EP2947028A1

EP2947028A1 - Kapsel für getränkzubereitung

Info

Publication number: EP2947028A1
Application number: EP15166542.9A
Authority: EP
Inventors: Giovanni Erminnio Pietro Alberti
Original assignee: Delica AG
Current assignee: Delica AG
Priority date: 2014-05-06
Filing date: 2015-05-06
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2035-05-06
Also published as: ES2639996T3; CH709597A2; DK2947028T3; EP2947028B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getränkekapsel (1) mit einer Wandung (10) mit einem proximalen Bodenabschnitt (100), wobei eine Kammer in der Kapsel (1) gebildet ist. Der Bodenabschnitt (100) ist mit einem Schwächungsmuster (11) versehen und zumindest der Bereich dieses Musters (11) zur Kammer hin mit einer Schutzfolie abgeschlossen. Das Schwächungsmuster (11) umfasst mindestens eine Klappe (101;102) mit einer sich von einem ersten Eckpunkt zu einem zweiten Eckpunkt verlaufenden Schwächungslinie (111;112), wobei die Schwächungslinie (111;112) zumindest abschnittsweise beabstandet von einer den ersten Eckpunkt und den zweiten Eckpunkt verbindenden Verbindungsstrecke verläuft und die Klappe (101;102) derart geformt ist, dass ein senkrecht zur Verbindungsstrecke verlaufender Abstand von mindestens einem Punkt der Biegelinie länger als ein Abstand von diesem Punkt der Verbindungsstrecke zur Schutzfolie ist, sodass die Schutzfolie durch Eindrücken der Klappe (101;102) perforierbar ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kapsel für die Zubereitung eines Getränks, insbesondere eines Heissgetränks wie Kaffee, Tee oder Trinkschokolade nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

STAND DER TECHNIK

Aus der EP 2 287 090 ist eine Kapsel für die Kaffeezubereitung bekannt geworden, welche eine kegelstumpfförmige Wandung mit einem Bodenabschnitt aufweist. Der Bodenabschnitt ist mit einer vertieften Struktur mit einer lokal verringerten Materialstärke, also mit Materialschwächungen, versehen, welche zur Vereinfachung des Eindringens von Klingen dient.
Diese Kapsel hat den Nachteil, dass das Material im Bereich der geringeren Materialstärke geschwächt ist. Überdies sind diese Vertiefungen nachteilig, da sich Objekte an den Kanten verhaken können. Zudem sehen diese Strukturen optisch nicht gut aus und sind aufwändig in der Herstellung, da ein zusätzlicher Schritt der Einkerbung mittels Laser oder mechanischem Werkzeug notwendig sein kann. Jedenfalls schwächen diese Einkerbungen die Sauerstoffbarriere, was nachteilig für den Aromaschutz des Kapselinhalts ist.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kapsel für die Zubereitung eines Getränks, insbesondere eines Heissgetränks wie Kaffee, Tee oder Trinkschokolade anzugeben, welche einfacher herstellbar ist. Zudem ist es eine Aufgabe, eine gattungsgemässe Kapsel anzugeben, welche ein verbessertes Aufstechen der Kapsel zwecks Flüssigkeitseintrags über eine Zubereitungsmaschine erlaubt.
Diese Aufgaben werden durch eine Kapsel mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Demgemäss wird eine Kapsel zur Zubereitung eines Getränks mittels einer mindestens einen Vorsprung aufweisenden Zubereitungsvorrichtung angegeben, wobei die Kapsel eine Wandung mit einem proximalen Bodenabschnitt umfasst, wobei eine Kammer in der Kapsel gebildet ist, wobei der proximale Bodenabschnitt mit eine Schwächungsmuster versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammer zumindest in einem Bereich des Schwächungsmusters (insbesondere die Schwächungslinien) zum proximalen Bodenabschnitt hin mit einer proximalen Schutzfolie abgeschlossen ist,
dass das Schwächungsmuster mindestens eine sich von einem ersten Eckpunkt zu einem zweiten Eckpunkt erstreckende Schwächungslinie umfasst, wobei die Schwächungslinie zumindest abschnittsweise beabstandet von einer vom ersten Eckpunkt zum zweiten Eckpunkt verlaufenden Verbindungsstrecke verläuft und so eine Klappe im Bodenabschnitt definiert,
und wobei die Klappe derart geformt ist, dass durch Eindrücken der Klappe die proximale Schutzfolie mit mindestens einem Abschnitt eines der Schwächungslinie zugeordneten freien Endes der Klappe perforierbar ist.
Unter dem Ausdruck "Vorsprung" sind Dornelemente mit stumpfen wie auch solche mit scharfen Spitzen zu verstehen. Für die vorliegenden Erfindung sind also keine scharfen Spitzen notwendig, da die Klappe zur Verschwenkung an sich zwar perforiert werden kann jedoch nicht muss. Sie kann auch lediglich berührt und gestossen werden.
Ein Abstand der Schwächungslinie von der zugeordneten Verbindungsstrecke kann 5% bis 100% eines Durchmessers des Bodenabschnitts betragen, vorzugsweise 10% bis 40% dieses Durchmessers betragen und insbesondere etwa 15% bis 30% oder 20 bis 25 % dieses Durchmessers betragen.
Die Schwächungslinien sind Kerben oder Schnitte, also im Wesentlichen linienförmige Objekte, welche eine Sauerstoffbarriere lediglich minimal schwächen. Die proximale Schutzfolie liefert zudem einen verbesserten Aromaschutz und ist insbesondere mit den erfindungsgemässen Klappen verbessert perforierbar.
Vorzugsweise ist die Schwächungslinie länger als ein Querschnitt der besagten Vorsprünge, sodass durch diesen Aufbau eine stärkere Perforation der proximalen Schutzfolie verursacht wird, als wenn die Vorsprünge den Kapselboden und die Schutzfolie einfach durchstechen.
