CN110997523B - 饮料胶囊和方法 - Google Patents

Abstract

胶囊具有出口壁(4)，该出口壁包括开口(5)和用于该开口的封闭构件(6)；封闭构件与胶囊的出口壁成一体，并且从出口壁的内侧起在胶囊内部延伸。

Description

饮料胶囊和方法

技术领域

本发明涉及用于饮料的胶囊和利用所述胶囊制备饮料的方法；特别地，本发明涉及一种用于制备和分配饮料的胶囊，其中，饮料从胶囊的流出受到控制。在下文中，将使用词语胶囊，该词语涵盖类似的定义，举例来说，诸如筒盒和囊袋。

本发明的胶囊可以设置有附接到胶囊的底壁、即出口壁的输送器，该输送器具有柱塞以当要制备饮料时在所述出口壁中提供开口。

背景技术

将胶囊用于饮料在本领域中已经变得十分广泛，其不仅用于咖啡、巧克力和类似饮料，而且用于制备诸如肉汤之类的其他饮料，如WO2015193774中所公开的。将基本产品(诸如研磨或可溶产品)包装在用于饮料制备的胶囊中的优势是众所周知的：产品以其最佳状态放入胶囊中，并且将其风味和香气最大程度地保留在胶囊或胶囊容器中。

EP1604915公开了一种具有输送器的胶囊，该输送器收集离开胶囊的饮料并且从中心出口递送饮料。该方案可减少饮料制备机中的交叉污染。该胶囊具有限定冲泡腔室的箔或膜；当膜接触胶囊内的多个刺穿元件时，膜被刺穿。

WO2008011913示出了一种采用盖的胶囊，该盖限定了递送腔室，该递送腔室将离开胶囊的饮料朝向使用者的容器(比如马克杯、水罐、杯子或玻璃杯)输送，并实际上替代了已知饮品分配设备中存在的出口装置。胶囊具有用于所提取的饮料流出的中间输出端口，该输出端口由弹性隔膜封闭，该弹性隔膜在水的压力下打开。

本申请人名下的EP2628694公开了一种设置有出口装置的胶囊，这些出口装置是由沟槽限定的底壁的一部分，并且这些出口装置包括朝着筒盒的外部延伸的部分。换言之，胶囊的底壁具有沟槽，这些沟槽限定了底壁的部分，当壁破裂时，这些部分用作出口；另外，由沟槽限定的底壁的出口部分也向外延伸，以提供壁的突出的楔形部分。

本申请人名下的、并且在本申请的申请日尚未公开的PCT/EP2016/057844公开了一种自开式胶囊，其包括冲泡腔室和用于离开冲泡腔室的饮料的收集器元件、即输送器盖。在上述PCT/EP2016/057844中，胶囊的实施例具有冲泡腔室，该冲泡腔室包括在底壁中的出口开口；出口开口可以根据上述的EP2628694获得，并且包括限定具有突出部分的壁的一部分的沟槽。收集器元件或输送器盖在腔室的出口壁的外部安装在冲泡腔室上，并且可以从与所述出口壁隔开的位置运动到如下的位置，在该位置中，输送器盖与壁基本上相邻，并按压在冲泡腔室内部的突出部分以打开胶囊并分配饮料。

本申请人名下的、并且在本申请的申请日尚未公开的EP17150074公开了一种胶囊，在一个实施例中，其具有底壁，该底壁设有从出口壁的外表面延伸的突出部分。该突出部分借助于连接元件连结到出口壁，该连接元件将壁的外表面与突出部分的内表面沿着所述内表面的周缘的至少一部分连接。

EP1370170公开了一种用于从包含在胶囊中的可溶性产品制备饮料的单元，该单元包括收集装置，收集装置具有被设计成包含筒盒的座部。当通过座部的刺穿装置打开胶囊的出口壁时，刺穿装置与出口壁接合，以在刺穿装置与筒盒的出口壁之间提供至少一个节流结构。

用于不同成分的已知胶囊的问题在于：关于用于使饮料从冲泡腔室流出的出口装置。考虑到胶囊中成分的性质，出口装置应当能够提供不同的流速，同时，出口装置应当提供胶囊的最大可能的密封以及打开胶囊的可靠方式。

特别是关于那些包含研磨或叶子产品的胶囊的问题是改善冲泡条件，从而获得最佳的饮料。这一点在以下情况时尤其重要，即，当要求咖啡具有丝般质地和持续的泡沫(即，通过使用压力而获得的漂浮在饮料容器的表面上且由残留在液体中的小气泡组成的咖啡饮料的两相部分)的量时，或者当需要使用诸如水溶性粉末或糖浆之类的成分、或者诸如浓缩乳之类的饮料浓缩物来提供成分的完全溶解时。

