專利名稱：通過注入加壓流體用膠囊制備飲料的設備以及適用于該設備的膠囊保持器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于制備液體的設備，尤其是使用容納有用于制備液 體的一種或多種食品成分的膠嚢的設備。本發明還涉及一種使用這種設備 的液體分配器。本發明還涉及這種設備的膠囊保持器，所述設備使用容納 有用于制備液體的一種或多種食品成分的膠嚢。
背景技術：
容納有用于通過提取或與注入膠嚢的壓力液體例如水混合來制備冷飲 或熱飲的物質的膠嚢的使用尤其因生產蒸餾咖啡、過濾咖啡、卡布奇諾咖 啡、拿鐵咖啡、瑪奇雅朵咖啡、茶或巧克力而眾所周知，并且尤其因為衛 生、新鮮、成分的保存以及易于使用而有價值。
不同類型的機器用于使用密封的或可滲透的膠嚢制備飲料，該膠嚢容 納有將要被提取的物質例如研磨咖啡或茶，或者將要被溶解或分散的物質 例如速溶咖啡、巧克力或牛奶或這些物質的混合物或簡單組合。通常，用
于物質的提取或溶解的流體通過壁被注入膠嚢；然后提取物或混合物在膠 嚢的外殼中形成并且以飲料的形式通過一個或多個孔流出。注入可通過刺 穿膠嚢的隔膜或者本身插入膠嚢壁上預先形成的入口孔的注入器執行。當 膠嚢的外殼內達到一定壓力時飲料從膠嚢流出。因此，膠囊可與用于延遲 流出的裝置相互作用，該用于延遲流出的裝置或者是打開膠嚢壁的打開裝 置例如緊靠出口隔膜的浮凸部，或者是位于外殼和流出孔之間的過濾壁。
專利申請WO 03/059778涉及一種容納有一種或多種成分的膠嚢，該 膠嚢由打開裝置打開，該打開裝置在膠嚢內升高的壓力的作用下與保持飲
料的裝置相接合。這種膠嚢尤其具有如下優點i)可分配不同種類的飲料 而"不會交叉污染"，即第一分配的飲料不會向在第一飲料之后分配的第 二飲料傳遞一種或多種不希望的特性，例如味道、顏色和/或氣味，ii)設 計更好地適合于成分和待分配產品的膠嚢的靈活性，iii)提取或混合條件 的更好的控制和重復，iv)分配機器大大簡化。
用膠嚢制名4欠料的已知系統的一個缺點源于以下事實，即它們通常沒 有設計成用千接納不同形狀、尺寸的膠嚢和/或需要進行例如與將流體注入 膠嚢的方法相關的特殊改變。
例如，容納將被溶解的卡布奇諾混合物的膠嚢需要較大體積，因為其
咖啡的膠嚢大得多的體積。另一方面，速溶咖啡或茶通常需要較小的儲存 空間。另外， 一些可溶產品盡管不必須占據大體積，但是必須在足夠大的 氣體容納室內溶解以便充分利用此氣體以生成泡沫。為了降低包裝成本并 考慮到待分配卡大料的特性或品質(例如，具有泡沫或沒有泡沫的々欠料)， 因此優選地設計其尺寸適合于所容納的成分和/或制備的飲料的膠嚢。
還已知，注入條件對生產的飲料的品質影響很大。根據是否考慮到(成 分是)經過研磨得到的物質，或者將要在液體中溶解或分散的物質例如速 溶咖啡，或者基于牛奶的物質例如卡布奇諾咖啡、巧克力或其他，或者將 被沏泡的物質例如茶，7JC被輸送進膠嚢以及在膠嚢內循環的方式可對生成 的最終飲料的品質有很大影響。已知設備通常沒有設計成根據將要生產的 飲料的種類來改變或修改注入條件。
已知設備的另一個缺點源自以下事實，即注入裝置會迅速變臟和/或結 垢，從而改變注入特性(例如減小流量，增加壓力損失，改變射流方向等)， 從而會影響飲料的品質和/或屬性。用戶很少能夠接近這些裝置。因此用戶 難以診斷問題的原因并因此難以解決該問題。
專利申請EP 1440638涉及一種使用膠嚢制備々欠料的機器；該機器包 括形成入口孔的第一穿孔件和形成出口孔的第二穿孔件；該孔在膠嚢的使 用過程中形成；這兩個穿孔件形成于單個可拆卸的單元內。這種構造僅旨
在使穿孔件更易于清洗。
專利申請WO 2004/0006740涉及一種以劑量操作的咖啡機，該咖啡枳i 包括具有兩個并排布置的凹陷以接納兩種不同劑量的支承件。所述凹陷具 有不同直徑的環形底板，在高度上有偏差，每個高度對應于劑量的平坦底 板表面的尺寸。在此情況下，僅可得到兩種不同的膠嚢體積選擇。這種系 統也比較復雜。
WO 97/43937涉及一種用于預填充的咖啡劑量的適配器，該適配器具 有一手柄，該手柄限定了適合于保持一劑量咖啡的滲濾室的一部分；連接 到劑量保持器的限定滲濾室的第二部分的蓋子；蓋子適合于與熱水分配器 的下部部分密封鎖定并帶有將分配器連接到滲濾室的孔。這種原理旨在修
改傳統熱水分配器的膠嚢保持器，但卻帶來許多缺陷。首先，機器和膠嚢 保持器之間大量流體連接會引起殘留熱水的問題，這會帶來安全問題以及 便利性問題。其次，膠嚢保持器被認為經由傳統封閉裝置例如槍刺類型的 系統適合于水分配器，該封閉裝置涉及用戶的旋轉機械上緊運動。這種運 動需要用戶施加一定的力氣并且取下膠嚢保持器會比較困難。第三，用于 在膠嚢保持器內提供高壓射流的小尺寸的流體連接部例如小流體入口不能 精確地相關聯，并且不能避免泄露的危險。因此，此原理僅適合于連接到 蒸煮器的大流體出口。最后，封閉原理涉及高轉矩，這會影響蓋子與膠嚢 保持器的鉸接的精度。還會影響密封面從而導致密封面快速磨損，這需要 通過進一步的上緊來補償。
EP 1092376涉及一種包括具有手柄的膠嚢保持器的蒸餾咖啡機，該手 柄容納有咖啡粉并適于可操作地連接到咖啡機的蒸煮器部分。此設備具有 與前文所述設備相同的缺點。
因此，本發明的一個目的是克服現有技術的設備的缺陷。 一個目的是提出一種包括膠嚢保持器的設備，該膠嚢保持器可拆卸并 且適合于流體供應單元，同時為注入模式提供更大的通用性和/或自由度 (例如可產生高壓射流)，使密封連接的精度提高，磨損和泄露的危險降 低并且易于操縱。
另一個目的是^殳計一種系統，該系統能夠更好地接納具有特定形狀、 尺寸和/或需要與成分和/或將要生產的飲料的性質相關的特殊注入構造的 膠嚢。
另一個目的是使用戶更易于到達注入裝置，并且使得更易于清洗設備 的注入裝置和/或為其除垢。
本發明還針對其他目的，尤其是解決在本說明書的其余部分出現的其 他問題。
這些目的通過獨立權利要求的特征實現。從屬權利要求進一步擴展了 本發明的獨立權利要求。

發明內容
在一個方面，本發明涉及一種用于用膠嚢內容納的食品物質制名4欠料 的設備，該設備包括包含流體供應裝置的流體供應單元和構造成接納膠嚢
的膠嚢保持器；其中膠囊保持器可從流體供應單元上取下。該設備優選地 包括流體供應單元和膠嚢保持器的互補接合裝置。該互補接合裝置優選地 構造成使得膠嚢保持器能夠沿第 一插入方向插入流體供應單元，其中膠嚢 保持器在流體供應單元內被預先定位在基準位置中，同時流體供應裝置相 對遠離該膠嚢保持器。流體供應單元優選地還包括封閉裝置，該封閉裝置 構造成這樣移動流體供應裝置使之更靠近膠嚢保持器，即使得流體供應裝 置被定位在流體分配位置以能夠在膠嚢內分配流體。
在更具體的方面，流體供應單元的封閉裝置構造成使流體供應裝置沿 不同于膠嚢保持器插入基準位置的第 一方向的方向更靠近膠嚢保持器。
在一個方面，第一插入方向是直線的。
在優選模式中，互補接合裝置由互補的 一組導向邊緣和導向肋板形成， 它們使得膠嚢保持器可通過滑動插入流體供應單元。通過滑動實現插入對 于用戶容易實現、可靠并且不需要任何特殊的力。
根據一種優選模式，封閉裝置構造成在施加于膠嚢保持器上的力的作 用下、優選地在向下施加的力的作用下，使流體供應裝置在流體分配位置
更靠近膠嚢保持器。
