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Die Erfindung betrifft eine Portionskapsel, die eine partikelförmige, mittels Wasser lösbare oder suspendierbare Getränkesubstanz enthält und vorzugsweise zur Verwendung mit einer Portionskapsel-Brühmaschine eingerichtet ist.
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Portionskapseln mit einem Kapseldeckel und einem Kapselboden, die im Lieferzustand allseitig geschlossen sind und eine partikelförmige Getränkesubstanz enthalten, sind zum Beispiel aus der
WO 2006/053635 A bekannt. Eine derartige Portionskapsel kann in einer darauf abgestimmte Brühmaschine verwendet werden, um mit dem Kapselinhalt ein Heißgetränk zu brühen, zum Beispiel ein Kaffeegetränk, wenn die Portionskapsel gemahlenen Röstkaffee (Mahlkaffee) enthält. Beim Einsetzen einer Portionskapsel in eine Brühmaschine, wie sie in der
WO 2006/053635 A beschrieben ist, durchstößt ein Dorn den Kapseldeckel und ein zweiter Dorn den Kapselboden, so dass Heißwasser ins Innere der Portionskapsel gelangt. Das Heißwasser trifft zunächst auf eine Verteilereinrichtung mit einer kreisförmigen Verteilerfläche und tritt durch Wasserdurchlassöffnungen in der Verteilerfläche zu der Getränkesubstanz über. Dabei werden Inhaltsstoffe aus dem Röstkaffee extrahiert, und z. B. Filterkaffee oder Espresso verlässt die Portionskapsel über die von dem zweiten Dorn geschaffene Öffnung am Kapselboden.
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In der
EP 1 974 638 A ist offenbart, wie man mit einer Portionskapsel-Brühmaschine z. B. ein Milchkaffeegetränk aufbrühen kann, indem man zunächst eine Portionskapsel mit Mahlkaffee und anschließend eine Portionskapsel mit Milchpulver benutzt, wobei die Brühmaschine die Vorwahl der Brühparameter (wie Druck und Temperatur des Heißwassers) selbsttätig vornimmt.
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Es hat sich gezeigt, dass sich Getränkesubstanzen wie Milchpulver keineswegs vollständig lösen, wenn solche Getränkesubstanzen den Inhalt einer Portionskapsel bilden und die Portionskapsel mit einer herkömmlichen Verteilereinrichtung ausgerüstet ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Portionskapsel der oben genannten Art zu schaffen, die eine mittels Wasser lösbare oder suspendierbare Getränkesubstanz enthält und aus der sich der Kapselinhalt besser austragen lässt als bei vorbekannten Portionskapseln.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Portionskapsel mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäße Portionskapsel weist einen Kapseldeckel und einen Kapselboden auf und ist im Lieferzustand allseitig geschlossen. Sie enthält eine partikelförmige, mittels Wasser lösbare oder suspendierbare Getränkesubstanz. Zwischen dem Kapseldeckel und der Getränkesubstanz ist eine Verteilereinrichtung angeordnet, die eine im wesentlichen kreisförmige Verteilerfläche mit einem Zentrum und einem Radius R aufweist und mit Wasserdurchlassöffnungen versehen ist. In der Verteilerfläche sind in einem Abstand a vom Zentrum ein bis vier innere Wasserdurchlassöffnungen und in einem Abstand b vom Zentrum zwei bis sechs äußere Wasserdurchlassöffnungen vorgesehen, aber keine weiteren Wasserdurchlassöffnungen. Dabei stehen a und b in bestimmten Relationen zu dem Radius R, nämlich 0,21·R ≤ a ≤ 0,49·R (vorzugsweise 0,30·R ≤ a ≤ 0,38·R) und 0,65·R ≤ b 0,92·R (vorzugsweise 0,84·R ≤ b ≤ 0,92·R).
