专利名称：具有增强的产品输送系统的胶囊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过使配料与液体混合来卫生地制备包含营养配料的营养产品的胶囊，该胶囊设计成用于插入用于向胶囊供应液体的设备中。更特别地，本发明涉及这种胶囊的一种改进的产品输送系统，该产品输送系统用于实现增强的排放和向胶囊提供的液体对营养配料的溶解。
背景技术：
营养组合物可以是例如婴儿配方或者也可为用于幼童、病残人士、老年人、营养不良人士或运动员的营养液。一般而言，存在可提供营养组合物的不同形式，每一种形式都具有它们自身的优点。例如，尽管以粉末形式提供的营养组合物具有比较高的营养品质，但其制备可被认为是不方便和耗时的，因为必须将已预先煮沸并允许进行冷却的水倒入容纳粉末的饮用容器中，以便制备诸如婴儿配方的液态营养组合物。对于浓缩液形式的营养组合物而言，存在同样不方便的制备过程。通过基于胶囊的制备设备来实现营养组合物的更方便的制备，在基于胶囊的制备设备中，借助使用诸如水的经过滤或消毒的液体的注入来溶解设置在料盒或胶囊内的单份优选粉末状的组合物。由此，应该在液体与配料混合前从液体去除任何不期望的污染物。为此，这种设备优选包括用于将水过滤或消毒的过滤装置。例如，W02006/077259公开了一种用于制备单份营养组合物的方法，该方法包括将诸如水的液体引入容纳单位剂量的呈浓缩形式的组合物的料盒中。由此，水在导入料盒中之前经过处理以便从水中去除病菌。该处理可为例如预加热、过滤或者用紫外线照射水。W02008/012314涉及一种设备，其教导了借助过滤器来处理水的原理，该设备用于从插入自动售货机中的胶囊制备营养组合物。2009年3月31日提交的N0.09156782.6和W02009/092629中已描述了一种具有
集成的抗菌过滤器的胶囊。W02009/115475和PCT/EP2010/056005提出了一种用于借助饮料生产机器与注入
胶囊中的液体相结合地制备营养产品的容纳营养配料的胶囊，其中该胶囊配备有产品输送系统，该产品输送系统用于确保所供应的液体与容纳于胶囊的隔室中的配料的适当互相作用并用于减少、优选避免营养液与设备的接触。由此，该产品输送系统设计成当隔室中的液体已达到充足的压力时开启穿过胶囊的至少一个孔口以便输送组合物。为此，该胶囊的底部包括X形的穿刺元件，这些穿刺元件被策略性地布置以刺穿通常将隔室与胶囊的液体产品出口分隔开的下部隔膜。在已知的现有技术中，营养组合物一般呈粉末形式并被容纳在胶囊或料盒的体部部分内或专用隔室内。然而，已发现，与提供给专用接受器并借助在有力的摇动或搅拌下添加液体来重构/还原的呈粉末形式的普通营养组合物一通常对其使用加热的液体一不同的是，胶囊的受约束的隔室内的营养组合物在环境温度或接近环境温度下的重构存在问题，特别是在向胶囊注入液体时在胶囊内的适当溶解方面。由此，特别希望设置在胶囊内的粉末状组合物与注入到胶囊中的液体适当地互相作用或溶解在液体中。因此，希望完全释放容纳于胶囊内的专用量的营养组合物，以确保将每个胶囊完全地供应给例如消费者。不应该有大量营养液留在胶囊中，最优选地，胶囊应该被清空任何液体和固体。因此，在借助液体对营养组合物进行重构时制备的营养组合物的量和浓度对于每个胶囊而言相同且因此可再现。因此，希望有一种设备，该设备能够借助将液体注入保持预定量的营养配料的胶囊中来使营养组合物适当地重构。特别地，希望一种用于这种胶囊的产品输送系统的改善的设计，该设计使得能够在确保使用所提供的液体来适当溶解设置在胶囊内的配料的同时使优选全部残留的营养组合物从胶囊排出。本发明旨在解决上述问题。本发明还针对其它目的且提供特别是如在本说明书的余下部分中将显而易见的其它问题的解决方案。
发明内容
