JP2013532101A - 飲料の調製のための飲料原材料カプセルを製造するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

飲料の調製のための飲料原材料カプセル（１）を製造するための方法であって、モールドキャビティ（１２）を設けるステップと、パウダー状または粒子状の飲料原材料をモールドキャビティに少なくとも部分的に充填するステップと、飲料原材料の圧縮塊を得るためにモールドキャビティ内のパウダー状または粒子状の飲料原材料を圧縮するステップと、圧縮塊に少なくとも１つの凹部（２１）を形成するステップと、カプセル識別挿入体（９）を前記凹部内へ挿入するステップとを備える方法。
【選択図】 図７

Description

本発明は、コーヒーマシンなどの飲料製造装置内で飲料を調製するために使用される飲料原材料カプセルの製造方法に関する。この方法は、該方法を実施するための装置にも関する。

飲料製造システムは、小分け飲料、特に、コーヒー、茶、粉ミルクなどの所定用量の飲料原材料を収容するカプセルに基づいて長年にわたって開発されてきた。そのようなシステムの数多くの利点、特に、使用の利便性、清浄な動作、供給される淹出飲料のより良好に制御された品質は、幅広く認識されてきた。

「カプセル」という用語は、本明細書中では、一般に原材料の塊と（取り外し可能あるいは取り外し不能な）外側パッケージとを備えるパケット、ポッド、または、カートリッジを同様に示すために使用される。

原材料が内部で圧縮されるコーヒーポッドなどのカプセルは、例えば欧州特許出願公開第０６０２２０３号明細書において知られている。このカプセルは、例えばコーヒー、茶、水溶きコーヒーなどの原材料パウダーの個々の部分を収容する可撓性の小容器の形態を成すことができる。原材料パウダーは、パウダーの中実のケーキ（固形状体）を形成するように圧縮される。パウダーの圧縮ケーキは、円形、楕円形、または多角形の形状の２つの可撓性の箔から形成される気密パッケージ内に密封される。２つの箔のうちの一方を通じて熱水が注入されると、カプセル内の流体圧の増大の作用下で、対向する箔が、例えば飲料調製装置のカプセルホルダの穿孔要素に押し付けられて開放される。他の抽出原理も、内圧の作用下でのみ開放するあるいは飲料調製装置内への挿入前に事前に開放されるカプセルを包含する。

圧縮原材料のケーキを内部に伴うカプセルは、ほぐれた原材料を内部に伴うカプセルを上回る利点を与える。特に、飲料、例えば液体コーヒー抽出物の同様の品質を与えるためにより小さいカプセルを製造できる。したがって、上記カプセルは、少ないパッケージ材料を使用して、淹出後に廃物量が少ない。これらのカプセルは、輸送コストおよび保管空間を減らすために、大型パック内に、例えば段ボール箱またはフローラップバッグ内に、より便利により経済的にパッケージングされ得る。

同時係属の欧州特許出願第０９１６４５９０．３号明細書は、飲料原材料を収容する内部キャビティを形成するための外周シームで接続される第１および第２の被覆壁（例えば箔）と、飲料製造装置の検出手段によってカプセルを識別するための非接触識別要素とを備える飲料調製用のカプセルに関するものであり、識別要素は原材料パウダー中に配置される。特に、識別要素は、磁気特性を与えるガラスコーティングされた金属合金ワイヤを埋め込む挿入体となり得る。本発明は、例えば、カプセルの設計に関してより多くの自由度を与え、より信頼できる信号検出を確保するとともに、例えばカプセルの取り扱い中の識別子の損傷または劣化を起こしにくい、カプセル検出の解決策を提案する。

別の同時係属の欧州特許出願第０９１６４５８６．１号明細書は、カプセルであって、識別挿入体がその最も長い寸法に沿ってカプセルのシームを通る水平面に対して略直交して方向付けられるカプセルに関する。

したがって、原材料の圧縮塊中に正確に且つ確実に位置決めされる識別要素などの挿入体を伴うカプセルを製造する必要性がある。

また、製造ライン上で急速なペースで、カプセル、特に圧縮塊またはケーキを製造する必要性もある。パウダーの圧縮塊中に挿入体を位置決めすることに関する１つの課題は、挿入体を正確に規定された位置に配置できるようにすることであるが、全ての製造ステップ中にこの挿入体をこの位置に維持できるようにすることでもある。さらに、挿入体は、カプセルの製造後に、すなわち、飲料マシン内でのカプセルの使用前または使用中に、カプセル内で移動してはならない。挿入体が同時係属の特許出願第０９１６４５９０．３号明細書および特許出願第０９１６４５８６．１号明細書の場合のような識別要素である場合には、カプセル内での挿入体の位置のずれは、場合により、飲料製造装置または他の制御装置の検出手段による挿入体の検出の問題をもたらす。

