Картридж для приготовления напитков и способ изготовления картриджа

Картридж для приготовления напитков и способ изготовления картриджа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Описание

Настоящее изобретение относится к картриджу для приготовления напитков и, в частности, к герметичным картриджам, которые выполнены из по существу воздухо- и водонепроницаемых материалов и которые содержат один или несколько ингредиентов для приготовления напитков.

Ранее предлагалось запечатывать ингредиенты для приготовления напитка в отдельных воздухонепроницаемых упаковках. Например, известны картриджи или капсулы, содержащие уплотненный молотый кофе, предназначенные для использования в некоторых машинах для приготовления кофе, которые обычно называют машинами «эспрессо». При приготовлении кофе с использованием этих машин картридж с кофе помещают в варочную камеру, а через картридж пропускают под относительно высоким давлением горячую воду, извлекая таким образом из молотого кофе ароматические компоненты с получением кофейного напитка. Обычно такие машины работают под давлением более 6х10⁵ Па. Машины для приготовления кофе описанного типа до настоящего времени были довольно дорогими, поскольку компоненты машины, такие как водяные насосы и уплотнения, должны выдерживать высокое давление.

В заявке WO 01/58786 описан картридж для приготовления напитков, который работает под давлением в общем диапазоне от 0,7 до 2,0х10⁵ Па. Однако этот картридж сконструирован для использования в машине для приготовления напитка для коммерческого или промышленного рынка и является относительно дорогостоящим. Поэтому сохраняется потребность в картридже для приготовления напитков, при котором картриджи и машина для приготовления напитка пригодны, в частности, по стоимости, рабочим характеристикам и надежности, для применения в быту.

Оказалось также затруднительным стерилизовать картриджи для напитков типов, описанных выше, что связано с узкими и извилистыми каналами, которые образованы в корпусах картриджей. Стерилизация, например путем воздействия на картриджи водяным паром, может оказаться не вполне эффективной для извилистых каналов, что связано с характеристиками поверхностного натяжения картриджа, что препятствует проникновению водяного пара в извилистые каналы и, соответственно, не допускает воздействия водяного пара на поверхности компонентов.

Картриджи для напитков могут сталкиваться с проблемами разбрызгивания и расплескивания, из-за которых при выдаче напитка из картриджа для напитков происходит его разбрызгивание и расплескивание за пределы приемника. Это особенно проявляется в случае выдачи напитков под относительно высоким давлением. Делаются попытки смягчить эту проблему путем применения на машине для приготовления напитка выдачного зонда, направляющего напиток в приемник. Однако выдачной зонд имеет тенденцию к загрязнению со временем остатками напитка и с трудом поддается очистке. Кроме того, существует вероятность перекрестного загрязнения напитков различных типов.

Кроме того, в картридже по заявке WO 01/58786 образуют сильную струю напитка путем пропуска напитка через отверстие. Оказалось трудным точно установить размеры и местоположение отверстий такого типа. Четкое установление размеров и позиционирование отверстия очень важно, поскольку имеет ключевое значение для правильного улавливания пузырьков воздуха в готовом напитке. Формирование небольших отверстий особенно затруднительно в деталях, полученных литьевым формованием, в которых размещение отверстия является внутренним, и оно окружено другими частями детали. Традиционный способ формирования отверстия заключается в использовании формовочной шпильки, размеры которой соответствуют требующемуся диаметру отверстия. Однако отверстия, формируемые формовочными шпильками, могут обычно быть направлены только к проему в детали (каковой проем обеспечивает доступ формовочной шпильки в деталь во время формовки). В картридже для напитка это ведет к очень быстрой выдаче напитка из проема со скоростью до 12-16 м/сек, поскольку он направляется непосредственно к выпускному отверстию.

Одним из факторов надежности картриджей является их способность противостоять повышению внутреннего давления.

Для того, чтобы снизить стоимость таких картриджей, желательно изготавливать их простым, надежным способом. В особенности желательно уменьшить долю операций с деталями, выполняемых вручную, а также уменьшить общее количество деталей.

