JP2018538033A - 飲料用カプセル - Google Patents

Abstract

【課題】熱成形可能なプラスチック材料を成形することによって形成されたカプセル本体（３）を含む、飲料を調製するためのカプセル（１、１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ）であって、
前記カプセル本体（３）は、
流体と組み合わせられて飲料形態の最終製品を得る初期製品（Ｐ）の収容に適したキャビティ（６）を形成するベース壁（４）及び側壁（５）の第１部分と、
前記ベース壁（４）とは反対側の前記キャビティ（６）の第１開口部（８）と、
前記側壁（５）の前記第１部分から延び、前記第１開口部（８）を取り囲む上縁部（７）と、
前記ベース壁（４）に形成された前記キャビティ（６）の第２開口部（９）とを含み、
前記第１開口部（８）は、前記縁部（７）に固定された、前記カプセル（１、１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ）を使用できるディスペンジングマシンの注入手段により穿孔できるカバーエレメント（１０）によって密閉されており、
前記第２開口部（９）は、前記キャビティ（６）内の圧力が所定値を越えたときに裂けるのに適した密閉エレメント（１１）によって密閉されており、前記カプセルは、更に、前記キャビティ（６）に関して前記ベース壁（４）の反対側に配置された、前記側壁の第２部分（１３）及び前記カプセルの前記本体（３）の底壁（１４）によって形成されたチャンバ（１２）を含み、前記チャンバ（１２）は、前記密閉エレメント（１１）が裂けたときに前記第２開口部（９）を通して前記キャビティ（６）と連通でき、前記チャンバ（１２）には、前記チャンバ（１２）の内側で前記底壁（１４）の中央に形成された第３開口部（１５）が設けられており、ここには、前記飲料の出口速度を制御するための減衰エレメント（１６；１６ａ）が配置されている、カプセルを提供する。
【解決手段】前記減衰エレメント（１６；１６ａ）は、前記チャンバ（６）内の前記飲料の圧力の作用で、前記チャンバ（１２）の内部で初期位置と最終位置との間で移動するように形成されていることを特徴とする、カプセルを提供する。

Description

本発明は、自動ディスペンジングマシンで、製品例えば飲料を調製するためのカプセル又は容器に関する。詳細には、本発明は、加圧された液体との相互作用によって最終製品を製造できる初期製品が入った一回容量の使い捨て密閉カプセルに関する。

ディスペンジングマシンで使用するようになった、液体及び気体に対して不透過性のプラスチック製の、ビーカー形状又はカップ形状の外ケーシングを含む、使い捨ての一回容量の容器を含むカプセルが公知である。ケーシングは、底壁と、上開口部を形成する側壁とを有する。飲料を得るため、上開口部を通して製品を入れることができる。上開口部は、容器内部の製品を密閉するため、カバーエレメント、代表的にはアルミニウムやプラスチックのフィルムによって密閉される。カバーエレメントは、一般的には、底壁とは反対側のケーシングのフランジ状環状周囲に固定され、上開口部の周囲に配置される。

底壁には、下開口部が形成されており、これを通して飲料が分配される。下開口部は、上開口部のカバーエレメントと同様に、密閉エレメント、代表的にはアルミニウムやプラスチックのフィルムによって密閉される。

カプセルは、代表的には水である加圧された液体をカプセル内に送出できるように穿孔可能である。詳細には、カバーエレメントは、加圧された液体をカプセル内に送出できるように、ディスペンジングマシンの適当な手段によって穿孔可能である。飲料は、カプセル内部の圧力が密閉エレメントの機械的抵抗で決まる所定値を越えたときに起こる密閉エレメントの破壊によって分配される。

この種のカプセルで起こる一つの問題点は、密閉エレメントの破壊により生じる。密閉エレメントの破壊により、いわゆる「ウォーターハンマー」をトリガする場合があるカプセルの内部の圧力の突然の変化が生じる。これは、カプセルを破裂する場合があり、またディスペンジングマシンの液圧回路を損傷する場合がある。これは、ウォーターハンマーによって発生した圧力波が、加圧液体をカプセルに送出するノズル内を伝播し、ノズルからディスペンジングマシンの全液圧回路に伝播するためである。

この種のカプセルで生じる別の問題点は、密閉エレメントが破壊した場合、加圧された液体がカプセルから高速で出て、飲料を受け入れるようになった容器に達することにより、飲料が容器から噴出し、ディスペンジングマシン及び容器の周囲のゾーンを汚損するということである。

上述の問題点を解決するため、下開口部の下流に一つ又はそれ以上のラビリンス経路が設けられたカプセルが設計されてきた。これらのラビリンス経路の目的は、カプセルを出る飲料を減速し、飲料を受け入れるようになった容器に飲料が達したときに噴出が形成されないようにし、下開口部の密閉エレメントの破壊時にカプセル内で圧力降下を生じる負荷損がいきなり起こることがないように、即ち徐々に起こるようにすることである。

それにも関わらず、これらのラビリンス経路の製造には費用が掛かり、密閉エレメントの破壊時にウォーターハンマーが起こらないことが完全には保証されないことに加え、カプセルの製造費を大幅に押し上げる。

更に、本願と同じ出願人の特許出願１０２０１４９０２２４１９６４から、飲料の出口速度を制御するために減衰エレメントが配置されたチャンバが下開口部の下に形成されたカプセルが公知である。

