CN113811231B - 用于从胶囊制备液体食物的冲泡室、冲泡单元、设备和系统 - Google Patents

Abstract

提供用于从胶囊(10)制备液体食物的冲泡室(1)，其包括胶囊容座(2)和用于封装住胶囊(10)的封闭板(3)，其中，胶囊容座(2)和封闭板(3)可相对于彼此从用于引入胶囊(10)的打开位置移位到用于封闭胶囊(10)的关闭位置，其中，胶囊容座(2)设计为至少为两部分并包括基座部件(20)和保持部件(26)，其中，胶囊容座(2)包括密封件(30)，该密封件能够实现保持部件(26)与基部部件(20)之间的流体密封连接，基座部件(20)和保持部件(26)能够沿轴向方向(40)相对于彼此伸缩式的移入。

Description

用于从胶囊制备液体食物的冲泡室、冲泡单元、设备和系统

技术领域

本发明涉及一种用于从胶囊制备液体食物的冲泡室、冲泡单元、设备和系统。

背景技术

现有技术中已知多种冲泡室。由塑料或铝制成的胶囊插入到冲泡室中，当冲泡室关闭时，胶囊在至少一侧被刺穿。因为萃取有时是在高压下进行的，为了关闭冲泡室，必须施加一定的关闭压力。当打开冲泡室时，用过的分份包装落下到收集容器中。为了冲泡室的关闭运动以及为了施加为此所需的力，使用致动元件，例如呈单臂式枢转杆的形式。这种杆机构例如从EP 1 646 305、WO 2008/004116、WO 2009/074553、WO 2012/032019已知。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点。特别地，将在不减小紧密地关闭冲泡室所需的力的情况下减小使用者的关闭力。此外，冲泡室应该易于制造且制造成本低。

该目的通过必要技术特征限定的装置实现。进一步的实施方式由附加技术特征产生。

根据本发明的用于从胶囊制备液体食物的冲泡室包括用于封装胶囊的胶囊容座和封闭板。胶囊容座和封闭板可以从用于插入胶囊的打开位置相对于彼此移位到用于封装胶囊的关闭位置。冲泡室具有至少一个用于将冲泡流体、特别是水引入到冲泡室中的流体入口和至少一个用于排出液体食物的流体出口。在此方面，胶囊容座构造成至少两部分并且具有基座部件和保持部件。在关闭位置，胶囊容座的保持部件可被压靠至封闭板，以便能够将胶囊紧密地封装在冲泡室中。胶囊容座包括密封件，该密封件能够实现保持部件与基座部件之间的流体密封连接。基座部件和保持部件在一个轴向方向上至少部分地相对于彼此可伸缩地移入，其中，保持部件与基座部件之间的密封件具有外密封唇缘和内密封唇缘。

“伸缩”在此处和下文中被理解为，两个可相对彼此移入的部件设计成使得外部部件的内轮廓与内部部件的外轮廓至少在部分区域中对应，以便它们可以插入到彼此中。相应地，外部部件可以至少部分地接纳内部部件。

通过将胶囊容座分成至少两个部分，使得冲泡室的机械关闭运动能够与冲泡室的最终密封相分离。冲泡室可以由使用者关闭，例如通过在插入胶囊之后致动关闭杆。随后，胶囊容座的保持部件进行附加运动，这使得胶囊能够紧密地封闭，优选地使胶囊的凸缘区域与保持部件和封闭板密封。保持部件的这种附加运动可以由使用者或由设备本身执行。两种运动的分离使得使用者能够不用力即可实现关闭运动，这使得无需施加高接触压力即可实现紧密封闭。

具有可相对彼此伸缩的保持部件和基座部件的胶囊容座设计使得构造简单并且在保持部件与基座部件之间采用的密封简单。

由于具有外密封唇缘和内密封唇缘的设计，密封件可以被分配不同的密封功能，其根据冲泡室的工作状态而发挥它们的作用。两个术语“外”和“内”指距胶囊容座的中心轴线的局部距离。因此，外密封唇缘比内密封唇缘更远离中心轴线。

