EP2911953A2 - Kapsel zur aufnahme eines brühguts wie kaffee, tee und desgleichen, sowie verfahren zum verschliessen einer solchen kapsel - Google Patents

Kapsel zur aufnahme eines brühguts wie kaffee, tee und desgleichen, sowie verfahren zum verschliessen einer solchen kapsel

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Publication number
EP2911953A2
EP2911953A2 EP13830201.3A EP13830201A EP2911953A2 EP 2911953 A2 EP2911953 A2 EP 2911953A2 EP 13830201 A EP13830201 A EP 13830201A EP 2911953 A2 EP2911953 A2 EP 2911953A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
capsule
head
brewing
wall
foot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13830201.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert MARTY
Heinz Oster
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CSTEC GmbH
Original Assignee
CSTEC GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CSTEC GmbH filed Critical CSTEC GmbH
Priority to EP13830201.3A priority Critical patent/EP2911953A2/de
Publication of EP2911953A2 publication Critical patent/EP2911953A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D85/00—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials
    • B65D85/70—Containers, packaging elements or packages, specially adapted for particular articles or materials for materials not otherwise provided for
    • B65D85/804—Disposable containers or packages with contents which are mixed, infused or dissolved in situ, i.e. without having been previously removed from the package
    • B65D85/8043—Packages adapted to allow liquid to pass through the contents

Definitions

  • the invention relates to a capsule for receiving a Brühguts such as coffee, tea and the like and for brewing in the capsule, and a method for closing such a capsule.
  • the object of the present invention is to provide an improvement or an alternative to the prior art.
  • the stated object solves a capsule as a container for receiving a Brühguts such as coffee, tea and the like, as well as for brewing in the capsule with the addition of a brewing medium, in particular hot, almost boiling or boiling water
  • the capsule comprises a capsule head for the passage of a perforator for adding the brewing medium
  • the Roth ren has a closed with a bottom closure, especially a bottom foil, closed capsule base, and having a capsule wall which extends from the capsule head to the capsule root, preferably with an at least substantially frustroconical shape or otherwise tapering from the capsule root to the capsule head, wherein the capsule is preferably filled with the material to be brewed, whereby the capsule thereby in that the capsule head and / or the capsule wall comprise a plastic, preferably polybutylene terephthalate (PBT) and / or a plastic from the PBT family, wherein the capsule head and / or the capsule wall has a modification which reduces the ball pressure hard
  • PBT polybutylene terephthalate
  • a capsule is a self-stable component, so a capsule differs from, for example, a soft pad and, of course, a large box or bag, which is intended as a reserve pack -Portion- capsule to understand.
  • the present patent application essentially defines three parts on a capsule, namely capsule head, capsule wall and capsule foot.
  • the capsule foot is the designated outlet side for the brewed beverage, so for example, the coffee beverage, the tea beverage, the milk drink or play meadow of a soup drink.
  • the bottom closure is arranged.
  • a capsule In conventional machines on the market, such a capsule can usually insert in approximately horizontally lying position. However, the capsule can be easily put on the capsule foot, that is, on the usually arranged there closure foil.
  • the brewing medium is to be introduced into the capsule at the capsule head in the case of a first type of brewing machine, and it is intended to leave the capsule through the bottom closure at the capsule foot.
  • the direction of passage of the brewing medium is provided exactly the other way round, that is to say for entry into the capsule through the bottom closure, usually a foil, and for exit through the capsule head.
  • the capsule wall is ideally designed to be essentially frustoconical or otherwise tapered from the capsule foot to the capsule head so that it can be more easily released from a receptacle in the brewing machine after use, ie after brewing, and ideally falls out of the receptacle even by gravity ,
  • the retaining surfaces that is, those surfaces which are to cooperate with the recording in the machine, are therefore ideally non-cylindrical shaped.
  • the "surrounding" around the capsule wall is simply a geometric circular path which is orthogonal to an upright axis of the capsule, with the upright axis extending from the capsule root to the capsule head.
  • the capsule can be produced very inexpensively, for example by injection molding, at the same time very high manufacturing precession and production speed are achieved. Even plastics, which greatly reduce the passage of gas, are still so leaky in the rule that a diffusion through the wall takes place, along with the associated loss of aroma quality of the brewed beverage.
  • a plastic should have as many of the following properties: o Viscosity number 80 to 100, especially 83 to 93, especially about 88 cmVg, according to testing standards ISO 307, 1157, 1628, with a Solution of 0.005 g / ml phenol 1, 2 dichlorobenzene 1: 1; o water absorption (saturation in water at 23 ° C) 0.3 to 0.7%, especially about 0.5%, according to test standard ISO 62 (analog); o Moisture absorption (saturation in normal climate with 23 ° C and 50% relative humidity) 0.2 to 0.3%, especially about 0.25%, according to test standard ISO 62 (analog); o melt volume rate MVR (at 250 ° C, and 2, 16 kg) 90 to 130, in particular 100 to 120, especially about 110 cm 3/10 min, according to ISO 1133 test standard.
  • o melt temperature range for injection molding between 235 and 285 ° C, especially between 245 ° C to 275 ° C or within this interval; O Mold temperature range for injection molding between 35 ° C and 80 ° C, especially from 40 ° C to 70 ° C or within this interval; o Tensile E-modulus 2,100 to 3,100 MPa according to ISO 527-1 / -2 (1 mm / min), especially 2,200 to 2,600 MPa, in particular about 2,400 MPa; o yield stress 51 to 61 MPa, above all about 56 MPa, according to ISO 527-1 / -2 (50 mm / min); o elongation at break 1.8% to 2.8%, especially about 2.3%, according to ISO 527-1 / -2 (50 mm / min); Nominal elongation at break 10% to 18%, especially about 14%, according to test standard 527-1 / -2 (50 mm / min); o Charpy impact strength (at 23 ° C) 1 12 to 132 kJ
  • the invention is expressly not limited to PBT, but generally to the above value ranges.
  • PBT the polymer for the preferred embodiment.
  • the polymer for the preferred embodiment are PBT plastics aroma-tight, but a modification can also be made well. Due to the modification of the plastic is so soft that it can be sealed without special measures with a sealing ring on the brim of his foot to build up the Brühbuchs in the brewing machine. This makes the capsule not only durable without repackaging, but still low in production.
  • the plastic obtained in a suitable design is so brittle that piercing knife for filling the Brühmediums still puncture well.
  • the modification can very well have an admixture, so that a second material is added to the plastic.
  • the admixing preferably takes place before the molding process for the capsule, that is, for example, before the extrusion. Above all, it is easy to imagine that mixing takes place in the extruder or subsequently to extrusion.
  • the preferred embodiment of the capsule comprises a thermoplastic elastomer, especially thermoplastic rubber. Rubbers have proven to be ideal in prototype tests. [19] The modified plastic can be processed very easily if the admixture is homogeneous.
  • the capsule head and / or the capsule wall may comprise a gas barrier material, in particular in the form of an admixture, wherein the gas barrier material reduces a gas passage of oxygen relative to the plastic.
  • the barrier material if present, has silicon, in particular silicon dioxide, and / or that the barrier material has a Mischpolyamid and / or that the barrier material is applied by means of an alcoholic solution, especially sprayed or in an immersion bath applied.
  • Silicon can not only be applied well to a plastic wall using various physicochemical processes, but can even result in a continuous glass layer when applied properly. This is according to prototype experiments of the inventors in any case so dense that the capsule without any additional packaging in the form of bags or the like can be eelaeert at least one year without losing a significant proportion of the flavor. The thicker the glass layer is made, the closer the capsule encloses the aroma. Some prototypes have shown such a low gas penetration that the inventors assume that even after two years no noticeable reduction of the aroma has occurred.
  • the barrier layer is applied to the wall as a surface coating, specifically directed towards the outside and / or the inside of the capsule.
  • a surface coating specifically directed towards the outside and / or the inside of the capsule.
  • an alignment of the barrier layer towards the inside of the capsule is preferred. This is because that then any mechanical action on the surface from the outside, for example, when handling the end user with the capsules, not the tightness of the capsule is compromised.
  • the surface coating should ideally cover the entire surface of the capsule wall and the capsule head to the inside and / or outside.
  • the surface coating can be a plasma evaporation layer.
  • a plasma evaporation can be carried out very well, for example with silicon dioxide.
  • the stated object solves a capsule as a container for receiving a Brühguts such as coffee, tea and the like, as well as for brewing in the capsule with addition of a brewing medium, in particular hot, almost boiling or boiling Water, wherein the capsule has a capsule head for the passage of a perforator for adding the Brühmediums, further comprising a closed with a bottom closure, especially a bottom foil, closed capsule foot, and a capsule wall which extends from the capsule head to the capsule foot, preferably see with an at least substantially frustrokoni or tapered from the capsule foot to the capsule head shape, the capsule is preferably filled with the Brühgut, wherein the capsule is characterized in that the capsule head has a standing on the capsule foot capsule flat head region, said the head area closed continuously n is formed, in particular with a wall thickness of at least about 0.3 mm or at least about 0.35 mm, wherein within the head region a weakened area is provided, which has a smaller wall thickness
  • the weakened area created in this way can be called "puncture ring" in a nutshell: it ensures that the capsule head is predominantly of such a large material thickness that the aroma-tightness and the mechanical properties are minimized Stability of the capsule are ensured, but the material weakening of the piercing ensures that the sting knife for filling the Brühmediums can easily pass through the capsule head.
  • the weakened area can have a wall thickness of between about 0.15 mm and about 0.3 mm, which has proven to be very advantageous in experiments. Above all, with such a thin material, too little force builds up during grooving, so that the likelihood that the piercing knives might become jammed is reduced.
  • the weakened region both radially outward, ie towards the capsule wall, and radially inward, ie towards the center of the capsule head, adjacent stronger wall thicknesses than in the weakened area finds, the weakened area preferably a running around in terms Having the wall thickness weakened ring, then the guided against the weakened ring opening knife again easier to pass through than by the adjacent wall thickness. Because then the weakened ring is supported radially inside and radially outward stronger.
  • the weakened ring has a wall thickness which has less than 75% of a surrounding wall thickness, in particular less than 50%, preferably between 25% and 35%, and / or in particular between 0, 1 mm and 0 , 3 mm, especially about 0.15 mm to 0.25 mm, the surrounding wall thickness may preferably be between 0.3 mm and 1 mm, in particular between 0.35 mm and 0.7 mm, especially about 0, 5 mm.
  • the surrounding wall thickness may preferably be between 0.3 mm and 1 mm, in particular between 0.35 mm and 0.7 mm, especially about 0, 5 mm.
  • the weakened region in particular the weakened ring, has a wall thickness tapering from radially outside and / or from radially inside, preferably annular an inner side of the head portion, whereas on an outer side of the head portion, a surface at a boundary, preferably at all boundaries, of the weakened Passes through the area flush, so that the smaller wall thickness in the weakened area is not visible from the outside.
  • the stated object solves a capsule as a container for receiving a Brühguts such as coffee, tea and the like, as well as for brewing in the capsule with the addition of a Brühmediums, especially hot, almost boiling or boiling water
  • the capsule has a capsule head for the puncture of a perforator for adding the Brühmediums, further comprises a closed with a bottom closure, especially a bottom foil, closed capsule foot, and having a capsule wall which extends from the capsule head to the capsule foot, preferably with at least one essentially frustroconical or tapering from the capsule base to the capsule head, wherein the capsule is preferably filled with the brewing material, wherein the capsule is characterized in that the capsule head is generally dome-like curved, with a central region flat, also dome-shaped or particularly valley-shaped trained s one can, the dome shape is spherical.
  • a dome shape has proven to be ideal for resisting puncture.
  • a "dome-like" curvature means that the surface of the capsule head, when viewed on the capsule base, has a curve from the side in cross-section, that is to say in the shape of the dome It has been found that with a curved course at least over a portion of the radis on the capsule head already a very small material thickness enough to oppose the incoming perforations, in practice mostly knife, sufficient stability, not to depress the entire capsule head, but only bring about the targeted cuts.
  • the central area of the dome can be designed differently.
  • the dome shape does not have to extend to the outer edge of the capsule head. Rather, it is sufficient if only a portion of the radius' of the capsule head is designed dome-shaped.
  • the inventors have observed - independently of this - that the capsules present on the market directly below the capsule head and thus above - standing on the capsule base capsule - the Brühguts have a distributor for the entering from the capsule head Brühmedium. Usually, a fleece or other component is provided here, which distributes from the top of accumulating Brühmedium in the area and then pass. As a practical effect, an introduced into the capsule head perforation, which is usually only point or slit, yet cause a full-surface irrigation of Brühguts.
  • a shower-dispenser-free plastic capsule has yielded quite excellent results both in the taste of coffee drinks and in the foaming, ie in the so-called crema.
