DE102010027485A1

DE102010027485A1 - Portionskapsel zur Herstellung eines Getränkes mit einem Filterelement

Info

Publication number: DE102010027485A1
Application number: DE102010027485A
Authority: DE
Inventors: Marc KRÜGER
Original assignee: Krueger GmbH and Co KG
Current assignee: K Fee System GmbH
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2012-01-19

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Portionskapsel zur Herstellung eines Getränkes mit einem Hohlraum, in dem ein Filterelement mit Ausnehmung und ein Getränkerohmaterial vorgesehen ist und den zur Herstellung des Getränkes eine Flüssigkeit durchströmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Portionskapsel zur Herstellung eines Getränkes mit einem Hohlraum, in dem ein Filterelement mit Ausnehmung und ein Getränkerohmaterial vorgesehen ist und den zur Herstellung des Getränkes eine Flüssigkeit durchströmt.
Derartige Portionskapseln sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei diesen Portionskapseln kommt es jedoch oftmals zu Verstopfungen und/oder einem Versagen des Filters unter dem hohen Druck der durchströmenden Flüssigkeit.
Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Portionskapsel zur Verfügung zu stellen, bei der die Nachteile des Standes der Technik nicht auftreten.
Gelöst wird die Aufgabe mit einer Portionskapsel zur Herstellung eines Getränks mit einem Hohlraum, in dem ein Filterelement mit Ausnehmungen und ein Getränkerohmaterial vorgesehen sind und den, zur Herstellung des Getränks, eine Flüssigkeit durchströmt, wobei das Filterelement mindestens eine Entlastungsöffnung aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Portionskapsel zur Herstellung eines Getränkes welche einen Hohlraum aufweist, in dem ein Getränkerohmaterial und ein Filterelement vorgesehen sind. Eine derartige Portionskapsel wird beispielsweise aus Kunststoff, einem Naturstoff und/oder einem biologisch abbaubaren Werkstoff hergestellt. Vorzugsweise weist diese Portionskapsel ein Basiselement, insbesondere ein tiefgezogenes Basiselement, auf, das vorzugsweise kegelstumpfförmig oder zylindrisch ausgebildet ist. In den Hohlraum der Kapsel wird das Getränkerohmaterial, das beispielsweise von einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, extrahiert und/oder aufgelöst wird sowie ein Filterelement vorgesehen. Vorzugsweise wird das Basiselement nach dem Einführen des Getränkematerials und des Filters, insbesondere von einer Membran, verschlossen. Die Membran ist vorzugsweise dem Boden des Basiselementes gegenüberliegend vorgesehen. Die Membran kann aus demselben oder einem unterschiedlichen Material wie das Basiselement gefertigt sein und wird vorzugsweise durch Siegeln und/oder Kleben an dem Basiselement befestigt.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass das Filterelement eine Entlastungsöffnung aufweist. Mit dieser Entlastungsöffnung kann verhindert werden, dass sich das Filterelement unter dem Druck der Flüssigkeit, mit der die Portionskapsel beaufschlagt wird, zu sehr durchbiegt. Vorzugsweise wird die Entlastungsöffnung nur oberhalb eines gewünschten Maximaldrucks durchströmt.
Vorzugsweise ist die Entlastungsöffnung im Bereich der Filterfläche vorgesehen.
Weiterhin bevorzugt ist die Entlastungsöffnung schlitzförmig gestaltet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Filterelement, insbesondere die Filterfläche, mehrere Entlastungsöffnungen auf, die bezogen auf zwei Ebenen, die senkrecht zu der Durchströmrichtung des Filterelementes vorgesehen sind, spiegelsymmetrisch angeordnet sind.
Weiterhin bevorzugt ist die Entlastungsöffnung im Randbereich oder einem die Filterfläche umgebenden Bereich des Filterelementes vorgesehen.
Gemäß einer bevorzugten oder weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Filterelement Ausnehmungen auf, die mindestens eine Ecke, insbesondere eine scharfkantige Ecke, aufweisen. Diese bevorzugte oder erfindungsgemäße Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass an der Ecke eine starke Verwirbelung zwischen der Flüssigkeit, die das Filterelement durchströmt, und vorhandener Luft stattfindet.
Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachten Ausführungen gelten für die anderen Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung gleichermaßen und umgekehrt. Merkmale dieses Gegenstands der vorliegenden Erfindung können mit Merkmalen der anderen Gegenstände der vorliegenden Erfindung kombiniert werden und umgekehrt.
Gemäß einem weiteren bevorzugten oder erfindungsgemäßen Gegenstand der vorliegenden Erfindung weist die Ausnehmung zumindest abschnittsweise einen dreieckigen Querschnitt auf.
Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachten Ausführungen gelten für die anderen Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung gleichermaßen und umgekehrt. Merkmale dieses Gegenstands der vorliegenden Erfindung können mit Merkmalen der anderen Gegenstände der vorliegenden Erfindung kombiniert werden und umgekehrt.
Vorzugsweise sind die Ausnehmungen bezüglich mindestens zwei Achsen, die senkrecht zu der Durchströmrichtung des Filterelements angeordnet sind, spiegelsymmetrisch vorgesehen.
Weiterhin bevorzugt weist das Filterelement zwei, vorzugsweise formidentische, Stützelemente auf, die spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind.