密封件可以呈环形形状并固定在保持部件或基座部件上。

外密封唇缘和内密封唇缘可以同轴地布置。

外密封唇缘可以设计成能够与横向于轴向方向的密封面进行密封连接。相应地，该密封唇缘可以例如在轴向方向上密封。在各部件(即保持部件和基座部件)发生相对位移的情况下，该密封功能将相应地改变。

外密封唇缘可以径向于轴向方向膨胀，以便能够与平行于轴向方向的密封面进行密封连接。这样的密封功能可以独立于保持部件与基座部件之间的伸缩运动而实现其密封功能。

基座部件和保持部件可以相对于彼此在液压作用下移位。保持部件与基座部件之间的液压触发式运动能够使运动独立于使用者进行。此外，因为用于提供运动所需的液压压力的泵已经存在于饮品制备机中，所以不需要额外的驱动装置。

液压移位所需的液压流体同时可以是冲泡流体。如果用于制备饮品的冲泡流体也用作用于保持部件与基座部件之间的相对运动的液压流体，则可以实现特别简单的构造。例如，可以节省控制阀。

冲泡室可以包括止回阀，该止回阀防止流体从冲泡室流回到流体入口中。因为经验表明使用者仅清洁饮品制备设备的容易够到的区域，所以在卫生要求方面这种止回阀是特别有用的。

密封件的内密封唇缘可以形成止回阀。通过使用内密封唇缘作为止回阀，可以节省额外的部件并且简化了冲泡室的设计。

当冲泡室关闭时，密封件可以在内密封唇缘与外密封唇缘之间形成封闭的密封室，该密封室直接连接到流体入口。例如，该密封室可以直接用于液压驱动保持部件与基座部件之间的相对运动。

密封室可以包括用于排空密封室的出口阀。这样的出口阀对于在已经制备饮品之后排放出密封室中剩余的剩余液压流体是有利的。特别地，在液压流体也是冲泡流体的情况下，这样的出口阀防止将陈水用于下一次饮品制备。

密封件的外密封唇缘可以形成出口阀。通过设计带有径向可膨胀外密封唇缘的密封件，可以实现在密封室内的内部压力较低的情况下，外密封唇缘不再邻接平行于轴向方向延伸的密封面，由此形成出口阀。同样，可以节省额外的部件并且简化冲泡室的构造。

冲泡室可以构造为使得当冲泡室打开时出口阀打开进而密封室连接到残余水排放口。在冲泡室打开后，制备饮品后剩余在密封室中的液压流体可以直接排空到残余水排放口中。

保持部件在其与封闭板相关联的端部上可以具有接触挤压轮廓，该接触挤压轮廓对应于被插入或将被插入冲泡室中的胶囊的密封部件。例如，这样的接触挤压轮廓可以是接触挤压肋。可以理解的是，该挤压轮廓也可以具有不同的适合于要与冲泡室或与饮品制备装置一起使用的胶囊的形状。

弹簧元件可以以使得保持部件和基座部件能够克服该弹簧元件的回复力而相对于彼此移位的方式布置在基座部件与保持部件之间。可以确保的是，当冲泡室打开时，保持部件和基座部件被弹簧元件压开。因此，当冲泡室关闭时，胶囊可以在一定的接触压力下被封装在封闭板、胶囊凸缘和胶囊保持件之间。同样可以确保的是，例如，当冲泡室打开时，密封室的出口阀打开，即外密封唇缘不触及基底部件，从而液压流体可以从密封室流出。可以理解的是，弹簧元件可以为任何类型的在此情况中提供保持部件与基座部件相对于彼此运动时所必须克服的力的元件。

本发明的另一方面涉及一种用于从胶囊制备液体食物的冲泡单元，其包括如前所述的冲泡室。

本发明的另一方面涉及一种用于从胶囊制备液体食物的设备，其包括如上所述的冲泡室或冲泡单元。

该设备还包括用于产生制备饮品所需的流体压力的泵，该泵连接到冲泡室的流体入口。

本发明的另一方面涉及一种用于制备液体食物的系统，其包括如上所述的设备和胶囊，该胶囊具有胶囊主体和盖子。胶囊主体和盖子在凸缘处周向地连接而使得形成用于容纳食物物质的封闭室。食物物质可以是干的或是液体的。食物物质也可以是可萃取的或可溶的物质。

