用于萃取物的胶囊及其制造方法和咖啡冲泡装置的制作方法

专利名称：用于萃取物的胶囊及其制造方法和咖啡冲泡装置的制作方法
用于萃取物的胶囊及其制造方法和咖啡冲泡装置本发明涉及由盛装在胶囊中的萃取物如磨制咖啡制备饮料或类似物。本发明尤其涉及作为定量包装的可刺破的胶囊及其制造方法。用于由盛装在定量包装内的萃取物制备饮料等的萃取装置，例如像咖啡机或者意式浓缩咖啡(Espresso)机是已知的并且越来越受人们喜爱。在许多这样的系统中，定量包装以胶囊的形式构成，在胶囊中例如气密地封装有萃取物。为了萃取，胶囊在相对的两侧被刺。在第一侧，注入萃取液体(一般是热水)。在第二侧，萃取产物从胶囊中被排出。在这种情况下，在胶囊内部必须存在相当高的例如为5巴至20巴的压力。铝和塑料例如聚丙烯是最常见的胶囊材料。铝制胶囊能将萃取物长时间保鲜，但在生产中非常耗能。聚丙烯制胶囊在耗能和丢弃处理方面是有利的，但对刺穿机构的要求较闻。集成有过滤机构的胶囊和仅具有包裹萃取物的壳的胶囊均可以在市场上买到。对··于后者，穿刺机构需要如此构成，从而防止萃取物和萃取产物一起从胶囊中流出。未集成有过滤机构的胶囊的一个例子例如在EP1886942中被公开。欧洲专利文献EP 1344722公开了一种杯状胶囊。根据其公开的内容可知该胶囊包括内部分配或收集部件，该部件把该胶囊的、将由水或饮料填充的第一区域与含有萃取物的第二区域分隔开。该分配或收集部件设有用于分配水或收集饮料的多条通道，且被如此设计和布置以使其不会被咖啡机的穿刺机构刺穿。例如美国专利文献US 2005/0051478公开了一种具有一体过滤器的胶囊。该过滤器具备已知的过滤式咖啡机的纸质过滤器的功能水通过穿刺针在较低压力或零压力下注入胶囊的含有萃取物的区域。萃取之后，咖啡经过胶囊自身的纸质过滤器进入收集区域，在此处咖啡由另一个穿刺针收集。专利文献WO 2008/011913公开了一种包括通过“咖啡脂”成型网封闭的出口的胶
囊。该胶囊还包括具有固定该成型网的肩部的安全盖。在与该出口相对的一侧，设置有形成环绕进口的环状凹槽的盖。滴滤咖啡在许多地方一直非常流行，并且杯子经常装满大份高达O. 3或O. 4升的滴滤咖啡。配置成最多容纳不超过6至8克咖啡的已知的定量胶囊不足以制备这种份量的咖啡。所以，在滴滤咖啡流行之地，使用定量胶囊的咖啡机不是很普遍。然而，在使用这类咖啡机的地方，这些胶囊比打算用于制备意式浓缩咖啡的胶囊系统要大得多。咖啡机包括适用于相对较大的定量胶囊的相对大的冲泡室以及设计用于在低压力下输送相对大量的热水的泵。因此，这些咖啡机不适合用于冲泡意式浓缩咖啡。然而，对于滴滤咖啡的爱好者来说，能够按照意愿使用现有的装置冲泡意式浓缩咖啡是有利的。本发明的目的是找到解决上述问题的方案。尤其是，该方案应当不需要借助两种完全不同的装置就能为大体积滴滤咖啡(由相对大的量的咖啡制备而成)和意式浓缩咖啡的爱好者提供这两种饮料。该目的将通过如权利要求书所限定的本发明来实现。
