CH711126A1

CH711126A1 - Kapsel zur Verwendung in einer Extraktionsmaschine und Extraktionsverfahren unter Verwendung einer solchen Kapsel.

Info

Publication number: CH711126A1
Application number: CH00743/15A
Authority: CH
Inventors: Schaude Nick
Original assignee: Swiss Coffee Company Ag
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2016-11-30
Also published as: US20180148250A1; CN107922105A; WO2016187724A1; US11021318B2; EP3303182A1; CN107922105B; WO2016187724A8

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kapsel zur Verwendung in einer Extraktionsmaschine, mit einem Boden (41), einer Seitenwand (31) und einem Deckel, die zusammen eine Kammer für ein Extraktionsgut bilden. Die Kapsel (11) weist einen verformbaren Bereich (33a, 33b, 47a, 47b, 47c) auf, der dazu ausgebildet ist, sich bei den während der Extraktion herrschenden Bedingungen nach aussen hin plastisch zu verformen und mit einer Kapselaufnahme der Extraktionsmaschine dichtend zusammenzuwirken. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Extraktionsverfahren, bei dem eine solche Kapsel verwendet wird.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft Kapseln zur Aufnahme eines Extraktionsguts, insbesondere Kaffee oder Tee, zur Verwendung in einer Extraktionsmaschine, insbesondere einer Kaffeemaschine, sowie ein Extraktionsverfahren.

Stand der Technik

[0002] Die Herstellung von Getränken durch Extraktion (z.B. aus Kaffeebohnen) ist eine altbekannte Technik. Seit einigen Jahren hat es sich aus Gründen der Bequemlichkeit, der verbesserten Qualität und der Steuerbarkeit des Extraktionsergebnisses bewährt, das Extraktionsgut in Einzelportionen abzupacken und diese Portionspackungen direkt in einer Extraktionsmaschine zu verwenden. Im Verlaufe der Zeit sind so eine Vielzahl von Extraktionsmechanismen entwickelt und beschrieben worden sowie diverse Ausgestaltungsvarianten von Portionspackungen entstanden. Im Allgemeinen weisen solche Portionspackungen für Kaffeemaschinen die Form von Kapseln mit einem Boden, einer Seitenwand, einem (meist flanschartigen) Rand und einem Deckel auf. Boden, Seitenwand und Deckel sind bei einigen Kapseln zum Erhalt der Extraktionsgutqualität aus einem luftundurchlässigen Material wie Aluminium gefertigt. Andere Kapseln sind stattdessen in eine luftundurchlässige Sekundärverpackung aufgenommen. Zur Extraktion wird die Kapsel in eine Kapselaufnahme der Extraktionsmaschine eingelegt. Dann wird die Kapsel auf einer Seite (dem Eintrittsbereich, d.h. entweder dem Boden oder dem Deckel) mit einem Einspritzorgan für ein Extraktionsfluid geöffnet. Anschliessend wird das Extraktionsfluid unter Druck in die Kapsel geleitet. Durch den Kontakt des Extraktionsfluids mit dem Extraktionsgut bildet sich ein Extrakt, das schliesslich auf der gegenüberliegenden Seite der Kapsel (dem Austrittsbereich, d.h. entweder dem Deckel oder dem Boden) austritt. Bei einigen Kapseln ist vorgesehen, dass das Extrakt durch den Deckel austritt. Der Deckel wird dann z.B. durch den Druck des Extraktionsfluids gegen eine Platte der Extraktionsmaschine gedrückt, welche erhöhte Bereiche sowie zwischen diesen erhöhten Bereichen Kanäle aufweist. Dabei reisst der Deckel auf, wobei die beschriebene Struktur der Platte die Bruchstellen am Deckel vorgibt. Die Kanäle sind mit Öffnungen versehen, die die Platte durchstossen und durch die das Extrakt abfliessen kann (vgl. bspw. DE 69 217 113 T2). Bei anderen Kapseln tritt das Extrakt durch den Boden, z.B. über Durchflussöffnungen, aus und gelangt zu einem Auslass der Kapselaufnahme. Es ist auch bekannt, die Seite der Kapsel, durch die das Extrakt austritt, also meist der Boden oder der Deckel, mittels eines Öffnungs- und/oder Abfluss-Organs (im Folgenden auch als «Dorn» bezeichnet) zu durchstossen. Der Dorn kann entweder nur als Öffnungsorgan wirken, wobei das Extrakt aus der durch den Dorn in der Kapsel gebildeten Öffnung am Dorn vorbei zum Auslass der Kapselaufnahme fliessen kann. Der Dom kann jedoch auch hohl sein, wobei das Extrakt dann durch den Dom aus der Kapselaufnahme abfliessen kann, d.h. der Dorn bildet selbst den Auslass (vgl. US 2005 150 391 A1 oder EP 2 284 102 A1). Auch bei der in diesem Dokument beschriebenen Erfindung kann es sich um Ausgestaltungsvarianten der vorbeschriebenen Arten von Kapseln handeln.

Aufgabe der Erfindung

[0003] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kapsel, insbesondere eine Kaffeekapsel oder Teekapsel, bereitzustellen, die zur Verwendung in einer Extraktionsmaschine und/oder zur Durchführung eines Extraktionsverfahrens zur Herstellung eines Extrakts, insbesondere Kaffee oder Tee, ausgebildet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der Kapsel erlauben es, die Kapsel in verschiedenen Extraktionsmaschinen einzusetzen. Ausserdem können die Kapseln besonders umweltfreundlich, insbesondere kompostierbar, sein. Weitere Vorteile und Ziele der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Darstellung der Erfindung

[0004] Die oben genannte Aufgabe wird gelöst durch eine Kapsel nach Anspruch 1.

[0005] Offenbart ist unter anderem eine Kapsel zur Verwendung in einer Extraktionsmaschine, mit einem Boden, einer Seitenwand und einem Deckel, die zusammen eine Kammer für ein Extraktionsgut bilden. Es ist vorteilhaft, wenn die Kapsel einen verformbaren Bereich aufweist, der dazu ausgebildet ist, sich bei der Verwendung der Kapsel in der Extraktionsmaschine und/oder bei den während der Durchführung des Extraktionsverfahrens herrschenden Bedingungen (insbesondere nach aussen hin) plastisch zu verformen und mit einer Kapselaufnahme der Extraktionsmaschine dichtend zusammenzuwirken.

[0006] Darüber hinaus ist ein Extraktionsverfahren unter Verwendung einer in diesem Dokument beschriebenen Kapsel offenbart, mit den Schritten: a) Einlegen einer mit einem Extraktionsgut befüllten Kapsel in eine Kapselaufnahme einer Extraktionsmaschine; b) Einleiten eines Extraktionsfluides, insbesondere Wasser, in die Kapsel; c) Durchströmen der Kapsel, wobei durch den Kontakt des Extraktionsfluides mit dem Extraktionsgut ein Extrakt gebildet wird; d) Austritt des Extrakts aus der Kapsel. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der verformbare Bereich nach aussen zur Kapselaufnahme hin plastisch verformt wird und mit der Kapselaufnahme dichtend zusammenwirkt.

[0007] Nachfolgend werden Merkmale beschrieben, wobei diese (individuell) als bevorzugte Merkmale zu betrachten sind, auch wenn sie nicht explizit als solche bezeichnet werden. Die Merkmale seien separat (als Teil einer beliebigen Kapsel oder eines beliebigen Extraktionsverfahrens) und - soweit sie sich nicht ausschliessen - in beliebiger Kombination offenbart. Dies schliesst die Möglichkeit der gleichzeitigen Verwirklichung aller beschriebenen Merkmale ein.

