帶有受控開口的膠囊、操作所述膠囊的方法及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及含有至少一種芳香物質(zhì)的膠囊（1，1'），其通過被加壓流體流穿過來生產(chǎn)飲料，其中包括至少一個(gè)受控開口元件（5；5e，5s），所述受控開口元件以可移動(dòng)的方式保持在至少一個(gè)面向所述流上游或下游的膠囊區(qū)域（2，3）。通過由相應(yīng)提取設(shè)備施加確定的致動(dòng)力，所述受控開口元件可以至少作直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從緊密封閉所述膠囊的初始保持位置移動(dòng)到至少一個(gè)連續(xù)的保持位置，從而釋放至少一個(gè)具有預(yù)定結(jié)構(gòu)和大小的流動(dòng)截面，以優(yōu)化所述膠囊內(nèi)部的流動(dòng)分布。
【專利說明】帶有受控開口的膠囊、操作所述膠囊的方法及設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明一般涉及用于芳香物質(zhì)的膠囊的領(lǐng)域，所述芳香物質(zhì)用于通過提取來制備飲料，所述提取借助于加壓流體流過該膠囊，并且尤其涉及用于獲得濃縮型咖啡的膠囊的領(lǐng)域。
[0002]本發(fā)明還涉及用于操作所述膠囊的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]通過加壓流體流提取膠囊里面的芳香物質(zhì)，對(duì)于所得到的飲料的質(zhì)量具有決定性的重要地位。在所述流的所謂入口和出口，在現(xiàn)有技術(shù)中通常應(yīng)用的解決方案涉及在所述膠囊的至少一個(gè)確定區(qū)域中使用某種形式的結(jié)構(gòu)材料的破裂。結(jié)構(gòu)材料的任何破裂的形式，作為形成不同結(jié)果的規(guī)則，尤其是對(duì)于所得到的可用于所述流體的進(jìn)入或退出的通道的截面和面積的結(jié)構(gòu)。
[0004]尤其重要的是要考慮所述流體在入口處的結(jié)構(gòu)和分布，以便用盡可能最有效的方式分散穿過由芳香物質(zhì)所占的容積。在這方面，所述通道的兩個(gè)截面作為在剛進(jìn)入所述膠囊之后或即將離開所述膠囊之前的所述流的通道，對(duì)于提取效果和所得到的飲料的幾個(gè)其他屬性具有最重要的影響。特別是，最大化在入口處的加壓流的分布面積呈現(xiàn)幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，以使得其穿過在所述膠囊中的芳族物質(zhì)的容積的盡可能大的部分。
[0005]此外，與所述流在所述膠囊內(nèi)部停留一定的時(shí)間相聯(lián)系的優(yōu)點(diǎn)是已知的，尤其是當(dāng)所述水壓足以致動(dòng)使所述膠囊的這種區(qū)域破裂或穿孔的機(jī)械裝置時(shí)，通常通過因此而產(chǎn)生的所述膠囊的外部或內(nèi)部的水壓來控制。在這方面，對(duì)結(jié)構(gòu)提供一個(gè)簡(jiǎn)單的解決方案將有利于:用于臨時(shí)流保持的空間，并且對(duì)所述流動(dòng)的出口的狀況有更大的控制。根據(jù)另一個(gè)方面，對(duì)采取內(nèi)部穿孔裝置的許多情況下，在所述區(qū)域使用一個(gè)外部元件是已知的，以確保所述膠囊的氣密性，這會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本和所述膠囊回收的簡(jiǎn)單性方面的不利。
[0006]文獻(xiàn)2008/087099A2，W02005/020769A1 和 EP1243210A1 公開了符合上述【技術(shù)領(lǐng)域】的膠囊。專利EP1826148B1公開了一種元件，設(shè)置在所述膠囊的入口，并且將所述流體流的上游分為幾種流量分布和取向，以達(dá)到流體流在芳香族物質(zhì)所占據(jù)的容積內(nèi)的更有效分布。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是獲得一種膠囊，所述膠囊允許對(duì)入口和出口處的流動(dòng)狀況，以及在所述膠囊內(nèi)的所述流動(dòng)的分布有更大的控制，尤其是包括對(duì)在膠囊的入口和出口處的流動(dòng)通道截面的結(jié)構(gòu)和尺寸的更大控制，以便改善在其內(nèi)部的芳香物質(zhì)提取的功效。
[0008]然而，本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是消除對(duì)所述膠囊外部的不同結(jié)構(gòu)材料(例如鋁)的需要，以確保其基本的氣密性條件。
