【課題を解決するための手段】
【0004】
この目的は、飲料の製造のためのポーションカプセルであって、カプセル底部とカプセル側壁部と鍔状周辺部とを有するカプセル本体および蓋を有し、粉末状、粒状、切断葉形状および/または液体状の飲料基体を収容するための空洞がカプセル底部と蓋との間に構成され、繊維から作製されるフィルタ要素が空洞内に配置され、フィルタ要素がフィルタ要素の側壁部により互いに分離されて調整液体が流入する第1端部とカプセル底部に固定される第2端部とを有し、フィルタ要素がフィルタ材料が設けられていない切欠きを第2端部の中央領域に有し、第2端部が切欠き側から突出して側壁部から外向きに広がっているポーションカプセルにより達成される。
【0005】
本発明の主題についてなされた説明は、本発明の他の主題にも等しく当てはまり、逆も同様である。
【0006】
本発明によるポーションカプセルは、製造が容易であり、小さい圧力損失を有する大きいフィルタ面積を有し、小さい重量を有するという利点を有する。
【0007】
本発明に関連して、ポーションカプセルは、密封性のポーションカプセルを含む。
これは、抽出および/または溶解手順の前にポーションカプセルに位置するコーヒー粉末、スープ粉体または茶などの飲料または食料品基体が、環境に対して実質的に香りを通さない方法で閉鎖されることを意味する。
しかしながら、ポーションカプセルは、密封性である必要はなく、ポーションカプセルの使用前に密封性梱包に入れて提供することもでき、密封性梱包は、その後、例えば、手動で開かれる。
そのようなポーションカプセルは、少なくとも1つの側、好ましくは、2つの側で開き、すなわち、ポーションカプセルに穴を開けずに調製液体が浸透する。
【0008】
飲料または食料品の製造のためのポーションカプセルは、円錐台または円筒形に成形され、例えば、真空成形のプラスチックフィルムからまたはプラスチック射出成形法によって作られる。
前記ポーションカプセルは、通常、閉鎖されたカプセル底部と鍔状周辺部を有する開いた充填側とを有し、鍔状周辺部では、ポーションカプセルの空洞にフィルタ要素が設けられ、それが粒状および/または葉形状および/または切断葉形状および/または粉末状および/または液体状の飲料物質で充填されると、フィルム蓋が、封止または接着結合される。
【0009】
調製された飲料または食料品内へ飲料基体が入るのを防ぐフィルタ要素が、カプセル底部と飲料基体との間に設けられる。
このフィルタ要素は、繊維から作られ、本発明によると、フィルタ材料が設けられていない切欠きを有する。
この切欠きは、3〜15mmの外径を有する。
切欠きの外径は、カプセル底部の領域におけるカプセル本体の内径の5〜40%である。
切欠きにより、重量が削減される。
切欠きは、フィルタ要素をカプセル本体に対して整列させるために用いられる。
フィルタ要素の切欠きは、カプセル底部の領域において設けられ、切欠きの周辺領域は、カプセル底部に接続される。
切欠きは、フィルタ要素の中心の領域に位置する。
フィルタ要素は、少なくとも実質的に回転対称であるように設けられる。
切欠きは、対称性軸を中心として、好ましくは対称性軸を中心として回転対称であるように位置する。
切欠きは、円形となるように構成される。
【0010】
本発明によると、フィルタ要素は、カプセル本体に仮付け溶接される。
【0011】
本発明の主題についてなされた説明は、本発明の他の主題にも等しく当てはまり、逆も同様である。
【0012】
本発明に関連して、仮付け溶接は、フィルタ要素がカプセル本体に接続されるが、この接続がフィルタ要素の円周に対して点状におよび/または部分毎にのみ実施され、その結果、この接続が液密効果を有さず、むしろ、液体が2つの仮付け溶接された位置間を流れることを意味する。
例えば、環帯に沿ったフィルタ要素は、カプセル本体にいくつかの位置でのみ接続され、連続的に接続されない。
本発明は、特に大きいフィルタ要素またはカプセル本体においてぶら下がっているフィルタ要素の場合、特定の形状であって、例えば、フィルタ要素が穴開け部材と接触するのを防ぐ特定の形状をフィルタ要素に与えることができるという利点を有する。
さらに、フィルタ要素の圧力損失は、仮付け溶接により減少され、および/または、フィルタ面積は、拡大される。
フィルタ要素は、仮付け溶接により張力をかけられる。
仮付け溶接は、封止により、超音波を使用して実施される。
【0013】
フィルタ要素は、飲料基体とカプセル底部および/またはカプセル本体のカプセル側壁部との間に配置され、好ましくは第1端部および第2端部であって、特に好ましくは、互いに離間された、特にフィルタ要素の側壁部により互いに分離された第1端部および第2端部を有する。
