CN113544065A - 用于制备液态食品的胶囊和系统 - Google Patents

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CN113544065A CN202080017868.6A CN202080017868A CN113544065A CN 113544065 A CN113544065 A CN 113544065A CN 202080017868 A CN202080017868 A CN 202080017868A CN 113544065 A CN113544065 A CN 113544065A
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R·古格里
R·阿福尔特
M·维特里希
C·布伦施威勒
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Abstract

本发明涉及一种包括胶囊(1)和制备机(30)的胶囊容座(31)的系统，其中密封唇(10)与胶囊容座(31)的凹槽(33)以下述方式相对应，使得密封唇(10)容纳在凹槽(33)中并且能够与胶囊容座(31)的接触表面(32)紧密连接。

Description

用于制备液态食品的胶囊和系统
技术领域
本发明涉及用于制备液态食品的胶囊和系统。通常，为了制备液态食品，胶囊封装在制备机的冲泡室中，其中胶囊容座相对于机器的封闭板移动，并与胶囊的凸缘形成密封连接。胶囊容座可在其面向胶囊凸缘的一侧设有凹槽或刻痕，这些凹槽或刻痕是由于使用期间的磨损产生或由机器制造商有意提供的。各种胶囊和系统从现有技术中已知。
背景技术
例如，欧洲专利EP1654966A1、欧洲专利EP1849715A1和欧洲专利EP2151313A1公开了一种带凸缘的铝制胶囊，其中由不同材料制成的密封件布置在凸缘上。这些胶囊的缺点是生产中的额外材料需要进一步的加工步骤，因此使得胶囊更加昂贵。此外，胶囊的回收变得相当困难。
WO2014/184652A1和WO2014/184651A1描述了一种胶囊，该胶囊在封装件的作用下强烈变形，并且其凸缘区域甚至围绕冲泡室的封装件的前侧边缘被拉动。这种变形需要很大的力才能成功密封。
WO2016/041596A1公开了另一种胶囊，该胶囊在其凸缘上具有密封唇，该密封唇旨在适形于封装件的轮廓。尽管密封唇变形，但无法实现可靠的密封。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点。特别地，将提供胶囊和系统，其允许在胶囊和机器的胶囊保持件之间进行简单且可靠的密封。此外，胶囊应该易于制造并且价格低廉，并且胶囊的材料应该是可回收的。
该任务通过独立专利权利要求中限定的装置来解决。从属专利权利要求产生了进一步的实施例。
根据本发明的用于制备液态食品的胶囊包括具有侧壁和底部的胶囊主体，以及封闭胶囊主体的盖。胶囊主体优选旋转对称和/或截头锥形。侧壁和基部可以形成为一件式。胶囊主体和盖形成容纳空间以用于容纳至少一种用于制备液态食品的物质。胶囊主体包括带有用于将盖紧密连接到胶囊主体的密封表面的环形凸缘状边沿。与密封表面相背的环形边沿的基部布置有周向凸起的密封唇以用于与制备机的胶囊容座的接触表面密封配合。密封唇是中空的并且具有两个支脚，这两个支脚与凸缘状边沿的密封表面大致成直角。密封唇具有从凸缘状边沿的密封表面测得的至少为1.0毫米的高度。有利地，该高度在1.1毫米至1.8毫米之间、优选在1.2毫米至1.6毫米之间、特别优选在1.3毫米至1.4毫米之间。为了确保胶囊和机器的封装件之间的密封，需要至少一个以下特征：
-密封唇的形状和尺寸以这样的方式设计，使得其可以支承至少500牛顿的力，优选至少650牛顿，特别优选至少800牛顿，而大体不会塑性变形，和/或
-密封唇的宽度在0.4毫米至0.9毫米之间、优选在0.5毫米至0.8毫米之间、特别优选在0.6毫米至0.7毫米之间，和/或
-密封唇被布置成其距胶囊主体的中心轴线的径向距离在15.8毫米至16.3毫米之间、优选在15.9毫米至16.2毫米之间、特别优选在16.00毫米至16.15毫米之间。
以下定义适用在于此处和下文：
胶囊容座的接触表面被理解为机器的胶囊容座的区域，该区域将胶囊、特别是胶囊的凸缘状边沿与机器的配对件夹紧，并通过该夹紧动作在胶囊和胶囊容座之间形成密封连接。因此，这是胶囊容座在封闭方向上的前部区域。在当今可用的机器中，该接触表面有时设有径向延伸的凹槽或刻痕，并且还可以具有周向凹槽。
大体直角被理解为90°±10°范围内的角度、优选为8°、特别优选为7°。
施加在密封唇上的力沿胶囊的轴向施加，并垂直于密封唇的最高边缘。用于测量力的工具应该具有垂直于胶囊轴向的平坦表面。
大体不会塑性变形的方式可以理解为在如上所述的力的作用下，密封唇的弹性变形是允许的，但是在力被移除之后，密封唇恢复到其原始形状。为了检查该特性，可以使用力-位移图来记录垂直于其最高点的密封唇上的载荷。如果在100牛顿至500牛顿之间、优选在100牛顿至650牛顿之间、特别优选在100牛顿至800牛顿之间的力下，特征曲线是线性的，则这种弹性变形是其特点。在力被移除且再次确定力-位移图之后，新的特征曲线在特定的力范围内与先前记录的特征曲线重合。
