饮料或食品制备系统的制作方法

本公开涉及电动操作的饮料或食品制备系统，利用该电操作的饮料或食品制备系统从预先份量化的胶囊制备饮料或食品。

背景技术：

1、用于制备饮料的系统包括饮料制备机器和胶囊。胶囊包括形成前体材料的单份饮料，例如，研磨咖啡或茶。饮料制备机器被布置成一般通过将经加压、加热的水暴露于所述前体材料而对胶囊执行饮料制备过程。作为该制备过程的一部分，通过机器的各种机构及主要是胶囊的凸缘部分，通过一系列复杂的相互作以载入、处理、及排出胶囊，来将胶囊导引通过机器。以这种方式处理胶囊使来自胶囊的前体材料的至少部分提取作为饮料。

2、相较于常规饮料制备机器(例如，相较于手动操作的摩卡壶/炉顶义式咖啡制造机)，由于增强的使用者便利性，饮料制备机器的这种构型越来越受欢迎。

3、由于胶囊通过机器的复杂移动及暴露于经加压、加热的水，迄今仅铝基胶囊已以高度可靠性实现。实际上，已发现其他材料易于粘附于机器中或导致其他材料相关错误。期望能够以较少材料限制来实现胶囊。

4、因此，尽管已投入精力来开发所述胶囊，但还需要进一步改进。

技术实现思路

1、本公开提供了一种与用于制备饮料和/或食品或其前体的机器一起使用的容器，该容器包括：储存部分，该储存部分包括具有基部的腔室，用于容纳前体材料；以及闭合构件，该闭合构件用以闭合该储存部分。

2、在实施方案中，储存部分的至少一部分由木浆基材料形成，其中木浆基材料包括穿孔区域，该穿孔区域被处理以有利于比未处理的部分相对更容易地由机器的穿透器穿孔。

3、通过处理木浆基容器使得其更容易穿孔，这种容器在用于机器中时的可靠性可得到改善。例如，可使在穿孔区域处已吸水的木浆基胶囊用穿透器变形(而非由该穿透器穿孔)的状况最小化，或者可使例如由于木浆纤维的脱层/脱离而需要大力/大量的能量的状况最小化。

4、如本文所用，术语“穿孔区域”可指由穿透器直接毗连的区域，例如，在穿透之前，穿透器上的纵向和横向平面上的区段的湿区/与该区段重叠的区。

5、如本文所用，关于穿透器的穿孔的术语“相对更容易”可指以下中的一者或多者：包括具有相对较低能量吸收的较脆型失效模式而非具有未处理区域的相对较高能量吸收的延性型失效模式的穿孔区域的穿孔；穿透器的较少位移以实现完全穿透(例如，由于穿孔区域的减少厚度和/或穿孔区域随穿透器的较少移动)；以及具有较低最大力的穿透。

6、在实施方案中，该穿孔区域相较于未处理的部分具有以下材料性质中的一者或多者：减少的吸水性；增加的脆性(例如，通过具有低能量吸收的较脆型破裂来表征)；增加的刚度；以及减少的厚度。

7、如本文所用，术语“水吸收”可指针对给定时间(例如，60或180秒)，木浆基材料每单位面积(例如，以m2为单位)吸收的水量(例如，以克为单位)。合适的测试的示例包括cobb60或cobb180测试。通过实现具有减少的水吸收的穿孔区域，该穿孔区域可比若浸水时更容易穿透，因为浸水部分可膨胀，因此需要更多位移以完全穿透，且更可能与该穿透器一起位移而非穿透。

8、在实施方案中，穿孔区域通过以下过程中的一者或多者处理：压制；热处理；施加涂层；以及刻痕。

9、如本文所用，术语“热处理”可指作为处理过程的一部分的热能的施加/提取。通常，热处理包括增加木浆基材料的温度。在实施方案中，温度可以为100至300或100至400度c。

10、如本文所用，术语“压制”可指在木浆基材料的通过厚度(through-thickness)方向上施加压缩力以减少厚度。在实施方案中，压力可以为1×105至1×107pa或1×104至1×108pa。

