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Kapsel für die Konfektionierung von unter der Einwirkung
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einer un-ter Druck stehenden Flüssigkeit zu verteilenden Produkten
Die Erfindung betrifft die Konfektionierung von konzentrierten Produkten mittels
Kapseln von Einheitsdosen für die augenblickliche Herstellung von Getränken mittels
einer unter Druck stehenden Flüssigkeit. Als Flüssigkeit kann insbesondere ein Verdünnungsmittel,
am häufigsten kaltes oder heißes Wasser, kolllensäurehaltiges Wasser oder ein ähnliches
Produkt verwendet werden. Dieses Fluid , das man in eine Art von Kapseln gibt, ist
zum Ausleeren aus dieser Kapsel in ein Gefäß, z.B. ein Glas oder eine Tasse, in
denen das Getränk serviert we n soll, bestimmt. Durch die Kapseln gemäß der Erf'ndung
sollen verschiedene Probleme und Bedingingen gelöst werden, die dem Fachmann auf
diesem Gebiet geläufig sind. Es ist insbesondere erfoderlich, daß die
hergestellte
Einheitsdosis während ihrer Aufbewahrung vor der Verwendung hermetisch abgeschlossen
aufbewahrt wird, selbst wenn diese Dosis eine Flüssigkeit (z.B. ein Sirup, eine
konzentrierte Infusionslösung oder dergleichen) ist.
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Außerdem ist es für den Moment des Gebrauchs häufig ratsam, daß+in
der Kapsel hergestellte Gemisch aus der Einheitsdosis und der zu irgendeinem Zeitpunkt
zugegebenen Flüssigkeit die Kapsel zum Einströmen in das für die Verwendung bestimmte
Gefäß verläßt und dabei einer Filtration oder mindestens einem Druckabfall infolge
des auf der Ausströmstrecke herrschenden Widerstands ausgesetzt wird; dies ist notwendig,
damit eine zu heftige oder unregelmäßige Verteilung vermieden wird, und zwar mit
Rücksicht auf den Druck, der zur Gewährleistung des Entleerens des Produkts auf
die Flüssigkeit im Kapselinneren einwirkt und der von dem Einführungsdruck des Verdünnungsmittels
oder eines gleichzeitig mit diesem oder danach eingeführten Gases abhängt. Die Kapsel
soll ebenfalls die Perforation einer Dichtungsmembran zum Zwecke des Einführens
des Verdünnungsmittels gestatten. Die Kapsel soll eine Einrichtung einer beliebigen
Art aufweisen, um das Produkt abzugeben, wobei davon ausgegangen wird, daß zu Beginn
die Kapsel hermetisch verschlossen ist und eine Berührung der in der Kapsel eingeschlossenen
Dosis und des bereits mit dieser vermischten Verdünnungsmittels mit Teilen der für
die Herstellung des Getränks verwendeten Vorricl-t-ung verhindert werden soll. Es
ist daher erforderlich, daß eine + das
derartige Vorrichtung verschiedene
Produkte-einschließende Kapseln verteilen kann, ohne daß der Geschmack des einen
Getränks denjenigen eines später hergestellten Getränks beeinträchtigt.
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Um die oben genannten Ergebnisse zu erhalten und unter Berücksichtigung
des Erfordernisses von geringen Gestehungskosten ist die Erfindung ali eine Kapsel
gerichtet, die einen Mantel in Form eines Glases, dessen Boden im wesentlichen in
Fornt eines nach unten verlängerten Trichters mit einem zentralen hohlen Stutzen
ausgebildet ist, umfaßt. Der Stutzen ist an seinem äußeren Ende abschneidbar bzw.
abbrechbar ausgebildet.
