TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kapsel für die Zubereitung eines Getränks,
insbesondere eines Heissgetränks wie Kaffee, Tee oder Trinkschokolade nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
STAND DER TECHNIK
[0002] Aus der
EP 2 287 090 ist eine Kapsel für die Kaffeezubereitung bekannt geworden, welche eine kegelstumpfförmige
Wandung mit einem Bodenabschnitt aufweist. Der Bodenabschnitt ist mit einer vertieften
Struktur mit einer lokal verringerten Materialstärke, also mit Materialschwächungen,
versehen, welche zur Vereinfachung des Eindringens von Klingen dient.
[0003] Diese Kapsel hat den Nachteil, dass das Material im Bereich der geringeren Materialstärke
geschwächt ist. Überdies sind diese Vertiefungen nachteilig, da sich Objekte an den
Kanten verhaken können. Zudem sehen diese Strukturen optisch nicht gut aus und sind
aufwändig in der Herstellung, da ein zusätzlicher Schritt der Einkerbung mittels Laser
oder mechanischem Werkzeug notwendig sein kann. Jedenfalls schwächen diese Einkerbungen
die Sauerstoffbarriere, was nachteilig für den Aromaschutz des Kapselinhalts ist.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0004] Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kapsel für die Zubereitung
eines Getränks, insbesondere eines Heissgetränks wie Kaffee, Tee oder Trinkschokolade
anzugeben, welche einfacher herstellbar ist. Zudem ist es eine Aufgabe, eine gattungsgemässe
Kapsel anzugeben, welche ein verbessertes Aufstechen der Kapsel zwecks Flüssigkeitseintrags
über eine Zubereitungsmaschine erlaubt.
[0005] Diese Aufgaben werden durch eine Kapsel mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
Demgemäss wird eine Kapsel zur Zubereitung eines Getränks mittels einer mindestens
einen Vorsprung aufweisenden Zubereitungsvorrichtung angegeben, wobei die Kapsel eine
Wandung mit einem proximalen Bodenabschnitt umfasst, wobei eine Kammer in der Kapsel
gebildet ist, wobei der proximale Bodenabschnitt mit eine Schwächungsmuster versehen
ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammer zumindest in einem Bereich des Schwächungsmusters (insbesondere die
Schwächungslinien) zum proximalen Bodenabschnitt hin mit einer proximalen Schutzfolie
abgeschlossen ist,
dass das Schwächungsmuster mindestens eine sich von einem ersten Eckpunkt zu einem
zweiten Eckpunkt erstreckende Schwächungslinie umfasst, wobei die Schwächungslinie
zumindest abschnittsweise beabstandet von einer vom ersten Eckpunkt zum zweiten Eckpunkt
verlaufenden Verbindungsstrecke verläuft und so eine Klappe im Bodenabschnitt definiert,
und wobei die Klappe derart geformt ist, dass durch Eindrücken der Klappe die proximale
Schutzfolie mit mindestens einem Abschnitt eines der Schwächungslinie zugeordneten
freien Endes der Klappe perforierbar ist.
[0006] Unter dem Ausdruck "Vorsprung" sind Dornelemente mit stumpfen wie auch solche mit
scharfen Spitzen zu verstehen. Für die vorliegenden Erfindung sind also keine scharfen
Spitzen notwendig, da die Klappe zur Verschwenkung an sich zwar perforiert werden
kann jedoch nicht muss. Sie kann auch lediglich berührt und gestossen werden.
[0007] Ein Abstand der Schwächungslinie von der zugeordneten Verbindungsstrecke kann 5%
bis 100% eines Durchmessers des Bodenabschnitts betragen, vorzugsweise 10% bis 40%
dieses Durchmessers betragen und insbesondere etwa 15% bis 30% oder 20 bis 25 % dieses
Durchmessers betragen.
[0008] Die Schwächungslinien sind Kerben oder Schnitte, also im Wesentlichen linienförmige
Objekte, welche eine Sauerstoffbarriere lediglich minimal schwächen. Die proximale
Schutzfolie liefert zudem einen verbesserten Aromaschutz und ist insbesondere mit
den erfindungsgemässen Klappen verbessert perforierbar.
[0009] Vorzugsweise ist die Schwächungslinie länger als ein Querschnitt der besagten Vorsprünge,
sodass durch diesen Aufbau eine stärkere Perforation der proximalen Schutzfolie verursacht
wird, als wenn die Vorsprünge den Kapselboden und die Schutzfolie einfach durchstechen.
[0010] Bevorzugt ist es, wenn die proximale Schutzfolie zumindest bereichsweise beabstandet
zum proximalen Bodenabschnitt angebrachten ist. Insbesondere kann die proximale Schutzfolie
lediglich umfangsseitig innwendig in der Kapsel an der Wandung angebracht, insbesondere
angeschweisst sein. Dies erlaubt eine einfache Herstellung. Allenfalls kann das in
die Kammer eingepresste Schüttgut die Folie auch etwas auswölben. Bei einer beabstandet
angebrachten proximalen Schutzfolie ist die Klappe dann vorzugsweise derart geformt,
dass ein senkrecht zur genannten Verbindungsstrecke verlaufender Abstand von mindestens
einem Punkt der besagten Verbindungsstrecke zur zugeordneten Schwächungslinie grösser,
insbesondere etwa um das 0.5-Fache bis 4-Fache grösser als ein kürzester Abstand (parallel
zur Längsrichtung L der Kapsel) von diesem Punkt der Verbindungsstrecke zur proximalen
Schutzfolie ist von diesem Punkt der Verbindungsstrecke zur proximalen Schutzfolie
ist.
[0011] Ein solcher Abstand zwischen dem Bodenabschnitt und der proximalen Schutzfolie kann
0.5 bis 10 Millimeter, insbesondere etwa 3 bis 6 Millimeter, vorzugsweise etwa 4 oder
5 Millimeter betragen.
[0012] Alternativerweise kann die distale Folie auch vollflächig auf der Innenfläche des
Bodenabschnitts angebracht, insbesondere angeschweisst sein. Die proximale Schutzfolie
schütz die Kammer vor Sauerstoffeintrag durch die Schwächungslinien.
