KR20230136594A - 음료 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식품 또는 음료 제조 기계(1) 내에 상이한 유형의 성분 캡슐들(2A, 2B)을 적응하기 위한 디바이스(19)에 관한 것이다. 상기 디바이스(19)는 상기 기계(1)의 기존의 캡슐 홀더(7)에 제거가능하게 부착되도록 구성된다.

Description

음료 시스템

본 발명은 캡슐과 같은 성분 패키지를 수용하도록 적응된 음료 제조 기계에 관한 것이다. 더욱 정확하게는, 본 발명은 기존의 기계로부터 그러나 새롭고 상이한 구조 및 기능적 원리를 갖는 성분 캡슐로 음료를 제조하기 위해 기계와 성분 패키지 사이의 계면에 적응될 디바이스에 관한 것이다.

본 발명의 맥락에서 유용한 음료 제조 기계는 전형적으로 본 출원인의 유럽 특허 EP 2131704 B1호에 개시된 유형의 것이다. 그러한 기계는 기능적 요소를 갖는 음료 기계 케이싱을 포함하는데, 기능적 요소는 유체 공급원(본 특허 명세서의 나머지 부분에서, 유체는 물로 지칭될 것임), 예를 들어 물 저장소, 물 펌프, 물 히터, 한 세트의 물 전달 파이프를 포함한다. 기계는 커피 캡슐과 같은 성분 용기에 적응하기 위한 브루잉 챔버를 추가로 포함하며, 상기 챔버는 기능적 요소의 나머지 부분에 유동적으로 연결되어, 캡슐 내에 수용된 성분과 혼합하기 위해 물을 챔버 내로 가져오게 할 수 있다.

본 발명의 과정에서 관심 있는 기존의 기계는 성분 및 캡슐에서 상이한 유형을 수반하는 다중 레시피 음료 제조 시스템이다.

제1 유형의 성분은 로스팅되고 분쇄된 형태의 커피이며, 이는 6 내지 20 바(상대 압력), 바람직하게는 8 내지 15 바인 유체 압력에서 커피의 덩어리를 통해 캡슐 내에 가열된 물을 통과시킴으로써, 대기압보다 높은 압력에서 캡슐 내에서 추출된다.

제2 유형의 성분은 가용성 분말, 특히 우유 기반 분말(이는 대안적으로 차 기반, 식물 기반, 약초 조성물, 수프, 초콜릿 기반 조제품 등일 수 있음)로 제조된다. 그러한 가용성 성분은 대기압(0 내지 2 바)에 가까운 또는 그와 동일한 유체 압력에서 캡슐 내에서 물(바람직하게는 가열됨)을 통과시킴으로써 용해된다.

성분의 특성의 차이 및 음료의 제조에 필요한 유체 압력의 차이로 인해, 로스팅되고 분쇄된 커피를 위한 캡슐 및 가용성물질을 위한 캡슐은 상이하게 구조화된다. 일반적인 원리는, 예를 들어 EP 1 472 156 B1호에 기재된 바와 같이 동일하게 유지되는데, 여기서 캡슐은 성분 구획부를 한정하는 컵을 포함하고; 그것은 그의 상부에서 캡슐 내의 압력 하에 물을 주입하도록 적응된 기계 주입 플레이트에 의해 천공가능한 멤브레인에 의해 폐쇄되고; 그것은 그의 저부에서 압력이 캡슐 내부에 축적될 때 개방 수단에 의해 개방되는 천공가능한 분배 벽을 포함한다. 그러나, 저부 개방 수단은 그의 형상이 상이하고, 천공가능한 분배 벽은 로스팅되고 분쇄된 또는 가용성 유형의 캡슐들에서 상이한 두께를 가져서, 가용성 캡슐들을 개방하는 데 필요한 압력이 로스팅되고 분쇄된 커피 캡슐들을 개방하는 데 필요한 것보다 더 낮게 한다.

또한, 가용성 성분, 특히 우유 기반 성분은 박테리아 성장에 민감하므로, 이로부터 제조된 제품은, 제조 후, 특히 음료 제조 기계가 장기간에 걸쳐 사용되지 않는 경우, 음료 제조 기계와 접촉 상태로 두지 않아야 하는 것이 필수적이다. 이러한 이유로, 기존 캡슐에서는, 캡슐 몸체의 저부는 바람직하게는 개방 수단 아래로 연장되어 상기 개방 수단을 보유하고, 음료를 음료 출구(25)에 수집하여, 음료를 캡슐(1)의 외측에, 예를 들어, 컵 내로 분배하게 된다. 음료를 수집 및 분배하는, 캡슐의 이러한 저부 부분 또는 분배 채널은 캡슐을 빠져나가는 제품이 기계 표면과 접촉하는 것을 방지하며, 이는 컵으로 직접 유동한다.

그러나, 이러한 분배 채널은 소정 양의 캡슐 재료를 나타낸다. 그리고, 본 출원인은 그러한 박테리아 성장이 극히 감소되거나, 심지어 로스팅되고 분쇄된 커피에 존재하지 않음을 발견하였기 때문에, 캡슐이 로스팅되고 분쇄된 커피를 포함하는 경우 이러한 분배 채널은 필요하지 않다. 또한, 캡슐을 제조하는 데 사용되는 패키징의 양을 감소시키고 환경에 대해 지속가능한 새로운 패키징 재료를 선택하기 위해, 가능한 한 많이 캡슐의 구조, 형상, 크기 및 구성적 재료를 개선할 필요가 있다. 본 출원인은, 분배 채널뿐만 아니라, 캡슐에 정상적으로 통합되는 개방 수단(예컨대, EP 1 472 156 B1에 기재된 것과 같음)을 제거함으로써 로스팅되고 분쇄된 커피를 위한 캡슐이 단순화되고 재설계될 수 있다는 것을 발견하였으며; 그러나, 이를 수행함으로써, 발생되는 주요 문제는 기존의 기계를 교체할 필요 없이, 소비자가 (가용성을 위해 그리고 로스팅 및 분쇄를 위해) 기능적으로 양쪽 유형의 캡슐들, 특히 커피를 위한 새로 개질된 캡슐들을 사용할 수 있게 하는 수단을 제공하는 것이다.

