本發(fā)明涉及用于制造用來制作飲料的膠囊的容納主體，其能夠容納不同量的粉末食物，以及使用單一類型的容納主體制造具有不同量的粉末食物的膠囊的方法。

在近些年間，使用容納粉末食物（在膠囊已經(jīng)被插入適當(dāng)機(jī)器的提取腔室中之后，熱水通過所述粉末食物）的膠囊來制作飲料的領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)生了相當(dāng)大的進(jìn)展，這種進(jìn)步引起用于制作許多不同類型的飲料的膠囊的研發(fā)。

在現(xiàn)有技術(shù)的膠囊中，存在兩大種族，即其中粉末食物是可溶的且因此完全隨提取水一起出來，并且即其中粉末食物是不可溶的（至少不完全溶解）并且制作飲料包括使用熱水以從粉末食物中提取香味。

后一種類型包括用于制作濃縮咖啡或美式咖啡（顯然不是可溶類型）的膠囊。

除了每個(gè)制造商已經(jīng)研發(fā)出了其自己類型的膠囊和對(duì)應(yīng)機(jī)器的事實(shí)之外，多年來對(duì)于同一制造商來說也必須制造根據(jù)要被制作的飲料類型而不同的膠囊。尤其，對(duì)于制造具有用于含有不同量的粉末食物的不同體積的膠囊的需求逐漸增加。事實(shí)上，制作不同飲料會(huì)需要不同量的粉末食物。例如，雖然能夠使用大約8g咖啡粉末制作優(yōu)良的濃縮咖啡，但是優(yōu)良的美式咖啡需要大約11g咖啡粉末。更通常地，雖然最佳制備有限量的飲料（“用小杯供應(yīng)的”飲料諸如濃縮咖啡）會(huì)需要使用相對(duì)少量的粉末食物，不過最佳制備更大量的飲料（“用大杯供應(yīng)的”飲料如美式咖啡、熱巧克力、茶等等）通常需要使用更大量的粉末食物。

近年來，這個(gè)問題已經(jīng)帶來了用于制作飲料的市場(chǎng)平行系統(tǒng)，一些具有將要在適當(dāng)機(jī)器中使用的相對(duì)小的膠囊，并且其他具有用于與專用于它們的不同機(jī)器一起使用的相對(duì)大的膠囊。

關(guān)于膠囊的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明所感興趣的那些通常包括在頂部被蓋封閉的杯形容納主體（由一個(gè)或多個(gè)部分制成）。在容納主體的內(nèi)部，除了粉末食物之外，可還存在過濾元件，其能夠位于粉末食物和容納主體的底壁之間，或者在粉末食物和蓋之間。根據(jù)水在膠囊內(nèi)流動(dòng)的方向（其在本文中通常是從蓋朝向底壁或反之），過濾元件可以在粉末食物中用作水分配器，或用作流出的飲料的過濾器以防止粉末食物意外流出。

然而，當(dāng)前市場(chǎng)情況具有幾個(gè)明顯缺點(diǎn)。

尤其，希望在市場(chǎng)上既存在用于制作“用小杯供應(yīng)的”飲料的膠囊又存在用于制作“用大杯供應(yīng)的”飲料的膠囊的任何公司必須具有用于膠囊和機(jī)器二者的兩條生產(chǎn)線。

類似地，終端用戶被迫針對(duì)每種類型購買機(jī)器。

在這樣的背景下，形成本發(fā)明的基礎(chǔ)的技術(shù)目的是制造容納主體，該容納主體用于制造用于制作飲料的膠囊以及提供使用單一類型的容納主體制造具有不同量的粉末食物的膠囊的方法，其克服了上述缺點(diǎn)。

技術(shù)目的和表明的目標(biāo)基本上通過如所附權(quán)利要求中所述的用于制造用于制作飲料的膠囊的容納主體以及用于使用單一類型的容納主體制造具有不同量的粉末食物的膠囊的方法來實(shí)現(xiàn)。

通過參考附圖所述的用于制造用于制作飲料的膠囊的容納主體以及用于使用單一類型的容納主體制造具有不同量的粉末食物的膠囊的方法的幾種優(yōu)選非限制性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將更加顯而易見，在附圖中：