密封唇的宽度在密封唇的最高点或最高边缘与密封表面之间的一半处测量。
密封唇到胶囊的中心轴线的径向距离是指密封唇的最高边缘到中心轴线的距离。
通过在胶囊的凸缘状边沿上形成密封唇，可以形成简单且廉价的密封。不需要附加元件。
密封唇作为中空的密封唇的设计允许例如凸缘状边沿例如通过深冲金属材料而制成的一件式设计。因此，胶囊可以低成本地制造。
密封唇的支脚与密封表面大体成直角的对齐增加了密封唇的稳定性，使得在胶囊容座的接触表面施加接触力时，密封唇不会被压缩或倾斜。
利用密封唇的特定高度，通过冲泡室的机械关闭使得初始密封成为可能，这足以开始萃取。测试表明，较低的高度不符合要求并且会导致较高的泄漏。
可以被密封唇支承的高作用力确保密封唇不会不必要地变形，并且不会因变形而形成会促进泄漏的折叠。
密封唇的选定宽度是有利的，因为该宽度使得借助曲率半径容易在最高边缘区域中实现稳定结构。此外，该宽度对于具有带周向凹槽的胶囊容座的机器是有利的。密封唇可以接合在该凹槽中并支撑在该凹槽的两侧。因此，形成了两条周向接触线，这优化了密封效果。
密封唇的径向距离被选择成使得其与胶囊容座的接触面相交。特别是在具有带周向凹槽的胶囊容座的机器中，径向距离被选择成使其大致对应于周向凹槽的半径。因此，密封唇至少部分地与凹槽相交并通过两条周向接触线优化密封效果。
胶囊主体、凸缘状边沿和密封唇可以设计成一件式。因此，胶囊的成本有效生产成为可能。例如，胶囊可以通过烧结、注塑成型、压制或再成型来制造，特别是通过深冲、热成型、内部或外部高压成型。
密封唇可以布置在与胶囊主体的侧壁相距0.4毫米至0.9毫米之间的径向距离处、优选在0.5毫米至0.75毫米之间、特别优选在0.55毫米至0.65毫米之间。测量侧壁与密封表面的虚拟交点和密封唇的内支脚与密封表面的虚拟交点之间的距离。如果胶囊容座在其前部区域是薄壁的并且因此具有窄的接触表面，或者如果胶囊容座具有周向凹槽，则这种尺寸是有利的。因此，胶囊容座的区域可以容纳在密封唇和侧壁之间以再次形成两条周向接触线以改进密封。
密封唇在其最高点可以是圆形的、特别是曲率半径在0.15毫米至0.45毫米之间、优选在0.20毫米至0.40毫米之间、特别优选在0.25毫米至0.35毫米之间。密封唇的圆形设计使结构稳定并且增加抗变形能力。半径在密封唇外侧在最高点处测出。此外，圆形设计防止胶囊容座在与密封唇接触时过度磨损。优选地，圆角从密封唇的最高点延伸到支脚区域。
密封唇与凸缘状边沿的基部的过渡可以设有半径在0.1毫米至0.5毫米之间、优选在0.1毫米至0.4毫米之间、特别优选在0.1毫米至0.3毫米之间的圆角。优选地，内支脚至面向侧壁的基部之间的半径大于外支脚至基部之间的相对的半径。圆角或曲率半径在面向密封唇的一侧测量，即背离密封表面的一侧。具有圆形过渡段的设计简化了胶囊的生产，并且对密封唇的稳定性也有积极影响。
优选地，凸缘状边沿没有进一步的密封轮廓。特别是，凸缘状边沿恰好具有一个密封唇。通过仅设计一个密封唇，生产得以简化并且胶囊可以低成本地生产。
密封唇可以由金属(特别是铝或铝合金)或者具有至少一层金属(特别是铝或铝合金)的层压材料形成。该金属可以选自镀锡钢板、铬钢、钛、铝、锡、铜、黄铜或其合金。包括多个金属层或塑料和金属层的组合的层压材料也是可以想到的。根据食品的应用或需求，胶囊可以用不同的材料制成或相应涂覆。涂层可以通过例如气相沉积、上釉或阳极氧化来施加。在每种情况下都可以选择最成本有效的变型。
该材料在密封唇的区域中可以具有0.1毫米+0.05毫米的厚度、优选±0.03毫米、特别优选±0.01毫米。根据所选择的材料，材料厚度可以变化，以便能够保证所需的密封效果。薄的材料厚度降低了胶囊的材料成本。
胶囊主体的侧壁可以具有30.1毫米±0.2毫米的直径、优选±0.1毫米、特别优选±0.05毫米。在这种情况下，直径在侧壁与密封表面的虚拟交点处测量。直径优选地适应于机器的胶囊容座的内径。然而，已经示出在选定的直径下可以实现最佳的配合，该配合既不会因配合过紧而在传统机器中卡住，也不会因间隙过大而楔入。此外，胶囊容座的侧壁和内径之间的初始密封已经成为可能，并且确保了胶囊的最佳居中。
胶囊主体从底部到凸缘状边沿的密封表面的高度在27.0毫米至28.5毫米之间、优选在27.5毫米至28.0毫米之间、特别优选在27.8毫米至27.9毫米之间。所建议的高度与确保在传统机器中正确刺穿胶囊底部相关。如果胶囊不具有所需的高度，则可能会出现穿孔不足的情况，使得没有或太少的萃取流体可以被引入胶囊内。如果胶囊过高，则冲泡室的适当关闭可能会受到阻碍，这在最坏的情况下会导致机器故障。
胶囊主体可以大体呈双截头锥形，其中第一锥角为60°±5°、优选±2°、更优选±1°。第一锥角是胶囊底部相邻区域的锥角。第二锥角可以是6°±5°、优选±3°、特别优选±2°。第二锥角被认为是侧壁区域中的锥角。第一锥角使得胶囊能够在冲泡室关闭期间甚至在有效关闭之前以及在胶囊容座的表面与胶囊的凸缘状边沿接触之前第一次居中。通常，机器的冲泡室配备有三个或更多个刺穿元件，该刺穿元件在关闭冲泡室时刺穿胶囊的底部区域。第一锥角确保尚未固定在胶囊保持件中的胶囊在刺穿元件刺穿胶囊之前已经对齐并居中。第二锥角基本上适应于胶囊容座的内部几何形状并且还确保在关闭期间进一步居中。
