【課題を解決するための手段】
【0006】
この目的は、請求項1に従うカプセルを提供することによって達成される。
【0007】
該封止構造が該フランジの変形可能な封止リング部分を含み、該封止リング部分が該フランジのベース部分(そこへ蓋が取り付けられる)から蓋の反対側の該ベース部分の側上で軸方向に突出し、該封止構造が該カプセルの該フランジに一体化されているので、該カプセルは速く低コストで製造されうる。
【0008】
該フランジの該変形可能な封止リング部分が該内側壁部分と該外側壁部分との間に少なくとも1つの支持部材を有するので、該ブリッジ部分は、比較的容易に変形可能な設計のものにすることができ、該囲み部材の該環状端面と該閉じ部材との間でクランプされたときに、該ブリッジ部分の該アルミニウムシート材料の局所的な変形が、低いクランプ圧力でもすでに、該囲み部材の該環状端面の形状に適合することを該設計は可能にし、一方、該支持部材は、より高いクランプ圧力で、十分な逆圧力が、該封止部にわたるより高い圧力降下に対して確実に封止するように加えられることを保証する。該環状端面が半径方向に延在する開放溝を備えるところの囲み部材の場合でさえも、該封止構造は、該囲み部材の該環状端面によって形成された円周方向における連続した突出部および窪み部に適合することができる。このようにして、該囲み部材と該閉じ部材が互いに押し付けられるクランプ圧力が比較的低く、該封止部にわたる圧力低下が低いところの該囲み部材の閉鎖の初期段階の間、そして該囲み部材と該閉じ部材とが互いに押し付けられるクランプ圧力が比較的高く、該封止部にわたる圧力降下が高いところの該囲み部材の閉鎖の最終段階の間の両方の場合に、該封止構造は、該環状端面の該窪み面部分に対しても効果的に封止する。本文脈では、「アルミニウム」の意味は、アルミニウム合金も含むと理解される。
【0009】
該囲み部材の該環状端面と該フランジの該封止リング部分との間の封止が、該カプセル内の物質にわたる圧力降下が所望の飲料調製プロセスにとって十分であることを保証するのに有効であるためには、すべての状況下で密封的に液密である必要はないことが注目される。該カプセルを通ってポンプ注入された液体容積の4%まで、好ましくは2.5%を越えない液体漏れで、封止は、該飲料調製装置が該物質にわたり所望の圧力低下を生じさせるのに依然として有効である。したがって、このような漏れを許容する封止は、効果的な封止を構成する。
【0010】
本発明はまた、請求項38に記載のシステムおよび請求項49に記載の使用方法において実施されうる。このようなシステムの動作およびそのような使用方法において、該囲み部材の該環状端面と閉じ部材との間にクランプされたときに、該ブリッジ部分は局所的に容易に変形し、それにより該囲み部材の該環状端面の形状に適合する。より詳細には、該囲み部材と該閉じ部材が互いに押し付けられるクランプ圧力が比較的低く、該封止部にわたる圧力低下が低いところの該囲み部材の閉鎖の初期段階の間、そして該囲み部材と該閉じ部材とが互いに押し付けられるクランプ圧力が比較的高く、該封止部にわたる圧力降下が高いところの該囲み部材の閉鎖の最終段階の間の両方の場合に、該封止構造は、該囲み部材の該環状端面によって形成された円周方向の一連の突起部および窪み部に収容され、そして該環状端面の窪み面部分に対しても効果的に封止する。
【0011】
該変形可能な封止リング部分と該ブリッジ部分とが、該環状端部分が該内側壁部分と該外側壁部分との間の該変形可能な封止リング部分と接触するように配置されそのような幅を有している場合に、該カプセルが該囲み部材内に置かれかつ該封止構造の少なくとも部分が該環状端面と該閉じ部材との間でクランプされるように該囲み部材が互換性の飲料調製装置の閉じ部材によって閉じられる時に、該ブリッジ部分の特に容易な変形および従って該囲み部材の該環状端面の形状への高い程度の一致は、達成されうる。
