本发明涉及封装体，其包括由植物材料制成的中空本体，该中空本体设计为接收也由植物材料制成的可冲泡产品。本发明还涉及这种封装体的制造方法以及使用方法。
本发明的领域涉及用于饮料制备机器的封装体，该饮料制备机器尤其为例如nespresso、keurig(注册商标)或其它类型的制备咖啡的渗滤壶式机器。
背景技术：
传统地，用于已知机器的封装体由铝或塑料制成，从环境的观点来看这是不能令人满意的。
某些制造商在强调对于出售由可氧化降解塑料制成的封装体的生态论据，所述可氧化降解塑料的分解通过暴露于热量、光或者在机械应力的作用下得到加速。弃置在户外，例如在垃圾填埋场中，这些塑料耗费两年到五年之间分解成小的碎片，此后，这些小碎片的自然分解非常缓慢。在这些条件下，这些塑料不能被分类为可生物降解的。此外，这些塑料是不可堆肥的，因为碎片使堆肥变性到不能使用的程度。最终地，这些塑料经由传统方法是不可回收的，因为促进它们分解的添加剂也会影响回收产品的机械和化学特性。
此外，现有机器和封装体主要是专门设计为用于咖啡，而不是用于制备诸如茶或花草茶等待冲泡的产品。该机器具有特定的设置(温度、压力、水流速、穿孔机构、机器循环持续期间等)，同时该封装体具有适于该机器以及适于制备咖啡的特定构造。然而，在实践中，待冲泡的产品的最佳制备条件不同于用于制备咖啡的条件。因此，当设计用于咖啡的封装体被填充以待冲泡的产品然后在咖啡机器中使用时，结果从口味和针对保持植物的全部特性的角度来说是不令人满意的。
在这些情形下，制造商已经开发了专门设计为用于茶的机器和封装体。然而，对于已经拥有nespresso或其它类型咖啡机器的使用者来说，这需要他们获取新的用于茶的机器。此外，用于茶的封装体的大部分与用于咖啡的封装体由相同的材料制成，因此具有相同的弊端。
ep2,573,008描述了一种封装体，其包括由第一植物材料制成的中空本体以及由第二植物材料制成的可冲泡产品。本体具有开口，其被盖密封以容纳可冲泡产品。该封装体是生态性的并且具有简单构造，但是不适用于在初始地设计为制备咖啡的机器中使用。
技术实现要素：
本发明的目的是提出一种生态封装体，其适用于在最初设计为准备咖啡的机器中制备待冲泡的产品，尤其是经由渗滤(与在高压下通过封装体的水相应)制备咖啡的机器，例如nespresso或其它类型的机器。
为此，本发明涉及一种封装体，其包括中空本体，该中空本体由第一植物材料制成，并且设计为接收由第二植物材料制成的可冲泡产品，所述本体具有开口，该开口被盖密封以容纳可冲泡产品，其特征在于，所述封装体具有至少一个可破坏凸起，其从所述本体与所述开口相对地凸出，并且能被旨在冲泡所述可冲泡产品的机器冲破。
因此，根据本发明的封装体能够最佳化对于冲泡可冲泡产品所需的水的数量与流速，从而以减少的冲泡时间获得令人满意的芳香强度与风味，同时保持植物的全部特性。渗滤壶式机器于是变成多功能机器，其允许制备咖啡，而且还允许根据可冲泡产品的性质制备其它类型的饮料。此外，封装体具有可生物降解与可堆肥的容器和内容物，使得其是环保的。
此外，作为食品应用的替代，封装体可以用于制药应用。最后，尽管该封装体通常用于制备热饮料，但其也可以用于制备冷饮料。
根据本发明的单独或结合考虑的本发明的其它有利特征：
-该或各可破坏凸起由至少一个局部弱化的内部部段分边(edged)。
-该或各可破坏凸起由三个局部弱化的内部部段分边。
-该或各局部弱化的内部部段，在一个方面由属于可破坏凸起的第一部分分边，而在另一个方面由属于本体的顶部的第二部分分边。
