專(zhuān)利名稱(chēng)：用于制備飲料的附裝有密封件的膠囊及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及用于容納飲料配料的膠嚢、與這種膠嚢結(jié)合使用的 飲料生產(chǎn)系統(tǒng)以及用于制造這種膠嚢的方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的背景是容納有飲料配料(例如研磨咖啡、奶粉)或其它可食 用配料(例如脫水湯)的膠嚢領(lǐng)域。通過(guò)使這些配料與液體相互作用，可 以生產(chǎn)飲料或其它食物。所述相互作用可以是例如提取、調(diào)制/沖煮或溶解 等工藝。這種膠嚢特別適于容納研磨咖啡以便通過(guò)使加壓熱水進(jìn)入膠嚢并 從該膠嚢中排出咖啡飲料而生產(chǎn)咖啡飲料。
例如從EP-A-512470中已知從物質(zhì)容納膠嚢獲得可食用液體的系統(tǒng)和 方法。
這種提取方法的 一般原理可4既述如下
-將最初封閉的膠嚢插入膠嚢保持器裝置，該膠嚢保持器裝置以水密性 的方式封閉該膠嚢；
-機(jī)器的注水裝置將水注入所述膠嚢；
-水在橫穿膠嚢內(nèi)部時(shí)與膠嚢內(nèi)容納的配料相互作用，然后通過(guò)第二壁 中形成的至少一個(gè)開(kāi)口/穿孔離開(kāi)所述膠嚢。
膠嚢中的配料形成水的流路的"瓶頸"并且因此在流經(jīng)膠嚢的液體流 的上游側(cè)和下游側(cè)之間產(chǎn)生壓降，這種壓降甚至可以在液體與配料之間相 互作用的過(guò)程中例如由于配料的溶脹而增加。相應(yīng)地，必須確保水流實(shí)際 上僅通過(guò)膠嚢內(nèi)部，而沒(méi)有水會(huì)從注水器流入環(huán)形包封部件和膠嚢的外部 之間的空隙并流到裝置的排水孔。換句話(huà)說(shuō)，必須通過(guò)安置在保持器裝置的環(huán)形包封部件和膠嚢之間的以及在注水器和飲料排水孔之間的流路中的 密封接合來(lái)防止任何水流到膠嚢外部。
這種密封接合至少在一定程度上可以通過(guò)膠嚢保持器裝置(即環(huán)形包 封部件和膠嚢保持器)和在中間的體部的法蘭狀邊沿之間的夾緊接合實(shí)現(xiàn)。
在密封接合沒(méi)有正確工作并且水流到膠嚢外部的情況下，在膠嚢內(nèi)將 不能建立足以將撕破式面撕破的壓力，或者，該壓力將不能將撕破式面完 全撕破，從而會(huì)^f吏物質(zhì)提取較差。在這種情況下，水將從飲料生產(chǎn)設(shè)備排 出，而未能在足夠的壓力條件下與膠嚢內(nèi)容納的配料相互作用或充分相互 作用。
可設(shè)想一種改進(jìn)，其中利用橡膠彈性材料涂敷環(huán)形部件的內(nèi)壁以進(jìn)一 步改進(jìn)該密封接合。換句話(huà)說(shuō)，根據(jù)所述方法，可通過(guò)固定在或附裝到飲 料生產(chǎn)設(shè)備上的結(jié)構(gòu)確保密封接合。這種改進(jìn)的缺陷是，在使用大量膠嚢 之后，固定密封裝置會(huì)發(fā)生磨損，從而產(chǎn)生的飲料的質(zhì)量會(huì)由于水通過(guò)不 再完全有效的密封而變差。并且，粘有有機(jī)殘留物的密封裝置變臟，這很 不衛(wèi)生并且還影響提取過(guò)程中的密封和壓力狀況。
在膠嚢外部的任何"泄漏"都會(huì)降低膠嚢內(nèi)建立的壓力。另一方面，
眾所周知，足夠的提取壓力是蒸餾咖啡(espresso-style coffee )的質(zhì)量的關(guān) 鍵因素。
名稱(chēng)為"Capsule with sealing means (帶有密封裝置的膠嚢)"的歐 洲共同待決專(zhuān)利申請(qǐng)No.04025320.5旨在改進(jìn)這種飲料生產(chǎn)系統(tǒng)的安置在 液體進(jìn)口和々大料排出側(cè)之間的密封接合。該發(fā)明的目的是將密封接合的彈 性部件從飲料生產(chǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)移到膠嚢。其優(yōu)點(diǎn)是任何彈性密封件僅使用 一次 (即僅與相關(guān)聯(lián)的膠嚢一起使用)，從而可確保密封正確地起作用并且在 密封件處不會(huì)出現(xiàn)衛(wèi)生問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在對(duì)歐洲共同待決專(zhuān)利申請(qǐng)No.04025320.5進(jìn)行另 一種改進(jìn), 目的是改進(jìn)膠嚢和密封件之間的密封狀況從而確保調(diào)制過(guò)程中的水密性。實(shí)際上，特別是由于密封件和膠嚢的其余部分之間產(chǎn)生的良好的結(jié)合而避 免兩者之間的任何可能的液體泄漏是很重要的。
