CN116133562A - 用于提供液体产品的筒、用于提供液体产品的系统及使用所述系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单次使用或一次性的筒,其中该筒设有密封的贮存器形式的胶囊(2)。该贮存器由允许使用多层材料的胶囊主体(5)限定。由此所述筒更具体地说是筒的胶囊主体可以设有适合于被保持在贮存器中的配料的阻隔特性。这样,所述筒被配置成提供用于保持配料的胶囊,更具体地说是密封的贮存器,该胶囊具有适合于待保持在贮存器中的特定基础配料的阻隔特性。

Description

用于提供液体产品的筒、用于提供液体产品的系统及使用所述系统的方法
技术领域
本发明涉及用于提供液体产品的筒以及提供这样的筒的方法。
背景技术
用于提供液体产品的筒是已知的,例如,在WO2016081480中公开了一种这样的筒。该文献公开了一种填充有一部分液体配料的一次性筒,所述液体配料将与基液混合以制备液体产品,尤其是将与碳酸水混合以制备饮料的饮料主剂。
所述筒设有分配通道,该分配通道具有位于中心通道出口附近的用于分配基液的出口孔口。所述筒使得液体配料和基液能够以平行的液流方式分配。只有在液体配料和基液都被分配之后才发生这两者的实际混合。
所述筒特别适合于通过注射成型来制造。这允许一种简单且快速的生产过程。
注射成型的筒的一个缺点是,注射成型塑料的阻隔特性并不是对所有食品都是最佳的。此外,注射成型技术难以与提供包括多层材料的产品(即,具有包括多层不同材料的壁的产品)相结合。因此,注射成型过程对于提供具有贮存器并且采用专用于容纳在贮存器中的配料的阻隔产品的筒来说不是最佳的。
在US2010064899中公开了一种用于制备咖啡的筒。所述筒包括限定贮存器的筒主体和密封贮存器的入口的顶部密封件。咖啡粉以不渗透香气并且防潮的方式包装在贮存器中。刺穿顶部密封件,以使水能够进入贮存器。为了使咖啡能够从贮存器中流出,使用外部刺穿装置刺穿胶囊的底部。
胶囊主体可以通过对层压材料进行深压成型来生产,从而允许为所述筒提供专用于容纳在胶囊中的产品的阻隔特性。但是,所述筒的设计较简单,即,不包括导引液体流动的分配通道或槽道,而仅包括简单的流出开口。此外,需要外部穿刺装置来打开贮存器。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于提供液体产品的替代筒,尤其是一种用于通过以平行液流的方式分配基液和液体配料来提供饮料产品的筒。本发明的另一个目的是提供一种改进的筒,即,该筒完全消除或显著减少了一个或更多个上述缺点。尤其是,本发明的第一方面的目的是提供一种包括多层胶囊主体的筒,所述胶囊主体包括具有多层不同材料的壁,用于容纳液体配料。
上述一个或更多个目的是通过提供如权利要求1所述的筒来实现的。
本发明的用于提供液体产品的筒包括:
-填充有一部分液体配料的密封胶囊,所述液体配料将与基液混合以制备液体产品,例如,所述液体配料是将与水(例如碳酸水)混合以制备饮料的饮料主剂,其中所述密封胶囊包括:
-优选热成型的具有底部和顶部的胶囊主体,该胶囊主体包括外周壁、内周壁和底壁,这些壁在它们之间限定环形贮存器,
其中所述胶囊主体的壁优选包括多层不同的材料,这些材料具有不同的阻隔特性;
其中所述内周壁和所述外周壁在顶端分别设有内密封表面和外密封表面,这些密封表面在它们之间限定贮存器进入开口,
其中所述内周壁形成柱体,该柱体具有在位于柱体的顶部的优选被所述内密封表面环绕的上部开口与位于柱体的底端的底部开口之间延伸的内部腔体,并且
其中所述胶囊主体的底壁设有至少一个贮存器出口,该贮存器出口是孔口的形式或者是可刺穿的底部区域的形式;以及
-密封至所述内密封表面和所述外密封表面并遮盖所述贮存器的顶部密封件,例如顶部密封膜,该顶部密封件气密地密封所述贮存器进入开口,
其中所述筒还包括:
-用于导引基液流过所述腔体的至少一部分并用于在所述胶囊的底部侧分配基液的喷嘴,其中所述喷嘴包括:
-具有在喷嘴的顶端的入口与喷嘴的底端的出口之间延伸的通道的喷嘴主体,该喷嘴被接收在所述柱体的腔体中,并且
其中所述喷嘴能够相对于胶囊主体的外周壁从升高的被动位置移动至降低的分配位置。
根据要求保护的发明,所述筒包括具有外壁、内壁和底壁的胶囊主体,该胶囊主体在这些壁之间限定环形贮存器。因此,所述胶囊主体是简单的形状。
所述胶囊主体的内壁形成柱体。所述胶囊被配置成使得柱体的顶端可以被相对于胶囊的外壁向下推动。所述筒被配置成使得柱体的顶端的这种运动打开胶囊,更具体地说,导致密封件被移除和/或底部区域被刺穿。
具有简单形状的胶囊主体允许胶囊的壁由多层材料构成,并且由此允许胶囊主体以很低的成本实现改进的阻隔特性。
胶囊主体的简单形状允许添加阻隔层,例如通过在胶囊主体上层压具有改进的阻隔特性的箔片材料来实现。此外,可以通过喷雾的方式添加材料,从而提高胶囊主体的阻隔特性。
此外,胶囊主体的简单形状适合于通过热成型来提供。热成型允许使用层压材料,由此以很低的成本提供具有改进的阻隔特性的胶囊主体。
这样,所述筒包括密封贮存器形式的用于容纳配料的胶囊。所述贮存器(更具体地说是胶囊主体)被配置成包括多层不同的材料,以使其具有适合于将被保持在贮存器中的特定基础配料的阻隔特性。例如,可以使用包含聚乙烯和聚丙烯层的片材通过热成型提供具有双层壁的胶囊主体。所述多层壁与密封贮存器开口的密封件以及可选的密封贮存器出口的密封件相结合,从而形成用于容纳液体配料的胶囊,该胶囊将液体配料从其环境隔离,并防止或至少减少配料从贮存器迁移。
所述胶囊主体具有中心柱体,该中心柱体具有可以被向下推动以打开胶囊的顶端。所述柱体的顶端的向下运动将流出孔口与底部密封件彼此拉开,或者使底部刺穿件刺穿流出孔口处的可刺穿区域。
因此,简单的推动运动就能打开胶囊并允许使用所述液体配料。因此,不需要使用外部刺穿装置来打开胶囊。
所要求保护的发明的筒优选是单次使用或一次性的筒,即,所述筒的内容物用于提供单份饮料。在所述筒被清空后,它会被用户弃置。
所述筒被配置成包括有限量的不同材料,以便能够在所述筒被使用后回收材料。可以认为,筒的这种设计允许胶囊主体包括与待储存在胶囊的贮存器中的液体配料相关的阻隔特性,同时仍然能够回收筒,尤其是回收筒的胶囊主体。
在一个实施例中,所述柱体是可溃缩的柱体,即,所述内周壁被配置成在柱体的顶端被向下压向柱体的底端时屈曲。所述柱体的壁例如设有环形屈曲部分,该屈曲部分包括由促进柱体的局部溃缩的三角形区域组成的腹板。
在这样的实施例中,设有可移动的喷嘴或可移动的底部刺穿件,以将底部密封件从流出孔口拉开,或者刺穿底壁以提供流出孔口。
由于所述柱体是可溃缩的柱体,因此只需移动胶囊主体的一部分就能打开胶囊。因此,胶囊主体的其余部分可以设计得较硬,这能提供抗冲击的胶囊主体。
在一个替代实施例中,所述柱体是可移动的柱体,即,所述底壁具有围绕柱体的环形柔性底部,使得柱体能够相对于外周壁从初始位置向下移动到较低的操作位置。
在这样的实施例中,在贮存器内设有底部密封件。该底部密封件具有密封流出孔口的内端和相对于外周壁固定就位的外端。通过相对于外周壁向下移动底壁的内段(包括流出孔口),相对于周壁移动柱体的顶端能够引发从流出孔口剥离底部密封件。
本发明还提供了一种在其中固定有柱体的筒,在固定的柱体中设有喷嘴,该喷嘴能够相对于柱体从升高的被动位置移动到降低的分配位置。采用这样的筒,可以向下推动喷嘴以打开胶囊。喷嘴的向下运动将底部密封件从胶囊主体的底部的流出孔口拉开。
根据要求保护的发明,所述胶囊包括内壁和外壁(即,内周壁和外周壁)以及在内周壁的底端与外周壁的底端之间延伸的底壁。所述内周壁形成柱体。内周壁的顶端和外周壁的顶端形成用于将顶部密封件附接至胶囊主体的密封表面。
向下推动柱体的顶端导致喷嘴也被向下推动。
在一个实施例中,所述柱体是可溃缩的柱体,即,所述内周壁被配置成在柱体的顶端被向下压向柱体的底端时屈曲。在一个实施例中,所述筒被配置成与分配装置配合工作,尤其是与分配装置的用于分配水的馈送喷杆配合工作。在这样的实施例中,所述馈送喷杆与柱体的顶端接合,并且同时可以部分穿透柱体的通道。
在一个替代实施例中,所述柱体是可移动的柱体,即,所述底壁具有围绕柱体的环形柔性底部,使得柱体能够相对于外周壁从初始位置向下移动到较低的操作位置。
所述一个或更多个流出开口或用于形成流出开口的可刺穿区域优选设置在内周壁上,或者至少与外壁间隔开,尤其是在底壁是能够使柱体相对于外壁移动的柔性壁时。
在另一个实施例中,所述柱体被配置成既屈曲又整体移动。在这样的实施例中,向下推动柱体的顶端首先导致柱体屈曲,并且使得柱体的顶端向下移动,同时柱体的底端相对于胶囊的外壁静止,随后导致柱体的底部也向下移动。
在一个实施例中,所述柱体的顶端直接与喷嘴的顶端接合,或在移动一段初始距离后与喷嘴的顶端接合,使得顶端和喷嘴一起向下移动。
在一个替代实施例中,所述喷嘴固定至胶囊的底壁,或者固定至柱体的底部。在这样的实施例中,所述柱体是可移动的柱体。
所述喷嘴被设置成将通过胶囊分配的水流与从贮存器释放的配料流结合。此外,通过提供喷嘴,馈送喷杆可以通过该喷嘴分配水,而馈送喷杆不与配料接触。因此,不需要清洁喷嘴。此外,不存在不同胶囊之间交叉污染(即,一个筒的配料与先前使用的配料混合)的风险。
所述喷嘴包括导引水流的中心通道。优选地,所述筒被配置成沿着通道的外侧从贮存器分配配料,使得配料和水在喷嘴之下被作为平行流分配。
所述喷嘴被接收在柱体中,并且能够相对于外周壁移动。
在一个实施例中,所述喷嘴固定到柱体上,并且与柱体的一部分一起相对于周壁移动。例如,在一个实施例中,所述柱体是可溃缩的柱体,并且所述喷嘴与柱体的顶端联接。
在一个替代实施例中,所述柱体是可移动的柱体(即,与柔性底部联接),并且由此可以相对于外壁整体移动。在这样的实施例中,所述喷嘴可以固定至柱体的底端,或者固定至胶囊的底壁。
在一个替代实施例中,所述喷嘴可以在柱体的通道内移动,即,相对于柱体移动。在这样的实施例中,所述喷嘴例如被置于柱体中,并被底部密封件支撑在柱体中。
所述喷嘴被配置成在其顶端接收水流,例如由馈送喷杆分配的水流。在一个实施例中,所述喷嘴被配置成当馈送喷杆被插入到柱体中时与馈送喷杆联接。在一个替代实施例中,所述喷嘴被配置成用于接收水流,而喷嘴不与馈送喷杆连接。在这样的实施例中,所述喷嘴可以具有用于接收水流的漏斗形顶端。
在一个实施例中,所述喷嘴设有内部导引平面,该内部导引平面沿着垂直于喷嘴的通道的内表面的方向并且沿着平行于由喷嘴分配的水流的方向延伸,用于在分配水流时最大限度地减少湍流。因此,所述水流与液体配料的平行流结合,并且水更好地包含二氧化碳。优选地,所述平面穿过所述通道并在通道的中心相交。在一个实施例中,设有两个相交的导引平面,并且,在通道的横截面图中,这两个平面形成X形。
在本发明的一个优选实施例中,所述筒设有导引构件。该导引构件设置在胶囊主体的底部之下,并且被配置成接收从贮存器分配的液体配料,并将液体配料导引至喷嘴,更具体地说,导引至从喷嘴分配的基液流,例如水流,以平行于并且优选邻近经由喷嘴分配的水流分配液体配料流。
在一个实施例中,所述喷嘴包括凸缘和底部密封件,该凸缘和底部密封件一起用作导引液体配料的导引构件。
在这样的实施例中,所述底部密封件在一端密封至喷嘴,在相对端密封至胶囊的底壁。在这两个端部之间,所述密封件遮盖贮存器的至少一个流出孔口。最初时,所述密封件还围绕贮存器的流出孔口密封至胶囊主体的底壁,从而密封贮存器出口。
在这样的实施例中,通过将喷嘴的一部分从胶囊主体的柱体的通道推出来打开胶囊,由此喷嘴将底部密封件的一端从胶囊主体的底壁拉开,从而打开贮存器的流出孔口。
随后,仍在一端密封至胶囊底部并在相对端密封至喷嘴的密封件用作导引件或漏斗,该导引件或漏斗接收从贮存器分配的液体配料,并随后将液体配料导引至喷嘴的出口(即,分配基液的开口),使得液体配料能够被平行并邻近基液流分配。
在一个替代实施例中,所述胶囊设有固定至胶囊的底壁的导引构件。在一个实施例中,所述导引构件是注射成型部件。
在喷嘴处于降低的分配位置时,所述导引构件被配置成用于接收从贮存器出口流向柱体的底部开口并在底部开口之下的液体配料,以在离开喷嘴的出口的基液流处或附近分配液体配料。由此,通过提供导引主体,贮存器出口可以与基液流间隔开,同时配料可以被沿着基液流分配,优选附着至基液流。当所述筒用在利用加压气体(例如空气)来推动来自贮存器的液体配料(例如糖浆)以与基液(例如碳酸水)混合的分配装置中时,这是特别有益的。在这样的系统中,从贮存器出口喷出的加压气体可以随着最后一点液体配料喷出。在贮存器出口位于喷嘴附近(尤其是在基液流附近)的情况下,加压气体的喷射可能干扰基液的流动。尤其是在基液是碳酸水流时,这种对液流的扰动会降低液流中的二氧化碳含量。
所述导引构件具有固定的形状。例如,在一个实施例中,所述导引构件包括导引构件主体。该导引构件主体包括用于导引液体配料的导引表面和用于接收喷嘴的底端的中心开口。此外,所述导引构件主体设有一个或更多个密封区域,例如沿着导引构件的外围延伸的凸缘,在所述密封区域处,导引构件主体被密封至胶囊主体的底壁。
可以认为,导引构件主体例如可以通过热封或其它技术固定至胶囊主体,例如通过将导引构件主体的凸缘夹紧在胶囊的底壁中形成的肋或突起后面来固定。
在一个优选实施例中,导引构件的中心开口与喷嘴在一条直线上,并且其尺寸使得在喷嘴相对于胶囊的外壁下降时喷嘴的底端被接收在导引开口中,并且在喷嘴与导引构件主体之间存在一个或更多个用于在喷嘴处分配液体配料的孔口。
与前一实例的密封件相比,这种导引构件优选是较硬的部件,例如具有与胶囊主体类似或比胶囊主体更硬的硬度。
在另一个实施例中,所述导引构件固定至喷嘴,优选是喷嘴的一个组成部件。在这样的实施例中,所述导引构件与喷嘴一起移动,而不是固定至胶囊主体的底壁。
