用于食品制备机器中的胶囊的制作方法_4

文档序号:8268540阅读:来源:国知局
性柔性部分。此外,图1OB示出了胶囊上边缘的凹部26,该凹部保证了当从胶囊上方在顶膜的切除区域23上施加压力时所述区域23可向下弯曲进入到所述凹部26中。
[0087]图1OB中用虚线示出的机器针板14的最外部包括一系列向下延伸的销形突起27,这些突起定位成在机器提取头关闭并且针板朝向胶囊向下移动时与可变形区域23接触。在该位置,胶囊在胶囊保持器9内定位成使得上边缘18搁靠在所述胶囊保持器的顶面上并从该顶面突出,并且使得可从所述胶囊上方直接接近可变形区域23。在机器的提取头的关闭期间,当针板14朝向胶囊保持器9和插入其中的胶囊向下移动时,销形突起27压在顶膜的可变形区域23上,并且使该可变形区域向下弯曲进入到凹部26中。销形突起27与位于针板14中的压力传感器28连接或作为该传感器的一部分,该压力传感器感测和测量由顶膜的弹性变形区域23产生的反作用弹性力。
[0088]如上文已经描述的,测定的由胶囊的弹性变形部分施加至传感器的力对应于一预定值,该预定值取决于顶膜24的机械特性,特别取决于胶囊的可变形的弹性部分的力常数“k”。该测定的力与对应于待在机器中设定的饮料制备参数的数据值直接相关。饮料机器的计算机芯片将测得的力解译为用于饮料制备参数的特定值,所述饮料制备参数例如为将注入到胶囊内的流体的特定温度,和/或特定的流体注入压力,和/或待注入到胶囊内的流体的特定体积。
[0089]例如,如果由传感器测得的弹性力为0.02N,则机器将把它解译为将60ml处于830C的水注入到胶囊内。如果测定值为0.06N,则机器将注入180ml的常温水。
[0090]根据本发明,胶囊的可变形的弹性部分的机械特性且特别是弹性变形特性通过谨慎选择用于胶囊的可变形部分的结构参数(取决于使用了哪种类型的可变形的弹性部分)而预先确定,所述结构参数例如为:所使用的材料的类型、可变形部分的形状,例如上述第三实施例中顶膜24的厚度以及预切的狭缝25的宽度和长度,或上述第一或第二实施例中的可变形榫舌19的长度、厚度和角度,等等。然后对机器进行编程使得能够将测定的力转换为特定的饮料制备参数(例如注入到胶囊中的流体的体积、压力和/或温度)。
[0091]根据胶囊的可变形的弹性部分的各特定实施例,机器或胶囊保持器中的压力传感器将相应地适配成能够(在工厂,或在使用期间的机器中)感测由胶囊在所述可变形部分变形时所产生的弹性变形力。
[0092]在图11所示的第四实施例中,胶囊的可变形的弹性部分包括向下定向的一系列弯曲突起29,这些突起从胶囊11的底部边缘30延伸。各突起30的弯曲度/曲率给胶囊11提供足以在压力下弯曲的柔性。在使用中,当胶囊被导入胶囊保持器中时,突起30搁靠在胶囊保持器的对应边缘(图中未示出)上,使得整个胶囊相比于不具有这些突起的胶囊而言处于提起状态,并且胶囊的上边缘18被提到胶囊保持器上表面的高度之上。当机器的提取头关闭时,针板14压在向下移动的胶囊的上表面上,直至上边缘18与胶囊保持器的上表面接触并搁靠在该上表面上。在提取头的该关闭位置,即,当上边缘18被压紧在胶囊保持器与针板之间时(如例如在图2B中所示),胶囊的弯曲突起29向内弹性变形(即,突起29在胶囊内部弯曲)成使得胶囊的外部体积减小以与机器的提取头内的胶囊容座的容积匹配。在该位置,弹性变形的突起29产生竖直指向胶囊顶部的反作用力。该反作用力可由位于针板内的或与针板接触的压力传感器28测得。当机器的提取头再次打开时,针板被提起而离开胶囊和胶囊保持器。此时,突起29弹回至它们的正常位置使得胶囊从胶囊保持器提起/提升。除本发明提供的优点(即,胶囊在由突起29产生的预定弹性变形力内包含有饮料制备参数数据)外,此实施例的有用之处还在于胶囊的弹性变形效应提供了提升效应(lifting effect),该提升效应有利于在制备完饮料并且处置胶囊时操作已经用过的胶囊且从胶囊保持器移除该胶囊:由于胶囊的上边缘18位于胶囊保持器以上,用户更容易抓住所述上边缘以从胶囊保持器移除该胶囊。
[0093]在图12A和12B所示的第五实施例中,胶囊11的可变形的弹性部分包括基本位于胶囊的中间高度处的一系列水平榫舌31。这些榫舌31优选通过注射成型与胶囊主体的其余部分一体形成,水平榫舌31的数量可改变,但存在至少三个、优选至少四个、更优选至少十个榫舌,这些榫舌等同地分布在胶囊外周周围。它们如图12A所示向外延伸到胶囊主体的外侧。
