ES2921490T3

ES2921490T3 - Capsule for the preparation of a drink

Info

Publication number: ES2921490T3
Application number: ES17172548T
Authority: ES
Inventors: Roland Affolter; Max Schramm
Original assignee: Delica AG
Current assignee: Delica AG
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2017-05-23
Publication date: 2022-08-26
Anticipated expiration: 2037-05-23
Also published as: EP3251976B1; EP3251976A2; PL3251976T3; EP3251976A3; DK3251976T3; PT3251976T; CH712563A1

Abstract

Una cápsula (1) para la producción de una bebida incluye un cuerpo de cápsula (2) con una cámara cerrada (3), que contiene una sustancia. La cámara cerrada tiene una sección de salida (4), que se forma para formar una abertura de salida (5) por una membrana (6), que se almacena bajo la presión interior en la cámara cerrada. La membrana se proporciona con al menos una línea de debilitamiento (7) para definir la apertura del escape. La membrana consiste en un compuesto (8) exhaustivamente una película de metal (9) y una película de plástico (10). La línea de debilitamiento (7) solo está dispuesta en la película de plástico (10). Con esta medida, el comportamiento de medición de la membrana (6) también se puede controlar en láminas de metal muy delgadas. Además, la línea de debilitamiento se puede producir fácilmente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)A capsule (1) for the production of a beverage includes a capsule body (2) with a closed chamber (3), which contains a substance. The closed chamber has an outlet section (4), which is shaped to form an outlet opening (5) by a membrane (6), which is stored under internal pressure in the closed chamber. The membrane is provided with at least one line of weakness (7) to define the leak opening. The membrane consists of a composite (8) exhaustively a metal film (9) and a plastic film (10). The weakening line (7) is only arranged on the plastic film (10). With this measurement, the measuring behavior of the membrane (6) can also be checked on very thin metal sheets. In addition, the weakening line can be easily produced. (Automatic translation with Google Translate, without legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Cápsula para la preparación de una bebidaCapsule for the preparation of a drink

La invención se refiere a una cápsula para la preparación de una bebida de acuerdo con la reivindicación 1. Tales cápsulas están ampliamente difundidas en particular para la preparación de café. Son usadas sin embargo también para te o bebidas mixtas. De acuerdo con ello, se realiza extracción de la sustancia presente en la cámara cerrada, mediante el paso transversal de agua caliente por la cápsula, como por ejemplo café en polvo, o se disuelve mediante el agua caliente, como por ejemplo con leche en polvo.The invention relates to a capsule for the preparation of a beverage according to claim 1. Such capsules are widely used in particular for the preparation of coffee. They are however also used for tea or mixed drinks. Accordingly, the substance present in the closed chamber is extracted by the transverse passage of hot water through the capsule, such as coffee powder, or it is dissolved by hot water, such as milk powder. .

En muchos sistemas de cápsula, la abertura lateral de entrada de las cápsulas ocurre ya mediante la inserción en una máquina para preparación de bebidas. Al respecto, los punzones o cuchillos penetran una pared de la cápsula o la tapa de la cápsula, para la introducción de agua caliente. La apertura lateral de salida de la cápsula ocurre por la generación de la presión interior y por el desgarre de una membrana a lo largo de al menos una línea de debilitamiento. In many capsule systems, the side entry opening of the capsules already occurs by inserting them into a beverage preparation machine. In this regard, the punches or knives penetrate a capsule wall or the capsule lid, for the introduction of hot water. The lateral opening of the capsule outlet occurs by the generation of internal pressure and by the tearing of a membrane along at least one line of weakness.

Ya mediante el documento DE 27 52733 A1 se había conocido un cartucho para la preparación de una bebida, que consiste en una carcasa hermética de chapa de aluminio, que está bloqueada por una membrana. La membrana exhibe una línea de debilitamiento, que define una abertura. La membrana consiste al respecto así mismo en aluminio y la línea de debilitamiento no está cerrada en una forma preferida de realización, sino que posee la forma de una "C" o herradura.From DE 27 52733 A1 a cartridge for the preparation of a beverage had already been known, which consists of a sealed housing made of aluminum sheet, which is blocked by a membrane. The membrane exhibits a line of weakness, which defines an opening. The membrane also consists of aluminum and the weakening line is not closed in a preferred embodiment, but has the shape of a "C" or horseshoe.

A través del documento EP 2891615 A1 se había conocido asimismo una cápsula para la preparación de una bebida, en la cual la tapa de la cápsula no forma el lado de salida, sino el lado de entrada. En el fondo de la cápsula está dispuesta una tubuladura de salida cuya entrada lateral del fondo está sellada con una membrana de estallido. La membrana de estallido exhibe líneas de debilitamiento que parten en forma de estrella desde el centro, para formar una abertura tan uniforme como sea posible con la elevación de la presión interior.EP 2891615 A1 also disclosed a capsule for preparing a beverage, in which the capsule lid does not form the outlet side, but rather the inlet side. At the bottom of the capsule there is an outlet nozzle, the bottom side inlet of which is sealed with a bursting membrane. The burst membrane exhibits star-shaped lines of weakening from the center to form as uniform an opening as possible with rising internal pressure.

A través del documento EP 2 616 367 B1, que divulga una cápsula de acuerdo con el concepto genérico de la reivindicación 1, se había conocido un cartucho para café y productos solubles, para la preparación de una bebida. El cartucho tiene un cuerpo contenedor tubular, cuyos extremos están sellados con una membrana. Cada membrana consiste en una lámina de material compuesto de, por ejemplo, aluminio y lámina plástica. En la lámina plástica se provee una multiplicidad de pequeñas incisiones que, por efecto de la presión, forman pequeñas aberturas en las membranas.Through document EP 2 616 367 B1, which discloses a capsule according to the generic concept of claim 1, a cartridge for coffee and soluble products, for the preparation of a beverage, had been known. The cartridge has a tubular container body, the ends of which are sealed with a membrane. Each membrane consists of a sheet of composite material of, for example, aluminum and plastic sheet. A multiplicity of small incisions are provided in the plastic sheet which, due to the effect of pressure, form small openings in the membranes.

