(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９ａ
2013533011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水のような液体をカプセル内にガイド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、
前記係合端および／又は前記ハウジングに結合するとともに、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、前記ハウジングから離れて前記ホイルの面側に実質的に配置されており、前記ホイルが実質的に損なわれていない第１の位置から、前記少なくとも１つの穿孔要素が前記ホイルを穿孔する第２の位置へ移動可能であり、これにより前記カプセルから液体の放出が可能になる穿孔構造と、
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、最初は前記第１の位置で少なくとも１つの破壊可能な接続を介して前記係合端に接続されており、前記穿孔構造は、前記穿孔構造と前記係合端との間の前記接続を破壊することにより前記第２の位置へ移動可能である、請求項１に記載のカプセル。
【請求項３】
前記穿孔構造は、最初は、前記穿孔構造と前記係合端との間の前記接続が前記装置における前記カプセルのクランプの際に破壊されるように配置されている、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】
前記ハウジングおよび前記穿孔構造は、前記ホイルによって規定される面のいずれかの側に配置されている、請求項１から４のいずれかに記載のカプセル。
【請求項６】
前記穿孔構造は、前記第２の位置で前記ハウジングによって実質的に囲まれる、請求項１から５のいずれかに記載のカプセル。
【請求項７】
前記ハウジングの内側および前記穿孔構造の周囲の端部が前記第２の位置においてホイル部分をクランプする、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８のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１０】
前記接続要素の厚さが前記穿孔構造の方向に向かって減少している、請求項９に記載のカプセル。
【請求項１１】
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１０のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１２】
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する支持構造を備え、前記支持構造は前記穿孔構造と共同作業を行なうように構成されている、請求項１から１１のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１３】
前記支持構造は、実質的に環状の形状を有している、請求項１２に記載のカプセル。
【請求項１４】
前記支持構造は、少なくとも部分的に前記フランジを囲んでいる、請求項１２または１３に記載のカプセル。
【請求項１５】
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１４のいずれかに記載のカプセル。
【請求項１６】
前記弾力材はポリプロピレンを有する、請求項１５に記載のカプセル。
【請求項１７】
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１５または１６に記載のカプセル。
【請求項１８】
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１７に記載のカプセル。
【請求項１９】
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１８に記載のカプセル。
【請求項２０】
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１９のいずれかに記載のカプセル。
【請求項２１】
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２０のいずれかに記載のカプセル。
【請求項２２】
前記穿孔構造は複数の穿孔要素を備える、請求項１から２１のいずれかに記載のカプセル。
【請求項２３】
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２１または２２に記載のカプセル。
【請求項２４】
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２１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２０から２４のいずれかに記載のカプセル。
【請求項２６】
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２５に記載のカプセル。
【請求項２７】