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Die Getränkesubstanz ist partikelförmig und in Wasser lösbar oder suspendierbar. Beispiele dafür sind Milchpulver, Zucker, löslicher Kaffee oder auch Mischungen davon. Die Getränkesubstanz soll bei Verwendung der Portionskapsel in einer Portionskapsel-Brühmaschine, z. B. der aus der
WO 2006/053635 A bekannten Brühmaschine oder einer ähnlichen, möglichst vollständig aus der Portionskapsel ausgetragen werden. Daher fällt z. B. Röstkaffee nicht unter eine Getränkesubstanz im Sinne der Erfindung, denn Röstkaffeesatz wird in aller Regel durch einen Filter zurückgehalten, der bei in der
WO 2006/053635 A offenbarten Portionskapseln bereits in der Portionskapsel eingebaut ist.
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Bei vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung sind die Wasserdurchlassöffnungen im wesentlichen kreisförmig und haben einen Durchmesser im Bereich von 0,6 mm bis 1,4 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,8 mm bis 1,2 mm, und besonders bevorzugt einen Durchmesser von etwa 1,0 mm. Die Wasserdurchlassöffnungen können alle den gleichen Durchmesser haben.
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Vorzugsweise sind die inneren Wasserdurchlassöffnungen (vorzugsweise zwei Stück) und die äußeren Wasserdurchlassöffnungen (vorzugsweise vier Stück) jeweils gleichmäßig auf der Verteilerfläche verteilt. Dabei können die beiden inneren Wasserdurchlassöffnungen und zwei der äußeren Wasserdurchlassöffnungen auf derselben Durchmesserlinie der Verteilerfläche liegen.
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Der Radius R der Verteilerfläche liegt bei üblichen Portionskapseln im Bereich von 16 mm bis 21 mm und beträgt vorzugsweise etwa 18,5 mm.
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Durch die obigen Angaben ist die Verteilereinrichtung ziemlich genau spezifiziert. Auf den ersten Blick erscheint es plausibel, die Wasserdurchlassöffnungen beliebig an der Verteilereinrichtung anzuordnen. Versuche haben aber gezeigt, dass Getränkesubstanzen wie Milchpulver gerade dann besonders effizient von Heißwasser gelöst und aus der Portionskapsel ausgetragen werden, wenn die Verteilereinrichtung so beschaffen ist, wie im Rahmen der obigen Angaben definiert.
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Die Verteilereinrichtung kann einen von der Verteilerfläche abgewinkelten Rand aufweisen, der die Verteilerfläche umgibt und der vorzugsweise mit seinem freien Ende auf einer Stufe in der Wandung der Portionskapsel aufliegt. Ferner kann von dem zentralen Bereich der Verteilerfläche eine kegelartige Vertiefung ausgehen, die sich in Richtung der Getränkesubstanz erstreckt. Diese Vertiefung kann einen Dorn einer Brühmaschine aufnehmen, der den Kapseldeckel durchstößt, um Wasser auf die Verteilereinrichtung zu leiten, aber die Verteilereinrichtung nicht beschädigen soll.
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Bei vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung ist zwischen dem Kapselboden und der Getränkesubstanz eine Siebeinrichtung angeordnet ist. Dabei geht vorzugsweise von einem zentralen Bereich der Siebeinrichtung eine kegelartige Vertiefung aus, die sich in Richtung der Getränkesubstanz erstreckt.
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Eine derartige Siebeinrichtung als solche ist zum Beispiel aus der
WO 2006/053635 A bekannt. Die in dieser Schrift gezeigte Portionskapsel enthält Röstkaffeepulver. Die Siebeinrichtung, die sich zwischen dem Röstkaffeepulver und dem Kapselboden befindet, im Wesentlichen die untere Querschnittsfläche der Portionskapsel überdeckt und mit Sieböffnungen versehen ist, soll verhindern, dass beim Brühen von Kaffee mit Hilfe der Portionskapsel Kaffeepartikel aus der Portionskapsel ausgetragen werden. Die Siebeinrichtung wirkt also wie ein Filter.
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Nun hat sich überraschenderweise gezeigt, dass eine solche Siebeinrichtung auch bei der erfindungsgemäßen Portionskapsel, die eine partikelförmige, mittels Wasser lösbare oder suspendierbare Getränkesubstanz enthält, die möglichst vollständig aus der Portionskapsel austreten soll, von Vorteil sein kann.
