JP5833672B2 - 飲料製造システム及び押付けリングを備えたカプセル - Google Patents

Description

発明の分野

本発明は、遠心力を使用して物質に液体を通過させることによって、カプセル内に含まれる飲料用物質から飲料を調製する為のカプセル及びシステムに関する。

特に、本発明は、飲料製造デバイスの専用バルブ部材によって係合される為に適応された係合部分を構成する変形リムを有し、それによって、遠心される液体の為に制限される液体流路を形成するカプセルに関する。

発明の背景

遠心力を使用してカプセル内に含まれる物質に液体を押し付けることによってコーヒーのような飲料を調製するシステムは存在する。

例えば、ＷＯ２００８／１４８６０４は、淹出用遠心力を使用することによって、カプセル内に含まれる物質に液体を通過させることによって、遠心淹出ユニット内で、物質から液体食品又は飲料を調製する為のカプセルであって、所定用量の物質を含むエンクロージャと、淹出された液体がカプセルを離れるように遠心効果の下に開放する開放手段とを備える、カプセルに関する。また、カプセルは、遠心淹出デバイスの外部回転駆動手段に係合する為の手段を備えてもよく、係合手段は、基準回転位置にカプセルを維持する為にカプセルの回転中にトルクに抵抗するように構成される。

そのため、コーヒーを淹出、或いは、他の食品物質を調製する為の遠心力の効果は、圧力ポンプを使用する普通の淹出方法と比較して、多くの利点を示す。例えば、圧力ポンプを使用する伝統的なエスプレッソ又はルンゴコーヒー型淹出方法において、配送されるコーヒー抽出物の抽出品質に影響を与える全パラメータを習得することは非常に難しい。これらのパラメータは、典型的に、圧力、圧力とともに減少する流量、流れ特性にも影響を与え、コーヒー粉末粒子サイズに依存するコーヒー粉末の固結、温度、水流分布などである。そのため、抽出圧力と流量を変えるのは容易ではない。なぜなら、それらは、コーヒー床の抵抗及び下流側の濾過システムによって本質的に定められるからである。

遠心抽出にとって、調製される飲料の品質（濃淡または濃厚、風味、芳香、泡／クレーマなど）は複雑であり、淹出パラメータ及びカプセル設計の制御に依存する。特に、カプセル内に注入される液体の流量は、重要な役割を果たす。流量は、デバイス内のカプセルの回転速度、カプセル内側の流体力学、遠心液体に作用される背圧のような数多くのパラメータによって影響される。例えば、所定の背圧では、回転速度が高くなればなるほど、流量は大きくなる。逆に、所定の回転速度では、背圧が大きくなればなるほど、流れは小さくなる。

カプセルの回転速度は、飲料製造デバイスの回転モータを選択的に作動させる制御手段によって普通は制御されるが、所定の背圧は、好ましくは、カプセルの出口又はカプセルを運ぶ遠心セルの外側における流れ制限によって得られる。

例えば、ＥＰ６５１９６３は、遠心セルのカップ（例えば、コーヒー粉末を含むカプセル）と蓋との間の接合点に挿入されるゴムー弾性要素によって、圧力勾配が得られることを教示する。そのような要素は、弾性的に変形し、一定圧力が接合点で達成されるとき、液体用の濾過通路から離れる。

さらに、文献ＦＲ２４８７６６１及びＷＯ２００６／１１２６９１は、遠心システムに関し、固定された絞りがフィルタの下流側に配置され、圧力勾配を作る。

さらに、ＷＯ２００８／１４８６４６は、流れ制限が遠心セル内又は遠心セルの外側に配置される解決策を提案する。流れ制限は、有効圧力を提供する制限バルブを備えることができる。バルブは、圧力の影響で開く。バルブが開けば開くほど、流量は高くなる。バルブは、弾性要素（ゴム又はバネ）によって予め荷重をかけておくことができる。

ＥＰ−Ａ−１８４９７１５は、カプセルに付けられたシール部材を備え、カール端部を形成するシール部材の為のフランジ状リムの折れ曲がり部分を備える、飲料調製用カプセルに関する。しかしながら、そのようなカプセルは、遠心抽出によって、飲料（例えば、コーヒー抽出物）を分配する為に設計されていない。
従来技術の遠心飲料製造システムは、しかしながら、背圧を所定値に適応させるには、いずれも、それを複雑にし、多種多様の異なる背圧の所定値に調整するメカニズムが必要になるという欠点を被る。

そのため、特にコーヒー飲料に関しては、遠心液体に加えられる背圧が、抽出条件（例えば、流量）を決定し、それによって、コーヒーの味覚や芳香に直接、影響を与えることが理解される。さらに、調製された飲料の最上部に形成される泡／クレーマのような感覚を刺激する粒度組成は、加えられる背圧に大いに依存する。そのため、調製されるコーヒー飲料の流量と、泡／クレーマとに関しては、異なる種類の飲料に対して、異なる品質及び／又は量の泡／クレーマまたは異なる流量が望ましいので、特定のカプセル内に設けられる原料の性質に依存して背圧の値を調整することが望ましい。

したがって、カプセル及びデバイス間の接合点で遠心物に作用される背圧が、分配される食品液体の品質を改善する為に、良好かつ更に独立して制御される新しい遠心型カプセルシステムを提案することが必要である。

用語「バルブ手段の背圧」は、絞り又は制限バルブによって作られる圧力損失を指す。絞り又は制限バルブは「ボトルネック効果」を形成するので、液体の圧力は、遠心効果によって、その上流側に作られる。この絞りのお陰で、絞り前の圧力は高められ、（例えば、液体による原料の抽出によって）液体と原料の相互作用において効果を有するのは、この圧力である。制限バルブによって作られる、この圧力は、制限バルブで接触する表面積によって分けられる力の割合（後方−力）として定義することも可能である。

同時係属の欧州特許出願第０８１７１０６９．１は、飲料調製デバイスの圧縮表面によって係合されてバルブ手段を形成する押付けリングが設けられたカプセルを提案するが、このバルブ手段は、圧縮表面に関連付けられた弾性手段の力の下で、押付けリングの高さ又は厚みに依存し、飲料抽出中に一定の背圧を与えている。

本発明は、欧州特許出願第０８１７１０６９．１のカプセル、特に、良好な背圧制御に対する押付けリング上でデバイスの圧縮表面によって加えられる圧縮力の下での変形に抵抗するカプセルに対し、改善された解決策を与える。提案された解決策は、また、経済的であり、寸法上の許容差を尊重した大量生産において、高信頼性で製造可能である。さらに、提案された解決策は、同様に、カプセルに追加の要素を要することなく、高いガスバリア特性を与える材料（例えば、アルミニウム）の使用を可能にするため、比較的に簡単なカプセルを提供する。

本発明は、前述した課題に対する解決策を与えるだけでなく、既存の技術に対し、追加の利益を提供する。

発明の目的及び概要

第１態様において、本発明は、液体をカプセル内に導入し、遠心力を使用して物質に液体を通過させることによって、そのカプセルに含まれる物質から飲料を調製する為の飲料製造デバイス内に挿入される為に設計されたカプセルを提案し、このカプセルは、
−底端と開放端とを備える本体、
−その開放端で本体を覆う為の最上壁、
−本体と最上壁の間で所定量の飲料物質を含むエンクロージャ
を備え、カプセルは、本体から外方に延びるフランジ状リムを備え、フランジ状リムは、専用の飲料製造デバイスの封入部材によって係合される為に設計された環状の押付けリングを備え、押付けリングは、少なくとも一つの材料の合わせ部を形成する少なくとも一つの曲げられて折り畳まれた部分を備える。

本発明のカプセルは、より具体的には、対称の中心軸と、専用の出口領域を備えた上壁とが設けられ、上壁は、エンクロージャの上方で中心軸から円周で離れて位置され、飲料製造デバイス内の対称の中心軸に沿って回転されるとき、カプセル内に作用される遠心力の影響によってカプセルから、遠心された飲料が放出されることを可能にする。好ましい形式において、専用の出口領域は、上壁を構成する穿孔可能な膜の一部分である。さらに、特に、物質が本質的に焙煎コーヒー及び粉コーヒーであるとき、飲料物質に、カプセルの遠心中、改善されたカップ内品質を与えるため、専用の出口領域及び押付けリングで十分な遠心力を与えるため、カプセルの外径は５０〜７０ｍｍ、より好ましくは５２〜６１ｍｍである。

