本發(fā)明涉及一種用于提取咖啡飲料的包袋；具體地講，本發(fā)明涉及一種一次性包袋，用于借助包括在該一次性包袋中的裝配組件和過濾元件制備咖啡飲料。本發(fā)明還涉及一種用于從這樣的一次性包袋提取咖啡飲料的機(jī)器。

背景技術(shù)：

用于制備咖啡飲料的設(shè)備是現(xiàn)有技術(shù)中的已知設(shè)備。通常，這些設(shè)備利用特定機(jī)器提取咖啡，在該機(jī)器中熱水穿過包含未壓縮研磨咖啡的過濾器，然后注入的熱水通過重力沉積到下面的玻璃水瓶中，飲料則保留在該玻璃水瓶中。通常，這些機(jī)器包括水箱以及泵，該泵將加熱的水送入容器中，在該容器中布置了包含咖啡的紙過濾器。熱水浸沒咖啡，并且在穿過過濾器后，通過重力落入下面適用的玻璃水瓶中，該玻璃水瓶適用于長期保留熱飲料，這是因?yàn)樗赏ㄟ^特定電加溫板加熱。然而，這些設(shè)備在每次使用后都必須清潔，并非制成一次性用品，并且在每次制備新的咖啡飲料時(shí)都需要更換紙過濾器。此外，該過程需要較長的時(shí)間，并且飲料制備沒有得到優(yōu)化，隨逐次制備而變。

其他用于制備咖啡飲料的已知手動(dòng)設(shè)備或方法通常需要含有咖啡的紙過濾器，熱水流經(jīng)該紙過濾器，以便獲得目標(biāo)飲料。不管怎樣，當(dāng)用戶手動(dòng)進(jìn)行該過程時(shí)，需要在用戶端執(zhí)行大量的操作，以進(jìn)行制備和制備后的清潔，這讓該過程非常不便、繁瑣并且耗時(shí)。

使用內(nèi)部包括咖啡的膠囊(水將被注入通過膠囊以泡制飲料)也有若干缺點(diǎn)，例如，膠囊的成本和布置并保持這些膠囊所需的包裝空間。

因此，希望提供一種一次性的柔性包袋，咖啡飲料可在縮短的時(shí)間內(nèi)從該包袋提取，其中配方和提取參數(shù)自動(dòng)地調(diào)整，使得飲料制備得以優(yōu)化。此外，包袋需要容易使用、清潔，并且需要來自消費(fèi)者方面的最少的操作。

本發(fā)明用來提供對(duì)上述需求的解決方案，如將進(jìn)一步解釋的那樣。本發(fā)明還意圖實(shí)現(xiàn)其他目的，特別是對(duì)在本說明書的剩余部分中將出現(xiàn)的其他問題的解決辦法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及具有內(nèi)容積的包袋100，其中儲(chǔ)存咖啡配料，并且當(dāng)流體被引入包袋100內(nèi)時(shí)在其中提取咖啡飲料，所述內(nèi)容積由在其邊緣處彼此接合的片材限定，使得所述內(nèi)容積具有大致平面形狀。所述包袋100具有入口室120和至少一個(gè)出口導(dǎo)管12，該入口室被構(gòu)造成容納流入的流體以用于從咖啡配料提取咖啡飲料，該出口導(dǎo)管用于從所述內(nèi)容積輸送咖啡飲料，所述入口室120以及所述出口導(dǎo)管12定位在包袋100的底部處。此外，包袋100還包括隔室通道250以及過濾元件30，該隔室通道和過濾元件的構(gòu)造方式使得它們限定包袋容積內(nèi)的專用室，咖啡配料限制在其中，該過濾元件30被進(jìn)一步構(gòu)造為防止在包袋中引入流體并提取咖啡飲料時(shí)咖啡配料的顆粒進(jìn)入出口導(dǎo)管12，從而防止這些顆粒與咖啡飲料一起被輸送。

優(yōu)選地，由片材限定的包袋100的內(nèi)容積具有在飲料生產(chǎn)期間限定豎直取向的平面的大致平面形狀，入口室120被取向?yàn)榛旧洗怪庇谟蓛?nèi)容積限定的平面。出口導(dǎo)管12從所述內(nèi)容積基本上豎直地布置，使得從包袋100提取的咖啡飲料能夠自由流動(dòng)。

根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案，入口室120和出口導(dǎo)管12包括在裝配組件10中，使得裝配組件10布置在包袋100的底部處并且至少部分定位在片材的兩個(gè)接合邊緣之間。

包袋100的入口室120優(yōu)選地可換向構(gòu)造，使得第一可刺穿封蓋放置在入口室120的側(cè)面中的一個(gè)的上方，并且第二可刺穿封蓋放置在入口室120的背面的上方。

優(yōu)選地，裝配組件10包括兩個(gè)對(duì)稱布置的入口凹口110,110’，以允許流體流出入口室120的內(nèi)容積。

根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案，裝配組件10由剛性塑料材料制成，優(yōu)選地通過注塑成型制成，該材料優(yōu)選地選自：聚丙烯、聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和/或聚乳酸。

還優(yōu)選地，出口導(dǎo)管12借助于塞子14關(guān)閉，塞子(14)在裝配組件的的側(cè)面中的另一個(gè)上附接到裝配組件10，出口導(dǎo)管12還包括在塞子14附近的弱化區(qū)域16，以允許塞子14從出口導(dǎo)管12分離。

包袋的內(nèi)容積通常由至少在其橫向側(cè)上結(jié)合在一起的兩個(gè)柔性片材限定，這些柔性片材還適應(yīng)于入口室120的上方的至少一個(gè)可刺穿封蓋。任選地，包袋的內(nèi)容積可通過對(duì)半折疊成在其自由邊緣處接合的兩個(gè)部分的一個(gè)單個(gè)柔性片材構(gòu)造。

