專利名稱：用于萃取物的膠囊及其制造方法和咖啡沖泡裝置的制作方法
用于萃取物的膠囊及其制造方法和咖啡沖泡裝置本發明涉及由盛裝在膠囊中的萃取物如磨制咖啡制備飲料或類似物。本發明尤其涉及作為定量包裝的可刺破的膠囊及其制造方法。用于由盛裝在定量包裝內的萃取物制備飲料等的萃取裝置，例如像咖啡機或者意式濃縮咖啡(Espresso)機是已知的并且越來越受人們喜愛。在許多這樣的系統中，定量包裝以膠囊的形式構成，在膠囊中例如氣密地封裝有萃取物。為了萃取，膠囊在相對的兩側被刺。在第一側，注入萃取液體(一般是熱水)。在第二側，萃取產物從膠囊中被排出。在這種情況下，在膠囊內部必須存在相當高的例如為5巴至20巴的壓力。鋁和塑料例如聚丙烯是最常見的膠囊材料。鋁制膠囊能將萃取物長時間保鮮，但在生產中非常耗能。聚丙烯制膠囊在耗能和丟棄處理方面是有利的，但對刺穿機構的要求較聞。集成有過濾機構的膠囊和僅具有包裹萃取物的殼的膠囊均可以在市場上買到。對··于后者，穿刺機構需要如此構成，從而防止萃取物和萃取產物一起從膠囊中流出。未集成有過濾機構的膠囊的一個例子例如在EP1886942中被公開。歐洲專利文獻EP 1344722公開了一種杯狀膠囊。根據其公開的內容可知該膠囊包括內部分配或收集部件，該部件把該膠囊的、將由水或飲料填充的第一區域與含有萃取物的第二區域分隔開。該分配或收集部件設有用于分配水或收集飲料的多條通道，且被如此設計和布置以使其不會被咖啡機的穿刺機構刺穿。例如美國專利文獻US 2005/0051478公開了一種具有一體過濾器的膠囊。該過濾器具備已知的過濾式咖啡機的紙質過濾器的功能水通過穿刺針在較低壓力或零壓力下注入膠囊的含有萃取物的區域。萃取之后，咖啡經過膠囊自身的紙質過濾器進入收集區域，在此處咖啡由另一個穿刺針收集。專利文獻WO 2008/011913公開了一種包括通過“咖啡脂”成型網封閉的出口的膠
囊。該膠囊還包括具有固定該成型網的肩部的安全蓋。在與該出口相對的一側，設置有形成環繞進口的環狀凹槽的蓋。滴濾咖啡在許多地方一直非常流行，并且杯子經常裝滿大份高達O. 3或O. 4升的滴濾咖啡。配置成最多容納不超過6至8克咖啡的已知的定量膠囊不足以制備這種份量的咖啡。所以，在滴濾咖啡流行之地，使用定量膠囊的咖啡機不是很普遍。然而，在使用這類咖啡機的地方，這些膠囊比打算用于制備意式濃縮咖啡的膠囊系統要大得多。咖啡機包括適用于相對較大的定量膠囊的相對大的沖泡室以及設計用于在低壓力下輸送相對大量的熱水的泵。因此，這些咖啡機不適合用于沖泡意式濃縮咖啡。然而，對于滴濾咖啡的愛好者來說，能夠按照意愿使用現有的裝置沖泡意式濃縮咖啡是有利的。本發明的目的是找到解決上述問題的方案。尤其是，該方案應當不需要借助兩種完全不同的裝置就能為大體積滴濾咖啡(由相對大的量的咖啡制備而成)和意式濃縮咖啡的愛好者提供這兩種飲料。該目的將通過如權利要求書所限定的本發明來實現。
根據本發明第一方案，提供用于沖泡飲料的定量膠囊，尤其是咖啡膠囊，該定量膠囊的外部尺寸對應于用于較大份量(例如300ml或更多)滴濾咖啡的膠囊的尺寸，但是該定量膠囊包括將空區域與萃取物區域分隔開的分隔件。還提供例如穿過空區域的至少一條液體通道。所述至少一條液體通道和萃取物區域被配置成能基本上阻止在注入位置引入膠囊的水或是在該膠囊內制成的飲料進入該空區域。萃取物區域、空區域、分隔件以及液體通道都設置在膠囊內，也就是說，設置在由壁部包封的空間內。