KR20180030626A - 절취부를 가지는 필터 요소 - Google Patents

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마르크 크뤼거
귄터 엠플
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카-페 시스템 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 캡슐 본체(2)를 포함하는, 음료를 생산하기 위한 1인분용 캡슐(1)에 관한 것이다. 그러한 캡슐 본체는 캡슐 하단부(3), 측벽(22), 칼라 연부(5), 및 커버(6)를 갖는다. 분말, 입자, 절단된 잎 또는 액체 형태의 음료 기재를 수용하기 위한 공동(100)이 캡슐 하단부와 커버 사이에 형성된다. 필터 요소(7)는 공동 내에 배열되고, 필터 요소는 부직 섬유 재료로 생산된다. 필터 요소는, 필터링 재료가 제공되지 않은 절취부를 갖는다. 본 발명은 또한 1인분용 캡슐을 생산하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

절취부를 가지는 필터 요소
본 발명은, 캡슐 기부, 측벽 및 칼라형 주변부를 가지는 캡슐 본체, 그리고 덮개를 가지는, 음료의 생산을 위한 1인분용 캡슐에 관한 것으로서, 가루, 과립, 절단된-잎 형상, 또는 액체 음료 기재를 수용하기 위한 공동이 캡슐 기부와 덮개 사이에 구성되고, 필터 요소가 공동 내에 배치되며, 필터 요소는 섬유 재료로 형성된다. 본 발명은 또한 1인분용 캡슐을 생산하기 위한 방법에 관한 것이다.
그러한 1인분용 캡슐은 일반적으로 종래 기술, 예를 들어 WO 2012/038063으로부터 공지되어 있고, 예를 들어, 자동 브루잉 장치(brewing apparatuses)에서 차 또는 커피 음료를 생산하기 위해서 이용된다. 이러한 목적을 위해서, 물이 펌프에 의해서 1인분용 캡슐을 통과하고, 음료 물질이 여기에서 용해 및/또는 추출된다. 그러나, 종래 기술로부터 알려진 1인분용 캡슐은, 그러한 1인분용 캡슐, 특히 필터 요소가 비교적 큰 압력 손실을 갖는다는, 즉 자동 브루잉 장치의 펌프에 의해서 이용될 수 있어야 하는 양압이 실질적으로 2 바아 보다 높아야 한다는, 및/또는 1인분용 캡슐의 생산이 복잡하다는 것, 및/또는 그러한 1인분용 캡슐이 비교적 무거운 중량을 갖는다는 단점을 갖는다.
그에 따라, 본 발명의 목적은 필터 요소를 가지는 1인분용 캡슐을 제공하는 것이며, 그러한 1인분용 캡슐은, 종래 기술에 비해서, 압력 손실이 작다.
이러한 목적은, 캡슐 기부, 측벽 및 칼라형 주변부를 가지는 캡슐 본체, 그리고 덮개를 가지는, 음료의 생산을 위한 1인분용 캡슐에 의해서 달성되고, 그러한 1인분용 캡슐에서 가루, 과립, 절단된-잎 형상, 및/또는 액체 음료 기재를 수용하기 위한 공동이 캡슐 기부와 덮개 사이에 구성되고, 필터링 재료가 제공되지 않는 절취부를 가지는 필터 요소가 공동 내에 배치된다.
본 발명의 이러한 청구 대상에 관한 문맥에서 기재된 설명은 본 발명의 다른 청구 대상에도 마찬가지로 적용되고, 그 반대로도 적용된다.
본 발명에 따른 1인분용 캡슐은, 그러한 1인분용 캡슐이 비교적 생산하기 용이하고, 압력 손실이 작은 큰 필터 면적을 가지며, 비교적 가벼운 중량을 갖는다는 장점을 갖는다.
본 발명의 문맥에서, 1인분용 캡슐은 바람직하게 밀폐식으로 밀봉되는 1인분용 캡슐을 포함한다. 이는, 추출 및/또는 용해 절차에 앞서서 1인분용 캡슐 내에 위치되는 음료 또는 식품 기재, 예를 들어 커피 분말, 스프 분말, 또는 차가 주위 환경과 관련하여 실질적으로 향밀(aroma-tight) 방식으로 폐쇄된다는 것을 의미한다. 그러나, 1인분용 캡슐은 밀폐식으로 밀봉될 필요가 없고, 1인분용 캡슐의 사용 전에, 밀폐식으로 밀봉된 포장으로 또한 제공될 수 있으며, 그러한 포장은 그 후에, 예를 들어 수작업으로, 개방된다. 그러한 1인분용 캡슐은 전형적으로 적어도 일 측면 상에서, 바람직하게 2개의 측면 상에서 개방되고, 즉 1인분용 캡슐을 뚫어 배출할(broached) 필요가 없이, 제조 액체에 의해서 삼출될 수 있다.