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Die Siebeinrichtung der erfindungsgemäßen Portionskapsel wirkt nämlich als Strömungswiderstand, der den Durchfluss durch die Portionskapsel verringert, so dass das Heißwasser länger in der Portionskapsel verweilt und mehr Zeit zur Verfügung steht, die Getränkesubstanz zu lösen (oder zu suspendieren). Ferner verhindert die Siebeinrichtung, dass Klumpen an Getränkesubstanz aus der Portionskapsel ausgeschwemmt werden. Die Siebeinrichtung kann auch eine Schaumbildung beeinflussen.
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Grundsätzlich kann die Siebeinrichtung so gestaltet sein, wie aus dem Stand der Technik (z. B. der
WO 2006/053635 A ) bekannt. Bei Bedarf können die Öffnungen in der Siebeinrichtung für die Anwendung in der erfinddungsgemäßen Portionskapsel mit Hilfe von Versuchen optimiert werden. Vorzugsweise geht von einem zentralen Bereich der Siebeinrichtung eine kegelartige Vertiefung aus, die sich in Richtung der Getränkesubstanz erstreckt. Diese Vertiefung kann einen Dorn aufnehmen, der bei Verwendung der Portionskapsel in einer Brühmaschine (z. B. der aus der
WO 2006/053635 A bekannten Brühmaschine) den Kapselboden durchsticht, um einen Auslass für das Getränk zu schaffen. Auf diese Weise lässt sich eine Beschädigung der Siebeinrichtung durch den Dorn vermeiden.
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Bei vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung ist die Portionskapsel zur Verwendung mit einer herkömmlichen Portionskapsel-Brühmaschine eingerichtet, z. B. mit der aus der
WO 2006/053635 A bekannten Brühmaschine. Dazu hat die Portionskapsel vorzugsweise dieselben oder ähnliche Maße wie eine herkömmliche Portionskapsel, die mit einer solchen Brühmaschine benutzt wird. Zum Beispiel lässt sich ein Milchkaffeegetränk zubereiten, indem zunächst eine herkömmliche Kapsel mit gemahlenem Röstkaffee in die Brühmaschine eingesetzt und anschließend eine mit Milchpulver gefüllte erfindungsgemäße Portionskapsel verwendet wird. Auf diese Weise wird in den frisch aufgebrühten Kaffee sehr effizient und unter Nutzung von praktisch der gesamten zur Verfügung stehenden Milchpulvermenge Milch eingefüllt. Probleme, wie sie mit gewöhnlicher Milch auftreten (z. B. begrenzte Haltbarkeit, häufiges Spülen von Maschinenteilen), lassen sich so vermeiden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels weiter beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in
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1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Portionskapsel,
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2 eine dreidimensionale Ansicht auf eine Verteilereinrichtung der Portionskapsel gemäß 1,
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3 eine Draufsicht auf die Verteilereinrichtung aus 2,
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4 einen Längsschnitt durch die Verteilereinrichtung entlang der Linie III-III in 3 und
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5 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Portionskapsel.
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Eine Ausführungsform einer Portionskapsel
1 ist in
1 in einem Längsschnitt dargestellt. Die Portionskapsel
1 kann zum Beispiel in einer Portionskapsel-Brühmaschine verwendet werden, wie sie in der
WO 2006/053635 A beschrieben ist.
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Die Portionskapsel 1 ist im Wesentlichen zylindersymmetrisch und weist einen Kapseldeckel 2, einen Kapselboden 4 und eine seitliche Wandung 6 auf. In ihrem oberen Bereich ist die Wandung 6 mit einer Stufe 7 versehen. Der Kapselboden 4 enthält im Ausführungsbeispiel eine Öffnung 8, die von innen mit einer aufgesiegelten Folie 9 verschlossen ist.
