用于在離心沖泡設(shè)備中制備飲料的套件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于在離心沖泡設(shè)備（30）中制備飲料的套件（1A），該套件包括膠囊（2），通過在膠囊中供給液體并使膠囊沿中心軸線（I）旋轉(zhuǎn)以在穿過膠囊的液體上產(chǎn)生離心力來迫使飲料通過這種離心力離開膠囊，其中所述膠囊包括形成具有中心軸線（I）的容納飲料配料的主腔（4）的保持壁；其中所述套件還包括與所述膠囊分隔開的插入件（3），并且所述插入件包括用于形成抵接離心沖泡設(shè)備的閥裝置（33）的閥接合部分的環(huán)形部分（5）。
【專利說明】用于在離心沖泡設(shè)備中制備飲料的套件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用膠囊在飲料沖泡設(shè)備中制備飲料的分份飲料的領(lǐng)域。本發(fā)明更具體地涉及用于在離心沖泡單元中制備飲料的膠囊套件。
【背景技術(shù)】
[0002]已知利用容納飲料配料的單次使用的膠囊制備飲料。一般地，將膠囊插入飲料生產(chǎn)設(shè)備、例如咖啡機中，將液體供給到膠囊中，液體與飲料配料相互作用并且在壓力下或通過重力從膠囊提取飲料。
[0003]已知通過使用離心作用制備飲料。其原理主要包括在膠囊的容器中提供飲料配料，將液體供給至容器并以升高的速度使容器旋轉(zhuǎn)，以確保液體與配料的相互作用，從而在容器中產(chǎn)生液體的壓力梯度；這種壓力從容器的中心向其周緣逐漸增加。當(dāng)液體穿過配料、例如咖啡床時，發(fā)生飲料混合物提取并且獲得在容器的周緣處流出的液體提取物。
[0004]術(shù)語“膠囊”指的是容納飲料配料的任何柔性的、剛性的或半剛性的容器。膠囊的其他同義詞有:“易理包”、“墊”、“料盒”或“料袋”。所述膠囊可以是單次使用的。所述容器還可以在即將使用之前由用戶填充配料以形成膠囊。
[0005]術(shù)語“配料”指的是任何適合的飲料物質(zhì)，例如研磨咖啡、即溶咖啡、葉茶、即溶茶、花草茶、奶粉、烹飪粉、嬰幼兒食品、其他飲料營養(yǎng)配料和它們的任意組合。
[0006]下面的文件中描述了使用離心力的膠囊系統(tǒng):EP2210539、W02008/148604、W02008148650, W02008/148646, W02008/148656 和 W02010/026045。
[0007]特別地，在國際專利申請W02008/148646中，用于在離心設(shè)備中使用的膠囊被描述成具有帶腔的體部、關(guān)閉所述腔的蓋和凸緣；這種凸緣被飲料生產(chǎn)設(shè)備的閥裝置接合。所述蓋在其周緣處具有用于使離心的飲料流離開所述腔的開口或孔。該流然后在凸緣的上表面上經(jīng)過，并且當(dāng)閥裝置與膠囊的凸緣之間的相對運動產(chǎn)生通道時經(jīng)過閥裝置之間。在國際專利申請W02010/066705中，膠囊還用于在離心設(shè)備中使用。該膠囊包括具有環(huán)形凸起部分的凸緣，當(dāng)所述部分被飲料生產(chǎn)設(shè)備的迫壓表面接合時，該環(huán)形凸起部分形成對離心液體流路的限制。
[0008]EP2000062涉及一種在離心設(shè)備中使用的膠囊，其中所述膠囊包括通過以閥的形式發(fā)生作用的密封裝置密封在一起的體部和蓋。
[0009]本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中的膠囊相對復(fù)雜且成本高。因此，需要為在離心設(shè)備中插入更簡單和成本更低的膠囊提供更大靈活性，同時保持對提取參數(shù)、特別是膠囊中的充分壓力梯度的控制。還需要提供提取條件的簡單轉(zhuǎn)換，例如改變膠囊中的壓力梯度或流動特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明為了實現(xiàn)這些目的而提供了一種技術(shù)方案并且提供了其它可能的優(yōu)點。
