CN117980241A - 胶囊系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于在饮料制备机器中生产饮料的系统，该系统包括：‑胶囊(1)，所述胶囊包括具有周向环形凸缘(24)的胶囊主体(2)、顶部膜片(3)、底部膜片(4)和打开装置(5)，该打开装置设置在腔室内部以用于在配料腔室(22)中的所注入的液体的压力升高的作用下通过所述打开装置与底部膜片(4)的相对接合来打开胶囊，以及饮料制备机器(10)，该饮料制备机器包括胶囊保持器(11)和液体注入装置(12)，其中液体注入装置和所插入的胶囊保持器能够彼此相对运动，以便夹紧胶囊的周向环形凸缘(24)，以及‑环形支撑元件(100)，该环形支撑元件能够定位在胶囊的周向环形凸缘(24)的下表面(242)和胶囊保持器的周向环形边缘(112)之间。

Description

胶囊系统

技术领域

本发明涉及一种使用包括饮料配料的胶囊在饮料制备机器中制备饮料的系统。

背景技术

单份饮料胶囊在本领域中是已知的。这些胶囊通常与饮料制备机器一起使用，用于按需分配诸如咖啡或茶的饮料。

为此，通常在饮料制备机器的胶囊接收部中插入具有封装饮料配料的胶囊主体的饮料胶囊。关闭胶囊接收部，开始制备饮料。在胶囊接收部中，用针刺破胶囊的顶部膜片，在胶囊中注入通常是水的流体，以便与胶囊内部的饮料配料相互作用，从而生产期望的饮料。该流体填充胶囊，使胶囊内的压力增大。当足够量的流体填充胶囊时，胶囊中的自打开机构被致动，打开胶囊的底部膜片，以便在饮料成分提取完成时释放制备好的饮料。EP1472156号专利描述了这类容器的工作原理的示例。

在现有技术中，这类饮料容器通常由塑料和/或铝制成。考虑到容器的设计仅供一次性使用，必须对其处置进行管理，因为重复使用和回收所使用的材料可能具有挑战性。因此，人们试图用纤维素或生物塑料等替代品来替代这些材料，从而克服容器使用后的处置和/或回收存在的问题。然而，应考虑到这些替代材料并不具备与普通塑料材料相同的材料特性和优点。例如，一侧的顶部膜片使用的可分解材料和另一侧的容器主体使用的可分解材料之间形成的密封的强度不同于塑料容器主体和塑料多层顶部膜片之间的密封的强度。

特别是，由可分解材料制成的顶部膜片和容器主体之间形成的密封的强度似乎不足以实现饮料制备机器中的正确提取。在饮料制备期间，顶部膜片和容器主体之间的密封通常承受高温(70℃至100℃)和高压(>7巴至9巴)。因此，如果密封没有足够的强度，那么顶部膜片和容器主体之间的密封存在在提取期间损坏的风险。这可能导致饮料制备期间流体从容器中渗漏，因为施加在弱密封上的压力可能造成顶部膜片与容器主体分离或者导致顶部膜片沿密封破裂。因此，容器中积聚的压力可能不足以致动自打开机构，容器可能无法完全提取，并且/或者饮料可能含有待提取基质的不溶性颗粒，从而导致所制备饮料的味道和质量下降。

因此，本发明的目的是提供一种胶囊系统，该胶囊系统可使用由可分解材料制成的饮料胶囊在饮料制备机器中制备饮料，而不会影响所制备饮料的质量和味道。其中，本发明的特别的目的是增大顶部膜片在提取期间与胶囊主体分离的阻力，并降低顶部膜片在提取期间破裂的风险。

阅读描述之后变得显而易见的这些以及其他目的将通过独立权利要求的主题得以解决。从属权利要求涉及本发明优选的实施方案。

发明内容

本发明的第一方面涉及一种用于生产饮料的系统，该系统包括胶囊、饮料制备机器中的饮料和环形支撑元件。

该胶囊包括含有饮料配料的胶囊主体、顶部膜片、底部膜片和打开装置。

该胶囊主体包括：

-侧壁，该侧壁限定腔室并且在顶部开口和通常打开的底部出口之间轴向延伸，饮料通过该底部出口被分配，和

-周向环形凸缘，该周向环形凸缘从顶部开口径向向外突出，所述凸缘包括相对于该开口与腔室相背的上表面，和与上表面相背的下表面。

优选地，胶囊主体由可生物降解或可分解的材料，诸如聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)、聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯(PBSA)和/或聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)制成。

