CN109689532B - 用于制备浸泡饮料和可溶饮料的胶囊 - Google Patents

Abstract

一种用于制备浸泡饮料或可溶饮料的胶囊(1)，包括：杯状件(2)；盖子(6)；底部(3)，具有用于使浸泡饮料流出的开口(31)；基部(33)，具有内部浮凸部，该内部浮凸部没有穿刺元件。胶囊在内部包括封闭盘(5)，其永久地固定到内部浮凸部，并包括以至少部分可释放的方式连接在一起的至少两个不同的部分。胶囊的特征在于，用于使浸泡饮料流出的打开由于胶囊(1)内的流体施加的压力所导致的封闭盘(5)的变形而出现，该变形决定包括封闭盘(5)的部分之间的分离，该分离打开用于使浸泡液体流出的通道(P)。

Description

用于制备浸泡饮料和可溶饮料的胶囊

技术领域

本发明的目的是一种用于制备浸泡饮料或可溶饮料的胶囊。

特别地，本发明的目的是一种胶囊，其用于封装预定且一次性剂量形式的浓缩产品(例如粉末、颗粒、叶子的形式)以通过将加压流体(通常是热水)引入胶囊本身来即时制备饮料(例如茶、咖啡、凉茶、牛奶、巧克力，等等)。

背景技术

在用于咖啡或其他浸泡物的胶囊或荚的领域中，已知使用配备分配单元的自动或半自动机器，该分配单元适于通过使热水在压力下经过含有待浸泡或待溶解的提取物的胶囊来产生浸泡物。

这种机器的常见工作原理包括，用于封闭胶囊的盖的穿孔允许通过注入器组件在压力下引入热水流。一旦实现包含在胶囊内的提取物的浸泡，浸泡饮料便从胶囊流出，并由机器引入杯状件或最终容器中。

胶囊设置有密封膜，该密封膜通常由铝制成，位于胶囊底部的设置有一个或多个点或者切割或穿孔轮廓的基部上。增加胶囊内的压力会导致加压流体将铝层推靠在基部上的点上，以导致穿孔。一旦已经在密封膜层中产生开口，浸泡饮料便可从胶囊本身的基部处的合适的开口流出。

从结构的角度看，这些胶囊非常复杂，特别是对于在基部上制造点及切割和穿孔轮廓。因此，已知的胶囊特别是在制造其模具方面非常昂贵。

发明内容

本发明的目的是，提供一种解决已知技术的问题的用于制备浸泡饮料或可溶饮料的胶囊。

特别地，本发明的目的是提供一种比已知胶囊更简单且更经济同时在浸泡饮料的质量方面实现类似性能的用于制备浸泡饮料或可溶饮料的胶囊。

通过这样一种胶囊来实现这种目的，其中，用于使浸泡饮料流出的打开由于放在胶囊内的密封盘的变形的结果而出现，该变形由于通过其内部的加压流体施加的压力而产生，从而避免如已知的胶囊中一样使用任何切割或穿孔装置。

而且，本发明的目的是获得密封盘的均匀变形，以确保胶囊的打开。

本发明的又一目的是对胶囊提供有效的密封以确保气密性。

通过一种用于制备浸泡饮料或可溶饮料的胶囊和一种用于制备浸泡饮料的方法来实现此目的。该胶囊包括：杯状件，适于限定用于容纳待浸泡或待溶解的至少一种物质的内部体积，所述杯状件在上方由盖子封闭，所述杯状件设置有底部和基部，所述底部设置有用于使浸泡饮料流出的开口，所述基部设置有浮凸部，所述浮凸部没有切割或穿刺元件；盘，放置在所述杯状件内并适于在下方密封所述胶囊，所述盘被永久地固定在所述基部的所述浮凸部上；其中，所述盘包括以至少部分能释放的方式连接在一起的至少两个不同的部分，并且其中，用于使浸泡饮料流出的所述胶囊的打开由于所述胶囊内的流体施加的压力所导致的所述盘的变形而出现，所述变形决定构成所述盘的所述部分之间的分离，所述分离打开用于使浸泡液体流出的通道。在该方法中，在所述胶囊中注入有加压流体，当由限定在所述盖子与所述盘之间的所述杯状件中的封闭腔室内的流体施加的压力达到一阈值水平时，通过由所述压力所导致的所述盘的变形来获得允许浸泡饮料流出的所述胶囊的打开，所述变形决定构成所述盘的所述部分的至少部分分离，以减小之前由所述盘本身提供的密封效果。