更具體地，流體供應單元可包括導向基部，其中膠嚢保持器通過沿導 向邊緣的滑動運動插入。還設置有支承流體供應裝置的作為流體供應單元 的一部分的流體供應基部。流體供應基部包括流體出口。流體供應基部鉸 接到導向基部，并可相對于該導向基部從遠處移動到流體供應裝置在膠嚢 內的流體分配位置。
更準確地，流體供應基部通過彎頭接合系統鉸接到導向基部，使得沿 不同于插入方向的優選方向施加在膠嚢保持器上的壓力導致供應基部在流 體分配位置更靠近導向基部。
為了有助于將流體注入膠嚢，膠嚢保持器包括用于將流體注入膠嚢的 流體注入器。流體注入器是優選的，但是根據將要被插入膠嚢保持器的膠 嚢的類型可以省略。
應理解，在本發明的上下文中，術語"膠嚢，，是指容納一種或多種成 分并且是柔性的、部分剛性或完全剛性的可丟棄或可重復利用的包裝、容 器、小袋或沖妄納件。
術語"大料"廣義地包括任何類型的熱的或水的液態食品配制品。
根據另 一方面，本發明涉及一種用于通過將加壓流體注入膠嚢而從膠 嚢制備改料的設備，該設備包括流體供應單元和將流體注入膠嚢的注入器，
其特征在于該注入器可與流體供應單元分開；該設備包括構造成接納膠嚢 的膠嚢保持器；膠嚢保持器可從供應單元上取下。
因此，通過設計一種可從加壓流體供應單元上取下的膠嚢保持器，可 設想對膠嚢保持器本身、膠嚢與膠囊保持器的形狀和/或尺寸的相容性、和 /或注入裝置、或者在適當之處膠嚢和膠嚢保持器之間的其他可能的功能性 相互作用進行改變或修改。
"可分離"是指當膠嚢保持器與供應單元脫離時注入器可與供應單元 分開。分離可由于使膠囊保持器與供應單元分開的特殊操作而執行，或者 通過作用于注入器手動執行。
根據本發明的膠囊可容納一種或多種適合于生產飲料的成分。飲料可
以是例如咖啡、茶、巧克力或基于牛奶的液體及其組合，或調味汁、原汁 或湯或其他營養液體。該成分可表現為粉末、研磨物、溶液、液體或凝膠 的形式，或這些成分形式的組合。
在本發明的一個方面，注入器包括向膠囊內注入至少一股流體射流的 至少一個注入孔。根據希望的注入模式，注入器可表現為不同形式。
在某些情況中，注入器可包括穿孔裝置，該穿孔裝置可以是一個或多 個尖頭元件、刀片或其他銳利的切割或撕裂元件，其構造成作用在膠囊的 剛性、半剛性或柔性壁上以便產生一個或多個膠嚢入口以便插入至少 一個 用于從注入器注入流體的孔。在其他情況中，注入器包括在壁內形成的流
體歧管；所述歧管通向一個或多個注入孔。
當例如需要從完全一樣的膠嚢或者從不同膠嚢制備不同的飲料時，則 根據希望的注入條件選擇注入器。
例如，當膠嚢容納待溶解成分并且/或者要形成泡沫飲料時，可使用一 種注入器產生注入膠嚢外殼內的被合適定向的高速射流以便產生湍流。另 一方面，例如當膠嚢容納研磨物例如研磨咖啡的層時，可使用另一種注入 器，例如該注入器構造成產生更分散且輸出速度較低的流體分配，以便完 全潤濕該成分并產生蒸餾咖啡類型的咖啡或過濾咖啡。
在第一實施例中，注入器形成膠嚢保持器的一部分或裝配于其上。因 此，當膠嚢保持器與流體供應單元分離時，結果注入器與流體供應單元也 分離。這具有一些另外的優點。注入器因此可非常好地適合于特殊類型的 膠嚢保持器，因此適合于能夠被接納在膠嚢保持器內的膠嚢，而用戶不需 要擔心對于給定的膠嚢保持器或膠嚢將使用哪種注入器。換句話說，這使
得可以根據將要生產的飲料來組合合適的配對膠嚢保持器和注入器。
例如，容納有待溶解以產生卡布奇諾咖啡的產品例如咖啡粉末或奶粉 的混合物的膠嚢需要大尺寸的膠囊保持器殼體和產生被定向且高速的射流 的注入器。容納有待提取以產生蒸餾咖啡或過濾咖啡的產品例如研磨咖啡 的膠嚢需要較小的膠嚢保持器容積以及產生一股或多股更分散且更慢的射 流的注入器。因此，構造膠嚢保持器/注入器的可能性可容易地根據要生產
的飲料所希望的特性而變化。
在另 一個實施例中，注入器形成流體供應單元的一部分或裝配于其上。 在此情況下，注入器可與供應單元直接相關聯。這樣僅可獲得由膠嚢保持 器的可能的改變或可互換性帶來的靈活性的優點。但是，這種實施例具有 膠嚢保持器的設計較簡單的優點。其還減小了與注入器的操作有關的可能 的缺陷或小危險，例如被刺痛或其他微小的意外傷害。
注入器優選地可在相對于膠嚢的基準位置上配置在膠嚢保持器上，所 述基準位置對應于注入膠嚢的位置。因此，注入器可在對應于注入位置的 相對于膠嚢的基準位置處配置在膠嚢保持器上。因此，可確保注入器相對 于膠嚢本身處于正確位置。從而用戶不必擔心相對于膠嚢放置注入器的正 確方式。然后提供定位裝置以在膠嚢保持器與流體供應裝置聯接之前或期 間將注入器放置在注入位置。這可防止當將膠囊保持器和供應單元組裝在 一起以制備々大料時注入器和供應單元之間不正確的關聯的任何危險。
更具體地，根據一個可能的方面，注入器形成膠囊保持器上的注入系 統的一部分，這使得注入器可在脫離位置和注入膠嚢的位置之間移動。在 注入器的脫離位置，膠嚢可自由地安置在膠囊保持器內。然后，注入器可 移動到注入位置。具體地，在注入位置，穿刺裝置刺穿膠嚢，然后注入孔
被正確地插入且;^文置在膠嚢外殼內。
在一個可能的實施例中，注入系統包括
-可旋轉地安裝在膠嚢保持器殼體的邊緣上的注入器支承件；
-將所述支承件保持在注入位置的彈性裝置；
-抵抗彈性裝置的作用將支承件和注入器移動到脫離位置的致動裝置。
因此，在膠嚢已^^文置在膠嚢保持器內之后一一 即當致動裝置^皮釋放 時，注入器被自動地放置在注入位置，從而彈性裝置迫使支承件將注入器 安放在緊靠膠嚢的注入位置。例如，該注入系統及其彈性裝置構造成通過 生成的回復力使注入器的支承件緊靠將被刺穿的膠嚢的表面彎曲，從而迫 使注入器刺穿所W面。對于注入器，其通常通過流體供應單元的至少一部分和注入器的相對 運動密封地連接到流體供應單元。供應單元包括流體出口部分，該出口部 分通過擠壓與注入器的流體入口部分接合。因此，連接優選地通過簡單的 自由連接以及通過供應單元和注入器之間的接觸力實現。該連接還可以是 通過供應單元和注入器之間的機械壓力接合和脫離的機械夾合。因此這種 連接大大簡化了該設備。它們還使得一旦接觸力或壓力被釋放或施加簡單 的相反的重開力(例如在機械夾合的情況下)，即當通常可拆卸的膠嚢保 持器與供應單元完全分離時一一例如用新膠嚢替換使用過的膠嚢時一一注 入器就與供應單元自動分離。
在有利的示例中，注入器包括大致為截頭圓錐形的入口部分，流體供 應單元包括互補的大致為截頭圓錐形的流體出口部分，該出口部分接合在 注入器的流體入口部分上。這因此提供了圓錐套圓錐類型的自由連接而無 需額外的連接裝置。注入器的入口部分可以是浮凸的而流體出口的出口部 分可以是凹入的，或者反過來。可使用額外的密封裝置，例如一個或多個
密封件如o形環或其他裝置。本領域的技術人員在不脫離本發明范圍的情
況下還可設想其它的表面布置。
根據本發明的一個方面，膠嚢保持器包括形成手柄的細長元件。結果， 用手將膠嚢保持器插入流體供應單元會比較容易。
因此，根據一個可能的實施例，膠嚢保持器和供應單元包括另外的接 合裝置，該接合裝置允許以這種構型將膠嚢保持器預先定位在供應單元內， 在該構型中注入器被放置在相對于供應單元的流體供應裝置的基準位置。 這種預先定位可用于通過參考注入器計劃與之連接的供應裝置來配置該注 入器的實際基準位置。還可移動供應裝置以實現供應裝置與注入器本身的 關聯。