【0012】
該1の支持部材または複数の支持部材は、可撓性及び/又は可塑性材料でありうる。そのような材料において、隣接部分は非常に異なる程度に容易に変形され得、従って、それは該変形可能な封止リング部分に対して押し付ける該囲み該部材の該環状端面の連なる隆起および窪み部分から生じる変形の程度の円周上の変化に容易に適合する。
【0013】
比較的大きな変形を許容するために、該支持部材または複数の支持部材は、圧縮可能な発泡材料であってもよい。
【0014】
代わりに、該1の支持部材または複数の支持部材は、1のばね部材または複数のばね部材であってもよい。このようにして、高い程度の弾力性が、比較的剛性の材料、例えば金属で達成されることができる。これは、該支持部材が例えばアルミニウム製であることを許容し、従って、該蓋が同様にアルミニウムの場合に、使用および廃棄後に該カプセル本体と該蓋とともに支持部材がリサイクルされうる。
【0015】
複数の支持部材が円周方向に連続して配置され、各支持部材は互換性のある飲料調製装置の該囲み部材の該環状端面における一連の溝の間のピッチと同じか短い長さを有する場合に、一連の支持部材は相互に実質的に独立に変形することができ、従って、該支持部材は、該フランジの該封止リング部分の円周方向に隣接する区画が大きく異なる程度に変形されることを妨げない。これにより、特に高度な適合が得られうる。
【0016】
断面図において該ベースフランジから軸方向に最も離れている該ブリッジ部分の頂部は、平坦であるか又は該ブリッジ部分の頂部の壁厚の2倍よりも大きな曲率半径で湾曲する中央面を有する場合に、該環状端面の形状への高度の適合性、従って低い封止圧力で既に特に効果的で確実な封止が達成されうる。
【0017】
該環状端面の形状に対する良好な適合性のためには、該ブリッジ部分の頂部の少なくとも一部が内側壁部分および外側壁部分の壁厚よりも薄い低減された壁厚を有する場合に、さらに有利である。
【0018】
該カプセル本体が少なくとも1つの面に被覆を有する場合に、低減された壁厚を持つ該ブリッジ部分の頂部の少なくとも一部における被覆の削除は、壁厚が製造時に減少される場合に起きる比較的大きな変形が生じている間に被覆が損傷を受けまたは剥がれるリスクを減少させる。例えば、壁厚を減少させることが壁材料を除去することを含む場合、製造中に壁厚を減少させながら被覆を除去することもできる。
【0019】
該ブリッジ部分の被覆されていない部分が該蓋の反対側の該フランジの側にあり且つテクスチャ加工された表面を有する場合に、さらに高められた封止効果が達成されうる。封止圧力が依然として低い場合に、該表面のテクスチャは、さらにクランプの初期段階における適合性を改善しうる。なぜなら、クランプ力がテクスチャの隆起部のみを介して伝達されるので、完全な滑らかな接触面に及ぼされるよりも隆起部においてより高い接触圧力が加えられるからである。
【0020】
テクスチャ加工された表面が該フランジの円周方向に延在する隆起部および谷部を含む場合に、特に改良された封止効果が達せされうる。なぜなら該環状端面の形状への初期の適合は、一般的に、円周方向に主として延在する環状領域またはリング区画において達成されるからである。
【0021】
本発明はまた、そのようなカプセルを製造するために請求項48に記載の方法において実施することもできる。被覆は、壁厚を減少させる前または減少中に、壁厚が減少されるべき該フランジの部分から効率的に除去される。
【0022】
壁厚を減少させるために壁材を除去するための材料除去工程の間に、壁厚が減少されるべき該フランジの部分から該被覆が除去される場合に、減少された壁厚の特に効率的な製造が達成されうる。
【0023】
封止リング部分が該環状端面と互換性飲料調製装置の閉じ部材との間でクランプされるときに、該ブリッジ部分の頂部が、該環状端部分によって最初に接触させられるように配置される場合に、該環状端面の形状への特に容易な適合は、達成されうる。