附图说明

从根据附图且通过非限制性实例来提供的下面给出的描述中，根据本发明的用于制备浸泡饮料或可溶饮料的胶囊的特征和优点将是显而易见的，附图中：

-图1是从根据本发明的实施例的一个变型的用于制备浸泡饮料或可溶饮料的胶囊的杯状件的上方看的透视图；

-图2是从根据本发明的实施例的另一变型的用于制备浸泡饮料或可溶饮料的胶囊的杯状件的上方看的透视图；

-图3和图4分别示出了在浸泡之前的设置有图1的杯状件的胶囊的剖视图和顶视图；

-图5和图6分别示出了在浸泡之后的设置有图1的杯状件的胶囊的剖视图和顶视图；

-图7a和图7b分别示出了在浸泡之前的从图1的胶囊的密封盘的上方看的剖视图；

-图8a和图8b分别示出了在浸泡之后的从图1的胶囊的密封盘的上方看的剖视图；

-图9a和图9b示出了在浸泡之前和之后的图1的胶囊的底部的细节；

-图10a和图10b示出了在浸泡之前和之后的图2的胶囊的底部的细节。

具体实施方式

参考附图，特别是图3和图5，示出了用于制备浸泡饮料或可溶饮料的胶囊，其用参考数字1表示。

胶囊1包括主体或杯状件2，其适于限定用于容纳待浸泡或待溶解的至少一种物质(通常是粉末或颗粒形式)的内部体积V。

杯状件2在一侧设置有底部3，并且在相对侧设置有由向外延伸的伸出边缘4限定的入口21。

胶囊1包括盖子6，该盖子通过粘结或焊接到边缘4来固定，其适于在顶部密封杯状件2。

杯状件2在底部3上设置有由喷嘴32限定的出口31，该出口适于允许浸泡饮料流出。

杯状件2在底部3上设置有基部33，该基部设置有相对于基部33本身竖直地伸出的多个浮凸部。

浮凸部的顶面基本上是平的，且没有切割、穿刺或撕裂元件。而且，浮凸部具有斜切的和倒圆的边缘。

优选地，浮凸部都具有基本上相同的竖直延伸度。

密封盘5通过粘结或焊接而固定在浮凸部中的至少一些的上表面上。

如图1和图2所示，基部33包括由覆盖喷嘴32的出口31的第一浮凸部限定的中央部分310。中央部分310在杯状件2的内侧与出口31之间设置有至少一个连接口311，以允许浸泡饮料从胶囊1流出。优选地，中央部分310包括多个连接口311。

基部33包括由至少另一浮凸部限定的迷宫件30。迷宫件30具有基本上圆形的形状，并相对于喷嘴32(和中央部分310)同心地设置。

迷宫件30的每个浮凸部设置有多个凹槽，其优选地是对角线的，这些凹槽适于允许浸泡饮料从胶囊1流出。

在图1和图2所示的实施例的一个实例中，迷宫件30由相对于喷嘴32同心地布置的第一迷宫件部分320、第二迷宫件部分330和第三迷宫件部分340限定。

基部33包括由另一浮凸部限定的外边缘360，密封盘5通过粘结或焊接牢固地固定在其上。

在图2所示的实施例的一个实例中，基部33包括隔室352，以用于使浸泡饮料从胶囊1流出。限定在迷宫件30与外边缘360之间的隔室352是相对于迷宫件30和外边缘360凹入的环形凹槽。还有利地，隔室352限定了当由胶囊1内的流体施加的压力达到一阈值打开水平时适于适应密封盘5的至少一部分的变形(而不阻碍其)的空间。这种结构的选择允许盘5在隔室352内自由地变形，以形成至少一个折缝54，该折缝适于打开用于浸泡饮料流出的通道P。

在图1所示的实施例的一个不同实例中，基部33还包括由其他浮凸部限定的多个扇区350，这些扇区布置在迷宫件30与外边缘360之间，在隔室351内。

基本上圆弧形状的圆形的扇区350相对于喷嘴32周向均匀地布置。而且，扇区350是斜切的，并设置有基本上平坦的顶面，其没有切割、穿刺或撕裂元件。密封盘5搁置在扇区350的上表面上。

在实施例的一个变型中，扇区350具有与形成基部33的其他浮凸部基本上相同的竖直延伸度。在实施例的一个不同变型中，扇区350具有更低的竖直延伸度，即，其相对于形成基部33的其他浮凸部降低。