通常，空區域一方面以分隔件為界，另一方面以膠囊的壁部的一部分為界。本文中，術語“滴濾咖啡”是指在較低壓力下，例如小于5巴、尤其是3巴或更低，在相對大量的液體中沖泡的咖啡。術語“意式濃縮咖啡”代表在較高壓力下，例如高于5巴或高于8巴的壓力下沖泡的咖啡飲料。因此，術語“滴濾咖啡”還包括其沖泡過程中不涉及實際的過濾器的咖啡飲料，而“意式濃縮咖啡”還包括例如“意式濃縮量夠咖啡(espresso lungo )，，。已經證實將容積例如為30ml的大膠囊填充小量的例如大約7克咖啡并不受人喜愛，因為在這樣的配置中，咖啡粉末容易形成旋渦而將不能用于沖泡意式濃縮咖啡。根據本發明第一方面的方法使得具有相對大容積的定量膠囊包括容積減小的填充區域，特別是指含有減小的量咖啡的萃取物區域。然而，與現有技術中的方法相比，由于液體通道的設置，外部的膠囊容積(整個膠囊內部)不會被液體完全充滿。因此，與現有的意式濃縮咖啡機相比，在制備意式濃縮咖啡的過程中，本發明膠囊的較大容積不要求液體泵增加泵送能力和/或周期時間，這對于保證飲料的質量是重要的。此外，通過膠囊容積差不需要沖泡(和已知的膠囊相比)較大量的飲料，并且該膠囊在沖泡以后將不會填充較大百分比的熱水或飲料。與例如25-40ml的一般的意式濃縮咖啡的液體體積比較，用于滴濾咖啡的“較大”膠囊(這應當容納高達約15克或更多的咖啡并因此具有接近30-34ml的有效容積)與具有大約為前述容積一半的意式濃縮咖啡膠囊在容積上的差異是相當重要的的。有利的是，與具有配置成適用于不同尺寸的膠囊的咖啡機的可行系統相比，根據本發明第一方面的用于膠囊系統的咖啡機有利地需要僅一個沖泡室就可沖泡具有不同填充容積的咖啡。所以，相應地就不需要提供雙重的接入及引出該沖泡室的供應管路和輸出管路、穿刺機構、用于關閉該沖泡室的動作裝置等等。空區域可以是由外部的膠囊壁和分隔件形成的并且基本上僅由空氣或保護氣充滿的空腔區域；例如在該空區域中存在有基于固態泡沫合適的填料。通向萃取區域的液體通道可穿過該空區域，這些通道例如呈管道形式。在包括穿過空心區域通向萃取區域的液體通道的多個實施例中，其中將空區域設置在膠囊的注入側，將萃取區域設置在膠囊的萃取物側的實施例往往是特別受歡迎的。這些液體通道的位置則與咖啡機沖泡模塊的注入針的位置相匹配，以使沖泡液體被自動注入這些液體通道中。這些液體通道并非必須穿過該空區域。在液體通道由空區域環繞情況下，例如可以沿側壁導引。在自空區域側接受注入液體的實施例中，通常會將注入位置限定在液體通道與注入側壁部的匯合處。沖泡模塊穿刺針的位置則與膠囊如此匹配，以在相應的位置刺穿壁部，而刺穿孔僅在由對應的液體通道經過的表面區域上延伸。
然而，這并不排除將特定的聚集區域設置在注入側上，在此處液體進入液體通道并隨后從所述通道進入萃取物區域。在涉及在萃取原料區域側接受注入液體的實施例中，相應的考慮適用于排出裝置的穿刺針的位置。根據本發明的第一方面的方法可以通過多種不同的注入裝置和排出裝置實施。一方面，這些裝置包括這樣的系統，其中的膠囊在注入側和萃取側(在排出裝置側)同時被碰。除了其它優點之外，這些裝置還具有在供給水的壓力不高時仍能運行的優點——例如用于沖泡滴濾咖啡。另一方面，該方法還適合于這樣的系統，在已經引入沖泡水以后，并由于因此產生的壓力，膠囊在萃取側發生穿孔。在專利文獻PCT/CH2010/000098中公開了適合于聚丙烯膠囊的系統的一個例子，該文獻的內容通過引用構成本專利申請的一組成部分。
