CN106660677A - 用于提取咖啡饮料的包袋 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有内容积的包袋(100)，其中储存咖啡配料，并且当流体被引入所述包袋(100)内时从其中提取咖啡饮料，所述内容积由在其边缘处彼此接合的片材限定，使得所述内容积具有大致平面形状，所述包袋(100)包括入口室(120)和至少一个出口导管(12)，所述入口室被构造成容纳流入的流体以用于流经所述咖啡配料以提取咖啡饮料，所述出口导管用于从所述内容积输送所述咖啡饮料，所述入口室(120)以及所述出口导管(12)定位在所述包袋(100)的底部处，所述包袋(100)还包括隔室通道(250)以及过滤元件(30)，所述隔室通道和所述过滤元件的构造方式使得它们限定所述包袋容积内的专用室，所述咖啡配料限制在其中，所述过滤元件(30)被进一步构造为防止在所述包袋中引入流体并提取所述咖啡饮料时所述咖啡配料的所述颗粒进入所述出口导管(12)，从而防止这些颗粒与所述咖啡饮料一起被输送。

Description

用于提取咖啡饮料的包袋

技术领域

本发明涉及一种用于提取咖啡饮料的包袋；具体地讲，本发明涉及一种一次性包袋，用于借助包括在该一次性包袋中的装配组件和过滤元件制备咖啡饮料。本发明还涉及一种用于从这样的一次性包袋提取咖啡饮料的机器。

背景技术

用于制备咖啡饮料的设备是现有技术中的已知设备。通常，这些设备利用特定机器提取咖啡，在该机器中热水穿过包含未压缩研磨咖啡的过滤器，然后注入的热水通过重力沉积到下面的玻璃水瓶中，饮料则保留在该玻璃水瓶中。通常，这些机器包括水箱以及泵，该泵将加热的水送入容器中，在该容器中布置了包含咖啡的纸过滤器。热水浸没咖啡，并且在穿过过滤器后，通过重力落入下面适用的玻璃水瓶中，该玻璃水瓶适用于长期保留热饮料，这是因为它可通过特定电加温板加热。然而，这些设备在每次使用后都必须清洁，并非制成一次性用品，并且在每次制备新的咖啡饮料时都需要更换纸过滤器。此外，该过程需要较长的时间，并且饮料制备没有得到优化，随逐次制备而变。

其他用于制备咖啡饮料的已知手动设备或方法通常需要含有咖啡的纸过滤器，热水流经该纸过滤器，以便获得目标饮料。不管怎样，当用户手动进行该过程时，需要在用户端执行大量的操作，以进行制备和制备后的清洁，这让该过程非常不便、繁琐并且耗时。

使用内部包括咖啡的胶囊(水将被注入通过胶囊以泡制饮料)也有若干缺点，例如，胶囊的成本和布置并保持这些胶囊所需的包装空间。

因此，希望提供一种一次性的柔性包袋，咖啡饮料可在缩短的时间内从该包袋提取，其中配方和提取参数自动地调整，使得饮料制备得以优化。此外，包袋需要容易使用、清洁，并且需要来自消费者方面的最少的操作。

本发明用来提供对上述需求的解决方案，如将进一步解释的那样。本发明还意图实现其他目的，特别是对在本说明书的剩余部分中将出现的其他问题的解决办法。

发明内容

根据第一方面，本发明涉及具有内容积的包袋100，其中储存咖啡配料，并且当流体被引入包袋100内时在其中提取咖啡饮料，所述内容积由在其边缘处彼此接合的片材限定，使得所述内容积具有大致平面形状。所述包袋100具有入口室120和至少一个出口导管12，该入口室被构造成容纳流入的流体以用于从咖啡配料提取咖啡饮料，该出口导管用于从所述内容积输送咖啡饮料，所述入口室120以及所述出口导管12定位在包袋100的底部处。此外，包袋100还包括隔室通道250以及过滤元件30，该隔室通道和过滤元件的构造方式使得它们限定包袋容积内的专用室，咖啡配料限制在其中，该过滤元件30被进一步构造为防止在包袋中引入流体并提取咖啡饮料时咖啡配料的颗粒进入出口导管12，从而防止这些颗粒与咖啡饮料一起被输送。

优选地，由片材限定的包袋100的内容积具有在饮料生产期间限定竖直取向的平面的大致平面形状，入口室120被取向为基本上垂直于由内容积限定的平面。出口导管12从所述内容积基本上竖直地布置，使得从包袋100提取的咖啡饮料能够自由流动。

根据优选的实施方案，入口室120和出口导管12包括在装配组件10中，使得装配组件10布置在包袋100的底部处并且至少部分定位在片材的两个接合边缘之间。

包袋100的入口室120优选地可换向构造，使得第一可刺穿封盖放置在入口室120的侧面中的一个的上方，并且第二可刺穿封盖放置在入口室120的背面的上方。

优选地，装配组件10包括两个对称布置的入口凹口110,110’，以允许流体流出入口室120的内容积。

根据优选的实施方案，装配组件10由刚性塑料材料制成，优选地通过注塑成型制成，该材料优选地选自：聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和/或聚乳酸。

还优选地，出口导管12借助于塞子14关闭，塞子(14)在装配组件的的侧面中的另一个上附接到装配组件10，出口导管12还包括在塞子14附近的弱化区域16，以允许塞子14从出口导管12分离。