扇区350限定了隔室351，或者收集隔室或空间，其允许浸泡饮料从胶囊1流出。特别地，在一对相邻的扇区350之间限定有隔室351。而且有利地，隔室351限定了当由胶囊1内的流体施加的压力达到一阈值打开水平时适于适应密封盘5的至少一部分的变形(不阻碍其)的空间。这种结构的选择允许盘5在隔室351内自由地变形，以形成至少一个折缝54，该折缝适于打开用于浸泡饮料流出的通道P。而且，扇区350的存在允许该盘5被支撑为确保通道P具有足够的宽度以使浸泡的饮料正确地且容易地流出。

如图3至图6所示，用于制备浸泡饮料或可溶饮料的胶囊1包括密封盘5，该密封盘在杯状件2内固定在底部3，适于从下面密封杯状件2。盘5位于内部体积V与浮凸部之间。

因此，胶囊1设置有封闭的腔室12，该腔室在顶部由盖子6限定且在底部由盘5限定，待浸泡或待溶解的物质被容纳在该腔室内。

气密密封的腔室12的存在对于物质的良好保持和保存很重要：气密密封的腔室12允许随着时间保持待浸泡或待溶解的物质的感官特性，并确保良好质量的浸泡饮料。

用于获得气密密封的腔室12的基本要素是用于将密封盘5固定在胶囊1内的系统的适当气密性。

出于这个原因，密封盘5包括以至少可部分释放的方式通过焊接或粘结连接在一起的外部分51和内部分52。

外部分51是盘形式的包围内部分52的环，其以至少可部分释放的方式通过焊接或粘结连接在一起。如图7b所示，形成外部分51的环的内边缘与形成内部分52的盘的外边缘重叠。在重叠区域53中，两个形成密封盘5的外部分51和内部分52以至少可部分释放的方式连接，即，通过使用低粘附性的或弱的漆89，或者通过低粘附性或弱的粘合剂粘结。这种漆89允许两个外部分51和内部分52由于胶囊1内的压力的增加而脱离或分离。

优选地，弱漆确保了比标准漆的脱离力低的脱离力。

优选地，包括密封盘5的外部分51和内部分52之间的重叠区域53位于基部33的隔室351、352处。在图10a的实施例的变型中，重叠区域53位于隔室352处；在图9a的实施例中，重叠区域53位于两个相邻的扇区350之间的隔室351处。这种技术解决方案允许盘5由于胶囊1内增加的压力而变形，精确地在外部分51和内部分52之间的重叠区域53处。

而且，盘5被永久地焊接或粘结到杯状件2的基部33，即，使用标准漆88。这种标准漆88防止密封盘5从基部33脱离或分离。

有利地，盘5与杯状件2的基部33的外边缘360之间的永久焊接确保胶囊的有效封闭，以确保气密性。

特别地，如图9a和图10a所示，形成外部分51的环的外边缘固定到基部33的外边缘360，并且内部分52固定到迷宫件30或者至少固定在形成迷宫件30的最外侧的浮凸部上。

优选地，盘5也永久地粘结或焊接到中央部分310。

在图1的变型中，盘5被支撑而不固定到扇区350。有利地，在当达到一打开压力时由胶囊1内的加压流体而使其变形的过程中，扇区350在盘5的内部分52和外部分51上限定了支撑和滑动表面。而且，扇区350在变形过程中以这样的方式保持盘5升高，以确保存在用于使浸泡饮料从胶囊1流出的自由路径。

优选地，盘5是耐久的铝膜，即，适于由于胶囊1内的压力的增加而变形，但不会损坏或撕裂。

优选地，盘5是厚度在25μ到45μ之间且仍更优选地是在30μ到40μ之间的膜。

优选地，盘5是由铝或塑料/铝复合材料或塑料材料制成的膜，是单层或多层。

优选地，盖子6是由塑料/铝复合材料或塑料材料制成的膜，是单层或多层。

杯状件2由塑料材料制成，优选地是注射成型或热成型的。例如，杯状件由聚丙烯(PP)、或聚乙烯(PE)、或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成。

根据本发明的胶囊可用于封装预定且一次性剂量的浓缩产品(粉末或颗粒或叶子的形式)以用于即时制备饮料，例如茶叶或可溶茶、咖啡粉或速溶咖啡、凉茶、牛奶、巧克力，或其他脱水和可溶产品。

胶囊1在其实施例的各种变型中可用于通过配备有分配单元的自动或半自动机器来即时制备饮料(例如茶、咖啡、凉茶、牛奶、巧克力，等等)，该分配单元适于经由加压热水通过胶囊1来产生浸泡物。

