專利名稱：用于諸如咖啡的芬芳產(chǎn)品的囊體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如咖啡、茶葉、藥茶這樣用于用熱水泡制的芬芳產(chǎn)品的容器領(lǐng)域
背景技術(shù)：
目前存在兩各系列的用于浸泡的容器，過濾紙袋和囊體。泡制袋允許熱水穿過。產(chǎn)品在大氣壓下被熱水泡制。這種袋通常用過濾紙制造且可選地被包裝在另一容器中，以便保存要被泡制的產(chǎn)品?？Х葯C(如專利申請FR 2885288中所述的)使用上述類型的袋。這種袋被放在適用于該袋的封閉殼罩中，且加壓的水從一側(cè)輸入且泡制的液體被收集在另一側(cè)。使用浸透紙袋的機器不會刺破袋。熱水穿過浸透紙。用于泡制的水壓是中度的且袋中含有的咖啡被適度的壓實(compacted)。該發(fā)明更具體地涉及用于浸泡器的囊體。這種囊體通常是剛性且密封的。它們所含有的用于浸泡的咖啡或產(chǎn)品通常是被極大地壓實的。文獻EP 1669011描述了一種濃咖啡機的頭部。在該機器中，第一注入穿孔器刺穿囊體并將加壓熱水輸入。另一收集穿孔器也刺穿囊體并收集泡制的液體，該液體在高壓力下流過被壓實的咖啡。值得注意的是，這樣可以做出濃咖啡。這種囊體僅能用一次且在使用后被拋棄。存在的問題是會在使用之后造成囊體帶來的廢物處理的問題。專利申請WO 2006/003115描述了用咖啡囊體進行沖泡的方法。所述的囊體用熱塑性材料制造。這種囊體對環(huán)境特別有害，因為不可處理的廢物占據(jù)了囊體的整個體積。更糟糕的是，囊體內(nèi)的咖啡通常是可生物降解的。存在的其他囊體是含鋁合金的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種囊體，用于浸透芬芳產(chǎn)品，如咖啡，該囊體對環(huán)境來說害處較小。根據(jù)一個實施例，用于浸透如咖啡這樣的芬芳產(chǎn)品的囊體包括底部、側(cè)壁和覆蓋件，它們限定出囊體的內(nèi)部空間，且用對空氣的滲透起密封作用的材料制造，從而保存被設(shè)計要封裝在該內(nèi)部空間中的芬芳產(chǎn)品。該囊體可通過浸透器浸透。底部可以在浸透器中變形。底部和側(cè)壁用先前分開的部分制造并通過對側(cè)壁和底部來說共用的表面區(qū)域以密封方式固定。通過將底部在該表面上固定到側(cè)壁，囊體在其插入到浸透器之前執(zhí)行其密封容器的功能。因為底部是可變形的，且通過其表面固定到側(cè)壁的表面，所以浸透器中的變形能弱化底部和側(cè)壁之間的連接。這可以更容易地在使用之后分解囊體，這可以將殘留的咖啡渣釋放。這能減小會對環(huán)境造成損害的材料量。有利的是，側(cè)壁是關(guān)于囊體的軸線呈截頭圓錐形的，該覆蓋件和底部基本垂直于所述軸線，底部在截頭圓錐形最小直徑的一側(cè)上延伸。有利的是，與側(cè)壁和底部共用的表面區(qū)域具有裙狀形狀，該裙狀形狀在囊體內(nèi)部空間的外側(cè)上突出并關(guān)于囊體的軸線平行。
裙狀部允許浸透器的收集穿孔器裝在囊體底部的下方。通過穿孔器造成的囊體的穿孔不會有在浸透器的空腔關(guān)閉之前就發(fā)生的風險。這可以防止在穿孔確實發(fā)生之前對底部造成機械應(yīng)力。這可以在收集穿孔器刺穿囊體的內(nèi)部空間之前保持加壓的熱水處于壓實的咖啡中。有利的是，裙狀部的軸向高度是囊體底部直徑的10%至15%，優(yōu)選是12%至 14%，例如13%。底部和側(cè)壁之間的表面固定由此被形成在表面上，從而其提供了在使用之前對囊體的良好機械結(jié)合。有利的是，裙狀部的軸向高度是囊體軸向高度的10 %至20 %，優(yōu)選是14 %至 18%，例如16%。這可以增加囊體中含有的產(chǎn)品的緊實程度，而與在咖啡機中通常使用的囊體相比不會改變所含有的產(chǎn)品的量或囊體的外部體積。