使用在压力下供应到胶囊中的流体来从胶囊制备饮料的系统以及在此类系统中使用的胶囊
文献发布时间:2023-06-19 12:25:57
技术领域
本发明涉及使用在压力下供应到胶囊中的流体来从胶囊制备饮料的系统。本发明还涉及在此类系统中使用的胶囊。
背景技术
胶囊广泛用于制备饮用饮料。被布置用于接收胶囊的饮料制备装置可用于通过使用在压力下供应到胶囊中的流体诸如液体来冲煮饮用饮料。
在已知的系统中,胶囊设置有密封构件,并且该已知的系统的包封构件具有作用在密封构件上的密封表面,以提供相互作用,诸如在冲煮期间提供不透流体的密封。此外,在已知的系统中,包封构件包括胶囊保持器以及用于包封构件和胶囊保持器的相对移位的手动操作或自动机构。当包封构件在胶囊保持器上封闭时,手动操作或自动机构对胶囊的密封构件施加力。这个力应确保包封构件与胶囊之间的不透流体密封。由于手动操作或自动机构被布置为相对于基部移动,因此系统的密封能力可取决于由流体注入装置注入的流体的压力。如果流体的压力增加,则胶囊的密封构件与包封构件的自由端之间的力也增加,从而胶囊的密封构件与包封构件的自由端之间的力也增加。
胶囊的密封构件必须被布置为使得在达到包封构件中的最大流体压力时,密封构件仍然应在包封构件与胶囊之间提供流体密封接触。然而,密封构件还必须被布置为使得在胶囊外部的包封构件中的流体的压力相对较低时冲煮之前或冲煮开始时,密封构件还在包封构件与胶囊之间提供流体密封接触。如果在冲煮开始时,胶囊与包封构件之间不存在流体密封接触,则会发生泄漏。然而,如果发生泄漏,则真正有可能的是,在手动操作或自动机构使包封构件朝向胶囊保持器移动的情况下,包封构件中和胶囊外部的压力不会充分地增加,从而无法通过包封构件的自由端增加密封构件上的力。只有在具有足够的初始密封时,包封构件中的压力才会增加,由此包封构件的自由端作用于胶囊的密封构件上的力也可增加,以用于也在增加的流体压力下提供充分的流体密封接触。此外,胶囊外部的这种增加的流体压力也提供了胶囊内部的增加的流体压力,如果胶囊设置有盖,则该增加的流体压力是必不可少的,该盖被布置为在胶囊中的流体压力的影响下在饮料制备装置的胶囊保持器(也称为提取板)的释放构件上撕开。
从上面可以看出,密封构件是在胶囊和饮料制备设备的设计中非常关键的构件。如果通过包封构件的自由端仅将相对较小的力施加在密封构件上,则胶囊应能够在优选地相对较低的流体压力下在包封构件与胶囊之间提供流体密封接触,但是如果通过包封构件的自由端将较高的力施加到胶囊的密封构件,则其也应优选地在胶囊外部的包封构件中在高得多的流体压力下提供流体密封接触。具体地,当包封构件的自由接触端设置有径向延伸的开口凹槽(一旦包封构件与胶囊保持器之间的力被释放以使得用户更容易取出胶囊,这些开口凹槽也充当空气入口通道)时,密封构件也必须能够“封闭”径向延伸的开口凹槽,以提供有效的密封。
某些胶囊可在向外延伸的凸缘处具有密封构件,以用于当胶囊定位在包封构件中并且该包封构件通过封闭构件封闭时提供与饮料制备装置的包封构件的流体密封接触,使得胶囊的向外延伸的凸缘和胶囊的密封构件的至少一部分密封地接合在包封构件与封闭构件之间。胶囊的密封构件可与向外延伸的凸缘成一体,并且包括从向外延伸的凸缘突出的至少一个突出部。至少一个突出部可包括突出部顶部,并且至少一个突出部可被构造成使得当胶囊定位在第一包封构件中并且第一包封构件通过第一饮料制备装置的第一封闭构件封闭时,该至少一个突出部的突出部顶部在第一环形元件的第一自由接触端上施加径向力。此类密封接触可提供有利的密封。然而,所获得的密封非常依赖于所使用的包封构件。
胶囊和机器制造商往往定期将新产品投入市场,从而具有新的特征和设计。这样,密封条件可改变。例如,新的饮料制备装置可能需要新的胶囊,以便在冲煮期间获得足够的密封。需要能够更好地处理此类情况,例如通过改善胶囊与饮料制备装置之间的互操作性。
此外,期望用户在饮料制备装置和/或胶囊的选择中具有更多选择。
发明内容
本发明的目的是提供避免上述缺点中的至少一者的方法和系统。
除此之外或另选地,本发明的目的是提供一种当使用在压力下供应到胶囊中的流体从胶囊制备饮料时可减少或防止不利泄漏的系统。
除此之外或另选地,本发明的目的是在饮料制备设备中使用胶囊时提供改进的密封。
除此之外或另选地,本发明的目的是提供一种改善胶囊与饮料制备装置之间的互操作性的系统。
因此,本发明提供了一种用于制备饮用饮料的系统,该系统包括:第一胶囊和另选的第二胶囊,每个胶囊包含物质,以用于通过使用在压力下供应到胶囊中的流体提取和/或溶解物质来制备饮用饮料,其中第一胶囊和另选的第二胶囊各自包括具有中心胶囊主体轴线的铝胶囊主体,铝胶囊主体设置有底部、侧壁和向外延伸的凸缘,并且还包括附接到向外延伸的凸缘的铝盖,该盖气密地封闭胶囊;第一饮料制备装置,该第一饮料制备装置包括用于接收第一胶囊或另选的第二胶囊的第一包封构件,其中第一包封构件包括第一流体注入装置,该第一流体注入装置用于在压力下将流体供应到接收在第一包封构件中的胶囊中,其中第一饮料制备装置包括用于封闭第一包封构件的第一封闭构件,其中第一包封构件包括具有第一中心环形元件轴线和第一自由接触端的第一环形元件,第一环形元件的第一自由接触端任选地设置有多个径向延伸的第一开口凹槽;第二饮料制备装置,该第二饮料制备装置包括用于接收第一胶囊或另选的第二胶囊的第二包封构件,其中第二包封构件包括第二流体注入装置,该第二流体注入装置用于在压力下将流体供应到接收在第二包封构件中的胶囊中,其中第二饮料制备装置包括用于封闭第二包封构件的第二封闭构件,其中第二包封构件包括具有第二中心环形元件轴线和第二自由接触端的第二环形元件,第二环形元件的第二自由接触端任选地设置有多个径向延伸的第二开口凹槽;其中第一胶囊和另选的第二胶囊各自包括位于向外延伸的凸缘处的密封构件,以用于当胶囊定位在第一包封构件中并且第一包封构件通过第一封闭构件封闭时提供与第一包封构件的流体密封接触,使得第一胶囊或另选的第二胶囊的向外延伸的凸缘以及第一胶囊或另选的第二胶囊的密封构件的至少一部分密封地接合在第一包封构件与第一封闭构件之间;其中第一胶囊和另选的第二胶囊的密封构件与向外延伸的凸缘成一体并且包括从向外延伸的凸缘突出的至少一个突出部,该至少一个突出部包括突出部顶部,并且其中至少一个突出部被构造成使得当胶囊定位在第一包封构件中并且第一包封构件通过第一饮料制备装置的第一封闭构件封闭时,至少一个突出部的突出部顶部在第一环形元件的第一自由接触端上施加径向力;其中在第一胶囊与第二包封构件之间不存在用于当第一胶囊定位在第二包封构件中并且第二包封构件通过第二封闭构件封闭时提供流体密封接触的密封界面;其中在另选的第二胶囊与第二包封构件之间存在用于当另选的第二胶囊定位在第二包封构件中并且第二包封构件通过第二封闭构件封闭时提供流体密封接触的密封界面。
有利的是,通过该系统可改善兼容性。另选的第二胶囊与第二饮料制备装置兼容,并且还可与第一饮料制备装置兼容。这样,可通过另选的第二胶囊来克服与引入第二饮料制备装置相关的兼容性问题。例如,第二饮料制备装置可被设计成使得第一胶囊在冲煮期间无法在使用中提供足够的密封。在第二饮料制备装置中使用的另选的第二胶囊可在使用中提供足够的密封,即,其为可兼容的,并且还与第一饮料制备装置兼容。
