СИСТЕМА, СПОСОБ И КАПСУЛА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЗАДАННОГО КОЛИЧЕСТВА НАПИТКА
SYSTEM, METHOD AND CAPSULE FOR PREPARING SPECIFIED AMOUNT OF BEVERAGE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к системе для приготовления заданного количества напитка, пригодного для потребления с использованием экстрагируемого продукта, содержащей:
- по меньшей мере одну одноразовую капсулу;
- устройство, содержащее устройство для выдачи текучей среды предназначенное для подачи некоторого количества текучей среды, такой как вода, по меньшей мере в одну одноразовую капсулу, приемное гнездо для помещения по меньшей мере одной одноразовой капсулы и выпускное приспособление для подачи напитка в контейнер, такой как чашка, при этом
- по меньшей мере одна одноразовая капсула содержит камеру для ограничения внутреннего пространства, содержащего экстрагируемый продукт, при этом камера содержит:
i. зону входа, обеспечивающую возможность прохождения текучей среды во внутреннее пространство для взаимодействия с экстрагируемым продуктом с целью приготовления напитка;
ii. зону выхода для выпуска по меньшей мере части напитка из капсулы; при этом
- система, кроме того, выполнена с возможностью:
i. приведения устройства для выдачи в сообщение по текучей среде с зоной входа для подачи текучей среды;
ii. обеспечения возможности расположения зоны выхода в сообщении по текучей среде с выпускным приспособлением.
Кроме того, изобретение относится к капсуле системы, которая описана ранее. В частности, согласно аспекту изобретения капсула относится к по существу герметично закрытой капсуле, которая содержит камеру для ограничения внутреннего пространства, содержащего экстрагируемый продукт, при этом камера содержит:
i. зону входа, обеспечивающую возможность прохождения текучей среды во внутреннее пространство для взаимодействия с экстрагируемым продуктом с целью приготовления напитка;
ii. зону выхода для выпуска по меньшей мере части напитка из капсулы.
Кроме того, изобретение относится к применению капсулы в системе, которая описана ранее.
Кроме того, изобретение также относится к способу приготовления заданного количества напитка, пригодного для потребления, с использованием экстрагируемого продукта в системе, включающей в себя:
- по меньшей мере одну одноразовую капсулу;
- устройство, содержащее устройство для выдачи текучей среды, предназначенное для подачи некоторого количества текучей среды, такой как вода, по меньшей мере в одну одноразовую капсулу, приемное гнездо для помещения по меньшей мере одной одноразовой капсулы и выпускное приспособление для подачи напитка в контейнер, такой как чашка, при этом
- по меньшей мере одна одноразовая капсула снабжена камерой для ограничения внутреннего пространства, содержащего экстрагируемый продукт, при этом камера снабжена:
i. зоной входа, обеспечивающей возможность прохождения текучей среды во внутреннее пространство для взаимодействия с экстрагируемым продуктом с целью приготовления напитка;
ii. зоной выхода для выпуска по меньшей мере части напитка из капсулы; при этом
- система кроме того выполнена с возможностью:
iii. приведения устройства для выдачи в сообщение по текучей среде с зоной входа для подачи текучей среды;
iv. обеспечения возможности расположения зоны выхода в сообщении по текучей среде с выпускным приспособлением.
Кроме того, изобретение также относится к способу изготовления одноразовой капсулы для приготовления заданного количества напитка, пригодного для потребления, с использованием экстрагируемого продукта, при этом способ включает:
- формирование одноразовой капсулы с камерой для ограничения внутреннего пространства, содержащего экстрагируемый продукт, при этом камера снабжена:
i. зоной входа, обеспечивающей возможность прохождения текучей среды во внутреннее пространство для взаимодействия с экстрагируемым продуктом с целью приготовления напитка;
ii. зоной выхода для выпуска по меньшей мере части напитка из капсулы.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В данной области, герметично закупоренные капсулы, содержащие, например, молотый кофе, для помещения в дозирующее кофе устройство, известны сами по себе. В процессе приготовления кофе, зона входа подобной закупоренной капсулы протыкается таким образом, чтобы обеспечить входные отверстия для подачи текучей среды под давлением в молотый кофе во внутреннем пространстве капсулы. Это, в свою очередь, вызывает повышение давления во внутреннем пространстве капсулы, так что зона выхода капсулы прижимается к прокалывающему закрывающий элемент средству, которое имеется в устройстве. Когда прикладывается достаточное давление, зона выхода будет разрываться о прокалывающее закрывающий элемент средство, создавая выпускные отверстия, сквозь которые кофейный напиток может вытекать из капсулы через выпуск, имеющийся в устройстве. При использовании, выпуск находится в сообщении по текучей среде с зоной выхода приемного гнезда, так что кофейный напиток может протекать через выпуск. Необходимо понимать, что известные капсулы содержат компоновку с единственной камерой, стенки которой образуют наружную часть капсулы.
