DE102018214997B4

DE102018214997B4 - Vorrichtung zur Öffnung und Entleerung von Kapseln und Verfahren zur Abtrennung des Verpackungsmaterials von dem Inhalt einer Kapsel

Info

Publication number: DE102018214997B4
Application number: DE102018214997.6A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-09-04
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2020-08-20
Anticipated expiration: 2038-09-05
Also published as: DE102018214997A1

Abstract

Vorrichtung zur Öffnung und Entleerung von Kapseln, wobei die Vorrichtung (1) einen Kapselhalter (3) und einen Schneidring (4) umfasst, wobei der Kapselhalter (3), der eine stielartige Form aufweist, die eine Entleerung der Kapsel durch Anprallen in einer Anprallzone (22) an einer harten Oberfläche oder Kante ermöglicht, derart ausgebildet ist, dass eine Kapsel (2) einlegbar ist, und wobei der Schneidring (4) mindestens ein Schneidmittel (5) umfasst, welches in die Kapsel (2) eingreift, wobei der Schneidring (4) drehbar auf dem Kapselhalter (3) angeordnet ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Öffnung von Kapseln, wobei die Vorrichtung einen Kapselhalter und einen Schneidring umfasst, wobei der Kapselhalter, der eine stielartige Form aufweist, die eine Entleerung der Kapsel durch Anprallen in einer Anprallzone an einer harten Oberfläche oder Kante ermöglicht, derart ausgebildet ist, dass eine Kapsel einlegbar ist, und wobei der Schneidring mindestens ein Schneidmittel umfasst, welches in die Kapsel eingreift, wobei der Schneidring drehbar auf dem Kapselhalter angeordnet ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Abtrennung des Verpackungsmaterials von dem Inhalt der Kapsel, wobei das Verfahren die obigen Verfahrensschritte umfasst, sowie zusätzlich das Entleeren der geöffneten Kapsel durch Anprallen in einer Anprallzone an einer harten Oberfläche oder Kante, so dass der Inhalt der Kapsel aus der geöffneten Kapsel austritt und das Verpackungsmaterial in dem Kapselhalter verbleibt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bei der heutigen Zubereitung von Getränken, insbesondere von Heißgetränken, wie Kaffee oder auch Tee, werden Maschinen genutzt, welche die zu extrahierenden Zutaten in Einzelverpackungen verwenden. Häufig werden bei Verwendung von vollautomatischen Kaffee- oder Teemaschinen Kapseln zur Zubereitung von Kaffee oder Tee genutzt. In diesen Kapseln wird die jeweilige Zutat, wie zum Beispiel gemahlener Kaffee oder zerbröselte Teeblätter, luftdicht verschlossen, um die Zutat vor Verderb zu schützen, somit eine längere Haltbarkeit zu gewährleisten und möglichst geringe Geschmacksveränderungen der Zutat durch Umwelteinflüsse, Feuchtigkeit, Licht oder Luft zu erzielen.
Um Geschmacksveränderungen des Inhalts der Kapseln zu vermeiden, werden zudem bevorzugt Kapselmaterialien verwendet, die kaum eigenen Geschmack besitzen und insbesondere keine chemischen Substanzen wie etwa Weichmacher an den Kapselinhalt abgeben. Ein typisches Kapselmaterial ist daher Metall, beispielsweise Aluminium.
Aluminium als Kapselverpackungsmaterial eignet sich ferner besonders aufgrund seiner guten Formbarkeit im Herstellungsprozess, seiner ausgezeichneten Barriere-, Schutz- und Hygieneeigenschaften, sowie aufgrund seiner Wiederverwertbarkeit nach Gebrauch. Zudem sind Aluminiumverpackungen stoßfest, bruchsicher, extrem leicht und stabil.
Aluminiumkapseln, in denen Kaffee portioniert ist, werden inzwischen von vielen Herstellern im europäischen Raum produziert und angeboten. Viele dieser Kapseln sind durch ihre Form und Größe auf bestimmte Kaffee- oder Espressomaschinen zugeschnitten, d.h. nur mit diesen kompatibel.
Nach Gebrauch der Kapseln für die Herstellung eines Heißgetränks, verbleibt der gemahlene Kaffee in der Kapsel und wird zusammen mit der Kapsel entsorgt.
Eine Wiederverwertung des Kapselmaterials, also des Metalls, insbesondere des Aluminiums, sowie eine Kompostierung des Kaffeeinhalts der Kapsel wären jedoch wünschenswert. Metalle, insbesondere Aluminium, haben ausgezeichnete Recycling-Eigenschaften. Durch Einschmelzen lassen sie sich rückstandslos recyceln und können somit vollständig in den Stoffkreislauf zurückgeführt und zur Herstellung neuer Produkte eingesetzt werden.
Einige Hersteller empfehlen, die gebrauchten Kaffeekapseln bei einer Metallsammelstelle abzugeben oder mit Hilfe der Recyclingsysteme des Grünen Punkts zu entsorgen. Nachteilig ist jedoch bei Entsorgung über die Recyclingsysteme die fehlende Abtrennung des kompostierbaren Inhalts der Kapsel vom Verpackungsmaterial, welches der entleerten Kapsel entspricht. Eine Rückgabe in Metallsammelstellen ist vielen Verbrauchern zudem zu aufwendig.
In US 2010/0 050 880 A11 und EP2158829 A1 ist deshalb ein Kapselöffner beschrieben, der eine Abtrennung des Inhalts der Kapsel von seiner Verpackung erlaubt. Dieser Kaffeekapselöffner stellt ein Recycling-System für Metall-Kapseln dar, welches eine Trennung von Verpackungsmaterial und Inhalt vor Ort, also beim Verbraucher erlaubt. Der Kapselöffner drückt dabei den Kaffee durch Zerdrücken der Kapsel mit einem Dorn aus der Kapsel und trennt so das Metall (Aluminium) vom Kaffeesatz. Dadurch kann das Verpackungsmaterial per Metallsammelstelle entsorgt und der Kaffeesatz beim Konsumenten kompostiert oder entsorgt werden. Ein Nachteil dieses Systems ist, dass ein relativer hoher Restschmutzanteil durch das Zerdrücken der Kapseln mit einem Dorn in den Kapseln verbleibt. Damit ist die Trennung von Kaffeesatz und Verpackungsmaterial nicht optimal gelöst.
Eine weitere Möglichkeit, eine Kapsel zu öffnen, offenbart US 2015/0 297 017 A1 . In dieser Patentanmeldung wird ein System beschrieben, welches eine Kapsel-Extraktionseinheit für Kapseln mit Wand umfasst. Das System weist einen Kapselhalter zum Halten der Kapsel und einen Öffner mit einer Schneidkante zum Bilden einer Öffnung in der Kapselwand durch Schneiden der Wand auf. Der Öffner weist ferner einen Kolben auf, der einen Teil der Wand, benachbart zu der Öffnung, nach ihrer Bildung durch Schneiden der Wand, durch die Schneidkante ausgibt. Dieser Kapselöffner öffnet die Kapsel auf der Seite, auf der sich nicht der Alufoliendeckel der Kapsel befindet. Dies hat den Nachteil, dass der feste und flüssige Inhalt einer gebrauchten, durch eine Kaffee- oder Teemaschine in dem Alufoliendeckel stark perforierten Kapsel, aus beiden Seiten der Kapsel vermehrt austreten kann.
