CH708662A1

CH708662A1 - And capsule system for preparing a liquid food.

Info

Publication number: CH708662A1
Application number: CH01708/13A
Authority: CH
Inventors: Markus Brönnimann; Roland Affolter; Andreas Kaiser; Guillaume Bugnard
Original assignee: Delica Ag
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2015-04-15
Also published as: ES2747103T3; WO2015049269A1; EP3052407A1; EP3052407B1

Abstract

Kapsel (1) mit einem vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten Kapselkörper (2) mit einer Seitenwand (3) und einem insbesondere einstückig mit dieser ausgebildeten Boden (4), sowie mit einem den Kapselkörper (2) abdeckenden Deckel (5) zur Bildung einer geschlossenen Kammer (6), welche eine Substanz (7) für die Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels enthält. Die Kapsel (1) weist eine Auslauföffnung (10) zum Ausgeben des flüssigen Lebensmittels im Bereich des Bodens (4) auf. Die Auslauföffnung (10) ist mit einem Ventil (20) verschlossen, wobei das Ventil (20) eine Ventilöffnung (21) aufweist und derart ausgestaltet ist, dass unter einem in der Kapsel (1) vorherrschenden Arbeitsdruck die Ventilöffnung (21) offen und in einem druckfreien Ruhezustand die Ventilöffnung (21) verschlossen ist.Capsule (1) having a preferably rotationally symmetrical capsule body (2) with a side wall (3) and a base (4), in particular integrally formed therewith, and with a lid (5) covering the capsule body (2) to form a closed chamber ( 6) containing a substance (7) for the preparation of a liquid food. The capsule (1) has an outlet opening (10) for dispensing the liquid food in the region of the bottom (4). The outlet opening (10) is closed by a valve (20), wherein the valve (20) has a valve opening (21) and is designed such that under a working pressure prevailing in the capsule (1) the valve opening (21) opens and opens a pressure-free resting state, the valve opening (21) is closed.

Description

Beschreibung description

[0001 ] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kapsel zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 und ein System. The present invention relates to a capsule for preparing a liquid food according to the preamble of independent claim 1 and a system.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von unterschiedlichen Kapseln und Systemen zur Zubereitung von flüssigen Lebensmitteln, insbesondere für den Heimgebrauch, bekannt. Üblicherweise umfassen solche Kapseln, welche vor allem für die Zubereitung von Kaffee bekannt sind, einen Kapselkörper mit einer Seitenwand, einem Boden sowie eine Deckelfolie zur Bildung einer geschlossenen Kammer, welche das Kaffeepulver enthält. Die Kapsel weist eine Einlauf- und eine Auslauföffnung auf oder wird in der entsprechenden Zubereitungsmaschine mit solchen Öffnungen versehen. Da die Zubereitung des flüssigen Lebensmittels unter Druck erfolgt, neigen die bekannten Kapselsysteme zum Nachtropfen nach erfolgter Extraktion, was zu einer unbefriedigten Verschmutzung führt und die Keimbildung in der Zubereitungsmaschine begünstigt. Ausserdem wird insbesondere bei Kaffee die Crema und bei Mischgetränken der Schaum nicht oder nur ungenügend ausgebildet. A variety of different capsules and systems for the preparation of liquid food, especially for home use, are known from the prior art. Usually, such capsules, which are known above all for the preparation of coffee, comprise a capsule body having a side wall, a bottom and a cover film for forming a closed chamber containing the coffee powder. The capsule has an inlet and an outlet opening or is provided with such openings in the corresponding preparation machine. Since the preparation of the liquid food is carried out under pressure, the known capsule systems tend to dribble after extraction, which leads to an unsatisfactory contamination and favors the nucleation in the preparation machine. In addition, especially in coffee, the crema and mixed drinks of the foam is not or only insufficiently formed.

[0003] Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Insbesondere soll eine Kapsel, ein System und ein Kapselkörper zur Verfügung gestellt werden, welche beim Extrahieren in der Strömung Turbulenzen bildet um eine optimale Crema bei Kaffee und bei Mischgetränken einen optimalen Schaum zu erhalten und welche nach dem Extrahieren des flüssigen Lebensmittels ein Nachtropfen verringert oder verhindert. It is an object of the invention to overcome the disadvantages of the prior art. In particular, a capsule, a system and a capsule body are provided which forms turbulence when extracted in the flow to obtain an optimal crema in coffee and mixed drinks optimal foam and which reduces or prevents dripping after the extraction of the liquid food ,

[0004] Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen definierten Vorrichtungen gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen. This object is achieved by the devices defined in the independent claims. Further embodiments emerge from the dependent claims.

[0005] Unter «im Bereich des Bodens» wird nachfolgend verstanden, dass das entsprechende Element näher am Boden als am Deckel der Kapsel angeordnet ist. The term "in the region of the bottom" is understood below that the corresponding element is arranged closer to the bottom than on the lid of the capsule.

[0006] Eine erfindungsgemässe Kapsel zum Zubereiten eines flüssigen Lebensmittels weist einen, vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten Kapselkörper mit einer zentralen Achse, einer Seitenwand und mit einem insbesondere einstückig mit dieser ausgebildeten Boden, sowie einen den Kapselkörper abdeckenden Deckel zur Bildung einer geschlossenen Kammer auf. Diese Kammer enthält eine Substanz, welche für die Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels vorgesehen ist. Die Kapsel weist weiter eine Auslauföffnung zum Ausgeben des flüssigen Lebensmittels im Bereich des Bodens auf. Die Auslauföffnung ist mit einem Ventil verschlossen, wobei das Ventil eine Ventilöffnung aufweist und derart ausgestaltet ist, dass unter einem in der Kapsel vorherrschenden Arbeitsdruck die Ventilöffnung offen und in einem druckfreien Ruhezustand die Ventilöffnung verschlossen ist. An inventive capsule for preparing a liquid food has a, preferably rotationally symmetrical capsule body having a central axis, a side wall and a particular integrally formed with this bottom, as well as a capsule body covering the lid to form a closed chamber. This chamber contains a substance which is intended for the preparation of a liquid food. The capsule further has an outlet opening for dispensing the liquid food in the region of the bottom. The outlet opening is closed by a valve, wherein the valve has a valve opening and is configured such that the valve opening is open under a working pressure prevailing in the capsule and the valve opening is closed in a pressure-free resting state.

