CN106535720A - 包袋和用于制备饮料的机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有内容积(2)的包袋(1)，其中储存食品或饮料配料(7)，并且当水被引入内部时在其中产生饮料，所述内容积(2)由在其边缘处彼此接合的片材(10)限定并且所述内容积(2)具有限定在饮料生产期间垂直取向的平面(P)的大致平面形状，所述包袋包括用于在所述内容积中引入水的至少一个入口(3)和用于从所述内容积递送饮料的至少一个出口(4)，所述水入口和所述饮料出口包括在至少一个插入件(5)中，并且设置在所述包袋的底部，并且至少部分地设置在所述片材(10)的两个接合边缘之间，并且其中所述包袋包括在至少一个插入件中的液体出口(6)，所述液体出口由限定所述内容积(2)的一片材(10)闭合。

Description

包袋和用于制备饮料的机器

技术领域

本发明涉及包袋和用于由包含食品或饮料配料的包袋制备食品或饮料的机器。

背景技术

众所周知，可通过将包含饮料制备配料(例如研磨咖啡或速溶咖啡)的胶囊引入饮料分配机并向胶囊内注入水来制备饮料。饮料制备配料被提取到或溶解于水中以形成饮料。饮料通过合适的出口流出胶囊。

过去已经开发了各种不同的胶囊，至少可通过用于储存食品或饮料配料的胶囊主体性质来区分它们。虽然大多数胶囊由刚性主体或半刚性主体制成(例如通过注塑成型、热成型、深拉等制成)，但可由箔材料制成柔性类型的包袋或小袋。相较于半刚性和刚性胶囊，柔性包袋通常具有以下优势：使用更少量的材料包装产品，这导致整个生产成本更低，并且数个生命周期评估表明其具有更低的生命周期影响。

WO 99/05044、GB 2 374 856和WO 2012/175985描述了这种由在边缘处粘结以限定储存饮料配料的内容积的两片不透气且不透液体的柔性材料制成的柔性包袋。包袋在顶部具有用于引入水的入口喷嘴，水与内容积中的饮料配料混合。饮料通过位于小袋底部的饮料出口排出。在引入小袋的水的压力下，包袋爆开，形成出口。通常，出口的形成是由于柔性片的底部边缘在小袋中热或压力作用下发生分离。根据一个具体的实施方案，可在包袋的底部引入管口：在该实施方案中，柔性片的底部边缘不分离并且饮料通过管口排出。

这些柔性小袋存在缺点。通常，饮料出口的开口是通过小袋内部的压力增加而得到的。但是，该压力增加并不推荐用于一些饮料的制备，因为它会在饮料表面形成气泡；例如，制备茶时是不期望的。除此之外，可能存在在所期望压力下包装可能不破裂的风险，可能存在包装最终以不受控的爆炸方式打开的风险。鉴于此原因，设备包括用于在饮料制备期间将包袋完全封闭在机器中并避免对操作人造成损坏或损伤的装置。

WO 2011/024103描述了用于制备饮料的包袋，该包袋限定了储存饮料配料的内容积。该内容积在顶部通过刚性件闭合，该刚性件整合了水入口和饮料出口。入口和出口总是打开的，意味着在这种包袋中不可能存在爆裂的风险。

WO 2013/019963描述了用于制备饮料的包袋，该包袋限定了储存饮料配料的至少一个内容积。该内容积在其底部通过刚性件闭合，该刚性件整合了流体入口和饮料出口。用于从包袋制备饮料的机器包括传感器，该传感器用于在包袋中的压力太高时停止在包袋中引入流体。一旦压力降低，便可再次引入流体。对于其中压力不会降低的包袋，没有提出解决方案。

现在提议一种用于制备食品或饮料的新型包袋，该包袋改善了上文所述的关于制造、简化饮料制备以及洁净问题，从而提供最优的整体饮料质量。

此外，本发明旨在提出新的柔性包袋，其中可以安全的方式制备饮料，该方式具有有限的爆裂风险。

本发明的另一个目的是提出用于利用柔性包袋制备饮料，并且使得能够排出容纳在包袋中的液体以避免爆裂的机器。

本发明的另一个目的是提出用于利用柔性包袋制备饮料的机器，其中在检测到爆裂风险的情况下，包袋中的液体可以适当的方式排出。

发明内容

根据第一方面，本发明涉及具有内容积的包袋，其中储存食品或饮料配料，并且当水被引入内部时在其中产生饮料，所述内容积由在其边缘处彼此接合的片材限定并且所述内容积具有限定在饮料生产期间垂直取向的平面(P)的大致平面形状，所述包袋包括用于在内容积中引入水的至少一个入口和用于从所述内容积递送饮料的至少一个出口，所述水入口和所述饮料出口包括在至少一个插入件中，并且设置在包袋的底部，并且至少部分地设置在片材的两个接合边缘之间，并且其中包袋包括在一个插入件中的液体出口，所述液体出口由限定内容积的一片材闭合。