WO 2014/135 550 A1 offenbart in diesem Zusammenhang beispielsweise eine Vorrichtung zum schnellen und genauen Öffnen von Kaffeekapseln. Diese Vorrichtung umfasst eine erste Einheit zum Einlegen und Halten der Kaffeekapsel und eine zweite Einheit, die aus einem drehbaren Element mit einer ringförmigen Anordnung von dünnen Zähnen zur Öffnung der Kapsel entlang der ringförmigen Kante der Kaffeekapsel besteht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Kapselöffner zur Verfügung zu stellen, welcher ein leichtes Öffnen und ein effizientes Entleeren der Kapsel ermöglicht. Dabei soll ein Austreten des flüssigen und festen Inhalts der Kapsel an anderen Seiten als der geöffneten Seite minimiert werden. Vor allem soll der Inhalt der Kapsel beim Entleeren möglichst vollständig aus der Kapsel entfernt werden können, so dass eine Abtrennung der Verpackung der Kapsel vom Inhalt und somit ein Recyceln der verwendeten, entleerten Kapsel und ein Kompostieren des Inhalts der Kapsel umgesetzt werden können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe durch Bereitstellen einer Vorrichtung zur Öffnung von Kapseln, wobei die Vorrichtung einen Kapselhalter und einen Schneidring umfasst, wobei der Kapselhalter, der eine stielartige Form aufweist, die eine Entleerung der Kapsel durch Anprallen in einer Anprallzone an einer harten Oberfläche oder Kante ermöglicht, derart ausgebildet ist, dass eine Kapsel einlegbar ist, und wobei der Schneidring mindestens ein Schneidmittel umfasst, welches in die Kapsel eingreift, wobei der Schneidring drehbar auf dem Kapselhalter angeordnet ist.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung führt zu einer Kapselöffnung auf Seiten der Kapselfolie, welche bei vorheriger Verwendung der Kapsel in einer vollautomatischen Maschine zur Heißgetränkeherstellung durch die Maschine stark perforiert wird. Durch Öffnung der Kapsel auf dieser Seite kann ein Auslaufen der Kapsel bei Verwendung der Vorrichtung bestmöglich verhindert werden.
Zwar ist bereits im Stand der Technik bekannt, dass Kapseln auf der Folienseite geöffnet werden können, jedoch wird in diesen Fällen eine Öffnung der Kapsel durch einen Zerdrückungsvorgang erzielt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht dagegen ein großflächiges Aufschneiden der Kapselfolie mit geringem Kraftaufwand vor. Dabei wird die Kapsel zunächst in einen Kapselhalter eingelegt und dort fixiert. Durch ein einfaches Drehen eines Schneidrings mit Schneidmitteln, die in die Kapsel auf Seiten der Kapselfolie eingreift und schneidet, wird die Kapsel geöffnet. Ein Zerstören der Kapsel durch Zerdrücken ist hierbei nicht nötig. Nachteilig beim Öffnen der Kapsel durch Zerdrücken ist insbesondere das Festhaften eines Großteils des Kapselinhalts durch Andrücken der Kapsel an den Inhalt und eine zusätzliche Furchenbildung im Verpackungsmaterial. Bei einem großflächigen Aufschneiden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sich der Inhalt der Kapsel besser aus der Kapsel lösen und vollständig bzw. fast restefrei aus der Kapsel entfernt werden. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass der Kapselhalter, der eine stielartige Form aufweist, eine Entleerung der Kapsel durch Anprallen in einer Anprallzone des Kapselhalters oder in einer Ausbuchtung des Schneidrings an einer harten Oberfläche oder Kante ermöglicht. Somit kann eine gute Abtrennung des Kapselverpackungsmaterials vom Inhalt erzielt und ein Recyceln des Verpackungsmaterial und Kompostieren des Inhalts ermöglicht werden.
Ein weiterer Vorteil des Aufschneidens der Kapseln ist die gute Stapelbarkeit der Kapselverpackung. Durch Stapeln der Verpackung kann Platz gespart werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen Kapselhalter und einen Schneidring, wobei Kapselhalter und Schneidring aus Kunststoff gefertigt sein können und wobei das mindestens eine Schneidmittel des Schneidrings aus Metall gefertigt sein kann und innenliegend im Schneidring angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Kapselhalter eine stielartige Form auf, die eine Entleerung der Kapsel durch Anprallen in einer Anprallzone an einer harten Oberfläche oder Kannte ermöglicht, wobei die Anprallzone in einem dem Schneidring benachbarten Segment des Kapselhalters oder in einer Ausbuchtung des Schneidrings liegt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht die Anprallzone aus einem stoßresistenten Material oder umfasst einen stoßresistenten Beschlag.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das stoßresistente Material oder der stoßresistente Beschlag ein Metall.
In einer weiteren Ausführungsform ist das stoßresistente Material oder der stoßresistente Beschlag mit einem stoßabfedernden Material, vorzugsweise Gummi oder Silikon, überzogen.
In einer weiteren Ausführungsform besteht genannter Kapselhalter aus einem unteren Element und einem oberen Element, welche mit einer schwenkbaren Verbindung miteinander verbunden sind.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die schwenkbare Verbindung ein Scharnier, ein biegsames Material oder eine Feder.
In einer spezifischen Ausführungsform besteht genannter Kapselhalter aus einem unteren Element und einem oberen Element, welche eine Zange bilden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform hat der Kapselhalter eine Gesamtlänge von etwa 20 bis 25 cm.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das untere Element des Kapselhalters eine kreisförmige Öffnung mit einem Innenring auf, in welchen die Kapsel in einer bestimmten Position einlegbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist die kreisförmige Öffnung einen konischen Innenring auf, in welchen die Kapsel in einer bestimmten Position einlegbar ist.
In einer spezifischen Ausführungsform weist das untere Element des Kapselhalters die kreisförmige Öffnung mit dem Innenring auf, welcher an der Innenwand Riffelungen, eine anti-Rutschbeschichtung oder eine Gummiauflage besitzt und/oder Kerben an der Umrandung der Öffnung hat.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das obere Element des Kapselhalters eine kreisförmige Öffnung auf, welche derart ausgebildet ist, dass eine Umrandung der kreisförmigen Öffnung auf den Kapselrand, die in das untere Element eingelegt wurde, aufdrückbar ist, um die Kapsel in einer bestimmten Position zu halten.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das obere Element des Kapselhalters auf der von der Kapsel abgewandten Seite der kreisförmigen Öffnung einen Verbindungsring um die kreisförmige Öffnung herum auf, an welchem der Schneidring angeordnet wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Schneidring, welcher das mindestens eine Schneidmittel und zudem eine ringförmige Vertiefung umfasst, auf dem oberen Element des Kapselhalters mittels Verbindungsring und ringförmiger Vertiefung drehbar angeordnet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Verbindungsabschnitt einen Einrastmechanismus, wobei ein Verbindungsring auf dem oberen Element des Kapselhalters in eine ringförmige Vertiefung auf dem Schneidring eingreift und durch eine durchlaufende Nut, angeordnet in dem Verbindungsring, und einem dazu formschlüssigen Einrastelement, angeordnet in der Vertiefung, einrastet.
In einer spezifischen Ausführungsform umfasst der Verbindungsabschnitt einen Einrastmechanismus, wobei das formschlüssige Einrastelement zylindrisch ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Verbindungsabschnitt einen Drehbegrenzer.
