Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kapsel für eine Portionskaffeemaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a capsule for a portion coffee machine according to the preamble of claim 1.
Die DE 20 2009 017 911 U1 offenbart eine Kapsel für eine Portionskaffeemaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Nachteilig an dieser Kapsel ist, dass diese für eine optimale Dichtfunktion zwischen dem Kapselflansch und den Presslippen der Kapsel im Bereich des Kapselflansches aus verschiedenen Materialien ausgeführt sein muss. Der Kapselflansch selbst muss aus einem harten Material, dort in Form von Aluminium gefertigt sein, um dem hohen Pressdruck standzuhalten. Demgegenüber muss das für die Dichtung verwendete Material weich sein, damit es während des Pressvorgangs in den Zwischenraum zwischen den beiden Presslippen fließen und den Spalt zwischen Presskante des Kapselkäfigs und Kapselflansches zuverlässig abdichten kann. Der Mehrkomponentenaufbau der Kapsel im Bereich des Kapselflansches ist jedoch bei der Herstellung sehr kostenintensiv.The DE 20 2009 017 911 U1 discloses a capsule for a portion coffee machine according to the preamble of claim 1. A disadvantage of this capsule is that it must be made of different materials for optimum sealing function between the capsule flange and the press lips of the capsule in the region of the capsule flange. The capsule flange itself must be made of a hard material, there in the form of aluminum, to withstand the high pressure. In contrast, the material used for the seal must be soft so that it can flow during the pressing process in the space between the two press lips and reliably seal the gap between the press edge of the capsule cage and capsule flange. However, the multi-component structure of the capsule in the region of the capsule flange is very cost-intensive in the production.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kapsel für eine Portionskaffeemaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, die deutlich günstiger zu fertigen ist, aber dennoch den Spalt zwischen Presskante des Kapselkäfigs und dem Kapselflansch gleich gut abdichtet.The object of the invention is to provide a capsule for a portion coffee machine according to the preamble of claim 1, which is much cheaper to manufacture, but nevertheless seals the gap between the press edge of the capsule cage and the capsule flange equally well.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass auf der Pressseite des Kapselkäfigs axial abragend eine Dichtlippe ausgebildet ist, die in den Zwischenraum an der Presskante des Kapselkäfigs zwischen die beiden Presslippen eingreift. Vorzugsweise sollte die Dichtlippe beim Aufpressen der Presslippen auf die Pressseite des Kapselflansches an eine Bodenseite des Zwischenraumes andrückbar sein.According to the characterizing part of claim 1, the object is achieved in that on the pressing side of the capsule cage axially projecting a sealing lip is formed, which engages in the intermediate space on the pressing edge of the capsule cage between the two pressing lips. Preferably, the sealing lip should be pressed when pressing the press lips on the pressing side of the capsule flange to a bottom side of the intermediate space.
Die in den Zwischenraum zwischen die beiden Presslippen eingeführte Dichtlippe auf der Pressseite des Kapselflansches bildet gemeinsam mit dem Zwischenraum einen Labyrinthspalt zwischen der Pressseite des Kapselflansches und der Presskante des Kapselkäfigs aus. Durch den Labyrinthspalt verlängert sich beim Aufbrühen eines Heißgetränkes unter Druck ein Fließweg für aus dem Kapselinnenraum austretendes Leckagewasser zwischen der Pressseite des Kapselflansches und der Presskante des Kapselkäfigs. Der verlängerte Fließweg stellt einen höheren Fließwiderstand für das Leckagewasser dar und erhöht somit die Dichtigkeit des zuvor genannten Spaltes. Ist die Dichtlippe zudem an eine Bodenseite des Zwischenraumes andrückbar, kommt zu dem Labyrinthspalt ferner hinzu, dass der Spalt nun radial betrachtet nicht nur an den beiden Druckpunkten der Presslippen verschlossen wird, sondern zusätzlich noch an einem dritten Druckpunkt an der Bodenseite des Zwischenraumes, der durch den Eingriff der Dichtlippe in den Zwischenraum ausgebildet wird. In der Summe dichten der Labyrinthspalt und der zusätzliche radiale Druckpunkt zwischen der Pressseite des Kapselflansches und der Presskante des Kapselkäfigs mindestens gleichwertig, wenn nicht gar besser ab, als wenn wie herkömmlich einfach nur ein gegenüber dem Kapselflansch weicheres Material wie Silikon verwendet wird, dass sich in den Zwischenraum zwischen den beiden Presslippen schiebt. Auf der anderen Seite ist kein Mehrkomponentenaufbau des Grundkörpers der Kapsel aus verschiedenen Materialien notwendig, so dass der Gundkörper der Kapsel inklusive Dichtung einstückig beispielsweise mit einem Urformverfahren wie Spritzguss hergestellt werden kann.The inserted into the space between the two press lips sealing lip on the pressing side of the capsule flange forms together with the gap a labyrinth gap between the pressing side of the capsule flange and the pressing edge of the capsule cage. Through the labyrinth gap, when a hot beverage is brewed under pressure, a flow path for leakage water emerging from the capsule interior is extended between the pressing side of the capsule flange and the pressing edge of the capsule cage. The extended flow path represents a higher flow resistance for the leakage water and thus increases the tightness of the aforementioned gap. If the sealing lip can also be pressed against a bottom side of the intermediate space, the labyrinth gap is further added in that the gap is now radially closed not only at the two pressure points of the press lips, but additionally at a third pressure point on the bottom side of the intermediate space the engagement of the sealing lip is formed in the intermediate space. In sum, the labyrinth gap and the additional radial pressure point between the squeeze side of the capsule flange and the squeeze edge of the capsule cage at least equal, if not better, than if, as is conventional, just a softer material such as silicone than the capsule flange would be used pushes the space between the two press lips. On the other hand, no multi-component structure of the main body of the capsule made of different materials is necessary, so that the main body of the capsule including seal can be made in one piece, for example, with a primary molding process such as injection molding.
