专利名称：份装小盒和份装小盒的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制作饮料的份装小盒，它具有一个基本为截锥形或者圆柱形的，有一个空腔的基本兀件，和一个封闭住空腔的薄膜，其中在空腔内布置了一个过滤兀件，这过滤元件将空腔细分成用于置放饮料原料的第一个部位和用于置放饮料提取物的第二个部位。
背景技术：
这样的份装小盒是通常已知的。例如由专利文献FR 2 556 323 Al得知一种具有截锥形或者圆柱形基本元件的份装小盒，它应用于制作饮料，其中在份装小盒内空腔 的第一个部位装有饮料原料，尤其是咖啡粉。份装小盒布置在一个沸水室里用于制作饮料，在这沸水室里使薄膜穿孔并使提取液体，尤其是热水进入第一个部位里。提取液体流过饮料原料，从而生成饮料提取物，尤其是咖啡饮料，这种饮料穿过过滤元件进入空腔的第二个部位。通过过滤元件的过滤功能阻碍了饮料原料进入到第二个部位里。在沸水室里还使份装小盒的底部穿孔，从而使饮料提取物可以离开份装小盒，并在必要时流入饮料容器里，例如像咖啡杯里。这种份装小盒的不足之处在于过滤元件并不与基本元件固定连接，并且因此在过滤元件与基本元件之间可能有相对运动。尤其是在份装小盒运输和储存期间因此不能避免过滤元件发生滑脱。除此之外目前的咖啡提取机以比较高的压力工作，因而在提取液体喷入第一个部位期间，过滤元件在份装小盒里有被冲起和漂浮的危险。过滤元件这样的移动可能导致饮料原料在过滤元件周围从第一个部位进入第二个部位里。在饮料制作期间使这饮料原料接着引入饮料容器里，因而影响了饮料质量。因此例如如果是咖啡粉用作为饮料原料的话，就会产生一种不受人欢迎的比较苦的咖啡饮料的口味，而且咖啡原料就残留在饮料容器里。
发明内容
因而本发明的任务是使过滤元件这样固定，从而有效遏制在过滤器与份装小盒之间的相对运动。这样就阻止了饮料原料从第一个部位进入第二个部位里，并从口感和外观上减小对所要制作咖啡的影响。本发明用一种用于制作饮料的份装小盒来解决，这小盒具有一个基本为截锥形或者圆柱形的、有一个空腔的基本元件，和一个封闭住空缺的薄膜，其中在空腔内布置了一个过滤元件，这过滤元件将空腔细分成用于置放饮料原料的第一个部位和用于置放饮料提取物的第二个部位，其中过滤元件此外还借助于至少一个固定装置固定在基本元件上，这固定装置基本上布置在基本元件的一个与薄膜对峙侧的部位里。按照本发明的份装小盒相对于按照背景技术的份装小盒的优点在于过滤元件与基本元件固定连接。份装小盒因而一方面对于振动和外力作用不敏感，例如在储存或者运输时，另一方面允许在高得多的压力下进行提取。由份装小盒制作出的饮料减小了由于饮料原料而污染的危险并因此改善了制作饮料的质量。固定装置尤其是布置在对峙于沿着一个垂直于薄膜的主伸展平面方向上的薄膜一侧。基本元件的这一侧以下也称之为底部。过滤元件向着饮料原料并尤其是设有过滤孔，过滤元件的表面在以下称之为过滤面积。发明的有利的设计方案和改进扩展方案见从属权利要求，以及参见附图的说明。按照一种优选的改进设计方案规定基本元件有一个槽，其中固定装置包括有一个嵌入元件，它传力连接地、形状吻合地和/或材料连接地嵌入槽里。因此可以在过滤元件和基本元件之间有利地实现比较来说可以简单制成和成本有利的连接，除此之外这种连接是稳定的。按照一种优选的改进设计方案规定槽设计在基本元件的壁板和/或底部里。取决于对第一个部位和第二个部位之间容积比的要求，优先在壁板部位里或者在底部设有槽。槽布置在底部，这尤其是导致了 第一个部位比较来说可以设计得容积大些。槽布置在壁板部位里则有以下优点槽和/或固定装置可以同时起到壁板的加强元件的作用。底部 优先包括有基本元件的一个部位，这部位布置成对峙于垂直于主伸展平面的薄膜。但是也可以备选地考虑，将底部和薄膜互换。按照一种优选的改进设计方案规定在嵌入元件和槽之间设有一种卡槽-和/或卡接连接。因此与按照背景技术没有固定装置时的份装小盒相比，在制作按照发明的份装小盒时有利地并没有加大装配费用。优先使过滤元件在制造方法期间只是装入在空腔里，从而自动形成卡槽-和/或卡接连接。例如在将过滤元件装入空腔里时，在过滤元件上在底部方向上作用一个比较小的压力，从而嵌入元件自动地与槽嵌合。嵌入元件尤其是设计成沿着过滤元件的周边布置。备选地设计成使过滤元件具有多个嵌入元件，这些元件分布在过滤元件的圆周周边上，并且沿着圆周相互间隔地布置。按照一种优选的改进设计方案规定嵌入元件布置成垂直于过滤元件的主伸展平面，基本在槽的整个高度之上，其中槽优先伸展至底部。因此有利地使过滤元件垂直于过滤元件的主伸展平面，既相对于在底部方向上的运动，也相对于一种离开底部的运动而固定。过滤元件特别有利地通过固定元件优先固定在一个位置上，在此位置上过滤元件与底部有间距。当底部在沸水室里发生穿孔和/或扎穿时，因此防止了损伤过滤元件。只是过滤元件的边缘部位特别优选地垂直于主伸展平面布置在整个槽宽之上，并且同时置于底部上，从而边缘部位可以在底部实现对过滤元件稳定的支承。按照一种优选的改进设计方案规定在槽的部位里设有一个凹切，该凹切由嵌入元件挡住，从而可以简单地实现一种容易建立而且机械稳定的连接。由于凹切被嵌入元件挡住，在凹切和嵌入元件之间形成一种刚性连接，因此阻碍了嵌入元件从槽里松开。按照一种优选的改进设计方案规定槽的横断面设计成基本为圆的或者带角的。嵌入元件在一个具有角形横断面的槽里的制动有利地是比较稳定和精确的。具有圆形横断面的槽则使过滤元件在基本元件里的装配更容易，并且用于使嵌入元件在槽里自动定心。此外可以考虑，使槽具有一种U-形或者V-形横断面。在一种特别优选的实施形式中，槽的一侧有一个引入斜面，由此使嵌入元件在装配时自动进入槽里。按照一种优选的改进设计方案规定嵌入元件压紧在槽里。嵌入元件优先这样压紧在槽里，使得在过滤元件和基本元件之间产生一种持久和不能松开的连接。嵌入元件在这种情况下尤其是起到铆钉的作用。