另外，使用可大規(guī)模工業(yè)化實(shí)施的、高度可靠的具有最低廢品率并且 成本有效的方法將密封件并入膠嚢也是很重要的。
該目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了本 發(fā)明的中心思想。
為此目的，本發(fā)明的方法用于制造容納有飲料配料的膠嚢，所述膠嚢 設(shè)計(jì)成插入々大料生產(chǎn)設(shè)備中，其中加壓液體進(jìn)入該膠嚢從而與膠嚢中的配 料相互作用并從膠嚢排出飲料。所述膠嚢包括通過(guò)法蘭狀邊沿延伸的體部， 密封件附裝于該法蘭狀邊沿。
所述方法包4舌
-預(yù)制/預(yù)先形成膠嚢體部和所述法蘭狀邊沿的至少一部分， -將預(yù)先制造的密封件放置在法蘭狀邊沿上，
-將法蘭狀邊沿的一部分壓接(通過(guò)巻邊壓接，crimp)在密封件的一 部分上，從而使密封件附裝于該法蘭狀邊沿。
換句話(huà)說(shuō)，所述方法旨在密封件的施加/應(yīng)用工藝，該工藝使用膠嚢體 部的法蘭狀邊沿的巻邊將密封件緊密地施加在膠嚢上，特別是施加在膠嚢 的法蘭狀邊沿上。
更加特別地，所述巻邊/壓接操作包括在法蘭狀邊沿處形成夾緊所述密 封件的一部分的巻曲端部。由于得到的附件的巻曲構(gòu)型以及密封件的一部 分被夾緊，防止了密封件和膠嚢體部之間的液體泄漏并且可以更好地確保 和維持從膠嚢到膠嚢的提取條件(即調(diào)制條件的更好的再現(xiàn)性)。
密封件可以具有總體為環(huán)形的形式。因此可以使用例如導(dǎo)向心軸圍繞 膠嚢的體部將密封件放置在法蘭狀邊沿處，所述導(dǎo)向心軸推動(dòng)密封件并使
其與法蘭狀邊沿接觸。
特別地，密封件可以包括密封部分和從密封部分向外延伸的連接部分； 其中連接部分通過(guò)使法蘭狀邊沿的巻曲端部的一部分巻邊而被夾緊。密封 部分是這樣的部分，即意在通過(guò)生產(chǎn)設(shè)備的擠壓表面和/或作用于生產(chǎn)設(shè)備
7的表面的加壓液體而發(fā)生變形或者被壓縮、以便在調(diào)制過(guò)程中在設(shè)備的膠 嚢包封件的下游產(chǎn)生不漏流體的/流體密封的密封布置。
根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)模式，在膠嚢體部的預(yù)制過(guò)程中， 一敞開(kāi)的巻 曲端部或者基本上閉合的巻曲端部已經(jīng)預(yù)先形成?；旧祥]合的巻曲端部 具有有助于操縱膠嚢體部、從預(yù)成型工位運(yùn)輸至密封件施加工位以及儲(chǔ)存
的優(yōu)點(diǎn)。體部邊沿的敞開(kāi)的巻曲端部具有下述優(yōu)點(diǎn)，即通過(guò)巻攏密封件的 一部分并且緊密地夾緊密封件而加強(qiáng)與密封件的連接。
因此，在巻邊操作中，所述巻曲端部可以最終被進(jìn)一步巻曲或者至少 被充分地?cái)D壓以便緊密地夾緊密封件。
在一個(gè)可能的模式中，密封件被法蘭狀邊沿的折疊或巻曲的端部的外 表面夾緊。由此，在不會(huì)割破或損壞密封件的情況下沿著大的表面產(chǎn)生良 好的結(jié)合。
另外，在形成巻曲端部的過(guò)程中，所述預(yù)先巻曲的端部的一部分被擠 壓以便至少部分地封閉環(huán)狀開(kāi)口并且從而夾緊密封件的連接部分。
在一個(gè)可能的方面，密封件的連接部分的截面比密封件的密封部分的 較大截面薄。該較薄的截面使得能夠生成較小的巻邊的巻曲端部，而同時(shí) 密封件被合適地固定于其上。密封件的相對(duì)較厚的部分確保足夠厚度的密 封材料通過(guò)閉合生^設(shè)備和/或通過(guò)作用在密封件上的流體壓力的效果來(lái) 補(bǔ)償或正確地填充縫隙、間隙或不規(guī)則處。特別地，需要充足體積的密封 材料在加壓流體施加的壓力下變形并且緊靠設(shè)備的包封部件的表面和膠嚢 的表面被壓縮或變形，從而形成不漏液體的密封布置。