In einer Weiterbildung der angegebenen Kapsel kann der Grundkörper der Kapsel daher ein Urformteil, insbesondere ein Spritzgussteil sein. Hierbei kann das Urformteil aus einem Kunststoff gefertigt sein.In a further development of the specified capsule, the main body of the capsule can therefore be an original molded part, in particular an injection-molded part. In this case, the molded article can be made of a plastic.
In einer besonderen Weiterbildung der angegebenen Kapsel kann die in den Zwischenraum zwischen den Presslippen eingreifende Dichtlippe zumindest bereichsweise konisch oder kegelförmig zulaufend ausgebildet sein. Auf diese Weise kann die Dichtlippe beim Aufsetzen des Kapselkäfigs auf ein Kapselflansch gemeinsam mit dem Zwischenraum an der Presskante geringe Fehlpositionen ausgleichen und die Kapsel zentrisch zum Kapselkäfig ausrichten.In a particular embodiment of the specified capsule, which engages in the intermediate space between the press lips sealing lip may be at least partially tapered or conically tapered. In this way, the sealing lip when placing the capsule cage on a capsule flange together with the gap on the pressing edge compensate for low incorrect positions and align the capsule centric to the capsule cage.
Mit der Anordnung der Dichtlippe in einer Nut gemäß Anspruch 2 wird die Dichtfunktion weiter verbessert. Die Presskante kann nun nicht nur gegen die Pressseite des Kapselflansches sondern auch oder alternativ gegen die Wände der Nut gedrückt werden. Auf diese Weise wird zumindest der Labyrinthspalt weiter verlängert.With the arrangement of the sealing lip in a groove according to claim 2, the sealing function is further improved. The pressing edge can now be pressed not only against the pressing side of the capsule flange but also or alternatively against the walls of the groove. In this way, at least the labyrinth gap is further extended.
Mit der Ausbildung einer Nutbreite, die größer ist, als ein Abstand der beiden Presslippen, gemäß Anspruch 3, wird die zuvor genannte Zentrierungsfunktion weiter verstärkt, weil damit auch größere Fehlpositionen zwischen der Kapsel und dem Kapselkäfig zentrisch ausgerichtet werden können.With the formation of a groove width which is greater than a distance of the two press lips, according to claim 3, the aforementioned centering function is further enhanced, because it also larger mispositions between the capsule and the capsule cage can be aligned centrally.
Durch die Neigung der Nutwände gemäß Anspruch 4 wird eine verbesserte Kraftübertragung bei der Zentrierung des Grundkörpers der Kapsel gegenüber dem Kapselkäfig erreicht.Due to the inclination of the groove walls according to claim 4, an improved force transmission is achieved in the centering of the main body of the capsule with respect to the capsule cage.
Werden die beiden Nutwände gemäß Anspruch 5 unterschiedlich geneigt, so kann die Nutwand mit der geringeren Neigung zur Grobzentrierung und die Nutwand mit der größeren Neigung zur Feinzentrierung verwendet werden.If the two groove walls inclined differently according to claim 5, the groove wall can be used with the lower inclination for coarse centering and the groove wall with the greater tendency to fine centering.
Die Neigungswinkel gemäß Anspruch 6 haben sich in experimentellen Versuchen als besonders geeignet für die Zentrierfunktion gezeigt. The inclination angle according to claim 6 have been found in experimental experiments to be particularly suitable for the centering function.
Die Aussparung gemäß Anspruch 7 spart Materialkosten.The recess according to claim 7 saves material costs.
Durch die Quetschdichtung nach Anspruch 8 kann die Dichtfunktion weiter verbessert werden, weil diese auch kleinere Unebenheiten auf den Presslippen des Kapselkäfigs und der Pressseite des Kapselflansches ausgleicht.By the pinch seal according to claim 8, the sealing function can be further improved because it compensates for minor bumps on the press lips of the capsule cage and the pressing side of the capsule flange.
Die Quetschdichtung kann beliebig beispielsweise auch gemäß Anspruch 9 auf einer der Nutwände angeordnet werden. Es ist auch die Verwendung mehrerer Quetschdichtungen möglich.The pinch seal can be arranged arbitrarily, for example, according to claim 9 on one of the groove walls. It is also the use of multiple pinch seals possible.
In der radial umlaufenden Vertiefung mit der darin aufgenommenen Quetschlippe auf der Auflageseite des Kapselflansches können Verunreinigungen aufgenommen werden. Durch diese Verunreinigungen verursachte Unebenheiten werden dann durch die Quetschlippe ausgeglichen, so dass auch auf der Auflageseite eine zuverlässige Dichtheit gewährleistet ist.Contaminants can be absorbed in the radially encircling recess with the gripping rib received therein on the bearing side of the capsule flange. Bumps caused by these impurities are then compensated by the Quetschlippe, so that on the bearing side a reliable tightness is ensured.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise wie diese erreicht werden, werden verständlicher im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become more apparent in connection with the following description of the embodiments which will be described in connection with the accompanying drawings. Show it:
1 eine perspektivische Darstellung einer Portionskaffeemaschine, und 1 a perspective view of a portion coffee machine, and
2a eine schematische Darstellung einer Brühgruppe für die Portionskaffeemaschine der 1 in einem ersten Betriebszustand, 2a a schematic representation of a brewing group for the portion coffee machine of 1 in a first operating state,
2b eine schematische Darstellung der Brühgruppe der 2a in einem zweiten Betriebszustand, 2 B a schematic representation of the brewing of the 2a in a second operating state,
3 eine Darstellung einer Kapsel für die Portionskaffeemaschine der 1 von einer Seite, 3 a representation of a capsule for the portion coffee machine of 1 from one side,
4 eine Schnittdarstellung eines rotationssymmetrischen Körpers für die Kapsel der 3, 4 a sectional view of a rotationally symmetrical body for the capsule of 3 .