按照一种优选的改进设计方案规定嵌入元件与槽可松开地连接。过滤元件因此有利地又可以从基本元件里脱开，从而至少基本元件例如可以复用。尤其是一种在提取过程中由于饮料原料而堵塞的过滤元件因此可以简单地从用过的份装小盒里除去，并且用一个新的过滤元件来替代。嵌入元件优先与过滤面积整体连接，其中过滤元件尤其是设计成压铸件，由一种热塑性塑料，优先是聚丙烯组成。基本元件优选地包括有一种塑料材料，它与过滤元件相比设计得更软。按照一种优选的改进设计方案规定固定装置设计在过滤元件周围的边缘部位里，其中在固定装置和过滤元件的过滤面积之间具有一个凹槽。通过凹槽可以有利地使固定装置，尤其是嵌入元件相对于其余的过滤元件，也就是说尤其是相对于过滤面积实现弹性的弹簧运动。因此嵌入元件优选地以一种槽-弹簧-连接的形式嵌入槽里。固定装置优先被基本元件的壁板沿着径向方向压向过滤面积方向，因而在基本元件和固定装置之间建立起一种摩擦连接，和/或在槽和嵌入元件之间建立一种传力连接和形状吻合的连接。按照一种优选的改进设计方案规定凹槽垂直于主伸展平面一直至底部，和/或 凹槽具有一种U-形或者V-形横断面，从而有利地实现固定装置相对于过滤面积的一种比较好的弹簧特性。按照一种优选的改进设计方案规定固定装置包括有一个焊接连接和/或一种粘接连接。有利地使过滤元件与基本元件焊接和/或粘接，从而在基本元件和过滤元件之间建立起一种比较稳定的材料复合的连接。焊接连接例如借助于超声波焊接、摩擦焊接、振动焊接、激光焊接、冷压焊接和/或点焊来制成。按照本发明的另外一个对象或者一种优选的改进设计方案规定过滤元件包括有一个加强元件。加强元件有利地用于使至少过滤元件的过滤面积加强。提取液体在现代咖啡机里越来越多地以比较高的压力，例如以10至20巴的压力，进入份装小盒的第一个部位里。此外使饮料原料，当布置在份装小盒里时，局部很强烈地压缩，这是因为咖啡的稠度和奶油沫(浓咖啡(Espresso)表面上的褐色泡沫)很大程度上取决于在提取出之前饮料原料的压实程度。因而在过滤元件上垂直于主伸展平面作用比较大的力。在按照本发明的份装小盒中，这些力由加强元件来承受，从而阻止了过滤面积在第二个部位的方向上的弯曲或者断开。过滤元件优先包括有一个塑料压注件，其中加强元件优先设计成与过滤面积为一体。按照一种优选的改进设计方案规定加强元件至少局部沿着过滤元件的主伸展平面伸展，从而使过滤面积有利地至少在一个主要局部部位上得到加强。加强元件在一个平面里平行于主伸展平面优先包括有一种梁的构造、环形构造和/或表面元件。按照一种优选的改进设计方案规定加强元件垂直于主伸展平面，布置在过滤元件的一个过滤面积和基本元件的底部之间。因此用于饮料原料的第二个部位的容积有利地并没有因为加强元件而减小。加强元件尤其是起到过滤面积的下部构造的作用。但是也可以备选地考虑过滤面积布置在加强元件和底部之间。按照一种优选的改进设计方案规定加强元件包括有加强横撑，这横撑优先布置成基本平行于主伸展平面。加强横撑有利地起到用于支撑过滤面积的支撑梁。加强横撑优先包括有一种扁平断面、I-断面、L-断面、C-断面、Z-断面、T-断面和/或双T-断面。因此在所用材料尽可能少的情况下有利地实现了过滤元件机械可承载性的最佳化。
按照一种优选的改进设计方案规定加强横撑布置在一个平面里，平行于主伸展平面，在过滤面积的方向上和尤其是成交叉形或者星形。加强横撑因此优先布置在过滤元件的径向方向上。在一种优选的实施形式中，加强横撑沿着过滤元件的周边与嵌入元件或者与多个嵌入元件固定连接和尤其是连接成一体。按照一种优选的改进设计方案规定加强横撑和/或加强横撑的向着底部的一侧相对于主伸展平面发生弯曲，并且尤其是设计成拱顶构造。拱顶构造与一种扁平支承构造相比，相对于垂直主伸展平面所作用的力而言，有利地是比较稳定的，这是因为这样的力在拱顶构造里只是产生压应力。按照本发明的份装小盒因此可以设计得比较稳定，其中同时可以大大减少所需使用的材料，并且因此可以实现制造份装小盒时的成本优点。按照本发明的另外一个对象或者一种优选的改进设计方案规定在过滤元件和底部之间，垂直于薄膜的主伸展平面，规定间距为I-IOmm之间，优选为3-7mm之间，特别优选 地基本为5_。在过滤元件，也就是说尤其是过滤面积和底部之间这样的间距导致了一种与背景技术相比涡流和旋涡流更明显的、在第二个部位里饮料提取物的流动。这使得饮料提取物比较好地混合，并且使饮料提取物富集了布置在第二个部位里的空气。