优选地，内容积的内容积是可膨胀的。根据本发明，“可膨胀”意指当包袋填充有液体时，该包袋的容积能够增加。

包袋的可膨胀性通常取决于片材的性质，所述片材优选地为柔性的。

优选地，包袋包括两个柔性不透水片，所述片彼此接合以限定内容积。因此，包袋本身是基本上柔性的，并且看起来像袋或小袋。柔性是指片可轻松弯折。所得包袋也可弯折；与刚性容器相反，包袋是柔软的并且可变形。柔性片材可以是塑性层压件、金属化箔或铝箔或纤维基材。根据本发明，所述两个柔性不透水片可由对折且在其自由边缘处接合的一个单一柔性不透水片形成。

包袋呈大致平面形状，该大致平面形状在饮料生产期间基本垂直取向。

根据特定实施方案，包袋可包括不止两个片，特别是用以增加内容积的尺寸，以及例如可膨胀性。至少另一个片可接合到这两个第一片，该第一片根据平面(P)限定内容积和大致平面形状。例如，所述其他片可形成用于包袋的内容积的自立袋形状。一般来讲，所述其他片接合到这两个第一片材的不包括水入口和饮料出口的边缘。

在本发明中，其中包括水入口、饮料出口和液体出口的插入件优选地是刚性的。插入件优选地由刚性塑料材料制成。该塑料材料可选自以下列表：聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚乳酸。根据一个次优选的实施方案，插入件可由诸如铝或镀锡板的金属制成。插入件可以是注塑成型的。

根据优选的实施方案，包袋包括一个单独插入件，该单独插入件包括水入口、饮料出口和液体出口，所述单独插入件设置在包袋底部并且部分地设置在片材的两个接合边缘之间。

单独插入件至少部分地插入片材的接合底部边缘之间。特别地，单独插入件设置在接合的底部边缘中，使得水入口由限定内容积的一个片材闭合。饮料出口的外部末端设置在片材的接合底部边缘下方。饮料出口优选地未被片材覆盖。但饮料出口可在视觉上被片材的一部分(例如通过片材的裙边)遮住。

单独插入件优选地设置在包袋底部中间处或附近。当包袋具有角落时，单件式插入件还可设置在包袋角落处。

根据一个优选的模式，包袋可仅由一个柔性材料片制成，所述片在包袋顶部折叠并在其边缘粘结以限定内容积，底部接合边缘包括插入件。该实施方案构成了一种特别简便制造包袋的方式，因为其要求只切割一片片材(更优选地根据矩形形状)，并且其折叠形成用于食品或饮料配料的内容积。可在边缘密封期间将单独插入件引入底部边缘中。

根据一个次优选的模式，包袋可由两个柔性材料片制成，所述片在其边缘粘结以限定内容积，底部接合边缘包括插入件。可在这些边缘密封期间将单独插入件引入底部边缘中，可粘结包袋的另外两个侧边缘，以限定内容积并且可将饮料配料引入所述内容积。最终，可粘结最后的边缘以闭合内容积。

单独插入件可在包袋的底部处设置在该底部的两个横向侧之间的任何位置；如果包袋整体为矩形，它可设置在底部横向侧处，特别是角落处，或两个角落之间的任何位置。在包袋中，包袋的水入口和饮料出口均同时包括在同一个单独插入件中。该特征涵盖了水入口和饮料出口是包袋中同一个插入件的一部分的事实。然而，可通过联合数个部件来生产该插入件，然后将完整件用于制造包袋。特别地，可将不同部件夹在一起以形成最终的单独插入件，然后将所述单独插入件用于制造包袋。

优选地，包袋的单独插入件具有与饮料生产机器的包袋接收区相配合的形状。特别地，单件式插入件可具有被配置为滑入饮料生产机器接收区的狭槽中的形状，如熨斗形。

根据本发明的优选实施方案，在饮料制备步骤之前，饮料出口在其末端被闭合。通常，饮料出口被制造成闭合的并被配置为在饮料生产步骤时打开。“被制造成闭合的”是指包袋被制造为具有闭合的饮料出口。这种闭合确保卫生和货架期保护。

