[0001] Die Erfindung betrifft eine Portionenkapsel mit gemahlenem Kaffee zur Herstellung
eines Kaffeegetränks nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Derartige Portionenkapseln sind in vielfältigen Varianten bekannt, wobei insbesondere
Portionenkapseln zur Erzeugung von Espressokaffee bekannt sind. Der grundsätzliche
Vorteil solcher Kapseln liegt darin, dass sie gasdicht sind und das Kaffeepulver unter
Ausschluss von Sauerstoff in der Kapsel aufgenommen ist. Dadurch bleibt das in der
Kapsel aufgenommene Kaffeepulver über einen langen Zeitraum frisch. Zum Aufbrühen
des in der Kapsel aufgenommenen Kaffeepulvers werden sowohl manuelle, halbautomatische
wie auch vollautomatische Espressokaffeemaschinen verwendet. Bei den manuellen Kaffeemaschinen
wird die Kapsel üblicherweise in einen Kapselhalter eingesetzt, welcher danach manuell
an der Kaffeemaschine befestigt wird. Bei den halbautomatischen Kaffeemaschinen wird
die Kapsel in einen Kapselträger oder direkt in die Brühkammer eingesetzt, welch letztere
danach mittels eines zentralen von Hand zu betätigenden Hebels verschlossen wird.
Bei vollautomatischen Kaffeemaschinen hingegen wird die Kapsel einem Magazin entnommen,
danach automatisch der Brühkammer zugeführt und nach dem Aufbrühen bzw. Extrahieren
ohne Zutun des Benutzers in einen Auffangbehälter ausgeworfen. Alle drei genannten
Arten von Kaffeemaschinen verfügen im allgemeinen über einen mit radialen Austrittsöffnungen
für die Einleitung von Brühwasser versehenen Brühdorn, der zum Durchstossen des Bodens
bzw. Deckels der Kapsel ausgebildet ist. Bekannt sind insbesondere auch manuelle Kaffeemaschinen,
bei denen der Kapselhalter mit einer Vielzahl von auf einem Ablaufrost angeordneten
Erhebungen versehen ist, welche den Deckel der Kapsel aufbrechen, sobald Brühwasser
von der den Erhebungen gegenüberliegenden Seite in die Kapsel eingeleitet und letztere
durch den hydraulischen Überdruck gegen diese Erhebungen gedrückt wird. Beim nachfolgenden
Aufbrühvorgang wird das Brühwasser über den Brühdorn in die Kapsel eingeleitet, so
dass es das darin aufgenommene Kaffeepulver unter Überdruck durchströmen und über
die Öffnungen im Deckel bzw. Boden austreten kann. Unabhängig davon, ob es sich um
eine manuell zu bedienende Kaffeemaschine oder um eine halb- oder vollautomatische
Kaffeemaschine handelt, ist diese jedenfalls so ausgelegt und auf die Kapsel abgestimmt,
dass der fertige Kaffee an der Oberfläche mit einer Schaumschicht versehen ist, welche
u.a. als Qualitätsmerkmal für einen qualitativ hochwertigen Kaffee angesehen wird.
[0003] Obwohl grosse Anstrengungen unternommen wurden, den fertigen Kaffee an der Oberfläche
mit einer haltbaren Schaumschicht zu versehen, kommt in einigen Ländern vermehrt der
Wunsch auf, mit gattungsgemässen Portionenkapseln auch konventionellen Kaffee im Sinne
eines Filterkaffees herstellen zu können.