Gemäß einem anderen bevorzugten Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind die beiden Stützelemente, vorzugsweise formidentisch, jedoch verdreht, vorzugsweise um 90°, zueinander angeordnet.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der 1–6 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungen gelten für alle Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen.
1 zeigt die erfindungsgemäße Portionskapsel.
2–6 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen des Siebes der erfindungsgemäßen Portionskapsel.
1 zeigt die erfindungsgemäße Portionskapsel 1, die ein Basiselement 2 aufweist, das in dem vorliegenden Fall kegelstumpfförmig gestaltet ist. Dieses Basiselement weist eine Seitenwand sowie einen Boden 20 auf. In dem Hohlraum 13 wird das Getränkerohmaterial sowie das Filterelement 7 vorgesehen. Der Hohlraum ist durch eine Membran 3 geschlossen. Zur Herstellung eines Getränkes wird der Hohlraum von einer Flüssigkeit beispielsweise heißem Wasser zur Herstellung von Kaffee oder Espresso durchströmt. Dafür wird beispielsweise die Membran 3 mit der Öffnung 4 und der Boden 20 mit der Öffnung 9 versehen, so dass die vorher hermetisch geschlossene Kapsel nun von Wasser durchströmt werden kann. Das Wasser strömt vorzugsweise von der Öffnung 4 durch das Getränkerohmaterial beispielsweise den Kaffee sodann durch das Filterelement wird unter dem Filterelement gesammelt und verlässt dann die Portionskapsel via der Öffnung 9. Das Filterelement weist folglich eine Anströmseite 15 und eine Abströmseite 16 auf.
In 2 ist eine erste Ausführungsform des Filterelementes dargestellt. 2a zeigt die Abströmseite des Filterelementes. 2b zeigt einen Schnitt durch das Filterelement. 2c zeigt die Anströmseite des Filterelementes. 2d und 2e zeigen perspektivische Darstellungen des Filterelementes. 2f zeigt ein Detail der Entlastungsöffnung. 2g zeigt Details der Ausnehmungen des Filterelementes. Das Filterelement gemäß 2 weist eine, hier kreisförmige, Filterfläche 21 mit einer Vielzahl von Ausnehmungen 11 auf. Diese Ausnehmungen sind in ihrer Anzahl und Größe so bemessen, dass sie zum einen die durch die Kapsel gedrückte Flüssigkeit durchlassen zum anderen jedoch partikelförmiges Getränkerohmaterial, beispielsweise Kaffeepulver zurückhalten. Die Ausnehmungen 11 sind so auf der Filterfläche 21 angeordnet, dass sie bezüglich der Ebenen 18 und 19 spiegelsymmetrisch vorgesehen sind. Die Ausnehmungen 11 weisen jeweils mindestens eine scharfe Kante 17 auf, an der es zu Verwirbelungen zwischen der Flüssigkeit und vorhandener Luft kommt. In dem vorliegenden Fall haben die Ausnehmungen 11 zumindest abschnittsweise einen dreieckigen Querschnitt. In seinem Randbereich 6 weist das Filterelement eine Dichtkante auf, die dichtend mit der Seitenwand der Portionskapsel zusammenwirkt und dadurch verhindert, dass Flüssigkeit zwischen dem Filterelement und der Seitenwandung der Portionskapsel vorbeiströmt. Auf seiner Abströmseite 16 weist das Filterelement zwei Stützelemente 5 auf, die einen identischen Querschnitt haben und die bezüglich der Ebenen 18, 19 spiegelsymmetrisch vorgesehen sind. Die Stützelemente 5 umgeben einen Raum 14, in den ein Öffnungsmittel beispielsweise ein Dorn, der den Boden der Portionskapsel öffnet, eindringen kann ohne das Filterelement zu beschädigen. Erfindungsgemäß weist das Filterelement mindestens eine hier vier Entlastungsöffnungen 10 auf, die in dem vorliegenden Fall jeweils auf einer Symmetrieebene 18, 19 angeordnet sind. Diese Entlastungsöffnungen, die hier als Schlitze ausgeführt sind, sorgen dafür, dass keine zu hohe Druckbelastung auf der Anströmseite 15 des Filterelementes entsteht, der dazu führen könnte, dass sich das Filterelement zu sehr durchbiegt oder gar beschädigt wird. Details dieser Entlastungsöffnungen sind in 2f zu erkennen. Es ist zu sehen, dass die Entlastungsöffnung in dem vorliegenden Fall schlitzförmig vorgesehen ist.
3 zeigt das Filterelement gemäß 2, wobei in dem vorliegenden Fall die Stützelemente anders angeordnet sind. Diese sind hier formidentisch, wobei das eine Stützelement jedoch um 90° bezüglich des anderen Stützelements verdreht vorgesehen ist.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Filterelementes wobei wiederrum auf die Ausführungen gemäß 2 Bezug genommen wird. Wie bei der Ausführungsform gemäß 2 sind die Stützelemente 5 bezüglich der Symmetrieebenen 18 und 19 spiegelsymmetrisch vorgesehen.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Filterelementes gemäß 2. In dem vorliegenden Fall sind zusätzlich oder alternativ zu den Entlastungsöffnungen in der Filterfläche Entlastungsöffnungen 10 im Randbereich des Filterelementes vorgesehen. Diese Entlastungsöffnungen haben dieselbe Funktion wie die in der Filterfläche 21 vorgesehenen Entlastungsöffnungen.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Filterelementes gemäß 2. In diesem Fall sind die Entlastungsöffnungen 10 nur im Randbereich der Filterfläche d. h. in dem vorliegenden Fall in dem im Wesentlichen vertikalen Bereich der Filterfläche vorgesehen und erfüllen dort dieselbe Funktion wie beispielsweise die Entlastungsöffnungen in der Filterfläche.
Bezugszeichenliste