5a eine vergrößerte Darstellung eines Kapselflansches des Körpers der 4 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 5a an enlarged view of a capsule flange of the body 4 according to a first embodiment,
5b eine schematische Darstellung eines Kapselflansches für den Körper der 4 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 5b a schematic representation of a capsule flange for the body of 4 according to a second embodiment,
5c eine schematische Darstellung eines Kapselflansches für den Körper der 4 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, 5c a schematic representation of a capsule flange for the body of 4 according to a third embodiment,
5d eine schematische Darstellung eines Kapselflansches für den Körper der 4 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, 5d a schematic representation of a capsule flange for the body of 4 according to a fourth embodiment,
5e eine schematische Darstellung eines Kapselflansches für den Körper der 4 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, 5e a schematic representation of a capsule flange for the body of 4 according to a fifth embodiment,
6a eine schematische Darstellung eines Ausschnitts aus der Brühgruppe mit einer den Kapselflansch der 5e aufweisenden Kapseln in einem ersten Betriebszustand, und 6a a schematic representation of a section of the brewing group with a capsule of the 5e having capsules in a first operating state, and
6b eine schematische Darstellung eines Ausschnitts aus der Brühgruppe mit einer den Kapselflansch der 5e aufweisenden Kapseln in einem zweiten Betriebszustand. 6b a schematic representation of a section of the brewing group with a capsule of the 5e having capsules in a second operating state.
In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben. Die Figuren sind rein schematisch und geben vor allem nicht die tatsächlichen geometrischen Verhältnisse wieder.In the figures, the same technical elements are provided with the same reference numerals and described only once. The figures are purely schematic and above all not reflect the actual geometric conditions.
Es wird auf 1 Bezug genommen, die perspektivische Darstellung einer Portionskaffeemaschine 2 zum Aufbrühen eines Aufgussgetränkes zeigt.It will open 1 Referring to the perspective view of a portion coffee machine 2 for brewing an infusion beverage shows.
Die Portionskaffeemaschine 2 umfasst ein Gehäuse 4 in dessen in 1 nicht sichtbaren Innenraum eine in 2a und 2b skizzierte Brühgruppe 6 aufgenommen ist. In der Brühgruppe 6 wird das Aufgussgetränk aufgebrüht. Hierzu zieht die Portionskaffeemaschine 2 aus einem Wassertank 8 Wasser. Das zum Aufgussgetränk aufgebrühte Wasser wird dann über einen Auslass 10 nach außen abgegeben.The portion coffee machine 2 includes a housing 4 in his in 1 invisible interior one in 2a and 2 B sketched brew group 6 is included. In the brewing group 6 the infusion drink is brewed. For this pulls the portion coffee machine 2 from a water tank 8th Water. The brewed to the infusion drink water is then through an outlet 10 delivered to the outside.
Zum Aufbrühen des Wassers zum Aufgussgetränk wird eine Kapsel 12 über eine Zuführöffnung 14 im Gehäuse 4 in die Brühgruppe 6 eingelegt. In dieser Kapsel 12 befindet sich ein in 2a und 2b zu sehendes Aufgussmittel 13 oder Zubereitungspulver wie Kaffeemehl, Milchpulver, Tee, Kakao oder dergleichen. Danach wird die Brühgruppe 6 über einen Hebel 16 in einer noch zu beschreibenden Weise verschlossen. Auf Betätigen einer Auslösetaste 18 hin wird dann in einer noch näher zu beschreibenden Weise das Wasser aus dem Wassertank erhitzt und das erhitzte Wasser durch das Zubereitungspulver in der Kapsel 12 gedrückt. Das so aufgebrühte Aufgussgetränk wird dann über den Auslass 10 ausgegeben.To brew the water to the infusion drink is a capsule 12 via a feed opening 14 in the case 4 in the brewing group 6 inserted. In this capsule 12 is located in 2a and 2 B to see infusion 13 or preparation powder such as ground coffee, milk powder, tea, cocoa or the like. Thereafter, the brewing group 6 over a lever 16 sealed in a manner to be described. Press a shutter button 18 Then, in a manner to be described later, the water is heated from the water tank and the heated water is heated by the preparation powder in the capsule 12 pressed. The brewed beverage is then brewed over the outlet 10 output.
Der Aufbrühvorgang soll nachstehend anhand der 2a und 2b, die eine schematische Darstellung der Brühgruppe 6 für die Portionskaffeemaschine 2 der 1 in zwei verschiedenen Betriebszuständen zeigen, näher erläutert werden.The brewing process will be described below with reference to 2a and 2 B , which is a schematic representation of the brewing group 6 for the Pod coffee machine 2 of the 1 in two different operating states, will be explained in more detail.