在一個(gè)可能的才莫式中，將密封件預(yù)制成具有彼此成一直線(xiàn)/對(duì)齊的密封 部分和連接部分，并且在巻邊過(guò)程中，巻曲端部被進(jìn)一步巻曲或者至少使 之變平以便沿著巻曲端部的外表面壓接連接部分。
在另一模式中，將密封件預(yù)制成具有相對(duì)于密封部分向下傾斜的連接 部分，并且在巻邊過(guò)程中，巻曲端部被進(jìn)一步巻曲以便使連接部分向外伸 直，最終巻攏并夾緊該連接部分。
另外，密封件可以包括沿著膠嚢體部的側(cè)面延伸超出法蘭狀邊沿的環(huán)狀延伸部分。體部可以具有例如截頭圓錐(tnmconical)或柱狀的形狀。 該延伸部分確保密封件和膠嚢體部表面之間的更大的接觸表面和更大體積 的密封材料，由此改進(jìn)流體密封布置，同時(shí)也確保密封件與膠囊更加緊密 的配合。
本發(fā)明的方法還考慮通過(guò)深沖壓金屬或者金屬-塑料板材預(yù)制膠嚢體 部?？梢栽谝粋€(gè)步驟或者連續(xù)的步驟中深沖壓膠嚢體部以便形成能夠填充 食品配料的最終的主開(kāi)口腔。在此深沖壓步驟期間，可以形成所述預(yù)先巻 曲的部分。也可以在體部腔的深沖壓后在后續(xù)的步驟中形成所述預(yù)先巻曲 的部分。
在另 一個(gè)后續(xù)的步驟中，用食品配料例如烘焙或研磨咖啡填充所述體部。
膠嚢體部可以包括鋁。其可以是單層鋁或者塑料和鋁的多層，例如聚 丙烯和鋁、聚乙烯-鋁或者聚乳酸-鋁。當(dāng)然，可以通過(guò)附加的連接裝置將 密封件附裝于膠嚢體部，以便進(jìn)一步改進(jìn)與密封件的接觸并防止任何泄漏 的危險(xiǎn)，同時(shí)改進(jìn)視覺(jué)外觀(guān)并減少有缺陷膠嚢的危險(xiǎn)。例如，該方法包括 將密封件膠粘或焊接在法蘭狀邊沿處的附加步驟?？梢允褂谜澈蟿┗蛲ㄟ^(guò) 焊接(熱或超聲波焊接)將密封件附裝于膠嚢。
在食品配料填充步驟之后的另一個(gè)后續(xù)步驟中，沿著法蘭狀邊沿的外 表面的 一部分焊接膜以便封閉膠嚢并保持食品配料的長(zhǎng)期新鮮。
密封件可以由彈性材料制成。優(yōu)選地，密封件由橡膠彈性體、塑料彈 性體、塑料或硅樹(shù)脂材料制成。
本發(fā)明還涉及一種用于容納飲料配料的膠嚢，該膠嚢被設(shè)計(jì)成插入飲 料生產(chǎn)設(shè)備中，其中加壓液體進(jìn)入膠嚢從而與膠嚢中的配料相互作用并從 膠嚢中排出々欠料。為此，膠嚢在其外表面上具有密封件。該密封件在幾何 結(jié)構(gòu)上布置成與々大料生產(chǎn)設(shè)備的至少一個(gè)配合擠壓表面密封接合。膠嚢部 件包括通過(guò)法蘭狀邊沿延伸的體部，密封件附裝在所述法蘭狀邊沿上。根 據(jù)本發(fā)明的一方面，密封件,m嚢的法蘭狀邊沿的巻曲端部夾緊。與本發(fā) 明的方法有關(guān)的膠嚢的其它方面或者如上所述或者將在下述對(duì)實(shí)施例的說(shuō)明中更加詳細(xì)地呈現(xiàn)。


圖1示出本發(fā)明的膠嚢系統(tǒng)的第一實(shí)施例，其中膠嚢放置在膠嚢保持 器上但還未到達(dá)其在飲料生產(chǎn)設(shè)備中的封閉位置，
圖2示出圖1的放大視圖，
圖3是處于膠嚢到達(dá)其在膠嚢包封部件(即鐘形部件和膠嚢保持器) 之間的封閉位置的狀態(tài)的第一實(shí)施例，
圖4至11示出根據(jù)本發(fā)明的方法在膠嚢的體部上施加密封件的不同步
圖12是本發(fā)明的模式的步驟流程圖，
圖13示出本發(fā)明的預(yù)制的膠嚢體部的側(cè)視圖，
圖14是圖13的放大視圖，示出最終巻邊之前的密封件構(gòu)型的細(xì)部， 圖15示出預(yù)制的膠嚢體部在插入根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)變型的密封件 之前的側(cè)視圖，
圖16是圖15的放大視圖，示出最終巻邊之前的密封件構(gòu)型的細(xì)部， 圖17是圖15在最終巻邊后的放大視圖。
具體實(shí)施例方式
