专利名称：用于制备饮料的方法和应用于该方法的设备和容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过使得增压热水通过密封容器来制备饮料的方法， 和允许实现该方法的设备和容器。
本发明具体地旨在用于制备咖啡，因此，为了简单起见，以下说 明仅仅明确地提及该饮料。然而，本发明应当被认为旨在用于制备能 够根据下述方法通过使得热水通过含有要提取或溶解物质(通常是颗 粒或粉末)的容器来获得的任何饮料。
背景技术：
许多年来已经知道使用一次性容器来制备咖啡。所述容器通常是 密封容器，可以具有过滤器，热水在压力下(如果必要的话)被注射 通过所述过滤器，以从容纳在容器中的粉末或颗粒提取咖啡。饮料的 流出由通过容器的第二壁制成的开口来确保。
由于获得的饮料质量很大程度上取决于水通过容器的方法，随着 时间的过去已经提出了旨在用于制备这种饮料的许多工艺和设备。例 如，容纳有粉状咖啡混合物的容器可以用于通过緩慢地渗滤通过其的 低压热水来获得简单的灌输，或如果增压热水渗滤通过容器，获得所 谓的"蒸馏咖啡，，(即，具有明显不同的感官性质的饮料)。蒸馏咖 啡的质量还可以通过在开始从容器分配饮料之前强制预先灌输来改 进，从而在整个分配期间保持容器中的预定压力。
通常，在预先灌输和分配步骤期间的时间、温度和压力、粒间流 动速度和从而所产生的微型紊流对于获得良好的感官结果来说是重 要的。因为不是所有容纳在咖啡中的可溶物质对于最佳结果都有用， 因此必须试图优化提取循环，使得外观、气味和味道增强工艺的积极 结果。至今为止，这些经验手段已经是被认为实际上可靠地限定咖啡 质量的唯一手段。
因而，总体来说，用于制备良好质量蒸馏咖啡的主要技术是广为 人知的。然而，在实践中，实现良好的质量水平和使之随时间经过保 持恒定是不确定和不容易的。这是因为有许多因素影响操作的成功，难以量化且有时不能很清楚地识别，因为操作环境的甚至最微小的变 化可能产生明显不同的效果。此外，当选择生产方法时，优选采用具 有低工业成本但确保良好的最终结果的简单、可靠方法。使用过度复
杂因而过度昂贵的方法来实现最佳结果在商业上是不可行的。
如上文已经指出的那样，认为能够改进关于蒸馏咖啡质量的结果 的技术之一是预先灌输。这包括将热水引入容器，防止热水流出直到 内部压力已经达到预定值(如果必要的话，这已经保持预定时间)。 该操作应当允许水深穿透咖啡颗粒/粉末的微孔，由于其自身压力压缩 从而减小在所述孔中存在的气体物质的体积。该深穿透一 方面将允许 水冲击比仅仅由颗粒外覆盖层形成的表面显著更大的表面，且另一方 面将允许提取存在于颗粒中的香料和香精油(代表咖啡具有的大部分 物质)。因而，以这种方式，可以提取显著改进的咖啡香味和香料。 已经长期关注使用容器来制备饮料的事实由涉及该主题的许多
专利指示。例如以下专利
CH 406561, CH 605293, DE 3722554, DE 7430109U， EP 199953, EP 211511, EP 242556, EP 382001， EP 468078, EP 468079, EP 468080, EP 469162， EP 471094, EP 507905, FR 757358, FR 1198879， FR 1537031, FR 2062337, FR 2171306， FR 2556323, GB 938617, GB 2023086, US 2715868, US 2899886, US 3094917, US 3292527, US 3347151， US 3403617， US 3470812， US 3589272, US 4077551, US 4136202, US 4921712, WO 86/02537。
描述用于开启容器的各种方法的专利的进一步示例如下WO 2005090196， EP 1557373, EP 1243210, EP 1674007, EP 0726053， EP 1599117, WO 9507648, US 5243164, EP 1555218, EP 1247756。
所述专利文献大致描述了使用一次性密封容器来制备咖啡或饮 料的三种主要方法容器的第二壁在注入水之前被刺穿的第一种方 法，因而不使用预先灌输；使用容器基部中的可开启部分中的向内开 口的第二种方法(专利EP 1557373和EP 1243210);和第三种方法， 第三种方法使用预先灌输，其中，容器的第二壁由于注入水引起的内 部压力增加的直接结果而被刺穿。
关于第二种方法，专利EP 1243210和EP 1557373描述了两种非 常类似的方案，其中，容器通过基部壁的可开启部分向内变形而打开。在专利EP 1557373的案例中，可开启部分通过在内部压力达到预定 值之后使用外部沖床沿弱化线推压基部壁获得。相比而言，在专利EP 1243210的案例中，容器已经制有可开启部分，但是可开启部分定形 为使得在水开始注入容器中时形成阀。具体地，可开启部分靠在基部 的其余部分上，从而不能向外打开。因而，基部实际上通过外部接触 元件打开，在压力增加之后，容器充分膨胀时，外部接触元件与可开 启部分相互作用。相比而言，上述第三种方法具有两种主要形式。例 如在专利US 4136202中所述的第一种形式涉及由于压力增加(优选 在弱化区域处)而引起筒裂开。