In einer weiteren Ausführungsform besteht der genannte Drehbegrenzer, welcher in dem Verbindungsabschnitt angeordnet ist, aus einer abgesetzten Nut mit mechanischem Anschlag und einem formschlüssigen Zahnelement.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Anordnung des mechanischen Anschlags der abgesetzten Nut des Drehbegrenzers abhängig von der Anzahl und Anordnung der Schneidmittel, wobei bei zwei Schneidmitteln die Drehbegrenzung bei 180°, bei drei Schneidmitteln eine Drehbegrenzung bei 120°, bei vier Schneidmitteln eine Drehbegrenzung bei 90° liegt, wenn eine gleichmäßige Anordnung der Schneidmittel in einem Kreis erfolgt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine Anordnung des mechanischen Anschlags der abgesetzten Nut des Drehbegrenzers abhängig von der Anzahl und Anordnung der Schneidmittel, wobei bei zwei Schneidmitteln die Drehbegrenzung bei 180°, bei drei Schneidmitteln eine Drehbegrenzung bei 120°, bei vier Schneidmitteln eine Drehbegrenzung bei 90° liegt, wenn eine gleichmäßige Anordnung der Schneidmittel in einem Kreis erfolgt, wobei eines der Schneidmittel von der durch die Anzahl vorbestimmten Position um 5° bis 40° versetzt angeordnet ist, oder wobei bei Verwendung von nur einem Schneidmittel, die Drehbegrenzung bei 320° bis 355° liegt.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Abtrennung des Verpackungsmaterials von dem Inhalt einer Kapsel, wobei das Verfahren umfasst:

- Bereitstellen eines Kapselhalters, wobei der Kapselhalter derart ausgebildet ist, dass eine Kapsel einlegbar ist und dass er eine stielartige Form aufweist, die eine Entleerung der Kapsel durch Anprallen in einer Anprallzone an einer harten Oberfläche oder Kante ermöglicht;
- Bereitstellen eines Schneidrings, wobei der Schneidring mindestens ein Schneidmittel umfasst, welches in die Kapsel eingreift und wobei der Schneidring drehbar auf dem Kapselhalter angeordnet ist;
- Einbringen der Kapsel in den Kapselhalter;
- Fixieren der Kapsel in einer bestimmten Position mittels Zusammendrücken des oberen Elements und des unteren Elements des Kapselhalters;
- Drehen des am oberen Element des Kapselhalters angeordneten Schneidrings, vorzugsweise um 360° oder bis zur Drehbegrenzung, wobei das Schneidmittel in die Kapsel eingreift und dadurch eine Öffnung der Kapsel erzielt wird; und
- Entleeren der geöffneten Kapsel durch Anprallen in einer Anprallzone an einer harten Oberfläche oder Kante, sodass der Inhalt der Kapsel aus der geöffneten Kapsel austritt und die Verpackung in dem Kapselhalter verbleibt.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Abtrennung des Verpackungsmaterials von dem Inhalt der Kapsel die erfindungsgemäße Vorrichtung.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren die Öffnung der Kapsel, wobei die Öffnung der Kapsel eine vollständige oder teilweise Öffnung der Kapselfolie umfasst.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung oder das Verfahren eine Kapsel, wobei die Kapsel eine durch eine Kapselfolie verschlossene Getränkekapsel ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst schließlich die Vorrichtung oder das Verfahren die genannte Kapselfolie, wobei die Kapselfolie eine Metall- oder Kunststofffolie ist.
Figurenliste
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen weiter erläutert.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer Vorrichtung nach einer Ausführungsform, umfassend einen Kapselhalter zusammengefügt mit einem Schneidring mit eingelegter Kapsel mit einer perforierten Kapselfolie.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Vorrichtung nach einer Ausführungsform, umfassend einen Kapselhalter zusammengefügt mit einem Schneidring, in welchen eine Kapsel eingelegt wurde.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts einer Vorrichtung nach einer Ausführungsform, umfassend einen Kapselhalter zusammengefügt mit einem Schneidring.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer gekippten Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung nach einer Ausführungsform mit einem oberen Element des Kapselhalters zusammengefügt mit einem Schneidring, und einem unteren Element des Kapselhalters, in welches eine Kapsel eingelegt ist.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts in Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung nach einer Ausführungsform mit einem oberen Element des Kapselhalters zusammengefügt mit einem Schneidring und einem unteren Element des Kapselhalters, in welches eine Kapsel eingelegt ist.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts in Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung nach einer Ausführungsform, welcher den Verbindungsabschnitt bildet, mit einem oberen Element des Kapselhalters getrennt von einem Teil des Schneidrings.
7 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung nach einer Ausführungsform, welche nicht zusammengefügt vorliegt, wobei der Kapselhalter in einer gekippten Seitenansicht gezeigt ist und von dem Schneidring eine Unteransicht gezeigt ist.
8 zeigt eine schematische Darstellung einer leicht geneigten Draufsicht eines Teils der Vorrichtung nach einer Ausführungsform mit einem oberen Element des Kapselhalters, zusammengefügt mit einem Schneidring und einer eingelegten Kapsel, wobei die Folie etwa um 320° bis 350° geschnitten und der Inhalt der Kapsel entleert wurde.
9 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer Vorrichtung nach einer Ausführungsform, umfassend einen Kapselhalter mit einer Anprallzone in einem dem Schneidring benachbarten Segment des Kapselhalters, zusammengefügt mit einem Schneidring mit eingelegter Kapsel mit einer perforierten Kapselfolie nach einer Ausführungsform.
10 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer Vorrichtung nach einer Ausführungsform, umfassend einen Kapselhalter, wobei die Anprallzone als Ausbuchtung des Schneidrings dargestellt ist, zusammengefügt mit einem Schneidring mit eingelegter Kapsel mit einer perforierten Kapselfolie.
11 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer Vorrichtung nach einer Ausführungsform, umfassend einen Kapselhalter mit einer verbreiterten Anprallzone in einem dem Schneidring benachbarten Segment des Kapselhalters, zusammengefügt mit einem Schneidring mit eingelegter Kapsel mit einer perforierten Kapselfolie.
12 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Vorrichtung nach einer Ausführungsform, umfassend einen Kapselhalter mit einer Anprallzone in einem dem Schneidring benachbarten Segment des Kapselhalters, wobei die Anprallzone von einer Gummi- oder Silikonhülse umhüllt ist, zusammengefügt mit einem Schneidring, in welchen eine Kapsel eingelegt wurde.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Obwohl die vorliegende Erfindung hinsichtlich ihrer speziellen Ausführungsformen beschrieben wird, ist die Beschreibung dieser Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen.
Bevor im Detail beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, sind Definitionen angegeben, die für das Verständnis der vorliegenden Erfindung wichtig sind.
Wie in dieser Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen verwendet, schließen die singulären Formen von „ein“ und „eine“ auch die jeweiligen Pluralformen ein, wenn aus dem Kontext nichts anderes hervorgeht.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnen die Begriffe „etwa“ und „ungefähr“ ein Genauigkeitsintervall, welches der Fachmann so verstehen wird, dass der technische Effekt des fraglichen Merkmals noch gewährleistet wird. Der Ausdruck bezeichnet typischerweise eine Abweichung vom angegebenen Zahlenwert von ± 20%, vorzugsweise ± 15%, bevorzugter ± 10% und noch bevorzugter ± 5%.
Der Begriff „umfassend“ ist so zu verstehen, dass dieser nicht beschränkend ist. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff „bestehend aus“ oder „im Wesentlichen bestehend aus“ eine bevorzugte Ausführungsform des Begriffs „umfassend“. Wenn nachfolgend eine Gruppe definiert ist, die mindestens eine bestimmte Anzahl von Ausführungsformen umfasst, soll diese auch eine Gruppe umfassen, die vorzugsweise nur aus diesen Ausführungsformen besteht.
Des Weiteren werden die Begriffe „(i)“, „(ii)“, „(iii)“ oder „(a)“, „(b)“, „(c)“ oder „erstens“, „zweitens“, „drittens“ usw. und dergleichen in der Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet, um zwischen ähnlichen Elementen zu unterscheiden und nicht notwendigerweise zur Beschreibung einer sequentiellen oder chronologischen Reihenfolge. Die auf diese Weise verwendeten Ausdrücke sind so zu verstehen, dass diese unter geeigneten Umständen austauschbar sind und, dass die auf diese Weise beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung in anderer Reihenfolge durchgeführt werden können, als an dieser Stelle beschrieben oder dargestellt wurde.
