CN107108065A - 形成用于饮料料囊的杯形本体的方法 - Google Patents

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Abstract

一种形成用于饮料料囊的杯形本体的方法，该方法包括以下步骤：a)在第一阶段中，将薄片材料拉制成杯形本体预制件；以及b)在第二阶段中，将杯形本体预制件改变为杯形本体；其中在第一阶段之后，杯形本体预制件包括基部以及从基部延伸到边沿的预制侧壁；其中预制侧壁包括：邻近边沿的向外延伸的台阶；在基部和向外延伸的台阶之间延伸的主侧壁节段；以及在向外延伸的台阶和边沿之间延伸的次侧壁节段；其中在第二阶段中，预制侧壁被变形以使得杯形本体包括基部以及从基部延伸到边沿的侧壁；其中侧壁包括：环形槽；在基部和环形槽之间延伸的第一侧壁；以及在环形槽和边沿之间延伸的第二侧壁。

Description

形成用于饮料料囊的杯形本体的方法
本公开涉及一种形成用于饮料料囊的杯形本体的方法。使用杯形本体形成的饮料料囊可以被用在包括饮料制备机的类型的饮料制备系统中，其中饮料料囊被设计用于插入到饮料制备机中以允许加压液体流过料囊，以便通过与料囊内所含的饮料成分相互作用来制作饮料。
背景技术
包括饮料制备机和含有饮料成分的料囊的饮料制备系统在本领域中已知的。一个这样的系统在EP 1700548中被教导，EP 1700548公开了包括杯状基部本体和闭合箔构件的料囊。该料囊被设计用于插入在饮料制作装置中，在该饮料制作装置中，受到压力的液体进入料囊以便与料囊中的成分相互作用来形成饮料，该饮料被输出以供消费。EP 1700548的料囊被提供专用的密封构件以防止水在使用中在料囊的外部周围分流。密封构件为料囊的外表面上的空心密封构件的形式，例如在饮料制备机的封闭构件闭合时接触的台阶的形式。
本公开提供了一种形成可以用作这样的饮料制备系统的部分的饮料料囊的部件的替换方法。饮料料囊的制作可以是经济的，并且可以在使用中提供有效密封。
发明内容
本公开提供了一种形成用于饮料料囊的杯形本体的方法，该方法包括以下步骤：
a)在第一阶段中，将薄片材料拉制成杯形本体预制件；以及
b)在第二阶段中，将杯形本体预制件改变为杯形本体；
其中在第一阶段之后，杯形本体预制件包括基部以及从基部延伸到边沿的预制侧壁；其中预制侧壁包括：
-邻近边沿的向外延伸的台阶；
-在基部和向外延伸的台阶之间延伸的主侧壁节段；以及
-在向外延伸的台阶和边沿之间延伸的次侧壁节段；
其中在第二阶段中，预制侧壁被变形以使得杯形本体包括基部以及从基部延伸到边沿的侧壁；其中侧壁包括：
-环形槽；
-在基部和环形槽之间延伸的第一侧壁；以及
-在环形槽和边沿之间延伸的第二侧壁。
第二侧壁节段可以限定从环形槽径向向外设置的脊区，并且该脊区可以在第二阶段期间通过向外延伸的台阶和/或次侧壁节段的变形而形成。
向外延伸的台阶可以与杯形本体预制件的中心纵轴成90°角。
主侧壁节段可以包括邻近基部的截头圆锥节段。
主侧壁节段的截头圆锥节段可以基本上或完全不受第二阶段的变形的影响，并且由此可以形成第一侧壁节段的截头圆锥节段。
主侧壁节段可以包括在截头圆锥节段和向外延伸的台阶之间的圆柱节段。
次侧壁节段可以包括截头圆锥节段，该截头圆锥节段优选地在边沿的方向上变大。
环形槽可以包括内壁、外壁以及底壁。外壁可以相对于底壁成一角度以使得底壁和外壁之间的接合部处的内角为90°至120°，优选地为105°。因此，使用封闭构件的密封可以是锥形密封。
环形槽的底壁可以相对于边沿被抬高。可替换地，环形槽的底壁可以与边沿基本上齐平。
边沿可以与杯形本体整体地形成。
边沿可以由侧壁的翻卷部分形成。边沿可以在形成杯形本体预制件时的拉制操作的第一阶段期间形成。
环形槽可以具有1.3mm至2.0mm的内部宽度，优选地约为1.5mm至1.8mm。
环形槽可以具有27.5mm至30.0mm的内径以及29.3mm至32.5mm的外径。
杯形本体预制件可以由一整张薄片材料形成。
杯形本体预制件优选地通过深拉所述薄片材料、优选地冷深拉所述薄片材料而形成。
优选地，薄片材料包括铝材料，并且可以基本上或完全是铝材料(除了漆和粘合层之外)。所称铝包括铝合金，铝合金可以例如是3005、3105、8011或8079级。优选地，铝合金将具有“O”回火等级。