在第二种形式中，在容器基部由于水进入产生的内部压力引起的 基部膨胀而被刺穿之后开始咖啡分配，意味着基部抵靠固定元件撕 裂，固定元件与容器壳体的基部整体形成且从基部突起(专利EP 468078和EP 507905 )。以这种方式获得的撕裂允许空气和液体在一 定压力下流出，该压力取决于对容器基部的刺穿的阻力和突起的尖元 件的形状。
然而，这些现有技术方案具有多个缺陷。当容器基部被向里推时， 产生咖啡颗粒微孔中的空气或气体的上述压缩的条件没有实现。由于 在整个容器中而不仅仅在微孔中同时存在液体和空气/气体，因此产生 压力的增加，意味着实际上仅仅微孔之外的空气被压缩。因而，水不 能穿过微孔，除非有边际现象，例如微型紊流，这可以动态地去除包 含在这些微孔中的一些中的空气的一部分。
然而，应当注意的是，在饮料分配步骤期间，由于对从孔流出的 饮料的动态阻力，容器内部压力有一定的新的增加，这可以允许水部 分地穿过咖啡颗粒;微孔。另一方面，在所述新的增加之后，在缺乏对 于穿过的液体流出来说必要的压力降低时，溶解的物质仅仅部分流出 颗粒。
因而，现有技术虽然能实现这样的结果饮料质量有时良好，但 是采用大致低效率的预先灌输处理，因而易于获得进一步的显著改 进。它们也有构造问题，尤其是包括由于需要随时间经过具有可重复 性和恒定性因而确保以要求的时间和方式撕裂容器的基部壁所需要 的部件公差范围较窄。
需要非常接近容器对刺穿的阻力的最大限制而工作，以获得满意的结果，这使得难以优化涉及的各种参数和公差的设定(泵能够达到 的最大压力，容器材料的可变形性和相对厚度，复合物的性质，环境 温度，刺穿元件的尖锐性，刺穿元件的突起程度和总体尺寸公差)。
由此可知，可能导致过早刺穿和甚至不刺穿的风险。此外，穿孔 有时可能过于坚决，从而开启不能充分地反抗流出的孔，或孔可能难 以开启，延长超过必要的分配时间。
如上文所述，其它已知方法在水开始进入容器之前或同时^L械地
刺穿容器基部(在一些情况下，使部分去除，在其它情况下使得界定 孔的边缘塑性变形)。为了构造简单，这些方法不使用预先灌输，相
反以其它方式寻求可接受结果高操作压力值，碾磨的颗粒的非常精 细的尺寸，高操作温度，降低的液压流率，由特定容器内部形状引起 的紊流现象。所有这些方法部分地适合于该目的，但是因而是复杂的 且不是非常可靠(在生产成本增加可接受的情况下)。其它方法使用 电子控制装置，从而在环境压力下获得非常适度的预先灌输，且然后 在随后的步骤期间升高压力，从而增加泵容量。
简而言之，所有这些现有技术方法获得不确定的或不完全满意的 结果，通常具有非常高的成本。
发明内容
在此情况下，形成本发明基础的技术目的在于提供一种克服了上 述缺陷的制备饮料的方法，以及提供允许实现该方法的设备和容器。
具体地，本发明的技术目的在于提供制备饮料的方法，和能够允 许制备具有最佳感官性质的饮料的相关容器和设备。
本发明的另一技术目的在于提供制备饮料的方法，和确保结果随 时间经过能够重复且保持恒定的相关容器和设备。
指定的技术目的和指出的目标实质上通过如权利要求所述的制 备饮料的方法、相关设备和容器而实现。
本发明的进一 步特征和益处从参考附图所示的制备饮料的方法 以及相关设备和容器的多个优选非限制性实施例的以下详细说明更 加清楚，在附图中图1是根据本发明制成的设备的部分示意性侧视图； 图2是图1的设备的侧部截面图； 图3是根据本发明的容器和容器切削装置的示意图； 图4示出了根据线IV-IV的图3的容器和切削装置；和 图5-7是根据本发明的方法的多个步骤的示意图。
具体实施例方式
根据本发明的制备饮料的方法包括使用容器1 (例如，具有图3 和4所示的类型)，容器1具有由侧壁4连接的第一壁2和第二壁3, 且容纳要被提取的物质5,例如咖啡粉末或颗粒。有利地，容器1也 可以包含图4所示类型的过滤器或扩散器6。此外，在附图所示的实 施例中，第一壁2是容器的上壁，而第二壁3是容器的下壁。
已知的是，制备饮料的方法包括以下操作步骤形成通过容器1 的第一壁2的第一开口 ，形成通过容器1的第二壁3的第二开口 7， 将热水通过第一开口注入容器l和使得饮料通过第二开口 7流出。
第一开口可以任何方式形成，例如使用与设备9的可移动部分整 体形成的长钉8，如附图所示和以下所述。
类似地，水能够以任何方式注入容器1，例如使用与刺穿第一壁 2的长钉8直接或间接相关的通道。
继而，根据本发明，形成第二开口 7的步骤包括多个步骤，饮料 必须能够通过第二开口 7流出。首先，有如下操作步骤，其中，通过 容器1的第二壁3形成以线性方式延伸的至少一个切口 10。所述切口 10，优选在注射步骤之前形成，有利地在不去除容器1壁的材料的情 况下大致形成，使得该切口被第二壁13的两个相邻部分11界定。切 口 IO优选使用刀片12获得。此外，它可以直线方式延伸和以曲线方 式延伸，但是优选使得它不限定凸角部分，即，使得切口 10的两个 不相邻点之间的距离总是大于在这两点间的所有点之间的相互距离。
此外，形成切口 10的步骤优选在不影响容纳在容器1 (具体地，
最终，在最通常的实施例中，切口 IO通常制成为使得它具有2和6 mm 之间的长度。
取决于需要，可以形成多个切口 10,每个由容器l基部的两个相
13邻部分ll界定，切口 10可以各处于第二壁3的不同区域中或可以相交。