其中，国际标准(例如，EU 13432或US ASTM D6400)规定了用于确定材料的可生物降解性和可分解性的技术要求和程序。例如，为将一种材料视为“(工业)可分解的”，测试中的一个测试要求至少90％的材料在受控条件下必须在6个月内被生物降解。家庭可分解性认证也有类似的测试方案。

由此，整个胶囊系统在使用后可以被丢弃在堆肥中，以便在材料完全分解后为土壤提供养分。

胶囊的顶部膜片附接到胶囊主体的周向凸缘的上表面的至少一部分，封闭顶部开口，并且适配为被刺破以使液体注入到胶囊中。

优选地，该顶部膜片由可生物降解或可分解的材料，诸如聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)、聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯(PBSA)和/或聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)制成。

胶囊的底部膜片设置在腔室内部。利用顶部膜片，它界定了填充有饮料配料的饮料配料腔室。该饮料配料可以是可溶的或可提取的饮料配料。

胶囊的打开装置设置在腔室内部并且在底部膜片下方。该打开装置被设计用于在配料腔室中的所注入的液体的压力升高的作用下通过与底部膜片的相对接合来打开胶囊。

优选地，这种打开装置由可生物降解或可分解的材料制成。

优选地，整个胶囊由可生物降解或可分解的材料制成。

该系统包括饮料制备机器，该饮料制备机器包括可移除胶囊保持器，该胶囊保持器用于接收机器外部的胶囊并将胶囊保持在机器内。该胶囊保持器包括：

-胶囊接收区域，该胶囊接收区域被构造成接收和保持该胶囊主体的侧壁，和

-周向环形边缘，该周向环形边缘从该接收区域径向向外延伸，并被构造成支撑该胶囊主体的该周向环形凸缘。

另外，该机器包括：

-孔，该孔用于插入该可移除胶囊保持器，

-液体注入装置。

该液体注入装置和所插入的胶囊保持器能够彼此相对运动，以便夹紧该胶囊的该周向环形凸缘。

通常，液体注入装置包括至少一个注入构件，该至少一个注入构件被布置成当该装置移动到该保持器时突出到顶部膜片中。该注入构件在胶囊内提供液体。

优选地，该饮料制备机器可对应于WO2006082064或WO2008107281所述的机器。

该系统包括环形支撑元件，该环形支撑元件能够定位在该胶囊的该周向环形凸缘的该下表面和该胶囊保持器的该周向环形边缘之间。

该环形支撑元件的大小和形状被构造成可同时：

-轴向安置在该胶囊保持器的该周向环形边缘上方，并且

-轴向定位在该胶囊主体的该凸缘下方。

当定位在该胶囊保持器和该胶囊之间的该环形支撑元件的组件插入在该机器内时，该组件形成周向夹紧区域，以便在饮料制备期间在饮料制备机器中夹紧胶囊凸缘。该夹紧区域包括顶部膜片和主体胶囊的凸缘，这两个元件在饮料制备期间彼此紧压在一起。由此，这两个元件在饮料制备期间分离的风险得以避免。

由此，通过提供具有这种构造的胶囊系统，解决了现有技术中存在的问题。特别是，该胶囊系统的构造有助于提高提取期间可分解胶囊(但也包括所有膜片难以密封到胶囊主体上的胶囊)的顶部膜片的密封完整性，因为该系统设计增大了顶部膜片与胶囊凸缘分离或所述顶部膜片破裂的阻力。可以使用压力大于10巴的水制备饮料，而不会影响密封完整性。

一般地，环形支撑元件的形状类似于胶囊保持器的周向环形边缘和胶囊主体的凸缘的形状。该环形支撑元件通常是环。该环可以是平环或圆环。

由此，该支撑元件可具有简单但有效的设计。

该环形支撑元件可由诸如钢的刚性材料或诸如橡胶的弹性材料制成。另选地或除此之外，该支撑元件可由可分解材料和/或可回收材料制成。例如，可使用(生物)塑料、纸或硅酮。

在一个优选的实施方案中，该环形支撑元件是平环。该平环包括被构造成支撑该胶囊主体的该周向环形凸缘的该下表面的上表面，并且该上表面可包括至少一个环形突出部分。该突出部分可呈任何形状。例如，该突出部分可呈半圆形径向截面。

通过在平环的上表面设置限定表面特征，该表面特征可从平环的上表面突出，并可与平环的周边一起沿周向延伸，从而产生一系列效果，确保沿胶囊凸缘密封的完整性。

根据另一优选的实施方案，该突出部分可设置在平环的内边缘和外边缘之间。可优选地设置该突出部分，使得其相比于该外边缘在径向上更靠近该内边缘。例如，该突出部分可在该内边缘处延伸。

