DE602004008113T2

DE602004008113T2 - Kapsel mit Dichtungsmitteln

Info

Publication number: DE602004008113T2
Application number: DE602004008113T
Authority: DE
Inventors: Alfred Yoakim; Gilles Gavillet; Jean-Paul Denisart
Original assignee: Nestec SA
Current assignee: Nestec SA
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2024-10-26
Also published as: NO20072586L; RU2007119404A; BRPI0517296B1; DE602004008113D1; SI1654966T1; DE602004003713D1; RU2007119402A; DK1700548T4; ES2292154T5; EP1700548B2; HK1112569A1; IL204517A0; KR20070085287A; NO20072619L; ATE369062T1; ES2297791T3; KR101192215B1; NO20100487L; TWI306824B; CY1107283T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kapseln zur Aufnahme von Getränke-Ingredienzien und eine Getränkeproduktionseinrichtung zur Verwendung in Verbindung mit solchen Kapseln.
Der Hintergrund der vorliegenden Erfindung ist der Bereich von Kapseln, welche Getränke- oder andere Lebensmittel-(beispielsweise Suppen-)Ingredienzien enthalten. Mittels einer Zusammenwirkung dieser Ingredienzien mit einer Flüssigkeit kann ein Getränk oder andere Lebensmittel, wie beispielsweise Suppen, erzeugt werden. Die Zusammenwirkung kann beispielsweise ein Extraktions-Prozess, Brau-Prozess, Auflöse-Prozess und so weiter sein. Eine solche Kapsel ist insbesondere dazu geeignet, gemahlenen Kaffee zu enthalten, um ein Kaffee-Getränk zu erzeugen, indem heißes Wasser unter Druck in die Kapsel eingeleitet wird, und ein Kaffee-Getränk aus der Kapsel abgelassen wird.
Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung flüssiger Lebensmittel aus Substanzen-enthaltenden Kapseln sind beispielsweise aus EP-A-512470 (Gegenstück zu US 5,402,707 ) bekannt.
Wie in 1 gezeigt, weist die Kapsel 101 einen kegelstumpfförmig geformten Tassenkörper 102 auf, welcher beispielsweise mit geröstetem und gemahlenem Kaffee 103 gefüllt sein kann, und welcher durch eine folienartige Reiß-Seitenabdeckung 104 verschlossen ist, welche an einen flanschartigen Rand, welcher seitlich von der Seitenwand der Tasse 102 absteht, angeklemmt und/oder angeschweißt ist. Ein Kapselhalter 111 umfasst ein Abflußgitter 112 mit Reliefelementen 113.
Der Kapselhalter 111 ist in seinem Träger 115 aufgenommen, welcher eine Seitenwand 124 und eine Bohrung 127 zum Durchgang extrahierten Kaffee-Getränks aufweist.
Wie in 1 zu sehen ist, umfasst das Extraktionssystem ferner eine Wassereinspritzvorrichtung 107, welche einen Wassereinlasskanal 120 und ein ringförmiges Element 108 mit einer inneren Aussparung aufweist, deren Form im Wesentlichen der äußeren Form der Kapsel entspricht. An seinem Außenteil umfasst das ringförmige Element 108 eine Feder 122, welche einen Ring 123 zum Freigeben der Kapsel bei Beenden der Extraktion hält.
Im Betrieb wird eine Kapsel 101 in dem Kapselhalter 111 platziert. Die Wassereinspritzvorrichtung 107 perforiert die Oberseite der Tasse 102. Die untere Reißseite 104 der Kapsel ruht auf den radial angeordneten Elementen 113 des Kapselhalters 111.
Das Wasser wird durch den Kanal 120 der Wassereinspritzvorrichtung 107 injiziert und trifft auf das Kaffeebett 103. Der Druck in der Kapsel 101 erhöht sich, und die Reißfläche 104 nimmt zunehmend die Form der radialen Öffnungs-Freigabeelemente 113 an. Solche radialen Öffnungs-Freigabeelemente könnten durch pyramidenförmige Reliefs oder andere Reliefformen ersetzt werden. Wenn das Material der Reißfläche seine Reißgrenze erreicht, reißt die Reißfläche entlang der Reliefelemente. Der extrahierte Kaffee fließt durch die Öffnungen des Abflußgitters 112 und wird in einem Behälter (nicht gezeigt) unter der Bohrung 127 aufgefangen.
Die Prinzipien dieses Extraktions-Prozesses können, soweit sie in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, wie folgt zusammengefasst werden:

– Eine anfangs versiegelte Kapsel wird in eine Kapselhalter-Vorrichtung eingeführt;
– Die Kapselhaltervorrichtung wird dann bezüglich der Wassereinspritzvorrichtung der Maschine derart eingeführt, dass ein ringförmiges Element (108 in 4) die dichte Kapsel umgibt.