Было обнаружено, что в системе, которая изложена выше, внутри капсулы, например, из по меньшей мере одного входного отверстия в по меньшей мере одно выходное отверстие, через экстрагируемый продукт могут протекать преференциальные траектории текучей среды, что может приводить к нежелательной крепости приготовленного напитка и/или колебаниям в крепости приготовленного напитка, от одной капсулы к другой. Более того, поскольку выпускные отверстия образуются за счет давления текучей среды, количество, положение и/или размер выпускных отверстий образуются в зависимости от обстоятельств.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вследствие этого, одна из целей изобретения состоит в том, чтобы предусмотреть альтернативную систему, капсулу и способ.
С этой целью, в системе согласно изобретению, капсула дополнительно содержит перемещаемый корпус, выполненный с возможностью взаимодействия с зоной входа и зоной выхода для прерывания зоны входа и зоны выхода, обеспечивая посредством этого возможность прохождения текучей среды через камеру. Необходимо понимать, что термин 'корпус' может быть истолкован, как подходящий исполнительный механизм, содержащий одну, две или более деталей, выполненных с возможностью взаимодействия надлежащим образом при использовании. Кроме того, следует понимать, что капсула согласно изобретению герметично закупорена. Данный признак необходимо интерпретировать, как ограждение, обеспечивающее возможность оставлять экстрагируемый или растворимый продукт по существу неизменным, в соответствии с чем ограждение является влаго- и/или воздухонепроницаемым. Данный признак может обеспечивать возможность сохранения аромата или экстрагируемости в процессе относительно долгого периода перед использованием.
Данная техническая мера основана на понимании того, что за счет оборудования капсулы перемещаемым корпусом, становится возможным подходящее получение одного или более выпускных отверстий, при этом могут быть оптимизированы временной режим, пространственное распределение вдоль поверхности капсулы и размеры отверстий. Необходимо понимать, что перемещаемый корпус предпочтительно расположен по меньшей мере частично внутри камеры, в которой помещен продукт.
Необходимо учитывать, что термин 'камера' следует понимать, как материальную преграду, предотвращающую проникновение во внутреннее пространство капсулы нежелательных молекул, имеющихся или возможно имеющихся во внешней окружающей среде. Предпочтительно, материальная преграда сформирована для предотвращения проникновения во внутреннее пространство газов, влаги и пара. В результате, подходящее выбранное качество экстрагируемого продукта, заключенного в камере, не повреждается и/или сохраняется за счет предохранения его от воздействия нежелательных химических реакций с окружающими химическими соединениями. В частности, может быть предотвращено окисление кофе, посредством чего по существу сохраняется его оригинальный вкус, результатом чего может стать улучшенное качество напитка.
Кроме того, следует понимать, что экстрагируемый продукт не ограничен кофе, так как для приготовления напитка может быть использован любой тип твердого, жидкого и порошкового вещества. Например, капсула может содержать концентрат, в жидкой, твердой или порошковой форме. В качестве альтернативы, или в дополнение, капсула может содержать порошковое молоко, шоколадный порошок, порошкообразный концентрат супа, и т.д. Также возможно, чтобы капсула содержала подходящее количество отделений, помещающих пригодное количество составных элементов разработанного напитка, которые перемешиваются при взаимодействии с текучей средой.