包袋的内容积通常由至少在其横向侧上结合在一起的两个柔性片材限定，这些柔性片材还适应于入口室120的上方的至少一个可刺穿封盖。任选地，包袋的内容积可通过对半折叠成在其自由边缘处接合的两个部分的一个单个柔性片材构造。

优选地，构造包袋内容积的柔性片材为不渗水的，通过热密封结合在一起，并且由下列材料之一或组合制成：塑性层压体、金属化箔或铝箔或纤维基材。

通常，根据本发明，包袋100还包括流体分配器24，该流体分配器包括多个分配器构造元件240，在流体流过咖啡配料以提取咖啡饮料之前，该分配器构造元件用于在包袋中均匀地分配流体的流入。优选地，流体分配器24通过将构造包袋的内容积的片材接合在一起构造而成，以限定分配器构造元件240。

流体分配器24的分配和均匀特性随分配器构造元件240的尺寸和数目而变以及随这些分配器构造元件240之间的距离而变。

优选地，根据本发明，过滤元件30在包袋100的内容积中横向布置，并且固定至构造所述内容积的片材的横向边缘。

更为优选地，本发明的包袋100包括标识装置60，该标识装置包括关于提取咖啡饮料的过程参数的信息，所述过程参数随咖啡配料而变，该过程参数是下列中的至少一者或组合：容纳到入口室120中的流体的温度、流体的总体积和容纳在所述入口室120内的流体流量。

通常，包袋100包括两组对称布置的标识装置60，以使得标识装置60中的过程参数能够在正反两面被读取。

包袋100中的标识装置60优选地包括识别装置，该识别装置是下列中的至少一者或组合：机械代码、光学代码、RFID标签、条形码、磁码、压花代码或LED，该识别装置优选地包括布置在所述包袋100的横向边缘上的多个冲孔61。

根据第二方面，本发明涉及如之前所述从包袋100提取咖啡饮料的机器200。机器200包括接纳装置201，该接纳装置适于在入口室120和出口导管12定位在包袋100的底部处的情况下容纳包袋100；该机器200还包括注射装置230，该注射装置设计用于容纳入口室120的容积内的流体。

优选地，机器200中的注射装置230包括流体针，该流体针设计用于在低于约1巴、优选地约0.5巴的压力下容纳入口室120的容积内的流体。

通常，机器200还包括数据读取器，其被构造成从包袋100中的标识装置60读取并检索过程参数的信息，该数据读取器优选地包括光发射器设备。

附图说明

结合附图，在阅读本发明的非限制性实施方案的以下详细描述时，本发明的其他特征、优点和目的对于技术人员而言将变得显而易见，其中：

图1示出了根据本发明的用于提取咖啡饮料的包袋的正面示意图，该包袋包括装配组件、过滤元件和容器。

图2示出了根据本发明的用于提取咖啡饮料的包袋的正面示意图，该包袋包括装配组件、过滤元件和容器，在角落之一中示出了倾斜区域。

图3示出了根据本发明的图1或图2所示用于提取咖啡饮料的包袋的装配组件的前视详图。

图4示出了根据本发明的图1或图2所示用于提取咖啡饮料的包袋的装配组件的详图。

图5示出了根据本发明的设计用于可滑动地接纳用于提取咖啡饮料的包袋的机器的可能的实施方案的图示。

图6示出了根据本发明的设计用于从前方接纳用于提取咖啡饮料的包袋的机器的另一个可能的实施方案的图示。

图7示出了根据本发明的用于提取咖啡饮料的包袋与饮料制备机器的相互作用。

具体实施方式

本发明涉及用于提取咖啡饮料的包袋100，具体而言本发明涉及用于借助流经焙烤且研磨咖啡粉的热水流提取咖啡饮料的包袋100。本发明的包袋100通常为一次性，并且包括装配组件10、过滤元件30和容器20。

容器20优选地为柔性的，被构造为小袋或小囊，并且通常由两个柔性片材制成，这两个柔性片材在横向侧27和27’上、在上侧28上和在下侧29上优选地通过焊接或通过热密封(热封)结合在一起。装配组件10优选地布置在容器20的下侧29处，使得柔性片材至少部分地覆盖装配组件10的前侧和/或后侧。

装配组件10在根据本发明的包袋100内具有两个功能：用作进入包袋100中的流体(通常是水)的入口以用于从咖啡粉提取咖啡，其也包括在包袋100的容积内并且也用作包袋100中制备的咖啡的出口。

装配组件10优选地布置在包袋100的下侧29中，如图1或图2中示意性地所示。装配组件10包括出口导管12，该出口导管优选地竖直地且平行于包袋100的横向侧27和27’布置，以便允许通过自由流动分配咖啡饮料：在制备和分配阶段期间，包袋100优选地竖直布置，使得装配组件10布置在容器20的下侧29处，即，布置在包袋100的下侧29处。

容器20优选地为柔性的且由两个柔性的不渗水的片材25、26制成，这两个片材彼此接合以限定带隔室的内容积，如将更详细地进一步解释的那样。通常，容器20呈现大致平面的形状，该形状为基本上柔性的，从而使其看上去像小袋或小囊。所谓“柔性的”是指片材25、26可被容易地弯曲。所得的包袋100也可被弯曲，因为是柔软的，并且相对于刚性容器可以变形。用于片材25、26的柔性片材材料可以是塑性层压体、金属化箔或铝箔或纤维基材。根据本发明，容器20可由两个单独的柔性不渗水的片材25、26接合在一起形成，或者可由单一的柔性不渗水的片材形成，该片材对半折叠成两个部分或片材25、26并且在其自由边缘处接合以限定容器20的内容积。