Una ventaja de las cápsulas conocidas consiste en que es difícil o casi imposible la aplicación de líneas de debilitamiento, en láminas de aluminio relativamente delgadas. Sin embargo, si se dimensionan muy grandes los espesores de pared, para la explosión tiene que generarse una presión interior elevada. Por ello, es un objetivo de la invención evitar las desventajas de lo conocido y crear una cápsula cuya membrana de explosión se fabrique de manera conveniente en costes, en la que se modulen el comportamiento de explosión dentro de un gran intervalo de presión. Este objetivo es logrado de acuerdo con la invención con una cápsula que exhibe las características de la reivindicación 1.An advantage of the known capsules is that it is difficult or almost impossible to apply lines of weakness on relatively thin aluminum foil. However, if the wall thicknesses are dimensioned very large, a high internal pressure must be generated for the explosion. For this reason, it is an object of the invention to avoid the disadvantages of the known and to create a capsule whose explosion membrane is manufactured in a cost-effective way, in which the explosion behavior is modulated within a large pressure range. This object is achieved according to the invention with a capsule exhibiting the features of claim 1.

La cápsula comprende al respecto una cámara que contiene al menos una sustancia, como por ejemplo café o té. La cámara preferiblemente cerrada exhibe al respecto una porción de salida, que se forma para la formación de una abertura de salida a través de una membrana que se rasga por presión interior en la cámara. Al respecto, la membrana puede formar inmediatamente la tapa o el fondo de la cápsula, o puede estar dispuesta dentro de la cápsula. La cámara está dispuesta en un cuerpo de la cápsula o está formada por éste. Éste cuerpo de la cápsula puede estar sellado con una tapa, que asimismo consiste en una lámina de metal o plástico. La cámara es esencialmente hermética a los líquidos y hermética al aire, respecto a la atmósfera exterior, de modo que la sustancia está protegida ante la influencia del ambiente. Dependiendo del material del cuerpo de la cápsula, la cámara es también hermética a los aromas respecto a la atmósfera exterior, de modo que se impide una oxidación por el oxígeno que se infiltra. El cuerpo de la cápsula puede al respecto ser fabricado de material plástico o también de aluminio.In this case, the capsule comprises a chamber containing at least one substance, such as coffee or tea. In this case, the preferably closed chamber has an outlet portion, which is formed for the formation of an outlet opening through a membrane that is torn by internal pressure in the chamber. In this regard, the membrane can immediately form the lid or the bottom of the capsule, or it can be arranged inside the capsule. The chamber is arranged in or formed by a capsule body. This capsule body can be sealed with a lid, which also consists of a metal or plastic foil. The chamber is essentially liquid-tight and air-tight, with respect to the outside atmosphere, so that the substance is protected from the influence of the environment. Depending on the material of the capsule body, the chamber is also aromatight from the outside atmosphere, so that oxidation by infiltrating oxygen is prevented. The capsule body can in this case be made of a plastic material or else of aluminium.

Respecto a la definición de la abertura de salida, la membrana es dotada con al menos una zona de debilitamiento, en particular con al menos una línea de debilitamiento, cuya forma puede ser diversa. Evidentemente, la membrana puede estar dotada también con una multiplicidad de por ejemplo 2, 3, 4, 5 o más líneas de debilitamiento, que pueden estar compuestas también mutuamente. De acuerdo con la invención, la membrana consiste en una lámina de material compuesto, que comprende al menos una lámina metálica y al menos una lámina plástica, en la que la zona de debilitamiento está dispuesta sólo en la lámina plástica. La zona de debilitamiento puede exhibir cualquier distribución geométrica y consistir por ejemplo también en una combinación de superficies y líneas.Regarding the definition of the outlet opening, the membrane is provided with at least one weakening zone, in particular with at least one weakening line, the shape of which can be diverse. Of course, the membrane can also be provided with a multiplicity of, for example, 2, 3, 4, 5 or more lines of weakness, which can also be mutually compounded. According to the invention, the membrane consists of a sheet of composite material, comprising at least one metal sheet and at least one plastic sheet, in which the weakening zone is arranged only in the plastic sheet. The weakening zone can have any geometric distribution and can also consist, for example, of a combination of surfaces and lines.

La lámina metálica, por ejemplo de aluminio, permanece al respecto completamente intacta y el comportamiento de desgarre es determinado exclusivamente por la zona de debilitamiento dispuesta en la lámina plástica. Se ha mostrado de manera sorprendente, que la zona de debilitamiento en la lámina plástica es completamente suficiente, y que en el caso de una línea de debilitamiento, el desgarre en la lámina metálica sigue exactamente la línea de debilitamiento en la lámina plástica. Con ello, pueden usarse también láminas metálicas relativamente delgadas, que presentan desgarre confiable también con una presión interior menor. Una línea de debilitamiento en la lámina plástica se deja aplicar de modo esencialmente más fácil que en la lámina metálica. The metal foil, for example aluminum foil, in this case remains completely intact and the tear behavior is exclusively determined by the weakening zone arranged in the plastic foil. Surprisingly, it has been shown that the area of weakness in the plastic film is completely sufficient and that in the case of a line of weakness, the tear in the metal film exactly follows the line of weakness in the plastic film. In this way, relatively thin metal foils can also be used, which exhibit reliable tearing even with lower internal pressure. A line of weakness on plastic foil is substantially easier to apply than on metal foil.

Ha probado ser particularmente ventajosa una membrana, que consiste en una lámina de aluminio con una capa laminada de PET-(polietilentereftalato). Tales láminas son usadas ya en la industria de los empaques y son obtenibles como equipamiento estándar. Los costes de fabricación pueden ser reducidos notablemente mediante ello. También son imaginables otros plásticos adecuados para alimentos.A membrane consisting of an aluminum foil with a laminated layer of PET-(polyethylene terephthalate) has proven to be particularly advantageous. Such films are already used in the packaging industry and are available as standard equipment. Manufacturing costs can be remarkably reduced thereby. Other food-grade plastics are also conceivable.

