СИСТЕМА И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЗАДАННОГО КОЛИЧЕСТВА НАПИТКА
SYSTEM AND METHOD FOR PREPARATION OF SPECIFIED QUANTITY OF BEVERAGE

Изобретение касается системы для приготовления заданного количества напитка, годного к употреблению, с использованием экстрагируемого продукта. Система содержит сменную капсулу. Система дополнительно содержит устройство, содержащее устройство дозированной подачи для подачи некоторого количества текучей среды, такой как вода, в сменную капсулу, приемное гнездо для удержания сменной капсулы, и выпускное устройство для подачи напитка в емкость, такую как чашка. Капсула содержит периферическую стенку, дно, крышку, входную площадь и капсула содержит закрытую выходную площадь. Периферическая стенка, дно и крышка заключают в себе внутреннее пространство, содержащее экстрагируемый продукт. Система выполнена для создания сообщения текучей средой устройства дозированной подачи с входной площадью для подачи текучей среды в экстрагируемый продукт для приготовления напитка. Система дополнительно выполнена так, что при использовании выпускное устройство сообщается текучей средой с выходной площадью для выпуска приготовленного напитка из капсулы.
Изобретение дополнительно касается способа приготовления заданного количества напитка, годного к употреблению, с использованием экстрагируемого продукта. Способ содержит сменную капсулу, содержащую периферическую стенку, дно, крышку, входную площадь и закрытую выходную площадь, при этом периферическая стенка, дно и крышка заключают в себе внутреннее пространство, снабженное экстрагируемым продуктом. Способ дополнительно содержит устройство, содержащее приемное гнездо для удержания сменной капсулы, устройство дозированной подачи для подачи некоторого количества текучей среды, такой как вода, в сменную капсулу, и выпускное устройство, которое при использовании, сообщается текучей средой с капсулой для выпуска приготовленного напитка из капсулы и подачи напитка в емкость, такую как чашка. Устройство выполнено для создания сообщения текучей средой устройства дозированной подачи с входной площадью капсулы для подачи текучей среды в экстрагируемый продукт для приготовления напитка.
В области техники герметично закрытые капсулы, содержащие молотый кофе, для установки в устройство дозированной подачи кофе, общеизвестны. Во время приготовления кофе входную площадь такой герметичной капсулы пробивают, так что создаются входные отверстия для подачи текучей среды под давлением в молотый кофе во внутреннем пространстве капсулы. Это, в свою очередь, обуславливает рост давления во внутреннем пространстве капсулы, так, что выходная площадь капсулы прижимается к средству пробивания крышки, имеющемуся в устройстве. Когда приложено достаточное давление, выходная площадь должна разрываться на средстве пробивания крышки с созданием выходных отверстий, через которые кофейный напиток можно выпускать из капсулы через выпуск, имеющийся в устройстве. При использовании выпуск сообщается текучей средой с выходной площадью приемного гнезда так, что кофейный напиток может выходить через выпуск.
Обнаружено что в системе, описанной выше, преференциальные пути потока текучей среды могут проходить через экстрагируемый продукт в капсуле, например, по меньшей мере, от одного входного отверстия, по меньшей мере, в одно выходное отверстие, что может приводить к нежелательной крепости приготовленного напитка и/или изменениям в крепости приготовленного напитка, от одной капсулы к другой. Кроме того, поскольку выходные отверстия образованы давлением текучей среды, число, положение и/или размер выходных отверстий образуются случайным образом.
Поэтому одной из целей изобретения является создание альтернативной системы, капсулы и способа.
Кроме того, согласно первому аспекту создана система по п.1.
Капсула согласно изобретению имеет открывающий элемент, выполненный для создания, по меньшей мере, одного отверстия, проходящего через иначе закрытую выходную площадь. Данный открывающий элемент может сам находиться в капсуле, вместо нахождения в приемном гнезде или выпускном устройстве. Открывающий элемент может содержать дополнительный признак или подгонку к капсуле. Открывающий элемент сам может открывать выходную площадь. По меньшей мере, через одно образованное выходное отверстие, приготовленный напиток можно выпускать из капсулы через выпускное устройство и в емкость. Оборудование капсулы открывающим элементом может обеспечивать создание заданного числа выходных отверстий, заданного положения каждого выходного отверстия и/или заданных размеров выходных отверстий, например, вместо обуславливания создания, в основном, внутренним давлением текучей среды капсулы.
С помощью изобретения расположение выходных отверстий может быть заданным вне зависимости от устройства. Число, положение и/или размер выходных отверстий можно, например, определять на основе вида экстрагируемого продукта, размера зерен экстрагируемого продукта, необходимой крепости напитка, и т.д. Капсула, несущая такой экстрагируемый продукт, может содержать один или несколько открывающих элементов, что может обеспечивать создание заданного числа, положения и/или размера выходных отверстий. Кроме того, открывающий элемент может образовывать выходные отверстия, независимо или частично независимо от роста давления внутри капсулы. Многочисленные участки отверстий могут быть созданы.
Предпочтительно, капсула является герметичной относительно окружающей среды. Предпочтительно упаковка является непроницаемой для текучей среды и/или воздухонепроницаемой, так что экстрагируемый продукт может оставаться по существу нетронутым, предпочтительно, по существу не иметь потери аромата или экстрагируемости, во время хранения капсулы в течение относительно долгого времени до использования. Только непосредственно перед использованием или во время использования, открывающий элемент можно активировать для обеспечения выхода напитка через выходную площадь.
В одном варианте осуществления открывающий элемент выполнен с возможностью активирования вручную, например, перед работой устройства. В другом варианте осуществления открывающий элемент выполнен с возможностью активировать устройство, например во время работы.
В варианте осуществления выходная площадь может быть создана в крышке капсулы и/или в части периферической стенки. Выходная площадь может дополнительно содержать выходной фильтр для задержания экстрагируемого продукта и выпуска напитка. Входная площадь может быть создана в дне капсулы и/или в части периферической стенки. Вход может содержать входной фильтр, обеспечивающий проход текучей среды под давлением и задержание экстрагируемого продукта.