-圖1是根據(jù)本發(fā)明制造的容納主體的第一實(shí)施例的側(cè)視圖；

-圖2是圖1的容納主體的軸測(cè)視圖；

-圖3是包括圖1的容納主體的第一膠囊（為了清晰，沒有粉末食物）的軸測(cè)軸向橫截面視圖；

-圖4是圖3的膠囊的主視圖；

-圖5示出了組裝的圖4的膠囊；

-圖6示出了組裝的圖3的膠囊；

-圖7是根據(jù)本發(fā)明制造的容納主體的第二實(shí)施例的側(cè)視圖；

-圖8是圖7的容納主體的軸測(cè)視圖；

-圖9是包括圖7的容納主體的第二膠囊（為了清晰，沒有粉末食物）的軸測(cè)軸向橫截面視圖；

-圖10是圖9的膠囊的主視圖；

-圖11示出了組裝的圖10的膠囊；

-圖12示出了組裝的圖9的膠囊；

-圖13和圖14分別示出圖5和圖6的膠囊的相同變型；以及

-圖15和圖16分別示出圖11和圖12的膠囊的相同變型。

參考上述附圖，數(shù)字1表示根據(jù)本發(fā)明制造的用于制作飲料的膠囊2的其整個(gè)容納主體。

事實(shí)上，本發(fā)明的核心是如下事實(shí)，即其提供一種容納主體1，該容納主體1能夠同樣良好地容納至少兩種不同量的粉末食物，在任何情況下總是確保正確容納粉末。

因此，之后首先描述容納主體1和能夠使用其制造的幾種不同膠囊2，且之后描述用于制造它們的方法。在任何情況下，將理解的是，相對(duì)于它們中的一者被描述的內(nèi)容如果兼容的話也適用于其他。

大體而言，容納主體1包括底壁3、在底壁3的周邊部分處連接到底壁3的側(cè)壁4以及在與底壁3的相對(duì)側(cè)上連接到側(cè)壁4的上部邊緣5。有利地，底壁3和側(cè)壁4給予容納主體1杯子或者玻璃杯的形狀。

根據(jù)需要，底壁3、側(cè)壁4和上部邊緣5，作為整體或單獨(dú)地，可以由單塊材料或多個(gè)不同材料塊（例如，以使某些區(qū)域不那么耐破裂）制成。然而，在優(yōu)選實(shí)施例中，至少側(cè)壁4和上部邊緣5，不過優(yōu)選地同樣底壁3，至少主要由熱成型熱塑性材料構(gòu)成，甚至更優(yōu)選地由包括構(gòu)成氧的屏障（例如evoh）的至少一層的多層熱塑性材料構(gòu)成。

上部邊緣5界定進(jìn)入開口6，通過該開口6可以進(jìn)入容納主體1的內(nèi)部空間7。內(nèi)部空間7在頂部由進(jìn)入開口6、在底部由底壁3且側(cè)向上由側(cè)壁4界定。在使用中，用于制作飲料的粉末食物以及一個(gè)或多個(gè)過濾元件能夠被插入在內(nèi)部空間中，如下文更詳細(xì)描述的。

在容納主體1中能夠確定中心軸線，其在底壁3的中心點(diǎn)和進(jìn)入開口6的中心點(diǎn)之間延伸。應(yīng)該注意到，在本說明的背景下，就容納主體1定向成底壁3在底部且進(jìn)入開口6在頂部的情況來使用術(shù)語下部和上部。在任一情況下，將理解的是所述用法與使用期間膠囊2的定向無關(guān)。

根據(jù)本發(fā)明的第一創(chuàng)新方面，側(cè)壁4設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)保持元件8，其朝向中心軸線突出并且位于與中心軸線基本垂直的平面中。應(yīng)該注意到，在該背景下，一個(gè)或多個(gè)保持元件8位于與中心軸線基本垂直的平面中這一定義將在它們?nèi)慷嘉挥趥?cè)壁4的同一環(huán)形部分中的意義上被理解，該環(huán)形部分基本上在其的主要面基本上垂直于中心軸線的虛擬盤形元件的側(cè)向表面上繞中心軸線延伸。

一個(gè)或多個(gè)保持元件8導(dǎo)致內(nèi)部空間7（垂直于中心軸線）相對(duì)于側(cè)壁4的與其緊鄰（沿著平行于中心軸線的線）的部分變窄。而且，它們?cè)谄浜偷妆?之間限定相對(duì)于中心軸線的延伸線的底切座9。如下文更詳細(xì)描述的，所述底切座9在使用中可以被用于限制被插入膠囊2中的上部過濾元件朝向進(jìn)入開口6運(yùn)動(dòng)的可能性。

而且，根據(jù)本發(fā)明，在側(cè)壁4的相比于底壁3更靠近上部邊緣5的區(qū)域處制造一個(gè)或多個(gè)保持元件8。

雖然側(cè)壁4可以包括單個(gè)保持元件8（其可以沿著以中心軸線為中心的整個(gè)環(huán)或沿這樣的環(huán)的大部分延伸），不過在優(yōu)選實(shí)施例中，側(cè)壁4設(shè)置有多個(gè)保持元件8，其繞中心軸線在上述基本垂直于中心軸線的平面中優(yōu)選地均勻地分布。所述保持元件8彼此間隔開，并且在兩個(gè)相繼的保持元件8之間存在側(cè)壁4的基本上沒有變形的部分。