這允許本發(fā)明的囊體使用已存在的適于囊體外部體積的浸透器。有利的是，側(cè)壁具有頂部連接邊沿，覆蓋件先前與側(cè)壁分開并通過共用表面區(qū)域固定到頂部連接邊沿。根據(jù)一個實施例，側(cè)壁和/或底部和/或覆蓋件包括用主要材料制造的主要層，該主要材料在一側(cè)上被覆蓋熱可密封塑料膜。該實施例優(yōu)選地對于環(huán)境是有利的。主要材料可以在已使用囊體的回收過程中降解。具體說，浸透有助于使主要材料變濕。對于主要材料來說易于降解并促進囊體的分解， 將已使用產(chǎn)品釋放并回收所有的物質(zhì)。有利的是，所述膜適于與食物接觸。“適于與食物接觸”意味著材料符合歐洲標準 2002/72/CE，或符合美國規(guī)范US FDA 176. 170。也就是說，側(cè)壁、和/或底部和/或覆蓋件的材料其整體不會引起向刺激性食物的顯著轉(zhuǎn)變。具體說，且根據(jù)囊體的應(yīng)用，需要的是適用于食物的材料應(yīng)能經(jīng)受熱、濕、干燥或油脂。適于用在面包房中并不需要使用在咖啡機中的囊體。根據(jù)所述的標準，適于與食物接觸也可以包括低于標準閾值的一定量的重金屬。適于與食物接觸還包括對機械彎曲有抵抗性。由此，適于與食物接觸不會通過預(yù)成型、組裝和填充囊體的過程而變差。有利的是，所述膜被放在囊體中且在內(nèi)部空間一側(cè)。有利的是，主要材料是可生物降解的，優(yōu)選的是紙板?！翱缮锝到狻耙馕吨?EPA(環(huán)境保護協(xié)會-美國)規(guī)則。具體說，可以包括低于標準與之的氯和二氧(雜)芑的蹤跡。具體說，可生物降解性為材料提供了能機械地降解的能力，從而囊體能在使用之后自然地分解。可生物降解性是能被啟動的機械弱化手段。由此，在使用之后，不僅囊體本身的材料溶于自然中，而且如此一來，其允許囊體的成分也溶解于自然中。有利的是，覆蓋件和側(cè)壁用相同材料制造?？梢垣@得實際上囊體的完全回收。有利的是，熱可密封塑料膜是聚丙烯膜，具有的厚度小于主要材料總厚度1/10、且優(yōu)選小于1/30。有利的是，主要材料的厚度小于0. 5mm且特別是小于0. 3mm。根據(jù)一個實施例，囊體包括用于浸透的芬芳產(chǎn)品，其被壓實在整個內(nèi)部空間中，優(yōu)選具有大于0. 3g/cm3的密度。所含有的產(chǎn)品例如是顆粒或粉末的形式。根據(jù)一個實施例，囊體包括從咖啡、茶、天然檸檬茶、綠茶、薄荷茶或一種或多種類型的藥茶中選取的芬芳產(chǎn)品。這種產(chǎn)品還含有可溶于水的產(chǎn)品，如可可粉或牛奶或奶粉。


通過閱讀一些實施例的詳細說明可以理解本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點，該實施例是作為非限制性的例子且通過所附附圖展示，其中圖1是準備好要被填裝的囊體的圖；圖2是囊體材料的截面；圖3是在預(yù)組裝之前側(cè)壁被打開的圖；圖4是在組裝囊體之前預(yù)成型的側(cè)壁的外部視圖；圖5是在預(yù)成型之前囊體底部的俯視圖；圖6是在預(yù)成型之前囊體底部的截面；圖7是覆蓋件的俯視圖；圖8是在浸透器關(guān)閉階段中囊體和浸透器的截面；和圖9是在浸透過程中囊體和浸透器的截面。