根据一个优选实施方案，容器20由单一的柔性不渗水的片材对半折叠成两个部分的柔性片材形成，这两个部分将被称为25、26并且在其自由边缘处接合，使得容器20被构造为由柔性材料片材制成的平面小袋，所述片材在容器20的顶部处被折叠(因此，上侧28将没有焊接或热密封(热封)并且将通过柔性片材在顶部的简单弯曲制成)并且在其边缘上结合(因此，形成横向侧27和27’)以限定内容积，底部结合的边缘(下侧29)通常包括装配组件10。本实施方案构成制造包袋100的特别容易的方式，因为它要求仅切割一片片材-最优选地根据矩形形状-并且其折叠以形成容器20的内容积。通常，也为了制造便利，装配组件10在容器20的边缘的密封期间(通常通过焊接或热密封)引入其下侧29中。

如图1或图2所示，构造成容器20的两侧的片材25、26在容器20内部中的特定区域中密封在一起：片材25和26优选地焊接或热密封在一起，以形成在特定形状下的隔室通道250，如图1或图2所示，使得内部不同的隔室被形成，如将进一步解释的那样。通常，过滤元件30首先在构造容器20的片材中横向布置，然后它固定在横向侧27和27’处，并且在稍后阶段，在过滤元件30的顶部上布置后，通过将片材25和26密封到一起完成隔室通道250的构造。

隔室通道250与横向侧27中的一个、与上侧28并与容器20的下侧29的一部分一起、与装配组件10一起界定限定一次室21的内容积，如图1或图2中所示。过滤元件30的部分布置在一次室21中，如这些图中的任一个所示：该构造从制造包袋100的角度是优选的，并且水可在一次室21的内部在其朝向二次室22流动的途中流经此过滤元件30。一次室21旨在接纳进入的流体流，优选地为水，更为优选地为热水，所述水通过压力注射到装配组件10中(如将进一步解释的那样)并将该流体流向上输送至二次室中。隔室通道250和容器20其他的横向侧27’、与上侧28、与下侧29的一部分一起、以及与装配组件10一起限定构造二次室22的内容积，如图1或图2所示。咖啡粉通常为烘焙并且研磨的咖啡粉，具有小粒度，该粒度优选地包括在从0.2至0.8mm的范围内，更优选地在从0.3至0.4mm的范围内，该咖啡粉布置在该二次室22中：当来自一次室21的流体流经二次室22中的咖啡粉时，从咖啡粉提取咖啡饮料。

过滤元件30的尺寸优选地包括从200mm²至3000mm²的范围，更优选地从500mm²至1500mm²的范围。

一旦流体(优选地为热水)流经二次室22中的咖啡粉，就流经过滤元件30，该过滤元件布置在隔室通道250和容器20的横向侧27’之间，如图1或图2中所示。过滤元件30被构造成使得仅流体可流经并使得咖啡颗粒保留在二次室22中。

如图1或图2中所示，过滤元件30横向布置在包袋100中并通过横向侧27和27’上的密封固定至容器20的片材：这样是从制造方便出发，因为构造容器20的片材通常为连续的卷并将用来制造过滤元件30的材料也为连续形式。

过滤元件30和装配组件10、横向侧27’以及容器20的下侧29一起限定称为分配室23的室。一旦通过流经二次室22中的咖啡粉的流体提取了咖啡，就在过滤元件30中过滤，然后通过重力从过滤元件30流动至分配室23中。在该分配室23中，提取的过滤的咖啡饮料通过出口导管12输送至包袋100的外部。

容器20还包括流体分配器24，该流体分配器优选地通过将制成柔性容器20的材料的片材25、26在某些部分和限定的部分中在容器20的上部部分中焊接或热密封在一起而构造成，这些部分构造成多个分配器构造元件240。在图1或图2中，这些片材已在正方形形状下结合在一起(通常焊接或热封在一起)，但清楚的是，任何其他形状如圆形、矩形或任何其他都应当是可能的，并且应当因此包括在本发明的范围内。流体分配器24的目标是将来自一次室21的通常为热水的流体流均匀分配至二次室22中。这样，热水流将更好地在咖啡粉的整个质量上散布，从而提取优化的咖啡。此外，流体将以更好的分配方式进入过滤元件30，从而将被更有效地过滤。

流体分配器24的分配和均匀特性随分配器构造元件240的尺寸和数目而变，也随这些分配器构造元件240之间的距离而变。

不同尺寸的容器20并且因此不同尺寸的包袋100可在相同的机器中使用，该机器适于储存不同量的配料并且允许获得不同体积的最终提取的咖啡饮料。通常，正是装配组件10在外部形状方面的构型决定要使用的机器。因此，当容器20的尺寸竖直延伸时，并不决定或限制机器。因此，通常，容器20的尺寸将是可调整的，并且将通过改变所述容器20的高度来进行调整。