-该或各局部弱化的内部部段具有向厚度为零或几乎为零的区域减小的径向宽度。
-该区域位于第一部分与第二部分的连接部处。
-该或各可破坏凸起具有四个外分面(facet)。
-封装体具有数个可破坏凸起，其围绕中心轴线规则地隔开，并且围绕该中心轴线共同覆盖至少240度的角度区域。
-可破坏凸起围绕中心轴线共同覆盖至少280度的角度区域，例如围绕中心轴线共同覆盖320度的角度区域。
-可破坏凸起的数量是四个。
-相邻可破坏凸起通过局部弱化的中间部段连接在一起。
-封装体具有居中在中心轴线上的单个环状可破坏凸起。
-本体具有位于至少一个可破坏凸起的基部处的内部环状加固件。
-封装体具有布置在本体中的加固肋部。
-加固肋部在位于至少一个可破坏凸起的边缘处的第一圆与远离开口定位的第二圆之间延伸。
-每个加固肋部都具有整体上从第一圆朝向第二圆增加的厚度。
-盖由第三植物材料，优选地由食品级纸制成。
-封装体具有外套环，其在开口附近在本体上沿径向形成，并且在一个方面构成用于附接盖的支撑件，并且在另一个方面当封装体定位在机器中时构成用于密封的座。
-可冲泡产品包括从茶、花草茶、植物、植物性治疗药物、调味料、蔬菜、水果、天然香料、精油中选择的至少一个成分或这些成分的数种的混合物。
-在制药应用的情形中，可冲泡产品还包括与上述成分中的至少一个混合的至少一种药物活性物质。
本发明的主题还涉及用于制造如上所述的封装体的方法。该方法的特征在于其包括以下连续步骤：
a)根据下面的连续步骤制造本体：
a1)将植物的地上部分的全部或这些地上部分的大部分切成碎片；
a2)研磨或剪切碎片直到获得具有0.01mm与10mm之间的平均尺寸的颗粒；
a3)调节颗粒的水含量直到达到10％与35％之间的整体水化率；以及
a4)使植物材料成形，以形成所述本体；
b)根据下面的连续步骤制造待冲泡的产品：
b1)将干的或新鲜的植物材料布置为与例如水等溶剂接触；
b2)从植物材料提取活性成分；
b3)在该提取结束时获得的比例的存在下，干燥已经历提取的植物材料，以允许所述活性成分固定在植物材料上，并且获得待冲泡的产品；
c)以所述待冲泡的产品填充所述本体；
d)通过盖密封开口。
本发明的主题还涉及用于使用如上所述的封装体的方法。该方法的特征在于其包括通过旨在冲泡可冲泡产品的机器冲压至少一个可破坏凸起的操作。
附图说明
当阅读仅作为非限定实例提供并且参照附图进行的下面的描述时将会更好地理解本发明，在附图中：
-图1是根据本发明的封装体的从上方观察到的透视图；
-图2是图1中示出的封装体的从下方观察到的另一个透视图；
-图3是沿着图1中的箭头iii从上方观察到的视图，其中一些元件通过虚线透明地示出；
-图4是沿着图1中的箭头iv的从下方观察到的视图；
-图5是沿着图4中的线v-v的剖视图；
-图6是沿着图4中的线vi-vi的剖视图；
-图7是图6中的细节vii的更大比例的视图；
-图8是图5的一部分的更大比例的详细视图；
-图9是图5的另一部分的更大比例的详细视图；
-图10和图11是分别与图6和图7类似的剖视图，示出了根据本发明的第二实施方式的封装体；
-图12、图13和图14是与图11类似的剖视图，分别示出了符合本发明的第三实施方式、第四实施方式和第五实施方式的封装体；并且
-图15、图16和图17是从下方观察到的与图4类似的视图，分别示出了符合本发明的第六实施方式、第七实施方式和第八实施方式的封装体。
具体实施方式