根据所述实施方案，饮料出口可由塞子闭合，该塞子被配置为在饮料生产时从饮料出口移除以将其打开，并且所述塞子包括附接到包袋(优选地附接到单独插入件)的纽带，以在饮料出口打开后使塞子保持附接到包袋，所述塞子设置在片材的接合底部边缘下方。

由于饮料出口被塞子闭合，所述塞子包括用于在饮料出口打开后使其保持附接到包袋的装置，因此塞子在饮料生产期间不会掉落到饮料中。用于使塞子保持附接到包袋的装置通常是纽带，所述纽带优选地附接到单独插入件。

塞子优选地是包括饮料出口和水入口的单独插入件的一部分。饮料出口优选地为管道，并且所述管道与塞子之间的连接件具有机械弱点。这种机械弱点可以是变窄，使得可通过饮料制备机器的饮料出口打开装置轻松剪掉或扯掉塞子。塞子和饮料出口管道之间的连接件的这种变窄横截面形成了弱点。因此，拉扯塞子的行为有助于在该连接件水平撕裂制成单独插入件的材料。可根据向下取向的方向或横向取向的方向或这两个方向的组合拉扯塞子。

优选地，管道和塞子之间的连接件具有比塞子上表面更小的截面，并且优选地小于管道截面。由于塞子上表面大于连接件截面，因此塞子提供具有支撑点的表面来撕扯塞子或扣牢拉扯装置，例如扣牢诸如叉齿的撕扯装置。

优选地，纽带附接到单独插入件，以在饮料出口打开后使塞子保持附接到包袋，被配置为可弯折的。因此在弯折后，塞子保持远离饮料出口。根据这个优选方案，纽带通常由塑料制成。纽带可制造得非常薄，以使其是柔性的。一旦从塞子脱落，可通过饮料制备机器的纽带保留装置轻松地从饮料出口移开纽带。根据一个具体的实施方案，塑料纽带可具有凹口，以方便弯折。因此，便于通过机器保留装置弯折纽带，并且即使没有被机器的纽带保留装置保留，纽带也保持弯折。凹口优选地设置在纽带到单独插入件的附接点附近。

纽带优选地为单独插入件的一部分。根据优选的实施方案，单独插入件包括水入口、饮料出口、塞子和塞子的纽带。单独插入件优选地为注塑成型的。特别地，当插入件为注塑成型的时，注塑成型的插入件的设计包括塞子和纽带。该注塑成型的插入件在一个单一件上包括水入口、饮料出口、塞子和纽带，再次使得能够通过仅使用一种材料来实现多个目的：用于生产包括水入口和饮料出口的插入件的塑料被用于闭合饮料出口的外部末端。

饮料出口的内部优选被配置成使得其一旦打开就以自由流动的方式输送饮料。饮料可通过单纯的重力下落从出口流出。根据优选的实施方案，出口是在单独插入件底部基本垂直延伸的管道。本发明包袋的出口的优势是，当生产饮料时，无需在饮料出口和饮料机器之间实施特定连接件，例如用于引导出口处所输送饮料的流动。饮料可从包袋饮料出口直接流入饮用杯。

