EP3272673A1 - Kapsel zur zubereitung eines flüssigen lebensmittels - Google Patents

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EP3272673A1
EP3272673A1 EP16180144.4A EP16180144A EP3272673A1 EP 3272673 A1 EP3272673 A1 EP 3272673A1 EP 16180144 A EP16180144 A EP 16180144A EP 3272673 A1 EP3272673 A1 EP 3272673A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
capsule
filter
receiving space
liquid food
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16180144.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roland Affolter
Markus BRÖNNIMANN
Tim Thilla
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delica AG
Original Assignee
Delica AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delica AG filed Critical Delica AG
Priority to EP16180144.4A priority Critical patent/EP3272673A1/de
Publication of EP3272673A1 publication Critical patent/EP3272673A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D85/00—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials
    • B65D85/70—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for materials not otherwise provided for
    • B65D85/804—Disposable containers or packages with contents which are mixed, infused or dissolved in situ, i.e. without having been previously removed from the package
    • B65D85/8043—Packages adapted to allow liquid to pass through the contents
    • B65D85/8052—Details of the outlet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D85/00—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials
    • B65D85/70—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for materials not otherwise provided for
    • B65D85/804—Disposable containers or packages with contents which are mixed, infused or dissolved in situ, i.e. without having been previously removed from the package
    • B65D85/8043—Packages adapted to allow liquid to pass through the contents
    • B65D85/8061—Filters

Definitions

  • the present invention relates to a capsule for the preparation of a liquid food according to the preamble of claim 1.
  • capsules are often used for the preparation of different drinks, especially coffee or tea, in home use.
  • capsules which are designed as disposable products, comprise a capsule body which forms a receiving space for at least one starting substance for the preparation of the liquid food.
  • the starting substance is in many cases roasted and ground coffee powder, but in some cases also dried tea leaves.
  • soluble products in general or concentrates are also suitable.
  • the capsule body is usually closed by a lid.
  • pressurized water is passed through the capsule, resulting in extraction or dissolution of the material contained in the capsule.
  • the said capsule consists of substantially air and water impermeable materials.
  • the capsule comprises a circular capsule body which forms a receiving space for the beverage ingredients.
  • an inner part is kept stable in position, which comprises a discharge nozzle for the beverage product produced with the capsule and a filter.
  • the filter is composed of radially extending struts on which a filter paper is stretched.
  • beverage ingredients substantially on the filter.
  • a filter cake Under a filter cake is generally understood a particle layer, which is deposited on the filter medium during a filtration process.
  • the filter cake on the one hand leads to a significant improvement in filter performance, since it takes over the actual filter function from a certain thickness.
  • the filter cake also increases the flow resistance of the filter.
  • An increasing flow resistance requires an increasing power requirement for the flow through the filter. With limited power, the volume flow through the filter decreases.
  • the forces acting on the filter cake can lead to the so-called cake compression, an accelerated compression of the filter cake and thus a comparatively rapid increase in the flow resistance.
  • the pressure increase can therefore be considerable.
  • the filter surface covers almost the entire base area of the capsule body.
  • the capsule for preparing a liquid food comprises a preferably rotationally symmetrical capsule body, which forms a receiving space for at least one starting substance for the preparation of the liquid food.
  • the capsule further comprises a spout for dispensing the liquid food and a filter fluidly disposed between the receiving space and the spout.
  • the filter is preceded by a filter pre-chamber (FRP) for the separation of at least one solid contained in the starting material in fluid form.
  • FRP filter pre-chamber
  • the capsule With the filter pre-chamber, the capsule has an area which, when used, specifically serves for the controlled formation of a filter cake. Since only a portion of the starting substance contained in the capsule deposits as a filter cake, a lower flow resistance through the filter and thus a lower internal capsule pressure can be achieved while maintaining the quality of the filtration.
  • the design of the filter cake can be controlled by the geometry of the filter pre-chamber, whereby a better quality filtration can be achieved.
  • the receiving space can be connected to the filter prechamber via at least one inlet, in particular a plurality of inlets.
  • the Filtervorhunt can substantially circular, in particular circular or annular, and formed preferably be arranged centrally in or on the capsule body. Such a configuration is particularly advantageous in rotationally symmetrical capsule bodies.
  • the inlets may be arranged in an annular manner or only over a circular segment on the filter prechamber.
  • Such a flexible embodiment of the capsule makes it possible to adapt them to the respective application.
  • the Filtervorhunt can be arranged outside the receiving space on the capsule body and the at least one inlet to be formed as an opening in the capsule body.
  • the arrangement of the filter pre-chamber outside the receiving space, the wall of the capsule body can act as a partition between the receiving space and the filter pre-chamber. This allows a constructive simplification of the capsule.
  • the Filtervorhunt may be limited by the capsule body and a particular plug-shaped cover, which at least partially covers the capsule body.
  • the said cover can be non-positively and / or positively connected, in particular via a latching connection, with the capsule body.
  • This modular design of the capsule makes it possible to adapt the geometry of the filter pre-chamber to the respective application by the use of different cover elements.
  • the filter may be formed as a wall portion with a plurality of filter openings, as a filter paper or perforated or perforable plastic or metal foil.
