带有受控开口的胶囊、操作所述胶囊的方法及设备技术

本发明专利技术涉及含有至少一种芳香物质的胶囊（1，1'），其通过被加压流体流穿过来生产饮料，其中包括至少一个受控开口元件（5；5e，5s），所述受控开口元件以可移动的方式保持在至少一个面向所述流上游或下游的胶囊区域（2，3）。通过由相应提取设备施加确定的致动力，所述受控开口元件可以至少作直线或旋转运动，从紧密封闭所述胶囊的初始保持位置移动到至少一个连续的保持位置，从而释放至少一个具有预定结构和大小的流动截面，以优化所述胶囊内部的流动分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有受控开口的胶囊、操作所述胶囊的方法及设备
本专利技术一般涉及用于芳香物质的胶囊的领域，所述芳香物质用于通过提取来制备饮料，所述提取借助于加压流体流过该胶囊，并且尤其涉及用于获得浓缩型咖啡的胶囊的领域。本专利技术还涉及用于操作所述胶囊的方法和设备。
技术介绍
通过加压流体流提取胶囊里面的芳香物质，对于所得到的饮料的质量具有决定性的重要地位。在所述流的所谓入口和出口，在现有技术中通常应用的解决方案涉及在所述胶囊的至少一个确定区域中使用某种形式的结构材料的破裂。结构材料的任何破裂的形式，作为形成不同结果的规则，尤其是对于所得到的可用于所述流体的进入或退出的通道的截面和面积的结构。尤其重要的是要考虑所述流体在入口处的结构和分布，以便用尽可能最有效的方式分散穿过由芳香物质所占的容积。在这方面，所述通道的两个截面作为在刚进入所述胶囊之后或即将离开所述胶囊之前的所述流的通道，对于提取效果和所得到的饮料的几个其他属性具有最重要的影响。特别是，最大化在入口处的加压流的分布面积呈现几个优点，以使得其穿过在所述胶囊中的芳族物质的容积的尽可能大的部分。此外，与所述流在所述胶囊内部停留一定的时间相联系的优点是已知的，尤其是当所述水压足以致动使所述胶囊的这种区域破裂或穿孔的机械装置时，通常通过因此而产生的所述胶囊的外部或内部的水压来控制。在这方面，对结构提供一个简单的解决方案将有利于：用于临时流保持的空间，并且对所述流动的出口的状况有更大的控制。根据另一个方面，对采取内部穿孔装置的许多情况下，在所述区域使用一个外部元件是已知的，以确保所述胶囊的气密性，这会导致生产成本和所述胶囊回收的简单性方面的不利。文献WO2008/087099A2，WO2005/020769A1和EP1243210A1公开了符合上述
的胶囊。专利EP1826148B1公开了一种元件，设置在所述胶囊的入口，并且将所述流体流的上游分为几种流量分布和取向，以达到流体流在芳香族物质所占据的容积内的更有效分布。特别是文献US2004/0115317A1公开了一种涉及上述
的胶囊，并且所述胶囊呈现可释放的流动通道。
技术实现思路
本专利技术的目的是获得一种胶囊，所述胶囊允许对入口和出口处的流动状况，以及在所述胶囊内的所述流动的分布有更大的控制，尤其是包括对在胶囊的入口和出口处的流动通道截面的结构和尺寸的更大控制，以便改善在其内部的芳香物质提取的功效。然而，本专利技术的另一个目标是消除对所述胶囊外部的不同结构材料(例如铝)的需要，以确保其基本的气密性条件。在本专利技术范围内，人们应该明白，“胶囊”是指一个限定了用于收集芳族物质的内部容积的容器，它设置了至少一个面向流动上游的区域，配置为例如大致圆筒状盒子的形式，或是壳体的形式，并以基本上刚性的或基本上柔性的材料制作，并且基本上气密或不气密。根据本专利技术通过一种胶囊达成了上述目标，所述胶囊由至少一个结构元件构成，所述结构元件限定在胶囊的面向流动上游的至少一个区域处，优选地还在胶囊面向区域下游的区域，并且包括至少一个受控开口元件，该受控开口元件以可移动的方式保持在相应的元件固定装置内，所述元件固定装置设置在面向流的上游的区域和/或面向流的下游的区域，因此，通过在相应的受控开口元件上施加至少一个优选是提前定义的致动力，开口元件从相应元件固定装置中的保持初始位置移动到保持的下一位置，因而，释放至少一个事先定义的流动通道截面，所述流动通道设置在受控的开口元件和/或相应元件固定装置中。