[0009]在本發(fā)明范圍內(nèi)，人們應(yīng)該明白，“膠囊”是指一個(gè)限定了用于收集芳族物質(zhì)的內(nèi)部容積的容器，它設(shè)置了至少一個(gè)面向流動(dòng)上游的區(qū)域，配置為例如大致圓筒狀盒子的形式，或是殼體的形式，并以基本上剛性的或基本上柔性的材料制作，并且基本上氣密或不氣
LU O
[0010]根據(jù)本發(fā)明通過一種膠囊達(dá)成了上述目標(biāo)，所述膠囊由至少一個(gè)結(jié)構(gòu)元件構(gòu)成，所述結(jié)構(gòu)元件限定在膠囊的面向流動(dòng)上游的至少一個(gè)區(qū)域處，優(yōu)選地還在膠囊面向區(qū)域下游的區(qū)域，并且包括至少一個(gè)受控開口元件，該受控開口元件以可移動(dòng)的方式保持在相應(yīng)的元件固定裝置內(nèi)，所述元件固定裝置設(shè)置在面向流的上游的區(qū)域和/或面向流的下游的區(qū)域，因此，通過在相應(yīng)的受控開口元件上施加至少一個(gè)優(yōu)選是提前定義的致動(dòng)力，開口元件從相應(yīng)元件固定裝置中的保持初始位置移動(dòng)到保持的下一位置，因而，釋放至少一個(gè)事先定義的流動(dòng)通道截面，所述流動(dòng)通道設(shè)置在受控的開口元件和/或相應(yīng)元件固定裝置中。
[0011]因此，本發(fā)明提供了在所述膠囊的入口和/或出口處的流動(dòng)通道截面，其結(jié)構(gòu)和尺寸可以預(yù)先定義，并且可以通過施加相應(yīng)的致動(dòng)力，高可靠性地控制其瞬間的開口，而不引發(fā)膠囊任何結(jié)構(gòu)材料的破裂或斷裂。特別是，這些流動(dòng)通道的截面在受控開口元件和/或相應(yīng)的元件固定裝置中是事先定義的，所以，它們可以依照所需的流動(dòng)模式的類型，例如根據(jù)芳香物質(zhì)的類型，來做不同配置，而不用為該目的去改變所述膠囊的其余結(jié)構(gòu)元件。
[0012]在根據(jù)本發(fā)明的膠囊的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述膠囊在所述膠囊的面向流動(dòng)的上游區(qū)域中，優(yōu)選地，還在所述膠囊的面向流動(dòng)的下游區(qū)域中，設(shè)置了至少一個(gè)受控開口元件，在每一種情況下，優(yōu)選地以在基本上位于中心的方式設(shè)置。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述受控開口元件，當(dāng)其在初始保持位置和/或在下一保持位置時(shí)，通過在在至少一個(gè)相應(yīng)元件固定結(jié)構(gòu)中的至少一種摩擦聯(lián)合和/或通過正向鎖定方式的聯(lián)合來保持。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，所述流動(dòng)通道的截面由至少一個(gè)、優(yōu)選多個(gè)通道，和/或由透液性材料和/或有過濾作用的材料所占據(jù)的區(qū)域來提供。特別地，依照在開口處最大化的流動(dòng)分布，沿所述流動(dòng)流方向的橫向方向穿過膠囊，所述受控開口元件和/或相應(yīng)元件固定裝置設(shè)置了多個(gè)通道，優(yōu)選設(shè)置在其一側(cè)面，通過受控開口元件的移動(dòng)，從而所述通道不被阻塞或?qū)е孪嗷チ黧w連通。根據(jù)已進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，與引入的流量集中在所述膠囊的中心區(qū)域中相比,本實(shí)施例表現(xiàn)出了實(shí)質(zhì)上的優(yōu)勢(shì)。此外,在受控開口的元件和/或相應(yīng)元件固定裝置中的多個(gè)通道的使用，允許對(duì)在所述膠囊的入口和出口處的所述通道的分布和結(jié)構(gòu)，以及，此后在所述膠囊內(nèi)部的流動(dòng)模式，有多樣化的特定選擇。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，受控開口元件的移動(dòng)釋放流動(dòng)通道的增大截面，所述流動(dòng)通道布置為基本上沿著主流動(dòng)方向和/或沿徑向方向。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述多個(gè)通道優(yōu)選地以對(duì)稱的方式沿受控開口元件和/或相應(yīng)元件固定裝置的邊界布置。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，作為至少直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相應(yīng)移動(dòng)的結(jié)果，優(yōu)選地是通過受控開口元件的直線和旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，至少一個(gè)所述流動(dòng)通道的截面被釋放。因此，它能將所述通道以這樣一種方式配置，它導(dǎo)致流動(dòng)通道的截面有某種徑向變化，該變化導(dǎo)致膠囊內(nèi)相應(yīng)的流動(dòng)分布。在加壓流體流沿大致水平方向的穿過膠囊(主流動(dòng)方向)的情況下，這一方面特別有利。