Соответственно настоящее изобретение предлагает картридж, содержащий один или несколько ингредиентов напитка, и выполненный из по существу воздухо- и водонепроницаемых материалов, причем картридж содержит вход для введения в картридж водной среды и выход для выдачи напитка, полученного из одного или нескольких ингредиентов напитка, причем картридж содержит наружный элемент и внутренний элемент, объединенный в один узел с наружным элементом, отличающийся тем, что внутренний элемент содержит выдачной патрубок, образующий выход картриджа.

Картридж по изобретению легко собирают из основных компонентов, которыми являются внутренний элемент и наружный элемент. Использование отдельных деталей для внутреннего и наружного элементов, которые затем объединяются в один узел, позволяет оптимизировать изготовление каждого компонента. Это особенно удобно в картридже по изобретению, в котором желательны очень небольшие допуски, поскольку путь протекания напитка через картридж ограничен поверхностью раздела между наружным элементом и внутренним элементом. В добавок компоненты внутреннего элемента и наружного элемента можно более легко стерилизовать перед сборкой, когда они разделены. Сразу после соединения компонентов образуется несколько узких, извилистых путей, которые нельзя стерилизовать известными способами. Возможность стерилизации компонентов является особенно важным преимуществом в том случае, когда картриджи используются при производстве напитков на основе молочных продуктов. Кроме того, благодаря использованию отдельных компонентов, которые соединяют, картридж не требуется переворачивать в процессе сборки, поскольку соединение внутреннего элемента и, при желании, фильтра, заполнение картриджа ингредиентами напитка и присоединение крышки, такой как ламинированный материал, могут все осуществляться при одной и той же ориентации наружного элемента.

Предпочтительно, внутренний элемент содержит выдачной патрубок. Выдачной патрубок служит для того, чтобы направлять выдаваемый напиток в приемник, такой как чашка. Выдачной патрубок позволяет избежать расплескивания или разбрызгивания напитка и полезен также при регулировании характеристик расхода напитка при его передаче из картриджа в приемник. Например, выдачному патрубку может быть придана форма, позволяющая уменьшить степень турбулентности, приданной напитку, с целью избежать нежелательного уменьшения количества пузырьков, содержащихся в напитке. Преимущество заключается также в том, что картридж сам содержит выдачной патрубок вместо наличия отдельного выдачного патрубка или зонда в машине для приготовления напитка. Таким образом, устраняется опасность перекрестного загрязнения видов напитка между циклами приготовления и выдачи, поскольку каждый выдачной патрубок используется только один раз и затем удаляется вместе с остальной частью картриджа. Кроме того, предпочтительно, напиток, выданный через выдачной патрубок, не будет контактировать с выпускным механизмом машины для приготовления напитка, избегая таким образом загрязнения машины приготовления напитка остатками напитка. Предпочтительно, выдачной патрубок образует одно целое с внутренним элементом. Предпочтительно, выдачной патрубок и внутренний элемент формуют под давлением или иным образом в виде единого цельного узла, что уменьшает расходы на изготовление картриджа и уменьшает количество компонентов, требующих сборки.

В одном варианте выполнения выдачной патрубок содержит конусный участок. В альтернативном варианте выполнения выдачной патрубок содержит цилиндрический участок. Еще в одном дополнительном варианте выдачной патрубок содержит перегородку, продолжающуюся по меньшей мере по части длины выдачного патрубка. Перегородка уменьшает величину разбрызгивания и расплескивания напитка при выдаче.

Предпочтительно, для взаимного соединения наружного элемента и внутреннего элемента применяется посадка с защелкиванием. Обычно посадка с защелкиванием содержит зацепляющие структуры на внутреннем элементе и на наружном элементе. Посадка с защелкиванием предлагает быстрый при сборке, но надежный способ соединения внутреннего элемента и наружного элемента. Преимущество заключается в том, что посадка с защелкиванием позволяет обойтись без клея или других подобных адгезивов внутри картриджа, в котором они будут открыты для соприкосновения с ингредиентами напитка.

