专利名称：具有带压力释放开口的开口板的饮料配料胶囊的利记博彩app
技术领域：
本发明一般涉及使用容納配料/成分的胶囊生产饮料或者其它液体食 物(汤等)的领域。
背景技术：
当饮料生产机将液体例如水注入容纳配料的胶囊内部时，水与容纳在 胶嚢内的配料相互作用。相互作用的结果是从胶嚢中得到饮料或者液体食物。
本发明尤其涉及胶嚢领域，其中在制造胶嚢的过程中，配料被密封在 胶囊的室中。换句话说，只有在胶囊被插进饮料生产机中后，配料才暴露 于周围环境，所述饮料生产机通常具有穿透/刺穿胶嚢进口表面的装置、将 水注入胶嚢的装置和将胶嚢保持在限定位置的装置。因此，本发明的对象 是通过专用饮料生产机的专用开启装置打开的胶嚢。密封的胶嚢是有利的， 因为其可以避免在运输或者储藏过程中配料的挥发性物质过早损失。
在饮料生产过程中，胶嚢同时在进口侧和出口侧被打开。在饮料生产 过程结束后，尽管绝大部分引入胶嚢内部的液体会被排出，但胶嚢中总会 有一些残余液体存在。
尤其是当胶嚢被从饮料生产机中取出时，存在水或者饮料从例如胶嚢 的进水侧滴落的问题。认为特别是从饮料出口侧进入胶嚢的空气促使了这 种滴落。
有时，当离开胶嚢进水侧的饮料使得甚至是固体例如咖啡粉末在进水 侧离开胶嚢时，更加剧了上述问题。这可导致饮料生产机的交叉污染，当 饮料生产机用于生产不同的饮料(例如咖啡、茶、果汁、牛奶...)时，这构成特殊的问题。
发明内容
因此本发明的目的是减少饮料生产过程结束后离开胶嚢的残留液体和 /或固体的风险。
该目的通过独立权利要求的特征实现。从属权利要求进一步发展本发 明的中心思想。
本发明的第一方面涉及一种用于生产饮料的容纳有配料的胶囊。所述 配料容纳在室中。该胶嚢包括成型(具有一定轮廓的)开口板，该开口板 设计用于当配料室内部的压力将配料室的表面挤压抵靠在胶囊的开口板上 时打开该表面。所述开口板具有一个或多个连接开口板的两个相对侧的毛 细(管)通孔。
通孔的直径在例如O.lmm到0.7mm之间，优选在0.2mm到0.7mm之间。
优选设置1到10个通孔，最为优选设置2到5个通孔。 通孔可以设置在面对/朝向待被打开的室表面的开口板表面的凹陷部 分中。
通孔在开口板上以周期性图案布置。
开口板可以设置有阀装置，该阀装置可以是所述板的一部分或者与所
迷板成一体o
在一个特定的实施方式中，阀装置^皮设计成用于
- 当配料室内部的压力超过阈值时，在开口板的周边和胶嚢壁之 间打开液体流动路径，和
- 当配料室内部的压力下降到低于阈值时，关闭液体流动路径。 所述阀装置可以包括设置在开口板周边的柔性唇，该柔性唇在室内建
立起的流体压力的作用下变形。由此柔性唇在板周边于板和胶嚢的侧壁之 间留有间隙，该间隙足以使得饮料以充分的流速释放。
在另一方面，本发明涉及一种用于生产饮料的容纳有配料的胶嚢，其中配料容纳在室中，所述胶嚢包括布置于室和出口之间的插入件，该插入 件包括阀装置，或者是阀装置的一部分，所述胶嚢的特征在于，所述插入 件具有 一个或多个连接插入件的两个相对侧的毛细通孔。
所述阀装置可以是插入件的 一部分或者与所述板一体形成。该阀装置
可以被i殳计用于
- 当配料室内部的压力超过阈值时，在插入件的周边和胶嚢壁之 间打开液体流动路径，和
- 当配料室内部的压力下降到低于阈值时，关闭液体流动路径。 在一个实施方式中，所述插入件是开口板，该开口板被设计成当配料
室内部的压力将配料室的表面挤压抵靠在胶嚢的开口板上时打开该表面。
从下面结合附图对本发明的优选实施方式的说明中，本发明的其它方 面、目的和优点会变得明显。
图1示出根据本发明的胶嚢的横截面视图，该胶嚢包括具有至少一个 通孔的开口板(5);
图2示出开口板(5)(穿孔板(5))的一个示例； 图3示出图2中穿孔板(5)的底侧；
图4示出穿孔板(5 )和胶嚢的相邻壁之间的接合的放大视图，并且示 出通孔；
图5示出注水装置缩回后胶嚢的进口表面自动重新闭合的第一实施方
式；
图6示出胶嚢的进口表面中穿孔的自动闭合装置的第二实施方式；
图7示出具有集成进水口的胶嚢；
