CN106028885A - 用于咖啡胶囊的杯子 - Google Patents

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Abstract

所描述的为一种用于咖啡胶囊的杯子，包括在底部(2a)和上缘(2b)之间延伸的容纳主体(2)，进一步地，包括上缘(2b)上的环形凸边(3)，环形凸边(3)围绕轴线(X)延伸并具有朝向容纳主体(2)的背面(3a)和适配为容纳密封盖子(40)的正面(3b)，其中容纳主体(2)和环形凸边(3)由多层结构限定，所述多层结构具有内层(S1)、外层(S2)和中间层(S3)，内层(S1)由塑料制成并限定环形凸边(3)的正面(3b)和容纳主体(2)的内表面，外层(S2)由硬度低于内层(S1)的塑料制成，中间层(S3)在内层(S1)和外层(S2)之间并由对氧气和香气不可渗透的材料制成，其中，环形凸边(3)在其背面(3a)上具有环形脊或齿(6)和环形凹槽(4)，环形脊或齿(6)和环形凹槽(4)围绕轴线(X)延伸并配置为连同咖啡机的压力罩子元件(100)的末端边缘(101)一起作用。

Description

用于咖啡胶囊的杯子
技术领域
本发明涉及用于咖啡胶囊的杯子，尤其是由塑料制成的杯子，以及一种制造所述杯子的机器和一种包括所述杯子的咖啡胶囊。
背景技术
已知现有技术中(例如，专利文献WO2012/080501、EP2489609、WO2013/076519、WO2013/136209、US2010/288131和WO2013/157924)的咖啡胶囊包括塑料杯子，填充有一剂咖啡粉并由密封在所述杯子上的圆形面板限定的盖子关闭。所述杯子具有扁平的环形凸边，所述盖子密封在其正面上。
使用时，将咖啡胶囊嵌入到咖啡机的特定隔间中，咖啡机配备有用于给胶囊穿孔的刀具和配置为施压并密封胶囊的环形凸边的罩子(或盖子)，从而根据该类机器行业中已知方法调制咖啡。
在一些方案中，所述刀具在盖子上截取胶囊，通过所述盖子引进蒸汽或热水。专利文件US2010/288131提供了这种类型胶囊的示例。相反，其他方案提供的是刀片在杯子的底部截取胶囊。专利文件WO2013/136209提供了这种类型胶囊的示例。
应该注意到，本发明尤其涉及设计为在杯子底部开口的杯子和胶囊。也就是说，本发明尤其涉及设计为在刀具通过杯子底部给胶囊穿孔的咖啡机中使用的杯子和胶囊。
在这些咖啡机中，在注入期间抵靠压力罩子元件的上缘按压环形凸边的背面，以这样一种方式，于刀具给杯子穿孔的杯子的底部末端，在环形凸边的背面上产生杯子和罩子之间的液体紧封。
针对于此，胶囊的必需事物之一是在咖啡制造机的胶囊使用期间产生杯子和罩子之间的最佳液体紧封。
以下三个因素的变化负面地影响对良好密封的获取：压力罩子的形状(咖啡制造机的制成部分)、胶囊的形状，以及中心，也就是说，咖啡机中胶囊和压力罩子的相对位置。
也应该注意到，咖啡机的操作(罩子温度的改变)会导致压力罩子形状和大小的其他变化。
进一步地，设计为底部穿孔的胶囊技术需要胶囊底部相对刚硬从而推动刀具的切削作用。这一般通过增加胶囊底部的厚度获得，然而，由于使用大量材料，导致了更高重量和更高生产成本的问题。
另一需要是保留咖啡的香气。在这点上，应该注意到，市场上现有的一些胶囊具有外包装(袋子)，所述外包装由对香气不可渗透的材料制成，在使用时必须人工撕开。然而，这种方案是不利的，因为其包括额外的费用，实际上，到了调制饮料的时刻，其在咖啡香气保留上不是完全有效的。