根据本发明第一方案，提供用于冲泡饮料的定量胶囊，尤其是咖啡胶囊，该定量胶囊的外部尺寸对应于用于较大份量(例如300ml或更多)滴滤咖啡的胶囊的尺寸，但是该定量胶囊包括将空区域与萃取物区域分隔开的分隔件。还提供例如穿过空区域的至少一条液体通道。所述至少一条液体通道和萃取物区域被配置成能基本上阻止在注入位置引入胶囊的水或是在该胶囊内制成的饮料进入该空区域。萃取物区域、空区域、分隔件以及液体通道都设置在胶囊内，也就是说，设置在由壁部包封的空间内。通常，空区域一方面以分隔件为界，另一方面以胶囊的壁部的一部分为界。本文中，术语“滴滤咖啡”是指在较低压力下，例如小于5巴、尤其是3巴或更低，在相对大量的液体中冲泡的咖啡。术语“意式浓缩咖啡”代表在较高压力下，例如高于5巴或高于8巴的压力下冲泡的咖啡饮料。因此，术语“滴滤咖啡”还包括其冲泡过程中不涉及实际的过滤器的咖啡饮料，而“意式浓缩咖啡”还包括例如“意式浓缩量够咖啡(espresso lungo )，，。已经证实将容积例如为30ml的大胶囊填充小量的例如大约7克咖啡并不受人喜爱，因为在这样的配置中，咖啡粉末容易形成旋涡而将不能用于冲泡意式浓缩咖啡。根据本发明第一方面的方法使得具有相对大容积的定量胶囊包括容积减小的填充区域，特别是指含有减小的量咖啡的萃取物区域。然而，与现有技术中的方法相比，由于液体通道的设置，外部的胶囊容积(整个胶囊内部)不会被液体完全充满。因此，与现有的意式浓缩咖啡机相比，在制备意式浓缩咖啡的过程中，本发明胶囊的较大容积不要求液体泵增加泵送能力和/或周期时间，这对于保证饮料的质量是重要的。此外，通过胶囊容积差不需要冲泡(和已知的胶囊相比)较大量的饮料，并且该胶囊在冲泡以后将不会填充较大百分比的热水或饮料。与例如25-40ml的一般的意式浓缩咖啡的液体体积比较，用于滴滤咖啡的“较大”胶囊(这应当容纳高达约15克或更多的咖啡并因此具有接近30-34ml的有效容积)与具有大约为前述容积一半的意式浓缩咖啡胶囊在容积上的差异是相当重要的的。有利的是，与具有配置成适用于不同尺寸的胶囊的咖啡机的可行系统相比，根据本发明第一方面的用于胶囊系统的咖啡机有利地需要仅一个冲泡室就可冲泡具有不同填充容积的咖啡。所以，相应地就不需要提供双重的接入及引出该冲泡室的供应管路和输出管路、穿刺机构、用于关闭该冲泡室的动作装置等等。空区域可以是由外部的胶囊壁和分隔件形成的并且基本上仅由空气或保护气充满的空腔区域；例如在该空区域中存在有基于固态泡沫合适的填料。通向萃取区域的液体通道可穿过该空区域，这些通道例如呈管道形式。在包括穿过空心区域通向萃取区域的液体通道的多个实施例中，其中将空区域设置在胶囊的注入侧，将萃取区域设置在胶囊的萃取物侧的实施例往往是特别受欢迎的。这些液体通道的位置则与咖啡机冲泡模块的注入针的位置相匹配，以使冲泡液体被自动注入这些液体通道中。这些液体通道并非必须穿过该空区域。在液体通道由空区域环绕情况下，例如可以沿侧壁导引。在自空区域侧接受注入液体的实施例中，通常会将注入位置限定在液体通道与注入侧壁部的汇合处。冲泡模块穿刺针的位置则与胶囊如此匹配，以在相应的位置刺穿壁部，而刺穿孔仅在由对应的液体通道经过的表面区域上延伸。
然而，这并不排除将特定的聚集区域设置在注入侧上，在此处液体进入液体通道并随后从所述通道进入萃取物区域。在涉及在萃取原料区域侧接受注入液体的实施例中，相应的考虑适用于排出装置的穿刺针的位置。根据本发明的第一方面的方法可以通过多种不同的注入装置和排出装置实施。一方面，这些装置包括这样的系统，其中的胶囊在注入侧和萃取侧(在排出装置侧)同时被碰。除了其它优点之外，这些装置还具有在供给水的压力不高时仍能运行的优点——例如用于冲泡滴滤咖啡。另一方面，该方法还适合于这样的系统，在已经引入冲泡水以后，并由于因此产生的压力，胶囊在萃取侧发生穿孔。在专利文献PCT/CH2010/000098中公开了适合于聚丙烯胶囊的系统的一个例子，该文献的内容通过引用构成本专利申请的一组成部分。