Diese Erfindung ist nicht auf die hierin beschriebenen speziellen Verfahren, Protokolle usw. beschränkt, da diese variieren können. Die hier verwendete Terminologie dient lediglich der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und beabsichtigt nicht, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken, der nur durch die beigefügten Ansprüche beschränkt ist. Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Ausdrücke die gleichen Bedeutungen, wie diese von einen Fachmann allgemein verstanden werden.
Die Ausführungsformen werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale bezeichnen. Die Merkmale der verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden, sofern dies in der nachfolgenden Beschreibung nicht ausdrücklich ausgeschlossen ist.
Teilweise wird die Vorrichtung (1) zusammen mit einer Kapsel (2) dargestellt, deren Inhalt mit Hilfe der Vorrichtung (1) von der Kapsel (2), welche die Verpackung bildet, getrennt werden soll. Die Kapsel (2) kann aus verschiedenen Materialien, wie Kunststoff, Zellstoff oder Metall, wie zum Beispiel Aluminium, bestehen. Der Inhalt der Kapsel (2) kann Tee oder vorzugsweise Kaffee sein. Diese Kapsel kann auf einer Seite eine Kapselfolie aufweisen, welche eine Metall- oder Kunststofffolie oder ebenfalls eine Aluminiumfolie, oder eine Folie aus einem anderen Material sein kann und welche bei der Extraktion mit einer Maschine perforiert wird. Bei dieser Kapsel (2) kann es sich vorzugsweise um eine Kapsel (2) der Firma Nespresso handeln, welche Kaffee beinhaltet und aus Aluminium besteht. Auch die Kapselfolie (19) besteht bei einer Nespresso-Kapsel aus Aluminium. Diese Kapselfolie (19) wird über eine Krempe oder einen Kapselrand (21) an dem konischen Körper der Kapsel (2) befestigt. Die Vorrichtung eignet sich jedoch ebenfalls zur Öffnung anderer Kapseln (2), die aus Materialien wie Aluminium, Kunststoff oder Zellstoff oder Kombinationen davon bestehen können.
Die Vorrichtungen (1) und Verfahren der Ausführungsformen können zum Schneiden einer Kapselfolie (19) einer Kapsel (2) eingesetzt werden, um ein Öffnen der Kapsel (2) zu erzielen. Die Kapsel (2) kann anschließend entleert werden, so dass eine Abtrennung des Kapselverpackungsmaterials vom Inhalt der Kapsel (2) ermöglicht wird.
1 ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht einer Vorrichtung (1) nach einer Ausführungsform. Durch die Öffnung des Schneidrings (4) ist eine eingelegte Kapsel (2) anhand ihrer perforierten Kapselfolie (19) zu erkennen. Der Schneidring (4) ist an einem Kapselhalter (3) befestigt. Der Kapselhalter (3) hat am anderen Ende des oberen Elements (7) eine schwenkbare Verbindung (8). Die Vorrichtung (1) ist eingerichtet, um eine eingelegte Kapsel (2) auf Seiten der Folie (19) mittels Drehen des Schneidrings (4) durchgehend kreisförmig oder teilweise zu öffnen. Durch Umdrehen des Kapselhalters (3) kann nach Aufschneiden der Folie (19) der Inhalt der Kapsel (2) durch den Schneidring (4) austreten. Das Austreten des Inhalts der Kapsel (2) kann vorzugsweise durch eine ruckartige Bewegung oder durch Ausklopfen, das heißt Klopfen oder Anprallen des Kapselhalters (3) oder des Schneidrings (4) an einen harten Gegenstand, erfolgen.
2 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung (1) mit eingelegter Kapsel (2). Der Kapselhalter (3), der eine stielartige Form aufweist, besteht dabei aus einem unteren Element (6) und einem oberen Element (7), welche mit einer schwenkbaren Verbindung (8) miteinander verbunden sind. Der Kapselhalter (3) kann eine Gesamtlänge von etwa 20 bis 25 cm haben. Als schwenkbare Verbindung (8) eignet sich zum Beispiel ein Scharnier, eine Feder oder auch ein biegsames oder elastisches Material, wie zum Beispiel Gummi, Kunststoff oder Metall, so dass das untere Element (6) und das obere Element (7) miteinander verbunden sind und gegeneinander zusammengedrückt werden können, so dass diese Elemente (6) und (7) eine Zange bilden.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts einer vollständigen Vorrichtung mit Kapselhalter (3), bestehend aus einem unteren Element (6) und einem oberen Element (7) und einer schwenkbaren Verbindung (8), wobei der Kapselhalter (3) zusammengefügt mit einem Schneidring (4) ist.
An dem Schneidring (4) ist innenliegend im Schneidring (4) mindestens ein Schneidmittel (5) angeordnet. Vorzugsweise ist mehr als ein Schneidmittel (5) an dem Schneidring (4) angeordnet. So können in bevorzugten Ausführungsformen 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 Schneidmittel (5) an dem Schneidring (4) angeordnet, bevorzugter 2, 3 oder 4 Schneidmittel (5), am meisten bevorzugt 3 Schneidmittel (5) am Schneidring (4) angeordnet sein. Das Schneidmittel (5) kann so angeordnet sein, dass es nach Einlegen einer Kapsel (2) in das untere Element (6) und Zusammendrücken des unteren Elements (6) mit dem oberen Element (7) in die Kapselfolie (19) der Kapsel (2) eingreift. Dabei ist das mindestens eine Schneidmittel (5) innenliegend im Schneidring (4) und nach unten gerichtet angeordnet. Dabei kann das Schneidmittel (5) eine Länge und somit eine Stichtiefe in die Kapsel (2) von 1 mm bis 6 mm aufweisen. Bevorzugter kann das Schneidmittel (5) eine Länge von 2 mm aufweisen. Das Schneidmittel (5) kann eine Breite von 0,01 cm bis 1,5 cm aufweisen. Vorzugsweise kann das Schneidmittel (5) eine Breite von 1 mm bis 6 mm aufweisen. Besonders bevorzugt kann das Schneidmittel eine Breite von 2 mm aufweisen. Ferner hat das Schneidmittel (5) mindestens eine Klinge. Bevorzugt ist, dass die mindestens eine Klinge so angeordnet ist, dass diese sowohl bei Drehung nach rechts, als auch bei Drehung nach links des Schneidrings (4) das Schneidmittel (5) mit der Klinge in die Kapsel (2) eingreift und die Kapselfolie (19) schneidet. Das Schneidmittel (5) kann aus verschiedenen geeigneten Materialien gefertigt sein, wie zum Beispiel Metall, Keramik, Kohlenstoff oder Kunststoff. Die Schneidmittel (5) sind vorzugsweise aus Metall, besonders bevorzugt aus Edelstahl gefertigt. Der Schneidring (4) kann aus einem Metall, Holz oder Kunststoff gefertigt werden. Vorzugsweise ist der Schneidring (4) aus Kunststoff gefertigt. Der Durchmesser des Kreises, auf dem die Schneidmittel (5) angeordnet sind, kann zwischen 2 cm bis 3,5 cm sein, vorzugsweise zwischen 2,5 cm bis 3,0 cm sein und besonders bevorzugt zwischen 2,6 cm bis 2,9 cm sein.
