用于制备冲泡产品的系统的制作方法

本发明涉及用于制备冲泡产品的系统，其具有包含萃取物的分份胶囊和用于由包含在分份胶囊中的萃取物制备冲泡产品的萃取设备，其中所述萃取设备包括用于将冲泡液引入分份胶囊的注入装置和用于从分份胶囊中排出萃取产品的萃取装置，其中所述注入装置和萃取装置在其间限定出用于所述分份胶囊的容置空间，并且可移动相离以将所述胶囊插入容置空间，可相向移动以固定所述胶囊。

背景技术：

这样的系统基本上是已知的、例如由文献EP2647317A1已知，并且尤其用于制备咖啡。

技术实现要素：

本发明的任务在于提供一种系统，其能制备更好的冲泡产品，尤其获得杯中更高质量的咖啡。

所述任务通过具有权利要求1所述特征的系统完成，尤其通过具有这样的挤压机构的萃取装置完成，即在注入装置将冲泡液引入分份胶囊之前，可通过所述挤压机构朝胶囊内部的方向挤压装在容置空间中的分份胶囊的面向萃取装置的壁，从而压实包含在分份胶囊中的萃取物。

本发明的总体构想在于，在执行实际的冲泡过程之前挤压所述分份胶囊并且压实包含在其内的萃取物。此外，可在所述冲泡过程期间，当在注入侧对所述分份胶囊施加压力冲泡液时，进行分份胶囊的额外压缩。可得知，在冲泡过程之前压实所述萃取物将使所述冲泡产品的质量明显改善，所述压实在用于咖啡制备的泵压机中通常称作“锤压”。压实的咖啡粉在整个胶囊容积的各处对水产生均匀的高阻力，以使所述胶囊的所有区域被均匀地穿流过，并且与未挤压的咖啡相比，水的流率减小而压力升高。一方面借此得到改善的芳香萃取，另一方面由于更高的压力得到更好的“咖啡油脂”，这尤其是意式浓缩类咖啡饮料所希望的。在水平的冲泡过程中，其中分份胶囊不是从上往下、而是沿水平方向被穿流，根据本发明的对所述胶囊以及对位于其中的萃取物的挤压起到这样的作用，即均衡胶囊中由重力引起的萃取物分布的不均匀性。尤其避免因为所述萃取物在胶囊下方积累，而在所述胶囊上方出现较小的流动阻力。这种效果对于在根据本发明的系统中使用的分份胶囊而言是已知问题，因为所述胶囊具有拱形盖，在所述盖中不存在萃取物，就是说所述胶囊不是完全充满的，而是具有空余空间。由此，能够与冲泡液向分份胶囊的注入无关地实现萃取物的压实，就是说萃取物的压实和冲泡液的注入能够相互独立地被最优化，因为根据本发明所述分份胶囊的压缩在萃取侧进行，由此最终能使冲泡产品获得尽可能好的质量。

本发明的优选方案可从从属权利要求、说明书和附图中得出。

根据一种实施方式，所述挤压机构是被动构件，当所述注入装置和萃取装置为了固定所述胶囊而相向移动时，所述挤压机构挤压所述分份胶囊的壁。因此，当所述分份胶囊被固定在容置空间中时，所述挤压机构不需要被单独启动，而是以自发或自动的方式起作用。

优选所述挤压机构包括所述萃取装置的至少一个萃取尖。所述萃取尖在此情况下执行双重功能，一方面挤压所述分份胶囊并且压实包含在其中的萃取物，另一方面确保从所述分份胶囊中排出萃取产品。所述萃取尖的双重功能有助于使所述萃取设备具有更简单且成本更有利的构造形式。当然也可设想，所述萃取尖自身不形成挤压机构，而是将萃取尖或其它刺穿元件与独立的挤压机构如冲头式元件进行组合。借此，所述萃取尖或刺穿元件可各自具有任意形状。

所述萃取尖可具有例如棱锥体形或锥形的基本形状，并且具有从基底件朝向所述萃取尖的面向注入装置的末梢延伸的侧面。

优选所述萃取尖在其末梢的区域内具有加宽部、尤其是肩部。所述加宽部有助于使所述萃取尖不仅简单地刺穿所述分份胶囊的面向萃取装置的壁并顺利地刺穿分份胶囊，而且还通过所述加宽部支承在所述分份胶囊的壁上，使得所述壁向内移动期望程度，即压入所述壁，以便压实萃取物。

所述萃取尖例如可具有至少一个突出的肋部，其从所述基底件沿侧面朝末梢的方向延伸，优选至少三个这样的肋部围绕所述侧面以均匀分布方式设置。优选所述肋部或每个肋部均在距所述末梢一定距离处终止。