そこで、本発明は、これらの必要性を満たして、これらの全ての問題を本質的に解決するものである。

このため、本発明は、添付の独立請求項に係る方法に関する。この方法および装置のさらなる特徴が添付の従属請求項に存在する。

より具体的には、本発明は、飲料の調製のための飲料原材料カプセルを製造するための方法であって、
モールドキャビティを設けるステップと、
パウダー状または粒子状の飲料原材料をモールドキャビティに少なくとも部分的に充填するステップと、
前記モールドキャビティ内のパウダー状または粒子状の飲料原材料を圧縮して、飲料原材料の圧縮塊を得るステップと、
前記圧縮塊に少なくとも１つの凹部を形成するステップと、
カプセル識別挿入体を前記凹部内へ挿入するステップと、
を備える方法に関する。

一形態において、凹部は、パウダー状または粒子状の原材料の塊が圧縮されている間に形成される。

本発明の方法によれば、凹部の形成が円滑になされる。また、凹部の寸法および形状が幾何学的に良好に規定される。また、凹部の壁がさらに圧密となり、それにより、さらに中身が詰まったものとなって、殆ど脆さがなくなる。結果として、挿入体を良好に位置決めできるとともに、挿入体の位置決めがさらに確実となり、また、挿入体を配置している最中および／または挿入体が所定位置にあるときに偏位や変化に晒されることが殆どない。

一実施形態において、充填ステップは、カプセルのために必要とされるパウダー状または粒子状の飲料原材料塊の総量を充填する単一の充填工程で行なわれる。

モールドキャビティの充填を複数の工程で行なうことができる。

別の形態において、モールドキャビティには、挿入体を挿入する前に、カプセルのために必要とされるパウダー状または粒子状の飲料原材料の総量よりも少ない量が充填され、その後、カプセルのために必要とされる量のパウダー状または粒子状の飲料原材料の残りの部分をモールドキャビティ内へ供給して、さらに塊を圧縮させる。この実施形態において、モールドキャビティには、挿入体の挿入前に、パウダー状または粒子状の原材料の部分塊が充填され、挿入体の挿入後にモールドキャビティに残りの塊が充填される。

一形態において、挿入体の挿入ステップは、挿入体に専用の凹部が形成された後に行なわれる。例えば、原材料パウダーの圧縮が終了されると、圧縮塊に凹部が開放されたまま残され、そのため、凹部内に挿入体を配置できる。塊が圧縮されるので、凹部は、挿入体のための比較的頑丈な支持を与える壁、例えば下端壁および管状の側壁を有し、それにより、正確な信頼できる位置が確保される。

別の形態において、凹部は、好ましくはパウダー状または粒子状の原材料塊中への挿入体の挿入中に挿入体自体によって形成される。この形態では、凹部を形成するための挿入体の使用により、工程が簡略化される。さらに、工程は、凹部が挿入体によって形成されるときに挿入体を凹部内の所定位置に残すことを含むこともできる。

一形態において、圧縮ステップおよび凹部形成ステップは、外形成形面および凹部成形面をパウダー状または粒子状の飲料原材料の塊に対して押し付けることにより行なわれる。

より好ましくは、外形成形面および凹部成形面はいずれも、モールド部の一部であり、例えば半モールドであり、それにより、両方の成形面は、パウダー状または粒子状の原材料の塊に対して適用される２つの工程がモールド部、例えば半モールドによりパウダーに適用される単一の押圧ストローク中にほぼ行なわれるような態様で接続される。

好ましい態様において、凹部は、パウダー状または粒子状の飲料原材料の塊の中心領域に形成される。凹部の中心位置は、多くの様々な理由のために好ましい。塊の中心にある凹部は、塊を損傷させる危険を減少させ、挿入体を受けるための潜在的にさらに頑丈な凹部を与える。また、パウダー状または粒子状の原材料の潜在的により大きな塊が挿入体を取り囲んで挿入体が圧縮時に塊内で移動するのを防止するので、挿入体もカプセルの中心で良好に保護される。

特定の形態では、外形成形面および凹部成形面が上側モールド部に形成される。上側モールド部は、パウダー圧縮を行なうと同時に凹部を形成するために、パウダー塊を収容する下側モールド部に対してピストンストロークの態様で相対的に移動されるのが好ましい。例えば上側モールド部の外形状は、下側モールド部のキャビティ内に相補的に嵌まり込み、これにより、ストローク中にキャビティのサイズの減少が引き起こされ、その結果、キャビティ内に収容されるパウダーの塊が圧縮される。