更具體地，供應單元包括導向基部和流體供應基部，膠嚢保持器插入
該導向基部中直到流體供應裝置的基準位置；該流體供應基部包括構造成 與注入器的互補連接器連接地相關聯的流體出口連接器。
所述供應基部可相對于導向基部從連接器的脫離位置移動到連接器的
接合密封位置。供應單元分成兩個不同部分一一供應基部和導向基部一_
的這種構造的優點是可較容易地分兩步來定位膠嚢保持器第一步是通過 滑動膠嚢保持器來插入直到注入器正確地預先定位，第二步是一旦膠囊保 持器和注入器處于基準位置就使供應裝置與注入器相關聯。這兩個步驟對
于具有平均仔細(細心)程度的用戶而言是容易執行的。
根據具體實施例，供應單元的流體供應基部通過彎頭接合系統鉸接到
導向基部，使得沿不同于膠嚢保持器插入方向的優選方向施加在膠嚢保持 器上的壓力導致所述供應基部在連接器的接合位置更靠近所述導向基部， 并從而使供應單元緊靠膠嚢保持器。用于使供應基部緊靠膠嚢保持器的裝 置尤其是閉鎖裝置可以可靠地使用。它們在多個循環中使各個部件準確和 重復地接合。
根據一個方面，本發明涉及一種膠嚢保持器，該膠嚢保持器用于連接 到飲料制備設備的流體供應單元以通過將流體注入膠嚢來用容納于所述膠 嚢內的食品物質制備飲料，所述膠嚢保持器包括接納膠嚢的保持裝置例如 杯子；所述膠嚢保持器包括具有注入器的注入裝置，該注入器能夠連接到 流體供應單元，并構造成以至少一股流體射流的形式將此流體從供應單元 傳送到膠嚢內。
通常，注入器包括流體入口孔、注入管道和用于將至少一股加壓流體 射流注入膠嚢的至少一個注入孔。
在本發明的一個方面，密封支承面占據在殼體正上方的且小于該殼體 的較大表面積的有限的表面積。此構造具有多個優點。首先，注入器和流 體供應裝置之間的密封力集中在較小的表面積上，從而增加了總的密封壓 力(或對于同樣的密封壓力需要較小的機械力)。密封壓力的增加可提供 較高的阻力對抗流體的內部壓力；因此減小了在此流體連接區域流體泄露 的危險。因此，在提高的流體壓力范圍內實現了更有效的水密性。其次， 膠嚢保持器和流體供應單元之間的流體連接可通過簡單地施加壓力來實現 而無需附加裝置。因此，流體連接更簡單、準確且隨著時間的過去仍保持 可靠。因此，機器的膠嚢保持器與流體供應單元的聯接比較簡單且更可靠。
例如，密封支承面的外徑(即限定外部輪廓的圓形線的直徑)可比殼
體的較大直徑小至少3倍乃至4到20倍。密封支承面的外徑可以是小于 2cm、優選地在0.5和1.5cm之間的直徑。密封支承面可圍繞一尺寸非常 小的例如小于2mm、優選地為大約1到1.5mm的流體入口孔。
密封支承面可大致為截頭圓錐形。此截頭圓錐表面可具有直的或彎曲 的(凸起或凹入的)母線。
在本發明的一個有利構型中，密封支承面圍繞流體入口孔，并且該密 封支承面和流體入口孔在殼體上方基本偏心地布置。該入口孔和殼體中心 之間的距離可為大約1到3cm，優選地大約1.5到2cm。此構型也具有多 個優點。 一個優點是在偏心時由注入器射流引起的溶解對于某些食品物質 尤其是粉末例如脂肪基粉末更有效。這在物質層內生成湍流并使物質翻轉 直到其完全溶解。第二個優點是可有效地實現流體密封連接，同時需要較 小的動量力作用在膠嚢保持器上。因此，膠嚢保持器更堅固且破裂的危險 性較小。
注入裝置包括部分或完全覆蓋杯子的支承件或覆蓋件，注入器安裝在 該支承件或覆蓋件上。該支承件或覆蓋件可相對于杯子移動，從而可將注 入器移出杯子殼體，從而可向杯子裝載膠嚢。因此，注入裝置使注入器從 注入膠嚢的位置移動到可將膠嚢放置在殼體內的縮回位置。注入器在接合 位置優選地偏離殼體中心。這種位置有助于流體在膠嚢內進行渦旋運動。 此位置還使得可使用較小的注入器支承件，該支承件部分地覆蓋殼體，因 此具有較小的杠桿效應，這使得注入器對膠嚢施加較大壓力以便實現更好 的注入密封，如果需要的話，更有效地刺穿膠嚢壁。
注入器包括至少一個用于貼靠在供應單元的流體供應管道上的密封支 承面。該支承面大致為浮凸的或凹入的截頭圓錐形。此截頭圓錐表面可具 有直的或彎曲的(凸起或凹入的)母線。
根據一個實施例，注入器包括至少一個插入膠嚢并且在其端部"^殳有注 入孔的噴嘴。
噴嘴優選地具有穿孔或切除部分，以在膠嚢的入口壁上形成至少一個
穿孔或切口以便噴嘴可以插入。噴嘴還可以是非穿孔的并且可插入膠嚢壁 的預先形成的孔內。
根據可選方案，注入器包括終止于注入孔并僅緊靠膠嚢壁的孔布置的 簡單的連接器(而不是噴嘴)。
噴嘴或連接器具有密封裝置，當注入器位于注入膠嚢的位置時該密封 裝置設置在噴嘴和膠嚢壁的穿孔或切口之間。
在所述噴嘴或所述連接器的基部的密封裝置在噴嘴或連接器和所述膠 嚢壁之間實現密封，從而膠囊內的加壓流體不會從注入器和膠嚢的注入孔 之間流出。例如，密封裝置可以是彈性密封件。該元件可以是橡膠或軟塑 料墊。密封裝置還可以是圍繞注入器的插入膠嚢的部分的基部的剛性階梯
部分；所述剛性階梯部分可有效地壓在膠嚢的表面上。該階梯部分可由與 注入器的支承件成一體的剛性塑料制成。在此模式下，通過在該階梯部分 的作用下充分地變形的膠嚢的上部箔實現流體密封。因此，膠嚢的表面可 形成為產生密封功能而不是密封裝置變形。
在一個實施例中，注入裝置包括支承注入器并且部分地覆蓋杯子的支 承件。在一個實施例中，支承件本身可樞轉地安裝在杯子的邊緣上。彈性 回復裝置保持該支承件及其注入器與膠嚢的入口壁相接觸。這樣，當從供 應單元上取下膠嚢保持器時能更好地保持密封，因為注入器確保保持與膠 嚢接觸。
注入器還包括閉塞管道的裝置。此閉塞裝置與密封件一起用于當膠嚢 保持器與流體供應單元分開時保持膠嚢壁被氣密封。這防止空氣進入膠嚢， 從而防止液體滴落到膠嚢的底部。在某些情況下，在當殘余壓力保持較高 (如同研磨咖啡的情況)時，這還可防止當膠嚢保持器與流體供應單元分 開時加壓流體回流到注入器外部。
閉塞裝置例如是閥。這種閥構造成在注入器內的流體注入的作用下沿 注入方向打開，并且一旦注入停止就閉合。閥的閉合可由彈性元件和/或膠 嚢內的殘余壓力致動。這種閥可以是球閥或針岡、虹膜閥或等同裝置。
另一個閉合裝置例如是通過毛細管吸引保持液體的管道的具有小4黃截面的部分。管道的毛細管吸引部分優選地具有小于lmm、優選地小于 0.7mm的直徑。毛細管吸引部分還優選地具有至少lmm且小于3mm的長 度。更大的長度會導致過大的壓力損失，從而使得膠嚢內的壓力不足。過 短的長度不足以實現閉塞管道的預期效果。
注入器管道可有利地為直的，以使該管道更易于維護。然后該管道朝 杯子的底部垂直地取向。由于管道的小橫截面，所以可在膠嚢內生成具有 強大混合效果的加壓射流效果，這促進了可溶物質的溶解。
在其他可能的實施例中，管道具有連續的直線部分，并且在它們之間 具有非零度的傾角。在此情況下，管道終止于相對于杯子的垂直軸線成非 零度角且偏離杯子中心的部分。這種取向有助于在膠嚢內實現渦旋效應以 便使膠嚢內容納的可溶材料更好地溶解。
在其他可能的實施例中，注入裝置包括完全覆蓋杯子的注入壁或覆蓋 件。這種構造因為一些原因而是有利的。 一方面，流體的注入可在膠嚢內 更好地分布。另一方面，該注入壁或覆蓋件可緊靠膠嚢的密封邊緣保持壓 力，這可防止當膠嚢內的壓力達到較高值時密封邊緣剝離。該注入壁還可 通過緊靠膠嚢的邊緣的覆蓋件的夾緊邊緣的以及杯子邊緣上的密封壓力在 覆蓋件的底面和膠嚢的頂面之間為注入流體提供密封，此時膠嚢的邊緣被 夾在兩個夾緊邊緣之間。在此情況下，需要提供壓在杯子的周邊夾緊邊緣 上或覆蓋件的夾緊邊緣上的密封件。
