CN113302138B - 具有开口单元的胶囊和用于推开膜的可变形基部 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开口单元，该开口单元可被用于例如用于容纳食品的包装材料。在本发明的一个实施例中，根据本发明的开口单元被提供为容纳用于制备饮料的物质，例如咖啡粉或浓缩咖啡粉的胶囊的一部分。本发明还涉及一种方法。

Description

具有开口单元的胶囊和用于推开膜的可变形基部

技术领域

本发明涉及一种开口单元，该开口单元可作为胶囊的一部分用于接纳食品的包装材料，该胶囊容纳用于制备饮料的物质，例如咖啡粉或浓缩咖啡粉。此外，本发明涉及一种方法。

背景技术

在包装技术行业已经开发了许多系统以能够接纳食品。食品包装的一个示例是可以被放置到相应的咖啡机中并承诺简单制备饮料的被称作咖啡胶囊的食品包装。

环境方面和成本原因意味着近年来焦点已经从由铝初始生产的胶囊朝由塑料材料制造的胶囊转移。然而，为了打开这种胶囊，需要不同的机构，因为目的是防止咖啡机的热的穿刺针在穿透胶囊的塑料材料时不利地影响咖啡的质量。

例如，DE 41 92 762T1已经公开了用于生产液体产品的方法和用于实施该方法的装置。DE 41 92 762T1公开了一种胶囊，该胶囊的特征在于，该胶囊的基部的至少一部分被设计为，使得其可以在基部的所述至少一部分在液体或蒸汽引入胶囊内部的影响下从胶囊的与其基部相反布置的端部移除的情况下承受变形而不撕裂。

另外已知的是WO 2017/0685353 A1，其具有胶囊，该胶囊具有外壳、覆盖元件、闭合元件和喷嘴。然而，WO 2017/0685353 A1中的整个胶囊被压缩以打开胶囊。在该过程中，喷嘴滑动到在基部壁中的出口开口中，使得喷嘴的外部凸缘向外按压基部壁的封闭元件。WO 2017/0685353 A1中描述的胶囊的设计因此相对复杂，并且在胶囊使用后对胶囊的处理困难，尤其由于突出的喷嘴和变形的侧壁。

WO-2017/081622示出用于接纳用于制备饮料的物质，例如咖啡粉或浓缩咖啡粉的胶囊主体，具有在其基部的开口、上膜和附接到基部的附接部分的一侧的膜，该膜封闭基部中的开口。膜利用自包含的附接区域附接在基部的附接部分上并抵靠阻尼元件。这里膜本身必须撕裂。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有开口单元的胶囊，该开口单元确保提高产品可靠性并确定开口单元的特定开口。

权利要求1的主题提供相应的开口单元。进一步优选的实施例被在从属权利要求中引用。

本发明的优势尤其在于，具有开口单元的胶囊提供一体的开口机构。如果具有开口单元的胶囊用于例如咖啡胶囊或浓缩咖啡胶囊，则其由此使得无需与咖啡机或浓缩咖啡机的穿刺针相互作用是可能的。以下将描述本发明的进一步优势。

根据本发明，提供一种具有开口单元的胶囊，具有带有至少一个开口的至少一个基础元件和膜，所述膜附接到所述基础元件的一侧，其中所述膜封闭所述开口。所述膜通过自包含的附接区域附接到所述基础元件，并且所述基础元件能变形使得当所述基础元件变形时，所述膜的层被剥离或所述附接区域打开。所述附接区域优选地是密封件/密封缝，所述膜通过该密封件/密封缝连接到所述基础元件。

通过自包含的附接区域附接到基础元件的膜可以提供气密密封。例如，所述自包含的附接区域围绕在所述基础元件中的至少一个开口延伸。

所述基础元件可以具有自包含的附接部分，所述膜通过所述自包含的附接区域附接到自包含的附接部分。例如，所述自包含的附接区域可以是环形的。

这里，所述附接区域的打开可以通过所述附接区域中的薄弱点实现。这种薄弱点可以以特定方式提供在所述附接区域中，或者其包含公差导致的薄弱点。

所述附接区域的打开可能意味着例如所述膜通过其连接到所述基础元件的密封件的局部裂开和/或断开/剥离。

可替代地或附加地，在所述基础元件的变形处，膜可表现出剥离行为。剥离行为在下文中也被称为层离。剥离行为意味着膜的一部分的剥离。例如，膜的一层可以从膜的另一层或另一层状结构剥离。这也可能发生在区域中。