– In einer ersten Wand der Kapsel wird zumindest eine Öffnung erzeugt.
– Wasser, welches durch die Öffnung in der ersten Wand in die Kapsel eintritt, interagiert mit den in der Kapsel enthaltenen Ingredienzien, während es das Innere der Kapsel durchläuft, und wird durch zumindest eine Öffnung aus der Kapsel geführt, welche Öffnung in der zweiten Wand erzeugt wurde.

Die Ingredienzien in der Kapsel stellen den "Flaschenhals" des Wasserflusses dar und verursachen daher einen Druckabfall zwischen der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Seite des Flüssigkeitsstroms durch die Kapsel, wobei der Druckabfall während der Interaktion zwischen der Flüssigkeit und den Ingredienzien, beispielsweise aufgrund eines Quellens der Ingredienzien, noch ansteigt. Dementsprechend muss sichergestellt werden, dass der Wasserfluss tatsächlich nur durch das Innere der Kapsel (Pfeil A1) stattfindet und dass kein Wasser von der Wassereinspritzvorrichtung in den Zwischenraum zwischen dem ringförmigen umschließenden Element 108 und dem Äußeren der Kapsel 101 und dann zu der Abflussbohrung 127 der Vorrichtung fließen kann. Der Pfeil A2 zeigt diesen unerwünschten Wasserflussverlauf. Mit anderen Worten: jedweder Wasserfluss außerhalb der Kapsel 101 muss gestoppt werden, indem ein Dichteingriff in dem Zwischenraum zwischen dem ringförmigen Element 108 und der Kapsel 101 und in dem Flußverlauf zwischen der Wasserinjektions-Vorrichtung und der Getränk-Abflussbohrung angeordnet ist. In der in 1 gezeigten Ausführungsform kann ein solcher dichtender Eingriff zumindest zu einem bestimmten Ausmaß durch den Klemmeingriff zwischen dem ringförmigen Element 108, dem flanschartigen Rand der Seitenwand der Kapsel 101 und dem Kapselalter erreicht werden.
Wenn der dichtende Eingriff nicht richtig funktioniert und Wasser außerhalb der Kapsel fließt, wird innerhalb der Kapsel kein ausreichender Druck aufgebaut, um das Einreißen der Reiß-Seite zu verursachen, oder alternativ wird der Druck kein vollständiges Einreißen der Reißfläche und daher eine schlechte Extraktion der Substanz verursachen. In einem solchen Szenario wird Wasser von der Getränkeproduktionsvorrichtung abgelassen, ohne dass es unter ausreichenden Druckbedingungen mit den in der Kapsel enthaltenen Ingredienzien interagiert hat oder vollständig interagiert hat.
Es könnte an eine Verbesserung gedacht werden, gemäß welcher dieser abdichtende Eingriff durch Auskleiden der Innenwand des ringförmigen Elements mit einem gummielastischen Material weiter verbessert wird. Mit anderen Worten: gemäß dem genannten Ansatz wird der dichtende Eingriff durch Strukturen sichergestellt, welche an der Getränkproduktionsvorrichtung befestigt sind oder an dieser angefügt sind. Dies hat dahingehend Nachteile, dass nach Verwenden einer gewissen Anzahl von Kapseln eine Abnutzung der befestigten Abdichtvorrichtung stattfinden kann, so dass die Qualität des hergestellten Getränks durch Wasser, welches die nicht mehr länger ordnungsgemäß effiziente Abdichtung passiert, zunehmend verschlechtert ist.
Jedwedes "Leck" im Äußeren der Kapsel reduziert den Druckaufbau innerhalb der Kapsel. Andererseits ist wohlbekannt, dass ein ausreichender Extraktionsdruck ein Schlüsselfaktor für die Qualität von Espresso-Kaffee ist.
Die vorliegende Erfindung zielt dementsprechend auf eine Verbesserung des dichtenden Eingriffs, welcher zwischen der Flüssigkeitseinlasseite und der Getränkabflusseite einer solchen Getränkeproduktionseinrichtung angeordnet ist.
Dabei ist es die zentrale Idee der vorliegenden Erfindung, einen elastischen Teil des dichtenden Eingriffs von der Getränkeproduktionsvorrichtung auf die Kapsel zu übertragen. Der Vorteil ist, dass jedwedes elastische Dichtelement nur einmal verwendet wird (das heißt nur zusammen mit der zugehörigen Kapsel), so dass ein ordnungsgemäßes Funktionieren der Dichtung sichergestellt werden kann und keine Hygiene-Probleme an dem Dichtelement auftreten können.
Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung daher insbesondere auf eine Verbesserung der Kapseln abzielt, so dass die Getränkeproduktionsvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik mit integrierten Dichtvorrichtungen, wie beispielsweise in EP-A-512470 gezeigt, auch in Verbindung mit einer Kapsel gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
FR 2,617,389 zeigt eine(n) Behälter (Kapsel), welche(r) ein aus festem Material hergestelltes Abdicht-Element 6a aufweist. Die Seitenwände der Kapsel gemäß FR 2,617,389 umfassen einen gestuften Abschnitt (5 in 1), welcher dazu verwendet wird, die Kapsel zu versteifen, aber welcher nicht für Dichtzwecke verwendet wird.
Die Aufgabe wird mittels der Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden die grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung weiter.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Kapsel gemäß Anspruch 1, welche ein hohles Dicht-Element aufweist, und eine Getränkeproduktions-Vorrichtung gemäß Anspruch 9, welche eine solche Kapsel enthält. Ein weiterer Aspekt betrifft ein(e) Getränkeproduktions-System gemäß Anspruch 15, welches eine Kapsel mit einem gestuften Abschnitt als Abdicht-Element aufweist.
Der Begriff "passende Andruck-Fläche", wie er hierin verwendet wird, ist typischer Weise ein Abschnitt der Getränkeproduktionsvorrichtung. Dies kann eine Fläche des umschließenden Elements sein, welche typischer Weise ein Teil der Vorrichtung ist, welcher zumindest eine Seite der Kapsel abdeckt, wenn die Vorrichtung geschlossen wird, um die Kapsel zu umgeben.
Weitere Vorteile, Merkmale und Ziele der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den Figuren der beigefügten Zeichnungen offensichtlich werden.
1 zeigt eine Extraktions-Kapsel, welche aus EP-A-512470 bekannt ist.
2 zeigt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher eine Kapsel auf dem Kapsel-Halter angeordnet wird/ist, aber noch nicht ihre Verschluss-Position in der Getränkeproduktionsvorrichtung erreicht hat.
3 zeigt eine vergrößerte Ansicht von 2.
4 zeigt die erste Ausführungsform in einem Zustand, in welchem eine Kapsel ihre Verschluss-Position zwischen einem glockenförmigen Element und dem Kapsel-Halter erreicht hat.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kapsel-Halters, eines glockenförmigen Elements und einer Kapsel gemäß der ersten Ausführungsform in einer Position, in welcher die Kapsel noch nicht ihre Verschluss-Position erreicht hat.
6 zeigt eine zweite Ausführungsform, welche nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Details aus 6.
8 ist eine perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsform.
9 zeigt die zweite Ausführungsform in einem Zustand, in welchem die Kapsel ihre Verschluss-Position erreicht hat.
10 zeigt eine dritte Ausführungsform, in welcher das Dichtelement der Kapsel Teil der Seitenwand der Kapsel ist.
11 ist eine detaillierte Ansicht von 10.
12 zeigt den dichtenden Eingriff gemäß der dritten Ausführungsform.
13 zeigt eine vierte Ausführungsform, welche nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, und in welcher das Dichtelement Teil des oberen Wandelements der Kapsel ist, und
14 zeigt die vierte Ausführungsform im Endzustand.
Bezugnehmend auf 2 wird nun eine erste detaillierte Ausführungsform erklärt werden.
Es sei angemerkt, dass im Folgenden die Erfindung unter Bezug auf eine bestimmte Ausführung einer Kapsel beschrieben werden wird, das heißt eine Ausführung bei der die Kapsel einen tassenförmigen Basiskörper und ein verschließendes Folienelement umfasst. Allerdings versteht es sich, dass andere Kapselausführungen möglich sind, wie beispielsweise Kapseln, welche eine linsenförmige Form mit zwei im Wesentlichen zueinander passenden und gegenüberliegenden Wänden (beispielsweise Folien) aufweisen, welche an der beispielsweise ringförmigen Kante dichtend befestigt sind. Allgemein umfasst eine Kapsel gemäß der vorliegenden Erfindung zumindest zwei gegenüberliegende Wandelemente, welche miteinander an den Kanten verbunden sind, um einen abgedichteten, flanschartige Randbereich zu bilden, wodurch ein abgedichtetes Inneres abgegrenzt wird.
Vergleichbar mit dem Stand der Technik zeigt auch diese Ausführungsform einen Kapselhalter 13, welcher Reliefelemente 12 aufweist, welche dazu ausgelegt sind, ein Folienelement 5 einzureißen und zu perforieren, welches einen tassenförmigen Basiskörper 4 der Kapsel 1 verschließt. Dieses Einreißen des Folienelements kann beispielsweise erfolgen, sobald der Druck innerhalb der Kapsel einen Schwellenwert übersteigt. Es sei angemerkt, dass die Reliefelemente jedwede vorstehende Form aufweisen können, welche dazu geeignet ist, ein (teilweises) Einreißen des Folienelements zu verursachen. Nur als ein Beispiel seien Pyramiden, Nadeln, Erhebungen, Zylinder, längliche Rippen angeführt.
