WO2013131117A1 - Portionskapsel zur zubereitung eines getränks - Google Patents

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WO2013131117A1
WO2013131117A1 PCT/AT2013/050063 AT2013050063W WO2013131117A1 WO 2013131117 A1 WO2013131117 A1 WO 2013131117A1 AT 2013050063 W AT2013050063 W AT 2013050063W WO 2013131117 A1 WO2013131117 A1 WO 2013131117A1
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WO
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cup
portion capsule
capsule according
shaped receptacle
receptacle
Prior art date
Application number
PCT/AT2013/050063
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas MODL
Wolfgang HÖFFNER
Dieter Helmut Schönlein
Manfred Reinhardt
Gerhard Hagel
Original Assignee
Modl Thomas
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Publication date
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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

Definitions

  • the invention relates to a portion capsule for preparing a beverage with a cup-shaped receptacle for a liquid extractable substance, in particular coffee, tea, cocoa or fruit powder, wherein the cup-shaped receptacle ⁇ me electer is gebil ⁇ det by a multilayer plastic film, wherein the film of the cup-shaped receptacle has at least one outer layer of a first plastic material and a barrier layer made of a second plastic material ⁇ , wherein the barrier layer forming second Kunststoffma ⁇ TERIAL as the outer layer has a lower gas and vapor permeability forming first plastic material.
  • Cup-shaped portion capsules with coffee powder for the preparation of coffee are often made of aluminum (see DE 27 52 733 AI), whereby they are on the one hand gas-tight and on the other hand ⁇ have sufficient rigidity to the pressure of AufStechvorraum provided for use with such capsules Coffee maker to resist.
  • a disadvantage of the aluminum capsules are on the one hand at
  • plastic capsules which are produced in an injection molding process (see GB 2 411 106 A).
  • the necessary rigidity can be achieved by increasing the wall thickness.
  • the plastic capsules are disadvantageously less gastight. To preserve the aroma of coffee, such capsules are therefore often packed gas-tight in a separate bag.
  • the cup-shaped receptacle has at least one extending substantially in the longitudinal direction of the receptacle recess, wherein the recess extends at least partially along a bottom of the cup-shaped receptacle.
  • the cup-shaped receptacle of the portion capsule is formed by an at least two-layer plastic film.
  • the outer layer which forms the exposed outside of the portion capsule, here serves the mechanical stability of the receptacle.
  • the substantially gas or vapor permeable barrier layer is adapted to preserve the flavor of the substance contained in the portion capsule.
  • the structural separation between the outer layer to obtain the Stability funktion and the barrier layer to achieve the gas or vapor permeability makes it possible to optimally adapt the individual layers, in particular on the material used and the wall thickness to the respective function.
  • the first plastic material forming the outer layer preferably has a higher mechanical stability than the second plastic material forming the barrier layer, whereby
  • the outer layer additionally fulfills a protective function, whereby the more sensitive barrier layer is protected against mechanical stresses, which may entail damage and thus an adverse aroma loss.
  • a particularly high gas density is achieved if the second plastic material forming the barrier layer is an ethylene-vinyl alcohol copolymer.
  • the barrier layer it is favorable if its wall thickness is from 15 to 100 ⁇ m, in particular substantially 15 to 50 ⁇ m, in order to achieve the desired gas density while at the same time minimizing the cost of materials. If the portion capsule, as described below, is produced in a thermoforming process, the wall thickness of the barrier layer in the starting film may be, for example, 50 .mu.m, which may result in a wall thickness varying between 15 and 50 after shaping.
  • the first plastic material forming the outer layer may advantageously be polyethylene or polypropylene.
  • a wall thickness of the outer layer of 50 to 150 ⁇ m, in particular essentially 100 ⁇ m, is particularly suitable for the stability and resistance of the portion capsule.
  • cup-shaped receptacle may have an inner layer of a third plastic material, which has a lower permeability to water vapor than the outer layer. This will increase the pressure inside the cup-shaped receptacle
  • Portion capsule favors in the extraction and penetration of moisture during storage even more difficult.
  • the third plastic material forming the inner layer is polypropylene, polyethylene terephthalate or a polyamide.