迄今为止，已知的胶囊还具有回收问题，例如在EP1604915中所公开的，它们具有铝和塑料的组合。

此外，包含不同成分并设计用于制备不同饮料的胶囊(特别是在口味非常不同且通常不兼容的情况下，比如咖啡、茶、花茶、水果风味的可溶性冷饮或肉汤)应当适用于与机器一起使用，以用于饮料制备，而不会在机器的出口路径内产生交叉污染，从而特别是当从一种类型的饮料更改为另一种类型的饮料时，优化饮料在杯中的感官品质。

因此，需要一种改进的胶囊，其能够解决上述问题并且能够以简单、可靠、成本有效的方式用于制备分配饮料。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，并提供一种改进的饮料分配胶囊，该胶囊可以用一种或多种成分提供优良的饮料。本发明通过提供用于饮料分配设备的胶囊来实现该目的。本发明还提供一种从胶囊分配饮料的方法。

根据本发明的胶囊具有入口壁和出口壁，通过入口壁可以将流体馈送到胶囊中以制备饮料，出口壁包括用于从胶囊分配饮料的至少一个饮料出口装置。出口壁具有外侧和内侧。胶囊以本领域中本身已知的方式充当冲泡腔室。饮料出口装置包括至少一个出口部分和用于所述出口部分的封闭构件，以维持胶囊常闭，直到饮料被制备为止。封闭构件位于胶囊的内部，并且从出口壁的内侧朝向胶囊的内部突出。封闭构件通常通过连接元件与出口壁集成、即与出口壁成一体，该连接元件是胶囊的易破坏部分；一般地，胶囊的易破坏部分是相对于出口壁的其余部分具有优选减小的厚度的部分。

换言之，胶囊具有出口壁，该出口壁包括由封闭构件封闭的至少一个出口部分，该封闭构件例如是在出口部分上和围绕出口部分从出口壁向内延伸，并朝向胶囊内部的元件，并且与胶囊的出口壁集成；出口壁与封闭构件之间的连接元件可以被破坏或破裂，以打开胶囊并分配饮料。封闭构件因此可以至少部分地与胶囊的出口壁分离并且移动到胶囊中。

封闭构件具有外面和内面，该内面面向胶囊的内部，在该内部可以存储食物；在一种实施例中，当胶囊被封闭时，突出的封闭构件的所述外面的至少一部分与所述出口壁的所述外侧间隔开一定距离，以在出口壁中提供出口部分、即开口。在胶囊的打开的状态下，在连接元件或元件已被柱塞或一般地被按压元件破坏之后，封闭构件至少部分地与出口壁分离并且运动到胶囊中以打开出口壁的出口部分并分配饮料。为了破坏连接元件并使封闭构件与出口壁的内侧分离，并因此打开胶囊，向封闭构件施加压力、通常是朝向胶囊内部的压力。

封闭构件位于出口壁的内侧上，并从出口壁延伸进入胶囊中；在出口壁中，对应于封闭构件的位置，设置有出口壁的出口部分、即开口。优选地，所述开口呈底壁的缺失部分的形式、即贯穿出口壁的孔，使得在不存在封闭构件的情况下，出口部分提供了从胶囊的内部到外部的通道。如所提及的，封闭构件至少部分地从出口壁的内面延伸并且与出口壁集成、优选地与出口壁成一体，以在使用胶囊之前提供出口部分的密封，并且因此提供常闭的出口壁、即封闭的胶囊。在一种实施例中，封闭构件与胶囊独立地制备，并且以任何已知的方式(比如通过胶合、焊接和类似方法)与出口壁集成，以便封闭出口部分。封闭构件可以是箔或膜；封闭构件例如通过使用胶水或连接元件而可以与出口壁暂时集成，当在冲泡步骤中将热水馈送至胶囊时，该胶水或连接元件释放封闭构件。

在一种实施例中，当胶囊处于封闭状态时，封闭构件的外面的所述至少一部分置于由出口壁的内侧(或内面)限定的平面中。换言之，在该实施例中，当胶囊被封闭时，至少在封闭构件与出口壁集成的区域以及与该区域相邻的区域中，封闭构件的外面与出口壁的内面基本上共面。

封闭构件的外表面还可以相对于胶囊的出口壁的内面定位在内部或外部。换言之，它可以相对于出口壁的相邻部分突出或凹陷，并且可以相对于出口壁的内面或外面考虑这样的突出或凹陷；一般地，如果突出部分被部分地容纳在壳体中，则在出口的横截面中测量的容纳在壳体中的部分的量为突出部分的厚度的35％或更小，优选为所述厚度的15％或更小，更优选为小于所述厚度的10％。

如所述的，胶囊的封闭构件通过易破坏元件与所述出口壁成集成，该易破坏元件将封闭构件与出口壁连接；在一种实施例中，所述连接元件位于胶囊的出口壁内，并且它从密封元件的外面沿着所述外面的周缘的至少一部分延伸到所述出口壁。在一种实施例中，封闭构件的整个周缘具有连接构件，并且当破坏连接构件时，整个封闭构件可以与出口壁分离。