Innerhalb der Kapsel 1 sind Ingredienzien 3 enthalten, wobei die Ingredienzien 3 so ausgewählt sind, dass ein Getränk erzeugt werden kann, wenn eine Flüssigkeit in den Bereich der oberen Wand 17 der Kapsel 1 eingelassen wird und diese dann mit diesen Ingredienzien 3 interagiert. Bevorzugte Ingredienzien sind beispielsweise gemahlener Kaffee, Tee oder irgendwelche andere Ingredienzien, aus welchen ein Getränk oder eine andere Flüssigkeit oder ein viskoses Nahrungsmittel (beispielsweise Suppe) erzeugt werden kann.
2 zeigt einen Zustand, bei welchem eine solche Kapsel auf einem Kapselhalter 13 angeordnet worden ist, wobei das Folienelement 5 auf der Seite des/der Relief-Element(e) 12 des Kapsel-Halters 13 ruht, und der tassenförmige Basiskörper 4 der Kapsel 1 bereits teilweise von der Umfangswand 25 eines umschließenden Elements 9 der Getränkeproduktionsvorrichtung umgeben ist. Das gezeigte umschließende Element weist die Form einer Glocke auf. Andere Formen sind praktikabel, wobei ein Verlauf der Innen-Konturen (Aussparung) des umschließenden Elements im Allgemeinen dazu eingerichtet ist, im Wesentlichen zu den Konturen der Kapsel 1 zu passen.
Es sei angemerkt, dass das Folienelement 5, wie es gezeigt ist, aufgrund eines definierten Überdrucks innerhalb der Kapsel nicht exakt flach ist, welcher Überdruck beispielsweise durch Einführen eines Schutzgases beim Herstellen der gefüllten Kapsel erzeugt wird.
Das umschließende (Glocken-)Element 9 umfasst ferner einen Ringflansch 18, dessen Funktion später erklärt werden wird, ein Außengewinde 19 zum Montieren des Glocken-Elements in einer Getränkeproduktionsvorrichtung und eine Wassereinlassöffnung 20 zum Zuführen einer Flüssigkeit, wie beispielsweise heißem Wasser, unter Druck zu einer Wassereinspritzvorrichtung 14, welche entfernbar an das Glocken-Element 9 montiert (geschraubt) ist.
Es sei angemerkt, dass das Gewinde 19 nur ein Beispiel für Verbindungsvorrichtung ist, sei es eine entfernbare oder eine permanente Verbindungsvorrichtung.
Die anderen Komponenten der Getränkeproduktionsvorrichtung, wie beispielsweise der Mechanismus zum Bewegen des Glocken-Elements, und gegebenenfalls auch der Kapselhalter, sind aus dem Stand der Technik im Bereich Kapsel-basierter Espresso-Maschinen bekannt.
Die Wassereinspritzvorrichtung umfasst ein Perforierungs-Element (Schneide, Dorn, und so weiter) 24, welches dazu ausgebildet ist, eine Öffnung in der oberen Wand 17 der Kapsel 1 zu erzeugen, wenn der Kapselhalter 13 und das Glocken-Element 9 beispielsweise durch einen manuell betätigten oder einen automatischen Mechanismus nahe zueinander bewegt werden. Ein Kanal (in den Zeichnungen nicht dargestellt) durchquert das Perforier-Element 14, so dass Wasser dem Inneren der Kapsel 1 zugeführt werden kann, sobald das Perforierungs-Element 14 in das Innere der Kapsel 1 vorsteht.
Die Kapsel 1 umfasst diese obere Wand 17, eine Seitenwand 7 und einen flanschartigen Rand 6, wobei das Folienelement 5 an diesem flanschartigen Rand 6 dichtend angefügt ist, um den tassenförmigen Basiskörper 4 der Kapsel 1 luftdicht zu verschließen. Wiederum sind andere Entwürfe für die Kapsel möglich, so lange die Kapsel abgedichtet werden kann, und die genannten Ingredienzien enthält.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Außenfläche der Kapsel 1 ein spezielles Dichtelement 8 auf. Das Dichtelement 8 kann aufgrund des verwendeten Materials und/oder aufgrund der geometrischen Form des Dichtelements 8 federelastisch sein.