음료 또는 식품을 생산하기 위한 1인분용 캡슐은 바람직하게 절두원추형 방식 또는 원통형 방식으로 성형되고, 예를 들어, 진공-형성된 플라스틱 막으로부터 또는 플라스틱 사출-몰딩 방법에 의해서 생산된다. 그러한 1인분용 캡슐은 폐쇄 캡슐 기부 및 칼라 주변부를 가지는 개방 충진 측면을 일반적으로 가지고, 1인분용 캡슐의 공동이 필터 요소를 구비하고 과립형 및/또는 잎-형상 및/또는 절단된 잎 형상 및/또는 가루 및/또는 액체 음료 물질로 충진된 후에, 그러한 칼라 주변부 상에 막 덮개가 밀봉되거나 접착식으로 접합된다.
음료 기재가 제조되는 음료 또는 식품으로 진행되는 것을 방지하는 필터 요소가 캡슐 기부와 음료 기재 사이에 제공된다. 이러한 필터 요소는 섬유로 생산되고, 이제 본 발명에 따라 필터링 재료가 제공되지 않는 절취부를 갖는다. 이러한 절취부는 바람직하게 3 내지 15 mm의 외경을 갖는다. 절취부의 외경은 바람직하게 캡슐 기부의 영역 내의 캡슐 본체의 이용 가능한 내경의 5 내지 40%이다. 절취부에 의해서 중량이 감소된다. 절취부는 필터 요소를 캡슐 본체에 대해서 정렬시키기 위해서 이용될 수 있다. 필터 요소의 절취부는 바람직하게 1인분용 캡슐의 기부의 영역 내에 제공되고, 절취부의 주변 영역은 바람직하게 캡슐 본체의 기부에 연결된다. 절취부는 바람직하게 필터 요소의 중심의 영역 내에 위치된다. 적어도 실질적으로 회전 대칭적이 되도록, 필터 요소가 바람직하게 제공된다. 절취부는, 특히 바람직하게 대칭 축을 중심으로 회전 대칭적이 되도록, 특히 바람직하게 대칭 축을 중심으로 위치된다. 절취부는 바람직하게 원형이 되도록 구성된다.
본 발명에 따른 하나의 추가적인 청구 대상 또는 본 발명의 바람직한 청구 대상에 따라, 필터 요소는 캡슐 본체에 가용접된다(tack-welded).
본 발명의 이러한 청구 대상에 관한 문맥에서 기재된 설명은 본 발명의 다른 청구 대상에도 마찬가지로 적용되고, 그 반대로도 적용된다.
본 발명의 문맥에서의 가용접은, 필터 요소가 캡슐 본체에 연결되나, 이러한 연결은 필터 요소의 외주와 관련하여 단지 점형태 및/또는 부분-부분 방식으로만 실시된다는 것을 의미하고, 그에 따라 이러한 연결은 어떠한 액체-밀봉 효과도 가지지 않으며; 오히려, 액체는 2개의 가용접 위치들 사이에서 유동될 수 있다. 예를 들어, 환대를 따른 필터 요소는 몇몇 위치에서만 캡슐 본체에 연결되고 연속적인 방식으로 연결되지 않는다. 본 발명의 이러한 실시예는, 특히 큰 필터 요소 또는 캡슐 본체 내에서 현수되는 필터 요소의 경우에, 예를 들어, 필터 요소가 뚫는 부재와 접촉되는 것을 방지하는 특정 형상을 필터 요소가 가질 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 필터 요소의 압력 손실은 가용접에 의해서 감소될 수 있고, 및/또는 필터 면적이 확대될 수 있다. 필터 요소는 가용접에 의해서 인장될 수 있다. 가용접은 바람직하게 초음파를 이용한 밀봉에 의해서 바람직하게 실시된다.