因此，本专利技术提供了在所述胶囊的入口和/或出口处的流动通道截面，其结构和尺寸可以预先定义，并且可以通过施加相应的致动力，高可靠性地控制其瞬间的开口，而不引发胶囊任何结构材料的破裂或断裂。特别是，这些流动通道的截面在受控开口元件和/或相应的元件固定装置中是事先定义的，所以，它们可以依照所需的流动模式的类型，例如根据芳香物质的类型，来做不同配置，而不用为该目的去改变所述胶囊的其余结构元件。在根据本专利技术的胶囊的一个优选实施例中，所述胶囊在所述胶囊的面向流动的上游区域中，优选地，还在所述胶囊的面向流动的下游区域中，设置了至少一个受控开口元件，在每一种情况下，优选地以在基本上位于中心的方式设置。根据一个优选的实施例，所述受控开口元件，当其在初始保持位置和/或在下一保持位置时，通过在在至少一个相应元件固定结构中的至少一种摩擦联合和/或通过正向锁定方式的联合来保持。根据本专利技术的另一个方面，所述流动通道的截面由至少一个、优选多个通道，和/或由透液性材料和/或有过滤作用的材料所占据的区域来提供。特别地，依照在开口处最大化的流动分布，沿所述流动流方向的横向方向穿过胶囊，所述受控开口元件和/或相应元件固定装置设置了多个通道，优选设置在其一侧面，通过受控开口元件的移动，从而所述通道不被阻塞或导致相互流体连通。根据已进行的实验，与引入的流量集中在所述胶囊的中心区域中相比，本实施例表现出了实质上的优势。此外，在受控开口的元件和/或相应元件固定装置中的多个通道的使用，允许对在所述胶囊的入口和出口处的所述通道的分布和结构，以及，此后在所述胶囊内部的流动模式，有多样化的特定选择。根据本专利技术的另一个方面，受控开口元件的移动释放流动通道的增大截面，所述流动通道布置为基本上沿着主流动方向和/或沿径向方向。在一个优选的实施例中，所述多个通道优选地以对称的方式沿受控开口元件和/或相应元件固定装置的边界布置。根据本专利技术的另一个方面，作为至少直线或旋转运动的相应移动的结果，优选地是通过受控开口元件的直线和旋转移动，至少一个所述流动通道的截面被释放。因此，它能将所述通道以这样一种方式配置，它导致流动通道的截面有某种径向变化，该变化导致胶囊内相应的流动分布。在加压流体流沿大致水平方向的穿过胶囊(主流动方向)的情况下，这一方面特别有利。在这方面，在一个特别优选的实施例中，以这样的数量、分布，包括径向分布、尺寸和空间定向，设置所述通道，所述受控开口元件的移动将所述加压流体流沿相对于通道截面边界的径向方向分布到至少一个到达距离，该距离优选为至少两个到达距离。在另一个优选的实施例中，受控开口元件和/或相应元件固定装置的通道，设置了一种大小和/或形式，所述大小和/或形式在沿径向穿过流动通道截面的边界的每种情况下都是不同的。在一个特别优选的实施例中，布置的方式是非对称方式，以便产生某种主流动路径，例如在芳香物质内基本上圆形向下，当胶囊被放置在这样的提取位置时，所述主流动方向是大致水平的。此外，优选地，所述受控开口元件和/或相应元件固定装置的通道设置为一种大小和/或形式，所述大小和/或形式至少在沿相应边界的每种情况下都是不同的。因此，它提供了一组有利的选项，允许真正地控制通道截面的结构、开启的时刻和关联的能量损失，以及根据本专利技术，当其进入胶囊内部时，跟随所述加压流的主流动通道。此外，在入口处能将重要的影响施加于所述流动分布方式，和本质上，在胶囊内的流动的随后内部变化，以及在此后，提取相应的芳族物质的功效。在根据本专利技术的胶囊中，优选地，受控开口元件被配置为一个基本上为管状或环状的形式，优选为圆形横截面。