也应当强调的是，形成切口 10的步骤可以在与制备饮料不同的 时刻进行。在容器l被生产时，可以已经形成切口。然而，在这种情 况下，切口 IO优选被覆盖，以保留容纳在容器中的物质的感官性质。 例如，每个容器可以单独地包装在封闭密封的包装件中，或切口可以 用粘结剂保护膜覆盖，在使用容器之前，所述粘结剂保护膜必须被去 除。
在已经形成切口 IO之后，接下来进行以下步骤在该步骤期间， 界定切口 10的第二壁3的相邻部分11可以再次彼此接近，以大致防 止饮料通过切口直接或间接流出，如下文所述。这首先需要在必要时 从切口 IO去除使用的切削装置35 (刀片12或其它)。仅仅在此时界 定切口 10的相邻部分11才会自由地再次彼此4妻近，如果必要的话返 回到其开始位置。具体地，当形成切口 10的操作已经使得相邻部分 ll从其初始位置移动(通过弹性变形)(通常朝容器1的内部移动) 时，相邻部分的实际再次接近可以在随后的注射步骤之前(例如由于 相邻部分11的弹性)或在注射步骤之后(由于在容器1内部产生的 压力增加)发生。此外，由于注射步骤，容器l内部压力增加可以使 得切削装置35从切口 10驱出。
在任何情况下，根据本发明，再次接近的步骤以这种的方式进行 在所述步骤之后，切口 10具有这样的横向尺寸和/或形状，使得它大 致防止液体通过，^f旦是允许空气通过。如下文所述，以这种方式，切 口 IO允许空气驱除容器I,且同时允许饮料的最佳预先灌输。如果这 不可行，在再次接近步骤之后，切口 10将仍优选具有这样的横向尺 寸和/或形状，使得它大致防止要被提取的物质5 (咖啡)的颗粒通过， 所述颗粒通常由通过所述物质的最初水滴去除。因而，在这种情况下， 可以识别另一操作步骤借助于由注入容器1的水携带靠近切口 10 的所述颗粒阻塞所述切口 10。可以容易想到，在该阻塞步骤期间，一 些液滴离开第二开口 7，直到第二开口 7被完全阻塞。然而，在这种 情况下，不可能称之为饮料分配。
因而，当切口 10被形成使得它具有这样的横向尺寸以便它满足 上述两个要求之一时，在将水注入容器l之后，容纳在容器l中的空气的至少一部分被驱除，在此之后可以分配多滴液滴，但是之后一段 时间饮料分配基本上被阻止。
换句话说，在水进入容器1时，通过第二壁3形成的切口 10用 作阀，实践中由于容纳在容器1中的空气或气体而被开启，但是由于 固体颗粒密集的多滴最初液滴而关闭。
当切口 10的横向尺寸太小而不能允许空气通过时也是如此。在 该情况下，界定切口 10的边缘大致共面且邻接在一起，但是不彼此 成整体。然而，容器1中的微小过压(例如，约0.1 bar)足以使界定 切口 10的两个边缘移动彼此远离，稍微弯曲从而形成足以4吏气体通 过的间隙。然而，在本专利申请中，所述微小弯曲不认为是第二壁3 的变形，因为该定义专门保留用于允许饮料通过的变形。
如已经指出的那样，关于所公开的方法，饮料仍不能离开容器l, 因为第二开口 7可能仍然认为未完全形成。
因而，在公开的方法的随后步骤中，在上述空气驱除之后，通过 继之以注入热水到容器1的步骤，容器1的内部压力进一步增加，以 产生第二壁3的实质性变形(弹性或永久)，且因此界定切口 10的 相邻部分11彼此远离移动，从而饮料能够通过。此外，取决于需要， 第二壁3的变形可以影响第二壁的仅仅一部分(在附图所示的设备中 如此)或第二壁3的全部。
因而，注射步骤继而有利地分成第一子步骤和第二子步骤，在第 一子步骤期间，容器l中的内部压力增加，但第二壁3不变形而驱除 空气，在第二子步骤期间，压力进一步增加且相反使得第二壁3变形 (有利地，弹性变形)。实践中，从第一子步骤转到第二子步骤对应 于超过阈值压力以克服容器1的第二壁3的结构阻力和/或允许驱除阻 塞切口 10的任4可颗粒。
立即清楚的是，如果切口 10具有非常有限的横向尺寸，那么使 得第二壁3实质上变形的步骤所需要的力必须大于允许边缘彼此远离 移动从而空气能够流出所需要的力。这种情况由以下事实加强积聚 在切口 10处的^:观颗粒在切口 IO上具有阻塞作用，这有助于保持其 大致封闭密封，从而防止液体通过。应当注意的是，近似地和示意性 地，可以想到具有平均直径为约0.1-0.2 mm的球形的微型颗粒，从而 允许它们通过切口 10,因而不阻塞切口 IO并允许液体流出，需要的变形比仅仅允许空气或液体通过来说足够的变形大很多。由此可以想 到，在切口 10实际上开启和允许饮料通过之前，压力必须显著升高。
近似地，过压必须是允许空气简单通过的过压的至少20 - 30倍。然 而，应当注意的是，在此提供的所有值仅仅是通过示例的方式给出， 且决不限制本发明，因为实践中它们不可分开地关联到切口 10的形 状和尺寸以及用于制造容器1的第二壁3的材料的厚度和类型。
图5-7示意性地示出了步骤形成切口 10，将界定切口的相邻 部分再次接近和随后使得容器1的第二壁3变形。
也应当注意的是，如果通过第二壁3形成两个或更多切口 ，那么 上述所有步骤，尤其是使得界定切口的相邻部分11再次接近和移动 离开的步骤，优选对每个切口 IO进行。
关于饮料的生产，应当注意的是，在增加压力和驱除空气的步骤 中，由于切口 IO仍关闭，液体在颗粒的微型腔中有深的和广泛的穿 透，这允许提取充足的期望感官物质，且借助于粒间空间中的空气和 /或气体被逐渐驱除的事实而成为可能。因而，在驱除结束时，剩留的 空气/气体仅仅在单独颗粒的微孔中，因而易于压缩且其体积能够减小 高达5-10倍。然而，所述空气的实际压缩取决于容器1中的内部压 力，从而在第二壁3的变形和/或驱除阻塞颗粒允许饮料流出切口 10 时(最大压力时刻)实现最大压缩。