11、在实施方案中，热处理和/或压制可施加2至10秒。

12、如本文所用，术语“施加涂层”可指将涂层施加到木浆基材料以闭合纤维之间的孔隙/空隙和/或充当屏障。这可提供减少的水吸收，其针对先前给出的原因可以为有利的。这也可提供较脆型失效，其针对先前给出的原因可以为有利的。涂层可包含焦糖或淀粉或其他合适的涂层。

13、在实施方案中，穿孔区域相较于未处理的部分具有减少至少20％或30％或35％的厚度。例如，0.5mm厚的材料可具有减少至0.3mm厚度的厚度。

14、在实施方案中，最大厚度减少可以为60至70％。

15、在实施方案中，穿孔区域布置在储存部分的腔室的基部处。

16、在实施方案中，穿孔区域被布置为环形圈，该环形圈围绕容器的旋转轴线居中。环形圈可方便地通过成形压机形成。此外，可确保包括围绕容器的旋转轴线布置的离散穿透元件的穿透器具有总是与部分环形圈对准的元件。

17、在实施方案中，环形圈被布置为由未处理的桥接件界定的区段。通过实现界定区段的桥接件，可维持基部的整体强度，因为环形圈的内部之间的力可主要经由桥接件传输，而非完全通过脆性区段。

18、在实施方案中，桥接件被布置成具有与形成机器的穿透器的穿透元件的角节距相比不同的角节距。通过将该角节距实现为不同，即使一个穿透元件碰巧与桥接件对准，其他穿透元件也不会如此，因此可确保，至少一个穿透元件完全穿透穿孔区域的区段而非桥接件。

19、在实施方案中，穿孔区域被构造成在经受至少2至10牛顿或0.5至50牛顿时由具有6至15mm2的总面积的穿透器元件穿孔。

20、在实施方案中，储存部分的至少基部和/或侧壁(或全部)由木浆基材料形成。在实施方案中，木浆基材料具有0.25mm至0.75mm的厚度(例如，针对未处理的区域)。

21、在实施方案中，容器的至少一部分由木浆基材料形成，其中木浆基材料包括处理区域。在实施方案中，处理区域被处理以使木浆基材料玻璃化(例如，如本文所公开的通过施加压力及热)。在实施方案中，处理区域位于容器的凸缘部分的下表面上。处理区域可实现比用于未处理的木浆基材料窄的凸缘，其在厚度上相当于常规容器的常规材料(例如，铝)形成的凸缘。这可使容器能够与设计用于常规容器的机器兼容。处理区域还可提供更一致的(例如，较平滑，具有减少的不连续性)表面以接收代码。

22、在实施方案中，储存部分的至少基部区域由木浆基材料形成，其中储存部分包括加劲部分，这些加劲部分杯设置成对储存部分(例如，基部，或更具体地，基部的穿孔区域)增加刚度以抵抗在基部由机器的穿透器穿孔时的位移(例如，相较于不具有加劲部分的等效容器)。

23、通过针对基部实现与木浆基材料组合的加劲部分，可确保，当执行容器以形成用于注入经调理流体以形成饮料的一个或多个流体入口时，该木浆基基部利落地由机器的穿透穿孔。

24、如本文所用，术语“位移”可指当穿透器在深度方向上移动通过基部时基部的深度(或位移的其他分量)。应当理解，基部需要抵抗位移，使得其不会位移/由穿透器最小化局部位移，使得其在穿透器移动通过其时保持相对不变形。还应当理解，穿孔区域需要破裂/裂开，而非位移。

25、如本文所用，术语“基部”可指容器的形成腔室的最低表面并且闭合侧壁的一部分。基部可具有大于深度分量的横向和纵向分量(或径向分量)。

26、如本文所用，术语“侧壁”可指布置在基部与凸缘部分之间的容器的一部分。侧壁可具有在深度方向上的主要分量。

27、如本文所用，术语“基部区域”可指容器的包括基部和邻接基部的侧壁的近侧部分的一部分。近侧和远侧在本文中为相对于基部来定义的。因此，近侧部分是指紧邻基部的侧壁的一部分。加劲部分可位于侧壁的显著影响基部的刚度的一部分上。基部区域可包括侧壁的具有距离d(其在深度方向上从基部的最低位置测量)的一部分，该距离小于总深度d(其从基部的所述最低位置到凸缘部分的顶部测量)的50％或40％。