在一种实施例中，封闭部分具有一定形状、例如为U形，使得封闭构件的中心部分延伸穿过出口壁的出口部分，并且其以优选的平坦表面延伸到出口壁的外部。当胶囊处于封闭状态时，封闭构件的中间部分的向外突出的表面可以与出口壁的外面间隔开。在该实施例中，通过在封闭构件的突出表面上施加压力，连接元件将被破坏并且胶囊被打开。

在另一实施例中，封闭构件具有与出口壁的内面基本共面的平坦区域，并且压力被施加到所述平坦区域。平坦区域可以在整个封闭构件上延伸或仅在封闭构件的一部分上延伸；在后一种情形中，封闭构件可以具有沿着开口的周缘的平坦圆环和从出口壁突出的居中部分的结合。

在另一实施例中，封闭构件是附接到出口壁以覆盖和封闭出口壁的出口部分(开口)的膜或箔；示例性箔是铝基箔，比如铝层压板。一般地，层压箔至少部分地由层压铝构成，或者包括被铝涂覆的层压塑料，或可以使用本领域技术人员容易获得的材料(比如PP、EVOH、PE等)的层的不同组合的层压塑料，或可生物降解的层压材料。将箔附接到胶囊的合适方式包括将箔焊接并胶合到壁的内侧。

在一种实施例中，胶囊通过作用在封闭构件上的柱塞打开；该柱塞的形状优选地与出口壁中的出口部分的形状互补。因此，该柱塞可以在出口壁的出口部分中穿透并且破坏连接元件。在胶囊在破坏连接元件的步骤之前和之后二者之前的状态下，柱塞部分地容纳在出口壁的出口部分中，并且使出口壁中的出口部分的开口封闭。

如所述的，当胶囊被打开时，可以由出口壁的出口部分为柱塞提供壳体；在一种实施例中，壳体的形状与柱塞的形状互补，优选的形状是柱塞和壳体两者的圆形。因此，在胶囊的打开状态下，柱塞位于出口部分中，并且可以在出口部分的侧壁与柱塞的一个或多个侧壁之间提供通道。用于饮料的通道可以在打开胶囊之后存在，或者可以在饮料从胶囊中出来时形成；在一种实施例中，通道由于破坏连接元件而存在，然后柱塞再次封闭出口部分，并且由于饮料在压力下离开胶囊而再次形成通道。在上述的EP1370170中公开了柱塞与出口壁之间的相互作用；柱塞的尺寸、即直径可以比出口部分的尺寸、即直径稍小、相等或稍大。一般地，两个直径之间的差使得如果出口部分的直径大于柱塞的直径，则该差为0.2mm或更小，即，柱塞与开口之间的间隙为0.1mm或更小。根据可能的实施例，如果出口部分的直径小于柱塞的直径，则该差不大于0.5mm，即，柱塞与开口之间的干涉(过盈)不大于0.25mm。

在一种实施例中，柱塞和开口部分具有相同的形状，例如圆形，并且柱塞的尺寸大于开口部分的尺寸，使得当柱塞插入到开口部分中时，其粘附到出口壁的开口部分的侧部。通过破坏将突出部分连接到出口壁的元件并且通过将柱塞按压到出口壁的出口部分中来打开胶囊的结果是，在柱塞已经将封闭构件从胶囊的出口壁分离之前和之后，柱塞封闭开口。当饮料离开胶囊时，饮料流过壳体的壁与容纳在出口部分中的柱塞的壁之间的通道，该通道是通过胶囊内部的受压饮料的作用获得的。

在一种实施例中，封闭构件和柱塞具有“U”形的纵向截面，并且封闭构件具有圆形的凸缘状部分以接纳柱塞。

本发明的另一个目的是分配饮料的方法。该方法包括如下步骤：提供一种胶囊，该胶囊具有出口壁、位于所述出口壁中的出口部分以及所述出口壁的所述开口的封闭构件，其中，所述封闭构件与所述出口壁集成，并且对应于所述出口部分在所述胶囊内部从所述出口壁延伸；按压所述封闭构件；通过将所述封闭构件至少部分地与出口壁分离来打开胶囊；在胶囊的内部与外部之间提供至少一个通道；通过所述通道分配饮料。