根據本發明的第一方面的方法也可以通過使用很多種膠囊外部形狀及結構來實現。這些包括旋轉對稱的杯形形狀，也包括例如專利文獻PCT/CH2010/000097公開的其它形狀，該文獻的內容通過引用構成本發明的一部分。分隔件可以是或包括分隔壁。然而，該分隔件的形狀不是關鍵的。該分隔件可以由插入膠囊中的嵌入件形成。該嵌入件構成萃取物區域和空區域以及至少一條的液體通道之間的分隔壁。該嵌入件密封地成型于和/或連接到膠囊壁部上，以使引入膠囊的液體不會大量地進入空區域中。在萃取物區域和液體通道之間形成有多個通孔，這些通孔配置成容許液體通過但咖啡粉不會大量地進入這些液體通道中。例如，這些通孔可以如此形成，以在沿液體通道的方向以錐形漸縮。這種形狀具有這樣的效果，即，將咖啡粉收集/擠入漏斗狀錐形區域中。然而，通常，以某種其它方式設計的嵌入件或分隔件以使它們不具有過濾器功能，而僅僅是起到將萃取物區域和空區域分隔開以及可能形成液體通道的作用。液體通道自身也可以填充有萃取物并因此至少部分構成萃取原料區域。所述至少一個液體通道，例如通過在液體通道與壁部交匯處不透液地連接到膠囊壁部上的嵌入件，與空區域密封隔開。這種連接可以是(超聲)焊接連接，粘接或其它合適的連接方式。或者，例如通過壓靠壁部的液體通道的彈性可變形密封件，也可以提供另一種合適的密封連接。萃取物區域在朝向空區域的方向上也可以例如同樣通過不透液連接(焊接、粘接)到壁部上的嵌入件或分隔件密封。作為替代方式，嵌入件或分隔件具有可彈性變形的且壓靠壁部的密封件。具體地，這種類型的密封件可以如此形成，以使其借助萃取物區域的內部壓力附加地壓靠壁部。該密封件例如可以是向外伸出的密封突出部。作為替代或者附加地，密封突出部也可以夾在膠囊壁部的連接部件之間，由此產生迷宮式密封效果。根據本發明第一方面的定量膠囊的外體積例如在25_40ml之間。萃取物區域容積與膠囊外體積之比優選為至少I. 4，尤其至少I. 6。提供根據本發明第二方面的、尤其有利地是與本發明第一方面結合的咖啡制備系統，包括下述構件-具有沖泡室和液體泵的咖啡機，其中在任何情況下該沖泡室能夠裝入可以由該咖啡機的注入側穿刺機構和萃取物側穿刺機構刺穿的定量膠囊，該液體泵用于輸送熱水進入該沖泡室并通過該注入側穿刺機構進入該定量膠囊，-具有填充有咖啡粉末的第一萃取物區域的第一類型咖啡膠囊，其中該第一萃取物區域具有第一容積，和-具有填充有咖啡粉末的第二萃取物區域的第二類型咖啡膠囊，其中該第二萃取物區域具有第二容積，-其中該第一類型咖啡膠囊的咖啡膠囊外部尺寸與該第二類型咖啡膠囊的咖啡膠囊外部尺寸基本上相同，且這兩種類型的咖啡膠囊的尺寸均適配于該沖泡室，-其中該第一容積大于該第二容積。在這種情況下，第一萃取物區域和第二萃取物區域的容積明顯不同，例如第一容 積是第二容積的至少I. 4倍，尤其至少I. 6倍。在這種情況下，優選第一容積還明顯大于常規的意式濃縮咖啡定量膠囊的填充容積，例如25ml或更大。對于填充量接近10-18克的咖啡，該容積可以尤其介于25ml到40ml之間。在多個優選實施例中，第一類型咖啡膠囊完全裝滿咖啡，就是說，第一容積等于總咖啡膠囊容積(即由外部尺寸限定的容積減去一般相當薄的壁部的體積)。另外，優選咖啡機如此配置，以便在兩種不同的操作條件下驅動液體泵產生兩種不同的泵送壓力，其中第一泵送壓力低于5巴或低于3巴，第二泵送壓力高于8巴或高于5巴。第二類型膠囊(或根據本發明第一方面的膠囊)和咖啡機如此相互匹配以在空區域側完成注入。以下將結合附圖來描述本發明的多個實施例。在附圖中，相同的附圖標記表示相同或類似的零部件。所述附圖并非按比例繪制，并且按照在圖和圖之間不同的大小示出了部分相應的零部件，其中圖I是咖啡定量膠囊的視圖；圖2和圖3分別示出了圖I中的咖啡定量膠囊的膠囊主體和膠囊蓋的視圖；圖4和圖5分別示出了定量膠囊的嵌入件的示意圖；圖6是剖切開的嵌入件的局部示意圖；圖7是嵌入件的仰視圖；圖8是帶有嵌入件的膠囊的示意性截面圖；圖9和