在一个实施例中,所述导引构件被固定至胶囊主体的底壁,并且被配置成将喷嘴定位并支撑在柱体的通道中。在这种配置中,胶囊设有柔性底部,该底部使得柱体和被接收在柱体中的喷嘴能够相对于胶囊的外周被向下推动。
在一个替代实施例中,所述导引构件被配置成从贮存器出口移除底部密封件。在这样的实施例中,所述导引构件在外周壁处或附近附接至胶囊的底部,从而导引构件相对于外周壁处于固定位置。
在喷嘴处于降低的分配位置时,导引构件从所述至少一个贮存器出口的下方延伸,用于接收从贮存器出口流向柱体的底部开口并在底部开口之下的液体配料,以在离开喷嘴的出口的基液流处或附近分配液体配料。
此外,所述导引构件设有肋元件,该肋元件沿着向上的方向朝附接至胶囊主体的底部和喷嘴的底部密封件延伸,该喷嘴固定在可移动的柱体内,使得在喷嘴附近存在间隙,该间隙被在贮存器出口与喷嘴之间延伸的密封件遮盖。
在柱体移动到较低的操作位置时,所述肋元件与底部密封件接合,并被接收在所述间隙中。固定至喷嘴并可释放地附接至胶囊底部(更具体地说是胶囊主体)的密封件被从胶囊主体的底部拉松,并被肋元件部分地推入所述间隙中。因此,所述肋元件将底部密封件从贮存器出口拉开,以使液体配料能够流出贮存器出口,并由此从贮存器和胶囊流出。
在一个实施例中,所述胶囊设有菱形密封件。在这样的实施例中,所述胶囊主体在其底壁中设有两个流出开口,这些流出开口设置在柱体的相对侧,并且具有菱形底部密封件。
所述底部密封件具有中心开口,喷嘴的底端可以通过该中心开口伸出。所述密封件在其外周密封至胶囊主体的底部,并且沿着密封件的中心开口密封至喷嘴的凸缘。所述密封件还密封至贮存器流出孔口周围的胶囊主体的底壁。
在这样的实施例中,通过将喷嘴的一部分从胶囊主体的通道推出来打开胶囊,由此喷嘴将底部密封件的中心从胶囊主体的底壁拉开,从而打开贮存器的流出孔口。
随后,所述密封件仍然在其外围边缘处密封至胶囊的底部,并且沿着其中心开口密封至喷嘴,作为从贮存器分配液体配料的导引件。所述密封件将液体配料导引至喷嘴的出口(即,分配水的开口),使得液体配料可以被平行于并邻近水流分配。
在这样的实施例中,所述喷嘴优选在其底端设有凸缘,该凸缘提供用于密封件的附接表面和邻近喷嘴的中心通道的分配孔口,用于平行于经由喷嘴的通道分配的水流来分配液体配料。
可以认为,密封件的菱形形状与贮存器的两个流出开口相结合使得密封件形成液体配料的最佳导引件。该菱形形状使得密封件形成从贮存器流出孔口下方指向喷嘴的导引通道。密封件的表面向导引通道的中心和喷嘴倾斜。因此,所有液体配料都被导向分配开口,并且降低了液体配料残留在导引通道中(即,未被分配)的风险。
在一个实施例中,所述底部密封件位于贮存器内部。在这样的实施例中,所述胶囊设有柔性底部,更具体地说,设有由胶囊的底壁可移动地支撑的柱体。
胶囊主体的底壁优选设有波纹部分,从而局部地为底壁提供柔性,以使底壁的内部能够相对于底壁的突出部分被向下推动。此外,该波纹部分优选使得底壁有一些额外的延伸量,从而在底壁的内部相对于底壁的外部被向下推动时,使得底壁的内部能够被从底壁的外部拉开。
此外,在这样的实施例中,密封件从底壁的外围外侧(即,胶囊的外壁处的底壁的外部部分)延伸至底壁的外围内侧(即,胶囊主体的内周壁处的底壁的内部部分)。
在外围外侧,密封件固定至胶囊中的芯件主体或胶囊主体,例如底壁和/或外壁。
在外围内侧,密封件遮盖贮存器的至少一个流出孔口,并且密封至胶囊的底壁,以密封所述至少一个流出孔口。
在这样的实施例中,通过相对于胶囊主体的外周壁向下推动胶囊主体的柱体来打开胶囊,由此喷嘴将底壁从密封件拉开,从而打开贮存器的流出孔口。
可以认为,在这样的实施例中,底壁由此不仅被配置成使得柱体能够被向下推动,而且还设有缓冲区域(例如波纹部分),在该缓冲区域中,底壁没有密封件,并且相对于密封件隔开。该缓冲区域允许底壁或至少底壁的设有流出孔口的内部部分比密封件的内端移动更长的距离,从而确保通过向下移动柱体而使底壁或其至少一部分至少在流出孔口处确实被从密封件拉开。
在另一个实施例中,在贮存器中设有芯件,该芯件在外周壁处为密封件提供密封区域,并且该芯件区域至少部分地将密封件从底壁隔开一段距离,由此使得底壁至少在流出孔口处能够被从密封件拉开。
所述胶囊主体设有顶部密封件,该顶部密封件密封至胶囊的外壁和内壁的顶端(即,柱体的顶端)。
顶部密封膜配置成被刺穿或破裂,从而使得加压气体能够进入贮存器,以促进液体配料经由贮存器的所述一个或更多个流出孔口的分配。
优选地,所述顶部密封膜配置成通过相对于胶囊的外壁向下推动柱体的顶端而被刺穿或破裂。
在一个实施例中,所述胶囊设有位于贮存器内部的刺穿元件,用于从贮存器内部刺穿顶部密封件。此外,或者作为一个替代方案,密封膜可以设有刻痕线,以促进密封膜在特定区域的撕裂。在一个实施例中,向下推动柱体的顶端在顶部密封膜中产生张力,导致顶部密封膜破裂。
在另一个实施例中,顶部密封件在由接收所述筒的分配器的圆顶构件的钝部局部施加的压力下破裂,以分配饮料。在这样的实施例中,在圆顶构件的底部侧设有一个或更多个顶部密封件顶破突起,用于与顶部密封件接合。因此,在圆顶构件被降到所述筒上时,所述一个或更多个顶部密封件顶破突起与顶部密封件接合并使之破裂。
在一个实施例中,圆顶构件的底部侧还设有一个或更多个胶囊稳定构件,在顶部密封件被打开之前,这些胶囊稳定构件会被插入到胶囊主体的进入开口中。所述稳定构件位于周壁的顶部处或附近,以防止在向下推动柱体的顶部时周壁被向内拉动的顶部密封件向内拉动。
在一个实施例中,所述稳定构件是与进入开口同心的环,并且能够沿着周壁的整个圆周支撑周壁。在另一个实施例中,例如,在待打开的筒的柱体的相对侧设有两个稳定指状件(例如布置在三点钟和九点钟位置),并且在柱体的相对侧设有用于张紧顶部密封件以撕开它的两个张紧体(例如布置在十二点钟和六点钟位置)。应说明的是,在使用所述两个张紧体对顶部密封件施加应力直至破裂时,这些张紧体倾向于向内拉动周壁的两个相对侧。为了防止这种情况发生,提供稳定指状件来支撑这两个相对侧,由此保持所述筒的形状。
能够看出,在打开顶部密封之前将胶囊稳定构件置于胶囊进入开口中也能够张紧顶部密封件,但是张紧程度小于扯开顶部密封件所需的程度。
在一个实施例中,在胶囊主体的贮存器中设有芯件。所述芯件可以被配置成用作固定也设置在贮存器内的底部密封件的一端的基座。在这样的实施例中,所述芯件设有一个或更多个密封区域,用于固定密封件。在另一个实施例中,所述芯件可以设有刺穿元件,该刺穿元件用于从贮存器内部刺穿顶部密封件,以在顶部密封件中提供孔口,使得加压气体能够在贮存器内部流动,以促进液体配料流出贮存器。在另一个实施例中,所述芯件既提供用于固定底部密封件的外端的密封表面,又设有用于刺穿顶部密封件的刺穿元件。
在一个实施例中,所述筒设有用于刺穿胶囊的底部的刺穿构件。所述底部刺穿件设置在贮存器内,并且至少相对于胶囊的外壁是可移动的。
优选地,所述底部刺穿件与柱体的顶端接合,从而在底部刺穿件的激活表面被向下推动时,柱体的顶端随之移动,并且柱体溃缩。优选地,所述柱体沿向下方向导引所述底部刺穿件。
在一个实施例中,所述底部刺穿件包括两个或更多个刺穿构件,这些刺穿构件优选以均等的间隔围绕柱体布置,其中每个刺穿构件位于可刺穿的底部区域的上方,例如位于一个较大的可刺穿的底部区域上方或多个可刺穿的底部区域上方。
在一个实施例中,所述底部刺穿件还包括顶部密封刺穿元件和/或顶部密封拉动元件。
本发明还提供了一种用于提供液体产品的筒,所述筒包括:
-填充有一部分液体配料的密封胶囊,所述液体配料将与基液混合以制备液体产品,例如,所述液体配料是将与水(例如碳酸水)混合以制备饮料的饮料主剂,
其中所述密封胶囊包括:
-优选热成型的具有底部和顶部的胶囊主体,该胶囊主体包括外周壁、内周壁和底壁,这些壁在它们之间限定环形贮存器,
其中所述内周壁和所述外周壁在顶端分别设有内密封表面和外密封表面,这些密封表面在它们之间限定贮存器进入开口,
其中所述内周壁形成可压缩的柱体,该柱体具有在位于柱体的顶部的优选被所述内密封表面环绕的上部开口与位于柱体的底端的底部开口之间延伸的内部腔体,并且
其中所述胶囊主体的底壁设有至少一个孔口形式的贮存器出口,并且在底壁的底面上设有外围密封表面和围绕贮存器流出孔口的孔口密封表面,其中所述孔口密封表面位于所述外围密封表面与所述柱体的底部开口之间;
-密封至所述内密封表面和所述外密封表面并遮盖所述贮存器的顶部密封件,例如顶部密封膜,该顶部密封件气密地密封所述贮存器进入开口;以及
-底部密封件,其可释放地密封至所述孔口密封表面,从而气密密封贮存器出口,并且固定至所述外围密封表面,并且;
其中所述筒还包括:
-被接收在所述腔体中的喷嘴,该喷嘴用于导引基液流通过所述腔体的至少一部分,并用于在胶囊的底部侧分配基液,其中所述喷嘴包括:
-喷嘴主体,其具有在喷嘴的顶端的入口与喷嘴的底端的出口之间延伸的通道,
其中所述喷嘴能够相对于胶囊主体的外周壁从升高的被动位置移动至降低的分配位置,
其中所述喷嘴还在底端具有凸缘,该凸缘具有用于底部密封件的密封表面并且具有至少一个分配孔口,该分配孔口在出口附近或出口处穿透凸缘,用于在离开出口的基液流处或附近分配液体配料,
其中所述底部密封件固定至喷嘴的密封表面,并且,在喷嘴被移动到分配位置时(优选通过压缩柱体而移动),喷嘴将底部密封件从胶囊的底壁中的孔口拉开,使得液体配料能够流出贮存器,并且
其中在喷嘴处于分配位置时,所述底部密封件保持附接至胶囊的底部的外围密封表面和喷嘴的密封表面,从而使得液体配料能够沿着底部密封件从胶囊的底部的孔口流到喷嘴的分配孔口。
在一个实施例中,所述顶部密封件是遮盖贮存器的密封膜,该密封膜优选设有一条或多条预制刻痕线(例如通过激光加工或以其它方式部分地穿过膜的厚度而形成),在将柱体向内(例如向下)按压至所述分配位置时,所述一条或多条预制刻痕线破裂,从而提供所述一个或更多个开口。
在一个实施例中,所述底部密封件是密封膜,并且所述一个或更多个贮存器出口最初时被筒的底部密封膜密封,例如,所述底部密封膜是所述一个或更多个流出开口的唯一封闭部件,其中所述柱体向其较低的分配位置的运动导致所述筒的底部密封膜形成导引表面,以将从最初时被所述底部密封膜密封的一个或更多个贮存器出口分配的液体配料导向喷嘴,从而能够经由喷嘴从所述筒分配液体配料。
在这样的实施例中,通过将喷嘴的一部分从胶囊主体的柱体推出来打开胶囊,由此喷嘴将底部密封件的中心从胶囊主体的底壁拉开,从而打开贮存器的流出孔口。
在一个实施例中,向下推动柱体的顶部从而将喷嘴移动到分配位置会首先从孔口密封表面扯开底部密封件,从而打开流出孔口,并且仅打开顶部密封件(例如通过在顶部密封件中提供足够的张力使其被扯开),例如在预制刻痕线处和/或通过主体(例如圆顶的钝部)向下推动顶部密封件而打开顶部密封件。由此,在顶部密封件被完全推下之前,液体配料可以自由地从贮存器流出,这防止因通过向下移动柱体的顶部来向下推动顶部密封件而在贮存器中积聚压力。当底部密封件被从流出孔口拉开以打开密封的胶囊时,这又减少了液体配料从贮存器中爆炸性地排出的机会。
优选地,所述底部密封膜具有与喷嘴的出口对准以分配基液的预制孔。所述密封膜沿着预制孔的外围密封至喷嘴,优选密封至喷嘴的凸缘。
在一个实施例中,所述顶部密封件和所述底部密封件是多层密封膜,所述密封件包括多层不同的材料。
在一个实施例中,所述胶囊设有椭圆形或菱形的底部密封件,并且所述胶囊主体在其底壁中设有两个流出开口,这些流出开口设置在柱体的相对侧。优选地,所述椭圆形或菱形的密封件具有纵轴和较短的横轴,并且所述流出开口位于所述纵轴上方。这种配置对于在底部密封件被从贮存器拉开之后提供导引件或漏斗是最佳的,该导引件或漏斗接收从贮存器分配的液体配料,并且随后将液体配料导引至设置在喷嘴中的液体配料分配孔口,以在喷嘴的出口处(即,分配基液的开口处)分配液体配料,使得液体配料经由液体配料分配孔口被平行于且邻近基液流分配。
在一个实施例中,所述胶囊主体沿着底壁的外围(即,在从胶囊主体的周壁和底壁的过渡处)设有肩部(即,凹部),以在该区域为胶囊提供额外的刚性,以在其被降低到分配位置的喷嘴拉伸时支撑底部密封件,并防止胶囊被拉伸底部密封件的喷嘴从模型拉出。在底部密封件是长方形的(即,椭圆形或菱形的)并且由被拉伸的底部密封件施加在胶囊主体上的载荷沿着底壁不均匀分布时,这是特别有利的。
所述底部密封件具有中心开口,喷嘴的底端可以通过该中心开口伸出。所述密封件在其外周密封至胶囊主体的底部,并且沿着密封件的中心开口密封至喷嘴的凸缘。所述密封件还密封至贮存器流出孔口周围的胶囊主体的底壁。
在这样的实施例中,通过将喷嘴的一部分从胶囊主体的柱体推出来打开胶囊,由此喷嘴将底部密封件的中心从胶囊主体的底壁拉开,从而打开贮存器的流出孔口。
在一个实施例中,在喷嘴处于降低的分配位置时,喷嘴(优选是喷嘴的凸缘)和底部密封膜一起用作导引构件,以将液体配料从所述一个或更多个贮存器出口导向喷嘴。
在一个实施例中,所述胶囊主体由多层材料制成,优选由一片多层材料热成型而成,从而胶囊的壁包括多层不同的材料,这些材料具有不同的阻隔特性。在一个实施例中,所述多层材料包括至少一层EVOH材料和/或拉伸的PP材料。
在一个实施例中,所述顶部密封件和/或所述底部密封件是密封膜,优选地是多层密封膜,例如包括多层不同材料,所述多个层优选包括至少一层EVOH材料和/或拉伸的PP材料。
在一个实施例中,所述喷嘴包括一个或更多个注射成型的部件。
在一个实施例中,所述筒的柱体是可压缩的柱体,并且柱体的顶部可以相对于柱体的底部并朝向柱体的底部移动。
在另一个实施例中,所述柱体设有屈曲部分,即,被配置成在压力施加在柱体的顶部时屈曲的柱体的局部区域。所述屈曲部分由此使得柱体的顶部能够朝向柱体的底部移动。