本發明還涉及一種包括如前文定義的設備的飲料分配器。


在學習作為本發明的非限制性示例給出并且在附圖內示出的實施例的 基礎上可更好地理解本發明并清楚地了解其他特征和優點，在附圖中 圖l是包含根據本發明的制備設備的分配器的透視圖； 圖2示出在膠嚢保持器插入流體供應單元之前的制備設備的透視圖； 圖3示出當將膠嚢放置在膠嚢保持器中時膠嚢保持器本身以及膠嚢的 透視圖4示出膠嚢保持器以及》文置在膠囊保持器內的膠嚢的透視圖； 圖5示出圖4的膠嚢保持器的縱向剖面圖； 圖6示出膠嚢保持器注入器的詳細視圖； 圖7示出本發明的設備的分解視圖8示出當供應單元連接到注入器時處于閉合位置的制備設備的剖面
圖9示出在閉合并連接到注入器之前膠嚢保持器插入流體供應單元； 圖IO示出流體供應單元的閉合以及與注入器的連接； 圖11示出容納有尺寸與前述實施例的尺寸不同的膠嚢的膠嚢保持器 的變型的透^L圖12示出圖11的膠嚢保持器的剖面圖； 圖13示出圖12的膠嚢保持器注入器的細節；
圖14示出具有另一種注入器的膠嚢保持器的另一個變型的縱向剖面
圖15示出具有另一種注入器的膠嚢保持器的另一個變型的縱向剖面
圖16示出根據本發明的另 一個變型的膠囊保持器的縱向剖面圖； 圖17示出根據一種變型的設備的縱向剖視圖，其中圖16的膠嚢保持 器插入供應單元中；
圖18示出根據本發明的膠嚢保持器的另一個變型的俯視圖19示出當注入器處于注入膠嚢的位置時沿圖18的A-A的剖面圖20是類似于圖19的視圖，但是注入器相對于膠嚢處于縮回位置；
圖21是僅示出圖18的注入器的側^見圖22是僅示出圖21的注入器的透視圖，其示出注入面；
圖23是僅示出圖21的注入器的透視圖，其示出與供應裝置的連接面；
圖24示出根據本發明的另一個變型的具有膠嚢的膠嚢保持器的視圖25是圖24的膠嚢保持器及其膠嚢的縱向剖面圖26詳細示出根據本發明的另一個變型的膠囊保持器和流體供應裝
置之間的流體連接的橫截面視圖。
具體實施例方式
參照圖1，示出々欠料分配器或分配機器1的優選實施例的透視圖，該
分配器包括根據本發明的制備設備或模塊2。在本說明書的其余部分將更 詳細地說明該設備。該設備連接于機器的框架3,該機器包括本身已知的 構造成向設備提供加壓水的供水系統，該供水系統包括貯液器30例如透明 罐、位于框架內的泵和熱水器(不可見)、將所述泵和熱水器連接到設備 2的進水管道31。設備的進水口由致動系統32控制，該致動系統包括例如 本身已知的閥和手動桿。可設想任何其他致動系統例如與電動機械閥相關 聯的停止按鈕。主供電控制裝置38設置在框架上，該主供電控制裝置用于 給機器加電以及例如如果需要的話開始熱水器的預加熱以預加熱一定體積 的水。
通常，分配機器具有適合于接納容器的分配區域33。該區域在制備設 備2和容器支承件34之間垂直延伸，該容器支承件34設置有例如承滴盤 狀物35和排水網格36，它們均可從框架中取出以便清洗。
現在將參照圖2至11說明用于利用膠嚢進行制備的設備或模塊。
如圖2所示，制備設備2 —方面包括膠嚢保持器4，另一方面包括加 壓流體供應單元5。根據本發明的一個重要方面，膠囊保持器4構造成根 據下文將更詳細地說明的互補接合裝置以可拆卸的方式與供應單元相關 聯。供應單元5本身機械地以及流體連通地連接到機器的框架上。更具體 地,供應單元5使用機械連接裝置例如螺桿或其他裝置通過連接軸線5a-5d 連接。該供應單元經由管道31與泵和熱水器連通，該管道31連接到位于 該供應單元上方的流體連接器50上。流體連接器50還可包括背壓閥500, 該背壓閥在低于閥上游的最小液壓下保持管道關閉。
參照圖3至5，膠嚢保持器4構造成接納膠嚢6。為此，膠嚢保持器具 有杯子40，該杯子的壁具有優選地支持膠囊的總體形狀的內表面。在圖5 中可見膠嚢保持器與膠嚢形狀的匹配。因此，膠囊體部60包括與杯子的內
表面或殼體41互補的外表面。從而，將要發送特定飲料的膠嚢與具有匹配 構造的膠嚢保持器相關聯。因此，通過改變杯子的尺寸和/或形狀可容易地 拒絕膠嚢保持器內的原本不是用于這種膠嚢保持器的膠囊。這可用于控制 被分配的產品的標準、特征和/或品質。
還應指出，如果膠嚢的體部60足夠剛性則杯子本身可被除去，在此情 況下，膠嚢僅僅是被保持在膠嚢保持件的上邊緣上。例如，保持裝置可以 是支承膠嚢的上邊緣的支承環。
膠嚢保持器的杯子朝向底部終止于具有邊緣420的排出口 42，該邊緣 420構造成不接觸膠嚢的流出孔61。優選地，此排出口 42的尺寸構造成防 止其邊緣420被流過膠嚢的飲料弄臟；這減少了清潔的次數并降低了兩種 飲料之間交叉污染的危險。此外，流出孔61優選地向下延伸至基本超過杯 子的邊緣420，以便減小液體接觸這些邊緣的危險。為此，邊緣420還可 比杯子40的其余部分的壁薄。
如圖3所示，杯子經由支承邊緣43向上延伸，該支承邊緣允許膠囊6 通過其側緣62擱置。膠嚢因此在穩定位置被保持在膠嚢保持器內，并且橫 向流體入口壁63朝向頂部沒有被阻礙(未被覆蓋)。該壁例如可以是密封 于邊緣上的膜或者通過其他裝置連接于體部的半剛性壁。作為提示，體部 60的壁通常用選自EVOH、 PVDC、 PP、 PE、 PA的單層或多層形式的塑 料材料制成。體部60被流體入口壁63例如通過熔接到體部60的邊緣上的 蓋子密封。蓋子通常用能夠被穿孔裝置尤其是注入器刺穿的材料制成，下 文將說明該穿孔裝置。蓋子63的材料例如可選自鋁、鋁/聚合物復合物、 纖維素/鋁/聚合物、純單層或多層聚合物。
在所示示例中，應指出膠嚢6優選地具有其自身的開口裝置，該開口 裝置構造成允許在膠囊被注入膠嚢的流體加壓時飲料通過流出孔61流出。 因此，如圖5所示，膠嚢在其底部部分包括密封在膠囊的體部60的內緣 650上的薄膜65。此薄膜65放置在一盤狀物66的上方，該盤狀物包括在 該盤狀物的表面上分隔開的多個浮凸元件67并限定了在所述盤狀物的周 邊顯現的多個通道68。關于膠囊6的更詳細的說明，可參照以本申請人的
名義在2003年1月13日提出的國際專利申請WO 03/059778，該申請的 全部內容在此引入作為參考，但是不希望將本發明的設備局限于僅接納該 申請中所述的膠嚢。
根據本發明的一個方面，膠嚢保持器4和用于將加壓流體注入膠嚢的 注入器70聯接在一起。注入器可形成膠嚢保持器的一部分，或者以分離的 方式裝在該保持器上。在圖3所示的優選實施例中，注入器是構成注入系 統7的一部分的部件70，該注入系統7包括可旋轉地安裝在杯子40的周 向邊緣的一側上的注入器70的支承件71。支承件71沿連接于杯子的這一 側的聯接軸72可旋轉地安裝。支承件71安裝于其上的一側優選地是包括 手柄73的那一側，以有助于抓緊膠嚢保持器并操縱注入系統分離。支承件 71因此可移動到分離位置，在該位置注入器70與杯子的開口分離(圖3) 以允許將膠嚢插入杯子。然后，將支承件轉動到接合位置，在此位置注入 器穿透膠嚢入口壁(圖4)。
注入系統7具有彈性裝置如至少一個彈簧(未示出)和致動裝置74， 該致動裝置74抵抗彈性裝置的力將支承件71和固定地連接在該支承件71 上的注入器移動到分離位置以便可以插入膠囊。致動裝置74可以是用拇指 操縱并且接合在手柄73前部的凹部75內的棘爪。因此，當棘爪沒有被按 下時，注入系統處于接合位置而不存在用戶被刺的危險。