包袋可包括使得能够抓握包袋的附加物。

包袋的外部形状通常为大致矩形的。

优选地，包袋在底部可在单独插入件的每侧上具有凹口，以方便将包袋引入饮料制备机器中，所述饮料制备机器具有形状与由凹口形成的包袋底部设计对应的接收区。

包袋可包括能被饮料制备装置读取的识别装置。这样的识别装置可以是机械代码、光学代码、RFID标签、条形码、磁码。

根据本发明，包袋的食品或饮料配料可包含在以下列表中：汤、果汁、蔬菜汁、肉汤、咖啡、巧克力、茶、乳或奶精、或它们的组合。

根据一个实施方案，食品或饮料配料可为可溶食品或饮料配料。在该实施方案中，水溶解可溶食品或饮料配料。优选地，食品或饮料配料是选自以下列表中的可溶食品或饮料配料：

-速溶咖啡粉、乳粉、奶精粉、速溶茶粉、可可粉、汤粉、果粉或所述粉的混合物，-咖啡浓缩物、乳浓缩物、糖浆、果实浓缩物、茶提取物。

粉末可以是凝聚的或烧制的。粉末或液体浓缩物可与固体块混合，例如用于制备具有固体块的汤。

根据另一个实施方案，食品或饮料配料可为可浸泡的食品或饮料配料，例如烘焙并且研磨的咖啡或茶叶。在该实施方案中，水提取可浸泡的配料。

如上文所述，包括水入口的插入件由限定包袋内容积的片材封装在包袋中。

根据次优选的实施方案，水入口可设置在包袋中，使得其在饮料生产期间几乎完全基本垂直地取向。

在本发明中，水入口的外部末端代表与包袋外的水源协作的水入口通道末端，而水入口的内部末端代表向包袋内输送水的水入口通道的末端。

根据优选的实施方案，水入口的外部末端基本上垂直于由内容积限定的平面(P)取向。因此，水入口在饮料生产期间至少部分地基本上为水平取向。

在所述最后实施方案中，水入口的外部末端优选地由所述片材覆盖。因此，可使用同一片材同时形成包袋的内容积、闭合水入口以及保护水末端的外部末端。由于饮料入口封装在包袋中，因此无需特定的膜来闭合水入口。本发明提供易于制造并且确保食品和饮料配料以及所生产饮料的卫生和货架期保护的包袋。

优选地，单独插入件在外表面上具有肋，用于改善在密封期间与柔性片材的粘附性。特别地，上升边缘可环绕水入口，以改善其周围的空气和水密封度。

优选地，插入件被配置为使得水入口通道在内部末端处的纵向轴线几乎包含在垂直取向的平面P中。

优选地，水入口可被配置为使得水入口外部末端中的水流方向几乎垂直于水入口内部末端中的水流方向。在该实施方案中，水入口的内部设计使得水流取向从水入口外部末端(面向包袋的外部部分)到水入口内部末端(面向包袋的内部部分)发生整体垂直改变。

在具体模式中，水入口的外部末端可包括入口室，该入口室包括排出端，所述排出端是被配置为以几乎垂直于入口室纵向轴线的方向引导水进入包袋内容积的注射孔。入口室优选地为整体水平取向。该室通常被配置为接收用于注射水的空心针。其通常具有圆形截面。该室具有在空心针末端和储存饮料配料的内容积之间形成距离的优势，因此避免污染针。最优选地，室排出端是在室的横向壁中刺穿的孔。

根据一个特定实施方案，水入口被配置为以射流形式向包袋内容积中引入水。对于射流，应理解为快速且强有力地从水入口流出并流进包袋内容积的液体流。然后，水入口被配置为将水高速引入包袋的内容积中。优选地，水入口被配置为将水射流引入包袋的内容积中，所述水射流的速度为至少约20m/s，优选地至少30m/s。根据所述第一实施方案，水入口被配置为将饮料机器引入包袋中的加压水转化为包袋内容积中的高速水射流。这种配置可通过在水入口的水流路中放置缩窄物以降低水入口截面尺寸来获得。由于入口截面的表面较小，因此在内容积中加压形成水射流。

一般来讲，水射流包括横截面的表面积相当于直径为最多1mm，优选地至少0.24mm的圆形表面的孔。

从注射孔排出的水的速度通常取决于水入口处引入水的压力。本发明通常应用加压到介于2巴和10巴之间、优选地约7巴的水。对于这样的加压水的值，水入口通常包括横截面的表面积相当于直径介于0.2mm和0.8mm之间、优选地介于0.3mm和0.5mm之间并且甚至更优选地为约0.4mm的圆形表面的表面的注射孔。

然而，当水被加压到超过11巴时，水入口优选地包括横截面的表面积相当于直径介于0.5mm和1.5mm之间、优选地为约1mm的圆形表面的表面的注射孔。

注射孔的较小表面具有防止包袋内容积中包含的液体通过水入口回流的优势。

对于相同的稀释剂供应压力，稀释剂注射孔的表面可根据包袋内食品和饮料配料的性质而改变。特别地，当配料难以溶解时，较小的注射孔形成更高速的射流，更高速的射流改善包袋中的搅拌和溶解。

优选地，包袋具有沿着饮料生产期间基本垂直取向的平面取向的平面形状，并且水入口将水射流以包含在所述平面中的方向取向。从底部引入包袋的水射流演变成在水分子和产品颗粒之间形成湍流、摩擦和高接触表面的环形和/或螺旋运动。平均来讲，水分子在随饮料离开小袋前，在小袋内进行数次转动。单独插入件被放置在基本矩形包袋的角落中的包袋也改善了重构。

此形成射流的特定实施方案对于包括可溶饮料配料的包袋是特别有利的。

根据另一个特定实施方案，例如对于包含可浸泡配料的包袋，在包袋中形成水射流是不期望的。因此，注水孔的尺寸可被配置为避免在包袋内容积中的射流。

包袋可呈多种外部形状，例如矩形、正方形或圆形。包袋的内容积可呈与包袋外部形状相同的形状。根据一个具体模式，内容积可呈被配置为改善饮料制备期间包袋中水和饮料运动的形状。特别地，对于具有外部矩形或正方形形状的包袋，至少一个、优选地两个内部角落可呈倾斜形状。这一特征避免饮料或食品配料保持堵塞在直角角落中。这一特征可通过侧向密封包袋角落来获得。