優(yōu)選地，構(gòu)造包袋內(nèi)容積的柔性片材為不滲水的，通過熱密封結(jié)合在一起，并且由下列材料之一或組合制成：塑性層壓體、金屬化箔或鋁箔或纖維基材。

通常，根據(jù)本發(fā)明，包袋100還包括流體分配器24，該流體分配器包括多個(gè)分配器構(gòu)造元件240，在流體流過咖啡配料以提取咖啡飲料之前，該分配器構(gòu)造元件用于在包袋中均勻地分配流體的流入。優(yōu)選地，流體分配器24通過將構(gòu)造包袋的內(nèi)容積的片材接合在一起構(gòu)造而成，以限定分配器構(gòu)造元件240。

流體分配器24的分配和均勻特性隨分配器構(gòu)造元件240的尺寸和數(shù)目而變以及隨這些分配器構(gòu)造元件240之間的距離而變。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，過濾元件30在包袋100的內(nèi)容積中橫向布置，并且固定至構(gòu)造所述內(nèi)容積的片材的橫向邊緣。

更為優(yōu)選地，本發(fā)明的包袋100包括標(biāo)識(shí)裝置60，該標(biāo)識(shí)裝置包括關(guān)于提取咖啡飲料的過程參數(shù)的信息，所述過程參數(shù)隨咖啡配料而變，該過程參數(shù)是下列中的至少一者或組合：容納到入口室120中的流體的溫度、流體的總體積和容納在所述入口室120內(nèi)的流體流量。

通常，包袋100包括兩組對(duì)稱布置的標(biāo)識(shí)裝置60，以使得標(biāo)識(shí)裝置60中的過程參數(shù)能夠在正反兩面被讀取。

包袋100中的標(biāo)識(shí)裝置60優(yōu)選地包括識(shí)別裝置，該識(shí)別裝置是下列中的至少一者或組合：機(jī)械代碼、光學(xué)代碼、RFID標(biāo)簽、條形碼、磁碼、壓花代碼或LED，該識(shí)別裝置優(yōu)選地包括布置在所述包袋100的橫向邊緣上的多個(gè)沖孔61。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及如之前所述從包袋100提取咖啡飲料的機(jī)器200。機(jī)器200包括接納裝置201，該接納裝置適于在入口室120和出口導(dǎo)管12定位在包袋100的底部處的情況下容納包袋100；該機(jī)器200還包括注射裝置230，該注射裝置設(shè)計(jì)用于容納入口室120的容積內(nèi)的流體。

優(yōu)選地，機(jī)器200中的注射裝置230包括流體針，該流體針設(shè)計(jì)用于在低于約1巴、優(yōu)選地約0.5巴的壓力下容納入口室120的容積內(nèi)的流體。

通常，機(jī)器200還包括數(shù)據(jù)讀取器，其被構(gòu)造成從包袋100中的標(biāo)識(shí)裝置60讀取并檢索過程參數(shù)的信息，該數(shù)據(jù)讀取器優(yōu)選地包括光發(fā)射器設(shè)備。

附圖說明

結(jié)合附圖，在閱讀本發(fā)明的非限制性實(shí)施方案的以下詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的其他特征、優(yōu)點(diǎn)和目的對(duì)于技術(shù)人員而言將變得顯而易見，其中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用于提取咖啡飲料的包袋的正面示意圖，該包袋包括裝配組件、過濾元件和容器。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的用于提取咖啡飲料的包袋的正面示意圖，該包袋包括裝配組件、過濾元件和容器，在角落之一中示出了傾斜區(qū)域。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的圖1或圖2所示用于提取咖啡飲料的包袋的裝配組件的前視詳圖。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的圖1或圖2所示用于提取咖啡飲料的包袋的裝配組件的詳圖。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)用于可滑動(dòng)地接納用于提取咖啡飲料的包袋的機(jī)器的可能的實(shí)施方案的圖示。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)用于從前方接納用于提取咖啡飲料的包袋的機(jī)器的另一個(gè)可能的實(shí)施方案的圖示。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的用于提取咖啡飲料的包袋與飲料制備機(jī)器的相互作用。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及用于提取咖啡飲料的包袋100，具體而言本發(fā)明涉及用于借助流經(jīng)焙烤且研磨咖啡粉的熱水流提取咖啡飲料的包袋100。本發(fā)明的包袋100通常為一次性，并且包括裝配組件10、過濾元件30和容器20。

容器20優(yōu)選地為柔性的，被構(gòu)造為小袋或小囊，并且通常由兩個(gè)柔性片材制成，這兩個(gè)柔性片材在橫向側(cè)27和27’上、在上側(cè)28上和在下側(cè)29上優(yōu)選地通過焊接或通過熱密封(熱封)結(jié)合在一起。裝配組件10優(yōu)選地布置在容器20的下側(cè)29處，使得柔性片材至少部分地覆蓋裝配組件10的前側(cè)和/或后側(cè)。

裝配組件10在根據(jù)本發(fā)明的包袋100內(nèi)具有兩個(gè)功能：用作進(jìn)入包袋100中的流體(通常是水)的入口以用于從咖啡粉提取咖啡，其也包括在包袋100的容積內(nèi)并且也用作包袋100中制備的咖啡的出口。

裝配組件10優(yōu)選地布置在包袋100的下側(cè)29中，如圖1或圖2中示意性地所示。裝配組件10包括出口導(dǎo)管12，該出口導(dǎo)管優(yōu)選地豎直地且平行于包袋100的橫向側(cè)27和27’布置，以便允許通過自由流動(dòng)分配咖啡飲料：在制備和分配階段期間，包袋100優(yōu)選地豎直布置，使得裝配組件10布置在容器20的下側(cè)29處，即，布置在包袋100的下側(cè)29處。