Die Brühgruppe 6 umfasst einen Kapselkäfig 20 und eine Kapselklemme 22, zwischen denen die Kapsel 12 während des Brühvorgangs aufgenommen wird. Um die Kapsel 12 zwischen dem Kapselkäfig 20 und der Kapselklemme 22 definiert einzuklemmen, besitzt diese einen Sicherungsring 23.The brewing group 6 includes a capsule cage 20 and a capsule clamp 22 between which the capsule 12 is recorded during the brewing process. To the capsule 12 between the capsule cage 20 and the capsule clamp 22 clamped defined, this has a circlip 23 ,
Der Kapselkäfig 20 umfasst einen einseitig geöffneten Kapselaufnahmeraum 24, der von einer Kapselraumwand 26 umgeben ist. An ihrem freien Ende weist die Kapselwand 26 eine Presskante 27 auf, mit der der Kapselkäfig 20 im Betrieb der Portionskaffeemaschine 2 gegen die Kapsel 12 gedrückt werden kann. Die Presskante 27 umfasst hierbei eine innere Presslippe 28, die zum Kapselinnenraum 24 hin gerichtet ist und eine äußere Presslippe 29, die vom Kapselinnenraum 24 weg gerichtet ist. Die Presslippen 28, 29 sind in 2b der Übersichtlichkeit halber nicht mit einem eigenen Bezugszeichen versehen. Details zur Funktionsweise der beiden Presslippen 27, 28 können beispielsweise der DE 20 2009 017 911 U1 entnommen werden.The capsule cage 20 includes a capsule-receiving space open on one side 24 that of a capsule room wall 26 is surrounded. At its free end, the capsule wall 26 a press edge 27 on, with the capsule cage 20 in the operation of the portion coffee machine 2 against the capsule 12 can be pressed. The press edge 27 this includes an inner press lip 28 leading to the capsule interior 24 directed and an external press lip 29 coming from the capsule interior 24 is directed away. The press lips 28 . 29 are in 2 B for the sake of clarity, not provided with its own reference number. Details on how the two press lips work 27 . 28 For example, the DE 20 2009 017 911 U1 be removed.
Durch den Kapselkäfig 20 führt auf einer der Öffnung des Kapselaufnahmeraumes 24 gegenüberliegenden Seite eine Wasserleitung 30, durch die Wasser aus dem Wassertank 8 in den Kapselaufnahmeraum 24 geleitet werden kann. Um die Wasserleitung 30 herum sind in den Kapselaufnahmeraum 24 hinein gerichtet Schneidelemente in Form von Klingen 31 angeordnet.Through the capsule cage 20 leads to one of the opening of the capsule receiving space 24 opposite side a water pipe 30 through the water from the water tank 8th in the capsule receiving room 24 can be directed. To the water pipe 30 around are in the capsule receiving room 24 directed into cutting elements in the form of blades 31 arranged.
Die Kapselklemme 22 umfasst eine Pyramidenplatte 32, auf der eine Vielzahl kleiner und nicht referenzierter Pyramiden sowie eine Vielzahl nicht referenzierter Durchgangsöffnungen zwischen den Pyramiden ausgebildet sind. Die Pyramidenplatte 32 ist auf einem Trichter 34 getragen, der wiederrum in den Aufnahmeraum 36 eines Trägers 38 hinein gerichtet ist. Der Aufnahmeraum 36 des Trägers 38 ist auf der dem Trichter 34 gegenüberliegenden Seite über eine Auslassöffnung 40 zum Auslass 10 hin geöffnet.The capsule clamp 22 includes a pyramid plate 32 on which a plurality of small and unreferenced pyramids and a plurality of unreferenced through openings are formed between the pyramids. The pyramid plate 32 is on a funnel 34 worn, in turn, in the recording room 36 a carrier 38 directed into it. The recording room 36 of the carrier 38 is on the funnel 34 opposite side via an outlet opening 40 to the outlet 10 opened.
Bevor auf den Betrieb der Portionskaffeemaschine 2 mit der zuvor erläuterten Brühgruppe 6 näher eingegangen werden soll, wird zunächst anhand 3 der Aufbau der Kapsel 12 näher erläutert.Before on the operation of the portion coffee machine 2 with the previously described brewing group 6 will be discussed in more detail, is first based 3 the structure of the capsule 12 explained in more detail.
Die Kapsel 12 besitzt einen um eine Rotationsachse 41 rotationssymmetrisch ausgebildeten becherförmigen Grundkörper 42, in dem ein von einer Kapselwand 44 umgebener und in 4 zu sehender Kapselinnenraum 46 mit einer ebenfalls in 4 zu sehenden Kapselöffnung 48 zur Aufnahme des Aufgussmittels 13 ausgebildet ist. Die Kapselwand 44 umfasst einen von den Klingen 31 der Brühgruppe 6 zum Einlassen des Wassers aus dem Wassertank 8 in den Kapselinnenraum 46 durchstechbaren Kapselboden 50 und einen Kapselmantel 52, der sich zwischen dem Kapselboden 50 und der Kapselöffnung 48 erstreckt.The capsule 12 has one around an axis of rotation 41 rotationally symmetrical cup-shaped body 42 in which one of a capsule wall 44 surrounded and in 4 capsule interior to be seen 46 with a likewise in 4 to see capsule opening 48 for receiving the infusion 13 is trained. The capsule wall 44 includes one of the blades 31 the brewing group 6 to let in the water from the water tank 8th in the capsule interior 46 pierceable capsule bottom 50 and a capsule coat 52 that is between the capsule bottom 50 and the capsule opening 48 extends.
Die Kapsel 12 umfasst an der Kapselöffnung 48 ferner einen vom Kapselmantel 52 radial abkragenden Kapselflansch 54, auf dem eine Membran 56 befestigt ist. An diesem Kapselflansch 54 befindet sich auch der Sicherungsring 23, der in der vorliegenden Ausführung einstückig mit diesem ausgebildet ist. Die Membran 56 ist auf dem Kapselflansch 54 derart befestigt, dass der Kapselinnenraum 46 wasserdicht verschlossen ist.The capsule 12 includes at the capsule opening 48 further one from the capsule shell 52 radially abkragenden capsule flange 54 on which a membrane 56 is attached. At this capsule flange 54 there is also the circlip 23 which is formed integrally therewith in the present embodiment. The membrane 56 is on the capsule flange 54 fixed so that the capsule interior 46 is sealed watertight.