第一胶囊可被布置成密封在第一饮料制备装置中,但无法密封在第二饮料制备装置中。另选的第二胶囊可被布置成密封在第一饮料制备装置和第二饮料制备装置两者中。第一胶囊可用于第一饮料制备装置中,其中在使用中(在冲煮期间)通过密封构件获得密封,从而防止泄漏。然而,第一胶囊的密封构件可能不适用于在第二饮料制备装置中提供密封界面或密封接触。因此,第二饮料制备装置中的第一胶囊在使用中(在冲煮期间)可能泄漏。
另选的第二胶囊可被布置成使得在使用中防止第一饮料制备装置和第二饮料制备装置两者中的泄漏。为此,另选的第二胶囊可具有附加的密封部分、不同的密封构件、另外的密封构件、符合密封的形状(例如,被布置用于在侧壁处密封)、其他尺寸、附加装置等,以用于在使用中在另选的第二胶囊与第二饮料制备装置之间提供密封接触。
任选地,另选的第二胶囊包括至少两个密封部分,其中第一密封部分被布置用于当另选的第二胶囊定位在第一饮料制备装置的第一包封构件中并且第一包封构件通过第一封闭构件封闭时提供第一密封界面,并且其中第二密封部分被布置用于当另选的第二胶囊定位在第二包封构件中并且第二包封构件通过第二封闭构件封闭时提供第二密封界面,第一密封界面不同于第二密封界面。
任选地,当第一胶囊定位在第一饮料制备装置的第一包封构件中时,第一胶囊具有与另选的第二胶囊相同的密封界面,其中第一胶囊的密封界面对应于另选的第二胶囊的第一密封界面。
任选地,另选的第二胶囊还包括另选的密封构件,以用于当另选的第二胶囊定位在第二包封构件中并且第二包封构件通过第二封闭构件封闭时,在另选的第二胶囊与第二饮料制备装置的第二包封构件之间提供第二密封界面。许多变体是可能的。例如,另选的密封构件可以远离密封构件,另选的密封构件可以位于另选的第二胶囊的凸缘上的相同位置处,另选的密封构件可以相对于密封构件具有不同的形状和/或材料特性。
可通过布置在另选的第二胶囊的向外延伸的凸缘、侧壁和/或底部上的另选的密封构件来提供另选的密封界面。
任选地,另选的密封构件定位在另选的第二胶囊的至少一个突出部处。
任选地,另选的密封构件被构造成抵靠第二包封构件偏置并与第二包封构件接触。
任选地,另选的密封构件是可弹性变形的。
任选地,另选的密封构件是有回弹力的诸如橡胶弹性密封构件。
任选地,当施加压力时,另选的密封构件形成自增强密封构造。
任选地,另选的密封构件由海绵制成。
任选地,海绵为铝海绵。铝海绵不仅相对容易制造,而且还可在使用期间提供令人满意的密封。具体地,密封构件可提供令人满意的密封,其中自由接触端具有径向延伸的开口凹槽。此外,如果胶囊在使用后被丢弃,则它是环境友好的。请注意,铝海绵有时也称为铝泡沫。
任选地,第二包封构件包括密封元件,以用于当另选的第二胶囊定位在第二包封构件中并且第二包封构件通过第二封闭构件封闭时,在另选的第二胶囊与第二饮料制备装置的第二包封构件之间提供第二密封界面。
任选地,密封元件被构造成当胶囊定位在第二包封构件中并且第二包封构件通过第二封闭构件封闭时,抵靠另选的第二胶囊的凸缘、侧壁和/或底部密封。
任选地,密封元件定位在第二包封构件的第二环形元件处。
任选地,密封元件被构造成抵靠另选的第二胶囊偏置并与另选的第二胶囊接触。
任选地,密封元件是可弹性变形的。
任选地,当施加压力时,密封元件形成自增强密封构造。
任选地,密封元件由海绵制成,诸如铝海绵。
任选地,密封元件包括有回弹力的诸如橡胶弹性密封元件。
任选地,第一包封构件接触至少一个突起而在其间不具有密封接触,其中至少一个突起的上游和/或下游、密封构件或密封元件被布置用于提供密封接触。
包封构件可推靠至少一个突起,但无法在其间提供密封接触。密封接触可通过用于在至少一个突起的上游和/或下游提供密封接触的另选的密封构件或密封元件来获得。
任选地,第二胶囊包括双密封构件,其中双密封构件被构造为当胶囊定位在第一饮料制备装置的第一包封构件中并且第一包封构件通过第一封闭构件封闭时提供第一密封界面,以及当另选的第二胶囊定位在第二包封构件中并且第二包封构件通过第二封闭构件封闭时提供不同的第二密封界面。许多变体是可能的。例如,第一密封界面可以远离第二密封界面,第一密封界面可以位于另选的第二胶囊的凸缘上的相同位置处,第二密封界面可以相对于第一密封界面具有不同的形状和/或材料特性。
任选地,密封构件包括从向外延伸的凸缘突出的另一个突出部和位于两个突出部之间的平台,其中两个突出部之间的距离使得当第一胶囊或另选的第二胶囊定位在第一包封构件中并且第一包封构件通过第一封闭构件封闭时,第一环形元件的第一自由接触端被包封在两个突出部之间。
任选地,密封构件的两个突出部中的第一个突出部比密封构件的两个突出部中的第二个突出部从向外延伸的凸缘的基座部分突出得更远,该盖的基座部分附接到凸缘。
任选地,平台具有底端,与突出部中的第一个突出部的突出部顶部相比,底端在径向上更靠近突出部中的第二个突出部的突出部顶部。
任选地,两个突出部中的第一个突出部在面向两个突出部中的第二个突出部的一侧上具有第一圆锥形倾斜侧表面,并且两个突出部中的第二个突出部在面向两个突出部中的第一个突出部的一侧上具有第二圆锥形倾斜侧表面,第一侧表面从其顶端至其下端具有比第二侧表面更大的尺寸。
任选地,两个突出部中的第一个突出部在面向两个突出部中的第二个突出部的一侧上具有第一圆锥形倾斜侧表面,并且两个突出部中的第二个突出部在面向两个突出部中的第一个突出部的一侧上具有第二倾斜侧表面,第一侧表面具有相对于盖成第一包封角度的圆锥母线,第二侧表面具有相对于盖成第二包封角度的圆锥母线,第一角度小于第二角度。
任选地,第一角度介于40°与60°之间,优选地大于45°,并且优选地小于55°。
任选地,第二角度介于60°与85°之间,优选地大于70°,并且优选地小于80°。
任选地,两个突出部中的第一个突出部具有围绕胶囊轴线以31.8mm至32.0mm并且优选地31.9mm的直径延伸的最顶端。任选地,两个突出部中的第二个突出部具有围绕胶囊轴线以29.7mm至30.0mm并且优选地29.8mm的直径延伸的最顶端。
任选地,两个突出部中的第一个突出部是该两个突出部中的外突出部。
任选地,平台与盖轴向间隔开。
任选地,两个突出部之间的距离使得当第一胶囊或另选的第二胶囊定位在第一包封构件中并且第一包封构件通过第一封闭构件封闭时,第一环形元件的第一自由接触端由两个突出部接触。
任选地,两个间隔开的突出部和平台被布置成使得当第一胶囊或另选的第二胶囊定位在第一包封构件中并且第一包封构件通过第一封闭构件封闭时,第一环形元件的第一自由接触端由平台接触。
任选地,当胶囊定位在第一包封构件中并且第一包封构件通过第一封闭构件封闭时,第一胶囊和另选的第二胶囊各自包括用于第一包封构件的支承部,支承部包封第一环形元件的第一自由接触端的至少一部分,并且支承部由两个突出部和其间的平台形成。
任选地,平台为基本上平坦的。
任选地,平台包括弯曲部分。
任选地,平台为V形的。
任选地,第一胶囊和另选的第二胶囊各自容纳可提取产品作为用于制备饮用饮料的物质,该可提取产品优选地为5克-20克、优选地为5克-10克、更优选地为5克-7克的焙炒磨碎的咖啡。
任选地,胶囊的向外延伸的凸缘的外径大于该胶囊的底部的直径。
任选地,向外延伸的凸缘的外径大约为37.1mm,并且胶囊的底部的直径为约23.3mm。
