专利名称：饮料配料胶囊以及基于胶囊的饮料生产方法
技术领域：
本发明涉及用于容纳配料的胶嚢，其中可通过使在压力下的液体例如 热水与该胶嚢内容纳的配料接触，用该配料生产饮料或可食用液体。
本发明还涉及设计用于通过将液体注入配料容纳胶嚢生产饮料或可食 用液体的饮料生产设备。
最后，本发明还涉及用于使用配料容纳胶嚢生产々欠料的方法。
背景技术：
一些使用饮料配料容纳胶囊的饮料系统因被输送饮料的质量以及制备 的方便和简易性而广受欢迎。 一个典型示例是使用被密封的、容纳磨碎咖 啡粉的胶嚢与配套咖啡机生产咖啡。
本发明尤其涉及被填充配料并然后在制造点被密封的胶嚢的使用。这 种胶嚢然后被插入饮料生产机(例如，咖啡机)，而用户不必手动地打开 胶嚢的至少一个面。
根据此已知技术，在胶嚢插入饮料生产机之后，利用机器本身的专用 元件对胶嚢的入口侧和出口(排放)侧开口。
已知这样的技术的一些示例，即在该技术中，机械穿孔装置刺入胶嚢 的入口侧和出口侧以产生入口和排放开口。
其它示例j吏用用于仅在入口侧打开胶嚢的主动机械穿孔装置。 一旦入 口侧被开口，则在压力下的7JC被注入胶嚢而胶嚢内的压力一直增加，直到 内部压力使得胶嚢的出口侧打开、穿孔或破裂。通过将胶嚢的出口侧挤压 在例如专用机械开口装置上可帮助打开胶嚢的排放侧。
WO 2005/066040A2 ^S开了一种胶嚢和一种用于制4^大料的方法，其
中密封胶嚢的壁包含第一削弱区域和第二区域，该第一削弱区域适于被作 用在所述胶嚢外侧上的加压液体穿孔，而该第二区域适于在胶嚢内存在的 饮料在该第二区域上施加的压力的作用下破裂。
尽管将外部穿孔装置引入胶嚢增加了复杂性，并且会带来问题(污垢、 胶嚢内容纳的配料导致的饮料生产机的外部穿孔件污染，等等)，但是
WO 2005/06640内提出的使胶嚢的削弱区域暴露在注射压力下的技术没有 构成一种可靠的开口模式。此外，此解决方案不能在胶嚢内沿合适方向注 入水以润湿、萃取和/或溶解全部配料。
WO 2004/078009示出用于使容器内的可液体^t配料流体化的技术。 流体分配件将水沿不垂直于容器的顶面的方向直接引入配料室。此技术更 多地是针对可溶性差的产品例如乳脂，对于该产品，流体化实现了在液体 内的改进的、更迅速的分散。
EP1344722示出一种具有刚性内部过滤板的饮料配料容纳胶嚢，该过 滤板具有用于与胶嚢壁的相邻表面共同限定开口通道的褶皱，该开口通道 被分别在胶囊的进水侧和出水侧分配和收集液体的压紋限定。为了确保此 分配和收集效果，限定开口通道的过滤板必须在配料体积的整个表面上延 伸，而压紋必须与胶嚢的相邻表面相互作用以便实现正确的分配效果。
但是，对于包含压实的配料例如压实的磨碎咖啡饼的胶嚢，另一个问 题是确保配料完全润湿。配料的润湿决定了配料的萃取程度(即，液体萃 取的全部固体的量)。如果固体的一些区域未被合适地润湿，则在最终萃 取的液体内将发现较少的固体。因此，迄今为止，优选地提供用于将水注 射到胶嚢内的多个穿孔点以确保水合适地分配到配料中。
例如，EP0604615或EP0870457说明了 一种用于利用多个穿孔针萃取 柔性袋的系统。但是，具有多个注射点使得系统更加复杂，并且由于胶囊 的紧致性需要更高的闭合力以便刺穿胶嚢。另一方面，仅具有一个中心注 射点的问题是必须确保水合适地分配到配料中。
因此，目前不存在可消除机器的复杂性以及与注水有关的问题而同时 正确地执行胶嚢内注水的解决方案。
因此，本发明的一个目标是提供一种满足这些要求的技术。
发明内容
通常， 一种思想是将水流转向装置并入胶嚢本身，从而这些水流转向 装置仅与关联胶嚢共同使用一次。根据本发明的一个总体思想，水流转向
装置可以AI^嚢的内部机械构件，该机械构件帮助 -生成用于水流的开口，和/或
- 一旦水流已经通过胶嚢的开口，则使用其轮廓朝相邻胶嚢壁被封闭 的元件(孔、包封通道、狭槽)使水流的方向改变方向(转向)。