훨씬 더 지속가능한 패키징 해법을 달성하기 위해 캡슐을 수정하는 경우, 즉 캡슐을 제조하는 데 사용되는 구성적 재료를 변경하는 경우, 특히 퇴비화가능한 또는 대체적으로 생분해성인 중합체를 사용하는 경우, 본 출원인은 추가의 문제점에 직면하게 되었다. 더욱 정확하게는, 폴리락트산(PLA), 폴리하이드록시알카노에이트(PHA), 폴리부틸렌 석시네이트(PBS), 폴리부틸렌 석시네이트 아디페이트(PBSA), 또는 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT) 또는 유사한 퇴비화가능 재료와 같은 생분해성 중합체를 사용하여, 환경적 풋프린트(footprint)가 특히 개선되는데, 이는 본 출원인이 추구했던 우수한 결과이지만, 그러한 재료는 캡슐의 기계적 강도에 유해한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 본 출원인은 그러한 재료가, 예를 들어 폴리프로필렌과 같은 전통적인 오일 기반 중합체보다 강성이 작은 것을 발견하였다. 결과적으로, 생분해성 재료로 제조된 캡슐은 음료의 제조 동안 변형되고, 이것은 물이 고온으로 내부에 주입됨에 따라 그리고 캡슐 내측의 압력이 증가함에 따라 훨씬 더 심해진다. 캡슐 컵이 폴리프로필렌 또는 유사한 오일 기반 재료로부터 제조되는 통상적인 조건에서, 유럽 특허 EP 2 131 704 B1호에 설명된 바와 같이, 물이 주입되는 상부 멤브레인과 캡슐 컵 사이의 시일은 기계의 캡슐 홀더의 상부 표면과 기계의 물 주입 플레이트의 하부 표면 사이에 핀칭되고 보유된다. 예를 들어, PHA와 같은 생분해성 재료로 제조된 캡슐의 경우에, 캡슐은 캡슐 홀더 내에서 추출 동안 변형되어, 상부 멤브레인이 밀봉되는 캡슐 컵의 림 상부 부분이 더 이상 적절하게 보유되지 않게 되며, 이는 상기 림 부분과 상기 멤브레인 사이의 탈층(delamination)을 야기하고, 이는 바람직하지 않은 누출로 이어진다.

제1 태양에서, 첨부된 청구범위에 청구된 바와 같은 본 발명은 식품 또는 음료 제품을 제조하기 위한 시스템으로 상기 기술적 문제를 해결하며, 시스템은,

- 유체를 캡슐로 순환시키기 위한 유체 순환 수단, 상기 캡슐을 보유하기 위한 하우징을 갖는 캡슐 홀더, 및 상기 유체를 캡슐 구획부 내로 주입하기 위한 주입 플레이트를 포함하는 기계 - 상기 홀더 및 플레이트는 상기 림 및 상부 멤브레인이 식품 또는 음료 제조 동안 상기 캡슐 홀더와 상기 플레이트 사이에 위치될 때 상기 캡슐을 둘러싸기 위해 서로에 대해 이동가능함 -,

- 성분 구획부를 형성하는 측벽들을 갖는 캡슐 몸체, 몸체의 상부 부분을 폐쇄하고 측벽들로부터 외향으로 연장되는 림의 상부 표면 상에 부착된 상부 멤브레인, 및 몸체의 하부 부분을 폐쇄하는 저부 멤브레인 - 상기 저부 멤브레인은 캡슐 구획부 내의 압력의 상승의 영향 하에 개방 수단에 의해 개방될 수 있음 - 을 포함하는 제1 유형의 캡슐,

- 측벽들에 부착된 하부 강성 벽을 포함하여, 상기 강성 벽의 상부 표면 위에서 저부 멤브레인이 캡슐 구획부 내에 위치되는 제2 유형의 캡슐 - 상기 제2 유형의 캡슐은 상기 하부 강성 벽의 상부 면과 하부 면을 연결하는 제품 분배 채널, 및 상기 제품 분배 채널로부터 하향으로 연장되는 제품 분배 도관을 추가로 포함하고, 상기 하부 강성 벽의 상부 표면은 상기 저부 멤브레인을 개방하도록 적응된 개방 수단을 포함함 -, 및

- 식품 또는 음료 제조 기계의 캡슐 홀더 내에 제1 및 제2 유형들의 캡슐을 적응하기 위한 디바이스를 포함하고, 상기 디바이스는,

. 캡슐 홀더에 대한 부착 수단을 갖는 디바이스 플레이트,

. 상기 디바이스 플레이트의 상부 표면에 위치된 개방 수단 - 상기 개방 수단은 상기 디바이스 플레이트의 상부 표면 평면으로부터 상향으로 돌출되고, 상기 개방 수단은 제1 유형의 식품 또는 음료 제품이 분배되게 하기 위해 제1 유형의 캡슐의 저부 멤브레인을 개방하도록 적응됨 -, 및

. 상기 제2 유형의 캡슐의 제품 분배 도관을 수용하기 위해 상기 플레이트의 전체 두께를 통해 연장되는 중심 관통 구멍을 포함한다.

이러한 시스템은 재료의 감소된 양으로 캡슐의 제조를 가능하게 하는데, 이는, 제1 유형의 캡슐(일반적으로, 로스팅되고 분쇄된 커피를 포함함)에는 개방 수단이 없고, 이러한 캡슐의 몸체에는 음료를 수집 및 분배하기 위한 저부 부분 또는 분배 채널이 없기 때문이다.

바람직하게는, 개방 수단은 제1 유형의 캡슐의 저부 멤브레인을 천공하도록 적응된 적어도 하나의 천공 요소로 형성된다. 그리고 더 바람직하게는, 저부 멤브레인은 그의 두께를 통해 천공되도록 적응된 박막이다. 또한 유리하게는, 상기 천공 요소는 피라미드 형상 돌출부이다.