优选地，所述附接区域具有至少一个薄弱点。

在另一实施例中，规定处于非负载状态的所述基础元件在至少一个开口的区域中具有弯曲部分，优选地所述膜至少部分地跨越所述弯曲部分。在该实施例中，所述基础元件的变形可能导致所述弯曲部分的配置的变化。例如，向内弯曲的部分在变形的过程中向外弯曲。这又导致所述膜的层被剥离和/或附接区域打开。

根据一个实施例，基础元件包括：

基部；

围绕所述基部的附接部分；和

形成所述基础元件的侧壁的周向部分，

其中所述膜通过自包含的附接区域附接到所述附接部分，其中所述基部的至少一部分被设计为使得其能够承受变形，通过所述变形所述膜的层被剥离或者所述附接区域打开。

在进一步的实施例中，优选地，处于非负载状态的所述基部包括弯曲部分，其中所述膜至少部分地跨越所述弯曲部分。

在一个实施例中，规定处于非负载状态的所述弯曲部分向内成弧形并且能够承受变形，作为变形的结果，所述弯曲部分被以向外成弧形的方式引导，所述膜的层通过该变形被剥离或所述附接区域打开。

在进一步的实施例中，处于非负载状态的所述基础元件具有弯曲部分。这里优选地，所述至少一个开口被提供在所述基础元件的所述弯曲部分和侧壁之间的附接部分中。

而且在该实施例中，所述基础元件的变形可能导致所述弯曲部分的形式的变化。例如，向内成弧形部分在变形期间向外成弧形。这又导致膜的层被剥离和/或附接区域打开。

如果胶囊中达到一定压力(和/或引入胶囊中的液体达到一定体积)，基础元件以特定方式变形，特别是突然变形，特别是通过向内成弧形部分在变形期间向外成弧形。基础元件的变形和因此的突发力导致膜的层剥离和/或附接区域至少部分地打开。此外，压力的升高(可选地与温度的升高结合)还可以经由开口(或多个开口)实现膜和基础元件的附接部分之间的密封。这也可以有助于膜的层剥离和/或附接区域打开，特别是在开口(或多个开口)被提供在基础元件的附接部分中的情况下。

优选地，所述基础元件具有一个或多个冲压区域，所述基础元件中的开口通过所述一个或多个冲压区域形成。这种开口可以在制造过程中相对简单且成本有效地生产。

在进一步的实施例中，规定所述冲压区域是相交的冲压线。这里可以进一步规定，所述冲压线形成在俯视图中是三角形(或箭头形)的开口。

在这种情况下，三角形开口的两个边可以通过冲压线形成。被提供在冲压线之间且是基础元件的一部分的凸片被保持在三角形开口的第三边上。

因为在一个实施例中凸片通过一个或多个冲压区域形成，所以在基础元件中的压力降低后凸片由于基础元件的材料的弹性力和/或负压力可以再次往回移动到其起始位置。因此适当地防止或至少显著地减少滴落。

优选地，三角形开口的由相交冲压线或弯曲位置线形成的点沿径向方向指向外部。液体因此经由被保持在径向内部区域中的凸片流出基础元件，流动分量部分地定向为沿径向方向。

基础元件在基部区域(例如，弯曲部分被布置于其中)中可以具有比例如在基础元件的侧壁的区域中小的壁厚。这有助于折叠弯曲部分。

如果例如通过热成形生产基础元件，则可以使用较薄的原料，因此额外地实现材料的节约。单纯以示例的方式，原料可以具有0.8mm的厚度(壁厚)，使得在热成形之后，基础元件的基部区域具有0.4mm的厚度。优选地，附接区域具有大致1mm的宽度。

此外，可以规定至少一个开口具有由微开口构成的过滤器结构，微开口的最大尺寸为100μm，优选在5-400μm之间，更优选地小于5-200μm，更优选为10-100μm。过滤器由此在基础元件中集成到一定程度，使得一定尺寸的颗粒可以被阻止。

根据进一步的实施例，规定过滤器被提供在至少一个开口的区域中。特别地，过滤器可以附接到所述基础元件的内侧。过滤器防止一定尺寸的颗粒到达开口。

优选地，所述膜由多层材料，特别是塑料材料形成。这种配置已经证明特别在与已提及剥离行为的膜结合时是有利的。

此外，可规定所述附接区域由密封件形成。这确保膜和基础元件之间的稳固连接。

此外，优选地，所述开口单元，特别是开口单元的基础元件，由塑料材料形成，其中所述基础元件例如通过热成形制造或是注射成型件的形式。

在本发明的进一步的实施例中，所述开口单元的侧壁和基部的至少一部分一体形成。可以因此简化制造。

此外，可以规定，另一膜附接到所述基础元件的另一侧以封闭所述开口。可以因此提供保护的附加区域。此外，在打开状态下，另一膜还可以具有一定的过滤功能。

本发明指向胶囊，其中胶囊可以特别是咖啡胶囊或浓缩咖啡胶囊。胶囊包括根据前面提及方面中的一项的开口单元和封闭所述开口单元的顶膜。当开口单元用于所述胶囊，特别是咖啡胶囊或浓缩咖啡胶囊时，之前提及的优势部分地实现。