所以要制作饮料，它尤其包括有咖啡，其口感和稠度通过饮料提取物的这种旋流而起到有利的影响。因此特别优选有利于在咖啡上面形成奶油沫。按照本发明的另外一个对象或者一种优选的改进设计方案规定在过滤元件和底部之间垂直于薄膜的主伸展平面，规定间距为平行于主伸展平面上过滤元件横断面的2%-40%之间，优选为9%-28%之间，特别优选地基本为16%。对于第二个部位的几何形状来说，过滤元件和底部之间的间距，以及过滤元件的横断面是决定性的。业已表明，在间距和过滤元件横断面之间的比值也是对于饮料提取物在第二个部位里的涡流强度是决定性的。上面所述的在间距和横断面之间的百分比比值有利地在第二个部位里产生一种饮料提取物的旋涡流和涡流特别大的流动，因而在所要制作的饮料质量方面，可以实现上面已经列出的优点。按照本发明的另外一个对象或者一种优选的改进设计方案规定过滤元件具有支撑构造，它用于使过滤元件与基本元件的底部保持间距。通过过滤元件与底部垂直于主伸展平面保持间距，在穿孔期间或在冲孔过程期间有利地阻止了过滤元件的损坏。同时使垂直于主伸展平面作用于过滤元件上的力直接由支撑构造传递到底部上，从而可以明显地提高过滤元件克服这些力的稳定性。附加的加强构造因此可以有利地省去。按照一种优选的实施形式过滤元件为了提高稳定性既包括有加强构造，也有支撑构造。加强-和支撑构造可选择地设计成整体、共同的支撑构造。按照一种优选的改进设计方案规定支撑构造设计成多个支柱，这些支柱垂直于过滤元件的主伸展平面，从过滤_、固定-和/或加强元件一直伸展至底部。过滤面积因此有利地直接支撑在底部上。支撑构造设计成多个支柱还有以下优点饮料提取物在第二个部位里的流动受支撑构造的影响很小。尤其是并不影响到饮料提取物在第二个部位里的强烈旋流。按照一种优选的改进设计方案规定支柱以一种均匀的、尤其是以环形_、叉形和/或星形模式，布置在一个垂直于主伸展平面的平面里。过滤面积因此有利地在许多点上沿着主伸展平面通过支柱来支撑。饮料提取物在第二个部位里的旋涡流这种设计优先通过支柱的不规则分布而更加有利。按照一种优选的改进设计方案规定过滤元件具有一个中央的凹处。在底部的穿孔期间或冲孔过程期间，一个冲孔头伸入在这凹处里，从而有利地阻止了在过滤元件和冲孔头之间的直接接触。通过冲孔头尤其是避免了过滤面积的损伤。按照本发明的另外一个对象或者一种优选的改进设计方案规定过滤元件或者过滤元件的至少对着基本元件的底部的一侧，相对于一个平行于薄膜主伸展平面的平面设计成拱形。按照本发明的另外一个对象或者一种优选的改进设计方案规定过滤元件或者至少过滤元件的向着底部的一侧设计成椭圆壳或者球形壳的一部分。过滤元件或者至少过滤元件的向着底部的一侧因此设计成类似于一种拱顶构造。拱顶构造与扁平状支撑构造相t匕，对于垂直作用于拱顶构造上的力来说有利地比较稳定，这是因为这样的力在拱顶构造里只是产生压应力。过滤元件或者至少过滤元件的一侧设计成拱顶构造因此有以下优点过滤元件相比于垂直于主伸展平面作用于过滤元件上的力来说比较可以承载。因此可以使 饮料原料在中空腔室里压得很紧，以及可以使提取液体在比较高的压力下流入第一个部位里，其中所要求的份装小盒的用料和制作成本因此都可以最小化。由饮料原料或喷入的提取液体作用在过滤元件上的力在拱顶构造里只产生压应力。除此之外拱顶构造的优点还有饮料提取物在第二个部位里的流动特性不受影响或者影响很小。在一种实施形式中整个过滤元件，尤其是在其整个材料厚度上，设计成拱顶构造，例如半圆拱顶形状。其优点在于过滤面积的材料厚度，尤其是在设于过滤面积里的过滤孔部位里，是基本不变的。通过过滤面积里的过滤孔所规定的、并且垂直于过滤面积和/或垂直于底部的过滤通道的长度在整个过滤面积上差不多不变。这可以使提取液体比较均匀地流过饮料原料。在另外一种优选的实施形式中，只是对着底部的侧面设计成拱顶构造，也就是说拱起，而过滤元件的背离底部一侧则基本上设计成平的面。其优点在于饮料原料的量在份装小盒的整个断面上优先为不变。按照本发明的另外一个对象或者一种优选的改进设计方案规定过滤元件具有多个过滤孔，它们分别确定了垂直于过滤面积穿过过滤元件的过滤通道，其中垂直于过滤面积的过滤通道的长度在径向方向上向外变得更大。过滤元件的对着底部的侧面可以有利地设计成拱顶构造，而过滤元件的背离底部一侧则基本上设计成平的面。过滤通道备选地垂直于过滤元件的对着底部的侧面布置，从而所有过滤通道有一个虚拟的共同交点。过滤通道起到收集机构的作用并将饮料提取物引至底部中心。优先在沸水室里使底部中心穿孔，从而使饮料提取物通过过滤元件直接转向至第二个部位的出口孔(穿孔)。按照本发明的另外一个对象或者一种优选的改进设计方案规定过滤元件平行于主伸展平面基本上设计成圆的，并且具有多个过滤孔，其中过滤孔的横断面在径向方向上向外变得更大。因此可以有利地对于在径向方向上向外变得更长的过滤通道进行补偿。向外变得更长的过滤通道使得流动阻力在径向方向上向外加大。这如下来补偿过滤孔的横断面设计成在径向方向上向外变得更大，从而这样同时使得向外的流动阻力减小。沿着径向方向的流动阻力之和因此差不多是不变的，从而使提取液体通过饮料原料实现均匀的提取。