應(yīng)指出，在下文將參照膠嚢的特定設(shè)計(jì)即膠嚢包含杯狀基體和封閉箔 部件的設(shè)計(jì)說(shuō)明本發(fā)明。但是，應(yīng)理解，膠嚢的其它設(shè)計(jì)也是可行的，例 如具有雙凸透鏡形式的膠嚢，其中兩個(gè)基本匹配并相對(duì)的壁(例如箔)在 例如環(huán)形邊緣處密封。根據(jù)本發(fā)明的膠嚢通常包括至少兩個(gè)相對(duì)的壁部件 (表面)，所述壁部件在其各自的邊緣處相互連接以形成密封的法蘭狀邊 沿區(qū)域，從而包封密封的內(nèi)部。
該實(shí)施例示出具有浮凸元件12的膠嚢保持器13，該浮凸元件用于撕 破并刺穿封閉膠嚢1的杯狀基體4的箔部件5。在膠嚢內(nèi)的壓力超過(guò)閾值 時(shí)立即進(jìn)行箔部件5的撕破。應(yīng)指出，浮凸元件可具有任何能夠?qū)е虏考煽氐乃浩频耐怀鲂螤?。僅作為示例，可列舉棱錐形、針形、隆起狀、 柱狀、伸長(zhǎng)的肋狀。浮凸元件也可以是單個(gè)的針或者穿孔器。
圖1示出這種膠嚢已經(jīng)被放置在膠嚢保持器13上的狀態(tài)，其中箔部件 5擱置在膠嚢保持器13的浮凸元件12上，并且膠嚢1的所述杯狀基體4 已經(jīng)被飲料生產(chǎn)設(shè)備的包封部件9的圓周壁25部分地包圍。所示的包封部 件可具有鐘形的形狀。其它形狀是可行的，其中包封部件的內(nèi)部輪廓(凹 部)的設(shè)計(jì)通常適于大致匹配膠嚢1的輪廓。
因此，當(dāng)膠嚢保持器13 (也是一種包封部件)和包封部件9從開(kāi)啟位 置轉(zhuǎn)換為膠嚢包封位置時(shí)可以選擇性地包封膠嚢包封空間22。
應(yīng)指出，由于膠嚢內(nèi)限定有過(guò)壓力，所示箔部件5并不完全是平的， 該過(guò)壓力是通過(guò)在制造填充的膠嚢時(shí)引入例如保護(hù)氣體以及密封后從食品 配料釋放出氣體一一例如來(lái)自咖啡的二氧化碳一_而產(chǎn)生的。包封(鐘形) 部件9還包括環(huán)形的擠壓表面18和用于向注水系統(tǒng)14供給液體例如加壓 熱水的進(jìn)水口 20，該注水系統(tǒng)可松開(kāi)地安裝(例如旋檸)在鐘形部件9上。
所述注水系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)穿孔元件(刀片、銷(xiāo)等)24，其被 設(shè)計(jì)成當(dāng)例如通過(guò)手動(dòng)操作或自動(dòng)封閉機(jī)構(gòu)使得膠囊保持器13和鐘形部 件9相互靠近時(shí)在膠嚢1的頂壁17中形成一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口 。通道19橫穿 注射系統(tǒng)并且通向包封部件9的包封空間22,從而一旦穿孔元件24伸入 到膠嚢l(fā)的內(nèi)部時(shí)即可向膠嚢l(fā)的內(nèi)部供水。
膠嚢1包括所述頂壁17、側(cè)壁7和法蘭狀邊沿6，其中箔部件5被密 封在所述法蘭狀邊沿6上以便密封地封閉膠嚢1的杯狀基體4。同樣，只 要膠嚢可以被密封并且容納所述配料，膠嚢的其它設(shè)計(jì)也是可行的。
根據(jù)本發(fā)明，膠嚢1的外表面具有專(zhuān)門(mén)的水密性密封件8 (由密封材 料制成)，下文稱(chēng)為"密封件"。密封件8可被壓縮，更加優(yōu)選是彈性的。
密封件的材料可以是橡膠彈性體、橡膠塑料、塑料或硅樹(shù)脂。
如果彈性材料用于密封件8,則優(yōu)選使用橡膠彈性材料。術(shù)語(yǔ)"橡膠 彈性，，是指被壓縮時(shí)具有橡膠彈性的任何合適的材料，包括但不限于彈性 體、硅樹(shù)脂、塑料、乳膠、樹(shù)膠或其他。用于密封件的優(yōu)選材料為熱塑性彈性體(TPE )--例如Exxon Mobil Chemical公司銷(xiāo)售的
SantopreneTM、硅樹(shù)脂或EPDM (三元乙丙橡膠)。