Adicionalmente, puede aplicarse un barniz de sellado para el sellado de la membrana sobre una estructura de soporte, en particular sobre un hombro de soporte del cuerpo de la cápsula, sobre el lado de la capa de aluminio que se aleja de la lámina plástica o de la capa de PET. La membrana puede ser incorporada de este modo en el cuerpo de la cápsula, de manera simple mediante sellado por calor. La estructura de soporte por debajo de la superficie superpuesta con la membrana puede estar acondicionada de cualquier manera.Additionally, a sealing varnish for sealing the membrane can be applied on a support structure, in particular on a support shoulder of the capsule body, on the side of the aluminum layer facing away from the plastic sheet or foil. the PET layer. The membrane can thus be incorporated into the capsule body in a simple manner by heat sealing. The support structure below the membrane overlying surface may be conditioned in any manner.

La capa de aluminio puede tener un espesor de pared de 6 a 30 |jm, preferiblemente de 15 |jm. Evidentemente, dependiendo del propósito de aplicación, son imaginables también otros espesores de pared.The aluminum layer can have a wall thickness of 6 to 30 µm, preferably 15 µm. Of course, depending on the application purpose, other wall thicknesses are also conceivable.

Se alcanzan resultados óptimos cuando la lámina plástica está orientada hacia la zona de debilitamiento de la cámara. La tensión de desgarre que se forma bajo la presión interior causa con ello, dependiendo del curso de la zona de debilitamiento, total o parcialmente un desgarre en la lámina que sigue a la zona de debilitamiento.Optimum results are achieved when the plastic sheet is oriented towards the weakened area of the chamber. Depending on the course of the weakening zone, the tear stress that builds up under the internal pressure thus causes a tear in the foil following the weakening zone in whole or in part.

Cuando la zona de debilitamiento es al menos una línea de debilitamiento, ésta puede correr en línea recta o curva o también angular. Así, sería imaginable por ejemplo una línea ondulada o una línea serpenteante. La línea de debilitamiento puede correr al respecto de manera ininterrumpida o sería imaginable también un curso discontinuo. El curso discontinuo de la línea de debilitamiento sobre la porción de salida tiene como ventaja que puede controlarse mejor la abertura de salida, e incluso de modo que la membrana que explota no impide el drenaje de la bebida. When the weakening zone is at least one weakening line, it can run in a straight or curved line or else at an angle. Thus, for example, a wavy line or a serpentine line would be conceivable. The weakening line can run in this respect uninterruptedly or a discontinuous course would also be conceivable. The discontinuous course of the weakening line on the outlet portion has the advantage that the outlet opening can be better controlled, and even in such a way that the bursting membrane does not impede the drainage of the beverage.

La porción de salida está diseñada con forma circular y la línea de debilitamiento puede formar una línea que atraviesa la porción de salida. Mediante ello se genera un desgarre elongado en la membrana. la membrana se tensa libremente al respecto, de manera comparable con un parche de un tambor, y con la generación de la presión interior de la cámara cerrada, se arquea con apariencia convexa hacia fuera.The outlet portion is designed in a circular shape, and the weakening line may form a line through the outlet portion. This creates an elongated tear in the membrane. the membrane is freely stretched in this respect, comparable to a drumhead, and with the build-up of the internal pressure of the closed chamber, it arches outward convexly.

La porción de salida tiene diseño circular y está soportada sobre el lado que se aleja de la cámara, por una estructura de soporte preferiblemente circular, en la que la línea de debilitamiento forma una cuerda, la cual corta la porción de salida entre el perímetro exterior y la estructura de soporte. Al respecto, de modo evidente, la membrana está diseñada como superficie circular, que está soportada no sólo sobre el perímetro exterior, sino también en el centro. La línea de debilitamiento corta esta superficie anular circular como cuerda. Evidentemente, sería imaginable también que la línea de debilitamiento cortase como superficie anular circular desde el centro, partiendo radialmente hacia afuera.The outlet portion is circular in design and is supported on the side facing away from the chamber by a preferably circular support structure, in which the line of weakness forms a chord, which cuts the outlet portion between the outer perimeter and the support structure. In this respect, the membrane is obviously designed as a circular surface, which is supported not only on the outer perimeter, but also in the middle. The line of weakness cuts this circular annular surface like a chord. Obviously, it would also be conceivable for the weakening line to intersect as a circular annular surface from the center, radiating outwards.

Finalmente, la porción de salida tiene también diseño circular, en el que la línea de debilitamiento forma una tangente hacia la zona tensionada de la membrana. Esto es imaginable con o sin soporte central. En un caso así, la línea de debilitamiento no causa un debilitamiento en la zona tensionada de la membrana, sino en la zona inmediatamente limítrofe con ella de la unión al perímetro exterior.Finally, the outlet portion also has a circular design, in which the weakening line forms a tangent towards the stressed area of the membrane. This is conceivable with or without central support. In such a case, the weakening line does not cause a weakening in the stressed area of the membrane, but in the area immediately bordering it from the junction to the outer perimeter.

En otra forma de realización con una porción de salida con diseño circular y con una estructura de soporte preferiblemente circular, sobre el lado que se aleja de la cámara, la línea de debilitamiento puede rodear la estructura de soporte. La línea de debilitamiento corre al respecto en la zona tensionada libremente, entre la estructura de soporte y el perímetro exterior de la porción de salida, en la que la configuración de la línea de debilitamiento puede correr de modo poligonal, circular o como cualquier curva.In another embodiment with a circularly designed outlet portion and with a preferably circular support structure, on the side facing away from the chamber, the line of weakness may surround the support structure. The line of weakness runs thereon in the freely stressed area between the support structure and the outer perimeter of the outlet portion, where the configuration of the line of weakness can run polygonal, circular or as any curve.

