高度以上。换句话说，胶囊高度比胶囊保持器的胶囊凹部大。图中用箭头示出了该高度差。
[0105]当机器的提取头关闭时，图15C中用一系列箭头示意性地示出了针板按压在胶囊上并压缩胶囊，从而使胶囊功能性地配合在胶囊保持器和所述针板之间限定的体积中。如图15C中所示，胶囊在其结构36的柔性波纹管部分38的区域弯曲，直到所述胶囊的上边缘18被压紧在胶囊保持器的上表面和针板的下表面之间。在该位置，胶囊功能性地就位在机器的提取头中，注水针(未在图15C中示出)已经刺穿了胶囊的顶膜，并且能以密封的方式开始冲煮循环。
[0106]波纹管部分38内产生的反作用力可由位于针板内的传感器测量，所述传感器感测由胶囊施加在所述针板上的竖向力。
[0107]当机器的提取头再次打开时，胶囊弹回到它如图15B所示的原始位置。
[0108]作为本发明所包含的一般原理，施加至胶囊的可变形的弹性部分的变形遵守材料特性定律，使得由所述可变形的弹性部分的变形所产生的力为所述变形的直接函数，而不论变形的类型(压缩(如图16A中)、弯曲(如图16B中)或扭曲(如图16C中))如何。在所有类型的变形中，材料特性定律规定了弹簧或榫舌或扭曲部分反推的力为离它的平衡长度的距离的函数，如下式:
[0109]F = f (x)
[0110]其中
[0111]“X”为位移矢量一一弹簧从其平衡长度变形的距离和方向。
[0112]“f (X) ”为弹簧施加的回复力的大小和方向。
[0113]在简单的弹簧元件的情况下，材料内产生的弹性变形力是变形幅度的直接、线性函数(F = k.χ)，并且两者通过称为“弹簧常数”或“杨氏模量”的常数“k”关联，所述常数“k”是材料的固有特性。
[0114]如上所述，本发明的一般原理在于各胶囊的系数“k”由饮料制备机器测量并解译为饮料制备参数或其它数据，并且解译为当胶囊在工厂中时由生产线进行辨识的辨识数据。
[0115]在本发明的情况下，假设胶囊的可变形的弹性部分是复杂的弹簧元件；该元件在变形下产生不一定与变形幅度线性相关的力。
[0116]此外，根据本发明的胶囊最优选为不可重复使用的胶囊。这种情况下，用户非常希望胶囊的可变形的弹性部分不仅在其弹性变形幅度内变形，而且超出其弹性变形极限而处在其塑性变形区域内。换言之，胶囊的可变形的弹性部分优选变形成使得它到达其塑性变形区域，并且所施加的变形将改变材料的固有机械特性。这种情况下，当机器的冲煮头在食品或饮料冲煮循环之后打开时，胶囊的可变形的弹性部分中包含的变形能量被释放，使得所述弹性部分回移到接近其初始位置的位置。然而，这种情况下，由于材料的塑性变形，并且如图17中用虚曲线所示，变形曲线与初始变形曲线(图17中的实曲线)不同。当用过的胶囊再次插入机器内时，机器将检测到机器的弹性变形特性与崭新的胶囊的变形特性不对应。这种情况下，机器将停止并且可选地向用户发送她/他应该用未经用过的胶囊来替换此胶囊的警告信号。机器可检测变形曲线变化/不同的方式(例如如图17所示)为针对多个变形幅度(例如在如图17所示的两个点)感测和测量胶囊的可变形的弹性部分内产生的力，在所述两个点中:第一个点在构成可变形的弹性部分的材料的弹性变形区域内测得，然后第二个点针对更大的变形并且在构成胶囊的可变形的弹性部分的材料的塑性变形区域内测得。如图17所示，对于相同的伸长率而言，胶囊的可变形的弹性部分的材料内产生的力在胶囊为新的/未经用过的情况下(平坦曲线)或在胶囊已经用过或胶囊受损的情况下(虚曲线)是不同的。
[0117]类似地，如果胶囊在工厂制造期间受损，则可以从生产线检测到该损坏的胶囊并将其从生产线中移除。
[0118]在所有上述实施例中，弹性部分可在0.1mm到20mm、优选在0.15mm到10mm、更优选在0.5mm到5mm的幅度内变形。
[0119]应理解，对本文所述的目前优选的实施例的各种改变和修改对本领域技术人员来说将是显而易见的。可作出这些改变和修改而不脱离本发明的精神和范围并且不削弱其附带的优点。因此，旨在使这些改变和修改由所附权利要求涵盖。
【主权项】
1.一种用于容纳食品配料的胶囊(11)，所述胶囊适于功能性地插入食品制备机器(I)的腔体中，其特征在于，所述胶囊(11)包括能在所述胶囊插入所述机器的腔体内时和/或在所述腔体关闭时变形的至少一个弹性部分(17，19，20，21，22，23，25，26，27，29，31，33，34，35，38)，并且至少一个机器操作数据根据所述弹性部分的弹性变形特性而变化。
