用于制備預(yù)定量的飲料的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種用于制備預(yù)定量的飲料的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括可更換包囊。該系統(tǒng)進一步包括這樣的設(shè)備，該設(shè)備包括用于向可更換包囊供應(yīng)一定量的流體例如水的流體分配裝置、用于保持可更換包囊的接收器、以及用于將飲料供應(yīng)至容器的出口裝置。包囊包括周向壁、底部、蓋子、入口區(qū)域和封閉的出口區(qū)域。周向壁、底部和蓋子包圍含有可提取產(chǎn)品的內(nèi)部空間。該系統(tǒng)被布置為使得流體分配裝置與入口區(qū)域流體連接，以便向可提取產(chǎn)品供應(yīng)流體，從而制備飲料。該系統(tǒng)進一步被布置為，使得在使用中，出口裝置與出口區(qū)域流體連通，以便從包囊排出所制備的飲料。包囊進一步包括打開元件，該打開元件被布置為提供通過封閉的出口區(qū)域的開口，以便從包囊排出所制備的飲料。
【專利說明】用于制備預(yù)定量的飲料的系統(tǒng)和方法
[0001 ] 本申請是分案申請，其母案申請的申請?zhí)枮?00980160960.1(國際申請?zhí)枮镻CT/NL2009/050829)，申請日為2009年12月30，發(fā)明名稱為“用于制備預(yù)定量的飲料的系統(tǒng)和方法”。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種利用可提取產(chǎn)品制備適于消費的預(yù)定量的飲料的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括可更換包囊(capsule)。該系統(tǒng)還包括一種設(shè)備，該設(shè)備包括用于向可更換包囊供應(yīng)一定量的流體(例如水)的流體分配裝置、用于保持可更換包囊的接收器、以及用于將飲料供應(yīng)至容器(例如杯子)的出口裝置。包囊包括周向壁、底部、蓋子、入口區(qū)域和封閉的出口區(qū)域。周向壁、底部和蓋子包圍含有可提取產(chǎn)品的內(nèi)部空間。該系統(tǒng)被布置為使得流體分配裝置與入口區(qū)域流體連接，以便將流體供應(yīng)至可提取產(chǎn)品，從而制備飲料。該系統(tǒng)進一步被布置為使得在使用中，出口裝置與出口區(qū)域流體連通，以便從包囊排出所制備的飲料。
[0003]本發(fā)明進一步涉及一種利用可提取產(chǎn)品制備適于消費的預(yù)定量的飲料的方法。該方法包括可更換包囊，該包囊包括周向壁、底部、蓋子、入口區(qū)域和封閉的出口區(qū)域，其中，周向壁、底部和蓋子包圍設(shè)置有可提取產(chǎn)品的內(nèi)部空間。該方法進一步包括一種設(shè)備，該設(shè)備包括用于保持可更換包囊的接收器、用于向可更換包囊供應(yīng)一定量的流體(例如水)的流體分配裝置、以及在使用中與包囊流體連通以便從包囊排出所制備的飲料并將飲料供應(yīng)至容器(例如杯子)的出口裝置。該設(shè)備被布置為使流體分配裝置與包囊的入口區(qū)域流體連接，以便將流體供應(yīng)至可提取產(chǎn)品，從而制備飲料。
【背景技術(shù)】
[0004]在本領(lǐng)域中，用于放置在咖啡分配設(shè)備中的包含研磨咖啡的氣密密封包囊是已知的。在咖啡制備過程中，刺穿這種密封包囊的入口區(qū)域，使得提供入口開口，以便將一定壓力下的流體供應(yīng)至包囊的內(nèi)部空間中的研磨咖啡。這進而導(dǎo)致包囊的內(nèi)部空間中的壓力上升，使得包囊的出口區(qū)域被壓緊在存在于設(shè)備中的蓋子刺穿裝置上。當(dāng)施加足夠的壓力時，出口區(qū)域?qū)⑺浩粕w子刺穿裝置，形成出口開口，咖啡飲料可通過該出口開口從包囊通過存在于設(shè)備中的出口排出。在使用中，出口與接收容器的出口區(qū)域流體連通，使得咖啡飲料可流過出口。
[0005]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在上述系統(tǒng)中，流體的優(yōu)選路徑可流過包囊內(nèi)的可提取產(chǎn)品，例如從至少一個入口開口流至至少一個出口開口，這可能導(dǎo)致所制備的飲料的不期望的濃度和/或從一個包囊到另一包囊的所制備的飲料的濃度變化。此外，由于出口開口因流體壓力而形成，所以出口開口的數(shù)量、位置和/或大小會隨機地形成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種替代的系統(tǒng)、包囊和方法。
[0007]為此，根據(jù)第一方面，提供一種根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的包囊具有打開元件，該打開元件被布置為提供通過另外封閉的出口區(qū)域的至少一個開口。該打開元件可存在于包囊本身中，而不是存在于接收器或出口裝置中。對于包囊，打開元件可包括其他特征或調(diào)節(jié)。打開元件本身可打開出口區(qū)域。通過所形成的至少一個出口開口，所制備的飲料可從包囊通過出口裝置排出并進入容器。包囊裝備有打開元件可為出口開口的預(yù)定數(shù)量、每個出口開口的預(yù)定位置和/或出口開口的預(yù)定大小做好準(zhǔn)備，例如不是主要依賴于包囊的內(nèi)部流體壓力。