[0011]本發(fā)明涉及一種膠囊套件，其包括用于在離心沖泡設(shè)備中制備飲料的膠囊和插入件，其中通過將液體供給至膠囊中并使所述膠囊沿中心軸線旋轉(zhuǎn)以在穿過膠囊的液體上產(chǎn)生離心力來迫使飲料通過這種離心力離開膠囊，其中所述膠囊包括形成具有中心軸線的容納飲料配料的主腔的保持壁，所述插入件為與膠囊分隔開的部件，并且包括用于形成抵接離心沖泡設(shè)備的閥裝置的閥接合部分的環(huán)形部分。優(yōu)選地，所述插入件的環(huán)形部分具有大于膠囊的最大直徑的較大直徑。
[0012]本發(fā)明還涉及一種如本發(fā)明所述的套件的用于在離心沖泡設(shè)備中制備飲料的用途；所述插入件形成抵接所述設(shè)備的閥裝置的閥接合部分，所述膠囊構(gòu)造成適配在所述設(shè)備的I父囊保持件內(nèi)。
[0013]所述插入件可以設(shè)計成例如由耐用材料(例如硬塑料或橡膠)制成，以便在設(shè)備中被使用若干次。所述膠囊還可以設(shè)計成由例如輕的和低成本的材料制成，以便在設(shè)備中僅
被使用一次。
[0014]本發(fā)明由所附權(quán)利要求進一步限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的包括膠囊和插入件的膠囊套件的剖面圖；
[0016]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的膠囊套件的剖面圖；
[0017]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的膠囊套件的剖面圖，但其尺寸小于圖2的套件；
[0018]圖4是示出了形成根據(jù)圖2的變型的套件的一部分的膠囊的剖面圖；
[0019]圖5是示出了根據(jù)圖2的變型的離心飲料沖泡設(shè)備中的膠囊套件的局部剖面圖；
[0020]圖6示出根據(jù)第一實施例的膠囊套件和設(shè)備的剖面圖中的細(xì)節(jié)；
[0021]圖7是圖6的沿線B-B剖開的剖面圖；
[0022]圖8是圖6的沿線A-A剖開的剖面圖。
【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明涉及一種用于在離心沖泡設(shè)備中制備飲料的膠囊套件1A。
[0024]套件IA包括膠囊2和插入件3。所述膠囊包括形成容納飲料配料的具有中心軸線“I”的主腔4的保持壁。所述膠囊的尺寸可以根據(jù)儲存在其中的配料的量而變化。在一優(yōu)選模式中，膠囊的腔的深度(t)可以不同，而膠囊的最大直徑(dmax)保持不變。
[0025]插入件3和膠囊2是兩個單獨的部件。所述插入件包括用于形成用于抵接離心沖泡設(shè)備的閥裝置的閥接合部分的環(huán)形部分5，如后面將要解釋的。
[0026]所述插入件的環(huán)形部分5優(yōu)選地具有大于膠囊的最大直徑(dmax)的外徑(D)。
[0027]所述插入件具有橫向的環(huán)形或圓形部分6，該部分向內(nèi)地連接至環(huán)形部分5。兩個部分5、6優(yōu)選地被一體連接。例如，所述插入件由單個注入或熱成形的塑料或生物聚合物部件形成。
[0028]環(huán)形部分5軸向地延伸為高于和/或低于環(huán)形部分6。因此，所述插入件在橫截面中基本上是“T”形。優(yōu)選地，該部分至少延伸為高于環(huán)形部分一特定距離。軸向方向指的是與軸線“I”平行的任何方向。環(huán)形部分5的較長的軸向尺寸“h”優(yōu)選地介于1.5和4mm之間，更優(yōu)選地介于1.8和3.0mm之間。
[0029]應(yīng)注意的是，所述套件可以包括具有不同尺寸的多于一個插入件3，例如，具有不同的部分5的軸向尺寸“h”的一系列插入件。插入件還可以與不同的膠囊，例如具有不同尺寸、例如不同深度(t)的膠囊和/或容納不同飲料配料、例如不同咖啡混合物和/或重量的膠囊相關(guān)聯(lián)。
[0030]插入件2優(yōu)選地在軸線“I”處及其周圍是中空的。例如，存在大的開口 7。該開口允許在在設(shè)備中提取飲料期間飲料穿過插入件。然而，加強構(gòu)件、例如徑向定向的輪輻或等同結(jié)構(gòu)可以占據(jù)開口的一部分。
[0031]在一變型中(未顯示)，所述環(huán)形或圓形部分具有若干通孔。這些孔可被設(shè)置為允許氣體和/或液體向外或穿過插入件流動。