Предпочтительно, наружный элемент содержит закрытый первый конец и открытый второй конец, причем при внутреннем элементе, соединенном с наружным элементом, выход выдачного патрубка обращен к открытому второму концу. Также предпочтительно, вход обращен к открытому второму концу наружного элемента. Таким образом вход и выход обращены к одной и той же стороне картриджа. Это позволяет использовать картридж в низкопрофильной машине, причем пробивные средства для формирования входа и выхода при использовании выступают из одной плоскости машины для приготовления напитков.

Предпочтительно, наружный элемент и внутренний элемент соединяются между собой на закрытом первом конце наружного элемента или рядом с ним. Таким образом, соединение внутреннего и наружного элементов достигается в точке, удаленной от открытого конца, или устья наружного элемента. Предпочтительно, операция соединения может быть выполнена до заполнения картриджа ингредиентами напитка и до герметизации открытого конца или устья картриджа. Это упрощает процесс сборки, поскольку внутренний и наружный элементы могут быть сначала соединены между собой для образования сборочного узла картриджа, который может быть затем перемещен на участок заполнения упаковочной линии, в котором в него помещают один или несколько ингредиентов напитка. Затем заполненный картридж запечатывают, например, ламинированным листом, который приваривают нагревом к открытому концу наружного элемента. Этот процесс сборки позволяет избежать трудной задачи по совмещению и сохранению совмещения наружного элемента, внутреннего элемента и ламинированного материала во время операции сварки нагревом.

Предпочтительно, наружный элемент содержит обращенный внутрь выступ, который вставляют в ближний конец выдачного патрубка при соединении наружного элемента и внутреннего элемента.

В одном варианте выполнения внутренний элемент содержит раму, в которую помещен фильтр. Предпочтительно, при соединении внутреннего элемента и наружного элемента между внутренним элементом и рамой образуются один или несколько проходов. Далее, один или несколько проходов предпочтительно, разделяются перемычками, идущими вверх от рамы до закрытого первого конца наружного элемента. Предпочтительно, один или несколько проходов имеют уклон вниз, к выдачному патрубку.

В другом варианте выполнения внутренний элемент содержит также юбку, окружающую выдачной патрубок. Предпочтительно, юбка содержит верхний выступ, который при сборке картриджа соприкасается с закрытым первым концом картриджа. Верхний край верхнего выступа предпочтительно, входит в зацепление с зацепляющим образованием наружного элемента, образуя посадку с защелкиванием для соединения внутреннего элемента с наружным элементом. Обычно зацепляющее образование наружного элемента является обращенным внутрь выступом.

Предпочтительно, картридж имеет форму диска. Дополнительно картридж содержит также средство для получения сильной струи напитка, каковое средство представляет собой отверстие в пути протекания напитка между входом и выходом. Вход и/или выход предпочтительно, покрывают воздухо- и водонепроницаемым материалом перед формированием, при использовании входа и/или выхода картриджа. Например, вход и/или выход покрыт по существу воздухо- и водонепроницаемым ламинированным материалом. Ламинированным материалом может служит полипропилен. Наружный элемент и/или внутренний элемент выполняют, например, из полипропилена. С другой стороны, наружный элемент и/или внутренний элемент может быть выполнен из поддающегося биологическому разложению полимера.

Предпочтительно, внутренний элемент образует элемент, несущий нагрузку.

Предпочтительно, предлагается также кассета картриджей, каждый картридж подобен описанному выше, в котором выход в процентах напитка, произведенного из одного или нескольких ингредиентов напитка, содержащихся в картридже, постоянен в пределах стандартных отклонений в 1,0.

Настоящее изобретение предлагает картридж, содержащий один или несколько ингредиентов напитка, и выполненный из по существу воздухо- и водонепроницаемых материалов, причем указанный картридж содержит вход для введения в картридж водной среды и выход для напитка, полученного из указанных одного или нескольких ингредиентов напитка, причем указанный картридж содержит наружный элемент и внутренний элемент, вставленный в наружный элемент, и средство для получения сильной струи напитка, причем указанное средство для получения сильной струи напитка содержит отверстие в пути для протекания напитка, связывающим вход и выход, отличающееся тем, что это отверстие образуется поверхностью раздела между внутренним элементом и наружным элементом.