  • a capsule as a container for receiving a Brühguts such as coffee, tea and the like, and for brewing in the capsule with the addition of a brewing medium, in particular hot, almost boiling or boiling water
  • the capsule comprises a capsule head for piercing a perforator for adding the brewing medium, further comprising a capsule having a bottom closure, especially a bottom foil, and having a capsule wall which extends from the capsule head to the capsule root, preferably with at least one essential frustroconical or tapered from the capsule foot to capsule head shape, wherein the capsule is preferably filled with the Brühgut, wherein the capsule is characterized in that the capsule head has a standing on the capsule foot capsule flat head portion, the head having a plurality of grooves with a wheel Having ial course direction component, in particular a plurality of radially arranged grooves.
  • Such a design of the capsule head again helps to give the capsule head the required stability.
  • the capsule head has a multiplicity of partial cross sections which are more vertical when the capsule is on the capsule base, which increases the area moment of inertia of the capsule head.
  • With radially arranged grooves it is easier for the usually tangentially oriented knives to place the predefined cuts in the capsule head in order to be able to fill the brewing medium.
  • the stated object solves a capsule as a container for receiving a Brühguts such as coffee, tea and the like, and for brewing in the capsule with the addition of a brewing medium, in particular hot, almost boiling or boiling water
  • the capsule comprises a capsule head for piercing a perforator for adding the brewing medium, further comprising a capsule having a bottom closure, especially a bottom foil, and having a capsule wall which extends from the capsule head to the capsule root, preferably with at least one essentially frustroconical or otherwise tapered from the capsule root to the capsule head, wherein the capsule is preferably filled with the brewing material, the capsule having a responder for an electronic communication unit so that a communication unit arranged in a brewing machine can wirelessly receive information from the capsule .
  • the responder has a wirelessly readable data memory, in particular a bar code carrier or a resonant circuit, in particular an RFID chip; and / or is readable for an inductive sensor, for which purpose the responder has an electrically conductive admixture for the plastic of the capsule and / or has a conductor layer, in particular a metallic nonwoven or knitted fabric.
  • a brewing machine has a corresponding laser, then it can be ensured that, for example, the machine adjusts to the correct brewing values, for example with regard to the amount of brewing medium to be filled and / or the filling speed and / or the pressure to be built up For safety reasons, ensure that the machine only works with the capsules provided or approved by the machine manufacturer. [51] In all cases it can be reasonably well ensured that a brewing machine can check that only capsules actually intended for them are used. If an incorrect response signal is received, or even no response signal is obtained, the brewing machine can refuse the brewing process. [52] Regardless of the inductive or electrically conductive responder can be provided that a brewing machine has a color expert. For example, the color recognizer may be configured to recognize various types of capsule contents based on color markings.
  • a capsule as a container for receiving a Brühguts such as coffee, tea and the like, as well as for brewing in the capsule with the addition of a brewing medium, in particular hot, almost boiling or boiling water
  • the capsule has a capsule head for the puncture of a perforator for adding the brewing medium
  • the capsule has a capsule head for the puncture of a perforator for adding the brewing medium
  • a capsule having a bottom closure, especially a bottom foil and having a capsule wall which extends from the capsule head to the capsule root, preferably with a capsule at least substantially frustroconical or otherwise tapering from the capsule root to the capsule head, the capsule preferably being filled with the infusion material, the capsule root having an annular disc-shaped rim, an upper side of the rim, thus the capsule-head-facing side of the rim, as Sealing surface for cooperating with e is designed inem sealing ring of a brewing machine, wherein the capsule is characterized in that the top has a web seal in the form of an
  • the one or more annular ridges serve as a very stable seal with the brewing machine.
  • Brewing machines for capsules with brims on the capsule base build up a brewing pressure, for which it is necessary to seal the space occupied by the capsule at the brim.
  • the brewing machine leads a ring over the capsule head around the capsule so that the ring surrounds the capsule.
  • the brewing machine then leads the ring down to the Brim.
  • the upwardly projecting web seal ring can now increase the sealing effect.
  • the bridge is preferably made quite solid and at least at its base, so where it rises from the brim, wider than the wall of the capsule and / or as the brim are thick.
  • the brim between the web seal and the second annular elevation is made thicker than the capsule wall.
  • a capsule as a container for receiving a Brühguts such as coffee, tea and the like, and for brewing in the capsule with the addition of a brewing medium, in particular hot, almost boiling or boiling water
  • the capsule comprises a capsule head for piercing a perforator for adding the brewing medium, further comprising a capsule having a bottom closure, especially a bottom foil, and having a capsule wall which extends from the capsule head to the capsule root, preferably with at least one see essential frustrokoni or tapered from the capsule foot to the capsule head shape
  • the capsule is preferably filled with the brewing material
  • the capsule is characterized in that the capsule wall has on its surface facing the outside beads or waves, which only one Part of the capsule wall height réeller corners.
  • the ejection safety of the capsules is thereby increased, in addition, the buckling load of the wall is increased against an axial force on the capsule, but without having to consume more material than in a conventional smooth wall as known from the prior art. It has also been shown that it is advantageous if the beads or waves extend only over part of the Cape wall height. A part of the capsule wall height between the connection of the rim on the capsule foot on the one hand and the transition edge to the capsule head on the other hand is thus free of beads or waves, in particular completely smooth on the outside surface and preferably also completely smooth on the inside surface.
  • Such an embodiment is particularly advantageous if the surface kept free from beads or waves is arranged at the bottom or, ideally, even directly next to the connection of the capsule base to the capsule wall. There, the diameter of the capsule is larger than further up the capsule wall, so there is a smooth wall already provides excellent mechanical stability.
  • a vertical, central axis of rotation of the capsule body is preferably present, onto which the beads or waves can be projected.
  • imaging extension of the edges of the waves and beads over the capsule head out upward. This facilitates the ejection of the capsule from a holder in the axial direction.
  • the stated object solves a capsule as a container for receiving a brewing product such as coffee, tea and the like, as well as for brewing in the capsule with the addition of a brewing medium, in particular hot, almost boiling or boiling water
  • the capsule comprises a capsule head for piercing a perforator for adding the brewing medium, further comprising a capsule having a bottom closure, especially a bottom foil, and having a capsule wall which extends from the capsule head to the capsule root, preferably with at least one essentially frustroconical or tapering from the capsule root to the capsule head, wherein the capsule is preferably filled with the brewing material, the capsule wall having a lower frustoconical area and an upper frustroconical area, the upper frustroconical area having a steeper wall pitch than the one lower frustrokoni cal region, wherein preferably a Versprung is arranged between the two frustrokonischen areas, the upper End of the lower frustrokoni see range transferred to a lower
  • a ninth spekt of the invention provides a capsule as a container for receiving a Brühguts such as coffee, tea and the like before, and for brewing in the capsule with the addition of a Brühmediums, especially hot, almost boiling or boiling water, the capsule a capsule head for the passage of a perforator for adding the Brühmediums, further comprising a closed with a bottom closure, especially a bottom foil capsule capsule, and having a capsule wall which extends from the capsule head to the capsule foot, preferably with an at least substantially frustrokoni see or
  • the capsule root has a peripheral rim which has a sealing foil on its side facing downwards on the capsule base, the sealing foil preferably being in the form of a multilayer foil, especially with an anti-oxidation victory directed downwards, with an inner layer comprising a metal, especially aluminum, and with a heat seal adhesive layer for entering into a connection to the plastic of the rim of the capsule, the capsule is preferably filled with the brewing material, in particular a capsule according to one of above aspects,
  • the heat seal adhesive has been bonded to the plastic of the heat seal adhesive at a temperature between about 205 ° C and about 225 ° C, more preferably between about 210 ° C and 220 ° C.
  • This temperature window is ideally suited to the use of the proposed plastics, especially PBT.
  • the aluminum may have a grammage of 3 to 10 g / m 2, especially about 6 g / m 2.
  • a tenth aspect of the invention proposes a capsule as a container for receiving a Brühguts such as coffee, tea and the like, as well as for brewing in the capsule with the addition of a brewing medium, in particular hot, almost boiling or boiling water, the capsule a capsule head for the passage of a perforator for adding the Brühmediums, further comprising a closed with a bottom closure, especially a bottom foil capsule capsule, and having a capsule wall which extends from the capsule head to the capsule foot, preferably with an at least substantially frustrokoni see or differently tapered from the capsule base to the capsule head, wherein the capsule wall in its upper third or its upper half has a wall thickness, wherein the capsule wall in the upper half or in the upper third inwardly from the capsule wall protruding has a staple nose, in particular a circumferential ring with continuous or under skilfully
  • this is constructed so that the stacking nose has a free inner diameter which is smaller than an outer diameter at the transition from the capsule wall to the capsule head, so that in two identical nested capsules of the transition from capsule wall to capsule head of the inner capsule on the Stacking nose of the outer capsule finds a stop.
  • the capsules can then be excellently delivered as a stacked product. If the stacking lugs are not made as a circumferential ring but discretely distributed evenly or unevenly around the circumference of the capsule, then the capsule can be more easily demoulded during their manufacture.
  • Show there 1 shows schematically in a perspective view obliquely from above a capsule with a brewing material contained therein in the form of ground coffee according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows the capsule from FIG. 1 in a side view
  • FIG. 3 shows the capsule from FIGS. 1 and 2 in a section
  • FIG. 4 is a perspective view of another embodiment of a capsule
  • Figure 5 is a perspective view similar to Figures 1, 3, 5 and 7 is a preferred
  • FIG. 6 shows in a vertical section a capsule according to a presently preferred embodiment
  • FIG. 7 in a radial cross section in detail a capsule foot with a sealing ridge and a sealing ring; such as
  • FIG. 8 shows in a vertical central section two identical capsules stacked on one another as an example of an advantageous arrangement as rod product for further processing, in particular for filling with brewing material.
  • the capsules 1 in the figures each consist essentially of a capsule head 2, a capsule wall 3 and a capsule foot 4 with a radially projecting rim fifth
  • An interior of the capsule 1 is filled with a ground coffee powder.
  • the capsule foot 4 is closed by a sealing foil (covered).
  • the brim 5 has a sealing region 6. This has preferably circumferential rings in the form of a solid web 7 (see Figure 6) for a web seal against an annular sealing die of a brewing machine.
  • the capsule wall 3 is in each case divided into a lower region 10 and an upper region 11. Between the lower portion 10 and the upper portion 11 is a small annular recess 12th
  • the lower portion 10 of the capsule wall 3 widens frustoconically from the capsule head 2 respectively from the transition ring to the capsule foot 4 out on.
  • the upper portion 1 1 of the capsule wall 3 may, for example be eiswiese be continued at the same angle as the lower portion 10, or it may be less or more tapered or he may, for example, even be cylindrical
  • the transition ring 10 is even executed independently as a truncated cone.
  • the capsule head 2 has a dome 13, which begins immediately at an edge 14 to the capsule wall 3 out. In contrast, in a central region 15, the dome 13 does not continue, but turns into a depression directed towards the interior of the capsule 1.
  • the capsule 41 in FIGS. 1, 2 and 3 again consists of a capsule head 42 with a dome-shaped outer region 43 and a lower central region 44.
  • the capsule head extends as far as a transition ring 45 to form a capsule wall 46 is divided in the axial extent of the capsule 41 into three areas: a lower portion 47, a central portion 48 and an upper portion 49.
  • the lower portion 47 has a smooth surface 50.
  • This has longitudinally extending beads 51 (numbered on an exemplary basis), which extend over more than half the axial extent of the capsule wall 46. They close up to the upper portion 49, which is cylindrical and extends to the transition edge 45 with the capsule 42.
  • the volume of the capsule shown here is quite large. The material used nevertheless gives a mass of only 1.5 g.
  • the capsule 52 in FIG. 4 has radially extending grooves 55 (identified by way of example) on its dome-shaped part 53 of the capsule head 54. These continue beyond a transition edge 56 on a capsule wall 57. In a plan view of the capsule 52, therefore, the course of the radial edges on the capsule head is highlighted. In a tangential respect, a relatively large area 58 on the capsule wall 57 is smooth-surfaced and thus comes into strong optical contrast to the usual design of the capsule wall 57 with corrugations or beads. This surface can be used well to apply a logo or lettering.
  • the capsule 60 in Figure 5 also has such a smooth surface 61, for example, to carry a logo or lettering.
  • the smooth surface 61 is preferably made in a high gloss finish.
  • a high-gloss surface if a lower smooth ring 62 is provided on a capsule wall 63.
  • the same surface treatment technology takes place on the surface of the smooth ring 62 as in the smooth surface 61.
  • the entire capsule wall 63 moreover, including an intermediate ring 64 and the substantially cylindrical upper part 65 and an outer portion 66 of a dome-shaped capsule head 67 have corrugations 68 (identified by way of example), the course of the corrugations or beads 68 being radial Course is carried out continuously on the capsule head 67 to the capsule wall 63 towards.