因此，在使用中，将胶囊1插入设置在机器中的合适的座中。机器使盖子6穿孔，其定位为密封胶囊1，并将加压流体(通常是热水)注入容纳有物质的腔室12中。

使胶囊1的底部3密封的盘5的存在允许加压流体保持一定量的与待浸泡或待溶解的物质接触的时间，以确保获得最佳的浸泡饮料。由胶囊1内的流体施加的压力上升到一阈值水平或打开压力(例如4巴到8巴之间)，其在密封盘5上推动以导致胶囊1打开。此时，浸泡饮料可通过出口31流出，并被引导通过喷嘴32进入杯状件或最终容器中。

特别地，如图5、图6、图8所示，胶囊1的打开由盘5的至少部分变形决定。

由于胶囊1内的压力增加，所以盘5在隔室351、352处变得稍微凸出，即，在外部分51与内部分52之间的重叠区域53中变得稍微凸出。如图8b所示，由于胶囊1内的压力增加，所以内部分52的外边缘相对于外部分51的内边缘稍微上升。这两个部分彼此至少部分地脱离或分离。这种分离导致之前由密封盘5确保的密封效果失效。

而且，由于胶囊1内的压力增加，所以至少内部分52的外边缘(及优选地，外部分51的内边缘)以一定的翘曲变形，并形成至少一个折缝54，优选地形成多个折缝。

盘5在重叠区域53处(特别是在折缝54处)的变形导致盘5的外部分51和内部分52之间的分离，以允许打开用于浸泡液体流出的通道P。

特别地，折缝54形成在隔室351、352处。

有利地，当密封盘5简单地搁置在扇区350的上表面上(而不焊接或粘结到它们)时，其在由于胶囊1内的压力增加而导致的变形过程中可在扇区350上方自由地滑动。这种技术方案允许盘5变形而不撕裂或破裂。

在根据本发明的胶囊1中，仅通过由胶囊1内的加压流体施加的压力的增加，在腔室12和喷嘴32之间自发地产生用于浸泡饮料的出口通道P，而不需要用于使盘穿孔或撕裂的装置，例如点或尖锐的轮廓。

而且，在密封盘5与基部33的外边缘360之间永久焊接时不出现脱离或屈服，该永久焊接是保持之前确保的密封效果的永久焊接。

因此，本发明的一个目的是一种用于制备浸泡饮料或可溶饮料的胶囊1，其包括：

-杯状件2，其适于限定用于容纳至少一种待浸泡或待溶解的物质的内部体积V，所述杯状件在顶部由盖子6封闭，所述杯状件配备有：底部3，其设置有用于浸泡饮料流出的开口31；以及基部33，其设置有浮凸部，没有切割或穿刺元件；

-密封盘5，其位于杯状件2内并适于在底部处密封胶囊1，永久地固定在基部33的浮凸部上；其中，密封盘5包括以至少可部分释放的方式连接在一起的至少两个不同的部分，并且其中，用于使浸泡饮料流出的胶囊1的打开由于通过胶囊1内的流体施加的压力致使的密封盘5的变形而出现，该变形导致构成盘5的该部分之间的分离，该分离打开用于浸泡液体流出的通道P。

而且，在胶囊1中，盘5的变形至少在设置于胶囊1的基部33中的隔室351、352中确定至少一个折缝54，该折缝适于在构成盘5的该部分之间限定通道P，以用于浸泡饮料的流出。

本发明的另一个目的是一种用于通过根据本发明的胶囊1制备浸泡饮料的方法，其中，通过由于压力导致的盘5的变形来获得用于浸泡饮料流出的打开，该变形导致构成盘5的该部分的至少部分分离以导致之前由密封盘5本身确保的密封效果失效。

创新地，根据本发明的用于制备浸泡饮料或可溶饮料的胶囊在结构上简单，并且在任何情况中都可确保浸泡饮料的质量方面的高性能。事实上，在这种胶囊中，由于因由胶囊内的流体施加的压力所导致的覆盖底部的密封盘的变形而出现用于浸泡饮料流出的打开，从而避免使用任何切割或穿孔装置。

而且有利地，只在密封盘本身的内部分(即，在形成密封盘的内部分52和外部分51之间的重叠区域53中)出现变形。因此，密封盘被制造为确保气密性并且同时设置有适于由于胶囊内的压力而能够变形和打开的屈服(yield)区域。另外，盘仅通过永久焊接而固定到基部(在外边缘360和迷宫件30处)，其肯定能够确保有效且持久的气密性。因此，有利地，由此制造的胶囊允许随着时间保持其内部容纳的物质的感官特性，从而确保优异质量的浸泡饮料。

显而易见地，本领域技术人员可对上述用于制备浸泡饮料或可溶饮料的胶囊进行修改，所有这些修改都在如由所附权利要求限定的保护范围内。

Claims (11)