[0016]在這方面，在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，以這樣的數(shù)量、分布，包括徑向分布、尺寸和空間定向，設(shè)置所述通道，所述受控開口元件的移動(dòng)將所述加壓流體流沿相對(duì)于通道截面邊界的徑向方向分布到至少一個(gè)到達(dá)距離，該距離優(yōu)選為至少兩個(gè)到達(dá)距離。[0017]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，受控開口元件和/或相應(yīng)元件固定裝置的通道，設(shè)置了一種大小和/或形式，所述大小和/或形式在沿徑向穿過流動(dòng)通道截面的邊界的每種情況下都是不同的。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，布置的方式是非對(duì)稱方式，以便產(chǎn)生某種主流動(dòng)路徑，例如在芳香物質(zhì)內(nèi)基本上圓形向下，當(dāng)膠囊被放置在這樣的提取位置時(shí)，所述主流動(dòng)方向是大致水平的。此外，優(yōu)選地，所述受控開口元件和/或相應(yīng)元件固定裝置的通道設(shè)置為一種大小和/或形式，所述大小和/或形式至少在沿相應(yīng)邊界的每種情況下都是不同的。
[0018]因此，它提供了一組有利的選項(xiàng)，允許真正地控制通道截面的結(jié)構(gòu)、開啟的時(shí)刻和關(guān)聯(lián)的能量損失，以及根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)其進(jìn)入膠囊內(nèi)部時(shí)，跟隨所述加壓流的主流動(dòng)通道。此外，在入口處能將重要的影響施加于所述流動(dòng)分布方式，和本質(zhì)上，在膠囊內(nèi)的流動(dòng)的隨后內(nèi)部變化，以及在此后，提取相應(yīng)的芳族物質(zhì)的功效。
[0019]在根據(jù)本發(fā)明的膠囊中，優(yōu)選地，受控開口元件被配置為一個(gè)基本上為管狀或環(huán)狀的形式，優(yōu)選為圓形橫截面。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，面向所述流上游的受控開口元件的末端設(shè)置為打開，并且，面向所述流下游的受控開口元件的末端設(shè)置為關(guān)閉。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述受控開口元件被設(shè)置在膠囊中，以便最初在其內(nèi)部保留一定量的加壓流體流，至少直到它被移到下一保持位置。特別是，當(dāng)受控開口元件在所述流動(dòng)的上游側(cè)的端部的設(shè)置一種圓錐型結(jié)構(gòu)時(shí)，它是優(yōu)選的。
[0021]根據(jù)已進(jìn)行的測(cè)試，這是有利的，當(dāng)受控開口元件的高度是預(yù)定尺寸時(shí)，于是需要在至少一定的時(shí)間內(nèi)施加致動(dòng)力，使其產(chǎn)生所述受控開啟元件離開其保持的初始位置的位移。具體地，在所述流的入口被設(shè)置在所述膠囊面向所述流上游的區(qū)域中的情況下，相應(yīng)受控開口元件的高度可能是預(yù)定的尺寸，從而，通過施加一定的致動(dòng)力，使得受控開口元件從其初始保持位置移動(dòng)到下一保持位置，例如，在其中它緊貼著膠囊內(nèi)部的芳香物質(zhì)的表面。
[0022]根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，可以在所述受控開口元件的面向所述流上游的開口端設(shè)置至少一種透液性材料，所述材料優(yōu)選地有過濾功能，所述受控開口元件設(shè)置在面向所述流下游的區(qū)域中。與之相伴的一點(diǎn)是避免了在流向所述膠囊的外側(cè)的出口中直接使用過濾元件的需要。
[0023]然而，本發(fā)明的另外一個(gè)目標(biāo)是提出一種根據(jù)本發(fā)明的膠囊的操作方法，于是，一般地，所述方法對(duì)狀態(tài)產(chǎn)生高度控制，特別地，所述方法對(duì)在所述膠囊的入口和出口的加壓的流體流的分布及變化產(chǎn)生高度控制。