包袋20还可包括使得能够由使用者或消费者抓握包袋100的附加物(未示出)，其优选地在包袋100的上侧。

优选地，根据本发明，包袋100呈现平面形状，该形状沿着在饮料制备期间大致竖直地取向的平面取向，使得引入装配组件10中的水在一次室21中以向上方向流动，以稍后传送至二次室22，以用于流经布置在该二次室22中的咖啡粉，以便提取目标咖啡饮料。

优选地，在其边缘密封期间将装配组件10引入容器的底部边缘中以构造完整的包袋100使得柔性片材25、26有可能至少部分地覆盖装配组件10。例如如图4所示，装配组件10包括入口室120，该入口室由装配组件10的一部分与柔性片材25、26的一部分(当作为封盖或覆盖件至少部分地布置在装配组件10的两个侧面上方时)一起构造而成。优选地，为了让包袋100可换向，可从前方和另外从后部访问入口室120。通常这些封盖或覆盖件将以可收缩地刺穿的方式放置在入口室120上方，使得布置在制备机器中的注射装置230将能够通常通过刺穿访问入口室120的内容积。此外，对于要反向访问的入口室120，封盖将布置在前侧上，而另一个封盖将布置在背侧中，即后侧中。优选地，这些封盖将由柔性片材25、26本身构造而成，但是它们也可由不同部件制成。

优选地，机器中的注射装置230将被构造成流体针，更优选地为水针，具有两个功能：它们可刺穿放置在入口室120上方外部的封盖或覆盖件(在前面或者在后部中，具体取决于机器中包袋100的引入情况，该包袋通常通过容器20的柔性片材25、26构造而成)，并且它们也可将加压流体注射到所述入口室120的内容积中。

如之前所述，将在柔性片材25、26部分中将入口室120刺穿，这些柔性片材布置在构成入口室120的装配组件10的外部上方。因此，在结合片材的边缘的单个步骤期间，有可能同时形成容器20的内容积，以放置装配组件10并关闭入口室120。优选地，出口导管12不被柔性片材完全覆盖。相反，出口导管可被片材25、26的一部分(例如，被片材的裙边)在视觉上隐藏。还优选地，根据本发明，装配组件10包括肋13，其布置在装配组件10的至少一个外表面中，以用于在密封期间改善装配组件10与柔性材料片材的粘合。

如已经描述的那样和图3及图4中所示，本发明的装配组件10包括入口室120，流体由布置在机器中的注射装置230(通常为针)注射到该入口室中，包袋100被插入该机器中，以用于制备和分配咖啡饮料。装配组件10还包括在限定入口室120的装配组件10的一部分中的入口凹口110，优选地为两个对称布置的入口凹口110和110’(以在机器中使用时让包袋100可反向)：通过这些入口凹口110,110’注射到入口室120中的通常为热水的流体朝一次室21输送。

本发明的装配组件10还包括优选地布置在装配组件10的两侧上的肋13：这些肋13设置在装配组件10的侧面上，以帮助将片材25、26优选地通过焊接或热密封接合到装配组件10上。此外，装配组件10包括出口导管12，咖啡饮料最终通过该导管分配。优选地，出口导管12由塞子14关闭，所述塞子14包括用于在出口导管12打开之后将塞子保持附接到装配组件10的装置。因此，当咖啡饮料通过出口导管12提供时，塞子14不妨碍咖啡饮料的分配，并且也不在饮料制备期间落入饮料中。用于将塞子14保持附接到装配组件10的装置可以是例如附接到装配组件10的塑料纽带15或提供类似效果的任何其他合适的装置。此外，出口导管12也可包括在塞子14附近的弱化区域16：该弱化区域16可以例如制成为出口导管12的缩窄部，使得一旦包袋100被引入机器中以进行加工，就可以更容易地由机器切割或撕开塞子14。通常，当包袋100被引入机器中时，或当饮料制备启动时，引入了包袋100的机器自动地切割或撕裂塞子14。

在本发明的装配组件10中的出口导管12优选地被构造成使得它将产品作为自由流来递送，这意味着产品可通过简单的重力落体从出口导管12流出。根据本发明的一个优选实施方案，出口导管12包括在装配组件10的底部处的开口121，所述开口121具有横截面，其表面积等同于圆形表面的表面，该表面的直径至少为1mm、优选地至多为4mm、甚至更优选地在1.5和3mm之间。出口导管12通常被构造为在装配组件10中大致竖直地取向的直管，该直管在其端部处包括开口121。出口导管12的管的长度优选地为至少5mm。本发明的出口导管12的优点在于，当饮料被制备时，不需要在所提及的出口和机器之间实现专门的连接，以便引导在出口导管12处递送的饮料流：饮料可从出口导管12直接流入饮水杯中。

如图2中示意性地示出，包袋100的内容积在其边缘之一中包括倾斜区域40，该倾斜区域具有内部形状，该内部形状用于输送来自过滤元件30的所有流体，将其引导朝向装配组件10中的出口导管12的入口，由此没有流体保留在包袋100中并且没有流体被传输。

根据本发明，在咖啡饮料被制备之前，出口导管12在其端部处被关闭：一般来讲，出口导管12通过制造关闭并且被构造成在食品或饮料制备步骤中由机器打开。所谓“通过制造关闭”是指包括容器20和装配组件10的完整包袋100制造成具有关闭的出口导管12。这种闭合确保卫生和货架期保护。出口导管12可由制备咖啡饮料的机器打开，或者它可由消费者手动地打开。