  • the type of filter medium can be adapted to the size of the particles to be filtered out.
  • At least one additional filter can be arranged fluidly. This is a multi-stage filtration of the liquid food to be prepared possible. Such is required in various applications, especially when a substantial freedom of suspended matter in the food is to be achieved.
  • the direction of flow through the filter can run parallel to perpendicular to the direction of flow through the additional filter.
  • the direction of flow through the filter may be substantially parallel or perpendicular to the direction of flow through the additional filter.
  • the spout can be designed as a spout. This makes it possible, in particular, to design a capsule according to the invention and a corresponding beverage production device in such a way that a liquid food emerging from the capsule does not come into contact with the device. As a result, contamination of the liquid food can be largely avoided by accumulating liquid residues in the device. This is particularly advantageous if the device is to be used for producing various types of liquid food. In addition, the cleaning and maintenance of the device can be facilitated.
  • the outlet nozzle and the capsule body may be integrally formed. This allows a structurally simple embodiment of the capsule, which is easy to manufacture.
  • the outlet nozzle may be directed towards an opening of the receiving space.
  • the opening of the receiving space may be closed with a lid covering the capsule body.
  • the lid may be bonded to the capsule body by gluing or ultrasonic welding. Due to the one-piece design of outlet nozzle and capsule body can be easily achieved a precise relative positioning of this. This is particularly advantageous when the outlet nozzle in the direction of the opening of the Receiving space is directed and both the receiving space and the outlet nozzle is closed with a lid covering the capsule body.
  • the direction of flow through the filter can run parallel to the direction of flow through the outlet.
  • the direction of flow through the filter can run perpendicular to the direction of flow through the outlet.
  • the direction of flow through the filter can also correspond to the direction of flow through the outlet.
  • the direction of flow through the filter may, when the capsule is used as intended, extend in particular along the direction of gravity. Thereby, an inadvertent and undesirable leakage of liquid from the capsule after its use in removal from a device for preparing a liquid food can be substantially avoided.
  • Another aspect of the present invention relates to a system comprising a capsule as described above and to an apparatus for preparing a liquid food.
  • the capsule can be inserted into the device for the preparation of the liquid food.
  • the direction of flow through the filter of the capsule in the preparation of the liquid food can in particular run along the direction of gravity.
  • the capsule body and optionally also the outlet nozzle and the cover can be injection molded or thermoformed be made.
  • the use of an injection molding process provides great flexibility with regard to the configuration of the shape of the capsule body. Although this is limited in a deep drawing process, but it is thus possible to produce especially oxygen and / or aroma-dense capsules. However, oxygen and / or aroma resistance is not limited to deep-drawn capsules.
  • the capsule is oxygen-tight, the penetration of oxygen into the capsule during storage of a starting substance contained therein is substantially avoided. As a result, aging of the starting substance, for example of coffee powder, by oxidation can be avoided.
  • An oxygen-tight capsule is usually also aroma-tight. Accordingly, leakage of flavors contained in the starting substance during storage thereof within the capsule is substantially prevented. Oxygen or aroma resistance is required in order to achieve a minimum shelf life of 12 months, preferably 18 months, especially in the case of coffee.
  • an oxygen- and / or aroma-tight capsule is understood as meaning a capsule in which coffee powder can be stored at atmospheric temperature at room temperature for at least 12 months, preferably 18 months, without the coffee powder changing which impairs the quality of a coffee beverage made therefrom.
  • the film material used for this purpose can have an OTR (Oxygen Transmission Rate) of less than 5, preferably less than 2.
  • OTR Oxygen Transmission Rate
  • the OTR indicates the amount of oxygen diffused per unit area and time through a film, in the unit: cm 3 / m 2 /day/0.21 bar.
  • the capsule body and the outlet nozzle, and optionally also the cover may be made of a single- or multi-layered plastic, preferably containing polypropylene. This is a material that has proven itself for the production of beverage packaging.
  • polypropylene can be processed very well by injection molding.
  • FIG. 1 shows the underside of a capsule body 2 for a capsule according to the invention 1.
  • the Filtervorhunt 6 is arranged outside the receiving space 3 formed by the capsule body.
  • the receiving space 3 is connected to the Filtervorhunt 6 via the inlets 7, 7 '.
  • the Filter pre-chamber 6 is limited by the capsule body 2 and the cover 8.
  • the filter openings 9 are arranged on the cover 8.
  • FIGS. 2 to 4 are closer details to the capsule body 2 according to FIG. 1 to recognize.
  • the capsule body 2 forms a receiving space 3 for at least one starting substance for the preparation of a liquid food.
  • an outlet 4 is attached, which is designed here in the form of a discharge nozzle.
  • the said outlet connection 4 is directed in the direction of the opening of the receiving space 3.
  • the capsule body 2 and the outlet nozzle 4 are integrally formed.
  • the Filtervorhunt 6 is limited by the capsule body 2 and a cover this partially covering 8.
  • the receiving space 3 and the filter prechamber 6 are connected to each other via the inlets 7, 7 '.
  • the filter 5 is designed here as a circumferential region with a plurality of filter openings 9.