본 발명의 일 실시예에서, 캡슐 홀더에 대한 디바이스 플레이트의 부착 수단은 비영구적이고 가역적인 부착을 허용하는 수단이다. 가장 간단한 방식으로, 부착 수단은 디바이스 플레이트의 하부 표면과 캡슐 홀더의 내부 표면의 저부 사이의 대응하는 형상일 수 있다.

따라서, 캡슐 홀더 내에 제1 및 제2 유형의 캡슐을 적응하기 위한 디바이스는 세정을 위해 제거되고 이어서 캡슐 홀더 내에 다시 위치될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 디바이스의 중심 관통 구멍은 디바이스 플레이트의 상부 표면에서, 개방 수단의 높이와 적어도 동일하거나 그보다 높은 높이에서 상기 상부 표면으로부터 상향으로 돌출되는 원형 벽에 의해 둘러싸인다.

본 발명에 따른 디바이스 플레이트는 유리하게는, 상기 플레이트로부터 수평으로 그리고 외향으로 연장되는 주연 플레이트 림을 포함하고, 상기 플레이트 림은 0.3 mm 내지 3 mm, 바람직하게는 0.4 mm 내지 1.0 mm에 포함되는 두께를 갖는다.

본 발명의 대안적인 실시예에서, 본 발명에 따른 디바이스는 디바이스 플레이트의 주연 에지로부터 상향으로 연장되는 필러들을 추가로 포함하고, 상기 필러들은 그들의 상부 팁들에서, 평평하거나 O-링 단면을 갖는 환형 링과 결합한다(바람직하게는, 환형 링은 평평하다). 이러한 환형 링 때문에, 누출 속도는 기계 유형에 따라 최대 100%로부터 0 내지 2%로 감소되었으며, 이는 기계가 기능적으로 폐쇄될 때 상기 링이 주입 플레이트와 캡슐 홀더 사이에 핀칭되는 캡슐 림의 두께를 증가시킨다는 사실에 의해 설명될 수 있다. 따라서, 그러한 증가된 두께는 또한 주입 플레이트 및 캡슐 홀더에 의해 가해지는 폐쇄력을 증가시키며, 이는 캡슐 림으로부터 캡슐의 상부 멤브레인의 탈층을 방지한다. 환형 링은 바람직하게는, 0.1 mm 내지 2 mm, 바람직하게는 0.5 mm 내지 1.0 mm에 포함되는 두께를 갖는다.

또한, 이러한 필러에 적응 디바이스를 부착하는 것은 사용자가 쓰레기통에 캡슐을 버릴 때 사용자가 이러한 적응 디바이스를 사용된 캡슐과 함께 버리는 것을 방지한다. 필러는 적응 디바이스를 더 눈에 띄게 만든다.

유리하게는, 디바이스 플레이트는 그의 상부 면과 하부 면 사이에서 연장되고 천공 요소(들) 사이에 위치된 복수의 관통 구멍을 포함하고, 상기 구멍은 0.1 내지 1 mm에 포함되는 직경, 바람직하게는 약 0.4 mm의 직경을 갖는다.

제2 유형의 캡슐의 분배 도관은 바람직하게는, 2 mm 내지 8 mm, 바람직하게는 4 mm 내지 5 mm에 포함되는 외경을 갖는다. 중심 도관이 클수록, 멤브레인에 대해 더 두꺼운 지지 벽이 필요하다.

본 발명의 하나의 가능한 실시예에서, 디바이스 플레이트의 중심 관통 구멍은, 제2 유형의 캡슐의 제품 분배 도관이 상기 중심 관통 구멍 내에 삽입될 때 개방되고 도관이 존재하지 않을 때 누출-밀봉식으로 재폐쇄되도록 적응된 밸브(슬릿을 갖는 플라스틱 삽입체)를 포함한다.

바람직하게는, 캡슐의 적어도 캡슐 몸체는 퇴비화가능 또는 생분해성 중합체로 제조되고, 바람직하게는 폴리락트산(PLA), 폴리하이드록시알카노에이트(PHA), 폴리부틸렌 석시네이트(PBS), 폴리부틸렌 석시네이트 아디페이트(PBSA), 또는 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT) 및 이들의 혼합물로 제조된다.

하나의 제2 태양에서, 전술한 것과 같은 시스템에 사용하기 위한 디바이스가 제공되고, 상기 디바이스는,

- 캡슐 홀더에 대한 부착 수단을 갖는 디바이스 플레이트, 및

- 디바이스 플레이트의 상부 표면에 위치된 개방 수단을 포함하고, 상기 개방 수단은 상기 디바이스 플레이트의 상부 표면 평면으로부터 상향으로 돌출되고, 상기 개방 수단은 제1 유형의 식품 또는 음료 제품이 분배되게 하기 위해 제1 유형의 캡슐의 저부 멤브레인을 개방하도록 적응되고,

여기서 상기 디바이스 플레이트의 중심 관통 구멍은 디바이스 플레이트의 상부 표면에서, 개방 수단의 높이와 적어도 동일하거나 그보다 높은 높이에서 상기 상부 표면으로부터 상향으로 돌출되는 원형 벽에 의해 둘러싸인다.

바람직하게는, 이러한 디바이스 플레이트는 상기 플레이트로부터 수평으로 그리고 외향으로 연장되는 주연 플레이트 림을 포함하고, 상기 플레이트 림은 0.3 mm 내지 3 mm, 바람직하게는 0.4 mm 내지 1.0 mm에 포함되는 두께를 갖는다.

일 실시예에서, 적응 디바이스는 디바이스 플레이트의 주연 에지로부터 상향으로 연장되는 적어도 3개의 필러를 추가로 포함하고, 상기 필러들은 그의 상부 팁들에서 환형 링과 결합한다.

제3 태양에서, 기계와 함께 사용하기 위한 키트가 제공되고, 상기 기계는 유체를 제1 또는 제2 유형의 캡슐로 순환시키기 위한 유체 순환 수단, 상기 캡슐을 보유하기 위한 하우징을 갖는 캡슐 홀더, 및 상기 유체를 캡슐 구획부 내로 주입하기 위한 주입 플레이트를 포함하고, 상기 홀더 및 플레이트는 상기 캡슐을 둘러싸기 위해 서로에 대해 이동가능하고,

상기 키트는,

- 전술된 바와 같은 적응 디바이스, 및

- 제1 유형의 몇몇 캡슐 및/또는 제2 유형의 몇몇 캡슐을 포함한다.