[0008] Die Kapsel ist zur Verwendung in einer Extraktionsmaschine und/oder zur Durchführung eines Extraktionsverfahrens zur Herstellung eines Extrakts ausgebildet, insbesondere zur Verwendung in einer Kaffeemaschine oder Teemaschine. Es handelt sich bei der Kapsel vorzugsweise um eine Portionskapsel und/oder eine Einwegkapsel zur einmaligen Verwendung. Bevorzugt handelt es sich bei der Kapsel um eine Kaffeekapsel oder eine Teekapsel und/oder es handelt sich beim Extraktionsgut um Kaffee oder um Tee, insbesondere um gemahlenen Kaffee oder Teeblätter. Die Seitenwand und/oder der Boden und/oder der verformbare Bereich können (vorzugsweise einstückig und/oder durch Spritzgiessen oder Tiefziehen) aus einem Material (im Folgenden «das Material») hergestellt sein, welches dazu ausgebildet ist, sich bei der Verwendung der Kapsel in der Extraktionsmaschine und/oder bei den während der Durchführung des Extraktionsverfahrens herrschenden Bedingungen und/oder bei den während der Extraktion herrschenden Bedingungen plastisch und/oder bleibend zu verformen, insbesondere nach aussen hin zu verformen und mit einer Kapselaufnahme der Extraktionsmaschine dichtend zusammenzuwirken. Der beschriebene Teil der Kapsel ist zweckmässigerweise so positioniert, dass das dichtende Zusammenwirken mit der Kapselaufnahme erreicht wird. Vorzugsweise erstreckt sich der Teil im Wesentlichen ringförmig und/oder unterbrechungsfrei um die Längsachse der Kapsel. Die Kapselaufnahme ist der Teil einer Extraktionsmaschine, der dazu ausgebildet ist, die Kapsel für die Durchführung des Verfahrens aufzunehmen. Die Herstellung des Extrakts findet zweckmässigerweise statt, während die Kapsel in die Kapselaufnahme aufgenommen ist. Die Kapselaufnahme kann einen Hohlraum für die Kapsel bilden und/oder stellenweise mit der darin aufgenommenen Kapsel in Kontakt treten und/oder einen Auslass für das Extrakt aufweisen. Durch diese Anpassbarkeit der Kapsel an die Form der Kapselaufnahme wird der Einsatz der Kapsel in unterschiedlichen Extraktionsmaschinen ermöglicht. Insbesondere kann durch das beschriebene dichtende Zusammenwirken die Menge an ausserhalb und/oder seitlich an der Kapsel vorbeifliessendem und/oder zum Austrittsbereich gelangendem Extraktionsfluid reduziert werden (z.B. um mindestens 30, 60 oder 90 Prozent im Vergleich zu einer Kapsel, die keine beschriebene Verformbarkeit aufweist). Insbesondere kann es sich beim oben beschriebenen Material um einen Kunststoff handeln. Der Kunststoff weist mit Vorteil eine Glasübergangstemperatur und/oder eine Wärmeformbeständigkeitstemperatur («HDT» oder «heat deflection temperature»; vorzugsweise nach Norm DIN EN ISO 75, insbesondere DIN EN ISO 75-1, -2, und/oder -3, besonders bevorzugt HDT B (z.B. bei 0.45 MPa)) und/oder eine Erweichungstemperatur und/oder eine Schmelztemperatur von mindestens 40 oder 45 Grad Celsius und/oder höchstens 105, 98, 90 oder 70 Grad Celsius auf. Die weiter unten erwähnte Verformungstemperatur kann ebenfalls diesen Wert annehmen. Beim Kunststoff handelt es sich vorzugsweise um einen Kunststoff mit einem Anteil von PLA («polylactic acid» bzw. Polymilchsäure) von mindestens 5, 10 oder 15 und/oder höchstens 95, 90 oder 85 Gewichtsprozent, insbesondere 40 bis 70 oder 50 bis 60 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gesamtgewicht des Kunststoffs oder Materials). Alternativ oder zusätzlich kann der Kunststoff einen Anteil von PBAT («polybutyrate adipate terephthalate») und/oder PBS (Polybutylensuccinat), insbesondere biobasiertes PBS, und/oder PBSA (Polybutylensuccinatadipat), insbesondere biobasiertes PBSA und/oder Lignin (vorzugsweise aus Pflanzen, insbesondere Holz, gewonnen) und/oder PHA (Polyhydroxyalkanoate) und/oder PHB (Polyhydroxybutyrat) und/oder PPC (Polypropylencarbonat) von mindestens 5, 10 oder 15 und/oder höchstens 95, 90, 85, 60, 40 oder 20 Gewichtsprozent aufweisen (Angaben zum Anteil beziehen sich dabei auf den Anteil des jeweiligen Polymers; Gewichtsprozente beziehen sich auf das Gesamtgewicht des Kunststoffs oder Materials). Durch Mischung von PLA mit PBS lässt sich zum Beispiel die Temperatur, bei der der Kunststoff weich wird und sich während des Verfahrens verformt, anpassen. Der Zusatz von Füllstoffen wie zum Beispiel Calciumcarbonat und/oder Talk (vorzugsweise in einem Anteil von (jeweils oder gemeinsam) weniger als 30, 20 oder 10 Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgewicht des Kunststoffs oder Materials) kann ebenfalls von Vorteil sein. Zum Beispiel lässt sich damit die Steifigkeit und/oder die Zähigkeit des Materials erhöhen. Der Kunststoff kann z.B. eine Dichte (vorzugsweise nach ISO 1183) von mindestens 1000, 1100, 1200 oder 1300 kg/m<3>und/oder höchstens 1900, 1700 oder 1600 kg/m<3>aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Kunststoff ein Elastizitätsmodul (insbesondere bei Raumtemperatur und/oder nach ISO 527-2) von mindestens 2500, 3000 oder 3300 und/oder höchstens 3900, 4200 oder 4700 MPa aufweist. Es ist besonders bevorzugt, wenn der Kunststoff biologisch abbaubar und/oder kompostierbar ist. Vorzugsweise erfüllt der Kunststoff die Anforderungen der Norm DIN EN 13 432 und/oder der Norm ASTM D6400 und/oder der Norm Australischer Standard AS4736 und/oder Japanischer Norm GreenPla und/oder der Norm Heimkompostierung und/oder der Norm Chinesischer Standard GB/T. Die Seitenwand und/oder der Boden und/oder der verformbare Bereich können dazu ausgebildet sein, durch den von innerhalb der Kapsel nach aussen wirkenden Druck (von z.B. mindestens 1, 5, 8 oder 10 bar und/oder höchstens 30, 25 oder 22 bar) des durch die Kapsel geleiteten Extraktionsfluids und/oder erst (oder nur) nach Erreichen einer bestimmten Temperatur (auch als «Verformungstemperatur» bezeichnet) in der in diesem Dokument beschriebenen Weise plastisch verformt zu werden. Ein gleicher Druck ohne die beschriebene Temperatur führt vorzugsweise nicht zur in diesem Dokument beschriebenen plastischen Verformung. Vorzugsweise wird das beschriebene Material und/oder der beschriebene Teil der Kapsel vor oder während seiner plastischen Verformung fliessfähig. Es ist von Vorteil, wenn die Kapsel an den sich plastisch verformenden Stellen nicht reisst und/oder sich durch die plastische Verformung keine zusätzlichen Öffnungen in der Kapsel bilden. Vorzugsweise beträgt die Dicke und/oder die Wandstärke der Kapsel im Bereich des Bodens und/oder der Seitenwand und/oder des verformbaren Bereichs mindestens 0.1, 0.2 oder 0.3 Millimeter und/oder höchstens 3, 2, 1.5, 1, 0.8 oder 0.7 Millimeter. Es kann vorgesehen sein, dass die Dicke und/oder die Wandstärke am Ort des verformbaren Bereichs (z.B. um mindestens 10, 20, 30, 40 oder 50 Prozent) geringer ist als in den daran angrenzenden Bereichen der Seitenwand und/oder des Bodens und/oder als die durchschnittliche Dicke oder Wandstärke der Kapsel. Eine geringere Dicke führt zu einer schnelleren Erwärmung durch das Extraktionsfluid und damit zu einer leichteren Verformung.