优选地，该环形支撑元件可包括用于确保该环形支撑元件通过该突出部分安置在凸缘上的定位特征。该定位特征可以是颜色或贴纸，或者是与胶囊主体或胶囊保持器的轮廓相对应的表面结构。

通常，该环形支撑元件的最大轴向厚度取决于胶囊主体的凸缘的轴向厚度。它还取决于制作胶囊主体的材料的性质。

一般地，该环形支撑元件的，优选地至少在该突出部分的区域中的最大轴向厚度可介于0.1mm和0.7mm之间，优选地介于0.3mm和0.5mm之间。另选地或除此之外，该支撑元件至少在该突出部分的区域中可具有所述轴向厚度。由此，可以提供厚度可用于现有技术中已知的饮料制备机器并可增强上述优点的支撑元件。

根据优选的实施方案，胶囊主体支撑部分附接到该环形支撑元件。该胶囊主体支撑部分被设计成当胶囊主体的周向凸缘安置在环上时接收胶囊主体。

优选地，该胶囊主体支撑部分包括笼状结构，该笼状结构可具有用于在与所述胶囊主体的顶部开口相对的一侧支撑胶囊主体的底部的环形底部支撑部分。该环形底部支撑部分可通过轴向连接肋附接到环。

通常，所述环形底部支撑部分的中心是空的。

该胶囊主体支撑部分提供便于将该环形支撑元件定位在胶囊主体凸缘下的优点：用户可将胶囊滑入环形支撑元件内。

当环形支撑元件的上表面包括环形突出部分时，该实施方案尤其有趣，因为当用户将环形支撑元件定位在胶囊主体凸缘下时，不会有上面和下面颠倒的风险。

另外，当环形支撑元件是非一次性的，并且在每次制备饮料时都可以重复使用时，该实施方案具有防止用户将环形支撑元件与用过的胶囊一起扔掉的优点。由于其形状和体积，支撑元件更加明显，能吸引用户的注意，而当支撑元件是隐藏在用过的胶囊主体凸缘下的环时，情况可能就不是这样了。

由此，消费者意外弄松或损坏支撑元件的风险可以减小，因为支撑元件的大小可以增大，使其更加明显，更容易插入胶囊保持器中。另外，可确保胶囊相对于支撑元件得到正确的布置。

在第二方面，提供了使用诸如上文所述的系统来制备饮料的方法，其中：

-将环形支撑元件定位在胶囊的周向环形凸缘下方或者胶囊保持器的周向环形边缘上方，然后

-将胶囊放置在胶囊保持器的胶囊接收区域中，然后

-将胶囊保持器插入到机器的胶囊保持器接收区域中，

-使液体注入装置和/或所插入的胶囊保持器彼此移动，然后

-注入液体。

在第三方面，提供了一种套件，该套件包括至少一个胶囊和至少一个环形支撑元件，该套件被构造成在诸如上文所述的系统中使用。

该胶囊具有上文所述的特征，并且该环形支撑元件被构造成可移除地定位在该胶囊的周向环形凸缘下方。优选地，该环形支撑元件是诸如上文所述的环。

该套件可包括若干胶囊和一个环形支撑元件，使得用户可通过将单个环形支撑元件定位在每个胶囊主体的凸缘下方并在制备后移除该环形支撑元件来用胶囊制备饮料。

在第四方面，提供了一种环，该环被构造成在诸如上文所述的系统中使用。该环包括上表面和下表面，并且该上表面包括环形突出部分。该突出部分可呈任何形状，如半圆形径向截面。

优选地，该环可包括用于区分上面和下面的定位特征。

该定位特征可以是颜色或贴纸，或者是与胶囊主体或胶囊保持器的轮廓相对应的表面结构。

在一个实施方案中，该环附接到诸如上文所述的胶囊主体支撑部分。

在第五方面，提供了一种胶囊保持器，该胶囊保持器被构造成在诸如上文所述的系统中使用，其中环形支撑元件附接到胶囊保持器的周向环形边缘。所附接环的上表面包括环形突出部分。该突出部分可以是半圆形径向截面。

优选地是环的该环形支撑元件可按可移除的方式附接到保持器。在这种情况下，机器的现有保持器可适配为接收顶部膜片和胶囊主体凸缘之间密封性较弱的新的胶囊，例如可分解或可生物降解胶囊。

另选地，环可按非可移除方式附接到保持器，这意味着环在制造时整合到保持器中。这种新的保持器可以替代现有的保持器，用于顶部膜片和胶囊主体凸缘之间密封性较弱的新的胶囊，例如可分解或可生物降解胶囊。