１０２０１４９０２２４１９６４

減衰エレメントは、密閉エレメントの破壊時にウォーターハンマーが発生する危険を低減できるが、完全にはなくさない。

本発明の目的は、公知のディスペンジングマシンで使用できる、カプセルの下開口部の密閉エレメントの破壊時に生じるウォーターハンマー現象をなくし、飲料の分配中に噴出が形成されないようにするカプセルを形成することである。

別の目的は、安価であり且つ製造が簡単なカプセルを提供することである。

本発明によれば、請求項１及びその従属項のうちの一つ又はそれ以上に記載の飲料用カプセルが提供される。

本発明は、本発明の幾つかの実施例を非限定的例として示す添付図面を参照することにより、更によく理解され、実施されるであろう。

図１は、飲料ディスペンジングマシンの受け部に挿入した、飲料分配開始前の本発明によるカプセルの第１実施例の概略断面図である。 図２は、飲料分配開始後の図１と同様の断面図である。 図３は、図２の拡大詳細図である。 図４は、カプセル本体だけの断面図である。 図５は、下密閉エレメントの固定の第１実施例を強調したカプセル内部の概略図である。 図６は、カプセル内に送出した液体の圧力の効果による、下密閉エレメントの引裂き線を強調した図５と同様の概略図である。 図７は、飲料ディスペンジングマシンの受け部に挿入した、飲料分配開始前の本発明によるカプセルの第２実施例の断面図である。 図８は、飲料分配開始後の図７と同様の断面図である。 図９は、下密閉エレメントの固定の第２実施例を示す、図５と同様の概略図である。 図１０は、下密閉エレメントの固定の第３実施例を示す、図５と同様の概略図である。 図１１は、飲料ディスペンジングマシンの受け部に挿入した、飲料分配開始前の本発明によるカプセルの第３実施例を示す、図５と同様の概略図である。 図１２は、飲料分配開始後の図１１と同様の断面図である。 図１３は、図１２の拡大詳細図である。 図１４は、飲料ディスペンジングマシンの受け部に挿入した、飲料分配開始前の本発明によるカプセルの第４実施例の断面図である。 図１５は、飲料分配開始後の図１４と同様の断面図である。 図１６は、図１５の拡大詳細図である。 図１７は、図１５のXVII−XVII線の断面図である。 図１８は、本発明によるカプセルの第５実施例の断面図である。 図１９は、図１８のXIX−XIX線の断面図である。 図２０は、図１８のカプセルの部分断面概略斜視図である。 図２１は、図１８のカプセルの別の部分断面概略斜視図である。 図２２は、図１８のカプセルの更に別の部分断面概略斜視図である。 図２３は、図１８の細部を異なる視点から見た斜視図である。 図２４は、図１８の細部を異なる視点から見た斜視図である。 図２５は、図１８の細部を異なる視点から見た斜視図である。 図２６は、図１８の拡大詳細図である。

図１乃至図６には、加圧した高温の流体、例えば水を注入することによって、最終製品、特にコーヒー、バーリー（大麦飲料）、ハーブティー、茶、ココア等の熱い飲料を製造するための自動ディスペンジングマシンで使用できる、本発明による飲料用カプセル１の第１実施例が示してある。カプセル１は、飲料を調製するためのシステムの自動ディスペンジングマシンの受け部２に挿入される。

本発明によるカプセル１は、外ケーシング即ち容器３を含む。この容器は、キャビティ６を形成するベース壁４及び側壁５の第１部分を含む。キャビティは開放しており、飲料形態の最終製品を得るために流体、代表的には水と組み合わせられる初期製品Ｐ、例えば溶解性又は浸出性の食品の収容に適している。ベース壁４及び側壁５の第１部分は、実質的にビーカー状又はカップ状のカプセル１の本体を形成する。

ベース壁４は、側壁５の第１部分と関連した環状第１肩部４ａ及び環状第２肩部４ｂを含む。添付図面に示すように、環状第２肩部４ｂの寸法は、環状第１肩部４ａよりも小さく、環状第１肩部４ａの下方に配置されており、これと関連している。

ケーシングは、更に、フランジ形状の上縁部７を含む。上縁部７は側壁５の第１部分に連結されており、ここから延びており、ベース壁４の反対側でキャビティ６の第１開口部８の周囲に配置されている。上縁部７は、更に、ベース壁４の反対側にあり、キャビティ６に関して外側に面している。

初期製品Ｐから調製した飲料を通し、キャビティ６から出す第２開口部９がベース壁４に形成されている。

ケーシング３は、実際には、初期製品から最終製品を調製するプロセスに適した、最高１００℃の温度及び少なくとも最大５バールの圧力に変形無しで耐えることができる熱成形性プラスチック材料製の受け部を成形することによって製造されている。

このプラスチック受け部の厚さは１５μｍ乃至１４００μｍであり、特に３５０μｍ乃至１２００μｍであり、ポリオレフィン、例えばポリプロピレンＰＰ、及び／又はポリエチレンＰＥ、及び／又はポリアミドＰＡで形成されている。

詳細には、受け部材料は、特に初期製品Ｐとの接触及び／又はその保存に適した、例えば水分不透過性のポリプロピレンＰＰ製の第１材料層、初期製品Ｐと接触しない、気体不透過性材料製の、特に酸素に対して不透過性であり、随意であるが水分に対して不透過性の、バリヤ層として公知の第２材料層、及び第３外材料層を含んでいてもよい。

第１層と第２層との間に配置されたバリヤ層により、特に第１層が酸素に対して経時的に透過性である場合、キャビティ６の外部環境を完全に遮断する。バリヤ層の厚さは、２μｍ乃至１００μｍであり、特に１５μｍ乃至７０μｍであり、例えば、酸素のみに対して気体不透過性のエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、又は酸素及び水分の両方に対して気体不透過性のポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）で形成されている。