В варианте осуществления открывающий элемент может быть отдельным от выходного фильтра и/или крышки. Например, открывающий элемент может, по меньшей мере, частично перемещаться для открытия выходной площади. В варианте осуществления, по меньшей мере, частично перемещая открывающий элемент, выходную площадь можно частично разрывать, продавливать, разрушать или открывать. В дополнительном варианте осуществления устройство может иметь перемещающиеся элементы, такие как пробивающее дно средство и/или приемное гнездо. Открывающий элемент может перемещаться пробивающим дно средством и/или приемным гнездом для открытия выходной площади.
В другом варианте осуществления открывающий элемент может быть выполнен с возможностью, по меньшей мере, частично перемещаться от соответствующих выходных отверстий, созданных в выходном фильтре. Например, открывающий элемент может быть выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичной деформации, например, тепловым воздействием и/или реакцией с текучей средой.
В другом варианте осуществления открывающий элемент может быть интегрирован с выходным фильтром и/или крышкой. Также в другом варианте осуществления открывающий элемент может быть выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного растворения и/или разрушения текучей средой из устройства дозированной подачи для создания отверстия, проходящего через выходную площадь. Например, выходные отверстия могут быть созданы в и/или на выходном фильтре, отверстия в котором заполнены растворимым и/или разрушающимся материалом. Подачей текучей среды в выходной фильтр выходные отверстия можно открывать.
В варианте осуществления аналогичный открывающий элемент может быть выполнен с возможностью создания отверстия, проходящего через входную площадь для подачи текучей среды в капсулу, в частности, в экстрагируемый продукт и через выходную площадь, например, приблизительно одновременно. В другом варианте осуществления открывающий элемент может содержать первый и второй открывающий элемент. При использовании первый открывающий элемент может создавать отверстие, проходящее через входную площадь, а второй открывающий элемент может создавать отверстие, проходящее через выходную площадь.
Капсула может содержать жесткую закраину и/или жесткую периферическую стенку, так что капсула может опираться на приемное гнездо. При использовании закраина может зажиматься между приемным гнездом и выпускным устройством для удержания капсулы на месте при выпуске напитка из капсулы.
В варианте осуществления приемное гнездо содержит пробивающее дно средство, предназначенное для пробивания дна альтернативной капсулы для создания по меньшей мере, одного входного отверстия во входной площади альтернативной капсулы для подачи текучей среды в экстрагируемый продукт, по меньшей мере, через одно входное отверстие. Капсула системы выполнена так, что при использовании дно капсулы системы установлено на расстоянии от пробивающего дно средства так, что оно не пробивается пробивающим дно средством и остается целым.
В дополнительном варианте осуществления приемное гнездо содержит средство пробивания крышки, предназначенное для пробивания выходной площади альтернативной капсулы, когда выходная площадь достаточно прижимается к средству пробивания крышки под действием давления текучей среды и/или напитка в капсуле, так что, по меньшей мере, одно выходное отверстие, через которое напиток можно выпускать из альтернативной капсулы, создается в выходной площади. Предпочтительно, средство пробивания крышки и капсула системы адаптированы друг к другу так, что крышка при использовании не пробивается средством пробивания крышки и остается целой.
Устройство дозированной подачи системы может быть выполнено для подачи текучей среды в сменную капсулу под давлением приблизительно 4-20 бар (400-2000 КПа), предпочтительно 5-18 бар (500-1800 КПа), более предпочтительно 6-15 бар (600-1500 КПа). В варианте осуществления рост давления в 6 бар (600 КПа) в подходящем устройстве дозированной подачи создается в капсуле. Например, экстрагируемый продукт может содержать зерна молотого кофе, и система может быть выполнена для приготовления кофе экспрессо и/или напитка типа кофе.
Согласно второму аспекту, создан способ по п.25 формулы изобретения.
В данном способе используют капсулу, содержащую открывающий элемент, создающий отверстие, проходящее через выходную площадь, после чего приготовленный напиток выпускается из капсулы. Перед использованием выходная площадь может быть закрыта. Во время использования или непосредственно перед использованием открывающий элемент можно активировать для создания отверстия, проходящего через выходную площадь. Затем, текучая среда и/или напиток выпускается из капсулы через выходное отверстие в выпускное устройство и, предпочтительно, в емкость, такую как чашка. При активировании открывающего элемента, например, толканием, нагреванием, увлажнением, нагнетанием давления, проламыванием, разрывом и т.д., может открываться выходная площадь и/или входная площадь.
Дополнительные варианты осуществления изобретения и его преимущества изложены в формуле изобретения и описании с прилагаемыми чертежами, на которых показано следующее.
На Фиг.1a-c схематично показана сбоку в сечении система известного уровня техники для приготовления напитка.
На Фиг.2 схематично показана спереди в сечении система для приготовления напитка.
На Фиг.3 схематично показана спереди в сечении капсула.
На Фиг.4 схематично показана спереди в сечении другая капсула.
На Фиг.5 схематично показана спереди в сечении еще одна капсула.
На Фиг.6 схематично показана спереди в сечении часть еще одной капсулы.
На Фиг.7 схематично показана спереди в сечении капсула и пробивающее дно средство.
На Фиг.8 схематично показана спереди в сечении еще одна капсула.
На Фиг.9 схематично показана спереди в сечении еще одна капсула.
В данном описании идентичные или соответствующие области имеют идентичные или соответствующие позиции ссылки. Являющиеся примерами, показанные варианты осуществления, следует считать не ограничивающими никоим образом и служащими только в качестве иллюстрации.