图8示出图7中胶嚢的进水口的功能的细节；
图9示出本发明的具有至少一个通孔的成型开口板的橫截面视图10示出开口板的底部，以便图示出通孔的分布；以及
图11示出根据本发明具有压力辨，放孔的开口板的另一实施方式。
具体实施例方式
参考图l,首先说明用于本发明的一般原理。
图1示出胶嚢1，该胶嚢具有设计成容纳々欠料或者液体食物配料的密
封的配料室3。在相关联的适合的饮料生产机中使用胶嚢l之前，配料室3 与外界密封隔开。胶嚢1与饮料生产机的装置相互作用使得配料室3在胶 嚢l的进口侧打开。
在胶嚢壁的上部法兰状延伸部8上附装箔或者隔膜等可以例如以气密 的方式密封胶嚢l的上表面2。如下面将要参照图5和图6所详细说明的， 可以例如通过使用外部穿孔装置(即，作为饮料生产机的一部分的穿孔装 置)穿透表面2来打开该表面2。
通过例如增加配料室3内部的压力使之高于环境压力一一即胶嚢1外 部的压力一一来打开配料室3的出口侧4。为此，待被打开的配料室3的 表面4可以设置成与开口装置接合，该开口装置可以容纳在胶嚢1中(如 图1的实施方式所示)或者可以是胶嚢l外部的装置。因此，通过胶嚢自 身部件的相对位移实现胶嚢1的出口侧4的打开，并且优选在不与饮料生 产机的零件相互作用的情况下进行。
在任何情况下，当通过上表面2将例如水注入配料室3中时，下表面 4逐渐与胶嚢的开口装置接合直到达到某一阈值，并且下表面4将抵靠穿 孔装置5而打开。
在图l所示的非限制性的实施方式中，下表面4与集成在胶嚢1中的 穿孔装置或者一般地开口装置5相互作用。 开口装置优选由塑料制成。
特别地，如图2中详细所示，开口装置可以是成型开口板5，例如使 其成型为/轮廓形成为在与配料室3的下表面4相对的一侧具有小棱锥9或 者其它小凸起的板5。
开口板5设置成穿透配料室的下表面4。优选地，开口板被设置成穿 透下表面中的多个孔。开口板5被胶嚢1的外壁的优选为锥形的底座部分107支承，以便当下表面4被配料室3内的压力挤压抵靠在开口板5上时 承受力。
由此，当增加配料室3内的压力时，下表面4最终将被穿孔板5的棱 锥9撕开。
根据本发明，开口元件(在所述示例中为穿孔板5)设置有一个或者 多个通孔IOO。所述一个或者多个通孔100的设计、布置和分布将在下面 参照图4尤其是图9和10进行说明。
所示的穿孔板5由此被设计成在下表面4中产生一个或者多个开口， 作为水与配料室3中的配料相互作用的产品的々欠料将通过所述开口流进棱 锥9或者穿孔板5的其它凸起的侧壁之间的空隙。
由于在棱锥和箔中的开口之间的空隙产生的高剪切力以及棱锥和箔的 结合产生的高压降，当配料是可起泡的例如具有咖啡或者含蛋白粉末时， 在空隙处产生泡沫或者咖啡脂(crema)。
^L料在元件5的周边10流向穿孔板5的周向壁并通过柔性唇15在压 力下弯曲时和胶囊的侧壁6产生的间隙流出。
饮料的流动在图1中通过小箭头示意性地示出。
当配料室3被加压时，液体能够在穿孔板5和胶嚢1的相关联的锥形 壁6之间的空间流向胶嚢的饮料出口 7。
因此，在锥形壁6的区域，々大料流基本上沿着胶嚢壁6的内侧流动。
可以设置确保饮料以平滑的方式离开饮料出口 7的装置。这些装置可 以是例如设置在饮料出口孔7中心的导向销14。导向销14可以是穿孔板5 的一体部分并且从穿孔板5的下表面向下突出。优选地，导向销14的下部 区段向外逐渐变细。
因此，来自穿孔板5周边的饮料将通过饮料出口孔7和导向销14的合 作被平滑地引导，并优选以稳定流动离开胶嚢l。
在使用所谓的"直流(direct-flow)，，原理的情况下这尤其重要。根 据直流原理，离开胶嚢1的饮料出口孔7的饮料在没有通过饮料生产机的 零件进行任何辅助导向的情况下直接流进杯子或者其它容器。由于离开胶嚢1的饮料流没有任何辅助的导向，因而必须确保^:料平滑地离开々大料出 口孔7以便避免々大料泼濺到杯子或者其它容器中。