在另一个实施例中,所述屈曲部分包括由平行四边形凹部构成的环形带,所述凹部被线性脊分开。当在侧视图中观察时,所述平行四边形的凹部(例如菱形形状的凹部)分别被布置成使得两个相对侧面基本上垂直于柱体的纵向轴线,而当在侧视图中观察时,另外两个相对侧与柱体的纵向轴线成一个角度。
在一个实施例中,所述柱体的下部设有加强结构,当在侧视图中观察时,该加强结构包括沿着平行于柱体的纵向轴线的方向延伸的线性肋。
本发明还提供了一种用于提供液体产品的筒,所述筒包括:
-填充有一部分液体配料的密封胶囊,所述液体配料将与基液混合以制备液体产品,例如,所述液体配料是将与水(例如碳酸水)混合以制备饮料的饮料主剂,
其中所述密封胶囊包括:
-优选热成型的具有底部和顶部的胶囊主体,该胶囊主体包括外周壁、内周壁和底壁,这些壁在它们之间限定环形贮存器,
其中所述内周壁和所述外周壁在顶端分别设有内密封表面和外密封表面,这些密封表面在它们之间限定贮存器进入开口,
其中所述内周壁形成柱体,该柱体具有在位于柱体的顶部的优选被所述内密封表面环绕的上部开口与位于柱体的底端的底部开口之间延伸的内部腔体,并且
其中所述柱体是可溃缩的柱体,即,所述内周壁被配置成在柱体的顶端被向下压向柱体的底端时屈曲,
其中所述胶囊主体的底壁设有至少一个贮存器出口,该贮存器出口是可刺穿的底部区域的形式;以及
-密封至所述内密封表面和所述外密封表面并遮盖所述贮存器的顶部密封件,例如顶部密封膜,该顶部密封件气密地密封所述贮存器进入开口,
其中所述筒还包括:
-被接收在所述腔体中的喷嘴,该喷嘴用于导引液体流过所述腔体的至少一部分,并用于在胶囊的底部侧分配基液,
其中所述喷嘴包括:
-喷嘴主体,其具有在喷嘴的顶端的入口与喷嘴的底端的出口之间延伸的通道,
其中所述喷嘴能够相对于胶囊主体的外周壁从升高的被动位置移动至降低的分配位置,
-优选地还设有附接至胶囊底部并且从可刺穿的底部区域之下延伸的导引构件,该导引构件用于接收从贮存器出口流向柱体的底部开口并在柱体的底部开口下方流动的液体配料,以在喷嘴处于降低的分配位置时在离开喷嘴出口的基液流处或附近分配液体配料;
-底部刺穿件,其中该底部刺穿件具有顶端和底端,并且在其顶端设有激活表面,该激活表面位于或邻近所述柱体的顶端,并且所述底部刺穿件在其底端设有刺穿构件,该刺穿构件位于或邻近所述柱体的底端,并且在可刺穿的底部区域上方,并且
其中沿向下方向推动底部刺穿件会使得刺穿构件刺穿胶囊底部的可刺穿的区域,从而使得液体配料能够流出贮存器出口。
在一个实施例中,所述底部刺穿件设有两个顶部密封打开构件,所述顶部密封打开构件连接至底部刺穿件,例如以便与底部刺穿件一起向下移动。每个顶部密封打开构件在一个或更多个分别位于内周壁与外周壁之间的区域处与顶部密封件接合,例如附着至顶部密封件。在将底部刺穿件从其初始位置向下移动到较低的位置时,在该较低的位置,贮存器出口被刺穿,顶部密封打开构件导致顶部密封膜局部应力过大从而破裂,并提供所述一个或更多个气压引入开口。
本发明还提供了一种用于提供液体产品的筒,所述筒包括:
-填充有一部分液体配料的密封胶囊,所述液体配料将与基液混合以制备液体产品,例如,所述液体配料是将与水(例如碳酸水)混合以制备饮料的饮料主剂,
其中所述密封胶囊包括:
-优选热成型的具有底部和顶部的胶囊主体,该胶囊主体包括外周壁、内周壁和底壁,这些壁在它们之间限定环形贮存器,
其中所述内周壁和所述外周壁在顶端分别设有内密封表面和外密封表面,这些密封表面在它们之间限定贮存器进入开口,
其中所述内周壁形成柱体,该柱体具有在位于柱体的顶部的优选被所述内密封表面环绕的上部开口与位于柱体的底端的底部开口之间延伸的内部腔体,并且
其中所述底壁具有围绕柱体的环形柔性底部,使得柱体可以从初始位置向下移动到较低的操作位置,
其中所述胶囊主体的底壁设有至少一个孔口形式的贮存器出口,并且在底壁的顶面上设有环绕该孔口的孔口密封表面;并且
其中所述底壁在顶面上设有外围密封表面,该密封表面沿着底壁的圆周延伸,
或者
所述胶囊包括位于胶囊的底壁上或底壁处的芯件,其中所述芯件设有外围密封表面,该外围密封表面沿着底壁的圆周延伸;以及
-密封至所述内密封表面和所述外密封表面并遮盖所述贮存器的顶部密封件,例如顶部密封膜,该顶部密封件气密地密封所述贮存器进入开口,
-底部密封件,其可释放地密封至所述孔口密封表面,从而气密密封贮存器出口,并且固定至所述外围密封表面,并且;
其中所述筒还包括:
-用于导引液体流过所述腔体的至少一部分并用于在所述胶囊的底部侧分配基液的喷嘴,其中所述喷嘴包括:
-喷嘴主体,其具有在喷嘴的顶端的入口与喷嘴的底端的出口之间延伸的通道,
其中所述喷嘴能够随着柱体相对于胶囊主体的外周壁从升高的被动位置移动至降低的分配位置,
-优选地还设有附接至胶囊的底部并从贮存器出口之下延伸的导引构件,该导引构件用于接收从贮存器出口流向柱体底部开口并在底部开口下方流动的液体配料,以在喷嘴处于降低的分配位置时在离开喷嘴出口的基液流处或附近分配液体配料;
其中沿向下方向将柱体从初始位置推动到较低的操作位置会将孔口密封表面从底部密封件拉开,使得液体配料能够流出贮存器出口。
本发明还提供了一种用于提供液体产品的筒,所述筒包括:
-填充有一部分液体配料的密封胶囊,所述液体配料将与基液混合以制备液体产品,例如,所述液体配料是将与水(例如碳酸水)混合以制备饮料的饮料主剂,其中所述密封胶囊包括:
-优选热成型的具有底部和顶部的胶囊主体,该胶囊主体包括外周壁、内周壁和底壁,这些壁在它们之间限定环形贮存器,
其中所述胶囊主体优选包括多层不同的材料,这些材料具有不同的阻隔特性;
其中所述内周壁和所述外周壁在顶端分别设有内密封表面和外密封表面,这些密封表面在它们之间限定贮存器进入开口,
其中所述内周壁形成柱体,该柱体具有在位于柱体的顶部的优选被所述内密封表面环绕的上部开口与位于柱体的底端的底部开口之间延伸的内部腔体,并且
其中所述底壁具有围绕柱体的环形柔性底部,使得柱体可以从初始位置向下移动到较低的操作位置,
其中所述胶囊主体的底壁设有至少一个孔口形式的贮存器出口,并且在底壁的底面上设有环绕该孔口的孔口密封表面;以及
-密封至所述内密封表面和所述外密封表面并遮盖所述贮存器的顶部密封件,例如顶部密封膜,该顶部密封件气密地密封所述胶囊的进入开口,
其中所述筒还包括:
-用于导引基液流过所述腔体的至少一部分并用于在所述胶囊的底部侧分配基液的喷嘴,其中所述喷嘴包括:
-喷嘴主体,其具有在喷嘴的顶端的入口与喷嘴的底端的出口之间延伸的通道,以及
-在底面上设有密封表面,该密封表面位于所述腔体中,使得在胶囊主体的内周壁与设置在喷嘴上的密封表面之间存在间隙,该间隙位于贮存器出口与喷嘴上的密封表面之间,
其中所述喷嘴能够随着柱体相对于胶囊主体的外周壁从升高的被动位置移动至降低的分配位置,
-底部密封件,其可释放地密封至孔口密封表面,气密地密封贮存器出口,并且固定至喷嘴上的密封表面,从而该底部密封件在间隙上方延伸;
-导引构件,其在外周壁处或附近附接至胶囊的底部,从而相对于外周壁处于固定位置,并且从贮存器出口之下延伸,用于接收从贮存器出口流向柱体的底部开口并在底部开口下方流动的液体配料,以在喷嘴处于降低的分配位置时在离开喷嘴的出口的基液流处或附近分配液体配料,
其中所述导引构件设有肋元件,在柱体处于初始位置时,该肋元件沿向上的方向朝向底部密封件延伸,而在柱体处于较低的操作位置时,该肋元件与底部密封件接合并被接收在间隙中,从而通过相对于胶囊主体的外周壁将柱体从升高的被动位置移动到降低的分配位置,所述肋元件将底部密封件从贮存器出口拉开,以使液体配料能够流出贮存器出口。
因此,本发明提供了一种用于提供液体产品的筒,所述筒包括:
-填充有一部分液体配料的密封胶囊,所述液体配料将与基液混合以制备液体产品,例如,所述液体配料是将与水(例如碳酸水)混合以制备饮料的饮料主剂,其中所述密封胶囊包括:
-具有底部和顶部的胶囊主体,该主体限定填充有一部分液体配料的贮存器,其中所述顶部具有与所述贮存器连通的进入开口,
其中所述胶囊主体还包括从柱体的底部向上突出到顶端的柱体,该柱体为贮存器提供环形形状,
其中腔体从位于柱体的顶端的顶部开口穿过柱体延伸到位于柱体的底端的底部开口,该底部开口位于胶囊主体的底部,
其中所述柱体包括具有限定腔体的内表面的壁和位于柱体的顶端的顶面,
其中所述胶囊主体的底壁设有至少一个贮存器出口,该贮存器出口是由底部密封件密封的孔口的形式,或者是可刺穿的底部区域的形式,并且
其中至少柱体的顶端可以从初始位置向下移动到较低的操作位置,这是因为所述柱体是可溃缩的柱体(即,所述内周壁被配置成在柱体的顶端被向下压向柱体的底端时屈曲),或者因为所述柱体是可移动的柱体(即,所述底壁具有围绕柱体的环形柔性底部,使得柱体可以从初始位置向下移动到较低的操作位置);以及
-密封至所述内密封表面和所述外密封表面并遮盖所述贮存器的顶部密封件,例如顶部密封膜,该顶部密封件由此气密地密封所述胶囊的进入开口,
-用于导引基液流过所述柱体的腔体的至少一部分并用于在所述胶囊的底部侧分配基液的喷嘴,其中所述喷嘴包括:
-喷嘴主体,其具有在喷嘴的顶端的入口与喷嘴的底端的出口之间延伸的通道,
其中所述喷嘴被接收在柱体的腔体中,其入口指向腔体的上开口,其出口指向腔体的下开口,并且
其中所述喷嘴能够相对于胶囊主体的外周壁从升高的被动位置移动到降低的分配位置,优选与柱体的顶端一起移动,
其中相对于周壁移动柱体的顶端会引发从流出孔口移除底部密封件或者刺穿流出孔口的可刺穿的区域,以打开胶囊,使得液体配料能够流出贮存器。
本发明还提供了一种具有固定的柱体和被接收在所述柱体中的可移动的喷嘴的筒。在这样的实施例中,所述筒被配置成接收来自分配装置的馈送喷杆,该馈送喷杆与喷嘴接合,并将喷嘴从初始的升高位置移动到主动的降低位置。
在这样的实施例中,所述用于提供液体产品的筒包括:
-填充有一部分液体配料的密封胶囊,所述液体配料将与基液混合以制备液体产品,例如,所述液体配料是将与水(例如碳酸水)混合以制备饮料的饮料主剂,
其中所述密封胶囊包括:
-优选热成型的具有底部和顶部的胶囊主体,该胶囊主体包括外周壁、内周壁和底壁,这些壁在它们之间限定环形贮存器,
其中所述内周壁和所述外周壁在顶端分别设有内密封表面和外密封表面,这些密封表面在它们之间限定贮存器进入开口,
其中所述内周壁形成柱体,该柱体具有在位于柱体的顶部的优选被所述内密封表面环绕的上部开口与位于柱体的底端的底部开口之间延伸的内部腔体,并且
其中所述胶囊主体的底壁设有至少一个孔口形式的贮存器出口,并且在底壁的底面上设有外围密封表面和围绕贮存器流出孔口的孔口密封表面,其中所述孔口密封表面位于所述外围密封表面与所述柱体的底部开口之间;
-密封至所述内密封表面和所述外密封表面并遮盖所述贮存器的顶部密封件,例如顶部密封膜,该顶部密封件气密地密封所述胶囊的进入开口;以及
-底部密封件,其可释放地密封至所述孔口密封表面,从而气密密封贮存器出口,并且固定至所述外围密封表面,并且;
其中所述筒还包括:
-被接收在所述腔体中的喷嘴,该喷嘴用于导引基液流通过所述腔体的至少一部分,并用于在胶囊的底部侧分配基液,其中所述喷嘴包括:
-喷嘴主体,其具有在喷嘴的顶端的入口与喷嘴的底端的出口之间延伸的通道,
其中所述喷嘴可以相对于柱体从升高的被动位置移动到降低的分配位置,
其中所述喷嘴还在底端具有凸缘,该凸缘具有用于底部密封件的密封表面并且具有至少一个分配孔口,该分配孔口在出口附近或出口处穿透凸缘,用于在离开出口的基液流处或附近分配液体配料,
其中所述底部密封件固定至喷嘴的密封表面,并且,在喷嘴被移动到分配位置时(优选通过压缩柱体而移动),喷嘴将底部密封件从胶囊的底壁中的孔口拉开,使得液体配料能够流出贮存器,并且
其中在喷嘴处于分配位置时,所述底部密封件保持附接至胶囊的底部的外围密封表面和喷嘴的密封表面,从而使得液体配料能够沿着底部密封件从胶囊的底部的流出孔口流到喷嘴的分配孔口。
优选地,要求保护的发明的筒被配置成通过喷嘴分配基液,并且在筒的底部分配液体配料。优选地,所述基液和所述液体配料不在所述筒中混合,而是作为不同的液流被分配。此外,优选不同的液流在被分配时彼此附着,优选地,在所述筒的下方,一股或多股液体配料流附着至单股基液流。
例如,在一个实施例中,所述筒包括导引构件和喷嘴,并且所述导引构件和所述喷嘴在它们之间形成分配孔口,用于紧邻从喷嘴分配的基液分配液体配料,优选地以护罩的形式分配配料,所述护罩覆盖基液流。
本发明还提供了一种用于制备液体产品(例如液体食品,例如饮料)的系统,该系统包括:
a)本发明的筒;
b)分配装置,例如饮料分配装置,该装置包括:
-适于在所述装置的分配位置容纳和保持所述筒的保持架,
-基液馈送组件,其具有布置在分配位置的基液馈送构件(例如喷杆),该基液馈送构件连接至所述筒的柱体中的通道,使得基液能够被馈送到该通道中,
-可操作的位移装置,其适于使所述筒的保持架和所述基液馈送构件相对于彼此运动,以将基液馈送构件连接至所述通道,并且将所述柱体或至少所述柱体的顶部从升高的被动位置向下移动到所述降低的分配位置,
-加压气源,优选是加压空气源,例如气泵,
其中所述装置适于使所述加压气源与胶囊的贮存器直接连通,以允许其中的所述液体配料被所述气体加压,从而有助于其从贮存器经由所述一个或更多个分配通道分配,
其中所述系统适于在遮盖贮存器进入开口的顶部密封膜中产生一个或更多个气压引入开口,
所述分配装置还包括加压圆顶构件,该加压圆顶构件具有外围气体密封件,例如沿着其外围布置的外气体密封件,该外气体密封件适于在所述顶部密封膜中产生所述一个或更多个开口的位置周围与所述筒密封地接合,以允许所述加压气体进入贮存器,
所述加压气源连接至所述圆顶构件,并适于在所述圆顶构件下方在与所述筒密封地接合的外围气体密封件的轮廓内馈送加压气体,从而允许所述贮存器中的所述液体配料经由所述密封膜中的一个或更多个气压力引入开口被所述气体加压,由此有助于经由所述至少一个贮存器出口从贮存器中分配液体配料,