[0009]通過本發(fā)明，可與設(shè)備無關(guān)地預(yù)先確定出口開口的布置。例如，可在可提取產(chǎn)品的類型、可提取產(chǎn)品的粒度、飲料的期望濃度等的基礎(chǔ)上確定出口開口的數(shù)量、位置和/或大小。攜帶這種可提取產(chǎn)品的包囊可包括一個或多個打開元件，所述打開元件可為出口開口的預(yù)定數(shù)量、位置和/或大小做好準(zhǔn)備。此外，打開元件可與包囊內(nèi)的累積壓力無關(guān)地或部分無關(guān)地形成出口開口?？商峁┒鄠€打開部分。
[0010]有利地，可相對于周圍環(huán)境密封包囊。優(yōu)選地，周圍是流體密封和/或氣密封的，使得可提取產(chǎn)品在使用之前的相對長的時間內(nèi)可基本上保持完好，優(yōu)選地基本上沒有香味或提取性的損失。僅在剛使用之前或使用過程中，可啟動打開元件，使得飲料可流過出口區(qū)域。
[0011]在一個實施方式中，打開元件被布置為手動地啟動，例如在操作設(shè)備之前。在另一實施方式中，打開元件被布置為由設(shè)備啟動，例如在操作過程中。
[0012]在一個實施方式中，出口區(qū)域可設(shè)置在包囊的蓋子中和/或部分周向壁中。出口區(qū)域可進一步包括用于保留可提取產(chǎn)品并排出飲料的出口過濾器。入口區(qū)域可設(shè)置在包囊的底部中和/或部分周向壁中。入口可包括允許加壓流體通過并保留可提取產(chǎn)品的入口過濾器。
[0013]在一個實施方式中，打開元件可與出口過濾器和/或蓋子分開。例如，打開元件可至少部分地移動，以打開出口區(qū)域。在一個實施方式中，通過至少部分地移動打開元件，出口區(qū)域可部分地撕破、折斷、破裂或打開。在另一實施方式中，設(shè)備可具有移動元件，例如底部刺穿裝置和/或接收器。打開元件可由底部刺穿裝置和/或接收器移動，以打開出口區(qū)域。
[0014]在另一實施方式中，打開元件可布置為至少部分地移動遠離設(shè)置于出口過濾器中的相應(yīng)出口開口。例如，打開元件可布置為至少部分地變形，例如由于熱和/或?qū)α黧w的反應(yīng)而變形。
[0015]在又一實施方式中，打開元件可與出口過濾器和/或蓋子形成一體。在再一實施方式中，打開元件可布置為被來自流體分配裝置的流體至少部分地溶解和/或降解，以提供通過出口區(qū)域的開口。例如，出口開口可設(shè)置在出口過濾器中和/或與之相對，所述開口被填充以可溶解和/或可降解材料。通過向出口過濾器供應(yīng)流體，可打開出口開口。
[0016]在一個實施方式中，可布置相同的打開元件，以提供通過向包囊特別是可提取產(chǎn)品供應(yīng)流體的入口區(qū)域并通過出口區(qū)域的開口，例如大約是同時。在另一實施方式中，打開元件可包括第一和第二打開元件。在使用中，第一打開元件可提供通過入口區(qū)域的開口，而第二打開元件可提供通過出口區(qū)域的開口。
[0017]包囊可包括硬質(zhì)邊緣和/或硬質(zhì)周向壁，使得包囊可被接收器支撐。在使用中，邊緣可被壓緊在接收器和出口裝置之間，以將包囊保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，同時從包囊排出飲料。
[0018]在一個實施方式中，接收器包括旨在刺穿替代包囊的底部的底部刺穿裝置，以便在替代包囊的入口區(qū)域中形成至少一個入口開口，從而將流體通過所述至少一個入口開口供應(yīng)至可提取產(chǎn)品。將該系統(tǒng)的包囊布置為，使得在使用中，該系統(tǒng)的包囊的底部被定位在離底部刺穿裝置一定距離處，使得其不會被底部刺穿裝置刺穿并保持完好。
[0019]在另一實施方式中，接收器包括蓋子刺穿裝置，該蓋子刺穿裝置旨在當(dāng)在包囊中的流體和/或飲料的壓力影響下出口區(qū)域充分被壓緊在蓋子刺穿裝置上時刺穿替代包囊的出口區(qū)域，使得在出口區(qū)域中形成至少一個出口開口，飲料可通過該出口開口從替代包囊排出。優(yōu)選地，系統(tǒng)的蓋子刺穿裝置和包囊彼此適配，使得蓋子在使用中不會被蓋子刺穿裝置刺穿并保持完好。
[0020]系統(tǒng)的流體分配裝置可布置為，在大約4-20巴，優(yōu)選地5-18巴，更優(yōu)選地6-15巴的壓力下向可更換包囊供應(yīng)流體。在一個實施方式中，向包囊提供在適當(dāng)?shù)牧黧w分配裝置中累積的6巴的壓力。例如，可提取產(chǎn)品可包括磨碎的咖啡粒，并且系統(tǒng)可布置為制造濃咖啡和/或咖啡類型的飲料。
[0021 ]根據(jù)第二方面，提供一種根據(jù)本發(fā)明的方法。
[0022]在此方法中，使用包囊，該包囊包括提供通過出口區(qū)域的開口的打開元件，之后從包囊中排出所制備的飲料。在使用之前，可封閉出口區(qū)域。在使用過程中，或在剛使用之前，可啟動打開元件，使得形成通過出口區(qū)域的開口。然后，從包囊中排出流體和/或飲料，通過出口開口到達出口裝置，并優(yōu)選地進入容器(例如杯子)。通過啟動打開元件，例如通過推動、加熱、變濕、加壓、折斷、撕裂等，可打開出口區(qū)域和/或入口區(qū)域。
【附圖說明】
[0023]參考附圖，可在權(quán)利要求書和說明書中闡述本發(fā)明的其他實施方式及其優(yōu)點。
[0024]在附圖中:
[0025]圖1a至圖1c示意性地示出了用于制備飲料的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的橫截面前視圖；
[0026]圖2示意性地示出了用于制備飲料的系統(tǒng)的橫截面前視圖；
[0027]圖3示意性地示出了包囊的橫截面前視圖；
[0028]圖4示意性地示出了另一包囊的橫截面前視圖；
[0029]圖5示意性地示出了又一包囊的橫截面前視圖；
[0030]圖6示意性地示出了又一包囊的一部分的橫截面前視圖；
[0031 ]圖7示意性地示出了包囊和底部刺穿裝置的橫截面前視圖；
[0032]圖8示意性地示出了又一包囊的橫截面前視圖；
[0033]圖9示意性地示出了又一包囊的橫截面前視圖。
[0034]在本說明書中，相同或相應(yīng)的區(qū)域具有相同或相應(yīng)的參考數(shù)字。所示示例性實施方式不應(yīng)以任何方式解釋為是限制性的，并且，其僅用作說明。
【具體實施方式】
[0035]圖1a至圖1c示出了利用可提取產(chǎn)品制備適于消費的預(yù)定量的飲料的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)101。系統(tǒng)101包括可更換包囊102和設(shè)備104。設(shè)備104包括用于保持可更換包囊102的接收器106。在圖1a至圖1c中，為了清楚起見，在包囊102和接收器106之間畫出了間隙。將理解的是，在使用中，包囊102可放置成與接收器106接觸。通常，接收器106具有的形狀與包囊102的形狀互補。設(shè)備104進一步包括用于將一定量的流體(例如水)在一定壓力(例如9巴)下供應(yīng)至可更換包囊102的流體分配裝置108。此外，可設(shè)置用于從包囊102向容器(例如杯子)提供流體的出口裝置109。
[0036]在圖1a至圖1c所示的系統(tǒng)101中，可更換包囊102包括周向壁110、在第一端114處封閉周向壁110的底部112、以及在與底部112相對的第二端118處封閉周向壁110的蓋子116。周向壁110、底部112和蓋子116包圍含有可提取產(chǎn)品20的內(nèi)部空間120。
[0037]圖1a至圖1c的系統(tǒng)101包括旨在刺穿包囊102的底部刺穿裝置122。圖1a示出了處于縮回位置的底部刺穿裝置122。圖1b示出了處于伸出位置的底部刺穿裝置122，用于在底部112中形成入口開口 124，從而將流體通過入口開口 124供應(yīng)至可提取產(chǎn)品20。在圖1a至圖1c中，刺穿裝置122包括孔126，流體可通過該孔供應(yīng)至包含在內(nèi)部空間120中的可提取產(chǎn)品
20。圖1a至圖1c的系統(tǒng)101進一步包括蓋子刺穿裝置128，這里表現(xiàn)為凸起，旨在刺穿包囊102的蓋子116。在所示實施方式中，蓋子刺穿裝置128可形成出口裝置109的一部分。
[0038]如下所述地操作圖1a至圖1c所示的系統(tǒng)101，以制備一杯咖啡，其中，可提取產(chǎn)品20是烘焙且研磨的咖啡。
[0039]將包囊102放在接收器106中(見圖la)。啟動底部刺穿裝置，以刺穿包囊102的底部112(見圖1b)，從而形成入口開口 124。將流體(這里是一定壓力下的熱水)通過入口開口 124供應(yīng)至內(nèi)部空間120中的可提取產(chǎn)品20。水將使咖啡粉變濕，并提取所需物質(zhì)以形成咖啡飲料。
[0040]將一定壓力下的水供應(yīng)至內(nèi)部空間120的過程中，包囊102內(nèi)的壓力將升高。壓力的升高將導(dǎo)致蓋子116變形并被壓緊在蓋子刺穿裝置128上。一旦壓力達到一定水平，將超過蓋子116的撕裂強度，并且，蓋子將逆著(against)蓋子刺穿裝置128而破裂，形成出口開口 130(見圖1c)。所制備的咖啡將從包囊102通過出口開口 130和出口裝置109的出口 132排出，并可供應(yīng)至容器，例如杯子(未示出)。
[0041 ]在圖1 a至圖1 c所示的系統(tǒng)1I中制備飲料的過程中，在包囊102的內(nèi)部空間120內(nèi)的可提取產(chǎn)品20中可能存在優(yōu)選流動路徑。這些優(yōu)選流動路徑可從入口開口 124延伸至出口開口 130。在圖1c中用線PP示出了一個這種可能的優(yōu)選流動路徑。
[0042]圖2示出了利用可提取產(chǎn)品20制備適于消費的預(yù)定量的飲料的系統(tǒng)I的第一實施方式的一個實例。系統(tǒng)I包括可更換包囊2和設(shè)備104。包囊2處于打開狀態(tài)，其中，已經(jīng)啟動打開元件(未在圖2中示出)，以打開出口區(qū)域和入口區(qū)域。將在下面討論該打開元件。
[0043]設(shè)備104包括用于保持可更換包囊2的接收器106。在此實例中，接收器106具有的形狀與包囊2的形狀互補。在圖2中，為了清楚起見，在包囊2和接收器106之間畫出了間隙。將理解的是，在使用中，包囊2可放置成與接收器106接觸。設(shè)備104進一步包括用于將一定量的流體(例如水)在一定壓力下供應(yīng)至可更換包囊2的流體分配裝置108。
