具有可適應(yīng)密封件的膠囊和泡制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有一種可適應(yīng)密封件的膠囊和泡制系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于從通過膠囊容納的一劑量的一種或多種產(chǎn)品制備諸如咖啡的飲料的單一用途，即一次性的膠囊或盒，以及包括用于與容器相互作用的飲料生產(chǎn)設(shè)備(泡制設(shè)備)的飲料生產(chǎn)系統(tǒng)。術(shù)語可適應(yīng)的意思是密封件適于提供密封效果給不同型號(hào)的泡制設(shè)備。
[0002]發(fā)明背景
[0003]飲料膠囊，尤其是用于制備咖啡的一次性膠囊從二十世紀(jì)三十年代就已知。飲料膠囊包括容器部分，該容器部分容納一劑量的至少一種可提取或可復(fù)水產(chǎn)品、通常是磨碎的咖啡，還有茶葉藥草汁、例如粉末的即溶飲料、飲料和液體濃縮物。膠囊還包括與泡制設(shè)備相互作用以制備所需飲料的部分。典型泡制設(shè)備包括熱水裝置(例如，熱水器)、用于與膠囊配合以形成制備室的封閉件或容器，以及栗或類似裝置，使得泡制液體、較佳地減壓熱水可供應(yīng)到容器，用于飲料從容納在其中的產(chǎn)品劑量提取或泡開。
[0004]通常，泡制設(shè)備包括具有容納至少部分膠囊的容器的第一部分以及在來自膠囊的飲料的泡制中與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動(dòng)，且容器具有通常位于第二部分的下或上末端部的一個(gè)邊緣，該邊緣開始與膠囊的密封件接觸以將其壓緊抵靠泡制設(shè)備的第二部分，用于在飲料制備過程期間，提供與膠囊的密封緊密接入口 ο
[0005]在已知飲料制備過程中，膠囊提供到泡制設(shè)備的容器中并注入通常是熱水的泡制液。注入的熱水經(jīng)過膠囊并從封閉在其中的原料提取飲料。飲料離開膠囊到達(dá)飲料收集器且最終到達(dá)杯子或容器。
[0006]容器封閉至少部分膠囊并以密封緊密接合的方式與膠囊且與第二部分配合以將熱水引入膠囊而沒有泄漏或有限泄漏地提取飲料。泡制液的泄漏可負(fù)面影響飲料的提取過程并危及飲料的口味及質(zhì)量。
[0007]已知類型的膠囊具有基本上截頭圓錐的本體和從膠囊的兩個(gè)底部中的一個(gè)延伸的邊框凸緣部分。泡制設(shè)備包括將容器壓緊抵靠凸緣以在泡制步驟期間達(dá)到所需密封的裝置。有設(shè)有對(duì)應(yīng)于膠囊的側(cè)面定位的凸緣的已知膠囊，飲料出口位于該側(cè)面上。飲料從凸緣位于其中的底部離開膠囊。凸緣和容器之間需要密封以避免水從容器泄漏。
[0008]在已知泡制設(shè)備中，膠囊和容器之間的密封緊密接合通常通過施加壓力在邊框凸緣上實(shí)現(xiàn)；換言之，杯狀以封閉膠囊的容器沿其周界壓靠膠囊的凸緣狀邊框，即從膠囊的側(cè)面延伸的邊框，并壓靠接納板，用于穿透膠囊的出口壁的裝置位于該接納板上。凸緣因此壓緊在容器和所述第二部分的接納板之間:各部分之間需要密封。
[0009]確保膠囊，尤其是膠囊凸緣和泡制設(shè)備的容器之間的密封緊密接合的問題存在。實(shí)際上，泡制液在膠囊外的泄漏可降低膠囊內(nèi)的壓力且因此降低咖啡氣味的提?。淮送?，排到分配機(jī)的滴盤乃至供應(yīng)到杯子的水將會(huì)不樂意看到。由于低劣密封件而到達(dá)杯子的任何水將會(huì)稀釋從膠囊提取的飲料，從而交付具有較少感官特性和劣質(zhì)口味的飲料。