[0013] Demnach liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass die Perforation der proximalen
Schutzschicht durch die Vorsprünge der Zubereitungsmaschine verbesserbar ist, indem
dem/den Vorsprüngen gezielt mindestens eine Klappe in den Weg gestellt wird, welche
durch das Einstechen oder Eindrücken der Vorsprünge in die Kapsel gegen das Kapselinnere
aufgeklappt bzw. aufstellt wird und dadurch die punktuelle Perforation der Vorsprünge
in eine linienförmige Perforation entlang des freien Endes der Klappe erweitern. Die
gilt sowohl für eine vom Bodenabschnitt beabstandet angebrachte distale Folie wie
auch für eine vollflächig auf die proximale Oberfläche des Bodenabschnitts befestigte
distale Schutzfolie. Hierbei soll der Bodenabschnitt bzw. der vom Vorsprung kontaktierte
Klappenabschnitt entsprechend widerstandsfähig und flexibel ausgebildet sein, dass
der Vorsprung die Klappe nicht durchsticht, sondern zur Perforation der proximalen
Schutzfolie gegen das Kapselinnere verschwenkt.
[0014] Die proximale Seite ist die Seite der Fluidzuführung aus der Zubereitungsvorrichtung,
die distale Seite jene der Getränkeabführung. Die Axialrichtung, die L-Richtung, läuft
entlang der Symmetrieachse der Wandung, von der proximalen Seite zur distalen Seite.
Die laterale bzw. radiale Richtung läuft senkrecht von der Axialrichtung weg.
[0015] Als "Klappe" ist hierbei ein lappenartiger Abschnitt des Bodenabschnitts, welcher
durch eine im Wesentlichen nicht gerade Schwächungslinie im Bodenabschnitt definiert
und aus dem Bodenabschnitt wegklappbar ist. Die beiden Endpunkte der Schwächungslinie
bilden die Endpunkte der Verbindungsstrecke. Die Biegestreckt ist also die natürlich
Biegelinie, welche im Regelfäll entlang eines Geradenabschnitts verläuft. Wird die
Klappe aus der Fläche des Bodenabschnitts gedrückt, so biegt sie sich um diese Verbindungsstrecke,
welche ein Geradenabschnitt ist, der die Endpunkte der Schwächungslinie verbindet.
Die Schwächungslinie kann hierbei eine Einkerbung oder eine Einritzung, also keine
vollständig durch den Bodenabschnitt reichende, längliche Ausnehmung bzw. lokale Materialschwächung
auf der Innen- oder der Aussenseite des Bodenabschnitts sein. Drückt man dann auf
die Klappe, bricht der Bodenabschnitt entlang der Ausnehmung aufgrund der Schwächung
des Materials durch lokale Ausdünnung der Materialstärke und die Verschwenkung ist
möglich. Diese Vorstanzung hat den Vorteil, dass die Klappe vor Gebrauch der Kapsel
gesichert im Bodenabschnitt verbleibt und dass ein Sauerstoffeintrag - oder allgemein
ein Fluideintrag - in die Kapsel im Vergleich zu einem durchgehenden Schlitz reduziert
ist. Alternativerweise kann das Muster auch aus von der Innen- zur Aussenseite des
Bodenabschnitts reichenden Schlitzen bereitgestellt sein. Durchgehende Schlitze erleichtern
die Klappbewegung, da kein vorgängiges Ausbrechen der Klappe erforderlich ist. Es
ist auch denkbar, dass Schlitze und Einkerbungen gleichzeitig das Muster bilden, oder
dass die Einkerbungen abschnittsweise vollständig durch den Bodenabschnitt reichen.
[0016] Das freie Ende einer Klappe ist der bewegliche, verschwenkbare Bereich der Klappe
nahe der zugeordneten Schwächungslinie, welcher in der zweiten Klappenposition frei
gegen das Kapselinnere ragt.
[0017] Die Kammer der Kapsel ist insbesondere eine Schüttgutkammer für Kaffeepulver, Tee
oder Teepulver, Schokoladen- oder Milchpulver oder ähnliches Gut. Flüssigkeiten wie
Gels oder dickflüssige Flüssigkeit sind auch verwendbar. Grundsätzlich eignet sich
die erfindungsgemässe Kapsel als Verbesserung für jede Kapsel, welche proximal durch
Vorsprünge geöffnet werden soll, insbesondere wenn eine innere Schutzfolie durch diese
Vorsprünge zu perforieren ist.
[0018] Eine Richtung der Einkerbung oder der Schlitze kann senkrecht zum jeweiligen Oberflächenabschnitt
des Bodenabschnitts gerichtet sein. Es ist auch möglich, diese Richtung geneigt zu
dieser Flächennormalen vorzusehen, sodass die Klappe einfacher gegen das Kapselinnere
klappbar ist. Im letzteren Fall ist dann die Innenfläche der Klappe grösser als die
Aussenfläche, sodass die Schlitz- oder Kerbrichtung, von aussen nach innen gesehen,
von einem Klappenmittelpunkt wegläuft. Alternativ oder zusätzlich kann die Einkerbung
bzw. der Schlitz angefast sein, um die Ausklappbewegung zu erleichtern.
[0019] Vorzugsweise weist die Kapsel eine distale Austrittsöffnung auf, wobei die distale
Austrittsöffnung von einem vorzugsweise flanschartigen Rand umgeben ist. Vorzugsweise
ist diese Austrittsöffnung mit einer distalen Schutzfolie verschlossen, wobei die
Schutzfolie vorzugsweise an diesem Rand angebracht ist. Diese distale (wie auch die
proximale) Schutzfolie dient dem Aromaschutz; sie ist vorzugsweise entsprechend sauerstoffdicht.