  • the inner layer has a wall thickness of 600 to 800 ⁇ , in particular substantially 700 ⁇ , as a good seal against water vapor is achieved without unnecessarily increasing the cost of materials.
  • the rigidity of the portion capsule is further increased by the fact that the cup-shaped receptacle has at least one recess extending substantially in the longitudinal direction of the receptacle. The depression counteracts a deformation of the receptacle in the longitudinal direction when the portion capsule is pierced, for example by piercing blades arranged in the brewing chamber of the extraction machine, in order to guide a liquid through the particulate substance of the portion capsule.
  • the recess of the cup-shaped receptacle can be grooved or groove-shaped, in particular approximately semicircular.
  • This form has the advantage of a simple and unproblematic production and can be achieved for example by molding or embossing, without causing additional material costs.
  • a depth of 1 to 2.5 mm, in particular substantially 2 mm, which can vary over the length of the recess, and a width of 1 to 4 mm, in particular substantially 2.5 mm, have as advantageous dimensions for the recess the cup-shaped receptacle in order to increase the rigidity of the portion capsule against deformation of the receptacle in a suitable manner, but without excessively reducing the internal volume of the container.
  • the recess extends substantially over the entire length of a jacket of the cup-shaped receptacle in order to deform over the entire length during insertion or piercing of the capsule, for example under the pressure of the piercing blades configured for this purpose in the brewing chamber. and to avoid as much as possible when extracting the drink.
  • the recess extends at least in sections along a bottom of the cup-shaped receptacle and preferably runs there on the basis of a gradually decreasing depth of the recess, whereby a particularly favorable distribution of the resulting during piercing of the capsule mechanical stress is achieved.
  • a plurality of substantially mutually parallel recesses along the cup-shaped receptacle may be provided.
  • Particularly suitable 6 to 16 wells have been found, with preferably 10 wells are provided.
  • the cup-shaped receptacle opposite the bottom has a circumferential, laterally outwardly projecting flange on which a lid for closing the receptacle is arranged.
  • the flange additionally fulfills the function of fixing the cup-shaped receptacle during the brewing process.
  • a method for producing a cup-shaped receptacle consisting of a multilayer plastic film for a substance extractable by liquid, in particular coffee powder, a method has been found particularly suitable in which the cup-shaped receptacle is formed from the multilayer film by thermoforming.
  • the lower tooling costs are advantageous in comparison to, for example, an injection molding method, in particular when the multilayered shape of the receiving container is produced in a single working step, as in a preferred embodiment of the method.
  • Fig. 1 is a side view of an embodiment of the portion capsule according to the invention.
  • FIG. 2 shows a section through the wall of the portion capsule according to FIG. 1;
  • FIG. 3 is a perspective view of the portion capsule according to FIG. 1; FIG. and
  • FIG. 4 is a plan view of the portion capsule according to FIG. 1.
  • a portion capsule 1 is shown with a cup-shaped receptacle 2 and a lid 3, wherein the lid 3 is preferably formed from a sealing foil made of aluminum.
  • the lid 3 is connected to the receptacle 2 for closing the same.
  • the cup-shaped receptacle 2 further has a jacket 5, which merges into a bottom 6.
  • the portion capsule is made of plastic in the embodiment shown.
  • comparable to aluminum gas density is achieved in that the capsule 1 is formed in the embodiment shown of a multilayer plastic film 7, which also means the elimination of an additional packaging (bag).
  • Fig. 2 shows in detail the structure of the multilayer plastic film 7, from which the cup-shaped receptacle 2 is formed.
  • the receptacle 2 contains an extractable by liquid, in particular under pressure, substance 8, for example coffee, tea, cocoa or fruit powder, for the preparation of a
  • the multilayer film 7 has three layers: an inner layer 9, a barrier layer 10 and an outer layer 11.
  • the inner layer directly adjoins the substance 8 in the interior of the receptacle 2.
  • This layer is preferably made of polypropylene , and has a wall thickness of substantially 700 ⁇ m.
  • the barrier layer 10 which has a lower flavor permeability than at least the outer layer 11.
  • the barrier layer 10 is made of a 15 to 100 ⁇ m thick layer of an ethylene-vinyl-alcohol copolymer. formed. The arrangement of the barrier layer 9 advantageously achieves the greatest possible protection or preservation of the aroma of the substance 8.