Кроме того, необходимо учитывать, что термины 'зона выхода' и 'зона входа' обозначают соответствующие функциональные области, например на поверхности капсулы или в ее внутреннем объеме, которые могут быть неразличимы для невооруженного глаза. Это может быть возможно, когда капсулы выполнены с формой, обеспечивающей возможность размещения в приемном гнезде определенным образом. В качестве альтернативы, 'зона выхода' и/или 'зона входа' могут быть надлежащим образом промаркированы на капсуле с целью обеспечить возможность подходящего правильного позиционирования их в системе. Это имеет особое преимущество, когда капсула выполнена с формой, предусматривающей установочную степень свободы в принимающей приемном гнезде, например, когда капсула имеет вращательную степень свободы, например, когда капсула является сферической, цилиндрической и подобной. Необходимо понимать, что одноразовая капсула может продаваться в упаковке, содержащей ряд одноразовых капсул, при этом оптимизация укладки в стопку в упаковке может приводить к желательной пространственной форме капсулы, которая предусматривает ориентационную неопределенность в приемном гнезде. Конкретно для подобных капсул идентификация 'зоны выхода' и 'зоны входа' может быть предпочтительной.
Кроме того, необходимо учитывать, что выпускное приспособление может содержать подходящий сборник и трубку для направления напитка в контейнер. Однако также возможно, чтобы выпускное приспособление было объединено с приемным гнездом и не имело какого-либо специального сборника или трубки.
Кроме того, необходимо учитывать, что термин 'экстрагируемый продукт' также охватывает вещества, которые являются растворимыми, или используются для образования подходящих коллоидов, наподобие, например, растворимого кофе и супа-пюре.
В варианте выполнения системы согласно изобретению капсула имеет по существу цилиндрическую форму, содержащую периферическую стенку, дно и закрывающий элемент.
Необходимо понимать, что камера не должна представлять собой доступное снаружи отделение. Возможно, чтобы, например, камера была расположена между дополнительными одним или более функциональными слоями капсулы, которая может, например, быть цилиндрической или конусообразной.
Может быть предпочтительным получение максимальной площади поверхности зоны выхода за счет придания одноразовой капсуле формы наподобие, например, пеллеты, или, в качестве альтернативы, наподобие усеченного конуса или пирамиды. В данных иллюстративных вариантах выполнения, площадь поверхности участка основания, полученного в результате трехмерного объекта увеличивается, улучшая выпуск из капсулы. Когда одноразовая капсула выполнена с формой пеллеты, путь текучей среды между зоной входа и зоной выхода является минимальным, что может понизить вероятность возникновения преференциальных траекторий текучей среды в капсуле. Когда одноразовая капсула выполнена с формой усеченного конуса или пирамиды, текучая среда, поступающая в капсулу по существу из вершины конуса или пирамиды, может иметь распылительный эффект, по существу уменьшая вероятность возникновения преференциальных траекторий текучей среды в капсуле.
В дополнение, объединение приведенных выше возможностей формообразования капсулы вместе с функциональностью отверстия с использованием перемещаемого корпуса может уменьшить минимально необходимое давление текучей среды, достаточное для приготовления напитка. Результатом этого является снижение энергопотребления системы согласно изобретению, относительно системы, известной в данной области.
В дополнительном варианте выполнения системы согласно изобретению, зона выхода может быть предусмотрена в закрывающем элементе камеры или около него, при этом зона входа может быть предусмотрена в дне камеры или около него. Подобная конфигурация может иметь преимущество с точки зрения простоты изготовления капсулы. Например, когда камера имеет форму ведра, дно ведра может быть использовано для подачи текучей среды, при этом верхняя часть ведра может быть закрыта закрывающим элементом, причем материал закрывающего элемента может иметь другую присущую механическую прочность, чем материал, используемый по меньшей мере для стенок формы ведра. Подобная компоновка также может быть предпочтительной, когда капсула выполнена с возможностью бокового зажима в процессе использования.
В варианте выполнения системы согласно изобретению, перемещаемый корпус содержит внешний исполнительный механизм, выполненный с возможностью взаимодействия с внутренним корпусом, при этом внутренний корпус расположен в камере, предпочтительно в контакте с зоной входа и/или зоной выхода.
