(57)【要約】  提案されるのは飲料を製造するためのポーションカプセルであって、実質円錐台状または円筒状基本要素（２）を有し、前記基本要素が空洞（３）と前記空洞を閉鎖する膜（４）とを有し、前記空洞の内部にフィルタ要素（５）が配置されており、前記フィルタ要素が前記空洞を飲料原料受容用第１領域（６）と飲料抽出液受容用第２領域（７）とに画成するものにおいて、前記フィルタ要素が少なくとも１つの超音波溶接結合部（８）によって前記基本要素に固着されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料を製造するためのポーションカプセル（１）であって、実質円錐台状または円筒状基本要素（２）を有し、前記基本要素が空洞（３）と前記空洞（３）を閉鎖する膜（４）とを有し、前記空洞（３）の内部にフィルタ要素（５）が配置されており、前記フィルタ要素が前記空洞（３）を飲料原料受容用第１領域（６）と飲料抽出液受容用第２領域（７）とに画成するものにおいて、前記フィルタ要素（５）が少なくとも１つの超音波溶接結合部（８）によって前記基本要素（２）に固着されていることを特徴とするポーションカプセル。
【請求項２】
前記フィルタ要素（５）が前記超音波溶接結合部（８）によってポーションカプセル壁体（２”）および／またはポーションカプセル底（２’）に結合されていることを特徴とする、請求項１に記載のポーションカプセル（１）。
【請求項３】
前記フィルタ要素（５）が縁領域（９）を有し、前記縁領域（９）に通過孔（１０）が形成されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項または請求項１の前文に記載のポーションカプセル（１）。
【請求項４】
前記通過孔（１０）がそれぞれ条溝状に形成されていることを特徴とする、請求項３に記載のポーションカプセル（１）。
【請求項５】
前記フィルタ要素（５）が円錐台状に形成されており、前記フィルタ要素（５）は、前記膜（４）と実質平行な底領域（５’）を有し、前記縁領域（９）は、前記底領域（５’）を囲繞する壁領域を含み、前記底領域（５’）に濾過孔（１１）が形成されていることを特徴とする、請求項３または４のいずれかに記載のポーションカプセル（１）。
【請求項６】
前記条溝状に形成された通過孔（１０）は、前記縁領域（９）の周方向に対して実質垂直に延び、および／または少なくとも部分的に前記底領域（５’）から前記ポーションカプセル底（２’）の方向に延びていることを特徴とする、請求項４または５のいずれかに記載のポーションカプセル（１）。
【請求項７】
前記濾過孔（１１）の横断面積の合計が、前記底領域（５’）の総面積の少なくとも３０パーセント、好ましくは少なくとも５０パーセント、さらに好ましくは少なくとも７５パーセント、特に好ましくは少なくとも８０パーセントを占めていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項に記載のポーションカプセル（１）。
【請求項８】
先行請求項のいずれか１項記載のポーションカプセルを製造するための方法において、第１工程で基本要素（２）が用意され、第２工程でフィルタ要素（５）が前記基本要素（２）内に配置され、第３工程で前記フィルタ要素（５）が前記基本要素（２）と結合され、第３工程では超音波溶接法が利用されることを特徴とする方法。
【請求項９】
第４工程で飲料原料が第１領域（６）に充填され、第５工程で膜（４）が前記基本要素（２）上に配置されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料を製造するためのポーションカプセルであって、実質円錐台状または円筒状基本要素を有し、この基本要素が空洞と空洞を閉鎖する膜とを有し、空洞の内部にフィルタ要素が配置されており、このフィルタ要素が空洞を飲料原料受容用第１領域と飲料抽出液受容用第２領域とに画成するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなポーションカプセルは、一般に知られている。例えば、特許文献１により円錐台状または円筒状基本要素を有するポーションカプセルが公知であり、このポーションカプセルは飲料の製造に利用され、ポーションカプセル内部の空洞の第１領域に飲料原料、特にコーヒー粉が充填されている。ポーションカプセルは、コーヒー飲料を製造するために調合室内に配置され、この調合室内で膜が穿孔され、抽出液、特に熱水が第１領域に入れられる。飲料原料が抽出液を流通させ、飲料抽出液、特にコーヒー飲料が生成され、コーヒー飲料はフィルタ要素に通されて空洞の第２領域に達することになる。フィルタ要素のストレーナ機能によって、飲料原料は第２領域に達するのを妨げられる。調合室内でさらにポーションカプセルの底領域が穿孔され、飲料抽出液はポーションカプセルから進出し、場合によっては、例えばコーヒーカップ等の飲料容器内に達することが可能となる。
【０００３】