可替换地，薄片材料可以包括层压材料，优选地与一个或更多个聚合物层层压的铝层。在这种情况下，在形成之后，所述一个或更多个聚合物层被设置成朝向杯形本体的外部，并且铝层被提供成朝向杯形本体的内部。
所述一个或更多个聚合物层可以包括单层单一聚合物材料或多层不同聚合物材料。在使用多层不同聚合物材料的情况下，每层在构成薄片材料时可以被单独地施加。然而，优选的是，所述多层不同聚合物材料首先被制成一个多层层压聚合物层，该多层层压聚合物层然后可以通过合适的工艺(例如，粘合层压)被层压到铝层上。
所述一个或更多个聚合物层的聚合物材料可以包括选自由均聚物、共聚物或它们的混合物组成的组的材料。均聚物意指通过单种单体的聚合而生成的聚合物。共聚物意指通过两种或更多种单体的聚合而生成的聚合物。
合适的均聚物包括聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、低密度聚乙烯(LDPE)、中等密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯丁烯、聚异丁烯以及聚酰胺。
合适的共聚物包括氟化乙烯丙烯(FEP)、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚酰胺、热塑性共聚酯(TPC)以及烯烃嵌段共聚物(OBC)。这些共聚物优选为交替共聚物或嵌段共聚物。交替共聚物意指具有规则的交替单体单元的共聚物。嵌段共聚物意指包括由共价键链接的两个或更多个均聚物子单元的共聚物。
所述一个或更多个聚合物层还可以合并连接层(tie layer)和/或用于禁止水分和/或氧气传输的一个或更多个阻挡层。合适的阻挡层材料是乙烯-乙烯醇(EVOH)。
另外，可选地，一个或更多个漆层或粘合层可以存在于薄片层压材料中。例如，粘合层可以存在于铝层和所述一个或更多个聚合物层之间。例如，铝层的内面可以被涂布漆层，漆层可以例如是PVC的。
聚合物材料优选地具有小于或等于40D肖氏硬度，更优选地，小于或等于30D肖氏硬度。有利地，对于杯形本体的外表面使用相对较软的聚合物使得该材料可以围绕封闭构件的缺陷和特征变形以提供更有效的液压密封。
所述一个或更多个聚合物层可以具有大于或等于80微米的总厚度。80微米至300微米的总厚度范围可以被使用。然而，对于所述一个或更多个聚合物层的100微米的总厚度已经被发现是特别有效的。
在一个实施例中，薄片材料(在拉制之前)包括包含厚度为100微米的8011级铝合金的铝层以及100微米厚的共挤聚合物膜，为该薄片给予200微米的总厚度。该实施例的共挤聚合物膜是可从英国Highbridge的Flextrus Ltd购得的Flextrus WB 100ET，FlextrusWB 100ET是具有PE–连接层–EVOH–连接层–PE的结构的多层共挤膜。
有利地，将小于或等于30D肖氏硬度的相对较软的聚合物(一种或更多种)与总厚度100微米相组合有益地得到可以足够地变形以在封闭构件上无需太高的闭合力进行操作的情况下围绕封闭构件的中等大小的缺陷和特征密封的材料。
本公开还提供了一种通过组合使用上述方法形成的杯形本体和盖体而形成的饮料料囊。该饮料料囊可以被填充一种或更多种饮料成分。
盖体可以被密封到侧壁的环形槽。盖体可以被密封到环形槽的底壁的内表面。
如以上所讨论的，本方法的杯形本体可以被用来制作可以被插入到饮料制备机中的饮料料囊，该饮料制备机是具有与插入的饮料料囊的凸缘接合的封闭构件的类型。根据本公开，环形槽的尺寸可以被制定为当封闭构件移动到闭合位置时将封闭构件的前缘部分地或完全地接收在其中。
侧壁可以被调适以在封闭构件闭合期间发生塑形变形。
侧壁可以被调适以使得在使用中封闭构件的闭合使侧壁变形，以使第二侧壁节段紧靠封闭构件的外面被迫向内以与封闭构件的外面形成密封界面。
环形槽可以被调适以与封闭构件的前缘形成密封界面。
有利地，密封界面可以以封闭构件的前缘和外面两者被提供。另外，环形槽的变形还可以使侧壁对封闭构件的内面施加向外的压力以形成进一步的密封界面。
侧壁可以被调适以使得在封闭构件闭合期间侧壁在封闭构件的前缘上方被塑形地拉动。有利地，这可以使得侧壁可以保形于前缘中提供的任何凹槽(或类似物)的形状。
在封闭构件闭合时，封闭构件的前缘可以接触环形槽的外壁，并且与外壁形成密封。