[0004] Aus der
US2003/172813 ist eine gattungsgemässe Portionenkapsel bekannt, in der eine mittels Wasser extrahierbare
Substanz zur Herstellung eines Getränks, vorzugsweise eines Espressokaffees, aufgenommen
ist. Dabei ist zwischen dem Kapselboden und der Substanz und/oder zwischen dem Kapseldeckel
und der Substanz ein siebartiges Organ angeordnet, das mit einer Vielzahl von axialen
Öffnungen versehen ist. Das jeweilige Organ ist mit gegen den Kapselboden bzw. den
Kapseldeckel gerichteten Prägungen versehen, so dass zwischen dem jeweiligen Organ
und dem Kapselboden bzw. dem Kapseldeckel Flüssigkeitskanäle gebildet werden. In diesen
Flüssigkeitskanälen kann sich das Brühwasser über den Kapselquerschnitt verteilen,
bzw. das aufgebrühte Kaffeegetränk sammeln. Um zu verhindern, dass das jeweilige Organ
beim Aufstechen der Kapsel mit durchstochen wird, weist das jeweilige Organ eine zentrale,
gegen das Kapselinnere gerichtete Vertiefung auf, in welche sich das Aufstechmittel
nach dem Aufstechen des Bodens bzw. des Deckels erstrecken kann. Obwohl sich eine
derartige Portionenkapsel sehr gut zur Herstellung von Espressokaffee eignet, ist
sie nicht zur Herstellung von Filterkaffee prädestiniert, da die Kapsel dem durchströmenden
Brühwasser einen hohen Widerstand entgegensetzt, was praktisch zwangsläufig zu einer
Schaumbildung führt. Bei dieser Kapsel kann sich ausserdem das siebartige Organ im
Verhältnis zu dem Boden der Kapsel bewegen.
[0005] Aus der
EP 0 326 685 ist ein als Einwegartikel konzipierter, Brühkammer genannter Behälter bekannt, der
zusammenfaltbar ist und an dessen Boden ein Filterbeutel mit Tee oder gemahlenem Kaffee
festgeklebt ist. Der Filterbeutel ist folglich fest im Verhältnis zum Boden. Der Behälter
ist vorzugsweise aus Papier, Karton oder dergleichen gefertigt. Der Boden des Behälters
ist unterhalb des Filterbeutels mit einer Ablauföffnung versehen, über welche der
flüssige Kaffee abfliessen kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Behälters
ist die Ablauföffnung auf der Aussenseite mittels einer abziehbaren Folie verschlossen.
Ein solcher Behälter eignet sich zur Verwendung in einer herkömmlichen Filterkaffeemaschine,
hingegen kann er nicht zusammen mit einer Espressokaffeemaschine verwendet werden.
[0006] Die Erfindung zielt darauf ab, eine Portionenkapsel des in dem
US-Patent 2003/172813 beschriebenen Typs zu entwickeln, bei welcher das siebartige Organ im Verhältnis
zum Boden der Kapsel befestigt ist.
Zu diesem Zweck wird nach der Erfindung eine Portionenkapsel nach den Patentansprüchen
1 und folgenden zur Verfügung gestellt.
Es wird ausserdem eine Portionenkapsel beschrieben, die in einer herkömmlichen Espressokaffeemaschine
verwendet werden kann, um mit ihr ein konventionelles Kaffeegetränk herzustellen,
welches an der Oberfläche keine nennenswerte Schaumschicht aufweist und im Geschmack
einem üblichen Filterkaffee entspricht.
[0007] In diesem Falle, aufgrund der Tatsache, dass zumindest der Kapselboden mit einem
durch eine Ausnehmung gebildeten Durchlass versehen wird, der einen hydraulischen
Druckaufbau beim Aufbrühen und Extrahieren des in der Kapsel aufgenommenen Kaffees
zu verhindern bestimmt ist, wird die grundsätzliche Voraussetzung geschaffen, um mit
einer derartigen Portionenkapsel in einer herkömmlichen Espressokaffeemaschine einen
Kaffee herzustellen, der im Aussehen und im Geschmack einem üblichen Filterkaffee
entspricht. Der Durchlass stellt dabei sicher, dass das zwangsweise zugeführte Brühwasser
keinen nennenswerten Druckaufbau in der Kapsel erzeugen kann. Somit kann das Brühwasser
ohne grossen Widerstand durch die Kapsel mitsamt dem darin aufgenommenen Kaffeepulver
strömen, wodurch eine Schaumbildung erfolgreich verhindert werden kann. Um das in
der Kapsel aufgenommene Kaffeepulver daran zu hindern, über den Durchlass aus der
Kapsel auszutreten bzw. zusammen mit dem Extraktionsmedium - Brühwasserausgeschwemmt
zu werden, ist zwischen dem Durchlass und dem in der Kapsel aufgenommenen Kaffeepulver
ein Filterelement angeordnet. Um trotz des Durchlasses eine gute Haltbarkeit des in
der Kapsel aufgenommenen Kaffeepulvers zu gewährleisten, ist der Durchlass mittels
einer gasdichten Folie verschlossen. Letztere ist entweder manuell entfernbar oder
derart ausgebildet, dass sie von einem Aufstechmittel leicht durchstochen werden kann.