Картридж по изобретению создает сильную струю напитка, которая может быть использована для изменения внешнего вида и характеристик выдаваемого напитка, например путем захвата воздуха струей напитка для создания множества мелких напитков в выдаваемом напитке. Картридж по изобретению легко собирают из основных компонентов, которыми являются внутренний элемент и наружный элемент. Использование отдельных деталей для внутреннего и наружного элементов, которые затем объединяются в один узел, позволяет оптимизировать изготовление каждого компонента. Это особенно удобно в картридже по изобретению, в котором требуются очень небольшие допуски для определения размеров и местоположения отверстия, создающего сильную струю напитка, а также для остальной части пути протекания напитка через картридж. Кроме того, отверстие может быть направлено перпендикулярно общему направлению пути потока, так что напиток ударяется о стенку или поверхность картриджа и таким образом замедляется перед выдачей. Как описано выше, такая точность выполнения и ориентация отверстия затруднительны в компонентах, полученных способом литьевого формования. По изобретению, эту трудность преодолевают путем ограничения отверстия за счет использования перехода между внутренним элементом и наружным элементом вместо того, чтобы формировать все отверстие в отдельном компоненте с помощью, например, формовочной шпильки.

Предпочтительно, один из числа внутреннего элемента и наружного элемента содержит проем, а другой из числа внутреннего элемента и наружного элемента содержит препятствие, так что при помещении внутреннего элемента в наружный элемент препятствие частично заслоняет проем, образуя таким образом отверстие.

Предпочтительно, легче бывает произвести отдельный проем и препятствие, которые могут быть сведены вместе для ограничения отверстия. Предпочтительно, отверстие состоит из вытянутой щели, которую можно выполнить во внутреннем элементе. В этом случае наружный элемент содержит препятствие.

Предпочтительно, препятствие содержит выступ наружного элемента, по меньшей мере часть которого проектируется на внутренний элемент. Вытянутая щель может быть выполнена в цилиндрической стенке внутреннего элемента. Предпочтительно, вытянутая щель достигает верхнего края цилиндрической стенки. В одном варианте выполнения выступом наружного элемента является цилиндрический выступ, который входит как скользящая посадка в цилиндрическую стенку внутреннего элемента. Обычно отверстие имеет площадь поперечного сечения от 0,4 до 0,7 мм².

Предпочтительно, картридж содержит также по меньшей мере один вход для воздуха и средство понижения давления сильной струи напитка, так что в процессе использования по меньшей мере одно всасывание воздуха попадает в напиток в форме множества мелких пузырьков. Предпочтительно, по меньшей мере один вход для воздуха выполнен во внутреннем элементе после отверстия. Внутренний элемент может содержать выдачной патрубок, образующий выход. Предпочтительно, сильная струя напитка, выходящая из отверстия, направляется в выдачной патрубок, в котором она может ударяться о поверхность выдачного патрубка между выходом из отверстия и исходом из выхода. Предпочтительно, поверхность является вогнутой стенкой выдачного патрубка. Вогнутая стенка предпочтительно, располагается на противоположной относительно отверстия стороне выдачного патрубка. Предпочтительно, отверстие направляет поток напитка по существу перпендикулярно потоку напитка, идущему из выхода. Напиток таким образом отклоняется перед тем, как он может покинуть картридж, что ведет к замедлению напитка, что требуется для того, чтобы не допустить расплескивания в приемнике.

Компоненты внутреннего элемента и наружного элемента можно более легко стерилизовать перед сборкой, когда они разделены. Сразу после соединения компонентов образуется несколько узких, извилистых путей, которые нельзя стерилизовать известными способами. Возможность стерилизации компонентов является особенно важным преимуществом в том случае, когда картриджи используются при выдаче напитков на основе молочных продуктов.