根据本发明，单独插入件包括定中心孔，该定中心孔基本垂直于内容积的大致平面(P)形状延伸。该孔可为穿过插入件的穿越孔或穿过插入件的深凹孔。该孔被配置为当包袋被引入饮料制备机器时，与所述机器的定中心和固定装置协作。

根据一个实施方案，该孔设置在片材的接合底部边缘的下方，以保持与饮料制备机器的定中心和固定装置自由协作。

根据另一个实施方案，该孔至少部分地被片材底部覆盖。该实施方案为包袋提供更美观的外观。

根据所述实施方案的一个具体模式，覆盖孔的片材底部部分可被配置为当压力施加于其上时，易于撕裂、变形或弯折。例如，当饮料制备机器的定中心装置应用于该部分上时，该部分可变形、弯折或撕裂，以使得定中心装置进入孔。

根据本发明，包袋包括具有液体出口的插入件，所述液体出口由限定内容积的一个片材闭合。

液体出口是与上述饮料出口和水入口不同的导管。因此包袋包括用于流体的至少三个不同的导管。优选地，在包袋被引入机器中以及制备饮料之前，这些导管对大气是闭合的。仅在饮料制备的步骤，机器打开饮料出口并刺穿覆盖水入口的片。只有在必要时，覆盖液体出口的片被打开。

液体出口设计成用于在所述液体出口打开之后排出包袋中存在的任何液体。如果饮料出口不能被打开或者例如被设置在饮料出口中的饮料配料粉末块堵塞，则这样的排出可能是必要的。在那种情况下，在水被引入水入口时饮料将不能从包袋中分配，这可能导致包袋的爆裂。液体出口设计成用于排出包袋中的任何液体并且避免爆裂。

单独插入件中的液体出口由限定内容积的一个片材闭合。在其中水入口、饮料出口和液体出口在相同的单独插入件中的优选的实施方案中，液体出口通常设置在单独插入件的横向侧上。因此，液体出口的外部末端可由所述片材覆盖和闭合。

优选地，液体出口设置在单独插入件的顶部附近。因此，被粉末堵塞的风险减小。

优选地，液体出口是在单独插入件的横向侧中的孔，所述孔与包袋的内容积连通。因此，一旦所述出口打开，存在于包袋的内容积中的任何液体都能够流过液体出口。

优选地，液体出口的孔具有表面积足以避免任何堵塞问题的横截面，例如相当于直径为至少3mm的圆形表面的表面。优选地，孔的长度尽可能短以避免孔中的任何其他堵塞问题。优选地，孔的长度为至多2mm。

优选地，单独插入件的上表面具有至少一个中空外容积，并且液体出口与所述容积连通。在单独插入件的顶部的所述容积优选地尽可能大，使得在该区域中避免粉末结块的问题，并且包袋中的液体可容易地接近液体出口。优选地，该中空外容积的上表面代表单独插入件的上表面的至少50％。

具有大孔并且与单独插入件的上表面处的大的中空外容积连通的液体出口减小了在该区域中存在堵塞元素的风险，并且保证在紧急情况下液体通过液体出口从包袋中良好地排出，并且增加了液体从包袋中的排空速度。

根据一个实施方案，水入口和液体出口设置在单独插入件的相同横向侧上。在该实施方案中，水入口和液体出口均被一个片材覆盖，并因此被闭合。

然而，根据与与包袋协作的机器的接口，水入口和液体出口可设置在单独插入件的相对横向侧上。

根据第二方面，本发明涉及用于由诸如以上所述的包袋制备饮料的机器，所述机器至少包括：

-水源，

-用于从水源泵送水的泵，

-用于将水注入包袋水入口中的水针，

-用于检测在饮料制备期间包袋中的压力或容积的增加的传感器，

-用于刺穿闭合液体出口的片材并且用于从包袋排出液体的中空排出针。

饮料制备机器通常包括水流体系统，以便将水输送至水针。流体系统通常至少包括水源、用于将水从水源泵出的泵以及任选的流体温度调节装置(加热或冷却)。

传感器优选地被配置为检测包袋的压力或容积的异常增加。实际上，如果饮料出口不排出饮料，则通过水针在包袋中引入水就由于片的膨胀而造成包袋容积的增加。膨胀可使得至少一个膨胀的片绕过其在机器的包袋接收区中的通常位置并且接触传感器。