La membrana puede estar fija sobre un hombro de soporte preferiblemente circular, el cual está formado por el cuerpo de la cápsula y el cual con ello está formado como una pieza con éste. Evidentemente, serían imaginables también otros arreglos de la membrana dentro de la cápsula. Así, la membrana por ejemplo podría estar fija directamente sobre un collar circunferencial del cuerpo de la cápsula, orientado hacia fuera. En determinados casos, incluso sería imaginable que la membrana en sí misma forme un componente del cuerpo de la cápsula.The membrane can be fixed on a preferably circular support shoulder, which is formed by the capsule body and which is thereby formed as one piece with it. Obviously, other arrangements of the membrane inside the capsule would also be conceivable. Thus, the membrane could for example be fixed directly on a circumferential collar of the capsule body, facing outwards. In certain cases, it would even be conceivable that the membrane itself forms a component of the capsule body.

La estructura central de soporte y el hombro de soporte preferiblemente circular no tienen que ser obligatoriamente parte del cuerpo de la cápsula, sino que podrían estar dispuestos también en un componente separado. Sin embargo, si la membrana está soportada y fija no sólo en su periferia circular, sino también en el centro, el control del comportamiento de desgarre en la línea de debilitamiento es particularmente delicado. Es decir, en el comportamiento de desgarre de la membrana de explosión con forma circular tensionada influyen también los bordes de las posiciones de apoyo, porque la tensión de desgarre allí sería la máxima debido a las circunstancias físicas sin línea de debilitamiento. Sin embargo, no se desea una "punción transversal" de la estructura central de soporte a través de la membrana, porque mediante ello podría impedirse el drenaje de la bebida. Mediante el arreglo propuesto de la línea de debilitamiento puede impedirse esto de manera confiable.The central support structure and the preferably circular support shoulder do not necessarily have to be part of the capsule body, but could also be arranged in a separate component. However, if the membrane is supported and fixed not only at its circular periphery, but also at its center, control of the tearing behavior at the line of weakness is particularly tricky. In other words, the tearing behavior of the stressed circular explosion membrane is also influenced by the edges of the support positions, because the tearing stress there would be the maximum due to the physical circumstances without a weakening line. However, a "transverse puncture" of the central support structure through the membrane is not desired, because drainage of the beverage could thereby be impeded. By the proposed arrangement of the weakening line this can be reliably prevented.

La al menos una línea de debilitamiento, que forma preferiblemente una línea, una cuerda o una tangente, no tiene que ser entendida obligatoriamente como la unión más corta entre dos puntos sobre la membrana. Más bien, con ello se indica en un sentido amplio, la dirección o alineamiento generales de la línea de debilitamiento. The at least one line of weakness, which preferably forms a line, a chord or a tangent, does not necessarily have to be understood as the shortest connection between two points on the membrane. Rather, it indicates in a broad sense the general direction or alignment of the line of weakness.

Cuando la bebida preparada con la cápsula es un extracto, como por ejemplo café o té, los componentes sólidos tienen que estar restringidos en la cámara. Al respecto, entre la cámara y la membrana puede estar dispuesto un filtro, en particular un filtro de fieltro, una lámina perforada o una placa de filtro perforada. Tales agentes filtrantes son ya conocidos en el estado de la técnica y no se describen aquí en más detalle.When the beverage prepared with the capsule is an extract, such as coffee or tea, the solid components have to be restricted in the chamber. In this case, a filter, in particular a felt filter, a perforated foil or a perforated filter plate, can be arranged between the chamber and the membrane. Such filtering agents are known in the prior art and are not described in more detail here.

Dependiendo del sistema de cápsula y del tipo de máquina de preparación, sobre el lado de la membrana que se aleja de la cámara puede estar dispuesta una tubuladura de salida. Mediante ello, es posible que pueda conducirse la bebida desde la cápsula inmediatamente a un recipiente para beber.Depending on the capsule system and the type of preparation machine, an outlet connection can be arranged on the side of the membrane facing away from the chamber. Hereby it is possible that the beverage can be led from the capsule immediately into a drinking container.

Dependiendo del comportamiento deseado de abertura, la línea de debilitamiento puede estar diseñada como línea en zigzag o como línea serpenteante o como línea ondulada. Además, es imaginable que de la al menos una línea de debilitamiento partan varias líneas laterales de debilitamiento que corren transversalmente a ella. Éstas pueden cruzar la línea de debilitamiento o solamente tocar un lado de estas. Mediante las variantes propuestas pueden crearse aberturas en el desgarre, en las cuales se impide de manera confiable que terminen en sus bordes.Depending on the desired opening behavior, the weakening line can be designed as a zigzag line or as a serpentine line or as a wavy line. Furthermore, it is conceivable that several lateral weakening lines run transversely from the at least one weakening line. They can cross the line of weakness or just touch one side of it. By means of the proposed variants, openings can be created in the tear, in which they are reliably prevented from ending at their edges.

Para crear una abertura transversal suficientemente grande, es particularmente ventajoso cuando la membrana se rasga bajo una presión interior en la cámara, entre 0,5 y 20 bar en la zona de la línea de debilitamiento, de modo que la membrana se deforma de modo plástico sin propiedad de restauración y que se forma una abertura con una amplitud de más de 1 mm. Al respecto, bajo el concepto de amplitud se entiende la separación entre los bordes adyacentes de una abertura. De modo particularmente ventajoso, se forma una abertura que en total es mayor que 1 mm2.In order to create a sufficiently large transverse opening, it is particularly advantageous when the membrane tears under an internal pressure in the chamber, between 0.5 and 20 bar in the region of the weakening line, so that the membrane deforms plastically. no restorative property and an opening with an amplitude of more than 1 mm is formed. In this regard, under the concept of amplitude is understood the separation between the adjacent edges of an opening. Particularly advantageously, an opening is formed which in total is greater than 1 mm2.