在胶囊的进一步实施例中，规定所述开口单元的所述基部的至少一部分被设计为使得其能够承受变形，其中所述基部在液体和/或蒸汽引入到胶囊中的影响下变形。特别地，胶囊可被置于咖啡机中，并且之前提及的顶膜由咖啡机/浓缩咖啡机的机构刺穿。被引入到胶囊中的咖啡机/浓缩咖啡机刺针进一步被设计为将液体引入胶囊。如果胶囊中达到一定的压力，则基础元件以特定方式变形，特别是突然变形。基础元件的变形导致密封膜被从胶囊推开，使得膜的层剥离和/或附接区域至少部分地打开。

在进一步的实施例中，胶囊包括移除部，所述移除部具有至少一个接纳空间，所述至少一个接纳空间连接到用于液体通道的至少一个出口区域。液体因此可以以特定的方式被引导通过移除部。例如，出口区域被在中心布置，并且因此，液体从移除部以液流流出。如果胶囊中达到一定的压力，则基础元件以特定的方式变形，特别是突然变形。基础元件的变形导致密封膜从胶囊被推开，使得膜的层剥离和/或附接区域至少部分地打开。

所述移除部可以具有用于在所述开口单元的一部分已经达到相对于其原始形状的一定程度变形时支撑所述开口单元的所述部分的装置。例如，用于支撑所述开口单元的所述部分的装置被设计为在接纳空间中的肋状结构。开口单元的相应部分因此被放置在限定的位置。

优选地，所述移除部具有周向空间，其中所述周向空间通过隔板与所述接纳空间隔开，其中通流开口被提供在所述隔板中。当周向空间中的液体已经达到一定液位时，进入周向空间的液体因此可以通过通流开口被进一步引导到接纳空间中。此外，通流开口可以具有过滤作用。

此外，本发明指向使用胶囊的方法。特别地，根据一个或多个之前提及方面的胶囊可以用于方法的过程中。

所述开口单元具有带有至少一个开口的至少一个基础元件和膜，所述膜附接到所述基础元件的一侧并封闭所述开口，其中所述膜通过自包含的附接区域附接到所述基础元件。所述方法包括以下步骤：将液体通过所述顶膜引入到所述开口单元中，其中所述基础元件在一定压力下变形，并且其中，当所述基础元件变形时，所述膜的层剥离或所述附接区域打开。

另一目的提供使用根据之前提及方面中的一项的开口单元或根据之前提及方面中的一项的胶囊以制备饮料，特别是咖啡、浓缩咖啡或茶。

此外，本发明涉及使用胶囊特别是根据以上方面中的一项的胶囊的方法，其中胶囊具有开口单元和顶膜。开口单元具有带有至少一个开口的至少一个基础元件和膜，膜附接到基础元件的一侧并封闭开口，其中膜通过自包含的附接区域附接到所述基础元件。该方法包括以下步骤：将液体通过所述顶膜引入到所述开口单元中，其中所述基础元件在一定压力下变形，并且，当所述基础元件变形时，所述膜的层剥离和/或所述附接区域打开。

此外，提供具有基础元件和移除部的胶囊，其中移除部被提供在基础元件的基部区域上。胶囊可以具有一个或多个之前提及的方面。基础元件在基部区域中包括可变形部分，特别是弯曲部分。例如，向内成弧形的部分在变形期间向外成弧形，以打开胶囊。此外，至少一个冲压区域(或多个冲压区域)被提供在基础元件的基部区域中。至少一个冲压区域可以导致基础元件的一部分的提供，该部分在胶囊使用期间仍作为在基础元件的开口处连接至基础元件的凸片。