胶囊主体可以具有直径为10毫米±1毫米、优选±0.5毫米、特别优选±0.2毫米的底面。直径在第一锥角的角点处的底部处测量。底面与胶囊的第一锥角和高度一起确保刺穿元件相对于胶囊主体的正确位置。
胶囊主体的侧壁可以在靠近基部的区域具有台阶状的加宽部，该加宽部在被布置在中心轴线方向上与密封表面相距为3.0毫米至7.0毫米、优选4.0毫米至6.0毫米、特别优选为4.5毫米至5.5毫米的距离处。这种膨胀可以包括外径在0.1毫米至2.0毫米之间、优选0.3毫米至1.0毫米之间，特别优选在0.4毫米至0.5毫米之间的变化。胶囊主体在凸缘状边沿附近的膨胀改进了胶囊在胶囊容座中的居中。因此，可以改进密封唇与胶囊容座的接触表面的正确相互作用。此外，在胶囊容座的侧壁和内部之间已经形成了初始密封。
根据本发明的用于制备液态食品的胶囊，特别是如上所述的胶囊，包括具有侧壁和底部的胶囊主体以及封闭胶囊主体以形成用于容纳至少一种物质的容纳空间的盖。胶囊主体可以是旋转对称的和/或呈截头锥形。基部可以与侧壁一体形成。胶囊具有带密封表面的环形凸缘状边沿，用于将盖紧密连接到胶囊主体。在与密封表面相对的凸缘状边沿的基部上，布置有凸起的密封唇，用于与制备机的胶囊容座的接触表面密封配合。密封唇是中空的并且具有两个支脚，这两个支脚与凸缘状边沿的密封表面形成基本直角。朝向胶囊主体的侧壁的密封唇的支脚与胶囊主体的中心轴线间的径向距离大体上等于外周向线相对于轴线倾斜45°(胶囊容座的向外接触表面)与胶囊容座的中心轴线之间的距离。大体上相等的尺寸在此处被理解为密封唇距中心轴线的距离与外周向线距中心轴线的距离的比值在0.90至1.10的范围内、优选在0.95至1.05的范围内、特别优选在0.99至1.03的范围内。从胶囊的中心轴线至密封唇指向侧壁的支脚的径向距离在密封唇的最高点或最高边缘和密封表面之间的一半处测量。
通过在胶囊的凸缘状边沿上形成密封唇，可以形成简单且廉价的密封。不需要附加元件。
密封唇作为中空的密封唇的设计允许例如凸缘状边沿例如通过深冲金属材料制成的一件式设计。因此，胶囊可以低成本地制造。
密封唇的支脚大体成直角地对齐增加了密封唇的稳定性，使得在胶囊容座的接触表面施加接触力时，密封唇不会被压缩或倾斜。
通过密封唇的内支脚相对于外周向线的选定定位，该外周向线相对于胶囊容座的向外朝向的接触表面的轴线倾斜45°，可以确保向外的接触表面与密封唇的向内朝向的支脚相交以便形成密封效果。特别是在胶囊容座在其接触表面中具有周向凹槽的情况下，凹槽内的接触表面的向外朝向的区域因此可以与密封唇的向内指向的支脚相互作用。
密封唇可以被布置成距胶囊主体的侧壁的径向距离至少等于外周向线和内周向线之间的距离，该距离由胶囊容座的向内朝向的接触表面倾斜45°限定出、特别是至少1.05倍、优选至少1.10倍。测量侧壁与密封表面的虚拟交点和密封唇的内支脚与密封表面的虚拟交点之间的距离。如果胶囊容座在其最前部的区域中是薄壁的且因此具有窄的接触表面，或者如果胶囊容座具有周向凹槽，则这种尺寸是有利的。因此，胶囊容座的区域可以容纳在密封唇和侧壁之间，从而形成用于改进密封的两条周向接触线。
胶囊主体的侧壁的直径可以比胶囊容座的直径小至多1.5％、优选小至多1.0％、特别优选小至多0.5％。胶囊主体的直径在侧壁与密封表面的虚拟交点处确定。胶囊容座的直径在其内表面与胶囊容座的开口所张开的水平面的虚拟交点处确定。通过以这种方式将侧壁的直径与胶囊容座的直径匹配，可以实现最佳配合。胶囊既不会因配合过紧而卡住，也不会因间隙过大而楔入胶囊容座。此外，胶囊容座的侧壁和内径之间的初始密封已经成为可能，并且确保了胶囊的最佳居中。
无纺布可以布置在胶囊主体的底部区域中。在这种情况下，无纺布被布置在胶囊的底部和物质之间。特别是在这样的胶囊的情况下，液态食品在该胶囊中是通过将液体从基部送到盖来制备的，这有利于胶囊中封装的物质的均匀润湿。因此，例如，可以避免物质中的通道形成。此外，可以打破湍流并且使流量峰值变得平滑。该物质被均匀润湿，这是获得高质量饮料的重要标准，尤其是在萃取咖啡时。此外，无论刺穿机构产生的开口大小如何，无纺布的阀效应都确保了均匀的流动。对于同一杯子，可以减少胶囊中饮料物质的填充重量。通过减少填充重量，饮料的二氧化碳占据空间因较低的物质输入而较小。此外，无纺布防止制备机的刺穿机构被物质污染和/或防止物质在从机器中移除胶囊后通过刺穿机构的穿孔从胶囊中逸出。此外，无纺布会限制可用于饮料物质的胶囊体积，这又会导致饮料物质的额外减少。
无纺布可以以这样的方式被设计，使得其不被制备机的刺穿机构穿透。防止了在从机器中移除胶囊后的物质泄漏。
无纺布可以固定在胶囊底部的边缘区域。这降低了制备机的刺穿机构刺穿无纺布外侧的胶囊基部的风险。
无纺布可以在整个表面上或者仅在胶囊底部的边缘区域中附接到底部，优选地沿着圆形路径。如果无纺布没有附接在整个表面上，无纺布的弹性允许一定量的移动，因此在流入胶囊的液体的压力下，无纺布朝向胶囊内侧运动。无纺布在制备机的刺穿机构的作用下也可以被推向胶囊的内侧。因此，胶囊内侧的自由体积减小。胶囊中的物质相应地被更紧密地封装，并且无论胶囊的取向如何，物质的分布更均匀。在咖啡胶囊的情况下，这有利于所限定的过滤床构建。即使在较低的物质体积波动和/或较低的情况下，制备的食品质量的再现性也会增加。替代地，在从侧壁到胶囊基部的过渡段中，无纺布也可以附接到侧壁。
