專利名稱：從定量包裝中排出萃取產(chǎn)物的裝置及刺穿裝置和萃取設(shè)備的制作方法
從定量包裝中排出萃取產(chǎn)物的裝置及刺穿裝置和萃取設(shè)備本發(fā)明涉及由置于膠囊內(nèi)的萃取原料例如磨制咖啡制備飲料或類似產(chǎn)品的萃取設(shè)備。特別是，本發(fā)明涉及從膠囊中排出萃取產(chǎn)物的排出裝置，刺穿定量包裝的刺穿裝置， 以及具有這種排出裝置和/或刺穿裝置的萃取設(shè)備。作為由置于定量包裝內(nèi)的萃取原料制備飲料或類似產(chǎn)品的萃取設(shè)備，已知的有例如咖啡機(jī)或意式濃縮(Espresso)咖啡機(jī)，它們一直越來越受人們喜愛。在很多相關(guān)的體系中，定量包裝呈膠囊狀，其以例如真空密封方式封裝萃取原料。為了實(shí)現(xiàn)萃取，從相反兩側(cè)刺穿膠囊。萃取液，通常是熱水，在第一側(cè)被注入。萃取產(chǎn)物在第二側(cè)從膠囊中被排出。此外，根據(jù)要制備的飲料和體系的不同，膠囊內(nèi)可能存在相當(dāng)高的壓力如5-20巴，這對(duì)刺穿和排出機(jī)構(gòu)提出了嚴(yán)格的要求。作為相應(yīng)體系，首先公開了膠囊體系，其中，水在注入側(cè)被注入膠囊，而膠囊在萃取側(cè)一開始完好無損。在注水壓力下，萃取側(cè)的膠囊壁面被壓到例如筋肋結(jié)構(gòu)上并被同時(shí)夾緊，從而膠囊破裂，萃取產(chǎn)物可從膠囊中流出。這種體系只能以這樣的材料起效，該材料僅有非常低的伸展塑性并具有當(dāng)該材料因膠囊內(nèi)部壓力被壓靠到肋筋等類似物時(shí)即可達(dá)到的破裂應(yīng)力。迄今只有鋁可被用作這種材料。在EP0521188和US5897899中有這種體系的例子。還公開了其它體系，其中，膠囊也在萃取側(cè)被例如在沖泡工序開始之前就位于沖泡室內(nèi)的打孔尖刺穿。在這種體系中，萃取產(chǎn)物會(huì)流經(jīng)打孔尖；咖啡渣留在膠囊內(nèi)。這種體系的膠囊壁可由塑料制成，例如具有不透氧阻隔層的聚丙烯，由于這種材料有很高的破裂伸展率，所以打孔尖應(yīng)當(dāng)非常銳利；刺穿這種塑料膠囊并不簡(jiǎn)單平凡。W02008/023057描述一種用多個(gè)打孔尖刺破定量包裝的相關(guān)裝置，每個(gè)打孔尖具有相對(duì)于打孔方向傾斜且具有呈孔篩結(jié)構(gòu)形式的多個(gè)孔的表面。通過該裝置獲得了改善的流通性能。但非常復(fù)雜的生產(chǎn)方法是不利的。EP1783066或W095/25457均示出一種具有許多打孔尖的排出裝置，每個(gè)打孔尖都有通孔或道槽。盡管這些文件中的排出裝置被稱為“濾板”，但那些道槽口還是在各自的打孔尖中，而不是在位于膠囊外的板狀件上。為了讓足夠多的液體充分可靠地流過而不會(huì)堵塞，排出裝置的通孔必須有一定的最小直徑，例如大約400微米。然而，在這種尺寸下，孔的濾篩作用有限，因而咖啡渣的微粒物(或者其它萃取原料的剩余物)會(huì)進(jìn)入飲料，除非萃取產(chǎn)物滿足對(duì)顆粒尺寸規(guī)律性的很嚴(yán)格要求，否則這必然導(dǎo)致成本增加。本發(fā)明的目的在于提供一種用于萃取設(shè)備的排出裝置和刺穿裝置以及一種相應(yīng)的萃取設(shè)備，它們克服了所述的現(xiàn)有技術(shù)缺陷并具有良好的導(dǎo)通性能，而且易于制造。上述目的通過如權(quán)利要求書所限定的發(fā)明得以實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種排出裝置，它具有用于支撐膠囊表面的支撐面和至少一個(gè)自支撐面伸出的打孔件，該支撐面由具有濾網(wǎng)件的濾網(wǎng)架限定。該濾網(wǎng)架具有被濾網(wǎng)件覆蓋的至少一個(gè)通孔。濾網(wǎng)件具有允許萃取產(chǎn)物排出的許多網(wǎng)眼，萃取產(chǎn)物從由打孔件形成的開口自膠囊涌出。打孔件自支撐面起向中心方向伸出，即就膠囊而言朝膠囊內(nèi)伸出。在本文中，方向“向內(nèi)”與“向外” 一般是相對(duì)膠囊而言。在刺穿和沖泡工序中，該支撐面形成膠囊對(duì)外界面。即使膠囊受壓，在該過程中膠囊的任何一個(gè)部分都不會(huì)跑出由支撐面限定的平面。當(dāng)用足夠的力將膠囊壁壓向支撐面 (此時(shí)它正被打孔尖刺穿)時(shí)，例如由聚丙烯制成的厚為例如O. 3毫米的膠囊壁會(huì)平貼于支撐面，因此支撐面在此意義上是平面的。刺穿和平貼都不需要膠囊內(nèi)部有靜液壓力。該濾網(wǎng)件例如能以微孔箔(膜)形式構(gòu)成。