其中所述筒被配置成使得至少向下移动所述柱体的顶部会导致所述顶部密封膜被局部刺穿和/或应力过大从而破裂,并提供所述一个或更多个气压引入开口。
在所述系统的一个实施例中,所述顶部密封膜被预先弱化以促进所述膜的破裂,优选在一个或更多个位置处或附近被预先弱化。
在所述系统的一个实施例中,所述胶囊主体的外周壁设有凸缘(例如向外突出的凸缘),所述凸缘形成筒主体的外围顶部,所述顶部密封件在所述外密封区域附着至所述凸缘。
在所述系统的一个实施例中,所述基液馈送构件是基液馈送喷杆,该基液馈送喷杆从加压圆顶构件突出,优选在外围气体密封件的轮廓之内。
在所述系统的一个实施例中,所述筒的一个或更多个贮存器出口布置在筒的所述底部侧并与柱体间隔开,从而液体配料从所述一个或更多个贮存器出口作为与从喷嘴流出的基液流不同的一股或多股液流流出,并且其中所述一个或更多个贮存器出口被布置成使得从贮存器出口流出的液体配料邻接从喷嘴流出的基液流的外侧,或者设有导引构件,使得从贮存器出口流出的液体配料邻接从喷嘴流出的基液流的外侧。
在所述系统的一个实施例中,在喷嘴处于降低位置时,所述筒的一个或更多个贮存器出口布置在与喷嘴的出口的高度或喷嘴的出口上方的高度对应的高度处。
在所述系统的一个实施例中,所述一个或更多个贮存器出口最初时被筒的底部密封件密封,所述底部密封件例如是作为所述一个或更多个贮存器出口的唯一封闭件的所述底部密封膜,并且其中所述柱体或至少柱体的顶端的向下运动导致所述筒的底部密封件破裂和/或被从所述一个或更多个最初时被所述底部密封件密封的贮存器出口扯开,从而允许从所述筒分配。
在所述系统的一个实施例中,所述一个或更多个贮存器出口被布置成使得从贮存器出口流出的液体配料邻接从喷嘴流出的基液流的外侧,或者设有导引构件,使得从贮存器出口流出的液体配料邻接从喷嘴流出的基液流的外侧,作为围绕所述基液流的环形护罩。
在所述系统的一个实施例中,所述分配装置适于对贮存器中的液体配料加压,使得从所述一个或更多个贮存器出口流出的一股或更多股液体配料流作为慢流与从喷嘴流出的基液流一起流动,所述慢流邻接基液流的外侧。
在所述系统的一个实施例中,在胶囊主体之下和贮存器出口之下设有导引构件,该导引构件包括导引表面,该导引表面相对于从贮存器流出的液体配料流成一定角度,使得因液体配料的气体加压而从贮存器出口流出的液体配料射流撞击导引构件的导引表面,从而降低(优选消除)所述射流的速度。
在所述系统的一个实施例中,所述保持架是包括用于在其中接收所述筒的腔体的抽屉,例如,所述筒通过胶囊主体的外周壁的向外凸缘悬挂在所述腔体中,所述抽屉可移动到所述装置的壳体中,使得所述筒可移动到分配位置,并且其中所述可操作的位移装置适于相对于壳体上下移动加压圆顶构件,以在圆顶构件的下侧位置在密封膜被打开以允许加压气体进入贮存器的位置周围使外围气体密封件与所述筒密封地接合。
在一个实施例中,所述保持架被配置成仅在所述筒的凸缘之下支撑所述筒。在这样的实施例中,所述保持架例如是环形的,或者是抽屉,其中所述用于在其中接收筒的腔体完全没有支撑筒的底部的底部或类似部件。因此,在这样的实施例中,在所述筒处于保持架中时,所述筒具有自由悬挂的底部。
在本发明的筒的一个实施例中,所述顶部密封膜设有温度响应变色区域,该变色区域因温度变化而改变颜色,从而提供液体配料的实际温度的指示。在此情况下,所述分配装置可以具有读取温度的传感器或布置在筒上的指示器,或者可以指导用户为所述装置提供正确的输入。
在一个实施例中,所述筒的柱体是可压缩的柱体,并且柱体的顶部可以相对于柱体的底部并朝向柱体的底部移动。
在另一个实施例中,所述柱体设有屈曲部分,即,被配置成在压力施加在柱体的顶部时屈曲的柱体的局部区域。所述屈曲部分由此使得柱体的顶部能够朝向柱体的底部移动。
在一个实施例中,所述柱体设有环形屈曲部分,该屈曲部分包括促进柱体的局部溃缩的多面区域。
在另一个实施例中,所述屈曲部分包括由平行四边形凹部构成的环形带,所述凹部被线性脊分开。当在侧视图中观察时,所述平行四边形的凹部(例如菱形形状的凹部)分别被布置成使得两个相对侧面基本上垂直于柱体的纵向轴线,而当在侧视图中观察时,另外两个相对侧与柱体的纵向轴线成一个角度。
所述平行四边形凹部局部降低了柱体的壁支撑施加至柱体的顶部的载荷的能力。相反,分隔平行四边形凹部的脊形成狭窄的刚性区域,该刚性区域将由平行四边形凹部构成的带下方的柱体部分与由平行四边形凹部构成的带上方的柱体部分连接起来。
在柱体的顶部被向下推时,柱体的壁在平行四边形凹部处屈曲,而凹陷区域之间的脊或多或少地保持不变。所述脊被从倾斜位置推向水平位置,导致脊之间的凹陷区域折叠到自身上。因此,所述柱体屈曲,并且柱体的顶部朝着柱体的下端向下移动。
在另一个实施例中,所述柱体设有两个由平行四边形凹部构成的带,其中上侧的带的凹部之间的脊以与下侧的带的脊的角度相反的角度延伸。
可以认为,使用平行四边形凹部的柱体的屈曲导致由平行四边形凹部构成的带上方的柱体部分相对于由平行四边形凹部构成的带下方的柱体部分围绕竖直轴线旋转。通过以相反的角度提供由平行四边形凹部构成的下侧的带和上侧的带的脊,由上一排平行四边形凹部引起的旋转运动被下一排的平行四边形凹部的旋转运动抵消。因此,在这样的实施例中,所述屈曲不会导致柱体的上端相对于柱体的下端旋转,或者仅导致最小的旋转。
在一个实施例中,所述柱体的下部设有加强结构。提供这种加强结构是为了在柱体的顶部被向下压时抵抗柱体的屈曲,从而进一步促进将所述屈曲限制在柱体的特定区域,即,将柱体的屈曲限制在柱体的屈曲部分。
在一个实施例中,当在侧视图中观察时,所述加强结构包括沿着平行于柱体的纵向轴线的方向延伸的线性肋。所述肋平行于施加至柱体的顶部以使其向下移动的力的方向延伸,从而所述肋抵抗柱体的屈曲。
可以认为,在上文中,所述凹部也可以设置为突起的形式。在这两种情况下,凹陷或突起区域都位于壁的平面之外。
本发明还提供了一种用于制备液体产品(例如液体食品,例如饮料)的方法,其中该方法使用本发明的筒,优选使用包括所要求保护的发明的筒的系统,其中所述方法包括:
-在顶部密封膜被打开或将被打开以允许加压气体进入贮存器的位置周围,使加压圆顶构件的外围气体密封件与所述筒密封地接合,例如接合到筒的周壁的上端上,
-使顶部密封膜在所述一个或更多个位置打开,
-使所述至少一个贮存器出口打开,优选通过至少向下推动所述筒的柱体的顶端来打开,
-在所述圆顶构件之下馈送加压气体,从而通过所述气体对胶囊的贮存器中的液体配料加压,由此帮助从贮存器经由所述一个或更多个分配通道分配液体配料。
在另一个实施例中,所述方法包括通过向下推动柱体的顶端来打开筒的密封胶囊,由此使柱体的一部分溃缩,并将喷嘴向下移动到分配位置,从而喷嘴将底部密封件从所述至少一个贮存器出口拉开,导致出口打开。
本发明还提供了一种用于制造本发明的筒的方法,该方法包括:
-使用热成型技术从多层片材形成胶囊主体。
在另一个实施例中,所述方法包括:
-将喷嘴安装在胶囊主体的柱体的腔体中;并且
-将底部密封件固定至筒的底部和喷嘴,并用底部密封件密封所述至少一个贮存器出口。
在另一个实施例中,所述方法包括:
-用液体配料填充胶囊主体的贮存器;并且
-通过将顶部密封件密封至周壁的顶部和柱体的顶部来密封胶囊的贮存器。
所要求保护的发明的筒优选是单次使用或一次性的筒,即,所述筒的内容物用于提供单份饮料。在一个实施例中,所述筒被配置成同时分配多种饮料(即,包含一定量的液体配料)。在这样的实施例中,接收所述筒的分配装置或所述筒设有将基液和液体配料的组合液流分开的装置,例如分成两股独立的液流,以使用单种饮料填充两个贮存器。
所述筒的设计允许通过热成型来制造胶囊主体。通过热成型来制造筒(更具体地说是制造筒的胶囊主体)允许用多层片材来制造胶囊主体。这些多层片材通常包括为胶囊主体提供结构完整性的基层、以及为胶囊主体提供适当的阻隔特性的一层或多层阻隔层。优选地,与基层相比,所述阻隔层较薄。因此,多层材料在全部材料中所占的百分比很小,这有利于筒的回收利用。
此外,喷嘴和导引通道(如果存在)优选是注射成型部件,并且优选由与胶囊主体中使用的基础材料相同的材料制成。因此,所述筒主要由同一种材料组成,这有利于所述筒的回收利用。
在一个实施例中,所述喷嘴中的通道被分成子通道。在这样的实施例中,所述通道设有一个或更多个翅片,这些翅片沿着通道的轴向延伸。例如,单个翅片可以穿过通道,以将通道分成两个子通道。此外,所述翅片优选在通道的长度的大部分上延伸,优选沿着整个通道延伸。因此,流过通道的基液流被分成两个支流。已经发现,翅片进一步减少被分配的基液流中的湍流,尤其是在翅片基本上沿着通道的整个长度延伸时。
本发明还提供了一种用于提供本发明的密封胶囊的热成形胶囊,以及用于提供本发明的密封胶囊的多个嵌套的热成形胶囊。
本发明还提供了一种用于提供液体产品的筒,所述筒包括:
-填充有一部分液体配料的密封胶囊,所述液体配料将与基液混合以制备液体产品,例如,所述液体配料是将与水(例如碳酸水)混合以制备饮料的饮料主剂,
其中所述密封胶囊包括:
-优选热成型的具有底部和顶部的胶囊主体,该胶囊主体包括外周壁、内周壁和底壁,这些壁在它们之间限定环形贮存器,
其中所述胶囊主体包括多层不同的材料,这些材料具有不同的阻隔特性;
其中所述内周壁和所述外周壁在顶端分别设有内密封表面和外密封表面,这些密封表面在它们之间限定贮存器进入开口,
其中所述内周壁形成柱体,该柱体具有在位于柱体的顶部的优选被所述内密封表面环绕的上部开口与位于柱体的底端的底部开口之间延伸的内部腔体,并且其中所述柱体是可压缩的柱体,具有屈曲部分,即,被配置成当压力施加在柱体的顶部时屈曲的柱体的局部区域;
其中所述胶囊主体的底壁设有至少一个孔口形式的贮存器出口,并且在底壁的底面上设有外围密封表面和围绕贮存器流出孔口的孔口密封表面,
-密封至所述内密封表面和所述外密封表面并遮盖所述贮存器的顶部密封件,例如顶部密封膜,该顶部密封件气密地密封所述贮存器进入开口,
-底部密封件,其可释放地密封至所述孔口密封表面,从而气密密封贮存器出口,并且固定至所述外围密封表面,并且
其中所述筒还包括:
-用于导引基液流过所述腔体的至少一部分并用于在所述胶囊的底部侧分配基液的喷嘴,其中所述喷嘴包括:
-喷嘴主体,其具有在喷嘴的顶端的入口与喷嘴的底端的出口之间延伸的通道,其中所述喷嘴还具有用于底部密封件的密封表面,并且具有至少一个分配孔口,所述分配孔口用于接收由底部密封件导引至喷嘴的液体配料流,并且用于在被导引流过喷嘴的通道的基液流中或附近分配液体配料流,
其中所述喷嘴能够相对于胶囊主体的外周壁从升高的被动位置移动至降低的分配位置。
其中所述底部密封件固定至喷嘴的密封表面,并且,在喷嘴被移动到分配位置时(优选通过压缩柱体而移动),喷嘴将底部密封件从环绕贮存器流出孔口的孔口密封表面拉开,使得液体配料能够流出贮存器,并且
其中在喷嘴处于分配位置时,所述底部密封件保持附接至胶囊的底部的外围密封表面和喷嘴的密封表面,从而使得液体配料能够沿着底部密封件从胶囊的底部的流出孔口流到喷嘴的分配孔口。
根据本发明的胶囊还可以被配置成将从贮存器分配的液体配料流和通过喷嘴分配的基液流结合。
本发明还提供了一种用于提供保持待与基液一起分配的液体配料的筒的方法,该方法包括:填充本发明的筒,所述筒包括胶囊、喷嘴和底部密封件;并且随后使用顶部密封件密封胶囊。
在一个实施例中,所述密封胶囊具有在36毫米和40毫米之间的高度,例如具有38毫米的直径,并且在外壁的顶部具有在48毫米和50毫米之间的直径,例如具有50毫米的直径。
在一个实施例中,所述密封胶囊具有突出的外壁,从而该外壁在密封胶囊的底部的周长小于该外壁在其顶端的周长。在一个实施例中,所述密封胶囊在外壁的顶部具有在48毫米和50毫米之间的直径,例如具有50毫米的直径,并且在外壁的底部具有在47毫米和40毫米之间的直径,例如具有43毫米或46毫米的直径。
在一个实施例中,所述柱体是可压缩的柱体,并且该柱体被配置成被压缩5毫米至10毫米,例如被配置成被压缩7毫米。在这样的实施例中,在移动到分配位置时,所述柱体移动7毫米。
附图说明
在从属权利要求和说明书中公开了本发明的筒的一些有利实施例,其中基于多个示例性实施例进一步示出并阐述了本发明,其中一些示例性实施例在示意图中示出。在附图中,对于在术语或构造和/或功能上对应的部件,它们的附图标记的最后两位数字是相同的。
在附图中:
图1示出了本发明的筒的第一示例性实施例的胶囊主体的透视俯视图;
图2示出了图1的胶囊主体的透视仰视图;
图3示出了本发明的筒的喷嘴的透视图;
图4示出了图1-3的筒的横截面的侧视图,其中喷嘴被接收在胶囊主体中,处于第一位置;
图5示出了图1-3的筒的横截面的侧视图,其中喷嘴被接收在胶囊主体中,处于第二位置;
图6示出了本发明的筒的第二示例性实施例的胶囊主体和被接收在由胶囊主体限定的贮存器中的底部刺穿件的透视俯视图;
图7示出了图6的胶囊主体的透视仰视图;
图8示出了图6-7的筒的横截面的侧视图,其中底部刺穿件处于第一位置;
图9示出了图6-7的筒的横截面的侧视图,其中底部刺穿件处于第二位置;
图10示出了本发明的筒的第三示例性实施例的胶囊主体的透视俯视图,该胶囊主体带有被接收在由胶囊主体限定的贮存器中的底部密封件;
图11示出了图10的筒的横截面的透视侧视图;
图12示出了图10的筒处于第一位置时的横截面的侧视图;
图13示出了图10的筒处于第二位置时的横截面的侧视图;
图14示出了图10的胶囊主体的透视仰视图;
图15示出了本发明的筒的第四示例性实施例的胶囊主体的透视俯视图,该胶囊主体带有被接收在由胶囊主体限定的贮存器中的底部密封件和芯件;
图16示出了图15的筒的横截面的透视侧视图;
图17示出了图15的筒处于第一位置时的横截面的侧视图;
图18示出了图15的筒处于第二位置时的横截面的侧视图;