シート材料の第１実施例（図示せず）によれば、第１層及び第３層は同じ材料、例えばポリプロピレンＰＰでできており、その間に配置されたバリヤ層に連結されている。これらの層は、厚さが同じ（例えば３５０μｍ）であってもよいし、異なっていてもよい（例えば第１層の厚さが５００μｍであってもよいのに対し、第３層の厚さは３００μｍであってもよい。

第２実施例（図示せず）によれば、第１層は支持体であり、ポリプロピレンＰＰ製であり、第２層はバリヤ層（ＥＶＯＨ又はＰＶＤＣ）であり、第３層は厚さが１５μｍに等しいポリプロピレンＰＰ又はポリエチレンＰＥの押し出し層であり、第３層は、シート材料の製造プロセス中に第１層及び第２層に結合される。

次いで、第１及び第２の実施例の両方によるシート材料は、カプセルに収容された初期製品Ｐを水分及び酸素から経時的に保護するように選択される。

カプセルは、更に、キャビティ６の第１開口部８を密閉するため、ケーシング３の上縁部７に固定されたカバーエレメント１０を含む。カバーエレメント１０は、アルミニウムフィルム又は、注入手段（図示せず）で穿孔可能なバリヤ層が設けられたプラスチックフィルムでできている。注入手段により、飲料を製造するために加圧された液体、例えば水をキャビティ６の内部に注入する。

カバーエレメント１０は、熱溶接又は超音波溶接によって、又は接着剤によってケーシング３の上縁部７に固定される。好ましくは、カバーエレメント１０は熱溶接によってケーシング３に固定される。

ベース壁４の好ましくは円形形状の第２開口部９もまた、カバーエレメント１０と同様の密閉エレメント１１によって密閉されている。密閉エレメント１１の周囲ゾーン１１ａは、キャビティ６の内部のベース壁４の第２肩部４ｂに第１熱溶接部又は超音波溶接部Ｓ１によって、又は接着剤によって固定されている。

カバーエレメント１０及び密閉エレメント１１は、キャビティ６を密閉し、キャビティに収容された初期製品Ｐを保存する。

密閉エレメント１１は、加圧された液体をキャビティ６に送出した後、キャビティ６の内部の圧力が、密閉エレメント１１を形成する材料の機械的抵抗で決まる所定値を越えたときに裂けるようになっている。密閉エレメント１１が裂けると飲料がキャビティ６を出て、その後、以下に更に詳細に説明するように、飲料を受け入れるようになった例えばカップやグラス等の容器に入る。

キャビティ６の下部分には、ベース壁４の第１肩部４ａに例えば接着剤で固定された例えば紙製の第１フィルタエレメント２０と、密閉エレメント１１の上でベース壁４の第２肩部４ｂに載った例えば不織布製の第２フィルタエレメント２１が配置されている。製品Ｐが例えばコーヒーパウダー等の溶解性の製品でない場合、第１フィルタエレメント２０及び第２フィルタエレメント２１により、製品Ｐの粒子が飲料と一緒に出ることがないようにきる。

第２フィルタエレメント２１は、飲料を調製するために加圧された液体がキャビティ６に送出されたときにキャビティ６内で発生した圧力の作用で大きく変形しないように、変形に対する抵抗が大きいのが有利である。

添付図面に示すように、ベース壁４の下には、第２開口部９を介してキャビティ６と連通できるチャンバ１２が形成されている。チャンバ１２は、側壁の第２部分１３によって、及び中央に第３開口部１５が形成された底壁１４によって形成されている。チャンバ１２の断面は好ましくは円形形状であるが、円形断面以外の、例えば楕円形断面又は多角形断面又はローブ状断面を備えていてもよい。

チャンバ１２の内部には、減衰エレメント１６が配置されている。減衰エレメント１６の機能は、飲料の流出速度を制御することであり、詳細には、密閉エレメント１１が裂けた瞬間のウォーターハンマー現象を阻止し、カプセルを破裂したりディスペンジングマシンの液圧回路を損傷することがあるウォーターハンマー現象によって発生する圧力波の形成を阻止することである。

減衰エレメント１６は、更に、容器内への飲料の分配中に飲料が噴出しないようにする機能を果たす。

減衰エレメント１６は、好ましくは矩形断面のディスク状上部分１７を含む。ディスク状上部分１７は、その外縁部１８と側壁１３の第２部分との間に第１通路１９（図３参照）が形成されるような寸法を備えている。第１通路１９の幅は、チャンバ１２内で減衰エレメント１６が摺動できるが、この通路を通過する飲料を大幅に減速し、通路１９の入口と出口との間に大きな圧力差を発生するのに十分である。好ましくは、通路１９の幅は１ｍｍ以下である。

減衰エレメント１６は、更に、好ましくは矩形断面の下部分２２を含む。この下部分２２もまたディスク状である。下部分２２は、その外縁部２３と側壁１３の第２部分との間に第２通路２４を形成するような寸法を備えている。第２通路２４の幅は、通路１９の幅よりもかなり大きく、飲料が大きな負荷損を出すことなく通過できるのに十分である。減衰エレメント１６の上部分１７及び下部分２２は、例えばコラム状の第１連結エレメント２５によって互いに連結されている。