在基础元件中的压力降低后，凸片可以由于基础元件的材料的弹性力和/或负压力再次往回移动到其起始位置。因此适当地防止或至少显著地减少滴落。

附图说明

图1示出本发明的第一实施例的剖视图。

图2是图1中例示的第一实施例的分解图。

图3示出图1中例示的第一实施例的基础元件。

图4是图1的细节图。

图5a-图5c例示第一实施例的打开操作。

图6示出本发明的第二实施例的剖视图。

图7是图6的细节图。

图8示出根据图6的第二实施例的基础元件。

图9示出本发明的第三实施例的基础元件。

图10示出本发明的第四实施例的基础元件。

图11例示本发明的第一修改，其可被用于例如之前提及的实施例中的一个实施例中。

图12例示本发明的第二修改，其可被用于例如之前提及的实施例中的一个实施例中。

图13a-c示出本发明的第三修改的打开操作，其可被用于例如之前提及的实施例中的一个实施例中。

图14a-c例示本发明的第四修改的打开操作，其可被用于例如之前提及的实施例中的一个实施例中。

图15a示出本发明的第五修改，其可被用于例如之前提及的实施例中的一个实施例中。

图15b例示本发明的第六修改，其可被用于例如之前提及的实施例中的一个实施例中。

图16示出本发明的第五实施例。

图17示出图16中例示的第五实施例的分解图。

图18是图16中例示的第五实施例的在引入液体期间或之后的视图。

图19是图18的细节图。

图20a是处于起始状态的图16中例示的实施例的透视局部剖视图。

图20b是引入液体之后的透视局部剖视图。

具体实施方式

下面将基于附图描述本发明的实施例和修改，以便参考说明性示例更详细地解释本发明。尽管下面描述的实施例和修改不应被认为是限制性的，而是纯粹以示例的方式，但是所描述的实施例和修改的各个特征也可以用于限定本发明。此外，实施例和修改可以彼此组合以提供根据本发明的进一步的示例。

图1示出胶囊的剖视图，胶囊被提供用于接纳咖啡粉或浓缩咖啡粉。例示的胶囊包括开口单元，开口单元通过顶膜或盖封闭并因此形成胶囊。胶囊将在下面被提及。

胶囊包括基础元件10，基础元件10形成用于接纳咖啡粉或浓缩咖啡粉的胶囊主体。基础元件10可以例如由塑料材料特别通过热成形或根据进一步变形通过注射成型形成。

基础元件10包括弯曲部分10a(也简称为“弯曲部”)、围绕弯曲部分10a的附接部分10b和形成基础元件10的侧壁的周向部分10c。开口15相对于周向部分10c中心地形成在弯曲部分10a中。在基础元件10的生产过程中，开口15可以例如从原材料冲压出来。

开口15的直径被定尺寸为使得：在基础元件10内的相应压力水平下可以实现优选的通流率。因此，开口15的直径可以根据容纳在胶囊中的物质定尺寸。

肩部10d形成在周向部分10c的区域中，所述肩部在基础元件10的内部提供台阶。在基础元件10的肩部10d上引入内膜12，内膜用于保持容纳在基础元件10中的物质并分配已经经由提供在内膜12中的物质通过开口被引入到基础元件中的液体。

从周向部分10c向外延伸的凸缘10e被提供在基础元件10的与弯曲部分10a相对的端部处。凸缘10e用于接纳封闭基础元件10的一部分(图1中的上部)的盖11(顶膜)。

过滤器30被放置在基础元件10的内部，过滤器延伸越过弯曲部分10a并进入附接部分10b的区域中。优选地，过滤器30固定地连接到基础元件的内侧。过滤器30可以在基础元件10形成后并在用物质(例如浓缩咖啡粉)装载基础元件10之前连接到基础元件10。

移除部40(也称为“基部”)在附接部分10b的区域中附接到基础元件10的外侧。移除部40通过经由焊缝的方式附接在附接部分10b的区域中。

移除部40具有连接部分41，连接部分41被设计为凸缘形式并提供用于将移除部40附接到基础元件10的连接区域。移除部40具有接纳空间42和周向空间43。接纳空间42处于与基础元件10的弯曲部分10a，特别是基础元件10的开口15相对的位置。

周向空间43通过隔板42a形式的溢流屏障与接纳空间42隔开，隔板42a提供有通流开口44，通流开口44将周向空间43和接纳空间42彼此连接。

通流开口44可以具有具备膨胀阀功能的几何形状。

在移除部40的当胶囊被使用时在竖直方向上朝下的一侧上提供有出口区域45，在使用期间引入胶囊中的液体通过该出口区域45传递到外部。如截面中所看到的，出口区域45被在中心(或围绕胶囊的轴线)布置。

膜20被提供在移除部40和基础元件10之间，膜20附接到弯曲部分10a并跨越弯曲部分10a。如剖视图中看到的，这里膜20与附接部分10b大体在一个平面中延伸。

参考示意图5a-图5c，例示胶囊的打开操作。特别地，当胶囊用于咖啡机或浓缩咖啡机中时，液体从盖11侧被引入到基础元件10中，从而增加基础元件10内的压力。增加的压力导致基础元件10的弯曲部分10a从图1中例示的方位向外变形。这里弯曲部分10a突然变形使得描述的操作通过“Blopp声”被察觉到。基于该声音可以了解到基础元件10内已经达到一定的压力水平。