몇몇은 적어도 2개를 의미한다. 하나의 단일 적응 디바이스와 연관된 캡슐들의 개수는 이러한 적응 디바이스의 기계적 강도에 따라 좌우될 수 있거나, 음료 잔류물의 침착물로 인한 그의 증가된 오염도에 대해 적응 디바이스를 추가로 변경할 필요성을 고려할 수 있다.

예를 들어, 키트는 12개의 캡슐을 위한 하나의 개방 디바이스를 포함할 수 있다.

키트는 제1 유형의 캡슐 단독 또는 제2 유형의 캡슐 단독 또는 둘 모두의 유형들의 캡슐들의 혼합을 포함할 수 있다.

본 발명의 추가적인 특징 및 이점이 첨부 도면을 참조하여 하기에 기재된 본 발명의 바람직한 실시예들의 설명에 기술되어 있으며, 그 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명이 사용되는 음료 제조 기계의 부분 절단 사시도이다.
도 2는 도 1에 예시된 음료 기계의, 개방 위치에서의 캡슐 홀더(캡슐이 로딩됨) 및 물 주입 유닛의 사시도이다.
도 3은 도 2와 유사한, 개방 위치에서, 물 주입 유닛 내에 삽입된 캡슐 홀더의 측면도이다.
도 4는 도 3과 유사한, 폐쇄 위치에서, 물 주입 유닛 내에 삽입된 캡슐 홀더의 측면도이다.
도 5는 탈층된 상부 멤브레인을 갖는 성분 캡슐의 사시도이다.
도 6은 제1 유형의 캡슐의 단면도이다.
도 7은 제2 유형의 캡슐의 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 디바이스의 제1 실시예의 상부 사시도이다.
도 9는 도 8의 것과 유사한 디바이스의 제1 실시예의 절단 사시도이다.
도 10은 제1 유형의 캡슐에 기능적으로 조립되고 음료 제조 기계의 브루잉 챔버 내로 삽입된, 도 8 및 도 9에 도시된 디바이스의 측방향 절단도이다.
도 11은 제2 유형의 캡슐에 기능적으로 조립되고 음료 제조 기계의 브루잉 챔버 내로 삽입된, 도 8 및 도 9에 도시된 디바이스의 측방향 절단도이다.
도 12는 본 발명에 따른 디바이스의 제2 실시예의 상부 사시도이다.
도 13은 도 12의 것과 유사한 디바이스의 제2 실시예의 절단 사시도이다.
도 14는 제1 유형의 캡슐에 기능적으로 조립되고 음료 제조 기계의 브루잉 챔버 내로 삽입된, 도 12 및 도 13에 도시된 디바이스의 측방향 절단도이다.
도 15는 제2 유형의 캡슐에 기능적으로 조립되고 음료 제조 기계의 브루잉 챔버 내로 삽입된, 도 12 및 도 13에 도시된 디바이스의 측방향 절단도이다.
도 16은 본 발명에 따른 디바이스의 제3 실시예의 상부 사시도이다.
도 17은 도 16의 것과 유사한 디바이스의 제3 실시예의 절단 사시도이다.
도 18은 제1 유형의 캡슐에 기능적으로 조립되고 음료 제조 기계의 브루잉 챔버 내로 삽입된, 도 16 및 도 17에 도시된 디바이스의 측방향 절단도이다.
도 19는 제2 유형의 캡슐에 기능적으로 조립되고 음료 제조 기계의 브루잉 챔버 내로 삽입된, 도 16 및 도 17에 도시된 디바이스의 측방향 절단도이다.

도 1은 폐쇄된 성분 캡슐(2)과 함께 사용하기 위한 식품 또는 음료 제조 기계(1)를 예시한다. 기계(1)는 유체(본 명세서의 나머지 부분에서, 이것은 물임)를 캡슐(2)로 순환시키기 위한 유체 순환 수단을 포함하여, 식품 또는 음료를 형성하기 위한 성분과 상기 유체를 혼합시킨다(본 명세서의 나머지 부분에서, 기계는 커피, 차, 수프, 영양 조성물 등과 같은 음료를 제조하기 위한 것으로 간주된다). 유체 순환 수단은 물 탱크(3), 한 세트의 파이프들(4), 물 히터(5), 및 유체 순환 액추에이터(6)를 포함한다.

도 1의 기계는 상기 캡슐(2)을 보유하기 위한 하우징(8)을 갖는 캡슐 홀더(7)를 추가로 포함한다. 이것은 상기 유체를 캡슐(2)의 상부 멤브레인(10)을 통해 캡슐 구획부 내로 주입하기 위한 주입 플레이트(9)를 추가로 포함한다. 캡슐(2)의 상부 멤브레인(10)은 캡슐 측벽(12)의 상부로부터 외향으로 연장되는 캡슐 림(11)의 상부 표면에 부착된다.

본 출원에 설명된 음료 제조 기계의 실시예에서, 용어 "브루잉 챔버"는 대체적으로 물 주입 플레이트(9)와 캡슐 홀더(7)와의 조립체를 지칭한다. 도 2 내지 도 4에 예시된 바와 같이, 캡슐 홀더(7) 및 주입 플레이트(9)는 캡슐(2)의 캡슐 림(11) 및 상부 멤브레인(10)이 식품 또는 음료 제조 동안 상기 캡슐 홀더(7)와 상기 물 주입 플레이트(9) 사이에 위치될 때 상기 캡슐(2)을 둘러싸기 위해 서로에 대해 이동가능하다. 도 2에서, 캡슐 홀더(7)의 하우징(8) 내의 제위치에 있는 캡슐(2), 및 기계 내의 물 주입 플레이트(9)가 도시되며, 이는 상기 기계(1) 내에의 캡슐 홀더의 삽입을 허용하도록 상향 위치로 리프팅되어 있다. 도 3에서, 캡슐 홀더(7)는 기계(1) 내에 삽입되고, 물 주입 플레이트(9)가 여전히 리프팅되어 있다. 도 4에서, 물 주입 플레이트(9)는 기계(1)의 기능적 위치에서 캡슐 홀더를 향해 이동되어, 음료 제조를 위해 준비된다. 물 주입 플레이트(9)를 전술한 그의 위치들 사이에서 이동시키는 것은 기계 제어 패널 상에서 커맨드를 가압함으로써 자동으로 수행될 수 있거나, 대안적으로, 그것은 도 3 및 도 4에 예로서 도시된 작동 레버(13)를 피벗시킴으로써 사용자에 의해 수동으로 수행될 수 있다.

브루잉 유닛의 기능적 위치에서, 물 주입 플레이트가 캡슐 홀더를 향해 이동될 때(도 4), 캡슐(2)의 캡슐 림(11) 및 상부 멤브레인(10)은 상기 캡슐 홀더(7)와 상기 물 주입 플레이트(9) 사이에 위치되고 그 안에 보유된다.

대체적으로, 캡슐의 개방의 원리는, 물이 캡슐 내에 주입될 때, 제품이 사용 컵을 향해 유출되게 하기 위해, 압력이 상기 캡슐의 분배 측에서 벽을 파열시키기에 충분할 때까지, 수압이 캡슐 내측에서 증가하는 것이다. 캡슐 분배 벽의 파열은 캡슐 내측의 압력 상승의 영향 하에서, 캡슐 구조물에 통합된 개방 수단과 상기 분배 벽의 상호작용에 의해 달성된다.

더 환경 친화적인 캡슐을 제공하기 위해, 본 출원인은 적은 재료로 구성된 캡슐, 특히 그 자신의 통합된 개방 수단을 포함하지 않는 일부 캡슐을 개발하였다. 그러나, 음료 기계가, 여전히 그들 자신의 개방 수단을 포함하는 다른 유형의 캡슐들에 적응될 수 있는 필요성이 여전히 존재한다.

따라서, 전술된 음료 기계는 상이한 유형들의 캡슐들에 적응될 필요가 있으며, 이들 중 하나는 그 자신의 개방 수단이 없다.

보다 정확하게는, 도 6은 제1 유형의 캡슐(2A)을 설명하고, 이는 성분 구획부를 형성하는 측벽(12)을 갖는 캡슐 몸체, 몸체의 상부 부분을 폐쇄하고 측벽(10)으로부터 외향으로 연장되는 림(11)의 상부 표면 상에 부착된 상부 멤브레인(10), 및 몸체의 하부 부분을 폐쇄하는 저부 멤브레인(14)을 포함하고, 상기 저부 멤브레인(14)은 캡슐 구획부 내의 압력의 상승의 영향 하에 개방 수단에 의해 개방될 수 있다.

도 7은 제2 유형의 캡슐(2B)을 설명하고, 이는 전술된 제1 유형의 캡슐의 특징부에 더하여, 측벽(12)의 저부 에지에 부착된 하부 강성 벽(15)을 포함하여, 저부 멤브레인(14)이 상기 강성 벽의 상부 표면 위에서 캡슐 구획부 내측에 위치되게 한다. 상기 제2 유형의 캡슐(2B)은 상기 하부 강성 벽(15)의 상부 면과 하부 면을 연결하는 제품 분배 채널(16), 및 상기 제품 분배 채널(16)로부터 하향으로 연장되는 제품 분배 도관(17)을 추가로 포함한다. 상기 하부 강성 벽(15)의 상부 표면은 상기 저부 멤브레인을 개방하도록 적응된 통합된 개방 수단(180)을 포함한다.

제1 유형의 캡슐(2A)에서, 저부 멤브레인을 개방하기 위한 개방 수단은 캡슐에 통합되지 않는 반면, 상기 개방 수단은 제2 유형의 캡슐(2B)에 통합된다. 후자에서, 개방 수단은 하부 강성 벽(15)의 상부 표면에 존재한다.

두 경우 모두에서, 개방 수단 - 그것이 캡슐에 통합되든지 그렇지 않든지 - 은 캡슐의 저부 멤브레인(14)을 천공하도록 적응된 적어도 하나의, 그러나 바람직하게는 (예시된 바와 같이) 복수의 천공 요소(18, 180)로 형성된다. 상기 저부 멤브레인(14)은 바람직하게는 그의 두께를 통해 천공되도록 적응된 박막이다. 유리하게는, 이러한 천공 요소는 피라미드 형상 돌출부이다.

본 발명에 따르면, 동일한 음료 제조 기계(1)에서 적어도 2가지 유형의 성분 캡슐들, 즉 전술된 제1 및 제2 유형들의 캡슐들(2A, 2B)을 적응시키기 위한 디바이스(19)가 제공된다.

도 8 및 도 9에 예시된 바와 같이, 이러한 디바이스(19)는 다음을 포함한다:

- 캡슐 홀더(7)에 대한 부착 수단(21)을 갖는 디바이스 플레이트(20),

- 상기 디바이스 플레이트(20)의 상부 표면에 위치된 개방 수단(18) - 상기 개방 수단(18)은 상기 디바이스 플레이트의 상부 표면 평면으로부터 상향으로 돌출되고, 상기 개방 수단은 제1 유형의 식품 또는 음료 제품(바람직하게는 커피)이 분배되게 하기 위해 제1 유형의 캡슐(2A)의 저부 멤브레인을 개방하도록 적응됨 -, 및

- 제2 유형의 캡슐(2B)의 제품 분배 도관(17)을 수용하기 위해 상기 플레이트(20)의 전체 두께를 통해 연장되는 중심 관통 구멍(22).