La invención se refiere también a un procedimiento para la fabricación de una membrana para una cápsula de acuerdo con la invención o para la fabricación de una cápsula tal. Al respecto, la zona de debilitamiento en la lámina plástica es generada mediante erosión con láser, en particular por corte con láser. Con ayuda de un láser se determina exactamente la amplitud y profundidad de la zona de debilitamiento, sin debilitar por ello la capa metálica.The invention also relates to a method for the manufacture of a membrane for a capsule according to the invention or for the manufacture of such a capsule. In this regard, the weakening zone in the plastic foil is generated by laser erosion, in particular by laser cutting. Using a laser, the width and depth of the weakening zone are precisely determined without weakening the metal layer.

Se tiene un proceso particularmente optimo, cuando la lámina de material compuesto está formada como cinta que puede enrollarse, y cuando primero se genera una línea de debilitamiento que se extiende preferiblemente en dirección de la cinta. Al respecto, evidentemente pueden generarse también varias líneas de debilitamiento de modo paralelo en dirección de la cinta. La cinta procesada de tal modo forma un producto semiterminado, a partir del cual a continuación se troquelan de la cinta las membranas para la cápsula y se usan en las cápsulas. El troquelado ocurre respecto a las líneas lineales de debilitamiento, de modo que estas atraviesan la membrana en la posición deseada. A particularly optimal process is obtained when the composite sheet is formed as a rollable tape, and when a line of weakness is first generated which preferably extends in the direction of the tape. In this case, of course, several lines of weakness can also be generated parallel to each other in the belt direction. The tape processed in such a way forms a semi-finished product, from which capsule membranes are then punched out of the tape and used in capsules. Punching occurs relative to the linear lines of weakness so that they pass through the membrane in the desired position.

La superposición de las cápsulas no llenas con la cinta preparada y el subsiguiente troquelado y uso de las membranas puede ocurrir inmediatamente de modo consecutivo en un proceso continuo de trabajo. De modo alternativo, es imaginable adicionalmente también que la aplicación de la línea de debilitamiento ocurra mediante láser o mediante otro agente auxiliar, inmediatamente en la estación de trabajo, antes del troquelado y sellado.The overlapping of the unfilled capsules with the prepared tape and the subsequent punching and use of the membranes can occur immediately consecutively in a continuous working process. Alternatively, it is further conceivable that the application of the line of weakness occurs by means of a laser or by means of another auxiliary agent, immediately at the work station, before punching and sealing.

La fabricación descrita de la membrana a partir de una cinta que pueda ser enrollada, mediante subsiguientes troquelado y uso en la cápsula podría ser particularmente ventajosa también, independientemente del acondicionamiento de la cápsula. Al respecto, los productos semiterminados pueden ser fabricados y almacenados de modo particularmente racional, e independientemente de la producción de la cápsula. Las cintas enrolladas se usan al respecto de modo particularmente optimo en un proceso de fabricación automatizado para las cápsulas.The described manufacture of the membrane from a tape that can be wound, by subsequent punching and use in the capsule could be particularly advantageous as well, regardless of the packaging of the capsule. In this regard, the semi-finished products can be manufactured and stored in a particularly rational way, and independently of the production of the capsule. In this case, the wound bands are particularly well used in an automated production process for capsules.

A partir de la siguiente descripción de ejemplos de realización y de los dibujos, se tienen como resultado otros rasgos individuales y ventajas de la invención.Further individual features and advantages of the invention will emerge from the following description of exemplary embodiments and the drawings.

Muestran:They show:

La Figura 1: una representación de corte en perspectiva mediante una cápsula de acuerdo con la invención con una membrana en el fondo de la cápsula;FIG. 1: a perspective sectional view of a capsule according to the invention with a membrane at the bottom of the capsule;

la Figura 2: una representación parcial aumentada de la membrana de la cápsula de acuerdo con la figura 1;Figure 2: an enlarged partial representation of the capsule membrane according to Figure 1;

la Figura 3: una representación esquemática de la construcción en capas de una membrana de acuerdo con la invención;Figure 3: a schematic representation of the layered construction of a membrane according to the invention;

las Figuras 4-7: representaciones esquemáticas de diferentes cursos de la línea de debilitamiento en el lado izquierdo y del comportamiento de desgarre resultante de ellas, en el lado derecho;Figures 4-7: schematic representations of different courses of the line of weakness on the left side and the tearing behavior resulting therefrom, on the right side;

las Figuras 8-11: representaciones esquemáticas de acondicionamientos alternativos de una línea de debilitamiento. Figures 8-11: schematic representations of alternative arrangements of a line of weakness.

La Figura 1 muestra una cápsula 1, como se describe de modo exacto por ejemplo en el documento WO 2015/124558 A1. El cuerpo 2 de la cápsula de rotación simétrica dispone de un fondo 17 de cápsula y una pared 18 lateral de la cápsula. El cuerpo 2 de la cápsula está sellado a un collar circunferencial con una tapa 19. Como una sola pieza con el fondo 17 de cápsula se forma un hombro 12 circunferencial de soporte, sellado sobre la una membrana 6 sólo parcialmente visible. Figure 1 shows a capsule 1, exactly as described for example in WO 2015/124558 A1. The rotationally symmetric capsule body 2 has a capsule bottom 17 and a capsule side wall 18 . The capsule body 2 is sealed to a circumferential collar with a cap 19. As one piece with the capsule bottom 17 a supporting circumferential shoulder 12 is formed, sealed on the only partially visible membrane 6.