由支座件(例如由帶有濾網(wǎng)件的濾網(wǎng)架構(gòu)成的沖泡濾網(wǎng)板)限定的支撐面可以是一個(gè)支撐平面。然而，它也可以由多個(gè)支撐平面拼成，或者它可以是彎曲的。本發(fā)明的工作方式不依賴于支撐面的形狀。該做法允許特別簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。因此，支撐面可由局部為平面并可具有較大(相對(duì)網(wǎng)眼而言)的通孔的濾網(wǎng)架形成。已知類型的帶有微孔的濾網(wǎng)(微孔箔(膜))可平放安裝在濾網(wǎng)架上。在濾網(wǎng)鋪展覆蓋其中一個(gè)通孔的地方，由濾網(wǎng)的微孔形成所述網(wǎng)眼。通孔或至少部分通孔優(yōu)選位于打孔件的區(qū)域內(nèi)。這種濾網(wǎng)架技術(shù)在專業(yè)商用咖啡機(jī)上已被公開， 但因?yàn)樗鼘儆诰哂型耆煌蟮难a(bǔ)充技術(shù)，所以至今沒有人考慮將其應(yīng)用于用裝在膠囊內(nèi)的萃取原料制備飲料的咖啡機(jī)。打孔件優(yōu)選被構(gòu)造成用于刺透膠囊的塑料壁例如聚丙烯壁，其壁厚在O. 2-0. 4毫米之間，特別是O. 3毫米。由于具有這種特性和厚度的材料非常堅(jiān)硬，所以對(duì)打孔尖和/或打孔刃提出相應(yīng)的要求。具有相應(yīng)鋒利的打孔尖的構(gòu)件是非常適合的。就是說應(yīng)如此構(gòu)成打孔件，當(dāng)膠囊體被壓向排出裝置而直到膠囊在打孔件旁平貼于支撐面時(shí)，打孔件能刺穿具有壁厚的由聚丙烯構(gòu)成的膠囊體。這些情況也優(yōu)選應(yīng)用于下文將描述的注入裝置。打孔件一般沒有基本沿軸向經(jīng)過打孔件的通道(軸向在此是指垂直于支撐面的方向)。打孔件僅起到刺透膠囊的作用，在此，萃取產(chǎn)物和殘?jiān)恼嬲蛛x通過沖泡濾網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。像從全自動(dòng)咖啡機(jī)中知道的那樣，被壓到?jīng)_泡濾網(wǎng)上的咖啡渣可被壓縮。打孔件因而可以是相對(duì)簡(jiǎn)單、沒有槽縫和開口的結(jié)構(gòu)緊湊型構(gòu)件，其例如可以根據(jù)本發(fā)明的第二方面呈片狀結(jié)構(gòu)。而多個(gè)通孔，隨之是萃取產(chǎn)物和殘?jiān)g的分離位置，設(shè)置在濾網(wǎng)架上，就是說設(shè)置在該支撐面上。濾網(wǎng)件是指這樣的構(gòu)件，其網(wǎng)眼的大小能讓萃取產(chǎn)物流過，但阻擋萃取原料。在磨制咖啡的情形下，直到約O. 3-0. 4毫米的網(wǎng)眼尺寸都存在濾篩作用。網(wǎng)眼尺寸優(yōu)選能阻擋相對(duì)細(xì)小的萃取原料粉。網(wǎng)眼直徑優(yōu)選在O. 1-0. 3毫米之間，尤其優(yōu)選在O. 15-0. 25毫米之間。網(wǎng)眼可以是圓柱形。但網(wǎng)眼也可以是錐形的，其直徑朝著膠囊縮小，此時(shí)上述直徑范圍涉及在濾網(wǎng)件的膠囊側(cè)表面測(cè)得的直徑。打孔件優(yōu)選在投射至支撐面的投影中具有非凸形的形狀，從而使打孔件界定了該支撐面的一部分。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供一種刺穿裝置，該刺穿裝置可以呈例如根據(jù)本發(fā)明第一方面的排出裝置的形式，或者呈注入萃取液的注入裝置的形式。刺穿裝置具有抵靠膠囊表面區(qū)的支撐面和至少一個(gè)自支撐面伸出的打孔件，該至少一個(gè)打孔件具有接近垂直地從支撐面突出的金屬片。該金屬片是彎曲的、扭彎的(例如折疊的)或者由多個(gè)互相成一定角度布置的金屬片段組成。
打孔件的這些特性帶來非常重要的優(yōu)點(diǎn)，該打孔件可簡(jiǎn)單制造。至少部分獨(dú)立于形成支撐面的底座來制造的零件非常容易固定在支撐面上。固定例如可以通過打孔件的插入并固定在支座件的對(duì)應(yīng)開口中的固定耳來實(shí)現(xiàn)，其做法是，固定耳例如與支座焊接、粘接或釬焊在一起。打孔件也至少可以部分與底座成一體并且例如由從底座彎折出的另一部分構(gòu)成。另外，由彎曲的金屬片或者由多個(gè)互相成一定角度的金屬片段組成的這些形式是自加固式的，就是說，對(duì)于可以在0. 05-0. 06毫米之間的一定片厚，機(jī)械穩(wěn)定性比從支撐面伸出的單一薄片金屬條的機(jī)械穩(wěn)定性高得多。雖然可簡(jiǎn)單制造，但根據(jù)本發(fā)明條件的打孔件在適當(dāng)形成刃和/或尖的形狀的情況下造成有效刺穿和良好的通流性。