CN110546082A - 用于制作饮料的单份胶囊 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在饮料设备中制作饮料、如咖啡或茶的单份胶囊，所述单份胶囊在其出口端部上通过壳体底部封闭并且在相对置的入口端部上形成开口，所述开口通过薄膜封闭，所述薄膜能由装置穿孔，以便将水挤压到胶囊内部空间中，胶囊内部空间包含饮料基质、饮料颗粒和/或饮料粉末，其中，所述胶囊在其壳体底部中具有薄弱部位，所述薄弱部位在液体压力施加在所述胶囊内部空间中时打开、断裂或撕开，以便使液体从胶囊的内部空间通向饮料出口，并且所述壳体底部由盘形的内板覆盖，所述内板的外边缘具有液体通过部，通过所述液体通过部在施加液体压力时使液体从胶囊的内部空间流向底部的薄弱部位。

Description

用于制作饮料的单份胶囊
单份胶囊在最不同的实施方案中已知。在此，热水或是通过外部胶囊的壳体底部流入并且通过封闭胶囊的开口的薄膜再次流出，或是如在根据本发明的实施例中那样通过薄膜流入并且通过外部胶囊的壳体底部中的饮料出口再次流出。在这两种结构中，重要的是，在将单份胶囊置入到饮料机中之后，尤其是置入咖啡机或煮茶机中之后丰富地产生固态泡沫。
本发明的目的是，提供一种开头提及类型的单份胶囊，在该单份胶囊中，在简单的且便宜的结构和装配和维持高品质可靠性和芳香可靠性的情况下存在高的功能可靠性，并且在此产生足够量的固态泡沫。由此也实现阻止滴漏。本发明的目的也是，提供一种具有可断裂的薄弱部位的胶囊，其中，在塑料注射成型中进行制造时尽管存在薄弱部位仍实现均匀的熔液流动。
所述目的按照本发明通过如下方式来实现：所述胶囊在其壳体底部中具有薄弱部位，所述薄弱部位在液体压力施加在胶囊内部空间中时打开、断裂或撕开，以便使液体从胶囊的内部空间通向饮料出口，并且壳体底部由盘形的内板覆盖，所述内板的外边缘具有液体通过部，通过所述液体通过部在施加液体压力时使液体从胶囊的内部空间中流向底部的薄弱部位。
在这种结构中确保，通过由水产生的内压力使胶囊的底部可靠地朝着饮料出口打开，从而所产生的饮料可以从胶囊中流出。在此，壳体底部上的内板由于窄部位而引起流动延缓、引起旋涡、涡流和压力波动，这导致饮料泡沫的显著的量增大和改善。在此，所述胶囊在结构和装配方面是特别简单的。此外，在存放时内部胶囊的内容物在长时间上保持不变，从而不出现香气损失。
此外，提出，在所述壳体底部上，伸入到胶囊内部空间中的环形突出部伸出，该环形突出部相对于胶囊轴线同轴地设置。
在一种特别的实施方案(图2)中，内板置入环形突出部的内部空间中并且在此可以向上伸出超过环形突出部，以便利用其外边缘置入包围环形突出部的环形空间中。
优选地提出，所述内板的外边缘形锁合地置入环形空间中。
对于所述内板的咖啡油脂功能来说特别有利的是，所述内板的外边缘筛网形地被穿孔。为此，也提出，所述内板的外边缘在面向壳体底部的下侧上形成通流通道，所述通流通道使液体从筛网开口越过环形突出部引导至薄弱部位。
优选地提出，所述内胶囊的底部为了在塑料注射成型时均匀地引导塑料熔液而具有圆弧形的薄部位，所述薄部位也处于所述薄弱部位的中心圆上，所述薄部位填充所述薄弱部位之间的中间空间，并且所述薄部位具有如下材料厚度，所述材料厚度比薄弱部位的材料厚度大得多，使得所述薄部位与薄弱部位相反地不通过液体压力而撕开或断裂。这导致优化的空腔填充。在此有利的是，将三个至六个、尤其是四个薄弱部位隔开相同的间距地设置在所述圆上，并且在所述薄弱部位之间的圆形中间空间通过相同数量的圆弧形的薄部位填充。
对于所述薄弱部位和所述薄部位，在权利要求15至17中提出有利的尺寸。
当液体通过部是所述内板的外边缘中的通道、缺口和/或槽时，由此也实现最优的咖啡油脂和滴漏阻隔。为此，也可以使筛网或被穿孔的薄膜处于内板上，所述筛网或被穿孔的薄膜将内板覆盖。
