ПОРЦИОННАЯ КАПСУЛА И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА С ПОМОЩЬЮ ПОРЦИОННОЙ КАПСУЛЫ Российский патент 2019 года по МПК B65D85/804 A47J31/06 

Настоящее изобретение относится к порционной капсуле для приготовления напитка, имеющей тело капсулы с дном капсулы и крышкой, причем между дном капсулы и крышкой выполнено полое пространство для размещения гранулированного, порошкообразного или жидкого субстрата напитка и при этом в полом пространстве расположен фильтрующий элемент. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу для изготовления порционной капсулы и применению порционной капсулы для приготовления напитка.

Такие порционные капсулы, в общем, известны из уровня техники. Например, в публикациях ЕР 1792850 В1, ЕР 1344722 A1, WO 2012/038063 А1 и US 2003/0172813 A1 раскрыты порционные капсулы такого рода для приготовления кофе и эспрессо.

Подобные порционные капсулы для приготовления напитка или продукта питания, предпочтительным образом, имеют форму усеченного конуса или цилиндрическую форму. Их изготавливают, например, из изготовленной способом глубокой вытяжки синтетической пленки или способом литья под давлением. Обычно они имеют закрытое дно капсулы и открытую сторону заправки с буртиком, на который наваривают или наклеивают покровную пленку, после того как полое пространство порционной капсулы было снабжено фильтрующим элементом и заполнено гранулированным, порошкообразным или жидким субстратом напитка. Фильтрующий элемент располагают, предпочтительным образом, между субстратом напитка и дном капсулы, на которое он и опирается. Эти фильтрующие элементы выполнены либо из сформованного литьем термопласта или выполнены методом глубокой вытяжки или вытиснены из синтетической пленки и не допускают попадания частиц субстрата напитка в приготавливаемый напиток.

Для приготовления напитка, например кофейного напитка, порционную капсулу помещают в заварочную камеру прибора для приготовления. После или во время процесса закрытия заварочной камеры капсулу, предпочтительным образом, открывают с ее закрытой стороны дна посредством расположенного в заварочной камере открывающего дорна и после герметизации заварочной камеры, предпочтительным образом, закрытую покровной пленкой заправочную сторону порционной капсулы, предпочтительным образом, надкалывают посредством по меньшей мере одного прокалывающего средства. Но также есть порционные капсулы, которые уже открыты по меньшей мере с одной стороны, до того, как они вводятся в прибор для приготовления. Затем под давлением в порционную капсулу подают жидкость для приготовления, преимущественным образом горячую воду. Жидкость для приготовления протекает через субстрат напитка и извлекает и/или растворяет необходимые для приготовления напитка вещества из субстрата напитка. Для приготовления эспрессо на кофейный порошок для извлечения эфирных масел воздействует, например, давление кипятка до 20 бар. Кроме того, это давление также воздействует на сито для частиц, которое находится между молотым кофе и проткнутым выходом капсулы в дне капсулы.

Однако, недостаток фильтрующих элементов, которые изготавливаются способом литья под давлением или способом глубокой вытяжки или тиснения, заключается в том, что для удерживания частиц кофе отверстия сита должны быть меньше, чем мельчайшие частицы кофе. Например, поскольку при способе перемалывания кофе также принудительно возникает определенная доля пыли, при слишком больших отверстиях сита частицы кофе проходят или при слишком малых отверстиях сита, прежде всего, при высоком давлении, происходит засорение сит. Кроме того, под ситами требуются соответствующие, действующие на дно капсулы опорные элементы, чтобы принимать давления заварочной воды до 20 бар и предотвращать деформацию сит вследствие высокого давления заварочной воды (вместе с высокой температурой заварочной воды) и чтобы не допустить проникновения прокалывающего средства в фильтрующий элемент и/или через него. Негативным образом, прежде всего в случае изготовленных способом литья под давлением конструкций сит, эти опорные элементы требуют дополнительного использования материала, в результате чего возрастает стоимость изготовления.

Поэтому из уровня техники известны порционные капсулы с конструкциями сит, которые должны избегать этих недостатков. В US 2778739, ЕР 1710173 А1 и US 5352765 раскрыты порционные капсулы с конструкциями сит, которые состоят из держателя сита с относительно большими пропускными отверстиями, причем эти отверстия закрыты фильтрующим материалом. Недостаток этих конструкций заключается в том, что для представления подобных конструкций сит возникают дополнительные расходы на материал и изготовление, поскольку они состоят из стабильного держателя сита и расположенного на держателе сита фильтрующего материала, и/или что доступная фильтрующая поверхность слишком мала, поэтому процесс экстракции или растворения длится относительно долго.

Поэтому задача данного изобретения заключалась в том, чтобы предоставить порционную капсулу с фильтрующим элементом, который по сравнению с уровнем техники экономичнее в изготовлении и/или при котором не допускаются показанные в связи с уровнем техники недостатки.

Эта задача решена с помощью порционной капсулы для приготовления напитка, имеющей тело капсулы с дном капсулы и крышкой, причем между дном капсулы и крышкой выполнено полое пространство для размещения порошкообразного или жидкого субстрата напитка, и причем в полом пространстве расположен фильтрующий элемент, и фильтрующий элемент выполнен из нетканого волокнистого материала, который пластически деформирован, прежде всего способом глубокой вытяжки.

Изготовленный способом глубокой вытяжки согласно данному изобретению означает, что ранее плоский фильтрующий элемент получает трехмерную форму по меньшей мере одним с углублением или выступом.

Данные по предмету данного изобретения разъяснения аналогично действуют для других предметов данного изобретения и наоборот.

По сравнению с уровнем техники предлагаемая порционная капсула имеет то преимущество, что в качестве сетчатого элемента используют простой и экономичный нетканый волокнистый материал. Этот материал пластически деформирован, предпочтительным образом способом глубокой вытяжки и, тем самым, является не плоским, а, следовательно, имеет сравнительно большую фильтрующую поверхность по сравнению с плоским фильтрующим элементом, которая, прежде всего, больше площади поперечного сечения тела капсулы, на котором он закреплен. По сравнению с известными из уровня техники пластиковыми фильтрами фильтрующий элемент из нетканого волокнистого материала к тому же имеет то преимущество, что она имеет явно большУю поверхность входа жидкости. Кроме того, обеспечивается возможность поперечного потока жидкости (параллельно плоскости основного протяжения плоскости фильтра), в результате чего достигаются лучшие характеристики смешивания и стекания. Кроме того, было установлено, что при использовании такого фильтрующего материала явно снижается опасность забивания сит или же практически исключается. Удивительным образом нетканый фильтрующий материал как при приготовлении напитков с находящейся под сравнительно низким давлением жидкостью для приготовления, так и при приготовлении напитков с находящейся под сравнительно высоким давлением жидкостью для приготовления устойчив к забиванию сит. Кроме того, постоянно надежно поддерживается поперечный поток жидкости в фильтрующем элементе и обеспечивается стекание попадающих в фильтрующий элемент жидкостей к отверстию стекания.

Порционная капсула согласно данному изобретению включает в себя, предпочтительным образом, герметичную порционную капсулу. Это значит, что находящийся в порционной капсуле субстрат напитка или продукта питания, например, молотый кофе, суповой порошок или чай до процесса экстракции по существу закрыт непроницаемо для ароматов из окружающей среды. Однако порционная капсула не должна быть герметичной, но также может быть предусмотрена до ее использования герметичная упаковка, которую затем, например, открывают вручную. Такие порционные капсулы, как правило, открыты по меньшей мере с одной, предпочтительным образом с двух сторон, то есть через них может протекать жидкость для приготовления без ее протыкания.

Предпочтительным образом, нетканый волокнистый материал является волокнистый мат.Волокнистый мат согласно данному изобретению является иррегулярной, нетканой структурой из волокон, прежде всего, синтетических волокон. Волокнистый мат согласно данному изобретению, предпочтительным образом, не имеет в своем составе бумаги или бумагоподобных веществ, а изготовлен полностью из синтетики.

Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, что волокнистый мат включает в себя изготовленный из синтетических тонких волокон, например полиэфирных тонких волокон, нетканый материал, который, прежде всего, является нетканым материалом с неориентированными и/или ориентированными волокнами. Волокнистый мат, предпочтительным образом, имеет распределение масс (также называемое грамматура или вес одной поверхностной единицы материала) от 20 до 140 граммов на квадратный метр, особо предпочтительным образом от 60 до 80 граммов на квадратный метр, а самым предпочтительным образом по существу в 70 граммов на квадратный метр. Фильтрующий элемент или же волокнистый мат имеет, предпочтительным образом, толщину от 0,2 до 0,8 миллиметра, особо предпочтительным образом от 0,3 до 0,35 миллиметров, а самым предпочтительным образом по существу 0,32 миллиметра. Волокнистый мат выполнен таким образом, что воздухопроницаемость волокнистого мата при давлении в 100 Паскаль составляет, предпочтительным образом, от 1000 до 3000 л/(м²с), особо предпочтительным образом от 1500 до 2500 (л/м²с), а самым предпочтительным образом по существу 2000 л/(м²с). Удивительным и непредсказуемым образом было установлено, что подобные нетканые материалы могут обеспечить оптимальные результаты в отношении эффективности экстракции, характеристик смешивания и стекания, а также устойчивости к забиванию и, тем не менее, образуется «пенка».

Согласно одной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения нетканый волокнистый материал имеет структуру войлока. Прежде всего, это войлочная иглопробивная структура.

Преимущественным образом, волокнистый материал состоит по меньшей мере из одной войлочной структуры и несущей структуры, прежде всего тканой структуры, причем особо предпочтительным образом войлочная структура образует по меньшей мере один частичный участок объема несущей структуры.

Преимущественным образом, войлочная структура проходит по всему поперечному сечению несущей структуры, но особо предпочтительным образом только по частичному участку высоты. Преимущественным образом, войлочная структура неразъемно, с геометрическим и/или силовым замыканием соединена с несущей структурой.

Преимущественным образом, волокнистый материал имеет две или несколько войлочных структур, которые, преимущественно, отделены друг от друга за счет несущей структуры. Толщина обеих войлочных структур может быть одинаковой или различной. Преимущественным образом, войлочная структура, обращенная к порошку или чаю тоньше, чем обращенная ко дну капсулы войлочная структура или наоборот. Преимущественным образом, поверхность войлочной структуры обрабатывают, например, термически, чтобы, например, зафиксировать свободные волокна. Преимущественным образом, имеющий войлочную структуру фильтрующий элемент просто вкладывается в капсулу, прежде всего, на ее дно. Но фильтрующий элемент также может быть соединен с капсулой, прежде всего ее дном, прежде всего неразъемно. В случае перфорации перфорирующее средство может проникнуть в этот фильтрующий элемент. Преимущественным образом, в капсуле располагают друг на друге несколько фильтрующих элементов, которые имеют одну или несколько войлочных структур и одну несущую структуру, при необходимости скрепляют друг с другом.

Имеющий одну несущую структуру, прежде всего тканую структуру, и одну войлочную структуру волокнистый материал изготавливают, например, за счет того, что предоставляется тканая структура, состоящая из продольных и поперечных нитей. Для конструкции войлока, предпочтительным образом, игольчатого войлока выбирают, преимущественно, волокнистые единицы в 0,8-7 дтекс. Соединение отдельных волокон друг с другом в войлок и/или его закрепление в несущей структуре выполняется, преимущественно, посредством производственного процесса сшивания. При этом иглы с обратными зазубринами втыкают во вложенный впереди пакет волокон с высокой скоростью и снова вытаскивают. За счет зазубрин волокна переплетаются друг с другом и/или с несущей тканью за счет множества возникающих петель.

Несущий элемент, имеющий одну или несколько войлочных структур, предпочтительным образом, имеет распределение масс (также называемое грамматура или вес одной поверхностной единицы материала) от 100 до 1200 граммов на квадратный метр, особо предпочтительным образом от 200 до 1150 граммов на квадратный метр, а самым предпочтительным образом по существу в 150-250 граммов на квадратный метр, для приготовления чая и 600-1200 граммов на квадратный метр для приготовления кофе, эспрессо или тому подобного. Фильтрующий элемент или же нетканый материал имеет, предпочтительным образом, толщину от 0,8 до 3,3 миллиметра, особо предпочтительным образом от 1,1 до 3,0 миллиметров, а особо предпочтительным образом 1,2-1,4 миллиметра, для приготовления чая и 2,6-3,0 миллиметра для приготовления кофе.

Согласно изобретению для изготовления фильтрующего элемента волокнистый материал пластически деформируют, прежде всего способом глубокой вытяжки. При этом плоский, например предоставленный в форме полотна, листа, щитка или пластины, волокнистый материал приведен в трехмерную форму. Пластическое деформирование, прежде всего глубокая вытяжка, нетканого волокнистого материала выполняются, предпочтительным образом, под воздействием давления и/или температуры. Преимущественно, для этого в матрицу вдавливают плунжер. Тогда волокнистый материал находится между плунжером и матрицей и за счет этого формируется, например, способом глубокой вытяжки. После пластического деформирования фильтрующий элемент получает свою трехмерную форму (3D-форму). За счет пластического формования, прежде всего, глубокой вытяжки волокнистый материал образует пространство, которое может быть заполнено субстратом напитка или продукта питания. Специалисту было удивительно, что волокнистый материал может быть пластически деформирован, прежде всего способом глубокой вытяжки, причем он не утратит свои фильтрующие свойства. Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения выполняют тиснение плоского волокнистого материала. Однако пластическое деформирование также может выполняться любым иным расхожим для специалиста способом формования.

Фильтрующий элемент, то есть, например, волокнистый или войлочный материал, согласно одному предпочтительному или еще одному предмету настоящего изобретения соединяют с боковой стенкой порционной капсулы или с буртиком, прежде всего путем сварки, например ультразвуком, или склеивания, до заполнения субстрата напитка в тело капсулы.

Данные по предмету данного изобретения разъяснения аналогично действуют для других предметов данного изобретения и наоборот.

Согласно еще одному или предпочтительному предмету настоящего изобретения фильтрующий элемент соединен с буртиком порционной капсулы, то есть, например, с, прежде всего отступающим по горизонтали от боковой стенки, фланцем порционной капсулы, прежде всего путем сварки, например ультразвуком, или склеивания, предпочтительным образом до заполнения субстрата напитка в тело капсулы. Предпочтительным образом, для этого внешний край фильтрующего элемента также выполнен как фланец, который прилегает к буртику порционной капсулы. Диаметр фильтрующего элемента, предпочтительным образом, равен или больше, прежде всего, незначительно меньше внешнего диаметра буртика. Предпочтительным образом, при этой форме осуществления пленка крышки соединена с фильтрующим элементом, прежде всего, с его краевым участком, например, посредством склеивания или сварки. Соединение пленки крышки с фильтрующим элементом может выполняться одновременно или со смещением во времени относительно соединения фильтрующего элемента и порционной капсулы, причем, предпочтительным образом, сначала фильтрующий элемент соединяют с порционной капсулой, а затем пленку крышки закрепляют на фильтрующем элементе. Для специалиста было очень удивительно и неожидаемо, что также и эта форма осуществления может быть герметично закрыта.

Данные по предмету данного изобретения разъяснения аналогично действуют для других предметов данного изобретения и наоборот.

Преимущественным образом, фильтрующий элемент находится на расстоянии от дна капсулы, то есть, по меньшей мере, до подачи жидкости на субстрат, он не касается дна капсулы. Особо предпочтительным образом фильтрующий элемент никогда не касается дна капсулы. Эта форма осуществления имеет то преимущество, что фильтрующий элемент при прокалывании порционной капсулы не может быть поврежден.