在紧接饮料开始分配之后，容器1中的内部压力快速降低，从而 允许微孔中的空气/气体再次膨胀，将之前渗透在微孔中的水推出，且 同时从颗粒内部提取香料。该现象的迅速性也使得微型紊流现象对于 提取过程非常有用。
上述方法可以用适合于该目的的任何设备9实施。
然而，用于实施上述方法的设备9的优选实施例在下文参考图1 -4描述。
通常，设备9包括至少一个壳体13，容纳要被提取的物质5的容 器1可以插入所述壳体13,且与用于形成通过容器1的第一壁2的第 一开口的装置14和用于形成通过容器1的第二壁3的第二开口 7的 装置15相关。有利地，壳体13定形为匹配必须插入其中的容器1。
在所示实施例中，设备9也包括主本体16和次本体17,主本体 16和次本体17彼此结合#:作以形成壳体13。虽然壳体13的体积几
16乎全部在主本体16内，但是次本体17可相对于主本体16在开启位 置和关闭位置之间移动，在开启位置中，它允许接近壳体13,在关闭 位置中，它封闭地密封壳体13且形成其上部封闭壁。
具体地，壳体13大部分在主本体16的上表面中形成，而次本体 17位于上表面上方且按照水平旋转轴线18在主本体16处枢转。因而， 次本体17可以在关闭位置(其中，在附图中是水平的)和开启位置 (其中，相对于关闭位置向上旋转)之间旋转。在图1和2中，次本 体17显示为在开启和关闭位置之间的中间位置。
密封装置19，在附图中显示为环形密封件，插入在主本体16和 次本体17之间，设计成在容器1和次本体17之间形成密封。
也有至少一个排放管(未示出)，所述排放管以已知的方式允许 饮料流出壳体13。
主本体16和次本体17的往复运动通过用于使次本体17相对于 主本体16移动的装置20来保证。
在图l所示的实施例中，移动装置20包括
至少一个第一摇臂21，所述至少一个第一摇臂21的中间部分在 主本体16处枢转；
至少一个致动器元件22,所述至少一个致动器元件22与第一摇 臂21的第一端23相关联；和
至少一个杆24,所述至少一个杆24的第一端25在第一摇臂21
的第二端26处枢转，且第二端27在次本体17处枢转。
然而，有利地，设备9包括镜像地安装在主本体16两侧上的两 个第一摇臂21和两个杆24，而致动器元件22与所述两个第一摇臂 21都相关联。致动器元件22例如可以包括C形元件，其中，C形元 件的两个臂连接到所述两个第 一摇臂21,而中间部分形成用户的手柄 (未示出)。
第一摇臂21围绕其使用致动器元件22在主本体16处枢转的点 的旋转借助于杆24使得次本体17在开启位置和关闭位置之间旋转。
在图l所示的实施例中，第一摇臂21具有弯曲形状(大致形成 直角)，且致动器元件22按照大致平行于连接点28和点29的线的 动作方向X连接到摇臂，在点28处，第一摇臂21在主本体16处枢 转，在点29处，杆24在第一摇臂21处枢转(图1 )。每个第一摇臂21能够在最大牵引位置和壳体13开启的位置(所 述位置在附图中未示出)之间移动，在最大牵引位置，点29在点28 下方竖直对齐，在点29处，杆24在第一摇臂21处枢转，在点28处， 第一摇臂21在主本体16处枢转。
当第一摇臂21处于开启位置时，杆24在第一摇臂21处枢转的 点29按照第二旋转方向(在图1中是顺时针)相对于最大牵引位置 旋转通过预定旋转角。在第一摇臂21的最大牵引位置中，次本体17 处于最靠近主本体16的位置，且因而最大地按压密封装置19。
然而，为了防止壳体13无意开启，设备9也包括在次本体17处 于关闭位置时锁定杆24的装置30，所述装置包括至少一个齿31和定 形为匹配齿的至少一个腔32, —个与杆24相关联且另一个与主本体 16相关联(图1中两个)。图8示出了移动装置20的可选实施例。 第一摇臂21的形成第一端23的部分用与点28同心的第一齿圈50替 代，在点28处，第一摇臂21在主本体16处枢转。第一齿圏50与第 二齿圈51啮合，第二齿圈51借助于销52在主本体16处枢转。第二 齿圏51可以通过致动器元件22围绕销52被旋转驱动，致动器元件 22可以直接刚性连接到第二齿圈51或者刚性连接到通杆(through-bar) (未示出)，所述通杆将设置在主本体16两侧上的两个第一齿 圈51结合(与上文关于第一摇臂21描述的类似)。因而，在这种情 况下，致动器元件22不被刚性地约束于第一摇臂21,而仅仅与第一 摇臂21接合。
用于将热水注入到容器i的装置与壳体13相关联，在所示实施 例中包括「终止于凹部34的通道33，凹部34围绕用于形成第一开口的 装置14延伸，用于形成第一开口的装置14继而包括与次本体17整 体形成的固定长钉8，固定长钉8设置成使得在壳体13关闭时突起到 壳体13中，从而刺穿容器1。
在任何情况下，用于喷射水和形成第 一 开口的装置可以采用任何 形式(例如，通道33可以延伸到长钉8中，长钉8可以制成中空的)。
所公开的设备9的核心包括这样的事实用于形成第二开口 7的 装置15包括切削装置35，切削装置35设计成形成通过第二壁3的至 少一个线性切口 10;装置15也包括移动装置36，移动装置36用于 使得切削装置35和壳体13在切削位置和原始位置之间往复移动，在切削位置中，切削装置35突起到壳体13中且能够切削插入到壳体13中的容器1的第二壁3,在原始位置中，切削装置35不能与插入到壳体13中的容器1干涉。如图2所示，在所示情况下，主本体16和壳体13保持固定，而移动装置36仅仅作用于切削装置35。
在所示实施例中，切削装置35包括与杆37的上端整体形成的至少一个刀片12,所述至少一个刀片12能够在壳体13下方在下部位置和上部位置之间竖直移动。刀片12的厚度优选是有限的，从而产生的切口 IO是按照本发明的大致线性切口 IO(直线或曲线)。杆37用通过主本体16的液压密封件可滑动地安装。
移动装置36移动杆37,使得当杆37处于上部位置时，刀片12突起到壳体13中，且当杆37处于下部位置时，刀片12插入到在壳体13的基部制成的凹部38中。凹部38也可以具有界定第二壁3的可以变形的区域的功能。如果壳体13的基部定形为匹配第二壁3,那么第二壁3的仅仅凹部38处的部分可以经受上述变形步骤。
在所示实施例中，移动装置36包括至少一个第二摇臂39,第二摇臂39的中间部分在主本体16处枢转，在第一端40处连接到切削装置35 (连接到杆37)且在第二端41处连接到致动器元件42。以这种方式，第二摇臂39能够在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置中，切削装置35处于原始位置(图2)，在第二位置中，切削装置35处于切削位置(未示出)。
有利地，弹性复位元件(弹簧)43连接到第二摇臂39,使得在没有来自于致动器元件42的应力的情况下，第二摇臂39保持在其第一位置。在图2中，弹性元件43连接在第二摇臂39和致动器元件42之间。致动器元件42的向上移动被主本体16的竖直突起44阻止，竖直突起44也具有下述的其它功能。
此外，在优选实施例中，用于移动切削装置35的装置36由次本体17的移动装置20直接操作。为此，致动器元件42具有第一接合元件45，在主本体16从开启位置朝关闭位置移动时，第一接合元件45能够与移动装置20接合，尤其是接合与第一摇臂21整体形成第二接合元件46，以使得致动器元件42移动，从而使得切削装置35朝切削位置移动。
具体地，当次本体17接近关闭位置时，第二接合元件46钩到(hook to)第一接合元件45上，从而第一摇臂21的进一步旋转(在图2中为逆时针)引起致动器元件42的旋转-移动(向图2的右侧运动)，从而引起第二摇臂39的旋转(在图2中为逆时针)，第二摇臂39使得切削装置35朝切削位置提升。由于次本体17接近关闭位置，容器1实际上锁定在壳体13中且其第二壁3能够由切削装置35容易地切削。
一旦已经形成切口 10,第一摇臂21的进一步旋转就使得第一接合元件45与刚性突起44相互作用，突起44与主本体16整体形成，且构成脱离元件。部分由于第一接合元件45的倾斜形状，其与突起44的相互作用使得突起向下旋转，从而导致第一接合元件45从第二接合元件46释放。在这点上，弹性复位元件43使得第二摇臂39和致动器元件42返回到图2所示的初始位置，从而使得切削装置35从壳体13缩回。最后，应当注意的是，各种部分定尺寸为使得在次本体17到达其关闭位置之前致动器元件42从第一摇臂21脱离。
最后，如已经指出的那样，本发明也涉及允许实现上述方法的用于制备饮料的容器。
在已知的方式中，所述容器容纳要被提取的物质且至少包括第一壁2和第二壁3，第一壁2设计成形成要注入容器中的水的入口壁，第二壁3设计成形成通过水和要提取的物质之间的相互作用获得的饮料的出口壁。
根据本发明，第二壁3具有至少一个切口 10,切口 IO以线性方式延伸，大致在不用从第二壁3去除材料的情况下形成。切口由第二壁的彼此接近的两个相邻部分11界定，且具有这样的尺寸和/或形状，使得在界定切口 (上述类型)的相邻部分11在必要时再次彼此接近之后，它允许空气通过且大致直接或间接地防止液体通过。
具体地，切口 10具有这样的尺寸和/或形状，使得在界定切口的相邻部分11在必要时再次彼此接近之后，它大致防止容纳在容器1中的物质颗粒通过，水携带所述颗粒到容器l，所述颗粒和切口 10彼此结合操作以防止液体通过。
如已经指出的那样，切口 10可以具有在2和6mm之间的长度。
此外，容器可以具有多个切口 10,每个切口由4皮此4妄近的两个相邻部分11界定，所述切口可以各处于第二壁3的不同区域，或者可
20以相交。
二壁的切口 IO在制造容器时形成。本发明带来了重要的益处。
首先，公开的方法允许在不需要窄公差或特别复杂和昂贵的机械、机电或电子部件的情况下进行可靠和恒定的预先灌输。
此外，它不会受到咖啡颗粒的堵塞。在堵塞的情况下，容器中的压力将再次快速增加，从而自动地消除阻塞。然而，应当强调的是，实践已经表明，阻塞现象通常仅出现在颗粒密集的最初饮料滴时。
所述设备具有极大的益处，使用单个操作运动，能够控制与形成切口和关闭/开启壳体有关的所有操作。
此外，用于通过齿和腔之间的相互作用关闭壳体的方法确保最大的容量来吸收源自于内部压力的应力。
也应当注意的是，本发明相对容易制造，且甚至与实施本发明有关的成本不是非常高。
所述发明可以多个方式进行修改和调整，而不偏离本发明构思的范围。
本发明的所有细节可以由技术上等价的元件替代，且实践中，使用的所有材料以及各种部件的形状和尺寸可以根据要求任意选择。
权利要求