当胶囊壁具有将水蒸汽和/或氧气隔离的材料或由此制成时，实现饮料基质在胶囊中的香气持久的保存。在此，胶囊的侧壁和/或底部可以具有两个由非隔离的材料制成的外层并且在这两个外层之间具有一个阻挡层或隔离层。也有利的是，所述胶囊壁层状地构造成具有阻挡层或隔离层，所述阻挡层或隔离层由带有被嵌入的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的聚烯烃或由带有被嵌入的EVOH或聚乙烯醇(PVOH)的可生物降解的聚乳酸(PLA)制成。
本发明的实施方式在附图中示出并且下面利用其它实施方式详细地阐释。其中：
图1示出穿过第一实施方式的单份胶囊的轴向的剖切面，
图2示出穿过第二实施方式的单份胶囊的轴向的剖切面
图3至8示出没有内板的胶囊的具有不同地成形的薄弱部位的壳体底部的俯视图。
按照本发明的单份胶囊1设置用于在饮料设备中、尤其是在咖啡机或煮茶机中使用，以便由处于胶囊之内的基质、颗粒或粉末制造饮料、尤其是咖啡或茶。单份胶囊1是锅形的胶囊1，基质、颗粒或粉末处于该胶囊中。胶囊在一侧、在这种情况下在入口端部4打开，其中，该开口5通过薄膜闭合，所述薄膜被粘上在胶囊的法兰形的边缘5a上，从而开口5被可靠地封闭。由此保证，在通过管、尤其是矛状件刺穿薄膜之后，通过所述管/矛状件侵入的液体、尤其是热水或冷水到达胶囊1中。
单份胶囊1由锅形的壳体形成，该壳体由塑料制成并具有下壳体底部3，环形的柱状突出部(环形突出部11)模制在该下壳体底部上地伸入胶囊内部中，该突出部的轴线等于胶囊轴线12。环形突出部的内直径等于输入开口5的直径的1/3至3/4。环形突出部的高度或宽度为2至6mm。
胶囊1在其底部3中在环形突出部11之内具有至少一个尤其是圆弧形的在胶囊1的塑料中的薄弱部位6，该薄弱部位在液体压力被施加在胶囊中时打开、断裂或撕开，以便液体从胶囊的内部空间中通向饮料出口7。优选地，薄弱部位6由撕开线构成，从而在撕开时壳体底部10的一部分向下断裂。该薄弱部位6也可以是撕开缺口、撕开接缝或其它类型的薄弱部。
在图3中示出的实施方案中，胶囊1的底部3具有四个尤其是圆弧形的薄弱部位6，所述薄弱部位均匀地分布在如下圆上，该圆居中地处于底部边缘附近并且因此相对于单份胶囊的中轴线12同轴。在薄弱部位的区域中，底部的塑料具有这样小的厚度，使得在那里塑料由于在内胶囊的内部出现的液体压力而断裂/撕开。
为了保证，胶囊1的内容物在胶囊的存放期间在其品质方面不降低，在一种实施方案中，胶囊1的壁由阻挡层或隔离层构成，所述阻挡层或隔离层由乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)或由带有被嵌入的由乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)制成的中间层的聚烯烃或由带有由EVOH或聚乙烯醇(PVOH)制成的被嵌入的中间层的可生物降解的聚乳酸(PLA)制成。
胶囊1在塑料注射成型中制成。在此重要的是，在将塑料注入到注射成型模具的形成壳体底部3的空心空间的中心时使塑料熔液均匀地从该中心向着底部的圆形的边缘流动。但是在此，薄弱部位6在路径中作为薄部位，所述薄部位分别产生流动阻力并且阻碍熔液流动。然而为了尽管如此仍获得直至底部3的外边缘以及也至胶囊1的各侧壁的均匀的流动，在各薄弱部位6之间设置圆弧形的薄部位20。所述弧形的薄部位处于如下圆上，薄弱部位6也处于该圆上并且该薄部位的中点是胶囊1的底部3的中点，该中点同样也是胶囊的浇注部位。
与在薄弱部位6的区域中相比，在薄部位20的区域中的材料具有更大的厚度，从而保证，通过在单份胶囊之内的液体压力仅使薄弱部位6并且不使薄部位20撕开或断裂。
为了在注入塑料时使流动阻力在所述圆的整个圆周上并且因此在薄部位20中和在薄弱部位6中一样大，薄部位20具有比薄弱部位6的径向宽度B2更大的径向宽度B1。
在本实施例中，设置有四个圆弧形的薄弱部位6和在各薄弱部位之间的四个圆弧形的薄部位20。它们所有一起形成一个不中断的圆。但是，替代地，也可以三个、五个或六个薄弱部位和薄部位分别形成一个圆。
