胶囊开启装置的制作方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年4月13日提交的题为“胶囊开启装置”的美国临时申请序列号62/146634的权益，其全部内容通过引用并入本文。
本公开的实施例一般涉及胶囊开启装置，其可以被用于刺穿用于使用在冲泡机中的咖啡和/或浓缩咖啡的胶囊。
背景技术：
浓缩咖啡制造机通常迫使非常热的水通过紧密包装的浓缩咖啡/咖啡的粉或渣。这些制造机也可以用于制作茶、热可可和许多其它的温热饮料。许多浓缩咖啡和咖啡饮品制造机，诸如用于商业用途、高端家庭用途和用于使用在飞机(或其它的乘客运输工具)上，直接附接到场地或交通工具的水管道。这允许所述机器从外部水箱中抽出如所需那么多的水，以便能够在不进行手动再填充的情况下进行冲泡。其它的设计具有要周期地再填充的内置的蓄水池。其它的设计对于每次使用需要水填充。
对于大多数浓缩咖啡和咖啡饮品制造机常见的一个特点是它们被设计为接受一种特定形式的粉末/咖啡/茶渣容器。例如，一些机器被设计用于与某些品牌或者类型的胶囊或者荚一起进行特别的使用，或者仅用于与松散的咖啡渣进行使用。这些机器具有内部特征，该内部特征被特别构造用于刺穿并保持特别品牌或类型的胶囊、荚或松散的渣，以便迫使水通过那里，并产生所期望的浓缩咖啡或其它的咖啡饮料。例如，某个品牌x的机器可以被设计用于仅与品牌x的胶囊或者杯一起使用。这可能会限制最终用户或消费者仅购买与特定购买的机器一起工作的咖啡荚、胶囊或杯。
例如，如果航空公司希望在其飞机上提供浓缩咖啡、卡布奇诺咖啡、茶或热可可，则航空公司通常选择其所期望的形式(例如，特定品牌的荚或胶囊或容易服务的浓缩咖啡荚)，并且然后在其飞机上安装适当的机器。然而，当这些机器批量购买以安装在飞机队上时，例如，限于一种形式的渣胶囊或荚在许多情况下是不利的。例如，飞机所有者/运作者可能不希望对于已经配有特定机器品牌的飞机(或飞机队)的生命周期对唯一来源的供应商有义务。现在的受让人已经用美国专利号9101234所述的通用浓缩咖啡机来解决这个问题。
在某些情况中，可能需要在使用这个或其它的冲泡机之前准备(例如刺穿、打开、去包装等)预先包装的冲泡单元(例如，胶囊或其它的咖啡/浓缩咖啡渣保持器)。应该以安全的方式对胶囊进行刺穿，同时对用户也是高效和便利的。本发明人试图用这里所述的开启装置来解决这个问题。
技术实现要素：
因此这里所述的本发明的实施例提供了在将胶囊插入浓缩咖啡机或咖啡/茶冲泡机之前对胶囊进行刺穿的系统和方法。一般提供一种具有被定位用于压靠到胶囊的刺穿特征的开启装置。在一个示例中，所述刺穿特征可以定位在井内。在另一示例中，刺穿特征可以相对于向下压靠到胶囊的可移动的壳体来定位。另一示例可以提供用于接纳或支撑胶囊的第一表面和包括用于刺穿胶囊中的一个或多个开口的开启器特征的第二表面。所述开启装置与冲泡机分离地安置。一旦已经形成了一个或多个开口，则可以将胶囊插入到冲泡机中以供使用。
附图说明
图1示出了开启装置的实施例的立体前视图，其中，盖处于打开位置中。
图2示出了图1的开启装置的侧横截面视图，其中，所述盖在其闭合的位置中。
图3示出了图1的开启装置的顶部立体视图。
图4示出了图1的开启装置的侧平面图，其中，盖在其打开位置中。
图5示出了图1的开启装置的侧平面图，其中，所述盖在其闭合的位置中。
图6示出了图1的开启装置的侧立体视图，其中，胶囊定位在井中。
图7示出了开启装置的替代的实施例的侧立体视图。
图8示出了图7的开启装置的侧横截面视图。
图9示出了图7的开启装置的前平面图。
图10示出了图7的开启装置的侧立体视图，其中，胶囊定位在胶囊容器(下)部分中。
图11示出了图7的开启装置的分解的立体视图。
图12示出了图7的开启装置的替代的实施例的侧立体视图，其中，胶囊就位。
图13示出了替代的胶囊开启装置的侧立体视图，其中，胶囊处于被插入到该胶囊开启装置中的过程中。
图14示出了图13的开启装置的侧立体视图，其中，胶囊就位。
图15示出了替代的开启装置的侧立体视图。
图16示出了图15的开启装置的侧横截面视图。
图17示出了图15的开启装置的侧立体视图，其中，胶囊就位。
