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1、(10)申请公布号 CN 104334062 A (43)申请公布日 2015.02.04 CN 104334062 A (21)申请号 201380018458.3 (22)申请日 2013.04.03 12405034.5 2012.04.05 EP A47J 31/36(2006.01) (71)申请人 流纳科技系统 LTS 有限公司 地址 瑞士瓦利塞伦 (72)发明人 L德博 (74)专利代理机构 北京泛华伟业知识产权代理 有限公司 11280 代理人 胡强 (54) 发明名称 制备冲泡产品的方法和制备系统 (57) 摘要 本发明涉及具有下述步骤的冲泡方法 ： 提供 具有胶囊壁的封闭的。
2、胶囊 (1)， 该胶囊壁具有萃 取侧覆盖面、 注入侧覆盖面和延伸在所述萃取侧 覆盖面和注入侧覆盖面之间的环绕的周面 ； 将胶 囊置入冲泡模块， 该冲泡模块具有将冲泡液引入 胶囊的注入器和排出冲泡产品的排出机构， 该注 入器具有至少一个注入侧穿孔件 (12)， 该排出机 构具有至少一个萃取侧穿孔件 ； 关闭冲泡模块的 冲泡室， 从而所述至少一个注入侧穿孔件沿切割 线刺透注入侧覆盖面 ； 在压力下把冲泡液引入注 入侧支承面和注入侧覆盖面之间区域， 从而流体 压力使萃取侧覆盖面移向胶囊内部， 而包覆的胶 囊密封 (43) 保持该环绕的周面， 然后冲泡液进入 胶囊内 ； 维持冲泡液压力至少直到冲泡产品。
3、从通 过所述至少一个萃取侧穿孔件刺入而在萃取侧覆 盖面形成的排出开口流出。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.09.30 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/CH2013/000057 2013.04.03 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/149354 DE 2013.10.10 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 10 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104334062 A CN 104334062 A 1/2。
4、 页 2 1. 一种冲泡方法， 其中由被引入胶囊 (1) 的冲泡液在萃取过程中生产冲泡产品， 该方 法包括以下步骤 ： - 提供具有胶囊壁合在胶囊内被该胶囊壁包围的萃取物质的封闭的胶囊 (1)， 该胶囊 壁具有萃取侧覆盖面 (1.1)、 注入侧覆盖面 (1.2) 和延伸于所述萃取侧覆盖面和注入侧覆 盖面之间的环绕的周面 (1.3) ； - 将该胶囊 (1) 置入用于制备冲泡产品的机器的冲泡模块， 该冲泡模块具有用于把冲 泡液引入胶囊的注入器 (4) 和用于排出冲泡产品的排出机构 (3)， 该注入器具有从注入侧 支承面突起的至少一个注入侧穿孔件 (12)， 该排出机构具有从萃取侧支承面突起的至少。
5、一 个萃取侧穿孔件 (11)， - 关闭冲泡模块的冲泡室， 直到该胶囊位于该冲泡室内， 该胶囊的环绕的周面在注入侧 被胶囊密封 (43) 包覆， 并且所述至少一个注入侧穿孔件 (12) 沿切割线刺透该注入侧覆盖 面 (1.2)， - 在压力下将冲泡液引入所述注入侧支承面和注入侧覆盖面 (1.2) 之间的区域， 从而 通过流体压力将该注入侧覆盖面压向胶囊内部并至少部分朝胶囊内部移动， 而包覆的胶囊 密封 (43) 保持该环绕的周面 (1.3)， 并且冲泡液经过该胶囊壁的被压入胶囊内部的至少一 个注入侧部分 (70) 到达胶囊内部， 以及 - 至少一直维持作用于冲泡液的压力， 直到冲泡产品从通过所。
6、述至少一个萃取侧穿孔 件刺入而在该萃取侧覆盖面形成的至少一个排出开口流出。 2. 根据权利要求 1 所述的方法， 其中， 如此确定该冲泡模块和该胶囊 (1) 的尺寸， 在引 入冲泡液之前两个覆盖面 (1.1,1.2) 不都紧贴在该支承面上。 3. 根据权利要求 2 所述的方法， 其中， 在引入冲泡液之后， 作用于冲泡液的压力被一直 维持， 直到通过在该胶囊 (1) 内形成的内部压力使该萃取侧覆盖面 (1.2) 向该萃取侧支承 面移动， 从而通过萃取侧穿孔件 (11) 在该胶囊内形成排出开口， 冲泡产品能通过该排出开 口从胶囊中排出。 4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法， 其中， 如此选择。