具體實施例方式將在圖1到7的輔助下描述制造囊體1的方法。該囊體用三個元件制造，它們最初在預(yù)成型之前是分開的并隨后被組裝。囊體1包括三個元件，它們是側(cè)壁2、底部3和覆蓋件4。囊體的三個元件2、3、4用如圖2所示的切割板5制造。切割板5用主要材料6制造，該材料被可熱密封的塑料膜7覆蓋。將板5進行層壓的方法是膜7在板5坯料表面的整個表面區(qū)域上緊密地與主要材料6關(guān)聯(lián)。板5僅在板的一側(cè)被層壓。由此，三個元件2、3、4每一個具有相應(yīng)的層壓側(cè)h、3a3a以及主要材料6仍處于原始狀態(tài)的一側(cè)。層壓側(cè)適于與食物接觸。板5可以用可生物降解的食物紙板制造，如來來自 ITC 的〃 Indobarr 1PE 〃 材料。側(cè)壁2在展開狀態(tài)下具有圓形弓形帶21的形狀，如圖3所示，從而當在其被折疊在自身上且被其端部8密封時，側(cè)壁2具有截頭圓錐形形狀，較小直徑的一側(cè)被設(shè)計為用于接收底部3而較大直徑的一側(cè)被設(shè)計為接收覆蓋件4。通過將一個端部8的膜7密封到由圓形弓形帶2另一端部的主要材料6所制造的那部分上，將側(cè)壁2的兩個端部8粘結(jié)在一起。側(cè)壁2的截頭圓錐形體形狀基本上關(guān)于囊體1的軸線9是回轉(zhuǎn)對稱的。圓形弓形帶加通過其端部8做出的折疊使得層壓側(cè)加位于側(cè)壁2的內(nèi)側(cè)，也就是說在囊體的軸線9 一側(cè)上。圓環(huán)面形狀的頂部邊緣10被形成在囊體1的上部中，也就是說在截頭圓錐體形狀的較大直徑的一側(cè)上。該圓環(huán)面形狀的邊沿10例如通過相應(yīng)的圓環(huán)面形沖壓或通過撥輪 (thumbwheel)形成。底部3具有初始的盤形形狀，其中邊沿11在與面3a的膜7相對的一側(cè)上被彎曲， 如圖5和6所示。由此被預(yù)成型的底部3被插入到截頭圓錐體形的側(cè)壁2中，從而底部3的中央部分12基本垂直于囊體1的軸線9且底部3的邊沿11的一個軸向端lib基本平行于側(cè)壁2的底部邊緣13并與之具有一定距離。截頭圓錐形帶21的底部邊緣13沿囊體1的軸線9的方向折疊并隨后被壓到邊沿11的內(nèi)面14上。側(cè)壁2的層壓面加具有面向底部3的邊沿11的表面區(qū)域2b。未示出的撥輪可以將底部3的邊沿11壓住并將其夾在截頭圓錐形帶21的底部邊緣13和該同一側(cè)壁2的表面區(qū)域2b之間。由此，側(cè)壁2的層壓面加的表面區(qū)域2b和底部邊沿11的層壓側(cè)Ila密封在一起并形成與側(cè)壁2共用與底部3共用的表面。該熱密封使得可以確保底部3和側(cè)壁 2之間的密封。底部3的層壓面和側(cè)壁2的層壓面加由此是連續(xù)的且與覆蓋件4 一起限定出囊體1的內(nèi)部空間19。底部的邊沿11、側(cè)壁2的一部分2b和底部邊沿13形成裙狀部 17，該裙狀部在囊體1的外側(cè)上軸向地延伸?，F(xiàn)在將描述填充和封閉囊體1的方法。如上所述的經(jīng)密封的側(cè)壁2和底部3被插入到用于填充囊體1的工具23的腔室22中。填充工具23包括內(nèi)部活塞15和截頭圓錐形孔16，該孔具有的形狀對應(yīng)于側(cè)壁2，以便形成空腔22。內(nèi)部活塞15具有周向曲柄，從而可以接納裙狀部17。內(nèi)部活塞15由此能緊密地遵循底部3的形狀，從而可以在囊體2內(nèi)壓實顆粒或粉末形式的產(chǎn)品18?？梢詼p少用于組裝側(cè)壁2的底部3的密封以及端部8的密封的機械應(yīng)力。膜7用適于與食物接觸的材料制造。產(chǎn)品8可以是咖啡、茶(其可以涂以或可以不涂以天然檸檬或人工香料)、綠茶、薄荷茶、可可粉或奶粉。囊體1的內(nèi)部空間19的填充可以通過將產(chǎn)品18的多個層進行連續(xù)壓實來執(zhí)行，或可以通過在未示出的活塞中進行預(yù)先壓實來形成，該活塞能進入到已經(jīng)被壓縮的產(chǎn)品18的內(nèi)腔19中。但是，盡管囊體的主要用途是容納壓實的產(chǎn)品，但是囊體1并不限于容納這種產(chǎn)品。其也可以容納諸如牛奶或奶油這樣的液體產(chǎn)品。這種囊體可以用于容納清潔劑，且更常見的用于對每種劑型必須以密封方式進行包裝的任何類型的產(chǎn)品。