分配胶囊以及其形成的方法和装置制造方法及图纸

一种用于将纸浆材料高速连续热成型为基于纸浆的制品的装置，其包括饮料分配胶囊，所述饮料分配胶囊包括具有完全由模制的纸浆纤维形成的侧壁和基部的本体，所述装置包括用于水和悬浮的纸浆纤维的保持槽，铰接网状工具组的连续供给带，其轮廓与所述制品的预制形状相符，所述带倾斜以允许通过所述带的连续旋转部分浸入和从所述悬浮液部分取出，真空装置，其施加到所述网状工具组以抽吸所述纸浆纤维到浸入所述悬浮液中的该网状工具组，以形成所述制品的预制纸浆垫。

Distribution of capsules and methods and devices for their formation

A device for high-speed continuous thermoforming of pulp materials into pulp-based products includes a beverage distribution capsule comprising a body with a side wall and a base formed entirely from the moulded pulp fibers. The device comprises a holding groove for water and suspended pulp fibers, a continuous feeding belt articulated with a mesh toolkit, its outline and the product. The prefabricated shape matches that the belt is inclined to allow immersion through the continuous rotating part of the belt and removal from the suspension part, and the vacuum device is applied to the reticulated tool group to suck the pulp fibers into the reticulated tool group immersed in the suspension to form the prefabricated pulp pad of the product.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分配胶囊以及其形成的方法和装置相关申请的交叉引用本专利技术参考美国专利8,062,477B2，该专利以引入方式并入本申请。
本专利技术涉及使用植物纤维生产改进的胶囊的制品、方法和装置，所述胶囊适用于容纳研磨饮料和可煮泡制品，包括咖啡。这种胶囊的一个示例可以成形为使得适合到胶囊进给的咖啡机。进给的咖啡机和咖啡胶囊被设计成一致地工作，其中，胶囊的功能是保持正确的体积或一份剂量的咖啡、充当过滤器、和容纳用过的咖啡粒。胶囊经常设计成提供为单剂量的足够的咖啡，并且这又需要每份单剂量的成比例的大量的包装材料。胶囊设计成保持咖啡的风味(其可能受到氧气的有害影响)。胶囊设计成旨在持续且容易地提供方便并简单地在家中煮泡优质咖啡饮料的过程。
技术介绍
普遍使用的胶囊技术经常使用塑料或铝来形成这种包装，这限制了回收。塑料和铝是最常用的，因为它们易于制造、相对便宜并且能够产生良好的氧气屏障以保持咖啡的味道。本文将具体参考胶囊和生产方法以及适用于咖啡的装置来进一步描述本专利技术。然而，应理解，本专利技术不限于咖啡胶囊，并且延伸到一系列饮料胶囊和由纸浆形成的其他大规模生产的制品。胶囊包含咖啡并且被设计成使得当其被插入到咖啡机中时，胶囊顶部和底部被穿刺。当穿刺时，可以从胶囊顶部注入加压的热水，并且煮泡好的咖啡可以从底部流出。咖啡胶囊或“咖啡包”是可丢弃制品、单次使用并且经常是单份的。咖啡胶囊的消费者益处在于，它们将每份咖啡中的咖啡量作为预先测量的一份剂量管理，并且废咖啡渣保留在胶囊内并且可以容易地处理而不需要清洁机器。胶囊的消极方面是咖啡废物和胶囊材料经常不再回收。回收率低是由于所涉及的混合材料，因为回收过程要求分离这些材料然后材料适合于回收。