【0024】
該ブリッジ部分の頂部は、該カプセルの中心線の周りに円周方向に延在する丸みを帯びた又は平坦な陵部を形成する。該ブリッジ部の頂部によって形成された該陵部は29〜33mm、より好ましくは30.0〜31.4mm、最も好ましくは30.3〜31.0mmの直径を有するようにすれば、該環状端面と、広く使用され市販されている飲料調製装置、例えばCitiz、Lattisima、U,Maestria、Pixie、InissiaおよびEssenzaの閉じ部材との間で該封止リング部分がクランプされるときに、該ブリッジ部の頂部は、該環状端面の中心部分に最初に接触するように該環状端面に対して中心に置かれる。
【0025】
カプセルの1実施態様において、該カプセルが、抽出可能な製品、例えば焙煎し挽かれたコーヒーの5〜20グラム、好ましくは5〜10グラム、より好ましくは5〜7グラムを充填される場合に、本発明は特に有利である。
【0026】
特に製造するのが容易である、本発明に従うカプセルの1実施態様において、該カプセルの該外向きに延在するフランジの外径は、該カプセルの該底の直径よりも大きい。好ましくは、該外向きに延在するフランジの外径は約37.1mmであり、該カプセルの該底の直径は約23.3mmである。
【0027】
該カプセルの1実施態様において、該アルミニウムカプセル本体の板材の厚さは20〜200μm、好ましくは100μmである場合に、本発明は特に有利である。
【0028】
該カプセルの1実施態様において、該アルミニウム蓋の厚さは15〜65μm、好ましくは30〜45μm、より好ましくは39μmである場合に、本発明は特に有利である。
【0029】
本発明に従うカプセルの1実施態様において、該アルミニウム蓋の壁厚は、該アルミニウムカプセル本体の壁厚よりも薄い。
【0030】
本発明に従うカプセルの別の実施態様において、該アルミニウム蓋は、該カプセル内の流体圧の影響下で、飲料調製装置の閉じ部材、例えば該飲料調製装置の抽出プレート上で裂開されるように配設されている。
【0031】
特に製造が容易な本発明に従うカプセルの1実施態様において、該アルミニウムカプセル本体の側壁は、該底に対向する自由端を有し、該外向きに延在しているフランジは、該側壁の該自由端から、少なくとも実質的に該カプセル本体中心軸を横切る方向に延在する。好ましくは、該外向きに延在しているフランジは、半径方向に延在する開放溝が設けられた該環状端面で満足のいく封止を得るのに有効な湾曲外縁部を含む。該外向きに延在しているフランジの湾曲外縁部の内縁の、カプセル本体中心軸の周りの半径は、好ましくは、少なくとも32mmであるので、該囲み部材の該環状端面からのクリアランスが確保される。すると、封止構造が、該アルミ二ニウムカプセル本体の側壁の自由端に外向きに延在しているフランジの湾曲外縁部の間に位置されることが、さらに満足な封止を得るために好ましい。
【0032】
湾曲外縁部が、広範囲の、市販のおよび将来の飲料調製装置の動作を妨げないことを保証するために、該外向きに延在するフランジは、約1.2mmの径方向断面最大寸法を有する。
【0033】
本発明は、該アルミニウムカプセル本体の側壁の自由端の内径が、約29.5mmであるカプセルに特に有益である。該アルミニウムカプセル本体の側壁の自由端と該外向きに延在するフランジの最外縁との間の距離は、約3.8mmでありうる。該アルミニウムカプセル本体の好ましい高さは約28.4mmである。
【0034】
使用後に使用者が飲料調製装置から取り出すことがより容易な本発明に従うカプセルの1実施態様において、該アルミニウムカプセル本体は切頭されており、好ましくは該アルミニウムカプセル本体の側壁は、該カプセル本体中心軸に対して直角の線と約97.5°の角度を有する。
【0035】