可以通过本领域中已知的任何方式在封闭构件上施加所需的压力。作为示例，所述装置可以是在已知的冲泡机中接纳胶囊的饮料收集器元件中的座部的一部分：当将胶囊接纳在其座部中并且机器被封闭以开始冲泡步骤时，封闭压力还可以用于破坏打开封闭构件的连接元件。在优选的实施例中，本发明的胶囊设置有具有柱塞的输送器盖，如上述PCT/EP2016/057844中所论述的。在该实施例中，当输送器盖轴向地运动更靠近至胶囊的出口壁时，胶囊的封闭构件被按压入胶囊中：此时，该胶囊可以被机械地打开。因此，本发明还涉及一种包括根据上文所述的胶囊和用于饮料的收集器元件的系统。优选地，用于饮料的收集器元件是如在本申请中公开的输送器盖。应当理解，在用于饮料的收集器元件是饮料制备机的一部分的实施例中，下文中公开的用于输送器盖的柱塞的特征经过必要的修改而存在于饮料收集器元件的柱塞中。

在另一实施例中，封闭构件(出口壁的集成部分或是密封地附接到出口壁的箔)被指向胶囊内部的力机械地偏置，但是其不会破坏打开胶囊，即连接元件被柱塞施加压力(即被偏置)，但不会由于柱塞的作用而破裂。在将受压水或等效流体馈送到胶囊中以冲泡或溶解成分后产生开口。换言之，通过机械力和作用在胶囊壁上的内部压力的结合来获得开口。

可以调节通过输送器盖的抵接元件可到达的距胶囊的出口壁的最小距离，从而控制由输送器的柱塞施加在封闭构件上的机械压力。当封闭构件是附接到出口壁以封闭其出口部分的箔或等效元件时，柱塞可能破坏或分离箔。如果箔通过在饮料制备期间可能破坏或溶解的连接元件附接到出口部分的内侧，则箔可以被分离。这种类型的合适的连接元件是例如在与热水接触时溶解或失去其粘合性能的胶。在这种情形中，封闭构件将与出口壁分离而不会破裂或撕裂。

除其他变量外，该过程允许调节胶囊的打开压力和所谓的“冲泡时间”或将饮品保持在胶囊内的初始时间段的长度，从而如果需要的话允许提供不同的浸泡参数，这些参数进而允许调节饮品的感官特性。而且，利用本发明的方法，可以通过例如用出口部分和柱塞的合适的设计、形状和/或尺寸控制来控制从胶囊分配的饮料的流速。这将导致具有用于饮料的不同类型的通道，例如始终存在的通道(用于没有奶油或气泡的饮料)和仅在分配步骤期间胶囊中的压力足够高时才存在的通道(如上所述)。

出口部分的壁和/或柱塞的侧壁可具有凹部或肋，以增加或减小通道的尺寸或将通道分为若干通道。

在优选实施例中，柱塞的例如直径的尺寸等于或大于开口部分的尺寸；因此，在封闭构件与出口壁分离之前和/或之后，柱塞封闭出口壁的出口部分。换言之，在本发明的一种实施例中，当柱塞被插入到出口部分中并接触封闭构件时，柱塞的一部分的直径足够大以接合出口壁的出口部分。结果是，即使在封闭构件已被分离或破裂之后，由于柱塞会封闭出口部分，因此该胶囊仍然是封闭的胶囊：当将水馈送到胶囊中以制备饮料时，一旦胶囊中的压力已经达到足以迫使水(或类似流体)在柱塞与出口壁之间通过的值，则至少部分地获得在柱塞与出口壁之间所需的一个或多个通道。该实施例的更多细节可以在上述EP1370170中找到。

在优选实施例中，以下特征组合地存在：胶囊设有输送器盖，该输送器盖可以相对于胶囊的中心竖直轴线运动，输送器盖具有柱塞，当将胶囊和输送器系统容纳在冲泡机中时，一旦该机器的冲泡腔室封闭并准备好冲泡，就可以使输送器盖运动抵靠胶囊的出口壁，柱塞的高度使得当机器封闭时并且在将水供给胶囊之前，柱塞在出口壁的封闭构件上施加指向胶囊内部的机械力。柱塞的宽度尺寸(例如直径)等于或大于出口壁的开口元件的该相同尺寸，饮料的出口壁的开口是通过使内部定位的封闭构件分离而获得的，在由柱塞施加的机械力和由馈送到胶囊内部的流体的压力施加的力的组合作用下，封闭构件分离。

在另一实施例中，除了以下事实，各特征的组合是相同的：柱塞的高度被设计成被定位靠近出口壁的封闭构件或与其接触，而不施加指向胶囊内部的机械力。

本发明提供了优于现有技术的几个优点。胶囊以容易且可靠的方式打开，生产起来并不昂贵，并且提供了根据所需饮料类型来调节从胶囊分配的饮料的流速的手段。换言之，通过在出口壁与开口装置之间限定不同的界面表面，可以实现不同的制备循环，承受不同的压力曲线、即在时间上建立的不同的压力，并且随后可以获得不同的饮品制备。作为示例，在用于分配浓缩咖啡的胶囊中，通过壳体与突出部分之间的通道的阻力将大于在用于分配热肉汤的胶囊中的阻力。通过进行必要修改，本发明的胶囊特别适合与如本申请人的申请PCT/EP2016/057844中公开的输送器盖一起使用。