Предпочтительно, выдачной патрубок образует одно целое с внутренним элементом. Выдачной патрубок служит для того, чтобы направлять выдаваемый напиток в приемник, такой как чашка. Выдачной патрубок позволяет избежать расплескивания или разбрызгивания напитка и полезен также при регулировании характеристик расхода напитка при его передаче из картриджа в приемник. Например, выдачному патрубку может быть придана форма, позволяющая уменьшить степень турбулентности, приданной напитку, с целью избежать нежелательного уменьшения количества пузырьков, содержащихся в напитке. Преимущество заключается также в том, что картридж сам содержит выдачной патрубок вместо наличия отдельного выдачного патрубка в машине для приготовления напитка. Таким образом, устраняется опасность перекрестного загрязнения видов напитка между циклами приготовления и выдачи, поскольку каждый выдачной патрубок используется только один раз и затем удаляется вместе с остальной частью картриджа. Кроме того, предпочтительно, напиток, выданный через выдачной патрубок, не будет контактировать с выпускным механизмом машины для приготовления напитка, избегая таким образом загрязнения машины приготовления напитка остатками напитка. Предпочтительно, выдачной патрубок и внутренний элемент формуют под давлением или иным образом в виде единого цельного узла, что уменьшает расходы на изготовление картриджа и уменьшает количество компонентов, требующих сборки.

Предпочтительно, картридж является дискообразным. Наружный элемент и/или внутренний элемент выполняют, например, из полипропилена. Картридж может быть выполнен из поддающегося биологическому разложению полимера.

Настоящее изобретение предлагает также картридж, содержащий один или несколько ингредиентов напитка и выполненный из по существу воздухо- и водонепроницаемых материалов, причем картридж содержит отделение, содержащее один или несколько ингредиентов напитка, отделение, содержащее множество входных отверстий, предназначенных для введения водной среды в это отделение, и множество выходных отверстий для напитка, полученного из одного или нескольких ингредиентов напитка, в котором по меньшей мере часть входных отверстий не совмещается с выходными отверстиями, так что по меньшей мере часть водной среды, поступающей в отделение через входные отверстия, подвергается циркуляции в отделении перед тем, как покинуть отделение через выходные отверстия, отличающийся тем, что входные отверстия расположены по периферии отделения.

Предпочтительно, картридж по изобретению содержит входные отверстия и выходные отверстия, по меньшей мере часть которых не совмещается. Это не позволяет водной среде, поступающей в отделение, содержащее ингредиенты напитка, проходить напрямую от входных отверстий к выходным отверстиям. Вместо этого водную среду заставляют циркулировать в отделении перед выходом через выходное отверстие. Это повышает степень перемешивания водной среды и ингредиентов напитка, поскольку по существу все части ингредиентов напитка в отделении попадаются на пути протекания водной среды.

Предпочтительно, входные отверстия могут быть размещены через одинаковые промежутки по периферии отделения. Предпочтительно, выходные отверстия расположены ближе к центру отделения по сравнению со входными отверстиями. Выходные отверстия могут быть размещены через одинаковые промежутки вокруг центра отделения. Размещение входных и выходных отверстий через одинаковые промежутки обеспечивает получение более равномерных характеристик потока внутри отделения, что обеспечивает более равномерное перемешивание ингредиентов напитка и водной среды.

Предпочтительно, картридж содержит от 3 до 10 входных отверстий. В одном варианте выполнения предусмотрены 4 входных отверстия.

Предпочтительно, картридж содержит от 3 до 10 выходных отверстий. В одном варианте выполнения предусмотрены 5 выходных отверстий.

Предпочтительно, применяется неодинаковое количество входных отверстий и выходных отверстий.

Предпочтительно, количество входных отверстий и выходных отверстий определяется формулой:

X_o=X_i+C

где

X_i = количество входных отверстий

X_o = количество выходных отверстий

С = множество целых чисел, исключая 0 или nX_i

n = любое целое число.

Предпочтительно, количество входных отверстий и выходных отверстий выбирают согласно указанной формуле. Это особенно удобно при дискообразном картридже, и отверстия расположены через одинаковые промежутки вокруг картриджа, поскольку нет необходимости преднамеренно выравнивать во время сборки компоненты картриджа, содержащие входные отверстия и выходные отверстия. При любой взаимной ориентации компонентов по меньшей мере часть входных отверстий и выходных отверстий на будет совмещена. Например, при четырех входных отверстиях и пяти выходных отверстиях, которые все расположены через одинаковые промежутки, невозможно совместить больше чем одно входное отверстие с одним выходным отверстием при любом выравнивании компонентов, содержащих входные и выходные отверстия. Это ведет к получению гораздо более быстрой и простой процедуры сборки. С другой стороны, картридж может содержать одинаковое количество входных отверстий и выходных отверстий, но промежутки между ними могут быть выбраны таким образом, чтобы гарантировать, что по меньшей мере часть входов и выходов не совмещается.