2
Обнаружено, что предпочтительным является предоставление встроенной компоновки, в которой в камере расположен внутренний корпус, готовый к смещению надлежащим образом, для предоставления ряда предварительно заданных отверстий в зоне выхода. Необходимо понимать, что подобный внутренний корпус может быть по существу сплошным или полым. Он может, например, содержать концевой участок, имеющий макроскопическое сечение. В качестве альтернативы, внутренний корпус может содержать один или более выступов, имеющих микроскопическое сечение, например, около или менее чем 1 мм.
Возможно, чтобы выступы, предоставленные на внутреннем корпусе, были сориентированы в направлении зоны входа и зоны выхода. В результате, как зона входа, так и зона выхода будут снабжены отверстиями при сцеплении с внутренним корпусом. Предпочтительно, внутренний корпус приводится в движение посредством внешнего исполнительного механизма, который может быть способен к перемещению между увеличенным состоянием и уменьшенным состоянием. Например, капсула может содержать внутреннюю камеру, которая может содержать зону выхода и/или зону входа, изготовленные из материала, который является механически более слабым, чем в целом материал или материалы капсулы. Предпочтительно, камера защищена от внешней окружающей среды, например, камера может быть расположена между двумя или более слоями материала. Необходимо понимать, что слои материала могут быть предоставлены для дополнительной функциональной цели. Например, подобные слои материала могут действовать, в качестве входных или выходных фильтров.
Обнаружено, что предпочтительным является фильтрование текучей среды и/или напитка перед предоставлением им возможности поступления в капсулу, соответственно, вытекания из нее. Например, может быть желательно предоставление напитка по существу без частиц экстрагируемого продукта. За счет установки подходящего фильтра, взаимодействующего с зоной выхода, может быть достигнуто необходимое фильтрующее действие. Необходимо понимать, что выбор типа и свойств фильтрующего материала лежит в пределах обычной квалификации специалиста. Предпочтительно, фильтр применяют с возможностью проведения различия между крупными и мелкими частицами экстрагируемого продукта, предусматривая использование многоразмерных зерновых смесей в капсуле, что может уменьшить связанные производственные издержки для одноразовых капсул, содержащих подобные смеси.
Например, внешний исполнительный механизм может поддерживаться деформируемыми полосками из пленки и подобного, которые могут обладать двумя устойчивыми состояниями. В результате, предотвращается случайное сцепление между внешним управляющим устройством и капсулой. В дополнение, вследствие бистабильности, исполнительный механизм выполняют с возможностью пребывания в уменьшенном состоянии при взаимодействии с перемещаемым корпусом. Подобная компоновка имеет такое преимущество, что исполнительный механизм не расцепляется с капсулой, что приводит к расплескиванию продукта, при манипулировании открытой капсулой.
В еще одном дополнительном варианте выполнения системы согласно изобретению, внешний исполнительный механизм содержит выступы для прерывания зоны входа или зоны выхода.
Может быть предпочтительно не снабжать внутренний корпус выступами или снабдить выступами непосредственно только в сторону зоны входа. Данный признак основан на понимании, что камера капсулы может быть полностью приведена в соответствие с подходящим продуктом, при этом даже в состоянии покоя зона выхода и зона входа находятся в условиях механического напряжения. Для того, чтобы уменьшить вероятность нежелательного повреждения камеры в процессе манипулирования ей, внутренний корпус предпочтительно располагают около зоны выхода и зоны входа на некотором расстоянии от них. Может быть даже возможно, чтобы внутренний корпус располагался в контакте с зоной выхода и зоной входа, однако регулируемое открывание зоны выхода и зоны входа предусматривается только после того, как внутренний корпус смещен внешним исполнительным механизмом.
Внешний исполнительный механизм предпочтительно выполнен с возможностью взаимодействия с зоной выхода, для предоставления регулируемых отверстий в капсуле для вытекания появившегося напитка. Когда внешний исполнительный механизм содержит выступы, он может быть выполнен с возможностью регулируемого прерывания материала зоны выхода, а при выполнении этого может вызвать продолжение внутреннего корпуса дальше в камеру для прерывания зоны входа. Необходимо понимать, что внешний исполнительный механизм может быть выполнен с возможностью либо предоставления отверстий для подачи текучей среды из подающего устройства в сторону камеры, либо для предоставления отверстий для вытекания из камеры. Данный вариант выполнения будет обсуждаться более подробно со ссылкой на Фиг.2.