パウダー塊の圧縮の制御は、一般に、キャビティ内に充填されるパウダー状または粒子状の原材料の量を決定することによって、また、ストロークにより２つのモールド部間に残されるキャビティのサイズ減少を制御することによって行なわれる。したがって、一般に、パウダーの量およびキャビティのサイズ減少を一定に維持することによって一定の圧縮が得られる。この場合、他の全ての想定し得る関連パラメータ（例えば、パウダー挽きサイズ、パウダーのタイプなど）を等しくする。

前記ストロークの後に、それに続く圧縮ステップが不要であることが好ましい。しかしながら、望ましい圧縮を完了させるために、あるいは、カプセルにとって望ましいパウダーの最終的な塊の内容物を仕上げるためにさらなる充填工程が必要なときには、パウダー状または粒子状の原材料の塊および／または前記原材料を収容するカプセル自体のその後の圧縮ステップが第２のストロークによって行なわれることも想定し得る。

（一部または全部の）パウダー塊の圧縮は、通常、パウダー状または粒子状の原材料、例えばコーヒーケーキが脆弱性の限られた比較的取り扱い可能な中実断片を形成するようになっている。

凹部は、パウダー状または粒子状の飲料原材料の塊の任意の適した位置に形成できる。また、塊の異なる位置に複数の凹部を同時に形成できる。より好ましくは、凹部は、パウダー状または粒子状の飲料原材料の塊の中心領域に形成される。

好ましい方法において、凹部には口広がりの開口が形成される。そのような凹部の開口形態は、（位置決め動作速度での）挿入体位置決め装置、例えば挿入体フィーダによる挿入体の位置決め公差を考慮に入れる。

挿入体は長尺要素であることが好ましい。挿入体は、長さ対直径の比率が５０：１〜３：１である長尺要素となり得る。長尺要素は円柱または平行六面体であることが好ましい。より好ましくは、挿入体は、磁気的に反応する誘導要素またはＲＦＩＤ要素などの識別要素である。

挿入体は、凹部の断面に対してほぼ相補的な断面を有する。しかしながら、挿入体と凹部との間の僅かな断面の差異は、例えばそれらがパウダー内への挿入体の固定に役立ち得る場合には許容される。

凹部内に挿入体を締め付けるため、したがって、カプセルのその後の製造工程中およびカプセルのその後の全ての取り扱いおよび使用中に挿入体が移動するのを回避するため、挿入体の断面は、凹部の断面よりも僅かに大きいことが好ましい。このサイズの違いは、挿入体の寸法と形成された凹部の寸法との間の公差を考慮に入れるのにも役立つ。例えば、要素は、長さが約５〜２０ｍｍで太さが０．５〜３ｍｍの小さい硬質スティックであってもよく、その直径は、凹部の直径よりも約０．０１〜０．５ｍｍだけ大きい。

特定の形態において、パウダー状または粒子状の飲料原材料の塊は、２つの主要な互いに対向する凸面と切頭外周縁部とを形成するようにモールドキャビティ内で圧縮されて成形される。

圧縮するステップ、凹部を形成するステップ、および挿入体を挿入するステップの後、圧縮塊は、モールドキャビティから除去されて、それぞれの主面を覆う第１および第２の箔を備えるパッケージ内へ装填され、切頭外周縁部に隣接する外周シームで箔がシールされる。

本発明はまた、前述した方法を実施するための装置であって、対向関係を成して互いに近づいて離れるように相対的に移動できる少なくとも１つの第１のモールド部と少なくとも１つの第２のモールド部とを備え、前記モールド部のうちの少なくとも一方が、パウダー状または粒子状の飲料原材料の塊中に、該塊がモールド部間で圧縮される間に、少なくとも１つの凹部を形成するための凹部成形手段を備え、前記装置が、このようにしてパウダー状または粒子状の飲料原材料の圧縮塊中に形成された凹部内に挿入体を位置決めするための凹部手段を備える、装置に関する。

この装置は、パウダー状または粒子状の飲料原材料の圧縮塊の切頭外周縁部を形成するために第１および第２のモールド部の周囲で受けられる別のモールド部をさらに備えてもよい。