Así mismo, en una pieza con el fondo 17 de cápsula se forma una tubuladura 16 de salida, en cuyo centro se mantiene un elemento 23 de flujo longitudinal. La zona de la tubuladura de salida volteada contra el lado interior de la cápsula, forma una estructura 13 de soporte (Figura 2) que está unida firmemente con la membrana 6 y soporta ésta.Likewise, in one piece with the bottom 17 of the capsule an outlet nozzle 16 is formed, in the center of which a longitudinal flow element 23 is maintained. The area of the outlet nozzle turned against the inside of the capsule forms a support structure 13 (FIG. 2) which is firmly connected to the membrane 6 and supports it.

En el cuerpo de la cápsula está dispuesto un inserto 20 de vaso y es encajado en el fondo con un compuesto 24 de encaje. Contra el lado de la tapa 19 se soporta el inserto 20 de vaso con un collar 21 circunferencial, en la pared 18 lateral de la cápsula. En el inserto de vaso está contenido por ejemplo café en polvo.A cup insert 20 is arranged in the capsule body and is engaged in the bottom with a locking compound 24 . Against the side of the cap 19 the cup insert 20 is supported with a circumferential collar 21, on the side wall 18 of the capsule. For example, coffee powder is contained in the cup insert.

El fondo del inserto 20 de vaso está diseñado como filtro 14 perforado, que en el proceso de extracción contiene la carga de café. Para la rigidez del fondo del filtro están dispuestas aletas 22 de rigidez, de las cuales en la Figura 1 se muestra una en corte, en longitud total. El inserto 20 de vaso podría ser reemplazado también mediante otro inserto o podría ser omitido completamente, cuando la sustancia sea un producto soluble como por ejemplo leche en polvo. The bottom of the cup insert 20 is designed as a perforated filter 14, which contains the coffee load in the extraction process. To stiffen the bottom of the filter, stiffening fins 22 are provided, one of which is shown in section in full length in Figure 1. The cup insert 20 could also be replaced by another insert or could be omitted entirely, when the substance is a soluble product such as milk powder.

El lado interior del cuerpo de la cápsula forma evidentemente una cámara 3 cerrada, cuya porción de salida es formada por la membrana 6 ya mencionada.The inner side of the capsule body evidently forms a closed chamber 3, the outlet portion of which is formed by the membrane 6 already mentioned.

A partir de la Figura 2 resultan otros detalles de este arreglo. El inserto 20 de vaso es aquí eliminado y también se representa sólo parcialmente la membrana 6 sellada al hombro 12 de soporte circunferencial, de modo que la estructura 13 de soporte subyacente aún es parcialmente visible. Esta parte interior de la tubuladura 16 de salida dispone de varias rendijas 15 de salida que corren en dirección longitudinal de la tubuladura de salida. También el corte central de la estructura 13 de soporte está dotado con tales rendijas 15.Other details of this arrangement result from Figure 2. The vessel insert 20 is here eliminated and the membrane 6 sealed to the circumferential support shoulder 12 is also only partially shown, so that the underlying support structure 13 is still partially visible. This inner part of the outlet nozzle 16 has several outlet slots 15 running in the longitudinal direction of the outlet nozzle. Also the central cut of the support structure 13 is provided with such slits 15.

La membrana 6 está dotada con una línea 7 lineal de debilitamiento, que atraviesa de manera excéntrica la porción 4 circular de salida formada por la membrana. En el uso de la cápsula en una máquina de preparación, se perfora la tapa 19 mediante una cánula, después de lo cual se bombea agua caliente en la cámara cerrada. Bajo la presión interior que se forma, se desgarra la membrana 6 a lo largo de la línea 7 de debilitamiento, con lo cual se forma una abertura 5 de salida. A través de ésta, fluye el líquido en la zona bajo la membrana 6 y a través de la rendija 15 en la tubuladura 16 de salida.The membrane 6 is provided with a linear weakening line 7, which eccentrically traverses the circular outlet portion 4 formed by the membrane. In the use of the capsule in a brewing machine, the cap 19 is pierced by a cannula, after which hot water is pumped into the closed chamber. Under the resulting internal pressure, the membrane 6 tears along the weakening line 7, whereby an outlet opening 5 is formed. The liquid flows through this in the area below the membrane 6 and through the gap 15 in the outlet connection piece 16 .

La Figura 3 muestra esquemáticamente la construcción de una lámina de material 8 compuesto, a partir de la cual se fabrica la membrana 6. En una lámina 9 metálica preferiblemente de aluminio, se lamina una lámina 10 plástica preferiblemente de PET. En el lado opuesto puede haberse aplicado un barniz 11 de sellado, con ello puede fijarse de manera simple la lámina de material compuesto. Como se representa, la zona de debilitamiento formada como línea 7 de debilitamiento está dispuesta sólo en la lámina 10 plástica. Al respecto, la línea de debilitamiento está formada con láser a partir de la capa plástica. La amplitud y profundidad de la línea 7 de debilitamiento son determinadas mediante ello de manera óptima. La línea de debilitamiento no tiene que obligatoriamente perforar la totalidad de la lámina plástica. La lámina metálica de aluminio puede exhibir por ejemplo aquí un espesor de pared de 15 ^m. La zona de debilitamiento podría estar diseñada también esencialmente más amplia, en relación con el espesor total de pared de la membrana, como se representa aquí.Figure 3 schematically shows the construction of a sheet of composite material 8, from which the membrane 6 is made. On a metallic sheet 9, preferably of aluminum, a plastic sheet 10, preferably of PET, is laminated. On the opposite side, a sealing varnish 11 can be applied, with which the composite sheet can be fixed in a simple manner. As shown, the weakening zone formed as the weakening line 7 is arranged only on the plastic sheet 10 . In this regard, the line of weakness is laser formed from the plastic layer. The amplitude and depth of the weakening line 7 are thus optimally determined. The weakening line does not necessarily have to pierce the entire plastic sheet. The aluminum foil can, for example, have a wall thickness of 15 μm here. The weakening zone could also be designed to be substantially larger, relative to the total wall thickness of the membrane, as shown here.

