用于形成飲料的飲料生產系統、料盒和方法
【專利說明】用于形成飲料的飲料生產系統、料盒和方法
[0001]本發明涉及用于形成飲料的飲料生產系統、料盒和方法。本發明所涉及的飲料生產系統指的是包括飲料制備機在內的類型，其中料盒被設計用于插入到飲料制備機中，以容許加壓液體流過料盒，以便與包含在料盒內的飲料成分相互作用來生產飲料。
【背景技術】
[0002]包括飲料制備機和含有飲料成分的料盒的飲料生產系統是本領域中已知的。EP1700548中教導了一個這樣的系統，其公開了包括杯狀基體和閉合箔構件的料盒。料盒被設計用于插入到飲料生產設備中；在生產設備中加壓液體進入料盒，以便與料盒中的成分相互作用來形成飲料，然后輸出飲料用于消費。EP 1700548的料盒具有專用密封構件，用以防止在使用過程中水在料盒的外部周圍旁流。該密封構件以在料盒外表面上的中空密封構件的形式存在，例如以臺階的形式存在，所述臺階在飲料制備機的封閉構件閉合時被接觸。
[0003]本發明提供可用作這樣的飲料生產系統的一部分的可選料盒。該料盒對于在使用中產生和提供有效密封而言可能是經濟的。
【發明內容】
[0004]首先，本發明提供飲料生產系統，其包括:
[0005]含有飲料成分的料盒；以及
[0006]飲料制備機；
[0007]料盒包括杯狀主體和蓋；杯狀主體具有底部和側壁，而蓋被密封到杯狀主體；
[0008]料盒被設計用于插入到飲料制備機中，以容許加壓液體流過料盒，以便與飲料成分相互作用來生產飲料；
[0009]所述飲料制備機具有封閉構件，所述封閉構件被調適為在打開位置與閉合位置是選擇性地可移動的，所述打開位置容許所述料盒插入到所述飲料制備機中，在所述閉合位置，所述封閉構件密封地接合所述料盒；
[0010]其中，在插入之前，側壁包括:
[0011]-被確定尺寸以在封閉構件移動到閉合位置時接納封閉構件的環形槽；
[0012]-在底部與環形槽之間延伸的第一側壁段；以及
[0013]-在環形槽與料盒的邊沿之間延伸的第二側壁段。
[0014]其次，本發明提供了用于制備飲料的料盒，該料盒包括杯狀主體和蓋；杯狀主體具有底部和側壁，且蓋被密封到杯狀主體；
[0015]該料盒被設計用于插入到飲料制備機中，以容許加壓液體流過料盒，與飲料成分相互作用來生產飲料；
[0016]所述飲料制備機是具有封閉構件的類型，所述封閉構件被調適為在打開位置與閉合位置是選擇性地可移動的，所述打開位置容許所述料盒插入到所述飲料制備機中，在所述閉合位置，所述封閉構件密封地接合所述料盒；
[0017]其中，側壁包括:
[0018]-被確定尺寸以接納封閉構件的環形槽；
[0019]-在底部與環形槽之間延伸的第一側壁段；以及
[0020]-在環形槽與料盒的邊沿之間延伸的第二側壁段。
[0021]第三，本發明提供了用于制備飲料的方法，該方法包括以下步驟:
[0022]-提供如上所述的料盒；
[0023]-提供具有封閉構件的飲料制備機；
[0024]-將封閉構件移動到打開位置；
[0025]-將料盒插入到飲料制備機中；
[0026]-閉合封閉構件，以便將封閉構件與料盒密封地接合；
[0027]-使加壓液體流過料盒，與飲料成分的相互作用，來生產飲料；
[0028]-輸出所述飲料，用于消費；
[0029]其中，在閉合時，封閉構件接合料盒側壁的環形槽，從而使側壁變形；
[0030]其中，側壁的所述變形導致在封閉構件與側壁之間形成至少一個密封界面。
[0031]上述方面還可包括以下特征中的一個或更多個:
[0032]環形槽的尺寸可被加工為在封閉構件移動到閉合位置時部分或全部接納封閉構件的前邊緣。
[0033]第二側壁段可限定位于環形槽的徑向向外的脊區(ridge zone) ο
[0034]側壁可被調適以在封閉構件閉合期間經歷塑性變形。