该目标优选地利用独立权利要求的特征实现。从属权利要求进一步发 展了本发明的中心思想。
根据本发明的第一方面，提供了一种容纳配料的密封胶嚢。该胶嚢具 有紧邻该胶嚢的面的内表面设置的至少一个内部射流转向件。该内部射流 转向件可设计成使通过胶嚢的面注入的水流的至少一部分转向。通过引导 注入水通过至少一个元件例如通道、开口或狭槽合适地实现该射流方向， 该元件具有朝邻近胶嚢壁被封闭的轮廓，其中此元件具有包含径向分量的 取向(在从注水的中心看时)。在被径向分配之后，水优选地被重定向以 基本沿轴向方向横穿配料床。具体地，水优选地被过滤器重定向以沿轴向 方向流过配料，该过滤器紧邻胶嚢的面放置。
射流转向件可设计成使来自注射件的水流转变成一个或多个、优选地 沿径向的射流。
射流转向件可包含基本为杯形的主体。
射流转向件可在杯形主体的壁和/或杯形主体的轮缘内包含径向开口 、 狭槽或通道。
胶嚢可具有至少两个射流转向件，该射流转向件对称地设置在胶嚢内 并且分别接近该胶嚢的一个面的内表面。此配置的优点是由于入口侧和出 口侧的设计对称，所以胶囊可被放置在两个可能的位置制备(饮料)。因 此，胶嚢的两个相对面可无差别地用作入口侧或出口侧。
至少 一个转向件可具有内部穿孔件，该内部穿孔件设计成帮助在胶嚢 的面内产生开口。
至少一个转向件可占据小于关联面的整个内表面的表面。该被占据的 表面应该尽可能地小以使得到的作用在胶嚢保持器上的力最小，但应足够 大以使胶嚢表面能够变形以打开(例如，穿孔)。例如，该至少一个转向
件占据的表面可小于该面的内表面的1/16。例如，该转向件可具有小于大 约2cm、甚至小于1.5cm的较大宽度(例如，直径)。
过滤器可被J故置在胶嚢的面的内表面附近，优选地被放置在该面的未 被该转向件覆盖的区域内。在存在这种滤膜的情况下，该转向件不必一定 起到过滤功能，从而该转向件内的开口可大于胶嚢内容纳的颗粒配料的平 均颗粒大小。在注入水通过滤膜内(垂直取向)的开口进入配料空间之前， 该转向件将沿径向将注入水引入该滤膜和相邻胶嚢壁限定的空间内，优选
地，该滤膜开口的大小小于胶嚢内容纳的颗粒配料的平均颗粒大小。在被
沿径向分配之后，水沿基本与该胶嚢的外表面正交的轴向方向或向内方向
横穿该滤膜，并然后横穿配料床。
该转向件可在该转向件占据的区域内插入过滤器和壁的表面之间。
被压实的(并且因而形态稳定的)配料例如咖啡饼或其它合适的装置 可将至少 一个转向件保持在紧邻该胶嚢的关联面的内表面的限定位置。
本发明还涉及一种饮料配料容纳胶嚢，该胶嚢具有至少一个内部穿孔 件，该内部穿孔件紧邻该胶嚢的面定位，并且设计成在该胶嚢的面被外力 推压到该内部穿孔件上时帮助在该面内产生开口，该外力可以是例如水力 或机械力。
本发明的另 一个方面涉及一种饮料生产设备，该饮料生产设备设计成 通过将液体注入配料容纳胶嚢生成饮料或可食用液体。该设备具有用于至 少部分地包封该胶嚢的包封件。该包封件具有凹入和/或突出的成形(压型， profiling)装置，该成形装置用于当胶嚢内部通过注入水加压时，通过使 胶嚢的至少一个面变形在该胶嚢的所述面上产生互补的、即突出/凹入的流 道。该成形装置优选地沿径向定向。
当该包封件接合饮料胶嚢时，该成形装置优选地构造成它们从转向件 附近朝々大料胶嚢的周边延伸。
本发明的另 一个方面涉及一种饮料胶囊系统，该系统包含上文限定的 胶嚢以及饮料生产设备，该饮料生产设备设计成通过将液体注入胶嚢产生 饮料并从胶嚢排出这样产生的饮料。该设备可具有用于至少部分地包封该 胶嚢的包封件。该包封件可具有凹入和/或突出的成形装置，该成形装置用 于当胶嚢内部通过注入水加压时在该胶嚢的至少 一个面中产生互补的、即 突出/凹入的流道。
该包封件可包含注水装置，该注水装置构造成通过内部射流转向件将 水引入胶嚢。
该注水装置可没有用于在胶嚢的壁上开口的穿孔装置。
该饮料生产设备可包含用于支承胶囊的胶嚢保持器，其中该胶嚢保持 器可设计成选择性地与包封件合作以便紧密地包封被支承的胶嚢。