第一方面，本发明涉及一种用于插入饮料生产机器中的胶囊，该饮料生产机器适于将加压液体供应到胶囊中，该胶囊包括至少一个隔室，所述至少一个隔室容纳用于与所供应的液体相结合地制备营养组合物的营养配料，该胶囊还包括布置在胶囊的输出面处并设计成用于营养组合物的输送的产品输送系统，该产品输送系统包括布置在胶囊的隔室与输出面之间的隔膜和至少一个穿刺元件、优选多个穿刺元件，所述穿刺元件设计成通过液体在隔室中施加的压力而刺穿隔膜，其中所述穿刺元件或多个元件包括从共同轴线延伸出的三个叶片部件。该胶囊优选包括输入面，该输入面设计成被待与胶囊相结合地使用以便向胶囊供应液体的饮料生产机器的喷射装置刺穿。由此，该输入面优选布置在胶囊的与其输出面相对的一面处。当液体被注入输入面并因此被注入容纳营养配料的隔室中时，使液体与设置在隔室中的配料互相作用以形成营养组合物。由此，隔室内的压力连续上升，使得布置在胶囊的配料隔室与输出面之间的隔膜被推靠在胶囊的产品输送系统的所设置的穿刺元件上。这使得在胶囊的配料隔室内已超过一定压力阈值之后刺穿隔膜。营养组合物然后能够经由在隔膜内形成的穿孔离开隔室并流向胶囊的输出面，在该输出面处设有至少一个输出开口，得到的营养组合物然后能从该输出开口排出到所提供的接收容器中。本发明因此提供了一种胶囊，该胶囊使得能够借助将液体注入到保持预定量的营养配料的胶囊的隔室中来使营养组合物适当地重构。根据本发明的胶囊优选包括适合于与提供给胶囊的液体互相作用以便产生冷或热的营养组合物的诸如婴儿配方的营养配料。由此，营养配料优选呈液体浓缩物、糊状物、胶体或粉末的形式。由于包括三个从共同轴线延伸出的叶片部件的穿刺元件，实现了隔膜的很精确和平顺的破裂。这应理解为仅在隔膜的由穿刺元件刺穿的特定部分处提供隔膜的破裂。因此，防止了隔膜在非期望的区域、例如在隔膜的位于两个相邻的穿刺元件之间的区域处任意地破裂。因此，还防止了隔膜不充分地或部分地抵靠穿刺元件破裂，这会在配料可发生有效溶解之前引起胶囊内的突然压力下降。这对于来自胶囊的营养组合物的改善的溶解而言特别重要，因为隔膜在不同于通过穿刺元件破裂的特定部分的其它部分处破裂或不充分地破裂可能导致营养组合物从配料隔室朝胶囊的输出面的不期望的流速值(过高或过低)，这又将不利地影响配料在所提供的液体内的溶解。特别地，如果隔膜的开口区段过大，则液体不会充分地在隔室的内部循环。如果开口区段过小，则压力上升且不利地影响水射流的动力。同时，相应穿刺元件的三个叶片部件能够实现隔膜在其破裂期间的预定偏转，使得在隔膜内形成预定开口，该开口具有足够大的截面积，以实现营养组合物从配料隔室至输出面和因此至胶囊的输出开口的期望的有效排出。因此，根据本发明的产品输送系统使得所有剩余的营养组合物能够从配料隔室朝胶囊的输出面适当排出，而同时有效地防止了隔膜在其非期望的区域处的破裂，且因此确保了所提供的液体对配料的适当溶解。应理解的是，术语隔膜的“破裂”包括由于借助穿刺元件进行的刺穿而使隔膜撕裂、刺穿、箍缩、裂开和/或穿孔中的任何一者，其引起隔膜仅在被穿刺元件刺穿的期望区域处开口的上述期望效果。术语“溶解”包含所提供的营养配料的获得液体组合物的溶解、分散或任何其它互相作用。由此，配料的溶解优选发生在环境温度下或温热的温度下，该温度应理解为介于19° C与40° C之间的温度。然而，应理解的是，溶解也可发生在较高的温度下。布置在胶囊的配料隔室和输出面之间的隔膜优选是由铝和/或聚合物制成的薄的、液密的和可刺穿的隔膜。该隔膜优选被密封至胶囊的杯形体部部分的底部边缘。在一优选实施例中，隔膜由具有介于15微米与50微米之间、更优选25微米与35微米之间的厚度的铝制成。根据穿刺元件的锋利度和穿刺元件与隔膜之间的相对距离来选择隔膜厚度。因此，使注入胶囊中的液体能够在配料隔室内充分循环而不会使隔膜破裂。因此，使设置在配料隔室内的配料能够在隔膜破裂之前实现有效分散。由此，隔膜的厚度越大，借助穿刺元件开启隔膜所需的压力就越大。因此，可使用厚度相对较大的隔膜来延迟借助穿刺元件对隔膜的开启，这又使得更多水在胶囊的配料隔室内循环并在借助穿刺元件开启隔膜时分散隔室内的粉末，这引起隔室内的突然压力下降。通过该突然的压力下降，气体恢复其初始体积并摇动粉末-液体混合物，由此实现在胶囊内部的适当分散并避免团块的形成。在一优选实施例中，穿刺元件的叶片部件以相等的程度从它们的共同轴线延伸出。由此，穿刺元件的“Y”形布置结构(当从俯视图看时)优选由从该共同轴线延伸出的叶片部件形成。