根据本发明的第一方面的方法也可以通过使用很多种胶囊外部形状及结构来实现。这些包括旋转对称的杯形形状，也包括例如专利文献PCT/CH2010/000097公开的其它形状，该文献的内容通过引用构成本发明的一部分。分隔件可以是或包括分隔壁。然而，该分隔件的形状不是关键的。该分隔件可以由插入胶囊中的嵌入件形成。该嵌入件构成萃取物区域和空区域以及至少一条的液体通道之间的分隔壁。该嵌入件密封地成型于和/或连接到胶囊壁部上，以使引入胶囊的液体不会大量地进入空区域中。在萃取物区域和液体通道之间形成有多个通孔，这些通孔配置成容许液体通过但咖啡粉不会大量地进入这些液体通道中。例如，这些通孔可以如此形成，以在沿液体通道的方向以锥形渐缩。这种形状具有这样的效果，即，将咖啡粉收集/挤入漏斗状锥形区域中。然而，通常，以某种其它方式设计的嵌入件或分隔件以使它们不具有过滤器功能，而仅仅是起到将萃取物区域和空区域分隔开以及可能形成液体通道的作用。液体通道自身也可以填充有萃取物并因此至少部分构成萃取原料区域。所述至少一个液体通道，例如通过在液体通道与壁部交汇处不透液地连接到胶囊壁部上的嵌入件，与空区域密封隔开。这种连接可以是(超声)焊接连接，粘接或其它合适的连接方式。或者，例如通过压靠壁部的液体通道的弹性可变形密封件，也可以提供另一种合适的密封连接。萃取物区域在朝向空区域的方向上也可以例如同样通过不透液连接(焊接、粘接)到壁部上的嵌入件或分隔件密封。作为替代方式，嵌入件或分隔件具有可弹性变形的且压靠壁部的密封件。具体地，这种类型的密封件可以如此形成，以使其借助萃取物区域的内部压力附加地压靠壁部。该密封件例如可以是向外伸出的密封突出部。作为替代或者附加地，密封突出部也可以夹在胶囊壁部的连接部件之间，由此产生迷宫式密封效果。根据本发明第一方面的定量胶囊的外体积例如在25_40ml之间。萃取物区域容积与胶囊外体积之比优选为至少I. 4，尤其至少I. 6。提供根据本发明第二方面的、尤其有利地是与本发明第一方面结合的咖啡制备系统，包括下述构件-具有冲泡室和液体泵的咖啡机，其中在任何情况下该冲泡室能够装入可以由该咖啡机的注入侧穿刺机构和萃取物侧穿刺机构刺穿的定量胶囊，该液体泵用于输送热水进入该冲泡室并通过该注入侧穿刺机构进入该定量胶囊，-具有填充有咖啡粉末的第一萃取物区域的第一类型咖啡胶囊，其中该第一萃取物区域具有第一容积，和-具有填充有咖啡粉末的第二萃取物区域的第二类型咖啡胶囊，其中该第二萃取物区域具有第二容积，-其中该第一类型咖啡胶囊的咖啡胶囊外部尺寸与该第二类型咖啡胶囊的咖啡胶囊外部尺寸基本上相同，且这两种类型的咖啡胶囊的尺寸均适配于该冲泡室，-其中该第一容积大于该第二容积。在这种情况下，第一萃取物区域和第二萃取物区域的容积明显不同，例如第一容 积是第二容积的至少I. 4倍，尤其至少I. 6倍。在这种情况下，优选第一容积还明显大于常规的意式浓缩咖啡定量胶囊的填充容积，例如25ml或更大。对于填充量接近10-18克的咖啡，该容积可以尤其介于25ml到40ml之间。在多个优选实施例中，第一类型咖啡胶囊完全装满咖啡，就是说，第一容积等于总咖啡胶囊容积(即由外部尺寸限定的容积减去一般相当薄的壁部的体积)。另外，优选咖啡机如此配置，以便在两种不同的操作条件下驱动液体泵产生两种不同的泵送压力，其中第一泵送压力低于5巴或低于3巴，第二泵送压力高于8巴或高于5巴。第二类型胶囊(或根据本发明第一方面的胶囊)和咖啡机如此相互匹配以在空区域侧完成注入。以下将结合附图来描述本发明的多个实施例。在附图中，相同的附图标记表示相同或类似的零部件。所述附图并非按比例绘制，并且按照在图和图之间不同的大小示出了部分相应的零部件，其中图I是咖啡定量胶囊的视图；图2和图3分别示出了图I中的咖啡定量胶囊的胶囊主体和胶囊盖的视图；图4和图5分别示出了定量胶囊的嵌入件的示意图；图6是剖切开的嵌入件的局部示意图；图7是嵌入件的仰视图；图8是带有嵌入件的胶囊的示意性截面图；图9和