[0009] Die Kapsel weist einen Eintrittsbereich auf, in dem das Extraktionsfluid in die Kapsel eintritt, und einen Austrittsbereich, in dem das Extrakt aus der Kapsel austritt. Zweckmässigerweise bildet der Deckel den Eintrittsbereich und der Boden bildet den Austrittsbereich, oder umgekehrt. Die Kammer kann dazu ausgebildet sein, vom Eintrittsbereich zum Austrittsbereich vom Extraktionsfluid und/oder vom Extrakt durchflossen zu werden. Das Extraktionsfluid tritt dabei mit dem Extraktionsgut in der Kammer in Kontakt, wobei das Extrakt gebildet wird. Der verformbare Bereich kann zwischen dem Eintrittsbereich (und/oder dem Deckel) und dem Austrittsbereich (und/oder dem Boden) angeordnet sein. Es ist zweckmässig wenn der verformbare Bereich die Kapsel und/oder die Kammer und/oder die Seitenwand und/oder die Längsachse der Kapsel (vorzugsweise im Wesentlichen ringförmig und/oder unterbrechungsfrei) umgibt. Besonders sinnvoll ist es, wenn der verformbare Bereich als Teil der Seitenwand und/oder des Bodens und/oder einstückig mit der Seitenwand und/oder dem Boden ausgebildet ist. Der verformbare Bereich kann näher am Eintrittsbereich (und/oder näher am Deckel) als am Austrittsbereich (und/oder als am Boden) angeordnet sein. Weist die Kapsel und/oder die Seiten wand einen entlang der Einfüllöffnung und/oder entlang des Deckels verlaufenden Steg oder Flansch auf, an dem der Deckel mit Vorteil befestigt ist, so kann der verformbare Bereich z.B. angrenzend an diesen Steg oder Flansch angeordnet sein. Der verformbare Bereich kann sich von einer an die Kammer angrenzenden Innenseite der Kapsel bis zu einer Aussenseite der Kapsel erstrecken. Insbesondere kann der verformbare Bereich eine Ausdehnung in Richtung von der Innenseite zur Aussenseite der Kapsel von mindestens 0.3 Millimetern, vorzugsweise mindestens 0.5 Millimetern und/oder höchstens 2 oder 1 Millimetern, aufweisen.

[0010] Nach einer Variante kann die mit einem Extraktionsgut befüllte Kapsel dazu ausgebildet sein, der Bewegung des Extraktionsfluides vom Eintrittsbereich in Richtung des verformbaren Bereichs weniger Wiederstand entgegenzusetzen, als vom Eintrittsbereich in Richtung des Austrittsbereichs. Vorzugsweise ist die mit einem Extraktionsgut befüllte Kapsel so ausgebildet, dass das Extraktionsfluid während der Durchführung des in diesem Dokument beschriebenen Verfahrens den verformbaren Bereich erreicht, bevor es den Austrittsbereich erreicht. Es kann z.B. vorgesehen sein, dass zwischen der Innenseite des Deckels und dem Extraktionsgut ein Hohlraum besteht, wobei der Abstand des Extraktionsguts von der Innenseite des Deckels z.B. mindestens 0.1, 0.3 oder 0.5 Millimeter betragen kann.

[0011] Die Seitenwand kann im Wesentlichen die Form eines Rotationskörpers aufweisen und/oder im Wesentlichen prismatisch, insbesondere zylindrisch, und besonders bevorzugt im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet sein. Der Rotationskörper ist zweckmässigerweise hohl, insbesondere ist die Seiten wand hohlzylindrisch. Wie beschrieben bilden der Boden, die Seitenwand und der Deckel zusammen eine Kammer für ein Extraktionsgut. Vor Anbringen des Deckels bilden die Seitenwand und der Boden zweckmässigerweise einen Hohlraum zur Aufnahme des Extraktionsgutes, wobei das Extraktionsgut durch eine dem Boden vorzugsweise in Bezug auf den Hohlraum gegenüberliegende Einfüllöffnung in den Hohlraum gegeben werden kann. Nach Anbringen des Deckels, welcher die Einfüllöffnung verschliesst, bilden der Boden, die Seitenwand und der Deckel vorteilhaft eine geschlossene Kammer für das Extraktionsgut. Beim Extraktionsgut kann es sich mit Vorteil um ein pulverförmiges oder flüssiges Getränkesubstrat handeln. Es kann vorgesehen sein, dass die Seitenwand entlang der Einfüllöffnung und/oder dort wo sie mit dem Deckel verbunden ist, einen Steg (z.B. in Form eines Flansches) aufweist und/oder verdickt ist. Der Ausdehnung des Stegs in Richtung der Längsachse der Kapsel kann zum Beispiel mindestens 0.3, 0.5 oder 1 Millimeter betragen. Nach einer Variante kann sich der verformbare Bereich entlang des Stegs und/oder zwischen dem Steg und dem Boden der Kapsel verlaufen, wobei der verformbare Bereich sich mit Vorteil direkt an den Steg anschliesst. Der Steg erhöht die Stabilität der Kapsel und ermöglicht eine stabile Verbindung des Deckels mit der Seitenwand, so dass auch bei Verformung des verformbaren Bereichs die Kapsel im Bereich des Deckels nicht bricht.

[0012] Der Deckel kann im Wesentlichen aus Cellulose hergestellt sein oder Cellulose (z.B. in einem Anteil von mindestens 20, 30 oder 50 Gewichtsprozent und/oder höchstens 95, 85 oder 80 Gewichtsprozent) enthalten. Bevorzugt enthält der Deckel Kunststofffasern (z.B. in einem Anteil von mindestens 5, 10 oder 20 Gewichtsprozent und/oder höchstens 60, 40 oder 30 Gewichtsprozent. Die Angaben zum Gewicht beziehen sich jeweils auf das Gesamtgewicht von Fasern im Deckel oder das Gesamtgewicht des Deckels. Gemäss einer Variante bilden die Fasern die Kontaktfläche des Deckels zur Verbindung mit der Seitenwand. In diesem und anderen Fällen ist es nützlich, wenn es sich bei den genannten Kunststofffasern um PLA-Fasern, PBAT-Fasern, PBS-Fasern, PBSA-Fasern, Lignin-Fasern (vorzugsweise aus Pflanzen, insbesondere Holz, gewonnen), PHA-Fasern (Polyhydroxyalkanoate), PHB-Fasern (Polyhydroxybutyrat) und/oder PPC-Fasern (Polypropylencarbonat) handelt, da dies die Verbindung des Deckels mit der Seitenwand erleichtert. Alternativ kann der Deckel auch aus Zellophan, Cellulosehydrat oder Zellglas gefertigt sein. Die Verbindung des Deckels mit der Seitenwand kann z.B. mittels Schweissen, insbesondere Heizelementschweissen oder Heisssiegeln oder Ultraschallschweissen oder Hochfrequenzschweissen oder Laserschweissen erfolgen. Die Fasern können einen Filter bilden und/oder in der Form eines Vlieses vorliegen. Nach einer Ausgestaltungsvariante kann der Deckel oder ein mit der Kapsel verbindbarer Aufsatz einen um mindestens 2, 3, 4, 6 oder 10 Millimeter grösseren Durchmesser oder Radius auf weisen als die Seitenwand (und/oder als der oben genannte Steg) und/oder der Deckel oder der Aufsatz kann über die Seitenwand (und/oder den Steg) um die beschriebene Strecke vorstehen. Dies erlaubt den Einsatz der Kapsel in bestimmten Extraktionsmaschinen. Die Dicke des Deckels oder Aufsatzes und/oder dessen Ausdehnung in Richtung der Längsachse der Kapsel kann (insgesamt oder zumindest im beschriebenen vorstehenden Bereich) zum Beispiel höchstens 1, 0.5, oder 0.1 Millimeter betragen. Der über die Seitenwand oder den Steg vorstehende Bereich kann also als Teil des Deckels oder als separater Aufsatz ausgebildet sein. Der Aufsatz ist mit der Kapsel (vorzugsweise lösbar) verbindbar (z.B. auf die Kapsel aufsetzbar oder aufsteckbar). Der Aufsatz kann zum Beispiel im Wesentlichen ringförmig sein oder auf einem Ring angeordnete in der beschriebenen Weise über die Seitenwand oder den Steg vorstehende Bereiche aufweisen. Der Aufsatz kann beispielsweise aus einem weiter oben für den Deckel beschriebenen Material, insbesondere aus Cellulose, hergestellt sein, oder auch aus Kunststoff oder Stahl. Es ist vorteilhaft, wenn der Aufsatz widerverwendbar ist und/oder biologisch abbaubar ist und/oder kompostierbar ist. Der Aufsatz kann mit Vorteil eine im Zusammenhang mit dem Kunststoff erwähnte Norm erfüllen (vgl. S.6 oben). Er kann vor dem Einsetzen der Kapsel in die Kapselaufnahme mit der Kapsel verbunden werden und nach der Durchführung des Verfahrens wieder von der Kapsel entfernt werden.

