饮料或食品制备系统

申请号 CN202280061386.X 申请日 2022-09-27 公开(公告)号 CN117957176A 公开(公告)日 2024-04-30
申请人 雀巢产品有限公司; 发明人 C·帕万; G·格贝尔;
摘要 一种与用于制备饮料和/或食品或其前体的机器一起使用的容器,该容器包括:储存部分,该储存部分包括具有基部的腔室,用于容纳前体材料;以及闭合构件,该闭合构件用以闭合该储存部分,该储存部分的至少基部区域由木浆基材料形成,其中该储存部分包括加劲部分,这些加劲部分被设置成在该基部由该机器的穿透器穿孔时对该基部增加 刚度 以抵抗位移。
权利要求

1.一种与用于制备饮料和/或食品或其前体的机器一起使用的容器,所述容器包括:
‑储存部分,所述储存部分包括具有基部的腔室,用于容纳前体材料;以及‑闭合构件,所述闭合构件用以闭合所述储存部分,
‑所述储存部分的至少基部区域由木浆基材料形成,
其中所述储存部分包括加劲部分,所述加劲部分被布置成在所述基部由所述机器的穿透器穿孔时对所述基部增加刚度以抵抗位移。
2.根据权利要求1所述的容器,其中所述储存部分包括侧壁,并且所述基部区域包括所述基部与所述侧壁的近侧区域,
所述加劲部分被布置成在所述基部与所述侧壁的所述近侧区域两者之上延伸。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的容器,其中所述加劲部分突出到所述储存部分的内部中并且不从外部向外突出。
4.根据任一前述权利要求所述的容器,其中所述加劲部分被布置为桥接所述基部与所述侧壁的近侧区域的通道。
5.根据权利要求4所述的容器,其中所述通道的基部为线性的。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的容器,其中所述加劲部分具有小于10mm并且大于
2mm的最大深度(X)。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的容器,其中所述加劲部分被布置成在深度方向上沿着所述侧壁从与所述基部的接合部延伸到小于所述储存部分与所述基部之间的总深度D的40%的距离(Y)。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的容器,其中所述加劲部分被布置成沿着所述基部从周边延伸到大于所述基部的总直径的30%的半径。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的容器,其中所述加劲部分被布置成沿着所述基部从周边延伸到与穿孔区域邻接,所述穿孔区域由所述机器的所述穿透器穿孔。
10.根据任一前述权利要求所述的容器,其中所述加劲部分被布置成当所述基部的穿孔区域经受由所述穿透器施加的深度方向上的1至50N的压缩时,所述加劲部分防止所述穿孔区域在所述深度方向上位移大于0.5至2mm。
11.根据任一前述权利要求所述的容器,其中所述木浆基材料具有0.25mm至0.75mm的厚度并且包含木浆。
12.根据任一前述权利要求所述的容器,其中所述加劲部分包括围绕所述容器的圆周周向地设置的离散单元。
13.一种系统,所述系统包括根据任一前述权利要求所述的容器和用于制备饮料和/或食品或其前体的机器,
‑所述机器包括:
‑处理单元,所述处理单元用于处理所述容器的前体材料;以及
电路,所述电路控制所述处理单元。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的容器用于根据权利要求13所述的系统的用途。
15.一种制备饮料和/或食品或其前体的方法,所述方法包括:
‑用穿透器穿透容器的木浆基部分以提供流体入口,并且在所述穿透期间利用加劲部分抵抗所述木浆基部分的位移;以及
‑经由所述流体入口将流体传输到所述容器中。

说明书全文

饮料或食品制备系统

技术领域

[0001] 本公开涉及电动操作的饮料或食品制备系统,利用该电操作的饮料或食品制备系统从预先份量化的胶囊制备饮料或食品。

背景技术

[0002] 用于制备饮料的系统包括饮料制备机器和胶囊。胶囊包括形成前体材料的单份饮料,例如,研磨咖啡或茶。饮料制备机器被布置成一般通过将经加压、加热的暴露于所述前体材料而对胶囊执行饮料制备过程。作为该制备过程的一部分,通过机器的各种机构及主要是胶囊的凸缘部分,通过一系列复杂的相互作用以载入、处理、及排出胶囊,来将胶囊导引通过机器。以这种方式处理胶囊使来自胶囊的前体材料的至少部分提取作为饮料。
[0003] 相较于常规饮料制备机器(例如,相较于手动操作的摩卡壶/炉顶义式咖啡制造机),由于增强的使用者便利性,饮料制备机器的这种构型越来越受欢迎。
[0004] 由于胶囊通过机器的复杂移动及暴露于经加压、加热的水,迄今仅基胶囊已以高度可靠性实现。实际上,已发现其他材料易于粘附于机器中或导致其他材料相关错误。期望能够以较少材料限制来实现胶囊。
[0005] 因此,尽管已投入精来开发所述胶囊,但还需要进一步改进。发明内容
[0006] 本公开提供了一种与用于制备饮料和/或食品或其前体的机器一起使用的容器,该容器包括:储存部分,该储存部分包括具有基部的腔室,用于容纳前体材料;以及闭合构件,该闭合构件用以闭合该储存部分。
[0007] 在实施方案中,储存部分的至少一部分由木浆基材料形成,其中木浆基材料包括穿孔区域,该穿孔区域被处理以有利于比未处理的部分相对更容易地由机器的穿透器穿孔。
[0008] 通过处理木浆基容器使得其更容易穿孔,这种容器在用于机器中时的可靠性可得到改善。例如,可使在穿孔区域处已吸水的木浆基胶囊用穿透器变形(而非由该穿透器穿孔)的状况最小化,或者可使例如由于木浆纤维的脱层/脱离而需要大力/大量的能量的状况最小化。
[0009] 如本文所用,术语“穿孔区域”可指由穿透器直接毗连的区域,例如,在穿透之前,穿透器上的纵向和横向平面上的区段的湿区/与该区段重叠的区。
[0010] 如本文所用,关于穿透器的穿孔的术语“相对更容易”可指以下中的一者或多者:包括具有相对较低能量吸收的较脆型失效模式而非具有未处理区域的相对较高能量吸收的延性型失效模式的穿孔区域的穿孔;穿透器的较少位移以实现完全穿透(例如,由于穿孔区域的减少厚度和/或穿孔区域随穿透器的较少移动);以及具有较低最大力的穿透。
[0011] 在实施方案中,该穿孔区域相较于未处理的部分具有以下材料性质中的一者或多者:减少的吸水性;增加的脆性(例如,通过具有低能量吸收的较脆型破裂来表征);增加的刚度;以及减少的厚度。
[0012] 如本文所用,术语“水吸收”可指针对给定时间(例如,60或180秒),木浆基材料每2
单位面积(例如,以m 为单位)吸收的水量(例如,以克为单位)。合适的测试的示例包括Cobb60或Cobb180测试。通过实现具有减少的水吸收的穿孔区域,该穿孔区域可比若浸水时更容易穿透,因为浸水部分可膨胀,因此需要更多位移以完全穿透,且更可能与该穿透器一起位移而非穿透。
[0013] 在实施方案中,穿孔区域通过以下过程中的一者或多者处理:压制;热处理;施加涂层;以及刻痕。
[0014] 如本文所用,术语“热处理”可指作为处理过程的一部分的热能的施加/提取。通常,热处理包括增加木浆基材料的温度。在实施方案中,温度可以为100至300或100至400度C。
[0015] 如本文所用,术语“压制”可指在木浆基材料的通过厚度(through‑thickness)方5 7 4
向上施加压缩力以减少厚度。在实施方案中,压力可以为1×10 至1×10 Pa或1×10至1×
8
10Pa。
[0016] 在实施方案中,热处理和/或压制可施加2至10秒。
[0017] 如本文所用,术语“施加涂层”可指将涂层施加到木浆基材料以闭合纤维之间的孔隙/空隙和/或充当屏障。这可提供减少的水吸收,其针对先前给出的原因可以为有利的。这也可提供较脆型失效,其针对先前给出的原因可以为有利的。涂层可包含焦糖或淀粉或其他合适的涂层。
[0018] 在实施方案中,穿孔区域相较于未处理的部分具有减少至少20%或30%或35%的厚度。例如,0.5mm厚的材料可具有减少至0.3mm厚度的厚度。
[0019] 在实施方案中,最大厚度减少可以为60至70%。
[0020] 在实施方案中,穿孔区域布置在储存部分的腔室的基部处。
[0021] 在实施方案中,穿孔区域被布置为环形圈,该环形圈围绕容器的旋转轴线居中。环形圈可方便地通过成形压机形成。此外,可确保包括围绕容器的旋转轴线布置的离散穿透元件的穿透器具有总是与部分环形圈对准的元件。
