KR20210126673A

KR20210126673A - 음료 준비 기계에서 음료를 준비하기 위한 일회용 캡슐 및 상기 일회용 캡슐로부터 음료를 준비하기 위한 시스템

Info

Publication number: KR20210126673A
Application number: KR1020217029158A
Authority: KR
Inventors: 마르크 크뤼거; 귄터 엠플
Original assignee: 지씨에스 게르만 캡슐 솔루션 게엠베하
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2020-02-13
Publication date: 2021-10-20
Also published as: FI3924271T3; CA3129442A1; IL284928B1; CN113474264A; CN113439062B; US20220097954A1; KR20210127725A; WO2020165303A1; EP3924271A1; IL284925A; PT3924270T; EP3924271B1; AU2020220631A1; CA3129448A1; PL3924271T3; HRP20230606T1; JP2022523698A; CN113439062A; CN113474264B; AU2020222222A1

Abstract

본 발명은 음료 준비 기계에서 음료를 준비하기 위한 일회용 캡슐(1)에 관한 것이며, 일회용 캡슐(1)은 음료 원료를 수용하기 위한 공동(3)을 갖는 베이스 요소(2) 및 공동(3)을 밀봉하는 캡슐 커버(4)를 포함하며, 베이스 요소(2)는 캡슐 베이스(5), 주변 플랜지(6) 및 캡슐 베이스(5)와 주변 플랜지(6) 사이로 연장되는 캡슐 벽(7)을 포함하며, 캡슐 커버(4)는 밀봉 평면(8)을 따라 플랜지(6)에 부착되며, 플랜지(6)는 그의 외부 자유 단부에 주변 벌지(9)를 가지며, 캡슐 커버(4)로부터 먼 방향을 향하는 밀봉 비드(10) 형태의 밀봉 요소가 플랜지(6)에 제공되며, 밀봉 평면(8)은 벌지(9)와 밀봉 비드(10) 사이의 캡슐 커버(4) 측의 플랜지(6)를 따라 연장되며, 밀봉 비드(10)는 캡슐 벽(7) 측의 내부 플랭크(11) 및 벌지(9) 측의 외부 플랭크(12)를 포함하며, 여기서 외부 플랭크(12)는 밀봉 평면에 대해 실질적으로 직각(α)으로 지향되며 내부 플랭크(11)는 밀봉 평면(8)에 대해 80도 초과 90도 미만의 각도(β)로 지향되는 것을 특징으로 한다.

Description

음료 준비 기계에서 음료를 준비하기 위한 일회용 캡슐 및 상기 일회용 캡슐로부터 음료를 준비하기 위한 시스템

본 발명은 음료 준비 기계에서 음료를 준비하기 위한 포션 캡슐(1)에서 비롯되며, 여기서 포션 캡슐(1)은 음료 원료를 수용하기 위한 공동(3)을 갖는 베이스 요소(2) 및 공동(3)을 폐쇄하는 캡슐 뚜껑(4)을 가지며, 베이스 요소(2)는 캡슐 베이스, 포위형 플랜지 및 캡슐 베이스와 포위형 플랜지 사이로 연장되는 캡슐 벽을 포함하며, 캡슐 뚜껑(4)은 플랜지(7)의 밀봉 표면에 부착되며, 플랜지는 그의 외부 자유 단부에 포위형 비드를 가지며, 캡슐 뚜껑으로부터 먼 방향을 향하는 밀봉 엠보싱 형태의 밀봉 요소가 플랜지(7)에 제공되며, 캡슐 뚜껑이 단단히 밀봉되는 밀봉 평면은 비드와 밀봉 엠보싱 사이의 캡슐 뚜껑 측의 플랜지에서 연장되며, 밀봉 엠보싱은 캡슐 벽 측의 내부 플랭크(flank) 및 비드 측의 외부 플랭크를 포함한다.

그러한 포션 캡슐은 종래 기술로부터 공지되어 있다. 예를 들어, 문서 WO 2016/186 488 A1 호는 그러한 일반적인 포션 캡슐을 개시한다. 이러한 포션 캡슐은 브루잉 챔버(brewing chamber)에 삽입되도록 제공되며, 브루잉 챔버에서 캡슐 베이스는 압력하에서 온수 형태의 브루잉 액체를 공동 내에 도입하기 위해 천공된다. 이는 포션 캡슐 내의 압력을 증가시켜, 캡슐 뚜껑이 브루잉 챔버의 릴리프(relief) 또는 피라미드 플레이트에 대해 가압되고 미리 결정된 압력에 도달할 때 접촉 지점에서 천공된다. 이후 도입된 물과 음료 원료, 특히 로스팅 및 분쇄 커피 사이의 상호 작용의 결과로서 생성된 음료는 뚜껑 포일의 이들 천공 지점을 통해 캡슐을 빠져나간다.

그러한 모든 포션 캡슐은 브루잉 챔버 내의 물이 음료 원료 층을 통해 흘러 음료를 형성하고 음료 원료를 지나서 포션 캡슐 외부, 즉 브루잉 챔버의 벽과 캡슐 벽의 외측 사이로 흐르지 않게 하기 위해서 브루잉 챔버와 캡슐 플랜지 영역의 포션 캡슐 사이에 충분한 밀봉이 필요하다는 공통점을 갖는다.

이런 목적을 위해서, 이들 유형의 포션 캡슐은 이들의 플랜지 영역에, 브루잉 챔버의 브루잉 챔버 요소에 대해 밀봉하는 밀봉 요소를 갖는다. 여기서, 밀봉 요소는 캡슐 본체(기본 요소로도 지칭됨)와 동일한 재료로 구성되어 포션 캡슐의 제작 비용을 낮게 유지하고 이미 사용된 포션 캡슐의 폐기 또는 재활용을 용이하게 하는 것이 바람직하다.

문서 WO 2016/186 488 A1 호의 도 4h에서, 스탬핑된 밀봉 엠보싱은 포션 캡슐의 플랜지 영역에서 밀봉 요소로서 개시되고, 밀봉 엠보싱은 수직 외부 플랭크 및 경사진 내부 플랭크를 갖는다. 상기 출원의 목적은 밀봉 작용을 개선하는 것이다. 여기서 핵심 개념은 가능한 한 쉽게 변형될 수 있고 브루잉 챔버가 폐쇄될 때 브루잉 챔버 요소의 압력하에서 소성 변형되어 브루잉 챔버 요소의 윤곽에 가깝게 맞닿아 밀봉 작용을 개선하는 밀봉 엠보싱을 사용하는 것이다. 이러한 변형을 용이하게 하기 위해서, 내부 플랭크는 플랜지 평면에 대해 20 내지 60도, 바람직하게는 30 내지 50도의 각도를 가져야 한다. 따라서 내부 플랭크는 쉬운 변형성을 보장하기 위해서 비교적 평평한 형태로 연장된다.

유사한 포션 캡슐이 문서 WO 2016/041 596 A1 호에 공지되어 있다. 여기에서도, 포션 캡슐의 플랜지는 스탬핑된 밀봉 엠보싱을 갖는다. 여기에서도, 밀봉 엠보싱의 간단한 변형을 통해서 밀봉 엠보싱과 브루잉 챔버 요소 사이의 밀봉 작용을 달성하려는 것이 의도이며, 그 이유는 밀봉 엠보싱의 내부 플랭크가 결국, 특히 바람직하게는 플랜지 평면에 대해 50도 미만인 가능한 한 얕은 각도를 가져야 하기 때문이다.

당업자는 문서 EP 2 872 421 A1 호로부터의 포위형 밀봉 요소를 갖는 다른 포션 캡슐에 익숙하다. 이러한 해결책의 의도는 밀봉 요소의 양쪽 플랭크가 각도를 갖게 하는 것이며, 여기서 내부 플랭크는 또한, 플랜지 평면에 대해 40도 내지 80도 사이의 가능한 한 얕은 각도를 가져야 한다. 80도의 각도에서 진행하면, 플랭크가 "너무 수직이" 되어 브루잉 챔버 요소와 플랜지 사이의 시일을 달성할 수 없는데, 이는 이러한 밀봉 요소가 또한, 브루잉 챔버 요소에 의해 변형(20 내지 30%까지)된다는 사실을 기초로 하기 때문이라는 것까지 명시적으로 공개되어 있다.

전술한 포션 캡슐은 모두 그들의 밀봉 요소의 밀봉 작용이 각각의 경우에 상기 밀봉 요소의 변형에 기초한다는 사실을 공통으로 갖는다. 이러한 목적을 위해서, 브루잉 챔버가 폐쇄될 때 브루잉 챔버 요소가 플랭크에 작용할 수 있어 밀봉 요소의 약간의 변형을 유도하기 위해 가능한 한 얕은 각도를 갖는 내부 플랭크가 사용된다.