필터 요소는 음료 기재와 캡슐 기부 및/또는 캡슐 본체의 측벽 사이에 배치되고, 특히 바람직하게 상호 이격되는, 특히 필터 요소의 측벽에 의해서 상호 분리되는 제1 및 제2 단부를 바람직하게 갖는다. 물은 일 단부의 영역 내에서 필터 요소 내로 유동된다. 필터 요소는 바람직하게 측벽을 가지며, 그러한 측벽을 통해서 제조된 음료가 적어도 부분적으로 배수된다. 필터 요소의 이러한 측벽은 적어도 부분적으로 바람직하게 캡슐 본체의 측벽과 평행하게 연장된다. 필터 요소의 측벽은 캡슐 본체의 측벽 상에서 지탱될 수 있다. 측벽은 바람직하게 절두원추형의 방식으로 성형되거나, 절두원추형의 방식으로 성형된 부분을 가지거나, 포물선형으로 제공된다. 필터 요소는 타 단부에 의해서 바람직하게 캡슐 본체의 기부에 연결된다. 필터 요소는 특히 바람직하게, 환형 방식으로 필터 요소의 제1 단부에 특히 바람직하게 인접되는 주변 영역을 갖는다. 측벽은 주변 영역과 관련하여 각도를 이루도록 제공된다. 측벽 및/또는 주변 영역은 바람직하게 접힘부를 갖고, 및/또는 필터 요소가 진공-형성되고, 다시 말해서 필터 요소는, 압력 및/또는 온도를 인가하는 동안, 평면형 반제품으로부터 3-차원적인 구조물로 형성된다. 필터 요소 내의 재료 두께는 바람직하게 진공-형성에서 변화되고, 및/또는 섬유의 배열이 변경된다. 중앙 영역은 적어도 부분적으로 바람직하게 캡슐 본체의 기부와 평행하게 연장되고 및/또는 캡슐 본체의 기부 영역 내의 필터 요소의 측벽에 인접되는 필터 요소의 회전 축의 영역 내에 위치된다. 필터 요소의 절취부는 바람직하게 중앙 영역 내에 위치된다. 중앙 영역이 바람직하게 캡슐 본체의 기부에 연결된다.
필터 요소의 측벽은, 캡슐 기부에 고정될 때, 바람직하게 인장된다.
필터 요소는, 제1 단부의 영역 내에서, 캡슐 본체에 연결된다. 이러한 연결은 바람직하게 재료적으로 일체형인 방식으로, 특히 용접에 의해서, 바람직하게 초음파 용접에 의해서 실시된다. 이러한 연결은 칼라형 주변부의 영역 내에서 및/또는 1인분용 캡슐의 측벽의 영역 내에서 실시될 수 있다. 필터 요소는 바람직하게 필터 요소의 제2 단부의 영역 내에서 또한 캡슐 본체에 연결되고, 특히 캡슐 기부의 내부 측면에 연결된다. 바람직하게 환형이 되도록, 적어도 하나의 연결이 제공된다. 적어도 하나의 연결, 특히 바람직하게 양 연결이 물-불투과적이다.
1인분용 캡슐의 기부 영역 내의 원형 또는 환형 밀봉부는 바람직하게 16 내지 18 mm의 외경을 갖는다. 밀봉부의 외경은 바람직하게 캡슐 기부의 영역 내의 캡슐 본체의 이용 가능한 내경의 5 내지 45%이다. 밀봉 이음매의 폭은 바람직하게 0.5 내지 2 mm이다.
필터 면적은 바람직하게 1,100 내지 20,500 mm2, 특히 바람직하게 2,000 내지 10,000 mm2, 그리고 가장 특히 바람직하게 6,100 내지 6,900 mm2이다.
캡슐 기부의 내부 측면에 연결되는 필터 요소의 단부는 바람직하게 펼쳐진다. 이러한 펼쳐진 특징부는, 가열하는 것 그리고 후속하여 형성하는 것에 의해서 및/또는 그 형상과 관련하여 밀봉에 의해서 안정화되는 탄성 변형에 의해서 이루어질 수 있다.
필터 요소의 측벽이 바람직하게 인장된다. 그로 인해서, 필터 요소, 특히 그 벽 영역은, 필터를 통한 물의 유량에 유리하게 영향을 미치고 및/또는 필터 요소가, 특히 캡슐 기부의 영역 내의, 뚫는 부재에 의해서 관통되는 것을 방지하는 특정 형상을 갖는다.
필터 요소는 바람직하게 부직 섬유 재료, 예를 들어 부직 재료 및/또는 펠트로 생산되고, 음료 기재의 입자가 생산 음료 내로 진행되는 것을 방지한다. 필터 요소는 복수의 플라이(plies)로 제공될 수 있고, 그러한 플라이는 바람직하게, 예를 들어 캘린더링(calendaring)에 의해서 상호 연결된다. 필터 요소의 하나의 구성요소 부분은 바람직하게 종이 및/또는 플라스틱 및/또는 자연 발생 재료 및/또는 생분해성 플라스틱 및/또는 바람직하게 지속 가능한 원료로부터의 플라스틱이다. PE 및/또는 PP가 바람직한 섬유의 구성요소 부분이다.
필터 요소는 바람직하게 탄성적이 되도록 구성된다. 그로 인해서, 필터 요소의 측벽이 인장될 수 있다. 그로 인해서, 액체의 압력하의 필터 요소의 형상 변화가 적어도 최소화된다.