  • FIG. 5 shows the underside of a capsule body 2 of an alternative embodiment of a capsule according to the invention 1.
  • the filter 5 is designed as a filter paper, which is arranged between the capsule body 2 and the cover 8.
  • the inlets 7, 7 'to the filter prechamber 6 are shown in said figure.
  • FIGS. 6 to 8 are more details on the capsule according to FIG. 5 seen.
  • the capsule body 2 here also forms a receiving space 3 for at least one starting substance for the preparation of a liquid food.
  • an outlet connection 4 is also arranged.
  • the Filtervorhunt 6 is limited by the capsule body 2, the cover 8 and the filter 5, which is designed here as a circular disc of filter paper.
  • the filter 5 is arranged directly below the outlet nozzle 4.
  • FIG. 9 shows the underside of the capsule body 2 of another embodiment of a capsule according to the invention 1.
  • the said capsule has next to the filter 5, which is designed here as an annular disc of filter paper, via an additional filter 10.
  • the additional filter 10 is designed as a circular disc of filter paper.
  • Both the filter 5 and the additional filter 10 are arranged between the capsule body 2 and the cover 8.
  • the filter 5 and the additional filter 10 may also consist of a perforated foil, in particular of plastic or metal, preferably of aluminum.
  • the filter 5 consists of a perforated foil and the additional filter 10 of filter paper.
  • the capsule body 2 in turn forms a receiving space 3 for at least one starting substance for the preparation of a liquid food.
  • the inlets 7, 7 ' are mounted, which connect the receiving space 3 with the Filtervor hamper 6.
  • pressurized water is introduced into the receiving space 3, where it is mixed with the at least one starting substance for preparation of the liquid food comes into contact.
  • Both liquid and solids pass through the inlets 7, 7 'and enter the filter prechamber 6, where they form a filter cake on the filter 5.
  • the liquid is passed on to the additional filter 10, from where it passes into the outlet nozzle 4, which directs the liquid food from the capsule 1.
  • FIG. 13 shows a further embodiment of an inventive capsule 1.
  • the capsule 1 shown has a cup-like capsule body 2 with an inlet side and an outlet side.
  • the inlet side is formed by the lid 11 covered with the opening of the capsule body 2.
  • At the bottom of the capsule body 2 of the outlet 4 is attached as a spout.
  • the insert 12 comprises the filter 5, which is designed as a filter plate with the filter openings 9.
  • the cover plate 14 extends, on which rests the starting substance for the preparation of the liquid food in the delivery state of the capsule 1.
  • the Filtervorhunt 6 which is fluidly connected via the inlets 7, 7 'with the receiving space 3.
  • the outlet nozzle 4 is covered by a bursting membrane 15, which bursts when using the capsule 1 by the building up in the receiving space 3 pressure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Apparatus For Making Beverages (AREA)

Abstract

Eine Kapsel (1) zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels umfasst einen vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten Kapselkörper (2), der einen Aufnahmeraum (3) für mindestens eine Ausgangssubstanz zur Zubereitung des flüssigen Lebensmittels bildet. Die Kapsel (1) umfasst ferner einen Auslauf (4) zur Abgabe des flüssigen Lebensmittels und einen Filter (5). Der Filter (5) ist fluidmässig zwischen dem Aufnahmeraum und dem Auslauf (4) angeordnet. Dem Filter (5) ist eine Filtervorkammer (6) zum Abscheiden von zumindest einem in der Ausganssubstanz enthaltenen Feststoff fluidmässig vorgelagert.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kapsel zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von unterschiedlichen Portionsverpackungen und Systemen zur Herstellung von flüssigen Lebensmitteln bekannt. Insbesondere Kapseln werden häufig zur Zubereitung von unterschiedlichen Getränken, allen voran Kaffee oder Tee, im Heimgebrauch eingesetzt. Üblicherweise umfassen solche Kapseln, die als Einwegprodukte konzipiert sind, einen Kapselkörper, der einen Aufnahmeraum für mindestens eine Ausgangssubstanz zur Zubereitung des flüssigen Lebensmittels bildet. Bei der Ausgangssubstanz handelt es sich in vielen Fällen um geröstetes und gemahlenes Kaffeepulver, teilweise aber auch um getrocknete Teeblätter. Allerdings kommen auch lösliche Produkte im Allgemeinen oder Konzentrate in Frage. Der Kapselkörper ist in der Regel durch einen Deckel verschlossen. Zur Lebensmittelzubereitung wird unter Druck stehendes Wasser durch die Kapsel geleitet, wodurch es zu einer Extraktion bzw. zu einem Auflösen des in der Kapsel enthaltenen Materials kommt.