图10分别示出了嵌入件以及带有嵌入件的胶囊壁部的局部放大截面图；图11示出了另一实施例的嵌入件；图12和图13分别示出了定量胶囊的替代实施例；图14示出了咖啡机冲泡模块的视图；以及图15是根据本发明的系统的组成部分的示意图。根据图I的胶囊I基本上呈正方体形。不过，在图中顶面略微大于底面，因此胶囊严格从数学角度上讲为截头棱锥体形状。在图中位于侧旁的侧面相对于底面垂直面(当然是指垂直于底面的那个平面，该平面经过在底面和对应的侧面之间的棱边)的倾斜角度α很小，该角度优选最多为2°，例如仅为约1°。此外，在底面上方的胶囊高度近似等于底边长度。
胶囊壁部利用超声切断封焊工艺由图2示出的胶囊主体11和图3示出的盖12制成。有关胶囊壁部及制造该胶囊壁部的方法的内容参照专利申请PCT/CH2010/000097。可以清楚地看到为约1°的仅略微不同于0°的角度α和周向的焊道14，焊道以最大约d=0. 35mm的程度向四面侧向凸出，就是说，该焊道各个边缘最多凸出约2%至3%。胶囊壁部的由壁厚为O. Imm至O. 5mm、优选为O. 2mm至O. 4mm、例如在O. 25mm至
O.35mm之间的聚丙烯制成。其它材料也是可行的，尤其是其它的食品相容塑料。该壁部的壁厚例如在所有侧面近似相等。用于12至18克咖啡填充重量的正方体各边缘的外侧长度优选在30mm到34mm之间。 与由专利PCT/CH2010/000097所公开的胶囊相比，根据本发明的胶囊I不仅只是在其内部填充萃取产品(磨制咖啡)及同类产品，而且还包括如图4至图7所示的设置在该胶囊内部的嵌入件21。该嵌入件例如同样是由聚丙烯制成并具有分隔壁22，该分隔壁构成分隔件，且当该分隔壁布置在胶囊内部时，将萃取物区域(其位于图4中示出的顶部)与胶囊的空区域(位于图4中示出的底部)隔开。为近似空心圆柱形并作为液体通道的管状延伸部24从分隔壁22延伸到该空区域侧。还可以将像所述液体通道那样延伸进入该空区域的、或选的支柱状加强件26设置在这些延伸部24之间及所述延伸部的外侧。具有多个通孔28的区域穿过在液体通道和萃取物区域之间的分隔壁。在冲泡期间，来自图4中示出的底部的热的冲泡水通过该多个通孔进入该萃取物区域，在该处以公知的方式浸泡萃取物。在示出的实施例中，嵌入件还包括以凸缘形式朝向萃取原料侧伸出的周壁29。该周壁与分隔壁一起形成杯状结构，其中放置有萃取物或部分萃取物。图8示意性示出了嵌入件21如何被设置在胶囊I的内部。该图还示出该胶囊由所述嵌入件分成三个区域。萃取物区域31通过图8示出的水平分隔壁22与空区域32分开。液体通道区域33被多条液体通道隔开，这些液体通路由多个延伸部24与分隔壁22的被多个通孔穿透的区域28共同形成。这些延伸部一直延伸到胶囊的空区域侧的壁部，并例如以不透液方式连接到该壁部上。为了冲泡，穿刺机构在位于所述液体通道区域的注入侧刺穿胶囊壁部，该穿刺机构的尺寸如此设计，使得该胶囊仅在液体通道区域33附近被刺穿，且冲泡液体仅被注射进入这些区域而不会进入邻近的空区域32中。