7、这个萃取侧穿孔件 (11) 或 这些萃取侧穿孔件， 每个穿孔件具有从该萃取侧支承面突起的、 非切割的萃取侧保持接片。 5. 根据权利要求 4 所述的方法， 其中， 如此确定该冲泡模块和该胶囊的尺寸并相互匹 配， 在引入冲泡液之前该萃取侧保持接片 (54) 基本上不伸入胶囊内部。 6. 根据前述权利要求中任一项所述的方法， 其中， 所述至少一个注入侧穿孔件 (12) 具 有比所述至少一个萃取侧穿孔件 (11) 更大的轴向尺寸。 7. 根据前述权利要求中任一项所述的方法， 其中， 设有多个注入侧穿孔件 (12) 和多个 萃取侧穿孔件 (11)， 其中与所述多个萃取侧穿孔件相比， 所述多个注入侧穿孔。
8、件具有更大 的距垂直于该支承面的轴线 (5) 的距离。 8. 根据前述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 由弹性体材料和 / 或橡胶弹 性材料制成的胶囊密封被用作包覆的胶囊密封 (43)。 9. 一种用于冲泡产品的制备系统， 具有 ： - 用于制备冲泡产品的机器， 该机器具有冲泡模块， 该冲泡模块具有用于把冲泡液引入 胶囊的注入器 (4) 和用于排出冲泡产品的排出机构 (3)， 该注入器具有从注入侧支承面突 起的至少一个注入侧穿孔件 (12)， 该排出机构具有从萃取侧支承面突起的至少一个萃取侧 权 利 要 求 书 CN 104334062 A 2 2/2 页 3 穿孔件 (11)， -。
9、 该注入器具有弹性的胶囊密封 (43)， 并且该冲泡模块在关闭状态下形成用于胶囊的 冲泡室， -该注入器具有独立于该注入侧穿孔件(12)的至少一个输送开口(66)， 该至少一个输 送开口用于把热冲泡液输送入该冲泡室， - 并且该机器还具有用于在压力下通过该至少一个输送开口 (66) 把热冲泡液输送到 冲泡室中的流体泵， 以及 - 具有胶囊壁和在胶囊内部被该胶囊壁包围的萃取物质的封闭的胶囊， 该胶囊壁具有 萃取侧覆盖面 (1.1)、 注入侧覆盖面 (1.2) 和在所述萃取侧覆盖面和注入侧覆盖面之间延 伸的环绕的周面 (1.3) ； - 该胶囊能被置入该冲泡模块中并且该冲泡室在胶囊通过在注入侧包覆。
10、该环绕的周面 (1.3) 的所述弹性的胶囊密封 (43) 被引导的同时能封闭， -该注入侧穿孔件(12)在冲泡室关闭状态下穿透该注入侧覆盖面(1.2)并伸入胶囊内 部， - 在该关闭状态下， 能通过该至少一个输送开口 (66) 将该冲泡液输送至在所述注入侧 支承面和注入侧覆盖面之间的区域， -并且该胶囊密封(43)具有至少一个环绕的密封特征(48)， 该密封特征径向向内伸入 如此远， 即在封闭冲泡室时该环绕的周面 (1.3) 局部变形并沿所述密封特征向内移动。 10. 根据权利要求 9 所述的制备系统， 其中， 如此确定该冲泡模块和该胶囊的尺寸并相 互匹配， 在引入冲泡液之前两个覆盖面 (1.。
11、1,1.2) 不都紧贴在该支承面上。 11.根据权利要求9或10所述的制备系统， 其特征在于， 该胶囊基本上呈具有倒圆角和 倒圆边的以及可选地具有环绕的焊道的长方体形状。 12.根据权利要求9至11中任一项所述的制备系统， 其特征在于， 该胶囊壁由带有氧阻 隔层的塑料材料如聚丙烯制成。 13. 根据权利要求 12 所述的制备系统， 其特征在于， 该胶囊用超声波切割焊接方法封 闭。 14.根据权利要求9至13中任一项所述的制备系统， 其特征在于， 每个萃取侧穿孔件和 例如还有每个注入侧穿孔件具有从萃取侧支承面或注入侧支承面突起的非切割的保持接 片， 该保持接片的轴向尺寸小于相应穿孔件的切割部分和。
12、 / 或穿孔部分的轴向尺寸。 15. 根据权利要求 9 至 14 中任一项所述的制备系统， 其特征在于， 所述胶囊密封 (43) 的至少一个环绕的密封特征是环绕的密封唇和 / 或环绕的密封凸缘， 其中所述至少一个密 封唇或至少一个密封凸缘以线状或条状的形式紧贴在该胶囊的面上并将该胶囊壁压向胶 囊内部。 权 利 要 求 书 CN 104334062 A 3 1/10 页 4 制备冲泡产品的方法和制备系统 技术领域 0001 本发明涉及由包含在胶囊中的萃取物质例如磨制的咖啡制备饮料或之类。 本发明 尤其涉及冲泡方法以及用于冲泡产品的制备系统。 背景技术 0002 已知用于由在定量包装中的萃取物质制。