디바이스 플레이트(20)는 그의 상부 면과 하부 면 사이에서 연장되고 천공 요소(18) 사이에 위치된 복수의 관통 구멍(예시되지 않음)을 포함하고, 상기 구멍은 0.1 내지 1 mm에 포함된 직경을 갖는다. 그러한 구멍은 제1 유형의 캡슐로부터 컵을 향해 분배된 음료의 유동을 안내하는 역할을 한다. 이러한 구성에서, 도 10, 도 14 및 도 18에 도시된 바와 같이, 음료는 캡슐의 전체 하부 표면에 걸쳐 분배되고, 상기 복수의 관통 구멍 때문에 디바이스 플레이트를 통한 안내 및 분배를 필요로 한다. 제2 유형의 캡슐의 경우에, 음료는 제품 분배 도관(17)을 통해 분배되어, 플레이트의 관통 구멍이 음료 분배를 위해 어떠한 역할도 하지 않도록 한다.

이러한 제1 유형의 캡슐(2A)과 캡슐 홀더(8) 및 적응 디바이스(19)와의 협력이 도 10, 도 14, 도 18에 예시되어 있다.

이러한 제1 유형의 캡슐(2A)과 캡슐 홀더(8) 및 적응 디바이스(19)와의 협력이 도 11, 도 15, 도 19에 예시되어 있다.

도 8 및 도 9에 예시된 본 발명의 실시예에서, 캡슐 홀더(7)에 대한 디바이스 플레이트(20)의 부착 수단은 비영구적이고 가역적인 부착을 허용하는 수단, 특히 플레이트(7)의 하부 부분으로부터 측방향으로 연장되고 플레이트가 캡슐 홀더(7)의 하우징(8) 내로 삽입될 수 있도록 하는 치수를 갖는 한 세트의 돌출부(21)이며, 그러한 치수는 기계적 가역 유지 효과를 허용한다.

도 8 및 도 9에 또한 예시된 본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 디바이스 플레이트(20)의 중심 관통 구멍(22)은 디바이스 플레이트의 상부 표면에서, 천공 요소(18)의 높이와 적어도 동일하거나 그보다 높은 높이에서 상기 상부 표면으로부터 상향으로 돌출되는 원형 벽(23)에 의해 둘러싸인다. 이러한 원형 벽(23)은 제1 유형의 캡슐(2A)의 저부 멤브레인(14)의 중심에 대한 지지를 제공하고, 캡슐이 캡슐 홀더 내측에 단순히 위치될 때 임의의 물이 캡슐 내측에 도입되고 음료가 제조되기 전에 상기 멤브레인이 천공 요소(18)에 의해 천공되는 것을 회피하게 한다.

도 5에 예시된 바와 같이, 또한 소정 상황에서, 그리고 특히 재료 상부 멤브레인(10)이 예를 들어, 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE)과 같은 전통적인 중합체로부터 퇴비화가능한, 환경 친화적인 재료로 변경될 때, 상부 멤브레인(10)의 탈층 문제가 일어날 수 있는 것으로 밝혀졌다. 도 5에 예시된 바와 같이, 그러한 탈층 효과는 캡슐 림(11) 및 캡슐 측벽(12)의 나머지로부터 상부 멤브레인(10)의 원하지 않는 개방 - 심지어 부분적으로 - 또는 대체적으로 그의 리프팅으로 이어진다. 탈층 과정은 결국 멤브레인(10)을 약화시키고 이를 통한 과도한 천공으로 이어지며, 이는 누출로 이어진다. 퇴비화가능한 재료는, 특히 고온의 물 조건 하에서 전통적인 중합체와 동일한 재료 특성에 도달하지 않는다. 대부분의 퇴비화가능한 재료는 폴리프로필렌(PP)보다 대략 10배 더 적은 밀봉 강도(N/mm 단위로 표현됨)를 갖고, 도 5에 예시된 바와 같이 상부 멤브레인(10)의 탈층으로 이어진다.

탈층 문제를 해결하기 위해, 놀랍게도, 캡슐 홀더 내에서 캡슐을 리프팅함으로써, 상기 캡슐이 상기 홀더 내에 제자리에 있을 때, 캡슐 림(11) 및 상부 멤브레인(10)이 물 주입 플레이트와 캡슐 홀더 사이에서 제자리에 더 잘 보유되며, 브루잉 유닛이 그의 폐쇄 구성으로 있을 때, 음료 제조를 준비하고, 브루잉 유닛 내에서 캡슐 림(11)의 임의의 잠재적인 변형 - 이는 또한 탈층 문제를 강화시키는 것으로 밝혀졌음 - 이 제한되는 것으로 밝혀졌다. 브루잉 유닛이 음료 제조 과정 동안 압력 하에서 변형되고, 캡슐 몸체에 대한 이러한 영향 및 상부 층의 탈층에 대한 그의 결과는 상승된 캡슐에 의해 보상된 것으로 나타났다.

캡슐의 이러한 리프팅 효과를 획득하기 위해, 본 발명에 따른 디바이스 플레이트(20)는 유리하게는, 상기 플레이트로부터 수평으로 그리고 외향으로 연장되는, 도 8 및 도 9에 예시된 주연 플레이트 림(24)을 포함한다. 플레이트 림(24)은 0.3 mm 내지 3 mm, 바람직하게는 0.4 mm 내지 1 mm에 포함되는 두께를 갖는다.

캡슐 및 캡슐 홀더가 기계의 브루잉 유닛 내에 삽입될 때, 플레이트 림(24)은 캡슐 홀더의 하부 부분과 캡슐의 저부 사이에 배치되고, 상기 림(24)의 두께는 전술한 리프팅 효과를 획득하기에 충분하다.

도 12 내지 도 15에 예시된 본 발명의 대안적인 또는 조합된 실시예에서, 본 발명에 따른 디바이스는 디바이스 플레이트(20)의 주연 에지로부터 상향으로 연장되는 적어도 3개의 필러(25)를 추가로 포함한다. 상기 필러들(25)은 그들의 상부 팁들에서 평평한 환형 링(26)에 결합된다. 상부에서의 지지에 더하여 상승된 캡슐 몸체 때문에, 케이지에 의해, 상부 멤브레인의 탈층이 최소화될 수 있다. 평평한 환형 링은 바람직하게는, 0.1 mm 내지 2 mm, 바람직하게는 0.4 mm 내지 1 mm에 포함되는 두께를 갖는다.

