KAPSEL

Abstract

 Eine Kapsel (1) umfasst einen vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten Kapselkörper (2), der einen Hohlraum (3) mit einer Öffnung (4) zur Aufnahme mindestens einer Substanz zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels bildet. Zur Durchleitung einer Flüssigkeit durch die Kapsel (1) ist innerhalb des Hohlraums (3) ein Auslaufstutzen (5) angeordnet, der in Richtung der Öffnung (4) gerichtet ist. Der Auslaufstutzen (5) ist insbesondere mit einem die Öffnung (4) abdeckenden Deckel (6) verschlossen. Der Kapselkörper (2) und der Auslaufstutzen (5) sind einstückig ausgebildet.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kapsel nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

[0002] Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von unterschiedlichen Portionsverpackungen und Systemen zur Herstellung von flüssigen Lebensmitteln bekannt. Insbesondere Kapseln werden häufig zur Zubereitung von unterschiedlichen Getränken, allen voran Kaffee oder Tee, allerdings auch lösliche Getränke, im Heimgebrauch eingesetzt. Üblicherweise umfassen solche Kapseln, die als Einwegprodukte konzipiert sind, einen Kapselkörper, der einen Hohlraum zur Aufnahme von Getränkezutaten bildet, sowie einen den Hohlraum abschliessenden Deckel. Bei den Getränkezutaten handelt es sich in vielen Fällen um geröstetes und gemahlenes Kaffeepulver, teilweise aber auch um getrocknete Teeblätter. Allerdings kommen auch lösliche Produkte im Allgemeinen oder Konzentrate in Frage. Zur Getränkezubereitung wird unter Druck stehendes Wasser durch die Kapsel geleitet, wodurch es zu einer Extraktion bzw. zu einem Auflösen des in der Kapsel enthaltenen Materiales kommt.

[0003] So beschreibt die EP 1 440 911 A1 eine Kapsel, welche zur Aufnahme von verschiedenen Getränkezutaten geeignet ist. Die besagte Kapsel besteht aus im Wesentlichen luft- und wasserundurchlässigen Materialien. Die Kapsel umfasst einen Kapselkörper, der eine Kammer für die Getränkezutaten bildet. In der Kammer ist ein Innenteil lagestabil gehalten, welches einen Auslaufstutzen für ein in der Kammer erzeugtes Getränk aufweist. Im Lieferzustand sind sowohl die Kammer als auch der Auslaufstutzen mit einem den Kapselkörper abdeckenden Deckel verschlossen. Zur Zubereitung eines Getränkeproduktes wird der Deckel gleichzeitig an zwei Stellen penetriert; einerseits zum Einleiten von unter Druck stehendem Wasser in die Kammer, andererseits um den Auslaufstutzen zu öffnen.

[0004] Bei der besagten Kapsel ist es für die erfolgreiche Herstellung eines Getränkeproduktes zentral, dass der den Kapselkörper abdeckende Deckel fest mit den Stirnseiten des Kapselkörpers und des Auslaufstutzens verbunden ist. Weist diese Verbindung Schwachstellen auf, kann unter Druck stehendes Wasser potenziell unkontrolliert aus der Kapsel austreten. Dies kann insbesondere bei einer Extraktion des Kapselinhaltes gravierend sein, da eine in der Kapsel vorliegende Suspension von Getränkezutaten, beispielsweise von Kaffeepulver, die Kapsel unkontrolliert verlassen kann. Die Folge davon kann eine Verschmutzung der Getränkeherstellungsvorrichtung oder eine Verunreinigung des fertigen Getränkes sein.

[0005] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile im Stand der Technik zu überwinden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kapsel der oben genannten Art zu schaffen, bei der die Zuverlässigkeit der Anbringung des Deckels am Kapselkörper und am Auslaufstutzen verbessert ist. Darüber hinaus soll die besagte Kapsel gegenüber dem Stand der Technik vielseitiger einsetzbar und einfacher herstellbar sein.