图8示出用虚线示意性地示出了注入侧穿刺针41，尤其在穿刺针开始刺穿过程的位置，其刺穿过程受到沿胶囊中心方向离开图中示出位置的穿刺针的相对运动的影响。液体在压力作用下通过多个通孔28进入萃取物区域31，在该处进行已知的冲泡过程。饮料从图8中示出的顶部的胶囊壁上的多个穿孔中排出。图8中还示意性地示出萃取侧穿刺针42位于它们开始刺穿过程的位置。在包含穿刺针41，42的冲泡室闭合时，注入侧穿刺针41和萃取侧穿刺针42例如将同时撞击过所述胶囊壁部。然而，如前所述，只有注入侧穿刺针能够最初刺穿该壁部，而萃取侧穿刺针只有当胶囊在冲泡液体压力下发生变形的时候才能刺穿该壁部。图6中清晰地示出了更多特征。首先，可以看到通孔28不是圆柱形的而是朝向底部(及朝空区域方向)渐缩的锥形。这种配置有这样的目的和效果，即当胶囊经历机械振动时咖啡粉会收集入/挤入漏斗状锥形区域内，于是不会进入液体通道区域33。当所述通孔直径在其最窄处大于咖啡粉平均颗粒尺寸时也行。其次，图6示出形成所述液体通道的管状延伸部24在其端部(即空区域侧的端部)具有渐缩的梳状部24. 1，当嵌入件在该空区域侧的端部被超声焊接至壁部时，所述梳状部起到能量导引传送机构的作用。图9进一步示出未在图3-8中示出但是可以存在于图1-8所示出的实施例中的细节。向外伸出的突出部29. 2形成于周壁29的边缘29. I上，在这里该突出部与周壁29 —体形成并能够基于其厚度，弹性地“向上”(即朝向所述萃取物侧)或“向下”(即朝向在所述空区域侧)弯曲。在插入图8示出的位置时，所述壁部向内并向上地挤压该突出部29. 2。突出部29. 2在冲泡过程中具有密封效果，并防止被冲泡的饮料由于萃取物区域内部的冲泡压力而沿着所述周壁的外侧返回至所述空区域。萃取物区域内部的冲泡压力将挤压突出部29. 2向外压靠胶囊壁部(在某些情况下该壁部由所述冲泡室的外部机构支承)，从而自动地增强密封效果。在一些情况下，基于当使用切割封接工艺将胶囊封闭时所述突出部的位置，还可附加地规定该突出部要夹在胶囊主体11的外周凸缘14. I (该凸缘最初存在，但在该切割封·接工艺中被分开)和盖12之间的措施。这样借助于胶囊的封闭，就在胶囊壁和所述嵌入件之间形成一种迷宫式密封或甚至粘结连接。这由图10示出。图10示出了胶囊在使用所述切割封接工艺将盖12连接至所述胶囊主体的位置的细节。因为这种连接是焊接连接从而形成粘结连接，所以在胶囊主体11的材料和盖12的材料之间看不到分隔线。虚线15示出该胶囊主体和盖之间过渡部分的近似轮廓。外周凸缘14. I已经在所述切割封接工艺中被分开。如图所示，突出部29. 2被夹在所述盖体和胶囊主体之间的焊道区域，这具有在迷宫式密封意义上密封机构的密封效果。所述凸缘也可以被焊接到该胶囊主体和/盖上。胶囊按照下述步骤制造第一步，制造胶囊主体11，然后将嵌入件21插入该胶囊主体中。随后，通过超声波焊接将嵌入件21的多个延伸部24的端部焊接到该胶囊主体的“底部”上。之后，胶囊用萃取物填充。然后利用所述切割封接工艺将所述盖附接到该胶囊主体上，其中该嵌入件的突出部正如前所述也可被牢固地夹住或甚至焊住。根据本发明的其它替代实施例将在下面描述。其中将仅描述与上述胶囊的不同之处。上述实施例的原理和特征同样应用于(在合适的情况下)其它实施例。图11示出的嵌入件不具有周壁而是仅由分隔壁22和多个延伸部24组成，后者可以有多个加强件26。可以设置直接与该分隔壁邻接的外周突出部(未示出)，该突出部具有符合上述原理的密封效果。