在咖啡机中使用的包括可溶饮料制备产品并具有相对大的出水口的包垫的制作方法_3

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29的外壳41朝向底部结构39弯曲的点处。在这一点处, 壳体7在压力下的偏斜促使它的底部部分13抵靠保持件29。动态密封使用流体压力提高 壳体7和保持件29之间的接触。在调制期间,包垫1上的压降越大,则壳体7的平坦下侧 与包垫保持件29之间的接触压力将越高。从而包垫防止已经供应给包垫1的顶部的热水 通过绕开包垫1而可能直接流动到保持件29的出水口 11。因此饮料仅可流过保持件29的 出口 33。
[0060] 至于在饮料上需要泡沫的情况,尽管使用根据本发明的包垫,但是现在将根据图6 至图10描述包垫101的第二实施方式。如图6所示,第二实施方式的包垫101具有类似于 第一实施方式的周边边缘105,该周边边缘由刚性壳体107的向外延伸的凸缘105Α限定。 第二实施方式的类似于第一实施方式的部分将由参考标号"100"表示,其大于图1至图5Β 中使用的那些数字,除了在所有实施方式中都相同的保持件29之外。在图6中进一步看到 的是,底部部分113具有从底部部分向下延伸的第一圆形脊115,以及定位在内部的第二圆 形脊116。从第二圆形脊116向内定位的是外部成槽脊147。从外部成槽脊147向内的是 另一内部成槽脊149。外部成槽脊147和内部成槽脊149通过多个均匀间隔的狭槽151截 断,以用于允许流体从中穿过。如图6进一步所示,并且在图7的放大细节中,出水口 111 离心地定位在刚性壳体107的平坦的底部部分113中。出水口 111的直径大于包垫保持件 29中的限制件45的直径,并且具体地,具有的直径至少是0. 83mm。在图8中,示出了第二 实施方式的包垫101如何放置在Senseo'K咖啡机的标准包垫保持件29中。图8的包垫保 持件29可以与图4的包垫保持件29相同,并且因此,包垫保持件29将使用相同的参考标 号。包垫保持件29的底部结构39在其上表面上设置有在其之间限定多个同心圆形空隙53 的多个向上突出的隆起部51。当定位在包垫保持件29的碗形壳体41中时,包垫101的向 下突出的圆形脊115、116、147、149将容纳在这些同心空隙53中。在图8的横截面中,示出 了容纳在包垫保持件29内时的包垫101,当热水进入包垫101的第一片103中的多个进水 口 109(图8)时,在其中溶解有可溶性物质121的饮料成分将被按压通过出水口 111,并且 进入由从包垫101的底部向上突出的脊115、116、147、149以及从包垫保持件29的底部结 构39突出的隆起部51形成的曲径(labyrinth)。更具体地,连续的第一圆形脊115和第二 圆形脊116定位在出水口 111的外部并且将阻止饮料流体向外流动。然而,外部开槽脊147 和内部开槽脊149将促进饮料流体朝向包垫保持件29的出口漏斗33的滤网43在曲径内 部流动。结果是从出水口 111流出的任何流动,无论是湍流还是层流,将被传导和/或转变 为保证在到达出口漏斗33时存在层流。这个层流使得通过在出口漏斗33中充当喷嘴的限 制件45产生的射流在离开包垫保持件29的出口开口 37之前碰撞冲击面35时形成均匀的 细泡。图10的放大截面细节中进一步示出了该布置。如从上述显而易见的是,曲径使来自 包垫的出水口的饮料流多次转向。
[0061] 在图8和图9中进一步看到的是,包垫101的内部可以可选地设置有隔离壁255。 就是说,因为包垫101中的隔离壁不涉及用于获取层流的曲径器件(means),所以包垫这些 隔离壁也可以去除。
