用于形成饮料的饮料生产系统、料盒和方法
【专利说明】用于形成饮料的饮料生产系统、料盒和方法
[0001]本本发明涉及用于形成饮料的饮料生产系统、料盒和方法。本发明所涉及的饮料生产系统指的是包括饮料制备机在内的类型，其中料盒设计用于插入到饮料制备机中，容许加压液体流过料盒，以便与包含在料盒内的饮料成分相互作用来生产饮料。
【背景技术】
[0002]包括饮料制备机和含有饮料成分的料盒的饮料生产系统是本领域中已知的。EP1700548中教导了一个这样的系统，其公开了包括杯状基体和闭合箔构件的料盒。料盒设计用于插入到饮料生产设备中；在生产设备中加压液体进入料盒，以便与料盒中的成分相互作用来形成饮料，然后输出饮料用于消费。EP 1700548的料盒设有专用密封构件以防止在使用过程中水在料盒的外部周围旁流。该密封构件以在料盒外表面上的中空密封构件的形式存在，例如以台阶的形式存在，所述台阶在饮料制备机的封闭构件闭合时被接触。作为另外一种选择，教导了单独的密封构件，该密封构件可附接到料盒的表面或者在形成的料盒上固化在适当位置。
[0003]本本发明提供了可用作这样的饮料生产系统的一部分的可选料盒。该料盒对于在使用中产生和提供有效密封而言可能是经济的。
【发明内容】
[0004]首先，本发明提供饮料生产系统，其包括:
[0005]含有饮料成分的料盒；以及
[0006]饮料制备机；
[0007]料盒包括杯状主体和盖；其中杯状主体具有底部和侧壁，且盖被密封到杯状主体；
[0008]料盒被设计用于插入到饮料制备机中，以容许加压液体流过料盒，以便与饮料成分相互作用来生产饮料；
[0009]饮料制备机具有封闭构件，该封闭构件被调适为在打开位置与闭合位置之间是选择性地可移动的，所述打开位置容许料盒插入到饮料制备机中，在所述闭合位置，所述封闭构件密封地接合料盒；
[0010]其中杯状主体的至少一部分由至少包括铝层和聚合物层的层压材料形成。
[0011]其次，本发明提供了用于制备饮料的料盒，该料盒包括杯状主体和盖，其中杯状主体具有底部和侧壁，而盖被密封到杯状主体；
[0012]料盒被设计用于插入到饮料制备机中，容许加压液体流过料盒，以便与饮料成分相互作用来生产饮料；
[0013]饮料制备机是具有封闭构件的类型，该封闭构件被调适为打开位置与闭合位置之间是选择性地可移动的，所述打开位置容许料盒插入到饮料制备机中，在所述闭合位置，所述封闭构件密封地接合料盒；
[0014]其中杯状主体的至少一部分由至少包括铝层和聚合物层的层压材料形成。
[0015]第三，本发明提供了用于制备饮料的方法，该方法包括以下步骤:
[0016]-提供如上所述的料盒；
[0017]-提供具有封闭构件的饮料制备机；
[0018]-将封闭构件移动到打开位置；
[0019]-将料盒插入到饮料制备机中；
[0020]-闭合封闭构件，以便将封闭构件与料盒密封地接合；
[0021]-使加压液体流过料盒，与饮料成分的相互作用来生产饮料；以及
[0022]-输出饮料，用于消费；
[0023]其中在闭合时，封闭构件接合料盒的层压材料，从而在封闭构件和料盒之间形成至少一个密封界面。
[0024]上述方面还可包括下列一个或多个特征:
[0025]杯状主体可包括在料盒的远离底部的端部处的向外延伸的凸缘。
[0026]该向外延伸的凸缘可由层压材料形成。
[0027]杯状主体可完全由层压材料形成。
[0028]杯状主体可包括单片层压材料。
