CN105164025A - 具有可适应密封件的胶囊和泡制*** - Google Patents

具有可适应密封件的胶囊和泡制*** Download PDF

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Abstract

在一种包括胶囊(1)和泡制设备(20)的制备饮料的***中，胶囊(1)包括凸缘状边框(4)和与胶囊侧壁(2)间隔开并从所述凸缘边框向外延伸的密封突起(5)，泡制设备(20)包括可相对接纳板(22)移动以提供容纳至少部分胶囊的闭合室的容器(21)，胶囊的突起具有至少一个侧面(7)、较佳地内侧，该至少一个侧面(7)相对于所述凸缘边框(4)倾斜在80至40度范围内的角度α以使突起(5)至少在从突起的顶部(8)和侧面中选择的一个位置接触所述容器(21)的边缘(10)的外部(10a)。

Description

具有可适应密封件的胶囊和泡制***
技术领域
本发明涉及具有一种可适应密封件的胶囊和泡制***。更具体地说，本发明涉及一种用于从通过胶囊容纳的一剂量的一种或多种产品制备诸如咖啡的饮料的单一用途，即一次性的胶囊或盒，以及包括用于与容器相互作用的饮料生产设备(泡制设备)的饮料生产***。术语可适应的意思是密封件适于提供密封效果给不同型号的泡制设备。
发明背景
饮料胶囊，尤其是用于制备咖啡的一次性胶囊从二十世纪三十年代就已知。饮料胶囊包括容器部分，该容器部分容纳一剂量的至少一种可提取或可复水产品、通常是磨碎的咖啡，还有茶叶药草汁、例如粉末的即溶饮料、饮料和液体浓缩物。胶囊还包括与泡制设备相互作用以制备所需饮料的部分。典型泡制设备包括热水装置(例如，热水器)、用于与胶囊配合以形成制备室的封闭件或容器，以及泵或类似装置，使得泡制液体、较佳地减压热水可供应到容器，用于饮料从容纳在其中的产品剂量提取或泡开。
通常，泡制设备包括具有容纳至少部分胶囊的容器的第一部分以及在来自胶囊的饮料的泡制中与第一部分配合的第二部分，第一部分和/或第二部分可向彼此移动，且容器具有通常位于第二部分的下或上末端部的一个边缘，该边缘开始与胶囊的密封件接触以将其压紧抵靠泡制设备的第二部分，用于在饮料制备过程期间，提供与胶囊的密封紧密接合。
在已知饮料制备过程中，胶囊提供到泡制设备的容器中并注入通常是热水的泡制液。注入的热水经过胶囊并从封闭在其中的原料提取饮料。饮料离开胶囊到达饮料收集器且最终到达杯子或容器。
容器封闭至少部分胶囊并以密封紧密接合的方式与胶囊且与第二部分配合以将热水引入胶囊而没有泄漏或有限泄漏地提取饮料。泡制液的泄漏可负面影响饮料的提取过程并危及饮料的口味及质量。
已知类型的胶囊具有基本上截头圆锥的本体和从胶囊的两个底部中的一个延伸的边框凸缘部分。泡制设备包括将容器压紧抵靠凸缘以在泡制步骤期间达到所需密封的装置。有设有对应于胶囊的侧面定位的凸缘的已知胶囊，饮料出口位于该侧面上。饮料从凸缘位于其中的底部离开胶囊。凸缘和容器之间需要密封以避免水从容器泄漏。
在已知泡制设备中，胶囊和容器之间的密封紧密接合通常通过施加压力在边框凸缘上实现；换言之，杯状以封闭胶囊的容器沿其周界压靠胶囊的凸缘状边框，即从胶囊的侧面延伸的边框，并压靠接纳板，用于穿透胶囊的出口壁的装置位于该接纳板上。凸缘因此压紧在容器和所述第二部分的接纳板之间：各部分之间需要密封。
确保胶囊，尤其是胶囊凸缘和泡制设备的容器之间的密封紧密接合的问题存在。实际上，泡制液在胶囊外的泄漏可降低胶囊内的压力且因此降低咖啡气味的提取；此外，排到分配机的滴盘乃至供应到杯子的水将会不乐意看到。由于低劣密封件而到达杯子的任何水将会稀释从胶囊提取的饮料，从而交付具有较少感官特性和劣质口味的饮料。
此外，有具有可与不同类型的已知泡制机一起使用的胶囊的问题：通常一种类型的胶囊不能工作或难以工作于不同型号的泡制机，即使它们基于相同技术。这是因为，在不同类型的机器中，由于不精确工程或由于刻意工程选择的副作用的仔细评估，例如第一和第二部分的移动长度不完全相同，且因此密封件可导致，当两个部分合在一起且凸缘压紧时，在一个机器中太大(导致关闭机器困难)或对机器来说太小(导致水泄漏)。
WO2009/115474披露了一种泡制设备，其中，容器的按压部分，即与胶囊接触的容器部分具有通过环形凹槽连接的两个圆形顶部(内边缘和外边缘)，每个边缘设有不规则、凹口和/或间隙(参见图2A)。根据WO'474，如果操作设备而不***胶囊，那间隙存在于容器的边缘中以使其设有控制泄漏的引流装置。然而，且或许如此不令人惊奇地，使用具有与这种容器兼容的特定胶囊的这种设备导致水从容器泄漏进入收集咖啡的杯子，提供不仅视觉上而且尽可能关心味道的负面影响，更不用说滴盘容器快速充满过多的水的缺点。
同样，在某些机器中，反复使用可导致引起行进距离的轻微变化的磨损或随着时间引起水从泡制室的可能泄漏的机器的第一和第二部分的未对准。
EP1654966披露了设有用作垫圈或密封件的弹性材料的胶囊，该弹性材料对应于凸缘状边框添加，以接合容器的按压部分并与容器相互作用以提高所需的密封紧密接合。这种材料添加到胶囊，从而胶囊的成本不想要地增加。
胶囊已知具有一个或多个突出件，该突出件由与胶囊相同的材料制成并从前外表面延伸，且具体地说，形成其凸缘状边框，以在压紧时提供与容器的密封接合。
以EthicalCoffeeCompany的名义的WO2010/084475描述了具有在其外表面上的、且具体地说在凸缘状边框的上表面上的突出件的胶囊的几个实施例。突出件可以是一个或多个。
SaraLee的WO2010/137946披露了一种具有至少一个突起的胶囊，该突起用于提供与容器的密封接合，位于凸缘上。如果突起与凸缘形成一体，那其包括多个元件，以便确保密封；在一个实施例中，如图1所示，具有另一元件，该元件比其它元件高且布置成当容器坚持在其余较短元件上时邻接容器的外表面。
EP2289820教导了使用从凸缘边框基本上垂直突出的多个“唇”，某些唇被容器的边缘压紧而某些没有；具体地说，外唇或内唇在由水施加的压力下可不压紧以提供额外密封。图2示出了这个实施例。
上述实施例没有解决具有完全可适应于不同机器的密封件的问题。
本发明的目的是解决以上问题并提供一种胶囊，该胶囊可与容器的不同形状和轮廓的按压部分一起并与不同关闭机构一起使用而不负面影响分配单元的操作，即在关闭机器或将胶囊***容器或将胶囊从容器取出时不产生问题。本发明的另一目的是提供一种易于生产的胶囊，且其中，密封元件与胶囊本体一体制成而无需添加弹性密封材料在其外表面上来提供密封补偿给由于磨损、不精确工程或完全不同的关闭机构设置在容器上的不规则。
发明概述
这些及其它目的通过如权利要求1所述的饮料制备的***实现。
本饮料生产***包括一种具有封闭至少部分胶囊的容器的泡制设备，以及一种设有形成所述产品容纳在其中的中空本体的侧壁、上壁和下壁的胶囊。胶囊由热塑性材料制成，例如聚丙烯或聚乙烯的聚合物和/或共聚物。
泡制设备包括一个相对于另一个可移动的两个部分：一个是上述容器，另一个是接纳板，在泡制步骤期间，胶囊以本领域中已知的方式按压到接纳板上。胶囊还包括从胶囊侧向延伸的凸缘状边框和从凸缘状边框延伸的呈突起或突出形式的至少一个密封件，该密封件用于在饮料生产设备使用时，即在容器向胶囊的凸缘边框移动以将其压靠接纳板时，提供与容器的按压部分(或按压边缘)密封紧密接合。因此，突出部分从凸缘状边框向容器，即向胶囊的入口壁延伸；这个方向将被称为“向上”。
术语“突起”在本文中用于表示从胶囊的凸缘状边框突出的密封件，换言之，密封突起形成相对于在密封突起外的凸缘状边框的部分具有增厚凸缘状边框的部分。具体地说，密封突起形成相对于邻近胶囊侧壁的凸缘状边框的部分的厚度具有增厚凸缘状边框的部分。如上所述，密封突起与胶囊的侧壁间隔开，使得容器边缘(或者在有两个顶部的情况下，部分容器边缘)可容纳在侧壁和密封突起之间。
根据本发明的方面，形成凸缘的较厚部分的密封突起向凸缘状边框的周界边缘(周界端)延伸。胶囊还包括形成胶囊出口壁且部分地附连到胶囊本体的凸缘边框的盖子。盖子通常从塑料盖和箔件中选择，但可由其它材料制成；典型箔件包括与塑料层连接以提供柔性和气体屏障特性的铝层，但其它材料可使用，这种塑料层，通常是包括氧气屏障、适当生物材料的箔或层、或又充分预穿透以用于不包括胶囊的水出口的打开装置的机器中的箔的三叠层，所有这些对本领域技术人员来说便于购得。
在另一实施例中，较佳地由热塑性材料制成的盖子还可设有多个饮料通过的孔。
具体地说，在塑料盖的情况下，凸缘和盖壁在凸缘边框和密封件之间的位置焊接在一起。当盖子由箔件制成时，箔还可焊接到凸缘的相应部分，通常在密封件和胶囊的侧壁之间。共同待审欧洲申请EP06821023.6中披露了具有自穿孔出口的塑料盖的较佳实施例的实例。
根据本发明，胶囊的突起具有相对于凸缘边框的平面倾斜一个角度α(图4)的至少一个侧面，较佳地内侧；角度α是突起的内角，即看向凸缘的边缘的角度。角度α的值(即，突起的内侧的倾斜度)在80至40度的范围内。除了这个值外，突起的位置(以及还可能高度)布置成使突起至少在一个从突起的顶部和内侧或它们两者中选择的位置接触泡制机的容器的边缘的外部。借助它们两者，意思是，在突起的一部分中，容器边缘的外部接触突起的顶部，而在突起的另一部分中，边缘接触突起的侧面。这补偿胶囊在泡制设备中的未对准。
应当注意，密封突起的所述至少一个侧面的倾角α如图所示，在所述倾斜侧面和经过在所述密封突起外的凸缘状边框的上表面的平面之间测量。换言之，倾角α从在所述至少一个密封突起外的凸缘状边框的表面(平面)测量。如图所示，倾角α较佳地从邻近胶囊侧壁的凸缘状边框部分的上表面(平面)测量。根据本发明的方面，在关闭情况下或在泡制步骤中，所述容器的边缘接触不仅从胶囊的凸缘状边框延伸的突起而且胶囊的侧壁。通过到达这个位置，可实现胶囊和泡制设备之间的良好密封接合。
而且，根据另一可能实施例，在关闭情况下或在泡制步骤中，容器的边缘接触突起，且具体地说，其倾斜侧面的至少一点、胶囊的侧壁以及包含在侧壁和突起的倾斜侧面之间的胶囊的凸缘状边框的至少一部分。容器的边缘和胶囊的三个不同表面之间的接触允许提高密封效果，因此避免注入胶囊的泡制液的任何泄漏。
根据本发明的方面，在关闭位置或在泡制步骤开始，容器的边缘最初接触密封突起，且接着在饮料制备过程中，压力和温度条件确定泡制设备的边缘与密封突起之间的接触点的移动。应当注意，在所有上述关闭情况下，突起的顶部和/或倾斜侧面接触容器边缘的外部，即背向胶囊侧壁的边缘部分。