目前用于胶囊的材料各不相同，但最广泛使用的胶囊由铝制成。铝胶囊经常由铝盘形成，其被冲击模塑成胶囊本体形式。胶囊上的封闭件或盖也由铝形成，其中部件被铆接在一起以密封胶囊。或者，胶囊可以由塑料形成，并且还存在由生物塑料或生物聚合物材料形成的胶囊，其将以加速的速率分解。生物塑料的使用存在挑战，尽管它具有与标准塑料相同的视觉外观，因此需要标签来传达其性质。生物塑料也被批评为难以回收和污染标准塑料的回收流。制造生物塑料所需的过程也存在局限性，因为它们缺乏标准塑料的性能，而且在“整个生命周期”分析中，由于生产过程中所需的资源，它们是不可持续的。期望提供这些当前胶囊形式的替代方案，其提供所有消费者益处，但没有管理由使用有限材料(诸如石化聚合物和铝)引起的回收的挑战，并且没有丢弃这些资源丰富的制品进入主流废物系统的消费者挑战。还非常希望生产一种胶囊形式，其可以被消费者容易地识别为差异化解决方案，其提供当前胶囊制品的所有益处而没有任何负面问题。识别本专利技术的新胶囊制品的能力将要求该材料可识别为与目前市场上的塑料和铝胶囊不同。此外，使用美国专利8,062,477中详述的Varden装饰方法，可以容易地装饰本专利技术的制品。用于形成铝和塑料胶囊的生产过程是高度发展的，并且生产线速度足以每年提供数亿个这些胶囊。然而，这些过程不适用于基于纸浆纤维的制品。本专利技术允许改进的胶囊制品和大批量生产方法和过程，其可以将任何纤维，特别是可持续和可再循环的植物基纤维，成形为先决条件形状，以类似的速度使其成为如现有解决方案经济上可行。然后，所得到的胶囊将具有必要的物理属性，以允许其用于代替现有的铝或塑料胶囊而不会降低性能，但具有增加的可持续性的附加益处。现有的铝或塑料胶囊具有截头圆锥形状。该形状的深度和倾斜度，经常被称为拔模度和拔模角，如图1C中示出，不允许该形状可以从纸浆纤维的平坦垫变形成，如PCT/AU2013/000853(WO/2014/019027)和US2015/0204020所述。PCT/AU2013/000853中详述的过程用于高速纸浆模塑过程，该过程可以产生从纸浆的平坦垫变形的一系列形状，然后可以随后将这些形状装饰并变形成成品纸浆纤维制品。这些形状的范围限于相对于拔模角较浅的那些。增加拔模角的垂直度会减小可达到的深度。超过这些限制导致纸浆制品的壁首先变薄然后分离，因为纤维的非弹性性质阻止它们拉伸，这使得先前公开的过程不适于生产本文所述类型的胶囊。同样地，现有的纸浆形成技术在速度和体积上，以及因此经济上，产生胶囊的截头圆锥形状太慢且昂贵。还希望本专利技术的新胶囊制品能够以高速制造，使得本专利技术的新胶囊制品可以以足以影响和满足当前市场并以低成本的体积递送。对于可在现有咖啡机范围内使用的纸浆纤维胶囊，纸浆纤维胶囊必须保持与铝和塑料咖啡胶囊相似的尺寸。这些尺寸如图1c所示。此外，本专利技术的基于纸浆的新胶囊制品适配为特别地符合现有塑料和铝胶囊的现有制品和性能特征，从而允许本专利技术的胶囊在现有机器中完全起作用。特别地，本专利技术的基于纸浆的胶囊适配为精确地适合入到现有机器中、接收现有机器的穿刺装置、承受加热的加压水的施加、从机器中排出煮泡的饮料并且能够经受机器的排出而没有故障。为了提供具有合适规格的纸浆纤维胶囊以用作现有铝或塑料咖啡胶囊的替代品，需要完全不同的制造方法，使纸浆纤维在高速过程中符合这些尺寸，从而克服先前技术的限制。以上对先前方案或制品的引用和描述并非旨在且不应被解释为对澳大利亚领域的公知常识的陈述或承认。
技术实现思路
在第一方面，本专利技术提供了一种用于一份剂量的研磨可煮泡饮料的分配胶囊，所述胶囊由模制的纸浆纤维形成。胶囊可包括：本体，其具有完全由模制的纸浆纤维形成的侧壁和基部，其中，所述本体的侧壁和基部形成为一体集成构造，和盖，其可固定到所述本体以密封所述胶囊。胶囊盖可主要由模制的纸浆纤维形成。胶囊本体可包括截头圆锥形侧面和与其集成形成的基部。胶囊侧壁可包括更高密度纸浆的纵向肋。在另一或第二方面，本专利技术提供了一种制造如前所述的胶囊的过程，所述过程包括以下步骤：a)提供多个铰接网状工具组的连续进给带，所述多个铰接网状工具组成型为所述胶囊的预制形状，并且适配为不间断地通过水和悬浮的纸浆纤维的槽被抽取。b)使所述带倾斜以允许所述带连续地部分浸入和从所述悬浮液部分取出。