Преимущественным образом, боковая стенка фильтрующего элемента имеет по существу цилиндрическую форму или форму усеченного конуса и имеет, например, дно по существу плоской, эллипсоидной или полукруглой формы. Предпочтительным образом, прежде всего, боковая стенка имеет тиснение, что увеличивает его поверхность. Например, боковая стенка выполнена в форме волн или зигзага. Предпочтительным образом, боковая стенка фильтрующего элемента до подачи жидкости в порционную капсулу, по меньшей мере, не полностью прилегает к боковой стенке порционной капсулы, причем, особо предпочтительно, если давление жидкости увеличивает поверхность прилегания боковой стенки фильтрующего элемента к боковой стенке порционной капсулы. При этом, преимущественным образом, приподнимается дно фильтрующего элемента.

Тело капсулы, предпочтительным образом, имеет форму усеченного конуса или цилиндрическую форму. Их изготавливают, например, из пластика, природного материала и/или биологически разлагаемого материала и/или металлического материала из изготовленной способом глубокой вытяжки синтетической пленки или способом литья под давлением. Материал, из которого изготовлено тело капсулы, может быть предусмотрен многослойным. Тело капсулы, преимущественным образом, или согласно изобретению имеет со стороны заправки буртик, на который напрямую или опосредованно наварена или наклеена пленка крышки. Альтернативно возможно, что тело капсулы и крышка капсулы соединены друг с другом посредством механического способа. Дно порционной капсулы, предпочтительным образом, закрыто и, предпочтительным образом, перфорируется только в заварочной камере посредством воздействующего снаружи на дно порционной капсулы перфорирующего средства для создания выходного отверстия. Однако, в качестве альтернативы, также было бы возможно, что дно порционной капсулы уже на заводе снабжено выходным отверстием, которое, предпочтительным образом, закрыто посредством герметичной пленки. Герметичную пленку затем можно, например, перфорировать посредством перфорирующего средства или снять вручную со дна капсулы. Фильтрующий элемент, преимущественным образом, выполняется прочным на разрыв. Герметичная пленка, преимущественным образом, является синтетической пленкой, которая имеет по меньшей мере один барьерный слой, например металлическое покрытие, прежде всего алюминиевый слой или слой оксида алюминия. Альтернативно, в качестве герметичной пленки может использоваться чистая синтетическая пленка с барьерным слоем для ароматического вещества приготавливаемого напитка. Синтетическая пленка, предпочтительным образом, имеет на своей обращенной к капсуле стороне «съемный слой», чтобы синтетическую пленку можно было сравнительно легко снять со дна капсулы.

Выходное отверстие, предпочтительным образом, предусмотрено таких размеров, что оно может без касаний принять в себя возможно имеющееся перфорирующее средство. Особо предпочтительным образом выходное отверстие предусмотрено таких размеров, что в нем при вытекании готового напитка не возникает значительной потери давления, предпочтительным образом, что не происходит значительного завихрения готового напитка, которое могло бы привести к внесению газа в напиток и, тем самым, к пенообразованию.

В качестве альтернативы, материал дна капсулы после прокалывания прилегает к прокалывающему средству. Готовый напиток течет в капсулу между прокалывающим средством и материалом. При этом возникает целенаправленная потеря давления и/или целенаправленное завихрение, которое создает на кофе «пенку».

Согласно еще одному предпочтительному предмету настоящего изобретения предусмотрено, что фильтрующий элемент выполнен эластичным. Когда дно капсулы прокалывает внешнее перфорирующее средство, фильтрующий элемент может при контакте с перфорирующим средством по причине своей эластичности таким образом поддаться или же растянуться, что перфорация фильтрующего элемента будет предотвращена. За счет этого исключается опасность, что фильтрующий элемент будет перфорирован перфорирующим средством, и субстанция напитка будет вынесена из порционной капсулы нефильтрованной.

Предпочтительно, неизменное расстояние между фильтрующим элементом и дном капсулы.

Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, что перфорирующее средство натягивает, надкалывает и/или прокалывает фильтрующий элемент.

Согласно еще одной предлагаемой или предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, что фильтрующий элемент закреплен на теле капсулы или на буртике, причем фильтрующий элемент закреплен, прежде всего посредством термосварки или склеивания. Преимущественным образом, за счет этого предотвращается соскальзывание фильтрующего элемента в порционной капсуле. Кроме того, за счет этого предотвращается нежелательное обтекание фильтрующего элемента жидкостью. Это крепление, предпочтительным образом, выполняется посредством ультразвуковой сварки.

Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, что дно капсулы имеет выступ в противоположном стороне заправки направлении. Преимущественно, выступ служит для приема перфорирующего средства, в результате чего при введении перфорирующего средства в дно капсулы дно капсулы хотя и перфорируется в области выступа, но перфорирующее средство затем остается в полом пространстве выступа. За счет этого предотвращается перфорация фильтрующего элемента. Прежде всего, при такой форме осуществления не требуется приподнимать фильтрующий элемент перфорирующим средством.

Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, что фильтрующий элемент выполнен таким образом, что при перфорации дна капсулы внешним перфорирующим средством, по меньшей мере, частично происходит снятие фильтрующего элемента со дна капсулы. За счет этого эффективно предотвращается перфорация фильтрующего элемента перфорирующим средством.

Согласно еще одной форме осуществления настоящего изобретения предусмотрено, что дно капсулы имеет заданное место разлома, которое предусмотрено для того, чтобы разрываться вследствие механического контакта с внешним перфорирующим средством, причем заданное место разлома, предпочтительным образом, имеет множество расположенных в форме звезды вокруг центральной точки дна капсулы линий ослабления. Дно капсулы вдоль линий ослабления, предпочтительным образом, имеет уменьшенную толщину материала и/или перфорировано вдоль линий ослабления. Предпочтительным образом, за счет реализации заданного места разлома оказывается благоприятное воздействие на перфорацию дна капсулы. Кроме того, это имеет то преимущество, что для перфорирования дна капсулы может применяться менее острое перфорирующее острие, в результате чего снижается опасность повреждения фильтрующего элемента при поднятии фильтрующего элемента перфорирующим острием. Прежде всего, достаточно только тупого перфорирующего средства для перфорации дна капсулы.

Согласно еще одной предпочтительной форме осуществления дно капсулы неизменно имеет выходное отверстие, которое, предпочтительным образом, уплотнено пленкой, причем пленка, особо предпочтительным образом, имеет отрывной язычок для снятия пленки вручную. Перфорация дна капсулы с помощью внешнего перфорирующего средства при этом, преимущественно, не требуется. Перед помещением порционной капсулы в заварочную камеру пленка просто снимается с помощью отрывного язычка со дна капсулы, и можно начинать процесс заваривания. Комбинация предварительно изготовленного и, тем самым, сравнительно большого выходного отверстия с фильтрующим элементом из нетканого волокнистого материала, прежде всего волокнистого, войлочного, прежде всего иглопробивного войлочного материала, имеет то преимущество, что жидкость напитка вытекает из выходного отверстия не под высоким давлением и, тем самым, предотвращается пенообразование («пенка»), прежде всего при приготовлении кофе или чая.

Еще более предпочтительным или предлагаемым предметом настоящего изобретения является порционная капсула, в которой фильтрующий элемент имеет фильтрующий участок и соединительный участок, причем соединительный участок предусмотрен под углом к фильтрующему участку. Данные по предмету данного изобретения разъяснения аналогично действуют для других предметов данного изобретения и наоборот.

Согласно изобретению фильтрующий элемент имеет фильтрующий участок и соединительный участок. На соединительном участке фильтрующий элемент соединен, прежде всего посредством термосварки, с телом капсулы или дном капсулы. Через фильтрующий участок протекает готовый напиток. Согласно изобретению соединительный участок и фильтрующий участок теперь предусмотрены под углом друг к другу. Например, соединительный участок фильтрующего элемента прилегает к конической внутренней поверхности тела капсулы, а фильтрующий участок параллелен дну порционной капсулы или изогнут.

Эта форма осуществления подходит, прежде всего, для приготовления чая.

В качестве фильтрующего материала, предпочтительным образом, используется бумажный материал или бумагоподобный материал, который соответственно, по меньшей мере, участками, предпочтительным образом, покрыт слоем пластика, а тем самым подходит для термосварки.