環状の押付けリングは、飲料製造デバイスの専用の圧力表面と共に、飲料流の為に制限バルブ手段を形成する。押付けリングは、より具体的には、カプセルからの放出を遅らせ、回転速度の関数として流量を調整する為に、遠心された液体の流路を選択的に遮断するように構成される。より具体的には、遠心された液体の十分な圧力がバルブ手段で達成されるとき（すなわち、遠心された液体が押付けリングを押し付けるとき）、バルブ手段が開く（すなわち、制限された流れの隙間が、カプセルの押付けリングから離れるデバイスの圧縮表面によって与えられ、又は、逆もまた同じである）。遠心された液体の圧力が達せられる前、バルブ手段は閉じられたままである。このため、押付けリングは、遠心された液体の為に流路を遮断する。バルブ手段の開放は、飲料製造デバイス内でカプセルを回転駆動する、設けられた駆動手段の回転速度に依存することに留意されるべきである。したがって、遠心された液体の為にバルブ手段が流路を選択的に遮断するので、飲料用物質（例えば、粉コーヒー）を事前に湿らせるステップは、まだ液体がデバイスから放出されないように実行可能である。事前に湿らせ、飲料の放出を遅らせる結果、物質を完璧に湿らせることが可能になり、液体と飲料物質（例えば、粉コーヒー）との相互作用時間は、実質的に増加し、抽出特性（例えば、コーヒー固体内容及び飲料収率）は、著しく改善される。

さらに、曲げられて折り畳まれた部分が少なくとも一つの材料の合わせ部を形成するため、カプセルの係合部分を構成する押付けリングの補強が得られる。さらに、少なくとも一つの合わせ部は、その部分の外側のリムと同一厚さの材料を実質的に有する。このため、押付けリングの寸法精度が制御され、専用の飲料調製デバイスにおける飲料調製操作中、相対的に一定の寸法のままであり、押付けリングは、飲料の流路を制限するという役割を果たし、信頼性の高い開放を確実にする。よって、押付けリングに作用される圧力表面の一定の背圧を克服するのに必要な液体圧力の変動を導くかもしれない押付けリングの弾性が制御される。

本発明の詳細な説明及び図において、「合わせ部」の定義は、当業者にとって明らかになろう。それは、押付けリングの実質的に剛性な延長部を形成する材料の単一層又は複数層を特に指す。

好ましい実施形態において、前記上方に曲げられて折り畳まれた部分は、フランジ状リムの、エンボス加工された、実質的に剛性な区域（section）である。

そのため、用語「剛性」は、曲げられて折り畳まれた部分の特徴を指し、制限バルブ手段として作用するとき、封入部材によって圧縮の下につぶれない。よって、押付けリングは、飲料製造デバイスの圧縮表面によって作用される負荷の下に潰れることが妨げられる。さらに、剛性、すなわち押付けリングによって構成される安定した係合部分が設けられ、専用の飲料製造デバイスの圧縮表面と、作用される背圧に関する所定の操作上の値による本発明に従うカプセルとの、信頼性の高い相互作用が可能になる。

好ましい実施形態において、曲げられて折り畳まれた部分は、断面の側面図でみられるとき、少なくとも２つの、或いは多数の折り畳まれた合わせ部を形成するように折り畳まれる。したがって、押付けリングの剛性は、更に、補強される。

好ましくは、２つ又は多数の折り畳まれた合わせ部は、内曲合わせ部を含み、実質的に隣接されている。よって、互いに隣接した配置された２つ又は多数の折り畳まれた合わせ部のため、押付けリングの形状安定は、効率良く高められる。そのため、押付けリングの内曲合わせ部は、好ましくは、押付けリングの外環状区域から、エンボス加工され曲げられて折り畳まれた部分の内側区域まで延びているので、押付けリングの形状安定に貢献する。

他の好ましい実施形態において、２つ又は多数の合わせ部は、充填及び／又は補強材料を含む充填構造を形成、或いは、中空構造を形成するように離れている。そのため、中空構造は、剛性の押付けリングを与え、従って、高い形状安定性を得る為に、特定の断面形状を有してもよい。さらに、形状安定性は、２つ又は多数の合わせ部の間に設けられるのが好ましい充填材料をそれぞれに充填することによって高められる。

好ましい実施形態において、曲げられて折り畳められた部分は、十分に剛性かつ形状安定性を形成する単一の合わせ部である。

好ましい実施形態において、押付けリングの、曲げられて折り畳まれた部分は、カプセルの本体と反対方向に、フランジ状リムの上壁が上部にシールされる平面を超えて、前記平面から延長距離だけ延びる。さらに、カプセルのフランジ状リムは、平面の下に下方延長部がなく、或いは、平面（Ｐ）の上方に延長距離（ｈ）より短い延長部を有する。

押付けリングの、曲げられて折り畳まれた部分は、カプセル本体と共に一体で形成されるのが好ましい。したがって、本質的に経済的な理由のため、押付けリングの、曲げられて折り畳まれた部分は、カプセルの本体とともに単体で形成可能である。

押付けリングの好ましい実施形態において、カプセルの上壁が配置される平面から延長距離だけ延びている。そのため、延長距離は、好ましくは、０．５〜１０ｍｍ、より好ましくは、０．８〜５ｍｍにある。よって、押付けリングの高さは、カプセルの上壁に関連する固定された距離で配置される。そのため、押付けリングの高さは、所定値に、専用の飲料製造デバイス内のカプセルの封入中の押付けリングに作用される背圧を適合する為に、様々な寸法をとれる。それゆえに、カプセルに対する圧縮表面からの背圧は、調整可能なので、少なくとも流量、クレーマ品質及び／又は調製されるべき飲料のクレーマ品質は、例えば、特定カプセル内に設けられる物質の性質及び／又はカプセル内部に設けられる飲料用物質の量に依存して、調整可能である。さらに、異なる寸法の押付けリングを備えたカプセルは、回転速度の使用可能な範囲を減少させることができる一方、まだ、広範囲の異なる流量をカバーする。したがって、デバイスは、低速で運転可能なので、機械的な制約が少なく、潜在的に、雑音や振動が少ない。

押付けリングは、好ましくは、カプセルの上壁が配置される平面に対して、本質的に垂直な方向に延びることに留意されたい。そのため、押付けリングは、好ましくはカプセル本体の回転軸と２〜１５度の傾斜角度を形成するように、一定方向に延びている。

好ましい実施形態において、カプセルの押付けリングは、アルミニウム又は、アルミニウム及び共重合体の複数層（例えば、アルミニウム−ＰＰ）から形成されている。

好ましい実施形態において、押付けリングは、本質的に逆にしたＵ字形状又はＶ字形状の開放した形を有する。しかしながら、押付けリングも同様に、剛性かつ安定した係合手段の備え付けを可能にするのに適した他の幾何学的な形によって構成されてもよい。

他の好ましい実施形態において、押付けリングは、湾曲区域、接合区域、開放端を有する本質的に逆Ｕ字形状の形の断面を有する。そのため、Ｕ字形状の押付けリングの自由端における円周縁は、好ましくは、カプセルのリムが延びる平面から一定距離だけ引き離されている。

他の態様において、本発明は、液体をカプセル内に導入し、遠心力を使用して物質に液体を通過させることによってカプセル内に含まれる物質から飲料を調製する為の飲料製造デバイス内に挿入可能なカプセルを提案し、カプセルは、底端、開放端を備える本体、本体の開放端を覆う為の上壁、所定量の飲料用物質を含む上壁と本体間のエンクロージャを備え、カプセルは、押付けリングを有するフランジ状リムであって、上壁が延びて本体の底に対向する平面から延び専用飲料製造デバイスの封入部材によって係合される、逆Ｕ字形又はＶ字形の、エンボス加工された、突き出た合わせ面を少なくとも一つ形成するフランジ状リムを備える。