В еще одном дополнительном варианте выполнения системы согласно изобретению, размеры приемного гнезда подающего устройства подбирают так, чтобы не допускать размещение капсулы с увеличенным внешним исполнительным механизмом.
Обнаружено, что предпочтительным является предоставление системы, в которой предполагаются только капсулы с заранее открытыми камерами, избегая посредством этого острых составных элементов в устройстве. Это может быть предпочтительно, например, для населения пожилого и старческого возраста, или для людей с нарушениями моторики. Предпочтительно, внешний исполнительный механизм нажимают вручную перед непосредственным применением капсулы. Подобное ручное управление может быть предпочтительным для обеспечения независимого источника управления целостностью камеры, так как при открывании камеры может появляться характерный звук для подачи сигнала, что камера осталась неповрежденной. Подобный признак имеет преимущество в том, что избегается использование поврежденных капсул для приготовления напитков.
В еще одном дополнительном варианте выполнения системы согласно изобретению, внутренний корпус содержит трубку, снабженную боковыми отверстиями для распределения текучей среды в камере.
Обнаружено, что предпочтительным является использование внутреннего корпуса в качестве дополнительной трубки и распределителя текучей среды в камере. В результате, оказывается дополнительное противодействие созданию вредных преференциальных траекторий текучей среды в камере.
В дополнительном варианте выполнения системы согласно изобретению перемещаемый корпус является химически инертным по отношению к экстрагируемому продукту и/или текучей среде и/или напитку.
Обнаружено, что выбирать материал для перемещаемого корпуса предпочтительно таким образом, чтобы он был по существу химически инертным по отношению к веществу экстрагируемого продукта. Должно быть понятно, что термин 'химически инертный' необходимо истолковывать, как неспособность подвергаться химической реакции с экстрагируемым продуктом и/или текучей средой и/или напитком для образования химического продукта. Необходимо понимать, что напиток может иметь иные химические свойства, чем экстрагируемый продукт или текучая среда. Конкретно, материал перемещаемого корпуса является химически инертным при повышенных температурах, например, в диапазоне, составляющем 90-100C°. Этот признак может иметь особое значение для общественной безопасности.
В еще одном дополнительном варианте выполнения системы согласно изобретению, перемещаемый корпус является по меньшей мере частично растворимым в текучей среде и/или напитке. Например, перемещаемый корпус может по меньшей мере частично быть образован из модификатора вкуса и/или усилителя вкуса.
Может быть предпочтительным использование того, что перемещаемый корпус находится в непосредственной близости от экстрагируемого продукта. Например, перемещаемый корпус может быть приготовлен из потребляемого вещества, такого как сахар или усилитель вкуса или модификатор вкуса. В дополнение, перемещаемый корпус может быть приготовлен из отвердевшего концентрата раствора и тому подобное. В результате, перемещаемый корпус, имеющий прерванную материальную преграду, может растворяться, обеспечивая желательный дополнительный вкус, запах или другое дополнительное свойство, чтобы иным образом разнообразить напиток. Также может быть возможным, чтобы перемещаемый корпус был образован из вещества, предназначенного для изменения значения pH текучей среды, например, воды. Это может быть особенно предпочтительно в регионах, в которых водопроводная вода имеет плохие свойства для приготавливаемого из нее напитка.
Капсула согласно изобретению относится к капсуле системы, которая обсуждалась ранее. В частности, капсула согласно изобретению содержит перемещаемый корпус, выполненный с возможностью взаимодействия с зоной входа и зоной выхода для прерывания зоны входа и зоны выхода, обеспечивая посредством этого возможность прохождения текучей среды через камеру. Предпочтительно, капсула изготовлена из поддающегося биологическому разложению материала.
Способ приготовления заданного количества напитка, пригодного для употребления, с использованием экстрагируемого продукт, в системе согласно изобретению, включает:
- приведение в движение перемещаемого корпуса капсулы, заставляя его взаимодействовать с зоной выхода и зоной входа, чтобы обеспечить возможность прохождения текучей среды через камеру.