  • a depression is provided in an inner central area 69. Also around the inner central region 69, a smooth surface is provided in a central region 70 of the dome on the capsule head 67.
  • the capsule of the type shown can be used in a single-portion brewing machine such as a coffee maker.
  • the capsules are preferably made aroma-tight.
  • a capsule of, for example, three blade tips on the capsule head is slit in such a way that water introduced under pressure can flow into the capsule through the slits at up to 19 bar.
  • the best possible distribution over the capsule surface is important.
  • a pressure reduction can be provided.
  • a striking surface is provided for a decorative option.
  • the decor can fulfill a variety of functions, such as branding, product code, advertising space, consumer information carriers, etc. Depending on the objective, there are different solutions.
  • a decor design integrated into the capsule as a shaping element is also of great importance for the independent perception of the design.
  • the material used for the plastic body of the capsule has by itself a high barrier resistance to the exchange of gases. When the plastic is cut open, the plastic absorbs the mixed-in color. Dark colors are a better light barrier and thus better protect the introduced Brühgut as brighter colors.
  • the brim ensures the optimal seal of the capsule in the brewing head.
  • the inside of the capsule wall may be coated with silicon dioxide (SiOx) plasma vapor deposition uniformly over the entire surface of the capsule to form an invisible and gas-impermeable barrier layer.
  • SiOx silicon dioxide
  • the nano-layer silicon dioxide of at least 72 nm grants a flavor-proof for at least 12 months, depending on the quality claim easily up to 24 months.
  • the sealing film of the capsule is a multilayer film and consists of three layers. In the middle of an aluminum foil is arranged. This serves as a gas barrier. To the outside of the capsule out a protective coating is arranged. This forms a printable or printed area for the naming of the product flavor and / or the company logo or other information. On the other hand, a heat-sealing lacquer is applied to the inside of the capsule on the aluminum foil. This forms a barrier between the aluminum and the introduced ground coffee. [95] Different alternatives can be considered as production methods: if a barrier layer is to be provided and if it is inside, for example, a two-component nenten- injection molding process can be applied. Either the wall is first sprayed, then the barrier layer is sprayed on. Or the barrier layer is sprayed and the wall sprayed on.
  • An alternative to the two-component injection molding process is, for example, spraying the wall, whereupon the barrier layer can be sprayed on or plasma-coated.
  • the barrier layer is to be provided and is located on the outside, a two-component injection molding process is particularly suitable, in which the wall is first sprayed and then the barrier layer is sprayed on, or vice versa.
  • the wall can first be sprayed, after which the barrier is applied using another application method, for example by means of dipping, coating or vapor deposition, etc.
  • the ultimately resulting capsule according to the presently preferred embodiment is preferably monochrome. Outside there are three different surface structures. above are circumferential, convex surveys provided. The elevations are dull. The ridge-like valley design between the various matte elevations, so the troughs are made high gloss.
  • the smooth logo surface is a high-gloss surface without elevations with, for example, the logo of the coffee supplier as a matt surface or, for example, as a relief.
  • a smooth, high-gloss, conical round body which should be in a circumferential, high-gloss color with final rounded effects.
  • the inside surfaces are preferably all high-gloss.
  • All edges are preferably equipped with a rounding of at least 0.1 mm radius.
  • the sealing film should have the same color to the outside as the capsule body.
  • the brand logo of the coffee supplier can be imprinted.
  • a continuous wall thickness of about 0.5 mm and a maximum chromatic strength of 0.6 mm is proposed and sought. In the thickness-produced tapping area on the capsule head, the wall thickness is reduced, preferably to less than 0.5 mm or less than 0.4 mm.
  • the wall thickness be reduced to less than 0.3 mm, preferably to about 0.2 mm or less.
  • the capsule base 71 in FIG. 7 consists essentially of a brim 72 to which a closure foil (not shown) is attached to a lower side 73.
  • the sealing ridge 75 is located closer to a capsule wall 77 than on the sealing ring 76, preferably even directly on a transition region 78 between the capsule wall 77 and the at least substantially horizontally extending on an upper side 74 of the rim 72 Surface of the brim 72.
  • flanks 79, 80 of the sealing ridge 75 are each tilted by about 7.125 ° with respect to a vertical, with the opposite sign, the vertical lying parallel to a capsule extension axis 81 (not to scale).
  • the two identical capsules 82, 83 in FIG. 8 are stacked directly on top of one another as an example of empty capsules made of bars.
  • a capsule wall 84 in spite of above and below respectively constant and ideally equal wall thicknesses 85, 86, serves as a staple nose serving inwards in the form of a stacking ring 87.
  • the withdrawal of the capsules 82, 83 can be impeded by a return oriented toward the capsule head.
  • a waiver of recesses above the stacking nose; or it can be tangential from a shape extending contour component can be omitted, and arranged for example in the longitudinal direction of the capsule ribs 89, 89 'or studs 89 "(each shown as a dashed line as an example, but preferably provided as a plurality) can be seen before, whose lower end 90, 90' 90 "in this case would serve for seating on an internally stacked capsule.

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Abstract

Im Stand der Technik sind verschiedene Kaffeekapseln bekannt. Die bekanntesten Kapseln bestehen aus einem Alurmniumkörper mit einer Verschlussfolie. Der Körper konusförmig aufgebaut, damit er aus einer Brühmaschine ausgeworfen werden kann. Am Kapselfuß ist eine vorstehende Krempe angeordnet. Diese ist notwendig, damit die Brühmaschine dichtend an die Kapsel heran fahren kann, um anschließend heißes Wasser mit Druck in die Kapsel einpressen zu können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, dem Stand der Technik eine Verbesserung oder eine Alternative zur Verfügung zu stellen. Die hier vorliegende Patentanmeldung stellt etliche Erfindungsansätze vor, insbesondere Werkstoffahl und zur Geometrie der Kapsel.

Description

KAPSEL ZUR AUFNAHME EINES BRÜHGUTS WIE KAFFEE, TEE UND DESGLEICHEN, SOWIE VERFAHREN ZUM VERSCHLIEBEN EBNER SOLCHEN KAPSEL
[01] Die Erfindung betrifft eine Kapsel zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen sowie zum Brühen in der Kapsel, sowie ein Verfahren zum Verschließen einer solchen Kapsel.
[02] Gattungsgemäße Kapseln sind beispielsweise aus der US 2005/0183578 AI bekannt.
Aufgabenstellung
[03] Der hier vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Stand der Technik eine Verbesserung oder eine Alternative zur Seite zu stellen.
Lösung
[04] Die Aufgabe wird vom Gegenstand jedes der unabhängigen Ansprüche für sich gelöst, insbesondere aber in beliebiger Kombination. Optionale vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen.
[05] So löst nach einem ersten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung die gestellte Aufgabe eine Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben des Brühmediums aufweist, des Weite-ren einen mit einem Bodenver- schluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokonischen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, wobei sich die Kapsel dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselkopf und/oder die Kapselwand einen Kunststoff aufweisen, bevorzugt Polybutylenterephthalat (PBT) und/oder einen Kunststoff aus der PBT-Familie, wobei der Kapselkopf und/oder die Kapselwand eine die Kugeldruckhärte des Kunststoffs herabsetzende Modifikation aufweist. [06] Begriff sei erläutert, dass eine„Kapsel" ein eigenständig stabiles Bauteil ist. Eine Kapsel unterscheidet sich daher von beispielsweise einem weichen Päd und natürlich auch von einer großen Box oder Tüte, welche als Vorratspackungen gedacht sind. Die Kapsel ist als eine Ein-Portion- Kapsel zu verstehen.
[07] Hinsichtlich des generellen Aufbaus definiert die hier vorliegende Patentanmeldung im Wesentlichen drei Teile an einer Kapsel, nämlich Kapselkopf, Kapselwand und Kapselfuß. Der Kapselfuß ist die designierte Austrittsseite für das Brühgetränk, also beispielsweise des Kaffeegetränks, des Teegetränks, des Milchgetränks oder bei Spielswiese eines Suppengetränks.
[08] Am Kapselfuß ist der Bodenverschluss angeordnet. In herkömmliche am Markt befindliche Maschinen lässt sich eine solche Kapsel üblicherweise in ca. horizontal liegender Lage einlegen. Die Kapsel lässt sich jedoch im Normalfall leicht auf den Kapselfuß stellen, also auf die dort meist angeordnete Verschlussfolie. Im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung wird zur Vereinfachung des Verständnisses im Regelfall von einer Kapsel ausgegangen, welche im Zeitpunkt des Beschriebenwerdens auf dem Kapselfuß steht, sodass eine vorhandene Längserstreckungsrich- tung und/oder Symmetrieachse der Kapsel vertikal verläuft. [09] Das Brühmedium soll bei einem ersten Brühmaschinentypus am Kapselkopf in die Kapsel eingebracht werden, und es soll die Kapsel durch den Bodenverschluss am Kapselfuß wieder verlassen. Bei einem zweiten Brühmaschinentypus ist die Durchlaufrichtung des Brühmediums genau andersherum vorgesehen, also zum Eintreten in die Kapsel durch den Bodenverschluss, meist eine Folie, und zum Austreten durch den Kapselkopf. [10] Die Kapselwand ist ideal erweise im Wesentlichen frustrokonisch oder anderweitig vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngend konstruiert, damit sie sich nach Benutzung, also nach dem Brühvorgang, leichter aus einer Aufnahme in der Brühmaschine herauslösen lässtund idealerweise sogar schon aufgrund der Schwerkraft aus der Aufnahme herausfällt. Jedenfalls die Halteflächen, also diejenigen Flächen, welche mit der Aufnahme in der Maschine kooperieren sollen, sind daher idealerweise nicht-zylindrisch geformt.
[11] Die„Umgebende" um die Kapselwand herum ist einfach eine geometrische Kreisbahn, welche orthogonal zu einer Aufrechtachse der Kapsel steht, wobei sich die Aufrechtachse vom Kapselfuß zum Kapselkopf erstreckt. Bei verschiedenen Ausführungsformen wird die Aufrechtachse gleichzeitig eine Rotationssymmetrieachse sein.
[12] Mit dem Kunststoff zum Herstellung der Wandung der Kapsel wand und/oder des Kapselkopfes lässt sich die Kapsel sehr kostengünstig herstellen, beispielsweise im Spritzgussverfahren, wobei gleichzeitig sehr hohe Fertigungspräzession und Fertigungsgeschwindigkeit erreicht wer- den. Selbst Kunststoffe, welche den Gasdurchtritt stark mindern, sind aber im Regelfall noch so undicht, dass eine Diffusion durch die Wandung hindurch erfolgt, einhergehend mit dem damit verbundenen Verlust an Aromaqualität des Brühgetränks.
[13] Es hat sich bei umfangreichen Prototypenversuchen der Erfinder herausgestellt, dass die PBT-Kunststoffe (Klassifizierung nach Norm ISO 1043-1) für die Zwecke der Kapsel eine uner- wartet große aromadichte Eignung haben, obwohl sie im Regelfall schwierig zu verarbeiten sind.
[14] Umfangreiche Versuche der Erfinder haben ergeben, dass ein Kunststoff möglichst viele der folgenden Eigenschaften aufweisen sollte: o Viskositätszahl 80 bis 100, vor allem 83 bis 93, vor allem etwa 88 cmVg, nach Prüfnormen ISO 307, 1157, 1628, mit einer Lösung von 0,005 g/ml Phenol l,2 Dichlorbenzol 1 : 1; o Wasseraufnahme (Sättigung in Wasser bei 23 °C) 0,3 bis 0,7 %, vor allem etwa 0,5 %, nach Prüfnorm ISO 62 (analog); o Feuchtigkeitsaufnahme (Sättigung bei Normalklima mit 23 °C und 50 % relative Luftfeuchte) 0,2 bis 0,3 %, vor allem etwa 0,25 %, nach Prüfnorm ISO 62 (analog); o Schmelzevolumenrate MVR (bei 250 °C und 2, 16 kg) 90 bis 130, insbesondere 100 bis 120, vor allem etwa 110 cm3/10 min., nach Prüfnorm ISO 1133; o Massetemperaturbereich für die Verarbeitung beim Spritzgießen zwischen 235 und 285 °C, vor allem von 245 °C bis 275 °C oder innerhalb dieses Intervalls; O Werkzeugtemperaturbereich für die Verarbeitung beim Spritzgießen zwischen 35 °C und 80 °C, vor allem von 40 °C bis 70 °C oder innerhalb dieses Intervalls; o Zug-E-Modul 2.100 bis 3.100 MPa nach Prüfnorm ISO 527-1/-2 (1 mm/min), vor allem 2.200 bis 2.600 MPa, insbesondere etwa 2.400 MPa; o Streckspannung 51 bis 61 MPa, vor allem etwa 56 MPa, nach ISO 527-1/-2 (50 mm/min); o Streckdehnung 1,8 % bis 2,8 %, vor allem etwa 2,3 %, nach ISO 527-1/-2 (50 mm/min); o Nominelle Bruchdehnung 10 % bis 18 %, vor allem etwa 14 %, nach Prüfnorm 527-1/-2 (50 mm/min); o Charpy-Schlagzähigkeit (bei 23 °C) 1 12 bis 132 kJ/m2, vor allem etwa 122 U/m2 , nach Prüf- norm ISO 179/leU, o Charpy-Kerbschlagzähigkeit (bei 23 °C) 2,7 bis 3,7 kJ/m2, bevorzugt 3,0 bis 3,4 kj/m2, vor allem etwa 3,2 kJ/m2 , nach Prüfnorm ISO 179/leA; o HDT-A-Wert (Wärmeformbeständigkeit unter Biegespannung von maximal 1,8 N/mm2) 49 bis 59 °C, vor allem etwa 54 °C, nach Prüfnorm ISO 75-1/-2; o HDT-B-Wert (W ärmeformbeständigkeit unter Biegespannung von maximal 0,45 N/mm2) 112 bis 152 °C, besser 127 bis 147 °C, noch besser 132 bis 142 °C, vor allem etwa 137 °C, nach Prüfnorm ISO 75-1/-2; o Vicat-Erweichungstemperatur 201 bis 231 °C, besser 206 bis 226 °C, vor allem etwa 216 °C, nach Prüfnorm ISO 306 (VST/A/50, 10 N, 50 K/h); und/oder o Vicat-Erweichungstemperatur 165 bis 195 °C, besser 170 bis 190 °C, vor allem etwa 180 °C, nach Prüfnorm ISO 306 (VST/B/50, 10 N, 50 K/h).
