用於製備飲料的膠囊、裝置和方法

2023-06-20 04:52:01

用於製備飲料的膠囊、裝置和方法
【專利摘要】一種容納飲料製備配料的飲料製備膠囊，尤其是用於生產濃咖啡式咖啡，飲料膠囊包括具有側壁的主體，側壁由一個或多個基本上不透空氣和液體的片材料形成，片材料限定容納飲料製備配料的腔室並且還限定具有上遊端部的出口通道，上遊端部與所述腔室流體連通以用於飲料從所述腔室漏出，其中所述出口通道的至少一個區域填充有過濾材料以用於過濾從所述腔室漏出的所述飲料。並且還提供一種用於從該膠囊製備飲料的夾具組件，該夾具組件包括包括兩個或更多個的夾具構件，其中至少一個所述夾具構件的內壁包括用於接納所述膠囊的凹陷基底表面和從所述凹陷基底表面突出用於選擇性限制所述膠囊的區域的一個或多個壓力襯墊。並且還提供一種包括該夾具組件的飲料製備裝置和系統，以及一種從該裝置製備飲料的方法。
【專利說明】用於製備飲料的膠囊、裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用於從容納飲料製備配料的膠囊製備飲料的膠囊、裝置和方法。
【背景技術】
[0002]飲料製作系統是已知的，其中飲料通過將容納顆粒狀飲料製作配料(例如磨碎咖啡)的膠囊插入飲料製作裝置的飲料製作臺來製作。該裝置然後將水注入膠囊，在那裡飲料製作配料溶解或混合到水中形成飲料。飲料通過合適的出口流出膠囊，該出口可以簡單地是在膠囊中的開口或孔，或者它可以包括插入膠囊的出口區域的出口管。膠囊可以結合有過濾器以阻止固體成分(例如咖啡渣)流出膠囊。這種常規類型的飲料製作系統例如描述在 W094/01344、EP-A-0512468、EP-A-0468079 (都屬於 Nestle)中，在 US-A-5840189 和WO-A-O160220 (Keurig)中，在 EP-A-0272922 (Kenco)中，在 TO-A-2007093355 (SamarTechnologies)中，在 US-A-20110142996 (Kruger)、EP-A-0710462 (Illycaffe)中，以及在 EP-A-0821906、US-A-20110000376 和 US-A-20110027425 (Sara Lee)中。
[0003]GB-A-2121762、GB-A-212288 K EP-A-017964K EP-A-0247841 和 W0-A-9905044 描述了這種類型的基於膠囊飲料製備系統，其現在廣泛使用並且由Mars Drinks以註冊商標名為FLAVIA?上市。根據現有技術情況的FLAVIA?膠囊的示例性實施例示出在圖1、圖2a和圖2b中。相似膠囊描述在JP-A-4142266中。
[0004]參考圖1、圖2a和圖2b，示例性FLAVIA?類型飲料製備系統100包括不透液體和空氣的片材料的前片110和後片112，它們繞在它們的頂部邊緣和側邊緣永久性粘結在一起，如下更詳細描述。前和後片也沿著膠囊的底部邊緣120粘結在一起，但是該粘結在膠囊內部的熱量和壓力影響下是可釋放的。例如，底部邊緣120的粘結可以藉由壓力敏感粘合劑粘結。在膠囊100內側是粘結到前和後片的內壁的摺疊網狀物過濾材料130。網狀物過濾材料支撐飲料製備配料150，例如磨碎咖啡或葉茶。膠囊100還包括具有管狀孔142的噴嘴140。噴嘴插入到膠囊的頂部邊緣中並且以不透空氣形式粘結到前和後片，噴嘴具有凸緣以幫助將膠囊100正確地放置到飲料製備機器。噴嘴孔用合適的不透空氣保鮮隔離物初始密封。
[0005]在使用中，膠囊100被弓I入到FLAVIA?分配機中，FLAVIA?分配機包括夾具以在凸緣下方夾住噴嘴，以及中空注入器管，中空注入器管具有將中空注入器管插入噴嘴孔從而插入保鮮隔離物的機構。分配機還包括熱水源和將熱水通過注入器管注入膠囊的泵。一旦熱水通過注入器管和噴嘴孔引入，容納在膠囊100中的飲料製備配料150就與熱水混合併且調製了飲料。膠囊100的底部接縫120在膠囊內部的熱量和液體壓力影響下開口，並且飲料穿過膠囊的過濾網狀物130和開口的底部並且收集在設置於直接定位在膠囊下方的容器臺處的容器中。
[0006]參考圖2a，網狀物片材料130摺疊以在橫截面中形成W形狀，來支撐難溶飲料製備配料150。一旦通過液體管道將液體引入，液體壓力導致W的尖峰132外翻來提供向下凸起過濾器，如圖2b所示。外翻效應幫助底部接縫120的壓力敏感密封件的斷裂以分配在膠囊中調製的飲料。外翻過濾網狀物的其他細節和優點可以在EP-A-0179641中得到。FLAVIA? 膠囊和方法提供高級質量的飲料，並且此外還提供避免飲料製備裝置受到連續飲料交叉汙 染的優點，因為飲料在製備之後不接觸裝置的任何部件。