[0022] 在实施方案中,环形圈被布置为由未处理的桥接件界定的区段。通过实现界定区段的桥接件,可维持基部的整体强度,因为环形圈的内部之间的力可主要经由桥接件传输,而非完全通过脆性区段。
[0023] 在实施方案中,桥接件被布置成具有与形成机器的穿透器的穿透元件的节距相比不同的角节距。通过将该角节距实现为不同,即使一个穿透元件碰巧与桥接件对准,其他穿透元件也不会如此,因此可确保,至少一个穿透元件完全穿透穿孔区域的区段而非桥接件。
[0024] 在实施方案中,穿孔区域被构造成在经受至少2至10顿或0.5至50牛顿时由具有2
6至15mm的总面积的穿透器元件穿孔。
[0025] 在实施方案中,储存部分的至少基部和/或侧壁(或全部)由木浆基材料形成。在实施方案中,木浆基材料具有0.25mm至0.75mm的厚度(例如,针对未处理的区域)。
[0026] 在实施方案中,容器的至少一部分由木浆基材料形成,其中木浆基材料包括处理区域。在实施方案中,处理区域被处理以使木浆基材料玻璃化(例如,如本文所公开的通过施加压力及热)。在实施方案中,处理区域位于容器的凸缘部分的下表面上。处理区域可实现比用于未处理的木浆基材料窄的凸缘,其在厚度上相当于常规容器的常规材料(例如,铝)形成的凸缘。这可使容器能够与设计用于常规容器的机器兼容。处理区域还可提供更一致的(例如,较平滑,具有减少的不连续性)表面以接收代码。
[0027] 在实施方案中,储存部分的至少基部区域由木浆基材料形成,其中储存部分包括加劲部分,这些加劲部分杯设置成对储存部分(例如,基部,或更具体地,基部的穿孔区域)增加刚度以抵抗在基部由机器的穿透器穿孔时的位移(例如,相较于不具有加劲部分的等效容器)。
[0028] 通过针对基部实现与木浆基材料组合的加劲部分,可确保,当执行容器以形成用于注入经调理流体以形成饮料的一个或多个流体入口时,该木浆基基部利落地由机器的穿透穿孔。
[0029] 如本文所用,术语“位移”可指当穿透器在深度方向上移动通过基部时基部的深度(或位移的其他分量)。应当理解,基部需要抵抗位移,使得其不会位移/由穿透器最小化局部位移,使得其在穿透器移动通过其时保持相对不变形。还应当理解,穿孔区域需要破裂/裂开,而非位移。
[0030] 如本文所用,术语“基部”可指容器的形成腔室的最低表面并且闭合侧壁的一部分。基部可具有大于深度分量的横向和纵向分量(或径向分量)。
[0031] 如本文所用,术语“侧壁”可指布置在基部与凸缘部分之间的容器的一部分。侧壁可具有在深度方向上的主要分量。
[0032] 如本文所用,术语“基部区域”可指容器的包括基部和邻接基部的侧壁的近侧部分的一部分。近侧和远侧在本文中为相对于基部来定义的。因此,近侧部分是指紧邻基部的侧壁的一部分。加劲部分可位于侧壁的显著影响基部的刚度的一部分上。基部区域可包括侧壁的具有距离d(其在深度方向上从基部的最低位置测量)的一部分,该距离小于总深度D(其从基部的所述最低位置到凸缘部分的顶部测量)的50%或40%。
[0033] 如本文所用,术语“加劲部分”可指木浆基材料的一部分,其在几何上从容器的规则形状调适以提供基部的增加刚度。基部的刚度可基于以下中的一者或多者来确定:基部区域本身的刚度(例如,杨氏模数),包括基部和/或侧壁的刚度;在基部与侧壁的接合处的结构限制,其为基部提供更刚度支撑。加劲部分可由与基部区域的其余部分相同的木浆基材料形成,包括组成和厚度。
[0034] 如本文所用,术语“抵抗位移”可指基部本身为较劲性,使得其受穿透器冲击时位移(例如,挠曲)较少。其还可指不太可能弯曲(或以其他方式位移)的侧壁,并且因此基部基于侧壁的弯曲减少而抵抗位移。
[0035] 在实施方案中,加劲部分被布置成在基部和侧壁的近侧区域两者之上延伸。通过将加劲部分布置成在基部和侧壁之上连续地延伸,它们可提供增强的刚度增加。
[0036] 在实施方案中,加劲部分突出到储存部分的内部中并且可不从外部向外突出。通过实现加劲部分,使得其几何构造完全形成在容器内(例如,加劲部分没有延伸超出容器的轮廓的部分(相较于不包括加劲部分的容器的等效部分)),现有机器可与新式及发明性的胶囊构型兼容。
[0037] 在实施方案中,加劲部分被布置为桥接基部与侧壁的近侧区域的通道。通过布置通道以将侧壁和基部的部分互连(相较于容器的不包括加劲部分的等效部分,这些部分并不互连),可改善该刚度。
[0038] 在实施方案中,通道的基部为线性的。通道的线性基部可提供改善的弯曲/位移抗性。通道可具有V形、U形或其他适当形状的截面。
[0039] 在实施方案中,通道径向地对准。通过将通道实现为径向地对准,使得通道的基部以与径向方向对准的组合的横向和纵向分量延伸,可提供改善的弯曲/位移抗性。
[0040] 在实施方案中,加劲部分具有小于10mm且大于2mm或小于8mm且大于4mm的最大通道深度X。该通道深度X可被定义为从通道的基部到不包括加劲部分的区段的虚拟线的垂直距离。在此范围内,通道可提供增强的刚度。
[0041] 在实施方案中,加劲部分被布置成在深度方向上沿着侧壁从与基部的接合部(例如,当针对容器的不包括加劲部分的等效部分测量时,在该接合部的虚拟位置处)延伸达距离Y到小于储存部分与基部之间的总深度D的40%或30%的深度。距离Y可以为至少5%或10%。在此范围内,加劲部分可提供增强的刚度。
[0042] 在实施方案中,加劲部分被布置成沿着基部从基部的周边延伸到大于基部的总半径R的30%或40%的半径Z。在此范围内,加劲部分可提供增强的刚度。
[0043] 在实施方案中,加劲部分被布置成沿着基部从周边延伸到与穿孔区域邻接,该穿孔区域由机器的穿透器穿孔。通过将加劲部分布置成高度靠近穿孔区域,其可将高结构支撑提供到基部的被穿孔的一部分。
[0044] 如本文所用,术语“邻接”可指完全接合或紧邻(例如,在4或2或1mm内)。如本文所用,术语“穿孔区域”可指由穿透器直接毗连的区域,例如,在穿透之前,穿透器上的纵向和横向平面上的区段的湿区/与该区段重叠的区。
[0045] 在实施方案中,加劲部分被布置成当基部的穿孔区域经受由穿透器施加的深度方向上的1至50N或2至10N的压缩力时,该加劲部分防止穿孔区域在深度方向上位移(例如,整个穿孔区域的平均位移)大于0.5至2mm。
[0046] 在实施方案中,加劲部分包括围绕容器的圆周周向地设置的离散单元(例如,这些离散单元彼此分离)。相同间距的加劲部分的波浪形布置可提供增加的刚度。
[0047] 在实施方案中,加劲部分仅布置在基部上或侧壁上。
[0048] 在实施方案中,储存部分包括具有侧壁的腔室;以及凸缘部分,该凸缘部分用以将储存部分和闭合构件互连,其中侧壁包括靠近凸缘部分的肩部,该肩部向外延伸(例如,位于腔室的内部的远侧)以限定侧壁的空隙限定区域,该空隙限定区域被布置在肩部与基部之间,该肩部被布置成接合机器的处理单元的容器保持部分,其中空隙限定区域被布置在容器保持部分的远侧以形成在该空隙限定区域与该容器保持部分之间的空隙。在一些其他实施方案中,侧壁包括靠近基部部分的肩部,该肩部还限定侧壁的空隙限定区域。
[0049] 通过在储存部分的顶部处实现肩部,该肩部可接合容器保持部分以精确地定位侧壁的空隙限定区域远离并且邻近容器保持部分的一部分,因此限定在侧壁与容器保持部分之间的空隙。该空隙可帮助减少容器在容器的处理期间粘附在容器保持部分中,特别是当容器由木浆基材料形成并且更易经受位移时。
[0050] 如本文所用,术语“肩部”可指侧壁的一部分,其在纵向和/或横向方向上(例如,在径向方向上向外)从侧壁的其余部分突出为阶部、倒角或其他。
[0051] 如本文所用,关于肩部和凸缘部分的位置的术语“近侧”可指肩部被布置成直接接合凸缘部分或在深度方向上紧邻例如在1或2mm内。
[0052] 如本文所用,术语“空隙区域”可指侧壁的在使用中布置成与容器保持部分分离(即,远离)的区域。
[0053] 在实施方案中,该肩部从凸缘部分延伸到侧壁的边沿(例如,在外表面轮廓中的阶部或倒角或弯曲或其他形状的不连续性)。在凸缘部分与侧壁的边沿之间的肩部的全部(例如,就深度和/或圆周而言)可接合容器保持部分。这种布置尽管在空隙存在下仍可提供高稳定性