Еще одним предпочтительным или предлагаемым предметом настоящего изобретения является порционная капсула, в которой фильтрующий элемент имеет фильтрующий участок, предусмотренный изогнутой формы.

Данные по предмету данного изобретения разъяснения аналогично действуют для других предметов данного изобретения и наоборот.

Фильтрующий участок, предпочтительным образом, находится на расстоянии от дна капсулы, прежде всего, предусмотрен на таком расстоянии от дна капсулы, что фильтрующий участок не над- и/или прокалывается возможно имеющимся прокалывающимся дорном, и/или что фильтрующий участок касается сливного отверстия в дне капсулы.

Эта форма осуществления подходит, прежде всего, для приготовления чая.

В качестве фильтрующего материала, предпочтительным образом, используется бумажный материал или бумагоподобный материал, который соответственно, по меньшей мере, участками, предпочтительным образом, покрыт слоем пластика, а тем самым подходит для термосварки.

Еще одним предлагаемым или предпочтительным предметом настоящего изобретения является порционная капсула, в которой фильтрующий элемент на своем соединительном участке имеет по меньшей мере одну складку.

Данные по предмету данного изобретения разъяснения аналогично действуют для других предметов данного изобретения и наоборот.

Согласно этому предмету настоящего изобретения фильтрующий элемент имеет на своем соединительном участке, то есть на участке, на котором фильтрующий элемент соединен с телом капсулы или дном капсулы, предпочтительным образом, посредством термосварки, по меньшей мере, предпочтительным образом, множество складок. Складки, предпочтительным образом, предусмотрены различными по своей форме и/или размеру и/или на нерегулярных расстояниях по периметру фильтрующего элемента. Преимущественным образом, накладывающиеся участки складок соединены друг с другом посредством термосварки. Преимущественным образом, складка прилегает к соединительному участку фильтрующего элемента.

Преимущественным образом, складки возникают за счет того, что в тело капсулы вводится плоский фильтрующий элемент, не деформируя при этом его пластически. Несмотря на складки и связанные с этим наложения, можно прочно соединить фильтрующий элемент на соединительном участке с телом капсулы, не повреждая фильтрующий элемент.

Эта форма осуществления подходит, прежде всего, для приготовления чая.

В качестве фильтрующего материала, предпочтительным образом, используется бумажный материал или бумагоподобный материал, который соответственно, по меньшей мере, участками, предпочтительным образом, покрыт слоем пластика, а тем самым подходит для термосварки.

Еще одним предлагаемым или предпочтительным предметом настоящего изобретения является порционная капсула, в которой фильтрующий элемент на своем соединительном участке имеет по меньшей мере один многослойный участок.

Данные по предмету данного изобретения разъяснения аналогично действуют для других предметов данного изобретения и наоборот.

Согласно этому предмету настоящего изобретения фильтрующий элемент имеет на своем соединительном участке, то есть на участке, на котором фильтрующий элемент соединен с телом капсулы или дном капсулы, предпочтительным образом, посредством термосварки, по меньшей мере, предпочтительным образом, множество многослойных участков. Преимущественным образом, многослойный участок имеет три слоя фильтрующего материала. Многослойные участки, предпочтительным образом, предусмотрены различными по своей форме и/или размеру и/или на нерегулярных расстояниях по периметру фильтрующего элемента. Преимущественным образом, накладывающиеся участки многослойных участков соединены друг с другом посредством термосварки.

Преимущественным образом, многослойные участки возникают за счет того, что в тело капсулы вводится плоский фильтрующий элемент, не деформируя его при этом пластически. Несмотря на многослойные участки и связанные с этим наложения, можно прочно соединить фильтрующий элемент на соединительном участке с телом капсулы, не повреждая фильтрующий элемент.

Эта форма осуществления подходит, прежде всего, для приготовления чая.

В качестве фильтрующего материала, предпочтительным образом, используется бумажный материал или бумагоподобный материал, который соответственно, по меньшей мере, участками, предпочтительным образом, покрыт слоем пластика и, тем самым, подходит для термосварки.

Преимущественным образом, составным элементом фильтрующего элемента является бумага.

Еще одним предметом настоящего изобретения является порционная капсула, в которой фильтрующий элемент имеет многоугольный периметр, предпочтительным образом шестиугольный.

Преимущественным образом, фильтрующий элемент приварен ко дну капсулы, причем шов сварки предусмотрен, особо предпочтительно, в форме круглого кольца. Преимущественным образом, средний диаметр круглого кольца составляет 22-25 мм.

Еще одним предметом настоящего изобретения является способ изготовления порционной капсулы с фильтрующим элементом из нетканого материала, при котором фильтрующий элемент выполнен из плоского материала, предпочтительным образом полотна или листа, пластины или тому подобного, пластически деформированного, прежде всего изготовленного способом глубокой вытяжки.

Приведенное по предмету данного изобретения раскрытие аналогично действует для других предметов данного изобретения и наоборот.

Преимущественным образом, фильтрующий элемент вырезают или выштамповывают до или после деформирования и, особо предпочтительно ножом, вводят в капсулу и там, предпочтительным образом на расстоянии от дна капсулы, соединяют с телом капсулы или буртиком, и затем в порционную капсулу заправляют субстрат напитка или продукта питания, а затем капсулу закрывают пленкой крышки.

Особо предпочтительным образом, пленку крышки закрепляют на фильтрующем элементе. Это выполняется после того, как субстрат напитка или продукта питания был заполнен в порционную капсулу.

Преимущественным образом, вырезанный фильтрующий элемент транспортируется, по меньшей мере, на заданный участок от вырезающего ножа, прежде всего полого ножа. Преимущественным образом, вырезанный фильтрующий элемент транспортируется дальше волноводом-концентратором, который необходим для ультразвуковой сварки, и/или прижимается к капсуле, прежде всего, к ее боковой стенке или буртику.

Еще одним предметом настоящего изобретения является способ изготовления порционной капсулы с фильтрующим элементом из нетканого материала, при котором плоский фильтрующий элемент вводится плунжером в порционную капсулу и при этом формуется и затем соединяется с телом капсулы, прежде всего посредством термосварки.

Приведенное по предмету данного изобретения раскрытие аналогично действует для других предметов данного изобретения и наоборот.

При предлагаемом способе фильтрующий элемент, например, в форме круглого диска, вдавливается плунжером в тело капсулы. При этом фильтрующий элемент деформируется таким образом, что часть фильтрующего элемента прилегает к телу капсулы. Преимущественным образом, фильтрующий элемент в целом вталкивается в порционную капсулу, но только настолько, что остается свободное пространство между фильтрующим элементом и дном капсулы. После того, как фильтрующий элемент был задвинут в капсулу, он соединяется с телом капсулы или буртиком, преимущественным образом, посредством термосварки. Перед термосваркой фильтрующий элемент, преимущественным образом, разгружается от напряжений. Прежде всего, разгружается от напряжений участок, который позднее станет фильтрующим участком. Это может выполняться, например, за счет уменьшения давления, которое плунжер оказывает на этот участок.

Еще одним предметом настоящего изобретения является применение порционной капсулы для приготовления напитка, предпочтительным образом для приготовления кофейного напитка, какао, чайного и/или молочного напитка или продукта питания, прежде всего супа.

Данные по предмету данного изобретения разъяснения аналогично действуют для других предметов и наоборот.

Примеры осуществления изобретения представлены на фигурах и подробнее разъясняются в дальнейшем описании. Фигуры описаны только в качестве примера и не ограничивают общую изобретательскую мысль. Описание действует для всех предметов настоящего изобретения одинаково.

На фиг. 1 показано продольное сечение порционной капсулы согласно первой форме осуществления настоящего изобретения, подготовленной для приготовления эспрессо.

На фиг. 2 показано продольное сечение порционной капсулы, лежащей в закрытой заварочной камере, согласно первой форме осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 3 показано продольное сечение порционной капсулы, лежащей в закрытой заварочной камере, согласно второй форме осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 4А, 4Б показаны схематичные виды порционной капсулы согласно третьей форме осуществления настоящего изобретения в разрезе.