밀봉 요소의 변형에 기초한 밀봉 해결책의 단점은 브루잉 챔버를 폐쇄하는데 상당히 증가된 힘이 요구된다는 점이다. 따라서 음료 준비 기계의 사용 용이성과 수명이 상당히 감소된다.

대안은 문서 EP 1 654 966 A1 및 EP 1 839 543 A1 호로부터 공지된 것과 같이 밀봉 재료로 구성된 별도의 밀봉 요소일 수 있다. 그러나 그러한 밀봉 요소는 별도의 재료를 사용하기 때문에, 둘 다 포션 캡슐의 제작 비용이 상당히 높으며 다른 재료가 서로 분리되어야 하기 때문에 이미 사용된 포션 캡슐의 폐기 또는 재활용이 더 어렵다는 상기 이미 언급된 단점이 있다.

본 발명의 목적은 종래 기술과 관련하여 간단히 설명된 문제점을 갖지 않는 도입부에서 언급된 유형의 포션 캡슐을 제공하는 것이다. 특히, 브루잉 챔버가 폐쇄될 때 상당히 증가된 힘을 필요로 하거나 밀봉 작용을 실현하기 위해서 별도의 재료를 필요로 함이 없이 플랜지와 브루잉 챔버 요소 사이에 개선된 밀봉 작용을 허용하는 포션 캡슐을 제공하려는 의도이다.

본 발명의 목적은 음료 준비 기계의 브루잉 챔버에서 음료를 준비하기 위한 포션 캡슐에 의해서 달성되며, 여기서 포션 캡슐은 음료 원료를 수용하기 위한 공동을 갖는 베이스 요소 및 공동을 폐쇄하는 캡슐 뚜껑을 가지며, 베이스 요소는 캡슐 베이스, 포위형 플랜지 및 캡슐 베이스와 포위형 플랜지 사이로 연장되는 캡슐 벽을 포함하며, 캡슐 뚜껑은 플랜지의 밀봉 평면에 부착되며, 플랜지는 그의 외부 자유 단부에 포위형 비드를 가지며, 캡슐 뚜껑으로부터 먼 방향을 향하는 밀봉 엠보싱 형태의 밀봉 요소가 플랜지에 제공되며, 밀봉 평면은 비드와 밀봉 엠보싱 사이의 캡슐 뚜껑 측의 플랜지에서 연장되며, 밀봉 엠보싱은 캡슐 벽 측의 내부 플랭크 및 비드 측의 외부 플랭크를 포함하며, 외부 플랭크는 밀봉 평면에 대해 실질적으로 직각으로 지향되며 내부 플랭크는 밀봉 평면에 대해 80도 초과 90도 미만의 각도로 지향된다.

본 발명에 따른 포션 캡슐은 내부 플랭크의 각도가 80도 내지 90도에 놓여 있다는 점에서 종래 기술에 비해 장점을 갖는다. 따라서 각도는 종래 기술로부터 공지된 각도의 경우보다 상당히 가파르다. 이는 브루잉 챔버가 폐쇄되고 포션 캡슐이 브루잉될 때 밀봉 엠보싱이 전혀 변형되지 않거나 거의 변형되지 않는 효과를 갖지만, 원하는 밀봉 작용은 내부 플랭크와 브루잉 챔버 요소 사이의 밀착 영역 맞닿음 또는 점 형태 접점에 의해 달성된다. 당업자에게 있어서, 밀봉 요소의 가능한 한 가장 작은 변형에 기초하고 있는 모든 종래 기술로부터 주지된 밀봉 요소로부터 벗어나, 그의 가파른 각도의 플랭크로 인해 변형되지 않거나 거의 변형되지 않는 밀봉 엠보싱으로 높은 기밀성의 원하는 결과를 달성한다는 것은 놀라운 것이고 예상하지 못한 것이었다. 또한, 이러한 해결책은 변형이 발생하지 않기 때문에, 일반적으로 추가로 증가된 임의의 폐쇄력을 필요로 하지 않는다. 내부 플랭크는 특히, 밀봉 평면에 대해 81 내지 89도, 바람직하게는 82 내지 88도, 특히 바람직하게는 83 내지 85도, 매우 특히 바람직하게는 실질적으로 84도의 각도를 갖는다. 이러한 각도 범위에서 한편으로는, 각도가 가능한 한 가파르고, 따라서 밀봉 엠보싱이 밀봉 평면에 수직(또한, 수직 방향(Y)으로서 지칭됨)인 밀봉 엠보싱에 작용하는 힘에 대해 높은 안정성을 보장하기 때문에 밀봉 엠보싱의 변형이 방지될 수 있으며, 다른 한편으로는 각도가 항상 직각보다 작기 때문에 간단하고 저렴한 포션 캡슐의 제조가 가능하게 이루어짐이 밝혀졌다. 밀봉 엠보싱의 양쪽 플랭크인, 내부 플랭크 및 외부 플랭크에서 직각인 경우, 포션 캡슐의 제조 중에 성형 또는 스탬핑 공구로부터 포션 캡슐의 탈형이 훨씬 더 어려울 수 있을 것이다. 본 발명의 맥락에서 밀봉 엠보싱이 변형되지 않거나, 거의 변형되지 않거나 일정 정도만 변형된다고 언급된 경우, 원주 방향으로 고려하면 이러한 언급은 반드시 포위형 밀봉 엠보싱의 전체 원주를 지칭하는 것은 아니다. 포위형 밀봉 엠보싱의 비교적 큰 원형 세그먼트가 변형을 나타내지 않거나 감소된 변형만을 나타내는 경우, 본 발명의 장점은 이미 달성될 수 있다. 이는 일부 브루잉 챔버 요소의 경우 플랜지와 접촉하는 밀봉 윤곽의 작은 부분 원형 세그먼트 위에서 추가 웹 세그먼트가 형성되기 때문에 더욱더 적용된다. 그럼에도 불구하고, 밀봉 엠보싱의 변형이 상기 영역에서 발생할 수 있다. 그러나 여기서, 이후 이는 단지 작은 하위-세그먼트만을 포함하는데, 이는 전형적으로 밀봉 엠보싱의 전체 원주의 30% 미만, 바람직하게는 20% 미만, 특히 바람직하게는 10% 미만을 구성한다.

본 발명의 다른 요지 또는 전술한 본 발명에 따른 포션 캡슐의 개선은 음료 준비 기계의 브루잉 챔버에서 음료를 준비하기 위한 포션 캡슐이며, 여기서 포션 캡슐은 음료 원료를 수용하기 위한 공동을 갖는 베이스 요소 및 공동을 폐쇄하는 캡슐 뚜껑을 가지며, 베이스 요소는 캡슐 베이스, 포위형 플랜지 및 캡슐 베이스와 포위형 플랜지 사이로 연장되는 캡슐 벽을 포함하며, 캡슐 뚜껑은 플랜지의 밀봉 평면에 부착되며, 플랜지는 그의 외부 자유 단부에 포위형 비드를 가지며, 캡슐 뚜껑으로부터 먼 방향을 향하는 밀봉 엠보싱 형태의 밀봉 요소가 플랜지에 제공되며, 밀봉 평면은 비드와 밀봉 엠보싱 사이의 캡슐 뚜껑 측의 플랜지에서 연장되며, 밀봉 엠보싱은 캡슐 벽 측의 내부 플랭크 및 비드 측의 외부 플랭크를 포함하며, 밀봉 엠보싱은 브루잉 챔버가 폐쇄될 때, 상기 밀봉 엠보싱이 변형되지 않거나 밀봉 평면에 수직인 그의 전체 높이의 최대 30%, 바람직하게는 최대 20%, 특히 바람직하게는 최대 10%, 매우 특히 바람직하게는 최대 5%까지만 변형되도록 설계된다.