容器20優(yōu)選地為柔性的且由兩個(gè)柔性的不滲水的片材25、26制成，這兩個(gè)片材彼此接合以限定帶隔室的內(nèi)容積，如將更詳細(xì)地進(jìn)一步解釋的那樣。通常，容器20呈現(xiàn)大致平面的形狀，該形狀為基本上柔性的，從而使其看上去像小袋或小囊。所謂“柔性的”是指片材25、26可被容易地彎曲。所得的包袋100也可被彎曲，因?yàn)槭侨彳浀?，并且相?duì)于剛性容器可以變形。用于片材25、26的柔性片材材料可以是塑性層壓體、金屬化箔或鋁箔或纖維基材。根據(jù)本發(fā)明，容器20可由兩個(gè)單獨(dú)的柔性不滲水的片材25、26接合在一起形成，或者可由單一的柔性不滲水的片材形成，該片材對(duì)半折疊成兩個(gè)部分或片材25、26并且在其自由邊緣處接合以限定容器20的內(nèi)容積。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，容器20由單一的柔性不滲水的片材對(duì)半折疊成兩個(gè)部分的柔性片材形成，這兩個(gè)部分將被稱為25、26并且在其自由邊緣處接合，使得容器20被構(gòu)造為由柔性材料片材制成的平面小袋，所述片材在容器20的頂部處被折疊(因此，上側(cè)28將沒有焊接或熱密封(熱封)并且將通過柔性片材在頂部的簡單彎曲制成)并且在其邊緣上結(jié)合(因此，形成橫向側(cè)27和27’)以限定內(nèi)容積，底部結(jié)合的邊緣(下側(cè)29)通常包括裝配組件10。本實(shí)施方案構(gòu)成制造包袋100的特別容易的方式，因?yàn)樗髢H切割一片片材-最優(yōu)選地根據(jù)矩形形狀-并且其折疊以形成容器20的內(nèi)容積。通常，也為了制造便利，裝配組件10在容器20的邊緣的密封期間(通常通過焊接或熱密封)引入其下側(cè)29中。

如圖1或圖2所示，構(gòu)造成容器20的兩側(cè)的片材25、26在容器20內(nèi)部中的特定區(qū)域中密封在一起：片材25和26優(yōu)選地焊接或熱密封在一起，以形成在特定形狀下的隔室通道250，如圖1或圖2所示，使得內(nèi)部不同的隔室被形成，如將進(jìn)一步解釋的那樣。通常，過濾元件30首先在構(gòu)造容器20的片材中橫向布置，然后它固定在橫向側(cè)27和27’處，并且在稍后階段，在過濾元件30的頂部上布置后，通過將片材25和26密封到一起完成隔室通道250的構(gòu)造。

隔室通道250與橫向側(cè)27中的一個(gè)、與上側(cè)28并與容器20的下側(cè)29的一部分一起、與裝配組件10一起界定限定一次室21的內(nèi)容積，如圖1或圖2中所示。過濾元件30的部分布置在一次室21中，如這些圖中的任一個(gè)所示：該構(gòu)造從制造包袋100的角度是優(yōu)選的，并且水可在一次室21的內(nèi)部在其朝向二次室22流動(dòng)的途中流經(jīng)此過濾元件30。一次室21旨在接納進(jìn)入的流體流，優(yōu)選地為水，更為優(yōu)選地為熱水，所述水通過壓力注射到裝配組件10中(如將進(jìn)一步解釋的那樣)并將該流體流向上輸送至二次室中。隔室通道250和容器20其他的橫向側(cè)27’、與上側(cè)28、與下側(cè)29的一部分一起、以及與裝配組件10一起限定構(gòu)造二次室22的內(nèi)容積，如圖1或圖2所示。咖啡粉通常為烘焙并且研磨的咖啡粉，具有小粒度，該粒度優(yōu)選地包括在從0.2至0.8mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在從0.3至0.4mm的范圍內(nèi)，該咖啡粉布置在該二次室22中：當(dāng)來自一次室21的流體流經(jīng)二次室22中的咖啡粉時(shí)，從咖啡粉提取咖啡飲料。

過濾元件30的尺寸優(yōu)選地包括從200mm²至3000mm²的范圍，更優(yōu)選地從500mm²至1500mm²的范圍。

一旦流體(優(yōu)選地為熱水)流經(jīng)二次室22中的咖啡粉，就流經(jīng)過濾元件30，該過濾元件布置在隔室通道250和容器20的橫向側(cè)27’之間，如圖1或圖2中所示。過濾元件30被構(gòu)造成使得僅流體可流經(jīng)并使得咖啡顆粒保留在二次室22中。

如圖1或圖2中所示，過濾元件30橫向布置在包袋100中并通過橫向側(cè)27和27’上的密封固定至容器20的片材：這樣是從制造方便出發(fā)，因?yàn)闃?gòu)造容器20的片材通常為連續(xù)的卷并將用來制造過濾元件30的材料也為連續(xù)形式。

過濾元件30和裝配組件10、橫向側(cè)27’以及容器20的下側(cè)29一起限定稱為分配室23的室。一旦通過流經(jīng)二次室22中的咖啡粉的流體提取了咖啡，就在過濾元件30中過濾，然后通過重力從過濾元件30流動(dòng)至分配室23中。在該分配室23中，提取的過濾的咖啡飲料通過出口導(dǎo)管12輸送至包袋100的外部。