Beide Schutzfolien können insbesondere aus Metall, vorzugsweise Aluminium oder Kunststoff
oder einem anderen Material, insbesondere aus einer mehrlagigen und sauerstoffdichten
Folie gefertigt sein oder können solche Materialien umfassen.
[0020] Vorzugsweise ist die Wandung einstückig hergestellt und/oder von im Wesentlichen
kegelstumpfförmiger Gestalt. Im Wesentlichen wird die äussere Gestalt der becherförmigen
Kapsel durch die Gestalt des Kapselkäfigs der verwendeten Zubereitungsmaschine vorgegeben.
Der Bodenabschnitt kann gerade oder nach innen oder aussen gewölbt sein.
[0021] Vorzugsweise ist diese Wandung aus einem tiefziehbarem, sauerstoffdichten, allenfalls
mehrschichtigen Material gefertigt, insbesondere aus einem Polymermaterial, vorzugsweise
aus Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH) und/oder enthält Polypropylen und/oder Polyethylen.
Die Lagen können auch beschichtet sein (s. unten). Eine bevorzugte Materialstärke
der Wandung beträgt zumindest im Bereich der flächigen Strukturen etwa 0.3 bis 1.1
Millimeter.
[0022] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Kapsel umfasst das Schwächungsmuster
(also das aus Einkerbungen oder Durchgangsschlitzen bestehende Muster) zwei, drei,
vier, fünf, sechs, sieben, acht oder mehr durch einzelne Schwächungslinien definierte
Klappen. Vorteilhaft ist, wenn die Klappen beim Umklappen aus der ersten in die zweite
Klappenposition die proximale Schutzfolie möglichst maximal perforieren. Die Klappen
verstärken also die Wirkung der Vorsprünge der Zubereitungsmaschine. Vorteilhafterweise
ist im Wesentlichen für jeden Vorsprung eine Klappe vorgesehen. Da die Kapsel meisten
Zylindersymmetrie aufweisen, wird das Muster vorteilhafter derart vorgesehen, dass
die Vorsprünge nicht alle gleichzeitig zwischen die Klappen (z.B. auf Stege oder in
Schlitze) treffen können. Dies kann durch Vorgabe der Anzahl der Klappen in Abhängigkeit
der Anzahl der Vorsprünge geschehen (s. unten). Vorzugsweise ist hierbei die Anzahl
der Klappen derart gewählt, dass angesichts der bekannten Anzahl von Vorsprüngen aufgrund
der Zähligkeit der Rotationssymmetrie der um die Achse angeordneten Klappen bzw. Dornelemente
ausgeschlossen werden kann, dass alle Vorsprünge gleichzeitig neben eine Klappe stossen
(bspw. auf einen Steg, s. unten). Ist bspw. die Anzahl Klappen ungleich der Anzahl
Vorsprünge und sind die Klappen im Wesentlichen umlaufend, d.h. ohne grössere Lücken
(mit Ausnahme der Stege, s. unten) angeordnet, so muss mindestens ein Vorsprung eine
Klappe aufstossen und die Perforation vornehmen.
[0023] Die Klappen sind vorzugsweise derart geformt sein, dass sie die proximale Schutzfolie
möglichst umfassend perforieren; vorteilhafterweise jedoch ohne Abschnitte der Folie
abzutrennen.
[0024] Vorzugsweise sind die Verbindungsstrecken dieser Klappen jeweils sich nicht schneidende
Sehnen einer geschlossenen, vorzugsweise kreisförmigen ersten gedachten Bahn um ein
Zentrum des Bodenabschnitts.
[0025] Die Verbindungsstrecken dieser Klappen können zusammen im Wesentlichen ein Vieleck
um das Zentrum des proximalen Bodenabschnitts bilden, wobei unmittelbar benachbarte
Eckpunkte zweier benachbarter Biegelinien zumindest über einen Steg beabstandet sind.
Die Stege stellen dann sicher, dass die Schwächungslinien nicht durchgehend entlang
einer geschlossenen gedachten Bahn verlaufen, sonst könnte sich ein Abschnitt des
Bodenabschnitts von der Wandung lösen und die gezielte Perforation der proximalen
Schutzfolie mit dem beweglichen Abschnitt der Wandung bzw. des Bodenabschnitts wäre
nicht mehr möglich.
[0026] In einer bevorzugten Ausbildung der Kapsel für die Zubereitungsvorrichtung mit einer
Vielzahl von sich entlang einer zweiten gedachten Bahn erstreckenden Vorsprüngen zum
Einstossen des proximalen Bodenabschnitts, sind die erste gedachte Bahn und die zweite
gedachte Bahn konzentrisch oder sich schneidend angeordnet, sodass bei bestimmungsgemässen
Gebrauch der Kapsel in der Zubereitungsvorrichtung zumindest eine der Klappen durch
mindestens einen Vorsprungaus der ersten Klappenposition in die zweite Klappenposition
eindrückbar ist.
[0027] Bevorzugt wird, wenn sich die erste Bahn im Wesentlichen kreisförmig um das Zentrum
des proximalen Bodenabschnitts als Mittelpunkt erstreckt und/oder die Anzahl der Klappen
ungleich einem Vielfachen der Anzahl der Vorsprünge der Zubereitungsvorrichtung ist.
Vorteilhaft ist ein Muster, bei welchem die Anzahl der Klappen kleiner, vorzugsweise
um genau eins kleiner als die Anzahl der Vorsprünge der Zubereitungsvorrichtung ist.
Damit kann verhindert werden, dass alle Vorsprünge gleichzeitig auf Stege oder in
Schlitze zwischen den Klappen stossen und dort blockiert werden, ohne dass mindestens
eine Klappe einklappt und die proximale Schutzfolie aufgestochen wird.
