KR20230110734A - 캡슐 및 상기 캡슐을 생성하기 위한 제조 공정 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 음료를 제조하기 위한 캡슐로서,
- 캡슐의 내부 공간 주위로 연장되는 원주방향 측벽을 갖는 실질적으로 강성인 캡슐 몸체 - 상기 내부 공간은 음료를 제조하기에 적합한 음료 성분으로 적어도 부분적으로 충전됨 -;
- 측벽의 제1 단부에서 내부 공간을 덮는 베이스 벽;
- 베이스 벽의 반대편인 베이스 몸체의 측벽의 제2 단부에서 캡슐의 개방 측부 주위에 원주방향으로 배열되는 플랜지;
- 베이스 벽의 반대편인 측벽의 제2 단부에서 캡슐의 내부 공간 및 개방 측부를 덮고 캡슐을 밀폐하는 뚜껑 - 뚜껑은 캡슐의 플랜지에 제거가능하게 부착됨 -;
- 음료 성분과 뚜껑 사이에서 캡슐의 내부 공간 내에 위치되는 필터 요소; 및
- 뚜껑과 필터 사이에서 캡슐의 내부 공간 내에 제공되는 캐리어 디스크 - 상기 캐리어 디스크는 캡슐이 음료 제조 디바이스에 사용될 때 내부 공간으로부터 캡슐의 외측으로 제조된 음료를 배출하기에 적합한 다수의 예비형성된 출구 개구를 포함함 - 를 포함하는, 음료를 제조하기 위한 캡슐에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 캡슐은 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부 부근에서 또는 접합부에서 적어도 하나의 기계적 변형부를 포함하고, 상기 기계적 변형부는 캐리어 디스크를 캡슐의 내부 공간 내측에 보유한다.
본 발명은, 또한, 상기 캡슐을 제조하기 위한 제조 방법, 및 상기 캡슐의 사용에 관한 것이다.

Description

캡슐 및 상기 캡슐을 생성하기 위한 제조 공정

본 발명은 음료, 바람직하게는 크레마(crema) 없는 커피, 차, 우유 또는 초콜릿 기반 음료를 제조하기 위한, 필터 요소를 통합한 캡슐에 관한 것이다.

캡슐은 커피와 같은 음료를 제조하기 위한 음료 성분으로 적어도 부분적으로 충전되는 캡슐의 내부 공간 주위로 연장되는 원주방향 측벽을 갖는 실질적으로 강성인 캡슐 몸체, 측벽의 제1 단부에서 내부 공간을 덮는 베이스 벽, 및 베이스 벽의 반대편인 측벽의 제2 단부에서 내부 공간을 덮는 뚜껑을 포함한다. 캡슐은, 그의 내부 공간 내에, 개구를 포함하는 알루미늄 디스크 및 필터를 통합하고, 뚜껑은 캡슐에 제거가능하게 부착된다.

본 발명은, 또한, 상기 캡슐을 생성하기 위한 공정에 관한 것이다.

음료 제조 디바이스에서 음료를 제조하고 상기 특징부를 제공하기 위한 캡슐은 대체적으로 종래 기술로부터 알려져 있다. 음료 제조 디바이스는 캡슐이 위치되는 브루잉 챔버(brewing chamber)를 포함한다. 음료 제조 디바이스로부터의 액체가 캡슐 내에 주입되어, 캡슐의 내부 공간 내에 함유된, 추출가능한 성분, 통상적으로 로스팅되고 분쇄된 커피 또는 차로부터 음료를 추출하거나, 가용성 성분, 통상적으로 인스턴트 커피, 인스턴트 차 또는 인스턴트 우유 또는 초콜릿 기반 제품으로부터 음료를 제조한다.

현재 시판 중인 캡슐의 대부분에서, 캡슐의 내부 공간은 저장 동안 음료 성분의 신선도를 유지하거나 연장시키기 위해 음료 제조 디바이스에 사용되기 전에 환경으로부터 폐쇄되거나 기밀식으로(hermetically) 폐쇄되거나 또는 유밀식으로(fluid-tightly) 폐쇄된다.

이에 관하여 캡슐은, 종종, 내부 공간 주위로 연장되는 원주방향 측벽을 갖는 실질적으로 강성인 캡슐 몸체, 및 측벽의 제1 단부에서 내부 공간을 덮는 베이스 벽을 포함한다. 베이스 벽의 반대편인 측벽의 제2 단부에서, 캡슐 몸체는 개방 충전 측부를 갖는다. 유밀 및 기밀(gas tight) 뚜껑, 예를 들어 알루미늄 뚜껑이 캡슐 몸체의 개방 충전 측부 위에 제공되어 내부 공간을 덮는다. 사용 시, 캡슐은, 바람직하게는 베이스 벽 및/또는 뚜껑에서 천공되어, 온수와 같은 액체를 주입하기 위한 주입 개구를 형성할 수 있고/있거나, 제조된 음료가 캡슐을 빠져나가도록 허용하는 출구 개구를 형성할 수 있다.

알려진 캡슐은 고압 온수를 전달하는 음료 제조 디바이스를 사용하여 에스프레소 유형 음료를 제조하기 위해 더 구체적으로 구상되며, 여기에서 캡슐 내에의 가압된 온수의 주입은 커피 음료 성분으로부터의 물질의 추출과 함께 음료 상에 거품이 형성되는 것을 야기하며, 이는 고압 브루잉을 사용하는 알려진 피스톤식 에스프레소 머신으로 얻어지는 바와 같은 크레마(crema) 층을 갖는 에스프레소 음료에 대응한다.

크레마 없는 커피 음료, 예를 들어, 필터 커피로도 지칭되는, 거품이 없는 커피 음료의 경우, 통상적으로, 음료가 음료 성분과 물의 혼합물의 비가압 여과에 의해 제조되는 특정 장치가 사용된다.

가압 음료 디바이스에 사용될 일부 캡슐이 크레마 없는 커피의 제조를 위해 제안되었다.

EP 2952125 A1호는 캡슐의 내부 공간 내에 함유된 추출가능한 제품을 사용하여 음료를 제조하기 위한 캡슐을 개시한다. 캡슐은 원주방향 제1 벽, 제1 단부에서 원주방향 제1 벽을 폐쇄하는 제2 벽, 및 제2 벽의 반대편인 제2 개방 단부에서 원주방향 제1 벽을 폐쇄하는 가요성 시트형(sheet-shaped) 천공된 및/또는 다공성 제3 벽을 포함하여, 그에 의해 상기 내부 공간을 형성한다. 제3 벽은 캡슐의 축방향으로 캡슐의 최외부 경계를 형성하고, 여과지와 같은 직조 또는 부직 여과 재료를 포함한다.

