用于在离心冲泡设备中制备饮料的套件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于在离心冲泡设备（30）中制备饮料的套件（1A），该套件包括胶囊（2），通过在胶囊中供给液体并使胶囊沿中心轴线（I）旋转以在穿过胶囊的液体上产生离心力来迫使饮料通过这种离心力离开胶囊，其中所述胶囊包括形成具有中心轴线（I）的容纳饮料配料的主腔（4）的保持壁；其中所述套件还包括与所述胶囊分隔开的插入件（3），并且所述插入件包括用于形成抵接离心冲泡设备的阀装置（33）的阀接合部分的环形部分（5）。
【专利说明】用于在离心冲泡设备中制备饮料的套件
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用胶囊在饮料冲泡设备中制备饮料的分份饮料的领域。本发明更具体地涉及用于在离心冲泡单元中制备饮料的胶囊套件。
【背景技术】
[0002]已知利用容纳饮料配料的单次使用的胶囊制备饮料。一般地，将胶囊插入饮料生产设备、例如咖啡机中，将液体供给到胶囊中，液体与饮料配料相互作用并且在压力下或通过重力从胶囊提取饮料。
[0003]已知通过使用离心作用制备饮料。其原理主要包括在胶囊的容器中提供饮料配料，将液体供给至容器并以升高的速度使容器旋转，以确保液体与配料的相互作用，从而在容器中产生液体的压力梯度；这种压力从容器的中心向其周缘逐渐增加。当液体穿过配料、例如咖啡床时，发生饮料混合物提取并且获得在容器的周缘处流出的液体提取物。
[0004]术语“胶囊”指的是容纳饮料配料的任何柔性的、刚性的或半刚性的容器。胶囊的其他同义词有:“易理包”、“垫”、“料盒”或“料袋”。所述胶囊可以是单次使用的。所述容器还可以在即将使用之前由用户填充配料以形成胶囊。
[0005]术语“配料”指的是任何适合的饮料物质，例如研磨咖啡、即溶咖啡、叶茶、即溶茶、花草茶、奶粉、烹饪粉、婴幼儿食品、其他饮料营养配料和它们的任意组合。
[0006]下面的文件中描述了使用离心力的胶囊系统:EP2210539、W02008/148604、W02008148650, W02008/148646, W02008/148656 和 W02010/026045。
[0007]特别地，在国际专利申请W02008/148646中，用于在离心设备中使用的胶囊被描述成具有带腔的体部、关闭所述腔的盖和凸缘；这种凸缘被饮料生产设备的阀装置接合。所述盖在其周缘处具有用于使离心的饮料流离开所述腔的开口或孔。该流然后在凸缘的上表面上经过，并且当阀装置与胶囊的凸缘之间的相对运动产生通道时经过阀装置之间。在国际专利申请W02010/066705中，胶囊还用于在离心设备中使用。该胶囊包括具有环形凸起部分的凸缘，当所述部分被饮料生产设备的迫压表面接合时，该环形凸起部分形成对离心液体流路的限制。
[0008]EP2000062涉及一种在离心设备中使用的胶囊，其中所述胶囊包括通过以阀的形式发生作用的密封装置密封在一起的体部和盖。
[0009]本领域现有技术中的胶囊相对复杂且成本高。因此，需要为在离心设备中插入更简单和成本更低的胶囊提供更大灵活性，同时保持对提取参数、特别是胶囊中的充分压力梯度的控制。还需要提供提取条件的简单转换，例如改变胶囊中的压力梯度或流动特性。
【发明内容】
[0010]本发明为了实现这些目的而提供了一种技术方案并且提供了其它可能的优点。
[0011]本发明涉及一种胶囊套件，其包括用于在离心冲泡设备中制备饮料的胶囊和插入件，其中通过将液体供给至胶囊中并使所述胶囊沿中心轴线旋转以在穿过胶囊的液体上产生离心力来迫使饮料通过这种离心力离开胶囊，其中所述胶囊包括形成具有中心轴线的容纳饮料配料的主腔的保持壁，所述插入件为与胶囊分隔开的部件，并且包括用于形成抵接离心冲泡设备的阀装置的阀接合部分的环形部分。优选地，所述插入件的环形部分具有大于胶囊的最大直径的较大直径。
[0012]本发明还涉及一种如本发明所述的套件的用于在离心冲泡设备中制备饮料的用途；所述插入件形成抵接所述设备的阀装置的阀接合部分，所述胶囊构造成适配在所述设备的I父囊保持件内。
[0013]所述插入件可以设计成例如由耐用材料(例如硬塑料或橡胶)制成，以便在设备中被使用若干次。所述胶囊还可以设计成由例如轻的和低成本的材料制成，以便在设备中仅
被使用一次。