[0044]在圖2所示的系統(tǒng)I中，可更換包囊2包括周向壁10、在第一端14處封閉周向壁10的底部12、以及在與底部12相對的第二端18處封閉周向壁10的蓋子16。周向壁10、底部12和蓋子16包圍含有可提取產(chǎn)品20的內(nèi)部空間20。在此實例中，可更換包囊2包括適于例如從30-200ml的所制備的飲料中制備單份飲料(優(yōu)選地一杯飲料)的一定量的可提取產(chǎn)品20。因此，可更換包囊是單份包裝。
[0045]根據(jù)一個實施方式，圖2的系統(tǒng)I包括旨在刺穿如圖1a至圖1c所示的現(xiàn)有技術(shù)包囊102的底部刺穿裝置122。圖2示出了處于伸出位置的底部刺穿裝置，旨在在現(xiàn)有技術(shù)包囊102的底部112中形成入口開口 124。根據(jù)另一實施方式，包囊2包括定位在距離底部刺穿裝置122—定距離處的入口過濾器34，使得當(dāng)?shù)撞看檀┭b置進入伸出位置時，包囊2不會被底部刺穿裝置122刺穿，并且底部12保持完好。因此，入口過濾器34提供入口區(qū)域。入口過濾器設(shè)置有可通過啟動入口打開元件而形成的入口開口 24，將在下面說明。
[0046]在圖2中，刺穿裝置122包括孔126，流體通過該孔供應(yīng)至接收器106的內(nèi)部空間。一定壓力(例如大于6巴)下的流體(這里是熱水)將流過入口過濾器34進入包囊2的內(nèi)部空間20，以便從可提取產(chǎn)品20提取所需物質(zhì)，在此實例中是大約7g的烘焙且研磨的咖啡，以便在此實例中制備一杯飲料，這里是咖啡。
[0047]因此，更一般地，在圖2的實例中，底部12包括由入口過濾器34形成的入口區(qū)域，并且系統(tǒng)I布置為使流體分配裝置108與入口區(qū)域流體連接，以便將流體供應(yīng)至可提取產(chǎn)品20，從而制備飲料。
[0048]在圖2的實例中，周向壁10基本上是硬質(zhì)的。例如，周向壁可包含塑料材料，并且可通過例如注射模塑、真空成型、熱成型等形成。在圖2的實例中，底部12與周向壁10是一體的。在此實例中，入口過濾器34由底部12中的多個入口開口 24形成，從而形成入口區(qū)域。在此實例中，多個入口開口24基本上分布在整個底部12上。在所示實施方式中，流體經(jīng)由多個入口開口 24供應(yīng)至可提取產(chǎn)品20，這導(dǎo)致可提取產(chǎn)品20基本上在包囊2的整個橫截面上變濕。從而，獲得對可提取產(chǎn)品20的非常均勻的流體供應(yīng)。因此，大大降低了出現(xiàn)優(yōu)選路徑的風(fēng)險，流體經(jīng)由所述路徑流過可提取產(chǎn)品20。在另一實施方式中，可在周向壁10中設(shè)置附加開口 24，優(yōu)選地在底部12附近，使得入口區(qū)域可沿著底部12并沿著周向壁10設(shè)置。
[0049]在除了上述實施方式以外或與其不同的可使用的另一實施方式中，圖2的系統(tǒng)I包括蓋子刺穿裝置128，其旨在當(dāng)蓋子116在包囊102中的流體和/或飲料的壓力影響下充分地抵壓在蓋子刺穿裝置128上時刺穿現(xiàn)有技術(shù)包囊102的蓋子116，以形成至少一個出口開口130，飲料可通過該出口開口從現(xiàn)有技術(shù)包囊102中排出。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，包囊2包括出口過濾器36，該出口過濾器包括飲料可通過其從包囊2排出的出口開口 30。如下面將說明的，包囊可設(shè)置有用于在使用前或使用過程中打開這些出口開口30的出口打開元件。出口過濾器36可布置為具有足夠高的撕裂強度，使得在包囊2內(nèi)的壓力影響下不會被蓋子刺穿裝置128刺穿?？商鎿Q地，或者或另外，出口過濾器36對離開包囊2的飲料形成足夠低的流動阻力，使得沒有足夠的力將出口過濾器36抵壓在蓋子刺穿裝置128上以被蓋子刺穿裝置128刺穿，并且蓋子保持完好。因此，出口過濾器36適合于蓋子刺穿裝置128，使得包囊2在使用中不會被蓋子刺穿裝置128刺穿，并且蓋子16保持完好。更一般地，其應(yīng)用于使出口過濾器36和蓋子刺穿裝置128彼此適配，使得包囊2在使用中不會被蓋子刺穿裝置128刺穿，并且蓋子16保持完好。
[0050]在圖2的實例中，形成包囊2的出口區(qū)域的出口過濾器36由多孔薄片(例如濾紙)形成，飲料(這里是咖啡)可通過該出口過濾器從包囊排出。在此實例中，整個蓋子16形成為出口過濾器36。在圖2的實例中，包囊2在第二端18處包括向外延伸邊緣38，其中，蓋子16例如通過膠粘、熔接等附接至向外延伸邊緣38。因此，在此實例中，出口過濾器36(即多孔薄片)附接至向外延伸邊緣38。
[0051 ]在此實例中，出口過濾器36形成基本上橫跨包囊2的整個第二開口端18的基本上連續(xù)的流體可透過的薄片。因此，流體可在大面積上從包囊2排出。因此，從可提取產(chǎn)品20獲得非常均勻的飲料排出。因此，大大降低了出現(xiàn)優(yōu)選路徑的風(fēng)險，流體經(jīng)由所述優(yōu)選路徑流過可提取產(chǎn)品20。
[0052]在一個實施方式中，系統(tǒng)I的包囊2的出口過濾器36的參數(shù)可這樣選擇，使得出口過濾器36不會撕裂或破裂，例如，具有足夠高的撕裂強度和/或形成足夠低的流動阻力而不會被刺穿或撕裂。將理解的是，蓋子和/或出口過濾器36可逆著蓋子刺穿裝置變形，但是蓋子不會破裂或被撕裂。當(dāng)出口過濾器36例如由濾紙制成時，可簡單地選擇濾紙的參數(shù)(例如密度、厚度和/或PE含量)，以提供具有足夠高的撕裂強度和/或形成足夠低的流動阻力的出口過濾器36?？商鎿Q地，當(dāng)出口過濾器36例如由設(shè)置有多個出口開口的聚合膜形成時，可簡單地選擇聚合物薄片的參數(shù)(例如密度、厚度、出口開口的數(shù)量、出口開口的大小和/或形狀)，以提供具有足夠高的撕裂強度和/或形成足夠低的流動阻力的第三壁部。