2.根据权利要求1所述的胶囊(11)，其中，所述至少一个机器操作数据根据所述弹性部分的弹性和塑性变形特性而变化。
3.根据前述权利要求1或2所述的胶囊(11)，其中，所述弹性部分包括一系列榫舌形的突起(19，20, 21, 22) ο
4.根据前述权利要求1或2所述的胶囊(11)，其中，所述弹性部分包括螺旋弹簧部分。
5.根据前述权利要求1或2所述的胶囊(11)，其中，所述弹性部分包括胶囊侧壁的波纹管部分(38)。
6.根据前述权利要求1至5中任一项所述的胶囊(11)，其中，所述弹性部分位于所述胶囊的外表面的外周处，优选在所述胶囊的上部中。
7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的胶囊(11)，其中，所述胶囊的外部尺寸中的至少一个大于所述腔体的对应内部尺寸，并且其中，可变形的弹性部分定位成允许所述胶囊在所述腔体关闭以处于功能构型时弹性地压缩并配合在所述腔体内。
8.根据前述权利要求1至6中任一项所述的胶囊(11)，其中，所述胶囊的外部尺寸中的至少一个小于所述腔体的对应内部尺寸，并且其中可变形的弹性部分定位成允许所述胶囊在所述腔体关闭以处于功能构型时弹性地扩张并配合在所述腔体内。
9.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(11)，其中，所述弹性部分能在0.1mm到20mm、优选在0.15mm到10mm、更优选在0.5mm到5mm的幅度内变形。
10.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(11)，其中，所述弹性部分定向成使得它沿与所述胶囊的竖直轴线基本平行的轴线D变形。
11.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(11)，其中，所述弹性部分能通过在0.5N到50N之间、优选在16N到22N之间的力的作用而变形。
12.—种食品制备系统，包括根据前述权利要求1至11中任一项所述的配料胶囊(11)和适于与所述胶囊功能性地协作的食品制备机器(I)，所述机器包括腔体，所述腔体用于接纳所述胶囊以使得能通过将流体从所述机器注入到所述胶囊中而在所述胶囊中制备食品，所述食品制备系统的特征在于，所述腔体包括压力感应部，所述压力感应部适于与所述胶囊的可变形的弹性部分协作以将操作数据从所述胶囊传输到所述机器，所述数据根据所述弹性部分的弹性变形特性而变化。
13.根据权利要求12所述的食品制备系统，其中，所述压力感应部与所述机器的控制板关联，使得当所述胶囊的弹性部分将机械变形传递到所述压力感应部时，所述机器的感应部与所述胶囊的弹性部分之间的协作能够触发所述机器内的操作，所述操作识别为接通或切断所述机器，和/或设定下列清单内的食品制备参数，但不限于这些参数:待分配的食品的体积、温度和/或粘度、注入到所述胶囊内的流体的压力、和/或浸泡/混合时间。
14.根据权利要求10或13所述的食品制备机器，其中，所述压力感应部是与电气开关连接的压力传感器。
15.根据前述权利要求10至14中任一项所述的食品制备机器，其中，所述食品为通过在0.5巴到30巴、优选在I巴到20巴、更优选在2巴到15巴之间的压力下注入待与封装在胶囊中的配料混合的流体而在所述胶囊内制得的液态或半液态产品。
【专利摘要】本发明涉及一种用于容纳食品配料的胶囊(11)，所述胶囊适于功能性地插入食品制备机器(1)的腔体中，其特征在于，所述胶囊(11)包括能在所述胶囊插入机器的腔体内时和/或在所述腔体关闭时变形的至少一个弹性部分(17,19,20,21,22,23,25,26,27,29,31,33,34,35,38)，并且至少一个机器操作数据根据所述弹性部分的弹性变形特性而变化。
【IPC分类】A47J31-36, A47J31-44, B65D85-804
【公开号】CN104583098
【申请号】CN201380043723
【发明人】C·塔隆, S·奥代, J-L·德尼萨尔
【申请人】雀巢产品技术援助有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年8月21日
【公告号】CA2881194A1, EP2888182A1, US20150183577, WO2014029803A1