[0010]此外，有具有可與不同類型的已知泡制機(jī)一起使用的膠囊的問題:通常一種類型的膠囊不能工作或難以工作于不同型號(hào)的泡制機(jī)，即使它們基于相同技術(shù)。這是因?yàn)?，在不同類型的機(jī)器中，由于不精確工程或由于刻意工程選擇的副作用的仔細(xì)評(píng)估，例如第一和第二部分的移動(dòng)長度不完全相同，且因此密封件可導(dǎo)致，當(dāng)兩個(gè)部分合在一起且凸緣壓緊時(shí)，在一個(gè)機(jī)器中太大(導(dǎo)致關(guān)閉機(jī)器困難)或?qū)C(jī)器來說太小(導(dǎo)致水泄漏)。
[0011]WO 2009/115474披露了一種泡制設(shè)備，其中，容器的按壓部分，即與膠囊接觸的容器部分具有通過環(huán)形凹槽連接的兩個(gè)圓形頂部(內(nèi)邊緣和外邊緣)，每個(gè)邊緣設(shè)有不規(guī)則、凹口和/或間隙(參見圖2A)。根據(jù)W0’474，如果操作設(shè)備而不插入膠囊，那間隙存在于容器的邊緣中以使其設(shè)有控制泄漏的引流裝置。然而，且或許如此不令人驚奇地，使用具有與這種容器兼容的特定膠囊的這種設(shè)備導(dǎo)致水從容器泄漏進(jìn)入收集咖啡的杯子，提供不僅視覺上而且盡可能關(guān)心味道的負(fù)面影響，更不用說滴盤容器快速充滿過多的水的缺點(diǎn)。
[0012]同樣，在某些機(jī)器中，反復(fù)使用可導(dǎo)致引起行進(jìn)距離的輕微變化的磨損或隨著時(shí)間引起水從泡制室的可能泄漏的機(jī)器的第一和第二部分的未對(duì)準(zhǔn)。
[0013]EP1654966披露了設(shè)有用作墊圈或密封件的彈性材料的膠囊，該彈性材料對(duì)應(yīng)于凸緣狀邊框添加，以接合容器的按壓部分并與容器相互作用以提高所需的密封緊密接合。這種材料添加到膠囊，從而膠囊的成本不想要地增加。
[0014]膠囊已知具有一個(gè)或多個(gè)突出件，該突出件由與膠囊相同的材料制成并從前外表面延伸，且具體地說，形成其凸緣狀邊框，以在壓緊時(shí)提供與容器的密封接合。
[0015]以Ethical Coffee Company的名義的W02010/084475描述了具有在其外表面上的、且具體地說在凸緣狀邊框的上表面上的突出件的膠囊的幾個(gè)實(shí)施例。突出件可以是一個(gè)或多個(gè)。
[0016]Sara Lee的W02010/137946披露了一種具有至少一個(gè)突起的膠囊，該突起用于提供與容器的密封接合，位于凸緣上。如果突起與凸緣形成一體，那其包括多個(gè)元件，以便確保密封；在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，具有另一元件，該元件比其它元件高且布置成當(dāng)容器堅(jiān)持在其余較短元件上時(shí)鄰接容器的外表面。
[0017]EP 2289820教導(dǎo)了使用從凸緣邊框基本上垂直突出的多個(gè)“唇”，某些唇被容器的邊緣壓緊而某些沒有；具體地說，外唇或內(nèi)唇在由水施加的壓力下可不壓緊以提供額外密封。圖2示出了這個(gè)實(shí)施例。
[0018]上述實(shí)施例沒有解決具有完全可適應(yīng)于不同機(jī)器的密封件的問題。
[0019]本發(fā)明的目的是解決以上問題并提供一種膠囊，該膠囊可與容器的不同形狀和輪廓的按壓部分一起并與不同關(guān)閉機(jī)構(gòu)一起使用而不負(fù)面影響分配單元的操作，即在關(guān)閉機(jī)器或?qū)⒛z囊插入容器或?qū)⒛z囊從容器取出時(shí)不產(chǎn)生問題。本發(fā)明的另一目的是提供一種易于生產(chǎn)的膠囊，且其中，密封元件與膠囊本體一體制成而無需添加彈性密封材料在其外表面上來提供密封補(bǔ)償給由于磨損、不精確工程或完全不同的關(guān)閉機(jī)構(gòu)設(shè)置在容器上的不規(guī)則。