附图说明

现在将参考非限制性附图更详细地公开本发明，在附图中：

图1是本发明的组装的胶囊的立体剖视图；

图2是图1中的胶囊的局部侧视剖视图；

图3是图1中的胶囊的出口壁的俯视外部视图；

图4是用于图1中的胶囊的输送器盖的俯视内部视图；

图5是图1中的胶囊的细节的侧视剖视放大图；

图6是图5中的细节的视图，其中胶囊处于打开状态；

图7是包括出口部分的出口壁区域的放大剖视图；

图8是本发明的另一实施例的类似于图7的放大图。

具体实施方式

参考图1和图2，本发明的胶囊1具有入口壁2，通过该入口壁2将水或流体注入或馈送至胶囊1；图1中示出的入口壁是本身在本领域中已知的膜，该膜适合于被用于流体或水的注射装置刺穿。可以使用本身在本领域中已知的其他可能的入口壁，比如在EP1807318中公开的自刺穿式入口壁。胶囊1还具有侧壁3和出口壁4，出口装置位于出口壁4处，以用于分配在胶囊中制备的饮料；该胶囊用作冲泡腔室。出口壁4具有内侧8和外侧7；在所示实施例中，外侧设置有肋9以增加壁的刚度，小肋9a可以将出口壁连接至侧壁3，这也用于增加胶囊的刚度。过滤器支承件18位于胶囊的底部部分处，并且例如通过超声焊接/粘接或者简单地通过过滤器与本体之间的机械过盈配合而固定在所述位置，例如适合于提供例如卡合(或卡配)插入。另外，可以在直接相邻于过滤器支承件18的环形圈上焊接纸制过滤器盘(图中未示出)，从而固定过滤器支承件18并避免将最细的咖啡粉递送到成品饮料中。可选地，将另一个过滤器或穿孔元件19焊接到过滤器支承件18上方的侧壁3上；元件19与过滤器支承件18间隔开，以提供用于容纳用于制备所需饮料的咖啡或其他成分的腔室。

出口壁4的某区域包括被设置在出口壁4中的至少一个出口部分5和用于出口部分5的封闭构件6，饮料通过出口壁4的上述区域从胶囊被分配(在图5和6中放大地示出)。出口部分5优选地是出口壁中的通孔，使得在封闭构件6所处的位置处在出口壁4中存在空的空间。附图中所示的优选实施例具有位于中心的一个出口部分，其他可能的实施例可具有多于一个开口。

与出口部分5关联的是封闭构件6，该封闭构件6与出口壁4集成为一件或与出口壁4一体制成，并且使开口5封闭。在一种实施例中，出口部分是壁4中的圆形孔，封闭部分是使孔4封闭，并且位于胶囊内部、在壁4内侧上的圆形元件。

在一种实施例中，胶囊的封闭构件6借助于易破裂的连接元件10集成至出口壁4，参见图7，连接元件10将封闭构件6与出口壁4连接；在一种实施例中，连接元件沿着封闭构件的外面14的周缘P定位。在其他实施例中，元件10可取决于封闭构件相对于出口部分的厚度的位置而定位至胶囊的内部或外部。在图7中，连接元件10被示出为沿着构件6的外面14的整个周缘从构件6的外面的边缘延伸到出口部分5的周缘的边缘。图7中的封闭元件是平坦的，但其他形状也是可能的，比如图1－6中所示的封闭构件6的U形。

应当注意，在本发明的大多数实施例中，连接元件10具有较小的厚度和尺寸，其可以在0.02mm至0.1mm的示例性范围内。厚度和尺寸可以根据所使用的材料的类型而不同，并且优选地，连接元件10具有将其连接至外壁4的基本均匀的厚度。在注射模制或共注射模制的胶囊中，注射点优选地位于封闭构件中。

在本发明的先前公开的实施例中，封闭构件6的宽度基本上与出口壁4的出口部分5的宽度相同。这将导致连接元件10的上述位置，即沿着部分5和构件6两者的周缘。其他可能的实施例可设置成构件6的宽度短于壁4的外侧7处的壳体5的宽度。在该实施例中，连接元件10将延伸，以在构件6与壁4之间提供所需的连结。

为了打开胶囊，在封闭构件6上施加压力，使连接元件10破裂，即破碎(见图6)，并且在饮料制备步骤期间，封闭构件被朝向胶囊的内部推动并容纳在其中。压力可以通过在此称为柱塞12的按压装置施加，但是，可以使用具有不同高度以及尖锐或平滑的角部的任何合适的形式或形状的按压装置。柱塞12的最上部分、即压抵封闭构件6的区域可以被设计成在冲泡循环开始时相对于出口壁4的内表面保持基本上接触并且是相平的，如图5和图6中所示，或者优选地，它可以略微高出一点，使得它将从出口壁的内面突出。

