專利名稱:用于制備飲料的膠囊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于在沖煮/調(diào)制裝置中制備和輸送飲料的膠嚢
(capsule)。本發(fā)明更具體地在于提供一種適用于輸送沖煮好的茶的膠嚢, 盡管其他飲料也可成功地在該膠嚢中沖煮。
背景技術(shù):
用于在適當(dāng)?shù)娘嬃蠙C器中沖煮飲料的不同飲料膠嚢是已知的。然而, 現(xiàn)存的膠嚢中沒有一個可以從容納有葉茶產(chǎn)品或類似物的膠嚢中輸送高品 質(zhì)的茶飲料。
^改料的品質(zhì)在很大程度上取決于葉茶成分的品質(zhì),即葉茶的背景來 源(土壤,烘干,混合等)和儲存條件。例如,茶成分一般對氧氣和光比 較敏感。優(yōu)選的茶成分取自松散的葉子,并鑿碎或粉碎成小碎片。然而, 沖煮條件對于充分利用所用成分的品質(zhì)也非常重要。
有關(guān)^^大料的另一個問題在于必須要避免串味。串味發(fā)生在當(dāng)兩個膠 嚢先后在機器中沖煮,而第一個膠嚢的殘留味道留在機器的固有部件上時, 這就會影響緊跟著第一個膠嚢進行沖煮的第二個膠嚢的味道。這對于特定 品種的具有高香氣的茶如薄荷茶或者其他高香味品種是個問題。同時,茶 殘渣可形成細(xì)菌生長的溫床并可導(dǎo)致需要應(yīng)對的衛(wèi)生問題。
一種商業(yè)上成功的用于從膠嚢中萃取咖啡飲料的膠嚢系統(tǒng)是將一不透 水不透氣的膠囊放置于萃取裝置中,將熱水注入膠嚢內(nèi),直到膠嚢的內(nèi)部 壓力達到一定值,在此壓力下封閉膜被撕裂或刺穿,從而液體萃取物可流 出膠嚢。EP 0 512 468描述了一種適用于這種萃取工藝的膠嚢。EP0 512 470描述了這種工藝本身。該方法提供了一種高品質(zhì)的蒸餾(espresso)咖啡。新鮮的研磨咖啡被填充入所述膠嚢中并可以保存幾個月而沒有明顯的 香味損失。由于所述膜在壓力下延遲地打開,所以從開始將水注入膠嚢到 流出咖啡有稍微的延遲。這樣,咖啡可以在最佳的壓力和熱條件下充分地 萃取。由于該方法特有的高應(yīng)力、壓力釋放及氣體夾帶條件,會產(chǎn)生穩(wěn)定
且濃厚的咖啡脂(crema)或者泡沫。
然而,這并不是最佳的用于泡制或沖煮諸如茶或草本茶等飲料的膠嚢 和工藝。其結(jié)果不能獲得好的味道,飲料過于混濁并且有不希望的泡沫層。 因此,這種方法不能制造出好的^^大料。
其他使用壓力沖煮產(chǎn)品的膠嚢只能用來輸送不純的、產(chǎn)品濃度不高的 和/或?qū)τ诓鑼<襾碚f沒有充分的味道品質(zhì)的茶々大料。
已知容納有烘焙研磨咖啡的膠嚢,其中熱水在重力作用下流過所述膠 嚢。英國專利No.l397116描述了這種總體類型的膠嚢。在這種方法中,水 從筒的頂部注入,向下流過研磨咖啡,通過一過濾器并最終通過底部的刺 穿孔。更復(fù)雜的系統(tǒng)是以使用例如US 2002/0148356中的截錐形筒,或使 用例如US 2002/0148357中的矩形筒的類似方法為基礎(chǔ)。
EP 0 615 921涉及一種用于咖啡、葉茶或者巧克力的剛性筒。飲料包 裝與向上流動的水一起使用。包裝的側(cè)壁由不透水材料制成以使水均勻流 過飲料包裝。 一個問題在于,成分的新鮮度不能保持太久,除非使用額外 的氣密性包裝來包裹該筒。該方法的另一個問題是飲料從包裝中流出后不 能被適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)至接受器(茶杯,酒杯,玻璃杯,……)。
EP 1 101 430涉及一種飲料過濾筒系統(tǒng),其中加壓水(大約從1.4 bar 到1.7bar)從筒的上側(cè)向下流動,飲料在筒的底部收集。該文獻也考慮到 加壓熱水由底部引入并向上流入飲料產(chǎn)品的解決方案。然而,在這種方案 中,進口從底部橫貫過濾器和產(chǎn)品塊,并且水最終向下流過流體介質(zhì)成分 直至底部出口。根據(jù)該專利申請,引入的加壓熱水將飲料粉末擠壓成塊, 并且更有效地滲透粉末。
EP 1 440卯4 Al涉及一種帶有底部蓋的筒,在使用中當(dāng)筒處于水平取 向時該底部蓋可刺穿以利于含水介質(zhì)的流入和流出,所述介質(zhì)與室內(nèi)的一種或多種飲料成分互相作用形成飲料。據(jù)其所述,在使用中筒水平放置可 使含水介質(zhì)以最佳方式流過筒,相反當(dāng)筒垂直放置時,在重力作用下水流 動太快從而可能繞過一部分飲料成分。因此,該文獻宣稱水平取向的筒特 別通過在進口和出口位置之間布置向上的流動分量來避免這個問題。
然而,令人驚訝地發(fā)現(xiàn),較濃的沖煮飲料部分因為密度比其余飲料大 而趨于停留在筒的底部。因此,在膠嚢中將形成飲料濃度梯度,濃的飲料 部分保持在膠嚢底部,這部分最終沒有輸送到杯子中。結(jié)果,盡管使用高 品質(zhì)的成分,最終杯子中的飲料也達不到充分好的品質(zhì)。因此需要解決這 一問題。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于提出一種膠嚢設(shè)計,該設(shè)計可以改進用于制 備^^大料等的最佳條件。
在本申請中,術(shù)語"膠嚢"或"筒"或"包裝"都認(rèn)為是同義詞。術(shù)
語"膠嚢"將優(yōu)選使用。詞語"沖煮,,和"泡制"用作同義詞。術(shù)語"沖 煮用流體,, 一般指用于泡制飲料成分的液體,通常情況下指熱水。