[0028] In einer Weiterbildung erstreckt sich mindestens eine, vorzugweise jede Klappe in
der ersten Klappenposition von der Verbindungsstrecke vom Zentrum des proximalen Bodenabschnitts
weg oder zu diesem Zentrum hin. Die effektive Krümmung der Schwächungslinie kann nach
innen bzw. aussen sein. Die Schwächungslinie kann also zwischen der Verbindungsstrecke
und diesem Zentrum liegen oder aber die Verbindungsstrecke liegt zwischen der Schwächungslinie
und diesem Zentrum. Weiter ist auch denkbar, dass sich die Verbindungsstrecke im Wesentlichen
radial vom Zentrum nach aussen erstreckt und eine Vielzahl solcher Verbindungsstrecken
entlang einer vorzugsweise kreisförmigen Bahn um das Zentrum angeordnet ist.
[0029] Vorzugsweise ist die Schwächungslinie durch einen oder mehrere Kreisbogenabschnitte
und/oder durch Polygonzüge gebildet. Besonders bevorzugt ist, wenn das freie Ende
der Klappe eine oder mehrere Spitzen aufweist, insbesondere gezackt ist. Bei mehreren
Klappen können die Schwächungslinien aller Klappen in der ersten Klappenposition eine
(nur durch die Stege unterbrochene) Sternlinie bilden. Die Spitzen an den freien Enden,
gebildet durch die Zacken in der zugeordneten Schwächungslinie, erlauben ein gezieltes
punktuelles Anstechen der proximalen Folie, wobei bei weiterer Verschwenkung der Klappe
die Perforation durch den vordringenden Zacken zunehmend aufgeweitet wird.
[0030] Der Bodenabschnitt weist eine Höhe in L-Richtung von etwa 1 bis 3 Millimeter, insbesondere
etwa 2 Millimeter und einen grössten Aussendurchmesser von etwa 17 bis 25 Millimeter,
insbesondere etwa 21 Millimeter auf. Der erste konische Abschnitt weist eine Höhe
in L-Richtung von etwa 4 bis 6 Millimeter, insbesondere etwa 5 Millimeter und einen
grössten Aussendurchmesser von etwa 28 bis 26 Millimeter, insbesondere etwa 22 Millimeter
auf. Der zweite konische Abschnitt 15 weist eine Höhe in L-Richtung von 10 bis 20
Millimeter, insbesondere etwa 15 Millimeter und einen grössten Aussendurchmesser von
etwa 15 bis 20 Millimeter, insbesondere etwa 17 Millimeter auf. Der dritte konische
Abschnitt 16 weist eine Höhe in L-Richtung von etwa 4 bis 6 Millimeter, insbesondere
etwa 5 Millimeter und einen grössten Aussendurchmesser von etwa 29 bis 33 Millimeter,
insbesondere etwa 31 Millimeter auf. Eine Gesamthöhe der Kapsel in L-Richtung 27 bis
31 Millimeter, insbesondere etwa 29 Millimeter.
[0031] Die Erfindung betrifft auch ein Kapselsystem bestehend aus der oben beschriebenen
Kapsel mit einer Zubereitungsmaschine oder -vorrichtung oder Extraktionsvorrichtung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0032] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen
beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen
sind. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektive Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen
Kapsel aus einem proximalen Blickwinkel auf einen proximalen Bodenabschnitt der Kapsel
mit einem ersten Schwächungsmuster;
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf den proximalen Bodenabschnitt der Kapsel nach Fig. 1;
- Fig. 3
- zeigt einen Längsquerschnitt durch die Kapsel gemäss Fig. 1;
- Fig. 4a
- den Querschnitt nach Fig. 1 mit einem Ausschnitt eines Querschnitts durch einen Kapselkäfig
einer Zubereitungsmaschine;
- Fig. 4b
- den Querschnitt nach Fig. 4a mit der stilisiert dargestellten Zubereitungsmaschine
mit weiteren Elementen;
- Fig. 5
- ein alternatives Schwächungsmuster im Bodenabschnitt mit zwei nach aussen gewölbten
Schwächungslinien;
- Fig. 6
- ein weiteres alternatives Schwächungsmuster im Bodenabschnitt mit drei nach aussen
gewölbten Schwächungslinien;
- Fig. 7
- ein weiteres alternatives Schwächungsmuster im Bodenabschnitt mit vier nach aussen
gewölbten Schwächungslinien;
- Fig. 8
- ein alternatives Schwächungsmuster im Bodenabschnitt mit zwei nach innen gewölbten
Schwächungslinien;
- Fig. 9
- ein alternatives Schwächungsmuster im Bodenabschnitt mit drei nach innen gewölbten
Schwächungslinien;
- Fig. 10
- ein alternatives Schwächungsmuster im Bodenabschnitt mit vier nach innen gewölbten
Schwächungslinien;
- Fig. 11
- ein alternatives Schwächungsmuster im Bodenabschnitt mit zwei nach rechts gewölbten
Schwächungslinien; und
- Fig. 12
- ein alternatives Schwächungsmuster im Bodenabschnitt mit einer nach rechts gewölbten
Schwächungslinie.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
[0033] Bevorzugte Ausführungsformen werden nun anhand der Figuren 1 bis 12 beschrieben.
[0034] Figur 1 zeigt in einer Draufsicht von schräg oben eine Kapsel 1 mit einer becherförmigen
Wandung 10.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die proximale Oberfläche des Bodenabschnitts 100. Die Wandung
umfasst eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Wand mit einer Stufe und einen in
einem distalen Endabschnitt der Kapsel 1 angebrachten, konvex nach aussen gewölbten
Bodenabschnitt 100. Der Bodenabschnitt 100 weist einen kreisförmigen Rand 1000 und
einen Kreismittelpunkt 121 auf. Die Kapsel 1 erstreckt sich vom proximalen Bodenabschnitt
100 entlang einer in L-Richtung verlaufenden Zylindersymmetrieachse zu einem distalen
Ende, wo ein Flansch 2 angebracht ist. Die kegelstumpfförmige Kapsel 1 bildet eine
durch die Wandung 10 begrenzte und sich in distaler Richtung vergrössernde Kammer
3. Diese Kammer 3 ist geeignet, um Schüttgut wie beispielsweise Kaffeepulver, Teepulver,
Milchpulver, Schokoladenpulver oder andere Arten von Pulver oder Getränkeingredienzien
und beispielsweise auch dickflüssige Flüssigkeiten oder Gels aufzunehmen.