[0006] Diese Aufgaben werden durch eine Kapsel gelöst, welche die Merkmale in Anspruch 1 aufweist.

[0007] Eine derartige Kapsel umfasst einen vorzugweise rotationssymmetrisch ausgebildeten Kapselkörper, der einen Hohlraum mit einer Öffnung zur Aufnahme mindestens einer Substanz zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels bildet. Zur Durchleitung einer Flüssigkeit durch die Kapsel ist innerhalb des Hohlraums ein Auslaufstutzen angeordnet, der in Richtung der Öffnung gerichtet ist. Der Auslaufstutzen ist insbesondere mit einem die Öffnung abdeckenden Deckel verschlossen. Der Kapselkörper und der Auslaufstutzen sind einstückig ausgebildet.

[0008] Bei dieser Ausgestaltung der Kapsel muss der Auslaufstutzen nicht als separates Teil in den Hohlraum des Kapselkörpers eingesetzt werden. Da Kapselkörper und Auslaufstutzen einstückig ausgebildet sind, ist die präzise relative Positionierung Auslaufstutzens im Kapselkörper gewährleistet. Beim Anbringen des Deckels an der Kapsel kann damit leichter erreicht werden, dass dieser sowohl die Öffnung des Kapselkörpers als auch den Übergang zum Auslaufstutzen, bzw. gegebenenfalls den Auslaufstutzen selbst, dichtend abschliesst. Die Gefahr eines Auslaufens des Kapselinhalts vor, während oder nach der Getränkezubereitung ist damit erheblich verringert.

[0009] Zur Durchleitung einer Flüssigkeit durch die Kapsel kann innerhalb des Hohlraums ein Einlauf, insbesondere eine Einlaufrinne, angeordnet und in Richtung der Öffnung gerichtet sein. Allerdings ist es auch möglich, den Einlauf, gegebenenfalls zusätzlich, als Einlaufstutzen auszuführen. Das Vorhandensein eines Einlaufes erlaubt es, das Einleiten einer Flüssigkeit in den Hohlraum des Kapselkörpers besser zu kontrollieren. Mit einer Einlaufrinne kann beispielsweise die Verteilung der Flüssigkeit über den gesamten Kapselinhalt besser erreicht werden. Durch das Vorhandensein eines Einlaufstutzens ist es einfacher, eine dichte Fluidverbindung zwischen einer Getränkeherstellungsvorrichtung und der Kapsel herzustellen.

[0010] Der Einlauf kann mit dem gleichzeitig die Öffnung abdeckenden Deckel verschlossen sein. Bei einer derartigen Ausführung sind sowohl der Einlauf- als auch der Auslaufstutzen auf derselben Seite der Kapsel angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass zur Durchleitung einer Flüssigkeit durch die Kapsel gegebenenfalls nur der die Öffnung des Kapselkörpers abdeckende Deckel durchbrochen werden muss. Eine oftmals schwierige Penetration des Kapselkörpers, die gegebenen Falls auch das Anbringen von Sollbruchstellen erfordert, entfällt.

[0011] Die Stirnseiten des Kapselkörpers und des Auslaufstutzens, und gegebenenfalls auch des Einlaufs, können im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sein. Damit kann das Anbringen des Deckels am Kapselkörper durch herkömmliche Verfahren erfolgen, wie sie zum Versiegeln von Lebensmittelpackungen gebräuchlich sind. Der Auslaufstutzen kann zentral und der Einlauf in einem Randbereich des Kapselkörpers angeordnet sein. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da sich in der Praxis eine Extraktion beziehungsweise ein Auflösen des Kapselinhaltes von aussen nach innen als vorteilhaft erwiesen hat.