按照本发明的另外一个对象或者一种优选的改进设计方案规定过滤元件具有多个过滤孔，其中过滤孔在径向方向上的出现频率向外变大。为了沿着径向方向实现尽可能不变的流动阻力，使得过滤孔在径向方向上的频率向外变大。这使得由于变长的过滤通道而向外方向加大的流动阻力得以补偿，而且其和有利地实现沿着径向方向不变的流动阻力，它保证了均匀地流过饮料原料。按照本发明的另外一个对象或者一种优选的改进设计方案规定过滤元件具有多个过滤孔，其中过滤孔的横断面之和为过滤元件总断面的0.1%-10%之间，特别优选地为1%-3%之间，特别优选地基本为I. 4%。这种与背景技术相比，在总的孔面积与总的过滤面积之间较小的比值使得过滤孔的流动阻力比较大。因此饮料提取物以明显较高的速度流过过滤孔或流过过滤通道，从而在第二个部位里引起饮料提取物很强烈的漩涡和涡流状流动。较小的孔断面尤其是使得饮料提取物以一种液 体喷射的形式(也就是说，作为基本上定心的液体射流)，在第二个部位里从过滤孔或者说过滤通道里流出，其中液体喷射以高速喷到底部上，并且在过滤元件的方向上折回或者说反射。饮料提取物在第二个部位里在穿孔的方向上流动，因此它同时优先实现了向上-和向下运动。这种流动特性优先通过上述在过滤元件和底部直径的间距而变得更为有利。这样的运动样式有利地导致了饮料提取物在第二个部位里产生一种与背景技术相比漩涡和涡流状更明显的流动。这使得饮料提取物比较更好地混合，并且导致饮料提取物富集了位于第二个部位里的空气。所要制作的饮料，尤其是包括有咖啡的口感和稠度通过饮料提取物的这种漩涡状流动而受到有利的影响。因此特别优选地使得咖啡上奶油沫的生成更加有利。按照本发明的另外一个对象或者一种优选的改进设计方案规定过滤元件具有多个过滤孔，其中过滤孔的横断面设计成基本上分别为圆的，并且沿着一个垂直于主伸展平面的方向而变化。因此饮料提取物以高速从过滤孔或从过滤通道流入第二个部位里，并且尤其是更为有利于以一种液体喷射的形式，因此使饮料提取物在第二个部位里强烈地产生漩涡并实现上述优点。按照一种优选的改进设计方案规定过滤孔都规定了垂直于过滤面积通过过滤元件的过滤通道，其中在第一个局部部位里过滤通道的横断面都设计成基本恒定的，并且在第二个局部部位里都沿着垂直于主伸展平面的方向而变化。优先规定第二个局部部位布置在过滤元件的向着底部的一侧，和/或过滤孔和/或过滤通道的断面在底部方向上加大了。横断面的变化和尤其是横断面在底部方向上的加大同样也用于提高第二个部位里的漩涡生成。按照本发明的另外一个对象或者一种优选的改进设计方案规定过滤元件具有多个过滤孔，其中至少在过滤元件的向着薄膜一侧，过滤孔的平均直径设计为IOO-IOOOMffl之间，优选为300-700μπι之间，特别优选基本为400Mm。业已表明，这样的直径使得第二个部位里的旋涡流生成大大优化，并且因此明显改善了所要制作的饮料的质量。按照本发明的另外一个对象或者一种优选的改进设计方案规定过滤元件具有多个过滤孔，其中至少在向着底部的一侧，过滤孔的平均直径为800-1200μπι之间，而在背着底部的一侧平均直径为300-700μπι之间。业已表明，这样的直径使得第二个部位里的旋涡流生成大大优化，并且因此明显改善了所要制作的饮料的质量。按照本发明的另外一个对象或者一种优选的改进设计方案规定过滤元件具有多个过滤孔，其中至少在向着薄膜一侧，过滤孔的平均直径为过滤元件和底部之间垂直于薄膜的主伸展平面的间距的40%-400%之间，优选为55%-135%之间，特别优选基本为80%。业已表明，在过滤孔的直径和过滤元件，尤其是在过滤面积和底部之间的平均间距之间的这种百分比使第二个部位里的旋涡流生成最大化，因而，如上已经详细所述的那样，大大改善了所要制作的饮料的质量。本发明的另外一个主旨是一种按照发明的，用于制作饮料的份装小盒的应用。饮料原料尤其是包括有咖啡粉、巧克力粉、奶粉或者类似物。
附图表示了本发明的实施例，并在以下的说明里对其详细叙述。附图只是举例地说明并且并不局限于通常的发明思路。
图I表示了一种按照本发明的第一种实施形式的份装小盒的侧面剖视简 图2表示了一种按照本发明的第二种实施形式的份装小盒的侧面剖视简 图3a，3b表示了一种按照本发明的第三种实施形式的份装小盒的侧面剖视简 图4表示了一种按照本发明的第四种实施形式的份装小盒的侧面剖视简 图5表示了一种按照本发明的第五种实施形式的份装小盒的侧面剖视简 图6表示了一种按照本发明的第六种实施形式的份装小盒的侧面剖视简 图7表示了一种按照本发明的第七种实施形式的份装小盒的过滤元件加强构造的俯视简 图8表示了一种按照本发明的第七种实施形式的份装小盒的侧面剖视简 图9表示了一种按照本发明的第八种实施形式的份装小盒的侧面剖视简 图10 表示了一种按照本发明的第八种实施形式的份装小盒的过滤元件的俯视简
图11 表示了一种按照本发明的第九种实施形式的份装小盒的过滤元件的俯视简
图12表示了一种按照本发明的第十种实施形式的份装小盒的侧面剖视简 图13表示了一种按照本发明的第十一种实施形式的份装小盒的侧面剖视简 图14表示了一种按照本发明的第十二种实施形式的份装小盒的侧面剖视简 图15表示了一种按照本发明的第十三种实施形式的份装小盒的过滤元件的俯视简
