JP2018516130A - 飲料を作るための１回量カプセル、システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、飲料原材料（１０１）を受け入れるための空洞（３）を有する円錐台状または円筒形のカプセル本体（２）と、空洞（１００）を閉鎖する膜（４）とを有する、飲料を作るための１回量カプセル（１）であって、カプセル本体（２）がカプセル底部（３）を有し、カプセル底部（３）が、着脱可能または穿刺可能なフィルム（１０８）で密封される排出開口（１０７）を有し、１回量カプセル（１）がフィルタなしで構成される、１回量カプセル（１）において、フィルム（１０８）が８０Ｎ／ｍｍ２未満の引張強度を有することを特徴とする、１回量カプセル（１）に関する。

Description

本発明は、請求項１の前提部による１回量カプセルに基づく。

飲料製造機において１回量カプセルにより飲料を調製することは、先行技術からよく知られている。
１回量コーヒーマシンとも呼ばれるこのタイプの飲料製造機は、例えば、文献国際公開第２０１１／１４７５５３Ａ１号パンフレットまたは国際公開第２０１１／１４７４９１Ａ１号パンフレットから既知であり、一方、典型的な１回量カプセルは、例えば、文献国際公開第２０１２／０３８０６３Ａ１号パンフレットおよび国際公開第２０１０／０８５８２４Ａ１号パンフレットから既知である。

ユーザは、常に、飲料原材料が充填された１回量カプセルを飲料製造機へ挿入し、次いで、飲料製造機を閉めて調製機構を開始する。
飲料製造機を閉じると、１回量カプセルは少なくとも２点で穿孔され、熱水が圧力下で２つの穿孔開口の一方を通じて１回量カプセルの内部へ導入され、熱水の飲料原材料との相互作用により飲料が作られ、かつ、２つの穿孔開口の他方を通じて１回量カプセルから流出し、飲料用容器内へ導入される。
これらの１回量カプセルの欠点は、カプセル底部が通常比較的厚く安定的な設計であり、カプセル底部を穿孔するための穿孔手段が高度の摩耗にさらされることである。
加えて、カプセル底部は、ここでわずかにのみ開き、飲料は、穿孔壁と穿孔手段との間の極めて狭い間隙を通って出る。
そのような飲料製造機は、主にコーヒーを作るために考え出されている。
このため、熱水は、通常、最大で１９バールの高圧下で１回量カプセルへ導入される。
飲料が狭い間隙を通って１回量カプセルから出る際の急激な圧力の損失により、飲料は、１回量カプセルを出る際に極めて大幅に加速される。
これは、飲料流を追加的に遅らせる内部フィルタ要素なしで１回量カプセルが使用される場合に一層当てはまる。
出て行く飲料液体が高速であると、飲料液体がはね、飲料製造機のユーザがやけどをし、飲料製造機の周囲が汚れるリスクがある。

したがって、飲料製造機のための、フィルタ要素がなく、単純に製造でき、費用効果的な１回量カプセルであって、その１回量カプセルにより、第１に、穿孔手段での摩耗増加をなくすことができ、第２に、ユーザがやけどするまたは汚すリスクがない状態で飲料を製造する１回量カプセルを提供することが、本発明の目的である。

本発明の目的は、飲料原材料を受け入れるための空洞を有する円錐台状または円筒形のカプセル本体と、空洞を閉鎖する膜とを有する、飲料を作るための１回量カプセルであって、カプセル本体がカプセル底部を有し、カプセル底部が、穿刺可能なフィルムで密封される排出開口を有し、１回量カプセルがフィルタなしであるように設計され、フィルムが８０Ｎ／ｍｍ^２未満の引張強度を有する、１回量カプセルにより達成される。

本発明による１回量カプセルは、カプセル底部における、１回量カプセルが通常飲料製造機の穿孔手段により穿孔される箇所において、フィルムによってのみ閉鎖される予め作成された排出開口が既にあり、フィルムが比較的低い引張強度を有するという先行技術を上回る利点を有する。
このような引張強度の低いフィルムの使用により、前記フィルムの穿孔時、比較的大きい排出開口がフィルムに形成され、したがって、排出開口の領域における圧力の損失がより低いことが分かり、飲料は、１回量カプセルをより低い速度で出る。
したがって、ユーザがやけどをするまたは周囲を汚すリスクが除去される。
従来の飲料製造機において８０Ｎ／ｍｍ^２未満の引張強度のフィルムが穿孔されると、比較的大きい排出開口がフィルムに形成され、前記排出開口は、１回量カプセルからの飲料流をかなり遅らせることが分かっている。
飲料原材料は、例えば、コーヒー粉末、チョコレート粉末、粉ミルク、茶、スープ粉末などの可溶性インスタント粉末または顆粒を含む。
本発明は、従属請求項からおよび図面を参照した説明から明らかとなる。