如圖3所示，膠嚢保持器具有成直線肋板形狀的側面的導向邊緣44、 45，該導向邊緣一方面向外延伸，另一方面沿膠囊保持器向供應單元插入 的方向延伸。這些導向邊緣沿杯子40的開口延伸的目的是為膠囊保持器在 插入單元中提供一個良好支座。在膠嚢保持器的前側還可以設置一形狀識 別元件或將要接合在供應單元的互補形狀中的鍵46。
參照圖3、 5和6說明注入器的一個示例。該注入器包括在入口部分或 連接器77的前表面上形成的入口孔76。該入口孔應保持較小，優選地直 徑小于3mm。小孔可確保更精確、可靠、更安全的流體連接并且幫助減少 取下膠嚢保持器時殘留的熱水。入口部分或連接器77在支承件71的頂緣 上浮凸地延伸，并且優選地為截頭圓錐形。在其相對的部分，注入器70
通過一穿孔部分78延伸，該穿孔部分終止于刀片或切割表面780，其允許 該穿孔部分通過穿透入口壁63插入膠嚢內。該穿孔部分還包括一個或多個 流體出口孔79,該出口孔79凈皮定向為適合于沿一個或多個合適的方向在 膠嚢內分配流體，如圖5和圖6所示。入口孔76和出口孔79通過內部管 道750連接，該管道沿軸向方向橫穿該注入器。
注入器的內部管道的尺寸可設計為可產生毛細管效應，以便當流體壓 力停止時將流體保持在管道內。其優點是在提取之后膠嚢保持器與供應單 元分離時防止從膠嚢滴落流體。因此，流體通過毛細管吸引保持在管道內， 毛細管吸引與注入器和膠嚢表面之間形成的密封共同防止空氣進入膠嚢， 從而防止膠嚢內仍容納的流體通過膠囊的流出孔61流出。管道的直徑優選 地為0.7mm或更小，優選地在0.4和0.6mm之間，并且其長度至少為lmm， 優選地至少為2mm。
對于可溶產品，注入點和注入方向優選地設置成距膠嚢或杯子40的中 心一定距離，并且流體出口孔的軸線優選地沿遠離膠嚢或杯子40的中心的 方向定向。這樣存在許多優點。 一個優點是膠嚢保持器和流體供應裝置之 間的連接設置可具有更大的強度，而不存在膠嚢保持器的注入部分破裂或 變形的危險(與膠嚢保持器的居中定位相比)。另一個優點是可獲得渦旋 效應，該渦旋效應可促進膠嚢內可溶成分的溶解。應指出，注入孔可不同 地定向。例如，注入孔79可與直線管道750同軸。注入孔79在管道750 的延伸部內的這種構造有利地使得在阻塞或結垢的情況下可使用簡單的針 狀物或其他裝置更容易地清洗管道。
注入器還包括密封部分781，該部分形成橫截面大于與其相鄰的穿孔 部分78的區域。密封部分可用比穿孔材料更軟的材料制成，以用作在膠嚢 的入口壁63內形成的穿孔周圍的外部密封。這例如可以是彈性體或硅樹脂 環。這種裝置的優點是通過密封部分781在圍繞穿孔的小圓周上形成密封， 該密封部分充分壓靠在膠嚢的壁上以提供此密封；這大大簡化了膠嚢內的 流體供應的總體i殳計。當膠嚢保持器與流體供應單元分離時圍繞膠嚢的穿 孔這樣形成的密封被保持；這與設置在注入器內以將流體保持在膠嚢內并
從而防止空氣進入的合適裝置共同作用以防止在膠嚢仍包含一定量的流體 時從膠嚢滴落流體。該合適裝置可以是注入器內的毛細管，或是封閉管道 入口的止回閥例如槽閥、球閥或針狀閥。
下面將參照圖7-10說明供應單元的結構。供應單元包括主導向和接納 基部51，其用于在參照供應單元的流體供應裝置放置注入器的位置將膠嚢 保持器4接納在該單元內。供應單元具有被稱為供應基部52的第二部分， 該供應基部實際上支承流體供應裝置。導向基部51和供應基部52相互鉸 接地安裝，從而供應基部和導向基部可位于至少兩個相對位置注入器70 和流體供應裝置之間分離的位置，在該位置流體供應裝置在膠嚢保持器上 方(尤其是在注入器上方)遠離該膠嚢保持器，以及注入器70和流體供應 裝置之間接合的位置。
導向基部51更確切地由橫向U形的導向元件53形成，該導向元件的 側面具有與膠嚢保持器的導向邊緣44、 45互補的縱向導向肋530、 531。 導向元件53終止于一后部橫向壁532，該橫向壁用于處于其插入位置的膠 嚢保持器的抵靠部。用于接納鍵46的螺栓形殼533確保膠囊保持器在基準 位置的正確的接合。
導向基部和供應基部一方面通過位于所述基部后面的鉸接軸86而另 一方面通過閉鎖系統(即彎頭接合系統)8鉸接，該閉鎖系統包括經由鉸 接軸5a-5c在后部固定地安裝在框架上的兩個側翼80、 81。因此，導向基 部51通過兩個側部鉸接軸800安裝在側翼80、 81上，該側部鉸接軸允許 導向基部相對于固定在框架上的側翼樞轉。流體供應基部還通過兩個鉸接 件82連接到側翼的每一側，所述鉸接件82被引導到在閉鎖系統的所述側 翼80、 81內形成的兩個弧形的橢圓導向開口 83內。
如圖IO所示，導向開口 83構造成當手動使膠嚢保持器向下(方向O) 時，導向基部51圍繞軸800相對于側翼80、 81樞轉并帶動供應基部52， 該供應基部然后沿箭頭A代表的方向封閉在導向基部51上，這是因為軸 82被強迫沿方向F導向到開口 83內。如圖7所示，膠嚢保持器具有形式 為在支承邊緣43上突出的兩個弧形部分的參考裝置，其構造成裝配到供應
基部52的互補通道內。因此，為了正確地執行供應基部封閉和流體連接， 膠嚢保持器必須沿支承基部的側緣一直插入到基準位置。如果沒有充分接 合，則供應基部不能被封閉。當然，只要能夠實現參照作用，則參考裝置 可在膠嚢保持器和/或流體供應單元上采取許多其他的等同形式。
(可選地)還可設置重開桿87以便使供應單元的重新打開更容易。重 開桿87表現為具有兩個側部支腿870、 871的倒U形軛的形式。支腿870、 871可樞轉地安裝在側翼80、 81的頂部部分上的軸88上，并且沿鉸接件 82被引導到開口83內。因此，如圖9所示，當沿箭頭B的方向尤其向下 手動致動該重開桿時，軛的支腿圍繞軸88樞轉并沿方向C向后帶動鉸接 件82，這導致向上(沿方向D)帶動供應基部52,從而重新打開。當鉸接 件抵靠在該開口內時，導向基部51被向上(沿方向D1)帶動以返回膠嚢 保持器的打開或插入位置。
如圖8所示，在供應單元5緊靠膠嚢保持器4封閉的位置建立流體連 接。可動供應基部的流體供應裝置包括具有內部管道54的流體連接器50, 該內部管道54將流體傳送到設置成與注入器的入口孔76連通的出口 55。 為了促使該連接可經受住高壓，供應單元的連接器優選地終止于圓錐形部 分56,該圓錐形部分56與注入器的入口部分77形成自由的圓錐套圓錐連 接。
在可選方案中，入口部分還可以是倒置的截頭圓錐形部分，突出部例 如流體供應裝置的管部或截頭圓錐部的一部分可裝入其中。該截頭圓錐部
分應具有小容積以減小當取下膠囊保持器時所殘留的熱水量。
圖11-13示出根據本發明的另一種膠嚢保持器4b。此膠囊保持器4b
設計成通過互補接合裝置44、 45、 46插入供應單元5，該接合裝置與前文
所述的膠嚢保持器4的接合裝置保持相同，結果，膠嚢保持器4、 4b可互
相交換并且可從供應單元5上取下。
但是，膠嚢保持器4、 4b具有至少一個區分它們的特定特征。此特征
涉及
i)接納膠嚢的殼體的形狀和/或尺寸；和/或
ii)注入器向膠嚢內輸送流體的注入方法。
在所示的實施例中，膠嚢保持器4b在體積和注入方法方面構造成尤 其接納容納有需要小的儲存體積和在物質層的橫截面上分布的潤濕的成分 的膠嚢。該成分例如可以是咖啡或茶的粉末。