WO 2019/013623 A1호는 음료 성분으로 충전된 내부 공간과 경계를 이루는 베이스 벽 및 원주방향 벽을 갖는 강성 캡슐 몸체를 포함하는 캡슐을 제안한다. 베이스 벽의 반대편인 원주방향 벽의 단부에 있는 캡슐의 개방 충전 측부는 유밀 재료의 뚜껑으로 덮인다. 뚜껑에는 캡슐이 음료 제조 디바이스에 사용될 때 내부 공간으로부터 제조된 음료를 배출하기에 적합한 예비형성된 출구 개구가 제공된다. 출구 개구는 뚜껑의 적어도 일부 위로 연장되는 제거가능 커버 요소에 의해 유밀식으로 폐쇄된다.

그러나, 이들 해결책은 캡슐의 구성, 소비자에 의한 그의 인체공학적 사용, 및 컵내 결과물과 관련된 부분에서 완전히 만족스럽지는 않다.

따라서, 제안된 본 발명의 목적은, 드립 커피 머신으로 제조된 필터 커피의 모든 특성을 갖고, 소비자가 기대하는 예상되는 관능적 컵내 결과물에 부합하는, 크레마가 없는 필터식 커피 음료를 생성하기 위한 간단한 구성의 캡슐 및 대응하는 제조 방법을 제공하는 것이다.

이와 관련하여, 본 발명은 제1항에 따른 그리고 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 크레마 없는 커피, 차, 우유 또는 초콜릿 기반 음료를 제공하기 위한 캡슐을 제공한다.

청구된 캡슐은 음료를 제조하기 위해 의도되며,

- 캡슐의 내부 공간 주위로 연장되는 원주방향 측벽을 갖는 실질적으로 강성인 캡슐 몸체 - 상기 내부 공간은 음료를 제조하기에 적합한 음료 성분으로 적어도 부분적으로 충전됨 -;

- 캡슐 몸체와 일체형인 강성 베이스 벽 - 베이스 벽은 측벽의 제1 단부에서 내부 공간을 덮음 -;

- 베이스 벽의 반대편인 베이스 몸체의 측벽의 제2 단부에서 캡슐의 개방 측부 주위에 원주방향으로 배열되는 플랜지;

- 베이스 벽의 반대편인 측벽의 제2 단부에서 캡슐의 내부 공간 및 개방 측부를 덮고 캡슐을 밀폐하는 뚜껑 - 뚜껑은 캡슐 플랜지에 제거가능하게 부착됨 -;

- 음료 성분과 뚜껑 사이에서 캡슐의 내부 공간 내에 위치되는 필터 요소; 및

- 뚜껑과 필터 사이에서 캡슐의 내부 공간 내에 제공되는 캐리어 디스크(carrier disk) - 상기 캐리어 디스크는 캡슐이 음료 제조 디바이스에 사용될 때 내부 공간으로부터 캡슐의 외측으로 제조된 음료를 배출하기에 적합한 다수의 예비형성된 출구 개구를 포함함 - 를 포함한다

본 발명에 따르면, 캡슐은 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부 부근에서 또는 접합부에서 적어도 하나의 기계적 변형부를 포함하고, 상기 기계적 변형부는 캐리어 디스크를 캡슐의 내부 공간 내측에 보유한다.

로스팅되고 분쇄된 커피를 음료 성분으로서 포함하는 캡슐의 예에서, 캡슐의 특정 구조는 캡슐이 뚜껑의 제거 후 음료 제조 시 추출될 때 거품 및 크림의 형성이 제한된 커피를 얻도록 허용한다.

이러한 갓 브루잉된 커피는, 빠르게 사라져 컵 주위에 크레마의 크라운(crown)만을 남기는 크레마가 거의 없는 필터형 커피(filter-like coffee)의 주요 특징을 갖는다. 컵내 결과물은, 향긋하고 부드러우며 매끄럽고 달콤하면서, 바디감이 낮고 산미가 거의 없으며 쓴맛이 거의 없고 거친 느낌이 없는 커피이다.

그의 특정 구성으로 인해, 캐리어 디스크 및 동시에 필터는 필터가 캡슐의 추출을 위해 제거될 때 캡슐 내에 보유된다. 또한, 음료 조제 기계에서 (일단 뚜껑이 제거되었으면) 캡슐을 추출하는 동안 및 그 후에, 캡슐의 완전성이 유지되고, 커피(젖은 커피) 분말이 캡슐을 빠져나가지 않는다.

제안된 본 발명으로 인해, 청구된 캡슐에서, 캐리어 디스크는 캡슐 내측에 위치되고, 뚜껑으로부터, 즉 0.1 mm와 2 mm 사이에 포함되는 거리로 유지된다. 이는 추출 동안 커피 베드 부피가 팽창할 때 음료 제조 디바이스의 추출 플레이트의 인열 표면과 캐리어 디스크 사이의 가능한 상호작용을 회피하는 것을 허용한다.

실제로, 캡슐은 8 바 미만, 더 바람직하게는 5 바 미만의 압력에서 이루어지는 추출 공정인 음료 성분의 추출을 견뎌야 한다.

제안된 캡슐 구조에서, 필터 요소는, 커피 드레인(coffee drain)이 통과하는 것을 방지하도록 적응되고 크레마 층의 형성을 감소시키는 부직 재료의 층을 포함한다.

현재 고려되는 해결책에서, 필터는 캐리어 디스크 상에 위치된다. 이는 캡슐의 조립 공정에서의 용이한 처리를 허용한다. 추가적으로, 필터는 캐리어 디스크 상에 고정될 수 있다.

캡슐의 뚜껑은 뚜껑으로부터 돌출되는 자유 당김 탭을 포함한다. 당김 탭은 뚜껑과 일체형이어서 전체 뚜껑을 제거하도록 허용한다. 그러면, 이러한 취급 및 개방이 더 용이하다.

제안된 실시예에서, 뚜껑은 캡슐 내의 커피의 더 양호한 저장 수명을 보장하기 위해 적어도 알루미늄 층을 포함한다.

게다가, 뚜껑은 캡슐의 플랜지 상에 뚜껑을 밀봉하기 위한, 식품 등급 호환성을 보장하기 위한 플라스틱 층 및/또는 열 시일 층을 추가로 포함할 수 있다.