容器20還包括流體分配器24，該流體分配器優(yōu)選地通過將制成柔性容器20的材料的片材25、26在某些部分和限定的部分中在容器20的上部部分中焊接或熱密封在一起而構(gòu)造成，這些部分構(gòu)造成多個(gè)分配器構(gòu)造元件240。在圖1或圖2中，這些片材已在正方形形狀下結(jié)合在一起(通常焊接或熱封在一起)，但清楚的是，任何其他形狀如圓形、矩形或任何其他都應(yīng)當(dāng)是可能的，并且應(yīng)當(dāng)因此包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。流體分配器24的目標(biāo)是將來自一次室21的通常為熱水的流體流均勻分配至二次室22中。這樣，熱水流將更好地在咖啡粉的整個(gè)質(zhì)量上散布，從而提取優(yōu)化的咖啡。此外，流體將以更好的分配方式進(jìn)入過濾元件30，從而將被更有效地過濾。

流體分配器24的分配和均勻特性隨分配器構(gòu)造元件240的尺寸和數(shù)目而變，也隨這些分配器構(gòu)造元件240之間的距離而變。

不同尺寸的容器20并且因此不同尺寸的包袋100可在相同的機(jī)器中使用，該機(jī)器適于儲(chǔ)存不同量的配料并且允許獲得不同體積的最終提取的咖啡飲料。通常，正是裝配組件10在外部形狀方面的構(gòu)型決定要使用的機(jī)器。因此，當(dāng)容器20的尺寸豎直延伸時(shí)，并不決定或限制機(jī)器。因此，通常，容器20的尺寸將是可調(diào)整的，并且將通過改變所述容器20的高度來進(jìn)行調(diào)整。

包袋20還可包括使得能夠由使用者或消費(fèi)者抓握包袋100的附加物(未示出)，其優(yōu)選地在包袋100的上側(cè)。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，包袋100呈現(xiàn)平面形狀，該形狀沿著在飲料制備期間大致豎直地取向的平面取向，使得引入裝配組件10中的水在一次室21中以向上方向流動(dòng)，以稍后傳送至二次室22，以用于流經(jīng)布置在該二次室22中的咖啡粉，以便提取目標(biāo)咖啡飲料。

優(yōu)選地，在其邊緣密封期間將裝配組件10引入容器的底部邊緣中以構(gòu)造完整的包袋100使得柔性片材25、26有可能至少部分地覆蓋裝配組件10。例如如圖4所示，裝配組件10包括入口室120，該入口室由裝配組件10的一部分與柔性片材25、26的一部分(當(dāng)作為封蓋或覆蓋件至少部分地布置在裝配組件10的兩個(gè)側(cè)面上方時(shí))一起構(gòu)造而成。優(yōu)選地，為了讓包袋100可換向，可從前方和另外從后部訪問入口室120。通常這些封蓋或覆蓋件將以可收縮地刺穿的方式放置在入口室120上方，使得布置在制備機(jī)器中的注射裝置230將能夠通常通過刺穿訪問入口室120的內(nèi)容積。此外，對(duì)于要反向訪問的入口室120，封蓋將布置在前側(cè)上，而另一個(gè)封蓋將布置在背側(cè)中，即后側(cè)中。優(yōu)選地，這些封蓋將由柔性片材25、26本身構(gòu)造而成，但是它們也可由不同部件制成。

優(yōu)選地，機(jī)器中的注射裝置230將被構(gòu)造成流體針，更優(yōu)選地為水針，具有兩個(gè)功能：它們可刺穿放置在入口室120上方外部的封蓋或覆蓋件(在前面或者在后部中，具體取決于機(jī)器中包袋100的引入情況，該包袋通常通過容器20的柔性片材25、26構(gòu)造而成)，并且它們也可將加壓流體注射到所述入口室120的內(nèi)容積中。

如之前所述，將在柔性片材25、26部分中將入口室120刺穿，這些柔性片材布置在構(gòu)成入口室120的裝配組件10的外部上方。因此，在結(jié)合片材的邊緣的單個(gè)步驟期間，有可能同時(shí)形成容器20的內(nèi)容積，以放置裝配組件10并關(guān)閉入口室120。優(yōu)選地，出口導(dǎo)管12不被柔性片材完全覆蓋。相反，出口導(dǎo)管可被片材25、26的一部分(例如，被片材的裙邊)在視覺上隱藏。還優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，裝配組件10包括肋13，其布置在裝配組件10的至少一個(gè)外表面中，以用于在密封期間改善裝配組件10與柔性材料片材的粘合。

如已經(jīng)描述的那樣和圖3及圖4中所示，本發(fā)明的裝配組件10包括入口室120，流體由布置在機(jī)器中的注射裝置230(通常為針)注射到該入口室中，包袋100被插入該機(jī)器中，以用于制備和分配咖啡飲料。裝配組件10還包括在限定入口室120的裝配組件10的一部分中的入口凹口110，優(yōu)選地為兩個(gè)對(duì)稱布置的入口凹口110和110’(以在機(jī)器中使用時(shí)讓包袋100可反向)：通過這些入口凹口110,110’注射到入口室120中的通常為熱水的流體朝一次室21輸送。

本發(fā)明的裝配組件10還包括優(yōu)選地布置在裝配組件10的兩側(cè)上的肋13：這些肋13設(shè)置在裝配組件10的側(cè)面上，以幫助將片材25、26優(yōu)選地通過焊接或熱密封接合到裝配組件10上。此外，裝配組件10包括出口導(dǎo)管12，咖啡飲料最終通過該導(dǎo)管分配。優(yōu)選地，出口導(dǎo)管12由塞子14關(guān)閉，所述塞子14包括用于在出口導(dǎo)管12打開之后將塞子保持附接到裝配組件10的裝置。因此，當(dāng)咖啡飲料通過出口導(dǎo)管12提供時(shí)，塞子14不妨礙咖啡飲料的分配，并且也不在飲料制備期間落入飲料中。用于將塞子14保持附接到裝配組件10的裝置可以是例如附接到裝配組件10的塑料紐帶15或提供類似效果的任何其他合適的裝置。此外，出口導(dǎo)管12也可包括在塞子14附近的弱化區(qū)域16：該弱化區(qū)域16可以例如制成為出口導(dǎo)管12的縮窄部，使得一旦包袋100被引入機(jī)器中以進(jìn)行加工，就可以更容易地由機(jī)器切割或撕開塞子14。通常，當(dāng)包袋100被引入機(jī)器中時(shí)，或當(dāng)飲料制備啟動(dòng)時(shí)，引入了包袋100的機(jī)器自動(dòng)地切割或撕裂塞子14。