[0007] Unter einem Ventil wird hier und im Folgenden explizit jede Form von Absperrorgan verstanden. Under a valve is here and below understood explicitly every form of shut-off.

[0008] Durch die spezifische Ausgestaltung mit einem Ventil, welches die Auslauföffnung lediglich bei Arbeitsdruck öffnet und im druckfreien Zustand die Auslauföffnung verschliesst und insbesondere selbstverschliessend ausgestaltet ist, kann ein Nachtropfen von Extraktionsgut aus der Kapsel effektiv verhindert werden. Dabei kann das Ventil selbstöffnend oder von aussen aktivierbar ausgestaltet sein. Due to the specific design with a valve which opens the outlet opening only at working pressure and closes the outlet opening in the pressure-free state and is designed in particular selbstverschliessend, dripping of extraction material from the capsule can be effectively prevented. In this case, the valve can be designed to be self-opening or externally activatable.

[0009] Der Kapselkörper kann ein Tiefziehteil oder ein Spritzgussteil sein. Beide Herstellungsverfahren sind kostengünstig für grosse Produktionslose. Ausserdem sind über die gesamte Produktionsmenge nahezu dieselben Toleranzen gewährleistet. The capsule body may be a deep-drawn part or an injection molded part. Both manufacturing processes are cost-effective for large production lots. In addition, almost the same tolerances are guaranteed across the entire production volume.

[0010] Das Ventil kann ein Membranteil aus einem Elastomermaterial mit einer insbesondere schlitzförmigen oder runden Ventilöffnung umfassen. Ein solches Ventil ist eine besonders einfache Ausgestaltung und kann insbesondere in lebensmittelverträglichen Materialien einfach hergestellt werden. Mögliche Materialien sind beispielsweise thermoplastische Elastomere, Silikonelastomere usw. The valve may comprise a membrane part of an elastomeric material with a particular slot-shaped or round valve opening. Such a valve is a particularly simple embodiment and can be easily manufactured especially in food-compatible materials. Possible materials are, for example, thermoplastic elastomers, silicone elastomers, etc.

[0011 ] Beispielsweise sind solche Ventile mit schlitzförmigen Ventilöffnungen bekannt aus der Verwendung im Verschluss von Ketchup-Flaschen oder Duschmittelbehältern. For example, such valves with slot-shaped valve openings are known from the use in the closure of ketchup bottles or shower containers.

[0012] Das Membranteil kann eine trichterförmige Verjüngung in Richtung zur Ventilöffnung aufweisen, wodurch eine Art Düse gebildet wird. Somit wird ein Ausgabestrahl mit dem flüssigen Lebensmittel gebildet. The membrane part may have a funnel-shaped taper in the direction of the valve opening, whereby a kind of nozzle is formed. Thus, a discharge jet is formed with the liquid food.

[0013] Die Ventilöffnung kann zwei oder mehrere sich kreuzende Schlitze aufweisen. Der für das Öffnen der Ventilöffnung benötigte Arbeitsdruck kann einfach durch die Grösse des Schlitzes im Membranteil bestimmt werden. Durch die Verwendung von gekreuzten Schlitzen kann der zur Öffnung benötigte Druck wesentlich reduziert werden. Alternativ kann anstelle des Schlitzes auch das Membranteil mit einer durch einen nadelförmigen Gegenstand verursachte Öffnung sein. The valve opening may have two or more intersecting slots. The working pressure required to open the valve opening can easily be determined by the size of the slot in the membrane part. By using crossed slots, the pressure required for opening can be significantly reduced. Alternatively, instead of the slot, the diaphragm member may also be an opening caused by a needle-shaped object.

[0014] Das Membranteil kann im Bereich des Bodens des Kapselkörpers in einer Vertiefung formschlüssig angeordnet sein. Durch die Ausgestaltung des Kapselkörpers mit einer Vertiefung ist eine besonders einfache Positionierung und Montage des Ventils in der Kapsel möglich. The membrane part may be arranged in a form-fitting manner in the region of the bottom of the capsule body in a recess. Due to the configuration of the capsule body with a recess, a particularly simple positioning and mounting of the valve in the capsule is possible.

[0015] Die Vertiefung kann zylinderförmig oder konisch ausgestaltet sein. Eine zylinderförmige oder konische Ausgestaltung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Kapsel rotationssymmetrisch ausgestaltet ist. Eine zylinderförmige oder konische Vertiefung erlaubt ausserdem eine besonders einfache Ausgestaltung des Membranteils. The recess may be cylindrical or conical. A cylindrical or conical configuration is particularly advantageous when the capsule is designed rotationally symmetrical. A cylindrical or conical recess also allows a particularly simple design of the membrane part.

2 [0016] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, welcher sowohl unabhängig als auch in Kombination mit den vorgängig beschriebenen Merkmalen denkbar ist, betrifft eine Kapsel mit einem vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten Kapselkörper mit einer Seitenwand und einem insbesondere einstückig mit diesem ausgebildeten Boden. Die Kapsel weist einen den Kapselkörper abdeckenden Deckel zur Bildung einer geschlossenen Kammer auf, welche eine Substanz für die Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels enthält. Die Kapsel weist eine Auslauföffnung zum Ausgeben des flüssigen Lebensmittels im Bereich des Bodens auf. Die Auslauföffnung ist mit einem Ventil mit einer Ventilöffnung verschlossen, wobei das Ventil ein insbesondere in axialer Richtung zwischen einer Schliessposition und einer Öffnungsposition verschiebbar gelagerten Absperrkörper umfasst. Dabei ist die Ventilöffnung in der Schliessposition verschlossen und in der Öffnungsposition offen. Durch die Ausgestaltung mit einem verschiebbar gelagerten Absperrkörper ist eine sehr einfache Ventilkonstruktion möglich. Ausserdem wird in der Schliessposition ein Nachtropfen effektiv verhindert. Another aspect of the present invention, which is conceivable both independently and in combination with the previously described features, relates to a capsule with a preferably rotationally symmetrical capsule body having a side wall and a particular integrally formed with this bottom. The capsule has a cap covering the capsule body to form a closed chamber containing a substance for the preparation of a liquid food. The capsule has an outlet opening for dispensing the liquid food in the region of the bottom. The outlet opening is closed by a valve having a valve opening, wherein the valve comprises a shut-off body which is displaceably mounted in particular in the axial direction between a closing position and an opening position. The valve opening is closed in the closed position and open in the open position. The design with a slidably mounted shut-off a very simple valve construction is possible. In addition, dripping is effectively prevented in the closed position.