본 발명에 따른 1인분용 캡슐을 생산하기 위해서, 캡슐 본체가 제공되고, 필터 요소의 주변 영역 또는 필터 요소의 측벽은, 예를 들어, 칼라형 주변부에 또는 캡슐 본체의 측벽에 밀봉된다. 그 후에, 필터 요소의 중앙 영역이 캡슐 기부에 밀봉되고, 후속하여 음료 기재가 캡슐 본체 내로 충진된다. 후속하여, 1인분용 캡슐은 막 덮개로 폐쇄되고, 그러한 막 덮개는 특히 밀봉에 의해서 필터 요소의 주변 영역 및/또는 캡슐 본체의 칼라형 주변부에 연결된다. 대안적으로, 필터 요소는 캡슐 기부에 연결되고, 음료 물질로 충진된다. 마지막으로, 막 덮개는 필터 요소의 주변 영역에 밀봉되고, 실질적으로 동시적인 방식으로, 필터 요소의 주변 영역은 1인분용 캡슐의 칼라형 주변부에 연결된다. 본원에서 필터 요소는 바람직하게 인장된다. 돌출될 수 있는 필터 요소 재료가, 예를 들어 펀칭에 의해서, 특히 후속하여 제거될 수 있다.
음료, 예를 들어 커피 음료의 제조를 위해서, 1인분용 캡슐이 제조 장치의 브루잉 챔버 내로 통합된다. 브루잉 챔버의 폐쇄 절차 이후에 또는 도중에, 캡슐은, 바람직하게 그 폐쇄된 기부 측면 상에서, 브루잉 챔버 내에 배치된 개방 굴대에 의해서, 바람직하게 개방되고, 개방 굴대는 바람직하게 캡슐 기부의 주변 영역을 개방한다. 브루잉 챔버의 밀봉 후에 및/또는 브루잉 챔버를 밀봉할 때, 막 덮개에 의해서 폐쇄된 1인분용 캡슐의 충진 측면은 바람직하게 적어도 하나의 관통 수단에 의해서 개방된다. 그러나, 1인분용 캡슐이 제조 장치 내로 도입되기 전에, 적어도 일 측면 상에서 이미 개방된 1인분용 캡슐이 또한 존재한다. 후속하여, 제조 액체, 바람직하게 고온의 물이 압력 하에서 막 덮개를 통해서 1인분용 캡슐 내로 이송된다. 제조 액체는 음료 기재를 통해서 삼출되고 음료 기재로부터 음료를 생산하는데 필요한 물질을 추출 및/또는 용해한다. 그 이후에, 음료는 필터 요소를 통해서 그리고 그로부터 캡슐 본체 내로 유동되고, 음료는 기부 영역 내의 개구부를 통해서 캡슐 본체를 빠져 나간다. 본 발명에 따른 1인분용 캡슐의 경우에, 커피의 제조를 위한 1인분용 캡슐을 통해 물을 이송하기 위해서 약 2 바아 이하의 펌프 압력이면 충분하다.
본 발명의 다른 청구 대상은 본 발명에 따른 1인분용 캡슐의 생산 방법이고, 그러한 방법에서 필터 재료가 형성되고 제1 단부 및 제2 단부가 캡슐 본체에 연결된다.
본 발명에 따른 방법의 문맥에 기재된 설명은 본 발명에 따른 1인분용 캡슐에도 동일하게 적용되고, 그 반대로도 적용된다.
절취부는, 형성 이전에, 도중에, 또는 이후에 필터 재료 내로 통합될 수 있다. 절취부는, 예를 들어 절취에 의해서, 재료를 제거하는 것에 의해서 구축될 수 있다. 그러나, 절취부가 필터의 형성에서 필터 요소를 초래하도록, 필터 재료로 제조된 반제품이 또한 이전에 미리-형성될 수 있다. 또한 대안적으로, 절취부의 형성이 진공-형성 절차에서 실시될 수 있다.
필터 요소는 바람직하게 3-차원적으로 제공된다. 예를 들어, 필터 요소는 적어도 부분적으로 절두원추형의 형상으로 또는 포물선 방식으로 설계된다. 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따라, 필터 요소의 생산을 위해서, 본래 평면형인 필터 재료가, 탄성적 또는 소성적 방식으로, 형성되고, 특히 롤링되고 및/또는 접히고 및/또는 연신된다.
필터 재료의 일 단부, 특히 캡슐 본체의 기부의 영역 내의 단부가 바람직하게 펼쳐진다. 펼쳐진 특징부는 바람직하게 필터 재료 내의 절취부 주위에서, 특히 필터 요소의 중앙 영역 내에서 연장된다. 이러한 펼쳐진 특징부는 바람직하게, 예를 들어 압력 및/또는 온도의 영향 하에서, 소성 및/또는 탄성 변형에 의해서 구축된다.