[0062] 图11中更详细地示出了隔离壁255是可选的刚性网格结构257的一部分。刚性网 格结构257是根据本发明的包垫201的第三实施方式的一部分,其特征可以随意与任何其 他实施方式结合。除了同心隔离壁255之外,刚性网格结构257还具有径向延伸壁259,在 其之间限定有多个网格单元261。刚性网格结构257定位在刚性壳体207的内部空间219 中,其中,其将与可溶性物质分享空间,为了清楚起见,在图11中未示出该可溶性物质。刚 性网格结构257还定位在第一柔性片203与第二片227之间,第二片227覆盖刚性壳体的 底部中的流体收集结构(如参考图3所述)。网状结构257的主要目的是支撑第一柔性片 203并且防止第一柔性片下垂并且接触可溶性物质(图3至图10中的21、121)。已发现第 一片与可溶性物质之间的接触可造成粉状物质的不期望的结块。通常还可以通过施加预张 力防止下垂,或者在第一片附接至壳体之前通过稍微拉伸该第一片来防止下垂。可替换地, 还可通过在没有张力或者仅具有不足的张力的情况下,在附接之后允许第一片203收缩来 实现这样的张力。尽管第一片203的拉紧下侧有助于防止可溶性产品(诸如奶精粉)结渣 (clogging),但是第一片203在其下侧上还可设置有疏水性表面。在这方面另一个因素还 在于可溶性产品之上的可用顶部空间的量,但是实际上,几乎很少考虑主要空间条件下必 要填充的程度。然而,当第一片203的张力或者其弹性太低而存在下垂风险时,可能需要额 外的支撑。网状结构257的第二目的可以是形成在同心壁255与径向壁259之间的网格单 元261可以结合进水口 209而帮助均匀溶解可溶性物质。结合所述网格单元261的数量和 大小调节进水口 209的数量、位置和大小可进一步优化不同的可溶性物质,诸如,不同的奶 精、即溶咖啡和/或它们的混合物。
[0063] 在如图12所示的可替换布置中,刚性壳体307还可设置有用于支撑第一片(为了 清晰起见从图12中删除,但是与其他实施方式相同)的整体形成的支撑壁363。如图11的 实施方式,图12的实施方式也可随意与任何其他实施方式结合。在图12的实例中,支撑壁 363仅向内延伸至刚性壳体307的底部的外部边界,以便使第二片(未示出,但是与上述实 施方式的27、127和227类似)能够定位在刚性壳体307的底部中的流体收集结构上。
[0064] 尽管已经以图6至图10的实施方式中使用的曲径的形式描述了用于形成饮料的 层流的器件(means),但是现在将参考图13至图16描述另外的这种器件。在图13的实例 中,包垫401配备有另外的偏转板(deflectorplate) 465。偏转板465附接至包垫401 (其 另外类似于上文描述的包垫)的平坦的底部部分413。总体上,因此包垫401包括设置有进 水口 409的图案的第一片403。当组装包垫401时,第一片的周边边缘405B附着于刚性壳 体407的周边凸缘405A,从而限定用于由可溶性物质421占用的内部空间419。可溶性物 质421搁置在第二片427的顶部上,该第二片进而覆盖刚性壳体407的底部部分413中的 流体收集结构。偏转板将附接至从刚性壳体407的底部413向下延伸的圆形脊415。在图 13中进一步看到,偏转板465的上表面设置有多个径向间隔肋467,用于为流出流出口 411 的饮料限定向外扩展的流动区域,该流出口的直径大于包垫保持件29的限制件45的直径, 具体地,直径至少为0. 83mm。离开流出口 411的饮料射流将在向外径向散开在偏转板465 的上表面上之前首先被收集在收集凹槽469中。在偏转板的外部周边处,偏转板进一步设 置有交替的突出部471和凹槽473。如将在图14至图16中进一步说明的,凹槽473将允许 层流在其从略少的层流转换之后通过凹槽473流出包垫401。因此,用于形成层流的器件布 置为在使用中为饮料提供最短的流动路径,该路径在包垫的至少一个出水口与保持件的至 少一个出口开口之间延伸。通过用于使来自包垫的出水口的饮料流偏转的偏转器形成的这 种流动路径长于在没有用于形成层流的器件的情况下将在包垫的出水口与保持件的出口 开口之间延伸的饮料的最短的流动路径。
