在附图中显示的，密封构件30一体形成于边界凸缘20。
根据本发明，密封构件30由环形基座31构成，所述环形基座沿从匣盒输出饮料的方向开口并且具有厚度薄的基底壁部32，所述厚度小于凸缘20的其他部分的厚度。
更特别地，环形基座31布置成邻近容器主体10，并且构造成使得其所述基底壁部32相对于凸缘20的端部区段21处于更高的水平位置，即处于更内部的位置。
所述基底壁部32的厚度有利地可以在0.1mm和0.8mm之间的范围内变化，以便使壁部32在成形的对冲件(如将在下文描述的)的机械作用下具有特定的弹性和塑性形变能力。
一体形成于边界凸缘20以及容器主体10的薄的壁部32可以通过模制PP、PET、PBT、PLA或其他材料获得，或者通过热成型共挤出的PP/EVOH/PP或其他共挤出结构获得。
图2示意性地显示了插入到用于提取饮料的装置中的匣盒1，其中，示意性地显示了关键的元件，尤其是钟形构件、或对冲件40以及对板50。
钟形构件40具有内部腔室41，其中容纳有匣盒1的容器主体10，而边界凸缘20并且尤其是密封构件30抵靠钟形构件40的自由边缘42。
图2中的所述边缘42显示为在其整个周长上为波浪形，以便具有交替的凹部43和浮凸部44。然而这些凹部43和浮凸部44可以仅涉及钟形构件40的边缘42的周长的一部分，并且构成刻意的或非期望的不规则部位。
钟形构件40的上壁部或背壁部45具有中央孔46，用于将加压流体供给到提取腔室41中，以便在所述流体(水)已流经容纳在匣盒1中的制品之后来制备饮料。
由于形成饮料的工艺被认为是已知的，因此本文将不再对此做进一步描述。
在饮料制备期间，进入提取腔室41的加压水还流入到在匣盒的容器主体10的外部壁和钟形构件40的内部壁之间形成的间隙47(在附图中刻意地进行了夸大显示)内，并且如果在凸缘20上没有进行密闭则会导致向外的泄露，产生前述的缺点。
设置在匣盒的边界凸缘20上的根据本发明的密封构件30实际具有在提取饮料的过程期间避免流体向外泄露的目的，如能够在图3至图6的放大视图中更加清楚地看到的。
图3和图5以两个彼此正交的剖视图显示了在钟形构件40完全抵达对板50之前时，安置在匣盒1的密封构件30上的钟形构件40的边缘42。在该情况中，加压流体将倾向于从在密封基座31的基底壁部32和钟形构件40的边缘42之间形成的径向通道排出。
然而，如在图4和图6中能够看到的，当钟形构件40在压力下被推动抵靠对板50时，密封基座31的基底壁部32的弹性屈服意味着基底壁部发生形变并且将覆盖并填充钟形构件40的下边缘42的凹部43或任何其他不规则部位，形成完美的密闭。
如上述的，允许获得完美的密封的所述壁部32的形变的实现归功于壁部减小的厚度以及包覆胶囊的外表面的热流体的存在。
在所显示的示例中，密封构件30的基底壁部32的厚度是0.2mm，而密封基座31的高度h是1.55mm。
当然本发明不局限于之前描述的以及在附图中显示的特定的实施例，而是在本领域技术人员可获得的范围内并且不脱离由所附的权利要求限定的本发明的保护范围的情况下，可以对本发明进行无数细节的更改。

Claims (9)

1.用于容纳咖啡或通常的可溶制品的匣盒(1)，所述匣盒适于插入到用于通过加压水或其他提取流体来制备饮料的装置中，所述匣盒包括容器主体(10)，所述容器主体在其相对的基底(11、12)处密闭，所述相对的基底分别用于输入水和从所述匣盒输出饮料，并且所述匣盒包括位于用于输出饮料的所述基底(12)的边缘处的环形凸缘(20)以及位于所述凸缘(20)上的密封构件(30)，其特征在于，所述密封构件与所述环形凸缘(20)一体形成，并且所述密封构件由环形基座(31)构成，所述环形基座沿着从匣盒输出饮料的方向开口并且由壁部(32)限定在基底上，所述壁部的厚度相对于所述环形凸缘(20)的其他部分的厚度较小。
2.根据权利要求1所述的匣盒，其特征在于，所述环形基座(31)布置成邻近所述容器主体(10)，并且构造成使得所述环形基座的所述基底壁部(32)相对于所述凸缘(20)的端部区段(21)处于更内部的水平。
3.根据权利要求1或2所述的匣盒，其特征在于，所述密封构件的所述基底壁部(32)的厚度在所述基座(31)的深度(h)的1/8和1/6之间变化。
4.根据权利要求1、2或3所述的匣盒，其特征在于，所述基底壁部(32)的厚度在0.1mm和0.8mm之间变化。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的匣盒，其中，所述密封构件(30)适于填补饮料制备装置的密封联接边缘(42)的可能存在的不规则部位(43、44)，所述密封联接边缘与匣盒(1)的密封构件(30)相互配合。
6.根据权利要求5所述的匣盒，其中，密封构件(30)的所述基底壁部(32)适于在饮料提取过程期间塑性形变，所述基底壁部将覆盖并且填充提取装置的接触表面的所述不规则部位(43、44)。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的匣盒，其中，所述密封构件(30)由PP、共挤出的PP/EVOH/PP、PET、PBT、PLA、铝等制成。
8.制备饮料的系统，所述系统包括根据前述权利要求中的任一项所述的匣盒(1)，以及饮料提取装置，所述饮料提取装置包括适于保持匣盒(1)的容器主体(10)的钟形构件(40)，并且所述钟形构件具有带有不规则部位(43、44)的自由边缘(42)，所述自由边缘与匣盒(1)的密封构件(30)相互配合。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述不规则部位(43)是限定与所述密封构件(30)接触的径向通道的凹部。
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