圖10分別示出了嵌入件以及帶有嵌入件的膠囊壁部的局部放大截面圖；圖11示出了另一實施例的嵌入件；圖12和圖13分別示出了定量膠囊的替代實施例；圖14示出了咖啡機沖泡模塊的視圖；以及圖15是根據本發明的系統的組成部分的示意圖。根據圖I的膠囊I基本上呈正方體形。不過，在圖中頂面略微大于底面，因此膠囊嚴格從數學角度上講為截頭棱錐體形狀。在圖中位于側旁的側面相對于底面垂直面(當然是指垂直于底面的那個平面，該平面經過在底面和對應的側面之間的棱邊)的傾斜角度α很小，該角度優選最多為2°，例如僅為約1°。此外，在底面上方的膠囊高度近似等于底邊長度。
膠囊壁部利用超聲切斷封焊工藝由圖2示出的膠囊主體11和圖3示出的蓋12制成。有關膠囊壁部及制造該膠囊壁部的方法的內容參照專利申請PCT/CH2010/000097。可以清楚地看到為約1°的僅略微不同于0°的角度α和周向的焊道14，焊道以最大約d=0. 35mm的程度向四面側向凸出，就是說，該焊道各個邊緣最多凸出約2%至3%。膠囊壁部的由壁厚為O. Imm至O. 5mm、優選為O. 2mm至O. 4mm、例如在O. 25mm至
O.35mm之間的聚丙烯制成。其它材料也是可行的，尤其是其它的食品相容塑料。該壁部的壁厚例如在所有側面近似相等。用于12至18克咖啡填充重量的正方體各邊緣的外側長度優選在30mm到34mm之間。 與由專利PCT/CH2010/000097所公開的膠囊相比，根據本發明的膠囊I不僅只是在其內部填充萃取產品(磨制咖啡)及同類產品，而且還包括如圖4至圖7所示的設置在該膠囊內部的嵌入件21。該嵌入件例如同樣是由聚丙烯制成并具有分隔壁22，該分隔壁構成分隔件，且當該分隔壁布置在膠囊內部時，將萃取物區域(其位于圖4中示出的頂部)與膠囊的空區域(位于圖4中示出的底部)隔開。為近似空心圓柱形并作為液體通道的管狀延伸部24從分隔壁22延伸到該空區域側。還可以將像所述液體通道那樣延伸進入該空區域的、或選的支柱狀加強件26設置在這些延伸部24之間及所述延伸部的外側。具有多個通孔28的區域穿過在液體通道和萃取物區域之間的分隔壁。在沖泡期間，來自圖4中示出的底部的熱的沖泡水通過該多個通孔進入該萃取物區域，在該處以公知的方式浸泡萃取物。在示出的實施例中，嵌入件還包括以凸緣形式朝向萃取原料側伸出的周壁29。該周壁與分隔壁一起形成杯狀結構，其中放置有萃取物或部分萃取物。圖8示意性示出了嵌入件21如何被設置在膠囊I的內部。該圖還示出該膠囊由所述嵌入件分成三個區域。萃取物區域31通過圖8示出的水平分隔壁22與空區域32分開。液體通道區域33被多條液體通道隔開，這些液體通路由多個延伸部24與分隔壁22的被多個通孔穿透的區域28共同形成。這些延伸部一直延伸到膠囊的空區域側的壁部，并例如以不透液方式連接到該壁部上。為了沖泡，穿刺機構在位于所述液體通道區域的注入側刺穿膠囊壁部，該穿刺機構的尺寸如此設計，使得該膠囊僅在液體通道區域33附近被刺穿，且沖泡液體僅被注射進入這些區域而不會進入鄰近的空區域32中。