该胶嚢保持器可包含至少 一个突出元件，该突出元件适于撕裂或刺穿 胶嚢的面以便释放产生的饮料。当胶嚢被紧密接合地放置在该包封件和胶 嚢保持器之间时，该突出元件可,iU丈置在相对于该内部射流转向件的位置 横向偏移的位置。
该胶嚢保持器可包含多个围绕转向件放置的浮凸元件。
本发明的另一个方面涉及一种用于从配料容纳胶嚢产生饮料的方法。 首先，将胶嚢插入包封件。然后，将在压力下的液体注入该胶嚢。通过将 胶嚢的至少一个面压靠在包封件的成形装置上，在胶嚢的所述面内动态地 形成内部通道的轮廓，以4更在该胶嚢的至少一个面内动态地生成至少一个 内部液体分配通道。
通过下文结合附图对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的其它
优点、目标和特征将显而易见。在附图中
图1示出插入且紧密接合在饮料生产机的胶嚢保持器和包封件之间的 胶嚢的概图，
图2示出可与本发明结合使用的包封注入件，
图3示出根据本发明的胶嚢的不同视图，
图4示出本发明的细节，该细节是射流转向件，
图5示出不具有内部穿孔件的胶嚢的另一个实施例的剖视图，
图6示出图5的实施例的分解视图，
图7示出图5的实施例的射流转向件，
图8示出在放置在饮料生产机内时的根据图5的实施例的胶嚢，并且 图9示出在这样的状态下的根据本发明的胶嚢的顶面，即该胶嚢在用 于图8的机器之后，已在该胶嚢的顶面上动态形成通道轮廓。
具体实施例方式
图1示出胶嚢1，胶嚢1插入且被饮料生产机的胶嚢保持器14和上部 包封件ll紧密包封。
胶嚢1容纳有用于生产饮料或另一种可食用液体的配料2,该胶嚢1 在插入该々大料生产机时通常仍被密封。胶嚢1将不会被用户的手指打开， 而是被该饮料生产机的专用元件打开。
图1内的胶嚢1的上侧代表液体入口侧。 一旦在胶嚢1的上侧内产生 开口，例如注水装置19可将水或其它营养液注射到该胶嚢内。在胶嚢1 内，注入的液体将与配料相互作用，以便生成饮料或可食用液体。
一旦在出口侧已经产生一个或多个开口 ，则产生的饮料可通过该々大料 生产机的々大料出口 16被排出，该出口侧是在图1的示例内的胶嚢1的下侧。
在本说明书的上下文内，胶嚢l内的々大料配料2可以是咖啡配料例如 压实的磨碎的炒咖啡粉末。咖啡粉可被压实以形成比较紧密的且基本上形 状稳定的小块。在此情况下优选地利用注射装置19注射在压力下的热水。
应注意，可使用宽范围的配料，这些配料可在化学和物理上是不同的 (例如液体、固体、粉末、粘性糊等)，并且还可在胶嚢l内混合。
如稍后将更详细地说明的，在胶嚢1的内部在接近面4、 4'之一的位置 处，放置有内部射流转向件3、 3，。
通常，射流转向件3、 3，设置成使得在喷射水流与饮料配料相互作用之 前确定喷射水流的方向。
内部射流转向件3、 3'可通过机械连接到面4、 4，或者作为该面的一体 式部分#1夹在压实的配料和该面之间，而被保持在合适位置(接近胶嚢的 关联面)。
优选地，内部射流转向件3、 3，用本质上刚性的塑料材料例如通过注射 成型制成。
优选地，胶嚢1的面4、 4，的材料是塑料和/或金属(例如，铝)箔。 应注意，优选地，在胶嚢的顶面4和底面4，之间没有区别，从而胶嚢 1的外部形状是对称的。术语"顶面，，和"底面"因此仅是说明性的，并 且必须在如图1所示的胶嚢1的位置和取向的上下文内理解，而这仅作为 示例。
由于胶嚢1的对称形状，两个面4、 4，可分别用作入口侧和出口侧。这 在胶嚢被自动输送到如图l所示的位置、即饮料生产位置时尤其有利。
在下文将在根据本发明的饮料生产设备的上下文内说明如何使用如图 l所示的胶嚢l。
在制造期间生产出这样的密封胶嚢1，即该胶嚢1在其内部具有优选 地压实的配料2，以及分别与该胶嚢的一个面4、 4'相关联的一个或多个射 流转向件3、 3，。
用户然后通过将该密封胶嚢放置在胶嚢保持器(胶嚢支架)14上，将 该密封胶嚢插入饮料生产机。
在下一步骤内， 一旦胶嚢^fc故置在胶嚢保持器14上或其附近，胶嚢保 持器14与包封件11之间的相对运动将导致在包封件11和胶嚢保持器14 之间紧密地包封胶嚢l。专用密封装置17可促进此紧密接合(包封)，该 装置17设置在包封件11与胶嚢保持器14之间的接触面处。
优选地，在紧密包封胶嚢1时胶嚢1仍然是密封的(即，在限定胶嚢
的壁内没有产生穿孔)。
在下一步内，饮料生产设备的注水装置19将在胶嚢1的面4的外侧上 施加水压，此外部水压将导致面4的被该注水装置19占据的区域朝胶嚢1 的内部偏转。
根据此实施例，咖啡机本身在胶嚢的入口侧不具有机械穿孔装置。 优选地，胶嚢1具有可选的刚性内部穿孔装置9 (稍后将在图3的上 下文内说明)，其中这些内部穿孔装置9可例如集成在射流转向件3、 3， 内。当然，可在每个射流转向件内设置多于一个的(内部穿孔)装置以能 够产生多于一个的开口。
在任何情况下，施加外部水压将(优选地在所述可选的内部穿孔装置 9的帮助下)在胶嚢l的入口侧4上产生开口。
然后将通过这样生成的开口向胶嚢1的内部注射水流。 注水装置19将限定注射水流的主方向。水射流转向件3、 3'现在用于 修改注射水流的取向，和/或使注射水流分裂成几股子射流。
在大多数情况下，注水装置19将沿垂直于胶嚢1的面4、 4'的轮廓的 方向注水。射流转向件3、 3，现在用于使此方向(否则，该方向将直接通到 胶嚢的中心)转向不再垂直于胶嚢1的关联面4的轮廓的方向。优选地， 射流转向件3、 3，被设计成使注射水流的方向改变最多大约90度的角度， 从而水流将在具有显著径向分量的情况下沿其路径继续进入胶嚢1的内 部。
优选地，水流不仅被转变方向，而且还分裂成多个子射流。 下文将参照图3和图4说明能够实现水流转变方向的机械设计的细节。 在任何情况下，当7jC被注射到胶嚢l的内部时，胶嚢内的压力将增加。
优选地，根据本发明，胶嚢1内的此压力增加还用于在胶嚢1的出口侧4， 产生出口。优选地，胶嚢1的出口侧4，的此开口相对于胶嚢1的入口侧4 的开口以及注水过程的开始延迟一定时间(对应于压力的增加)生成。
优选地，胶嚢1内的压力增加使得胶嚢1的底面4，推压到饮料生产设 备的穿孔装置15上。优选地，这些穿孔装置15是胶嚢保持器14的一体部
分。因此，底面4，被推压到成形装置15上，直到底面4，裂开、破裂或打 开。
如从此解释可见，优选地，尽管在胶嚢1的出口侧4，设置有第二射流 转向件3，(以便得到对称的胶嚢1)，但是射流转向件3，(可选地还具有 一体式内部穿孔件)不具有打开胶嚢l的底面4，以及排出用胶嚢1内容纳 的饮料配料2产生的饮料的功能。
在任何情况下， 一旦胶嚢1的底面4，打开，则饮料可例如通过胶嚢保 持器14内的通道被排放到饮料出口 16,并然后被例如在杯内回收。
实际上，不存在单独的内部水分配装置，而是如下面将要说明的，可 选地在胶嚢本身的面内具有水分配装置。胶嚢的面内的水分配装置在胶嚢 被插入机器之前就已经存在于该面内，或者可"在现场"，即在胶嚢插入 饮料生产机之后动态地生成。
参照图2，将说明可与本发明结合使用的包封件ll的优选实施例，其 中根据此实施例的包封件帮助胶嚢的面内产生的内部水分配通道的动态成 形。
如上文已经说明的，在胶嚢内部并且该胶嚢使用之前，不存在单独的 水流分配装置。为了帮助^^皮转向的水流合适地分布在胶嚢1的整个体积内， 包封件11的朝向胶嚢1的壁可具有成形装置12。这些成形装置12可例如 是包封件11的内部轮廓的突出或凹入部。成形装置12优选地相对于包封 件11的中心沿径向设置，该包封件11的中心同时位于注水装置19的位置。
包封件11的成形装置12的功能如下
如上文已经说明的，向胶嚢1内的注水将使得胶嚢1内的水压增加。 已经说明底面4，将被推压到胶嚢保持器14的穿孔件15上。同时，胶嚢l 的顶面4也将,史推压到包封件11的轮廓上，该顶面4皿嚢1的与包封件 11的内轮廓接触的面。
胶嚢1的面4、 4'通常用比较柔性的材料例如塑料或金属(例如铝)箔 制成。当胶嚢1的顶面4的薄箔被推压到包封件11的内轮廓内设置的成形 装置上时，该顶面4将最终与包封件11的轮廓相匹配，这意味着该顶面4(以前是平的)将被动态地(即随着水压的增加)形成轮廓，从而在胶嚢
1的顶面4内产生水分配通道。如上文已经说明的，在胶嚢1的顶面4内 动态产生的这些水分配通道将优选地沿径向定向，其基本从射流转向件3、 3'的外轮缘开始，并通到胶嚢1的距离中心最远的部分。通过胶嚢l的入 口侧4的开口注射的水因此将^f皮射流转向件3、 3，改变方向，并然后可沿在 胶嚢1的顶面4内动态产生的水分配通道前进，该水分配通道可确保注入 的水在与胶嚢l内容纳的配料2相互作用之前，或多或少地在该胶囊的整 个表面上均勻分布。
可选择地，在制造胶嚢l时，至少已经部分生成胶嚢1的顶面4内的 水分配通道。可在胶嚢1的一个或两个面4、 4，内生成水分配通道。
通道的宽度优选地较窄以防止磨碎颗粒例如咖啡颗粒填充并阻塞该通 道。通道的宽度可选择为小于平均颗粒大小。例如，通道可小于或等于 0.3mm。
过滤器IO有助于防止磨碎颗粒进入通道，并且允许通道宽度增加而通 道被磨碎颗粒阻塞的危险较小。
下面，将参照图3说明胶嚢1内部的细节。
如图3b、 3c所示，过滤器10可被放置在胶嚢内的优选地被压实的配 料2与水流转向件3、 3'之间。
在水流转向件3、 3，的区域内，过滤器10将被夹在配料2和水流转向 件3、 3，之间。在胶囊1的面4、 4，的处于水流转向件3、 3'之外的区域内， 过滤器10将被夹在配料2和胶嚢1的面4、 4，之间。过滤器10可例如是多 孔材料例如过滤纸或穿孔塑料薄膜制成的箔或板材。应注意，过滤器可选 地可通过任何合适的连接方法例如粘结或焊接连接到插入物上。在另 一种 可能的^=莫式下，插入物和过滤器制成一个构件。
插入物还可^皮容纳在过滤器的中心开口内，从而过滤器围绕该插入物 设置。
现在将参照图3c说明水流转向件3、 3，的优选设计。 水流转向件3具有杯形主体7。
可选地，在杯形主体7内可设置刀片形、针形等等的内部穿孔件9。
因此，注射到胶嚢内的水将垂直地到达水流转向件3的杯形主体7内。
现在，提供径向开口装置8、 18，该装置将使得水流离开水流转向件3 的杯形主体7 (优选地，沿径向向外)。这些装置可例如是水流转向件3 的杯形主体的壁内的开口或狭槽8，和/或水流转向件3的杯形主体7的上 部凸缘状轮缘内设置的(开口 )通道18。应注意，附加地或可选地，还可 在水流转向件3的杯形主体7的底部内设置倾斜开口 、狭槽或通道。
现在，将参照图5到9说明本发明的另一个实施例，该实施例依赖于 不具有突出(尖锐)的刺穿件的插入物30 (见图6)。
图5示出对称的胶嚢1，该胶嚢1具有在凸缘部401处对称地相互密 封的顶面4和底面4，。
在顶面4之下和在底面4，之上可分别放置插入物30、 30，，但是仅紧 邻将被打开并用作胶嚢1的进水口侧的面4放置一个插入物30就足够了。
此插入物30 -iU文置在顶壁4和第一滤膜10之间，而可选的第二插入 物30，被放置在第二滤膜IO，和底面4'之间。
如将参照
的，此插入物30不具有尖锐的突出刺穿元件。优选 地，当刚性环形件(例如，见图8)净皮推压到胶嚢1上时，例如由注射成 型塑料制成的这种刚性插入物30仅被动地帮助打开胶嚢1的顶面4，从而 顶面4将被刚性插入物30和刚性环形件的边缘之间的剪切作用打开。
图6示出根据图5的实施例的分解视图。
通过在各个凸缘401、 401，处将优选地相同的、对称"没置的壁构件404、 404，焊接在一起，制成胶嚢1的优选地不透气的外壁。
如图6所示，配料2优选地呈现为压实的、形态稳定的配料床，该配 料床可形成为如图6内所示的形状。
如图6所示，配料饼2可,皮压实为具有中心凹陷201,该凹陷201诏: 置用于容纳滤膜10的中心凹陷101 。
滤膜10具有多个孔105，该孔基本指向轴向(垂直)方向以便沿轴向 方向(附图内的垂直方向)引导水。
这些滤膜孔105的平均大小优选地小于颗粒物质的平均颗粒大小，该 颗粒物质被挤压在一起以形成压实的配料床2。
滤膜10优选地具有略微凸出的部分102，该部分102围绕中心凹陷 101。围绕部分102设置有部分103，该部分103的角度比部分102更接近 直角。优选地，滤膜10的外缘形成为小凸缘104，在该凸缘104处两个对 称设置的滤膜IO、 IO，相互接合，并且甚至可被紧密地密封在一起以便紧密 地围绕配料2。
在任何情况下，应注意，压实的配料床2具有自稳定的形状，该形状 与滤膜10的轮廓一致。
刚性插入物30优选地插入滤膜10的中心凹陷101。优选地，滤膜10 的中心凹陷101容纳刚性插入物18，从而插入物30的顶面凸缘区域18与 滤膜10的轮廓平齐。换句话说，插入物30的轮廓与滤膜10的中心凹陷 101的轮廓一致，从而优选地，插入物30的上部轮廓不会从滤膜10的围 绕区域突出。
在任何情况下，从图6的分解视图内显而易见，插入物30优选地设置
在过滤器1和面4之间。
应注意，滤膜10的被插入物30覆盖的区域不一定具有过滤孔105。 刚性插入物30将通过面4注射的7JC优选地引入由滤膜10的凹入部分
102和相邻壁4限定的小空间。水然后将仅沿滤膜10的凹入形状102、 103
流动，并将分布在配料床2的整个表面上。在利用滤膜10分配注入的水之
后，水将通过过滤器开口 105，并且然后在沿轴向(图6内垂直地)横穿
配料2的同时与配料2相互作用。
图7示出将用于图5-9中的插入物30的优选实施方式。
插入物30具有杯形主体7,该主体7具有基本平坦的凹入底部71。
狭槽通道80以射线状的径向布置在插入物30的杯形主体7的内部与
滤膜10和胶嚢的相邻壁4之间的空间(见图6 )之间实现了流体连通。 狭槽通道80的横截面优选地大于颗粒配料的平均颗粒大小。因此，该
狭槽通道不会对注入的7jC造成流动阻力。该流动阻力实际上主要由滤膜并
尤其由配料床或饼2确定。
狭槽通道80可具有完全封闭的横截面轮廓，或者如图7所示，至少朝 胶嚢l的邻近壁4 4皮封闭。
如从图7的上部视图可见，在插入物30的俯视图内没有看到狭槽通道 80，这表明插入物30的凸缘区域18朝胶嚢1的邻近壁4完全封闭了狭槽 通道80。因此，狭槽通道80的射流转向作用并不依赖于刚性插入物30和 胶嚢壁4之间的合作。
胶嚢壁4将被完全支承地和平坦地搁置在刚性插入物30的凸缘区域 18上，并且由于该固体凸缘区域18，所以在吸引(solicit)胶嚢1的面4 时不存在狭槽通道80崩溃的危险。因此，在插入物30和胶嚢壁之间不会 形成通道。
如图8可见，参照图5到7说明的那种胶嚢可被放置在々大料生产机内。 饮料生产机具有注水件19,该注7jC件19本质上是刚性管形件。此刚性管 形件19将机械接合胶囊的面4,从而胶嚢的面4将被该刚性管形件的外缘 191与刚性插入物30的内缘72 (见图8 )之间的剪切效应打开。在此方面， 刚性管形件19的外圆周优选地制成为紧密配合于刚性插入物30的中心凹 陷71的内圆周。
本发明的一个优点是注7jC件19不需要产生很大的力就可以打开面4。 面4可以是塑料和/金属制成的柔性箔。此外，刚性插入物30的存在使得 压实的咖啡粉^皮保持远离该开口地点。因此，与包含具有多个刺穿元件的 包封件的现有机器相比，本发明的机器大大简化，该机器具有可被用较小 的力封闭的包封件ll。同时，压实的咖啡饼可被合适地润湿并完全横穿胶 嚢横截面，从而确保胶嚢内的相同咖啡量可具有更高的萃取程度。
刚性管形件19然后将水注射到插入物的中心凹陷71的区域内，其中 此注射可沿径向和/或轴向(图8内垂直地)进行。在任何情况下，刚性插 入物30将使来自刚性管形件19的注入水转向，从而注入水将到达滤膜10 和胶嚢l的顶面4之间的区域。
有利地，本发明还在优选实施例内提出了一种用于避免水从刚性管形
件19泄漏到胶嚢1外部的机构。
