具有裝配裝置的膠囊多重穿刺器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于穿刺膠囊提取單元中的膠囊的裝置、這種提取單元和膠囊的組合、穿刺膠囊的方法，以及膠囊在這種穿刺中的使用。
[0002]出于本說明書的目的，“飲料”意在包括任一種可供人類食用的液體物質(zhì)，諸如茶、咖啡、巧克力熱飲或冷飲、奶、湯、嬰兒食品等?！澳z囊”意在包括置于封閉包裝，尤其是氣密包裝內(nèi)的任一種預(yù)先分份的飲料配料，如調(diào)味配料，所述封閉包裝由任一種材料制成(如塑料包裝、鋁包裝、可回收包裝和/或可生物降解包裝)并可為任意形狀和結(jié)構(gòu)，包括容納前述飲料配料的柔軟莢包或剛性儲盒。
【背景技術(shù)】
[0003]某些飲料制備機(jī)使用膠囊，所述膠囊容納待提取或待溶解的配料，和/或在飲料制備機(jī)中儲存和自動定量投放的配料或者在制備飲料時添加的配料。一些飲料機(jī)具有填充裝置，所述填充裝置包括用于液體(通常為水)的栗，其用來栗送來自水源的液體，這種液體是冷的或通過加熱裝置(如加熱塊等)加熱。尤其是在咖啡制備領(lǐng)域中，已廣泛開發(fā)了多種機(jī)器，其中容納飲料配料的膠囊插入沖煮裝置中。沖煮裝置緊緊圍住膠囊，水在膠囊的第一面處注入，在膠囊的封閉容積內(nèi)制作飲料，并且經(jīng)沖煮的飲料可從膠囊的第二面排出并收集在諸如茶杯或玻璃杯之類的接收器中。
[0004]已研制出便于插入“新鮮”膠囊和移出用過的膠囊的沖煮裝置。
[0005]WO 2005/004683和WO 2007/135136涉及此類沖煮裝置。此類沖煮裝置包括:框架；固定保持部件，其用于膠囊;可移動保持部件，其以滑動關(guān)系相對于框架安裝;一個或兩個鉸鏈接合機(jī)構(gòu)，其提供機(jī)械系統(tǒng)，該機(jī)械系統(tǒng)使得所述保持部件能以穩(wěn)固且不漏液的方式圍住膠囊，同時還對抗重新開啟時內(nèi)部沖煮壓力產(chǎn)生的反作用力;和手柄，其用于直接撬起鉸鏈接合機(jī)構(gòu)。這種裝置形成簡單的組件，該組件允許膠囊穿過框架中的通道垂直落下而插入膠囊，并且允許沿與插入方向相同的方向取出用過的膠囊。手柄可用于覆蓋或暴露膠囊的通道。沖煮裝置的可移動部件經(jīng)由手柄手動致動。在閉合與打開機(jī)器期間移動所述可移動部件所需的手動力是不同的，取決于所用膠囊的尺寸公差、膠囊的定位和性質(zhì)以及沖煮單元的溫度。WO 2009/043630公開了一種包括沖煮單元的飲料制備機(jī)，所述沖煮單元的前部具有供膠囊插入沖煮單元的通道。該前部被布置成在伸出機(jī)器殼體時暴露通道，供膠囊插入沖煮單元中，在縮回沖煮單元中時使通道滑到殼體下方，從而由殼體覆蓋住通道。根據(jù)不同的方法，沖煮裝置的可移動部件的致動可機(jī)動化。EP I 767 129涉及一種電機(jī)驅(qū)動的提取模塊，其用于基于膠囊的飲料生產(chǎn)裝置。在該情況下，使用者不必提供任何人力來開啟或關(guān)閉沖煮裝置。WO 2012/025258和WO 2012/025259公開了另一種機(jī)動化的機(jī)器，其用于由配料膠囊制備飲料。
[0006]當(dāng)容納待提取材料(如飲料配料)的膠囊被部分或完全密封，尤其是不透水的以及任選地不透氣的時，可能有必要借助恰當(dāng)?shù)拈_啟裝置開啟密封的膠囊部件。所述開啟可延緩，也就是說，在膠囊的提取過程期間于提取單元中執(zhí)行所述開啟，例如，像EP O 512 470或EP 2 068 684中公開的那樣;也可以在提取儲盒之前在該單元中執(zhí)行所述開啟，例如，像WO 02/00073中或WO 02/35977中公開的那樣。US 3，260，190、US 5，649，472、CH 605 293、EP 512 468和EP 242 556公開了另外的開啟構(gòu)造。
[0007]提取單元通?？砂ㄒ粋€或多個刀片，用于在膠囊提取之前在膠囊上形成開口。如果使用的刀片本身不包含液體循環(huán)導(dǎo)管，即，引導(dǎo)液體進(jìn)入膠囊或從膠囊離開的導(dǎo)管，那么，液體通常會沿著刀片外部循環(huán)流動，利用在刀片與刀片在膠囊上形成的開口的邊界之間形成的通道進(jìn)入膠囊或從膠囊離開。在刀片與這些開口邊界之間形成的通道可能很窄，無法讓需要的液體流入或流出膠囊。所以，沿膠囊的流量可能過少，或膠囊可能在邊界周圍以不希望的方式被撕裂(在液體從膠囊加壓流出的情況下)，或膠囊可能被壓扁(在液體加壓流入或試圖流入膠囊的情況下)。
[0008]W002/00073已解決了該問題。此專利公開了一種包括數(shù)個膠囊穿刺刀片的提取單元，所述膠囊穿刺刀片用于刺穿膠囊，從而允許液體循環(huán)流經(jīng)膠囊。所述刀片具有橫向貫通的開口，這些開口在提取期間伸入儲盒中，沿刀片提供增大的空間，以促進(jìn)液體從外部引入儲盒。