13、备饮料的萃取设备是例如咖啡机或意式 浓缩咖啡机， 并且一如既往地越来越受欢迎。 在许多相应的系统中， 所述定量包装呈胶囊状 构成， 在所述胶囊中萃取物质是例如以不透气方式与外界隔绝的。 为了萃取， 所述胶囊在两 个相反侧被刺透。在第一侧引入冲泡液， 一般来说是热水。在第二侧从所述胶囊中排出冲 泡产品。根据将要制备的饮料和系统， 在所述胶囊内部还必须存在例如 5-20 巴 (bar) 的相 当高的压力。 0003 已知作为胶囊材料的是铝和塑料如聚丙烯。铝胶囊提供很好的萃取物质耐久性 ( 香味保护 )， 但在生产中很费能量。关于能耗和清除废料， 聚丙烯胶囊是有利的， 但对刺透 机构和香味保护提出了。
14、更高的要求。 0004 在市场上既能买到带有集成的过滤装置的胶囊， 也能买到只具有封装萃取物质的 壳的胶囊， 并且为此所述刺透机构须如此构成， 即， 萃取物质不会以不期望的方式与萃取产 品一起被排出所述胶囊。 0005 由 WO2010/118543 公开了一种咖啡定量胶囊， 其大致呈立方体形并且有别于已知 的杯形胶囊不具有在一个 ( 上侧的 ) 覆盖面的平面上的环绕卡圈。根据现有技术在胶囊系 统中需要这样的环绕卡圈， 首先以便在把胶囊插入咖啡机时引导该胶囊并在插入之后将所 述胶囊保持在中间位置。其次， 为了用平的盖子 ( 其也可构型为箔 ) 通过超声波焊接或热 封来封闭所述胶囊而需要这种卡圈。
15、。用超声波焊接封闭时需要所述卡圈， 以安置能量引导 器。 若通过热封来封闭所述胶囊， 那么所述卡圈是必需的， 以使所述盖子置于足够大的平面 上。 与此不同， 根据WO2010/118543使用了隆起形盖子并且用超声波切割焊接实现封闭。 因 此根据 WO2010/118543 的教导制造的胶囊不论其 (“立方体” ) 形状如何均具有代替卡圈的 在由覆盖面限定的多个平面之间环绕的焊道， 与已知的卡圈相比其延伸 / 侧向凸出显著减 小， 并且展现了与胶囊的实际形状如立方体形的略微偏差。 0006 此外， 由 WO2010/118544 公开了从定量胶囊中排出冲泡产品的装置以及将冲泡液 引入定量胶囊的。
16、装置。所述装置具有远离支承面突起的穿孔件。所述引入或排出过程经过 所述穿孔件而不是穿过所述穿孔件进行。 此外， 所述穿孔件配属有保持接片， 该保持接片具 有非切割边缘， 其通过使胶囊壁紧贴该边缘来防止胶囊壁紧贴在该保持接片附近的支承面 上。 0007 对于高品质的冲泡饮料来说， 在冲泡过程中萃取物质的紧实和不涡旋运动通常是 重要的。但经常有以下问题， 即， 由于生产技术原因和 / 或由于预定的胶囊尺寸和填充量， 不能无限压实胶囊中的萃取物质。 0008 在 WO2008/015642 中建议， 在胶囊中在填充时将萃取物质压缩至片状并随后在真 说 明 书 CN 104334062 A 4 2/1。
17、0 页 5 空条件下封闭胶囊， 从而在封闭后胶囊盖子被挤压到胶囊表面上并黏附在那里。这个解决 方案的缺点在于， 尽管存在充满胶囊内部的真空， 但萃取物质在输送过程中仍可能再次松 动， 并且所述片状在胶囊内部不具有稳定性。 0009 此外， 由 WO2010/118545 公开了一种系统， 在这里， 在冲泡过程期间该胶囊通过侧 向接合的压紧销被压缩。但这个本身作用良好的解决方案还有以下缺点， 它需要额外的机 械零件， 并且根据冲泡室构造的不同， 因几何形状缘故而很难安置由外部插入冲泡室的所 述销。 发明内容 0010 因此本发明的任务在于， 提供针对前述问题的解决方法。所述解决方法特别应当 使冲。
18、泡过程能在压缩条件下进行， 特别是在该胶囊不能被压实的萃取物质完全填充或出于 其它原因没被完全填充的情况下。 0011 该任务将通过如在权利要求书中限定的本发明完成。 0012 根据一个方面， 本发明涉及一种冲泡方法， 其中， 由被引入胶囊中的冲泡液 ( 特别 是热水 ) 在萃取过程中制造冲泡产品 ( 特别是热饮料 )， 该方法包括以下步骤 ： 0013 - 提供胶囊， 其呈具有胶囊壁和在胶囊内部被胶囊壁包围的萃取物质的封闭的胶 囊形式， 该胶囊壁具有萃取侧覆盖面、 注入侧覆盖面和延伸在所述萃取侧覆盖面和注入侧 覆盖面之间的环绕的周面 ； 0014 - 将该胶囊引进用于制备冲泡产品的机器的冲泡。
