(57)【要約】  原料（２）を収容するためのシールカプセル（１）には、カプセル（１）の面板（４）の内側に近接して配置される少なくとも１つの略硬質な内側ジェット変向部材（３，３’）が設けられる。内側ジェット変向部材（３，３’）は、面板（４）に形成される開口（６）を通じて注入される水ジェット（５）の少なくとも一部の方向をそらすように構成される。本発明は、飲料製造装置のプロファイリング手段（１２）に対してカプセル（１）の面板（４）を押し付けることによるカプセル（１）の少なくとも一方の面板（４）の内側チャンネルの動的なプロファイリングを更に提案するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料（２）を収容するためのシールされたカプセル（１）であって、
当該カプセル（１）の面板（４）の内面に近接して配置され且つ前記面板（４）の内面全体を占めない少なくとも１つの内側ジェット変向部材（３，３’）を備え、
前記内側ジェット変向部材（３，３’）が、当該カプセル（１）の前記面板（４）を通じて注入される水ジェット（５）の少なくとも一部の方向をそらすように形成され、
前記変向部材（３，３’）には開口（８，１８）が設けられ、この開口の方向が径方向成分を有し、
当該カプセルが、前記ジェット変向部材（３，３’）によって占められる領域の外側で前記面板（４）の内面に隣接して延びる少なくとも１つのフィルタを備える、カプセル。
【請求項２】
前記開口（８）が、少なくとも当該カプセルの隣接する面板（４）へ向けて閉じられる断面形状を有する、請求項１に記載のカプセル。
【請求項３】
前記ジェット変向部材（３，３’）が、水ジェット（５）を幾つかの好ましくは径方向ジェットへとそらすように形成されている、請求項１または２に記載のカプセル。
【請求項４】
前記ジェット変向部材（３，３’）が略カップ状本体（７）を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカプセル。
【請求項５】
前記ジェット変向部材（３，３’）が、径方向の開口（８）、スロットまたはチャンネルを前記カップ状本体（７）に備える、請求項４に記載のカプセル。
【請求項６】
当該カプセル（１）には、当該カプセル（１）に対称に配置され且つ当該カプセル（１）の対向する前記面板（４）のうちの一方の面板（４）の内面にそれぞれ近接する少なくとも２つのジェット変向部材（３，３’）が設けられている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のカプセル。
【請求項７】
前記少なくとも１つのジェット変向部材（３，３’）には、当該カプセル（１）の前記面板（４）に開口（６）を形成するのに役立つように構成される内側穿孔部材（９）が設けられている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカプセル。
【請求項８】
前記少なくとも１つのジェット変向部材（３，３’）が、前記面板（４）の内面の１／２未満、好ましくは１／１０未満、より好ましくは１／１６未満、最も好ましくは１／２０未満の領域を占める、請求項１〜７のいずれか一項に記載のカプセル。
【請求項９】
前記ジェット変向部材（３，３’）が前記フィルタと前記面板（４）の表面との間に挿入されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のカプセル。
【請求項１０】
圧縮された原料（２）が、前記面板（４）の内面に隣接する所定の位置に前記ジェット変向部材（３，３’）を保持する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のカプセル。
【請求項１１】
原料を収容するカプセル（１）内へ液体を注入することにより飲料または液体食料品を製造するように構成されている飲料製造装置であって、
前記カプセル（１）を少なくとも部分的に取り囲むための囲繞部材（１１）が設けられ、
前記囲繞部材（１１）が、水を注入することによって前記カプセル（１）の内部が加圧されるときに前記カプセル（１）の少なくとも１つの面板（４）において前記カプセル（１）の当該面板（４）を変形することにより内側流れチャンネルを形成するための凹状および／または突出プロファイリング手段（１２）を有する、飲料製造装置。
【請求項１２】
前記プロファイリング手段（１２）が径方向に向けられている、請求項１１に記載の飲料製造装置。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のカプセル（１）と、液体を前記カプセル（１）内へ注入することにより飲料を製造するように構成された飲料製造装置とを備える飲料カプセルシステムであって、
前記飲料製造装置には前記カプセル（１）を少なくとも部分的に取り囲むための囲繞部材（１１）が設けられ、
前記囲繞部材（１１）が、水を注入することによって前記カプセル（１）の内部が加圧されるときに前記カプセル（１）の少なくとも１つの面板（４）に内側流れチャンネルを形成するための凹状および／または突出プロファイリング手段（１２）を有する、飲料カプセルシステム。
【請求項１４】
前記囲繞部材（１１）が、前記内側ジェット変向部材（３，３’）を通じて前記カプセル（１）内へ水を供給するように構成される水注入手段（１９）を備える、請求項１３に記載の飲料カプセルシステム。
【請求項１５】
前記水注入手段（１９）が、前記カプセル（１）の面板（４）を開口（６）するための穿孔手段を欠いている、請求項１４に記載の飲料カプセルシステム。
【請求項１６】
前記飲料製造装置が、前記カプセル（１）を支持するためのカプセルホルダ（１４）を備え、
前記カプセルホルダ（１４）が、支持されたカプセル（１）が密に取り囲まれるように前記囲繞部材（１１）と選択的に協働するように構成されている、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の飲料カプセルシステム。
【請求項１７】
前記カプセルホルダ（１４）が、飲料の解放のために前記カプセル（１）の面板（４’）を引き裂く或いは穿刺するようになっている少なくとも１つの突出要素（１５）備え、
前記突出要素（１５）が、前記カプセル（１）が前記囲繞部材（１１）と前記カプセルホルダ（１４）との間に緊密な係合状態で配置されるときに、前記内側ジェット変向部材（３，３’）の位置に対して側方にオフセットされた位置に配置される、請求項１６に記載の飲料カプセルシステム。
【請求項１８】
前記カプセル（１）ホルダが、前記変向部材（３，３’）の周囲に配置される複数のレリーフ要素（１５）を備える、請求項１７に記載の飲料カプセルシステム。
【請求項１９】
原料を収容するカプセル（１）から飲料を製造するための方法であって、
前記カプセル（１）を囲繞部材（１１）内に挿入するステップと、
加圧下の液体を前記カプセル（１）内に注入するステップと、
前記カプセルの外側面板（４）の形状によって画定されるチャンネルの支援により注入水を分配するステップと
を含む方法。
【請求項２０】
前記カプセル（１）の少なくとも１つの面板（４）には、飲料製造装置の囲繞部材（１１）のプロファイリング手段（１２）に対して前記カプセル（１）の面板（４）を押し付けることによって前記内側チャンネルが動的に輪郭形成される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記内側チャンネルが、注入中に前記カプセルの内圧の作用により形成される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記カプセルの面板の前記内側チャンネルが、カプセル製造時およびカプセルを飲料製造装置内に挿入する前に少なくとも部分的に形成される、請求項２０または２１に記載の方法。
【請求項２３】
原料を収容するカプセルを開口するための方法であって、
前記カプセルの第１の面板に対して飲料製造機の硬質管状部材を押し付けるステップと、
前記管状部材と前記カプセルに設けられる硬質挿入体との間で前記第１の面板を剪断することにより前記カプセルの前記第１の面板を開口するステップと
を含む方法。
【請求項２４】
前記第１の面板が、前記管状部材の外縁（１９１）と前記挿入体（３０）の円筒壁の内縁との間で剪断される、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料を収容するためのカプセルであって、例えば加圧温水などの液体を原料と相互作用させることによってカプセル内に収容された原料から飲料または液体食料品を生成できるカプセルに関する。
【０００２】
また、本発明は、原料を収容するカプセル内に液体を注入することにより飲料または液体食料品を製造するように構成される飲料製造装置に関する。
【０００３】
最後に、本発明は、原料を収容するカプセルから飲料を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
飲料原料を収容するカプセルを使用する特定の飲料システムは、供給される飲料の品質、利便性、および、生成の容易性のため、一般的となっている。典型例は、シールされた挽いたコーヒー粉末を収容するカプセルを適合するコーヒーメーカーと組み合わせて使用することによるコーヒーの製造である。
【０００５】
本発明は、特に、原料で満たされた後に製造部位でシールされるカプセルの使用に関する。そのようなカプセルは、その後、ユーザがカプセルの少なくとも１つの面板を手で開放する必要なく飲料製造機（例えば、コーヒーメーカー）内へ挿入することができる。
【０００６】
この公知の技術によれば、カプセルの入口側および出口（排出）側の開放は、飲料製造機内にカプセルを挿入した後、機械自体の専用の要素によって行なわれる。
【０００７】
幾つかの例は、機械的な穿孔手段がカプセルの入口側および出口側を突き抜けてそのような入口開口および排出開口を形成する技術において知られている。
【０００８】
他の例は、カプセルの開放のための能動的な機械的穿孔手段を入口側だけで使用する。入口側が開口されると、加圧水がカプセル内に注入され、カプセル内の圧力は、内圧によってカプセルの出口側が開口し、穿孔し、あるいは、破裂するまで増大する。カプセルの排出側の開口は、例えば専用の機械的な開口手段に対してカプセルの出口側を押し付けることによって支援され得る。
【０００９】
国際公開ＷＯ２００５／０６６０４０  Ａ２は、飲料を生成するためのカプセルおよび方法を教示しており、この場合、シールされたカプセルの壁は、上記カプセルの外側に作用する加圧液体によって穿孔されるのに適した第１の脆弱領域と、カプセル内に共に存在する飲料によって及ぼされる圧力の作用により破壊するのに適した第２の領域とを備える。
【００１０】
外的な穿孔手段をカプセルに導入すると、複雑さが加わり、問題を引き起こす可能性がある（カプセル内に収容される原料による飲料製造機の外的な穿孔部材のスケール、汚染など）が、カプセルの脆弱領域が注入された圧力に晒される国際公開ＷＯ２００５／０６６０４０で提案されるような技術は、信頼できる開口態様を構成しない。また、この解決策は、原料の塊全体を湿らせ、抽出し、および／または、溶解するために水をカプセル内において適切な方向で注入することができない。
【００１１】
国際公開ＷＯ２００４／０７８００９は、液体の分散可能な原料をポッド内で流動化するための技術を示している。流体分配部材は、水を原料チャンバ内へと直接に方向付けるとともに、ポッドの上側面板に対して垂直でない方向に水を方向付ける。この技術は、更に、クリーマなどの不完全に溶解する生成物に関するものであり、この場合、流動化が液体中での向上された更に急速な分散を与える。
【００１２】
欧州特許ＥＰ１３４４７２２は、硬質な内部フィルタプレートを有する、飲料原料を収容するカプセルを示しており、このフィルタプレートには、カプセルの水入口側および水出口側でそれぞれ液体を分配して収集するためにエンボスにより形成される開放チャンネルをカプセル壁の隣接する面板と共に形成するのに役立つ襞が設けられる。この分配および収集効果を保証するため、開放チャンネルを形成するフィルタプレートは、原料塊の全面にわたって延在しなければならず、また、エンボスは、正確な分配効果のためにカプセルの隣接する面板と相互作用しなければならない。
【００１３】
しかしながら、挽いたコーヒーの圧縮されたケーキなどの圧縮原料を収容するカプセルを用いると、他の問題は、原料の完全な湿潤を確保することである。原料の湿潤は、原料の抽出度合い（すなわち、液体によって抽出される固体全体の量）を決定する。固体の領域が適切に湿潤されない場合、最終的な抽出液体中に固体が殆ど見出されない。したがって、今までは、カプセルを通じた水の注入のために多くの穿刺部位を設けて、原料を通じた適切な水分配を確保することが好ましかった。
【００１４】
例えば、欧州特許ＥＰ０６０４６１５またはＥＰ０８７０４５７は、複数の穿刺針を有する柔軟な袋を引き出すためのシステムを記載している。しかしながら、多くの注入部位を有すると、システムの複雑さを招くとともに、カプセルがコンパクトであることに起因して、カプセルを穿刺するためのより高い閉塞力を要する。一方、集中化された注入点のみを有するという問題は、水分配が正確に原料を通じて確保されなければならないということである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、カプセル内の水の注入を適切に行ないつつ機械の複雑さおよび水注入に関連する問題の両方を除去するための既存の解決策は存在しない。
【００１６】
したがって、本発明の目的は、これらの必要性を満たす技術を提供することである。
【００１７】
概して述べるならば、水ジェット変向手段をカプセル自体に組み込み、これらの水ジェット変向手段が関連するカプセルと共に１回だけ使用されるようにすることが思想である。本発明の一般的な考えによれば、水ジェット変向手段は、
水ジェットのための開口を形成し、および／または、
水ジェットがカプセルの開口を通過すると、隣接するカプセル壁へ向かって閉じられる輪郭を有する要素（穴、囲繞されたチャンネル、スロット）を通じて水ジェットの方向を変える（変向する）、
ことを助けるカプセルの内部機械部材となり得る。
【００１８】
上記目的は、好ましくは、独立請求項の特徴によって達成される。従属請求項は、本発明の中心思想を更に発展させる。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の第１の態様によれば、原料を収容するシールカプセルが提供される。カプセルには、カプセルの面板の内面に近接して配置される少なくとも１つの内側ジェット変向部材が設けられる。内側ジェット変向部材は、カプセルの面板を通じて注入される水ジェットの少なくとも一部の方向をそらすように形成することができる。ジェット方向は、隣接するカプセル壁へ向けて閉じられる輪郭を有する少なくとも１つの要素、例えばチャンネル、開口またはスロットを通じて注入水を案内することによって適切に得られる。この場合、この要素は、（水注入の中心から見るときに）径方向成分を有する方向を持っている。水は、径方向に分配された後、略軸方向で原料層を横切るように向きが変えられることが好ましい。特に、水は、カプセルの面板に隣接して配置されるフィルタによって軸方向で原料を通じて流れるように変向されることが好ましい。
【００２０】
ジェット変向部材は、注入部材からくる水ジェットを１または複数の好ましくは径方向ジェットへとそらすように構成することができる。
【００２１】
ジェット変向部材は略カップ状本体を備えることができる。
【００２２】
ジェット変向部材は、径方向開口、スロットまたはチャンネルをカップ状本体および／またはカップ状本体の周縁に備えることができる。
【００２３】
カプセルには、カプセルに対称に配置され且つカプセルの一方の面板の内面にそれぞれ近接する少なくとも２つのジェット変向部材を設けることができる。この配置は、入口側および出口側の構造が対称的であるため、生成のためにカプセルを２つの可能な位置で配置できるという利点を有する。したがって、カプセルの２つの対向する面板を差別なく入口側または出口側として使用できる。
【００２４】
少なくとも１つのジェット変向部材には、カプセルの面板に開口を形成するのに役立つように構成される内側穿孔部材を設けることができる。
【００２５】
少なくとも１つの変向部材は、関連する面板の内面全体よりも小さい表面を占めることができる。占められる表面は、カプセルホルダに作用する結果的な力を最小にするが開口（例えば穿孔）のためにカプセル表面の変形を可能にするのに十分となるように可能な限り小さくなければならない。例えば、少なくとも１つの変向部材は、面板の内面の１／１６未満を占めることができる。例えば、変向部材は、約２ｃｍよりも小さい、更には１．５ｃｍ未満のより大きい幅（例えば直径）を有することができる。
【００２６】
好ましくは変向部材によって覆われない面板の領域に、カプセルの面板の内面に近接してフィルタを配置することができる。そのようなフィルタ膜が存在する場合、変向部材は、変向部材の開口をカプセル内に収容された微粒子原料の平均粒径よりも大きく形成できるようにフィルタリング機能を担う必要はない。変向部材は、注入された水を、フィルタ膜の（垂直に向けられる）開口を通じて原料空間に入る前にフィルタ膜および隣接するカプセル壁によって画定される空間内へ径方向に方向付ける。このフィルタ膜開口は、カプセル内に収容される微粒子原料の平均粒径よりも小さいサイズを有することが好ましい。水は、径方向に分配された後、フィルタ膜を横切り、その後、カプセルの外側面板に対して略垂直な軸方向または内側方向で原料層を横切る。
【００２７】
変向部材は、フィルタと変向部材によって占められる領域の壁の表面との間に挿入することができる。
【００２８】
コーヒーケーキまたは他の適した手段などの圧縮された（したがって、形状安定な）原料は、カプセルの関連する面板の内面に隣接する所定の位置に少なくとも１つの変向部材を維持することができる。
【００２９】
本発明は、飲料原料を収容するカプセルであって、カプセルの面板に隣接して位置される少なくとも１つの内側穿孔部材が設けられ、当該内側穿孔部材が、例えば流体力学的な力または機械的な力などであってもよい外力によって面板が内側穿孔部材に対して押し付けられるときにカプセルの面板に開口を形成するのに役立つように構成される、カプセルに関する。
【００３０】
本発明の更なる態様は、原料を収容するカプセル内へ液体を注入することにより飲料または液体食料品を製造するように構成される飲料製造装置に関する。装置には、カプセルを少なくとも部分的に取り囲むための囲繞部材が設けられる。囲繞部材は、水を注入することによってカプセルの内部が加圧されるときにカプセルの少なくとも１つの面板においてカプセルの当該面板を変形することにより相補的な、すなわち、突出する／凹状の流れチャンネルを形成するための凹状および／または突出プロファイリング手段を有する。
【００３１】
プロファイリング手段は径方向に向けられることが好ましい。
【００３２】
囲繞部材が飲料カプセルと係合する場合、プロファイリング手段は、それらが変向部材の近傍から飲料カプセルの周囲へ向けて延びるように構成されることが好ましい。
【００３３】
本発明の更なる態様は、先に規定されたカプセルと、液体をカプセル内へ注入し且つ生成された飲料をカプセルから排出することにより飲料を製造するように構成された飲料製造装置とを備える飲料カプセルシステムに関する。装置には、カプセルを少なくとも部分的に取り囲むための囲繞部材を設けることができる。囲繞部材は、水を注入する際にカプセルの内部が加圧されるときにカプセルの少なくとも１つの面板に相補的な、すなわち、突出する／凹状の流れチャンネルを形成するための凹状および／または突出プロファイリング手段を有することができる。
【００３４】
囲繞部材は、内側ジェット変向部材を通じてカプセル内へ水を供給するように構成される水注入手段を備えることができる。
【００３５】
水注入手段は、カプセルの壁を開口するための穿孔手段を欠いていてもよい。
【００３６】
飲料製造装置は、カプセルを支持するためのカプセルホルダを備えることができ、カプセルホルダは、支持されたカプセルが密に取り囲まれるように囲繞部材と選択的に協働するように構成され得る。
【００３７】
カプセルホルダは、生成された飲料の解放のためにカプセルの面板を引き裂く或いは穿刺するようになっている少なくとも１つの突出要素を備えることができる。突出要素は、カプセルが囲繞部材とカプセルホルダとの間に緊密な係合状態で配置されるときに、内側ジェット変向部材の位置に対して側方にオフセットされ得る。
【００３８】
カプセルホルダは、変向部材の周囲に配置される複数のレリーフ要素を備えることができる。
【００３９】
本発明の更なる態様は、原料を収容するカプセルから飲料を製造するための方法に関する。最初に、カプセルが囲繞部材内に挿入される。その後、加圧下の液体がカプセル内に注入される。カプセルの少なくとも１つの面板に少なくとも１つの内側液体分配チャンネルを動的に形成するため、囲繞部材のプロファイリング手段に対してカプセルの面板を押し付けることによってカプセルの少なくとも１つの面板に内側チャンネルが動的に輪郭形成される。
【００４０】
更なる利点、目的および特徴は、本発明の好ましい実施形態の詳細な説明により、同封の図面の図と併せて解釈されると、明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図１は、挿入されて飲料製造機のカプセルホルダ１４および上側囲繞部材１１によって密に取り囲まれるカプセル１を示している。
【００４２】
飲料製造装置内に挿入されるときには通常は依然としてシールされるカプセル１は、飲料または他の液体食料品を製造するための原料２を収容する。カプセル１は、ユーザの指によって開放されず、飲料製造装置の専用の要素によって開放される。
【００４３】
図１におけるカプセル１の上側は、液体入口側を表わしている。例えば、カプセル１の上側にカプセルの開口が形成されると、水注入手段１９は、水または他の栄養液体をカプセル内に注入することができる。カプセル１内で、注入された液体は、飲料または液体食料品を製造するために原料と相互に作用する。
【００４４】
図１の例ではカプセル１の下側である出口側で、１または複数の開口が形成されると、製造された飲料を飲料製造装置の飲料出口１６を通じて排出することができる。
【００４５】
本明細書との関連で、カプセル１内の飲料原料２は、例えば圧縮状の挽いた炒ったコーヒー粉末などのコーヒー原料であってもよい。コーヒー粉末は、比較的硬く且つ本質的に形状が安定したケーキを形成するために圧縮することができる。この場合、好ましくは、注入手段１９によって加圧温水が注入される。
【００４６】
なお、化学的および物理的に異なることができ且つカプセル１内で混合され得る多種多様な原料（例えば、液体、固体、粉末、粘性ペーストなど）を使用できる。
【００４７】
更に詳しく後述するように、カプセル１の内部には、面板４，４’のうちの一方に近い位置に、内側ジェット変向部材３，３’が配置される。
【００４８】
一般に、ジェット変向部材３，３’は、水ジェットが飲料原料と相互に作用する前に注入される水ジェットの方向付けが行なわれるように配置される。
【００４９】
内側ジェット変向部材３，３’は、圧縮原料と面板４，４’との間に挟まれることによって、面板に対して機械的に接続されることによって、あるいは、面板の一体部分となることによって、（カプセルの関連する面板に近い）所定位置に保持され得る。
【００５０】
好ましくは、内側ジェット変向部材３，３’は、例えば射出成形によって形成される本質的に硬いプラスチック材料から形成される。
【００５１】
カプセル１の面板４，４’にとって好ましい材料は、プラスチックおよび／または金属（例えば、アルミニウム）箔である。
【００５２】
なお、カプセル１の外形が対称となるように、カプセル１の上側面板４と下側面板４’との間に違いが無いことが好ましい。したがって、用語“上側面板”および“下側面板”は、単なる例示的なものであり、単なる一例である図１に示されるようにカプセル１の位置および方向との関連で理解されなければならない。
【００５３】
カプセル１の対称形状により、両方の面板４，４’は、内側および外側としての機能を果たすことができる。これは、カプセルが図１に示される位置すなわち飲料製造位置へと自動形態で供給されるときに特に有益である。
【００５４】
以下、本発明に係る飲料製造装置との関連で図１に示されるカプセル１をどのように使用できるのかについて説明する。
【００５５】
製造中、シールされたカプセル１は、好ましくは圧縮された原料２とカプセルの一方の面板４，４’にそれぞれ関連付けられた１つ以上のジェット変向部材３，３’とをその内部に有して形成される。
【００５６】
その後、ユーザは、シールされたカプセルをカプセルホルダ（カプセル支持体）１４上に配置することにより飲料製造機内に挿入する。
【００５７】
次のステップでは、カプセルがカプセルホルダ１４上に配置され或いはカプセルホルダ１４に近接すると、カプセルホルダ１４と囲繞部材１１との間の相対的な移動により、囲繞部材１１とカプセルホルダ１４との間でカプセルが密に取り囲まれる。この密な係合（囲繞）は、囲繞部材１１とカプセルホルダ１４との間の接触面に設けられる専用のシール手段１７によって支援される。
【００５８】
好ましくは、カプセル１は、カプセル１の密な囲繞を形成するときには、依然としてシールされる（すなわち、カプセルを画定する壁に穿孔が形成されない）。
【００５９】
次のステップでは、飲料製造装置の水注入手段１９は、カプセル１の面板４の外側に水圧を加え、この外側の水圧により、水注入手段１９によって占められる面板４の領域がカプセル１の内部へ向けて歪められる。
【００６０】
この実施形態によれば、コーヒー機自体は、カプセルの入口側に機械的な穿孔手段を有していない。
【００６１】
好ましくは、カプセル１にはオプションの硬質内側穿孔部材９（図３に関連して後述する）が設けられており、これらの内側穿孔部材９は、例えばジェット変向部材３，３’に組み込むことができる。無論、複数の開口を形成できるように、各ジェット変向部材に複数の部材を設けることができる。
【００６２】
いずれにしても、好ましくは上記オプションの内側穿孔手段９によって支援される外的な水圧の印加は、カプセル１の入口側４に開口を形成する。
【００６３】
その後、水ジェットが、このように形成された開口を通じて、カプセル１の内部へ注入される。
【００６４】
水注入手段１９は、注入される水ジェットのための主要な方向を規定する。このとき、水ジェット変向部材３，３’は、注入される水ジェットの方向を変えおよび／または注入水を幾つかのサブジェットに分ける役目を果たす。
【００６５】
殆どの場合、水注入手段１９は、カプセル１の面板４，４’の輪郭に対して垂直な方向で水を注入する。このとき、水ジェット変向部材３，３’は、この方向（カプセルの中心に対して真直ぐに延びる方向）を、カプセル１の関連する面板４の輪郭に対してもはや垂直ではない方向へそらす役目を果たす。好ましくは、ジェット変向部材３，３’は、水ジェットがかなりの径方向成分を伴ってカプセル１の内部へ向かうその経路を継続するように、最大約９０度の角度で注入水の向きを変えるべく形成される。
【００６６】
好ましくは、水ジェットは、向きが変えられるだけでなく、幾つかのサブジェットへ分割される。
【００６７】
水注入の変向を達成できる機械的な構造の詳細については、図３および図４を参照して後述する。
【００６８】
いかなる場合でも、カプセル１の内部へ水が注入されると、カプセルの内圧が増大する。好ましくは、本発明によれば、カプセル１の内部の圧力増大は、カプセル１の出口側４’で開口を形成するためにも使用される。カプセル１の出口側４’のこの開口は、カプセル１の入口側４の開口および水注入プロセスの開始に関して（圧力の増大に対応する）何らかの遅れをもって形成されることが好ましい。
【００６９】
好ましくは、カプセル１の内側の圧力の増大により、カプセル１の下側面板４’が飲料製造装置の穿孔手段１５に対して押し付けられる。これらの穿孔手段１５はカプセルホルダ１４の一体部分であることが好ましい。したがって、下側面板４’は、下側面板４’が破裂し、破壊し、あるいは、開放するまで、穿孔手段１５に対して押し付けられる。
【００７０】
この説明から分かるように、好ましくは、カプセル１の出口側４’に第２のジェット変向部材３’が設けられるが（対称なカプセル１を有するため）、ジェット変向部材３’（随意的に、一体の内側穿孔部材も有する）は、カプセル１の下側面板４’の開口およびカプセル１内に収容される飲料原料２から製造される飲料の排出に関する機能を有していない。
【００７１】
いずれにしても、カプセル１の下側面板４’が開放されると、飲料を、例えばカプセルホルダ１４のチャンネルを通じて飲料出口１６へと排出することができ、その後、例えばカップ内に回収することができる。
【００７２】
実際には、別個の内部分配手段が存在しないが、ここで説明されるように、随意的には、カプセル自体の面板内に水分配手段が存在する。カプセルの面板内の水分配手段は、カプセルを機械内に挿入する前に上記面板内に既に存在することができ、あるいは、動的に“その場で”、すなわち、カプセルが飲料製造機内に挿入された後に形成することができる。
【００７３】
図２を参照して、本発明と関連して使用される囲繞部材１１における好ましい実施形態について説明する。この実施形態に係る囲繞部材は、カプセルの面板内に形成される内側水分配チャンネルの動的なプロファイリングを支援する。
【００７４】
既に前述したように、カプセルの内側には、カプセルの使用前、別個の水ジェット分配手段が存在しない。カプセル１の全容積の全体にわたって変向される水ジェットの適切な分配を支援するため、カプセル１へと向けられる囲繞部材１１の壁にはプロファイリング手段１２を設けることができる。これらのプロファイリング手段１２は、例えば、囲繞部材１１の内側輪郭の突出部または凹部であってもよい。プロファイリング手段１２は、水注入手段１９の位置にある囲繞部材１１の中心に対して径方向に配置されることが好ましい。
【００７５】
囲繞部材１１のプロファイリング手段１２の機能は以下の通りである。
【００７６】
既に前述したように、カプセル１内への水注入により、カプセル１の内側の（水）圧が増大する。既に説明したように、下側面板４’は、カプセルホルダ１４の穿孔部材１５に対して押し付けられる。また、同時に、囲繞部材１１の内側輪郭と接触されるカプセル１の面板であるカプセル１の上側面板４も囲繞部材１１の輪郭に対して押し付けられる。
【００７７】
カプセル１の面板４，４’は、通常、例えばプラスチックまたは金属（例えば、アルミニウム）から形成される箔などの比較的柔軟な材料から成る。カプセル１の上側面板４の薄い箔が囲繞部材１１の内側輪郭に設けられるプロファイリング手段に対して押し付けられると、最終的に面板４が囲繞部材１１の輪郭と一致し、それにより、（以前は平坦であった）面板４が動的に（すなわち、水圧増大と共に）輪郭形成され、そのため、カプセル１の面板４内に水分配チャンネルが形成される。既に前述したように、カプセル１の上側面板４内に動的に形成されるこれらの水分配チャンネルは、ジェット変向部材３，３’のほぼ外周縁から始まって中心から最も離れるカプセル１の部分へ向けて延びる放射状の態様で方向付けられることが好ましい。したがって、カプセル１の入口側４の開口を通じて注入される水は、ジェット変向部材３，３’によって方向が変えられ、その後、カプセル１の上側面板４内の動的に形成された水分配チャンネルを辿ることができ、それにより、注入された水がカプセル１内に収容される原料２と相互作用する前にカプセルの全面にわたってほぼ均一に分配されることが保証される。
【００７８】
あるいは、カプセル１の上側面板４の水分配チャンネルは、カプセルを製造するときに既に少なくとも部分的に形成される。水分配チャンネルは、カプセル１の一方または両方の面板４，４’に予備成形することができる。
【００７９】
チャンネルの幅は、挽いた粒子、すなわち、コーヒー粒子がチャンネルを満たして塞ぐのを防止するために狭いことが好ましい。チャンネルの幅は、平均粒径よりも小さくなるように選択することができる。例えば、チャンネルは０．３ｍｍ以下であってもよい。
【００８０】
フィルタ１０は、挽いた粒子がチャンネルに入ることを防止するのに役立つとともに、挽いた粒子によってチャンネルが塞がれる危険を少なくしつつチャンネルの幅を増大させることができる。
【００８１】
ここで、図３を参照して、カプセル１の内部の詳細について説明する。
【００８２】
図３ｂ，３ｃに示されるように、フィルタ１０は、カプセル内の好ましくは圧縮された飲料原料２と水ジェット変向部材３，３’との間に配置できる。
【００８３】
水ジェット変向部材３，３’の領域内において、フィルタ１０は、原料２と水ジェット変向部材３，３’との間に挟まれる。水ジェット変向部材３，３’の外側のカプセル１の面板４，４’の領域において、フィルタ１０は、原料２とカプセル１の面板４，４’との間に挟まれる。フィルタ１０は、例えば箔であってもよく、あるいは、例えばフィルタ紙または穿孔されたプラスチックフィルムなどの多孔性材料のシートであってもよい。なお、フィルタは、随意的に、接着または溶着などの任意の適した接続手段によって挿入体に対して取り付けることができる。他の可能な形態では、挿入体およびフィルタが一部品で形成される。
【００８４】
また、挿入体は、フィルタが挿入体の周囲に配置されるようにフィルタの中心開口内に収容することもできる。
【００８５】
ここで、図３ｃを参照して、水ジェット変向部材３，３’のための好ましい構造について説明する。
【００８６】
水ジェット変向部材３，３’はカップ状本体７を有している。
【００８７】
随意的に、カップ状本体７の内側には、例えば刃、針などの形状を有する内側穿孔部材９を設けることができる。
【００８８】
したがって、カプセル内に注入される水は、ジェット変向部材３のカップ状本体７の内側に垂直に到達する。
【００８９】
ここで、水ジェットをジェット変向部材３のカップ状本体７から（好ましくは径方向外側に）出させる径方向開口手段８，１８が設けられる。これらの手段は、例えば、ジェット変向部材３のカップ状本体の壁の開口またはスロット８および／またはジェット変向部材３のカップ状本体７の上側フランジ状リブに設けられた（開放）チャンネル１８であってもよい。なお、これに加えて或いはこれに代えて、ジェット変向部材３のカップ状本体７の底部に傾斜した開口、スロットまたはチャンネルを設けることもできる。
【００９０】
ここで、図５〜図９を参照して、本発明の他の実施形態について説明する。この実施形態は、突出する（鋭い）穿刺部材を有する挿入体３０（図６）に依存する。
【００９１】
図５は、フランジ部４０１で互いに対称にシールされるその上側面板４およびその下側面板４’を有する対称カプセル１を示している。
【００９２】
上側面板４の下側および下側面板４’の上側の両方にそれぞれ挿入体３０，３０’を配置することができるが、カプセル１の水入口側として機能させられる開放されるべき面板４に隣接して１つの挿入体３０のみを設ければ十分である。
【００９３】
この挿入体３０は、上端壁４と第１のフィルタ膜１０との間に配置されるが、オプションの第２の挿入体３０’が第２のフィルタ膜１０’と下側面板４’との間に配置される。
【００９４】
図面を参照して説明されるように、この挿入体３０は、鋭い突出穿刺要素を有していない。好ましくは、例えば射出成形プラスチックから形成されるそのような硬質挿入体３０は、硬質管状部材（図８参照）がカプセル１に対して押し付けられるときにカプセル１の上側面板４の開放を受動的にのみ助け、それにより、硬質挿入体３０と硬質管状部材の縁部との間の剪断効果によって上側面板４が開放される。
【００９５】
図６は、図５に係る実施形態の分解図を示している。
【００９６】
カプセル１の外側の好ましくは気密の壁は、好ましくは同一の対称に配置された壁部材、すなわち面板４，４’をそれぞれのフランジ４０１，４０１’で互いに溶着することによって形成される。
【００９７】
図６に示されるように、原料２は、例えば図６に示される形状に形成され得る原料のコンパクトな形状安定層として存在することが好ましい。
【００９８】
図６に示されるように、原料ケーキ２は、フィルタ膜１０の中央凹部１０１を収容するように配置される中央凹部２０１を伴って圧縮され得る。
【００９９】
フィルタ膜１０には、軸（図では垂直）方向に水を案内するために軸（垂直）方向にほぼ向けられる複数の穴１０５が設けられる。
【０１００】
これらのフィルタ膜穴１０５の平均サイズは、圧縮された原料層２に対して一緒に押し付けられる微粒子物質の平均粒径よりも小さいことが好ましい。
【０１０１】
フィルタ膜１０は、好ましくは中央凹部１０１を取り囲む僅かに凸の部分１０２を有している。部分１０２の周囲には、部分１０２よりも垂直な角度を成す部分１０３が設けられている。好ましくは、フィルタ膜１０の外縁は小さなフランジリム１０４として形成されており、このフランジリムにおいて、２つの対称に配置されたフィルタ膜１０，１０’が、互いに結合するとともに、原料２を緊密に取り囲むために互いに緊密にシールされ得る。
【０１０２】
いずれにせよ、原料の圧縮層２がフィルタ膜１０の輪郭と一致する自己安定形状を有することに留意すべきである。
【０１０３】
硬質挿入体３０は、フィルタ膜１０の中央凹部１０１内へ挿入されることが好ましい。好ましくは、フィルタ膜１０の中央凹部１０１は、挿入体３０の上側平面フランジ領域１８がフィルタ膜１０の輪郭と面一となるように硬質挿入体３０を収容する。すなわち、挿入体３０の輪郭は、好ましくは挿入体３０の上側輪郭がフィルタ膜１０の周囲領域から突出しないようにフィルタ膜１０の中央凹部１０１の輪郭と一致する。
【０１０４】
いずれの場合でも、図６の分解図から明らかなように、挿入体３０は、フィルタ１０と面板４との間に配置されることが好ましい。
【０１０５】
なお、挿入体３０によって覆われるフィルタ膜１０の領域には必ずしもフィルタ穴１０５が設けられている必要はない。
【０１０６】
硬質挿入体３０は、面板４を通じて注入される水を、好ましくはフィルタ膜１０の凹状部１０２および隣接する壁４によって画定される小さい空間内へと方向付ける。その後、水は、フィルタ膜１０の凹部形状１０２，１０３を単に辿り、それにより、原料層２の全面にわたって広げられる。フィルタ膜１０による注入水のこの分配の後、水は、フィルタ膜穴１０５を通過し、その後、原料２を軸方向で（図６においては垂直に）横断しつつ原料２と相互作用する。
【０１０７】
図７は、図５〜図９の実施形態で使用される挿入体３０の好ましい実施を示している。
【０１０８】
挿入体３０は、ほぼ平坦な凹状底部７１を伴うカップ状本体７を有している。
【０１０９】
放射状の径方向配置状態で、スロットチャンネル８０は、挿入体３０のカップ状本体７の内部と、フィルタ膜１０とカプセルの隣接する壁４との間の空間とを流体連通させる（図６参照）。
【０１１０】
スロットチャンネル８０の断面は、微粒子原料の平均粒径よりも大きく形成されることが好ましい。したがって、チャンネルは、注入水のための流れ抵抗を表わさない。流れ抵抗は、実際には、主に、フィルタ膜によって決定され、特に原料層またはケーキ２によって決定される。
【０１１１】
スロット状チャンネル８０は、完全に閉じられた断面輪郭を有することができ、あるいは、図７に示されるように、カプセル１の隣接する壁４へ向けて少なくとも閉じられる。
【０１１２】
図７の上側の図から分かるように、スロットチャンネル８０は、挿入体３０のフランジ領域１８がカプセル１の隣接する壁４へ向けてスロット状チャンネル８０を完全に閉じることを示す挿入体３０の平面図では見えない。したがって、スロット状チャンネル８０のジェット変向効果は、硬質挿入体３０とカプセル壁４との間の協働に依存しない。
【０１１３】
カプセル壁４は、硬質挿入体３０のフランジ領域１８上に完全に平らに支持されて載置し、また、硬いフランジ領域１８のおかげにより、カプセル１の面板４を受けるときスロット状チャンネル８０を潰す危険がない。したがって、挿入体３０とカプセル壁との間にチャンネルを形成することができない。
【０１１４】
図８から分かるように、図５〜図７に関連して示されるそのようなカプセルは、飲料製造機内に配置することができる。飲料製造機は、本質的に硬質管状部材である水注入部材１９を有している。この硬質管状部材１９は、硬質管状部材の外縁１９１と硬質挿入体３０の内縁７２（図８参照）との間の剪断効果によってカプセルの面板４が開放されるように、カプセルの面板４に対して機械的に係合される。これに関連して、硬質管状部材１９の外周は、硬質挿入体３０の中央凹部７１の内周に密に嵌合するように形成されることが好ましい。
【０１１５】
また、本発明の利点は、面板４を開放するために水注入部材１９によって生み出されるべき著しい労力が無いという点でもある。面板４は、プラスチックおよび／または金属から形成される柔軟な箔であってもよい。また、圧縮されたコーヒー粉末は、硬質挿入体３０の存在により、開放部位から離間して保たれる。したがって、機械は、複数の穿刺部材を備える囲繞部材を有する既存の機械と比べて低い労力を伴って閉じることができる囲繞部材１１により、大きく簡略化され得る。同時に、圧縮されたコーヒーケーキを適切に湿らせてカプセル領域全体にわたって浸透させることができ、したがって、カプセル内のコーヒー量が等しい場合において、より高い抽出レベルが確保される。
【０１１６】
その後、硬質管状部材１９は、挿入体の中央凹部７１の領域内へ水を注入する。この場合、この注入は、径方向および／または軸方向で（図８においては垂直に）行なうことができる。いずれにせよ、硬質挿入体３０は、硬質管状部材１９からの任意の注入水の向きを変え、それにより、注入水は、フィルタ膜１０とカプセル１の上側面板４との間の領域に達する。
【０１１７】
また、本発明は、好ましい実施形態において、管状硬質部材１９からカプセル１の外側への水の漏れを回避するための機械も有利に提案する。
【０１１８】
図８から分かるように、飲料製造機の囲繞部材１１には、硬質挿入体３０のフランジ領域１８にほぼ一致する形状を有するシール部１９１が設けられる。囲繞部材１１を閉じると、シール部１９１が硬質挿入体３０のフランジ領域１８に対して押し付けられ、開放されるべきカプセル１の面板４がその間に挟まれる。囲繞部材１１のシール部１９１、カプセル１の面板４、および、硬質挿入体３０のフランジ領域８の協働によりシール効果が与えられ、それにより、挿入体３０の凹部７１内へ注入される水は、スロットチャンネル８０を通じて逃げることができるだけであり、カプセル１の外側に漏れることができない。したがって、このシール配置は、本質的には内圧の効果により、囲繞部材の内面に抗したカプセルの面板４におけるチャンネル８０の形成を確保する。他の利点は、カプセルの溶着フランジ４０１，４０１’の挟持により、水密シールを制御する必要がもはや無いという点である。したがって、システムは、ＥＰ０８７０４５７に記載されるシステムに比べて簡略化される。
【０１１９】
このシール効果は、好ましくは硬質挿入体３０が特定の原料２の硬質圧縮層によって良好に支持され、それにより、挿入体が囲繞部材１１の押し付け作用に抗する反力を得ることができるという事実によって向上させることができる。
【０１２０】
既に説明したように、好ましくは、囲繞部材１１の内側ドームには、図２に詳しく示されるようにプロファイリング手段が設けられる。
【０１２１】
図９から分かるように、カプセル１の内部の加圧は、囲繞部材１１のドームのプロファイリング手段の輪郭に動的に適合するカプセル１の面板４をもたらす。したがって、水注入プロセス中、カプセル１の上側面板４に水分配チャンネル４０２が動的に形成され、更に、チャンネル４０２は上側面板４の外側へ突出するチャンネルであることが好ましい。囲繞部材１１のドームに突出プロファイリング手段を設けることもでき、その場合、カプセル１の上側面板４には、図９に示される突出チャンネルの代わりに凹状溝が設けられることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】飲料製造機の囲繞部材とカプセルホルダとの間に緊密な係合状態で挿入されるカプセルの概要を示している。
【図２】本発明と関連して使用できる囲繞注入部材を示している。
【図３】本発明に係るカプセルの異なる図を示している。
【図４】ジェット変向部材である本発明の詳細を示している。
【図５】内部穿刺部材を伴わないカプセルの他の実施形態の断面図を示している。
【図６】図５の実施形態の分解図を示している。
【図７】図５の実施形態のジェット変向部材を示している。
【図８】飲料製造機内に配置されるときの図５の実施形態に係るカプセルを示している。
【図９】カプセルの上側面板でチャンネルが動的に輪郭形成されるように図８の機械内で使用された後の状態における本発明に係るカプセルの上側面板を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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