在本申請中,術(shù)語"茶"包括所有類型的葉茶,例如綠茶、紅茶、白
茶、印度拉茶(chaitea)、調(diào)味茶和草本茶或果茶。術(shù)語"葉茶"或"葉 成分,,指任何形式的可沖煮的茶或者其它成分,例如完整的、切碎或鑿碎 的葉子,葉子的小碎片,茶粉或茶末。
本發(fā)明提供了一種適于在飲料機器中沖煮或泡制飲料的膠嚢,該膠嚢 具有以下優(yōu)點
-可以提高飲料的品質(zhì),特別在流入杯中的飲料濃度、味道及降低的 濁度方面,
-該膠嚢的制造不復(fù)雜且成本不高,
-輸送飲料比較干凈,減少或消除串味和衛(wèi)生問題,
-可提高膠嚢操縱,也就是插入和收集用過的膠嚢的便利性。
為了實現(xiàn)這些目的以及其他可能的目的,本發(fā)明涉及一種用于在飲料機器中制備飲料的膠嚢,其包括
容納有 一種或多種飲料成分的包封件; 限定出包封件的至少一個過濾側(cè)的過濾壁,
其中,所述膠嚢包括位于過濾壁之后的沖煮液體(沖煮好的液體)的 路徑中的溢流壁,該溢流壁包括至少一個溢出孔口,或者與能夠形成或指 示至少一個溢出孔口的至少一個穿孔裝置或穿孔指示裝置相關(guān)聯(lián)。
此外,當(dāng)該膠嚢定位成使得至少 一個溢出孔口或穿孔裝置或穿孔指示 裝置位于穿過所述包封件的中間水平面上方時,所述過濾壁優(yōu)選地從所述 中間水平面下方延伸。
因此,根據(jù)本發(fā)明的一個方面,但并不局限于任何理論模型,所述膠 嚢設(shè)計成象"虹吸管,,作用,從而可以使?jié)獾囊后w離開膠嚢并被分配,同 時飲料成分可以被沖煮用流體浸沒,因此避免在包封件內(nèi)出現(xiàn)旁通區(qū)域并 確保飲料成分與沖煮用流體充分相互作用。
結(jié)果,本發(fā)明的膠嚢提供了一種結(jié)合有兩種沖煮原理的優(yōu)點的設(shè)計, 一種是在重力作用下自頂向下沖煮從而獲得濃的液體, 一種是向上沖煮使 得所有成分可以充分并緩慢地被浸沒,而沒有所述沖煮原理的缺點。
在一個實施例中,膠嚢的過濾壁基本上沿著包封件的整個橫斷面延伸, 例如當(dāng)膠嚢處于沖煮狀況時過濾壁從包封件的底部延伸到頂部。這種過濾 壁由此為沖煮液體提供了充分大的過濾表面,這有利于在所述包封件內(nèi)形 成較低的沖煮壓力和低的流速,而流量可保持在可接受的范圍內(nèi)。
在一個優(yōu)選的方面,膠嚢的溢流壁分開地設(shè)置于過濾裝置之前或鄰近 過濾裝置。在一種模式下,溢流壁與過濾壁隔開,二者之間具有一間隙。 在另一種可能的才莫式下,溢流壁和過濾裝置在形成間隙的同時相互鄰近。 溢流壁和過濾壁可以做成一個整體。這種構(gòu)造有利于形成"虹吸"效果, 使得包封件底部的濃飲料部分能夠穿過過濾壁并在所述間隙中向上運動。 因此,濃的液體不再一直留在包封件的底部,而是會通過所形成的間隙被 抽出。所述間隙的尺寸可以從0.1到8mm,優(yōu)選地約為0.5到3mm。
一方面,所述至少一個溢出孔口或穿孔裝置或穿孔指示裝置位于包封件高度的3/4以上的位置;更優(yōu)選地,所述孔口與包封件的頂端基本水平 對齊。結(jié)果,不管包封件內(nèi)填充有多少々夂料成分,所有的々大料成分可以適 當(dāng)?shù)乇唤],并且都會得到適當(dāng)?shù)臎_煮。
另一方面,所述過濾壁和溢流壁基本彼此平行。這種構(gòu)造可以促進濃 液體向上運動的效果,而同時過濾壁可以在包封件的任一水平面過濾沖煮 液體,從而液體可以在足夠的流量下通過過濾器而不會使包封件內(nèi)壓力增 加太多。
在本發(fā)明的一個實施例中,溢流壁是可穿孔的膜。膜可以在沖煮之前 打開,這樣可以避免包封件內(nèi)壓力上升,壓力上升對沖煮々大料的品質(zhì)有負(fù) 面影響。低壓力可以提高飲料的品質(zhì),特別是可以降低其濁度。
在另一個可能的實施例中,溢流壁至少包括預(yù)先制成的溢出孔口。溢 出孔口可以在制造膠嚢本身時預(yù)先做好。溢流壁可以在膠嚢的內(nèi)部并由外 部封閉膜保護。封閉膜可以不透氣的方式封閉膠嚢從而改善包封件中容納 的飲料成分的新鮮度。這個膜可以被形成為膠嚢一部分的或膠嚢外部/與膠 嚢無關(guān)/不屬于膠嚢(即形成為接收該膠嚢的裝置的一部分)的穿孔裝置打 孔。這個膜可以被打孔以形成出口來輸送沖煮飲料使其流出膠嚢。優(yōu)選地, 在包封件內(nèi)部沒有建立明顯的正壓時所述膜便;陂刺穿。
在一種構(gòu)造中,所述膠嚢包括殼體和以不透氣方式封閉該殼體的溢出膜。
根據(jù)本發(fā)明,所述過濾壁優(yōu)選為預(yù)先制造的過濾介質(zhì),其能過濾掉沖 煮液體中不希望有的不能溶解的顆粒。該過濾介質(zhì)可以由各種各樣的材料 制成,包括但不局限于塑料、金屬薄片、無紡織聚酯、聚丙烯、聚乙烯、 紙材料及其組合。所述過濾介質(zhì)包括一個或多個過濾孔以允許泡制的溶液 自由通過,同時防止大量不希望有的不溶解成分顆粒通過。特別地,對于 茶飲料,過濾介質(zhì)對于保留住絕大部分的來自于葉粉末或細(xì)碎地切、鑿或 壓碎的顆粒的包封件內(nèi)的茶固體顆粒是非常重要的。過濾器優(yōu)選地足夠剛 性以免在包封件內(nèi)部水壓的作用下產(chǎn)生過大的變形,過大的變形會關(guān)閉所 述間隙,并阻礙々大料向上流動。因此,對于紙過濾器,過濾器的G.S.M(克每平方米)優(yōu)選在10g/m2以上,更優(yōu)選為15g/m2以上。另外,包封件中 應(yīng)保持低壓力,這樣過濾器有足夠的流體滲透性以使飲料緩慢地通過過濾 器而沒有太大的阻力。為此,可以用過濾器的透氣性來定義其滲透性,該 滲透性應(yīng)優(yōu)選地高于1200I/m2,更優(yōu)選地高于1650I/m2。過濾裝置也可以 由從溢流壁上突出的多個小針形成。