브루잉 챔버가 폐쇄되고 포션 캡슐이 브루잉될 때 밀봉 엠보싱의 상당한 변형을 방지하면서도, 원하는 밀봉 작용이 내부 플랭크와 브루잉 챔버 요소 사이의 밀착 영역 맞닿음 또는 점 형태 접점에 의해 유리하게 달성되는 것이 이미 언급되어 있다. 당업자에게 있어서, 밀봉 요소의 가능한 한 가장 작은 변형에 기초하고 있는 모든 종래 기술로부터 주지된 밀봉 요소로부터 벗어나, 그의 가파른 각도의 플랭크로 인해 변형되지 않거나 거의 변형되지 않는 밀봉 엠보싱으로 높은 기밀성의 원하는 결과를 달성한다는 것은 놀라운 것이고 예상하지 못한 것이었다. 또한, 이러한 해결책은 변형이 발생하지 않기 때문에, 임의의 높은 폐쇄력을 필요로 하지 않는다. 특히, 밀봉 엠보싱은 밀봉 평면에 수직인 밀봉 엠보싱에 최대 100 N의 힘을 가하는 경우, 상기 밀봉 엠보싱이 변형되지 않거나 밀봉 평면에 수직인 그의 높이의 최대 30%, 바람직하게는 최대 20%, 특히 바람직하게는 최대 10%, 매우 특히 바람직하게는 최대 5%까지만 변형되도록 설계된다. 따라서, 본 발명의 경우, 밀봉 엠보싱은 밀봉 평면에 수직인 밀봉 엠보싱의 중심으로, 즉 특히 밀봉 엠보싱의 팁 또는 밀봉 엠보싱의 플랭크 영역 또는 밀봉 엠보싱의 평면 전이 평면에서 평면 방식으로 힘이 작용하는 수직 방향을 따라서 최대 100 N의 힘을 가하는 경우에, 밀봉 엠보싱의 상당한 변형이 발생하지 않는 견고하고 안정적인 형태의 것이다. 여기서, 밀봉 엠보싱의 높이는 특히 최대 30%, 바람직하게는 최대 20%, 특히 바람직하게는 최대 10%, 매우 특히 바람직하게는 최대 5%까지 변경될 수 있어야 한다. 또한, 밀봉 평면에 평행한 방향을 따라서, 즉 동심으로 형성된 포션 캡슐의 중앙 종축에서 볼 때 반경 방향(R)으로 측면 방향 변위 또는 변형이 발생하지 않는다는 것을 생각할 수 있다. 여기에서도, 밀봉 엠보싱의 팁, 즉 밀봉 엠보싱의 전이 영역이 그의 반경 방향으로의 높이의 중간에서 밀봉 엠보싱의 폭의 최대 30%, 바람직하게는 최대 20%, 특히 바람직하게는 최대 10%, 매우 특히 바람직하게는 최대 5%까지 변위되거나 변형되는 것이 제공된다.

본 발명의 맥락에서 밀봉 엠보싱이 변형되지 않거나, 거의 변형되지 않거나 일정 정도만 변형된다고 언급된 경우, 원주 방향으로 고려하면 이러한 언급은 반드시 포위형 밀봉 엠보싱의 전체 원주를 지칭하는 것은 아니다. 포위형 밀봉 엠보싱의 비교적 큰 원형 세그먼트가 변형을 나타내지 않거나 감소된 변형만을 나타내는 경우, 본 발명의 장점은 이미 달성될 수 있다. 이는 일부 브루잉 챔버 요소의 경우 플랜지와 접촉하는 밀봉 윤곽의 작은 부분 원형 세그먼트 위에서 추가 웹 세그먼트가 형성되기 때문에 더욱더 적용된다. 그럼에도 불구하고, 밀봉 엠보싱의 변형이 상기 영역에서 발생할 수 있다. 그러나 여기서, 이후 이는 단지 작은 하위-세그먼트만을 포함하는데, 이는 전형적으로 밀봉 엠보싱의 전체 원주의 30% 미만, 바람직하게는 20% 미만, 특히 바람직하게는 10% 미만을 구성한다.