減衰エレメント１６は、更に、ディスペンジングエレメント２６を含む。カプセル１のキャビティ６に収容された製品Ｐで調製された飲料は、これを通って分配される。

ディスペンジングエレメント２６は、第２連結エレメント２７によって下部分２２の下に固定されている。これらの第２連結エレメント２７もまたコラム状である。

ディスペンジングエレメント２６は、円筒形中空本体２８を含む。円筒形中空本体２８の上側には、円筒形中空本体２８の外側に突出する環状縁部２９が設けられている。

円筒形中空本体２８は入口開口部３２を備えている。飲料は、この入口開口部３２を通って円筒形中空本体２８に入ることができる。円筒形中空本体２８には、更に、出口開口部３３が設けられている。この出口開口部３３を通して飲料をカプセル１から出すことができる。円筒形中空本体２８は、カプセル１の底壁１４の中央の第３開口部１５に挿入される。

円筒形中空本体２８の外径は、円筒形中空本体２８が第３開口部１５に僅かな干渉を伴って連結されるように選択される。その結果、円筒形中空本体２８とカプセル１の底壁１４との間から液体が漏れないようにするシールが形成されるが、円筒形中空本体２８と底壁１４との間の摩擦抵抗に打ち勝つのに十分な力が減衰エレメント１６に加わった場合に円筒形中空本体２８が第３開口部１５に滑り込むことが妨げられない。

減衰エレメント１６の下部分２２の下には、ディスペンジングエレメント２６の円筒形中空本体２８の内側に延びる細長い突出部３０が設けられている。細長い突出部３０は飲料の流れを案内し、分配中に噴出が起こらないようにする。

上述のように周囲がベース壁４の第２肩部４ｂに固定された密閉エレメント１１は、更に、その中央ゾーン１１ｂが、第２溶接部Ｓ２、好ましくは熱溶接部によって減衰エレメント１６の上部分１７に固定されている。第２溶接部Ｓ２は、中央ゾーン１１ｂの全面に形成されている。密閉エレメント１１の周囲ゾーン１１ａと中央ゾーン１１ｂとの間には、環状ゾーン１１ｃが形成される。環状ゾーン１１ｃには溶接部がなく、減衰エレメント１６の上部分１７と側壁１３の第２部分との間の第１通路１９を跨いでいる。環状ゾーン１１ｃの幅は、第１通路１９の幅とほぼ同じであってもよい。

カプセル１に収容された製品Ｐで飲料を調製し、飲料を容器に分配するため、カプセル１が挿入されたディスペンジングマシンのインジェクタがカバーエレメント１０を穿孔し、カプセルのキャビティに加圧された液体、例えば水を送出し、これを製品Ｐと混合する。

加圧された液体は、密閉エレメント１１及びその下の減衰エレメント１６に力を加える。この力の値が円筒形中空本体２８とカプセル１の底壁１４との間の摩擦抵抗を越えると、減衰エレメント１６は、図１に示す初期位置から、図２に示す最終位置まで下方に移動する。最終位置では、ディスペンジングエレメント２６の環状縁部２９がカプセル１の底壁１４に載止する。

上述の移動中、減衰エレメント１６は、減衰エレメント１６の上部分１７に固定された密閉エレメント１１の中央ゾーン１１ｂを下方に引っ張る。この際、周囲ゾーン１１ａは移動せず、ベース壁４に固定されている。これにより、徐々に増加する引っ張り応力が発生し、密閉エレメント１１を破壊線３１に沿って壊す。

密閉エレメント１１が破壊された後、キャビティ６に収容された加圧された飲料がチャンバ１２に入り、第１通路１９を通した濾過を開始し、次いで第２通路２４を横切って円筒形中空本体２８に入り、入口開口部３２を通過し、出口開口部３３を通ってカプセル１を出る。

通路１９を通した飲料の濾過が開始したとき、その圧力がカプセル１の側壁の第２部分１３に作用する力を決定する。カプセルが挿入されたディスペンジングマシンの受け部２には、側壁の第２部分１３が外方に徐々に変形し、かくして通路１９を拡げることができるように、かくしてウォーターハンマー現象が確実に阻止されるようにカプセル５のチャンバ６内の圧力の急低下を引き起こすことなく飲料の通過を容易にするように、側壁の第２部分１３を取り囲む空間３４が形成されている。飲料が下のチャンバ１２に徐々に通過することによりキャビティ６内部の圧力が低下し始めたとき、側壁１３の第２部分の変形が小さくなり始め、第１通路１９は、初期寸法に戻るまで収縮を開始する。一般的には、この時点で、チャンバ６内の圧力は、第１通路１９内の負荷損を解消するには不十分であり、これにより飲料の送出を終了する。

図７乃至図１０には、参照番号１ａを付した本発明によるカプセルの第２実施例が示してある。

この第２実施例では、減衰エレメント１６の上部分１７のほぼ中央位置に通穴３５が設けられている。更に、密閉エレメント１１の中央ゾーン１１ｂは、スポット溶接Ｓ３で減衰エレメント１６の上部分１７に固定されている。

カプセル１ａは、その他は、図１乃至図６に示す第１実施例によるカプセル１と同じである。

キャビティ６内の飲料の圧力によって減衰エレメント１６が下方に押されると、密閉エレメント１１の中央ゾーン１１ｂの、スポット溶接Ｓ３の影響を受けない部分が減衰エレメント１６の上部分１７から分離し、通路を形成する。これらの通路により、密閉エレメント１１の破壊が発生したとき、飲料は、通穴３５を通過することによってもチャンバ１２に入ることができる。これによりキャビティ６を完全に空にすることができる。これは、飲料を第１通路１９に通す上でキャビティ６内の圧力がもはや不十分な場合でも、飲料をキャビティ６からチャンバ１２に通し続けることができるためである。