无纺布可以包括膨胀材料。因此，当无纺布被润湿时，胶囊体积额外地减小，使得物质被更紧密地封装。这导致制备的食品质量改进且更加均匀。
胶囊基部区域的无纺布的附接或无纺布与侧壁的附接可以通过密封、优选通过热封来实现。例如，密封件的外径在20.0毫米至23.0毫米之间，优选在20.5毫米至22.5毫米之间，更优选在21.0毫米至22.0毫米之间。密封件的内径可以在17.5毫米至20.5毫米之间，优选在18.0毫米至20.0毫米之间，特别优选在19.0毫米至20.0毫米之间。
无纺布的外径可以大于密封件的外径。无纺布的边缘可以与胶囊主体的侧壁接触。此外，可以选择更大的用于密封的公差，这导致更加有利的制造过程。
密封可以沿闭合曲线周向进行。密封也可以实施为周向分段的方式。两个密封区域之间的间隙宽度不应大于2.0毫米，优选不大于1.5毫米，特别优选不大于1.0毫米。
密封优选以这样的方式设计，即在制备期间无纺布不会从胶囊主体上脱离。只要无纺布可靠地防止物质在制备后从由刺穿机构形成的胶囊基部的开口中逸出，无纺布在某些区域的分离就是可以想象的。
无纺布可以以在无纺布和胶囊基部之间形成自由空间的方式附接在胶囊基部的区域中或附接到侧壁上。该距离在0.5毫米至2.0毫米的范围内、优选在0.75毫米至1.5毫米之间、特别优选为1.0毫米。特别是在胶囊基部的至少一部分区域锥形设计的情况下，可以因此确保无纺布的良好流动性。
无纺布的克重可以为10.0克/平方米至55.0克/平方米，优选12.5克/平方米至28.0克/平方米。优选地，无纺布没有被压延并且没有微穿孔。
无纺布的干厚度可以在41微米至180微米之间、优选在70微米至100微米之间、更优选在75微米至85微米之间。
无纺布可以设有密封纤维，优选聚乙烯纤维(PE)。优选地，密封纤维仅布置在一侧。
优选地，无纺布是单层的。因此，在液态食品的制备期间不会发生分层。因此，在无纺布的制造期间，必须考虑无纺布顶侧和底侧的不同设计。
虽然上述的无纺布结构与所述铝制的密封唇相结合特别有利，但是应当理解，这种无纺布结构也可以有利于其它胶囊和其它密封结构。
本发明的另一方面涉及一种系统，该系统包括如上所述的胶囊和制备机的胶囊容座，其中密封唇对应于胶囊容座的凹槽，使得密封唇容纳在凹槽中并且能够与胶囊容座的接触表面密封连接。
密封唇和凹槽可以彼此匹配，使得当胶囊被封装在制备机的胶囊容座和封闭板之间时，凹槽中的密封唇首先接触凹槽的第一侧壁，并且在进一步封闭期间弹性地偏转，直到密封唇被支撑在凹槽与第一侧壁相对的第二侧壁上。两侧的接触或支撑形成了额外的密封轮廓并改进密封效果。此外，可以实现密封唇仅在弹性范围内侧向变形。因此，可以施加更高的密封力以进一步改进密封效果。
附图说明
下面参考仅作为实施例的附图更详细地解释本发明。其示出：
图1：根据本发明的胶囊的横截面，
图2：根据图1的胶囊的密封唇区域的放大视图，
图3：根据图2的胶囊的放大图示，其中另外绘制了胶囊容座的前端，
图4：根据图3的图示，从而胶囊容座形成与胶囊的密封连接，和
图5：力-位移图的示意图，
图6：根据本发明的胶囊的另一个实施例的横截面，
图7：根据图6的胶囊主体和无纺布织物之间的密封件的示意图示。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的胶囊1的横截面。胶囊1包括具有侧壁3和底部4的胶囊主体2。胶囊主体2具有环形凸缘状边沿8，该边沿8具有用于紧固盖5的密封表面29。胶囊1优选不透气且不透氧地封闭，使得物质7可以容纳在胶囊1内并由胶囊主体2和盖5封装。胶囊主体2是旋转对称的并且呈截头锥形。因此，胶囊主体2具有中心轴线17。胶囊1的盖5在存在于胶囊1中的内部压力下弯曲。
凸缘状边沿8在与密封表面29相背的一侧具有基部9，密封唇10自该基部凸起。密封唇10围绕侧壁3形成。凸缘状边沿8在其外端处具有卷起的边沿，并且边沿8也可以以不同的方式完成。胶囊主体2基本上形成为双截头锥的形状。第一锥角22为60°的锥形表面从其底部4伸出。与该锥形表面相邻的是第二锥角23约6°的另一个锥形表面。该第二锥形表面形成侧壁3，该侧壁具有几个台阶26、28。在这些台阶中的每一个处，锥角和外径变化最小。最后一个台阶是侧壁3的具有直径变化0.4毫米的加宽部26。该加宽部在轴向上与密封表面29相距4.7毫米至5.4毫米。胶囊1的底部4具有10毫米的直径25的底部表面24。胶囊1具有27.85毫米的高度21。高度21在底部4和密封表面29之间测得。
在图2中，如图1所示的胶囊1的胶囊主体2的密封唇10的区域被放大示出。凸缘状边沿8从胶囊主体2的侧壁3开始向外延伸。凸缘状边沿8形成密封表面29，盖5(见图1)连接到该密封表面。在与密封表面29相背的一侧，边沿的基部9是可见的密封唇10从该底部升起。密封唇10是中空的，即在密封表面29的一侧形成相应的凹部。密封唇10具有朝向侧壁3的内支脚11a和指向外部的外支脚11b。两个支脚11a、11b围成6.67°的角度，由此外支脚11b被布置成大体垂直于基部9或密封表面29。