[0053]在圖2的實例中，示出了具有旨在刺穿蓋子的尖齒點的蓋子刺穿裝置128。將理解的是，可替換地，蓋子刺穿裝置128可具有鈍的刺穿表面，例如圖2中的虛線所指示的。在這種實施方式中，例如，當(dāng)蓋子116由一片鋁箔構(gòu)成時，現(xiàn)有技術(shù)包囊102仍可被鈍的刺穿裝置128刺穿。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的系統(tǒng)I的包囊2的出口過濾器36的參數(shù)可這樣選擇，使得出口過濾器36具有足夠高的撕裂強度和/或形成足夠低的流動阻力而不會被刺穿或撕裂。將理解的是，當(dāng)蓋子刺穿裝置為鈍的時，出口過濾器的參數(shù)可選擇為適合這些鈍的刺穿裝置。當(dāng)刺穿裝置為鈍的時，例如，出口過濾器可比蓋子刺穿裝置尖利的情況更薄，同時確保出口過濾器具有足夠高的撕裂強度和/或形成足夠低的流動阻力而不會被刺穿或撕裂。
[0054]可行的是，蓋子刺穿裝置包括脊部，蓋子在使用中與脊部鄰接。這種脊部可由圖2中虛線所示的鈍的刺穿裝置128形成。例如，脊部可形成接收器106的表面部分的至少10%，可能至少25%，其在使用中與覆蓋第二開口端18的蓋子16的表面區(qū)域的一部分重合。因此，在使用中，蓋子16可被例如覆蓋第二開口端18的蓋子16的表面區(qū)域的一部分的至少10%，優(yōu)選地至少25%上的脊部支撐。如已經(jīng)指出的，可利用這種脊部刺穿現(xiàn)有技術(shù)包囊102的蓋子116，然而根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的系統(tǒng)I的包囊2的出口過濾器36的參數(shù)可簡單地這樣選擇，使得出口過濾器36具有足夠高的撕裂強度和/或形成足夠低的流動阻力而不會被刺穿或撕裂。將理解的是，當(dāng)蓋子刺穿裝置包括脊部時，出口過濾器的參數(shù)可選擇為適合這種蓋子刺穿裝置。
[0055]在圖2的實例中，脊部包括不尖利的棱邊。在此實例中，棱邊的曲率半徑為大約50μm，但可想到其他半徑，例如100、200或500μπι。例如，當(dāng)蓋子116由一片鋁箔構(gòu)成時，現(xiàn)有技術(shù)包囊102仍可被鈍的刺穿裝置128刺穿。將理解的是，當(dāng)蓋子刺穿裝置包括不尖利的棱邊時，出口過濾器36的參數(shù)可選擇為適合這種蓋子刺穿裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的系統(tǒng)I的包囊2的出口過濾器36的參數(shù)可這樣選擇，使得出口過濾器36具有足夠高的撕裂強度和/或形成足夠低的流動阻力而不會被刺穿或撕裂。
[0056]蓋子刺穿裝置128的脊部具有凸出頂部也是可行的，蓋子16與該凸出頂部鄰接。因此，當(dāng)在使用中將蓋子16抵壓在脊部上時，蓋子被脊部支撐于其上的表面區(qū)域增大，從而減小了脊部施加在蓋子上的局部壓力。因此，可以以簡單的方式使得蓋子在使用中不會撕裂和/或破裂并保持完好。
[0057]在將包囊2定位在接收器106中之前，可密封包囊2，使得可提取產(chǎn)品20可保持完好，直到制備飲料時為止。如圖3所示，包囊2可包括出口打開元件，該出口打開元件被布置為提供通過出口區(qū)域的開口 30，以便排出所制備的飲料。在打開之前，打開元件封閉出口區(qū)域。打開元件可包括密封件40。通過除去密封件40，露出過濾器36的開口 30，并且飲料可通過其排出。在將包囊2放置在接收器106中之前，可手動地除去密封件40。密封件40可設(shè)置有用于保持在手指之間的唇緣42，以便除去密封件40。密封件40可形成分開的部分，與出口過濾器36和/或邊緣38分開，8卩，其與出口過濾器36和/或邊緣38分開地形成。密封件40可包括帽部、箔片或薄片等，并且可例如由紙、塑料和/或金屬箔制成?？梢匀魏芜m當(dāng)?shù)姆绞?例如通過熔接或膠粘等)將密封件40接合至包囊2，特別是邊緣38。
[0058]如所示，可提供入口區(qū)域打開元件，以提供通過將流體供應(yīng)至包囊2的入口區(qū)域并通過另外封閉的入口區(qū)域的開口。入口區(qū)域打開元件可包括第二密封件44。通過除去第二密封件44，例如通過借助于第二唇緣46拉動第二密封件，露出入口過濾器34的入口開口 24。入口密封件44可具有和出口密封件40相同的特征。在一個實施方式中，入口密封件44和出口密封件40可彼此接合和/或一起形成一個密封件。
[0059]在另一實施方式中，包囊I可具有出口區(qū)域打開元件和/或入口區(qū)域打開元件，其必須被手動地擠壓或撕裂，以提供分別通過出口區(qū)域和/或入口區(qū)域的開口(見圖4)。這種打開元件可分別包括薄片48、50。例如，通過擠壓或局部撕裂相應(yīng)的薄片48、50，可露出相應(yīng)的開口 30、24，使得流體和飲料可流入和流出包囊2。例如，出口過濾器36和/或入口過濾器34可由相對堅固的和/或厚的材料制成，從而不會被撕裂和/或與相應(yīng)的打開元件一起被穿過。例如，出口過濾器36和/或入口過濾器34可包含金屬和/或增強紙和/或塑料。例如，過濾器34、36分別可比薄片50、48相對更厚。