  • the outermost layer of the receptacle 2 in FIG. 2 is formed by the outer layer 11.
  • the outer layer 11 is preferably formed from polyethylene and has a wall thickness of substantially 100 ⁇ m.
  • the outer layer 11 has a higher mechanical stability than the barrier layer 10, wherein the higher stability, in particular for the resistance of the
  • Outer layer 11 and the function has proven to be advantageous as a protective jacket.
  • the receptacle 2 has depressions 12 in the longitudinal direction substantially over the entire length of the jacket.
  • the groove-like or approximately semicircular profile of the recesses 12, which can also be seen from FIG. 4, is particularly suitable for the intended production method.
  • the production method preferred for the portion capsule 1 is a thermoforming method.
  • the shape shown in Fig. 1 to 4 of the capsule 1 and the receptacle 2 can be prepared in a simple manner from a multilayer output film.
  • the starting film, which is used for the thermoforming have a substantially constant wall thickness over the entire length.
  • a two-layer film consisting of inner layer and barrier layer is laminated or coextruded with the outer layer prior to thermoforming.
  • the receptacle 2 is finally sealed in the region of the flange 4 with an aluminum sealing film forming the cover 2 by means of welding or ultrasonic technology.

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

Abstract

Portionskapsel (1) zur Zubereitung eines Getränks, mit einem becherförmigen Aufnahmebehälter (2) für eine durch Flüssigkeit extrahierbare Substanz (8), insbesondere Kaffee-, Tee-, Kakao- oder Fruchtpulver, wobei der becherförmige Aufnahmebehälter (2) durch eine mehrschichtige Folie (7) aus Kunststoff gebildet ist, wobei die Folie (7) des becherförmigen Aufnahmebehälters (2) weist zumindest eine Außenschicht (11) aus einem ersten Kunststoffmaterial und eine Sperrschicht (10) aus einem zweiten Kunststoffmaterial auf, wobei das die Sperrschicht (10) bildende zweite Kunststoffmaterial eine geringere Gas- bzw. Dampfdurchlässigkeit als das die Außenschicht (11) bildende erste Kunststoffmaterial aufweist, wobei der becherförmige Aufnahmebehälter (2) zumindest eine im Wesentlichen in Längsrichtung des Aufnahmebehälters verlaufende Vertiefung (12) aufweist, wobei die Vertiefung (12) zumindest abschnittsweise entlang eines Bodens (6) des becherförmigen Aufnahmebehälters (2) verläuft.

Description

Portionskapsel zur Zubereitung eines Getränks
Die Erfindung betrifft eine Portionskapsel zur Zubereitung eines Getränks mit einem becherförmigen Aufnahmebehälter für eine durch Flüssigkeit extrahierbare Substanz, insbesondere Kaffee-, Tee-, Kakao- oder Fruchtpulver, wobei der becherförmige Aufnah¬ mebehälter durch eine mehrschichtige Folie aus Kunststoff gebil¬ det ist, wobei die Folie des becherförmigen Aufnahmebehälters zumindest eine Außenschicht aus einem ersten Kunststoffmaterial und eine Sperrschicht aus einem zweiten Kunststoffmaterial auf¬ weist, wobei das die Sperrschicht bildende zweite Kunststoffma¬ terial eine geringere Gas- bzw. Dampfdurchlässigkeit als das die Außenschicht bildende erste Kunststoffmaterial aufweist.
Es sind bereits eine Vielzahl von unterschiedlichsten Portionskapseln bekannt. Becherförmige Portionskapseln mit Kaffeepulver zur Zubereitung von Kaffee bestehen häufig aus Aluminium (s. DE 27 52 733 AI), wodurch sie einerseits gasdicht sind und ande¬ rerseits eine ausreichende Steifigkeit besitzen, um dem Druck einer AufStechvorrichtung in einer für die Verwendung mit derartigen Kapseln vorgesehenen Kaffeemaschine zu widerstehen. Nachteilig an den Aluminiumkapseln sind einerseits die bei
Herstellung und Entsorgung auftretenden Umweltbelastungen sowie die hohen Herstellungskosten.