[ 15] Somit ist die Erfindung ausdrücklich nicht auf PBT eingeschränkt, sondern generell auf die vorstehenden Wertebereiche. PBT ist allerdings nach bisherigem Erkenntnisstand das Polymer für die bevorzugte Ausführungsform. [16] PBT-Kunststoffe sind nicht nur einerseits aromadicht, sondern es lässt sich auch eine Modifikation gut vornehmen. Durch die Modifikation ist der Kunststoff so weich, dass er sich ohne spezielle weitere Maßnahmen mit einem Dichtring an der Krempe seines Fußes zum Aufbauen des Brühdrucks in der Brühmaschine abdichten lässt. Dies macht die Kapsel nicht nur ohne Um- Verpackung haltbar, sondern dennoch günstig in der Produktion. Zusätzlich ist der erhaltene Kunststoff bei geeigneter Gestaltung so spröde, dass sich Einstechmesser zum Einfüllen des Brühmediums dennoch gut einstechen lassen.
[17] Die Modifikation kann sehr gut eine Beimischung aufweisen, sodass also ein zweiter Werkstoff dem Kunststoff beigemischt ist. Das Beimischen erfolgt bevorzugt schon vor dem form- gebenden Prozess für die Kapsel, also beispielsweise vor dem Spntzguss. Es lässt sich vor allem gut vorstellen, dass das Beimischen im Extruder erfolgt oder anschließend an das Extrudieren.
[18] Die bevorzugte Ausführungsform der Kapsel weist ein thermoplastisches Elastomer auf, vor allem thermoplastischen Kautschuk. Kautschuke haben sich bei den Prototypenversuchen als ideal herausgestellt. [19] Der modifizierte Kunststoff kann sehr leicht verarbeitet werden, wenn die Beimischung homogen ist.
[20] Zusätzlich zur vorstehend genannten Modifikation können der Kapselkopf und/oder die Kapselwand einen Gasbarrierewerkstoff aufweisen, insbesondere in Form einer Beimischung, wobei der Gasbarrierewerkstoff einen Gasdurchtritt von Sauerstoff gegenüber dem Kunststoff herab- setzt.
[21 ] Es wird vorgeschlagen, dass der Barrierewerkstoff, sofern einer vorliegt, Silizium aufweist, insbesondere Siliziumdioxid, und/oder dass der Barrierewerkstoff ein Mischpolyamid aufweist und/oder dass der Barrierewerkstoff mittels einer alkoholischen Lösung aufgebracht ist, vor allem aufgespritzt oder in einem Tauchbad aufgebracht. [22] Silizium lässt sich nicht nur mit verschiedenen physikalisch-chemischen Verfahren gut auf eine Kunststoffwandung aufbringen, sondern kann bei geeignetem Aufbringen sogar eine durchgehende Glasschicht ergeben. Diese ist nach Prototypenversuchen der Erfinder jedenfalls so dicht, dass die Kapsel ohne jedwede weitere Umverpackung in Form von Beuteln oder desgleichen mindestens ein Jahr eelaeert werden kann, ohne einen nennenswerten Anteil des Aromas zu verlieren. Je dicker die Glasschicht ausgeführt wird, umso dichter schließt die Kapsel das Aroma ein. Einige Prototypen haben einen so geringen Gasdurchtritt gezeigt, dass die Erfinder davon ausgehen, dass sogar nach zwei Jahren noch keine spürbare Reduzierung des Aromas eingetreten ist.
[23] Bei Verwendung eines Mischpolyamids wird bevorzugt ein Kunstostoff mit hoher Barrie- rewirklung eingesetzt.
[24] Es wird bevorzugt, für das Mischpolyamid eine Beimischung von 5 % bis 20 % eines Barrierepartikel s und/oder eines Barrierekunststoffs zu verwenden.
[25] Bevorzugt ist die Barriereschicht auf der Wandung als Oberflächenbeschichtung aufgetragen, und zwar zur Außenseite und/oder zur Innenseite der Kapsel hin gerichtet. Nach gegenwärti- gern Entwicklungsstand der Erfinder wird eine Ausrichtung der Barriereschicht zur Innenseite der Kapsel hin bevorzugt. Dies liegt schon daran, dass dann eine etwaige mechanische Einwirkung auf die Oberfläche von außen, beispielsweise beim Hantieren des Endverbrauchers mit den Kapseln, nicht die Dichtigkeit der Kapsel gefährdet wird.
[26] Die Oberflächenbeschichtung soll idealerweise die gesamte Oberfläche der Kapselwand und des Kapselkopfes zur Innen- und/oder Außerseite hin bedecken.
[27] Insbesondere bei Verwendung von Silizium oder Siliziumdioxid als Barrierewerkstoff haben Versuche der Erfinder eine besonders vorteilhafte Schichtdicke bei mindestens etwa 30 nm oder 40 nm ergeben, bevorzugt bei mindestens 70 nm, insbesondere bei einer mittleren Schichtdicke von 70 nm bis 75 nm. [28] An dieser Stelle sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung Angaben von Wertebereichen nicht als geschlossene Intervalle zu verstehen sein sollen, sondern als offene Intervalle, solange sich nicht aus dem jeweiligen Kontext eine gegenteilige Aussage ergibt. Am hier vorstehenden Beispiel werden als Intervallgrenzen einerseits 70 nm genannt, andererseits 75 nm. Beide Grenzen sind im Normalfäll als Etwa-Grenzen zu ver- stehen, sodass auch leicht darunter oder leicht darüber liegende Maße noch vom Intervall erfasst sein sollen. Das geschlossene Intervall ohne darunter und darüber liegende Grenzen sei jeweils als eine besondere, explizit offenbarte Merkmalskombination verstanden. [29] Im Übrigen sei an dieser Stelle auch daraufhingewiesen, dass jedwede Angabe von Zahlen oder einfachen Artikeln wie„ein",„zwei" usw. jeweils als Mindestens- Angaben zu verstehen sein sollen, außer wenn sich aus dem jeweiligen Kontext das Gegenteil ergibt. Wenn also„eine Be- schichtung" beschrieben ist, dann sei dies als„mindestens eine Beschichtung" verstanden, sodass beispielsweise mehrere Beschichtungen übereinander liegen können, oder beispielsweise eine Beschichtung auf der Innenseite und eine Beschichtung auf der Außenseite der Kapsel vorliegen können.
[30] Für das Herstellverfahren der Kapsel hat sich herausgestellt, dass die Oberflächenbeschich- tung eine Plasmabedampfungsschicht sein kann. Eine Plasmabedampfung lässt sich beispielsweise mit Siliziumdioxid sehr gut durchführen.
[31] Nach einem zweiten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung löst die gestellte Aufgabe eine Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu sie- denden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenver- schluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokoni sehen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, wobei sich die Kapsel dadurch kennzeichnet, dass der Kapselkopf einen bei auf dem Kapselfuß stehender Kapsel flach verlaufenden Kopfbereich aufweist, wobei der Kopfbereich durchgehend geschlossen geformt ist, insbesondere mit einer Wanddicke von mindestens etwa 0,3 mm oder mindestens etwa 0,35 mm, wobei innerhalb des Kopfbereichs ein geschwächter Bereich vorgesehen ist, welcher eine geringere Wanddicke aufweist.
[32] Der auf diese Weise erzeugte geschwächte Bereich kann mit knappen Worten bei geeigneter Gestaltung aus„Einstechring" bezeichnet werden. Er sorgt dafür, dass auch am Kapselkopf überwiegend eine so große Materialdicke vorliegt, dass die Aromadichtigkeit und die mechanische Stabilität der Kapsel gewährleistet sind, wobei aber die Material Schwächung am Einstechring dafür sorgt, dass die Einstechmesser zum Einfüllen des Brühmediums leichter durch den Kapselkopf treten können.
[33] Der geschwächte Bereich kann eine Wanddicke von zwischen etwa 0, 15 mm und etwa 0,3 mm aufweisen, was sich bei Versuchen als sehr vorteilhaft erwiesen hat. Vor allem baut sich bei einem so dünnen Werkstoff keine zu große Kraft während des Einstechens auf, sodass die Wahrscheinlichkeit sinkt, dass sich die Einstechmesser verklemmen könnten.
[34] Wenn der geschwächte Bereich sowohl radial nach außen, also in Richtung zur Kapselwand, als auch radial nach innen, also in Richtung zur Mitte des Kapselkopfs, benachbarte stärkere Wanddicken als im geschwächten Bereich vorfindet, wobei der geschwächte Bereich bevorzugt einen ringsum laufenden hinsichtlich der Wanddicke geschwächten Ring aufweist, dann können die gegen den geschwächten Ring geführten Öffnungsmesser nochmals leichter durchtreten als durch die benachbarte Wanddicke. Denn dann ist der geschwächte Ring radial innen und radial außen stärker gestützt. [35] Es wird vorgeschlagen, dass der geschwächte Ring eine Wanddicke aufweist, welche weniger als 75 % einer umgebenden Wanddicke aufweist, insbesondere weniger als 50 %, bevorzugt zwischen 25 % und 35 %, und/oder insbesondere zwischen 0, 1 mm und 0,3 mm, vor allem etwa 0,15 mm bis 0,25 mm, wobei die umgebende Wanddicke bevorzugt zwischen 0,3 mm und 1 mm betragen kann, insbesondere zwischen 0,35 mm und 0,7 mm, vor allem etwa 0,5 mm. [36] Bei auf dem Kapselfuß stehender Kapsel kann eine Orthogonale durch den geschwächten Ring einen spitzen Winkel von unter 30 ° gegenüber der Vertikalen einnehmen, bevorzugt etwa 15 ° bis 25 °. Im Bereich der designierten Einstechstellen liegt bei einer solchen Gestaltung immer noch ein eher horizontaler Bereich auf dem Kapselkopf vor, allerdings nicht ganz horizontal.
[37] Um den geschwächten Ring von außen, also für den Endbenutzer, unsichtbar zu halten, wird vorgeschlagen, dass der geschwächte Bereich, insbesondere der geschwächte Ring, eine von radial außen und/oder eine von radial innen kommende, bevorzugt ringförmige, Wanddickenverjüngung an einer Innenseite des Kopfbereichs aufweist, wohingegen an einer Außenseite des Kopfbereichs eine Oberfläche an einer Grenze, bevorzugt an allen Grenzen, des geschwächten Bereichs bündig durchläuft, sodass die geringere Wanddicke im geschwächten Bereich von außen nicht sichtbar ist.
[38] Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung löst die gestellte Aufgabe eine Kap- sei als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustro- konischen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, wobei sich die Kapsel dadurch kennzeichnet, dass der Kapselkopf insgesamt kuppelartig gewölbt ist, wobei ein Zentralbereich flach, ebenfalls kuppeiförmig oder insbesondere senkenförmig ausgebildet sein kann, wobei die Kuppelform sphärisch ist. [39] Eine Kuppelform hat sich als ideal zum Widerstand gegen die Einstechkraft herausgestellt.