19、模块， 该冲泡模块包括用于把冲 泡液引入胶囊的注入器和用于排出冲泡产品的排出机构， 其中该注入器具有至少一个从注 入侧支承面突起的注入侧穿孔件， 并且该排出机构具有至少一个从萃取侧支承面突起的萃 取侧穿孔件， 0015 - 关闭冲泡模块的冲泡室， 直到该胶囊位于冲泡室内， 该胶囊的环绕的周面在注入 侧被胶囊密封包覆， 并且所述至少一个注入侧穿孔件沿 ( 如二维的 ) 切割线刺透该注入侧 覆盖面， 从而例如产生该注入侧覆盖面的至少一个注入侧凸片， 0016 - 在压力下将冲泡液引入胶囊的所述注入侧支承面和注入侧覆盖面之间区域， 从 而因流体压力该注入侧覆盖面被压向胶囊内部并至少部分地移向胶囊内部。
20、， 而包覆的胶囊 密封保持该环绕的周面， 并且冲泡液经过胶囊壁的被压入胶囊内部的至少一个注入侧部分 ( 在此情况下例如是凸片 ) 到达胶囊内部， 并且 0017 - 一直维持作用于冲泡液的压力， 至少直到冲泡产品从通过所述至少一个萃取侧 穿孔件刺入在萃取侧覆盖面中形成的排出开口流出。 0018 所述注入侧覆盖面在压力下的移动可以是例如注入侧覆盖面中心部的平行移动 或注入侧覆盖面向胶囊内部隆起。 此外， 具有隆起区域和保持平的、 平行移动的区域的混合 形状也是可能的。 0019 如果所述穿孔件既不只以细针方式点状穿孔， 又不只制造单一的笔直 ( 一维 ) 切 割线， 而是穿孔件在支承面上 ( 进。
21、而还在切割线上 ) 的投影横跨一个面且穿孔件具有弯曲 或成角度的形状或由多个例如互成角度的部分构成， 则产生二维切割线。特别是穿孔件可 具有例如从支承面大致垂直突伸的平面件且特别是板 ( 在此， 术语 “板” 不是对材料选择的 限制， 也包括相应成形的塑料平面件)， 其是弯曲的、 折弯的(例如倾斜的)或由多个互成角 说 明 书 CN 104334062 A 5 3/10 页 6 度的板件共同组成。 替代二维切割线可使用一维切割线， 其带有与其成角度的保持接片， 保 持接片产生由切割线切开的胶囊壁的鱼嘴形开口。 0020 因此， 本发明尤其基于这样的方案， 当胶囊由弹性机构也就是包覆的胶囊密封来。
22、 保持时， 使用冲泡液自身来压缩胶囊。该方案除尤其利用以下事实， 在胶囊具有塑料壁的 情况下， 胶囊塑性变形的可能性取决于温度， 并且冲泡液在冲泡过程中通常在灼热状态下 ( 至少 80 度或至少 90 度， 例如达到沸点 ( 在海平面为 100 度 ) 或达到 95 度 ) 被注入胶囊。 当胶囊外侧 ( 注入侧 ) 和胶囊内部之间的压力基本平衡时， 塑性变形后的胶囊也保持在压 缩状态下。因此所述方法与这样的胶囊相关联地尤其有利地作用， 胶囊壁具有只稍低于室 温或甚至高于室温的玻璃转变温度， 由此从室温至冲泡温度的步骤起决定作用并极大影响 到塑性变形性。尤其胶囊的玻璃转变温度在 -50 度和 5。
23、0 度之间， 特别是在 -30 度和 20 度 之间， 尤其在 -20 度和 5 度之间 ( 所有温度数据以摄氏度为单位 )。 0021 塑料胶囊壁的壁厚例如可在0.2毫米和0.4毫米之间， 特别是在0.25毫米和0.35 毫米之间， 这允许使用深拉的胶囊壁。 例如聚丙烯可以考虑作为材料， 但还可以考虑尤其但 不局限于具有在上述指定范围内的玻璃转变温度的其它塑料。 0022 但不排除用于其它材料， 还有非塑料。 0023 穿孔件一般没有基本轴向穿过穿孔件延伸的输送通道 ( 在这里轴向表示垂直于 支承面的方向 )。穿孔件只用于胶囊穿孔。流体注入胶囊中和从胶囊中排出经过穿孔件来 进行， 这正如之后。
24、将更进一步解释的那样。因此， 穿孔件自身可以是相对简单的、 未开槽的 和紧凑的、 无开口的元件， 并且例如呈板状构成 ( 金属的或塑料的 )。 0024 特别有利的是， 至少该萃取侧穿孔件和例如还有注入侧穿孔件分别具有非切割的 保持接片， 保持接片的轴向尺寸小于相应穿孔件的切割部分和 / 或穿孔部分的轴向尺寸。 因此， 在穿孔时该切割部分先形成二维切割线 ( 即不只是一条线 )， 但该切割线通过所述切 割部分 ( 例如呈板状的元件 ) 又同时被封闭。在穿孔件进一步伸入胶囊内时， 例如由相应 的保持接片抬起金属凸片， 从而形成用于流体的开口。 0025 可如此确定所述冲泡模块和胶囊的尺寸， 胶囊。