[0024]通過用于操作根據(jù)本發(fā)明的膠囊的方法達(dá)成了上述的目標(biāo)，所述方法包括以下步驟:將根據(jù)本發(fā)明所述的膠囊引入到提取室，通過機(jī)械夾緊裝置將所述膠囊固定到提取室中，尤其是位于注入頭和排出件之間，在預(yù)定壓力和時(shí)間間隔下，通過所述注入頭注入流體流，于是通過機(jī)械夾緊所述膠囊，所述注入頭將機(jī)械致動(dòng)力施加到至少一個(gè)受控開口元件，所述受控開口元件以可移動(dòng)的方式保持在面向所述流動(dòng)的上游區(qū)域中，于是，至少一個(gè)受控開口元件以直線和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從初始保持位置移動(dòng)到下一保持位置。優(yōu)選地，在該保持的下一位置時(shí)，它釋放至少穿過面向所述流動(dòng)的上游區(qū)域的流動(dòng)通道的至少某一截面。
[0025]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，通過機(jī)械夾緊膠囊，所述排出件將機(jī)械的致動(dòng)力施加于至少一個(gè)位于所述膠囊的面向所述流下游區(qū)域中的受控開口元件，從而使受控開口元件以直線和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從初始保持位置移動(dòng)到下一保持位置，以這種方式釋放穿過面向所述流動(dòng)下游的區(qū)域的至少一個(gè)流動(dòng)通道截面。
[0026]根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，在開始注入加壓的流體流后，所述流體流被立即引入到膠囊內(nèi)部，穿過至少一個(gè)受控開口的元件和/或相應(yīng)元件固定裝置的通道。
[0027]根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述加壓的流體流最初積聚在受控開口元件中，從而在所述受控開口元件上施加不斷增大的液壓，直至達(dá)到這樣一個(gè)值，該值引起受控開口元件從初始保持位置移動(dòng)到下一保持位置?？蛇x地，流過膠囊后，所述加壓流體流穿過至少一個(gè)受控開口元件和/或相應(yīng)元件固定裝置的通道，被立即排出到膠囊以外。
[0028]本發(fā)明還提出了一種使用根據(jù)本發(fā)明所述的膠囊的設(shè)備，其特征在于，它包括至少一個(gè)用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明所述的方法的提取室。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]基于其優(yōu)選實(shí)施例，以及在所附的圖中的示意性表示，本發(fā)明將被更詳細(xì)地解釋。所述附圖示出了:
[0030]圖1a-1b:根據(jù)本發(fā)明的膠囊的兩個(gè)實(shí)施例的外部視圖，在每種情況中包括一個(gè)受控的開口元件；
[0031]圖2a_2b:在根據(jù)本發(fā)明的膠囊中的受控開口元件的第一組實(shí)施例沿圖1中的平面AA的剖視圖；
[0032]圖3a_3b:在根據(jù)圖2的實(shí)施例的膠囊中的受控開口元件，在初始位置(A)和在下一位置(B)的詳細(xì)視圖；
[0033]圖4a_4b:在根據(jù)本發(fā)明的膠囊中的受控開口元件的第二組實(shí)施例沿圖la_lb中的平面AA的剖視圖；
[0034]圖5a_5b:在根據(jù)圖4的實(shí)施例的膠囊中的受控開口元件，在初始位置(A)和在下一位置(B)的詳細(xì)視圖；
[0035]圖6a_6b:在根據(jù)本發(fā)明的膠囊中的受控開口元件(5)的保持的實(shí)施例的詳細(xì)說明，分別通過連續(xù)地施加兩個(gè)致動(dòng)力釋放通道截面；
[0036]圖7a_7b:在根據(jù)本發(fā)明的膠囊中受控開口元件的一個(gè)實(shí)施例，分別在保持初始保持位置(A)，以及在保持下一保持位置(B)，沿平面AA的剖視圖，；
[0037]圖8a_8b:表示根據(jù)本發(fā)明的處理方法的變化的示意圖，在步驟中，分別對(duì)應(yīng)初始位置(A)和下一位置(B)，所述下一位置(B)對(duì)應(yīng)所述膠囊的提取設(shè)備的提取位置；
[0038]圖9a_9b:根據(jù)本發(fā)明的膠囊的側(cè)向剖視圖，以及受控開口元件的正剖視圖，所述受控開口元件與用于所述膠囊的處理的提取設(shè)備(10)相應(yīng)的流體注入件(11)相結(jié)合并轉(zhuǎn)動(dòng)。
【具體實(shí)施方式】