在優(yōu)選實(shí)施例中，保持元件8也通過與生產(chǎn)容納主體1同時(shí)地?zé)岢尚捅恢圃臁?/p>

在附圖中所示的實(shí)施例中，側(cè)壁4從底壁3朝向上部邊緣5包括具有不同形狀的第一部分10和第二部分11。

事實(shí)上，第一部分10至少主要是截頭圓錐形的且具有面向第二部分11的較大基部，同時(shí)第二部分11是基本上圓筒形的。而且，第二部分11具有比第一部分10的最大內(nèi)直徑更大的內(nèi)直徑。因此，在第一部分10和第二部分11之間的連接區(qū)域內(nèi)，側(cè)壁4在內(nèi)部空間7處限定徑向肩部12，該徑向肩部12在使用中限制上部過濾元件朝向底壁3運(yùn)動(dòng)的可能性。

有利地，一個(gè)或多個(gè)保持元件8和底切座9都被制作在第二部分11處。如通過比較圖1和圖7能夠看到，一個(gè)或多個(gè)保持元件8和底切座9沿著與中心軸線平行的線的位置可以根據(jù)將被插入底切座9處的過濾元件的類型而不同。

在其中側(cè)壁4由多層材料構(gòu)成且其中一層或多層由熱塑性材料制成的優(yōu)選實(shí)施例中，第一部分10包括多個(gè)加強(qiáng)型材（stiffeningprofile）13。

此外，在附圖中所示的實(shí)施例中，在其相比于出入開口6更靠近底壁3的區(qū)域處，側(cè)壁4也包括掛鉤座14，其被設(shè)計(jì)成在使用中允許被插入到膠囊2中的下部過濾元件的正確固定定位。以公知方式，所述掛鉤座14由側(cè)壁4的朝向中心軸線和/或背離中心軸線突出的一部分形成。

關(guān)于能夠使用根據(jù)本發(fā)明的容納主體1制造的不同膠囊2，在附圖中示出了多種示例，其中圖3-6和圖13和圖14分別示出了兩種不同的膠囊2，其能夠使用圖1的容納主體1、甚至使用相同的過濾元件和蓋被制造。類似地圖9-12和圖15和圖16分別示出了兩種不同的膠囊2，其能夠使用圖7的容納主體1、同樣在這種情況下使用相同的過濾元件和蓋被制造。然而，所述膠囊2中，僅圖3-6和圖9-12的膠囊本身是創(chuàng)新的，因?yàn)樗鼈兪褂酶鶕?jù)本發(fā)明的容納主體1的區(qū)別性特征。圖13-16的膠囊雖然使用與圖3-6和圖9和圖12中的那些相同的容納主體1，但是其具有對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)膠囊2的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。事實(shí)上，如已經(jīng)指出的，本發(fā)明的另外的創(chuàng)新方面是如下事實(shí)，即由于上述容納主體1，已經(jīng)能夠限定使用相同部件允許制造容納不同量的粉末食物的膠囊2的方法。在所示實(shí)施例中，其包括當(dāng)使用較大量的粉末食物時(shí)制造與現(xiàn)有技術(shù)膠囊類似的膠囊2，以及當(dāng)使用較小量的粉末食物時(shí)制造根據(jù)本發(fā)明的膠囊2。

大體而言，使用根據(jù)本發(fā)明的容納主體1制造的膠囊2也包括被固定到上部邊緣5且封閉內(nèi)部空間7的頂部的蓋15、被容納在容納主體1的內(nèi)部空間7中的粉末食物、以及位于蓋15和粉末食物之間的至少一個(gè)上部過濾元件16。優(yōu)選地，其也可以設(shè)置有下部過濾元件17，如附圖中所示的情況，尤其是在飲料必須通過底壁3流出膠囊2時(shí)。

上部過濾元件16包括與側(cè)壁4相關(guān)聯(lián)的至少環(huán)形周邊邊緣18，并且將內(nèi)部空間7劃分成被界定在上部過濾元件16和底壁3之間的主要腔室19和被界定在上部過濾元件16和蓋15之間的次要腔室20。如上所述，粉末食物因此被容納在主要腔室19中。

根據(jù)本發(fā)明的創(chuàng)新方面，上部過濾元件16的環(huán)形周邊邊緣18被聯(lián)接到底切座9，并且一個(gè)或多個(gè)保持元件8至少與環(huán)形周邊邊緣18相互作用來限制上部過濾元件16朝向蓋15的最大運(yùn)動(dòng)。有利地，以卡扣方式來執(zhí)行將上部過濾元件16的環(huán)形周邊邊緣18插入底切座9中。換言之，上部過濾元件16以卡扣方式被鉤掛到一個(gè)或多個(gè)保持元件8。

在所示實(shí)施例中，環(huán)形周邊邊緣18有利地以過盈聯(lián)接到保持元件8和/或底切座9，以便增強(qiáng)在容納主體1和上部過濾元件16之間的液體密封。

根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，環(huán)形周邊邊緣18包括在基本上垂直于中心軸線的平面中延伸的且其被插入底切座9中的一個(gè)或多個(gè)徑向齒21。圖3-6中的膠囊2示出其中環(huán)形周邊邊緣18包括形成繞中心軸線的環(huán)的單個(gè)徑向齒21的實(shí)施例（注意，在附圖中下部過濾元件17也具有類似結(jié)構(gòu)）。更詳細(xì)地，環(huán)形周邊邊緣18包括軸向部分22，其延伸遠(yuǎn)離與中心軸線垂直的平面，徑向齒21被固定到該軸向部分22。

根據(jù)圖9-12中所示的本發(fā)明的第二實(shí)施例，環(huán)形周邊邊緣18包括外部保持部分23，其在穿過中心軸線的橫截面平面中包括延伸遠(yuǎn)離與中心軸線垂直的平面的內(nèi)部第一延伸部24（類似于上述的軸向部分22）和從第一延伸部24彎曲且與第一延伸部24一起形成v形的外部第二延伸部25。至少在第二延伸部25處，保持部分23以允許第二延伸部25被拉動(dòng)接近第一延伸部24的方式可彈性變形。由于這種形狀，保持部分23以使得保持部分23彈性變形并且第二延伸部25被拉動(dòng)接近第一延伸部24的方式在底切座9處被聯(lián)接到側(cè)壁4。事實(shí)上，以此方式，保持部分23的彈性行為按壓第二延伸部25抵靠側(cè)壁4，從而增強(qiáng)在容納主體1和上部過濾元件16之間的液體密封。保持部分23也至少在其自己的第二延伸部25處被有利地插入在底切座9中。

如附圖中所示且如上所述，根據(jù)所用的上部過濾元件16的結(jié)構(gòu)，一個(gè)或多個(gè)保持元件8和容納主體1的底切座9的軸向位置變化。

最后，在附圖的實(shí)施例中，上部過濾元件16和下部過濾元件17二者都包括內(nèi)部區(qū)域26、27，其至少主要在與中心軸線垂直的平面內(nèi)延伸，其配備有通孔28、29和（在與粉末食物接觸的側(cè)的相對(duì)側(cè)上的）突出物30、31，并且在其中心處存在突出元件32、33，該突出元件32、33分別在面向蓋15或底壁3的側(cè)上形成凹部34、35。凹部34、35被設(shè)計(jì)成允許在膠囊2的使用期間適當(dāng)?shù)拇檀┘獯谭謩e通過蓋15和底壁3插入。然而，應(yīng)該注意，上部過濾元件16的凹部34通常僅在膠囊2容納第二量的粉末食物時(shí)被實(shí)際使用。有利地，上部過濾元件16和下部過濾元件17二者都由模制塑料材料構(gòu)成。在上部過濾元件16的情況下，環(huán)形周邊邊緣18從內(nèi)部區(qū)域26以懸臂形式延伸。

關(guān)于本發(fā)明的最后的創(chuàng)新方面，其由用于使用單一類型的容納主體1（且有利地單一類型的上部過濾元件16）制造用于制作飲料的膠囊2（或容納較小量或較大量的粉末食物）的方法組成。

該方法包括首先下述步驟：采用根據(jù)本發(fā)明制造的容納主體1和包括至少環(huán)形周邊邊緣18的上部過濾元件16，其中該環(huán)形周邊邊緣18可以下述方式聯(lián)接到容納主體1的底切座9，使得一個(gè)或多個(gè)保持元件8限制上部過濾元件16朝向蓋15的最大運(yùn)動(dòng)。

以此方式，如已經(jīng)解釋的，當(dāng)環(huán)形周邊邊緣18被聯(lián)接到底切座9時(shí)，上部過濾元件16將內(nèi)部空間7劃分成被界定在上部過濾元件16和底壁3之間的主要腔室19和被界定在上部過濾元件16和進(jìn)入開口6之間的次要腔室20。