[0014]本发明由所附权利要求进一步限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1示出了根据本发明的第一实施例的包括胶囊和插入件的胶囊套件的剖面图；
[0016]图2示出了根据本发明的第二实施例的胶囊套件的剖面图；
[0017]图3示出了根据本发明的第二实施例的胶囊套件的剖面图，但其尺寸小于图2的套件；
[0018]图4是示出了形成根据图2的变型的套件的一部分的胶囊的剖面图；
[0019]图5是示出了根据图2的变型的离心饮料冲泡设备中的胶囊套件的局部剖面图；
[0020]图6示出根据第一实施例的胶囊套件和设备的剖面图中的细节；
[0021]图7是图6的沿线B-B剖开的剖面图；
[0022]图8是图6的沿线A-A剖开的剖面图。
【具体实施方式】
[0023]本发明涉及一种用于在离心冲泡设备中制备饮料的胶囊套件1A。
[0024]套件IA包括胶囊2和插入件3。所述胶囊包括形成容纳饮料配料的具有中心轴线“I”的主腔4的保持壁。所述胶囊的尺寸可以根据储存在其中的配料的量而变化。在一优选模式中，胶囊的腔的深度(t)可以不同，而胶囊的最大直径(dmax)保持不变。
[0025]插入件3和胶囊2是两个单独的部件。所述插入件包括用于形成用于抵接离心冲泡设备的阀装置的阀接合部分的环形部分5，如后面将要解释的。
[0026]所述插入件的环形部分5优选地具有大于胶囊的最大直径(dmax)的外径(D)。
[0027]所述插入件具有横向的环形或圆形部分6，该部分向内地连接至环形部分5。两个部分5、6优选地被一体连接。例如，所述插入件由单个注入或热成形的塑料或生物聚合物部件形成。
[0028]环形部分5轴向地延伸为高于和/或低于环形部分6。因此，所述插入件在横截面中基本上是“T”形。优选地，该部分至少延伸为高于环形部分一特定距离。轴向方向指的是与轴线“I”平行的任何方向。环形部分5的较长的轴向尺寸“h”优选地介于1.5和4mm之间，更优选地介于1.8和3.0mm之间。
[0029]应注意的是，所述套件可以包括具有不同尺寸的多于一个插入件3，例如，具有不同的部分5的轴向尺寸“h”的一系列插入件。插入件还可以与不同的胶囊，例如具有不同尺寸、例如不同深度(t)的胶囊和/或容纳不同饮料配料、例如不同咖啡混合物和/或重量的胶囊相关联。
[0030]插入件2优选地在轴线“I”处及其周围是中空的。例如，存在大的开口 7。该开口允许在在设备中提取饮料期间饮料穿过插入件。然而，加强构件、例如径向定向的轮辐或等同结构可以占据开口的一部分。
[0031]在一变型中(未显示)，所述环形或圆形部分具有若干通孔。这些孔可被设置为允许气体和/或液体向外或穿过插入件流动。
[0032]环形部分5优选地在其上表面和/或下表面上具有浮凸和/或凹陷结构，使得能够在离心作用期间产生饮料径向流动通道。优选地，在该部分的上表面上具有一系列径向槽8。该槽可被成形为例如压花。该槽优选地是直线的和径向的。然而，它们也可以采用弯曲的形状、“Z”形或迷宫的形状。该槽还可以由设置在所述部分的上表面上的多个杆柱形成。部分5还可以通过具有很多径向切口的简单的边缘线向上地终止。
[0033]在一变型(未显示)中，通过穿过环形部分5设置的径向开口获得流动通道。因此这些通孔使饮料能从部分5的内侧穿过部分5到达其外侧。
[0034]所述保持壁可以由杯形体部9和连接至该体部的盖10形成。所述杯形体部优选地具有限定用于接收配料的腔的圆形开口或嘴以及封闭的底部。所述底部可以是平的或凹形的(如图所示)或者可以采用更复杂的形状，例如波纹状。所述盖优选地是盘形的。其可以是柔性的、半刚性的或刚性的。
[0035]所述体部与盖之间的连接可以通过凸缘11形成。胶囊优选不具有向外伸出的凸缘。所述凸缘也可以向外地伸出并为足够柔性的以便在胶囊被安装到胶囊保持件和/或这种插入件中时能迫使凸缘采取向上的定位。
[0036]所述连接可以通过任何方法获得，例如:超声波密封、热密封、压接/卷边、压配合以及它们的组合。
[0037]胶囊的盖10可以包括接近盖的周缘、例如接近凸缘11设置的一系列饮料出口 12。优选地，出口 12与凸缘11相距一径向距离，该径向距离介于Imm和12mm之间，最优选地介于3_和8_之间。这些出口可以具有圆形截面或可以是狭缝。它们优选地具有比饮料配料的平均颗粒截面小的截面。然而，也可将更大的开口设置成与放置在盖上游或下游的过滤器单元相结合。优选地，在盖和配料之间或者在盖的顶部上放置过滤层。所述过滤层可以由纸、聚合物材料或它们的组合形成。