Bevorzugt ist es, wenn die proximale Schutzfolie zumindest bereichsweise beabstandet zum proximalen Bodenabschnitt angebrachten ist. Insbesondere kann die proximale Schutzfolie lediglich umfangsseitig innwendig in der Kapsel an der Wandung angebracht, insbesondere angeschweisst sein. Dies erlaubt eine einfache Herstellung. Allenfalls kann das in die Kammer eingepresste Schüttgut die Folie auch etwas auswölben. Bei einer beabstandet angebrachten proximalen Schutzfolie ist die Klappe dann vorzugsweise derart geformt, dass ein senkrecht zur genannten Verbindungsstrecke verlaufender Abstand von mindestens einem Punkt der besagten Verbindungsstrecke zur zugeordneten Schwächungslinie grösser, insbesondere etwa um das 0.5-Fache bis 4-Fache grösser als ein kürzester Abstand (parallel zur Längsrichtung L der Kapsel) von diesem Punkt der Verbindungsstrecke zur proximalen Schutzfolie ist von diesem Punkt der Verbindungsstrecke zur proximalen Schutzfolie ist.
Ein solcher Abstand zwischen dem Bodenabschnitt und der proximalen Schutzfolie kann 0.5 bis 10 Millimeter, insbesondere etwa 3 bis 6 Millimeter, vorzugsweise etwa 4 oder 5 Millimeter betragen.
Alternativerweise kann die distale Folie auch vollflächig auf der Innenfläche des Bodenabschnitts angebracht, insbesondere angeschweisst sein. Die proximale Schutzfolie schütz die Kammer vor Sauerstoffeintrag durch die Schwächungslinien.
Demnach liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass die Perforation der proximalen Schutzschicht durch die Vorsprünge der Zubereitungsmaschine verbesserbar ist, indem dem/den Vorsprüngen gezielt mindestens eine Klappe in den Weg gestellt wird, welche durch das Einstechen oder Eindrücken der Vorsprünge in die Kapsel gegen das Kapselinnere aufgeklappt bzw. aufstellt wird und dadurch die punktuelle Perforation der Vorsprünge in eine linienförmige Perforation entlang des freien Endes der Klappe erweitern. Die gilt sowohl für eine vom Bodenabschnitt beabstandet angebrachte distale Folie wie auch für eine vollflächig auf die proximale Oberfläche des Bodenabschnitts befestigte distale Schutzfolie. Hierbei soll der Bodenabschnitt bzw. der vom Vorsprung kontaktierte Klappenabschnitt entsprechend widerstandsfähig und flexibel ausgebildet sein, dass der Vorsprung die Klappe nicht durchsticht, sondern zur Perforation der proximalen Schutzfolie gegen das Kapselinnere verschwenkt.
Die proximale Seite ist die Seite der Fluidzuführung aus der Zubereitungsvorrichtung, die distale Seite jene der Getränkeabführung. Die Axialrichtung, die L-Richtung, läuft entlang der Symmetrieachse der Wandung, von der proximalen Seite zur distalen Seite. Die laterale bzw. radiale Richtung läuft senkrecht von der Axialrichtung weg.
Als "Klappe" ist hierbei ein lappenartiger Abschnitt des Bodenabschnitts, welcher durch eine im Wesentlichen nicht gerade Schwächungslinie im Bodenabschnitt definiert und aus dem Bodenabschnitt wegklappbar ist. Die beiden Endpunkte der Schwächungslinie bilden die Endpunkte der Verbindungsstrecke. Die Biegestreckt ist also die natürlich Biegelinie, welche im Regelfäll entlang eines Geradenabschnitts verläuft. Wird die Klappe aus der Fläche des Bodenabschnitts gedrückt, so biegt sie sich um diese Verbindungsstrecke, welche ein Geradenabschnitt ist, der die Endpunkte der Schwächungslinie verbindet. Die Schwächungslinie kann hierbei eine Einkerbung oder eine Einritzung, also keine vollständig durch den Bodenabschnitt reichende, längliche Ausnehmung bzw. lokale Materialschwächung auf der Innen- oder der Aussenseite des Bodenabschnitts sein. Drückt man dann auf die Klappe, bricht der Bodenabschnitt entlang der Ausnehmung aufgrund der Schwächung des Materials durch lokale Ausdünnung der Materialstärke und die Verschwenkung ist möglich. Diese Vorstanzung hat den Vorteil, dass die Klappe vor Gebrauch der Kapsel gesichert im Bodenabschnitt verbleibt und dass ein Sauerstoffeintrag - oder allgemein ein Fluideintrag - in die Kapsel im Vergleich zu einem durchgehenden Schlitz reduziert ist. Alternativerweise kann das Muster auch aus von der Innen- zur Aussenseite des Bodenabschnitts reichenden Schlitzen bereitgestellt sein. Durchgehende Schlitze erleichtern die Klappbewegung, da kein vorgängiges Ausbrechen der Klappe erforderlich ist. Es ist auch denkbar, dass Schlitze und Einkerbungen gleichzeitig das Muster bilden, oder dass die Einkerbungen abschnittsweise vollständig durch den Bodenabschnitt reichen.
Das freie Ende einer Klappe ist der bewegliche, verschwenkbare Bereich der Klappe nahe der zugeordneten Schwächungslinie, welcher in der zweiten Klappenposition frei gegen das Kapselinnere ragt.
Die Kammer der Kapsel ist insbesondere eine Schüttgutkammer für Kaffeepulver, Tee oder Teepulver, Schokoladen- oder Milchpulver oder ähnliches Gut. Flüssigkeiten wie Gels oder dickflüssige Flüssigkeit sind auch verwendbar. Grundsätzlich eignet sich die erfindungsgemässe Kapsel als Verbesserung für jede Kapsel, welche proximal durch Vorsprünge geöffnet werden soll, insbesondere wenn eine innere Schutzfolie durch diese Vorsprünge zu perforieren ist.