[0013] Der Boden kann an seinem äusseren Rand mit der Seitenwand verbunden und/oder einstückig mit der Seitenwand z.B. durch Spritzguss oder Tiefziehen hergestellt sein. Der Boden kann eine Bodenplatte aufweisen, wobei der Boden und/oder die Bodenplatte vorzugsweise Durchflussöffnungen aufweist. Eine bevorzugte Anzahl von Durchflussöffnungen beträgt mindestens 3, 9 oder 27 und/oder höchstens 500, 300 oder 200. Die Durchflussöffnungen erstrecken sich durch den Boden und/oder die Bodenplatte. Eine bevorzugte Grösse der Durchflussöffnungen beträgt mindestens 0.1 oder 0.2 Quadratmillimeter und/oder höchstens 2 oder 1 Quadratmillimeter. Der Boden und/oder die Bodenplatte können den Austrittsbereich bilden, durch den das Extrakt die Kapsel verlässt. Der Deckel kann den Eintrittsbereich bilden, durch den das Extraktionsfluid, insbesondere Wasser, in die Kapsel eintritt. Prinzipiell kann die Kapsel jedoch auch in umgekehrter Richtung durchflossen werden. Deshalb sei bei Erwähnung des Wortes «Eintrittsbereich» jeweils alternativ auch der Begriff «Austrittsbereich» offenbart und umgekehrt. Nach einer Variante kann die Bodenplatte eine Dicke von mindestens 0.1, 0.2 oder 0.3 Millimetern und/oder höchstens 2, 1.5, 1, 0.8 oder 0.7 Millimetern aufweisen. Auf der Aussenseite und/oder auf der Innenseite des Bodens kann eine sich über die Bodenplatte erhebende Stützstruktur angeordnet sein. Die Stützstruktur kann einen oder mehrere Stege aufweisen. Die Stützstruktur kann mit Vorteil (zum Beispiel mindestens 1, 2 oder 3 und/oder höchstens 15, 10 oder 8) zwischen dem Mittelpunkt des Bodens und dem Rand des Bodens verlaufende Stege (im Folgenden auch als «Radialstege» bezeichnet) und/oder einen entlang des Randes des Bodens verlaufenden und/oder im Wesentlichen ringförmigen und/oder in sich geschlossenen Steg (im Folgenden auch als «Ringsteg» bezeichnet) umfassen. Vorzugsweise sind die Radialstege im Bereich des Mittelpunkts des Bodens miteinander verbunden. Der Abstand benachbarter Radialstege kann sich vom Rand des Bodens in Richtung des Mittelpunkts des Bodens verringern. Benachbarte Radialstege können jeweils in einem Winkel aufeinander treffen, der z.B. kleiner oder gleich 120, 90, 80 oder 60 Grad ist. Es kann vorgesehen sein, dass sich die Radialstege und/oder der Ringsteg und/oder die Stützstruktur am Ort ihrer maximalen Höhe mindestens 1, 1.5, 2 oder 3 Millimetern und/oder höchstens 7, 5 oder 4 Millimeter über die Bodenplatte erheben. Der Ringsteg kann sich nach einer Variante mindestens so weit über die Bodenplatte erheben, wie die Radialstege. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Ringsteg keine Lücken und/oder über seine Länge eine im Wesentlichen konstante Höhe aufweist Die Radialstege können jeweils eine Lücke aufweisen, wobei die Lücken vorzugsweise auf einem Ring um den Mittelpunkt des Bodens liegen. Diese Lücken können der Aufnahme eines Stützrings der Extraktionsmaschine dienen. Dadurch kann der Materialverbrauch für die Kapsel gesenkt werden. In der Mitte des Bodens und/oder innerhalb eines Radius von 7, 6, 5, 4 oder 3 Millimetern um den Mittelpunkt des Bodens kann eine Aussparung angeordnet sein und/oder kann die Höhe der Stützstruktur dort zumindest in einem Teilbereich weniger als 80, 70 oder 60 Prozent der maximalen Höhe der Stützstruktur betragen. Alternativ oder zusätzlich können die Radialstege (insbesondere im Bereich der Aussparung) in Richtung des Mittelpunkts des Bodens schräg zur Bodenplatte hin abfallend ausgebildet sein. Gemäss einer Ausgestaltung können innerhalb eines Radius von mindestens 2, 3 oder 4 Millimetern um den Mittelpunkt des Bodens keine Durchlässe in der Bodenplatte angeordnet sein und/oder der Boden oder die Bodenplatte können dort geschlossen sein.

[0014] Allgemein sei auch ein beliebiges Verfahren, insbesondere ein Extraktionsverfahren, offenbart, bei dem die in diesem Dokument offenbarte Kapsel verwendet wird. Ein solches Verfahren kann mit einer Extraktionsmaschine durchgeführt werden, die eine Kapselaufnahme aufweist. Das Verfahren kann mit Vorteil folgende Schritte aufweisen: a) Einlegen einer mit einem Extraktionsgut befüllten Kapsel in eine Kapselaufnahme der Extraktionsmaschine; b) Einleiten eines Extraktionsfluides, insbesondere Wasser, in die Kapsel; c) Durchströmen der Kapsel, wobei durch den Kontakt des Extraktionsfluides mit dem Extraktionsgut ein Extrakt gebildet wird; d) Austritt des Extrakts aus der Kapsel. Das Einleiten des Extraktionsfluides findet im oben beschriebenen Eintrittsbereich der Kapsel statt und der Austritt findet im oben beschriebenen Austrittsbereich der Kapsel statt. Der verformbare Bereich wird plastisch verformt, insbesondere nach aussen zur Kapselaufnahme hin, und wirkt vorzugsweise mit der Kapselaufnahme dichtend zusammen. Insbesondere verringert sich der Abstand des verformbaren Bereichs von der Kapselaufnahme durch die Verformung. Alternativ oder zusätzlich vergrössert sich die Kontaktfläche zwischen der Kapsel und der Kapselaufnahme durch die Verformung (zum Beispiel um mindestens 2, 5, 10 oder 20 Prozent). Vorzugsweise wird vor dem Austritt des Extrakts aus der Kapsel der verformbare Bereich durch den Kontakt mit dem Extraktionsfluid erwärmt, z.B. auf mindestens 40, 45 oder 50 und/oder höchstens 120, 110 oder 100 Grad Celsius. Alternativ oder zusätzlich verformt sich der verformbare Bereich plastisch in der in diesem Dokument beschriebenen Weise erst nach der beschriebenen Erwärmung. Alternativ oder zusätzlich kann der verformbare Bereich (vorzugsweise erst oder nur) bei Erreichen einer Temperatur von mindestens 40, 45 oder 50 und/oder höchstens 105, 90 oder 70 Grad Celsius in der in diesem Dokument beschriebenen Weise plastisch verformt werden. Die weiter oben erwähnte Verformungstemperatur kann diesen Temperaturwerten entsprechen. Bei Erreichen der Verformungstemperatur erweicht der verformbare Bereich, kann dann in der beschriebenen Weise verformt werden und erhärtet oder erstarrt nach Unterschreiten der Verformungstemperatur (insbesondere der minimalen Werte) im verformten Zustand. Nach der Abkühlung des verformbaren Bereichs unter die Verformungstemperatur (insbesondere unter die minimalen Werte) verbleibt der verformbare Bereich verformt. Der verformbare Bereich verformt sich unter den in diesem Dokument beschriebenen Bedingungen zweckmässigerweise, ohne zu reissen. Es kann vorgesehen sein, dass sich der verformbare Bereich bei der beschriebenen Verformung um eine Strecke von mindestens 0.1, 0.2 oder 0.5 und/oder höchstens 7, 5 oder 4 Millimetern der Kapselaufnahme annähert und/oder sich auf einen Abstand von weniger als 0.2, 0.1 oder 0.05 Millimeter der Kapselaufnahme annähert.