[0094]当胶囊11如图12B所示功能性地插入胶囊保持器9内时,胶囊底部由于水平榫舌31搁靠在胶囊保持器的中间高度边缘32上而不与胶囊保持器接触。在该位置,整个胶囊一一水平榫舌31除外一一从胶囊保持器提起且不与该胶囊保持器接触,如图12B所示。
[0095]当机器的提取头5关闭时,针板14朝向胶囊11和胶囊保持器9向下移动。该针板与胶囊的上边缘18接触并使整个胶囊向下移动,直至上边缘18和针板根据例如图2B中示出的原理与胶囊保持器的上表面接触。当胶囊通过由针板施加的压力移动到胶囊保持器中时,榫舌31向上弯曲。榫舌31的弹性变形产生竖直和向上地指向针板的反作用力。与上述的本发明的前述替换性实施例相似,该反作用力可由与胶囊的上边缘18直接或间接接触的压力传感器测得。
[0096]至此,如此描述本发明:在机器的提取头关闭期间,施加至胶囊的可变形的弹性部分的弹性变形由机器的针板施加。然而,应该清楚的是,该变形能以另一种方式施加,而不论胶囊的可变形的弹性部分的类型如何。例如,针板可由作为工厂中胶囊生产线的一部分的测压板替代。这种情况下,由胶囊的可变形的弹性部分的变形而产生的弹性变形反作用力可例如用作质量控制工具,或用于区分工厂中不同类型的胶囊(每种不同类型的胶囊容纳有不同的饮料制备配料)的跟踪工具。这种情况下,各胶囊保持就位在生产线、充填线和/或密封线上,如各胶囊通过胶囊保持器保持而保持就位在饮料制备机器内一样。然后,测量板从胶囊上方移动以向下按压在胶囊的上边缘上,并使胶囊的可变形的弹性部分弹性地变形,如上文针对各个已描述的实施例所述的。测量板包括压力传感器或与压力传感器直接或间接连结。测得的力一一其作为各胶囊的基本特征一一可用于使所述胶囊适当地充填特定和预定类型和/或数量的饮料配料。
[0097]在图13A和13B所示的第六实施例中,胶囊的可变形的弹性部分不与胶囊主体12的其余部分一体地制成。所述可变形的弹性部分包括具有一系列弯曲的柔性弓形物34的环形件33,所述弓形物从环形件33的最下部内表面朝向所述环形件的中心向内和向上延伸,如图13A所示。
[0098]各柔性弓形物34的末端35定位成使得当该环形件组装在胶囊内部并且胶囊在其上侧由顶膜24封闭时(如图13B所示),该柔性弓形物34的末端35与顶膜24接触并提起/顶起顶膜24。
[0099]当胶囊插入胶囊保持器中并且提取头关闭时,针板14与顶膜24接触并压在顶膜24上。结果,顶膜连同柔性弓形物34—起向下弯曲,该柔性弓形物向下弹性变形。因而由弹性变形的弓形物34产生的反作用力可由例如位于针板中或与针板直接或间接接触的压力传感器根据上文已经描述的原理进行感测。在该实施例中,弓形物的数量、长度、曲率和截面可适于获得合适的预定弹性变形特性,特别是特定的和预定的力常数“k”。如上所述,预定系数“k”根据饮料制备参数、或胶囊和/或其内含物特有的其它数据而变化。
[0100]作为本发明的此实施例的一个替换方案,弓形物34可从环形件33的最上部内表面朝向所述环形件的中心延伸,如图14A所示。工作原理保持与上文参考图13A和13B所述的工作原理相同。这种情况下,同样,弓形物与顶膜24的下表面接触,并在如图14B所示的向上凸起的位置处提起所述顶膜。
[0101]在图15A、15B和15C所示的本发明的第七优选实施例中,胶囊主体由半刚性骨架结构36 (图15A中所示)构成,该半刚性骨架结构36由氧气阻隔膜37覆盖。膜37例如通过使用模内贴标工艺与半刚性结构36共注射成型,如例如在申请人的欧洲专利申请EP AN11178061中所描述的。
[0102]半刚性骨架结构36包括至少一个形成波纹管部分38的弱化区域。例如,除了该波纹管部分38是柔性的以外,该结构的剩余部分可以是刚性的。该部分38在结构中的柔性优选地通过相比于该结构的剩余部分较小的横截面实现。该柔性还可通过与结构36的剩余部分共注射的(作为较小的横截面的一个替代或附加于该较小的横截面的)较柔软的材料实现。
[0103]在图15A中所示的实施例中,波纹管部分38定位在半刚性结构的垂直区域的顶部部分处,使得胶囊能够沿大体垂直的轴线变形,例如当在所述胶囊上施加垂直的压缩力时。
[0104]当胶囊放置在胶囊保持器中并且机器的提取头打开时,如图15B中所示,除了所述胶囊的上边缘18以外,胶囊的整个外表面与胶囊保持器接触,上边缘18被提至胶囊保持器的上表面的
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