도 16 내지 도 19에 예시된 본 발명의 다른 실시예에서, 디바이스 플레이트(20)의 중심 관통 구멍(22)은, 제2 유형의 캡슐의 제품 분배 도관(17)이 상기 중심 관통 구멍 내에 삽입될 때(도 19에 도시된 바와 같음) 개방되고, 도관이 존재하지 않을 때, 예를 들어, 제1 유형의 캡슐(2A)이 캡슐 홀더(7) 및 디바이스(19) 내에 삽입될 때(도 18에 도시된 바와 같음) 누출 밀봉식으로 재폐쇄되도록 적응된 밸브(27)를 포함할 수 있다. 그러한 밸브(27)는 제1 유형의 캡슐(2A)이 브루잉 유닛 내에 삽입될 때 중심 관통 구멍을 폐쇄하여, 전술한 바와 같이, 분배되는 음료가 플레이트(20)의 복수의 분배 관통 구멍을 통해 유동하는 것을 보장한다.

본 명세서에 기술된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 다양한 변형 및 수정이 당업자에게는 명백할 것임이 이해되어야 한다. 그러한 변형 및 수정은 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 그리고 그의 부수적인 이점을 감소시키지 않고 이루어질 수 있다. 따라서, 그러한 변형 및 수정은 첨부된 청구범위에 의해 커버되는 것으로 의도된다.

Claims (18)