因此，膠嚢保持器4b包括限定內表面或殼體41b的杯子40b，該內表 面或殼體41b的體積小于前文所述的膠嚢保持器4的內表面或殼體41的 體積。具體地，將內部支承邊緣69b與頂緣43分隔開的深度Hb短于膠囊 4的相同深度H。結果，膠嚢保持器接納其內部配給量較薄的膠嚢，該膠 嚢更適合于例如從研磨咖啡層提取蒸餾咖啡或過濾咖啡。
另一方面，圖5的膠嚢保持器4本身具有其深度H較大的殼體41， 從而其可容納配給量較大的膠嚢，該膠嚢更適合于儲存較大量的成分例如 奶粉，和/或輸送較大體積的飲料例如在110和500ml之間的液體。
膠嚢保持器4、 4b的另一個差別在于注入方法。膠囊保持器4b包括 注入系統7b ，該注入系統根據與膠嚢4的插入系統7相同的插入膠嚢的原 理操作，但是包含具有不同注入構造的注入器70b。如圖13所詳細示出的， 注入器70b具有其形狀和方向不同的出口孔79b。因此，該出口孔的形狀 和取向構造成以更分散的方式即在更大的橫截面面積上分配流體，這可改 進成分的潤濕并減小不希望的優先路徑的形成。孔的形狀優選地為部分地
且橫向貫穿注入器的圓柱形部分的狹槽。該方向還在膠囊內更橫向地定向。 因此，由于形狀和取向，射流效應可被削弱，并且流體可通過成分層以便 更均勻地潤濕物質層的整個橫截面。
因此可以理解，膠嚢保持器具有適合于膠嚢內容納的成分和/或將#^輸 送的配制品的特征。因此該設備具有更大的靈活性、易于改變并且可輸送 更寬范圍的飲料或配制品，包括例如飲料如蒸餾咖啡、過濾咖啡、速溶咖
啡；基于牛奶的特色產品如卡布奇諾咖啡、拿鐵咖啡；或茶、巧克力；或 基于咖啡、茶、牛奶、可可、果汁的大體積的清爽飲料；或包含營養成分 的特殊配制品，例如嬰兒、運動人士、病人或老年人用的產品配方。
圖14示出包括注入系統7c的膠嚢保持器4c的不同實施例，該注入系
統與前面的方法不同。在此情況下，注入系統7c包括形式為具有流體歧管 或收集室710的壁或覆蓋件71c的注入器70c。此歧管710在通向膠嚢保 持器的殼體41內的多個注入孔79c中分配流體。這種膠嚢保持器可接納包 含流體可滲透的頂面如濾紙、機織或無紡織物壁或格柵的膠嚢，或頂面開 口的膠嚢。如在前面實施例的注入器內那樣，流體通過入口部分77c、通 向歧管內的內部管道750c分配。利用位于注入器的邊緣710c和膠嚢保持 器的邊緣43之間的交界面處的密封件740將注入器70c與膠嚢密封。密封 件740可形成為注入器本身和/或膠嚢保持器和/或膠嚢本身的一部分。這 種膠嚢保持器因此可接納例如具有過濾壁的膠嚢。膠嚢可完全是彈性的并 具有過濾壁，該過濾壁具有用于夾緊膠嚢保持器的周邊。
圖15內示出膠嚢保持器4d的另一個實施例。在此情況下，注入系統 7d包括形式為在板或覆蓋件71d內制成的中心針狀物的注入器70d，該注 入器在膠嚢保持器的殼體41內延伸。針狀物通過在該針狀物的周邊形成的 注入孔79d分配流體。如在前面的實施例中那樣，流體源于入口部分77d 和通向歧管710d的內部管道750d。注入系統的其他元件與其他實施例類 似。這種設置允許流體在殼體內的預期高度處沿徑向分配。根據膠囊具有 將要被刺穿的壁還是具有包含已經預先形成的開口的壁，針狀物可剌穿或 不刺穿。
圖16內示出膠囊保持器的另一個變型。膠嚢保持器4e與圖3-6的膠 嚢保持器4的不同之處在于對注入系統7e的一些改變。該系統包括包含止 回閥裝置的注入器70e。通過組裝第一頂部部件761和支承注入管道763 的第二底部部件762在注入器內形成室760。該室通過覆蓋兩個部件之間 的組裝部分(例如螺紋)的接合處765的O形環764密封。該室由凈皮彈性 元件如螺旋彈簧(未示出)壓緊的針狀物766封閉。當加壓流體進入室時， 針狀物766被推回，這壓縮彈簧并打開室的入口 767以允許流體通過管道 763并從而進入膠嚢6。
圖17示出緊靠流體供應單元5連通的注入器70e的連接。供應單元的 連接器包括用可變形材料制成的管狀元件500，該材料在簡單壓力(simple
pressure)下緊靠注入器的連接部分的外部圓錐形表面塌陷。管狀元件插 入形成于供應單元的供應管道的端部的凹部501內。管狀元件500限定供 應單元的管道54的流體出口 55。該管狀元件壓在注入器的連接部分77的 圓錐形或擴口表面上，從而同時用作支承連接面和密封件。這種元件例如 可以是彈性體或硅膠管，其端部是直的(非圓錐形)或圓錐形并且壓在注 入器的連接面上。
注入器的支承件71可旋轉地安裝在開口內安裝的鉸接軸72上，以便 提供一定幅度的垂直移動以在側向傾斜時為支承件留出一定間隙，從而可 相對于膠嚢的入口壁更精確地定位注入器的密封區域。為此，支承件被橢 圓形開口 720橫穿，該開口垂直地取向并且用于將該支承件保持在膠嚢保 持器體部上的橫軸72可在該開口內傾斜。這可確保向膠囊內注入的更好密 封。膠嚢保持器4e還具有更符合人體工程學的盤形手柄，這使得該手柄更 容易握住。排放孔42的邊緣420還具有成斜角的切口以遠離膠嚢的所述孔 61的邊緣610,以便防止與流出液體接觸并且如果與液體發生任何接觸還 有助于液體排放。
圖18-23示出根據本發明的膠囊保持器和注入器的另一可能的實施 例。圖18的膠嚢保持器4具有與前文所述的實施例相同的元件，因此標號 也相同以有助于識別元件。注入系統包括形式為棘爪的致動裝置74，該致 動裝置74用于將注入器70從將流體注入膠嚢的位置(圖19)移動到縮回 位置(圖20 )。致動裝置74移動圖21-23的注入器70安裝于其上的支承 件或支承板71。該移動沿位于杯子40后面的旋轉軸72朝手柄73的前面 進行。彈性裝置740例如板簧向致動裝置74的致動施加彈性阻力，以便在 彈性裝置上沒有力時使得返回注入位置或注入器插入杯子的位置。優點是 確保注入器尖端指向杯子，這限制了當膠嚢保持器內沒有膠嚢時被刺的危 險。因此，彈性裝置是連接于致動裝置并且壓靠在手柄的凹部75上的板簧。 當彈性裝置被致動時，如圖20所示板簧彎曲并且其彎曲半徑減小，這使得 當用戶作用在棘爪上的力釋放時回復力集中在致動裝置上。在注入器的基 部還設置有剛性階梯部分752以通過膠嚢的上部箔的變形實現密封。該階
梯部分可通過塑料注塑等與支承件71形成一體。
圖21-23示出注入器的可能的實施例。在此特定情況下，注入器具有 噴嘴751,其中內部管道具有從入口孔76延伸到出口孔79的直線軸線750。 換句話說，在流體壓力下的出口孔79基本垂直地朝杯子40的底部放置。 因此管道的維護更容易。與具有彎曲部或傾斜度變化的管道相比，當管道 被固體顆粒(水垢殘渣、咖啡顆粒等)阻塞時可更容易地疏通管道。
注入器噴嘴終止于斜面形切面780。在噴嘴751的基部設置有密封裝 置，例如用彈性材料如彈性體或硅樹脂制成的形式為環形部分752(圖19) 的截面擴大部。該環形部分可以是柔性的并且可以為倒置的U形或輕微凹 入，以促使當膠嚢壁在內部壓力的作用下膨脹時該環形部分適合于膠嚢壁。 當注入器壓靠在膠嚢的頂壁上時，噴嘴在那時插入壁并且環形部分752壓 靠在壁上以便在如此插入的噴嘴的表面和穿孔或切除孔之間實現密封。注 入系統的彈性裝置740提供了環形部分752良好地緊靠膠嚢壁所必需的力。
