用于制備諸如咖啡和類似飲料的膠囊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種膠囊，所述膠囊用于諸如咖啡機等之類的飲料制備設備中以制備飲料如咖啡。更具體而言，本發(fā)明涉及一種膠囊，所述膠囊包含紙材料而不會損害飲料配料在膠囊中的儲存品質及膠囊在設備中的功能屬性。更具體而言，本發(fā)明的膠囊集中于保護對氧化敏感的飲料配料，如烘焙研磨咖啡。
【背景技術】
[0002]由層壓紙制成的容器是已知的。由紙基材料形成的用于在咖啡機中制備飲料的飲料膠囊也是已知的。與由塑性材料制成的膠囊相比，紙基膠囊可產(chǎn)生潛在降低的環(huán)境影響。
[0003]EP0524464涉及一種封閉或敞開的柔性膠囊，所述膠囊可包括與硬化元件相結合的多層鋁/紙/塑料。
[0004]W02009050540涉及用于制備諸如咖啡之類的飲料的膠囊，所述膠囊由可生物降解的材料，尤其是包含淀粉、纖維、蛋白質、脂質和至少一種可生物降解的樹脂的組合物構成。
[0005]EP2218653涉及一種包裝，所述包裝具有纖維層和封閉膜，所述纖維層固定在外殼的壁中，所述封閉膜通過材料接合而連接到外殼。標記可布置在包裝處或包裝中或者與外殼或封閉膜一起固定布置，其中外殼、纖維層和封閉膜由生物可降解材料制成。封閉膜包括層合物，所述層合物以無空氣方式連接到兩個金屬化的生物塑料薄膜。
[0006]W02009/053811涉及一種容器，所述容器被布置用于容納用于提取飲料的定量分配量的固體產(chǎn)品；所述容器具有由不透水和氧氣且可降解的材料和/或可食用膜制成的壁。
[0007]W02010137956涉及一種膠囊，所述膠囊用于容納飲料配料，包括用于實現(xiàn)對飲料生產(chǎn)設備的密封效果的密封構件，其中密封構件的外表面包含纖維材料和/或類似紙的材料以在封閉期間抵靠設備的密封表面實現(xiàn)密封效果。
[0008]W02010137957涉及一種膠囊，所述膠囊具有主體和凸緣，所述凸緣包括壁，所述壁包含被潤濕時會伸展的材料。
[0009]EP2573008涉及一種膠囊，所述膠囊具有紙主體和蓋或密封膜；周邊邊緣具有比托盤狀主體更大的剛度并且可形成為環(huán)。
[0010]非常有利的是將紙或類似的可生物降解材料用作一次性膠囊的包裝材料以便在飲料生產(chǎn)設備中制備飲料。一個問題是由于通過沖壓或折疊所形成的片材的性質所引起的，一旦形成，這些性質就不允許形成凸緣的足夠光滑的表面。具體地講，凸緣上出現(xiàn)皺褶或折痕。這些皺褶或折痕不允許膠囊的緊密密封，具體地講，不允許膠囊的凸緣與密封在凸緣上的蓋之間的緊密密封。當密封不完好時，可能會發(fā)生某些飲料配料(例如，烘焙研磨咖啡)的快速氧化，飲料的品質受到不利影響。
[0011]此外，紙基表面在表面上太不規(guī)則而不能接納可讀識別標記如光學條形碼或等同物，如W0 2011/141532中所述的光學條形碼或等同物。
[0012]另外，紙基表面通常剛性不足以用設備的加壓環(huán)狀對應物設定壓力以控制咖啡提取，如WO 2010066705中所述。
[0013]因此，需要發(fā)明一種含紙的膠囊，所述膠囊提供足以用于飲料制備設備的機械性質，但提供與蓋的完好密封，以使得遇到的氧化風險減小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]以上提及的目標的解決方案用如本發(fā)明的獨立權利要求中所述的膠囊實現(xiàn)。從屬權利要求拓展了本發(fā)明的另外特性和優(yōu)點。
