CN105934183B - 用于食品制备机的胶囊套装产品 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种至少两个胶囊(11)的套装产品，其中每个胶囊包含至少一种特定的食品配料，所述胶囊适于可替换地在功能上被插入食品制备机(1)的冲煮腔室中以制备多配料食物产品，其特征在于所述套装产品(11)中的每个胶囊包括至少一个可变形部分(17,19,20,21,22,23,25,26,27,29,31,33,34,35,38)，当所述胶囊被插入到所述机器腔室中时和/或当所述胶囊被封闭时，所述可变形部分变形，使得至少一个机器操作参数通过检测已变形的所述可变形部分在所述机器腔室上产生的反作用力而设定，所述套装产品的另一特征在于所述套装产品中的不同胶囊包括具有不同预定机械特性的可变形部分，以便针对插入所述机器中的每个胶囊定制所述机器冲煮功能参数。

Description

用于食品制备机的胶囊套装产品

技术领域

本发明涉及一种在食品制备机(例如液体食品制备机)中使用的胶囊套装产品，每个胶囊用于封装至少一种必须与其他配料分开储存但与其他配料同时使用的配料。

背景技术

饮料制备机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饮料例如基于咖啡的饮料，如意式浓咖啡或冲煮类杯装咖啡。

现今，用于在家制备饮料的大部分饮料制备机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。在下文中，应认为本发明的饮料机是与刚性或半刚性的胶囊一同工作的饮料制备机。

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。在胶囊容纳物的提取和/或溶解期间，胶囊腔室内部的压力在用于溶解产品时通常为约1巴至约8巴，而在用于提取烘焙与研磨咖啡时为约2巴至约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，所述流体箱储存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，制备机包含用于使水从水箱任选地通过加热元件流到胶囊的泵元件。水在机器内流通的方式例如通过选择阀装置进行选择，所述选择阀装置诸如为申请人的欧洲专利申请EP 2162653 A1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。胶囊保持器在例如申请人的欧洲专利EP 1967100B1中有所描述。

已经研发了用于这种食品制备(具体地讲饮料制备)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。

所述铝膜被设计用于被穿刺装置刺穿，所述穿刺装置与胶囊一体，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。

现有技术的胶囊具有注射壁或膜(称作顶膜)，所述注射壁或膜要被作为流体系统的一部分的饮料制备机的流体注射元件(如，针)刺穿。当流体注入到胶囊隔室中时，压力增大，这用作提取和/或溶解包含在胶囊内的配料的提取手段，如上文所述。这些配料可为例如烘焙与研磨咖啡料层。另选地或与烘焙和研磨咖啡结合，所述配料可包含可溶性配料，诸如饮料预混物。

目前有若干系统用于通过机器识别胶囊，但是现有方案的主要缺陷是识别系统的成本相对高和/或适于此类识别的胶囊相对复杂并且成本高。此类识别系统包括但不限于：颜色辨识，条形码，突出部、凹槽或其他位于胶囊表面的人工痕迹的辨识，导电率，电阻率和一般性地所有已知用于通过电流或磁场检测或者识别胶囊的装置。目前为止，尚未提出任何可靠而且具有成本效益的系统能够消除上面提及的缺陷，同时又能适用于不同类型胶囊的使用，例如在多配方饮料制备系统中使用。

因此，本发明的一个目标是提供一种饮料制备方案，所述方案包括配料胶囊和饮料制备机之间改进和简化的数据通信。

发明内容

上述目标借助至少两个胶囊的套装产品来实现，其中每个胶囊包含至少一种特定的食品配料，所述胶囊适于可替换地在功能上被插入食品制备机的冲煮腔室中以制备多配料食物产品，其特征在于套装产品中的每个胶囊包括至少一个可变形部分，当所述胶囊被插入到机器腔室中和/或当所述腔室被封闭时，可变形部分变形，使得至少一个机器操作参数通过检测已变形的可变形部分在机器腔室上产生的反作用力而设定，所述套装产品的另一特征在于套装产品中的不同胶囊包括具有不同预定机械特性的可变形部分，以便针对插入机器中的每个胶囊定制机器冲煮功能参数。

胶囊的“至少一个可变形部分”是指胶囊的至少一个部分具有一定形状或由某种材料制成，使得在向其施加一定负荷时该部分在机械上可变形，无论是弹性变形或是塑性变形。胶囊的至少一部分的这种机械变形是在胶囊被插入到机器腔室中时和/或在机器腔室被封闭以在功能上包围所述胶囊时，由机器施加到胶囊上的机械负荷所导致的。下文的具体实施方式中将描述若干实施方案。

“变形特性”是指每个对象(在当前示例中为胶囊的可变形部分)的取决于其形状和制作材料的特定材料行为。可变形材料行为规律表明，当向胶囊上施加使其从平衡位置移动的负荷时，胶囊可变形部分推回的力与所述舌状物与该平衡位置的距离相关。换句话讲，根据每个对象的材料类型、尺寸和几何形状，以及所施加的力，可得到各种不同类型的变形。

“操作数据”是指任何在功能上与操作机器相关的数据，换句话讲，任何可被机器电子装置使用以设定饮料制备参数的数据。更确切地讲，操作数据对应于饮料制备参数的设定值，例如，如果饮料制备参数是水温，操作数据将是针对该水温的值，该值被编程在机器电子板中，以便电子板启动热水器以在某个对应温度下对水进行加热。在当前的食品或饮料制备机示例中，与前体配料混合以制作最终食物或饮料产品的水所用的温度一般在4℃至100℃的范围内，优选地在12℃至85℃的范围内。作为更精确的例子，市场上多数饮料制备机使用两个不同温度，具体取决于要制备的饮料类型。在这种情况下，对应于水温的机器操作数据可具有值“热”或“冷”，具体取决于所冲煮的饮料类型(此类值当然作为数字值被编码在机器电子程序中)。

在本发明的一个高度优选的实施方案中，每个胶囊的可变形部分选自下列项：

(i)一系列舌状突出部，

(ii)螺旋弹簧部分，

(iii)胶囊侧壁的波纹管部分

(iv)具有一系列弯曲柔性拱的环，柔性拱从环的最下侧内表面向内和向上朝所述环的中心延伸，

(v)一系列从胶囊底边延伸的向下取向的弯曲突出部，

(vi)胶囊顶膜的可变形区域结合胶囊顶边的凹陷部分，

(vii)一系列位于胶囊顶边外围的波状突出部，

或它们的组合。

优选地，可变形部分位于所述胶囊外表面的外围，更优选地处于所述胶囊的上部分。

在本发明的第一个实施方案中，套装产品中至少一个胶囊的至少一个外部尺寸可大于腔室的对应内部尺寸，在此情况下，当所述腔室被封闭处于功能配置中时，可变形部分的位置允许所述胶囊弹性地压缩并贴合在所述腔室内。