1: Portionskapsel
2: Basiselement
3: Membran
4: Öffnung
5: Stützelement
6: Randbereich, Dichtkante
7: Filterelement
8: Anguss
9: Öffnungselement, Aufstechdorn
10: Entlastungsöffnung
11: Ausnehmung, Filteröffnung
12: Anströmrichtung
13: Hohlraum
14: Eindringraum für das Öffnungselement 9
15: Anströmseite
16: Abströmseite
17: Ecke
18: Spiegelsymmetrieebene
19: Spiegelsymmetrieebene
20: Boden

Claims

Portionskapsel (1) zur Herstellung eines Getränks mit einem Hohlraum (13), in dem ein Filterelement (7) mit Ausnehmungen (11) und ein Getränkerohmaterial vorgesehen sind und den, zur Herstellung des Getränks, eine Flüssigkeit durchströmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (7) mindestens eine Entlastungsöffnung (10) aufweist.
Portionskapsel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsöffnung (10) im Bereich der Filterfläche (17) vorgesehen ist.
Portionskapsel (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsöffnung (10) schlitzartig vorgesehen ist.
Portionskapsel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsöffnung (10) im Randbereich (6) des Filterelementes (7) vorgesehen ist.
Portionskapsel (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (11) in dem Filterelement (7) eine Ecke (17) aufweist.
Portionskapsel (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (11) zumindest abschnittsweise einen dreieckigen Querschnitt aufweisen.
Portionskapsel (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen bezüglich mindestens zwei Achsen (18, 19) spiegelsymmetrisch vorgesehen sind.
Portionskapsel (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (7) zwei Stützelemente (5) aufweist, die spiegelsymmetrisch angeordnet sind.
Portionskapsel (1) nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (7) zwei Stützelemente (5) aufweist, die verdreht, vorzugsweise um 90° verdreht zueinander vorgesehen sind.