本發(fā)明涉及包袋和用于由包含食品或飲料配料的包袋制備食品或飲料的機器。

背景技術(shù)：

眾所周知，可通過將包含飲料制備配料(例如研磨咖啡或速溶咖啡)的膠囊引入飲料分配機并向膠囊內(nèi)注入水來制備飲料。飲料制備配料被提取到或溶解于水中以形成飲料。飲料通過合適的出口流出膠囊。

過去已經(jīng)開發(fā)了各種不同的膠囊，至少可通過用于儲存食品或飲料配料的膠囊主體性質(zhì)來區(qū)分它們。雖然大多數(shù)膠囊由剛性主體或半剛性主體制成(例如通過注塑成型、熱成型、深拉等制成)，但可由箔材料制成柔性類型的包袋或小袋。相較于半剛性和剛性膠囊，柔性包袋通常具有以下優(yōu)勢：使用更少量的材料包裝產(chǎn)品，這導(dǎo)致整個生產(chǎn)成本更低，并且數(shù)個生命周期評估表明其具有更低的生命周期影響。

WO 99/05044、GB 2 374 856和WO 2012/175985描述了這種由在邊緣處粘結(jié)以限定儲存飲料配料的內(nèi)容積的兩片不透氣且不透液體的柔性材料制成的柔性包袋。包袋在頂部具有用于引入水的入口噴嘴，水與內(nèi)容積中的飲料配料混合。飲料通過位于小袋底部的飲料出口排出。在引入小袋的水的壓力下，包袋爆開，形成出口。通常，出口的形成是由于柔性片的底部邊緣在小袋中熱或壓力作用下發(fā)生分離。根據(jù)一個具體的實施方案，可在包袋的底部引入管口：在該實施方案中，柔性片的底部邊緣不分離并且飲料通過管口排出。

這些柔性小袋存在缺點。通常，飲料出口的開口是通過小袋內(nèi)部的壓力增加而得到的。但是，該壓力增加并不推薦用于一些飲料的制備，因為它會在飲料表面形成氣泡；例如，制備茶時是不期望的。除此之外，可能存在在所期望壓力下包裝可能不破裂的風險，可能存在包裝最終以不受控的爆炸方式打開的風險。鑒于此原因，設(shè)備包括用于在飲料制備期間將包袋完全封閉在機器中并避免對操作人造成損壞或損傷的裝置。

WO 2011/024103描述了用于制備飲料的包袋，該包袋限定了儲存飲料配料的內(nèi)容積。該內(nèi)容積在頂部通過剛性件閉合，該剛性件整合了水入口和飲料出口。入口和出口總是打開的，意味著在這種包袋中不可能存在爆裂的風險。

WO 2013/019963描述了用于制備飲料的包袋，該包袋限定了儲存飲料配料的至少一個內(nèi)容積。該內(nèi)容積在其底部通過剛性件閉合，該剛性件整合了流體入口和飲料出口。用于從包袋制備飲料的機器包括傳感器，該傳感器用于在包袋中的壓力太高時停止在包袋中引入流體。一旦壓力降低，便可再次引入流體。對于其中壓力不會降低的包袋，沒有提出解決方案。

現(xiàn)在提議一種用于制備食品或飲料的新型包袋，該包袋改善了上文所述的關(guān)于制造、簡化飲料制備以及潔凈問題，從而提供最優(yōu)的整體飲料質(zhì)量。

此外，本發(fā)明旨在提出新的柔性包袋，其中可以安全的方式制備飲料，該方式具有有限的爆裂風險。

本發(fā)明的另一個目的是提出用于利用柔性包袋制備飲料，并且使得能夠排出容納在包袋中的液體以避免爆裂的機器。

本發(fā)明的另一個目的是提出用于利用柔性包袋制備飲料的機器，其中在檢測到爆裂風險的情況下，包袋中的液體可以適當?shù)姆绞脚懦觥?/p>

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及具有內(nèi)容積的包袋，其中儲存食品或飲料配料，并且當水被引入內(nèi)部時在其中產(chǎn)生飲料，所述內(nèi)容積由在其邊緣處彼此接合的片材限定并且所述內(nèi)容積具有限定在飲料生產(chǎn)期間垂直取向的平面(P)的大致平面形狀，所述包袋包括用于在內(nèi)容積中引入水的至少一個入口和用于從所述內(nèi)容積遞送飲料的至少一個出口，所述水入口和所述飲料出口包括在至少一個插入件中，并且設(shè)置在包袋的底部，并且至少部分地設(shè)置在片材的兩個接合邊緣之間，并且其中包袋包括在一個插入件中的液體出口，所述液體出口由限定內(nèi)容積的一片材閉合。