Bevor der Aufbau der Kapsel 12 weiter erläutert wird, soll zuvor der Betrieb der Brühgruppe 6 und damit der Portionskaffeemaschine 2 näher erläutert werden.Before the construction of the capsule 12 is explained further, should previously the operation of the brewing group 6 and thus the portion coffee machine 2 be explained in more detail.
Zum Betrieb der Portionskaffeemaschine 2 wird die Kapsel 12 zunächst, wie in 2a gezeigt, über die Zuführöffnung 14 in der Portionskaffeemaschine 2 an die Pyramidenplatte 32 angelegt. Danach wird der Kapselkäfig 20 mittels des Hebels 16 gegen den Flansch 54 der Kapsel 12 und die Pyramidenplatte 32 gedrückt. Auf diese Weise wird der Kapselaufnahmeraum 24 derart wasserdicht verschlossen, dass über die Wasserleitung 30 zugeführtes Wasser den Kapselaufnahmeraum 24 nur über die Durchgangsöffnungen durch die Pyramidenplatte verlassen kann. Gleichzeitig wird mit dem Drücken des Kapselkäfigs 20 gegen Flansch 54 und Pyramidenplatte 32 der Kapselboden 50 von den Klingen 31 durchstochen, wodurch der Kapselinnenraum 46 zur Wasserleitung 30 hin geöffnet wird. Dieser Zustand ist in 2b gezeigt.To operate the portion coffee machine 2 will the capsule 12 first, as in 2a shown over the feed opening 14 in the portion coffee machine 2 to the pyramid plate 32 created. After that, the capsule cage 20 by means of the lever 16 against the flange 54 the capsule 12 and the pyramid plate 32 pressed. In this way, the capsule receiving space 24 so watertight that over the water pipe 30 supplied water the capsule receiving space 24 can leave only through the passage openings through the pyramid plate. At the same time, pressing the capsule cage 20 against flange 54 and pyramid plate 32 the capsule soil 50 from the blades 31 punctured, causing the capsule interior 46 to the water pipe 30 is opened. This condition is in 2 B shown.
Im in 2b gezeigten Zustand wird nun über die Wasserleitung 30 aus dem Wassertank 8 aufgeheiztes Wasser in den Kapselinnenraum 46 gedrückt. Das aufgeheizte Wasser wird dort mit dem Aufgussmittel 13 aufgebrüht und über die Durchgangsöffnungen durch die Pyramidenplatte 32 in den Trichter 34 gedrückt. Das aufgebrühte Wasser und somit schlussendlich das aufgebrühte Heißgetränk verlässt die Portionskaffeemaschine 2 schließlich über die Auslassöffnung 40 und damit den Auslass 10.Im in 2 B shown state is now over the water pipe 30 from the water tank 8th heated water in the capsule interior 46 pressed. The heated water is there with the infusion 13 brewed and through the passage openings through the pyramid plate 32 in the funnel 34 pressed. The brewed water and thus finally the brewed hot beverage leaves the portion coffee machine 2 finally over the outlet opening 40 and thus the outlet 10 ,
Die in 3 zu sehende Kapsel 12 ist an ihrem Kapselflansch 54 in besonderer Weise ausgebildet.In the 3 capsule to be seen 12 is at her capsule flange 54 trained in a special way.
Der Kapselflansch 54 weist in der vorliegenden Ausführung eine Auflageseite 58 auf, die axial von der Kapselwand 44 weggerichtet ist. Auf diese Auflageseite 58 wird die Kapsel 12 in der Brühgruppe 6 auf die Pyramidenplatte 32 aufgelegt. Gegenüberliegend zur Auflageseite 68 weist der Kapselflansch zur Kapselwand 44 hin gerichtet eine Pressseite 60 auf, auf die im Betrieb der Portionskaffeemaschine 2 die Presskante 27 der Kapselraumwand 26 aufdrücken kann, um einen Spalt zwischen dem Kapselflansch 54 und der Presskante 27 für den oben beschriebenen Betrieb der Portionskaffeemaschine 2 wasserdicht abzudichten.The capsule flange 54 has a support page in the present embodiment 58 on, axially from the capsule wall 44 is directed away. On this edition page 58 will the capsule 12 in the brewing group 6 on the pyramid plate 32 hung up. Opposite to the edition side 68 the capsule flange faces the capsule wall 44 directed towards a pressing side 60 on, in the operation of the portion coffee machine 2 the press edge 27 the capsule room wall 26 can press to a gap between the capsule flange 54 and the press edge 27 for the above-described operation of the portion coffee machine 2 watertight seal.