본 발명의 유리한 구성 및 개선은 종속항 및 도면을 참조한 다음 설명에서 찾을 수 있다. 따라서 이들 유리한 구성 및 개선은 전술한 본 발명에 따른 포션 캡슐 둘 모두에 동일하게 관련된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 내부 플랭크와 외부 플랭크 사이에서 연장되는 전이 영역으로서, 바람직하게는 곡선 형태이거나 밀봉 평면에 평행하게 연장되는 전이 평면을 갖는 전이 영역이 제공된다. 곡선 형태의 전이 영역은 밀봉 엠보싱이 안정성을 얻게 되어 변형이 훨씬 더 효과적으로 방지될 수 있다는 장점을 갖는다. 다른 한편으로, 평면 형태의 전이 영역은 밀봉 엠보싱이 더 평평하고 따라서 브루잉 챔버의 수용 요소의 밀봉 윤곽의 함몰부로 더 적은 정도로 맞물려서, 브루잉 챔버가 폐쇄될 때 밀봉 엠보싱에 더 적은 힘이 가해지는 장점을 갖는다. 따라서 이는 바람직하게는, 포위형 밀봉 엠보싱의 반경 방향 횡단면에서, 내부 플랭크가 플랜지와 전이 영역 사이에서 연장되는 직선 접촉 영역을 갖는 경우이다. 용어 "반경 방향 횡단면에서"는 포위형 플랜지 윤곽의 원주 방향을 따라서 플랜지 윤곽의 단면 형태를 바라보는 뷰를 의미한다. 단면 형태의 평면은 그에 따라 도 3 내지 도 5에 예시된 대로 수직 방향과 반경 방향으로 확장된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 직선 접촉 영역의 길이는 0.1 내지 1.5 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.8 mm, 특히 바람직하게는 0.15 내지 0.55 mm, 매우 특히 바람직하게는 0.2 내지 0.4 mm를 갖는 것이 제공된다. 브루잉 챔버 요소의 밀봉 윤곽과 플랜지 사이의 최적 시일이 언급된 길이의 직선 접촉 영역으로 달성될 수 있다는 것이 시뮬레이션 및 실험에서 발견되었다. 다른 한편으로는, 0.1 내지 1.5 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.8 mm, 특히 바람직하게는 0.15 내지 0.55 mm, 매우 특히 바람직하게는 0.2 내지 0.4 mm의 길이에 걸쳐 브루잉 챔버 요소의 밀봉 윤곽의 밀봉 러그 플랭크에 대한 내부 플랭크의 포지티브 잠금 및 넌-포지티브 잠금 평면 맞닿음은 밀봉 윤곽에 의한 밀봉 엠보싱의 어떠한 심각한 변형 없이도 충분한 밀봉 작용을 달성하는 데 충분하다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 포션 캡슐은 직선 접촉 영역으로부터 전이 영역으로의 전이부에서 0.05 내지 0.5 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.3 mm, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.2의 반경을 갖는 것이 제공된다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 포션 캡슐은 외부 플랭크로부터 전이 영역으로의 전이부에서 0.05 내지 0.5 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.3 mm, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.2의 반경을 갖는 것이 제공된다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 밀봉 평면에 수직인 밀봉 엠보싱의 높이는 0.2 내지 1 mm, 바람직하게 0.3 내지 0.6 mm, 특히 바람직하게는 0.4 내지 0.5 mm의 범위인 것이 제공된다. 전술한 밀봉 엠보싱의 바람직한 치수는 브루잉 챔버가 폐쇄될 때 및/또는 캡슐이 브루잉 챔버에서 브루잉될 때 그의 변형이 발생하지 않도록 밀봉 엠보싱이 충분한 안정성을 갖는 효과를 갖는다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 밀봉 엠보싱은 밀봉 평면에 수직인 밀봉 엠보싱에 최대 100 N의 힘을 가하는 경우, 상기 밀봉 엠보싱이 변형되지 않거나 밀봉 평면에 수직인 그의 높이의 최대 0.2 mm, 바람직하게는 최대 0.15 mm, 특히 바람직하게는 최대 0.1 mm, 매우 특히 바람직하게는 최대 0.05 mm까지만 변형되도록 구성되는 것이 제공된다. 따라서, 본 발명의 경우, 밀봉 엠보싱은 밀봉 평면에 수직인 밀봉 엠보싱의 중심으로, 즉 특히 밀봉 엠보싱의 팁 또는 밀봉 엠보싱의 플랭크 영역 또는 밀봉 엠보싱의 평면 전이 평면에서 평면 방식으로 힘이 작용하는 수직 방향을 따라서 최대 100 N의 힘을 가하는 경우에, 밀봉 엠보싱의 상당한 변형이 발생하지 않는 견고하고 안정적인 형태의 것이다. 여기서, 밀봉 엠보싱의 높이는 특히 최대 0.2 mm, 바람직하게는 최대 0.15 mm, 특히 바람직하게는 최대 0.1 mm, 매우 특히 바람직하게는 최대 0.05 mm까지 변경될 수 있어야 한다. 또한, 밀봉 평면에 평행한 방향을 따라서, 즉 동심으로 형성된 포션 캡슐의 중앙 종축에서 볼 때 반경 방향(R)으로 측면 방향 변위 또는 변형이 발생하지 않는다는 것을 생각할 수 있다. 여기에서도, 밀봉 엠보싱의 팁, 즉 밀봉 엠보싱의 전이 영역이 최대 0.2 mm, 바람직하게는 최대 0.15 mm, 특히 바람직하게는 최대 0.1 mm, 매우 특히 바람직하게는 최대 0.05 mm까지 반경 방향으로 변위되거나 변형되는 것이 제공된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 밀봉 엠보싱의 높이의 중간에서 밀봉 엠보싱의 폭이 0.2 내지 1 mm, 바람직하게는 0.3 내지 0.8 mm, 특히 바람직하게는 0.4 내지 0.6 mm인 것이 제공된다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 밀봉 엠보싱은 0.05 내지 0.3 mm, 바람직하게는 0.08 내지 1.8 mm, 특히 바람직하게는 0.09 내지 1.5 mm, 매우 특히 바람직하게는 실질적으로 0.11 mm의 평균 재료 두께를 갖는 것이 제공된다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 포위형 밀봉 엠보싱의 반경 방향 횡단면에서, 전이 영역이 0.3 내지 1.2 mm, 바람직하게는 0.3 내지 1.0 mm, 특히 바람직하게는 0.6 내지 0.8 mm의 폭을 갖는 직선 연결 영역을 갖는 것이 제공된다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 포션 캡슐은 외부 플랭크로부터 밀봉 평면에 평행하게 연장되는 플랜지 영역으로의 전이부에서 0.05 내지 0.5 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.3 mm, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.2의 반경을 갖는 것이 제공된다. 이러한 반경은 플랜지의 상부 측 또는 플랜지의 바닥 측을 지칭할 수 있다. 전술한 밀봉 엠보싱의 바람직한 치수는 브루잉 챔버가 폐쇄될 때 및/또는 캡슐이 브루잉 챔버에서 브루잉될 때 그의 변형이 발생하지 않도록 밀봉 엠보싱이 충분한 안정성을 갖는 효과를 갖는다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 포션 캡슐이 비드와 외부 플랭크 사이에서 밀봉 평면에 평행하게 연장되는 플랜지 영역을 갖는 것이 제공되며, 여기서 포션 캡슐이 내부 플랭크와 캡슐 벽 사이에서 연장되는 플랜지 중간 영역을 가지며, 플랜지 영역 및 플랜지 중간 영역이 밀봉 평면에 수직인 수직 방향을 따라 동일한 높이에 위치된다. 이는 브루잉 챔버가 폐쇄될 때, 플랜지 중간 영역 또는 플랜지 영역이 수직 방향으로 서로에 대해 변형되거나 변위되기 때문에 밀봉 엠보싱의 간접적 변위 또는 변형이 발생하지 않는다는 장점을 갖는다. 대신에, 플랜지 중간 영역과 플랜지 영역 둘 모두가 브루잉 챔버의 폐쇄 요소에 지지될 수 있으며, 따라서 밀봉 엠보싱의 상당한 변형을 방지하기 위해 적합한 저항력을 구축할 수 있다. 뚜껑 포일은 플랜지 중간 영역과 플랜지 영역 둘 모두의 각각의 경우에서 플랜지에 밀봉되거나 접착 결합되는 것을 생각할 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 포션 캡슐은 내부 플랭크로부터 밀봉 엠보싱과 캡슐 벽 사이에서 연장되는 플랜지 중간 영역으로의 전이부에서 0.08 내지 0.5 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.3 mm, 특히 바람직하게는 실질적으로 0.2의 반경을 갖는 것이 제공된다. 이러한 반경은 플랜지의 상부 측 또는 플랜지의 바닥 측을 지칭할 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 포션 캡슐은 내부 플랭크와 캡슐 벽 사이에서 연장되는 플랜지 중간 영역을 갖는 것이 제공되며, 여기서 플랜지 중간 영역이 만곡된다. 만곡된 플랜지 중간 영역은 평면 플랜지 중간 영역보다 바람직하게는 치수적으로 더 안정적이다. 만곡된 플랜지 중간 영역의 정점은 바람직하게는, 밀봉 평면에 수직인 수직 방향을 따라서 플랜지 영역과 동일한 높이에 놓여서, 그럼에도 불구하고 플랜지 중간 영역과 플랜지 영역 둘 모두가 브루잉 챔버의 폐쇄 요소에 지지된다. 바람직하게는, 플랜지 중간 영역의 곡률은 0.1 내지 1 mm, 바람직하게는 0.3 내지 0.8 mm, 매우 특히 바람직하게는 0.4 내지 0.6 mm의 반경을 갖는다. 이러한 반경은 플랜지의 상부 측 또는 플랜지의 바닥 측을 지칭할 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 밀봉 엠보싱의 반경 방향 횡단면에서, 외부 플랭크가 0.2 내지 1 mm, 바람직하게는 0.3 내지 0.6 mm, 특히 바람직하게는 0.4 내지 0.5 mm의 길이를 포함하는 직선 플랭크 섹션을 갖는 것이 제공된다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 반경 방향 횡단면에서, 외부 플랭크와 비드 사이의 밀봉 평면의 범위가 0.3 내지 1.5 mm, 바람직하게는 0.5 내지 1.2 mm, 특히 바람직하게는 0.7 내지 0.9 mm의 길이를 포함하는 것이 제공된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 비드는 밀봉 평면을 형성하는 상부 측 위의 플랜지 위로 돌출하는 것이 제공된다. 비드는 바람직하게는, 밀봉 평면으로부터 먼 쪽을 향하는 바닥 측 위로 플랜지로부터 돌출하며, 여기서 바닥 측의 플랜지는 밀봉 엠보싱보다 더 적은 정도로 플랜지로부터 돌출하고/하거나 비드는 바닥 측에서 보다 상부 측에서 더 적은 정도로 플랜지 위로 돌출한다. 비드는 특히 플랜지 에지의 롤링-업에 의해 형성되며, 플랜지 에지는 바람직하게는 캡슐 베이스의 방향으로 롤링-업된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 베이스 요소가 알루미늄으로 일체로 제작되는 것이 제공된다. 베이스 요소는 바람직하게는, 냉간 또는 열간 성형, 특히 딥-드로잉(deep drawing)에 의해 제조되며, 이 경우 밀봉 엠보싱은 플랜지에 일체로 스탬핑된다. 포션 캡슐은 바람직하게는, 절두 원추형 또는 원통형 형태이다. 베이스 요소에 의해 형성된 공동은 음료 원료, 예를 들어 볶은 커피 과립, 인스턴트 커피, 초콜릿 분말, 찻잎, 분유 등을 수용하는 역할을 한다.

본 발명의 다른 요지는 음료 준비 기계 및 본 발명에 따른 포션 캡슐을 갖는 음료 준비 시스템이며, 음료 준비 기계는 제1 브루잉 챔버 부품 및 제2 브루잉 챔버 부품을 갖는 브루잉 유닛을 가지며, 제1 및/또는 제2 브루잉 챔버 부품은 제1 및 제2 브루잉 챔버 부품이 폐쇄된 브루잉 챔버를 형성하는 대략적인 위치와 제1 및 제2 브루잉 챔버 부품이 포션 캡슐의 삽입 또는 배출을 위해 이격되는 개방 위치 사이에서 다른 브루잉 챔버 부품에 대해 이동 가능하며, 제1 브루잉 챔버 부품은 포션 캡슐을 부분적으로 수용하기 위한 수용 요소를 포함하며 제2 브루잉 챔버 부품은 수용 요소를 위한 폐쇄 요소를 포함하며, 폐쇄 위치에서 포션 캡슐의 플랜지는 수용 요소의 에지 영역과 폐쇄 요소 사이에 포지티브 잠금 및 밀봉 방식으로 수용된다.

본 발명에 따른 포션 캡슐은 본 발명에 따른 시스템의 일부이며, 이 때문에 포션 캡슐과 관련하여 논의된 모든 장점 및 개선이 본 발명에 따른 시스템에도 동일하게 적용된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 에지 영역에서, 밀봉 엠보싱과의 밀봉 맞물림을 위한 밀봉 윤곽이 형성되며, 여기서 밀봉 윤곽은 포위형 함몰부 및 그 함몰부에 인접되게 형성된 포위형 밀봉 러그를 포함하며, 함몰부는 바람직하게는, 반경 방향으로 밀봉 러그의 외부에 배열되며, 외부 밀봉 러그 플랭크는 함몰부의 내벽을 형성하는 것이 제공된다. 특히, 폐쇄 위치에서, 밀봉 러그가 플랜지 중간 영역에 맞물리고 밀봉 엠보싱이 함몰부에 맞물려서 밀봉 러그 플랭크가 내부 플랭크와 함께 반경 방향 횡단면에서 선형 또는 점 형태 접점을 형성한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 폐쇄 위치에서 밀봉 엠보싱이 변형되지 않거나 밀봉 평면에 수직인 그의 높이의 최대 30%, 바람직하게는 최대 20%, 특히 바람직하게는 최대 10%, 매우 특히 바람직하게는 최대 5%까지만 밀봉 윤곽에 의해서 변형되는 것이 제공된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 밀봉 윤곽은 추가의 포위형 밀봉 러그를 가지며, 여기서 함몰부는 반경 방향으로 밀봉 러그와 추가의 밀봉 러그 사이에 배열되며, 밀봉 러그는 추가의 밀봉 러그보다 더 길게 형성되며, 폐쇄 위치에서 추가의 밀봉 러그는 반경 방향 횡단면에서 외부 플랭크와 점 형태 접점을 형성하는 것이 제공된다.