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Die Kapsel weist weiterhin eine obere Verschlußmembran auf, die zur
EinfUhrung des Verdünnungsmittels perforiert werden kann. Die Kapsel ist weiterhin
gekennzeichnet durch eine relativ flexible bzw. biegsame Dichtungsplatte, die in
den Mantel bis zum Anschlag entlang eines durchgehenden Stützrandes einführbar ist,
wobei durch eine kleine Spannung zwischen dem sauberen Umfang der Scheibe und einer
Seitenwand der Kapsel eine Dichtung gewährleistet ist. Unterhalb des Stützrandes
umfaßt die Kapsel weiterhin innere Vorsprünge, an die die Dichtungsscheibe anschlagen
kann, wenn sie unter der Einwirkung eines inneren Drucks über den Stützrand hinaus
gedrückt wird. Die Vorrichtung ist dabei so ausgebildet, daß die Scheibe, die auf
den einen oder anderen entfernten Punkten
ruht und immer dem internen
Druck unterworfen ist, + entlang ihres Umfangs deformiert, indem sie Teile des Scheibenrandes
von der Seitenwand des Mantels entfernt. Dadurch kann die Flüssigkeit vom Inneren
des Mantels über den an seinem Ende abgeschnittenen Stutzen, der als Verteilungsoffnung
dient, abfließen. + sich Die inneren Vorsprünge, die in diskontinuierlicher Weise
den Scheibenrand festhalten, weisen vorzugsweise die Form von Winkeln auf, um die
Anwendung bzw. den Angriffspunkt des Randes der Scheibe und die Deformation derselben
in zentripetaler Richtung unter der Einwirkung des Innendrucks zu erleichtern.
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Der durchgehende Stützrand für die Scheibe besteht vorzugsweise aus
einem ringförmigen Rand bzw. einer Stoßkante, die leicht aus der inneren Oberfläche
der Seitenwand des Glases absteht.
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Um die Dichtigkeit in Querrichtung am Umfang der Dichtungsscheibe
zu gewährleisten, ist diese vorzugsweise am Rand mit einem leicht nach Art eines
Eulenschnabels (bec de chouette) abgeschrägten bzw abgefrästen Rand ausgerüstet.
Hierdurch wird auch die Einführung der Scheibe im Moment der Herstellung des Aufnahmegefäßes
zur Aufnahme der Einheitsdosis erleichtert.
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Andere Merkmale der Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, wobei auf die Z£-
ichnungen bezug genommen wird. Es zeigen: Figur 1 getrennt im Axialschnitt entlang
der Linie I-I der Figur 2 den Mantel der Kapsel und die Dichtungsplatte; Figur 2
eine Draufsicht allein auf das Glas entlang der Linie II-II der Figur 1; Figur 3
in größerem Maßstab einen Ausschnitt aus der Figur 1; Figur 4 im Axialschnitt die
gefüllte Kapsel vor deren Verwendung; Figur 5 im Axialschnitt die Kapsel in dem
Zustand, in dem sie sich im Augenblick des Vermischens und des Verteilens des Produktes
befindet; Figur 6 im Schnitt einen Teil dieser Kapsel in von der Darstellung der
Figur 5 abweichender Stellung; Figur 7 einen Teilschnitt entlang der Linie VII-VII
der Figur 6;
Figur 8 einen Teil dieser Kapsel, von außen gesehen.
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In den Zeichnungen ist mit 1 ein Kapselmantel in Form eines Glases
gezeigt, der aus einem thermoplastischen, durch Spritzguß geformten Material gebildet
ist. Dieser Kapselmantel umfaßt eine Seitenwand 1A in einer leicht konischen Form,
der mit drei kleinen Verstärkungsrippen 3 ausgerüstet ist.
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Dadurch können mehr. 2 Mäntel von Kapseln 1 ineinander gesteckt werden.
Auf der Höhe seiner großen oberen Grundfläche umfaßt die Wand 1A einen äußeren Flansch
1B; auf dem Niveau der kleinen, unteren Grundfläche zeigt der Mantel 1 einen Boden
1C, der leicht in Form eines Trichters ausgebildet ist.
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Der Trichter ist durch einen hohl ausgebildeten Stutzen 5 verlängert,
welcher an seinem äußeren Ende 5A verschlossen ist. Dieses äußere Ende kann durchschnitten
bzw. zerbrochen werden, so daß am Boden des Stutzens 5 eine kleine Öffnung entsteht,
durch die der Inhalt der Kapsel verteilt werden kann. Am Übergang zwischen der Seitenwandung
1A und des Bodens 1C unterhalb der inneren Verstärkungsrippen 3 sind mehrere winkelmäßig
verteilte Vorsprünge 7 angeordnet, die jeweils ein Winkelprofil aufweisen. Oberhalb
dieser Vorsprünge 7, von denen z.B. wie in Figur 2 gezeigt sechs vorgesehen sein
können, befindet sich ein leicht übershender innerer, kreisförmiger Vorsprung 9.