c)对所述连续移动或进给的工具组施加真空，以便将所述纸浆纤维抽取到浸入所述悬浮液的所述多个网状工具组上，以形成预制垫。可以通过根据该第二方面的过程形成第一方面的胶囊。如前所述的过程，其中，所述工具组的轮廓包括具有多个所述预制胶囊的纸浆纤维垫。轮廓可以是所述胶囊的阴或阳预制外廓。该过程还可包括提供移动工具组的步骤，该移动工具组适配为从所述连续移动带提升所述预制垫的区段。该工具组可包括所述预制胶囊的阳或阴外廓，并且适配为与将成为所述胶囊的内部或外部的部分接合。该过程还可包括使用二次加工使纸浆纤维变形成最终的纸浆纤维部件，其将成为胶囊的本体或盖。该过程还可包括对预制垫施加热和压力以干燥或部分干燥纸浆并限定所述胶囊部件的最终尺寸和构造的多个步骤。这可以在一个过程中或在多个分开的过程中完成，其中，压力和变形在一个阶段中发生而不施加热量，而加热和干燥在分开的阶段施加，该分开阶段潜在具有施加压力的能力。所述部件可以是胶囊的本体或胶囊的盖。胶囊的盖也可以由高速平坦带进给纸浆过程形成，如PCT/U2013/000853中详述。形成纸浆纤维的预制垫的过程还可包括将特定量的纸浆纤维抽取到成型网带上的能力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于一份剂量的研磨可煮泡的饮料的分配胶囊，所述胶囊由模制的纸浆纤维形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.14 AU 20169036951.一种用于一份剂量的研磨可煮泡的饮料的分配胶囊，所述胶囊由模制的纸浆纤维形成。2.根据权利要求1所述的胶囊，包括：具有完全由模制的纸浆纤维形成的侧壁和基部的本体，其中所述本体的侧壁和基部形成为一件式集成构造，以及可固定到所述本体用于密封所述胶囊的盖。3.根据权利要求2所述的胶囊，其中，所述盖主要由模制的纸浆纤维形成。4.根据权利要求1至3中任一项所述的胶囊，其中，所述本体包括截头圆锥形侧壁和同时形成并与其集成的基部。5.根据权利要求4所述的胶囊，其中，所述侧壁包括更高密度纸浆的纵向肋。6.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊，其中，所述胶囊由包括以下步骤的过程形成：a)提供多个铰接网状工具组的连续进给带，所述多个铰接网状工具组成型为所述胶囊形状的预制形状，并且适配为不间断地通过水和悬浮的纸浆纤维的槽被抽取；b)使所述带倾斜以允许所述带连续地部分浸入和从所述悬浮液部分取出；c)对所述连续进给的网状工具组施加真空，以便将所述纸浆纤维抽取到浸入所述悬浮液中的所述多个网状工具组上，以形成预制纸浆纤维。7.根据权利要求6所述的胶囊，其中，所述工具组成型为包括多个所述预制胶囊。8.根据权利要求7所述的胶囊，其中，所述轮廓是所述预制胶囊的预制阳或阴外廓。9.根据权利要求8所述的胶囊，其由所述过程形成，其中，所述过程还包括提供连续移动工具组的步骤，所述连续移动工具组适配为从所述连续移动带提升所述预制垫的区段。10.根据权利要求9所述的胶囊，其中，所述工具组包括所述胶囊的阳或阴外廓，并适配为与将成为所述胶囊的内部或外部的部分接合。11.根据权利要求10所述的胶囊，其中，后续不同的阳和阴工具组还包括向预制垫施加热和压力以干燥纸浆并限定所述胶囊部件的最终尺寸和构造的多个步骤。12.根据权利要求11所述的胶囊，其中，所述部件是所述胶囊的本体或所述胶囊的盖。13.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊，其使用装置形成，所述装置包括：用于水和悬浮的纸浆纤维的保持槽，成型为所述胶囊的预制形状的铰接网状工具组的连续进给带，所述带倾斜以通过所述带的连续旋转允许所述带部分浸入和从所述悬浮液部分取出，真空装置，其被施加到所述网状工具组以将所述纸浆纤维抽取到浸入所述悬浮液中的所述网状工具组上，以形成所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·阿普尔福德，S·戈登，
申请(专利权)人：瓦登加工私人有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚,AU