На фиг. 5А, 5Б показаны схематичные виды порционной капсулы согласно четвертой форме осуществления настоящего изобретения в разрезе.

На фиг. 6А, 6Б показаны схематичные виды сверху на дно порционной капсулы согласно седьмой форме осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 7 показаны схематичный вид порционной капсулы согласно восьмой форме осуществления настоящего изобретения в разрезе.

На фиг. 8А-В показаны различные формы осуществления фильтрующего элемента с войлоком, прежде всего иглопробивным войлоком.

На фиг. 9А, Б показана форма осуществления изготовленного способом глубокой вытяжки фильтрующего элемента.

На фиг. 10 показана еще одна форма осуществления изготовленного способом глубокой вытяжки фильтрующего элемента.

На фиг. 11 показана еще одна форма осуществления предлагаемого фильтрующего элемента.

На различных фигурах одинаковые части постоянно обозначают одинаковыми ссылочными знаками и поэтому, как правило, также соответственно называют или же упоминают только один раз.

На фиг. 1 показана первая форма осуществления предлагаемой порционной капсулы. Порционная капсула 1 включает в себя тело 2 капсулы в форме усеченного конуса с закрытым дном 3 капсулы и расположенным на стороне 4 заправки буртиком 5, на который наварена или наклеена пленка 6 крышки. За счет этого между дном 3 капсулы и пленкой 6 крышки выполнено герметичное для воздуха или ароматов полое пространство 100, которое заполнено субстанцией 101 напитка в форме порошка и гранулята. При этом субстанция 101 напитка, например, включает в себя молотый кофе, какао-, чайный и/или молочный порошок (или же гранулят). На внутренней стороне 3а закрытого дна 3 тела капсулы, то есть внутри полого пространства 100, расположен жесткий фильтрующий элемент 7, состоящий из нетканого волокнистого материала. Фильтрующий элемент изготовлен способом глубокой вытяжки, то есть не плоский. Фильтрующий элемент 7 либо свободно прилегает во внутренней стороне 3а дна 3 капсулы или неподвижен, то есть, предпочтительным образом, неразъемно соединен с внутренней стороной 3а дна 3 тела капсулы. Во втором варианте фильтрующий элемент 7, прежде всего, только на краевом участке 3' дна 3 капсулы неразъемно закреплен на дне 3 капсулы. Фильтрующий элемент включает в себя, преимущественным образом, нетканый материал, изготовленный из мелких волокон полиэфира. Волокна, особо предпочтительным образом, термически соединяются друг с другом с помощью каландера, например множество экструдированных полиэфирных волокон располагают друг на друге и друг рядом с другом, и затем закрепляют с помощью нагреваемых валиков (плоское каландрование). Нетканый материал включает в себя нетканый материал с иррегулярным и/или упорядоченным расположением волокон. Волокнистый мат, предпочтительным образом, имеет распределение масс (также называемое грамматура или вес одной поверхностной единицы материала) от 40 до 100 граммов на квадратный метр, особо предпочтительным образом от 60 до 80 граммов на квадратный метр, а самым предпочтительным образом по существу в 70 граммов на квадратный метр. Фильтрующий элемент или же волокнистый мат имеет, предпочтительным образом, толщину от 0,20 до 0,8 миллиметра, особо предпочтительным образом от 0,25 до 0,39 миллиметров, а самым предпочтительным образом по существу 0,32 миллиметра. Волокнистый мат выполнен таким образом, что воздухопроницаемость волокнистого мата при давлении в 100 Паскаль составляет, предпочтительным образом, от 1000 до 3000 л/(м²с), особо предпочтительным образом от 1500 до 2500 (л/м²с), а самым предпочтительным образом по существу 2000 л/(м²с). Кроме того, волокнистый мат, преимущественным образом, выполнен таким образом, что максимальная сила тяги в продольном направлении составляет по существу 110 Ньютон на 5 сантиметров и в поперечном направлении по существу 67 Ньютон на 5 сантиметров, причем растяжение максимальной силы тяги включает в себя в продольном направлении по существу 30 процентов и в поперечном направлении по существу 38 процентов.

На фиг. 2 представлена порционная капсула 1 согласно проиллюстрированной на фиг. 1 первой форме осуществления настоящего изобретения, причем порционная капсула 1 на фиг. 2 расположена в закрытой заварочной камере 8. Заварочная камера 8 состоит первого элемента 9 заварочной камеры и второго элемента 10 заварочной камеры, причем первый элемент 9 заварочной камеры предусмотрен для введения порционной капсулы 1 подвижно относительно второго элемента 10 заварочной камеры или наоборот. Между обоими элементами 9, 10 заварочной камеры расположено уплотнение 11. Первый элемент 9 заварочной камеры состоит по существу из замыкающего поршня 12 с прокалывающими элементами 13а, 13b для открытия пленки 6 крышки порционной капсулы 1, устройства 14 подачи жидкости для приготовления и уплотнения 11. Второй элемент 10 заварочной камеры состоит по существу из отчасти замыкающего порционную капсулу 1 купола 15 заварочной камеры с расположенным на дне купола 15 заварочной камеры открывающим дорном 16, который снабжен сточными желобками 17, и сливным отверстием 18 для напитка. Для крепления порционной капсулы 1 заварочная камера 8 находится в не показанном открытом состоянии, в котором первый и второй элементы 9, 10 заварочной камеры находятся на расстоянии друг от друга, чтобы гарантировать подачу порционной капсулы 1, и показанного закрытого состояния, в котором может выполняться процесс приготовления для приготовления напитка посредством порционной капсулы 1. В закрытом состоянии заварочная камера 8 герметично закрыта. При переводе заварочной камеры 8 из открытого состояния в показанное закрытое состояние пленку 6 крышки прокалывают прокалывающие элементы 13а, 13b, в результате чего жидкость для приготовления, прежде всего, горячая заварочная вода, попадает через устройство 14 подачи жидкости для приготовления под давлением в полое пространство 100 порционной капсулы 1. Кроме того, при закрытии заварочной камеры 8 дно 3 капсулы перфорирует выполненное как открывающий дорн 16 перфорирующим средством, в результате чего в порционной капсуле 1 выполняется выходное отверстие 107, через которое приготовленная жидкость напитка может выходить из порционной капсулы 1 в направлении сливного отверстия 18 для напитка. Для поддержания отведения жидкости напитка открывающий дорн 16 имеет на поверхности своей оболочки сливные желобки 17. На рисунке дно 3 находящейся в заварочной камере 9, 10 порционной капсулы 1 прокалывает открывающий дорн 16 второго элемента заварочной камеры, но расположенный над местом прокола фильтрующий элемент 7 слегка приподнимается прокалывающим острием 16 открывающего дорна, но не прокалывается. Это достигается, прежде всего, за счет того, что центральный участок 7' соединен с дном 3 капсулы не неразъемно, а фильтрующий элемент 7 только на краевом участке 3' дна 3 капсулы неразъемно соединен с дном 3 капсулы, в результате чего как следствие механического контакта острия открывающего дорна 16 он только приподнимается со дна 3 капсулы и, тем самым, остается неперфорированным (то есть, не перфорируется открывающим дорном 16). В качестве альтернативы или дополнительно, фильтрующий элемент так отформован посредством глубокой вытяжки, что снимается со дна капсулы в месте прокола. На краевом участке 3' дна 3 капсулы или же на краевом участке 7' фильтрующего элемента 7 дно 3 капсулы и фильтрующий элемент 7 остаются в контакте друг с другом, а прежде всего соединены друг с другом, неразъемно, в результате чего субстанция 101 напитка не попадает вокруг фильтрующего элемента 7 в выходное отверстие 18 напитка. Дно 3 капсулы имеет в своей центральной точке 106, в которой дно 3 капсулы перфорируется открывающим дорном 16, опционально заданное место 104 разлома, благодаря чему сравнительно тупого открывающего дорна 16 достаточно для перфорации дна 3 капсулы и таким образом исключается опасность, что открывающий дорн 16 также случайно перфорирует и фильтрующий элемент 7.