Der Kapselhalter (3) kann aus verschiedenen Materialien hergestellt werden. So kann der Kapselhalter (3) in einem Stück oder aus mehreren Stücken hergestellt sein und aus einem Metall, Holz oder Kunststoff oder einer Kombination von verschiedenen Materialien gefertigt sein. Vorzugsweise ist der Kapselhalter (3) aus Kunststoff, beispielsweise polymerem Kunststoff, gefertigt. Bevorzugter ist der Kapselhalter (3) aus zwei Teilen gefertigt: aus einem unteren Element (6) und einem oberen Element (7), welche jeweils aus Kunststoff gefertigt sind. Beide Elemente sind über eine schwenkbare Verbindung (8), vorzugsweise ein Scharnier, verbunden. Der Kapselhalter (3) weist eine stielartige Form auf, die eine mechanische Entleerung der Kapsel durch Anprallen an einer harten Oberfläche oder Kante ermöglicht. Die Materialien aus denen der Kapselhalter hergestellt wird bzw. die Herstellungsart des Kapselhalters erlauben es, dass dieser Entleerungsvorgang mittels Anprallen viele Male ohne Hinterlassen von strukturellen Schäden am Kapselhalter durchgeführt werden kann. Die vorliegende Erfindung sieht insbesondere vor, dass der Kapselhalter eine hohe Stabilität aufweist und so mehrmaliges tägliches Entleeren mittels Anprallen an einer harten Oberfläche oder Kante über einen Zeitraum von 1-5 Jahren erlaubt.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer gekippte Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung (1) nach einer Ausführungsform mit einem oberen Element (7) des Kapselhalters (3) zusammengefügt mit einem Schneidring (4), und einem unteren Element (6) des Kapselhalters (3), in welches eine Kapsel (2) eingelegt ist. Die Kapsel (2) kann in eine kreisförmige Öffnung (9) des unteren Elements des Kapselhalters (3) eingelegt werden. Dabei rutscht die Kapsel (2) auf Grund des Rands (21) der Kapsel (2) der auf einer Umrandung (20) aufliegt nicht durch die Öffnung (9) des unteren Elements (6) hindurch. Die Kapsel (2) ist in einer bestimmten Position einlegbar. Die Kapsel (2) kann durch Zusammendrücken des unteren Elements (6) und des oberen Element (7) festgehalten werden, dabei wird der Kapselrand (21) zwischen der Umrandung (20) der Öffnung (9) des unteren Elements (6) und der Umrandung (11) der Öffnung (10) des oberen Elements (7) eingeklemmt. Die Kapsel (2) kann dabei in Kontakt mit einem Innenring (18) stehen. Dieser Innenring (18) kann in einer Ausführungsform zylindrisch oder konisch ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Innenring (18) konisch, anliegend an der Kapsel (2), die sich zum Kapselrand (21) hin erweitert, ausgebildet. Um ein einfacheres Fixieren der Kapsel (2) zu ermöglichen und ein Verrutschen der Kapsel (2) zu vermeiden, wenn das Schneidmittel (5) in die Kapselfolie (19) eingreift und der Schneidring (4) gedreht wird, können in weiteren Ausführungsformen der Vorrichtung (1) an dem Innenring (18) oder an der Umrandung (20) Modifizierungen vorhanden sein. In einer Ausführungsform kann der Innenring (18) an seiner Innenwand Riffelungen, eine anti-Rutschbeschichtung oder eine Gummiauflage aufweisen, um ein Verrutschen der Kapsel (2) auch bei der Drehung des Schneidrings (4) im geschlossenen Zustand zu minimieren. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung (1), welche ein besseres Fixieren der Kapsel (2) in dem Kapselhalter (3) ermöglicht, ist eine Vorrichtung (1), welche Kerben an der Umrandung (20) aufweist, wie in 5 gezeigt ist.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts in Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung (1) nach einer Ausführungsform mit einem oberen Element (7) des Kapselhalters (3) zusammengefügt mit einem Schneidring (4), und einem unteren Element (6) des Kapselhalters (3), wobei das untere Element (6) an der Umrandung (20) genannte Kerben aufweist. In 5 ist in das untere Element (6) eine Kapsel (2) eingelegt. Durch ein Aufeinanderdrücken des unteren Elements (6) und des oberen Elements (7) wird die obere Umrandung (11) auf den Kapselrand (21) und auf die Umrandung (20) des unteren Elements (6) gedrückt. Wenn die Umrandung (20) Kerben aufweist, kann eine Riffelbildung in einem formbaren, zum Beispiel aus Aluminium bestehenden, Kapselrand (21) erfolgen und somit ein erleichtertes Fixieren der Kapsel (2) während der Öffnung der Kapselfolie (19) durch Drehung des Schneidrings (4), wobei das Schneidmittel (5) in die Kapsel (2) eingreift, ermöglichen.
Der Verbindungsabschnitt ist der Abschnitt, in dem der Schneidring (4) mit dem Kapselhalter (3) in Kontakt kommt und beide miteinander verbunden werden. In 5 ist dieser Verbindungsabschnitt gezeigt, wobei der Schneidring (4) auf dem Verbindungsring (12) des oberen Elements (7) zusammengesetzt wurde.
In 6 ist ein Teil des Schneidrings (4) getrennt von dem Verbindungsring (12) des oberen Elements (7) in einer Querschnittsansicht gezeigt. Der Schneidring (4) kann auf das obere Element (7) des Kapselhalters (3) mittels einer ringförmigen Vertiefung (13) im Schneidring (4) und eines Verbindungsrings (12) aufgesteckt werden, wobei eine Befestigung so erfolgt, dass der Schneidring (4) drehbar auf dem Kapselhalter (3) angeordnet ist. Die drehbare Befestigung des Schneidrings (4) auf dem Kapselhalter (3) kann durch einen Schraubverschluss erfolgen. Vorzugsweise erfolgt eine drehbare Befestigung des Schneidrings (4) auf dem Kapselhalter (3) durch eine durchlaufende Nut (14) und ein Einrastelement (15). Die durchlaufende Nut (14) kann sich in einer Ausführungsform der Vorrichtung (1), wie in 5 gezeigt, auf der Außenseite des Verbindungsrings (12) befinden, wobei sich das formschlüssige Einrastelement (15) dann in der ringförmigen Vertiefung (13) des Schneidrings (4) befindet. Das Einrastelement (15) ist formschlüssig zu der Nut (14). Das Einrastelement (15) ist vorzugsweise zylindrisch und bildet mit der formschlüssigen Nut (14) eine Ringschnappverbindung.
In 5 ist zudem eine Ausführungsform der Vorrichtung (1) mit einem Drehbegrenzer zu erkennen. Eine Drehbegrenzung dient dazu, die Drehbarkeit des Schneidrings (4) zu begrenzen, so dass eine vollständige Öffnung der Kapsel (2) durch Schneiden der Folie (19) auch dann erfolgen kann, wenn der Schneidring (4) weniger als 360° gedreht wird, falls mehr als ein Schneidmittel (5) eingesetzt wird. Die Drehbegrenzung ist dabei abhängig von der Anzahl der Schneidmittel (5). Eine Drehbegrenzung des Schneidrings (4) auf einem Kapselhalter (3) kann beispielsweise durch eine abgesetzte Nut (16) im Verbindungsring (12) des Kapselhalters (3) und ein dazu formschlüssiges Zahnelement (17) auf dem Schneidring (4) erfolgen, wie in 5 gezeigt. Dabei verläuft die abgesetzte Nut (16) nicht vollständig ringförmig auf dem Verbindungsring (12), sondern nur für eine bestimmte Länge, so dass der Schneidring (4) nur um eine gewisse Gradzahl gedreht werden kann, wobei das Zahnelement (17) an einen mechanischen Anschlag oder auch das Ende der abgesetzten Nut (16) anschlägt. Durch das Anschlagen des Zahnelements (17) am Ende der abgesetzten Nut (16), welche als mechanischer Anschlag dienen kann, oder einen mechanischen Anschlag wird das weitere Drehen des Schneidrings (4) verhindert.