图18示出了替代的开启装置的侧立体视图。
图19示出了图18的开启装置的侧横截面视图。
图20示出了图18的开启装置的侧立体视图，其中，胶囊处于被插入到所述开启装置中的过程中。
图21示出了具有铰接的盖的开启装置的各种实施例的示意图。
具体实施方式
本发明的实施例提供了胶囊开启装置。咖啡和/或浓缩咖啡冲泡机最近已经普及了。这些冲泡机中的许多冲泡机具有内置的开启器。当胶囊被插入到冲泡机的空腔中时，可以包括但不限于降低手柄或被致动的控杆的动作，两者同时固定所述胶囊并且引起刺穿所述胶囊以允许水流入到所述胶囊中。还提供了能够在商业上获得的预刺穿的胶囊，其被单独包装，对冲泡机消除了提供初始胶囊开口的需要。
本发明人为那些未预先打开的胶囊设计了一种独立的胶囊开启装置。这里所述的开启装置特别用于可能没有内置的开启器的冲泡机。所述开启装置可以被用于各种类型的胶囊，包括但不限于
图1-6示出了开启装置10的一个示例。该开启装置10一般设置有具有刺穿特征14的底座12。所述刺穿特征14可以包括一个或多个齿、刀刃或锋利的边缘。刺穿特征14被设计用于刺穿或刺破一般由塑料或薄金属制成的咖啡/浓缩咖啡胶囊。潜在的刺穿特征14的示例在附图中示出，但是应当理解的是，刺穿特征的替代形状和设计可以被使用并且被认为在本公开的范围内。例如，刺穿特征14可以是一系列的突起的尖峰16。在另一示例中，可以提供单个刺穿特征14。所述一个尖峰或多个尖峰16可以是金字塔形、锥形或任何其它形状。它们一般设置有尖端18，该尖端可以刺穿、刺破、穿孔或以其它方式在密封的胶囊中产生一个或多个开口。一般的目标是刺穿特征14在胶囊中形成一个或多个开口，以便允许水输送到胶囊，使得水可以以所期望的温度和压力进入胶囊以用于最佳的冲泡。已经发现，将刺穿特征14定位在井20的底座处，可以通过防止用户意外地接触锋利的刺穿特征14而增强所述装置的安全性。
刀刃或锋利的边缘的刺穿特征可以具有类似三角形的形状，它们可以具有平坦的形状，它们可以是成角度的楔形物，或者根据期望会刺穿胶囊的任何其它的合适的形状。所有的齿都可以具有相同的形状，或者可以在同一装置上设置各种尺寸的齿。美国专利号6880454和/或6854378中显示和描述了可以结合本公开来使用的潜在的齿形状的示例。齿可以形成为实心突起。如果对于胶囊类型最好，则作为取代方案所述齿可以具有敞开的中间部分。开启器特征可以直线向下延伸或相对于第一表面以一定角度设置。任何数量的开启器特征也可以被提供。
图1-6的装置10的刺穿特征14被示出为沿着底座12定位。装置10还被示出为具有井20，胶囊c可以被定位到所述井中。井20可选地设置有手指接近侧22。所述手指接近侧22可以帮助用户在使用后移除胶囊。所述装置10也被显示为具有铰接的盖24。一旦胶囊c定位在井20内，如图6所示，盖24可以在胶囊c之上闭合，以帮助将胶囊c压靠到刺穿特征14。此外，盖24提供附加的保护以最小化用户可能意外地接触锋利的刺穿特征14的可能性。
所述盖24可以具有与其相关联的一个或多个闭合的元件26。例如，当装置10不使用时，可能期望防止盖24铰接打开。各种盖打开和闭合系统是可能的并且被认为在本公开的范围内。在一个示例中，盖24可以设置有磁性的闭合部。在另一示例中，盖24可以设置有机械的特征，该特征在没有用户干预时将所述盖保持在打开位置中，直到所述盖被闭合到一定程度；在这个点上，机械的闭合系统可以接管。(这可能类似于自动的抽屉闭合特征。)在另一个示例中，盖可以被锁扣闭合。在另一个示例中，所述盖24可以经由球和止动闭合部闭合。在另一示例中，盖24可以设置有闩锁机构。
所述装置10可以设置在平台28上。装置10可以与平台28一体地模制和形成，如图所示。在其它的示例中，平台28可以是完全分离的元件，所述装置分离地固定到该元件。平台28可以给所述装置给予稳定性。所述平台28可以被紧固到工作表面，诸如飞机厨房台面，或者安装在位于冲泡机附近的抽屉内。(然而，应当理解的是，所述平台28不需要为了适当的操作而紧固到工作表面。)
尽管装置10被示出为具有基本正方形或矩形的形状，但是应当理解的是，任何形状可以被使用并被认为在本公开的范围内。