脊区可以包括顶端，并且封闭构件的前缘可以包括内边沿、外边沿以及位于内边沿和外边沿之间的凹口，其中在封闭构件闭合时，脊区的顶端可以被接收在内边沿和外边沿之间的凹口中。
环形槽可以被调适以紧靠饮料制备部件的料囊托被夹住。
在插入之前，环形槽的底壁可以相对于边沿被抬高。环形槽的底壁可以偏离侧壁的远端0.1mm至2.0mm的距离。在一个实施例中，偏移可以是相对较大的，例如，它可以为1.55至2.0mm。在特定的实施例中，偏移可以为1.85mm。在偏移相对较大的情况下，环形槽的底壁可以低于脊区(在存在的情况下)的顶端0.75mm至1.2mm。在一个实施例中，距离可以为0.9mm。在另一个实施例中，在插入之前，环形槽的底壁可以与边沿基本上齐平。例如，偏移可以为0.1至0.5mm。在一个实施例中，偏移可以为0.2mm。在该替换布置中，环形槽的底壁可以低于脊区(在存在的情况下)的顶端2.0mm至2.5mm。在一个实施例中，距离为2.2mm。
侧壁可以被调适以使得在使用中封闭构件的闭合使侧壁变形以使环形槽的底壁与边沿基本上对齐。
封闭构件的前缘可以包括多个凹槽或凹陷，并且侧壁可以被调适以使得侧壁的塑形变形使侧壁的环形槽保形于所述凹槽或凹陷以提供有效密封。在一种布置中，侧壁的塑形变形使环形槽的外壁保形于所述凹槽或凹陷以提供有效密封。
盖体可以由铝、铝合金或包括由铝或铝合金形成的至少一个层的层压体形成。可替换地，另一种延性合适的材料可以被利用。盖体可以进一步包括热密封漆或热密封层来增强盖体对杯形本体的密封。
在插入之前，料囊可以具有25mm至31mm的高度。在一些方面，高度可以为28.5mm至30mm。料囊在使用期间的变形将趋向于使纵向高度减小。
优选地，杯形本体可以被以在填充和与盖体组装之前可以被方便地堆叠和拆堆的方式成形。
料囊可以形成单次使用的一次性部件。
料囊可以含有一种饮料成分或饮料成分的混合物。作为非限制性实施例，饮料成分可以包括烘烤的研磨咖啡。
附图说明
现在将仅以示例性的目的参照附图来更详细地描述本公开，在附图中：
图1是可以根据本公开形成的料囊的第一实施例的截面图；
图2是图1的细节的放大图；
图3是图1的料囊与饮料制备机的封闭构件一起的示意图；
图4是图3的细节的放大图；
图5是图3的布置在封闭构件在闭合位置的情况下的示意图；
图6是图5的细节的放大图；
图7是可以根据本公开形成的料囊的第二实施例的截面图；
图8是图7的细节的放大图；
图9是图7的料囊与饮料制备机的封闭构件一起的示意图；
图10是图9的细节的放大图；
图11是图9的布置在封闭构件在闭合位置的情况下的示意图；
图12是图11的细节的放大图；
图13是可以根据本公开形成的料囊的第三实施例的截面图；
图14是图13的细节的放大图；
图15是图13的料囊与饮料制备机的封闭构件一起的示意图；
图16是图15的细节的放大图；
图17是图15的布置在封闭构件在闭合位置的情况下的示意图；
图18是图17的细节的放大图；
图19是用于形成料囊的杯形本体预制件的第一设备的截面的示意性截面图；
图20是使用图19的第一设备形成的杯形本体预制件的截面图；
图21是图20的一部分的放大图；
图22是用于在第一位置将杯形本体预制件改变为用于料囊的杯形本体的第二设备的截面的示意性截面图；
图23是使用图22的第二设备形成的杯形本体的截面图；以及
图24是图23的一部分的放大图。
具体实施方式
图3示意性地示出饮料制备系统的一部分。饮料制备系统包括饮料制备机和料囊1。首先将描述根据本公开制成的料囊1的实施例以及它们作为这样的饮料制备系统的部分的使用。其后，将描述形成料囊1——具体地说，形成料囊1的部件——的方法。
图1和图2示出料囊1的第一实施例。料囊1将在下面被更详细地描述，但是可以具有一般形式的杯形本体40，一般形式的杯形本体40具有在一个端部处的基部42以及从基部42朝向被盖体41封闭的相对端部延伸的侧壁43。
如图3所示，饮料制备机包括封闭构件2和料囊托20。封闭构件2可以在打开位置和闭合位置之间选择性地相对于料囊托20移动，打开位置允许将料囊1插入到饮料制备机中，在闭合位置，封闭构件2以下面将描述的方式使料囊1与料囊托20密封地接合。