因?yàn)榇蚩准蕪澢饘倨驈澱劢饘倨蛴啥鄠€(gè)互相成一定角度設(shè)置的金屬片段組成的構(gòu)件形式，所以打孔件在支撐面內(nèi)界定出至少一個(gè)局部表面，該局部表面的一部分被打孔件包圍。供萃取液或萃取產(chǎn)物流過的一個(gè)進(jìn)入口或排出口或者多個(gè)進(jìn)入口或排出口可以設(shè)置在該局部表面內(nèi)或者伸入局部表面中。如果將本發(fā)明的第二方面與第一方面相結(jié)合，那么濾網(wǎng)表面優(yōu)選至少部分位于所界定的局部表面的區(qū)域中。金屬片優(yōu)選沒有恒定寬度(對(duì)應(yīng)于在支撐面上的打孔件高度)，而是具有造成打孔件形成打孔尖的寬度變化。打孔尖可以例如幾乎位于打孔件的對(duì)稱平面內(nèi)。作為逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧獾难a(bǔ)充或或許替代，可以將金屬片的自支撐面突出的邊緣磨尖，從而它構(gòu)成打孔刃或者切刃。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，打孔件包括一體的、例如通過沖壓或激光切割和隨后的成形來制造的且沿一條折線被彎折的金屬片，金屬片具有兩個(gè)相互成一定角度的平面部分。這兩個(gè)部分的寬度一直轉(zhuǎn)變至該折線，從而形成一個(gè)尖。若打孔件關(guān)于一個(gè)平面是對(duì)稱的，則金屬片在彎折前能以鏡像對(duì)稱的形式呈五邊形或六邊形。以下關(guān)于擋板和打孔件形狀的描述涉及本發(fā)明的兩個(gè)方面，S卩，相應(yīng)的有利特征可以存在于根據(jù)第一方面、第二方面和這兩方面的裝置中根據(jù)一個(gè)特別優(yōu)選實(shí)施例，打孔件或至少其中一個(gè)打孔件有至少一個(gè)擋板。擋板設(shè)置在形成切刃的打孔件部分(打孔刃部)近旁并與該部分一樣自支撐面起朝向在萃取過程中被膠囊占據(jù)的空間伸出。然而，朝向膠囊的邊緣至少在局部無切割作用，即至少?zèng)]有鋒利至能刺穿或切破膠囊壁。擋板高度至少在邊緣不起切割作用的部位優(yōu)選低于打孔刃，并且例如抵靠于打孔刃部。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，由打孔件界定的表面至少部分對(duì)應(yīng)于通孔表面， 即排出裝置中的設(shè)有網(wǎng)眼(例如呈柵格形式)的表面。特別優(yōu)選地如此構(gòu)成打孔件，打孔件的打孔刃部自身已經(jīng)界定一個(gè)表面，即由打孔刃部加至膠囊的切口彎曲延伸或者具有相互成一定角度的多個(gè)部分。于是，擋板優(yōu)選至少部分在由打孔件邊緣部分界定的表面內(nèi)延伸。擋板在排出裝置側(cè)防止被刺穿的膠囊壁(膠囊膜)在沖泡過程(萃取過程)中因膠囊內(nèi)部的巨大壓力被壓到濾網(wǎng)表面，由此會(huì)阻礙萃取產(chǎn)物流過濾網(wǎng)表面。擋板尤其適合于由塑料如聚丙烯制成的膠囊壁。與鋁片不同，塑料大多有很高的延展性和張力，這允許擋板呈例如自支撐面向外伸出的金屬片形式，因?yàn)檫@樣的擋板在相應(yīng)構(gòu)造中在沒有專門磨利的邊緣情況下也不切透膠囊壁。但為了加強(qiáng)打孔刃部的穿刺作用，擋板可具有銳尖或者鋒利的刃部。在注入裝置中同樣可以設(shè)有擋板，它還增強(qiáng)打孔刃的打通作用。很普遍的是，在排出裝置、注入裝置或二者中都或選可以設(shè)有至少一個(gè)擋板。例如，如上所述地至少在由打孔件界定的表面的區(qū)域內(nèi)設(shè)置網(wǎng)眼。擋板可以抵靠于打孔刃部，從而與打孔刃部形成一個(gè)角度。根據(jù)排出裝置的優(yōu)選實(shí)施例，擋板被設(shè)置成其至少部分延伸經(jīng)過具有網(wǎng)眼的區(qū)域，亦即橫穿通孔。打孔件可以包含至少兩個(gè)相互成一定角度的金屬片部分，其例如具有轉(zhuǎn)變至其共同邊緣的寬度。作為其替代，打孔件可在投射到支撐面的投影中局部呈例如非完整環(huán)繞的圓弧形狀并且被削尖，即呈截?cái)喙艿男螤??？尚纬蓳醢寤虼蚩兹械牧硪徊糠挚梢栽谟稍摻嵌然驁A弧界定的表面內(nèi)部延伸并且或許從中伸出；該部分可以是平面的或彎曲的/彎折的，或許由多個(gè)部分組成。根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，具有切刃部和擋板的打孔件可由單個(gè)構(gòu)件制成，例如由一段傾斜的且形成切刃的截?cái)嘟饘俟芗瞥?。金屬管件的切刃同時(shí)構(gòu)成打孔件的切刃。在切刃下方的金屬管件部分向內(nèi)彎曲，形成擋板。根據(jù)另一個(gè)具體實(shí)施例，擋板材料可以不同于切刃部分的材料。