[40] Eine„kuppelartige" Wölbung bedeutet im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung, dass die Oberfläche des Kapselkopfes bei Betrachtung auf dem Kapselfuß stehenden Kapsel von der Seite im Querschnitt, also in der Silhouette, einen Kurvenverlauf aufweist. Nicht unter dem Begriff der Kuppelform sollen also Kegel oder Frustrokegel fallen. Es hat sich gezeigt, dass bei einem gewölbten Verlauf zumindest über einen Teil des Radis' am Kapselkopf schon eine sehr geringe Materialstärke reicht, um den ankommenden Perforaturen, in der Praxis meist Messer, eine ausreichende Stabilität entgegenzusetzen, um nicht den gesamten Kapselkopf einzudrücken, sondern nur die gezielten Schnitte herbeizuführen.
[41] Der Zentralbereich der Kuppel kann anders ausgestaltet sein. [42] Ausdrücklich sei betont, dass sich die Kuppelform nicht bis zum äußeren Rand des Kapselkopfes erstrecken muss. Vielmehr reicht es schon aus, wenn nur ein Abschnitt des Radius' des Kapselkopfes kuppeiförmig gestaltet ist. [43] Die Erfinder haben - hiervon unabhängig - beobachtet, dass die am Markt befindlichen Kapseln direkt unterhalb des Kapselkopfes und somit oberhalb - bei auf dem Kapselfuß stehender Kapsel - des Brühguts einen Verteiler für das vom Kapselkopf eintretende Brühmedium aufweisen. Üblicherweise wird hier ein Vlies oder ein anderweitiges Bauteil vorgesehen, welches von oben auflaufendes Brühmedium in die Fläche verteilt und dann passieren lässt. Als praktische Auswirkung kann eine in den Kapselkopf eingebrachte Perforation, welche üblicherweise nur punkt- oder schlitzförmig ist, dennoch eine vollflächige Berieselung des Brühguts hervorrufen.
[44] Nach der Erkenntnis der Erfinder ist ein solches Vorgehen, obwohl es vorteilhaft scheint, jedenfalls nicht zwingend vorteilhaft und kann je nach Ausgestaltung sogar nachteilhaft sein. Ins- besondere wird beim Druckaufbau in dem sogenannten Duschverteiler auch Druck abgebaut, sodass der Kaffee vom Geschmack je nach konkreter Ausgestaltung eher wie perkolierter Kaffee schmeckt, also gerade nicht den Vorteil des Druckbrühverfahrens voll ausspielen kann.
[45] Eine duschverteilerlose Kunststoffkapsel hat dem gegenüber ganz hervorragende Ergebnisse sowohl im Geschmack von Kaffeegetränken als auch in der Schaumbildung ergeben, also im sogenannten Crema.
[46] Nach einem vierten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung löst die gestellte Aufgabe eine Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokonischen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, wobei sich die Kapsel dadurch kennzeichnet, dass der Kapselkopf einen bei auf dem Kapselfuß stehender Kapsel flach verlaufenden Kopfbereich aufweist, wobei der Kopf eine Vielzahl Rillen mit einer radialen Verlaufsrichtungskomponente aufweist, insbesondere eine Vielzahl radial angeordneter Rillen aufweist. [47] Eine solche Gestaltung des Kapselkopfs hilft abermals, dem Kapselkopf die erforderliche Stabilität zu verleihen. Infolge der Rillen o.ä.. weist der Kapselkopf eine Vielzahl von bei auf dem Kapselfuß stehender Kapsel eher vertikal verlaufenden Teilquerschnitten auf, was das Flächenträgheitsmoment des Kapselkopfs vergrößert. [48] Bei radial angeordneten Rillen fällt es den üblicherweise tangential ausgerichteten Messern leichter, die vordefinierte Schnitte in den Kapselkopf zu setzen, um das Brühmedium einfüllen zu können.
[49] Nach einem fünften Aspekt der Erfindung löst die gestellte Aufgabe eine Kapsel als Be- hälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokoni- schen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, wobei die Kapsel einen Responder für eine elektronische Kommunikationseinheit aufweist, sodass eine in einer Brühmaschine angeordnete Kommunikationseinheit drahtlos eine Information von der Kapsel erhalten kann, wobei der Responder einen drahtlos auslesbaren Datenspeicher aufweist, insbesondere einen Barcodeträger oder einen Schwingkreis, vor allem einen RFID-Chip; und/oder für einen induktiven Fühler auslesbar ist, wozu der Responder eine elektrisch leitfähige Beimischung für den Kunststoff der Kapsel aufweist und/oder eine Leiterlage aufweist, vor allem ein metallisches Vlies oder Gewirk.
[50] Wenn eine Brühmaschine einen entsprechenden Laser aufweist, dann kann sichergestellt werden, dass sich beispielsweise die Maschine auf die richtigen Brühwerte einstellt, beispielsweise hinsichtlich der einzufüllenden Menge an Brühmedium und/oder der Einfüllgeschwindigkeit und/oder des aufzubauenden Drucks. Odes es ist beispielsweise sichergestellt, dass die Maschine aus Sicherheitsgründen nur mit dem vom Maschinenhersteller vorgesehenen oder freigegebenen Kapseln arbeitet. [51] In allen Fällen lässt es sich recht gut sicherstellen, dass eine Brühmaschine prüfen kann, dass nur tatsächlich für sie vorgesehene Kapseln verwendet werden. Wird ein falsches Antwortsignal erhalten, oder wird sogar keinerlei Antwortsignal erhalten, so kann die Brühmaschine den Brühvorgang verweigern. [52] Unabhängig vom induktiven oder elektrisch leitfähigen Responder kann vorgesehen sein, dass eine Brühmaschine einen Farberkenner aufweist. Der Farberkenner kann beispielsweise verschiedene Arten von Kapselinhalten anhand von farblichen Markierungen zu erkennen eingerichtet sein.
[53] Nach einem sechsten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung löst die gestellte Aufgabe eine Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugäbe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenver- schluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokonischen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, wobei der Kapselfuß eine ringscheibenförmige Krempe aufweist, wobei eine Oberseite der Krempe, somit die Richtung Kapsel - köpf zeigende Seite der Krempe, als Dichtfläche zum Kooperieren mit einem Dichtring einer Brühmaschine ausgestaltet ist, wobei sich die Kapsel dadurch kennzeichnet, dass die Oberseite eine Stegdichtung in Form einer ringförmigen Erhöhung aufweist, welche radial innerhalb einer radialen Außenkante der Krempe angeordnet ist, bevorzugt näher an der Kapselwand liegt als an der Außenkante, wobei bevorzugt an der Krempe eine zweite ringförmige Erhöhung vorgesehen ist, insbesondere an der Außenkante der Krempe.
[54] Bei einer solchen Konstruktion dient die Ein- oder Mehrzahl ringförmiger Erhöhungen als sehr stabile Dichtung mit der Brühmaschine. Brühmaschinen für Kapsel mit Krempen am Kapselfuß bauen einen Brühdruck auf, wozu es notwendig ist, den Raum, den die Kapsel einnimmt, an der Krempe abzudichten. Dazu führt die Brühmaschine einen Ring über den Kapselkopf so um die Kapsel, dass der Ring die Kapsel umgibt. Die Brühmaschine führt den Ring dann hinunter auf die Krempe. Dort kann der nach oben vorstehende Stegdichtungsring nun die Dichtwirkung erhöhen. Der Steg ist bevorzugt recht massiv ausgeführt und zumindest an seiner Basis, also dort, wo er sich aus der Krempe erhebt, breiter als die Wand der Kapsel und/oder als die Krempe dick sind. Bevorzugt ist die Krempe zwischen der Stegdichtung und der zweiten ringförmigen Erhöhung dicker ausgeführt als die Kapselwand.
[55] Nach einem siebten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung löst die gestellte Aufgabe eine Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokoni sehen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapsel kopf verjüngenden Form, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, wobei sich die Kapsel dadurch kennzeichnet, dass die Kapselwand an ihrer zur Außenseite gewandten Oberfläche Sicken oder Wellen aufweist, welche sich nur über einen Teil der Kapselwandhöhe erstrecken.
[56] Ein von den Sicken oder Wellen frei gelassener Bereich an der Kapsel wand kann dann sehr gut zum Plazieren eines Logos oder von Produktinformationen dienen. [57] Das Vorsehen von Sicken oder Wellen in der Kapselwand hat sich als eine Maßnahme herausgestellt, welche nicht kritisch viel Volumen im Innenraum der Kapsel verliert, sodass immer noch eine ausreichende Menge an Brühgut in der Kapsel vorgesehen werden kann. Gleichzeitig steigt aber die Qualität im Handling mit der Kapsel enorm: so haben Versuche der Erfinder gezeigt, dass eine mit Sicken oder Wellen versehene Oberfläche weniger leicht in eine Aufnahme für Kap- sein anhaftet, also beispielsweise in einer Maschine. Die Auswurfsicherheit der Kapseln wird dadurch erhöht, außerdem wird die Knicklast der Wand gegenüber einer axialen Kraft auf die Kapsel erhöht, ohne jedoch mehr Material verbrauchen zu müssen als bei einer herkömmlichen glatten Wand wie aus dem Stand der Technik bekannt ist. [58] Es hat sich überdies gezeigt, dass es von Vorteil ist, wenn sich die Sicken oder Wellen nur über einen Teil der Kap sei wandhöhe erstrecken. Ein Teil der Kapselwandhöhe zwischen dem An- schluss der Krempe am Kapselfuß einerseits und der Übergangskante zum Kapselkopf andererseits ist also frei von Sicken oder Wellen, insbesondere an der Oberfläche nach außen vollständig glatt und bevorzugt auch an der Oberfläche nach innen vollständig glatt.
[59] Eine solche Ausführung ist besonders dann vorteilhaft, wenn die von Sicken oder Wellen freigehaltene Fläche eher unten oder im Idealfall sogar direkt neben dem Anschluss des Kapselfußes an der Kapselwand angeordnet ist. Dort ist der Durchmesser der Kapsel größer als weiter oben an der Kapselwand, sodass dort auch eine glatte Wand bereits eine hervorragende mechanische Stabilität bietet.
[60] Bei auf dem Kapselfuß stehender Kapsel ist bevorzugt eine vertikale, zentrale Rotationsachse des Kapselkörpers vorhanden, auf welche die Sicken oder Wellen projizierbar sind. Dies heißt mit einfachen Worten nichts anderes, als dass die Sicken oder Wellen bei Ansicht der stehenden Kapsel von der Seite vertikal verlaufen sollen, im Idealfall also alle einen (gedachten) gemeinsamen Schnitt. Bei (gedachter) Verlängerung der Kanten der Wellen und Sicken über den Kapselkopf hinaus nach oben aufweisen. Dies erleichtert das Auswerfen der Kapsel aus einem Halter in axialer Richtung.
[61] Nach einem achten Aspekt der Erfindung löst die gestellte Aufgabe eine Kapsel als Behäl- ter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokoni- schen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, wobei die Kapselwand einen unteren frustrokoni sehen Bereich und einen oberen frustrokonischen Bereich aufweist, wobei der obere frustrokonische Bereich eine steilere Wandsteigung aufweist als der untere frustrokonische Bereich, wobei bevorzugt zwischen den beiden frustrokonischen Bereichen ein Versprung angeordnet ist, der ein oberes Ende des unteren frustrokoni sehen Bereichs zu einem unteren Ende des oberen frustrokoni sehen Bereichs überführt, besonders bevorzugt ausgeführt als frustrokonischer Ring.
[62] Die Erfinder haben sich bei ihren Experimenten für eine solche Ausführung als bevorzugt entschieden, weil sich eine enorme Menge Brühgut im Inneren der Kapsel anordnen lässt.
[63] Ein neunter spekt der Erfindung sieht eine Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen vor, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokoni sehen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei der Kapselfuß eine ringsum verlaufende Krempe aufweist, welche auf ihrer bei auf dem Kapselfuß stehender Kapsel nach unten ge- richteten Seite eine Dichtfolie aufweist, wobei die Dichtfolie bevorzugt als eine mehrlagige Folie ausgebildet ist, vor allem mit einer gegen Oxidation wirkenden Siegellackschicht nach unten gerichtet, mit einer inneren Schicht, welche ein Metall aufweist, vor allem Aluminium, und mit einer Heißsiegelkleberschicht zum Eingehen einer Verbindung zum Kunststoff der Krempe des Kapselfußes, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, insbesondere eine Kapsel nach einem der vorstehenden Aspekte, wobei die Dichtfolie mit der Krempe mittels des Heißsiegelklebers dicht verbunden ist.
[64] Idealerweise ist der Heißsiegelkleber mit dem Kunststoff des Heißsiegelklebers bei einer Temperatur zwischen etwa 205 °C und etwa 225 °C verbunden worden, insbesondere zwischen etwa 210 °C und 220 °C. Dieses Temperaturfenster spielt ideal mit der Verwendung der vorge- schlagenen Kunststoffe zusammen, vor allem mit PBT.
