CN109662580A - 胶囊的刺破系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种胶囊的刺破系统，包括基于胶囊的饮料萃取设备，及填装有配料的胶囊，饮料萃取设备包括可从打开状态移动到闭合状态的机件，机件内具有用以容纳所述胶囊的腔室，腔室内设有用以刺破胶囊的刺针；其特征在于：所述刺针内部具有进水流道，刺针的外部套设有密封圈，在机件移动到闭合状态时，刺针刺破胶囊，且进水流道的出口端全部位于胶囊内，同时，密封圈封堵在胶囊外部防止液体从刺破位置流入所述腔室。本系统将密封结构设置在刺针上，无需在饮料萃取设备或胶囊上额外设置密封结构，加压的热水全部进入胶囊内，不会流向腔室内，水流压力几乎不会损失，保证足够提取压力，提升咖啡饮料品质，同时也尽可能避免萃取后产生废水。

Description

胶囊的刺破系统

技术领域

本发明涉及一种用于饮料萃取设备的胶囊的刺破系统，饮料萃取设备是一种通过高压快速加热水将容器内的容置物提取出相应汁液的提取设备，适于处理包装有配料的容器(胶囊)，配料在与被引入胶囊内的液体如热的加压水相互作用后能产生饮料或可食用的汁液，常见的有咖啡机。

背景技术

饮料萃取设备是一种通过高压快速加热水将容器内的容置物提取出相应汁液的提取设备，适于处理包装有配料的容器(胶囊)，配料在与被引入胶囊内的液体如热的加压水相互作用后能产生饮料或可食用的汁液。胶囊为呈圆台状的环状物，环状物内可填充配料如咖啡粉，并由焊接或压接在从环状物的侧壁径向延伸出的环状边沿上的箔状撕裂面盖封闭。饮料萃取设备包括水泵、加热锅炉、萃取组件，萃取组件包括有能相对移动的第一机件和第二机件，第二机件有机械或液压力辅助实现移动，在第二机件滑移到与第一机件接触后两者之间密封闭合以形成用以容纳胶囊的密封萃取腔，第一机件内设有涨破板，第二机件内设有用以刺穿胶囊的刺针，饮料提取时，高压的热水注入从胶囊刺破位置注入胶囊内部，在胶囊内部高压及涨破板的共同作用下，涨裂箔状撕裂面盖，最终并从胶囊排出饮料(如咖啡饮料)。

但是，如果由于不同的原因(由于磨损、老化、固体残渣阻塞等)萃取腔的密封已被破坏或其效率随时间而降低，或者如果闭合位置未对准(例如由于磨损、疲劳或制造公差而偏离理想闭合位置)，则存在没有紧密密封乃至在包装部件与胶囊之间存在间隙的可能。根据现有技术，密封结合通过利用橡胶弹性接头挤压显露出第二机件前部的胶囊的环状边沿。根据现有技术的方法，是通过固定在或辅装在饮料萃取设备上的固定结构确保密封。其缺陷在于，在密集使用之后(经过大量的提取循环)，固定密封装置会发生磨损，从而饮料的提取条件会恶化，因此会对饮料的品质有负面影响。特别在胶囊外部任何“泄露”会降低胶囊内建立的压力，另一方面，足够的提取压力是浓缩咖啡品质的关键因素，尤其是饮料的香醇度和油脂的丰厚度有明显改善。

如一专利号为ZL200580036655.3(公告号为CN100518597C)的中国发明专利《包含具有密封装置的胶囊的系统》披露了这样一种系统，包括：基于胶囊的饮料生产设备，以及-用于容纳饮料成分的胶囊，饮料生产设备设置有：用于将加压液体注入胶囊的装置，用于从胶囊排出饮料的装置，以及可从打开状态转移到限定的闭合状态的包封部件，其中所述包封部件包封胶囊的外表面，其特征在于，与胶囊相关联的密封件，密封件在被闭合状态中的包封部件接合时可压缩，并且该密封件可有效地补偿包封部件和胶囊之间的间隙；如果没有胶囊的密封件，当包封部件位于其限定的闭合位置时会存在所述间隙。

前述专利的设计思路是在胶囊上设置密封件，而胶囊是一次性用品，在保证萃取腔良好密封性的前提下，减少对萃取设备本身密封的要求。

然前述专利还存在以下缺陷：

1、胶囊上需要设置密封件，对胶囊制造要求高，且增加胶囊的成本。

2、高压的热水有小部分进入到萃取腔内，虽然胶囊与胶囊保持器增加有密封件，能防止漏水及压力损失，但在制备完成后，产生的废水较多；另外，因又小部分水进入萃取腔，则会导致进入胶囊内的水有一定的压力损失，影响咖啡品质。