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２６のいずれかに記載のカプセル。
【請求項２８】
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２７のいずれかに記載のカプセル。
【請求項２９】
周辺に設けられた穿孔構造は、中心に設けられた穿孔構造よりも前記ホイルにより接近して配置されている、請求項２８に記載のカプセル。
【請求項３０】
前記第１の位置で、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２９のいずれかに記載のカプセル。
【請求項３１】
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３０のいずれかに記載のカプセル。
【請求項３２】
前記穿孔構造の前記ホイルから離れた側に、面取りされた周辺端部を備える、請求項１から３１のいずれかに記載のカプセル。
【請求項３３】
請求項１から請求項３２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３４】
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クランプされ、前記穿孔構造が前記係合端から離れ、前記ホイルの穿孔に際して前記穿孔構造が少なくとも部分的に前記ハウジングの内側へ押圧される閉鎖位置との間で、相互に移動可能である、請求項３３に記載の組立品。
【請求項３５】
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３２のいずれかに記載したカプセルの使用。
【請求項３６】
請求項１から３２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３７】
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、
なお、ステップＢ）の間、前記カプセルの前記穿孔構造が前記ホイルが実質的に損なわれていない第１の位置から、少なくとも１つの穿孔要素が前記ホイルを穿孔する第２の位置へ移動可能であり、これにより前記カプセルから液体の放出が可能になる。
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、
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３３または請求項３４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３８】
前記カプセルを通して液体を圧入している間、前記ホイルは、前記穿孔構造の一部に形成された前記少なくとも１つの穿孔要素によってさらに穿孔される、請求項３７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にガイド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、
前記係合端および／又は前記ハウジングに結合するとともに、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、前記ハウジングから離れて前記ホイルの面側に実質的に配置されており、前記ホイルが実質的に損なわれていない第１の位置から、前記少なくとも１つの穿孔要素が前記ホイルを穿孔する第２の位置へ移動可能であり、これにより前記カプセルから液体の放出が可能になる穿孔構造とを備える。
【０００６】
ホイルを穿孔するためにハウジングに対して相対的に移動可能な穿孔構造を有するカプセルを提供し、飲料を調製するための装置のカプセルホルダーによってこのカプセルがクランプされることにより、その移動が実現されており、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、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、普通は占有体積を制限するために板状の形状を取っている。ハウジングおよび穿孔構造は一般に、最初はホイルによって規定される面のいずれかの側に配置されている（第１の位置）。この第１の位置において、穿孔構造は通常、ハウジングによって囲まれている容積の実質的に外側に位置しているであろう。穿孔構造は、ここで、柔軟で変形可能な形状を取ることができる。これにより、穿孔構造は、少なくとも穿孔構造の一部を変形させることによって、第１の位置（第１の状態）から第２の位置（第２の状態）に移動される（クリックされる）ことができる。ここで、穿孔構造は例えば１またはそれ以上のフィルムヒンジを適用することによって、特に係合端および／又はハウジングと接続されたままである、すなわち恒久的結合のままであるようにすることができる。このような柔軟な穿孔構造に適した材料は、例えばポリプロピレンまたはポリエチレン（ＰＥ）のようなプラスチックである。
【００１２】