[0032]環(huán)形部分5優(yōu)選地在其上表面和/或下表面上具有浮凸和/或凹陷結(jié)構(gòu)，使得能夠在離心作用期間產(chǎn)生飲料徑向流動通道。優(yōu)選地，在該部分的上表面上具有一系列徑向槽8。該槽可被成形為例如壓花。該槽優(yōu)選地是直線的和徑向的。然而，它們也可以采用彎曲的形狀、“Z”形或迷宮的形狀。該槽還可以由設(shè)置在所述部分的上表面上的多個桿柱形成。部分5還可以通過具有很多徑向切口的簡單的邊緣線向上地終止。
[0033]在一變型(未顯示)中，通過穿過環(huán)形部分5設(shè)置的徑向開口獲得流動通道。因此這些通孔使飲料能從部分5的內(nèi)側(cè)穿過部分5到達其外側(cè)。
[0034]所述保持壁可以由杯形體部9和連接至該體部的蓋10形成。所述杯形體部優(yōu)選地具有限定用于接收配料的腔的圓形開口或嘴以及封閉的底部。所述底部可以是平的或凹形的(如圖所示)或者可以采用更復(fù)雜的形狀，例如波紋狀。所述蓋優(yōu)選地是盤形的。其可以是柔性的、半剛性的或剛性的。
[0035]所述體部與蓋之間的連接可以通過凸緣11形成。膠囊優(yōu)選不具有向外伸出的凸緣。所述凸緣也可以向外地伸出并為足夠柔性的以便在膠囊被安裝到膠囊保持件和/或這種插入件中時能迫使凸緣采取向上的定位。
[0036]所述連接可以通過任何方法獲得，例如:超聲波密封、熱密封、壓接/卷邊、壓配合以及它們的組合。
[0037]膠囊的蓋10可以包括接近蓋的周緣、例如接近凸緣11設(shè)置的一系列飲料出口 12。優(yōu)選地，出口 12與凸緣11相距一徑向距離，該徑向距離介于Imm和12mm之間，最優(yōu)選地介于3_和8_之間。這些出口可以具有圓形截面或可以是狹縫。它們優(yōu)選地具有比飲料配料的平均顆粒截面小的截面。然而，也可將更大的開口設(shè)置成與放置在蓋上游或下游的過濾器單元相結(jié)合。優(yōu)選地，在蓋和配料之間或者在蓋的頂部上放置過濾層。所述過濾層可以由紙、聚合物材料或它們的組合形成。
[0038]所述蓋的中心可以可選地進一步設(shè)置有管狀引導(dǎo)部分13。該部分13用于引導(dǎo)飲料制備設(shè)備的水注入件、例如針狀物。管狀引導(dǎo)部分13還可以由可刺穿的或可破裂的部件關(guān)閉或者可以是敞開的。在另一可能的模式中，所述蓋還可以是無需預(yù)先開啟的平的可穿透膜。例如，所述膜由鋁或者PET和/或PP及鋁或代替鋁的EVOH的層壓件制成。
[0039]在圖2或3的第二實施例中，套件IB包括具有杯形部分15的插入件14，該杯形部分具有用于以可移除的方式接收膠囊17的腔16。所述膠囊可以是可滲透的/多孔的易理包。所述易理包可以采用具有相對扁平的蓋的杯的形式或者可以是花托形的(torus)。所述膠囊具有形成可滲透液體的袋的保持壁。例如，所有壁由可滲透液體的材料、例如織物制成。所述材料可以選自:織造或非織造的聚合物纖維或纖維素(例如過濾紙)。所述保持壁可以包括從膠囊的頂面貫穿到底面的軸向地定向的中心孔口 18。所述插入件包括適配在膠囊的中心孔口 18中的中心管狀部分19。管狀部分19還可以包括液體分配開口 20。所述開口的分布(例如密度和/或尺寸)可以沿其長度變化，以提供不同的插入件。
[0040]圖2示出了具有大尺寸的膠囊套件，其包括容納有用于制備長咖啡杯的足夠量的研磨咖啡的可滲透的咖啡易理包。
[0041]圖3示出了具有較小尺寸的套件，其包括容納有用于制備短咖啡杯(例如芮斯崔朵咖啡或濃咖啡)的足夠量的研磨咖啡的可滲透的咖啡易理包。需要注意的是，圖3的膠囊也可以與圖2的較大的插入件14相關(guān)聯(lián)，因此消除了需要過多不同插入件的需求。
[0042]優(yōu)選地，所述套件可以以分別提供短杯(即，25-50ml飲料)、中杯(即，100_120ml飲料)和大杯(即，200-400ml飲料)的三個逐漸增加的尺寸使用。
[0043]如圖4中所示，膠囊21 (未示出插入件)可包括策略性地定位的液密區(qū)域以阻止液體(水)通過，并且在配料的全部質(zhì)量上適當(dāng)?shù)鼐鶆蚍峙湟后w。膠囊21與膠囊16的不同在于其底壁23和側(cè)壁22被覆蓋液密材料或由液密材料制成。所述液密材料可以是柔性的，例如由鋁或鋁-PP或PET-EV0H-PP箔制成。此外，蓋的中心區(qū)域24也被覆蓋液密材料或由液密材料制成。因此，僅接近蓋的周緣的環(huán)形部分25保留為可滲透液體的。因此，當(dāng)膠囊被旋轉(zhuǎn)并且將離心力施加于膠囊中時，迫使液體沿可滲透部分25的方向向外和向上移動并穿過部分25離開膠囊。