본 발명의 추가 세부사항, 특징 및 장점은 도면 및 도면을 참조한 바람직한 구현예의 다음 설명으로부터 나타날 것이다. 여기서, 도면은 본 발명의 예시적인 구현예를 단지 예시한 것이며, 본질적인 발명의 개념을 제한하지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 포션 캡슐의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 다른 예시적인 구현예에 따른 포션 캡슐의 개략도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 링 요소의 개략적인 상세도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 예시적인 구현예에 따른 링 요소의 개략도를 도시한다.
도 5는 도 4에 예시된 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 링 요소의 개략적인 상세도를 도시한다.
도 6은 도 4에 예시된 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 링 요소의 추가의 개략적인 상세도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 예시적인 구현예에 따른 포션 캡슐의 개략도를 도시한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 예시적인 제1 구현예에 따른 포션 캡슐(1)의 개략적인 측면도 및 음료를 준비하기 위한 음료 준비 기계(14)의 일부 및 포션 캡슐(1)로 구성된 시스템의 단면도를 도시한다.

포션 캡슐(1)은 그의 폐쇄 측에 캡슐 베이스(5)를 갖고 그의 개방 측에 포위형 플랜지(6)를 갖는, 예를 들어 컵 형상의 절두 원추형 베이스 요소(2)를 갖는다. 캡슐 베이스(5)와 플랜지(6) 사이에서, 캡슐 벽(7)은 공동(3) 주위로 연장된다. 포션 캡슐(1)은 수직 방향(Y)을 한정하는 그의 중앙 종축(M)을 중심으로 회전 대칭 구조이다. 반경 방향(R)에서, 원형이고 따라서 원주 방향으로 포위 형태인 플랜지(6)는 캡슐 벽(7)을 넘어 외측으로 돌출한다.

플랜지(6)는 베이스 요소(2)의 개방 측에서 공동(3)을 폐쇄하는 뚜껑 포일의 형태로 캡슐 뚜껑(4)에 고정적으로 연결된다. 이러한 목적을 위해서, 플랜지(6)는 캡슐 뚜껑(4)을 향하고 수직 방향(Y)에 대해 대략 직각으로 연장되는 밀봉 평면(8)을 갖는다. 캡슐 뚜껑(4)은 그의 에지 영역에서 밀봉 평면(8)에 밀봉, 용접 또는 접착 결합된다.

캡슐 뚜껑(4)은 바람직하게는, 알루미늄 또는 플라스틱으로 형성된다. 베이스 요소(2) 내에 형성된 것은 음료 원료, 예를 들어 볶은 커피 과립, 인스턴트 커피, 초콜릿 분말, 찻잎, 분유 등(명확성을 위해 예시되지 않음)으로 충전되고 캡슐 뚜껑(4)에 의해 폐쇄되는 공동(3)이다.

베이스 요소(2)의 컵-형상 구성은 바람직하게는, 열 성형, 예를 들어 음압, 양압 및/또는 이동 가능한 다이에 의한 딥 드로잉에 의해 생성된다. 베이스 요소(2)는 바람직하게는, 딥 드로잉된 알루미늄 부품의 형태이다. 대안적으로, 베이스 요소(2)가 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐 클로라이드(PVC) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 형성되는 것도 생각할 수 있을 것이다. 대안적으로, 포션 캡슐(1)은 사출 성형 공정, 특히 1-성분, 다-성분 또는 인-몰드 공정에 의해 제조된다.

사용 중에, 포션 캡슐(1)은 음료 준비 기계(14)의 브루잉 유닛 내로 도입된다. 브루잉 유닛은 제1 브루잉 챔버 부품 및 제2 브루잉 챔버 부품을 포함하며, 제1 및/또는 제2 브루잉 챔버 부품은 제1 및 제2 브루잉 챔버 부품이 폐쇄된 브루잉 챔버(13)를 형성하는 대략적인 위치와 제1 및 제2 브루잉 챔버 부품이 포션 캡슐(1)의 삽입 또는 배출을 위해 이격되는 개방 위치 사이에서 다른 브루잉 챔버 부품에 대해 이동 가능하다.

제1 브루잉 챔버 부품은 특히, 브루잉 챔버(13)가 폐쇄 위치에 있을 때 포션 캡슐(1)의 주요 부분을 수용하는 컵-형상 수용 요소(22)의 형태이다. 제2 브루잉 챔버 부품은 수용 요소(22)를 위한 폐쇄 요소(23)의 형태이다. 도 2에 도시된 폐쇄 위치에서, 포션 캡슐(1)의 플랜지(6)는 수용 요소(22)의 에지 영역(24)과 폐쇄 요소(23) 사이에 밀봉식으로 클램핑된다.

이러한 폐쇄 위치에서, 캡슐 뚜껑(4) 및 캡슐 베이스(5)는 차례로 또는 동시에 천공된다. 여기서, 캡슐 베이스(5)의 하나 이상의 천공 개구는 특히, 브루잉 챔버(13)의 폐쇄 동안 폐쇄 요소(23)의 하나 이상의 천공 팁에 의해 형성되는 반면에, 캡슐 뚜껑(4)의 천공 개구는 바람직하게는, 브루잉 챔버(13)의 폐쇄 중에 이미 수용 요소의 베이스에 있는 천공 구조에 의해 생성되거나 음료 준비 공정 중에 포션 캡슐(1)의 내부에서 압력 축적의 결과로서만 생성된다.

추출액은 캡슐 베이스(5)에 있는 하나 이상의 천공 개구를 통해 압력하에서 공동(3) 내로 도입된다. 추출액과 음료 원료 사이의 상호 작용은 원하는 음료를 생성하고, 이는 캡슐 뚜껑(4)의 천공 개구를 통해 포션 캡슐(1)을 빠져나와 음료 용기로 공급된다. 선택적인 필터 매체에 의해서, 음료 원료의 입자는 음료에서 여과되고 포션 캡슐(1)에 보유될 수 있다. 그러나 바람직하게는, 다중 천공된 캡슐 뚜껑(4)은 필터 요소로서 기능을 한다.

도 3은 본 발명의 예시적인 제1 구현예에 따른 도 2에 예시된 포션 캡슐(1) 및 브루잉 챔버(13)의 상세도를 예시한다. 여기서, 도 3은 확대된 예시로 도 2의 좌측에 있는 플랜지(6)의 단면도를 도시한다.

도시된 플랜지(6)는 캡슐 벽(7)의 상단부로부터 플랜지(6)가 비드(9)로 종결되는 그의 자유 외부 단부로 실질적으로 수평으로, 즉 반경 방향(R)에 평행하게 연장된다. 비드(9)는 특히, 캡슐 베이스(5)의 방향으로 롤링-업된 플랜지 단부를 포함한다.

더욱이, 비드(9)는 수직 방향(Y)으로, 특히 각각의 경우에 플랜지(6)로부터 밀봉 평면(8)을 형성하는 상부 측 위로 그리고 플랜지(6)로부터 밀봉 평면(8)으로부터 먼 쪽을 향하는 바닥 측 위로 둘 모두를 돌출시키며, 여기서 바닥 측에 있는 플랜지(6)는 밀봉 엠보싱(10)보다 더 적은 정도로 플랜지(6)로부터 돌출하고, 또한 바닥 측에서보다 상부 측에서 더 적은 정도로 플랜지(6) 위로 돌출한다.

비드(9)와 캡슐 벽(7)의 단부 사이에, 플랜지(6)는 밀봉 엠보싱(10)을 가지며, 이는 캡슐 뚜껑(4)으로부터 멀어지는 수직 방향(Y)으로 지향된 스탬핑된 만입부의 형태이고 중앙 종축(M)을 중심으로 원주 방향으로 동심원으로 포위된 형태이다. 여기서, 밀봉 엠보싱(10)은 캡슐 벽(7)을 향하는 내부 플랭크(11), 및 비드(9)를 향하는 외부 플랭크(12)를 갖는다.

내부 플랭크(11)와 외부 플랭크(12) 사이에는 특히 밀봉 평면(8)에 평행하게 연장되는 전이 평면(16) 형태로 평면 전이 영역(15)이 연장된다. 외부 플랭크(12)와 비드(9) 사이에, 플랜지(6)는 플랜지 영역(19)을 가지며, 그의 상부 측은 밀봉 평면(8)을 형성한다. 외부 플랭크(12)는 밀봉 평면(8)에 실질적으로 직각이 되도록 형성된다. 즉, 외부 플랭크는 플랜지 영역(19)의 평면에 대해 대략 90도의 각도(α)로 연장된다.