25、的注入侧覆盖面和萃取侧覆盖面之 间的距离大致等于或小于在冲泡室封闭时的注入侧支承面和萃取侧支承面之间距离， 从而 在引入冲泡液之前两个覆盖面不都紧贴该支承面， 这例如尤其因为弹性胶囊因塑料材料阻 止穿孔件切割的阻力而在穿孔件抵接下发生变形。 此外， 即使在封闭的冲泡室中， 在注入侧 和 / 或萃取侧上也保持在相应的支承面和胶囊的对应覆盖面之间的间隙。于是， 所述穿孔 件也不完全伸入胶囊中直至抵接。 0026 特别是可这样进行所述刺透， 覆盖面的注入侧凸片可 ( 例如， 如有， 通过相应保持 接片和 / 或通过从外部作用的冲泡液压力 ) 被挤压到胶囊内， 而胶囊至少不以其萃取侧覆 盖面完全紧贴该。
26、萃取侧接触面， 就是说， 该萃取侧覆盖面与萃取侧接触面间隔开 ； 该间距相 当于例如萃取侧穿孔件高度的 30和 100之间。 0027 于是， 可如此执行该方法， 通过引入冲泡液在胶囊内部形成压力， 直到由于在胶囊 内形成的内压使萃取侧覆盖面移向萃取侧支承面， 其中通过萃取侧穿孔件在胶囊内制造排 出开口或扩大所述排出开口， 冲泡产品可通过该排出开口从胶囊被排出。 0028 但在本发明方法的这一变型中， 可选地还可在封闭冲泡室步骤中就已在萃取侧进 行刺透。尤其该萃取侧穿孔件可伸入胶囊如此深， 即， 形成缝状刺透开口， 但该刺透开口通 说 明 书 CN 104334062 A 6 4/10 页 7。
27、 过穿孔件自身被封闭， 从而冲泡产品很难经该刺透开口被排出。 在形成内压后， 萃取侧覆盖 面例如压向穿孔件这么远， 即， 穿孔件的保持接片分别将萃取侧覆盖面的萃取侧凸片挤压 到胶囊中， 从而形成该排出开口。 0029 因此， 根据该实施例的方法增大了在胶囊内部形成高内压的可能性。这导致在压 实咖啡粉中的预冲泡过程。例如从带有研磨机构的全自动咖啡机中已知预冲泡过程， 并且 存在专用于预冲泡过程的程序， 这是通过首先用机械手段压缩磨碎咖啡， 接着引入冲泡液 直到压缩咖啡粉被浸湿， 接着停止输送冲泡液一段时间 ( 小于一秒至几秒 )， 然后才启动真 正的冲泡过程。 同时在本发明的做法中没有排除通过合。
28、适的控制有针对性地中断冲泡液输 送， 由于本发明的措施， 这对预冲泡过程而言完全是不必要的。 0030 ( 注入侧 ) 胶囊密封一般由柔性的、 可弹性变形的、 特别是橡胶弹性材料和 / 或弹 性体材料制成。例如胶囊密封可沿环绕的周面包覆胶囊， 因此由于其弹性而被这样挤压向 胶囊壁， 即该胶囊由该胶囊密封保持。 0031 尤其优选如此确定胶囊密封的尺寸并与该胶囊相匹配， 环绕的密封特征 ( 特别是 密封唇或密封凸缘 ) 径向向内伸入这么远， 即在冲泡室关闭状态下， 环绕的周面局部变形 且沿密封特征朝内移动。 就是说由于该密封的弹性而不仅发生朝向壁的挤压(施加力)， 而 且该密封特征向内伸入这么远。
29、， 即胶囊也发生变形在胶囊壁上至少暂时以凹陷方式形 成对应于密封特征的结构例如对应于密封唇/密封凸缘的槽或者在多个这样的特征的 情况下多个对应的槽。 0032 冲泡温度、 胶囊壁材料和尺寸可这样相互匹配， 变形是塑性的且在冲泡过程期间 和之后保留下来， 其正如下文提到地可具有特别稳定的效果。 0033 此外， 所述径向的由胶囊密封引起的变形可导致对于胶囊填充物的额外略微压 缩， 这同样可以是有利的。 0034 可能特别有利的是， 注入侧胶囊密封具有多个环绕的密封唇和 / 或密封凸缘， 由 于其弹性而使胶囊壁向胶囊内部挤压， 在这里， 在前后两个密封唇或密封凸缘之间分别这 样设有凹处， 即， 在。
30、运行状态下在前后相继的密封唇或密封凸缘和胶囊之间形成环绕的空 腔。 0035 当胶囊的材料特性例如通过选择具有如上所述选定的玻璃转变温度的材料、 在8-20巴之间的冲泡压力和在80度和水沸点之间的温度允许胶囊塑性变形地与冲泡 压力和温度匹配时， 这也可用于在冲泡过程期间和之后直至卸出期间内牢固保持该胶囊。 就是说， 由于内压而在密封唇或密封凸缘之间出现进入环绕空腔的较小隆起结构， 这稳定 地作用来防止胶囊轴向滑出。 0036 胶囊密封也可设置在两侧， 就是说除在注入器的一侧外， 还在排出机构的一侧。 但 在实施例中， 注入侧密封卡圈延伸得更长和 / 或注入侧胶囊密封具有比萃取侧胶囊密封更 多的。
31、密封唇。因此， 一般在这些实施例中， 与在萃取侧相比， 所述胶囊在注入侧以更大的摩 擦力来保持。 0037 胶囊可具有与冲泡室匹配的几乎任意形状。 本发明对于在其中一个覆盖面没有胶 囊环绕卡圈的、 如从在市场上可买到的大多数产品中已知的胶囊而言是特别有利的。这样 的环绕卡圈虽然一如既往是可能的， 但不再是必需的。没有环绕卡圈的胶囊形状甚至是特 别优选的。其结果是也可以考虑不再由环绕卡圈被各向异性强化的胶囊形状， 这允许更大 说 明 书 CN 104334062 A 7 5/10 页 8 的自由度。 0038 本发明就以下胶囊而言是特别有利的， 该胶囊基本呈直柱体形状 ( 广义而言， 就 是说根。