本発明によると、フィルムは、７５Ｎ／ｍｍ^２未満、好ましくは、７０Ｎ／ｍｍ^２未満の引張強度を有するようになっている。
フィルムは、２０〜７０Ｎ／ｍｍ^２の引張強度を有する。
特にこの範囲内において、穿孔手段が過剰に摩耗することなく、単純な穿刺を達成することができ、大きい排出開口が同時に形成されることが分かっている。
また、フィルムが、１〜３０パーセント、好ましくは、２〜２０パーセント、特に好ましくは、５〜１５パーセントの伸張を含むような方法で設計される。
フィルムの伸張性が比較的小さいことは、抽出チャンバの閉鎖時にフィルムが確実かつ比較的速やかに穿孔されることをもたらす。

本発明によると、フィルムは、アルミニウムおよびプラスチック、特にＰＥＴ／アルミニウム／ＰＰ９５複合フィルムまたはＰＥＴ／アルミニウム／ＰＰ１００複合フィルムからなる複合フィルムを含むようになっている。
特に、フィルムは、１０〜１００マイクロメートル、好ましくは、２０〜７０マイクロメートル、特に好ましくは、４０〜６０マイクロメートルの材料厚さを有する。

本発明によると、排出開口は、実質的に円形の設計のものであり、および、排出開口の直径は、カプセル底部の直径の１０〜６０パーセント、好ましくは、２０〜５０パーセント、特に好ましくは、３０〜４０パーセントであるようになっている。
排出開口は、実質的に円形の設計のものであり、かつ、８ミリメートル超、好ましくは、１０ミリメートル超の直径を有する。
特に、排出開口の直径は、２０ミリメートルより小さく、好ましくは、１４ミリメートルより小さい。
カプセル底部の直径は、２５〜３５ミリメートル、好ましくは、２８〜３２ミリメートル、特に好ましくは実質的に、３０ミリメートルを含む。

本発明による１回量カプセルは、フィルタなしであるように設計され、すなわち、飲料原材料は、カプセル底部に直接載っており、例えば、飲料顆粒を押しとどめるための濾過器または紙の形態のフィルタ要素は、飲料原材料とカプセル底部との間に配置されない。

本発明のさらなる主題は、飲料製造機と本発明の１回量カプセルとを有するシステムであって、飲料製造機が、第１抽出チャンバ要素および第２抽出チャンバ要素を有し、第１抽出チャンバ要素および／または第２抽出チャンバ要素が、第１抽出チャンバ要素および第２抽出チャンバ要素が１回量カプセルの飲料製造機への導入のために互いから離間される装着位置と、第１抽出チャンバ要素および第２抽出チャンバ要素が実質的に閉鎖された抽出チャンバを形成するために互いの近くに寄せられる作動位置との間で可動であり、第２抽出チャンバ要素が、第１抽出チャンバ要素の方向に突出して飲料製造機が装着位置から作動位置へ移動されると飲料出口を作るためにカプセル底部上のフィルムを穿刺する穿孔手段を有する、システムである。

本発明によるシステムの場合、穿孔手段は、カプセル本体の安定的なベースを穿刺せず、著しく薄いフィルムのみを穿刺するため、穿孔手段がさらされる摩耗は、著しく低下する。

本発明によると、第１抽出チャンバ要素は、第２抽出チャンバ要素の方向に突出して飲料製造機が装着位置から作動位置へ移動されると入口開口を形成するために膜を穿刺する複数のさらなる穿孔手段を有するようになっている。

本発明のさらなる主題は、本発明によるシステムで飲料を作るための方法であって、第１方法ステップにおいて、飲料製造機が装着位置に提供され、第２方法ステップにおいて、１回量カプセルが飲料製造機に供給され、第３方法ステップにおいて、飲料製造機が装着位置から作動位置へ移動され、その結果として、穿孔手段がフィルムを穿刺し、およびカプセル底部が穿孔され、第４方法ステップにおいて、抽出水が１回量カプセルへ強制的に供給される、方法である。

フィルムの引張強度および／または伸張は、例えば、万能試験機で実施される、材料試験の標準化された標準材料試験方法である引張試験において決定される。
フィルムは、例えば、万能試験機において締め付けられ、フィルムが最終的に破れるまで増加する引張荷重にさらされる。
試験中、力−移動線図または応力−ひずみ線図がプロットされ、フィルムの断面および長さが連続的に測定される。
引張強度および伸張は、直接読み取られるか、記録されたデータから算出される。
万能引張機は、例えば、「Ｓｃｈｕｅｔｚ ｕｎｄ Ｌｉｃｈｔ」からの「Ｑｕａｓａｒ ２００」を含み、データは、同名の製造業者の「Ｇｒａｐｈｗｏｒｋ」試験ソフトウェアで評価される。