在一个优选的实施例中，面向所述流上游的受控开口元件的末端设置为打开，并且，面向所述流下游的受控开口元件的末端设置为关闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有至少一种芳香物质的胶囊（1，1'），其通过被加压流体流穿过来生产饮料，所述胶囊（1，1'）由至少一个结构元件构造，所述结构元件限定至少一个面向流上游的胶囊区域（2），优选地还限定面向流下游的胶囊区域（3），并且所述胶囊包括至少一个受控开口元件（5；5e，5s），所述受控开口元件以可移动的方式保持在相应的元件固定装置（6；6e，6s）中，所述元件固定装置分别在面向流上游的胶囊区域（2）和/或面向流下游的胶囊区域（3）中，其特征在于，通过在所述受控开口元件（5；5e，5s）上施加至少一个致动力，所述受控开口元件（5；5e，5s）从在相应元件固定装置（6；6e，6s）中的初始保持位置（A）移动到下一保持位置（B），从而释放设置在所述受控开口元件（5；5e，5s）和/或相应元件固定装置（6；6e，6s）中的流动通道的至少一个截面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.30 PT 1055981.一种含有至少一种芳香物质的胶囊(1，1')，其通过被加压流体流穿过来生产饮料，所述胶囊(1，1')由至少一个结构元件构造，所述结构元件限定至少一个面向流上游的胶囊区域(2)和另一个面向流下游的胶囊区域(3)，所述胶囊包括至少一个受控开口元件，所述受控开口元件以可移动的方式保持在相应的在面向流上游的胶囊区域(2)中的元件固定装置(6e)中，并且至少一个受控开口元件以可移动的方式保持在相应的在面向流下游的胶囊区域(3)中的元件固定装置(6s)中，其特征在于，通过在相应的受控开口元件(5；5e，5s)上分别施加至少一个致动力，使相应的受控开口元件(5；5e，5s)能够从在其相应的元件固定装置(6；6e，6s)中的相应的初始保持位置(A)移动到相应的下一保持位置(B)，从而使各受控开口元件释放设置在受控开口元件(5；5e，5s)和/或相应元件固定装置(6；6e，6s)中的流动通道的至少一个截面。2.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于，所述受控开口元件(5；5e，5s)的移动能够释放沿主流动方向和/或沿横向方向布置的增大的流动通道的截面。3.根据权利要求1或2所述的胶囊，其特征在于，流动通道的每个截面能够因所述受控开口元件(5；5e，5s)的相应的直线和/或旋转的运动而被释放。4.根据权利要求1或2所述的胶囊，其特征在于，所述流动通道的截面由至少一个通道(9)提供和/或由透液性材料和/或有过滤效果的材料提供。5.根据权利要求1或2所述的胶囊，其特征在于，所述受控开口元件(5；5e，5s)和/或各自的元件固定装置(6；6e，6s)设置了多个通道(9e，9s；9e'，9s')，所述多个通道(9e，9s；9e'，9s')能够不被阻塞或能够通过将相应的受控开口元件(5；5e，5s)从初始保持位置(A)移动到下一保持位置(B)而相互流体连通。6.根据权利要求1或2所述的胶囊，其特征在于，设置在面向流上游的胶囊区域(2)中的所述通道(9e，9e')，在数量、分布、大小和空间定向的设置，使得所述加压流体流沿胶囊的径向方向被投射到至少一个到达距离，并相对于流动通道的边界以均匀或不对称的方式分布。7.根据权利要求6所述的胶囊，其特征在于，所述分布包括径向分布。8.根据权利要求1或2所述的胶囊，其特征在于，所述受控开口元件和/或相应元件固定装置的所述通道(9e，9s；9e'，9s')设置了大小和/或形式，所述大小和/或形式在至少沿相应边界的每种情况下是不同的。9.根据权利要求1或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁伊·米格尔·内贝罗，
申请(专利权)人：诺威德尔塔咖啡贸易工业有限公司，
类型：发明
国别省市：葡萄牙;PT