以下の図の記述において、本発明をさらに詳しく説明する。

原材料パウダーケーキおよびその中に埋め込まれる識別挿入体を含む飲料の調製のためのカプセルの断面図である。 図１のカプセルの原材料パウダーケーキを生成するための装置の概略図である。 パウダーケーキを形成してその中に挿入体を配置するプロセスの第１の実施形態を示し、下側モールド部に原材料パウダーを充填する始まりを示している。 パウダーケーキを形成してその中に挿入体を配置するプロセスの第１の実施形態を示し、圧縮前にほぐれた原材料パウダーが充填されるときのモールド部を示している。 パウダーケーキを形成してその中に挿入体を配置するプロセスの第１の実施形態を示し、ストローク中のモールド内のパンチングステップを示している。 パウダーケーキを形成してその中に挿入体を配置するプロセスの第１の実施形態を示し、パンチングステップ後のその凹部を伴うパウダーケーキを示している。 パウダーケーキを形成してその中に挿入体を配置するプロセスの第１の実施形態を示し、圧縮ケーキ中に挿入体を位置決めするための装置内における挿入体の取り扱いを示す。 パウダーケーキを形成してその中に挿入体を配置するプロセスの第１の実施形態を示し、圧縮ケーキ中の挿入体の位置決めを示している。 パウダーケーキを形成してその中に挿入体を配置するプロセスの第１の実施形態を示し、その挿入体が適切に配置された状態の圧縮ケーキを示している。 パウダーケーキを形成してその中に挿入体を配置するプロセスの第２の実施形態を示し、原材料パウダーを用いて下側モールド部内にパウダーの部分塊を充填するパウダー充填工程の始まりを示している。 パウダーケーキを形成してその中に挿入体を配置するプロセスの第２の実施形態を示し、ほぐれたパウダーの部分塊が充填されたときの圧縮直前のモールド部を示している。 パウダーケーキを形成してその中に挿入体を配置するプロセスの第２の実施形態を示し、最初の圧縮ストローク後の圧縮されたパウダーの部分塊を示している。 パウダーケーキを形成してその中に挿入体を配置するプロセスの第２の実施形態を示し、部分的な圧縮塊内での挿入体の位置決めを示している。 パウダーケーキを形成してその中に挿入体を配置するプロセスの第２の実施形態を示し、パウダーケーキの生成を完了するためにほぐれたパウダーの残りの塊をモールド部に充填する第２の充填工程を示している。 パウダーケーキを形成してその中に挿入体を配置するプロセスの第２の実施形態を示し、パウダーおよび該パウダー内の挿入体で満杯の圧縮直前のモールド部を示している。 パウダーケーキを形成してその中に挿入体を配置するプロセスの第２の実施形態を示し、第２の圧縮ストローク中に挿入体がパウダー塊中に完全に埋め込まれた状態の、パウダー塊の第２の圧縮の終端を示している。 パウダーケーキを形成してその中に挿入体を配置するプロセスの第２の実施形態を示し、下側モールドからのカプセルの除去を示している。

図１を参照すると、本発明のカプセル１は、焙煎して挽いたコーヒーパウダーなどの原材料パウダーを収容するパッケージを形成する。このカプセルは、パウダーが一杯または複数杯の飲料を調製するのに適するように寸法付けることができる。カプセルは、外周シーム４で接続されて原材料が充填される内部キャビティを画定する第１の箔２と第２の箔３とから形成することができる。カプセルは、シーム４を通る平面に沿って対称的に形成することができる（しかし、必ずしもそうである必要はない）。２つの箔は、液体を透過させることができてもよくあるいは透過させることができなくてもよい。液体を透過させることができない場合、箔２，３は、例えば飲料製造装置内での使用前または使用時に箔を穿孔することにより開放させることができ、あるいは、装置内への挿入前に除去することができる。さらに、箔は、ガスバリア層、例えば薄いアルミニウムおよび／またはＥＶＯＨの層が存在するときには、ガスを透過させることができなくてもよい。容器は、例えば濾紙などの１つ以上の内部フィルタ層をさらに備えてもよい。２つの箔はまた、多孔質の紙、多孔質のプラスチック、多孔質のアルミニウム、およびこれらの組み合わせなどのフィルタ層から専ら形成されてもよい。