如果传感器感测到包装的异常膨胀，则机器的控制单元导致在液体出口中引入中空针，以便使包袋瘪掉。中空针优选地为锋利的以便刺穿覆盖液体出口的片。优选地，中空针具有被配置为进入液体出口内部的直径。优选地，中空针被密封件环绕，使得当针被引入液体出口时，密封件与包袋形成液体密封连接并避免任何液体泄漏。

优选地，中空针连接到料格或滴液托盘。因此，从包袋中紧急排出的液体不会分配在使用者的饮用杯中。可以隐藏包袋的内容物的排出，内容物被适当地排出。

传感器可被选为检测包袋的运动的任何已知装置，例如机械手指、托板传感器、光学检测器、电容传感器、RFID传感器或任何其他电子或电传感器。

机器通常包括包袋接收区，该包袋接收区用于将包袋设置在机器中，使得内容积的大致平面形状为垂直取向，并且使得单独插入件设置在包袋底部。包袋接收区还使得能够将单独插入件正确设置在针前面。

用于将设置在机器中的小包接收区通常设计成引导顾客将小包正确放置在机器中以制备饮料，其中单独插入件包袋位于底部，并使得水入口面向水针。特别地，包袋接收区的设计可匹配包袋的大致外部形状。包袋自身可具有视觉指示标记，以使包袋在机器中正确取向，特别是如果包袋呈大致对称的形状并且单独插入件设置在包袋底部的中间。

优选地，包袋的单独插入件具有与饮料制备机器的包袋接收区相配合的形状，并且包袋的单独插入件优选地具有被配置为滑入饮料制备机器接收区的狭槽中的形状。

优选地，机器包括被配置为与单独插入件定中心孔协作的固定和定中心装置。固定和定中心装置可为被配置为滑入单独插入件的定中心孔中的杆。

根据优选的实施方案，机器由包袋制备饮料，所述包袋包括由塞子闭合的饮料出口，所述塞子通过纽带附接到包袋，优选地附接到单独插入件，以便在饮料出口打开后使塞子保持附接到包袋，并且机器包括：

-用于移除包袋饮料出口的塞子的装置，

-一旦塞子从饮料出口移除就将塞子的塑料纽带拉离包袋的饮料出口的装置。

根据第三方面，本发明涉及如上所述的包袋和如上所述的机器的系统。

根据第四方面，本发明涉及用于检测如上所述的包袋的异常膨胀以及用于用如上所述的机器从所述包袋中排空液体的方法，该方法包括以下步骤：

-用传感器检测包袋中的压力或容积的增加，

-用中空针刺穿闭合液体出口的片材并且从包袋中排出液体。

优选地，机器包括控制单元，该控制单元用于在包袋中的压力或容积增加到高于正常参考压力或容积时接收来自传感器的输入，并且该控制单元通过在所述液体出口中引入排出针来控制包袋的液体出口的打开。

在本申请中，术语“底部”、“顶部”、“横向”、“水平”和“垂直”用于描述本发明的特征的位置关系。这些术语应被理解为是参考包袋在引入例如如图1和图6中所示的用于生产饮料的饮料制备机器中时的通常取向。

根据本发明，“底部附近”是指入口和出口均设置在包袋的底部边缘上和/或包装的一个横向侧的底部部分上。本发明包括不同变型，其中入口和出口均在包袋的相同边缘上，即均在底部边缘上或均在横向侧的底部部分处，并且其中出口或入口中的一个在底部边缘上并且相应地入口或出口在包袋横向侧的底部部分处。根据本发明，横向侧的底部部分通常对应于所述横向侧的设置在小包中间部分下方包袋，并且优选地更靠近包袋的底部部分，而不是包袋的中间部分的部分。

本发明中，术语“水”涵盖可与可溶饮料配料混合以制备饮料的任何水性稀释剂，例如水、碳酸水、乳。优选的仍是水。

附图说明

结合以下附图将更好地理解本发明的特征和优点，其中：

-图1示出了本发明的包袋，

-图2示出了图1的包袋的单独插入件的透视图，

-图3示出了图1的包袋的单独插入件的侧视图，

-图4示出了图1的包袋的单独插入件的俯视图，

-图5是根据AA的图4的包袋的单独插入件的截面图，

-图6是根据BB的图4的包袋的单独插入件的截面图，

-图7是根据本发明的饮料制备机器的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明用于生产饮料的包袋1。包袋底部被处理成透明的，以示出在其底部封闭的单独插入件5。包袋包括两个柔性不透水片材，它们在边缘111、112、113、114互相接合以限定内容积2。通过将一个片在其中间折叠以形成包袋顶部114；然后仅将边缘111、112、113粘结在一起也可获得这两个片材。粘结可通过热密封获得。食品或饮料配料设置在所述内容积中。内容积2具有限定在饮料生产期间垂直取向的平面(P)的大致平面形状。