应当注意，根据直流原理，胶嚢l并不必须布置成图l所示的竖直取 向，而是也可以布置成倾斜于竖直方向的任何位置，例如水平位置。在如 图i所示的位置(竖直布置)，饮料将沿与胶嚢1的旋转对称轴线平行的 方向离开饮料出口 7。当胶嚢l布置于倾斜于竖直方向的位置时，々大料出 口流与胶嚢l的该对称轴线形成一角度。
除了导向销14之外或者替换该导向销14，还可以采取其它的措施以 便促进来自饮料配料室3的饮料的平滑流动。如图3所示，穿孔板5的下 侧可以设置与穿孔板5的中心同轴布置的多个环13，导向销14可以设置 在该中心。
同轴环13分别具有多个凹陷12，当从穿孔板5的中心测量时，相邻 环13的凹陷12的角向位置相对于彼此偏置。
凹陷12外部的环13的区域可以与胶嚢1的关联壁6完全接触或者它 们至少形成饮料流的流动障碍。
在任何情况下，如图1和4所示，偏置的凹陷12和胶嚢1的壁6之间 相互合作促使饮料进入蜿蜒(弯曲)的路径，其中限定该路径的壁削弱饮 料射流的能量并且促使饮料朝向饮料出口孔7光滑流动。
另外，在围绕々欠料出口 7的区域，胶嚢l的壁6可以设置向外延伸的 巻边27，这也促进了饮料射流的稳定流动和能量削弱效果。
如图3和4所示，穿孔板5的周边10可以可选地设置柔性唇15，该 柔性唇偏压抵靠胶嚢的壁6。当沿饮料流动路径的流动方向观察时，唇15 可以与胶嚢1的关联壁6形成锐角。只要配料室3被加压，々欠料流15就能 够向内推动柔性唇15以便打开流动路径。
由此柔性唇15仅仅代表一个具有选择性阀装置的示例性的实施方式， 当饮料配料室3不被加压时，该阀装置关闭从饮料配料室3到饮料出口 3 的流动路径。因此， 一旦停止向配料室3注入水，柔性唇15将关闭板5 和胶嚢壁6之间的流动路径。因此，例如，任何配料室3中或者穿孔板5的上表面上剩余的水将不再朝向饮料出口孔7流出。
另外，该选择性阀装置例如柔性唇15可以制成为甚至切断出口孔7 和在胶嚢1的进口侧2产生的注水孔之间的任何气流。这具有下述优点， 即通过至少大量减少通过胶嚢l的空气流动，由于缺少补偿空气，可以减 少通过例如胶嚢的上表面2的注射孔离开胶嚢1内部的液体或者固体的量。
应注意，可以设置各种不同的岡布置和阀的位置，只要阀装置适于至 少阻碍饮料出口孔7和上表面2注水孔之间的空气和/或液体流动，反之亦 然。
在图4中也示出开口装置(例如所述穿孔板等)5可以具有一个或者 多个通孔(图1中通孔IOO)
- 作为连接轮廓(例如棱锥)9的侧壁与开口装置5的下表面的一 个或者多个通孔101，
- 作为连接相邻轮廓(例如棱锥)9之间的"谷"与开口装置5 的下表面的一个或者多个通孔102,和/或
- 作为连接轮廓(例如棱锥)9的顶部与开口装置5的下表面的一 个或者多个通孔103。
稍后将参照图9和图10对通孔102和通孔102的功能进4亍详细的说明。
图5a-5c以及图6a-6c示出用于阻止液体和/或固体离开胶嚢1的上表 面2中的开口 18的替代装置，该开口 18通过引入注水装置16产生。
在图5所示的实施方式中，自密封材料17被附装在上表面2的上側和 /或下侧。如图5a-5c所示，注水装置16将穿过自密封材料17以及上表面 2的箔或者隔膜。 一旦注水完成，注水装置16缩回(图5c)，在上表面2 留下开口 18。根据本发明，材料17是例如弹性体、硅材料等，使得可以 自动"密封"注水装置16形成的开口。
图6a^c示出稍微不同的方法，其中形成层19的自密封材料被附装在 上表面的内部。同样，上表面2的材料以及自密封材料19将被穿孔装置 16穿透以便进行水的注射。 一旦注水完成并且穿孔装置16缩回(图6c)， 膨胀材料19将密封注水穿孔元件16留下的开口 18。膨胀材料19例如可以由超吸收聚合物(SAP)制成，该材料可以吸收例如高达其自身重量100 倍的水。可以设置一层所述膨胀材料19作为例如内部薄膜或者通过热融化 设置在形成上表面2的隔膜下方。膨胀材料例如可以吸收水然后转变成胶 体堵塞开口 18。