優(yōu)選地，內(nèi)容積的內(nèi)容積是可膨脹的。根據(jù)本發(fā)明，“可膨脹”意指當包袋填充有液體時，該包袋的容積能夠增加。

包袋的可膨脹性通常取決于片材的性質(zhì)，所述片材優(yōu)選地為柔性的。

優(yōu)選地，包袋包括兩個柔性不透水片，所述片彼此接合以限定內(nèi)容積。因此，包袋本身是基本上柔性的，并且看起來像袋或小袋。柔性是指片可輕松彎折。所得包袋也可彎折；與剛性容器相反，包袋是柔軟的并且可變形。柔性片材可以是塑性層壓件、金屬化箔或鋁箔或纖維基材。根據(jù)本發(fā)明，所述兩個柔性不透水片可由對折且在其自由邊緣處接合的一個單一柔性不透水片形成。

包袋呈大致平面形狀，該大致平面形狀在飲料生產(chǎn)期間基本垂直取向。

根據(jù)特定實施方案，包袋可包括不止兩個片，特別是用以增加內(nèi)容積的尺寸，以及例如可膨脹性。至少另一個片可接合到這兩個第一片，該第一片根據(jù)平面(P)限定內(nèi)容積和大致平面形狀。例如，所述其他片可形成用于包袋的內(nèi)容積的自立袋形狀。一般來講，所述其他片接合到這兩個第一片材的不包括水入口和飲料出口的邊緣。

在本發(fā)明中，其中包括水入口、飲料出口和液體出口的插入件優(yōu)選地是剛性的。插入件優(yōu)選地由剛性塑料材料制成。該塑料材料可選自以下列表：聚丙烯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚乳酸。根據(jù)一個次優(yōu)選的實施方案，插入件可由諸如鋁或鍍錫板的金屬制成。插入件可以是注塑成型的。

根據(jù)優(yōu)選的實施方案，包袋包括一個單獨插入件，該單獨插入件包括水入口、飲料出口和液體出口，所述單獨插入件設(shè)置在包袋底部并且部分地設(shè)置在片材的兩個接合邊緣之間。

單獨插入件至少部分地插入片材的接合底部邊緣之間。特別地，單獨插入件設(shè)置在接合的底部邊緣中，使得水入口由限定內(nèi)容積的一個片材閉合。飲料出口的外部末端設(shè)置在片材的接合底部邊緣下方。飲料出口優(yōu)選地未被片材覆蓋。但飲料出口可在視覺上被片材的一部分(例如通過片材的裙邊)遮住。

單獨插入件優(yōu)選地設(shè)置在包袋底部中間處或附近。當包袋具有角落時，單件式插入件還可設(shè)置在包袋角落處。

根據(jù)一個優(yōu)選的模式，包袋可僅由一個柔性材料片制成，所述片在包袋頂部折疊并在其邊緣粘結(jié)以限定內(nèi)容積，底部接合邊緣包括插入件。該實施方案構(gòu)成了一種特別簡便制造包袋的方式，因為其要求只切割一片片材(更優(yōu)選地根據(jù)矩形形狀)，并且其折疊形成用于食品或飲料配料的內(nèi)容積?？稍谶吘壝芊馄陂g將單獨插入件引入底部邊緣中。

根據(jù)一個次優(yōu)選的模式，包袋可由兩個柔性材料片制成，所述片在其邊緣粘結(jié)以限定內(nèi)容積，底部接合邊緣包括插入件。可在這些邊緣密封期間將單獨插入件引入底部邊緣中，可粘結(jié)包袋的另外兩個側(cè)邊緣，以限定內(nèi)容積并且可將飲料配料引入所述內(nèi)容積。最終，可粘結(jié)最后的邊緣以閉合內(nèi)容積。

單獨插入件可在包袋的底部處設(shè)置在該底部的兩個橫向側(cè)之間的任何位置；如果包袋整體為矩形，它可設(shè)置在底部橫向側(cè)處，特別是角落處，或兩個角落之間的任何位置。在包袋中，包袋的水入口和飲料出口均同時包括在同一個單獨插入件中。該特征涵蓋了水入口和飲料出口是包袋中同一個插入件的一部分的事實。然而，可通過聯(lián)合數(shù)個部件來生產(chǎn)該插入件，然后將完整件用于制造包袋。特別地，可將不同部件夾在一起以形成最終的單獨插入件，然后將所述單獨插入件用于制造包袋。

優(yōu)選地，包袋的單獨插入件具有與飲料生產(chǎn)機器的包袋接收區(qū)相配合的形狀。特別地，單件式插入件可具有被配置為滑入飲料生產(chǎn)機器接收區(qū)的狹槽中的形狀，如熨斗形。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，在飲料制備步驟之前，飲料出口在其末端被閉合。通常，飲料出口被制造成閉合的并被配置為在飲料生產(chǎn)步驟時打開?！氨恢圃斐砷]合的”是指包袋被制造為具有閉合的飲料出口。這種閉合確保衛(wèi)生和貨架期保護。