图16表示了一种按照本发明的第十四种实施形式的份装小盒的侧面剖视简 图17表示了一种按照本发明的第十五种实施形式的份装小盒的侧面剖视简图。在不同的附图中对相同的零部件总是用相同的标号，并且因此一般也都只是一次性命名或提到。
具体实施例方式图I表示了一种按照本发明的第一种实施形式的份装小盒I的侧面剖视简图，其中份装小盒I具有一种基本为截锥形的基本元件2，这元件成型为类似罐状并包围有一个空腔3。空腔3由一个薄膜4封闭住。基本元件3尤其是包括有一种软的或者硬的塑料材料。薄膜4优先包括有一种薄的塑料-或者铝膜。基本元件2在薄膜4部位里具有一个围绕的固定凸缘20，其中薄膜4与固定凸缘20材料复合地连接，尤其是焊接或者粘接连接。在基本元件2之内布置了一个过滤元件5，这元件由一种热塑性塑料，例如聚丙烯制成。过滤元件5将空腔3分成第一个部位6和第二个部位7。第一个部位6设计用于放饮料原料，这原料在附图中为了一目了然起见没有示出。第一个部位6，在空腔3由薄膜4封闭之前，例如装有一种咖啡粉。在装入第一个部位6里时优先使咖啡粉强烈压实。第二个部位7用于安放和尤其是用于收集在份装小盒I的提取过程期间没有形成的饮料提取物。份装小盒I设计用于使用在未示出的咖啡机的沸水室里，在这沸水室里优先以高压将提取液体(例如热水)输送给第一个部位。这种提取液体与饮料原料交替作用从而生成一种饮料提取物。过滤元件5在过滤面积50里具有多个过滤孔17，并因此起到饮料提取物的滤网的作用。饮料提取物通过过滤孔17到达第二个部位7里。第二个部位7由基本元件2的底部10限制住，这底部在沸水室里例如被咖啡机的一个冲孔头穿过，以便制成一个用于饮料提取物的出口孔。备选地可以考虑，在底部10，在提取液体的压力作用下自动形成一个出口、孔，和/或在底部已经形成了一个出口孔或者一个输出阀。过滤孔17的横断面这样选择，从而没有饮料原料颗粒从第一个部位6进入第二个部位7里。为了使过滤元件5不执行相对于基本元件2的移动，按照本发明的份装小盒I按照第一种实施形式具有固定装置8，这固定装置布置在基本元件2的一个对峙侧，并且保证了在过滤元件5和基本元件2之间的固定连接。因此阻止了例如在储存期间，和在运输期间或者在提取液体以高压喷入第一个部位6期间，过滤元件5相对于基本元件2的移动。因此去除了以下危险饮料原料在过滤元件5旁经过进入第二个部位7里。除此之外按照本发明的份装小盒按照第一种实施形式具有一个加强元件13,该元件至少部分地基本平行于过滤元件5、薄膜5或者底部10的一个主伸展平面100而布置。加强元件13用于，在提取液体以高压喷入第一个部位6期间，或者在饮料原料压实时来接受作用于过滤元件5上的力，并且阻止过滤元件5的过滤面积50的变形或者损坏。加强元件13尤其是包括有加强横撑13、这加强横撑起到用于过滤面积50的下部构造的作用。固定装置8在第一种实施形式中例如包括有一个焊缝或者一个粘接层，通过它们使得过滤元件5的一个环绕的凸缘51在底部10上材料复合地连接。图2表示了一种按照本发明的第二种实施形式的份装小盒I的侧面剖视简图，其中第二种实施形式基本上对应于图I所示的第一种实施形式，其中基本元件2的壁部21具有一个优先为环绕的槽9，过滤元件5的一个嵌入元件K形式的固定装置8侧面嵌入在这槽里。嵌入元件K因此刚性强制地固定在槽9里，从而阻止了在过滤元件5和基本元件2之间的相对运动。嵌入元件V尤其是包括有过滤元件5的一个环绕边缘或者凸缘。嵌入元件K和槽9优先构成一个卡槽-和/或卡接连接，从而在制作份装小盒期间使得过滤元件5在底部10的方向上移动进入空腔3里，直至嵌入元件8'自动卡入在槽9里。份装小盒I这样设计，使得过滤元件5垂直于主伸展平面100与底部10有一个间距110，该间距基本为5_和/或平行于主伸展平面100时过滤元件5横断面111的16%。因此在第二个部位7里饮料提取物的流动特性方面更容易形成漩涡。图3a，3b表示了一种按照本发明的第三种实施形式的份装小盒的侧面剖视简图，其中第三种实施形式基本相同于图I所示的第一种实施形式，其中固定装置8并不包括有一种焊接-或者粘接连接，而是类似于像在第二种实施形式中那样，有一个嵌入在基本元件2的槽9里的嵌入元件8、其中槽9在第三种实施形式中布置在底部10。嵌入元件8、如在图3a中所示的那样，例如压紧在槽9里。嵌入元件8r备选地在槽9的部位里卡在基本元件2的一个凹切22里。这种情况例如表示于图3b里。在图3a中槽9有一个圆形断面，而在图3b中为一个矩形断面。图4表示了一种按照本发明的第四种实施形式的份装小盒I的侧面剖视简图，其中第四种实施形式基本相同于图2所示的第二种实施形式，其中过滤元件5，类似于像在第一种实施形式中那样，附带有一个加强横撑13'形式的加强元件13。图5表示了一种按照本发明的第五种实施形式的份装小盒I的侧面剖视简图，其中第五种实施形式基本相同于图2所示的第二种实施形式，其中槽9垂直于主伸展平面100设计得很宽，并且基本一直伸展到基本元件2的底部10。固定装置9因而基本布置在基本元件2的对峙于薄膜4的一侧。除此之外过滤元件5有一个环绕的凹槽15，这凹槽具有一种V-形断面，并且布置在嵌入元件Sr和过滤面积50之间直至底部10.