本発明によると、押付けリングが設けられ、少なくとも一つのエンボス加工された突き出た合わせ部を有し、これは、飲料製造デバイスの専用の圧縮表面と共に相互作用するとき、バルブ手段を形成するように設計されたカプセルの形状安定区域を与えることができる。

本発明の状況において、カプセルの本体は、アルミニウム及び／又はプラスチックを備えてもよい。本体は、また、プラスチックだけで作られてもよい。他のカプセル用パッケージ材料は、紙又はボール紙のようなものが使用可能である。

本発明に従うカプセルは、ガスバリア材料で形成可能であり、ガス不浸透性方式でカプセルの膜または上壁によって閉鎖可能であるので、飲料物質（例えば、焙煎又は粉コーヒー粒子）の鮮度は、長期間、維持される。

膜は、好ましくは、本体のフランジ状リムにシールされるのが好ましい膜のシール部分に隣接する少なくとも一つの周囲穿孔可能領域を備える。それゆえに、穿孔可能領域は、一連の液体出口をカプセル内に設ける為に、飲料製造デバイスの穿孔手段によって穿孔可能である。したがって、カプセル内で遠心される液体は、一連の出口を経てカプセルを離れることができ、その後、液体は、カプセルの押付けリングに圧力を作用させることができる。開放圧力が達成されるとき、バルブ手段は開いて流れの制限隙間を形成し、液体は、カプセルの外側に遠心可能になり、注出される為に集められる。

可能な代替え案において、本発明のカプセルは、穿孔可能膜の代わりに、液体及び／又はガス多孔性壁部材を備える。多孔性壁部材は、紙、プラスチック、織物、及び／又はアルミニウムで形成されてもよい。また、カプセルの本体は、紙、ボール紙、又は、生分解性の材料で形成されてもよい。

他の好ましい実施形態において、カプセルは、カプセルの本体に取り付けられるのが好ましい蓋部材を備え、カプセルの内部に設けられる原料用物質の封入を可能にする再充填可能なカプセルであってもよい。それゆえに、ユーザーは、彼／彼女の味覚の好みに合わせる為に、好ましい原料用物質をカプセル本体に与えてもよい。

他の可能な形式において、カプセルは、好ましくはカップ状の本体に挿入される内部フィルタ要素を備える。カプセルは、内部フィルタを覆う蓋の膜によって閉鎖可能である。
蓋の膜は、穿孔可能又は剥離可能であってもよい。例えば、内部フィルタ要素は、ＷＯ２００８／１４８６４６に記載されたような遠心された液体を濾過する為に、濾過穴又はスロットを備えたプラスチック片でもよい。

本発明に従うカプセルは、抽出可能な物質（例えば、粉コーヒー）或いは、溶解可能な物質（例えば、ミルク粉末）を備えてもよい。特に、物質は、粉コーヒー、インスタントコーヒー、チョコレート、ココア粉末、茶葉、インスタントティー、ハーブティー、クリーマー／増白剤、栄養組成物（例えば、乳幼児用人工乳）、乾燥フルーツ、植物、料理用粉末、それらの組合せの中から選択可能である。

カプセルは、食品物質と共に、窒素及び／又は二酸化炭素のような気体を含んでもよい。

好ましくは、カプセルは、物質を含む区画を閉じ込めるガスバリア材料を備える。しかしながら、カプセルが、それ自体、気密性が無い場合、バイブパッケージが使用可能であり、カプセルを別個に、或いは、幾つかのカプセルのグループでパックする。この場合、パッケージは、カプセルがデバイス内に挿入される前に取り除かれる。

本発明は、更に、遠心型飲料製造デバイス内での、前述したようなカプセルの使用に関し、ここで、カプセルは、そのデバイス内で遠心され、環状の押付けリングが、専用の飲料製造デバイスの封入部材によって係合され、そのような押付けリングは、選択的に、カプセルの外に出る遠心液体の流れを制限、及び／又は、遮断する為のバルブ手段の一部を形成する。

好ましい実施形態において、本発明に従うカプセルと共に使用されるべき専用の飲料製造デバイスの圧縮表面は、比較的平坦な環状表面を形成し、ここを、カプセルの押付けリングが圧縮可能である。それゆえに、閉じる作用は、環状シールラインの形の下に、バルブ手段での係合によって促進される。好ましくは、表面は、カプセルのフランジ状リムに対して、実質的に平行になっている。もちろん、圧縮表面も、遠心軸に関して半径方向に、僅かに凹部、或いは、凸部の曲率線を有してもよい。

専用の飲料製造デバイスのカプセルホルダ及び／又は圧縮表面は、好ましくは、バネ懸架手段と関連付けられ、圧縮表面がカプセルの押付けリングから相対的に離れることにより、遠心される液体の為に流れ制限隙間の開口を可能にすることが留意すべきである。バネ懸架手段は、例えば、前記圧縮表面に圧縮して作用する一つ以上の螺旋式バネ、あるいは、任意の同等の手段でもよい。流れ制限隙間は、圧縮表面とカプセルとの間で、互いの相対運動によって、開放可能であることに留意すべきである。この相対運動は、圧縮表面がカプセルから離れること、或いは、カプセルが圧縮表面から離れること（例えば、カプセルホルダが可動要素であること）のいずれかによって得られる。第３のオプションは、注入ヘッド及びカプセルホルダを支持する表面の両方を有し、バネ懸架手段の力に抗して移動することである。

本発明は、また、発明のカプセルと飲料製造デバイスとを備えるシステムに関する。特に、それは、先の請求項のいずれかに従うカプセルと、飲料製造デバイスとを備え、液体をカプセル内に導入し、遠心力を使用して物質に液体を通過させることによって飲料を調製する為のシステムに関し、飲料製造デバイスは、遠心中に少なくともフランジ状リム（４）でカプセルを保持する為のカプセルホルダと、遠心中のカプセルを駆動する為の回転駆動手段と、カプセル内に液体を供与する為の液体注入手段と、カプセルが飲料製造デバイス内に挿入されて遠心される液体の為に流れ制限バルブをともに形成するとき、カプセルの押付けリングと係合する為のバネ懸架型バルブ部材と、を備える。

より具体的に、デバイスは、押付けリングと係合することによってバルブ手段を閉じる為に、環状の圧縮部分を備える。

さらに、デバイスは、バルブ手段の環状圧縮部分によって圧縮されるとき、押付けリングを含むフランジ状リムを保持する為のカプセルホルダの支持部分を備える。支持部分は、内部及び外部を備えた段のある縁を形成可能であり、内部は、リムのシール部分及びリムの押付けリングによって、それぞれ、係合される方式で、外部まで相対的に低くされている。好ましくは、カプセルの押付けリングは、円周縁を備え、これが、フランジ状リムのシール部分から離れており、それによって、カプセルホルダの支持部分の外部に、しっかりした支持を可能にする。

更なる態様において、本発明は、専用の飲料製造デバイスの封入部材によって係合される為に設計されたエンボス加工された押付けリングを有するカプセルを製造する為の方法であって、実質的に中空の形状のカール区域を準備するステップと、前記カール区域の少なくとも一つの凸状部分をエンボス加工することによって前記カール区域を形成するステップと、を有する。

この方法によると、カプセルの剛性押付けリングが形成され、これが、飲料製造デバイスの封入部材の専用の圧縮表面との相互作用中に信頼性の高いバルブ手段を与えることができる。

好ましい実施形態において、カプセルのカール区域のエンボス加工中、力の作用は、特に方向付けられる。そのため、当該方法によって形成される押付けリングの高さ及び／又は厚みは、好ましくは、所定値に調整される。このように、所定の剛性の押付けリングが形成可能であり、これが、そのエンボス加工された区域のため、変形することなく、高い圧縮力に耐えることができる。