现有技术的杯子不符合上述需求，因为它们不允许塑料咖啡胶囊的这样的生产，即需保证在咖啡机上使用的高效性和可靠性，所述咖啡机给胶囊底部穿孔并由杯子自身的环形凸边的背部紧紧地握住杯子。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于咖啡胶囊的杯子，其克服了上述现有技术的缺点并符合上述需求。
更具体地，本发明的目的是提供一种用于咖啡胶囊的杯子，其在使用时能够与罩子产生最佳液体紧封。更具体地，目的是产生保持有效耐用的液体紧封，即使胶囊和咖啡机变化，以及即使压力罩的形状和大小变化、胶囊形状变化还有压力罩和胶囊相对彼此的中心变化。
本发明的另一目的是提供一种重量轻并且制造廉价的用于咖啡胶囊的杯子。
本发明的进一步目的是提供一种用于咖啡胶囊的杯子，其能够保持其包括的咖啡的高度香气。根据本发明的杯子完全实现这些目的，其特征在于所附权利要求的一个或多个。
根据所附权利要求的一个或多个，本发明也具有目的为包括所述杯子的咖啡胶囊和制作所述杯子的方法和机器。
根据所附权利要求的一个或多个，本发明的另一目的是使用本发明的胶囊制造咖啡的方法。
本发明尤其涉及用于咖啡胶囊的杯子，其中，胶囊咖啡倾向于在配备有压力罩子元件(铃状)的咖啡机上使用，所述压力罩子元件具有末端边缘，以在胶囊上提供封口。
所述杯子包括在底缘和上缘之间延伸的容纳(外壳)主体和位于容纳主体上缘的环形凸边。
环形凸边围绕轴线延伸。所述轴线为胶囊的圆柱对称轴线。
环形凸边具有面对容纳主体的背面和适配为容纳杯子密封盖的正面，以形成所述胶囊。
容纳主体和环形凸边由多层结构限定(也就是形成)。该多层结构具有由塑料制成的内层，限定环形凸边的正面和容纳主体的内表面。该多层结构也具有由柔软塑料制成的外层；所述外层限定环形凸边的背面和容纳主体的外表面。此外，多层结构具有布置在内层和外层之间的由对氧气和香气不可渗透的材料制成的中间层。
环形凸边背面上具有环形脊和环形凹槽，围绕所述轴线延伸(也就是它们围绕所述轴线，也就是它们位于所述轴线周围)。当将胶囊嵌入到咖啡机中并且启动压力罩子元件时，将环形突起和环形凹槽有效操作性地联接到压力罩子元件的末端边缘。因此，将环形脊和环形凹槽配置为(也就是适配为)与咖啡机的压力罩子元件的末端边缘配合，以在压力元件和胶囊之间提供封口。
胶囊外层(限定环形突起和环形凹槽)是柔软的事实使得杯子在咖啡机的饮料生产期间，在与压力元件获得这一封口上特别有效。
因此，环形突起和环形凹槽配置为能够连同咖啡机的压力罩子元件的末端边缘一起作用；也就是说，将环形突起和环形凹槽配置为连同咖啡机的压力罩子元件的末端边缘一起操作性地有效起作用。
附图说明
在所附权利要求中清楚地描述了参考以上目的的本发明的技术特征，并且从参考以下附图的具体实施方式中，其优点更加显而易见，附图描述了优选非限制性的本发明示例实施例，其中
-图1示出了根据本发明的杯子；
-图1A示出了压力罩子的细节，设计为使用时与图1的杯子相互作用；
-图2示出了图1的杯子的细节；
-图3示出了根据本发明的杯子；
-图4示出了图2的细节，示出了参数；
-图5示出了图1的杯子的一部分的横截面；
-图6示意性地示出了用于制造根据本发明的杯子的机器；
-图7示出了图6中细节A的放大图；
-图8示出了相互堆叠的多个图1的杯子；
-图9示出了图8的多个杯子的横断面视图。
具体实施方式
参考附图，数字1表示根据本发明的用于咖啡胶囊的杯子整体。
杯子1基本上由两部分制成：容纳主体2和环形凸边3，容纳主体2在内部限定上方开口的空间“V”，用于容纳一剂30咖啡粉并在底部2a和上缘2b之间延伸，环形凸边3位于容纳主体2的上缘2b。
环形凸边3围绕轴线“X”延伸，优选地，轴线“X”构成容纳主体2的轴向对称轴线，并更加优选地，轴线“X”构成整个杯子1的轴向对称轴线。