Eine Richtung der Einkerbung oder der Schlitze kann senkrecht zum jeweiligen Oberflächenabschnitt des Bodenabschnitts gerichtet sein. Es ist auch möglich, diese Richtung geneigt zu dieser Flächennormalen vorzusehen, sodass die Klappe einfacher gegen das Kapselinnere klappbar ist. Im letzteren Fall ist dann die Innenfläche der Klappe grösser als die Aussenfläche, sodass die Schlitz- oder Kerbrichtung, von aussen nach innen gesehen, von einem Klappenmittelpunkt wegläuft. Alternativ oder zusätzlich kann die Einkerbung bzw. der Schlitz angefast sein, um die Ausklappbewegung zu erleichtern.
Vorzugsweise weist die Kapsel eine distale Austrittsöffnung auf, wobei die distale Austrittsöffnung von einem vorzugsweise flanschartigen Rand umgeben ist. Vorzugsweise ist diese Austrittsöffnung mit einer distalen Schutzfolie verschlossen, wobei die Schutzfolie vorzugsweise an diesem Rand angebracht ist. Diese distale (wie auch die proximale) Schutzfolie dient dem Aromaschutz; sie ist vorzugsweise entsprechend sauerstoffdicht. Beide Schutzfolien können insbesondere aus Metall, vorzugsweise Aluminium oder Kunststoff oder einem anderen Material, insbesondere aus einer mehrlagigen und sauerstoffdichten Folie gefertigt sein oder können solche Materialien umfassen.
Vorzugsweise ist die Wandung einstückig hergestellt und/oder von im Wesentlichen kegelstumpfförmiger Gestalt. Im Wesentlichen wird die äussere Gestalt der becherförmigen Kapsel durch die Gestalt des Kapselkäfigs der verwendeten Zubereitungsmaschine vorgegeben. Der Bodenabschnitt kann gerade oder nach innen oder aussen gewölbt sein.
Vorzugsweise ist diese Wandung aus einem tiefziehbarem, sauerstoffdichten, allenfalls mehrschichtigen Material gefertigt, insbesondere aus einem Polymermaterial, vorzugsweise aus Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH) und/oder enthält Polypropylen und/oder Polyethylen. Die Lagen können auch beschichtet sein (s. unten). Eine bevorzugte Materialstärke der Wandung beträgt zumindest im Bereich der flächigen Strukturen etwa 0.3 bis 1.1 Millimeter.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Kapsel umfasst das Schwächungsmuster (also das aus Einkerbungen oder Durchgangsschlitzen bestehende Muster) zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht oder mehr durch einzelne Schwächungslinien definierte Klappen. Vorteilhaft ist, wenn die Klappen beim Umklappen aus der ersten in die zweite Klappenposition die proximale Schutzfolie möglichst maximal perforieren. Die Klappen verstärken also die Wirkung der Vorsprünge der Zubereitungsmaschine. Vorteilhafterweise ist im Wesentlichen für jeden Vorsprung eine Klappe vorgesehen. Da die Kapsel meisten Zylindersymmetrie aufweisen, wird das Muster vorteilhafter derart vorgesehen, dass die Vorsprünge nicht alle gleichzeitig zwischen die Klappen (z.B. auf Stege oder in Schlitze) treffen können. Dies kann durch Vorgabe der Anzahl der Klappen in Abhängigkeit der Anzahl der Vorsprünge geschehen (s. unten). Vorzugsweise ist hierbei die Anzahl der Klappen derart gewählt, dass angesichts der bekannten Anzahl von Vorsprüngen aufgrund der Zähligkeit der Rotationssymmetrie der um die Achse angeordneten Klappen bzw. Dornelemente ausgeschlossen werden kann, dass alle Vorsprünge gleichzeitig neben eine Klappe stossen (bspw. auf einen Steg, s. unten). Ist bspw. die Anzahl Klappen ungleich der Anzahl Vorsprünge und sind die Klappen im Wesentlichen umlaufend, d.h. ohne grössere Lücken (mit Ausnahme der Stege, s. unten) angeordnet, so muss mindestens ein Vorsprung eine Klappe aufstossen und die Perforation vornehmen.
Die Klappen sind vorzugsweise derart geformt sein, dass sie die proximale Schutzfolie möglichst umfassend perforieren; vorteilhafterweise jedoch ohne Abschnitte der Folie abzutrennen.
Vorzugsweise sind die Verbindungsstrecken dieser Klappen jeweils sich nicht schneidende Sehnen einer geschlossenen, vorzugsweise kreisförmigen ersten gedachten Bahn um ein Zentrum des Bodenabschnitts.
Die Verbindungsstrecken dieser Klappen können zusammen im Wesentlichen ein Vieleck um das Zentrum des proximalen Bodenabschnitts bilden, wobei unmittelbar benachbarte Eckpunkte zweier benachbarter Biegelinien zumindest über einen Steg beabstandet sind. Die Stege stellen dann sicher, dass die Schwächungslinien nicht durchgehend entlang einer geschlossenen gedachten Bahn verlaufen, sonst könnte sich ein Abschnitt des Bodenabschnitts von der Wandung lösen und die gezielte Perforation der proximalen Schutzfolie mit dem beweglichen Abschnitt der Wandung bzw. des Bodenabschnitts wäre nicht mehr möglich.
In einer bevorzugten Ausbildung der Kapsel für die Zubereitungsvorrichtung mit einer Vielzahl von sich entlang einer zweiten gedachten Bahn erstreckenden Vorsprüngen zum Einstossen des proximalen Bodenabschnitts, sind die erste gedachte Bahn und die zweite gedachte Bahn konzentrisch oder sich schneidend angeordnet, sodass bei bestimmungsgemässen Gebrauch der Kapsel in der Zubereitungsvorrichtung zumindest eine der Klappen durch mindestens einen Vorsprungaus der ersten Klappenposition in die zweite Klappenposition eindrückbar ist.