穿刺元件的叶片部件从其延伸出的共同轴线优选布置成大致垂直于隔膜。因此，当隔膜被相应的穿刺元件的叶片部件刺穿时，在隔膜中形成很精确的开口。特别地，获得了隔膜在穿刺元件的边缘处的更精确的破裂。穿刺元件的叶片部件优选布置成彼此相距相等的角向距离。由此，由于叶片部件从垂直于隔膜的共同轴线延伸出，因此在穿刺元件的相应的相邻的叶片部件之间提供了用于使营养组合物从配料隔室流动至胶囊的输出面的、截面积相等的液体流动通路。因此，获得通过被刺穿隔膜的营养组合物的更恒定的流速和剪切。穿刺元件的相应的相邻的叶片部件之间的剪切和流动起到静态混合器的作用，以更好地使配料在液体中分散和溶解。在一优选实施例中，产品输送系统包括多个围绕配料隔室的中心轴线布置的穿刺元件。优选地，胶囊的产品输送系统包括至少三个、更优选至少四个穿刺元件。由此，相应的穿刺元件围绕输送系统的旋转轴线布置的角向距离对于所有穿刺元件而言优选是相等的。因此，不论开口的数量如何，都在各相应的穿刺元件处获得营养组合物从配料隔室至胶囊的输出面的大致相等的流速。穿刺元件的开口的数量能够从一个至最高数量(例如，4或5)不等。穿刺元件的“Y”形的有利之处在于它在隔膜被切割时提供了足够大的流动面积。开口的长度变成介于Imm与10mm、优选3mm与8mm之间，且其保持与形状的基部(深度)相距介于Imm与5mm、优选2mm与3mm之间的距离(由于防止隔膜塌缩)。发现最佳深度根据胶囊隔室的容积对于每个胶囊而言是不同的。而且，确保了所有剩余的配料从配料隔室朝胶囊的输出面有效地排出。在一优选实施例中，穿刺元件布置成与将配料隔室和胶囊的输出面分隔开的隔膜相距相等的距离。由此，穿刺元件优选布置成与隔膜相距介于Omm与1.0mm之间、优选Omm与0.5mm之间的距离“d”。该距离可根据胶囊的尺寸且特别是胶囊配料隔室的尺寸而异。由此，距离“d”可例如由从胶囊的产品输送系统的底部突出的穿刺元件的尺寸控制。或者，将配料隔室和输出面分隔开的隔膜优选被附接或密封在其上的配料隔室的底部可布置在关于穿刺元件的预定高度处。应理解的是，由于穿刺元件与隔膜之间的较大距离，需要较高的压力来使隔膜偏向穿刺元件并因此使隔膜破裂。特别是可能需要这种较高的压力来协助某些更难溶解的粉末状配料的溶解。因此，能根据容纳于胶囊中的配料的重量和/或配料的类型来改变穿刺元件之间的距离。例如，对于较大的重量和/或在所注入的液体中具有较低的溶解能力的配料而言，使该距离增大以确保配料隔室中的较高压力。在一优选实施例中，穿刺元件的宽度基本是恒定的。这意味着穿刺元件的外缘优选不是渐缩的。然而，穿刺元件的外缘也可被略微倒角。穿刺元件的由叶片部件限定的上部切割边缘优选布置成平行于胶囊的下部隔膜。因此，防止了隔膜过快被刺穿，这否则将在获得配料在提供给配料隔室的液体内的有效溶解之前引起胶囊内的突然压力下降。在一优选实施例中，该产品输送系统还主要包括从产品输送系统的底部突出并跨穿刺元件与胶囊的输出面之间的流动路径设置的阻隔元件。阻隔元件用于在隔膜与输出面之间形成液体的迂回的或曲折的流动路径以使流动平顺。阻隔元件横向于将穿刺元件与输出面接合的虚拟线延伸。它们可呈弧形或者是线性的或呈波浪形。由此，阻隔元件与隔膜之间的距离优选大于穿刺元件与隔膜之间的距离。特别地，相应的阻隔元件与隔膜之间的距离优选介于0.3mm与1.0mm之间，更优选0.35mm与0.75mm之间。因此，确保了仅借助所设置的穿刺元件来开启隔膜。阻隔元件可支承隔膜以免隔膜在借助穿刺元件来获得隔膜的开启之前由于胶囊内的压力上升而发生过大的偏转。由此，阻隔元件优选特别是在它们的指向隔膜的端部处不存在锋利边缘。由于阻隔元件可呈弧形并设置成相对于穿刺元件径向地偏置，因此，在产品输送系统内获得液体的规定循环或阻隔元件周围的预定液体流动模式。特别地，液体的迷宫式路径由产品输送系统提供，以用于使液体从借助穿刺元件在隔膜内形成的开口流向优选布置在胶囊的输出面的中心部分处的出口。由此，进入隔膜与胶囊的设有出口的输出面之间的空间的液体必须在由相应的阻隔元件提供的弧形阻隔结构周围迂回。