펼쳐진 특징부는 바람직하게, 특히 용접에 의해서, 특히 바람직하게 초음파 용접에 의해서 캡슐 기부에 연결된다.
물이 필터 요소의 제1 단부의 개구부를 통해서 필터 요소 내로 유동되는, 필터 요소의 제1 단부는 바람직하게, 측벽 및/또는 칼라형 주변부 상에서의 특히 밀봉에 의해서, 특히 고온 밀봉에 의해서, 또는 용접에 의해서, 특히 바람직하게 초음파 용접에 의해서, 캡슐 본체의 측벽 및/또는 칼라형 주변부에 연결된다.
필터 요소는, 캡슐 본체에 고정될 때, 바람직하게 인장된다.
필터 요소를 캡슐 본체에 고정하기 위한 밀봉 이음매는 바람직하게 적어도 부분적으로 순차적인 방식으로 배치된다.
본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따라, 밀봉 이음매의 생산은 적어도 하나의 소노트로드(sonotrode)에 의한 초음파 밀봉에 의해서 실시된다. 소노트로드는 바람직하게 제1 밀봉 이음매의 영역 내에서의 반경방향 확장을 통해서 필터 요소와 접촉된다. 소노트로드는 바람직하게, 캡슐 본체의 중앙 축과 평행한 소노트로드의 이동에 의해서 기부 영역 내에서 필터 재료와 접촉된다. 필터 재료는 바람직하게 소노트로드에 의해서 형성 및/또는 인장된다.
본 발명의 예시적인 실시예가 도면에 도시되어 있고, 이하의 설명에서 더 구체적으로 설명된다. 도면은 단지 예시적인 방식으로 설명되고 본 발명의 전반적인 개념을 제한하지 않는다. 설명은 본 발명의 모든 청구 대상에 동일하게 적용된다.
도 1은, 1인분용 캡슐이 에스프레소의 제조를 위해서 구성된, 종래 기술에 따른 1인분용 캡슐을 통한 길이방향 단면을 도시한다.
도 2는, 1인분용 캡슐이 폐쇄된 브루잉 챔버 내에 놓인, 도 1에 따른 실시예에 따른 1인분용 캡슐을 통한 길이방향 단면을 도시한다.
도 3 내지 도 5는 필터 요소의 일 실시예를 각각 도시한다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 1인분용 캡슐을 각각 도시한다.
동일한 부분들은 항상 여러 도면에서 동일한 참조 부호를 가지며, 그에 따라, 전형적으로 또한 각각 한차례만 명명되거나 언급된다.
종래 기술에 따른 1인분용 캡슐(1)의 실시예가 도 1에 도시되어 있다. 1인분용 캡슐(1)은, 폐쇄된 캡슐 기부(3) 및 캡슐 본체(2)의 충진 측면(4)에 배치된 칼라형 주변부(5)를 가지는 절두원추형 형상의 캡슐 본체(2)를 포함하고, 그러한 칼라형 주변부(5) 상에는 막 덮개(6)가 용접되거나, 밀봉되거나 접착식으로 접합된다. 따라서, 가루 및/또는 과립형 및/또는 절단된-잎 형상의 음료 물질(101)로 충진되고 바람직하게 기밀 및 향밀 방식으로 폐쇄되는 공동(100)이 캡슐 기부(3)와 막 덮개(6) 사이에 구성된다. 본원에서, 음료 물질(101)은, 예를 들어, 커피, 코코아, 차 및/또는 우유 분말(또는, 각각 과립)을 포함한다. 부직 섬유 재료로 이루어진 필터 요소(7)가 폐쇄된 캡슐 본체 기부(3)의 내측 측면(3a) 상에, 다시 말해서 공동(100) 내에 바람직하게 배치된다. 본 발명에 따른 1인분용 캡슐의 경우에, 필터 요소는 바람직하게 평면형이지 않고 도 3 내지 도 5에 의해서 설명될 것이다.
