(57)【要約】  カプセル内の成分と相互作用し、かつ飲料を生成するために、圧力下で液体がカプセルに流入する飲料生成装置に挿置するように設計された、飲料成分を入れるカプセルを製造するための方法。該方法は、カプセル本体（４）、および上記フランジ状縁（６）の少なくとも一部分を予備成形するステップと、予め作られた封止部材（８）をフランジ状縁（６）上に配置するステップと、封止部材がフランジ状縁（６）に取り付けられるように、封止部材（８）の一部分にフランジ状縁（６）の一部分を圧着するステップとを備える。【選択図】  図２
2009534143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプセル内の成分と相互作用し、かつ飲料を前記カプセルから排出するために、圧力下で液体が前記カプセルに流入する飲料生成装置に挿置するように設計された、飲料成分を入れるカプセル（１）を製造するための方法であって、前記カプセルが、封止部材（８）を取り付けられたフランジ状縁（６）の分だけ延びる本体（４）を備える、方法において、
前記カプセル本体（４）および前記フランジ状縁（６）の少なくとも一部分を予備成形するステップと、
予め作られた封止部材（８）を前記フランジ状縁（６）に配置するステップと、
前記封止部材（８）の一部分に前記フランジ状縁（６）の一部分を圧着して、結果的に前記封止部材が前記フランジ状縁（６）に取り付けられるようにするステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記封止部材（８）がリング形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記圧着が、前記封止部材の一部分（８０）を狭持するように構成されたカール端（６１）を前記フランジ状縁に形成するステップを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記封止部材（８）が、封止部（８１）と、前記接続部から外向きに延びる接続部（８０）とを備え、
前記接続部（８０）が前記フランジ状縁の前記カール端（６１）によって狭持されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記カプセル本体を予備成形する間に、開放カール端（６１、６９）または略閉鎖カール端（６６）がすでに予備成形されていることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
圧着中に、前記カール端（６１、６９、６６）が、前記接続部（８０）を少なくとも部分的に包囲して緊密に狭持するように、さらにカールされるかまたは少なくとも押圧されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記接続部（８０）の部分が前記封止部材（８）の前記封止部（８１）の最大部分より相対的に薄く作られることを特徴とする、請求項４または５に記載の方法。
【請求項８】
前記封止部材が、封止部（８１）および接続部（８０）が相互に相対的に整列した状態に予め作られ、圧着中に、前記カール端（６６）が、前記カール端の外面（６８）に沿って前記接続部（８０）に圧着されるように、さらにカールされるかまたは少なくとも平坦化されることを特徴とする、請求項４〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記封止部材（８）が、接続部（８０）が前記封止部（８１）に対して下方に傾斜する状態に予め作られ、圧着中に、カール端（６９）が、前記接続部（８０）をくせ取りし、最終的に接続部を巻き上げて狭持するように、さらにカールされることを特徴とする、請求項４〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記封止部材（８）が、前記カプセル本体の基部表面（４０）に沿って前記縁（６）の先に延びる環状鍔部（８２）をさらに備えることを特徴とする、請求項４〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記封止部材（８）が、前記フランジ状縁の折曲げ端（６６）の外面（６８）によって狭持されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記カプセル本体（４）が金属シートまたは金属プラスチック積層体の深絞りによって予備成形されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記カプセル本体（４）がアルミニウムを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記封止部材（８）を前記フランジ状縁（６）に接着または溶接する追加ステップをさらに備えることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記本体（４）に食品成分を充填する後続ステップをさらに備えることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記フランジ状縁（６）の外面の一部分に沿って膜（５）を溶接して前記カプセルを閉鎖する後続ステップを備えることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記封止部材（８）が弾性材料から作られることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記封止部材（８）がゴム、プラスチック、またはシリコーン材から作られることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
飲料成分を入れるためのカプセル（１）であって、当該カプセル内の成分と相互作用し、かつ当該カプセルから飲料を排出させるために、圧力下で液体が当該カプセルに流入する飲料生成装置に挿置するように設計されたカプセル（１）であり、さらに、飲料調製中に前記飲料生成装置の少なくとも整合押圧面（１８）と封止係合するように幾何学的に構成された封止部材（８）を当該カプセルの外面に備え、前記封止部材（８）を取り付けられたフランジ状縁（６）の分だけ延びる本体（４）を備える、カプセル（１）において、
前記封止部材（８）が当該カプセルの前記フランジ状縁（６）によって狭持されることを特徴とするカプセル。
【請求項２０】
前記封止部材（８）が、前記フランジ状縁のカール端（６１）によって狭持される接続部（８０）を備えることを特徴とする、請求項１９に記載のカプセル。
【請求項２１】
封止部材（８）が弾性材料から作られることを特徴とする、請求項１９または２０に記載のカプセル。
【請求項２２】
前記封止部材（８）がゴム弾性材料から作られることを特徴とする、請求項１９、２０、または２１に記載のカプセル。
【請求項２３】
前記カプセルが、前記縁の外面に封着された膜（５）によって密閉されるアルミニウムまたはプラスチックアルミニウムの深絞り本体（４）を有することを特徴とする、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載のカプセル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に飲料成分を入れるためのカプセル、そのようなカプセルに関連して使用するための飲料製造システム、およびそのようなカプセルを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の背景は、飲料成分（例えばコーヒー粉末、粉乳）または他の食料品成分（例えば乾燥スープ）を入れるカプセルの分野である。これらの成分と液体との相互作用により、飲料または他の食料を生産することができる。相互作用は、例えば煎出、抽出、または溶解プロセスとすることができる。そのようなカプセルは特に、圧力下で熱湯をカプセルに流入させ、かつカプセルからコーヒー飲料を排出させることによって、コーヒー飲料を生成するために、挽いたコーヒーを入れるようになっている。
【０００３】
カプセルを含む物質から流体食料品を得るためのシステムおよび方法は、例えばＥＰ−Ａ−５１２４７０から公知である。
【０００４】
この煎出プロセスの一般的原理は次の通り要約することができる。
【０００５】
当初より閉じているカプセルがカプセルホルダ手段の間に挿入され、ホルダ手段がカプセルを中心に水密に閉じられる。
【０００６】
機械の注水手段がカプセルに水を注入する。
【０００７】
水がカプセルの内部を移動しながら、カプセル内に含まれる成分と相互作用し、次いで、第２壁に作成された少なくとも１つの開口／穿孔を通して、カプセルから排出させられる。
【０００８】
カプセル内の成分は水の流路の「隘路」を構成し、したがってカプセル内の液体の流れの上流側と下流側との間で圧力降下が生じ、この圧力降下は、液体と成分との間の相互作用中に、例えば成分の膨潤のため、さらに増加する。それに相応して、カプセルの内部での水の流動だけが実際に起こること、および注水器から水が流れることができないことを確実にしなければならない。換言すると、カプセルの外部への水の流れは、ホルダ手段の環状包囲部材とカプセルとの間の封止係合によって、かつ注水器と飲料排水穴との間の流路で停止しなければならない。
【０００９】
そのような封止係合は、少なくともある程度は、カプセルホルダ手段（すなわち環状包囲部材およびカプセルホルダ）と中間の本体のフランジ状縁との間の狭持係合によって達成することができる。
【００１０】
封止係合が適切に機能せず、水がカプセルの外に流れている場合、引裂面の引裂きを生じさせるための充分な圧力がカプセル内部で形成されず、または代替的に、圧力が引裂面の完全な引裂きを生じさせず、したがって物質の煎出が不充分になる。そのような場合、水は、充分な圧力条件下でカプセル内に含まれる成分と相互作用することなく、または充分に相互作用することなく、飲料生成装置から排水される。
【００１１】
環状部材の内壁をゴム弾性材で内張りすることによって、この封止係合をさらに改善することによる改善を思いつくことができる。換言すると、上記方法では、飲料生成装置に固定されまたは取り付けられた構造によって、封止係合が確保される。これは、かなりの数のカプセルの使用後に、固定された封止手段の摩滅が発生し得るので、もはや適切に効率的でなくなった封止を水が通過することによって、生成される飲料の品質が次第に劣化するという不利点を有する。さらに、封止手段はそれに固着する有機残渣により汚染されることがあり、それはあまり衛生的ではなく、かつ煎出中の封止および圧力状態にも悪影響を及ぼし得る。
【００１２】
カプセルの外部における「漏洩」は、カプセル内部の圧力の上昇を低減させる。他方、充分な煎出圧力がエスプレッソ方式のコーヒーの品質にとって主要な要素であることは周知である。
【００１３】
「Ｃａｐｓｕｌｅ  ｗｉｔｈ  ｓｅａｌｉｎｇ  ｍｅａｎｓ」と称する欧州同時係属特許出願第０４０２５３２０．５号は、そのような飲料製造システムの液体入口と飲料排出側との間に配置された封止係合の改善を目的としている。該発明は、封止係合の弾性部分を飲料生成装置からカプセルに移転させることを目的としている。利点は、弾性封止部材が１回しか（すなわち関連カプセルと共に）使用されないので、封止の適切な機能を確保することができ、かつ封止部材における衛生上の問題が発生し得ないことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、抽出中の水密性が確保されるようにカプセルと封止部材との間の封止状態を改善するために、欧州同時係属特許出願第０４０２５３２０．５号の別の改善を目的としている。実際、特に封止部材とカプセルの残部との間に優れた結合を形成することによって、２つの間の潜在的な液体の漏洩を回避することが重要である。
【００１５】
さらに、大工業規模で実現することができ、信頼性が高く欠陥品が最小限であり、かつ費用効率も高いプロセスを用いて、封止部材をカプセルに一体化することも重要である。
【００１６】
該目的は、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的概念をさらに展開する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このために、本発明の方法は、カプセル内の成分と相互作用しかつカプセルから飲料を排出させるために、圧力下で液体をカプセル内に流入させる飲料生成装置に挿置するように設計された、飲料成分を入れたカプセルを製造するための方法である。カプセル部材は、封止部材を取り付けられたフランジ状縁の分だけ延びる本体を備える。
【００１８】
該方法は、
カプセル本体および上記フランジ状縁の少なくとも一部分を予備成形するステップと、
予め作られた封止部材をフランジ状縁に配置するステップと、
封止部材の一部分にフランジ状縁の一部分を圧着して、結果的に封止部材がフランジ状縁に取り付けられるようにするステップと、
を備える。
【００１９】
換言すると、該方法は、カプセルの本体のフランジ状縁の圧着を使用して、カプセルに対する、特にカプセルのフランジ状縁に対する封止部材の緊密な当着を形成する、封止部材の当着プロセスを目的とする。
【００２０】
さらに詳しくは、圧着作業は、上記封止部材の一部分を狭持するように構成された、カール端をフランジ状縁に形成することを備える。取付け部の結果的に生じるカールした形状および封止部材の一部分の狭持のため、封止部材とカプセルの本体との間の漏液を防止することができ、煎出の状態をよりよく保証し、かつ各カプセル間で維持することができる（すなわち、抽出状態の再現性の向上）。
【００２１】
封止部材は、略リング状の形状を有することができる。封止部材は、例えば封止部材を押圧してそれをフランジ状縁と接触させる案内マンドレルを用いて、カプセルの本体の周り、およびフランジ状縁に配置させることができる。
【００２２】
特に、封止部材は、封止部および封止部から外向きに延びる接続部を備えることができ、ここで接続部は、フランジ状縁のカール端の一部分を圧着することによって狭持される。封止部は、抽出中に装置のカプセルエンクロージャの下流に流体密封止構成が形成されるように、生成装置の押圧面によって、かつ／または生成装置の表面に対する加圧流体によって、変形または圧搾するように意図された部分である。
【００２３】
本発明の方法の一形態では、カプセルの本体の予備成形中に、開放カール端、または代替的に略閉鎖カール端はすでに予備成形されている。略閉鎖カール端は、カプセルの本体の取扱い、予備成形ステーションから封着ステーションへの移送、および保管を容易にするという利点をもたらす。本体の縁の開放カール端は、封止部材を緊密に狭持するだけでなく、封止部材の一部分を巻き上げることによって封止部材との接続を強化するという利点をももたらすことができる。
【００２４】
したがって、圧着作業で、カール端を最終的にさらにカールさせるか、または少なくとも、封止部材を緊密に狭持させるように充分に押圧することができる。
【００２５】
可能な形態では、封止部材は、フランジ状縁の折曲げ端またはカール端の外面によって狭持される。その結果、封止部材を切断または損傷することなく、大きい表面に沿って優れた結合が形成される。
【００２６】
さらに、カール端の形成中に、上記予めカールされた端の一部分が、環状開口を少なくとも部分的に閉鎖しかつ封止部材の接続部を狭持するように、押圧される。
【００２７】
可能な態様では、封止部材の接続部の部分は、封止部材の封止部の大部分より相対的に薄く作られる。薄い部分は、封止部材が適切に固着された比較的小さい圧着カール端を形成することを可能にする。封止部材の比較的厚い部分は、生成装置を閉じることによって、かつ／または封止部材に働く流体圧力の作用によってクリアランス、間隙、またはでこぼこを補償しまたは適正に埋めることのできる、封止材の充分な厚さを確保する。特に、充分な量の封止材を加圧流体によって加えられる圧力下で変形し、または装置の包囲部材の表面およびカプセルの表面の両方に対して圧搾または他のやり方で変形して、液密シール構成を形成する必要があるかもしれない。
【００２８】
可能な形態では、封止部材は、封止部および接続部が相互に相対的に整列した状態に予め作られ、圧着中に、カール端は、カール端の外面に沿って接続部に圧着されるように、さらにカールされるかまたは少なくとも平坦化される。
【００２９】
別の形態では、封止部材は、接続部が封止部に対して下方に傾斜する状態に予め作られ、圧着中に、カール端は、接続部をくせ取りし、最終的にそれを巻き上げて狭持するように、さらにカールされる。
【００３０】
さらに、封止部材は、カプセルの本体の側面に沿ってフランジ状縁の先に延びる環状延長部を備えることができる。本体は、例えば円錐台または筒状の形状を有することができる。延長部は、封止部材とカプセル本体の表面との間のより高い表面接触、およびより高い量の封止材を確実にし、それにより流体密構成を改善するだけでなく、カプセルに対する封止部材のより緊密な嵌合をも確実にする。
【００３１】
本発明の方法はまた、金属または金属プラスチックシートの深絞りによりカプセル本体を予備成形することも構想される。カプセル本体は、１ステップ中または連続ステップ中に、食品成分の充填を可能にする最終的な主開放キャビティを形成するように深絞りすることができる。この深絞りステップ中に、予備カール部を形成することができる。予備カール部は、後続ステップで本体のキャビティの深絞り後に形成することもできる。
【００３２】
別の後続ステップで、焙煎し挽いたコーヒーのような食品成分が、本体に充填される。
【００３３】
カプセル本体はアルミニウムを含むことができる。それは、アルミニウムの単層体、またはポリプロピレンおよびアルミニウム、ポリエチレン−アルミニウム、またはポリ乳酸−アルミニウムのようなプラスチックおよびアルミニウムの多層体とすることができる。
【００３４】
言うまでもなく、封止部材は、封止部材との接触をさらにいっそう改善し、かつ漏洩のリスクを防止するためだけでなく、外観を改善し、かつ欠陥カプセルのリスクを低減するためにも、追加接続手段によってカプセルの本体に取り付けることができる。例えば追加接続手段は、封止部材をフランジ状縁に接着または溶接する追加ステップを含む。封止部材は、接着剤を用いて、または（熱もしくは超音波）溶接によってカプセルに取り付けることができる。
【００３５】
食品成分充填ステップの後の別の後続ステップで、カプセルを閉鎖し、かつ食品成分の新鮮さをより長く維持するために、フランジ状縁の外面の一部分に沿って膜の溶接が行なわれる。
【００３６】
封止部材は、弾性材料から作ることができる。封止部材はゴムエラストマー、プラスチックエラストマー、プラスチック、またはシリコーン材から作られることが好ましい。
【００３７】
本発明はまた、飲料成分を入れるためのカプセルであって、カプセル内の成分と相互作用し、かつカプセルから飲料を排出するために、圧力下で液体がカプセルに流入する飲料生成装置に挿置するように設計されたカプセルにも関する。このために、カプセルはその外面に封止部材を備える。封止部材は、飲料生成装置の少なくとも整合押圧面と封止係合するように幾何学的に構成される。カプセル部材は、封止部材を取り付けられたフランジ状縁の分だけ延びる本体を備える。本発明の一態様では、封止部材は、カプセルのフランジ状縁のカール端によって狭持される。上述した通り、または以下で説明する実施形態のさらなる詳細から明らかになるように、本発明の方法に関連してカプセルの他の態様が存在し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下では、カプセルの特定の設計、すなわちカプセルが椀状基体および閉鎖箔部材を備える設計を参照して、本発明を説明することに注目されたい。しかし、２つの略一致対向壁（例えば箔）が例えばリング状縁部で封止された、例えばレンズ状の形状を有するカプセルのような、他の設計のカプセルが実行可能であることを理解されたい。一般的に、本発明に係るカプセルは、それぞれの周縁部で相互に接続されて封止フランジ状縁領域を形成し、こうして密閉された内部を包囲する、少なくとも２つの対向壁部材（面）を備える。
【００３９】
実施形態は、カプセル１の椀状基体４を閉鎖する箔部材５を引き裂きかつ穿孔するように設計されたレリーフ要素１２を有する、カプセルホルダ１３を示す。箔部材５のこの引裂きは、カプセル内部の圧力が閾値を超えるやいなや発生することができる。レリーフ要素は、箔部材の制御された引裂きを発生させることのできる任意の突起形状を有することができることに注目されたい。単なる実施例として、角錐、針、瘤、筒、矩形突条が挙げられる。レリーフ要素は単一の針または穿孔体とすることもできる。
【００４０】
図１は、そのようなカプセルがカプセルホルダ１３上に配置され、箔部材５がカプセルホルダ１３のレリーフ要素１２上に載置され、カプセル１の椀状基体４が飲料生成装置の包囲部材９の周壁２５によってすでに部分的に取り囲まれた状態を示す。図示する包囲部材は、ベルの形状を有することができる。
【００４１】
他の形状が実行可能であり、包囲部材の内部輪郭（凹所）の設計は一般的に、カプセル１の輪郭と略一致するようになっている。
【００４２】
カプセルホルダ１３（包囲部材をも表わす）および包囲部材９はしたがって、開放位置からカプセル包囲位置内に移送されたときに、カプセルエンクロージャ空間２２を選択的に包囲することができる。
【００４３】
箔部材５は図示するように、カプセル内部の規定の超過圧力のため、必ずしも厳密に平坦である必要はないことに留意されたい。超過圧力は、充填カプセルを製造するときに例えば保護ガスを導入することによって、かつ封止後に食品成分からの脱ガス、例えばコーヒーからの二酸化炭素の脱ガスによって発生する。包囲（ベル）部材９はさらに、環状押圧面１８と、ベル部材９に脱着可能に取り付けられた（例えば螺着された）注水システム１４に例えば熱湯のような液体を圧力下で供給するための水入口開口２０とを備える。
【００４４】
注水システムは、例えば手動操作または自動閉鎖機構によってカプセルホルダ１３およびベル部材９が合体するように移動したときに、カプセル１の頂壁１７に１つ以上の開口を形成するように設計された、１つ以上の穿孔要素（ブレード、ピン等）２４を備えることができる。ひとたび穿孔要素２４がカプセル１の内部に突出すると、水をカプセル１の内部に供給することができるように、チャネル１９が注水システムを横切り、包囲部材９のエンクロージャ２２に連通する。
【００４５】
カプセル１は上記頂壁１７、側壁７、およびフランジ状縁６を備え、カプセル１の椀状基体４を密封するように、箔部材５が上記フランジ状縁６に封着されている。繰り返すが、カプセルを密封することができ、かつカプセルが示された成分を含む限り、カプセルの他の設計が可能である。
【００４６】
本発明では、カプセル１の外面は、その後「封止部材」と呼ばれる（封止材から作られた）専用の水密性封止部材８を呈する。封止部材８は圧縮性を、より好ましくは弾力性さえも持つことができる。
【００４７】
封止部材の材料は、ゴムエラストマー、ゴムプラスチック、プラスチック、またはシリコーンとすることができる。
【００４８】
封止部材８に弾性材料を使用する場合、ゴム弾性材料を使用することが好ましい。用語「ゴム弾性」とは、エラストマー、シリコーン、プラスチック、ラテックス、バラタ、またはその他を含むが、それらに限らず、圧搾されたときにゴム弾性を有する任意の適切な材料を意味する。封止部材の好適な材料は、Ｅｘｘｏｎ  Ｍｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社によって市販されているサントプレン（商標）のような熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、シリコーン、またはＥＰＤＭ（エチレンプロプレンジエンモノマ）である。
【００４９】
図２でより明らかであるように、本発明のカプセルは、封止部材用の支持部６０と、圧着され、封止部材の一部を狭持するためのカール端部６１とを持つ、フランジ状縁６を備える。支持部６０は、本体４と特定の角度で（すなわち、本体が台形を有する場合は９０度より少し大きい角度で）併合する。フランジ状縁のみならず本体の基部表面４０も、環状封止部材８を受容する。封止部材をフランジ状縁に確実に固着するために、封止部材は、縁のカール部６１を圧着することによって挿入されかつ圧着される接続部８０の分だけ、カール部６１の方向に延びる。さらに詳しくは、図示した実施例では、カール部６１は、環状線または環状面に沿って接続部を圧搾して狭持する圧着端６２によって終端する。カール部６１の外側で、封止部材は封止部８１の分だけフランジ状縁の支持部６０に沿って延び、封止部８１は、本体４の基部表面４０に当着される鍔部８２の分だけ上方に延びることができる。封止部８１および鍔部８２は異なる勾配の表面を形成することができ、または単一の連続した凹形または平坦な傾斜面で併合することができる。封止部材８のくさび状輪郭の形状は、でこぼこ、空隙、またはカプセルと包囲部材またはベル部材との間の他の隙間を補償するために充分な質量の材料を提供するように選択される。水密封止はまた動的に、すなわち封止部材を押圧する圧力下の水の作用によって得ることもできるので、封止部材の形状、寸法、または総質量は、抽出中に圧力が上昇するときに、残った開口を変形させ、したがって弾性的に「流動」させ、適正に埋めるのに充分でなければならない。
【００５０】
封止部材８と縁および／または本体の基部表面との間の接触面に、接着または溶接を適用することができる。接着または溶接ゾーンは、本体と封止部材との間の接触面を部分的または全体的にカバーすることができる。
【００５１】
例えば、圧着は封止部材をわずかに外側に押し出す効果を有することがあり、その結果、鍔部８２と基部表面４０との間の接合部に間隙が残るおそれがある。この間隙はカプセルの外観のみに影響を及ぼすことがあり得るが、シールと縁の残部との間の界面における流体密性は、圧着ゾーンで効果的に維持されるので、そのような流体密効果には影響を及ぼさない。追加的接着または溶接が、これらの接触面をさらに改善し、かつこの隙間を解消するか少なくとも埋めるのに役立つ。
【００５２】
図３は、包囲部材９およびカプセルホルダ１３が閉鎖圧力係合状態になり、かつカプセルの内部に水が流入し、そこの圧力が上昇するために、カプセルホルダ１３の角錐状レリーフ部材１２が、カプセル１の箔部材５に開口を形成する状態を示す。カプセルを挿入すると、注水器１４のブレード要素２４はカプセル１の頂壁１７に穿孔１６を形成している。流体の充分な圧力がカプセル内部で形成されると、カプセルに入っている成分から生成される飲料を、レリーフ要素１２による箔部材５の引裂きによって形成される小さい隙間または穿孔に排出することができる。
【００５３】
本発明の方法のステップを次に、図４〜１２に関連して説明する。第１ステップ（図示せず）で、カプセルの本体４が製造される。本体は、後続の製造ステップで封止部材を挿入し接続するために開いたままで、まだ圧着されていない、フランジ状縁６の予備成形により製造される。本体４は、金属シート、または金属、例えばアルミニウムと、プラスチック、例えばポリプロピレン、ポリエチレンまたはポリ乳酸と、最終的に結合剤および／またはラッカー塗料とを含む多層の組立体の深絞りによって予備成形することができる。本体の形状の複雑さおよびキャビティの深さに応じて、シートは複数のステップで深絞りすることができる。また、本体の主キャビティおよびフランジ状縁は、同一操作で、または代替的に別々の操作で深絞りすることができる。
【００５４】
予備成形された本体は、フランジ状縁をその上に固定的に支持することのできる環状支持面３１を備える、金型３０内に配置することができる。図５は、金型３０の支持面３１上に保持されたフランジ状縁の予備成形品を詳細に示す。例えば、予備成形されたフランジ状縁は、予備カール端６３、すなわち閉じた略トロイダル形状まで完全にカールされていない部分を備えることができる。予備カール部は上向きに開いており、カールされた形状に成形されるように意図された、直立の成形可能なフランジ部６４によって終端される。フランジ部６４は、まっすぐにまたはわずかに湾曲した状態に、予備成形することができる。
【００５５】
図５はまた、金型の内面３３に沿って下方に摺動する案内マンドレル３２によって、カプセルの本体の周りに挿入される封止部材をも示す。封止部材は、案内マンドレル３２によって上から下に、図６に示すようにフランジ状縁の支持面６０と当接するまで、押し込むことができる。案内マンドレルは、封止部材がねじれるのを防止するために封止部材を補完する充分に大きい表面を持つように、かつ封止部材がフランジ状縁に対して平らになるのを確実にするように形作られる。
【００５６】
封止部材および本体の接触面には、封止部材の挿入前に、部分的または全体的に接着剤を塗布しておくことができる。特に接着剤は、封止部材の他端を狭持した後で伸縮することがあり得る部材の重要な部分である、シールの直立部８２と本体４０の基部表面との間の界面に追加することができる。
【００５７】
図７は、封止部材を縁上の適位置に挿入した後の封止部材および予備カールされたフランジ状縁の構成を詳細に示す。はっきりと分かるように、封止部材は、縁の支持部６０上に載置する部分と比較して低減された厚さ「ｔ」を持つ接続部８０の分だけ、半径方向に延びる。封止部材のこの接続部８０は、フランジ状縁による狭持部であると考えられる。接続部８０は、圧着後に圧搾されない（またはごくわずかに圧搾される）終端拡大部８３の分だけ圧着側を延長することができる。
【００５８】
封止部材が縁上の適位置に適切に挿入された後、次のステップでは、金型に沿って下方に摺動して成形可能なフランジ部６４を狭持する、圧着マンドレル３４が作動する。圧着マンドレル３４は一般的に、図９に示すように、フランジ状縁に向かって下降中にフランジ部６４と係合する略半トロイダル金型面３５を有する。縁のこの端部に対して圧着マンドレルによって加えられる一定した下向きの力のため、部分６４はその端部６２および／または終端外面６５が巻き上げられ、封止部材の接続部８０を狭持する。接続部８０もまたわずかに巻き上げるか、または単純にわずかに折り曲げ（その長さに応じて）て、圧搾し、その厚さを図１０に示すように最終カール設計およびその部分の厚さによって異なる圧搾の程度に低減することができる。縁のカール端による封止部材の圧着領域８０、すなわち圧搾領域は、高圧（例えば１０〜２０バール）下の抽出液が通過できない封止ゾーンを表わす。したがって、結果的に生じる液密構成が、フランジ状縁と封止部材との間のこの領域に成功裏に達成される（図１１）。
【００５９】
図１２に示す通り、該方法は、カプセルの本体を深絞りする１つ以上のステップ１００と、カプセルの椀状本体の周りに封止部材を挿入するステップ１１０と、今詳述した通り、カプセルの本体に封止部材を狭持して取り付けるためにフランジ状縁を圧着するステップ１２０とを包含する。次のステップ１３０で、本体に食品成分が充填され、最後に、例えば熱または超音波溶接によって、膜５がフランジ状縁の支持部６０の外面に溶接される。製造プロセス中のいずれかの適切なときに、本体の深絞りの前または後に本体および／または膜５の内側にフィルタを配置または固定するような、追加ステップを予想することができる。
【００６０】
本発明の方法に係る圧着構成は、種々の可能な実施形態を含むことができる。
【００６１】
図１３および１４は、静止状態で（すなわち挿入後、圧着前に）、接続部８０が封止部材の封止部８１と整列せず下方に傾斜する、封止部材８が予め作られる（すなわち成形される）、可能な態様を示す。フランジ状縁は同様に、その予備形成時に、下方に折り曲げられた予備カール部６９が上向きの開口７０を持つように構成される。部分６９は、縁の支持部６０に対して約９０度（＋／−１５度）の折曲げ角度を作ることができる。封止部材の接続部８０は、実質的に予備カール部６９に沿って開口７０の方向に延びるように構成される。この場合、圧着は、カール部をくせ取りして封止部材の接続部８０の周りに閉鎖しながら、それを充分に緊密に狭持して流体密封止構成を形成するように、下から上の方向に働く圧着マンドレル（図示せず）によって実行される。圧着マンドレルがフランジ状縁の成端部に働く間に、適切な圧着作用を可能にするために、対向する力（例えば、金型の静的支持面）を封止部材の頂面に加えることができる。最終圧着構成では、カプセルの本体は図１〜３の実施形態に示す通りであり、封止部材の最外側端部が縁のカール端内にわずかに巻き上げられる。
【００６２】
図１５〜１７は、封止部材８が短縮減厚接続部８０を有する、別の可能な変形例を示す。カプセルの本体は、カール端部６６が環状開口６７を残しながら、または残さずに、内側に部分８０の端の方向に向けられ、例えばその端部に当接する状態で、予備成形される。最終圧着作業前のカール端部６６の形状は、細長くかつ閉じたトーラスまたは実質的に閉じたトーラスとすることができる。そのような形状は、ひとたび封止部材に圧着されると、より大きい圧着面をもたらす。図１６は、封止部材の挿入後であるが、最終圧着作業前の構成を示す。図１７の圧着は、フランジ６６のカール部を押圧してくせ取りすることによって実行され、結果的に、封止部材８の減厚終端部８０を狭持する外面６８を持つフランジ６７のくせ取りされた狭持部が形成される。予備成形された本体の閉鎖端部、すなわち細長いトロイダル形状のため、１つの利点は、深絞りステーションから圧着ステーションへの本体の移送が容易になることである。特に、本体の移送はガイドレールを介して空気圧により実行することができ、したがって、カプセルの平滑な丸みを帯びた縁は、空気圧移送装置内でカプセルが閉塞し、または詰まる傾向を低下させる。別の利点は、移送、保管のために、または工場における緩衝在庫を行うために、本体を積み重ねる能力にも関連付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】カプセルがカプセルホルダ上に配置されているが、まだ飲料生成装置におけるカプセルの閉位置に達していない状態の本発明のカプセルシステムの第１実施形態を示す。
【図２】図１の拡大図を示す。
【図３】カプセルがカプセル包囲部すなわちベル部材とカプセルホルダとの間のカプセルの閉位置に達した状態の第１実施形態を示す。
【図４】本発明の方法に従ってカプセルの本体に封止部材を当着するための１ステップを示す。
【図５】本発明の方法に従ってカプセルの本体に封止部材を当着するための別ステップを示す。
【図６】本発明の方法に従ってカプセルの本体に封止部材を当着するためのさらに別のステップを示す。
【図７】本発明の方法に従ってカプセルの本体に封止部材を当着するためのさらに別の１ステップを示す。
【図８】本発明の方法に従ってカプセルの本体に封止部材を当着するためのさらに別の１ステップを示す。
【図９】本発明の方法に従ってカプセルの本体に封止部材を当着するためのさらに別の１ステップを示す。
【図１０】本発明の方法に従ってカプセルの本体に封止部材を当着するためのさらに別の１ステップを示す。
【図１１】本発明の方法に従ってカプセルの本体に封止部材を当着するためのさらに別の１ステップを示す。
【図１２】本発明の一態様のステップを示すチャートである。
【図１３】本発明の予備成形されたカプセル本体の側面図を示す。
【図１４】配置された封止部材の構成の最終圧着前の詳細を示す、図１３の拡大図である。
【図１５】本発明の別の変形例に従って封止部材を挿入する前の、予備成形されたカプセル本体の側面図を示す。
【図１６】配置された封止部材の構成の最終圧着前の詳細を示す、図１５の拡大図である。
【図１７】最終圧着後の図１５の拡大図である。
【図１】
2009534143.tif 000003
【図２】
2009534143.tif 000004
【図３】
2009534143.tif 000005
【図４】
2009534143.tif 000006
【図５】
2009534143.tif 000007
【図６】
2009534143.tif 000008
【図７】
2009534143.tif 000009
【図８】
2009534143.tif 000010
【図９】
2009534143.tif 000011
【図１０】
2009534143.tif 000012
【図１１】
2009534143.tif 000013
【図１２】
2009534143.tif 000014
【図１３】
2009534143.tif 000015
【図１４】
2009534143.tif 000016
【図１５】
2009534143.tif 000017
【図１６】
2009534143.tif 000018
【図１７】
2009534143.tif 000019
【国際調査報告】
2009534143.tif 000020
2009534143.tif 000021
2009534143.tif 000022
2009534143.tif 000023