  • So beschreibt die EP 1 440 911 A1 eine Kapsel, welche zur Aufnahme von verschiedenen Getränkezutaten geeignet ist. Die besagte Kapsel besteht aus im Wesentlichen luft- und wasserundurchlässigen Materialien. Die Kapsel umfasst einen kreisrunden Kapselkörper, der einen Aufnahmeraum für die Getränkezutaten bildet. Im Aufnahmeraum ist ein Innenteil lagestabil gehalten, welches einen Auslaufstutzen für das mit der Kapsel erzeugte Getränkeprodukt sowie einen Filter umfasst. Der Filter setzt sich aus radial verlaufenden Streben zusammen, auf denen ein Filterpapier aufgespannt ist. Bei der besagten Kapsel liegen die gesamten darin enthaltenen Getränkezutaten im Wesentlichen auf dem Filter auf. In Folge dessen bildet sich im Rahmen der Getränkezubereitung ein Filterkuchen, der nahezu aus dem gesamten in der Kapsel enthaltenen Material besteht.
  • Unter einem Filterkuchen wird im Allgemeinen eine Partikelschicht verstanden, welche sich während eines Filtrationsvorganges auf dem Filtermedium abscheidet. Der Filterkuchen führt einerseits zu einer deutlichen Verbesserung der Filterleistung, da er ab einer gewissen Dicke die eigentliche Filterfunktion übernimmt. Andererseits erhöht der Filterkuchen auch den Strömungswiderstand des Filters. Ein steigender Strömungswiderstand erfordert einen zunehmenden Leistungsbedarf zur Durchströmung des Filters. Bei begrenzter Leistung kommt es zu einer Abnahme des Volumenstroms durch den Filter. Darüber hinaus können die auf dem Filterkuchen wirkenden Kräfte dazu führen, dass es zur sogenannten Kuchenkompression, einer beschleunigten Verdichtung des Filterkuchens und damit zu einem vergleichsweise schnellen Anstieg des Strömungswiderstandes kommt.
  • Bei der beschriebenen Kapsel kann der Druckanstieg daher erheblich sein. Um dem vorzubeugen deckt die Filterfläche nahezu die gesamte Grundfläche des Kapselkörpers ab. Jedoch kann nicht ausgeschlossen werden, dass es in Einzelfällen aufgrund eines überhöhten Kapselinnendruckes zu einem Bersten der Kapsel, insbesondere durch Abplatzen des Deckels, kommt.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile im Stand der Technik zu überwinden.
  • Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vielfältig anwendbare und konstruktiv einfache Kapsel zu schaffen, mit der bei zumindest gleichbleibender Qualität der Filtration der Kapselinnendruck besser kontrolliert werden kann.
  • Diese Aufgaben werden durch eine Kapsel gelöst, welche die Merkmale in Anspruch 1 aufweist.
  • Die Kapsel zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels umfasst einen vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten Kapselkörper, der einen Aufnahmeraum für mindestens eine Ausgangssubstanz zur Zubereitung des flüssigen Lebensmittels bildet. Die Kapsel umfasst ferner einen Auslauf zur Abgabe des flüssigen Lebensmittels und einen Filter, der fluidmässig zwischen dem Aufnahmeraum und dem Auslauf angeordnet ist. Dem Filter ist eine Filtervorkammer (FVK) zum Abscheiden von zumindest einem in der Ausgangssubstanz enthaltenen Feststoff fluidmässig vorgelagert.
  • Mit der Filtervorkammer weist die Kapsel einen Bereich auf, der bei deren Verwendung eigens zur kontrollierten Bildung eines Filterkuchens dient. Da sich nur ein Teil der in der Kapsel enthaltenen Ausgangssubstanz als Filterkuchen ablagert, kann bei gleichbleibender Qualität der Filtration ein geringerer Strömungswiderstand über den Filter und damit ein geringerer Kapselinnendruck erzielt werden. Darüber hinaus kann durch die Geometrie der Filtervorkammer der Aufbau des Filterkuchens kontrolliert werden, womit auch eine qualitativ bessere Filtration erzielt werden kann.
  • Der Aufnahmeraum kann über zumindest einen Einlass, insbesondere mehrere Einlässe, mit der Filtervorkammer verbunden sein. Durch Anzahl und Grösse Einlässe lässt sich die Qualität, insbesondere die Körnung, und die Menge des den Filterkuchen bildenden Materials besser bestimmen. Die Filtervorkammer kann im Wesentlichen kreisrund, insbesondere kreis- oder ringförmig, ausgebildet und vorzugsweise zentral im oder am Kapselkörper angeordnet sein. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere bei rotationssymmetrisch ausgebildeten Kapselkörpern vorteilhaft. Dabei können die Einlässe ringförmig umlaufend oder lediglich über ein Kreissegment an der Filtervorkammer angeordnet sein. Durch eine derart flexible Ausgestaltung der Kapsel ist es möglich, diese der jeweiligen Anwendung anzupassen.
  • Die Filtervorkammer kann ausserhalb des Aufnahmeraumes am Kapselkörper angeordnet und der zumindest eine Einlass als Öffnung im Kapselkörper ausgebildet sein. Durch die Anordnung der Filtervorkammer ausserhalb des Aufnahmeraums kann die Wand des Kapselkörpers als Trennwand zwischen dem Aufnahmeraum und der Filtervorkammer fungieren. Dies ermöglicht eine konstruktive Vereinfachung der Kapsel.