바람직하게는, 캐리어 디스크는 알루미늄으로 제조되어, 캡슐이 알루미늄으로 만들어질 때 종래의 알루미늄 스트림에서의 용이한 재활용을 허용한다.

바람직한 것으로서, 캡슐 몸체, 뚜껑, 및 캐리어 디스크는 각각 주로 알루미늄으로부터 제조된다. 알루미늄의 사용은 더 양호한 커피 보호 및 더 긴 저장 수명을 보장한다. 추가적으로, 캡슐의 폐기(end of life)가 더 용이하고, 재활용이 더 용이하다.

대안적인 방식으로, 캡슐 몸체, 뚜껑 및 캐리어 디스크는 각각 플라스틱 또는 라미네이팅된 또는 다층 플라스틱 요소로 제조될 수 있다.

제안된 캡슐은 음료 성분을 포함한다. 음료 성분은, 바람직하게는, 바람직하게는 적어도 4 g, 바람직하게는 4.5 g 내지 15 g의 양의 분쇄된 커피이다.

본 발명의 제안된 실시예에서, 적어도 하나의 기계적 변형부는 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부 부근에서 또는 접합부에서 베이스 벽의 반대편인, 캡슐의 개방 측부의 측부 상에 제공된다.

본 발명의 다른 제안된 실시예에서, 적어도 하나의 기계적 변형부는 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부 부근에서 또는 접합부에서 캡슐의 개방 측부의 반대편인 캡슐의 측부 상에 제공된다.

본 발명에 따르면, 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부에서의 적어도 하나의 기계적 변형부는 크림핑(crimping)에 의한 변형부이다. (캡슐의 그의 개방 측부 상의 개구의) 직경을 감소시키는 것에 의한 이러한 크림핑 변형은 캡슐(연성 재료로 제조됨)을 변형시킴으로써 캐리어 디스크를 캡슐 내측에 보유하는 것을 허용한다.

캡슐 내측에서의 캐리어 디스크의 충분하고 효율적인 보유를 제공하기 위해, 크림핑 지점으로도 불리우는 기계적 변형부의 수는 2개 내지 10개이다.

기계적 변형부는 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부에서 각도방향으로 분포되고, 바람직하게는, 기계적 변형부는 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부에서 균등하게 분포된다.

기계적 변형부는 캡슐의 알루미늄 층 내로의 구멍의 생성을 회피하기 위해 둥근 크림핑 각인부(또는 형상)를 갖는다.

본 발명은 청구된 바와 같은 음료를 제조하기에 적합한 캡슐을 제조하는 방법을 추가로 제공한다.

제안된 제조하는 방법은 하기 단계, 즉,

- 음료를 제조하기에 적합한 음료 성분으로 적어도 부분적으로 충전될 내부 공간 주위로 연장되는 원주방향 측벽을 갖는 실질적으로 강성인 캡슐 몸체, 캡슐 몸체와 일체형인 강성 베이스 벽 - 베이스 벽은 원주방향 측벽의 제1 단부에서 내부 공간을 덮음 -, 및 베이스 벽의 반대편인 베이스 몸체의 측벽의 제2 단부에서 캡슐의 개방 측부 주위에 원주방향으로 배열되는 플랜지를 제공하는 단계;

- 베이스 벽의 반대편인 캡슐 몸체의 개방 측부를 통해 일정량의 음료 성분으로 내부 공간을 충전하는 단계;

- 음료 성분으로 내부 공간을 충전한 후 캡슐 몸체의 개방 측부를 통해 내부 공간 내에 필터를 삽입하는 단계;

- 캡슐 몸체의 개방 측부를 통해 내부 공간 내의 필터 위로 캐리어 디스크를 삽입하는 단계 - 선택적으로, 필터 및 캐리어 디스크는 동시에 캡슐의 내부 공간 내에 삽입되고, 캐리어 디스크는, 사용 시, 제조된 음료가 캡슐 밖으로 관통 유동할 수 있는 다수의 출구 개구를 포함함 -; 및

- 개방 측부 위로 연장되는 캡슐 플랜지의 플랜지에 당김 탭을 포함하는 뚜껑을 부착함으로써 캡슐의 개방 측부를 폐쇄하는 단계 - 뚜껑은 캡슐을 밀폐함 - 를 포함한다;

본 발명에 따르면, 제조하는 방법은 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부 부근에서 또는 접합부에서 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계를 추가로 포함하고, 상기 기계적 변형부 캐리어 디스크를 캡슐의 내부 공간 내측에 보유한다.

제안된 제조 공정은, 필터 및 캐리어 디스크를 삽입하고 캡슐을 크림핑하기 위한 새로운 기계 또는 모듈을 삽입하는 것 외에는 큰 변화 없이, 종래의 캡슐 생산 라인에서 용이하게 구현될 수 있다.

플랜지와 측벽의 접합부에서 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계는 뚜껑으로 캡슐의 개방 측부를 폐쇄하는 단계 전에 수행된다. 이러한 공정에 의해, 크림핑 동안 뚜껑을 천공할 위험이 없고, 일단 뚜껑이 조립되면, 제품의 기밀성이 완전히 유지된다.

대안적인 실시예에서, 플랜지와 측벽의 접합부에서 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계는 뚜껑으로 캡슐의 개방 측부를 폐쇄하는 단계 후에 수행된다.

플랜지와 측벽의 접합부에서 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계는 베이스 벽의 반대편인, 캡슐의 개방 측부의 측부 상에서 수행된다.

대안적인 실시예에서, 플랜지와 측벽의 접합부에서 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계는 캡슐의 개방 측부의 반대편인 캡슐의 측부 상에서 수행된다.

플랜지와 측벽의 접합부에서 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계는 크림핑 방법을 사용하여 수행된다. 이러한 방법의 이점은 측벽이 개구/천공된 영역의 어떠한 생성 없이 변형될 것이라는 점이다.

플랜지와 측벽의 접합부에서 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계는 적어도 하나의 크림핑 핀을 사용하여 수행된다.

적어도 하나의 크림핑 핀은 캡슐의 측벽을 천공하는 것을 회피하기 위해 둥근 단부 형상을 갖는다

본 발명에 따르면, 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부에서 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계 동안, 캡슐은 적어도 2개의 지점에서, 바람직하게는 3개 내지 10개의 지점에서 변형된다. 8개의 크림핑 지점을 갖는 해결책이 시험되었고, 용이하게 제조될 수 있는 크림핑 도구와 디스크의 아주 양호한 고정 사이의 균형으로서 검증되었다.