[0012] Der Kapselkörper kann einen Übergangsbereich bilden und der Hohlraum über den Übergangsbereich mit dem Auslaufstutzen in Fluidverbindung stehen. Durch die Unterteilung der Kapsel in den Hohlraum und den Übergangsbereich ist es möglich, im Inneren der Kapsel zwei Kompartimente zu schaffen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Kapselinhalt filtriert werden muss. Darüber hinaus können die beiden Kompartimente für weitere Funktionen verwendet werden. So kann beispielsweise der durch den Kapselkörper gebildete Hohlraum die eigentliche Speicherfunktion der Kapsel wahrnehmen, während im Übergangsbereich weitere Prozesse wie das Aufschäumen des zubereiteten flüssigen Lebensmittels durch Einbringen von Luft oder das Vermischen mehrerer Zutaten ablaufen.

[0013] Der Übergangsbereich kann auf einer der Öffnung des Kapselkörpers abgewandten Seite mit einer Abdeckung, insbesondere mit einem Abdeckelement oder einer Abdeckfolie, abgedeckt sein. Dadurch ist es möglich, die Kapsel hermetisch zu verschliessen. Ferner können durch das Abdeckelement verschiedene Funktionen, wie beispielsweise eine Sieb- oder Filterfunktion, in den Übergansbereich implementiert werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass das Abdeckelement mit einem Einlaufstutzen versehen ist, oder die Abdeckfolie zum Einleiten einer Flüssigkeit penetriert wird. Dadurch wird eine modulare Ausführung der Kapsel ermöglicht, bei der das Einleiten und Abgeben von Flüssigkeit wahlweise entweder einseitig oder zweiseitig erfolgt.

[0014] Die Abdeckung kann durch Kleben, Ultraschallschweissen oder Heisssiegeln mit dem Kapselkörper verbunden sein. Dabei handelt es sich um bewährte Verfahren, welche eine zuverlässige Anbringung der Abdeckung auf dem Kapselkörper ermöglichen. Die Abdeckung kann als Abdeckelement, insbesondere als Stopfen, ausgeführt und kraft- und/oder formschlüssig, insbesondere über eine Rastverbindung, mit dem Kapselkörper verbunden sein. Diese Ausgestaltungen ermöglichen eine sehr einfache Montage der Kapsel. Wie bereits angedeutet, kann im Übergangsbereich ein Filterelement angeordnet sein. Dies ermöglicht es, das hergestellte Getränk bei der Zubereitung zu filtrieren. Dies ist insbesondere bei der Zubereitung von Kaffee vorteilhaft. Allerdings wäre auch die Herstellung von Tee aus getrockneten Teeblättern denkbar. Das Filterelement kann scheibenförmig und/oder aus Filterpapier hergestellt sein.

[0015] Der Kapselkörper und die Abdeckung können im Übergangsbereich einen ringförmigen Fluidkanal bilden. Ein solcher ermöglicht es, dass ein zubereitetes flüssiges Lebensmittel über den gesamten Umfang des Auslaufstutzens in diesen eingeleitet werden kann.

[0016] Der Kapselkörper und der Auslaufstutzen, und gegebenenfalls auch die Abdeckung, können durch ein Spritzguss- oder Tiefziehverfahren gefertigt sein. Die Anwendung eines Spritzgussverfahrens gewährt eine grosse Flexibilität in Bezug auf die Ausgestaltung der Form des Kapselkörpers. Diese ist zwar bei einem Tiefziehverfahren eingeschränkt, jedoch ist es damit möglich, besonders sauerstoff- und/oder aromadichte Kapseln herzustellen. Allerdings ist Sauerstoff- und/oder Aromadichtigkeit nicht auf durch ein Tiefziehverfahren hergestellte Kapseln beschränkt.