在本发明的第二个另选实施方案中，套装产品中至少一个胶囊的至少一个外部尺寸小于腔室的对应内部尺寸，在此情况下，当所述腔室被封闭处于功能配置中时，可变形部分的位置允许所述胶囊弹性地膨胀并贴合在所述腔室内。

有利的是，套装产品中每个胶囊的可变形部分的可变形幅度介于0.1mm和20mm之间，优选地介于0.15mm和10mm之间，更优选地介于0.5mm和5mm之间。此外，所述可变形部分优选地被取向以使其沿大致平行于所述胶囊的竖直轴线的轴线D变形。

另外，胶囊的可变形部分能在介于0.2N和500N之间、优选地介于20N和300N之间的力的作用下变形。

在本发明的另一方面，本申请涉及一种食品制备系统，所述系统包括上述至少两个配料胶囊的套装产品和适于在功能上与所述胶囊配合的食品制备机，所述机器包括腔室，所述腔室用于可替换地接纳所述胶囊以便通过将流体从所述机器注入到所述胶囊中而在所述胶囊中制备食物产品，其特征在于所述腔室包括压敏(更确切地讲力敏感)部分，该部分适于与每个胶囊的可变形部分配合以将操作数据从所述胶囊传输至所述机器；当所述可变形部分由于所述胶囊插入到机器冲煮腔室中而发生变形时，和/或在所述腔室被封闭在所述胶囊上时，所述数据与所述可变形部分的变形特性相关，具体地讲与每个胶囊的可变形部分产生的反作用力相关。

有利的是，所述压敏部分连接至所述机器的控制板，使得当胶囊可变形部分将机械变形传输至所述压敏部分时，所述机器敏感部分和所述胶囊可变形部分之间的配合能够触发所述机器内的操作，所述操作为辨识开启或关闭所述机器和/或设定包含但不限于所列项的食品制备参数：要分配的食品的体积、温度和/或粘度、胶囊内所注入的流体的压力和/或浸泡/混合时间。

另外，优选地，所述压敏部分是连接至电气开关的压力传感器。

在任何情况下，食物产品优选地为通过注入流体而在胶囊内制备的液体或半液体产品，所述流体在一定压力下与包封的配料混合，所述压力介于0.5巴和30巴之间，优选地介于1巴和20巴之间，更优选地介于2巴和15巴之间。

作为本发明的一般原理，施加到胶囊的可变形部分的变形遵循材料行为规律，使得所述可变形部分的变形产生的力与所述变形直接相关，无论变形是压缩、屈曲或扭曲类型。在所有变形类型中，材料行为规律表明弹簧、或舌状物或扭转部分推回的力与相对于其平衡长度的距离相关，如下所示：

F＝f(x)

其中

“x”为位移矢量，即可变形部分从其平衡长度变形的距离和方向。

“f(x)”是弹簧施加的恢复力的量级和方向。

螺旋弹簧和其他普通弹簧通常遵从虎克定律。有些可用的弹簧除外：基于梁弯曲的弹簧可以例如产生随位移非线性变化的力。

就本发明而言，假定胶囊的可变形部分是复合弹簧元件，其在变形下产生的力并非必然与变形幅度线性关联。当胶囊被插入到机器腔室中时，和/或当胶囊位于腔室内并且机器被封闭时，胶囊的可变形部分发生机械变形并且继而产生针对紧靠胶囊的机器腔室部件的反作用力。该反作用力通过嵌入在机器中的力传感器来测量。所测得的力值被机器转换为至少一个操作/功能参数值，诸如要注入胶囊中的水的一定温度水平、注入压力和体积，或此类参数的组合。所述转换通过事先(即在工厂)对机器进行编程来实现，使得对于在胶囊可变形部分测得的每个变形力，机器关联饮料制备参数的对应预定值。在可变形部分的整个变形步骤期间，可测得若干个力值，每个力值对应一个变形幅度。例如，可测得三个不同的反作用力值，一个在可变形部分变形0.1mm时测得，第二个力值在可变形部分变形0.5mm时测得，最后一个在机器完全封闭时测得，其对应于例如可变形部分1.2mm的完全变形。针对这三个变形阶段中的每一个，测得一个具体的力，每一个具体的力均可转化为机器的饮料制备设定数值。例如，测得的第一个力对应于以摄氏度为单位的温度设定，测得的第二个力对应于以巴为单位的水注入压力值，测得的最后一个力值对应于要通过机器泵注入到胶囊中的水的体积。取决于插入到机器中的胶囊的机械特性，更确切地讲，取决于可变形部分的机械参数诸如形状(几何形状)、胶囊中可变形部分的数量、用于制作可变形部分的材料、可变形部分相对于嵌入在机器中的力传感器的位置，针对相同变形幅度测得不同的力值。因此，机器能够根据胶囊机械变形特性来调整其设定(所分配的体积、所制备产品的温度、所制备产品的体积)。

“食品”是指任何种类的可食用产品。这包括但不限于：具有高粘度或低粘度的糊状、半液体和液体产品诸如液体饮品(如，茶、咖啡、基于巧克力的饮品、汤)、浆汁、冰淇淋或冰沙、软冰淇淋、酸奶制品、婴儿营养品诸如婴儿乳品、基于谷物的制品。

在本发明的一个优选实施方案中，所述食物产品为液体或半液体，具体地讲是冷饮料、常温饮料或热饮料。在以下说明中，作为一个例子将考虑，根据本发明的胶囊与液体饮料制备机一起使用。

附图说明

本发明的其他特征和优点在下文参照附图给出的对现有优选实施方案的说明中有所描述，并且这些特征和优点将从该说明中显而易见，其中：

图1是适合与根据本发明的配料胶囊一起使用的食品/饮料制备机的示意透视图；

图2A和2B是根据本发明插入到食品/饮料制备机的分别打开和封闭的接收器中的胶囊的示意透视图；

图3至图9是根据本发明的胶囊的七个实施方案的示意透视图；

图10A和图10B是根据本发明的胶囊的第八个实施方案的示意透视图；

图11是根据本发明的胶囊的第九个实施方案的示意透视图；

图12A和图12B是根据本发明的胶囊的第十个实施方案的示意透视图；

图13A和图13B是根据本发明的胶囊的第十一个实施方案的示意透视图；

图14A和图14B是根据本发明的胶囊的第十二个实施方案的示意透视图；

图15A至图15C是根据本发明的胶囊的第十三个实施方案的示意透视图；

图16A至图16C示意性地以图形方式呈现固体可变形机械元件的弹性变形根据施加到元件的力的变化，这些图分别代表线性压缩或拉伸、弯曲以及扭曲(即扭转)期间的情形；

图17示意性地以图形方式呈现固体可变形机械元件的弹性和塑性变形根据施加到元件的力的变化(实线)，以及当施加的力被释放时，元件的复原(虚线)。

具体实施方式

根据本发明的套装产品的每个胶囊旨在与图1示出的饮料制备机一起使用，从而形成饮料制备系统。

如图1所示，机器1包括机器主体2和可从机器主体2移除以便再填充的贮水器3。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包括针对热水或冷水的水温选择器6、锁定杆7和用于插入胶囊保持器9的开口8。机器1还包括杯托盘10，用于将杯保持在提取头部下方。