插入件5是单片材料，优选地为塑料。该插入件同时包括用于将水引入内容积的水入口3、以及用于分配由食品或饮料配料与水混合产生的饮料或食品的饮料出口4。该插入件还包括用于在打开时从内包袋中排出任何液体的液体出口6。

在示出的实施方案中，水入口和液体出口外部末端均设置在插入件的相同横向侧5c上。它们由相同片覆盖和闭合。根据另一个实施方案(未示出)，液体出口可在单独插入件的相对横向侧上。

插入件设置在包袋底部位于包袋的底侧111处。插入件具有在插入件横向侧上的水入口3和液体出口6周围的翅片51以及优选地上升沿，以改善在密封期间与柔性片材的粘附性。

如图6所示，水入口3可在其外部末端处具有入口室30。该室是中空腔室；并且整体上为水平取向。入口室的尺寸被配置为容纳饮料制备机器的中空针以便注入水。入口室具有位于其上部横向壁中的排出端：该排出端对应于注射孔31，可从该注射孔将水以例如射流的形式注入内容积2中。由于水入口的配置，可在其外部末端3a处基本上水平地注入水，并基本上垂直地将水注入包袋的内容积2中。该配置适于溶解内容积中的可溶配料。

根据另一个实施方案(未示出)，不需要形成射流(例如对于内容积中的可浸泡饮料配料而言)，注射孔31可比图1中更大，并且可通过用水填充包袋的简单功能而不同地取向。

如图5和图6所示，饮料出口4是插入件中的垂直管道。它优选地具有以自由流动的方式分配饮料的直径。饮料出口在其外部末端由塞子42闭合。该塞子与插入件的其余部分成为一体。

包袋包括用于在将塞子从饮料出口移除后使塞子42保持附接到包袋的塑料纽带43。因此，避免了塞子在饮料生产期间落入饮料中。该纽带与插入件的其余部分成为一体。

包袋包括定中心孔53，该定中心孔基本垂直于内容积的大致平面(P)形状延伸并穿过插入件。该孔设置在片材的接合底部边缘111的下方，以保持自由来与饮料制备机器的定中心和固定装置协作。

图2和图4是单独插入件5的俯视图。它们示出了在单独插入件的上表面5a中存在中空外容积5b。图2示出液体出口6与所述容积5b连通并且因此与包袋中的内容积2连通。该中空外容积5b延伸几乎穿过在单独插入件的顶部处的5a的整个表面。这种大容积限制了在该区域中的粉末结块问题，特别是当可溶配料在内包袋中时。因此，包袋中的液体可容易地接近液体出口6。

此外，液体出口6包括与单独插入件的上表面处的大的中空外容积5b连通的大孔：该大孔减小了在该区域中存在堵塞元素的风险，并且保证在紧急情况下液体通过液体出口6从包袋中良好地排出。

图6示出了根据本发明的包袋1与根据本发明的饮料制备机器8的相互作用。该机器至少包括：

-水箱84，

-用于加热水的加热器83，

-用于输送环境水的旁通管线87，

-用于选择热水或环境水的阀(未示出)，

-用于泵送水的泵82。该泵可在介于2巴和10巴之间的压力下输送水。

-用于将水注入包袋1的水入口中的水喷嘴或针81。

优选地，机器包括滴液托盘86，当制备饮料时，可将饮用杯9设置在包袋的饮料出口下方的滴液托盘上。

机器包括用于接收包袋的区域92，该区域被配置为使得包袋1设置成使单独插入件设置在包袋的底部处。通过被配置为在单独插入件(示于图1中)的定中心孔53中滑动的杆(未示出)，包袋可在接收区中适当地定中心并且固定。

根据本发明，包袋在饮料制备期间未受压。这种效果可通过在水被引入包袋中之前或在将水引入包袋中的同时打开饮料出口来获得。因此，在水入口和饮料出口均被打开的情况下制备饮料。水入口的打开通常由用于引入水的针81来进行。对于饮料出口，其可在包袋被放置在内部时由机器打开或者由使用者手动地打开。示出的机器包括饮料出口打开装置85，例如当包袋在饮料出口处具有塞子时用于移除包袋1的饮料出口的塞子42的切割器。切割器85可被设置成使得当包袋被引入机器中时或当饮料制备被激活时，饮料出口的塞子被自动切割。