На фиг. 3 представлена порционная капсула 1 согласно второй форме осуществления настоящего изобретения, причем вторая форма осуществления по существу идентична проиллюстрированной на фиг. 2 первой форме осуществления и порционная капсула 1 также представлена в закрытой заварочной камере 8. Но в отличие от первой формы осуществления дно 3 порционной капсулы в зоне прокалывания открывающим дорном 16 имеет направленный против углубления 20 в дне 3а заварочной камеры выступ 21 (выступ 21 тем самым направлен в направлении, противоположном стороне 4 заправки), в который входит открывающий дорн 16, не прокалывая при этом фильтрующий элемент 7. Поднятие фильтрующего элемента 7 со дна 3 капсулы тем самым, прежде всего, не требуется. Для приготовления напитка опять же после помещения порционной капсулы 1 в заварочную камеру 8 заварочную камеру 8 закрывают. Во время процесса закрытия пленку 6 крышки порционной капсулы 1 перфорируют посредством прокалывающих средств 13а, 13b и после сведения и герметизации первого и второго элемента 9, 10 заварочной камеры (посредством уплотнения 11) через подачу 6 жидкости предоставляют заварочную воду. Также во время процесса закрытия заварочной камеры открывающий дорн 16 прокалывает отверстие в дне 3 порционной капсулы 1. Расположенный над местом прокола фильтрующий элемент 7 по своей толщине и прочности на разрыв полученной посредством глубокой вытяжки формы соответствует глубине проникновения прокалывающего острия 19 открывающего дорна 16, в результате чего фильтрующий элемент 7 не прокалывается. В качестве альтернативы, фильтрующий элемент 7 расположен над выступом 21 дна 3 капсулы, который расположен в углублении дна 23 заварочного купола и открывающий дорн 16 прокалывает только выступ 21 дна 3 капсулы и не доходит до фильтрующего элемента 7. После этого в капсулу 1 втекает жидкость, при приготовлении кофе, например, горячая вода. В капсуле эта жидкость протекает через субстрат 101 напитка и извлекает и/или растворяет необходимые для приготовления напитка вещества из субстрата 101 напитка. Течение жидкости в субстрате 101 напитка проиллюстрировано ссылочным знаком 22. Затем полученный напиток протекает через расположенный между субстратом 101 напитка и на дне 3 капсулы фильтрующий элемент 7, который предотвращает, что составные части субстрата 101 напитка попадают в форме частиц в получаемый напиток и попадают дальше через проколотое открывающим дорном 16 в дне 3 капсулы отверстие и через сливные желобки 17 открывающего дорна 16 в принимающий сосуд, например чашку или кувшин.

На фиг. 4А и 4Б представлены схематические виды порционной капсулы 1 в разрезе согласно третьей форме осуществления настоящего изобретения. В данном случае фильтрующий элемент, преимущественным образом, выполнен из нетканого волокнистого материала, а особо предпочтительным образом способом глубокой вытяжки, то есть изначально плоский волокнистый материал фильтрующего элемента был приведен в трехмерную форму. На своем краевом участке 7' фильтрующий элемент в данном случае соединен с буртиком 5 тела капсулы. Это соединение может выполняться, например, посредством термосварки или склеивания. За счет закрепления фильтрующего элемента 7 на буртике тела капсулы между центральным участком 7ʺ фильтрующего элемента и дном 3 фильтра предусмотрено свободное пространство, в которое прокалывающий дорн 16 может проникнуть при прокалывании порционной капсулы, не прокалывая фильтрующий элемент. В любом случае центральный участок 7ʺ фильтрующего элемента деформируется прокалывающим дорном по причине своей эластичности. Предпочтительным образом, порционная капсула закрыта пленкой 6 крышки, которая, особо предпочтительно, соединена с краевым участком фильтрующего элемента, например, посредством термосварки или склеивания.

На фиг. 5А и 5Б представлены схематические виды порционной капсулы 1 в разрезе согласно четвертой форме осуществления настоящего изобретения, причем дается отсылка к разъяснениям, данным для третьей формы осуществления (сравн. фиг. 4А, 4Б). В данном случае краевой участок 7' фильтрующего элемента соединен с боковой стенкой тела капсулы, например посредством термосварки или склеивания. В данном случае пленка 6 крышки соединена непосредственно с буртиком 5 тела капсулы. В остальном дается отсылка на разъяснения по фиг. 9А, Б. Фильтрующий элемент в данном случае также, преимущественным образом, выполнен способом глубокой вытяжки.

На фиг. 6А и 6Б представлен вид дна 3 порционной капсулы 1 в разрезе согласно шестой форме осуществления, причем дается отсылка на каждую из предшествующих форм осуществления. Порционная капсула 1 представлена на фиг. 6 в виде снизу. На этом виде можно увидеть опциональное заданное место 104 разлома, которое включает в себя здесь три линии 105 ослабления, которые расположены в форме звезды и в радиальном направлении вокруг центральной точкой 106 на дне 3 капсулы. Вдоль линий 105 ослабления дно 3 капсулы имеет уменьшенную толщину материала и/или дно 3 капсулы, предварительно, перфорировано, чтобы благоприятно сказаться на перфорации в заварочной камере 8. Чтобы аромат субстанции 101 напитка сохранялся также и в случае предварительно перфорированного дна 3 капсулы, дно 3 капсулы, по меньшей мере, на участке заданного места 104 разлома заваривается, предпочтительным образом, перфорируемой или снимаемой вручную пленкой 108. Для этого пленка 108, например, приклеена на внешней стороне дне 3 капсулы и снабжена отрывным язычком 109, который не приклеен к дну 3 капсулы и за который можно вручную снять пленку 108. Представленная в качестве примера форма осуществления с линиями 105 ослабления в форме перфораций в дне 3 капсулы, а также с пленкой 108 представлена на фиг. 6Б.

На фиг. 7 представлен вид порционной капсулы 1 согласно восьмой форме осуществления настоящего изобретения в разрезе. Восьмая форма осуществления по существу идентична представленной на фиг. 1 первой форме осуществления, но может быть скомбинирована также с любой другой формой осуществления. Порционные капсулы 1 восьмой формы осуществления оснащены постоянным выходным отверстием 107 в дне 3 капсулы, которое в исходном положении уплотнено пленкой 108. Поэтому порционная капсула 1 не имеет заданных мест разлома. При этом пленка 108 также имеет отрывной язычок 109 для снятия пленки 108 вручную. Перфорация дна 3 капсулы с помощью внешнего перфорирующего средства 16 не предусмотрена. Более того, перед помещением порционной капсулы 1 в заварочную камеру 8 пленка 108 просто снимается с помощью отрывного язычка 109 со дна 3 капсулы, и затем можно непосредственно начинать процесс заваривания и без перфорации дна 3 капсулы.

На фиг. 8А-В показаны различные формы осуществления фильтрующего элемента 7 с войлочной структурой 7.1, прежде всего иглопробивной войлочной структурой. Этот фильтрующий элемент 7, преимущественным образом, имеет несущую структуру 7.2, например, тканую структуру. У этой и/или в этой тканой структуре 7.2 на всей обращенной к молотому кофе или чаю поверхности расположена войлочная структура 7.1 и, например, соединена с ней посредством иглопробивных войлоков, что показано на фиг. 8А.

Форма осуществления согласно фиг. 8Б имеет две войлочных структуры 7.1 и 7.3, которые расположены соответственно на несущей структуре и/или в ней. Обе структуры проходят, преимущественным образом по всему поперечному сечению, то есть здесь по всей круглой поверхности фильтрующего элемента. Войлочные структуры 7.1 и 7.3 могут быть одной или различной толщины.

Преимущественным образом, войлочная структура 7.1 выполнена тоньше слоя 7.3 или наоборот. В этом случае несущий слой предусмотрен смещенным относительно середины, по толщине фильтрующего элемента. Структуры 7.1 и 7.3 могут быть изготовлены из различного или того же материала(-ов). Это касается не только субстанции, из которой они изготовлены, но также и диаметр и/или длину отрывной ленты, из которых изготавливают войлочные структуры. Между обеими структурами 7.1 и 7.3 предусмотрена несущая структура 7.2, в которой нет или находится только мало войлочной структуры, и которая, преимущественным образом, допускает поперечные сечения.