胶囊保持器9适于接纳胶囊11。图2A和2B示出胶囊保持器9的轮廓剖视图，其中设置了胶囊11，所述保持器9和胶囊11被插入到提取头部的对应接收器中。胶囊保持器9包括主体部分12，其被设计为针对胶囊11的接收器，并且还包括手柄13。

套装产品中的每个胶囊11均包括胶囊主体，胶囊主体具有大体为截头圆锥体的主体，其底部被与主体侧壁整体地形成的底壁封闭。底壁中心包括开口，所述开口充当分配开口以让胶囊中制得的饮料从所述胶囊流出到置于其下方的杯中。胶囊还包括：可刺破的铝膜，所述铝膜被密封在胶囊内部并且靠近底壁；以及穿刺板，用于在胶囊内部压力增加时刺破所述铝膜。穿刺板位于铝膜和胶囊底壁之间。最后，胶囊在其顶部被可刺破的膜封闭。胶囊的制作使得其成为湿气和氧气屏障。

更确切地讲，图2A呈现装填在胶囊保持器9内的胶囊11，保持器和胶囊两者在胶囊保持器处于打开位置时被插入到提取头部5中。在此打开位置，锁定杆7处于向上位置并且没有锁定。提取头部5包括具有针15的可移动针板14，所述针适于刺穿胶囊壁并且在压力下将水(或其他流体)注入胶囊。压力下的水由机器的泵从贮水器3泵送通过管道系统(未示出)和提取头部5的流体连接器16。当提取头部5处于打开位置时，针板远离胶囊保持器放置，并且针15远离胶囊，如图2A所示。

如图2B所示，当消费者向下致动锁定杆7时，针板14向下移动，并且提取头部5被封闭。在此位置，针15刺穿胶囊的顶壁并且处于恰当的配置以用于在压力下在其中注入水。

换句话讲，如可以理解的那样，机器的提取头部5包括胶囊接收器，该胶囊接收器的体积和形状大致类似于胶囊的外部体积和形状。所述提取头部的胶囊接收器由胶囊保持器9和位于胶囊保持器上方的针板14限定。针板能大致竖直地朝所述胶囊保持器和远离所述胶囊保持器移动，以便分别封闭和打开胶囊接收器。当针板被抬离胶囊保持器时，即当提取头部处于打开位置时，胶囊保持器可通过像抽屉一样滑动而移入或移出提取头部。图2B示出封闭的提取头部，其中插入了装填有胶囊的胶囊保持器，并且针板处于封闭(即向下移动)位置。从图2B可以明显看出，在此封闭位置，胶囊的外部体积和形状大体对应并且贴合由胶囊保持器和针板限定的接收器的体积和形状。

如上所述，本发明旨在提供一种简单、富有成本效益并且可靠的方式来将数据整合到胶囊结构。此类数据可对应于包含在胶囊中的配料类型，并且/或者此类数据可对应于从胶囊制备食品或饮料的一个或若干个参数。整合到胶囊机械结构中的数据可由胶囊和机器之间的交互使用，但并不是必然的。例如，此类数据可由机械读取装置40(诸如在工厂安装的压力传感器)读取，以读取和控制在线生产的胶囊质量。

压力传感器28可安装在机器内任何适合的位置，在所述位置，当胶囊被引入机器的胶囊接收器时和/或当所述胶囊接收器被封闭时，所述传感器能够感测胶囊的弹性变形和/或塑形变形。例如，如图2A和图2B所示，传感器28可被集成到针板14，并且其作用使得一旦胶囊被引入机器的胶囊保持器内，当机器的胶囊接纳腔室被封闭并且所述针板14被带到与胶囊的可弹性变形部分接触(如图2B所示)时，传感器28将能够感测胶囊的变形。在此位置，如图2B所示，胶囊的可弹性变形部分(下文将给出此类可变形部分的若干另选实施方案)发生弹性变形，这产生可被机器感测的变形力，因为传感器28与胶囊接触并且压在胶囊上。感测到的机械变形值被机器电子芯片中所记忆的程序转换为机器操作数据，诸如水温值或要从机器贮水器泵送通过胶囊的水的体积。

根据本发明的套装产品胶囊对于质量控制特别有利，因为其提供一种成本低廉而且可靠的方式来读取和对比源自胶囊机械特性的数据。通常，可将不同配料包装在具有相同外观的胶囊中。根据本发明，可以修改一个填充参数以适应胶囊的机械特性，例如以确保一种特定类型的配料以足够的量存在于胶囊内。在此情况下，工厂生产线将配备称具来对每个胶囊称重，并配备压力传感器来感测胶囊的可变形部分的弹性特性。此类方法可靠、快速而且成本低。此外，对胶囊结构中包含的数据的检测是在材料弹性变形范围内进行的，这样的事实保证了胶囊不受损坏，同时提供相对大范围的可能编码值。

另选地或除工厂质量控制之外，本发明在胶囊被插入饮料制备机内时可以是有用的。通常，包含在所述胶囊的可变形部分中的数据可被集成在饮料制备机中或另选地集成在胶囊保持器中的压力传感器读取。压力传感器实际上可集成在机器或胶囊保持器的任何位置，只要当所述胶囊在功能上被插入机器和/或胶囊保持器内时，所述传感器与胶囊接触，具体地讲与胶囊的可变形部分接触。

由于弹簧效应，胶囊向机器施加反作用力，更确切地讲向集成在所述机器中的压力传感器(更确切地讲力传感器)施加反作用力。

取决于压力传感器测得的反作用力，机器读取至少一种饮料制备数据，所述数据涉及包含在胶囊中的配料和/或从所述配料制备饮料的参数。通过使用集成在机器内部的计算机芯片将反压力测量值转化为数据，该芯片将所感测的压力解释为饮料制备参数代码、或任何其他类似数据，诸如所插入的胶囊类型或包含在胶囊内部的饮料配料类型。

胶囊11的可变形部分可采用不同形式、形状和尺寸，现将参照附图详细说明其中的一些例子。

在图3所示的第一个实施方案中，胶囊11的可变形部分可采用位于胶囊顶边18外围的一系列波状突出部17的形式。整个胶囊顶边18外围的波状突出部17的数量可以变化，具体取决于根据本发明的原理载送数据所需的力(反压力)。如图4所示，如果需要，波状突出部17的数量与图3中所示的相比可以减少。