在一實施例中,所述膠嚢包括連接于殼體上并面對溢出膜的蓋。該蓋 可以是剛性或半剛性構(gòu)件。所述至少一個穿孔裝置或穿孔指示裝置可由該 蓋支承。蓋相對靠近可穿孔的密封膜,其可幫助打開密封膜,生成沖煮飲 料必要的溢流壁。所述蓋與膜之間的距離可為0.5到10mm,優(yōu)選為2到 8mm。
使穿孔裝置或穿孔指示裝置成為膠嚢本身(或蓋)的一部分的優(yōu)點是, 從;f艮本上減少飲料與機器構(gòu)件之間的物理上的互相作用,從而可以減少串 味和清洗。機械穿孔器可以由機器的致動系統(tǒng)(例如由螺線管驅(qū)動的推桿) 觸發(fā)或者由用戶手動觸發(fā)而不需要機器的機械/液力干預(yù)。
穿孔裝置可以被觸發(fā)在溢流壁上形成至少一個孔口 ,或者當(dāng)溢流壁具 有預(yù)制的溢出孔口時在蓋膜上形成輸送出口 。
所述蓋同時具有引導(dǎo)沖煮液體平穩(wěn)地流到不同于溢出孔口的飲料出口 的作用。為此,蓋可以包括々大料流動導(dǎo)向裝置,該々大料流動導(dǎo)向裝置構(gòu)造 成引導(dǎo)飲料流向膠嚢的飲料出口 。
根據(jù)所述蓋的另一個功能,蓋可以包括構(gòu)造成引導(dǎo)飲料流向膠嚢的飲 料出口的飲料流動導(dǎo)向裝置。
因此,在保持簡單的膠嚢結(jié)構(gòu)并促進膠嚢在機器中的簡單操縱的情況 下,就可適當(dāng)并衛(wèi)生地將沖煮液體分配到接受器(茶杯,酒杯……)中。
此外,在一種模式中,飲料出口設(shè)置在蓋上與穿孔裝置或穿孔指示裝 置基本相對的區(qū)域,從而促進"直流"的方式從而減少沖煮液體污染沖煮 裝置部件的機會,同時保證沖煮期間膠嚢中液體的溢出能恰當(dāng)?shù)赝瓿桑瑥?而々大料成分可以完全地^L泡制并適當(dāng)?shù)乜刂票械漠a(chǎn)品濃度。
在本發(fā)明的另 一個方面,膠嚢包括位于蓋上相對于蓋的中心線基本相對的區(qū)域的至少兩個穿孔裝置或穿孔指示裝置,以及位于所述導(dǎo)向裝置的 兩端的兩個出口裝置。這種結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點,即,當(dāng)膠嚢插入沖煮裝置 中時膠嚢可在多于一個方向中定向,同時溢流壁仍能正常工作,從而為用 戶提供了便利。
在一種可能的模式中,穿孔指示裝置包括至少一個穿過蓋的導(dǎo)向孔, 以導(dǎo)入膠嚢外部的/與膠嚢無關(guān)的/不屬于膠嚢的穿孔器。因此穿孔器是機器 的一部分。穿孔器可以是機械的和/或液壓的。機械穿孔器可以是一個或多 個針或刀片。液壓穿孔器可以是一股或多股具有足夠的速度以按時穿透溢 流壁的流體射流。該模式可以減少膠嚢的復(fù)雜程度和制造成本。
在另一種選擇中,穿孔裝置由膠嚢即蓋支承,并包括至少一個具有穿 孔器的彎片。穿孔裝置可以在沖煮之前或沖煮工藝開始時通過沖煮裝置的 推桿觸發(fā)或手動觸發(fā),以便在密封壁上形成溢出孔口。
膠嚢可設(shè)計成具有一定的不對稱性,以便于用戶將膠嚢正確插入沖煮 裝置中。為此,膠嚢可以是具有軸向距離和較短的橫向距離的延長/細(xì)長形 狀,所述至少一個穿孔裝置或穿孔指示裝置可沿軸向距離排列。結(jié)果,用 戶只能以預(yù)定的取向插入膠嚢,以使膠嚢如前所述正確地工作。在一種模 式下,膠嚢可以是卵形或矩形。
現(xiàn)在參照附圖僅作為示例對本發(fā)明的實施例進行描述,在附圖中
圖l是根據(jù)第一實施例的沖煮之前的膠嚢沖煮系統(tǒng)的示意圖2是圖l的膠嚢沖煮系統(tǒng)在本發(fā)明膠嚢的沖煮過程中的示意圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的膠嚢的透視圖4是圖3所示膠嚢沿中間垂直面A的剖視圖5是圖4所示膠嚢的蓋或罩的外部透視圖6是圖5所示膠嚢的蓋或軍的內(nèi)部透視圖7是圖5所示蓋或軍的內(nèi)部平面圖8是圖5所示膠嚢的杯狀外殼或殼體的透視圖;圖9示出將圖3到8所示膠嚢插入沖煮裝置的階段;
圖IO示出沖煮裝置圍繞所述膠嚢閉合的階段;
圖ll示出在沖煮之前在沖煮裝置中生成膠嚢溢出孔口的階段;
圖12示出把膠嚢移出沖煮裝置的階段;
圖13是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的截錐形膠嚢的剖視圖14是圖13所示膠嚢在中間平面B的I-I方向的剖視圖15是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的矩形膠囊的剖視圖16是圖15所示膠嚢在中間平面B的II-II方向的剖視圖17是根據(jù)第五實施例的膠嚢的剖視圖18是圖17所示膠嚢在中間平面B的III-III方向的剖視圖19是根據(jù)第六實施例的原理膠嚢的示意性透視圖20是圖19所示膠嚢的剖視圖21是圖20所示膠嚢的變型的剖視圖。
具體實施例方式
首先,將結(jié)合圖l和2說明本發(fā)明總的沖煮原理以及本發(fā)明膠嚢的第 一實施例。