도 1의 1인분용 캡슐에 따른 1인분용 캡슐(1)이 도 2에 도시되어 있고, 도 2의 1인분용 캡슐(1)은 폐쇄된 브루잉 챔버(8) 내에 배치된다. 브루잉 챔버(8)는 제1 브루잉 챔버 요소(9) 및 제2 브루잉 챔버 요소(10)로 이루어지고, 1인분용 캡슐(1)이 도입되게 하기 위해서, 제1 브루잉 챔버 요소(9)는 제2 브루잉 챔버 요소(10)에 대해서 이동 가능하도록 제공되거나 그 반대로 제공된다. 가스켓(11)이 2개의 브루잉 챔버 요소들(9, 10) 사이에 배치된다. 제1 브루잉 챔버 요소(9)는 1인분용 캡슐(1)의 막 덮개(6)을 개방하기 위한 관통 요소(13a, 13b)를 가지는 폐쇄 피스톤(12), 제조 액체 공급부(14), 및 가스켓(11)으로 실질적으로 구성된다. 제2 브루잉 챔버 요소(10)는, 예를 들어, 브루잉 챔버 돔(15)의 기부 상에 배치되고 음료 홈(17) 및 음료 배수부(18)를 구비하는 개방 굴대(16)를 가지는, 1인분용 캡슐(1)을 부분적으로 둘러싸는 브루잉 챔버 돔(15)으로 실질적으로 구성된다. 1인분용 캡슐(1)이 수용되게 위해서, 브루잉 챔버(8)는 개방 상태(미도시) 및 도시된 폐쇄 상태가 되고, 개방 상태에서, 1인분용 캡슐(1)의 공급을 보장하기 위해서, 제1 및 제2 브루잉 챔버 요소(9, 10)가 서로 이격되며, 폐쇄 상태에서 1인분용 캡슐(1)에 의한 음료 생산을 위한 제조 절차가 실행될 수 있다. 폐쇄 상태에서, 브루잉 챔버(8)는 압밀 방식으로 폐쇄된다. 브루잉 챔버(8)가 개방 상태로부터 도시된 폐쇄 상태로 변환될 때, 막 덮개(6)는 관통 요소(13a, 13b)에 의해서 관통되고, 그에 따라 제조 액체, 특히 고온 브루잉 물이 제조 액체 공급부(14)를 통해서 바람직하게 압력 하에서 1인분용 캡슐(1)의 공동(100) 내로 진행된다. 또한, 캡슐 기부(3)는 바람직하게, 브루잉 챔버(8)가 폐쇄될 때, 개방 굴대(16)로서 구성된 천공 수단에 의해서 천공되고, 그에 따라 출구 개구부(107)가 바람직하게 1인분용 캡슐(1) 내에 생성되고, 그러한 출구 개구부(107)를 통해서 제조된 음료 액체가 음료 배수부(18)의 방향으로 1인분용 캡슐(1)로부터 빠져 나갈 수 있다. 음료 액체의 방출을 지원하기 위해서, 여기에서 개방 굴대(16)는 그 선반 면(shelf face) 상에서 방출 홈(17)을 갖는다. 도시된 브루잉 챔버는 원칙적으로, 도 6 내지 도 8에 의해서 설명된 본 발명에 따른 1인분용 캡슐을 이용하여, 음료 또는 식품을 생산하기에 적합하다.
도 3은 본 발명에 따른 1인분용 캡슐의 필터 요소(7)의 제1 실시예를 도시하며, 이러한 경우에 필터 요소(7)는 절두원추형 형상으로 구성된다. 그러나, 당업자는 그러한 필터 요소가 또한 다른 형상을 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 필터 요소는 공동을 형성하고, 그러한 공동 내에는 음료 기재가 제공될 것이다. 필터 요소는 제1 단부(28)를 가지며, 이러한 경우에 그러한 제1 단부를 통해서 물이 내부로 유동되고 필터 요소 내에 위치된 음료 기재의 성분 물질을 용해 및/또는 추출한다. 제조된 음료는 특히 필터 요소의 측벽(7''')을 경유하여 필터 요소(7)를 빠져 나가고, 캡슐 본체 내로 유동되고, 그리고 그로부터 개구부를 통해서 용기, 예를 들어 컵 내로 유동된다. 본 발명에 따른 필터 요소는, 그 제2 단부(29) 상에서, 특히 필터 요소의 중앙 영역(7") 내에서, 절취부(24)를 갖는다. 이러한 절취부는 바람직하게 필터 요소의 중앙 축을 중심으로 회전 대칭적인 방식으로 연장된다. 절취부는 바람직하게 원형이다. 절취부의 영역 내에는 직조 필터 섬유가 존재하지 않는다.
도 4는 필터 요소(7)의 추가적인 실시예를 도시하고, 도 3에 따른 설명을 실질적으로 참조할 수 있다. 본 예에서, 필터 요소는, 그 제2 단부(29)의 영역 내에서, 펼쳐진 특징부(7"")를 가지며, 그러한 펼쳐진 특징부는, 예를 들어 압력 및/또는 열의 영향 하의, 필터 요소의 소성 및/또는 탄성 변형에 의해서 생산된 것이다. 펼쳐진 특징부는 필터 요소로부터 각도를 이루어, 여기에서 외향 방향으로, 돌출되고, 필터 요소를 1인분용 캡슐의 기부에 고정하기 위해서 이용될 수 있다. 또한, 펼쳐진 특징부는 절취부의 영역 내에서 필터 요소의 형상을 안정화시킨다.