[0007]FLAVIA?類型的當前飲料分配系統適於通過在僅稍微上升的壓力下(例如小於 lbar規格壓力）注入熱水來製備飲料。膠囊不設計來在更高壓力下操作。尤其地，在更高 壓力下注入水會導致過濾器與組合件分離。然而，某些上等飲料、尤其是濃咖啡的製備需要 水在大於5bar或高達大約20bar的壓力下穿過咖啡層。一種需要因此保持，所述一種需要 是對於製備濃咖啡和其他高壓力萃取飲料的膠囊、裝置和飲料製備方法，其也提供優良和 沒有交叉汙染的上文確認的優點。
[0008]從磨碎咖啡的各個膠囊調製濃咖啡的各個部分也是已知的。膠囊通常容納一部 分磨碎咖啡，其緊密壓縮在具有截頭圓錐形或扁球形並且由不透空氣和液體材料形成的 膠囊中。膠囊插入到剛性金屬調製腔室室中，剛性金屬調製腔室通常成形為圍繞著膠囊緊 配合。調製腔室具有在它的基底中的過濾元件、刺入膠囊下側的部件、和在500-1500kPa (5-15bar)壓力下將熱水注入到膠囊內部中以調製濃咖啡的部件。這種類型的濃咖啡調製 膠囊和系統例如描述在W093/17932和W094/02059中。
[0009]現有濃咖啡調製膠囊的缺點在於，它們適於與常規濃咖啡機一起使用，常規濃咖 啡機具有剛性調製空腔，其確定尺寸來接納具體尺寸的咖啡層並且施加需要的壓力到該咖 啡層。這對改變在膠囊中的咖啡量或對改變在調製期間咖啡層的壓縮程度具有限制範圍。 現有濃咖啡系統的其他缺點是在連續調製之間的交叉汙染，因為排出膠囊的飲料穿過並且 因此汙染調製腔室的基底部分。
[0010]EP-A-0521186描述容納用於使用在濃咖啡類型機器中的壓縮飲料調製配料(例如 磨碎咖啡）的膠囊。膠囊可變形來呈現它所使用在其中的無論哪個濃咖啡機器的空腔的形 狀。這樣將對於具體適配器調節現有濃咖啡機器到膠囊的精確形狀和配置的需要去除。不 利地，它也意味著在膠囊中的咖啡可能非充分地壓縮以用於最佳濃咖啡調製。連續調製導 致的交叉汙染的問題也存在於該配置。
[0011]EP-A-0821906描述飲料調製方法，其中容納飲料調製配料的真空組合件放置在夾 具中，熱水被通過中空針管注入到真空組合件中，並且允許調製的飲料通過在真空組合件 中的閉合接縫漏出。組合件包括與真空組合件的閉合接縫相對的能運動板，其使用來在調 制之前壓縮在夾具中的真空組合件。組成調製空腔的板是剛性平板。這些板不會施加高壓 力來擠壓真空組合件，沒有使組合件斷裂的風險。
[0012]W0-A-0219875描述用於通過將水性流體傳送通過容納飲料調製配料的膠囊而調 制飲料的裝置，所述裝置包括：在所述調製期間將水性流體注入膠囊中的一個或多個注入 器；以及用於膠囊的夾具，所述夾具包括能運動來打開和閉合該夾具的一個或多個構件，所 述構件具有內表面，其在夾具的閉合位置中限定空腔，所述空腔適於在所述調製期間基本 上包圍並且支撐該膠囊，並且還適於限定在該空腔的下部中的飲料排出路徑，並且其中至 少一個夾具構件的內表面包括安裝到支撐件上的至少一個可變形區域(所述支撐件在該夾 具處於所述閉合位置中時能運動)，由此當該夾具處於所述閉合位置中時，所述空腔或所述 排出路徑的形狀可以改變，以提供膠囊的期望調製配置。該膠囊合適地是FLAVIA?類型膠I有上遊端部的出口通道，所述上遊端部與匕，其中所述出口通道的至少一個區域填充匕料。
膠囊製備飲料的夾具組件，其中，該膠囊具5個夾具構件，至少一個夾具構件能運動以所述夾具構件的相應內壁限定適於在飲料:具有用於注入水的入口區域和用於漏出飲的所述內壁包括用於接納所述膠囊的凹陷或多個壓力襯墊從在緊鄰所述入口區域的地壓縮緊鄰所述入口區域的所述膠囊的區
製備裝置，其包括:根據本發明的一個或多卜內部的膠囊中的注入器；以及用於在大於搭的泵。
I"製備系統，其包括根據本發明的飲料製備的多個，其中，膠囊中的所述多個分別容納I性縱向橫截面視圖；
切性水平橫截面視圖；
體剖開視圖。
製備配料的飲料製備膠囊，飲料膠囊包括二不透空氣和液體的片材料形成，所述片材I上遊端部的出口通道，所述上遊端部與所其中所述出口通道的至少一個區域填充有中。
適密封地容器，其攜帶飲料製備材料(通常片材料壁，通常為兩個柔性片材料壁，例如
杉狀意義而使用，包括用於保持飲料調製配是任何形狀，包括圓形、正方形、其他正多邊如大約1mm到大約20mm,並且出口通道的平均未壓縮深度小於大約4mm,例如從大約0.4mm到大約2mm。
[0026]出口通道至少部分填充有過濾材料。也就是說，出口通道的至少一部分長度基本上完全填充有過濾材料，從而從配料腔室漏出的飲料當途經出口通道時必須穿過過濾材料。合適地，過濾材料沿著出口通道的整個寬度和長度延伸從而出口通道在使用中完全由過濾材料填充。
[0027]膠囊合適地為由基本上不透氧氣和溼氣以便保持飲料配料的保鮮的材料形成的密封膠囊。優選地，膠囊為基本上耐貯存的。也就是說，它可以在環境溫度和大氣條件下存儲至少3個月的時段，優選地至少I年，不會有內含物的明顯損壞。