[0017] Der Absperrkörper kann mittels eines Federelementes in der Schliessposition vorgespannt sein. Durch eine solche Vorspannung wird gewährleistet, dass der Absperrkörper erst nach Überwindung einer bestimmten vom Federelement herrührenden Kraft geöffnet werden kann. Ausserdem ist es möglich, dass sich der Absperrkörper bei Wegfallen der entsprechenden Kraft automatisch wieder in die Schliessposition verschiebt, so dass ein Nachtropfen ausgeschlossen ist. The shut-off can be biased by a spring element in the closed position. Such a bias ensures that the shut-off can only be opened after overcoming a certain force resulting from the spring element. Moreover, it is possible that the shut-off automatically shifts back into the closed position when the corresponding force is removed, so that dripping is excluded.

[0018] Das Federelement kann ausserhalb der Kammer angeordnet sein. Durch die Anordnung des Federelements ausserhalb der Kammer sind konstruktiv sehr einfache Lösungen denkbar. The spring element can be arranged outside the chamber. The arrangement of the spring element outside the chamber constructively very simple solutions are conceivable.

[0019] Beispielsweise kann das Federelement eine Tellerfeder sein. Eine Tellerfeder ist eine besonders einfache Ausführungsform eines Federelements welche kostengünstig hergestellt werden. Ausserdem kann die Tellerfeder in radialer Richtung verlaufende Schlitze aufweisen, welche die Federkraft beeinflussen. For example, the spring element may be a plate spring. A plate spring is a particularly simple embodiment of a spring element which are produced inexpensively. In addition, the plate spring may have slots extending in the radial direction, which influence the spring force.

[0020] Das Federelement kann eine Mehrzahl von Blattfedern aufweisen, die sich von einem Zentrum ausgehend radial nach aussen erstrecken. Auch ein solches ausgestaltetes Federelement ist einfach, beispielsweise als Stanzbiegeteil, herstellbar. Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass es sich hierbei um ein gespritztes Teil insbesondere aus Kunststoff handelt. Mögliche Materialien sind beispielsweise Polypropylen oder Polyoxymethylen. The spring element may comprise a plurality of leaf springs which extend radially outwardly from a center. Such a ausgestaltetes spring element is simple, for example, as a stamped and bent part, produced. Alternatively, however, it is also conceivable that this is a molded part, in particular made of plastic. Possible materials are for example polypropylene or polyoxymethylene.

[0021 ] Der Absperrkörper kann in der Schliessposition einstückig mittels einer Sollbruchstelle mit dem Boden verbunden sein. Es versteht sich von selbst, dass die Sollbruchstelle nach dem erstmaligen Verschieben des Absperrkörpers in die Öffnungsstelle aufgebrochen ist und entsprechend der Absperrkörper nicht mehr mit dem Boden verbunden ist. Dies behindert jedoch ein erneutes Verschieben in die Schliessposition nicht. Durch die einstückige Ausgestaltung des Absperrkörpers mit dem Boden kann beispielsweise eine aromadichte Versiegelung der Kammer gewährleistet werden. Entsprechend sind keine zusätzlichen Verschlusselemente oder Dichtungsfolien mehr nötig, welche eine Aromadichtheit gewährleisten. The shut-off body may be integrally connected in the closed position by means of a predetermined breaking point with the ground. It goes without saying that the predetermined breaking point is broken after the first time moving the shut-off in the opening position and according to the shut-off is no longer connected to the ground. However, this does not hinder a new move to the closed position. The one-piece design of the shut-off body with the bottom, for example, an aroma-tight sealing of the chamber can be ensured. Accordingly, no additional closure elements or sealing foils are required, which ensure a flavor tightness.

[0022] Der Absperrkörper kann von einer von ausserhalb der Kapsel entgegen der Vorspannung des Federelements wirkenden Kraft von der Schliessposition in die Öffnungsposition verschiebbar sein. Entsprechend sind keine Mittel nötig, welche innerhalb der Kapsel wirken. Beispielsweise kann das Ventil mit Absperrkörper derartig ausgestaltet sein, dass das Ventil beim Einlegen der Kapsel in eine entsprechend ausgestaltete Brühkammer bzw. beim Verschliessen dieser Brühkammer direkt in die Öffnungsposition verschoben wird. The shut-off can be displaced from one of the outside of the capsule against the bias of the spring element force from the closed position into the open position. Accordingly, no agents are needed which act within the capsule. For example, the valve with shut-off be designed such that the valve is moved when inserting the capsule in a suitably designed brewing chamber or when closing this brewing chamber directly into the open position.

[0023] Der Absperrkörper kann als hohlzylindrischer Zapfen ausgebildet sein, dessen Seitenwand einen geschlossenen und einen mit Ventilöffnungen versehenen Abschnitt aufweist. Mit einem Solchen Absperrkörper wird eine sehr einfache Ventilwirkung durch Verschieben des Absperrkörpers ermöglicht. The shut-off may be formed as a hollow cylindrical pin whose side wall has a closed and a valve openings provided with section. With such a shut-off a very simple valve action is made possible by moving the shut-off.

[0024] Unterhalb der Ventilöffnung, also zwischen Ventilöffnung und Auslauföffnung, kann ein Mischraum mit einer Prallplatte angeordnet sein, um einen aus der Ventilöffnung austretenden Strahl des flüssigen Lebensmittels zu brechen und eine Vermischung mit Luft zu gewährleisten. Insbesondere bei der Herstellung von Kaffee ist es wünschenswert, dass der austretende Strahl des flüssigen Lebensmittels mit Luft vermischt wird, sodass eine sich bei der Zubereitung des Kaffees bildende Crema noch verstärkt wird. Ebenso wird dadurch das Vermischen mit Luft begünstigt, was insbesondere bei Mischgetränken zur Schaumbildung genutzt werden kann. Below the valve opening, ie between the valve opening and the outlet opening, a mixing chamber may be arranged with a baffle plate to break a emerging from the valve opening jet of the liquid food and to ensure mixing with air. In particular, in the production of coffee, it is desirable that the exiting jet of the liquid food is mixed with air, so that a forming in the preparation of the coffee crema is enhanced. Likewise, this favors the mixing with air, which can be used in particular for mixed drinks to foam.