[0054] 在实施方案中,肩部具有在凸缘部分与侧壁的边沿之间的、小于储存部分的总深度D的70%或60%或50%或40%或30%或25%或20%的深度距离S,该总深度可从基部的所述最低位置到凸缘部分的顶部测量。在实施方案中,肩部具有在凸缘部分与边沿之间的、大于储存部分的总深度D的5%或10%或15%的深度距离S。通过使肩部在此%深度范围内,尽管在空隙存在下仍可提供足够程度的稳定性。
[0055] 在实施方案中,侧壁的空隙限定区域在深度方向和/或圆周方向上从肩部(例如,包括全部)延伸到容器的基部。通过实现容器使得侧壁除了肩部之外没有其他部分与容器保持部分接触,可确保,容器不太可能粘附在容器保持部分中。
[0056] 在实施方案中,侧壁的空隙限定区域被布置成在径向方向上具有离容器保持部分至少0.5mm和/或小于5mm的分隔距离N。通过确保空隙限定区域与侧壁的这种量的最小分隔,容器可不太可能粘附在容器保持部分中。
[0057] 在实施方案中,侧壁的空隙限定区域与容器保持部分之间的分隔距离N的平均值为至少0.5mm或1mm。通过确保空隙限定区域与侧壁的这种量的平均分隔,容器可不太可能粘附在容器保持部分中。
[0058] 在实施方案中,容器被布置成堆叠在对应的第二(例如,形状上)容器内,由此容器的肩部的边沿接合第二容器的凸缘部分,并且容器的侧壁的空隙限定区域的至少一部分位于第二容器的腔室的内部的远侧。利用这种布置,在填充之前,可以减少的粘附来堆叠容器。
[0059] 在实施方案中,本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案的加劲部分被实现成与肩部组合,以对侧壁的空隙限定区域增加刚度。通过实现加劲部分以对侧壁的空隙限定区域增加刚度,可补偿侧壁由于不与容器保持部分接触所导致的稳定性降低,且因此通过所述部分而稳定化。
[0060] 在实施方案中,加劲部分突出到储存部分的内部中并且不从其外部向外突出。通过实现加劲部分突出到储存部分的腔室的内部中,可将空隙区域维持在加劲部分周围以减少粘附。在实施方案中,加劲部分被布置为桥接基部与侧壁的空隙限定区域的通道。通过布置加劲部分以将侧壁的空隙限定区域和基部互连,空隙限定区域的稳定性可增加。
[0061] 本公开提供一种系统,该系统包括本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案的容器和用于制备饮料和/或食品或其前体的机器。在实施方案中,该机器包括:处理单元,该处理单元用于处理容器的前体材料;以及电路,该电路控制处理单元。
[0062] 本公开提供了本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案的容器用于本文所讨论的机器的用途。
[0063] 本公开提供了制备饮料和/或食品或其前体的方法。该方法可用本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案实现。该方法包括:用机器的穿透器对穿孔区域进行穿孔,该穿孔区域被处理以有利于比未处理的部分相对更容易地由机器的穿透器穿孔以及;处理前体材料。
[0064] 在实施方案中,处理前体材料包括以下过程中的一者或多者:经由在由机器形成的容器的基部中的穿孔区域处的入口将经调理流体注入到容器中;增加容器中的流体的压力,直到容器的破裂部分破裂以提供饮料;以及从容器处理单元排出耗费容器。
[0065] 本公开提供了形成与用于制备饮料和/或食品或其前体的机器一起使用的容器的方法。该方法可用本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案实现。该方法包括:对由木浆基材料形成的容器的穿孔区域进行处理,以有利于比未处理的部分相对更容易地由机器的穿透器穿孔。在实施方案中,该方法包括:形成容器的储存部分,以及随后;处理储存部分以实现穿孔区域。
[0066] 本公开提供了制备饮料和/或食品或其前体的方法。该方法可用本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案实现。该方法包括:用穿透器穿透容器的木浆基部分以提供流体入口,并且在所述穿透期间利用加劲部分抵抗木浆基部分的位移;以及处理前体材料。
[0067] 在实施方案中,处理前体材料包括以下过程中的一者或多者:经由在由机器形成的容器的基部中的穿孔区域处的入口将经调理流体注入到容器中;增加容器中的流体的压力,直到容器的破裂部分破裂以提供饮料;以及从容器处理单元排出耗费容器。
[0068] 本公开提供了形成容器的方法。该方法可用本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案实现。该方法包括:由木浆基材料形成容器的储存部分,其可包括湿式形成,其可包括热压。该方法可包括随后用储存部分形成增加刚度部分。
[0069] 本公开提供了制备饮料和/或食品或其前体的方法。该方法可用本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案实现。该方法包括:将容纳前体材料的容器布置在机器的处理单元的容器保持部分中;接合容器的侧壁的肩部,该肩部的轮廓设定为维持侧壁的在基部与肩部之间的一部分之间的空隙;以及处理前体材料。
[0070] 在实施方案中,处理前体材料包括以下过程中的一者或多者:经由在由机器形成的容器的基部中的穿孔区域处的入口将经调理流体注入到容器中;增加容器中的流体的压力,直到容器的破裂部分破裂以提供饮料;以及从容器处理单元排出耗费容器。在所述过程中的一者或全部期间,可维持侧壁的在基部和肩部与容器保持部分之间的部分之间的空隙。
[0071] 本公开提供了用前体材料填充容器的方法。该方法可用本文中所公开的任一前述实施方案或另一实施方案实现。该方法包括:将容器布置在填充机器的容器保持部分中;接合容器的侧壁的肩部,该肩部的轮廓设定为维持侧壁的在基部与肩部之间的一部分之间的空隙;以及用前体材料填充容器。该方法可包括从填充机器排出所填充容器。在所述过程中的一者或全部期间,可维持侧壁的在基部和肩部与容器保持部分之间的部分之间的空隙。
[0072] 为了对本文所述主题的多个方面有基本了解,上文提供了发明内容,用于对一些实施方案进行概括。因此,上述特征仅仅是示例,并且不应理解为以任何方式对本文所述主题的范围或实质进行限制。此外,上述和/或前述实施方案可通过任何合适的组合方式进行组合,以提供另外的实施方案。根据实施方案的以下具体实施方式、附图权利要求,本文所述主题的其他特征、方面和优点将变得显而易见。

附图说明

[0073] 根据参考附图的实施方案的以下具体实施方式,本公开的实施方案的各个方面、特征和优点将变得显而易见,在附图中,类似的数字表示类似的元件。
[0074] ‑图1是示出用于制备饮料或食品或其前体的实施方案系统的系统框图
[0075] ‑图2是示出图1的系统的实施方案机器的系统框图。
[0076] ‑图3是示出图2的机器的实施方案流体调理系统的示意图。
[0077] ‑图4A和图4B是示出图2的机器的实施方案容器处理系统的示意图。
[0078] ‑图5是示出图2的机器的实施方案控制电路的框图。
[0079] ‑图6是示出图1的系统的实施方案容器的示意图。
[0080] ‑图7是示出由图1的系统执行的实施方案准备过程的流程图
[0081] ‑图8A和图8B是示出图6的容器的两个可能实施方案储存部分的侧视图。
[0082] ‑图9A和图9B是示出图8A和图8B的储存部分的俯视图。
[0083] ‑图10A和图10B是通过截面线A‑A的图9A和图9B的储存部分的侧视截面图。
[0084] ‑图11A和图11B是示出图8A和图8B的储存部分的底部透视图。
[0085] ‑图12A和图12B是示出图8A和图8B的储存部分的顶部透视图。
[0086] ‑图13A和图13B是分别示出图10A和图10B的截面的侧视截面图,
[0087] 其中不具有示出为虚拟截面线的加劲部分的迭加截面。
[0088] ‑图14A和图14B是分别示出图10A和图10B的储存部分的横截面和图1的系统的容器保持部分的截面的侧视截面图。
[0089] ‑图15A和图15B是示出图10A和图10B的储存部分的一部分与对应容器堆叠的侧视截面图。
[0090] ‑图16是示出图8A的储存部分的顶部透视图。

具体实施方式

[0091] 在描述系统的若干实施方案之前,应当理解,该系统不限于以下具体实施方式中提及的构造或过程步骤的细节。对于受益于本公开的本领域技术人员将显而易见的是,该系统能够采用其他实施方案并且能够以多种方式实践或实施。