所述肋部本身承担双重功能，其中所述肋部不仅形成能使所述萃取物的压实改善的前述萃取尖加宽部，而且还确保萃取产品从所述分份胶囊中的排出得到改善。具体而言，在冲泡过程期间，通过冲泡液注入分份胶囊而形成分份胶囊中的过压，通过所述过压，所述面向萃取装置的胶囊壁朝所述萃取装置的方向被移动并且紧贴在所述萃取尖的侧面上。在此情况下，所述萃取尖的肋部有助于在所述胶囊壁中仅保留较小的排出开口，以供萃取产品经此开口从分份胶囊中排出。

为了排出所述萃取产品，在所述基底件中，优选在肋部或每个肋部的区域中，设置输送开口。例如也可在肋部或每个肋部的两侧分别设置输送开口。

此外还可进一步改进所述萃取产品从分份胶囊中的排出，这通过使通道沿肋部或每个肋部延伸实现，所述通道例如呈槽形式，通道通入输送开口，并且所述萃取物可通过所述通道受控地流出。优选通入输送开口的通道分别在所述肋部或每个肋部两侧延伸。

为了使冲泡过程期间包含在分份胶囊中的萃取物的压实以及萃取产品的排出最优化，所述挤压机构优选包括五个萃取尖。其中四个萃取尖例如可布置在正方形的角部，而第五个萃取尖位于所述正方形中心。这样构造的挤压机构尤其适于良好地挤压立方体形或长方体形的分份胶囊的壁。优选匹配的分份胶囊具有基本呈立方体形或长方体形的基本形状。与所述胶囊的几何结构无关地，相对于所述胶囊居中布置的挤压机构、例如大致位于中心的萃取尖或位于中心的一组萃取尖尤其适于良好地实现胶囊的高效压入和萃取物的高效压实。

因此有利的是，所述萃取尖的布置匹配于所述分份胶囊的尺寸，尤其匹配成使得由所述萃取尖界定的正方形的对角线短于所述分份胶囊的面向萃取装置的壁的最长对角线或最大直径。

根据一个尤其优选的实施方式，至少所述分份胶囊的面向萃取装置的壁由塑料制成。因此，所述面向萃取装置的壁的塑料应具有这种性质，即所述壁虽然能被所述萃取尖刺穿，但在这种情况下不被撕裂，而是能对所述萃取尖产生足够的阻力，使得面向萃取装置的胶囊壁可被充分挤压以压实包含在分份胶囊中的萃取物。

此外当所述分份胶囊的所有壁均由塑料、尤其由同一种塑料制成时，能实现所述分份胶囊的尤其简单且便宜的制造。合适的塑料例如为聚丙烯，此时壁厚例如在0.1mm至0.7mm范围内。

优选所述塑料具有用作隔氧层的隔离层，借此确保对所述胶囊内含物进行芳香保护。用于这种隔离层的材料例如可以考虑乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)。

这样的分份胶囊例如可由通过深拉工艺形成的具有五个侧面并在第六侧面敞开的多面体主体制成，所述主体被以萃取物填充，随后所述敞开的第六侧面被盖关闭，所述盖例如焊接或粘接至所述主体。替代地，这种多面体主体也可用注塑工艺制造。

所述盖既可用注塑工艺制造，也可用深拉工艺制造，其中这样的深拉工艺因所述盖的深度较小而近似于冲压工艺。

尤其对于所述面向萃取装置的壁、即在前述结构情况下对于所述盖来说，所选择的原材料和工艺参数应能实现上述期望的刺穿性能。

本发明的另一主题是具有权利要求14所述特征的萃取设备，通过所述萃取设备能相应地实现前述优点。所述萃取设备的优选实施方式已在上文参照根据本发明的系统进行了阐述。

此外，本发明的又一主题是具有权利要求15所述特征的方法，通过所述方法同样能实现前述优点。

附图说明

接下来将根据可行实施方式参照附图仅示例性地说明本发明。其中：

图1a、图1b示出根据本发明的在进行冲泡过程之前容置有分份胶囊的萃取设备的冲泡模块的剖面，所述剖面具体而言是在(a)经过所述分份胶囊的中点的平面和(b)平行于所述平面但更靠外侧的平面上；

图2a-2c示出图1的冲泡模块的萃取装置的萃取尖的布置的不同视图；和

图3a、图3b示出在进行冲泡过程之后的图1的剖面。

具体实施方式

在图1中示出咖啡机的本实施例中的萃取设备冲泡模块，在冲泡模块中容置有包含萃取物、在此为咖啡粉的分份胶囊10。

所述分份胶囊10具有至少大致呈立方体的基本形状并且包括六个胶囊壁12，胶囊壁由塑料、在此为聚丙烯制成，分别具有在0.1mm至0.7mm范围内的壁厚。在分份胶囊10插入冲泡模块之前，各个胶囊壁12至少大致呈平面状。胶囊壁12由于其薄的壁厚度和塑料构造，在压力下容易变形。