如圖2更加清楚地示出，本發(fā)明的膠嚢包括法蘭狀邊沿，該邊沿具有 用于密封件的支承部分60和被巻邊的并夾緊密封件的一部分的巻曲端部 61。支承部分60與體部4以一定角度(即當(dāng)體部具有截頭形式時(shí)稍微大于 卯度)合并。法蘭狀邊沿以及體部的底部表面40接納環(huán)形密封件8。為了 使密封件以可靠的方式附裝于法蘭狀邊沿，密封件通過(guò)連接部分80朝向所 述巻曲部分61延伸，所述連接部分被插入所述邊沿的進(jìn)行巻邊的巻曲部分 61中并通過(guò)該巻曲部分而彎折。更加具體地，在圖示的例子中，巻曲部分 61以沿著環(huán)狀線(xiàn)或表面壓縮并夾緊所述連接部分的巻邊端部62為終端。 在巻曲部分61的外面，密封件通過(guò)密封部分81沿著法蘭狀邊沿的支承部 分60延伸，所述密封部分81可通過(guò)抵靠在體部4的底部表面40上的環(huán)狀 部分82向上延伸。密封部分81和環(huán)狀部分82可以形成具有不同坡度的表 面或者可以合并成單個(gè)連續(xù)的凹陷或平坦的傾斜表面。選擇密封件8形成
隙或其它空隙的足夠質(zhì)量的材料。由于也可以動(dòng)態(tài)地一一即藉由作用在密 封件上的加壓水的效果一一獲得水密密封，密封件的形狀、尺寸和總質(zhì)量 應(yīng)當(dāng)充分大以便變形，從而在調(diào)制過(guò)程中壓力建立起時(shí)彈性地"流動(dòng)，，并 正確地填充遺留的開(kāi)口。
合或者焊接。粘合或焊接區(qū)域可以部分地或全部地覆蓋體部和密封件之間 的接觸表面。
例如，巻邊可以在密封件上起到稍微向外拉的作用，這可以導(dǎo)致環(huán)狀 部分82和底部表面40之間連接處出現(xiàn)間隙。雖然該間隙僅僅影響膠嚢的 外觀(guān)，其并不影響密封件和邊沿的其余部分之間的界面處的流體密封效果， 因?yàn)檫@種流體密封在巻邊/壓接區(qū)域被有效地維持。因此附加的膠粘或焊接 可以進(jìn)一 步改進(jìn)這些接觸表面并消除或至少填充這些間隙。
圖3示出包封部件9和膠嚢保持器13進(jìn)入封閉壓力接合的狀態(tài)，并且由于水進(jìn)入膠嚢內(nèi)部并在其中建立起壓力，膠嚢保持器13的棱錐狀浮凸元 件12在膠嚢1的箔部件5中產(chǎn)生開(kāi)口。膠嚢被插入時(shí)，注水器14的刀片 元件24已經(jīng)在膠嚢1的頂壁17中產(chǎn)生穿孔16。當(dāng)膠嚢內(nèi)部建立起充分的 流體壓力時(shí)，由膠嚢中容納的配料生產(chǎn)的飲料可以從通過(guò)浮凸元件12撕破 箔部件5而產(chǎn)生的小間隙或穿孔中排出。
現(xiàn)在結(jié)合圖4至圖12說(shuō)明本發(fā)明方法的步驟。在第一步中(未示出)， 生產(chǎn)膠嚢的體部4。該體部被制造成具有法蘭狀邊沿6的預(yù)制件，該預(yù)制 件還沒(méi)有被巻邊而是保持敞開(kāi)以便在后續(xù)的生產(chǎn)步驟中插入并連接密封 件。可以通過(guò)深沖壓金屬板材或包括金屬的復(fù)合層組件 一 一 例如鋁和塑料 (例如聚丙烯、聚乙烯或聚乳酸)一一并且最終粘合和/或涂漆而預(yù)先形成 體部4。才艮據(jù)體部形狀的復(fù)雜性和腔的深度的不同，可以在多于單個(gè)步驟 中深沖壓板材。并且，可以在同一操作或者在單獨(dú)的操作中深沖壓體部的 主腔和法蘭狀邊沿。
然后將預(yù)制的體部放置在包括環(huán)狀支承表面31的模具30中，法蘭狀 邊沿可固定地支承在該支承表面上。圖5詳細(xì)示出放置在模具30的支承表 面31上的法蘭狀邊沿的預(yù)制件。例如，預(yù)制的法蘭狀邊沿可以包括預(yù)先巻 曲的端部63，即沒(méi)有完全被巻曲成基本上封閉的環(huán)形的部分。該預(yù)先巻曲
64為終端。該法蘭狀部分64可以預(yù)制成直的或稍微彎曲的。
圖5還示出通過(guò)沿著模具的內(nèi)表面33向下滑動(dòng)的導(dǎo)向心軸32插進(jìn)膠 囊體部周?chē)拿芊饧?。密封件可被?dǎo)向心軸32從上向下推動(dòng)直到密封件與 法蘭狀邊沿的支承表面60接觸，如圖6所示。導(dǎo)向心軸具有足夠大的補(bǔ)足 密封件的表面從而防止密封件扭曲并確保密封件平坦靠在法蘭狀邊沿上。
在插入密封件之前，密封件和體部的接觸表面可以部分地或全部地涂 敷有粘結(jié)劑。尤其是，可以在密封件的豎直部分82和體部的底部表面40 之間的界面處添加粘結(jié)劑，該豎直部分是密封件的關(guān)鍵部分，在密封件的 另一端,皮夾緊后，該豎直部分可能,皮拉伸。