水は、1つの端部の領域においてフィルタ要素に流入する。
フィルタ要素は、側壁部であって、それを通じて調製された飲料が少なくとも部分的に排出される側壁部を有する。
フィルタ要素の側壁部は、少なくとも部分的に、カプセル本体のカプセル側壁部に平行に延びる。
フィルタ要素の側壁部は、カプセル本体のカプセル側壁部に当接する。
側壁部は、円錐台状に成形されるか、または、円錐台状に成形された部分を有するか、または放物状となるように設けられる。
フィルタ要素は、他の端部によってカプセル底部に接続される。
フィルタ要素は、フィルタ要素の第1端部に環状に隣接する周辺領域を有する。
側壁部は、周辺領域に対して角度をなすように設けられる。
側壁部および/または周辺領域は、曲げられた部分を有し、かつ/または、フィルタ要素は、真空成形され、すなわち、フィルタ要素は、圧力および/または温度をかける間に平面的な半仕上げの製品から3次元構造に成形される。
フィルタ要素における材料厚さは、真空成形中に変化し、および/または、繊維の配置構成は変更される。
少なくとも部分的に、カプセル底部に平行に延び、および/または、フィルタ要素の回転軸の領域に位置する中央領域は、カプセル本体のベース領域においてフィルタ要素の側壁部に隣接する。
フィルタ要素の切欠きは、中央領域に位置する。
この中央領域は、カプセル底部に接続される。
【0014】
フィルタ要素の側壁部が、カプセル底部に固定されているとき、フィルタ要素の側壁部に張力がかかっている。
【0015】
フィルタ要素は、その第1端部の領域において、カプセル本体に接続される。
この接続は、物質的に一体的な方法で、特に溶接により、超音波溶接により実施される。
接続は、鍔状周辺部の領域および/またはカプセル側壁部の領域において実施される。
フィルタ要素は、前記フィルタ要素の第2端部の領域においてもカプセル本体に接続され、特にカプセル底部の内側に接続される。
少なくとも1つの接続は、環状となるように提供される。
少なくとも1つの接続、好ましくは、両方の接続が防水性である。
【0016】
ポーションカプセルのベース領域における円形または環状シールは、16〜18mmの外径を有する。
封止シールの外径は、カプセル底部の領域におけるカプセル本体の内径の5〜45%である。
封止シールの幅は、0.5〜2mmである。
【0017】
フィルタ面積は、1100〜20,500mm
2、好ましくは、2000〜10,000mm
2、特に好ましくは、6100〜6900mm
2である。
【0018】
カプセル底部の内側に接続されたフィルタ要素の端部は、広がっている。
この広がっている端部は、加熱およびその後の成形ならびに/または弾性変形であって、次いで、その形状に関して封止により安定化される弾性変形により実施することができる。
【0019】
フィルタ要素の側壁部に張力がかかっている。
そのため、フィルタ要素、特に、フィルタ要素の壁領域には、フィルタを通る水の流量に好影響を及ぼし、および/または、フィルタ要素がカプセル底部の領域において穴開け部材により穿孔されるのを防ぐ特定の形状が与えられる。
【0020】
フィルタ要素は、不織繊維材料から、例えば、不織材料および/またはフェルトから作られ、作られる飲料に飲料基体の粒子が入るのを防ぐ。
フィルタ要素は、複数の積み重ねで設けることができ、この積み重ねは、例えば、カレンダー加工により相互連結される。
フィルタ要素の1つの構成部品は、紙および/またはプラスチックおよび/または天然に存在する材料および/または生分解性プラスチックおよび/または好ましくは持続可能な原材料由来のプラスチックである。
P.Eおよび/またはPPは、繊維の好ましい構成部品である。
【0021】
フィルタ要素は、弾性があるように構成される。
そのため、フィルタ要素の側壁部に張力をかけることができる。
そのため、液体の圧力下でのフィルタ要素の形状の変化が、少なくとも最小化される。
【0022】
本発明によるポーションカプセルが作られるために、カプセル本体が提供され、フィルタ要素の周辺領域またはフィルタ要素の側壁部が、例えば、前記カプセル本体の鍔状周辺部またはカプセル側壁部へ封止される。
その後、フィルタ要素の中央領域がカプセル底部へ封止され、続いて、飲料基体がカプセル本体に充填される。
続いて、ポーションカプセルが、封止により、フィルタ要素の周辺領域である側壁部および/または、カプセル本体の鍔状周辺部へ接続されたフィルム蓋で閉鎖される。