当根据该第一个实施方案的胶囊被放置在胶囊保持器中并且在功能上被插入到饮料制备机的对应凹槽中时，波状突出部17的顶表面突出于胶囊保持器的上表面的水平之上。胶囊因此高于胶囊保持器，使得当使用者封闭机器头部时(如上文参考图2B所述)，针板14的下表面被带到与每个突出部17的尖端部分接触。当锁定杆7被向下按压以完全封闭机器头部时，压力通过针板14施加到波状突出部17上，这导致所述突出部17发生弹性变形。该变形导致突出部机械性地施加反作用力到针板上。所述针板包括压力传感器(在附图中未示出)，其感测通过已变形的突出部17施加的反作用力。所产生的反作用力与突出部17的机械特性相关，更具体地讲，与突出部的构成材料、形状、具体地讲它们的厚度和曲率相关。该反作用力还与突出部的数量相关，该数量如上所述可以变化：突出部数量越多，由所述突出部的变形产生的弹簧效应中的能量越大，也就是说，反作用力越大。

在图5所示的第二个实施方案中，胶囊11的可变形部分包括多个舌状物19。舌状物的数量和宽度可以变化，例如，图6示出的胶囊中的舌状物比图5的实施方案中所示的舌状物更少，但更宽。图5和图6中所示的舌状物从胶囊的顶边18向外延伸并向下导向，与水平面形成介于0和70度之间的角度。在这种情况下，当胶囊11如图2A所示被插入胶囊保持器9中时，舌状物的尖端停留在保持器的顶表面上，使得当饮料机器提取头部5被使用者封闭时，向下移动的针板14开始与胶囊顶边18接触并且在机器头部5的封闭移动期间将胶囊向下压，这导致舌状物19弹性变形并且舌状物尖端向上移动以允许头部5封闭。当提取头部被封闭时，舌状物19被夹持在胶囊保持器9的上表面和针板14的下表面之间，使得所述舌状物大体被取向成与胶囊顶边18的其余部分处于相同平面中(例如图2B所示)，即大体水平地取向。当提取头部被重新打开，针板14向上移动时，舌状物19重新恢复为如图5或图6所示的向下取下，使得整个胶囊自动地从胶囊保持器9向上移动。在该位置，胶囊的可变形部分(即舌状物19)变形，并且该机械变形在机器提取头部的元件上，具体地讲在针板和集成在其中的压力传感器上产生反作用力，如图2B所示。机械变形被传感器感测并且被机器电子芯片转换为机器操作数据，诸如机器要输送至胶囊中的水的体积、压力或温度设定参数值。舌状物19的机械变形可以是弹性的(即可逆的)或塑性的(即永久的)。此外，传感器可被编程为在一个给定时间(例如当机器提取头部完全封闭时)感测一个变形力值，或者另选地，传感器28可被编程为在机器提取头部被封闭期间感测并记忆胶囊的各个变形力值。在后一种情况下，机器可为胶囊建立变形曲线，该曲线与用于制成胶囊可变形部分的材料(在当前实施方案中，用于制作舌状物19的材料)相关。当感测胶囊的机械变形曲线而不是单个变形力值时，可以对机器进行编程以计算若干操作数据。换句话说，胶囊内设定参数的编码变得更复杂，并且一条以上信息被编码在胶囊结构内。例如，通过感测变形曲线而不是单个变形值，可以对要注入胶囊内的水的温度以及体积进行编码。被编程在机器芯片中的准确算法可以变化，并且可以被适当地选择，具体取决于胶囊结构，并且也取决于应该在每个胶囊结构内嵌入多少个不同的操作数据。

例如，只有一个操作数据可被编码在胶囊结构内，该数据为例如水温。如果只有两种温度(热或冷)要编码，将制作两种不同类型的胶囊，每种胶囊具有不同类型的可变形部分。在当前实施方案中，第一种类型的胶囊可具有如图5所示的小型舌状物。小型舌状物在由于提取头部如图2B所示被完全封闭而水平地变形时，将产生例如为0.5N的变形力。这个0.5N的值被集成在针板中的传感器感测到，并且将通过恰当的算法转换为操作数据，例如转换为水温的值“热”，从而机器加热器将被启动以制备要输送至胶囊的热水。在具有较大舌状物19(如图6所示)的胶囊被插入到机器中的情况下，由于胶囊的可变形部分的机械结构不同(即，在这种情况下，舌状物较大)，传感器感测到的变形力将不同。例如，由于舌状物较大，其机械阻力更大，因此当提取头部被封闭时，其产生的变形力也更大，例如为1N。在此情况下，测得的变形力将被机器转换为要注入到胶囊中的水温的“冷”值。

感测到的胶囊可变形部分的弹性变形或塑性变形也可被转换为其他机器操作数据，而不是水温。

另外，不仅胶囊的一部分诸如舌状物19可变形，整个胶囊都可以由可变形材料制成。在此情况下，结果是一样的，并且嵌入在机器中以便在封闭期间和/或当提取头部被封闭时与胶囊接触的传感器将能够感测机械变形，从而机器程序可将其转换为机器操作数据(要注入胶囊内的水的水温设定、水压或体积)。

作为一种替代形式，如图7和图8所示，舌状物19可向上导向，相对于水平面形成介于0和70度之间的角度。在该实施方案中，在机器提取头部封闭期间，舌状物19的变形移动与上文结合图5和图6所述的相反。更确切地讲，当针板14在提取头部5封闭期间向下移动时，图7和图8所示的舌状物尖端开始与针板14的下表面接触，这会向下按压和移动所述舌状物19直至提取头部被封闭。在提取头部的封闭位置，舌状物也被定位成大体与胶囊顶边18的其余部分处于相同平面中，即大体水平地定位，如图2B所示。然后，在提取之后，当使用者再次打开提取头部5时，针板14再次向上移动，从而释放舌状物。舌状物重新向上移动以恢复其正常形状，如图7或图8所示。

作为图5至图8所示和以上描述的直式舌状物的一种替代形式，胶囊可包括具有如图9所示的更复杂形状的可变形舌状物。在这种情况下，每个舌状物19包括大体水平的第一下部20，其将舌状物连接至胶囊的其余部分。舌状物还包括向上取向的第二中间部分21、以及与第一部分20一样大致水平的第三上部22。当提取头部5被封闭时，第三部分22开始与针板14的下表面接触，而每个舌状物19的第一下部20停留在胶囊保持器9的上表面上。当提取头部5被封闭而导致针板14向下移动时，每个舌状物的中间部分21弹性变形，以将上部22带到与第一部分20相同的平面中。当提取头部被封闭时，每个舌状物变平，并且弹性变形使所述舌状物产生反作用力，该反作用力趋向于使针板和胶囊保持器分开。该反作用力可通过位于例如针板中的压力传感器来测量。

在以上参照图3至图9所述的第一个实施方案和第二个实施方案中，胶囊的可变形部分使得当胶囊插入胶囊保持器中时，胶囊的上部突出于保持器之外。因而，压力传感器的一个合适位置将是在针板中，使得胶囊的变形部分所产生的反压力将在针板开始与波状突出部17(或上述的舌状物19)接触并且开始使该波状突出部(或上述的舌状物)变形时被测量。