[0028]根據本發明的膠囊的基本操作是，通過將水注入飲料配料腔室中來製備飲料，在飲料配料腔室中形成飲料，並且飲料在它通過出口通道從配料腔室漏出時被過濾。過濾材料填充(堵塞)出口的至少一部分長度以便飲料不可在不穿過過濾器情況下從主體漏出。過濾材料產生越過出口通道的背部壓力，從而高調製壓力可以保持在配料腔室內(例如，用於調製濃咖啡)，而不會有飲料的過度快速漏出。該背部壓力可以通過應用夾捏到出口通道以壓縮過濾材料從而改變通過出口通道的液體漏出橫截面來調節或固定。過濾材料合適地為充分地可壓縮的，並且優選地為彈性的，以允許通過壓縮過濾材料來控制液體漏出橫截面。
[0029]在實施例中，過濾材料為設置在所述出口通道中的過濾材料塞的形式，並且可選地粘結到在出口通道中的側壁。然而，過濾材料不通常粘結到在出口通道內側的膠囊的壁。在某些實施例中，過濾材料從出口通道突出到容納飲料製備配料的腔室中，並且它也可以延伸到出口通道的下遊。例如，過濾材料可以突出到膠囊主體中從大約5mm到大約100mm,合適地突出到膠囊主體中從大約1mm到大約50mm。這些實施例減少飲料固體堵塞出口的小橫截面的趨勢，並且因此它們提供更穩定的流動。
[0030]在實施例中，過濾材料為設置在出口中的彈性過濾襯墊的形式。用於形成過濾器的合適材料為不溶於水的但為合適地親水性的、食品可接受材料。例如，它們可以包括液體可滲透泡沫材料，例如聚氨酯泡沫或開口篩孔聚烯烴泡沫。更合適地，過濾器包括基本上不溶解於水的材料的纖維或主要由不溶解於水的材料的纖維組成，例如編織或非編織織物。組成過濾器的纖維可以是任何合適的食品可接受纖維，例如纖維素纖維、聚烯烴纖維或尼龍纖維。
[0031]在某些實施例中，過濾器由多層常規飲料過濾片材料構成，例如使用來形成茶或咖啡包的材料類型。在實施例中，過濾器將包括至少2個(例如3至6個)過濾材料堆疊層。在這些實施例中，例如，過濾器可以通過將單個過過濾片材料捲成或摺疊成多層來製作。
[0032]在實施例中，過濾材料由單片的飲料過濾片材料形成，其具有粘結到飲料配料腔室內側並且延伸到出口腔室中的相對邊緣，其中V型摺疊部設置在出口通道中或下方，從而在出口通道中的過濾塞由在出口通道中的雙倍厚度過濾片材料形成。合適地，該單個片基本上粘結越過飲料配料腔室的整個寬度。
[0033]通常，每個膠囊主體包括至少一個塑料片(例如，熱成形或注射模塑片)和/或柔性薄膜材料。該片或柔性薄膜材料通常將是包括兩個或更多下列層的積層:用於將該片粘結到組合件其他構件的熱塑性密封層；基本上不透氣體的隔離層，其合適地為金屬薄膜，例如鋁薄膜；用以改進在積層的其他層之間粘結的粘結物；結構層，例如用以提供抗擊穿性；和3杯或碗形的相對堅硬的熱塑性片，並且第；過凸緣邊緣。合適的膠囊實施例例如描述
長前和後片中的至少一個是柔性薄膜材料，面對面關係粘結在一起，還包括粘結物，所部邊緣下的所述相對側部邊緣之間延伸越的間隙。
在該腔室中製備的飲料可以通過出口從該丙個片形成的實施例(這包括具有摺疊的單0對面關係將該片粘結在一起來限定，並且司的未粘結區域來提供。合適地，出口為在:縫。出口合適地具有從大約0.50111到大約的長度。將理解，將提供多於一個這種出
3)腔室，其設置為與和飲料配料腔室相對、通過以與飲料配料腔室相似的方式將膠囊1-八-9905036中。噴嘴的入口端部可以包括管上的0形環，以形成在注入管與噴嘴之間
備飲料之前阻止飲料製備配料漏出。易碎莫材料薄片組成，薄膜材料薄片可由在飲料璧性塑料模製的其他實施例中，易碎隔離物外圍區域以允許隔離物由在飲料製作機器
暫於製備飲料的一個部分，即，在從大約102501到大約12501的飲料。例如，膠囊可大約18到大約此的葉茶。
本上由夾具空腔的內表面完全包圍並且與5腔內的飲料調製膠囊，由此允許在膠囊內實際上，可以想像，膠囊可以以非常薄的壁的量。
5？-八-0179641中描述並且在圖1、圖23和的面積並且防止在使用中過濾器堵塞。
[0047]在膠囊的配料腔室37基本上填充有大約15g的磨碎烤熱咖啡。膠囊給咖啡提供不透氧氣和不透溼氣的外殼，直到使用膠囊。
[0048]參考圖4，根據該實施例的膠囊40與圖3的膠囊相似，但是不包括飲料收集/調理腔室。替代地，膠囊的底部接縫41是具有與在圖3的中間接縫中的間隙相似的中心間隙的永久粘結接縫，以便於提供來自飲料腔室43的出口。過濾元件42粘結在該間隙中。這些實施例可以需要二次封裝，例如小袋或膠囊，以保持配料在使用之前新鮮。