图19示出了图15的筒的俯视图;
图20示出了图10的胶囊主体的透视仰视图;
图21示出了本发明的筒的第五示例性实施例的胶囊主体的横截面的透视侧视图,该胶囊主体带有位于由胶囊主体和安装至胶囊主体的底部的导引构件限定的贮存器的外部的底部密封件;
图22示出了图21的胶囊主体的横截面的侧视图;
图23示出了图21的胶囊主体处于第一位置时的横截面的局部近视图;
图24示出了图21的胶囊主体处于第二位置时的横截面的局部近视图;
图25示出了图1的液体食品分配器和筒在被置于所述装置的筒保持架中之前的部件透视图;
图26示出了图25的视图,其中筒被置于筒保持架中;
图27示出了图25的视图,其中筒保持架被相对于所述装置移动,以将筒带到分配位置;
图28示出了在分配过程开始之前在图27的情况下的装置和筒的横截面;
图29示出了在加压圆顶构件和液体馈送喷杆已经向下移动以分别接合在筒和阀门构件上的情况下的装置和筒,其中阀门构件处于其降低的分配位置;
图30示意性地示出了带有处于打开状态的筒的饮料分配装置;
图31示出了本发明的筒的第六示例性实施例的胶囊主体的透视俯视图;
图32示出了图31的胶囊主体的局部横截面的侧视图;
图33示出了图31-32的筒的横截面的透视图,其中喷嘴被接收在胶囊主体中,处于第一位置;
图34示出了图33的筒的透视仰视图;
图35示出了图31的筒的横截面的透视图,其中喷嘴被接收在胶囊主体中,处于第二位置;以及
图36示出了图35的筒的透视仰视图。
具体实施方式
在图1-5中示出了本发明的用于提供液体产品的筒1的第一示例性实施例。
筒1包括密封胶囊2和喷嘴21。
所示的密封胶囊2将被填充一部分液体配料,该液体配料将与基液混合以制备液体产品,例如是与水(例如碳酸水)混合以制备饮料的饮料主剂。
所述密封胶囊包括胶囊主体5、顶部密封件20、以及在所示的特定实施例中的底部密封件28。在图1和图2中单独示出了胶囊主体5。
胶囊主体5具有底部6和顶部7,并且还包括外周壁8、内周壁9和底壁10。这些壁在它们之间限定环形贮存器11。
内周壁9和外周壁8在顶端分别设有内密封表面13和外密封表面12,这些密封表面12、13在它们之间限定贮存器进入开口14。
顶部密封件20(在所示的特定实施例中是顶部密封膜)被密封至内密封表面13和外密封表面12。顶部密封件20遮盖贮存器11,并且气密地密封贮存器进入开口14。
内周壁9形成柱体15,该柱体具有在位于柱体的顶部的上部开口17与位于柱体的底端的底部开口18之间延伸的内部腔体16。
在图1-5所示的特定实施例中,上部开口17被内密封表面13环绕。顶部密封件20被密封至内密封表面,并由此被密封至柱体15的顶部。
根据本发明,胶囊主体7的底壁10设有至少一个贮存器出口19。在图1-5所示的特定实施例中,贮存器出口19是两个孔口19A的形式,这些孔口位于柱体15的相对侧。这些孔口由底部密封件28密封。
此外,对于图1-5所示的实施例,胶囊主体4在底壁10的底面上设有外围密封表面26和孔口密封表面27,所述孔口密封表面环绕贮存器流出孔口19A。孔口密封表面27位于外围密封表面26与柱体15的底部开口18之间。
底部密封件28可释放地密封至孔口密封表面27,并且气密地密封贮存器流出孔口19A。底部密封件28还固定至外围密封表面26和喷嘴21。
腔体16保持在图3中单独示出的喷嘴21,该喷嘴被配置成用于导引基液(例如水)流过腔体16的至少一部分,并用于在胶囊的底部侧分配基液。
喷嘴21包括喷嘴主体22,该喷嘴主体具有在喷嘴的顶端的入口24与喷嘴的底端的出口25之间延伸的通道23。
喷嘴21可以相对于胶囊主体5的外周壁8和相对于柱体的底部从图4所示的升高的被动位置移动到图5所示的降低的分配位置。
在图1-5所示的实施例中,喷嘴21在底端还具有凸缘29。凸缘29具有用于底部密封件28的密封表面,并且具有两个流出孔口44。流出孔口44在喷嘴的出口25附近穿透喷嘴的凸缘29,用于在离开出口25(即,从出口25分配)的基液流处或附近分配液体配料。
底部密封件28固定至喷嘴的凸缘29上的密封表面30。在喷嘴15被移动到分配位置时(在所示的实施例中是通过压缩柱体15而移动),喷嘴将底部密封件28从胶囊的底壁中的流出孔口19A拉开,使得液体配料能够流出贮存器。底部密封件28保持附接至胶囊主体5的底壁10的外围密封表面26。
因此,在喷嘴15处于分配位置时,底部密封件28保持附接至胶囊主体5的底壁10的外围密封表面26和喷嘴15的密封表面30,使得液体配料能够沿着底部密封件28从胶囊的底部的流出孔口19A流到喷嘴21的凸缘29中的分配孔口44。
因此,图1-5中所示的筒被配置成经由喷嘴中的通道同时分配基液流和来自贮存器的两股液体配料流,作为筒的底部处的未混合液流。
此外,喷嘴21的分配孔口44处于邻近内壁的位置,该内壁限定柱体中的通道(即,分配基液的通道),使得液体配料流被邻近基液流而分配,并且液体配料流优选附着至基液流。在液体配料流撞击用于容纳饮料的贮存器(例如饮料玻璃杯)时,液体配料与基液混合。因此,由被分配的液流在贮存器中产生的湍流被用于混合液流。与基液和液体配料通常在分配之前在混合室中混合的传统装置相比,本发明的筒允许基液和液体配料在液流中的湍流最小的状态下混合。在分配包含碳酸水的饮料时,这是尤其有利的。由于在分配过程中减少了湍流,因此从水中分离出的二氧化碳较少,并且能够获得含有较高二氧化碳含量的饮料。
在图1-5所示的实施例中,所述筒被配置成使得柱体的顶端的运动打开胶囊。设有喷嘴的密封胶囊主体的组合允许胶囊主体具有简单的形状。
所述胶囊具有中心柱体,该中心柱体的顶端可以被向下推动。在所示的实施例中,柱体15是可溃缩的柱体,即,内周壁9被配置成在柱体的顶端被向下压向柱体的底端时屈曲。
在图1-5所示的实施例中,推动柱体的顶端会将喷嘴移动到降低的分配位置。因此,柱体的顶端的向下运动使得密封至喷嘴的底端的底部密封件被从流出孔口拉开。胶囊不需要复杂的胶囊主体或外部刺穿装置来打开贮存器,更具体地说,不需要复杂的胶囊主体或外部刺穿装置来打开胶囊。
具有简单形状的胶囊主体允许胶囊主体以及胶囊主体的壁由多层材料构成。此外,胶囊主体的简单形状适合于通过热成型来提供。热成型允许使用层压材料,由此以很低的成本提供具有改进的阻隔特性的胶囊主体。
这样,所述筒被配置成提供用于保持配料的胶囊,更具体地说是密封的贮存器,该胶囊具有适合于待保持在贮存器中的特定基础配料的阻隔特性。
可以认为,在图1-5所示的实施例中,密封贮存器2设有菱形底部密封件28。在这样的实施例中,所述胶囊主体在其底壁中设有两个流出开口,这些流出开口设置在柱体的相对侧,并且具有菱形底部密封件。
所述菱形底部密封件具有中心开口,喷嘴的底端可以通过该中心开口伸出。所述密封件在其外周密封至胶囊主体的底部,并且沿着其中心开口密封至喷嘴的凸缘。所述密封件还密封至贮存器流出孔口周围的胶囊主体的底壁。
在图1-5所示的优选实施例中,胶囊主体的底部设有环形凹部,该环形凹部作为基座,菱形密封件固定到该基座上。所述凹部在底壁的设有储液器流出孔口的部分下方延伸,并作为基座,所述菱形底部密封件固定到该基座上。因此,密封件的外端在垂直于设有密封流出孔口的底壁的方向上间隔开,在喷嘴向下移动时,这有助于将底部密封件从流出孔口剥离。
可以认为,在所示的实施例中,所述凹部是菱形的,因为在柱体的相对侧设有两个流出孔口。所述凹部可以具有不同的形状(例如圆形),并且可以与不同数量的流出孔口结合使用。例如,所述凹部可以是与三个流出孔口结合的三角形,每个流出孔口位于三角形的一个点上。
在这些实施例中,通过将喷嘴的一部分从胶囊主体的柱体推出来打开胶囊,由此喷嘴将底部密封件的中心从胶囊主体的底壁拉开,从而打开贮存器的流出孔口。
随后,所述密封件仍然在其外围边缘处密封至胶囊的底部的凹部,并且沿着其中心开口密封至喷嘴,作为从贮存器分配液体配料的导引件。所述密封件将液体配料导引至喷嘴的出口(即,分配水的开口),使得液体配料可以被平行于并邻近水流分配。
可以认为,密封件的菱形形状与贮存器的两个流出开口相结合使得密封件形成液体配料的最佳导引件。该菱形形状使得密封件形成从贮存器流出孔口下方指向喷嘴的导引通道。密封件的表面向导引通道的中心和喷嘴倾斜。因此,所有液体配料都被导向分配开口,并且降低了液体配料残留在导引通道中(即,未被分配)的风险。
在一个优选实施例中,所述胶囊主体由多层材料制成,优选由一片多层材料热成型而成,从而胶囊的壁包括多层不同的材料,这些材料具有不同的阻隔特性。
图6-9示出了本发明的用于提供液体产品的筒的第二示例性实施例。
所述筒包括密封胶囊202、底部刺穿件234和导引构件33。
与图1-5所示的密封胶囊2类似,所述密封胶囊包括顶部密封件220,例如顶部密封膜。
密封胶囊202与图1-5中公开的密封胶囊2的不同之处在于其没有底部密封件。此外,所述至少一个贮存器出口是可刺穿的底部区域219B的形式,而不是密封孔口19A。
为了从贮存器中分配液体配料,所述可刺穿的底部区域被底部刺穿件234刺穿。
与图1-5所示的密封胶囊2类似,图6-9所示的密封胶囊202的胶囊主体205具有底部206和顶部207,并且还包括外周壁208、内周壁209和底壁210。这些壁在它们之间限定环形贮存器211。
内周壁209和外周壁208在顶端分别设有内密封表面213和外密封表面212,这些密封表面212、213在它们之间限定贮存器进入开口214。
顶部密封件220(在所示的特定实施例中是顶部密封膜)被密封至内密封表面213和外密封表面212。顶部密封件220由此遮盖贮存器211,并且气密地密封贮存器进入开口214。
内周壁209形成柱体215,该柱体具有在位于柱体的顶部的上部开口217与位于柱体的底端的底部开口218之间延伸的内部腔体216。
在图6-9所示的特定实施例中,上部开口217被内密封表面213环绕。顶部密封件220被密封至内密封表面,并由此被密封至柱体215的顶部。
根据本发明,胶囊主体205的底壁210设有至少一个贮存器出口219。在图6-9所示的特定实施例中,贮存器出口219是两个孔口219B的形式,这些孔口位于柱体215的相对侧。
腔体216保持喷嘴221,该喷嘴被配置成用于导引基液(例如水)流过腔体216的至少一部分,并用于在胶囊的底部侧分配基液。
喷嘴221包括喷嘴主体222,该喷嘴主体具有在喷嘴的顶端的入口224与喷嘴的底端的出口225之间延伸的通道223。
喷嘴221可以相对于胶囊主体205的外周壁208从图8所示的升高的被动位置移动到图9所示的降低的分配位置。
在图6-9所示的实施例中,所述胶囊主体设有可溃缩的柱体,即,柱体215设有屈曲区域232,该屈曲区域232被配置成在压力施加在柱体的顶部时溃缩。因此,与图1-5所示的第一实施例类似,所述内周壁被配置成在柱体的顶端被向下压向柱体的底端时屈曲,而胶囊主体的底部保持在位。因此,所述柱体设有环形屈曲部分,该环形屈曲部分包括促进柱体的局部溃缩的多面区域。
在一个替代实施例中,喷嘴从升高的被动位置到降低的分配位置的运动是通过能够整体地相对于胶囊主体的周壁移动的柱体实现的。在这样的实施例中,胶囊主体的底部设有围绕柱体的环形柔性底部。
顶部密封件220密封至内密封表面213和外密封表面212,并遮盖贮存器221。顶部密封件220气密地密封贮存器进入开口214。
底部刺穿件234具有顶端235和底端236,并且在其顶端设有激活表面237,在其底端设有刺穿构件238。
底部刺穿件234位于胶囊主体205的贮存器211中。底部刺穿件234的激活表面237位于或邻近柱体215的顶端。底部刺穿件234的刺穿构件238位于或邻近柱体215的底端,并且在可刺穿的底部区域219B上方。
在所示的特定实施例中,底部刺穿件234设有两个顶部密封打开构件,所述顶部密封打开构件连接至底部刺穿件,例如以便与底部刺穿件一起向下移动。每个顶部密封打开构件在一个或更多个分别位于内周壁与外周壁之间的区域处与顶部密封件接合,例如附着至顶部密封件。在将底部刺穿件从其初始位置向下移动到较低的位置时,在该较低的位置,贮存器出口被刺穿,顶部密封打开构件导致顶部密封膜局部应力过大从而破裂,并提供所述一个或更多个气压引入开口。
沿向下方向推动底部刺穿件234会使得刺穿构件238刺穿胶囊的底部206的可刺穿的区域219B,从而使得液体配料能够流出贮存器出口219。
应说明的是,在图6-9所示的优选实施例中,通过推动底部刺穿件234的激活表面237而将底部刺穿件向下推动。此外,底部刺穿件234在可溃缩的柱体215上被安装成使得底部刺穿件的激活表面237位于可溃缩的柱体的顶部的内密封表面213附近。这有助于柱体215与底部刺穿件234接合,并被同时向下按压。因此,在喷嘴221被移动到降低的分配位置时,底部区域219B被刺穿。此外,可溃缩的柱体215使底部刺穿件234相对于可刺穿的底部区域219B保持居中,尤其是在底部刺穿件被向下压时。
在所示的特定实施例中,贮存器出口219是可刺穿的底部区域129B的形式。在一个替代实施例中,所述贮存器设有由底部密封件密封的孔口的形式的贮存器出口,并且所述底部刺穿件用于刺穿这些底部密封件,而不是刺穿胶囊的可刺穿的底部区域。
在所示的优选实施例中,筒201设有导引构件233,该导引构件233附接至密封胶囊202的底部206并从可刺穿的底部区域219B下方延伸,用于接收从贮存器出口朝向柱体215的底部开口218并在其下方流动的液体配料,以在喷嘴221处于降低的分配位置时,在离开喷嘴221的出口225的基液流处或附近分配液体配料,如图9所示。
在所示的优选实施例中,导引构件233和喷嘴221在它们之间形成分配孔口244,用于紧邻从喷嘴分配的液体来分配配料,优选以护罩的形式分配配料,所述护罩遮盖液体流。
图10-14示出了本发明的用于提供液体产品的筒的第三示例性实施例。