膠嚢系統(tǒng)1包括一膠嚢2和一飲料沖煮裝置10。為方便,所述飲料沖 煮裝置只是示意性地示出,實際上,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其還包括其 他的技術(shù)特征。所述膠嚢包括容納有諸如葉茶等的飲料成分的包封件20。 該包封件由杯狀外殼21和固定連接在外殼21周向的內(nèi)部臺階23上的過濾 壁22限定。該包封件優(yōu)選地隔絕空氣和光。所述外殼可具有不同的截面, 例如圓形、橢圓形、正方形、矩形或多邊形截面,所述截面決定過濾壁22 的總體輪廓。所述包封件的尺寸設(shè)計成可以容納一定劑量的葉飲料成分, 通常為大約1 10克,優(yōu)選為2~5克。葉成分的劑量取決于待生產(chǎn)飲料的最 終體積。對于單杯茶劑量通常為大約2克,而對于茶壺劑量通常為大約8 10 克。如圖l清楚地示出,膠嚢相對于沖煮裝置的定位使得過濾壁22基本從 包封件的底部基本垂直地延伸。因此,膠嚢優(yōu)選地"垂直"布置在沖煮裝置1中。杯狀外殼21可以定位成使得其大開口及其底部處于垂直位置。
所述膠嚢優(yōu)選地被一密封壁3封閉,該密封壁3密封地封閉包封件20。 密封壁例如連接在杯狀外殼的周向外部邊緣24上。
密封壁和外殼都可以使用可以阻氧材料制成,包封件中基本沒有氧氣, 從而可在長時間內(nèi)保持飲料成分的新鮮度。密封壁可以是柔性膜或半剛性 的塑料件??梢詢?yōu)先考慮可穿孔的密封膜,例如單層或多層的膜,典型地 有PET/鋁/PP、 PE/EVOH/PP、 PET/金屬鍍層/PP、鋁/PP的層壓件。 包封件中優(yōu)選地?zé)o氧氣而可以充入惰性氣體如N2, N20或C02。 膠嚢還可以包括同樣連接在外殼的邊緣24并與密封壁3重疊的蓋4。 該蓋形成在其側(cè)端終止于一出口 41的內(nèi)部通道40。該蓋具有以一預(yù)先設(shè) 置的小孔或者一削弱的或者易破的區(qū)域的形式存在的穿孔指示裝置85。
所述膠嚢的外殼的形狀不是很關(guān)鍵。根據(jù)需要可優(yōu)選使用截錐形、橢 圓形或半球形的形狀。這祥的話,當(dāng)密封壁穿孔時可以有較大的表面^^大 料穿過密封壁流出以及使內(nèi)部壓力降低。外殼還可以通過塑料熱成型或鋁 深沖壓低成本地工業(yè)化生產(chǎn)。這種有光滑圓角的形狀有利于操縱部件的移 除和膠嚢的排出。
對于沖煮裝置IO,其包括構(gòu)造成在規(guī)定的"垂直"布置中保持膠嚢的 膠嚢操縱部件30和31。操縱部件30和31可以是機器卡爪或任何可圍繞 膠嚢打開和閉合并將膠嚢牢固保持在適當(dāng)位置的機械封裝裝置。由于膠嚢 內(nèi)的流體壓力相對較低且優(yōu)選地盡可能接近大氣壓力,因此不需要提供高 閉合力。另外,由于膠嚢可以承受低的沖煮壓力,所以不需要完全包封膠 嚢,而只需要在沖煮期間保證不漏水。這樣可以簡化機器并降低機器成本。
所述沖煮裝置包括一供水裝置32 (例如水槽)、 一水泵33、 一加熱器 34和一由操縱部件30控制的注熱水管線35。沖煮裝置還可包括控制器和 用戶界面板(未示出)來如本領(lǐng)域公知的那樣控制飲料制備循環(huán)。可設(shè)置 反壓閥36以降低膠嚢的進口側(cè)或注入部件38 (例如針或刀片和進水口 ) 處的壓力。當(dāng)然,也可以不用反壓閥,而使用傳送低壓流體的低壓泵。中 壓和高壓泵因其耐用性和可靠性而是優(yōu)先考慮的,可以和反壓閥配合使用。所述沖煮裝置還可包括在膠嚢密封壁的溢出位置打孔的裝置37。如圖 1所示,打孔裝置37可以在操縱部件30、 31圍繞膠嚢閉合后起動。打孔 裝置通過穿孔指示裝置85例如比打孔裝置直徑略大的孔推動或引導(dǎo)穿過 蓋4。打孔裝置可以刺穿接合密封壁3生成溢出孔口,然后遠(yuǎn)離孔口縮回 ^使溢出孔口完全打開。打孔裝置可以由螺線管或其他等同驅(qū)動裝置或手動 驅(qū)動。
重要的是,在圖2所示的沖煮操作中,膠嚢最終包括一具有溢出孔口 25的溢流壁3,溢出孔口至少高于包封件的中間水平面P。另外如圖2所 示,過濾壁22和溢流壁3間隔開一小的距離,該距離足以形成一間隙V,, 在不受理論限制的情況下,該間隙"s"用作虹吸管以促使主要位于包封件 底部的較濃的飲料部分向上運動。
如圖2所述,本發(fā)明的工作方法如下。將膠嚢插入沖煮裝置中并且膠 嚢操縱部件圍繞該膠嚢閉合,將膠嚢定位成使得密封壁基本垂直地取向。 打孔裝置37刺穿密封壁3并縮回使孔口打開,從而形成溢出孔口。在膠嚢 的相對側(cè),將流體注入部件引入膠嚢的包封件內(nèi)。熱水在較低的壓力下(優(yōu) 選不超過0.2 bar)注入膠嚢。熱水慢慢流入膠嚢并浸沒包封件內(nèi)的飲料成 分。沖煮的飲料通過過濾壁22過濾。較濃的飲料部分5停留在包封件的底 部,因過濾壁適當(dāng)?shù)乜拷@部分放置,所以該飲料部分也通過過濾壁過濾。 由于所述間隙底部和頂部的壓力變化,即類似于"虹吸管"作用,^使得濃 々大料通過間隙"s"排出。其余的々大料也通過在不同的垂直高度直至膠嚢內(nèi) 流體的上部液面穿過過濾壁而過濾并通過溢出孔口 25排出。
需要注意的是,溢出孔口優(yōu)選設(shè)置在包封件總高度的3/4以上,更優(yōu) 選地設(shè)置在包封件總高度的4/5以上;由此確?!┐罅铣煞指耆慕]并 且較慢地從包封件排出飲料,從而獲得較好的泡制過程。