应当注意，泡制设备的容器可设有不同形状。如图3的左侧所示，容器还可设有两个或多个顶部(边缘)10和19。而且，在这些情况下，所述容器的其中一个边缘的外部(10a)，较佳地内边缘10的外部在至少一个位置接触密封突起，该至少一个位置从突起的顶部和侧面，较佳地突起的侧面中选择。在下列描述中，附图标记10用于确定容器的边缘，该边缘可要么是在右侧上的图3可见的单个边缘要么是在左侧上的图3所示的双顶部容器(包括边缘19和10)的内边缘。通常，背向侧壁的边缘部分(即，在两个或两个以上顶部的情况下边缘的外部-内部或外部的)压靠密封突起的倾斜侧面。本发明还涉及一种如权利要求24所述的制备饮料的胶囊。胶囊包括中空本体，该中空本体包括侧壁、入口壁、凸缘状边框和所述凸缘边框的向外延伸的一个突起；突起与胶囊的侧壁间隔开并具有相对于凸缘边框的平面倾斜一个角度α的内侧(即面向胶囊侧壁的侧面)，角度α在80至40度的范围内。
密封突起的侧面的倾斜允许实现与泡制设备的容器的有效密封紧密接合且同时减小必须施加以将胶囊封闭在所述容器内的力。具体地说，大于80度的倾角由于密封突起的倾斜侧面太“垂直”而不能有效地接触容器。在另一方面，小于40度的倾角不能在接触容器时提供有效屏障给泡制液。
根据本发明的方面，倾角α包含在80至60度，较佳地75至60度，且更佳地70至65度的范围内。包含在75至60度的较佳范围内的倾角由于其允许与泡制设备的容器之间的有效密封紧密接触且同时在泡制制备过程期间无需施加以将胶囊封闭在容器内的高压紧力是有利的。此外，所声称的75至60度的范围导致胶囊密封***对绝大部分泡制设备的适应性，通过在泡制过程期间封闭胶囊并压紧胶囊的凸缘边框以实现密封效果的容器运行。最佳的范围是70至65度，其中本发明的优点最明显。
较佳实施例罗列在从属权利要求中。根据一个示例性实施例，突起的内侧不规则或弯曲；在该实施例中，侧面的倾斜度和角度α通过从内侧的顶部到底部延伸的平面确定，如图6所示。根据另一方面，突起的顶部至少部分塑性可变形，且当通过设备的容器变形时，所述突起的高度可降低20-30％。
根据示例性实施例，突起呈三角形的形状，其中，所述三角形的顶部顶点的角度β在10至60度，较佳地10至44或45度，更佳地10至40度且最佳地15至35度的范围内；当突起是等腰三角形时，角度α较佳地在60至45度的范围内。其它可能的三角形从直角三角形和不等边三角形中选择。以上数值的组合规定，突起的顶部和/或倾斜侧面可变形以补偿容器在不同泡制设备中的不同行进路径。因此，本发明***的泡制设备可从多个具有不同容器的泡制设备中选择：从胶囊凸缘的突起定位并成形以在与每个设备一起使用时被每个所述容器压紧。
根据本发明的方面,密封突起具有如上所述的面向胶囊的侧壁的倾斜侧面(即，内倾斜侧面)并形成至少一个部分增厚的所述凸缘状边框。在示例性实施例中，所述增厚部分从突起的所述至少一侧向凸缘状边框的周界边缘延伸。
形成胶囊的增厚凸缘状边框部分的密封突起可延伸在倾斜侧面和凸缘的周界边缘之间的整个空间，或由密封突起形成的较厚部分可代表在密封突起的倾斜侧面和凸缘状边框的周界边缘之间的凸缘状边框的唯一部分。
根据本发明的方面，密封突起布置成与胶囊的侧面间隔开，且密封突起相对于邻近胶囊侧壁的部分凸缘状边框形成凸缘状边框的增厚部分。根据本发明的方面，凸缘状边框的增厚部分包括从所述倾斜侧面延伸到所述凸缘状边框的边缘的平坦表面。较佳地，较厚部分的平坦表面从密封突起的倾斜侧面的顶部延伸。
应当注意，根据可能实施例，如果突起不呈完整三角形的形状且其设有从突起的倾斜侧面向凸缘状边框的边缘延伸的平坦表面，那凸起的顶部顶点的角度β，即在倾斜侧面和从倾斜侧面延伸的基本上平坦表面之间，大于60度，较佳地大于90度且最佳地大于100度。
根据本发明的方面，胶囊包括位于密封突起下方且/或凸缘状边框下方的至少一个空腔。
根据本发明的另一方面，至少一个空腔布置在背向胶囊的入口壁的凸缘状边框的表面上。
如果在剖视图中观察，凸缘状边框的边缘可基本上是L形的。较佳地，L形的端部定向成远离胶囊的入口壁。因此，凸缘状边框的L形边缘形成布置在凸缘状边框的下表面上的空腔。在示例性实施例中，如图12和12B所示，凸缘的L形部分比凸缘4的总高度短，即，凸缘的L形部分的下端终止于离凸缘下侧的平面一定距离；凸缘下侧是指背向水的入口壁的凸缘侧面。
根据本发明的另一方面，空腔位于凸缘和胶囊的盖之间，对应于密封突起以在压紧时增加其密封性能。
根据本发明的另一方面，胶囊包括位于胶囊的凸缘上并从凸缘突出的径向延伸的密封件或脊。在示例性实施例中，所述径向布置的元件从胶囊侧壁和与胶囊侧壁周切的密封突起延伸。
因此，本发明的另一目的是一种包括从胶囊凸缘边框突出并相对于胶囊的轴线径向延伸的多个密封件的胶囊。通过合适径向密封件的使用，可不再要求具有密封突起。
上述单一方面的组合在此通过参考它披露且所述组合在本发明的范围内。
本发明相对于现有技术提供了几个优点。如上所述，胶囊可与不同的泡制设备一起使用并给予它们全部在容器的按压边缘和凸缘之间的非常好密封；密封从泡制过程的第一瞬间就有效。本发明的胶囊还补偿容器的路径长度的(以及因此关闭泡制设备所需的压紧力的)可能小变化或可在相同设备内随时间发生的未对准。