Способ изготовления одноразовой капсулы согласно изобретению, включает:
- обеспечение по меньшей мере части перемещаемого корпуса в капсуле, заставляя ее при использовании взаимодействовать с камерой для прерывания зоны выхода и зоны входа, чтобы обеспечить возможность прохождения текучей среды через камеру;
- заполнение внутреннего пространства одноразовой капсулы экстрагируемым продуктом.
Данные и другие аспекты изобретения будут обсуждаться более подробно со ссылкой на чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым элементам. Необходимо понимать, что чертежи присутствуют с иллюстративными целями и не могут быть использованы для ограничения объема притязаний приложенной формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.la-c схематично показывают систему предыдущего уровня техники для приготовления напитка на виде в поперечном сечении спереди;
Фиг.2 схематично представляет вариант выполнения одноразовой капсулы согласно аспекту изобретения;
Фиг.3 схематично представляет одноразовую капсулу согласно Фиг.2, помещенную в приемном гнезде системы согласно изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1а-1с показывают систему предыдущего уровня техники 101 для приготовления заданного количества напитка, пригодного для потребления, с использованием экстрагируемого продукта. Система 101 содержит сменную капсулу 102 и устройство 104. Устройство 104 содержит приемное гнездо 106 для удерживания сменной капсулы 102. На фиг.1а-1с для ясности между капсулой 102 и приемным гнездом 106 изображен зазор. Необходимо понимать, что, при использовании, капсула 102 может находиться в контакте с приемным гнездом 106. Обычно, приемное гнездо 106 имеет форму комплементарную форме капсулы 102. Устройство 104 дополнительно содержит устройство 108 для выдачи текучей среды, предназначенное для подачи некоторого количества текучей среды, такой как вода, под давлением, равным, например, 9 бар, в сменную капсулу 102. Кроме того, может быть предусмотрено выпускное устройство 109, обеспечивающее подачу текучей среды из капсулы 102 в контейнер, такой как чашка.
В системе 101, показанной на Фиг.1а-1c, сменная капсула 102 содержит периферическую стенку 110, дно 112, закрывающее периферическую стенку 110 на первом конце 114, и закрывающий элемент 116, закрывающий периферическую стенку 110 на втором конце 118, находящемся напротив дна 112. Периферическая стенка 110, дно 112 и закрывающий элемент 116 ограничивают внутреннее пространство 120, содержащее экстрагируемый продукт (не показан).
Система 101 согласно Фиг.1а-1с содержит прокалывающее дно средство 122, предназначенное для прокалывания капсулы 102. Фиг.1а показывает протыкающее дно средство 122 во втянутом положении. Фиг.1b показывает прокалывающее 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. 1а-1с прокалывающее средство 122 содержит высверленное отверстие 126, через которое текучая среда может подаваться в экстрагируемый продукт 20, заключенный во внутреннем пространстве 120. Система 101 согласно Фиг.1а-1с дополнительно содержит прокалывающее закрывающий элемент средство 128, выполненное в данном случае в виде выступов, предназначенных для прокалывания закрывающего элемента 116 капсулы 102. В показанном варианте выполнения, прокалывающее закрывающий элемент средство 128 может формировать часть выпускного приспособления 109.
Система 101, показанная на Фиг.1a-1с, для приготовления чашки кофе функционирует следующим образом, при этом экстрагируемым продуктом является обжаренный и молотый кофе.
Капсула 102 находится в приемном гнезде 106 (см. Фиг.1а). Прокалывающее дно средство активируют для прокалывания дна 112 капсулы 102 (см. Фиг.1b) для создания входного отверстия 124. Текучая среда, в данном случае горячая вода под давлением, подается в экстрагируемый продукт во внутреннем пространстве 120 через входное отверстие 124. Вода будет смачивать кофейную гущу и экстрагировать необходимые вещества с образованием кофейного напитка.