任选地,铝胶囊主体的厚度使得当胶囊定位在饮料制备装置的包封构件中并且包封构件通过饮料制备装置的封闭构件来封闭时,铝胶囊主体容易变形,优选地,铝胶囊主体的厚度为20微米至200微米,优选地为100微米。
任选地,铝盖的厚度为15微米至65微米、优选地为30微米-45微米并且更优选地为39微米。
任选地,铝盖的壁厚小于铝胶囊主体的壁厚。
任选地,铝盖被布置为在胶囊中的流体压力的影响下,在饮料制备装置的封闭构件诸如饮料制备装置的提取板上撕开。
任选地,铝胶囊主体的侧壁具有与底部相对的自由端,向外延伸的凸缘从侧壁的自由端沿至少基本上横向于中心胶囊主体轴线的方向延伸。
任选地,向外延伸的凸缘包括卷曲的外边缘。
任选地,向外延伸的凸缘的卷曲外边缘的内边缘具有至少16mm的围绕中心胶囊主体轴线的半径。
任选地,密封构件定位在铝胶囊主体的侧壁的自由端与向外延伸的凸缘的卷曲外边缘的内边缘之间。
任选地,向外延伸的凸缘的卷曲外边缘具有约1.2毫米的最大尺寸。
任选地,铝胶囊主体的侧壁的自由端的内径为约29.5mm。
任选地,铝胶囊主体的侧壁的自由端与向外延伸的凸缘的最外边缘之间的距离为约3.8毫米。
任选地,其中铝胶囊主体的高度为约28.4mm。
任选地,铝胶囊主体是截顶的,其中优选地,铝胶囊主体的侧壁与横向于中心胶囊主体轴线的线包封约97.5°的角度。
任选地,铝胶囊主体的底部具有约23.3mm的最大内径。
任选地,铝胶囊主体的底部是截顶的,优选地具有约4.0mm的底部高度,并且其中底部还具有与盖相对的大致平坦的中心部分,该中心部分具有约8.3mm的直径。
任选地,当包封构件被封闭时,密封构件部分首先被包封构件的自由端接触的高度为至少约0.1mm、更优选地至少0.2mm并且最优选地至少0.8mm,并且至多3mm、更优选地至多2mm并且最优选地至多1.2mm。
任选地,胶囊包括内表面,并且在胶囊的至少侧壁的内表面上提供了内涂层。
任选地,胶囊的铝盖通过密封漆附接到向外延伸的凸缘,内涂层由与密封漆相同的材料构成。
任选地,密封构件不含内涂层。
任选地,胶囊包括外表面,并且在胶囊的外表面上提供了色漆。
任选地,在色漆的外表面上提供了外涂层。
任选地,密封构件不含色漆。
任选地,至少一个突出部包括相对于铝胶囊主体的向外延伸的凸缘倾斜的突出部侧壁,突出部侧壁被构造成使得当胶囊定位在饮料制备装置的包封构件中并且包封构件通过饮料制备装置的封闭构件封闭时,突出部侧壁容易变形。
任选地,突出部与铝胶囊主体的侧壁之间的距离使得当第一胶囊或另选的第二胶囊定位在第一饮料制备装置的第一包封构件中并且第一包封构件通过第一饮料制备装置的第一封闭构件封闭时,第一环形元件的第一自由接触端由突出部和铝胶囊主体的侧壁接触。
任选地,除了从向外延伸的凸缘突出的至少一个突出部之外,密封构件还包括位于突出部顶部与铝胶囊主体的侧壁之间的平台。
任选地,支承部由突出部、平台和铝胶囊主体的侧壁形成,其中突出部与侧壁之间的距离使得当第一胶囊或另选的第二胶囊定位在第一饮料制备装置的第一包封构件中并且第一包封构件通过第一饮料制备装置的第一封闭构件封闭时,第一环形元件的第一自由接触端由突出部和铝胶囊主体的侧壁包封。
任选地,突出部、铝胶囊主体的侧壁和平台被布置成使得当第一胶囊或另选的第二胶囊定位在第一饮料制备装置的第一包封构件中并且第一包封构件通过第一饮料制备装置的第一封闭构件封闭时,第一环形元件的第一自由接触端由平台接触。
任选地,密封构件包括密封结构。
任选地,密封结构能够变形,使得如果在使用中第一饮料制备装置的第一包封构件中的最大流体压力在6巴-20巴的范围内,优选地在12巴与18巴之间,则密封构件流体密封地接触第一环形元件的第一自由接触端的至少一部分。
任选地,密封结构能够变形,使得如果在冲煮期间第一环形元件的第一自由接触端在第一胶囊或另选的第二胶囊的密封结构上施加力F2,则密封构件流体密封地接触第一环形元件的第一自由接触端的至少一部分,其中当胶囊外部的第一包封构件中的流体压力P2在6巴-20巴的范围内,优选地在12巴与18巴之间时,F2在500N-1500N的范围内,优选地在750N-1250N的范围内。
任选地,密封结构能够变形,使得如果在使用中在冲煮之前或在冲煮开始时,第一环形元件的第一自由接触端在第一胶囊或另选的第二胶囊的密封结构上施加力F1,则密封构件流体密封地接触第一环形元件的第一自由接触端的至少一部分,其中当胶囊外部的第一饮料制备装置的第一包封构件中的流体压力P1在0.1巴-4巴的范围内,优选地在0.1巴-1巴的范围内时,力F1在30N-150N的范围内,优选地在40N-150N的范围内,并且更优选地在50N-100N的范围内。
任选地,密封结构能够变形,使得当压靠在密封结构上的第一环形元件的第一自由接触端具有多个径向延伸的开口凹槽时,密封构件流体密封地接触第一环形元件的第一自由接触端的至少一部分,多个径向延伸的开口凹槽在第一环形元件的第一自由接触端的圆周上相对于彼此均匀地隔开。
任选地,密封结构能够变形,使得如果凹槽中的每一者的最大宽度为0.9mm-1.1mm,优选地为0.95mm至1.05mm,更优选地为0.98mm至1.02mm,则密封构件密封地接触环形元件的自由接触端的至少一部分,其中凹槽中的每一者沿饮料制备装置的包封构件的轴向方向的最大高度为0.01mm-0.09mm,优选地为0.03mm至0.07mm,更优选地为0.045mm至0.055mm,最优选地为0.05mm,并且其中凹槽的数量为90至110,优选地为96。
任选地,密封结构和胶囊主体的其余部分由相同的板材料制成。
根据一个方面,本发明提供了用于制备饮用饮料的系统,该系统包括:多密封胶囊,多密封胶囊包含物质,以用于通过使用在压力下供应到多密封胶囊中的流体提取和/或溶解物质来制备饮用饮料,其中多密封胶囊包括具有中心胶囊主体轴线的铝胶囊主体,铝胶囊主体设置有底部、侧壁和向外延伸的凸缘,并且还包括附接到向外延伸的凸缘的铝盖,盖气密地封闭多密封胶囊;第一饮料制备装置,该第一饮料制备装置包括用于接收多密封胶囊的第一包封构件,其中第一包封构件包括第一流体注入装置,该第一流体注入装置用于在压力下将流体供应到接收在第一包封构件中的多密封胶囊中,其中第一饮料制备装置包括用于封闭第一包封构件的第一封闭构件,其中第一包封构件包括具有第一中心环形元件轴线和第一自由接触端的第一环形元件,第一环形元件的第一自由接触端任选地设置有多个径向延伸的第一开口凹槽;第二饮料制备装置,该第二饮料制备装置包括用于接收多密封胶囊的第二包封构件,其中第二包封构件包括第二流体注入装置,该第二流体注入装置用于在压力下将流体供应到接收在第二包封构件中的多密封胶囊中,其中第二饮料制备装置包括用于封闭第二包封构件的第二封闭构件,其中第二包封构件包括具有第二中心环形元件轴线和第二自由接触端的第二环形元件,第二环形元件的第二自由接触端任选地设置有多个径向延伸的第二开口凹槽;其中多密封胶囊包括位于向外延伸的凸缘处的密封构件,以用于当胶囊定位在第一包封构件中并且第一包封构件通过第一封闭构件封闭时提供与第一包封构件的流体密封接触,使得多密封胶囊的向外延伸的凸缘以及多密封胶囊的密封构件的至少一部分密封地接合在第一包封构件与第一封闭构件之间;其中多密封胶囊的密封构件与向外延伸的凸缘成一体并且包括从向外延伸的凸缘突出的至少一个突出部,至少一个突出部包括突出部顶部,并且其中至少一个突出部被构造成使得当胶囊定位在第一包封构件中并且第一包封构件通过第一饮料制备装置的第一封闭构件封闭时,至少一个突出部的突出部顶部在第一环形元件的第一自由接触端上施加径向力;其中在多密封胶囊与第一包封构件之间存在用于当多密封胶囊定位在第一包封构件中并且第一包封构件通过第一封闭构件封闭时提供流体密封接触的第一密封界面;其中在多密封胶囊与第二包封构件之间存在用于当多密封胶囊定位在第二包封构件中并且第二包封构件通过第二封闭构件封闭时提供流体密封接触的不同于第一密封界面的第二密封界面。
