具有高于大氣壓的氣體內(nèi)部壓力，這是由于咖啡中所含并在密封后散發(fā)在腔室中的氣體如一氧化碳和二氧化碳。本發(fā)明還涉及如本發(fā)明所述的膠囊在飲料制備設(shè)備中的用途。
[0048]飲料制備設(shè)備優(yōu)選為離心飲料制備設(shè)備，所述設(shè)備包括用于接納膠囊的膠囊保持器、液體供應(yīng)構(gòu)件和界面構(gòu)件，所述界面構(gòu)件包括用于抵靠膠囊凸緣接合的周邊接合部分。
【附圖說明】
[0049]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的膠囊的示意圖；
[0050]圖2示出了圖1的膠囊的頂部的示意圖；
[0051]圖3示出了根據(jù)第一實施例的膠囊的凸緣區(qū)域的示意性放大視圖；
[0052]圖4示出了根據(jù)第二實施例的膠囊的凸緣區(qū)域的示意性放大視圖；
[0053]圖5示出了根據(jù)第三實施例的膠囊的凸緣區(qū)域的示意性放大視圖；
[0054]圖6示出了在通過飲料制備(提取)設(shè)備的注射組件封閉之前處于該設(shè)備的適當位置中的本發(fā)明膠囊；
[0055]圖7示出了根據(jù)第一模式的設(shè)備中的膠囊的接合的細節(jié)。
【具體實施方式】
[0056]圖1至圖4中所示的膠囊1被設(shè)計用于在飲料制備設(shè)備如專用咖啡機中制備飲料。膠囊包括杯狀主體2、用于封閉杯狀主體的蓋3和凸緣4。蓋3通常密封在凸緣4上。
[0057]杯狀主體形成限定內(nèi)部腔室的旋轉(zhuǎn)對稱腔室壁5。具體地講，該壁相對于膠囊的中心軸線I對稱地形成。該壁可采取如圖所示的凸形或其他不同形狀，如截錐形、圓柱形或它們的組合。本發(fā)明的主體可被設(shè)計為具有相對較寬范圍的深度與直徑比率；例如，包括在0.2:1至2:1之間。在該上下文中，直徑被視為腔室的最大直徑，并且深度被視為腔室的最大內(nèi)部深度。通常，對于給定形狀而言，深度與直徑比率越高，形成主體的紙基材料中的褶皺的風(fēng)險就越高。具有短半徑和/或拐角的某些形狀也更易形成褶皺。
[0058]膠囊包含預(yù)定劑量的飲料配料；如適用于在將熱水注入膠囊中時制備液體咖啡提取物的烘焙研磨咖啡。
[0059]首先，凸緣4包括凸緣6的從腔室壁5向外延伸的內(nèi)部。第二，凸緣4包括凸緣的第二部分；具體地講，由聚合物基材料形成的外凸緣部分7。聚合物基材料為可熱模制材料。
[0060]該聚合物基外凸緣部分7被成形，以形成在向內(nèi)徑向方向&上朝膠囊的中心軸線取向的環(huán)形凹陷部8。環(huán)形凹陷部從而被構(gòu)造為接納紙基凸緣部分6并且基本沿著三個側(cè)面將其覆蓋。外凸緣部分因此部分地抵靠內(nèi)凸緣部分密封。更具體地講，夕卜凸緣部分覆蓋內(nèi)部6的末端邊緣9。此外，外凸緣部分還由下部10在內(nèi)凸緣部分6下方延伸并由上部11在內(nèi)凸緣部分6上方延伸。因此，內(nèi)凸緣部分的紙基材料的褶皺或折痕基本被重疊模制在其上的聚合物基材料所填充或覆蓋。下部10優(yōu)選(但不一定)延伸到達腔室壁5。
[0061]形成為三維主體的紙基片材優(yōu)先具有由這樣的材料制成的外層，所述材料在與聚合物基材料密封方面可密切相容。片材外層的材料優(yōu)選為聚烯烴如PP或PE，或者聚烯烴如PP和PE的組合或混合物。
[0062]在本發(fā)明上下文中，術(shù)語“下方”和“下部”或“向下”是指朝主體底部的軸向方向Bo術(shù)語“上方”和“上部”或“向上”是指朝蓋的軸向方向C。
[0063]向外(徑向地)延伸超過內(nèi)凸緣部分6的外凸緣部分的凸緣部分12要厚于下部10(厚度Li)。較大厚度L。的凸緣部分提供適用于與設(shè)備接合的增大剛度，如隨后將描述的。更具體地講，與凸緣部分12的其余部分的軸向尺寸或厚度L。相比，模制聚合物基凸緣的區(qū)域12優(yōu)選形成具有最長軸向尺寸或厚度L的最外側(cè)凸部13。最外側(cè)凸部可用于在膠囊定位在設(shè)備中時預(yù)先設(shè)定限流裝置的開啟壓力；這種壓力取決于尺寸L。當然，可設(shè)想不含這種凸部的本發(fā)明的膠囊，特別是在膠囊專用于不同飲料設(shè)備時。