[0092] 鉴于以下解释可更好地理解本公开:
[0093] 如本文所用,术语“机器”可指电动操作的装置,其可自前体材料制备饮料和/或食品,或;可自预前体材料制备前体材料,前体材料可随后制备成饮料和/或食品。机器可通过以下过程中的一个或多个过程来实现所述制备:稀释;加热;加压;冷却;混合;搅打;溶解;浸泡;浸渍;提取;调理;冲泡;研磨;以及其他类似过程。机器的尺寸可被设定成适合在工作台(work top)上使用,例如,其长度、宽度和高度可小于70cm。如本文所用,关于饮料和/或食品的术语“制备”可指制备饮料和/或食品的至少一部分(例如,通过所述机器完全制备或部分制备的饮料,终端使用者在食用之前可对其手动添加额外流体,包括牛奶和/或水)。
[0094] 如本文所用,术语“容器”可指容纳前体材料(例如,作为单份、预先份量化的量)的任何构型。容器可具有最大容量,使得其仅可容纳单份前体材料。容器可以为单次使用,例如,在制备过程之后,其实体改变,该制备过程可包括以下中的一者或多者:穿孔,以供应流体到前体材料;穿孔,以供应来自容器的饮料/食品;由使用者打开,以提取前体材料。容器可被构造用于与机器的容器处理单元操作,例如,其可包括凸缘以用于对准和引导容器通过所述单元或布置在所述单元上。容器可包括破裂部分,该破裂部分被布置成在经受特定压力时破裂以递送饮料/食品。容器可具有用于闭合容器的膜。容器可具有各种形式,包括以下中的一者或多者:截头圆锥形;圆柱形;盘形;半球形;以及其他类似形式。容器可由各种材料(诸如金属或塑料或其木浆基组合)形成。可选择材料以使得其为:食品安全的;材料可承受制备过程的压力和/或温度。容器可被限定为胶囊,其中胶囊可具有20ml至100ml的内部容积。胶囊包括咖啡胶囊,例如, 胶囊(包括Classic、Professional、Vertuo、Dolce Gusto或其他胶囊)。
[0095] 如本文所用,术语“外部装置”或“外部电子装置”或“周边装置”可包括机器外部的电子组件,例如,布置在与机器相同位置处的电子组件或远离机器的电子组件,这些电子组件通过计算机网络与机器通信。外部装置可包括通信接口,以用于与机器和/或服务器系统通信。外部装置可包括装置,这些装置包括:智能电话;PDA;视频游戏控制器平板电脑;膝上型电脑;或其他类似的设备。
[0096] 如本文所用,术语“服务器系统”可指在机器外部的电子组件,例如,布置在机器的远程位置处的电子组件,这些电子组件通过计算机网络与机器通信。服务器系统可包括通信接口,以用于与机器和/或外部装置通信。服务器系统可包括:网络基计算机(例如,远程服务器);端基计算机;任何其他服务器系统。
[0097] 如本文所用,术语“系统”或“饮料或食品制备系统”可指以下中的任何两者或更多者的组合:饮料或食品制备机器;容器;服务器系统;以及周边装置。
[0098] 如本文所用,术语“饮料”可指能够被处理成适于饮用的物质的任何物质,其可以为冷的或热的。饮料可以为以下中的一者或多者:固体;液体;凝胶;糊剂。饮料可包括以下中的一者或其组合:茶;咖啡;热巧克力;乳;露酒维生素组合物;花草茶/冲泡;冲泡/调味水;以及其他物质。如本文所用,术语“食品”可指能够被处理成用于食用的营养物的任何物质,其可以为冷的或热的。食品可以为以下中的一者或多者:固体;液体;凝胶;糊剂。食品可包括:酸乳酪;慕斯;冻糕;汤;淇淋;果汁冰糕;奶油冻;冰沙;其他物质。应当理解,在饮料与食品的定义之间存在一定程度的重叠,例如,饮料也可以为食品,因此据称制备饮料或食品的机器并不排除制备两者。
[0099] 如本文所用,术语“前体材料”可指能够被处理成形成饮料或食品的一部分或全部的任何材料。前体材料可以为以下中的一者或多者:粉末;晶体;液体;凝胶;固体;以及其他。形成前体材料的饮料的示例包括:研磨咖啡;奶粉;茶叶;可可粉;维生素组合物;草本植物,例如,用于形成花草/冲泡茶;调味剂,及;其他类似材料。形成前体材料的食品的示例包括:干燥的蔬菜或作为无水汤粉末的高汤;奶粉;面粉基粉末,包括奶油冻;粉末酸乳酪或冰淇淋,及;其他类似材料。前体材料还可指能够被处理成如上文所定义的前体材料的任何预前体材料,即可随后被处理成饮料和/或食品的任何前体材料。在一个示例中,预前体材料包括咖啡豆,这些咖啡豆可被研磨和/或加热(例如,烘烤)成前体材料。
[0100] 如本文所用,术语“流体”(关于由流体调理系统供应的流体)可包括以下中的一者或多者:水;乳;其他。如本文所用,关于流体的术语“调理”可指改变其物理特性,并且可包括以下中的一者或多者:加热或冷却;搅拌(包括通过搅打发泡以引入气泡,以及混合以引入湍流);分份成适用于与单份容器一起使用的单份量;加压,例如至冲煮压力;酸化;过滤/纯化,以及;其他调理过程。
[0101] 如本文所用,术语“处理单元”可指可将前体材料处理成饮料或食品的装置。该装置可指可将预前体材料处理成前体材料的装置。
[0102] 如本文所用,术语“容器处理单元”可指可处理容器以从前体材料衍生关联饮料或食品的装置。容器处理系统可被布置成通过以下中的一者或多者来处理前体材料:稀释,加热;冷却;混合;搅打;溶解;浸泡;浸渍;提取;调理;加压;冲泡,及:其他处理步骤。因此,容器处理单元可根据处理步骤而实现一系列的单元,其可包括:提取单元(其可实现处理和/或热,例如,加热或冷却、冲煮过程);混合单元(其将接收器中的饮料或食品混合以供终端使用者食用);分配和溶解单元(其提取前体材料中的一部分并通过溶解进行处理且将其分配到接收器中),以及:其他类似单元。
[0103] 如本文所用,术语“制备过程”可指由前体材料制备饮料或食品或由前体材料制备预前体材料的过程。制备过程可指电路执行用以控制容器处理单元处理所述前体或预前体材料的过程。
[0104] 如本文所用,术语“电路”或“控制电路”可指一个或多个硬件部件和/或软件部件,其示例可包括:专用集成电路(ASIC);电子/电性组件(其可包括晶体管、电阻器、电容器、电感器等的组合);一个或多个处理器;非暂态存储器(例如,由一个或多个存储器装置实现),其可存储一个或多个软件程序或固件程序;组合逻辑电路;前述的互连。电路可全部位于机器处或分布在以下中的一者或多者之间:机器;外部装置;服务器系统。
[0105] 如本文所用,术语“处理器”或“处理资源”可指用于处理的一个或多个单元,其示例包括ASIC、微控制器、FPGA、微处理器、数字信号处理器(DSP)、状态机或其他合适部件。处理器可被配置成执行计算机程序,该计算机程序例如可采取机器可读指令的形式,该机器可读指令可存储在非暂态存储器和/或可编程逻辑上。处理器可具有对应于针对电路所论述的装置的各种装置,例如,机载机器或分布作为系统的一部分。如本文所用,任何机器可执行指令或计算机可读介质可被配置成使所公开的方法例如由如本文所公开的机器或系统执行,并且因此可与术语方法同义地使用。
[0106] 如本文所用,术语“代码”可指编码制备信息的存储介质。代码可以为光学可读码,例如,条形码。代码可由多个单元形成,这些单元可被称为元素或标记。
[0107] 如本文所用,术语“制备信息”可指与制备过程相关的信息。取决于处理单元的具体实施,所述信息可变化。可与包括流体处理系统的容器处理单元相关联的参数可包括以下中的一者或多者:流体压力;流体温度;质量/容积流速;流体体积;用于流体的过滤参数/纯化参数,及;用于流体的碳酸化参数。更一般参数可包括以下中的一者或多者:容器几何参数,例如形状或容积,以及;前体类型。
[0108] 如本文所用,术语“木浆基”可指形成容器的材料或材料的一部分,其为以下中的一者或多者:多孔的;纤维的;纤维素的;纤维素材料形成的;天然纤维素材料形成的;重建或再生的纤维素材料形成的;非编织的;完全由木浆组成或为木浆的组合物,并且;经湿式形成。木基材料的厚度可以为0.25mm至0.75mm、或约0.5mm。木型材料可以为200至400gsm。
[0109] 如本文所用,术语“非编织的”可指非编织或针织的纤物类材料。非编织材料可由粘结在一起的纤维制成。如本文所用,术语“多孔的”可指构造有空隙以传输水(或其他液体)通过其中的材料。如本文所用,术语“纤维的”可指由纤维组成的材料,其可存在于材料构成物的一者或多者中。如本文所用,术语“纤维素的”或“纤维素材料”可指常规木质和/或非木质材料,例如尼拉麻、剑麻、黄麻、漂白和未漂白的软木和硬木物种。纤维素材料可包括再生或重建的纤维素。如本文所用,术语“天然纤维素材料”可指常规木质材料,其并非再生的。如本文所用,术语“重建或再生的纤维素材料”可指经受处理(包括重建或再生)的天然纤维素材料,示例包括人造丝和莱赛尔纤维。如本文所用,术语“木浆”可指木质纤维素纤维材料,其可通过自木材、纤维作物、纸或碎布中的一者或多者机械或化学分离纤维素纤维来制备。如本文所用,术语“湿式形成”可指由纤维的水溶液形成的过程。可在模具中将纤维水溶液加热且压制,以将材料定型且自其移除水。