Обычно входные отверстия расположены в наружном элементе картриджа, а выходные отверстия расположены во внутреннем элементе картриджа. Предпочтительно, внутренний элемент содержит выдачной патрубок, сообщающийся с выходными отверстиями.

В предпочтительном варианте выполнения картридж является дискообразным. Предпочтительно, поток водной среды, проходящий через входные отверстия в отделение, направляется радиально внутрь, в направлении центра картриджа.

Картридж в частности пригоден для использования с ингредиентами напитка в форме вязких жидкостей или гелей. В одной из областей применения в картридже 1 содержится ингредиент в форме жидкого шоколада с вязкостью от 1700 до 3900 мПа при температуре окружающей среды и от 5000 до 10000 мПа при температуре 0º, и преломляющие твердые частицы 67 брикс ±3. В другой области применения в картридже 1 содержится жидкий кофе с вязкостью от 70 до 2000 мПа при температуре окружающей среды и от 80 до 5000 мПа при температуре 0º, причем кофе имеет суммарное содержание по сухому веществу на уровне от 40 до 70%.

При растворимых ингредиентах напитка, таких как вязкая жидкость или гель, неполное перемешивание ингредиентов с водной средой может создать серьезную проблему. В частности, в картриджах, содержащих такие продукты, возможно быстрое возникновение каналов, связывающих вход и выход картриджа, что вызвано локальным растворением ингредиента. Каналы образуют затем пути для протекания остающейся водной среды при относительно низком сопротивлении, и водная среда будет стремиться протекать через эти каналы, а не через оставшийся, не растворенный, вязкий ингредиент в отделении. Картридж по изобретению в значительной степени решает эту проблему, принуждая водную среду циркулировать внутри отделения, что ведет не только к растворению большей доли ингредиентов, но и создает также турбулентность внутри отделения, что улучшает перемешивание оставшегося ингредиента, что в свою очередь предотвращает образование или сохранение путей для протекания с низким сопротивлением, связывающих входные отверстия с выходными отверстиями.

Наружный элемент и/или внутренний элемент могут быть выполнены из полипропилена и могут быть получены путем литьевого формования. В одном варианте выполнения наружный элемент и/или внутренний элемент выполнены из поддающегося биологическому разложению полимера.

Настоящее изобретение предлагает также картридж, содержащий один или несколько ингредиентов напитка и выполненный из по существу воздухо- и водонепроницаемых материалов, причем картридж содержит наружный элемент, образующий камеру для хранения, в которой хранится один или несколько ингредиентов напитка, и внутренний элемент, имеющий выдачной патрубок, образующий выход для вытекания напитка, образованного из одного или нескольких ингредиентов напитка, отличающийся тем, что внутренний элемент образует элемент, несущий нагрузку.

Картридж по изобретению предлагает надежный механизм для выдачи напитков. В частности, внутренний элемент образует элемент, несущий нагрузку. который позволяет картриджу противостоять в процессе использования относительно большим сжимающим нагрузкам. Это позволяет использовать картридж в машине для приготовления напитка, которая подвергает картридж сжимающей нагрузке перед выполнением цикла выдачи. Это, в свою очередь, уменьшает вероятность отказа картриджа при его внутреннем повышении давления. Кроме того, приложение к картриджу сжимающей нагрузки гарантирует, что компоненты картриджа прочно и точно удерживаются на месте.

Предпочтительно, внутренний элемент и наружный элемент являются отдельными компонентами, которые соединяются между собой во время сборки картриджа.

Предпочтительно, картридж содержит также фильтр, соединенный с внутренним элементом.