筒301包括密封胶囊302和喷嘴321。
所示的密封胶囊302将被填充一部分液体配料,该液体配料将与基液混合以制备液体产品,例如是与水(例如碳酸水)混合以制备饮料的饮料主剂。
所述密封胶囊包括胶囊主体305、顶部密封件320、以及在所示的特定实施例中的底部密封件328。
胶囊主体305具有底部306和顶部307,并且还包括外周壁308、内周壁309和底壁310。这些壁在它们之间限定环形贮存器311。
内周壁309和外周壁308在顶端分别设有内密封表面313和外密封表面312,这些密封表面312、313在它们之间限定贮存器进入开口314。
顶部密封件320(在所示的特定实施例中是顶部密封膜)被密封至内密封表面313和外密封表面312。顶部密封件320遮盖贮存器311,并且气密地密封贮存器进入开口314。图10和11示出了不带顶部密封件的筒。
内周壁309形成柱体315,该柱体具有在位于柱体的顶部的上部开口317与位于柱体的底端的底部开口318之间延伸的内部腔体316。
在图10-15所示的特定实施例中,上部开口317被内密封表面313环绕。顶部密封件320被密封至内密封表面,并由此被密封至柱体315的顶部。
此外,在所示的特定实施例中,胶囊302的底壁310具有围绕柱体315的环形柔性底部339,该柔性底部使得柱体315能够从初始位置向下移动到较低的操作位置。
根据本发明,胶囊主体307的底壁10设有至少一个贮存器出口319。在图10-14所示的特定实施例中,贮存器出口319是两个孔口319A的形式,这些孔口位于柱体315的相对侧。这些孔口由底部密封件328密封,在所示的特定实施例中,底部密封件328设置在贮存器311内部。
在底壁310的顶面上,胶囊302设有孔口密封表面340,用于将密封件密封至胶囊的底部。该孔口密封表面环绕孔口,以实现孔口的防漏密封。
除了孔口密封表面340之外,在所示的实施例中,底壁310在顶面上设有外围密封表面341。外围密封表面310沿着底壁310的圆周延伸。
在图15-20所示的一个替代实施例中,筒401设有胶囊402,该胶囊402包括位于胶囊402的底壁410上或底壁410处的贮存器411中的芯件442,其中所述芯件442设有外围密封表面441,该外围密封表面441沿着底壁410的圆周延伸。与图10-14所示的实施例相比,该替代实施例的不同之处在于所述底部密封件在其一个或更多个外端处密封。但是,所述底部密封件在贮存器出口处密封至底壁,并且该密封件以类似于在图10-14所示的实施例中移除底部密封件的方式被从贮存器出口移除,即,通过沿向下方向(即,朝向底壁)推动柱体来移除。
腔体316保持喷嘴321。喷嘴316被配置成用于导引基液(例如水)流过腔体316的至少一部分,并用于在胶囊的底部侧分配基液。
喷嘴321包括喷嘴主体322,该喷嘴主体具有在喷嘴的顶端的入口324与喷嘴的底端的出口325之间延伸的通道323。
在所示的实施例中,喷嘴316可以与柱体315一起相对于胶囊主体305的外周壁308从图12所示的升高的被动位置移动到图13所示的降低的分配位置。
底部密封件328可释放地密封至孔口密封表面340,气密地密封贮存器出口,并且固定至外围密封表面。
将柱体315从图12所示的初始位置向下推动到图13所示的较低的操作位置会将设置在底壁310的顶部的孔口密封表面340从底部密封件328拉开,使得液体配料能够流出贮存器出口319。
在所示的优选实施例中,所述筒还设有导引构件333,该导引构件333附接至胶囊302的底部并从贮存器出口319下方延伸,用于接收从贮存器出口319流向柱体315的底部开口318并在底部开口318下方流动的液体配料,以在喷嘴处于降低的分配位置时在离开喷嘴321的出口325的基液流处或附近分配液体配料。
与图6-9所示的实施例相比,对于图10-20所示的实施例,喷嘴321、421和导引构件333、433被组合成单个部件。所述包括喷嘴和导引构件的单个部件被附接至与柱体一起移动的底部部分。因此,所述单个部件相对于柱体处于固定位置。
与图6-9中所示的实施例类似,对于图10-20中所示的优选实施例,喷嘴321、421和导引构件333、433在它们之间形分配孔口344、444,用于紧邻从喷嘴分配的液体来分配配料,优选以护罩的形式分配配料,所述护罩遮盖液流。
在一个替代实施例中,所述包括喷嘴和导引构件的单个部件附接至不与柱体一起移动的底部部分。因此,所述单个部件相对于胶囊的外周壁处于固定位置,而所述柱体可相对于喷嘴和导引构件移动。
在另一个替代实施例中,所述导引构件和所述喷嘴是分开的部件,并且所述导引构件附接至不与柱体一起移动的底部部分,而所述喷嘴附接至可移动的柱体。因此,所述单个部件相对于胶囊的外周壁处于固定位置,而所述喷嘴可以与柱体一起移动。
在所示的实施例中,芯件342设有位于柱体315的相对侧的两个刺穿元件347。刺穿元件347从胶囊302的底部向上一直延伸至顶部密封件320。在柱体315的顶端被向下推动时,刺穿元件347刺穿顶部密封件,以使得气体能够被注入到贮存器311中。
应说明的是,在所示的实施例中,底部密封件328具有矩形形状。底部密封328没有遮盖胶囊302的整个底壁310。在所示的实施例中,底部密封件328从柱体315的一侧延伸到柱体的相对侧。在一个替代实施例中,所述底部密封件还可以包括第一密封件和第二密封件,其中一个密封件设置在柱体的一侧从而密封第一贮存器出口,而另一个密封件设置在柱体的相对侧从而密封第二贮存器出口。在本发明的范围之内,能够想到许多其它形状的底部密封件。
在图21-24中示出了本发明的筒501的一个替代实施例。
在图21-24中示出了用于提供液体产品的筒501的一个替代实施例。筒501包括密封胶囊502、喷嘴521和导引构件533。所述筒还包括底部密封件528,该底部密封件设置在密封胶囊的底面上,位于胶囊502与导引构件533之间,该导引构件也安装到密封胶囊的底面上。
密封胶囊502与上文中论述的密封胶囊类似。它填充有一部分液体配料,所述液体配料将与基液混合以制备液体产品,例如,所述液体配料是将与水(例如碳酸水)混合以制备饮料的饮料主剂。
密封胶囊502包括胶囊主体505和顶部密封件520。
胶囊主体505具有底部506和顶部507,并且还包括外周壁508、内周壁509和底壁510。这些壁在它们之间限定环形贮存器511。
内周壁509和外周壁508在顶端分别设有内密封表面513和外密封表面512,这些密封表面512、513在它们之间限定贮存器进入开口514。
顶部密封件520(在所示的特定实施例中是顶部密封膜)被密封至内密封表面513和外密封表面512。顶部密封件520遮盖贮存器511,并且气密地密封贮存器进入开口514。
内周壁509形成柱体515,该柱体具有在位于柱体的顶部的上部开口517与位于柱体的底端的底部开口518之间延伸的内部腔体516。
底壁510具有围绕柱体515的环形柔性底部539,使得柱体可以从图23所示的初始位置向下移动到图24所示的较低的操作位置。
腔体516保持喷嘴521,该喷嘴被配置成用于导引基液(例如水)流过腔体516的至少一部分,并用于在胶囊的底部侧分配基液。
喷嘴521包括喷嘴主体522,该喷嘴主体具有在喷嘴的顶端的入口524与喷嘴的底端的出口525之间延伸的通道523。
喷嘴521固定在柱体515的底部,由此在柱体从图23所示的初始位置向下移动到图24所示的较低的操作位置时,喷嘴521与柱体一起移动。由此所述喷嘴可以与柱体一起相对于胶囊主体的外周壁从升高的被动位置移动到降低的分配位置。
根据本发明,胶囊主体507的底壁510设有至少一个贮存器出口519。在图21-24所示的特定实施例中,贮存器出口519是两个孔口519A的形式,这些孔口位于柱体515的相对侧。这些孔口由底部密封件528密封。
此外,对于图21-24所示的实施例,孔口密封表面527设置在底壁510的底面上。孔口密封表面527环绕贮存器流出孔口519A。底部密封件528可释放地密封至孔口密封表面527,并且气密地密封贮存器流出孔口519A。
底部密封件528还固定至喷嘴521。在图21-24所示的特定实施例中,所述喷嘴在底面上设有密封表面543。密封表面543位于腔体516中,使得在胶囊主体505的内周壁509与设置在喷嘴521上的密封表面543之间存在间隙545。间隙545位于贮存器出口519与喷嘴521上的密封表面543之间,从而底部密封件528在间隙545上方延伸。
导引构件533在外周壁508处或附近附接至密封胶囊502的底部,使得导引构件533相对于外周壁508处于固定位置,即,在柱体从初始位置向下移动到较低的操作位置时,导引构件533不与柱体515一起移动,而喷嘴从升高的被动位置移动到降低的分配位置。
在喷嘴处于分配位置时,导引构件533从贮存器出口519下方延伸,用于接收从贮存器出口流向柱体515的底部开口518并在底部开口518下方流动的液体配料,以在离开喷嘴521的出口的基液流处或附近分配液体配料。
在此实施例中,导引构件533设有肋元件546。如图23所示,在柱体515处于初始位置时,肋元件546朝着底部密封件528向上延伸。如图24所示,在柱体被推到较低的操作位置时,肋元件546与底部密封件528接合,并被接收在间隙545中。
因此,通过相对于胶囊主体505的外周壁508将柱体515从升高的被动位置移动到降低的分配位置,肋元件546将底部密封件528从贮存器出口519拉开,以使液体配料能够流出贮存器出口。
基于对图1-24中所示的筒及其与适当的分配装置(例如饮料制备和分配装置)的配合的进一步理解,现在将参照图25-30论述饮料或其它液体产品的制备。应说明的是,在本文中论述的筒可以与相同的装置结合使用,并且可以基于相同的原理实现分配。
图25-29示出了分配装置1100的部件,包括:
-壳体1105,
-在此能够相对于壳体1105移动的保持架1110,该保持架1105在此是滑动抽屉,用于将筒1容纳并保持在所述装置中的分配位置,
-基液馈送组件,其具有布置在分配位置的基液馈送喷杆1120,该喷杆1120可以刺穿筒1的顶部密封膜20,并且连接至筒1的喷嘴21的通道23,使得基液可被馈送到通道23中。
装置1100设有加压气源,该加压气源优选是加压空气源,例如气泵或气瓶,在此示意性地以130表示。
装置1100适于使加压气源1130与筒1001的贮存器直接连通,更具体地说与胶囊的贮存器直接连通,从而允许其中的液体配料被所述气体加压,由此在筒1的喷嘴23已经到达其分配位置时帮助从贮存器分配液体。
在液体配料相当粘稠的情况下,这是有利的,并且,这还允许控制所述分配(例如基于液体配料与基液之间的比例),例如在单种饮料的分配过程期间进行控制。还可以根据需要利用气体压力控制来补偿液体配料的任何与温度相关的粘度效应,例如在液体配料的温度较低时提高气体压力。
在一个实施例中,所述装置可以包括温度传感器,该温度传感器适于在分配过程开始时(例如在被置于装置的保持架中时或者在达到或移动到分配位置时)感测液体配料和/或筒的温度。
还能够想到由用户输入所述温度,例如“从冰箱中取出的筒”和“环境温度的筒”。
还能够想到顶部密封膜具有温度响应变色区域,该区域因温度变化而改变颜色,从而提供液体配料的实际温度的指示。在此情况下,所述装置可以具有读取温度的传感器或布置在筒上的指示器,或者可以指导用户为所述装置提供正确的输入。
装置1100包括加压圆顶构件1140,该加压圆顶构件1140沿着其外围具有外气体密封件1146,该外气体密封件1146适于在顶部密封膜被刺穿以允许加压气体进入贮存器的位置周围与筒1密封地接合。在此,外气体密封件1146被实施为密封到筒1的外周壁8的外密封表面12上。
加压气源1130连接至圆顶构件1140,以允许在圆顶构件1140下方在被与筒密封地接合的外气体密封件密封的空间内馈送加压气体。在顶部密封膜被打开(例如通过向下移动筒的柱体的顶端而被扯开)时,这种加压气体(例如空气)的供应对液体配料加压。
在此,基液馈送喷杆1120从圆顶构件1140突出。该喷杆具和圆顶构件1140集成在一起以整体移动。喷杆1120设有密封到柱体的顶端上以避免加压空气进入通道的气体密封件1146,在此是O型圈。
所述分配装置具有可操作的位移装置1150,所述可操作的位移装置1150在此具有偏心机构1151和电动机,它适于使圆顶构件1140和喷杆1120相对于被保持在保持架1110中的筒1运动。
在位移装置1150被操作时,喷杆1120可以刺穿顶部密封膜20,并会连接至喷嘴21的通道23。喷杆1120的继续向下运动(在此是与圆顶构件1140一起向下运动)导致基液馈送喷杆使部分柱体溃缩,并将柱体15的顶部以及喷嘴21移动到其分配位置,由此将柱体和喷嘴从升高的位置向下压到其较低的分配位置,从而允许从筒1中分配饮料主剂等,参见图29。
所述液体馈送组件优选用于经由软管1121馈送作为基液的水(例如碳酸水),例如有选择性地馈送碳酸水和非碳酸水。例如,所述液体馈送组件包括用于基液的泵,和/或所述液体馈送组件例如经由用于冷却和/或加热所述液体的中间热交换器和/或经由用于使水碳酸化的中间碳酸化装置连接至供水管。
筒1的保持架1110被配备成将筒以底部朝下的状态容纳并保持在基本上水平的位置。所述保持架在筒1的底部下方具有孔口,从而在分配液体产品期间,所述产品不与保持架接触。这避免了对液流的不必要的扰动,例如避免了液体产品中的二氧化碳含量的降低和/或所述装置的污染和/或连续供应之间的交叉污染。
在所示的实施例中,保持架1110被配置成仅在筒的凸缘下方支撑筒。在所示的实施例中,所述保持架是抽屉,其中所述用于在其中接收筒的腔体完全没有支撑筒的底部的底部或类似部件。因此,在所述筒位于保持架中时,该筒具有自由悬挂的底部。