因此，进入隔膜与输出面之间的空间的液体在经由出口离开胶囊之前被减慢，且因此进一步改善了配料在液体内的溶解。产品输送系统的出口优选设置在胶囊的输出面的中心部分中。由此，可在输出面中设置单个出口或多个出口孔洞。由此，出口的形状和/或尺寸优选被选择成能够获得液体从隔膜流向胶囊的出口的充分流速。第二方面，本发明涉及一种用于插入饮料生产机器中的胶囊，该饮料生产机器适于将液体供应到胶囊中，该胶囊包括至少一个隔室，所述至少一个隔室容纳用于与所供应的液体相结合地制备营养组合物的营养配料，该胶囊还包括布置在胶囊的输出面处并且设计成用于输送营养组合物的产品输送系统，该产品输送系统包括多个非旋转对称的输出开□。本发明的该第二方面的特征可被替代地或另外地用于在前一段之前介绍的本发明的第一方面的特征。这里，产品输送系统可以是可刺穿的隔膜。可刺穿的隔膜或壁可通过内部压力的作用(如前文所述)或通过施加内部或外部机械约束而被刺穿。所述隔膜或壁例如可以是可借助预减弱线或部分切割线而破裂的。该产品输送系统还可以是将隔室与输出面分隔开的预开口过滤壁，例如滤纸、织物或非织物材料和它们的组合。过滤壁可与输出面处的支承元件相关联。优选地，所述开口布置在优选与隔室的中心轴线重合的共同中心轴线周围。该轴线可形成旋转对称的胶囊的隔室的对称轴线。由此，术语“非旋转对称的”开口指的是产品输送系统的输出开口，该输出开口当从俯视图看时未绕设置在输出开口的中心的轴线旋转对称，该轴线布置成垂直于产品输送系统的输出开口形成在其中的底部。应注意，隔室的对称轴线可对应于胶囊和/或产品输送系统的对称轴线。借助形成在胶囊的输出面中的非旋转对称的输出开口，改善了配料在液体出口的上游区域内的溶解。因此，提供了能实现营养组合物的改善的溶解的具有增强的产品输送系统的胶囊。而且，减少了流经输出开口的液体内的旋流或涡旋的形成，并因此有效地使气泡和泡沫的形成最小化。由此，必须理解的是，对于营养组合物而言不希望提供气泡或泡沫层，因为特别是在婴儿配方领域，营养组合物中存在的气泡可能导致婴儿的非期望的气体吞入。在一优选实施例中，输出开口的宽度朝隔室的旋转轴线变窄。由此，当从俯视图中看时，输出开口优选包括基本花瓣形的形式。花瓣形的形式意味着包括大侧和相对的锥形侧的不对称形式的开口 ；其中较大侧优选但非必定形成凸边缘(其也可以是凹的或直线，由此形成某种意义上的三角形形式)且相对侧优选但非必定以尖端(或较小的横向的凹的或直线边缘，由此形成梯形形式的开口)终止。已发现，该形式使流动特别平顺并且减少了从输出开口排出的营养组合物内的泡沫的形成。而且，提供了足以提供被重构的营养组合物从胶囊的有效排出的恒定流速。在一优选实施例中，输出开口优选通过从产品输送系统的中心底部延伸出的阻隔部件彼此分隔开。由此，阻隔部件优选包括多个从基本上垂直于胶囊的输出面布置的共同轴线延伸出的壁部。因此，进入隔膜与胶囊的输出面之间的区域的液体被引导至输出面的特定输出开口。因此，在产品输送系统内提供并控制预定的液体流动模式。第三方面，本发明涉及一种饮料生产系统，该饮料生产系统包括根据本发明的胶囊和设计成用于将胶囊容纳在专用冲煮室中的饮料生产机器，该饮料生产机器还包括用于向胶囊供应液体的泵、用于至少控制设备的泵的控制单元、设计成与胶囊的输入面互相作用的开启装置，其中所述开启装置布置成将从泵接收的液体供应至胶囊的内部。适合于与根据本发明的胶囊相结合地使用的饮料生产机器在通过引用并入本文中的国际专利申请PCT/EP2010/056002中描述。因此，提供了一种用于制备营养组合物的系统，该系统使得能够借助将加压液体注入保持预定量的营养配料的胶囊中来对组合物进行方便和适当的重构。由此，给送到胶囊中的液体的体积、流速和温度由饮料生产机器的控制单元控制。注入胶囊中的液体可在温热的温度下被加热或者是处于环境温度下的未加热液体。