[0008] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher
erläutert. In dieser Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 die Einzelteile einer Portionenkapsel, die nicht den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung enthält, in einer Explosionsdarstellung;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Portionenkapsel,
die nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung enthält;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Portionenkapsel,
welche den Gegenstand der vorliegenden Erfindung enthält, und
Fig. 4 einen vergrösserten Ausschnitt der Kapsel gemäss Fig.3.
[0009] Die Portionenkapsel gemäss Fig. 1 besteht aus einem becherartigen Unterteil 1, einem
unteren Filterelement 2, einem oberen Verteilorgan 3 sowie einem Deckel 4. Das zwischen
dem Filterelement 2 und dem Verteilorgan 3 im Unterteil 1 aufzunehmende Kaffeepulver
ist aus dieser Darstellung nicht ersichtlich. Das Filterelement 2 und das Verteilorgan
3 sind formstabil und im wesentlichen tellerförmig ausgebildet und vorzugsweise durch
Tiefziehen hergestellt.
[0010] Der sich nach oben konisch leicht erweiternde Unterteil 1 ist im oberen Bereich mit
einem umlaufenden Absatz 5 versehen, der auf der Innenseite eine kreisringförmige
Schulter 5a bildet, welche dem Abstützen des oberen Verteilorgans 3 dient. Auf der
Oberseite weist der Becher einen umlaufenden Rand 6 auf, an dem der Deckel 4 befestigt
-vorzugsweise angeschweisst- wird. Wie schematisch angedeutet, ist der Boden des Bechers
mit einer runden Ausnehmung 20 zur Bildung eines Durchlasses 22 versehen, der von
einer Folie 21 abgedeckt wird. Die Folie 21 weist eine Lasche L auf, welche den Becher
1 seitlich überragt und ein manuelles Abziehen der Folie 21 ermöglicht. Der Becher
1, der Deckel 4 wie auch die Folie 21 bestehen aus einem gasdichten Mehrschicht-Verbundmaterial,
wobei der Unterteil 1 im Vergleich zum Deckel 4 und zur Folie 21 relativ steif, formstabil,
elastisch und zäh ist. Nach dem Verschliessen der Ausnehmung 20 mit der Folie 21 und
dem Verschweissen des Deckels 4 mit dem Unterteil 1 ist die Kapsel und damit deren
Inhalt luftdicht verschlossen. All diese Folien weisen bevorzugterweise zumindest
eine gasdichte Lage sowie eine Lage aus einem thermoplastischen Polymer auf. Lagen
aus einem thermoplastischen Polymer lassen sich leicht miteinander verschweissen,
beispielsweise mittels Hitze oder Ultraschall.
[0011] Das im wesentlichen tellerförmig gestaltete Filterelement 2 ist mit einem umlaufenden
Rand 11 versehen und weist eine Vielzahl kreisringsegmentförmig gestaltete Prägungen
9 auf, welche sich über die Unterseite des Filterelements 2 erheben. Wenn das Filterelement
2 in den Becher 1 eingesetzt ist, stehen die Prägungen 9 seitlich der Ausnehmung 20
am Boden des Bechers 1 auf, so dass zwischen den Prägungen 9 und dem Becherboden Sammelkanäle
17 gebildet werden, die sich ausgehend von der Symmetrieachse radial nach aussen sowie
zirkular um die Symmetrieachse herum erstrecken. Ausserhalb der Prägungen 9 im Bereich
der Flüssigkeitskanäle 17 ist das Filterelement 2 mit einer Vielzahl von Öffnungen
8 versehen. Im Zentrum des Filterelements 2 ist eine zentrale, gegen das Kapselinnere
gerichtete Vertiefung 10 angeordnet, die kegelförmig ausgebildet ist.