例如,第二饮料制备装置可与第一饮料制备装置不同,使得第一密封界面不能够在第二饮料制备装置中密封(在冲煮期间),其中第二密封界面能够在第二饮料制备装置中密封(在冲煮期间)。另外,多密封胶囊可被布置成使得能够在第一饮料制备装置中在第一密封界面处密封,并且任选地不在第二密封界面处密封。因此,多密封胶囊可与第一饮料制备装置和第二饮料制备装置两者兼容,从而在使用中提供足够的密封。多密封胶囊可对应于另选的第二胶囊。
应当理解,多密封胶囊可以是双密封胶囊。还设想了三重密封、四重密封等胶囊。
任选地,另选的第二胶囊具有一个或两个密封构件。在一个示例中,第一胶囊和另选的第二胶囊均具有相同的第一密封构件,该第一密封构件被布置成在第一饮料制备装置中提供密封作用,其中另选的第二胶囊具有附加密封构件,该附加密封构件被构造成在第二饮料制备装置中提供密封作用。
任选地,第一胶囊和另选的第二胶囊具有不同的密封构件,其中第一胶囊的密封构件被布置成在第一饮料制备装置中而不是在第二饮料制备装置中提供密封作用,并且其中另选的第二胶囊的密封构件被布置成当用于第一饮料制备装置和第二饮料制备装置中的一者中时提供密封作用。另选的第二胶囊可与第一饮料制备装置向后兼容,同时还适用于在第二饮料制备装置中提供所需的密封作用以避免泄漏。
根据一个方面,该系统包括第一饮料制备装置、第二饮料制备装置和多密封胶囊,其中胶囊包括第一密封件,该第一密封件被布置用于在第一饮料制备装置中提供密封(在冲煮期间),任选地还在第二饮料制备装置中任选地包括第二密封件,该第二密封件被布置用于当第一密封件不在第二饮料制备装置中提供密封(在冲煮期间)时,在第二饮料制备装置中提供密封(在冲煮期间)。
应当理解,还设想第一饮料制备装置或第二饮料制备装置中的任一者具有两个或更多个冲煮室,每个冲煮室用于接收第一胶囊或另选的第二胶囊。为此目的,可布置多个包封构件。第一饮料制备装置和/或第二饮料制备装置可能被布置用于同时接收两个或更多个胶囊,其中第一饮料制备装置和/或第二饮料制备装置的多个包封构件中的每个包封构件被布置成仅接收第一胶囊或另选的第二胶囊中的一者。
根据一个方面,本发明提供了一种多密封胶囊,该多密封胶囊包含物质,以用于通过使用在压力下供应到多密封胶囊中的流体提取和/或溶解物质来制备饮用饮料,其中多密封胶囊包括具有中心胶囊主体轴线的铝胶囊主体,铝胶囊主体设置有底部、侧壁和向外延伸的凸缘,并且还包括附接到向外延伸的凸缘的铝盖,盖气密地封闭多密封胶囊;其中多密封胶囊被布置成可接收在第一饮料制备装置中,该第一饮料制备装置包括用于接收多密封胶囊的第一包封构件,其中第一包封构件包括第一流体注入装置,该第一流体注入装置用于在压力下将流体供应到接收在第一包封构件中的多密封胶囊中,其中第一饮料制备装置包括用于封闭第一包封构件的第一封闭构件,其中第一包封构件包括具有第一中心环形元件轴线和第一自由接触端的第一环形元件,第一环形元件的第一自由接触端任选地设置有多个径向延伸的第一开口凹槽;其中多密封胶囊被布置成可接收在第二饮料制备装置中,该第二饮料制备装置包括用于接收多密封胶囊的第二包封构件,其中第二包封构件包括第二流体注入装置,该第二流体注入装置用于在压力下将流体供应到接收在第二包封构件中的多密封胶囊中,其中第二饮料制备装置包括用于封闭第二包封构件的第二封闭构件,其中第二包封构件包括具有第二中心环形元件轴线和第二自由接触端的第二环形元件,第二环形元件的第二自由接触端任选地设置有多个径向延伸的第二开口凹槽;其中多密封胶囊包括位于向外延伸的凸缘处的密封构件,以用于当胶囊定位在第一包封构件中并且第一包封构件通过第一封闭构件封闭时提供与第一包封构件的流体密封接触,使得多密封胶囊的向外延伸的凸缘以及多密封胶囊的密封构件的至少一部分密封地接合在第一包封构件与第一封闭构件之间;其中多密封胶囊的密封构件与向外延伸的凸缘成一体并且包括从向外延伸的凸缘突出的至少一个突出部,该至少一个突出部包括突出部顶部,并且其中至少一个突出部被构造成使得当胶囊定位在第一包封构件中并且第一包封构件通过第一饮料制备装置的第一封闭构件封闭时,至少一个突出部的突出部顶部在第一环形元件的第一自由接触端上施加径向力;其中在多密封胶囊与第一包封构件之间存在用于当多密封胶囊定位在第一包封构件中并且第一包封构件通过第一封闭构件封闭时提供流体密封接触的第一密封界面;其中在多密封胶囊与第二包封构件之间存在用于当多密封胶囊定位在第二包封构件中并且第二包封构件通过第二封闭构件封闭时提供流体密封接触的不同于第一密封界面的第二密封界面。
根据本发明的一个方面,该系统包括第一饮料制备装置、第二饮料制备装置、第一胶囊和另选的第二胶囊。
根据本发明的一个方面,该系统包括第一饮料制备装置、第二饮料制备装置和第一胶囊。
根据本发明的一个方面,该系统包括第一饮料制备装置、第二饮料制备装置和另选的第二胶囊。
根据本发明的一个方面,该系统包括第一饮料制备装置、第一胶囊和另选的第二胶囊。
根据本发明的一个方面,该系统包括第二饮料制备装置、第一胶囊和另选的第二胶囊。
根据本发明的一个方面,该系统包括第一饮料制备装置和另选的第二胶囊。
根据本发明的一个方面,该系统包括第二饮料制备装置和第一胶囊。
根据本发明的一个方面,该系统包括第二饮料制备装置和另选的第二胶囊。
根据本发明的一个方面,提供了一种包括第一胶囊和另选的第二胶囊的套件。
根据本发明的一个方面,提供了第二饮料制备装置。
根据本发明的一个方面,提供了另选的第二胶囊。
根据一个方面,提供了一种使用如本文所述的系统来制备例如单份饮用饮料的方法。
应当理解,针对系统描述的方面、特征和选项同样适用于方法以及所描述的胶囊和饮料制备装置。还将清楚的是,可以组合上述方面、特征和选项中的任意一者或多者。
附图说明
本发明将在附图中表示的示例性实施方案的基础上进一步阐述。示例性实施方案通过非限制性说明的方式给出。应当注意,附图只是通过非限制性示例给出的本发明实施方案的示意性表示。
在附图中:
图1以横截面示出了系统的一个实施方案的示意图;
图2以透视图示出了系统的饮料制备装置的实施方案,其示出了具有多个径向延伸的开口凹槽的饮料制备装置的包封构件的自由接触端;
图3a和图3b示出了使用前胶囊的一个实施方案的横截面;
图4以横截面示出了系统的示意图;
图5a和图5b以横截面示出了系统的示意图;
图6a和图6b以横截面示出了系统的示意图;
图7a和图7b以横截面示出了系统的示意图;
图8a和图8b以横截面示出了系统的示意图;
图9a和图9b以横截面示出了系统的示意图;
图10a和图10b以横截面示出了系统的示意图;
图11a和图11b以横截面示出了系统的示意图;
图12a和图12b以横截面示出了系统的示意图;
图13a和图13b以横截面示出了系统的示意图;
图14a和图14b以横截面示出了系统的示意图;