在本發(fā)明的裝配組件10中的出口導(dǎo)管12優(yōu)選地被構(gòu)造成使得它將產(chǎn)品作為自由流來遞送，這意味著產(chǎn)品可通過簡單的重力落體從出口導(dǎo)管12流出。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，出口導(dǎo)管12包括在裝配組件10的底部處的開口121，所述開口121具有橫截面，其表面積等同于圓形表面的表面，該表面的直徑至少為1mm、優(yōu)選地至多為4mm、甚至更優(yōu)選地在1.5和3mm之間。出口導(dǎo)管12通常被構(gòu)造為在裝配組件10中大致豎直地取向的直管，該直管在其端部處包括開口121。出口導(dǎo)管12的管的長度優(yōu)選地為至少5mm。本發(fā)明的出口導(dǎo)管12的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)飲料被制備時(shí)，不需要在所提及的出口和機(jī)器之間實(shí)現(xiàn)專門的連接，以便引導(dǎo)在出口導(dǎo)管12處遞送的飲料流：飲料可從出口導(dǎo)管12直接流入飲水杯中。

如圖2中示意性地示出，包袋100的內(nèi)容積在其邊緣之一中包括傾斜區(qū)域40，該傾斜區(qū)域具有內(nèi)部形狀，該內(nèi)部形狀用于輸送來自過濾元件30的所有流體，將其引導(dǎo)朝向裝配組件10中的出口導(dǎo)管12的入口，由此沒有流體保留在包袋100中并且沒有流體被傳輸。

根據(jù)本發(fā)明，在咖啡飲料被制備之前，出口導(dǎo)管12在其端部處被關(guān)閉：一般來講，出口導(dǎo)管12通過制造關(guān)閉并且被構(gòu)造成在食品或飲料制備步驟中由機(jī)器打開。所謂“通過制造關(guān)閉”是指包括容器20和裝配組件10的完整包袋100制造成具有關(guān)閉的出口導(dǎo)管12。這種閉合確保衛(wèi)生和貨架期保護(hù)。出口導(dǎo)管12可由制備咖啡飲料的機(jī)器打開，或者它可由消費(fèi)者手動(dòng)地打開。

優(yōu)選地，塞子14是一個(gè)單一裝配組件10的一部分：特別是當(dāng)噴管組件10通過注塑成型制成時(shí)，模具的設(shè)計(jì)也包括塞子14的設(shè)計(jì)。以相同的方式，當(dāng)裝配組件10通過注塑成型制成時(shí)，塑料紐帶15也可以是裝配組件的設(shè)計(jì)的一部分，其從制造角度來看同樣提供像同一部件包括塞子14和紐帶15那樣的優(yōu)點(diǎn)。

如圖3所示，裝配組件10還包括密封壁17，該密封壁在裝配組件10的上部上豎直布置：容器20的柔性片材25、26焊接并熱密封至該密封壁17以便構(gòu)造一次室21的側(cè)面中的一個(gè)以及另外分配室23的另一個(gè)側(cè)面。

裝配組件10優(yōu)選地為剛性的，并且優(yōu)選地通過注塑成型由剛性塑料材料制成。通常，構(gòu)造裝配組件10的該塑料材料可選自下列幾種：聚丙烯、聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚乳酸。另外，根據(jù)較不優(yōu)選的實(shí)施方案，裝配組件10可由如鋁或錫板的金屬制成。

根據(jù)本發(fā)明，包袋100也將設(shè)置有標(biāo)識(shí)裝置60：這些標(biāo)識(shí)裝置60包括包含在包袋100中烘焙并且研磨的咖啡粉的類型信息，以及將制備飲料的機(jī)器中的該咖啡粉的優(yōu)化處理信息(因此，包括提取咖啡飲料的配方信息)。標(biāo)識(shí)裝置60將布置在裝配組件10中和/或容器20中。更簡單的執(zhí)行將是將這些標(biāo)識(shí)裝置60設(shè)置在包袋20中，優(yōu)選地在橫向側(cè)27、27’中，其中柔性片材25和26被焊接或熱密封在一起并且其中沒有產(chǎn)品(咖啡)將避免這些裝置的布置。標(biāo)識(shí)裝置60包括提供至機(jī)器的關(guān)于為提取咖啡飲料要遵循的過程參數(shù)的信息，特別地，由注射裝置230引入入口室120中的水的溫度、引入的水的總體積和將通過所提及的注射裝置230提供的水的流量。在隨后的描述中將提供進(jìn)一步的解釋。

本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)之一在于，包袋100是可翻轉(zhuǎn)的，因此使用者可將包袋在一個(gè)方向或另一個(gè)方向上引入機(jī)器中，并且該過程將以相同方式進(jìn)行而不論引入的方向。因此，當(dāng)標(biāo)識(shí)裝置60被設(shè)置在包袋100中時(shí)，將優(yōu)選地提供對(duì)稱地布置在容器20的兩個(gè)橫向側(cè)27和27’上的兩套標(biāo)識(shí)裝置60，如圖1或圖2所示。這樣，根據(jù)包袋100被引入機(jī)器中的方向，機(jī)器可讀取一套或另一套標(biāo)識(shí)裝置60。