当阅读以下结合附图对本发明的实施例的详细描述时，本发明的更多特征、优点和目的对技术人员来说将变得显而易见。图1和2涉及根据一优选实施例的胶囊的顶部和底部立体图。图3涉及根据图1和2的胶囊的剖面侧视图。图4示出根据本发明的胶囊的产品输送系统的一优选实施例的立体图。图5示出根据图4的胶囊的产品输送系统的俯视图。图6示出根据图4和5的胶囊的产品输送系统的剖面侧视图。图7a示出具有花瓣形的输出开口的根据另一优选实施例的产品输送系统的底部的放大俯视图。图7b示出根据图7a的产品输送系统的实施例的俯视图。
具体实施例方式结合仅作为优选示例给出的图1至3示出本发明的胶囊I的一般方面。胶囊I 一般包括用于接纳营养配料14的体部2、输入面4和布置在与胶囊I的输入面4基本相对的位置的输出面8。输入面优选由可渗透液体的顶部隔膜或箔4形成，该顶部隔膜或箔4被密封在体部2的凸缘状边沿5上，由此封闭形成在胶囊I的体部2中的杯状物3。
顶部隔膜4可仅不渗透液体，或最优选不渗透液体和气体。顶部隔膜4优选由诸如塑料和/或铝的可刺穿材料制成。特别地，所述隔膜能够是诸如铝的单层隔膜或诸如塑料/EVOH/塑料、或塑料/铝和金属化塑料的包括气体阻隔层的多层隔膜。“塑料”可以是一层或多层PP、PET、PE和它们的组合。因此，可以实现借助液体注射器6向胶囊的体部2供应液体。可选地，可借助气体注射器7向胶囊供应气体。液体注射器6和可选的气体注射器7设置于与本发明结合使用的饮料生产机器处。如图2所示，杯状物3的输出面或底部8包括用于从胶囊I释放液态营养组合物的产品出口 9。产品出口 9可包括用于使液态组合物流向诸如婴儿瓶、玻璃杯或杯状物的接受器的一个或若干开口 11。产品出口 9可通过短管10从杯状物底部延伸出，所述短管用于引导液体流动并减少会污染容器周围的液体侧面投射。产品出口 9优选包括与出口 9 一体地形成并优选布置在相邻的输出开口 11之间的X形的引导部件12。因此，来自相应开口 11的液流可被精确地引向布置在产品出口 9下方的所提供的接收容器。胶囊的体部2在上侧上可通过延伸部分18延伸，用于过滤向胶囊供应的液体的过滤器F可布置在该延伸部分18中。国际专利申请PCT/EP2010/056005中提供了对包括合适的过滤器F的胶囊的详细描述。如图3所示，胶囊I在杯状物3中包括由杯状物3的底部和侧壁形成的容纳营养配料14的隔室13。隔室的容积可根据待注入胶囊I中的液体的体积而变化。一般而言，对于大的液体体积优选大的容积，以使得隔室用作用于使配料14和所提供的液体形成营养组合物的混合碗。配料隔室13的容积优选介于25ml与250ml之间。对于婴儿配方而言，配料体积随着婴儿年龄的增长而增加，并且因此储存这种配料体积所需的隔室的容积也增加。胶囊I包括产品输送系统15，该产品输送系统15用于确保所供应的液体和容纳于胶囊I的隔室13中的配料14的适当相互作用，并且用于减少、优选避免营养液与设备的接触。在一具体模式中，产品输送系统15被设计成当隔室中的液体已达到充足的压力时开启穿过胶囊I的至少一个孔口以用于输送所述组合物。为此，产品输送系统15包括从产品输送系统15的底部20朝胶囊的体部2突出的穿刺元件16。穿刺元件16被引向布置成使隔室13与输出面8并因此与胶囊I的产品出口 9分离的下部隔膜17。由此，穿刺元件16策略性地定位成在将液体注入胶囊I中时在隔室13内达到预定压力时将下部隔膜17刺穿。下部隔膜17优选是由塑料和/或铝制成的可刺穿隔膜且优选被密封到形成在胶囊I的体部2内的阶梯状部分17a上。图4涉及根据本发明的胶囊I的产品输送系统15的优选实施例的立体图。产品输送系统15优选由可通过例如注塑成型制成的一体塑料部件制成。产品输送系统还优选与杯状物3、延伸部分18和边沿5 —体地成型以形成体部。用于该体部的材料优选由诸如PP的塑料制成。如在图4中可见,产品输送系统15优选包括关于产品输送系统15的旋转轴线Y以相等的角向距离布置的四个穿刺元件16。优选地，所述旋转轴线Y对应于胶囊I的隔室13的旋转轴线Z。因此，穿刺元件16优选绕旋转轴线Y等距地分布。应理解的是，穿刺元件16的数量可优选介于三个和六个之间。每一个穿刺元件16都包括从共同轴线A延伸出的三个叶片部件21，该共同轴线A布置成基本上垂直于产品输送系统15的底部20并且还垂直于产品输送系统15的外周边沿部分17a布置在其中的平面，将胶囊I的输出面8和隔室13分隔开的隔膜17优选被密封至该平面。