Las Figuras 4 a 7 muestran esquemáticamente en cada caso al lado izquierdo una lámina 8 de material compuesto por ejemplo, formada en cada caso de cinta que pueda ser enrollada, como se describió anteriormente. Dependiendo del tamaño de la membrana que va a fabricarse, la cinta de lámina tiene un ancho b. En la distancia x de un borde exterior de la cinta se dispone una línea 7 infinita de debilitamiento, que se extiende linealmente en la dirección longitudinal de la cinta de lámina. En la cinta se representa esquemáticamente la membrana 6 que va a ser troquelada posteriormente y además el hombro 12 circunferencial de soporte descrito en virtud de la Figura 2, y la estructura 13 central de soporte.Figures 4 to 7 schematically show in each case on the left side a sheet 8 of composite material for example, formed in each case of rollable tape, as described above. Depending on the size of the membrane to be manufactured, the foil tape has a width b. An infinite weakening line 7 is arranged at a distance x from an outer edge of the tape, which extends linearly in the longitudinal direction of the foil tape. Schematically represented on the tape is the membrane 6 to be punched later and furthermore the circumferential supporting shoulder 12 described by virtue of Figure 2, and the central supporting structure 13.

De acuerdo con la Figura 4, la línea 7 de debilitamiento corre como cuerda entre el hombro 12 circunferencial de soporte y la estructura 13 central de soporte. Como se representa al lado derecho, debido a la explosión de la membrana 6 se forma al respecto una abertura 5 en la forma de una rendija longitudinal, que en ambos lados está limitada por el hombro de soporte circunferencial. Al respecto, se trata de una forma preferida de realización, porque permite controlar bien el comportamiento de apertura.According to Figure 4, the line of weakness 7 runs as a chord between the circumferential support shoulder 12 and the central support structure 13. As shown on the right-hand side, due to the explosion of the membrane 6, an opening 5 is formed therein in the form of a longitudinal slit, which is limited on both sides by the circumferential support shoulder. In this respect, it is a preferred form of embodiment, because it allows the opening behavior to be well controlled.

En el ejemplo de realización de acuerdo con la Figura 5, la línea de debilitamiento corre por el centro del hombro 12 de soporte circunferencial y la estructura 13 central de soporte. Al respecto, se forman aberturas 5a, 5b en la zona tensionada libremente de la membrana 6. Sin embargo, la membrana permanece firmemente unida con la estructura 13 de soporte.In the exemplary embodiment according to Figure 5, the line of weakness runs through the center of the circumferential support shoulder 12 and the central support structure 13. In this regard, openings 5a, 5b are formed in the freely stressed area of the membrane 6. However, the membrane remains firmly attached to the supporting structure 13.

En el ejemplo de realización de acuerdo con la Figura 6, la línea 7 de debilitamiento forma de modo similar como en el ejemplo de realización de acuerdo con la Figura 4 así mismo una cuerda, que corta la membrana en la zona tensionada libremente. Sin embargo, la cuerda está lejos de la zona del diámetro exterior, con lo cual evidentemente los puntos en los cuales la línea 7 de debilitamiento corta con el hombro 12 de soporte, están mutuamente cercanos. Evidentemente, con ello se cambia el comportamiento de desgarre de la membrana y la tensión de desgarre causa un desgarre, el cual se expande contra la estructura 13 central de soporte.In the exemplary embodiment according to FIG. 6, the weakening line 7 forms a chord similar to that in the exemplary embodiment according to FIG. 4, which cuts the membrane in the freely stressed region. However, the chord is far from the outer diameter area, so evidently the points at which the weakening line 7 intersects the supporting shoulder 12 are mutually close. This obviously changes the tearing behavior of the membrane and the tearing stress causes a tear, which expands against the central support structure 13 .

En el ejemplo de realización de acuerdo con la Figura 7, la línea 7 de debilitamiento corre sólo justamente como tangente respecto a la zona tensionada de la membrana 6, por consiguiente prácticamente sólo sobre el hombro 12 de soporte circunferencial. Como se representa, el comportamiento de desgarre se deja controlar al menos bien con este curso, porque la formación de desgarre partiendo del punto tangencial se amplía de manera descontrolada hacia el interior.In the exemplary embodiment according to FIG. 7, the weakening line 7 runs only exactly tangent to the stressed area of the membrane 6, thus practically only over the shoulder 12. circumferential support. As shown, the tear behavior can be controlled at least well with this course, because the tear formation extends uncontrollably inward from the tangential point.

Las líneas de debilitamiento representadas en las Figuras 8 a 10 no son una línea recta en el sentido geométrico. La dirección general o una línea media imaginaria corre sin embargo de manera recta. De acuerdo con la Figura 8, la línea 7 de debilitamiento es una línea ondulada, que corta la superficie de anillo circular tensionada libremente de la membrana 6, entre el hombro 12 de soporte y la estructura 13 central de soporte. La línea ondulada está dispuesta y configurada al respecto de modo que no se traslapa o es tangente a la estructura 13 central de soporte. De acuerdo con la Figura 9, la línea 7 de debilitamiento es una línea en zigzag que en suma corre asimismo de manera recta. También en este caso se satisface una distancia suficiente a la estructura 13 central de soporte.The lines of weakness shown in Figures 8 to 10 are not a straight line in the geometric sense. The general direction or an imaginary middle line however runs straight. According to Figure 8, the line of weakness 7 is a wavy line, intersecting the freely stressed circular ring surface of the membrane 6, between the supporting shoulder 12 and the central supporting structure 13. The wavy line is arranged and configured thereon so that it does not overlap or is tangent to the central support structure 13. According to Figure 9, the weakening line 7 is a zigzag line which in sum also runs straight. Also in this case a sufficient distance to the central support structure 13 is satisfied.

De acuerdo con la Figura 10, la línea 7 de debilitamiento dispone de varias líneas 26 laterales de debilitamiento, que corren de manera transversal y que cruzan la línea de debilitamiento o de un lado tocan ésta. Tampoco las líneas laterales de debilitamiento tocan o se traslapan con la estructura 13 central de soporte.According to Figure 10, the line of weakness 7 has several lateral lines of weakness 26, running transversely and crossing the line of weakness or touching it on one side. Neither do the lateral lines of weakness touch or overlap the central support structure 13.