密封唇10在其最高点处具有0.3毫米的曲率半径18。从基部9到外支脚11b的过渡具有0.1毫米的曲率半径19b，从基部9到内支脚11a的过渡具有0.3毫米的曲率半径19a。每个半径在与密封表面29相背的一侧测得。密封唇10具有0.65毫米的宽度14，该宽度在密封唇10的最高点和密封表面29之间的一半高度处测量。在密封唇10的最高点和密封表面29之间测量的密封唇10的高度12为1.35毫米。
密封唇10的最高点或边缘与胶囊1的中心轴线17的距离为16.1毫米。密封唇10与侧壁3相距0.6毫米的径向距离15。密封唇10和侧壁3之间的径向距离15在侧壁3与密封表面29以及内支脚11a与密封表面29的虚拟交点之间测出。胶囊主体2的侧壁3具有30.1毫米的直径20。直径20在侧壁3与密封表面29的虚拟交点处确定。胶囊主体在密封唇10的区域中具有0.1毫米的材料厚度。
还绘制了用于确定密封唇10的承载极限的力13，该力作用至密封唇10在中心轴线17方向上的最高点。这个力13也用于记录力-位移图，如图5所示。
图3示出了如图2所示的胶囊1的放大视图，其中绘制出在接触胶囊之前的胶囊容座31的附加前端。理想地，胶囊的中心轴线17与胶囊容座31的中心轴线38重合。胶囊容座31在其面向胶囊的凸缘状边沿的前端具有凹槽33，该凹槽33理想地与胶囊的密封唇10配合。
为了使密封唇10与胶囊容座31的接触表面32配合，内支脚11a与胶囊1的中心轴线17间的距离27必须大体上等于胶囊容座31的接触表面32的向外区域的相对于轴线38的倾斜45°的外周向线36与胶囊容座31的中心轴线38间的距离35。优选地，两个距离27和35的比值在0.9和1.1之间，优选在0.95和1.05之间，更优选在0.99和1.03之间。在这种情况下，内支脚11a与胶囊1的中心轴线17间的距离27在密封唇10的最高点或边缘与密封表面29之间的一半处测量。
此外，有利的是，密封唇10距胶囊主体2的侧壁3的径向距离15至少等于外周向线36和内周向线37之间的距离40，所述内周向线37由胶囊容座31的接触表面32的向内部分倾斜45°限定出。
胶囊主体2的侧壁3的直径20比胶囊容座31的直径41小0.8％，胶囊容座31的直径41在其内表面与胶囊容座的开口所张开的水平面的虚拟交点处测量。
在图4中，示出了根据图3的图示，由此胶囊容座31已经与胶囊1形成密封连接。密封唇10容纳在胶囊容座31的凹槽33中，并且在两条周向线处接触胶囊容座31的接触表面32。当关闭冲泡室时，密封唇10将在第一点处接触接触表面32。通过在关闭冲泡室时增大胶囊容座31的接触压力，密封唇10只能侧向屈服直至其在两侧被容纳在凹槽33中并相应地接触。在侧向上只能发生弹性变形。更高的接触压力导致改进的密封效果。
图5示出了在轴向上作用在密封唇最高边缘上的力13(见图2)的力-位移图。用于测量力的工具具有垂直于胶囊轴向延伸的平坦表面。可以清楚地看到在从100N(单位：牛顿)到超过500N的范围内力-位移图的增加的线性范围。这个线性范围只能用密封唇的弹性变形来解释。这是弹性变形的事实可以通过在同一胶囊上重复测量来验证。如果第二次测量的力-位移图与第一次测量的力-位移图重合，则为弹性变形。
图6示出了根据本发明的胶囊1的另一实施例的横截面，该胶囊额外地具有布置在底部4区域的无纺布43。另外，胶囊主体2和胶囊1对应于根据图1的实施例，由此未示出盖和物质。相应的细节不再进一步描述。
无纺布43通过密封件44在基部4的锥部区域中附接到胶囊主体2。因此，无纺布43以这样的方式布置在胶囊主体2中，即在胶囊底部4和无纺布43之间形成自由距离47。该距离47与无纺布43的可移动性一起防止无纺布在胶囊1用制备机的刺穿机构打开时被刺穿。距离47为1.0毫米。胶囊主体2和无纺布43之间的密封件43遵循圆形路径并且具有21.5毫米的外径46和19.6毫米的内径45。
无纺布43不一定是平坦的，但是可以具有以距离47大体平行于胶囊1的底部4延伸的圆锥状。
无纺布43的克重为25.0克/平方米，厚度为77微米。此外，无纺布43的透气性在50％的湿度和23℃的温度下大于根据ISO 9237：1995的300升/秒*平方米。
图7示出了胶囊主体2和无纺布43(见图6)之间的密封件44的示意图。密封件44由两个圆形部段组成，每个圆形部段由宽度为1.0毫米的密封间隙48分开。当然，也可以想到仅存在一个密封间隙或更多个密封间隙，尤其是三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多个密封间隙。

Claims (18)