На Фиг.1a-1c показана система 101 известного уровня техники для приготовления заданного количества напитка, годного к употреблению, с использованием экстрагируемого продукта. Система 101 содержит сменную капсулу 102 и устройство 104. Устройство 104 содержит приемное гнездо 106 для удержания сменной капсулы 102. На Фиг.1a-1c нарисован зазор между капсулой 102 и приемным гнездом 106 для наглядности. Должно быть ясно, что, при использовании капсула 102 может находиться в контакте с приемным гнездом 106. Обычно, приемное гнездо 106 имеет форму, комплементарную с формой капсулы 102. Устройство 104 дополнительно содержит устройство 108 дозированной подачи для подачи некоторого количества текучей среды, такой как вода под давлением, например, 9 бар (900 КПа), в сменную капсулу 102. Кроме того, может быть создано выпускное устройство 109 для подачи текучей среды из капсулы 102 в емкость, такую как чашка. В системе 101, показанной на Фиг.1a-1c, сменная капсула 102 содержит периферическую стенку 110, дно 112, закрывающее периферическую стенку 110 с первого конца 114, и крышку 116, закрывающую периферическую стенку 110 со второго конца 118, противоположную дну 112. Периферическая стенка 110, дно 112 и крышка 116 заключают в себе внутреннее пространство 120, содержащее экстрагируемый продукт 20.
Система 101, показанная на Фиг.1a-1c, содержит пробивающее дно средство 122, предназначенное для пробивания капсулы 102. На Фиг.1a показано пробивающее дно средство 122 во втянутом положении. На Фиг.1b показано пробивающее дно средство 122 в выдвинутом положении для создания входного отверстия 124 в дне 112 для подачи текучей среды в экстрагируемый продукт 20 через входное отверстие 124. На Фиг.1a-1c пробивающее средство 122 содержит канал 126, через который текучую среду можно подавать в экстрагируемый продукт 20, содержащийся во внутреннем пространстве 120. Система 101, показанная на Фиг.1a-1c, дополнительно содержит средство 128 пробивания крышки, здесь реализованное в виде выступов, предназначенное для пробивания крышки 116 капсулы 102. В показанном варианте осуществления средство 128 пробивания крышки может образовывать часть выпускного устройства 109.
Система 101, показанная на Фиг.1a-1c, эксплуатируется следующим образом для приготовления чашки кофе, когда экстрагируемый продукт 20 является обжаренным и молотым кофе. Капсулу 102 помещают в приемное гнездо 106 (см. Фиг.1a). Пробивающее дно средство активируют для пробивания дна 112 капсулы 102 (см. Фиг.1b) для создания входного отверстия 124. Текучая среда, здесь горячая вода под давлением, подается в экстрагируемый продукт 20 во внутреннем пространстве 120 через входное отверстие 124. Вода должна смачивать кофейную гущу и экстрагировать необходимые вещества для образования кофейного напитка.
Во время подачи воды под давлением во внутреннее пространство 120, давление внутри капсулы 102 должно расти. Рост давления должен обуславливать деформацию крышки 116 и ее прижатие к средству 128 пробивания крышки. Когда давление достигает некоторого уровня, прочность на разрыв крышки 116 должна преодолеваться и крышка должна разрушаться на средстве 128 пробивания крышки, с созданием выходных отверстий 130 (см. Фиг.1c). Приготовленный кофе должен выпускаться из капсулы 102 через выходные отверстия 130 и выпуски 132 выпускного устройства 109, и может подаваться в емкость, такую как чашка (не показано).
Во время приготовления напитка в системе 101, показанной на Фиг.1a-1c, преференциальные пути прохода потока могут существовать в экстрагируемом продукте 20 во внутреннем пространстве 120 капсулы 102. Данные преференциальные пути могут проходить от входного отверстия 124 в выходные отверстия 130. Один такой возможный преференциальный путь указан линией PP на Фиг.1c.
На Фиг.2 показан пример первого варианта осуществления системы 1 для приготовления заданного количества напитка, годного к употреблению, с использованием экстрагируемого продукта 20. Система 1 содержит сменную капсулу 2, и устройство 104. Капсула 2 находится в открытом состоянии, при этом открывающие элементы (не показано на Фиг.2) были уже активированы для открытия выходной и входной площади. Открывающие элементы рассмотрены ниже в данном документе.
Устройство 104 содержит приемное гнездо 106 для удержания сменной капсулы 2. В данном примере приемное гнездо 106 имеет форму, комплементарную с формой капсулы 2. На Фиг.2 нарисован зазор между капсулой 2 и приемным гнездом 106 для наглядности. Должно быть ясно, что, при использовании, капсула 2 может находиться в контакте с приемным гнездом 106. Устройство 104 дополнительно содержит устройство 108 дозированной подачи для подачи некоторого количества текучей среды, такой как вода, под давлением в сменную капсулу 2.
В системе 1, показанной на Фиг.2, сменная капсула 2 содержит периферическую стенку 10, дно 12, закрывающее периферическую стенку 10 с первого конца 14, и крышку 16, закрывающую периферическую стенку 10 со второго конца 18, противоположную дну 12. Периферическая стенка 10, дно 12 и крышка 16 заключают в себе внутреннее пространство 20, содержащее экстрагируемый продукт 20. В данном примере сменная капсула 2 содержит некоторое количество экстрагируемого продукта 20, подходящего для приготовления одной порции напитка, предпочтительно, одной чашки напитка, например, 30-200 мл приготовленного напитка. Сменная капсула, таким образом, является упаковкой на одну порцию.
Согласно варианту осуществления система 1 Фиг.2 содержит пробивающее дно средство 122, предназначенное для пробивания капсулы 102 известного уровня техники, показанной на Фиг.1a-1c. На Фиг.2 показано пробивающее дно средство в выдвинутом положении, предназначенном для создания входного отверстия 124 в дне 112 капсулы 102 известного уровня техники. Согласно дополнительному варианту осуществления капсула 2 содержит входной фильтр 34, который установлен на расстоянии от пробивающего дно средства 12 так, что капсула 2 не пробивается пробивающим дно средством 122 и дно 12 остается целым, когда пробивающее дно средство находится в выдвинутом положении. Таким образом, входной фильтр 34 создает входную площадь. Входной фильтр снабжен входными отверстиями 24, которые могут быть образованы с активированием элементов открытия входа, как описано ниже в данном документе.