In 7 wird eine Ausführungsform der Vorrichtung (1) als eine schematische Darstellung gezeigt, welche nicht zusammengefügt vorliegt. Der Kapselhalter (3) ist in Seitenansicht gezeigt und vom Schneidring (4) ist eine Unteransicht gezeigt ist. Am Kapselhalter (3) lässt sich auf dem oberen Element (7) der Verbindungsring (12) mit der durchgängigen Nut (14) auf der Außenseite des Verbindungsrings (12) erkennen.
Der Schneidring (4) besitzt in 7 in einer beispielhaften Ausführungsform eine ringförmige Vertiefung (13) auf der Unterseite, in die der Verbindungsring (12) des Kapselhalters (3) eingefügt werden kann. Der Schneidring (4) kann durch einen Einrastmechanismus, an welchem die Nut (14) auf dem Verbindungsring (12) und das Einrastelement (15) in der ringförmigen Vertiefung (13) des Schneidrings (4) beteiligt sind, am oberen Element (7) des Kapselhalters (3) befestigt werden. In 7 ist zudem eine der bevorzugten Anordnungen und eine Anzahl von drei Schneidmitteln (5) gezeigt. Eine Anordnung der Schneidmittel (5) erfolgt innenliegend im Schneidring (4) auf der Unterseite des Schneidrings (4). Eine Anordnung der Schneidmittel (5) kann gleichmäßig in einem Kreis erfolgen. Die Anordnung von zwei Schneidmitteln (5) erfolgt bei gleichmäßiger Anordnung in einem Kreis mit einem Mittelpunktswinkel von 180°, das heißt die Schneidmittel (5) liegen im Kreis gegenüber. Die Anordnung von drei Schneidmitteln (5) erfolgt bei gleichmäßiger Anordnung in einem Kreis mit einem Mittelpunktswinkel von je 120 °. Die Anordnung von vier Schneidmitteln (5) erfolgt bei gleichmäßiger Anordnung in einem Kreis mit einem Mittelpunktswinkel von je 90°. Die Anordnung von fünf Schneidmitteln (5) erfolgt bei gleichmäßiger Anordnung in einem Kreis mit einem Mittelpunktswinkel von je 72°. Um eine vollständige Öffnung der Kapsel zu gewährleisten, liegt eine Drehbegrenzung bei einem Schneidmittel (5) bei 360°, bei zwei Schneidmitteln (5) bei mindestens 180°, bei drei Schneidmitteln (5) bei mindestens 120°, bei vier Schneidmitteln (5) bei mindestens 90°, bei fünf Schneidmittel (5) bei mindestens 72°.
Um eine teilweise Öffnung der Kapselfolie (19) zu erzielen, kann eine gleichmäßige Anordnung der Schneidmittel (5) in einem Kreis erfolgen, wobei ein Schneidmittel (5) um einen Kreisbogen mit einem Mittelpunktswinkel von 5° bis 40° versetzt, vorzugsweise um 10° bis 30° versetzt, angeordnet ist und eine Drehbegrenzung bei 360°/Anzahl der Schneidmittel (5) erfolgt. Eine teilweise Öffnung der Kapsel (2) ist wünschenswert, da die Kapselfolie (19) an der Kapsel (2) auch nach Entleeren der geöffneten Kapsel (2) befestigt bleibt, wie beispielhaft in 8 gezeigt ist.
Ein Abtrennen des Verpackungsmaterials von dem Inhalt der Kapsel umfasst das Entleeren einer geöffneten Kapsel (2). Zunächst kann eine Kapsel (2) geöffnet werden, indem eine Kapsel (2) in einen Kapselhalter (3) eingelegt wird und ein Schneidring (4), welcher mindestens ein Schneidmittel (5) umfasst, das in die Kapsel (2) eingreifen kann, drehbar auf dem Kapselhalter (3) angeordnet wird. Nach Fixieren der Kapsel (2) in einer bestimmten Position mittels Zusammendrücken des oberen Elements (7) und unteren Elements (6) des Kapselhalters (3), wobei der Kapselrand (21) zwischen dem oberen Element (7) und dem unteren Element (6) eingeklemmt ist, und gleichzeitigem Drehen des am oberen Element (7) des Kapselhalters (3) angeordneten Schneidrings (4), wird die Kapsel (2) auf der Seite der Kapselfolie (19) geöffnet. Die Öffnung der Kapsel (2) erfolgt soweit, wie die Anzahl der Schneidmittel (5), die Anordnung der Schneidmittel (5) und die Drehbewegung des Schneidrings (4), welche durch einen Drehbegrenzer begrenzt werden kann, dies zulassen. Um eine optimale Abtrennung des Inhalts der Kapsel (2) vom Verpackungsmaterial der Kapsel (2) zu erzielen, wird die Kapselfolie (19) nicht vollständig geschnitten, sondern nur teilweise, so dass ein Kreisbogen der Kapselfolie (19) mit einem Mittelpunktswinkel von 5° bis 40°, vorzugsweise von 10° bis 30° bestehen bleibt. Ein Entleeren und damit ein Abtrennen des Verpackungsmaterials der Kapsel (2) von dem Kapselinhalt nach einem großflächiges Aufschneiden der Kapselfolie (19) erfolgt durch Umdrehen der Vorrichtung (1) in dem noch die Kapsel (2) eingeklemmt ist. Wenn nötig, kann ein Entleeren der Kapsel (2) durch leichtes bis starkes Schütteln, ruckartige Bewegungen oder Ausklopfen der Vorrichtung (1) oder vorzugsweise durch Anprallen in einer Anprallzone (22) des Kapselhalters oder alternativer Strukturelemente der Vorrichtung an eine harte Oberfläche oder Kante erzielt werden, so dass der Inhalt der Kapsel (2) aus der Kapsel (2) und der Vorrichtung (1) herausfällt, jedoch die Kapselfolie (19) an der entleerten Kapsel (2) in dem Kapselhalter (3) verbleibt. Dabei verbleibt die Kapsel (2) weitgehend unbeschädigt, sodass ein vollständiges oder nahezu vollständiges Austreten des Kapselinhaltes aus der geöffneten Kapsel (2) gewährleistet wird
9 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung (1). Der Kapselhalter (3) umfasst hier eine Anprallzone (22). Die Anprallzone kann sich in jedem Bereich der Vorrichtung befinden, welche einen mechanischen Kontakt zu einer geeigneten Oberfläche (harte Oberfläche oder Kante) hat und so ein Anprallen und damit Ausklopfen des Kapselinhalts nach Öffnung der Kapsel erlaubt. Wie beispielhaft in 9 gezeigt, kann sich die Anprallzone in einem dem Schneidring (4) benachbarten Segment (23) des Kapselhalters (3) befinden. In dem gewählten Bereich ist der Abstand zwischen der Anprallzone und der geöffneten Kapsel groß genug, so dass ein effizientes und weitgehend schmutzfreies Entleeren in einen Behälter an dessen unterem Rand sich beispielsweise die genannte harte Oberfläche oder Kante befindet, ermöglicht wird. Die Anprallzone (22) besteht vorzugsweise aus einem stoßresistenten Material. Sie kann ebenfalls aus einem Material wie oben beschrieben bestehen und zusätzlich einen stoßfesten Beschlag umfassen. Das Material der Anprallzone (22) kann sich vom umgebenden Material des Kapselhalters (3) unterscheiden, z.B. durch eine erhöhte Stoßresistenz. Es kann alternativ auch aus demselben Material bestehen wie der Kapselhalter (3), wobei in dieser Ausführungsform der Kapselhalter (3) selbst aus stoßresistentem Material besteht. Das stoßresistente Material oder der stoßfeste Beschlag besteht vorzugsweise aus Metall oder metallischen Legierungen. Beispiele für geeignete Materialien sind Eisen, Edelstahl, Aluminiumlegierungen, Titanlegierungen etc. Alternativ kann das Material aus einem oder mehreren polymeren Kunststoffen bestehen, beispielsweise aus mehreren Schichten eines oder mehrerer Kunststoffe. Beispiele für geeignete Kunststoffe mit sehr hoher mechanischer Festigkeit und Steifigkeit, sowie hoher Schlagzähigkeit sind Polyetheretherketon (PEEK), Polyetherimid (PEI), Polyethersulfon (PES), Polysulfon (PSU), oder Polyphenylsulfid (PPS). Ebenfalls vorgesehen sind Mischungen aus Metallen und polymeren Kunststoffe, beispielsweise in Form von mehreren Schichten, welche aus Metall bzw. polymeren Kunststoffen aufgebaut sein können. In spezifischen Ausführungsformen befindet sich die Anprallzone (22) bzw. das stoßresistente Material der Anprallzone auf dem oberen Element (7) des Kapselhalters (3). In weiteren Ausführungsformen befindet sich die Anprallzone (22) bzw. das stoßresistente Material der Anprallzone im oberen Element (7) und unteren Element (6) des Kapselhalters (3).