封闭构件2可以借助于本领域中众所周知的常规机构在打开位置和闭合位置之间移动。例如，手段可以涉及由可手动移动的杠杆启动的或者在移动由电机驱动的情况下由自动或半自动机构启动的机械机构。封闭构件2可以在料囊托20保持静止的同时被移动。有利地，封闭构件2可以保持静止，并且料囊托20可以被移动。在进一步的替换布置中，封闭构件2和料囊托20两者在打开操作和闭合操作期间都可以移动。
封闭构件2和料囊托20在闭合位置一起限定用于在配制操作期间保持料囊1的容器3。
饮料制备机可以进一步包括在附图中未被图示的并且在饮料制备机领域中众所周知的其他常规部件。例如，饮料制备机可以要么包括用于储存水性介质的设施，比如内部储液槽，要么包括用于连接到外部水性介质供给(比如自来水)的设施。水性介质通常将是水。泵或等同物可以被提供用于将加压状态的水性介质供给料囊1。水性介质通常将被以高达9至14巴的压力供给。加热器可以被提供用于将水性介质加热到期望温度。加热器可以对储液槽(在存在的情况下)中的水性介质进行加热，或者可以在水性介质通过导管或在加热块上传递到容器3时按需对水性介质进行加热。饮料制备机可以包括基部刺穿工具，该基部刺穿工具用于刺穿料囊1的基部42以允许水性介质进入料囊1并且与其中的饮料成分相互作用。可替换地，料囊1可以被提供一个或更多个预制开口以允许水性介质从容器3进入到料囊1中。
封闭构件2可以是EP 1700548所描述的类型，该类型包括具有环形边沿的前缘23的环形部件22、面对容器3的内面25以及面对外部的外面24。前缘23可以被提供如EP1700548所教导的多个凹槽。封闭构件2的上端(未示出)可以被耦合到水性介质供给，并且可以为用于意图在使用中刺穿料囊1的基部42的一个或更多个穿孔部件提供安装部分。
料囊托20可以是EP 1700548所描述的类型，该类型包括被设计为撕开并且穿孔于料囊1的盖体41的凸出部件21。盖体41的撕开可以由于由流入的水性介质引起的料囊1内部加压而发生。凸出部件21可以具有能够使箔构件部分撕开的任何突出形状(例如，椎体、针、隆起物、圆柱体或细长肋)。
如图1所示，料囊1的杯形本体40和盖体41一起封闭饮料成分室50，饮料成分室50可以被填充一种饮料成分或饮料成分的混合物。作为非限制性实施例，饮料成分可以包括烘烤的研磨咖啡。
在所示的实施例中，杯形本体40由铝或铝合金制成。然而，其他材料可以被利用，比如铝或铝合金和聚合物的层压体。杯形本体40包括基部42和侧壁43。如所示，在基部42和侧壁43之间的联结部可以存在几何间断，例如，肩57的形式的几何间断。可替换地，基部42和侧壁43可以具有平滑的几何过渡。
杯形本体40可以具有80微米至500微米范围内的厚度。材料厚度在整个杯形本体40中可以是变化的。在所示的实施例中，厚度为100微米。
侧壁43被提供环形槽60，环形槽60的尺寸被制定为当封闭构件2移动到闭合位置时部分地或完全地接收封闭构件2的前缘23。在基部42和环形槽60之间延伸的第一侧壁节段61被提供，并且在圆形槽60和料囊1的侧壁43的远端之间延伸的第二侧壁节段62被提供。
环形槽60可以由内壁65、外壁66以及在它们之间延伸的底壁64限定。内壁65和外壁66在料囊1插入到饮料制备机中之前可以垂直于底壁64延伸。内壁65可以由第一侧壁节段61的一部分形成。
脊区63从环形槽60径向向外地被设置。脊区63可以包括环形突出部，该环形突出部在基部42的大体方向上向后延伸以使得脊区63的顶端67在环形槽60的底壁64的水平面上被抬高。顶端67可以在底壁64上被抬高0.75mm至2.5mm的距离。如该实施例所示，该距离为0.9mm。脊区63可以被形成为具有由环形槽60的外壁66提供的内壁以及由第二侧壁节段62的至少一部分形成的外壁68。
侧壁43，包括环形槽60和脊区63，可以被整体地形成。此外，包括侧壁43和基部42的杯形本体40可以被整体地形成。
环形槽60可以具有1.3mm至2.0mm的内部宽度。通常，环形槽60的内部宽度被选为略大于环形部件22的前缘23的宽幅。在一个实施例中，环形槽60具有大约1.5mm至1.8mm的内部宽度。
环形槽60可以具有27.5mm至30.0mm的内径(即，内壁65面对环形槽60的表面的直径)以及29.3mm至32.5mm的外径(即，外壁66面对环形槽60的表面的直径)。可选地，内径可以被选为使得在闭合时在内壁65和封闭构件2的外面24之间存在轻微的干涉配合。这帮助确保环形槽60与封闭构件2良好地对齐。