В процессе подачи воды под давлением во внутреннее пространство 120, давление внутри капсулы 102 будет повышаться. Повышение давления будет вызывать деформирование закрывающего элемента 116 и вдавливание его в прокалывающее закрывающий элемент средство 128. После того, как давление достигает определенного уровня, сопротивление разрыву закрывающего элемента 116 будет преодолено и закрывающий элемент будет разрушен о прокалывающее закрывающий элемент средство 128, создавая выпускные отверстия 130 (см. Фиг.1c). Приготовленный кофе будет вытекать из капсулы 102 через выпускные отверстия 130 и выпуски 132 выпускного приспособления 109, и может подаваться в контейнер, такой как чашка (не показана).
В процессе приготовления напитка в системе 101, показанной на Фиг.1а-1с, внутри внутреннего пространства 120 капсулы 102 в экстрагируемом продукте могут возникать преференциальные траектории протекания. Данные преференциальные траектории могут простираться от входного отверстия 124 к выпускным отверстиям 130. Одна подобная возможная преференциальная траектория обозначена линией PP на Фиг.1c.
Фиг.2 схематично представляет вариант выполнения одноразовой капсулы согласно аспекту изобретения. Вид А схематично представляет поперечное сечение одноразовой капсулы 20 и ее соответствующее изометрическое изображение, при этом вид B схематично представляет поперечное сечение и соответствующее изометрическое изображение капсулы 20a непосредственно перед использованием.
Со ссылкой на вид A, одноразовая капсула 20 содержит камеру 22, выполненную с возможностью размещения подходящего продукта (не показанного) для приготовления напитка. Камера 22 ограничена структурами 22a, 22b, 22c и 22d, некоторые из которых могут относиться к внешним поверхностям капсулы, тогда как другие могут относиться к внутренним поверхностям капсулы. Например, границы 22a, 22c могут относиться к наружной стенке капсулы, тогда как границы 22b, 22d могут относиться к дополнительной пленке, мембранам, тканям и подобному. Например, структуры 22b, 22d могут относиться к выпускному и входному фильтру, соответственно. Капсула может содержать дополнительные наружные структуры 24, 23, которые могут относиться к подходящим защитным слоям, которые могут быть выполнены из более жесткого и механически более прочного материала, чем материал, используемый для деталей 22b, 22d.
В соответствии с изобретением, камера снабжена перемещаемым корпусом 25, 26, выполненным с возможностью обеспечения входных и выпускных отверстий на регулируемой основе. Перемещаемый корпус согласно аспекту изобретения содержит две взаимодействующие детали - внешний исполнительный механизм 25 и внутренний корпус 26, при этом последний расположен в камере 22. Предпочтительно, размеры внутреннего корпуса подбирают так, чтобы он по существу соответствовал размерам камеры в направлении протекания текучей среды.
Согласно изобретению предусмотрены различные варианты обеспечения входных и выпускных отверстий. Во-первых, внутренний корпус 26 может быть выполнен в виде объекта, имеющего существенное наружное поперечное сечение. (см. концевую область 26a внутреннего корпуса 26). Концевая область 26a может быть по существу плоской. Это может быть предпочтительно для предотвращения случайного повреждения камеры 22 в процессе простого манипулирования с капсулой, которое не связано с целенаправленным прерыванием слоя 22b. Когда часть внутреннего корпуса 26 является плоской и покрывает существенную площадь, то есть площадь, сравнимую, например, с площадью поверхности зоны выхода, внешний исполнительный механизм 25 может быть сформирован с выступами 28, которые выполнены с возможностью взаимодействия с областью 26a для прокалывания зоны 22b выхода. Концевой участок 26a в данном случае действует в качестве опорной конструкции для исполнительного механизма 25, чтобы обеспечить возможность регулируемого прокалывания.
Во-вторых, концевой участок 26a внутреннего корпуса может содержать выступы 27. Необходимо понимать, что выступы могут быть предоставлены в виде отдельных деталей, проходящих на существенном расстоянии от основания 26a. В качестве альтернативы, выступы могут представлять собой микроскопические выступы из массивного основания (см. Фиг.3). Когда внутренний корпус 26 толкают посредством внешнего исполнительного механизма 25, он перемещается в сторону зоны входа 22d, прерывая ее регулируемым образом.