以上优点不仅应用于包括密封胶囊和具有用于注水到胶囊中的穿孔件的设备的***而且应用于包括敞开胶囊和不具有刀片或其它穿孔设备的设备的***。类似地，密封优点应用于具有刚性盖的胶囊和具有由箔或薄膜制成的盖子的胶囊。而且，它们应用于通过用注射成型技术制造出的塑性体形成的胶囊，以及应用于用冲压或热加工成型工艺制造出的胶囊。后一工艺可生产具有更光滑边缘的突起，且-在突起下面-凸缘的相对表面可支承对应于突起的空腔，但效果将会是一样的。
这些及其它优点将参照附图更详细地讨论，附图仅以例示的方式提供且不应解释为限制本发明的范围。在附图中：
-图1、图2和图2A是现有技术的示例性实施例；
-图3是***的示例性实施例的示意剖视图；
-图4是根据本发明的示例性密封件的放大剖视图；
-图5和6是密封件的其它示例性实施例的剖视图；
-图7A和7B示出了相对于本发明的密封突起的泡制设备的容器的两个可能位置；
-图8和9是示出本发明的另一实施例以及容器的按压部分与密封突起的相互作用的两个剖视图；
-图10和11示出了本发明的另一可能实施例；
-图12、12A和12B是根据本发明的胶囊的密封突起的其它可能实施例的放大剖视图。
首先参照图1-2A，这些附图涉及现有技术并例示***如何只有当***的部件的位置和尺寸在精确范围内时工作。图2A是难以在一些使用这种类型的容器的市售泡制设备中实现胶囊在凸缘上的良好密封的示例。在该实施例中，容器说成具有由通过环形凹槽连接的两个圆形顶部(内边缘和外边缘)形成的按压部分，每个边缘设有不规则、凹口和/或间隙。
图3示出了根据本发明的泡制设备的部分和胶囊的结合。更详细地，用于制备饮料的***包括胶囊1和泡制设备。胶囊包括中空本体6，该中空本体包括侧壁2、入口壁3、凸缘状边框4以及所述凸缘边框的向外延伸的突起5。通常，突起5沿具有对应于胶囊轴线的中心的周界(或旋转对称)延伸；侧壁2的下部或底部较佳地弯曲成有助于胶囊在容器中居中。
泡制设备20包括容器21，该容器相对于泡制设备的接纳板22可从打开位置移动到关闭位置以将至少部分胶囊中空本体容纳在封闭容器21中，且当加压热水在泡制步骤期间供应到所述胶囊的内部时，提供包围胶囊的闭合室。板22设有仅仅一个或几个乃至多个孔14以让饮料流到其最终容器。
容器21设有按压边缘10，该按压边缘10具有外部10a，即背向胶囊的侧壁2的外部。图3的左侧所示的容器属于具有双顶部的类型，类似于图2A所示的容器，并具有通过环形凹槽18连接的两个圆形顶部(内边缘10和外边缘19)，每个边缘设有不规则、凹口和/或间隙。外边缘19比内边缘10短。根据本发明，仅内边缘10用于可能与环形凹槽18一起执行所需密封，且外边缘19不压紧凸缘或部分凸缘。图3的右侧所示的容器属于单顶部类型，具有设有外边缘10a的单个按压边缘10，该外边缘10a是将会接触密封突起5的边缘部分。
在附图的其余部分中，容器21总是示意性地示出成具有基本上矩形横截面，且仅按压边缘10示出，该按压边缘10是执行密封作用的容器部分。尽管这样，泡制设备的容器21可设有不同形状，例如具有圆形边缘或不连续边缘，且在这些情况下，按压边缘10的外部10a可确定，例如，对应于将侧外表面与容器的下按压表面(即，边缘10)并与紧邻所述连接部分的边缘10的区域连接的部分。
在本发明的示例性实施例中，胶囊的侧壁2的最大外径，即在与凸缘4的相交处测得的直径等于容器21的内径，且容器21的外径等于由密封突起5(如上所述，突起呈与胶囊的侧壁2同心的圆周形式)限定的圆的直径。
胶囊还包括盖子13，该盖子13形成胶囊的出口壁且部分地附连到胶囊本体的凸缘边框4。图3所示的盖子13是设有突出部分的塑料盖，该突出部分一旦其可选地借助胶囊内的压力压紧抵靠板22就用作自穿透出口。凸缘和盖壁在较佳地在凸缘边框的边缘和密封突起5之间的位置焊接在一起。为了附图更简洁，盖子未在图4-11中示出。
如所述，盖子还可用不同于上述技术的技术制成。例如，采用层压塑料或来自诸如生物材料、源自可再生能源的塑料或包含金属基质的合金材料的其它材料的箔件；典型箔件包括与塑料层连接以提供机械和气体屏障特性的铝层，焊接到凸缘的相应部分。对本领域技术人员来说可用的其它解决方案包括预穿孔的塑料箔、具有预制孔的塑料盖或滤纸。
在图3的示例性实施例中，胶囊2是从容器21的底部的通道15接收所需水的密封胶囊。刀片16在入口壁3上穿孔以提供水进入胶囊的通道。如上所述，容器和供水***的其它设计还可用于例如不密封的胶囊，且在该胶囊中，入口壁3具有多个通道或水入口可通过使用建到所述水入口壁中的尖钉在箔上穿孔形成在胶囊的水入口壁上(诸如在申请人的WO2006/030461中)，不需要刀片16。
凸缘4通过密封突起5分成较佳地共面的两个部分；然而，两个部分可位于不同平面。突起或密封件5具有任何合适横截面形状，诸如图4、7所示的三角形的示例形状，或诸如图5和6的形状，或诸如图12和12A所示的形状。假设顶部塑性可变形且外边缘10a在闭合的条件下将会坚持在其上的侧面具有所需倾斜度，截头三角形、即梯形，或其它形状的突起横截面还可使用。独立于突起5的横截面形状，密封件5具有相对于凸缘边框4的平面倾斜一个内角α的至少一个侧面7，所述角度α、突起在凸缘上的位置以及突起的高度H(从平面P测量，参加图4)布置成使突起5至少在从突起的顶部8和侧面7或它们两者中选择的一个位置接触容器21的边缘10的外部10a。