[0039]圖1a和Ib分別是根據(jù)本發(fā)明的膠囊(I)類型容器的實(shí)施例和豆莢(I’ )類型的實(shí)施例(以下共同定名為“膠囊”)，上面的平面視圖，側(cè)視圖，和下方的平面視圖，依次從上到下。兩種膠囊(1，I’)都構(gòu)建為，由至少一個(gè)結(jié)構(gòu)元件限定膠囊的至少一個(gè)面向流動(dòng)上游的膠囊區(qū)域(2)，優(yōu)選地還限定面向流動(dòng)下游的膠囊區(qū)域(3)，并限定了含有至少一種芳族物質(zhì)的內(nèi)部容積，用于借助其由加壓流體穿過來獲得飲料。所述膠囊(1，I’)還包括至少一個(gè)保持在初始關(guān)閉保持位置(A)的受控開口元件(5),所述受控開口元件(5)通過至少一個(gè)活動(dòng)接頭與相應(yīng)的元件固定裝置(6)相結(jié)合，所述元件固定裝置(6)在所述膠囊的區(qū)域(2)中面向流動(dòng)上游和/或在所述膠囊的區(qū)域(3)中面向流動(dòng)下游。
[0040]圖2a_2b和圖3a_3b示出了根據(jù)本發(fā)明的膠囊(1，I’ )的第一組實(shí)施例。
[0041]圖2a_2b對(duì)應(yīng)于受控開口元件(5)的第一實(shí)施例，所述受控開口元件(5)設(shè)置在面向所述流上游(圖2a)的區(qū)域(2)和面向流動(dòng)下游(圖2b)的區(qū)域(3)中。這種情況下的膠囊(I)具有在相應(yīng)元件固定裝置(6e)中設(shè)置的受控開口元件(5e)，所述元件固定裝置(6e)在面向流動(dòng)上游(圖2a)的區(qū)域(2)中，和/或在相應(yīng)的元件固定裝置(6s)中設(shè)置的受控開口元件(5s)，所述元件固定裝置(6s)在面向流動(dòng)下游(圖2b)的區(qū)域(3)中。在每種情況下，所述受控開口元件(5e，5s)以一種可移動(dòng)的方式，優(yōu)選地通過摩擦聯(lián)合或通過正向鎖定，保持在相應(yīng)的元件固定裝置(6e，6s)中，所述元件固定裝置(6e，6s)設(shè)置在面向上游/下游的區(qū)域(2，3)中的結(jié)構(gòu)元件中。這種可移動(dòng)保持的尺寸是預(yù)定的，使得只有通過對(duì)受控開口元件(5)施加一定的致動(dòng)力(F),所述受控開口元件(5)從初始保持位置(A)移動(dòng)到下一保持位置(B)，因而，釋放流動(dòng)通道的至少一特定部分截面，允許加壓的流體流穿過流下游的區(qū)域。
[0042]在圖2a所示的實(shí)施例中，受控開口元件(5e)被配置為大致管形和/或圓錐形的形式，優(yōu)選橫截面為基本上圓形，設(shè)置了多個(gè)通道(9e)，通道(9e)優(yōu)選地布置在面向流下游端部的附近，優(yōu)選地沿所述端部邊界均勻分布。相應(yīng)的元件固定裝置(6e)被設(shè)置為支持有這種延伸的移動(dòng)，所述延伸允許通過在受控開口元件(5e)上施加一定致動(dòng)力(F)來釋放所述通道(9e)。
[0043]在圖2b的實(shí)施例中，流動(dòng)通道的截面是由在受控開口元件(5s)中設(shè)置的通道(9s)，以及在相應(yīng)元件的固定裝置(6s)中設(shè)置的通道(9s’)共同限定?？蛇x地，或另外，流動(dòng)通道的截面是由透液性和/或有過濾效果的材料提供。在這種情況下，所述元件固定裝置(6s)被設(shè)置為面向所述流下游的側(cè)面上的結(jié)構(gòu)元件中的重入口，優(yōu)選地具有大致管狀的形式，因此，受控開口元件(5s)可至少沿其一部分移動(dòng)。當(dāng)所述相應(yīng)的通道(9s，9s’)基本上彼此對(duì)齊時(shí)，流動(dòng)通道被釋放。優(yōu)選地，此位置對(duì)應(yīng)于所述受控開口元件(5s)的下一保持位置(B)。
[0044]圖3a_3b示出了根據(jù)本發(fā)明的膠囊(I)，其中，受控開口元件(5e，5s )從初始關(guān)閉位置(A)(圖3a)移動(dòng)至最終打開位置(B)(圖3b)。正如可以從細(xì)節(jié)圖01和02識(shí)別的，代表所述膠囊(I)的頂部區(qū)域(2)，通道(9)在初始關(guān)閉位置(A)時(shí)被完全阻塞。膠囊(I)以密閉方式封閉。因此，通過至少將受控開口元件(5e，5s)移動(dòng)到開放位置(B)，通道(9)可能只是不被阻塞。該解決方案有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，特別是減少在所述加壓的流體流進(jìn)入所述膠囊
(I)時(shí)的壓力損失，以及在被穿過的芳香物質(zhì)的容積中的流動(dòng)有更好的初始分布/散布。這兩個(gè)方面都有助于實(shí)質(zhì)性地增大提取功效。
