具有装配装置的胶囊多重穿刺器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于穿刺胶囊提取单元中的胶囊的装置、这种提取单元和胶囊的组合、穿刺胶囊的方法，以及胶囊在这种穿刺中的使用。
[0002]出于本说明书的目的，“饮料”意在包括任一种可供人类食用的液体物质，诸如茶、咖啡、巧克力热饮或冷饮、奶、汤、婴儿食品等。“胶囊”意在包括置于封闭包装，尤其是气密包装内的任一种预先分份的饮料配料，如调味配料，所述封闭包装由任一种材料制成(如塑料包装、铝包装、可回收包装和/或可生物降解包装)并可为任意形状和结构，包括容纳前述饮料配料的柔软荚包或刚性储盒。
【背景技术】
[0003]某些饮料制备机使用胶囊，所述胶囊容纳待提取或待溶解的配料，和/或在饮料制备机中储存和自动定量投放的配料或者在制备饮料时添加的配料。一些饮料机具有填充装置，所述填充装置包括用于液体(通常为水)的栗，其用来栗送来自水源的液体，这种液体是冷的或通过加热装置(如加热块等)加热。尤其是在咖啡制备领域中，已广泛开发了多种机器，其中容纳饮料配料的胶囊插入冲煮装置中。冲煮装置紧紧围住胶囊，水在胶囊的第一面处注入，在胶囊的封闭容积内制作饮料，并且经冲煮的饮料可从胶囊的第二面排出并收集在诸如茶杯或玻璃杯之类的接收器中。
[0004]已研制出便于插入“新鲜”胶囊和移出用过的胶囊的冲煮装置。
[0005]WO 2005/004683和WO 2007/135136涉及此类冲煮装置。此类冲煮装置包括:框架；固定保持部件，其用于胶囊;可移动保持部件，其以滑动关系相对于框架安装;一个或两个铰链接合机构，其提供机械系统，该机械系统使得所述保持部件能以稳固且不漏液的方式围住胶囊，同时还对抗重新开启时内部冲煮压力产生的反作用力;和手柄，其用于直接撬起铰链接合机构。这种装置形成简单的组件，该组件允许胶囊穿过框架中的通道垂直落下而插入胶囊，并且允许沿与插入方向相同的方向取出用过的胶囊。手柄可用于覆盖或暴露胶囊的通道。冲煮装置的可移动部件经由手柄手动致动。在闭合与打开机器期间移动所述可移动部件所需的手动力是不同的，取决于所用胶囊的尺寸公差、胶囊的定位和性质以及冲煮单元的温度。WO 2009/043630公开了一种包括冲煮单元的饮料制备机，所述冲煮单元的前部具有供胶囊插入冲煮单元的通道。该前部被布置成在伸出机器壳体时暴露通道，供胶囊插入冲煮单元中，在缩回冲煮单元中时使通道滑到壳体下方，从而由壳体覆盖住通道。根据不同的方法，冲煮装置的可移动部件的致动可机动化。EP I 767 129涉及一种电机驱动的提取模块，其用于基于胶囊的饮料生产装置。在该情况下，使用者不必提供任何人力来开启或关闭冲煮装置。WO 2012/025258和WO 2012/025259公开了另一种机动化的机器，其用于由配料胶囊制备饮料。
[0006]当容纳待提取材料(如饮料配料)的胶囊被部分或完全密封，尤其是不透水的以及任选地不透气的时，可能有必要借助恰当的开启装置开启密封的胶囊部件。所述开启可延缓，也就是说，在胶囊的提取过程期间于提取单元中执行所述开启，例如，像EP O 512 470或EP 2 068 684中公开的那样;也可以在提取储盒之前在该单元中执行所述开启，例如，像WO 02/00073中或WO 02/35977中公开的那样。US 3，260，190、US 5，649，472、CH 605 293、EP 512 468和EP 242 556公开了另外的开启构造。
[0007]提取单元通常可包括一个或多个刀片，用于在胶囊提取之前在胶囊上形成开口。如果使用的刀片本身不包含液体循环导管，即，引导液体进入胶囊或从胶囊离开的导管，那么，液体通常会沿着刀片外部循环流动，利用在刀片与刀片在胶囊上形成的开口的边界之间形成的通道进入胶囊或从胶囊离开。在刀片与这些开口边界之间形成的通道可能很窄，无法让需要的液体流入或流出胶囊。所以，沿胶囊的流量可能过少，或胶囊可能在边界周围以不希望的方式被撕裂(在液体从胶囊加压流出的情况下)，或胶囊可能被压扁(在液体加压流入或试图流入胶囊的情况下)。
[0008]W002/00073已解决了该问题。此专利公开了一种包括数个胶囊穿刺刀片的提取单元，所述胶囊穿刺刀片用于刺穿胶囊，从而允许液体循环流经胶囊。所述刀片具有横向贯通的开口，这些开口在提取期间伸入储盒中，沿刀片提供增大的空间，以促进液体从外部引入储盒。