[0110] [一般系统描述]
[0111] 参考图1,系统2包括机器4、容器6、服务器系统8和周边装置10。服务器系统8经由计算机网络12与机器4通信。周边装置10经由计算机网络12与机器4通信。
[0112] 在未示出的变型实施方案中:省略周边装置和/或服务器系统。
[0113] 虽然计算机网络12被示出为在机器4、服务器系统8与周边装置10之间为相同的,但其他配置是可能的,包括:用于在每个装置之间的相互通信的不同计算机网络:服务器系统经由周边装置(而非直接)与机器通信。在特定示例中:周边装置经由通信接口(例如,利TM用蓝牙(Bluetooth )协议)与机器通信,并且;服务器系统经由无线接口(例如,利用IEE 
802.11标准)并且还经由互联网与机器通信。
[0114] [机器]
[0115] 参考图2,机器4包括:处理单元14,该处理单元用于处理前体材料;电路16;以及代码读取系统18。
[0116] 电路16控制代码读取系统18以从容器6读取代码(图2中未示出)并由此确定制备信息。电路16使用制备信息用以控制处理单元14执行制备过程,其中前体材料被处理成饮料或食品或其前体。
[0117] 在未示出的变型实施方案中:省略代码和代码读取系统,并且机器执行存储在电路的电子存储器上的一个或多个制备过程。
[0118] [处理单元的第一示例]
[0119] 参考图3和图4,在处理单元14的第一示例中,所述单元包括容器处理单元20和流体调理系统22。
[0120] 容器处理单元20被布置成处理容器6以从其中的前体材料(未示出)衍生饮料或食品。流体调理系统22调理供应到容器处理单元20的流体。电路16使用从容器6读取的制备信息用以控制容器处理单元20和流体调理系统22以执行制备过程。
[0121] 机器的代码读取系统18可包括图像捕获单元46,以检测和/或读取定位在胶囊上的用于处理特定配方的代码元件44,并提出胶囊中含有的成分的优化提取。
[0122] [流体调理系统]
[0123] 参考图3,流体调理系统22包括贮存器24、26、热交换器28、和;用于经调理流体的出口30。贮存器24容纳通常足以用于多个制备过程的流体。泵26使流体自贮存器24位移,通过热交换器28并到达出口30(其连接到容器处理单元20)。泵26可被实现为用于驱动流体的任何合适的装置,包括:往复式;旋转泵;其他合适的装置。热交换器28被实施为加热流体,并且可包括:成列型、热型加热器;加热元件,该加热元件用于直接加热贮存器中的流体;其他合适的装置。
[0124] 在未示出的变型实施方案中:省略泵,例如,通过重力将流体馈送到容器处理单元,或通过干线水供应器加压;省略贮存器,例如,通过干线水供应器供应水;热交换器被布置成冷却流体,例如,其可包括制冷型循环热泵);省略热交换器,例如,干线水供应器以期望温度供应水;流体调理系统包括过滤/纯化系统,例如,UV光系统,其施加到流体的程度是可控制的;碳酸化系统,该碳酸化系统控制流体碳酸化的程度。
[0125] [容器处理单元]
[0126] 容器处理单元20可用一系列配置来实现,如以下示例1至4中所示出的:
[0127] 参考图4A和图4B,容器处理单元20的第一示例用于处理布置为胶囊6的容器(胶囊的适当示例在图6中提供,其将被讨论)以制备饮料。容器处理单元20被构造为用于从胶囊6提取饮料的提取单元32。提取单元32包括容器/胶囊保持部34和闭合构件36。提取单元32可移动到胶囊接纳位置(图4A),其中胶囊保持部分34和闭合构件36被布置成接纳胶囊6。提取单元32可移动到胶囊提取位置(图4B),其中胶囊保持部分34和闭合构件36形成胶囊6周围的密封。如图4A所示,设置在闭合构件上的图像捕获单元46被布置成在胶囊处于提取位置(图4B)时读取定位在胶囊上的代码元件44。
[0128] 可接着自胶囊6提取饮料。提取单元32可以为致动器驱动的或可在所述位置之间手动移动。
[0129] 流体调理系统22的出口30被布置为注入头和/或穿透器38,以穿透容器,从而形成用于将经调理流体注入到胶囊提取位置中的胶囊6中(通常在高压下)的入口。饮料出口40被布置成捕获所提取的饮料并将其自提取单元32输送。
[0130] 提取单元32被布置成通过将加压(例如,在10巴至20巴下)、加热(例如,在50至98度C)的流体施加到胶囊6内的前体材料来制备饮料。经过预定时间量增加压力,直到超过破裂部分(其为胶囊6的闭合构件)的压力,这导致所述构件的破裂并且饮料被分配到饮料出口40。
[0131] 在未示出的变型实施方案中,虽然注入头和饮料出口被示出为分别布置在保持部分与闭合构件上,但其可替代地布置,包括:注入头和饮料出口分别布置在闭合构件和保持部分上;或两者在相同部分上。此外,提取单元可包括被布置成胶囊保持部分的两个零件,例如,用于相对于凸缘对称的胶囊,包括 Professional胶囊。
[0132] 适合的提取单元的示例提供于EP 1472156 A1中和EP 1784344 A1中,这些文献以引用方式并入本文,且提供液压密封的提取单元。
[0133] 在器皿处理单元的第二示例(其未示出)中,提供与第一示例类似的提取单元,然而,提取单元在较低压力下且通过离心作用操作。合适的胶囊的示例为 Vertuo胶囊。适合的示例提供于EP 2594171 A1中,该文献以引用方式并入本文。
[0134] 在第三示例(其未示出)中,胶囊处理单元通过饮料前体的溶解来操作,该饮料前体被选择以在高压和高温流体下溶解。该装置类似于第一示例和第二示例的提取单元,然而,压力较低且因此不需要密封的提取单元。具体而言,可将流体注入胶囊的封盖中,且破裂部分位于胶囊的储存部分的基部中。合适的胶囊的示例为 Dolce Gusto胶囊。适合的提取单元的示例公开于EP 1472156 A1中和EP 1784344 A1中,这些文献以引用方式并入本文。
[0135] 在第四示例(其未示出)中,容器处理单元被布置为混合单元以制备储存在容器中的饮料或食品前体,该容器为接收器,该接收器为由此用于终端使用者食用。混合单元包括用于混合的搅拌器(例如,行星混合器或螺旋混合器或垂直切割混合器)和用于加热/冷却接收器中的饮料或食品前体的热交换器。流体供应系统也可将流体供应到接收器。这种装置的示例提供于WO 2014067987 A1中,该文献以引用方式并入本文。
[0136] [控制电路]
[0137] 参考图5,电路16被实现为控制电路48,用以控制处理单元14执行制备过程。在图5的实施方案中,为了进行示意性的说明,处理单元14被例示为第一示例,其包括容器处理单元20和流体供应单元22。
[0138] 电路16、48至少部分地实现(例如,与硬件组合):输入单元50,以接收来自使用者确认机器4将执行制备过程的输入;处理器52,以接收来自输入单元46的输入并将控制输出提供到处理单元14;以及反馈系统54,以在制备过程期间提供来自处理单元14的反馈,其可用以控制制备过程。
[0139] 输入单元50被实现为使用者界面,其可包括以下中的一者或多者:按钮,例如,操纵杆按钮或按压按钮;操纵杆;LED;图形或字符LCD;具有触摸感测和/或屏幕边缘按钮的图形屏幕;其他类似装置;传感器,以确定容器是否已由使用者供应到机器。
[0140] 反馈系统54可实现以下或其他反馈控制基操作中的一者或多者:
[0141] 流量传感器,以确定到流体供应系统22的出口30(在图3中示出)的流体的流速/容积,其可用以计量到容器6的流体的正确量,并因此调节到泵26的电力;
[0142] 温度传感器,以确定到流体供应单元22的出口30的流体的温度,其可用以确保到容器6的流体的温度为正确的,并因此调节到热交换器28的电力);
[0143] 液位传感器,以确定贮存器24中的流体的液位足够用于制备过程;
[0144] 位置传感器,以确定提取单元32的位置(例如,胶囊提取位置或胶囊接纳位置)。
[0145] 应当理解,电路16、48合适地适于处理单元14的其他示例,例如:用于容器处理系统的第二示例,反馈系统可用以控制胶囊的旋转速度。