[0045]圖4a和4b表示的兩個(gè)實(shí)施例，在初始關(guān)閉位置(上圖)和在下一開口位置(下圖)的每一種情況下，其中所述受控開口元件(5)基本上限定了膠囊(1，1’ )的內(nèi)部容積，并且元件固定裝置(6)用作結(jié)構(gòu)增強(qiáng)元件，并用作阻斷/釋放流動(dòng)通道的至少一部分(在這種情況下，由至少設(shè)置在受控開口元件(5)中的多個(gè)通道(9e，9s)限定)。通過說明性的例子，如從圖中得到，釋放通道的所述截面是通過，例如，在相應(yīng)的元件固定裝置(6e，6s)上施加兩個(gè)最終大小近似方向相反的致動(dòng)力(F),結(jié)果，固定裝置(6e,6s)被移動(dòng)(此時(shí)受控開口元件(5)保持固定),從而釋放通道(9e, 9s)(圖4a),或者通過在受控開口元件(5)上施加至少一個(gè)致動(dòng)力(此時(shí)元件固定裝置(6e，6s)保持固定)，從而釋放流動(dòng)進(jìn)入和退出通道(9e，9e’ ；9s)(圖 4b)。
[0046]圖5a_5b示意性地表示了根據(jù)本發(fā)明的膠囊(I)的另一優(yōu)選實(shí)施例，在初始位置(圖5a)和在釋放所述流動(dòng)通道截面(圖5b)的下一位置，和面向流的上游(POl)和下游(P02)的相應(yīng)詳細(xì)信息。在這種情況下，受控開口元件(5)被配置為凹型元件，例如環(huán)形結(jié)構(gòu)，并且不提供流動(dòng)通道的截面，它以可移動(dòng)的方式最初保持在固定裝置(6)中，固定裝置
(6)設(shè)置為對(duì)應(yīng)的凸型元件方式，例如管狀，并設(shè)置在面向上游/下游的區(qū)域(2，3)的結(jié)構(gòu)元件中。所述凹型元件(5)的大小被設(shè)定，并設(shè)置為使其被保持在正向鎖定或在摩擦聯(lián)合中，例如，在合適的壓力下裝配到凸型元件(6)中。此凸型元件(6)設(shè)置了通道(9)，通道
(9)最初由凹型元件所阻塞，特別是當(dāng)凹型元件在初期狀態(tài)(A)時(shí)。通過施加一定的致動(dòng)力(F)，所述凹型元件(5e，5s)被從所述初始關(guān)閉位置(A)移動(dòng)到最后的開口位置(B)，在開口位置(B)中它不阻塞所述通道(9)。
[0047]圖6a_6b示出了通道截面被釋放的瞬間，以及通道的截面的大小有控制選項(xiàng)的實(shí)施例。因此，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例(圖6a)，設(shè)置在開口元件(5)和/或相應(yīng)的元件固定裝置(6)中的流動(dòng)通道的截面，僅通過施加兩個(gè)連續(xù)的致動(dòng)力(FpF2)來釋放。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例(圖6b)，流動(dòng)通道的截面包括至少兩個(gè)子截面，所述子截面被設(shè)置成使得第一子截面(例如，第一級(jí)流動(dòng)通道(9)-見詳細(xì)信息01)隨所述受控開口元件(5)從保持位置移動(dòng)到第二位置而被釋放，并且通道的第二子截面(例如，第二級(jí)通道(9’))隨從所述第二保持位置移動(dòng)到的下保持位置而被釋放。
[0048]膠囊(I)的相同結(jié)構(gòu)因此可以被用于不同類型的芳香物質(zhì)，只需要改變受控開口元件(5)的結(jié)構(gòu)，特別是大小和釋放通道的截面的瞬間，S卩，例如，通道和/或透液性材料和/或有過濾效果的材料。
[0049]圖7a_7b分別示出了根據(jù)本發(fā)明的膠囊中的受控開口元件的優(yōu)選實(shí)施例的初始位置和下一位置，在所述膠囊(I)在一個(gè)位置被處理時(shí)，它被認(rèn)為尤其有利于誘導(dǎo)出一定的流動(dòng)模式，在該位置加壓流沿大致水平方向流動(dòng)。特別是，流動(dòng)通道的截面被配置為預(yù)定的非對(duì)稱形式(在此情況下，作為示例方式示出，通過不同的尺寸和形狀的通道(9e，9s))，以誘導(dǎo)所述流動(dòng)對(duì)所述芳族物質(zhì)所占的容積作更大的篩選，例如，從在入口處的受控開口元件(5e)的下方區(qū)域開始，和，相反地，從在膠囊(I)的出口處的受控開口元件(5s)的上方區(qū)域開始。
[0050]圖8a_8b是用于根據(jù)本發(fā)明的膠囊(1，1’)的處理的設(shè)備中的提取室(10)，在初始位置(圖8a)和提取位置(圖Sb)的示意性表示。膠囊(1，I’ )被插入該提取室(10)，于是面向流上游的膠囊區(qū)域(2 )被定向到流體注入件(11)，并優(yōu)選地受控開口元件(5e )基本對(duì)齊于注入件(11)，而面向流下游的區(qū)域(3)被定向到排出件(12)，并優(yōu)選地受控開口元件(5s)大致對(duì)齊于排出件(12)。根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，膠囊(1，I’)最初通過機(jī)械夾緊裝置固定在流體注入件(11)和排出件(12)之間(圖Sb)。通過這種機(jī)械夾緊裝置，致動(dòng)力(F)通過所述流體注入件(11)施加到受控開口元件(5e),使所述受控開口元件(5e)從其初始保持位置(A)移動(dòng)到下一保持位置(B)。在目前情況下，當(dāng)處理流體的加壓流的開始供應(yīng)時(shí)，通道(9e)因此已經(jīng)不被阻塞。