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Im Ausführungsbeispiel ist der Kapselkörper, der den Kapselboden 4 und die Wandung 6 aufweist, aus Kunststoff gefertigt. Der Kapseldeckel 2 besteht aus einer Aluminiumfolie, die an ihrem äußeren Rand auf einen von der Wandung 6 nach außen vorspringenden ringförmigen Flansch aufgesiegelt ist. Die Folie 9 ist ebenfalls aus Aluminium gefertigt. Sie lässt sich von einem Dorn an der Portionskapsel-Brühmaschine leichter durchdringen als das Kunststoffmaterial des Kapselkörpers.
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Im Ausführungsbeispiel ist die Portionskapsel 1 mit Milchpulver M gefüllt, das in Wasser lösbar ist. Andere in Wasser lösbare oder suspendierbare Getränkesubstanzen sind ebenfalls denkbar, wie weiter oben erläutert. Das Milchpulver M reicht im Ausführungsbeispiel vom Kapselboden 4 bis zu einer Verteilereinrichtung 10, die in geringem Abstand unterhalb des Kapseldeckels 2 angeordnet ist.
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In den 2 bis 4 ist die Verteilereinrichtung 10 genauer dargestellt. Die Verteilereinrichtung 10 weist eine kreisrunde Verteilerfläche 12 auf, von deren Peripherie sich ein Rand 14 nach unten bis zu einem freien Ende 15 erstreckt. Im zentralen Bereich der Verteilerfläche 12 ist eine kegelartige Vertiefung 16 vorgesehen, siehe insbesondere 4, die sich wie der Rand 14 nach unten erstreckt.
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Wie aus 1 ersichtlich, liegt im zusammengesetzten Zustand der Portionskapsel 1 der Rand 14 auf der Stufe 7 in der Wandung 6 auf. Die Vertiefung 16 dient dazu, einen Einstichdorn der Brühmaschine aufzunehmen, ohne dass dabei die Verteilereinrichtung 10 beschädigt wird.
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Die Verteilerfläche 12 ist mit Wasserdurchlassöffnungen versehen, und zwar im Ausführungsbeispiel mit zwei inneren Wasserdurchlassöffnungen 18 und vier äußeren Wasserdurchlassöffnungen 19. Im Ausführungsbeispiel sind alle sechs Wasserdurchlassöffnungen 18, 19 kreisrund und haben denselben Durchmesser, nämlich 1,0 mm.
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Wie aus den 2 bis 4 hervorgeht, sind die inneren Wasserdurchlassöffnungen 18 und die äußeren Wasserdurchlassöffnungen 19 jeweils gleichmäßig auf der Verteileroberfläche 12 verteilt. Zwei der vier äußeren Wasserdurchlassöffnungen 19 sind entlang derselben Durchmesserlinie ausgerichtet wie die beiden inneren Wasserdurchlassöffnungen 18.
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Wenn R der Radius der Verteilerfläche 12 ist, siehe 4, beträgt der Abstand a der beiden inneren Wasserdurchlassöffnungen 18 vom Zentrum Z der Verteilerfläche 12 im Ausführungsbeispiel 0,34·R. Der Abstand b der vier äußeren Wasserdurchlassöffnungen 19 beläuft sich auf 0,88·R.
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Wie eingangs ausgeführt, können die Anordnung und Größe der Wasserdurchlassöffnungen in gewissen Grenzen variieren, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Dieser Effekt, nämlich eine besonders effektive Austragung des Milchpulvers M aus dem Inneren der Portionskapsel 1, wird besonders gut mit der Verteilereinrichtung 10 gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erreicht. Der Radius R der Verteilerfläche 12 beträgt dabei etwa 18,5 mm.
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Die Verteilereinrichtung 10 ist im Ausführungsbeispiel einstückig aus Kunststoff gefertigt. Die Verteilerfläche 12 muss nicht eben sein, wie in 2 dargestellt, sondern kann auch Profilierungen oder Vertiefungen enthalten.
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Die Portionskapsel 1 kann zum Beispiel in der folgenden Weise verwendet werden.