根據(jù)所述實施方案，飲料出口可由塞子閉合，該塞子被配置為在飲料生產(chǎn)時從飲料出口移除以將其打開，并且所述塞子包括附接到包袋(優(yōu)選地附接到單獨插入件)的紐帶，以在飲料出口打開后使塞子保持附接到包袋，所述塞子設(shè)置在片材的接合底部邊緣下方。

由于飲料出口被塞子閉合，所述塞子包括用于在飲料出口打開后使其保持附接到包袋的裝置，因此塞子在飲料生產(chǎn)期間不會掉落到飲料中。用于使塞子保持附接到包袋的裝置通常是紐帶，所述紐帶優(yōu)選地附接到單獨插入件。

塞子優(yōu)選地是包括飲料出口和水入口的單獨插入件的一部分。飲料出口優(yōu)選地為管道，并且所述管道與塞子之間的連接件具有機械弱點。這種機械弱點可以是變窄，使得可通過飲料制備機器的飲料出口打開裝置輕松剪掉或扯掉塞子。塞子和飲料出口管道之間的連接件的這種變窄橫截面形成了弱點。因此，拉扯塞子的行為有助于在該連接件水平撕裂制成單獨插入件的材料?？筛鶕?jù)向下取向的方向或橫向取向的方向或這兩個方向的組合拉扯塞子。

優(yōu)選地，管道和塞子之間的連接件具有比塞子上表面更小的截面，并且優(yōu)選地小于管道截面。由于塞子上表面大于連接件截面，因此塞子提供具有支撐點的表面來撕扯塞子或扣牢拉扯裝置，例如扣牢諸如叉齒的撕扯裝置。

優(yōu)選地，紐帶附接到單獨插入件，以在飲料出口打開后使塞子保持附接到包袋，被配置為可彎折的。因此在彎折后，塞子保持遠離飲料出口。根據(jù)這個優(yōu)選方案，紐帶通常由塑料制成。紐帶可制造得非常薄，以使其是柔性的。一旦從塞子脫落，可通過飲料制備機器的紐帶保留裝置輕松地從飲料出口移開紐帶。根據(jù)一個具體的實施方案，塑料紐帶可具有凹口，以方便彎折。因此，便于通過機器保留裝置彎折紐帶，并且即使沒有被機器的紐帶保留裝置保留，紐帶也保持彎折。凹口優(yōu)選地設(shè)置在紐帶到單獨插入件的附接點附近。

紐帶優(yōu)選地為單獨插入件的一部分。根據(jù)優(yōu)選的實施方案，單獨插入件包括水入口、飲料出口、塞子和塞子的紐帶。單獨插入件優(yōu)選地為注塑成型的。特別地，當插入件為注塑成型的時，注塑成型的插入件的設(shè)計包括塞子和紐帶。該注塑成型的插入件在一個單一件上包括水入口、飲料出口、塞子和紐帶，再次使得能夠通過僅使用一種材料來實現(xiàn)多個目的：用于生產(chǎn)包括水入口和飲料出口的插入件的塑料被用于閉合飲料出口的外部末端。

飲料出口的內(nèi)部優(yōu)選被配置成使得其一旦打開就以自由流動的方式輸送飲料。飲料可通過單純的重力下落從出口流出。根據(jù)優(yōu)選的實施方案，出口是在單獨插入件底部基本垂直延伸的管道。本發(fā)明包袋的出口的優(yōu)勢是，當生產(chǎn)飲料時，無需在飲料出口和飲料機器之間實施特定連接件，例如用于引導(dǎo)出口處所輸送飲料的流動。飲料可從包袋飲料出口直接流入飲用杯。

包袋可包括使得能夠抓握包袋的附加物。

包袋的外部形狀通常為大致矩形的。

優(yōu)選地，包袋在底部可在單獨插入件的每側(cè)上具有凹口，以方便將包袋引入飲料制備機器中，所述飲料制備機器具有形狀與由凹口形成的包袋底部設(shè)計對應(yīng)的接收區(qū)。

包袋可包括能被飲料制備裝置讀取的識別裝置。這樣的識別裝置可以是機械代碼、光學代碼、RFID標簽、條形碼、磁碼。

根據(jù)本發(fā)明，包袋的食品或飲料配料可包含在以下列表中：湯、果汁、蔬菜汁、肉湯、咖啡、巧克力、茶、乳或奶精、或它們的組合。

根據(jù)一個實施方案，食品或飲料配料可為可溶食品或飲料配料。在該實施方案中，水溶解可溶食品或飲料配料。優(yōu)選地，食品或飲料配料是選自以下列表中的可溶食品或飲料配料：