[0146] [容器]
[0147] 参考图7,与处理单元14的第一示例一起使用的容器6包括被布置为胶囊6的容器6。胶囊6包括:闭合构件56;储存部分58;以及凸缘部分60。
[0148] 局部容器坐标轴包括深度方向100、纵向方向102和横向方向104。旋转轴线106在深度方向100上延伸并且限定径向方向108,该径向方向在由纵向方向102和横向方向104限定的平面中。
[0149] 当在由纵向方向102和横向方向104限定的平面中观察时,胶囊6具有圆形截面。
[0150] 闭合构件56布置在由纵向方向102和横向方向104限定的平面中。闭合构件56闭合储存部分58并且包括柔性膜。闭合构件56具有背离储存部分58的外部表面62和面向储存部分58的内部表面64。
[0151] 凸缘部分60被布置成将储存部分58和闭合构件56互连以气密地密封前体材料。凸缘部分60被布置为环形圈,其在径向方向108上从内部边缘66延伸到外部边缘68。凸缘部分60呈现上表面70,其布置在由纵向方向102和横向方向104限定的平面中。上表面70通过粘合剂连接到闭合构件56的内部表面64的周边。凸缘的下表面72面向储存部分58。
[0152] 储存部分58包括用于储存前体材料(未示出)的腔室74。腔室74包括侧壁76和基部78。侧壁76主要在深度方向100上从近侧边缘80延伸到远侧边缘82,其中近侧和远侧相对于基部78而限定。侧壁76随着从近侧边缘80到远侧边缘82的径向尺寸增加而渐缩。基部78主要在径向方向108上延伸,但在深度方向100上也具有较少部件。基部78从轴线106延伸到邻接侧壁76的近侧边缘80的周边边缘84。侧壁76的远侧边缘82邻接凸缘部分60的内部边缘
66。储存部分58和凸缘部分60为一体成形。
[0153] 胶囊6具有2‑5cm的直径和2‑4cm的轴向长度。容器和/或闭合构件的构造、制造和/或(饮料)提取细节例如公开于EP 2155021、EP 2316310、EP 2152608、EP2378932、EP2470053、EP2509473、EP2667757和EP 2528485中。
[0154] 在未示出的变型实施方案中:胶囊可具有其他截面形状,包括正方形、其他多边形或椭圆形;闭合构件可以为刚度的或其他非膜的形式;凸缘替代地连接到闭合构件的上表面,例如,通过卷曲;侧壁替代地布置,包括具有反向锥形或与深度方向对准,或为弯曲的;基部替代地布置,包括平坦的或弯曲的;凸缘部分连接到储存部分而非一体成形;闭合构件被布置为储存部分,例如,其包括腔室;以及省略凸缘部分,例如,闭合构件直接地连接到储存部分。
[0155] 参考图4A和图4B,储存部分58的基部78被穿透器38穿孔,以形成用于将经调理流体注入到腔室74中的入口,如将讨论的。穿透器38可被布置为单独的刀片或集成注射器的刀片。
[0156] [制备过程]
[0157] 参考图7,示出了用于从前体材料制备饮料/食品的过程的执行:
[0158] 框70:使用者将容器6供应到机器4。
[0159] 框72:电路16(例如,其输入单元50)接收使用者指令以从前体制备饮料/食品,并且电路16(例如,处理器52)启动该过程。
[0160] 框74:电路16控制处理单元14以处理容器(例如,在容器处理单元20的第一示例中,提取单元32从胶囊接纳位置(图4A)移动到胶囊提取位置(图4B))。
[0161] 框76:电路16基于从容器上的代码读取或存储在存储器上的制备信息,通过控制处理单元14来执行制备过程。在处理单元的第一示例中,这包括:控制流体调理系统22以在制备信息中指定的温度、压力和持续时间下将流体供应到容器处理单元20。
[0162] 电路16随后控制容器处理单元20从胶囊提取部分移动通过胶囊排出位置以排出容器6并回到胶囊接纳位置。
[0163] 在未示出的变型实施方案中:可以不同顺序执行上述框,例如,在框70之前执行框72;可省略一些框,例如,在机器储存胶囊盒的情况下,可省略框70。
[0164] 作为制备过程的一部分,电路16可使用机器的通信接口(未示出)经由计算机网络12从服务器系统8和/或周边装置10获得附加的制备信息。
[0165] [容器加劲部分]
[0166] 参考图8A至图13B,与图6的两个可能容器实施方案相关联的容器6被描述为用于共同参考的单个容器。因此,容器6包括由木浆基材料形成的储存部分58。在未示出的变型实施方案中,储存部分的仅一部分可由木浆基材料形成,例如,如本文所限定的仅基部或基部区域。
[0167] 储存部分58包括加劲部分110,该加劲部分被设置成对储存部分58增加刚度。具体而言,加劲部分110在储存部分58的由穿透器38穿透的穿孔区域112近侧增加刚度(在图4A和图4B中示出),使得穿孔区域112可较容易穿透。
[0168] 穿孔区域112一旦被穿透就提供一个或多个流体入口(未示出),用于将经调理流体注入到储存部分58的腔室74中以处理前体材料。经调理流体被注入到流体地连接到所述流体入口的容器保持部分34中(在图4A和图4B中示出)。穿孔区域112作为环形圈布置在储存部分58的基部78上,该环形圈围绕旋转轴线106居中。
[0169] 穿透器(未示出)包括三个穿孔元件,这些穿孔元件围绕穿孔区域112的环形圈以相等角节距周向地设置。穿孔元件中的每个穿孔元件被布置成形成专用入口。穿孔元件具2
有2至5mm的截面积。穿透器在相反深度方向100将1至50N或2至10N的组合力(即,通过加在一起的所有穿孔元件)施加到穿孔区域112中。穿孔区域112可通过各种失效模式穿孔,包括切口和/或脆性断裂,如将讨论的。
[0170] 加劲部分110在穿孔区域112在所述相反深度方向100上经受由穿透器施加的1至50N或2至10N的压缩力时防止基部78的穿孔区域112在相反深度方向100上位移大于0.5至
2mm。
[0171] 如图9A和图9B中可看出,穿孔区域112的大小和尺寸可取决于容器和/或饮料机器的穿透器的穿孔元件的大小和/或设计而变化,以确保完全且有效的穿孔。
[0172] 在未示出的变型实施方式中:穿透器包括其他数量的穿孔元件,例如,1、2或4;穿孔元件具有不同的截面积,例如,如在示例中的相同的总截面积可横跨多个穿孔元件分布;穿透器施加不同的力;穿孔区域被布置成具有环形圈以外的形状,包括圆形或正方形。
[0173] 加劲部分110被布置为八个离散单元,这些八个离散单元围绕轴线106以相等角节距彼此周向地间隔开。加劲部分110在基部78与侧壁76的近侧部分两者之上连续地延伸。
[0174] 如图9A至图11B和图13A至图13B中可最佳看出,加劲部分110被布置为具有侧壁116和基部118的通道114。基部118为线性的并且径向对准。侧壁116弯曲到基部118中,因此通道114为具有弯曲周边的大致V形。
[0175] 通道114主要在深度方向100上延伸并且具有径向方向108分量,使得基部118相对于由纵向方向102和横向方向104限定的平面以约50至60度的角度α成角度(当观察右加劲部分侧时,如在图10A或图10B的截面中最佳看出)。
[0176] 如图10A和图10B中可最佳看出,侧壁76的近侧端部具有深度尺寸d,该深度尺寸从基部78的最低位置到加劲部分110的基部118的远侧端部测量,该深度尺寸小于从基部78的所述最低位置到凸缘部分60的上表面70测量的总深度D的约40%。
[0177] 如图10A、图10B、图13A和图13B中可最佳看出,加劲部分110在相反径向方向108上突出到腔室74的内部中,并且加劲部分110的任何部分都不具有比不包括加劲部分110的侧壁76的对应部分大的径向尺寸(当将加劲部分110与不具有加劲部分的等效截面的虚拟截面线V进行比较时,如图13A或图13B的截面中可最佳看出)。以这种方式,容器6可与容器保持部分34一起使用,该容器保持部分不是特别地适合于保持容器6(例如,通过实现沟槽以容纳加劲部分的向外延伸部分)。
[0178] 在未示出的变型实施方案中:存在其他数量的加劲部分,包括3、4或6;加劲部分可彼此直接邻接;加劲部分具有其他轮廓,包括U形或V形;加劲部分在径向方向上向外延伸;加劲部分可替代地布置,包括具有弯曲或阶梯式基部和未径向对准的基部;基部可以可替代地成角度,包括约30至70度的角度α,并且;d为替代地变化尺寸为小于约50%或30%的D,并且/或者d可具有至少10%或20%的D的最小值。