図１０には、減衰エレメント１６の上部分１７への密閉エレメント１１の固定の一態様が示してある。この態様では、密閉エレメント１１の中央ゾーン１１ｂは、実質的に半径方向に延びる複数の溶接部Ｓ４によって前記上部分１７に固定されている。

キャビティ６内の飲料の圧力で減衰エレメント１６が下方に押されたとき、密閉エレメント１１の中央ゾーン１１ｂの半径方向溶接部Ｓ４による影響を受けない部分が通路を形成し、密閉エレメント１１の破壊が発生したとき、飲料は、通穴３５を通過することによってもチャンバ１２に入れることができ、かくして、キャビティ６を上文中に開示したように完全に空にできる。

図１１乃至図１３には、参照番号１ｂを付した本発明によるカプセルの第３実施例が示してある。

この第３実施例は、第１フィルタエレメント２０及び第２フィルタエレメント２１の代わりに、例えばプラスチック製のディスクでできた単一のフィルタエレメント３６が設けられている点で、図１乃至図１０に開示した第１及び第２の実施例と異なる。フィルタエレメント３６には、複数の通穴が形成されている。これらの通穴の寸法は、飲料を通すことができるが固形粒子例えばコーヒー粉を通さず、飲料と一緒に分配されないように選択される。

その他は、図１乃至図６に示すカプセル１又は図７乃至図１０に示すカプセル１ａと同じである。

図１４乃至図１７には、参照番号１ｃを付した本発明によるカプセルの第４実施例が示してある。

この第４実施例は、側壁の第２部分１３が外方に突出した複数の突出部３７を持つローブ状であることが、図１乃至１３に示す他の実施例と異なる。第１通路１９及び第２通路２４は、これらの突出部３７のところで拡幅部３８を夫々有する。固形物又は半固形物を含む、例えばスープ等の飲料の場合、これらの拡幅部３８によりこれらの固形物を通すことができ、飲料と一緒に分配でき、及び／又は泡の形成を実質的に阻止できる。

その他は、図１乃至図６に示すカプセル１、又は図７乃至図１０に示すカプセル１ａ、又は図１１乃至図１３に示すカプセル１ｂと同じである。

図示していない本発明によるカプセルの別の実施例では、密閉エレメント１１が減衰エレメント１６の上部分１７に固定されていない。

この別の実施例では、加圧された液体がキャビティ６に送出されたとき、密閉エレメント１１が減衰エレメント１６の方向に変形し、密閉エレメント１１が減衰エレメント１６の第１部分１７に載ったまま、減衰エレメント１６を前記第１位置と前記第２位置との間で移動する。密閉エレメント１１の変形により、このエレメントに引っ張り応力を発生し、これにより、密閉エレメント１１を形成する材料の機械的抵抗を越えたとき、密閉エレメント１１を引き裂く。密閉エレメント１１の第１位置と第２位置との間の距離は、減衰エレメント１６が前記第２位置に達する前に密閉エレメント１１の引裂きが生じるように選択される。

密閉エレメント１１の引裂きが生じた後、飲料は上文中に開示したように分配される。

図１８乃至図２６には、参照番号１ｄを付した本発明によるカプセルの第５実施例が示してある。

本発明によるカプセルの他の実施例と同様に、本発明によるカプセル１ｄは外ケーシング即ち容器３を含む。容器３は、解放しており且つ初期製品Ｐの収容に適したキャビティ６を形成するベース壁４と側壁５の第１部分とを含む。初期製品Ｐは、飲料形態の最終製品を得るため、流体、代表的には水と組み合わせられる、例えば溶解性又は浸出性の食品である。ベース壁４及び側壁５の第１部分は、実質的にビーカー状又はカップ状のカプセル１ｄの本体を形成する。

ベース壁４は、側壁５の第１部分と関連した環状第１肩部４ａ及び環状第２肩部４ｂを含む。添付図面に示すように、環状第２肩部４ｂの寸法は、環状第１肩部４ａよりも小さく、環状第１肩部４ａの下方に配置されており、これと関連している。

ケーシングは、更に、フランジ形状の上縁部７を含む。上縁部７は側壁５の第１部分に連結されており、ここから延びており、ベース壁４の反対側でキャビティ６の第１開口部８の内側に配置されている。上縁部７は、更に、ベース壁４の反対側にあり、キャビティ６に関して外側に面している。

初期製品Ｐから調製した飲料を通し、キャビティ６から出す第２開口部９がベース壁４に形成されている。

カプセルは、更に、キャビティ６の第１開口部８を密閉するため、ケーシング３の上縁部７に固定されたカバーエレメント１０を含む。カバーエレメント１０は、アルミニウムフィルム、又は注入手段（図示せず）で穿孔可能なバリヤ層が設けられたプラスチックフィルムでできている。注入手段により、飲料を製造するために加圧された液体、例えば水をキャビティ６の内部に注入する。

カバーエレメント１０は、熱溶接又は超音波溶接によって、又は接着剤によってケーシング３の上縁部７に固定される。好ましくは、カバーエレメント１０は、熱溶接によってケーシング３に固定される。

ベース壁４の好ましくは円形形状の第２開口部９もまた、カバーエレメント１０と同様の密閉エレメント１１によって密閉されている。密閉エレメント１１の周囲ゾーン１１ａは、キャビティ６の内部のベース壁４の第２肩部４ｂに熱溶接又は超音波溶接によって、又は接着剤によって固定されている。