２つの箔２，３は、正中水平面Ｐに沿ってシーム４で互いに接続する。シームは、２つの箔をこの領域で互いに溶着することによって形成され得る。好ましい形態において、シームは、引き裂きに耐えることが好ましく、セルロース（例えば紙）、高分子繊維、プラスチック、ゴムなどのさらなる層によって補強されてもよい。箔は、製造中の成形を容易にしてパッケージ材料の量を減らすために可撓性であってもよい。箔は、配向ポリプロピレン（ＯＰＰ）などのシールに適合する層から形成される内層を有することができる。また、箔は装飾層を含んでもよい。好ましいパッケージ形態において、各箔は、（外側から内側へ向けて）以下の層、すなわち、ＰＥＴ／装飾層／接着剤／アルミニウム／接着剤／ＯＰＰを備える多層から成る。アルミニウム層は１０〜１００ミクロンの厚さを有することが好ましい。ＯＰＰ（すなわち、配向ポリプロピレン）層は５〜５０ミクロンの厚さを有し、また、ＰＥＴ層は５〜５０ミクロンの厚さを有する。箔はまた、濾紙とシームのための溶着層とから形成することもでき、アルミニウム、濾紙、および／または、プラスチックの組み合わせから形成することもできる。

接続された箔２，３は、圧縮された飲料原材料から形成されるパウダーケーキ６によって少なくとも一部が占められ得る内部キャビティ５を画定する。飲料原材料は、挽いたコーヒー、水溶きコーヒー、リーフティー、水溶きのティー、ココア、ミルク、チコリー、ハーブティー、特殊調製粉乳、料理パウダー、および、これらの組み合わせであってもよい。好ましい実施形態において、原材料は、本質的に、焙煎して挽いたコーヒーパウダーを含む。

飲料原材料は、例えば中実パウダーケーキをもたらす圧縮形態を成す。ケーキは、ほぼ軸方向に向けられる切頭外周縁部７を有するレンズ状の断面を形成してもよい。縁部７が存在する結果として、環状のボイド８がパウダーと外側パッケージのシームとの間に形成される。そのような形状は、圧縮後に壊れにくく、シームでの箔の溶着を容易にする。最終的に、キャビティは、コーヒーパウダーからのガスの解放（例えばＣＯ_２）に起因して壁が外側に変形するのを防止するために、シームでのシール前に部分的な真空下に置かれてもよい。結果として得られるカプセルの一般的な形状は、略凸状の表面を両側に有する左右対称なレンズ状容器となり得る。無論、対称でない他の形状のカプセルも想起できる。例えば、カプセルの外側パッケージは、フランジを有するカップ形状の本体と、本体のフランジに接続（例えば溶着）される膜とを備えることができる。

圧縮されたケーキ中には挿入体９が少なくとも部分的に埋め込まれる。「部分的に埋め込まれる」とは、挿入体の表面の５０％を超える部分が、外側パッケージ材料（例えば、箔）による分離を伴わずにパウダーと直接に接触しあるいは近接することを意味する。より好ましくは、挿入体９はほぼ完全に飲料原材料中に埋め込まれる。ほぼ完全に埋め込まれるとは、挿入体の表面の少なくとも約９０％が外側パッケージ材料（例えば、箔）による分離を伴わずにパウダーと直接に接触しあるいは近接することを意味する。挿入体は、外部検出装置によるあるいは外部検出装置からの物理的な励起に対して感度が良い、および／または、例えば磁気効果、誘導効果、または、電波によって外部検出装置へ信号を供給する識別要素となり得る。好ましい形態において、識別要素は、磁場生成装置により生成される磁場の存在下でカプセルの検出を可能にするように形成される。
「磁気的に反応する」とは、ここでは、一般的な態様で、識別要素（または、単に「識別子」とも称される）が、その固有の組成に対応する磁気特性または強磁性特性であって、電磁的な検出手段（図示せず）によって与えられる磁束の作用下で他の組成と比べて識別可能なあるいは少なくとも判別可能な磁気特性または強磁性特性を有することを意味する。より具体的には、挿入体９は、例えば同時係属の欧州特許出願第０９１６４５９０．３号明細書に記載されるような１つ以上のガラスコーティングされた金属ワイヤを含む保護シースを備える。

図２は、原材料パウダーケーキ６を生成するための装置を示している。該装置は円形プレート１１を有するプレス１０を備え、該円形プレート１１は、該プレートに円周方向パターンで配置される一連のモールド部１２を含む。上記プレスは、急速なペースで複数のパウダーケーキを生成するように設計されている。プレートは、段階的動作であるいは連続的動作で（回転方向Ａに）回転するように制御・駆動ユニット（図示せず）によって制御される。プレスは一連の上側モールド部１３をさらに備え、この場合、各上側モールド部は、下側モールド部に対して（軸方向Ｂに沿って）上下に往復動して、パウダーケーキの圧縮のために下側モールド部１２内に係合するように構成されている。したがって、各下側モールド部１２は、上側および下側モールド部１２，１３が（軸線Ｄに沿って）軸方向に一直線に合わせられてプレートの正中垂直軸線Ｉの周りで図示の回転方向Ａに円形経路に沿って一緒に回転するように上側モールド部１３と関連付けられることが好ましい。「それ自体」既知の態様で、上側モールド部１３の相対的な軸方向運動は、これらの上側モールド部が軸線Ｉに沿って回転するときに該モールド部を上下させるカム経路（図示せず）によって制御される。想定し得る別の方法として、モールド部１３の軸方向運動を、液圧ピストンを使用する機構によって推し進めることもできる。プレスは、プレートが回転するときに下側モールド部１２にパウダーを供給するためのパウダーフィーダ１４をさらに備える。パウダーフィーダは、下側モールド部１２が交差するプレート１１の部分を横切って延びており、パウダーフィーダの下方で移動する下側モールド部にパウダーを連続的に供給するように構成されている。プレスは、圧縮後にパウダーケーキのそれぞれの中に少なくとも１つの挿入体を配置するための挿入体フィーダ１５をさらに備える。