[0012] Das obere Verteilelement 3 weist ebenfalls eine Vielzahl von kreisringsegmentförmig
gestalteten Prägungen 13 auf, welche sich als Erhebungen über die Oberseite des Verteilelements
3 erheben. Das Verteilelement 3 ist mit einem auf der Aussenseite umlaufenden, nach
unten gerichteten Steg 16 versehen. Durch diese Prägungen 13 werden auf der Oberseite
des Verteilelements 3 Flüssigkeitskanäle 18 gebildet, die sich ausgehend von der Symmetrieachse
radial nach aussen sowie zirkular um die Symmetrieachse herum erstrecken. Ausserhalb
der Prägungen 13, im Bereich der Flüssigkeitskanäle 18, ist wiederum eine Vielzahl
von Öffnungen 14 vorgesehen. Im Zentrum des Verteilelements 3 ist wiederum eine zentrale,
gegen das Kapselinnere gerichtete Vertiefung 15 angeordnet, die kegelförmig ausgebildet
ist. Auf der Aussenseite ist das Verteilelement 3 mit einer Ringfläche 19 versehen,
die gegenüber den Flüssigkeitskanälen 18 erhöht ist und mit der Oberseite der Prägungen
13 im wesentlichen fluchtet.
[0013] Beim Einsetzen des oberen Verteilelements 3 stützt sich dieses mit dem Steg 16 an
der umlaufenden Schulter 5a des Absatzes 5 des Bechers 1 ab. Beim Einleiten von Brühwasser
zum Zubereiten eines Kaffeegetränks dient das obere Verteilelement 3 insbesondere
dem gleichmässigen Verteilen des Brühwassers über den gesamten Kapselquerschnitt,
während das untere Filterelement 2 insbesondere das Austreten von Kaffeepulver aus
der Kapsel verhindern soll. Zusätzlich wirkt das obere Verteilelement 3 jedoch auch
als Filter, während das untere Filterelement 2 auch dem Sammeln und zentralen Ableiten
des aufgebrühten Kaffeegetränks dient.
[0014] Um bezüglich des Kapselquerschnitts eine möglichst gleichmässige Verteilung des Brühwassers
und eine gleichmässige Durchströmung des in der Kapsel aufgenommenen Kaffeepulvers
zu erreichen, sind sowohl die in das Verteilelement 3 wie auch die in das Filterelement
2 eingelassenen Öffnungen 14, 8 gleichmässig über die jeweilige Oberfläche verteilt.
Der Gesamtquerschnitt der in das Verteilelement 2 eingelassenen Öffnungen 14 beträgt
zumindest 3%, vorzugsweise zumindest 5% des mittleren Kapselquerschnitts. Dieses Verhältnis
trifft auch auf das Filterelement 2 zu. Durch diese Ausgestaltung kann sichergestellt
werden, dass das Brühwasser ohne nennenswerten Widerstand durch das Verteilelement
3 hindurch in die Kapsel einströmen und das aufgebrühte Kaffeegetränk über das Filterelement
2 auch wieder ohne nennenswerten Widerstand aus der Kapsel austreten kann. Die Ausnehmung
20 im Boden 7 der Kapsel stellt zudem sicher, dass weder am Anfang noch während des
Aufbrühvorgangs ein hydraulischer Druckaufbau in der Kapsel stattfindet. Durch diese
Ausgestaltung kann die Bildung einer Schaumschicht auf dem fertigen Kaffeegetränk
zuverlässig verhindert werden.
[0015] Trotzdem sollen die Öffnungen im Verteil- bzw. Filterelement 2, 3 nicht so gross
gewählt werden, dass der gemahlene Kaffee aus der Kapsel austreten kann. Dazu wird
der mittlere Durchmesser einer einzelnen Öffnung 8, 14 kleiner gewählt, als der statistische
Mittelwert des Durchmessers eines einzelnen Partikels des gemahlenen Kaffees. Um dem
Brühwasser auch seitens des Kaffeepulvers keinen all zu grossen Durchflusswiderstand
entgegenzusetzen, ist der in der Kapsel aufgenommene Kaffee relativ grob gemahlen.