图7示出自身设置有注水口 20的胶嚢1的实施方式。通过装置21相 对于胶嚢1的上表面2被密封的注水口 20是胶囊1的一部分，而不是相关 联的饮料生产机的一部分。例如从图8b中可以看到，注水口23可以以密 封的方式设置在胶嚢l的口 22处。如图8a和8b示意性地示出，优选地胶 嚢1的注水口 22具有较小的直径以4更促进毛细效应。例如，当注水口 22 的内径在大约O.lmm到0.3mm之间时将产生毛细效应，即使在々欠料生产 装置的注水管"被移走后，所述毛细效应仍可将水保持在口 22内部。以 弯月面的形式保留在口 22内部的水呈现为空气阻挡物，即避免了空气的进 入并且减少了胶嚢中残余液体的损失。
图9详细示出开口板5中的通孔102,该通孔通常提供开口元件5的 上侧104和下侧105之间的流体连接。在示出的例子中，通孔102垂直地 连接与轮廓9间隔开的谷或者凹陷106和开口元件5的下侧。因此通孔102 优选设置在开口元件102的最薄的部分107中。
图10示出多个这种通孔102如何以规则的图案分布在开口元件5的表 面上。在示出的例子中，开口布置成它们与开口元件5的中心的距离相同。 例如，它们彼此等距布置。
图11示出分别布置在开口板5的具有较大厚度的部分中(与图10中 的通孔102不同，所述通孔102布置在开口板5的薄的区域中)的多个通 孔103 (在该示例中为三个)。
通孔IOO、 101、 102和103的尺寸优选设计成集成于胶囊1中的开口 装置5中的毛细孔。"毛细孔"是指该孔设计成4吏得它们能够抵抗地心引 力/重力保持一 定的液体体积从而这些液体体积不会从孔中滴落。
由于布置在开口板5的较厚的部分中的孔103 (与其直径相比)较长， 因此促进了毛细效应并且减少了滴落。考虑到毛细孔的小直径和/或数量，正在进行的饮料生产过程中液体流 动基本上不会通过这些毛细孔发生，而是通过在经由阀系统释放饮料的过
程中并且在使柔性唇15变形的压力作用下在柔性唇15和胶嚢壁6的内侧 之间产生的环形间隙流动。
所述通孔主要用于在饮料生产过程结束时释放胶嚢1的配料室3内部 的压力，从而防止液体(该液体可能被污染)通过胶嚢1的上表面中的注 射孔回流。如已经说明的那样，在泵被关闭并且配料室内的残余过压迫使 液体排出胶嚢的进口时可导致该回流。
由于在输送注射液体的泵被关闭并且注射喷嘴被移走后没有充足的空 气体积进入胶嚢1并且过多的压力可以保留在胶嚢1中，因而通过通孔释 放压力对于输送较小量的饮料尤为重要。因此，例如生产巧克力饮料时， 当通过胶嚢1分送小至60mL的々欠料体积时可发生回流现象。当生产牛奶 々大料、分送140-160mL液体时不太可能发生回流现象。
设计通孔的尺寸以便避免当室中的压力达到足够低的值时滴落发生。 由于孔中的液体的弯月面效应有效地避免了滴落。
考虑到毛细效应，即为了将液体体积保持在孔内，在棱锥开口板5中 设置多个例如直径d在0.1-0.7mm范围内的小孔是有利的。根据生产的饮 料例如咖啡的典型粘度来调整这些尺寸，所述粘度也影响毛细效应。
通孔的数量可在1到10之间，优选在2到5之间。
在集成于胶嚢中的开口装置中设置通孔使得饮料生产过程更加干净
保持件之前出口表面处的水的滴落更快地停止。
B.在将胶嚢从饮料生产机移走后没有来自胶嚢内部的液体"回流，，。 毛细通孔可以与防滴落阀(例如所述的柔性唇)15结合使用。如上所 述，当配料室3内部的压力下降到阈值以下时所述防滴落阀选择性地关闭 液体流动路径。在该状态，由于开口板5中的通孔被吸取进来并且通过毛 细效应保持的液体阻挡，因而开口板5有效地封闭配料室3。
因此，毛细孔使得压力迅速释放，然后通过毛细效应阻止滴落。防滴落阀在配料室3内部的较高压力下打开横跨开口板5的液体流动 路径。
这使得输送较快。但是，也可以构想仅仅使用毛细孔而不使用防滴落 阀的开口元件。
