在咖啡機(jī)中使用咖啡囊包的制作方法
【專利說(shuō)明】在咖啡機(jī)中使用咖啡囊包
[0001] 本發(fā)明涉及在咖啡機(jī)中使用的用于制備至少一部分的單份飲品的囊包。使用中， 使用咖啡機(jī)，水性流體（諸如水）在壓力下被提供至囊包使得流體被迫通過(guò)囊包以便獲得 隨后離開(kāi)囊包的飲品。囊包包括覆蓋物。該覆蓋物具有填充有用于制備飲品的飲品制備產(chǎn) 品的內(nèi)部空間，其中飲品制備產(chǎn)品包括利用流體提取（并且可溶解）的產(chǎn)品（諸如研磨咖 啡）并且其中，覆蓋物的一部分由第一薄片形成。
[0002] 這樣的囊包通常形成為枕形袋，該枕形袋在經(jīng)受機(jī)械力或液壓力時(shí)不能獨(dú)立地保 持形狀。
[0003] 本發(fā)明還涉及配備有咖啡機(jī)和這樣的囊包的系統(tǒng)。
[0004]另外，本發(fā)明涉及這樣的囊包的使用以及利用這樣的囊包制備飲品的方法。
[0005] 最后，本發(fā)明涉及包括這樣的囊包的套件。
[0006] 這樣的囊包、系統(tǒng)、操作方法和使用從EP0 904 717A1中可知。
[0007] 已知的囊包可以帶有兩個(gè)薄片的過(guò)濾紙，該過(guò)濾紙是圓盤(pán)形狀的并且在相鄰的它 們的周界邊緣連接至彼此從而形成密封接縫。因而囊包的形成的覆蓋物包含研磨咖啡。在 使用中，囊包被放入保持件中，該保持件隨后利用蓋子封閉并且然后熱水被提供至囊包的 頂部使得熱水受壓通過(guò)囊包以形成飲品，該飲品隨后通過(guò)保持件中的流出開(kāi)口離開(kāi)保持 件。重要的是當(dāng)柔性囊包放置在保持件中時(shí)，囊包很好地手動(dòng)適配至保持件的形式。過(guò)濾 紙當(dāng)被潤(rùn)濕時(shí)通常提供相對(duì)平坦表面的良好的流體密封，諸如囊包保持件的金屬表面。然 而會(huì)發(fā)生以下情況，即囊包當(dāng)被放入保持件中時(shí)會(huì)稍微變皺或折疊并且然后其應(yīng)當(dāng)被"展 平"。同樣重要的是咖啡層在囊包的放置期間需要保持均勻分布在囊包中。只有這樣適當(dāng) 的注意才能防止發(fā)生繞過(guò)效果。繞過(guò)意味著提供至囊包的上側(cè)的熱水，繞過(guò)囊包流動(dòng)隨后 在沒(méi)有通過(guò)囊包的情況下經(jīng)由保持件的流出開(kāi)口離開(kāi)保持件。結(jié)果是飲品由熱水稀釋。
[0008] 本發(fā)明的目的是進(jìn)一步簡(jiǎn)化用戶對(duì)囊包的使用。
[0009]另一個(gè)目的是如人們希望的那樣，使用根據(jù)本發(fā)明的囊包增加利用常用的 Senseo'?咖啡機(jī)可以制備的飲品的范圍。希望能夠使用標(biāo)準(zhǔn)的Senseo?機(jī)器制備不同的 咖啡種類(lèi)，但具有無(wú)數(shù)種類(lèi)的囊包保持件的預(yù)期減慢了這種選擇的開(kāi)發(fā)。在這樣的期望之 中，種類(lèi)是更小體積的咖啡飲品，該咖啡飲品具有更高的干物質(zhì)含量以及更濃和更強(qiáng)烈的 味道。其他期望的種類(lèi)包括最好以兩個(gè)步驟的過(guò)程來(lái)制備的卡布奇諾、拿鐵瑪奇朵以及維 也納咖啡。
[0010] 另外的目的是能夠預(yù)先確定使用緊公差以內(nèi)的囊包獲得的飲品的特性。
[0011] 以更一般的意義來(lái)說(shuō)，因此，本發(fā)明的目的是克服或改善現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)中的至 少一個(gè)。可替換地，本發(fā)明的目的是至少向公眾提供有用的備選方案。