密封突起5的所述至少一个侧面7的倾角α在倾斜侧面和经过在密封突起5外的凸缘状边框的上表面的平面P之间测量，如图所示。
如图所示，倾角α较佳地从邻近胶囊的侧壁2的凸缘状边框4部分的平面P测量。
角度α在80至40度的范围内，较佳地80至60度的范围内，更佳地75至60度的范围内，以及最佳地70至65度的范围内，并参照侧面7所位于的平面测量；如果所述侧面是不规则的或凹的/凸的，或者具有不是平面的形状，那为了测量角度α，通过描绘顶点8和凸缘4接触侧面7的点7a之间的线11为侧面7限定虚平面，如图6所示。在较佳实施例中，倾斜侧面7是内侧，即面向胶囊1的侧壁2的侧面。如上所述，侧面7，即将会或可接触容器21的边缘10的外部的侧面可以是不规则的，如图5所示，或凹的，如图6所示，或具有其它形状，例如台阶形的。在所有情况下，侧面7相对于凸缘的平面P倾斜并形成内角α。通过“内角”，意思是突起5内部的角，即背向胶囊的侧壁2的角。
突起5的横截面形状通常呈三角形或截头三角形的形式，且三角形可从直角三角形和不等边三角形中，或从等腰三角形中选择；当突起呈等腰三角形的形式时，角度α较佳地在80至70度的范围内。较佳地，所述三角形的顶部顶点的角度β在10至44度、较佳地15至35度的范围内；相同数值应用于其它形状，对于这些形状，角度β通过以类似于具有虚平面11和12的图5和6所示的方式为突起的侧面确定平面来定义。以这样的方式，可确保突起的顶部细到足以当容器的边缘被压紧时至少部分塑性变形，以补偿不同泡制设备的容器的不同端部位置，还允许最佳密封装置。
根据不同的可能实施例，在倾斜侧面7和凸缘状边框4的周界边缘4a之间的密封突起5的形状可不同。
如上所述，密封突起5形成至少一部分增厚的凸缘状边框4，且根据可能实施例，密封突起的增厚部分从所述至少一个侧面7向凸缘状边框4的周界边缘4a延伸。
应当注意，形成胶囊的凸缘状边框4的增厚部分的密封突起5可延伸在至少一个倾斜侧面7和凸缘的周界边缘4a之间的整个空间，如图12A的剖视图所示的实施例中所披露的。
更详细地，在图12A所示的实施例中，密封突起5包括面向胶囊的侧壁2具有所需倾角α的倾斜侧面7，即内侧；突起5形成完全延伸在所述侧面7和凸缘状边框4的边缘4a之间的凸缘状边框4的增厚部分。换言之，在图12A所示的实施例中，密封突起5相对于在密封突起外的凸缘状边框4的厚度，且具体地说相对于邻近胶囊的侧壁2的凸缘状边框4的部分，形成增厚的凸缘状边框4。
如图12A所示，凸缘状边框的增厚部分包括从密封突起5的顶部8延伸到所述凸缘状边框4的边缘的平坦表面12。在所示实施例中，平坦表面平行于凸缘状边框4的下表面，因此具有恒定增厚的部分形成在侧面7和凸缘状边框4的边缘4a之间。
然而，根据未在附图中示出的不同的可能实施例，平坦表面可不从密封突起的顶部延伸但离顶部一定距离。较佳地，密封突起5在侧面7和凸缘4的边缘4a之间形成恒定增厚，即密封突起设有侧面7并向凸缘4的边缘4a延伸，具有基本上平坦的上表面12。
然而，根据不同的可能实施例，可提供在侧面7和凸缘4的边缘4a之间的厚度变化的密封突起。
此外，应当注意，即使仅沿经过胶囊的中心轴线的径向平面截取的剖视图在图12A示出，密封突起5持续延伸凸缘4的整个圆周，换言之，所有沿凸缘4的圆周截取的剖面较佳地彼此相同。
根据根据本发明的胶囊的另一可能实施例，例如参见图12，形成增厚的凸缘状边框4的密封突起5延伸仅部分的在倾斜侧面7和凸缘状边框4的周界边缘4a之间的空间。
如图12所示的实施例中，密封突起5包括相对于凸缘边框4的平面倾斜内角α的至少一个侧面7。倾斜侧面7是面向胶囊的侧壁2的密封突起5的内侧。
如上所述，角度α在80至40度的范围内，较佳地80至60度的范围内、更佳地75至60度的范围内、并且最佳地70至65度的范围内，并在侧面7所位于的平面和经过密封突起5从其突出的凸缘状边框4的表面，即密封突起5由其限定具有增厚的部分的凸缘状边框4的表面的平面P之间测量。
如图12所示，倾角α从邻近侧壁12的凸缘状边框4的部分的上表面测量。
在所示实施例中，角度α基本上是67度。
在图12所示的实施例中，密封突起5相对于邻近胶囊的侧壁12的所述凸缘部分形成增厚的凸缘状边框。
而且，在该实施例中，侧面7可以是不规则的或凹的/凸的，或通常可设有不是平面的形状。在这些情况下，为了测量角度α，通过描绘顶点8和凸缘4接触侧面7的点7a之间的线11为侧面7限定虚平面，如图12所示。
应当注意的是，即使在如图12所示的实施例中，侧面7具有与凸缘状边框4的上表面(平面P)的圆形入射点，但可确定侧面7的投影和凸缘状边框的表面(平面P)的投影入射的虚点(imaginarypoint)。此外，在图12所示的实施例中，侧面7的顶部8可由于向凸缘边框4的周界边缘4a的倾斜变化而确定。
在图12B的实施例中，邻近侧面7的突起部分具有在三角形的形状中的顶点或顶部8，边框的其余外部与图12的实施例的相同。