如所示，盖体41被密封到环形槽60。具体地说，盖体41被密封到环形槽60的底壁64的内表面。环形槽60的底壁64相对于侧壁43的远端被抬高。因此，盖体41也相对于侧壁43的远端被抬高。如前所述，底壁64可以偏离侧壁43的远端0.1mm至2.0mm的距离。如所示，偏移为1.85mm。将盖体41密封到底壁64帮助确保封闭构件2不会压在料囊1的空心部分上以致使饮料成分困在前缘23和料囊托20之间(这对所述密封的流体密封性可能具有有害影响)。
盖体41可以由铝、铝合金或含有铝的层压体形成。
第一侧壁节段61可以包括邻近基部42的截头圆锥节段44以及在基部42远端的圆柱节段45，其中圆柱节段45的一部分形成环形槽60的内壁65。
料囊1可以被提供边沿47，边沿47形成于杯形本体40远离基部42的端部，即，侧壁43的远端。边沿47可以与杯形本体40整体地形成。在所示的实施例中，边沿47由侧壁43的翻卷部分48形成。
在饮料制备系统的使用中，封闭构件2首先被移动到打开位置，并且料囊1被插入到料囊托20和封闭构件2之间的位置。封闭构件2然后被闭合以便使封闭构件2与料囊1密封地接合。在该步骤期间，料囊1的基部42可以被封闭构件2的穿孔部件刺穿。
加压水性介质(其可以被加热、在环境温度下或被冷冻)然后被流到料囊1中以通过与饮料成分的相互作用来制作饮料。在该步骤期间，饮料成分室50的内部加压使盖体41紧靠料囊托20的凸出部件21向外变形，导致盖体41至少部分被撕开，这为饮料开设了从料囊1的离开路径。
饮料然后被输出以供消费。
如图5和图6所示，在相对于料囊托20闭合封闭构件2的步骤期间，料囊1的侧壁43被封闭构件2接触以使侧壁43变形。具体地说，前缘23进入环形槽60，并且压于底壁64和/或内壁65和/或外壁66上。底壁64被封闭构件2紧靠料囊托20夹住底壁64(以及被密封到底壁64的盖体41)的动作向下驱动。前缘23还可以作用来在该移动期间挤压侧壁43的材料，这因此使脊区63向内枢转以使脊区63的顶端67和/或环形槽60的外壁66与环形部件22的外面24如图6所示那样密封接合。重要的是，前缘23和底壁64之间的初始接触点在轴向上与料囊托20是隔开的，以使得存在供侧壁43向下朝向料囊托20变形到足以使脊区63可以在侧壁43被紧靠料囊托20夹住之前向内枢转的空间。
侧壁43的诱导移动使侧壁43发生塑形变形。具体地说，当侧壁43向下变形时，侧壁43(具体地说，环形槽60的部分)可以在封闭构件2的前缘23的上方被塑形地拉动，这促进侧壁43的材料紧密地保形于前缘23的凹槽。因此，环形槽60可以与封闭构件2的前缘23形成密封界面。
此外，环形槽60的变形还可以使侧壁43对封闭构件2的内面25施加向外的压力以形成进一步的密封界面。
图7至图12图示说明料囊1的第二实施例。与第一实施例的那些特征相对应的特征用对应的标号表示。第一实施例和该实施例的特征可以按照需要互换和组合。另外，在以下描述中，将仅详细描述实施例之间的不同之处。在其他方面，读者被指引到前一个实施例的描述。
杯形本体40与第一实施例的不同之处在于环形槽60的配置和几何形状。如第一实施例中那样，环形槽60的尺寸被制定为当封闭构件2移动到闭合位置时部分地或完全地接收封闭构件2的前缘23。环形槽60的内壁65如前那样基本上垂直于底壁64。然而，相反，外壁66相对于底壁64成一角度，使得底壁64和外壁66之间的联结部处的内角α为90°至120°，优选为105°。
脊区63再次从环形槽60被径向向外地设置，并且包括环形突出部，该环形突出部在基部42的大体方向上向后延伸以使得脊区63的顶端67在环形槽60的底壁64的水平面上被抬高。顶端67可以在底壁64上被抬高0.75mm至2.5mm的距离。如该实施例所示，距离为2.2mm。脊区63可以被形成为具有由环形槽60的有角度的外壁66提供的内壁以及由第二侧壁节段62的至少一部分形成的外壁68。如图8最清楚地示出的，第二侧壁节段62可以包括在外壁68和边沿47的翻卷部分48之间的附加环形脊70，附加环形脊70可以为凸缘的外部部分提供附加刚度。附加环形脊70的高度可以为0.7mm至0.8mm。
侧壁43，包括环形槽60和脊区63，可以被整体地形成。此外，包括侧壁43和基部42的杯形本体40可以被整体地形成。