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Zunächst wird mit einer herkömmlichen Portionskapsel-Brühmaschine, in die auch die Portionskapsel 1 passt, und einer herkömmlichen Portionskapsel, die Mahlkaffee enthält, Kaffee gebrüht und in eine Tasse abgefüllt. Anschließend setzt man die Portionskapsel 1 in diese Brühmaschine ein und leitet einen weiteren Brühvorgang ein. Dabei durchstößt ein erster Dorn der Brühmaschine den Kapseldeckel 2 und gelangt in die Vertiefung 16, beschädigt die Verteilereinrichtung 10 aber nicht. Ein zweiter Dorn der Brühmaschine zerreißt die Folie 9 am Kapselboden 4. Durch den ersten Dorn oder durch die davon geschaffene Öffnung am Kapseldeckel 2 gelangt Heißwasser aus der Brühmaschine auf die Verteilerfläche 12 und von dort durch die sechs Wasserdurchlassöffnungen 18, 19 zu der Getränkesubstanz, nämlich dem Milchpulver M. Die Verteilung und Dimensionierung der Wasserdurchlassöffnungen 18, 19 sorgt dafür, dass das Heißwasser sehr effizient zu dem Milchpulver M übertritt und das Milchpulver M bewegt und löst, so dass die aus dem Milchpulver M gebildete Milch über die durch den zweiten Dorn geschaffene Öffnung die Portionskapsel 1 verlässt und in den bereits gebrühten Kaffee läuft. Dieser Vorgang ist relativ schnell, und die Portionskapsel 1 wird dabei weitgehend geleert. Die Brühmaschine kann so eingerichtet sein, dass sie die jeweils eingesetzte Portionskapsel automatisch erkennt und den Ablauf des Brühvorgangs (z. B. Druck oder Heißwassertemperatur) an die jeweilige Portionskapsel anpasst.
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In 5 ist eine weitere Ausführungsform einer Portionskapsel gezeigt, die mit 20 bezeichnet ist. Die Portionskapsel 20 ähnelt weitgehend der Portionskapsel 1, weshalb in 5 für einander entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen wie in 1 verwendet sind.
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Bei der Portionskapsel 20 ist als zusätzliches Teil eine Siebeinrichtung 22 vorgesehen, die zwischen dem Kapselboden 4 (mit Folie 9) und dem Milchpulver M angeordnet ist. Eine Bodenzone 24 der Siebeinrichtung 22 enthält eine Vielzahl von Sieböffnungen (in 5 nicht dargestellt), die für Flüssigkeit durchlässig sind, aber Partikel ab einer durch die Größe der Sieböffnungen vorgegebenen Größe zurückhalten. Von dem zentralen Bereich der Bodenzone 24 erstreckt sich eine kegelartige Vertiefung 26 nach oben auf das Milchpulver M zu. Die Vertiefung 26 kann (ähnlich wie die Vertiefung 16) einen Dorn der Brühmaschine aufnehmen, der bei Verwendung der Portionskapsel 20 die Folie 9 durchstößt, um eine Entleerungsöffnung zu schaffen. Die Siebeinrichtung 22 wird dabei nicht beschädigt. Mit einem umlaufenden, hochgezogenen und nach außen auskragenden Rand 28 liegt die Siebeinrichtung 22 auf einer Stufe 29 auf, die an der Wandung 6 der Portionskapsel 20 ausgebildet ist.
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Die Siebeinrichtung
22 kann in herkömmlicher Weise gestaltet sein, wie z. B. aus der
WO 2006/053635 A bekannt. Sie wirkt als Strömungswiderstand, der den Durchfluss durch die Portionskapsel
20 verringert, so dass das Heißwasser länger in der Portionskapsel verweilt und mehr Zeit zur Verfügung steht, die Getränkesubstanz (Milchpulver M) zu lösen (oder zu suspendieren). Ferner verhindert die Siebeinrichtung, dass Klumpen an Getränkesubstanz aus der Portionskapsel ausgeschwemmt werden. Die Siebeinrichtung
22 kann auch eine Schaumbildung beim Austritt aus der Portionskapsel beeinflussen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2006/053635 A [0002, 0002, 0008, 0008, 0015, 0018, 0018, 0019, 0026, 0041]
- EP 1974638 A [0003]