[0060]在另一實施方式中，打開元件可包括包裝殼52(圖5)。包裝殼52可由包圍的箔片、密封件、紙等形成，其包圍并密封底部12、周向壁10和蓋子16。包裝殼52可密封過濾器34、36，使得可提取產(chǎn)品20可保持完好。在使用之前，必須除去包裝殼5 2以提取可提取產(chǎn)品20。邊緣38可接合至包囊2的周向壁10和/或蓋子16。可單獨提供分開的可再利用的邊緣38，其中，分開的邊緣在使用之前可接合至一次性包囊52，并在使用之后除去，使得其可再利用。在另一實施方式中，每個包囊2可設(shè)置有邊緣38，其中，整個包囊2 (包括邊緣38)可以是一次性的。
[0061 ]在一個實施方式中，打開元件被布置為相對于出口區(qū)域和/或入口區(qū)域至少部分地移動，以提供分別通過出口區(qū)域和/或入口區(qū)域的開口 30、24，優(yōu)選地，同時保持至少部分地接合至包囊。在圖6中，示出了用于出口區(qū)域的打開元件。類似地，可對入口區(qū)域設(shè)置打開元件。例如，包囊2可包括通過熱啟動的打開元件。當(dāng)熱水與打開元件接觸時，打開元件至少部分地移動，以露出相應(yīng)的出口開口 30或入口開口 24。例如，打開元件可包括形狀記憶合金和/或雙金屬的條帶54，該條帶被布置為在熱影響下(S卩，當(dāng)其溫度超過某一閾值溫度時)變形。
[0062]在另一實施方式中，打開元件可包括這樣的元件，該元件包含與流體和/或特定量的濕氣起反應(yīng)的材料。例如，當(dāng)該元件與一定量的流體接觸時，該材料可能變得相對疲軟并由此變形，使得打開出口區(qū)域和/或入口區(qū)域，或者該元件在所供應(yīng)流體的影響下可能變得疲軟，之后，通過加壓流體的壓力和/或可提取產(chǎn)品20的移動，可使其移動或變形。
[0063]在另一實施方式中，打開元件可包括局部干燥和/或加壓的可提取產(chǎn)品20，例如顆粒。局部干燥和/或加壓的可提取產(chǎn)品20可能阻塞出口開口 30和/或入口開口 24，使得內(nèi)部空間中的可提取產(chǎn)品20的剩余部分基本上保持完好。局部干燥和/或加壓的材料在流體的影響下可能變得疲軟或破裂，使得流體可流過開口 24、30并從可提取產(chǎn)品20中提取香味。
[0064]在另一實施方式中，這樣布置打開元件和設(shè)備，使得設(shè)備移動打開元件，以便提供通過出口區(qū)域和/或入口區(qū)域的開口。設(shè)備的移動部分可以例如是底部刺穿裝置122和/或接收器106，或另外是與設(shè)備104的部分鄰接的包囊2。
[0065]在一個實施方式中，打開元件包括用于打開入口區(qū)域和/或出口區(qū)域的打開元件。打開元件可包括一個整體部分。而且，可提供多個打開元件，例如至少一個用于入口區(qū)域且至少一個用于出口區(qū)域，其中，所述打開元件可接合?？赏ㄟ^底部刺穿裝置122啟動打開元件。例如，在使用過程中，底部刺穿裝置122可推動打開元件遠離入口區(qū)域和/或朝著出口區(qū)域(圖7)。通過推動打開元件遠離入口區(qū)域，可在入口區(qū)域中提供至少一個開口 24 ο例如，可從底部松散地撕破打開元件，或可將打開元件從其安裝位置中推出。在另一實施方式中，出口區(qū)域也通過同一推動動作被打開。如圖7所示，打開元件55可通過所述推動動作刺穿出口區(qū)域，使得可提供一個或多個出口開口 30。在另一實施方式中，在將包囊2定位在接收器106中之前，可手動地推動或以其他方式手動地啟動一個類似的打開元件。
[0066]在另一實施方式(未示出)中，包囊2設(shè)置有整體的打開元件。系統(tǒng)I可布置為，使得在將包囊2放置在接收器106中之后，接收器106朝著出口裝置109移動，使得邊緣38可被夾緊在接收器106和出口裝置109之間。通過沿出口裝置109的方向移動具有包囊2的接收器106，設(shè)備可使包囊2的局部部分變形，該變形可能導(dǎo)致包囊2的通過出口區(qū)域和/或入口區(qū)域的局部撕裂和/或破裂。這里，打開元件可整體地形成在包囊2中，例如形成在蓋子和或底部中和/或附近。例如，打開元件可包括處于應(yīng)力下的一個或多個凸起，同時接收器106和出口裝置109相對于彼此移動，同時推壓邊緣38。邊緣38可布置為，使得通過推壓或夾緊邊緣38，使凸起處于應(yīng)力下，并且，蓋子和/或底部可局部破裂，例如在凸起處或其附近的凹口(indentat1n)處。
[0067]在另一實施方式中，蓋罩60、62可布置為分別密封出口區(qū)域和/或入口區(qū)域(圖8)。例如，多個蓋罩可分別覆蓋出口開口30和入口開口 24。當(dāng)將包囊放置在接收器106中對其供應(yīng)流體時，可利用水壓使蓋罩移動遠離相應(yīng)的開口30、24。因此，打開入口區(qū)域和出口區(qū)域，并且，流體和飲料可流過開口 30、24。
[0068]在再一實施方式中，打開元件可以是例如在流體和/或加壓流體中至少部分可溶解的。在圖9中，示出了溶解的打開元件62、64，它們被布置為阻塞每個開口 24、30。當(dāng)對包囊2供應(yīng)流體時，可溶解的打開元件62、64溶解，以允許流體和/或飲料通過?？扇芙獾拇蜷_元件62、64可布置在開口 24、30處和/或其中，優(yōu)選地密封開口 24、30。