图15a和图15b以横截面示出了系统的示意图;
图16a和图16b以横截面示出了系统的示意图;
图17以透视横截面示出了第二包封构件的示意图;
图18以横截面示出了系统的示意图;
图19以横截面示出了系统的示意图;
图20以横截面示出了系统的示意图;
图21以横截面示出了系统的示意图;
图22a和图22b以横截面示出了系统的示意图;并且
图23a和图23b以横截面示出了系统的示意图。
具体实施方式
图1以横截面视图示出了使用在压力下供应到胶囊中的流体从胶囊制备饮用饮料的系统1的示例性实施方案的示意图。系统1包括胶囊2和饮料制备装置4。装置4包括用于保持胶囊2的包封构件6。装置4还包括封闭构件(诸如提取板)8,以用于支撑胶囊2。
在图1中,为了清楚起见,在胶囊2、包封构件6与提取板8之间绘制了间隙。应当理解,在使用中,胶囊2可与包封构件6和提取板构件8接触。通常,包封构件6具有与胶囊2的形状互补的形状。饮料制备装置4还包括流体注入装置10,以用于在6巴-20巴的范围内、优选地在12巴与18巴之间的压力下向可更换的胶囊2供应一定量的流体,诸如水。
在图1所示的示例中,可更换的胶囊2包括具有中心胶囊主体轴线12A的铝胶囊主体12、以及铝盖14。在当前语境中,“铝”的含义应理解为也包括铝合金。在该示例中,铝胶囊主体12包括侧壁16、在第一端处封闭侧壁16的底部18、以及在与底部18相对的第二端处从圆周壁16向外延伸的向外延伸的凸缘20。侧壁16、底部18和盖14包围内部空间22,该内部空间包括通过提取和/或溶解物质来制备饮用饮料的物质。优选地,该物质是用于制备饮用饮料的可提取产品,该可提取产品优选地为5克-20克、优选地为5克-10克、更优选地为5克-7克的用于制备单份饮料的焙炒磨碎的咖啡。胶囊最初是密封的,即在使用之前密封地封闭。
图1的系统1包括底部刺穿装置24,以便刺穿胶囊2的底部18而在底部18中产生至少一个入口开口25,从而通过入口开口25将流体供应到可提取产品。
图1的系统1还包括盖刺穿装置26,其在此体现为封闭构件8的突起,以用于刺穿胶囊2的盖14。盖刺穿装置26可被布置为,一旦内部空间22内的(流体)压力超过阈值压力并以足够的力将盖14压靠在盖刺穿装置26上,就撕开盖14。因此,铝盖14被布置为在胶囊中的流体压力的影响下在饮料制备装置的封闭构件8上撕开。
胶囊2还包括与向外延伸的凸缘成一体的密封构件28,该密封构件在图1、图3A和图3B中表示为一般的盒,但是参考图4更详细地描述,该密封构件28被布置用于如果胶囊2定位在包封构件6中并且包封构件6通过提取板8封闭,则提供与包封构件6的流体密封接触,使得胶囊2的向外延伸的凸缘20和密封构件28的至少一部分密封地接合在包封构件6与提取板8之间。这意味着在密封构件与自由接触端之间建立了流体密封接触。
图2示出了饮料制备装置包括具有中心环形元件轴线41A和自由接触端30的环形元件41的包封构件6的示例。环形元件41的自由接触端30设置有多个径向延伸的开口凹槽40。所述多个径向延伸的开口凹槽40沿环形元件41的自由接触端30的切向方向相对于彼此均匀地隔开。每个凹槽40的最长切向宽度为0.9mm-1.1mm,优选地为0.95mm-1.05mm,更优选地为0.98mm-1.02mm,其中每个凹槽40沿包封构件6的轴向方向的最大高度为0.01mm-0.09mm,优选地为0.03mm至0.07mm,更优选地为0.045mm至0.055mm,且最优选地为0.05mm。凹槽40的数量在90至110的范围内,优选地为96。通常,在凹槽位置处的自由端的径向宽度为0.05mm-0.9mm,更具体地为0.2mm-0.7mm,更具体地为0.3mm-0.55mm。
在图3A和图3B中更详细地示出了根据本发明的胶囊的示例性实施方案。在所示实施方案中,向外延伸的凸缘20的外径ODF大于胶囊2的底部18的直径DB。在所示实施方案中,向外延伸的凸缘20的外径ODF大约为37.1mm,并且底部18的直径DB为约23.3mm。铝胶囊主体12的厚度使得如果胶囊定位在饮料制备装置的包封构件中并且通过饮料制备装置的封闭构件来封闭包封构件,则铝胶囊主体容易变形,优选地铝胶囊主体的厚度为100微米,但在其他实施方案中,厚度可为20微米至200微米。
在所示实施方案中,铝盖14的壁厚为39微米。铝盖14的壁厚优选地小于铝胶囊主体12的厚度。
铝胶囊主体12的侧壁16具有与底部18相对的自由端42。铝胶囊主体12的侧壁16的自由端42的内径IDF为约29.5mm。向外延伸的凸缘20从该自由端42沿至少基本上横向于中心胶囊主体轴线12A的方向延伸。向外延伸的凸缘20包括卷曲的外边缘43,其有利于获得胶囊与包封构件之间的密封。在所示实施方案中,向外延伸的凸缘20的卷曲的外边缘43具有约1.2毫米的最大尺寸。铝胶囊主体12的侧壁16的自由端42与卷曲的外边缘43的内边缘43A之间的距离DIF为约2.7mm,而铝胶囊主体12的侧壁16的自由端42与向外延伸的凸缘20的最外边缘43B之间的距离DOF为约3.8毫米。卷曲的外边缘43的内边缘43A围绕中心胶囊主体轴线的半径优选地为至少16mm。
如图3A和图3B所示,密封构件28定位在铝胶囊主体12的侧壁16的自由端与向外延伸的凸缘的卷曲的外边缘42的内边缘43A之间。密封构件28表示为一般的盒,但将在下面更详细地描述。不管密封构件28的实施方案如何,在封闭包封构件时首先与包封构件的自由端接触的密封构件部分的高度为至少约0.1mm、更优选地至少0.2mm且最优选地至少0.8mm,并且至多3mm、更优选地至多2mm且最优选地至多1.2mm,以用于提供正确的密封。
从图3A中可以看出,铝胶囊主体12是截顶的。在所示的实施方案中,铝胶囊主体12的侧壁16与横向于中心胶囊主体轴线12A的线所夹的角度A为约97.5°。铝胶囊主体12的底部18具有约23.3mm的最大内径DB。铝胶囊主体12的底部18也是截顶的,并且在所示实施方案中,具有约4.0mm的底部高度BH。底部18还具有与盖14相对的大致平坦的中心部分18A,该中心部分18A具有约8.3mm的直径DEE,并且在该中心部分18中,可形成入口开口25。也可以在中心部分18A与侧壁16之间的截顶部分中形成入口开口。胶囊的铝胶囊主体12的总高度TH为约28.4mm。
图1所示的系统1如下操作,以用于制备一杯饮用饮料,在本示例中为咖啡,其中的物质是焙炒磨碎的咖啡。
将胶囊2放置在包封构件6中。使提取板8与胶囊2接触。底部刺穿装置24刺穿胶囊2的底部18,以用于形成入口开口25。将流体(此处是热水)在压力下通过入口开口25供应到内部空间22中的可提取产品。水将润湿磨碎的咖啡并提取所需的物质,以形成咖啡饮料。
在将水在压力下供应到内部空间22期间,胶囊2内的压力将升高。压力的升高将导致盖14变形并压靠在提取板的盖刺穿装置26上。一旦压力达到一定水平,将超过盖14的撕裂强度,并且盖14将在盖刺穿装置26作用下破裂,从而产生出口开口。所制备的咖啡将通过提取板8的出口开口和排出口32(参见图1)从胶囊2中排出,并且可以供应到容器,诸如杯子(未示出)。