叶片部件21优选以优选相等的程度从相应的共同轴线A延伸出。由此，叶片部件从共同轴线A延伸出的长度优选介于0.1mm与2mm之间，更优选介于0.1mm与0.5mm之间。因此，提供了叶片部件21的Y形布置。由此，叶片部件的厚度优选介于0.1mm与Imm之间，更优选介于0.2mm与0.5mm之间。叶片部件21优选布置成彼此相距相等的角向距离。因此，优选在叶片部件21之间设置等截面的流动通路30a (参看图5)。在产品输送系统15的中心部分中，布置有使液体能够从胶囊I的输出面8排出的输出开口 11。优选地，在产品输送系统15的底部20内设置有四个输出开口 11。输出开口 11优选通过阻隔部件24彼此分隔开，该阻隔部件24优选呈x形的形式从底部20的中心突出。从产品输送系统15的底部20突出的弧形阻隔元件22优选布置在输出开口 11与穿刺元件16之间。由此，弧形阻隔元件22优选绕产品输送系统15的旋转轴线Y布置，其中在弧形阻隔元件22之间设置有通路26。如涉及产品输送系统15的俯视图的图5所示，当液体借助液体注入装置6 (参看图1)被注入胶囊时，在隔室13内的压力上升从而将隔膜17推靠在穿刺元件16上时，突出的穿刺元件16提供隔膜17的破裂30。由此，由于穿刺元件16的特定形状而防止了隔膜17在其非期望部分的任意开启。特别地，隔膜17仅在隔膜17的由所设置的穿刺元件16直接刺穿的指示区域30开启。在隔膜17开启之后，营养组合物能够从隔室13经设置在穿刺元件16的叶片部件21之间的流动通路30a流向隔膜17与输出面8之间的空间。液体然后被迫使在产品输送系统15内迂回。因此，显著增强了配料在所提供的液体内的溶解。在特别优选的实施例中，液体被阻隔元件22偏转至设置在阻隔元件22之间的空间26且然后如图5中的箭头L所示借助中心阻隔元件24被引向输出开口 11。因此，在产品输送系统15内提供了用于增强配料14在输送系统15内的溶解的期望的液体流动模式。在产品输送系统15的圆周处,突出的脊部23a从周向地布置的外脊部23朝产品输送系统15的中心部分径向向内延伸。脊部23、23a从产品输送系统15的底部20突出并用于使产品输送系统15的结构刚性化。此外，这些脊部可用于提供使液体从在隔膜17内所形成的相应开口 30流向输出开口 11的附加偏转装置，由此增强了配料在所注入的液体内的溶解。图6示出根据图4和5的胶囊I的产品输送系统15的剖面侧视图。如从图中可见，隔膜17优选布置成与穿刺元件16相距距离d。由此，距离d优选在处于Omm与0.5mm、优选Omm与0.25mm之间的范围内。应理解，该距离可根据胶囊的尺寸且特别是胶囊配料隔室的尺寸而改变。在针对特定胶囊选择相对较大的距离d的情况下，需要较高的压力来借助穿刺元件16开启隔膜17，且因此与穿刺元件16与隔膜17之间的距离d被选择成相对较小的布置结构相比，隔膜17的开启被延迟。这使得在隔膜17的开启之前更多液体能够在隔室13内循环，并因此引起设置在隔室13内的某些配料14的改善。而且，由于隔室13内建立的较高压力，当隔膜17被开启时，随着压力快速下降而提供了冲击效应，这也引起隔室13内部的营养配料的增强分散。阻隔元件22布置成与隔膜17相距距离d2。相应的阻隔元件22与隔膜之间的距离d2优选介于0.3mm与0.7mm之间，更优选介于0.35mm与0.55mm之间。因此，确保了隔膜17仅借助所设置的穿刺元件16开启，因为隔膜17在朝胶囊I的输出面8偏转时首先与穿刺元件16接触。阻隔元件22的边缘部分22a优选被倒角或弄圆，以使得没有锋利边缘从阻隔元件22朝隔膜17突出。因此，即使在隔膜17与阻隔元件22接触的情况下，也防止了借助阻隔元件22使隔膜17破裂。中心阻隔元件24布置成与隔膜17相距距离d3。所述距离d3优选处于0.3mm与