このポーションカプセルでは欠点として、フィルタ要素が基本要素と強固に結合されておらず、フィルタ要素と基本要素との間で相対運動が可能であるということである。それゆえに、特にポーションカプセルの輸送および貯蔵中にフィルタ要素の位置ずれは排除できない。さらに、今日のコーヒー抽出機は比較的高い圧力で作動し、そのため抽出液を第１領域に注入する間にポーションカプセル内でフィルタ要素が巻き上がりまたは浮かび上がるおそれがある。フィルタ要素のこのような変位により、飲料原料がフィルタ要素の周りで第１領域から第２領域に達することが起き得る。飲料製造中、この飲料原料は引き続き飲料容器内に送られ、飲料品質が損なわれることになる。これにより、例えばコーヒー粉を飲料原料として使用する場合、コーヒー飲料の望ましくない苦味が生じ、コーヒー原料残渣が飲料容器内に留まることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】仏国特許出願公開第２  ５５６  ３２３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の課題は、基本要素とポーションカプセルとの間の相対運動が効果的に阻止されるようにフィルタ要素を固着することである。これにより、飲料原料が第１領域から第２領域に達して、製造すべき飲料を味覚的および視覚的に損なうことが防止されることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、飲料を製造するためのポーションカプセルであって、実質円錐台状または円筒状基本要素を有し、この基本要素が、空洞と該空洞を閉鎖する膜とを有し、空洞の内部にフィルタ要素が配置されており、このフィルタ要素が空洞を、飲料原料を受容するための第１領域と飲料抽出液を受容するための第２領域とに画成し、フィルタ要素が少なくとも１つの超音波溶接結合部によって基本要素に固着されていることで解決される。
【０００７】
本発明に係るポーションカプセルは、先行技術によるポーションカプセルに比べて、フィルタ要素が基本要素と強固に結合されている利点を有している。それゆえに一方で、ポーションカプセルは、例えば貯蔵または輸送中の振動や外的力の作用に対して著しく不感であり、他方で、著しく高い圧力の下で抽出が可能となる。ポーションカプセルから製造される飲料が飲料原料によって汚れるおそれが減少し、これによって製造された飲料の品質改善が達成されることになる。さらに、超音波溶接結合部は比較的安価かつ容易に設けることができる。特に、フィルタ要素を追加的に標準基本要素に固定することが可能となる。飲料原料は、特にコーヒー粉（主に、焙煎コーヒー）、チョコレート粉、ミルク粉等を含んでいる。代替的に、例えばインスタントコーヒー等の飲料抽出物を飲料原料が含むことも考えられる。
【０００８】
本発明の有利な諸改良、諸構成は従属請求項と図面を参考にした説明とから読み取ることができる。
【０００９】
好ましい１構成によれば、フィルタ要素が超音波溶接結合部によってポーションカプセル壁体および／またはポーションカプセル底と結合されている。有利なことに、フィルタ要素に対する基本要素の正確な適合を必要とすることなく、フィルタ要素が基本要素内で固定される。それとともに、製造公差に対する要求は比較的緩やかなものである。
【００１０】
本発明の他の対象または好ましい構成によれば、フィルタ要素が縁領域（境界領域）を有し、縁領域に通過孔が形成されている。有利なことに先行技術と比較して、著しく改善されたフィルタ要素の抽出液透過率が達成されている。
【００１１】
好ましい１構成によれば、通過孔がそれぞれ条溝状（スロット状）に形成されている。通過孔を条溝状に形成する利点として、焙煎コーヒーから成る飲料物質の抽出時にクレマ形成が促進されるということである。
【００１２】
好ましい１構成によれば、フィルタ要素が円錐台状に形成されており、フィルタ要素は膜と実質平行な底領域を有し、縁領域は底領域を囲繞する壁領域を含み、底領域に濾過孔が形成されている。これにより、抽出液もしくは飲料抽出液に対するフィルタ要素の最大透過率が可能となり、フィルタ要素の濾過作用が同時に損なわれるということはない。
【００１３】
好ましい１構成によれば、条溝状に形成された通過孔は、縁領域の周方向に対して実質垂直に延び、および／または少なくとも部分的に底領域からポーションカプセル底の方向に延びており、有利なことに、条溝状に形成された極力多くの通過孔を縁領域に設けることができる。
【００１４】
好ましい１構成によれば、濾過孔の横断面積の合計が底領域の総面積の少なくとも３０パーセント、好ましくは少なくとも５０パーセント、さらに好ましくは少なくとも７５パーセント、特に好ましくは少なくとも８０パーセントを占めている。これにより、抽出液もしくは飲料抽出液に対するフィルタ要素の流れ抵抗は最小となる。
【００１５】
本発明の他の対象は、ポーションカプセルを製造するための方法であり、第１工程で基本要素が用意され、第２工程でフィルタ要素が基本要素内に配置され、第３工程でフィルタ要素が基本要素と結合され、第３工程では超音波溶接法が利用される。主に、第４工程で飲料原料が第１領域に充填され、第５工程で膜が基本要素上に配置される。本発明に係る製造方法は、一方で基本要素とフィルタ要素との間に強固で持続的な結合が生成され、他方で、超音波溶接法が比較的安価かつ簡単に実現可能であるので、特別僅かな製造費が達成されることになる。
【００１６】
本発明の実施例が図に示してあり、以下の明細書で詳しく説明してある。図は単なる例示であり、一般的発明思想を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１ａ】本発明の第１、第２、第３実施形態によるポーションカプセルの略側面断面図である。