图1和图2分别示出了根据本发明的胶囊和输送器盖的剖视图和分解图，其中，胶囊处于封闭状态，即出口部分5被封闭构件6封闭。在该组件中，输送器13的侧壁15位于胶囊的侧壁3的底部(相对于附图)部分3a(也参见图2)的外部。输送器13可以如箭头F所示的那样沿着侧壁3a滑动，以在已经使连接元件10破碎之后将封闭构件6按压到胶囊中。输送器具有柱塞12(或适于控制每秒穿过开口的液体量的等效装置，开口被形成以使饮料从胶囊中流出)，柱塞12作用在封闭构件6上以打开胶囊的底壁。在一种实施例中，胶囊由作用在封闭构件上的柱塞10打开；该柱塞的形状与出口壁3中的出口部分5的形状互补，如图中可见。因此，柱塞可以穿入出口壁的出口部分5(如图1和图5中所示)并且破坏连接元件10以使封闭构件6分离。在胶囊打开状态下，如图6中所示，柱塞12的一部分容纳在胶囊的出口壁的出口部分5中。

通过破坏使封闭构件连接到出口壁的元件10并且通过将柱塞按压到出口壁3的出口部分5中来打开胶囊的结果是，出口壁不再完整，并且，当饮料离开胶囊时，饮料流过出口部分5的壁3b与容纳在出口部分中的柱塞的壁10b(参见图7)之间的通道，如通过图6中的箭头H所示。通过选择柱塞和开口5的尺寸和形状，可以控制从胶囊分配的饮料流。

在附图中所示的实施例中，出口部分5的形状与柱塞的形状互补，即它们两者具有圆形形状。因此，在胶囊的打开状态下，柱塞位于出口部分5中，并在出口部分的(壁3的)侧壁3b与柱塞12的侧壁10b之间提供通道。如图1和图5中所示，柱塞也可以在壁打开之前装配到出口部分5中。柱塞12的直径为D1，出口部分5的直径为D2，如图2中所示；在优选实施例中，D1比D2大得多或等于D2，即D1≥D2。在所示的实施例中，柱塞12的部分11的直径D1等于或大于D2；上述直径的比例使得柱塞12的部分11可以进入开口、即出口部分5中，并且装配到所述开口中以基本上封闭开口。在一种实施例中，由于相对于出口部分5的直径D2而言，柱塞的部分11的直径D1更大，因此D1装配在开口5中以产生过盈配合。换言之，柱塞的壁10b将与出口部分5的壁3b接触，从而优选地在壁3b上施加压力。

该通道可以在胶囊打开之后存在，或者可以在饮料从胶囊中出来时形成；在所示的实施例中，柱塞在其使封闭构件与出口壁分离之前将出口部分封闭(参见图3和4)。在该实施例中，通过饮料在力的作用下离开胶囊而形成通道，该力由在向胶囊供给加压水时在胶囊内积聚的压力所施加。换言之，由于柱塞的部分11与开口5的过盈配合，因此在构件6已经从出口壁分离之后，开口5被柱塞封闭。一旦胶囊中的压力已经达到的值足以迫使饮料到柱塞的部分11的壁10b与出口壁3的开口5的壁3b之间(参见图6的箭头H)，则饮料将被分配。有利地，过盈配合确保在饮料已经被分配之后开口5被封闭或基本封闭，从而避免或减少了当从机器中取出胶囊时饮料的滴落。通常，比例D1/D2可以在1.0至1.08的范围内。在优选实施例中，差D1-D2为0.2mm或更小，即，柱塞大于出口开口，并且柱塞直径D1和出口直径D2的尺寸选择成使得D1-D2＝0.2mm或更小。在可能的实施例中，差D1-D2可以为-0.5或更小，优选为-0.2mm或更小，即，柱塞小于出口开口。柱塞直径D1的适合尺寸可以包括在8mm至4mm之间，优选地在6mm至5mm之间。在上述的EP1370170中公开了由过盈配合对柱塞与出口壁之间的相互作用的进一步说明。

使用上述胶囊分配饮料的方法包括以下步骤：首先，提供胶囊1，胶囊1具有出口壁4、位于所述出口壁中的出口部分5和用于所述出口部分5的封闭构件6，其中，所述封闭构件通过胶囊的连接元件10而与所述出口壁4集成或一体制成，所述封闭构件6可以位于出口壁的内侧上并延伸到所述胶囊的内部中。为了打开胶囊，柱塞或等效装置被提供，并且通过出口壁的出口部分5与封闭构件6接触。柱塞优选地设置为被安装在胶囊上的输送器盖的一部分，从而封围出口壁4。