Eine alternative Ausführungsform ist in 10 gezeigt. Auch diese Ausführungsform umfasst eine Anprallzone (22), wobei sich diese Anprallzone in einer Ausbuchtung des Schneidrings (24) befindet. Auch diese Anprallzone kann aus stoßresistentem Material, wie oben beschrieben, gefertigt sind. Die Ausbuchtung des Schneidrings (24) erlaubt es, ein Anprallen der Vorrichtung an einer geeigneten Oberfläche (harte Oberfläche oder Kante) und damit ein Ausklopfen des Kapselinhalts nach Öffnung der Kapsel an einer anderen Position der Vorrichtung vorzunehmen. Dadurch ist ein weitgehend schmutzfreies Entleeren in einen unter der Vorrichtung befindlichen Behälter, an dessen oberem Rand sich beispielsweise die genannte harte Oberfläche oder Kante befindet, gewährleistet.
Wie in 11 schematisch angedeutet, kann die Anprallzone (22) verschiedene Formen aufweisen. Zum Beispiel kann sie eine verbreiterte Form (25) im Vergleich zum übrigen Kapselhalter (3) aufweisen. Diese Verbreiterung kann aus demselben Material wie der Kapselhalter bestehen, oder vorzugsweise aus einem stoßresistenten Material, wie oben beschrieben. Eine Verbreiterung der Anprallzone (22) in der gezeigten Form (25) oder in einer anderen Form, z.B. einer runden, vollständig ellipsoiden oder rechtwinkligen oder dreieckigen Form etc., dient dazu, den Bereich, der einem Schlag mit einer geeigneten Oberfläche (harte Oberfläche oder Kante) ausgesetzt ist, zu vergrößern und somit die Gesamtstoßresistenz der Vorrichtung zu erhöhen. Die verbreiterte Form kann darüber hinaus mit Noppen, Rillen, Kerben oder Vertiefungen, Erhöhungen etc. versehen sein, um die Schlaggenauigkeit zu erhöhen und die Stöße in bestimmte Unterzonen zu leiten. In diesen Unterzonen können sich in besonderen Ausführungsformen stoßresistente Materialien befinden. Ein weiterer positiver Effekt ist eine Erhöhung der Griffigkeit der Vorrichtung, welche eine erleichterte manuelle Bedienung ermöglicht.
Wie in einer weiteren Ausführungsform in 12 gezeigt, kann die Anprallzone durch ein stoßabfederndes Material, etwa eine Gummi- oder Silikonhülse (26), geschützt sein. Eine derartige Hülse kann beispielsweise über den Kapselhalter (3) gezogen sein. Vorzugsweise ist die Hülse über das obere Element (7) gestülpt. In bestimmten Ausführungsformen kann die Hülse, jeweils separat, über das obere Element (7) und das untere Element (6) gestülpt sein. In besonderen Ausführungsformen ist eine Aussparung im oberen Element (7) und/oder unteren Element (6) des Kapselhalters (3) vorgehalten, in welche die Gummi- oder Silikonhülse (26) eingepasst werden kann. Die Erfindung umfasst weiterhin alternative Materialien der stoßabfedernden Schutzhülle, z.B. polymere Kunststoffe wie etwa Polyethylen.
Weiterhin vorgesehen ist eine farbige Abgrenzung der Anprallzone (22) vom Rest der Vorrichtung. So kann die Anprallzone (22) in einer anderen, beispielsweise einer stark kontrastierenden Farbe, gehalten sein, um ein Anvisieren und Treffen zu erleichtern. Die Anprallzone kann weiterhin optisch erkennbare Markierungen, Muster etc. aufweisen, welche sie vom Rest der Vorrichtung, insbesondere vom Kapselhalter, unterscheiden.
Um ein großflächiges Aufschneiden durch ein einfaches Drehen eines Schneidmittels (4) nach Einfügen einer Kapsel (2) in die Vorrichtung (1) in der Kapselfolie (19) mit geringem Kraftaufwand zu gewährleisten, ist die Dicke der Kapselfolie (19) begrenzt. Die Kapselfolie (19) kann aus einer Metall-, Kunststofffolie oder Zellstoff, vorzugsweise aus Kunststoff- oder Metallfolie, besonders bevorzugt aus Aluminiumfolie bestehen. Die Folie kann auch aus mehreren Schichten bestehen. Diese mehreren Schichten können aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Im Fall der Aluminiumfolie ist die Dicke der Folie (19) auf maximal 0,1 mm, bevorzugter 0,08 mm, besonders bevorzugt 0,05 mm begrenzt. Im Fall der Kunststofffolie ist die Dicke der Folie (19) auf maximal 0,3 mm, bevorzugter 0,2 mm, besonders bevorzugt 0,1 mm begrenzt. Im Fall des Zellstoffs ist die Dicke der Zellstoffschicht, welche die Folie (19) bildet, auf maximal 3,0 mm, bevorzugter 2,0 mm, besonders bevorzugt 1,5 mm begrenzt.