【図１ｂ】本発明の第１、第２、第３実施形態によるポーションカプセルの略側面断面図である。
【図１ｃ】本発明の第１、第２、第３実施形態によるポーションカプセルの略側面断面図である。
【図２ａ】本発明の第４実施形態によるポーションカプセルの略側面断面図と平面図である。
【図２ｂ】本発明の第４実施形態によるポーションカプセルの略側面断面図と平面図である。
【図３】本発明の第５実施形態によるポーションカプセルの略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
さまざまな図において同じ部品には常に同じ符号が付けてあり、それゆえに一般にそれぞれ一度のみ言及し、もしくは説明することとする。
【００１９】
図１ａ、図１ｂおよび図１ｃには、本発明の第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態によるポーションカプセル１の略側面断面図が示されており、ポーションカプセル１は、実質円錐台状基本要素２を有し、この基本要素は、鍋状に形成されて、空洞３を取り囲んでいる。空洞３は、膜４によって閉鎖されている。基本要素２は、特に軟性または剛性プラスチック材料を含んでいる。膜４は、好ましくは、薄いプラスチックフィルムまたはアルミ箔から構成されている。基本要素２は、膜４の領域に周方向固着フランジ２０を有し、膜４は固着フランジ２０と素材結合され、特に溶接または接着されている。基本要素２の内部にフィルタ要素５が配置されており、このフィルタ要素は熱可塑性プラスチック、例えばポリプロピレンから製造されている。フィルタ要素５が空洞３を第１領域６と第２領域７とに画成している。第１領域６は、飲料原料を受容すべく設けられており、飲料原料は見易くする理由から図示されていない。例えば、第１領域６は、空洞３が膜４で閉鎖される前に、コーヒー粉が充填されるようになっている。コーヒー粉は、好ましくは、注入時において第１領域６に主に強く圧縮されている。第２領域７は、ポーションカプセル１の抽出過程中に図示しない飲料抽出液を受容し特に集めるのに役立っている。ポーションカプセル１は、図示しないコーヒーメーカーの調合室に挿入すべく設けられており、この調合室内で第１領域６に抽出液（例えば熱水）が好ましくは高圧で供給されるようになっている。この抽出液が飲料原料と相互作用し、飲料抽出液が生成されることになる。フィルタ要素５は、図示しない多数の濾過孔１１を底領域５’に有し、飲料抽出液用ストレーナとして働いている。これにより、飲料抽出液は濾過孔５’を通して第２領域７に達することになる。第２領域７は、基本要素２のポーションカプセル底２’によって限定され、ポーションカプセル底は、調合室内で例えばコーヒーメーカーの穿孔針によって突刺されて飲料抽出液用出口孔を実現している。代替的には、抽出液の圧力を受けてポーションカプセル底２’に出口孔が自動的に生じ、および／またはポーションカプセル底２’に既に出口孔または出口弁が実施されている。濾過孔１１の横断面積は、飲料原料粒子が第１領域６から第２領域７に達することのないように選択されている。フィルタ要素５が基本要素２に対して相対的に変位することのないように、ポーションカプセル１は、それぞれ基本要素２に対して超音波溶接結合部８を有している。図１ａに示した第１実施形態において、フィルタ要素５は、超音波溶接結合部８を介してポーションカプセル底２’に固着されている。図１ｂに示した第２実施形態において、フィルタ要素５は、超音波溶接結合部８ａを介してポーションカプセル壁体２”に固着されている。図１ｃに示した第３実施形態において、フィルタ要素５は、超音波溶接結合部８を介してポーションカプセル底２’に固着されており、フィルタ要素５は、付加的にポーションカプセル底２’の溝に圧入および／または係止されている。フィルタ要素５は、好ましくは摩擦接合式押釦機構を模範としてポーションカプセル底２’と結合されている。これにより、例えば貯蔵中、輸送中、または抽出液を高圧で第１領域６に注入中にフィルタ要素５が基本要素２に対して相対的に変位することが、３つの実施形態すべてにおいて阻止されることになる。また、飲料原料粒子がフィルタ要素５の脇を通過して第２領域７に達するおそれは排除されることになる。
【００２０】
図２ａおよび図２ｂには、本発明の第４実施形態によるポーションカプセル１の略側面断面図および平面図が示されており、第４実施形態は、図１ａに示した第１実施形態に実質等しく、フィルタ要素５が縁領域９を有し、この縁領域に条溝状通過孔１０が形成されており、これらの通過孔は縁領域９の周方向に対して実質垂直に延びている。さらに、底領域５’に配設された濾過孔１１が示されている。
【００２１】
図３には、本発明の第５実施形態によるポーションカプセル１の略側面図が示されており、この第５実施形態は、図２ａに示した第４実施形態に実質等しい。条溝状通過孔１０は、部分的に底領域５’からポーションカプセル底２’の方向に延びている。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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