1.一种用于制备液态食品的胶囊(1)，其包括优选旋转对称地形成的和/或呈截头锥体形的并具有侧壁(3)和特别是与侧壁一体形成的底部(4)的胶囊主体(2)以及封闭所述胶囊主体(2)以形成用于容纳至少一种用于制备液态食品的物质(7)的容纳空间的盖(5)，其中所述胶囊主体(2)包括带有用于将所述盖(5)密封连接至所述胶囊主体(2)的密封表面(29)的环形凸缘状边沿(8)，其中在环形边沿(8)的与该密封表面(29)对置的基部(9)布置有周向凸起的密封唇(10)用于与制备机的胶囊容座(31)的接触表面(32)密封配合，其中所述密封唇(10)是中空的并具有与所述凸缘状边沿(8)的所述密封表面(29)大致形成直角的两个支脚(11a，11b)，其中所述密封唇(10)具有从所述凸缘状边沿(8)的所述密封表面(29)起测定的至少1.0毫米的高度(12)，尤其具有在1.1毫米至1.8毫米之间、优选在1.2毫米至1.6毫米之间、特别优选在1.3毫米至1.4毫米之间的高度，其中所述密封唇(10)的形状和尺寸被设计成使其能够至少支承500牛顿、优选为至少650牛顿、特别优选为至少800牛顿的力(13)而大体不会塑性变形，和/或其中所述密封唇(10)的宽度(14)在0.4毫米至0.9毫米之间、优选在0.5毫米至0.8毫米之间、特别优选在0.6毫米至0.7毫米之间，和/或其中所述密封唇(10)以距所述胶囊主体(2)的中心轴线(17)的径向距离(16)在15.8毫米至16.3毫米之间、优选在15.9毫米至16.2毫米之间、特别优选在16.00毫米至16.15毫米之间的方式布置。
2.根据权利要求1所述的胶囊(1)，其中所述胶囊主体(2)、所述凸缘状边沿(8)和所述密封唇(10)被设计成一件式。
3.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(1)，其中所述密封唇(10)以距所述胶囊主体(2)的所述侧壁(3)的径向距离(15)在0.4毫米至0.9毫米之间、优选在0.5毫米至0.75毫米之间、特别优选在0.55毫米至0.65毫米之间的方式布置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(1)，其中所述密封唇(10)在最高点处被设计成圆形，并且特别是具有在0.15毫米至0.45毫米之间、优选在0.20毫米至0.40毫米之间、特别优选在0.25毫米至0.35毫米之间的曲率半径(18)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(1)，其中所述密封唇(10)至所述凸缘状边沿(8)的所述基部(9)的过渡处具有半径(19a，19b)在0.1毫米至0.5毫米之间、优选在0.1毫米和0.4毫米之间、特别优选在0.1毫米和0.3毫米之间的圆角，其中面向所述侧壁(3)的所述半径(19a)优选大于对置的半径(19b)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(1)，其中所述凸缘状边沿(8)不具有附加的密封轮廓且特别是具有正好一个密封唇(10)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(1)，其中所述密封唇(10)由金属尤其是铝或铝合金、或者具有至少一个由金属且尤其是铝或铝合金构成的层的层压材料形成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(1)，其中在所述密封唇(10)区域中材料的材料厚度为0.1毫米+0.05毫米、优选±0.03毫米、特别优选±0.01毫米。
9.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(1)，其中所述胶囊主体(2)的所述侧壁(3)的直径(20)为30.1毫米±0.2毫米、优选±0.1毫米、特别优选±0.05毫米。
10.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(1)，其中所述胶囊主体(2)的从所述底部(4)至所述凸缘状边沿(8)的所述密封表面(29)的高度(21)在27.0毫米至28.5毫米之间、优选在27.5毫米至28.0毫米之间、特别优选在27.8毫米至27.9毫米之间。
11.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(1)，其中所述胶囊主体(2)大体呈双截头锥形，其中第一锥角(22)为60°±5°、优选为±2°、特别优选±1°，特别是第二锥角(23)为6°±5°、优选±3°、特别优选±2°。
12.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(1)，其中所述胶囊主体(2)所具有的底面(24)的直径(25)为10毫米±1毫米、优选±0.5毫米、特别优选±0.2毫米。
13.根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(1)，其中所述胶囊主体(2)的所述侧壁(3)在靠近所述基部(9)的区域中具有台阶状加宽部(26)，其中所述加宽部(26)布置于在所述中心轴线(17)的方向上距所述密封表面(29)3.0毫米至7.0毫米、优选为4.0毫米至6.0毫米、特别优选为4.5毫米至5.5毫米的距离处并包括特别是在0.1毫米至2.0毫米之间、优选0.3毫米至1.0毫米之间、特别优选0.4毫米至0.5毫米之间的外径变化。