28、如本文所用，术语“加劲部分”可指木浆基材料的一部分，其在几何上从容器的规则形状调适以提供基部的增加刚度。基部的刚度可基于以下中的一者或多者来确定：基部区域本身的刚度(例如，杨氏模数)，包括基部和/或侧壁的刚度；在基部与侧壁的接合处的结构限制，其为基部提供更刚度支撑。加劲部分可由与基部区域的其余部分相同的木浆基材料形成，包括组成和厚度。

29、如本文所用，术语“抵抗位移”可指基部本身为较劲性，使得其受穿透器冲击时位移(例如，挠曲)较少。其还可指不太可能弯曲(或以其他方式位移)的侧壁，并且因此基部基于侧壁的弯曲减少而抵抗位移。

30、在实施方案中，加劲部分被布置成在基部和侧壁的近侧区域两者之上延伸。通过将加劲部分布置成在基部和侧壁之上连续地延伸，它们可提供增强的刚度增加。

31、在实施方案中，加劲部分突出到储存部分的内部中并且可不从外部向外突出。通过实现加劲部分，使得其几何构造完全形成在容器内(例如，加劲部分没有延伸超出容器的轮廓的部分(相较于不包括加劲部分的容器的等效部分))，现有机器可与新式及发明性的胶囊构型兼容。

32、在实施方案中，加劲部分被布置为桥接基部与侧壁的近侧区域的通道。通过布置通道以将侧壁和基部的部分互连(相较于容器的不包括加劲部分的等效部分，这些部分并不互连)，可改善该刚度。

33、在实施方案中，通道的基部为线性的。通道的线性基部可提供改善的弯曲/位移抗性。通道可具有v形、u形或其他适当形状的截面。

34、在实施方案中，通道径向地对准。通过将通道实现为径向地对准，使得通道的基部以与径向方向对准的组合的横向和纵向分量延伸，可提供改善的弯曲/位移抗性。

35、在实施方案中，加劲部分具有小于10mm且大于2mm或小于8mm且大于4mm的最大通道深度x。该通道深度x可被定义为从通道的基部到不包括加劲部分的区段的虚拟线的垂直距离。在此范围内，通道可提供增强的刚度。

36、在实施方案中，加劲部分被布置成在深度方向上沿着侧壁从与基部的接合部(例如，当针对容器的不包括加劲部分的等效部分测量时，在该接合部的虚拟位置处)延伸达距离y到小于储存部分与基部之间的总深度d的40％或30％的深度。距离y可以为至少5％或10％。在此范围内，加劲部分可提供增强的刚度。

37、在实施方案中，加劲部分被布置成沿着基部从基部的周边延伸到大于基部的总半径r的30％或40％的半径z。在此范围内，加劲部分可提供增强的刚度。

38、在实施方案中，加劲部分被布置成沿着基部从周边延伸到与穿孔区域邻接，该穿孔区域由机器的穿透器穿孔。通过将加劲部分布置成高度靠近穿孔区域，其可将高结构支撑提供到基部的被穿孔的一部分。

39、如本文所用，术语“邻接”可指完全接合或紧邻(例如，在4或2或1mm内)。如本文所用，术语“穿孔区域”可指由穿透器直接毗连的区域，例如，在穿透之前，穿透器上的纵向和横向平面上的区段的湿区/与该区段重叠的区。

40、在实施方案中，加劲部分被布置成：当基部的穿孔区域经受由穿透器施加的深度方向上的1至50n或2至10n的压缩力时，该加劲部分防止穿孔区域在深度方向上位移(例如，整个穿孔区域的平均位移)大于0.5至2mm。