由此，饮料制备机器的胶囊保持器可设置支撑元件。因此，饮料制备机器的胶囊保持器可确保胶囊的密封的完整性得以维持。另外，还可以减小消费者意外弄松或损坏支撑元件的风险，并且支撑元件可以相对于胶囊系统的其他部件进行一致而准确的布置。

在本申请中，

-术语“顶部”、“底部”用于描述本发明特征的关系定位。这些术语应理解为是指如图1、图2、图3A、图3B以及图8A至图8B所示当定位在饮料制备机器中以用于生产饮料时处于其正常取向的胶囊。

-术语“轴向”是结合胶囊的在顶部开口和底部之间轴向延伸的胶囊主体定义的，并且术语“径向”是结合该胶囊主体的圆形横截面定义的(图1)。

本发明的以上方面可按任何合适的组合方式进行组合。此外，本文中的各种特征可以与上述方面中的一者或多者组合，以提供除了具体示出和描述的那些以外的组合。根据权利要求书、具体实施方式以及附图，本发明的另外的目的和有利特征将显而易见。

附图说明

当结合附图阅读本发明的实施方案的以下详细描述时，本发明的另外特征、优点和目的对于技术人员而言将变得显而易见。在例如为了清楚起见从图中省略了数字的情况下，对应的特征仍可以存在于图中。

-图1示出了在本发明的系统中使用的胶囊的示意性截面，

-图2示出了根据现有技术的胶囊和饮料制备机器的系统，

-图3A和图3B是图1和图2的胶囊和胶囊保持器在两种不同操作中的截面图，

-图4至图7示出了根据本发明的环形支撑元件的不同实施方案的顶视图和截面，

-图8A至图8E是根据现有技术和本发明不同实施方案的饮料制备机器中夹紧的胶囊的凸缘的放大图。

具体实施方式

图1示意性地示出了在本发明的系统中使用的胶囊1。

胶囊1包括胶囊主体2，该胶囊主体具有从底部朝向顶部轴向延伸的一个或多个侧壁22。侧壁朝向顶部开口23延伸。在顶部开口23处，该主体包括周向凸缘24，该周向凸缘从侧壁径向向外延伸并且沿着该开口的圆周连续延伸。通常，凸缘24通过连接部分243与胶囊主体连接。例如，在连接部分243处，侧壁22可以过渡为凸缘24。

凸缘24通常与一个或多个侧壁22一体地形成。凸缘包括面向顶部的上表面241，和下表面242。下表面优选地包括平坦表面或由平坦表面组成。

一般地，如图2的透视图所示，主体胶囊的任何横向横截面从底部到顶部都是圆形的，并且凸缘也是圆形的。

侧壁界定用于包含可溶和/或可提取的饮料配料的腔室21。

这种可溶饮料配料是水溶性粉末配料，并且可以选自以下的清单：速溶咖啡粉末、奶粉末、奶油粉末、速溶茶粉末、可可粉末、汤粉末、水果粉末或所述粉末的混合物。粉末能够是凝聚的或烧制的。

包中包装的这种饮料配料也可以是一种能够被提取或输注的配料，如烘焙且研磨的咖啡，或茶叶。在所述实施方案中，对饮料配料进行水提取。

胶囊包括顶部膜片3，该顶部膜片被固定、密封或附接到周向凸缘的上表面241的至少一部分，并且因此覆盖和封闭顶部开口23。

如图3B所示，这种顶部膜片适配为被刺破以使液体注入到胶囊中。优选地，该顶部膜片可被饮料制备机器的注入针刺穿，该注入针适配为在压力下将提取液体注入到腔室内部或腔室中。优选地，通过诸如WO2006/082064或WO2008/107281中所述的水注入针在一个单一位置进行刺破操作。

术语“顶部膜片”应被理解为被机器的注入针刺穿的膜片，这与“底部膜片”(诸如下文所述)相反，“底部膜片”应被理解为位于胶囊1的相对侧上的膜片。

胶囊包括封闭腔室21的底部的底部膜片4。因此，可溶和/或可提取的饮料配料被封装在顶部膜片和底部膜片之间。顶部膜片和底部膜片界定腔室(配料腔室22)的内部空间，该内部空间被构造成保持用于制备饮料的饮料配料。