机器1包括用于检测在饮料制备期间包袋中的压力的增加的传感器88。用于接收包袋的区域92将包袋1设置在机器中，使得当包袋以异常方式膨胀时，片运动直到接触压力传感器，并且通过传感器88检测到膨胀的包袋。包袋的膨胀的检测被传送到机器的控制单元91，该控制单元可以命令从包袋中排出液体。控制单元可激活支撑中空针89的马达90，以便刺穿液体出口并从包袋中排出液体。液体在机器的滴液托盘86或料格中被排出。根据另一个实施方案，包袋的膨胀可引起在机器的一部分中的机械运动以及刺穿液体出口的对应机械致动。

本发明的系统具有以下优点：包袋的异常膨胀一出现，就能够使包袋中的液体排出。

本发明的另一个优点在于，一旦排出液体的过程被激活，就不必停止在包袋内部引入水的过程。

本发明的另一个优点在于，通过液体出口排出的液体不会分配在顾客的饮用杯中。因此，顾客不会在他/她的杯子中接收不是准备好的饮料或不是完全制备的饮料的液体，并且不会无意地饮用它。

另一个优点在于，液体以适当的方式通过中空针排出，并且排出过程优选地被隐藏。

Claims (14)

1.一种具有内容积(2)的包袋(1)，其中储存食品或饮料配料(7)，并且当水被引入内部时在其中产生饮料，所述内容积(2)由在其边缘处彼此接合的片材(10)限定并且所述内容积(2)具有限定在饮料生产期间垂直取向的平面(P)的大致平面形状，所述包袋包括用于在所述内容积中引入水的至少一个入口(3)和用于从所述内容积递送所述饮料的至少一个出口(4)，所述水入口和所述饮料出口包括在至少一个插入件(5)中，并且设置在所述包袋的底部，并且至少部分地设置在所述片材(10)的两个接合边缘之间，并且其中所述包袋包括在一个插入件中的液体出口(6)，所述液体出口由限定所述内容积(2)的一片材(10)闭合。

2.根据权利要求1所述的包袋，其中所述包袋包括一个单独插入件，所述单独插入件包括所述水入口、所述饮料出口和所述液体出口，所述单独插入件设置在所述包袋的底部并且部分地设置在所述片材的两个接合边缘之间。

3.根据权利要求1或2所述的包袋(1)，其中所述内容积(2)是可膨胀的。

4.根据前述权利要求中任一项所述的包袋(1)，其中所述液体出口(6)设置在所述单独插入件的顶部附近。

5.根据前述权利要求中任一项所述的包袋(1)，其中所述液体出口(6)是在所述单独插入件(5)的横向侧(5c)中的孔，所述孔与所述包袋的所述内容积(2)连通。

6.根据前述权利要求中任一项所述的包袋(1)，其中所述单独插入件的上表面(5a)具有至少一个中空外容积(5b)，所述液体出口(6)与所述中空外容积连通。

7.根据前述权利要求中任一项所述的包袋(1)，其中所述水入口(3)和所述液体出口(6)设置在所述单独插入件的所述相同横向侧(5c)上。

8.用于由根据权利要求1至7中任一项所述的包袋(1)制备饮料的机器(8)，所述机器至少包括：

-水源(84)，

-用于从所述水源泵送水的泵(82)，

-用于将水注入所述包袋的水入口(3)中的水针(81)，

-用于检测在饮料制备期间所述包袋中的压力或容积的增加的传感器(88)，

-用于刺穿闭合液体出口(6)的片材(10)并且用于从所述包袋(1)排出液体的中空针(89)。

9.根据权利要求8所述的机器，其中所述包袋(1)包括由塞子(42)闭合的饮料出口(4)并且所述机器包括用于切割或撕扯所述包袋的所述饮料出口的所述塞子(42)的装置(85)。

10.根据权利要求8或9所述的机器，其中所述传感器(88)检测所述包袋(1)的压力或容积的增加。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的机器，其中所述中空针(89)连接到料格或滴液托盘(86)。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的机器，其中所述中空针(89)具有被配置为进入所述液体出口内部的直径。

13.根据权利要求1至7中任一项所述的包袋和根据权利要求8至12中任一项所述的机器的系统。

14.一种用于检测根据权利要求1至7中任一项所述的包袋的异常膨胀以及用于用根据权利要求8至13中任一项所述的机器从所述包袋中排空液体的方法，包括以下步骤：

-用传感器(88)检测所述包袋中的压力或容积的增加，

-用中空针(89)刺穿闭合液体出口(6)的片材(10)并且从所述包袋(1)中排出液体。