-速溶咖啡粉、乳粉、奶精粉、速溶茶粉、可可粉、湯粉、果粉或所述粉的混合物，-咖啡濃縮物、乳濃縮物、糖漿、果實濃縮物、茶提取物。

粉末可以是凝聚的或燒制的。粉末或液體濃縮物可與固體塊混合，例如用于制備具有固體塊的湯。

根據(jù)另一個實施方案，食品或飲料配料可為可浸泡的食品或飲料配料，例如烘焙并且研磨的咖啡或茶葉。在該實施方案中，水提取可浸泡的配料。

如上文所述，包括水入口的插入件由限定包袋內(nèi)容積的片材封裝在包袋中。

根據(jù)次優(yōu)選的實施方案，水入口可設(shè)置在包袋中，使得其在飲料生產(chǎn)期間幾乎完全基本垂直地取向。

在本發(fā)明中，水入口的外部末端代表與包袋外的水源協(xié)作的水入口通道末端，而水入口的內(nèi)部末端代表向包袋內(nèi)輸送水的水入口通道的末端。

根據(jù)優(yōu)選的實施方案，水入口的外部末端基本上垂直于由內(nèi)容積限定的平面(P)取向。因此，水入口在飲料生產(chǎn)期間至少部分地基本上為水平取向。

在所述最后實施方案中，水入口的外部末端優(yōu)選地由所述片材覆蓋。因此，可使用同一片材同時形成包袋的內(nèi)容積、閉合水入口以及保護水末端的外部末端。由于飲料入口封裝在包袋中，因此無需特定的膜來閉合水入口。本發(fā)明提供易于制造并且確保食品和飲料配料以及所生產(chǎn)飲料的衛(wèi)生和貨架期保護的包袋。

優(yōu)選地，單獨插入件在外表面上具有肋，用于改善在密封期間與柔性片材的粘附性。特別地，上升邊緣可環(huán)繞水入口，以改善其周圍的空氣和水密封度。

優(yōu)選地，插入件被配置為使得水入口通道在內(nèi)部末端處的縱向軸線幾乎包含在垂直取向的平面P中。

優(yōu)選地，水入口可被配置為使得水入口外部末端中的水流方向幾乎垂直于水入口內(nèi)部末端中的水流方向。在該實施方案中，水入口的內(nèi)部設(shè)計使得水流取向從水入口外部末端(面向包袋的外部部分)到水入口內(nèi)部末端(面向包袋的內(nèi)部部分)發(fā)生整體垂直改變。

在具體模式中，水入口的外部末端可包括入口室，該入口室包括排出端，所述排出端是被配置為以幾乎垂直于入口室縱向軸線的方向引導(dǎo)水進入包袋內(nèi)容積的注射孔。入口室優(yōu)選地為整體水平取向。該室通常被配置為接收用于注射水的空心針。其通常具有圓形截面。該室具有在空心針末端和儲存飲料配料的內(nèi)容積之間形成距離的優(yōu)勢，因此避免污染針。最優(yōu)選地，室排出端是在室的橫向壁中刺穿的孔。

根據(jù)一個特定實施方案，水入口被配置為以射流形式向包袋內(nèi)容積中引入水。對于射流，應(yīng)理解為快速且強有力地從水入口流出并流進包袋內(nèi)容積的液體流。然后，水入口被配置為將水高速引入包袋的內(nèi)容積中。優(yōu)選地，水入口被配置為將水射流引入包袋的內(nèi)容積中，所述水射流的速度為至少約20m/s，優(yōu)選地至少30m/s。根據(jù)所述第一實施方案，水入口被配置為將飲料機器引入包袋中的加壓水轉(zhuǎn)化為包袋內(nèi)容積中的高速水射流。這種配置可通過在水入口的水流路中放置縮窄物以降低水入口截面尺寸來獲得。由于入口截面的表面較小，因此在內(nèi)容積中加壓形成水射流。

一般來講，水射流包括橫截面的表面積相當于直徑為最多1mm，優(yōu)選地至少0.24mm的圓形表面的孔。

從注射孔排出的水的速度通常取決于水入口處引入水的壓力。本發(fā)明通常應(yīng)用加壓到介于2巴和10巴之間、優(yōu)選地約7巴的水。對于這樣的加壓水的值，水入口通常包括橫截面的表面積相當于直徑介于0.2mm和0.8mm之間、優(yōu)選地介于0.3mm和0.5mm之間并且甚至更優(yōu)選地為約0.4mm的圓形表面的表面的注射孔。

然而，當水被加壓到超過11巴時，水入口優(yōu)選地包括橫截面的表面積相當于直徑介于0.5mm和1.5mm之間、優(yōu)選地為約1mm的圓形表面的表面的注射孔。