[0025] Zwischen der Substanz und dem Ventil kann ein Filterelement angeordnet sein. Ein solches Filterelement verhindert, dass nicht gelöstes Extraktionsgut, beispielsweise Kaffeepulver, aus dem Ventil austreten kann. Between the substance and the valve, a filter element may be arranged. Such a filter element prevents undissolved extraction material, such as coffee powder, can escape from the valve.

[0026] Das Filterelement kann im Bereich des Bodens angeordnet sein. Eine Anordnung im Bereich des Bodens ist besonders günstig, da hierbei der Boden zur Befestigung des Filterelementes zur Verfügung steht. The filter element can be arranged in the region of the bottom. An arrangement in the region of the bottom is particularly favorable, since in this case the base is available for fastening the filter element.

[0027] Die Kammer kann durch eine zwischen dem Deckel und dem Boden angeordnete durchlässige Trennschicht in zwei Teilbereiche aufgeteilt sein. Eine solche Trennschicht kann beispielsweise eine Filterplatte oder eine perforierte Folie sein. Durch ein derart angeordnete Trennschicht wird es beispielsweise möglich, dass in einem oberen Teilbereich die Kammer mit einer ersten Substanz und im unteren Teilbereich mit einer zweiten Substanz befüllt wird. Ein Vermischen der beiden Substanzen während der Lagerung wird effektiv verhindert. Trotzdem wird beim Extrahieren der Substanzen mit in die Kammer eingeleiteter Flüssigkeit, insbesondere mit heissem Wasser, ein Vermischen der beiden Substanzen bzw. deren Extraktion gewährleistet. The chamber may be divided by a arranged between the lid and the bottom permeable separating layer into two subregions. Such a separating layer can be for example a filter plate or a perforated foil. By means of a separating layer arranged in this way it is possible, for example, for the chamber to be filled with a first substance in an upper partial area and a second substance in the lower partial area. Mixing of the two substances during storage is effectively prevented. Nevertheless, when extracting the substances with liquid introduced into the chamber, in particular with hot water, a mixing of the two substances or their extraction is ensured.

[0028] Die Seitenwand des Kapselkörpers kann Anschlagmittel oder Rastmittel aufweisen, an denen die Trennschicht in einer vordefinierten Position anliegt. Hierzu ist beispielsweise eine vorstehende Kante in der Seitenwand, welche zu- The side wall of the capsule body may comprise stop means or latching means against which the separating layer rests in a predefined position. For this purpose, for example, a protruding edge in the side wall, which is

3 mindest teilweise umlaufend ausgestaltet ist, denkbar. Auf einer solchen Kante kann die Filterplatte beispielsweise verschweisst oder verklebt werden. Alternativ ist es auch denkbar, dass Seitenwand eine Vielzahl von vorstehenden Rastrampen aufweist, welche die Filterplatte vor einer zum Deckel hin gerichteten Verschiebung bewahren. Eine Verschiebung in die entgegengesetzte Richtung kann beispielsweise aufgrund einer konischen Ausgestaltung des Kapselkörpers verhindert werden. 3 at least partially designed circumferentially, conceivable. On such an edge, the filter plate can be welded or glued, for example. Alternatively, it is also conceivable that the side wall has a plurality of projecting latching ramps, which protect the filter plate from a displacement directed towards the lid. A displacement in the opposite direction can be prevented for example due to a conical configuration of the capsule body.

[0029] Zwischen der Kammer und dem Ventil kann ein Verschlusselement, insbesondere eine Folie, angeordnet sein. Vorzugsweise ist dieses Verschlusselement aromadicht ausgestaltet. Es kann somit effektiv verhindert werden, dass die zu extrahierende Substanz ausdünstet. Die Folie kann beispielsweise einen ein- oder mehrlagigen Kunststoff oder Aluminium umfassen. Solche Folien sind in der Lebensmittelindustrie bekannt. A closure element, in particular a film, can be arranged between the chamber and the valve. Preferably, this closure element is designed aroma-tight. It can thus be effectively prevented that the substance to be extracted evaporates. The film may comprise, for example, a single or multi-layer plastic or aluminum. Such films are known in the food industry.

[0030] Das Verschlusselement kann eine Sollbruchstelle aufweisen, welche unter einem vorbestimmten Druck aufbricht. Durch die Ausgestaltung des Verschlusselements mit einer Sollbruchstelle kann gewährleistet werden, dass das Verschlusselement bei Bedarf bricht bzw. durchlässig wird, ohne dass ein separates Penetrationsmittel benötigt wird. The closure element may have a predetermined breaking point, which breaks up under a predetermined pressure. By configuring the closure element with a predetermined breaking point, it is possible to ensure that the closure element breaks or becomes permeable as needed without the need for a separate penetrant.

[0031 ] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein System umfassend eine mit einer Substanz gefüllten Kapsel wie vorgängig beschrieben und eine Getränkezubereitungsmaschine, welche zur Aufnahme der Kapsel einen Kapselhalter aufweist. Das System umfasst weiter eine Einrichtung zur Durchleitung einer Flüssigkeit durch die Kapsel zur Extrahierung oder Lösung der Substanz zum Herstellen eines Getränks oder eines flüssigen Lebensmittels, wobei die Getränkezubereitungsmaschine wenigstens eine Vorrichtung zum Penetrieren des Deckels der Kapsel aufweist. Another aspect of the present invention relates to a system comprising a capsule filled with a substance as described above and a beverage preparation machine having a capsule holder for receiving the capsule. The system further comprises means for passing a liquid through the capsule for extracting or dissolving the substance for making a beverage or liquid food, the beverage preparation machine having at least one device for penetrating the lid of the capsule.

