用于制作饮料的定份胶囊、系统、以及方法与流程

现有技术

本发明基于根据权利要求1的前序部分所述的定份胶囊。

从现有技术公知的是，借助于这样的定份胶囊在对应的饮料制作机中制备饮料。这种类型的饮料制作机（又被称为定份咖啡机）例如是从文件wo2011/147553a1或wo2011/147491a1中已知的，而典型的定份胶囊例如是从文件wo2012/038063a1和wo2010/085824a1中已知的。

使用者始终将填充有饮料原材料的定份胶囊插入饮料制作机中，然后封闭饮料制作机并启动制备机构。在封闭饮料制作机时，定份胶囊在至少两个点处被穿孔，其中，热水在压力下穿过这两个穿孔开口之一被引入定份胶囊的内部，并且通过热水与饮料原材料的相互作用，饮料得以制成并且穿过这两个穿孔开口中的另一个从定份胶囊流出并且被引导到对应的饮用容器中。这些定份胶囊的缺点在于，胶囊底部通常具有相对厚并且稳定的设计，并且因此用于对该胶囊底部穿孔的穿孔器件受到高磨损度。此外，在此，胶囊底部仅稍微地打开，并且因此饮料穿过在穿孔壁与穿孔器件之间的非常窄的间隙排出。然而，这样的饮料制作机首先被设想用于制作咖啡。出于此原因，热水通常是在最高达19巴的高压力下被引入定份胶囊中。借助于当饮料穿过窄的间隙从定份胶囊流出时的突然的压力损失，饮料在离开定份胶囊时被极大地加速。当定份胶囊没有与额外使饮料流减速的内部过滤元件一起使用时，情况更是如此。排出的饮料液体的高速度不利地导致饮料液体喷溅，其结果是，存在烫伤饮料制作机的使用者的巨大风险，并且饮料制作机的周围环境被弄脏。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种可简单制作且成本有效的、不具有过滤元件的、用于饮料制作机的定份胶囊，通过该定份胶囊，首先，可以消除穿孔器件的增大的磨损；并且其次，还允许制作饮料而不存在烫伤使用者或弄脏的风险。

本发明的目的通过一种用于制作饮料的定份胶囊实现，该定份胶囊具有基本上截头圆锥形或圆柱形胶囊基体，该胶囊基体具有用于接收饮料原材料的空腔、以及封闭该空腔的隔膜，其中，该胶囊基体具有胶囊底部，其中，该胶囊底部具有用可刺穿的膜密封的出口开口，其中，该定份胶囊被设计成不具有过滤器，并且其中，该膜具有小于80n/mm²的拉伸强度。

与现有技术相比，根据本发明的定份胶囊具有的优点是：在该胶囊底部中的、定份胶囊通常被饮料制作机的穿孔器件穿孔的点处，已经存在预先制造的、仅由膜封闭的出口开口，其中，该膜具有比较低的拉伸强度。借助于使用具有这样的低拉伸强度的膜，在对所述膜进行穿孔时，在该膜中形成比较大的开口，并且因此在该出口开口的区域中的压力损失被证明是较低的并且饮料以较低的速度离开该定份胶囊。因此，有利地消除了烫伤使用者或弄脏周围环境的风险。已经表明的是：当在常规的饮料制作机中对该膜穿孔时，从小于80n/mm²的拉伸强度起，在该膜中形成比较大的开口，所述开口使得显著地减缓来自该定份胶囊的饮料流。饮料原材料具体包括可溶解的速溶粉或颗粒，例如，咖啡粉、巧克力粉、奶粉、茶、汤粉等等。本发明的有利的改进和发展可以参照附图从从属权利要求和说明书中获得。