在本實(shí)施例中，擋板也可被認(rèn)為是與打孔件分離的零件。特別是沖泡濾網(wǎng)板或注入板可具有多個(gè)腹板開口。擋板可一體形成在支撐體上， 例如由注塑塑料構(gòu)成并通過腹板開口從外向內(nèi)延伸。這些實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)是，對(duì)于擋板不出現(xiàn)額外的材料成本和組裝成本。塑料件生產(chǎn)成本實(shí)際上與是否附加小突起(其形成擋板) 無關(guān)，并且不需要獨(dú)立的擋板固定作業(yè)。本發(fā)明同樣涉及一種萃取設(shè)備例如咖啡機(jī)，它具有上述類型的排出裝置和/或注入裝置。該設(shè)備的其它部件如萃取裝置的沖泡液準(zhǔn)備裝置、沖泡模塊、配發(fā)單元、外殼等可以采用例如現(xiàn)有技術(shù)已知的方法來制造，這不是本發(fā)明的主題，因此也沒有在此詳述。這種設(shè)備已為本領(lǐng)域技術(shù)人員充分掌握。本領(lǐng)域技術(shù)人員也可在文獻(xiàn)如W02008/02357中找到其設(shè)計(jì)方案。以下將結(jié)合附圖來描述本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的零部件。所述附圖并非按比例繪制，并且按照在圖和圖之間不同的大小示出了部分相應(yīng)的零部件，其中圖I示出根據(jù)本發(fā)明的刺穿和排出裝置的一個(gè)實(shí)施例；圖2示出用于根據(jù)圖I的裝置的濾網(wǎng)箔(膜)；圖3示出圖2的細(xì)節(jié)；圖4示出用于根據(jù)圖I的裝置的濾網(wǎng)架；圖5-8分別示出本發(fā)明的刺穿和排出裝置的另一個(gè)實(shí)施例；圖9和

圖10示出的不同坯件，用于形成圖5、圖7和圖8所示不同類型的刺穿和排出裝置的打孔件；圖11示出用于制作圖5、圖7和圖8所示類型的刺穿和排出裝置的打孔件的坯件；圖12a_12d示意示出在投射到支撐面的投影中的不同打孔件；圖13-15示出呈注入裝置形式的刺穿裝置；
圖16-17分別示出依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的排出裝置(不帶濾網(wǎng)件)和注入
裝置，圖18a和圖18b示出打孔件的另一實(shí)施例；圖19-21示出另一排出裝置，圖22-24示出另一注入裝置。圖I所示的排出裝置I呈沖泡濾網(wǎng)板2形式，它具有多個(gè)打孔件3。沖泡濾網(wǎng)板由濾網(wǎng)架和安裝于濾網(wǎng)架頂側(cè)的即朝向膠囊安裝的微孔濾網(wǎng)構(gòu)成，這將在下文中詳述。沖泡濾網(wǎng)板在中心具有定位對(duì)中孔5。在圖I中靠上的沖泡濾網(wǎng)板2表面起到膠囊支撐面的作用。在所示的實(shí)施例中，每個(gè)打孔件具有一個(gè)打孔刃6和一塊擋板4。打孔刃6以傾斜截?cái)嗟慕饘俟芗问綐?gòu)成，即它們呈具有不定寬度(對(duì)應(yīng)于打孔件高度)的呈圓柱面形彎曲的金屬片側(cè)壁形狀。金屬片側(cè)壁的厚度優(yōu)選在0.15-0. 5毫米、 例如0. 2-0. 3毫米之間。金屬片材料可以是不銹鋼。金屬片側(cè)壁垂直于該支撐面，即，與打孔方向平行。該管件在膠囊側(cè)一端具有其厚度朝向打孔刃方向逐漸減小的區(qū)域3. I。打孔件的、關(guān)于打孔方向的最高點(diǎn)在這里被稱為打孔尖3. 2。打孔件是鏡像對(duì)稱的，其中，對(duì)稱平面經(jīng)過打孔尖。在所示的實(shí)施例中有四個(gè)打孔件3，這些打孔件按照有規(guī)律的間隔環(huán)繞沖泡濾網(wǎng)板的中心布置。一般情況下，可以有任何數(shù)量的并且按規(guī)律間隔或無規(guī)律間隔布置的打孔件，優(yōu)選的打孔件數(shù)量在1-6之間。每個(gè)打孔件3有一個(gè)腹板4(擋板)，其同樣大致呈大體平行于打孔方向即垂直于支撐面延伸的金屬片側(cè)壁形式。然而與打孔刃部不同，腹板沒有刺穿的刃或尖。相反，腹板 4邊緣如此構(gòu)造和匹配于膠囊材料，即，膠囊材料在沖泡過程中所產(chǎn)生的巨大壓力下不被切斷或刺透。腹板4抵靠在各自相應(yīng)的打孔刃部上。然而，它們相對(duì)于打孔刃部回縮，即，在打孔方向上的腹板高度低。該高度也可與打孔件間距相關(guān)地減小。腹板的一部分在打孔件內(nèi)延伸，即在由各自金屬片側(cè)壁界定的空間內(nèi)延伸。沖泡過程中，腹板的作用是防止膠囊壁被完全壓在濾網(wǎng)表面上。相反，膠囊壁在沖泡過程里呈帳篷狀位于腹板上。