図３は、下側モールド１２内へのパウダーの供給中のプレス１０の詳細を断面で示している。プレート１１がパウダーフィーダ１４に対して移動する（例えば回転する）につれて、パウダー１６がモールド部１２内へ落下して該モールド部を次第に満たす。キャビティ１７は、最終的なカプセル内の望ましい原材料の量に対応する所定量のパウダー（例えば、挽いたコーヒーパウダー）を受けることができるように寸法付けられる。モールド１２がパウダーフィーダ１４を通ると、図４に示されるようにモールドのキャビティには適した量のパウダーが充填される。パウダーはキャビティ内でほぐれており、また、パウダーの上面は、パウダー供給部１４に対するモールド部の相対的な動作によって、フィーダの前面によりこすり取られてしまっている。ところで、プレスが、一例として示される相対的な回転態様ではなく相対的な直線態様で移動できることに留意すべきである。

図５に示されるように、次の工程では、パウダーが、ピストン型プレスの態様で下降して下側モールド部１２内に係合する上側モールド部１３によって圧縮される。上側モールド部は、圧縮されたケーキの２つの幅のある側の一方を押圧するように設計されている外側成形面１８を備え、一方、下側モールド部１２は、幅のある他方側を押圧するように設計されている外側成形面１９を備える。成形面１８，１９は略カップ形状を成すこともできる。成形面１８または１９は、結果として得られるカプセルが左右対称である場合には、相対的に同一の形態を成すことができる。パウダーケーキの圧縮度合いは、２つのモールド間の相対的な一定のキャビティの高さ、例えば「Ｄ」を制御することによって決定される。一般に、パウダーの体積は、モールド内のほぐれた形態のその初期の体積の１０〜８０％に減少される。圧縮パウダーケーキが形成されている間、少なくとも１つの凹部も、上側モールド部１３から、すなわち、上側モールド部の成形面１８から下方へ突出するモールド部の凹部成形面２０によって形成されている。このように、凹部成形面は、一般に、外側成形面１８から延びる少なくとも１つの突出部を形成する。例えば、突出部２０は、カプセル（図１）の中心Ｉと合わせられる位置でパウダー塊中に凹部を設けるようにキャビティの正中軸線に沿って垂直に延びる。これにより、上側モールド部が下側モールド部のキャビティ内で下降すると、コーヒーが十分にほぐれたままの状態にあり、そのため、突出部を導入し得るくらいにパウダー塊が依然として比較的軟らかいうちに、コーヒーパウダー中に凹部が形成される。さらに、パウダーに作用する上側モールド１３による圧縮は、突出部２０がコーヒーパウダー内の所定位置にとどまっている間に及ぼされ、それにより、パウダーがパンチャーの周囲で圧縮効果により固められる。結果として、凹部が寸法的に良好に規定され、凹部を画定する壁および縁部が比較的中身の詰まったものになる。

別の手法として、下側モールド部１２から突出する凹部成形手段によって凹部を形成することができる。この場合には、上側成形モールド部１３を、突出部２０を伴わない凹状成形面１８として形成することができる。したがって、突出部は、下側モールド部１２に取り付けられて上方へ突出する。この場合、突出部は、パウダー塊に貫通穴を形成して、その後のステップで挿入体の挿入を可能にする開口を圧縮塊の上面に確保するように設計されていることが好ましい。また、上側および下側モールド部の両方が突出部の一部を有することも想定し得る。