[0049]參考圖5，根據該實施例的膠囊50與圖3的膠囊相似，其具有飲料製備腔室51、和帶有中心出口間隙的中間接縫52、以及填充出口間隙的過濾元件53。膠囊50其特徵在於具有漏鬥形飲料收集/調理腔室54，所述漏鬥形飲料收集/調理腔室54將飲料更精確地弓I導到容器例如杯中。在調理腔室54的底部邊緣中的可釋放密封件55 (與在圖3實施例的底部邊緣34中的可釋放密封件相似)保持膠囊配料在使用前的新鮮度。
[0050]參考圖6，根據該實施例的膠囊60與圖3的膠囊相似，其具有飲料製備腔室61、和帶有(形成來自飲料製備腔室的出口通道的)中心間隙的中間密封件62、以及填充出口間隙的過濾元件63。其特徵在於具有分叉飲料收集/調理腔室64，其類似常規濃咖啡機的出口。分叉飲料收集/調理腔室64具有靠近膠囊的相對邊緣的兩個出口 65、66。每個出口 65、66通過在其底部邊緣中的可釋放密封件(與在圖3實施例的底部邊緣34中的可釋放密封件相似)密封以保持膠囊配料在使用前的新鮮度。分叉腔室64將飲料精確地引導到容器例如杯中，並且此外在最終的咖啡上產生更好調理的泡沫「咖啡油」。也就是說，具有更均勻、小氣泡尺寸的咖啡油。
[0051]參考圖7，根據該實施例的膠囊70與圖3的膠囊相似，其具有飲料製備腔室71、和帶有(形成來自飲料製備腔室的出口通道的)中心間隙的中間密封件72、以及填充出口間隙的過濾元件73。其特徵在於具有過濾元件73，所述過濾元件73延伸到配料腔室71中超過配料腔室高度的一半，從而實現來自配料腔室的飲料的更高效收集。
[0052]參考圖8，根據該實施例的膠囊與圖3的膠囊相似，其具有飲料製備腔室81、和帶有(形成來自飲料製備腔室的出口通道的)中心間隙的中間密封件82、以及填充出口間隙的過濾元件。其特徵在於具有在中間橫向密封件82中的非常狹窄間隙(例如大約Imm到大約1mm寬度)。過濾元件為H形的，具有延伸通過該間隙(出口通道)的窄部83和在該間隙上方和下方的寬部84、85。該配置確保過濾元件物理地保持在出口通道中，並且此外增加了通過在配料腔室內側的過濾元件收集飲料的面積。此外，窄間隙可以允許更好地控制背向壓力和通過出口通道的飲料流速。
[0053]參考圖9和圖10，根據該實施例的膠囊90與圖1的膠囊相似。膠囊90由柔性片材料的如片91和後片92形成，所述如片91和後片92沿著側部邊緣93、94和頂部邊緣95通過永久熱(或者超聲波)密封件而粘結在一起。如前文描述的注入噴嘴96以氣密方式在頂部邊緣95的中心粘結在前片與後片之間。永久熱密封件還延伸越過與膠囊的底部間隔開的膠囊的下部以限定飲料配料腔室96的底部，但是具有限定出口通道97的中心間隙，如圖9A中的虛線所示。永久熱密封件還包括在出口通道97下方的膠囊的縱向軸線的每一側上的向下彎曲延伸部98、99，其限定下遊腔室100的側部邊緣。膠囊的底部邊緣101使用線性熱可釋放粘合劑密封件(也由在圖9A中的虛線所示)密封，以在使用膠囊之前提供保鮮隔離。下遊腔室的寬度在飲料配料腔室和較窄出口通道97的寬度的中間。
[0054]在這些和其他實施例中，在出口通道97中的過濾材料由單個過濾材料矩形片102提供，其為V型摺疊，具有以與在圖1-圖2中的現有技術膠囊中的過濾片的粘結相似的方式分別粘結到前片91和後片92內側的相對邊緣103、104。V型摺疊過濾片向下延伸通過出口通道97，其中V型的底部105設置朝向下遊腔室100的底部。出口通道97從而用兩倍厚度的過濾片材料填充。應該注意，在其中V型摺疊過濾片交疊永久熱密封件的區域中，永久熱密封件形成為通過V型摺疊過濾片以便前片91和後片92以及V型摺疊過濾片102都粘結在一起。這通過使用容納熱塑性纖維(例如聚丙烯纖維)的過濾片來促進。然而，過濾片不粘結到在出口區域中的前面和後面。
[0055]可以容易地發現，上述膠囊可以僅使用用來製作GB-A-2121762、GB-A-2122881、EP-A-0179641、EP-A-0247841和W0-A-9905044的膠囊的方法的微小變型來製造。
[0056]在第二方面中，本發明提供一種用於從膠囊製備飲料的夾具組件，其中，該膠囊具有至少一個柔性壁，該夾具組件包括兩個或更多個夾具構件，至少一個夾具構件能運動以打開和閉合該夾具組件，其中，在閉合位置中的所述夾具構件的相應內壁限定適於在飲料製備期間基本上包圍並支撐膠囊的腔室，該腔室具有用於注入水的入口區域和用於漏出飲料的出口區域，其中，所述夾具構件中至少一個的所述內壁包括用於接納所述膠囊的凹陷基底表面，以及一個或多個壓力襯墊，所述一個或多個壓力襯墊從在緊鄰所述入口區域的區域中的所述凹陷基底表面突出以用於選擇性地壓縮緊鄰所述入口區域的所述膠囊的區域。
[0057]合適地，該夾具包括一個或多個剛性基底構件，更優選地包括兩個這種剛性基底構件，其可以面對面或者蛤殼的方式一起運動到來夾持膠囊。合適地，該夾具具有蛤殼式配置，藉此兩個凹陷基底構件可釋放地樞轉到一起(優選地繞著在夾具底部的樞軸)，以將膠囊夾在其之間。