在图1至图9中，示出了符合本发明的封装体(或胶囊)1，其包括旨在接收可冲泡产品3的中空本体2。为了简化，未示出产品3，但是通过图1、图2、图4和图5中的虚线箭头指示其在本体2内的位置。
在食品应用的情形中，可冲泡产品3包括从茶、花草茶、植物、植物性治疗药物、调味料、蔬菜、水果、天然香料、精油中选择的至少一个成分或这些成分的数种的混合物。换句话说，上述每个成分都可以单独地使用或者与其它混合以获得产品3。
在药物应用的情形中，可冲泡产品3包括固体辅料，优选为上述类型的成分，以及与固体辅料混合的至少一种药物活性物质。
封装体1还具有可破坏凸起6、加固肋部7、外套环8和内环圈9。凸起6是通过旨在冲泡产品3的机器特别是nespresso式机器可冲破的。
封装体1具有中心轴线x1，其沿着它的高度方向延伸并且形成用于本体2的旋转轴线。在来自图中的实例上，在一个方面的开口4和套环8与另一个方面的本体2的顶点之间，封装体1具有等于28.35mm的高度。在该情形中，封装体1的尺寸适于其在nespresso式机器中使用。
替代地，封装体1可以提供不同的形状和尺寸，适应其用于另一类型的机器，尤其是渗滤壶式机器，例如keurig或其它类型。
本体2具有通过盖5密封的开口4，用于容纳产品3。仍为了简化，仅在图5上示出了盖5。开口4具有圆形形状，同时盖5具有在轴线x1上居中的圆盘形状。盖5的直径大于开口4的直径，使得盖5可以固定在套环8上。
本体2总体上是圆顶状，其在其顶点处闭合并且在开口4附近打开。从开口4到顶点，本体2具有第一倾斜部分21、比部分21更加倾斜的第二倾斜部分22、半球形部分23以及形成在顶点处的中空部24。在来自附图的实例上，相对于轴线x1，部分21以2度的角度倾斜，同时部分22以9度的角度倾斜。中空部24对应于在其制造期间注入本体2的材料的点。中空部24在本体2的外侧上具有凹形轮廓，并且在本体2的内侧上具有凸形轮廓。
本体2还具有内加固件25，其具有在轴线x1上居中的环形形状。加固件25位于本体2的部分23中，在凸起6的基部处。加固件25构成框架，从而在接收封装体1的机器施加力以冲压凸起6时，防止本体2的变形。
本体2具有等于0.6mm的总体上恒定的厚度e2，例外的是加固件25处，在这里该厚度e2更大。此外，封装体1的厚度在凸起6处局部地增加或减小。此外，封装体1的厚度在肋部7和环圈9附近增加。
在食品应用的情形中，封装体1完全以植物为基础，即容器(本体2和盖5)与内容物(产品3)完全由易于可生物降解的植物材料制成。在制药应用的情形中，内容物(产品3)可以包括添加到茶、花草茶、植物、植物性治疗药物、调味料、蔬菜、水果、天然香料、精油的至少一种药物活性物质。
因此，封装体1是可回收、可生物降解并且可堆肥的。该封装体1提供了对污染铝或塑料盒的生态替代品。
此外，本体2和盖5适于食物接触并且构成对气体的屏障，从而允许封装体1在机器中冲泡以前容纳与保护产品3。
本体2由产自谷类植物的基于植物例如基于玉米淀粉的材料制成。优选地，根据文件fr2,783,740的教导，本体2由生物源复合材料vegemat(注册商标)制成。本体2因此根据下面描述的标准en13432是可堆肥的。
在第一步骤中，植物的地上部分，或这些地上部分的大部分被切成碎片。在第二步骤中，这些碎片被研磨或剪切直到获得具有0.01mm与10mm之间的平均尺寸的颗粒。在第三步骤中，调节颗粒的水含量直到达到10％与35％之间的整体水化率。在第四步骤中，使植物材料成形以获得本体2。