注射孔的較小表面具有防止包袋內(nèi)容積中包含的液體通過水入口回流的優(yōu)勢。

對于相同的稀釋劑供應(yīng)壓力，稀釋劑注射孔的表面可根據(jù)包袋內(nèi)食品和飲料配料的性質(zhì)而改變。特別地，當配料難以溶解時，較小的注射孔形成更高速的射流，更高速的射流改善包袋中的攪拌和溶解。

優(yōu)選地，包袋具有沿著飲料生產(chǎn)期間基本垂直取向的平面取向的平面形狀，并且水入口將水射流以包含在所述平面中的方向取向。從底部引入包袋的水射流演變成在水分子和產(chǎn)品顆粒之間形成湍流、摩擦和高接觸表面的環(huán)形和/或螺旋運動。平均來講，水分子在隨飲料離開小袋前，在小袋內(nèi)進行數(shù)次轉(zhuǎn)動。單獨插入件被放置在基本矩形包袋的角落中的包袋也改善了重構(gòu)。

此形成射流的特定實施方案對于包括可溶飲料配料的包袋是特別有利的。

根據(jù)另一個特定實施方案，例如對于包含可浸泡配料的包袋，在包袋中形成水射流是不期望的。因此，注水孔的尺寸可被配置為避免在包袋內(nèi)容積中的射流。

包袋可呈多種外部形狀，例如矩形、正方形或圓形。包袋的內(nèi)容積可呈與包袋外部形狀相同的形狀。根據(jù)一個具體模式，內(nèi)容積可呈被配置為改善飲料制備期間包袋中水和飲料運動的形狀。特別地，對于具有外部矩形或正方形形狀的包袋，至少一個、優(yōu)選地兩個內(nèi)部角落可呈傾斜形狀。這一特征避免飲料或食品配料保持堵塞在直角角落中。這一特征可通過側(cè)向密封包袋角落來獲得。

根據(jù)本發(fā)明，單獨插入件包括定中心孔，該定中心孔基本垂直于內(nèi)容積的大致平面(P)形狀延伸。該孔可為穿過插入件的穿越孔或穿過插入件的深凹孔。該孔被配置為當包袋被引入飲料制備機器時，與所述機器的定中心和固定裝置協(xié)作。

根據(jù)一個實施方案，該孔設(shè)置在片材的接合底部邊緣的下方，以保持與飲料制備機器的定中心和固定裝置自由協(xié)作。

根據(jù)另一個實施方案，該孔至少部分地被片材底部覆蓋。該實施方案為包袋提供更美觀的外觀。

根據(jù)所述實施方案的一個具體模式，覆蓋孔的片材底部部分可被配置為當壓力施加于其上時，易于撕裂、變形或彎折。例如，當飲料制備機器的定中心裝置應(yīng)用于該部分上時，該部分可變形、彎折或撕裂，以使得定中心裝置進入孔。

根據(jù)本發(fā)明，包袋包括具有液體出口的插入件，所述液體出口由限定內(nèi)容積的一個片材閉合。

液體出口是與上述飲料出口和水入口不同的導(dǎo)管。因此包袋包括用于流體的至少三個不同的導(dǎo)管。優(yōu)選地，在包袋被引入機器中以及制備飲料之前，這些導(dǎo)管對大氣是閉合的。僅在飲料制備的步驟，機器打開飲料出口并刺穿覆蓋水入口的片。只有在必要時，覆蓋液體出口的片被打開。

液體出口設(shè)計成用于在所述液體出口打開之后排出包袋中存在的任何液體。如果飲料出口不能被打開或者例如被設(shè)置在飲料出口中的飲料配料粉末塊堵塞，則這樣的排出可能是必要的。在那種情況下，在水被引入水入口時飲料將不能從包袋中分配，這可能導(dǎo)致包袋的爆裂。液體出口設(shè)計成用于排出包袋中的任何液體并且避免爆裂。

單獨插入件中的液體出口由限定內(nèi)容積的一個片材閉合。在其中水入口、飲料出口和液體出口在相同的單獨插入件中的優(yōu)選的實施方案中，液體出口通常設(shè)置在單獨插入件的橫向側(cè)上。因此，液體出口的外部末端可由所述片材覆蓋和閉合。

優(yōu)選地，液體出口設(shè)置在單獨插入件的頂部附近。因此，被粉末堵塞的風險減小。

優(yōu)選地，液體出口是在單獨插入件的橫向側(cè)中的孔，所述孔與包袋的內(nèi)容積連通。因此，一旦所述出口打開，存在于包袋的內(nèi)容積中的任何液體都能夠流過液體出口。

優(yōu)選地，液體出口的孔具有表面積足以避免任何堵塞問題的橫截面，例如相當于直徑為至少3mm的圓形表面的表面。優(yōu)選地，孔的長度盡可能短以避免孔中的任何其他堵塞問題。優(yōu)選地，孔的長度為至多2mm。