41、在实施方案中，加劲部分包括围绕容器的圆周周向地设置的离散单元(例如，这些离散单元彼此分离)。相同间距的加劲部分的波浪形布置可提供增加的刚度。

42、在实施方案中，加劲部分仅布置在基部上或侧壁上。

43、在实施方案中，储存部分包括具有侧壁的腔室；以及凸缘部分，该凸缘部分用以将储存部分和闭合构件互连，其中侧壁包括靠近凸缘部分的肩部，该肩部向外延伸(例如，位于腔室的内部的远侧)以限定侧壁的空隙限定区域，该空隙限定区域被布置在肩部与基部之间，该肩部被布置成接合机器的处理单元的容器保持部分，其中空隙限定区域被布置在容器保持部分的远侧以形成在该空隙限定区域与该容器保持部分之间的空隙。

44、通过在储存部分的顶部处实现肩部，该肩部可接合容器保持部分以精确地定位侧壁的空隙限定区域远离并且邻近容器保持部分的一部分，因此限定在侧壁与容器保持部分之间的空隙。该空隙可帮助减少容器在容器的处理期间粘附在容器保持部分中，特别是当容器由木浆基材料形成并且更易经受位移时。

45、如本文所用，术语“肩部”可指侧壁的一部分，其在纵向和/或横向方向上(例如，在径向方向上向外)从侧壁的其余部分突出为阶部、倒角或其他。

46、如本文所用，关于肩部和凸缘部分的位置的术语“近侧”可指肩部被布置成直接接合凸缘部分或在深度方向上紧邻例如在1或2mm内。

47、如本文所用，术语“空隙区域”可指侧壁的在使用中布置成与容器保持部分分离(即，远离)的区域。

48、在实施方案中，该肩部从凸缘部分延伸到侧壁的边沿(例如，在外表面轮廓中的阶部或倒角或弯曲或其他形状的不连续性)。在凸缘部分与侧壁的边沿之间的肩部的全部(例如，就深度和/或圆周而言)可接合容器保持部分。这种布置尽管在空隙存在下仍可提供高稳定性。

49、在实施方案中，肩部具有在凸缘部分与侧壁的边缘之间、小于储存部分的总深度d的40％或30％或25％或20％的深度距离s，该总深度可从基部的所述最低位置到凸缘部分的顶部测量。在实施方案中，肩部具有在凸缘部分与边沿之间的、大于储存部分的总深度d的5％或10％或15％的深度距离s。通过使肩部在此％深度范围内，尽管在空隙存在下仍可提供足够程度的稳定性。

50、在实施方案中，侧壁的空隙限定区域在深度方向和/或圆周方向上从肩部(例如，包括全部)延伸到容器的基部。通过实现容器使得侧壁除了肩部之外没有其他部分与容器保持部分接触，可确保，容器不太可能粘附在容器保持部分中。

51、在实施方案中，侧壁的空隙限定区域被布置成在径向方向上具有离容器保持部分至少0.5mm和/或小于5mm的分隔距离n。通过确保空隙限定区域与侧壁的这种量的最小分隔，容器可不太可能粘附在容器保持部分中。

52、在实施方案中，侧壁的空隙限定区域与容器保持部分之间的分隔距离n的平均值为至少0.5mm或1mm。通过确保空隙限定区域与侧壁的这种量的平均分隔，容器可不太可能粘附在容器保持部分中。

53、在实施方案中，容器被布置成堆叠在对应的第二(例如，形状上)容器内，由此容器的肩部的边沿接合第二容器的凸缘部分，并且容器的侧壁的空隙限定区域的至少一部分位于第二容器的腔室的内部的远侧。利用这种布置，在填充之前，可以减少的粘附来堆叠容器。

54、在实施方案中，本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案的加劲部分被实现成与肩部组合，以对侧壁的空隙限定区域增加刚度。通过实现加劲部分以对侧壁的空隙限定区域增加刚度，可补偿侧壁由于不与容器保持部分接触所导致的稳定性降低，且因此通过所述部分而稳定化。