Ebenfalls bereits bekannt sind Kunststoffkapseln, die in einem Spritzgussverfahren hergestellt sind (s. GB 2 411 106 A) . Die notwendige Steifigkeit kann hierbei durch Erhöhung der Wandstärke erzielt werden. Im Gegensatz zu Aluminiumkapseln sind die Kunststoffkapseln jedoch nachteiligerweise wenig gasdicht. Zur Bewahrung des Kaffeearomas werden solche Kapseln daher vielfach in einem eigenen Beutel gasdicht verpackt.
Weiters wurde im Stand der Technik prinzipiell bereits vorge¬ schlagen, Kaffeekapseln aus mehreren Kunststoffschichten herzustellen (s. EP 1 165 398 Bl), wobei bisher keine
zufriedenstellende Lösung erzielt wurde.
Im Stand der Technik wurden zudem bereits Ausführungen von Portionskapseln vorgeschlagen, bei welchen eine mehrschichtige Kunststofffolie inklusive einer Sperrschicht zum Aufbau des Auf¬ nahmebehälters verwendet wird. Beispiele für solche Kunststoff¬ folien finden sich in der WO 2009/115475 AI und in der EP 844 195 AI.
Nachteilig ist jedoch, dass die Kunststofffolien der bekannten Kapseln keinen ausreichenden Verformungswiderstand im Eingriff mit den AufStechmitteln bieten, so dass in Gebrauch Fehlfunktionen auftreten können.
In der EP 1 849 718 AI und WO 01/60712 AI wurden Kaffeekapseln mit Rillen vorgeschlagen, welche sich jedoch ausschließlich entlang der Kapselseitenwand erstrecken.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile der bekannten Portionskapseln und deren Herstellungsverfahren zu beheben bzw. zumindest zu reduzieren. Demnach soll insbesondere eine Portionskapsel der eingangs angeführten Art geschaffen wer¬ den, mit welcher eine hohe Gasdichtigkeit und eine stabile Aus¬ führung bei Verwendung in der entsprechenden Extraktionsmaschine erzielbar sind.
Diese Aufgabe wird bei einer Portionskapsel der eingangs angeführten Art dadurch gelöst, dass der becherförmige Aufnahmebehälter zumindest eine im Wesentlichen in Längsrichtung des Aufnahmebehälters verlaufende Vertiefung aufweist, wobei die Vertiefung zumindest abschnittsweise entlang eines Bodens des becherförmigen Aufnahmebehälters verläuft.
Erfindungsgemäß wird daher der becherförmige Aufnahmebehälter der Portionskapsel durch eine zumindest zweischichtige Folie aus Kunststoff gebildet. Die Außenschicht, welche die freiliegende Außenseite der Portionskapsel bildet, dient hierbei der mechanischen Stabilität des Aufnahmebehälters. Andererseits ist die im Wesentlichen gas- bzw. dampf ndurchlässige Sperrschicht dazu eingerichtet, das Aroma der in der Portionskapsel enthaltenen Substanz zu konservieren. Die strukturelle Trennung zwischen der Außenschicht zur Erzielung der Stabilitätsf nktion und der Sperrschicht zur Erzielung der Gas- bzw. Dampf ndurchlässigkeit ermöglicht es, die einzelnen Schichten insbesondere über das verwendete Material und die Wandstärke optimal an die jeweilige Funktion anzupassen.
Das die Außenschicht bildende erste Kunststoffmaterial weist vorzugsweise eine höhere mechanische Stabilität als das die Sperrschicht bildende zweite Kunststoffmaterial auf, wodurch
vorteilhafterweise eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Druck- und Zugkräfte erzielt wird. Aufgrund der höheren Stabilität und Widerstandsfähigkeit erfüllt die Außenschicht zusätzlich eine Schutz funktion, wodurch die empfindlichere Sperrschicht gegen mechanische Belastungen, welche eine Beschädigung und somit einen nachteiligen Aromaverlust nach sich ziehen können, geschützt ist.
Eine besonders hohe Gasdichte wird erreicht, wenn das die Sperrschicht bildende zweite Kunststoffmaterial ein Ethylen-Vinylal- kohol-Copolymer ist.