此外，擋板也有助于阻止較多微粒在沖泡過程中到達(dá)沖泡濾網(wǎng)，因?yàn)槟z囊壁會(huì)將微粒物擋下。沖泡濾網(wǎng)板具有濾網(wǎng)架23和安裝在濾網(wǎng)架上的濾網(wǎng)箔(膜)21，這在圖2和圖4 中被更清楚示出。濾網(wǎng)箔(膜)可以通過本身已知的方式制造，例如呈厚為例如0. 05-0. I 毫米的不銹鋼箔(膜)形式，其通過粘接、焊接、釬焊或其它已知技術(shù)固定在濾網(wǎng)架上。濾網(wǎng)箔(膜)上的網(wǎng)眼22的尺寸優(yōu)選為0. 1-0. 3毫米，尤其優(yōu)選為0. 15-0. 25毫米(最窄位置上的近似呈圓形的孔的直徑)。如圖3所示，網(wǎng)眼22可以具有略微呈錐形的走向。這種略微呈錐形的走向可以在濾網(wǎng)箔(膜)(也稱作微孔箔(膜))制造過程中蝕刻產(chǎn)生。濾網(wǎng)箔(膜)此時(shí)優(yōu)選被固定在濾網(wǎng)架上，最窄位置位于頂側(cè)即膠囊側(cè)。這能防止萃取產(chǎn)物的微粒積留在網(wǎng)眼中。萃取產(chǎn)物的流動(dòng)方向由圖3所示的箭頭示出。如果微孔箔(膜)的制造方法允許，則網(wǎng)眼也可為圓柱形而非如圖所示的形狀。濾網(wǎng)架23呈金屬片形式，其例如同樣由不銹鋼構(gòu)成，厚度例如在0. 2-2毫米之間。 濾網(wǎng)架具有多個(gè)通孔25，萃取產(chǎn)物可以從網(wǎng)眼側(cè)起通過通孔被排走。繼續(xù)輸送來自貫通件的萃取產(chǎn)物的排出裝置已被現(xiàn)有技術(shù)公開，在此不再詳述。通孔25能以多種方式分布在濾網(wǎng)架表面上。然而，所述通孔至少應(yīng)在打孔件3和腹板4所處的位置上。例如，如圖I所示類型的打孔件可具有略微大于濾網(wǎng)架中的對(duì)應(yīng)通孔的直徑，并可以大致同軸地安放在對(duì)應(yīng)通孔的周圍。此時(shí)，腹板便橫跨過該通孔。在沖泡過程中由膠囊膜形成的帳篷狀結(jié)構(gòu)因此可以理想地位于通孔的上方。當(dāng)萃取產(chǎn)物以大流量出現(xiàn)且對(duì)應(yīng)于打孔件的通孔或許暫時(shí)無法再應(yīng)付全部流量時(shí)，那些不帶有任何相應(yīng)打孔件的通孔起到排出萃取產(chǎn)物的作用，萃取產(chǎn)物可通過所設(shè)置的任一通孔涌出并通過例如一個(gè)共同的排出管路排走。濾網(wǎng)箔(膜)優(yōu)選安裝在濾網(wǎng)架的頂側(cè)，即在膠囊側(cè)。這樣可以減輕通孔25可能受污的問題和濾網(wǎng)架與濾網(wǎng)箔(膜)之間的聯(lián)接承受機(jī)械載荷的問題。如圖5所示的排出裝置I與圖1-4所示的區(qū)別在于打孔件3的形狀。打孔刃部6 呈沿后緣3. 3折彎的金屬片形式。此外，金屬片側(cè)壁沒有正好垂直于該支撐面，而是偏離打孔方向地略微傾斜，確切說向內(nèi)傾斜，即朝著由金屬片側(cè)壁界定的空間。傾斜角度優(yōu)選為
O。-10。，例如在2° -5。之間。圖5所示類型的打孔件的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)首先在于，可以產(chǎn)生很醒目且機(jī)械穩(wěn)定性很高的打孔尖3. 2。機(jī)械穩(wěn)定性是由后緣3. 3逐漸轉(zhuǎn)變成打孔尖而得到的。其次，還得到生產(chǎn)技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，這將在下文中作更進(jìn)一步的詳細(xì)解釋。如此圖所示的實(shí)施例的腹板4在結(jié)構(gòu)和功能方面可以與圖I所示的腹板相應(yīng)，即， 關(guān)于圖I的說明對(duì)此也適用于圖5。在所示的變型中，上述兩個(gè)實(shí)施例的腹板4的區(qū)別在于，根據(jù)圖I的腹板4的寬度到達(dá)了遠(yuǎn)離打孔刃部的端部，即整體呈直角三角形，而根據(jù)圖 5的腹板4具有大致為四邊形的基本形狀。然而，關(guān)于腹板的具體形狀有設(shè)計(jì)自由度，特別是，例如如果將圖I和圖5的腹板互換，該排出裝置仍然能夠工作。其它腹板形狀也是可行的，例如總體為具有圓角或斜角的矩形等等。圖6和圖7的排出裝置I分別對(duì)應(yīng)于圖I或圖5的排出裝置。然而，它們的區(qū)別在于沖泡濾網(wǎng)板2的形狀。沖泡濾網(wǎng)板是方形的。作為這種濾網(wǎng)板，其適用于以下膠囊，該膠囊的形狀不同于普通的回轉(zhuǎn)對(duì)稱形狀，其例如為長(zhǎng)方體形、正方體形或轉(zhuǎn)變?yōu)闄M截面為矩形的區(qū)域。 