Für eine hohe Wasserdichtigkeit kann der der Kapselflansch 54 auf seiner Pressseite 60 grundsätzlich wie in der DE 20 2009 017 911 U1 beschrieben mit einem Dichtmaterial wie Silikon ausgeführt werden, das weicher ist, als ein Grundmaterial der Kapsel 12 im Bereich des Kapselflansches 54. Dieses gegenüber dem Kapselflansch 54 weichere Dichtmaterial dringt beim Aufpressen der Presskante 27 auf die Pressseite 60 des Kapselflansches 54 in einen Zwischenraum 62 zwischen den beiden Presslippen 28, 29 ein und erhöht so die Dichtigkeit. Die Grunddichtigkeit in einer derart ausgeführten Kapsel wird jedoch dadurch garantiert, dass die beiden Presslippen 28, 29 überhaupt auf den harten Kapselflansch 54 gepresst werden können. Die Kapsel der DE 20 2009 017 911 U1 muss daher grundsätzlich aus unterschiedlich harten Materialien ausgeführt werden, was wirtschaftlich suboptimal ist.For a high watertightness of the capsule flange 54 on his press side 60 basically like in the DE 20 2009 017 911 U1 described with a sealing material such as silicone, which is softer than a base material of the capsule 12 in the area of the capsule flange 54 , This opposite the capsule flange 54 softer sealing material penetrates when pressing the press edge 27 on the press side 60 of the capsule flange 54 in a gap 62 between the two press lips 28 . 29 and thus increases the tightness. However, the basic tightness in a capsule thus executed is guaranteed by the fact that the two press lips 28 . 29 ever on the hard capsule flange 54 can be pressed. The capsule of DE 20 2009 017 911 U1 must therefore be made of different hard materials, which is economically suboptimal.
Hier greift die in den 4 und 5a gezeigte Kapsel mit der Idee an, auf dem Kapselflansch 54 eine Dichtlippe 64 auszubilden, die in den Zwischenraum 62 zwischen den beiden Presskanten 27 eingreifen kann. Durch den Eingriff der Dichtlippe 64 in den Zwischeraum 62 wird dieser von der Dichtlippe 64 ausgefüllt. Ist die Dichtlippe 64 ausreichend dimensioniert und füllt den Zwischenraum 62 aus, so wird der Zwischenraum 62 verschlossen und dichtet somit den Spalt zwischen dem Kapselflansch 54 und der Presskante 27 ab. In jedem Fall wird der Spalt zwischen dem Kapselflansch 54 und der Presskante 27 als Labyrinthspalt ausgebildet, der einen Fließweg für Wasser aus dem Kapselinnenraum 46 verlängert und so in seiner Dichtwirkung genauso gut – wenn nicht gar besser – wirkt, wie das Silikonmaterial aus der DE 20 2009 017 911 U1 .Here the attacks in the 4 and 5a shown capsule with the idea on the capsule flange 54 a sealing lip 64 train in the interspace 62 between the two press edges 27 can intervene. Through the engagement of the sealing lip 64 in the middle room 62 this is from the sealing lip 64 filled. Is the sealing lip 64 adequately sized and fills the gap 62 off, so will the gap 62 closed and thus seals the gap between the capsule flange 54 and the press edge 27 from. In any case, the gap between the capsule flange 54 and the press edge 27 designed as a labyrinth gap, a flow path for water from the capsule interior 46 extended and so in its sealing effect just as well - if not better - acts as the silicone material from the DE 20 2009 017 911 U1 ,
Die Dichtlippe 64 kann dabei ausgebildet sein, um beim Andrücken der Presskante 27 des Kapselkäfigs 20 auf die Pressseite 60 des Kapselflansches 54 über die beiden Dichtlippen 64 eine Zentrierwirkung herbeizuführen und dadurch die Ausrichtwirkung des Sicherungsring 23 zu unterstützen, wenn nicht gar zu ersetzen.The sealing lip 64 can be designed to be when pressing the press edge 27 of the capsule cage 20 on the press side 60 of the capsule flange 54 over the two sealing lips 64 bring about a centering effect and thereby the alignment of the locking ring 23 to support, if not replace.
Für eine optimale Zentrierwirkung kann die Dichtlippe 64 in einer Nut 66 angeordnet sein, die in 5a durch den Sicherungsring 23 und einen zwischen der Dichtlippe 64 und der Kapselwand 44 liegenden weiteren Ring 68 begrenzt ist. Die Nut 66 ist durch eine erste Nutwand 70 und eine zweite Nutwand 72 begrenzt. Die erste Nutwand 70 ist am Sicherungsring 23 ausgebildet, während die zweite Nutwand am weiteren Ring ausgebildet ist. Beide Nutwände 70, 72 sind gegenüber einer Flächennormalen 74 der Pressseite 60 voneinander weg geneigt. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Presslippen 28, 29 der Presskante 27 beim Andrücken des Kapselkäfigs 20 die Kapsel 12 rechtwinklig zur Flächennormalen 74 verschieben und so positionieren können. Der Neigungswinkel der beiden Nutkanten kann zwischen 1° und 60°, bevorzugt zwischen 3° und 45° und besonders bevorzugt zwischen 5° und 30° liegen.For optimum centering effect, the sealing lip 64 in a groove 66 be arranged in 5a through the circlip 23 and one between the sealing lip 64 and the capsule wall 44 lying further ring 68 is limited. The groove 66 is through a first groove wall 70 and a second groove wall 72 limited. The first groove wall 70 is on the circlip 23 formed while the second groove wall is formed on the further ring. Both groove walls 70 . 72 are opposite to a surface normal 74 the press side 60 tilted away from each other. In this way it is achieved that the press lips 28 . 29 the press edge 27 when pressing the capsule cage 20 the capsule 12 perpendicular to the surface normal 74 move and position. The angle of inclination of the two groove edges can be between 1 ° and 60 °, preferably between 3 ° and 45 ° and particularly preferably between 5 ° and 30 °.
In der Nut 66 ist ferner eine Quetschdichtung 76 ausgebildet, die beim Aufpressen der Presslippen 28, 29 zum Ausgleichen von Unebenheiten zerquetscht werden.In the groove 66 is also a pinch seal 76 formed when pressing the press lips 28 . 29 crushed to compensate for bumps.