包封件的"總高度"指的是當(dāng)膠嚢,iL^文到飲料機器中準(zhǔn)備沖煮時從包 封件的最低點到最高點的距離。在一種可能的模式下,過濾壁可基本等于 包封件的總高度。
應(yīng)當(dāng)注意,可以獲得其中沖煮液體直接分配到接受器6 (例如茶杯、酒杯或其他)的"直流"。"直流"意味著相對于沖煮裝置將出口設(shè)置成 使得當(dāng)沖煮液體從出口流出時不會碰到任何固定的裝置部件。換句話說, 出口要足夠低并且與膠嚢操縱部件橫向間隔開以避免液體釋放時接觸到操 縱部件上。
如圖1和2所示的沖煮方法的原理包括有不同的變型和等同方案。 例如,溢流壁3可以不是被刺穿而是由預(yù)切割溢出孔口預(yù)先打開。所
述預(yù)切割溢出孔口是指在膠嚢制造階段就已制成的孔口 。飲料成分的保鮮
可以選用不同方案,例如可以使用帶有密封出口的氣密性蓋,該密封出口
在沖煮前打開,或者使用氣密性外包裝封裝膠嚢。
也可以設(shè)想膠嚢不具有蓋4及其通道功能。在這種情況下,前操縱部
件31可以設(shè)計成在沖煮液體通過溢流壁3并流向接受器時收集該沖煮體。
本發(fā)明膠嚢的第二實施例結(jié)合圖3到8進行說明。這些圖示出實現(xiàn)本 發(fā)明方法的不同的飲料膠嚢2。
飲料膠嚢2包括一容納有一種或多種飲料成分的包封件20。包封件20 由一杯狀外殼21和一過濾壁22組成。如下面將說明的,溢出密封壁3B 密封地封閉外殼21同時起溢流壁的作用。所述膠嚢還包括一帶有周向邊緣 的蓋或罩4,其可以連接到外殼21的周向邊緣42上。軍和外殼之間的連 接可以采用膠粘、焊接、卡扣配合和其組合方案。
溢出密封壁3B可由剛性、半剛性、非剛性材料或其組合構(gòu)成。合適 的材料包括但不局限于塑料、PET、鋁箔、聚合物膜、紙和類似材料。在 優(yōu)選方案中,所述壁是由單層制成或與阻氣層層壓而成的柔性膜,在制造 過程中通過惰性氣體沖刷或類似技術(shù)從包封件中基本去除氧氣,由此在使 用前保持々大料成分的新鮮度。
罩4作為用于至少一個穿孔裝置或穿孔指示裝置8的支承件。實際上, 所述膠嚢包括至少一個相對于密封壁3B設(shè)置、能夠在密封壁上形成至少 一個溢出孔口的穿孔裝置8。在這里示出的優(yōu)選示例中,所述膠嚢包括兩 個穿孔裝置8A, 8B。從下文的描述中會顯見膠嚢上兩個穿孔裝置的好處,簡單的來說就是使得能夠在沖煮機器中在兩個可能的取向中使用膠嚢,從 而在操縱膠嚢時為用戶提供更多便利。
穿孔裝置相對于中間平面B偏心布置,所述中間平面B表示當(dāng)膠嚢放 置在沖煮裝置3中進行操作時包封件20的中心穿過的水平面。
在這個優(yōu)選實施例中,該膠嚢包括兩組(分別用"A" 、 "B"表示) 穿孔裝置8A、 8B和々大料出口 41A、 41B;每一組相對于密封出口壁的中間 中心平面B偏置布置并彼此相對。具體地,所述兩組穿孔裝置和出口 8A、 41A和8B、 41B相對于穿過密封出口壁的中心平面的中間平面(B)對稱 布置。
這種構(gòu)造的主要優(yōu)點是膠嚢可以在相互成大約180度的兩個可能取向 定向,由此可以很方便地將膠嚢插入或放入機器中。當(dāng)然,組的數(shù)量可以 大于2,優(yōu)選是偶數(shù),例如彼此成90度的兩個一組的4組,從而其在機器 中提供4個可能的取向。
所述膠嚢還包括一過濾壁22,其與密封壁間隔開一小的距離,以便在 它們之間形成一間隙V,。過濾壁可通過任何適當(dāng)?shù)氖侄卫绾附?、膠粘、 卡扣配合或任意等同手段連接到外殼的周向臺階部23上。過濾介質(zhì)可由多 種材料構(gòu)成,包括但不限于塑料薄片、無紡織聚酯、聚丙烯、聚乙烯、紙 材料及其組合。
飲料流動導(dǎo)向裝置40可優(yōu)選布置為靠近密封出口壁的外側(cè)。這樣,膠 嚢可以垂直地定向,例如其出口密封壁垂直地定向,以便經(jīng)由飲料流動導(dǎo) 向裝置40和々欠料出口直接將流動向下引導(dǎo)到杯子。另 一個優(yōu)點是所述膠嚢 可以是"直流"的,也就是說々大料在離開機器后直接向下進入杯子而不會 碰到機器的任何部件。這有利于減少串味和清洗。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,穿孔裝置8A、 8B和飲料出口 41A、 41B相 對于密封出口壁或包封件的中心或中間平面B分別位于兩個偏心位置處。 結(jié)果,飲料在近似最高點離開包封件,以及在膠嚢的相對的近似最低點離 開飲料出口,其綜合的優(yōu)點在于,膠嚢可保持在垂直取向以改進沖煮,同 時々欠料可"直流"至杯子。優(yōu)選地,根據(jù)膠嚢在沖煮裝置中取向的不同,々欠料出口 8A、 8B中的 一個向下定向以釋放飲料,釋放飲料的方向和飲料流出溢出位置的方向基 本垂直。這種構(gòu)造可以使膠嚢在機器中這樣布置,即使得飲料垂直向下釋 放到杯子中,從而實現(xiàn)"直流,,而不接觸機器。
在優(yōu)選方案中,流動導(dǎo)向裝置40由兩組A、 B共享。結(jié)果,膠嚢的構(gòu) 造合理而且制造成本低。
更具體地如圖5或6所示,所述膠囊可以成形為促進和指示用戶以特 定的方向插入沖煮裝置中。例如,膠嚢,更具體地是蓋,可設(shè)置為具有軸 向距離L和較短的橫向距離W的延長形狀;其中,所述至少一個穿孔裝 置8A、 8B和至少一個出口 41A、 41B基本沿軸向距離布置。
