用于制造胶囊元件的方法和设备以及相关的胶囊元件技术

用于制造胶囊元件(1)的方法，该胶囊用于容纳具有至少一种可通过提取流提取的组分的产品，该方法包括获得至少一个预备区域(6)的步骤，该预备区域用于在使用胶囊期间限定用于提取流的通道，使得提取流可以通过胶囊以便提取所述组分。预备区域(6)通过在产品填充胶囊之前并且在形成胶囊元件(1)之后执行的切割操作来获得。切割操作通过刀片元件(28；228；328；428；528；628；728；828)执行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造胶囊的方法和设备以及相关胶囊本专利技术涉及用于制造胶囊的方法和设备，胶囊用于容纳其可溶性含量通过流体，特别是压力下的流体提取的产品。本专利技术还涉及用于容纳具有通过流体，特别是压力下的流体提取的至少一种可溶性组分的产品的胶囊。已知用于制备咖啡或其他饮料的机器，其使用包括通过盖封闭的杯形主体的胶囊。胶囊含有粉末形式的产品，例如研磨咖啡或另一种饮料的制剂。当将胶囊插入用于制备饮料的机器中时，使压力下的流体(通常为热水)通过胶囊，以便从粉末形式的产品中提取可溶性组分，从而得到所需的饮料。已知胶囊的杯形主体和/或盖可以设置有孔，以使压力下的流体能够通过机器内部的胶囊以用于制备饮料。替代地，杯形主体和/或盖可以在机器内部具有用于制备饮料的弱化区域，其被流体的压力或设置在机器上的适当工具破损，以使压力下的流体能够通过胶囊。已知胶囊的杯形主体可以通过模制聚合物材料得到。在此情况下，设置在杯形主体上的孔或弱化区域在杯形主体的成型期间通过在形成杯形主体的模具内使聚合物材料相应成形而得到。然而，通过模制得到孔或弱化区域意味着许多缺点。首先，能够形成孔的模具是复杂的模具，难以制造并容易破损。如果模具必须能够形成的孔具有十分之几毫米的直径，那么这些缺点会更加突出。提供能够在杯形主体上形成弱化区域的模具也不简单，特别是如果弱化区域具有百分之几毫米的厚度。因此，模具非常昂贵。此外，通过模制来制造孔或弱化区域意味着胶囊的特征和制造过程的特征方面的差的灵活性。事实上，如果希望更改孔或弱化区域的形状和/或尺寸，则需要制备新的模具并因此面临相当大的成本。类似地，如果希望改变形成杯形主体的材料，则需要更改杯形主体和模具的设计，以便使它们适应新材料，并因此再次制备新的模具。此外，由于难以使多层材料通过用于在模具中形成弱化区域的狭窄通道区域，因此在使用多层材料时，不能通过模制来制造设置有弱化区域的胶囊。因此，由多层材料制成的杯形主体目前必须使用除模制以外的技术，例如通过热成形来制造，然后在制备饮料的机器上穿孔。通过模制所产生的弱化区域的另一缺点在于此些区域被相当大的连接半径限定。为了使流体聚合物材料流过模具的狭窄通道区域，诸如形成弱化区域的狭窄通道区域，有必要采用大于阈值的曲率半径。然而，此些弱化区域往往在它们与用于制备饮料的机器中与压力下的流体接触时难以破损。另一方面，如果胶囊具有压力下的流体用于通过的通孔，则所述通孔通过模制得到，因此出于与制造过程相关的原因，此些孔将具有相对大的直径。因此，孔不仅允许压力下的流体通过，而且还允许具有相对较大尺寸的固体颗粒通过。因此，有必要在胶囊内部引入过滤器以阻止固体颗粒通过，这随之产生胶囊的复杂化并增加相关成本。WO2009/050570公开了用于得到物体中的至少一个贯穿开口的方法。该方法允许通过使用通过模制形成物体的相同成形装置来得到贯穿开口。WO2014/026852公开了用于开始排空模制成封盖的可单独变形的胶囊的可变形封盖。EP2287090公开了用于制备咖啡提取物的胶囊，其设置有在使用胶囊期间便于穿孔以用于注入水的结构。本专利技术的目的是改进用于制造胶囊的方法和设备，该胶囊用于容纳具有至少一种可以通过提取流，特别是压力下的流体提取的组分的产品以及用于容纳待提取的产品。另一目的为简化用于制造胶囊并相应地降低成本的设备，该胶囊用于容纳具有至少一种可以通过流体提取的组分的产品。另一目的为增加用于制造胶囊的方法和设备的灵活性，该胶囊用于容纳具有至少一种可以通过流体提取的组分的产品。另一目的为提供用于制造胶囊的方法和设备，该胶囊用于容纳具有至少一种可以通过流体提取的组分的产品，该方法和设备可以容易地应用于由多层材料制成的胶囊。另一目的为提供用于制造胶囊的方法和设备，该胶囊用于容纳具有至少一种可以通过流体提取的组分的产品，该方法和设备使得可以得到容易由流体本身破损的胶囊上的弱化区域。