На Фиг.2 пробивающее средство 122 содержит канал 126, через который текучая среда подается во внутреннее пространство приемного гнезда 106. Текучая среда, здесь горячая вода под давлением, например, больше 6 бар (600 КПа), должна проходить через входной фильтр 34 во внутреннее пространство 20 капсулы 2 для экстрагирования необходимых веществ из экстрагируемого продукта 20, в данном примере приблизительно 7 грамм обжаренного и молотого кофе, для приготовления, в данном примере одной чашки напитка, здесь кофе. Таким образом, в более общем плане, в примере, показанном на Фиг.2, дно 12 содержит входную площадь, образованную входным фильтром 34, и система 1 выполнена для создания сообщения текучей средой устройства 108 дозированной подачи с входной площадью для подачи текучей среды в экстрагируемый продукт 20 для приготовления напитка. В примере, показанном на Фиг.2, периферическая стенка 10 является, по существу, жесткой. Периферическая стенка может, например, состоять из пластика, и может быть выполнена, например, с помощью литья под давлением, вакуумного формования, горячего формования или т.п. В примере, показанном на Фиг.2, дно 12 является интегральным с периферической стенкой 10. В данном примере входной фильтр 34 образован множество входных отверстий 24 в дне 12, и, таким образом, образует входную площадь. В данном примере множество входных отверстий 24 распределено, по существу, по всему дну 12. В показанном варианте осуществления, текучая среда подается в экстрагируемый продукт 20 через множество входных отверстий 24, что обуславливает смачивание экстрагируемого продукта 20, по существу, по всему сечению капсулы 2. Таким образом, получают удовлетворительно гомогенную подачу текучей среды в экстрагируемый продукт 20. Таким образом, риск возникновения преференциальных путей, по которым текучая среда проходит через экстрагируемый продукт 20, значительно уменьшается. В другом варианте осуществления дополнительные отверстия 24 можно создавать в периферической стенке 10, предпочтительно, вблизи дна 12, так что входную площадь можно создавать на дне 12 и периферической стенке 10.
В дополнительном варианте осуществления, который можно использовать в дополнение к описанным выше вариантам осуществления или отдельно от них, система 1 Фиг.2 содержит средство 128 пробивания крышки, предназначенное для пробивания крышки 116 капсулы 102 известного уровня техники, когда крышка 116 достаточно прижимается к средству 128 пробивания крышки под действием давления текучей среды и/или напитка в капсуле 102 для создания, по меньшей мере, одного выходного отверстия 130, через которое напиток можно выпускать из капсулы 102 известного уровня техники. Согласно варианту осуществления изобретения, капсула 2 содержит выходной фильтр 36, содержащий выходные отверстия 30, через которые напиток можно выпускать из капсулы 2. Как описано ниже в данном документе, капсула может быть снабжена открывающими элементами для открытия данных выходных отверстий 30 перед использованием, или во время использования. Выходной фильтр 36 может быть выполнен с достаточно высокой прочностью на разрыв, исключающей пробивание средством 128 пробивания крышки под действием давления внутри капсулы 2. Альтернативно, или дополнительно, выходной фильтр 36 создает достаточно низкое сопротивление потоку для напитка, выходящего из капсулы 2, такое, что выходной фильтр 36 не прижимается к средству 128 пробивания крышки с силой, достаточной, для пробивания средством 128 пробивания крышки, и крышка остается целой. Таким образом, выходной фильтр 36 адаптирован к средству 128 пробивания крышки так, что капсула 2 при использовании не пробивается средством 128 пробивания крышки, и крышка 16 остается целой. В более общем плане, это означает, что выходной фильтр 36 и средство 128 пробивания крышки адаптированы друг к другу так, что капсула 2 при использовании не пробивается средством 128 пробивания крышки и крышка 16 остается целой. В примере, показанном на Фиг.2, выходной фильтр 36, образующий выходную площадь капсулы 2, через которую напиток, здесь кофе, можно выпускать из капсулы, выполнен из пористого листа, такого как фильтровальная бумага. В данном примере вся крышка 16 выполнена, как выходной фильтр 36. В примере, показанном на Фиг.2, капсула 2 содержит выступающую наружу закраину 38 на втором конце 18, при этом крышка 16 прикреплена к выступающей наружу закраине 38, например, клеевым соединением, сваркой или т.п. Таким образом, в данном примере выходной фильтр 36, т.е. пористый лист, прикреплен к выступающей наружу закраине 38.
В данном примере выходной фильтр 36 образует, по существу, непрерывный проницаемый для текучей среды лист, перекрывающий, по существу, весь второй, открытый конец 18 капсулы 2. Таким образом, текучую среду можно выпускать из капсулы 2 на большой площади. Таким образом, получают удовлетворительно гомогенный выпуск напитка из экстрагируемого продукта 20. Таким образом, риск возникновения преференциальных путей, по которым текучая среда проходит через экстрагируемый продукт 20, значительно уменьшается.
В варианте осуществления параметры выходного фильтра 36 капсулы 2 системы 1 можно выбирать так, что выходной фильтр 36 не разрывается или не разрушается, например, имеет достаточно высокую прочность на разрыв и/или образует достаточно низкое сопротивление потоку для предотвращения пробивания или разрыва. Должно быть ясно, что крышка и/или выходной фильтр 36 могут деформироваться на средстве пробивания крышки без разрушения или разрыва. Когда выходной фильтр 36, например, выполнен из фильтровальной бумаги, параметры фильтровальной бумаги, такие как плотность, толщина и/или содержание полиэтилена, можно легко выбрать для создания выходного фильтра 36, имеющего достаточно высокую прочность на разрыв и/или образующего достаточно низкое сопротивление потоку. Альтернативно, когда выходной фильтр 36, например, выполнен из полимерной пленки, снабженной множеством выходных отверстий, параметры полимерной фольги, такие как плотность, толщина, число выходных отверстий, размер и/или форма выходных отверстий, можно легко выбрать для создания третьей стенки, имеющей достаточно высокую прочность на разрыв и/или образующей достаточно низкое сопротивление потоку.