环形槽60可以具有1.3mm至2.0mm的内部宽度。如所示，环形槽60具有大约1.5mm至1.8mm的内部宽度。
如所示，盖体41被密封到环形槽60。具体地说，盖体41被密封到环形槽60的底壁64的内表面。环形槽60的底壁64在插入之前与侧壁43的远端基本上齐平。如所示，与侧壁43的远端和盖体的偏移仅为0.2mm。
在饮料制备系统的使用中，如图9至图12所示，如前那样，封闭构件2首先被移动到料囊托20和封闭构件2之间的位置。图9图示说明封闭构件2的前缘23可以包括内边沿23a和外边沿23b，这些边沿是同心的并且相互间隔以在之间限定凹口23c，凹口23c一般是环形的(但是可以围绕其圆周具有中断)。
如图11和图12所示，在封闭构件2相对于料囊托20闭合时，料囊1的侧壁43被封闭构件2接触以使侧壁43变形。具体地说，前缘23的内边沿23a被接收在环形槽60中，并且压于侧壁66上，同时(或此后不久)脊区63的顶端67被接收在凹口23c中。脊区63(以及底壁64)被封闭构件2对外壁66和/或顶端67的使环形槽60的外壁66和脊区63的外壁68扣住并且变形/扭弯的动作向下驱动。在该移动期间，环形槽60的外壁66的材料可以在前缘23的上方被塑形地拉动以使环形槽60的外壁66保形于凹槽或凹陷以提供有效密封。
如图12所示，脊区63的向下移动还紧靠料囊托20夹住底壁64(以及被密封到底壁64的盖体41)。
具有附加环形脊70的脊区63的外壁68的几何形状帮助使侧壁43的远端变硬并且防止边沿47向下偏转到与料囊托20接触。
封闭构件2的向下移动可以继续超过图12所示的点，直到内边沿23a接触环形槽60的底壁64并且压靠在底壁64上。
饮料从料囊1的刺穿和冲泡可以如以上在第一实施例中所述那样。
图13至图18图示说明料囊1的第三实施例。与第一和/或第二实施例的特征相对应的特征用对应的标号表示。第一和/或第二实施例以及该实施例的特征可以按照需要互换和组合。另外，在以下描述中，将仅详细描述实施例之间的不同之处。在其他方面，读者被指引到前面的实施例的描述。
杯形本体40与第一实施例和第二实施例的不同之处在于环形槽60的配置和几何形状。如第二实施例中那样，环形槽60的尺寸被制定为当封闭构件2移动到闭合位置时部分地或完全地接收封闭构件2的前缘23。环形槽60的内壁65基本上垂直于底壁64，并且外壁66相对于底壁64成一角度，使得底壁64和外壁66之间的联结部处的内角α为90°至120°，优选为105°。
脊区63再次从环形槽60被径向向外地设置，并且包括环形突出部，该环形突出部在基部42的大体方向上向后延伸以使得脊区63的顶端67在环形槽60的底壁64的水平面上被抬高。顶端67比第二实施例中的顶端更圆一点。顶端67可以在底壁64上被抬高0.75mm至2.5mm的距离。如该实施例所示，距离为2.2mm。脊区63可以被形成为具有由环形槽60的有角度的外壁66提供的内壁以及由第二侧壁节段62的至少一部分形成的外壁68。如图14最清楚地示出的，外壁68包括三个不同的节段——上部节段73，其在插入之前垂直于底壁64；中间节段71，其与竖直线成20°至80°、优选地60°的角度；以及下部节段72，其在并入到边沿47的翻卷部分48中之前包括平行于底壁64的水平部分。
侧壁43，包括环形槽60和脊区63，可以被整体地形成。此外，包括侧壁43和基部42的杯形本体40可以被整体地形成。
环形槽60可以具有1.3mm至2.0mm的内部宽度。如所示，环形槽60具有大约1.5mm至1.8mm的内部宽度。
如所示，盖体41被密封到环形槽60。具体地说，盖体41被密封到环形槽60的底壁64的内表面。环形槽60的底壁64在插入之前与侧壁43的远端基本上齐平。如所示，与侧壁43的远端和盖体的偏移仅为0.2mm。
在饮料制备系统的使用中，如图15至图18所示，如前那样，封闭构件2首先被移动到打开位置，并且料囊1被插入到料囊托20和封闭构件2之间的位置。
如图17和图18所示，在相对于料囊托20闭合封闭构件2时，料囊1的侧壁43被封闭构件2接触以使侧壁43变形。具体地说，前缘23的内边沿23a被接收在环形槽60中，并且压于侧壁66上，同时(或此后不久)脊区63的顶端67被接收在凹口23c中。脊区63(以及底壁64)被封闭构件2对外壁66和/或顶端67的使环形槽60的外壁66和脊区63的外壁68扣住并且变形/扭弯的动作向下驱动。在该移动期间，环形槽60的外壁66的材料可以在前缘23的上方被塑形地拉动以使环形槽60的外壁66保形于凹槽或凹陷以提供有效密封。