[0017] Ist die Kapsel sauerstoffdicht ausgebildet, wird ein Eindringen von Sauerstoff in die Kapsel während der Lagerung einer darin enthaltenen Ausgangssubstanz im Wesentlichen vermieden. Dadurch kann ein Altern der Ausgangssubstanz, beispielsweise von Kaffeepulver, durch Oxidation vermieden werden. Eine sauerstoffdichte Kapsel ist in der Regel auch aromadicht. Entsprechend wird ein Austreten von in der Ausgangssubstanz enthaltenen Aromastoffen während der Lagerung derselben innerhalb der Kapsel im Wesentlichen verhindert. Sauerstoff- beziehungsweise Aromadichtigkeit ist erforderlich, um insbesondere bei Kaffee eine Mindesthaltbarkeit von 12 Monaten, vorzugsweise 18 Monaten, zu erreichen. Entsprechend wird im vorliegenden Zusammenhang unter einer sauerstoff- und/oder aromadichten Kapsel eine Kapsel verstanden, in welcher Kaffeepulver für eine Dauer von mindestens 12 Monaten, vorzugsweise 18 Monaten, bei Raumtemperatur an Atmosphärenluft aufbewahrbar ist, ohne dass es zu einer Veränderung des Kaffeepulvers kommen würde, welche die Qualität eines daraus hergestellten Kaffeegetränkes beeinträchtigt.

[0018] Wird eine sauerstoff- und/oder aromadichte Kapsel mit einem Tiefziehverfahren hergestellt, so kann das dazu verwendete Folienmaterial eine OTR (Oxygen Transmission Rate) von weniger als 5, vorzugsweise weniger als 2 haben. Die OTR gibt an, welche Menge an Sauerstoff pro Flächen- und Zeiteinheit durch eine Folie diffundiert, in der Einheit: cm³/m²/Tag/0.21 bar.

[0019] Allerdings kann auch der fertige sauerstoff- und/oder aromadichte Kapselkörper, bzw. die gesamte Kapsel (inklusive Abdeckung und Deckel), eine OTR (Oxygen Transmission Rate) von weniger als 5, vorzugsweise weniger als 2, haben. Dies gilt losgelöst vom angewendeten Herstellungsverfahren.

[0020] Der Kapselkörper und der Auslaufstutzen, und gegebenenfalls auch die Abdeckung, können aus einem ein- oder mehrschichtigen Kunststoff, vorzugsweise enthaltend Polypropylen, gefertigt sein. Dabei handelt es sich um ein Material, das sich für die Herstellung von Getränkeverpackungen bewährt hat. Darüber hinaus lässt sich Polypropylen hervorragend durch Spritzguss verarbeiten.

[0021] Weitere Vorteile und Einzelmerkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus den Zeichnungen.

[0022] Es zeigen schematisch:

Figur 1:

Perspektivische Darstellung eines Kapselkörpers für eine erfindungsgemässe Kapsel;

Figur 2:

Perspektivische Darstellung eines Kapselkörpers gemäss Figur 1 mit einem Abdeckelement in Form eines Stopfens;

Figur 3:

Perspektivische Darstellung eines Kapselkörpers gemäss den Figuren 2 und 3 mit einem Stopfen;

Figur 4:

Draufsicht auf den Kapselkörper gemäss den Figuren 1 bis 3 von der der Öffnung des Kapselkörpers abgewandten Seite;

Figur 5:

Draufsicht auf einen Kapselkörper gemäss den Figuren 1 bis 4 von der der Öffnung des Kapselkörpers zugewandten Seite;

Figur 6:

Seitenansicht des Kapselkörpers gemäss den Figuren 1 bis 5 mit Deckel;

Figur 7:

Perspektivische Darstellung des Kapselkörpers gemäss den Figuren 1 bis 6 mit Abdeckungselement und Filterelement;

Figur 8:

Perspektivische Schnittansicht des Kapselkörpers gemäss den Figuren 1 bis 7;

Figur 9:

Schnittansicht einer erfindungsgemässen Kapsel;

Figur 10:

Teilvergrösserung des mit einem Kreis markierten Bereiches aus Figur 9.