Ferner kann das Dichtelement 8 einteilig mit der Kapsel 1 sein oder ein separates Teil darstellen. Im letzteren Fall kann das Dichtelement entfernbar an dem Basiskörper 4 montiert werden, oder hieran beispielsweise durch Schweißen oder mittels eines Klebstoffs befestigt sein.
Wenn das Dichtelement 8 ein an die Kapsel 1 angefügtes separates Teil ist, kann es an der Kapsel als ein einteiliges Teil montiert werden. Alternativ hierzu kann es in fluider oder viskoser Form appliziert werden, und kann dann aushärten (beispielsweise polymerisieren), sobald es auf die Außenfläche der Kapsel appliziert ist, was der Fall ist, wenn beispielsweise Silikon appliziert wird.
Wenn ein federelastisches Material für das Dichtelement 8 verwendet wird, werden bevorzugt gummielastische Materialien verwendet. Der Begriff "gummielastisch" umfasst jedwedes geeignete Material, welches Gummi-Elastizität aufweist, einschließlich, aber nicht begrenzt auf: Elastomere, Silikone, Plastik(-Arten), Latex, Balata oder andere.
Im Falle, dass das Material des Dichtelements dasselbe ist wie dasjenige, welches für die Kapsel verwendet wird, (beispielsweise ein Metall, wie Aluminium, oder Plastik), wird bevorzugt die elastische/federnde Natur des Dichtelements durch die geometrische Form des Dichtelements erzielt.
In der Ausführungsform gemäß 2 ist das Dichtelement 8 aufgrund der lippenförmigen Form elastisch/federnd biegsam. Es ist aus dem gleichen Material hergestellt wie die Kapsel, bevorzugter Weise Plastik. Es kann ein einteiliges Teil des Basiskörpers 4 der Kapsel 1 sein.
Die flexible freie Lippe 8 steht von der Außenkante des flanschartigen Randes 6 aus ab und ist auswärts geneigt. In der gezeigten Ausführungsform ist die flexible Lippe die Kante der Seiten-Wände 5 des Basiskörpers der Kapsel, welche Kante um einen Winkel von mehr als ungefähr 90 Grad gebogen ist, welcher bevorzugt zwischen 95 und 175 Grad umfasst ist.
Es sei angemerkt, dass ein solches biegsames Dichtelement 8 an jeder Position auf der Kapsel 1 platziert werden kann, solange die Position für einen äußeren dichtenden Eingriff des Dichtelements 8 und des umschließenden Elements 9 zwischen der Wassereinspritzvorrichtung 14 und der Perforierungen in dem Folienelement 5 geeignet ist. Das Dichtelement 8 kann auch in dem Bereich der oberen Wand 17 der Kapsel 1 vorgesehen sein, welcher die Wassereinspritzvorrichtung 14 umgibt, wenn die Wassereinspritzvorrichtung 14 sich in einer in das Innere der Kapsel 1 ragenden Position befindet. Das Dichtelement 8 kann auch so angeordnet sein, dass es verschiedene Abschnitte (Boden, Seitenwand, flanschartigen Rand) der Kapsel abdeckt.
Wie im Detail in 3 zu sehen ist, umfasst das Glocken-Element 9 gemäß dieser Ausführungsform kein spezielles elastisches/federndes Dichtelement. Allerdings kann das Glocken-Element optional auch ein elastisches/federndes Dichtelement umfassen.
Eine divergent geneigte Dichtfläche 15 des Glocken-Elements 9 ist derart ausgebildet, dass sie mit dem elastisch/federnd biegsamen Dichtelement 8 der Kapsel 1 zusammenwirkt. Die Neigung der Dichtfläche ist entgegengesetzt zur Neigung der frei beweglichen Lippe, welche das Dichtelement bildet.
In Abhängigkeit von der Form und dem Material des Dichtelements 8 der Kapsel 1 kann die kooperierende Fläche des Glocken-Elements 9 jegliche Form, Position und Orientierung aufweisen, welche für einen dichtenden Eingriff mit dem Dichtelement 8 der Kapsel 1 geeignet ist.
4 zeigt den Zustand, in welchem das Glocken-Element 9 und der Kapselhalter 13 in verschließenden Druck-Eingriff gebracht werden, und aufgrund des Wassers, welches in das Innere der Kapsel eintritt, und dort einen Druck aufbaut, haben die pyramidenförmigen Relief-Elemente 12 des Kapselhalters 13 bereits Öffnungen in dem Folienelement 5 der Kapsel 1 erzeugt. Nach Einsetzen der Kapsel hat das Schneide-Element 24 der Wassereinspritzvorrichtung 14 eine Perforierung 16 in der oberen Wand 17 der Kapsel 1 erzeugt. Wenn sich innerhalb der Kapsel ein ausreichender Fluid-Druck aufgebaut hat, kann das aus den in der Kapsel enthaltenen Ingredienzien erzeugte Getränk durch kleine Zwischenräume zwischen den Relief-Elementen 12 und dem umgebenden Folienelement 5 abgelassen werden.
