用于容納食物或飲料配料的插件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于容納食物或飲料配料的插件(card)或料盒、一種包括根據本發明的插件的食物和飲料生產系統和一種食物和飲料制備裝置，以及一種用于使用所述插件生產食物或飲料的方法。
【背景技術】
[0002]通過使用含有用于要分配產品的配料的膠囊來生產食物或飲料諸如咖啡是眾所周知的。在圖12中示出了具有含有飲料配料的膠囊主體201的膠囊200。膠囊200由第一膜202和第二膜203封閉。為了生產飲料，對應的飲料生產裝置的注水針210經第一膜202插入膠囊200中，并且水被注入膠囊200內部，以便以溶解相與飲料配料相互作用。當(水)被注入時，水產生過壓，導致第二膜203靠在破壞表面(例如角錐板)上打開，從而飲料(即產品)可以如箭頭220所指示的以輸送相從膠囊200分配出。
[0003]一旦水被注入膠囊200內部，則不可能停止飲料生產或以其它方式影響溶解相或輸送相。另外，當制備復合飲料如多層式飲料時，需要多個膠囊用于飲料生產，其中，各膠囊包括飲料的(用于特定層的)不同配料。
【發明內容】
[0004]本發明旨在改進上述缺點，其目的是提供一種用于容納食物或飲料配料的插件、一種食物和飲料生產系統和一種用于生產食物或飲料的方法，該方法允許以容易且經濟的方式靈活地制備復雜的(例如分份的或多層式的)飲料或食物。
[0005]該目的將通過獨立權利要求實現。從屬權利要求有利地進一步考慮了本發明的主題。
[0006]根據本發明的第一方面，提供一種根據權利要求1所述的用于容納食物或飲料配料的插件。
[0007]插件包括平面且剛性的基體部、至少兩個用于儲存食物或飲料配料的隔室、以及從各隔室且沿著基體部的平面延伸出來的排出部(例如通道)，其中，在基體部上設有至少一個密封件(例如箔件或膜)，以覆蓋所有隔室和排出部，由此在插件的基體部一側完全封閉隔室和排出部的開口。一個密封件覆蓋所有的開口，但是根據在生產中的需要(單獨的填充生產線等)，單獨的隔室可由單獨的密封件封閉。插件設計成適于插入食物和飲料制備裝置中，從而經由排出部從隔室分配配料。
[0008]隔室和排出部都由凹部形成，所述凹部(優選沿相同的方向)從基體部的平面突出。術語“凹部”將被理解成從基體部突出的突出主體，可經由基體部(通過其中的開口)接近該突出部分，并且在由設在基體部上的密封件覆蓋時形成空心件或空腔。
[0009]優選地，待與配料混合的液體在基體部一側被注入插件中，最終的產品在相對于基體部形成約90°的角度的側向側被分配，即離開插件。在諸如在圖12中所示的傳統系統中，流體流直接通過膠囊，即液體注入和分配出口之間的角度為約180°，因此不允許在隔室或膠囊內部產生足以獲得最佳的溶解和混合的湍流。
[0010]然而，容納在隔室中的配料可直接從插件中分配出，也就是說，不會在所述隔室中與從機器注入的液體混合。在這種情況下，通過在容納于隔室中的配料從插件中排出時(在諸如杯子的接收容器中)混合這些配料，或可替代地通過在插件的混合腔室中混合配料來形成食物或飲料產品，由此形成的食物或飲料產品被最終從混合腔室分配至接收容器(例如杯子或碗或類似的容器)。在這種情況下，當插件中所含有的配料不與注入其中的混合流體混合時，機器優選刺穿密封件，并將諸如氣體的推進介質注入插件中，以將隔室中含有的配料排到插件的外部。
[0011]以下描述了其它的分配機構，該分配機構允許食物或飲料制備機器將隔室中含有的配料分配到插件的外部。
[0012]根據本發明的一優選實施例，用于容納食物或飲料配料的插件是在用于制備飲料、湯或另一食物產品的裝置中使用的膠囊或料盒。
[0013]由于插件包括多個隔室，因此可以簡單地通過使用單個膠囊來制備復合飲料或食物產品，其中，各隔室可以容納用于所述復合產品的不同配料。這歸因于如下事實，即可以例如通過為了溶解或至少分配的目的將流體(例如水或牛奶)一個接一個地注入隔室中而選擇性地處理各隔室。還可以從一個隔室中分配產品的第一部分，然后從第二隔室分配，然后再次從第一隔室分配，這在使用用于不同配料的不同膠囊時實際上是不可能的。因此，由于可以單獨地進行或影響各隔室中的溶解和從各隔室的分配，可以以非常靈活的方式進行食物或飲料制備。本發明因此允許制備分層產品，諸如多層式湯、甜點或熱或冷飲。由于所有隔室和排出部在插件的基體部一側被完全覆蓋，因此有助于插件的生產，因為僅需要一個密封件來密封或至少封閉多個隔室。這相比于使用用于復合產品的多個膠囊的系統而言是另一優點。