基础元件10的弯曲部分10a的变形导致基础元件10上的膜20的附接区域S(密封缝)之间的距离增加。一旦增加的距离超过一定阈值，膜20的一部分因剥离行为被剥离/层离(见图5c)，并且因此膜20仅部分仍保持在基础元件10上。

膜20的层离或剥离允许围绕开口15穿过由膜20封闭的区域的通道。膜20的不再连接到基础元件10的部分被置于移除部40上。为此目的，肋形结构被提供在接纳空间42中。

位于基础元件10中的液体可以相应地沿移除部40的方向溢出，特别地进入到移除部40的周向空间43中。由于隔板42a被提供在周向空间43和接纳空间42之间，因此液体首先填充周向空间。当液体达到通流开口44的液位时，液体流入接纳空间42中。

接纳空间42流体连接到出口区域45，使得液体通过接纳空间42和出口区域45溢出到胶囊的外部。

图6例示本发明的第二实施例。第二实施例的与第一实施例的部件对应或类似的部件被提供有对应的附图标记。除了下面的解释之外，为了避免重复，还参考上述描述。

第二实施例具有基础元件10'，基础元件10'在一侧被盖11'(顶膜)封闭。如在第一实施例中一样，基础元件10'包括弯曲部分10a'、附接部分10b'、周向部分10c'和凸缘10e'。肩部10d'被提供在周向部分10c'的区域中以将内膜12'容纳在基础元件10'的内部。此外，过滤器30'附接到弯曲部分10a'的内侧。

以与第一实施例中类似的方式，移除部40'被与第一实施例的移除部40类似地设计，并具体包括连接部分41'、接纳空间42'、隔板42a'、周向空间43'、周向空间43'和接纳空间42'之间的通流开口44'以及出口区域45'，移除部40'附接到附接部分10b'。

第二实施例与第一实施例的不同之处在于，代替第一实施例的被中心地提供在第一实施例的弯曲部分10a上的开口15，多个开口15'被提供在基础元件10'的附接部分10b'的区域中。第二实施例的开口15'中的一个的布置被清楚地例示在图7的细节图中。

此外，第二实施例与第一实施例的不同之处在于，膜20'附接在附接部分10b'的区域中，并且多个开口15'因此被膜20'覆盖。

如在第一实施例中一样，通过由基础元件10'内的一定压力水平引起的弯曲部分10a'的变形来进行用于打开第二实施例的打开操作。由于开口15'被提供在附接部分10b'的区域中并且被膜20'的附接区域S覆盖，因此被引入到基础元件10'中的液体仅在膜20'的一部分已经因膜20'的剥离行为而被剥离之后才从基础元件10'溢出。

图9例示根据第三实施例的基础元件10”。如图2的分解图中例示的，基础元件10”可以被提供有盖(顶膜)、内膜、在基础元件10”的内侧上的过滤器、在基础元件的外侧上的膜以及移除部。关于这些元件，参考第一实施例和第二实施例的描述。

根据第三实施例的基础元件10”被大体以第一实施例的方式设计，并包括弯曲部分10a”、附接部分10b”、周向部分10c”和凸缘10e”。肩部10d”被提供在周向部分10c”的区域中以将内膜(未示出)接纳在基础元件10”的内部。

然而，基础元件10”与第一实施例的基础元件10的不同之处在于，代替一个开口15，多个开口15”形成在弯曲部分10a”中。开口15”相对于轴线A以环形形式布置在弯曲部分10a”上。

这里开口15”的直径小于第一实施例的开口15的直径。开口15”因此具有过滤功能，并且因此还可以省略第一实施例中所描述的过滤器。

图10示出本发明的基础元件10”'的第四实施例，该基础元件10”'的设计大体对应于第一实施例的设计。基础元件10”'包括弯曲部分10a”'、附接部分10b”'、周向部分10c”'和凸缘10e”'。肩部10d”'被提供在周向部分10c”'的区域中，以将内膜(未示出)接纳在基础元件10”'的内部。

如在第一实施例或第二实施例中一样，基础元件10”'可以被提供有盖(顶膜)、内膜、在基础元件10”'的内侧上的过滤器、在基础元件的外侧上的膜以及移除部。关于这些元件，参考第一实施例和第二实施例的描述。

第四实施例的基础元件10”'与第一实施例的基础元件10的不同之处在于，代替在弯曲部分中被在中心布置的一个开口15，根据第四实施例，多个更小开口15”'(被称为微开口)被布置在弯曲部分10a”'中，其中开口15”'以相对于基础元件10”'的轴线A的多个圆布置。根据进一步变形，将开口15”'以不同分布布置在弯曲部分10a”'中是可能的。