  • Die Filtervorkammer kann durch den Kapselkörper und ein insbesondere stopfenförmig ausgebildetes Abdeckelement, welches den Kapselkörper zumindest teilweise abdeckt, begrenzt sein. Das besagte Abdeckelement kann kraft- und/oder formschlüssig, insbesondere über eine Rastverbindung, mit dem Kapselkörper verbunden sein. Diese modulare Ausgestaltung der Kapsel ermöglicht es, durch den Einsatz von unterschiedlichen Abdeckelementen die Geometrie der Filtervorkammer dem jeweiligen Anwendungszweck anzupassen. Der Filter kann als Wandabschnitt mit einer Vielzahl von Filteröffnungen, als Filterpapier oder als perforierte oder perforierbare Kunststoff- oder Metallfolie ausgebildet sein. Damit kann die Art des Filtermediums der Grösse der auszufilternden Partikel angepasst werden.
  • Zwischen dem Filter und dem Auslauf kann zumindest ein weiterer Zusatzfilter fluidmässig angeordnet sein. Damit ist eine mehrstufige Filtration des zuzubereitenden flüssigen Lebensmittels möglich. Eine solche ist bei verschiedenen Anwendungen erforderlich, insbesondere wenn eine weitgehende Freiheit von Schwebestoffen beim Lebensmittel erzielt werden soll.
  • Je nach Ausgestaltung der Kapsel kann die Fliessrichtung durch den Filter kann parallel bis senkrecht zur Fliessrichtung durch den Zusatzfilter verlaufen. Insbesondere kann Fliessrichtung durch den Filter im Wesentlichen parallel oder senkrecht zur Fliessrichtung durch den Zusatzfilter verlaufen.
  • Der Auslauf kann als Auslaufstutzen ausgebildet sein. Dies ermöglicht es insbesondere, eine erfindungsgemässe Kapsel sowie eine entsprechende Getränkeherstellungsvorrichtung derart auszugestalten, dass ein aus der Kapsel austretendes flüssiges Lebensmittel nicht mit der Vorrichtung in Kontakt kommt. Dadurch kann eine Verunreinigung des flüssigen Lebensmittels durch in der Vorrichtung anfallende Flüssigkeitsreste weitestgehend vermieden werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Vorrichtung zur Herstellung verschiedenartiger flüssiger Lebensmittel eingesetzt werden soll. Darüber hinaus kann die Reinigung und Wartung der Vorrichtung erleichtert werden.
  • Der Auslaufstutzen und der Kapselkörper können einstückig ausgebildet sein. Dies erlaubt eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der Kapsel, die leicht zu fertigen ist. Der Auslaufstutzen kann in Richtung einer Öffnung des Aufnahmeraums gerichtet sein. Darüber hinaus kann die Öffnung des Aufnahmeraums, mit einem dem Kapselkörper abdeckenden Deckel verschlossen sein. Der Deckel kann durch Kleben oder Ultraschallschweissen mit dem Kapselkörper verbunden sein. Durch die einstückige Ausbildung von Auslaufstutzen und Kapselkörper kann leicht eine präzise relative Positionierung dieser erzielt werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Auslaufstutzen in Richtung der Öffnung des Aufnahmeraums gerichtet ist und sowohl der Aufnahmeraum als auch der Auslaufstutzen mit einem dem Kapselkörper abdeckenden Deckel verschlossen ist.
  • Je nach Ausgestaltung der Kapsel kann die Fliessrichtung durch den Filter parallel bis senkrecht zur Fliessrichtung durch den Auslauf verlaufen. Insbesondere kann die Fliessrichtung durch den Filter senkrecht zur Fliessrichtung durch den Auslauf verlaufen.
  • Allerdings kann die Fliessrichtung durch den Filter auch der Fliessrichtung durch den Auslauf entsprechen. Darüber hinaus kann die Fliessrichtung durch den Filter bei bestimmungsgemässem Gebrauch der Kapsel insbesondere entlang der Richtung der Schwerkraft verlaufen. Dadurch kann ein unbeabsichtigtes und unerwünschtes Auslaufen von Flüssigkeit aus der Kapsel nach deren Verwendung bei Entnahme aus einer Vorrichtung zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels im Wesentlichen vermieden werden.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein System umfassend eine Kapsel wie oben beschreiben sowie eine Vorrichtung zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels. Die Kapsel ist zur Zubereitung des flüssigen Lebensmittels in die Vorrichtung einlegbar. Die Fliessrichtung durch den Filter der Kapsel bei der Zubereitung des flüssigen Lebensmittels kann insbesondere entlang der Richtung der Schwerkraft verlaufen. Wie bereits erwähnt wurde, kann dadurch ein unbeabsichtigtes und unerwünschtes Auslaufen von Flüssigkeit aus der Kapsel nach deren Verwendung bei Entnahme aus der Vorrichtung im Wesentlichen vermieden werden.
  • Der Kapselkörper und gegebenenfalls auch der Auslaufstutzen und die Abdeckung können durch ein Spritzguss- oder Tiefziehverfahren gefertigt sein. Die Anwendung eines Spritzgussverfahrens gewährt eine grosse Flexibilität in Bezug auf die Ausgestaltung der Form des Kapselkörpers. Diese ist zwar bei einem Tiefziehverfahren eingeschränkt, jedoch ist es damit möglich, besonders sauerstoff- und/oder aromadichte Kapseln herzustellen. Allerdings ist Sauerstoff- und/oder Aromadichtigkeit nicht auf durch ein Tiefziehverfahren hergestellte Kapseln beschränkt.