32、据术语 柱体 的未局限于回转圆柱体的几何形状定义 )， 即， 所述多个覆盖面基本是 平的且大致相同， 所述环绕的周面大致与所述覆盖面垂直。这不排除所述周面朝向覆盖面 法线倾斜例如最大 3 度， 特别是最大 2 度或最大 1.5 度。同样不排除的是由制造技术决定 的、 在周面区域内存在环绕焊道。尽管如此， 胶囊可具有由制造技术决定的环绕边缘 ( 如焊 道 )， 所述边缘例如侧向伸出最大 1.5 毫米或 1 毫米或更少， 并且所述边缘例如从端面平面 后缩。 0039 许多应用优选垂直于轴线的横截面呈多边形的胶囊形状， 特别是矩形的胶囊形 状， 例如基本呈立方体形的胶囊。在通过弹性密封侧向保持和注入。
33、侧覆盖面的塑性变形情 况下改善的冲泡过程的稳定性确实令人吃惊地增添了已在别处描述过的这种形状关于物 流的优点。侧边缘在借助冲泡液的压缩过程中积极地起到稳定作用， 这可借助在冲泡过程 后造成的胶囊形状来试验证实。 0040 穿孔件的设计和布置能以不同的方式进行， 在此， 对于某些设计， 可通过以下特征 来优化， 该特征可相互独立地实现或以组合方式实现 ： 0041 - 把注入侧穿孔件布置在胶囊密封的导向部分附近， 就是说相对于注入侧覆盖面 靠边缘。这在刺透时机械稳定地作用， 就是说胶囊材料更少地屈服 ； 此外， 这确保良好浸透 萃取物质。特别是在矩形基面中可有四个注入侧穿孔件， 在基面的每个角各。
34、有一个 ； 0042 - 萃取侧穿孔件被布置成靠近轴线， 即与注入侧穿孔件相比不靠边缘。由此， 人们 可促成萃取侧穿孔件在冲泡过程前只部分 ( 或不完全 ) 刺透该胶囊， 并且直到胶囊内压提 高才在萃取侧发生排出开口完全打开。 0043 - 注入侧穿孔件如此相对于萃取侧穿孔件设定尺寸， 注入侧穿孔件具有更大的轴 向尺寸 ( 例如与之垂直地测得的从尖至支承面的距离 )。 0044 - 为每个穿孔件设置输送开口， 尤其在由所述穿孔件横跨的区域内 ( 在二维切割 线的情况下， 穿孔件在支承面上的投影横跨一个面， 这在 PCT/CH2010/000098 中有详细描 述 ； 在这种构型中也出现可由保持。
35、接片抬起的凸片 )。保持接片有利地延伸经过输送开口。 0045 在一些实施例中， 注入侧穿孔件的高度在萃取侧穿孔件的高度的 110和 160 之间被证明是特别有利的。 注入侧穿孔件离中心轴线的距离例如相当于在萃取侧穿孔件的 离中心轴线的距离的 110和 150之间。 0046 在尺寸在 25-30 毫米 ( 边长 ) 之间的大致呈立方体形的胶囊中， 注入侧穿孔件的 最佳高度在 6-10 毫米之间， 特别是在 7-9 毫米之间。如果所述穿孔件呈两个互成角度的板 ( 片 ) 形状， 则所述板在支承面中的尺寸优选略微小于所述高度， 例如在 4-7 毫米之间。萃 取侧穿孔件的高度可在 5-8 毫米之间。
36、， 形成穿孔件的板的尺寸在 3-6 毫米之间。注入侧穿 孔件离中心轴线的距离可在 10-17 毫米之间， 注入侧穿孔件离注入侧覆盖面的边缘的距离 ( 即到由环绕壁面限定的平面的距离， 垂直于该平面测量 ) 在 3-7 毫米之间。 0047 在边长达到 35 毫米或更长的较大胶囊中， 所述设定尺寸可以是一样的， 或可选择 稍大的穿孔件。 0048 本发明主题还是冲泡产品的制备系统， 例如带有咖啡机的咖啡胶囊系统， 其中制 备冲泡产品的机器具有以前述方式与胶囊匹配的冲泡室。 说 明 书 CN 104334062 A 8 6/10 页 9 0049 在实施例中， 此时冲泡室在关闭状态完全包围胶囊， 。
37、注入器和排出机构具有以精 确匹配方式相互对应的并在关闭位置共同形成该冲泡室的元件。该壁在轴向上 ( 相对于冲 泡液的引导和/或冲泡模块部的相对运动的运动方向)形成例如带有至少一个注入侧穿孔 尖的注入器板和带有从所述板伸入冲泡室的萃取侧穿孔件的排出板。 上、 下和前、 后、 左、 右 的壁通过注入器和排出机构的相应的相邻壁部形成。 所述相应的壁部可在关闭位置相互密 封， 例如通过环绕的异型密封来密封。 密封可以具有如密封唇， 其固定在其中一个冲泡模块 部上并在封闭冲泡室时与另一冲泡模块部的面抵接。 如此封闭的冲泡室允许在没有置入胶 囊的情况下清洗萃取机器或冲泡模块， 这对于使用者来说是一个显著优。