In Bezug auf die Sperrschicht ist es günstig, wenn ihre Wandstärke von 15 bis 100 um, insbesondere im Wesentlichen 15 bis 50 um, beträgt um die erwünschte Gasdichte bei gleichzeitig möglichst geringem Materialaufwand zu erzielen. Wenn die Portionskapsel, wie weiter unten beschrieben, in einem Thermoformverfahren hergestellt wird, kann die Wandstärke der Sperrschicht in der Ausgangsfolie beispielsweise 50 um betragen, womit sich nach der Formung eine zwischen 15 und 50 μπι variierende Wandstärke ergeben kann.
Um die Herstellung der Portionskapsel zu vereinfachen und gleichzeitig, entsprechend der Funktion der Außenschicht als stabiler Schutzmantel, eine hohe mechanische Stabilität zu erzielen, kann das die Außenschicht bildende erste Kunststoffmaterial vorteilhafter Weise Polyethylen oder Polypropylen sein.
Eine Wandstärke der Außenschicht von 50 bis 150 μπι, insbesondere im Wesentlichen von 100 um, ist für die Stabilität und Widerstandsfähigkeit der Portionskapsel besonders geeignet.
Weiters kann der becherförmige Aufnahmebehälter eine Innenschicht aus einem dritten Kunststoffmaterial aufweisen, welche eine geringere Durchlässigkeit für Wasserdampf aufweist als die Außenschicht. Dadurch wird der Druckaufbau im Inneren der
Portionskapsel bei der Extraktion begünstigt und ein Eindringen von Feuchtigkeit während der Lagerung noch weiter erschwert.
Vorzugsweise ist das die Innenschicht bildende dritte Kunststoffmaterial Polypropylen, Polyethylenterephthalat oder ein Polyamid.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Innenschicht eine Wandstärke von 600 bis 800 μπι, insbesondere im Wesentlichen 700 μπι, aufweist, da dadurch eine gute Dichtheit gegen Wasserdampf erzielt wird ohne den Materialaufwand unnötig zu erhöhen. Die Steifigkeit der Portionskapsel wird darüber hinaus dadurch erhöht, dass der becherförmige Aufnahmebehälter zumindest eine im Wesentlichen in Längsrichtung des Aufnahmebehälters verlaufende Vertiefung aufweist. Die Vertiefung wirkt dabei einer Verformung des Aufnahmebehälters in Längsrichtung entgegen, wenn die Portionskapsel, beispielsweise durch in der Brühkammer der Extraktionsmaschine angeordnete Aufstechklingen, aufgestochen wird, um eine Flüssigkeit durch die partikelförmige Substanz der Portionskapsel zu leiten.
In einer besonders einfachen Ausführung kann die Vertiefung des becherförmigen Aufnahmebehälters rillen- bzw. nutförmig, insbesondere annähernd halbkreisförmig sein. Diese Form hat den Vorteil einer einfachen und unproblematischen Fertigung und kann beispielsweise durch Abformung oder Prägung erzielt werden, ohne zusätzlichen Materialaufwand zu verursachen.
Eine Tiefe von 1 bis 2,5 mm, insbesondere im Wesentlichen 2 mm, die über die Länge der Vertiefung variieren kann, und eine Breite von 1 bis 4 mm, insbesondere im Wesentlichen 2,5 mm, haben sich als vorteilhafte Abmessungen für die Vertiefung des becherförmigen Aufnahmebehälters erwiesen, um die Steifigkeit der Portionskapsel gegen eine Verformung des Aufnahmebehälters in geeigneter Weise zu erhöhen, ohne jedoch das Innenvolumen des Behälters übermäßig zu reduzieren .
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn sich die Vertiefung im Wesentlichen über die gesamte Länge eines Mantels des becherförmigen Aufnahmebehälters erstreckt, um über die gesamte Länge eine Verformung beim Ein- bzw. Aufstechen der Kapsel, beispielsweise unter dem Druck der dafür in der Brühkammer eingerichteten Aufstechklingen, und beim Extrahieren des Getränks weitestgehend zu vermeiden .