1.一种通过使得热水通过容器(1)来制备饮料的方法，容器(1)具有第一壁(2)和第二壁(3)，且容纳要被提取的物质(5)，所述方法包括以下操作步骤形成通过容器(1)的第一壁(2)的第一开口；形成通过容器(1)的第二壁(3)的第二开口(7)；将热水通过第一开口注入容器(1)；和使得饮料通过第二开口(7)流出；所述方法特征在于，形成第二开口(7)的步骤继而包括以下操作步骤通过容器(1)的第二壁(3)形成以线性方式延伸的至少一个切口(10)，所述切口大致在不从第二壁去除材料的情况下形成，所述切口(10)由第二壁(3)的两个相邻部分(11)界定；如果必要的话，允许界定切口(10)的第二壁(3)的相邻部分(11)再次彼此接近；和在所述再次接近之后，通过所述注射热水，增加容器(1)的内部压力，继而使得在实质上不分配饮料的情况下至少部分驱除容纳在容器中的空气；和借助于第二壁(3)的向外变形，至少在所述相邻部分(11)处，界定切口(10)的相邻部分(11)彼此远离移动，从而允许饮料流出。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，相邻部分(11) 再次彼此接近的步骤在所述注射步骤之前发生。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，相邻部分(11) 再次彼此接近的步骤包括由所述注射步骤引起所述相邻部分再次彼 此4妄近。
4. 根据前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，相口 ( io)具有使得它允许i气通过的尺;和/或形状。'^ 口
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，相邻部分再次彼 此接近的步骤以这样的方式进行在所述步骤之后，切口 (10)具有 使得它大致防止液体通过的尺寸和/或形状。
6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，相邻部分再次彼 此接近的步骤以这样的方式进行在所述步骤之后，切口 (10)具有 使得它大致防止要被提取的物质(5)中的颗粒通过的尺寸和/或形状， 所述颗粒由注射到容器(1)中的水携带到切口 (10),以这种方式 由切口 (10)与积聚在切口处的物质(5)中的颗粒结合操作来防止 液体通过切口 ( 10)。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括使用要被 提取的物质(5)中的颗粒来阻塞切口 (10)的步骤，所述颗粒由注 射到容器(1 )中的水携带到切口 ( 10)。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述阻塞步骤发 生在注射步骤开始时，在第二壁(3)的变形允许饮料分配之前。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在第二壁(3)的 变形步骤期间，也有驱除颗粒的步骤。
10. 根据前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，所 述注射步骤分成第一子步骤和第二子步骤，在第一子步骤期间，在第 二壁(3)不变形且没有饮料分配的情况下，容器(1)中的内部压力 显著增加，在第二子步骤期间，压力进一步增加，使得第二壁(3) 变形，从而引起饮料分配。
11. 根据前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，第 二壁(3)的变形步骤包括壁的弹性或永久性变形。
12. 根据前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，形 成至少一个切口 ( 10)的步骤包括形成以直线方式延伸的切口 ( 10)。
13. 根据权利要求1到11中任何一项所述的方法，其特征在于， 形成至少一个切口( IO)的步骤包括形成以曲线方式延伸的切口 ( 10)。
14. 根据前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，所 述切口 ( 10)使用切削装置(35)形成。
15. 根据权利要求3到14中任何一项所述的方法，其特征在于， 界定孔的壁的相邻部分再次彼此接近的步骤也包括在注射步骤之后 从切口 (10)驱出切削装置(35)。
16. 根据前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，形 成切口 (10)的步骤在不影响容纳在容器(1)中的物体的情况下进 行。
17. 根据前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，切口 ( 10)制成为具有2和6mm之间的长度。
18. 根据前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，在 形成切口 (10)的步骤期间，形成多个切口，每个切口由两个相邻部 分(ll)界定，对于每个切口 (IO)而言，都包括界定切口的相邻部 分(11 )再次彼此接近和;f皮此远离移动的所述步骤。