Im Betrieb der Portionskaffeemaschine 2 mit einer Kapsel 12, die einen Grundkörper 42 mit einem Flansch 54 nach 5a umfasst, greifen die Presslippen 28, 29 der Presskante 28 entsprechend radial außerhalb und radial innerhalb der Dichtlippe 64. Durch den Sicherungsring 23 und den inneren Ring 68 wird die Kapsel 12 dabei zum Kapselkäfig 20 ausgerichtet. Die radial innere Presslippe zerquetscht die radial innere Presslippe 28 und zerquetscht bei diesem Anpressvorgang die Quetschdichtung 76. Auf diese Weise wird eine zuverlässige Dichtung des Spaltes zwischen der Presskante 27 und dem Kapselflansch 54 hergestellt.In the operation of the portion coffee machine 2 with a capsule 12 that have a basic body 42 with a flange 54 to 5a encompasses the press lips 28 . 29 the press edge 28 corresponding radially outside and radially inside the sealing lip 64 , Through the retaining ring 23 and the inner ring 68 will the capsule 12 while the capsule cage 20 aligned. The radially inner press lip crushes the radially inner press lip 28 and crushes the pinch seal in this Anpressvorgang 76 , In this way, a reliable seal of the gap between the press edge 27 and the capsule flange 54 produced.
Der innere Ring 68 kann, wie in 5b und 5c gezeigt, auch weggelassen und durch die Kapselwand 44 ersetzt werden. Hierbei bildet dann der Kapselmantel 52 gleichzeitig auch die radial innere Nutwand 72. Um Material zu sparen, kann in der Auflageseite 58 eine umlaufende Aussparung 78 ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann in die Auflageseite 58 auch eine umlaufende Vertiefung 80 eingeformt sein, in der sich dann Verunreinigungen auf der Pyramidenplatte 32 ansammeln können.The inner ring 68 can, as in 5b and 5c shown, also omitted and through the capsule wall 44 be replaced. Here then forms the capsule shell 52 at the same time also the radially inner groove wall 72 , In order to save material, may be in the edition page 58 a circumferential recess 78 be educated. Alternatively or additionally, in the edition page 58 also a circumferential recess 80 be formed, in which then impurities on the pyramid plate 32 can accumulate.
Ferner kann die in den Zwischenraum 62 zwischen den beiden Presslippen 28, 29 eingreifende Dichtlippe 64 in Ihrer Breite, Form und Höhe unterschiedlich ausgeführt sein. Je breiter die Dichtlippe 64 ist, desto besser füllt sie den Zwischenraum 62 aus. Die Gefahr besteht jedoch, dass die Presslippen 28, 29 dann nicht mehr die Pressseite 60 des Kapselflansches 54 erreichen, was die Dichtwirkung der Presslippen 28, 29 beeinträchtigt. Die Höhe der Dichtlippe 64 bestimmt, ob diese gegen eine nicht weiter referenzierte Bodenseite des Zwischenraumes 62 gedrückt werden kann. Wenn dies möglich ist, stellt dieser Andruckpunkt eine weitere Dichtigkeitsstelle bereit. Durch produktionsbedingte Fertigungstoleranzen sowie auf Seiten des Kapselkäfigs 20 als auch auf Seiten der Kapsel 12 kann es jedoch passieren, dass die Höhe der Dichtlippe 64 zu hoch ist und so ein sicherer Andruck der Presslippen 28, 29 auf der Pressseite 60 des Kapselflansches 54 nicht mehr gegeben ist.Further, in the gap 62 between the two press lips 28 . 29 engaging sealing lip 64 be different in their width, shape and height. The wider the sealing lip 64 the better it fills the gap 62 out. The danger, however, is that the press lips 28 . 29 then not the press side 60 of the capsule flange 54 achieve what the sealing effect of the press lips 28 . 29 impaired. The height of the sealing lip 64 determines whether this against a not further referenced bottom side of the gap 62 can be pressed. If possible, this pinch point provides another leak point. Due to production-related manufacturing tolerances as well as on the side of the capsule cage 20 as well as on the side of the capsule 12 However, it may happen that the height of the sealing lip 64 is too high and so a secure pressure of the press lips 28 . 29 on the press side 60 of the capsule flange 54 no longer exists.
Die Quetschlippe 76 hat in diesem Zusammenhang den weiteren Vorteil, dass diese Toleranzen in einem begrenzten Umfang durch sie ausgeglichen werden können.The Quetschlippe 76 has in this context the further advantage that these tolerances can be compensated to a limited extent by them.
Die genaue geometrische Form der Dichtlippe 64 wird daher applikationsabhängig an den entsprechenden Kapselkäfig anzupassen sein, in dem die entsprechende Kapsel 12 eingesetzt werden soll. Verschiedene mögliche geometrische Formen der Dichtlippe 64 sind in den 5a bis 5e gezeigt.The exact geometric shape of the sealing lip 64 Therefore, it will be adapted to the corresponding capsule cage, depending on the application, in which the corresponding capsule 12 should be used. Various possible geometric shapes of the sealing lip 64 are in the 5a to 5e shown.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Dichtlippe 64 und der Nut 66, in der die Dichtlippe 64 aufgenommen ist, ist in 5d und 5e dargestellt.A particularly advantageous embodiment of the sealing lip 64 and the groove 66 in which the sealing lip 64 is included in is 5d and 5e shown.
In dieser Ausgestaltung ist die radial innere Nutwand 72 zwar als Fortführung des Kapselmantels 52 ausgeführt, an der Stelle der inneren Nutwand 72 ist der Kapselmantel 52 jedoch radial nach außen gezogen, so dass die Kapselwand 44 an dieser Stelle radial verstärkt ist. Das hat den Vorteil, dass die Kapselwand 44 an dieser Stelle größere mechanische Kräfte bei der Zentrierung der Kapsel 12 im Kapselkäfig 20 aufnehmen kann.In this embodiment, the radially inner groove wall 72 Although as a continuation of the capsule coat 52 executed, at the location of the inner groove wall 72 is the capsule coat 52 However, pulled radially outwards, so that the capsule wall 44 is radially reinforced at this point. This has the advantage that the capsule wall 44 at this point greater mechanical forces in the centering of the capsule 12 in the capsule cage 20 can record.