本発明の実施形態による１回量カプセルの概略断面図を示す。 本発明の実施形態による、飲料を作るためのシステムおよび方法の概略図を示す。

図において、同一部品には、同じ参照符号が付され、一度のみ名付けられるまたは言及される。

図１は、本発明の実施形態による１回量カプセル１の概略断面図を示す。

ここで、１回量カプセル１は、カプセル底部３と充填開口４とを備えた剛性または半剛性の円錐台形状カプセル本体２を有する。
充填開口４の領域において、カプセル本体２の側壁は、フランジ５で終端する。
充填開口４は、１回量カプセル１の内部における空洞１００を飲料原材料１０１で充填するのに役立つ。
次いで、空洞１００は、膜６で気密式に閉鎖され、膜６のエッジは、フランジ５上で密封される。
飲料原材料１０１は、例えば、コーヒー粉末、チョコレート粉末、粉末ミルク、茶、スープ粉末などの可溶性インスタント粉末または顆粒を含む。

カプセル底部３は、気密のフィルム１０８により閉鎖される中央の排出開口１０７を有する。
フィルム１０８は、カプセル底部３の外側または下側に接着結合され、飲料製造機１０の穿孔手段（図示せず）により穿孔される。
中央の排出開口１０７は、直径が８〜１４ミリメートルの円形の設計のものである。
カプセル底部３は、実質的に、３０ミリメートルの直径を含む。

ここで、フィルム１０８は、２０〜７０Ｎ／ｍｍ^２の引張強度および５〜１５パーセントの伸張を有するような態様で提供される。
これは、第１に、飲料製造機１０の穿孔手段１１によるフィルム１０８の容易な穿孔を可能にし（図２ａおよび２ｂを参照）、第２に、穿孔時にカプセル底部３における比較的大きい飲料出口を作り、したがって、飲料の排出速度が低下する。
フィルム１０８の引張強度および伸張は、例えば、「Ｓｃｈｕｅｔｚ ｕｎｄ Ｌｉｃｈｔ」からの「Ｑｕａｓａｒ ２００」および同名の製造業者からの「Ｇｒａｐｈｗｏｒｋ」試験ソフトウェアなどの万能引張機で決定され得る。
フィルム１０８は、材料厚さが、４０〜６０マイクロメートルのＰＥＴ／アルミニウム／ＰＰ９５複合フィルムまたはＰＥＴ／アルミニウム／ＰＰ１００複合フィルムをさらに含む。

１回量カプセル１は、フィルタなしであるようにさらに設計される、すなわち、飲料原材料１０１は、カプセル底部３の内側または上側に直接載る。

図２ａ、図２ｂは、本発明の実施形態による、飲料を作るためのシステムおよび方法の概略図である。
システムは、図１の１回量カプセル１と、飲料製造機１０とを有する。

本発明の例において、飲料製造機１０は、第１抽出チャンバ要素１２と第２抽出チャンバ要素１３とを含む。
第１抽出チャンバ要素１２は、第２抽出チャンバ要素１３に対して、図２ａに示された装着位置と、図２ｂに示された作動位置との間で変位可能である。
装着位置において、第１抽出チャンバ要素１２は、第２抽出チャンバ要素１３から離間され、１回量カプセル１は、飲料製造機１０へ、第１抽出チャンバ要素１２および第２抽出チャンバ要素１３間に、例えば、重力を使用して上から挿入可能である。
続いて、第１抽出チャンバ要素１２は、第１抽出チャンバ要素１２および第２抽出チャンバ要素１３が共に、１回量カプセル１がその中に配置される閉鎖抽出チャンバを形成するまで、第２抽出チャンバ要素１３の方向に変位される。

第２抽出チャンバ要素１３には、中央の穿孔手段１１が設けられ、一方、第１抽出チャンバ要素１２は、複数のさらなる穿孔手段１４を有する。
抽出チャンバが閉鎖されると、さらなる穿孔手段１４が、抽出水を１回量カプセル１へ導入するための入口開口を作るために、１回量カプセル１の膜６を穿刺する。
同時に、第２抽出チャンバ要素１３の中央の穿孔手段１１が、カプセル底部３上の排出開口１０７の領域にシーリングフィルム１０８を穿孔する。
ここで、穿孔手段１１は、排出開口１０７へ任意選択的に押圧される。
フィルム１０８の穿孔により、カプセル底部３において飲料出口が形成され、これを通じて、１回量カプセル１において抽出水と飲料原材料との間の相互作用により作られた飲料は、１回量カプセル１から流出する。

Claims (14)