Предпочтительно, внутренний элемент образует элемент, несущий нагрузку и обладающий достаточной жесткостью, так что картридж может противостоять сжимающей нагрузке, превышающей 130 Н. Более предпочтительно, элемент, несущий нагрузку, обладает достаточной жесткостью, так что картридж может противостоять сжимающей нагрузке, превышающей 200 Н. Предпочтительно, элемент, несущий нагрузку, обладает достаточной жесткостью, так что элемент, несущий нагрузку, может противостоять сжимающей нагрузке, превышающей 130 Н.

В одном варианте выполнения внутренний элемент выполнен из полипропилена. С другой стороны, наружный элемент и/или внутренний элемент выполнены из поддающегося биологическому разложению полимера.

Предпочтительно, внутренний элемент содержит выдачной патрубок. Выдачной патрубок служит для того, чтобы направлять выдаваемый напиток в приемник, такой как чашка. Выдачной патрубок позволяет избежать расплескивания или разбрызгивания напитка и полезен также при регулировании характеристик расхода напитка при его передаче из картриджа в приемник. Например, выдачному патрубку может быть придана форма, позволяющая уменьшить степень турбулентности, приданной напитку, с целью избежать нежелательного уменьшения количества пузырьков, содержащихся в напитке. Предпочтительно, выдачной патрубок и внутренний элемент отформованы за одно целое.

Настоящее изобретение предлагает картридж, содержащий один или несколько ингредиентов напитка, и выполненный из по существу воздухо- и водонепроницаемых материалов, причем картридж содержит корпус, имеющий закрытый первый конец и открытый второй конец, корпус образует камеру для хранения, в которой хранится один или несколько ингредиентов напитка, причем открытый второй конец корпуса запечатан крышкой, отличающийся картриджем, содержащим далее элемент, несущий нагрузку и расположенный в промежутке между закрытым первым концом корпуса и крышкой.

Предпочтительно, элемент, несущий нагрузку, содержит выдачной желоб, образующий выход для вытекания напитка, полученного из одного или нескольких ингредиентов напитка.

Предпочтительно, элемент, несущий нагрузку, располагается в центре картриджа или рядом с ним.

Предпочтительно, внутренний элемент образует элемент, несущий нагрузку и обладающий достаточной жесткостью, так что картридж может противостоять сжимающей нагрузке, превышающей 130 Н. Более предпочтительно, элемент, несущий нагрузку, обладает достаточной жесткостью, так что картридж может противостоять сжимающей нагрузке, превышающей 2000 Н. Предпочтительно, элемент, несущий нагрузку, обладает достаточной жесткостью, так что элемент, несущий нагрузку, может противостоять сжимающей нагрузке, превышающей 130 Н.

Настоящее изобретение предлагает также картридж, содержащий один или несколько ингредиентов напитка и выполненный из по существу воздухо- и водонепроницаемых материалов, причем картридж содержит наружный элемент, образующий камеру для хранения, в которой хранится один или несколько ингредиентов напитка, внутренний элемент, имеющий выдачной патрубок, образующий выход для вытекания напитка, образованного из одного или нескольких ингредиентов напитка, и фильтр, расположенный между камерой для хранения и выдачным патрубком, отличающийся тем, что внутренний элемент и фильтр соединяются в ходе одной операции с наружным элементом посредством по меньшей мере одного сварочного шва.

Предпочтительно, картридж по изобретению может быть собран надежным образом при минимальном обращении с компонентами вручную. Кроме того, наружный элемент, внутренний элемент и фильтр могут быть собраны сначала как сборочный узел и затем легко транспортироваться без опасности смещения фильтра. Это позволяет собирать наружный элемент, внутренний элемент и фильтр не там, где производится заполнение и запечатывание картриджа.

Предпочтительно, наружный элемент имеет отверстие для доступа в камеру для хранения, в котором внутренний элемент и фильтр соединяются с наружным элементом на основании, удаленном от отверстия.

Предпочтительно, внутренний элемент, наружный элемент и фильтр имеют кольцевую форму.

Предпочтительно, сварной шов является по существу круглым.

В одном варианте выполнения внутренний элемент и наружный элемент выполнены из пластмассы, и по меньшей мере один сварной шов является сварным швом, выполненным ультразвуком.