优选地，塞子14是一个单一装配组件10的一部分：特别是当喷管组件10通过注塑成型制成时，模具的设计也包括塞子14的设计。以相同的方式，当装配组件10通过注塑成型制成时，塑料纽带15也可以是装配组件的设计的一部分，其从制造角度来看同样提供像同一部件包括塞子14和纽带15那样的优点。

如图3所示，装配组件10还包括密封壁17，该密封壁在装配组件10的上部上竖直布置：容器20的柔性片材25、26焊接并热密封至该密封壁17以便构造一次室21的侧面中的一个以及另外分配室23的另一个侧面。

装配组件10优选地为刚性的，并且优选地通过注塑成型由刚性塑料材料制成。通常，构造装配组件10的该塑料材料可选自下列几种：聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚乳酸。另外，根据较不优选的实施方案，装配组件10可由如铝或锡板的金属制成。

根据本发明，包袋100也将设置有标识装置60：这些标识装置60包括包含在包袋100中烘焙并且研磨的咖啡粉的类型信息，以及将制备饮料的机器中的该咖啡粉的优化处理信息(因此，包括提取咖啡饮料的配方信息)。标识装置60将布置在装配组件10中和/或容器20中。更简单的执行将是将这些标识装置60设置在包袋20中，优选地在横向侧27、27’中，其中柔性片材25和26被焊接或热密封在一起并且其中没有产品(咖啡)将避免这些装置的布置。标识装置60包括提供至机器的关于为提取咖啡饮料要遵循的过程参数的信息，特别地，由注射装置230引入入口室120中的水的温度、引入的水的总体积和将通过所提及的注射装置230提供的水的流量。在随后的描述中将提供进一步的解释。

本发明的主要优点之一在于，包袋100是可翻转的，因此使用者可将包袋在一个方向或另一个方向上引入机器中，并且该过程将以相同方式进行而不论引入的方向。因此，当标识装置60被设置在包袋100中时，将优选地提供对称地布置在容器20的两个横向侧27和27’上的两套标识装置60，如图1或图2所示。这样，根据包袋100被引入机器中的方向，机器可读取一套或另一套标识装置60。

这样的标识装置60可包括任何类型的识别装置，例如，机械代码、光学代码、RFID标签、条形码、磁码、压花代码、LED或任何其他识别装置。最优选地，本发明的标识装置60将被制成为布置在容器20的密封的横向侧27、27’上的冲孔61(在图1或图2中示意性地表示)。当两个片材25和26并到一起并且在边缘上焊接或热密封以构造容器20时，将提供附加的打孔，由此构造冲孔61。多个孔通常将竖直地设置在容器20的横向侧27和27’中的每一个上，以构造两套对称地布置在容器20中的标识装置60：这些孔将制成为透光的，以允许光穿过。当光穿过构造成这些标识装置60的孔时，然后将向机器提供关于为提取目标咖啡饮料要遵循的过程参数的信息。

如图1或图2中所示，本发明包袋100中的过滤元件30横向布置在容器的两个横向侧之间，部分布置在一次室21中并且部分布置在二次室22和分配室23之间。这样，流经二次室22中咖啡粉的水必须经过该过滤元件30以便访问分配室23，这意味着在尚未过滤时不会有产品被分配。

过滤元件30可由例如纸(优选地为一次性纸)、塑料网或任何其他合适材料制成，使过滤元件30能够捕集咖啡粉颗粒，从而允许液体咖啡流过。过滤元件30将根据定义其特性的主要参数构造，即：网强度、多孔性、颗粒截留率、流速、相容性、效率和容量等。

根据又一个方面，本发明涉及用于从包袋100提取咖啡饮料的机器200，如之前所述。如图7中示意性地所示，机器200包括接纳装置201，该接纳装置适于优选地以这样的方式容纳包袋100：即，使得包袋100被竖直地定位并且装配组件10被定位在包袋100的底部处。机器200还包括注射装置230，优选地刺穿和注射装置，其设计用于刺穿入口室120上方的覆盖件或封盖以用于将水引入所提及的入口室120中。由于包袋100优选地被构造成可翻转的，不论包袋100在一个方向或是另一个方向被引入机器200中，刺穿和注射装置230都将刺穿入口室120上方的封盖或覆盖件的一侧或另一侧且具有相同的结果，因为水在任何情况下都将被输送到入口室20中，并且从那里通过对称地布置的入口凹口110,110’进入一次室21中。

优选地，注射装置230包括简称针的流体针，其包括内部导管或管道，流体(典型地水)通过该管道引入入口室120中。水在通常小于1巴、更优选地在约0.5巴的压力下注射以提取咖啡饮料。由于压力较低，不存在关于本发明的包袋100和机器200的密闭性的问题。水由注射装置230在特定时间期间并以特定流速以连续方式引入，直至达到水的总量，该量由包袋100中的标识装置60提供。通过包袋100进行的过程以连续方式完成，并且比标准过程更快(通常制备好饮料需要大约1分钟)。由刺穿和注射装置230注射的水优选地是热的，并且优选地以在80℃和95℃之间的温度提供。