無論想用何種方法來壓實產(chǎn)品18，該產(chǎn)品在壓縮狀態(tài)下可以與頂部邊沿10齊平。 覆蓋件4被放置為使得其層壓側(cè)如與產(chǎn)品18接觸并與圓環(huán)面形邊沿10接觸。外部活塞 20擠壓該組件并允許覆蓋件4的一個層壓外部區(qū)域如被加熱密封在側(cè)壁2的圓環(huán)面形邊沿10的均勻?qū)訅旱膮^(qū)域IOa上。該加熱密封能確保囊體1的機械封閉和密封，盡管產(chǎn)品18 占據(jù)了囊體1的整個內(nèi)部空間19。根據(jù)一個實施例，在組裝后囊體1具有25mm的軸向高度和30mm的底部直徑，以及 40mm的覆蓋件直徑。換句話說，圓形弓形帶加大約是36mm寬，允許內(nèi)部邊緣13和圓環(huán)面形邊沿10的形成。芬芳產(chǎn)品18可以被壓入到整個內(nèi)部空間19中，密度大于0.3g/cm3。這可以將6. 5g的咖啡放入到具有前述尺寸的囊體中。可熱密封的塑料膜7可以是聚丙烯膜， 具有的厚度小于主要材料6總厚度的1/10，優(yōu)選小于其1/30。主要材料6的厚度可以小于 0. 5mm且特別是小于0. 3_。目前，通過圖8和9的輔助將描述浸泡器30中囊體1的一種使用方法。該浸泡器具有空腔31，該空腔對應(yīng)于囊體1的形狀，在其底部放有一系列收集穿孔器32。浸泡器30 的頂部部分33被設(shè)置有一系列注入穿孔器34。每個收集穿孔器32和注入穿孔器34在端部35具有尖銳的形狀，并具有通過孔37 引導(dǎo)到端部35處得尖銳部分的內(nèi)部嘴36。在第一浸泡步驟中，囊體1被插入到空前31中。當空腔被浸泡器的頂部33壓住時，囊體1的底部3位于收集穿孔器32的尖銳部分35上。在如圖8所示的關(guān)閉頂部部分 33的最初階段中，注入穿孔器34對囊體1的覆蓋件4打出孔并刺穿填充有產(chǎn)品18的內(nèi)部空間19。這種穿孔力略微使得囊體1變形，且頂部部分33壓住囊體1的覆蓋件4，以便確?？涨?1的密封。根據(jù)所需咖啡的特點，可以調(diào)整用于將浸泡器30進行封閉的階段的時刻，在該過程中空腔31的收集孔32以它們自身的順序?qū)δ殷w1的底部3打孔。在溫度約90°下且在20bar以下的加壓熱水38通過注入穿孔器34注入到壓實的產(chǎn)品18中。發(fā)生浸泡現(xiàn)象且底部3的變形增加。在此時刻，收集穿孔器32已經(jīng)完全對底部3打孔，從而浸泡而來的水39通過收集穿孔器32的孔37收集。在浸泡之后，其覆蓋件和其底部3都被穿孔的囊體1被拋棄。在一個變化例中，囊體還適用于注入和/或收集穿孔器位于囊體周圍其他位置的浸泡器。應(yīng)理解，側(cè)壁2、底部3和覆蓋件4的可生物降解紙板在浸透之后的產(chǎn)品18殘渣開始滲透到紙板中之后就立即降解。而且，通過收集穿孔器2的穿孔造成的變形可有助于將底部3與側(cè)壁2的固定弱化，從而在使用后囊體的降解能被加速。以通常的方式，本發(fā)明涉及適用于但不限于芬芳產(chǎn)品18(如咖啡)的浸泡。囊體包括底部3、側(cè)壁2和覆蓋件4，它們界定出囊體1的內(nèi)部空間19。囊體1用能對空氣的滲透起密封作用的材料5制造，以便保存被設(shè)計為要被封裝在內(nèi)部空間19中的產(chǎn)品18。囊體包括機械弱化手段，其能通過囊體的使用而啟動。當包含在囊體中的產(chǎn)品18不能在使用中完全從囊體中清理出來時這是很有用的。通過機械弱化手段(其能通過囊體的使用而啟動)，囊體能被破壞性地打開并能將沒有在使用中清理出來的其余產(chǎn)品釋放出來。所述囊體由此對環(huán)境的危害更小。機械弱化手段(其能被啟動)可包括通過表面固定結(jié)構(gòu)而與側(cè)壁關(guān)聯(lián)的底部，該固定結(jié)構(gòu)在由于使用浸泡器而造成的變形之后很容易破裂。該能啟動的弱化手段可以替換地或組合地包括囊體元件(包括密封膜和主要材料)中的一個的材料，所述膜與主要材料相比相對較薄，且主要材料是可生物降解的且在機械方面比膜相對更強。在使用之后，不僅囊體本身的材料溶于自然中，而且如此一來也允許囊體的成分溶于自然。