Bezugszeichenliste

(1): Vorrichtung
(2): Kapsel
(3): Kapselhalter
(4): Schneidring
(5): Schneidmittel
(6): unteres Element
(7): oberes Element
(8): schwenkbare Verbindung
(9): kreisförmige Öffnung des unteren Elements (6)
(10): kreisförmige Öffnung des oberen Elements (7)
(11): Umrandung der Öffnung (10)
(12): Verbindungsring
(13): Vertiefung
(14): durchlaufende Nut
(15): Einrastelement
(16): abgesetzte Nut
(17): Zahnelement
(18): Innenring
(19): Kapselfolie
(20): Umrandung der Öffnung (9)
(21): Kapselrand
(22): Anprallzone
(23): dem Schneidring (4) benachbartes Segment der Anprallzone
(24): Ausbuchtung des Schneidrings mit der Funktion der Anprallzone (22)
(25): dem Schneidring (4) benachbartes verbreitertes Segment der Anprallzone
(26): Anprallzone (22) umhüllt mit einer Gummi- oder Silikonhülse

Claims

Vorrichtung zur Öffnung und Entleerung von Kapseln, wobei die Vorrichtung (1) einen Kapselhalter (3) und einen Schneidring (4) umfasst, wobei der Kapselhalter (3), der eine stielartige Form aufweist, die eine Entleerung der Kapsel durch Anprallen in einer Anprallzone (22) an einer harten Oberfläche oder Kante ermöglicht, derart ausgebildet ist, dass eine Kapsel (2) einlegbar ist, und wobei der Schneidring (4) mindestens ein Schneidmittel (5) umfasst, welches in die Kapsel (2) eingreift, wobei der Schneidring (4) drehbar auf dem Kapselhalter (3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, welche einen Kapselhalter (3) und einen Schneidring (4) umfasst, wobei Kapselhalter (3) und Schneidring (4) aus Kunststoff gefertigt sind und, wobei das mindestens eine Schneidmittel (5) des Schneidrings (4) aus Metall gefertigt ist und innenliegend im Schneidring (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anprallzone (22) in einem dem Schneidring (4) benachbarten Segment (23) oder (25) des Kapselhalters (3) oder in einer Ausbuchtung des Schneidrings (24) liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Anprallzone (22) aus einem stoßresistenten Material besteht oder einen stoßresistenten Beschlag umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das stoßresistente Material oder der stoßresistente Beschlag ein Metall ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei das stoßresistente Material oder der stoßresistente Beschlag mit einem stoßabfedernden Material, vorzugsweise Gummi oder Silikon, überzogen ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Kapselhalter (3) aus einem unteren Element (6) und einem oberen Element (7) besteht, welche mit einer schwenkbaren Verbindung (8) miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die schwenkbare Verbindung (8) ein Scharnier, ein biegsames Material oder eine Feder ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Kapselhalter (3) aus einem unteren Element (6) und einem oberen Element (7) besteht, welche eine Zange bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Kapselhalter (3) eine Gesamtlänge von 20 bis 25 cm hat.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei das untere Element (6) des Kapselhalters (3) eine kreisförmige Öffnung (9) mit einem Innenring (18) aufweist, in welchen die Kapsel (2) in einer bestimmten Position einlegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die kreisförmige Öffnung (9) einen konischen Innenring (18) aufweist, in welchen die Kapsel (2) in einer bestimmten Position einlegbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei das untere Element (6) des Kapselhalters (3) die kreisförmige Öffnung (9) mit dem Innenring (18) aufweist, welcher an der Innenwand Riffelungen, eine anti-Rutschbeschichtung oder eine Gummiauflage besitzt und/oder Kerben an der Umrandung (20) der Öffnung (9) hat.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei das obere Element (7) des Kapselhalters (3) eine kreisförmige Öffnung (10) aufweist, welche derart ausgebildet ist, dass eine Umrandung (11) der kreisförmigen Öffnung (10) auf den Kapselrand (21), die in das untere Element (6) eingelegt wurde, aufdrückbar ist, um die Kapsel (2) in einer bestimmten Position zu halten.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das obere Element (7) des Kapselhalters (3), auf der von der Kapsel (2) abgewandten Seite der kreisförmigen Öffnung (10), einen Verbindungsring (12) um die kreisförmige Öffnung (10) herum aufweist, an welchem der Schneidring (4) angeordnet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Schneidring (4), welcher das mindestens eine Schneidmittel (5) und zudem eine ringförmige Vertiefung (13) umfasst, auf dem oberen Element (7) des Kapselhalters (3) mittels Verbindungsring (12) und ringförmiger Vertiefung (13) drehbar angeordnet wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei der Verbindungsabschnitt einen Einrastmechanismus umfasst, wobei ein Verbindungsring (12) auf dem oberen Element (7) des Kapselhalters (3) in eine ringförmige Vertiefung (13) auf dem Schneidring (4) eingreift und durch eine durchlaufende Nut (14), angeordnet in dem Verbindungsring (12), und einem dazu formschlüssigen Einrastelement (15), angeordnet in der Vertiefung (14), einrastet.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei der Verbindungsabschnitt einen Einrastmechanismus umfasst, wobei das formschlüssige Einrastelement (15) zylindrisch ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei der Verbindungsabschnitt einen Drehbegrenzer umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei der Drehbegrenzer, welcher in dem Verbindungsabschnitt angeordnet ist, aus einer abgesetzten Nut (16) mit mechanischem Anschlag und einem formschlüssigen Zahnelement (17) besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei eine Anordnung des mechanischen Anschlags der abgesetzten Nut (16) des Drehbegrenzers abhängig von der Anzahl und Anordnung der Schneidmittel (5) ist, wobei bei zwei Schneidmitteln (5) die Drehbegrenzung bei 180°, bei drei Schneidmitteln (5) eine Drehbegrenzung bei 120°, bei vier Schneidmitteln (5) eine Drehbegrenzung bei 90° liegt, wenn eine gleichmäßige Anordnung der Schneidmittel in einem Kreis erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei eine Anordnung des mechanischen Anschlags der abgesetzten Nut (16) des Drehbegrenzers abhängig von der Anzahl und Anordnung der Schneidmittel (5) ist, wobei bei zwei Schneidmitteln (5) die Drehbegrenzung bei 180°, bei drei Schneidmitteln (5) eine Drehbegrenzung bei 120°, bei vier Schneidmitteln (5) eine Drehbegrenzung bei 90° liegt, wenn eine gleichmäßige Anordnung der Schneidmittel in einem Kreis erfolgt, wobei eines der Schneidmittel (5) von der durch die Anzahl vorbestimmten Position um 5° bis 40° versetzt angeordnet ist oder, wobei bei Verwendung von nur einem Schneidmittel (5), die Drehbegrenzung bei 320° bis 355° liegt.
Verfahren zur Abtrennung des Verpackungsmaterials von dem Inhalt einer Kapsel (2), wobei das Verfahren umfasst: - Bereitstellen eines Kapselhalters (3), wobei der Kapselhalter (3) derart ausgebildet ist, dass eine Kapsel (2) einlegbar ist und dass er eine stielartige Form aufweist, die eine Entleerung der Kapsel durch Anprallen in einer Anprallzone (22) an einer harten Oberfläche oder Kante ermöglicht; - Bereitstellen eines Schneidrings (4), wobei der Schneidring (4) mindestens ein Schneidmittel (5) umfasst, welches in die Kapsel (2) eingreift, und wobei der Schneidring (4) drehbar auf dem Kapselhalter (3) angeordnet ist; - Einbringen der Kapsel (2) in den Kapselhalter (3); - Fixieren der Kapsel (2) in einer bestimmten Position mittels Zusammendrücken des oberen Elements (7) und unteren Elements (6) des Kapselhalters (3); - Drehen des am oberen Element (7) des Kapselhalters (3) angeordneten Schneidrings (4), vorzugsweise um 360° oder bis zur Drehbegrenzung, wobei das Schneidmittel (5) in die Kapsel (2) eingreift und dadurch eine Öffnung der Kapsel (2) erzielt wird; und - Entleeren der geöffneten Kapsel (2) durch Anprallen in einer Anprallzone (22) an einer harten Oberfläche oder Kante, sodass der Inhalt der Kapsel (2) aus der geöffneten Kapsel (2) austritt und die Verpackung in dem Kapselhalter (3) verbleibt.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei das Verfahren die Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 22 umfasst.
Verfahren nach Anspruch 23 bis 24, wobei die Öffnung der Kapsel (2) eine vollständige oder teilweise Öffnung der Kapselfolie (19) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, wobei die Kapsel (2) eine durch eine Kapselfolie (19) verschlossene Getränkekapsel ist.
Vorrichtung oder Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Kapselfolie (19) eine Metall- oder Kunststofffolie ist.