圖8示出用虛線示意性地示出了注入側穿刺針41，尤其在穿刺針開始刺穿過程的位置，其刺穿過程受到沿膠囊中心方向離開圖中示出位置的穿刺針的相對運動的影響。液體在壓力作用下通過多個通孔28進入萃取物區域31，在該處進行已知的沖泡過程。飲料從圖8中示出的頂部的膠囊壁上的多個穿孔中排出。圖8中還示意性地示出萃取側穿刺針42位于它們開始刺穿過程的位置。在包含穿刺針41，42的沖泡室閉合時，注入側穿刺針41和萃取側穿刺針42例如將同時撞擊過所述膠囊壁部。然而，如前所述，只有注入側穿刺針能夠最初刺穿該壁部，而萃取側穿刺針只有當膠囊在沖泡液體壓力下發生變形的時候才能刺穿該壁部。圖6中清晰地示出了更多特征。首先，可以看到通孔28不是圓柱形的而是朝向底部(及朝空區域方向)漸縮的錐形。這種配置有這樣的目的和效果，即當膠囊經歷機械振動時咖啡粉會收集入/擠入漏斗狀錐形區域內，于是不會進入液體通道區域33。當所述通孔直徑在其最窄處大于咖啡粉平均顆粒尺寸時也行。其次，圖6示出形成所述液體通道的管狀延伸部24在其端部(即空區域側的端部)具有漸縮的梳狀部24. 1，當嵌入件在該空區域側的端部被超聲焊接至壁部時，所述梳狀部起到能量導引傳送機構的作用。圖9進一步示出未在圖3-8中示出但是可以存在于圖1-8所示出的實施例中的細節。向外伸出的突出部29. 2形成于周壁29的邊緣29. I上，在這里該突出部與周壁29 —體形成并能夠基于其厚度，彈性地“向上”(即朝向所述萃取物側)或“向下”(即朝向在所述空區域側)彎曲。在插入圖8示出的位置時，所述壁部向內并向上地擠壓該突出部29. 2。突出部29. 2在沖泡過程中具有密封效果，并防止被沖泡的飲料由于萃取物區域內部的沖泡壓力而沿著所述周壁的外側返回至所述空區域。萃取物區域內部的沖泡壓力將擠壓突出部29. 2向外壓靠膠囊壁部(在某些情況下該壁部由所述沖泡室的外部機構支承)，從而自動地增強密封效果。在一些情況下，基于當使用切割封接工藝將膠囊封閉時所述突出部的位置，還可附加地規定該突出部要夾在膠囊主體11的外周凸緣14. I (該凸緣最初存在，但在該切割封·接工藝中被分開)和蓋12之間的措施。這樣借助于膠囊的封閉，就在膠囊壁和所述嵌入件之間形成一種迷宮式密封或甚至粘結連接。這由圖10示出。圖10示出了膠囊在使用所述切割封接工藝將蓋12連接至所述膠囊主體的位置的細節。因為這種連接是焊接連接從而形成粘結連接，所以在膠囊主體11的材料和蓋12的材料之間看不到分隔線。虛線15示出該膠囊主體和蓋之間過渡部分的近似輪廓。外周凸緣14. I已經在所述切割封接工藝中被分開。如圖所示，突出部29. 2被夾在所述蓋體和膠囊主體之間的焊道區域，這具有在迷宮式密封意義上密封機構的密封效果。所述凸緣也可以被焊接到該膠囊主體和/蓋上。膠囊按照下述步驟制造第一步，制造膠囊主體11，然后將嵌入件21插入該膠囊主體中。隨后，通過超聲波焊接將嵌入件21的多個延伸部24的端部焊接到該膠囊主體的“底部”上。之后，膠囊用萃取物填充。然后利用所述切割封接工藝將所述蓋附接到該膠囊主體上，其中該嵌入件的突出部正如前所述也可被牢固地夾住或甚至焊住。根據本發明的其它替代實施例將在下面描述。其中將僅描述與上述膠囊的不同之處。上述實施例的原理和特征同樣應用于(在合適的情況下)其它實施例。圖11示出的嵌入件不具有周壁而是僅由分隔壁22和多個延伸部24組成，后者可以有多個加強件26。