カバーエレメント１０及び密閉エレメント１１は、キャビティ６を密閉し、キャビティに収容された初期製品Ｐを保存する。

密閉エレメント１１は、加圧された液体をキャビティ６に送出した後、キャビティ６の内部の圧力が、密閉エレメント１１を形成する材料の機械的抵抗で決まる所定値を越えたときに裂けるようになっている。密閉エレメント１１が裂けると飲料がキャビティ６を出て、その後、飲料を受け入れるようになった容器、例えばカップ又はビーカーに入る。

キャビティ６の下部分には、ベース壁４の第１肩部４ａに例えば接着剤で固定された例えば紙製の第１フィルタエレメント２０が配置されている。上文中に開示した第２フィルタエレメントと同様の第２フィルタエレメント（図示せず）が設けられていてもよい。第２フィルタエレメントは、第２フィルタエレメント２１と同じ位置に設けられていてもよい。製品Ｐが例えばコーヒーパウダー等の溶解性の製品でない場合、第１フィルタエレメント２０及び設けられている場合には第２フィルタエレメントにより、製品Ｐの粒子が飲料と一緒に出ることがないようにできる。

ベース壁４の下には、第２開口部９を通してキャビティ６と連通できるチャンバ１２が形成されている。チャンバ１２は、側壁の第２部分１３によって、及び中央に第３開口部１５が形成された底壁１４によって形成されている。チャンバ１２の断面は好ましくは円形形状であるが、円形以外の、例えば楕円形や多角形又はローブ状断面を備えていてもよい。チャンバ１２の内部には、図１乃至図１７に示す態様の減衰エレメント１６である減衰エレメント１６ａが配置されている。

前に示したのと同様に、減衰エレメント１６ａの機能は、特に密閉エレメント１１が裂けた瞬間にウォーターハンマー現象が発生しないようにし、ウォーターハンマー現象による圧力波が発生しないようにするため、飲料の出口速度を制御することである。圧力波によりカプセルが破裂し、ディスペンジングマシンの液圧回路を損傷する場合がある。

減衰エレメント１６ａは、更に、容器内への分配中に飲料が噴出しないようにする機能を果たす。

減衰エレメント１６ａは、好ましくは矩形断面のディスク状上部分１７を含む。ディスク状上部分１７は、その外縁部１８と側壁の第２部分１３との間に第１通路１９（図２６参照）が形成されるような寸法を備えている。第１通路１９の幅は、チャンバ１２内で減衰エレメント１６ａが摺動できるが、この通路１９を通過する飲料を大幅に減速し、通路１９の入口と出口との間に大きな圧力差を発生するのに十分な幅である。好ましくは、通路１９の幅は１ｍｍ以下である。

減衰エレメント１６ａは、下部分２２を更に含む。下部分２２もまたディスク状であり、好ましくは矩形断面を有する。その外縁部２３には、大きな負荷損を発生することなく飲料を通過させることができる寸法の前記外縁部２３の凹所の形態の第２通路３９が形成される。図１８乃至図２６に示す実施例では、開口部３９の数は４であり、下部分２２の外縁部２３に沿って等間隔に分配されている。それにも関わらず、これらの開口部は、本発明の範疇から逸脱することなく、４個よりも少くても多くてもよく、外縁部２３に沿って配置されていてもよい。

減衰エレメント１６ａの上部分１７及び下部分２２は、第１連結エレメント４０、４１によって互いに連結されている。これらの第１連結エレメント４０、４１は、実質的に上部分１７及び下部分２２の直径に沿って配置されたコラム形状の中央連結エレメント４０及び二つの横連結エレメント４１を含む。横連結エレメント４１もまたコラム状又はリブ状であり、第１連結エレメント４０と平行であり、第１連結エレメント４０の両側に配置されている。上部分１７及び下部分２２は、更に、第３連結エレメント４４によって互いに連結されている。第３連結エレメント４４は、第１連結エレメント４０、４１と交差し、例えば第１連結エレメント４０、４１に対して実質的に垂直である。第１連結エレメント４０、別の連結エレメント４１、及び第３連結エレメント４４は、飲料が前記上部分１７と前記下部分２２との間を自由に循環できるようにするため、好ましくは、減衰エレメント１６ａの上部分１７及び下部分２２の直径よりも小さい所定の長さを有する。

減衰エレメント１６ａの上部分１７と下部分２２との間には、第１通路１９を通過した飲料が第２通路３９に入る前に流入する空間４２が形成される。

最後に、減衰エレメント１６ａは、ディスペンジングエレメント２６を含む。カプセル１のキャビティ６に収容された製品Ｐにより調製された飲料は、ディスペンジングエレメント２６を通って分配される。

ディスペンジングエレメント２６は、第２連結エレメント２７によって下部分２２の下に固定されている。第２連結エレメント２７もまた、例えばコラム状である。

ディスペンジングエレメント２６は円筒形中空本体２８を含む。円筒形中空本体２８の外方に突出した環状縁部２９が上側に設けられている。

円筒形中空本体２８には入口開口部３２及び出口開口部３３が設けられており、飲料は、入口開口部３２を通って円筒形中空本体２８に入ることができ、出口開口部３３を通ってカプセル１を出ることができる。円筒形中空本体２８は、カプセル１の底壁１４の中央に設けられた第３開口部１５に挿入される。