环形凸边3主要位于平面中，垂直于轴线“X”。
环形凸边3具有背(或下)面3a和前(或上)面3b，背(或下)面3a指向容纳主体2，前(或上)面3b适配为容纳施加于其上的密封盖子/盘子40从而密封地隔离空间“V”内的一剂30咖啡以获得图3所示的胶囊50。有利地，环形凸边3在其背面3a上具有围绕轴线“X”延伸的环形凹槽4。凹槽4配置为连同注入机的压力罩子元件100的末端边缘101一起作用，以在杯子1中包含的咖啡注入期间产生气密(hermetic)封口。
因此，沿着以轴线“X”为中心的环状线延伸的凹槽4是轴对称的。
凹槽4横截面上(也就是说，垂直于凹槽4顺着延伸的线)具有至少部分被环形弧线限定的外形。如图所示，凹槽4具有处于0.15mm和0.45mm之间的宽度“L1”(也就是径向延伸)，优选地，大约0.25mm，其相对轴线“X”在直径上测量。
凹槽4具有处于0.15mm和0.40mm之间的深度“H1”，优选地，大约0.24mm。
进一步地，环形凹槽4位于与环形接合区域5隔开的位置(也就是连接过渡区域)，环形接合区域5使容纳主体2的上缘2b和环形凸边3相互接合。优选地，环形凹槽4具有以处于0.2和0.4mm之间的距离“M”与环形接合区域5隔开的内部紧固边缘4a，优选地，大约0.33mm。
因此，优选地，在杯子1的主体2附近的凸边的背面3a限定边界51，也就是置于主体2(也就是容纳主体2的上缘2b)和凹槽4(也就是凹槽4的紧固边缘4a)之间的环形区域。优选地，边界51是平坦的，也就是没有突起或凹槽，并且大体上垂直于轴线X，也就是说其径向延伸。边界51的宽度标记为M。
所述凹槽具有三部分：内壁4c(接近杯子1的主体2)、外壁4d(远离杯子1的主体2)和置于内壁4c和外壁4d之间的底壁4e。
优选地，环形凸边3在其背面3a上也具有环形脊或齿6。优选地，脊6邻近凹槽4。优选地，脊6在凹槽4的外侧。环形脊6远离环形凸边3的背面3a延伸(轴向地)(也就是说，其从环形凸边3的背面3a凸出)。优选地，环形脊6具有与凹槽4的出口边缘4b相一致的紧固边缘6a。
优选地，环形脊6具有三部分：内壁6b(接近杯子1的主体2)、外壁6c(远离杯子1的主体2)和置于内壁6b和外壁6c之间的顶壁6d。
环形脊6具有处于1.0mm和1.4mm之间的宽度“L2”(也就是径向延伸)，优选地，大约1.17mm，其相对轴线“X”在直径上测量，以及具有处于0.25mm和0.70mm之间的深度“H2”，优选地，大约0.34mm。
也就是说，脊6的顶壁6d(与外壁6c一起)具有等于“L2”的宽度。
优选地，环形凸边3的背面3a在通过轴线的平面的横截面中具有一轮廓，所述轮廓具有笔直过渡延伸“T”，该延伸“T”将环形凹槽4和环形脊6相互接合并朝向轴线“X”。优选地，笔直延伸“T”与轴线“X”平行。然而，其也可以相对轴线X倾斜，例如以六十进制度的区间[0；20]的倾斜角度，该角度伴随着轴线X的方向朝着杯子主体2的上缘2b，也就是朝着胶囊的盖子40)形成。
笔直延伸“T”可以被具有垂直切线(也就是说，平行于轴线“X”)的凹形变化(弯曲)代替。优选地，笔直延伸“T”由凹槽4的外壁4d和脊6的内壁6b形成，相对彼此依次排列并平行于轴线“X”对齐。
凹槽4和脊6围绕杯子的轴线“X”延伸。优选地，由凹槽4的外壁4d和脊6的内壁6b形成的笔直延伸“T”具有处于30.34mm和30.74mm之间的直径“D”，更优选地，大约30.54mm。
优选地，凹槽4的内壁4c和底壁4e限定弧形轮廓，更优选地，圆弧。优选地，凹槽4的外壁4d是笔直的并平行于轴线“X”。优选地，脊6的宽度“L2”大于凹槽4的宽度“L1”。优选地，脊6的宽度“L2”大于边界51的宽度“M”。优选地，脊6的宽度“L2”基本上等于(或大于)凹槽4的宽度“L1”和边界51的宽度“M”的总和。