別の実施形態において、穿孔構造は、最初は第１の位置で少なくとも１つの破壊可能な接続を介して係合端に接続されており、ここで穿孔構造は、穿孔構造と係合端との間の接続を破壊することにより、第２の位置に移動可能である。この実施形態において、穿孔構造は、通常、実質的に剛性の有る形状をとる。このような実質的に剛性の有る穿孔構造を製造するために適した材料は、例えばポリプロピレンである。穿孔構造は、係合端と穿孔構造との間の接続が装置におけるカプセルのクランプの間に破壊されるように、最初から配置されていることが好ましい。オプションとしては、また、ユーザ自身がホイルの方向に穿孔構造を押しつけることによって接続が破壊されるようにすることもできる。破壊可能な接続を用いる代わりに、穿孔構造と一緒に作動するためのガイドを有した係合端および／又はハウジングを備えることもできる。これにより穿孔構造は、実際に、第１の位置から第２の位置へ移ることができる。
【００１３】
第２の位置においてハウジングによって実質的にまたは少なくとも部分的に囲まれていることが穿孔構造に対して一般に好ましい。第２の位置において、穿孔構造は、このようにハウジングによって囲まれた空間内に実質的に位置する。これによる利点は、ハウジングの寸法設定を標準の寸法設定に適合させる必要がなく、経済的な観点から好ましいことである。ここで、穿孔構造が、穿孔構造の周囲の壁、好ましくはホイル部分によってハウジングの内壁に付勢されて結合するように、クランプされながらハウジングに収まるように押え込まれることが好ましい。これによって相対的によい端部シールが実現される。この確実な端部シールは、カプセルを通して圧縮された液体を、通常、穿孔構造に設けられる実際の放出開口を通して流出させる。
【００１４】
穿孔構造が係合端および／又はハウジングに接続されているとき、穿孔構造の周囲の端部が１および好ましくは複数の接続要素を介して係合端に接続されていることが好ましい。ここで、穿孔構造の方向に向かって接続要素の厚さが減少することが特に好ましい。これにより、接続要素は係合端よりも速く穿孔構造から破壊され、穿孔構造の第１の位置から第２の位置への移動を促進することになる。
【００１５】
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側および／又は外側に、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、穿孔構造と共に作用するように構成されており、ここで支持構造は、特に、少なくとも１つの破壊可能な接続を介して穿孔構造を最初は保持するように構成されている。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、フランジを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、製造工程の間に例えば溶接や接着によって相互に接続される複数の部分から構築されることができる。
【００１６】
穿孔構造および支持構造は、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。支持構造は好ましくは、下方部分は穿孔プレートに対して直接的に接続されており、上方部分は下方部分に接続されて構築される。ここで下方部分および上方部分は、ハウジングに接続された又はハウジングの一部を形成するフランジの両側に少なくとも部分的に配置されており、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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。周辺に設けられた穿孔構造は、オプションとして、第１の位置で中心に設けられた穿孔構造よりもホイルに接近して配置され、ここで、周辺の穿孔構造は、実際に、より中心の穿孔構造よりも多く穿孔する。しかしながらまた、全ての穿孔要素がはるかに等しく、外側の端部が相互に（穿孔）平面を定めるようにすることもできる。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、引き続いてホイルの方向へ穿孔構造が少し動くことにより、ホイルの穿孔を比較的迅速に行わせるであろう。この穿孔は、例えばホイルの穿孔がホイルの方向への穿孔構造の移動のみによって行われるという別のやり方もある（一段階穿孔）。また、穿孔構造の移動の結果として穿孔が部分的に行われ、さらにカプセルを介した液体の押圧の間にホイルの更なる穿孔が行われるようにすることもできる（２段階穿孔）。
【００２２】
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。
【００２３】
また、穿孔構造のホイルから離れた側に面取りを有する周辺端部を備えていることが好ましい。このような面取りを有する周辺端部は、通常、カプセルホルダーにおけるカプセルの位置決めのみならず、カプセルホルダーの閉鎖にも役立つ。
【００２４】
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クランプされ、穿孔構造が係合端から離れ、ホイルの穿孔に際して穿孔構造が少なくとも部分的にハウジングの内側へ押圧される閉鎖状態との間で、相互に移動可能である。
【００２５】
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。