注射装置230也可包括优选地由橡胶制成的环圈，以确保在注射装置230被引入并且将水注射到入口室120中的同时没有流体泄漏到入口室120外部。

机器200还包括数据读取器(优选地包括光学设备)，该读取器从标识装置60读取并检索关于要用来提取咖啡饮料的过程参数的信息。优选地，由机器200用来制备包袋100中的咖啡粉的正确配方且由数据读取器检索的过程参数应当是下列中的至少一者或组合：由注射装置230引入到入口室120中的水的温度；引入入口室120的水的总体积；以及通过注射装置230也提供到入口室120中的水流量。

优选地，数据读取器将通过光发射器设备从包袋100中的标识装置60检索信息，该光发射器设备发出光，穿过构造成标识装置60的冲孔61。

通常，当包袋100被处理以在机器200中大致竖直的位置中获得咖啡饮料时，包袋100将从前方或横向地引入机器200中(如在图6中示意性地表示的)，使得包袋100被可滑动地插入机器100中的专用插件中(如在图5中示意性地表示的)。在图6的第一种情况下，机器200中的接纳装置201将布置成将包袋100容纳在前方位置：因为包袋100是可翻转的，它可以在前方位置引入专用接纳装置201中，或在后方位置引入所述接纳装置201中。在图5的第二种情况下，机器200中的接纳装置201将布置成将包袋100容纳在横向或侧面位置：因为包袋100是可翻转的，它可以在这两种可能的横向方向中的任一者上引入专用接纳装置201中。在所述两种情况中的任一者中，注射装置230将能够刺穿入口室120的两个侧面之一并将水注入其中，并且数据读取器也将能够读取设置在容器20中的两套标识装置60之一中的信息。

此外，本发明的机器200包括流体源或箱84和泵82(优选地水泵)，其将水提供至注射装置230。该水优选地借助于加热器83以优选地在80℃和95℃之间的某个温度提供。该机器也可任选地包括用于递送环境温度的流体(典型地水)的旁路管线87和用于选择热流体或环境温度流体的阀门(未示出)。机器200通常也将包括切割设备85，其用于在包袋100一旦被插入机器200中或一旦泡制过程已开始就从出口导管12切割或撕下塞子14。

用于切割或撕下塞子14的切割设备85优选地布置在机器200中，使得当包袋100被引入机器200时或当饮料制备启动时塞子被自动地切割。

优选地，机器200还包括定位区域86，以用于在饮料被制备时将饮料杯9放置在包袋100的分配出口导管12下方。

另外，机器200通常包括挤压装置(图11中未示出)，该装置在咖啡饮料一旦被分配就挤压容器20，以便提取容器20内的任何剩余液体，从而避免滴落。此外，容器20的挤压将使得一次性的最终包袋100将具有更紧凑的最终形状，有利于包袋的移除。

另外，根据本发明，如上文所述包括装配组件10、过滤元件30和容器20那样的包袋 100应当优选地按照这些步骤制成：

-折叠片材，横向引入过滤元件30并将其两个横向侧27和27’结合以形成小袋；

-通过焊接或热密封将两个片材25和26结合在一起以适应于隔室通道250；

-用烘焙并且研磨的咖啡粉填充在包袋100的容积内构造的二次室22；

-将装配组件10定位在小袋下部存在的剩余开口边缘中，并且结合(通过焊接或热密封)所述下侧29；

-优选地通过将小袋或容器20的横向侧27和27’打孔来构造标识装置60；

-也通过打孔在小袋的上部上构造流体分配器24。

使用包袋100的方法(该包袋如前所述构造且包括装配组件10、过滤元件30和容器20，并且在机器200中使用以提取咖啡饮料)可包括若干步骤，如在本文随后的部分中将描述的。

首先，包袋100以大致竖直的方式引入机器200中，使得装配组件10布置在包袋100的底侧处。一旦包袋已被引入，或者一旦制备和分配步骤开始，机器200将从出口导管12切割或撕开塞子14，以便使出口导管121的开口保持打开。然后，来自机器200的注射装置230将刺穿布置在入口室120上方的封盖或膜。如已经解释的那样，在入口室120上方的膜的两侧中的任一侧将被刺穿，具体取决于包袋100被引入机器200中的方向。

另外，机器200的数据读取器将读取容器20的侧面27或27’之一(具体取决于容器被引入的方向)中的标识装置60。数据读取器将接着检索关于将由注射装置230引入入口室120中的流体(典型地水)的温度、总体积和流量的信息。

一旦膜被刺穿，注射装置230就将把优选地水在低于1巴、最优选地为约0.5巴的压力下注射到入口室120内。该注射的其余参数(温度、体积和流量，此前称为过程参数)将由数据读取器在读取标识装置60时提供。然后将把注射的水从入口室120经过入口凹口110,110’传输到一次室21中。然后水将朝向包袋100的上部向上流入一次室21的内容积中(也经过布置在该一次室21中的过滤元件30的一部分)。

然后水将借助分配器构造元件240经过流体分配器24并且将均匀地分配并散布到二次室22中。一旦在二次室22中，水就将通过重力向下流动，并且将流经咖啡粉以便提取咖啡，进一步朝向过滤元件30输送。

在穿过过滤元件30时，提取的咖啡液体将能够经过并流入分配室23中，同时咖啡粉颗粒将保留在二次室22中。

一旦位于分配室23中，提取的咖啡饮料就将朝向装配组件的出口导管12输送，借助包袋100的边缘之一上的倾斜区域40输送将更容易。然后咖啡饮料将通过重力穿过出口导管12流动至包袋100的外部，并流入例如专用的饮用杯9中。