优选地，胶囊额底部3、薄弱部位6和薄部位20具有如下尺寸：
在根据图1的实施例中，在环形突出部11之内内板8水平地平行于底部3。该内板8完全地填充环形突出部的内部空间，从而所述内板形锁合地置入环形突出部11的内部空间中并且在那里覆盖底部3。内板8的柱状外边缘在此紧密地贴靠在环形突出部11的内边缘上。内板8的厚度D为1至10mm。
多个缺口和/或槽35处于内板8的柱状外边缘9中，所述缺口和/或槽能够限制来自内胶囊的内部空间的水的通流，从而处于压力下的水绕流外边缘9，以便到达至底部3中的薄弱部位6。由此，实现流动延缓并且此外防止水从单份胶囊向外滴漏出来。
处于内板8之上的筛网21尤其是以被穿孔的薄膜的形式阻拦基质颗粒。
在壳体底部3的下侧上，被模制的第二环形突出部17向下伸出，该第二环形突出部的直径等于或小于第一环形突出部11的直径，其中，第二环形突出部17的直径选择得这样大，使得薄弱部位6处于第二环形突出部17之内。第二环形突出部的轴线处于胶囊轴线12上。
第二环形突出部17在外侧由碗形的塑料部件23包围，塑料部件形成单份胶囊1的下排出空间22并且具有下部中间的饮料排出部7。
在图2中示出的第二实施方式与第一实施方式的区别基本上在于，内板8具有比第一环形突出部11的外直径更大的外直径，从而内板8在周围径向地伸出超过环形突出部11并且为此形成环形的外边缘8a，该外边缘尤其是形锁合地填充环形空间14。这里，外边缘的下侧8a紧密地起密封作用地放置在壳体底部3上，并且内板8在其下侧上具有向下敞开的环形槽8b，环形突出部11伸入到所述环形槽中。
环形的外边缘8a具有垂直的通道形的筛网开口16，筛网开口使外边缘8a的上侧与其下侧连接，从而外边缘如筛网那样起作用。外边缘8a的下侧具有径向通流通道15，筛网开口16通入到所述通流通道中。在形成单份胶囊1的内部空间中的液体压力时，液体从内部空间流动到筛网开口16中并且流动到通道15中，然后流动到环形槽8b中，以便流过环形突出部并且在内板8下方到达薄弱部位6，以便将所述薄弱部位打开，从而液体到达排出空间22中并且到达至饮料出口7。
在图3中的薄弱部位成形为圆弧的一部分。而在图4至8中，薄弱部位6具有三角形、波浪形、一个或多个锯齿、椭圆形、U形或V形的形状。
在内胶囊的内部空间之内，(未示出的)上孔板平行于底部3并且平行于上覆盖薄膜固定，该上覆盖薄膜将内部空间划分成上空间和下空间。水通过矛状件到达上空间中，并且经由孔板中的孔使水流动到蓄存饮料基质的下空间中。各孔在孔板中以有规律的间距设置，从而水被均匀地分布在基质中。

Claims (21)

1.单份胶囊(1)，用于在饮料设备中制作饮料、如咖啡或茶，所述单份胶囊在其出口端部(2)上通过壳体底部(3)封闭并且在相对置的入口端部(4)上形成开口(5)，所述开口通过薄膜封闭，所述薄膜能由装置穿孔，以便将水挤压到胶囊内部空间中，所述胶囊内部空间包含饮料基质、饮料颗粒和/或饮料粉末，其特征在于，所述胶囊(1)在其壳体底部(3)中具有薄弱部位(6)，所述薄弱部位在液体压力施加在所述胶囊内部空间中时打开、断裂或撕开，以便使液体从所述胶囊(1)的内部空间通向饮料出口(7)，并且所述壳体底部(3)由盘形的内板(8)覆盖，所述内板的外边缘(9)具有液体通过部(10)，通过所述液体通过部在施加液体压力时使液体从所述胶囊(1)的内部空间流向底部(3)的薄弱部位(6)。
2.根据权利要求1所述的单份胶囊，其特征在于，伸入胶囊内部空间中的环形突出部(11)在所述壳体底部(3)上伸出，所述环形突出部相对于胶囊轴线(12)同轴地设置。
3.根据权利要求2所述的单份胶囊，其特征在于，所述内板(8)置入、尤其是形锁合地置入所述环形突出部(11)的内部空间(13)中，并且在此填充所述内部空间。