在保持架的分配位置下方一定距离处,所述装置具有用于杯子或其它容器(例如饮料玻璃杯)的站立位置。
在此,用户通过滑动打开抽屉1110并将筒置于抽屉1110的相应腔体中。优选的是,由于保持架形成用于所述上凸缘的相应支撑表面,因此现在所述筒悬挂在上凸缘上。现在,用户通过将抽屉1110与筒1一起滑入壳体中来关闭抽屉1110,使得筒被移动到装置1100的分配位置。在图25-27中示出了这种情况。
现在操作移位装置1150,使得喷杆1120刺破顶部密封膜20,并连接至喷嘴21的通道23。喷杆1120的继续向下运动(在此是与圆顶构件1140一起向下运动)导致基液馈送喷杆移动柱体15的顶端,由此将喷嘴20移动到其分配位置,将喷嘴从升高的位置向下压到其降低的分配位置,从而允许从筒1中分配饮料主剂等。
在所示的实施例中,筒1的顶部密封件20被柱体的顶端打开(顶部密封件密封至柱体的顶端的内密封表面13),相对于外周壁被向下按压至柱体的外密封表面14(所述密封件也密封至外密封表面14)。由此在密封件中产生的张力导致所述密封被扯开。在一个替代实施例中,可以在贮存器中设有用于从内向外刺穿顶部密封件的刺穿装置。在另一个实施例中,所述分配装置可以设有密封件刺穿装置。
从图28和29的比较能够理解,将柱体结构15的上部(在此与喷嘴21结合)从初始位置向下移动到较低的位置会导致顶部密封膜6局部应力过大,并由此破裂。所述破裂在顶部密封膜20中提供期望的一个或更多个气压引入开口。
在一个实施例中,能够想到顶部密封膜20在一个或更多个位置处或附近被预先弱化,例如具有一个或更多个预制划痕线,所述划痕线例如是通过对膜进行激光划线而制成的。
喷杆1120的向下运动导致基液馈送喷杆将喷嘴20移动到其分配位置,从孔口密封表面扯开底部密封件,从而打开流出孔口,并允许液体配料从胶囊的贮存器流出。
密封件的菱形形状与贮存器的两个流出开口相结合,使得密封件形成液体配料的最佳导引件。所述菱形形状使得密封件形成两个导引通道,这两个导引通道从贮存器流出孔口的下方指向喷嘴,更具体地说指向设置在喷嘴的凸缘中的分配孔口。密封件的表面向导引通道的中心和喷嘴倾斜。
现在开始供应碳酸水和加压气体(例如空气),可能其中一种相对于另一种有一些时间延迟。现在,液体配料通过胶囊主体的流出开口,从该处,液体配料沿着由底部密封件形成的导引通道流向喷嘴中的分配孔口。在此实施例中,在液体配料和水被从筒的底部的喷嘴分配后,液体配料与流过通道23的水混合。
在一份饮料制备完成时,停止水或其它基液的流动。如果需要,可以继续输送一些气流以完全清空所述筒和/或确保排出最后几滴液体配料,例如饮料主剂。这能避免配料的损失和装置的污染。
在分配过程结束时,圆顶构件1140和喷杆1120被移动到它们的初始位置,离开筒1,从而允许取出筒1,由此打开抽屉1110并取出筒。
图30示意性地示出了与图25-29所示的饮料分配装置类似的饮料分配装置2200,其中筒2001处于打开状态。
所述装置具有壳体2205和用于筒的保持架2210(在此是抽屉),该保持架2210用于将筒2001容纳并保持在装置中的分配位置。该分配位置位于饮料玻璃杯2216的支架2215的正上方。
装置2000包括空气泵2230和加压圆顶构件2240,该加压圆顶构件2240沿着其外围具有外气体密封件,该外气体密封件适于在顶部密封膜被穿孔以允许加压空气从空气泵进入贮存器的位置周围与筒2001密封地接合。
基液馈送喷杆2220与圆顶构件2240集成为由可操作的位移装置2250驱动的往复运动单元(在此竖直运动),所述可操作的位移装置2250在此具有偏心机构和电动机,它适于使圆顶构件2240和喷杆2220相对于被保持在保持架2210中的筒2001运动。
在位移装置2250被操作时,喷杆2220连接至筒2001的柱体中的喷嘴中的通道。而且,在喷杆220进一步移动时,柱体或至少其顶端被向下压至其分配位置,并且,在该过程中,喷嘴也被向下移动。
装置2000具有待连接至供水管的进水口2260。如果需要,所述装置可以包括水过滤器,以过滤流入该装置的水。
附图标记2265表示将水冷却至例如2到10摄氏度的温度的水冷却器装置。
水冷却器装置2265的出口经由阀门组件2266一方面直接连接至喷杆2220,另一方面连接至碳酸化装置2270,例如管内或无水箱碳酸化装置。二氧化碳瓶2275也连接至碳酸化装置2270,从而二氧化碳可以溶解在冷却水中,然后馈送至喷杆2220。
附图标记2280表示适于向喷杆2220提供热水的即热式热水器。其流量由热水阀2281控制。
在一些实施例中,气泵2230适于产生比大气压高0.5至2.5巴的气压。在一些实施例中,空气泵2230会根据筒上的可读指示(例如通过读取条形码)产生预定的气压,优选所述压力在分配过程中是恒定的。
在一个实施例中,一杯(例如大约250毫升)饮料的分配过程会花费15至30秒。
在一个实施例中,液体配料与基液之间的体积比可以在1:4和1:10之间。例如,贮存器中的50毫升体积的液体配料与200-250毫升的碳酸水混合,以装满一个饮料玻璃杯。
在一个实施例中,在基液的分配过程中,来自贮存器的液体配料的分配流量基本上是一致的,例如大约每秒2-3毫升。
图31-36示出了本发明的用于提供液体产品的筒601的第六示例性实施例。所述筒与图1-5所示的筒类似。
参见图33和35,筒601包括密封胶囊602和喷嘴621。
胶囊602包括胶囊主体605、顶部密封件620,并且,在所示的特定实施例中,包括底部密封件628。在图31和图32中单独示出了胶囊主体605。
胶囊主体605具有底部606和顶部607,并且还包括外周壁608、内周壁609和底壁610。这些壁在它们之间限定环形贮存器611,该贮存器将被填充一部分液体配料,例如饮料主剂,该液体配料将与基液结合以制备液体产品。
内周壁609和外周壁608在顶端分别设有内密封表面613和外密封表面612,这些密封表面612、613在它们之间限定贮存器进入开口614。
顶部密封件620(在所示的特定实施例中是顶部密封膜620)被密封至内密封表面613和外密封表面612。顶部密封件620遮盖贮存器611,并且气密地密封贮存器进入开口614。
内周壁609形成柱体615,该柱体具有在位于柱体的顶部的上部开口617与位于柱体的底端的底部开口618之间延伸的内部腔体616。上部开口617被内密封表面613环绕。顶部密封件620被密封至内密封表面,并由此被密封至柱体615的顶部。
腔体616保持喷嘴621,该喷嘴与图3中单独示出的喷嘴类似。在图33和35中示出了喷嘴621的横截面。喷嘴621被配置成用于导引基液(例如碳酸水)流过腔体616的至少一部分,并用于在胶囊的底部侧分配基液。基液将与储存在贮存器中的液体配料混合。
喷嘴621包括喷嘴主体622,并具有用于导引基液流的通道623。通道623在喷嘴顶端的入口624与喷嘴底端的出口625之间延伸。
喷嘴621在底端还具有凸缘629。凸缘629具有用于底部密封件628的密封表面,并且具有两个液体配料分配孔口644。分配孔口644在喷嘴的出口625附近穿透喷嘴的凸缘629,用于在离开喷嘴的出口625(即,从喷嘴的出口625分配)的基液流处或附近分配液体配料。
应说明的是,在所示的实施例中,在分配孔口644中设有一段壁,这段壁将分配孔口分成位于壁的相对侧的两个平行通道。在附图中,横截面穿过设置在相应的分配孔口中的壁。因此,图33和35示出了壁的一部分和沿着壁延伸的两个通道之一。
喷嘴621被保持在柱体615中,并且可以随着柱体的顶部相对于胶囊主体605的外周壁608移动。因此,通过向下推动柱体615的顶端,可以将喷嘴621从图33所示的升高的被动位置移动到图35所示的降低的分配位置。
根据本发明,胶囊主体607的底壁610设有至少一个贮存器出口619。在图31-36所示的特定实施例中,贮存器出口619是两个孔口619A的形式,这些孔口位于柱体515的相对侧。这些孔口由底部密封件628密封。
此外,对于图31-36所示的实施例,胶囊主体604在底壁610的底面上设有外围密封表面626和孔口密封表面627。孔口密封表面626环绕贮存器流出孔口619A。孔口密封表面627位于外围密封表面626与柱体615的底部开口618之间。
底部密封件628可释放地密封至孔口密封表面627,并且气密地密封贮存器流出孔口619A。底部密封件628还固定至外围密封表面626,并且固定至喷嘴的凸缘629上的密封表面630。
胶囊602具有中心柱体615,该中心柱体的顶端可以被向下推动。在所示的实施例中,柱体615是可溃缩的柱体,即,胶囊主体605的内周壁609被配置成在柱体的顶端被向下压向柱体的底端时屈曲。所述柱体设有促进屈曲的结构。此外,设有屈曲结构632以将柱体的屈曲局限于特定区域。
在所示的实施例中,所述屈曲结构包括由线性脊分开的菱形凹部。柱体的壁设有凹部,以局部降低所述壁支撑施加到柱体顶部的载荷的能力。凹部之间的脊形成刚性区域。在柱体的顶部被向下推时,柱体的壁在凹陷区域屈曲,而分隔凹部的脊或多或少地保持不变。因此,所述脊被从倾斜位置向水平位置移动,导致脊之间的凹陷区域折叠到自身上。所述柱体屈曲,并且柱体的顶部朝着柱体的下端向下移动。
在所示的实施例中,设有两排菱形凹部,其中上一排的凹部之间的脊以与下一排的脊的角度相反的角度延伸。可以认为,使用菱形凹部的柱体的屈曲导致柱体的顶部围绕竖直轴线旋转。通过以相反的角度提供下一排和上一排的菱形凹部的脊,由上一排的菱形凹部引起的旋转运动被下一排的菱形凹部的旋转运动抵消。因此,在所示的实施例中,所述屈曲不会导致柱体的上端相对于柱体的下端旋转,或者仅导致最小的旋转。
此外,在所示的实施例中,柱体615的下部设有加强结构662。该加强结构662被设置成在柱体的顶部被向下按压时抵抗柱体615的屈曲,并且由此进一步促进将屈曲限制在柱体的特定区域。
在所示的实施例中,当在侧视图中观察时,所述加强结构包括沿着平行于柱体的纵向轴线的方向延伸的肋。所述肋平行于施加至柱体的顶部以使其向下移动的力的方向延伸,从而所述凹部抵抗柱体的屈曲。
在图1-5所示的实施例中,推动柱体的顶端会将喷嘴移动到降低的分配位置。因此,柱体的顶端的向下运动使得密封至喷嘴的底端的底部密封件被从流出孔口拉开。胶囊不需要复杂的胶囊主体或外部刺穿装置来打开贮存器,更具体地说,不需要复杂的胶囊主体或外部刺穿装置来打开胶囊。
在图33和34中示出了处于被动位置的不带顶部密封件的筒601,在图35和36中示出了处于主动位置的筒601。通过向下推动柱体615的顶部,喷嘴615被从被动位置移动到分配位置。
在喷嘴615被移动到分配位置时,喷嘴将底部密封件628从胶囊的底壁中的流出孔口619A拉开,使得液体配料能够流出贮存器611。底部密封件628沿着其外围保持附接至胶囊主体605的底壁610的外围密封表面626。
因此,在喷嘴615处于分配位置时,底部密封件628沿着其外围附接至胶囊主体5的外围密封表面626,并且在其中心附接至喷嘴615的密封表面630。底部密封件628由此形成漏斗,用于将从胶囊底部的流出孔口619A分配的液体配料导引至喷嘴621的凸缘629中的两个分配孔口644。
因此,图31-36所示的筒601被配置成经由喷嘴621的通道623的底端的基液出口孔口631分配一股基液,同时经由喷嘴621的凸缘中的分配孔口644同时分配两股液体配料。基液和液体配料在筒的底部被结合成未混合的液流。
在所示的实施例中,喷嘴621有助于将液体配料流与基液流结合。喷嘴621的液体配料分配孔口644位于邻近喷嘴的内壁的位置,该内壁限定喷嘴621的通道623,基液通过该通道分配,使得液体配料流被邻近基液流分配。液体配料流优选被分配成附着到基液流上。在液体配料流撞击用于容纳饮料的容器(例如饮料玻璃杯)时,液体配料与基液混合。因此,由被分配的液流在容器中产生的湍流被用于混合液流。与基液和液体配料通常在分配之前在混合室中混合的传统装置相比,本发明的筒允许基液和液体配料在液流中的湍流最小的状态下混合。在分配包含碳酸水的饮料时,这是尤其有利的。由于在分配过程中减少了湍流,因此从水中分离出的二氧化碳较少,并且能够获得含有较高二氧化碳含量的饮料。
在图31-36所示的示例性实施例中,筒601被配置成使得柱体615的顶端的运动打开密封胶囊602。胶囊主体605与喷嘴621的组合允许胶囊主体具有简单的形状,胶囊由顶部密封件620和底部密封件628密封。具有简单形状的胶囊主体允许胶囊主体以及胶囊主体的壁由多层材料构成。此外,胶囊主体的简单形状适合于通过热成型来提供。热成型允许使用层压材料,由此以很低的成本提供具有改进的阻隔特性的胶囊主体。
这样,所述筒被配置成提供用于保持配料的胶囊,更具体地说是密封的贮存器,该胶囊具有适合于待保持在贮存器中的特定基础配料的阻隔特性。
可以认为,在图31-36所示的实施例中,密封贮存器602设有菱形底部密封件628。在这样的实施例中,胶囊主体605在其底壁610中设有两个流出开口644,所述流出开口设置在柱体615的相对侧。
在所示的实施例中,菱形的底部密封件628具有中心开口,喷嘴621的底端穿过该中心开口伸出。底部密封件628在其圆周处密封至胶囊主体605的底部,并且沿着其中心开口密封至喷嘴621的凸缘629。底部密封件628还围绕贮存器611的流出孔口619A密封至胶囊主体605的底壁610。
在图31-36所示的优选实施例中,胶囊主体605的底部设有环形肩部。底部密封件628沿其外围密封至该环形肩部。喷嘴设有环形凸缘。底部密封件628沿着其中心开口固定至该凸缘。
在所示的实施例中,通过将包括凸缘的喷嘴的一部分从胶囊主体的柱体推出来打开胶囊。由此,喷嘴将底部密封件的中心从胶囊主体的底壁拉开,这导致底部密封件被从贮存器的流出孔口拉开。由此打开密封胶囊。