[0051]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，通過相應(yīng)的流體注入件(11)和排出件(12)的結(jié)構(gòu)，該機(jī)械致動(dòng)力(Fm)可能被用來將受控開口元件(5e，5s)從相應(yīng)的初始關(guān)閉位置(A)移動(dòng)到下一保持位置(B)。根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，在將所述膠囊(I)固定到所述提取室(10)中時(shí)，所施加的機(jī)械致動(dòng)力(Fm)，可以用由加壓液態(tài)流施加的液壓壓力(Fh)作補(bǔ)充，以至少執(zhí)行所述受控開口元件(5e)的移位。
[0052]圖9a和9b示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的又一優(yōu)選實(shí)施例，作為說明性例子，由以可移動(dòng)的方式保持在面向流動(dòng)下游的區(qū)域(3)中的受控開口元件(5s)實(shí)現(xiàn)。
[0053]如從在圖9a中的視圖可以得出，所述受控開口元件(5s)上設(shè)置有多個(gè)通道(9)，在這種情況下，多個(gè)通道(9)僅沿受控開口元件(5s)的邊界的一部分(最上面的圖)分布。在這種情況下，所述受控開口元件(5s )被至少旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所致動(dòng)，優(yōu)選地由流體注入件(11)施加，使得其在沿徑向的延伸中移動(dòng)，直到所述通道(9s)與通道(9s’)相一致，所述通道Os')設(shè)置在元件固定裝置(5s)中(底部的圖)，從而允許液體穿過相通。
[0054]正如可以從圖9b中觀察到的，設(shè)置在受控開口元件(5s)和排出件(12)中的通道(9s，9s’)的徑向分布，可以有利地被限定，以增大排出件(12)在受控開口元件(5s)中的旋轉(zhuǎn)角，其對(duì)應(yīng)于產(chǎn)生更大的流動(dòng)通道的截面的尺寸。
【權(quán)利要求】
1.一種含有至少一種芳香物質(zhì)的膠囊(I, I’),其通過被加壓流體流穿過來生產(chǎn)飲料，所述膠囊(1，1’)由至少一個(gè)結(jié)構(gòu)元件構(gòu)造，所述結(jié)構(gòu)元件限定至少一個(gè)面向流上游的膠囊區(qū)域(2)，優(yōu)選地還限定面向流下游的膠囊區(qū)域(3)，并且所述膠囊包括至少一個(gè)受控開口元件(5 ;5e，5s)，所述受控開口元件以可移動(dòng)的方式保持在相應(yīng)的元件固定裝置(6 ；6e,6s)中，所述元件固定裝置分別在面向流上游的膠囊區(qū)域(2)和/或面向流下游的膠囊區(qū)域(3)中，其特征在于,通過在所述受控開口元件(5 ；5e,5s)上施加至少一個(gè)致動(dòng)力，所述受控開口元件(5 ;5e，5s)從在相應(yīng)元件固定裝置(6 ;6e，6s)中的初始保持位置(A)移動(dòng)到下一保持位置(B)，從而釋放設(shè)置在所述受控開口元件(5 ;5e，5s)和/或相應(yīng)元件固定裝置(6 ；6e,6s)中的流動(dòng)通道的至少一個(gè)截面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，其特征在于，所述受控開口元件(5;5e，5s)的移動(dòng)釋放沿主流動(dòng)方向和/或沿橫向方向布置的增大的流動(dòng)通道的截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的膠囊，其特征在于，作為所述受控開口元件(5;5e，5s)的相應(yīng)的直線和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，流動(dòng)通道的每個(gè)截面被釋放。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的膠囊，其特征在于，所述流動(dòng)通道的截面由至少一個(gè)、優(yōu)選多個(gè)通道(9)提供和/或由透液性材料和/或有過濾效果的材料提供。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的膠囊，其特征在于，所述受控開口元件(5；5e,5s)和/或各自的元件固定裝置(6 ;6e，6s)設(shè)置了幾個(gè)通道(9e，9s ;9e’，9s’)，所述通道不被阻塞或通過將相應(yīng)的受控開口元件(5 ;5e，5s)從初始保持位置(A)移動(dòng)到下一保持位置(B)而相互流體連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的膠囊，其特征在于，設(shè)置在面向流上游的區(qū)域(2)中的所述通道(9e，9e’)，在數(shù)量、分布、包括徑向分布、大小和空間定向的設(shè)置，使得所述加壓流體流沿膠囊的徑向方向被投射到至少一個(gè)到達(dá)距離，優(yōu)選至少兩個(gè)到達(dá)距離，并相對(duì)于流動(dòng)通道的邊界以均勻或基本上不對(duì)稱的方式分布。`