優(yōu)選地，單獨插入件的上表面具有至少一個中空外容積，并且液體出口與所述容積連通。在單獨插入件的頂部的所述容積優(yōu)選地盡可能大，使得在該區(qū)域中避免粉末結(jié)塊的問題，并且包袋中的液體可容易地接近液體出口。優(yōu)選地，該中空外容積的上表面代表單獨插入件的上表面的至少50％。

具有大孔并且與單獨插入件的上表面處的大的中空外容積連通的液體出口減小了在該區(qū)域中存在堵塞元素的風險，并且保證在緊急情況下液體通過液體出口從包袋中良好地排出，并且增加了液體從包袋中的排空速度。

根據(jù)一個實施方案，水入口和液體出口設(shè)置在單獨插入件的相同橫向側(cè)上。在該實施方案中，水入口和液體出口均被一個片材覆蓋，并因此被閉合。

然而，根據(jù)與與包袋協(xié)作的機器的接口，水入口和液體出口可設(shè)置在單獨插入件的相對橫向側(cè)上。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及用于由諸如以上所述的包袋制備飲料的機器，所述機器至少包括：

-水源，

-用于從水源泵送水的泵，

-用于將水注入包袋水入口中的水針，

-用于檢測在飲料制備期間包袋中的壓力或容積的增加的傳感器，

-用于刺穿閉合液體出口的片材并且用于從包袋排出液體的中空排出針。

飲料制備機器通常包括水流體系統(tǒng)，以便將水輸送至水針。流體系統(tǒng)通常至少包括水源、用于將水從水源泵出的泵以及任選的流體溫度調(diào)節(jié)裝置(加熱或冷卻)。

傳感器優(yōu)選地被配置為檢測包袋的壓力或容積的異常增加。實際上，如果飲料出口不排出飲料，則通過水針在包袋中引入水就由于片的膨脹而造成包袋容積的增加。膨脹可使得至少一個膨脹的片繞過其在機器的包袋接收區(qū)中的通常位置并且接觸傳感器。

如果傳感器感測到包裝的異常膨脹，則機器的控制單元導(dǎo)致在液體出口中引入中空針，以便使包袋癟掉。中空針優(yōu)選地為鋒利的以便刺穿覆蓋液體出口的片。優(yōu)選地，中空針具有被配置為進入液體出口內(nèi)部的直徑。優(yōu)選地，中空針被密封件環(huán)繞，使得當針被引入液體出口時，密封件與包袋形成液體密封連接并避免任何液體泄漏。

優(yōu)選地，中空針連接到料格或滴液托盤。因此，從包袋中緊急排出的液體不會分配在使用者的飲用杯中?？梢噪[藏包袋的內(nèi)容物的排出，內(nèi)容物被適當?shù)嘏懦觥?/p>

傳感器可被選為檢測包袋的運動的任何已知裝置，例如機械手指、托板傳感器、光學檢測器、電容傳感器、RFID傳感器或任何其他電子或電傳感器。

機器通常包括包袋接收區(qū)，該包袋接收區(qū)用于將包袋設(shè)置在機器中，使得內(nèi)容積的大致平面形狀為垂直取向，并且使得單獨插入件設(shè)置在包袋底部。包袋接收區(qū)還使得能夠?qū)为毑迦爰_設(shè)置在針前面。

用于將設(shè)置在機器中的小包接收區(qū)通常設(shè)計成引導(dǎo)顧客將小包正確放置在機器中以制備飲料，其中單獨插入件包袋位于底部，并使得水入口面向水針。特別地，包袋接收區(qū)的設(shè)計可匹配包袋的大致外部形狀。包袋自身可具有視覺指示標記，以使包袋在機器中正確取向，特別是如果包袋呈大致對稱的形狀并且單獨插入件設(shè)置在包袋底部的中間。

優(yōu)選地，包袋的單獨插入件具有與飲料制備機器的包袋接收區(qū)相配合的形狀，并且包袋的單獨插入件優(yōu)選地具有被配置為滑入飲料制備機器接收區(qū)的狹槽中的形狀。

優(yōu)選地，機器包括被配置為與單獨插入件定中心孔協(xié)作的固定和定中心裝置。固定和定中心裝置可為被配置為滑入單獨插入件的定中心孔中的桿。

根據(jù)優(yōu)選的實施方案，機器由包袋制備飲料，所述包袋包括由塞子閉合的飲料出口，所述塞子通過紐帶附接到包袋，優(yōu)選地附接到單獨插入件，以便在飲料出口打開后使塞子保持附接到包袋，并且機器包括：