在上述文件中详细描述了vegemat材料及其制造方法的其它有利特征。
待冲泡的产品3由根据有机或综合农业实践生长的植物提取物制备。优选地，根据来自文件ep2,080,436的教导，根据htve(“植物提取物的高科技”，注册商标)方法制备产品3。
在第一步骤中，与浸渍步骤类似，植物材料(干燥或新鲜的，例如茶叶或用于花草茶的混合物、植物、植物性治疗药物、调味料、蔬菜、水果)放置为与溶剂接触。在食品应用的情形中，溶剂优选地是水。替代地，在其它产品的制备范围内(例如用于制药应用)，可以通过水有机或纯有机溶剂替换该水溶剂。特别地，该溶剂可以是水-醇溶剂，例如50/50(体积)水/醇混合物，尤其是以50/50v/v的水与乙醇的混合物。能够使用的有机溶剂的非限定实例有乙醇、甲醇、丙酮或其混合物。
在第二步骤中(其可以在第一步骤以后或同时)，从植物材料提取活性成分(优选地通过加热，并且在减小的压力下)。
在第三步骤中，经历提取的植物材料在该提取结束时获得的比例的存在下进行干燥，以允许活性成分固定在植物材料上。
通过使用该方法，保持了冲泡物的芳香强度以及植物的全部特性。此外，减少了其冲泡时间。因此，产品3的冲泡与用于由封装体制备咖啡的渗滤式机器的短周期兼容。
在上述文件中详细描述了该方法的其它变型和有利特征。
根据欧盟条例1935/2004、指令80/590/eec和89/109/eec、以及美国食品和药物法案的title21cfrch.i§§176.170和176.180，盖5由滤纸优选由微穿孔食品级滤纸制成。盖5具有最佳强度与渗透性，以使恒定流速的水能够循环贯穿产品3在机器中的冲泡周期。
在一优选实施方式中，盖5由微穿孔食品级滤纸制成，该微穿孔食品级滤纸具有大约0.2mm的厚度，52g/m2与58g/m2之间的表面密度，4.5％与6.5％之间的水分含量，1kn/m与1.5kn/m之间的干拉强度md以及0.8kn/m与1.2kn/m之间的干拉强度cd，0.3kn/m与0.4kn/m之间的湿拉强度md，以及在6％与7％之间的断裂伸长率。
在实践中，根据标准en13432，封装体1因此整体上是可堆肥的，这通过四个主要要求反映：生物降解能力(在六个月下90％生物降解)，分解(在经过三个月的碎片化成堆肥以后长度大于2mm的全部残留物必须少于初始质量的10％)，合成(必须考虑限定的最大等级的挥发固体以及重金属)，生态毒性(堆肥的质量不得修改并且残留物不得对环境有毒)。
通过符合该标准，根据本发明的封装体1有别于不那么环保的现有封装体。特别地，封装体1有别于出于营销目的而提出为可生物降解且可堆肥的、但却不符合这个标准的封装体。
此外，如下面详细描述的，封装体1具有使其在机器中的使用最佳化的特定结构特征。
凸起6作为突出部形成在本体2的顶部上，更准确地说在与开口4相对的部分23上。凸起6设计为在传统用于制备咖啡的情形下被适于接收封装体1并且冲泡产品3的机器破坏。凸起6因此被认为是可破坏的、可破裂的或可冲破的。
在附图的实例上，封装体1具有围绕中心轴线x1与中空部24规则地隔开的四个凸起6。替代地，封装体1可以具有不同数量的凸起6，并且这些可以具有与下面描述的不同的形状和/或具有不同的尺寸。
在封装体1的外部上，每个凸起6都具有四个分面61、62、63和64，即相对于轴线x1朝向外部定向的一个侧向分面61、远离开口4定向的上分面62、以及在边缘上具有较小尺寸的两个径向分面63和64。分面61-64之间的边缘可以或多或少地倒圆。每个凸起6因此都具有一定体积，这允许它被冲破，而不是如其它已知封装体那样被穿孔。