Bevorzugt wird, wenn sich die erste Bahn im Wesentlichen kreisförmig um das Zentrum des proximalen Bodenabschnitts als Mittelpunkt erstreckt und/oder die Anzahl der Klappen ungleich einem Vielfachen der Anzahl der Vorsprünge der Zubereitungsvorrichtung ist. Vorteilhaft ist ein Muster, bei welchem die Anzahl der Klappen kleiner, vorzugsweise um genau eins kleiner als die Anzahl der Vorsprünge der Zubereitungsvorrichtung ist. Damit kann verhindert werden, dass alle Vorsprünge gleichzeitig auf Stege oder in Schlitze zwischen den Klappen stossen und dort blockiert werden, ohne dass mindestens eine Klappe einklappt und die proximale Schutzfolie aufgestochen wird.
In einer Weiterbildung erstreckt sich mindestens eine, vorzugweise jede Klappe in der ersten Klappenposition von der Verbindungsstrecke vom Zentrum des proximalen Bodenabschnitts weg oder zu diesem Zentrum hin. Die effektive Krümmung der Schwächungslinie kann nach innen bzw. aussen sein. Die Schwächungslinie kann also zwischen der Verbindungsstrecke und diesem Zentrum liegen oder aber die Verbindungsstrecke liegt zwischen der Schwächungslinie und diesem Zentrum. Weiter ist auch denkbar, dass sich die Verbindungsstrecke im Wesentlichen radial vom Zentrum nach aussen erstreckt und eine Vielzahl solcher Verbindungsstrecken entlang einer vorzugsweise kreisförmigen Bahn um das Zentrum angeordnet ist.
Vorzugsweise ist die Schwächungslinie durch einen oder mehrere Kreisbogenabschnitte und/oder durch Polygonzüge gebildet. Besonders bevorzugt ist, wenn das freie Ende der Klappe eine oder mehrere Spitzen aufweist, insbesondere gezackt ist. Bei mehreren Klappen können die Schwächungslinien aller Klappen in der ersten Klappenposition eine (nur durch die Stege unterbrochene) Sternlinie bilden. Die Spitzen an den freien Enden, gebildet durch die Zacken in der zugeordneten Schwächungslinie, erlauben ein gezieltes punktuelles Anstechen der proximalen Folie, wobei bei weiterer Verschwenkung der Klappe die Perforation durch den vordringenden Zacken zunehmend aufgeweitet wird.
Der Bodenabschnitt weist eine Höhe in L-Richtung von etwa 1 bis 3 Millimeter, insbesondere etwa 2 Millimeter und einen grössten Aussendurchmesser von etwa 17 bis 25 Millimeter, insbesondere etwa 21 Millimeter auf. Der erste konische Abschnitt weist eine Höhe in L-Richtung von etwa 4 bis 6 Millimeter, insbesondere etwa 5 Millimeter und einen grössten Aussendurchmesser von etwa 28 bis 26 Millimeter, insbesondere etwa 22 Millimeter auf. Der zweite konische Abschnitt 15 weist eine Höhe in L-Richtung von 10 bis 20 Millimeter, insbesondere etwa 15 Millimeter und einen grössten Aussendurchmesser von etwa 15 bis 20 Millimeter, insbesondere etwa 17 Millimeter auf. Der dritte konische Abschnitt 16 weist eine Höhe in L-Richtung von etwa 4 bis 6 Millimeter, insbesondere etwa 5 Millimeter und einen grössten Aussendurchmesser von etwa 29 bis 33 Millimeter, insbesondere etwa 31 Millimeter auf. Eine Gesamthöhe der Kapsel in L-Richtung 27 bis 31 Millimeter, insbesondere etwa 29 Millimeter.
Die Erfindung betrifft auch ein Kapselsystem bestehend aus der oben beschriebenen Kapsel mit einer Zubereitungsmaschine oder -vorrichtung oder Extraktionsvorrichtung.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine perspektive Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Kapsel aus einem proximalen Blickwinkel auf einen proximalen Bodenabschnitt der Kapsel mit einem ersten Schwächungsmuster;
Fig. 2: eine Draufsicht auf den proximalen Bodenabschnitt der Kapsel nach Fig. 1;
Fig. 3: zeigt einen Längsquerschnitt durch die Kapsel gemäss Fig. 1;
Fig. 4a: den Querschnitt nach Fig. 1 mit einem Ausschnitt eines Querschnitts durch einen Kapselkäfig einer Zubereitungsmaschine;
Fig. 4b: den Querschnitt nach Fig. 4a mit der stilisiert dargestellten Zubereitungsmaschine mit weiteren Elementen;
Fig. 5: ein alternatives Schwächungsmuster im Bodenabschnitt mit zwei nach aussen gewölbten Schwächungslinien;
Fig. 6: ein weiteres alternatives Schwächungsmuster im Bodenabschnitt mit drei nach aussen gewölbten Schwächungslinien;
Fig. 7: ein weiteres alternatives Schwächungsmuster im Bodenabschnitt mit vier nach aussen gewölbten Schwächungslinien;
Fig. 8: ein alternatives Schwächungsmuster im Bodenabschnitt mit zwei nach innen gewölbten Schwächungslinien;
Fig. 9: ein alternatives Schwächungsmuster im Bodenabschnitt mit drei nach innen gewölbten Schwächungslinien;
Fig. 10: ein alternatives Schwächungsmuster im Bodenabschnitt mit vier nach innen gewölbten Schwächungslinien;
Fig. 11: ein alternatives Schwächungsmuster im Bodenabschnitt mit zwei nach rechts gewölbten Schwächungslinien; und
Fig. 12: ein alternatives Schwächungsmuster im Bodenabschnitt mit einer nach rechts gewölbten Schwächungslinie.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bevorzugte Ausführungsformen werden nun anhand der Figuren 1 bis 12 beschrieben.