0.9mm、更优选0.45mm与0.65mm之间的范围内。因此，距离d3优选等于或小于阻隔元件22与隔膜17之间的距离d2。脊部23、23a布置成与隔膜17相距距离d4，该距离d4优选处于0.7mm与1.3mm之间，更优选0.8mm与1.1mm之间。如在图6中可见，穿刺元件16、阻隔元件22、24和脊部23、23a从产品输送系统15的底部20突出。由此，穿刺元件16、阻隔元件22、24和脊部23、23a优选与产品输送系统15 —体地形成。穿刺元件16的由叶片部件21限定的上部切割边缘25a优选布置成平行于胶囊I的隔膜17。因此，叶片部件21的布置成基本上垂直于隔膜17的边缘25b优选未被倒角或渐缩。因此，穿刺元件的宽度(w)优选基本上是恒定的。由此，宽度w优选处于从Imm至5mm、更优选1.5mm与3.5mm之间的范围内。在另一优选实施例中，叶片部件21的边缘25b也可以约1°至8°的角度被略微倒角。然而，穿刺元件16的上部切割边缘25a也优选布置成平行于隔膜17。输出开口 11可以是包括优选介于1.2_与2.2_之间的直径c的圆形孔。优选地，在产品输送系统15的底部20中设置有四个输出开口 11。然而，输出开口的数量优选可在三个和六个之间变化。在如图7a和7b所示的另一特别优选的实施例中，输出开口 11包括非旋转对称的形状。这应理解为，当从俯视图看时，相应的输出开口 11未绕设置在输出开口 11的中心的中心轴线旋转对称，该中心轴线布置成垂直于产品输送系统15的输出开口 11形成在其中的底部20。在如图7a和7b所不的优选实施例中，形成在产品输送系统的底部20中的输出开口 11呈花瓣形。由此，如图7a所示的相应输出开口 11的宽度b朝产品输送系统15的旋转轴线Y变窄。宽度b优选处于0.5mm至3mm、更优选0.7mm与2.5mm之间的范围内。开口 11的径向外部20a优选是圆形的并具有处于1.0mm与2.5mm之间的半径。从外部20a径向向内延伸的侧部20b优选是直的。侧部20b的相交部20c优选也是圆形的，由此优选具有在0.05mm与0.5mm之间的半径。
已经证明，这种设计改善了从产品输送系统15朝放置在胶囊输出开口 11下方的所提供的接收容器的液流的稳定性。因此，在产品输送系统15内提供了更恒定的流速。另外，有效地防止了营养组合物内的泡沫的形成，因为特别是对于婴儿配方而言，不希望存在泡沫，因为应避免婴儿吞入气体。
权利要求
1.一种用于插入饮料生产机器中的胶囊(1)，所述饮料生产机器适于将加压液体供应到所述胶囊(I)中，所述胶囊(I)包括至少一个隔室(13 )，所述至少一个隔室容纳用于与所供应的液体相结合地制备营养组合物的营养配料(14)， 所述胶囊(I)还包括布置在所述胶囊(I)的输出面(8)处并设计成用于输送所述营养组合物的产品输送系统(15), 所述产品输送系统(15)包括布置在所述胶囊(I)的所述隔室(13)和所述输出面(8)之间的隔膜(17)和至少一个被设计成通过液体在所述隔室中施加的压力而刺穿所述隔膜(17)的穿刺元件(16)， 其中，所述穿刺元件(16)包括从共同轴线(A)延伸出的三个叶片部件(21)。
2.根据权利要求1所述的胶囊， 其特征在于，所述产品输送系统包括多个穿刺元件。
3.根据权利要求2所述的胶囊， 其特征在于，所述穿刺元件(1 6)的所述叶片部件(21)以相等的程度从它们的共同轴线(A)延伸出。
4.根据权利要求2或3所述的胶囊， 其特征在于，所述穿刺元件(16)的所述叶片部件(21)布置成彼此相距相等的角向距离。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的胶囊， 其特征在于，所述穿刺元件(16)围绕所述产品输送系统(15)的旋转轴线(Y)布置。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的胶囊， 其特征在于，所述穿刺元件(16)布置成与所述产品输送系统(15)的旋转轴线(Y)相距相等的角向距离。
7.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊， 其特征在于，所述穿刺元件(16)布置成与所述隔膜(17)相距相等的距离。