In dem in 4 gezeigten Zustand ist das elastisch/federnd biegsame Dichtelement 8 der Kapsel 1, das heißt die flexible Lippe, gegen die korrespondierend geneigte Dichtfläche 15 des umschließenden Elements 9 vorgespannt. Der Ringflansch 18 bedeckt nun das Ende des flanschartigen Randes 6 der Kapsel 1, um sicherzustellen, dass das Dichtelement 8 und die Kapsel als solche in Position verbleiben, wenn die Dichtfläche 15 des Glocken-Elements eine bestimmte Druckkraft auf das Dichtelement 8 ausübt.
Tatsächlich stellt das lippenförmige Dichtelement 8 nur ein Beispiel für eine Konstruktion zum Bereitzustellen eines selbstverstärkenden dichtenden Eingriffs dar. Wasser, welches aus der Wassereinspritzvorrichtung kommt, wird innerhalb des Zwischenraums zwischen dem Äußeren der Kapsel und dem umschließenden Element unter Druck gesetzt und wird schließlich bei dem lippenförmigen Dichtelement eintreffen. Das lippenförmige Dichtelement wird den Wasserstrom blockieren, da es gegen die Dichtfläche des ringförmigen Elements vorgespannt ist. Diese Blockierwirkung wird zu einem Druckanstieg an der stromaufwärtigen Seite des Dichtelements führen, welcher seinerseits dazu führen wird, dass das Dichtelement noch stärker gegen die Dichtfläche gedrückt wird, und daher zu einem abdichtenden Eingriff, welcher umso stärker ist, je stärker der Druck beim abdichtenden Eingriff ist.
In der Ausführungsform von 5 sind Rillen 22 im Umfang des Kapselhalters 13 bereitgestellt, welche Rillen 22 bewirken, dass Nasser evakuiert wird, welches an der oberen (Ober)fläche des Kapselhalters 13 auftreten oder sich sammeln könnte, oder aus der Kapsel heraustropfen könnte, bevor die Kapsel entfernt worden ist.
6 zeigt eine Ausführungsform, welche im Wesentlichen einer Variante der ersten Ausführungsform von 2 entspricht. Das Dichtelement 8 gemäß dieser Ausführungsform ist kompressibel. Es bedeckt sowohl einen Abschnitt der Seitenwand 7, als auch den Bereich zwischen dem äußeren Ende des flanschartigen Randes 6 der Kapsel 1 und der Seitenwand 7. (Das Dichtelement kann auch nur einen Abschnitt der Seitenwand 7 des Basiskörpers 4 der Kapsel 1 abdecken.) Das Dichtelement 8 gemäß dieser Ausführungsform weist einen nicht-symmetrischen, das heißt L-förmigen Querschnitt auf.
Alternativ hierzu kann das Dichtelement 8 andere Formen aufweisen, wie beispielsweise eine auf die Kapsel applizierte Schicht, einen O-Ring und so weiter.
Wenn die Kapsel 1 sich in einer Position befindet, wie sie in 4 gezeigt ist, und dann, nachdem der Getränk-Herstell-Prozess fertiggestellt ist, der Halter 13 geöffnet wird, besteht die Gefahr, dass die Kapsel 1, statt herunterzufallen, aufgrund eines Vakuum-Effektes angesaugt in dem Glockenelement 9 verbleibt. Wie in 8 gezeigt, schlägt die Erfindung vor, einen Mechanismus bereitzustellen, welcher sicherstellt, dass der dichtende Eingriff zwischen der Kapsel 1 und dem Glockenelement 9 nur solange vorhanden ist, wie das Glockenelement 9 sich mit dem Kapselhalter 13 im Eingriff befindet, aber automatisch freigegeben wird, so dass Luft in den Raum zwischen der oberen Wand 17 und den Seitenwänden 7 der Kapsel 1 beziehungsweise der Innenwand des Glockenelements 9 eintreten kann.
Wie aus 8 zu sehen ist, kann insbesondere im Falle, dass das Dichtelement 8 einen Abschnitt der Seiten-Wände 7 der Kapsel 1 abdeckt, die ringförmige Vorderfläche des Glockenelements 9 mit Rillen 21 versehen sein, welche als Lufteinlass zur Luftzuführung dienen. Die Rillen erlauben das Einlassen von Luft, sobald die Vorspannkraft zwischen dem Glockenelement 9 und dem Kapselhalter 13 gelöst wird. Es fließt dann Luft in diesen Raum, und es wird leichter für den Anwender, die Kapsel 1 herauszunehmen. Schließlich wird die Kapsel 1 sogar automatisch von dem Glockenelement 9 herabfallen.