Figur 1 zeigt in einer Draufsicht von schräg oben eine Kapsel 1 mit einer becherförmigen Wandung 10. Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die proximale Oberfläche des Bodenabschnitts 100. Die Wandung umfasst eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Wand mit einer Stufe und einen in einem distalen Endabschnitt der Kapsel 1 angebrachten, konvex nach aussen gewölbten Bodenabschnitt 100. Der Bodenabschnitt 100 weist einen kreisförmigen Rand 1000 und einen Kreismittelpunkt 121 auf. Die Kapsel 1 erstreckt sich vom proximalen Bodenabschnitt 100 entlang einer in L-Richtung verlaufenden Zylindersymmetrieachse zu einem distalen Ende, wo ein Flansch 2 angebracht ist. Die kegelstumpfförmige Kapsel 1 bildet eine durch die Wandung 10 begrenzte und sich in distaler Richtung vergrössernde Kammer 3. Diese Kammer 3 ist geeignet, um Schüttgut wie beispielsweise Kaffeepulver, Teepulver, Milchpulver, Schokoladenpulver oder andere Arten von Pulver oder Getränkeingredienzien und beispielsweise auch dickflüssige Flüssigkeiten oder Gels aufzunehmen.
Die Kapsel 1 weist am distalen Ende der Wandung 10 eine auskragende Erweiterung auf, die den flanschartigen Rand 2 bildet. Mit diesem Flansch 2 kann die Kapsel 1 in Eingriff mit einem Kapselkäfig 50 einer Zubereitungsmaschine 5 gebracht werden. Der Kegelstumpf der Kapsel 1 weist in L-Richtung, distal vom Bodenabschnitt 100, einen ersten konischen Abschnitt 71 (s. Fig. 3), an welchen sich eine Verbreiterungsstufe 74 anschliesst, welche den Querschnitt lateral bzw. radial vergrössert und in einen zweiten konischen Abschnitt 72 übergeht. Der zweite konische Abschnitt 72 weist eine weniger starke Neigung gegenüber der L-Richtung als der erste konische Abschnitt 71 auf. In einem dritten konischen Abschnitt 73, welcher im Wesentlichen in der Flucht des zweiten konischen Abschnitts 72 an letzteren anschliesst, ist die Materialstärke nach innen erhöht. Dies verschafft mehr Stabilität.
Die Wandung 10, der Bodenabschnitt 100 und der flanschartige Rand 2 sind als ein Stück ausgebildet. Vorzugsweise wird dieses Einzelstück durch Tiefziehen eines geeigneten Materials hergestellt. Es wird bevorzugt ein Material verwendet, welches sauerstoffdicht ist, um den Aromaschutz zu gewährleisten. Zudem soll das Material zumindest im Bereich der Verbindungsstrecken der Klappen entsprechend flexibel sein.
Besonders bevorzugt wird ein Material aus einem Polymermaterial. Es kann ein mehrschichtiges Material sein, bestehend aus mehrere Lagen wobei eine Lage niedrige Sauerstoffdiffusionswerte aufweist (bspw. 5-20 Mikrometer starkes EVOH) oder eine Aluminium beschichtetes Trägermaterial (bspw. 5-50 Mikrometer starkes Polypropylen oder Polyethylen) oder eine SiO_x-beschichtetes Trägermaterial (bspw. 5-50 Mikrometer starkes Polypropylen oder Polyethylen). Eine weitere Lage kann niedrige Dampfdiffusionswerte aufweisen (bspw. 5-50 Mikrometer starkes Polypropylen oder Polyethylen) und eine weitere Lage kann bei bedarf die notwendige mechanische Festigkeit des mehrschichtiges Materials herstellen.
Auf einer proximalen, also äusseren Oberfläche des Bodenabschnittes 100 ist ein Schwächungsmuster 11 mit zwei Schwächungslinien 111 und 112 vorgesehen. Diese Stanz- oder Schwächungslinien 111, 112 (fortan Schwächungslinien) sind entweder linienförmige Einkerbungen, welche in das Material des proximalen Bodenabschnitts 100 eingekerbt sind oder es sind von der proximalen Oberfläche des Bodenabschnittes 100 zu einer distalen Oberfläche des Bodenabschnittes 100 und damit ins Kapselinnere reichende Schnitte. Die zwei Schwächungslinien 112 und 111 nach der Ausführungsform nach Fig. 1 bilden zusammen einen Stern, wobei Eckpunkte 1111 und 1112 der Schwächungslinie 111 von den entsprechenden Eckpunkten 1121 und 1122 der Schwächungslinie 112 jeweils über einen Steg 120 beabstandet sind. Der Steg 120 stellt sicher, dass durch die Schwächungslinien 111, 112 gebildete Klappen 101, 102 an der Wandung 10 sicher angebracht sind. Eine Stegbreite kann hier etwa 1 bis 2 Millimeter betragen.
Das Schwächungsmuster 11 umfasst die zwei durch die Schwächungslinien 111, 112 definierten Klappen 101, 102. Diese Klappen 101, 102 weisen zwei parallel verlaufende und über den Steg 120 beabstandete Verbindungsstrecken auf, welche als Geradenabschnitte die Eckpunkte 1111 und 1112 der ersten Schwächungslinie 111 verbinden bzw. Eckpunkte 1121 und 1122 der zweiten Schwächungslinie 112 verbinden. Jede der bezüglich einer Mittelgeraden zwischen den genannten Verbindungsstrecken spiegelsymmetrischen zueinander geformten Schwächungslinien 111, 112 bzw. Klappen 101, 102 weisen vier Zacken auf, welche radial von einem Zentrum 121 (s. auch Figur 2) nach aussen verlaufen. Diese Zacken sind spitzig und scharf zur Perforation der distalen Schutzfolie ausgeformt. Der Stern weist einen Durchmesser auf, welcher 50 bis 100% der proximalen Oberfläche des Bodenabschnittes 100 bedeckt. Die Flächenschwerpunkte der Klappen 101, 102 sind so angeordnet, dass sie etwa auf die kreisförmige Bahn, entlang welcher Vorsprünge 51, 52 (s. Fig. 4) einer Zubereitungsmaschine 5 angeordnet sind, zu liegen kommen. Die Klappen 101, 102 sind dann mittels der Elemente 51, 52 durch Druck von aussen entlang der Biegelinien in das innere der Kammer 3 zur Perforation einer proximalen Schutzfolie, welche im Kapselinneren angebracht ist, verschwenkbar.