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Bevor der Mantel 1 mit der konzentrierten Einheitsdosierung
gefüllt
wird, führt man eine dünne Scheibe 10 aus einem thermoplastischen, relativ biegsamen
bzw. elastischen Material ein, deren Rand lOA nach Art eines "Eulenschnabels" abgeschrägt
bzw. abgefräst ist und sich daher nach oben und außen erstreckt. Die Abmaße und
die Starrheit der Scheibe 10, l0A sind so bemessen, daß die Scheibe sich auf dem
Vorsprung 9 abstützt und einen leichten radialen Druck gegen die innere Oberfläche
der Wand 1A ausübt, und zwar eben oberhalb des Vorsprungs 9. Damit bildet die Scheibe
mit dem Vorsprung einen dichten Boden, der den unteren Teil des Mantels 1 von dem
oberhalb des Vorsprungs 9 gelegenen Teil trennt. In dem oberen Teil kann die Einheitsdosierung,
die für die Herstellung des Getränks bestimmt ist, aufgenommen werden. Auf den Flansch
18 wird eine perforierbare Membran 12 aufgesetzt, um den Inhalt des Gefäßes zu verschließen.
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Figur 4 zeigt die Form der vollen Kapsel.
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Wenn man die Einheitsdosierung verteilen will, und zwar mit Hilfe
einer unter Druck stehenden Flüssigkeit, die man in das Innere der Kapsel in an
sich bekannter Weise durch Perforation der Membran 12 einführt, beginnt man in der
Weise, daß man das Ende 5A des Stutzens S abschneidet. Auf diese Weise führt man
bereits den Anfang der Verteilung der unter Druck stehenden Flüssigkeit, die ein
Verdünnungsmittel wie Wasser sein kann, herbei, außer wenn der Inhalt der Kapsel
sich bereits in einem verbrauchbaren Zustand befindet, wobei
in
diesem Falle die unter Druck stehende Flüssigkeit Lediglich ein Gas ist. Die Flüssigkeit
bzw. das Fluid kann ebenfalls eine sprudelnde Flüssigkeit sein. Man kann auch das
Einführen eines flüssigen Verdünnungsmittels vorsehen, z.B.
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zum Auflösen des trockenen Inhalts der Kapsel bzw. zum Verdünnen eines
sehr konzentrierten Kapselinhalts. Schließlich fügt man ein flüssiges Verdünnungsmittel
und/oder ein unter Druck stehendes Gas hinzu, um den Kapselinhalt durch die kleine,
am Boden des Stutzens 5 ausgebildete Öffnung zu drücken.
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Sobald der Druck im Inneren der Kapsel einen bestimmten Wert erreicht
hat, biegt sich die Scheibe 10 unter der Einwirkung dieses Druckes nach innen, überschreitet
den ringförmigen Vorsprung 9 und schlägt an voneinander getrennten Punkten an den
Vorsprüngen 7 an. Der Scheibenrand wird immer noch unter der Einwirkung des Drucks
wellenförmig deformiert, wie näherungsweise in den Figuren 5 und 8 gezeigt ist.
Die Scheibe selbst nimmt mehr oder weniger die Form eines Schälchens an.
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Dieses reicht aus, um den Rand 1QA der Scheibe von der Wandung 1A
zu entfernen und den Dichtungseffekt zu beseitigen, der bisher durch die Scheibe
10 gewährleistet war. Die in der Kapsel enthaltene Flüssigkeit kann somit durch
die kleine, am Boden des Stutzens 5 ausgebildete Öffnung strömen. Das Ausgießen
erfolgt in regelmäßiger Weise, selbst wenn der Druck im Inneren der Kapsel gesteigert
wird, und zwar infolge
des starken Widerstands, der durch die Kanäle
mit relativ kleinem Querschnitt verursacht wird. Diese Kanäle sind durch die Wand
1A und durch den deformierten Rand loA in der oben erläuterten Weise begrenzt.
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Eine in dieser Weise ausgeführte Kapsel ist billig in der Herstellung,
kann unter sämtlichen in Frage kommenden Bedingungen zuverlässig gehandhabt werden
und gestattet die Verteilung einer Einheitsdosis eines beliebigen Typs, um augenblicklich
ein Getränk herzustellen. Diese Dosis kann flüssig (z.B. ein Sirup), granulatförmig,
pulverförmig oder lyophilisiert oder dergleichen sein.