如图8可见，饮料生产机的包封件11具有密封部分191，该密封部分 的形状基本与刚性插入物30的凸缘区域18匹配。当封闭该包封件11时， 密封部分191将被推压到刚性插入物30的凸缘区域18上，将被打开的胶 嚢l的面4被夹在它们之间。包封件ll的密封部分191、胶嚢1的面4和 刚性插入物30的凸缘区域18的配合提供了密封效果，从而注入插入物30 的凹陷71的水仅能够通过狭槽通道80离开，但不会泄漏到胶嚢1外部。 因此，此密封设置主要利用内部压力的作用确保在紧靠包封件的内表面的 胶嚢的面4内形成通道80。另一个优点是不再需要通过夹紧胶嚢的焊接凸 缘401、 401，控制不透水密封。因此，该系统相对于EP 0870457内所述的 系统被简化。
此密封效果可因以下事实而提高，即优选地刚性插入物30被紧密压实 的具体配料2的床良好地支承，从而插入物30可获得与包封件11的推动 作用相反的反作用力。
已经说明优选地，包封件ll的内部拱顶具有如图2内详细示出的成形 装置。
如图9可见，胶嚢1内部的增压将导致胶嚢1的面4动态地适合于包 封件ll的换顶内的成形装置的轮廓。因此，在注水过程期间，将在胶嚢l 的顶面400内动态地形成水分配通道402,而通道402优选地是突出到顶 面400外部的通道。很明显，包封件ll的拱顶还可具有突出成形装置，在 此情况下胶嚢1的顶面4将具有凹槽而不是如图9所示的突出通道。
权利要求
1. 一种用于容纳配料(2)的密封胶囊(1)，该胶囊(1)具有至少一个内部射流转向件(3，3’)，该内部射流转向件(3，3’)紧邻该胶囊(1)的面(4)的内表面设置并且占据的面积小于该面(4)的整个内表面，该内部射流转向件(3，3’)设计成使通过该胶囊(1)的面(4)注入的水流(5)的至少一部分转向，该内部射流转向件(3，3’)具有开口(8，80)，该开口的取向具有径向分量，并且该胶囊包含至少一个过滤器，该过滤器在该射流转向件(3，3’)占据的区域外部紧邻该面(4，4’)的内表面延伸。
2. 根据权利要求l的胶嚢(1),其特征在于，所述开口 (8)的横 截面形状至少朝所述胶嚢的相邻面(4)被封闭。
3. 根据权利要求1或2的胶嚢(1)，其特征在于，所述射流转向 件(3， 3，)设计成使水流(5)转变成数个、优选地沿径向的射流。
4. 根据权利要求1至3中任一项的胶嚢(1),其特征在于，所述 射流转向件(3， 3，)包含基本为杯形的主体(7)。
5. 根据权利要求4的胶嚢(1)，其特征在于，所述射流转向件(3， 3，)在所述杯形主体(7)内包含径向开口 (8)、狭槽或通道。
6. 根据权利要求1至5中任一项的胶囊(1)，其特征在于，所述 胶嚢(1)具有至少两个射流转向件(3， 3，)，该射流转向件(3, 3，)对 称地设置在所述胶嚢(1)内，并且分别接近该胶嚢(1)的相对面(4 )中 的一个面(4)的内表面。
7. 根据前面任一项权利要求的胶嚢(1),其特征在于，所述至少 一个射流转向件(3, 3，)具有内部穿孔件(9),该内部穿孔件(9)设计 成帮助在所述胶嚢(1)的面(4)内产生开口 (6)。
8. 根据前面任一项权利要求的胶嚢(1)，其特征在于，所述至少 一个射流转向件(3， 3，)占据的表面小于所述面(4)的内表面的1/2，优 选地小于1/10，更优选地小于1/16，最优选地小于1/20。
9. 根据前面任一项权利要求的胶嚢(1)，其特征在于，所述射流 转向件(3， 3，)插入所述过滤器和所述面(4)的表面之间。
10. 根据前面任一项权利要求的胶嚢(1)，其特征在于，被压实的 配料(2)将所述转向件(3， 3，)保持在紧邻所述面(4)的内表面的限定 位置。
11. 一种饮料生产设备，该饮料生产设备设计成通过将液体注入配料 容纳胶嚢(1)生成饮料或可食用液体，该设备具有用于至少部分地包封该 胶嚢(1)的包封件(11)，该包封件(11)具有凹入和/或突出的成形装 置(12)，该成形装置(12)用于当该胶嚢(1)的内部通过注入水加压时， 通过使该胶嚢(1)的至少一个面(4)变形在该胶嚢(1)的所述面(4) 上产生内部流道。