[0032] Anhand von Figuren, welche lediglich Ausführungsbeispiele darstellen, wird die Erfindung im Folgenden näher erläutert. Es zeigen: On the basis of figures, which represent only embodiments, the invention will be explained in more detail below. Show it:

Fig. 1 a: Eine perspektivische Darstellung einer aufgeschnittenen erfindungsgemässen Kapsel gemäss einer ersten Fig. 1 a: A perspective view of a cut-open capsule according to the invention according to a first

Ausführungsform mit Membranteil, wobei ein Verschlusselement im Bereich des Bodens angeordnet ist, Embodiment with membrane part, wherein a closure element is arranged in the region of the bottom,

Fig. 1 b: eine Ansicht von aussen auf die Kapsel gemäss Fig. 1 , 1 b shows a view from the outside on the capsule according to FIG. 1,

Fig. 2: die Kapsel aus Fig. 1 , wobei das Verschlusselement direkt unter der Filterplatte angeordnet ist, 2: the capsule from FIG. 1, wherein the closure element is arranged directly under the filter plate, FIG.

Fig. 3 die Kapsel gemäss Fig. 1 , wobei ein zusätzliches Filterelement im Bereich des Bodens angeordnet ist, 3, the capsule according to FIG. 1, wherein an additional filter element is arranged in the region of the bottom,

Fig. 4a: eine perspektivische Ansicht auf die Kapsel gemäss Fig. 1 , wobei der Bodenbereich in einer anderen Ausführungsform gezeigt wird, 4a shows a perspective view of the capsule according to FIG. 1, wherein the bottom region is shown in another embodiment,

Fig. 4b: ein Detail aus der Kapsel gemäss Fig. 4a, 4b shows a detail of the capsule according to FIG. 4a, FIG.

Fig. 5a: eine perspektivische Darstellung einer aufgeschnittenen erfindungsgemässen Kapsel gemäss einer weiteren Ausführungsform mit einem Absperrkörper in einer Auslieferungsposition, 5a shows a perspective view of a cut-open capsule according to the invention according to a further embodiment with a shut-off body in a delivery position,

Fig. 5b: einen Querschnitt durch die Kapsel gemäss Fig. 5a, 5b shows a cross section through the capsule according to FIG. 5a, FIG.

Fig. 6: die Kapsel gemäss Fig. 5a in einer Öffnungsposition, 6 shows the capsule according to FIG. 5a in an open position, FIG.

Fig. 7: die Kapsel gemäss Fig. 4 in einer Schliessposition. Fig. 7: the capsule according to Fig. 4 in a closed position.

[0033] In Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer aufgeschnittenen erfindungsgemässen Kapsel 1 gemäss einer ersten Ausführungsform mit einem Membranteil 23 gezeigt, wobei ein Verschlusselement 15 im Bereich des Bodens 4 der Kapsel 1 angeordnet ist. Die Kapsel 1 ist so aufgeschnitten, sodass ein Einblick in das Innere der Kapsel 1 ermöglicht wird. Die Kapsel 1 besteht im Wesentlichen aus einem rotationssymmetrischen Kapselkörper 2, welcher mit einer Seitenwand 3, einem Boden 4 und einem den Kapselkörper 2 abschliessenden Deckel 5 eine Kammer 6 ausbildet. In der Kammer 6 ist in etwa mittig senkrecht zu einer zentralen Achse 8 eine Filterplatte 30 ausgebildet, welche auf einer umlaufenden Auflagekante 34 der Seitenwand 3 aufliegt. Im Bereich des Bodens 4 ist eine Vertiefung 24 ausgebildet, welche zylinderförmig ausgestaltet ist. Diese Vertiefung ist von einem Verschlusselement 15 in Form einer Folie 16 von der Kammer 6 getrennt. Diese Folie 16 weist eine Sollbruchstelle auf, welche bei einem vorbestimmten Druck auf die Folie 16 aufreisst. In der Vertiefung 24 ist ein Ventil 20 in Form eines thermoplastischen Membranteils 23 angeordnet. Das Membranteil 23 weist zentral zwei gekreuzte Schlitzöffnungen (nicht dargestellt) auf, welche eine Ventilöffnung 21 definieren. Durch diese Ausgestaltung wirkt das Ventil 20 wie ein Schlitzventil, wie es beispielsweise aus einer Ketchup-Flasche bzw. aus Duschmittelbehältern bekannt ist. Das Ventil 20 ist formschlüssig in der Vertiefung 24 angeordnet und verschliesst somit eine Auslauföffnung 10 welche im Bereich des Bodens 4 angeordnet ist. Ein zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels benötigtes Substrat 7 ist zwischen dem Deckel 5 und der Filterplatte 30 angeordnet. Sobald nun beispielsweise heisses Wasser in die Kammer 6, beispielsweise durch eine Injektionsnadel durch den Deckel 5 eingebracht wird, wird sich in der Kammer 6 ein Druck aufbauen, welcher die Folie 16 bei Überschreiten eines bestimmten Arbeitsdrucks zum Bersten bringt. Entsprechend liegt der Arbeitsdruck nun am Ventil 20 bzw. auf dem Membranteil 23 an, sodass die Ventilöffnung 21 aufgepresst wird. Das flüssige Lebensmittel kann somit aus dem mit Substrat 7 gefüllten Teilbereich der Kammer 6 durch In Fig. 1 is a perspective view of a cut-open capsule according to the invention 1 according to a first embodiment with a membrane part 23 is shown, wherein a closure element 15 is disposed in the region of the bottom 4 of the capsule 1. The capsule 1 is cut open so that an insight into the interior of the capsule 1 is made possible. The capsule 1 consists essentially of a rotationally symmetrical capsule body 2, which forms a chamber 6 with a side wall 3, a bottom 4 and a capsule body 2 final lid 5. In the chamber 6, a filter plate 30 is formed approximately centrally perpendicular to a central axis 8, which rests on a peripheral support edge 34 of the side wall 3. In the region of the bottom 4, a recess 24 is formed, which is designed cylindrical. This depression is separated from the chamber 6 by a closure element 15 in the form of a film 16. This film 16 has a predetermined breaking point, which ruptures at a predetermined pressure on the film 16. In the recess 24, a valve 20 in the form of a thermoplastic membrane part 23 is arranged. The membrane part 23 has centrally two crossed slot openings (not shown) which define a valve opening 21. By virtue of this configuration, the valve 20 acts like a slit valve, as is known, for example, from a ketchup bottle or from shower containers. The valve 20 is positively arranged in the recess 24 and thus closes an outlet opening 10 which is arranged in the region of the bottom 4. A substrate 7 required for preparing a liquid food is disposed between the lid 5 and the filter plate 30. As soon as, for example, hot water is introduced into the chamber 6, for example, through an injection needle through the cover 5, a pressure will build up in the chamber 6, which causes the film 16 to burst when a certain working pressure is exceeded. Accordingly, the working pressure is now at the valve 20 and on the membrane part 23, so that the valve opening 21 is pressed. The liquid food can thus from the filled with substrate 7 portion of the chamber 6 through