需要重点指出的是，装配组件10的设计与结合(典型地，焊接或热封)到其的柔性片材25和26一起限定流体在包袋100内部流动的路径，使得流体被强制沿着这些路径流动并且不能经过任何其他路径。事实上，片材25、26以紧密的方式结合到装配组件10，从而构造成密闭的路径。

在过程的末尾，机器200的挤压装置将挤压容器20，目的是排空容器20内部的任何残余液体，从而避免任何滴落；并且也为了减小容器20的最终体积，使其更紧凑，从而更容易将其移除。

具体地讲，这些密封或密闭的路径为如下所述：

-一旦流体被注射到入口室120中，要遵循的唯一路径就是由入口室120中的入口凹口110和110’与柔性片材25和26一起形成的路径，因此流体被强制穿过这些入口凹口110,110’并流入一次室21中；

-在一次室21内，流体仅可向上且朝流体分配器24输送，通过容器27的横向侧和隔室通道250；

-在二次室22内，流体通过重力仅可向下在隔室通道250和容器27’横向侧之间流动，穿过过滤元件30进入分配室23中；

-在分配室23内，流体只能通过重力向下在容器27’的横向侧、容器29的下侧以及密封壁17之间流动，因此在装配组件中只能进入出口导管12，在该装配组件中流体(已经提取并且过滤)最终通过重力分配到饮用杯9等中。

本发明的一次性包袋和处理这些包袋的机器的一些优点将在下文中进行描述。

本发明的包袋以可翻转的方式构造，因此它可以在任何引入方向上在机器中操作，对于不需要以特定方式检查或引入包袋的消费者来说，这提供了很大的优点。因此，本发明的一个目的是为消费者提供咖啡的满意提取，其中来自包袋的饮料可以随时提供，并且不需要任何额外的处理。此外，因为提取和处理是预定的，并且事实上包括在标识装置上的信息中，从而实现最佳的泡制结果。

另一个优点来自本发明的包袋的制造：因为装配组件在其两个侧面上具有相同的外部形状，所以当柔性片材铺设在该装配组件的至少一部分上时，不存在损坏的风险。

另外，在本发明的包袋中，配料在使用前被充分地保护不受大气环境的影响。此外，这些包袋的环境影响较低，因为它们可由层压小袋制成，只有细小的塑料插件(装配组件)。

储存根据本发明的包袋所需的空间、消费者必须为包袋预览的空间需求明显远小于例如典型的胶囊容器的空间。

本发明的其他优点来自机器：机器元件仍然非常简单且限于简单的流体针(典型地简单的水针)，其刺穿包袋并且将流体(典型地水)注射到包袋中，以制备咖啡饮料。另外，需要从标识装置读取并检索信息的数据读取器是简单的设备。

另外，本发明的另一个重要优点是提出这样的包袋：其中配料和提取的咖啡饮料与机器的接触被避免，并且因此限制了交叉污染的风险。所制备的饮料呈现最佳的感官特性。

本发明为消费者提供的另一个主要优点是，注射装置(典型地针)根本不接触产品，从而避免了任何类型的污染。

此外，本发明的包袋的一些其他优点指出如下：

-包袋为柔性的和可调整的，因此容易握持；

-包袋的重量较低且保持最小化；

-与包袋和配方一起提供的提取参数因此被优化；

-包袋为一次性的，因此不需要清洁机器并且极其实用；

-机器以直流方式操作包袋，因此没有流体流入机器的任何部分内，从而避免了机器中的任何清洁需求或任何可能的污染；

-提取咖啡饮料的过程是连续的，这因此使所需时间最短；

-提取的咖啡饮料直接流入杯或贮器中，因此过程对于消费者而言简单且容易。

虽然已结合本发明的优选实施例描述了本发明，但本领域的普通技术人员可在不脱离所附权利要求所限定的本发明范围的情况下作出许多修改和更改。

标记列表

100 包袋

30 过滤元件

60 标识装置

61 冲孔

250 隔室通道

24 流体分配器

240 分配器构造元件

21 一次室

22 二次室

23 分配室

40 倾斜区域

10 装配组件

120 入口室

110 入口凹口

110’ 入口凹口

13 肋

14 塞子

15 纽带

16 弱化区域

12 出口导管

17 密封壁

121 出口导管的开口

20 容器

27 容器的横向侧

27’ 容器的横向侧

28 容器的上侧

29 容器的下侧

25 容器的柔性片材

26 容器的柔性片材

200 机器

201 接纳装置

84 流体箱

82 泵

83 加热器

87 旁通管线

85 切割设备

86 定位区域

9 饮用杯

230 注射装置

Claims (20)

1.一种具有内容积的包袋(100)，其中储存咖啡配料，并且当流体被引入所述包袋(100)内时从其中提取咖啡饮料，所述内容积由在其边缘处彼此接合的片材限定，使得所述内容积具有大致平面形状，

所述包袋(100)包括入口室(120)和至少一个出口导管(12)，所述入口室被构造成容纳流入的流体，所述流体将流经所述咖啡配料以提取咖啡饮料，所述出口导管用于从所述内容积输送所述咖啡饮料，所述入口室(120)以及所述出口导管(12)定位在所述包袋(100)的底部处，