Der arithmetische Mittelwert des Durchmessers eines Partikels liegt im vorliegenden
Fall zwischen 400 und 600 mu m.
[0016] Vorzugsweise weist die Folie 21 eine andere Farbe auf als die Kapsel. Die Farbe der
Folie kann beispielsweise je nach Inhalt der Kapsel unterschiedlich gewählt werden.
Als veränderbare Parameter seien beispielsweise die Menge, die Mischung, die Röstung
und der Mahlgrad des Kaffeepulvers erwähnt.
[0017] Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Kapsel gemäss Fig. 1, wobei die Portionenkapsel
mit Kaffeepulver KP gefüllt ist. Das Kaffeepulver KP ist zwischen dem unteren Filterelement
2 und dem oberen Verteilelement 3 in der Kapsel eingeschlossen. Wie aus dieser Darstellung
ersichtlich ist, werden durch die am Boden 7 des Bechers 1 aufstehenden Prägungen
9 des Filterelements 2 Flüssigkeitskanäle 17 gebildet, in welche das aufgebrühte Kaffeegetränk
über die in das Filterelement 2 eingelassenen Öffnungen 8 einströmen kann. Ebenso
werden durch die Prägungen 13 im Verteilorgan 3 Flüssigkeitskanäle 18 zwischen dem
Verteilorgan 3 und dem Deckel 4 gebildet, über welche sich das Brühwasser verteilen
kann, um dann über die Öffnungen 14 in das Innere der Kapsel einzuströmen und das
Kaffeepulver KP zu extrahieren. Indem sowohl das Verteilelement 3 wie auch das Filterelement
2 formstabil ausgebildet sind, bleiben die Kanäle 17, 18 erhalten und zwar auch dann,
wenn von aussen Kräfte auf den Deckel 4 bzw. Boden 7 der Kapsel einwirken. Vor dem
Einsetzen der Kapsel in die Kaffeemaschine wird die Folie 21 nach unten abgezogen,
wie dies durch unterbrochen dargestellte Linien angedeutet ist.
[0018] Nachdem die Folie 21 entfernt ist, kann die Kapsel einer Brühkammer (nicht dargestellt)
zugeführt werden. Zum Aufstechen der Portionenkapsel wird dann von oben ein Aufstechmittel
in Form eines Aufstechdorns 23 durch den Deckel 4 gestossen. Der Aufstechdorn 23 wird
dabei im Bereich der Vertiefung 15 so durch den Deckel 4 geführt, dass das obere Verteilelement
3 vom Aufstechdorn 23 nicht durchstochen wird. Zum Zuführen des andeutungsweise eingezeichneten
Brühwassers 24 ist der Aufstechdorn 23 vorzugsweise mit einer zentrischen Bohrung
versehen, die in radiale Austrittsöffnungen mündet. Im vorliegenden Fall wird davon
ausgegangen, dass das Brühwasser 24 von oben nach unten durch die Kapsel geleitet
wird. Durch die Flüssigkeitskanäle 18 wird das eingeleitete Brühwasser gleichmässig
über den gesamten Kapselquerschnitt verteilt. Über die Öffnungen 14 im oberen Verteilorgan
3 gelangt das Brühwasser in das Kapselinnere, wo es das Kaffeepulver KP durchströmt.