可以設置直接與該分隔壁鄰接的外周突出部(未示出)，該突出部具有符合上述原理的密封效果。圖12中的膠囊(僅示意性地示出)與上述實施例中的膠囊僅有以下區別，即萃取物區域31與液體通道區域33彼此連通且合并在一起。因此，分隔壁22在過渡到該液體通道之處被中斷，并且萃取物也進入該液體通道。圖12中由點示出的區域表明萃取物是如何分布的。不言而喻，根據圖12的原理能夠適用于具有或不具有所述周壁以及具有或不具有密封突出部的那些實施例。圖12示出的原理能夠進一步改進。例如通過擴寬單個液體通道或多個液體通道以使該單個/多個液體通道形成整個萃取物區域。隨后，單個/多個液體通道填充進萃取物并穿過整個膠囊內部直到頂部。例如可以利用向上并向內伸出的密封突出部來實現密封該頂部的效果。或者，選擇適合的能量導引傳送機構，能夠將形成單個/多個液體通道的嵌入件同時在其頂部和底部焊接到膠囊壁部上。圖13示出的膠囊因為其外部形狀而區別于上述實施例。該膠囊是回轉對稱的杯體，該杯體向下(即朝向所述空區域的方向)漸縮呈錐形并具有向外伸出的凸緣。在凸緣所在區域，杯狀膠囊主體11被焊接到扁平的蓋12上。嵌入件21具有對應的適配的形狀，即分隔壁22是盤狀。除此之外，上述實施例中的同樣的原理均適用于該實施例。在上述各個示例的描述中，假定在各種情況下沖泡液體在空區域側注入而在萃取物區域側排出。這一種尤其有利的配置，除了其它原因以外，這是因為在沖泡之后沒有留在所述液體通道中的沖泡飲料被浪費，還因為由于只有水會通過所述通孔，所以不會出現這些通孔堵塞的問題。然而，還可以提供相反的選擇，即將沖泡液體直接引入該萃取物區域并由該液體通道將飲料排出。
圖14示出咖啡機的沖泡模塊。例如可以根據專利PCT/CH2010/000099的教導配置該沖泡模塊(具有或不具有膠囊壓縮機構)。上述專利的內容通過弓I用構成本專利申請的的組成部分。所述沖泡模塊在閉合狀態下形成沖泡室(為了清楚起見，圖14僅示出非閉合狀態)，該沖泡室的幾何構型和尺寸與對應的膠囊匹配。根據本發明，該沖泡模塊如此配置以同時適用于具有大填充量且不具有分隔件的膠囊以及具有減小的填充量且具有分隔件的月父囊。沖泡模塊按照已知方式包括設置在注入器104和具有兩條豎直導向壁的機座中間的排出裝置103。例如可以通過可繞轉動銷擺轉的操作手柄使該排出裝置和注入器相對彼此移動。圖14清楚地示出用于裝入此處是基本的方形的膠囊部分的裝入口 107。裝入口107形成在所述機座上，位于排出裝置103的區域內并且在操作手柄運動時像排出裝置那樣保持固定不動。裝入口可以朝向底部地漸縮呈錐形，以便在裝入時對膠囊產生對中作用，不會出現膠囊傾斜度過大的風險。具有分隔件(此處是形成分隔壁的嵌入件)的膠囊被如此裝入以使其位于圖1、4、
6、8、11和12中示出的底部的一側(對應于所述空區域側)布置所述注入側上，也就是圖14中的右手側。在工作狀態中，沖泡模塊作為咖啡機的水平沖泡模塊，咖啡機除了沖泡模塊外還具有水箱、水加熱裝置(例如水流式加熱器)和用于供應沖泡水給注入器104的泵。注入器的相應的供應管路118可以按照已知的方式構成。此外，注入器具有至少一個帶有對應的供應口的穿刺針，從而膠囊可被刺破并且可通過供應口接受萃取液體。咖啡機還具有例如安置在沖泡室下方的膠囊容器，在膠囊容器中，膠囊在沖泡過程后通過操作手柄的提起被自動拋卸出。排出裝置103還配備有至少一個穿刺針111和一個對應的排出口。此外，根據配置，也可以設有排出管路，從排出裝置103的出口流出的咖啡(或類似物)利用該排出管路被輸送，從而使咖啡流入擱在預定地點的杯子中。