图7-11示出了开启装置30的另一实施例。这个开启装置如同切碎机或者雪茄切割机那样起作用。它一般设置有接纳底座32、胶囊容纳部分34和压力接收/施加系统36。在一个示例中，所述压力接收/施加系统36是弹簧加载的或者类似的系统。正如通过图11所示那样，所述弹簧加载的系统可以包括弹簧38、壳体40和安装在壳体40上的刺穿特征14。所述壳体40可以作为开启器盖罩/盖起作用，也为用户提供表面，以用于在其上按下以便开始打开动作。所述刺穿特征14可以最佳地居中地安装在所述壳体40的内表面42上。当所述壳体40被下压时，它压缩弹簧38，并且使得刺穿特征14接合所述胶囊c。当所述壳体40被释放时，来自经压缩的弹簧38的回弹压力使得所述壳体40返回到其打开位置。
在一个示例中，所述弹簧38经由弹簧保持系统54被固定在壳体40内，如图11所示。所述弹簧保持系统54可以包括沿着壳体表面的下螺纹56。所述弹簧38可以被压缩并且经由弹性板58固定就位。所述弹性板58具有允许接近所述刺穿特征14的中央开口60。弹簧保持器64可以具有与壳体40的下螺纹56配合的对应的螺纹64。所述弹簧被弹性板58压缩，并且所述弹簧保持器64螺纹连接到所述壳体40的下螺纹56。
所述胶囊容纳部分34可以具有用于接纳胶囊c的第一开口44。所述胶囊容纳部分34可以具有可选的第二开口46。所述第二开口46可以被用于辅助去除所述胶囊c。例如，用户可以把手指通过所述第二开口46插入，以将所述胶囊推出所述第一开口44。所述胶囊容纳部分34也可以具有胶囊接纳边缘48，该胶囊接纳边缘被成形为所述容纳部分壁中的小凹陷。胶囊接纳边缘48允许接纳胶囊c的凸缘边缘52，从而所述胶囊容纳部分34以最小的运动牢固地固定所述胶囊c。所述胶囊接纳边缘48仅设置在所述第一开口44的周边处，以进一步辅助所述胶囊c相对于所述刺穿特征14合适地定位在所述胶囊容纳部分34内。
所述接纳的底座32可以与胶囊容纳部分34一体地模制和形成作为单件，正如在图12中所示那样。在另一示例中，所述底座32可以是完全独立的元件，部分34被分离地固定到该元件，如图所示。所述底座32可以被紧固到工作表面，诸如飞机厨房台面，或者安装在位于冲泡机附近的抽屉内。然而，应当理解的是，所述底座32不需要为了进行适当的操作而紧固到工作表面。
虽然装置30被示出为具有基本圆形的上部形状和正方形的下部形状，但是应当理解的是，任何的几何形状选项可以被使用并且被认为在本公开的范围内。
图13-14示出了开启装置70的另一实施例。所述装置70通过将胶囊c靠着板72插入来起作用。将所述板72下压到壳体单元74中造成：使用位于所述壳体74内的一个或多个刺穿特征42在所述胶囊c中产生开口。所述板72可以被弹簧加载，使得靠着所述板72的压力使得该板下降到所述壳体单元74中。所述板72也可以以由壳体74的垂直尺寸允许的任何适当或可行的深度凹进到壳体74中。应当理解的是，所述壳体74内的板72的任何的凹陷的深度可以被使用，并且被认为在本公开的范围内。所述开启装置70也可以不设有固定在所述壳体74内部的带有刺穿特征14(未示出)的板72。在该实施例中，通过用户可以手动地对胶囊c施加压力，以将胶囊压靠所述刺穿特征14。
图15-17示出了开启装置80的另一实施例。该开启装置80可以类似于大蒜压榨机或订书机起作用。替代地，该装置可以类似于手持的瓶或罐头开启器起作用。这个装置80被示出具有手柄82、胶囊壳体84和刺穿特征14。手柄82可以具有辊86和铰接的元件88。当所述手柄被按压或降低时，所述铰接的元件88能够允许所述辊86运动越过压板90。所述刺穿特征14可以沿着所述压板90的下表面92定位。对压板90施加压力能够导致其下压，并且从而使刺穿特征14靠着胶囊向下运动。图17示出了定位在所述胶囊壳体84的胶囊容纳部分94内的胶囊c。
图18-20示出了开启装置100的替代的实施例。胶囊可以定位在所述装置的容纳部分102内。所述容纳部分102具有沿着至少一个表面104的刺穿特征14。当胶囊c位于容纳部分102内并且对其施加压力时，在胶囊c中形成一个或多个开口。在使用中，一旦胶囊c被定位，用户可以转动手柄106，使得胶囊c的平坦部分108可以压靠到桌子或其它的工作表面上，迫使胶囊c的另外的端部抵靠所述刺穿特征14。