【００２６】
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、１またはそれ以上の破壊可能な接続要素を介して支持構造に（解放可能に）結合されている。ここにおいて、穿孔構造の組立品は、接続要素および支持構造の少なくとも一部（下部）が、一体的に製造されている。
【００２７】
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クランプしながらカプセルホルダーを閉じるステップ、なお、ステップＢ）の間、カプセルの穿孔構造がホイルが実質的に損なわれていない第１の位置から、少なくとも１つの穿孔要素が前記ホイルを穿孔する第２の位置へ移動可能であり、これによりカプセルから液体の放出が可能になる。
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、
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】
【００２８】
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の第１の実施形態の異なる図を示す説明図である。
図７および８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および解放可能なように支持構造９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および解放可能なように支持構造９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】穿孔構造１０の下側が表面溝１６の網状組織を具備しており、表面溝の網状組織は貫流流路１５の下方外端が相互に接続して構成されていることを更に示す説明図である。
【図６】穿孔構造１０が直立端１７を具備していることを示す底面展開図である。
【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９ａ】本発明の第２の実施形態のカプセルの断面を示す断面図である。
【図９ｂ】本発明の第２の実施形態のカプセルの断面を示す断面図である。
【図１０】本発明による別のカプセルの切断斜視図である。
【図１１ａ】図１０によるカプセルの作動における異なる切断図である。
【図１１ｂ】図１０によるカプセルの作動における異なる切断図である。
【図１１ｃ】図１０によるカプセルの作動における異なる切断図である。
【図１２】図１０によるカプセルの使用のための穿孔要素の詳細な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
代表的な実施形態において支持構造９は、ここで上部９ａおよび下部９ｂが上部９ａに接続された、好ましくは溶接されたモジュール構造を有する。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。穿孔構造１０は、複数の破壊可能な接続要素１１によって支持構造９に接続されている。図示するように、ハウジング２および穿孔構造１０は、ホイル８をはさんで向い合せに配置されている。この代表的な実施形態において穿孔構造１０は、周辺に設けられた（「周辺」）穿孔要素１２および、より中心に設けられた（「中心」）穿孔要素１３をそれぞれ複数備える。全ての穿孔要素１２、１３は、ホイル８に向けられた鋭い外端を有しており、ホイル８を穿孔するように構成されている。中心穿孔要素１３のほとんどは、そのうえ、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ために、それぞれ穿孔構造１０の上側から穿孔構造１０の下方側へ延びている３つの貫流流路１５を具備している。
【００３２】
図２に示すように、全ての穿孔要素１２、１３は、同様に遠くへ突き出しており、それにより穿孔要素１２、１３の外端は事実上の平面を形成する。図示している初期状態において、ホイル８は全ての穿孔要素１２、１３にこのように実質的に係合するが、ホイル８は損傷を受けていないままである（閉ざされたままである）。支持構造９と穿孔構造１０との間の接続１１を破壊することにより、穿孔構造１０は最初の位置（第１の位置）からより高い位置（第２の位置）へ移動されることができ、この位置で穿孔構造１０は、少なくとも部分的にホイル８を穿孔する。これにより、カプセル１の放出面は実際に開かれ、穿孔構造１０はハウジング２によって囲まれた空間に少なくとも部分的に位置するようになる。接続１１を破壊することはユーザ自身によって実現されることができるが、実際上は、通常、カプセルホルダー内でカプセルホルダーが閉じられて、カプセル１をクランプする際に実現される。
【００３３】
カプセルホルダーにおいてカプセル１をクランプしている間に、支持構造９と穿孔構造１０との間の破壊可能な接続は、実際上は、通常、破壊され、穿孔構造１０はホイル８の方向へ押される。これにより、周辺穿孔要素１２はホイル８を事前穿孔するだろうが、中心穿孔要素１３はホイル８を穿孔しない、又は、ほとんど穿孔しないだろう。なぜならば、ホイルテンションの損失により周辺穿孔になるからである（段階１）。飲料を調製するための引き続く浸出工程（穿孔工程）において、水が−通常は空気もが、１バールから２０バールの間の圧力でカプセル内に圧入され、これにより周囲に穿孔の入ったホイル８は、中心穿孔要素１３に逆らうことを強いられる、これによりホイル８は更に穿孔される（段階２）。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。