[0038]所述盖的中心可以可选地进一步设置有管状引导部分13。该部分13用于引导饮料制备设备的水注入件、例如针状物。管状引导部分13还可以由可刺穿的或可破裂的部件关闭或者可以是敞开的。在另一可能的模式中，所述盖还可以是无需预先开启的平的可穿透膜。例如，所述膜由铝或者PET和/或PP及铝或代替铝的EVOH的层压件制成。
[0039]在图2或3的第二实施例中，套件IB包括具有杯形部分15的插入件14，该杯形部分具有用于以可移除的方式接收胶囊17的腔16。所述胶囊可以是可渗透的/多孔的易理包。所述易理包可以采用具有相对扁平的盖的杯的形式或者可以是花托形的(torus)。所述胶囊具有形成可渗透液体的袋的保持壁。例如，所有壁由可渗透液体的材料、例如织物制成。所述材料可以选自:织造或非织造的聚合物纤维或纤维素(例如过滤纸)。所述保持壁可以包括从胶囊的顶面贯穿到底面的轴向地定向的中心孔口 18。所述插入件包括适配在胶囊的中心孔口 18中的中心管状部分19。管状部分19还可以包括液体分配开口 20。所述开口的分布(例如密度和/或尺寸)可以沿其长度变化，以提供不同的插入件。
[0040]图2示出了具有大尺寸的胶囊套件，其包括容纳有用于制备长咖啡杯的足够量的研磨咖啡的可渗透的咖啡易理包。
[0041]图3示出了具有较小尺寸的套件，其包括容纳有用于制备短咖啡杯(例如芮斯崔朵咖啡或浓咖啡)的足够量的研磨咖啡的可渗透的咖啡易理包。需要注意的是，图3的胶囊也可以与图2的较大的插入件14相关联，因此消除了需要过多不同插入件的需求。
[0042]优选地，所述套件可以以分别提供短杯(即，25-50ml饮料)、中杯(即，100_120ml饮料)和大杯(即，200-400ml饮料)的三个逐渐增加的尺寸使用。
[0043]如图4中所示，胶囊21 (未示出插入件)可包括策略性地定位的液密区域以阻止液体(水)通过，并且在配料的全部质量上适当地均匀分配液体。胶囊21与胶囊16的不同在于其底壁23和侧壁22被覆盖液密材料或由液密材料制成。所述液密材料可以是柔性的，例如由铝或铝-PP或PET-EV0H-PP箔制成。此外，盖的中心区域24也被覆盖液密材料或由液密材料制成。因此，仅接近盖的周缘的环形部分25保留为可渗透液体的。因此，当胶囊被旋转并且将离心力施加于胶囊中时，迫使液体沿可渗透部分25的方向向外和向上移动并穿过部分25离开胶囊。
[0044]图4的胶囊可以用于形成具有如图1 (无杯部分15)或图2 (有杯部分15)所示的插入件3的套件。
[0045]本发明的胶囊优选地被密封在气密包装件内。所述胶囊可以被单独地包装或成组地包装在包装件中。所述胶囊可以在真空下或具有保护性气体例如氮气和/或二氧化碳的情况下被包装在包装件中。所述胶囊还可以由可刺穿的或剥离的密封膜密封。在这种情况下，胶囊的腔优选地充填有保护性气体例如氮气和/或二氧化碳。
[0046]本发明的胶囊系统的总图在图5和6中示出。该系统包括前面描述的胶囊套件。所述套件被插入饮料制备设备30中，该设备包括胶囊保持件31、用于将水供应到胶囊中的水注入设备32和阀装置33。该设备还包括用于将水供应到水回路35中的储水器34。水借助于泵36在水回路中循环并且可以在进入胶囊之前被嵌入式加热器37加热至受控的温度。
[0047]考虑所述设备，其更特别地包括在离心过程中不可旋转的上框架38和下框架39。上下框架38、39具有分别地围绕胶囊的收集部件40、41，离心的饮料当离开胶囊时被接收到所述收集部件上。收集部件40形成围绕胶囊并通过小间隙(也称为“逃离距离”)与胶囊分隔开的管状罩套。第二收集部件41可以是放置在第一收集部件40下方的U形储器。该设备的上部可旋转部件42安装在相对于上框架静止的注入装置32周围。例如，在注入装置与该部件之间插入球轴承44。上部可旋转部件42包括例如具有凸状接合表面的胶囊接合板43。阀装置33安装在所述板43周围。下框架39还支承通过球轴承被可旋转地安装的胶囊保持件31。胶囊保持件通过轴45连接至旋转马达46。图6示出了穿过胶囊和穿过插入件的环形部分的槽的饮料流“F”。