В примере, показанном на Фиг.2, средство 128 пробивания крышки показано с вершинами с острыми зубьями, предназначенными для пробивания крышки. Должно быть ясно, что, альтернативно, средство 128 пробивания крышки может иметь притупленные пробивающие поверхности, например, как указано пунктирными линиями на Фиг.2. В таком варианте осуществления капсула 102 известного уровня техники может, тем не менее, пробиваться притупленным пробивающим средством 128, например, когда крышка 116 состоит из листа алюминиевой фольги. Параметры выходного фильтра 36 капсулы 2 системы 1 согласно варианту осуществления изобретения можно выбирать так, что выходной фильтр 36 имеет достаточно высокую прочность на разрыв и/или создает достаточно низкое сопротивление потоку для предотвращения пробивания или разрыва. Должно быть ясно, что когда средство пробивания крышки является притупленным, параметры выходного фильтра можно выбирать соответствующими данному притупленному пробивающему средству. Когда пробивающее средство является притупленным, выходной фильтр может, например, быть тоньше, чем когда средство пробивания крышки является острым, при этом с гарантией, что выходной фильтр имеет достаточно высокую прочность на разрыв и/или образует достаточно низкое сопротивление потоку для предотвращения пробивания или разрыва.
Средство пробивания крышки может содержать гребни, на которые крышка при использовании опирается. Такие гребни могут быть выполнены в виде притупленного пробивающего средства 128, как показано пунктирными линиями на Фиг.2. Гребни могут, например, образовывать, по меньшей мере, 10%, возможно, по меньшей мере, 25% участка поверхности приемного гнезда 106, который при использовании совпадает с участком площади поверхности крышки 16, перекрывающей второй открытый конец 18. Таким образом, при использовании крышка 16 может опираться на гребни, например, по меньшей мере, участком в 10%, предпочтительно по меньшей мере, 25%, площади поверхности крышки 16, перекрывающей второй открытый конец 18. Как указано выше, крышка 116 капсулы 102 известного уровня техники может пробиваться такими гребнями, при этом параметры выходного фильтра 36 капсулы 2 системы 1 согласно варианту осуществления изобретения можно легко выбрать так, чтобы выходной фильтр 36 имел достаточно высокую прочность на разрыв и/или создавал достаточно низкое сопротивление потоку для предотвращения пробивания или разрыва. Должно быть ясно, что когда средство пробивания крышки содержит гребни, параметры выходного фильтра можно выбирать соответствующими такому средству пробивания крышки.
В примере, показанном на Фиг.2, гребни содержат не острые кромки. В данном примере радиус кривизны кромок составляет приблизительно 50 мкм, хотя другие радиусы являются приемлемыми, такие как 100, 200 или 500 мкм. Капсула 102 известного уровня техники может, тем не менее, пробиваться притупленным пробивающим средством 128, например, когда крышка 116 состоит из листа алюминиевой фольги. Должно быть ясно, что когда средство пробивания крышки содержит не острые кромки, параметры выходного фильтра 36 можно выбирать соответствующими такому средству пробивания крышки. Параметры выходного фильтра 36 капсулы 2 системы 1 согласно варианту осуществления изобретения можно выбрать так, чтобы выходной фильтр 36 имел достаточно высокую прочность на разрыв и/или создавал достаточно низкое сопротивление потоку для предотвращения пробивания или разрыва. Также возможно чтобы гребни средства 128 пробивания крышки имели выпуклые вершины, на которые крышка 16 опирается. Таким образом, когда крышка 16 при использовании прижимается к гребням, площадь поверхности, которой крышка опирается на гребни, увеличивается, таким образом, уменьшается локальное давление, передаваемое на крышку гребнями. Таким образом, возможно создание простым способом варианта осуществления, в котором крышка при использовании не разрывается и/или не разрушается и остается целой.
До установки капсулы 2 в приемное гнездо 106, капсула 2 может быть герметизированной, чтобы экстрагируемый продукт 20 мог оставаться изолированным до приготовления напитка. Как показано на Фиг.3, капсула 2 может содержать открывающий элемент выхода, выполненный для создания отверстия 30, проходящего через выходную площадь для выпуска приготовленного напитка. До открытия открывающий элемент закрывает выходную площадь. Открывающий элемент может представлять собой герметизирующую деталь 40. При удалении герметизирующей детали 40 отверстия 30 фильтра 36 открываются, и напиток может выпускаться через них. Герметизирующую деталь 40 можно удалять вручную, перед установкой капсулы 2 в приемное гнездо 106. Герметизирующая деталь 40 может быть снабжена отогнутым краем 42, зажимаемым между пальцами, для удаления герметизирующей детали 40. Герметизирующая деталь 40 может образовывать часть, отдельную от выходного фильтра 36 и/или закраины 38, т.е. выполненную отдельно от выходного фильтра 36 и/или закраины 38. Герметизирующая деталь 40 может представлять собой колпачок, фольгу или лист или т.п. и может, например, быть выполнена из бумаги, пластика и/или металлической фольги. Герметизирующая деталь 40 может соединяться с капсулой 2, в частности с закраиной 38 любым подходящим способом, например, сваркой или склеиванием или т.п.
Как показано, открывающий элемент входной площади может быть создан для открытия прохода через входную площадь для подачи текучей среды в капсулу 2 через закрытую до того им входную площадь. Открывающий элемент входной площади может содержать вторую герметизирующую деталь 44. При удалении второй герметизирующей детали 44, например, с помощью вытягивания за второй отогнутый край 46, открываются входные отверстия 24 входного фильтра 34. Входная герметизирующая деталь 44 может иметь признаки, одинаковые с выходной герметизирующей деталью 40. В варианте осуществления входная и выходная герметизирующие детали 44, 40 могут соединяться друг с другом и/или вместе образовывать одну герметизирующую деталь.