通常，本發(fā)明不依賴膠囊形狀，而是可以用于任何形狀的膠囊，尤其那些自身不帶過濾機(jī)構(gòu)的膠囊。據(jù)此，沖泡濾網(wǎng)板的其它輪廓如矩形、六邊形、橢圓形等都是可能的。另外，支撐面由大體為平面的沖泡濾網(wǎng)板構(gòu)成也不是絕對(duì)必須的。具有彎曲或彎折的形狀或延伸至邊緣2. I或角的形狀的支座件也是可行的，如圖8所示，該支座件限定出對(duì)應(yīng)的非平面的或僅部分為平面的支撐面。據(jù)此，打孔件3不必如本實(shí)施例所示在相互平行或大致平行的方向上突出，而是也可以相應(yīng)于支撐面在不同的方向伸出。但優(yōu)選以下實(shí)施例，其中打孔件與打孔方向基本上平行(即與打孔方向至多略微偏斜，例如傾斜角至多為10° )。圖9示出一個(gè)坯件，例如一個(gè)沖壓件或激光切割生產(chǎn)的金屬片，用于像在圖5或圖 7的實(shí)施例中所述地或以下如圖14所示地形成打孔刃部。沖壓件的基本形狀是向尖31. 2 逐漸變細(xì)，該尖在沿折線31. 3彎折后(相應(yīng)的成形方法是已知的，例如彎折成形或者深沖成形)成為打孔尖3. 2。其厚度向外逐漸減小以形成打孔刃的區(qū)段31. I同樣被畫出。除這些特征外，坯件31還具有多個(gè)突出的固定耳31. 4，其在坯件被固定在沖泡濾網(wǎng)板(或在下述實(shí)施例中的注入板)時(shí)插入沖泡濾網(wǎng)板(或注入板)上的對(duì)應(yīng)槽孔。固定耳在沖泡濾網(wǎng)板或沖泡過濾板的底側(cè)，即在沖泡濾網(wǎng)板遠(yuǎn)離膠囊的一側(cè)，與沖泡濾網(wǎng)板或注入板焊接在一起?？傊?，在利用現(xiàn)有的金屬片成形技術(shù)情況下得到了簡(jiǎn)單且因而低成本的打孔件生產(chǎn)和固定方法。盡管如此，因?yàn)檫x用了具有相互彎折成近似直角的區(qū)段的自我加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所以其機(jī)械穩(wěn)定性和打孔效率還是很高。根據(jù)圖9的坯件31的使用導(dǎo)致以直角自支撐面伸出、即與打孔方向平行延伸的打孔件。如此得到如圖5和圖7所示的略微傾斜，即，在圖10中位于下側(cè)的底線31. 5 (即在組裝狀態(tài)下貼靠支撐面的一側(cè))的走向沒有剛好垂直于折線31. 3，而是相對(duì)于垂向成一個(gè)小角度，從而該底線在與該折線31. 3的交點(diǎn)31. 6處形成一個(gè)鈍角，如圖10所示。圖11示出用于形成上述類型的腹板的坯件41。與在打孔刃部中相同，優(yōu)選采用固定耳41. 4來實(shí)現(xiàn)固定。圖I和圖6所示類型的打孔件可以類似地被固定在沖泡濾網(wǎng)板或(帶或不帶擋板)注入板上并可以例如采用類似方法來制造，在此，代替彎折，可以出現(xiàn)其它的金屬片成形方法(或者進(jìn)行小金屬管的制造)。圖12a_12d非常示意地示出了已說明的原理，根據(jù)該原理，打孔件在支撐面上界定出局部表面51，打孔件部分包圍該局部表面。所界定的局部表面可以按照數(shù)學(xué)方法被定義為打孔件投射至支撐面的投影的“凸包絡(luò)面”。濾網(wǎng)表面和腹板優(yōu)選至少部分在該界定的表面中延伸。圖12a示出如圖5和圖7所示的實(shí)施例，圖12b對(duì)應(yīng)于圖I和圖6的變型。 圖12c和12d示出其它變型。在如圖12c所示的實(shí)施例中的金屬片被彎折兩次，打孔尖位于對(duì)稱平面上。作為替代，也可以例如分別在彎折地點(diǎn)設(shè)有兩個(gè)打孔尖。根據(jù)圖12d的變型示出了打孔件，其由多個(gè)金屬片段組成并且因而制造起來有些費(fèi)事。圖13-15示出刺穿裝置，其呈注入裝置101形式，而非排出裝置形式，萃取液(一般處于壓力)借此被輸送給膠囊。不同于排出裝置，該注入裝置不要求有濾網(wǎng)，而是萃取液直接經(jīng)進(jìn)入口 125被輸送給被打孔件103刺破的膠囊。刺穿裝置的腹板也不一定是必需的， 因?yàn)闆_泡過程中的液壓將液體推入膠囊，而沒有從膠囊被擠壓出。但關(guān)于排出裝置所描述的類型的腹板(在圖13-15中未示出)對(duì)于注入裝置也有利，這取決于膠囊材料。與所示實(shí)施例的進(jìn)一步區(qū)別在于，注入板102只包括與打孔件數(shù)目一致的進(jìn)入口 125。然而，原則上在其它位置也可設(shè)置其它進(jìn)入口。圖13所示的第一實(shí)施例具有與根據(jù)圖I和圖6的排出裝置一樣的打孔件103。在所示出的實(shí)施例中，打孔件由打孔刃部106構(gòu)成。但它們也可具有擋板(未示出)。