根据本发明的优选实施例，提出的是：该膜具有小于75n/mm²、并且优选地小于70n/mm²的拉伸强度。该膜优选地具有在20n/mm²与70n/mm²之间的拉伸强度。已经表明，具体在这个范围内，可以在不过度磨损穿孔器件的情况下实现容易的刺穿，同时形成大的出口开口。对于也要以这样的方式设计的膜而言可设想的是，该膜包括在1%与30%、优选地在2%与20%之间、并且特别优选地在5%与15%之间的伸长率。该膜的比较小的伸长率有利地使得在封闭该冲泡室时可靠地并且相对快速地对该膜穿孔。

根据本发明的另一个优选实施例，提出的是：该膜包括由铝和塑料构成的复合膜，具体是pet/铝/pp95复合膜或pet/铝/pp100复合膜。该膜具体具有在10毫米与100毫米之间、优选地在20毫米与70毫米之间、并且特别优选地在40毫米与60毫米之间的材料厚度。

根据本发明的另一个优选实施例，提出的是：该出口开口具有基本上圆形的设计，并且该出口开口的直径在该胶囊底部的直径的10%与60%之间、优选地在20%与50%之间、并且特别优选地在30%与40%之间。可设想的是，该出口开口具有基本上圆形的设计，并且具有大于8毫米、并且优选地大于10毫米的直径。具体地，该出口开口的直径小于20毫米、并且优选地小于14毫米。该胶囊底部的直径具体包括25毫米至35毫米、优选地28毫米至32毫米、并且特别优选地基本上30毫米。

根据本发明的定份胶囊被设计为不具有过滤器，即饮料原材料具体是直接搁置在该胶囊底部上并且在饮料原材料与胶囊底部之间没有安排用于阻挡饮料颗粒、例如呈滤网或纸形式的过滤元件。

本发明的另一个主题是一种具有饮料制作机和根据本发明的定份胶囊的系统，其中，该饮料制作机具有第一冲泡室元件和第二冲泡室元件，其中，该第一冲泡室元件和/或该第二冲泡室元件能够在装载位置与工作位置之间移动，在该装载位置上，该第一冲泡室元件和该第二冲泡室元件彼此间隔开以便将该定份胶囊引入该饮料制作机中，在该工作位置上，该第一冲泡室元件和该第二冲泡室元件靠近彼此以便形成基本上封闭的冲泡室，其中，该第二冲泡室元件具有穿孔器件，该穿孔器件朝该第一冲泡室元件的方向伸出并且当该饮料制作机从该装载位置转移到该工作位置上时刺穿在该胶囊底部上的该膜以便制作饮料出口。

在根据本发明的系统的情况下，该穿孔器件优选地受到明显减小的磨损，因为该穿孔器件不是刺穿该胶囊底部的稳定底部，而是仅仅刺穿明显较薄的膜。

根据本发明的另一个优选实施例，提出的是：该第一冲泡室元件具有多个另外的穿孔器件，这些穿孔器件朝该第二冲泡室元件的方向伸出并且当该饮料制作机从该装载位置转移到该工作位置上时刺穿该隔膜以便形成入口开口。

本发明的另一个主题是一种用于通过根据本发明的系统来制作饮料的方法，其中，在第一方法步骤中，将该饮料制作机设置在该装载位置中，其中，在第二方法步骤中，将该定份胶囊供应给该饮料制作机，其中，在第三方法步骤中，将该饮料制作机从该装载位置转移到该工作位置上，其结果是，该穿孔器件刺穿该膜并且该胶囊底部被穿孔，并且其中，在第四方法步骤中，将冲泡水用力供应给该定份胶囊。

该膜的拉伸强度和/或伸长率具体是在拉伸测试中确定的，该拉伸测试是在例如通用测试机上进行的并且是材料测试的标准化标准方法。将该膜例如夹紧在该通用测试机中并且使其受到递增的拉伸负载直至该膜最终撕裂。在该测试过程中，绘出力-行程图或应力-应变图，并且连续地测量该膜的截面和长度。拉伸强度和伸长率可以直接读取或根据所记录的数据来计算。通用拉伸机例如包括“schützundlicht”公司的“quasar200”，而数据是通过具有同一名称的制造商的“graphwork”测试软件来评估的。