重要的是，显然优选地，并且如上参照第一个实施方案和第二个实施方案所述，胶囊的体积大于饮料机器提取头部中的接收器的体积。如上所述，胶囊与提取头部内的接收器之间的体积差使胶囊在所述提取头部被封闭时变形以适应更小的体积。该变形主要涉及所述胶囊的可变形部分。该原理被认为是本发明的一个优选方案。然而，可考虑使胶囊的可变形部分变形的其他可能性，这将在下文参照第三个实施方案和图10A及图10B进行描述。

在图10A和图10B所示的第三个实施方案中，胶囊的可变形部分采用的形式为胶囊顶膜的可变形区域23结合胶囊顶边18的凹陷部分。如图10A所示，可变形区域23处于顶膜24的最外侧区，在此处顶膜被密封至胶囊顶边18上。胶囊的该可变形区域23包括在该区域23的中部径向地延伸的狭缝25，如图10A所示。狭缝25形成顶膜的该区域23中的弱化部分，从而在顶膜中产生可变形的柔性部分。另外，图10B示出胶囊顶边的凹陷部分26，其保证当从胶囊上方向所述区域23施加压力时，顶膜的切除区域23可向下屈曲进入所述凹陷部分26。

机器针板14的最外侧部分在图10B中以虚线示出，其包括一系列向下延伸的销状突出部27，这些突出部被定位以便在机器提取头部被封闭并且针板向下朝胶囊移动时接触可变形区域23。在此位置，胶囊被定位在胶囊保持器9内，使得顶边18停留于并且突出于所述胶囊保持器的顶表面，并使得从所述胶囊上方能直接触及可变形区域23。在机器提取头部封闭期间，当针板14向下朝胶囊保持器9移动并且胶囊被插入在保持器中时，销状突出部27压在顶膜的可变形区域23上并使其向下屈曲进入凹陷部分26。销状突出部27被连接至位于针板14中的压力传感器28(或为其一部分)，该传感器感测和测量由顶膜的弹性变形区域23产生的弹性反作用力。

如上文已说明的那样，所测得的由胶囊可变形部分施加到传感器的力对应于一个预定值，该值取决于顶膜24的机械特性，具体地讲取决于胶囊可变形部分的力常数“k”。该测得的力被直接关联至数据值，该值对应于要在机器中设定的饮料制备参数。饮料机器的计算机芯片将测得的力解释为饮料制备参数的给定值，诸如将要注入胶囊内的流体的给定温度和/或给定的流体注入压力和/或要注入胶囊内的流体的给定体积。

例如，如果传感器测得的弹性力为0.2N，机器会将其解释为向胶囊内注入83℃的60mL水。如果测得的值为0.6N，机器将注入180mL的常温水。

根据本发明，胶囊的可变形部分的机械特性(具体地讲弹性变形特性)通过谨慎选择胶囊可变形部分的此类结构参数来预定(取决于使用哪种类型的可变形部分)，这些结构参数诸如是：使用的材料类型、可变形部分的形状，例如顶膜24的厚度和上述第三个实施方案中预切的狭缝25的宽度和长度，或上述第一个实施方案或第二个实施方案中可变形舌状物19的长度、厚度和角度等。然后可对机器进行编程以便能够将测得的力转化为给定的饮料制备参数(如，注入胶囊中的流体的体积、压力和/或温度)。

根据胶囊的可变形部分的每个具体实施方案，机器或胶囊保持器中的压力传感器将被相应地调整，以便能够感测当所述可变形部分变形时胶囊产生的弹性变形力(在工厂中，或使用期间在机器中)。

在图11所示的第四个实施方案中，胶囊的可变形部分包括从胶囊11的底边30延伸的一系列向下取向的弯曲突出部29。每个突出部30的曲率为突出部提供足够的柔韧性以使其在压力下屈曲。在使用中，当胶囊被引入胶囊保持器中时，突出部30停留在胶囊保持器(附图中未示出)的对应边缘上，使得与不具有此类突出部的胶囊相比，整个胶囊被抬起并且使得胶囊的顶边18被抬起在胶囊保持器上表面的水平之上。当机器的提取头部被封闭时，针板14压在胶囊的上表面上，胶囊向下移动直到顶边18接触并停留在胶囊保持器的上表面上。在提取头部的此封闭位置，即当顶边18被夹持在胶囊保持器和针板之间时(例如图2B中所示)，胶囊的弯曲突出部29向内弹性变形(即突出部29在胶囊内部屈曲)，使得胶囊的外部体积减小以贴合机器的提取头部内胶囊接收器的体积。在此位置，弹性变形的突出部29产生被竖直导向朝胶囊顶部的反作用力。该反作用力可通过位于针板内或与针板接触的压力传感器28测量。当机器的提取头部被再次打开时，针板被抬离胶囊和胶囊保持器。此时，突出部29重新屈曲至其正常位置，使得胶囊被从胶囊保持器抬起。除本发明提供的优点(即胶囊在突出部29产生的预定弹性变形力内包含饮料制备参数数据)之外，该实施例令人关注之处还在于，胶囊的弹性变形效应提供一种提升效应，该提升效应有助于在已制备饮料且要处置胶囊时处理所用的胶囊并将其从胶囊保持器移除：由于胶囊顶边18被定位在胶囊保持器上方，使用者更容易抓住所述顶边以将胶囊从胶囊保持器移除。

在图12A和图12B所示的第五个实施方案中，胶囊11的可变形部分包括大致位于胶囊高度中部的一系列水平舌状物31。这些舌状物31优选地通过注塑成型与胶囊主体的其余部分整体地制成。水平舌状物31的数量可以变化，但至少有三个，优选地至少有四个，更优选地至少有十个水平舌状物，这些水平舌状物在胶囊外周均匀地分布。这些水平舌状物向外延伸到胶囊主体之外，如图12A所示。

当胶囊11在功能上被插入胶囊保持器9中时(如图12B所示)，胶囊底部没有与胶囊保持器接触，因为水平舌状物31停留在胶囊保持器高度中部边缘32上。在该位置，整个胶囊(除水平舌状物31外)被从胶囊保持器抬起并且没有与胶囊保持器接触(如图12B所示)。

当机器的提取头部5被封闭时，针板14向下朝胶囊11和胶囊保持器9移动。按照例如图2B所示的原理，针板接触胶囊的顶边18并使整个胶囊向下移动，直到顶边18和针板接触胶囊保持器的上表面。当胶囊在针板施加的压力下移动到胶囊保持器中时，舌状物31向上屈曲。舌状物31的弹性变形产生被竖直向上朝针板导向的反作用力。类似于上文所述本发明的前述另选实施方案，该反作用力可由直接或间接与胶囊顶边18接触的压力传感器测量。