[0035]側壁可被調適以使得在使用中，封閉構件的閉合使側壁變形，以導致第二側壁段被迫向內抵靠封閉構件的外表面，以與封閉構件的外表面形成密封界面。
[0036]環形槽可被調適以與封閉構件的前邊緣形成密封界面。
[0037]有利的是，可利用封閉構件的前邊緣和外表面兩者來提供密封界面。此外，環形槽的變形還可能導致側壁施加向外壓力到封閉構件的內表面上，形成另外的密封界面。
[0038]側壁可被調適以使得在封閉構件閉合期間，側壁在封閉構件的前邊緣上被塑性地牽拉。有利的是，這可允許側壁適形于設置在前邊緣中的任何凹槽(或類似物)的形狀。
[0039]在插入之前，環形槽可包括內壁、外壁和底板。在封閉構件閉合時，封閉構件的前邊緣可接觸環形槽的外壁并且與其形成密封。
[0040]環形槽的內壁和外壁可基本上垂直于底板。在可選布置中，外壁相對于底板是成角度的，使得底板與外壁之間接合處的內角為從90°至120°，優選地為105°。因此，與封閉構件的密封可為錐形密封。
[0041]脊區可包括頂部，而封閉構件的前邊緣可包括內邊沿和外邊沿，以及位于內邊沿和外邊沿之間的凹陷部，其中在封閉構件閉合時，脊區的頂部可接納在內邊沿和外邊沿之間的凹陷部中。
[0042]環形槽可被調適以抵靠飲料制備機部分的料盒保持器被夾緊。
[0043]在插入之前，環形槽的底板可相對于邊沿被升高。環形槽的底板可從側壁的遠側端部偏移從0.1至2.0mm的距離。在一個實例中，偏移距離可相對較大，例如可偏移從1.55至2.0mm。在特定實例中，偏移距離可為1.85mm。在偏移距離相對較大的情況下，環形槽的底板可在脊區頂部(存在時)下方從0.75至1.2mmο在一個實例中，該距離可為0.9mm0在另一個實例中，在插入之前，環形槽的底板可與邊沿基本上齊平。例如，偏移距離可為0.1至0.5_。在一個實例中，偏移距離可為0.2_。在這一可選的布置中，環形槽的底板可在脊區頂部(存在時)下方從2.0至2.5mm處。在一個實例中，該距離為2.2mm。
[0044]側壁可被調適以使得在使用中，封閉構件的閉合使側壁變形，以導致環形槽的底板與邊沿基本上對準。
[0045]第一側壁段、環形槽和第二側壁段可一體地形成。
[0046]邊沿可與杯狀主體一體地形成。
[0047]邊沿可由側壁的翻卷部分形成。
[0048]在插入之前，側壁可包括在底部近側的截頭圓錐段。
[0049]在插入之前，側壁可包括在截頭圓錐段與環形槽之間的圓柱段。
[0050]環形槽可具有從1.3至2.0mm的內部寬度。在一個實例中，環形槽具有大約1.5mm至1.8mm的內部寬度。
[0051]環形槽可具有從27.5至30.0mm的內徑，以及從29.3至32.5mm的外徑。
[0052]蓋可密封到側壁的環形槽。蓋可密封到環形槽底板的內表面。
[0053]封閉構件的前邊緣可包括多個凹槽或壓痕，并且側壁可被調適以使得側壁的塑性變形使側壁的環形槽適形于所述凹槽或壓痕，以提供有效的密封。在一種布置中，側壁的塑性變形使環形槽的外壁適形于所述凹槽或壓痕，以提供有效的密封。
[0054]杯狀主體的至少一部分，優選地整個杯狀主體，可由鋁、鋁合金或包括由鋁或鋁合金形成的至少一個層的層壓件形成。可向杯狀主體的一個面或兩個面上施加漆層。作為另外一種選擇，也可使用另一種適當延展的材料(ductile material)替代招或招合金。
[0055]鋁合金可例如為3005級、3105級、8011級或8079級。優選地，鋁合金將具有‘0’級韌度(temper rating) ο
[0056]如果使用層壓件，層壓件可包括由鋁或鋁合金等材料形成的可延展結構層，以及由聚合物形成的彈性層。層壓件可包括僅單層的鋁或鋁合金以及單層的聚合物，以及施加到鋁或鋁合金上的一個或更多個可選的漆層、連接層或粘合劑層。
[0057]杯狀主體可包括單片層壓材料