[0023] In Figur 1 ist ein Kapselkörper 2 für eine erfindungsgemässe Kapsel 1 (vgl. Fig. 9) von seiner der Öffnung 4 mit dem Hohlraum 3 des Kapselkörpers 2 abgewandten Seite dargestellt. Zu erkennen ist der Übergangsbereich 10 welcher über mehrere Durchgänge 9, 9' mit dem Hohlraum 3 in Fluidverbindung steht. Figur 2 zeigt den Kapselkörper 2 gemäss Figur 1 aus einer anderen Perspektive. Zusätzlich ist auch eine Abdeckung 11 zu sehen, die hier als Abdeckelement in Form eines Stopfens ausgeführt ist. Die Figuren 3 und 4 zeigen ebenfalls den Kapselkörper 2 und das Abdeckelement 11. Allerdings ist diesmal das Abdeckelement 11 in den Übergangsbereich 10 des Kapselkörpers 2 eingesetzt.

[0024] Aus Figur 5 sind nähere Einzelheiten des durch den Kapselkörper 2 gebildeten Hohlraums 3 ersichtlich. So ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel der Auslaufstutzen 5 zentral im Hohlraum 3 angeordnet. Des Weiteren enthält der Hohlraum 3 einen Einlauf 7, welcher im vorliegenden Fall als Einlaufrinne ausgeführt ist. In der gezeigten Draufsicht sind die Durchgänge 9, 9' ersichtlich, welche den Hohlraum mit dem Übergangsbereich 10 fluidmässig verbinden. Zudem ist erkennbar, dass die Einlaufrinne 7 über einen Spalt 14 mit dem restlichen Teil des Hohlraumes 3 verbunden ist.

[0025] Figur 6 zeigt den Kapselkörper gemäss den Figuren 1 bis 5 in Kombination mit dem Deckel 6, welcher zum Verschliessen der Öffnung 4 des Kapselkörpers 2 diesen vollständig abdeckt.

[0026] Die Figur 7 zeigt eine zu Figur 2 analoge Abbildung. Es ist allerdings ersichtlich, dass zwischen dem Kapselkörper 2 und der Abdeckung 11 innerhalb des Übergangsbereiches 10 noch ein Filterelement 12 angeordnet ist.

[0027] Aus Figur 8 sind nähere konstruktive Einzelheiten der Kapsel mit Filterelement 12 gemäss der Figur 7 besser ersichtlich. Es ist zu erkennen, dass sich der zentral innerhalb des Hohlraums 3 angeordnete Auslaufstutzen 5 aus einem Innenteil 15 und einem umlaufenden Kragen 16 zusammensetzt. Der umlaufende Kragen 16 ist dabei derart ausgestaltet, dass seine Stirnseite 8` mit der Stirnseite 8 des Kapselkörpers 2 in einer Ebene liegt. Das fluiddichte Anbringen eines Deckels 6 wird damit deutlich erleichtert. Zwischen dem Innenteil 15 und dem umlaufenden Kragen 16 ist ein Luftansaugloch 17 erkennbar. Das Luftansaugloch 17 dient dazu, im Rahmen der Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels das Ansaugen von Luft in den Übergangsbereich 10 zu ermöglichen, wodurch ein Aufschäumen des durch den Auslaufstutzen 5 ausgegebenen flüssigen Lebensmittels erzielt werden kann. Ferner ist erkennbar, dass der Einlauf 7 als umlaufende Rinne ausgeführt ist, die über einen Spalt 14 mit dem restlichen Hohlraum des Kapselkörpers 2 in Verbindung steht. Der Kapselkörper 2 und die Abdeckung 11, welche hier als stopfenartiges Abdeckelement ausgebildet ist, bilden im Übergangsbereich 10 einen umlaufenden Fluidkanal 13. Dieser ist über eine Vielzahl von Durchgängen 9, 9' mit dem durch den Kapselkörper 2 gebildeten Hohlraum 3 verbunden.