기계적 변형부는, 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부에서, 각도방향으로 분포되고, 바람직하게는 균등하게 분포된다. 보유력을 균등하게 분할하기 위해 전체 디스크 표면을 균등하게 덮는 것이 유리하다. 이는 캡슐 내측에서의 디스크의 최상의 고정 효과를 제공한다.

본 발명의 특정 실시예가 하기의 상세한 설명에서 설명된다. 목적은 본 발명, 즉 캡슐, 시스템 및 캡슐 제조 방법에 의해 달성된다.

본 발명은 본 발명의 일부를 형성하는 하기 예 및 도면을 참조하여 추가로 설명된다. 도면은, 본 발명의 범주의 제한이 명확하고 명시적으로 표시되지 않는 한, 어떠한 방식으로도, 본 발명의 범주의 제한을 반영하도록 의도되지 않는다. 청구된 바와 같은 본 발명은 이들 예시적인 실시예 및 예시에 의해 어떠한 방식으로도 제한되지 않게 하려는 것으로 이해될 것이다.
도면은 비제한적인 예로서 주어진 본 발명의 실시예의 개략적인 표현일 뿐이라는 것에 유의한다.
이제 본 발명의 실시예가 첨부 도면을 참조하여 예로서 설명될 것이다.
- 도 1a는 본 발명에 따른, 음료 제조 디바이스에 사용하기 전에 밀폐된 캡슐의 사시 측면도이다.
- 도 1b는 본 발명에 따른, 뚜껑이 부분적으로 제거된 캡슐의 사시 측면도이다.
- 도 1c는 본 발명에 따른, 뚜껑이 제거되었고 음료 제조 디바이스에 사용될 준비가 되어 있는 캡슐의 사시 측면도이다.
- 도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른, 캡슐의 개략적인 단면도이다.
- 도 2b는 도 2a의 캡슐의 식별된 하단 부분의 확대도이다.
- 도 2c는 캡슐 내에 조립되기 전의 도 2a의 캡슐의 캐리어 디스크의 도면이다.
- 도 3a는 본 발명의 제2 실시예에 따른, 캡슐의 개략적인 단면도이다.
- 도 3b는 도 3a의 캡슐의 식별된 하단 부분의 확대도이다.
- 도 4a는 제1 제안된 실시예에 따른, 4개의 크림핑(crimping) 지점으로 캡슐 내에 조립된 때의 도 2a의 캡슐의 캐리어 디스크의 개략도이다.
- 도 4b는 제1 제안된 실시예에 따른, 8개의 크림핑 지점으로 캡슐 내에 조립된 때의 도 2a의 캡슐의 캐리어 디스크의 개략도이다.
- 도 5a 및 도 5b는 제1 제안된 실시예 및 제2 제안된 실시예에 따른, 캡슐 내에 캐리어 디스크를 조립하기 위한 제안된 공정의 개략도이다.
- 도 6a는 본 발명의 제3 실시예에 따른, 캡슐의 식별된 하단 부분의 확대도이다.
- 도 6b는 제3 제안된 실시예에 따른, 캡슐 내에 캐리어 디스크를 조립하기 위한 제안된 공정의 개략도이다.
- 도 7은 추가적인 제안된 실시예에 따른, 캡슐 내에 캐리어 디스크를 조립하기 위한 제안된 공정의 개략도이다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 단어 "포함한다", "포함하는", 및 유사한 단어는 배타적 또는 완전한 의미로 해석되지 않아야 한다. 다시 말하면, 이들은 포함하지만 이로 제한되지 않는을 의미하고자 한다.

본 명세서에서의 종래 기술 문헌에 대한 어떠한 언급도 이러한 종래 기술이 널리 공지되어 있다거나 해당 분야의 통상적인 일반 지식의 일부를 형성한다는 것을 인정하는 것으로서 간주되지 않아야 한다.

도 1a는 저장 상태로 정의되는, 음료 제조 디바이스에 사용하기 전의 본 발명에 따른 캡슐(1)을 도시한다. 도 2의 참조도면을 사용하여, 도 1a의 캡슐(1)은 강성 캡슐 몸체(2)를 포함한다. 몸체(2)는 몸체의 내부 공간 주위로 원주방향으로 연장되는 절두 원추형 측벽(2a)을 포함한다. 캡슐은 캡슐 몸체(2)의 측벽의 제1 단부에서 내부 공간을 폐쇄하는, 캡슐 몸체(2)와 일체형인 베이스 벽(3)을 추가로 포함한다. 플랜지(4)가 캡슐 몸체(2a)의 측벽의 제2 단부로부터 반경방향 외향으로 연장된다. 측벽의 제2 단부에서, 캡슐 몸체(2)는 개방 충전 측부를 갖는다.

통상적으로, 캡슐 몸체(2)는 식품 등급으로 처리되고, 대부분의 경우에, 캡슐 몸체의 내측 상에 적용되는 래커 층(lacquer layer) 또는 중합체 필름 층(도 9b에서 2b로 식별됨)을 포함한다.

캡슐은, 캡슐 몸체의 플랜지(4)에 부착되어, 그에 의해 캡슐을 기밀식으로 폐쇄하는 뚜껑(5)을 추가로 포함한다. 뚜껑(5)은 당김 탭(6)을 잡아당김으로써 캡슐로부터 수동으로 제거될 수 있다. 본 경우에, 당김 탭(6)은 뚜껑(5)과 일체형이지만, 대안적인 해결책이 이용가능하다.

뚜껑(5)은 밀봉 측부 상에 선택적인 래커 층 또는 중합체 층을 갖는 알루미늄으로 제조된 가요성 시트 유사 포일이다.

뚜껑(5)이 그의 밀봉 측부 상에 래커 층을 포함하는 경우, 래커 층의 두께는 0.003 mm 내지 0.03 mm일 수 있다. 뚜껑(5)이 밀봉 측부 상에 중합체 층을 포함하는 경우, 중합체 층의 두께는 0.01 mm 내지 0.05 mm일 수 있다.

당김 탭을 사용하여 제거되도록 의도되는 뚜껑(5)은 접착제 층을 사용하여 플랜지(4)에 부착된다. 접착제 재료는 접착제 재료의 층의 형태로 적용되고, 예를 들어, 열 시일 래커의 층 또는 중합체 필름 층일 수 있다.