目前为止，本发明被这样描述：施加到胶囊可变形部分的弹性变形是在机器提取头部封闭期间由机器的针板所施加。然而，应当清楚的是，该变形可用其他方式施加，无论胶囊的可变形部分是何种类型。例如，针板可被替换为压力测量板，其为工厂中胶囊生产线的一部分。在此情况下，发生变形的胶囊可变形部分产生的弹性变形反作用力可以用作例如质量控制工具、或区分工厂内不同类型胶囊的跟踪工具(每种不同类型的胶囊包含一种不同的饮料制备配料)。在此情况下，每个胶囊在生产、填充和/或密封线上被固定就位，就像其在饮料制备机中被胶囊保持器固定就位一样。然后，如上面针对每个已描述的实施方案所述的那样，测量板从胶囊上方移动，向下压在胶囊顶边上，并使胶囊的可变形部分弹性变形。测量板包括或者直接或间接连接至压力传感器。测得的力是每个胶囊的基本特征，其可用于以特定和预定类型和/或数量的饮料配料适当地填充所述胶囊。

在图13A和图13B所示的第六个实施方案中，胶囊的可变形部分没有与胶囊主体12的其余部分整体地制造。所述可变形部分包括环33，该环具有一系列弯曲的柔性拱34，这些拱从环33的最下侧内表面向内和向上朝所述环的中心延伸，如图13A所示。

每个柔性拱34的尖端35被定位使得在环被装配到胶囊内部并且胶囊在上侧被顶膜24封闭时，如图13B所示，柔性拱34的尖端35与顶膜24接触并抬起该顶膜。

当胶囊被插入胶囊保持器中并且提取头部被封闭时，针板14开始与顶膜24接触并且压在该顶膜上。因此，顶膜与柔性拱34一起向下屈曲，柔性拱以一定的变形幅度向下弹性变形。按照上文已描述的原理，弹性变形的拱34由此产生的反作用力可被压力传感器感测，该压力传感器位于例如针板中，或者直接或间接与针板接触。在此实施方案中，拱的数量、长度、曲率和横截面可被调整以达到合适的预定弹性变形特性，具体地讲，给定和预定的力常数“k”。如上所述，预定因数“k”与饮料制备参数或特定于胶囊和/或其内容物的其他数据相关。

作为本发明的该实施方案的一种替代形式，拱34可从环33的最上侧内表面朝所述环的中心延伸，如图14A所示。工作原理仍与上文参照图13A和图13B所述的相同。另外，在此情况下，拱与顶膜24的下表面接触，并将所述顶膜抬起至向上凸出的位置，如图14B所示。

在图15A、图15B和图15C所示的本发明第七个优选实施方案中，胶囊主体由半刚性框架结构36制成(如图15A所示)，所述半刚性框架结构被氧气屏障膜37覆盖。膜37为例如与半刚性结构36通过使用膜内贴标(IML)方法共同注塑成型，例如在申请人的欧洲专利申请EP AN 11178061中所述。

半刚性框架结构36包括形成波纹管部分38的至少一个弱化区。例如，除该波纹管部分38为柔性外，结构的其余部分可为刚性的。结构中该部分38的柔性优选地通过与结构的其余部分相比更小的横截面来实现。还可通过与结构36的其余部分共注塑的更柔软的材料来实现(作为一种替代形式或除更小的横截面外)。

在图15A所示的实施方案中，波纹管部分38位于半刚性结构的竖直区域的顶部，使得胶囊可沿大致竖直的轴线变形，即当在所述胶囊上施加竖直压缩力时。

当胶囊被置于胶囊保持器中并且机器的提取头部打开时，如图15B所示，胶囊的整个外表面与胶囊保持器接触，所述胶囊的顶边18除外，该顶边被抬起在胶囊保持器上表面的水平之上。换句话讲，胶囊高度大于胶囊保持器的胶囊凹槽。该高度差在图中以箭头表示。

当机器的提取头部被封闭时，针板(在图15C中以一系列箭头示意性地示出)压在胶囊上，并且压缩胶囊，使得其在功能上贴合胶囊保持器和所述针板之间限定的体积。胶囊在其结构36的柔性波纹管部分38的区域内屈曲，如图15C所示，直到所述胶囊的顶边18被夹持在胶囊保持器的上表面和针板的下表面之间。在此位置，胶囊在功能上在机器的提取头部内就位，注水针(图15C中未示出)刺穿胶囊的顶膜，冲煮循环能够以防漏方式开始。

波纹管部分38内产生的反作用力可由位于针板中的传感器测量，该传感器感测由胶囊施加在所述针板上的竖直力。

当机器的提取头部被再次打开时，胶囊重新屈曲回到其初始位置，如图15B所示。

作为本发明的一般原理，施加到胶囊的可变形部分的变形遵循材料行为规律，使得所述可变形部分的变形产生的力与所述变形直接相关，无论变形是压缩(如图16A所示)、屈曲(如图16B所示)或扭曲(如图16C所示)类型。在所有变形类型中，材料行为规律表明弹簧、或舌状物或扭转部分推回的力与相对于其平衡长度的距离相关，如下所示：

F＝f(x)

其中

“x”为位移矢量，即弹簧从其平衡长度变形的距离和方向。

“f(x)”是弹簧施加的恢复力的量级和方向。

就简单的弹簧元件而言，材料内产生的弹性变形力与变形幅度直接线性相关(F＝k.x)，二者由常数“k”关联，该常数被称为“弹簧常数”或“杨氏模量”，其为材料的固有特性。

如上所述，本发明的一般原理在于，每个胶囊的因数“k”由饮料制备机测量并解释为饮料制备参数或其他数据，并且当胶囊处于工厂中时，被生产线测量并解释为辨识数据。

就本发明而言，假定胶囊的可变形部分是复合弹簧元件，其在变形下产生的力并非必然与变形幅度线性关联。

此外，根据本发明的胶囊最优选地为不可重复使用的胶囊。在此情况下，对消费者而言非常可取的是，胶囊的可变形部分不仅按照其弹性变形幅度变形，而且超出其弹性变形限制，处于其塑性变形区域中。换句话讲，胶囊可变形部分优选地变形使得其达到其塑性变形区域，并且所施加的变形将改变材料的固有机械特性。在此类情况下，当机器的冲煮头部在食品或饮料冲煮循环后被打开时，包含在胶囊的可变形部分中的变形能量被释放，使得所述可变形部分重新回到接近其初始位置的位置。然而，在此类情况下，由于材料的塑性改变，如图17中的虚曲线所示，变形曲线与初始曲线(图17中的实曲线)不同。假如已使用的胶囊被再次插入到机器中，机器将检测到胶囊的弹性变形特性并不对应于全新胶囊的变形特性。在这种情况下，机器将停止并且任选地发送报警信号给使用者，告知使用者应当将该胶囊替换为未使用过的胶囊。机器可检测变形曲线中的变化的方法例如图17所示是通过针对多个变形幅度感测和测量胶囊的可变形部分内产生的力来完成的，例如在图17中所示的两个点：在可变形部分的构成材料的弹性变形区域内测量第一个点，然后针对更大的并且位于胶囊可变形部分的构成材料的塑性变形区域内的变形幅度测量第二个点。如图17所示，对于相同的伸长，在胶囊是新的/未使用的(实曲线)或当胶囊已被使用或胶囊被损坏(虚曲线)的情况下，胶囊可变形部分的材料内产生的力是不同的。