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的膠囊，其特征在于，所述受控開口元件(5e，5s)和/或相應(yīng)元件固定裝置(6e, 6s)的所述通道(9e, 9s ;9e’，9s’ )設(shè)置了大小和/或形式，所述大小和/或形式在至少沿相應(yīng)邊界的每種情況下是不同的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的膠囊，其特征在于，所述受控開口元件(5，5e，5s)被配置為基本上管狀或基本上環(huán)狀的形式，優(yōu)選是圓形橫截面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的膠囊，其特征在于，在面向流上游的每種情況下所述受控開口元件(5e，5s)的端部被設(shè)置為打開，并且在面向流下游的每種情況下所述端部被設(shè)置為關(guān)閉。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的膠囊，其特征在于，所述受控開口元件(5；5e,5s)被置于所述膠囊(I)中，以在其內(nèi)部收集一定量的加壓流體流，直到被移動(dòng)到下一保持位置(B)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的膠囊的操作方法，包括以下步驟: -將膠囊(1，1’ )引入到提取室(10)中， -將所述膠囊(1，I’)通過機(jī)械夾緊裝置固定到所述提取室(10)中，優(yōu)選固定在注入頭(11)和排出件(12)之間， -以預(yù)定的壓力注入流體流，并在一段時(shí)間期間穿過注入頭(11 )，其特征在于，通過所述膠囊(1，I’)的機(jī)械夾緊裝置，注入頭(11)在設(shè)置在面向流上游的區(qū)域(2)中的受控開口元件(5e)上施加這樣的驅(qū)動(dòng)力(F)，使受控開口元件(5e)作直線運(yùn)動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從在相應(yīng)元件固定裝置(6e)中的初始保持位置(A)移動(dòng)到下一保持位置(B)，從而釋放設(shè)置在所述受控開口元件(5 ;5e,5s)和/或相應(yīng)元件固定裝置(6 ;6e, 6s)中的流動(dòng)通道的至少一個(gè)截面。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，通過所述膠囊(1，I’)的機(jī)械夾緊裝置，所述排出件(12)對(duì)設(shè)置在所面向流下游的區(qū)域(3)中的受控開啟元件(5s)施加驅(qū)動(dòng)力(F)，使得所述受控開口元件(5s)以直線和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),從在相應(yīng)元件固定裝置(6s)中的初始保持位置(A)移動(dòng)到下一保持位置(B)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的方法，其特征在于，在加壓流體流的注入開始后，所述加壓流體流通過受控開口元件(5e)和/或相應(yīng)元件固定裝置(6e)的至少一個(gè)通道(9e，9e’)，被立即引入膠囊(1，I’)內(nèi)部。
14.根據(jù)權(quán)利要求11到13中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述加壓流體流最初積聚在受控開口元件(5e，5s )中，在受控開口元件(5e，5s )上施加不斷增加的液體壓力，直至在每種情況下達(dá)到某一值，它引發(fā)所述受控開口元件(5e，5s)從初始保持位置(A)移動(dòng)到下一保持位置(B)。
15.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的膠囊(1，I’ )的設(shè)備，其特征在于，它包括至少一個(gè)提取室(10)，以實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的方法。
【文檔編號(hào)】A47J31/06GK103702910SQ201280021344
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月30日
【發(fā)明者】魯伊·米格爾·內(nèi)貝羅 申請(qǐng)人:諾威德爾塔咖啡貿(mào)易工業(yè)有限公司