具有可适应密封件的胶囊和泡制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有一种可适应密封件的胶囊和泡制系统。更具体地说，本发明涉及一种用于从通过胶囊容纳的一剂量的一种或多种产品制备诸如咖啡的饮料的单一用途，即一次性的胶囊或盒，以及包括用于与容器相互作用的饮料生产设备(泡制设备)的饮料生产系统。术语可适应的意思是密封件适于提供密封效果给不同型号的泡制设备。
[0002]发明背景
[0003]饮料胶囊，尤其是用于制备咖啡的一次性胶囊从二十世纪三十年代就已知。饮料胶囊包括容器部分，该容器部分容纳一剂量的至少一种可提取或可复水产品、通常是磨碎的咖啡，还有茶叶药草汁、例如粉末的即溶饮料、饮料和液体浓缩物。胶囊还包括与泡制设备相互作用以制备所需饮料的部分。典型泡制设备包括热水装置(例如，热水器)、用于与胶囊配合以形成制备室的封闭件或容器，以及栗或类似装置，使得泡制液体、较佳地减压热水可供应到容器，用于饮料从容纳在其中的产品剂量提取或泡开。
[0004]通常，泡制设备包括具有容纳至少部分胶囊的容器的第一部分以及在来自胶囊的饮料的泡制中与第一部分配合的第二部分，第一部分和/或第二部分可向彼此移动，且容器具有通常位于第二部分的下或上末端部的一个边缘，该边缘开始与胶囊的密封件接触以将其压紧抵靠泡制设备的第二部分，用于在饮料制备过程期间，提供与胶囊的密封紧密接入口 ο
[0005]在已知饮料制备过程中，胶囊提供到泡制设备的容器中并注入通常是热水的泡制液。注入的热水经过胶囊并从封闭在其中的原料提取饮料。饮料离开胶囊到达饮料收集器且最终到达杯子或容器。
[0006]容器封闭至少部分胶囊并以密封紧密接合的方式与胶囊且与第二部分配合以将热水引入胶囊而没有泄漏或有限泄漏地提取饮料。泡制液的泄漏可负面影响饮料的提取过程并危及饮料的口味及质量。
[0007]已知类型的胶囊具有基本上截头圆锥的本体和从胶囊的两个底部中的一个延伸的边框凸缘部分。泡制设备包括将容器压紧抵靠凸缘以在泡制步骤期间达到所需密封的装置。有设有对应于胶囊的侧面定位的凸缘的已知胶囊，饮料出口位于该侧面上。饮料从凸缘位于其中的底部离开胶囊。凸缘和容器之间需要密封以避免水从容器泄漏。
[0008]在已知泡制设备中，胶囊和容器之间的密封紧密接合通常通过施加压力在边框凸缘上实现；换言之，杯状以封闭胶囊的容器沿其周界压靠胶囊的凸缘状边框，即从胶囊的侧面延伸的边框，并压靠接纳板，用于穿透胶囊的出口壁的装置位于该接纳板上。凸缘因此压紧在容器和所述第二部分的接纳板之间:各部分之间需要密封。
[0009]确保胶囊，尤其是胶囊凸缘和泡制设备的容器之间的密封紧密接合的问题存在。实际上，泡制液在胶囊外的泄漏可降低胶囊内的压力且因此降低咖啡气味的提取；此外，排到分配机的滴盘乃至供应到杯子的水将会不乐意看到。由于低劣密封件而到达杯子的任何水将会稀释从胶囊提取的饮料，从而交付具有较少感官特性和劣质口味的饮料。
[0010]此外，有具有可与不同类型的已知泡制机一起使用的胶囊的问题:通常一种类型的胶囊不能工作或难以工作于不同型号的泡制机，即使它们基于相同技术。这是因为，在不同类型的机器中，由于不精确工程或由于刻意工程选择的副作用的仔细评估，例如第一和第二部分的移动长度不完全相同，且因此密封件可导致，当两个部分合在一起且凸缘压紧时，在一个机器中太大(导致关闭机器困难)或对机器来说太小(导致水泄漏)。
[0011]WO 2009/115474披露了一种泡制设备，其中，容器的按压部分，即与胶囊接触的容器部分具有通过环形凹槽连接的两个圆形顶部(内边缘和外边缘)，每个边缘设有不规则、凹口和/或间隙(参见图2A)。根据W0’474，如果操作设备而不插入胶囊，那间隙存在于容器的边缘中以使其设有控制泄漏的引流装置。然而，且或许如此不令人惊奇地，使用具有与这种容器兼容的特定胶囊的这种设备导致水从容器泄漏进入收集咖啡的杯子，提供不仅视觉上而且尽可能关心味道的负面影响，更不用说滴盘容器快速充满过多的水的缺点。
[0012]同样，在某些机器中，反复使用可导致引起行进距离的轻微变化的磨损或随着时间引起水从泡制室的可能泄漏的机器的第一和第二部分的未对准。
[0013]EP1654966披露了设有用作垫圈或密封件的弹性材料的胶囊，该弹性材料对应于凸缘状边框添加，以接合容器的按压部分并与容器相互作用以提高所需的密封紧密接合。这种材料添加到胶囊，从而胶囊的成本不想要地增加。