类似地，如果胶囊在工厂内生产期间被损坏，其可被检测到并从生产线移除。

当然，可(在工厂中)对机器进行编程，使得对于插入其中的每个胶囊，其感测到给定数量的反作用力，每个反作用力对应于预定的变形幅度。在下文给出的实施例中，机器被编程以对每个插入其中的胶囊感测三个给定的变形幅度。对于插入机器的所有胶囊，这三个变形幅度相同。然而，根据本发明的原理，针对这三个变形幅度中的每个感测到的对应反作用力在不同胶囊类型之间各不相同，这是由于每个胶囊的变形特性存在差异，因此针对套装产品中每个胶囊调整的机器设定也不同。

根据本发明，提供了至少两个胶囊的套装产品，现将详细描述套装产品的一个实施例。

例如，套装产品可包括两个胶囊，第一个胶囊包含水溶性乳质配料，第二个胶囊包含不溶性烘焙研磨咖啡粉。这两个胶囊旨在被相继插入机器中并在机器中使用以便制备多配料饮料诸如卡布奇诺。

第一个胶囊对应于上文参照图3所述的第一个实施方案，第二个胶囊对应于上文参照图4所述的第一个实施方案。

这两个胶囊必须一个接一个地依次插入机器中，用于首先制备乳相，然后制备咖啡相，并通过将这二者分配到相同的杯中而将咖啡相加入到乳中。套装产品中的胶囊为一次性胶囊，在使用后即丢弃。

使用者将第一个胶囊11(例如可溶性乳粉胶囊)插入机器腔室内，并通过致动机器封闭杆来封闭腔室。在机器封闭期间，第一个胶囊变形，该胶囊的可变形部分产生的反作用力被机器的力传感器感测，机器将测得的力值转换为针对至少一个饮料制备参数的设定值。在当前实施例中，机器感测已变形的胶囊可变形部分产生的三个不同反作用力，这三个力中的每一个对应于机器腔室封闭移动期间的给定变形幅度。

针对胶囊可变形突出部0.2mm的变形幅度，第一个反作用力值被机器程序转换为110mL的乳分配体积值。针对0.5mm变形幅度，第二个反作用力值被机器程序转换为注入到胶囊中的水的温度值75℃(其大致对应于将从胶囊分配到使用者杯中的饮料的温度)。第三个反作用力值被机器程序从1.2mm的变形幅度转换为一个值，该值对应于机器管道系统中阀门的激活与冲煮循环结束时气泵的激活，以便在冲煮过程结束时通过注入空气来排空胶囊，所述空气被循环通过与注水针相同的针。然后使用者通过按压机器控制面板上的致动按钮来开始冲煮循环(或另选地，机器在腔室封闭几秒后自动开始该循环)，当乳品的冲煮完成后，使用者从机器腔室移除第一个胶囊。

然后，使用者将套装产品的第二个胶囊插入机器腔室中，该第二个胶囊为烘焙研磨咖啡胶囊。通过将机器腔室封闭到插入其中的胶囊上，封闭力通过腔室壁被施加到可变形部分，可变形部分继而产生反作用力(或反作用力)，该力被机器的力传感器感测。由于与第一个胶囊相比，第二个胶囊中的可变形突出部数量更少(如图3和图4所示)，所以当机器腔室被封闭时胶囊产生的力通常更小，并且第二个胶囊的变形曲线与第一个胶囊的变形曲线不同(即，如图17中所呈现，它们的变形图不同)。三个力的测量值被机器感测，每个测量值对应于可变形部分的相同的预定给定变形幅度，与对第一个胶囊感测到的三个变形幅度不同。这三个测量值被转换为特定于第二个胶囊的对应操作冲煮设定，所述操作冲煮设定与从第一个胶囊的变形转换而来的设定不同，因为这两个胶囊之间存在机械变形特性的差异。就第二个胶囊而言，被转换的机器设定如下：向胶囊内注入40mL温度为90℃的水，并且在冲煮过程结束时无需排空胶囊。这种设定特定用于并适用于冲煮包含在此第二个胶囊中的烘焙与研磨咖啡配料。因此，本发明提供了一种使用者友好的方法，该方法自动调整机器设定以满足包含在插入机器的每个特定胶囊中的(一种或多种)配料的最佳冲煮要求。在上述实施例中，牛奶制备需要向机器中注入更多的水，但水必须在低温下注入，而烘焙与研磨咖啡的冲煮应使用更少的水在更高的温度下进行。

使用者按下“开始”，或者另选地，如针对第一个胶囊所描述的那样，机器自动开始，并开始制作咖啡，将该咖啡分配到已经装有从第一个胶囊制备的牛奶的同一杯子中，由此提供即可食用的美味的卡布奇诺。当第二个冲煮过程结束时，使用者可将胶囊从机器的冲煮腔室移除，或者另选地，机器设有针对已使用胶囊的自动排出系统，该已使用胶囊从冲煮腔室落入机器的已使用胶囊储存器中。

当然，尽管上述实施例描述的胶囊套装产品仅包括两个要依次进入机器使用的胶囊，但本发明涵盖具有多个胶囊的所有套装产品。因此根据本发明的原理，具有两个以上胶囊的套装产品同样适用，每个胶囊具有给定和预定的对应于机器具体设定简档的变形曲线，使得通过使用不同的特定和合适的制备操作设定(如上述实施例所述)来冲煮包含在套装产品的每个胶囊中的配料。

因此本发明提供一种用于选择性地输送不同饮料的系统，所述饮料具有需要不同制备参数的不同配料，因此不同的对应饮料机器功能性参数选自：注入胶囊中的水的体积、注入压力、水输送到胶囊中的流速、注入其中的水的温度，或它们的组合。

通过在压力下将流体注入胶囊中来实现这一制备过程，该胶囊中含有形成饮料的物质，更通用地含有形成食品的物质。

根据本发明的套装产品包括多个胶囊，该胶囊包括容纳物质的腔室和饮料分配结构，该饮料分配结构适于在允许饮料流出胶囊之前在腔室内保持一定的提取压力，提供第一个胶囊和第二个胶囊以供在该系统中选择性使用。