随后,所述底部密封件仍然在其外围边缘处固定至胶囊的底部,并且沿着其中心开口密封至喷嘴,作为从贮存器分配液体配料的导引件。所述密封件将液体配料导引至喷嘴的出口(即,分配基液的开口),使得液体配料可以被平行于并邻近基液流分配。
可以认为,密封件的菱形形状与贮存器的两个流出开口相结合使得密封件形成液体配料的最佳导引件。该菱形形状使得密封件形成从贮存器流出孔口下方指向喷嘴的导引通道。密封件的表面向导引通道的中心和喷嘴倾斜。因此,所有液体配料都被导向分配开口,并且降低了液体配料残留在导引通道中(即,未被分配)的风险。
在一个优选实施例中,所述胶囊主体由多层材料制成,优选由一片多层材料热成型而成,从而胶囊的壁包括多层不同的材料,这些材料具有不同的阻隔特性。

Claims (25)

1.一种用于提供液体产品的筒,该筒包括:
-填充有一部分液体配料的密封胶囊,所述液体配料将与基液混合以制备液体产品,例如,所述液体配料是将与水例如碳酸水混合以制备饮料的饮料主剂,
其中所述密封胶囊包括:
-优选热成型的具有底部和顶部的胶囊主体,该胶囊主体包括外周壁、内周壁和底壁,这些壁在它们之间限定环形贮存器,
其中所述胶囊主体优选包括多层不同的材料,这些材料具有不同的阻隔特性;
其中所述内周壁和所述外周壁在顶端分别设有内密封表面和外密封表面,这些密封表面在它们之间限定贮存器进入开口,
其中所述内周壁形成柱体,该柱体具有在位于柱体的顶部的优选被所述内密封表面环绕的上部开口与位于柱体的底端的底部开口之间延伸的内部腔体,并且
其中所述胶囊主体的底壁设有至少一个贮存器出口,该贮存器出口是由底部密封件密封的孔口的形式,或者是可刺穿的底部区域的形式;以及
-密封至所述内密封表面和所述外密封表面并遮盖所述贮存器的顶部密封件,例如顶部密封膜,该顶部密封件气密地密封所述贮存器进入开口,
其中所述筒还包括:
-用于导引基液流过所述腔体的至少一部分并用于在所述胶囊的底部侧分配基液的喷嘴,其中所述喷嘴包括:
-喷嘴主体,其具有在喷嘴的顶端的入口与喷嘴的底端的出口之间延伸的通道,并且
其中所述喷嘴能够相对于胶囊主体的外周壁从升高的被动位置移动至降低的分配位置。
2.如权利要求1所述的筒,
其中所述柱体是可压缩的柱体,
其中所述胶囊主体的底壁设有至少一个孔口形式的贮存器出口,并且在底壁的底面上设有外围密封表面和围绕贮存器流出孔口的孔口密封表面,其中所述孔口密封表面位于所述外围密封表面与所述柱体的底部开口之间;并且
其中所述密封胶囊还包括底部密封件,该底部密封件可释放地密封至所述孔口密封表面,气密地密封所述贮存器出口,并且固定至所述外围密封表面;并且
其中所述喷嘴还在底端具有凸缘,该凸缘具有用于底部密封件的密封表面并且具有至少一个分配孔口,该分配孔口在出口附近或出口处穿透凸缘,用于在离开出口的基液流处或附近分配液体配料,
其中所述底部密封件固定至喷嘴的密封表面,并且,优选通过压缩柱体,在喷嘴被移动到分配位置时而移动,喷嘴将底部密封件从胶囊的底壁中的孔口拉开,使得液体配料能够流出贮存器,并且
其中在喷嘴处于分配位置时,所述底部密封件保持附接至胶囊的底部的外围密封表面和喷嘴的密封表面,从而使得液体配料能够沿着底部密封件从胶囊的底部的孔口流到喷嘴的分配孔口。
3.如权利要求1所述的筒,
其中所述柱体是可溃缩的柱体,即,所述内周壁被配置成在柱体的顶端被向下压向柱体的底端时屈曲,
其中所述筒还包括:
-优选地设有附接至胶囊底部并且从可刺穿的底部区域之下延伸的导引构件,该导引构件用于接收从贮存器出口流向柱体的底部开口并在柱体的底部开口下方流动的液体配料,以在喷嘴处于降低的分配位置时在离开喷嘴出口的基液流处或附近分配液体配料;
-底部刺穿件,其中该底部刺穿件具有顶端和底端,并且在其顶端设有激活表面,该激活表面位于或邻近所述柱体的顶端,并且所述底部刺穿件在其底端设有刺穿构件,该刺穿构件位于或邻近所述柱体的底端,并且在可刺穿的底部区域上方,并且
其中沿向下方向推动底部刺穿件会使得刺穿构件刺穿胶囊底部的可刺穿的区域,从而使得液体配料能够流出贮存器出口。
4.如权利要求1所述的筒,
其中所述底壁具有围绕柱体的环形柔性底部,使得柱体能够从初始位置向下移动到较低的操作位置,
其中所述胶囊主体的底壁设有至少一个孔口形式的贮存器出口,并且在底壁的顶面上设有环绕该孔口的孔口密封表面;并且
其中所述底壁在顶面上设有外围密封表面,该密封表面沿着底壁的圆周延伸,
或者
所述胶囊包括:
位于胶囊的底壁上或底壁处的芯件,其中所述芯件设有外围密封表面,该外围密封表面沿着底壁的圆周延伸;以及
-底部密封件,其可释放地密封至所述孔口密封表面,从而气密密封贮存器出口,并且固定至所述外围密封表面,并且;
其中所述筒优选包括附接至胶囊的底部并从贮存器出口之下延伸的导引构件,该导引构件用于接收从贮存器出口流向柱体底部开口并在底部开口下方流动的液体配料,以在喷嘴处于降低的分配位置时在离开喷嘴出口的基液流处或附近分配液体配料;
其中沿向下方向将柱体从初始位置推动到较低的操作位置会将孔口密封表面从底部密封件拉开,使得液体配料能够流出贮存器出口。
5.如权利要求1所述的筒,
其中所述底壁具有围绕柱体的环形柔性底部,使得柱体能够从初始位置向下移动到较低的操作位置,
其中所述胶囊主体的底壁设有至少一个孔口形式的贮存器出口,并且在底壁的底面上设有环绕该孔口的孔口密封表面;并且
其中所述筒还包括:
-布置在底面上的密封表面,该密封表面位于所述腔体中,使得在胶囊主体的内周壁与设置在喷嘴上的密封表面之间存在间隙,该间隙位于贮存器出口与喷嘴上的密封表面之间,
其中所述喷嘴能够随着柱体相对于胶囊主体的外周壁从升高的被动位置移动至降低的分配位置,
-底部密封件,其可释放地密封至孔口密封表面,气密地密封贮存器出口,并且固定至喷嘴上的密封表面,从而该底部密封件在间隙上方延伸;
-导引构件,其在外周壁处或附近附接至胶囊的底部,从而所述导引构件相对于外周壁处于固定位置,并且从贮存器出口之下延伸,用于接收从贮存器出口流向柱体的底部开口并在底部开口下方流动的液体配料,以在喷嘴处于降低的分配位置时在离开喷嘴的出口的基液流处或附近分配液体配料,
其中所述导引构件设有肋元件,在柱体处于初始位置时,该肋元件沿向上的方向朝向底部密封件延伸,而在柱体处于较低的操作位置时,该肋元件与底部密封件接合并被接收在间隙中,从而通过相对于胶囊主体的外周壁将柱体从升高的被动位置移动到降低的分配位置,所述肋元件将底部密封件从贮存器出口拉开,以使液体配料能够流出贮存器出口。
6.如前述权利要求中的一项或更多项所述的筒,其中所述胶囊主体由多层材料制成,优选由一片多层材料热成型而成,从而胶囊的壁包含多层不同的材料,所述多个层优选包括至少一层EVOH材料,不同的材料具有不同的阻隔特性。
7.如前述权利要求中的一项或更多项所述的筒,其中所述顶部密封件和/或所述底部密封件是密封膜,优选是多层密封膜,例如包括多层不同材料,所述多个层优选包括至少一层EVOH材料。
8.如前述权利要求中的一项或更多项所述的筒,其中所述顶部密封件是密封膜,该顶部密封膜优选具有一条或多条预制划痕线,所述划痕线例如是通过激光加工或以其它方式部分地穿过膜的厚度形成的。
9.如权利要求2所述的筒,其中所述底部密封件是密封膜,并且所述一个或更多个贮存器出口在最初时被所述筒的底部密封膜密封,并且其中所述柱体向其较低的分配位置的运动导致所述筒的底部密封膜形成导引表面,以将从最初时被所述底部密封膜密封的一个或更多个贮存器出口分配的液体配料导向喷嘴,从而能够经由喷嘴从所述筒分配液体配料。
10.如权利要求2所述的筒,其中所述胶囊设有菱形或椭圆形底部密封件,所述胶囊主体在其底壁中设有两个流出开口,这些流出开口设置在柱体的相对侧,优选其中所述椭圆形或菱形底部密封件具有纵轴和较短的横轴,并且其中所述流出开口位于所述纵轴上方。
11.如权利要求2所述的筒,其中所述底部密封件具有中心开口,喷嘴的底端通过该中心开口伸出,并且其中所述密封件在其外周密封至胶囊主体的底部,并且沿着密封件的中心开口密封至喷嘴的凸缘。
12.如权利要求2或权利要求3所述的筒,其中所述筒的柱体设有屈曲部分,即,被配置成在压力施加在柱体的顶部时屈曲的柱体的局部区域,其中优选所述屈曲部分包括由平行四边形凹部构成的至少一个环形带,所述凹部被线性脊分开。
13.如权利要求2或权利要求3所述的筒,其中所述柱体的下部设有加强结构,当在侧视图中观察时,该加强结构包括沿着平行于柱体的纵向轴线的方向延伸的线性肋。
14.用于制备液体产品例如液体食品,例如饮料的系统,该系统包括:
a)如前述权利要求中的一项或更多项所述的筒;
b)分配装置,例如饮料分配装置,该装置包括:
-适于在所述装置的分配位置容纳和保持所述筒的保持架,
-基液馈送组件,其具有布置在分配位置的基液馈送构件例如喷杆,该基液馈送构件连接至所述筒的柱体中的通道,使得基液能够被馈送到该通道中,
-可操作的位移装置,其适于使所述筒的保持架和所述基液馈送构件相对于彼此运动,以将基液馈送构件连接至所述通道,并且将所述柱体或至少所述柱体的顶部从升高的被动位置向下移动到所述降低的分配位置,
-加压气源,优选是加压空气源,例如气泵,
其中所述装置适于使所述加压气源与胶囊的贮存器直接连通,以允许其中的所述液体配料被所述气体加压,从而有助于其从贮存器经由所述一个或更多个分配通道分配,
其中所述系统适于在遮盖贮存器进入开口的顶部密封膜中产生一个或更多个气压引入开口,
所述分配装置还包括加压圆顶构件,该加压圆顶构件具有外围气体密封件,例如沿着其外围布置的外气体密封件,该外气体密封件适于在所述顶部密封膜中产生所述一个或更多个开口的位置周围与所述筒密封地接合,以允许所述加压气体进入贮存器,
所述加压气源连接至所述圆顶构件,并适于在所述圆顶构件下方在与所述筒密封地接合的外围气体密封件的轮廓内馈送加压气体,从而允许所述贮存器中的所述液体配料经由所述密封膜中的一个或更多个气压力引入开口被所述气体加压,由此有助于经由所述至少一个贮存器出口从贮存器中分配液体配料,
其中所述筒被配置成使得至少向下移动所述柱体的顶部会导致所述顶部密封膜被局部刺穿和/或应力过大从而破裂,并提供所述一个或更多个气压引入开口。
15.如权利要求14所述的系统,其中所述顶部密封膜被预先弱化以促进所述膜的破裂,优选在一个或更多个位置处或附近被预先弱化。
16.如权利要求14或15所述的系统,其中所述胶囊主体的外周壁设有凸缘例如向外突出的凸缘,所述凸缘形成筒主体的外围顶部,所述顶部密封件在所述外密封区域附着至所述凸缘。
17.如权利要求14-16中任一项所述的系统,其中所述基液馈送构件是基液馈送喷杆,该基液馈送喷杆从加压圆顶构件突出,优选在外围气体密封件的轮廓之内。
18.如权利要求14-17中任一项所述的系统,其中所述筒的一个或更多个贮存器出口布置在筒的所述底部侧并与柱体间隔开,从而液体配料从所述一个或更多个贮存器出口作为与从喷嘴流出的基液流不同的一股或多股液流流出,并且其中所述一个或更多个贮存器出口被布置成使得从贮存器出口流出的液体配料邻接从喷嘴流出的基液流的外侧,或者设有导引构件,使得从贮存器出口流出的液体配料邻接从喷嘴流出的基液流的外侧。
19.如权利要求18所述的系统,其中,在喷嘴处于降低位置时,所述筒的一个或更多个贮存器出口布置在与喷嘴的出口的高度或喷嘴的出口上方的高度对应的高度处。
20.如权利要求14-19中任一项所述的系统,其中所述一个或更多个贮存器出口最初时被筒的底部密封件密封,所述底部密封件例如是作为所述一个或更多个贮存器出口的唯一封闭件的所述底部密封膜,并且其中所述柱体或至少柱体的顶端的向下运动导致所述筒的底部密封件破裂和/或被从所述一个或更多个最初时被所述底部密封件密封的贮存器出口扯开,从而允许从所述筒分配。
21.如权利要求14-20中任一项所述的系统,其中所述一个或更多个贮存器出口被布置成使得从贮存器出口流出的液体配料邻接从喷嘴流出的基液流的外侧,或者设有导引构件,使得从贮存器出口流出的液体配料邻接从喷嘴流出的基液流的外侧,作为围绕所述基液流的环形护罩。
22.如权利要求21所述的系统,其中所述分配装置适于对贮存器中的液体配料加压,使得从所述一个或更多个贮存器出口流出的一股或更多股液体配料流作为慢流与从喷嘴流出的基液流一起流动,所述慢流邻接基液流的外侧。
23.如权利要求14-22中任一项所述的系统,其中在胶囊主体之下和贮存器出口之下设有导引构件,该导引构件包括导引表面,该导引表面相对于从贮存器流出的液体配料流成一定角度,使得因液体配料的气体加压而从贮存器出口流出的液体配料射流撞击导引构件的导引表面,从而降低优选消除所述射流的速度。
24.如权利要求14-23中任一项所述的系统,其中所述保持架是包括用于在其中接收所述筒的腔体的抽屉,例如,所述筒通过胶囊主体的外周壁的向外凸缘悬挂在所述腔体中,所述抽屉能够移动到所述装置的壳体中,使得所述筒能够移动到分配位置,并且其中所述可操作的位移装置适于相对于壳体上下移动加压圆顶构件,以在圆顶构件的下侧位置在密封膜被打开以允许加压气体进入贮存器的位置周围使外围气体密封件与所述筒密封地接合。
25.一种用于制备液体产品例如液体食品,例如饮料的方法,其中该方法使用如权利要求6-16中的一项或更多项所述的系统,其中所述方法包括:
-在顶部密封膜被打开或将被打开以允许加压气体进入贮存器的位置周围,使加压圆顶构件的外围气体密封件与所述筒密封地接合,例如接合到筒的周壁的上端上,
-使顶部密封膜在所述一个或更多个位置打开,
-使所述至少一个贮存器出口打开,优选通过至少向下推动所述筒的柱体的顶端来打开,
-在所述圆顶构件之下馈送加压气体,从而通过所述气体对胶囊的贮存器中的液体配料加压,由此帮助从贮存器经由所述一个或更多个分配通道分配液体配料。
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