[0065]在图14中,从下面示出了根据第五实施方式的包垫409,其中,在示出了处于其附 接位置中的偏转板464。可以通过胶水或者通过合适的卡扣配合连接使用偏转板465周边 处的突出部471将该偏转板附接至圆形脊415。通过使偏转板465处于其附接位置中,凹 槽473形成与圆形脊415的内部周边相邻的多个出水口。收集凹槽469在包垫409的底部 处是封闭的,使得从出水口 411 (参见图6)流出的所有流体均被迫径向向外扩展至由凹槽 473形成的多个出水口。图15和图16示出了容纳在Senseo?咖啡机的包垫保持件29中 时的包垫409的横截面。图15指出了相关的单独的元件,但是已经在上文中讨论过。图16 的详图示出了底部包垫413和偏转板465及其收集器腔469相对于包垫保持件29的底部 结构39的相对位置。从图16中清晰可见的是,收集腔469定位在包垫保持件的滤网43上 方。在填充收集器腔469之后,流出包垫409的底部部分413中的出水口 411的流体射流 散开在偏转板465上以及朝向周边开口 473散开在径向间隔脊467之间。从圆形脊415的 内部周边,流体在包垫保持件29的底部结构39上向内朝向滤网43和出口漏斗33寻找其 路径。在出口漏斗中,可以通过另一限制件45(进而用作喷嘴)形成饮料流体射流,以便碰 撞冲击面35形成细泡泡沫。
[0066] 图17中示出了包垫501的另一第六实施方式,其处于组装之前的分解布置。与其 他实施方式相同的是具有多个进水口 509的第一柔性片503、可溶性物质521、第二柔性片 527和刚性壳体507,以形成特别用于容纳可溶性物质521的内部空间。如根据其他实施方 式已经描述的,刚性壳体507的底部部分513设置有径向管道的流体收集结构,其用于朝向 具有至少0. 83mm的直径的出水口 511引导溶解的饮料成分的饮料。如在图18中最佳示出 的,在这个实例中用于形成层流的器件体现为偏转箱片565,其附接至从底部部分513突出 的径向间隔脊。可通过焊接、热密封或者粘合实现偏转箱片565的附接。如图19所示,偏 转箱片565的直径稍小于圆形脊515在其内部空间上限定的直径,使得周边间隙573保持 在偏转箱片的周边边缘与圆形脊515的内部空间之间,以便允许饮料部分的层流以类似于 关于图15和图16描述的方式在包垫保持件的底部上流动。第六实施方式的偏转箱片565 可具有优于第五实施方式的偏转板465的优势,即在于其制造更便宜。
[0067] 在图20中,示出了Sensec^'咖啡机675。这个咖啡机675具有来自储水容器677 经由盖679的时间控制的水供应,该盖在用于制备第一部分饮料的主要包垫601之后铰接 地附接成在包垫保持件29上关闭。为了制备第一部分饮料,主要包垫601是根据上文描述 的实例中的一个实例中的包垫,在包垫的刚性壳体中的出水口的直径至少为〇. 83mm。
[0068] 由于出水口(11、111、411、511)与包垫保持件29中的限制件45结合,所以时间控 制的水供应可设置为多于约95ml的总容积,优选地110-130ml,具体地,120ml。对于总容 积的这个量,可以使用两步法来从两个不同的包垫制备单份饮料。为此,图20还示出了用 于此两步法的次要包垫701。在将第一饮料部分从分配喷口 681中分配之后,再次打开盖 679,并且然后由次要包垫701替代主要包垫601。此外,次要包垫701也可以是上文描述 的包垫中的一个包垫,其中出水口(11、111、411、511)具有至少0.83mm的直径。此两步法 对获得卡布奇诺咖啡、拿铁玛奇朵咖啡、维也纳式米朗琪咖啡等饮料可具有用处。当制备这 种饮料时,将填充有奶精物质的包垫用作主要包垫601是有益的。然后,次要包垫701可以 是仅包含烘焙研磨咖啡、仅包含即溶咖啡、或者包含具有烘焙研磨咖啡和/或其他奶精的 即溶咖啡的包垫。发现理想的是,通过主要包垫601由第一饮料部分形成的所谓的"白色泡 沫"将浮在包含咖啡的第二饮料部分上。然后将获取具有可视的分离层的饮料。因此,第 二饮料部分无需产生额外的泡沫,并且因此次要包垫70
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