외부 플랭크(12)는 특히 직선 플랭크 섹션(21)을 가지며, 이는 바람직하게는 0.4 내지 0.5 mm의 길이를 포함하고 플랜지 영역(19)에 대해 직각으로 연장된다. 플랜지 영역(19)은 바람직하게는 0.7 내지 0.9 mm의 길이를 갖는다. 플랜지 영역(19)과 외부 플랭크(12) 사이의 전이부는 바람직하게는, 플랜지(6)의 바닥 측에서 0.08 내지 0.12 mm의 반경을 가지는 반면에, 플랜지(6)의 바닥 측에서 외부 플랭크(12)로부터 전이 평면(16)으로 그리고 전이 평면(16)으로 내부 플랭크(11)로의 전이부는 각각 0.08 내지 0.12의 반경을 갖는다.

플랜지(6)는 내부 플랭크(11)와 캡슐 벽(7)의 상단부 사이에 플랜지 중간 영역(20)을 갖는다. 본 예에서, 플랜지 중간 영역은 반경 방향 횡단면에서 곡선 형태이다. 여기서, 곡률은 플랜지(6)의 바닥 측에서 특히, 0.3 내지 0.5 mm의 반경을 갖는다.

내부 플랭크(11)는 반경 방향 횡단면에서 직선 접촉 영역(17)을 갖는다. 즉, 직선 접촉 영역은 내부 플랭크(11)의 프로파일에서 두 개의 전환점들 사이의 직선 길이이다. 본 예에서, 접촉 영역(17)의 길이는 0.1 내지 1.5 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.8 mm, 특히 바람직하게는 0.15 내지 0.55 mm, 매우 특히 바람직하게는 0.2 내지 0.4 mm이다.

본 발명에 따르면, 내부 플랭크(11) 또는 직선 접촉 영역(17)과 밀봉 평면(8) 사이의 각도(β)는 80도 초과 90도 미만이며, 여기서 각도(β)는 밀봉 평면(8)에 대해 특히, 81 내지 89도, 바람직하게는 82 내지 88도, 특히 바람직하게는 83 내지 85도, 매우 특히 바람직하게는 실질적으로 84도의 간격에 있다.

플랜지 영역(19) 및 플랜지 중간 영역(20)의 정점은 수직 방향(Y)에서 동일한 높이에 있다. 밀봉 엠보싱(10)의 높이(18)는 플랜지 및 플랜지 중간 영역(19, 20)의 바닥 측으로부터 전이 평면(16)의 영역에서 플랜지(6)의 바닥 측으로 밀봉 엠보싱(10)의 전체 범위에 대응한다. 밀봉 평면(8)에 수직인 이러한 높이(18)는 0.2 내지 1 mm, 바람직하게는 0.3 내지 0.6 mm, 특히 바람직하게는 0.4 내지 0.5 mm이다.

밀봉 엠보싱(10)은 밀봉 엠보싱의 높이(18)의 중간에서 선택적으로 0.2 내지 1 mm, 바람직하게는 0.3 내지 0.8 mm, 특히 바람직하게는 0.4 내지 0.6 mm의 폭을 갖는다.

플랜지(6) 영역에서 알루미늄의 재료 두께는 바람직하게는 0.1 내지 0.13 mm이다.

도 3은 마찬가지로, 포션 캡슐(1)의 플랜지(6)와 밀봉 맞물림되는 수용 요소(22)의 에지 영역(24)을 예시한다. 에지 영역(24)은 밀봉 엠보싱(10)과의 밀봉 맞물림을 위한 밀봉 윤곽을 포함한다.

이러한 목적을 위해서, 밀봉 윤곽은 원주 방향으로 포위 방식으로 연장되는 함몰부(25), 및 함몰부(25)에 인접하게 형성되고 마찬가지로 원주 방향으로 포위 방식으로 연장되는 밀봉 러그(26)를 갖는다. 반경 방향(R)에서 볼 때, 함몰부(25)는 밀봉 러그(26)의 외부에 배열되어서, 밀봉 러그(26)의 외부 밀봉 러그 플랭크(27)가 함몰부(25)의 내벽을 형성한다.

예시된 폐쇄 위치에서, 밀봉 러그(26)는 플랜지 중간 영역(20)에 맞물리는 반면에, 밀봉 엠보싱(10)은 함몰부(25)에 맞물린다. 이러한 방식으로, 선형 또는 점 형태 접점(28)은 반경 방향 횡단면에서 밀봉 러그 플랭크(27)와 내부 플랭크(11) 사이에 형성된다. 이러한 선형 또는 점 형태 접점(28)은 원주 방향으로 포위 방식으로 존재하고 따라서 플랜지(6)와 수용 요소(22) 사이에 실제 밀봉을 형성하여, 임의의 추출액이 음료 물질을 지나 브루잉 챔버(13)의 출구로 흐르지 않거나 거의 흐르지 않을 수 있다.

밀봉 러그(26)의 정점은 선택적으로 플랜지 중간 영역(20)의 곡률의 바닥 측에 접촉하는 반면에, 전이 평면(16)의 바닥 측은 선택적으로 함몰부(25)의 베이스와 접촉한다.

밀봉 엠보싱(10)의 전술한 설계 및 치수는 브루잉 챔버(14)가 폐쇄될 때 및/또는 음료가 브루잉될 때 밀봉 엠보싱(10)이 변형되지 않거나 거의 변형되지 않는 효과를 갖는다. 밀봉은 특히 포위형 선형 또는 점 형태 접점(28)을 통해 주로 발생한다.

다른 한편으로는, 밀봉 엠보싱(10)은 브루잉 챔버(13)가 폐쇄될 때 및/또는 포션 캡슐(1)이 브루잉될 때, 상기 밀봉 엠보싱이 변형되지 않거나 밀봉 평면(8)에 수직인 그의 높이(18)의 최대 30%, 바람직하게는 최대 20%, 특히 바람직하게는 최대 10%, 매우 특히 바람직하게는 최대 5%까지만 변형되도록 설계된다. 따라서, 특히 밀봉 엠보싱(10)은 밀봉 평면(8)에 수직인 밀봉 엠보싱(10)에 최대 100 N의 힘을 가하는 경우, 상기 밀봉 엠보싱이 변형되지 않거나 밀봉 평면(8)에 수직인 그의 높이(18)의 최대 30%, 바람직하게는 최대 20%, 특히 바람직하게는 최대 10%, 매우 특히 바람직하게 최대 5%까지만 변형되도록 설계된다.

브루잉 챔버(13)가 폐쇄될 때 및/또는 포션 캡슐(1)이 브루잉될 때, 밀봉 엠보싱(10)의 높이(18)는 수직 방향(Y)으로 특히 최대 0.2 mm, 바람직하게는 최대 0.15 mm, 특히 바람직하게는 최대 0.1 mm, 매우 특히 바람직하게는 최대 0.05 mm까지 변경되어야 한다.

따라서 바람직하게는, 밀봉 엠보싱(10)은 마찬가지로, 반경 방향(R)으로의 측면 변위 또는 변형이 발생하지 않는 견고한 형태의 것이다. 여기에서도, 밀봉 엠보싱(10)의 팁, 즉 밀봉 엠보싱(10)의 전이 영역(15)이 그의 높이의 중간에서 밀봉 엠보싱(8)의 폭의 최대 30%, 바람직하게는 최대 20%, 특히 바람직하게는 최대 10%, 매우 특히 바람직하게는 최대 5%까지 반경 방향(R)으로 변위되거나 변형되는 것이 제공된다.

밀봉 엠보싱(10)의 경우, 브루잉 챔버(13)가 폐쇄될 때 및/또는 포션 캡슐(1)이 브루잉될 때, 바람직하게는 밀봉 엠보싱(10)의 팁, 즉 밀봉 엠보싱(10)의 전이 영역(15)이 반경 방향(R)으로 최대 0.2 mm, 바람직하게는 최대 0.15 mm, 특히 바람직하게는 최대 0.1 mm, 매우 특히 바람직하게는 최대 0.05 mm까지 변위되거나 변형되는 것이 제공된다.

도 4는 본 발명의 예시적인 제2 구현예에 따른 도 2에 예시된 포션 캡슐(1) 및 브루잉 챔버(13)의 상세도를 예시한다. 여기서, 도 4는 확대도로 우측(예를 들어, 도 2)의 플랜지(6)의 단면도를 도시한다.

제2 구현예는 도 3에 예시된 제1 구현예와 실질적으로 동일하므로, 위의 모든 설명이 유사하게 적용된다.

그러나, 대조적으로 제2 구현예에서 밀봉 엠보싱(10)은 0.7 내지 0.8 mm의 높이를 갖는다. 따라서 직선 접촉 영역(17)은 0.5 내지 0.6 mm에 걸쳐 연장되는 반면에, 전이 평면(16)은 마찬가지로, 바람직하게는 0.5 내지 0.6 mm의 폭을 포함한다. 더욱이 플랜지 영역(19)은 특히 0.9 내지 1 mm에 걸쳐 연장된다.