【００３４】
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９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。
【００３５】
図３は、支持構造９および解放可能なように支持構造９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。支持構造９および穿孔構造１０に初期的に接続するための接続要素１１は、穿孔構造１０の方向に向かって厚さを減少する。これにより、接続要素１１は穿孔構造１０によって遷移面で破壊されがちになり、これにより、引き続く穿孔構造１０の移動を比較的制御された方法で行うことができる。また、中心穿孔要素１３が円錐形の（円錐の）形状をとることが示されている。ここで、最も中心に位置している穿孔要素１３は貫流流路１５を具備していない。この最も重要な理由は、生産技術の特性として、これにより射出成形によって穿孔構造１０の製造を容易にすることであり、このことは図５に示される組立品の底面図によって明らかになっている。なぜならば、最も中心に位置している中心穿孔要素１３が貫流流路１５を具備しないことにより、射出成形および穿孔構造１０の移動に対して好ましい中央の自由空間が作り出される。
【００３６】
図５は、穿孔構造１０の下側が表面溝１６の網状組織を具備しており、表面溝の網状組織は貫流流路１５の下方外端が相互に接続して構成されていることを更に示している。それによりカプセルホルダーによる貫流流路１５のシールを防ぐことができ、これによりカプセル１の閉塞を防ぐことができる。さらに、図６の底面展開図に示すように、穿孔構造１０は直立端１７を具備している。直立端１７は、一方では、リークをできるだけ防ぐためにカプセルホルダーへのシール接続のために構成され、他方では、穿孔構造１０を別の穿孔構造１０と積み重ね可能（嵌め込み可能）にするために構成されており、これは、生産技術の観点から特に好ましい。
【００３７】
図１、２、および６は、更に、上端１７から周端１８の連続が、−これは穿孔構造１０の接続要素１１に接続されているが、カプセルホルダーでカプセルの取り扱いを容易にするために面取り形状をとっていることを示す。面の面取りに代えて、この面取りが曲面で与えられているようにすることもできる。特に好ましくは、穿孔構造１０の周端１８の外径がハウジング２の最大内径と実質的に同等であることであり、これにより、穿孔構造１０は、ハウジングにクランプされながら収まるように押込まれることができる。穿孔されたホイル部分は、普通は、ハウジング２と穿孔構造１０との間でクランプされ、これがカプセル１の端部シールを増進し、これにより、飲料がカプセル１から実質的に貫流流路１５のみを通して放出される。
【００３８】
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１３の典型的な高さは、１ｍｍから２ｍｍの間になり、ここで貫流流路１５の長さは、好ましくは０．３ｍｍから０．４５ｍｍの間である。貫流流路１５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、１４．２ｃｍ３から１４．６ｃｍ３の間の比較的大きい内部容積を有するカプセルが得られる。
【００３９】
図７および８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１９における図１−６によるカプセル１の断面図を示す。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る。カプセルホルダー１９は、ここで、第１のホルダー部分１９ａおよび第１のホルダー部分１９ａから相対的に移動可能な第２のホルダー部分１９ｂを備える。第１のホルダー部分１９ａ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２０を備える。第１のホルダー部分１９ａは、更に、カプセルホルダー１９が実質的に完全にシールされるように、係合端１４を第２のホルダー部分１９ｂ上に押しつけるクランプ端２１を備え、これにより、水の漏れを防ぐことができる。第２のホルダー部分１９ｂは、飲料のための１またはそれ以上の放出開口２２を具備している。第１のホルダー部分１９ａおよび第２のホルダー部分１９ｂの相互移動によってカプセルホルダー１９が閉じる間に、カプセル１の上壁３が穿孔され、係合端１４が２つのホルダー部分１９ａと１９ｂとの間で実質的に液密にクランプされ、穿孔構造１０は、ハウジング２内にさらに押しつけられる。これによってホイル８は、少なくとも部分的に穿孔され、カプセル１から飲料を放出することが可能になった。この事前穿孔の利点は、特に、カプセル１のより良い空気混入が得られることであり、これは通常、飲料調製プロセスおよび飲料の最終的に得られる風味の双方を強化する。ホイル８は、飲料調製プロセスの間、中心穿孔要素１３によってさらに穿孔される。