第一个胶囊具有内置可变形部分，该内置可变形部分具有对应于特定形状和材料可变形特性的第一个机械变形曲线，可对其进行编码以将机器设定为第一组饮料制备设定。

在上述所有实施方案中，可变形部分的可变形幅度介于0.1mm和20mm之间，优选地介于0.15mm和10mm之间，更优选地介于0.5mm和5mm之间。

在以上所有实施方案中，可变形部分的特定变形特性的特征包括与所述可变形部分的变形幅度相关的所述可变形部分的反作用力的测量结果。如上所述，可通过使用力传感器或压力传感器测量反作用力。通过光学传感器、机电传感器(多位置)、感应传感器或任何其他能够在变形过程中测量变形区域的位置的传感器来测量施加在可变形部分的变形幅度，其具有足够高的精度(通常为介于0.01mm和0.5mm之间的精度)。

优选地，饮料机器包括压力传感器和机电传感器的组合，该压力传感器用于感测通过胶囊的可变形部分施加到所述传感器上的背向力，该机电传感器测量所述可变形部分变形时的位移。举例来说，机电传感器位于机器冲煮腔室的一部分表面上，其中胶囊被插入该冲煮腔室中，使得所述传感器检测胶囊的可变形部分的以下位置：对应于冲煮腔室的开放配置的静止位置(即传感器和胶囊之间无接触)，然后是中间变形(即冲煮腔室正被封闭，使得传感器接触胶囊的可变形部分)，以及最后的可变形部分的完全变形(即机器的冲煮腔室被完全地封闭到胶囊上，使得通过冲煮腔室和传感器将最大压力施加到胶囊的可变形部分上，并由此使得可变形部分以最大幅度变形)。

针对可变形部分的三个不同位置(即变形幅度)，至少感测三个由所述可变性部分施加的背向力测量结果。举例来说，针对可变形部分的以下位置测量背向力：第一，位移为0mm(即静止)；第二，位移为0.5mm；第三，位移为1mm。对于根据本发明的胶囊套装产品中的两个不同胶囊，在相同变形幅度下，压力传感器测得的背向力不同。所测得的变形特性的差异向机器指示插入机器的胶囊为何种类型，因此机器程序可自动选择合适的饮料制备参数(例如要注入胶囊中的水的合适体积、水的温度，等)。

应当理解，对本文所述的目前优选的实施方案作出的各种变化和修改对于本领域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随附权利要求书涵盖。

Claims (16)

1.一种包括至少两个胶囊(11)的套装产品，其中每个胶囊包含至少一种特定的食品配料，所述胶囊适于可交替地被功能性插入食品制备机(1)的冲煮腔室中以制备多配料食物产品，其特征在于所述套装产品中的每个胶囊(11)包括至少一个可变形部分(17,19,20,21,22,23,25,26,27,29,31,33,34,35,38)，当所述胶囊被插入到所述腔室中时和/或当所述腔室被封闭时，所述可变形部分变形，从而通过检测已变形的所述可变形部分在所述腔室上产生的反作用力而设定至少一个机器操作参数，所述套装产品的另一特征在于所述套装产品中的不同胶囊包括具有不同预定机械特性的可变形部分，以便针对插入所述机器中的每个胶囊定制机器冲煮功能参数，

其中，所述胶囊的至少一个外部尺寸大于所述腔室的对应内部尺寸，并且其中所述可变形部分被定位为使得当所述腔室以功能性配置被封闭时，允许所述胶囊弹性地压缩并贴合在所述腔室内，或者

其中，所述胶囊的至少一个外部尺寸小于所述腔室的对应内部尺寸，并且其中所述可变形部分被定位为使得当所述腔室以功能性配置被封闭时，允许所述胶囊弹性地膨胀并贴合在所述腔室内。

2.根据权利要求1所述的套装产品，其中每个胶囊的所述可变形部分选自下列项：

(i)一系列舌状突出部(19,20,21,22)，

(ii)螺旋弹簧部分，

(iii)所述胶囊侧壁的波纹管部分(38)，

(iv)具有一系列弯曲柔性拱(34)的环(33)，所述弯曲柔性拱从所述环(33)的最下侧内表面向内和向上朝所述环的中心延伸出，

(v)一系列从所述胶囊(11)底边(30)延伸出的向下取向的弯曲突出部(29)，

(vi)与所述胶囊顶边(18)的凹陷部分结合的所述胶囊的顶膜的可变形区域(23)，

(vii)一系列位于所述胶囊顶边(18)周边的波状突出部(17)，

或它们的组合。

3.根据权利要求1或2所述的套装产品，其中所述可变形部分位于所述胶囊外表面的周边。

4.根据权利要求3所述的套装产品，其中所述可变形部分位于所述胶囊的上部。

5.根据权利要求1或2所述的套装产品，其中所述可变形部分的可变形幅度介于0.1mm和20mm之间。

6.根据权利要求5所述的套装产品，其中所述可变形部分的可变形幅度介于0.15mm和10mm之间。

7.根据权利要求5所述的套装产品，其中所述可变形部分的可变形幅度介于0.5mm和5mm之间。

8.根据权利要求1或2所述的套装产品，其中所述可变形部分取向成使得所述可变形部分沿大致平行于所述胶囊的竖直轴线的轴线D变形。

9.根据权利要求1或2所述的套装产品，其中所述可变形部分能在介于0.2N和500N之间的力的作用下变形。

10.根据权利要求9所述的套装产品，其中所述可变形部分能在介于20N和300N之间的力的作用下变形。

11.一种食品制备系统，所述系统包括根据前述权利要求1至10中任一项所述的套装产品和适于在功能上与所述胶囊配合的食品制备机(1)，所述食品制备机包括腔室，所述腔室用于可交替地接纳所述胶囊以便能通过将流体从所述食品制备机注入到所述胶囊中而在所述胶囊中制备食物产品，其特征在于所述腔室包括压敏部分，所述压敏部分适于与每个胶囊的可变形部分配合以将操作数据从所述胶囊传输至所述食品制备机，所述数据与所述可变形部分的变形特性相关。

12.根据权利要求11所述的食品制备系统，其中所述压敏部分连接至所述食品制备机的控制板，使得当所述胶囊可变形部分将机械变形传输至所述压敏部分时，所述食品制备机压敏部分和所述胶囊可变形部分之间的配合能够触发所述食品制备机内的操作，所述操作为辨识开启或关闭所述食品制备机和/或设定包含但不限于下列项的食品制备参数：要分配的食品的体积、温度和/或粘度、所述胶囊内所注入流体的压力和/或浸泡/混合时间。

13.根据权利要求11或12所述的食品制备系统，其中所述压敏部分是连接至电气开关的压力传感器。

14.根据权利要求11或12所述的食品制备系统，其中所述食物产品为通过注入流体而在所述胶囊内制备的液体或半液体产品，所述流体在一定压力下与所包封的配料混合，所述压力介于0.5巴和30巴之间。

15.根据权利要求14所述的食品制备系统，其中所述压力介于1巴和20巴之间。

16.根据权利要求14所述的食品制备系统，其中所述压力介于2巴和15巴之间。

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