[0035] Die Kapsel 1 weist am distalen Ende der Wandung 10 eine auskragende Erweiterung auf,
die den flanschartigen Rand 2 bildet. Mit diesem Flansch 2 kann die Kapsel 1 in Eingriff
mit einem Kapselkäfig 50 einer Zubereitungsmaschine 5 gebracht werden. Der Kegelstumpf
der Kapsel 1 weist in L-Richtung, distal vom Bodenabschnitt 100, einen ersten konischen
Abschnitt 71 (s. Fig. 3), an welchen sich eine Verbreiterungsstufe 74 anschliesst,
welche den Querschnitt lateral bzw. radial vergrössert und in einen zweiten konischen
Abschnitt 72 übergeht. Der zweite konische Abschnitt 72 weist eine weniger starke
Neigung gegenüber der L-Richtung als der erste konische Abschnitt 71 auf. In einem
dritten konischen Abschnitt 73, welcher im Wesentlichen in der Flucht des zweiten
konischen Abschnitts 72 an letzteren anschliesst, ist die Materialstärke nach innen
erhöht. Dies verschafft mehr Stabilität.
[0036] Die Wandung 10, der Bodenabschnitt 100 und der flanschartige Rand 2 sind als ein
Stück ausgebildet. Vorzugsweise wird dieses Einzelstück durch Tiefziehen eines geeigneten
Materials hergestellt. Es wird bevorzugt ein Material verwendet, welches sauerstoffdicht
ist, um den Aromaschutz zu gewährleisten. Zudem soll das Material zumindest im Bereich
der Verbindungsstrecken der Klappen entsprechend flexibel sein.
[0037] Besonders bevorzugt wird ein Material aus einem Polymermaterial. Es kann ein mehrschichtiges
Material sein, bestehend aus mehrere Lagen wobei eine Lage niedrige Sauerstoffdiffusionswerte
aufweist (bspw. 5-20 Mikrometer starkes EVOH) oder eine Aluminium beschichtetes Trägermaterial
(bspw. 5-50 Mikrometer starkes Polypropylen oder Polyethylen) oder eine SiO
x-beschichtetes Trägermaterial (bspw. 5-50 Mikrometer starkes Polypropylen oder Polyethylen).
Eine weitere Lage kann niedrige Dampfdiffusionswerte aufweisen (bspw. 5-50 Mikrometer
starkes Polypropylen oder Polyethylen) und eine weitere Lage kann bei bedarf die notwendige
mechanische Festigkeit des mehrschichtiges Materials herstellen.
[0038] Auf einer proximalen, also äusseren Oberfläche des Bodenabschnittes 100 ist ein Schwächungsmuster
11 mit zwei Schwächungslinien 111 und 112 vorgesehen. Diese Stanz- oder Schwächungslinien
111, 112 (fortan Schwächungslinien) sind entweder linienförmige Einkerbungen, welche
in das Material des proximalen Bodenabschnitts 100 eingekerbt sind oder es sind von
der proximalen Oberfläche des Bodenabschnittes 100 zu einer distalen Oberfläche des
Bodenabschnittes 100 und damit ins Kapselinnere reichende Schnitte. Die zwei Schwächungslinien
112 und 111 nach der Ausführungsform nach Fig. 1 bilden zusammen einen Stern, wobei
Eckpunkte 1111 und 1112 der Schwächungslinie 111 von den entsprechenden Eckpunkten
1121 und 1122 der Schwächungslinie 112 jeweils über einen Steg 120 beabstandet sind.
Der Steg 120 stellt sicher, dass durch die Schwächungslinien 111, 112 gebildete Klappen
101, 102 an der Wandung 10 sicher angebracht sind. Eine Stegbreite kann hier etwa
1 bis 2 Millimeter betragen.
[0039] Das Schwächungsmuster 11 umfasst die zwei durch die Schwächungslinien 111, 112 definierten
Klappen 101, 102. Diese Klappen 101, 102 weisen zwei parallel verlaufende und über
den Steg 120 beabstandete Verbindungsstrecken auf, welche als Geradenabschnitte die
Eckpunkte 1111 und 1112 der ersten Schwächungslinie 111 verbinden bzw. Eckpunkte 1121
und 1122 der zweiten Schwächungslinie 112 verbinden. Jede der bezüglich einer Mittelgeraden
zwischen den genannten Verbindungsstrecken spiegelsymmetrischen zueinander geformten
Schwächungslinien 111, 112 bzw. Klappen 101, 102 weisen vier Zacken auf, welche radial
von einem Zentrum 121 (s. auch Figur 2) nach aussen verlaufen. Diese Zacken sind spitzig
und scharf zur Perforation der distalen Schutzfolie ausgeformt. Der Stern weist einen
Durchmesser auf, welcher 50 bis 100% der proximalen Oberfläche des Bodenabschnittes
100 bedeckt. Die Flächenschwerpunkte der Klappen 101, 102 sind so angeordnet, dass
sie etwa auf die kreisförmige Bahn, entlang welcher Vorsprünge 51, 52 (s. Fig. 4)
einer Zubereitungsmaschine 5 angeordnet sind, zu liegen kommen. Die Klappen 101, 102
sind dann mittels der Elemente 51, 52 durch Druck von aussen entlang der Biegelinien
in das innere der Kammer 3 zur Perforation einer proximalen Schutzfolie, welche im
Kapselinneren angebracht ist, verschwenkbar.