De acuerdo con la Figura 11, la línea 7 de debilitamiento corre alrededor de la estructura 13 central de soporte y concretamente en la forma de un cuadrado. Los lados del cuadrado están al respecto más bien cerca al perímetro exterior de la estructura de soporte. Evidentemente, la línea de debilitamiento podría correr en forma de estrella, poligonal, circular o en cualquier configuración alrededor de la estructura de soporte. Además, sería imaginable que en una línea de debilitamiento que rodea la estructura de soporte, se incluyesen una o varias líneas de debilitamiento, que se extiende hasta el hombro 12 de soporte.According to Figure 11, the line of weakness 7 runs around the central support structure 13 and specifically in the shape of a square. The sides of the square are in this respect rather close to the outer perimeter of the supporting structure. Obviously, the line of weakness could run in a star, polygonal, circular, or any other configuration around the support structure. Furthermore, it would be conceivable that one or more lines of weakness were included in a line of weakness surrounding the support structure, which extends to the support shoulder 12 .

Para todos los ejemplos de realización descritos podría omitirse también en determinados casos la estructura central de soporte. Además, sería imaginable que la dirección general de la al menos una línea de debilitamiento no corriese de manera recta, sino curva. Respecto a la fabricación de una cinta sinfín de lámina, sin embargo es conveniente una dirección en general recta.For all exemplary embodiments described, the central support structure could also be omitted in certain cases. Furthermore, it would be conceivable that the general direction of the at least one weakening line would not run straight, but curved. With regard to the manufacture of a foil endless belt, however, a generally straight direction is desirable.

En suma, estos ejemplos de realización muestran cómo se controla y cambia de manera óptima la formación de desgarre, con ayuda de la línea de debilitamiento. Evidentemente, serían imaginables cualesquiera otras variantes de patrones de debilitamiento. En lugar de la erosión mediante láser, la zona de debilitamiento podría ser generada también con otros procedimientos adecuados, por ejemplo mediante erosión con ayuda de una herramienta caliente o mediante corte o desgaste mecánicos. In sum, these exemplary embodiments show how the tear formation is optimally controlled and changed with the aid of the line of weakness. Obviously, any other variants of fading patterns would be conceivable. Instead of laser etching, the weakening zone could also be generated by other suitable methods, for example by etching with the aid of a hot tool or by mechanical cutting or etching.

Claims

1. Capsule (1) for the preparation of a beverage, comprising a chamber (3) containing at least one substance, in which the chamber exhibits an outlet portion (4), which is formed for the formation of a outlet opening (5) by a membrane (6) that tears under the pressure inside the chamber, and in which the membrane is provided with at least one weakening line (7) for defining the outlet opening, in which the membrane (6) is a sheet (8) of composite material comprising at least one metal sheet (9) and at least one plastic sheet (10), and in which the weakening line (7) is arranged only in the plastic sheet (10), in which the outlet portion (4) has a circular design, characterized in that the weakening line (7) forms an uninterrupted line, which crosses the outlet portion (4), or because the weakening line (7) surrounds a support structure (13) arranged on the side away from the chamber (3), in a z one that is freely tensioned between the support structure (13) and an outer perimeter of the outlet portion (4).

Capsule according to claim 1, in which the membrane (6) consists of an aluminum foil with a laminated layer of PET.

3. Capsule according to claims 1 or 2, in which on the side of the aluminum sheet that is away from the plastic sheet, a sealing varnish (11) is applied, for sealing the membrane to a structure support, in particular a shoulder (12) supporting the body (2) of the capsule.

Capsule according to claim 2 or 3, in which the aluminum foil has a wall thickness of 6 to 30 µm, preferably 15 µm.

Capsule according to one of claims 1 to 4, in which the plastic foil (10) faces the closed chamber (3).

Capsule according to one of claims 1 to 5, in which the weakening line (7) forms a straight line through the outlet portion.

Capsule according to one of claims 1 to 5, in which the outlet portion (4) is supported on the side away from the closed chamber, by means of a preferably circular support structure (13), in which the weakening line forms a chord, which cuts the exit portion between the outer perimeter and the support structure.

Capsule according to one of claims 1 to 5, in which the line of weakness (7) surrounds the support structure (13) in the form of a polygon, a circle or any curve.

Capsule according to one of claims 1 to 8, in which the chamber (3) is arranged in or formed by a capsule body (2) which is sealed with a lid (19).

10. Capsule according to one of claims 1 to 9, in which the membrane (6) is fixed to a preferably circular support shoulder (12), which is formed by the body (2) of the capsule.

Capsule according to one of Claims 1 to 10, in which a filter (14) is arranged between the chamber (3) and the membrane (6), in particular a felt filter, a perforated foil, a plate of perforated filter.

Capsule according to one of Claims 1 to 11, in which an outlet connection piece (16) is arranged on the side of the diaphragm (6) facing away from the chamber (3).

Capsule according to one of Claims 1 to 12, in which the line of weakness is formed as a zigzag line or a serpentine line or as a wavy line.

Capsule according to one of Claims 1 to 13, in which a plurality of lateral lines of weakness extend transversely from the line of weakness.

15. Capsule according to one of claims 1 to 14, in which the membrane tears in the region of the weakening line under an internal pressure in the chamber between 0.5 and 20 bar, so that the membrane deforms plastic mode without restoration property, and that an opening with a width of more than 1 mm is formed.

Method for manufacturing a capsule (1) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the line of weakness (7) in the plastic film (10) is generated by laser erosion.

Method according to claim 16, in which the composite sheet (8) is formed as a rollable tape (25) and in which a weakening line (7) is first generated which preferably extends in tape direction, and then the tape membrane is punched out and used in the capsule.