이러한 예에서, 밀봉 윤곽은 반경 방향 횡단면에서 외부 플랭크(12)와 접촉하도록 점 형태 접점을 형성하는 추가의 포위형 밀봉 러그(28)를 갖는다. 이러한 포위형 점 형태 접점은 추가의 밀봉 작용으로 이어진다. 함몰부(25)는 반경 방향으로 밀봉 러그(26)와 추가의 밀봉 러그(28) 사이에 배열된다. 또한 밀봉 러그(26)는 수직 방향(Y)을 따라서 추가의 밀봉 러그(28)보다 더 길게 형성된다.

이러한 구현예에서, 포위형 밀봉 엠보싱(10)의 비교적 큰 원형 세그먼트만이 변형이 없거나 감소된 변형만을 겪는 것을 생각할 수 있다. 이는 일부 수용 요소(22)의 경우, 추가의 웹 세그먼트가 밀봉 윤곽의 함몰부(25)에 있는 작은 부분 원형 세그먼트 위에 형성되기 때문에 더욱더 사실이다. 그럼에도 불구하고, 밀봉 엠보싱(10)의 변형은 상기 웹 요소의 영역에서 발생할 수 있다. 그러나 여기서, 이후 이는 밀봉 엠보싱(10)의 전체 원주의 30% 미만, 바람직하게는 20% 미만, 특히 바람직하게는 10% 미만을 전형적으로 구성하는 포위형 밀봉 엠보싱(10)의 작은 하위-세그먼트만을 포함한다. 그럼에도 불구하고, 포위형 밀봉 엠보싱(10)의 나머지 하위-세그먼트와 따라서 상당히 더 큰 하위-세그먼트는 변형되지 않거나 제한된 정도로만 변형된다.

도 5는 본 발명의 예시적인 제3 구현예에 따른 도 2에 예시된 포션 캡슐(1) 및 브루잉 챔버(13)의 상세도를 예시한다. 여기서, 도 4는 확대도로 우측(예를 들어, 도 2)의 플랜지(6)의 단면도를 도시한다.

제3 구현예는 도 4에 예시된 제2 구현예와 실질적으로 동일하므로, 위의 모든 설명이 유사하게 적용된다.

그러나 대조적으로, 제3 구현예에서 밀봉 엠보싱(10)은 0.8 내지 0.9 mm의 높이를 갖는다. 따라서 직선 접촉 영역(17)은 0.3 내지 0.5 mm에 걸쳐 연장되는 반면에, 전이 평면(16)은 마찬가지로, 바람직하게는 0.4 내지 0.5 mm의 폭을 포함한다. 또한, 플랜지 영역(19)은 특히 1 내지 1.1 mm에 걸쳐 연장된다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 예시적인 제4 구현예에 따른 포션 캡슐(1)의 전체도 및 상세도를 예시한다. 여기서, 도 7은 확대도로 도 6의 우측의 플랜지(6)의 단면도를 도시한다.

제4 구현예는 도 4에 예시된 제2 구현예와 실질적으로 동일하므로, 위의 모든 설명이 유사하게 적용된다.

대조적으로, 제4 구현예에서, 전이 영역(15)은 평면 전이 평면(16)이 아닌 만곡된 전이 영역으로서 형성되고, 이에 의해서 밀봉 엠보싱(10)이 훨씬 더 큰 안정성 하에 제공된다.

제4 구현예에서, 이후 밀봉 엠보싱(10)은 1 내지 1.4 mm의 높이를 갖는다. 따라서 직선 접촉 영역(17)은 0.8 내지 1.2 mm에 걸쳐 연장된다. 밀봉 엠보싱의 높이(18)의 중간에서 밀봉 엠보싱(10)의 폭은 대략 0.4 내지 0.8 mm이다. 또한 플랜지 영역(19)은 특히 1.3 내지 1.5 mm에 걸쳐 연장된다.

1 : 포션 캡슐
2 : 베이스 요소
3 : 공동
4 : 캡슐 뚜껑
5 : 캡슐 베이스
6 : 플랜지
7 : 캡슐 벽
8 : 밀봉 평면
9 : 비드
10 : 밀봉 엠보싱
11 : 내부 플랭크
12 : 외부 플랭크
13 : 브루잉 챔버
14 : 음료 준비 기계
15 : 전이 영역
16 : 전이 평면
17 : 접촉 영역
18 : 밀봉 엠보싱의 높이
19 : 플랜지 영역
20 : 플랜지 중간 영역
21 : 플랭크 섹션
22 : 수용 요소
23 : 폐쇄 요소
24 : 에지 영역
25 : 함몰부
26 : 밀봉 러그
27 : 밀봉 러그 플랭크
28 : 추가 밀봉 러그
α : 각도
β : 각도
R : 반경 방향
Y : 수직 방향
M : 중앙 종축