[0015] Begriffe in diesem Dokument sollen bevorzugt so verstanden werden, wie sie ein Fachmann auf dem Gebiet verstehen würde. Sind im jeweiligen Kontext mehrere Interpretationen möglich, so sei vorzugsweise jede Interpretation individuell offenbart. Insbesondere für den Fall, dass Unklarheiten bestehen sollten, können alternativ oder ergänzend die in diesem Dokument aufgeführten bevorzugten Definitionen herangezogen werden. Wenn von einer Ausdehnung (z.B. einer Länge, einer Breite, einer Höhe, einer Tiefe, einer Dicke, einer Wandstärke, einem Abstand, einer Strecke, einem Durchmesser, einem Radius, einem Querschnitt, einer Grösse) die Rede ist, so sei zusätzlich jeweils die minimale und/oder die maximale und/oder die durchschnittliche Ausdehnung offenbart. Die Längsachse der Kapsel verläuft bevorzugt vom Deckel (insbesondere durch den Mittelpunkt des Deckels und/oder der Einfüllöffnung) zum Boden (insbesondere durch den Mittelpunkt des Bodens). In diesem Dokument soll sowohl bei Verwendung des bestimmten Artikels (z.B. «das») als auch bei Verwendung des unbestimmten Artikels (z.B. «ein») in Verbindung mit einem Objekt, soweit nichts anderes angegeben ist, das Objekt ohne Festlegung, ob es sich um dasselbe Objekt gleicher Bezeichnung handelt, welches andernorts erwähnt ist, offenbart sein. Unabhängig davon soll offenbart sein, dass es sich bei jeder Erwähnung eines Objekts gleicher Bezeichnung um dasselbe Objekt handelt. Dies trifft für alle in der Einzahl (Singular) erwähnten Objekte zu. Ist in diesem Dokument ein Objekt erwähnt, so schliesst dies nicht das Vorhandensein zusätzlicher Objekte derselben Art aus. Anders ausgedrückt seien bei Erwähnung eines Objekts jeweils «mindestens ein» solches Objekt und «ein oder mehrere» solche Objekte offenbart. Eine, zwei, drei oder mehr oder sogar alle der zusätzlichen Objekte können optional dieselben Merkmale wie das eine Objekt aufweisen. Dies gilt insbesondere für Objekte wie die Radialstege oder die Durchflussöffnungen. Sollte eine Angabe zu einer Norm nicht eindeutig sein, so ist die zum Zeitpunkt der Anmeldung aktuellste Version der Norm und/oder die gültige Version der Norm mit der der angegebenen Bezeichnung ähnlichsten Bezeichnung gemeint.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0016] Es zeigt in schematischer, nicht massstabsgetreuer Darstellung: <tb>Fig. 1<SEP>eine Kapsel in perspektivischer Ansicht von unten; <tb>Fig. 2<SEP>eine Untersicht der Kapsel aus Fig. 1 ; <tb>Fig. 3<SEP>eine Aufsicht der Kapsel aus Fig. 1 mit Deckel; <tb>Fig. 4<SEP>eine Aufsicht der Kapsel aus Fig. 1 ohne Deckel; <tb>Fig. 5<SEP>einen Vorderansicht der Kapsel aus Fig. 1 ; <tb>Fig. 6<SEP>eine Seitenansicht der Kapsel aus Fig. 1 ; <tb>Fig. 7<SEP>eine Vorderansicht der Kapsel aus Fig. 1 nach der Durchführung des Verfahrens mit Verformungen im Bereich der Einfüllöffnung; <tb>Fig. 8<SEP>eine Seitenansicht der Kapsel aus Fig. 1 nach der Durchführung des Verfahrens mit Verformungen im Bereich des Ringstegs; <tb>Fig. 9<SEP>eine perspektivische Ansicht der Kapsel aus Fig. 1 l von unten nach der Durchführung des Verfahrens mit Verformungen im Bereich der Bodenplatte und der Bodenmitte; und <tb>Fig. 10<SEP>eine perspektivische Ansicht der Kapsel aus Fig. 1 von unten nach der Durchführung des Verfahrens mit Verformungen im Bereich der Bodenplatte und der Bodenmitte.

Ausführung der Erfindung

[0017] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert.