[0058]一個或多個夾具內表面可以由可適配但基本上不可壓縮的材料例如彈性材料(例如彈性體層)形成或覆蓋。通常，彈性體層為5至25mm厚並且具有10至60邵、優選地20至50邵的邵氏硬度。調製空腔的內表面的彈性可以在表面的不同區域中不同，以便於允許空腔的形狀在調製期間響應於壓力而改變。
[0059]夾具組件適用於施加夾力到膠囊的出口以便於實現來自膠囊的飲料漏出率和背向壓力的最佳組合以優化飲料質量和調製速度。例如，來自調製腔室的排出區域可以包括附加夾具構件，其配置成夾捏膠囊的底部以提供壓縮。各種布置是合適的，包括(a)固定配置出口壓縮、(b)可調節壓縮和/或(C)偏置壓縮。
[0060]在最簡單的布置中，在閉合位置中的夾具組件具有在出口通道區域中的內表面，其限定固定尺寸和形狀的開口，該開口提供對膠囊的出口通道的期望壓縮程度。例如，一個夾具構件可以具有在該區域中的平坦表面，並且另一個夾具構件可以具有期望尺寸的通道切成其表面的平坦表面。在當夾具組件閉合平坦表面被帶入抵接時，在夾具底部中的期望開口由所述通道形成。合適地，例如為了與如圖9和圖10所示的膠囊類型一起使用，提供在夾具底部中的固定間隙具有從大約0.4mm到大約0.8mm的深度，以及從大約1mm到大約20mm的寬度，例如大約15_。這提供了對膠囊出口通道的期望夾捏力。
[0061]在其它實施例中，形成在夾具底部(夾捏力在該處施加到膠囊)處的開口的尺寸可究多個壓力襯墊時，可以實現改進的飲料制[縮。壓力襯墊可以被配置或確定輪廓來優
勺第一端部(在本文中也稱為「上端部」)處，稱為「下端部」)處。在例如本文詳細描述的(口基本直接在出口上方。術語「縱向的」是I 「橫向的」或「水平的」是指垂直於縱向的；口出口之間半程的橫線。術語「靠近入口的的區域。術語「靠近出口的區域」是指設置
二的內表面限定用於飲料製備膠囊的腔室。甚全由夾具構件包圍並且與夾具構件接觸，三高的流體靜壓力。實際上，可以想像，膠囊料廢棄材料的量。
空室中的飲料製備膠囊時，在將水注入飲料的膠囊的上部。這繼而有助於將飲料製備內表面突出的壓力襯墊可以配置為壓縮飲？氣或液體體積最少。通過使液體最大程度呈，這有利地使在膠囊中的液體體積最小化
位置的夾具構件形成的腔室中的壓力襯墊部空間並且壓縮在膠囊內側的咖啡層的期'外力的情況下具有基本上弓形的橫向和/面凸起的?、襯墊狀形狀。弓形壓力襯墊合大約30度)的接觸角度與所述凹陷基底表:約15111111 (例如大約4臟到大約10111111)的最
內部區域設置。也就是說，超過一半的壓力；現了從膠囊擠壓出頂部空間並且將配料層1襯墊的輪廓將水流弓I導到配料層中。是擠壓膠囊的頂部空間以便於消除在膠囊鬥層。因而，當夾具閉合併且為空(即不容納和繞著該層從剛性背襯向上延伸的剛性圓的5至15 13&1-的壓力，不會過度變形。合適部分，其將與膠囊的任意薄膜部分接觸。更至少一個基底構件的整個內表面。
、大體凹陷的夾具構件，其可以一起運動來X出現在其中一個構件上。合適地，壓力襯起)細長襯墊構成。襯墊合適地橫向交疊以的細長襯墊更高的輪廓。合適地，外襯墊抵I中心襯墊不這樣抵靠，從而限定在外襯墊則出口，從而在夾具空腔的出口區域中留出
辦器，以在飲料製備之前和/或期間加熱在:一個或兩個夾具構件的內側或表面上的電個或兩個可以通過熱水或水蒸氣循環通過熱的夾具構件的表面處實現90-1101的溫伽啡尤其有用。相似地，在排出區域中的調從而允許在調製期間結合對來自空腔的飲3。
丨勺控制可以是靜態或動態的。也就是說，可周制之前預設空腔的形狀，以及用來在整個司調製空腔的形狀可以以動態方式改變，如
封也可以實現，其中可變形區域包括支撐在-以是限定如上所述的凹陷表面和壓力襯墊戶且因此是基本上不可壓縮的。
認從貯存器引入或移除流體，以便於在調製〔器中流體量的控制可以例如通過包括機械現。優選地，管道連接到泵或其它機械或機:置可以包括使在膠囊內和在流體填充貯存囊壁上的應力最小化。
I:獨立運動支撐件上的多個可變形區域時，域中部中。
1夾具中，在那裡它由夾具通過足夠的力夾欠料調製之前或期間由加熱器113預加熱。,並且到膠囊的針孔中以刺入膜片密封件，
4在膠囊內側的咖啡。0型環116配合在注保持在所述位置中以用於密封抵靠在膠囊I出口通道的夾捏剛好足夠允許產生的飲料I囊內側的高壓力，而不會在配料腔室中構
導致在膠囊底部處的弱粘結邊緣區域133
的夾具構件200包括外部夾具殼體204，其I殼體204在其中的內側中具有基本矩形凹中，以形成夾具的膠囊接觸內表面。合適的當夾具被閉合用於飲料製備時，彈性體片的角定輪廓是基本上凹陷的，從而以通過如下中描述的實施例中，外部壓力襯墊203具有不同於中間壓力襯墊207的幾何尺寸。尤其地，外部壓力襯墊203高於中間壓力襯墊207，由此外部壓力襯墊鄰接靠著夾具腔室的相對內表面，在其被閉合時用以引導水流通過在外部壓力襯墊203中間的間隙。