图12中的胶囊(仅示意性地示出)与上述实施例中的胶囊仅有以下区别，即萃取物区域31与液体通道区域33彼此连通且合并在一起。因此，分隔壁22在过渡到该液体通道之处被中断，并且萃取物也进入该液体通道。图12中由点示出的区域表明萃取物是如何分布的。不言而喻，根据图12的原理能够适用于具有或不具有所述周壁以及具有或不具有密封突出部的那些实施例。图12示出的原理能够进一步改进。例如通过扩宽单个液体通道或多个液体通道以使该单个/多个液体通道形成整个萃取物区域。随后，单个/多个液体通道填充进萃取物并穿过整个胶囊内部直到顶部。例如可以利用向上并向内伸出的密封突出部来实现密封该顶部的效果。或者，选择适合的能量导引传送机构，能够将形成单个/多个液体通道的嵌入件同时在其顶部和底部焊接到胶囊壁部上。图13示出的胶囊因为其外部形状而区别于上述实施例。该胶囊是回转对称的杯体，该杯体向下(即朝向所述空区域的方向)渐缩呈锥形并具有向外伸出的凸缘。在凸缘所在区域，杯状胶囊主体11被焊接到扁平的盖12上。嵌入件21具有对应的适配的形状，即分隔壁22是盘状。除此之外，上述实施例中的同样的原理均适用于该实施例。在上述各个示例的描述中，假定在各种情况下冲泡液体在空区域侧注入而在萃取物区域侧排出。这一种尤其有利的配置，除了其它原因以外，这是因为在冲泡之后没有留在所述液体通道中的冲泡饮料被浪费，还因为由于只有水会通过所述通孔，所以不会出现这些通孔堵塞的问题。然而，还可以提供相反的选择，即将冲泡液体直接引入该萃取物区域并由该液体通道将饮料排出。
图14示出咖啡机的冲泡模块。例如可以根据专利PCT/CH2010/000099的教导配置该冲泡模块(具有或不具有胶囊压缩机构)。上述专利的内容通过弓I用构成本专利申请的的组成部分。所述冲泡模块在闭合状态下形成冲泡室(为了清楚起见，图14仅示出非闭合状态)，该冲泡室的几何构型和尺寸与对应的胶囊匹配。根据本发明，该冲泡模块如此配置以同时适用于具有大填充量且不具有分隔件的胶囊以及具有减小的填充量且具有分隔件的月父囊。冲泡模块按照已知方式包括设置在注入器104和具有两条竖直导向壁的机座中间的排出装置103。例如可以通过可绕转动销摆转的操作手柄使该排出装置和注入器相对彼此移动。图14清楚地示出用于装入此处是基本的方形的胶囊部分的装入口 107。装入口107形成在所述机座上，位于排出装置103的区域内并且在操作手柄运动时像排出装置那样保持固定不动。装入口可以朝向底部地渐缩呈锥形，以便在装入时对胶囊产生对中作用，不会出现胶囊倾斜度过大的风险。具有分隔件(此处是形成分隔壁的嵌入件)的胶囊被如此装入以使其位于图1、4、
6、8、11和12中示出的底部的一侧(对应于所述空区域侧)布置所述注入侧上，也就是图14中的右手侧。在工作状态中，冲泡模块作为咖啡机的水平冲泡模块，咖啡机除了冲泡模块外还具有水箱、水加热装置(例如水流式加热器)和用于供应冲泡水给注入器104的泵。注入器的相应的供应管路118可以按照已知的方式构成。此外，注入器具有至少一个带有对应的供应口的穿刺针，从而胶囊可被刺破并且可通过供应口接受萃取液体。咖啡机还具有例如安置在冲泡室下方的胶囊容器，在胶囊容器中，胶囊在冲泡过程后通过操作手柄的提起被自动抛卸出。排出装置103还配备有至少一个穿刺针111和一个对应的排出口。此外，根据配置，也可以设有排出管路，从排出装置103的出口流出的咖啡(或类似物)利用该排出管路被输送，从而使咖啡流入搁在预定地点的杯子中。