예로서, 접착제 재료를 형성하는 밀봉 층은 0.003 mm 내지 0.03 mm의 층일 수 있다.

접착제 재료의 층은 캡슐(1)에 대한 어떠한 손상 없이 캡슐의 플랜지(4)에 대한 뚜껑(5)의 제거를 허용한다.

캡슐의 내부 공간은 캡슐이 폐쇄되기 전에 음료 성분으로 충전된다. 본 경우에, 캡슐은, 로스팅되고 분쇄된 커피의 신선도를 유지하기 위해 캡슐이 뚜껑(5)으로 밀폐되기 전에, 로스팅되고 분쇄된 커피의 커피 베드로 충전된다. 커피의 중량은 캡슐의 크기에 따라 4 g 내지 15 g의 범위 내에 있다. 그러나, 차, 우유 또는 초콜릿 성분이 고려될 수 있다.

도 1b의 캡슐은 당김 탭(6)을 인열함으로써 뚜껑(5)이 부분적으로 제거된 도 1a의 캡슐을 도시하고, 도 1c에서는 뚜껑(5)이 완전히 제거된 동일한 캡슐을 도시한다. 볼 수 있는 바와 같이, 캡슐의 제2 단부(충전 측부)는 더 이상 폐쇄되지 않고, 캐리어 디스크(7)로서 한정되는 멤브레인을 캡슐의 내측 상에 제공한다. 캐리어 디스크(7)는 음료 제조 디바이스에서 제조된 음료(여기에서는 커피)를 위한 다수의 예비형성된 출구 개구(8)를 포함한다. 캡슐은, 또한, 캐리어 디스크(7)를 캡슐의 내부 공간 내측에 유지하는, 측벽(2a)과 플랜지(4) 사이의 접합부에서 수행되는 기계적 변형부(11a, 11b, 11c …)를 포함한다. 도 1b에서 4개의 기계적 변형부(11)를 볼 수 있다. 이들 기계적 변형부(11a, 11b, 11c …)는 또한 도 1c의 캡슐에서 볼 수 있으며, 실제로 8개의 기계적 변형부가 관찰될 수 있다. 그들의 기능 및 그들이 수행되는 방식은 도 2a 및 하기와 관련하여 설명될 것이다.

캐리어 디스크(7)의 예비형성된 출구 개구(8)는 캡슐의 뚜껑(5)에 의해 덮여, 그에 의해 캡슐을 폐쇄하여, 저장 동안 캡슐 내측의 음료 성분의 신선도를 보장하기 위해 캡슐의 내부 공간의 기밀 밀봉을 유지한다.

본 발명의 캡슐의 다양한 실시예의 단면도에서 볼 수 있을 바와 같이(예를 들어, 도 2a 참조), 캡슐은, 그의 내부 공간 내에, 커피 베드와 캐리어 디스크(7) 사이에 위치되는 필터 요소(9)를 추가로 포함한다. 필터 요소(9)는 추출 동안 음료 성분, 예를 들어 커피 입자 또는 찻잎의 고체 입자가 캡슐 밖으로 최종 소비자 컵 내측으로 유동하는 것을 방지한다.

제안된 본 발명에서, 캡슐 몸체(2) 및 뚜껑(5)은 각각 주로 알루미늄으로부터 제조된다.

그러나, 캡슐 몸체 및 뚜껑에 대해 다른 재료가 고려될 수 있다.

예를 들어, 캡슐 몸체 및 뚜껑은 플라스틱 중합체 재료로 제조될 수 있거나, 또는 캡슐 몸체 및 뚜껑은 종이 기반 재료로 제조될 수 있다.

이해되는 바와 같이, 본 발명의 캡슐은 종래의 Nespresso® 커피 캡슐과 호환되는 종래의 고압 음료 제조 디바이스를 사용하여 추출된다. 음료 제조 디바이스는 일정량의 유체, 예를 들어 물을 0.1 바 내지 20 바의 압력으로 캡슐에 공급할 수 있는 유체 분배 디바이스, 및 브루잉 챔버를 포함하며, 브루잉 챔버는 캡슐을 보유하기 위한 제1 부분 및 브루잉 챔버를 폐쇄하기 위한 제2 부분을 포함하고, 브루잉 챔버의 제2 부분은 캡슐의 베이스 벽의 반대편인 그의 제2 단부에서 캡슐과 맞물리기 위한 인열 표면을 제공하는 추출 플레이트를 포함한다.

음료 제조 디바이스에서의 폐쇄된 캡슐의 종래의 추출 공정을 요약하면: 캡슐이 음료 제조 디바이스의 브루잉 챔버 내에 삽입된다. 유체 분배 디바이스는 일정량의 유체, 예를 들어 물을 베이스 벽(3)을 통해 캡슐 내측으로 캡슐에 공급하여, 커피가 침출된 다음에 추출되게 한다. 캡슐 내측에서 압력이 증가함에 따라, 캡슐의 뚜껑이 추출 플레이트의 인열 표면과 접촉하게 되고, 뚜껑이 상기 인열 표면에 의해 변경되어, 커피가 캡슐 밖으로 유동하도록 허용하는 개구의 형성으로 이어진다.

커피의 유출을 위한 뚜껑과 인열 표면의 상호작용에 의한 뚜껑의 표면에서의 출구 개구의 형성은 제조 공정에서 거품 및 크림의 형성에 관여한다.

위에서 언급된 공정으로 종래의 캡슐(폐쇄된 캡슐)을 사용하는 것은 8 바 내지 20 바의 압력에서의 커피 추출로 이어진다.

본 발명의 캡슐의 추출 공정에서, 캡슐의 뚜껑은 음료 제조 디바이스의 브루잉 챔버 내측으로의 캡슐의 삽입 전에 제거된다. 유체 분배 디바이스는 일정량의 유체, 예를 들어 물을 베이스 벽(3)을 통해 캡슐 내측으로 캡슐에 공급하여, 커피가 침출된 다음에 추출되게 한다. 추출된 커피는 필터 요소(9)를 통과한 다음에, 캐리어 디스크(7)의 출구 개구를 통해 유출된다. 추출 동안, 캐리어 디스크(7)(이는 캡슐의 플랜지로부터 일정 거리를 두고 있음)는 음료 제조 디바이스의 추출 플레이트의 인열 표면과 접촉하지 않아서, 캡슐의 추출 동안 캐리어 디스크(7)가 인열에 의해 변경되지 않게 한다.