综上所述，现有胶囊的刺破系统还需要进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构设计合理、产生废水少的胶囊的刺破系统，该刺破系统无需在胶囊或在萃取设备的第一机件上额外设置密封结构，也能保证足够提取压力，同时减低胶囊和萃取设备的成本。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种胶囊的刺破系统，包括基于胶囊的饮料萃取设备，及填装有配料的胶囊，其中，饮料萃取设备包括可从打开状态移动到闭合状态的机件，机件内具有用以容纳所述胶囊的腔室，所述腔室内设有用以刺破胶囊的刺针；其特征在于：所述刺针内部具有进水流道，刺针的外部套设有密封圈，在机件移动到闭合状态时，刺针刺破胶囊，且进水流道的出口端全部位于胶囊内，同时，所述密封圈封堵在胶囊外部防止液体从胶囊内经由刺破位置流入所述腔室。

作为优选，上述刺针具有连接部和位于连接部前部的刺破部，所述连接部固定在机件上，所述刺破部用以刺破胶囊。连接部的设置方便与机件连接，具体可采用螺纹连接，刺破部则用以刺破胶囊，分段设置可以将连接部直径做大，以增加强度，同时方便与机件连接，刺破部则可以做细，方便刺破胶囊。

作为改进，上述刺破部外形为由上至下横截面的外径逐渐缩小的圆台状。上大下小的外形方便刺破胶囊，重要的是，刺破部横截面呈圆形，能使胶囊刺破位呈圆孔状，不会形成撕裂状，水不易漏；又因刺破部外形由上至下横截面的外径逐渐缩小，当高压水进入胶囊内，胶囊受压膨胀，膨胀的胶囊外壳沿刺破部较粗部位移动，能更好封堵住胶囊的刺破位，防漏水效果更佳。

作为优选，上述刺破部的底面具有切削斜面从而形成尖状刺破位。刺破部的形成针尖状，能快速刺破胶囊，使胶囊呈规则状破损。

更进一步改进，上述连接部上设有挡肩部，所述密封圈套设在刺破部上，同时，所述密封圈抵靠在所述挡肩部上以对密封圈进行后限位。挡肩部对密封圈有后移限位作用，当高压水进入胶囊内，胶囊受压膨胀，膨胀的胶囊外壳将密封圈紧紧挤压在挡肩部和胶囊外壳之间，从而形成良好密封，更好防止液体从刺破位置流入腔室。

作为优选，靠近所述挡肩部的所述刺破部外周设有环形凹槽，以供密封圈受挤压变形后能嵌入。进一步提升密封圈与刺破部外周结合程度。

作为选择，上述进水流道为贯穿所述连接部和刺破部的通孔，通孔的下端口构成进水流道的出口端。

作为选择，上述进水流道由贯穿所述连接部的盲孔及位于刺破部上径向贯穿连通外界和盲孔的连通孔组成，连通孔构成进水流道的出口端。

作为优选，上述腔室的内壁上设有多条沿圆周间隔设置的筋条。各筋条之间形成间隙，能防止胶囊外周壁粘接吸附在腔室内壁上，更利于胶囊脱离腔室。

与现有技术相比，本发明的优点在于：刺针内部具有进水流道，刺针的外部套设有密封圈，在机件移动到闭合状态时，刺针刺破胶囊，且进水流道的出口端全部位于胶囊内，这样萃取时进水流道流入的高压热水直接进入胶囊内，又因密封圈封堵在胶囊外部防止液体从刺破位置流入腔室，胶囊内的液体不会通过刺破位置流道腔室内，只会从胶囊的前部排出饮料；本系统将密封结构设置在刺针上，且密封结构由密封圈及设置在刺针内的进水流道组成，结构相当简单、组装更换方便，无需在饮料萃取设备或胶囊上额外设置密封结构，加压的热水全部进入胶囊内，不会流向腔室内，水流压力几乎不会损失，保证足够提取压力，提升咖啡饮料品质，尤其是咖啡饮料的香醇度和油脂的丰厚度有明显改善，同时也尽可能避免萃取后产生废水。

附图说明

图1为本发明第一个实施例的分解图；

图2为本发明第一个实施例的剖视图；

图3为本发明第一个实施例中密封圈与刺针装配分解示意图；

图4为本发明第二个实施例的分解图；

图5为本发明第二个实施例的剖视图；

图6为本发明第二个实施例中密封圈与刺针装配分解示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～3所示，为本发明的第一个优选实施例。