另一目的为减少使用用于胶囊内的固体颗粒的过滤器的需要，该胶囊用于容纳具有至少一种可以通过流体提取的组分的产品。在本专利技术的第一方面，提供了用于制造胶囊元件的方法，该胶囊用于容纳具有至少一种可通过提取流提取的组分的产品，该方法包括得到至少一个预备区域的步骤，该预备区域用于在使用胶囊期间限定用于提取流的通道，使得提取流可以通过胶囊以便提取所述组分，其中，预备区域通过在所述产品填充胶囊之前执行的切割操作来得到。允许形成预备区域的切割操作在形成胶囊元件之后进行。形成预备区域的切割操作通过刀片元件进行。在本专利技术的第二方面，提供了用于制造胶囊元件的设备，该胶囊用于容纳具有至少一种可通过提取流提取的组分的产品，该设备包括用于成形胶囊元件的形成单元，其中，该设备还包括用于得到至少一个预备区域的切割装置，该预备区域用于在使用胶囊期间限定提取流的通道，使得该提取流可以通过该胶囊来提取所述组分。切割装置包括被构造为在形成胶囊元件之后得到预备区域的刀片元件。在本专利技术的第三方面，提供了用于制造胶囊的胶囊元件，该胶囊用于容纳具有至少一种可通过提取流提取的组分的产品，该胶囊元件包括至少一个预备区域，该预备区域用于在使用胶囊期间限定用于提取流的通道，使得提取流可以通过胶囊以便提取所述组分，其中，预备区域通过在所述产品填充胶囊之前执行的切割操作来得到。由于本专利技术的这些方面，可以显着提高胶囊的制造，该胶囊用于容纳具有至少一种可以通过提取流提取的组分的产品，特别是胶囊用于容纳粉末形式的咖啡的胶囊或用于其他饮料的制剂。当通过切割操作得到预备区域时，在模制胶囊的杯形主体和/或相应盖期间，不再需要形成用于通过提取流的弱化区域或孔。因此，可以通过简单廉价的模具来形成杯形主体和/或盖。可通过或可不通过杯形主体和/或盖的厚度的预备区域通过切割操作形成，该切割操作可以通过其制造和操作相对简单的切割装置来执行。此外，当选择预备区域的形状和尺寸，杯形主体和/或盖的材料以及制造过程的特征时，通过切割形成预备区域确保高度的灵活性。为了更改预备区域的形状和/或尺寸，实际上足以更改进行切割的切割装置，而无需对形成杯形主体和/或盖的模具采取动作。如果需要改变杯形主体和/或盖的材料，则可以应用类似的推理。胶囊制造商在选择制造过程的特征方面也具有很大的自由度，因为通过其形成预备区域的切割操作可以在已经模制杯形主体和/或盖子之后立即在模具中进行，或者在模具的下游的任何位置进行。在后一种情况下，切割装置可以位于形成杯形主体和/或盖的同一机器上，或者位于分开的机器上。因此，胶囊制造商可以自由地选择切割操作是应在当杯形主体和/或盖成形之后进行，还是应在当它们已经被冷却时进行。如果预备区域用于在使用胶囊期间限定用于提取流的相应通道为弱化区域，即它们不通过杯形主体和/或盖的整个厚度，则弱化区域的厚度可以通过在形成杯形主体和/或盖的材料中简单地设置切割装置的穿透深度来容易地选择或更改。此外，通过切割，可以得到具有大大减小的厚度的弱化区域，该厚度小于通过模制得到的厚度。例如，可以得到厚度为0.1mm或更小的弱化区域。通过利用切割操作形成预备区域，还可以通过模制多层材料来制造形成胶囊的元件(即，杯形主体和/或盖)。事实上，由于在模制期间不再形成预备区域，所以用于得到胶囊元件的模具不具有如此复杂的几何形状，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造胶囊元件(1)的方法，所述胶囊用于容纳具有至少一种能通过提取流提取的组分的产品，所述方法包括得到至少一个预备区域(6)的步骤，所述预备区域用于限定在使用所述胶囊的期间用于所述提取流的通道，使得所述提取流能通过所述胶囊以提取所述组分，其中，所述预备区域(6)通过切割操作而获得，在所述产品填充所述胶囊之前并且在形成所述胶囊元件(1)之后执行所述切割操作，并且其中，所述切割操作通过刀片元件(28；228；328；428；528；628；728；828)来执行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.29 IT MO2014A0003091.一种用于制造胶囊元件(1)的方法，所述胶囊用于容纳具有至少一种能通过提取流提取的组分的产品，所述方法包括得到至少一个预备区域(6)的步骤，所述预备区域用于限定在使用所述胶囊的期间用于所述提取流的通道，使得所述提取流能通过所述胶囊以提取所述组分，其中，所述预备区域(6)通过切割操作而获得，在所述产品填充所述胶囊之前并且在形成所述胶囊元件(1)之后执行所述切割操作，并且其中，所述切割操作通过刀片元件(28；228；328；428；528；628；728；828)来执行。