這時(shí)，方法根據(jù)要被制造的膠囊2的類型包括兩種替代方案：

-或者采用占據(jù)不大于主要腔室19的體積的體積的第一量的粉末食物，

-或者，相應(yīng)地采用占據(jù)大于主要腔室19的體積但不大于主要腔室19和次要腔室20的體積和的體積的第二量的粉末食物。

關(guān)于粉末食物所占據(jù)的體積，根據(jù)需求，該體積可以以其未壓實(shí)狀態(tài)被占據(jù)或者可以以其壓實(shí)狀態(tài)占據(jù)。在后一情況下，方法將有利地還包括按壓被插入到容納主體1中的粉末食物的步驟，該步驟與插入粉末食物的步驟同時(shí)地或在其之后執(zhí)行。

之后方法包括通過進(jìn)入開口6相應(yīng)地將第一量或第二量的粉末食物插入到內(nèi)部空間7中，并且之后再次通過進(jìn)入開口6將上部過濾元件16插入到內(nèi)部空間7中，因此該上部過濾元件16將位于粉末食物之上且環(huán)形周邊邊緣18面向側(cè)壁4。更詳細(xì)地，當(dāng)被插入到膠囊2中的粉末食物的量等于第一量時(shí)，上部過濾元件16以使得環(huán)形周邊邊緣18被聯(lián)接到底切座9的方式被插入到容納主體1中。相比之下，當(dāng)被插入到膠囊2中的粉末食物的量等于第二量時(shí)，上部過濾元件16被定位在內(nèi)部空間7中接近進(jìn)入開口6。

最后，方法包括通過將蓋15固定到上部邊緣5來封閉進(jìn)入開口6的步驟。

在根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施例中，相同類型的過濾元件被用于制造具有第一量的粉末食物的膠囊2和用于制造具有第二量的粉末食物的膠囊2二者。

尤其，如已經(jīng)指示的，被使用的上部過濾元件16可以有利地包括：環(huán)形周邊邊緣18，該環(huán)形周邊邊緣包括一個(gè)或多個(gè)徑向齒21，該徑向齒在基本垂直于中心軸線的平面中延伸并且可聯(lián)接到底切座9；或者環(huán)形周邊邊緣18，該環(huán)形周邊邊緣包括外部保持部分23，該外部保持部分23在穿過中心軸線的橫截面平面中包括內(nèi)部第一延伸部24和從第一延伸部24彎曲且與第一延伸部24一起形成v形的外部第二延伸部25。而且，在后一種情況下，至少在第二延伸部25處，保持部分23可以以允許第二延伸部25被拉動(dòng)接近第一延伸部24的方式彈性變形。事實(shí)上，以此方式，如果膠囊2容納第一量的粉末食物，則在將上部過濾元件16插入內(nèi)部空間7中的步驟之后，保持部分23能夠以使得其發(fā)生彈性變形使得第二延伸部25接近第一延伸部24的方式在底切座9處被聯(lián)接到側(cè)壁4。不過，優(yōu)選地，即使膠囊2容納第二量的粉末食物，在將上部過濾元件16插入內(nèi)部空間7中的步驟之后，保持部分23也在保持部分23彈性變形且第二延伸部25接近第一延伸部24的情況下被聯(lián)接到側(cè)壁4。

此外，當(dāng)被插入到膠囊2中的粉末食物的量等于第一量時(shí)，上部過濾元件16優(yōu)選地以使得環(huán)形周邊邊緣18以卡扣方式被鉤掛到一個(gè)或多個(gè)保持元件8的方式被插入在容納主體1中。

本發(fā)明帶來重要的優(yōu)點(diǎn)。

事實(shí)上，由于本發(fā)明，已經(jīng)可以通過總是使用相同部件且僅僅改變粉末食物的量來標(biāo)準(zhǔn)化膠囊2的生產(chǎn)。因此，已經(jīng)限定了允許生產(chǎn)能夠被用于制作最佳量的“用大杯供應(yīng)的”和“用小杯供應(yīng)的”飲料二者的單一系統(tǒng)的容納主體和方法。

最后，應(yīng)注意的是，本發(fā)明相對(duì)容易生產(chǎn)，且甚至與實(shí)施本發(fā)明相關(guān)的成本也并不是非常高的。

上述本發(fā)明可以以若干方式修改和調(diào)整，而不因此脫離創(chuàng)新性構(gòu)思的范圍。

本發(fā)明的所有細(xì)節(jié)都可利用其他技術(shù)上等效的元件來替換，并且所使用的材料，以及各種部件的形狀和尺寸可根據(jù)需要變化。