權(quán)利要求
1.一種用于浸泡諸如咖啡這樣的芬芳產(chǎn)品(18)的囊體(1)，包括底部(3)、側(cè)壁(2)和覆蓋件G)，它們限定出囊體(1)的內(nèi)部空間(19)，且囊體用能對空氣的滲透起密封作用的材料( 制造，從而對設(shè)計為要被封裝到內(nèi)部空間(19)中的芬芳產(chǎn)品(18)進行保存，囊體 (2)能被浸泡器(30)浸泡，底部( 和側(cè)壁( 用先前分開的部分制造并通過對于側(cè)壁和底部C3)來說共用的表面區(qū)域Ob、lla)以密封的方式固定，且該底部能在浸泡器(30)中變形，其特征是，對于側(cè)壁和底部來說共用的表面區(qū)域Ob、lla)具有裙狀形狀(17)，該裙狀形狀在囊體⑴的內(nèi)部空間(19)外側(cè)突出并關(guān)于囊體的軸線(9)平行延伸。
2.如權(quán)利要求1所述的囊體，其中，側(cè)壁(2)關(guān)于囊體的軸線(9)呈截頭圓錐形，覆蓋件(4)和底部C3)基本垂直于所述軸線(9)，底部C3)在截頭圓錐形的最小直徑一側(cè)上延伸。
3.如權(quán)利要求2所述的囊體，其中，側(cè)壁( 具有頂部連接邊沿(10)，覆蓋件(4)先前與側(cè)壁⑵分開并通過共用的表面區(qū)域(IOa)固定到頂部連接邊沿(10)。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的囊體，其中，側(cè)壁( 和/或底部C3)和/或覆蓋件(4)包括用主要材料(6)制造的主要層，所述主要材料在一側(cè)上被可熱密封的塑料膜(7)覆蓋，所述膜(7)適于與食物接觸并在內(nèi)部空間(19)的一側(cè)被置于在囊體(1)中。
5.如權(quán)利要求4所述的囊體，其中，主要材料(6)是可生物降解的，優(yōu)選是紙板。
6.如權(quán)利要求4或5所述的囊體，其中，底部(3)、覆蓋件(4)和側(cè)壁⑵用相同材料(5)制造。
7.如權(quán)利要求4到6中任一項所述的囊體，其中，可熱密封的塑料膜(7)是聚丙烯膜， 具有的厚度小于主要材料(6)總厚度的1/10且優(yōu)選小于1/30，和/或其中，主要材料(6) 的厚度小于0. 5mm且特別是小于0. 3mm。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的囊體，包括用于浸泡的芬芳產(chǎn)品(18)，該產(chǎn)品被壓實在整個內(nèi)部空間(19)中，優(yōu)選具有大于0.3g/cm3的密度。
9.如前述權(quán)利要求中任一項實施例的囊體，包括從咖啡、茶、天然檸檬茶、綠茶、薄荷茶或一種或多種類型的藥茶中選取的芬芳產(chǎn)品。
全文摘要
一種用于浸泡諸如咖啡這樣的芬芳產(chǎn)品(18)的囊體(1)，包括底部(3)、側(cè)壁(2)和覆蓋件(4)，它們限定出囊體的內(nèi)部空間(19)，且囊體用能對空氣的滲透起密封作用的材料制造，從而對設(shè)計為要被封裝到內(nèi)部空間中的芬芳產(chǎn)品進行保存。底部(3)在浸泡器中能變形。底部(3)和側(cè)壁(2)包括先前分開的部分并通過對于側(cè)壁和底部來說共用的表面區(qū)域(2b、11a)密封在一起。
文檔編號B65D85/804GK102282083SQ200980154686
公開日2011年12月14日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日
發(fā)明者蒂魯瓦迪.莫蒂 申請人:蒂魯瓦迪.莫蒂