优选地，宽度L2和量(M+L1)之间的比率在区间[2，3.5]。
优选地，脊6的顶壁6d是平坦的或基本上平坦的。优选地，将壁6c(脊6的外壁)倾斜以形成斜边，将脊6接合到脊6自身外侧上的凸边3的背面3a的一部分。
优选地，相对轴线X将壁6c以六十进制度的0和45之间的角度倾斜。
至于凸边3的背面3a的外形，应该注意的是，存在用于胶囊密封的重要方面。
例如，凸边3的背面3a依次限定从杯子1的主体2开始的边界51、凹槽4和脊6的事实保证了对所有胶囊，以及对杯子1和压力罩子100之间的所有接口点的有效密封。
针对于此，应该注意的是，杯子(在凸边3上)和/或压力罩子的轮廓可能不是完全环形的。
除了咖啡制造机中的杯子1和压力罩子100之间的可能的偏心误差，这意味着取决于压力罩子100自身的环境和区域(在压力罩子100的轮廓延伸的360度内)，压力罩子100可能接触到凸边的背面3a的不同区域。
无论何种情况，这些区域将在边界51和脊6之间(包括边界51和脊6)。这保证压力罩子100和凸边3的背面3a之间的一直的良好密封。
优选地，容纳主体2在外部上限定其顶部的接近上缘2b的台阶7和/或位于容纳主体2的较低部分的倒角8。
台阶7限定外肩7a，外肩7a设计为允许杯子1能够驻留在其下面的相同杯子的环形凸边3上。
另一方面，优选地，倒角8具有圆形并限定底部2a方向上的容纳主体2直径的局部减薄，给容纳主体2一个朝着底部2a逐渐缩小的外形。
容纳主体2和环形凸边3一体成型。容纳主体2和环形凸边3具有多层结构，包括：
-由塑料制成的内层“S1”，限定环形凸边3的正面3b和容纳主体2的内表面；
-由柔软塑料制成的外层(S2)，优选地，其硬度低于内层“S1”。
-内层“S1”和外层“S2”之间的由对氧气和香气不可渗透的材料制成的中间层“S3”。
内层“S1”由能够当底部2a自身受到特定刀具(未示出)的切削作用时授予容纳主体2的底部2a以良好刚度的材料制成。优选地，该材料为聚丙烯。
外层“S2”由可足够变形为允许其粘着压力罩子元件100的相应上缘101的材料制成。优选地，该材料具有低于制成内层“S1”的材料的硬度。优选地，外层“S2”由PE制成。或者，外层“S2”可以由PP或其他材料制成。
应该注意到，杯子的外层“S2”(也就是杯子的凸边3的外层“S2”)由柔软可变形材料制成。该材料能够忍受至少部分塑性变形。优选地，制成外层“S2”的材料也能够忍受至少部分塑性变形。针对于此，应该注意到，优选地，层S2的弹性模量低于1400MPa。也就是说，层S2的弹性模量在区间[0，1400]内。
优选地，中间层由EVOH制成。
因此，杯子1从多层薄板“F”或包括上述三层“S1”、“S2”、“S3”并依次由挤压工艺的方法获得的一块薄板中经热成型过程制成。因此，该过程允许获得指向空间“V”的部分更加刚硬而形成环形凹槽4和脊6的相对侧则更加柔软的杯子。
优选地，为了增加容纳主体2的底部2a的刚度，后者可以具有远离轴线“X”径向布置的加强筋9。
制造上述杯子1的方法的一优选实施例包括准备多层薄板“F”或一块薄板(优选地挤压所得的)的步骤，和使薄板“F”受到热成型作用从而给薄板“F”以包括容纳主体2的三维形状的后续步骤，所述一块薄板具有一对由不同硬度塑料制成的末端层“S1”、“S2”，以及位于末端层“S1”、“S2”之间并由对氧气和香气不可渗透的材料制成的中间层“S3”。
应该注意到，也存在选定层S1、S2和S3的厚度的步骤，以达到成形过程要求和保持胶囊中包含的制品质量之间的折中，例如通过选择三层厚度的不同值。