[0179] 参考图13A和图13B,加劲部分110沿着基部78从基部78的虚拟周边边缘84’(其对于不包括加劲部分的区段为存在的,如虚线V所指示)延伸到穿孔区域112近侧。如图9A中可最佳看出,由通道114的基部118的远侧端部限定的距离W在穿孔区域112的最近侧边缘的径向方向108上在4mm内。距离W可取决于穿孔区域112的大小和尺寸而变化。
[0180] 如图13A和图13B中可最佳看出,加劲部分110具有约3mm的最大通道深度X。通道深度X从垂直于基部118到不包括加劲部分的虚拟截面线V的相交处测量。在示例中,垂直距离与虚拟截面线V之间的相交处发生在侧壁76的虚拟近侧边缘80’处。在未示出的变型实施方式中:深度X可替代地变化尺寸,引入5mm至2mm或10mm至2mm;最大深度可位于近端边缘之外的位置处。
[0181] 如图13A和图13B中可最佳看出,加劲部分110沿着侧壁76在相反深度方向100上延伸距离Y,该距离被确定为从用于虚拟截面线V的侧壁76的虚拟近侧边缘80’到通道114的远侧端部。距离Y小于总深度D的40%或30%。Y的最小距离可大于总深度D的10%或20%。
[0182] 加劲部分110沿着基部78在相反径向方向108上从基部78的用于虚拟截面线V的虚拟周边边缘84’延伸到半径Z。半径Z大于基部的总半径R的30%或40%。Z的最大半径可以为半径R的90%或80%。
[0183] 如图13A或图13B的截面中可最佳看出,当将右加劲部分110侧与虚拟线V比较时,加劲部分110桥接基部78与侧壁76的近侧区域,否则两者不会被桥接。
[0184] 在未示出的变型实施方案中:加劲部分替代地形成为包括增加材料厚度的部分,例如,相反于延伸到腔室内部中的通道的肋部,并且;通道可包括增加材料厚度的区域,包括在基部处。
[0185] 在框74处,如图7所示,先前描述的制备过程可通过以下实现:将容器6布置在机器2的处理单元14的容器保持部分34中。容器6可由穿透器38穿透以形成入口,同时对容器6增加刚度,以用加劲部分110抵抗位移。
[0186] 形成储存部分的方法可包括例如经由相同模具/压机同时湿式形成储存部分和加劲部分。替代地,可随后将加劲元件压入到储存部分中。
[0187] [容器肩部]
[0188] 参考图8A、图8B、图11A、图11B、图14A和图14B,侧壁76包括肩部120,该肩部被布置成接合凸缘部分60。肩部120在深度方向100上从凸缘部分60的下表面72延伸到边沿122。肩部120限定凸缘部分60与边沿122之间的线性外表面124。外表面124随着从凸缘部分60到边沿122的径向范围减小而渐缩。所述渐缩可有利于更方便地将容器6定位在容器保持部分34中。边沿122为弯曲的。
[0189] 当比较图8A和图8B时,容器6上的边沿122位置可变化如可见的。图8A的容器6的边沿122定位在凸缘部分60附近,而图8B的容器6的边沿122定位在容器的基部部分78附近。
[0190] 在未示出的变型实施方案中:肩部通过间隙与凸缘部分分离;外表面替代地被轮廓设定,包括弯曲的或在深度方向上对准,并且;该边沿替代地被轮廓设定,包括作为阶部或线性斜坡。
[0191] 外表面124具有比侧壁76的空隙限定区域126大的径向范围。侧壁76的空隙限定区域126对于侧壁76的剩余部分从肩部120延伸到基部78。
[0192] 在未示出的变型实施方案中:侧壁的下部部分包括与容器保持部分接合的第二肩部,使得侧壁的空隙限定区域不针对侧壁的剩余部分延伸。
[0193] 参考图14A和图14B,肩部120被布置成接合机器2的处理单元14的容器保持部分34的上部区域,其中空隙限定区域126被定位成在径向方向108上与容器保持部分34分离以限定在该空隙限定区域与该容器保持部分之间的空隙128。
[0194] 肩部120被布置成在形状上对应于容器保持部分34的上部区域,使得整个外表面124被接合以提高定位的准确度。
[0195] 在未示出的变型实施方案中:外表面包括凹槽或其他表面不连续部,其不接合容器保持部分以减少粘附。
[0196] 肩部120具有在凸缘部分60的下表面72与边沿122和外表面124的相交处之间的、小于储存部分58的总深度D(如先前所定义的)的约15%的深度距离S。
[0197] 在未示出的变型实施方案中:S可替代地变化尺寸为包括小于D的40%或30%;以及S的最小距离可大于D的5%或10%。
[0198] 空隙区域128具有在径向方向108上、在侧壁76的空隙限定区域126与容器保持部分34的直接相邻部分之间的分隔距离N为1mm至2mm。沿着侧壁76的空隙限定区域126的深度(不包括加劲部分110)的分隔距离N的平均值为约1.5mm。
[0199] 在未示出的变型实施方案中:N可替代地变化尺寸为包括大于0.5mm和/或小于5mm;平均分隔距离大于0.5mm或1mm或2mm。
[0200] 参考图15A,容器6被布置成部分地堆叠在形状对应的第二容器6’内。容器6的肩部120的边沿122接合第二容器6’的凸缘部分60’(包括储存部分的近侧部分)。邻近第二容器
6’的肩部120’的容器6的侧壁76的空隙限定区域126的一部分位于所述肩部120’的远侧以限定空隙130。容器6的侧壁76的空隙限定区域126的剩余部分也可限定空隙130。利用这种布置,在填充之前,可以减少的粘附来堆叠容器。
[0201] 参考图15B,容器6被布置成部分地堆叠在形状对应的第二容器6’内。容器6的远侧边缘80(其为侧壁76和基部78的相交处)接合容器6’的肩部120’的边沿122’。邻近第二容器6’的肩部120’的容器6的侧壁76的空隙限定区域126的一部分位于所述肩部120’以限定空隙130’的远侧。利用这种布置,在填充之前,可以减少的粘附来堆叠容器。
[0202] 在框74处,如图7所示,先前描述的制备过程可通过以下实现:将容器6布置在机器2的处理单元14的容器保持部分34中,并且;将容器6的侧壁76的肩部120与容器保持部分34接合以将侧壁76的空隙限定区域126远离容器保持部分34定位以限定空隙区域128。
[0203] 容器6可由穿透器38穿透以形成入口并且经调理流体被注入到所述入口中,同时维持空隙区域128。容器6可从容器保持部分34排出,同时维持空隙区域128。
[0204] 用前体材料(未图示)填充容器6的方法包括:将容器6的储存部分58布置在填充机器(也未示出)的容器保持部分(未示出,但其可被设想为类似于机器2的容器保持部分34)中。因此,该步骤可如对于容器保持部分34所讨论的那样实现。储存部分58可在两个或更多个容器以前述布置堆叠的情况下供应到填充机器。在填充之后,储存部分58可用闭合构件56闭合。
[0205] 形成储存部分的方法可包括例如经由相同模具/压机同时湿式形成储存部分和肩部。替代地,可随后将肩部压入到储存部分中。
[0206] [容器穿孔区域]
[0207] 参考图8A至图11B和图16,如先前所讨论的穿孔区域112被处理以有利于比未处理的部分相对更容易地由穿透器38(如图4A和图4B中所示)穿孔,如将讨论的。
[0208] 参考图16,穿孔区域112的环形圈被布置为三个区段132,这三个区段由三个桥接件134径向地界定。处理区段130而不处理桥接件134。
[0209] 对于穿透器38的先前所讨论的示例,存在三个穿透元件,这三个穿透元件围绕轴线106彼此以120度的相等角节距布置。桥接件134具有不同的相等角节距:因为存在四个桥接件134,所以围绕轴线106的角节距为90度。以这种方式,如果容器6围绕轴线106的旋转取向为未知的,则可确保,即使一个穿透元件碰巧与桥接件134对准,其他穿透元件也不会如此,因此可确保,至少一个穿透元件完全穿透穿孔区域112、132而非桥接件134。
[0210] 在未示出的变型实施方案中:穿透器具有三个之外的数量的穿透元件,例如,2或4;穿孔区域包括四个之外的数量的区段,例如,3或5;较佳的是,区段的数量不同于穿透元件的数量,并且;省略桥接件,使得穿透区域为连续圈。
[0211] 经由升高的温度和经由压制的压力来处理穿透区域112,以使木浆基材料玻璃化。5 7
温度为100至300度C。压力为1×10至1×10Pa。应当理解,可选择任何合适的温度和压力组合,例如,可经由冷压来实现玻璃化,该冷压可包括在室温下进行压制,但压力要高于热压。
可施加升高的温度和压制力5至60秒。