在一个实施方案中，分配器壁6可延伸穿过腔室的内部截面，从而限定用于配料的下部子腔室和用于液体的上部分配腔室。这种分配器壁包括小孔洞以将液体均匀地分配在配料上。

胶囊包括打开装置5，该打开装置适配为在注入所述液体期间在腔室中的液体压力增加的作用下通过与底部膜片4的相对接合来打开腔室。打开装置5可包括刚性板51，该刚性板在它的向上朝着底部膜片4翻转的表面上包括打开元件52，诸如尖状物(spike)、锥形或棱锥形状体(任选地在其端部被截断)，该打开元件可抵靠着面向打开装置的底部膜片4形成突起和凹陷。打开装置5一般可以被称为“金字塔形板”。在液体注入到腔室4内部后，压力会累积增大，这使底部膜片4抵靠打开装置5变形，直到底部膜片被刺穿，从而为在胶囊1内部制备的饮料依次在腔室21和打开装置5下方产生通路。表述“接合”可意指，例如，打开装置或第二膜片，或者替代地二者可相对于彼此移动以实现打开。

通常，胶囊主体包括位于打开装置5下方的打开的底部饮料出口25。胶囊主体的底部优选地在打开装置下方延伸以保持所述打开装置并且将饮料收集到此打开的饮料出口25，该饮料出口将饮料分配到胶囊1的外部，例如分配到杯子中。

顶部膜片3以这样的方式被固定到凸缘24，即使得注入到腔室21中的提取液体将内部压力增加到获得打开装置5对变形的底部膜片4的刺穿所必需的压力。顶部膜片3因此以这样的方式被固定到该凸缘，即使得该顶部膜片至少在腔室内部达到限定压力之前不会脱离。该限定压力可以是至少2巴，优选地至少3巴或至少6巴。因此，固定作用使得胶囊1在饮料制备期间不会经由凸缘和顶部膜片之间的界面渗漏。

优选地，胶囊1是可分解胶囊。

然而，本发明也适用于任何由胶囊凸缘和顶部膜片之间密封性较弱的材料制成的胶囊1。优选地，至少胶囊主体2和顶部膜片3由可分解材料制成，甚至更优选地，胶囊的所有元件由(全部)可分解的材料制成和/或含有(全部)可分解的物质。

通常，顶部膜片3通过热密封附接至凸缘24，无论有没有添加密封剂。因此，在第一膜片和凸缘之间形成密封。根据顶部膜片和凸缘的材料的性质：

-密封本身可能较弱，或者

-材料本身的抗压性较差，例如，由层压膜制成的顶部膜片可能会发生分层。

图2示出了如上所述的胶囊1和被构造成从所述胶囊制备饮料的饮料制备机器10组成的系统。该机器包括胶囊保持器11，该胶囊保持器可从机器移除并且包括用于引入胶囊的主体的接收区域111，同时该主体的凸缘24被支撑在该保持器的周向轮缘112上。然后，胶囊保持器可被插入在机器的接收区域13中以制备饮料。

该机器包括用于插入可移除胶囊保持器的胶囊保持器接收区域13，其中胶囊保持器可被插入以制备饮料。

另外，该机器在用于胶囊保持器的接收区域13上方包括液体注入装置12，该液体注入装置具有注入构件121，精确地说是被构造成刺穿顶部膜片3并且将水注入到胶囊内部的空心针。该注入装置和胶囊保持器能够相对运动，以便夹紧胶囊的周向环形凸缘。

然后，胶囊保持器11可定位在接收区域13内部的两个位置中，如图3A和图3B所示。

在图3A中，胶囊保持器11刚刚被引入到接收区域13内部，并且在图3B中，液体注入板12被移动到插入的胶囊保持器并且将胶囊的周向环形凸缘24夹紧在保持器的周向轮缘112与注入板12之间。

图4示出了根据作为诸如上文所述的胶囊1和机器10的系统的一部分的环形支撑元件100的一个实施方案的AA的顶视图和截面。

环形支撑元件100是平环。该环形支撑元件的表面是平面的。该表面可基本上在一个平面内延伸。

另选地或除此之外，环形支撑元件100可包括环形突出部分。图5示出了图4的环形支撑元件100的这个另选的实施方案：平环在平环的上表面100a具有突出部分101，而下表面100b是平的。该突出部分沿着环的整个圆周延伸，形成环形凸块或肋。优选地，该突出部分101被定位在相比于环的外边缘更靠近内边缘102，如下文所述。

图6示出了图4和图5的环形支撑元件100的另一个实施方案：环形支撑元件100是圆环。

在环形支撑元件100的所有实施方案中，优选地，环形支撑元件100可由可分解材料和/或可回收材料制成。例如，支撑元件100可由塑料、纸或硅酮制成。也可以设想，支撑元件200可由诸如钢的刚性材料制成。另选地或除此之外，支撑元件100可由诸如橡胶的弹性材料制成。例如，支撑元件100可以是硅酮O形环。支撑元件100可具有任何截面形状或形式。例如，支撑元件的截面可具有类圆形、圆形或椭圆形形状，诸如在图中示例性地示出的。优选地，支撑元件100是周向封闭的。