[0020]發(fā)曰月概沐
[0021]這些及其它目的通過如權(quán)利要求1所述的飲料制備的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
[0022]本飲料生產(chǎn)系統(tǒng)包括一種具有封閉至少部分膠囊的容器的泡制設(shè)備，以及一種設(shè)有形成所述產(chǎn)品容納在其中的中空本體的側(cè)壁、上壁和下壁的膠囊。膠囊由熱塑性材料制成，例如聚丙烯或聚乙烯的聚合物和/或共聚物。
[0023]泡制設(shè)備包括一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)可移動(dòng)的兩個(gè)部分:一個(gè)是上述容器，另一個(gè)是接納板，在泡制步驟期間，膠囊以本領(lǐng)域中已知的方式按壓到接納板上。膠囊還包括從膠囊側(cè)向延伸的凸緣狀邊框和從凸緣狀邊框延伸的呈突起或突出形式的至少一個(gè)密封件，該密封件用于在飲料生產(chǎn)設(shè)備使用時(shí)，即在容器向膠囊的凸緣邊框移動(dòng)以將其壓靠接納板時(shí)，提供與容器的按壓部分(或按壓邊緣)密封緊密接合。因此，突出部分從凸緣狀邊框向容器，即向膠囊的入口壁延伸；這個(gè)方向?qū)⒈环Q為“向上”。
[0024]術(shù)語“突起”在本文中用于表示從膠囊的凸緣狀邊框突出的密封件，換言之，密封突起形成相對(duì)于在密封突起外的凸緣狀邊框的部分具有增厚凸緣狀邊框的部分。具體地說，密封突起形成相對(duì)于鄰近膠囊側(cè)壁的凸緣狀邊框的部分的厚度具有增厚凸緣狀邊框的部分。如上所述，密封突起與膠囊的側(cè)壁間隔開，使得容器邊緣(或者在有兩個(gè)頂部的情況下，部分容器邊緣)可容納在側(cè)壁和密封突起之間。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的方面，形成凸緣的較厚部分的密封突起向凸緣狀邊框的周界邊緣(周界端)延伸。膠囊還包括形成膠囊出口壁且部分地附連到膠囊本體的凸緣邊框的蓋子。蓋子通常從塑料蓋和箔件中選擇，但可由其它材料制成；典型箔件包括與塑料層連接以提供柔性和氣體屏障特性的鋁層，但其它材料可使用，這種塑料層，通常是包括氧氣屏障、適當(dāng)生物材料的箔或?qū)?、或又充分預(yù)穿透以用于不包括膠囊的水出口的打開裝置的機(jī)器中的箔的三疊層，所有這些對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說便于購得。
[0026]在另一實(shí)施例中，較佳地由熱塑性材料制成的蓋子還可設(shè)有多個(gè)飲料通過的孔。
[0027]具體地說，在塑料蓋的情況下，凸緣和蓋壁在凸緣邊框和密封件之間的位置焊接在一起。當(dāng)蓋子由箔件制成時(shí)，箔還可焊接到凸緣的相應(yīng)部分，通常在密封件和膠囊的側(cè)壁之間。共同待審歐洲申請(qǐng)EP 06821023.6中披露了具有自穿孔出口的塑料蓋的較佳實(shí)施例的實(shí)例。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，膠囊的突起具有相對(duì)于凸緣邊框的平面傾斜一個(gè)角度α (圖4)的至少一個(gè)側(cè)面，較佳地內(nèi)側(cè)；角度α是突起的內(nèi)角，即看向凸緣的邊緣的角度。角度α的值(即，突起的內(nèi)側(cè)的傾斜度)在80至40度的范圍內(nèi)。除了這個(gè)值外，突起的位置(以及還可能高度)布置成使突起至少在一個(gè)從突起的頂部