9 zeigt den Zustand der zweiten Ausführungsform, in welchem sich die Vorderfläche 23 des Glockenelements 9 in dichtendem Eingriff mit dem Dichtelement 8 der Kapsel 1 befindet.
10 bis 12 zeigen eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher die elastische/federnde Natur des Dichtelements auf der geometrischen Form der Kapsel selber beruht. In der gezeigten Ausführungsform weist das Dichtelement die Form einer Stufe 26 auf, das heißt eine plötzliche Änderung des Durchmessers der Seitenwand 7 der Kapsel 1. Es sei angemerkt, dass die geometrische Form nicht auf die gezeigte Stufe begrenzt ist, und andere Formen möglich sind, solange sie eine elastische/federnde oder zumindest deformierbare Natur des Dichtelements vermitteln.
Das stufenartige Dichtelement 26 gemäß dieser Ausführungsform ist nur ein Beispiel für ein hohles Dichtelement (im Gegensatz beispielsweise zu dem Vollmaterial-Dichtelement 8 gemäß der zweiten Ausführungsform, 6 bis 9). Wenn die Elastizität des Dichtelements durch die geometrische Form vermittelt ist, tritt üblicherweise ein Biegen des Dichtelements auf (hier: eine inwärts und nach unten gerichtete Deformation der Stufe). Wenn andererseits die elastische/federnde Natur aufgrund des verwendeten Materials besteht, und ein Vollmaterial-Dichtelement verwendet wird, tritt üblicherweise eine Kompression und/oder Verschiebung des Materials auf.
Die Dichtfläche 15 gemäß dieser Ausführungsform ist geneigt. Daher hat der Abdichtdruck eine erste Komponente, welche radial nach innen gerichtet ist, und eine andere Komponente, welche axial gerichtet ist (in 12 nach unten).
Wie insbesondere in 12 zu sehen ist, kann das Folienelement 5 (siehe Bezugszeichen 27) über den Rand der Kapsel gewickelt sein.
13 und 14 zeigen eine vierte Ausführungsform, bei welcher das Dichtelement ein O-Ring 11 ist. Der O-Ring ist an der oberen Wand 17 der Kapsel 1 geometrisch angeordnet und bevorzugter Weise befestigt. Dies ist nur ein Beispiel, ein Dichtelement außerhalb der Kapsel 1 an derjenigen Seite bereitzustellen, welche der Wassereinspritzvorrichtung zugewandt ist, und welche perforiert wird, um die Wasser-Einlässe zu der Kapsel 1 zu erzeugen.
Der O-Ring 11 ist derart angeordnet, dass er den Bereich umfänglich umgibt, in welchem die Wassereinspritzvorrichtung 14 die obere Wand 17 der Kapsel 1 perforiert. Das Dichtelement 11 wird daher durch den Boden 28 des umschließenden Elements 9 komprimiert, und (siehe 14) durch das obere Ende der umfänglichen Seitenwand 25 des umschließenden Elements 9 am Platz gesichert.
Es sei angemerkt, dass der Boden 28 im Wesentlichen flach oder geneigt sein kann, um einen ausreichend wasserdichten Übergang mit dem Dichtelement 11 sicherzustellen, wenn sich die Kapsel beim Schließen der Vorrichtung voll im Eingriff in dem umschließenden Element 9 befindet.
Alternativ zum O-Ring 11 kann auch ein biegsames lippenförmiges Dichtelement (beispielsweise vergleichbar zu der Lippe 8 gemäß der ersten Ausführungsform, siehe 2) von der oberen Wand 17 der Kapsel 1, das heißt derjenigen Wand, welche der Wassereinspritzvorrichtung 14 zugewandt ist, abstehend platziert werden.
In jedem Fall wird der Boden 28 eine axiale Kompressions-Kraft auf das Dichtelement 11 ausüben.