如将稍后披露的，突起5的顶部8和胶囊的侧壁2之间的距离包含在0.6mm至1.0mm的范围内，而在图2所示的实施例中，较佳地是0.7mm。在该实施例中，距离L1较佳地是0.5至0.6mm。
如图12所示，由密封突起5形成的凸缘状边框4的增厚部分包括从所述倾斜侧面7延伸到凸缘状边框的边缘4a的平坦表面。较佳地，较厚部分的平坦表面从密封突起5的倾斜侧面7的顶部8延伸。
在所示实施例中，突起5的顶部顶点的角度β，即在倾斜侧面7和从倾斜侧面7延伸的基本上平坦的表面之间测得的角度大于90度，较佳地大于100度。在图12所示的实施例中，角度β基本上是110度。
如已提到的，根据可能实施例，如图12和12B所示，密封突起5形成延伸仅部分的在倾斜侧面7和凸缘状边框4的周界边缘4a之间的空间的凸缘状边框的较厚部分。
换言之，如图12所示，密封突起5向凸缘状边框4的周界边缘4a延伸，但不延伸凸缘状边框4的整个延伸部分。
更详细地，在图12和12B所示的实施例中，凸缘状边框4终止于基本上L形的边缘(在径向剖视图中)。L形的端部定向成远离胶囊的入口壁3。这种构型允许形成对应于凸缘状边框4的下表面的空腔17。
事实上，凸缘状边框4成形成包括位于凸缘下方，即对应于背向胶囊的入口壁3的凸缘4的表面的空腔17。在图12所示的实施例中，空腔17对应于凸缘4的边缘4a，且具体地邻近密封突起5布置。空腔较佳地延伸凸缘状边框4的所有周向延伸部分。可被中断的
然而，根据不同的可能实施例，如将稍后更详细披露的图8所示，空腔17还可对应于密封突起5布置。
凸缘状边框4的基本上L形的边缘4a使凸缘状边框4的边缘更有柔性，因此它可适于不同的泡制设备，因此降低在饮料制备过程结束将胶囊从泡制设备取出的困难。
在示例性实施例中，如图12和12B所示，凸缘的L形部分比凸缘4的总高度短，即，凸缘的L形部分的下端终止于离凸缘下侧的平面P'一定距离；凸缘下侧是指背向水的入口壁的凸缘侧面。较佳地提供台阶13，空腔17在该台阶13到达凸缘4的下侧的平面P'。
此外，如对所有附图有效且如以上根据图12A已提到的，密封突起5是圆形，即，它持续延伸凸缘4的整个圆周，换言之，沿凸缘4的整个圆周截取的所有截面较佳地彼此相等。
一般说来，从凸缘4的上侧，即面向入口壁3的侧面的平面P测量的突起5的高度H(图4)在0.3至1.3mm的范围内、较佳地0.6至1.0mm、最佳地是0.8或0.9mm。突起的顶部8和胶囊的壁2之间的距离L较佳地等于或大于容器21的边缘10的宽度W。如果距离L大于容器21的边缘10的宽度W，那距离L较佳地大于边缘10的宽度W多达1.5倍(参见例如图4)、即1.0W≤L≤1.5W。在示例性实施例中，L在0.6mm至1.0mm的范围内、较佳地是0.7mm；L1是0.4mm至0.7mm、较佳地是0.5mm至0.7mm。此外，距离L1的较佳值包含在0.63mm至0.67mm的范围内以及在0.5mm至0.55mm的范围内。根据可能实施例，L1是0.65mm且H是0.8。在任何情况下，L1总是比L短。
在本说明书中，边缘的宽度W指的是有效地参与密封作用的容器部分。
根据可能实施例，胶囊的侧壁2和所述突起5的倾斜侧面7的下端7a之间的距离L1(参见图4)比所述容器的边缘10的宽度W短、即L1<W。7a是通过突起5的倾斜侧面7和凸缘状边框4的上表面的相交限定的点。
在这种情况下，容器21的按压边缘10的外部10a通常至少部分地位于突起5的顶部8和胶囊1的侧壁2之间，但还可全部位于顶部8和胶囊壁2之间。边缘10的两个可能位置在图7A和7B中示出，以显示本发明的突起可如何补偿压紧路径的不同(乃至宽度W的不同)；在图7A中，容器21的压紧路径比图7B中的短，且压紧边缘10离凸缘4的距离在7A中大于在7B中。然而，由于密封突起的设计，密封在两种情况下实现：在图7A中，容器21的边缘10的外部10a坚持在突起5的倾斜侧面7上。在图7B中，在边缘10-凸缘4的距离较小的情况下，边缘10通过其外部10a坚持在突起5的侧面7(内侧)上，且至少部分按压边缘10，在这里其内部10b同样坚持在胶囊的侧壁2上。突起5的内侧7将会部分变形以适应额外压紧路径，此外，突起5的某一度数的侧向移动由于其由热塑性材料制成的事实同样会有助于使容器21适应于图7B的位置。
在泡制步骤的过程中，这将会导致一种在容器边缘10下方的闭合室。而且，根据未在附图中示出的另一可能实施例，在关闭情况下或在泡制步骤中，容器21的边缘10接触突起5，且具体地说，其倾斜侧面7的至少一点、胶囊的侧壁2以及包含在侧壁2和突起的倾斜侧面7之间的胶囊的凸缘状边框4的至少一部分。
图8示出了本发明的另一实施例。在该实施例中，突起6设有位于突起5下方和/或凸缘4下方的空腔17。在图8中，部分空腔17存在于凸缘4的左部中，但其还可相对于突起5在凸缘的左侧或内侧上延伸。该空腔的作用是提供密封突起的更多柔性并增加其可变形性已适应于不同类型的容器。
图9示意性示出了已根据图8中的箭头方向F倾斜的图8的密封突起的可能压紧情况。如果对顶部8压紧，突起也会垂直收缩。关于该实施例的更多细节可由与本申请相同的申请人在同一天提交的共同待审申请EP12005215.4《具有改进的密封件的胶囊(CAPSULEWITHIMPROVEDSEALINGELEMENT)》中发现。所述文献通过参考纳入本文。