系统1被布置为使得在冲煮之前或在冲煮开始时,包封构件6的自由端30在胶囊2的密封构件28上施加力F1,以在胶囊2的向外延伸的凸缘20与饮料制备装置的包封构件6之间提供流体密封接触,其中当胶囊外部的饮料制备装置的包封构件中的流体压力P1在0.1巴-4巴的范围内,优选地0.1巴-1巴时,力F1在30N-150N的范围内,优选地40N-150N,更优选地50N-100N。在冲煮期间,包封构件6的自由端30在胶囊2的密封构件28上施加力F2,以在胶囊2的向外延伸的凸缘20与包封构件6之间提供流体密封接触,其中当胶囊2外部的饮料制备装置的包封构件6中的流体压力P2在6巴-20巴的范围内,优选地在12巴与18巴之间时,力F2在500N-1500N的范围内,优选地在750N-1250N的范围内。在所示的实施方案中,包封构件6的自由接触端可以在包封构件6装置中的流体朝向提取板8的压力作用下相对于提取板8移动,以用于在向外延伸的凸缘20与包封构件6的自由端30之间施加最大力F2。可以在使用期间(即,特别是在冲煮开始时和在冲煮期间)发生该移动。包封构件6具有第一部分6A和第二部分6B,其中第二部分包括自由接触端30。第二部分6B可以相对于第一部分6A在第一位置与第二位置之间移动。第二部分6B可在包封构件6中的流体压力的影响下,沿封闭构件8的方向从第一位置朝向第二位置移动。如果第二部分6B处于具有流体压力P1的第一位置,则可达到如上所讨论的力F1。如果第二部分6B在包封构件6中的流体压力P2的影响下朝向第二位置移动,则可达到如上所讨论的力F2。
作为施加力的结果,胶囊的密封构件28经受塑性变形并与自由接触端30的凹槽40紧密贴合,并因此在冲煮开始期间以相对较低的流体压力在包封构件6与胶囊3之间提供流体密封接触,而且还在冲煮期间,在胶囊外部的包封构件中以高得多的流体压力提供流体密封接触。与包封构件的凹槽40的此类紧密贴合可导致向外延伸的凸缘20包括变形部40',该变形部适形于包封构件的凹槽40。
图4以横截面示出了如关于图1至图3所述的具有第一制备装置和第一胶囊2a的示例性系统的示意图。第一胶囊2a包括位于胶囊2a的向外延伸的凸缘20处的密封构件28。第一饮料制备装置包括第一包封构件6,该第一包封构件具有第一环形元件41,该第一环形元件具有第一自由接触端30,该第一自由接触端具有多个径向延伸的开口凹槽40,其中一些开口凹槽在图4中示出。
密封构件28具有两个间隔开的突出部50和51,每个突出部在远离盖14的方向上从向外延伸的凸缘20的基座部分23轴向突出,盖14附接到基座部分21、23。具有圆形底部的平台52位于两个突出部50和51之间。
两个突出部51中的第一个突出部比两个突出部50中的第二个突出部从向外延伸的凸缘20的基座部分23突出得更远。应当理解,这是任选的,并且突出部50、51的其它构型也是可能的。
此外,在该示例中,内突出部51与侧壁16之间的环形通孔55的底部56与基座部分23轴向间隔开,盖附接到基座部分。优选地,从底部56到盖的轴向距离小于从平台52到盖14的轴向距离。
当第一包封构件6和/或第一封闭构件8朝向彼此移动并且第一胶囊2a的密封构件28位于两者之间时,环形元件41的自由接触端30可首先接触两个突出部51中的第一个突出部,并且随后接触两个突出部中的第二个突出部。
如果并且当环形元件41的自由接触端30接触两个突出部51中的内突出部时,胶囊2a相对于第一包封构件6居中。此外,如果两个突出部51中的内突出部与外部径向相距太远,例如局部地由于胶囊的不圆度或偏心定位,或通常由于自由接触区域具有相对较小的直径,则自由接触端迫使两个突出部51中的内突出部径向向内。两个突出部中的外突出部因此被向内夹带,使得尽管外突出部51由于其较小的高度而具有相对小的可变形性,但可靠牢固的密封压力被施加到两个突出部50中的外突出部上。两个突出部50中的外突出部的相对较大的硬度允许在其变形时施加较大接触力,相对较高的反压以高压阻提供特别可靠的密封。另外,两个突出部50中的外突出部被向外推动,负载被两个突出部中的外突出部的环向应力抵消,该环向应力沿圆周均匀地分布,从而实现均匀分布的密封压力。
环形元件41的第一自由接触端30具有接触内突出部51的内圆周表面部分71和接触外突出部50的外圆周表面部分70。径向延伸的开口凹槽40在内表面部分71中的深度大于在外表面部分70中的深度,或外表面部分70中可不存在凹槽。因此,较小的相对较硬的外突出部50牢固且精确地压靠在自由接触端30的相对平滑的外表面部分70上。
两个突出部50和51之间的距离使得当第一包封构件通过第一封闭构件完全封闭时,最终环形元件41的自由接触端30被挤压在两个突出部50和51的会聚表面之间。
平台52与盖14轴向间隔开。这允许突出部50、51之间的平台52在包封构件6被封闭时在环形元件41的自由端30的相对移动的方向上移位,从而迫使突出部50、51倾斜并在第一包封构件6被封闭时抵靠环形元件41的自由端30向内滚落。这增加了施加的径向密封压力(除了轴向封闭压力之外),使得增加的密封压力可用于提供令人满意的密封。
如图1至图4所示,可在力和压力的影响下获得密封。应当理解,该概念对于其他实施方案也是有效的,例如如图5至图23所示。
图5a和图5b各自以横截面示出了用于制备饮用饮料的系统的示例的示意图。该系统包括第一胶囊2a,该第一胶囊包含物质,以用于通过使用在压力下供应到第一胶囊2a中的流体提取和/或溶解物质来制备饮用饮料。第一胶囊2a包括具有中心胶囊主体轴线的铝胶囊主体,该铝胶囊主体设置有底部、侧壁16和向外延伸的凸缘20,并且还包括附接到向外延伸的凸缘20的铝盖14,该盖14气密地封闭第一胶囊2a。图5a和图5b中所示的系统还包括第一饮料制备装置,该第一饮料制备装置包括用于接收第一胶囊2a或另选的第二胶囊(未示出)的第一包封构件6a。第一包封构件6a可包括第一流体注入装置,第一流体注入装置用于在压力下将流体供应到接收在第一包封构件6a中的胶囊中,其中第一饮料制备装置包括用于封闭第一包封构件6a的第一封闭构件(未示出),其中第一包封构件6a包括具有第一中心环形元件轴线和第一自由接触端30a的第一环形元件,第一环形元件的第一自由接触端30a任选地设置有多个径向延伸的第一开口凹槽。
图5a和图5b所示的实施方案的第一胶囊2a均可用于具有第一包封构件6a的第一饮料制备装置中。
图5a、图5b所示的第一胶囊2a各自在向外延伸的凸缘20处分别包括密封构件28a、28b,以用于当胶囊2a定位在第一包封构件6a中并且该第一包封构件6a通过第一饮料制备装置的第一封闭构件封闭时提供与第一饮料制备装置的第一包封构件6a的流体密封接触,使得第一胶囊2a的向外延伸的凸缘20和第一胶囊2a的密封构件28a、28b的至少一部分密封地接合在第一包封构件6a与第一封闭构件之间。第一胶囊2a的密封构件28a、28b与向外延伸的凸缘20成一体并且包括从向外延伸的凸缘突出的至少一个突出部,该至少一个突出部包括突出部顶部,并且其中至少一个突出部被构造成使得当胶囊定位在第一包封构件6a中并且第一包封构件6a通过第一饮料制备装置的第一封闭构件封闭时,至少一个突出部的突出部顶部在第一环形元件的第一自由接触端30a上施加径向力。
第一饮料制备装置和第一胶囊被布置成使得在第一胶囊2a和第一包封构件6a之间存在用于当第一胶囊2a定位在第一包封构件2a中并且第一包封构件6a通过第一饮料制备装置的第一封闭构件封闭时提供流体密封接触的密封界面。