[0014]胶囊已知具有一个或多个突出件，该突出件由与胶囊相同的材料制成并从前外表面延伸，且具体地说，形成其凸缘状边框，以在压紧时提供与容器的密封接合。
[0015]以Ethical Coffee Company的名义的W02010/084475描述了具有在其外表面上的、且具体地说在凸缘状边框的上表面上的突出件的胶囊的几个实施例。突出件可以是一个或多个。
[0016]Sara Lee的W02010/137946披露了一种具有至少一个突起的胶囊，该突起用于提供与容器的密封接合，位于凸缘上。如果突起与凸缘形成一体，那其包括多个元件，以便确保密封；在一个实施例中，如图1所示，具有另一元件，该元件比其它元件高且布置成当容器坚持在其余较短元件上时邻接容器的外表面。
[0017]EP 2289820教导了使用从凸缘边框基本上垂直突出的多个“唇”，某些唇被容器的边缘压紧而某些没有；具体地说，外唇或内唇在由水施加的压力下可不压紧以提供额外密封。图2示出了这个实施例。
[0018]上述实施例没有解决具有完全可适应于不同机器的密封件的问题。
[0019]本发明的目的是解决以上问题并提供一种胶囊，该胶囊可与容器的不同形状和轮廓的按压部分一起并与不同关闭机构一起使用而不负面影响分配单元的操作，即在关闭机器或将胶囊插入容器或将胶囊从容器取出时不产生问题。本发明的另一目的是提供一种易于生产的胶囊，且其中，密封元件与胶囊本体一体制成而无需添加弹性密封材料在其外表面上来提供密封补偿给由于磨损、不精确工程或完全不同的关闭机构设置在容器上的不规则。
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[0021]这些及其它目的通过如权利要求1所述的饮料制备的系统实现。
[0022]本饮料生产系统包括一种具有封闭至少部分胶囊的容器的泡制设备，以及一种设有形成所述产品容纳在其中的中空本体的侧壁、上壁和下壁的胶囊。胶囊由热塑性材料制成，例如聚丙烯或聚乙烯的聚合物和/或共聚物。
[0023]泡制设备包括一个相对于另一个可移动的两个部分:一个是上述容器，另一个是接纳板，在泡制步骤期间，胶囊以本领域中已知的方式按压到接纳板上。胶囊还包括从胶囊侧向延伸的凸缘状边框和从凸缘状边框延伸的呈突起或突出形式的至少一个密封件，该密封件用于在饮料生产设备使用时，即在容器向胶囊的凸缘边框移动以将其压靠接纳板时，提供与容器的按压部分(或按压边缘)密封紧密接合。因此，突出部分从凸缘状边框向容器，即向胶囊的入口壁延伸；这个方向将被称为“向上”。
[0024]术语“突起”在本文中用于表示从胶囊的凸缘状边框突出的密封件，换言之，密封突起形成相对于在密封突起外的凸缘状边框的部分具有增厚凸缘状边框的部分。具体地说，密封突起形成相对于邻近胶囊侧壁的凸缘状边框的部分的厚度具有增厚凸缘状边框的部分。如上所述，密封突起与胶囊的侧壁间隔开，使得容器边缘(或者在有两个顶部的情况下，部分容器边缘)可容纳在侧壁和密封突起之间。
[0025]根据本发明的方面，形成凸缘的较厚部分的密封突起向凸缘状边框的周界边缘(周界端)延伸。胶囊还包括形成胶囊出口壁且部分地附连到胶囊本体的凸缘边框的盖子。盖子通常从塑料盖和箔件中选择，但可由其它材料制成；典型箔件包括与塑料层连接以提供柔性和气体屏障特性的铝层，但其它材料可使用，这种塑料层，通常是包括氧气屏障、适当生物材料的箔或层、或又充分预穿透以用于不包括胶囊的水出口的打开装置的机器中的箔的三叠层，所有这些对本领域技术人员来说便于购得。
[0026]在另一实施例中，较佳地由热塑性材料制成的盖子还可设有多个饮料通过的孔。
[0027]具体地说，在塑料盖的情况下，凸缘和盖壁在凸缘边框和密封件之间的位置焊接在一起。当盖子由箔件制成时，箔还可焊接到凸缘的相应部分，通常在密封件和胶囊的侧壁之间。共同待审欧洲申请EP 06821023.6中披露了具有自穿孔出口的塑料盖的较佳实施例的实例。
[0028]根据本发明，胶囊的突起具有相对于凸缘边框的平面倾斜一个角度α (图4)的至少一个侧面，较佳地内侧；角度α是突起的内角，即看向凸缘的边缘的角度。角度α的值(即，突起的内侧的倾斜度)在80至40度的范围内。除了这个值外，突起的位置(以及还可能高度)布置成使突起至少在一个从突起的顶部