Figur 3 zeigt einen Längsquerschnitt durch die Kapsel 1 bzw. Kammer 3 gemäss Figur 1 und 2. Aus Figur 3 ist erkennbar, dass der Flansch 2 in die proximale Richtung (also entgegen der L-Richtung) ragende Stege 21 und 22 aufweist. Diese Stege 21, 22 verlaufen konzentrisch zueinander um ein distales Ende der Kapsel 1. Der äussere Steg 21 ist radial aussen bündig am radialen Ende des Flansches 2 angebracht. Der innere Steg 22 ist um wenige Millimeter beabstandet zur Wandung 10 angebracht ist. Der äussere Steg 21 weist einen im Wesentlichen viereckigen Querschnitt auf, während der innere Steg 22 von im Wesentlichen dreieckiger Querschnittsform ist, wobei sich die Dreiecksspitze in distaler Richtung über dem Flansch 2 befindet. Eine Höhe in L-Richtung des äusseren Stegs 21 beträgt etwa 0.5 bis 1 Millimeter, der innere Steg 22 ist zwei- bis dreimal so hoch.
Figur 3 zeigt überdies die konvex nach aussen gewölbte Form des Bodenabschnitts 100 mit den gerundeten Kantenbereichen. Auch eine distale Austrittsöffnung 4 zum Austritt des Getränks ist erkennbar. Am inneren Ende des Flansches 2 ist ein Teil der Wandung 10 ausgenommen (s. Ausnehmung 75), sodass sich der dritte konische Abschnitt 73 im distalen Bereich nach aussen knickt. Somit wird Material eingespart.
Figur 3 zeigt ausserdem die proximale Schutzfolie 81, welche im Kapselinneren, etwa 1 bis 5 Millimeter beabstandet zum Bodenabschnitt 100 angebracht ist. Auch die distale Schutzfolie 82 ist gezeigt, welche auf dem Flansch 2 angebracht ist und die Austrittöffnung 4 der Kapsel 1 verschliesst. Die Folien 81, 82 sind vorzugsweise aus Metall, bspw. Aluminium, oder eine Kunststofffolie geformt und schliessen sauerstoffdicht ab, um Aromaschutz zu gewähren.
Figur 4a zeigt einen Ausschnitt der Zubereitungsmaschine 5 mit dem Kapselkäfig 50, in welchen die Kapsel 1 zur Extraktion eingelegt ist. Ist die Kapsel 1 eingelegt, werden bei der Schliessbewegung der Maschine 5 der erste Vorsprung 51, der zweite Vorsprung 52 und der dritte Vorsprung (nicht dargestellt) auf die proximale Oberfläche des proximalen Bodenabschnittes 100 gestossen. Hierbei sind die Klappen 101 und 102 derart ausgebildet und angeordnet, dass diese Vorsprünge 51, 52 auf die proximale Flachseite der entsprechenden Klappen 101, 102 drücken und die Klappen 101, 102 aus dem Schwächungsmuster 11 lösen und um die entsprechende Verbindungsstrecke gegen die Kammer 3 in das Kapselinnere einpressen. Das Material der Kapsel 1 ist also zumindest im Bodenabschnitt 100 entsprechend flexibel vorzusehen, sodass eine Verschwenkung der Klappen 111, 112 möglich ist. Freie Enden 1010, 1020 der Klappen 101, 102 werden somit gegen das Kapselinnere geklappt und ragen über die distale Oberfläche des proximalen Bodenabschnittes 100 ab. Die im Kapselinneren als proximale Schutzfolie eingeschweisste und im Wesentlichen parallel beabstandet zum Bodenabschnitt 100 gehaltene Aluminiumfolie 81 (die proximale Schutzfolie) dient dem Aromaschutz. Diese Folie 81 wird hierbei so dicht am Bodenabschnitt 100 eingeschweisst, sodass die Vorsprünge 51, 52 beim Eindringen ins Kapselinnere die Folie 81 perforieren. Da nun die Vorsprünge 51, 52 die Klappen 101, 102 mit sich führen, wird die Aluminiumschutzfolie nicht nur punktuell durch die Vorsprünge 51, 52 perforiert, sondern durch die mitgeführten freien Enden der Klappen 101, 102 über einen grösseren Bereich der freien Ende der Klappen 101, 102 linienförmig entlang der Schwächungslinien 111, 112 aufgeschlitzt. Das Vorsehen dieser Klappen 101, 102 führt also dazu, dass die interne Aromaschutzfolie besser perforiert wird und so ein Fliessverhalten während des Fluideintrags durch den proximalen Bodenabschnitt 100 und die Aromaschutzfolie in die Kammer 3 verbessert ist.
Es ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei welcher die Schutzfolie 81 derart beabstandet in Kapselinneren angebracht ist, dass die Vorsprünge 51, 52 alleine die Folie 81 nicht aufstechen, sondern erst die verschwenkten Klappen 101, 102, welche so ausgebildet sind, dass sich weiter in Kapselinnere gegen die Folie 81 ragen als die Vorsprünge 51, 52, die Folie 81 perforieren.
Figur 4b zeigt die stilisierte Zubereitungsmaschine 5 mit dem Schliesselement 53, welches den komplementär zur Kapsel 1 geformten Kapselkäfig 50 schliesst. Durch einen Kanal 55 im Kapselkäfig 50 kann Flüssigkeit in den Innenraum des Kapselkäfigs 50 und in die Kapsel 1 eingepumpt werden. Das Schliesselement 53 weist distal austretende Kanäle 54 auf, durch welche das zubereitete, aus der Kapsel 1 fliessende Getränk nach aussen treten kann.