[0029]在有些方面，层压材料可能仅包括单个铝层和单个聚合物层(可选地具有一个或多个漆层、连接层或粘合剂层)。有利的是，这有助于降低料盒的成本和制造复杂性。
[0030]聚合物层可包括选自下述材料组的材料:聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、乙烯丙烯二烯单体(EPDM)、聚氯丁烯或异丁烯。
[0031]聚合物层的聚合物优选地具有小于或等于40D肖氏硬度的硬度。有利的是，在层压件的外层使用相对较软的聚合物能够让材料在封闭构件的缺陷和特征周围变形，提供更有效的液封。
[0032]聚合物层可具有大于或等于100微米的厚度。优选地，聚合物层可具有大于或等于120微米的厚度。在一些实例中，聚合物层可具有大于或等于130微米的厚度。优选地，聚合物层具有不超过300微米的厚度。有利的是，将小于或等于40D肖氏硬度的相对较软的聚合物与厚度大于或等于100微米的相对较较厚的层结合，可有利地得到可充分变形的材料，以在封闭构件的适度大小的缺陷和特征周围密封，而不需要在封闭构件上使用过大的闭合力来操作。
[0033]层压材料的铝层可由铝或铝合金形成。铝合金可例如为3005级、3105级、8011级或8079级。铝合金可具有‘0’级韧度。
[0034]铝层可具有在80至150微米的范围内的厚度。
[0035]层压材料可被调适以致在使用中，封闭构件的闭合使聚合物层变形，从而在料盒和封闭构件之间形成密封界面。
[0036]层压材料可被调适以与封闭构件的前边缘形成密封界面。
[0037]有利的是，层压材料由于聚合物层的可压缩性而造成的变形使得层压材料适形于封闭构件的前边缘的形状。具体地讲，聚合物层能够填充由于前边缘中存在凹槽而产生的任何间隙。
[0038]层压材料可被调适以抵靠饮料制备机部分的料盒保持器的方式被夹紧。
[0039]向外延伸的凸缘可包括至少一个由层压材料形成的凸脊。所述至少一个凸脊可在向外延伸的凸缘背离盖的一侧上。
[0040]在封闭构件闭合时，封闭构件的前边缘可接触所述至少一个凸脊并且与其形成密封。
[0041]凸脊可包括相对于凸缘的其余部分位于较高水平处的顶部。
[0042]凸脊可包括面向侧壁的内壁。在封闭构件闭合时，封闭构件的前边缘可接触凸脊的内壁并且与其形成密封。
[0043]凸脊的内壁可成角度，以致凸缘的其余部分与该内壁之间的接合处的角度α为从90°至120°，优选地为105°。因此，与封闭构件的密封可为锥形密封。
[0044]凸脊可包括顶部，并且封闭构件的前边缘可包括内边沿和外边沿，以及位于内边沿和外边沿之间的凹陷部，其中在封闭构件闭合时，凸脊的顶部可被接纳在内边沿与外边沿之间的凹陷部中。
[0045]凸脊可具有0.75至2.5mm，优选地1.0至1.5mm，更优选地1.3mm的高度。
[0046]聚合物层可以朝向料盒的外部的方式被提供，而铝层可以朝向料盒的内部的方式被提供。已经发现，这种设计使得与封闭构件的前边缘之间的密封界面得到改善。
[0047]层压材料还可包括漆层。漆层可被施加到铝层。漆层可有助于防止饮料成分的嗅味污染(f lavour-contaminat1n)。
[0048]杯状主体可为冷成形(cold-formed)的杯状主体。有利的是，可冷拉包括铝层和聚合物层的层压材料，这样便无需在另一个制造步骤中附接单独的密封构件或者在另一个制造步骤中将聚合物施加并固化到已拉制的铝组成部分上。可利用深冲技术使杯状主体冷成形。作为冷成形的替代方法，可使用温拉技术(warm-drawing)，使用这种技术时，材料