在一种实施例中，柱塞的顶部11被压抵封闭构件6以破坏连接元件10并打开胶囊壁。在本发明的另一实施例中，柱塞的部分11首先通过所述出口部分5与封闭构件6接触；柱塞压抵所述封闭构件，以分离所述封闭构件6，并在壳体与突出部分之间提供至少一个通道；通过所述通道分配饮料。当要打开胶囊时，突出部分5受到指向胶囊1内部的力，破坏连接元件10并且在所述壳体内部移动部分5，以在壳体6与突出部分5之间提供至少一个通道；最后的步骤是通过所述通道分配饮料。

在另一实施例中，将柱塞的部分11插入出口部分5中，首先使部分11与封闭元件6接触，并且部分11被如下的力压抵封闭元件6，该力足以使封闭元件6朝向胶囊的内部偏置，但是不足以破坏连接元件10。换言之，该方法提供了第一步骤，其中，当所述胶囊是封闭的时候将力施加抵靠封闭构件6，而不打开胶囊。然后，将加压水或加压冲泡流体馈送到胶囊内部以制备所需的饮料；通过馈送加压流体、例如水，胶囊内部的压力将增加，例如达到所需的冲泡压力(如果饮料是冲泡的)，或者达到所需的混合压力(如果饮料是通过压力混合例如可溶成分或液体浓缩物来制备的)。压力增加直至由柱塞12施加的力与胶囊中的加压液体所施加的力的组合作用导致所述封闭构件6从出口壁4的内面8分离并且饮料被分配。

如前所述的，柱塞优选地提供与开口5过盈配合，并且用于饮料的所需的一个或多个通道也是由胶囊中的压力产生的，如上所述，该压力将迫使饮料到壁3b与10b之间。

在图1至图6所示的实施例中，封闭部分6是设计成一定形状的，即，它是U形的，使得封闭构件6的中心部分16延伸穿过出口壁的出口部分5并且突出到出口壁4的外部，而具有构件6的外侧14的平坦表面。当胶囊处于封闭状态时，封闭构件的中间部分16的向外突出的表面可以与出口壁4的外面7间隔开。在该实施例中，通过在封闭构件6的突出表面16上施加压力，连接元件将被破坏并且胶囊被打开。

在所示的实施例中，封闭构件6具有与出口壁的内面8基本共面的平坦区域20，并且压力被施加到所述平坦区域。如图7的实施例所示，平坦区域20可以在整个封闭构件上延伸，或者如图1至图6中所示，仅在封闭构件的一部分上延伸；在后一种情况下，封闭构件6可以具有沿着开口的周缘的平坦圆环20以及从出口壁突出的居中部分16的组合。柱塞12的按压部分11将被形状设计成适形于封闭构件6的形状。优选地，在胶囊的冲泡和/或分配状态下，柱塞将从出口壁4的内侧突出；该特征优选地适用于在此公开的所有实施例。

本发明的胶囊的另一个实施例具有封闭构件，该封闭构件是胶合或焊接(参见图8)到出口端口的内侧的箔21或膜。在焊接的封闭构件的情形中，胶囊和输送器(或饮料收集器)的上述说明将在封闭构件不与出口壁分离而是其被柱塞撕裂或破裂的前提下适用。在一种实施例中，当将柱塞插入到开口中时，箔21破坏或撕裂以提供胶囊的所需开口。

在一种实施例中，箔或膜21以正常地密封出口部分的方式附接至出口壁，并且在制备饮料时，可以通过柱塞将箔或膜21从壁上移除、即分离。例如在箔21通过可移除的(即可分离的)装置附接到出口壁4的情况下就是这样，装置比如是可移除的胶22或在分配热饮期间与胶囊中的胶相容的且在一定温度下熔化的胶22。胶在与被馈送到胶囊的热水接触时将失去其粘合性能，并且由于柱塞12将封闭构件朝向胶囊内部偏置，因此箔21将会分离，通常不会撕裂或破裂，以开放出口部分。

如上所述的，优选地选择柱塞的尺寸和出口壁的出口部分的尺寸，使得柱塞在被插入到出口部分中时将封闭出口部分，以使箔21破裂或将其与出口壁4分离。参考具有一体的封闭构件和该构件连接至胶囊出口壁的连接部分的实施例论述的本发明的以上特征和方面，比照适用于此处讨论的实施例。

Claims (18)

1.一种用于饮料分配设备的胶囊(1)，所述胶囊具有出口壁(4)，饮料通过所述出口壁(4)从所述胶囊(1)分配，所述出口壁具有外侧(7)和内侧(8)，并且设置有至少一个出口部分(5)和用于所述出口壁的所述出口部分的封闭构件(6)，所述封闭构件通过所述胶囊的连接元件(10)与所述出口壁(4)集成或一体制成，其特征在于，所述封闭构件(6)位于所述出口壁的所述内侧上并且延伸到所述胶囊的内部中，所述胶囊还包括至少安装在所述胶囊(1)的所述出口壁上的输送器盖，所述输送器盖具有柱塞(12)，其中，所述出口部分(5)的所述封闭构件和所述输送器盖的所述柱塞被构造和定位成相互作用，使得所述胶囊由于所述胶囊(1)与所述输送器盖(13)之间的相对运动而被所述柱塞打开，由此，所述柱塞使所述封闭构件的至少一部分与所述胶囊的所述出口壁的所述内侧破裂或分离。