[65] Das Aluminium kann beispielsweise eine Grammatur von 3 bis 10 g/qm, vor allem etwa 6 g/qm, aufweisen. [66] Ein zehnter Aspekt der Erfindung schlägt eine Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen vor, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokoni sehen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapselwand in ihrem oberen Drittel oder ihrer oberen Hälfte eine Wanddicke aufweist, wobei die Kapselwand in der oberen Hälfte oder im oberen Drittel nach innen aus der Kapselwand vorstehend eine Stapelnase aufweist, insbesondere einen umlaufenden Ring mit kontinuierlicher oder unterbrochener Ausgestaltung, oder bevorzugt als diskrete Nasen,
[67] Bevorzugt ist dies so konstruiert, dass die Stapelnase einen freien inneren Durchmesser aufweist, welcher kleiner ist als ein Außendurchmesser am Übergang von der Kapselwand zum Kapselkopf, sodass bei zwei identischen ineinander gesteckten Kapseln der Übergang von Kapselwand zu Kapselkopf der inneren Kapsel an der Stapelnase der äußeren Kapsel einen Anschlag findet.
[68] Die Kapseln lassen sich dann hervorragend als Stapelware liefern. Wenn die Stapelnasen nicht als umlaufender Ring gefertigt werden, sondern diskret um dem Umfang der Kapsel gleich- mäßig oder ungleichmäßig verteilt, dann kann die Kapsel bei ihrer Herstellung leichter entformt werden.
[69] Es sei ausdrücklich betont, dass eine Kapsel die Merkmale mehrerer der vorstehend genannten Erfindungsaspekte gleichzeitig aufweisen kann, und zwar in beliebiger Kombination, insbesondere aber aller vorstehend genannten Erfindungsaspekte.
[70] Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dort zeigen Figur 1 schematisch in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben eine Kapsel mit einem darin enthaltenen Brühgut in Form von gemahlenem Kaffee gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Figur 2 die Kapsel aus Figur 1 in einer Seitenansicht, Figur 3 die Kapsel aus den Figuren 1 und 2 in einem Schnitt,
Figur 4 in einer perspektivischen Ansicht eine weitere Ausführungsform einer Kapsel,
Figur 5 in einer perspektivischen Ansicht ähnlich den Figuren 1, 3, 5 und 7 eine bevorzugte
Ausführungsform der Kapsel,
Figur 6 in einem vertikalen Schnitt eine Kapsel gemäß einer gegenwärtig favorisierten Aus- führungform
Figur 7 in einem radialen Querschnitt im Detail einen Kapselfuß mit einem Dichtsteg und einem Dichtring; sowie
Figur 8 in einem vertikalen mittigen Schnitt zwei identische aufeinander gestapelte Kapseln als Beispiel einer vorteilhaften Anordnung als Stangenware für die weitere Bear- beitung, vor allem für das Befüllen mit Brühgut..
[71] Die Kapseln 1 in den Figuren bestehen jeweils im Wesentlichen aus einem Kapselkopf 2, einer Kapsel wand 3 und einem Kapselfuß 4 mit einer radial vorstehenden Krempe 5.
[72] Ein Innenraum der Kapsel 1 ist mit einem gemahlenen Kaffeepulver gefüllt. Der Kapselfuß 4 ist durch eine Verschlussfolie (verdeckt) geschlossen.
[73] Die Krempe 5 weist einen Dichtbereich 6 auf. Dieser weist bevorzugt umlaufende Ringe in Form eines massiven Steges 7 (siehe Figur 6) für eine Stegdichtung gegen einen ringförmigen Dichtstempel einer Brühmaschine auf. [74] Die Kapselwand 3 ist jeweils in einen unteren Bereich 10 und einen oberen Bereich 1 1 aufgeteilt. Zwischen dem unteren Bereich 10 und dem oberen Bereich 11 liegt ein kleiner ringförmiger Rücksprung 12.
[75] Der untere Bereich 10 der Kapselwand 3 weitet sich kegelstumpfförmig vom Kapselkopf 2 respektive vom Übergangsring zum Kapselfuß 4 hin, auf. Der obere Bereich 1 1 der Kapselwand 3 kann beispi eiswiese im gleichen Winkel wie der untere Bereich 10 fortgeführt sein, oder er kann sich weniger oder stärker verjüngen oder er kann beispielsweise sogar zylindrisch ausgeführt sein
[76] Im Beispiel der Kapsel aus Figur 6 ist der Übergangsring 10' sogar selbständig kegelstumpfförmig ausgeführt. [77] Der Kapselkopf 2 weist eine Kuppel 13 auf, welche unmittelbar an einer Kante 14 zur Kapselwand 3 hin beginnt. In einem Zentralbereich 15 hingegen setzt sich die Kuppel 13 nicht weiter fort, sondern kehrt sich in eine zum Inneren der Kapsel 1 hin gerichtete Senke um.
[78] Die Kapsel 41 in den Figuren 1, 2 und 3 besteht abermals aus einem Kapselkopf 42 mit einem kuppeiförmigen Außenbereich 43 und einem senkenförmigen Zentralbereich 44. Der Kap- selkopf erstreckt sich bis zu einem Übergangsring 45 zu einer Kapselwand 46. Die Kapselwand 46 ist in axialer Erstreckung der Kapsel 41 in drei Bereiche aufgeteilt: einen unteren Bereich 47, einen mittleren Bereich 48 und einen oberen Bereich 49. Der untere Bereich 47 hat eine glatte Oberfläche 50. Oberhalb des Rings mit der glatten Oberfläche 50 schließt sich der mittlere Bereich 48 an. Dieser weist längserstreckte Sicken 51 (exemplarisch beziffert) auf, welche sich bis über mehr als die Hälfte der Axialerstreckung der Kapselwand 46 erstrecken. Sie schließen oben an den oberen Bereich 49 an, der zylindrisch ausgebildet ist und bis zur Übergangskante 45 mit dem Kapselkopf 42 reicht.
[79] Das Volumen der hier dargestellten Kapsel ist recht groß. Bei dem verwendeten Material ergibt sich dennoch eine Masse von nur 1,5 g. [80] Die Kapsel 52 in Figur 4 hat an ihrem kuppenförmigen Teil 53 des Kapselkopfes 54 radial verlaufende Rillen 55 (exemplarisch gekennzeichnet). Diese setzen sich jenseits einer Übergangskante 56 an einer Kapselwand 57 fort. Bei einer Draufsicht auf die Kapsel 52 wird daher der Verlauf der radialen Kanten auf dem Kapselkopf optisch hervorgehoben. [81] In tangentialer Hinsicht ist an der Kapselwand 57 ein relativ großer Bereich 58 glattflächig ausgeführt und tritt somit in starken optischen Kontrast zu der üblichen Gestaltung der Kapsel - wand 57 mit Wellen oder Sicken. Diese Fläche kann gut dazu verwendet werden, ein Logo oder einen Schriftzug aufzubringen. [82] In bevorzugter Ausführungsform der Kapsel 60 in Figur 5 weist ebenfalls eine solche glatte Fläche 61 auf, beispielsweise zum Tragen eines Logos oder eines Schriftzugs. Die glatte Fläche 61 ist bevorzugt in einer Hochglanzausführung hergestellt.
[83] Ebenfalls einer Hochglanzoberfläche ist es bevorzugt, wenn ein unterer glatter Ring 62 an einer Kapselwand 63 vorgesehen ist. Bevorzugt findet auf die Oberfläche des glatten Rings 62 die gleiche Oberflächenbehandlungstechnologie statt wie in der glatten Fläche 61.
[84] Die gesamte Kapselwand 63 im Übrigen einschließlich eines Zwischenrings 64 und des praktisch zylindrischen oberen Teils 65 sowie ein äußerer Bereich 66 eines kuppeiförmigen Kapselkopfes 67 weisen Wellen oder Sicken 68 (exemplarisch gekennzeichnet) auf, wobei der Verlauf der Wellen oder Sicken 68 vom radialen Verlauf auf dem Kapselkopf 67 zur Kapselwand 63 hin kontinuierlich durchgeführt ist.
[85] In einem inneren Zentralbereich 69 ist eine Senke vorgesehen. Auch um den inneren Zentralbereich 69 herum ist in einem mittleren Bereich 70 der Kuppel am Kapselkopf 67 eine glatte Oberfläche vorgesehen.
[86] Mit Ausnahme der hochglänzenden Flächen für das Logo und den Ring sind die Oberflä- chen der Kapsel 60 feinst erodiert matt ausgeführt. Die Kapsel der gezeigten Art können in eine Einzelportions-Brühmaschine wie beispielsweise eine Kaffeemaschine eingesetzt werden. Die Kapseln sind bevorzugt aromadicht ausgeführt. In der Maschine wird eine Kapsel von beispielsweise drei Messerspitzen am Kapselkopf derart aufgeschlitzt, dass unter Druck eingebrachtes Wasser mit bis 19 bar durch die Schlitze in die Kapsel einströmen kann. Eine möglichst gute Ver- teilung über die Kapseloberfläche ist wichtig. Vorteilhaft kann eine Druckminderung vorgesehen sein. [87] Besonders interessant ist an der bevorzugten Ausführungsform der Kapsel 60, dass eine auffallende Fläche für eine Dekormöglichkeit vorgesehen ist. Das Dekor kann vielfältige Funktionen erfüllen, beispielsweise Markenkennzeichnung, Produktcode, Werbefläche, Träger von Verbraucherinformationen usw. Je nach Zielsetzung gibt es verschiedene Lösungen. [88] Zum Aufbringen wird bislang vor allem an einen Tampondruck, an eine Etikettierung oder eine Lackierung gedacht.
[89] Auch eine in der Kapsel integrierte De kor ge staltung als formgebendes Element ist von großer Bedeutung zur eigenständigen Wahrnehmung des Designs.
[90] Der für den Kunststoffkörper der Kapsel verwendete Werkstoff weist schon von sich aus eine hohe Barrierebeständigkeit gegen den Austausch von Gasen auf Bei der Aufschneidung des Kunststoffs nimmt der Kunststoff die eingemischte Farbe auf. Dunkle Farben sind eine bessere Lichtbarriere und schützen somit besser das eingebrachte Brühgut als hellere Farben.
[91] Die Krempe stellt die optimale Dichtung der Kapsel im Brühkopf sicher.
[92] Die Innenseite der Kapselwand ist eventuell mit einem Plasmabedampfungsverfahren mit Siliziumdioxid (SiOx) gleichmäßig auf der gesamten Oberfläche der Kapsel beschichtet und bildet eine unsichtbare und für Gase undurchlässige Barriereschicht.
[93] Die Nanoschicht Siliziumdioxid von mindestens 72 nm gewährt eine Aromadichtigkeit für mindestens 12 Monate, je nach Qualitätsanspruch leicht auch bis 24 Monate.
[94] Die Verschlussfolie der Kapsel ist eine Mehrschicht-Folie und besteht aus drei Schichten. In der Mitte ist eine Aluminiumfolie angeordnet. Diese dient als Gasbarriere. Zur Außenseite der Kapsel hin ist ein Schutzlack angeordnet. Dieser bildet eine bedruckbare oder bedruckte Fläche für die Nennung des Produktaromas und/oder des Firmenlogos oder weiterer Informationen. Zur Innenseite der Kapsel hingegen ist auf der Aluminiumfolie ein Heißsiegellack aufgebracht. Dieser bildet eine Barriere zwischen dem Aluminium und dem eingebrachten gemahlenen Kaffee. [95] Als Produktionsverfahren kommen verschiedene Alternativen in Betracht: wenn eine Barriereschicht vorgesehen werden soll und wenn innen liegt, kann beispielsweise ein Zweikompo- nenten- Spritzgussverfahren angewendet werden. Entweder wird zunächst die Wand gespritzt, anschließend wird die Barriereschicht aufgespritzt. Oder die Barriereschicht wird gespritzt, und die Wand aufgespritzt.
[96] Eine Alternative zum Zweikomponenten-Spritzgussverfahren liegt beispielsweise im Spritzen der Wand, woraufhin die Barriereschicht aufgesprüht oder plasmabeschichtet werden kann.
[97] Wenn die Barriereschicht vorgesehen werden soll und außen liegt, bietet sich vor allem ein Zweikomponenten-Spritzgussverfahren an, bei welchem zunächst die Wand gespritzt und anschließend die Barriereschicht aufgespritzt wird, oder umgekehrt. Alternativ zum Zweikomponen- ten-Spritzgussverfahren kann zunächst die Wand gespritzt werden, woraufhin die Barriere mit einem anderen Aufbringverfahren aufgebracht wird, beispielsweise mittels Tauchen, Beschichten oder Aufdampfen usw.
[98] Die letztendlich resultierende Kapsel gemäß der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform ist bevorzugt einfarbig. Außen liegen drei verschiedene Oberflächenstrukturen vor . oben sind umlaufende, konvexe Erhebungen vorgesehen. Die Erhebungen sind matt. Die kantenartige Talgestaltung zwischen den verschiedenen matten Erhebungen, also die Wellentäler, sind Hochglanz gefertigt.