所述包袋(100)还包括隔室通道(250)以及过滤元件(30)，所述隔室通道和所述过滤元件的构造方式使得它们限定所述包袋容积内的专用室，所述咖啡配料限制在其中，所述过滤元件(30)被进一步构造为防止在所述包袋中引入流体并提取所述咖啡饮料时所述咖啡配料的颗粒进入所述出口导管(12)，从而防止这些颗粒与所述咖啡饮料一起被输送。

2.根据权利要求1所述的包袋(100)，其中由所述片材限定的所述内容积具有在饮料生产期间限定竖直取向的平面的大致平面形状，所述入口室(120)被取向为基本上垂直于由所述内容积限定的所述平面，所述出口导管(12)从所述内容积基本上竖直地布置，从而实现从所述包袋(100)提取的所述咖啡饮料的自由流动。

3.根据前述权利要求中任一项所述的包袋(100)，其中所述入口室(120)和所述出口导管(12)包括在装配组件(10)中，所述装配组件(10)布置在所述包袋(100)的底部处并且至少部分定位在所述片材的两个接合边缘之间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的包袋(100)，其中所述入口室(120)反向地构造在所述包袋中，使得第一可刺穿封盖放置在所述入口室(120)的侧面之一的上方，并且第二可刺穿封盖放置在所述入口室(120)的背面的上方。

5.根据权利要求3和4所述的包袋(100)，其中所述装配组件(10)包括两个对称布置的入口凹口(110,110’)，以允许所述流体流出所述入口室(120)的所述内容积。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的包袋(100)，其中所述装配组件(10)由刚性塑料材料制成，优选地通过注塑成型制成，所述材料优选地选自：聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和/或聚乳酸。

7.根据前述权利要求中任一项所述的包袋(100)，其中所述出口导管(12)借助于塞子(14)关闭，所述塞子(14)在所述装配组件(10)的侧面中的另一侧上附接到所述装配组件，所述出口导管(12)还包括在所述塞子(14)附近的弱化区域(16)，以允许所述塞子(14)从所述出口导管(12)分离。

8.根据前述权利要求中任一项所述的包袋(100)，其中所述包袋的所述内容积由至少在其横向侧上结合在一起的两个柔性片材限定，这些柔性片材还适应于所述入口室(120)上方的至少一个可刺穿封盖。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的包袋(100)，其中所述包袋的所述内容积通过对半折叠成在其自由边缘处接合的两个部分的单个柔性片材构造。

10.根据前述权利要求中任一项所述的包袋(100)，其中构造所述包袋的所述内容积的所述柔性片材为不渗水的，通过热密封结合在一起，并且由下列材料之一或组合制成：塑性层压体、金属化箔或铝箔或纤维基材。

11.根据前述权利要求中任一项所述的包袋(100)，还包括流体分配器(24)，所述流体分配器包括多个分配器构造元件(240)，在流体流过所述咖啡配料之前，所述分配器构造元件用于均匀地在所述包袋中分配所述流体的流入。

12.根据权利要求11所述的包袋(100)，其中所述流体分配器(24)通过将构造所述包袋的所述内容积的所述片材接合在一起构造而成，以限定所述分配器构造元件(240)。

13.根据权利要求11-12中任一项所述的包袋(100)，其中所述流体分配器(24)的分配和均匀特性随所述分配器构造元件(240)的尺寸和数目而变以及随这些分配器构造元件(240)之间的距离而变。

14.根据前述权利要求中任一项所述的包袋(100)，其中所述过滤元件(30)在所述包袋(100)的所述内容积中横向布置，并且固定至构造所述内容积的所述片材的横向边缘。

15.根据前述权利要求中任一项所述的包袋(100)，还包括标识装置(60)，所述标识装置包括关于提取所述咖啡饮料的过程参数的信息，所述过程参数随所述咖啡配料而变，所述过程参数是下列中的至少一者或组合：容纳到所述入口室(120)中的所述流体的温度、流体的总体积和容纳在所述入口室(120)内的流体流量。

16.根据权利要求15所述的包袋(100)，其中两套对称地布置的标识装置(60)布置在所述包袋中，以使得所述标识装置(60)中的所述过程参数能够在正反两面被读取。

17.根据权利要求15-16中任一项所述的包袋(100)，其中所述标识装置(60)包括识别装置，所述识别装置是下列中的至少一者或组合：机械代码、光学代码、RFID标签、条形码、磁码、压花代码或LED，所述识别装置优选地包括布置在所述包袋(100)的所述横向边缘上的多个冲孔(61)。

18.一种用于从根据权利要求1-17中任一项所述的包袋(100)提取咖啡饮料的机器(200)，所述机器(200)包括接纳装置(201)，所述接纳装置适于在所述入口室(120)和所述出口导管(12)定位在所述包袋(100)的底部处的情况下容纳所述包袋(100)，所述机器(200)还包括注射装置(230)，所述注射装置设计用于容纳所述入口室(120)的所述容积内的流体。

19.根据权利要求18所述的机器(200)，其中所述注射装置(230)包括流体针，所述流体针设计用于在低于约1巴、优选地约0.5巴的压力下容纳所述入口室(120)的所述容积内的流体。

20.根据权利要求18-19中任一项所述的机器(200)，还包括数据读取器，所述数据读取器被构造成从所述包袋(100)中的所述标识装置(60)读取并检索所述过程参数的信息，所述数据读取器优选地包括光发射器设备。