好ましい実施形態において、内曲部分は、その区域の他の凸部分でエンボス加工されている。

さらに、内曲部分は、好ましくは、反対の凸部分へとエンボス加工され、これが支持され、変形に抵抗すると共に、内曲部分と凸部分との間に隙間を実質的に残さずに前記内曲部分と共に二重合わせの折り畳まれた部分を形成する。

したがって、多数の折り畳まれた合わせ配置が得られ、これが、飲料調製中、カプセルの安定した係合部分を形成する。

注意すべき点は、リムのカール区域をエンボス加工する前に、カプセル本体と、予め形成されたリムとが、単体として、深絞り又は他の同等の形成作業によって、好ましくは形成されるという点である。

用語「物質」は、全ての適した食品又は飲料用原料を指し、これらに限定される必要はないが、特に、粉コーヒー、可溶性コーヒー、茶葉、可溶性ティー、酪農粉末、ココア粉末、それらの組合せを含む。

本発明の更なる特徴、利点、目的は、添付図面の図と組合せて考えられ、当業者が以下の本発明の実施形態の詳細な説明を読むとき、当業者にとって、明らかになるであろう。
図１は、本発明に従うシステムのカプセルの断面側面図である。 図２は、図１のカプセルのリム部分の断面側面図である。 図３ａ−図３ｃは、本発明に従うカプセルのエンボス加工されたリム部分を形成する為のデバイスの断面側面図である。 図４は、本発明の飲料製造デバイスの斜視図である。 図５は、カプセルを内側に備えた飲料製造デバイスの断面側面図である。 図６は、バルブ手段の閉じられた構成における、図５の詳細な断面側面図である。 図７は、バルブ手段の閉じられた構成における、図６の拡大された断面側面図である。 図８は、バルブ手段の開かれた構成における、図６の拡大された断面側面図である。 図９は、二重合わせ配置を備えるカプセルの前記リブ部分の他の好ましい実施形態の断面側面図である。 図１０は、自由端区域を備えた単一合わせ配置を備えるカプセルのリム部分の他の好ましい実施形態の断面側面図である。 図１１は、環状区域を備えた単一合わせ配置を備えるカプセルのリム部分の他の好ましい実施形態の断面側面図である。そして、 図１２は、充填部分を備えた二重合わせ配置を備えるカプセルのリム部分の他の好ましい実施形態の断面側面図である。

図面の詳細な説明

図１及び図２は、本発明に従うカプセル１に関する。そのため、理解すべきことは、示された実施形態が単なる例示的な実施形態であること、更に、カプセル１，特に、本発明に従うカプセル本体２は、様々な異なる実施形態をとり得ることが理解されるべきである。

カプセル１は、好ましくは、１回使い切り又は再充填可能なカプセルである。カプセルは、単一飲料（例えば、単一のコーヒーカップ）の為の分量、或いは、２つ以上の飲料の為の複数の分量を含むことができる。１回使い切り用カプセルの為に、好ましくは、穿孔可能膜３のような上壁がシールされている上反り本体２を含む。好ましくは、膜３は、本体の周囲リム４にシールされている。リム４は、好ましくは、約２〜１０ｍｍの環状部分を形成し、外方に延びている。また、上壁は、リム４にシールされた不織布層又は織布層又は濾過紙のような多孔性壁でもよい。また、上壁は、前述したように、多孔性の壁及び穿孔可能な膜の組合せでもよい。

上反り本体は、底壁又は底端６及び側壁７であって、底壁６と対向する本体の広い開放端の方向に好ましくは広くなるものを備える。上反り本体２は、好ましくは、剛性又は半剛性である。それは、ＥＶＯＨ及び同等物或いはアルミニウム又は、ＰＰ／アルミニウム又はＰＰ／アルミニウム／ＰＥＴのようなプラスチック及びアルミニウムの積層品のようなガスバリア層を備えた食品等級プレスチック（ポリプロピレン）で形成可能である。定義により、用語「アルミニウム」は、アルミニウムを含む合金を含む。膜３は、プラスチック膜のような薄い材料で形成可能であり、これは、バリア層又はアルミニウム合金又はプラスチックとアルミニウム合金の組合せをも含む。膜３は、普通、例えば、２０〜３５０ミクロンの厚みを有する。膜は、後述するように、水用入口を作る為に穿孔される。また、膜は、穿孔可能周囲領域３６を備える。

追加で、或いは、膜３の代わりに、カプセル１の上壁は、剛性又は半剛性の蓋部材を備えてもよく、蓋部材は、好ましくは、プラスチックのディスクの形を有し、これが、水の注入部材の導入を可能にする為の入口ポートを有する中央部分と、円周に配置された出口開口を有する周囲部分とを備える。

また、膜が、同時係属の欧州特許出願第０９１６９７９．９号に記載されたような専用の液密層４１を少なくとも中央領域に備えてもよく、そのような層は、デバイスの穿孔注入要素と膜との間に液密配置を確実にする機能を有し、後述するように、中央の穿孔の外側で液体が漏れることを避ける。

カプセル１の上壁は、取り外し可能な蓋部材によって構成されてもよい。このため、本体２と、取り外し可能又は取付可能な蓋部材とを本質的に備えて、再充填可能なカプセルが設けられてもよい。そのため、蓋部材は、例えば、圧入接合によってカプセルの本体２に接続されてもよい。

カプセルは、好ましくは、中心軸Ｚの周りに回転対称に設計されてもよい。そのため、カプセルは、必然的に、軸Ｚ周りに円形区域を有さなくてもよく、矩形又は多角形のような他の形をとってもよいことに留意されたい。

図１に示されるように、カプセル本体２は、例えば、円筒或いは僅かに円錐台区域９（段を有する区域）を備える。好ましくは、その区域は、約７度（許容差+/- 1°）という完全円筒に対する低角度を有し、そのような角度は、特に、薄いアルミニウムで作られる本体を深絞りするときに、本体を形成する作業を簡単にする。そのため、その区域９は、膜３が配置されている平面に対して垂直に距離Ｌ２まで延びている。距離Ｌ２は、好ましくは、１〜５ｍｍである。さらに、段が付けられた区域９は、好ましくは、４５〜５５ｍｍであるのが好ましい外径Ｄ２を備える。好ましい実施例として、外径Ｄ２は、４８．９ｍｍである。注意すべき点は、本発明に従うカプセルが、カプセルのエンクロージャ１４内部の飲料物質の異なる量を収容する為に、異なる形の本体部分２を含んでもよい点である。したがって、カプセルのリム４と底部分６との間の表示された距離Ｌ１は、変更してもよいが、好ましくは、１５〜４０ｍｍである。

そのため、外径Ｄ２で段が付けられた区域９は、それぞれ段が付けられた区域９の封入を収容する為に内径（図示せず）が設計され、専用のカプセルホルダ３４（図５を参照）の内部にカプセルを同心位置決めすることを可能にする。さらに、リム部分４は、専用の飲料製造デバイスの前記カプセルホルダ３４の上面に位置決めされるようにアレンジされ、カプセルの安定した支持を可能にする。

図１に表示されているように、本発明に従うカプセルは、円周押付けリング８によって囲まれ、好ましくは、膜３が配置されている平面に対して垂直にカプセルの外部まで突き出ている。そのため、押付けリング８は、好ましくは５０〜７０ｍｍの外径Ｄ１を備える。好ましい実施例において、外径Ｄ１は、５８ｍｍである。押付けリング８は、係合部材を構成し、これは、デバイスのカプセル封入部材の専用の圧縮表面によって係合されるように設計されている。

図２は、カプセル本体２のリムの外周部分に配置された押付けリング８の断面側面図を示す。そのため、この説明において後に説明されるように、押付けリング８は、フランジ状リム４から上方に延び、バルブ手段の一部を形成するように設計され、選択的にカプセルから出てくる遠心液体の流れを遮断及び／又は制限する。