(종래의 음료 제조 디바이스에서의) 본 발명의 캡슐의 사용은, 캡슐 내측의 그리고 필터 요소 구조물 상의 커피의 양에 따라, 0.1 바 내지 8 바의 압력에서의 커피 추출로 이어진다.

음료 제조 디바이스에서의 캡슐의 사용 전에 뚜껑이 캡슐로부터 제거된다는 사실로 인해 그리고 캐리어 디스크가 캡슐 내측에 위치되기 때문에(예를 들어, 도 2a 참조), 캐리어 디스크(7)와 추출 플레이트의 인열 표면 사이의 상호작용이 없다.

더 상세하게는, 음료 제조 디바이스에서 본 발명의 캡슐(1)을 사용하여 커피를 제조할 때, 사용자는 캡슐을 음료 제조 기계 내에 삽입하기 전에 당김 탭(6)을 인열함으로써 뚜껑(5)을 제거한다. 캡슐 몸체(2)의 베이스 벽(3)은 커피 음료의 제조를 위해 캡슐 내로 압력 하에 물을 공급하기 위해 음료 제조 디바이스의 천공 수단에 의해 추가로 천공되고 개방된다.

음료 제조 디바이스에 사용될 때 캡슐이 폐쇄되지 않는다는(뚜껑(5)이 제거되고 출구 개구가 접근가능함) 사실로 인해, 캡슐 내측에 축적되는 추출 압력이 제한되고(0.1 내지 6 바), 추출 동안 거품 및 크림의 형성이 제한된다.

따라서, 음료 제조 디바이스의 추출 플레이트의 인열 표면과 커피/뚜껑/개방 요소(들) 사이의 상호작용에서 (종래의 캡슐의 사용과 마찬가지로) 압력 축적 및 급격한 압력 강하가 발생하지 않기 때문에, 컵 내의 결과적인 커피는 크레마를 거의 또는 전혀 갖지 않는다.

본 발명의 캡슐은 캡슐 내측의 음료 성분에 따라 크레마 없는 커피, 차, 우유 또는 초콜릿을 제조하는 것을 허용한다.

도 2a는 본 발명의 캡슐의 제1 실시예를 도시한다. 개시된 바와 같이, 캡슐은 다수의 예비형성된 출구 개구(8)를 포함하는 캐리어 디스크(7)를 내부 공간 내측에 포함한다.

도 2a의 식별된 하단부 부분의 확대 단면도인 도 2b에 제시된 바와 같이, 캐리어 디스크(7)는 뚜껑(5)으로부터 0.1 mm와 2 mm 사이에 포함되는 거리를 두고 캡슐 내측에 위치되며, 뚜껑(5)은 플랜지(4) 상에 밀봉된다.

캡슐 뚜껑(5)(및 따라서, 일단 뚜껑이 추출을 위해 제거되면 플랜지(4))과 캐리어 디스크(7) 사이의 이러한 갭은, 음료 제조 디바이스의 추출 플레이트의 인열 표면이 캐리어 디스크(7) 및 따라서 캡슐 내의 커피와 접촉하지 않고서 캡슐 내측으로 돌출되기 위한 리세스를 제공한다.

캐리어 디스크(7)는 도 2c에 도시된 바와 같이 실질적으로 둥근 피스의 재료이고, 그의 직경은, 대략, 조립 공정에 따라 캐리어 디스크(7)가 위치/삽입/유지되는 위치에서의 캡슐의 내경이다.

따라서, 제안된 실시예에서, 캐리어 디스크(7)의 직경은 약 29.5 및 30.5 mm이다.

제안된 실시예에서, 캐리어 디스크는 알루미늄으로 제조된다. 그의 두께는 약 0.3 mm이지만, 0.1 mm 내지 1 mm로 변할 수 있다.

제시된 해결책에서, 캐리어 디스크(7)는 캡슐(1)의 측벽(2a)과 플랜지(4) 사이의 접합부에서 캡슐 상에 형성된 국소 기계적 변형부(11)로 인해 캡슐 내측에 유지된다. 도 2b의 상세한 단면에서, 하나의 기계적 변형부(11)를 볼 수 있다. 기계적 변형부는 크림핑 지점(11)의 형태이며, 베이스 벽(3)의 반대편인, 캡슐의 개방 측부의 측부 상에 위치된다.

캡슐이 연성 재료, 바람직하게는 알루미늄으로 제조됨에 따라, 크림핑에 의한 기계적 변형부는, 직경을 감소시키고 그에 의해 캐리어 디스크(7)(및 필터)를 캡슐 내측에 유지하는 것을 허용한다. 캐리어 디스크는 캡슐(1) 내측에 그후 보유된다.

여기에서, 제조 공정 동안, 크림핑 지점(11)으로 이어지는 측벽(2a)과 플랜지(4)의 접합부에서 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계는 뚜껑(5)으로 캡슐을 폐쇄하기 전에 캡슐 상에서 이루어진다.

2개 내지 10개의 크림핑 지점인 크림핑 지점(11)(또한 도 1c에서 볼 수 있음)은 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부에서 캡슐의 개방 측부의 주연부 상에 각도방향으로 분포된다.

크림핑 지점을 만드는 데 사용되는 툴링을 고려하여, 크림핑 지점(11)은, 바람직하게는, 캡슐의 개방 측부의 주연부 상에 균등하게 분포될 것이다.

추가적으로, 크림핑 지점(11)은 사용되는 크림핑 도구에 따라 둥근 크림핑 각인부(imprint)를 가질 수 있다.

대안적인 방식에서, 캐리어 디스크(7)는, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 임의의 다른 반결정질 중합체와 같은 폴리올레핀을 포함하는 플라스틱 또는 라미네이팅된 멤브레인으로 제조될 수 있다. 캐리어 디스크(7)는, 또한, 코팅된 종이, 라미네이팅된 종이 또는 성형된 종이와 같은 종이 기반 재료로 제조될 수 있다.

도 2c에서 볼 수 있는 바와 같이, 예비형성된 출구 개구(9)는 캐리어 디스크의 표면 상에 균질하게 분포된 원형 개구이다. 출구 개구의 이러한 균질한 분포는 캡슐(1) 밖으로 유동하는 커피의 균질한 플럭스(flux)를 보장한다. 이는, 또한, 캡슐 내측에서의 음료(커피 베드)에 의한 채널의 생성을 회피하는 데 도움이 된다.