內部管道具有至少一個具有小橫截面或直徑的部分781，該部分實現 通過毛細管吸引將流體保持在注入器內的作用。管道朝入口孔的方向以較 大直徑的部分782延伸。小橫截面的內部管道終止于出口孔79,這還具有 在注入時向膠嚢提供有力的流體射流的作用。此射流在膠嚢內產生有力的 混合效果，并且幫助可溶物質迅速和充分地溶解。毛細管吸引區段的內徑 的尺寸小于lmm,優選地小于0.7mm，更優選地大約為0.6-0.4mm。在下 游的較大直徑部分782用于確保由注入器尤其是截面減小部分導致的壓力 損失不會過大。注入器的總壓力損失大約為2-5巴，泵必須足夠有力以克 服此壓力損失，并以大約2-4巴的增壓傳送流體。因此，供應單元的泵必 須被選擇為提供最小為4巴、優選地為5-15巴的靜壓力。
毛細管導致的氣密封作用對于防止由于空氣進入注入器并然后進入膠 嚢而通過膠嚢底部漏出的液體滴落或泄露的問題是非常重要的。為了防止 出現此現象，部分781因此設計成當從機器的其余部分取下膠嚢保持器時 會由于毛細管吸引而保持充滿液體。如前文已經說明的，此毛細管可用止 回閥或任何等同裝置代替。
圖24和25示出其中注入器噴嘴用終止于孔79f的簡單的連接器752 代替的實施例。注入器適應于面向膠嚢內的孔630的壁63的接觸。在此情 況下，孔預先存在并且沒有被注入器穿透。連接器可以是圓柱形或任何其 他形狀的元件。連接器可以部分地或全部由用作密封的彈性體制成。如圖 25所示，膠嚢的壁63可因注入裝置施加的機械壓力而發生很大變形，這 可確保更好的密封。在可選方案(未示出)中，覆蓋件更加剛性，因此變 形較小或根本不可變形，并且是壓靠在壁上的連接器補償該間隙并實現密 封。在另一個可能的實施例中，兩個元件即壁63和連接器752都可變形。
圖26示出膠嚢保持器4g和流體供應單元5之間的連接的另 一個變型。 該連4妾是通過保持由突出管狀部分510向注入系統7g的凹入部分770施加 的簡單壓力實現的，該突出管狀部分510限定了供應裝置的流體出口 770， 該凹入部分770限定了中心流體入口孔76。因此，通過接觸凹入部分的表 面的管的表面在膠嚢保持器和流體供應裝置之間實現必要的流體密封性。 凹入部分和管可具有如圖所示的互補的截頭圓錐形狀以有助于沿較大表面 積的密封接觸。凹入部分例如通過塑料注塑形成于注入器的支承件71g中， 或者可以是注入器70g本身的延伸部。管狀部分510可由可變形彈性材料 制成以更好地匹配凹入部分的表面。該管狀部分的端部511的截頭圓錐形 促使與凹入部分770接觸的表面偏斜。凹入部分770具有小體積，具有小 于大約2cm的較大寬度和小于大約0.5cm的深度，因此當膠囊保持器從流 體供應裝置斷開時內部殘留很少的殘余水。管狀部分510可以是插入或包 覆成型(overmould)在流體供應單元5的上游部分的可拆除部件或永久 部件。管狀部分可用彈性的耐熱橡膠彈性體或塑料制成，并且流體供應單 元的其余部分用金屬或石更塑料制成。注入器70g形成有內部管道，該內部 管道具有相對于流體入口 55截面減小的最終毛細管部分。
本發明當然不局限于剛剛說明的實施例。例如，根據膠嚢的類型或者 將要制備的飲料的類型可以設想等同膠嚢保持器的其他實施例。
權利要求
1.用于用膠囊(6)內容納的食品物質制備飲料的設備，該設備包括-包含流體供應裝置(50，54，55，56，500)的流體供應單元(5)，-構造成接納膠囊(6)的膠囊保持器(4)；其中所述膠囊保持器可從流體供應單元上取下；-所述流體供應單元和膠囊保持器的互補接合裝置(44，45，46；53，530，531，533)；其特征在于該互補接合裝置(44，45，46；53，530，531，533)構造成使得膠囊保持器能夠沿第一插入方向插入流體供應單元，其中膠囊保持器在流體供應單元內被預先定位在基準位置中，在該基準位置中流體供應裝置相對遠離該膠囊保持器；所述流體供應單元(5)還包括封閉裝置(51，52，80，81，82，83，86，87，88)，該封閉裝置構造成這樣移動流體供應裝置(50，54，55，56，500)使之更靠近膠囊保持器，即使得流體供應裝置(50，54，55，56，500)被定位在流體分配位置以便能夠在膠囊內分配流體。
2. 根據權利要求l的設備，其特征在于，所述流體供應單元的封閉 裝置(51， 52, 80， 81， 82， 83， 86, 87, 88)構造成使流體供應裝置(50， 54, 55， 56， 500)沿不同于膠嚢保持器插入基準位置的直線方向的方向更 靠近膠嚢保持器(4)。
3. 根據權利要求1或2的設備，其特征在于，所述流體供應單元的 封閉裝置(51， 52, 80， 81， 82， 83, 86， 87, 88)構造成在施加于膠嚢 保持器上的力的作用下使流體供應裝置(50, 54， 55， 56， 500)在流體分 配位置更靠近膠嚢保持器。
4. 根據權利要求3的設備，其特征在于，所述流體供應單元的封閉 裝置(51, 52， 80， 81, 82, 83， 86， 87， 88)構造成在指向下方的力的 作用下使流體供應裝置(50， 54， 55， 56， 500)在流體分配位置更靠近膠 嚢保持器。
5. 根據權利要求1-4中任一項的設備，其特征在于，膠嚢保持器(4 ) 和流體供應單元(5 )的互補接合裝置包括互補的一組導向邊緣和導向肋板(44， 45; 530， 531)，它們使得膠嚢保持器可通過滑動來插入流體供應單元。
6. 根據權利要求5的設備，其特征在于，所述流體供應單元(5) 包括導向基部(51)，其中膠嚢保持器(4)通過沿導向邊緣(530， 531) 的滑動運動插入；支承流體供應裝置(50， 54， 55, 56, 500)并包括流體出口 (56)的 流體供應基部(52);所述流體供應基部(52)鉸接到導向基部(51)，并且可相對于該導 向基部從遠處移動到流體供應裝置(50, 54， 55， 56， 500)在膠嚢內的流體分配位置。
7. 根據權利要求6的設備，其特征在于，流體供應基部(52 )通過 彎頭接合系統鉸接到導向基部(51)，使得沿不同于插入方向的優選方向 施加在膠嚢保持器上的壓力導致供應基部(52)在流體分配位置更靠近導 向基部(51)。
8. 根據權利要求7的設備，其特征在于，彎頭接合系統(8)包括 安裝在導向基部的兩個側部鉸接軸(800)上的兩個側翼(80， 81)，所述 側翼還通過形成于側翼(80， 81)內的兩個弧形的橢圓導向開口 (83)通 過兩個鉸接件(82)安裝在供應基部(52)上；從而當手動使膠嚢保持器 向下時導向基部可圍繞側部鉸接軸(800)相對于該側翼(80, 81)樞轉并 向下帶動供應基部(51)，該供應基部然后封閉在導向基部(51)上。
9. 根據前述權利要求中任一項的設備，其特征在于，所述膠囊保持 器包括用于將流體注入膠嚢的流體注入器(70)。
10. 根據權利要求9的設備，其特征在于，所述流體供應單元的封閉 裝置(51， 52, 80, 81， 82， 83, 86, 87， 88 )構造成4吏流體供應裝置(50， 54, 55， 56, 500)在流體分配位置與膠嚢保持器的流體注入器(70)密封 接合。
11. 根據權利要求9和10的設備，其特征在于，注入器(70， 70b, 70c， 70d， 70e， 70f)包括流體入口孑L (76， 77d， 77c， 767)、注入管道(750， 750c， 750d, 750f， 710)和用于向膠嚢(6)內注入至少一股加壓 流體射流的至少一個注入孔(79， 79b， 79c， 79d, 79f)。