在示出的實施例中，排出裝置103構成具有限定出安放面120的支座121的膠囊容座，該容座用于經裝入口 107裝入的膠囊。在沖泡室敞開時，經裝入口裝入的近似正方體形的膠囊通過第一側壁引導被安放到支座121上。然后，所述沖泡室通過注入器朝向排出裝置103的運動而關閉，由此使膠囊也被刺。在示出的實施例中，在沖泡開始前，膠囊就在其注入側和排出裝置103側被刺。然而，有這樣的實施例，尤其是那些用鋁同時也用塑料作為膠囊壁或其一部分的材料實施例也是可行的，當沖泡開始時，膠囊最初由于其內部壓力而在排出裝置103側被標記或刺。圖15高度示意性地示出根據本發明第一方面的咖啡制備系統。咖啡機201除了沖泡室202 (例如是圖14中示出的類型或由柱塞及用于該柱塞的接合面構成的類型)之外還包括用于傳送熱水210的泵。可以在由該泵提供的壓力下將熱水供給至該沖泡室中。泵驅動機構205控制泵送壓力和沖泡壓力。特別地，該咖啡機可以配置成用于在許多情況下小于5巴、尤其是小于3巴，例如接近I. 5-2巴(“滴濾咖啡”)的相對低的泵送壓力下或者在至少為5巴、尤其至少為8巴，例如接近8-20巴(“意式濃縮咖啡”)的相對高的泵送壓力下選擇性操作。多種泵送壓力之間的轉換往往人工實現。然而，也可以使用例如建立在裝 入膠囊的特征基礎上的自動地控制這種轉換的裝置。例如，用于該系統的多種膠囊可以設置不同的標記，這些標記能夠可視地讀取或者借助無線射頻識別(RFID)裝置或類似裝置讀取，并能由該咖啡機的相應的讀取裝置確定，以便隨后對泵送壓力進行相應調整。所述咖啡制備系統還包括至少兩種類型的定量咖啡膠囊1，I’。這兩種定量膠囊在利用所述萃取物的內部容積(萃取物區域的容積)上有所區別，而在外部尺寸上基本上相同。尤其，膠囊類型I (“意式濃縮咖啡膠囊”)可以根據本發明的第一方面配置，而另一膠囊類型I’(“滴濾咖啡膠囊”)采用傳統配置并由此具有完全填充的內部空間，或者例如還可以具有設置在膠囊內部的過濾器。在根據本發明第二方面的咖啡制備系統中，還可以除根據本發明第一方面以外地配置用于意式濃縮咖啡膠囊的膠囊類型，以省略所述液體通道。由此，在沖泡過程中，該意式濃縮咖啡膠囊的空區域就會充滿水或飲料。可以利用根據第一方面或第二方面的方法用于除咖啡之外的飲料——例如茶。
權利要求
1.一種用于沖泡飲料尤其是咖啡的定量膠囊(1)，其包括壁部和設置在該膠囊內部并填充有萃取物的萃取物區域(31)，其中該膠囊內部存在空區域(32)，該空區域通過同樣存在于該膠囊內部的分隔件(22)與該萃取物區域(31)分隔開，其中至少一條液體通道(24)如此設置在該膠囊內部，使得在注入位置被引入該膠囊的液體能夠與該萃取物接觸并能夠基本上不進入該空區域(32)地在非所述注入位置的某處被排出。
2.根據權利要求I所述的定量膠囊，其特征在于，所述至少一條液體通道穿過所述空區域。
3.根據權利要求2所述的定量膠囊，其特征在于，所述至少一條液體通道呈現為管道形式。
4.根據權利要求I至3中任一項所述的定量膠囊，其特征在于，所述分隔件(22)由插入例如由蓋(12)閉合的膠囊主體(11)中的嵌入件(21)形成。
5.根據權利要求4所述的定量膠囊，其特征在于，所述嵌入件(21)包括至少一個從所述分隔件(22)伸出呈空心體形式的延伸部(24)，所述延伸部一直延伸到所述壁部并形成所述至少一條液體通道，其中所述延伸部優選連接例如粘接或焊接到該壁部上。