圖14 所示的第二實(shí)施例具有矩形注入板和多個(gè)打孔件103，所述打孔件類似于根據(jù)圖5和圖7的尤其有利的打孔件。根據(jù)圖15的實(shí)施例包括形成邊緣102. I的注入板102并且特別適用于多面體形的膠囊，例如在與如圖8所示的排出裝置共用時(shí)。關(guān)于注入板101的構(gòu)造、打孔件103的構(gòu)造和布置、打孔件在注入板上的固定以及支座件的其它特性，如定位對(duì)中孔105，都可以參照關(guān)于排出裝置的類似教導(dǎo)。圖16和圖17示出排出裝置I或注入裝置101的替代實(shí)施例。圖16未示出最好同樣存在的微孔濾網(wǎng)21上的網(wǎng)眼，在微孔濾網(wǎng)下方，濾網(wǎng)架(在圖16中看不見)有多個(gè)通孔，例如每個(gè)打孔件3有一個(gè)通孔，就像注入裝置101那樣。這些實(shí)施例與上述實(shí)施例的區(qū)別在于以下特征
一該打孔件的擋板4、104的高度(垂直于支撐面的延伸尺寸)超過打孔刃部6、 106并具有開始和促成打孔作業(yè)的尖4. I、104. I。但如上所述，擋板4、104的邊緣與尖有一定距離，不具備切割作用。一打孔刃部6、106與支架(排出裝置板/沖泡濾網(wǎng)板2)或注入板102是一體的并通過彎折從支架或注入板伸出的超出部分來形成。擋板4、104是平面的并且使用例如上述的方法被固定。這兩個(gè)特征可以互相獨(dú)立地實(shí)施。圖18a和圖18b非常示意地示出打孔件3、103的另一實(shí)施例的截面圖(沿與支撐面平行的平面剖切)和一個(gè)視圖。當(dāng)由金屬管狀原料產(chǎn)品來制造時(shí)，形成切口 71并通過向內(nèi)彎折由此形成的頁(yè)片來制造擋板4、104(見圖18a)。因此，打孔件3、103與打孔刃部6、 106和擋板4、104為一體。特別是沖泡濾網(wǎng)板2的擋板以及可能還有注入板的擋板不具有穿刺功能，而是應(yīng)該在刺穿過程或后續(xù)沖泡過程中不切透膠囊的(塑料)壁。因此，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，該擋板也可以由這樣的材料制造，其強(qiáng)度不容許形成非常鋒利的切刃或尖來刺破壁厚通常為例如O. 2-0. 4毫米的聚丙烯膠囊壁。就是說，該擋板尤其可以由不同于打孔件自身的材料制造。在以下將參照?qǐng)D19-24描述的實(shí)施例中，擋板由不同于打孔尖和切刃的材料制成，以保證相應(yīng)裝置的低成本制造。根據(jù)圖19-21，排出裝置I除支座件(沖泡濾網(wǎng)板2)外還具有排出裝置底座201。 帶有打孔件3的支座件2安裝在該排出裝置底座上，在此，導(dǎo)銷203插入定位對(duì)中孔5。排出裝置底座201是塑料件，例如是注塑制造的。構(gòu)成擋板的腹板4 一體形成在排出裝置底座201上。為此，腹板4穿過沖泡濾網(wǎng)板上的相應(yīng)的腹板開孔51。如圖21所示，導(dǎo)向腹板被安置成其可抵靠打孔刃部或與打孔刃部保持一小段距離。此外，導(dǎo)向腹板相對(duì)于打孔刃部也回縮，即其在打孔方向上的高度較低，該高度也隨著打孔件的間距而減小。帶有擋板的打孔件的幾何形狀與參照?qǐng)D5縮描述的幾何形狀是相似的。圖19未示出沖泡濾網(wǎng)板的網(wǎng)眼。虛線55示出置于微孔箔(膜)下的濾網(wǎng)架通孔的大致位置。圖22-24示出注入裝置101的類似結(jié)構(gòu)。注入板102上的進(jìn)入口 125具有朝打孔件103突出的延伸部分151，該進(jìn)入口同時(shí)構(gòu)成用于可能有的注入裝置擋板104的腹板開孔。這些擋板104—體形成在注入裝置底座301上，該底座同樣是塑料注塑件。附圖標(biāo)記 303表示注入裝置底座303的導(dǎo)銷303，該導(dǎo)銷插入定位對(duì)中孔105。
權(quán)利要求
1.一種用于從裝有萃取原料或萃取物的膠囊中排出萃取產(chǎn)物的裝置，具有膠囊支撐面和自該支撐面伸出并具有用于刺穿該膠囊的打孔尖和/或打孔刃的至少一個(gè)打孔件(3)， 其特征是，所述支撐面由一個(gè)濾網(wǎng)架(23)和至少一個(gè)濾網(wǎng)件(21)限定，所述濾網(wǎng)架至少部分是平面的并具有至少一個(gè)通孔，所述濾網(wǎng)件平展安裝在所述濾網(wǎng)架上并覆蓋所述通孔， 萃取產(chǎn)物能經(jīng)過所述濾網(wǎng)件從所述膠囊中排出，所述萃取產(chǎn)物經(jīng)過由所述至少一個(gè)打孔件(3)形成的開孔從所述膠囊中排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征是，所述濾網(wǎng)件(21)中的網(wǎng)眼(22)的直徑在0.I毫米至0. 