4 die Filterplatte 30, das Verschlusselement 15 und die Ventilöffnung 21 in Richtung zur Auslauföffnung 10 austreten. Die Flussrichtung von der Ventilöffnung 21 zur Auslauföffnung 10 definiert dabei eine Auslaufrichtung 12 welche in etwa parallel zur zentralen Achse 8 verläuft. Das Membranteil 23 ist dabei in Richtung zur zentralen Ventilöffnung 21 trichterförmig mit abnehmender Wandstärke ausgestaltet, was ein Aufweiten der Ventilöffnung 21 unter Druck begünstigt. 4, the filter plate 30, the closure element 15 and the valve opening 21 emerge in the direction of the outlet opening 10. The flow direction from the valve opening 21 to the outlet opening 10 defines an outlet direction 12 which runs approximately parallel to the central axis 8. The membrane part 23 is funnel-shaped in the direction of the central valve opening 21 with decreasing wall thickness, which favors expansion of the valve opening 21 under pressure.

[0034] Sobald die zur Extraktion bzw. zur Herstellung des flüssigen Lebensmittels benötigte Menge von heissem Wasser durch die Kapsel 1 durchgetreten ist, wird üblicherweise die Wasserzufuhr abgestellt werden. Der sich in der Kammer 6 während der Extraktion bildende Druck wird sich entsprechend durch die Ventilöffnung 21 entspannen. Sobald die Kammer 6 druckfrei ist, wird sich die Ventilöffnung 21 wieder verschliessen, sodass ein Nachtropfen von flüssigem Lebensmittel effektiv verhindert wird. As soon as the amount of hot water required for the extraction or for the production of the liquid food has passed through the capsule 1, the water supply will usually be shut off. The pressure forming in the chamber 6 during the extraction will correspondingly relax through the valve opening 21. Once the chamber 6 is pressure-free, the valve opening 21 will close again, so that a dripping of liquid food is effectively prevented.

[0035] Die Fig. 1 b zeigt eine Ansicht von aussen auf die Kapsel 1 gemäss Fig. 1. Deutlich zu erkennen ist die Auslauföffnung 10, durch welche ein zubereitetes flüssiges Lebensmittel austreten kann. Fig. 1 b shows a view from the outside on the capsule 1 according to FIG. 1. Clearly visible is the outlet opening 10 through which a prepared liquid food can escape.

[0036] In der Fig. 2 ist die Kapsel 1 aus Fig. 1 dargestellt, wobei das Verschlusselement 15 direkt unterhalb der Filterplatte 30 angeordnet ist. Unabhängig von der Position der Folie 16 reisst diese bei Erreichen des entsprechenden Arbeitsdrucks auf und gibt einen Durchgang zum Ventil 20 frei. Das unter Druck austretende flüssige Lebensmittel tritt beim Verlassen der Ventilöffnung 21 in eine Mischkammer 35, wo es auf eine Prallplatte 36 prallt und mit Luft vermischt wird. Das flüssige mit Luft vermischte Lebensmittel tritt schaumartig aus der Auslauföffnung 10 in Auslaufrichtung 12 aus. 2, the capsule 1 of FIG. 1 is shown, wherein the closure element 15 is disposed directly below the filter plate 30. Regardless of the position of the film 16, this breaks when it reaches the appropriate working pressure and gives a passage to the valve 20 free. Upon exiting the valve opening 21, the liquid under pressure exits into a mixing chamber 35, where it impinges on a baffle plate 36 and is mixed with air. The liquid mixed with air food emerges like a foam from the outlet opening 10 in the outlet direction 12.

[0037] In Fig. 3 ist die Kapsel 1 gemäss Fig. 1 nochmals dargestellt, wobei ein zusätzliches Filterelement 14 im Bereich des Bodens 4 angeordnet ist. Auch das Verschlusselement 15 befindet sich wiederum im Bereich des Bodens 4. Direkt oberhalb des Verschlusselementes 15 ist das zusätzliche Filterelement 14 angeordnet, welches eine zusätzliche Filterfunktion gewährleistet. Durch dieses zusätzliche Filterelement 14 wird beispielsweise ermöglicht, dass in der Kammer 6 sowohl oberhalb als auch unterhalb der Filterplatte 30 ein Substrat angeordnet ist. Insbesondere ist somit die Verwendung von unterschiedlichen Substraten in derselben Kapsel 1 möglich. Die Filterplatte 30 gewährleistet dabei, dass sich die beiden Substrate bei der Lagerung der Kapsel 1 nicht vermischen. Erst durch die Extraktion bzw. Auflösung der Substrate erfolgt ein effektives Durchmischen der beiden unterschiedlichen Substrate, wobei das Filterelement 14 dafür sorgt, dass kein ungelöstes Substrat mit dem flüssigen Lebensmittel austreten kann. In Fig. 3, the capsule 1 according to FIG. 1 is shown again, wherein an additional filter element 14 is arranged in the region of the bottom 4. Also, the closure element 15 is again in the region of the bottom 4. Directly above the closure element 15, the additional filter element 14 is arranged, which ensures an additional filter function. By means of this additional filter element 14 it is possible, for example, for a substrate to be arranged in the chamber 6 both above and below the filter plate 30. In particular, the use of different substrates in the same capsule 1 is thus possible. The filter plate 30 ensures that the two substrates do not mix during storage of the capsule 1. Only by the extraction or dissolution of the substrates, an effective mixing of the two different substrates, wherein the filter element 14 ensures that no undissolved substrate can escape with the liquid food.