Über die Öffnungen 8 im unteren Filterelement 2 gelangt das aufgebrühte Getränk auf
die Unterseite des Filterelements 2 und strömt über den durch die Ausnehmung 20 gebildeten
Durchlass 22 aus der Kapsel aus, von wo es über nicht näher dargestellte Mittel zu
einem Getränkeauslass weitergeleitet wird. Durch das Vorsehen von derartig gestalteten
Verteil- bzw. Filterelementen 2, 3 wird sichergestellt, dass die in der Kapsel aufgenommenen
Getränkepartikel vom Brühwasser homogen durchströmt werden und eine gleichmässige
Extraktion des gesamten Kaffeepulvers erreicht wird. Die Prägungen 9, 13 sind jedenfalls
derart verteilt angeordnet, dass sich das jeweilige Element 2, 3 flächig am Kapselboden
7 bzw. Kapseldeckel 4 abstützt. Durch dieses flächige Abstützen wird sichergestellt,
dass die die Flüssigkeitskanäle 17, 18 bildenden Freiräume zwischen dem Kapseldeckel
4 und dem Verteilorgan 3 auch bei von aussen auf die Kapsel einwirkendem Druck erhalten
bleiben.
[0019] Der Durchmesser der in das Verteil- bzw. Filterelement 2, 3 eingelassenen Öffnungen
8, 14 ist vorzugsweise kleiner als der statistische Durchmesser eines einzelnen Partikels
(Kaffeekorn) zum Herstellen eines Getränks, vorzugsweise kleiner als x-σ, wobei unter
x der arithmetische Mittelwert des Durchmessers und unter σ die Standardabweichung
zu verstehen ist. Dadurch wird sichergestellt, dass praktisch keine Partikel aus der
Kapsel austreten bzw. ausgeschwemmt werden und zwar unabhängig davon, wie gross die
Aufstechöffnung ist.
[0020] Figur 3 zeigt in einem Längsschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Portionenkapsel,
welche den Gegenstand der vorliegenden Erfindung enthält, mit darin aufgenommenem
Kaffeepulver KP, wobei die Bezugszeichen bei korrespondierenden Teilen gegenüber den
vorhergehenden Figuren zusätzlich mit einem "a" versehen sind. Der wesentliche Unterschied
zu dem vorgängig dargestellten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass der durch die
Ausnehmung 20a gebildete Durchlass 22a nicht mittels einer manuell abziehbaren Folie
verschlossen ist, sondern dass über der Ausnehmung 20a auf der Innenseite der Kapsel
eine Folie 21 a angeordnet ist, welche mittels eines Aufstechorgans 30 aufgestochen
wird. Der becherartige Unterteil 1a ist mit einem leicht nach aussen gewölbten Boden
7a versehen, der auf der Aussenseite von einem ringförmig umlaufenden Rand 26 umgeben
ist. Der Durchmesser der in den Boden 7a eingelassenen Ausnehmung 20a ist im Vergleich
mit dem vorgängigen Ausführungsbeispiel kleiner. Die zum Verschliessen der Ausnehmung
20a vorgesehene Folie 21 a ist auf der Innenseite der Kapsel zwischen dem Filterelement
2a und dem Kapselboden 7a angeordnet.
[0021] Während der becherartige Kapselunterteil 1 a relativ steif, formstabil, elastisch
und zäh ist, ist die Folie 21 a im Vergleich dazu dünner und weist ausserdem eine
geringere Elastizität, Dehnbarkeit und Reissfestigkeit auf. Dadurch wird sichergestellt,
dass die Folie 21 a unter der Krafteinwirkung eines Aufstechorgans schnell reisst
und aufbricht.
[0022] Damit die Folie 21 relativ dünn gehalten werden kann, ist sie zweilagig aufgebaut.
Die Kombination einer Lage aus einem thermoplastischen Polymer mit einer Lage aus
Aluminium hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Als thermoplastisches Polymer
eignen sich insbesondere Polypropylen oder Polyethylen. Durch das Vorsehen einer Aluminium-Lage
wird einerseits eine weitgehende Gasdichtheit erreicht, während das thermoplastische
Polymer das Verschweissen der Folie mit dem Kapselboden ermöglicht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel, welches den Gegenstand der vorliegenden Erfidnung
enthält, ist der becherartige Unterteil auf der Innenseite zudem mit einer umlaufenden
Nut 27 versehen ist, während der zur Kapselinnenseite gerichteten Rand 11a des Filterelements
2a auf der Aussenseite mit einem ringförmig umlaufenden Vorsprung 28 versehen ist,
mittels welchem das Filterelement 2a klemmend in der 27 Nut fixiert ist.