圖7詳細(xì)示出將密封件插入到邊沿上的正確位置后密封件和預(yù)先巻曲的法蘭狀邊沿的布置。如圖清楚地示出，密封件通過(guò)連接部分80徑向地延 伸，與擱置在邊沿的支承部分60上的部分相比，該連接部分具有減少的厚 度"t"。密封件的該連接部分80將用作被法蘭狀邊沿夾緊的部分。連接 部分80在巻邊側(cè)可以通過(guò)擴(kuò)大的終端部分83延伸，該擴(kuò)大的終端部分在 巻邊后不被(或者僅輕微地被)壓縮。
在將密封件正確地插在邊沿的適當(dāng)位置上后接下來(lái)的步驟中，致動(dòng)沿 模具向下滑動(dòng)從而夾緊可成形的法蘭狀部分64的巻邊/壓接心軸34。該巻 邊心軸34通常具有基本上為半環(huán)形的模具表面35,在心軸朝向法蘭狀邊 沿下降的過(guò)程中該模具表面與法蘭狀部分64接合，如圖9所示。由于巻邊 心軸在邊沿的所述端部施加的持續(xù)的向下的力，法蘭狀部分64在其端部 62和/或終端外表面65處巻攏并且?jiàn)A緊密封件的連接部分80。連接部分80 也可以輕微巻攏或僅僅輕微地彎折(這取決于其長(zhǎng)度)并因此被壓縮，連 接部分的厚度減小到被壓縮的程度，這取決于最終的巻曲設(shè)計(jì)和連接部分
的厚度，如圖10所示。巻邊后的區(qū)域80，即密封件被邊沿的巻曲端部壓 縮的區(qū)域作為高壓(例如10-20巴)下的調(diào)制液體不能通過(guò)的密封區(qū)域。 因此，在法蘭狀邊沿和密封件之間的這一區(qū)域成功地實(shí)現(xiàn)了液體密封的布 置(圖11)。
如圖12所示，該方法包括如上詳細(xì)所述的深沖壓膠嚢體部的一個(gè)或多 個(gè)步驟100、將密封件圍繞膠嚢的杯狀體部插入的步驟110以及使法蘭狀 邊沿巻邊以便夾緊密封件并將密封件附裝在膠嚢體部上的步驟120。在接 下來(lái)的步驟130中，體部被食品配料填充并且最終通過(guò)例如熱焊接或者超 聲波焊接來(lái)將膜5焊接到法蘭狀邊沿的支承部分60的外表面上。在生產(chǎn)過(guò) 程中的任何合適的時(shí)間都可以加入附加的步驟，例如在深沖壓體部之前或 之后在體部和/或膜5內(nèi)安置并附裝過(guò)濾器。
才艮據(jù)本發(fā)明的方法的巻邊構(gòu)型可包括各種可能的實(shí)施方式。 圖13和圖14示出一種可能的模式，其中在靜止時(shí)(即插入后但巻邊 之前)，密封件8被預(yù)先制造(即模制)出與密封件的密封部分81不在一 條直線(xiàn)上而是向下傾斜的連接部分80。法蘭狀邊沿的預(yù)制件被同樣地構(gòu)造為具有帶有向上的開(kāi)口 70的向下彎折的預(yù)先巻曲部分69。該部分69可以 相對(duì)于邊沿的支承部分60形成大約90度(士15度)的折角。密封件的連 接部分80基本上沿著預(yù)先巻曲部分69沿開(kāi)口 70的方向延伸。在該實(shí)施例 中，通過(guò)沿著從下向上的方向作用的巻邊心軸(未示出)進(jìn)行巻邊以便使 得巻曲部分向上伸直并使其圍繞密封件的連接部分80封閉，同時(shí)充分密封 地夾緊連接部分80從而產(chǎn)生不漏流體的密封布置。當(dāng)巻邊心軸作用在法蘭 狀邊沿的終端部分上時(shí)， 一反作用力(例如模具的靜態(tài)支承表面)可以作 用在密封件的頂部表面從而實(shí)現(xiàn)合適的巻邊效果。在最終的巻邊構(gòu)型中， 膠嚢的體部如同圖1_3中的實(shí)施例所示，密封件的最外端的部分輕孩i地巻 攏進(jìn)入邊沿的巻曲端部?jī)?nèi)。
圖15至圖17示出另一個(gè)可能的變型，其中密封件8具有變短的厚度 減少的連接部分80。膠嚢的體部被預(yù)制成具有巻曲端部66同時(shí)留有或不 留有環(huán)狀開(kāi)口 67，巻曲端部66沿著部分80的端部的方向向內(nèi)取向，例如 抵靠在部分80的端部上。巻曲端部66在最終的巻邊操作之前的形式可以 是延長(zhǎng)的并封閉的或者基本上封閉的環(huán)。 一旦被壓接在密封件上，這種形 狀具有較大的壓接表面。圖16示出插入密封件后但在最終巻邊操作之前的 布置。圖17中的巻邊通過(guò)以下操作進(jìn)行，即擠壓并由此使得法蘭的巻曲部 分66變平從而得到法蘭的扁平的夾緊部分67,該扁平的夾緊部分用其外 表面68夾緊密封件8的厚度減小的終端部分80。