В другом варианте осуществления, капсул 1 может иметь открывающий выходную площадь элемент и/или открывающий входную площадь элемент, который нужно продавливать или разрывать вручную для открытия прохода через выходную площадь и/или входную площадь, соответственно (см. Фиг.4). Такой открывающий элемент может содержать лист 48, 50, соответственно. Например, продавливая или локально разрывая соответствующие листы 48, 50, соответствующие отверстия 30, 24 можно открывать так, что текучая среда и напиток могут проходить в капсулу 2 и выходить из нее. Например, выходной фильтр 36 и/или входной фильтр 34 можно выполнить из относительно прочного и/или толстого материала так, чтобы они не разрывались и/или не продавливались вместе с соответствующим открывающим элементом. Например, выходной фильтр 36 и/или входной фильтр 34 может содержать металл, и/или упрочненную бумагу и/или пластик. Фильтр 34, 36 может, например, быть толще листа 50, 48, соответственно.
В другом варианте осуществления, открывающий элемент может содержать обертку 52 (Фиг.5). Обертка 52 может быть выполнена из оберточной фольги, герметизирующего материала, бумаги или т.п., окружающей и изолирующей дно 12, периферическую стенку 10 и крышку 16. Обертка 52 может герметизировать фильтры 34, 36 так, что экстрагируемый продукт 20 может оставаться нетронутым. Перед использованием обертку 52 необходимо удалять для экстракции экстрагируемого продукта 20. Закраина 38 может соединяться с периферической стенкой 10 и/или крышкой 16 капсулы 2. Отдельная, повторного использования закраина 38 может быть создана отдельно, при этом отдельная закраина может соединяться с одноразовой капсулой 52 перед использованием, и удаляться после использования для повторного применения. В другом варианте осуществления каждая капсула 2 может снабжаться закраиной 38, при этом вся капсула 2, включающая в себя закраину 38, может являться одноразовой.
В варианте осуществления открывающий элемент выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного перемещения относительно выходной площади и/или входной площади для создания отверстий 30, 24, проходящих через выходную и/или входную площадь, соответственно, предпочтительно, остающимся, по меньшей мере, частично, соединенным с капсулой. На Фиг.6 показан открывающий элемент для выходной площади. Аналогичный открывающий элемент может быть создан для входной площади. Например, капсула 2 может содержать открывающие элементы, с тепловым активированием. Когда нагретая вода входит в контакт с открывающими элементами, открывающие элементы, по меньшей мере, частично перемещаются, открывая соответствующие выходные или входные отверстия 30, 24. Например, открывающий элемент может содержать полоску 54 из сплава с памятью формы и/или биметаллическую, выполненную с возможностью деформации под действием тепла, т.е. когда ее температура поднимается выше некоторой пороговой температуры.
В дополнительном варианте осуществления открывающий элемент может, например, содержать элемент, содержащий материал, вступающий в реакцию с текучей средой и/или реагирующий на конкретные количества влаги. Например, когда элемент входит в контакт с некоторым количеством текучей среды, материал может становиться относительно ослабленным и при этом деформироваться, так, что выходная и/или входная площадь открывается, или элемент может становиться ослабленным под действием поданной текучей среды, после чего он может перемещаться или деформироваться силой давления находящейся под давлением текучей среды и/или перемещением экстрагируемого продукта 20.
В другом варианте осуществления открывающий элемент может содержать локально высушенный и/или находящийся под давлением экстрагируемый продукт 20, такой как зерна. Локально высушенный и/или находящийся под давлением экстрагируемый продукт 20 может блокировать выходные и/или входные отверстия 24, 30 так, что остальной экстрагируемый продукт 20 во внутреннем пространстве остается по существу нетронутым. Локально высушенный и/или находящийся под давлением материал может становиться ослабленным или распадаться на части под действием текучей среды, так что текучая среда может проходить через отверстия 24, 30 и экстрагировать вкус из экстрагируемого продукта 20.
В дополнительном варианте осуществления открывающий элемент и устройство выполнены так, что устройство перемещает открывающий элемент для создания отверстия, проходящего через выходную и/или входную площадь. Перемещающиеся части устройства могут, например, являться пробивающим дно средством 122 и/или приемным гнездом 106, или другими упирающимися в капсулу 2 частями устройства 104.
В варианте осуществления открывающий элемент представляет собой открывающий элемент для открывания входной и/или выходной площади. Открывающий элемент может содержать одну интегральную часть. Также, может быть создана совокупность открывающих элементов, например, по меньшей мере, один для входной площади и, по меньшей мере, один для выходной площади, при этом открывающие элементы можно соединять. Открывающий элемент можно активировать пробивающим дно средством 122. Например, во время использования пробивающее дно средство 122 может толкать открывающий элемент от входной площади и/или к выходной площади (Фиг.7). Толкая открывающий элемент от входной площади, по меньшей мере, одно отверстие 24 можно создать во входной площади. Например, открывающий элемент можно отрывать от дна, или можно выталкивать из его крепления. В дополнительном варианте осуществления, выходную площадь также открывают аналогичным толкающим действием. Как показано на Фиг.7, открывающий элемент 55 может пробивать насквозь выходную площадь толкающим действием, так, что может создавать одно или несколько выходных отверстий 30. В другом варианте осуществления аналогичный открывающий элемент можно толкать вручную или иначе активировать вручную, перед установкой капсулы 2 в приемное гнездо 106.