4.根据权利要求2或3所述的单份胶囊，其特征在于，所述内板(8)置入所述环形突出部(11)的内部空间(13)中，并且在此侧向地伸出超过所述环形突出部，以便利用所述内板的外边缘(8a)置入包围所述环形突出部的环形空间(14)中。
5.根据权利要求4所述的单份胶囊，其特征在于，所述内板(8)的外边缘(8a)靠置在所述壳体底部(3)上。
6.根据权利要求4或5所述的单份胶囊，其特征在于，所述内板(8)的外边缘(8a)形锁合地置入所述环形空间(14)中。
7.根据权利要求4至6之一所述的单份胶囊，其特征在于，所述内板(8)的外边缘(8a)是被筛网形地穿孔的。
8.根据权利要求4至7之一所述的单份胶囊，其特征在于，所述内板(8)的外边缘(8a)在面向所述壳体底部(3)的下侧上形成通流通道(15)，所述通流通道将液体从筛网开口(16)越过所述环形突出部(11)引导至所述薄弱部位(6)。
9.根据上述权利要求之一所述的单份胶囊，其特征在于，所述胶囊(1)的底部(3)在其外边缘附近具有至少一个断裂部位或至少一个撕开线，作为薄弱部位(6)。
10.根据权利要求9所述的单份胶囊，其特征在于，所述薄弱部位(6)处于相对于所述胶囊(1)的底部(3)的中心居中的圆上。
11.根据上述权利要求之一所述的单份胶囊，其特征在于，在所述壳体底部(3)的下侧上，第二环形突出部(17)向下相对于胶囊轴线同轴地伸出。
12.根据权利要求11所述的单份胶囊，其特征在于，排出空间(22)形锁合地、尤其是卡夹式地固定在所述第二环形突出部(17)上。
13.根据上述权利要求之一所述的单份胶囊，其特征在于，所述胶囊(1)的底部(3)为了在塑料注射成型时均匀地引导塑料熔液而具有圆弧形的薄部位(20)，
-所述薄部位处于所述薄弱部位(6)的中心圆上，
-所述薄部位填充各薄弱部位(6)之间的中间空间，并且
-所述薄部位具有如下材料厚度，所述材料厚度比所述薄弱部位(6)的材料厚度大得多，使得所述薄部位与所述薄弱部位(6)相反地不通过所述液体压力而撕开或断裂。
14.根据权利要求13所述的单份胶囊，其特征在于，两个至八个、尤其是四个薄弱部位(6)隔开相同的间距地设置在所述圆上并且在各薄弱部位之间的圆中间空间通过相同数量的圆弧形的薄部位(20)填充。
15.根据上述权利要求之一所述的单份胶囊，其特征在于，所述薄弱部位(6)具有三角形、波浪形、一个或多个锯齿形、椭圆形、U形或V形的形状。
16.根据权利要求13至15之一所述的单份胶囊，其特征在于，所述薄弱部位(6)具有0.10至0.20mm、优选约0.15mm的材料厚度，并且所述薄部位(20)具有0.20至0.30mm、优选约0.25mm的材料厚度。
17.根据权利要求13至16之一所述的单份胶囊，其特征在于，所述薄弱部位(6)具有0.1至0.3mm、优选约0.2mm的宽度，并且所述薄部位(20)具有0.7至2.0mm、优选约1.3mm的宽度。
18.根据权利要求13至17之一所述的单份胶囊，其特征在于，所述薄弱部位(6)具有3至50度、优选约10至40度的圆弧长度(α)，并且所述薄部位(20)具有75至85度、优选80度的圆弧长度(β)。
19.根据上述权利要求之一所述的单份胶囊，其特征在于，所述液体通过部(10)是所述内板(8)的外边缘(9)中的通道、缺口和/或槽。
20.根据上述权利要求之一所述的单份胶囊，其特征在于，筛网(21)或被穿孔的薄膜处于所述内板(8)上，所述筛网或被穿孔的薄膜覆盖所述内板。
21.根据上述权利要求之一所述的单份胶囊，其特征在于，所述胶囊(1)层状地构造成具有阻挡层或隔离层，所述阻挡层或隔离层由带有被嵌入的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的聚烯烃或由带有被嵌入的EVOH或聚乙烯醇(PVOH)的可生物降解的聚乳酸(PLA)制成。
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