[0044]圖4的膠囊可以用于形成具有如圖1 (無杯部分15)或圖2 (有杯部分15)所示的插入件3的套件。
[0045]本發(fā)明的膠囊優(yōu)選地被密封在氣密包裝件內(nèi)。所述膠囊可以被單獨地包裝或成組地包裝在包裝件中。所述膠囊可以在真空下或具有保護性氣體例如氮氣和/或二氧化碳的情況下被包裝在包裝件中。所述膠囊還可以由可刺穿的或剝離的密封膜密封。在這種情況下，膠囊的腔優(yōu)選地充填有保護性氣體例如氮氣和/或二氧化碳。
[0046]本發(fā)明的膠囊系統(tǒng)的總圖在圖5和6中示出。該系統(tǒng)包括前面描述的膠囊套件。所述套件被插入飲料制備設(shè)備30中，該設(shè)備包括膠囊保持件31、用于將水供應(yīng)到膠囊中的水注入設(shè)備32和閥裝置33。該設(shè)備還包括用于將水供應(yīng)到水回路35中的儲水器34。水借助于泵36在水回路中循環(huán)并且可以在進入膠囊之前被嵌入式加熱器37加熱至受控的溫度。
[0047]考慮所述設(shè)備，其更特別地包括在離心過程中不可旋轉(zhuǎn)的上框架38和下框架39。上下框架38、39具有分別地圍繞膠囊的收集部件40、41，離心的飲料當(dāng)離開膠囊時被接收到所述收集部件上。收集部件40形成圍繞膠囊并通過小間隙(也稱為“逃離距離”)與膠囊分隔開的管狀罩套。第二收集部件41可以是放置在第一收集部件40下方的U形儲器。該設(shè)備的上部可旋轉(zhuǎn)部件42安裝在相對于上框架靜止的注入裝置32周圍。例如，在注入裝置與該部件之間插入球軸承44。上部可旋轉(zhuǎn)部件42包括例如具有凸?fàn)罱雍媳砻娴哪z囊接合板43。閥裝置33安裝在所述板43周圍。下框架39還支承通過球軸承被可旋轉(zhuǎn)地安裝的膠囊保持件31。膠囊保持件通過軸45連接至旋轉(zhuǎn)馬達46。圖6示出了穿過膠囊和穿過插入件的環(huán)形部分的槽的飲料流“F”。
[0048]閥裝置抵靠插入件3的接合產(chǎn)生對飲料流的限制，可以例如通過改變旋轉(zhuǎn)速度而改變飲料流。當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度增加時，迫壓部件46抵抗彈簧裝置47的作用被向上移動，從而為飲料的流動留出更大的空隙。插入件的環(huán)形部分5的尺寸“h”確定了施加于閥裝置上的反壓，使得當(dāng)“h”增加時，需要更大的液體壓力以打開并保持閥被開啟。更大的液體壓力導(dǎo)致膠囊中的更大的壓力梯度。當(dāng)然，還可以控制飲料僅穿過插入件上的槽8或插入件中的通孔流動，而不開啟閥。閥裝置的開啟實際上取決于槽和/或通孔處的流動通道表面積以及通過插入件的距離“h”施加的反力。
[0049]因此，通過用另一具有不同尺寸“h”的插入件替換插入件3，閥裝置的反壓可以被改變。因此，當(dāng)在設(shè)備中操作用于沖泡飲料的相同的或不同的膠囊時，可以通過選擇具有預(yù)定尺寸“h”的插入件來調(diào)節(jié)閥裝置上的反壓。例如，可以改變飲料(例如咖啡)的特性。通過選擇具有不同尺寸的膠囊，例如通過增加其深度“h”而儲存更大量的咖啡，還可以進一步改變飲料特性。因此，通過提供對不同的插入件和/或具有不同尺寸的膠囊的選擇而為用戶提供用于不同飲料(例如咖啡)的甚至更多的選擇。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在離心沖泡設(shè)備(30)中制備飲料的套件(1A，1B)，包括膠囊(2，17，21)，通過在所述膠囊中供給液體并使所述膠囊沿中心軸線(I)旋轉(zhuǎn)以在穿過所述膠囊的液體上產(chǎn)生離心力來迫使飲料通過這種離心力離開所述膠囊，其中所述膠囊包括形成具有中心軸線(I)的容納飲料配料的主腔(4)的保持壁；其中所述套件還包括與所述膠囊分隔開的插入件(3，14)，并且所述插入件包括用于形成抵接所述離心沖泡設(shè)備的閥裝置(33)的閥接合部分的環(huán)形部分(