如图12所示，脊区63的向下移动还紧靠料囊托20夹住底壁64(以及被密封到底壁64的盖体41)。
具有上部节段73、中间节段71和下部节段72的脊区63的外壁68的几何形状帮助使侧壁43的远端变硬以及防止边沿47向下偏转到与料囊托20接触。
封闭构件2的向下移动可以继续超过图12所示的点，直到内边沿23a接触环形槽60的底壁64并且压靠在底壁64上。
饮料从料囊1的刺穿和冲泡可以如以上在第一实施例中所述那样。
以上实施例的料囊1的杯形本体40是根据以下方法形成的。
图19图示说明用于形成杯形本体40的预制件的深拉的第一设备100的截面。第一设备100包括上半部分101和下半部分102。
杯形本体预制件40a是通过被保持在上半部分101和下半部分102中的工具件的成形操作以及它们的相对运动而配置成的。形成杯形本体40的方法包括两个顺序阶段。在第一阶段中，薄片材料被第一设备100深拉以形成杯形本体预制件40a。在第二阶段及后续阶段中，杯形本体预制件40a通过在第二设备160中进一步拉制杯形本体预制件40a的薄片材料而被改变为杯形本体40，下面将进一步描述第二设备160。
第一设备100的上半部分101可以包括由圆柱形上部工具105包围的中央上部工具，这两者都可以被安装在上部框架内。中央上部工具可以被成形为配置杯形本体预制件40a的基部42的外表面。圆柱形上部工具105被成形为在拉制过程的第一阶段期间配置杯形本体预制件40a的侧壁的外表面。
第一设备100的下半部分102可以保持由圆柱形底部工具107包围的中央底部工具，这两者都可以被安装在下部框架内。中央底部工具(为清晰起见从图19被省略)可以被成形为配置基部42的内表面以及杯形本体预制件40a的侧壁的一部分。圆柱形底部工具107被成形为在拉制过程的第一阶段期间配置杯形本体预制件40a的侧壁的远侧部分的内表面。
在拉制过程的第一阶段中，薄片材料(例如薄片铝)被放置在第一设备100中，并且上部框架和下部框架被放置为一起将薄片材料夹在它们之间。此时，薄片材料可以被夹在圆柱形上部工具105和圆柱形底部工具107的远端之间。
中央底部工具然后被向上驱动到由上半部分101限定的腔体中。因此，薄片材料通过中央上部工具和中央底部工具的互相接合以及圆柱形上部工具105和圆柱形底部工具107的接合而被拉制成图19和图20所示的形状以形成杯形本体预制件40a。
如在图20中最清楚地看到的，杯形本体预制件40a包括基部42a和预制侧壁43a，预制侧壁43a从基部42a延伸到边沿47a，边沿47a被翻卷。
预制侧壁43a包括邻近边沿47a的向外延伸的台阶60a、在基部42a和向外延伸的台阶60a之间延伸的主侧壁节段61a、以及在向外延伸的台阶60a和边沿47a之间延伸的次侧壁节段62a。向外延伸的台阶60a与杯形本体预制件40a的中心纵轴成90°角。主侧壁节段61a可以包括邻近基部42a的截头圆锥节段44a以及在基部42a的远侧的圆柱节段45a。次侧壁节段62a包括在边沿47a的方向上变大的截头圆锥节段。
关于拉制过程的第二阶段，第二设备160被如图22所示那样使用。第二设备160包括上半部分161和下半部分162。第二设备160的上半部分161可以包括由圆柱形内部上部工具164包围的中央上部工具以及圆柱形外部上部工具165。中央上部工具和圆柱形内部上部工具164可以通过弹簧被偏置分开。中央上部工具可以被成形为配置杯形本体40的基部42的外表面(或保持该外表面的预制形状)。圆柱形内部上部工具164被成形为在拉制过程的第二阶段期间配置杯形本体40的侧壁的外表面。圆柱形外部上部工具165被成形为在拉制过程的第二阶段期间配置侧壁的在边沿附近的一部分的形状。
第二设备160的下半部分162保持由圆柱形底部工具167包围的中央底部工具166。中央底部工具166被成形为在第二拉制阶段期间保持并且支撑杯形本体预制件40a并且具体来说支撑预制侧壁的一部分的内表面。圆柱形底部工具167被成形为在拉制过程的第二阶段期间配置杯形本体预制件40a的侧壁的远侧部分的形状。