[0018] In den Fig. 1 – 10 ist dieselbe Kapsel 11 zur Verwendung in einer Extraktionsmaschine dargestellt. Die Fig. 1 – 6 zeigen die Kapsel 11 vor der Verwendung, die Fig. 7 – 10 nach der Verwendung. In Fig. 4 ist die Kapsel zur Sichtbarmachung der Kammer 13 für das Extraktionsgut ohne Deckel dargestellt, während sie in den Fig. 1 – 3 , 5 und 6 mit Deckel 21 gezeigt ist. Die Kapsel 11 besitzt einen Boden 41, eine sich daran anschliessende Seitenwand 31 und einen Deckel 21, welcher eine Einfüllöffnung 39 verschliesst. Der Boden 41 und die Seitenwand 31 können einstückig und/oder aus demselben Material (z.B. durch Spritzguss oder Tiefziehen) gefertigt sein, wobei es sich beim Material zweckmässigerweise um einen Kunststoff handelt. Wenn dieser Kunststoff die für die Funktion der weiter unten beschriebenen verformbaren Bereiche 33a, 33b, 47a, 47b, 47c notwendigen Eigenschaften aufweist, so ist es ermöglicht, die verformbaren Bereiche 33a, 33b, 47a, 47b, 47c einstückig und/oder aus demselben Material wie den Boden 41 und/oder die Seitenwand 31 auszubilden, was herstellungstechnisch günstig ist. Der Boden 41, der Deckel 21 und die den Boden 41 und den Deckel 21 verbindende Seitenwand 31 bilden eine Kammer 13 im Inneren der Kapsel 11 zur Aufnahme eines Extraktionsguts, wobei das Extraktionsgut zweckmässigerweise vor Anbringen des Deckels 21 über die Einfüllöffnung 39 in die Kammer 13 gegeben wird. Besonders bevorzugt handelt es sich beim nicht gezeigten Extraktionsgut um Kaffee in gemahlener Form. Die Kammer 13 kann z.B. ein Fassungsvermögen von mindestens 1, 2 oder 3 und/oder höchstens 40, 30 oder 20 Kubikzentimetern aufweisen. Es hat sich aus den weiter unten beschriebenen Gründen als vorteilhaft erwiesen, die Kammer 13 nicht vollständig mit Extraktionsgut zu füllen, so dass noch ein durchschnittlicher Abstand von z.B. mindestens 0.5, 1, 1.5 oder 2 Millimeter zwischen Deckel 21 und Extraktionsgut verbleibt. Dies ist jedoch nicht zwingend. Bei mit Extraktionsgut befüllter Kapsel 11 kann das Extraktionsgut in direktem Kontakt mit der Innenseite der Seitenwand 31 und/oder der Innenseite des Deckels 21 und/oder der Innenseite des Bodens 41 stehen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass zwischen Extraktionsgut und Boden 41 ein Filter (vorzugsweise in Form eines Vlieses), z.B. ein Papierfilter, angeordnet ist. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die im Boden 41 vorgesehenen (z.B. mindestens 3, 9 oder 27 und/oder höchstens 500, 300 oder 200) Durchflussöffnungen 45 für den Austritt des Extrakts einen grösseren durchschnittlichen Durchmesser aufweisen, als die Körner des Extraktionsguts. Bei einer bevorzugten Variante weist der Deckel 21 einen Filter (vorzugsweise in Form eines Vlieses), z.B. einen Papierfilter, auf. Beispielsweise kann die besagte Innenseite des Deckels 21 oder der die Einfüllöffnung 39 bedeckende Teil des Deckels im Wesentlichen durch solch einen Filter gebildet sein. Zur einfacheren Bezugnahme sei festgelegt, dass die Längsachse der Kapsel 11 vom Deckel 21 (insbesondere durch den Mittelpunkt des Deckels 21 und/oder der Einfüllöffnung 39) zum Boden (insbesondere durch den Mittelpunkt 63 des Bodens 41) verläuft. Die Einfüllöffnung 39 und/oder der Deckel 21 liegen dem Boden 41 in Bezug auf die Kammer 13 gegenüber. Zweckmässigerweise ist die Seitenwand 31 im Wesentlichen prismatisch, insbesondere kreiszylindrisch, ausgebildet. Die Seitenwand 31 kann einen entlang der Einfüllöffnung 39 verlaufenden, die Kapsel 11 umgebenden Steg 35 aufweisen. Der Steg 35 erhöht die Stabilität der Kapsel 11 und vergrössert die zur Verbindung mit dem Deckel 21 vorgesehene Kontaktfläche der Seitenwand 31. Die Ausdehnung des Stegs 35 in Richtung der Längsachse (also in Richtung vom Deckel 21 zum Boden) und/oder quer zur Längsachse (insbesondere radial, also in Richtung von der Längsachse weg) kann z.B. mindestens 0.5, 1 oder 1.5 und/oder höchstens 5, 4 oder 3.5 Millimeter betragen, wobei die besagte Ausdehnung mit Vorteil über den Umfang der Kapsel 11 im Wesentlichen konstant ist. Der Steg 35 kann eine Vielzahl von sich in Richtung vom Boden 41 zum Deckel 21 erstreckende Aussparungen 37 aufweisen, die vorzugsweise in konstantem Abstand voneinander und entlang der gesamten Länge des Steges 35 angeordnet sind. Der Deckel 21 kann gemäss der gezeigten Ausgestaltungsvariante einen (z.B. um mindestens 2, 3, 4, 6 oder 10 Millimeter) grösseren äusseren Durchmesser als die Seitenwand 31 im Bereich des Stegs 35 auf weisen und/oder der Deckel kann sich (von der Längsachse weg) über den Steg 35 hinaus erstrecken (z.B. um mindestens 1, 2, 3 oder 5 Millimeter). Dies erlaubt den Einsatz der Kapsel in bestimmten Extraktionsmaschinen. Im Bereich, der sich über den Steg hinaus erstreckt und/oder im Durchschnitt beträgt die Ausdehnung des Deckels 21 in Richtung der Längsachse vorzugsweise weniger als 2, 1, 0.5 oder 0.3 Millimeter. Derselbe Effekt kann aber auch durch einen auf die Kapsel aufsteckbaren Aufsatz erreicht werden, der z.B. zusätzlich zu einem die Einfüllöffnung verschliessenden Deckel an der Kapsel anbringbar ist und sich in der beschriebenen Weise über den Steg hinaus erstreckt bzw. einen entsprechenden äusseren Durchmesser aufweist. Neben dem Steg 35, der mit dem der Deckel 21 verbunden ist, weist die Kapsel 11 auch am Boden 41 Stege 53, 57, 59 auf, die eine Stützstruktur 51 bilden. Der Boden 41 weist eine Bodenplatte 43 mit Durchflussöffnungen 45 für den Durchtritt des Extrakts auf, wobei sich die Stege 53, 57 über diese Bodenplatte 43 erheben. Die Ausdehnung der Stege 53, 57 in Richtung der Längsachse der Kapsel 11 wird hierbei als die Höhe der Stege bezeichnet. Die Stützstruktur 51 weist Radialstege 53 und/oder einen Ringsteg 57 auf. Die (z.B. mindestens 2, 3 oder 4 und/oder höchstens 15, 10 oder 8) Radialstege 53 werden als solche bezeichnet, weil sie sich von der Längsachse weg radial nach aussen zum Rand 65 des Bodens 41 hin erstrecken. Der Ringsteg 57 wird als solcher bezeichnet, weil er die Längsachse im Wesentlichen ringförmig (vorzugsweise unterbruchsfrei) umgibt. Wenn sowohl Radialstege 53 als auch ein Ringsteg 57 vorgesehen sind, so umgibt der Ringsteg 57 die Radialstege 53. Der Ringsteg 57 verläuft entlang des Randes 65 des Bodens 41 und/oder in einem Abstand vom Rand 65 des Bodens 41 und/oder in einem Abstand von der Aussenseite der Seitenwand 31 von z.B. mindestens 0.5, 1 oder 1.5 und/oder höchstens 8, 7, 6 oder 4 Millimetern. Es ist dabei von Vorteil, wenn der Ringsteg 57 auf zwei sich in Bezug auf die Längsachse gegenüberliegenden Seiten Bereiche 59 aufweist, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und z.B. mindestens 0.5, 1 oder 1.5 Zentimeter lang sind. So kann der Ringsteg 57 zusätzlich eine Führung bilden, die das korrekte Einlegen der Kapsel 11 in eine Extraktionsmaschine erleichtert. Eine bevorzugte Höhe der Radialstege 53 und/oder des Ringstegs 57 beträgt mindestens 0.5, 1 oder 1.5 und/oder höchstens 7, 6, 5, 4 oder 3.5 Millimeter. In einem Bereich um die Längsachse und/oder in der Mitte des Bodens 41 ist eine Aussparung 55 vorgesehen. Der Bereich liegt vorzugsweise innerhalb eines Kreises mit einem Radius von mindestens 0.5, 1 oder 1.5 und/oder höchstens 5, 4 oder 3.5 Millimetern. Im besagten Bereich ist die durchschnittliche Höhe oder die minimale Höhe der Radialstege 53 (z.B. um mindestens 10, 20, 30 oder 50 Prozent) geringer als die maximale oder die durchschnittliche Höhe der Radialstege 53 (insgesamt), falls im besagten Bereich überhaupt Radialstege 53 vorgesehen sind. Wegen der erhöhten Stabilität ist es aber von Vorteil, wenn die Radialstege 53 im besagten Bereich verbunden sind, wobei sie in Richtung der Mitte des Bodens 41 zur Bodenplatte 43 hin abfallend (insbesondere schräg abfallend) ausgestaltet sein können. Eine bevorzugte minimale Höhe der Radialstege 53 im besagten Bereich der Aussparung 55 kann mindestens 10, 20 oder 30 Prozent der durchschnittlichen Höhe der Radialstege 53 (insgesamt) betragen. Durch die Aussparung 55 bleibt in der Mitte des Bodens 41 Platz für die Aufnahme eines Einspritz-, Öffnungs- und/oder Abfluss-Organs («Dorn») einer Extraktionsmaschine, deren Funktionen in der Einleitung beschrieben sind. Die Radialstege 53 und/oder der Ringsteg 57 können auf mindestens 50, 60 oder 80 Prozent ihrer Länge eine im Wesentlichen konstante und/oder gleiche Höhe aufweisen. Die beschriebene Aussparung 55 bildet eine Ausnahme, wobei zwischen den Radialstegen 53 und dem Ringsteg 57 oder in den Radialstegen 53 weitere Aussparungen 61 vorgesehen sein