Darüber hinaus verläuft die Vertiefung zumindest abschnittsweise entlang eines Bodens des becherförmigen Aufnahmebehälters und läuft dort vorzugsweise anhand einer graduell abnehmenden Tiefe der Vertiefung aus, wodurch eine besonders günstige Verteilung der beim Aufstechen der Kapsel entstehenden mechanischen Spannung erzielt wird.
Um die mechanische Spannung über den Umfang der Portionskapsel gleichmäßig zu verteilen bzw. eine gleichmäßige Steifigkeit zu erzielen, können mehrere im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Vertiefungen entlang des becherförmigen Aufnahmebehälters, vorzugsweise in regelmäßigen Winkelabständen, vorgesehen sein. Als besonders geeignet haben sich 6 bis 16 Vertiefungen erwiesen, wobei bevorzugt 10 Vertiefungen vorgesehen sind.
Zum Verschließen der Portionskapsel ist es günstig, wenn der becherförmige Aufnahmebehälter gegenüberliegend des Bodens einen umlaufenden, seitlich nach außen vorstehenden Flansch aufweist, an welchem ein Deckel zum Verschließen des Aufnahmebehälters angeordnet ist. Neben der Funktion als Verbindungsfläche für den Deckel erfüllt der Flansch zusätzlich die Funktion, den becherförmigen Aufnahmebehälter während des Brühvorganges zu fixieren.
Zur Herstellung eines aus einer mehrschichtigen Folie aus Kunststoff bestehenden becherförmigen Aufnahmebehälters für eine durch Flüssigkeit extrahierbare Substanz, insbesondere Kaffeepulver, hat sich ein Verfahren als besonders geeignet herausgestellt, bei dem der becherförmige Aufnahmebehälter durch Thermoformung aus der mehrschichtigen Folie geformt wird. Vorteilhaft sind hierbei insbesondere die geringeren Werkzeugkosten im Vergleich zu beispielsweise einem Spritzgussverfahren, insbesondere dann, wenn die mehrschichtige Form des Aufnahmebehälters - wie in einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens - in einem einzelnen Arbeitsschritt hergestellt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, und unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch weiter erläutert. In der Zeichnung zeigen dabei im Einzelnen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Portionskapsel;
Fig. 2 einen Schnitt durch die Wand der Portionskapsel gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Portionskapsel gemäß Fig. 1 ; und
Fig. 4 eine Aufsicht der Portionskapsel gemäß Fig. 1. In Fig. 1 ist eine Portionskapsel 1 mit einem becherförmigen Aufnahmebehälter 2 und einem Deckel 3 dargestellt, wobei der Deckel 3 vorzugsweise aus einer Versiegelungsfolie aus Aluminium gebildet ist. Im Bereich eines Flansches 4 ist der Deckel 3 mit dem Aufnahmebehälter 2 zum Verschließen desselben verbunden. Der becherförmige Aufnahmebehälter 2 weist weiters einen Mantel 5 auf, welcher in einen Boden 6 übergeht.
Um die Herstellungs- und Entsorgungskosten gegenüber bekannten Kapseln, welche üblicherweise aus Aluminium gefertigt werden, zu senken und die Umweltverträglichkeit der Portionskapsel zu verbessern, ist die Portionskapsel in der gezeigten Ausführung aus Kunststoff gefertigt. Andererseits wird eine mit Aluminium vergleichbare Gasdichte dadurch erreicht, dass die Kapsel 1 in der gezeigten Ausführung aus einer mehrschichtigen Kunststofffolie 7 gebildet ist, was außerdem den Wegfall einer zusätzlichen Verpackung (Beutel) bedeutet.
Fig. 2 zeigt im Detail den Aufbau der mehrschichtigen Kunststofffolie 7, aus welcher der becherförmige Aufnahmebehälter 2 gebildet ist. Der Aufnahmebehälter 2 enthält eine durch Flüssigkeit, insbesondere unter Druck, extrahierbare Substanz 8, beispielsweise Kaffee-, Tee-, Kakao- oder Fruchtpulver, zur Zubereitung eines
Getränks. Obwohl die Darstellung lediglich einen Ausschnitt der Wand im Bereich des Mantels 5 zeigt, ist der mehrschichtige Aufbau in anderen Bereichen des Aufnahmebehälters 2, wie dem Boden 6 und dem Flansch 4, im Wesentlichen identisch, auch wenn die neben der mehrschichtigen Folie 7 dargestellte Substanz 8 selbstverständlich nicht in allen Bereichen des Aufnahmebehälters 2 zu finden ist, beispielsweise nicht im Bereich des Flansches 4.