[0064]蓋3的環(huán)形部分14密封到外凸緣部分7的上部11的環(huán)形頂表面15。蓋通常通過熱密封或超聲密封而焊接到聚合物基表面。蓋優(yōu)選由紙基片材形成，所述紙基片材包括紙層以及在與表面15接觸的內(nèi)部上包括至少一個密封熱塑性層，所述至少一個密封熱塑性層在與上部11的聚合物基材料密封方面可相容。例如，蓋具有由紙(外部)和聚丙烯(內(nèi)部)形成的雙層。
[0065]優(yōu)選地，蓋3和主體5具有氣體屏障，但外凸緣部分的材料(例如，聚丙烯)通常不是合適的氣體屏障。因此，上部11的厚度(l2)被最小化以減少可在一定程度上潛在地透過氧氣的表面。厚度的下限基本受制于注射模制技術(shù)在提供用于將蓋密封于其上的合適密封表面15方面的極限。優(yōu)選地，厚度(L2)低于0.5mm，最優(yōu)選包括在0.05與0.3mm之間。
[0066]出口凸緣部分的下表面優(yōu)選在徑向向外方向RE和圓周方向D兩者上相對平坦以接納識別碼16，如W0 2013/072326或W0 2011/141532中所述的識別碼。該代碼可為光學(xué)可讀二進制代碼，其可印制和/或壓印在聚合物材料自身中。可通過施加油墨或金屬沉積來產(chǎn)生印花。可通過機械或激光雕刻、化學(xué)蝕刻、沉積或模制來實現(xiàn)壓印。最優(yōu)選地，在外凸緣部分注射模制到內(nèi)凸緣部分上期間，通過在注射模具中壓印的代碼的負像圖案而在聚合物本體中產(chǎn)生代碼。
[0067]作為優(yōu)選的例子，可按照如下方式產(chǎn)生膠囊:
[0068]通過使紙基片材在模具中變形以賦予主體(包括在該步驟期間預(yù)先形成的內(nèi)凸緣)的形狀，而由紙基片材產(chǎn)生杯狀主體。然后，將外凸緣7在相同模具中重疊模制或在轉(zhuǎn)移到特定注射模具后重疊模制。在取出(最終是儲存、堆疊/卸堆、運輸)后，在產(chǎn)品灌裝線上為膠囊灌裝飲料配料，并將蓋密封到凸緣上。灌裝和密封操作優(yōu)選在減少的氧氣氣氛下如在部分真空下和/或在被氮氣或C02氣體所飽和的氣氛下進行。
[0069]考慮圖4中所示的膠囊的第二實施例，凸緣的外部7形成階梯狀凹陷部8，所述階梯狀凹陷部以在向上方向C和向內(nèi)徑向方向&上的敞開方式布置。凹陷部形成階梯狀環(huán)形凹陷部。因此，外凸緣部分的聚合物基材料抵靠下表面密封，同時抵靠紙基內(nèi)凸緣部分6的外邊緣9密封。蓋3的尺寸被設(shè)計為延伸超過凹陷部8并且密封在外凸緣部分的階梯狀部分17上。蓋3可另外密封到紙基凸緣部分6的上表面。因此，獲得了氣密性布置方式。在該模式中，凹陷部8的尺寸可被設(shè)計為匹配內(nèi)凸緣部分6的厚度。
[0070]在圖5的實施例中，凸緣的外部7還形成階梯狀凹陷部8，所述階梯狀凹陷部以敞開方式布置并且在向上方向C和徑向向內(nèi)方向&上取向。內(nèi)凸緣部分6裝配在凹陷部中而與模制外凸緣部分7密封接合。外凸緣部分覆蓋內(nèi)凸緣部分的外邊緣9以及由下部10覆蓋內(nèi)凸緣部分的下表面，所述下部可在向內(nèi)方向&上延伸直至到達主體的腔室壁5。下部可因此連接到腔室壁的外表面。在該模式中，蓋僅密封到內(nèi)凸緣部分的上表面。因此，獲得了氣密性布置方式。在該模式中，凹陷部8的尺寸可被設(shè)計為近似匹配內(nèi)凸緣部分6和蓋3的厚度之和。
[0071]圖6和圖7示出了在處于離心提取設(shè)備50中的適當位置中時膠囊1的例子。該設(shè)備通常包括旋轉(zhuǎn)膠囊保持器51以用于將膠囊設(shè)置在該設(shè)備中的穩(wěn)定參考位置中，從而使膠囊能夠圍