[0014]根據本發明的一優選實施例，插件的至少一些排出部從相應的隔室延伸至共用混合腔室，另外的排出部(例如混合通道)沿著基體部的平面從該共用混合腔室延伸出來。配料與注入插件中的液體的混合可在分配之前在隔室自身內進行，但是附加的混合腔室允許附加的(或可替代的)混合或溶解步驟，在該步驟中，特定隔室的配料可以在被分配之前在混合腔室中選擇性地與液體混合，由此將復合系統的功能合并到單個膠囊中。可以僅使來自一隔室的一種配料與液體混合，或可以使來自不同隔室的若干種配料與液體混合。原則上，還可以將不同的液體引入插件中，并使其在混合腔室中與一種或多種配料混合。混合腔室和混合通道均可由凹部形成，所述凹部沿著與插件的隔室和排出部相同的方向從基體部的平面突出。優選地，混合通道從混合腔室延伸到基體部的側向端部區域，由此形成插件的出口。
[0015]由于各隔室或混合腔室連接至從其延伸出的其自身的排出部或通道，因此可以控制分配不同的配料的時點和順序。為了允許這種控制，可設有至少一個處理構件，該處理構件與排出部中的至少一個相互作用。處理構件可例如布置在一個排出部中，或與排出部相鄰，例如位于混合腔室中。根據本發明的一優選實施例，一處理構件與每個隔室和連接至該隔室的排出部相關聯。
[0016]處理構件可以為布置在插件的空心部分中、優選在排出部或通道中的至少一個中的靜態混合器。這種靜態混合器允許待分配的配料充分混合，并且同時也允許產生多泡沫產品，特別是當附加地將氣體(例如空氣)優選地在靜態混合器的上游注入相應的排出部中時。
[0017]根據本發明的一優選實施例，該插件包括至少一個流量處理構件，所述流量處理構件布置在至少一個排出部中并能夠在其中移動。流量處理構件例如可以是閥或簡單的像塞子一樣的元件，該閥或元件布置在排出部中，以緊緊塞住排出部。優選地，流量控制件包括允許配料(或自身或已經與注入的液體混合或溶解在注入的液體中)經過排出部的通道。通道可以在流量處理構件的表面上或內部形成。根據另一優選實施例，流量處理構件包括穿刺件，穿刺件用于刺穿封閉排出部的入口或出口的封閉裝置。例如，隔室可以通過封閉裝置與排出部分離，當隔室的內容物被分配出或被導向混合腔室時，封閉裝置被穿刺件刺穿。為了開始穿刺和由此分配或進一步混合，流量控制件沿著排出部移動。例如可以憑借穿過覆蓋插件的基體部的密封件的致動件沿著排出部移動流量控制件。
[0018]排出部優選地從相應的隔室或混合腔室向著基體部的側向端部區域延伸，由此形成插件的出口。插件的出口可以被密封件密封，該密封件與覆蓋隔室的密封件一體形成，例如可以使用一層箔或薄片，簡單地彎曲約90°的角度，以覆蓋所述出口。
[0019]當插件包括混合腔室時，可以在所述混合腔室中設有流量控制件，該流量控制件具有第一穿刺件，第一穿刺件朝向將相應的隔室與插件的對應的排出部密封隔開的封閉裝置延伸到插件的至少一個或多個排出部中。流量控制件還可以包括第二穿刺件，第二穿刺件朝向密封另外的排出部的入口或出口的封閉裝置延伸到混合腔室下游的所述另外的排出部中。流量控制件可包括從其突出的穿過密封件的致動件，從而當在沿著基體部的平面的第一方向上移動流量控制件時，第一穿刺件可以刺穿將隔室與插件的排出部或通道密封隔開的至少一個(優選地所有)封閉件，并且通過在沿著基體部的平面的第二方向上移動流量控制件，可以刺穿密封另外的排出部的入口或出口的封閉件。優選地，第一和第二方向彼此相反。因此，可以通過在單個步驟中移置一個流量控制件來打開多個隔室，而沿著相反的方向移置穿刺件導致通過刺穿封閉另外的排出部(即混合通道)的密封部分來打開插件(優選地是混合腔室)。流量控制件沿著多于上述第一和第二方向的方向移動也是可行的，其中，在每個相應的方向上，僅有一個或預定數量的密封部分被刺穿，以打開相應的排出部或通道。
[0020]隔室、混合腔室和排出部優選地與基體部一體形成。因此，可以以容易且經濟的方式生產插件。隔室和/或混合腔室中的至少一個由像箔件一樣的柔軟或柔性材料制成也是可能的，該材料設在(優選地密封在)基體部上由密封件覆蓋的開口周圍；基體部中的進入由箔件界定的空間中的開口形成凹部，即隔室或混合腔室。通過使用柔性的隔室/混合腔室，代替剛性的隔室/混合腔室，可以通過憑借(機械推動)致動器使相應的隔室/混合腔室變平或變形，將儲存在相應的隔室中或在相應的混合腔室中混合的食物或飲料配料容易地按壓或擠壓出所述凹部。通過使用機械力來分配食物或飲料配料，還可以提供插件或料盒中的配料，該配料在使用其它已知的標準原理時不能被分配；例如高粘性的配料。可選擇地，排出部可以包括夾持部，夾持部將被食物和飲料制備裝置的夾持機構夾持，以控制通過相應的排出機構的流體流。排出機構可以是在插件中形成的通道、在與插件組合的單獨的元件中形成的通道或連接至在插件中形成的通道或凹部的柔性或剛性管子。
[0021]例如，插件的排出部進入從基體部(優選地是從基體部的側向端部區域)延伸出的分配件的(優選是柔性)通道中是可行的。通道優選地由管子形成，然而，通道由凹部形成也