In der in Fig. 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsform weist die mehrschichtige Folie 7 drei Schichten auf: eine Innenschicht 9, eine Sperrschicht 10 und eine Außenschicht 11. Die Innenschicht grenzt unmittelbar an die Substanz 8 im Inneren des Aufnahmebehälters 2. Diese Schicht besteht bevorzugt aus Polypropylen, und weist eine Wandstärke von im Wesentlichen 700 um auf. Außerhalb der Innenschicht 9 liegt die Sperrschicht 10, die eine geringere Aromadurchlässigkeit als zumindest die Außenschicht 11 aufweist. In einer bevorzugten Variante ist die Sperrschicht 10 von einer 15 bis 100 um dicken Schicht aus einem Ethylen-Vinyl-Alkohol-Copoly- mer gebildet. Durch die Anordnung der Sperrschicht 9 wird vorteilhafterweise ein weitestgehender Schutz bzw. eine Konservierung des Aromas der Substanz 8 erzielt.
Die äußerste Schicht des Aufnahmebehälters 2 in Fig. 2 ist von der Außenschicht 11 gebildet. Die Außenschicht 11 ist bevorzugt aus Polyethylen gebildet und weist eine Wandstärke von im Wesentlichen 100 um auf. Außerdem besitzt die Außenschicht 11 eine höhere mechanische Stabilität als die Sperrschicht 10, wobei sich die höhere Stabilität insbesondere für die Widerstandsfähigkeit der
Außenschicht 11 und die Funktion als Schutzmantel als vorteilhaft erwiesen hat.
Wie insbesondere in Fig. 3 ersichtlich, weist der Aufnahmebehälter 2 in Längsrichtung im Wesentlichen über die gesamte Länge des Mantels 5 Vertiefungen 12 auf. Die Vertiefungen 12, welche sich vom Mantel 5 bis über den Boden 6 erstrecken und am Boden auslaufen, erhöhen die Steifigkeit des Aufnahmebehälters 2 gegen Verformung, insbesondere beim Anstechen der Kapsel.
Wenn zehn Vertiefungen 12 in Mantel 5 und Teilen des Bodens 6 wie in Fig. 4 dargestellt unter regelmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, kann die beim Anstechen entstehende mechanische Spannung gleichmäßig auf den Umfang des Aufnahmebehälters 2 verteilt werden, wodurch eine optimale Steifigkeit erzielt wird.
Das ebenfalls aus Fig. 4 ersichtliche rillenförmige bzw. annähernd halbkreisförmige Profil der Vertiefungen 12 ist für das vorgesehene Fertigungsverfahren besonders geeignet.
Das für die Portionskapsel 1 bevorzugte Herstellungsverfahren ist ein Thermoformverfahren . Dabei kann die in Fig. 1 bis 4 gezeigte Form der Kapsel 1 bzw. des Aufnahmebehälters 2 in einfacher Weise aus einer mehrschichtigen Ausgangsfolie hergestellt werden. Insbesondere kann die Ausgangsfolie, welche für die Thermoformung verwendet wird, eine über gesamte Länge im Wesentlichen konstante Wandstärke aufweisen.
Für die Herstellung der dreischichtigen Ausgangsfolie wird vor der Thermoformung eine aus Innen- und Sperrschicht bestehenden zweischichtigen Folie mit der Außenschicht kaschiert oder coex- tru- diert . Nach der Formung und Befüllung mit der Substanz 8 wird der Aufnahmebehälter 2 schließlich im Bereich des Flansches 4 mit einer den Deckel 2 bildenden Aluminium-Versiegelungsfolie mittels Schweißoder Ultraschall-Technologie versiegelt.