【００４０】
図９ａおよび図９ｂは、本発明による第２の実施形態のカプセル３０の断面図を示す。カプセル３０は、ハウジング３１、およびハウジング３１にオプションとして一体的に接続された裾（skirt）３２を備え、カプセルホルダー内でカプセル３０のクランプを可能にするように構成された突き出たフランジ３３、および内部の停止端３４を具備する。裾３２の上端３５は、穿孔可能なホイル（図示せず）を具備する。カプセル３０は、また、裾３２に対して直線的に移動可能な穿孔構造３６を備える。この移動は、ここでは、２つの突き出ているフランジ３７によって抑制されている。穿孔構造３６は、ホイルに面した面に備えられ、貫流流路３９が飲料の放出のために配置されている中間に複数のピラミッド状の穿孔要素３８を有している。穿孔構造３６の下方の位置（第１の位置）においてホイルはハウジングを完全にシールする（図９ａ）。カプセル３０がカプセルホルダー内でクランプされるとき、穿孔構造３６は上方の位置に押しつけられる（第２の位置）。これにより、ホイルは少なくとも部分的に穿孔される。
【００４１】
図１０は、本発明による別のカプセル５５の切断斜視図を示す。カプセル５５は、抽出のための物質が収容される（図示せず）実質的に切頭円錐形の（載頭円錐形の）ハウジング５６を備える。ハウジング５６は、横方向に突き出ている端部５７を備える。端部５７は、（特に）飲料を調製するための装置におけるカプセル５５のクランプを可能にする機能を有する。端部５７は、また、ハウジング５６にホイル５８の接着および／又は溶接を可能にするためにも用いられる。カプセル５５は、更に、ハウジング５６から離れてホイル５８の側に配置された少なくとも部分的に柔軟な貫通要素５９（穿孔構造）を備える。貫通要素５９の周端６０は、ここで端部５７に接着および／又は溶接されており、オプションとしてホイル５８が挿入されている。貫通要素５９は、ホイル５８に向けられている複数の貫通部材６１および水のための複数の貫通開口６２を備える。図示した状況において、ホイルは突き刺されていない。ホイル５８の方向における（中央部分の）貫通要素５９に力を及ぼすことによって、貫通要素５９が少なくとも部分的に変形し、これにより、ホイル５８は穿孔される。
【００４２】
カプセル５５の作動は、図１１ａ−１１ｃに更に示される。ここで１１ａは、カプセル５５がまず第一に穿孔プレート６３に接近して位置していることを示す。なお、穿孔プレート６３は貫流流路６４を具備し、飲料を調製するための装置の一部を形成する。カプセル５５および穿孔プレート６３は、その後、互いに押圧される。このことは、例えば、穿孔プレート６３に逆らってカプセル５５を手で押すことによって行うことができるが、通常は、実際には、穿孔プレート６３とカプセル５５を囲んでいるクランプ要素（図示せず）との間のカプセル５５の機械的なクランプによって行われる。なお、カプセル５５は、特に周端５７で係合している。この相互押圧の結果、貫通要素５９がホイル５８の方向に変形し（図１１ｂ）、ホイル５８を突き通す。貫通要素５９は、ここで最終的には穿孔プレート６３に実質的に平行になる（図１１ｃ）。
【００４３】
カプセル５５のこの後者の状況において、注入ピン（図示せず）は、カプセル５５の供給面を穿孔する。その後、水が注入ピンを介してカプセル５５に圧入される。カプセル５５に圧入される水は、引き続いて穿孔されたホイル５８、貫通要素５９の貫通開口６２、および、穿孔プレート６３の貫流流路６４を通して放出され、その後、抽出された濃厚な水、通常はコーヒーが飲料カップ（図示せず）に集められる。図１２は、貫通要素５９の詳細な斜視図であり、貫通要素５９が円板状の形状をとることを明確に示す。貫通要素５９は、実際に、固定された周端６５および周端６５に枢動可能に接続された変形可能な中心部分６６を備える。固定された周端６５と中心部分６６との間の枢動結合は、ここでは、フィルムヒンジ６７によって形成されている。
【００４４】
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】
2013533011.tif 000003
【図２】
2013533011.tif 000004
【図３】
2013533011.tif 000005
【図４】
2013533011.tif 000006
【図５】
2013533011.tif 000007
【図６】
2013533011.tif 000008
【図７】
2013533011.tif 000009
【図８】
2013533011.tif 000010
【図９ａ】
2013533011.tif 000011
【図９ｂ】
2013533011.tif 000012
【図１０】
2013533011.tif 000013
【図１１ａ】
2013533011.tif 000014
【図１１ｂ】
2013533011.tif 000015
【図１１ｃ】
2013533011.tif 000016
【図１２】
2013533011.tif 000017
【国際調査報告】
2013533011.tif 000018
2013533011.tif 000019