图10和11示出了本发明的另一实施例，其中，多个脊或突出件24从胶囊侧壁2径向延伸到密封突起5。元件24的作用是适应于按压边缘10的不规则或凹口并改善密封：为了这个目的，元件24的形状在一个实施例中基本上对应于按压边缘10的形状，例如，如具有圆形/椭圆形的元件24(图10)。图10中还示出了可替代的径向延伸件23：这些元件具有元件24的相同作用，但呈从胶囊的侧壁2或从突起5径向延伸的薄壁的形式。元件23和24不一定沿整个长度从突起延伸到胶囊。这些壁的形状、大小和位置设置成在按压边缘10下变形并适应于其凹口(如存在)。
总之，本发明的密封装置或突起5将塑性可变形的顶部与相对于凸缘平面P倾斜内角α的突起5的侧面7结合，内角α在80至40度的范围内、较佳地在80至60度的范围内、更佳地75至60度、以及最佳地70至65度。
顶部可限定成，如果密封突起基本上成形为三角形，那就有15至45度的角，或者如果密封突起包括一部分从倾斜侧面7延伸的增大厚度，如例如图12和12A所示，那就有大于60度、较佳地大于90度、以及最佳地大于100度的顶角。突起5的顶部8离胶囊的侧壁2的距离L等于或大于容器21的边缘10的宽度W且这样使泡制设备的容器21坚持在突起的顶部上或较佳地在突起的侧面上。在较佳实施例中，容器的边缘坚持在不仅突起的侧面上而且胶囊的侧壁上。
披露的组合适于补偿容器的不同压紧路径且因此提供可用于包括容器21和接纳板22的不同型号的泡制设备的可适应密封件。此外，上述组合降低了将容器密封在胶囊凸缘所需的总力。
额外的径向延伸件23、24本身或与密封突起结合提供了容器21在胶囊凸缘4上的改善密封。

Claims (41)

1.一种用于制备饮料的***，所述***包括：
-胶囊(1)，所述胶囊(1)包括中空本体(6)，所述中空本体(6)包括侧壁(2)、入口壁(3)、凸缘状边框(4)以及从所述凸缘边框向外延伸并与所述侧壁(2)间隔开的密封突起(5)，
-泡制设备(20)，所述泡制设备(20)包括相对于所述泡制设备的接纳板(22)可从打开位置移动到关闭位置以提供用于容纳至少部分所述胶囊中空本体的闭合室的容器(21)，
其特征在于，所述胶囊的所述突起(5)具有相对于所述凸缘边框(4)的平面倾斜80至40度范围内的内角α的至少一个侧面(7)，所述角度α和与所述突起(5)的所述侧壁(2)的间距(L)布置成使所述突起(5)在从所述突起的顶部(8)和侧面中选择的至少一个位置接触所述容器(21)的所述边缘(10)的外部(10a)。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述突起的所述侧面(7)是所述突起(5)的内侧。
3.如权利要求2所述的***，其特征在于，所述容器(21)的所述边缘(10)容纳在所述倾斜侧面与所述胶囊的所述侧壁(2)之间。
4.如权利要求1至3中任意项所述的***，其特征在于，所述角度α在80至60度、较佳地75至60度、并且更佳地70至65度的范围内。
5.如前述权利要求中任意项所述的***，其特征在于，所述突起的所述顶部(8)至少部分塑性可变形。
6.如权利要求5所述的***，其特征在于，所述侧壁(2)在所述胶囊(1)的所述凸缘边框(4)处的外径与所述容器(21)的内径相等。
7.如前述权利要求中任意项所述的***，其特征在于，所述突起的所述顶部顶点的角度β在10至45度、较佳地15至35度的范围内。
8.如前述权利要求中任意项所述的***，其特征在于，所述突起(5)呈三角形的形状。
9.如权利要求8所述的***，其特征在于，所述三角形从直角三角形和不等边三角形中选择。
10.如权利要求3至9中任意项所述的***，其特征在于，所述突起(5)形成至少一部分的增厚的所述凸缘状边框(4)，所述增厚的部分从所述突起(5)的所述至少一个侧面(7)朝向所述凸缘状边框(4)的所述边缘(4a)延伸。
11.如权利要求10所述的***，其特征在于，形成增厚的所述凸缘状边框(4)的所述密封突起(5)延伸在所述至少一个倾斜侧面(7)和所述凸缘状边框(4)的所述边缘(4a)之间的整个空间或仅部分空间。
12.如权利要求10或11所述的***，其特征在于，所述凸缘状边框(4)的所述增厚的部分包括从所述倾斜侧面(7)的所述顶部(8)延伸到所述凸缘状边框(4)的所述边缘(4a)的平坦表面。
13.如前述权利要求中任意项所述的***，其特征在于，所述凸缘状边框(4)的所述边缘(4a)在径向剖视图中基本上是L形。
14.如前述权利要求中任意项所述的***，其特征在于，所述凸缘状边框(4)包括布置在背向所述入口壁(3)的所述凸缘状边框(4)的表面上的至少一个空腔(17)。
15.如权利要求14所述的***，其特征在于，所述至少一个空腔(17)对应于所述胶囊的所述凸缘状边框(4)的所述边缘(4a)布置。
16.如前述权利要求中任意项所述的***，其特征在于，在关闭情况下或在泡制步骤中，所述容器的所述边缘(10)接触不仅所述突起(5)而且所述胶囊的所述侧壁(2)。