14.一种用于制备液态食品的胶囊(1)，其包括优选设计为旋转对称的和/或呈截头锥体形的并具有侧壁(3)和尤其与侧壁一体形成的底部(4)的胶囊主体(2)以及封闭该胶囊主体(2)以形成用于容纳至少一种用于制备液态食品的物质(7)的容纳空间的盖(5)，其中所述胶囊(1)包括带有用于将所述盖(5)密封连接至所述胶囊主体(2)的密封表面(29)的环形凸缘状边沿(8)，其中在所述凸缘状边沿(8)的与该密封表面(29)对置的基部(9)布置有凸起的密封唇(10)用于与制备机(30)的胶囊容座(31)的接触表面(32)密封配合，其中所述密封唇(10)是中空的并具有与所述凸缘状边沿(8)的所述密封表面(29)大致成直角的两个支脚(11a，11b)，其中所述密封唇(10)的指向所述胶囊主体(2)的所述侧壁(3)的支脚(11a)具有至所述胶囊主体(2)的中心轴线(17)的径向距离(27)，其中该距离(27)基本上等于胶囊容座(31)的朝外的接触表面(32)的关于所述轴线(17)倾斜45°的外周向线(36)距所述胶囊容座(31)的中心轴线(38)的距离(35)。
15.根据权利要求14所述的胶囊(1)，其中所述密封唇(10)以距所述胶囊主体(2)的所述侧壁(3)具有径向距离(15)的方式布置，其中该距离(15)关于所述外周向线(36)与内周向线(37)之间距离(40)至少一样大，尤其是其至少1.05倍、优选至少1.10倍，该内周向线由胶囊容座(31)的朝内的接触表面(32)倾斜45°来限定。
16.根据权利要求14或15所述的胶囊(1)，其中所述胶囊主体(2)的所述侧壁(3)的直径(20)比所述胶囊容座(31)的直径(41)小至多1.5％，优选小至多1.0％，特别优选小至多0.5％。
17.一种包括制备机(30)的胶囊容座(31)和根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(1)的系统，其中所述密封唇(10)与所述胶囊容座(31)的凹槽(33)以下述方式相对应，所述密封唇(10)容纳在所述凹槽(33)中并能够与所述胶囊容座(31)的所述接触表面(32)密封连接。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述密封唇(10)和所述凹槽(33)以下述方式彼此匹配，当所述胶囊(1)被封装在所述胶囊容座(31)和所述制备机(30)的封闭板之间时，所述凹槽(33)中的所述密封唇(10)首先接触所述凹槽(33)的第一侧壁，并在进一步封闭期间弹性偏转直至所述密封唇(10)支承在所述凹槽(33)的与所述第一侧壁相对的第二侧壁上。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070202237A1 (en) * 2004-10-25 2007-08-30 Alfred Yoakim Capsule with biasing sealing member
WO2015075584A1 (en) * 2013-11-08 2015-05-28 Caffitaly System S.P.A. Capsule and system for making beverages
CN105164025A (zh) * 2012-07-16 2015-12-16 图托埃布莱束有限公司 具有可适应密封件的胶囊和泡制系统
US20160037961A1 (en) * 2012-03-14 2016-02-11 Caffitaly System S.P.A. System for making beverages
CN105934183A (zh) * 2014-02-19 2016-09-07 雀巢产品技术援助有限公司 用于食品制备机的胶囊套装产品
WO2018185058A1 (en) * 2017-04-04 2018-10-11 Nestec S.A. Capsule for beverage preparation with integrally formed sealing member
WO2019013641A1 (en) * 2017-07-14 2019-01-17 Koninklijke Douwe Egberts B.V. (Utrecht) COMPOUND OF CAPSULE AND INFUSION CHAMBER, INFUSION CHAMBER, DRINKING PREPARATION MACHINE, CAPSULE AND USE OF CAPSULE

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2292154T5 (es) 2004-10-25 2019-03-29 Nestec Sa Sistema de producción de bebidas
EP1849715B1 (en) 2006-04-24 2009-07-01 Nestec S.A. Capsule for preparation of a beverage with a sealing member attached thereto and method of producing the same
ATE529248T1 (de) 2008-07-15 2011-11-15 Nestec Sa Verfahren zur aufbringung eines flüssiggummisiegels auf eine kapsel