凹槽15用于使嵌入元件Sr设置成平行于主伸展平面100，相对于其余过滤元件5成弹簧弹性，从而嵌入元件K可以设计成在槽9的方向上预紧。嵌入元件K因此不仅形状吻合地，而且尤其是也传力连接地在槽9里固定。此外通过凹槽15使过滤元件5支撑在底部15上，从而使得过滤元件5与底部15间隔开。 图6表示了一种按照本发明的第六种实施形式的份装小盒I的侧面剖视简图，其中第六种实施形式基本相当于图4所示的第四种实施形式，其中槽9的宽度垂直于主伸展平面100，布置在过滤面积50的整个材料厚度上。在这实施形式中通过过滤元件5附带地使基本元件2的壁部更稳定。过滤元件5具有多个过滤孔17，其中所有过滤孔17的横断面面积之和基本为平行于主伸展平面100的过滤元件5的横断面111的I. 4%。图7表示了一种按照本发明的第七种实施形式的份装小盒I的过滤元件5的加强构造13的俯视简图，其中第七种实施形式基本类似于图6所示的第六种实施形式，其中加强构造13的加强横撑13'星形地布置在一个平行于主伸展平面100的平面里。图7尤其是表示了过滤元件5的下边(也就是说从底部10来看)。过滤孔17为了清楚起见就没有示出。图8表示了一种按照本发明的第七种实施形式的份装小盒I的侧面剖视简图。在这视图中可以见到加强横撑13'相对于平行于薄膜4的主伸展平面100这样弯曲，使得加强横撑13'的端部支撑在底部10上。加强横撑13'因此同时包括有支撑构造16，这种构造设置成使过滤元件5与底部10间隔开。由于加强横撑13'为弯曲构造，加强横撑13'包括有一种椭圆-或者球壳形状的特别稳定的拱顶构造5'。图9表示了一种按照本发明的第八种实施形式的份装小盒I的侧面剖视简图，其中第八种实施形式基本相同于图3a所示的第三种实施形式，其中过滤元件5附带地具有支柱16'形状的支撑构造16。支柱16'相对于底部10支撑住过滤面积50，从而使过滤元件5更加稳定地克服垂直于主伸展平面100的力的作用。支柱16'非均布地布置在一个平行于主伸展平面100的平面里。图10表示了一种按照本发明的第八种实施形式的份装小盒I的过滤元件5的俯视简图，其中表示出了过滤元件5，尤其是从底边，也就是说从底部10起看。在图10中可以见到支柱16'为非均布布置，以便在提取期间对第二个部位7里饮料提取物的漩涡生成没有影响，或者说更有利于漩涡生成。图11表示了一种按照本发明的第九种实施形式的份装小盒I的过滤元件5的俯视简图，其中第九种实施形式基本相同于图10所示的第八种实施形式，其中支柱16'布置成一种均布的环状-和交叉状构造。图12表示了一种按照本发明的第十种实施形式的份装小盒I的侧面剖视简图，其中第十种实施形式基本相同于图I所示的第一种实施形式，其中过滤元件5的向着底部10的一侧相对于主伸展平面100而弯曲，并且因而设计成椭圆-或者球壳，或者说设计成拱顶构造槽9具有一种矩形断面，这断面伸展布置于过滤元件5的整个宽度上，并且布置在基本元件2的对峙于薄膜4的一侧。拱顶构造5'此外同时用作为加强元件13和作为支撑构造16。在图12里此外还首次表示出过滤元件5的过滤孔17，这些孔形成了在第一和第二个部位6，7之间的饮料提取物的通孔。按照第十种实施形式，过滤孔在份装小盒I的过滤元件5里规定了过滤通道17'，这些通道垂直于主伸展平面100从第一个部位6 —直伸展至第二个部位7。由于过滤元件5的向着底部10的一侧为拱顶构造5、过滤通道17'在过滤元件5的外部101，比沿着主伸展平面在过滤元件5的中心部位102里具有更大的长度。为了使整个过滤面积50上的流动阻力保持尽可能恒定，这样来设计过滤孔17的横断面，从 而使它们沿着径向方向10(Τ从中央部位102至外部101变得更大。图13表示了一种按照本发明的第十一种实施形式的份装小盒I的侧面剖视简图，其中第i^一种实施形式基本相同于图12所示的第十种实施形式，其中过滤元件5的背离底部10的一侧设计成相对于主伸展平面100而倾斜。整个过滤元件5因而设计成拱顶构造5'，并且尤其包括有一种球壳或圆拱顶的形状。过滤孔17的横断面，以及过滤通道17'的长度在整个过滤面积50上差不多不变。固定装置8类似于像在图3a中第三种实施形式所述那样，包括有环绕的嵌入元件8、这元件嵌入一个设计在底部10的槽9里。过滤通道W基本上垂直于主伸展平面100伸展布置。过滤孔17或过滤通道17'尤其是具有基本为400Mm的平均断面。图14表示了一种按照本发明的第十二种实施形式的份装小盒I的侧面剖视简图，第十二种实施形式基本相同于图13所示的第十一种实施形式，其中过滤通道17'基本垂直于过滤面积50，并且不垂直于主伸展平面100。饮料提取物被收集在过滤元件5的中央部位102之下。图15表示了一种按照本发明的第十三种实施形式的份装小盒I的过滤元件5的俯视简图，其中第十三种实施形式基本相同于图12所示的第十种实施形式，其中为了补偿在径向方向10(Τ上流动通道17'越来越大的长度，从中央部位102出发沿着径向方向101向着外部101，流动通道17'的出现频度越来越增加。