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述胶囊元件(1)通过在模具内模制熔融聚合物材料而得到。3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述模具下游的切割单元(20)中执行形成所述预备区域(6)的所述切割操作。4.根据权利要求2所述的方法，其中，在形成所述胶囊元件(1)之后，在所述模具内执行形成所述预备区域(6)的所述切割操作。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，在模制期间，在所述胶囊元件(1)上形成薄化区，在模制之后，在所述薄化区处通过所述切割操作得到所述预备区域(6)。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述胶囊元件为所述胶囊的杯形主体(1)，在所述胶囊元件上执行所述切割操作以形成所述预备区域(6)。7.根据权利要求6所述的方法，其中，通过所述切割操作得到的所述预备区域(6)位于所述杯形主体(1)的底壁(3)上。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，通过所述切割操作得到的所述预备区域(6)位于所述杯形主体(1)的侧壁(2)上，所述侧壁(2)围绕轴线(Z)延伸。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述胶囊元件(1)为所述胶囊的盖，在所述胶囊元件上执行所述切割操作以便得到所述预备区域(6)。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述切割操作形成所述预备区域(6)，所述预备区域具有相对于周围区域减小的厚度(S1)，使得所述预备区域(6)能在使用所述胶囊的期间破裂，以使所述提取流能够通过所述胶囊并从所述胶囊提取至少一种能提取的所述组分。11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述切割操作形成所述预备区域(6)，所述预备区域影响所述胶囊元件(1)的整个厚度(S)，以便提取流通过所述胶囊元件(1)。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述预备区域(6)基本上是点状的。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述预备区域(6)成形为在共同区域中会聚的两条线。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述预备区域(6)成形为圆弧形。15.一种用于制造胶囊的胶囊元件，所述胶囊用于容纳具有至少一种能通过提取流提取的组分的产品，所述胶囊元件(1)包括具有至少一个预备区域(6)的壁(2；3)，所述预备区域用于限定在使用所述胶囊的期间用于所述提取流的通道，使得所述提取流能通过所述胶囊以提取所述组分，其中，所述预备区域(6)由在所述壁(2；3)中制成的切口限定，并且所述切口至少部分地通过所述壁的厚度，所述预备区域(6)由彼此互相面对的两个侧边(7b)限定，并且两个所述侧边之间的距离(D)小于0.5mm，所述距离优选小于0.3mm，并且更具体地小于0.1mm。16.一种用于制造胶囊的胶囊元件，所述胶囊用于容纳具有至少一种能通过提取流提取的组分的产品，所述胶囊元件(1)包括具有至少一个预备区域(6)的壁(2；3)，所述预备区域(6)用于限定在使用所述胶囊的期间用于所述提取流的通道，使得所述提取流能通过所述胶囊以提取所述组分，其中，所述预备区域(6)由在所述壁(2；3)的面(39)上的切口限定，并且所述切口至少部分地通过所述壁(2；3)的厚度(S)，所述切口由侧边(7a，7b)限定，所述侧边沿至少一个连接区域彼此连接，所述连接区域在横截面中具有小于0.1mm的连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲奥伦佐·帕里内洛，法布里齐奥·普奇，
申请(专利权)人：萨克米伊莫拉机械合作社合作公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT