(57)【要約】  本発明は、飲料を調製するための装置に使用するカプセルに関する。本発明はまた、飲料を調製するためのカプセルおよび装置の組立品にも関する。本発明はさらに、このような組立品を利用することにより飲料を調製するための方法に関する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水のような液体をカプセル内で加圧するための供給面と、抽出および／又は溶解された物質を提供する液体を前記カプセルを通してガイドして放出するために前記供給面から距離をおいて設置されている放出面とを備え、少なくとも前記放出面の一部は、穿孔可能なホイルによって最初はシールされており、挽いたコーヒーのような抽出および／又は溶解される物質で少なくとも部分的に満たされたハウジングと、
飲料を調製するための装置によって前記カプセルのクランプを可能にするために前記ハウジングに接続している横方向に突出した係合端と、
前記ホイルを穿孔するために前記ホイルに面している少なくとも１つの穿孔要素を備えて前記係合端および／又は前記ハウジングに実質的に堅く結合した穿孔構造であって、前記穿孔構造は、前記ハウジングから離れて前記ホイルの面上に実質的に配置されており、カプセルを通した液体により押圧される際のホイルの変形によってホイルの穿孔が行われる穿孔構造と、
を備える、飲料を調製するためのカプセル。
【請求項２】
前記穿孔構造は、ハウジングによって囲まれる容積内に少なくとも部分的に配置される、請求項１に記載のカプセル。
【請求項３】
前記穿孔構造は、前記係合端の少なくとも一部に一体的に接続される、請求項２に記載のカプセル。
【請求項４】
前記ホイルは、最初は、前記ハウジングを実質的に中程度に堅くシールする、請求項１から３のいずれかに記載のカプセル。
【請求項５】
前記穿孔構造は、実質的にプレート状の形状を有する、請求項１から４のいずれかに記載のカプセル。
【請求項６】
前記穿孔構造の周囲の端部は、少なくとも１つの接続要素を介して前記係合端に接続されている、請求項１から５のいずれかに記載のカプセル。
【請求項７】
前記係合端は前記ハウジングに一体的に接続された少なくとも１つのフランジを備える、請求項１から６のいずれかに記載のカプセル。
【請求項８】
前記係合端は、積層された構造を有し、前記ハウジングに接続された少なくとも１つのフランジおよび前記フランジに結合されるとともに前記穿孔構造に接続された支持構造を備える、請求項１から７のいずれかに記載のカプセル。
【請求項９】
前記穿孔構造の前記ホイルから離れた面および前記係合端の面が同一平面上に配置されている、請求項１から８のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１０】
前記係合端の少なくとも一部は弾力材、特にエラストマー、より詳細にはラバーイラストマーから製造されている、請求項１から９のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１１】
前記弾力材はポリプロピレンを有する、請求項１０に記載のカプセル。
【請求項１２】
前記弾力材は、少なくとも部分的に熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）から製造されている、請求項１０または１１に記載のカプセル。
【請求項１３】
前記熱可塑性ポリオレフィン弾力材は、ポリプロピレンおよびエラストマー共重合体を有するポリオレフィンの合成物を有し、前記共重合体は、エチレンの構成単位およびα−オレフィンの構成単位を有する、請求項１２に記載のカプセル。
【請求項１４】
前記α−オレフィンは、エチレン、ポリプロピレン、または１−ブテンから形成される、請求項１３に記載のカプセル。
【請求項１５】
前記カプセルの外壁は、少なくとも前記装置において前記カプセルをシールするための少なくとも１つのシール要素を備える、請求項１から１４のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１６】
前記穿孔構造は、液体の放出のための複数の貫流流路を備え、前記貫流流路は、前記穿孔構造の前記ホイルに面する側から前記穿孔構造の前記ホイルから離れる側に延びる、請求項１から１５のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１７】
前記穿孔構造は複数の穿孔要素を備える、請求項１から１６のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１８】
少なくとも複数の貫流流路が前記穿孔要素から距離を有して配置されている、請求項１６または１７に記載のカプセル。
【請求項１９】
少なくとも１つの穿孔要素が少なくとも１つの貫流流路を備える、請求項１６から１８のいずれかに記載のカプセル。
【請求項２０】
前記穿孔構造の前記ホイルから離れた側に少なくとも１つの表面溝を備え、前記表面溝は、少なくとも１つの貫流流路の少なくとも１つの外端に接続している、
請求項１６から１９のいずれかに記載のカプセル。
【請求項２１】
前記穿孔構造の前記ホイルから離れた側に複数の表面溝を備え、前記表面溝は、前記貫流流路の外端においてお互いに接続している、請求項２０に記載のカプセル。
【請求項２２】
少なくとも複数の穿孔要素が、先の尖った形状をとり、特にピラミッド状、および／又は円錐状の形状を有する、請求項１から２１のいずれかに記載のカプセル。
【請求項２３】
前記ホイルに面する前記穿孔構造の端部は、前記ホイルに端部穿孔を実現するための少なくとも１つの穿孔要素を備える、請求項１から２２のいずれかに記載のカプセル。
【請求項２４】
前記ホイルが少なくとも１つの穿孔要素に付勢されて係合する、請求項１から２３のいずれかに記載のカプセル。
【請求項２５】
前記穿孔構造の前記ホイルから離れた側に、前記ホイルから離れる方向に突出する直立のシール端部を備えている、請求項１から２４のいずれかに記載のカプセル。
【請求項２６】
請求項１から請求項２５のいずれかに記載のカプセルおよび前記カプセルを受容するためのカプセルホルダーを備える飲料を調製するための装置の組立品。
【請求項２７】
前記カプセルホルダーは複数のホルダー部分を備え、前記複数のホルダー部分は、前記カプセルを前記カプセルホルダーに取り付けることができる解放位置と、前記カプセルの係合端が前記ホルダー部分によって実質的に液密にクランプされる閉鎖位置との間で、相互に移動可能である、請求項２６に記載の組立品。
【請求項２８】
飲料を調製するための装置における、請求項１から請求項２５のいずれかに記載したカプセルの使用。
【請求項２９】
請求項１から２５のいずれかに記載したカプセルの使用のための穿孔構造。
【請求項３０】
Ａ）開かれたカプセルホルダーの少なくとも一部にカプセルを設置するステップと、
Ｂ）前記カプセルの前記係合端を実質的に液密にクランプしながら前記カプセルホルダーを閉じるステップと、
Ｃ）液体、特に水を、前記カプセルの前記供給面を介して前記カプセル内へ圧入するステップと、なお、これにより、ホイルが穿孔構造に押し付けられ、少なくとも１つの穿孔要素によって穿孔される。
Ｄ）前記穿孔されたホイルを介して液体が前記カプセルを通してガイドされ放出されるステップと、
を有する、請求項２６または２７に記載の組立品を利用して飲料を調製するための方法。
【請求項３１】
ステップＢ）によって前記カプセルホルダーが閉じられる間、前記カプセルの供給面は、前記カプセルホルダーによって穿孔される、請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料を調製するための装置に使用するカプセルに関する。本発明はまた、飲料を調製するためのカプセルおよび装置の組立品にも関する。加えて、本発明は、本発明によるカプセルに使用するために明らかに意図された穿孔構造に関する。本発明はまた、飲料を調製するための装置においてこのようなカプセルを使用することに関する。本発明はさらに、このような組立品を利用することにより飲料を調製するための方法に関する。
【０００２】
飲料を調製するための装置に使用される種々のカプセルが従来知られている。公知のカプセルは、例えば、欧州特許公開第０５１２４６８号公報に記載されているように、ハウジングに液体を注入するための穿孔可能な供給面と、供給面からある距離をおいて設置された放出面と、ハウジング内に注入された液体を放出するための開口とを有するハウジングを備え、さらに、ハウジング内に抽出のために収容された挽いたコーヒー豆のような多少の物質と、放出面に設置された開口をシールしてハウジングに接続された、穴あけ可能なホイルとを備えている。この公知のカプセルは、飲料を調製するための装置に取り付けることができる。
【０００３】
カプセルはこの目的で装置のカプセルホルダーのカプセル収容場所に取り付けられる。カプセルは、その収容場所において支持物と締め具によってクランプされながら支持される。カプセルのハウジングの供給面は、カプセルのハウジングを通して実質的に移動する液体注入器によって穿孔され、比較的熱い液体、特に水を、通常１５〜２０バールの比較的高圧下でハウジングの中に導入することができる。ホイルは、カプセルホルダーおよびカプセルの一部を形成し、互いに移動する穿孔プレートによって穿孔され、抽出された液体は穿孔プレートを介して飲料容器に流れる。このようなカプセルを利用するときにおける、この公知の液体を調製するためのカプセルおよび装置を使用する上での欠点は、装置が比較的高いメンテナンスを必要とすることである。従って、より少ないメンテナンスを要求する装置が必要である。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の目的は、上記の必要性を提供することにある。
【０００５】
本発明は、この目的のために前文に記載したタイプのカプセルを提供するものであり、以下を備える。
挽いたコーヒーのような抽出および／又は溶解される物質で少なくとも部分的に満たされたハウジングであって、水のような液体をカプセル内で加圧するための供給面と、抽出および／又は溶解された物質を提供する液体を前記カプセルを通してガイドして放出するために前記供給面から距離をおいて設置されている放出面とを備え、少なくとも前記ハウジングの放出面の一部は、穿孔可能なホイルによって最初はシールされているハウジングと、
飲料を調製するための装置によって前記カプセルのクランプを可能にするために前記ハウジングに接続している横方向に突出した係合端と、
前記ホイルを穿孔するために前記ホイルに面している少なくとも１つの穿孔要素を備えて前記係合端および／又は前記ハウジングに実質的に堅く結合した穿孔構造であって、前記穿孔構造は、前記ハウジングから離れて前記ホイルの面上に実質的に配置されており、カプセルを通した液体により押圧される際のホイルの変形によってホイルの穿孔が行われる穿孔構造とを備える。
【０００６】
ホイルを穿孔するために専用の穿孔構造を有するカプセルを提供することにより、装置の一部を形成する従来の穿孔プレートはもはや必要とされない。これについての利点は、調製飲料が装置の従来の穿孔プレートを通して押されることがもはや必要とされないことである。しかし、オプションとしては調製飲料が飲料カップにカプセルから直接的に送り込まれることができる。これにより装置に残留した飲料の残りを大幅に削減する。これは衛生面から考えると好ましく、装置が必要とするメンテナンスを削減する。その上、この方法は、カプセルから押し出された飲料が１またはそれ以上の既に用いられたカプセルおよび装置に既に存在しているものからの飲料の残りと混じることを防ぐ、または少なくともそれに逆らう。これによって調製される飲料の風味を可能な限り完全に保証することができる。
【０００７】
穿孔構造は、ハウジングに実質的に堅く（移動不可能に）結合しており、これにより、カプセルの外部の寸法設定は、カプセルホルダーによって囲まれる容積と同一または小さくなければならない。穿孔構造は、１またはそれ以上の、貫流流路または貫通供給開口を通常備えており、これらは、穿孔構造のホイルに面している側と穿孔構造のホイルから離れる側との間に延びている。この特有の利点は、複数の貫流流路が利用され、これらの貫流流路の寸法設定は、調製される飲料の性質に完全に適合させることができるからである。ここで、空気混和（aeration）の強度、圧力上昇の範囲、およびカプセルから押し出された飲料のとびはねは管理することができる。これらは、飲料の摂取の間における風味感覚を大幅に増進することができる。
【０００８】
なぜならば、ホイルは通常、先の尖った穿孔要素によって穿孔され、使用する間、穿孔構造に押し付けられ、ろ過作用が実現され、これにより、コーヒーの残りかすのような固形成分をハウジングに保持することができるからである。供給面はその他の点では、通常、最初は閉じた形状を有しており、使用の間に装置によって穿孔される。また、供給面は、製造工程の間にすでに予備的に穿孔されているようにすることもでき、これにより装置における更なる穿孔の手間を省くことができる。この欠点は、一方で、カプセルは通常十分に長い物質の賞味期限を可能するために包装されなければならず、そのためのカプセルであることである。
【０００９】
最初、カプセルの実質的な気密シールが通常、推奨される。ここで、オプションとして、物質の賞味期限を更に増加させるために、窒素や二酸化炭素のような不活性ガスによってカプセルを充満することができる。この結果、数百ミリバールのほんのわずかな超過圧力が通常カプセル内に存在することになる。この超過圧力は、もし、ある限られた量のガスを自然に発生するコーヒーパウダーがカプセル内に収容されるのであれば、ある程度の増加の可能性がある。
【００１０】
アルミニウム、および／又はプラスチック、特に、ポリプロピレン（ＰＰ）を含む種々の材料からハウジングを製造することができる。プラスチックハウジングが構成されるとき、ハウジングは、通常、ポリプロピレンおよびエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）のような複数のプラスチック層の積層板から製造されるであろう。アルミニウムハウジングが構成されるとき、通常、アルミニウムが１またはそれ以上の追加の層を有して積層される。この追加の層は、アルミニウムと調製される飲料との直接接触を避けるために保護ラッカーコーテングを含み、更に、ホイルとの（超音波）溶接接続を実現するために、例えばポリプロピレン層も含まれる。ホイルは、通常また、ホイルの片面または両面の接着を促進するために、オプションとして片面または両面にポリプロピレン層を備えたアルミニウムを有する。ホイルは、オプションとしてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のようなプラスチックで積層されたアルミニウム酸化物（ＡＬＯＸ）を有することもできる。ここで、数ミクロンの大きさと同程度の厚さを有する格別に薄いホイルが得られる。ホイルは、通常、係合端に、特にハウジングの一部を形成するフランジに、溶接および／又は接着によって接続される。
【００１１】
穿孔構造は、普通はカプセルに占める体積を制限するためにプレート状の形状を取っている。穿孔構造は、好ましくは、ハウジングによって囲まれる容積内に少なくとも部分的に配置される。この利点は、ハウジングの寸法設定をカプセルとカプセルホルダーの標準の寸法設定に適合させる必要がないことであり、これは経済的観点から好ましい。ここで、穿孔構造が係合端に実質的に継ぎ目なしに（seamlessly）結合していることが好ましい。ここで穿孔構造は、係合端の一体的な部分を形成する、または係合端の少なくとも一部に一体的に接続される、ことができる。穿孔構造のホイルから離れた面および係合端の面が同一平面上に配置されていることは、カプセルの完全に平坦な底面を実際に実現することができるので、更に好ましい。ハウジングおよび穿孔構造は通常、最初は、（中心部分の）ホイルによって規定される面の両側に配置される。穿孔構造に対する適切な材料は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）のようなプラスチックである。
【００１２】
係合端は、通常、ハウジングに一体的に接続された少なくとも１つのフランジを備える。また、フランジがハウジングの内面および／又は外面に、化学的および／又は物理的に接続しているようにすることもできる。係合端は、普通は、ハウジングに接続された少なくとも１つのフランジおよびフランジに結合された支持構造から積層された方法で構成されており、支持構造は、オプションとして穿孔構造と一体的に接続されている。穿孔構造の周囲の端部は、オプションとして少なくとも１つの接続要素を介して穿孔構造に接続されている。支持構造は、通常ここで実質的に環状の形状をとる。なぜならば、フランジは、普通同じ形状をしているからである。ここで、支持構造は、少なくともフランジを部分的に囲み、クランプ可能なようにさえなっていることもできる。支持構造は、普通はホイルを挟んでフランジに溶接される、および／または接着される、こともできる。支持構造は製造工程の間に、例えば、溶接または接着により相互に接続された複数の部分から構築されることができる。
【００１３】
穿孔構造および支持構造は、確実な相互接続の実現を可能にするために、好ましくは、ポリプロピレン等から少なくとも部分的に同一の材料から製造される。既に述べたように、穿孔構造および支持構造は、例えば、注入モールドによって、相互に一体的に接続され、同一の製造過程で製造されることもできる。支持構造は、ここで、穿孔構造の（一体的な）拡張のようにみなすことも実際にできる。支持構造は、好ましくは、最初は穿孔プレートに直接に接続している下部および下部に接続している上部から構築され、ここで、下部および上部は、ハウジングに接続されたフランジまたはハウジングの形成部分の両面に少なくとも部分的に配置されている。これにより、フランジは支持構造によって下方側および上方側を少なくとも部分的に覆われる。支持構造の上方部分は、支持構造の下方部分と一体的に接続されることができ、ここで、支持構造は、１つの材料から、特にプラスチック、好ましくはポリプロピレンから製造することさえできる。支持構造の下方部分は、しかしながら通常は穿孔構造を初期的には保持（支持）するように構成される。支持構造の上方部分は、通常はシール要素として構成される。
【００１４】
従って、カプセルホルダー内のカプセルの確実なシールが実現できるように支持構造の上方部分の材料特性を選択することは一般に好ましい。これらの選択された材料特性は、好ましくはまた、支持構造の下方部分と支持構造の上方部分との間の確実な接続を実現することができるものである。支持構造の上方部分は、好ましくはこの目的のためにポリプロピレン、およびエチレンの構成単位とエチレン、プロピレン、１−ブテンのようなα−オレフィンの構成単位とのエラストマー共重合体を有する合成物から製造される。支持構造の上方部分は、好ましくは、２０−５０重量％の結晶性ポリプロピレンおよび５０−８０重量％のエラストマーエチレン共重合体から少なくとも部分的に製造される。更に、熱可塑性のポリプロピレンベースのエラストマーの詳細は、欧州特許公開第０７７０１０６号公報および欧州特許公開第０４７２９４６号公報に記載されている。このような熱可塑性ポリオレフィンはブランド名、Hifax（登録商標）特にHifax（登録商標）7334 XEP、Adflex（登録商標）特に、Adflex（登録商標）X500F、および、Softell（登録商標）として市販されている。他にまた、装置のカプセルのシールのために、カプセルの外側に少なくとも１つの他のシール要素を備えることもできる。
【００１５】
好ましい実施形態においては、穿孔構造は、液体の放出のために複数の貫流流路を備え、貫流流路は穿孔構造のホイルに面する側から、穿孔構造のホイルから離れる側に延びる。穿孔構造は通常、複数の穿孔要素を備えている。ここで、少なくとも複数の貫流流路が穿孔要素からある距離をおいて配置されているようにすることができる。しかしながら、少なくとも１つの穿孔要素は、１またはそれ以上の貫流流路を備えていることもでき、好ましいことでさえある。錐体の壁から出ている３つの貫流流路を通す円錐形の穿孔要素は、穿孔ホイル部分によって貫流流路が閉鎖されることを防止できるので、特に好ましいことがわかっている。
【００１６】
装置によって貫流流路の外側の端部を閉鎖することを防止することができる目的で、穿孔構造のホイルから離れた側が少なくとも１つの表面溝を備えており、表面溝が少なくとも１つの貫流流路の少なくとも１つの外端に接続していることが好ましい。更に、穿孔構造のホイルから離れた側が複数の表面溝を備えており、その表面溝が貫流流路の外端において相互に接続しているようにすることもできる。表面溝は相互に接続することができ、相互に交差し、このような方法で網状組織を形成する。
【００１７】
穿孔要素は、ホイルを穿孔することができるように十分に鋭くなければならない。従って、少なくとも複数の穿孔要素が、先の尖った、特に、ピラミッドのような形をした、及び／又は、円錐形の形状をとることが好ましい。円錐形（円錐形の）形状は、通常、上記の角錐形状の実施形態よりはるかに推奨される。円錐形の実施形態は、穿孔要素の高さに見られるように、周辺を明白により少なく変え、これにより、ホイルは周辺部を裂き、および／又はより段階的かつ容易に変形する。
【００１８】
ホイルに面する穿孔構造の端部は、ホイルに端部穿孔を実現するために１またはそれ以上の穿孔要素を通常備えている。穿孔要素は、ここで、穿孔構造の全体または一部の端部に渡って拡がることができる切断端を形成することができる。加えて、より中心に配置している穿孔要素の適用をすることができる。確実な穿孔を保証するために第１の位置においてホイルが少なくとも１つの穿孔要素に付勢されて係合することは、一般に好ましい。これはカプセルのハウジングにおける十分な圧力上昇となり、付勢の結果として、ホイルの比較的迅速な穿孔をもたらすことになる。
【００１９】
穿孔構造のホイルから離れた側におけるカプセルの好ましい実施形態においては、ホイルから離れる方向に突出する直立のシール端部を備える。この直立のシール端部は一方において装置に対するカプセルの改善された接続を提供し、これにより改善されたシールをもたらす。直立のシール端部の適用は、加えて、穿孔構造を積み重ね可能（嵌め込み可能）にし、これは、製造工程において特に好ましい。
【００２０】
本発明はまた、飲料を調製するためのカプセルおよび装置の組立品にも関する。この装置は、カプセルを収容するためのカプセルホルダーを備える。ここでカプセルホルダーは、好ましくは複数のホルダー部分を備える。複数のホルダー部分は、カプセルをカプセルホルダーに取り付けることができる解放状態と、カプセルの係合端がホルダー部分によって実質的に液密にクランプされる閉鎖状態との間で相互に移動可能である。
【００２１】
本発明は、さらに、飲料を調製するための装置における本発明によるカプセルの使用に関する。
【００２２】
加えて、本発明は、本発明によるカプセルの使用を明確に意図した穿孔構造に関する。穿孔構造は、通常、オプションとして支持構造に一体的に結合されている。
【００２３】
本発明はその上、本発明による組立品を利用して飲料を調製するための方法に関し、以下のステップを備える。
Ａ）開かれたカプセルホルダーの少なくとも一部にカプセルを設置するステップ、
Ｂ）そのカプセルの係合端を実質的に液密にクランプしながらカプセルホルダーを閉じるステップ、
Ｃ）液体、特に水を、カプセルの供給面を介してカプセル内へ圧入するステップ、なお、これにより、ホイルが穿孔構造に押し付けられ、少なくとも１つの穿孔要素によって穿孔される、
Ｄ）穿孔されたホイルを介して液体がカプセルを通してガイドされ放出されるステップ。
なお、ステップＢの間、供給面は、通常また、カプセルホルダーの一部を形成する穿孔手段によって穿孔される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本発明は、以下に示す例示的な代表的実施形態に基づいて明らかにされる。ここで、
図１−６は、本発明によるカプセルまたはその部分の第１の実施形態の異なる図を示す説明図である。
図７〜図９は、飲料を調製するための装置のカプセルホルダーに取り付けられた図１−６に示すカプセルの断面を示す断面図である。
これらの図中、
【図１】本発明によるカプセル１の第１の実施形態の斜視図である。
【図２】本発明によるカプセル１の第１の実施形態の断面図である。
【図３】支持構造９および支持構造９に（一体的に）接続している穿孔構造１０の組立品の斜視図である。
【図４】支持構造９および支持構造９に（一体的に）接続している穿孔構造１０の組立品の上面図である。
【図５】カプセル１の底面図である。
【図６】図３−図５による組立品の側面図である。
【図７】カプセル１の使用に先立つ開かれた状況を示す断面図である。
【図８】飲料が準備されることができる閉じられた状況を示す断面図である。
【図９】水がカプセル１に圧入される閉じられた状況を示す断面図である。
【図１０】本発明によるカプセルの第２の実施形態別の斜視図である。
【図１１】図１０によるカプセルの線Ｃ−Ｃに沿った断面を示す説明図である。
【図１２】図１０によるカプセルの穿孔構造の斜視図である。
【図１３】図１２による穿孔要素の線Ｄ−Ｄに沿った断面を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は本発明によるカプセル１の第１の実施形態の斜視図を示し、図２はその断面図を示す。カプセル１は、この目的のために、挽いたコーヒー、茶、ココア、粉ミルクなどのような抽出および／又は溶解される物質で少なくとも部分的に満たされた実質的に載頭円錐形の（frustoconical）（切頂円錐形の(truncated conical)）ハウジング２を備える。ハウジング２は、カプセル１の供給面を形成する穿孔可能な上壁３を備える。上壁は、飲料を調製するための装置のカプセルホルダー内で穿孔され、その後、水、実際は通常、水と空気の混合物がカプセル１内へ１〜２０バールの圧力で圧入される。ハウジング２は、また周壁４を備える。周壁は上壁３の方へある程度、先細になって上壁３と一体的に接続されており、図示した状況では周壁４は垂直から５度から７度の間の傾きが入っている。この傾斜の角度は市販の複数のカプセルホルダーの傾斜に対応しており、ハウジング２の容量を最大とすることができる。
【００２６】
周壁４は、公知のカプセルホルダーの多くに対してカプセル１のより良い取り付けを可能にするためにリッジ（ridge）５を具備している。ハウジング２は、上壁３および／又は周壁４から凹所に配置された複数の強化要素６を更に備える。強化要素６は、使用の間、できる限りハウジング２の変形を妨げる。加えて、ハウジング２は周壁と一体的に接続される（図２を参照）フランジ７を備える。フランジ７は、このように（図２のように）カプセル１の係合端１４の一部を形成する。係合端１４は、カプセルホルダーによってカプセル１のクランプを許容するように構成されている。フランジ７の内側の端部は、事実、カプセル１の（一部の）放出面として定められており、この放出面は、フランジ７に接続されたホイル８によって、最初から実質的に中程度に堅く（medium-tightly）シールされている。フランジ７とホイル８との間の接続は、好ましくは（超音波）熱溶接によって実現されており、これにより、フランジ７とホイル８との間の比較的確実な接続が実現されている。ここで、両者を同一の材料、例えば、ポリプロピレンで製造することにより相互に溶融している接続表面が得られるので好ましい。フランジ７は、プレートのような穿孔構造１０に対する支持構造９によって、クランプされ、および／又は囲まれ、および／又は接続される。
【００２７】
代表的な実施形態において支持構造９は、穿孔構造１０に一体的に接続されている。支持構造９は、上部９ａおよび下部９ｂのモジュール構造を有し、下部９ｂは上部９ａに接続され、好ましくは溶接されている。支持構造９の上部９ａは、原則として、カプセルホルダー内のカプセル１をシールするように構成されている。ここで、支持構造の下部９ｂは、原則として、穿孔構造１０を最初は保持するように構成されている。上部９ａおよび下部９ｂは、オプションとしては、フランジ７に対する別々の要素として接続されることができる。図２に示すように、穿孔構造１０は、ハウジング２によって囲まれる容積に実質的に完全に囲まれている。ここにおいて、ハウジング２および穿孔構造はホイル８によって分離されている。この代表的な実施形態において穿孔構造１０は複数の穿孔要素１２を備える。全ての穿孔要素１２は、ピラミッド形状を有して具体化され、ホイル８に向かった鋭い外端部を有し、ホイル８を穿孔するように構成されている。穿孔要素１２の間には、穿孔構造１０の上側から穿孔構造１０の下側に延びる貫流流路１３があり、カプセル１内で例えば調製飲料のような物質によって濃縮された水を放出することを可能にする。
【００２８】
図２に示すように、貫流流路１３の直径は、穿孔構造１０の下側の方向にある程度増加しており、これにより、カプセル１から調製飲料の放出のみならず飲料の空気混和（aeration）を増強している。また、穿孔構造１０が実質的に平坦な形状をとり、カプセル１の底面を規定していることも示している。穿孔構造１０の底面および係合端部１１の底面は、その上、同一の平面に存在し、これにより、カプセル１の取り扱い（保管、輸送、使用）を更に良くする。図示した初期状態において、ホイル８は実質的に全ての穿孔要素１２と係合しているが、ホイル８は損傷をうけていないままである（閉じたままである）。図２は、更に穿孔構造１０がハウジング２に配置された直立した周端部１４を備えていることを示す。直立した周端部は、ちょうど穿孔要素１２のところまで突き出しており、そこへホイル８を取り付けて使用することができる。これにより、ホイル８はもはやフランジ７に接続される必要はない。これは構造的見地から好ましい。
【００２９】
カプセルホルダーにおけるカプセル１のクランプの間に、カプセル１の上壁３は、カプセルホルダーの一部を形成する１またはそれ以上の切断要素によって通常、穿孔される。その後、穿孔工程の間に、水、実際は通常、水と空気の混合物がカプセル１内へ１〜２０バールの圧力で圧入され、これによりホイル８が穿孔要素１２に押し付けられ、ホイル８が穿孔される。穿孔されたホイル８および穿孔構造１０の組立品は、ここでフィルターのように働き、これにより飲料が通過することができ、固体部分、特に残りかすは食い止められる。
【００３０】
クランプの間、カプセル１とそのカプセルホルダーとの間のシールを実現するために、特にカプセル１の係合端１１がクランプされる。ここで、支持構造９の上部９ａが熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）のような弾力材（resilient material）から製造されていることが好ましい。カプセルホルダーにおけるカプセルの確実な密閉は、支持構造９の上部９ａの材料の熱可塑特性によって実現される。従来の熱硬化性エラストマー（thermosetting elastomers）（ゴムエラストマー）以外に、熱可塑性高分子化合物が樹脂を処理するために適した装置を用いて製造される。熱可塑性高分子化合物は、３つの冗長なステップ（混合、射出成形、架橋結合）により製造される熱硬化性エラストマーに比べて製造することが迅速かつ容易である。熱硬化性高分子化合物ではなく熱可塑性高分子化合物は、その上、完全にまたは部分的にリサイクルされることができる。支持構造９の下部９ｂは通常、少なくとも部分的にポリプロピレンから製造され、超音波溶接（ultrasonic welding）が下部９ｂと上部９ａの相互接続のために推奨される。Adflex（登録商標）特に、Adflex（登録商標）X500Fのような熱可塑性のポリプロピレンベースのエラストマーを適用することが好ましい。
【００３１】
図３は、支持構造９および支持構造９に（一体的に）接続している穿孔構造１０の組立品の斜視図であり、図４はその上面図である。図３は、穿孔要素１２がピラミット状の形状を有することを示す。円錐形の（円錐の）穿孔要素は、オプションとして代わりに用いることができ、これもまた好ましい。貫流流路１３は、穿孔要素１２の間に配置される。穿孔要素１２は、オプションとして貫流流路を備えることができる。
【００３２】
図４は、穿孔要素１２およびその間に配置された貫流流路１３の規則的配列を示す。貫流流路１３の大きさおよび位置決めおよび貫流流路１３の数は、調製される飲料の性質に適合させることができる。カプセルの圧力上昇は、例えば、貫流流路１３をより小さくすることにより増加させることができ、これにより、より多くの物質を水によって運ぶことができ、これは結果としてより強力な飲料になる。穿孔構造１０の係合端部１４は、ぴったりと、または、ハウジング２の内側に付勢されてクランプされて係合するように構成することができる。これにより、改善された端部シールをハウジング２と穿孔構造１０との間に得ることができ、これにより、水がカプセル１から貫流流路１３を通って追い出される。上述した端部シールを用いる代わりに、ハウジング２、特にハウジング２の一部を形成するフランジ７と、例えば溶接および／又は接着により（一体的に）接続された穿孔構造１０および／又は支持構造９という接続を用いることもできる。
【００３３】
図５は、カプセル１の底面図であり、貫流流路１３の直径が穿孔構造１０の下側の方向へ増加していることを示している。穿孔構造１０の下側は、オプションとして貫流流路１３の下方外端部に相互に接続している表面溝の網状組織を備えることができる。それにより、カプセルホルダーによる貫流流路１３への可能なシールおよびこれによるカプセル１の閉塞、を防ぐことができる。図６は、図３−図５による組立品の側面図であり、特に、穿孔要素１２が穿孔構造１０の係合端部１４よりも遠くへ突き出していないことを示している。
【００３４】
第１の実施形態に示される本発明によるカプセル１は、以下の製造仕様を適用することができる。プラスチックハウジング２が適用される場合には、それらの壁の厚さは変えることができ、ハウジング２の関連部分の機能に適合するようにできる。フランジ７の厚さは、例えば０．３０ｍｍから０．６５ｍｍの間になり、これに対して上壁の厚さは０．１５ｍｍになる。２００から３００ミリバールのわずかな加圧がカプセル１に存在することにより、使用するまでカプセル１の変形を防ぐことができ、ホイル８が穿孔構造１０に押し付けられることができ、製造工程の間にカプセル１からより多くの酸素を追い出すことができる。中心穿孔要素１２の典型的な高さは、１ｍｍから２ｍｍの間になり、ここで貫流流路１３の長さは、好ましくは０．３ｍｍから０．４５ｍｍの間である。貫流流路１３の（最も狭い）直径は、０．７ｍｍから０．９ｍｍの間である。接続要素１１の幅は、この実施例においては１ｍｍから２ｍｍの間になる。係合端１４の全体的な厚さは、約１．０ｍｍになり、ここで、フランジ７の厚さは、好ましくは０．３ｍｍから０．４ｍｍの間になり、ホイル８の厚さは約０．０２ｍｍになり、支持構造９の上部９ａの厚さは約０．３ｍｍであり、支持構造９の下部９ｂの厚さも約０．３ｍｍである。上述した寸法設定により、約１４ｃｍ３の比較的大きい内部容積を有するカプセルが得られる。
【００３５】
図７〜図９は、コーヒーマシンのような飲料を調製するための装置のカプセルホルダー１５における図１−６によるカプセル１の異なる断面図を示す。ここで、図７はカプセル１の使用に先立つ開かれた状況であり、図８は飲料が準備されることができる閉じられた状況であり、図９は水がカプセル１に圧入される閉じられた状況である。カプセルホルダー１５は、ここで、第１のホルダー部分１５ａおよび第１のホルダー部分１５ａから相対的に移動可能な第２のホルダー部分１５ｂを備える。第１のホルダー部分１５ａは、カプセル１の上壁３を穿孔するための１またはそれ以上の切断要素１６を備える。第１のホルダー部分１５ａは、更に、カプセルホルダー１５が実質的に完全に液密にシールされるように、係合端１１を第２のホルダー部分１５ｂ上に押しつけるクランプ端１７を備え、これにより、形成された継ぎ目（seam）を通した水の漏れを防ぐことができる。第２のホルダー部分１５ｂは、飲料のための１またはそれ以上の放出開口１８を具備している。第１のホルダー部分１５ａおよび第２のホルダー部分１５ｂの相互移動によってカプセルホルダー１５が閉じる間に、カプセル１の上壁３が穿孔され、係合端１１が２つのホルダー部分１５ａと１５ｂとの間で実質的に液密にクランプされる。ホイル８は、このクランプの間は図８に示すように損傷を受けていないままである。水が、その後、穿孔された上壁３を通ってカプセル１へ１〜２０バールの圧力で圧入され、これにより、水はハウジングに収容されたコーヒーパウダーまたはインスタントコーヒーのような物質と接触し、水がコーヒーに変わる。このカプセル１への水の注入のより、カプセル１における圧力上昇を生じる。この圧力上昇はとても大きいので、ホイル８は穿孔構造１０の方向へ変形し、ホイル８は穿孔要素１２によって穿孔される。その後、水が貫流流路１３を通ってカプセル２から取り出される（図９を参照されたい）。
【００３６】
図１０を参照するとカプセル２１の全体が示されている。カプセル２１は、プラスチックから造られたハウジング２２を備える。ハウジングは、穴あけ可能な水の供給面２２ａおよび水の供給面２２ａから距離をおいて配置されている放出面２２ｂを備え、ハウジングに注入された水の放出のための開口を具備する。放出面２２ｂ上の開口は、穴あけ可能な、柔軟なホイル２５によってシールされている。放出面上でハウジング２２は支持端部２２ｃを備え、これにより、カプセル２１は飲料を調製するための装置に明確に設置することができ、使用の間、移動することができないか、または移動が困難である。カプセル２１は、その上、支持端部２２ｃを介して装置にクランプされる。ホイル２５は、ここで支持端部２２ｃおよび支持端部２２ｃに接近したハウジング２２の内側の一部と、接着接続または溶接接続によりハウジング２２に接続している（図１１もまた参照されたい）。ホイル２５およびホイル２５とハウジング２２との間の接着の強度は、水をガイドしている間のカプセル２１への想定される圧力から生じる力に耐えるために十分に強い。ハウジング２２は、プレート状の穿孔構造２６に接続している。穿孔構造２６は、ホイル２５のハウジングの外側に面している側に位置している。
【００３７】
穿孔構造２６は、穿孔構造２６にわたって分布している複数の連続開口２７を備える。これらの連続開口は、カプセル２１にガイドされた水を放出するために穿孔構造２６に配置された貫流流路２８の外端部を形成する。穿孔構造２６の内側に面した面上で、例えば穿孔構造２６のホイルに面した面で、穿孔構造２６は複数の突起部を備える。この複数の突起部は、穿孔構造２６の表面にわたって分布しており、錐体（pyramids）２９のように形成されている（図１１も参照されたい）。錐体２９は、カプセル２１の外側からホイル２５を穴あけするための先端部３０を備える。開口２７は錐体２９の間に配置されている。示された状況では、ホイル２５は、あいかわらず穿孔構造２６の上である。水が、カプセル２１に圧力下でガイドされたとき、力Ｆがホイル２５の上に加えられ、この力がホイル２５を錐体２９を備えた穿孔構造２６の方向に推し進める。この力Ｆが設定された値を超えていれば、錐体の先端部３０はホイル２５を穿孔する。抽出された水は、これにより流路２８およびカプセル２１の外側を通してカプセル２１の外側へガイドされる。カプセル２１がその独自の穿孔構造２６を備えているため、公知のカプセルの使用において必要とされる分離された穿孔要素は必要とされない。このことは、飲料を調製するための装置を単純化するのみならず、飲料が開口および流路２８を通ってカプセル２１の外側へ、飲料容器の中へ直接流れることができるので、装置における汚染のリスクも減少される。装置は、これによってメンテナンスがより少なくなり、使用の利便性が増大する。
【００３８】
図１１は、図１０のＣ−Ｃ線に沿ったカプセルの断面図を示す。ここで示されるカプセル２１のハウジングは、切頭円錐形のように形成されているが、カプセルのハウジングは、また、円筒状または他の考えられる形状により実現することができる。
【００３９】
図１２は、穿孔構造２６により具体化された図１０によるカプセル２１の穿孔要素を示す。図１３は、穿孔構造２６により具体化された図１２による穿孔要素のＤ−Ｄ線に沿った断面を示す。穿孔構造２６は、ここで、ハウジング２２に穿孔構造２６を配置するための周端部３１を備える。周端部３１は、また、ホイルの（液密）取り付けのためにも用いることができる。穿孔構造２６はまた、周端部３１に一体的に接続され、穿孔構造２６の支持構造ともみなすことができるフランジ３２を備える。穿孔構造２６は、ここで、フランジ３２を介して接続され、ハウジング２２の一体的部分を形成するフランジ２２ｃに対する支持構造としても機能している。
【００４０】
本発明は、ここに示されると共に記載された代表的な実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内で当業者に自明な種々の変形が可能であることは明らかである。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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