[0012] 因此本發(fā)明提出一種囊包、一種包括囊包的系統(tǒng)、一種囊包的使用、一種利用囊包 制備飲品的方法以及一種包括囊包的套件，如在所附權(quán)利要求中限定的。
[0013] 因此，根據(jù)本發(fā)明的囊包的特征在于其覆蓋物由柔性第一薄片形成，優(yōu)選地成圓 形形狀，以及剛性殼體，其中，薄片和殼體圍繞其相鄰的周界邊緣而彼此連接，其中，殼體配 備有至少一個(gè)出口開(kāi)口，并且其中優(yōu)選地，在殼體的底部中的囊包的內(nèi)部空間上設(shè)置有流 體收集結(jié)構(gòu)，諸如與至少一個(gè)出口流體連接的通道，其中，囊包還配備有第二薄片（優(yōu)選 地，成圓形形狀），該第二薄片位于殼體的底部上，并且優(yōu)選地借此覆蓋流體收集結(jié)構(gòu)（諸 如通道），其中，第二薄片位于飲品制備產(chǎn)品與殼體之間，其中，柔性第一薄片和第二薄片均 形成對(duì)于可通過(guò)的流體（諸如水和飲品）可滲透的過(guò)濾層，并且形成飲品制備產(chǎn)品的屏蔽 物，使得在使用時(shí)在囊包的柔性第一薄片處在壓力下供應(yīng)的流體通過(guò)第一薄片而流動(dòng)至飲 品制備產(chǎn)品，使得形成飲品，該飲品流過(guò)第二薄片并且可選地經(jīng)由流體收集結(jié)構(gòu)（諸如通 道），并且通過(guò)至少一個(gè)出口離開(kāi)囊包。因?yàn)槟野鋫溆袆傂缘臍んw，所以囊包（至少主囊 包）保留其形狀，這使得囊包可以在沒(méi)有由用戶給予注意的情況下被放入保持件中，無(wú)論 其是否具有所希望的形狀。在這個(gè)說(shuō)明書(shū)中的任何位置使用的表述"殼體"指的是相對(duì)剛 性的基部構(gòu)件，該構(gòu)件可以具有中空的形狀，而且可以包括相對(duì)平坦的底部。囊包的形式基 本上由剛性殼體固定。為了允許流動(dòng)極限限制件的使用，其對(duì)于能夠通過(guò)囊包與放置囊包 的保持件之間的充分緊密密封使得橫穿限制件的壓力下降更高而言同樣是重要。
[0014] 盡管可以存在多個(gè)受限制件的出口開(kāi)口，但優(yōu)選的是，囊包包括一個(gè)受限制件的 出口開(kāi)口。更優(yōu)選的是，這一個(gè)出口開(kāi)口居中地定位在剛性殼體的底部中。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可以有利地具有殼體，該殼體在其外部處與保持件形成流體密 封使得防止流體從囊包的頂側(cè)圍繞囊包流動(dòng)至囊包保持件的至少一個(gè)飲品離開(kāi)孔。囊包與 保持件之間形成的密封有利地是靜態(tài)密封和動(dòng)態(tài)密封中的至少一個(gè)。靜態(tài)密封可以形成在 囊包的向外指向的周界凸緣與保持件的面對(duì)的外部邊緣之間。在動(dòng)態(tài)密封的情況下，流體 壓力用于改善殼體與保持件之間的接觸。剛性殼體還確?？梢栽谀野c保持件之間獲得至 少靜態(tài)流體密封，以允許從囊包中的限制件得到積聚的增加的壓力下降。通常，最初的靜態(tài) 密封需要允許生成增加的壓力下降，同時(shí)有利地采用動(dòng)態(tài)密封來(lái)維持增加的壓力下降。在 動(dòng)態(tài)密封的情況下，壓力下降本身提供密封力，即，在沏泡期間橫穿殼體存在越多的壓力下 降，則囊包與囊包保持件之間存在越高的密封壓力。
[0016] 通過(guò)使用定位在殼體的底部上的第二薄片，還確保了獲得這樣的飲品，該飲品的 特性可以指定在非常窄的限制件以內(nèi)。最后，工廠確定第二薄片如何相對(duì)于殼體而定位。這 和已知的系統(tǒng)大不相同，在已知的系統(tǒng)中，囊包的過(guò)濾紙薄片定位在保持件的底部上，這種 定位實(shí)際上至少部分地由消費(fèi)者確定。