图21示意图解了这些开启器特征，显示多个实施例是可能的并且被认为本公开的范围内。一般的原理是，所述胶囊c保持在抵靠第一表面120的稳定的位置中，诸如在容纳部分或者接纳部分内。刺穿装置可以被提供在第二表面122上并且靠着那里下压。所述刺穿装置的靠着胶囊c的压力形成了在胶囊c中的一个或多个开口。
正如也在图21中所示那样，可以提供能够包容多个胶囊c的胶囊储存盒110以及开启装置112。例如，开启装置112可以与胶囊储存盒110的盖114一体地形成，或者不能够从该盖去除。例如，可以将刺穿装置14固定到所述盖114。固定可以是经由一个或多个特征、紧固件或者粘合剂。在另一实施例中，所述开启装置112可以从所述胶囊储存盒110去除。这可以允许安装具有不同的开启器特征尺寸或者形状的开启装置。所述固定可以经由鸽尾槽、磁性固定件、传统的紧固件(诸如螺钉或钉子)、四分之一转弯固定件或任何其它适当的固定系统。
所述胶囊储存盒110可以被设计成使得所述盖114的打开和闭合导致被固定到所述盖上的开启器特征112(其可以简单地是刺穿装置14)刺穿特定的胶囊。储存盒110可以具有刺穿位置116。刺穿位置116可以是在刺穿过程期间可以稳定胶囊c的轻微的凹陷或其它形式的接纳部分。
虽然没有示出，但是可以沿着所述盖提供多个开启装置112，使得所述胶囊储存盒110可以用于同时打开多个胶囊c。如果冲泡机具有多个冲泡位置并且多个咖啡/浓缩咖啡饮料旨在立刻供应，则该特征可能是特别有用的。如果多个冲泡机位于单个厨房内，则此功能也可能有用。用户可以一次利用单个的盖闭合部刺穿多个胶囊c，使得多个胶囊c可以同时用于立即使用。
“大蒜压榨”实施例也是可行的。在使用中，胶囊可以放置在按压装置内。然后用户挤压所述按压装置并且以所期望的尺寸和深度将孔刺穿到胶囊中，正如由所述开启器特征确定的那样。在“罐头开启器”实施例中，用户可以从相对端保持胶囊，并将胶囊手动地压入到刺穿特征中以刺穿胶囊。附加地或替代地，所述开启特征可以被安装到另一物体上以产生第二表面，以允许手动使用。这里已经描述了许多这样的选择。一旦创建了一个或多个开口，用户然后可以将胶囊从所述按压装置移动并将胶囊定位在冲泡机中。在所述胶囊中的外部产生的开口可以允许水进入胶囊。因为冲泡机本身不需要形成有内置的齿或其它的开启器特征，所以按照期望，所述冲泡机可以与其它类型的胶囊一起使用。
可以想到，这里所述的装置可以设置有可去除的开启器特征，使得用户可以调整应当形成什么尺寸的开口以及应该产生多少开口，这可以允许冲泡的咖啡/浓缩咖啡中的变化。例如，刺穿装置可以是可去除的和可更换的。例如，壳体或胶囊容纳部分可以是可去除和可更换的。多个开启器特征可以设置有胶囊开启装置，该胶囊开启装置可以允许使用不同的胶囊类型。这种特征的一个好处是用户不限于在冲泡机上提供的预安装的内置的开启器。当使用冲泡机时，可以为用户提供选择的自由度和灵活性。然而，开启器特征/刺穿装置/壳体也可能与开启装置组件一体地形成(例如，诸如永久固定在井或壳体或容纳部分内)。
所述开启装置可以包括提供机械附件以将开启装置保持在冲泡机的附近并防止其意外错位。可能存在定位在所述冲泡机附近的小型的方便的隔间、抽屉或其它的包容位置，其可以容纳开启装置用于存储。所述开启装置还可以相对于工作表面或沿着冲泡机附近的壁固定或安装。
这里所述的开启装置可以根据需要由任何适当的材料形成，诸如塑料、金属或具有足够的结构强度来保持和刺穿胶囊的任何其它材料。如果开启装置在开放的视图中被显示，所述装置的手柄(或其它的表面)可以由木材、金属、大理石或视觉上令人满意的其它材料形成。所述开启装置可以以各种外观制造，以满足客户偏好和/或适合可以使用或显示所述装置的环境的内部的设计。徽标可以印在开启装置上，或者可以在其上印上特定的颜色组合。
在不脱离本公开或下述权利要求的范围或精神的情况下，可以对上述和附图中所示的结构和方法进行改变和修改、添加和删除。
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