そのため、押付けリング８は、好ましくは、膜３が配置されている平面から高さｈまで延びる。そのため、注意する点は、高さｈが０．５〜１０ｍｍにあり、最も好ましくは、０．８〜８ｍｍにあり、飲料製造デバイスの専用の圧縮表面によって作用される背圧を本発明のカプセルとともに使用されるように適応させる点である。そのため、理解されることは、より大きな寸法の高さｈであればあるほど、カプセルの押付けリング８に対する圧縮表面によって作用される背圧が高くなる点、そのため、バルブを開き、それを開いたままに維持する為に、遠心液体を克服する圧力は高くなければならない点である。

好ましい実施形態において、高いクレーマ品質と量、しかも、適した流量で分解するカプセルに高い背圧を作用させる為に、カプセルの押付けリング８の高さｈは、好ましくは、１．０〜２．０ｍｍの高さである。

しかしながら、大容量型コーヒー飲料が調製されるべきカプセルにとって、本質的に高い流量が、クレーマ品質及び量を著しく減じることなく、飲料抽出中、妥当な速度（例えば、２５００−８０００ｒｐｍ）で得られるように、シール部分の高さは、好ましくは低く、例えば、０．５〜１．４ｍｍである。

図２に見られるように、押付けリング８は、好ましくは、複数の合わせ部配置１６を形成するエンボス加工された部分である。押付けリング８は、断面側面図で見られるように、好ましくは、逆Ｕ字又はＶ字形状である。

そのため、押付けリング８は、内側区域８ａ、曲げられた中間区域８ｂ、任意で、外側区域８ｃを備える。内側区域８ａは、好ましくは、カプセル１の回転中心軸Ｚに対して角度αによって傾斜されている。そのため、αは、２〜１５度である。

さらに、外側区域８ｃは、好ましくは、カプセル１の回転中心軸Ｚに対して、本質的に平行な方向に延びている。前記外側区域８ｃの低い円周縁８ｄは、好ましくは、カプセル１のフランジ状リム４の低い表面に対して、距離「ａ」で配置されている。そのため、距離「ａ」は、好ましくは、０．１〜１ｍｍである。

注意すべき点は、エンボス加工された押付けリング８が、好ましくは、リム４とカプセル本体２と一体に作られていることである。したがって、エンボス加工されたリング８の多層配置は、好ましくは、本質的に逆Ｕ字又はＶ字形状の形へと縁８ｄで折り畳まれる２層１６ａ、１６ｂのカプセル本体材料から成る。そのため、示された実施形態における内側区域８ａ、曲げられた中間区域８ｂ、外側区域８ｃは、好ましくは、第１の上層１６ａによって形成される。さらに、第２の内曲層１６ｂは、多層配置１６のエンボス加工された区域を構成し、低い円周縁８ｄから、カプセル本体２に向かって内側に曲げられている。

このため、非常に安定した押付けリング８は、飲料製造デバイスの専用圧縮表面によって係合されるとき、バルブ手段を与える為に剛性係合部分を呈するようにフランジ状リム４の円周で配置される。

押付けリング８は、その内側区域８ａ及び外側区域８ｃが、好ましくは１〜５ｍｍの幅「ｂ」まで水平方向に延びるように、好ましくは、形成されている。

図３ａ〜図３ｃは、本発明に従うカプセル１のエンボス加工された押付けリング８を形成する為に使用される、異なる工程に関する。

図３ａに示されるように、カプセルの環状リムの形成前に、カプセル２は、好ましくは、示された側壁７を備える本体２とリム部分４とが単体として一体的に形成される深絞りによって形成される。そのため、リム部分４は、外部環状カール部分８’を備え、これも、深絞り作業中に同様に形成されてもよく、或いは、追加の形成工程によって形成可能である。

図３ａに示されるように、そのような構成のカプセルは、好ましくは、専用の支持部材１１内に位置決めされ、これは、好ましくは、カップ形状内側表面１１ａと上側表面１１ｂとを有し、これらが、形成プロセス中に堅い支持を与える為にカプセルのリム４と壁７に対して相補的に形成される。そのため、支持部材１１は、好ましくは、カール区域８’が支持部材８の円周まで延びるように設計される。

カール区域８’は、好ましくは、フランジ状リム４が配置される平面に対して垂直な高低方向に延びる。

専用の成形又はエンボスデバイスは、更に、好ましくは凹部１０ｃを有する封入部材を備え、これは、成形プロセス中にカール区域８’の上部凸部分を支持するように形成される。図に表示されるように、封入部材は、２つの隣接部１０ａ、１０ｂによって構成されてもよく、これらは、封入部材に設けられた凹部１０ｃに配置されるのが好ましい接合面１０ｄで、互いに隣接して位置決めされる。したがって、中間部材（図示せず）は、エンボス加工された押付けリング８の、結果的に生じる形に適応する為に凹部区域１０ｃを狭く、或いは広くするように、前記接合面１０ｄに設けられてもよい。

封入部材は、更に、成形プロセス中に安定した支持を与える為にカール区域８’とカプセルのリム４とに対して相補的に形成される封入区域を形成する為に、凹部区域１０ｃに対して配置される平坦表面１３ａを備えてもよい。

封入部材は、好ましくは、成形プロセス中にカプセルの本体から離れてカール区域８’が延長することを防止する為に、カプセルの回転軸Ｚの方向に延びる環状封入表面１３ｂを更に備える。

注意すべき点は、封入部材が、好ましくは、成形プロセス中にカール区域８’の少なくとも上部凸部分１８に対する堅い支持を与えるように形成されることである。
封入部材の示された幾何学的形状は、しかしながら、単なる例示的な実施形態なので、封入部材は、少なくとも前記上部凸部分１８の為に支持を与えるように設計された任意の異なる形状でもよい。

さらに、専用の成形又はエンボス加工デバイスは、好ましくは、圧縮手段１２を備え、これは、好ましくは、支持部材１１の円周に配置される。そのため、圧縮手段１２は、環状突起１２ａを備え、これは、好ましくは、逆Ｕ字又はＶ字形状の形であり、これが、カール区域８’を変形する為の工具として使用される。そのため、突起１２ａは、好ましくは、斜めにされた部分１２ｂによって支持部材１１の外部表面１１ｃから遠ざけられる。そのため、突起１２ａは、断面側面図で見られるように、好ましくは、下から、カール区域８’の中央部分へと圧縮されるように配置される。

圧縮手段１２は、その外円周で段が付いた区域１２ｃを更に備えてもよく、これが、カール区域８’を変形させるのに役立つ。

矢印Ａによって示されるように、封入部材１０ａ、１０ｂ、圧縮手段１２は、好ましくは、カプセル本体の回転軸Ｚに対して平行な方向に、互いに移動されるように配置される。そのため、モータ（図示せず）のような駆動手段は、封入部材１０ａ、１０ｂ及び／又は圧縮手段１２と結合されてもよい。

図３ｂは、成形工程の中間段階に関するが、ここで、圧縮手段１２の外側円周表面１２ｄは、封入手段の内側円周表面１３ｂと係合する。そのため、理解される点は、圧縮手段１２が封入手段と係合する前に、封入手段１０ａ、１０ｂが低くされ、成形プロセス中にカプセルの為の安定した支持を可能にする為に、リム４及びカール区域８’と接触するようになることである。

図３ｂに見られるように、圧縮手段１２は、カール区域８’の低い凸部分１７’を封入部材１０ａ、１０ｂに向かって圧縮するそれによって、圧縮手段１２の段が付けられた部分１２ｃは、カール区域８’が、圧縮手段を迂回することを防止するので、凹部分１０ｃによって定められた所定の形状へと、圧縮手段がカール区域８’を圧縮することを可能にする。さらに、圧縮手段１２の傾めにされた表面１２ｂのため、カール区域８’は、圧縮手段１２と支持部材１１との間に存在する空間に向かって部分的に曲がることができる。よって、本質的に逆Ｕ字またはＶ字形状の形である、図３ｃに示されるようは多層配置が、成形プロセスによって得られる。特に、カール区域８’の低い凸部分１７’は、カール区域８’の対向する凸部分１８へとエンボス加工されるので、内曲部分１７（図３ｃを参照）へと形成される。よって、カプセル本体２と共に一体的に形成される剛性かつ安定した押付けリング８がフランジ状リム４の円周に形成される。