  • Ist die Kapsel sauerstoffdicht ausgebildet, wird ein Eindringen von Sauerstoff in die Kapsel während der Lagerung einer darin enthaltenen Ausgangssubstanz im Wesentlichen vermieden. Dadurch kann ein Altern der Ausgangssubstanz, beispielsweise von Kaffeepulver, durch Oxidation vermieden werden. Eine sauerstoffdichte Kapsel ist in der Regel auch aromadicht. Entsprechend wird ein Austreten von in der Ausgangssubstanz enthaltenen Aromastoffen während der Lagerung derselben innerhalb der Kapsel im Wesentlichen verhindert. Sauerstoff- beziehungsweise Aromadichtigkeit ist erforderlich, um insbesondere bei Kaffee eine Mindesthaltbarkeit von 12 Monaten, vorzugsweise 18 Monaten, zu erreichen. Entsprechend wird im vorliegenden Zusammenhang unter einer sauerstoff- und/oder aromadichten Kapsel eine Kapsel verstanden, in welcher Kaffeepulver für eine Dauer von mindestens 12 Monaten, vorzugsweise 18 Monaten, bei Raumtemperatur an Atmosphärenluft aufbewahrbar ist, ohne dass es zu einer Veränderung des Kaffeepulvers kommen würde, welche die Qualität eines daraus hergestellten Kaffeegetränkes beeinträchtigt.
  • Wird eine sauerstoff- und/oder aromadichte Kapsel mit einem Tiefziehverfahren hergestellt, so kann das dazu verwendete Folienmaterial eine OTR (Oxygen Transmission Rate) von weniger als 5, vorzugsweise weniger als 2 haben. Die OTR gibt an, welche Menge an Sauerstoff pro Flächen- und Zeiteinheit durch eine Folie diffundiert, in der Einheit: cm3/m2/Tag/0.21 bar.
  • Allerdings kann auch der fertige sauerstoff- und/oder aromadichte Kapselkörper, bzw. die gesamte Kapsel (inklusive Abdeckung und Deckel), eine OTR (Oxygen Transmission Rate) von weniger als 5, vorzugsweise weniger als 2, haben. Dies gilt losgelöst vom angewendeten Herstellungsverfahren.
  • Der Kapselkörper und der Auslaufstutzen, und gegebenenfalls auch die Abdeckung, können aus einem ein- oder mehrschichtigen Kunststoff, vorzugsweise enthaltend Polypropylen, gefertigt sein. Dabei handelt es sich um ein Material, das sich für die Herstellung von Getränkeverpackungen bewährt hat. Darüber hinaus lässt sich Polypropylen hervorragend durch Spritzguss verarbeiten.
  • Weitere Vorteile und Einzelmerkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus den Zeichnungen.
  • Es zeigen schematisch:
    • Figur 1:
    Perspektivische Darstellung eines Kapselkörpers für eine erfindungsgemässe Kapsel mit einem entsprechenden Abdeckelement;
    Figur 2:
    Perspektivische Schnittansicht eines Kapselkörpers gemäss Figur 1;
    Figur 3:
    Schnittansicht eines Kapselkörpers gemäss den Figuren 1 und 2;
    Figur 4:
    Vergrösserung des Teilbereichs A aus Figur 3;
    Figur 5:
    Perspektivische Ansicht eines Kapselkörpers für ein alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Kapsel mit Abdeckelement und Filter;
    Figur 6:
    Perspektivische Schnittansicht eines Kapselkörpers gemäss Figur 5;
    Figur 7:
    Schnittansicht eines Kapselkörpers gemäss den Figuren 5 und 6;
    Figur 8:
    Vergrösserung des Teilbereichs B aus Figur 7;
    Figur 9:
    Perspektivische Darstellung eines Kapselkörpers für ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Kapsel mit Filter, Zusatzfilter und Abdeckelement;
    Figur 10:
    Schnittansicht eines Kapselkörpers für eine Kapsel gemäss Figur 9;
    Figur 11:
    Perspektivische Schnittansicht eines Kapselkörpers gemäss den Figuren 9 und 10;
    Figur 12:
    Vergrösserung des Teilbereichs C aus Figur 11;
    Figur 13:
    Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Kapsel.
  • Figur 1 zeigt die Unterseite eines Kapselkörpers 2 für eine erfindungsgemässe Kapsel 1. Beim besagten Ausführungsbeispiel ist die Filtervorkammer 6 ausserhalb des durch den Kapselkörper 2 gebildeten Aufnahmeraumes 3 angeordnet. Der Aufnahmeraum 3 ist mit der Filtervorkammer 6 über die Einlässe 7, 7' verbunden. Die Filtervorkammer 6 wird durch den Kapselkörper 2 und das Abdeckelement 8 begrenzt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Filteröffnungen 9 am Abdeckelement 8 angeordnet.