Фиг. 8В показывает еще одну форму осуществления фильтрующего элемента с войлочной структурой. В данном случае друг на друге расположено два фильтрующих элемента 7 с войлочной структурой, например, как они были описаны согласно фиг. 8А и Б. Фильтрующие элементы 7 могут просто лежать друг на друге или быть соединены друг с другом. Но фильтрующие элементы 7 могут также иметь только войлок без несущей структуры.

Все фильтрующие элементы с войлочной структурой имеют то преимущество, что они имеют низкую потерю давления, или же что снижение давления происходит вдоль фильтрующего элемента с низким градиентом. За счет этого, например, можно готовить кофе без пенки, то есть пены, или чай без пенки. Фильтрующие элементы с войлочной структурой, преимущественно, просто вкладывают в капсулу. Преимущественным образом, фильтрующий элемент с войлочной структурой имеет больший диаметр, чем дно капсулы, поэтому на краевом участке он прижимается к стене капсулы.

Преимущественным образом, фильтрующий элемент с войлочной структурой изготовлен, прежде всего полностью, из ПЭТ.

Специалист распознает, что фильтрующий элемент 7 ограничен не показанной формой, а может иметь любую форму, прежде всего, трехмерную форму. Прежде всего, фильтрующий элемент также может быть изготовленным способом глубокой вытяжки согласно фиг. 8А-В.

На фиг. 9А, 9Б представлен изготовленный способом глубокой вытяжки фильтрующий элемент. В данном случае он имеет коническую боковую стенку и на своем краевом участке 7' фланцеподобный буртик, который может быть соединен с буртиком 5 тела порционной капсулы. На краевом участке 7' также может быть помещена пленка 6 крышки порционной капсулы. В данном случае в боковой стенке фильтрующего элемента вытиснены углубления 103ʺ в форме желобков. При приготовлении напитка фильтрующий элемент прижимают в направлении боковой стенки порционной капсулы, и он, по меньшей мере, участками касается ее или боковая стенка фильтрующего элемента, по меньшей мере, участками прилегает в начале к боковой стенке тела капсулы. Боковая стенка тела капсулы и углубление 103' формируют канал, через который вытекает готовый напиток. Специалист распознает, что углубления, преимущественным образом, проходят вокруг всего периметра боковой стенки фильтрующего элемента и предусмотрены, особо предпочтительным образом, эквидистантно. В результате этого получают волнообразный или складчатый участок 103'. Как можно увидеть, прежде всего, на фиг. 9Б, желобок 103' может иметь треугольное поперечное сечение или поперечное сечение в форме делительной окружности.

На фиг. 10 показана форма осуществления изготовленного способом глубокой вытяжки фильтрующего элемента. По существу можно дать отсылку на разъяснения согласно фиг. 9, причем в данном случае дно выполнено в виде шарообразного дна, а боковая стенка имеет коническую форму, причем степень конусности боковой стенки, преимущественным образом, изменяют, преимущественным образом увеличивают, по направлению к отверстию фильтрующего элемента. При необходимости боковая стенка может иметь углубления 103'.

На фиг. 11 показана еще одна форма осуществления предлагаемой порционной капсулы - вид сбоку и вид сверху. Порционная капсула 1 опять же включает в себя тело 2 капсулы в форме усеченного конуса с закрытым дном 3 капсулы и расположенным на стороне 4 заправки буртиком 5, на который наварена или наклеена пленка 6 крышки. Дно капсулы может быть снабжено сравнительно большим отверстием, прежде всего, отверстием круглой формы, которое закрыто, например, съемной пленкой. Внутри порционной капсулы находится фильтрующий элемент 7, который имеет один соединительный участок 27 и один фильтрующий участок 28. На соединительном участке 27 фильтрующий элемент соединен с телом 2 капсулы, прежде всего посредством термосварки, то есть под воздействием тепла и/или давления. Через фильтрующий участок протекает жидкий готовый напиток. Можно явно увидеть, что между дном капсулы и фильтрующим элементом предусмотрено расстояние, которое, преимущественным образом, такого размера, что фильтрующий элемент под воздействием давления и/или жидкости не касается дна капсулы. Кроме того, предпочтительным образом, расстояние предусмотрено такого размера, что возможный открывающий дорн, который предусмотрен в заварочной камере (сравн., например, фиг. 4Б, 5Б), не касается фильтрующего элемента. В данном случае фильтрующий участок имеет изгиб, который символизирован радиусом r. Специалист понимает, что изгиб не должен быть изгибом в форме кругового сегмента. Преимущественным образом, фильтрующий элемент изготовлен из материала, который по существу состоит из бумаги или бумагоподобного материала. Этот материал, преимущественным образом, по меньшей мере, участками покрыт способным к термосварке синтетическим материалом, чтобы фильтрующий элемент можно было соединить посредством термосварки с телом капсулы. Порционную капсулу изготавливают, преимущественным образом, за счет того, что фильтрующий элемент предусматривают как плоский, например, круглой формы диск, который посредством плунжера вдавливают к порционную капсулу, пока соединительный участок 27 фильтрующего элемента 7 не станет прилегать к телу капсулы. Но фильтрующий элемент вдавливают в порционную капсулу только до тех пор, пока сохраняется расстояние между нижней стороной фильтрующего элемента и дном капсулы. Затем за счет воздействия тепла и давления, например, за счет того, что плунжер нагрет, выполняют термосварку фильтрующего элемента с дном капсулы. Перед термосваркой фильтрующий участок 28 фильтрующего элемента, преимущественным образом, разгружают от напряжений. Это может выполняться, например, за счет того, что плунжер предусматривают из двух частей, и нижнюю часть плунжера тянут против направления введения плунжера вверх. За счет этого разгружают от напряжений фильтрующий участок 28, не снижая давления на соединительный участок.

На нижней части фиг. 11 показана предлагаемая порционная капсула, после соединения фильтрующего элемента с телом капсулы. Явно видно, что на соединительном участке 27 предусмотрено несколько складок 24 и/или многослойные участки 25, причем складки 24 или же многослойные участки 25, преимущественным образом, различаются по своей форме и/или размеру и их расстояние относительно друг друга, преимущественным образом, различно, причем их форма по существу треугольная. Кроме того, видно, что складки 24 или же многослойные участки 25 прилегают к соединительному участку и слои складок соединены друг с другом посредством термосварки.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 Порционная капсула

2 Тело капсулы

3 Дно капсулы

3а Внутренняя сторона дна капсулы

3' Краевой участок дна капсулы

4 Сторона заправки

5 Буртик

6 Крышка, покровная пленка

7 Фильтрующий элемент

7' Краевой участок фильтрующего элемента

7ʺ Центральный участок фильтрующего элемента

7.1 Войлочная структура, иглопробивная войлочная структура

7.2 Несущая структура

7.3 Войлочная структура, иглопробивная войлочная структура

8 Заварочная камера

9 Первый элемент заварочной камеры

10 Второй элемент заварочной камеры

11 Уплотнение

12 Замыкающий поршень

13а Прокалывающий элемент

13b Прокалывающий элемент

14 Устройство подачи жидкости для приготовления

15 Заварочный купол

16 Открывающий дорн

17 Сливные желобки

18 Слив

19 Прокалывающее острие

20 Углубление

21 Углубление/Выступ

22 Поток жидкости для приготовления

23 Дно заварочного купола

24 Складки

25 Многослойный участок

27 Соединительный участок

28 Фильтрующий участок

100 Полое пространство

101 Субстрат напитка

102 Участок боковой стенки

103' Углубление, волнистый или складчатый участок

104 Заданное место разлома

105 Линии ослабления

106 Центральная точка

107 Отверстие, выходное отверстие

108 Пленка

109 Съемный язычок

r Радиус искривления фильтрующей поверхности

Настоящее изобретение относится к порционной капсуле для приготовления напитка, имеющей тело капсулы с дном капсулы и крышкой, причем между дном капсулы и крышкой выполнено полое пространство для размещения гранулированного, порошкообразного или жидкого субстрата напитка и при этом в полом пространстве расположен фильтрующий элемент из нетканого волокнистого материала, который пластически деформирован с получением фильтрующего элемента трехмерной формы. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу для изготовления порционной капсулы и применению порционной капсулы для приготовления напитка. 3 н. и 30 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Порционная капсула (1) для приготовления напитка, имеющая корпус (2) капсулы с дном (3) капсулы и крышкой (6), причем между дном (3) капсулы и крышкой (6) выполнено полое пространство (100) для размещения порошкообразного или жидкого субстрата (101) напитка, причем в полом пространстве расположен фильтрующий элемент (7) из нетканого волокнистого материала, отличающаяся тем, что нетканый волокнистый материал пластически деформирован с получением фильтрующего элемента (7) трехмерной формы.