在示出的实施例中，排出装置103构成具有限定出安放面120的支座121的胶囊容座，该容座用于经装入口 107装入的胶囊。在冲泡室敞开时，经装入口装入的近似正方体形的胶囊通过第一侧壁引导被安放到支座121上。然后，所述冲泡室通过注入器朝向排出装置103的运动而关闭，由此使胶囊也被刺。在示出的实施例中，在冲泡开始前，胶囊就在其注入侧和排出装置103侧被刺。然而，有这样的实施例，尤其是那些用铝同时也用塑料作为胶囊壁或其一部分的材料实施例也是可行的，当冲泡开始时，胶囊最初由于其内部压力而在排出装置103侧被标记或刺。图15高度示意性地示出根据本发明第一方面的咖啡制备系统。咖啡机201除了冲泡室202 (例如是图14中示出的类型或由柱塞及用于该柱塞的接合面构成的类型)之外还包括用于传送热水210的泵。可以在由该泵提供的压力下将热水供给至该冲泡室中。泵驱动机构205控制泵送压力和冲泡压力。特别地，该咖啡机可以配置成用于在许多情况下小于5巴、尤其是小于3巴，例如接近I. 5-2巴(“滴滤咖啡”)的相对低的泵送压力下或者在至少为5巴、尤其至少为8巴，例如接近8-20巴(“意式浓缩咖啡”)的相对高的泵送压力下选择性操作。多种泵送压力之间的转换往往人工实现。然而，也可以使用例如建立在装 入胶囊的特征基础上的自动地控制这种转换的装置。例如，用于该系统的多种胶囊可以设置不同的标记，这些标记能够可视地读取或者借助无线射频识别(RFID)装置或类似装置读取，并能由该咖啡机的相应的读取装置确定，以便随后对泵送压力进行相应调整。所述咖啡制备系统还包括至少两种类型的定量咖啡胶囊1，I’。这两种定量胶囊在利用所述萃取物的内部容积(萃取物区域的容积)上有所区别，而在外部尺寸上基本上相同。尤其，胶囊类型I (“意式浓缩咖啡胶囊”)可以根据本发明的第一方面配置，而另一胶囊类型I’(“滴滤咖啡胶囊”)采用传统配置并由此具有完全填充的内部空间，或者例如还可以具有设置在胶囊内部的过滤器。在根据本发明第二方面的咖啡制备系统中，还可以除根据本发明第一方面以外地配置用于意式浓缩咖啡胶囊的胶囊类型，以省略所述液体通道。由此，在冲泡过程中，该意式浓缩咖啡胶囊的空区域就会充满水或饮料。可以利用根据第一方面或第二方面的方法用于除咖啡之外的饮料——例如茶。
权利要求
1.一种用于冲泡饮料尤其是咖啡的定量胶囊(1)，其包括壁部和设置在该胶囊内部并填充有萃取物的萃取物区域(31)，其中该胶囊内部存在空区域(32)，该空区域通过同样存在于该胶囊内部的分隔件(22)与该萃取物区域(31)分隔开，其中至少一条液体通道(24)如此设置在该胶囊内部，使得在注入位置被引入该胶囊的液体能够与该萃取物接触并能够基本上不进入该空区域(32)地在非所述注入位置的某处被排出。
2.根据权利要求I所述的定量胶囊，其特征在于，所述至少一条液体通道穿过所述空区域。
3.根据权利要求2所述的定量胶囊，其特征在于，所述至少一条液体通道呈现为管道形式。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的定量胶囊，其特征在于，所述分隔件(22)由插入例如由盖(12)闭合的胶囊主体(11)中的嵌入件(21)形成。
5.根据权利要求4所述的定量胶囊，其特征在于，所述嵌入件(21)包括至少一个从所述分隔件(22)伸出呈空心体形式的延伸部(24)，所述延伸部一直延伸到所述壁部并形成所述至少一条液体通道，其中所述延伸部优选连接例如粘接或焊接到该壁部上。