附图说明

图1示出了根据本发明的示例性实施例的定份胶囊的示意性截面图像视图。

图2a、2b示出了根据本发明的示例性实施例的用于制作饮料的系统和方法的示意性视图。

具体实施方式

在这些不同图中，始终为相同部分提供相同的附图标记并且因此总体上在各自情况下也仅被提到或提及一次。

图1展示了根据本发明的示例性实施例的定份胶囊1的示意性截面图像视图。

在此，定份胶囊1具有基本上刚性的或半刚性的截头圆锥形胶囊基体2，该胶囊基体具有胶囊底部3和填充开口4。在填充开口4的区域中，胶囊基体2的环绕侧壁以环绕凸缘5终止。填充开口4用于对定份胶囊1内部的空腔100填充饮料原材料101。然后，空腔100以不透空气的方式用隔膜6封闭，其中，隔膜6的边缘被密封到凸缘5上。饮料原材料101具体包括可溶解的速溶粉或颗粒，例如，咖啡粉、巧克力粉、奶粉、茶、汤粉等等。

胶囊底部3具有被不透空气的膜108封闭的中心输出开口107。膜108被粘性地粘结到胶囊底部3的外侧或下侧并且可以被饮料制作机10的穿孔器件（未展示）穿孔。中心输出开口具体地具有直径在8毫米与14毫米之间的圆形设计。胶囊底部3优选地包括基本上30毫米的直径。

在此，膜108被设置的方式为使得该膜具有在20n/mm²与70n/mm²之间的拉伸强度和在5%与15%之间的伸长率。这首先允许膜108被饮料制作机10（参照图2a和2b）的穿孔器件11容易地穿孔，其次在穿孔时在胶囊底部3中制作比较大的饮料出口，并且因此减小饮料的流出速度。膜108的拉伸强度和伸长率具体地可以通过通用拉伸机（例如，“schützundlicht”公司的“quasar200”）并且通过具有同一名称的制造商的“graphwork”测试软件来确定。此外，膜108包括材料厚度在40毫米与60毫米之间的pet/铝/pp95复合膜或pet/铝/pp100复合膜。

此外，定份胶囊1被设计为不具有过滤器，即饮料原材料101直接搁置在胶囊底部3的内侧或上侧。

图2a、2b是根据本发明的示例性实施例的用于制作饮料的系统和方法的示意性视图。该系统具有已经参照图1描述的定份胶囊1和饮料制作机10。

在本实例中，饮料制作机10包括第一冲泡室元件12和第二冲泡室元件13。第一冲泡室元件12能够在图2a中展示的装载位置与图2b中展示的工作位置之间相对于第二冲泡室元件13移位。在该装载位置上，第一冲泡室元件12与第二冲泡室元件13是间隔开的，并且因此定份胶囊1能够被插入饮料制作机10中并且能够在第一冲泡室元件12与第二冲泡室元件13之间例如从上方使用重力被插入。随后，第一冲泡室元件12朝第二冲泡室元件13的方向移位直至第一冲泡室元件12和第二冲泡室元件13一起形成封闭的冲泡室，定份胶囊1被安排在该冲泡室中。

第二冲泡室元件13设有中心穿孔器件11，而第一冲泡室元件12具有多个另外的穿孔器件14。当封闭该冲泡室时，另外的穿孔器件14刺穿定份胶囊1的隔膜6以便制造用于将冲泡水引入定份胶囊1中的入口开口。同时，在第二冲泡室元件13上的中心穿孔器件11将胶囊底部3上（尤其确切地说，在出口开口107的区域中）的密封膜108穿孔。在此，穿孔器件11任选地被推入出口开口107中。通过将膜108穿孔，在胶囊底部3中形成饮料出口，在定份胶囊1中制作的饮料通过冲泡水与饮料原材料之间的相互作用可以穿过该饮料开口从定份胶囊1中流出。