Es ist eine grosse Vielfalt von Schwächungsmustern 11 möglich. Die Figuren 5 bis 12 zeigen eine nicht abschliessende, exemplarische Auswahl von solchen Ausführungsformen des Schwächungsmusters 11 auf.
Figur 5 zeigt zwei glatte (also nicht gezackte), entlang eines Kreises angeordnete, kreisbogenförmige Schwächungslinien 111, 112, welche um den Mittelpunkt 121 angeordnete Klappen 101, 102 auf dem Bodenabschnitt 100 nach einem bestimmten Muster 11 bilden. Figur 6 zeigt drei glatte, entlang des Kreises angeordnete und nach aussen gebogene (also mit einem mittleren Abschnitt vom Zentrum 121 weggebogene) Schwächungslinien 111, 112, 113, welche Klappen 101, 102, 103 bilden. Die Schwächungslinien 111, 112, 113 der Figur 6 sind nicht mehr kreisbogenförmig, sondern stärker gekrümmt. Die verstärkte Krümmung bewirkt eine Zunahme der Klappenhöhe (grösste Länge der Klappe senkrecht von der Verbindungsstrecke zur Schwächungslinie) im Vergleich zu kreisförmigen Schwächungslinien. Figur 7 zeigt vier glatte, entlang des Kreises verteilte und mit einem mittleren Abschnitt im Vergleich zur Kreiskrümmung stark nach aussen gebogenen Schwächungslinien 111, 112, 113, 114. Figur 8 zeigt ein Muster 11 mit den in Figur 5 gezeigten Schwächungslinien 111, 112, wobei diese Schwächungslinien 111, 112 nun so auf dem Bodenabschnitt 100 angeordnet sind, dass deren mittlere Abschnitte zum Zentrum 121 hin und nicht mehr nach aussen gewölbt sind. Figur 9 zeigt ein Schwächungsmuster 11 mit den drei glatten, nach innen gebogenen Schwächungslinien 111 bis 113. Figur 10 zeigt ein Schwächungsmuster 11 mit den Schwächungslinien 111 bis 114 nach Figur 7, wobei diese Schwächungslinien 111 bis 114 nach innen gebogen sind.
Weitere Ausführungsformen sind in der Figur 11 und 12 gezeigt. Figur 11 zeigt ein Schwächungsmuster 11 mit den zwei Schwächungslinien 111, 112 nach den Figuren 5 bzw. 8, wobei diese Schwächungslinien gemäss dem Muster nach Figur 11 parallel verlaufen. Figur 12 zeigt eine Ausführungsform mit lediglich einer Schwächungslinie 111.
Diese Ausführungsformen nach Figuren 5 bis 12 können auch gemischt oder abgewandelt werden. Es können bspw. pilzförmige, dreiecksförmige oder andere Formen vorgesehen sind. Die glatten Schwächungslinien 111, 112, 113, 114 der Figuren 5 bis 12 können auch zumindest abschnittsweise stärker oder weniger stark gekrümmt oder gezackt oder anders geformt sein, solange sie derart geformt sind, dass eine Verlagerung der Klappe 101, 102, 103, 104 aus der ersten in die zweite Klappenposition zur Perforation der proximalen Schutzfolie durch die Klappe 101, 102, 103, 104 führt. Vorzugsweise sind die Schwächungslinien 111, 112, 113, 114 umfangseitig gleichmässig um das Zentrum 121 verteilt; dies muss jedoch nicht sein. Es kann bspw. auch vorteilhaft sein, eine unregelmässige Anordnung zu wählen, um zu verhindern, dass regelmässig angeordnete Vorsprünge 51, 52 allesamt gleichzeitig auf Stege 120 oder in Schlitze oder Kerben des Musters 11 stossen und so die Klappen 101, 102, 103, 104 nicht verschwenken.
Der zwischen den Schwächungslinien 111, 112, 113, 114 innen ums Zentrum 121 verbleibende Abschnitt des Bodenabschnitts 100 ist vorteilhaft, da er die distale Aromaschutzfolie 81 abdeckt. Grundsätzlich könnte dieser aber auch ausgenommen sein, wenn die Schwächungslinien 111, 112, 113, 114 nach innen gebogen sind. Sind diese Schwächungslinien 111, 112, 113, 114 jedoch nach aussen gebogen, dient dieser zentrale Abschnitt der Befestigung der entsprechenden Klappen 101, 102, 103, 104.

Die proximale Schutzfolie 82 wird nach herkömmlich bekannten Prinzipien bei der Extraktion aufgestochen.

BEZUGSZEICHENLISTE

1	Kapsel	3	Kammer
10	Wandung
11	Schwächungsmuster auf 100	4	distale Austrittsöffnung
100	proximaler Bodenabschnitt
1000	Rand von 100	5	Zubereitungsmaschine
101	erste Klappe	50	Kapselkäfig
1010	freies Ende von 101	51	erster Vorsprung
102	zweite Klappe	52	zweiter Vorsprung
1020	freies Ende von 102	53	Schliesselement von 5
103, 104	weitere Klappe	54	Kanal in 53
111	erste Schwächungslinie
1111	erster Eckpunkt von 111	71	erster konischer Abschnitt von 10
1112	zweiter Eckpunkt von 111	71	erster konischer Abschnitt von 10
112	zweite Schwächungslinie	72	zweiter konischer Abschnitt von 10
1121	erster Eckpunkt von 121	72	zweiter konischer Abschnitt von 10
1122	zweiter Eckpunkt von 112	73	dritter konischer Abschnitt von 10
113, 114	weitere Schwächungslinien	73	dritter konischer Abschnitt von 10
		74	Verbreiterungsstufe
120	Steg	75	Ausnehmung
121	Zentrum von 100
		81	proximale Schutzfolie
2	flanschartiger Rand	82	distale Schutzfolie

Claims

Kapsel (1) zur Zubereitung eines Getränks mittels einer mindestens einen Vorsprung (51;52) aufweisenden Zubereitungsmaschine (5), wobei die Kapsel (1) eine Wandung (10) mit einem proximalen Bodenabschnitt (100) umfasst, wobei eine Kammer (3) in der Kapsel (1) gebildet ist, wobei der proximale Bodenabschnitt (100) mit einem Schwächungsmuster (11) versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammer (3) zumindest in einem Bereich des Schwächungsmusters (11) zum proximalen Bodenabschnitt (100) hin mit einer proximalen Schutzfolie (81) abgeschlossen ist,
dass das Schwächungsmuster (11) mindestens eine sich von einem ersten Eckpunkt (1111;1121) zu einem zweiten Eckpunkt (1112;1122) erstreckende Schwächungslinie (111;112;113;114) umfasst, wobei die Schwächungslinie (111;112) zumindest abschnittsweise beabstandet von einer vom ersten Eckpunkt (1111;1121) zum zweiten Eckpunkt (1121;1122) verlaufenden Verbindungsstrecke verläuft und so eine Klappe (101;102;103;104) im Bodenabschnitt (100) definiert,
und wobei die Klappe (101;102;103;104) derart geformt ist, dass durch Eindrücken der Klappe (101;102;103;104) die proximale Schutzfolie (81) mit mindestens einem Abschnitt eines der Schwächungslinie (111;112;113;114) zugeordneten freien Endes (1010;1020) der Klappe (101;102;103;104) perforierbar ist.