附图说明

下面参照附图更详细地解释本发明，这些附图仅为实施方式的示例。这些附图示出：

图1：本发明的冲泡室的截面图，其中冲泡室是打开的；

图2：图1的冲泡室的截面图，冲泡室是关闭的；

图3：图2的冲泡室的截面图，其中施加了液压压力；以及

图4：根据本发明的冲泡单元的示意性剖视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的冲泡室1的截面，其中冲泡室1是打开的。冲泡室1基本上由胶囊容座2和封闭板3形成。胶囊10可以插入在胶囊容座2与封闭板3之间。当冲泡室1关闭时，胶囊10被完全封装起来(参见图2和3)，其中，关闭冲泡室时的运动方向沿着轴向方向40。

胶囊10包括带有胶囊基部12的胶囊主体11。胶囊主体11在其开口端具有凸缘14，盖膜13附接在凸缘14上。凸缘14在其与盖膜13相反的一侧具有凹槽15。胶囊主体11和盖膜13限定出接纳食物物质(未示出)的物质室16。通过合适地选择盖膜13和胶囊主体11的材料可以以气味密封方式密封物质室16。

封闭板3在胶囊侧具有突起结构，其使得能够在压力下或在冲泡室1关闭时打开胶囊10的盖膜13。该突起结构可以包括已知的穿孔装置，例如棱锥、截棱锥、圆锥、截圆锥、突脊或类似结构。此外，封闭板3具有多个流体出口6，所制备的饮品可以经这些流体出口离开冲泡室1。这些流体出口6可以布置在穿孔装置中和/或穿孔装置之间的谷部中。

胶囊容座2具有基本上两部分式构造并且包括基座部件20和保持部件26。保持部件26用于接纳胶囊10并且具有与胶囊主体11的侧壁基本上对应的内部轮廓。保持部件26在其面向封闭板3的端部处具有挤压肋27。该挤压肋27对应于胶囊10的凸缘14上的凹槽15并且在冲泡室1关闭时与胶囊10的凸缘14形成密封连接。代替凹槽15和挤压肋27，还可以提供其他互相对应的用于形成密封连接的装置。保持部件26在其远离封闭板3的端部具有密封件30，该密封件30能够提供与基座部件20的密封连接。基座部件20具有底部21和侧壁22。在基座部件20的底部21中布置有流体入口5，冲泡流体可以经该流体入口5流入到冲泡室1中。此外，基座部件20包括推压销23，当关闭冲泡室1时，推压销23刺穿或推压开胶囊10的胶囊基部12。具有密封件30的保持部件26在部分区域中由基座部件20的侧壁22围绕，使得保持部件26与基座部件20之间可以进行伸缩运动。弹簧8布置在保持部件26与基座部件20之间，该弹簧8施加弹簧力以进行保持部件26朝向基座部件20的伸缩运动。该弹簧8还确保密封件30在冲泡室1打开时尽可能地松弛。

密封件30是环形形状的并且具有两个基本上同心的密封唇缘32、33。内密封唇缘32与基座部件20永久接触并确保保持部件26与基座部件20之间的流体密封连接。该内密封唇缘32形成止回阀34，该止回阀34仅允许来自流体入口的冲泡流体进入到冲泡室1中或进入到胶囊10的接纳空间中。在相反的方向上，即从胶囊10的接纳空间到流体入口5，该密封唇缘32永久地阻挡住。当冲泡室1打开时，外密封唇缘33不触及基座部件20。弹簧8使保持部件26及密封唇缘33与基座部件20的底部21保持相距一定距离。当冲泡室1关闭时，保持部件26必须克服弹簧8的弹簧力朝向基座部件20运动。因此，只有当冲泡室1关闭时(参见图2和3)，外密封唇缘33才与基座部件20接触并提供流体密封连接。相应地，该外密封唇缘33用作出口阀35，以在饮品制备之后排出来自流体入口5或由两个密封唇缘32、33形成的密封室31的剩余冲泡流体。该剩余流体通过出口阀35经由残余水排放口排出。如果需要，也可以主动地冲洗密封室31。