1. 飲料原材料（１０１）を受け入れるための空洞（１００）を有する円錐台状または円筒形のカプセル本体（２）と、前記空洞（１００）を閉鎖する膜（６）とを有する、飲料を作るための１回量カプセル（１）であって、
   前記カプセル本体（２）が、カプセル底部（３）を有し、
   前記カプセル底部（３）が、穿刺可能なフィルム（１０８）で密封される排出開口（１０７）を有し、
   前記１回量カプセル（１）が、フィルタなしであるように設計され、
   前記フィルム（１０８）が、８０Ｎ／ｍｍ^２未満の引張強度を有することを特徴とする、１回量カプセル（１）。
2. 前記フィルム（１０８）が、７５Ｎ／ｍｍ^２未満、好ましくは、７０Ｎ／ｍｍ^２未満の引張強度を有する、請求項１に記載の１回量カプセル（１）。
3. 前記フィルム（１０８）が、２０〜７０Ｎ／ｍｍ^２の引張強度を含む、請求項１または請求項２に記載の１回量カプセル（１）。
4. 前記フィルム（１０８）が、１〜３０パーセント、好ましくは、２〜２０パーセント、特に好ましくは、５〜１５パーセントの伸張を含む、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の１回量カプセル（１）。
5. 前記フィルム（１０８）が、１０〜１００マイクロメートル、好ましくは、２０〜７０マイクロメートル、特に好ましくは、４０〜６０マイクロメートルの材料厚さを有する、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の１回量カプセル（１）。
6. 前記フィルム（１０８）が、アルミニウムおよびプラスチック、特に、ＰＥＴ／アルミニウム／ＰＰ９５複合フィルムまたはＰＥＴ／アルミニウム／ＰＰ１００複合フィルムからなる複合フィルムを含む、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の１回量カプセル（１）。
7. 前記排出開口（１０７）が、実質的に円形の設計のものであり、
   前記排出開口（１０７）の直径が、前記カプセル底部（５）の直径の１０〜６０パーセント、好ましくは、２０〜５０パーセント、特に好ましくは、３０〜４０パーセントである、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の１回量カプセル（１）。
8. 前記排出開口（１０７）が、実質的に円形の設計のものであり、かつ、８ミリメートル超、好ましくは、１０ミリメートル超の直径を有する、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の１回量カプセル（１）。
9. 前記排出開口（１０７）の直径が、２０ミリメートルより小さく、好ましくは、１４ミリメートルより小さい、請求項８に記載の１回量カプセル（１）。
10. 前記カプセル底部（３）の直径が、２５〜３５ミリメートル、好ましくは、２８〜３２ミリメートル、特に好ましくは実質的に、３０ミリメートルを含む、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の１回量カプセル（１）。
11. 前記飲料原材料（１０１）が、前記カプセル底部（３）に直接載っている、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の１回量カプセル（１）。
12. 飲料製造機（１０）と請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の１回量カプセル（１）とを有するシステムであって、
    前記飲料製造機（１０）が、第１抽出チャンバ要素（１２）および第２抽出チャンバ要素（１２、１３）を有し、
    前記第１抽出チャンバ要素（１２）および／または前記第２抽出チャンバ要素（１３）が、前記第１抽出チャンバ要素（１２）および前記第２抽出チャンバ要素（１３）が前記１回量カプセル（１）の飲料製造機（１０）への導入のために互いから離間される装着位置と、前記第１抽出チャンバ要素（１２）および前記第２抽出チャンバ要素（１３）が閉鎖された抽出チャンバを形成するために互いの近くに寄せられる作動位置との間で可動であり、
    前記第２抽出チャンバ要素（１３）が、前記第１抽出チャンバ要素（１２）の方向に突出して前記飲料製造機（１０）が前記装着位置から前記作動位置へ移動されると飲料出口を作るために前記カプセル底部（３）上の前記フィルム（１０８）を穿刺する穿孔手段（１１）を有する、システム。
13. 前記第１抽出チャンバ要素（１２）が、前記第２抽出チャンバ要素（１３）の方向に突出して前記飲料製造機（１０）が前記装着位置から前記作動位置へ移動されると入口開口を形成するために前記膜（６）を穿刺する複数のさらなる穿孔手段（１４）を有する、請求項１２に記載のシステム。
14. 請求項１２または請求項１３に記載のシステムで飲料を作るための方法であって、
    第１方法ステップにおいて、前記飲料製造機（１０）が前記装着位置に提供され、
    第２方法ステップにおいて、前記１回量カプセル（１）が前記飲料製造機（１０）に供給され、
    第３方法ステップにおいて、前記飲料製造機（１０）が前記装着位置から前記作動位置へ移動され、前記穿孔手段（１１）が前記フィルム（１０８）を穿刺し、
    第４方法ステップにおいて、抽出水が前記１回量カプセルへ強制的に供給される、方法。
    
    

Images