개구는 약 0.75 mm 내지 1 mm로 설정된 직경을 갖지만, 직경은 0.4 mm 내지 3 mm, 가장 바람직하게는 0.5 mm 내지 1.3 mm로 변할 수 있다.

예비형성된 출구 개구의 수는 캡슐의 크기 및 얼마나 빨리 커피의 전달을 원하는지에 따라 달라질 수 있다. 개시된 실시예에서, 캐리어 디스크(7)는 50개 내지 150개의 개구, 바람직하게는 약 90개 및 제시된 실시예에서는 92개의 개구를 포함한다.

대안적인 실시예에서, 예비형성된 출구 개구는 장타원형 형상일 수 있다.

제시된 바와 같이, 캡슐은, 가능한 조립 공정 동안 캡슐의 충전 후 성분 베드(예를 들어, 커피 베드) 상에 위치되는 필터 요소(9)를 추가로 포함하고, 캐리어 디스크(7)는 필터 요소와 뚜껑(5) 사이에 위치된다.

캡슐이 거꾸로 뒤집힐 때 그리고 도 2b의 확대도에 제시된 바와 같이, 필터 요소(9)는 캐리어 디스크(7) 상에 놓인다. 이어서, 필터 요소는 캡슐 내측에서 캐리어 디스크(7)에 의해 지지된다. 필터는 캡슐 내측에서 평평하게 유지되고, 추출 동안 음료 제조 디바이스의 추출 플레이트의 인열 표면에 의해 접촉되지 않는다.

2 피스 설계의 사용은 지속가능성에 대한 이점일 수 있는 비밀봉성 필터 재료의 사용을 가능하게 할 수 있다.

이러한 실시예에서 제안된 바와 같이, 필터 요소(9)는, 캐리어 디스크(7)의 직경보다 더 작은 직경, 즉 28 mm 내지 30.5 mm를 갖고 일반적으로 디스크 캐리어보다 0.1 mm 더 작은 원형(디스크형)이다.

그러나, 대안적인 실시예에서, 필터 요소(9)의 직경은 캐리어 디스크(7)의 직경과 유사할 수 있다.

필터 요소(9)는, 크레마 층의 생성을 회피할 목적으로 그리고 커피 드레인이 디스크 캐리어를 통해 컵으로 바로 이동하는 것을 회피할 목적으로, 음료의 추출 동안 커피 드레인이 너무 느리게 또는 너무 빠르게 통과하는 것을 방지/억제하도록 적응되는 부직 재료로 제조된다.

필터는, 바람직하게는, 퇴비화가능하고/하거나 생분해성인 재료로 제조되고, 하기 기술적 특징을 갖는 셀룰로오스 기반 재료로 제조될 수 있다. 그는, 예를 들어, 종이 기반 필터 요소일 수 있다.

제안된 실시예의 필터 요소(9)는 20 내지 300 미크론의 두께, ISO 9237에 따른 100 내지 5000 l/m2/s의 범위 내의 공기 투과율, 및 5 내지 600 g/m2의 범위 내의 중량을 포함한다. 그는, 예를 들어, 종이 기반 필터 요소일 수 있다.

필터 요소는 임의의 알려진 수단에 의해 다른 여과 층에 연결되는 부직 재료의 층을 포함할 수 있다.

도 2a 내지 도 2c의 제안된 실시예에서, 필터 요소(9)와 캐리어 디스크(7)는 서로 상에 위치되는 독립적인 요소들이다. 그러나, 그들은, 예를 들어 접착에 의해, 함께 조립될 수 있다. 그러면, 필터 및 캐리어 디스크의 삽입이 한 단계로 이루어질 것이기 때문에, 이는 캡슐에서 조립 공정을 변경할 것이다.

제안된 원형 캐리어 디스크(7)는 절두 원추체 형상을 갖는 캡슐 내에 끼워맞춤(강제 끼워맞춤(force fit))되도록 그의 주연부 상에 테이퍼진 형상을 가질 수 있다. 그러나, 캡슐 내측에서의 캐리어 디스크의 다른 대안적인 형상 및 배열이 고려될 수 있다.

캐리어 디스크(7) 및 필터 요소(9)는 뚜껑(5)이 제거되고 캡슐(1)이 음료 제조 기계에서 추출될 때 캡슐 내측에서 제자리에 유지되는 것이 중요하다. 여러 조립 공정이 고려될 수 있고, 본 발명에 따른 캡슐의 제안된 실시예와 관련하여 추후에 개시될 것이다.

도 3a 및 도 3b(도 3a의 상세도)에 제시된 본 발명의 제1 실시예의 추가의 개발된 해결책에서, 예를 들어 부직 재료로 제조된 제2 필터가 캡슐 내측에 추가된다. 제2 필터 요소는, 뚜껑과 접촉하지 않고서, 뚜껑을 향하는 측부(커피 반대편 측부 - 음료 제조 디바이스의 피라미드 플레이트를 직접 향함) 상에서 캐리어 디스크 상에 위치되고 그에 고정될 수 있다.

이러한 제2 필터(10)의 목적은 천공이 절두 피라미드의 평평한 상단 표면과 매칭되는 경우에 커피의 횡단 유동을 허용하는 것이다.

언급된 바와 같이, 제2 필터 요소는 부직 재료로 제조되지만, 그는 요구되는 기능과 호환되는 임의의 적합한 요소로 제조될 수 있다.

제2 필터 요소는 하기 치수, 즉 28 mm 내지 30.5 mm를 가질 수 있다.

제안된 실시예에서, 제2 필터 요소는 캐리어 디스크(7)보다 약간 더 작은 직경을 갖는 실질적으로 원형이다.

도 2a 내지 도 2c와 관련하여 제안된 조립 공정 및 구성은 이러한 추가의 개발된 해결책에 여전히 적용될 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 뚜껑을 부착함으로써 캡슐의 개방 측부를 폐쇄하기 전에 각각 4개 및 8개의 크림핑 지점으로 캡슐 내에 조립된 때의, 캐리어 디스크(7)가 도 2a의 캡슐 내로 삽입된 상태의 (캡슐의 개방 측부로부터 본) 도 2a의 캡슐을 표현하고 있다.

크림핑 지점(기계적 변형부)의 수는 캡슐(1) 내측에서의 캐리어 디스크(7)(및 캐리어 디스크에 의해 지지되는 필터 요소(9))의 충분하고 효율적인 유지를 허용하기 위해 2개 내지 10개로 변할 수 있다.