38、点。但这不排除在 关闭的或未完全关闭的冲泡室情况下在清洗或清洁期间内使用冲洗胶囊或占位胶囊。 附图说明 0050 接下来将根据附图介绍本发明的实施例。 在附图中用相同的附图标记表示相同或 相似的元件。 这些附图不是按比例绘制的并且有时以图与图之间不同的大小示出彼此部分 对应的元件。附图示出 ： 0051 图 1 示出胶囊 ； 0052 图 2 示出冲泡模块剖视图的细节 ； 0053 图 3 示出带有穿孔件的冲泡筛板 ； 0054 图 4 示出带有承载件的注入侧穿孔件 ； 0055 图 5 示出连同胶囊密封、 刺透板和 ( 部分示出的 ) 胶囊的细节 ； 0056 图 6 示出沿图 7 的线 V。
39、I-VI 的冲泡后的胶囊截面 ； 0057 图 7 示出从注入侧朝冲泡过程后的胶囊观察的视图 ； 0058 图 8 示出从内部朝被刺透的胶囊壁观察的视图 ； 0059 图 9 示出咖啡机的简图 ； 和 0060 图 10 示出对应于图 6 的截面。 具体实施方式 0061 根据图 1 的胶囊 1 基本呈具有倒圆边缘的立方体形状， 从而胶囊壁限定两个覆盖 面 1.1、 1.2( 在图 1 中下侧的覆盖面因在该附图中选定的取向而看不见 ) 和环绕的周面 1.3。 而位于该图上方的一侧比下侧略小， 因而胶囊在严格地从数学意义上讲呈截头棱锥体 形。在该图中侧面相对于基面法线的倾角非常小， 所谓法线当然。
40、是指垂直于基面的那个平 面， 其延伸穿过所述基面和相应侧面之间的边， 所述倾角优选最大为2度， 例如只有约1度。 此外， 在基面上方的胶囊高度近似等于基面边缘长度。焊道 1.4 也是可见的， 它在所有侧面 以最大约 d 0.6 毫米侧向伸出， 即最大是该立方体边长的约 2-3。 0062 如本身已知， 在这里， 胶囊壁由合适的塑料材料制成， 例如由聚丙烯制成， 其具有 在 0.1 毫米和 0.5 毫米之间、 优选在 0.2 毫米和 0.4 毫米之间、 例如在 0.25 毫米和 0.35 毫 米之间的壁厚。也可考虑其它材料， 特别是其它食品相容性塑料。在胶囊壁中加入阻隔层， 该阻隔层具有氧阻隔特。
41、性并防止氧扩散到胶囊中。所述阻隔层具有例如乙烯 - 乙烯醇共聚 物 (EVOH)。所述胶囊壁可由分别深拉制造的主体和盖组成 ； 胶囊的封闭可用超声波切割焊 接法实现。 还有一个特征是， 焊道不在其中一个所述覆盖面的平面内， 而是相对于该平面轴 说 明 书 CN 104334062 A 9 7/10 页 10 向错开。 0063 外壁壁厚例如在所有侧面是大致相同的。对于在约 6 克和约 10 克之间的咖啡填 充量， 所述立方体边的外长度例如是在 24 毫米和 30 毫米之间， 或者对于在约 9 克和约 14 克之间的咖啡填充量， 所述外长度在 30 毫米和 35 毫米之间。所述胶囊可如此构成， 。
42、它只由 所述壁和直接毗邻所述壁的填充物组成 ( 没有过滤机构或之类 )， 或者它也可更复杂地构 成并且具有设在所述胶囊中的过滤机构、 流体引导机构或其它机构。 0064 关于胶囊外壁及其制造方法， 也参见国际专利申请 PCT/CH2010/000097。 0065 如下所述， 针对在此描述的实施方式， 如此使所述冲泡模块和焊道 1.4 相匹配， 在 冲泡模块中限定胶囊方位取向。 此外， 在该图中上侧的覆盖面是萃取侧覆盖面， 而在该图中 下侧的覆盖面 1.2 是注入侧覆盖面。其余四个立方体侧面共同形成环绕的周面 1.3。以下 将保留这些术语。但在以下条件下也可实施本发明 ： 0066 - 选择其。
43、它方位取向， 如颠倒过来， 从而上侧和下侧覆盖面分别对应于注入侧覆盖 面或萃取侧覆盖面 ； 0067 - 完全不预定在冲泡模块内的方位取向， 而是能按任意方位取向来置入 ； 0068 - 所述形状不是立方体形， 而是例如圆柱体形或带有两个覆盖面和在其间环绕的 周面的其它形状 ； 和 / 或 0069 - 至少其中一个覆盖面 ( 特别是萃取侧覆盖面 ) 不是平的， 而是具有其它形状， 例 如拱形结构之类形状。 0070 但在此所述的具有近似立方体形或其它平行六面体形的和环绕的焊道 1.4 或其 它加厚结构被布置成与该注入侧覆盖面相比更靠近该萃取侧覆盖面的构型在一些情况下 是有利的， 特别是由于焊。