[0017] 在根據(jù)本發(fā)明的囊包中，第二薄片可以包括過(guò)濾紙或者其他無(wú)紡材料，諸如可生 物降解的的材料，包括例如，PLA無(wú)紡材料。因此第二薄片可以是柔性的。
[0018] 此外注意到，與根據(jù)本發(fā)明的咖啡機(jī)的囊包保持件結(jié)合的囊包可以進(jìn)一步包括用 于建立飲品的層流的裝置，使得囊包可以與具有泡沫生成噴嘴和射流沖擊表面的保持件共 同作用以生成飲品上的泡沫頂部。通常，這些用于建立層流的裝置需要長(zhǎng)度增加到囊包的 出口開(kāi)口與保持件的泡沫生成噴嘴之間的飲品的流動(dòng)路徑，具體地，在囊包的至少一個(gè)出 口開(kāi)口以外的飲品下游的延伸的流動(dòng)路徑。
[0019] 更具體地，在用于建立層流的裝置包括用于偏轉(zhuǎn)器和迷宮件中的至少一個(gè)以用于 將從由至少一個(gè)出口開(kāi)口形成的限制件離開(kāi)的作為湍流的射流轉(zhuǎn)變成層流時(shí)，則是有利 的。這樣的結(jié)構(gòu)不僅允許飲品的流動(dòng)路徑具有延伸的長(zhǎng)度，而且允許流動(dòng)路徑的截面區(qū)域 在至少一個(gè)出口開(kāi)口的下游增加。此外，飲品的最初的湍流從而還可以被均勻分布。在這 方面，囊包和保持件可具有定位在囊包與保持件之間的在囊包的至少一個(gè)出口開(kāi)口的下游 的偏轉(zhuǎn)器。然后偏轉(zhuǎn)器可以是偏轉(zhuǎn)器板或者是偏轉(zhuǎn)器箱片。
[0020] 可替換地，用于建立飲品的層流的裝置還可以是迷宮件。在這樣的情況下，迷宮件 可以有利地由至少一個(gè)開(kāi)槽的圓形肋部形成，當(dāng)囊包插入到保持件中時(shí)，該圓形肋部適于 在從保持件的底部突出的接頭之間形成的凹部中延伸，
[0021] 已知的保持件配備有凹槽，飲品可以經(jīng)由凹槽而離開(kāi)囊包。在傳統(tǒng)囊包的過(guò)濾材 料通常在不存在凹槽的位置處放置成抵靠保持件的底部的情況下，獲得過(guò)濾紙與底部之間 的密封。如果傳統(tǒng)囊包的過(guò)濾紙的薄片正確地定位在保持件中，則飲品僅可以在設(shè)置凹槽 處離開(kāi)囊包。然而囊包可以不完全正確地定位，使得飲品也可以在除設(shè)置凹槽處以外的位 置處離開(kāi)囊包。這樣會(huì)產(chǎn)生不同質(zhì)量的飲品，例如因?yàn)樗畠H部分地提取飲品制備產(chǎn)品并且 剩余部分的水繞過(guò)囊包并且稀釋最終的沖泡液。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明，囊包的第二薄片定位在 囊包的殼體的內(nèi)部空間的底部上并且覆蓋通道，所以限定的飲品的特性被固定在窄的限制 件內(nèi)。
[0022] 特別地，另外的應(yīng)用為，殼體中的至少一個(gè)出口包括用于飲品的流量限制件。如果 咖啡機(jī)受時(shí)間控制，即，機(jī)器的栗僅在用于制備一杯或兩杯飲品的預(yù)定時(shí)段啟動(dòng)，則使用流 量限制件，可以預(yù)先確定囊包迫使的流體的流動(dòng)速率并且因此可以預(yù)先確定總體積。囊包 中的飲品制備產(chǎn)品的流動(dòng)阻力可以比囊包的出口的流動(dòng)阻力小很多倍。然后囊包的出口確 定囊包的流動(dòng)阻力。應(yīng)當(dāng)注意的是，囊包的流動(dòng)阻力也可以利用在囊包中的另一個(gè)位置處 (諸如在其入口側(cè)）的流量限制件增加。然而這不是優(yōu)選的與本發(fā)明結(jié)合的。有利地，在本 發(fā)明的所有實(shí)施方式中的至少一個(gè)出口開(kāi)口具有其流量限制件，其直徑比囊包保持件的出 口的任何噴嘴的直徑更小。更優(yōu)選地，流量限制件具有小于〇. 83mm的直徑，并且優(yōu)選地這 個(gè)直徑在從0. 58mm到0. 64mm的范圍以內(nèi)。