环形支撑元件200的形状和大小被构造成可如下文图8B至图8E所示轴向安置在胶囊凸缘的下表面242上。

胶囊主体的侧壁21可将支撑元件100引导为同轴布置。由此，孔的在内端102处限定的直径可对应于胶囊主体的直径。因此，内部开口201可适于并且/或者可被构造成接收胶囊主体310。

优选地，内边缘102和外边缘103之间的宽度可以至少是胶囊主体的凸缘24的宽度，以支撑胶囊周围的密封区域。

环形支撑元件100优选地可在支撑表面的区域或至少在突出部分的区域具有介于0.1mm和0.7mm之间或介于0.3mm和0.5mm之间的轴向厚度。例如，如果环形支撑元件100由可在注入板和胶囊保持器夹紧胶囊的凸缘和环形支撑元件时收缩的可变形材料制成，那么该轴向厚度可能更大，因为该轴向厚度在压缩状态下可能减小。例如，由橡胶制成的具有0.5mm轴向厚度的环形支撑元件100与由钢制成的具有0.4mm轴向厚度的环形支撑元件200在密封力方面相当(这是因为橡胶会因夹紧力而收缩到0.4mm)。

图7示出了图4的环形支撑元件100的另一个另选的实施方案：平环具有形成胶囊笼的胶囊主体支撑部分104。该部分包括通过肋106附接到环形支撑元件100的下表面的环形底部部分105。环形底部部分105的中心是空的，以使胶囊主体的底部通过。

在该实施方案中，胶囊在平环内的定位对于用户是显而易见的；特别是如果平环在上表面包括突出部分，那么用户会自动将此上表面定位在胶囊的周向环形凸缘的下表面242下方。另外，该胶囊主体支撑部分104对于用户非常明显，可以防止用户在制备饮料后将该平环与胶囊一起扔掉。

在一个实施方案中，设想环形支撑元件100一体地设置有胶囊保持器11。具有胶囊保持器11的支撑元件100可设置有突出部分101。

在用于制备饮料的系统的操作期间，根据图4至图7中的任一者所述的环形支撑元件被定位在根据图1所述的胶囊的周向环形凸缘24下方，随后将胶囊引入到胶囊保持器中，另选地，环形支撑元件被定位在胶囊保持器的周向边缘上方，随后将胶囊引入到胶囊保持器中。

然后将胶囊保持器引入到机器的接收区域13中，并移动液体注入板，以封装胶囊保持器中的胶囊，并刺破胶囊的顶部膜片。同时，密封有顶部膜片3的胶囊的凸缘24被夹紧在注入板的下面和环形支撑元件的上表面之间，其本身由胶囊保持器的边缘支撑。

图8A至图8E是根据现有技术和根据本发明的系统的不同实施方案的饮料制备机器中夹紧的胶囊的凸缘的示意性截面。

图8A示出了现有技术中已知的不包括环形支撑元件的胶囊提取系统的示意性截面，但图8A至图8E示出了本发明的系统。

在图8A中，密封有膜片3的主体胶囊的凸缘24被夹紧在胶囊保持器的边缘112和注入板12之间。

在图8B中，胶囊系统还包括环形支撑元件100。如图4示例性地示出，环形支撑元件的上表面是平面的。

环形支撑元件100被构造成使得当安置在胶囊主体凸缘的下表面242上时，形成周向夹紧区域，以将胶囊凸缘夹紧在胶囊保持器11和注入板12之间。该周向夹紧区域是夹置结构，其包括凸缘的周向部分(优选地包括密封区域)、第一膜片3和环形支撑元件100。

图8C至图8E示出了环形支撑元件100在上表面上包括接触凸缘的下表面242的突出部分102的系统。该突出部分可设置在支撑元件200的内边缘220和外边缘230之间。该突出部分被示出位于内边缘102和外边缘103之间的不同位置处。优选地，该突出部分可被设置成使得其相比于外边缘103在径向上更靠近内边缘102。

根据图9A和图9B说明了该优选方案，这些图示出了对于根据本发明所述的胶囊系统的不同实施方案在饮料制备过程中产生的力和力矩的示意图。这些图示例性地示出了当胶囊1被夹紧在胶囊保持器和注入板中时环形支撑元件100的结构，特别是突出部分101的位置，如何影响密封区域中产生的张力。