通过成型模200的方法实现热成型，成型模200具有环形突起201并连同上冲头“P”一起作用，环形突起201具有匹配凹槽4的形状，从而将凹槽4的形状印在薄板“F”上，上冲头“P”设计为抵靠下面的成型模200按压薄板“F”并给薄板“F”以限定杯子1的三维形状。成型模200也具有环形凹槽202，环形凹槽202邻近环形突起201并具有匹配环形脊6的形状以将环形脊6的形状印在薄板“F”上。
在热成型期间，将成型模200放置为接触由硬度较小的塑料制成的外层“S2”。
制造上述杯子1的机器的一优选实施例包括用于馈给多层薄板“F”或一块薄板的装置(因为它们为已知类型，所以未示出)和配置为给薄板“F”以包括容纳主体2的三维形状的热成型设备，所述热成型设备包括刚刚所述类型的成型模200。
如上所述，使用根据本发明的杯子1的优点，在使用与杯子1一起制成的胶囊50制作咖啡的过程特别显而易见。
更具体地，根据该过程，将杯子1嵌入具有中空压力罩子元件100的咖啡机，中空压力罩子元件100适配为容纳杯子1的底部2a并具有上述末端边缘101，末端边缘101适配为连同环形凸边3的背面3a一起作用。
更具体地，如图1和2所示，末端边缘101具有设计为嵌入到杯子1的环形凹槽4中的环形突起102和设计为容纳杯子1的环形脊6的环形凹槽103。
因此，环形突起102和环形凹槽103相对彼此依次布置，环形凹槽103在环形突起102的外侧。
压力罩子元件100的末端边缘101设计为以这样的方式抵靠杯子的环形凸边3的背面3a按压，以产生由更柔软的材料制成的杯子1外层“S2”的至少部分塑性变形。优选地，该变形也部分地为弹性。
优选地，压力罩子元件100的末端边缘101和具有凹槽4和环形脊6的杯子1的环形凸边3的背面3a的部分成形为紧密配合，伴随着过盈配合，也就是说，至少在凹槽4的侧壁上产生外层“S2”的变形。优选地，该变形出现在上述笔直延伸“T”上，如图2所示，图中示出了环形凸边4和压力罩子元件100的末端边缘的未变形轮廓，以及在两部分一起被按压后的变形配置。这可以通过使环形凹槽4的宽度相对环形突起102尺寸偏小和/或使环形脊6的宽度相对环形凹槽103尺寸偏大获得。
也应该注意到，过盈和随之发生的变形发生在齿6的顶(平坦的)部或齿的外壁(以处于0°和45°之间的角度倾斜)也是可能的(由于压力罩子和杯子的形状和尺寸可变性)。
在压力罩子元件100的运动期间(在启动气密封口之前)，合适的刀具(图中未示出)切割杯子1的底部2，从而利用高温的水或蒸汽喷洒一剂咖啡30并由此开始咖啡调制过程。
本发明实现预设目的，克服现有技术的缺点。
实际上，具有环形凸边的背面几何结构、具有环形凹槽和脊的多层结构的组合(更具体地，三层结构)允许在使用期间尤其在压力罩子元件施加压缩作用期间大幅度提高胶囊和压力罩子元件之间的气密密封。
外层的更大柔软度提供了密封有效性方面的优点，因此，外层在接触压力罩子元件的合适成形的末端边缘时更容易变形。
同时，内层的更大刚度允许增加杯子强度(进一步地，由杯子底部的加强筋增强)，允许节省材料。
此外，从多层材料的薄板开始的热成型过程的方法容易使多层结构变形，因此简化杯子的生产过程。
另外，配置为防止气体尤其是氧气和香气通过的中间层的出现(例如，能够对氧气和香气产生屏障的EVOH或其他材料)允许咖啡香气保持在胶囊内部而不必进一步在任何外部包装纸中包装胶囊。
香气不可渗透层对氧气也是不可渗透的。因此，限制了胶囊内部氧气的出现并因此限制了胶囊内部的咖啡的氧化作用。
香气不可渗透层以两种方式作用。因此，其也防止外部香气从外部渗透到胶囊内。进一步地，内层S1的材料和/或制成外层S2的材料是对湿气不可渗透的材料(例如，PP，或者PE)，在耐贮性、产品质量和精确粉末密度的保持方面具有明显优点。