[0023] 在已知的系統(tǒng)中，還已知保持件的出口用作噴嘴以產(chǎn)生飲品的射流。這個(gè)噴嘴形 成受時(shí)間控制的栗操作適用的普遍系統(tǒng)限制件。使用這個(gè)飲品的射流生成具有細(xì)泡泡沫 的飲品，這是因?yàn)轱嬈返纳淞骼鐩_擊在咖啡機(jī)的碰撞表面上。如果這樣的系統(tǒng)用于與根 據(jù)本發(fā)明的囊包結(jié)合使用（其中，殼體的出口還形成流量限制件），則可以使用囊包制備具 有更高的干物質(zhì)含量的更小體積的咖啡、給出增加的烈度和濃度、并且產(chǎn)生更強(qiáng)烈的味道。 因?yàn)樵谀野写嬖诹髁肯拗萍?，所以如上所述的，流?dòng)速率將相對(duì)于已知囊包進(jìn)一步降低。 這允許用標(biāo)準(zhǔn)囊包制備預(yù)定體積的咖啡的機(jī)器，現(xiàn)在制備更小量的飲品。使用標(biāo)準(zhǔn)囊包， Senseoll器在默認(rèn)設(shè)置下制備例如n〇ml-130ml咖啡，而具有根據(jù)本發(fā)明的囊包的相同 的機(jī)器制備20ml-50ml，可選地20ml-60ml，更少的咖啡飲品。這會(huì)產(chǎn)生60ml-l10ml，可選 地50ml-110ml的咖啡總量。在保持件還配備有流量限制件的情況下，保持件的流量限制 件和囊包的流量限制件被匹配為制備以上提到的量的飲品。如果保持件不具有流量限制件 而僅具有相對(duì)大的出口，該出口對(duì)于提到的飲品沒(méi)有形成顯著的流量限制件，則這個(gè)囊包 的流量限制件仍然可以被調(diào)節(jié)為制備所希望的量的飲品，例如，如上所指出的量的咖啡。在 那種情況下，囊包上的流量限制件基本確定其本身制備多少飲品。有利地，在本發(fā)明的所有 實(shí)施方式中的至少一個(gè)出口開(kāi)口具有其流量限制件，其直徑比囊包保持件的出口的任何噴 嘴的直徑更小。更優(yōu)選地，流量限制件具有小于0. 83mm的直徑，并且優(yōu)選地，這個(gè)直徑在 從0. 58mm到0. 64mm的范圍以內(nèi)。應(yīng)當(dāng)清楚，在這點(diǎn)上，孔和噴嘴不需要是圓形的并具有直 徑。在那種情況下，〇· 83mm的直徑對(duì)應(yīng)于具有0· 54mm2孔面積的流過(guò)開(kāi)口。然后從0· 58mm 到0. 64mm的范圍將對(duì)應(yīng)于從0. 26mm2至0. 32mm2的流過(guò)開(kāi)口面積。
[0024] 因此，根據(jù)本發(fā)明的囊包根據(jù)各種實(shí)施方式可適用于各種型式的咖啡機(jī)。因?yàn)閯?性殼體還可以將根據(jù)本發(fā)明的囊包改變成自支撐囊包，所以還想得到，可以采用修改的囊 包保持件。例如，當(dāng)囊包是自支撐的時(shí)，這樣的囊包保持件可以減少為支撐環(huán)而沒(méi)有底部。
[0025] 優(yōu)選地，殼體具有碗形內(nèi)部。優(yōu)選地，還應(yīng)用為殼體的側(cè)面形成囊包的外側(cè)。因?yàn)?殼體形成囊包的外側(cè)，所以囊包的外側(cè)的形式基本被限定在一側(cè)上。著允許這個(gè)形式被最 佳地調(diào)節(jié)至想要使用囊包的咖啡機(jī)的保持件。具體地應(yīng)用的是，殼體在其下側(cè)形成具有這 種保持件的流體密封，使得防止流體從囊包的頂側(cè)繞過(guò)囊包流動(dòng)至至保持件的出口開(kāi)口。