-用于移除包袋飲料出口的塞子的裝置，

-一旦塞子從飲料出口移除就將塞子的塑料紐帶拉離包袋的飲料出口的裝置。

根據(jù)第三方面，本發(fā)明涉及如上所述的包袋和如上所述的機器的系統(tǒng)。

根據(jù)第四方面，本發(fā)明涉及用于檢測如上所述的包袋的異常膨脹以及用于用如上所述的機器從所述包袋中排空液體的方法，該方法包括以下步驟：

-用傳感器檢測包袋中的壓力或容積的增加，

-用中空針刺穿閉合液體出口的片材并且從包袋中排出液體。

優(yōu)選地，機器包括控制單元，該控制單元用于在包袋中的壓力或容積增加到高于正常參考壓力或容積時接收來自傳感器的輸入，并且該控制單元通過在所述液體出口中引入排出針來控制包袋的液體出口的打開。

在本申請中，術(shù)語“底部”、“頂部”、“橫向”、“水平”和“垂直”用于描述本發(fā)明的特征的位置關(guān)系。這些術(shù)語應(yīng)被理解為是參考包袋在引入例如如圖1和圖6中所示的用于生產(chǎn)飲料的飲料制備機器中時的通常取向。

根據(jù)本發(fā)明，“底部附近”是指入口和出口均設(shè)置在包袋的底部邊緣上和/或包裝的一個橫向側(cè)的底部部分上。本發(fā)明包括不同變型，其中入口和出口均在包袋的相同邊緣上，即均在底部邊緣上或均在橫向側(cè)的底部部分處，并且其中出口或入口中的一個在底部邊緣上并且相應(yīng)地入口或出口在包袋橫向側(cè)的底部部分處。根據(jù)本發(fā)明，橫向側(cè)的底部部分通常對應(yīng)于所述橫向側(cè)的設(shè)置在小包中間部分下方包袋，并且優(yōu)選地更靠近包袋的底部部分，而不是包袋的中間部分的部分。

本發(fā)明中，術(shù)語“水”涵蓋可與可溶飲料配料混合以制備飲料的任何水性稀釋劑，例如水、碳酸水、乳。優(yōu)選的仍是水。

附圖說明

結(jié)合以下附圖將更好地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點，其中：

-圖1示出了本發(fā)明的包袋，

-圖2示出了圖1的包袋的單獨插入件的透視圖，

-圖3示出了圖1的包袋的單獨插入件的側(cè)視圖，

-圖4示出了圖1的包袋的單獨插入件的俯視圖，

-圖5是根據(jù)AA的圖4的包袋的單獨插入件的截面圖，

-圖6是根據(jù)BB的圖4的包袋的單獨插入件的截面圖，

-圖7是根據(jù)本發(fā)明的飲料制備機器的示意圖。

具體實施方式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明用于生產(chǎn)飲料的包袋1。包袋底部被處理成透明的，以示出在其底部封閉的單獨插入件5。包袋包括兩個柔性不透水片材，它們在邊緣111、112、113、114互相接合以限定內(nèi)容積2。通過將一個片在其中間折疊以形成包袋頂部114；然后僅將邊緣111、112、113粘結(jié)在一起也可獲得這兩個片材。粘結(jié)可通過熱密封獲得。食品或飲料配料設(shè)置在所述內(nèi)容積中。內(nèi)容積2具有限定在飲料生產(chǎn)期間垂直取向的平面(P)的大致平面形狀。

插入件5是單片材料，優(yōu)選地為塑料。該插入件同時包括用于將水引入內(nèi)容積的水入口3、以及用于分配由食品或飲料配料與水混合產(chǎn)生的飲料或食品的飲料出口4。該插入件還包括用于在打開時從內(nèi)包袋中排出任何液體的液體出口6。

在示出的實施方案中，水入口和液體出口外部末端均設(shè)置在插入件的相同橫向側(cè)5c上。它們由相同片覆蓋和閉合。根據(jù)另一個實施方案(未示出)，液體出口可在單獨插入件的相對橫向側(cè)上。

插入件設(shè)置在包袋底部位于包袋的底側(cè)111處。插入件具有在插入件橫向側(cè)上的水入口3和液體出口6周圍的翅片51以及優(yōu)選地上升沿，以改善在密封期間與柔性片材的粘附性。

如圖6所示，水入口3可在其外部末端處具有入口室30。該室是中空腔室；并且整體上為水平取向。入口室的尺寸被配置為容納飲料制備機器的中空針以便注入水。入口室具有位于其上部橫向壁中的排出端：該排出端對應(yīng)于注射孔31，可從該注射孔將水以例如射流的形式注入內(nèi)容積2中。由于水入口的配置，可在其外部末端3a處基本上水平地注入水，并基本上垂直地將水注入包袋的內(nèi)容積2中。該配置適于溶解內(nèi)容積中的可溶配料。