[0009]由于在整个刀片上存在这种大的贯穿开口，所以通过在刀片高度处围绕开启胶囊的边界在刀片中向内扩展液体贯穿通道的截面，显著改善了液体流入胶囊中或从胶囊流出的效果。然而，这种大的贯穿开口也减弱了刀片的机械强度。久而久之，尤其在使用不易被刀片刺穿的较硬胶囊时，这会带来麻烦。这种在刺穿期间对刀片的额外限制，毫无疑问会引起具有贯穿开口的刀片过早失效。
[0010]EP 2012192347.8公开了另一种改善液体流入的方法，该方法用柱塞扩大切割元件或穿刺元件在胶囊中形成的开口。
[0011]用现有技术刺穿，尤其是在胶囊内压力出现任何上升之前刺穿胶囊会遇到的一个问题是，进入胶囊的流体循环不充分。如上所述，已提供了解决该问题的方案，例如，W002/00073和EP 2012192347.8中公开的解决方案。此类系统改善了胶囊中的输入流。
[0012]然而，仍需要改善胶囊中的流量分布。已提出增加穿刺元件和胶囊中形成的相应开口的数目。然而，穿刺元件的数目越多，利用穿刺装置形成所有开口需要的压力就越大，胶囊被压扁而非被刺穿的风险也就越大。这种风险甚至随着出于经济和环境方面的考虑缩减包装材料(这导致胶囊结构弱化)的趋势增强而增大。
[0013]另外，穿刺装置的刀片数目增加，导致在装置上提供突伸出装配构件的可能性降低，或者导致需要增大穿刺装置的总体尺寸才能提供容纳装配构件和额外刀片的空间。此夕卜，改变穿刺装置的装配构造或总体尺寸不利于此类穿刺装置在现有胶囊提取单元中的可改造性。
[0014]另一方面，已建议提供内部胶囊分布沟道，该沟道连接至胶囊入口并把注入胶囊入口的流体散布于胶囊内。但是，后一种解决方案涉及更多的内部胶囊部件，这增大了制造胶囊的成本。
[0015]因此，仍需要为胶囊提取单元提供至少能解决前述问题中的一些问题的穿刺装置。
【发明内容】
[0016]本发明的一个方面涉及胶囊提取单元，该胶囊提取单元具有用于穿刺胶囊的穿刺装置。胶囊与提取单元之间的协作可涉及由容纳待提取饮料配料的胶囊制备饮料，所述待提取饮料配料诸如咖啡、茶、巧克力、可可粉、奶或汤。因此，该提取单元通常可能并入饮料机中。
[0017]这种制备饮料的操作通常包括混合多种饮料配料，例如水和奶粉；以及/或者冲泡饮料配料，例如用水冲泡研磨咖啡或茶。例如，根据使用者要求形成并分配预定量的饮料，该预定量对应于每份饮料的量。与这种份量对应的体积可以在25ml至200ml的范围内，甚至多达300ml或400ml，例如，能够装满茶杯或马克杯的体积，具体取决于饮料的类型。形成并分配的饮料可选自蕊丝翠朵(ri stretto )、蒸汽加压煮出的浓咖啡(espresso )、量够咖啡(Iungo)、热牛奶咖啡、拿铁咖啡、美式咖啡、茶等。特别地，咖啡机可以被构造成用于分配蒸汽加压煮出的浓咖啡，例如，每份的可调体积为20ml到60ml;并且/或者用于分配量够咖啡，例如，每份的体积在70ml到150ml范围内。
[0018]本发明提取单元的穿刺装置包括:
[0019]-基座，该基座具有周向节段，诸如大致直的周向节段；
[0020]-多个刀片，这些刀片沿纵向从所述基座突伸出，尤其是所述纵向大致平行于此类单元中刺穿所述胶囊的方向，每个刀片大致沿所述周向节段中的一个横向延伸；以及
[0021]-多个装配构件，每个装配构件从周向节段中的一个延伸并突伸出。
[0022]举例来说，装配构件为弹簧构件，如夹持构件。装配构件通常被布置用于把基座锚固和/或定位在胶囊接收器中。
[0023]根据本发明，至少一个装配构件大致沿纵向至少部分地位于对应刀片下方。
[0024]因此，代替围绕穿刺装置基座的周边部分交替设置刀片和装配构件的做法，可将刀片和装配构件在基座的同一部分上结合，这样，装配构件从基座延伸出来的位置也可用作伸出刀片的位置。
[0025]穿刺装置(尤其是基座)任选地具有一种或多种附加装配构造，例如，选自装配孔或凹口的至少一种装配构造。
[0026]通常情况下，元件的穿刺末端被布置成在使提取流体循环到胶囊中之前刺穿胶嗇
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