2.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于，所述连接元件至少沿着所述封闭构件的外面(14)的周缘的至少一部分从所述封闭构件(6)的所述外面(14)延伸到所述出口壁(4)的所述内侧(8)，并且所述连接元件(10)被破坏以打开所述胶囊。

3.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于，所述连接元件是胶(22)，并且所述封闭构件是胶合到所述出口壁的箔(21)。

4.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于，所述柱塞的形状与所述出口部分的形状互补。

5.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于，所述柱塞和所述出口部分具有圆形形状。

6.根据权利要求5所述的胶囊，其特征在于，所述柱塞的直径等于或大于所述出口部分的直径。

7.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的胶囊，其特征在于所述封闭构件包括部分(16)，所述部分(16)从所述胶囊的所述出口壁的内壁延伸，延伸穿过所述出口壁的所述出口部分，并且延伸至与所述出口壁的所述外侧(7)平齐或从所述出口壁的外侧(7)突出的位置。

8.根据权利要求6所述的胶囊，其特征在于，所述封闭构件和所述柱塞具有“U”形的纵向截面，并且所述封闭构件具有圆形的凸缘状部分以接纳所述柱塞。

9.根据权利要求7所述的胶囊，其特征在于，所述封闭构件和所述柱塞具有“U”形的纵向截面，并且所述封闭构件具有圆形的凸缘状部分以接纳所述柱塞。

10.一种通过将水或饮料形成流体馈送到由根据权利要求1至9中的任一权利要求所述的胶囊中来分配用容纳在所述胶囊中的成分制备的饮料的方法，所述方法包括以下步骤：提供胶囊(1)，所述胶囊(1)具有出口壁(4)、位于所述出口壁中的出口部分(5)以及用于所述出口部分(5)的封闭构件(6)，其中，所述封闭构件通过所述胶囊的连接元件(10)与所述出口壁(4)集成或一体制成，其特征在于，所述封闭构件(6)位于所述出口壁的所述内侧上并且延伸到所述胶囊的内部中，由此，当所述胶囊被打开以从所述出口部分分配饮料时，所述封闭构件至少部分地与所述出口壁破裂或分离；提供柱塞；将所述柱塞插入所述出口部分(5)中；使所述柱塞与所述封闭构件接触或将所述柱塞压抵所述封闭构件；分离或破裂所述封闭构件；通过所述出口部分分配饮料。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，通过选择所述出口部分(5)和所述柱塞的形状和/或尺寸来控制饮料的流速。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在分离所述封闭构件(6)之前，所述柱塞的至少一部分容纳在所述出口部分(5)中，并且所述柱塞封闭所述出口部分。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将受压的水和/或其他流体馈送到所述胶囊，直到所述胶囊中的水或流体的压力达到足以迫使所述饮料到位于所述出口部分处的所述胶囊的出口壁与所述柱塞之间的值为止。

14.根据权利要求10至13中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述胶囊包括能运动地安装在所述胶囊(1)上的输送器盖，并且所述柱塞(12)设置在所述输送器盖上，所述方法包括以下步骤：在胶囊(1)与所述输送器盖之间提供运动以打开所述胶囊出口部分(5)，所述胶囊出口部分(5)和所述输送器盖被构造成相互作用，使得由于所述胶囊(1)与所述输送器盖之间的所述相对运动，所述胶囊封闭构件通过所述输送器盖与所述胶囊的所述出口壁分离。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述输送器盖具有至少一个柱塞，所述柱塞被压抵所述封闭构件(6)以破坏打开所述胶囊(1)并将所述封闭构件(6)移动到所述胶囊中。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，使所述输送器盖朝向所述胶囊运动，并且所述输送器盖的所述柱塞被压抵所述出口壁的所述出口部分的所述封闭构件，并且将力施加在所述封闭构件上而不打开所述胶囊；并且其中，将水或饮料形成流体馈送到所述胶囊，直到所述封闭构件与所述出口壁的内面分离并且饮料被分配为止。

17.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述柱塞是输送器盖的一部分，所述输送器盖在所述胶囊的出口壁处安装在所述胶囊上。

18.根据权利要求10至13中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述封闭构件(6)是箔(21)，所述箔附接到所述出口壁(4)以封闭所述出口部分(5)，并且在冲泡或饮料制备步骤期间，所述箔被所述柱塞(12)分离或破坏。

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