2. Порционная капсула (1) по п. 1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент расположен, преимущественным образом, на расстоянии от дна (3) капсулы и соединен с корпусом (2) капсулы.

3. Порционная капсула (1) по п. 1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент расположен, преимущественным образом, на расстоянии от дна (3) капсулы и соединен с буртиком (5).

4. Порционная капсула (1) по одному из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент имеет фильтрующий участок (28) и соединительный участок (27), и что соединительный участок расположен под углом к фильтрующему участку.

5. Порционная капсула (1) по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент имеет фильтрующий участок (28), который выполнен изогнутым.

6. Порционная капсула (1) по п. 4, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент на своем соединительном участке имеет по меньшей мере одну складку (24).

7. Порционная капсула (1) по п. 4, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент на своем соединительном участке имеет по меньшей мере один многослойный участок (25).

8. Порционная капсула (1) по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент выполнен многоугольным, преимущественным образом шестиугольным.

9. Порционная капсула (1) по п. 4, отличающаяся тем, что она имеет несколько складок (24) или несколько многослойных участков (25), которые расположены, преимущественным образом, иррегулярно.

10. Порционная капсула (1) по п. 5, отличающаяся тем, что она имеет несколько складок (24) или несколько многослойных участков (25), которые расположены, преимущественным образом, иррегулярно.

11. Порционная капсула (1) по одному из пп. 1-3, 9, 10, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент является волокнистым матом и/или имеет войлочную структуру.

12. Порционная капсула (1) по п. 11, отличающаяся тем, что волокнистый мат включает в себя изготовленный из полиэфирных тонких волокон нетканый материал и/или волокнистый мат имеет распределение масс от 40 до 100 г/м², предпочтительным образом от 60 до 80 г/м², а особо предпочтительным образом по существу в 70 г/м², и/или волокнистый мат имеет толщину от 0,20 до 0,8 мм, предпочтительным образом от 0,25 до 0,39 мм, а особо предпочтительным образом по существу 0,32 мм,, и/или что воздухопроницаемость волокнистого мата при давлении в 100 Па составляет от 1000 до 3000 л/(м²с), предпочтительным образом от 1500 до 2500 (л/м²с), а особо предпочтительным образом по существу 2000 л/(м²с).

13. Порционная капсула (1) по п. 11, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) имеет две войлочных структуры (7.1, 7.3), преимущественно иглопробивные войлочные структуры, которые, преимущественно, отделены друг от друга несущей структурой (7.2).

14. Порционная капсула (1) по одному из пп. 1-3, 9, 10, 12, 13, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) выполнен эластичным.

15. Порционная капсула (1) по одному из пп. 1-3, 9, 10, 12, 13, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) присоединен к корпусу (2) капсулы или к буртику (5) капсулы термосваркой, прежде всего присоединен ультразвуковой сваркой.

16. Порционная капсула (1) по одному из пп. 1-3, 9, 10, 12, 13, отличающаяся тем, что к фильтрующему элементу (7) посредством термосварки присоединена пленка (6) крышки.

17. Порционная капсула (1) по одному из пп. 1-3, 9, 10, 12, 13, отличающаяся тем, что диаметр фильтрующего элемента (3) больше диаметра дна (3) капсулы.

18. Порционная капсула (1) по одному из пп. 1-3, 9, 10, 12, 13, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) имеет участок (7'), который отстоит по существу в направлении стороны (4) заправки и/или изогнут в направлении стороны (4) заправки.

19. Порционная капсула (1) по п. 18, отличающаяся тем, что участок (7') по меньшей мере частично простирается вдоль участка (102) боковой стенки корпуса (2) капсулы, причем участок боковой стенки простирается между стороной (4) заправки и дном (3) капсулы.

20. Порционная капсула (1) по одному из пп. 1-3, 9, 10, 12, 13, отличающаяся тем, что дно (3) капсулы имеет углубление (21) в направлении стороны (4) заправки.

21. Порционная капсула (1) по одному из пп. 1-3, 9, 10, 12, 13, отличающаяся тем, что дно (3) капсулы выполнено таким образом, что при перфорации дна (3) капсулы внешним перфорирующим средством (16) фильтрующий элемент (7) останется неперфорированным.

22. Порционная капсула (1) по одному из пп. 1-3, 9, 10, 12, 13, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) имеет волнообразный или складчатый участок (103'), который выступает в качестве канала жидкости.

23. Порционная капсула (1) по одному из пп. 1-3, 9, 10, 12, 13, отличающаяся тем, что дно (3) капсулы имеет заданное место (104) разлома, предусмотренное для того, чтобы разрываться в результате механического контакта с внешним перфорирующим средством (16).

24. Порционная капсула (1) по п. 23, отличающаяся тем, что заданное место разлома (104) включает в себя множество расположенных в форме звезды вокруг центральной точки (106) дна (3) капсулы линий (105) ослабления, причем дно (3) капсулы вдоль линий (105) ослабления имеет уменьшенную толщину материала и/или перфорировано.

25. Порционная капсула (1) по одному из пп. 1-3, 9, 10, 12, 13, отличающаяся тем, что дно (3) капсулы имеет отверстие (107), которое, предпочтительным образом, уплотнено пленкой (108), причем пленка (108), особо предпочтительным образом, имеет отрывной язычок (109) для снятия пленки вручную.

26. Порционная капсула (1) по одному из пп. 1-3, 9, 10, 12, 13, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент термосваркой присоединен к дну капсулу, причем шов сварки выполнен, преимущественным образом, в форме круглого кольца.

27. Порционная капсула (1) по п. 26, отличающаяся тем, что средний диаметр круглого кольца составляет 22-25 мм.

28. Порционная капсула (1) по одному из пп. 1-3, 9, 10, 12, 13, отличающаяся тем, что волокнистый материал деформирован методом глубокой вытяжки.

29. Способ изготовления порционной капсулы, имеющей корпус и фильтрующий элемент (7) из нетканого волокнистого материала, причем фильтрующий элемент соединяют с корпусом капсулы, затем загружают порошкообразный или жидкий субстрат напитка и затем корпус капсулы закрывают пленкой крышки, отличающийся тем, что нетканый волокнистый материал пластически деформируют с получением фильтрующего элемента (7) трехмерной формы.

30. Способ по п. 29, отличающийся тем, что фильтрующий элемент вырезают и, преимущественным образом ножом, вводят в капсулу и там, преимущественным образом на расстоянии от дна капсулы, соединяют с корпусом капсулы или буртиком, и затем в порционную капсулу загружают порошок или чай, и капсулу закрывают пленкой крышки.

31. Способ по п. 30, отличающийся тем, что пленку крышки закрепляют на фильтрующем элементе.

32. Способ по одному из пп. 29-31, отличающийся тем, что фильтрующий элемент (7) деформируют посредством глубокой вытяжки.

33. Применение порционной капсулы (1) по одному из пп. 1-28 для приготовления напитка, предпочтительным образом для приготовления кофейного напитка, какао, чайного и/или молочного напитка.