在封装体1内部，每个凸起6都由四个直线部段65、66、67和68分边，包括三个局部弱化的部段66、67和68，其通过局部减小本体2的厚度来实现。部段65位于本体2的加固件25上。部段65和66是弯曲的，而部段67和68是直的。部段65-68布置为相应地与分面61-64相对。
对于单个凸起6来说，围绕轴线x1，分面63和64通过62度的角αe(阿尔法e)分离，而部段67和68通过70度的角αi(阿尔法i)分离。因此，四个凸起6围绕轴线x1共同覆盖等于280度的角度区域。尽管凸起6具有多个不同的形状和/或尺寸，但是所覆盖的角度区域优选地在260度与340度之间。
当接收封装体1的机器在它们的上分面62上施加冲压力时，凸起6(四个中至少一个)在局部弱化的部段66、67和68附近屈服，并且通过围绕部段65枢转而略微压向本体2的内部。因此在破裂凸起6的每个与本体2的剩余部分之间形成了空间，这允许水在压力下渗入封装体1中，以便冲泡产品3。水在封装体1中快速地循环，并且瞬时地从产品3加载最多的活性成分。
在实践中，在渗滤壶式机器中，与咖啡的制备相比，冲泡产品3所需的水量和流速是不同的。根据本发明的装备封装体1的凸起6使得能够在减少的冲泡时间内获得令人满意的结果，即，令人满意的芳香强度与风味，同时保持植物的特性。
图7示出了局部弱化的直线部段66；然而下面的说明同样适用于部段67和68。部段66在一个方面由属于凸起6的部分661分边，并且在另一个方面由属于封装体1的顶点的介于凸起6与中空部24之间的部分662分边。部段66具有渐缩轮廓，其宽度(径向地限定，在包括轴线x1的平面中)从封装体1的内部朝向外部减小，因此形成本体2的局部薄化。部段66的宽度减小直到位于部分661和662的连接部处的区域660。在本发明的范围内，封装体1的本体2制造为使得区域660具有零或几乎为零的厚度，由此促使部分661与662分离，从而冲破凸起6。
加固肋部7布置在本体2内，以给予封装体1非常适合于期望应用的机械强度。测试表明，当封装体1没有肋部或者本体2以较小厚度制成时，在机器的作用下存在本体2发生变形或破裂的风险，这扰乱了产品3的制备。
在附图的实例上，封装体1具有围绕中心轴线x1以及中空部24规则地隔开的十二个肋部7。替代地，封装体1可以具有不同数量的肋部7，例如六个、八个或十八个，并且这些可以具有与下面描述的不同的形状和/或具有不同的尺寸。
每个肋部7都具有两个纵向端部71和72、面向轴线x1定向的两个凹状内表面73和74、以及径向于轴线x1的两个平坦侧向表面75和76。表面73几乎在肋部7的整个长度上延伸，而表面74仅形成在下端部72。在其表面75和76之间，肋部7围绕轴线x1沿着等于4度的角度β7延伸。
沿着它们的纵向方向，肋部7在本体2的中间区域z2中在两个虚拟圆c4和c6之间延伸。中间区域z2延伸部分地经过部分22并且部分地经过本体2的部分23。平行于轴线x1，肋部7具有与两个圆c4和c6之间的间隙相应的长度l7。圆c6沿着加固件25与部段65位于凸起6的边缘上。圆c4定位在距离开口4一定距离处，即平行于轴线x1与开口4分离预定距离d7。
在附图的实例上，长度l7大约是13.1mm，同时距离d7大约是11.1mm。换句话说，长度l7与距离d7的比率大约是1.18。尽管肋部7具有不同的形状和/或尺寸，该比率优选地在1与1.4之间。