凸边的背面3a的形状允许通过在接触区域中产生凸边的背面3a的外层的变形和凸边的背面3a自身和压力罩子100之间的压缩来进一步改善气密密封。更具体地，凸边的背面3a的形状保证沿着整个胶囊轮廓的最佳密封，即使压力罩子100没有完全环形轮廓和/或不是完全相对胶囊的轴线定心。
台阶和倒角的出现也允许提高胶囊的可用性。
位于杯子1的上半部、优选地位于环形凸边3a附近的台阶7使得堆叠相同杯子更容易，在可运性和贮存方面具有明显优点。
另一方面，倒角8位于杯子1的下半部并给杯子以细长的锥形配置，使得在使用后从压力罩子元件中抽出杯子更加容易。
倒角8的另一功能是在压力罩子运动期间防止压力罩子100和胶囊50的底部和/或侧面的撞击。这有利地避免了在给胶囊穿孔和在压力罩子和胶囊之间产生封口之前的胶囊变形的风险。
在另一实施例中，本发明提供用于胶囊50的杯子1(针对咖啡或其他注入物)，包括在底部2a和上缘2b之间延伸的容纳主体2，并包括在上缘2b上的围绕轴线X延伸的环形凸边3。
环形凸边3具有朝向容纳主体2的背面3a，以及具有适配为容纳用于关闭杯子以形成胶囊的盖子40的正面3b。
容纳主体2和环形凸边3可以由任何材料制成。例如，它们可以由铝制成，或者他们可以由上述多层机构限定。
也应该注意到，杯子1可以用于制造填充咖啡以外制品的胶囊，用于制造热的或冷的饮料或者其他类的注入物(例如，使用茶粉、大麦或其他注入制品)，但总是在压力罩子元件100和杯子1的凸边3之间产生液体紧封。
无论何种情况，环形凸边3在其背面3a上具有柔软可变形部分。该部分由至少部分塑性可变形的材料制成。优选地，该材料也是至少部分弹性可变形的，优选地，具有低于1400MPa的弹性模量。在该实施例中，环形凸边3在其背面3a上具有围绕轴线X延伸的环形凹槽4。凹槽4配置为连同咖啡机的压力罩子元件100的末端边缘101一起作用。
环形凸边3在其背面3a上具有环形脊6。优选地，脊6邻近凹槽4。脊6在同一凹槽4的外侧。脊6远离环形凸边3的背面3a延伸。
优选地，环形凸边3的背面3a在通过轴线的平面的横截面中具有一轮廓，所述轮廓具有笔直过渡延伸“T”(大体上平行于轴线X)，由环形凹槽4和环形脊6的相应壁限定并指向轴线X。
优选地，环形脊6具有大于凹槽4径向延伸的径向延伸。
优选地，环形凸边3的背面3a具有径向延伸并置于容纳主体2的上缘2b和凹槽4之间的环形区域51。
优选地，环形区域51的径向延伸M、凹槽4的径向延伸L1和环形脊6的径向延伸L2满足以下关系：
L2＝k(M+L1)
其中k为区间[2；3.5]的数字。
优选地，环形脊6具有外壁6c，外壁6c远离杯子1的主体2并倾斜以形成斜边，将脊6接合到脊6自身外侧上的凸边3的背面3a的一部分。优选地，相对轴线X的外壁6c的倾斜形成六十进制度的0和45之间的角度。
应该注意的是，环形区域51、凹槽4和环形脊6由上述柔软可变形材料制成。也就是说，它们在环形凸边3的背面3a上形成由上述柔软可变形材料制成的区域。
因此，当在咖啡机中调制咖啡时，压力罩子元件100抵靠环形凸边3的背面3a的运动在环形凸边3的以下部分的一个或多个中(或至少它们中的部分)导致环形凸边3的外层S2的变形：环形凹槽4；环形脊6；凹槽4和环形脊6之间的笔直延伸T；径向延伸并置于容纳主体2的上缘2b和凹槽4之间的环形区域51。在所有这些情况下(也就是对刚刚提及的环形凸边3的所有区域)，凸边3和压力罩子100之间的密封是有效的，因为其涉及环形凸边3的(外层S2的)可变形材料克服压力罩子100的至少部分塑性变形。实际上，使用时，压力罩子100的末端或者以以下方式之一接触到环形凸边3的背面3a：