成形プロセス後、封入部材１０ａ、１０ｂ、圧縮手段１２は、支持部材１１からカプセルを排除する為に、好ましくは、互いに遠ざけられる。

圧縮手段、封入部材１０ａ、１０ｂ、支持部材１１が設けられる、示された実施形態の代わりに、本発明に従う方法は、異なる幾何学的な形の成形のような他の配置を使用することによって実行されてもよい。

さらに、示された圧縮手段１２は、単なる例示的な実施形態にすぎないので、圧縮手段は、本体に対して反対の方向においてカール区域８’のエンボス加工を可能にする為に、任意の特定の幾何学的な形状でもよい。示された堅い圧縮手段１２の代わりに、例えば代替え案として、カール区域８’のエンボス加工は、圧縮空気又は液体をカール区域８’の少なくとも凸部分１７’に当てることによって得られてもよい。

本発明のカプセルと飲料製造デバイスとを含むシステムの好ましい実施形態が図４〜図８に示され、以下、説明する。

当該システムは、前述したようなカプセル１と飲料製造デバイスとを備える。当該デバイスは、モジュール２４を有し、このモジュール内にカプセルが挿入可能である。カプセルは、淹出される食品物質を含み、カプセルは、捨てられる為に（例えば、有機及び無機原料物質の廃棄又はリサイクルの為に）使用後はモジュールから除去される。モジュール２４は、水タンク２５のような水供給器と流体連通されている。ポンプ２６のような流体運搬手段は、モジュールと水供給器との間の流体循環路２７に設けられている。水加熱器２８は、水がモジュールに入る前に流体循環路内の水を加熱するように、更に設けられている。水加熱器は、タンクから来る真水を加熱するように流体循環路内に挿入可能である。あるいは、水加熱器は、そのような場合に水ボイラになる、水タンク自体の中に配置可能である。もちろん、水は、水プラグ接続を経て、家庭の水供給器から、直接、とられてもよい。さらに、デバイスは、飲料調製方法（図示せず）を作動する為に、制御手段と作動手段とを備えてもよい。

水は、低圧或いは重力圧でさえも、モジュール２４内に供与可能である。例えば、大気圧より高い０〜２バール圧力は、モジュールの水用入口で認識可能である。２バールを超える高い圧力の水も同様に、ピストン式ポンプのような圧力ポンプが利用される場合には配送可能であろう。

淹出用モジュール２４は、サブアセンブリ２９，３０を入れる２つの主要カプセルを備えることができ、主に、水注入用サブアセンブリ又は水注入ヘッド、カプセルホルダを含む液体受容サブアセンブリを備える。２つのサブアセンブリは、位置決め及びセンタリング手段を形成し、デバイス内で回転するカプセルを基準付ける。

２つのサブアセンブリは、例えば、バヨネット型接続システム３１或いは、顎型閉鎖原理に基づくメカニズムのような任意の他の適した閉鎖手段によって、内部にカプセルを入れるように一緒に閉鎖する。液体受容サブアセンブリ３０は、例えば、カップ又はガラスのような業務用容器まで、カプセルから出てくる遠心液体を案内する為にサブアセンブリの側部に突き出る、液体用ダクト３２を備える。液体用ダクトは、図５に示されるように、カプセルが挿入可能なカプセルホルダ３４又は回転ドラムを備えるカプセルホルダを囲むＵ字状又はＶ字形状の環状区域を形成する液体タンク３４と連通している。
液体受容器３３は、収集用キャビティ６３を画成し、本願で後述するように、液体を収集する。液体受容サブアセンブリ３０の下には、サブアセンブリの内側で回転するカプセル受容ドラム３４を駆動する為の手段が配置されている。

駆動手段は、好ましくは、回転モータ４０を備え、電気又はガス動力が供給可能である。

水注入用サブアセンブリは、上流を水流体循環路２７に連通させる水入口を備える水入口側を備える。

回転ドラム３４は、ボールベアリング又はニードルベアリングのような回転案Ｉ手段３９によって液体受容器３３の外部ベース３８に対して回転する関係に維持される回転シャフト３７によって、それ自身、軸方向に長くなっている。したがって、回転ドラムは、中間軸Ｉの周りを回転するように設計されているが、受ける部分の外部ベース３８は、デバイスに対して固定されている。機械的継手は、ドラムの回転シャフト３７とモータ４０のシャフト４２との間の接合点に配置可能である。

水注入用サブアセンブリ２９を考慮すると、それは、中央に配置された水用注入器４５を備え、それは、当該デバイスの縦軸Ｉに対して固定されている。水注入器は、中央管状部材４６を備え、水を入口３５から、カプセルのエンクロージャ１４の内側に突き出ることが意図される水用出口４７まで運搬する。中央管状部材は、カプセル内に押し付け、中に液体を注入する為の中空ニードル９０だけ延びている。このため、水用出口は、鋭利な管状の先端４８のような穿孔手段によって関連付けられ、それが、カプセルの膜蓋３を通して開けられる穴を作ることができる。

水注入器の付近には、封入部材または回転係合部４９が取り付けられる。係合部４９は、中央ボアを有し、その部分４９と注入器４５との間に挿入されるボール又はニードルベアリング５０のような回転案内手段と水用注入器を受容する。シール手段８９は、ボールベアリング５０と注入用ニードル９０との間に位置決めされ、ベアリングの内側にカプセルからの、あらゆる可能な液体の進入を防止する。

カプセルに係合するサブアセンブリ２９は、２つのアセンブリがカプセル付近で互いに相対的に閉鎖されるとき、液体受容サブアセンブリ３０の内部環状チャンバ６３内に突き出るスカート６２の管状部分を更に備える。スカート６２の、この管状部分は、遠心されるカプセルを出る遠心された液体用衝撃壁を形成する。この部分６２は、好ましくは、サブアセンブリ２９に固定される。更に、サブアセンブリは、ハンドル部分６４を備え、液体受容サブアセンブリ３０上の接続を容易にする。このハンドル部分６４は、取り扱いの為に、ぎざぎざのある周囲表面を有してもよい。ハンドル部分は、ネジ６７によってサブアセンブリ２９の固定ベースに固定可能である。

この部分は、もちろん、レバー機構又は同様のハンドル手段によって置き換えられることも可能であろう。

本発明によると、回転係合部は、その部分の周囲に配置された穿孔部材５３を備える（図６）。穿孔部材は、カプセルの周囲で、より具体的には、カプセルの最上部膜３の環状の周囲領域で、その膜３を穿孔する為に配置される。より具体的には、穿孔部材は、係合部の低い表面から突き出る鋭利な突起で形成されている。カプセルが、デバイス、すなわち、２つのサブアセンブリ２９，３０の閉鎖中、低いサブアセンブリ３０のカプセルホルダ内でカプセル付近の所定位置にあるとき、水注入サブアセンブリ２９がカプセルに対して移動されるときに、膜が穿孔されるのが好ましい。

穿孔要素は、好ましくは、その部品の循環路に沿って分布しており、カプセルのリムに密接している。

好ましい形式において、穿孔部材５３は、先端が堅くなっている（すなわち、液体供給管路によって横断されない）。

バルブ手段５１は、穿孔要素の下流にある遠心液体の流路において、システム内に設けられている。バルブ手段は、所定の圧力閾値が得られるとき、カプセルを離れる遠心液体の流路の拡大又は開放を与えるのに適した任意のバルブが可能である。バルブ手段は、所定圧力で開放するように較正されている。そのような較正は、カプセルの押付けリングによって、その高さ又は厚みの関数において、本質的に実行される。例えば、開放圧力は、約０．５〜４バールであり、好ましくは、１−２バールの（大気圧を超える）圧力である。