圖6詳細(xì)示出包括兩個彈簧偏壓機械打孔部件的穿孔裝置8A、 8B。 每個打孔部件包括一個與蓋的其余部分一體成形的彈性塑料舌狀物810。 舌狀物在其彎曲端部811處支承有一足夠大的可以在密封壁上形成足夠截 面的溢出孔口的內(nèi)部穿刺件812。舌狀物在其附裝端部813 —體地與蓋的 橫向表面連接。因此,上述兩個穿孔裝置和出口排列在蓋的長軸上。
所描述和示出的穿孔裝置8A、 8B可以有許多其它等同的構(gòu)造,而不 應(yīng)局限于已經(jīng)描述和示出的形式。例如,彈性塑料舌狀物810可以由一不 必與蓋制成一體的彈簧替代。內(nèi)部穿刺件可以采用其它形狀。例如,它可 以由能夠形成多個小開口的若干分離的針組合而成。也可以用不同形狀如 三角形、梯形、矩形、鋸齒狀或正弦形等等的刀片代替穿刺件。
在蓋的內(nèi)部凹陷81中,設(shè)置有位于穿孔裝置兩側(cè)且互相平行延伸的內(nèi) 部壁部分820、 821。壁部分820向內(nèi)且垂直于凹陷81延伸并靠近密封壁3。 優(yōu)選地,所述壁部分從靠近兩個出口 41A、 41B的位置延伸從而形成內(nèi)部 通道40,該內(nèi)部通道能夠引導(dǎo)沖煮液體從溢出孔口流到布置在蓋的相對側(cè) 的相應(yīng)出口。壁820、 821形成飲料的引導(dǎo)通道同時使蓋堅硬。出口41A、 41B根據(jù)其在沖煮過程中的位置可以起到兩個作用,當(dāng)出口置于膠嚢底部 時可起到第一輸送功能,當(dāng)出口位于膠嚢頂部時可起到第二通風(fēng)功能。當(dāng) 然,該引導(dǎo)通道也可以有不同的設(shè)計,例如,它可以形成為插入蓋4和密封壁3B之間或者是蓋本身的一體部分的管狀部件。所述管狀部件也可以 (向上和向下)延伸越過蓋本身的界限,形成管道部分以幫助引導(dǎo)沖煮液 體流到杯子。
圖8示出膠嚢的外殼或殼體21。特別地,該外殼可以由熱成型的、吹 塑的或注射成型的塑料制成,例如PP或者包含阻氧材料或任何合適的食 品級聚合物的PP層壓件,或者由深拉成型鋁或者鋁聚合物層壓件制成。
外殼具有像凸緣一樣延伸的周向邊緣,以形成一基本平坦的密封部分,在 其上面可以密封有密封壁并且卡扣配合和/或密封有蓋4。從邊緣徑向向內(nèi) 構(gòu)造有一小的臺階23以接納過濾壁,該過濾壁可以密封或連接到臺階的平 的徑向部分上。臺階的深度由過濾壁的厚度和對提供虹吸效果的間隙的控 制決定。例如,過濾壁(厚度)范圍是從0.1到1.5mm,而臺階的深度范 圍是從0.2到5mm ,那么間隙的范圍是從0.1到3.5mm 。
在外殼21的后部,外殼的壁可以包括一突起區(qū)域26,該突起區(qū)域形 成用來向膠嚢內(nèi)導(dǎo)入流體的注入?yún)^(qū)域。該突起區(qū)域可以承受住注入裝置38 的壓力同時容易在其中心打孔。
應(yīng)當(dāng)注意,穿孔裝置可以由單純的穿孔指示裝置代替,例如,穿過蓋 *沒置的至少一個孔,所述孔策略地布置在包封件的中間平面上方來以類似 于圖1實施例的方式引導(dǎo)沖煮裝置的外部穿孔器。
在另一個沒有示出的變型中,該膠嚢包括具有兩個以上穿孔裝置或穿 孔指示裝置的蓋。例如,蓋可以是圓的,包括四個分別于0、 90、 180、 270 度徑向分布在蓋上的穿孔裝置,以在沖煮裝置中提供四種可能的膠嚢插入 位置。
圖9到12涉及沖煮過程和圖3到8所示膠嚢的相關(guān)機器系統(tǒng)。在這些 附圖中,膠嚢在沖煮裝置中"垂直,,布置的優(yōu)點更加明顯,膠嚢從插入到 取出的操作非常便利。
一個示例性的沖煮模塊將結(jié)合圖9和12進行詳細(xì)描述,其分別示出膠 嚢插入和移出的方式。沖煮模塊3B包括兩個接合地配合以圍繞膠嚢2閉 合的主要的膠嚢操縱部件30、 31。前操縱部件31可相對于沖煮裝置固定(沒有完全示出),而后操縱部件30相對于部件31是可移動的。應(yīng)注意, 這也可以是相反的;前部件是可移動的而后部件是固定的,或者兩個都是 可移動的。前操縱部件具有能夠?qū)⒛z囊插入沖煮裝置的導(dǎo)向插入裝置320。 裝置320可以是包括兩個側(cè)向槽320的側(cè)向部件,所述槽位于膠嚢的兩側(cè) 以與膠嚢的邊緣24接合。所述槽可以這樣一種方式稍微朝向前操縱部件傾 斜,即,可以使膠嚢在沖煮裝置中在重力作用下逐漸向下運動時慢慢靠近 前操縱部件。操縱部件的底部有一保持裝置310,其可以在膠嚢插入后將 膠嚢保持在合適位置。這樣,膠嚢邊緣24的較低部分與裝置310的靠接部 分相接合。
所述前操縱部件中設(shè)置有一機械推桿370,其通過操縱部件的支承部 分371可滑動地安裝。所述機械推桿可與一致動裝置關(guān)聯(lián),如機電螺線管、
置(未示出)。該機械推桿因此可在兩個位置中移動;如圖9所示的第一 縮回位置,其中當(dāng)膠嚢放置于裝置中時推桿自由端372遠(yuǎn)離所述膠嚢,和 如圖11所示的第二伸出位置,其中所述推桿實際上接合至上部穿孔裝置8。
后操縱部件30包括形狀基本與所述膠嚢的殼體21互補的外殼300。 該外殼在其底端具有一流體注入部件38,其可以是比如被流體導(dǎo)管381橫 穿的尖狀針380。在后操縱部件的后端安裝有一密封壓蓋,其與連接于飲 料裝置的流體系統(tǒng)的流體管道(未示出)相連接。所述外殼300在其開口 端具有一小的周向凹槽301,該凹槽內(nèi)容納有環(huán)形密封接頭302,在閉合時 其可以靠在膠嚢的臺階狀邊緣24背部實現(xiàn)流體密封。