图2示出了图1的冲泡室1的截面图，冲泡室1关闭并且围装有胶囊。关闭运动沿轴向方向40进行。当冲泡室1关闭时，封闭板3将胶囊推入到胶囊容座2或保持部件26中，由此封闭板3靠置在胶囊的盖膜13上。保持部件26以其挤压肋27接合在胶囊的凸缘14的凹槽15中。胶囊的凸缘14将保持部件26克服弹簧8的弹簧力压入到基座部件20中，并且密封件30被压缩，其中内密封唇缘32仍然靠置在基座部件20的底部上，而外密封唇缘部33在密封面24处首次接触基座部件20。该密封面24可以位于基座部件20的底部21和/或其侧壁22上。出口阀35由此关闭，相应地形成封闭的密封室31。胶囊基部12由基座部件20的推压销23压开。

图3示出了图2的关闭的冲泡室1的截面，其中施加了液压压力。保持部件26在轴向方向40上压靠在封闭板3上。冲泡流体(通常是热水)经流体入口5被迫压入冲泡室1中。该冲泡流体通过流体入口5进入到密封室31中。密封室31中的液压压力将外密封唇缘33径向向外压靠在基座部件20的侧壁上，在该处形成流体密封连接另一密封面24’。密封室31中的液压压力还引起保持部件26相对于基座部件20的相对位移，使得保持部件26被压向冲泡室的封闭板3。与密封面24的连接被解除。保持部件26的挤压肋进一步地接合在胶囊10的凸缘14的凹槽中并且将凸缘14压靠在封闭板3上。形成流体密封连接，如果需要，可以通过封闭板3或保持件26上的进一步的密封元件来确保该流体密封连接。由于保持部件26与基座部件20之间的相对位移，推压销23被部分地拉出胶囊基部12，使得胶囊基部12中的穿孔具有更大的横截面。此外，保持部件26与基座部件20之间的弹簧8变得松弛。

在增加的压力作用下，冲泡流体能够对抗止回阀34进而穿过胶囊基部12中的刺穿开口而进入到胶囊的物质室16中。流体压力也在物质室16中积聚，使得胶囊的盖膜13被压靠在封闭板3的突起结构上。盖膜13视盖膜13的构造或封闭板3的突起结构上的打开装置而被打开、刺穿或撕开，并且所制备的饮品可以通过流体出口6离开。止回阀34或内密封唇缘32防止流体从冲泡室1中接纳胶囊的区域流回密封室31。

图4示出了根据本发明的冲泡单元41的示意性剖视图，其中冲泡室1关闭。冲泡室1可以通过枢转杆45、齿轮46和拨动杆48在打开位置与关闭位置之间运动。同时随着冲泡室1的运动，关闭或释放胶囊入口开口50和胶囊出口开口51的两个滑动元件53、54也进行运动。软管连接装置49连接到流体入口5(参见图1至3)。泵(未示出)连接到该软管连接装置49，该泵以适当的冲泡压力提供制备饮品所需的冲泡流体。所制备的饮品通过连接到流体出口6(参见图1至3)上的饮品出口52从冲泡室流出。

饮品制备好之后，使用者可以向回摆动该枢转杆45，使得经由齿轮46和拨动杆48而使冲泡室1从关闭位置运动到如图1所示的打开位置。由于在已经制备好饮品之后泵不再工作，密封室31中的冲泡压力不再维持。任何仍然可能存在残余压力将经由内密封唇缘32或以其形成的止回阀34被释放到胶囊容座2的内部中。相应地，外密封唇缘33不再径向向外压靠另一密封面24’(参见图3)，使得出口阀35打开。来自密封室31的残留水因此可以经由残余水排放口排出。

Claims (15)

1.用于从胶囊(10)制备液体食物的冲泡室(1)，所述冲泡室包括胶囊容座(2)和用于封住胶囊(10)的封闭板(3)，

其中，所述胶囊容座(2)和所述封闭板(3)能够相对于彼此从用于插入所述胶囊(10)的打开位置移位到用于封闭所述胶囊(10)的关闭位置，

其中，所述冲泡室(1)包括用于将冲泡流体引入到该冲泡室(1)中的至少一个流体入口(5)和用于排出液体食物的至少一个流体出口(6)，

其中，所述胶囊容座(2)以至少两部分形成，并包括基座部件(20)和保持部件(26)，所述保持部件用于接纳所述胶囊并且构造成伸缩地容纳在所述基座部件(20)中，所述流体入口(5)布置在所述基座部件(20)的底部(21)，所述流体出口(6)布置在所述封闭板(3)上，