好ましい方式において、図示されるように、当該システムのバルブ手段５１は、係合部分（すなわち、カプセル１の押付けリング８）を備え、これが、カプセルのフランジ状リム４から突き出ている。係合部分の、この部分は、好ましくは、リム４の実質的に平坦な表面から上方に延びる突起を形成する。押付けリング８は、好ましくは、フランジ状リムから一体的に形成される。反対側において、バルブ手段は、回転係合部４９の圧縮表面８３または係合表面を備える。係合表面８３は、係合部４９の環状圧縮部分５２の一部である。圧縮部分５２は、穿孔部材５３がついている穿孔プレート５５の周りに装着されている。Ｏリング５６のようなシール要素も、中央のプレート５５及び環状圧縮部分５５の間に配置されている。穿孔プレート５５は、凸状形状を有し、膜の中央穿孔の外側に液体が漏れることを少なくする為に、カプセルの中央における接触圧力を確実にする。

圧縮表面８３は、押付けリング８の特定形状に依存して、様々な形状を有してもよい。好ましい形式において、係合表面８３は、環状平坦表面のような実質的に平坦な表面である。係合表面は、回転係合部４９の低い表面５４の周囲で、環状の凹状部分のように形成されてもよく、それによって、穿孔部材の基部が押付けリング８の基部よりも低くなることを許容する。

注意すべき点は、係合表面８３が、凹凸状のような平坦以外の、数多くの異なる形状をとり得ることである。

バルブ手段５１は、バネ懸架要素７１，７２を備える荷重発生システム７０によって得られる弾性閉鎖荷重の下で閉鎖するように設計されている（図６を参照）。バネ懸架要素７１，７２は、圧縮部分５２と環状支持ベース５７との間に挿入されている。要素７１，７２は、回転圧縮部分５２に所定の弾性荷重を加える。バネ懸架要素は、２、３、４、或いはそれ以上のコイルバネから形成可能である。圧縮部分５２は、中央の穿孔プレートとは無関係にバネ７１，７２の力に抗して付勢されているので、デバイス内へのカプセルの挿入に応じて、プレートに関して移動可能である。そのため、荷重は、カプセルの押付けリング８に抗して閉鎖する際に作用し、主に、それ自体を係合表面８３に分布させる。環状の圧縮部分５２は、押付けリング８の厚みや高さに従って、多少、後退するが、穿孔プレート５５は、カプセルに対する係合の固定位置をとるので、カプセルの膜３の中に穿孔の、信頼性の高い、再生可能な表面領域を確実にする。

図７に示されるように、膜３において穿孔要素によって作られるオリフィス５８を通過する遠心液体によって押付けリング８に十分な圧力が作用するまで、バルブ手段は、正常に遠心液体の為の流路を遮断する。このように、図８に示されるように、液体は、穿孔プレート５５の上部表面５４と膜３との間を流れ、環状圧縮表面５２を中央プレート５５に対して上方に押すことによって、バネ懸架要素７１，７２の力に抗して、バルブ５１を開くようにさせる。このように、遠心される液体は、衝撃表面６２に高速で排出可能である。

図８に示されるように、デバイスのカプセルホルダ３４は、支持部分を備えてもよい。支持部分は、内部及び外部を備えた段の付いた縁を形成し、内部は、リムのシール部分及びリムの押付けリングによって係合されるように、外部より相対的に低くなっている。カプセルの押付けリングは、円周縁８ｄを備え、これが、フランジ状リムのシール部分の平面から遠ざけられており、それによって、カプセルホルダの支持部分の外部に、堅固な支持を可能にする。

さらに、支持部分は、支持表面を備え、ここから、環状くぼみ９２が延び、これが、押付けリング８の内側凹部８１の形状に合致する（図２を参照）。このため、くぼみ９２は、デバイス内でカプセルを位置決め及び基準化させ、回転部４９によって圧縮されるとき、バルブ手段の環状突起８を支持することに役立ち得る。好ましくは、エンボス加工された押付けリング８の片方の形状８１は、特に、前述した成形プロセスによって形成され、設けられたカプセルホルダのくぼみ９２（任意の手段）を受ける。

注意すべき点は、バルブ手段に荷重を作用させる為のバネ付勢手段が異なるように設計可能であることである。例えば、バネ付勢手段７１，７２は、ボムバンド又はリング或いは同等の弾性構造でもよい。

デバイスの圧縮表面８３及び押付けリング8間の流路の制限またはバルブ手段の閉鎖力の調整は、飲料調製デバイス内で係合される挿入カプセルに対して特定の押付けリングの寸法によって得られる。それによって、押付けリング８の異なる高さｈのため、バルブ手段の背圧またはデバイスの出口３２及びカプセル間の液体流路の制限は、所定の必要性を満たすように調整可能である。そのため、カプセルの押付けリングにおける固定された所定の閉鎖荷重の為に、背圧が押付けリング８の高さによって適応され、特に流量、調製されるべき飲料のクレーマ量及び／又はクレーマ品質に適応する。

図８に示されるように、回転穿孔プレート５５の低い表面５４は、好ましくは、一連の穿孔要素又は突起５３を備え、これらは、表面の周囲領域に円形パターンで分布される。各穿孔要素５３は、カプセルの上側の膜に穿孔５８、したがって、遠心液体が係合される回転するカプセルを離れる為の通路を生み出す。必要であれば、穿孔要素の数は、プレートを除去し、それを、穿孔要素の数の多いプレートに交換することによって変更可能である。

本発明に従うシステムに配置されるカプセル１の操作中、カプセル１は、軸Ｚの周りに回転される。そのため、注入ニードル９０を通るカプセル１の中へと中央に注入される液体は、本体の側壁の内側表面に沿って、膜の内側側部まで、それから、突起５３によって作られる出口開口を通って案内される傾向がある。カプセル３に対して中央に設けられる液体の遠心の為、液体とカプセル１のエンクロージャ１４内部の物質は、液体食物を形成する為に相互作用される。

図９及び図１２は、他の２層配置を備えるカプセル１のリム部分４の、他の好ましい実施形態の断面側面図を示す。そのため、リム部分４の曲げられて折り畳まれた部分１６は、部分１６の上側合わせ部１６ａが、本質的に逆Ｕ字状の形を有するように形成されている。

さらに、部分１６の低い合わせ部１６ｂは、内方に（すなわち、カプセル１の本体に向かって）曲げられ、中空環状空間１９が、２つの合わせ部１６ａ、１６ｂの間に形成されている。そのため、合わせ部１６ｂは、好ましくは、カプセル１の上壁３が延びる平面Ｐに対して平行に配置される。さらに、合わせ部１６ｂの環状縁２０ｂは、上側合わせ部１６ａの内側円周縁２０ａに隣接して配置されてもよい。

図に示されるように、曲げられて折り畳まれる部分１６は、好ましくは、上壁３が配置される平面を超えて、本体２の反対方向に延びる。そのため、フランジ状リム４は、好ましくは、平面Ｐの下で下方には延びず、カプセルホルダの縁に安定した支持を形成する（低い合わせ部１６ｂは、ここで、平面Ｐの下で下方に延びることは考慮されていないが、フランジ状リムのシール部分に隣接して横断する延びが考慮されている）。

さらに、曲げられて折り畳まれた部分１６は、好ましくは、上壁３が配置される平面Ｐから高さｈまで延びる。

図９に示されるように、中空構造は、堅い押付けリング８を形成する合わせ部１６ａ、１６ｂによって形成される。あるいは、図９に示されるように、中空構造または中空空間１９は、専用の充填及び／又は補強材料１５によって充填されてもよく、図１２に示されるように、押付けリング８の構造の剛性が更に強化される。そのため、充填材料１５は、堅いか粒状のプラスチック材料のような中空空間１９に設けられるか注出される任意の材料でもよい。

図１０及び図１１は、本発明に従う単層配置を備えるカプセルのリム部分の他の好ましい実施形態を示す。

図１０及び図１１に示されるように、押付けリング８は、単一の合わせ部１６ａを備え、これが、本質的に逆Ｕ字状の形に形成されている。そのため、単一の合わせ部１６ａは、カプセル１の上壁３が配置される平面Ｐから高さｈまで延びる。