后操縱部件30可通過曲柄連桿系統(tǒng)9沿基本水平的路徑移動。該系統(tǒng) 在此不再做詳細(xì)的說明,因為本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到,許多不同的機械 或液壓輔助閉合裝置都可用來將(后)操縱部件移動至與前操縱部件協(xié)力
圍繞膠囊的閉合布置中。
圖10示出后操縱部件30在向所述沖煮裝置的閉合位置延伸的曲柄連 桿系統(tǒng)9作用下移動。
在圖11中,當(dāng)上述操縱部件已經(jīng)圍繞所述膠嚢閉合,并且所述膠嚢被沿其臺階狀邊緣緊密地固定時,觸發(fā)機械推桿370使其處于延伸位置,以 推動上部穿孔裝置8緊靠膠嚢的密封壁3。這使所述密封壁被局部刺^C形 成一溢出孔口。然后所述機械推桿移動至其縮回位置,使上述孔口完全打 開。接下來,如已經(jīng)說明的那樣,沖煮開始,流體注入到所述膠嚢中以沖 煮所述飲料成分。
在圖12中,操縱部件打開,也就是說,后操縱部件縮回,使膠嚢被輕 微地拉回,然后在重力作用下掉落,最后被丟棄。
圖13和14舉例說明了本發(fā)明膠嚢的另一個變型,其設(shè)想將膠嚢"水 平地"設(shè)置在沖煮機器中進行沖煮。其總的沖煮原理與以上實施例相同。 所述膠嚢包括容納有一種或多種待沖煮成分的包封件20。該包封件由截錐 形殼體21、底部壁27和內(nèi)部過濾壁22限定。所述過濾壁將殼體的內(nèi)部容 積橫向劃分為兩部分上述包封件和第二々欠料收集空間26。過濾壁布置成 從包封件的兩個頂端/底端延伸,從而趨于停留在底部附近的濃液體也可以 通過過濾器流出。底部壁27可以是比如通過壓接、焊接、膠粘或其組合連 接于所述殼體21的邊緣24的圓形部分。其包括一溢流壁3C,該溢流壁位 于過濾器的前面,在所述殼體內(nèi)向上延伸,并在靠近殼體21上底部的區(qū)域 留有一溢出孔口 255。溢流壁與過濾壁22間隔開一小的距離"s,,。 一飲 料出口 41位于收集室26中并穿過底部壁27。圖15和16所示的飲料膠嚢 在水平方向上沖煮,也就是說,底部壁和出口 41朝向下方。水在低壓下注 入所述包封件,優(yōu)選為從底部壁注入。沖煮的液體流過過濾壁22并被驅(qū)動 穿過溢出孔口 3C流至收集室26,然后從出口41流出。
圖15和16舉例說明了根據(jù)本發(fā)明的方法進行沖煮的膠嚢的又一變型。 所述膠嚢除了其為矩形形狀外,具有與圖13和14所示膠嚢一樣的特征。 所述膠嚢還包括一注射點29,其可以是預(yù)先設(shè)有刻痕的或削弱的部分,以 引入沖煮裝置的水噴嘴。所述削弱區(qū)域可以是當(dāng)噴嘴導(dǎo)入時破裂的塑料部 分。
圖17和18示出根據(jù)本發(fā)明的一般原理進行沖煮的膠嚢的又一可能的 實施例。在該實施例中,溢流壁是一將出口 41在膠嚢內(nèi)延長的漏斗3D。
20所述漏斗仍短于包封件的總高度,以在漏斗的端部和膠嚢的上表面之間形成一上部缺口 256,以構(gòu)成溢出孔口。需要注意的是,所述膠嚢的支承結(jié) 構(gòu)可以包括^f艮多變型,如在本示例中所示出的。在這里,所述膠嚢具有一 倒置的U型殼體210,其底部壁211形成膠嚢的底部;并由蓋260封閉。 所述殼體被一平面的垂直取向的過濾壁22劃分為兩個空間。水向容納有飲 料成分的包封件20的注入可以通過蓋260進行,在此情況下,蓋260優(yōu)選 為可刺穿的膜,或者通過殼體210(即,從側(cè)面或底部)進行。圖19和20示出膠嚢的又一變型,其中膠嚢由直徑逐漸減小的同心的 管狀元件(即,分別為第一至第三部分)制成。該膠嚢的外體部或外殼由 第一管狀體部220構(gòu)成。溢流壁由具有較小直徑和較小高度的第二管狀部 分3E構(gòu)成。過濾部件22由具有較小直徑且高度與外體部基本相同的第三 管狀部分構(gòu)成。所述第三管狀部分可以是比如海綿或紙或紡織物,或非紡 織物或燒結(jié)塑料管或其組合。所述々欠料成分填充在構(gòu)成包封件加的第三管 狀部分內(nèi)。所述外體部在其上下端可分別由上部和下部蓋261、 262進行密 封。由于第二管狀體部具有較小的高度,所以形成一溢出孔口 257,其可 以讓經(jīng)由過濾管狀部分22過濾的沖煮液體穿過。當(dāng)然,所述下部蓋262 可以與所述溢流壁一體形成,例如以注塑的方式。所述下部蓋、溢流壁和 第 一部分也可以由 一體^=莫制塑料制成。所述第 一部分也可以是非管狀的。 點Ol、 02表示水向膠嚢內(nèi)的可能注入點。如圖所示,水可以在膠嚢的上 部或下部中心處通過上部或下部蓋直接注入包封件內(nèi)。點Pl、 P2表示沖 煮飲料的可能出口點。所述飲料可以從膠嚢內(nèi)沿位于第一和第二管狀部分 之間的任何合適位置通過下部蓋262分配。圖21示出直徑逐漸減小的管狀部分(也就是分別從第一至第三部分) 同心布置的另 一變型,其與之前實施例略^L不同的是包封件加設(shè)置于第一 外部部分220和第二過濾管狀部分22之間的最外面的環(huán)狀容積中。在該實 施例中,具有較小直徑和較低高度的第三管狀部分位于中心,形成沖煮々欠 料的溢出通道。點Ol、 02、 03、 04表示可能的流體進口位置。點P1表 示可能的飲料出口位置。
權(quán)利要求
1.一種用于在飲料機器中制備飲料的膠囊(2),包括容納有一種或多種飲料成分的包封件(20);限定出包封件的至少一個過濾側(cè)的過濾壁(22),其特征在于所述膠囊包括位于過濾壁之后的沖煮液體的路徑中的溢流壁(3,3B,3C,3D,3E,3F),該溢流壁包括至少一個溢出孔口(250,255,256,259),或者與能夠形成或指示至少一個溢出孔口(25)的至少一個穿孔裝置(8,8A,8B)或穿孔指示裝置(85)相關(guān)聯(lián)。