设想环形支撑元件100可包括用于将其相对于胶囊1可靠地放置在预期位置处的装置。例如，环形支撑元件100可包括用于确保其与胶囊主体同轴对齐的对齐特征。例如，该对齐特征可以是颜色或贴纸，或者是与胶囊主体或胶囊保持器的轮廓相对应的表面结构。

只要由所附权利要求书所涵盖，本发明不受本文以上所述的实施方案的限制。上文描述的实施方案的所有特征可以以任何可能的方式组合并且可互换地提供。

附图中的标引列表：

胶囊 1

胶囊主体 2

腔室 20

侧壁 21

配料腔室 22

顶部开口 23

凸缘 24

上表面 241

下表面 242

底部出口 25

顶部膜片 3

密封部分 31

底部膜片 4

打开装置 5

刚性板 51

打开元件 52

分配器壁 6

机器 10

胶囊保持器 11

接收区域 111

周向边缘 112

液体注入板 12

注入构件 121

胶囊保持器接收区域 13

环形支撑元件 100

上表面 100a

下表面 100b

突出部分 101

内边缘 102

外边缘 103

胶囊主体支撑部分 104

环形底部支撑部分 105

肋 106

Claims (17)

1.一种用于在饮料制备机器中生产饮料的系统，所述系统包括：

-胶囊(1)，所述胶囊包括：

-胶囊主体(2)，所述胶囊主体包括：

侧壁(21)，所述侧壁限定腔室(20)并且在顶部开口(23)和底部出口(25)之间轴向延伸，

周向环形凸缘(24)，所述周向环形凸缘从所述顶部开口径向向外突出，所述凸缘包括相对于所述开口(23)与所述腔室相背的上表面(241)，和与所述上表面相背的下表面(242)，

和

-顶部膜片(3)，所述顶部膜片附接到所述周向凸缘的所述上表面(241)的至少一部分，所述顶部膜片封闭所述顶部开口(23)，并且适配为被刺破以使液体注入到所述胶囊中，和

-底部膜片(4)，所述底部膜片设置在所述腔室(21)内部以便在所述顶部膜片(3)与所述底部膜片之间界定配料腔室(22)，所述配料腔室含有饮料配料，和

-打开装置(5)，所述打开装置设置在所述腔室内部，以用于在所述配料腔室(22)中的所注入的液体的压力升高的作用下通过所述打开装置与所述底部膜片(4)的相对接合来打开所述胶囊，

和

-饮料制备机器(10)，所述饮料制备机器包括：

-胶囊保持器(11)，所述胶囊保持器用于在所述饮料制备机器中接收和保持所述胶囊(1)，所述胶囊保持器包括：

胶囊接收区域(111)，所述胶囊接收区域被构造成接收和保持所述胶囊主体的所述侧壁(22)，和

周向环形边缘(112)，所述周向环形边缘从所述接收区域径向向外延伸，并被构造成支撑所述胶囊主体的所述周向环形凸缘(24)，

和

-胶囊保持器接收区域，所述胶囊保持器接收区域用于插入可移除的所述胶囊保持器(11)，和

-液体注入装置(12)，

其中所述液体注入装置和所插入的胶囊保持器能够彼此相对运动，以便夹紧所述胶囊的所述周向环形凸缘(24)，

-环形支撑元件(100)，所述环形支撑元件能够定位在所述胶囊的所述周向环形凸缘(24)的所述下表面(242)和所述胶囊保持器的所述周向环形边缘(112)之间。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述胶囊主体(310)由可生物降解的材料，诸如聚乳酸PLA、聚羟基烷酸酯PHA、聚琥珀酸丁二醇酯PBS、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯PBSA和/或聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯PBAT制成。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述环形支撑元件(100)是平环或圆环。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述环形支撑元件(100)由诸如钢的刚性材料制成或由诸如橡胶的弹性材料制成，并且/或者其中所述环(100)由可分解材料和/或可回收材料，优选地塑料、纸或硅酮制成。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述环形支撑元件(100)是平环，所述平环包括被构造成支撑所述胶囊主体的所述周向环形凸缘的所述下表面(242)的上表面(100a)，并且所述上表面包括至少一个环形突出部分(101)。

6.根据前一项权利要求所述的系统，其中所述突出部分(101)设置在所述环的内边缘(102)和外边缘(103)之间，并且其中所述突出部分(101)设置在相比于所述环的所述外边缘(103)在径向上更靠近所述内边缘(102)的位置处，其中优选地所述突出部分(211)在所述内边缘(102)处延伸。