Im Falle, dass beispielsweise ein O-Ring an der Seitenwand 7 der Kapsel angeordnet ist/wird, wird die radiale Komponente der Kompressionskraft überwiegen. Bezugszeichenliste

1	Kapsel
2	Getränkeproduktionsvorrichtung ("Kaffeemaschine")
3	Ingredienzien
4	Erstes Wandelement (beispielsweise tassenförmiger Basis-Körper der Kapsel)
5	Zweites Wandelement (beispielsweise Folienelement)
6	flanschartiger Rand
7	Seitenwand des Basis-Körpers
8	Dichtelement
9	umschließendes Element (beispielsweise glockenförmiges Element)
10	Übergangsbereich
11	O-Ring
12	Relief-Elemente
13	Kapselhalter
14	Wassereinspritzvorrichtung
15	Dichtfläche des umschließenden (glockenförmigen) Elements
16	Perforierung der ersten (beispielsweise Boden-)Wand der Kapsel
17	Obere Wand der Kapsel
18	ringförmiger Tragering des umschließenden (Glocken-)Elements
19	Gewinde zum Montieren des umschließenden (Glocken-)Elements
20	Wassereinlass-Öffnung des umschließenden (Glocken-)Elements
21	Rillen in der ringförmigen Vorderfläche des umschließenden (Glocken-)Elements
22	Rillen in einem Trägerring des Kapselhalters
23	ringförmige Vorderfläche des umschließenden (Glocken-)Elements
24	Perforations-Element (Schneide/Blatt) der Wassereinspritzvorrichtung
25	Umfangswand des umschließenden (Glocken-)Elements
26	gestuftes Dichtelement
27	Umhüllen durch das Folienelement
28	Bodenwand des umschließenden Elements

Claims

Kapsel zum Aufnehmen von Getränk-Ingredienzien, wobei die Kapsel (1) zum Einsetzen in eine Getränkeproduktionsvorrichtung (2) ausgelegt ist, in welcher eine Flüssigkeit unter Druck in die Kapsel (1) eindringt, um mit den Ingredienzien (3) in der Kapsel (1) zu interagieren und ein Getränk aus der Kapsel (1) abzuleiten, wobei die Kapsel (1) einen tassenförmigen Basis-Körper (4) und ein Verschluss-Folienelement (5) umfasst, oder wobei die Kapsel eine linsenförmige Form mit zwei im Wesentlichen zueinander passenden und gegenüberliegenden Wänden aufweist, aufweisend ein hohles Dichtelement (26) an der Außenfläche der Kapsel (1), um einen Abdicht-Effekt zwischen einem umschließenden Element (9) der Getränkeproduktionsvorrichtung (2) und einem Kapsel-Halter (13) zu erreichen.
Kapsel gemäß Anspruch 1, wobei das Dichtelement (26) deformierbar ist.
Kapsel gemäß Anspruch 2, wobei das Dichtelement (26) aufgrund seiner geometrischen Form deformierbar ist.
Kapsel gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei das Dichtelement (26) dazu ausgelegt ist, abwärts deformiert zu werden.
Kapsel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Dichtelement (26) aus dem gleichen Material wie die Kapsel (1) hergestellt ist.
Kapsel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kapsel (1) aus Aluminium hergestellt ist.
Kapsel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kapsel (1) aus Plastik hergestellt ist.
Kapsel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dichtelement (26) mit der Kapsel (1) einteilig ist.
Getränkeproduktionssystem, welches eine Kapsel (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und eine Getränkeproduktionsvorrichtung (2) umfasst, welche ein umschließendes Element (9) aufweist, welches dazu geeignet ist, sich wahlweise in abdichtendem Eingriff mit dem Dichtelement (26) der Kapsel (1) zu befinden.
System gemäß Anspruch 9, wobei das umschließende Element (9) eine Dichtfläche (15) aufweist, welche auf das hohle deformierbare Dichtelement derart einwirkt, dass ein Verbiegen des Dichtelements bewirkt wird.
System gemäß Anspruch 10, wobei die Dichtfläche geneigt ist.
System gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei im Umfang des umschließenden Elements (9) Rillen vorgesehen sind.
System gemäß Anspruch 12, wobei die Rillen als Luftdurchlässe wirken, um durch diese Rillen (21) und durch den gelockerten Dichteingriff zwischen der Kapsel (1) und dem umschließenden Element (9) Luft zuzuführen.
Getränkeproduktionssystem, welche eine Kapsel (1) zum Aufnehmen von Getränk-Ingredienzien und eine Getränkeproduktionsvorrichtung (2) umfasst, wobei die Kapsel (1) zum Einsetzen in die Getränkeproduktionsvorrichtung (2) ausgelegt ist, in welcher Flüssigkeit unter Druck in die Kapsel (1) eindringt, um mit den Ingredienzien (3) in der Kapsel (1) zu interagieren und ein Getränk aus der Kapsel (1) abzuleiten, wobei die Kapsel einen hohlen, gestuften Abschnitt (26) an der Außenfläche der Kapsel (1) aufweist, wobei der gestufte Abschnitt (26) der Kapsel (1) mit einem umschließenden Element (9) der Getränkeproduktionsvorrichtung (2) zusammenwirkt, um einen Dichteffekt zwischen dem umschließenden Element (9) der Getränkeproduktionsvorrichtung (2) und einem Kapsel-Halter (13) zu erreichen.