8.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊， 其特征在于，所述穿刺元件(16)布置成与所述隔膜(17)相距处于0_与0.5_之间、优选处于Omm与0.25mm之间的距离(d)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊， 其特征在于，所述穿刺元件(16)的宽度(w)基本上是恒定的。
10.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊， 其特征在于，所述穿刺元件(16)的由所述叶片部件(21)限定的上部切割边缘(25a)优选布置成平行于所述胶囊(I)的所述隔膜(17)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊， 其特征在于，所述产品输送系统(15)还包括大致弧形的阻隔元件(22)，所述阻隔元件(22)从所述产品输送系统(15)的底部(20)突出并设置成相对于所述穿刺元件(16)径向地偏置，所述阻隔元件(22)与所述隔膜(17)之间的距离(d2)大于所述穿刺元件(16)与所述隔膜(17)之间的距离(d)。
12.一种用于插入饮料生产机器中的胶囊(I )，所述饮料生产机器适于将液体供应到所述胶囊(I)中，所述胶囊(I)包括至少一个隔室(13)，所述至少一个隔室容纳用于与所供应的液体相结合地制备营养组合物的营养配料(14)， 所述胶囊(I)还包括布置在所述胶囊(I)的输出面(8)处并设计成用于输送所述营养组合物的产品输送系统(15), 所述产品输送系统(15)包括形成在所述胶囊(I)的所述输出面(8)中的多个非旋转对称的输出开口(11)。
13.根据权利要求12所述的胶囊，其特征在于，所述开口(11)围绕与所述隔室的中心轴线重合的共同中心轴线(Y)布置。
14.根据权利要求13所述的胶囊， 其特征在于，所述输出开口( 11)的宽度(b )朝所述产品输送系统(15 )的所述旋转轴线(Y)变窄。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的胶囊， 其特征在于，当从俯视图看时，所述输出开口(11)包括基本上花瓣形的形式。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的胶囊， 其特征在于，所述输出开口( 11)通过从所述产品输送系统(15 )的中心底部(20 )延伸出的阻隔部件(24)彼此分隔开。
17.一种饮料生产系统，包括根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(I)和设计成用于将所述胶囊(I)容纳在专用冲煮室中的饮料生产机器， 所述饮料生产机器还包 括: 用于向所述胶囊(I)供应液体的泵， 用于至少控制所述设备的所述泵的控制单元， 开启装置(6 )，所述开启装置设计成与所述胶囊(I)的输入面(4 )互相作用， 其中，所述开启装置(6 )布置成向所述胶囊(I)的内部供应从所述泵接收的液体。
全文摘要
本发明涉及一种用于插入饮料生产机器中的胶囊(1)，该饮料生产机器适于将加压液体供应到胶囊(1)中，该胶囊(1)包括至少一个隔室(13)，所述隔室容纳用于与所供应的液体相结合地制备营养组合物的营养配料(14)，该胶囊(1)还包括布置在胶囊(1)的输出面(8)处并设计成用于输送营养组合物的产品输送系统(15)，该产品输送系统(15)包括一个或多个穿刺元件(16)，所述穿刺元件(16)被设计成通过液体在隔室中施加的压力来刺穿布置在胶囊(1)的隔室(13)与输出面(8)之间的隔膜(17)，其中，每个穿刺元件(16)都包括从共同轴线(A)延伸出的三个叶片部件(21)。
文档编号B65D85/804GK103209908SQ201180054694
公开日2013年7月17日 申请日期2011年8月19日 优先权日2010年9月15日
发明者N·杜根, S·亚伯拉罕, H·维斯, P·蒙克维茨 申请人:雀巢产品技术援助有限公司