Kapsel (1) nach Anspruch 1, wobei die proximale Schutzfolie (81) zumindest bereichsweise beabstandet zum proximalen Bodenabschnitt (100) angebracht ist und wobei die Klappe (101;102;103;104) derart geformt ist, dass ein senkrecht zur genannten Verbindungsstrecke verlaufender Abstand von mindestens einem Punkt der besagten Verbindungsstrecke zur zugeordneten Schwächungslinie (111;112;113;114) grösser als ein kürzester Abstand von diesem Punkt der Verbindungsstrecke zur proximalen Schutzfolie (81) ist.
Kapsel (1) nach Anspruch 1 oder 2 mit einer distalen Austrittsöffnung (4), wobei die distale Austrittsöffnung (4) von einem vorzugsweise flanschartigen Rand (2) umgeben ist, wobei die distale Austrittsöffnung (4) vorzugsweise mit einer am Rand (2) angebrachten distalen Schutzfolie (82) verschlossen ist.
Kapsel (1) einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Wandung (10) einstückig hergestellt ist und/oder von im Wesentlichen kegelstumpfförmiger Gestalt ist.
Kapsel (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Wandung (10) aus einem tiefziehbarem, sauerstoffdichten Material, insbesondere aus einem Polymermaterial, vorzugsweise aus EVOH, hergestellt ist und/oder Polypropylen und/oder Polyethylen enthält.
Kapsel (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die proximale Schutzfolie (81) und/oder die allenfalls vorhandene distale Schutzfolie (82) aus einem sauerstoffdichten Material, insbesondere aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder aus Kunststoff oder aus einer ein- oder mehrlagigen Folie hergestellt ist oder solche Materialien umfasst.
Kapsel (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Schwächungsmuster (11) zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht oder mehr Klappen (101;102;103;104) definiert.
Kapsel (1) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Verbindungsstrecken dieser Klappen (101;102;103;104) jeweils sich nicht schneidende Sehnen einer gedachten geschlossenen, vorzugsweise kreisförmigen ersten gedachten Bahn um ein Zentrum (121) des Bodenabschnitts (100) sind.
Kapsel (1) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Verbindungsstrecken dieser Klappen (101;102;103;104) zusammen im Wesentlichen ein Vieleck um das Zentrum (121) des proximalen Bodenabschnitts (100) bilden, wobei unmittelbar benachbarte Eckpunkte (1112,1121;1111,1122) zweier benachbarter Biegelinien zumindest über einen Steg (120) beabstandet sind.
Kapsel (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich mindestens eine, vorzugweise jede Klappe (101;102;103;104) von der Verbindungsstrecke vom Zentrum (121) des proximalen Bodenabschnitts (100) weg oder zu diesem Zentrum (121) hin erstreckt.
Kapsel (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schwächungslinie (111;112;113;114) durch einen oder mehrere Kreisbogenabschnitte und/oder durch Polygonzüge gebildet ist, wobei das freie Ende (1010;1020) der Klappe (101;102;103;104) vorzugsweise eine oder mehrere Spitzen aufweist, insbesondere gezackt ist.
Kapsel (1) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei mehrere Klappen (101,102,103,104) vorgesehen sind, deren Schwächungslinien (111,112,113,114) einen Stern bilden.
Kapselsystem bestehend aus einer Kapsel (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche und aus einer Zubereitungsmaschine (5).
Kapselsystem nach dem vorangehenden Anspruch mit einer Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Zubereitungsmaschine (5) eine Vielzahl von sich entlang einer zweiten gedachten Bahn erstreckenden Vorsprüngen (51,52) zum Einstechen des proximalen Bodenabschnitts (100) umfasst, wobei die erste Bahn und die zweite Bahn konzentrisch oder sich schneidend angeordnet sind, sodass bei bestimmungsgemässen Gebrauch der Kapsel (1) in der Zubereitungsmaschine (5) zumindest eine der Klappen (101;102;103;104) durch mindestens einen Vorsprung (51,52) eingedrückt wird.
Kapsel (1) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei sich die erste Bahn im Wesentlichen kreisförmig um das Zentrum (121) des proximalen Bodenabschnitts (100) als Mittelpunkt erstreckt.
Kapsel (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anzahl der Klappen (101;102;103;104) ungleich einem Vielfachen der Anzahl der Vorsprünge (51,52) der Zubereitungsmaschine (5) ist.
Kapsel (1) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Anzahl der Klappen (101;102;103;104) kleiner, vorzugsweise um genau eins kleiner als die Anzahl der Vorsprünge (51,52) der Zubereitungsmaschine (5) ist.