6.根據權利要求4或5所述的定量膠囊，其特征在于，所述嵌入件(21)包括與所述分隔件(22 ) —起形成杯狀結構的周壁(29 )，該杯狀結構填充有至少一些所述萃取物。
7.根據上述權利要求4-6中任一項所述的定量膠囊，其特征在于，所述嵌入件包括密封突出部(29. 2)，該密封突出部由于在所述萃取物區域內升高的壓力而壓靠所述壁部上。
8.根據權利要求7所述的定量膠囊，其特征在于，所述壁部由膠囊主體(11)和閉合該膠囊主體的蓋(12)構成，其中所述密封突出部(29. 2)夾在該膠囊主體和該蓋之間。
9.根據上述權利要求1-8中任一項所述的定量膠囊，其特征在于，在不考慮所述至少一條液體通道及任何加強件(26)的情況下，所述空區域是空心的。
10.根據上述權利要求1-9中任一項所述的定量膠囊，其特征在于，所述分隔件(22)包括將所述萃取物區域與所述至少一條液體通道連通的多個通孔，其中優選該通孔(28)在朝向所述液體通道的方向上呈漸縮的錐形。
11.一種飲料制備系統，其包括 -具有沖泡室(202)和液體泵(203)的飲料制備機(201)，該沖泡室能夠容納可由該飲料制備機的注入側穿刺機構和萃取物側穿刺機構(111)刺穿的定量膠囊，該液體泵用于將熱水輸送進入該沖泡室并通過該注入側穿刺機構進入該定量膠囊， -具有填充有萃取物的第一萃取物區域的第一膠囊(I’)，其中該第一萃取物區域具有第一容積，和 -具有填充有萃取物的第二萃取物區域的第二膠囊(1)，其中該第二萃取物區域具有第二容積， -其中該第一膠囊(Γ)的外部尺寸與該第二膠囊(I)的外部尺寸基本相同，且這兩種類型的膠囊(1，1’)的尺寸均適配于該沖泡室， -其中該第二膠囊(I)是根據上述權利要求1-10中任一項所述的定量膠囊，其中 -該第一容積大于該第二容積。
12.一種飲料制備系統，其包括 -具有沖泡室(202)和液體泵(203)的飲料制備機(201 )，該沖泡室能夠容納可由該飲料制備機的注入側穿刺機構和萃取物側穿刺機構(ill)刺穿的定量膠囊，該液體泵用于將熱水輸送進入該沖泡室并通過該注入側穿刺機構進入該定量膠囊， -具有填充有萃取物的第一萃取物區域的第一類型膠囊(I’)，其中該第一萃取物區域具有第一容積，和 -具有填充有萃取物的第二萃取物區域的第二類型膠囊(1)，其中該第二萃取物區域具有第二容積， -其中該第一類型膠囊(I’)的咖啡膠囊的外部尺寸與該第二類型膠囊(I)的外部尺寸基本相同，其中這兩種類型的膠囊(1，1’)的尺寸均適配于該沖泡室， -其中該第一容積大于該第二容積。
13.根據權利要求12所述的飲料制備系統，其特征在于，所述泵的泵送壓力能夠在至少兩種不同的操作條件下轉換。
14.根據權利要求12或13所述的飲料制備系統，其特征在于，所述第一容積至少是25ml ο
全文摘要
根據本發明的一個方面，提供一種咖啡膠囊(1)，該咖啡膠囊的外部尺寸匹配于滴濾咖啡膠囊的尺寸，但是該咖啡膠囊具有將空區域(32)與萃取物區域(31)分隔開的分隔件(22)。此外，設有例如穿過該空區域的至少一條液體通道(33)。該至少一條液體通道及該萃取物區域如此配置，使得在注入位置被引入的水或者在膠囊內部制成的飲料基本上不會進入到該空區域內。
文檔編號A47J31/06GK102958816SQ201180022589
公開日2013年3月6日 申請日期2011年5月2日 優先權日2010年5月4日
發明者L·德博 申請人:流納科技系統Lts有限公司