图16表示了一种按照本发明的第十四种实施形式的份装小盒I的侧面剖视简图，其中第十四种实施形式基本相同于图4所示的第四种实施形式，其中底部10设计在薄膜4的部位里。在这种情况下使提取液体穿过基本元件2进入第一个部位里，而饮料提取物则通过薄膜4里的一个孔从第二个部位7流出。原则上可以考虑，在所有于图I至15中所示的实施形式中进行第一个部位6和第二个部位7的一种这样的交换，使得底部10布置在薄膜4的部位里。过滤孔17尤其是具有基本为400Mm平均横断面。图17表示了一种按照本发明的第十五种实施形式的份装小盒I的侧面剖视简图，其中第十五种实施形式基本相同于图12所示的第十种实施形式，其中过滤通道17'的断面都设计成相同大小，而且其中固定装置8，类似于像在与3a中所示的第三种实施形式那样，包括有一个嵌入元件K，这元件在基本元件2的底部10里嵌入在一个环绕的槽9里。在第十五种实施形式中槽9例如通过基本元件2在过滤元件5方向上的一种环绕凹陷120和基本元件2的壁部来形成。嵌入元件Sr嵌入在设计于底部10的环形槽9里，尤其是按 一种按钮机械装置的形式。
权利要求
1.用于制作饮料的份装小盒(1)，它具有一个基本为截锥形或者圆柱形的，有一个空腔(3)的基本元件(2)，和一个封闭住空腔(3)的薄膜(4)，其中在空腔(3)内布置了一个过滤元件(5)，这过滤元件将空腔(3)细分成用于置放饮料原料的第一个部位(6)和用于置放饮料提取物的第二个部位(J)，其特征在于，借助于至少一个固定装置(8)使过滤元件(5)固定在基本元件(2)上，这固定装置基本上布置在基本元件(2)的一个与薄膜(4)对峙侧的部位里。
2.按权利要求I所述的份装小盒(1)，其特征在于，基本元件(2)有槽(9)，其中固定装置(8)包括有嵌入元件(8')，所述嵌入元件传力地、形状吻合地和/或材料连接地嵌入槽(9)里。
3.按权利要求2所述的份装小盒(1)，其特征在于，槽(9)设计在基本元件(2)的壁板(12)和/或底部(10)里。
4.按权利要求2或者3所述的份装小盒(1)，其特征在于，在嵌入元件(K)和槽(9)之间设有一种卡槽-和/或卡接连接。
5.按权利要求2至4中之一所述的份装小盒(I)，其特征在于，嵌入元件(8')垂直于薄膜(4)的主伸展平面(100)基本上在槽(9)的整个高度之上延伸，其中槽(9)优先伸展至底部(10)。
6.按权利要求2至5中之一所述的份装小盒(1)，其特征在于，在槽(9)的部位里设有一个凹切，该凹切由嵌入元件W )从后面夹住。
7.按权利要求2至6中之一所述的份装小盒(1)，其特征在于，槽(9)的横断面设计成基本为圆的或者角形的。
8.按权利要求2至7中之一所述的份装小盒(I)，其特征在于，嵌入元件K压紧在槽(9)里。
9.按权利要求2至8中之一所述的份装小盒(I)，其特征在于，嵌入元件K可拆卸地与槽(9)连接。
10.按上述权利要求之一所述的份装小盒(1)，其特征在于，固定装置(8)设计在过滤元件(5)周围的边缘部位里，其中在固定装置(8)和过滤元件(5)的过滤面积(14)之间具有一个凹槽(15)。
11.按权利要求10所述的份装小盒(1)，其特征在于，凹槽(15)垂直于主伸展平面(100)一直延伸至底部(10)，和/或凹槽(15)具有一种U-形或者V-形横断面。
12.按上述权利要求之一所述的份装小盒(1)，其特征在于，固定装置(8)包括有一种焊接连接和/或一种粘接连接。
13.按上述权利要求之一或者权利要求I的前序部分所述的份装小盒(I)，其特征在于，过滤元件(5 )包括有一个加强元件(13)。
14.按权利要求13所述的份装小盒(I)，其特征在于，加强元件(13)至少局部沿着过滤元件(5)的主伸展平面(100)伸展。
15.按权利要求13至14中之一所述的份装小盒(1)，其特征在于，加强元件(13)垂直于主伸展平面(100)，布置在过滤元件(5)的过滤面积(50)和基本元件(2)的底部(10)之间。
16.按权利要求13至15中之一所述的份装小盒(1)，其特征在于，加强元件(13)包括有加强横撑(13')，这横撑优先基本平行于主伸展平面(100)延伸。
17.按权利要求16所述的份装小盒(I)，其特征在于，加强横撑(13')布置在一个平行于主伸展平面(100)的平面里，沿径向方向走向，并且尤其是成交叉形或者星形。
18.按权利要求16或者17中之一所述的份装小盒(I)，其特征在于，加强横撑(133和/或加强横撑(133的向着底部(10)的一侧相对于主伸展平面(100)弯曲，并且尤其是设计成拱顶构造。
19.按上述权利要求之一或者按权利要求I的前序部分所述的份装小盒(I)，其特征在于，在过滤元件(5)和底部(10)之间，垂直于薄膜(4)的主伸展平面(100)，设有间距(110)为I-IOmm之间，优选在3_7mm之间，特别优选地基本为5mm。
20.按上述权利要求之一或者按权利要求I的前序部分所述的份装小盒(I)，其特征在于，在过滤元件(5)和底部(10)之间垂直于薄膜(4)的主伸展平面(100)的间距(110) 为平行于主伸展平面(100 )的过滤元件(5 )横断面(111)的2%-40%之间，优选为9%-28%之间，特别优选地基本为16%。