[0098]參考圖14至圖16，在該實施例中側視圖表示壓力襯墊203和207，其從內凹陷基底表面205側向突出到外夾具殼體204的輪廓外部。壓力襯墊可以合適地變形來允許兩個這種夾具構件200鄰接在根據本發明的夾具組件的閉合位置中。
[0099]參見圖15的沿著圖12的線「A」的縱向橫截面，凹陷內表面205可見為逆著外夾具殼體204，並且可以見到該實施例的壓力襯墊203和207的不同長度和深度。
[0100]參見圖16的沿著圖12的線「B」的縱向橫截面，凹陷內基底表面205清晰可見為逆著外夾具殼體204，並且該實施例的壓力襯墊203和207的不同長度和深度顯而易見。
[0101]在該實施例中，壓力襯墊是由彈性材料形成的固體突出件。在替代實施例中，彈性壓力襯墊可以是中空的，由此在飲料製備之前、期間或之後在一個或多個壓力襯墊內的流體填充空腔可以被膨脹來改變壓力襯墊的形狀，以便實現在飲料製備之前或期間飲料製備配料的壓縮以及在飲料製備之後配料的脫水。在這些實施例中，夾具基底包括一個或多個通道以用於將流體泵送到空腔中或離開空腔，並且為此目的該裝置還包括加壓流體源，優選地加壓液體。
[0102]在另一個方面中，本發明提供一種飲料製備裝置，包括:根據本發明的一個或多個夾具組件；用於將水注入保持在該夾具組件內部的膠囊中的注入器；以及用於在大於Ibar規格壓力下泵送所述水通過所述注入器的泵。
[0103]根據本發明的裝置合適地包括注入器管，其用於當膠囊被保持在調製空腔中時將水性流體注入到膠囊的內部中。合適地，該裝置還包括與夾具操作性關聯的機構以在打開夾具時收縮注入器管。注入器管可以插入到在膠囊頂部的噴嘴中，如在GB-A-2121762中描述。注入器管合適地通過檢測閥(例如球閥)與加壓水源連通，閥在大於例如大約5bar的壓力下打開以允許水在壓力條件下穿過管，但是當它不在使用中時(例如由於在調製器升溫期間水的熱膨脹)阻止水從注入器管滴出。合適地，O型環繞在注入器管被安裝用於與膠囊的入口噴嘴形成不透壓力密封，如下面進一步描述。O型環可以由固定到在O型環上方或鄰接O型環的注入器管的凸緣或襯套保持在位。
[0104]該裝置包括泵，其用在大於5bar規格、例如5_10bar規格的壓力下供應水到注入器管。通常的泵是以固定位移和固定速度操作的梭泵，由此當背向壓力增加高達通常大約16bar的最大壓力時水流速率下降。合適地，該裝置還包括加熱器，用以給泵供應水性調製介質，例如熱水或水蒸氣，合適地熱水為在合適地大約80至大約100°C的溫度。
[0105]在某些實施例中，該裝置可以包括壓力傳感器，用以測量在到夾具中膠囊的液體入口線路中的壓力(所述背向壓力)。在實施例中，該裝置可以還包括控制元件，用以響應於測量的背向壓力改變泵的輸出和/或夾具的出口通道區域的配置，例如用以維持在飲料製備期間基本恆定的背向壓力。
[0106]在某些實施例中，該裝置可以包括用於保持第二膠囊的第二夾具組件，用於注入水到保持在夾具組件內部的膠囊中的注入器，以及用於在小於大約Ibar規格壓力下泵送所述水通過上述注入器的泵。第二夾具和注入器可以例如與在前述專利說明書GB-A-2121762、GB-A-212288K EP-A-017964K EP-A-0247841 和 TO-A-9905044 中描述的那例如一杯咖啡的圖標或圖片。該裝置還可:在裝置的飲料接收位置(杯臺)中。該裝置以便如果沒有容器放置在裝置的飲料接收[於如果在程序的任何階段檢測到沒有杯放
I示器和軟鍵盤控制。附加地或者作為可選5機械地打開恰當夾具以允許插入膠囊。提適於該夾具的類型膠囊(即，根據本發明的在低壓力夾具中的製備，常規膠囊
5提示(0)之後還提供提示，以執行下面步臺轉移到在第一夾具組件下方的飲料接收片布奇諾式飲料(其包括在第二夾具組件中然後被添加從在第一夾具組件中的咖啡膠
旦括控制系統和顯示器，它們被編程序來響己選地為從大約0.4到大約2臟2，例如大約丨彈性，所以產生了圓形水噴射，其具有從大5皿的直徑。這種噴射形成噴嘴和它們使)中，其整體內容在此通過參考併入本文。
I件中的膠囊識別設備，其與該裝置的控制,設備可以是簡單雙模式檢測器(例如⑶光I光區域。也可以預期更複雜的膠囊識別設[識別設備的主要目的是確定正確類型的膠夾具而言是根據本發明描述的類型的高壓膠囊(例如常規？「VI糹類型膠囊X如果識系統被編程序來提示用戶更換膠囊。在實I的其他信息，並且控制系統然後調節調製記料優化生產。
的局部切除的總體視圖。可以見到用於接:中。具有枕頭式襯墊203的彈性片支撐在以便門220可以向外樞轉用於將膠囊插入的腔室的內壁延伸的壓力襯墊接觸並壓縮他配料)由緩衝襯墊確定輪廓，並且這已經3質量。該改進被認為是由於在引導液體通壓力襯墊的其他優點在於，它們允許相同類型的系統使用具有相同尺寸但容納不同糧。緩衝襯墊允許夾具有效地壓縮容納一