這樣的標(biāo)識(shí)裝置60可包括任何類型的識(shí)別裝置，例如，機(jī)械代碼、光學(xué)代碼、RFID標(biāo)簽、條形碼、磁碼、壓花代碼、LED或任何其他識(shí)別裝置。最優(yōu)選地，本發(fā)明的標(biāo)識(shí)裝置60將被制成為布置在容器20的密封的橫向側(cè)27、27’上的沖孔61(在圖1或圖2中示意性地表示)。當(dāng)兩個(gè)片材25和26并到一起并且在邊緣上焊接或熱密封以構(gòu)造容器20時(shí)，將提供附加的打孔，由此構(gòu)造沖孔61。多個(gè)孔通常將豎直地設(shè)置在容器20的橫向側(cè)27和27’中的每一個(gè)上，以構(gòu)造兩套對(duì)稱地布置在容器20中的標(biāo)識(shí)裝置60：這些孔將制成為透光的，以允許光穿過。當(dāng)光穿過構(gòu)造成這些標(biāo)識(shí)裝置60的孔時(shí)，然后將向機(jī)器提供關(guān)于為提取目標(biāo)咖啡飲料要遵循的過程參數(shù)的信息。

如圖1或圖2中所示，本發(fā)明包袋100中的過濾元件30橫向布置在容器的兩個(gè)橫向側(cè)之間，部分布置在一次室21中并且部分布置在二次室22和分配室23之間。這樣，流經(jīng)二次室22中咖啡粉的水必須經(jīng)過該過濾元件30以便訪問分配室23，這意味著在尚未過濾時(shí)不會(huì)有產(chǎn)品被分配。

過濾元件30可由例如紙(優(yōu)選地為一次性紙)、塑料網(wǎng)或任何其他合適材料制成，使過濾元件30能夠捕集咖啡粉顆粒，從而允許液體咖啡流過。過濾元件30將根據(jù)定義其特性的主要參數(shù)構(gòu)造，即：網(wǎng)強(qiáng)度、多孔性、顆粒截留率、流速、相容性、效率和容量等。

根據(jù)又一個(gè)方面，本發(fā)明涉及用于從包袋100提取咖啡飲料的機(jī)器200，如之前所述。如圖7中示意性地所示，機(jī)器200包括接納裝置201，該接納裝置適于優(yōu)選地以這樣的方式容納包袋100：即，使得包袋100被豎直地定位并且裝配組件10被定位在包袋100的底部處。機(jī)器200還包括注射裝置230，優(yōu)選地刺穿和注射裝置，其設(shè)計(jì)用于刺穿入口室120上方的覆蓋件或封蓋以用于將水引入所提及的入口室120中。由于包袋100優(yōu)選地被構(gòu)造成可翻轉(zhuǎn)的，不論包袋100在一個(gè)方向或是另一個(gè)方向被引入機(jī)器200中，刺穿和注射裝置230都將刺穿入口室120上方的封蓋或覆蓋件的一側(cè)或另一側(cè)且具有相同的結(jié)果，因?yàn)樗谌魏吻闆r下都將被輸送到入口室20中，并且從那里通過對(duì)稱地布置的入口凹口110,110’進(jìn)入一次室21中。

優(yōu)選地，注射裝置230包括簡稱針的流體針，其包括內(nèi)部導(dǎo)管或管道，流體(典型地水)通過該管道引入入口室120中。水在通常小于1巴、更優(yōu)選地在約0.5巴的壓力下注射以提取咖啡飲料。由于壓力較低，不存在關(guān)于本發(fā)明的包袋100和機(jī)器200的密閉性的問題。水由注射裝置230在特定時(shí)間期間并以特定流速以連續(xù)方式引入，直至達(dá)到水的總量，該量由包袋100中的標(biāo)識(shí)裝置60提供。通過包袋100進(jìn)行的過程以連續(xù)方式完成，并且比標(biāo)準(zhǔn)過程更快(通常制備好飲料需要大約1分鐘)。由刺穿和注射裝置230注射的水優(yōu)選地是熱的，并且優(yōu)選地以在80℃和95℃之間的溫度提供。

注射裝置230也可包括優(yōu)選地由橡膠制成的環(huán)圈，以確保在注射裝置230被引入并且將水注射到入口室120中的同時(shí)沒有流體泄漏到入口室120外部。

機(jī)器200還包括數(shù)據(jù)讀取器(優(yōu)選地包括光學(xué)設(shè)備)，該讀取器從標(biāo)識(shí)裝置60讀取并檢索關(guān)于要用來提取咖啡飲料的過程參數(shù)的信息。優(yōu)選地，由機(jī)器200用來制備包袋100中的咖啡粉的正確配方且由數(shù)據(jù)讀取器檢索的過程參數(shù)應(yīng)當(dāng)是下列中的至少一者或組合：由注射裝置230引入到入口室120中的水的溫度；引入入口室120的水的總體積；以及通過注射裝置230也提供到入口室120中的水流量。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)讀取器將通過光發(fā)射器設(shè)備從包袋100中的標(biāo)識(shí)裝置60檢索信息，該光發(fā)射器設(shè)備發(fā)出光，穿過構(gòu)造成標(biāo)識(shí)裝置60的沖孔61。