所述冲泡模块包括用于将热冲泡液引入分份胶囊10的注入装置14以及用于在冲泡过程期间从分份胶囊10中排出萃取产品的萃取装置16。所述注入装置14和萃取装置16在其间限定出用于分份胶囊10的容置空间18。为了将新的分份胶囊10装入容置空间18或者为了从容置空间18中移除用过的分份胶囊10，所述冲泡模块能够打开并且所述注入装置14和萃取装置16能够移动相离，其中可以设想，所述两个装置14、16均活动安装且发生实际运动，或者仅所述装置14、16之一活动安装且发生运动，而另一装置16、14固定安装且不可移动。

所述注入装置14包括居中布置的供送通道20以及多个注入尖22，冲泡液在冲泡过程期间通过所述供送通道被引入容置空间18，所述多个注入尖用于刺入容置在容置空间18中的分份胶囊10的面向注入装置14的胶囊壁12a，以在所述冲泡过程期间使通过注入装置14输送的冲泡液灌入分份胶囊10。

相应地，所述萃取装置16包括多个萃取尖24，其用于刺入分份胶囊10的面向萃取装置16的胶囊壁12b，以使萃取产品、在此为咖啡在所述冲泡过程期间能从分份胶囊10中流出并且能经由萃取装置16的排出通道26流走。

如图2所示，所述萃取装置16具有五个萃取尖24，其中四个萃取尖界定出一正方形，在该正方形中心布置有第五个萃取尖24。所述萃取尖24从板形基底件26伸出并且均具有呈棱锥体形、在此呈四棱锥体形式的基本形状。突出的肋部32从基底件28开始沿棱锥体的各个棱锥体侧面30朝萃取尖24末梢的方向延伸。每个肋部32均具有矩形横截面，其中每个肋部32的远离基底件28的端部均渐缩并且在距萃取尖24末梢一定距离处终止。在每个肋部32的两侧均延伸有通入输送开口36的槽34，所述输送开口设置在基底件28中在肋部32底部处，并且与萃取装置16的排出通道26连通。

所述注入尖22和萃取尖24这样布置，即当所述冲泡模块被关闭并且所述注入装置14和萃取装置16相向移动时，所述注入尖和萃取尖在注入侧和萃取侧分别刺入装在容置空间18中的分份胶囊10。换言之，在所述注入尖22和萃取尖24之间的最短距离小于在未挤压的新分份胶囊10的分别面向注入装置14或萃取装置16的胶囊壁12a、12b之间的距离。

此外，所述在注入尖22和萃取尖24之间的最短距离这样设定，即面向萃取装置16的胶囊壁12b不仅被刺穿，而且还被朝胶囊内部的方向挤压了一定程度，如图1中所示。在执行所述冲泡过程之前压缩分份胶囊10能起到压实包含在分份胶囊10中的萃取物的作用，并且能得到质量明显改善的杯中冲泡产品，例如咖啡。

为了执行所述冲泡过程，使冲泡液例如热水在压力下经由供送通道20引入容置空间18中，由此在注入侧实现对分份胶囊10的额外压缩。

若间隙38中的压力足够高，所述间隙38在一方面由注入装置14限定而另一方面由面向注入装置14的胶囊壁12a限定，那么所述冲泡液在由注入尖44形成的刺穿部位处灌入分份胶囊10。由于灌入的冲泡液，分份胶囊10中的压力升高并且分份胶囊10膨胀，直至侧向的胶囊壁12和面向萃取装置16的胶囊壁12b抵靠所述冲泡模块的界定出容置空间18的壁面。

此外如图3所示，尤其是之前被挤压的面向萃取装置16的胶囊壁12b再次被向外、即朝萃取装置16的方向挤压。借此，所述萃取尖24越来越深地扎入分份胶囊10，直至胶囊壁12b抵靠萃取装置16的基底件28。借此，胶囊壁12b的在此过程中被萃取尖24推动的材料贴靠在萃取尖24的棱锥体棱边30上，以使由萃取尖24形成的刺穿开口很大程度上被密封。

仅有设置在棱锥体棱边30上的肋部32能保证，在每个肋部32两侧胶囊壁2b和萃取尖24之间均保持一定距离。所述距离与沿肋部32延伸的槽34一起形成排出开口，当分份胶囊10中的压力升高到足够大时，所述萃取产品可通过所述排出开口从分份胶囊10中流出。从分份胶囊10中流出的萃取产品经由萃取尖24上的槽34和基底件28的输送开口36流走并流入萃取装置16的排出通道26，再经由所述排出通道被送至杯中。

如果在完成所述冲泡过程之后所述冲泡模块被再次打开并且所述注入装置14和萃取装置16移动相离，那么所述注入尖22和萃取尖24被从分份胶囊10中拔出，并且分份胶囊10可落入为此设置的收集容器，以便为新的分份胶囊10腾空容置空间18。

附图标记列表

10 分份胶囊

12 胶囊壁

14 注入装置

16 萃取装置

18 容置空间

20 供送通道

22 注入尖

24 萃取尖

26 排出通道

28 基底件

30 棱锥体侧面

32 肋部

34 槽

36 输送开口

38 间隙