1.用于制备浸泡饮料或可溶饮料的胶囊(1)，包括：

-杯状件(2)，适于限定用于容纳待浸泡或待溶解的至少一种物质的内部体积(V)，所述杯状件在上方由盖子(6)封闭，所述杯状件设置有底部(3)和基部(33)，所述底部设置有用于使浸泡饮料流出的开口(31)，所述基部设置有浮凸部，所述浮凸部没有切割或穿刺元件；

-盘(5)，放置在所述杯状件(2)内并适于在下方密封所述胶囊(1)，所述盘被永久地固定在所述基部(33)的所述浮凸部上；

其特征在于，所述盘(5)包括以至少部分能释放的方式连接在一起的至少两个不同的部分，其中，所述盘(5)包括环形的外部分(51)，所述外部分包围盘形的内部分(52)，并且其中，所述外部分(51)的内边缘重叠在所述内部分(52)的外边缘上，

并且其中，用于使浸泡饮料流出的所述胶囊(1)的打开由于所述胶囊(1)内的流体施加的压力所导致的所述盘(5)的变形而出现，所述外部分(51)的所述内边缘和所述内部分(52)的所述外边缘以波浪状变形从而形成多个折缝(54)，所述折缝决定构成所述盘(5)的所述外部分(51)与所述内部分(52)之间的分离，所述分离打开用于使浸泡液体流出的通道(P)。

2.根据权利要求1所述的胶囊(1)，其中，所述盘(5)的变形确定至少与设置在所述胶囊(1)的所述基部(33)中的隔室对应的至少一个折缝(54)，所述折缝适于在构成所述盘(5)的所述外部分(51)和所述内部分(52)之间限定用于使浸泡饮料流出的所述通道(P)。

3.根据权利要求1或2所述的胶囊(1)，其中，构成所述盘(5)的所述外部分(51)和所述内部分(52)在重叠区域(53)中通过适于屈服的弱漆(89)连接在一起，以允许构成所述盘(5)的所述外部分(51)与所述内部分(52)之间的至少部分脱离。

4.根据权利要求3所述的胶囊(1)，其中，构成所述盘(5)的所述外部分(51)和所述内部分(52)的所述重叠区域(53)以使所述盘(5)在所述重叠区域(53)处变形的方式与在所述基部(33)中形成的隔室对应地放置。

5.根据权利要求4所述的胶囊(1)，其中，所述基部(33)包括外边缘(360)和迷宫件(30)，并且其中，所述隔室是在所述基部(33)中且在所述外边缘(360)与所述迷宫件(30)之间实现的环形凹槽，所述环形凹槽适于当由所述胶囊(1)内的流体施加的压力达到一打开阈值水平时容纳所述盘(5)的变形但不会阻碍该变形。

6.根据权利要求4所述的胶囊(1)，其中，所述隔室是限定在一对相邻的浮凸部之间的凹部，所述凹部适于当由所述胶囊(1)内的流体施加的压力达到一打开阈值水平时容纳所述盘(5)的变形但不会阻碍该变形。

7.根据权利要求6所述的胶囊(1)，其中，所述盘(5)被支撑在所述浮凸部上，所述浮凸部适于在变形阶段中保持所述盘(5)升高，以提供用于使浸泡饮料流出到所述胶囊(1)外部的自由路径。

8.根据权利要求1或2所述的胶囊(1)，其中，所述盘(5)通过适于防止所述盘(5)从所述浮凸部脱离或分离的漆(88)永久地固定到所述基部(33)。

9.根据权利要求1或2所述的胶囊(1)，其中，所述基部(33)包括外边缘(360)和迷宫件(30)，并且其中，固定有所述盘(5)的所述浮凸部是至少一个所述外边缘(360)和所述迷宫件(30)。

10.用于从根据权利要求1所述的胶囊(1)制备浸泡饮料的方法，在所述胶囊中注入有加压流体，其特征在于，当由限定在所述盖子(6)与所述盘(5)之间的所述杯状件(2)中的封闭腔室(12)内的流体施加的压力达到一阈值水平时，通过由所述压力所导致的所述盘(5)的变形来获得允许浸泡饮料流出的所述胶囊(1)的打开，所述变形决定构成所述盘(5)的所述外部分(51)和所述内部分(52)的至少部分分离，以减小之前由所述盘(5)本身提供的密封效果。

11.根据权利要求10所述的制备浸泡饮料的方法，其中，所述盘(5)的变形至少在设置于所述胶囊(1)的所述基部(33)中的一个隔室处确定至少一个折缝(54)，所述折缝适于在构成所述盘(5)的所述外部分(51)与所述内部分(52)之间限定用于使浸泡饮料流出的通道(P)。

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