现在将描述在另选的第二胶囊2b处包括另选的密封构件100的另选的第二胶囊2b的示例性实施方案。在图6至图13中,具有与图1至图5中任一者所示的系统的功能和结构相同的功能和结构的元件由相同或类似的数字给出,并且关于这些元件的详细解释将被省略。
图6a和图6b各自以横截面示出了系统的示意图。该系统包括另选的第二胶囊2b,其中铝胶囊主体具有中心胶囊主体轴线,铝胶囊主体设置有底部、侧壁16和向外延伸的凸缘20,并且还包括附接到向外延伸的凸缘20的铝盖14,该盖气密地封闭另选的第二胶囊2b。
该系统还包括第二饮料制备装置,第二饮料制备装置包括用于接收第一胶囊2a或另选的第二胶囊2b的第二包封构件6b,其中第二包封构件6b包括第二流体注入装置,该第二流体注入装置用于在压力下将流体供应到接收在第二包封构件6b中的胶囊中,其中第二饮料制备装置包括用于封闭第二包封构件6b的第二封闭构件,其中第二包封构件6b包括具有第二中心环形元件轴线和第二自由接触端30b的第二环形元件,第二环形元件的第二自由接触端30b任选地设置有多个径向延伸的第二开口凹槽。
应当理解,在第一胶囊2a(未示出)与第二包封构件6b之间不存在用于当第一胶囊2a定位在第二包封构件6b中并且第二包封构件6b通过第二饮料制备装置的第二封闭构件封闭时提供流体密封接触的密封界面。在另选的第二胶囊2b与第二包封构件6b之间存在用于当另选的第二胶囊2b定位在第二包封构件6b中并且第二包封构件6b通过第二封闭构件封闭时提供流体密封接触的密封界面。
在该示例中,另选的第二胶囊2b包括至少两个密封部分100a、100b,其中第一密封部分100a被布置用于当另选的第二胶囊2b定位在第一饮料制备装置的第一包封构件6a中并且第一包封构件6a通过第一封闭构件封闭时提供第一密封界面101a,并且其中第二密封部分100b被布置用于当另选的第二胶囊2b定位在第二包封构件6b中并且第二包封构件6b通过第二封闭构件封闭时提供第二密封界面101b,第一密封界面不同于第二密封界面。
在该示例中,另选的第二胶囊2b还包括另选的密封构件105,以用于当另选的第二胶囊2b定位在第二包封构件6b中并且第二包封构件6b通过第二封闭构件封闭时,在另选的第二胶囊与第二饮料制备装置的第二包封构件6b之间提供第二密封界面。
应当理解,另选的密封构件105可另选地在向外延伸的凸缘20中或在胶囊2a的胶囊主体12上的其他地方形成为预成形的形状。在一个示例中,另选的密封构件105可以相对于另选的第二胶囊2b的铝胶囊主体12(例如,向外延伸的凸缘、侧壁等)是一体的。
图7a和图7b各自以横截面示出了系统的示意图。在该示例中,另选的密封构件105布置在另选的第二胶囊2b的侧壁16处。第二包封构件6b的自由端30b可以与另选的密封构件105相互作用以提供不透流体的密封接触。应当理解,在第一胶囊2a与第二包封构件6b之间不存在密封界面,并且在另选的第二胶囊2b与第二包封构件6b之间存在密封界面。
应当理解,在另选的示例中,另选的密封构件105可在向外延伸的凸缘20中形成为预成形的形状。另选的密封构件105可例如相对于另选的第二胶囊2b的铝胶囊主体12是一体的(参见例如附图8a和图8b)。
图8a和图8b各自以横截面示出了系统的示意图,其中另选的第二胶囊2b的另选的密封构件105由侧壁16中的突出部形成。如在图7a和图7b所示的示例中,第二包封构件6b的自由端可以被推靠在另选的密封构件105上,以用于提供不透流体的密封接触。应当理解,在第一胶囊2a与第二包封构件6b之间不存在密封界面,并且在另选的第二胶囊2b与第二包封构件6b之间存在密封界面。
图9a和图9b各自以横截面示出了系统的示意图,其中另选的密封构件105被布置在另选的第二胶囊2b的向外延伸的凸缘20上。另选的密封构件105相对于密封构件28a、28b布置在向外延伸的凸缘20的径向外侧部分处。另选的密封构件具有两个突出部,其中第二包封构件6b的第二自由端30b可以接收在两个突出部之间,以便当另选的第二胶囊2b定位在第二包封构件6b中并且第二包封构件6b通过第二封闭构件封闭时形成不透流体的密封。应当理解,可采用不同数量的突出部来获得密封界面,从而在冲煮期间产生不透流体的密封。应当理解,在第一胶囊2a与第二包封构件6b之间不存在密封界面,并且在另选的第二胶囊2b与第二包封构件6b之间存在密封界面。
图10a和图10b各自以横截面示出了系统的示意图。类似于图9a和图9b中所示的示例,另选的密封构件105布置在另选的第二胶囊2b的向外延伸的凸缘20上,位于其径向外侧部分处。另选的密封构件105包括一个突出部,该突出部被布置用于与第二包封构件6b的第二自由端30b相互作用,以便在冲煮期间形成不透流体的密封。应当理解,在第一胶囊2a与第二包封构件6b之间不存在密封界面,并且在另选的第二胶囊2b与第二包封构件6b之间存在密封界面。
图11a和图11b各自以横截面示出了系统的示意图。在该示例中,布置在另选的第二胶囊2b的向外延伸的凸缘20上的第二另选的密封构件105由突起形成,该突起适于提供与第二包封构件6b的第二自由端30b的改善的密封界面。应当理解,在第一胶囊2a与第二包封构件6b之间不存在密封界面,并且在另选的第二胶囊2b与第二包封构件6b之间存在密封界面。
图12a和图12b各自以横截面示出了系统的示意图。在另选的第二胶囊2b的向外延伸的凸缘20上布置弹性的另选的密封构件105。弹性的另选的密封构件105主要覆盖密封构件28a、28b与向外延伸的凸缘20的外端之间的空间。这样,另选的第二胶囊可与具有包封构件6b的多种第二饮料制备装置兼容,该包封构件被布置用于通过第二自由端30b在密封构件28a、28b与向外延伸的凸缘20的外端之间的特定位置处进行密封。在一个示例中,另选的密封构件105用作衬垫,其与具有不同特性、形状和/或尺寸的多个不同的第二自由端30b兼容。例如,在图13a和图13b所示的系统中,第二包封构件6b具有与图12a和12b的示例所示不同的第二自由端30b。另选的密封构件105还在第二包封构件6b在其上施加力时提供不透流体的密封接触。
图14a和图14b以横截面示出了具有另选的第二胶囊2b和第一饮料制备装置的第一包封构件6a的系统的示意图。在另选的第二胶囊2b与第一包封构件6a之间存在用于当另选的第二胶囊2b定位在第一包封构件6a中并且该第一包封构件6a通过第一封闭构件封闭时提供流体密封接触的密封界面。在该示例中,另选的第二胶囊2b包括另选的密封构件105。通过另选的密封构件105,当另选的第二胶囊2b定位在第二饮料制备装置的第二包封构件6b(参见图6a和图6b)中并且第二包封构件6b通过第二封闭构件封闭时,可获得密封界面。
应当理解,在图12至图14的示例中,另选的密封构件105可在向外延伸的凸缘20中形成为预成形的形状。另选的密封构件105可例如相对于另选的第二胶囊2b的铝胶囊主体12是一体的。
图15a和图15b示出了具有另选的第二胶囊2b和第一饮料制备装置的第一包封构件6a的系统的横截面,类似于图14a和图14b所示的示例。另选的密封构件105相对于另选的第二胶囊2b的密封构件28a、28b径向向外定位。另选的密封构件105由与向外延伸的凸缘20成一体的突起形成。应当理解,可采用其他类型的另选的密封构件。