[0038] Die Fig. 4a offenbart eine perspektivische Ansicht auf die Kapsel 1 gemäss Fig. 1 , wobei der Bodenbereich in einer anderen Ausführungsform gezeigt wird. Der Bereich des Bodens 4 ist mit der konischen Vertiefung zur Aufnahme des Membranteils 23 (siehe Fig. 3) zu erkennen. Das Verschlusselement 15 (siehe Fig. 4b) ist im unteren Bereich dieser Vertiefung, also unterhalb des Membranteils 23 angeordnet. Anschliessend folgt ein zylinderförmiges oder leicht konisches Rohrstück 37, in welchem ein Aufstechmittel 38 verschiebbar gelagert ist. Das Aufstechmittel 38 weist dabei Führungsabschnitte auf, welche mit einem Führungsabschnitt des zylinderförmigen Rohrstücks 37 korrespondieren und eine Verschiebung von einer Ruheposition in Pfeilrichtung in eine Aufstechposition erlauben. In der Aufstechposition dringt das Aufstechmittel 38 in das Verschlusselement 15 ein, so dass eine fluidische Verbindung zwischen dem Membranteil 23 und der Auslauföffnung 10 bereitgestellt wird. Fig. 4a discloses a perspective view of the capsule 1 according to Fig. 1, wherein the bottom portion is shown in another embodiment. The area of the bottom 4 can be seen with the conical recess for receiving the membrane part 23 (see FIG. 3). The closure element 15 (see FIG. 4b) is arranged in the lower region of this depression, that is to say below the membrane part 23. This is followed by a cylindrical or slightly conical pipe section 37, in which a piercing means 38 is slidably mounted. In this case, the piercing means 38 has guide sections which correspond to a guide section of the cylindrical tubular section 37 and permit a displacement from a rest position in the direction of the arrow into a piercing position. In the piercing position, the piercing means 38 penetrates into the closure element 15, so that a fluidic connection between the membrane part 23 and the outlet opening 10 is provided.

[0039] Die Fig. 4b zeigt ein Detail aus der Kapsel 1 gemäss Fig. 4a, wobei das Membranteil der Einfachheit halber weggelassen wurde. Erkennbar ist eine Aufstechspitze 39 des Aufstechmittels 38, welche als kreuzförmige Sternspitze ausgebildet ist. Ebenfalls zu erkennen ist das leicht konische Rohrstück 37, welches mit seinem unteren, offenen Ende in eine Nut 40 des Aufstechmittels 38 greift und diese so definiert in der Ruheposition festhält. Durch aufbringen einer äusseren Kraft auf das Aufstechmittel 38 wird sich das untere Ende des Rohrstücks 37 aus der Nut 40 lösen und da Aufstechmittel 38 wird mit seiner Aufstechspitze 39 das Verschlusselement 15 durchstechen. Entsprechend wird die Auslauföffnung 10 freigegeben. Fig. 4b shows a detail of the capsule 1 according to Fig. 4a, wherein the membrane part has been omitted for the sake of simplicity. Visible is a Aufstechspitze 39 of the piercing means 38, which is designed as a cross-shaped star tip. Also visible is the slightly conical tube 37, which engages with its lower, open end in a groove 40 of the piercing means 38 and this defines defined in the rest position. By applying an external force on the piercing means 38, the lower end of the tube piece 37 will be released from the groove 40 and piercing means 38 pierce the closure element 15 with its piercing tip 39. Accordingly, the outlet opening 10 is released.

[0040] Die Fig. 5a zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine aufgeschnittene erfindungsgemässe Kapsel 1 gemäss einer weiteren Ausführungsform mit einem Absperrkörper 26 in einer Auslieferungsposition. In der Fig. 5b ist ein Querschnitt durch die Kapsel 1 gemäss Fig. 5a dargestellt. Die Kapsel 1 weist eine alternative Form eines Ventils 20 auf. Im Boden 4 ist in einer zentralen Verschlussöffnung 25 der Absperrkörper 26 angeordnet, welcher über eine Sollbruchstelle 27 mit dem Boden 4 verbunden ist. Der Absperrkörper 26 ist nach Aufbrechen der Sollbruchstelle 27 in der Verschlussöffnung 25 zwischen einer Öffnungsposition und einer Schliessposition (vgl. Fig. 5 und 6) verschiebbar gelagert. Der Absperrkörper 26 ist dabei als zylinderförmiger Zapfen ausgebildet, wobei in einem Abschnitt seiner Seitenwand Ventilöffnungen 21 angeordnet sind. Diese Ventilöffnungen 21 sind derart positioniert, dass dieses im dargestellten Zustand und insbesondere in der Schliessposition nicht aus der Verschlussöffnung 25 hinausragen. Entsprechend ist keine fluidische Verbindung zwischen der Kammer 6 und einer Auslauföffnung 10 ausgebildet. Ein Federelement 28 in Form einer Tellerfeder steht in Wirkverbindung mit dem Absperrkörper 26 und spannt diesen in seine Schliessstellung (siehe Fig. 6) vor. Das Federelement 28 bzw. der Kapselkörper 2 ist derart ausgestaltet, dass das Federelement 28 zwischen Kapselkörper 2 und Absperrkörper 26 eingespannt werden kann. Fig. 5a shows a perspective view of a cut-open capsule according to the invention 1 according to another embodiment with a shut-off 26 in a delivery position. FIG. 5b shows a cross section through the capsule 1 according to FIG. 5a. The capsule 1 has an alternative form of a valve 20. In the bottom 4 of the shut-off body 26 is arranged in a central closure opening 25, which is connected via a predetermined breaking point 27 to the bottom 4. The shut-off body 26 is displaceably mounted in the closure opening 25 between an open position and a closed position (see FIGS. 5 and 6) after breaking the predetermined breaking point 27. The shut-off body 26 is designed as a cylindrical pin, wherein in a portion of its side wall valve openings 21 are arranged. These valve openings 21 are positioned such that they do not protrude out of the closure opening 25 in the illustrated state and in particular in the closed position. Accordingly, no fluidic connection between the chamber 6 and an outlet opening 10 is formed. A spring element 28 in the form of a plate spring is in operative connection with the shut-off body 26 and biases it into its closed position (see FIG. 6). The spring element 28 or the capsule body 2 is configured such that the spring element 28 can be clamped between the capsule body 2 and the shut-off body 26.