55、在实施方案中，加劲部分突出到储存部分的内部中并且不从其外部向外突出。通过实现加劲部分突出到储存部分的腔室的内部中，可将空隙区域维持在加劲部分周围以减少粘附。在实施方案中，加劲部分被布置为桥接基部与侧壁的空隙限定区域的通道。通过布置加劲部分以将侧壁的空隙限定区域和基部互连，空隙限定区域的稳定性可增加。

56、本公开提供一种系统，该系统包括本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案的容器和用于制备饮料和/或食品或其前体的机器。在实施方案中，该机器包括：处理单元，该处理单元用于处理容器的前体材料；以及电路，该电路用以控制所述处理单元。

57、本公开提供了本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案的容器用于本文所讨论的机器的用途。

58、本公开提供了制备饮料和/或食品或其前体的方法。该方法可用本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案实现。该方法包括：用机器的穿透器对穿孔区域进行穿孔，该穿孔区域被处理以有利于比未处理的部分相对更容易地由机器的穿透器穿孔；以及处理前体材料。

59、在实施方案中，处理前体材料包括以下过程中的一者或多者：经由在由机器形成的容器的基部中的穿孔区域处的入口将经调理流体注入到容器中；增加容器中的流体的压力，直到容器的荣誉(reputin)部分破裂以提供饮料；以及从容器处理单元排出耗费容器。

60、本公开提供了形成与用于制备饮料和/或食品或其前体的机器一起使用的容器的方法。该方法可用本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案实现。该方法包括：对由木浆基材料形成的容器的穿孔区域进行处理，以有利于比未处理的部分相对更容易地由机器的穿透器穿孔。在实施方案中，该方法包括：形成容器的储存部分，以及随后；处理储存部分以实现穿孔区域。

61、本公开提供了制备饮料和/或食品或其前体的方法。该方法可用本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案实现。该方法包括：用穿透器穿透容器的木浆基部分以提供流体入口，并且在所述穿透期间利用加劲部分抵抗木浆基部分的位移；以及处理前体材料。

62、在实施方案中，处理前体材料包括以下过程中的一者或多者：经由在由机器形成的容器的基部中的穿孔区域处的入口将经调理流体注入到容器中；增加容器中的流体的压力，直到容器的荣誉部分破裂以提供饮料；以及从容器处理单元排出耗费容器。

63、本公开提供了形成容器的方法。该方法可用本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案实现。该方法包括：由木浆基材料形成容器的储存部分，其可包括湿式形成，其可包括热压。该方法可包括随后用储存部分形成增加刚度部分。

64、本公开提供了制备饮料和/或食品或其前体的方法。该方法可用本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案实现。该方法包括：将容纳前体材料的容器布置在机器的处理单元的容器保持部分中；接合容器的侧壁的肩部，该肩部的轮廓设定为维持侧壁的在基部与肩部之间的部分之间的空隙；以及处理前体材料。

65、在实施方案中，处理前体材料包括以下过程中的一者或多者：经由在由机器形成的容器的基部中的穿孔区域处的入口将经调理流体注入到容器中；增加容器中的流体的压力，直到容器的荣誉部分破裂以提供饮料；以及从容器处理单元排出耗费容器。在所述过程中的一者或全部期间，可维持侧壁的在基部和肩部与容器保持部分之间的部分之间的空隙。

66、本公开提供了用前体材料填充容器的方法。该方法可用本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案实现。该方法包括：将容器布置在填充机器的容器保持部分中；接合容器的侧壁的肩部，该肩部的轮廓设定为维持侧壁的在基部与肩部之间的部分之间的空隙；以及用前体材料填充容器。该方法可包括从填充机器排出所填充容器。在所述过程中的一者或全部期间，可维持侧壁的在基部和肩部与容器保持部分之间的部分之间的空隙。

67、为了对本文所述主题的多个方面有基本了解，上文提供了
技术实现要素：
，用于对一些实施方案进行概括。因此，上述特征仅仅是示例，并且不应理解为以任何方式对本文所述主题的范围或实质进行限制。此外，上述和/或前述实施方案可通过任何合适的组合方式进行组合，以提供另外的实施方案。根据实施方案的以下具体实施方式、附图和权利要求，本文所述主题的其他特征、方面和优点将变得显而易见。