根據(jù)另一個實施方案(未示出)，不需要形成射流(例如對于內(nèi)容積中的可浸泡飲料配料而言)，注射孔31可比圖1中更大，并且可通過用水填充包袋的簡單功能而不同地取向。

如圖5和圖6所示，飲料出口4是插入件中的垂直管道。它優(yōu)選地具有以自由流動的方式分配飲料的直徑。飲料出口在其外部末端由塞子42閉合。該塞子與插入件的其余部分成為一體。

包袋包括用于在將塞子從飲料出口移除后使塞子42保持附接到包袋的塑料紐帶43。因此，避免了塞子在飲料生產(chǎn)期間落入飲料中。該紐帶與插入件的其余部分成為一體。

包袋包括定中心孔53，該定中心孔基本垂直于內(nèi)容積的大致平面(P)形狀延伸并穿過插入件。該孔設(shè)置在片材的接合底部邊緣111的下方，以保持自由來與飲料制備機器的定中心和固定裝置協(xié)作。

圖2和圖4是單獨插入件5的俯視圖。它們示出了在單獨插入件的上表面5a中存在中空外容積5b。圖2示出液體出口6與所述容積5b連通并且因此與包袋中的內(nèi)容積2連通。該中空外容積5b延伸幾乎穿過在單獨插入件的頂部處的5a的整個表面。這種大容積限制了在該區(qū)域中的粉末結(jié)塊問題，特別是當可溶配料在內(nèi)包袋中時。因此，包袋中的液體可容易地接近液體出口6。

此外，液體出口6包括與單獨插入件的上表面處的大的中空外容積5b連通的大孔：該大孔減小了在該區(qū)域中存在堵塞元素的風險，并且保證在緊急情況下液體通過液體出口6從包袋中良好地排出。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的包袋1與根據(jù)本發(fā)明的飲料制備機器8的相互作用。該機器至少包括：

-水箱84，

-用于加熱水的加熱器83，

-用于輸送環(huán)境水的旁通管線87，

-用于選擇熱水或環(huán)境水的閥(未示出)，

-用于泵送水的泵82。該泵可在介于2巴和10巴之間的壓力下輸送水。

-用于將水注入包袋1的水入口中的水噴嘴或針81。

優(yōu)選地，機器包括滴液托盤86，當制備飲料時，可將飲用杯9設(shè)置在包袋的飲料出口下方的滴液托盤上。

機器包括用于接收包袋的區(qū)域92，該區(qū)域被配置為使得包袋1設(shè)置成使單獨插入件設(shè)置在包袋的底部處。通過被配置為在單獨插入件(示于圖1中)的定中心孔53中滑動的桿(未示出)，包袋可在接收區(qū)中適當?shù)囟ㄖ行牟⑶夜潭ā?/p>

根據(jù)本發(fā)明，包袋在飲料制備期間未受壓。這種效果可通過在水被引入包袋中之前或在將水引入包袋中的同時打開飲料出口來獲得。因此，在水入口和飲料出口均被打開的情況下制備飲料。水入口的打開通常由用于引入水的針81來進行。對于飲料出口，其可在包袋被放置在內(nèi)部時由機器打開或者由使用者手動地打開。示出的機器包括飲料出口打開裝置85，例如當包袋在飲料出口處具有塞子時用于移除包袋1的飲料出口的塞子42的切割器。切割器85可被設(shè)置成使得當包袋被引入機器中時或當飲料制備被激活時，飲料出口的塞子被自動切割。

機器1包括用于檢測在飲料制備期間包袋中的壓力的增加的傳感器88。用于接收包袋的區(qū)域92將包袋1設(shè)置在機器中，使得當包袋以異常方式膨脹時，片運動直到接觸壓力傳感器，并且通過傳感器88檢測到膨脹的包袋。包袋的膨脹的檢測被傳送到機器的控制單元91，該控制單元可以命令從包袋中排出液體?？刂茊卧杉せ钪沃锌蔗?9的馬達90，以便刺穿液體出口并從包袋中排出液體。液體在機器的滴液托盤86或料格中被排出。根據(jù)另一個實施方案，包袋的膨脹可引起在機器的一部分中的機械運動以及刺穿液體出口的對應(yīng)機械致動。

本發(fā)明的系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：包袋的異常膨脹一出現(xiàn)，就能夠使包袋中的液體排出。

本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，一旦排出液體的過程被激活，就不必停止在包袋內(nèi)部引入水的過程。

本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，通過液體出口排出的液體不會分配在顧客的飲用杯中。因此，顧客不會在他/她的杯子中接收不是準備好的飲料或不是完全制備的飲料的液體，并且不會無意地飲用它。

另一個優(yōu)點在于，液體以適當?shù)姆绞酵ㄟ^中空針排出，并且排出過程優(yōu)選地被隱藏。