  • In den Figuren 2 bis 4 sind nähere Einzelheiten zum Kapselkörper 2 gemäss Figur 1 zu erkennen. Der Kapselkörper 2 bildet einen Aufnahmeraum 3 für mindestens eine Ausgangssubstanz zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels. Im Aufnahmeraum 3 ist ein Auslauf 4 angebracht, welcher hier in Form eines Auslaufstutzens ausgeführt ist. Der besagte Auslaufstutzen 4 ist in Richtung der Öffnung des Aufnahmeraums 3 gerichtet. Der Kapselkörper 2 und der Auslaufstutzen 4 sind einstückig ausgebildet. Die Filtervorkammer 6 ist durch den Kapselkörper 2 und ein diesen teilweise abdeckendes Abdeckelement 8 begrenzt. Der Aufnahmeraum 3 und die Filtervorkammer 6 sind über die Einlässe 7, 7' miteinander verbunden. Der Filter 5 ist hier als ein umlaufender Bereich mit einer Vielzahl von Filteröffnungen 9 ausgestaltet. Bei der Zubereitung gelangen Feststoffpartikel aus der Ausgangssubstanz durch die Einlässe 7, 7' in die Filtervorkammer 6 und bilden dort einen Filterkuchen, welcher durch den Filter 5 zurückgehalten wird. Das Filtrat passiert den Filter 5 und wird als flüssiges Lebensmittel über den Auslaufstutzen 4 aus der Kapsel geführt.
  • Die Figur 5 zeigt die Unterseite eines Kapselkörpers 2 eines alternativen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Kapsel 1. Beim besagten Ausführungsbeispiel ist der Filter 5 als Filterpapier ausgeführt, welches zwischen dem Kapselkörper 2 und dem Abdeckelement 8 angeordnet ist. In der besagten Figur sind darüber hinaus die Einlässe 7, 7' zur Filtervorkammer 6 gezeigt.
  • Durch die Figuren 6 bis 8 sind nähere Einzelheiten zur Kapsel gemäss Figur 5 ersichtlich. Wie im vorgängig beschriebenen Ausführungsbeispiel bildet der Kapselkörper 2 auch hier einen Aufnahmeraum 3 für mindestens eine Ausgangssubstanz zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels. Innerhalb des Aufnahmeraumes 3 ist ebenfalls ein Auslaufstutzen 4 angeordnet. Die Filtervorkammer 6 wird durch den Kapselkörper 2, das Abdeckelement 8 und den Filter 5 begrenzt, welcher hier als kreisrunde Scheibe aus Filterpapier ausgeführt ist. Der Filter 5 ist direkt unterhalb des Auslaufstutzens 4 angeordnet.
  • Figur 9 zeigt die Unterseite des Kapselkörpers 2 eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Kapsel 1. Die besagte Kapsel verfügt neben dem Filter 5, welcher hier als kreisringförmige Scheibe aus Filterpapier ausgestaltet ist, über einen Zusatzfilter 10. Der Zusatzfilter 10 ist als kreisförmige Scheibe aus Filterpapier ausgeführt. Sowohl der Filter 5 als auch der Zusatzfilter 10 sind zwischen dem Kapselkörper 2 und dem Abdeckelement 8 angeordnet. Alternativ zu Filterpapier können der Filter 5 und der Zusatzfilter 10 auch aus einer perforierten Folie, insbesondere aus Kunststoff oder Metall, vorzugsweise aus Aluminium, bestehen. Bei Kapseln von der Art des gezeigten Ausführungsbeispiels ist es besonders bevorzugt, wenn der Filter 5 aus einer perforierten Folie und der Zusatzfilter 10 aus Filterpapier besteht.
  • Weitere Einzelheiten zu diesem Ausführungsbeispiel gehen aus den Figuren 10 bis 12 hervor. Es ist zu erkennen, dass der Kapselkörper 2 wiederum einen Aufnahmeraum 3 für mindestens eine Ausgangssubstanz zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels bildet. Am Boden des Kapselkörpers sind die Einlässe 7, 7' angebracht, welche den Aufnahmeraum 3 mit der Filtervorkammer 6 verbinden. Bei der Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels wird unter Druck stehendes Wasser in den Aufnahmeraum 3 eingeleitet, wo es mit der zumindest einen Ausgangssubstanz zur Zubereitung des flüssigen Lebensmittels in Kontakt kommt. Sowohl Flüssigkeit als auch Feststoffe passieren die Einlässe 7, 7' und gelangen in die Filtervorkammer 6, wo sie am Filter 5 einen Filterkuchen bilden. Nach Passieren des Filters 5 wird die Flüssigkeit weiter zum Zusatzfilter 10 geleitet, von wo aus sie in den Auslaufstutzen 4 gelangt, welcher das flüssige Lebensmittel aus der Kapsel 1 leitet.