В другом варианте осуществления (не показано), капсула 2 снабжена интегральным открывающим элементом. Система 1 может быть выполнена так, что после установки капсулы 2 в приемное гнездо 106 приемное гнездо 106 перемещается к выпускному устройству 109, так что закраина 38 может зажиматься между приемным гнездом 106 и выпускным устройством 109. С перемещением приемного гнезда 106 с капсулой 2 в направлении выпускного устройства 109, устройство может деформировать локальную часть капсулы 2, при этом деформация может обуславливать локальный разрыв и/или разрушение капсулы 2, проходящие через выходную площадь и/или входную площадь. Здесь, открывающий элемент может быть встроен в капсулу 2, например, в крышку и/или вблизи крышки и/или дна. Например, открывающий элемент может содержать один или несколько выступов, испытывающих напряжение, когда приемное гнездо 106 и выпускное устройство 109 перемещаются друг относительно друга, при толкании на закраину 38. Закраина 38 может быть выполнена так, что при толкании на, закраину 38 или ее зажиме, в выступе создается напряжение, и крышка и/или дно могут локально проламываться, например, на индентировании вблизи выступа или на выступе.
В дополнительном варианте осуществления может быть выполнена крышка 60, 62 для герметизации выходной площади и/или входной площади, соответственно (Фиг.8). Например, несколько крышек могут каждая закрывать выходные отверстия 30 и входные отверстия 24. При подаче текучей среды в капсулу 2, когда она установлена в приемном гнезде 106, крышки могут перемещаться от соответствующих отверстий 30, 24 давлением воды. Таким образом, входная и выходная площади открываются, и текучая среда и напиток могут проходить через отверстия 30, 24.
В другом дополнительном варианте осуществления открывающий элемент может являться, по меньшей мере, частично растворимым, например, в текучей среде и/или текучей среде под давлением. На Фиг.9 показаны растворимые открывающие элементы 62, 64, выполненные с возможностью блокирования каждого отверстия 24, 30. Когда текучая среда подается в капсулу 2, растворимые открывающие элементы 62, 64 растворяются для создания прохода текучей среды и/или напитка. Растворимые открывающие элементы 62, 64 могут быть выполнены на и/или в отверстиях 24, 30, предпочтительно, герметизируя отверстия 24, 30.
В варианте осуществления в дополнение к открывающему элементу для создания отверстия, проходящего через выходную площадь, капсула 102 может быть выполнена так, что пробивается пробивающим дно средством 126 и/или средством 128 пробивания крышки. Например, открывающий элемент может быть выполнен с возможностью создания отверстия, проходящего через выходную площадь, а дно 12 выполнено с возможностью пробивания пробивающим дно средством 126.
В приведенном выше описании, герметизирующий или «закрывающий» можно понимать как герметизирующий отверстие, по существу, с созданием воздухонепроницаемости, или, по меньшей мере, герметизации капсулы 2 так, что экстрагируемый продукт 20
В указанном выше, экстрагируемый продукт 20 может содержать экстрагируемый кофейный или чайный продукт, такой как обжаренные и молотые и/или дробленые зерна кофе, высушенный и/или резаный чайный лист. Экстрагируемый продукт 20 может также содержать шоколадные экстракты, молочный порошок, или любой другой подходящий экстрагируемый продукт 20. Экстрагируемый продукт 20 может дополнительно содержать любую смесь, упомянутую выше и/или любой из упомянутых выше продуктов, уложенных слоями друг на друга и/или друг между другом. Также химические продукты для придания аромата текучей среде можно включать в экстрагируемый продукт 20. Экстрагируемый продукт 20 может быть сжат для помещения в капсулу 2. Текучая среда, добавляемая в экстрагируемый продукт 20 для получения напитка, может, например, представлять собой горячую или холодную воду или молоко. Полученный напиток может содержать, среди прочего, кофейный напиток, чайный напиток, шоколадный напиток или другой напиток.
Материал капсулы 2 может содержать целлюлозу, бумагу, хлопок, и/или продукты на основе крахмала. Например, материал капсулы 4 может содержать биоразлагающийся материал. В другом варианте осуществления материал капсулы 4 может содержать пластик. Дно 12 и крышка 14 могут содержать входной и выходной фильтр 34, 36, соответственно. Капсуле 4 может, например, быть придана форма литьем под давлением, вакуумным формованием, горячим формованием, литьем с прессовкой, или т.п. В приведенном выше описании, интегральную форму можно понимать, как создание соответствующих частей капсулы 2 приблизительно одновременно, в процессе одного типа. Например, соответствующие части можно отливать в одной форме. В другом варианте осуществления различные части можно герметизировать нагревом, склеивать или сваривать для образования капсулы 2.
По меньшей мере, один из фильтров 34, 36 может содержать пористый лист, проницаемый для текучей среды. По меньшей мере, один из фильтров 34, 36 может содержать фильтровальную бумагу и/или волокна полиэтилена. По существу, вся поверхность дна 12 и/или крышки 14, по меньшей мере, для части проходящей внутри периферической стенки 10, может быть проницаемой для текучей среды. Фильтры 34, 36 можно также выполнить становящимися проницаемыми, когда воду подают под заданным давлением, например давлением, по меньшей мере, 6 бар (600 КПа). Например, при более низком давлении текучая среда не должна проходить через фильтр 34, 36. По меньшей мере, один из фильтров 34, 36 может быть гибким. Фильтр 34, 36 может содержать полимерную фольгу.
Очевидно, что изобретение не ограничено никоим образом вариантами осуществления, представленными в описании и на чертежах. Многие изменения и комбинации являются возможными в структуре изобретения изложенной в формуле изобретения. Комбинации одного или нескольких аспектов вариантов осуществления или комбинации различных вариантов осуществления являются возможными в структуре изобретения. Все сравнимые изменения считаются подпадающими под структуру изобретения, изложенную в формуле изобретения.
Так, в объем изобретения могут входить следующие из нижеперечисленных объектов.