例如，微开口具有10μm和100μm之间的尺寸或直径。微开口可以因此作为过滤器。

将参考图11描述本发明的第一修改。其中例示的修改示出基础元件10-1的局部部分。如在之前描述的实施例中一样，基础元件10-1可用于胶囊或另外的包装单元。

基础元件10-1被提供有开口15-1，开口15-1被在外侧上的膜20-1封闭，其中膜20-1被附接区域S沿围绕开口15-1延伸的附接部分附接到基础元件10-1。

除了膜20-1之外，另一膜21-1被提供在基础元件的内侧上，该另一膜被在围绕开口15延伸的附接部分处与膜20-1类似地紧固到基础元件10-1。

如在截面中所看到的，图11的修改的基础元件10-1在开口15-1的区域中具有大体平坦的设计。然而，如果基础元件10-1内的压力升高，则基础元件10-1由于开口15-1的区域向外(图11中向下)弯曲而变形。弯曲的形成使得在膜20-1、21-1的附接部分的区域中施加机械载荷，导致膜20-1、21-1的附接区域S至少部分被破坏，或导致各个膜20-1、21-1的一部分因膜20-1、21-1的剥离行为而被层离，这又导致通过开口15-1并因此来自基础元件10-1的内部区域的流动成为可能。

图12例示第二修改，其以与第一修改类似的方式示出基础元件10-2的截面平坦区域。如在之前描述的实施例中一样，基础元件10-2可以用于胶囊或另外的包装单元。

开口区域15-2被提供在基础元件10-2中，其中膜20-2附接到基础元件的邻近开口区域15-2的外侧。膜20-2的附接部分围绕开口15-2延伸。

多个微开口16-2被提供在基础元件10-2中的开口区域15-2中，使得相对大的颗粒从流过开口15-2的液体被过滤掉或被阻止在基础元件10-2的内部。

图13中例示的第三修改示出基础元件10-3，如在截面中看到的，基础元件10-3具有大体平坦的设计，并且具有开口15-3。在开口15-3的区域中，多层膜20-3附接到基础元件10-3的外侧，其中除了图13中例示的第一层21-3和第二层22-3之外，多层膜20-3具有附接区域S，多层膜20-3经由该附接区域S连接到基础元件10-3。

参考图13，例示第三修改的打开操作。具体地，起始状态在截面中具有大体平坦的设计的基础元件10-3，通过将压力施加到基础元件10-3的内侧而向外弯曲，使得机械载荷相应地作用在多层膜20-3的附接区域S上。当超过极限值时，附接区域S部分地层离，使得从基础元件10-3的内侧通过开口和打开部分到基础元件10-3的外侧的流动是可能的。

如在之前描述的实施例中一样，基础元件10-3可用于胶囊或另外的包装单元。

图14示出第四修改，其与第三修改本质上的不同之处在于，代替基础元件中的单个开口，多个开口15a-4、15b-4被提供在基础元件10-4中。

图15例示第五修改，其示出类似于第一实施例的基础元件10的基础元件10-5，基础元件10-5具有弯曲部分10a-5。在基础元件10-5的外侧上，膜20-5被提供在弯曲部分10a-5的区域中，该膜附接到弯曲部分10a-5并跨越弯曲部分10a-5，如在截面中所看到的。

多个开口15a-5、15b-5被提供在弯曲部分10a-5的区域中，在第五修改中的所述开口形成在弯曲部分10a-5的边缘区域中。根据第五修改，所述开口15a-5、15b-5中的每一个在基础元件10-5的内侧上由另一膜21a-5、21b-5封闭，另一膜21a-5、21b-5在每种情况下都紧固到基础元件10-5。

第五修改因此可以提供双重封闭机构，从而确保产生一定的过滤作用，在该过程中防止颗粒流过开口。

根据图15a的第五修改还可以用在第一实施例或第二实施例的范围内，并且因此参考第一实施例和第二实施例关于进一步解释的描述。

图15b示出第六修改，其与第五修改的不同之处在于，代替多个开口，一个开口区域15-6中心地形成在弯曲部分10a-6上，如在截面中看到的，其中开口区域15-6具有多个微开口16-6。开口区域16-6确保一定尺寸的颗粒被阻止。微开口因此具有过滤功能。

根据图15b的第六修改还可以用于第一实施例或第二实施例的范围内，并且因此参考第一实施例和第二实施例关于进一步解释的描述。

参考图16-图20b描述第五实施例。

根据第五实施例的胶囊包括基础元件100，基础元件100形成用于接纳咖啡粉或浓缩咖啡粉的胶囊主体。如在之前描述的实施例和/或修改中一样，基础元件100可以例如由塑料材料特别通过热成形或根据进一步变形通过注射成型形成。