12. 根據權利要求ll的設備，其特征在于，注入器(70， 70e)包括 本身穿透、切割或插入膠嚢的壁(63)的噴嘴(751)。
13. 根據權利要求12的設備，其特征在于，注入器(70, 70e)包括 位于噴嘴(751)或連接器(752)的基部的密封裝置，以在噴嘴或連接器 和膠嚢的壁(63)之間實現密封或者有助于在膠嚢表面提供密封效果。
14. 根據權利要求13的設備，其特征在于，所述密封裝置是彈性密 封件(752)。
15. 根據權利要求13的設備，其特征在于，所述密封裝置是圍繞注 入器的插入膠嚢的部分的基部的剛性階梯部分；所述剛性階梯部分可有效 地壓在膠嚢的表面上。
16. 用于連接到飲料制備設備的流體供應單元(5)上以通過將流體 注入膠嚢來用所述膠嚢內容納的食品物質制備飲料的膠嚢保持器(4, 4b， 4c， 4d， 4e， 4f)，所述膠囊保持器包括保持膠嚢(6)的保持裝置(40， 43， 44, 45),其特征在于 所述膠嚢保持器包括具有注入器(70， 70b， 70c， 70d， 70e, 70f)的注入裝置(7, 7b, 7c, 7d， 7e， 7f)，該注入器能夠連接到流體供應單元 (5)，并構造成以至少一股射流的形式將此流體從供應單元(5)傳送到膠嚢(6)內。
17. 根據權利要求16的膠嚢保持器(4， 4b, 4c, 4d， 4e, 4f)，其 特征在于，注入器(70， 70b, 70c， 70d， 70e， 70f)包括小直徑的流體入 口孔(76， 77d, 77c， 767)、注入管道(750， 750c， 750d， 750f， 710) 和用于向膠嚢(6)內注入至少一股加壓流體射流的至少一個注入孔(79， 79b， 79c， 79d， 79f)。
18. 根據權利要求16或17的膠嚢保持器(4， 4b， 4c, 4d， 4e， 4f)， 其特征在于，注入器包括形成用于貼靠在供應單元(5)的流體供應管道(500)上的至少一個密封支承面的連接部分(77)。
19. 根據權利要求18的膠嚢保持器(4， 4b, 4c， 4d， 4e， 4f)，其 特征在于，所述密封支承面(77)占據在殼體(41)正上方的且小于該殼 體的較大表面積的有限的表面積。
20. 根據權利要求19的膠嚢保持器(4， 4b， 4c， 4d， 4e， 4f)，其 特征在于，所述密封支承面圍繞流體入口孔(76, 77d, 77c， 767),并且 該密封支承面(77)和流體入口孔在殼體(41)上方基本偏心地設置。
21. 根據權利要求19或20的膠嚢保持器(4， 4b， 4c, 4d， 4e， 4f)， 其特征在于，所述密封支承面的外徑小于2cm，且所述孔的直徑小于3mm。
22. 根據權利要求18、 19和20中任一項的膠囊保持器(4， 4b， 4c， 4d, 4e， 4f),其特征在于，所述至少一個密封支承面大致為截頭圓錐形。
23. 根據權利要求16-22中任一項的膠嚢保持器(4， 4e),其特征在 于，注入器(70， 70e)包括本身穿透、切割或插入膠嚢的壁(63)的噴嘴(751)，或者包括僅僅靠著此壁(63)的孔(630)設置以便通過該孔將 加壓流體送入膠嚢的連接器(752)。
24. 根據權利要求23的膠囊保持器(4， 4e)，其特征在于，注入器 (70, 70e)包括密封裝置以在噴嘴或連接器和膠嚢的所述壁(63)之間實現密封。
25. 根據權利要求24的膠嚢保持器(4， 4e),其特征在于，所述密 封裝置是彈性密封件(752 )。
26. 根據權利要求24的膠嚢保持器(4， 4e)，其特征在于，所述密 封裝置是圍繞注入器的插入膠囊的部分的基部的剛性階梯部分；所述剛性 階梯部分可有效地壓在膠嚢的表面上。
27. 根據權利要求21、 22和23中任一項的膠囊保持器(4， 4e),其特征在于，注入裝置(7)包括支承件(71)和保持注入器壓靠在膠嚢壁 上的彈性裝置(740)。
28. 根據權利要求16或17的膠嚢保持器(4c, 4d)，其特征在于， 注入器(70)包括完全覆蓋杯子(40)的注入壁或覆蓋件(71c， 71d)。
29. 根據權利要求28的膠嚢保持器(4c)，其特征在于，所述注入 壁或覆蓋件(71c)具有流體輸送歧管(710)和多個注入孔(79c)。
30. 根據權利要求28的膠嚢保持器(4d)，其特征在于，所述注入 壁或覆蓋件(71d)具有中心針狀物，該針狀物通過在針狀物中形成的孔(79d )輸送流體。
31. 根據權利要求16-30中任一項的膠嚢保持器(4, 4e)，其特征在 于，注入器(70， 70e)包括閉塞所述管道的裝置。
32. 根據權利要求31的膠嚢保持器(4e)，其特征在于，閉塞裝置 是閥(760-766)。
33. 根據權利要求31的膠嚢保持器(4)，其特征在于，閉塞裝置是 管道的具有較小橫截面的通過毛細管吸引保持管道(750)內的液體的部分(781)。
34. 根據權利要求33的膠嚢保持器(4)，其特征在于，毛細管吸引 部分(781)的直徑小于lmm。
35. 根據權利要求33或34的膠嚢保持器(4 )，其特征在于，毛細 管吸引部分(781)的長度至少為lmm且小于3mm。
36. 根據權利要求16-18或31-36中任一項的膠嚢保持器(4)，其特 征在于，注入管道(750)具有直的軸線。
37. 根據權利要求36的膠囊保持器(4),其特征在于，管道的軸線 朝杯子(40)的底部垂直地取向。
38. 根據權利要求16-37中任一項的膠嚢保持器(4， 4b， 4c， 4d， 4e， 4f)，其特征在于，所述膠嚢保持器包括用于使膠嚢保持器插入流體 供應單元的形式為側部肋板的導向裝置(44, 45)。
39. 包括膠嚢保持器(4， 4b， 4c， 4d， 4e， 4f)和容納有用于制^^大料的食品物質的膠嚢(6)的組合，其特征在于所述膠嚢(6)包括限定與膠嚢保持器的殼體(41)相匹配的外部體 積的壁(60, 63)，以及其尺寸適合于支承在膠嚢保持器的支承邊沿(43) 的側緣(62),并且所述膠嚢保持器是根據權利要求16-38中任一項的膠嚢保持器。 40.用于通過向膠囊(6， 6b)內注入加壓流體來用膠嚢(6， 6b)內 容納的食品物質制備不同飲料的設備，所述設備包括流體供應單元(5 )和 流體注入器(70)，其特征在于，該設備包括一系列膠嚢保持器(4， 4b)， 所述膠嚢保持器可互換并且可從流體供應單元(5)上取下；每個膠嚢保持器(4， 4b)包括在下列方面彼此區分的特定特征i) 接納膠囊的殼體的形狀和/或尺寸；和/或ii) 注入器向膠嚢內輸送流體的注入方法。
全文摘要
用于用膠囊(6)內容納的食品物質制備飲料的設備，該設備包括包含流體供應裝置(50)的流體供應單元(5)；構造成接納膠囊(6)的膠囊保持器(4)。該膠囊保持器可從流體供應單元上取下，并且可包括用于將流體注入膠囊的流體注入器(70)。
文檔編號A47J31/06GK101115422SQ200680004309
公開日2008年1月30日 申請日期2006年2月3日 優先權日2005年2月7日
發明者A·約阿基姆, H·普萊奇, J-L·德尼薩爾, J-P·德尼薩爾, Z·I·曼德拉利斯 申請人:雀巢技術公司