5具組件內的加熱器預加熱。中空針管被插、到膠囊的針孔中以刺入膜片密封件，並且乏囊內側的咖啡。在下遊腔室中的熱咖啡的或剝離，這以受控方式從夾具組件的出口釋
宣時，夾捏力剛好足夠允許最終飲料以期望3高壓力，不會在配料腔室中過度形成背向
規格的(例如大約規格)壓力下[0130]合適地，基本上該方法的所有步驟，除了飲料類型的選擇和膠囊插入到夾具中，都由該裝置自動地執行。
[0131]將理解的是，以描述的經濟角度而言，優選和可選特徵在一些情況下已經相對於本發明的僅一個方面來描述，即使它們可應用於所有其他方面。因而，已經相對於本發明的任意一個方面在上文描述的任何特徵也可以應用到本發明的任何其他方面。
[0132]上述實施例已經僅藉由示例來描述。落入所附權利要求範圍內的許多其他實施例對於本領域的技術人員讀者而言是顯而易見的。
【權利要求】
1.一種容納飲料製備配料的飲料製備膠囊，飲料膠囊包括具有側壁的主體，所述側壁由一個或多個基本上不透空氣和液體的片材料形成，所述片材料限定容納飲料製備配料的腔室並且還限定具有上遊端部的出口通道，所述上遊端部與所述腔室流體連通以用於使飲料從所述腔室漏出，其中，所述出口通道的至少一個區域填充有過濾材料以用於過濾從所述腔室漏出的所述飲料。
2.根據權利要求1所述的飲料製備膠囊，其中，所述過濾材料為設置在所述出口通道中的過濾材料塞的形式。
3.根據權利要求1所述的飲料製備膠囊，其中，所述過濾材料為過濾片的兩個或更多個堆疊層的形式。
4.根據權利要求3所述的飲料製備膠囊，其中，所述兩個或更多個堆疊層由單個過濾片形成，所述單個過濾片具有分別粘結到所述主體的相對側壁的第一和第二邊緣，所述片在所述側壁之間V型摺疊或W型摺疊以形成在所述出口通道中的所述堆疊層。
5.根據前述權利要求任意一項所述的飲料製備膠囊，其中，所述過濾材料從出口通道突出到容納飲料製備配料的所述腔室中。
6.根據前述權利要求任意一項所述的飲料製備膠囊，其中，所述膠囊還包括與所述出口通道的下遊端部流體連通的出口腔室，所述出口腔室具有一個或多個出口以用於使飲料從膠囊漏出。
7.根據權利要求6所述的飲料製備膠囊，其中，所述出口腔室為調理腔室，所述調理腔室具有分叉形狀以及設置在膠囊的相對側上的兩個出口。
8.根據權利要求6或7所述的飲料製備膠囊，其中，所述出口在膠囊被使用前用熱可釋放粘合劑密封。
9.根據前述權利要求任意一項所述的飲料製備膠囊，還包括與所述腔室流體連通以用於將水注入到該腔室中的入口噴嘴。
10.根據前述權利要求任意一項所述的飲料製備膠囊，其中，所述主體由前和後片形成，所述前和後片中的至少一個是柔性薄膜材料，所述前和後片沿著頂部邊緣和相對側部邊緣以面對面關係粘結在一起，還包括粘結物，所述粘結物處在所述前和後片之間並且在所述頂部邊緣下的所述相對側部邊緣之間延伸越過所述膠囊，所述粘結物具有限定所述出口通道的間隙。
11.根據權利要求10所述的飲料製備膠囊，還包括過濾片材料，所述過濾片材料具有分別粘結到所述前和後片的內表面的第一和第二相對邊緣，所述過濾片材料具有V型摺疊線，所述V型摺疊線設置於在所述出口通道中或下方的所述相對邊緣下方，由此所述摺疊的過濾片形成在所述出口通道中的所述過濾塞。
12.根據權利要求10或11所述的飲料製備膠囊，還包括如在權利要求6或7中限定的出口腔室，其中，所述出口腔室和出口通過將在所述出口通道下方的所述前和後片粘結而與所述主體及所述出口通道整體地形成。
13.根據權利要求12所述的飲料製備膠囊，其中，所述出口通道和出口腔室設置在所述膠囊的軸向中間區域中，並且所述出口腔室具有從飲料配料腔室寬度的大約20%到大約70%的寬度。
14.根據前述權利要求任意一項所述的飲料製備膠囊，其中，所述出口通道具有從大約5 mm到大約25 mm,優選地從大約8mm到大約15 mm的寬度。
15.一種用於從膠囊製備飲料的夾具組件，其中，該膠囊具有至少一個柔性壁，該夾具組件包括兩個或更多個夾具構件，至少一個夾具構件能運動以打開和閉合該夾具組件，其中，在閉合位置中的所述夾具構件的相應內壁限定適於在飲料製備期間基本上包圍並支撐膠囊的腔室，該腔室具有用於注入水的入口區域和用於漏出飲料的出口區域，其中，所述夾具構件中至少一個的所述內壁包括用於接納所述膠囊的凹陷基底表面，以及一個或多個壓力襯墊，所述一個或多個壓力襯墊從所述凹陷基底表面突出以用於選擇性地壓縮緊鄰所述入口區域的所述膠囊的區域。
16.根據權利要求15所述的夾具組件，用於從根據權利要求1至14任意一項的膠囊製備飲料，其中，所述夾具組件的所述出口區域配置為在所述夾具組件圍繞所述膠囊閉合時夾捏所述膠囊的所述出口通道。