3毫米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的裝置，其特征是，它具有至少一個(gè)自所述支撐面伸出且包括非切割邊緣的擋板(4)，該擋板通過使膠囊壁抵靠所述邊緣來防止所述膠囊壁在所述擋板(4)的周圍抵靠所述支撐面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是，所述擋板(4)相對(duì)于所述打孔件(3)的打孔刃被布置成防止膠囊壁在所述打孔刃(3. I)周圍貼靠所述支撐面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征是，所述擋板(4)抵靠形成所述打孔刃的打孔刃部(6)或者與所述打孔刃部一體形成，其中所述擋板在打孔方向上相對(duì)于所述打孔刃后縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述擋板(4)被構(gòu)造成與打孔方向平行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征是，所述擋板具有沿平行于打孔方向的方向測(cè)定而非恒定的且與所述打孔件(3)的打孔刃的距離相關(guān)地減小的延伸尺寸。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征是，所述擋板(4)一體地形成于安裝有該濾網(wǎng)架的底座(201)上，并且所述擋板以自所述支撐面伸出的方式穿過所述濾網(wǎng)架(23)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征是，所述打孔件(3)呈自所述支撐面凸出的金屬片的形式，所述金屬片被彎折或者由多個(gè)相互成一定角度地布置的金屬片段組成。
10.一種通過刺穿膠囊壁而刺穿膠囊的裝置，尤其是被構(gòu)造成根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的用于從膠囊中排出萃取液的裝置，具有形成膠囊支撐面的支座件(2，102)和至少一個(gè)自支撐面伸出的打孔件(3，103)，其特征是，所述打孔件(3，103)呈自所述支撐面伸出的金屬片的形式，所述金屬被彎折或者由多個(gè)相互成一定角度地布置的金屬片段組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征是，所述金屬片幾乎垂直于所述支撐面，就是說，相對(duì)于所述支撐面成80°至90°之間的角度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11的裝置，其特征是，在所述支座件中在由所述打孔件(3， 103)展開的表面(51)內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)通孔(25，125)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征是，所述打孔件具有金屬片，該金屬片具有兩個(gè)相互成例如約90°角度且相向彎折的金屬片部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征是，通過所述彎折而形成的邊緣(3.3)位于該金屬片的最大延伸尺寸的位置上，因而通過該邊緣的一個(gè)端點(diǎn)形成打孔尖(3. 2)。
15.—種萃取設(shè)備例如咖啡機(jī)，用于由包裝在膠囊內(nèi)的萃取原料按份制備飲料或其它萃取產(chǎn)物，其包括根據(jù)權(quán)利要求I至14中任一項(xiàng)構(gòu)成的用于排出萃取產(chǎn)物的裝置和/或根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)構(gòu)成的用于將萃取液注入膠囊的注入裝置。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種排出裝置(1)，它包括抵靠膠囊表面區(qū)域的支撐面以及至少一個(gè)自所述支撐面伸出的打孔件(3)，其中在所述支撐面上設(shè)有包含多個(gè)網(wǎng)眼的濾網(wǎng)件，萃取產(chǎn)物可以通過這些網(wǎng)眼排出，所述萃取產(chǎn)物通過由所述打孔件形成的孔從所述膠囊中排出。
文檔編號(hào)A47J31/36GK102612333SQ201080026499
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月15日
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