[0015]在一般方式下，本發(fā)明涉及用于在飲料制備設備中制備飲料的膠囊，所述膠囊部分地由紙材料制成。膠囊具有凸緣，所述凸緣部分地由紙制成，并部分地由聚合物制成。聚合物基本被布置在凸緣上以至少部分地覆蓋紙部分，從而改善膠囊的內(nèi)部密封度，具體地講，防止空氣經(jīng)由皺褶和折痕進入膠囊內(nèi)部。
[0016]更具體地講，本發(fā)明涉及一種用于在飲料制備設備中制備飲料的膠囊，所述膠囊包括杯狀主體；用于封閉杯狀主體的蓋；用于使蓋密封于其上的凸緣；杯狀主體由紙基片材形成，以形成容納飲料配料的腔室壁，并且凸緣的內(nèi)部從腔室壁向外延伸；其中凸緣還包括由模制聚合物基材料形成的外凸緣部分，所述外凸緣部分包括至少一環(huán)形凹陷部，所述環(huán)形凹陷部使內(nèi)凸緣部分能夠接納于其中，并且使外凸緣部分的聚合物基材料能夠至少部分地抵靠內(nèi)凸緣部分的下表面并抵靠內(nèi)凸緣部分的外邊緣來密封，所述內(nèi)凸緣部分的下表面取向為沿著朝所述腔室壁的方向B。
[0017]—般來講，聚合物基材料提供飲料制備設備中的適當機械支撐，從而使膠囊能夠對設備施加于其上的力提供適當響應。然而，改善的方面在于抵靠紙基凸緣部分(具體地講，凸緣部分的外邊緣)密封的一部分模制聚合物基材料的這種構型，確保了在任何表面處及紙基凸緣部分的厚度中存在的皺褶和折痕被適當封閉，從而限制氣體滲漏的風險。
[0018]具體地講，杯狀形狀主體優(yōu)選形成旋轉對稱腔室壁，并且凹陷部優(yōu)選為圓環(huán)形的。例如，腔室壁為穹頂形、筒形或圓柱形或它們的組合。因此，膠囊可被設計用于離心飲料(優(yōu)選咖啡)制備設備，如W0 2010066705中所述的制備設備。
[0019]優(yōu)選地，凸緣的外部在向外徑向方向和軸向方向兩者上延長(紙基)內(nèi)凸緣部分。聚合物基部分引起的在凸緣維度的兩個方向上的延伸有助于提供更有效的密封效果。這也為凸緣賦予了增大的剛度，這補償了紙基凸緣的剛度的缺乏。
[0020]在另一個方面，(聚合物基)外凸緣部分向外(或徑向地)延伸超過內(nèi)凸緣部分的區(qū)域要厚于聚合物基外凸緣部分抵靠(紙基)內(nèi)凸緣部分的下表面密封的下部。同樣，聚合物基材料的更厚部分的該構型有助于更有效阻塞在所形成的紙基材料中存在的皺褶和折痕。這還促進了凸緣的最外側區(qū)域上的更高剛度，這優(yōu)選地是裝配在設備中的膠囊的機械性質所需的。
[0021]更優(yōu)選地，與凸緣的其余部分的軸向尺寸相比，外凸緣部分包括具有最長軸向尺寸的凸部(relief)，并且所述凸部在與(紙基)杯狀主體的延伸方向相反的軸向方向上突出。
[0022]此類布置方式可提供力設定結構，所述結構使膠囊能夠插入飲料制備設備中，所述設備包括環(huán)式壓力構件以與膠囊組合形成飲料流量控制閥。作為一個例子，這種飲料設備描述于W0 2010066705中。在本發(fā)明中，膠囊的結構被優(yōu)化為使得用適當聚合物基材料獲得其承力結構，從而抵抗壓扁并提供足夠剛度，而膠囊的其余部分由更柔性的材料即紙基材料形成，選擇紙基材料的原因是其質量輕，與全塑性溶液相比潛在地降低了對環(huán)境的影響，以及該材料的手感和觸感更自然。
[0023]在第一模式中，外凸緣部分由上部向內(nèi)進一步延伸，所述上部抵靠內(nèi)凸緣部分的上表面密封。在這種可能構型中，凸緣的紙基部分覆蓋在三個側面(底面/頂面/邊緣)上，從而確保皺褶和折痕的更完全填充并因此提供改善的防滲漏膠囊。
[0024]在該第一模式中，蓋優(yōu)選抵靠所述上部的環(huán)形頂表面密封。蓋可能不必要密封到凸緣的整個上表面，而是至少沿著所述上部的足夠大的環(huán)形部分密封?？蓪τ赡Ｖ凭酆衔锘牧现瞥傻纳喜拷o定合適的表面平整度，以提供蓋在凸緣的整個周長上的完全粘附。為此，蓋還優(yōu)選徑向延