6.根据权利要求4或5所述的定量胶囊，其特征在于，所述嵌入件(21)包括与所述分隔件(22 ) —起形成杯状结构的周壁(29 )，该杯状结构填充有至少一些所述萃取物。
7.根据上述权利要求4-6中任一项所述的定量胶囊，其特征在于，所述嵌入件包括密封突出部(29. 2)，该密封突出部由于在所述萃取物区域内升高的压力而压靠所述壁部上。
8.根据权利要求7所述的定量胶囊，其特征在于，所述壁部由胶囊主体(11)和闭合该胶囊主体的盖(12)构成，其中所述密封突出部(29. 2)夹在该胶囊主体和该盖之间。
9.根据上述权利要求1-8中任一项所述的定量胶囊，其特征在于，在不考虑所述至少一条液体通道及任何加强件(26)的情况下，所述空区域是空心的。
10.根据上述权利要求1-9中任一项所述的定量胶囊，其特征在于，所述分隔件(22)包括将所述萃取物区域与所述至少一条液体通道连通的多个通孔，其中优选该通孔(28)在朝向所述液体通道的方向上呈渐缩的锥形。
11.一种饮料制备系统，其包括 -具有冲泡室(202)和液体泵(203)的饮料制备机(201)，该冲泡室能够容纳可由该饮料制备机的注入侧穿刺机构和萃取物侧穿刺机构(111)刺穿的定量胶囊，该液体泵用于将热水输送进入该冲泡室并通过该注入侧穿刺机构进入该定量胶囊， -具有填充有萃取物的第一萃取物区域的第一胶囊(I’)，其中该第一萃取物区域具有第一容积，和 -具有填充有萃取物的第二萃取物区域的第二胶囊(1)，其中该第二萃取物区域具有第二容积， -其中该第一胶囊(Γ)的外部尺寸与该第二胶囊(I)的外部尺寸基本相同，且这两种类型的胶囊(1，1’)的尺寸均适配于该冲泡室， -其中该第二胶囊(I)是根据上述权利要求1-10中任一项所述的定量胶囊，其中 -该第一容积大于该第二容积。
12.一种饮料制备系统，其包括 -具有冲泡室(202)和液体泵(203)的饮料制备机(201 )，该冲泡室能够容纳可由该饮料制备机的注入侧穿刺机构和萃取物侧穿刺机构(ill)刺穿的定量胶囊，该液体泵用于将热水输送进入该冲泡室并通过该注入侧穿刺机构进入该定量胶囊， -具有填充有萃取物的第一萃取物区域的第一类型胶囊(I’)，其中该第一萃取物区域具有第一容积，和 -具有填充有萃取物的第二萃取物区域的第二类型胶囊(1)，其中该第二萃取物区域具有第二容积， -其中该第一类型胶囊(I’)的咖啡胶囊的外部尺寸与该第二类型胶囊(I)的外部尺寸基本相同，其中这两种类型的胶囊(1，1’)的尺寸均适配于该冲泡室， -其中该第一容积大于该第二容积。
13.根据权利要求12所述的饮料制备系统，其特征在于，所述泵的泵送压力能够在至少两种不同的操作条件下转换。
14.根据权利要求12或13所述的饮料制备系统，其特征在于，所述第一容积至少是25ml ο
全文摘要
根据本发明的一个方面，提供一种咖啡胶囊(1)，该咖啡胶囊的外部尺寸匹配于滴滤咖啡胶囊的尺寸，但是该咖啡胶囊具有将空区域(32)与萃取物区域(31)分隔开的分隔件(22)。此外，设有例如穿过该空区域的至少一条液体通道(33)。该至少一条液体通道及该萃取物区域如此配置，使得在注入位置被引入的水或者在胶囊内部制成的饮料基本上不会进入到该空区域内。
文档编号A47J31/06GK102958816SQ201180022589
公开日2013年3月6日 申请日期2011年5月2日 优先权日2010年5月4日
发明者L·德博 申请人:流纳科技系统Lts有限公司