其中，在所述关闭位置，所述胶囊容座(2)的所述保持部件(26)能够压靠至所述封闭板(3)，以便使所述胶囊(10)能够被紧密地封装在所述冲泡室(1)中，

其中，所述胶囊容座(2)包括密封件(30)，所述密封件(30)位于所述基座部件(20)和所述保持部件(26)之间，使得能够在所述保持部件(26)与所述基座部件(20)之间实现流体密封连接，

其中，所述基座部件(20)和所述保持部件(26)能够在轴向方向(40)上相对于彼此伸缩式地移入，

其中，所述密封件(30)具有外密封唇缘(33)和设置在其径向内侧的内密封唇缘(32)，并且所述内密封唇缘(32)与基座部件(20)永久接触并确保保持部件(26)与基座部件(20)之间的流体密封连接，所述外密封唇缘(33)在所述冲泡室(1)关闭时才与所述基座部件(20)接触并提供流体密封连接。

2.根据权利要求1所述的冲泡室(1)，其中，所述外密封唇缘(33)构造成提供与所述基座部件的横向于所述轴向方向(40)的密封面(24)的密封连接。

3.根据权利要求1或2所述的冲泡室(1)，其中，所述外密封唇缘(33)能够沿轴向方向径向地膨胀，以提供与所述基座部件的平行于所述轴向方向(40)的另一密封面(24’)的密封连接。

4.根据权利要求1所述的冲泡室(1)，其中，所述基座部件(20)和所述保持部件(26)能够通过液压方式相对于彼此移入。

5.根据权利要求4所述的冲泡室(1)，其中，液压移位所需的液压流体同时是冲泡流体。

6.根据权利要求1所述的冲泡室(1)，其中，所述冲泡室(1)包括止回阀(34)，所述止回阀(34)位于所述保持部件(26)和所述基座部件(20)之间并接触所述基座部件(20)以防止流体从所述冲泡室(1)回流入所述流体入口(5)。

7.根据权利要求6所述的冲泡室(1)，其中，所述密封件(30)的内密封唇缘(32)形成所述止回阀(34)。

8.根据权利要求1所述的冲泡室(1)，其中，当所述冲泡室(1)关闭时，所述密封件(30)在所述内密封唇缘(32)与所述外密封唇缘(33)之间形成封闭的密封室(31)，所述密封室(31)与所述流体入口(5)直接连通。

9.根据权利要求8所述的冲泡室(1)，其中，所述密封室(31)包括用于排空所述密封室(31)的出口阀(35)，所述出口阀(35)位于所述保持部件(26)和所述基座部件(20)之间并与所述基座部件(20)间隔开。

10.根据权利要求9所述的冲泡室(1)，其中，所述密封件(30)的所述外密封唇缘(33)形成所述出口阀。

11.根据权利要求9或10所述的冲泡室(1)，其中，当所述冲泡室(1)打开时，所述出口阀(35)打开并且所述密封室(31)连通至残余水排放口(4)，所述残余水排放口(4)构造成位于所述保持部件(26)与所述基座部件(20)之间的径向间隙。

12.根据权利要求1所述的冲泡室(1)，其中，在所述基座部件(20)与所述保持部件(26)之间布置有弹簧(8)，使得所述保持部件(26)与所述基座部件(20)能够克服所述弹簧(8)的回复力相对于彼此移位。

13.一种用于从胶囊(10)制备液体食物制品的冲泡单元(41)，包括根据权利要求1至12中任一项所述的冲泡室(1)。

14.一种用于从胶囊(10)制备液体食物制品的设备，包括根据权利要求1至12中任一项所述的冲泡室(1)或根据权利要求13所述的冲泡单元(41)。

15.一种用于制备液体食物的系统，包括根据权利要求14所述的设备以及包括胶囊(10)，其中所述胶囊(10)具有胶囊主体(11)和盖膜(13)，所述胶囊主体(11)和所述盖膜(13)在凸缘(14)处周向地连接，从而形成用于容纳食物物质的物质室(16)。