21.按上述权利要求之一或者按权利要求I的前序部分所述的份装小盒(I)，其特征在于，过滤元件(5 )具有支撑构造(16 )，它用于使过滤元件(5 )与基本元件(2 )的底部(10 )保持间距。
22.按权利要求21所述的份装小盒(1)，其特征在于，支撑构造(16)设计成多个支柱(16')，这些支柱垂直于主伸展平面(100)，从过滤元件、固定元件和/或加强元件(5，8，13)一直伸展至底部(10)。
23.按权利要求22所述的份装小盒(1)，其特征在于，支柱(16')以一种均匀的，尤其是以环形-、叉形和/或星形图案和/或不规则地布置在一个与主伸展平面(100)平行的平面里。
24.按上述权利要求之一所述的份装小盒(1)，其特征在于，过滤元件(5)具有一个中央的凹处。
25.按上述权利要求之一或者按权利要求I的前序部分所述的份装小盒(I)，其特征在于，过滤元件(5 )或者过滤元件(5 )的至少对着基本元件(2 )底部(10 )的一侧，相对于一个平行于主伸展平面(100)的平面设计成拱形。
26.按权利要求25所述的份装小盒(1)，其特征在于，过滤元件(5)或者至少过滤元件(5)的向着底部(10)的一侧设计成椭圆壳或者球形壳的一部分。
27.按上述权利要求之一或者按权利要求I的前序部分所述的份装小盒(I)，其特征在于，过滤元件(5)平行于主伸展平面(100)基本设计成圆的，并且具有多个过滤孔(17)，其中过滤孔(17)的横断面沿着径向方向(IO(T)向外变大。
28.按上述权利要求之一或者按权利要求I的前序部分所述的份装小盒(I)，其特征在于，过滤元件(5 )具有多个过滤孔(17 )，其中过滤孔(17)沿着径向方向(10(Τ )的出现频率向外变大。
29.按上述权利要求之一或者按权利要求I的前序部分所述的份装小盒(I)，其特征在于，过滤元件(5)具有多个过滤孔(17)，它们分别确定了垂直于过滤元件(5)的过滤面积(50)的、穿过过滤元件(5)延伸的过滤通道(173，其中垂直于过滤面积(50)的过滤通道(17^ )的长度在径向方向(10(Τ )上向外变大。
30.按上述权利要求之一或者按权利要求I的前序部分所述的份装小盒(I)，其特征在于，过滤元件( 5)具有多个过滤孔(17)，它们这样设计，使得过滤孔(17)的横断面之和包括过滤元件(5)总断面(111)的O. 1%_10%，特别优选地为1%_3%，特别优选地基本为I. 4%。
31.按上述权利要求之一或者按权利要求I的前序部分所述的份装小盒(1)，其特征在于，过滤元件(5)具有多个过滤孔(17)，其中过滤孔(17)的横断面设计成基本上分别为圆的，并且沿着一个垂直于主伸展平面(100)的方向而变化。
32.按权利要求31所述的份装小盒(1)，其特征在于，过滤孔(17)分别规定了垂直于过滤面积(50)通过过滤元件(5)延伸的过滤通道(173，其中在第一个局部部位里过滤通道(17')的横断面分别设计成基本恒定的，而在第二个局部部位里分别沿着垂直于过滤面积(50)的方向而变化。
33.按权利要求32所述的份装小盒(I)，其特征在于，第二个局部部位布置在过滤元件(5)的向着底部(10)的一侧。
34.按权利要求31至33中之一所述的份装小盒(I)，其特征在于，过滤孔(17)和/或过滤通道(173的断面在底部(10)的方向上变大。
35.按上述权利要求之一或者按权利要求I的前序部分所述的份装小盒(I)，其特征在于，过滤元件(5)具有多个过滤孔(17)，其中至少在过滤元件(5)的向着薄膜(4) 一侧，过滤孔(17)的平均直径设计为在IOO-IOOOMm之间，优选在300_700Mm之间，特别优选基本为400Mm。
36.按上述权利要求之一或者按权利要求I的前序部分所述的份装小盒(1)，其特征在于，过滤元件(5)具有多个过滤孔(17)，其中在向着底部(10)的一侧，过滤孔(17)具有平均直径在800-1200Mm之间，而在背着底部的一侧具有平均直径在300_700Mm之间。
37.按上述权利要求之一或者按权利要求I的前序部分所述的份装小盒(I)，其特征在于，过滤元件(5)具有多个过滤孔(17)，其中至少在向着薄膜(4) 一侧，过滤孔(17)具有平均直径为过滤元件(5)和底部(10)之间垂直于薄膜(4)的主伸展平面(100)的间距的40%-400%之间，优选为55%-135%之间，特别优选基本为80%。
38.应用一种按上述权利要求之一所述的份装小盒(I)用于制作饮料。
全文摘要
本发明建议了一种用于制作饮料的份装小盒，它具有一个基本为截锥形或者圆柱形的、有一个空腔(3)的基本元件(2)，和一个封闭住空腔的薄膜(4)，其中在空腔内布置了一个过滤元件(5)，这过滤元件将空腔细分成用于置放饮料原料的第一个部位(6)和用于置放饮料提取物的第二个部位(7),其中，借助于至少一个固定装置(8)使过滤元件固定在基本元件上，这固定装置基本上布置在基本元件的一个与薄膜对峙侧的部位里。
文档编号B65D85/804GK102741136SQ201080052062
公开日2012年10月17日 申请日期2010年9月17日 优先权日2009年9月17日
发明者T.曼 申请人:K-Fee系统有限责任公司