[0028] Die Figur 9 zeigt eine vollständig montierte Kapsel mit einem Kapselkörper wie vorgängig beschrieben. Zur besseren Übersichtlichkeit ist allerdings die Substanz zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels innerhalb des Hohlraumes 3 weggelassen. Es ist zu erkennen, dass die Folie 6 mit den Stirnseiten 8, 8' des Kapselkörpers 2 und des Auslaufstutzens 5 in direktem Kontakt steht. Diese sind durch ein Ultraschallschweissverfahren miteinander verbunden. Alternativ wäre allerdings auch ein Heisssielverfahren anwendbar. In Figur 10 ist der durch einen Kreis markierte Teil der Figur 9 vergrössert dargestellt. Es sind nähere Einzelheiten zum Übergangsbereich 10 zu erkennen. Insbesondere ist ersichtlich, dass am Auslaufstutzen 5 ein Filterelement 12 angebracht ist, womit die in der Kapsel 1 enthaltene Substanz zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels filtriert werden kann. Dies ist insbesondere bei der Herstellung von Kaffeegetränken aus gemahlenem Kaffeepulver vorteilhaft.

Ansprüche

1. Kapsel (1) umfassend einen vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten Kapselkörper (2), der einen Hohlraum (3) mit einer Öffnung (4) zur Aufnahme mindestens einer Substanz zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels bildet, wobei zur Durchleitung einer Flüssigkeit durch die Kapsel (1) innerhalb des Hohlraums (3) ein Auslaufstutzen (5) angeordnet ist, der in Richtung der Öffnung (4) gerichtet ist, und wobei der Auslaufstutzen (5) insbesondere mit einem die Öffnung (4) abdeckenden Deckel (6) verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselkörper (2) und der Auslaufstutzen (5) einstückig ausgebildet sind.

2. Kapsel (1) nach Anspruch 1, wobei zur Durchleitung einer Flüssigkeit durch die Kapsel innerhalb des Hohlraums (3) ein Einlauf (7), insbesondere eine Einlaufrinne, angeordnet und in Richtung der Öffnung (4) gerichtet ist.

3. Kapsel (1) nach Anspruch 2, wobei der Einlauf (7) mit dem gleichzeitig die Öffnung (4) abdeckenden Deckel (6) verschlossen ist.

4. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Stirnseiten (8, 8, 8") des Kapselkörpers und des Auslaufstutzens (5), und gegebenenfalls auch des Einlaufs (7), im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind.

5. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Auslaufstutzen (5) zentral und der Einlauf (7) in einem Randbereich des Kapselkörpers (2) angeordnet sind.

6. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Kapselkörper (2) einen Übergangsbereich (10) bildet und der Hohlraum (3) über den Übergangsbereich (10) mit dem Auslaufstutzen (5) in Fluidverbindung steht.

7. Kapsel (1) nach Anspruch 6, wobei der Übergangsbereich (10) auf einer der Öffnung (4) des Kapselkörpers (2) abgewandten Seite des Kapselkörpers (2) mit einer Abdeckung (11), insbesondere mit einem Abdeckelement oder einer Abdeckfolie, abgedeckt ist.

8. Kapsel (1) nach Anspruch 7, wobei die Abdeckung (11) durch Kleben, Ultraschallschweissen oder Heisssiegeln mit dem Kapselkörper (2) verbunden ist.

9. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei Abdeckung (11) als Abdeckelement, insbesondere als Stopfen, ausgeführt und dieses kraft- und/oder formschlüssig, insbesondere über eine Rastverbindung, mit dem Kapselkörper (2) verbunden ist.

10. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei im Übergangsbereich (10) ein Filterelement (12) angeordnet ist.

11. Kapsel (1) nach Anspruch 10, wobei das Filterelement (12) scheibenförmig und/oder aus Filterpapier hergestellt ist.

12. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei Kapselkörper (2) und die Abdeckung (11) im Übergangsbereich (10) einen ringförmigen Fluidkanal (13) bilden.

13. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei Kapselkörper (2) und der Auslaufstutzen (5), und gegebenenfalls auch die Abdeckung (11), durch ein Spritzguss- oder Tiefziehverfahren gefertigt sind.

14. Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei Kapselkörper (2) und der Auslaufstutzen (5), und gegebenenfalls auch die Abdeckung (11), aus einem ein- oder mehrschichtigen Kunststoff, vorzugsweise enthaltend Polypropylen gefertigt sind.

Zeichnung