[0009]由于在整個刀片上存在這種大的貫穿開口，所以通過在刀片高度處圍繞開啟膠囊的邊界在刀片中向內(nèi)擴(kuò)展液體貫穿通道的截面，顯著改善了液體流入膠囊中或從膠囊流出的效果。然而，這種大的貫穿開口也減弱了刀片的機(jī)械強(qiáng)度。久而久之，尤其在使用不易被刀片刺穿的較硬膠囊時，這會帶來麻煩。這種在刺穿期間對刀片的額外限制，毫無疑問會引起具有貫穿開口的刀片過早失效。
[0010]EP 2012192347.8公開了另一種改善液體流入的方法，該方法用柱塞擴(kuò)大切割元件或穿刺元件在膠囊中形成的開口。
[0011]用現(xiàn)有技術(shù)刺穿，尤其是在膠囊內(nèi)壓力出現(xiàn)任何上升之前刺穿膠囊會遇到的一個問題是，進(jìn)入膠囊的流體循環(huán)不充分。如上所述，已提供了解決該問題的方案，例如，W002/00073和EP 2012192347.8中公開的解決方案。此類系統(tǒng)改善了膠囊中的輸入流。
[0012]然而，仍需要改善膠囊中的流量分布。已提出增加穿刺元件和膠囊中形成的相應(yīng)開口的數(shù)目。然而，穿刺元件的數(shù)目越多，利用穿刺裝置形成所有開口需要的壓力就越大，膠囊被壓扁而非被刺穿的風(fēng)險(xiǎn)也就越大。這種風(fēng)險(xiǎn)甚至隨著出于經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面的考慮縮減包裝材料(這導(dǎo)致膠囊結(jié)構(gòu)弱化)的趨勢增強(qiáng)而增大。
[0013]另外，穿刺裝置的刀片數(shù)目增加，導(dǎo)致在裝置上提供突伸出裝配構(gòu)件的可能性降低，或者導(dǎo)致需要增大穿刺裝置的總體尺寸才能提供容納裝配構(gòu)件和額外刀片的空間。此夕卜，改變穿刺裝置的裝配構(gòu)造或總體尺寸不利于此類穿刺裝置在現(xiàn)有膠囊提取單元中的可改造性。
[0014]另一方面，已建議提供內(nèi)部膠囊分布溝道，該溝道連接至膠囊入口并把注入膠囊入口的流體散布于膠囊內(nèi)。但是，后一種解決方案涉及更多的內(nèi)部膠囊部件，這增大了制造膠囊的成本。
[0015]因此，仍需要為膠囊提取單元提供至少能解決前述問題中的一些問題的穿刺裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的一個方面涉及膠囊提取單元，該膠囊提取單元具有用于穿刺膠囊的穿刺裝置。膠囊與提取單元之間的協(xié)作可涉及由容納待提取飲料配料的膠囊制備飲料，所述待提取飲料配料諸如咖啡、茶、巧克力、可可粉、奶或湯。因此，該提取單元通?？赡懿⑷腼嬃蠙C(jī)中。
[0017]這種制備飲料的操作通常包括混合多種飲料配料，例如水和奶粉；以及/或者沖泡飲料配料，例如用水沖泡研磨咖啡或茶。例如，根據(jù)使用者要求形成并分配預(yù)定量的飲料，該預(yù)定量對應(yīng)于每份飲料的量。與這種份量對應(yīng)的體積可以在25ml至200ml的范圍內(nèi)，甚至多達(dá)300ml或400ml，例如，能夠裝滿茶杯或馬克杯的體積，具體取決于飲料的類型。形成并分配的飲料可選自蕊絲翠朵(ri stretto )、蒸汽加壓煮出的濃咖啡(espresso )、量夠咖啡(Iungo)、熱牛奶咖啡、拿鐵咖啡、美式咖啡、茶等。特別地，咖啡機(jī)可以被構(gòu)造成用于分配蒸汽加壓煮出的濃咖啡，例如，每份的可調(diào)體積為20ml到60ml;并且/或者用于分配量夠咖啡，例如，每份的體積在70ml到150ml范圍內(nèi)。
[0018]本發(fā)明提取單元的穿刺裝置包括:
[0019]-基座，該基座具有周向節(jié)段，諸如大致直的周向節(jié)段；
[0020]-多個刀片，這些刀片沿縱向從所述基座突伸出，尤其是所述縱向大致平行于此類單元中刺穿所述膠囊的方向，每個刀片大致沿所述周向節(jié)段中的一個橫向延伸；以及
[0021]-多個裝配構(gòu)件，每個裝配構(gòu)件從周向節(jié)段中的一個延伸并突伸出。
[0022]舉例來說，裝配構(gòu)件為彈簧構(gòu)件，如夾持構(gòu)件。裝配構(gòu)件通常被布置用于把基座錨固和/或定位在膠囊接收器中。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，至少一個裝配構(gòu)件大致沿縱向至少部分地位于對應(yīng)刀片下方。
[0024]因此，代替圍繞穿刺裝置基座的周邊部分交替設(shè)置刀片和裝配構(gòu)件的做法，可將刀片和裝配構(gòu)件在基座的同一部分上結(jié)合，這樣，裝配構(gòu)件從基座延伸出來的位置也可用作伸出刀片的位置。
[0025]穿刺裝置(尤其是基座)任選地具有一種或多種附加裝配構(gòu)造，例如，選自裝配孔或凹口的至少一種裝配構(gòu)造。
[0026]通常情況下，元件的穿刺末端被布置成在使提取流體循環(huán)到膠囊中之前刺穿膠嗇
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