図１０の実施形態によると、単一の合わせ部１６ａは、単一の合わせ部１６ａを囲む外側円周縁８ｄを備える。そのため、外側円周縁８ｄは、好ましくは、カプセルのリム部分４の低い表面がカプセル１の本体に向かって配置される平面Ｆの上方には延びない。さらに好ましくは、リム部分４の低い表面と外円周縁８ｄは、共通平面Ｆに配置され、リム部分４の低い表面と円周縁８ｄは、飲料製造デバイスの専用の封入部材によって係合されるとき、カプセル１の安定した支持を与えてもよい。しかしながら、円周縁８ｄは、図２に従う実施形態に関して例えば説明されたように、距離「ａ」だけ平面Ｆから遠ざけられてもよい。

図１１に示されるように、押付けリング８の単一の合わせ部１６ａは、カプセル１の上壁３が配置される平面Ｐに対して本質的に平行に配置される外側環状端部分２０ｃを備えてもよい。そのため、環状部分２０ｃは、好ましくは、外側円周縁８ｄによって囲まれる。

環状部分２０ｃは、好ましくは、カプセル１のリム部分４の低い表面が配置される平面Ｆから、一定の距離だけ遠ざけられる。しかしながら、その距離は、「０」でもよく、環状部分２０ｃは、リム部分４が配置される同一平面Ｆ内にある。

本発明は好ましい実施形態を参考に説明されているが、多くの変形例、代替えが、添付された請求項によって規定される本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によってなされてもよい。

１ カプセル
２ カプセル本体
３ 穿孔可能膜
４ 周囲リム
６ 底壁
７ 側壁
8 リング
８ａ 内側区域
８ｂ 中間区域
８ｃ 外側区域
８ｄ 外側円周縁
９ 円錐台区域
１０ａ 隣接部
１０ａ 封入部材
１０ｃ 凹部区域
１０ｄ 接合面
１１ 支持部材
１１ａ カップ形状内側表面
１１ｂ 上側表面
１１ｃ 外部表面
１２ 圧縮手段
１２ａ 環状突起
１２ｄ 外側円周表面
１３ａ 平坦表面
１３ｂ 内側円周表面
１４ エンクロージャ
１５ 補強材料
１５ 充填材料
１６ 多層配置
１６ａ 上層
１６ｂ 内曲層
１７ 凸部分
１８ 上部凸部分
１９ 中空環状空間
２０ａ 内側円周縁
２０ｂ 環状縁
２０ｃ 外側環状端部分
２４ 淹出用モジュール
２５ 水タンク
２６ ポンプ
２７ 流体循環路
２８ 水加熱器
２９ 水注入用サブアセンブリ
３０ 液体受容サブアセンブリ
３１ バヨネット型接続システム
３２ 液体用ダクト
３３ 液体受容器
３４ カプセル受容ドラム
３５ 入口
３６ 穿孔可能周囲領域
３７ 回転シャフト
３８ 外部ベース
４０ 回転モータ
４１ 液密層
４２ シャフト
４５ 水用注入器
４６ 中央管状部材
４７ 水用出口
４８ 先端
４９ 回転係合部
５０ ニードルベアリング
５１ バルブ手段
５２ 環状圧縮部分
５３ 穿孔部材
５４ 上部表面
５５ 穿孔プレート
５６ リング
５７ 環状支持ベース
５８ オリフィス
６２ スカート
６３ 収集用キャビティ
６４ ハンドル部分
６７ ネジ
７０ 荷重発生システム
７１，７２ バネ懸架要素
８１ 内側凹部
８３ 圧縮表面
８９ シール手段
９０ 中空ニードル
９０ 注入用ニードル
９０ 注入ニードル

Claims (15)

1. 液体をカプセル内に導入し、遠心力を使用して物質に液体を通過させることによって、前記カプセル内に含まれる前記物質から飲料を調製する為の飲料製造デバイス（２３）内に挿入する為に設計されたカプセル（１）であって、
   底端と開放端とを備える本体（２）と、
   その開放端で前記本体を覆う上壁（３）と、
   前記本体と前記上壁との間で所定の量の飲料物質を含む、エンクロージャ（１４）と、
   を備え、
   前記カプセルは、前記本体（２）から外に延びるフランジ状リム（４）を備え、前記フランジ状リムは、専用の飲料製造デバイス（２３）の封入部材（４９）によって係合される為に設計された環状押付けリング（８）を備え、前記押付けリングは、少なくとも一つの合わせ部（１６a、１６ｂ）から形成され、少なくとも一つの曲げられて折り畳まれた部分（１６）を備え、
   前記押付けリング（８）の前記曲げられて折り畳まれた部分（１６）は、前記カプセル本体に対して反対方向に、前記フランジ状リムの上壁（３）が上部にシールされる平面（Ｐ）を超えて、前記平面（Ｐ）から延長距離（ｈ）だけ延び、
   前記フランジ状リム（４）は、前記平面（Ｐ）の下に下方延長部がないか、或いは、前記平面（Ｐ）の上方に延長距離（ｈ）より短い延長部を有する、カプセル。
2. 対称の中心軸（Ｚ）と、前記エンクロージャ上方の前記中心軸から円周で遠くに位置される環状専用出口領域（３６）を備えた上壁（３）とが備えられ、前記遠心される飲料が、前記飲料製造デバイス内の対称の中心軸に沿って回転されるとき、前記カプセル内で作用される遠心力の影響によって前記カプセルから放出される、請求項１に記載のカプセル。
3. 前記カプセルの外径（Ｄ１）は、５０〜７０ｍｍである、請求項１または２に記載のカプセル。
4. 前記曲げられて折り畳まれた部分（１６）は、前記フランジ状リム（４）のエンボス加工区域である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカプセル。
5. 前記少なくとも一つの合わせ部は、前記部分（１６）の外側のリムと同一の材料の厚みを実質的に有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のカプセル。
6. 前記部分（１６）は、断面側面図でみるとき、少なくとも２つの折り畳まれた合わせ部（１６ａ、１６ｂ）を形成するように折り畳まれる、請求項１〜５のいずれか一項に記載のカプセル。
7. 前記２つの合わせ部（１６ａ、１６ｂ）は、内曲した合わせ部（１６ｂ）を含み、実質的に隣接している、請求項６に記載のカプセル。
8. 前記２つの合わせ部（１６ａ、１６ｂ）は、中空構造又は充填材料及び／又は補強材料（１５）を含む充填構造を形成するように離れている、請求項６に記載のカプセル。
9. 前記部分（１６）は、単一の合わせ部である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のカプセル。
10. 前記延長距離（ｈ）は、０．５ｍｍ〜１０ｍｍにある、請求項９に記載のカプセル。
11. 前記押付けリング（８）の前記曲げられた部分（１６）は、前記カプセル本体（２）とともに一体的に形成される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のカプセル。
12. 前記押付けリング（８）は、横断面図でみられるとき、本質的に逆にしたＵ字状又はＶ字状に開いた形を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のカプセル。
13. 前記押付けリングは、アルミニウム又は、アルミニウム及び重合体の複数層で形成される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のカプセル。
14. 遠心型飲料製造デバイス（２３）内で、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のカプセルを使用する方法であって、前記カプセルは、前記デバイス内で遠心され、前記環状押付けリング（８）は、前記専用飲料製造デバイス（２３）の封入部材（４９）によって係合され、そのような押付けリング（８）は、前記カプセルから外に出る前記遠心の液体の流れを選択的に遮断、及び／又は制限する為のバルブ手段の一部を形成する、方法。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載のカプセルと、遠心型飲料製造デバイス（２３）を備え、液体を前記カプセル内に導入し、遠心力を使用して前記物質に液体を通過させることによって、飲料を調製する為のシステムであって、前記飲料製造デバイスは、
    遠心中に少なくとも前記フランジ状リム（４）で前記カプセルを保持する為のカプセルホルダと、
    遠心中の前記カプセルを駆動する為の回転駆動手段と、
    前記カプセル内に液体を供与する為の液体注入手段と、
    前記カプセルが前記飲料製造デバイス内に挿入されて前記遠心される液体の為に流れ制限バルブ（５１）をともに形成するとき、前記カプセルの前記押付けリング（８）と係合する為のバネ懸架型バルブ部材と、
    を備える、システム。

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