図６に示されるように、圧縮後は、上側モールド部１３が下側モールド部１２から切り離され、それにより、圧縮ケーキには凹部２１が残存する。次の挿入工程で挿入体をケーキ内に挿入する際の精度公差を考慮に入れるため、凹部２１には、正中軸線Ｉに対して数度を成す口広がりの開口部２２が形成されてもよい。開口部の角度は、正中軸線Ｉに対して好ましくは約５〜３０度であり、より好ましくは約１０度である。凹部は、破損の危険を防止するため、管状のあるいは僅かに円錐状の形状（例えば、正中軸線Ｉに対して１〜７度）を成す主部２３によって形成されてもよい。さらに、凹部は、その内部に受けられるべき挿入体の長さよりも僅かに長いあるいは少なくとも等しい長さを有することが好ましい。また、主部２３は、挿入体に対する特定のブロッキング効果を確保し、その結果、挿入体の所定位置にあるときの局所変動の危険を防止するために、挿入体よりも僅かに小さい断面を成すことが好ましい。

図７に示される次の工程では、下側モールド部１２が覆われておらず、それにより、圧縮ケーキがその空の凹部２１を伴って明確に示されている。ケーキ内に配置されるようになっている挿入体９は、挿入体フィーダ１５の一対のジョー２４によって操作される。挿入体は圧縮ケーキに対して軸方向Ｃに相対的に降下され、それにより、挿入体が凹部内に導入される。ジョーは、挿入体の十分な自由長「ｌ」を凹部内に挿入できるように挿入体を操作し、一方、挿入体の残りの長さはジョーによってしっかりと保持されあるいは挟持される。好ましくは、自由長「ｌ」は、挿入体の全長の少なくとも５０％、好ましくは少なくとも８０％である。

図８に示される次のステップでは、押圧作用、例えば軸方向下向きの押圧作用を挿入体の反対側の端部に及ぼすプッシャ２５によって、挿入体９がその最終位置をとるように凹部内に押し込まれる。押圧作用中、挿入体は、ジョー２４によって依然として挟持されてもよく、あるいは、（図示のように）ジョーから切り離されてされてもよい。

この工程後、圧縮ケーキ６は、圧縮ケーキをモールド部１２から押し出すように下側モールド部の中心部分２６が下側モールド部の外側部分に対して上方に移動することによってプレスから取り出される（図９）。

挿入体を含む圧縮ケーキは、その後、外周シームでシールされる２つの箔２，３間にシール状態で詰められる（図示せず）。

本発明のプロセスの第２の実施形態を図１０〜図１７に関連して説明する。過度な繰り返しを避けるため、第１の実施形態と比べた主な違いについてのみ説明するが、この方法および／または装置の他の特性および特徴がこの実施形態に適用できることは当業者に明らかである。この場合も、同じあるいは同様の技術的手段、軸線、平面、および、方向を示すために、同じ参照符号が使用される。

図１０に示されるように、この第２の実施形態では、プレス１０は、パウダーフィーダ１４によりパウダー１６の部分塊が充填される下側モールド部１２を備える。「パウダーの部分塊」とは、ここでは、最終的なカプセルを形成するために必要とされるべきパウダーの所定の総量の一部のみが予備的な充填工程で充填されることを意味する。このため、モールド部１２のキャビティ１７のサイズは、パウダーの部分塊を受けるように適合される。キャビティのサイズを、最終的なパウダーケーキを生成するために必要とされるべきパウダーの総量を受けるために必要となるであろうキャビティのサイズと比べて減らすことができる。キャビティのサイズ減少を種々の手段によって得ることができる。図示の例において、キャビティのサイズ減少は、下側モールド部のサイズ調整可能部分２７を設けることによって得られる。この部分２７は、適切なサイズのキャビティ減少が得られるまで下側モールド部の外周部分２８に対して移動される中心部分であってもよい。

パウダーの部分塊が図１１に示されるように充填されると、上側モールド部１３が下側モールド部１２に対して降下されて、部分塊が圧縮される。上側モールド部１３は、凹部成形面を必ずしも備えていなくてもよく、部分パウダーケーキの一方の幅のある側を形成するために、単に外形成形面１８、すなわち、凸面だけを備えることができる。この第１のストロークの後（図１２）、パウダーの部分圧縮ケーキ２９が得られる。ケーキのサイズは、カプセルのために生成されるべき最終的な圧縮ケーキと比べて減少される。

次の工程では、部分圧縮塊中に凹部を設けるために挿入体が使用される。挿入体９は、この部分圧縮ケーキ中に挿入体フィーダ１５を用いて配置される。その結果、挿入体が部分圧縮ケーキ内に部分的にのみ係合する一方で、挿入体の一部はケーキ２９の外側に残ったままである。想定し得る変形例として、上側モールド部の凹部成形面または上側モールド部の表面から突出する突出部によって凹部を形成することもできる。