在第二拉制阶段期间，杯形本体预制件40a被从第一设备100移除，并且被定位在第二设备160中，其中预制件被安装在中央底部工具166上。在将杯形本体预制件40a放置在第二设备160中之后，圆柱形内部上部工具被更换，并且第二设备160被驱动到如图22所示的闭合位置。在第一闭合移动期间，圆柱形内部上部工具164被相对于圆柱形外部上部工具165移动，直到它们相互接触。其后，圆柱形内部上部工具164和圆柱形外部上部工具165联合移动。在闭合期间，圆柱形内部上部工具164的远端170(其包括变窄的锥形唇部171)接触杯形本体预制件40a的向外延伸的台阶60a，并且向下驱动台阶的材料。圆柱形底部工具167的远端172包括在下部内部台面119和中间外部台面121之间的脊120。唇部171被接收在脊120的内部，使得如图22所示，向外延伸的台阶60a(与可选地次侧壁节段62a的一部分一起)被折叠成如图23和图24所示的期望形状，该形状包括环形槽60、在基部42和环形槽60之间延伸的第一侧壁节段61以及在环形槽60和边沿47之间延伸的第二侧壁节段62。此外，脊120形成从环形槽60被径向向外地设置的脊区63。
主侧壁节段61a的截头圆锥节段44a可以基本上或完全不受第二阶段的改变的影响，并且由此形成杯形本体40的第一侧壁节段61的截头圆锥节段44。

Claims (11)

1.一种形成用于饮料料囊的杯形本体的方法，所述方法包括以下步骤：
a)在第一阶段中，将薄片材料拉制成杯形本体预制件；以及
b)在第二阶段中，将所述杯形本体预制件改变为所述杯形本体；
其中在所述第一阶段之后，所述杯形本体预制件包括基部以及从所述基部延伸到边沿的预制侧壁；其中所述预制侧壁包括：
-邻近所述边沿的向外延伸的台阶；
-在所述基部和所述向外延伸的台阶之间延伸的主侧壁节段；以及
-在所述向外延伸的台阶和所述边沿之间延伸的次侧壁节段；
其中在所述第二阶段中，所述预制侧壁被变形以使得所述杯形本体包括所述基部以及从所述基部延伸到所述边沿的侧壁；其中所述侧壁包括：
-环形槽；
-在所述基部和所述环形槽之间延伸的第一侧壁；以及
-在所述环形槽和所述边沿之间延伸的第二侧壁。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第二侧壁节段限定从所述环形槽径向向外设置的脊区，并且所述脊区是在所述第二阶段期间通过所述向外延伸的台阶和/或所述次侧壁节段的变形而形成的。
3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述向外延伸的台阶与所述杯形本体预制件的中心纵轴成90°角。
4.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述主侧壁节段包括邻近所述基部的截头圆锥节段。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述主侧壁节段的所述截头圆锥节段基本上或完全不受所述第二阶段的所述变形的影响，并且由此形成所述第一侧壁节段的截头圆锥节段。
6.如权利要求4至5中任一项所述的方法，其中所述主侧壁节段包括在所述截头圆锥节段和所述向外延伸的台阶之间的圆柱节段。
7.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述次侧壁节段包括截头圆锥节段，所述截头圆锥节段优选地在所述边沿的方向上变大。
8.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述环形槽包括内壁、外壁以及底壁。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述外壁相对于所述底壁成一角度以使得所述底壁和所述外壁之间的接合部处的内角为90°至120°，优选地为105°。
10.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述杯形本体预制件由一整张薄片材料形成。
11.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述杯形本体预制件是通过深拉所述薄片材料、优选地冷深拉所述薄片材料而形成的。
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