[99] Die glatte Logofläche ist eine Hochglanzfläche ohne Erhebungen mit beispielsweise dem Logo des Kaffeeanbieters als matte Fläche oder beispielsweise als Relief. [100] Unten liegt ein glatter, hochglänzender, konischer Rundkörper vor, der in einem umlaufenden, hochglänzenden Bunt mit abschließenden verrundeten Wirkungen übergehen sollte.
[101] Die Oberflächeninnen sind bevorzugt alle hochglänzend.
[102] Alle Kanten sind bevorzugt mit einer Verrundung von mindestens 0,1 mm Radius ausgestattet. Die Verschlussfolie sollte nach außen hin die gleiche Farbe wie der Kapselkörper haben. Das Markenlogo des Kaffeeanbieters kann eingeprägt sein. [103] Eine durchgehende Wandstärke von etwa 0,5 mm und eine maximale Buntstärke von 0,6 mm wird vorgeschlagen und angestrebt. Im dickenproduzierten Anstichbereich am Kapselkopf ist die Wandstärke reduziert, bevorzugt auf unter 0,5 mm oder unter 0,4 mm.
[104] Als unabhängige und frei mit den vorstehend den Erfindungsaspekten kombinierbare Ei- genschaft wird vorgeschlagen, dass die Wandstärke auf unter 0,3 mm reduziert ist, bevorzugt auf etwa 0,2 mm oder weniger.
[105] Die Kapsel aus Figur 6 trägt die gegenwärtig bevorzugten Maße der Ausführung, wobei deutlich betont sein soll, dass die dortigen Maßangaben sämtlich verändert werden können. Die Erfindung ist nicht nur dann verwirklicht, wenn die dortigen Maße verwendet werden. Dies be- deutet, dass einzelne Maße, mehrere Maße oder alle Maße gegenüber der in Figur 6 gezeigten Darstellung verändert sein können.
[106] Der Kapselfuß 71 in Figur 7 besteht im Wesentlichen aus einer Krempe 72, an welcher an einer Unterseite 73 eine Verschlussfolie (nicht dargestellt) befestigt ist. An einer Oberseite 74 der Krempe 72 befinden sich der Dichtsteg 75 und der Dichtring 76. Der Dichtsteg 75 ist näher an einer Kapselwand 77 angeordnet als am Dichtring 76, bevorzugt sogar unmittelbar an einem Übergangsbereich 78 zwischen der Kapselwand 77 und der zumindest im Wesentlichen horizontal verlaufenden Oberfläche der Krempe 72.
[107] Zwei Flanken 79, 80 des Dichtstegs 75 sind - mit umgekehrtem Vorzeichen - jeweils um etwa 7,125 ° gegenüber einer Vertikalen geneigt, wobei die Vertikale parallel zu einer Kapsellän- gserstreckungsache 81 (nicht maßstabsgetreu plaziert) liegt.
[108] Die zwei identischen Kapseln 82, 83 in Figur 8 sind als Beispiel für Stangenware hergestellter leerer Kapseln unmittelbar aufeinander gestapelt. Im oberen Bereich der äußeren Kapsel 83 weist eine Kapselwand 84 trotz darüber und darunter jeweils gleich bleibenden und idealerweise gleich großen Wanddicken 85, 86 einen als Stapelnase dienenden Vorspung nach innen in Form eines Stapelrings 87 auf.
[109] Es sei darauf hingewiesen, dass durch einen darüber zum Kapselkopf hin orientierten Rücksprung das Entformen der Kapseln 82, 83 erschwert sein kann. Abhilfe schafft beispielsweise ein Verzicht auf Rücksprünge oberhalb der Stapelnase; oder es kann von einer Form mit tangential verlaufender Konturkomponente verzichtet werden, und beispielsweise in Längsrichtung der Kapsel angeordnete Rippen 89, 89' oder Noppen 89" (jeweils nur als ein Stück als Beispiel gestrichelt eingezeichnet, aber bevorzugt als Mehrzahl vorgesehen) können vor gesehen sein, deren untere Stirn 90, 90', 90" in diesem Fall zum Aufsitzen auf einer innen eingestapelten Kapsel dienen würden.
[110] Wenn sich eine solche Stapelrippe 90' bis zum Übergang zwischen Kapselwand 84 und Kapselkopf 91 erstreckt und idealerweise direkt in eine Innenseite 92 des Kapselkopfs 91 übergeht, dann entfällt bei geeigneter Gestaltung jedweder Rücksprung oberhalb der Stapelrippe, sodass das Entformen erleichtert ist. [Π 1] Die Zeichnung zeigt in diversen Figuren und Ausführungsbeispielen eine kleine Auswahl möglicher Varianten der Erfindung. Es sei ausdrücklich betont, dass die dort enthaltenen Merkmale zwar zum genaueren Spezifizieren des Erfindungsgegenstands herangezogen werden können, dass diese aber nicht zwingend einschränkend zu verstehen sind. Alle Maße sind reine Ausführungsbeispiele, welche demzufolge ebenfalls nicht als zwingende Werte zu verstehen sind.

Claims

Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben oder Austreten, je nach vorgesehener Durchströmrichtung der Kapsel in einer Brühmaschine, des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokoni sehen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselkopf und/oder die Kapselwand und/oder der Kapselfuß, insbesondere eine am Kapselfuß angeordnete Krempe, einen Kunststoff aufweisen, und zwar
• Polybutylenterephthalat PBT) und/oder einen Kunststoff aus der PBT- Familie und/oder
• der Kunststoff zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, elf, zwölf, 13, 14, 15 oder alle 16 der folgenden Eigenschaften aufweist:
Viskositätszahl 80 bis 100, vor allem 83 bis 93, vor allem etwa 88 cm3/g, nach Prüfnormen ISO 307, 1157, 1628, mit einer Lösung von 0,005 g/ml Phenol 1,2 Dichlor- benzol 1 : 1; o Wasseraufnahme (Sättigung in Wasser bei 23 °C) 0,3 bis 0,7 %, vor allem etwa 0,5 %, nach Prüfnorm ISO 62 (analog); o Feuchtigkeitsaufnahme (Sättigung bei Normalklima mit 23 °C und 50 % relative Luftfeuchte) 0,2 bis 0,3 %, vor allem etwa 0,25 %, nach Prüfnorm ISO 62 (analog); o Schmelzevolumenrate MVR (bei 250 °C und 2,16 kg) 90 bis 130, insbesondere 100 bis 120, vor allem etwa 1 10 cm3/10 min., nach Prüfnorm ISO 1133; o Massetemperaturbereich für die Verarbeitung beim Spritzgießen zwischen 235 und 285 °C, vor allem von 245 °C bis 275 °C oder innerhalb dieses Intervalls; o Werkzeugtemperaturbereich für die Verarbeitung beim Spritzgießen zwischen 35 °C und 80 °C, vor allem von 40 °C bis 70 °C oder innerhalb dieses Intervalls; o Zug-E-Modul 2.100 bis 3.100 MPa nach Prüfnorm ISO 527-1/-2 (1 mm/min), vor allem 2.200 bis 2.600 MPa, insbesondere etwa 2.400 MPa; o Streckspannung 51 bis 61 MPa, vor allem etwa 56 MPa, nach ISO 527-1/-2 (50 mm/min); o Streckdehnung 1,8 % bis 2,8 %, vor allem etwa 2,3 %, nach ISO 527-1/-2 (50 mm/min); o Nominelle Bruchdehnung 10 % bis 18 %, vor allem etwa 14 %, nach Prüfnorm 527- 1/-2 (50 mm/min); o Charpy-Schlagzähigkeit (bei 23 °C) 112 bis 132 kJ/m2, vor allem etwa 122 kJ/m2 , nach Prüfnorm ISO 179/1 eU; o Charpy-Kerbschlagzähigkeit (bei 23 °C) 2,7 bis 3,7 kJ/m2, bevorzugt 3,0 bis 3,4 kJ/m2, vor allem etwa 3,2 kJ/m2 , nach Prüfnorm ISO 179/leA; HDT-A-Wert (Wärmeformbeständigkeit unter Biegespannung von maximal 1,8 N/mm2) 49 bis 59 °C, vor allem etwa 54 °C, nach Prüfnorm ISO 75-1/-2;
HDT-B-Wert (Wärmeformbeständigkeit unter Biegespannung von maximal 0,45 N/mm2) 112 bis 152 °C, besser 127 bis 147 °C, noch besser 132 bis 142 °C, vor allem etwa 137 °C, nach Prüfnorm ISO 75-1/-2;
Vicat-Erweichungstemperatur 201 bis 231 °C, besser 206 bis 226 °C, vor allem etwa 216 °C, nach Prüfnorm ISO 306 (VST/A 50, 10 N, 50 K/h); und/oder
Vicat-Erweichungstemperatur 165 bis 195 °C, besser 170 bis 190 °C, vor allem etwa 180 °C, nach Prüfnorm ISO 306 (VST/B/50, 10 N, 50 K/h).
Kapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapsel kopf und/oder die Kapselwand und/oder der Kapselfuß, insbesondere eine am Kapselfuß angeordnete Krempe, eine die Kugel druckhärte des Kunststoffs herabsetzende Modifikation in Form einer Beimischung aufweist.
Kapsel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifikation, insbesondere die Beimischung, ein thermoplastisches Elastomer aufweist, bevorzugt thermoplastischen Kautschuk (TPK).
Kapsel nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beimischung mit dem Kunststoff zu einer homogenen Mischung verarbeitet ist.
Kapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselkopf und/oder die Kapselwand einen Gasbarrierewerkstoff aufweist, insbesondere in Form einer Beimischung, wobei der Gasbarrierewerkstoff einen Gasdurchtritt von Sauerstoff gegenüber dem Kunststoff herabsetzt.
6. Kapsel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasbarrierewerkstoff Silizium aufweist, insbesondere Siliziumdioxid, und/oder dass der Gasbarrierewerkstoff ein Mischpolyamid aufweist und/oder dass der Gasbarrierewerkstoff mittels einer alkoholischen Lösung aufgebracht ist, vor allem aufgespritzt oder in einem Tauchbad aufgebracht, und/oder dass der Kunststoff als Wandung ausgebildet ist, wobei der Gasbarrierewerkstoff als Barriereschicht auf einer Wandung als Oberflächenbeschichtung angeordnet ist, und zwar zu einer Außen- und/oder Innenseite der Kapsel hin gerichtet.
7. Kapsel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung die gesamte Oberfläche zur Innen- und/oder zur Außenseite hin bedeckt und/oder dass die Oberflächenbeschichtung eine Schichtdicke von mindestens 30 nm oder 40 nm aufweist, bevorzugt von mindestens etwa 70 nm aufweist, insbesondere eine mittlere Schichtdicke von 70 nm bis 75 nm , und/oder dass die Oberflächenbeschichtung eine Plasmabedampfungsschicht ist.
8. Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben oder Austreten, je nach vorgesehener Durchströmrichtung der Kapsel in einer Brühmaschine, des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokonischen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, insbesondere Kapsel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselkopf einen bei auf dem Kapselfuß stehender Kapsel flach verlaufenden Kopfbereich aufweist, wobei der Kopfbereich durchgehend geschlossen geformt ist, insbesondere mit einer Wanddicke von mindestens etwa 0,3 mm oder mindestens etwa 0,35 mm, wobei innerhalb des Kopfbereichs ein geschwächter Bereich vorgesehen ist, welcher eine geringere Wanddicke aufweist.
Kapsel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der geschwächte Bereich eine Wanddicke von zwischen etwa 0, 15 mm und etwa 0,3 mm aufweist.
Kapsel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der geschwächte Bereich sowohl radial nach außen, also in Richtung zur Kapselwand, als auch radial nach innen, also in Richtung zur Mitte des Kapselkopfs, benachbarte stärkere Wanddicken als im geschwächten Bereich vorfindet, wobei der geschwächte Bereich bevorzugt einen ringsum laufenden hinsichtlich der Wanddicke geschwächten Ring aufweist, sodass gegen den geschwächten Ring geführte Öffnungsmesser leichter durchtreten können als durch die benachbarte Wanddicke.
Kapsel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der geschwächte Ring eine Wanddicke aufweist, welche weniger als 75 % einer umgebenden Wanddicke aufweist, insbesondere weniger als 50 %, bevorzugt zwischen 25 % und 35 %, und/oder insbesondere zwischen 0,1 mm und 0,3 mm, vor allem etwa 0,15 mm bis 0,25 mm, wobei die umgebende Wanddicke bevorzugt zwischen 0,3 mm und 1 mm betragen kann, insbesondere zwischen 0,35 mm und 0,7 mm, vor allem etwa 0,5 mm. Kapsel nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei auf dem Kapselfuß stehender Kapsel eine Orthogonale durch den geschwächten Ring einen spitzen Winkel von unter 30 ° gegenüber der Vertikalen einnimmt, bevorzugt etwa 15 ° bis 25 °. 13. Kapsel nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der geschwächte Bereich, insbesondere der geschwächte Ring, eine von radial außen und/oder eine von radial innen kommende, bevorzugt ringförmige, Wanddickenverjüngung an einer Innenseite des Kopfbereichs aufweist, wohingegen an einer Außenseite des Kopfbereichs eine Oberfläche an einer Grenze, bevorzugt an allen Grenzen, des geschwächten Bereichs bündig durchläuft, sodass die geringere Wanddicke im geschwächten Bereich von außen nicht sichtbar ist.
Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben oder Austreten, je nach vorgesehener Durchströmrichtung der Kapsel in einer Brühmaschine, des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokoni sehen oder sich anders vom Kapsel- fuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, insbesondere Kapsel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselkopf insgesamt kuppelartig gewölbt ist, wobei ein Zentralbereich flach, ebenfalls kuppeiförmig oder insbesondere senkenförmig ausgebildet sein kann, wobei die Kuppelform sphärisch ist.
15. Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapsel kopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben oder Austreten, je nach vorgesehener Durchströmrichtung der Kapsel in einer Brühmaschine, des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokoni sehen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, insbesondere Kapsel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselkopf einen bei auf dem Kapselfuß stehender Kapsel flach verlaufenden Kopfbereich aufweist, wobei der Kopf eine Vielzahl Rillen mit einer radialen Verlaufsrichtungskomponente aufweist, insbesondere eine Vielzahl radial angeordneter Rillen aufweist.
16. Kapsel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rillen um eine Übergangskante vom Kopfbereich zur Kapselwand hin fortsetzen, wobei bevorzugt Rillen an der Kapsel wand zwar außen vorgesehen sind, die Kapselwand aber zu einer Innenseite der Kapsel glatt ist. Kapsel nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen innerhalb des Kopfbereichs einen Einstechbereich mit einer glatten Oberfläche aussparen.
Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben oder Austreten, je nach vorgesehener Durchströmrichtung der Kapsel in einer Brühmaschine, des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokoni sehen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, insbesondere Kapsel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel einen Responder für eine elektronische Kommunikationseinheit aufweist, sodass eine in einer Brühmaschine angeordnete Kommunikationseinheit drahtlos eine Information von der Kapsel erhalten kann, wobei der Responder
• einen drahtlos auslesbaren Datenspeicher aufweist, insbesondere einen Barcodeträger oder einen Schwingkreis, vor allem einen RFID-Chip; und/oder
• für einen induktiven Fühler auslesbar ist, wozu der Responder eine elektrisch leitfähige Beimischung für den Kunststoff der Kapsel aufweist und/oder eine Leiterlage aufweist, vor allem ein metallisches Vlies oder Gewirk.
19. Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben oder Austreten, je nach vorgesehener Durchströmrichtung der Kapsel in einer Brühmaschine, des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokoni sehen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, insbesondere Kapsel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kapselfuß eine ringscheibenförmige Krempe aufweist, wobei eine
Oberseite der Krempe, somit die Richtung Kapselkopf zeigende Seite der Krempe, als Dichtfläche zum Kooperieren mit einem Dichtring einer Brühmaschine ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite eine Stegdichtung in Gestalt einer ringförmigen Erhöhung aufweist, welche radial innerhalb einer radialen Außenkante der Krempe angeordnet ist, bevorzugt näher an der Kapselwand liegt als an der Außenkante, wobei bevorzugt an der Krempe eine zweite ringförmige Erhöhung vorgesehen ist, insbesondere an der Außenkante der Krempe.
20. Kapsel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegdichtung höher von der Krempe fort vorsteht als die zweite ringförmige Erhöhung.
21. Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben oder Austreten, je nach vorgesehener Durchströmrichtung der Kapsel in einer Brühmaschine, des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokoni sehen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, insbesondere Kapsel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapselwand an ihrer zur Außenseite gewandten Oberfläche Sicken oder Wellen aufweist, welche sich nur über einen Teil der Kapselwandhöhe erstrecken.
22. Kapsel nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass bei auf dem Kapselfuß stehender Kapsel eine vertikale, zentrale Rotationsachse des Kapselkörpers existiert, auf welche die Sicken oder Wellen projizierbar sind.
23. Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben oder Austreten, je nach vorgesehener Durchströmrichtung der Kapsel in einer Brühmaschine, des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokoni sehen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, insbesondere Kapsel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapselwand einen unteren frustrokonischen Bereich und einen oberen frustro- konischen Bereich aufweist, wobei der obere frustrokoni sehe Bereich eine steilere Wandsteigung aufweist als der untere frustrokoni sehe Bereich, wobei bevorzugt zwischen den beiden frustrokonischen Bereichen ein Versprung angeordnet ist, der ein oberes Ende des unteren frustrokonischen Bereichs zu einem unteren Ende des oberen frustrokonischen Bereichs überführt, besonders bevorzugt ausgeführt als frustrokoni scher Ring.
24. Kapsel nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapselwand drei frustronische Bereiche aufweist, nämlich den unteren frustrokonischen Bereich, den oberen frustrokonischen Bereich, ggf. einen Versprung dazwischen, und bei auf dem Kapselfuß stehender Kapsel zusätzlich einen dritten frustrokonischen Bereich unterhalb des unteren frustrokonischen Bereichs, wobei bevorzugt der untere frustrokoni sehe Bereich eine steilere Wandsteigung aufweist als der dritte frustrokonische Bereich.
25. Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbe- sondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben oder Austreten, je nach vorgesehener Durchströmrichtung der Kapsel in einer Brühmaschine, des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokoni sehen oder sich anders vom Kapselfuß zürn Kapselkopf verjüngenden Form, wobei der Kapselfuß eine ringsum verlaufende Krempe aufweist, welche auf ihrer bei auf dem Kapselfuß stehender Kapsel nach oben gerichteten Seite eine Dichtung mit einem dort anordenbaren von einer Brühmaschine kommenden ringförmigen Stempel aufweist, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, insbesondere Kapsel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung einen ringsum verlaufenden Dichtsteg aufweist, wobei der Dichtsteg in einem bezüglich der Kapsel radial plazierten Querschnitt zwei Flanken und eine Spitze aufweist, wobei beide Flanken geneigt sind die Spitze flach ausgebildet ist.
26. Kapsel nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass beide Flanken des Dichtstegs im Querschnitt dieselbe Neigung aufweisen.
27. Kapsel nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze als eine Ebene ausgebildet ist, welche bevorzugt im Querschnitt zumindest im Wesentlichen horizontal verläuft und parallel zu einer Aufspannungsebene der Krempe.
28. Kapsel nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsteg beim Austritt aus der Krempe eine radiale Breite von etwa zwischen 0,35 mm und 0,60 mm aufweist, vor allem von etwa zwischen 0.40 mm und 0,50 mm, insbesondere von etwa 0,44 mm.
29. Kapsel nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsteg gegenüber der Krempe mit seiner Spitze eine Höhe von etwa zwischen 0,5 mm und 0,7 mm aufweist, insbesondere von etwa 0,6 mm.
30. Kapsel nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsteg mit seiner Spitze im Querschnitt höher gegenüber der Krempe vorsteht als ein zusätzlich vorgesehener, am radial äußeren Ende der Krempe angeordneter ringsum verlaufender zweiter Dichtring, wobei der Dichtring bevorzugt jedenfalls auf derjenigen Seite der Krempe, auf welcher der Dichtsteg angeordnet ist, eine im wesentlichen runde Querschnittsform aufweist.
31. Kapsel nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsteg den Dichtring in der Höhe um zwischen etwa 0,2 mm und 0,32 mm überragt, insbesondere um etwa 0,26 mm.
32. Kapsel nach einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsteg am Übergang von den Flanken zur Spitze Abrundungen aufweist, insbesondere mit einem Radius von etwa 0,05 mm.
33. Kapsel nach einem der Ansprüche 25 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken zumindest über einen Teil ihrer Verläufe im Querschnitt mit gleichem Winkel gegenüber der Vertikalen geneigt sind.
34. Kapsel nach einem der Ansprüche 25 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken im Querschnitt gegenüber der Vertikalen mit einem Winkel von etwa zwischen 5 ° und 10 ° geneigt sind, insbesondere von etwa zwischen 6 ° und 8 °, vor allem etwa 7,125 °. Kapsel nach einem der Ansprüche 25 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsteg einstückig mit der Krempe ausgebildet ist.
Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben oder Austreten, je nach vorgesehener Durchströmrichtung der Kapsel in einer Brühmaschine, des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokoni sehen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei der Kapselfuß eine ringsum verlaufende Krempe aufweist, welche auf ihrer bei auf dem Kapselfuß stehender Kapsel nach unten gerichteten Seite eine Dichtfolie aufweist, wobei die Dichtfolie bevorzugt als eine mehrlagige Folie ausgebildet ist, vor allem mit einer gegen Oxidation wirkenden Siegellackschicht nach unten gerichtet, mit einer inneren Schicht, welche ein Metall aufweist, vor allem Aluminium, und mit einer Heißsiegelkleberschicht zum Eingehen einer Verbindung zum Kunststoff der Krempe des Kapselfußes, wobei die Kapsel bevorzugt mit dem Brühgut befüllt ist, insbesondere Kapsel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Dichtfolie mit der Krempe mittels des Heißsiegelklebers dicht verbunden ist.
Kapsel nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißsiegelkleber mit dem Kunststoff des Heißsiegelklebers bei einer Temperatur zwischen etwa 205 °C und etwa 225 °C verbunden worden ist, insbesondere zwischen etwa 210 °C und 220 °C.
Kapsel nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminium eine Grammatur von 3 bis 10 g/qm, vor allem etwa 6 g/qm, aufweist.
Kapsel als Behälter zur Aufnahme eines Brühguts wie Kaffee, Tee und desgleichen, sowie zum Brühen in der Kapsel bei Hinzugabe eines Brühmediums, insbesondere heißen, nahezu siedenden oder kochenden Wassers, wobei die Kapsel einen Kapselkopf für den Durchstoß eines Perforators zum Zugeben oder Austreten, je nach vorgesehener Durchströmrichtung der Kapsel in einer Brühmaschine, des Brühmediums aufweist, des Weiteren einen mit einem Bodenverschluss, vor allem einer Bodenfolie, verschlossenen Kapselfuß aufweist, und eine Kapselwand aufweist, welche sich vom Kapselkopf zum Kapselfuß erstreckt, bevorzugt mit einer zumindest im wesentlichen frustrokoni sehen oder sich anders vom Kapselfuß zum Kapselkopf verjüngenden Form, wobei die Kapselwand in ihrem oberen Drittel oder ihrer oberen Hälfte eine Wanddicke aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapselwand in der oberen Hälfte oder im oberen Drittel nach innen aus der Kapselwand vorstehend eine Stapelnase aufweist, insbesondere einen umlaufenden Ring mit kontinuierlicher oder unterbrochener Ausgestaltung, oder bevorzugt als diskrete Stapelnasen oder Stapelrippen, vor allem als Stapelrippen, welche sich nach oben frei von Rücksprüngen bis in einen Kapselkopf erstrecken.
Kapsel nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Stapelnase einen freien inneren Durchmesser aufweist, welcher kleiner ist als ein Außendurchmesser am Übergang von der Kapselwand zum Kapselkopf, sodass bei zwei identi- sehen ineinander gesteckten Kapseln der Übergang von Kapselwand zu Kapselkopf der inneren Kapsel an der Stapelnase der äußeren Kapsel einen Anschlag findet.
41. Kapsel nach mehreren, insbesondere allen, der vorstehenden Ansprüche.
42. Kapsel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel an ihrem Kapselfuß mit einer Dichtfolie verschlossen ist.
43. Verfahren zum Verschließen einer Kapsel, insbesondere einer Kapsel nach einem der vorstehenden Ansprüche, an ihrem Kapselfuß mit einer Dichtfolie, wobei die Dichtfolie als eine mehrlagige Folie ausgebildet ist, vor allem mit einer gegen Oxidation wirkenden Siegellackschicht nach unten gerichtet, mit einer inneren Schicht, welche ein Metall aufweist, vor allem Aluminium, und mit einer zur Kapsel Heißsiegelkleberschicht zum Eingehen einer Verbindung zum Kunststoff der Krempe des Kapselfußes, mit den Schritten a. Anpressen der Folie an die Krempe mit einer Kraft zwischen 80 N und 140 N, besser mit zwischen 100 N und 120 N, insbesondere mit etwa 110 N, und b. Halten für eine Versiegelzeit von zwischen etwa 0,3 s und 0,7 s, insbesondere etwa 0,5 s, und c. Abwarten des Versiegelungsvorgangs seitens des Heißsiegelklebers bei einer Temperatur zwischen etwa 205 °C und etwa 225 °C, insbesondere zwischen etwa 210 °C und 220 °C, bevorzugt jedenfalls aber mindestens 205 °C.
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