因此，具有毛细孔和阀或者具有毛细孔而没有阀的胶囊应当受到保护。 在另 一个实施方式中，用于控制饮料释放的阀装置可以形成为橡胶弹 性阀(具有橡胶弹性的阀)，该橡胶弹性阀作为将室和出口分隔开的插入 件的一部分或者形成于该插入件中。可以在物质和该插入件之间附加地插 入过滤器以用于过滤々大料。例如，所述插入件可以包括具有至少一个狹缝 或者小孔的阀，该阀在室中的一定压力阈值下打开以^更控制々大料在期望的 压力下释放，当室内的压力下降到低于该打开压力时，该阀关闭。 US2002/0078831或者EP1579792中说明了带有岡的料筒(cartridge )的可 能示例。所述插入件可以包括穿过插入件的与所述阀平行布置的附加的毛 细孔。此处的毛细通孔也主要用于在饮料生产过程结束时释放胶嚢的室内 部的压力，从而防止液体通过胶嚢的上表面的注射孔回流(该液体可一皮污 染)。
权利要求
1.一种用于生产饮料的容纳有配料的胶囊(1)，其中所述配料被容纳在室(3)中，其中所述胶囊(1)包括成型开口板(5)，该开口板被设计成当配料室(3)内部的压力将该配料室(3)的表面(4)挤压抵靠在该胶囊(1)的所述开口板(5)上时打开该表面，所述胶囊的特征在于，所述开口板(5)具有一个或数个连接开口板(5)的两个相对侧(104，105)的毛细通孔(100，101，102，103)。
2. 根据权利要求1所述的胶嚢(1)，其特征在于，所述通孔(100， 101， 102， 103)的直径在0.1mm到0.7mm之间。
3. 根据权利要求1或2所述的胶嚢(1)，其特征在于，设置有1 到10个、优选地2到5个所述通孔(100, 101， 102, 103 )。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的胶嚢(1)，其特征在于，所 述通孔设置在面对将要被打开的室表面的开口板(5)表面的凹陷部分中。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的胶嚢(1),其特征在于，所 述通孔以周期性图案布置在所述开口板(5)上。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的胶嚢(1)，其特征在于，所 述开口板(5)是阀装置的一部分，或者设置有阀装置。
7. 根据权利要求6所述的胶嚢(1)，其特征在于，所述阀装置被 设计成用于-只要配料室内部的压力超过阈值，则在开口板(5)的周边和胶嚢(1) 壁之间打开液体流动路径，和-当配料室内部的压力下降到低于阈值时，关闭液体流动路径。
8. 根据权利要求6所述的胶嚢(1),其特征在于，所述阀装置包 括设置在开口板(5)周边的柔性唇。
9. 根据上述权利要求中任一项所述的胶嚢(1),其特征在于，所 述开口板被胶嚢的外壁支承。
10. —种用于生产饮料的容纳有配料的胶嚢，其中所述配料被容纳在室中，所述胶嚢包括设置在该室和出口之间的插入件，该插入件包括阀装 置，或者是阀装置的一部分，所述胶嚢的特征在于，所述插入件具有一个 或数个连接所述插入件的两个相对侧的毛细通孔。
11. 根据权利要求10所述的胶嚢，其特征在于，所迷阀装置被 没计成用于-只要配料室内部的压力超过阈值，则在所述插入件的周边和胶嚢壁 之间打开液体流动路径，和-当配料室内部的压力下降到低于阈值时，关闭液体流动路径。
12. 根据权利要求9或10或11所述的胶嚢，其特征在于，所述插入 件是开口板，该开口板被设计成用于当配料室内部的压力将配料室的表面 挤压抵靠在胶囊的所述开口板上时打开该表面。
全文摘要
本发明公开了一种用于生产饮料的容纳有配料的胶囊(1)，其中所述配料容纳在室(3)中，所述胶囊(1)包括成型开口板(5)或者插入件，该开口板(5)被设计成当配料室(3)内部的压力将配料室的表面挤压抵靠在胶囊(1)的所述开口板(5)上时打开该表面，所述开口板(5)或者插入件具有一个或数个连接所述开口板(5)或插入件的两个相对侧的毛细通孔(100，101，102，103)。
文档编号B65D81/00GK101641265SQ200880009434
公开日2010年2月3日 申请日期2008年3月20日 优先权日2007年3月23日
发明者E·赛德尔, F·多莱亚克, J-F·孔巴特, N·杜根, O·维兰 申请人:雀巢产品技术援助有限公司