  • Figur 13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Kapsel 1. Im Gegensatz zu den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen gemäss den Figuren 1 bis 12, bei denen der Einlass 7 und der Auslauf 4 auf derselben Seite des Kapselkörpers 2 angeordnet sind, weist die gezeigte Kapsel 1 einen becherartigen Kapselkörper 2 mit einer Einlassseite und einer Auslaufseite auf. Die Einlassseite wird durch die mit dem Deckel 11 abgedeckte Öffnung des Kapselkörpers 2 gebildet. Am Boden des Kapselkörpers 2 ist der Auslauf 4 als Auslaufstutzen angebracht. In den Aufnahmeraum 3 des Kapselkörpers 2 ist der Einsatz 12 eingesetzt und über die Rastverbindung 13 lagestabil im Aufnahmeraum 3 gehalten. Der Einsatz 12 umfasst den Filter 5, welcher als Filterplatte mit den Filteröffnungen 9 ausgeführt ist. Parallel zur Filterplatte 5 erstreckt sich die Abdeckplatte 14, auf welcher die Ausgangssubstanz zur Zubereitung des flüssigen Lebensmittels im Lieferzustand der Kapsel 1 aufliegt. Zwischen der Filterplatte 5 und der Abdeckplatte 14 liegt die Filtervorkammer 6, welche über die Einlässe 7, 7' mit dem Aufnahmeraum 3 fluidmässig verbunden ist. Der Auslaufstutzen 4 wird durch eine Berstmembran 15 abgedeckt, die bei Verwendung der Kapsel 1 durch den sich im Aufnahmeraum 3 aufbauenden Druck aufplatzt.

Claims (16)

  1. Kapsel (1) zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels umfassend einen vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten Kapselkörper (2), der einen Aufnahmeraum (3) für mindestens eine Ausgangssubstanz zur Zubereitung des flüssigen Lebensmittels bildet, wobei die Kapsel (1) ferner einen Auslauf (4) zur Abgabe des flüssigen Lebensmittels und einen Filter (5), der fluidmässig zwischen dem Aufnahmeraum (3) und dem Auslauf (4) angeordnet ist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass dem Filter (5) eine Filtervorkammer (6) zum Abscheiden von zumindest einem in der Ausgangssubstanz enthaltenen Feststoff fluidmässig vorgelagert ist.
  2. Kapsel (1) nach Anspruch 1, wobei der Aufnahmeraum (3) über zumindest einen Einlass (7), insbesondere mehrere Einlässe (7, 7'), mit der Filtervorkammer (6) verbunden ist.
  3. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Filtervorkammer (6) im Wesentlichen kreisrund, insbesondere kreis- oder ringförmig, ausgebildet und vorzugsweise zentral im oder am Kapselkörper (2) angeordnet ist.
  4. Kapsel (1) nach den Ansprüchen 2 und 3, wobei die Einlässe (7, 7') ringförmig umlaufend oder lediglich über ein Kreissegment an der Filtervorkammer (6) angeordnet sind.
  5. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Filtervorkammer (6) ausserhalb des Aufnahmeraums (3) am Kapselkörper (2) angeordnet und der zumindest eine Einlass (7, 7') als Öffnung im Kapselkörper (2) ausgebildet ist.
  6. Kapsel (1) nach Anspruch 5, wobei die Filtervorkammer (6) durch den Kapselkörper (2) und ein insbesondere stopfenförmig ausgebildetes Abdeckelement (8), welches den Kapselkörper (2) zumindest teilweise abdeckt, begrenzt ist.
  7. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Filter (5) als Wandabschnitt mit einer Vielzahl von Filteröffungen (9), als Filterpapier oder als perforierte oder perforierbare Kunststoff- oder Metallfolie gebildet ist.
  8. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zwischen dem Filter (5) und dem Auslauf (4) zumindest ein weiterer Zusatzfilter (10) fluidmässig angeordnet ist.
  9. Kapsel (1) nach Anspruch 8, wobei die Fliessrichtung durch den Filter (5) im Wesentlichen parallel oder senkrecht zur Fliessrichtung durch den Zusatzfilter (10) verläuft.
  10. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Auslauf (4) als Auslaufstutzen ausgebildet ist.
  11. Kapsel (1) nach Anspruch 10, wobei der Auslaufstutzen und der Kapselkörper (2) einstückig ausgebildet sind.
  12. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei der Auslaufstutzen in Richtung einer Öffnung der Aufnahmeraums (3) gerichtet ist.
  13. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Öffnung des Aufnahmeraums (3) mit einem den Kapselkörper (2) abdeckenden Deckel (11) verschlossen ist.
  14. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Fliessrichtung durch den Filter (5) senkrecht zur Fliessrichtung durch den Auslauf (4) verläuft.
  15. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Fliessrichtung durch den Filter (5) der Fliessrichtung durch den Auslauf (4) entspricht, und wobei die Fliessrichtung durch den Filter (5) bei bestimmungsgemässem Gebrauch der Kapsel (1) insbesondere entlang der Richtung der Schwerkraft verläuft.
  16. System umfassend eine Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 sowie eine Vorrichtung zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels, wobei die Kapsel (1) zur Zubereitung des flüssigen Lebensmittels in die Vorrichtung einlegbar ist, und wobei die Fliessrichtung durch den Filter (5) der Kapsel (1) bei der Zubereitung des flüssigen Lebensmittels insbesondere entlang der Richtung der Schwerkraft verläuft.
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