7.根据权利要求5或6所述的系统，其中所述环(100)包括用于确保所述环通过所述突出部分(101)安置在所述凸缘(24)上的定位特征，其中优选地所述定位特征是颜色或贴纸，或者是与所述胶囊主体(2)或所述胶囊保持器的轮廓相对应的表面结构。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述环形支撑元件的，优选地至少在所述突出部分(101)的区域中的最大厚度介于0.1mm和0.7mm之间，优选地介于0.3mm和0.5mm之间。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统(100)，其中胶囊主体支撑部分(104)附接到所述环形支撑元件(100)，所述胶囊主体支撑部分被设计成当所述胶囊主体的所述周向凸缘(24)安置在所述环(100)上时接收所述胶囊主体(2)，

优选地所述胶囊主体支撑部分(104)包括笼状结构，所述笼状结构优选地具有用于在与所述胶囊主体的所述顶部开口(23)相对的一侧支撑所述胶囊主体(2)的底部的环形底部支撑部分(105)，并且所述环形底部支撑部分优选地通过轴向连接肋(106)附接到所述环(100)。

10.利用根据权利要求1至9中任一项所述的系统来制备饮料的方法，其中：

-将所述环形支撑元件(100)定位在所述胶囊的所述周向环形凸缘(24)下方或者所述胶囊保持器的所述周向环形边缘(112)上方，然后

-将所述胶囊(1)放置在所述胶囊保持器的所述胶囊接收区域(111)中，然后

-将所述胶囊保持器插入到所述机器的所述胶囊保持器接收区域中，

-使所述液体注入装置和/或所插入的胶囊保持器彼此移动，

-注入液体。

11.一种套件，所述套件包括至少一个胶囊(1)和至少一个环形支撑元件(100)，所述套件被构造成在根据权利要求1至9中任一项所述的系统中使用，

所述胶囊(1)包括：

-胶囊主体(2)，所述胶囊主体包括：

侧壁(21)，所述侧壁限定腔室(20)并且在顶部开口(23)和底部出口(25)之间轴向延伸，

和

周向环形凸缘(24)，所述周向环形凸缘从所述顶部开口径向向外突出，所述凸缘包括相对于所述开口(23)与所述腔室相背的上表面(241)，和与所述上表面相背的下表面(242)，

和

-顶部膜片(3)，所述顶部膜片附接到所述周向凸缘的所述上表面(241)的至少一部分并封闭所述顶部开口(23)，并且适配为被刺破以使液体注入到所述胶囊中，和

-底部膜片(4)，所述底部膜片设置在所述腔室(21)内部以便在所述顶部膜片(3)与所述底部膜片之间界定配料腔室(22)，所述配料腔室含有饮料配料，和

-打开装置(5)，所述打开装置设置在所述腔室内部，以用于在所述配料腔室(22)中的所注入的液体的压力升高的作用下通过所述打开装置与所述底部膜片(4)的相对接合来打开所述胶囊，

并且

-所述环形支撑元件(100)被构造成可移除地定位在所述胶囊(1)的所述周向环形凸缘(24)下方。

12.根据前一项权利要求所述的套件在根据权利要求1至9中任一项所述的系统中的用途。

13.一种环，所述环被构造成在根据权利要求1至9中任一项所述的系统中使用，所述环(100)包括上表面(100a)和下表面(100b)，并且所述上表面(100a)包括环形突出部分(101)。

14.根据前一项权利要求所述的环(100)，其中所述环(100)包括定位特征，其中优选地所述定位特征是颜色或贴纸，或者是与所述胶囊主体(310)或所述胶囊保持器的轮廓相对应的表面结构，或者是附接到所述环的胶囊主体支撑部分(104)，所述胶囊主体支撑部分包括笼状结构，所述笼状结构优选地具有用于在与所述胶囊主体的所述开口(23)相对的一侧支撑所述胶囊主体(2)的环形底部支撑部分(105)，并且所述环形底部支撑部分优选地通过轴向连接肋(106)连接到所述支撑表面(210)。

15.根据前一项权利要求所述的环在根据权利要求1至9中任一项所述的系统中的用途。

16.一种胶囊保持器，所述胶囊保持器被构造成在根据权利要求1至9中任一项所述的系统中使用，其中环形支撑元件(100)整合/附接到所述胶囊保持器的所述周向环形边缘(112)，

所述环包括上表面(100a)和下表面(100b)，并且所述上表面包括环形突出部分(101)。

17.根据前一项权利要求所述的保持器在根据权利要求1至9中任一项所述的系统中的用途。