代替的に、フィルタ要素は、カプセル底部に接続され、かつ、飲料物質で充填される。
最後に、フィルム蓋は、フィルタ要素の周辺領域である側壁部に対して封止され、実質的に同時に、フィルタ要素の周辺領域である側壁部は、ポーションカプセルの鍔状周辺部に接続される。
本明細書によるフィルタ要素には、張力がかかっている。
続いて、フィルタ要素の突出する可能性のある材料が、例えば、穴開けにより除去される。
【0023】
コーヒー飲料などの飲料を調製するために、ポーションカプセルは、調製装置の抽出チャンバに組み込まれる。
抽出チャンバの閉鎖手順後またはその間、ポーションカプセルは、その閉鎖されたベース側が、抽出チャンバに配置された開口マンドレルにより開かれ、開口マンドレルは、カプセル底部の周辺領域を開く。
抽出チャンバの封止後および/または封止中、フィルム蓋により閉鎖されたポーションカプセルの充填側は、少なくとも1つの穿孔手段により開かれる。
しかしながら、調製装置に導入される前に少なくとも一方の側が既に開かれたポーションカプセルもある。
調製液体、好ましくは、熱水は、続いて、圧力下でフィルム蓋を通じてポーションカプセル内へ搬送される。
調製液体は、飲料基体に浸透し、かつ、飲料基体から飲料の製造に必要とされる物質を抽出および/または溶解する。
飲料は、その後、フィルタ要素を通って流れ、そこから、カプセル本体に入り、前記飲料は、カプセル底部の開口を通じてカプセル本体を出る。
本発明によるポーションカプセルの場合、水がコーヒーの調製のためにポーションカプセルを通じて搬送されるのに、およそ2バール以下のポンプ圧力で十分である。
【0024】
本発明の別の主題は、本発明によるポーションカプセルの製造のための方法であって、フィルタ材料が成形され、第1端部と第2端部とがカプセル本体に接続される、方法である。
【0025】
本発明による方法の説明は、本発明によるポーションカプセルにも同様に当てはまり、逆も同様である。
【0026】
切欠きが、成形前、成形中または成形後にフィルタ材料に組み込まれる。
切欠きは、例えば、切削により材料を除去することによって確立される。
しかしながら、フィルタ材料でできている半仕上げの製品が、フィルタの成形において切欠きがフィルタ要素にもたらされるように予め成形される。
さらに、代替的に、切欠きの構成は、真空成形方法において実施される。
【0027】
フィルタ要素は、3次元となるように提供される。
例えば、前記フィルタ要素は、少なくとも部分的に、円錐台の形状または放物線状に設計される。
本発明の一実施形態によれば、フィルタソノトロード要素が作られるために、もともと平面的なフィルタ材料が形成され、特に弾性または可塑性のある方法で巻かれ、および/または曲げられ、および/または延ばされる。
【0028】
フィルタ材料の1つの端部、特に、カプセル本体のカプセル底部における端部は、広がっている。
この広がっている端部は、フィルタ材料、特に、フィルタ要素の中央領域における切欠きを中心として延在する。
この広がっている端部は、例えば、圧力および/または温度の影響下での可塑性および/または弾性変形により確立される。
【0029】
広がっている端部は、溶接により、好ましくは、超音波溶接によりカプセル底部に接続される。
【0030】
フィルタ要素の第1端部であって、前記端部の開口を通って水がフィルタ要素へ流入するフィルタ要素の第1端部は、カプセル側壁部および/または鍔状周辺部への封止により、特に熱封止または溶接により、好ましくは超音波溶接により、カプセル本体のカプセル側壁部および/または鍔状周辺部に接続される。
【0031】
フィルタ要素がカプセル本体に固定されているとき、フィルタ要素に張力がかかっている。
【0032】
フィルタ要素をカプセル本体に固定するための封止シールは、少なくとも部分的に順次配置される。
【0033】
本発明の一実施形態によれば、封止シールの製造は、少なくとも1つのソノトロードによる超音波封止により実施される。
ソノトロードは、第1封止シールの領域における半径方向拡張部を通じてフィルタ材料と接触させられる。
ソノトロードは、カプセル本体の中心軸と平行なソノトロードの移動により、ベース領域においてフィルタ材料と接触させられる。
フィルタ材料は、ソノトロードにより成形され、および/または張力がかけられる。
【0034】
本発明の実施形態が、図示されかつ以下でより、詳細に説明される。
図は、例示的に説明され、本発明の一般的概念を限定するものではない。
本説明は、本発明の全ての主題に等しく当てはまる。