В одном примере внутренний элемент содержит раму и по меньшей мере один сварной шов выполнен по периферии указанной рамы. Этот сварной шов препятствует вытеканию напитка из камеры для хранения иначе чем через фильтр. Предпочтительно, рама содержит множество перегородок, отходящих вверх от рамы в направлении закрытого первого конца наружного элемента, образуя один или несколько каналов между рамой и закрытым первым концом наружного элемента, и причем сварные швы образованы между перегородками и закрытым первым концом наружного элемента.

Настоящее изобретение предлагает также способ изготовления картриджа, содержащего один или несколько ингредиентов напитка и выполненного из по существу воздухо- и водонепроницаемых материалов, причем картридж содержит наружный элемент, образующий камеру для хранения, в которой хранится один или несколько ингредиентов напитка, внутренний элемент, имеющий выдачной патрубок, образующий выход для вытекания напитка, образованного из одного или нескольких ингредиентов напитка, и фильтр, отличающийся способом, содержащим соединение внутреннего элемента и фильтра в ходе одной операции с наружным элементом посредством по меньшей мере одной операции сварки.

Предпочтительно, операция сварки является сваркой ультразвуком.

Предпочтительно, способ содержит также формирование первого сварного шва по периферии внутреннего элемента и фильтра.

Предпочтительно, способ содержит также формирование второго сварного шва вокруг внутреннего элемента и фильтра на выдачном патрубке или рядом с ним.

Понятно, что термин «картридж», применяемый здесь, означает любую упаковку, контейнер, пакет-саше или приемник, который содержит один или несколько ингредиентов напитка так, как описано выше. Картридж может быть жестким, полужестким или гибким.

Картридж по изобретению содержит один или несколько ингредиентов напитка, пригодных для получения готового напитка. Готовым напитком может быть, например, кофе, чай, шоколад или напиток на основе молока, включая молоко. Ингредиенты молока могут иметь форму порошка, быть молотыми, иметь в своей основе листья или быть жидкостью. Ингредиенты напитка могут быть нерастворимыми или растворимыми. Примерами могут служить обжаренный и молотый кофе, листовой чай, шоколад и суп в порошке, напитки на основе жидких молочных продуктов и концентрированные фруктовые соки.

Настоящее изобретение предлагает также картридж, содержащий один или несколько ингредиентов напитка, и выполненный из по существу воздухо- и водонепроницаемых материалов, причем картридж содержит вход для введения в картридж водной среды и выход для выдачи напитка, полученного из одного или нескольких ингредиентов напитка, отличающийся тем, что картридж содержит наружный элемент и внутренний элемент, объединенный при сборке в один узел с наружным элементом, причем внутренний элемент образует выход картриджа, в котором при сборке картриджа для соединения наружного элемента и внутреннего элемента применяется посадка с защелкиванием.

Картридж по изобретению легко собирают из основных компонентов, которыми являются внутренний элемент и наружный элемент. Использование отдельных деталей для внутреннего и наружного элементов, которые затем объединяются в один узел с помощью механизма посадки с защелкиванием, позволяет оптимизировать изготовление каждого компонента и сборку картриджа. Это особенно удобно в картридже по изобретению, в котором желательны очень небольшие допуски, поскольку путь протекания напитка через картридж ограничен поверхностью раздела между наружным элементом и внутренним элементом. Вдобавок компоненты внутреннего элемента и наружного элемента можно более легко стерилизовать перед сборкой, когда они разделены. Сразу после соединения компонентов механизмом посадки с защелкиванием образуется несколько узких, извилистых путей, которые нельзя стерилизовать известными способами. Возможность стерилизации компонентов является особенно важным преимуществом в том случае, когда картриджи используются при выдаче напитков на основе молочных продуктов. Посадка с защелкиванием обеспечивает быстрый по осуществлению, но надежный способ соединения внутреннего элемента и наружного элемента.

Предпочтительно, посадка с защелкиванием позволяет обойтись без использования клея или других подобных адгезивов внутри картриджа, где они будут открыты для соприкосновения с ингредиентами напитка.

Обычно средства посадки с защелкиванием содержат зацепляющие образования на внутреннем элементе и наружном элементе. Предпочтитель