2. 如權(quán)利要求l所述的膠嚢,其特征在于,當(dāng)膠嚢定位成使得至少一個溢出孔口 (250, 255, 256, 259)或穿孔 裝置(8, 8A, 8B)或穿孔指示裝置(85)位于穿過所述包封件(20)的 中間水平面(P)上方時,所述過濾壁從所述中間水平面(P)下方延伸。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的膠嚢,其特征在于,所述過濾壁(22)基本從所述包封件(20)的底部延伸至包封件的頂部。
4. 如權(quán)利要求l, 2或3所述的膠嚢,其特征在于, 所述溢流壁(3, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F)與過濾壁(22)的前部分開地設(shè)置,溢流壁與過濾壁之間具有間隙(s )。
5. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的膠嚢,其特征在于, 所述溢流壁(3, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F)和過濾壁(22)基本彼此平行。
6. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的膠嚢,其特征在于, 所述溢流壁(3, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F)是可穿孔的膜。
7. 如權(quán)利要求6所述的膠嚢,其特征在于,所述膠嚢包括殼體(21),所述溢出膜(3, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F) 以不透氣的方式封閉該殼體。
8. 如權(quán)利要求7所述的膠嚢,其特征在于,所述膠嚢包括連接在所述殼體(21)上并面向溢出膜(3, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F)的蓋(4)。
9. 如權(quán)利要求8所述的膠嚢,其特征在于, 所述至少一個穿孔裝置或穿孔指示裝置由所述蓋支承。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的膠嚢,其特征在于,所述蓋(4)包括飲料流動導(dǎo)向裝置(40),該々欠料流動導(dǎo)向裝置構(gòu)造 成引導(dǎo)所述飲料流向膠嚢的飲料出口 ( 41)。
11. 如權(quán)利要求10所述的膠嚢,其特征在于,所述飲料出口 (41)位于蓋(4)上與所述穿孔裝置(8, 8A, 8B)或 穿孔指示裝置(85)基本相對的區(qū)域。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的膠嚢,其特征在于, 所述膠嚢包括位于蓋(4)上相對于蓋的中心線基本相對的區(qū)域的至少兩個穿孔裝置(8A, 8B)或穿孔指示裝置,以及位于所述導(dǎo)向裝置(40) 的兩端的兩個出口裝置(41B, 41A)。
13. 如權(quán)利要求8到12中任一項所述的膠嚢,其特征在于, 所述穿孔指示裝置(85)包括至少一個穿過蓋(4)的孔,以引入膠嚢(2)外部的穿孔器(37)。
14. 如權(quán)利要求8到12中任一項所述的膠嚢,其特征在于, 所述穿孔裝置(8, 8A, 8B)包括至少一個具有穿孔器(812)的彎片(810)。
15. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的膠嚢,其特征在于, 所述膠嚢為具有軸向距離(L)和較短的橫向距離(W)的延長形狀;所述至少一個穿孔裝置(8, 8A, 8B)或穿孔指示裝置沿所述軸向距離(L) 對齊。
16. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的膠嚢,其特征在于, 所述至少一種成分為茶。
17. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的膠嚢,其特征在于,所述包封件基本沒有氧氣且不透光。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在飲料機器中制備飲料的膠囊,該膠囊包括容納有一種或多種飲料成分的包封件(20),限定出該包封件的至少一個過濾側(cè)的過濾壁(22),其中,所述膠囊還包括位于過濾壁之后的沖煮液體的路徑中的溢流壁(3B),該溢流壁包括至少一個溢出孔口,或者與能夠形成或指示至少一個溢出孔口的至少一個穿孔裝置(8A,8B)或穿孔指示裝置相關(guān)聯(lián)。本發(fā)明的膠囊用于輸送壓力相對較低的沖煮液體,尤其適用于茶飲料。
文檔編號B65D81/00GK101309840SQ200680042553
公開日2008年11月19日 申請日期2006年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月14日
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