Claims

Patentansprüche :
1. Portionskapsel (1) zur Zubereitung eines Getränks, mit einem becherförmigen Aufnahmebehälter (2) für eine durch Flüssigkeit extrahierbare Substanz (8), insbesondere Kaffee-, Tee-, Kakao¬ oder Fruchtpulver, wobei der becherförmige Aufnahmebehälter (2) durch eine mehrschichtige Folie (7) aus Kunststoff gebildet ist, wobei die Folie (7) des becherförmigen Aufnahmebehälters (2) zumindest eine Außenschicht (11) aus einem ersten Kunststoffma¬ terial und eine Sperrschicht (10) aus einem zweiten Kunststoff¬ material aufweist, wobei das die Sperrschicht (10) bildende zweite Kunststoffmaterial eine geringere Gas- bzw. Dampfdurch¬ lässigkeit als das die Außenschicht (11) bildende erste Kunst- stoffmaterial aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der
becherförmige Aufnahmebehälter (2) zumindest eine im Wesentli¬ chen in Längsrichtung des Aufnahmebehälters verlaufende Vertie¬ fung (12) aufweist, wobei die Vertiefung (12) zumindest
abschnittsweise entlang eines Bodens (6) des becherförmigen Auf¬ nahmebehälters (2) verläuft.
2. Portionskapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die Außenschicht (11) bildende erste Kunststoffmaterial eine höhere mechanische Stabilität als das die Sperrschicht (10) bil¬ dende zweite Kunststoffmaterial aufweist.
3. Portionskapsel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die Sperrschicht (10) bildende zweite Kunststoff¬ material ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer ist.
4. Portionskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Sperrschicht (10) eine Wandstärke von 15 bis 100 μπι, insbesondere im Wesentlichen 15 bis 50 μπι, aufweist.
5. Portionskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das die Außenschicht (11) bildende erste Kunststoffmaterial Polyethylen oder Polypropylen ist.
6. Portionskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Außenschicht (11) eine Wandstärke von 50 bis 150 μπι, insbesondere im Wesentlichen 100 μπι, aufweist.
7. Portionskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass der becherförmige Aufnahmebehälter (2) wei¬ ters eine Innenschicht (9) aus einem dritten Kunststoffmaterial aufweist, welche eine geringere Durchlässigkeit für Wasserdampf aufweist als die Außenschicht.
8. Portionskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das die Innenschicht (9) bildende dritte Kunststoffmaterial Polypropylen, Polyethylenterephthalat oder ein Polyamid ist.
9. Portionskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Innenschicht (9) eine Wandstärke von 600 bis 800 μπι, insbesondere im Wesentlichen 700 μπι, aufweist.
10. Portionskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Vertiefung (12) des becherförmigen Aufnahmebehälters (2) rillen- bzw. nutförmig, insbesondere
annähernd halbkreisförmig ist.
11. Portionskapsel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (12) des becherförmigen Aufnahmebehälters (2) eine Tiefe von 1 bis 2,5 mm, insbesondere im Wesentlichen 2 mm, die über die Länge der Vertiefung (12) variieren kann, und eine Breite von 1 bis 4 mm, insbesondere im Wesentlichen 2,5 mm, aufweist .
12. Portionskapsel nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vertiefung (12) im Wesentlichen über die gesamte Länge eines Mantels (5) des becherförmigen Aufnahmebe¬ hälters (2) erstreckt.
13. Portionskapsel nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest abschnittsweise entlang des Bodens (6) des becherförmigen Aufnahmebehälters (2) verlaufende Vertiefung (12) dort anhand einer graduell abnehmenden Tiefe der Vertiefung ausläuft.
14. Portionskapsel nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Vertiefungen (12) entlang des becherförmigen Aufnahmebehälters (2) vorgesehen sind, bevorzugt 6 bis 16 Vertiefun¬ gen, besonders bevorzugt 10 Vertiefungen.
15. Portionskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der becherförmige Aufnahmebehälter (2) ge¬ genüberliegend des Bodens (6) einen umlaufenden, seitlich nach außen vorstehenden Flansch (4) aufweist, an welchem ein Deckel [3) zum Verschließen des Aufnahmebehälters (2) angeordnet ist.
PCT/AT2013/050063 2012-03-09 2013-03-11 Portionskapsel zur zubereitung eines getränks WO2013131117A1 (de)

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