[0040] Figur 3 zeigt einen Längsquerschnitt durch die Kapsel 1 bzw. Kammer 3 gemäss Figur 1 und
2. Aus Figur 3 ist erkennbar, dass der Flansch 2 in die proximale Richtung (also entgegen
der L-Richtung) ragende Stege 21 und 22 aufweist. Diese Stege 21, 22 verlaufen konzentrisch
zueinander um ein distales Ende der Kapsel 1. Der äussere Steg 21 ist radial aussen
bündig am radialen Ende des Flansches 2 angebracht. Der innere Steg 22 ist um wenige
Millimeter beabstandet zur Wandung 10 angebracht ist. Der äussere Steg 21 weist einen
im Wesentlichen viereckigen Querschnitt auf, während der innere Steg 22 von im Wesentlichen
dreieckiger Querschnittsform ist, wobei sich die Dreiecksspitze in distaler Richtung
über dem Flansch 2 befindet. Eine Höhe in L-Richtung des äusseren Stegs 21 beträgt
etwa 0.5 bis 1 Millimeter, der innere Steg 22 ist zwei- bis dreimal so hoch.
[0041] Figur 3 zeigt überdies die konvex nach aussen gewölbte Form des Bodenabschnitts 100
mit den gerundeten Kantenbereichen. Auch eine distale Austrittsöffnung 4 zum Austritt
des Getränks ist erkennbar. Am inneren Ende des Flansches 2 ist ein Teil der Wandung
10 ausgenommen (s. Ausnehmung 75), sodass sich der dritte konische Abschnitt 73 im
distalen Bereich nach aussen knickt. Somit wird Material eingespart.
[0042] Figur 3 zeigt ausserdem die proximale Schutzfolie 81, welche im Kapselinneren, etwa
1 bis 5 Millimeter beabstandet zum Bodenabschnitt 100 angebracht ist. Auch die distale
Schutzfolie 82 ist gezeigt, welche auf dem Flansch 2 angebracht ist und die Austrittöffnung
4 der Kapsel 1 verschliesst. Die Folien 81, 82 sind vorzugsweise aus Metall, bspw.
Aluminium, oder eine Kunststofffolie geformt und schliessen sauerstoffdicht ab, um
Aromaschutz zu gewähren.
[0043] Figur 4a zeigt einen Ausschnitt der Zubereitungsmaschine 5 mit dem Kapselkäfig 50, in welchen
die Kapsel 1 zur Extraktion eingelegt ist. Ist die Kapsel 1 eingelegt, werden bei
der Schliessbewegung der Maschine 5 der erste Vorsprung 51, der zweite Vorsprung 52
und der dritte Vorsprung (nicht dargestellt) auf die proximale Oberfläche des proximalen
Bodenabschnittes 100 gestossen. Hierbei sind die Klappen 101 und 102 derart ausgebildet
und angeordnet, dass diese Vorsprünge 51, 52 auf die proximale Flachseite der entsprechenden
Klappen 101, 102 drücken und die Klappen 101, 102 aus dem Schwächungsmuster 11 lösen
und um die entsprechende Verbindungsstrecke gegen die Kammer 3 in das Kapselinnere
einpressen. Das Material der Kapsel 1 ist also zumindest im Bodenabschnitt 100 entsprechend
flexibel vorzusehen, sodass eine Verschwenkung der Klappen 111, 112 möglich ist. Freie
Enden 1010, 1020 der Klappen 101, 102 werden somit gegen das Kapselinnere geklappt
und ragen über die distale Oberfläche des proximalen Bodenabschnittes 100 ab. Die
im Kapselinneren als proximale Schutzfolie eingeschweisste und im Wesentlichen parallel
beabstandet zum Bodenabschnitt 100 gehaltene Aluminiumfolie 81 (die proximale Schutzfolie)
dient dem Aromaschutz. Diese Folie 81 wird hierbei so dicht am Bodenabschnitt 100
eingeschweisst, sodass die Vorsprünge 51, 52 beim Eindringen ins Kapselinnere die
Folie 81 perforieren. Da nun die Vorsprünge 51, 52 die Klappen 101, 102 mit sich führen,
wird die Aluminiumschutzfolie nicht nur punktuell durch die Vorsprünge 51, 52 perforiert,
sondern durch die mitgeführten freien Enden der Klappen 101, 102 über einen grösseren
Bereich der freien Ende der Klappen 101, 102 linienförmig entlang der Schwächungslinien
111, 112 aufgeschlitzt. Das Vorsehen dieser Klappen 101, 102 führt also dazu, dass
die interne Aromaschutzfolie besser perforiert wird und so ein Fliessverhalten während
des Fluideintrags durch den proximalen Bodenabschnitt 100 und die Aromaschutzfolie
in die Kammer 3 verbessert ist.
[0044] Es ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei welcher die Schutzfolie 81 derart beabstandet
in Kapselinneren angebracht ist, dass die Vorsprünge 51, 52 alleine die Folie 81 nicht
aufstechen, sondern erst die verschwenkten Klappen 101, 102, welche so ausgebildet
sind, dass sich weiter in Kapselinnere gegen die Folie 81 ragen als die Vorsprünge
51, 52, die Folie 81 perforieren.
[0045] Figur 4b zeigt die stilisierte Zubereitungsmaschine 5 mit dem Schliesselement 53, welches
den komplementär zur Kapsel 1 geformten Kapselkäfig 50 schliesst. Durch einen Kanal
55 im Kapselkäfig 50 kann Flüssigkeit in den Innenraum des Kapselkäfigs 50 und in
die Kapsel 1 eingepumpt werden. Das Schliesselement 53 weist distal austretende Kanäle
54 auf, durch welche das zubereitete, aus der Kapsel 1 fliessende Getränk nach aussen
treten kann.
[0046] Es ist eine grosse Vielfalt von Schwächungsmustern 11 möglich. Die Figuren 5 bis
12 zeigen eine nicht abschliessende, exemplarische Auswahl von solchen Ausführungsformen
des Schwächungsmusters 11 auf.
[0047] Figur 5 zeigt zwei glatte (also nicht gezackte), entlang eines Kreises angeordnete, kreisbogenförmige
Schwächungslinien 111, 112, welche um den Mittelpunkt 121 angeordnete Klappen 101,
102 auf dem Bodenabschnitt 100 nach einem bestimmten Muster 11 bilden.