i)压力罩子100的末端与环形凸边3的上述部分之一(边界51、凹槽4或脊6)相互作用，导致至少那部分的变形；
i)压力罩子100的末端与环形凸边3的上述部分的两邻近部分(边界51、凹槽4或脊6)相互作用，导致两部分的(至少部分的)变形。无论何种情况，由于根据本发明的凸边3的面3a的形状，保证了密封。
这具有保证有效密封的优点，即使压力罩子100或凸边3的外形不是规则的或完全环形的(该不规则性可归因于，例如，压力罩子的磨损)，或者即使压力罩子和胶囊不是良好定心的，以及允许压力罩子100和凸边3之间的相互作用同时发生在环形凸边3的不同区域(也就是远离胶囊轴线X的不同径向距离的环形凸边3的区域)。

Claims (19)

1.一种用于咖啡胶囊(50)的杯子(1)，包括在底部(2a)和上缘(2b)之间延伸的容纳主体(2)，进一步地，包括上缘(2b)上的环形凸边(3)，环形凸边(3)围绕轴线(X)延伸并具有背面(3a)和正面(3b)，背面(3a)指向容纳主体(2)，正面(3b)适配为容纳杯子密封盖子(40)以形成所述胶囊，
其中容纳主体(2)和环形凸边(3)由多层结构限定，所述多层结构具有内层(S1)、外层(S2)和中间层(S3)，内层(S1)由塑料制成并限定环形凸边(3)的正面(3b)和容纳主体(2)的内表面，外层(S2)由柔软塑料制成，中间层(S3)位于内层(S1)和外层(S2)之间并由对氧气和香气不可渗透的材料制成，其中，环形凸边(3)在其背面(3a)上具有环形脊(6)和环形凹槽(4)，环形脊(6)和环形凹槽(4)围绕轴线(X)延伸并配置为能够连同咖啡机的压力罩子元件(100)的末端边缘(101)一起作用。
2.根据权利要求1所述的杯子，其中，内层(S2)由比外层(S2)更加刚硬的材料制成。
3.根据上述权利要求的任一项所述的杯子，其中，环形脊(6)在凹槽自身的外侧上邻近凹槽(4)并远离环形凸边(3)的背面(3a)延伸。
4.根据上述权利要求的任一项所述的杯子，其中，环形凸边(3)的背面(3a)在通过轴线(X)的平面的横截面中具有一轮廓，所述轮廓具有大体上平行于轴线(X)的笔直延伸(T)，由环形凹槽(4)和环形脊(6)的相应壁限定并指向轴线(X)。
5.根据上述权利要求的任一项所述的杯子，其中，环形脊(6)具有大于凹槽(4)径向延伸的径向延伸。
6.根据上述权利要求的任一项所述的杯子，其中，环形凸边(3)的背面(3a)具有径向延伸并置于容纳主体(2)的上缘(2b)和凹槽(4)之间的环形区域(51)，其中，环形区域(51)的径向延伸(M)、凹槽(4)的径向延伸(L1)和环形脊(6)的径向延伸(L2)满足以下方程：
L2＝k(M+L1)
其中k为区间[2；3.5]内的数字。
7.根据上述权利要求的任一项所述的杯子，其中，环形脊(6)具有外壁(6c)，外壁(6c)远离杯子(1)的主体(2)并经倾斜以形成将脊(6)接合到脊(6)自身外侧上的环形凸边(3)的背面(3a)的一部分的斜边，其中，壁(6c)相对轴线(X)以六十进制度的0°和45°之间的角度倾斜。
8.根据上述权利要求的任一项所述的杯子，其中，容纳主体(2)的上缘(2b)和环形凸边(3)限定环形接合区域(5)，其中，凹槽(4)位于与环形接合区域(5)隔开的位置。
9.根据上述权利要求的任一项所述的杯子，其中，容纳主体(2)在接近上缘(2a)的其一部分中具有台阶(7)，台阶(7)限定适配为形成支撑壁的外肩(7a)，所述支撑壁能够在与位于其下面的其他相同杯子的堆叠结构中驻留在杯子(1)的环形凸边(3)上。