19. 根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述切口以这 样的方式形成，使得每个切口处于第二壁(3)的不同区域中。
20. 根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述切口中的 至少一些相交。
21. 根据前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，所 述第二壁(3)的变形步骤仅仅涉及第二壁(3)的在切口 ( 10)处的部分。
22. 根据前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，所 述第二壁(3)的变形步骤涉及全部第二壁(3)。
23. 根据前述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，形 成切口 (10)的步骤在制造容器期间进行。
24. —种通过使得热水通过容器(1 )来制备饮料的设备，容器 (1 )容纳要被提取的物质(5 )，所述设备包括用于容纳要被提取的物质(5)的容器(l)的至少一个壳体(13);与壳体(13)相关联的用于形成通过容器(1 )的第一壁(2)的 第一开口的装置(14);与壳体(13)相关联的用于形成通过容器(1 )的第二壁(3)的 第二开口 (7)的装置(15);和用于将热水注射到容器(1 )的装置，所述装置与壳体(13)相 关联；所述设备(9)特征在于，用于形成第二开口 (7)的装置(15) 包括切削装置(35),所述切削装置(35)设计成形成通过第二壁 (3)的以线性方式延伸的至少一个切口 (10);和移动装置(36), 所述移动装置(36)使得切削装置(35)和壳体(13)在切削位置和 原始位置之间相对于彼此移动，在切削位置中，切削装置(35)突起 到壳体(13)中且能够切削插入到壳体(13)中的容器(1 )的第二壁(3)，在原始位置中，切削装置(35)不能与插入到壳体(13) 中的容器(1 )干涉。
25. 根据权利要求24所述的设备，其特征在于，所述移动装置(36) 使得在注射装置开始提供热水到容器中之前切削装置(35)移 动到切削位置。
26. 根据权利要求24或25所述的设备，其特征在于，所述切削 装置(35)包括至少一个刀片(12)。
27. 根据权利要求26所述的设备，其特征在于，所述刀片(12) 与杆(37)的上端整体形成，所述杆(37)能够在壳体(13)下方在 下部位置和上部位置之间竖直移动，所述移动装置(36)移动所述杆(37) 。
28. 根据权利要求27所述的设备，其特征在于，当杆(37)处 于上部位置时，刀片(12)突起到壳体(13)中，且当杆(37)处于 下部位置时，刀片(12)不突起到壳体(13)中。
29. 根据权利要求24， 25, 26或27所述的设备，其特征在于， 设备也包括主本体(16)和次本体(17),次本体(17)和主本体(16) 一起形成壳体(13)，次本体(17)能够相对于主本体(16)在开启 位置和关闭位置之间移动，在开启位置中，它允许接近壳体(13)， 在关闭位置中，它封闭壳体(13)。
30. 根据权利要求29所述的设备，其特征在于，壳体(13)大 部分在主本体(16)上表面中形成，次本体(17)位于所述上表面上 方。
31. 根据权利要求30所述的设备，其特征在于，次本体(17) 在主本体(16)处枢转。
32. 根据权利要求31所述的设备，其特征在于，次本体(17) 按照水平旋转轴线枢转，处于开启位置的次本体(17)相对于关闭位 置向上旋转。
33. 根据权利要求29到32中任何一项所述的设备，其特征在于， 还包括用于使次本体(17)相对于主本体(16)在所述开启和关闭位 置之间移动的装置(20)。
34. 根据权利要求33所述的设备，其特征在于，移动装置(20) 包括至少一个第一摇臂(21),所述至少一个第一摇臂(21)的中间 部分在主本体(16)处枢转；至少一个致动器元件(22)，所述至少一个致动器元件(22)与 第一摇臂(21)相关联以旋转地驱动第一摇臂(21);和至少一个杆(24),所述至少一个杆(24)的第一端(25)在第 一摇臂(21)的第二端(26)处枢转，且所述至少一个杆(24)的第 二端(27 )在次本体(17 )处枢转；第一摇臂(21)的旋转借助于杆(24)使得次本体(17)在所述 开启位置和关闭位置之间旋转。
35. 根据权利要求34所述的设备，其特征在于，第一摇臂(21) 具有弯曲形状。
36. 根据权利要求35所述的设备，其特征在于，致动器元件(22) 按照大致平行于将第一摇臂(21)在主本体(16)处枢转的点(28) 和杆(24)在第一摇臂(21)处枢转的点(29)连接的线的动作方向 连接到第一摇臂(21 )。
37. 根据权利要求34所述的设备，其特征在于，第一摇臂(21) 包括与第一摇臂(21 )在主本体(16)处枢转的点(28)同心的第一 齿圈(50)，致动器元件(22)控制第二齿圈(51 ),所述第二齿圏(51)在主本体(16)处枢转且与第一齿圈(50)啮合。
38. 根据权利要求34, 35， 36或37所述的设备，其特征在于， 还包括在次本体(17)处于关闭位置时锁定杆(24)的装置(30)。
39. 根据权利要求38所述的设备，其特征在于，所述锁定装置 (30)包括至少一个齿(31)和定形为匹配齿的至少一个腔(32)，一个与杆(24)相关联且另一个与主本体(16)相关联