图16a和图16b以横截面示出了具有第一胶囊2a和第二饮料制备装置的第二包封构件6b的系统的示意图。在第一胶囊2a与第二饮料制备装置的第二包封构件6b之间不存在用于当第一胶囊2a定位在第二包封构件6b中并且第二包封构件6b通过第二封闭构件封闭时提供流体密封接触的密封界面。
图17以透视横截面示出了第二饮料制备装置的第二包封构件6b的示意图。第二包封构件6b包括多个径向延伸的开口凹槽40。在该示例中,第二包封构件6b包括不含该开口凹槽40的至少一个平滑部分44。第二包封构件6b与另选的第二胶囊2b之间的密封界面可通过第二包封构件6b的平滑部分44获得,以用于当另选的第二胶囊2b定位在第二包封构件6b中并且第二包封构件通过第二封闭构件封闭时提供流体密封接触。应当理解,平滑部分44可位于第二包封构件6b的不同位置处。还可以设想,多个平滑部分44被布置在第二包封构件6b上。除此之外或另选地,平滑部分44可具有其他形状,诸如弯曲形状(例如,凸形、凹形),以实现与另选的第二胶囊2b的改善的密封相互作用。平滑部分44可布置在第二包封构件6b的径向内侧(内壁朝向胶囊)。
图18以横截面示出了具有第一胶囊2a和第二饮料制备装置的第二包封构件6b的系统的示意图。第一胶囊2a在向外延伸的凸缘20处包括密封构件28a,以用于当胶囊2a定位在第一饮料制备装置的第一包封构件6a中并且该第一包封构件6a通过第一饮料制备装置的第一封闭构件封闭时提供与第一饮料制备装置的第一包封构件6a(cf.图5a)的流体密封接触,使得胶囊2a的向外延伸的凸缘20和胶囊2a的密封构件28a的至少一部分密封地接合在第一包封构件6a与第一封闭构件之间。胶囊2a的密封构件28a与向外延伸的凸缘20成一体,并且包括从向外延伸的凸缘突出的一个突出部。应当理解,可布置不同数量的突起(例如,2个、3个等),例如布置成与第一饮料制备装置的自由端密封接合。
第一胶囊2a插入到第二饮料制备装置中,如图18所示。第二饮料制备装置包括第二包封构件6b,该第二封闭构件包括密封元件55,以用于当第一胶囊2a定位在第二包封构件6b中并且该第二包封构件6b通过第二封闭构件封闭时,在第一胶囊2a与第二饮料制备装置的第二包封构件6b之间提供第二密封界面。密封元件55可推靠侧壁16,使得获得第二密封界面。
在一个示例中,如果系统中省略了密封元件55,则可能无法获得足够的密封。第二包封构件6b的自由端可能无法与胶囊2a的密封构件28a充分密封地接合。
密封元件55可被构造为在第二包封构件6b的径向内侧,被构造用于当第二包封构件6b通过第二封闭构件封闭时抵靠第一胶囊2a的侧壁12进行密封。密封元件55可具有不同的尺寸和形状。在一个示例中,密封元件是例如由弹性材料(例如,橡胶密封件)制成的O形环。
图19以横截面示出了具有第一胶囊2a和第二饮料制备装置的第二包封构件6b的系统的示意图。第二包封构件6b具有密封元件55。密封元件55可以是弹性的(例如,橡胶材料),从而当第二包封构件6b通过第二封闭构件封闭时,在第一胶囊2a的向外延伸的凸缘和/或侧壁处提供密封接触。
图20以横截面示出了具有第一胶囊2a和第二饮料制备装置的第二包封构件6b的系统的示意图。第二包封构件6b具有被布置用于挤压密封构件28a的径向向外部分和被布置用于提供与第一胶囊2a的侧壁的密封接触的径向向内部分。在该示例中,径向向外的挤压部分是基本上平坦的,以便允许抵靠密封构件28a的至少一个突起的改善的推动动作。
图21以横截面示出了具有第一胶囊2a和第二饮料制备装置的第二包封构件6b的系统的示意图。第二饮料制备装置的第二自由端30b由弹性材料(例如橡胶)制成,从而形成密封元件55。密封元件55被布置成当第二包封构件6b通过第二封闭构件封闭时提供密封。密封元件55与第二包封构件6b成一体。
图22a和图22b以横截面示出了具有第一胶囊2a和第二饮料制备装置的第二包封构件6b的系统的示意图。在图22a中,第二包封构件6b包括朝向第一胶囊2a径向向内延伸的呈突片形状的密封元件55。突片可以是弹性的。该突片被布置用于当第二包封构件6b通过第二封闭构件封闭时提供密封。突片形元件可抵靠密封构件28b密封。应当理解,突片形密封元件55可具有各种长度。例如,突片形密封元件55可具有更长的长度,以便当第二包封构件6b被封闭时,抵靠侧壁12进行密封。在图22b中,类似于图22a所示的系统,第二包封构件6b包括朝向第一胶囊2a径向向内延伸的呈突片形状的密封元件55。该突片被布置用于当第二包封构件6b通过第二封闭构件封闭时提供与第一胶囊2a的侧壁的密封接触。
图23a和图23b以横截面示出了包括第一胶囊2a和第二饮料制备装置的第二包封构件6b的系统的示意图。在图23a中,第一胶囊2a包括具有一个突起的密封构件28a,并且在图23b中,第一胶囊2a包括具有两个突起的密封构件28b。第二包封构件6b包括成形为舌状物的密封元件55。舌形密封元件55基本上朝向第一胶囊2a的向外延伸的凸缘20延伸。可在使用第二封闭构件封闭第二包封构件6b时通过舌状物获得密封。
应当理解,可采用多种第一胶囊、第二胶囊、第一饮料制备装置和第二饮料制备装置。
应当理解,流体密封接触的存在可意指供应到包封构件以用于制备饮料的总流体的0%-6%、优选地0%-4%、更优选地0%-2.5%可由于自由接触端与胶囊的密封构件之间的泄漏而漏出。
在一些示例中,密封元件和/或另选的密封构件被示出为附接或连接到胶囊主体的附加元件。应当理解,密封元件和/或另选的密封构件也可在胶囊主体中预成形。例如,密封元件和/或另选的密封构件可与铝胶囊主体(例如,向外延伸的凸缘、侧壁等)成一体。
应当理解,当用于一个或多个另外的饮料制备装置中时,第二胶囊可包括一个或多个另外的密封界面,同时保持与第一饮料制备装置和第二饮料制备装置的兼容性。
应当理解,饮料制备装置可包括被布置用于同时接收多个胶囊的多个包封构件。
这里,参考本发明的实施方案的特定示例描述了本发明。然而,显而易见的是,在不脱离本发明的本质的情况下,可以在其中进行各种修改、变型、替代和变化。为了清楚和简洁的描述目的,本文将特征描述为相同或单独的实施方案的一部分,然而,具有在这些单独的实施方案中描述的特征的全部或一些特征的组合的另选实施方案也被设想并理解为落入由权利要求书概述的本发明的框架内。因此,说明书、附图和示例应被视为具有说明性意义而非限制性意义。本发明旨在涵盖落入所附权利要求书的实质和范围内的所有替代形式、修改形式和变型形式。此外,所描述的元件中的许多元件是功能实体,其可以任何合适的组合和位置被实现为离散的或分布式的部件或与其他部件结合。
在权利要求书中,置于括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。词语“包括”并不排除权利要求中列出的那些之外的其它特征或步骤的存在。此外,词语“一”和“一个”不应理解为限于“只有一个”,而是用于表示“至少一个”,并且不排除多个。在互不相同的权利要求中叙述了某些措施这一事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。
- 使用在压力下供应到胶囊中的流体来从胶囊制备饮料的系统以及在此类系统中使用的胶囊
- 使用在压力下供应到胶囊中的流体来从胶囊制备饮料的系统以及在此类系统中使用的胶囊