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的套件，其特征在于，所述插入件的所述環(huán)形部分(5)具有大于所述膠囊的最大直徑(dmax)的外徑(D)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的套件，其特征在于，所述插入件具有向內(nèi)連接至所述環(huán)形部分(5)的橫向的環(huán)形或圓形部分(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的套件，其特征在于，所述環(huán)形部分(5)軸向地延伸為高于和/或低于所述環(huán)形或圓形部分(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的套件，其特征在于，所述插入件(3)在中央是中空的和/或所述環(huán)形或圓形部分具有通孔。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的套件，其特征在于，所述環(huán)形部分(5)在其上表面和/或下表面上具有浮凸和/或凹陷結(jié)構(gòu)，使得能夠在離心作用期間產(chǎn)生飲料徑向流動通道。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的套件，其特征在于，所述環(huán)形部分(5)具有徑向的通孔。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的套件，其特征在于，所述膠囊具有凸緣(11)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的套件，其特征在于，所述保持壁由杯形體部(9)和通過所述凸緣(11)連接至體部的蓋(10)形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4或6中任一項所述的套件，其特征在于，所述插入件具有杯形部分(15)，所述杯形部分包括用于以可移除方式接收所述膠囊的腔(16)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的套件，其特征在于，所述膠囊的所述保持壁形成液體滲透袋。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的套件，其特征在于，所述保持壁包括蓋和體部，所述蓋具有液密的中心區(qū)域和在所述蓋的周緣處的環(huán)形可滲透液體的部分(25)，所述體部具有液密的底壁(23)和液密的側(cè)壁(22)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的套件，其特征在于，所述膠囊的所述保持壁包括沿所述軸線(I)的方向定向的中心孔口(18)，所述插入件包括適配在所述膠囊的所述中心孔口(18 )中的中心管狀部分(19 )，該管狀部分可選地包括液體分配開口( 20 )。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的套件，其特征在于，所述膠囊被密封在氣密包裝件內(nèi)。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求1至13中任一項所述的套件，其特征在于，所述膠囊被可刺穿的或可剝離的密封膜密封。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的膠囊套件的用于在離心沖泡設(shè)備中制備飲料的用途；所述插入件(3，14)形成抵接所述設(shè)備的閥裝置(33)的閥接合部分，所述膠囊構(gòu)造成適配在所述設(shè)備的膠囊保持件(31)內(nèi)。
【文檔編號】B65D85/804GK103476304SQ201280016490
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月1日
【發(fā)明者】D·阿貝格林, A·熱爾博萊, J-F·蒂內(nèi)姆巴特, A·佩雷特斯 申請人:雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司