1. Система для приготовления заданного количества напитка, годного к употреблению, с использованием экстрагируемого продукта, содержащая: сменную капсулу, устройство, содержащее устройство дозированной подачи для подачи некоторого количества текучей среды, такой как вода, в сменную капсулу, приемное гнездо для удержания сменной капсулы, и выпускное устройство для подачи напитка в емкость, такую как чашка, при этом капсула содержит периферическую стенку, дно, крышку, входную площадь и закрытую выходную площадь, периферическая стенка, дно и крышка охватывают внутреннее пространство, содержащее экстрагируемый продукт, причем система выполнена с возможностью создания сообщения по текучей среде устройства дозированной подачи с входной площадью для подачи текучей среды в экстрагируемый продукт для приготовления напитка, при этом система дополнительно выполнена так, что при использовании выпускное устройство сообщается по текучей среде с выходной площадью для выпуска приготовленного напитка из капсулы, и капсула дополнительно содержит открывающий элемент, выполненный с возможностью создания отверстия, проходящего через закрытую выходную площадь, для выпуска приготовленного напитка из капсулы.
Предпочтительно, выходная площадь выполнена в крышке капсулы.
Предпочтительно, входная площадь выполнена в дне капсулы.
Предпочтительно, выходная площадь содержит выходной фильтр.
Предпочтительно, открывающий элемент образует отдельную часть, выполненную отдельно от выходного фильтра и/или закраины.
Предпочтительно, открывающий элемент является интегрированным с выходным фильтром и/или крышкой.
Предпочтительно, входная площадь содержит входной фильтр.
Предпочтительно, открывающий элемент выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного перемещения относительно выходной площади для создания отверстия, проходящего через выходную площадь, при этом оставаясь соединенным с капсулой.
Предпочтительно, открывающий элемент и устройство выполнены так, что устройство перемещает открывающий элемент для создания отверстия, проходящего через выходную площадь.
Предпочтительно, устройство содержит пробивающее дно средство для пробивания дна альтернативной капсулы для создания отверстия в дне капсулы для подачи текучей среды в экстрагируемый продукт для приготовления напитка.
Предпочтительно, система выполнена с возможностью перемещения открывающего элемента пробивающим дно средством.
Предпочтительно, система выполнена с возможностью перемещения открывающего элемента перемещением приемного гнезда относительно выпускного устройства.
Предпочтительно, открывающий элемент выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичной деформации для создания отверстия, проходящего через выходную площадь.
Предпочтительно, открывающий элемент выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного растворения и/или разрушения текучей средой из устройства дозированной подачи для создания отверстия, проходящего через выходную площадь.
Предпочтительно, открывающий элемент выполнен с возможностью активирования воздействием тепла и/или текучей среды.
Предпочтительно, открывающий элемент выполнен с возможностью создания отверстия, проходящего через входную площадь для подачи текучей среды в капсулу.
Предпочтительно, открывающий элемент содержит первый и второй открывающий элемент, при этом первый открывающий элемент выполнен с возможностью создания отверстия, проходящего через выходную площадь для выпуска приготовленного напитка из капсулы, и второй открывающий элемент выполнен с возможностью создания отверстия, проходящего через входную площадь для подачи текучей среды в капсулу.
Предпочтительно, капсула содержит, по существу, жесткую закраину, выступающую наружу от капсулы от кромки периферической стенки.
Предпочтительно, периферическая стенка является, по существу, жесткой, что при использовании предотвращает деформацию периферической стенки относительно приемного гнезда.
Предпочтительно, приемное гнездо содержит пробивающее дно средство, предназначенное для пробивания дна альтернативной капсулы для создания, по меньшей мере, одного входного отверстия в дне альтернативной капсулы для подачи текучей среды в экстрагируемый продукт, по меньшей мере, через одно входное отверстие, и при этом при использовании дно капсулы системы установлено на расстоянии от пробивающего дно средства, так, что оно не пробивается пробивающим дно средством и остается целым.
Предпочтительно, приемное гнездо содержит средство пробивания крышки, предназначенное для пробивания выходной площади альтернативной капсулы, когда выходная площадь достаточно прижимается к средству пробивания крышки под действием давления текучей среды и/или напитка в альтернативной капсуле для создания, по меньшей мере, одного выходного отверстия, через которое напиток можно выпускать из альтернативной капсулы, и средство пробивания крышки и капсула системы адаптированы друг к другу так, что крышка, при использовании, не пробивается средством пробивания крышки и остается целой.
Предпочтительно, устройство дозированной подачи выполнено для подачи текучей среды в сменную капсулу под давлением приблизительно 4-20 бар (400-2000 КПа), предпочтительно 5-18 бар (500-1800 КПа), более предпочтительно 6-15 бар (600-1500 КПа).
2. Капсула для вышеописанной системы.
3. Применение капсулы в вышеописанной системе.
4. Способ приготовления заданного количества напитка, годного к употреблению, с использованием экстрагируемого продукта, содержащий: сменную капсулу, содержащую периферическую стенку, дно, крышку, входную площадь и закрытую выходную площадь, при этом периферическая стенка, дно и крышка заключают в себе внутреннее пространство, снабженное экстрагируемым продуктом, устройство, содержащее приемное гнездо для удержания сменной капсулы, устройство дозированной подачи для подачи некоторого количества текучей среды, такой как вода, в сменную капсулу, и выпускное устройство, которое при использовании, сообщается текучей средой с капсулой для выпуска приготовленного напитка из капсулы и подачи напитка в емкость, такую как чашка, причем устройство выполнено для создания сообщения текучей средой устройства дозированной подачи с входной площадью капсулы для подачи текучей среды в экстрагируемый продукт для приготовления напитка, причем капсула содержит открывающий элемент, выполненный с возможностью создания отверстия, проходящего через выходную площадь для выпуска приготовленного напитка из капсулы, а выходная площадь является закрытой, при этом открывающий элемент активируется так, что создается выходное отверстие, проходящее через выходную площадь, при этом текучая среда и/или напиток выпускается из капсулы, через выходную площадь в выпускное устройство.