können. Diese Aussparungen 61 sind zweckmässigerweise auf einem Ring um die Längsachse der Kapsel 11 angeordnet, da sie der Aufnahme eines Stützrings der Extraktionsmaschine dienen. Es ist vorgesehen, dass das Wasser durch den Deckel 21 in die Kapsel 11 geleitet wird und das Extrakt die Kapsel 11 durch den Boden 41 verlässt, d.h. der Deckel 21 den Eintrittsbereich 23 für das Wasser bildet und der Boden 41 den Austrittsbereich 49 für das Extrakt. Prinzipiell kann dies jedoch auch umgekehrt sein. Die Kapsel 11 besitzt einen oder mehrere verformbare Bereiche 33a, 33b, 47a, 47b, 47c die dazu ausgebildet sind, sich unter den während der Extraktion in der Kapselaufnahme der Extraktionsmaschine herrschenden Bedingungen plastisch zu verformen und mit der Kapselaufnahme dichtend zusammenzuwirken. Die Verformung kann bewirken, dass der Fluss von Wasser (in Richtung vom Eintrittsbereich 23 zum Austrittsbereich 49) zwischen der Kapsel und der Kapselaufnahme und/oder aussen an der Kapsel vorbei behindert oder vermindert wird. Die verformbaren Bereiche 33a, 33b, 47a, 47b, 47c verformen sich dabei in Richtung der Kapselaufnahme und/oder passen sich an die Form der Kapselaufnahme an, wobei der Abstand zwischen dem sich verformenden Bereich 33a, 33b, 47a, 47b, 47c und der Kapselaufnahme durch die Verformung vorzugsweise verringert wird. Bevorzugt sind, wie oben beschrieben, der Boden 41 und die Seitenwand 31 aus einem Material hergestellt, das eine solche Verformung erlaubt und zu diesem Zweck eine Glasübergangstemperatur und/oder eine Wärmeformbeständigkeitstemperatur und/oder eine Erweichungstemperatur und/oder eine Schmelztemperatur aufweist, die tiefer liegt als die Temperatur des Wassers und/oder des Extrakts, welches während der Extraktion mit dem Material (insbesondere dort, wo die verformbaren Bereiche angeordnet sind) in Kontakt tritt. Es wurden mehrere Bereiche identifiziert, die sich als verformbare Bereiche 33a, 33b, 47a, 47b, 47c eignen. Einerseits sind dies die Bereiche 33a und 33b, die an der Seitenwand 31 angeordnet oder als Teil der Seitenwand 31 ausgebildet sind und sich im Wesentlichen entlang des gesamten Umfangs der Kapsel 11 erstrecken. Vorzugsweise sind diese verformbaren Bereiche 33a, 33b in einem Abstand von weniger als 1, 0.5 oder 0.3 Zentimeter von der Einfüllöffnung 39 und/oder vom Deckel 21 angeordnet, damit sie möglichst frühzeitig während des Extraktionsverfahrens mit dem Wasser in Kontakt treten und sich verformen. Weitere verformbare Bereiche 47a, 47b, 47c können am Boden 41 angeordnet oder als Teil des Bodens 41 ausgebildet sein. Insbesondere der weiter oben beschriebene Bereich der Aussparung 55 in der Mitte 63 des Bodens 41 und/oder die Bodenplatte 43 und/oder der Ringsteg 57 können verformbare Bereiche 47a, 47b, 47c bilden. Dies sind Bereiche, die in verformtem Zustand mit Teilen der Kapselaufnahme dichtend zusammenwirken können, über welche das Extrakt aus der Kapselaufnahme abfliesst. Beispielsweise kann sich der Bereich der Aussparung 55 plastisch um einen Dorn der Kapselmaschine herum v er formen (vgl. Fig. 9 und 10 ). Auch der Ringsteg 57 kann durch eine plastische Verformung dichtend mit einem Boden der Kapselaufnahme zusammenwirken und so die Menge an Wasser reduzieren, die an der Kapsel 11 aussen vorbei zum Dorn oder Auslass gelangen kann. Beim Extraktionsverfahren wird Wasser mit einer Temperatur von z.B. mindestens 80 Grad Celsius im Eintrittsbereich 23 durch den Deckel 21 in die Kapsel 11 geleitet. Durch den Kontakt des Wassers mit dem Extraktionsgut in der Kammer 13 entsteht ein Extrakt, das die Kapsel 11 im Austrittsbereich 49, insbesondere durch die Durchflussöffnungen 45, verlässt. Das Wasser tritt dabei in Kontakt mit dem verformbaren Bereich 33a wobei dieser sich nach aussen hin, also von der Längsachse der Kapsel 11 weg plastisch verformt (vgl. Fig. 7 ) und dichtend mit der Kapselaufnahme der Extraktionsmaschine zusammenwirkt. Es ist sinnvoll, wenn die gefüllte Kapsel 11 dazu ausgebildet ist, dem Wasser in Bezug auf dessen Bewegung durch die Kammer 13 in Richtung vom Eintrittsbereich 23 zum verformbaren Bereich 33a einen geringeren Widerstand entgegenzusetzen, als in Bezug auf dessen Bewegung durch die Kammer 13 in Richtung vom Eintrittsbereich 23 zum Austrittsbereich 49. Es ist nämlich gewünscht, dass das Wasser frühestmöglich während des Extraktionsverfahrens mit dem verformbaren Bereich 33a in Kontakt tritt, beispielsweise innerhalb von weniger als 5, 4 oder 3 Sekunden nachdem das Wasser den Eintrittsbereich 23 erreicht hat. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass zwischen der Innenseite des Deckels 21 und dem Extraktionsgut ein vom Eintrittsbereich 33 zum verformbaren Bereich 33a führender Kanal vorhanden ist. Beispielsweise kann die Kapsel 11 nicht bis zum Deckel mit Extraktionsgut gefüllt werden, so dass zwischen Deckel und Extraktionsgut ein Freiraum bestehen bleibt, durch den das Wasser zur Seitenwand 31 und damit zum verformbaren Bereich 33a hin fliessen kann. Das Wasser kann innerhalb der beschriebenen Zeit von innerhalb der Kapsel 11 und/oder von ausserhalb der Kapsel 11 mit dem verformbaren Bereich 33a in Kontakt treten, wobei vorzugsweise beides zutrifft, weil dadurch eine schnellere Erwärmung und somit Verformung des verformbaren Bereichs 33a erreicht werden kann. In den Fig. 7 – 10 sind Kapseln 11 nach der Verwendung, also im teilweise verformten Zustand dargestellt. Dabei ist festzustellen, dass sich die Verformung der gezeigten Kapseln unterscheidet. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Kapsel 11 in verschiedenen Extraktionsmaschinen eingesetzt werden kann. Wegen der unterschiedlich ausgestalteten Kapselaufnahmen und des unterschiedlich ablaufenden Extraktionsprozesses (Druck, Temperatur etc.) ergeben sich bei der Kapsel unterschiedliche Verformungen, wobei die Richtung der Verformung der verformbaren Bereiche 33a, 33b, 47a, 47b, 47c in den Fig. 7 – 10 durch Pfeile dargestellt ist. Die Fig. 7 zeigt eine Kapsel 11 mit Verformungen im Bereich der Einfüllöffnung 39. Dies umfasst einerseits eine Verformung des verformbaren Bereichs 33b, der durch den Steg 35 gebildet ist, und andererseits eine Verformung des verformbaren Bereichs 33a, der im Wesentlichen angrenzend an den Steg 35 angeordnet ist. Beide verformbaren Bereiche 33a und 33b erstrecken sich im Wesentlichen entlang des gesamten Umfangs der Kapsel 11 und verformen sich nach aussen, d.h. von der Längsachse der Kapsel 11 weg. Der verformbare Bereich 33b ist angrenzend an den Deckel angeordnet. Da sich der Deckel 21 unter den beschriebenen Bedingungen während des Extraktionsvorgangs nicht oder zumindest weniger stark als der verformbare Bereich 33b verformt, wird der verformbare Bereich 33b durch die Verbindung mit dem Deckel 21 auf der Seite des Deckels 21 an einer Verformung gehindert. Auf der vom Deckel 21 abgewandten Seite des verformbaren Bereichs 33b ist die Verformung grösser. In Fig. 8 ist eine Kapsel 11 mit Verformungen im Bereich des Ringstegs 57 dargestellt. Der verformbare Bereich 47c, der durch den Ringsteg 57 gebildet ist, verformt sich nach aussen, d.h. von der Längsachse der Kapsel 11 weg. Es wird angenommen, dass der Ringsteg 57 durch den vom Deckel 21 in Richtung des Bodens 41 auf die Kapsel 11 wirkenden Druck zwischen der Kapsel 11 und der Kapselaufnahme eingeklemmt wird und nach aussen hin ausweicht, während er sich gleichzeitig in seiner Form an die Form der Kapselaufnahme anpasst und so als Dichtung wirkt. Die Fig. 9 und 10 zeigen eine Kapsel 11 einerseits mit Verformungen im Bereich der Mitte 63 des Bodens 41, insbesondere eine Verformung der Aussparung 55, und andererseits mit Verformungen der Bodenplatte 43. Die Verformung der Aussparung 55 nach innen in Richtung der Kammer 13 wird durch den Dorn der Extraktionsmaschine bewirkt. Vor Beginn des Extraktionsverfahrens ist der Dorn bei in die Kapselaufnahme aufgenommener Kapsel 11 nur teilweise in die Aussparung 55 aufgenommen und/oder ist die Aussparung 55 zu klein, um den Dorn vollständig aufzunehmen. Während des Extraktionsverfahrens kann der Dorn wegen der Erweichung des verformbaren Bereichs 47a den Boden 41 in die Kammer 13 hinein drücken und/oder die Aussparung 55 hinsichtlich ihrer Ausdehnung in Richtung der Längsachse der Kapsel vergrössern. Der Boden 41 reisst dabei nicht. Andererseits verformt sich die Bodenplatte 43, die den verformbaren Bereich 47b bildet nach aussen in Richtung vom Deckel 21 weg und füllt den Raum zwischen den Radialstegen 53 teilweise (z.B. zu mindestens 30, 50 oder 70 Prozent) aus.