基础元件10包括弯曲部分100a(“弯曲部”)、围绕弯曲部分100a的附接部分100b和形成基础元件100的侧壁的周向部分100c。

肩部100d形成在周向部分100c的区域中，所述肩部在基础元件100的内部提供台阶。在基础元件100的肩部100d上引入内膜112。

从周向部分100c向外延伸的凸缘100e被提供在基础元件100的与弯曲部分100a相对的端部处。凸缘100e用于接纳封闭基础元件100的上部的盖111(顶膜)。

过滤器130被放置在基础元件100的内部，过滤器延伸越过弯曲部分100a并进入到附接部分100b的区域中。过滤器130可以固定地连接到基础元件100的内侧。过滤器130可以在基础元件100形成后并在用物质(例如浓缩咖啡粉)装载基础元件100之前连接到基础元件100。

移除部140(“基部”)通过闩锁连接在附接部分100b的区域中附接到基础元件100的外侧。

闩锁连接由形成在移除部140的连接部分141上的凸起146和形成在基础元件100上的周向凹槽100f提供。在制造期间，移除部140相对于基础元件100移动使得凸起146闩锁到周向凹槽100f中并因此将移除部140固定在基础元件100上。

作为闩锁连接的替代，移除部也可以通过在附接部分的区域中的焊缝连接到基础元件。

类似于第一实施例，移除部140的周向空间143通过隔板142a形式的溢流屏障与移除部140的接纳空间142隔开，隔板142a提供有通流开口144，通流开口144将周向空间143和接纳空间142彼此连接。

例如，如在第一实施例中一样，通流开口144可以具有具备膨胀阀功能的几何形状。

在移除部140的当胶囊使用时在竖直方向上朝下的一侧上提供有出口区域145，在使用期间引入胶囊中的液体通过该出口区域145传递到外部。如在截面中所看到的，出口区域145被在中心(或围绕胶囊的轴线)布置。

膜120被提供在移除部140和基础元件100之间，膜120附接到附接部分100b并跨越弯曲部分100a。如剖视图中看到的，这里膜120大体与附接部分100b在一个平面中延伸。

膜120例如在大体环形形成的附接区域S中通过密封件附接到基础元件。

根据第五实施例，膜120被设计为相对刚硬。相应地，附接区域S通过膜的密封件从基础元件剥离和/或密封件裂开而打开。

根据第五实施例，通过根据本示例性实施例的预冲压形成的冲压区域100g(或冲压线)被提供在基础元件100的附接部分100b中。冲压区域100g界定基础元件中的开口。

相邻的冲压区域100g在交点处相交。相邻的冲压区域100g因此形成三角形或箭头形的配置，且交点沿径向方向指向外部。当使用胶囊时，提供在冲压区域之间的区域可以向外折叠为凸片。

多个这样的每个均形成开口115的冲压区域100g被提供在基础元件100的附接部分100b的周向方向上。

膜120沿径向方向进一步附接到附接部分100b的外侧，使得例如当冲压区域100g已经通过冲压生产时通过膜120的附接到基础元件100的附接区域确保气密性。

下文将描述打开操作。具体地，当胶囊用于咖啡机或浓缩咖啡机中时，液体从盖111侧被引入到基础元件100中，并且从而提高基础元件100内的压力。提高的压力导致基础元件100的弯曲部分100a从图16中例示的方位向外变形。图18示出弯曲部分100a已经向外移动的状态。

如在之前的实施例/修改中一样，弯曲部分100a突然变形，使得描述的操作通过“blopp”声被察觉到。基于该声音可以了解到基础元件100内已经达到一定的压力水平(例如5.5bar)。此外，确保避免过早打开胶囊。还确保在液体从胶囊中逸出之前，对咖啡粉或浓缩咖啡粉进行限定的灌注。

基础元件100的弯曲部分100a的变形导致膜120的中心部分被压入移除部140中，特别被压入移除部140的接纳空间142中。

通过这种方式，力被施加到附接区域，导致附接区域裂开和/或附接区域(密封件)从基础元件100剥离/分离，并且因此导致附接区域打开。

通过膜120在附接区域中的剥离，膜120可以进一步移动到移除部140中，使得膜120靠在提供在移除部140中的肋状和/或凹形结构上。

这里，移除部140的接纳空间142定尺寸为使得膜120的被接纳在接纳空间142中的部分比膜120的未进入接纳空间的平环形部分占据更大的面积。具体地，如在截面中所看到的，膜的例如至少大于25％的部分可以进入接纳空间142，以便使附接区域打开。

特别地，由冲压线100g界定的三角形凸片沿移除部140的方向折叠。引入基础元件100中的液体流过以这种方式形成的开口进入移除部140，特别进入移除部140的周向空间143中。这里有利的是，三角形凸片的点沿径向方向指向外部，因为液体由此被导入周向空间143中。