В-третьих, возможно, чтобы внутренний корпус 26 содержал выступы на его обеих наружных поверхностях, обращенные к зоне 22b выхода и зоне 22d входа. В этом случае, внешний исполнительный механизм 25 может быть снабжен выступами, или может быть по существу плоским, так как регулируемое прерывание зоны 22b выхода осуществляется за счет выступов внутреннего корпуса. В случае, когда внешний исполнительный механизм 25 снабжен выступами 28, выступы 28 предпочтительно перемещаются относительно противолежащих выступов внутреннего корпуса 26.
Может быть предпочтительным придание внутреннему корпусу 26 плоской формы на одной из его концевых областей. Например, внутренний корпус 26 при хранении может опираться своей плоской концевой областью на зону 22b выхода. При условии, что внутренний корпус представляет собой элемент с легкой массой, и при условии, что площадь поверхности внутреннего корпуса по существу большая, подобная компоновка может представлять безопасную компоновку 'временного хранения', имеющую минимальный риск случайного повреждения камеры в процессе хранения.
Вид B схематично показывает поперечное сечение одноразовой капсулы 20a в случае, когда внешний исполнительный механизм был вдавлен во внутренний корпус 26. В результате, выступы внутреннего корпуса 27 прерывают зону 22d' входа, при этом зону 22b' выхода прерывают выступы внешнего исполнительного механизма.
Может быть предпочтительным, чтобы внешний исполнительный механизм был прикреплен с возможностью перемещения к капсуле, при этом крепежный элемент, например перемычки 29a, 29b, выполняют в виде бистабильной конструкции, имеющей первое стабильное положение для увеличенного состояния (показанного на виде A) и второго стабильного положения для уменьшенного состояния (см. вид B). В результате камера 22 способна пропускать подходящую текучую среду через свой внутренний объем, как схематично показано с помощью F1, F2. Необходимо понимать, что термин ″текучая среда″ может относиться по меньшей мере к текучей среде, используемой для приготовления напитка, а также к напитку.
Необходимо понимать, что размер внутреннего корпуса 26 может быть подобран для прерывания только стенки внутренней камеры, как схематично показано в правой части вида B. Это может быть предпочтительно, когда необходимо, чтобы одна или более структур после зоны выхода оставалась неизменной. Например, наружная поверхность капсулы 30 может быть образована в качестве фильтрующей области 30a, которая не должна прерываться или деформироваться иным образом при открывании камеры. В случае, когда фильтр 30a соответствует наружной поверхности капсулы, фильтрующая область может быть защищена с помощью отслаиваемой пленки (не показана).
Кроме того, необходимо учитывать, что внешний исполнительный механизм 31 может быть снабжен подходящим количеством отверстий 32 для предоставления возможности втекания текучей среды или вытекания напитка из камеры. В случае, когда камеру выполняют с возможностью наполнения текучей средой под давлением, может быть предпочтительным выполнение приемного гнезда устройства в системе согласно изобретению с возможностью удерживания капсулы с уменьшенным исполнительным механизмом. Например, форма приемного гнезда может быть подобрана с целью по существу плотной подгонки капсулы, снабженной уменьшенным исполнительным механизмом.
Фиг.3 схематично представляет одноразовую капсулу согласно Фиг.2, помещенную в приемное гнездо системы согласно изобретению. Одноразовая капсула 40 может содержать такие же средства, которые обсуждались со ссылкой на Фиг.2. Однако в данном иллюстративном варианте выполнения, внутренний корпус 46, расположенный в камере 22, снабжен трубкой 45, имеющей боковые отверстия 47. Поток Fl текучей среды, поступающий в капсулу 40, может распределяться во внутреннем пространстве камеры 22 посредством радиальных струй F3, выходящих из корпуса 46. Согласно данной отличительной особенности предотвращается создание преференциальных траекторий во внутреннем пространстве.
Внутренний корпус 46 может содержать плоские концевые участки 41, 42, причем в данном случае может быть обеспечено создание макроскопических входных отверстий. В качестве альтернативы, один или оба концевых участка 41, 42 могут быть снабжены подходящими выступами для обеспечения требующейся сети отверстий.
Необходимо понимать, что несмотря на то что выше были описаны конкретные варианты выполнения изобретения, изобретение может быть реализовано на практике иным образом, чем было описано. В дополнение, отдельные признаки, обсуждавшиеся со ссылкой на различные фигуры, могут быть объединены.