Die Nutwände 70, 72 sind in der Ausführung der 5d und 5e unterschiedlich geneigt. Auf diese Weise wird erreicht, dass eine der Nutwände 70, 72 die Kapsel 12 im Kapselkäfig 20 grob zentriert, während die andere der Nutwände 70, 72 die Kapsel 12 im Kapselkäfig 20 fein zentriert. Ferner kann neben der radial innenseitig angeordneten Quetschdichtung 76, wie sie bereits aus 5a bekannt ist, auch radial außenseitig eine Quetschdichtung 76 in die Nut eingebracht werden. Diese Quetschdichtung 76 muss jedoch nicht auf dem Boden der Nut 66 angeordnet sein, sondern kann sich alternativ auch auf der Nutwand 70 befinden. Das gleiche gilt selbstverständlich auch für die radial innere Quetschdichtung 76, die grundsätzlich ebenfalls auf der radial inneren Nutwand 72 angeordnet werden kann.The groove walls 70 . 72 are in the execution of 5d and 5e differently inclined. In this way it is achieved that one of the groove walls 70 . 72 the capsule 12 in the capsule cage 20 roughly centered, while the other of the groove walls 70 . 72 the capsule 12 in the capsule cage 20 finely centered. Furthermore, in addition to the radially inner side arranged pinch seal 76 as they already are 5a is known, even radially outside a pinch seal 76 be introduced into the groove. This pinch seal 76 but not on the bottom of the groove 66 may be arranged, but may alternatively also on the groove wall 70 are located. Of course, the same applies to the radially inner pinch seal 76 , which basically also on the radially inner groove wall 72 can be arranged.
In der umlaufenden Vertiefung 80 auf der Auflageseite 58, die zum Aufnehmen von Verunreinigungen vorgesehen werden kann, kann optional eine Quetschlippe 82 angeordnet werden, die sich in die angesammelten Verunreinigungen einquetschen und so ebenfalls die Dichtigkeit weiter erhöhen kann.In the surrounding depression 80 on the pad side 58 , which may be provided for receiving contaminants, may optionally have a squeezing lip 82 can be arranged, which squeeze into the accumulated impurities and so also can increase the tightness further.
Anhand der 6a und 6b soll die Wirkungsweise der Dichtlippe 64 noch einmal verdeutlicht werden.Based on 6a and 6b should the mode of operation of the sealing lip 64 be clarified once again.
Wird der Kapselkäfig 20 in einer Anpressrichtung 84 gegen die Pressseite 60 des Kapselflansches 54 aus einer in 6a gezeigten Position in eine in 6b gezeigten Position gedrückt, so zentrieren zunächst die beiden Nutwände 70, 72 die Position der Kapsel 12 gegenüber dem Kapselkäfig 20. In der zentrierten Position der Kapsel 12 ist sichergestellt, dass die Dichtlippe 64 in dem Zwischenraum 62 zwischen den beiden Presslippen 28, 29 der Presskante 27 des Kapselkäfigs 20 ausgenommen wird.Will the capsule cage 20 in a pressing direction 84 against the press side 60 of the capsule flange 54 from an in 6a shown position in a 6b pressed position shown, so first center the two groove walls 70 . 72 the position of the capsule 12 opposite the capsule cage 20 , In the centered position of the capsule 12 is ensured that the sealing lip 64 in the gap 62 between the two press lips 28 . 29 the press edge 27 of the capsule cage 20 is excluded.
Die Zentrierfunktion kann am Besten dadurch sichergestellt werden, dass an der Nut 66 ein öffnungsseitiger Wandabstand 86 der beiden Nutwände 70, 72 größer dimensioniert wird, als ein Lippenabstand 88 zwischen den beiden Presslippen 28, 29 der Presskante 27 des Kapselkäfigs 20. Dabei sollten jedoch die beiden Nutwände 70, 72 in der bereits beschriebenen Weise geneigt sein und zum Boden der Nut 66 hin aufeinander zufluchten.The centering function can best be ensured by the fact that at the groove 66 an opening-side wall distance 86 the two groove walls 70 . 72 larger than a lip distance 88 between the two press lips 28 . 29 the press edge 27 of the capsule cage 20 , However, the two groove walls should 70 . 72 be inclined in the manner already described and to the bottom of the groove 66 towards each other.
Je nachdem, wie die Dichtlippe geometrisch ausgeführt ist, füllt sie den Zwischenraum 62 zwischen den Presslippen 28, 29 mehr oder weniger.Depending on how the sealing lip is made geometrically, it fills the gap 62 between the press lips 28 . 29 more or less.
Wenn der Grundkörper 42 der Kapsel 12 aus einem plastisch verformbaren Material, wie beispielsweise einem Kunststoff, gefertigt ist, kann die Längsausdehnung 90 und die Höhenausdehnung 92 der Dichtlippe 64 beim Anpressvorgang durch die beiden Presslippen 28, 29 beim Anpressvorgang auch noch angepasst werden.If the main body 42 the capsule 12 is made of a plastically deformable material, such as a plastic, the longitudinal extent 90 and the height extent 92 the sealing lip 64 during the pressing process by the two press lips 28 . 29 also be adjusted during the pressing process.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 202009017911 U1 [0002, 0036, 0047, 0047, 0048] DE 202009017911 U1 [0002, 0036, 0047, 0047, 0048]