WO2013076519A1 (en) * 2011-11-22 2013-05-30 Tuttoespresso S.R.L. Capsule for beverage preparation
GB201308927D0 (en) 2013-05-17 2013-07-03 Kraft Foods R & D Inc A beverage preparation system, a capsule and a method for forming a beverage
PT3375333T (pt) 2013-05-17 2020-07-23 Douwe Egberts Bv Sistema de preparação de bebida
WO2015101394A1 (en) * 2013-12-30 2015-07-09 Landmax Ltd Capsule for a beverage preparation with deformable sealing element
US20170247179A1 (en) 2014-09-17 2017-08-31 David Rubinstein Capsule for a beverage preparation
PT3134329T (pt) * 2015-05-15 2019-09-10 Douwe Egberts Bv Cápsula, sistema para preparar uma bebida potável a partir de tal cápsula e utilização de tal cápsula num dispositivo de preparação de bebida
NL2017586B1 (en) * 2016-10-07 2018-04-16 Douwe Egberts Bv Capsule, system and method for preparing a beverage
NL2019254B9 (en) * 2016-10-07 2018-09-10 Douwe Egberts Bv A capsule, a system for preparing a potable beverage from such a capsule and use of such a capsule in a beverage preparation device
MX2019013530A (es) * 2017-06-26 2020-02-10 Nestle Sa Una capsula y sistema para preparar una bebida a partir de tal capsula con un miembro de sellado.

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070202237A1 (en) * 2004-10-25 2007-08-30 Alfred Yoakim Capsule with biasing sealing member
US20160037961A1 (en) * 2012-03-14 2016-02-11 Caffitaly System S.P.A. System for making beverages
CN105164025A (zh) * 2012-07-16 2015-12-16 图托埃布莱束有限公司 具有可适应密封件的胶囊和泡制系统
WO2015075584A1 (en) * 2013-11-08 2015-05-28 Caffitaly System S.P.A. Capsule and system for making beverages
CN105934183A (zh) * 2014-02-19 2016-09-07 雀巢产品技术援助有限公司 用于食品制备机的胶囊套装产品
WO2018185058A1 (en) * 2017-04-04 2018-10-11 Nestec S.A. Capsule for beverage preparation with integrally formed sealing member
WO2019013641A1 (en) * 2017-07-14 2019-01-17 Koninklijke Douwe Egberts B.V. (Utrecht) COMPOUND OF CAPSULE AND INFUSION CHAMBER, INFUSION CHAMBER, DRINKING PREPARATION MACHINE, CAPSULE AND USE OF CAPSULE

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
谢琛: "浅谈胶囊式咖啡专利", 《现代工业经济和信息化》 *

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WO2020178192A1 (de) 2020-09-10

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