本発明に従うカプセルの有利な実施態様において、該アルミニウムカプセル本体の該底は、約23.3mmの最大内径を有する。該アルミニウムカプセル本体の該底は切頭されており、好ましくは約4.0mmの底高さを有し、該底は該蓋とは反対側の略平坦な約8.3mmの直径を有する中央部分を有することが好ましい。
【0036】
事実上すべての場合に、満足な封止は、該封止構造の高さが少なくとも約0.1mm、より好ましくは少なくとも0.2mm、最も好ましくは少なくとも0.8mm、そして最大で3mm、より好ましくは最大で2mm、最も好ましくは最大で1.2mmである、本発明に従うカプセルの実施態様において得られうる。
【0037】
カプセルに関する従属請求項の特徴と同じ特徴に関する、従属請求項に記載されたようなシステムの好ましい実施態様に関しては、上記が参照される。
【0038】
本発明は、使用時に該飲料調製装置の該囲み部材内の最大流体圧が6〜20バール、好ましくは12〜18バールの範囲内にある、本発明に従うシステムに特に適している。そのような高圧でさえ、カプセルと飲料調製装置との間の満足のいく封止が得られうる。
【0039】
好ましくは、該システムは、使用において、調製中に、該飲料調製装置の該囲み部材の該環状端面が、該カプセルの外向きに延在しているフランジと該飲料調製装置の該囲み部材との間に流体封止接触を提供するように該カプセルの該封止構造に力F2を及ぼすように配設されている、ここで、F2は、該カプセルの外側での該飲料調製装置の該囲み部材内での流体圧P2が、6〜20バール、好ましくは12〜18バールの範囲内にあるとき、500〜1500Nの範囲、好ましくは750〜1250Nの範囲にある。特に該システムは、使用において、調製の前または開始時に、該飲料調製装置の該囲み部材の該環状端面が、該カプセルの外向きに延在しているフランジと該飲料調製装置の該囲み部材との間に流体封止接触を提供するように該カプセルの該封止構造に力F1を及ぼすように構成されている。ここで、該カプセルの外側での該飲料調製装置の該囲み部材内での流体圧P1が0.1〜4バール、好ましくは0.1〜1バールの範囲内にあるときに、F1は30〜150N、好ましくは40〜150N、より好ましくは50〜100Nの範囲内にある。
【0040】
本発明に従うシステムの1実施態様において、該複数の半径方向に延在する開放溝は、該飲料調製装置の該環状要素の該環状端面の接線方向に互いに均一に間隔を空けられ、従って、使用者にとってカプセルを取り出すことがより容易であり、一方でカプセルと飲料調製装置との間の満足のいく封止が依然として与えられる。
【0041】
本発明に従うシステムの有利な1実施態様において、各溝の最長の接線方向の幅(頂部と頂部、即ち溝と溝とのピッチに等しい)は0.9〜1.1mm、好ましくは0.95〜1.05mm、より好ましくは0.98〜1.02mmであり、該飲料調製装置の該囲み部材の軸方向における各溝の最大高さは0.01〜0.09mm、好ましくは0.03〜0.07mm、より好ましくは0.045〜0.055mm、最も好ましくは0.05mmであり、溝の数は90〜110、好ましくは96である。該溝の位置での該環状端面の半径方向の幅は、例えば0.05〜0.9mm、好ましくは0.2〜0.7mm、より好ましくは0.3〜0.55mmである。
【0042】
使用中、該飲料調製装置の該閉じ部材が該飲料調製装置の該囲み部材を閉じるときに、該カプセルの該フランジと該飲料調製装置の該囲み部材の該環状端面との間に最大の力を加えるために、該飲料調製装置の該囲み部材は、該飲料調製装置の囲み部材内の流体の圧力の影響下で、該飲料調製装置の該閉じ部材の方へ該飲料調製装置の該閉じ部材に相対的に動くことができる、本発明に従うシステムの1実施態様に適用される場合に、本発明は特に適している。
【0043】
本発明の別の有利な局面、効果、及び詳細はさらに、図面に示された非限定的な実施例を参照して記載されるであろう。