17.如前述权利要求中任意项所述的***，其特征在于，在关闭情况下或在泡制步骤中，所述容器的所述边缘(10)接触所述突起(5)、所述侧壁(2)以及所述胶囊在所述侧壁(2)与所述突起(5)的所述倾斜侧面(7)之间的所述凸缘状边框(4)的至少一部分。
18.如前述权利要求中任意项所述的***，其特征在于，所述胶囊的所述侧壁(2)与所述突起(5)的所述倾斜侧面(7)的下端(7a)之间的距离(L1)包含在0.4mm至0.7mm的范围内、较佳地在0.5mm至0.7mm的范围内。
19.如前述权利要求中任意项所述的***，其特征在于，所述突起(5)的所述顶部(8)与所述胶囊的所述侧壁(2)之间的距离(L)包含在0.6mm至1.0mm的范围内、较佳地所述距离(L)是0.7mm。
20.如前述权利要求中任意项所述的***，其特征在于，所述胶囊的所述侧壁(2)与所述突起(5)的所述倾斜侧面(7)的下端(7a)之间的所述距离(L1)比所述容器的所述边缘(10)的所述宽度(W)短。
21.如前述权利要求中任意项所述的***，其特征在于，所述突起(5)的所述顶部(8)与所述胶囊的所述侧壁(2)之间的所述距离(L)等于或大于所述容器的所述边缘(10)的所述宽度(W)。
22.如前述权利要求中任意项所述的***，其特征在于，所述胶囊(1)包括从所述胶囊凸缘突出并在所述侧壁(2)与所述密封突起(5)之间径向延伸的多个密封件(24、23)。
23.如权利要求22所述的***，其特征在于，所述密封件从圆形件(24)和薄壁(23)中选择。
24.一种包括中空本体(6)的胶囊(1)，所述中空本体(6)包括侧壁(2)、入口壁(3)、凸缘状边框(4)以及从所述凸缘状边框向外延伸并与所述侧壁(2)间隔开的密封突起(5)，其特征在于，所述胶囊的所述突起(5)具有面向所述侧壁(2)的内侧(7)，所述内侧(7)相对于所述凸缘边框(4)的平面倾斜一个在80至40度范围内的内角α。
25.如权利要求24所述的胶囊，其特征在于，所述突起(5)的所述侧面(7)不规则或者弯曲。
26.如权利要求24-25中任意项所述的胶囊，其特征在于，所述角度α在80至60度、较佳地75至60度、并且更佳地70至65度的范围内。
27.如前述权利要求24-26中任意项所述的胶囊，其特征在于，所述突起的所述顶部(8)至少部分塑性可变形。
28.如前述权利要求24-27中任意项所述的胶囊，其特征在于，所述突起的所述顶部顶点的角度β在10至45度、较佳地15至35度的范围内。
29.如前述权利要求24-28中任意项所述的胶囊，其特征在于，所述突起(5)呈三角形的形状。
30.如权利要求24-29中任意项所述的胶囊，其特征在于，所述突起(5)形成至少一部分的增厚的所述凸缘状边框(4)，所述增厚的部分从所述突起(5)的所述至少一个侧面(7)向所述凸缘状边框(4)的所述边缘(4a)延伸。
31.如权利要求30所述的胶囊，其特征在于，形成增厚的所述凸缘状边框(4)的所述密封突起(5)延伸在所述至少一个倾斜侧面(7)和所述凸缘状边框(4)的所述边缘(4a)之间的整个空间或仅部分空间。
32.如权利要求30或31所述的胶囊，其特征在于，所述凸缘状边框(4)的所述增厚的部分包括从所述倾斜侧面(7)的所述顶部(8)延伸到所述凸缘状边框(4)的所述边缘(4a)的平坦表面。
33.如前述权利要求24-32中任意项所述的胶囊，其特征在于，所述凸缘状边框(4)的所述边缘(4a)在径向剖视图中基本上是L形。
34.如权利要求24-33中任意项所述的胶囊，其特征在于，所述凸缘状边框(4)包括布置在背向所述入口壁(3)的所述凸缘状边框(4)的表面上的至少一个空腔(17)。
35.如权利要求34所述的胶囊，其特征在于，所述至少一个空腔(17)对应于所述胶囊的所述凸缘状边框(4)的所述边缘(4a)布置。
36.如前述权利要求24-35中任意项所述的胶囊，其特征在于，所述胶囊的所述侧壁(2)与所述突起(5)的所述倾斜侧面(7)的下端(7a)之间的距离(L1)包含在0.4mm至0.7mm的范围内、较佳地在0.5mm至0.7mm的范围内。
37.如前述权利要求24-36中任意项所述的胶囊，其特征在于，所述突起(5)的所述顶部(8)与所述胶囊的所述侧壁(2)之间的距离(L)包含在0.6mm至1.0mm的范围内、较佳地所述距离(L)是0.7mm。
38.如前述权利要求24-37中任意项所述的胶囊，其特征在于，所述胶囊(24)包括从所述胶囊凸缘突出并在所述侧壁(2)和所述密封突起(5)之间径向延伸的多个密封件(24、23)。
39.如权利要求38所述的胶囊，其特征在于，所述密封件从圆形件(24)和薄壁(23)中选择。
40.一种包括中空本体(6)的胶囊(1)，所述中空本体(6)包括侧壁(2)、入口壁(3)、凸缘状边框(4)以及从所述凸缘状边框向外延伸的密封装置，其特征在于，所述密封装置包括从所述胶囊凸缘边框(4)突出并在所述凸缘上径向延伸的多个密封件(24、23)。
41.如权利要求17所述的胶囊，其特征在于,还包括在所述凸缘上沿圆周延伸的密封突起(5)，并且所述密封件位于所述侧壁(2)与所述密封突起(5)之间。
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