44、道 1.4 形成加厚结构， 该加厚结构在萃取侧机械稳定所述胶囊。 0071 图 2 以剖视图示出尚打开的冲泡模块连同被置入的胶囊 1。该冲泡模块具有排出 机构 3 和注入器 4。排出机构 3 和注入器 4 通过操纵合适的机构例如操作手柄可相对移动。 在所示出的实施例中， 注入器4在排出机构3的方向上可移动， 而该排出机构相对于外壳体 不可运动。 0072 在运行状态下， 该冲泡模块用作咖啡机的水平冲泡模块， 该咖啡机除冲泡模块外 还具有水箱、 水加热机构(如连续加热器)和用于将冲泡水输送至注入器4的泵。 胶囊1可 通过外壳体中的置入开口 7 被置入冲泡室中。如图 2 所示， 在置入后胶囊 1 。
45、位于支撑件 21 和排出机构 3 的支承面 35 上。通过封闭冲泡室， 支撑件 21 将离开图 2 所示的位置， 这在欧 洲专利申请 12405010.5 中有更详细介绍。 0073 如图2清楚所示， 该冲泡模块如此构成， 使得轴向方向连接注入器和排出机构 的轴线 5， 在打开和封闭冲泡室时活动的冲泡模块部 ( 在这里即注入器 ) 沿该轴线略微移 动例如相对于水平线倾斜约5度， 具体而言， 当活动的冲泡模块部向位置固定的冲泡模 块部 ( 在这里就是说排出机构 ) 移动时， 活动的冲泡模块部 ( 在这里就是说注入器 ) 略微 向下移动。 0074 该注入器具有至少一个具有配属的输送开口的穿孔件 。
46、12( 在所示实施例中有四 个穿孔件)， 从而胶囊可被刺透并可通过输送开口被供以冲泡液。 咖啡机还具有例如布置在 冲泡室下面的胶囊容器， 在冲泡过程后， 通过抬起操作手柄， 胶囊被自动抛卸入容器。 0075 此外， 排出机构 3 具有限定出支承面的承载件和多个从该承载件突起的穿孔件 说 明 书 CN 104334062 A 10 8/10 页 11 11， 每个穿孔件带有配属的输送开口。冲泡产品可通过排出通道 19 流出。 0076 注入器 4 具有带密封卡圈的胶囊密封 43， 该密封卡圈在冲泡室封闭时以围绕保持 所述胶囊。此外， 排出机构 3 也配设有胶囊密封 33， 在该胶囊密封上形成有密。
47、封卡圈。 0077 所述注入器和排出机构的形成冲泡室的部分如此相互匹配， 它们以准确配合方式 相互对应并在关闭位置共同形成冲泡室。 上、 下和前、 后、 左、 右的壁通过第一和第二冲泡模 块部的相应的相邻壁部来形成。由注入器 4 形成的壁部和由排出机构 3 形成的壁部在关闭 位置通过环绕的异型密封 49 相互密封。在冲泡室关闭状态， 冲泡室通过胶囊密封的作用而 附加地对外密封。这使得例如冲洗过程能在不投入胶囊的情况下进行。 0078 图 3 示出萃取侧穿孔件 11， 它带有呈冲泡筛板形式的承载件 30。带有穿孔件的冲 泡筛板在公开文献 WO2010/118544 中有介绍。如图 3 所示， 每。
48、个穿孔件由两个互成角度的 朝穿孔尖端 53 变窄的板件 41 构成。从承载件突起的边缘分别作为切割边缘 52 构成， 从而 在穿孔尖端 53 通过将穿孔件进一步挤压到胶囊而刺透胶囊壁之后， 在胶囊壁上出现一个 形成一角度(因此是二维的)的切割线。 此外， 每个穿孔件具有保持接片54， 该保持接片比 穿孔尖端在轴向上更少地插入胶囊并具有非切割边缘。 在该图中仅关于一个穿孔件用虚线 示意性示出的输送开口 57 对应于每个穿孔件， 该保持接片例如延伸经过该输送开口。所述 输送开口由微筛膜56横跨， 如WO2010/118544所述， 与在全自动咖啡机中时相似， 所述输送 开口具有筛子的作用。微筛膜 。
49、56 在这里是可选的。 0079 注入侧的穿孔件12及其承载件40在图4中被示出。 同样， 每个注入侧的穿孔件具 有两个互成角度的、 朝穿孔尖端63变窄的、 带有切割边缘62的板件61。 还设有对应的保持 接片 65。就像对于萃取侧来说也是一个选项， 保持接片 61 可被固定在承载件的承载板上， 而保持接片由保持该承载板的冲泡模块体 68 形成并通过承载板的相应开口在轴向上插入 冲泡室。 在图4中还清楚看到输送开口66， 它形成在由板件61至少部分包围的承载板区域 内。 0080 图 5 示出开始冲泡过程之前的结构细节。示出了封闭冲泡室之后的注入侧胶囊密 封 43、 带有注入侧穿孔件 12 的承载件 40 和胶囊一部分。冲泡模块体 68 未在图 5 中被示 出。在封闭冲泡室时， 胶囊密封的环绕的卡圈 45 这样围绕或包围胶囊 1， 即由于其弹性， 密 封唇 48 或密封凸缘从侧面挤压胶囊壁。穿孔件 12 刺透并挤入胶囊的。