円筒形中空本体２８の外径は、円筒形中空本体２８を第３開口部１５に僅かに干渉した状態で連結できるように、円筒形中空本体２８とカプセル１の底壁１４との間で液体が漏れないようにするシールを形成するが、円筒形中空本体２８と底壁１４との間の摩擦抵抗を越えるのに十分な力が減衰エレメント１６ａに加わった場合に円筒形中空本体２８が第３開口部１５に滑り込むことが妨げられないように、規定される。

円筒形中空本体２８の内部には、円筒形中空本体２８の内半径ｒ（図１９参照）とほぼ同じ幅Ｌ（図２４参照）を持つ、円筒形中空本体２８の全長に沿って延びるバッフル４３が配置されている。バッフル４３は、カプセル１ｄを出る飲料の乱流を大幅に低減し、飲料を適当な容器に分配する際に飲料が噴出しないようにする。

図１８乃至図２６に示す第５実施例によるカプセル１ｄの作動は、図１乃至図１７に開示した本発明によるカプセルの他の実施例の作動と同じである。

１ カプセル
３ 外ケーシング即ち容器
４ ベース壁
４ａ 環状第１肩部
４ｂ 環状第２肩部
５ 側壁
６ キャビティ
７ 上縁部
８ 第１開口部
９ 第２開口部
Ｐ 初期製品

Claims (25)