[0023] Die Fig. 4 zeigt einen vergrösserten Ausschnitt der Kapsel gemäss Fig.3, namentlich
einen Teil des Kapselbodens 7a zusammen mit der darin eingelassenen Ausnehmung 20a
sowie der darüber angebrachten Folie 21 a. Aus dieser Darstellung ist insbesondere
ersichtlich, dass der Kapselunterteil wie auch die Folie mehrschichtig aufgebaut sind.
Während der Kapselunterteil und damit auch der Kapselboden 7a aus einem dreilagigen
Verbundmaterial besteht, weist die Folie 21 a zwei Lagen auf. Bei der den Kapselunterteil
1a bildende Folie bestehen die beiden äusseren Lagen 29, 31 aus einem thermoplastischen
Polymer, während die Zwischenlage 30 aus einer gasdichten Folie; beispielsweise EVOH
(Ethylenvinylalkohol), besteht. Die untere, dem Kapselboden 7a zugewandte Lage 32
der Folie 21 a besteht ebenfalls aus einem thermoplastischen Polymer, während die
obere, dem Kapselinnenraum zugewandte Lage 33 aus Aluminium besteht. Da die beiden
einander zugewandten Lagen 31, 32 des Kapselbodens 7a bzw. der Folie 21 a aus je einem
thermoplastischen Polymer bestehen, können diese beiden Lagen 31, 32 miteinander verschweisst
werden. Die Folie 21 a weist in Relation zum Verbundmaterial des becherartigen Kapselunterteils
1a eine relativ geringe Dehnbarkeit, Elastizität und Reissfestigkeit auf. Die von
aussen über die Ausnehmung 20a ersichtliche Folie 21 a weist vorzugsweise eine andere
Farbe auf als die Kapsel. Nachdem sowohl die über der Ausnehmung 20a angebrachten
Folie 21 a wie auch der Deckel 4 mit dem Kapselunterteil 1a verschweisst sind, ist
die Kapsel und damit deren Inhalt wiederum luftdicht verschlossen.
[0024] Indem die Folie 21 a relativ dünn ist und keine hohe Dehnbarkeit, Elastizität und
Reissfestigkeit aufweist, kann sie vom Aufstechmittel leicht durchstochen werden.
Damit kann erreicht werden, dass mit einer vollautomatischen Espressokaffeemaschine
sowohl konventionelle Portionenkapseln, welche sich zur Herstellung eines mit Schaum
versehenen Kaffees -Espresso- eignen, wie auch die hier zur Rede stehenden Portionenkapseln,
welche zur Herstellung eines Filterkaffees vorgesehen sind, extrahiert werden können.
Jedenfalls ist die Folie derart ausgelegt, dass sie von einem Aufstechorgen schon
bei relativ geringer Krafteinwirkung aufgebrochen wird, während ein konventioneller,
durchgehend einstückiger Kapselboden derart ausgelegt ist, dass er zuerst elastisch
nachgiebt, um erst unter der Einwirkung des Brühmediums an dem entsprechenden Aufstechorgan
aufgestochen zu werden. Durch die elastische Nachgiebigkeit eines konventionellen
Kapselbodens soll zuerst eine sogenannte Aufbrühphase stattfinden. Dazu wird über
den Deckel in die auslassseitig noch geschlossene Kapsel Brühwasser eingeleitet, welches
in der Kapsel einen Überdruck aufbaut und das Kaffeepulver benetzt und ggf. aufquellen
lässt, bevor die Kapsel dann auslassseitig aufgebrochen wird und der flüssige Kaffeeextrakt
unter der Bildung von Schaum aus der Kapsel austreten kann.