次の工程では、第２のパウダー充填工程が行なわれる（図１４）。キャビティの充填を完了するために同じパウダーフィーダ１４を使用することができる。キャビティは、パウダー塊を仕上げるために必要な第２の所望量のパウダーを受け入れるようにサイズ変更することができる。その後、最終的な圧縮ケーキの外形を形成するために、上側モールド部１３または別のモールド部によって第２のストロークが行なわれる（図１５および図１６）。次の工程では、例えばキャビティのサイズを除去するあるいは減らすまで上方へあるいは軸方向Ａに中心部分２７を移動させることによって最終的な圧縮ケーキ３０が除去される（図１７）。

前述したように、図に関連して説明した回転プレスは好ましい例として与えられるが、回転プレスを、モールド部（あるいは、該モールド部を含むプレート）とパウダーフィーダとの相対的な直線動作の結果によってパウダーがモールド部内へ供給される別のタイプのプレスと置き換えることができる。

Claims (16)

1. 飲料の調製のための飲料原材料カプセルを製造するための方法であって、
   モールドキャビティを用意するステップと、
   パウダー状または粒子状の飲料原材料を前記モールドキャビティに少なくとも部分的に充填する充填ステップと、
   前記モールドキャビティ内の前記パウダー状または粒子状の飲料原材料を圧縮して、前記飲料原材料の圧縮塊を得る圧縮ステップと、
   前記圧縮塊に少なくとも１つの凹部を形成する凹部形成ステップと、
   カプセル識別挿入体を前記凹部内へ挿入する挿入ステップと、
   を備える方法。
2. 前記凹部が、前記パウダー状または粒子状の原材料の塊が圧縮されている間に形成される、請求項１に記載の方法。
3. 前記挿入体の前記挿入ステップが、前記凹部が形成された後に行なわれる、請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記凹部が、前記圧縮ステップが終了される前に前記パウダー状または粒子状の飲料原材料の塊内へ前記挿入体を挿入することによって形成される、請求項１または２に記載の方法。
5. 前記充填ステップが、前記カプセルのために必要とされる前記パウダー状または粒子状の飲料原材料の塊の総量を充填する単一の充填工程で行なわれる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記モールドキャビティには、前記挿入体を挿入する前に、前記カプセルのために必要とされる前記パウダー状または粒子状の飲料原材料の前記総量よりも少ない量が充填され、その後、前記カプセルのために必要とされる量の前記パウダー状または粒子状の飲料原材料の残りの部分を前記モールドキャビティ内に供給して、さらに前記塊を圧縮させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記圧縮ステップおよび前記凹部形成ステップが、外形成形面および凹部成形面を前記パウダー状または粒子状の飲料原材料の塊に対して押し付けることにより行なわれる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記凹部が、前記パウダー状または粒子状の飲料原材料の塊の中心領域に形成される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記凹部には口広がりの開口が形成される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記挿入体が長尺要素である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記挿入体が、前記凹部の断面よりも僅かに大きい断面を有する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記パウダー状または粒子状の飲料原材料の塊が、２つの主要な互いに対向する凸面と切頭外周縁部とを形成するように前記モールドキャビティ内で圧縮されて成形される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記圧縮ステップ、前記凹部形成ステップと前記挿入ステップとが完了された後、前記圧縮された塊が、前記モールドキャビティから除去されて、それぞれの主面を覆う第１および第２の箔を備えるパッケージ内へ装填され、前記切頭外周縁部に隣接する外周シームで前記箔がシールされる、請求項１２に記載の方法。
14. 前記パッケージが気密筐体を形成する、請求項１３に記載の方法。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法を実施するための装置であって、
    当該装置は、対向関係を成して互いに近づき離れるように相対的に移動できる少なくとも１つの第１のモールド部（１２）および少なくとも１つの第２のモールド部（１３）を備え、
    前記モールド部（１２，１３）のうちの少なくとも一方は、前記塊が前記モールド部（１２，１３）間で圧縮される間に、前記パウダー状または粒子状の飲料原材料の塊中に、少なくとも１つの凹部（２１）を形成するための凹部成形手段（２０）を備え、
    当該装置は、このようにして前記パウダー状または粒子状の飲料原材料の前記圧縮された塊中に形成された前記凹部（２１）内に前記挿入体（９）を位置決めするための凹部手段（１５，２４，２５）を備える、装置。
16. 前記パウダー状または粒子状の飲料原材料の前記圧縮された塊の前記切頭外周縁部を形成するために前記第１のモールド部および前記第２のモールド部の周囲で受けられる別のモールド部をさらに備える、請求項１５に記載の装置。

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