通常，當(dāng)包袋100被處理以在機(jī)器200中大致豎直的位置中獲得咖啡飲料時(shí)，包袋100將從前方或橫向地引入機(jī)器200中(如在圖6中示意性地表示的)，使得包袋100被可滑動(dòng)地插入機(jī)器100中的專用插件中(如在圖5中示意性地表示的)。在圖6的第一種情況下，機(jī)器200中的接納裝置201將布置成將包袋100容納在前方位置：因?yàn)榘?00是可翻轉(zhuǎn)的，它可以在前方位置引入專用接納裝置201中，或在后方位置引入所述接納裝置201中。在圖5的第二種情況下，機(jī)器200中的接納裝置201將布置成將包袋100容納在橫向或側(cè)面位置：因?yàn)榘?00是可翻轉(zhuǎn)的，它可以在這兩種可能的橫向方向中的任一者上引入專用接納裝置201中。在所述兩種情況中的任一者中，注射裝置230將能夠刺穿入口室120的兩個(gè)側(cè)面之一并將水注入其中，并且數(shù)據(jù)讀取器也將能夠讀取設(shè)置在容器20中的兩套標(biāo)識(shí)裝置60之一中的信息。

此外，本發(fā)明的機(jī)器200包括流體源或箱84和泵82(優(yōu)選地水泵)，其將水提供至注射裝置230。該水優(yōu)選地借助于加熱器83以優(yōu)選地在80℃和95℃之間的某個(gè)溫度提供。該機(jī)器也可任選地包括用于遞送環(huán)境溫度的流體(典型地水)的旁路管線87和用于選擇熱流體或環(huán)境溫度流體的閥門(未示出)。機(jī)器200通常也將包括切割設(shè)備85，其用于在包袋100一旦被插入機(jī)器200中或一旦泡制過程已開始就從出口導(dǎo)管12切割或撕下塞子14。

用于切割或撕下塞子14的切割設(shè)備85優(yōu)選地布置在機(jī)器200中，使得當(dāng)包袋100被引入機(jī)器200時(shí)或當(dāng)飲料制備啟動(dòng)時(shí)塞子被自動(dòng)地切割。

優(yōu)選地，機(jī)器200還包括定位區(qū)域86，以用于在飲料被制備時(shí)將飲料杯9放置在包袋100的分配出口導(dǎo)管12下方。

另外，機(jī)器200通常包括擠壓裝置(圖11中未示出)，該裝置在咖啡飲料一旦被分配就擠壓容器20，以便提取容器20內(nèi)的任何剩余液體，從而避免滴落。此外，容器20的擠壓將使得一次性的最終包袋100將具有更緊湊的最終形狀，有利于包袋的移除。

另外，根據(jù)本發(fā)明，如上文所述包括裝配組件10、過濾元件30和容器20那樣的包袋100應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地按照這些步驟制成：

-折疊片材，橫向引入過濾元件30并將其兩個(gè)橫向側(cè)27和27’結(jié)合以形成小袋；

-通過焊接或熱密封將兩個(gè)片材25和26結(jié)合在一起以適應(yīng)于隔室通道250；

-用烘焙并且研磨的咖啡粉填充在包袋100的容積內(nèi)構(gòu)造的二次室22；

-將裝配組件10定位在小袋下部存在的剩余開口邊緣中，并且結(jié)合(通過焊接或熱密封)所述下側(cè)29；

-優(yōu)選地通過將小袋或容器20的橫向側(cè)27和27’打孔來構(gòu)造標(biāo)識(shí)裝置60；

-也通過打孔在小袋的上部上構(gòu)造流體分配器24。

使用包袋100的方法(該包袋如前所述構(gòu)造且包括裝配組件10、過濾元件30和容器20，并且在機(jī)器200中使用以提取咖啡飲料)可包括若干步驟，如在本文隨后的部分中將描述的。

首先，包袋100以大致豎直的方式引入機(jī)器200中，使得裝配組件10布置在包袋100的底側(cè)處。一旦包袋已被引入，或者一旦制備和分配步驟開始，機(jī)器200將從出口導(dǎo)管12切割或撕開塞子14，以便使出口導(dǎo)管121的開口保持打開。然后，來自機(jī)器200的注射裝置230將刺穿布置在入口室120上方的封蓋或膜。如已經(jīng)解釋的那樣，在入口室120上方的膜的兩側(cè)中的任一側(cè)將被刺穿，具體取決于包袋100被引入機(jī)器200中的方向。

另外，機(jī)器200的數(shù)據(jù)讀取器將讀取容器20的側(cè)面27或27’之一(具體取決于容器被引入的方向)中的標(biāo)識(shí)裝置60。數(shù)據(jù)讀取器將接著檢索關(guān)于將由注射裝置230引入入口室120中的流體(典型地水)的溫度、總體積和流量的信息。

一旦膜被刺穿，注射裝置230就將把優(yōu)選地水在低于1巴、最優(yōu)選地為約0.5巴的壓力下注射到入口室120內(nèi)。該注射的其余參數(shù)(溫度、體積和流量，此前稱為過程參數(shù))將由數(shù)據(jù)讀取器在讀取標(biāo)識(shí)裝置60時(shí)提供。然后將把注射的水從入口室120經(jīng)過入口凹口110,110’傳輸?shù)揭淮问?1中。然后水將朝向包袋100的上部向上流入一次室21的內(nèi)容積中(也經(jīng)過布置在該一次室21中的過濾元件30的一部分)。

然后水將借助分配器構(gòu)造元件240經(jīng)過流體分配器24并且將均勻地分配并散布到二次室22中。一旦在二次室22中，水就將通過重力向下流動(dòng)，并且將流經(jīng)咖啡粉以便提取咖啡，進(jìn)一步朝向過濾元件30輸送。

在穿過過濾元件30時(shí)，提取的咖啡液體將能夠經(jīng)過并流入分配室23中，同時(shí)咖啡粉顆粒將保留在二次室22中。

一旦位于分配室23中，提取的咖啡飲料就將朝向裝配組件的出口導(dǎo)管12輸送，借助包袋100的邊緣之一上的傾斜區(qū)域40輸送將更容易。然后咖啡飲料將通過重力穿過出口導(dǎo)管12流動(dòng)至包袋100的外部，并流入例如專用的飲用杯9中。