도 5는 필터 요소의 또 다른 하나 이상의 실시예를 도시하고, 도 3 및 도 4에 따른 설명을 참조한다. 이러한 경우에, 펼쳐진 특징부는 내향으로 지향되고 그에 따라 캡슐 기부에 연결될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 1인분용 캡슐의 제1 실시예를 도시한다. 이러한 경우에, 필터 요소는 필터 요소의 제1 단부(28)의 영역 내에서 각도를 이루어 제공되는 주변 영역(7')을 가지고, 이러한 경우에, 밀봉부(25)에 의해서 1인분용 캡슐의 칼라형 주변부(5)에 연결된다. 밀봉부는 바람직하게 환형 방식으로 연장된다. 필터 요소의 제2 단부(29)는 밀봉부, 여기에서 환형 밀봉부에 의해서 캡슐의 기부 영역에 연결된다. 밀봉부는 필터 요소(7)의 절취부(24) 주위에서 환형 방식으로 연장된다. 화살표(22)에 의해서 도시된 바와 같이, 액체, 본 경우에 물이 필터 요소 내로 유동되고, 음료의 생산을 위해서 필요한 음료 기재의 물질을 각각 추출 또는 용해한다. 화살표(26)에 의해서 도시된 바와 같이, 제조된 음료는 1인분용 캡슐 내로 유동되고, 그로부터 캡슐 기부를 통해서 1인분용 캡슐의 외부로 유동된다. 액체는 절취부(24)를 빠져 나가지 않는다. 필터 요소는 바람직하게 인장된다.
도 7은 본 발명에 따른 1인분용 캡슐의 추가적인 실시예를 도시하고, 도 6을 실질적으로 참조할 수 있다. 이러한 경우에, 필터 요소는 주변 영역(7')을 가지지 않는다. 필터 요소의 측벽은 여기에서 환형 밀봉부(25)에 의해서 캡슐 본체에 연결된다.
도 6 및 도 7에 따른 양 실시예의 경우에, 바람직하게 밀봉부에 의해서, 특히 초음파 밀봉부에 의해서 캡슐 본체의 기부에 연결되는 펼쳐진 특징부는 절취부(24)의 주변 영역 내에 제공될 수 있다. 필터 요소는, 캡슐 본체 내로 통합될 때, 바람직하게 인장된다. 더 바람직하게, 각각, 기부 영역 내의 그리고 주변 영역 내의, 또는 캡슐 본체의 측벽 상의 밀봉 이음매는 순차적인 방식으로 부착된다. 양 밀봉 이음매는 바람직하게 소노트로드에 의해서 만들어지고, 소노트로드는 또한 필터 요소를 성형할 수 있다. 소노트로드는 바람직하게 적어도 부분적으로 필터 요소의 절취부(24)를 침투한다.
도 8은 본 발명에 따른 1인분용 캡슐의 또 다른 실시예를 도시한다. 이러한 경우에, 필터 요소는 또한 2개의 밀봉부(25, 30) 사이에서 가용접 지점(27)에 의해서 캡슐 본체에 연결된다. 이러한 가용접은, 필터 요소가 매우 특정된 형상으로 안정화될 수 있으나, 그럼에도 불구하고 가용접 위쪽의 필터 지역이 필터링 절차에 참여할 수 있다는 장점을 갖는다. 밀봉부(30)는 1인분용 캡슐의 이러한 실시예에서 선택적이다. 필터 요소(7)는 절취부(24)를 선택적으로 가질 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 1인분용 캡슐의 또 다른 실시예를 도시한다. 이러한 경우에, 기부 영역은 볼록부를 갖는다. 절취부를 가지거나 가지지 않는 필터 요소가, 특히 용접 또는 밀봉에 의해서, 외주 및/또는 표면에 연결될 수 있다. 표면은 평면형 또는 곡선형으로 구현될 수 있다.
모든 예시적인 실시예의 경우에, 캡슐은 뚫기에 의해서, 특히 기부 영역을 뚫는 것에 의해서 개방될 수 있다. 그러나, 1인분용 캡슐, 특히 그 기부 영역이 공장에서(ex-works) 미리 천공되는 것을 또한 고려할 수 있고, 이러한 미리 천공된 홀은 바람직하게 향밀 막에 의해서 폐쇄되고, 그러한 향밀 막은 1인분용 캡슐의 사용 전에 제거된다.