[0212] 经处理的穿孔区域112具有减少的厚度。例如,0.5mm厚的材料可具有减少至0.3mm厚度的厚度。可施加处理直到已达成所述厚度减小。
[0213] 如所提及的,经处理的穿孔区域112的大小和尺寸可根据需要而改变,以优化容器6与饮料制备机器之间的相互作用。这在图9A和图9B上可见,其中图9B的穿孔区域112比图
9A的穿孔区域更大(此处具有较大直径)。
[0214] 如本文所用,术语“玻璃化”可指将木浆材料的一种或多种材料性质改变为更像玻璃。其可透过以下材料性质中的一者或多者(相较于未处理的木浆材料)来表征:高于环境温度玻璃化转变温度;较硬的材料;较脆的材料;在破裂之前具有低能量吸收的材料;较薄的区段材料;具有减少的纤维空隙的材料;减少的水吸收;增加的刚度;以及将材料转变至玻璃状态。
[0215] 在变型实施方案中,实现替代的处理,包括:施加涂层;以及刻痕,以减少材料截面。如本文所用,术语“施加涂层”可指将涂层施加到木浆基材料以闭合纤维之间的孔隙/空隙和/或充当屏障。这可提供减少的水吸收,其针对先前给出的原因可以为有利的。这也可提供较脆型失效,其针对先前给出的原因可以为有利的。涂层可包含焦糖或淀粉或其他合适的涂层。如本文所用,术语“刻痕”可指通过切割工具或其他方式移除材料的一部分。材料的所移除的一部分可至多为材料厚度的50%。材料的该部分可以为以下中的一者或多者:线;穿孔区域的周边;穿孔区域的面积。
[0216] 通过用所公开的处理方法处理木浆基容器6的穿孔区域112,可比未处理的区域更容易由穿透器38穿透。这可通过以下方式中的一者或多者来表征:包括具有相对较低能量吸收的较脆型失效模式而非具有未处理区域的相对较高能量吸收的延性型失效模式的穿孔区域的穿孔;穿透器的较少位移以实现完全穿透(例如,由于穿孔区域的减少厚度和/或穿孔区域随穿透器的较少移动);以及具有较低最大力的穿透。
[0217] 对于待从0.5mm处理为0.3mm厚的穿孔区域112,对于具有6至15mm2的总穿透面积的穿透元件,穿孔可发生于1至50N或2至10N。
[0218] 容器6上的穿孔区域112的呈现值可被不同地限定并且可取决于饮料制备机器的特性而变化。
[0219] 在框74处,如图7所示,先前描述的制备过程可通过以下实现:将容器6布置在机器2的处理单元14的容器保持部分34中。容器6的穿孔区域112可由穿透器38穿透以形成入口。
[0220] 形成储存部分的方法可包括湿式形成储存部分。随后,穿孔区域112可通过先前描述的过程中的一个过程来处理。桥接件134可由压机形成,该压机被成形用于仅处理区段132。
[0221] 在未示出的变型实施方式中:除了穿孔区域112之外或代替该穿孔区域,容器6的其他部分可通过本文所公开的方法来处理。
[0222] 例如,可处理凸缘部分60以提供改进表面,以在凸缘部分60的下表面72上携载代码。具体而言,当由木浆基材料形成时,可施加热和压制过程以减少凸缘部分60的厚度,使得凸缘部分60具有与常规材料(例如,铝)形成的容器相当的厚度,以确保与现有机器兼容。加热和压制过程还可提供更一致的表面以充当代码的基板,这可改进代码读取可靠性。在这种示例中,制备过程可包括读取代码以从中提取制备信息的步骤。读取代码的步骤可包括相对于代码读取器旋转代码。
[0223] 应当理解,任何公开的方法(或对应的装置、程序、数据载体等)可由主机或客户端执行,取决于特定具体实施(即,公开的方法/装置是一种或多种通信的形式,因此可从任一“观察点”(即,对应于彼此的方式)执行)。此外,应当理解,术语“接收”和“传输”涵盖“输入”和“输出”,并且不限于传输和接收无线电波的RF环境。因此,例如,用于实现实施方案的芯片或其他设备或部件可生成用于输出到另一芯片、设备或部件的数据,或者具有来自另一芯片、设备或部件的输入数据,并且此类输出或输入可被称为“传输”和“接收”,包括动名词形式,即,“传输”(transmitting)和“接收”(receiving)以及RF环境中的此类“传输”(transmitting)和“接收”(receiving)。
[0224] 如本说明书中所用,用于格“A、B或C中的至少一者”的任何陈述和陈述“A、B和C中的至少一者”使用分离的“或”和分离的“和”,使得这些陈述包括A、B、C的任意和所有组合以及若干排列,即单独的A、单独的B、单独的C、任意顺序的A和B、任意顺序的A和C、任意顺序的B和C,以及任意顺序的A、B、C。在此类陈述中,可能使用多于或少于三个特征。
[0225] 在权利要求中,放置在括号之间的任何参考标记不应被解释为限制权利要求。单词“包括”不排除存在除权利要求中列出的那些元件或步骤之外的其他元件或步骤。此外,如本文所用,术语“一个”或“一种”被定义为一个(种)或多于一个(种)。另外,在权利要求书中使用介绍性短语诸如“至少一个”和“一个或多个”时,不应理解为以不定冠词“一个”或“一种”引入的任何其他权利要求元素将包含此类引入的权利要求元素限制为包含仅一个此类元件,即使在同一权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词诸如“一个”或“一种”时也是如此。使用定冠词的情况也是如此。除非另外指明,否则诸如“第一”和“第二”的术语用于任意区别此类术语描述的元素。因此,这些术语不一定旨在表示此类元素的时间或其他优先级。在相互不同的权利要求中陈述某些措施的纯粹事实并不表示这些措施的组合不能有利地使用。
[0226] 除非另外明确指明为不相容的,或者实施方案、示例或权利要求的物理学或其他方面阻止此类组合,否则前述实施方案和示例以及以下权利要求的特征可以任何合适的排列组合,尤其是在这样做具有有益效果的情况下。这不仅限于任何特定有益效果,而是可能来自“事后”有益效果。即,特征的组合不受所述形式的限制,尤其是不受一个或多个示例、一个或多个实施方案或一个或多个从属权利要求书的形式(例如,编号)的限制。此外,这也适用于短语“在一个实施方案中”、“根据一个实施方案”等,它们仅仅是措辞风格形式,而不应理解为将以下特征限制为单个实施方案,而是适用于相同或类似措辞的所有其他情况。即,提及“一个”、“一种”或“一些”实施方案可能是提及所公开的任何一个或多个和/或所有实施方案或其组合。同样,类似地,提及“该”实施方案可能不限于前一个实施方案。
[0227] 如本文所用,任何机器可执行指令或计算可读介质可执行本文所公开的方法,并且因此可与术语方法同义使用或彼此使用。
[0228] 对一个或多个具体实施的上述描述提供例证和说明,但并不旨在穷举或将本发明的范围限制为所公开的准确形式。修改和变型根据上述教导内容是可行的,或者可从本公开的各种具体实施的实践中获得。
[0229] 标记列表
[0230] 2 系统
[0231] 4 机器
[0232] 14 处理单元
[0233] 20 容器处理单元
[0234] 32 提取单元
[0235] 34 容器保持部分
[0236] 36 闭合构件
[0237] 38 注入头和/或穿透器
[0238] 40 饮料出口
[0239] 22 流体调理系统
[0240] 24 贮存器
[0241] 26 泵
[0242] 28 热交换器
[0243] 30 出口
[0244] 16 电路
[0245] 48 控制电路
[0246] 50 输入单元
[0247] 52 处理器
[0248] 54 反馈系统
[0249] 18 代码读取系统
[0250] 46 图像捕获单元
[0251] 6 容器
[0252] 56 闭合构件
[0253] 62 内部表面
[0254] 64 外部表面
[0255] 58 储存部分
[0256] 74 腔室
[0257] 76 侧壁
[0258] 80 近侧边缘
[0259] 82 远侧边缘
[0260] 120 肩部
[0261] 122 边沿
[0262] 124 外表面
[0263] 126 空隙限定区域
[0264] 78 基部
[0265] 84 周边边缘
[0266] 112 穿孔区域
[0267] 132 区段
[0268] 134 桥接件
[0269] 110 加劲部分
[0270] 114 通道
[0271] 116 侧壁
[0272] 118 基部
[0273] 60 凸缘部分
[0274] 66 内部边缘
[0275] 68 外部边缘
[0276] 70 上表面
[0277] 72 下表面
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