Figur 6 zeigt drei glatte, entlang des Kreises angeordnete und nach aussen gebogene (also
mit einem mittleren Abschnitt vom Zentrum 121 weggebogene) Schwächungslinien 111,
112, 113, welche Klappen 101, 102, 103 bilden. Die Schwächungslinien 111, 112, 113
der Figur 6 sind nicht mehr kreisbogenförmig, sondern stärker gekrümmt. Die verstärkte
Krümmung bewirkt eine Zunahme der Klappenhöhe (grösste Länge der Klappe senkrecht
von der Verbindungsstrecke zur Schwächungslinie) im Vergleich zu kreisförmigen Schwächungslinien.
Figur 7 zeigt vier glatte, entlang des Kreises verteilte und mit einem mittleren Abschnitt
im Vergleich zur Kreiskrümmung stark nach aussen gebogenen Schwächungslinien 111,
112, 113, 114.
Figur 8 zeigt ein Muster 11 mit den in Figur 5 gezeigten Schwächungslinien 111, 112, wobei
diese Schwächungslinien 111, 112 nun so auf dem Bodenabschnitt 100 angeordnet sind,
dass deren mittlere Abschnitte zum Zentrum 121 hin und nicht mehr nach aussen gewölbt
sind.
Figur 9 zeigt ein Schwächungsmuster 11 mit den drei glatten, nach innen gebogenen Schwächungslinien
111 bis 113.
Figur 10 zeigt ein Schwächungsmuster 11 mit den Schwächungslinien 111 bis 114 nach Figur 7,
wobei diese Schwächungslinien 111 bis 114 nach innen gebogen sind.
[0048] Weitere Ausführungsformen sind in der Figur 11 und 12 gezeigt.
Figur 11 zeigt ein Schwächungsmuster 11 mit den zwei Schwächungslinien 111, 112 nach den Figuren
5 bzw. 8, wobei diese Schwächungslinien gemäss dem Muster nach Figur 11 parallel verlaufen.
Figur 12 zeigt eine Ausführungsform mit lediglich einer Schwächungslinie 111.
[0049] Diese Ausführungsformen nach Figuren 5 bis 12 können auch gemischt oder abgewandelt
werden. Es können bspw. pilzförmige, dreiecksförmige oder andere Formen vorgesehen
sind. Die glatten Schwächungslinien 111, 112, 113, 114 der Figuren 5 bis 12 können
auch zumindest abschnittsweise stärker oder weniger stark gekrümmt oder gezackt oder
anders geformt sein, solange sie derart geformt sind, dass eine Verlagerung der Klappe
101, 102, 103, 104 aus der ersten in die zweite Klappenposition zur Perforation der
proximalen Schutzfolie durch die Klappe 101, 102, 103, 104 führt. Vorzugsweise sind
die Schwächungslinien 111, 112, 113, 114 umfangseitig gleichmässig um das Zentrum
121 verteilt; dies muss jedoch nicht sein. Es kann bspw. auch vorteilhaft sein, eine
unregelmässige Anordnung zu wählen, um zu verhindern, dass regelmässig angeordnete
Vorsprünge 51, 52 allesamt gleichzeitig auf Stege 120 oder in Schlitze oder Kerben
des Musters 11 stossen und so die Klappen 101, 102, 103, 104 nicht verschwenken.
[0050] Der zwischen den Schwächungslinien 111, 112, 113, 114 innen ums Zentrum 121 verbleibende
Abschnitt des Bodenabschnitts 100 ist vorteilhaft, da er die distale Aromaschutzfolie
81 abdeckt. Grundsätzlich könnte dieser aber auch ausgenommen sein, wenn die Schwächungslinien
111, 112, 113, 114 nach innen gebogen sind. Sind diese Schwächungslinien 111, 112,
113, 114 jedoch nach aussen gebogen, dient dieser zentrale Abschnitt der Befestigung
der entsprechenden Klappen 101, 102, 103, 104.
[0051] Die proximale Schutzfolie 82 wird nach herkömmlich bekannten Prinzipien bei der Extraktion
aufgestochen.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 |
Kapsel |
3 |
Kammer |
10 |
Wandung |
|
|
11 |
Schwächungsmuster auf 100 |
4 |
distale Austrittsöffnung |
100 |
proximaler Bodenabschnitt |
|
|
1000 |
Rand von 100 |
5 |
Zubereitungsmaschine |
101 |
erste Klappe |
50 |
Kapselkäfig |
1010 |
freies Ende von 101 |
51 |
erster Vorsprung |
102 |
zweite Klappe |
52 |
zweiter Vorsprung |
1020 |
freies Ende von 102 |
53 |
Schliesselement von 5 |
103, 104 |
weitere Klappe |
54 |
Kanal in 53 |
111 |
erste Schwächungslinie |
|
|
1111 |
erster Eckpunkt von 111 |
71 |
erster konischer Abschnitt von 10 |
1112 |
zweiter Eckpunkt von 111 |
112 |
zweite Schwächungslinie |
72 |
zweiter konischer Abschnitt von 10 |
1121 |
erster Eckpunkt von 121 |
1122 |
zweiter Eckpunkt von 112 |
73 |
dritter konischer Abschnitt von 10 |
113, 114 |
weitere Schwächungslinien |
|
|
74 |
Verbreiterungsstufe |
120 |
Steg |
75 |
Ausnehmung |
121 |
Zentrum von 100 |
|
|
|
|
81 |
proximale Schutzfolie |
2 |
flanschartiger Rand |
82 |
distale Schutzfolie |
1. Kapsel (1) zur Zubereitung eines Getränks mittels einer mindestens einen Vorsprung
(51;52) aufweisenden Zubereitungsmaschine (5), wobei die Kapsel (1) eine Wandung (10)
mit einem proximalen Bodenabschnitt (100) umfasst, wobei eine Kammer (3) in der Kapsel
(1) gebildet ist, wobei der proximale Bodenabschnitt (100) mit einem Schwächungsmuster
(11) versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammer (3) zumindest in einem Bereich des Schwächungsmusters (11) zum proximalen
Bodenabschnitt (100) hin mit einer proximalen Schutzfolie (81) abgeschlossen ist,
dass das Schwächungsmuster (11) mindestens eine sich von einem ersten Eckpunkt (1111;1121)
zu einem zweiten Eckpunkt (1112;1122) erstreckende Schwächungslinie (111;112;113;114)
umfasst, wobei die Schwächungslinie (111;112) zumindest abschnittsweise beabstandet
von einer vom ersten Eckpunkt (1111;1121) zum zweiten Eckpunkt (1121;1122) verlaufenden
Verbindungsstrecke verläuft und so eine Klappe (101;102;103;104) im Bodenabschnitt
(100) definiert,
und wobei die Klappe (101;102;103;104) derart geformt ist, dass durch Eindrücken der
Klappe (101;102;103;104) die proximale Schutzfolie (81) mit mindestens einem Abschnitt
eines der Schwächungslinie (111;112;113;114) zugeordneten freien Endes (1010;1020)
der Klappe (101;102;103;104) perforierbar ist.