1 1인분용 캡슐
2 캡슐 본체
3 캡슐 기부
3a 캡슐 기부 내부 측면-
3' 캡슐 기부의 주변 영역
4 충진 측면
5 칼라형 주변부
6 덮개, 막 덮개
7 필터 요소
7' 필터 요소의 주변 영역
7" 필터 요소의 중앙 영역
7''' 필터 요소의 측벽
7"" 고정 면, 펼쳐진 주변부
8 브루잉 챔버
9 제1 브루잉 챔버 요소
10 제2 브루잉 챔버 요소
11 가스켓
12 폐쇄 피스톤
13a 관통 요소
13b 관통 요소
14 제조 액체 공급부
15 브루잉 돔
16 개방 굴대
17 방출 홈
18 배수부
19 관통 선단부
20 오목부
21 오목부/볼록부
22 측벽
23 브루잉 돔 기부
24 절취부
25 제1 환형 고정부, 제1 환형 밀봉부, 제1 밀봉부
26 제조된 음료
27 가용접
28 필터의 제1 단부
29 필터의 제2 단부
30 제2 환형 고정부, 제2 환형 밀봉부, 제2 밀봉부
31 펼쳐진 특징부
100 공동
101 음료 기재
106 중앙 지점
107 개구부, 출구 개구부

Claims (23)

  1. 캡슐 기부(3), 측벽(22) 및 칼라형 주변부(5)를 가지는 캡슐 본체(2), 그리고 덮개(6)를 가지는, 음료를 생산하기 위한 1인분용 캡슐(1)로서, 가루, 과립 또는 액체 음료 기재(101)를 수용하기 위한 공동(100)이 상기 캡슐 기부(3)와 상기 덮개(6) 사이에 구성되고, 섬유로 생산된 필터 요소(7)가 상기 공동 내에 배치되는, 1인분용 캡슐(1)에 있어서, 상기 필터 요소는 필터링 재료가 제공되지 않는 절취부(24)를 가지는 것을 특징으로 하는 1인분용 캡슐(1).
  2. 제1항 또는 제1항의 전제부에 있어서,
    상기 필터 요소가 상기 캡슐 본체에 가용접되는 것을 특징으로 하는 1인분용 캡슐(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 1인분용 캡슐(1)이 형성되거나 진공-형성되는 것을 특징으로 하는 1인분용 캡슐(1).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 필터 요소는 제1 단부(28) 및 제2 단부(29)를 가지는 것을 특징으로 하는 1인분용 캡슐(1).
  5. 제3항에 있어서,
    양 단부(28, 29)가 각각 상기 캡슐 본체에 연결되는 것을 특징으로 하는 1인분용 캡슐(1).
  6. 제5항에 있어서,
    양 단부가 환형 밀봉부(30)에 의해서 상기 캡슐 본체에 연결되는 것을 특징으로 하는 1인분용 캡슐(1).
  7. 제6항에 있어서,
    상기 밀봉부의 외경이 16 내지 18 mm인 것을 특징으로 하는 1인분용 캡슐.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 요소의 일 단부(29)가 펼쳐지는 것을 특징으로 하는 1인분용 캡슐(1).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 필터 요소는 상기 펼쳐진 특징부(31)의 영역 내에서 밀봉되는 것을 특징으로 하는 1인분용 캡슐(1).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 재료가 인장되는 것을 특징으로 하는 1인분용 캡슐(1).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 요소는 중공형 원뿔 형상의 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 1인분용 캡슐(1).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 1인분용 캡슐(1)의 용도로서,
    음료의 생산을 위한, 바람직하게 커피, 코코아, 차, 및/또는 우유 음료의 생산을 위한 용도.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 1인분용 캡슐의 생산을 위한 방법에 있어서,
    상기 필터 재료가 형성되고, 상기 제1 단부(28) 및 상기 제2 단부(29)는 상기 캡슐 본체에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 필터 재료가 롤링되고 및/또는 접히는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 필터 재료의 일 단부(29)가 펼쳐지는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 펼쳐진 특징부(31)가 상기 캡슐 기부에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 단부(28)는 상기 캡슐 본체의 측벽에 및/또는 상기 칼라형 주변부에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 요소는, 상기 캡슐 본체에 고정될 때, 인장되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 이음매들(30)이 순차적인 방식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 이음매는 적어도 하나의 소노트로드에 의한 초음파 밀봉에 의해서 구축되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 소노트로드는 상기 제1 밀봉 이음매의 영역 내에서의 반경방향 확장을 통해서 상기 필터 재료와 접촉되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    상기 소노트로드는, 상기 캡슐 본체의 중앙 축과 평행한 이동에 의해서, 상기 기부 영역 내에서 상기 필터 재료와 접촉되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제13항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 재료는 상기 소노트로드에 의해서 형성 및/또는 인장되는 것을 특징으로 하는 방법.
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