由于預(yù)制體部的封閉的 端部，即延長(zhǎng)的環(huán)形形狀，具有的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是有助于體部從深沖壓工位到 巻邊工位的運(yùn)輸。特別地，可以通過(guò)導(dǎo)軌氣動(dòng)地運(yùn)輸體部，因此在氣動(dòng)運(yùn) 輸裝置中膠嚢的光滑的圓形邊緣不容易阻擋或堵塞膠嚢。另 一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可 以堆積體部用于運(yùn)輸、儲(chǔ)存或者用于工廠(chǎng)中的調(diào)節(jié)性庫(kù)存儲(chǔ)備。
權(quán)利要求
1. 一種用于制造容納飲料配料的膠囊(1)的方法，所述膠囊設(shè)計(jì)用于插在飲料生產(chǎn)設(shè)備中，其中加壓液體進(jìn)入膠囊從而與膠囊中的配料相互作用并從膠囊中排出飲料，其中所述膠囊包括通過(guò)法蘭狀邊沿(6)延伸的體部(4)，密封件(8)附裝于所述法蘭狀邊沿上，其特征在于，所述方法包括-預(yù)制膠囊體部(4)和所述法蘭狀邊沿(6)的至少一部分，-將預(yù)制的密封件(8)放置在法蘭狀邊沿(6)上，-將所述法蘭狀邊沿(6)的一部分壓接在密封件(8)的一部分上，從而使密封件附裝于所述法蘭狀邊沿(6)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述密封件(8)具 有環(huán)形的形式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述壓接操作包 括在法蘭狀邊沿形成夾緊所述密封件的一部分(80)的巻曲端部(61)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述密封件(8)包 括密封部分(81)和從連接部分向外延伸的連接部分(80);所述連接部 分(80)被法蘭狀邊沿的巻曲端部(61)夾緊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在膠嚢體部的預(yù)制過(guò) 程中，已經(jīng)預(yù)先形成敞開(kāi)的巻曲端部(61、 69)或者基本上封閉的巻曲端 部(66)。
6. 纟艮據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在壓接過(guò)程中，所述 巻曲端部(61、 69、 66)被進(jìn)一步巻曲或者至少被擠壓以便至少部分地包 封并緊密地夾緊所述連接部分(80)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，密封件(8)的 連接部分(80)的截面比密封件(8)的密封部分(81)的最大截面薄。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4-7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述密封 件4皮預(yù)制成具有彼此成一直線(xiàn)的密封部分(81)和連接部分(80),并且在壓接過(guò)程中，巻曲端部(66)被進(jìn)一步巻曲或者至少使之變平以便沿著 該巻曲端部的外表面(68)壓接連接部分(80)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4-8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述密封 件(8)被預(yù)制成具有相對(duì)于密封部分(81)向下傾斜的連接部分(80)， 并且在壓接過(guò)程中，巻曲端部(69)被進(jìn)一步巻曲以便使連接部分(80) 向外伸直，最終巻攏并密封地夾緊該連接部分。
10. 才艮據(jù)權(quán)利要求4-9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述密封 件(8 )還包括沿著膠嚢體部的底部表面(40 )延伸超出所述法蘭狀邊沿(6 ) 的環(huán)狀部分(82)。
11. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述密封 件(8)被法蘭狀邊沿的折疊端部(66)的外表面(68)夾緊。
12. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過(guò)深沖 壓金屬板材或金屬-塑料層壓件預(yù)制所述膠嚢體部(4)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述膠嚢體部(4) 包括鋁。
14. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法 包括在法蘭狀邊沿(6)膠粘或焊接密封件(8)的附加步驟。
15. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法 包括用食品配料填充所述體部(4)的后續(xù)步驟。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法包括沿著 法蘭狀邊沿(6)的外表面的一部分焊接膜(5)以便封閉所述膠嚢的后續(xù) 步驟。
17. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述密封 件(8)由彈性材料制成。
18. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述密封 件(8)由橡膠、塑料或硅樹(shù)脂材料制成。
19. 一種用于容納飲料配料的膠嚢，所述膠嚢(1)設(shè)計(jì)用于插在飲 料生產(chǎn)設(shè)備中，其中加壓液體進(jìn)入膠嚢從而與膠嚢中的配料相互作用并從膠嚢中排出飲料，所述膠嚢包括位于膠嚢的外表面上的密封件(8)，該密 封件在幾何結(jié)構(gòu)上布置成在飲料制備過(guò)程中與々大料生產(chǎn)設(shè)備的至少一個(gè)配 合擠壓表面(18)密封接合，其中所述膠嚢包括通過(guò)法蘭狀邊沿(6)延伸 的體部(4),密封件(8)附裝于所述法蘭狀邊沿上； 其特征在于，所述密封件(8),皮膠嚢的法蘭狀邊沿(6)夾緊。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的膠嚢，其特征在于，所述密封件(8)包 括-故法蘭狀邊沿的巻曲端部(61)夾緊的連接部分(80)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的膠嚢，其特征在于，所述密封件(8 ) 由彈性材料制成。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19、 20或21所述的膠嚢，其特征在于，所述密封 件(8)由橡膠彈性材料制成。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19-22中任一項(xiàng)所述的膠嚢，其特征在于，所述膠 嚢具有由鋁或者塑料-鋁深沖壓形成的體部(4)，所述體部由密封在所述 邊沿的外表面上的膜(5)密封地封閉。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于制造容納有飲料配料的膠囊的方法，該膠囊被設(shè)計(jì)成插在飲料生產(chǎn)設(shè)備中，其中加壓液體進(jìn)入膠囊從而與膠囊中的配料相互作用并形成飲料。該方法包括預(yù)制膠囊體部(4)和法蘭狀邊沿(6)的至少一部分，將預(yù)制的密封件(8)放置在法蘭狀邊沿(6)上，將法蘭狀邊沿(6)的一部分壓接在密封件(8)的一部分上，從而使密封件附裝于法蘭狀邊沿(6)上。
文檔編號(hào)B65D81/34GK101432207SQ200780014860
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2007年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月24日
發(fā)明者A·科萊普, D·阿貝格林, H·萊塢托爾德, R·路茨, T·克澤爾 申請(qǐng)人:雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司