肋部7具有从它们的端部71朝向它们的端部72，即从圆c6朝向圆c4整体上增加的厚度e7。厚度e7仅在表面74附近减小。肋部7在圆c6上在加固件25附近具有几乎为零的厚度e7，并且在圆c4上大约是1mm。
当接收封装体1的机器在凸起6上施加冲压力时，肋部7的存在防止了本体2的破裂。因此，在用于冲泡产品3的最佳情形下，水在压力下能够穿入到封装体1中。
外套环8在开口4附近径向地形成在本体2上。套环8具有平坦的下表面81，构成了对于盖5的附接支撑，以便在以产品3填充本体2以后密封开口4。套环8具有没有凸起83的上表面82，其构成用于密封定位在机器中的封装体1的座。凸起83具有在轴线x1上居中的环形形状，并且旨在压靠机器部件。在凸起6的冲压以前、期间和以后，在机器中冲泡产品3期间，确保密封。
环圈9形成在本体2的内部，更准确地说在其介于开口4与肋部7之间的部分22中。环圈9具有居中在轴线x1上的环形形状。环圈9是小的塑料咬边，用于在本体2从其模具弹出期间进行保持。
此外，在不偏离本发明的范围的情况下，封装体可以与图1至图9中不同地成形。
此外，在不偏离本发明的范围的情况下，尤其是在制药应用的情形中，封装体1的制造方法与使用方法可以与上述实例不同。
在图10至图17中示出了根据本发明的封装体1的另一些实施方式。它们的组成元件与上述第一实施方式中的那些相当，并且为了简化的目的，具有相同的附图标记。
图10至图14示出了封装体1，其中凸起6和局部弱化的部段与第一实施方式不同。
图10示出了与在第一实施方式相比更宽的凸起6。
图11示出了由部分661与部分662之间的圆角形成的部段66，在其中空部定位有厚度为零或几乎为零的区域660。由部分661的内表面和部分662的外表面限定的轮廓是曲线。由部分661的外表面和部分662的内表面限定的轮廓是正弦线。
图12示出了具有圆形轮廓的通过在本体2内部的凹形切口形成的部段66。区域660位于该切口的中空部处。在一个方面由部分661和662的内表面限定以及在另一个方面由它们的外表面限定的轮廓是曲线。
图13示出了通过部分661与662之间的圆角形成的部段66，在其中空部定位有区域660，且凸起6在分面62附近突然停止。由部分661的外表面和部分662的内表面限定的轮廓是直线。
图14示出了在部分661和662的两侧上相应地由本体2的内侧和外侧的两个凹形切口形成的部段66。区域660位于两个切口之间。在一个方面由部分661和662的内表面限定以及在另一个方面由它们的外表面限定的轮廓是曲线。
图15示出了一种封装体1，其中对于单个凸起6来说，部段67和68通过围绕x1限定的80度的角度αi分离。因此，凸起6围绕轴线x1一起覆盖等于320度的角度区域。由于该角度区域比第一实施方式中更宽，因此降低了机器的冲头抵靠在两个凸起6之间的空间上的风险。换句话说，方便了凸起6的冲破。
图16示出了一种封装体1，其中局部弱化的内部中间部段69形成在两个相邻凸起6的部段67与部段68之间，在部段65的延续部分中。因此，方便了凸起6的冲破。
图17示出了一种封装体1，其具有单个可破坏凸起6，其居中在中心轴线上。换句话说，该可破坏凸起围绕轴线x1覆盖360度的角度区域。具有圆形形状的单个部段65和单个部段66围绕轴线x1延伸。根据一可行的变型，部段65可以是与部段66类似的局部弱化的圆线。这种封装体1便非常适合于某些类型的机器。
此外，在以上描述中提及的多个实施方式的技术特征可以整体上或部分地彼此结合。因此，可以在成本、功能性与性能方面调节封装体1。