液体从周向空间143传递通过通流开口144进入移除部140的接纳空间142中，并从移除部140的接纳空间142通过出口区域145到外部。

因为凸片通过冲压区域形成，所以在基础元件中的压力降低后凸片由于基础元件100的材料的弹性力和/或负压力可以再次往回移动到其起始位置。因此适当地防止或至少显著地减少滴落。

尽管已经参考可容纳咖啡粉或浓缩咖啡粉的胶囊描述了在前述实施例和修改的范围内的本发明，但是本发明也可用于其它包装单元或类似物中。

Claims (14)

1.用于制备饮料的胶囊，包括：

开口单元，包括至少一个基础元件(10-10”'；10-1至10-6,100)，该至少一个基础元件(10-10”'；10-1至10-6,100)形成用于容纳用于制备饮料的物质的胶囊主体并带有至少一个开口(15-15”',15-1至15-6,115)；

封闭所述开口单元的顶膜(11-11”',111)；和

膜(20-20'；20-1至20-6,120)，附接到所述基础元件(10-10”',10-1至10-6,100)的附接部分(10b)的一侧并封闭所述开口，

其中所述膜(20-20'；20-1至20-6,120)通过自包含的附接区域(S)附接到所述基础元件(10-10”'；10-1至10-6,100)的所述附接部分(10b)，

其特征在于，

所述开口单元的所述基础元件(10-10”'；10-1至10-6,100)的基部的至少一部分被设计为使得其能够承受变形，其中所述基部在液体和/或蒸汽引入所述胶囊的影响下能变形，使得当所述基础元件(10-10”'；10-1至10-6,100)的所述基部变形时，附接的所述膜被从所述胶囊推开而使得所述膜(20-20'；20-1至20-6,120)的层被剥离或所述附接区域(S)打开。

2.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于，处于非负载状态的所述基础元件的所述基部具有弯曲部分(10a-10a”',10a-5至10a-6)。

3.根据权利要求2所述的胶囊，其特征在于，所述至少一个开口(15',115)被提供在所述基础元件(10',100)的所述弯曲部分(10a',100a)和侧壁(10c',100c)之间的所述附接部分(10b',100b)中。

4.根据权利要求2所述的胶囊，其特征在于，处于非负载状态的所述弯曲部分向内成弧形，其中所述弯曲部分在液体和/或蒸汽引入所述胶囊的影响下能变形为向外成弧形而使得所述膜的层被剥离和/或所述附接区域(S)打开。

5.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于，所述基础元件(100)具有一个或多个冲压区域(100g)，所述基础元件(100)中的所述开口(115)通过所述一个或多个冲压区域(100g)形成。

6.根据权利要求5所述的胶囊，其特征在于，所述冲压区域(100g)是相交的冲压线。

7.根据权利要求5所述的胶囊，其特征在于，所述冲压区域(100g)被布置为使得作为所述基础元件(100)的一部分的凸片保持在所述基础元件(100)上。

8.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于，所述膜(20-3,20-4)由多层材料形成。

9.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于，所述附接区域(S)由密封件形成。

10.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于，另一膜(21-1,21-5)附接到所述基础元件(10-1,10-5)的另一侧以封闭所述开口(15-1,15-5)。

11.根据权利要求1所述的胶囊，进一步包括移除部(40-40',140)，所述移除部(40-40',140)具有至少一个接纳空间(42-42',142)，所述至少一个接纳空间(42-42',142)连接到用于液体通道的至少一个出口区域(45,45',145)。

12.根据权利要求11所述的胶囊，其特征在于，所述移除部(40,140)具有用于在所述开口单元的一部分已经达到相对于其原始形状的一定程度的变形时支撑所述开口单元的所述一部分的装置。

13.根据权利要求11所述的胶囊，其特征在于，所述移除部(40-40',140)具有周向空间(43-43',143)，其中所述周向空间(43-43',143)通过隔板(42a-42a',142a)与所述接纳空间(42-42',142)隔开，其中通流开口(44-44',144)被提供在所述隔板(42a-42a',142a)中。

14.使用根据权利要求1所述的胶囊的方法，

其中所述方法包括以下步骤：

将液体通过所述顶膜(11-11”',111)引入到所述开口单元中，其中所述基础元件(10-10”'；10-1至10-6；100)的所述基部在一定压力下变形，并且其中，

当所述基础元件(10-10”'；10-1至10-6；100)的所述基部变形时，附接的所述膜被从所述胶囊推开而使得所述膜(20-20'；20-1至20-6；120)的层剥离或所述附接区域(S)打开。

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