40. 根据权利要求34到39中任何一项所述的设备，其特征在于， 第一摇臂(21)能够在最大牵引关闭位置和壳体(13)开启的位置之 间移动，在最大牵引关闭位置，杆(24)在第一摇臂(21)处枢转的 点(29)在第一摇臂(21 )在主本体(16)处枢转的点(28)下方竖 直对齐，在壳体(13)开启的位置中，杆(24)在第一摇臂(21 )处 枢转的点(29)相对于最大牵引位置旋转通过预定旋转角。
41. 根据权利要求34到40中任何一项所述的设备，其特征在于， 包括镜像地安装在主本体(16)两侧上的两个第一摇臂(21)和两个杆(24),致动器元件(22)与所述两个第一摇臂(21)都相关联。
42. 根据权利要求29到41中任何一项所述的设备，其特征在于， 还包括插入在主本体(16)和次本体(17)之间的阻尼器和密封装置。
43. 根据权利要求24到42中任何一项所述的设备，其特征在于， 移动装置(36)包括至少一个第二摇臂(39)，第二摇臂(39)能够 围绕其中间部分旋转，在第一端(40)处连接到切削装置(35)且在 第二端(41)处连接到致动器元件(42),第二摇臂(39)能够在第 一位置和第二位置之间移动，在第一位置中，切削装置(35)处于原 始位置，在第二位置中，切削装置(35)处于切削位置。
44. 根据权利要求43所述的设备，其特征在于，还包括连接到 第二摇臂(39)的弹性复位元件(43),使得在没有来自于致动器元 件(42)的应力的情况下，第二摇臂(39)保持在其第一位置。
45. 根据权利要求44所述的设备，其特征在于，弹性元件(43) 安装在第二摇臂(39)和致动器元件(42)之间。
46. 根据一又利要求29和权利要求33到45中任4可一项所述的设 备，其特征在于，用于移动切削装置(35)的装置(36)由移动装置(20)操作。
47. 根据权利要求46所述的设备，其特征在于，致动器元件(42) 具有第一接合元件(45)，在主本体(16)从开启位置朝关闭位置移 动时，第一接合元件(45)能够与移动装置(20)接合，以使得致动 器元件(42)移动，从而使得切削装置(35)朝切削位置移动。
48. 根据权利要求47所述的设备，其特征在于，还包括用于使 得致动器元件(42)从移动装置(20)脱离的装置，设置成使得在切 削装置(35)已经到达切削位置之后使致动器元件(42)脱离。
49. 根据权利要求48所述的设备，其特征在于，移动装置(20) 设置成使得在次本体(17)到达关闭位置之前使致动器元件(42)脱 离。
50. 根据权利要求24到49中任何一项所述的设备，其特征在于， 在所述壳体(13)的基部中形成凹部(38)，所述凹部(38)在实践 中设置在容器的由切削装置(35)影响的部分处。
51. 根据权利要求28到50中任何一项所述的设备，其特征在于， 当所述杆(37)处于下部位置时，所述刀片(12)插入到凹部(38)中。
52. —种用于制备饮料的容器，所述容器容纳要被提取的物质且 至少包括第一壁(2)和第二壁(3),第一壁(2)设计成形成要注 入容器中的水的入口壁，第二壁(3)设计成形成通过水和要提取的 物质之间的相互作用获得的饮料的出口壁，所述容器特征在于，第二 壁(3 )具有至少一个切口 (10),切口 (10)以线性方式延伸，大 致在不用从第二壁(3)去除材料的情况下形成，且由第二壁的彼此 接近的两个相邻部分(11 )界定，切口 ( 10)具有这样的尺寸和/或形 状，使得在界定切口的相邻部分(11)在必要时再次-波此接近之后， 它允许空气通过且大致直接或间接地防止液体通过。
53. 根据权利要求52所述的容器，其特征在于，切口 (10)具 有这样的尺寸和/或形状，使得在界定切口的相邻部分(11 )在必要时 再次彼此接近之后，它大致防止容纳在容器(1)中的物质颗粒通过， 所述颗粒和切口 ( 10) ^f皮此结合4喿作以防止液体通过。
54. 根据权利要求52或53所述的容器，其特征在于，切口 (10) 具有在2和6 mm之间的长度。
55. 根据权利要求52到54中任何一项所述的容器，其特征在于， 容器具有多个切口 ( 10)，每个切口由彼此接近的两个相邻部分(11 ) 界定。
56. 根据权利要求55所述的容器，其特征在于，所述切口 (10) 各处于第二壁(3)的不同区域。
57. 根据权利要求55所述的容器，其特征在于，所述切口 (10) 中的至少一些相交。
全文摘要
一种通过使得热水通过容器(1)来制备饮料的方法，其中，首先通过容器(1)的第二壁(3)形成以线性方式延伸的至少一个切口(10)，所述切口大致在不从容器去除材料的情况下形成。然后，如果必要的话，允许界定切口(10)的第二壁(3)的相邻部分(11)再次彼此接近，之后，通过注射热水进入容器，增加容器的内部压力，使得在实质上不分配液体的情况下至少部分驱除容纳在容器中的空气，且借助于第二壁(3)的变形，界定切口(10)的相邻部分(11)彼此远离移动，从而允许饮料流出。本发明也涉及用于实施该方法的设备和容器。
文档编号A47J31/40GK101677711SQ200880018923
公开日2010年3月24日 申请日期2008年6月4日 优先权日2007年6月5日
发明者G·阿库尔西 申请人:克里亚利投资公司