Claims

음료 준비 기계(14)의 브루잉 챔버(13)에서 음료를 준비하기 위한 포션 캡슐(1)로서, 포션 캡슐(1)은 음료 원료를 수용하기 위한 공동(3)을 갖는 베이스 요소(2) 및 공동(3)을 폐쇄하는 캡슐 뚜껑(4)을 가지며, 베이스 요소(2)는 캡슐 베이스(5), 포위형 플랜지(6) 및 캡슐 베이스(5)와 포위형 플랜지(6) 사이에서 연장되는 캡슐 벽(7)을 포함하며, 캡슐 뚜껑(4)은 플랜지(6)의 밀봉 평면(8)에 부착되며, 플랜지(6)는 그의 외부 자유 단부에 포위형 비드(9)를 가지며, 캡슐 뚜껑(4)으로부터 먼 방향을 향하는 밀봉 엠보싱(10) 형태의 밀봉 요소가 플랜지(6)에 제공되며, 밀봉 평면(8)은 비드(9)와 밀봉 엠보싱(10) 사이의 캡슐 뚜껑(4) 측의 플랜지(6)에서 연장되며, 밀봉 엠보싱(10)은 캡슐 벽(7) 측의 내부 플랭크(11) 및 비드(9) 측의 외부 플랭크(12)를 포함하는, 포션 캡슐(1)에 있어서,
외부 플랭크(12)는 밀봉 평면(8)에 대해 실질적으로 직각(α)으로 지향되며 내부 플랭크(11)는 밀봉 평면(8)에 대해 80도 초과 90도 미만의 각도(β)로 지향되는 것을 특징으로 하는,
포션 캡슐 (1).
제1항에 있어서,
내부 플랭크(11)는 밀봉 평면(8)에 대해 81 내지 89도, 바람직하게는 82 내지 88도, 특히 바람직하게는 83 내지 85도, 매우 특히 바람직하게는 실질적으로 84도의 각도(β)를 갖는,
포션 캡슐 (1).
제1항 또는 제2항 또는 제1항의 전제부에 있어서,
밀봉 엠보싱(10)은 브루잉 챔버(13)가 폐쇄될 때, 상기 밀봉 엠보싱(10)이 변형되지 않거나 밀봉 평면(8)에 수직인 그의 높이(8)의 최대 30%, 바람직하게는 최대 20%, 특히 바람직하게는 최대 10%, 매우 특히 바람직하게는 최대 5%까지만 변형되도록 설계되는,
포션 캡슐 (1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
밀봉 엠보싱(10)은 밀봉 평면(8)에 수직인 밀봉 엠보싱(10)에 최대 100 N의 힘을 가하는 경우, 상기 밀봉 엠보싱(10)이 변형되지 않거나 밀봉 평면(8)에 수직인 그의 높이(18)의 최대 30%, 바람직하게는 최대 20%, 특히 바람직하게는 최대 10%, 매우 특히 바람직하게는 최대 5%까지만 변형되도록 설계되는,
포션 캡슐 (1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
전이 영역(15)은 내부 플랭크(11)와 외부 플랭크(12) 사이에서 연장되며, 바람직하게는 전이 영역(15)은 곡선 형태이거나 밀봉 평면(8)에 평행하게 연장되는 전이 평면(16)을 갖는,
포션 캡슐 (1).
제5항에 있어서,
포위형 밀봉 엠보싱(10)의 반경 방향 횡단면에서, 내부 플랭크(11)는 플랜지(6)와 전이 영역(15) 사이에서 연장되는 직선 접촉 영역(17)을 갖는,
포션 캡슐 (1).
제6항에 있어서,
직선 접촉 영역(17)은 0.1 내지 1.5 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.8 mm, 특히 바람직하게는 0.15 내지 0.55 mm, 매우 특히 바람직하게는 0.2 내지 0.4 mm의 길이를 갖는,
포션 캡슐 (1).
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
포션 캡슐(1)은 직선 접촉 영역(17)으로부터 전이 영역(15)으로의 전이부에서 0.05 내지 0.5 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.3 mm, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.2의 반경을 갖는,
포션 캡슐 (1).
제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
포션 캡슐(1)은 외부 플랭크(12)로부터 전이 영역(15)으로의 전이부에서 0.05 내지 0.5 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.3 mm, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.2의 반경을 갖는,
포션 캡슐 (1).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
밀봉 평면(8)에 수직인 밀봉 엠보싱(10)의 높이(18)는 0.2 내지 1 mm, 바람직하게는 0.3 내지 0.6 mm, 특히 바람직하게는 0.4 내지 0.5 mm의 범위인,
포션 캡슐 (1).
제10항에 있어서,
밀봉 엠보싱(10)은 밀봉 평면(8)에 수직인 밀봉 엠보싱(10)에 최대 100 N의 힘을 가하는 경우, 상기 밀봉 엠보싱(10)이 변형되지 않거나 밀봉 평면(8)에 수직인 그의 높이(18)의 최대 0.2 mm, 바람직하게는 최대 0.15 mm, 특히 바람직하게는 최대 0.1 mm, 매우 특히 바람직하게는 최대 0.05 mm까지만 변형되도록 설계되는,
포션 캡슐 (1).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
밀봉 엠보싱(10)은 밀봉 엠보싱의 높이(18)의 중간에서 0.2 내지 1 mm, 바람직하게는 0.3 내지 0.8 mm, 특히 바람직하게는 0.4 내지 0.6 mm의 폭을 갖는,
포션 캡슐 (1).
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
밀봉 엠보싱(10)은 0.05 내지 0.3 mm, 바람직하게는 0.08 내지 1.8 mm, 특히 바람직하게는 0.09 내지 1.5 mm, 매우 특히 바람직하게는 실질적으로 0.11 mm의 평균 재료 두께를 갖는,
포션 캡슐 (1).
제5항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
포위형 밀봉 엠보싱(10)의 반경 방향 횡단면에서, 전이 영역(15)은 0.3 내지 1.2 mm, 바람직하게는 0.3 내지 1.0 mm, 특히 바람직하게는 0.6 내지 0.8 mm의 폭을 갖는 직선 연결 영역을 갖는,
포션 캡슐 (1).
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
포션 캡슐(1)은 외부 플랭크(12)로부터 밀봉 평면(8)에 평행하게 이어지는 플랜지 영역(19)으로의 전이부에서 0.05 내지 0.5 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.3 mm, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.2의 반경을 갖는,
포션 캡슐 (1).
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
포션 캡슐(1)은 비드(9)와 외부 플랭크(12) 사이에 밀봉 평면(8)에 평행하게 연장되는 플랜지 영역(19)을 가지며, 포션 캡슐(1)은 내부 플랭크(11)와 캡슐 벽(7) 사이에서 연장되는 플랜지 중간 영역(20)을 가지며, 플랜지 영역(19) 및 플랜지 중간 영역(20)은 밀봉 평면(8)에 수직인 수직 방향(Y)을 따라 동일한 높이에 위치되는,
포션 캡슐 (1).
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
포션 캡슐(1)은 밀봉 엠보싱(10)과 캡슐 벽(7) 사이에서 연장되는 내부 플랭크(11)로부터 플랜지 중간 영역(20)으로의 전이부에서 0.08 내지 0.5 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.3 mm, 특히 바람직하게는 실질적으로 0.2의 반경을 갖는,
포션 캡슐 (1).
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
포션 캡슐(1)은 내부 플랭크(11)와 캡슐 벽(7) 사이에서 연장되는 플랜지 중간 영역(20)을 가지며, 플랜지 중간 영역(20)은 만곡된 것을 특징으로 하는,
포션 캡슐 (1).
제18항에 있어서,
플랜지 중간 영역(20)의 곡률은 0.1 내지 1 mm, 바람직하게는 0.3 내지 0.8 mm, 매우 특히 바람직하게는 0.4 내지 0.6 mm의 반경을 갖는,
포션 캡슐 (1).
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
밀봉 엠보싱(10)의 반경 방향 횡단면에서, 외부 플랭크(12)는 0.2 내지 1 mm, 바람직하게는 0.3 내지 0.6 mm, 특히 바람직하게는 0.4 내지 0.5 mm의 길이를 포함하는 직선 플랭크 섹션(21)을 갖는,
포션 캡슐 (1).
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
반경 방향 횡단면에서, 외부 플랭크(12)와 비드(9) 사이의 밀봉 평면(8)의 범위는 0.3 내지 1.5 mm, 바람직하게는 0.5 내지 1.2 mm, 특히 바람직하게는 0.7 내지 0.9 mm의 길이를 포함하는,
포션 캡슐 (1).
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
비드(9)는 밀봉 평면(8)을 형성하는 상부 측 위의 플랜지(6) 위로 돌출하는,
포션 캡슐 (1).
제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
비드(9)는 밀봉 평면(8)에서 먼 쪽을 향하는 바닥 측 위로 플랜지(6)로부터 돌출하며, 바닥 측의 플랜지(6)는 밀봉 엠보싱(10)보다 더 적은 정도로 플랜지(6)로부터 돌출하고/하거나 비드(9)는 바닥 측에서보다 상부 측에서 더 적은 정도로 플랜지(6) 위로 돌출하는,
포션 캡슐 (1).
제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
비드(9)는 플랜지 에지의 롤링-업에 의해 형성되며, 플랜지 에지는 바람직하게는 캡슐 베이스(5)의 방향으로 롤링-업되는,
포션 캡슐 (1).
제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
베이스 요소(2)는 알루미늄으로 일체로 제작되는,
포션 캡슐 (1).
음료 준비 기계(14)와 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 따른 포션 캡슐(1)을 갖는 음료 준비 시스템에 있어서,
음료 준비 기계(14)는 제1 브루잉 챔버 부품 및 제2 브루잉 챔버 부품을 갖는 브루잉 유닛을 가지며, 제1 및/또는 제2 브루잉 챔버 부품은 제1 및 제2 브루잉 챔버 부품이 폐쇄된 브루잉 챔버(13)를 형성하는 대략적인 위치와 제1 및 제2 브루잉 챔버 부품이 포션 캡슐(1)의 삽입 또는 배출을 위해 이격되는 개방 위치 사이에서 다른 브루잉 챔버 부품에 대해 이동 가능하며, 제1 브루잉 챔버 부품은 포션 캡슐(1)을 부분적으로 수용하기 위한 수용 요소(22)를 포함하며 제2 브루잉 챔버 부품은 수용 요소를 위한 폐쇄 요소(23)를 포함하며, 폐쇄 위치에서 포션 캡슐(1)의 플랜지(6)는 수용 요소(22)의 에지 영역(24)과 폐쇄 요소(23) 사이에 포지티브 잠금 및 밀봉 방식으로 수용되는,
음료 준비 시스템.
제26항에 있어서,
에지 영역(24)에는 밀봉 엠보싱(10)과의 밀봉 맞물림을 위한 밀봉 윤곽이 형성되며, 밀봉 윤곽은 포위형 함몰부(25) 및 함몰부(25)에 인접하게 형성된 포위형 밀봉 러그(26)를 포함하며, 함몰부(25)는 바람직하게는 반경 방향(R)으로 밀봉 러그(26)의 외부에 배열되며, 외부 밀봉 러그 플랭크(27)는 함몰부(25)의 내벽을 형성하는,
음료 준비 시스템.
제27항에 있어서,
폐쇄 위치에서, 밀봉 러그(26)는 플랜지 중간 영역(20)과 맞물리고 밀봉 엠보싱(10)은 함몰부(25)에 맞물림으로써 밀봉 러그 플랭크(27)가 내부 플랭크(11)와 함께 반경 방향 횡단면에서 선형 또는 점 형태 접점(28)을 형성하는,
음료 준비 시스템.
제28항에 있어서,
폐쇄 위치에서, 밀봉 엠보싱(10)은 변형되지 않거나 밀봉 평면(8)에 수직인 그의 높이(18)의 최대 30%, 바람직하게는 최대 20%, 특히 바람직하게는 최대 10%, 매우 특히 바람직하게는 최대 5%까지만 밀봉 윤곽에 의해서 변형되는,
음료 준비 시스템.
제26항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
밀봉 윤곽은 추가의 포위형 밀봉 러그(28)를 가지며, 함몰부(25)는 밀봉 러그(26)와 추가의 밀봉 러그(28) 사이에 반경 방향으로 배열되며, 밀봉 러그(26)는 추가의 밀봉 러그(28)보다 더 길게 형성되며, 폐쇄 위치에서 추가의 밀봉 러그(28)는 반경 방향 횡단면에서 외부 플랭크(12)와 점 형태 접점을 형성하는,
음료 준비 시스템.