需要重點(diǎn)指出的是，裝配組件10的設(shè)計(jì)與結(jié)合(典型地，焊接或熱封)到其的柔性片材25和26一起限定流體在包袋100內(nèi)部流動(dòng)的路徑，使得流體被強(qiáng)制沿著這些路徑流動(dòng)并且不能經(jīng)過任何其他路徑。事實(shí)上，片材25、26以緊密的方式結(jié)合到裝配組件10，從而構(gòu)造成密閉的路徑。

在過程的末尾，機(jī)器200的擠壓裝置將擠壓容器20，目的是排空容器20內(nèi)部的任何殘余液體，從而避免任何滴落；并且也為了減小容器20的最終體積，使其更緊湊，從而更容易將其移除。

具體地講，這些密封或密閉的路徑為如下所述：

-一旦流體被注射到入口室120中，要遵循的唯一路徑就是由入口室120中的入口凹口110和110’與柔性片材25和26一起形成的路徑，因此流體被強(qiáng)制穿過這些入口凹口110,110’并流入一次室21中；

-在一次室21內(nèi)，流體僅可向上且朝流體分配器24輸送，通過容器27的橫向側(cè)和隔室通道250；

-在二次室22內(nèi)，流體通過重力僅可向下在隔室通道250和容器27’橫向側(cè)之間流動(dòng)，穿過過濾元件30進(jìn)入分配室23中；

-在分配室23內(nèi)，流體只能通過重力向下在容器27’的橫向側(cè)、容器29的下側(cè)以及密封壁17之間流動(dòng)，因此在裝配組件中只能進(jìn)入出口導(dǎo)管12，在該裝配組件中流體(已經(jīng)提取并且過濾)最終通過重力分配到飲用杯9等中。

本發(fā)明的一次性包袋和處理這些包袋的機(jī)器的一些優(yōu)點(diǎn)將在下文中進(jìn)行描述。

本發(fā)明的包袋以可翻轉(zhuǎn)的方式構(gòu)造，因此它可以在任何引入方向上在機(jī)器中操作，對(duì)于不需要以特定方式檢查或引入包袋的消費(fèi)者來說，這提供了很大的優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是為消費(fèi)者提供咖啡的滿意提取，其中來自包袋的飲料可以隨時(shí)提供，并且不需要任何額外的處理。此外，因?yàn)樘崛『吞幚硎穷A(yù)定的，并且事實(shí)上包括在標(biāo)識(shí)裝置上的信息中，從而實(shí)現(xiàn)最佳的泡制結(jié)果。

另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)來自本發(fā)明的包袋的制造：因?yàn)檠b配組件在其兩個(gè)側(cè)面上具有相同的外部形狀，所以當(dāng)柔性片材鋪設(shè)在該裝配組件的至少一部分上時(shí)，不存在損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

另外，在本發(fā)明的包袋中，配料在使用前被充分地保護(hù)不受大氣環(huán)境的影響。此外，這些包袋的環(huán)境影響較低，因?yàn)樗鼈兛捎蓪訅盒〈瞥?，只有?xì)小的塑料插件(裝配組件)。

儲(chǔ)存根據(jù)本發(fā)明的包袋所需的空間、消費(fèi)者必須為包袋預(yù)覽的空間需求明顯遠(yuǎn)小于例如典型的膠囊容器的空間。

本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)來自機(jī)器：機(jī)器元件仍然非常簡單且限于簡單的流體針(典型地簡單的水針)，其刺穿包袋并且將流體(典型地水)注射到包袋中，以制備咖啡飲料。另外，需要從標(biāo)識(shí)裝置讀取并檢索信息的數(shù)據(jù)讀取器是簡單的設(shè)備。

另外，本發(fā)明的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是提出這樣的包袋：其中配料和提取的咖啡飲料與機(jī)器的接觸被避免，并且因此限制了交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)。所制備的飲料呈現(xiàn)最佳的感官特性。

本發(fā)明為消費(fèi)者提供的另一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是，注射裝置(典型地針)根本不接觸產(chǎn)品，從而避免了任何類型的污染。

此外，本發(fā)明的包袋的一些其他優(yōu)點(diǎn)指出如下：

-包袋為柔性的和可調(diào)整的，因此容易握持；

-包袋的重量較低且保持最小化；

-與包袋和配方一起提供的提取參數(shù)因此被優(yōu)化；

-包袋為一次性的，因此不需要清潔機(jī)器并且極其實(shí)用；

-機(jī)器以直流方式操作包袋，因此沒有流體流入機(jī)器的任何部分內(nèi)，從而避免了機(jī)器中的任何清潔需求或任何可能的污染；

-提取咖啡飲料的過程是連續(xù)的，這因此使所需時(shí)間最短；

-提取的咖啡飲料直接流入杯或貯器中，因此過程對(duì)于消費(fèi)者而言簡單且容易。

雖然已結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍的情況下作出許多修改和更改。

標(biāo)記列表

100 包袋

30 過濾元件

60 標(biāo)識(shí)裝置

61 沖孔

250 隔室通道

24 流體分配器

240 分配器構(gòu)造元件

21 一次室

22 二次室

23 分配室

40 傾斜區(qū)域

10 裝配組件

120 入口室

110 入口凹口

110’ 入口凹口

13 肋

14 塞子

15 紐帶

16 弱化區(qū)域

12 出口導(dǎo)管

17 密封壁

121 出口導(dǎo)管的開口

20 容器

27 容器的橫向側(cè)

27’ 容器的橫向側(cè)

28 容器的上側(cè)

29 容器的下側(cè)

25 容器的柔性片材

26 容器的柔性片材

200 機(jī)器

201 接納裝置

84 流體箱

82 泵

83 加熱器

87 旁通管線

85 切割設(shè)備

86 定位區(qū)域

9 飲用杯

230 注射裝置