10.根据上述权利要求的任一项所述的杯子，其中，容纳主体(2)在其底面部分中具有形状优选地为圆形的倒角(8)，在底部(2a)的方向上限定容纳主体(2)直径的局部减薄。
11.根据上述权利要求的任一项所述的杯子，其中，内层(S1)由PP或PS制成，外层(S2)由PE或PP制成，中间层(S3)由EVOH或能够对氧气和香气形成屏障的其他材料制成。
12.一种咖啡胶囊(50)，包括根据上述权利要求的任一项所述的杯子(1)、放置在容纳主体(2)中的一剂(30)咖啡粉和放置在杯子(1)的环形凸边(3)上以牢牢密封容纳主体(2)的盖子(40)。
13.一种制造根据权利要求1到11中任一项所述的杯子(1)的方法，包括以下步骤：
-准备挤压的多层薄板(F)，多层薄板(F)具有由塑料制成的内层(S1)和外层(S2)以及位于内层和外层(S1、S2)之间的中间层(S3)，外层(S2)是柔软的，中间层(S3)由对氧气和/或香气不可渗透的材料制成；
-将多层薄板(F)热成型以给多层薄板(F)以限定容纳主体(2)的三维形状；
其中，热成型步骤通过成型模(200)进行，成型模(200)放置为接触由塑料材料制成的外层(S2)，成型模(200)具有环形突起(201)，环形突起(201)成形为匹配凹槽(4)的形状以将凹槽(4)的形状印在薄板(F)上。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，内层(S1)比外层(S2)更硬。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，成型模(200)具有在环形突起(201)旁边的环形凹槽(202)以将环形脊(6)的形状印在薄板(F)上。
16.一种制造根据权利要求1到11中任一项所述的杯子的机器，包括：
-进给多层薄板(F)的装置；
-配置为给薄板(F)以包括容纳主体(2)的三维形状的热成型设备(200、P)；
其中，热成型设备(200、P)包括具有环形突起(201)的成型模(200)，环形突起(201)成形为匹配凹槽(4)的形状以将所述杯子环形凸边(3)的背面(3a)上的凹槽(4)的形状印在薄板(F)上。
17.根据权利要求16所述的机器，其中，成型模(200)具有环形凹槽(202)，环形凹槽(202)成形为匹配环形脊(6)的形状以将所述杯子环形凸边(3)的背面(3a)上的环形脊(6)的形状印在薄板(F)上，环形凹槽(202)邻近环形突起(201)并在环形突起(201)的外侧。
18.一种制作咖啡的方法，包括以下步骤：
-准备根据权利要求12所述的胶囊(50)；
-将胶囊(50)嵌入配备有压力罩子元件(100)的咖啡机外壳中，压力罩子元件(100)具有环形的末端边缘(101)并设置有环形突起(102)；
-以这样的方式抵靠胶囊(50)的杯子(1)的环形凸边(3)的背面(3a)移动压力罩子元件(100)，以使压力罩子元件(100)的环形突起(102)通过过盈啮合杯子(1)的环形凹槽(4)，从而使环形凹槽(4)处的外层(S2)变形；
-在底部(2)上给容纳主体(2)穿孔；
-通过胶囊(50)传送热蒸汽或热水以制作咖啡。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，抵靠环形凸边(3)的背面(3a)移动压力罩子元件(100)的步骤在环形凸边(3a)的以下部分的一个或多个中导致外层(S2)的变形：环形凹槽(4)；环形脊(6)；凹槽(4)和环形脊(6)之间的过渡的笔直延伸(T)；径向延伸并置于容纳主体(2)的上缘(2b)和凹槽(4)之间的环形区域(51)。
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