[0069]在一個實施方式中，除了具有用于提供通過出口區(qū)域的開口的打開元件以外，包囊102還可布置為使得其被底部刺穿裝置126和/或被蓋子刺穿裝置128刺穿。例如，打開元件可布置為提供通過出口區(qū)域的開口，同時底部12布置為被底部刺穿裝置126刺穿。
[0070]在以上描述中，密封或“封閉”可理解為基本上氣密地密封開口或至少密封包囊2，使得可提取產(chǎn)品20。
[0071]在上文中，可提取產(chǎn)品20可包括可提取咖啡或茶產(chǎn)品，例如烘焙且研磨和/或切碎(cut)的咖啡豆，干的和/或切碎的茶葉?？商崛‘a(chǎn)品20還可包括巧克力提取物、奶粉或任何其他適當(dāng)?shù)目商崛‘a(chǎn)品20?？商崛‘a(chǎn)品20可進一步包括上述和/或任何分層地位于彼此的頂部上和/或彼此之間的任何上述產(chǎn)品的任何混合物。而且，用于對流體增加香味的化學(xué)產(chǎn)品可包含在可提取產(chǎn)品20中?？商崛‘a(chǎn)品20可被壓縮以裝在包囊2中。被添加至可提取產(chǎn)品20以獲得飲料的流體例如可包括熱水或冷水，或者奶。其中，所獲得的飲料可包括咖啡飲料、茶飲料、巧克力飲料或其他飲料。
[0072]包囊2的材料可包含纖維素、紙、棉花、和/或淀粉基制品。例如，包囊4的材料可包含可生物降解的材料。在另一實施方式中，包囊4的材料可包含塑料。底部12和蓋子14可分別包括入口過濾器34和出口過濾器36。例如，可通過注射模塑、真空成型、熱成型、壓力模塑等使包囊4成型。在以上描述中，整體成型可理解為包括在一次成型工藝中大約在同時形成包囊2的各個部分。例如，可在相同的模具中模制各個部分。在另一實施方式中，可熱封、膠粘或熔接不同的部分，以形成包囊2。
[0073]過濾器34、36中的至少一個可包括多孔的流體可透過的薄片。過濾器34、36中的至少一個可包括濾紙和/或聚乙烯(PE)纖維。至少對于在周向壁10內(nèi)延伸的部分，底部12和/或蓋子14的基本上整個表面可以是流體可透過的。過濾器34、36還可制造成當(dāng)供應(yīng)特定壓力(例如至少6巴的壓力)下的水時是可透過的。例如，在更低的壓力下，流體將不會流過過濾器34、36。過濾器34、36中的至少一個可以是柔性的。過濾器34、36可包括聚合物薄片。
[0074]很顯然，本發(fā)明決不限于在說明書和附圖中示出的實施方式。在如權(quán)利要求所概括的本發(fā)明的框架內(nèi)，許多變型和組合是可行的。在本發(fā)明的框架內(nèi)，實施方式的一個或多個方面的組合或不同實施方式的組合是可行的。應(yīng)理解，所有對比變型落在如權(quán)利要求所概括的本發(fā)明的框架內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種利用可提取產(chǎn)品制備適于消費的預(yù)定量的飲料的系統(tǒng)，包括: 可更換包囊； 設(shè)備，包括用于向所述可更換包囊供應(yīng)一定量的流體例如水的流體分配裝置、用于保持所述可更換包囊的接收器、以及用于將所述飲料供應(yīng)至容器例如杯子的出口裝置，其中 所述包囊包括周向壁、底部、蓋子、入口區(qū)域和封閉的出口區(qū)域， 所述周向壁、所述底部和所述蓋子包圍含有可提取產(chǎn)品的內(nèi)部空間， 所述系統(tǒng)被布置為，使得所述流體分配裝置與所述入口區(qū)域流體連接，以便將流體供應(yīng)至所述可提取產(chǎn)品，從而制備飲料， 所述系統(tǒng)進一步被布置為使得在使用中，所述出口裝置與所述出口區(qū)域流體連通，以便從所述包囊排出所制備的飲料，并且 所述包囊進一步包括打開元件，所述打開元件被布置為提供通過所述封閉的出口區(qū)域的開口，以便從所述包囊排出所制備的飲料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述出口區(qū)域設(shè)置在所述包囊的蓋子中。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，所述入口區(qū)域設(shè)置在所述包囊的底部中。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述出口區(qū)域包括出口過濾器。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述打開元件形成與所述出口過濾器和/或邊緣分開形成的分開部件。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述打開元件與所述出口過濾器和/或蓋子形成一體。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述入口區(qū)域包括入口過濾器。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述打開元件被布置為相對于所述出口區(qū)域至少部分地移動，以便提供通過所述出口區(qū)域的開口，同時保持接合至所述包囊。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述打開元件和所述設(shè)備被布置為，使得所述設(shè)備移動所述打開元件，以便提供通過所述出口區(qū)域的開口。