1. 熱成形可能なプラスチック材料製のシートを成形することによって形成されたカプセル本体（３）を含む、飲料を調製するためのカプセル（１、１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ）であって、
   前記カプセル本体（３）は、
   流体と組み合わせられて飲料形態の最終製品を得る初期製品（Ｐ）の収容に適したキャビティ（６）を形成するベース壁（４）及び側壁（５）の第１部分と、
   前記ベース壁（４）とは反対側の前記キャビティ（６）の第１開口部（８）と、
   前記側壁（５）の前記第１部分から延び、前記第１開口部（８）を取り囲む上縁部（７）と、
   前記ベース壁（４）に形成された前記キャビティ（６）の第２開口部（９）とを含み、
   前記第１開口部（８）は、前記縁部（７）に固定された、前記カプセル（１、１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ）を使用できるディスペンジングマシンの注入手段により穿孔できるカバーエレメント（１０）によって密閉されており、
   前記第２開口部（９）は、前記キャビティ（６）内の圧力が所定値を越えたときに裂けるのに適した密閉エレメント（１１）によって密閉されており、前記カプセルは、更に、前記キャビティ（６）に関して前記ベース壁（４）の反対側に配置された、前記側壁の第２部分（１３）及び前記カプセルの前記本体（３）の底壁（１４）によって形成されたチャンバ（１２）を含み、前記チャンバ（１２）は、前記密閉エレメント（１１）が裂けたときに前記第２開口部（９）を通して前記キャビティ（６）と連通でき、前記チャンバ（１２）には、前記チャンバ（１２）の内側で前記底壁（１４）の中央に形成された第３開口部（１５）が設けられており、ここには、前記飲料の出口速度を制御するための減衰エレメント（１６；１６ａ）が配置されている、カプセルであって、
   前記減衰エレメント（１６；１６ａ）は、前記チャンバ（６）内の前記飲料の圧力の作用で、前記チャンバ（１２）の内部で初期位置と最終位置との間で移動するように形成されている、ことを特徴とするカプセル。
2. 請求項１に記載のカプセル（１、１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ）において、
   前記減衰エレメント（１６１６ａ）は、第１連結エレメント（２５；４０、４１）によって互いに連結された上部分（１７）及び下部分（２２）と、第２連結エレメント（２７）によって前記下部分（２２）に連結されたディスペンジングエレメント（２６）とを含む、カプセル。
3. 請求項２に記載のカプセル（１ｄ）において、
   前記減衰エレメント（１６ａ）の前記第１連結エレメント（４０、４１）は、前記第１連結エレメント（４０）と平行であり且つ前記第１連結エレメント（４０）の両側に配置された二つの横連結エレメント（４１）によって、実質的に前記減衰エレメント（１６ａ）の前記上部分（１７）及び前記下部分（２２）の直径に沿って配置された中央連結エレメント（４０）を含む、カプセル。
4. 請求項２又は３に記載のカプセル（１ｄ）において、
   前記上部分（１７）及び前記下部分（２２）は、更に、前記第１連結エレメント（４０、４１）と交差する第３連結エレメント（４４）によって互いに連結されている、カプセル。
5. 請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載のカプセル（１、１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ）において、
   前記側壁の前記第２部分（１３）と前記減衰エレメント（１６；１６ａ）の前記上部分（１７）の外縁部（１８）との間に前記飲料用の第１通路（１９）が形成され、前記通路（１９）の幅は１ｍｍ以下である、カプセル。
6. 請求項５に記載のカプセル（１、１ａ；１ｂ；１ｃ）において、
   前記側壁の前記第２部分（１３）と前記減衰エレメント（１６；１６ａ）の前記下部分（２２）の外縁部（２３）との間に、前記第１通路（１９）の前記幅よりも大きい幅をもつ前記飲料用の第２通路（２４）が形成される、カプセル。
7. 請求項５に記載のカプセル（１ｄ）において、
   前記減衰エレメント（１６）の前記下部分（２２）の外縁部（２３）には、前記飲料用の少なくとも一つの第２通路（３９）が形成される、カプセル。
8. 請求項７に記載のカプセル（１ｄ）において、
   前記少なくとも一つの第２通路（３９）は、前記下部分（２２）の前記外縁部（２３）に沿って等間隔に配置された複数の通路（３９）を含む、カプセル。
9. 請求項２乃至８のうちのいずれか一項に記載のカプセル（１、１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ）において、
   前記ディスペンジングエレメント（２６）は円筒形中空本体（２８）を含み、円筒形中空本体（２８）の上には外側に突出した環状縁部（２９）が設けられており、前記円筒形中空本体（２８）には、前記飲料を通して入れることができる入口開口部（３２）及び前記飲料を通して前記カプセル（１、１ａ；１ｂ；１ｃ）から出すことができる出口開口部（３３）が設けられ、前記円筒形中空本体（２８）は、前記第３開口部（１５）に挿入される、カプセル。
10. 請求項９に記載のカプセル（１、１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ）において、
    前記円筒形中空本体（２８）の外径は、前記円筒形中空本体（２８）が前記第３開口部（１５）に僅かな隙間を以て連結されるように規定される、カプセル。
11. 請求項９又は１０に記載のカプセル（１、１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ）において、
    前記減衰エレメント（１６）の前記下部分（２２）の下には、前記円筒形中空本体（２８）の内部で延びる細長い突出部（３０）が設けられている、カプセル。
12. 請求項９又は１０に記載のカプセル（１ｄ）において、
    前記円筒形中空本体（２８）の内側には、前記円筒形中空本体（２８）の内径（ｒ）とほぼ等しい幅（Ｌ）のバッフル（４３）が配置されており、前記バッフルは、前記円筒形中空本体（２８）のほぼ全長に亘って延びている、カプセル。
13. 請求項１乃至１２のうちのいずれか一項に記載のカプセル（１ａ）において、
    前記減衰エレメント（１６）の前記上部分（１７）のほぼ中央部に通穴（３５）が設けられている、カプセル。
14. 請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の、又は請求項１乃至６のうちのいずれか一項に従属する９乃至１３のうちのいずれか一項に記載のカプセル（１ｃ）において、
    前記側壁の前記第２部分（１３）は、外方に突出した複数の部分（３７）を備えたローブ状平面形状を有し、前記突出部分（３７）のところで、前記第１通路（１９）及び前記第２通路（２４）は、拡幅部（３８）を夫々有する、カプセル。
15. 請求項１乃至１４のうちのいずれか一項に記載のカプセル（１、１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ）において、
    前記ベース壁（４）には、第１肩部（４ａ）及び第２肩部（４ｂ）が設けられている、カプセル。
16. 請求項１５に記載のカプセル（１）において、
    前記密閉エレメント（１１）の周囲ゾーン（１１ａ）が、前記キャビティ（６）の内側の前記ベース壁（４）の前記第２肩部（４ｂ）に第１溶接部（Ｓ１）によって固定されており、前記密閉エレメント（１１）の中央ゾーン（１１ｂ）は、前記減衰エレメント（１６）の前記上部分（１７）に第２溶接部（Ｓ２）によって固定されており、前記密閉エレメント（１１）の前記周囲ゾーン（１１ａ）と前記中央ゾーン（１１ｂ）との間には、前記減衰エレメントが前記初期位置から前記最終位置まで移動するときに引裂かれるようになった、溶接部がない環状ゾーン（１１ｃ）が形成されている、カプセル。
17. 請求項１６に記載のカプセル（１）において、
    前記第２溶接部（Ｓ２）は、前記密閉エレメント（１１）の前記中央ゾーン（１１ｂ）の全面に形成されている、カプセル。
18. 請求項１６に記載のカプセル（１ａ）において、
    前記第２溶接部は、スポット溶接部（Ｓ３）である、カプセル。
19. 請求項１６に記載のカプセル（１ａ）において、
    前記第２溶接部は、実質的に半径方向に延びる複数の溶接部（Ｓ４）を含む、カプセル。
20. 請求項１５乃至１９のうちのいずれか一項に記載のカプセル（１；１ａ；１ｃ；１ｄ）において、
    前記キャビティ（６）の前記下部分には、前記ベース壁（４）の前記第１肩部（４ａ）に固定された第１フィルタエレメント（２０）が配置されている、カプセル。
21. 請求項２０に記載のカプセル（１；１ａ；１ｃ；１ｄ）において、
    前記キャビティ（６）の前記下部分には、前記ベース壁（４）の前記第２肩部（４ｂ）に載った第２フィルタエレメント（２１）が配置されている、カプセル。
22. 請求項２０に記載のカプセル（１；１ａ；１ｃ；１ｄ）において、
    前記第１フィルタエレメント（２０）は紙製である、カプセル。
23. 請求項２１又は２２に記載のカプセル（１；１ａ；１ｃ；１ｄ）において、
    前記第２フィルタエレメント（２１）は、不織布製である、カプセル。
24. 請求項１乃至１９のうちのいずれか一項に記載のカプセル（１ｂ）において、
    前記キャビティ（６）の前記下部分には、前記飲料を通すが固形粒子を通さないように寸法が規定された複数の通穴が形成された単一のフィルタエレメント（３６）が配置されている、カプセル。
25. 請求項１乃至２４のうちのいずれか一項に記載のカプセル（１、１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ）に収容された初期製品Ｐから飲料を調製するためのシステムであって、
    前記カプセル（１、１ａ；１ｂ；１ｃ）を受け入れるようになった受け部（２）が設けられたディスペンジングマシンを含み、該ディスペンジングマシンには、加圧流体を前記カプセル（１、１ａ；１ｂ；１ｃ；１ｄ）内に注入する注入手段が設けられている、システムにおいて、
    前記受け部（２）には、側壁の前記第２部分（１３）が前記空間（３４）の外側に向かって徐々に変形できるように側壁の前記第２部分（１３）を取り囲む空間（３４）が設けられている、システム。

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