[0026] 優(yōu)選地應(yīng)用的是，殼體配備有具有外部邊緣和內(nèi)部邊緣的環(huán)繞狀的且本身封閉的 第一底部部分以及連接至第一底部部分的內(nèi)部邊緣的盤(pán)形第二底部部分，其中，與第一底 部部分的內(nèi)部邊緣相鄰的盤(pán)形第二底部部分在至囊包的內(nèi)側(cè)的方向上，其中，與第一底部 部分相鄰的盤(pán)形第二底部部分在定向?yàn)檫h(yuǎn)離外部邊緣下降至囊包的內(nèi)部空間的方向上向 下傾斜，并且其中，至少一個(gè)出口設(shè)置在盤(pán)形第二底部部分中。具體地應(yīng)用的是，第一底部 部分是平坦的。
[0027] 囊包與保持件之間的靜態(tài)密封可以有利地形成在囊包的向外指向的周界凸緣與 保持件的面對(duì)的外部邊緣之間。動(dòng)態(tài)密封使用流體壓力來(lái)改善殼體與保持件之間的接觸。 沏泡期間橫穿殼體的壓力下降越多，則在殼體的基本平坦的下側(cè)與囊包保持件之間存在的 接觸壓力越高。
[0028] 此外優(yōu)選地，與第一底部部分相鄰的盤(pán)形第二底部部分在定向?yàn)橥獠窟吘壪陆抵?囊包的內(nèi)部空間的方向上向下傾斜，并且連接至盤(pán)形第二底部部分的平坦部分。
[0029] 以這種方法，生成碗形內(nèi)部空間，其中，飲品可以以最優(yōu)的方式制備。實(shí)驗(yàn)顯示出 這樣的碗形狀的內(nèi)部空間，其使得飲品的質(zhì)量可以預(yù)先良好地確定，部分原因在于避免了 所謂的通道效應(yīng)（channeling)。通道效應(yīng)意味著囊包中的飲品制備產(chǎn)品的層包括局部不需 要的更小的厚度，于是具有相對(duì)較小的流動(dòng)阻力。因?yàn)榱黧w尋找最小阻力的路線，所以很可 能一部分流體僅在那些地方流過(guò)制備產(chǎn)品層。但存在這樣的風(fēng)險(xiǎn)，該風(fēng)險(xiǎn)為層變得更薄使 得流體隨后實(shí)際上以其原始狀態(tài)流過(guò)囊包。進(jìn)而將會(huì)覺(jué)得飲品不是很有味道。
[0030] 優(yōu)選地，第二薄片在盤(pán)形第二底部部分的平坦部分上延伸。具體地應(yīng)用的是，第二 薄片僅在盤(pán)形第二底部部分的平坦部分上延伸。此外，這里應(yīng)用為優(yōu)選的是，通道在盤(pán)形第 二底部部分的平坦部分中延伸。因?yàn)榈诙∑c盤(pán)形第二底部部分良好地一致，因?yàn)楸∑?僅在其平坦部分上，除此之外，通道僅在平坦部分中延伸，所以將確保通過(guò)囊包本身制備的 飲品的質(zhì)量被預(yù)先高度確定。最后，因?yàn)榈诙∑瑑H在平坦部分上，所以將實(shí)現(xiàn)第二薄片完 全靠著底部而放置。因?yàn)榇送馔ǖ辣旧韮H設(shè)置在底部的部分中，所以實(shí)現(xiàn)飲品至少基本上 可以僅在定位通道處流過(guò)第二薄片。
[0031] 優(yōu)選地還應(yīng)用的是，柔性第一薄片與第一底部部分相連接。具體地應(yīng)用的是，第 一底部部分形成為環(huán)形形狀。以這種方法，第一薄片可以良好地附接至殼體。優(yōu)選地還應(yīng) 用的是，殼體的外表面配備有至少一個(gè)本身基本圓形的封閉肋部。這樣的至少一個(gè)肋部可 以進(jìn)一步加強(qiáng)囊包。另外，優(yōu)選地，囊包的至少一個(gè)肋部周界地延伸至位于咖啡機(jī)的保持件 的底部的凹部中。因此，囊包正好居中在保持件中，并且在具有該肋部的情況下，囊包在保 持件中的位置被固定。另外，因?yàn)槟野牡撞康男螤?，即，由殼體的外側(cè)確定的形式和保持 件的形式被預(yù)先固定，這些被很好地預(yù)先確定。具體地，咖啡機(jī)配備有用于接收囊包的保持 件、用于封閉保持件