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述設(shè)備包括底部刺穿裝置，所述底部刺穿裝置用于刺穿替代包囊的底部，以便在所述包囊的底部中提供開口，從而向所述可提取廣品供應(yīng)流體以制備飲料。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)被布置為通過所述底部刺穿裝置移動所述打開元件。12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)被布置為通過所述接收器相對于所述出口裝置的運動來移動所述打開元件。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述打開元件被布置為至少部分地變形，以便提供通過所述出口區(qū)域的開口。14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述打開元件布置為被來自所述流體分配裝置的流體至少部分地溶解和/或降解，以便提供通過所述出口區(qū)域的開口。15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述打開元件被布置為由熱和/或流體啟動。16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述打開元件被布置為提供通過所述入口區(qū)域的開口，以便向所述包囊供應(yīng)流體。17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述打開元件包括第一和第二打開元件，其中，所述第一打開元件被布置為提供通過所述出口區(qū)域的開口，以便從所述包囊排出所制備的飲料，并且所述第二打開元件被布置為提供通過所述入口區(qū)域的開口，以便向所述包囊供應(yīng)流體。18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述包囊包括從所述周向壁的棱邊朝著所述包囊的外部伸出的基本上硬質(zhì)的邊緣。19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述周向壁基本上是硬質(zhì)的，使得在使用中，防止所述周向壁相對于所述接收器的變形。20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述接收器包括底部刺穿裝置，所述底部刺穿裝置旨在刺穿替代包囊的底部，以便在所述替代包囊的底部中形成至少一個入口開口，從而通過所述至少一個入口開口向所述可提取產(chǎn)品供應(yīng)流體，并且 其中，在使用中，所述系統(tǒng)的包囊的底部被定位在離所述底部刺穿裝置一定距離處，使得其不會被所述底部刺穿裝置刺穿并保持完好。21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述接收器包括蓋子刺穿裝置，所述蓋子刺穿裝置旨在當(dāng)在替代包囊中的流體和/或飲料的壓力影響下所述出口區(qū)域被充分壓緊在所述蓋子刺穿裝置上時刺穿所述替代包囊的出口區(qū)域，以便形成至少一個出口開口，飲料能夠通過所述出口開口從所述替代包囊排出，并且 所述系統(tǒng)的所述蓋子刺穿裝置和包囊彼此適配，使得所述蓋子在使用中不會被所述蓋子刺穿裝置刺穿并保持完好。22.根據(jù)權(quán)利要求18至20中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述流體分配裝置被布置為，在大約4-20巴，優(yōu)選地5-18巴，更優(yōu)選地6-15巴的壓力下向所述可更換包囊供應(yīng)流體。23.—種根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)的包囊。24.—種包囊在根據(jù)權(quán)利要求1至22中任一項所述的系統(tǒng)中的使用。25.—種利用可提取產(chǎn)品制備適于消費的預(yù)定量的飲料的方法，包括: 可更換包囊，包括周向壁、底部、蓋子、入口區(qū)域和封閉的出口區(qū)域，其中，所述周向壁、所述底部和所述蓋子包圍設(shè)置有可提取產(chǎn)品的內(nèi)部空間， 設(shè)備，包括用于保持所述可更換包囊的接收器、用于向所述可更換包囊供應(yīng)一定量的流體例如水的流體分配裝置、以及在使用中與所述包囊流體連通以便從所述包囊排出所制備的飲料并將飲料供應(yīng)至容器例如杯子的出口裝置， 所述設(shè)備被布置為，使得所述流體分配裝置與所述包囊的入口區(qū)域流體連接，以便將流體供應(yīng)至所述可提取產(chǎn)品，從而制備飲料， 其中，所述包囊包括打開元件，所述打開元件被布置為提供通過所述出口區(qū)域的開口，以便從所述包囊排出所制備的飲料， 其中，封閉所述出口區(qū)域， 其中，啟動所述打開元件，使得形成通過所述出口開口的開口， 其中，將流體和/或飲料從所述包囊通過所述出口區(qū)域排出至所述出口裝置。
【文檔編號】A47J31/36GK105877498SQ201610282666
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2009年12月30日
【發(fā)明人】科恩·尤安·格爾德·翁, 吉多·布蘭特, 亨德里克·科內(nèi)利斯·克林, 拉爾夫·卡梅爾貝克, 阿倫德·科內(nèi)利斯·雅各布斯·比斯赫費爾
【申請人】皇家戴維艾格伯茨有限公司