12. 根据权利要求11的饮料生产设备，其特征在于，所述成形装置 (12)沿径向定向。
13. —种饮料生产系统，该系统包含根据权利要求1至10中任一项 的胶嚢(1)以及饮料生产设备，该饮料生产设备设计成通过将液体注入该 胶嚢(1)生成々大料，该设备具有用于至少部分地包封该胶嚢(1)的包封 件(11)，该包封件(11)具有凹入和/或突出的成形装置(12)，该成形 装置(12)用于当该胶嚢(1)的内部通过注入水加压时在该胶嚢(1)的 至少一个面(4)中产生内部流道。
14. 根据权利要求13的饮料胶嚢(1)系统，其特征在于，所述包封 件(11)包含注水装置(19)，该注水装置(19)构造成通过内部射流转 向件(3， 3，)将水引入胶囊(1)。
15. 根据权利要求14的饮料胶嚢(1)系统，其特征在于，所述注水 装置(19)没有用于在所述胶嚢(1)的壁(4)上形成开口 (6)的穿孔装 置。
16. 根据权利要求13至15中任一项的饮料胶嚢(1)系统，其特征 在于，所述饮料生产设备包含用于支承所述胶嚢(1)的胶嚢保持器(14 ), 其中该胶嚢保持器(14)设计成选择性地与所述包封件(3， 3，)合作以便 紧密地包封被支承的胶嚢(1)。
17. 根据权利要求16的饮料胶嚢(1)系统，其特征在于，所述胶嚢 保持器(14)包含至少一个突出元件(15),该突出元件(15)适于撕裂 或刺穿所述胶嚢(1)的面(4，)以便释放饮料；当该胶嚢(1)被紧密接 合地放置在所述包封件(3， 3，)和胶嚢保持器(14)之间时，所述突出元 件(15)放置在相对于所述内部射流转向件(3， 3，)的位置横向偏移的位 置。
18. 根据权利要求17的饮料胶嚢(1)系统，其特征在于，所述胶嚢 (1)保持器包含多个围绕所述转向件(3， 3，)放置的浮凸元件(15)。
19. 一种用于从配料容纳胶嚢(1)产生饮料的方法，该方法包含以 下步骤-将胶嚢(1)插入包封件(11)，-将在压力下的液体注入该胶嚢(1)，并且-借助于该胶嚢的外面(4)的轮廓限定的通道分配注入的水。
20. 根据权利要求19的方法，其特征在于，通过将所述胶嚢(l)的 至少一个面(4)压靠在々欠料生产设备的包封件(11)的成形装置(12 )上， 在胶嚢(1)的所述面(4)内动态地形成内部通道的轮廓。
21. 根据权利要求20的方法，其特征在于，所述内部通道通过在注 射期间的胶嚢内部压力的作用而生成。
22. 根据权利要求20或21的方法，其特征在于，当制造所述胶嚢时 并且在将该胶嚢插入々大料生产设备之前，至少部分地生成在该胶嚢的面内 的内部通道。
23. —种用于打开容纳配料的胶嚢的方法，该方法包含以下步骤 -将饮料生产机的刚性管形件推压到胶嚢的第一面上，并且-通过在该管形件和该胶嚢内设置的刚性插入物之间剪切该第一面打 开该胶嚢的第一面。
24. 根据权利要求23的方法，其特征在于，所述第一面在所述管形 件(191)的外缘和所述插入物(30)的圆柱壁的内缘之间被剪切。
全文摘要
一种用于容纳配料(2)的密封胶囊(1)具有至少一个本质上是刚性的内部射流转向件(3，3’)，该内部射流转向件(3，3’)紧邻该胶囊(1)的面(4)的内侧设置。该内部射流转向件(3，3’)设计成使通过该面(4)内产生的开口(6)注入的水流(5)的至少一部分转向。本发明还提出了通过将胶囊(1)的至少一个面(4)压靠在饮料生产设备的成形装置(12)上，在胶囊(1)的所述面(4)内动态地形成内部通道的轮廓。
文档编号B65D85/804GK101389551SQ200780006763
公开日2009年3月18日 申请日期2007年2月27日 优先权日2006年2月27日
发明者C·雅里施, J-L·德尼萨尔, J-L·科兰托尼奥, J-P·德尼萨尔 申请人:雀巢技术公司