17.根據權利要求15或16所述的夾具組件，其中，所述壓力襯墊至少設置在緊鄰所述入口區域的區域中。
18.根據權利要求15至17任意一項所述的夾具組件，其中，所述壓力襯墊包括在總體從入口區域朝向出口區域的方向上延伸的一個或多個細長壓力襯墊，或者由在總體從入口區域朝向出口區域的方向上延伸的一個或多個細長壓力襯墊組成。
19.根據權利要求15至18任意一項所述的夾具組件，其中，所述壓力襯墊中的一個或多個在沒有外力情況下是基本弓形橫向和/或縱向橫截面的。
20.根據權利要求19所述的夾具組件，其中，所述弓形的壓力襯墊以從大約10度到大約30度的接觸角度與所述凹陷基底表面相交。
21.根據權利要求15至20任意一項所述的夾具組件，其中，所述壓力襯墊中的至少一個延伸到比在所述壓力襯墊下方的凹陷基底表面的深度更大的高度。
22.根據權利要求15至21任意一項所述的夾具組件，其中，一個或多個壓力襯墊由彈性體形成。
23.根據權利要求15至22任意一項所述的夾具組件，其中，所述一個或多個壓力襯墊與凹陷基底表面整體地形成為一體件。
24.根據權利要求15至23任意一項所述的夾具組件，其中，壓力襯墊在橫向的橫截面中被確定輪廓來限定一個或多個通道。
25.根據權利要求15至24任意一項所述的夾具組件，其中，組成夾具空腔的內表面中的至少一個包括可變形區域，所述可變形區域允許該表面的形狀在夾具已經閉合之後在獨立控制之下而改變，並且因此空腔的或出口區域的形狀在夾具已經閉合之後在獨立控制之下而改變。
26.根據權利要求25所述的夾具組件，其中，所述內表面中的至少一個包括彈性體層，所述彈性體層圍繞其外圍粘結到剛性框架，所述夾具組件還包括機械致動器以用於施加力到所述彈性體層的外表面從而朝向相對夾具構件來推動所述彈性體層以減少夾具的內部體積。
27.根據權利要求15至26任意一項所述的夾具組件，其中，在所述下部區域中的至少一個夾具構件的內表面包括由偏壓元件支撐的至少一個能運動元件，以用於在所述飲料排出路徑的至少一區域中的夾具構件之間施加夾捏力。
28.根據權利要求27所述的飲料製備裝置，其中，在所述飲料排出路徑中的所述夾具構件包括：第一夾具構件，其具有開口和坐落在所述開口中並且能夠相對於夾具構件的內表面往返運動的活塞，其中，所述活塞被偏壓以將活塞的前面按壓朝向所述飲料排出路徑；以及第二夾具構件，其在所述飲料排出路徑中具有淺空腔，所述淺凹部在其內表面中深O. 5-2 mm。
29.一種飲料製備裝置，包括：一個或多個根據權利要求15至28任意一項所述的夾具組件；用於將水注入到保持在該夾具組件內部的膠囊中的注入器；以及用於在大於Ibar規格的壓力下將所述水泵送通過所述注入器的泵。
30.根據權利要求29所述的飲料製備裝置，還包括第二夾具組件，用於將水注入到保持在所述第二夾具組件內部的膠囊中的第二注入器，以及用於在小於Ibar規格的壓力下將所述水泵送通過所述第二注入器的泵，其中，所述第一和第二夾具組件處於單個殼體中並且共用單個控制系統和用戶顯示器。
31.根據權利要求30所述的飲料製備裝置，其中，所述控制系統和顯示器被編程序以響應於調製多成分飲料的命令而提示用戶實施下面序列的步驟： Ca)將容納第一飲料調製配料的第一膠囊插入到夾具的一個中； (b)當從第一膠囊調製第一飲料成分時等待； (C)將容器從所述一個夾具的杯接收臺轉移到其他夾具的杯接收臺； Cd)將容納第二飲料調製配料的第二膠囊插入到其他夾具的保持器中；以及 Ce)當從第二膠囊調製第二飲料成分時等待。
32.根據權利要求29至31任意一項所述的飲料製備裝置，還包括膠囊識別設備，以及控制系統和顯示器，其被編程序以當錯誤類型的膠囊已經被插入在夾具組件中時向用戶指/Jn ο
33.一種飲料製備系統，包括根據權利要求29至32任意一項所述的飲料製備裝置，並且還包括根據權利要求1至14任意一項所述的飲料製備膠囊中的多個，其中，膠囊中的所述多個分別容納不同的飲料製備配料。
34.一種製作飲料的方法，包括將飲料製備膠囊插入到根據權利要求29至32任意一項所述的飲料製備裝置的夾具組件中，以便所述膠囊的出口被夾捏在所述出口區域中的所述夾具構件之間；在所述入口區域中將水性液體注入到所述膠囊中以在所述膠囊中產生飲料；以及允許所述飲料通過所述出口區域漏出。
35.根據權利要求34所述的方法，其中，所述水性流體基本由在大約80°C至大約IOO0C的水組成，並且水在從大約5至大約15bar規格的壓力下被注入。
【文檔編號】B65D85/804GK104039205SQ201280040791
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年6月22日 優先權日:2011年6月24日
【發明者】P.奧斯丁, P.弗萊切爾, D.諾爾斯, S.海德 申請人:馬斯公司