2. Kapsel (1) nach Anspruch 1, wobei die proximale Schutzfolie (81) zumindest bereichsweise
beabstandet zum proximalen Bodenabschnitt (100) angebracht ist und wobei die Klappe
(101;102;103;104) derart geformt ist, dass ein senkrecht zur genannten Verbindungsstrecke
verlaufender Abstand von mindestens einem Punkt der besagten Verbindungsstrecke zur
zugeordneten Schwächungslinie (111;112;113;114) grösser als ein kürzester Abstand
von diesem Punkt der Verbindungsstrecke zur proximalen Schutzfolie (81) ist.
3. Kapsel (1) nach Anspruch 1 oder 2 mit einer distalen Austrittsöffnung (4), wobei die
distale Austrittsöffnung (4) von einem vorzugsweise flanschartigen Rand (2) umgeben
ist, wobei die distale Austrittsöffnung (4) vorzugsweise mit einer am Rand (2) angebrachten
distalen Schutzfolie (82) verschlossen ist.
4. Kapsel (1) einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Wandung (10) einstückig hergestellt
ist und/oder von im Wesentlichen kegelstumpfförmiger Gestalt ist.
5. Kapsel (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Wandung (10) aus einem
tiefziehbarem, sauerstoffdichten Material, insbesondere aus einem Polymermaterial,
vorzugsweise aus EVOH, hergestellt ist und/oder Polypropylen und/oder Polyethylen
enthält.
6. Kapsel (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die proximale Schutzfolie
(81) und/oder die allenfalls vorhandene distale Schutzfolie (82) aus einem sauerstoffdichten
Material, insbesondere aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder aus Kunststoff
oder aus einer ein- oder mehrlagigen Folie hergestellt ist oder solche Materialien
umfasst.
7. Kapsel (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Schwächungsmuster (11)
zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht oder mehr Klappen (101;102;103;104) definiert.
8. Kapsel (1) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Verbindungsstrecken dieser Klappen
(101;102;103;104) jeweils sich nicht schneidende Sehnen einer gedachten geschlossenen,
vorzugsweise kreisförmigen ersten gedachten Bahn um ein Zentrum (121) des Bodenabschnitts
(100) sind.
9. Kapsel (1) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Verbindungsstrecken dieser Klappen
(101;102;103;104) zusammen im Wesentlichen ein Vieleck um das Zentrum (121) des proximalen
Bodenabschnitts (100) bilden, wobei unmittelbar benachbarte Eckpunkte (1112,1121;1111,1122)
zweier benachbarter Biegelinien zumindest über einen Steg (120) beabstandet sind.
10. Kapsel (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich mindestens eine, vorzugweise
jede Klappe (101;102;103;104) von der Verbindungsstrecke vom Zentrum (121) des proximalen
Bodenabschnitts (100) weg oder zu diesem Zentrum (121) hin erstreckt.
11. Kapsel (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schwächungslinie (111;112;113;114)
durch einen oder mehrere Kreisbogenabschnitte und/oder durch Polygonzüge gebildet
ist, wobei das freie Ende (1010;1020) der Klappe (101;102;103;104) vorzugsweise eine
oder mehrere Spitzen aufweist, insbesondere gezackt ist.
12. Kapsel (1) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei mehrere Klappen (101,102,103,104)
vorgesehen sind, deren Schwächungslinien (111,112,113,114) einen Stern bilden.
13. Kapselsystem bestehend aus einer Kapsel (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche
und aus einer Zubereitungsmaschine (5).
14. Kapselsystem nach dem vorangehenden Anspruch mit einer Kapsel (1) nach einem der Ansprüche
8 bis 12, wobei die Zubereitungsmaschine (5) eine Vielzahl von sich entlang einer
zweiten gedachten Bahn erstreckenden Vorsprüngen (51,52) zum Einstechen des proximalen
Bodenabschnitts (100) umfasst, wobei die erste Bahn und die zweite Bahn konzentrisch
oder sich schneidend angeordnet sind, sodass bei bestimmungsgemässen Gebrauch der
Kapsel (1) in der Zubereitungsmaschine (5) zumindest eine der Klappen (101;102;103;104)
durch mindestens einen Vorsprung (51,52) eingedrückt wird.
15. Kapsel (1) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei sich die erste Bahn im Wesentlichen
kreisförmig um das Zentrum (121) des proximalen Bodenabschnitts (100) als Mittelpunkt
erstreckt.
16. Kapsel (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anzahl der Klappen (101;102;103;104)
ungleich einem Vielfachen der Anzahl der Vorsprünge (51,52) der Zubereitungsmaschine
(5) ist.
17. Kapsel (1) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Anzahl der Klappen (101;102;103;104)
kleiner, vorzugsweise um genau eins kleiner als die Anzahl der Vorsprünge (51,52)
der Zubereitungsmaschine (5) ist.