Bezugszeichenliste

[0019] <tb>11<SEP>Kapsel <tb>13<SEP>Kammer (für das Extraktionsgut) <tb>21<SEP>Deckel <tb>23<SEP>Eintrittsbereich (für Wasser) <tb>25<SEP>vorstehender Rand (des Deckels 21) <tb>31<SEP>Seitenwand <tb>33a<SEP>verformbarer Bereich (der Seitenwand 31, angrenzend an den Steg 35) <tb>33b<SEP>verformbarer Bereich (der Seitenwand 31, angrenzend an den Deckel 21) <tb>35<SEP>Steg (entlang der Einfüllöffnung 39) <tb>37<SEP>Aussparungen (im Steg 35) <tb>39<SEP>Einfüllöffnung <tb>41<SEP>Boden <tb>43<SEP>Bodenplatte (Teil des Bodens 41) <tb>45<SEP>Durchflussöffnungen (in der Bodenplatte 43) <tb>47a<SEP>verformbarer Bereich (des Bodens 41, im Bereich der Mitte 63 des Bodens) <tb>47b<SEP>verformbarer Bereich (des Bodens 41, im Bereich der Bodenplatte 43) <tb>47c<SEP>verformbarer Bereich (des Bodens 41, im Bereich des Randes 65 des Bodens) <tb>49<SEP>Austrittsbereich (für Extrakt) <tb>51<SEP>Stützstruktur (des Bodens 41) <tb>53<SEP>Radialstege (Teile der Stützstruktur 51) <tb>55<SEP>Aussparung (in der Mitte des Bodens 41) <tb>57<SEP>Ringsteg (Teil der Stützstruktur 51) <tb>59<SEP>parallele Bereiche (des Ringstegs 57) <tb>61<SEP>Aussparungen (in den Radialstegen 53) <tb>63<SEP>Mitte des Bodens 41 (auch Längsachse der Kapsel 11) <tb>65<SEP>Rand des Bodens 41

Claims

1. Kapsel zur Verwendung in einer Extraktionsmaschine, mit einem Boden (41), einer Seitenwand (31) und einem Deckel (21), die zusammen eine Kammer (13) für ein Extraktionsgut bilden, wobei die Kapsel (11) einen verformbaren Bereich (33, 47) aufweist, der dazu ausgebildet ist, sich bei den während der Verwendung in der Extraktionsmaschine herrschenden Bedingungen nach aussen hin plastisch zu verformen und mit einer Kapselaufnahme der Extraktionsmaschine dichtend zusammenzuwirken.

2. Kapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der verformbare Bereich (33, 47) aus einem Kunststoff hergestellt ist, welcher eine Glasübergangstemperatur und/oder eine Wärmeformbeständigkeitstemperatur und/oder eine Erweichungstemperatur und/oder eine Schmelztemperatur zwischen 40 und 105 Grad Celsius, vorzugsweise zwischen 45 und 98 Grad Celsius und besonders bevorzugt zwischen 45 und 90 Grad Celsius, aufweist.

3. Kapsel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (31) und/oder der Boden (41) aus dem Kunststoff hergestellt ist und den verformbaren Bereich (33, 47) bildet, wobei es sich beim Kunststoff vorzugsweise um einen kompostierbaren Kunststoff handelt.

4. Kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel (11) einen Eintrittsbereich (23) für den Eintritt eines Extraktionsfluids und einen Austrittsbereich (49) für den Austritt eines Extrakts aufweist, wobei der verformbare Bereich (33, 47) die Kammer (13) zwischen Eintrittsbereich (23) und Austrittsbereich (49) im Wesentlichen ringförmig umgibt.

5. Kapsel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – der verformbare Bereich (33) näher am Eintrittsbereich (23) als am Austrittsbereich (49) angeordnet ist, und/oder – die Kapsel (11) mit einem Extraktionsgut befüllt ist, wobei die befüllte Kapsel (11) dazu ausgebildet ist, der Bewegung des Extraktionsfluides vom Eintrittsbereich (23) in Richtung des verformbaren Bereichs (33) weniger Wiederstand entgegenzusetzen, als vom Eintrittsbereich (23) in Richtung des Austrittsbereichs (49), so dass das Extraktionsfluid den verformbaren Bereich (33) erreicht, bevor es den Austrittsbereich (49) erreicht.

6. Kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der verformbare Bereich (33, 47) sich von einer an die Kammer (13) angrenzenden Innenseite der Kapsel (11) bis zu einer Aussenseite der Kapsel (11) erstreckt und eine Ausdehnung in Richtung von der Innenseite zur Aussenseite von mindestens 0.1 Millimetern, vorzugsweise mindestens 0.3 Millimetern, besonders bevorzugt mindestens 0.5 Millimetern, 1.0 Millimetern, 2.0 Millimetern auf weist.

7. Kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (41) in der Mitte (63) eine Aussparung (55) aufweist.

8. Kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – der Boden (41) eine Bodenplatte (43) mit mehreren Durchflussöffnungen (45) und auf der Aussenseite eine sich über die Bodenplatte (43) erhebende Stützstruktur (51) aufweist, – die Stützstruktur (51) mehrere zwischen dem Mittelpunkt (63) des Bodens (41) und dem Rand (65) des Bodens (41) verlaufende Stege (53) und/oder einen im Wesentlichen ringförmigen entlang des Randes (65) des Bodens (41) verlaufenden Steg (57) aufweist, – die Stützstruktur (51) sich am Ort ihrer maximalen Höhe mindestens 2 Millimeter über die Bodenplatte (43) erhebt, und – innerhalb eines Radius von weniger als 3 Millimetern, insbesondere weniger als 2 Millimetern, um den Mittelpunkt (63) des Bodens (41) die Höhe der Stützstruktur (51) zumindest in einem Teilbereich weniger als 80 Prozent, insbesondere weniger als 70 Prozent und besonders bevorzugt weniger als 60 Prozent, der maximalen Höhe der Stützstruktur (51) beträgt.

9. Extraktionsverfahren unter Verwendung einer Kapsel (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit den Schritten: – Einlegen einer mit einem Extraktionsgut befüllten Kapsel (11) in eine Kapselaufnahme einer Extraktionsmaschine, – Einleiten eines Extraktionsfluides, insbesondere Wasser, in die Kapsel (11), – Durchströmen der Kapsel (11), wobei durch den Kontakt des Extraktionsfluides mit dem Extraktionsgut ein Extrakt gebildet wird, – Austritt des Extrakts aus der Kapsel (11), dadurch gekennzeichnet, dass der verformbare Bereich (33, 47) nach aussen zur Kapselaufnahme hin plastisch verformt wird und nach der Verformung mit der Kapselaufnahme dichtend zusammenwirkt.

10. Extraktionsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Austritt des Extrakts aus der Kapsel (11) der verformbare Bereich (33, 47) durch den Kontakt mit dem Extraktionsfluid erwärmt wird und der verformbare Bereich (33, 47) bei Erreichen einer Temperatur zwischen 40 und 105 Grad Celsius, vorzugsweise zwischen 45 und 98 Grad Celsius und besonders bevorzugt zwischen 45 und 90 Grad Celsius, nach aussen zur Kapselaufnahme hin plastisch verformt wird.

11. Extraktionsverfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der verformbare Bereich (33, 47) mindestens 0.5 Millimeter, vorzugsweise mindestens 1 Millimeter, besonders bevorzugt mindestens 1.5 Millimeter oder mindestens 2.0 Millimeter, nach aussen zur Kapselaufnahme hin plastisch verformt wird.