[0041 ] Die Fig. 6 zeigt die Kapsel 1 gemäss Fig. 5a in einer Öffnungsposition. Durch Druck auf das Federelement 28, welches in Wirkverbindung mit dem Absperrkörper 26 steht, wurde die Sollbruchstelle 27 (siehe Fig. 4) aufgebrochen und der Absperrkörper 26 in Richtung zum Innern der Kapsel 1 in die Öffnungsposition verschoben. Die Ventilöffnungen 21 sind somit über dem Boden 4 und der Verschlussöffnung 25 der Kapsel 1 angeordnet, sodass eine durchgehende Öffnung aus dem Innern der Kapsel 1 durch den Absperrkörper 26 zur Auslauföffnung 10 ausgebildet ist. Fig. 6 shows the capsule 1 according to Fig. 5a in an open position. By pressure on the spring element 28, which is in operative connection with the shut-off body 26, the predetermined breaking point 27 (see FIG. 4) was broken and the shut-off body 26 is displaced in the direction of the interior of the capsule 1 in the open position. The valve openings 21 are thus arranged above the bottom 4 and the closure opening 25 of the capsule 1, so that a continuous opening is formed from the interior of the capsule 1 through the shut-off body 26 to the outlet opening 10.

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Claims

In FIG. 7, the capsule 1 according to FIG. 4 is shown in a closed position. This closing position is achieved as soon as the force acting on the spring element 28 from the outside is removed. The spring element 28, which is in operative connection with the shut-off body 26, thus shifts the shut-off body 26 into its closed position. A stop means 29 formed at the upper end of the shut-off body 26 ensures that the shut-off body 26 can not escape from the bottom 4 of the capsule 1. The valve openings 21 are correspondingly outside the chamber 6, so that no fluidic connection from the chamber 6 to the outlet opening 10 longer exists. Accordingly, dripping of liquid food from the chamber 6 is prevented. It goes without saying that the further embodiment of the capsule 1 according to FIGS. 5a to 7, as already described for the capsule according to FIGS. 1 to 4, with a filter plate, a filter element and a closure element in different positions can be equipped. claims 1. capsule (1) having a preferably rotationally symmetrical capsule body (2) with a side wall (3) and a particular integrally formed with this bottom (4), and with a capsule body (2) covering the lid (5) to form a closed Chamber (6) containing a substance (7) for the preparation of a liquid food, wherein the capsule (1) has an outlet opening (10) for dispensing the liquid food in the region of the bottom (4), characterized in that the outlet opening (10) is closed with a valve (20), wherein the valve (20) has a valve opening (21) and is designed such that under a prevailing in the capsule (1) working pressure, the valve opening (21) open and in a pressure-free Hibernation the valve opening (21) is closed.

2. capsule (1) according to claim 1, characterized in that the valve (20) comprises a membrane part (23) made of an elastomeric material having a particular slot-shaped or round valve opening (21).

3. capsule (1) according to claim 2, characterized in that the valve opening (21) has at least two intersecting slots.

4. capsule (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the membrane part (23) in the region of the bottom (4) in a recess (24) is arranged positively.

5. capsule (1) according to claim 4, characterized in that the recess (24) is cylindrical or conical.

6. capsule (1), in particular according to claim 1, with a preferably rotationally symmetrical capsule body (2) having a side wall (3) and in particular integrally formed with this bottom (4), and with a capsule body (2) covering the lid ( 5) for forming a closed chamber (6) containing a substance (7) for the preparation of a liquid food, the capsule having an outlet opening (10) for dispensing the liquid food in the region of the bottom (4), characterized in that the outlet opening (10) is closed by a valve (20) having a valve opening (21), wherein the valve (20) comprises a shut-off body (26) displaceably mounted in the axial direction between a closing position and an opening position, wherein in the closing position Valve opening (21) closed and in the open position, the valve opening (21) is open.

7. capsule (1) according to claim 6, characterized in that the shut-off body (26) by means of a spring element (28) is biased in the closed position.

8. capsule (1) according to claim 7, characterized in that the spring element (28) is a plate spring.

9. capsule (1) according to one of claim 6 to 8, characterized in that the shut-off body (26) in the closed position in one piece via a predetermined breaking point (25) to the bottom (4) is connected.

10. capsule (1) according to one of claims 6 to 9, characterized in that the shut-off body (24) of one of the outside of the capsule (1) against the bias force acting from the closed position is displaceable in the open position.

1 1. Capsule (1) according to one of claims 6 to 10, characterized in that the shut-off body (26) is designed as a hollow cylindrical pin whose side wall has a closed and a valve openings (21) provided with section.

12. capsule (1) according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that below the valve opening (21) a mixing chamber (35) with a baffle plate (36) is arranged to a from the valve opening (21) exiting beam of the liquid food and to mix with air.

13. capsule (1) according to one of claims 1 to 12, characterized in that between the substance (7) and the valve (20) a filter element (14) is arranged.

14. capsule (1) according to one of claims 1 to 13, characterized in that the chamber (6) is divided by a between the cover (5) and the bottom (4) arranged separating layer into two subregions. 6

15. capsule (1) according to claim 14, characterized in that the side wall (3) of the capsule body (2) stop means (29) or latching means, against which the separating layer in a predefined position.

16. capsule (1) according to one of claims 1 to 15, characterized in that between the chamber (6) and the valve (20) a closure element (15), in particular a film (16) is arranged.

17. capsule (1) according to claim 16, characterized in that the closure element (15) comprises a predetermined breaking point, which breaks under a predetermined or predeterminable pressure.

18. System comprising a capsule filled with a substance (1) according to one of claims 1 to 17 and a beverage preparation machine, which has a capsule holder for receiving the capsule, and means for passing a liquid through the capsule for extracting or dissolving the substance for Production of a beverage, wherein the beverage preparation machine has at least one device for penetrating the lid (5) of the capsule. 7