一种胶囊的刺破系统，包括基于胶囊1的饮料萃取设备，及填装有配料的胶囊2，其中，饮料萃取设备包括可从打开状态移动到闭合状态的机件3，机件3内具有用以容纳所述胶囊2的腔室4，腔室4的外形与胶囊外形匹配，机件3内设有水道31，腔室4的内壁上设有多条沿圆周间隔设置的筋条41。腔室4内设有用以刺破胶囊2的刺针5；作为完整的饮料萃取设备还包括用以将加压的液体注入胶囊的装置，用以从胶囊排出饮料的装置，该两个组装均为现有技术。

本发明的主要改进点在于：刺针5内部具有进水流道6，刺针5的外部套设有密封圈7，在机件3移动到闭合状态时，刺针5刺破胶囊2，且进水流道6的出口端全部位于胶囊2内，同时，所述密封圈7封堵在胶囊2外部防止液体从胶囊2经由刺破位置流入所述腔室4。

刺针5具有连接部51和位于连接部51前部的刺破部52，连接部51螺纹连接在机件3的水道31上，所述刺破部52用以刺破胶囊2。刺破部52外形为由上至下横截面的外径逐渐缩小的圆台状。刺破部52的底面具有切削斜面521从而形成尖状刺破位。连接部51上设有挡肩部511，所述密封圈7套设在刺破部52上，同时，所述密封圈7抵靠在所述挡肩部511上以对密封圈511进行后限位。

作为优化，靠近所述挡肩部511的所述刺破部52外周设有环形凹槽522，以供密封圈7受挤压变形后能嵌入。

本实施例中的进水流道6为贯穿所述连接部51和刺破部52的通孔，通孔的下端口构成进水流道6的出口端。

如图4～6所示，为本发明的另一个实施例。

本实施例和第一个实施例的不同点在于：进水流道6由贯穿所述连接部51的盲孔61及位于刺破部52上径向贯穿连通外界和盲孔61的连通孔62组成，连通孔62构成进水流道6的出口端。

需要说明的是，本实施例的描述中，术语“前、后”、“左、右”、“上、下”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (9)

1.一种胶囊的刺破系统，包括基于胶囊(1)的饮料萃取设备，及填装有配料的胶囊(2)，其中，饮料萃取设备包括可从打开状态移动到闭合状态的机件(3)，机件(3)内具有用以容纳所述胶囊(2)的腔室(4)，所述腔室(4)内设有用以刺破胶囊(2)的刺针(5)；其特征在于：所述刺针(5)内部具有进水流道(6)，刺针(5)的外部套设有密封圈(7)，在机件(3)移动到闭合状态时，刺针(5)刺破胶囊(2)，且进水流道(6)的出口端全部位于胶囊(2)内，同时，所述密封圈(7)封堵在胶囊(2)外部防止液体从胶囊(2)经由刺破位置流入所述腔室(4)。

2.根据权利要求1所述胶囊的刺破系统，其特征在于：所述刺针(5)具有连接部(51)和位于连接部(51)前部的刺破部(52)，所述连接部(51)固定在机件(3)上，所述刺破部(52)用以刺破胶囊(2)。

3.根据权利要求2所述胶囊的刺破系统，其特征在于：所述刺破部(52)外形为由上至下横截面的外径逐渐缩小的圆台状。

4.根据权利要求3所述胶囊的刺破系统，其特征在于：所述刺破部(52)的底面具有切削斜面(521)从而形成尖状刺破位。

5.根据权利要求2所述胶囊的刺破系统，其特征在于：所述连接部(51)上设有挡肩部(511)，所述密封圈(7)套设在刺破部(52)上，同时，所述密封圈(7)抵靠在所述挡肩部(511)上以对密封圈(511)进行后限位。

6.根据权利要求5所述胶囊的刺破系统，其特征在于：靠近所述挡肩部(511)的所述刺破部(52)外周设有环形凹槽(522)，以供密封圈(7)受挤压变形后能嵌入。

7.根据权利要求2所述胶囊的刺破系统，其特征在于：所述进水流道(6)为贯穿所述连接部(51)和刺破部(52)的通孔，通孔的下端口构成进水流道(6)的出口端。

8.根据权利要求2所述胶囊的刺破系统，其特征在于：所述进水流道(6)由贯穿所述连接部(51)的盲孔(61)及位于刺破部(52)上径向贯穿连通外界和盲孔(61)的连通孔(62)组成，连通孔(62)构成进水流道(6)的出口端。

9.根据权利要求1所述胶囊的刺破系统，其特征在于：所述腔室(4)的内壁上设有多条沿圆周间隔设置的筋条(41)。