[0025] Wenn vorgängig jeweils von einer Espressokaffeemaschine gesprochen wird, so ist darunter
generell eine Kaffeemaschine zu verstehen, die mit einer Brühkammer zur Aufnahme der
Portionenkapsel versehen ist, und bei der das zum Extrahieren des in der Kapsel aufgenommenen
Kaffeepulvers dienende Brühwasser mittels einer Pumpe zwangsweise zugeführt wird,
und zwar unabhängig davon, ob mit der Espressokaffeemaschine ein volumenmässig eher
"kleiner" Espresso oder ein etwas "grösserer" Kaffee hergestellt wird. Jedenfalls
haben sich die bis anhin mit einer Espressokaffeemaschine zubereiteten Kaffeegetränke
dadurch ausgezeichnet, dass sie an der Oberfläche mit einer Schaumschicht versehen
waren. Mit der beschriebenen Portionenkapsel ist es jedoch möglich, unter Verwendung
einer herkömmlichen Espressokaffeemaschine, mit welcher bis anhin nur Espressokapseln
extrahiert werden konnten, ein Kaffeegetränk herzustellen, welches an der Oberfläche
keine nennenswerte Schaumschicht aufweist und im Geschmack einem herkömmlichen Filterkaffee
nahe kommt.
1. Portionenkapsel für eine Espressokaffeemaschine, enthaltend eine Portion gemahlenen
Kaffees (KP), wobei zwischen dem Kapselboden (7, 7a) und dem Kaffee (KP) ein Filterelement
(2a) angeordnet ist, und wobei die Kapsel aus einem becherartigen Unterteil (1, 1a)
mit einem daran befestigten Deckel (4, 4a) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der becherartige Unterteil (1a) an der Innenseite mit einer umlaufenden Nut (27)
versehen ist, und dass das Filterelement (2a) mit einem Rand versehen ist, der auf
der Aussenseite mit einem ringförmigen umlaufenden Vorsprung (28) versehen ist, mittels
welchem das Filterelement (2a) in der Nut (27) fixiert ist.
2. Portionenkapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des ringförmigen umlaufenden Vorsprungs. (28) das Filterelement (2a) klemmender
in der Nut (27) fixiert ist.
3. Portionenkapsel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (27) zur Kapselinnenseite gerichtet ist.
4. Portionenkapsel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel dicht an dem becherartigen Unterteil (1, 1a) befestigt ist.
5. Portionenkapsel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der becherartige Unterteil (1, 1 a) der Kapsel formstabil ist.
6. Portionenkapsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2a) formstabil ausgebildet und mit einer Vielzahl von Öffnungen
(8, 8a) versehen ist.
7. Portionenkapsel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtquerschnitt der in das Filterelement (2a) eingelassenen Öffnungen (8, 8a)
zumindest 3%, insbesondere zumindest 5%, des mittleren Kapselquerschnitts beträgt,
so dass das aufgebrühte Kaffeegetränk ohne nennenswerten Widerstand durch das Filterelement
(2a) hindurchströmen kann.
8. Portionenkapsel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2a) mit einer Vielzahl von Kanälen (17) zum Sammeln und Ableiten
des aus der Portionenkapsel austretenden Kaffeegetränks versehen ist.
9. Portionenkapsel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Deckel (4) der Kapsel und dem in der Kapsel aufgenommenen Kaffee (KP)
ein formstabiles Verteilelement (3) angeordnet ist, welches mit einer Vielzahl von
Öffnungen (14) und Kanälen (18) zum gleichmässigen Verteilen des in die Portionenkapsel
einströmenden Brühwassers (24) versehen ist.
10. Portionenkapsel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtquerschnitt der in das Verteilelement (3) eingelassenen Öffnungen (14)
zumindest 3%, insbesondere zumindest 5%, des mittleren Kapselquerschnitts beträgt.
11. Portionenkapsel nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Verteilorgan (3) derart angeordnet oder ausgebildet ist, dass ein oder
mehrere Aufstechmittel (23) durch den Kapseldeckel (4) führbar ist/sind, ohne dass
dabei das Verteilorgan (3) durchstochen wird.
12. Portionenkapsel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilorgan (3) mit zumindest einer gegen das Kapselinnere gerichteten Vertiefung
(15) versehen ist, in welche sich das Aufstechmittel (23) nach dem Aufstechen des
Deckels (4) erstrecken kann.
13. Portionenkapsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2a) mit einer zentralen gegen das Kapselinnere gerichteten Vertiefung
(10) versehen ist.