[0048]阀装置抵靠插入件3的接合产生对饮料流的限制，可以例如通过改变旋转速度而改变饮料流。当旋转速度增加时，迫压部件46抵抗弹簧装置47的作用被向上移动，从而为饮料的流动留出更大的空隙。插入件的环形部分5的尺寸“h”确定了施加于阀装置上的反压，使得当“h”增加时，需要更大的液体压力以打开并保持阀被开启。更大的液体压力导致胶囊中的更大的压力梯度。当然，还可以控制饮料仅穿过插入件上的槽8或插入件中的通孔流动，而不开启阀。阀装置的开启实际上取决于槽和/或通孔处的流动通道表面积以及通过插入件的距离“h”施加的反力。
[0049]因此，通过用另一具有不同尺寸“h”的插入件替换插入件3，阀装置的反压可以被改变。因此，当在设备中操作用于冲泡饮料的相同的或不同的胶囊时，可以通过选择具有预定尺寸“h”的插入件来调节阀装置上的反压。例如，可以改变饮料(例如咖啡)的特性。通过选择具有不同尺寸的胶囊，例如通过增加其深度“h”而储存更大量的咖啡，还可以进一步改变饮料特性。因此，通过提供对不同的插入件和/或具有不同尺寸的胶囊的选择而为用户提供用于不同饮料(例如咖啡)的甚至更多的选择。
【权利要求】
1.一种用于在离心冲泡设备(30)中制备饮料的套件(1A，1B)，包括胶囊(2，17，21)，通过在所述胶囊中供给液体并使所述胶囊沿中心轴线(I)旋转以在穿过所述胶囊的液体上产生离心力来迫使饮料通过这种离心力离开所述胶囊，其中所述胶囊包括形成具有中心轴线(I)的容纳饮料配料的主腔(4)的保持壁；其中所述套件还包括与所述胶囊分隔开的插入件(3，14)，并且所述插入件包括用于形成抵接所述离心冲泡设备的阀装置(33)的阀接合部分的环形部分(5)。
2.根据权利要求1至3中任一项所述的套件，其特征在于，所述插入件的所述环形部分(5)具有大于所述胶囊的最大直径(dmax)的外径(D)。
3.根据权利要求2所述的套件，其特征在于，所述插入件具有向内连接至所述环形部分(5)的横向的环形或圆形部分(6)。
4.根据权利要求3所述的套件，其特征在于，所述环形部分(5)轴向地延伸为高于和/或低于所述环形或圆形部分(6)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的套件，其特征在于，所述插入件(3)在中央是中空的和/或所述环形或圆形部分具有通孔。
6.根据前述权利要求中任一项所述的套件，其特征在于，所述环形部分(5)在其上表面和/或下表面上具有浮凸和/或凹陷结构，使得能够在离心作用期间产生饮料径向流动通道。
7.根据前述权利要求中任一项所述的套件，其特征在于，所述环形部分(5)具有径向的通孔。
8.根据前述权利要求中任一项所述的套件，其特征在于，所述胶囊具有凸缘(11)。
9.根据权利要求8所述的套件，其特征在于，所述保持壁由杯形体部(9)和通过所述凸缘(11)连接至体部的盖(10)形成。
10.根据权利要求1至4或6中任一项所述的套件，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胶囊的腔(16)。
11.根据权利要求10所述的套件，其特征在于，所述胶囊的所述保持壁形成液体渗透袋。
12.根据权利要求9或10所述的套件，其特征在于，所述保持壁包括盖和体部，所述盖具有液密的中心区域和在所述盖的周缘处的环形可渗透液体的部分(25)，所述体部具有液密的底壁(23)和液密的侧壁(22)。
13.根据权利要求11或12所述的套件，其特征在于，所述胶囊的所述保持壁包括沿所述轴线(I)的方向定向的中心孔口(18)，所述插入件包括适配在所述胶囊的所述中心孔口(18 )中的中心管状部分(19 )，该管状部分可选地包括液体分配开口( 20 )。
14.根据前述权利要求中任一项所述的套件，其特征在于，所述胶囊被密封在气密包装件内。
15.根据前述权利要求1至13中任一项所述的套件，其特征在于，所述胶囊被可刺穿的或可剥离的密封膜密封。
16.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊套件的用于在离心冲泡设备中制备饮料的用途；所述插入件(3，14)形成抵接所述设备的阀装置(33)的阀接合部分，所述胶囊构造成适配在所述设备的胶囊保持件(31)内。
【文档编号】B65D85/804GK103476304SQ201280016490
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年3月29日 优先权日:2011年4月1日
【发明者】D·阿贝格林, A·热尔博莱, J-F·蒂内姆巴特, A·佩雷特斯 申请人:雀巢产品技术援助有限公司