1. 식품 또는 음료 제품들을 제조하기 위한 시스템으로서,
   - 기계(1) - 상기 기계(1)는,
   . 유체를 캡슐로 순환시키기 위한 유체 순환 수단(3, 4, 5, 6),
   . 상기 캡슐을 보유하기 위한 하우징(8)을 갖는 캡슐 홀더(7), 및
   . 상기 유체를 캡슐 구획부 내로 주입하기 위한 주입 플레이트(9)를 포함하고,
   상기 홀더(7) 및 플레이트(9)는 상기 캡슐을 둘러싸기 위해 서로에 대해 이동가능함 -,
   - 제1 유형의 캡슐(2A) - 상기 캡슐은, 성분 구획부를 형성하는 측벽들(12)을 갖는 캡슐 몸체, 상기 몸체의 상부 부분을 폐쇄하고 상기 측벽들(12)로부터 외향으로 연장되는 림(11)의 상부 표면 상에 부착된 상부 멤브레인(10), 및 캡슐 몸체의 하부 부분을 폐쇄하는 저부 멤브레인(14)을 포함하고, 상기 저부 멤브레인(14)은 캡슐 구획부 내의 압력의 상승의 영향 하에 개방 수단에 의해 개방될 수 있음 -,
   - 제2 유형의 캡슐(2B) - 상기 캡슐은 성분 구획부를 형성하는 측벽들(12) 및 상기 측벽들(12)에 부착된 하부 강성 벽(15)을 갖는 캡슐 몸체를 포함하여 상기 강성 벽(15)의 상부 표면 위에서 상기 제2 유형의 캡슐(2B)의 저부 멤브레인(14)이 캡슐 구획부 내에 위치되게 하고, 상기 제2 유형의 캡슐(2B)은 상기 하부 강성 벽(15)의 상부 면과 하부 면을 연결하는 제품 분배 채널(16), 및 상기 제품 분배 채널(16)로부터 하향으로 연장되는 제품 분배 도관(17)을 추가로 포함하고, 상기 하부 강성 벽(15)의 상부 표면은 상기 저부 멤브레인(14)을 개방하도록 적응된 개방 수단(18)을 포함함 -, 및
   - 상기 식품 또는 음료 제조 기계(1)의 캡슐 홀더(7) 내에 상기 제1 및 제2 유형의 캡슐(2A, 2B)을 적응하기 위한 디바이스(19)를 포함하고, 상기 디바이스(19)는,
   . 상기 캡슐 홀더(7)에 대한 부착 수단(21)을 갖는 디바이스 플레이트(20),
   . 상기 디바이스 플레이트(20)의 상부 표면에 위치된 개방 수단(18) - 상기 개방 수단(18)은 상기 디바이스 플레이트(20)의 상부 표면 평면으로부터 상향으로 돌출되고, 상기 개방 수단(18)은 제1 유형의 식품 또는 음료 제품이 분배되게 하기 위해 상기 제1 유형의 캡슐(2A)의 저부 멤브레인(14)을 개방하도록 적응됨 -, 및
   . 상기 제2 유형의 캡슐(2B)의 제품 분배 도관(17)을 수용하기 위해 상기 플레이트(20)의 전체 두께를 통해 연장되는 중심 관통 구멍(22)을 포함하는, 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 적응 디바이스의 개방 수단(18)은 상기 제1 유형의 캡슐(2A)의 저부 멤브레인(14)을 천공하도록 적응된 적어도 하나의 천공 요소로 형성되는, 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 유형의 캡슐의 상기 저부 멤브레인(14)은 그의 두께를 통해 천공되도록 적응된 박막인, 시스템.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 천공 요소(18), 즉 상기 적응 디바이스의 개방 수단(18)은 피라미드 형상 돌출부인, 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡슐 홀더(7)에 대한 상기 디바이스 플레이트(20)의 부착 수단(21)은 비영구적이고 가역적인 부착을 허용하는 수단인, 시스템.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디바이스 플레이트의 중심 관통 구멍(22)은 상기 디바이스 플레이트(20)의 상부 표면에서, 상기 개방 수단(18)의 높이와 적어도 동일하거나 그보다 높은 높이에서 상기 상부 표면으로부터 상향으로 돌출되는 원형 벽(23)에 의해 둘러싸인, 시스템.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디바이스 플레이트(20)는 상기 플레이트로부터 수평으로 그리고 외향으로 연장되는 주연 플레이트 림(24)을 포함하고, 상기 플레이트 림(24)은 0.3 mm 내지 3 mm, 바람직하게는 0.4 mm 내지 1.0 mm에 포함되는 두께를 갖는, 시스템.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적응 디바이스(19)는 상기 디바이스 플레이트(20)의 주연 에지로부터 상향으로 연장되는 필러들(25)을 추가로 포함하고, 상기 필러들(25)은 그들의 상부 팁들에서 환형 링(26)과 결합하는, 시스템.
9. 제8항에 있어서, 상기 환형 링(26)은 평평하고, 0.3 mm 내지 3 mm, 바람직하게는 0.1 mm 내지 2 mm, 바람직하게는 0.5 mm 내지 1 mm에 포함되는 두께를 갖는, 시스템.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디바이스 플레이트(20)는 그의 상부 면과 하부 면 사이에서 연장되고 상기 천공 요소(들) 사이에 위치된 복수의 관통 구멍들을 포함하고, 상기 구멍들은 0.1 내지 1 mm에 포함되는 직경을 갖는, 시스템.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 유형의 캡슐들(2B)의 분배 도관(17)은 2 mm 내지 7 mm에 포함되는 외경을 갖는, 시스템.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디바이스 플레이트(20)의 중심 관통 구멍(22)은, 제2 유형의 캡슐(2B)의 제품 분배 도관(17)이 상기 중심 관통 구멍(22) 내에 삽입될 때 개방되고 도관이 존재하지 않을 때 누출 밀봉식으로 재폐쇄되도록 적응된 밸브(27)를 포함하는, 시스템.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡슐들의 적어도 캡슐 몸체는 퇴비화가능 또는 생분해성 중합체로 제조되고, 바람직하게는 폴리락트산(PLA), 폴리하이드록시알카노에이트(PHA), 폴리부틸렌 석시네이트(PBS), 폴리부틸렌 석시네이트 아디페이트(PBSA), 또는 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT) 및 이들의 혼합물로 제조되는, 시스템.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 시스템에 사용하기 위한 적응 디바이스(19)로서, 상기 디바이스(19)는,
    . 상기 캡슐 홀더(7)에 대한 부착 수단(21)을 갖는 디바이스 플레이트(20), 및
    . 상기 디바이스 플레이트(20)의 상부 표면에 위치된 개방 수단(18)을 포함하고, 상기 개방 수단(18)은 상기 디바이스 플레이트(20)의 상부 표면 평면으로부터 상향으로 돌출되고, 상기 개방 수단(18)은 제1 유형의 식품 또는 음료 제품이 분배되게 하기 위해 상기 제1 유형의 캡슐(2A)의 저부 멤브레인(14)을 개방하도록 적응되고,
    상기 디바이스 플레이트의 중심 관통 구멍(22)은 상기 디바이스 플레이트(20)의 상부 표면에서, 상기 개방 수단(18)의 높이와 적어도 동일하거나 그보다 높은 높이에서 상기 상부 표면으로부터 상향으로 돌출되는 원형 벽(23)에 의해 둘러싸인, 디바이스.
15. 제14항에 있어서, 상기 디바이스 플레이트(20)는 상기 플레이트로부터 수평으로 그리고 외향으로 연장되는 주연 플레이트 림(24)을 포함하고, 상기 플레이트 림(24)은 0.3 mm 내지 3 mm, 바람직하게는 0.4 mm 내지 1.0 mm에 포함되는 두께를 갖는, 디바이스.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 적응 디바이스(19)는 상기 디바이스 플레이트(20)의 주연 에지로부터 상향으로 연장되는 적어도 3개의 필러들(25)을 추가로 포함하고, 상기 필러들(25)은 그의 상부 팁들에서 환형 링(26)과 결합하는, 디바이스.
17. 제16항에 있어서, 상기 환형 링(26)은 평평하고, 0.3 mm 내지 3 mm, 바람직하게는 0.1 mm 내지 2 mm, 바람직하게는 0.5 mm 내지 1 mm에 포함되는 두께를 갖는, 디바이스.
18. 기계(1)와 함께 사용하기 위한 키트로서, 상기 기계(1)는 유체를 제1 또는 제2 유형의 캡슐로 순환시키기 위한 유체 순환 수단(3, 4, 5, 6), 상기 캡슐을 보유하기 위한 하우징(8)을 갖는 캡슐 홀더(7), 및 상기 유체를 캡슐 구획부 내로 주입하기 위한 주입 플레이트(9) - 상기 홀더(7) 및 플레이트(9)는 상기 캡슐을 둘러싸기 위해 서로에 대해 이동가능함 - 를 포함하고,
    상기 키트는,
    - 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 적응 디바이스(19),
    - 제1 유형의 몇몇 캡슐들(2A) - 상기 캡슐들은, 성분 구획부를 형성하는 측벽들(12)을 갖는 캡슐 몸체, 상기 몸체의 상부 부분을 폐쇄하고 상기 측벽들(12)로부터 외향으로 연장되는 림(11)의 상부 표면 상에 부착된 상부 멤브레인(10), 및 상기 캡슐 몸체의 하부 부분을 폐쇄하는 저부 멤브레인(14)을 포함하고, 상기 저부 멤브레인(14)은 상기 캡슐 구획부 내의 압력의 상승의 영향 하에 개방 수단에 의해 개방될 수 있음 -, 및
    - 제2 유형의 몇몇 캡슐들(2B) - 상기 캡슐들은, 성분 구획부를 형성하는 측벽들(12) 및 상기 측벽들(12)에 부착된 하부 강성 벽(15)을 갖는 캡슐 몸체를 포함하여, 상기 강성 벽(15)의 상부 표면 위에서 상기 제2 유형의 캡슐(2B)의 저부 멤브레인(14)이 캡슐 구획부 내에 위치되게 하고, 상기 제2 유형의 캡슐(2B)은 상기 하부 강성 벽(15)의 상부 면과 하부 면을 연결하는 제품 분배 채널(16), 및 상기 제품 분배 채널(16)로부터 하향으로 연장되는 제품 분배 도관(17)을 추가로 포함하고, 상기 하부 강성 벽(15)의 상부 표면은 상기 저부 멤브레인(14)을 개방하도록 적응된 개방 수단(18)을 포함함 - 을 포함하는, 키트.