크림핑 지점(11)은 캡슐의 측벽(2a)과 플랜지(4) 사이의 접합부에서 캡슐의 개방 측부 주연부 주위에 각도방향으로 분포된다. 바람직하게는, 여기에 제시된 바와 같이, 크림핑 지점은 캡슐의 개방 측부의 주연부를 따라 균등하게 분포된다.

캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계 동안 현재 사용되는 툴링은 둥근 단부 형상을 가져서, 실질적으로 둥근 크림핑 각인부를 갖는 크림핑 지점을 갖도록 허용한다.

도 5a 및 도 5b는 도 2a에 따른 캡슐의 기계적 변형이 어떻게 수행될 수 있는지를 개략적으로 도시한다.

도 5a는 캐리어 디스크(7)가 삽입된 캡슐(1)을 (단면도로) 나타낸다. 둥근 단부 형상(19)을 각각 갖는 2개의 크림핑 핀(18a)을 포함하는 크림핑 도구(클램핑 도구로도 불리움)(18)가 보이며, 캡슐 몸체의 국소 변형을 유도하기 위해 측벽(2a)과 플랜지(4) 사이의 접합부에서 캡슐의 개방 측부로부터 캡슐 상으로 가압할 준비가 되어 있는 위치에 있다.

도 5b는 크림핑 도구(18)에 의한 측벽(2a)과 플랜지(4) 사이의 접합부의 기계적 변형 후의 동일한 캡슐을 나타낸다. 볼 수 있는 바와 같이, 이러한 특정 위치에서의 캡슐에 대한 기계적 변형은 크림핑 지점(11)을 유도하였고, 각각의 기계적 변형에 대해 (재료의 물리적 전달로 인해) 비드(bead)(20)를 생성하였다.

음료 성분으로서, 필터 요소(9) 및 캐리어 디스크(7)는 캡슐의 기계적 변형의 단계 동안 캡슐 내에 보유되어야 하며, 이러한 단계는 캡슐의 개방 측부가 상향으로 위치되는 동안 수행된다.

이러한 구성에서, 형성되는 비드(20)(이는 버(burr)로도 명명될 수 있음)는 캐리어 디스크(7) 위에 위치된다.

도 2a 및 도 2b의 캡슐을 고려할 때, 비드(20)는 캐리어 디스크(7) 아래에 위치되고, 그에 따라, 그를 캡슐 내측에 보유하는 것을 허용한다.

캡슐 상에 수행될 크림핑 지점(11)의 수에 따라, 크림핑 도구(18)는 2개 내지 10개의 크림핑 핀(18a)을 포함할 것이다. 따라서, 크림핑 도구는 각도방향으로 분포되는 크림핑 핀(18a)을 가질 것이다.

도 5a 및 도 5b에서, 밀봉 수단(21)이 캡슐 상에 존재한다. 이들 밀봉 수단은, 예를 들어 EP 1 654 966 B1에 개시된 바와 같이 음료 제조 기계의 캡슐 맞물림 부재의 밀봉 프로파일과의 유체 밀봉 맞물림을 제공한다.

도면에서 명확하게 볼 수 있는 바와 같이, 밀봉 수단(21)은 캡슐의 기계적 변형 동안 손상되지 않고, 밀봉 수단에 의해 제공되는 밀봉 기능이 유지된다.

예를 들어 EP 2 303 077 B1 또는 EP 2 387 922 B1에 개시된 바와 같이, 캡슐의 플랜지 상의 돌출부 및/또는 그의 변형에 의해 만들어진 밀봉 수단의 밀봉 기능은 기계적 변형의 특정 위치로 인해 보존된다.

전체 제조 공정의 더 양호한 이해를 위해, 도 2a에 따른 캡슐로 종료되는 이러한 공정의 단계가 아래에 제시된다.

먼저, 음료를 제조하기에 적합한 음료 성분으로 적어도 부분적으로 충전될 내부 공간 주위로 연장되는 원주방향 측벽(2a)을 갖는 실질적으로 강성인 캡슐 몸체(2)가 제공된다. 이러한 캡슐 몸체의 제조는 알루미늄 포일의 딥 드로잉(deep-drawing)에 의해 이루어질 수 있지만, 캡슐 몸체의 재료에 따라 다른 기술이 존재한다.

이전에 설명한 바와 같이, 캡슐 몸체(2)는 측벽(2a), 베이스 벽(3), 베이스 벽의 반대편인 캡슐의 개방 측부에 있는 플랜지(4)를 포함한다.

이어서, 내부 공간이 캡슐의 개방 측부를 통해 일정량의 음료 성분으로 충전된다. 음료 성분의 양은 음료, 커피, 차 …의 유형에 그러나 또한 수행될 음료의 범위(룽고(lungo),…)에 의존한다.

일단 캡슐이 음료 성분으로 충전되면, 필터 요소(9)가 캡슐 몸체의 개방 측부를 통해 내부 공간 내에 삽입된다. 따라서, 도 5a의 구성(캡슐의 개방 측부가 상향으로 지향됨)에서, 필터 요소는 캡슐 내측으로 음료 성분 위에 삽입된다.

캐리어 디스크(7)가, 후속적으로, 캡슐 몸체의 개방 측부를 통해 내부 공간 내의 필터 요소(9) 위로 삽입된다.

이미 상세히 설명된 바와 같이, 캐리어 디스크(7)는, 사용 시, 제조된 음료가 캡슐 밖으로 관통 유동할 수 있는 다수의 출구 개구(8)를 포함한다

선택사항으로서, 필터 요소(9)와 캐리어 디스크(7)는 동시에 캡슐의 내부 공간 내에 삽입될 수 있다. 둘 모두의 요소는 함께 삽입될 때 함께 부착되거나 그렇지 않을 수 있다.

이어서, 플랜지와 측벽의 접합부 부근에서 또는 접합부에서 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계(또한 크림핑으로 정의됨)가 수행되어, 이전에 설명된 바와 같이 캡슐의 내부 공간 내측에서의 캐리어 디스크의 보유를 제공한다. 크림핑은 위에 개시된 특정 크림핑 도구(18)로 인해 동시에 수 개의 지점, 즉 2개 내지 10개의 크림핑 지점에 대해 수행될 수 있다. 바람직하게는, 크림핑 지점은, 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부에서, 캡슐의 개방 측부의 주연부를 따라 균등하게 분포된다.

캡슐의 개방 측부는 뚜껑(5)을 부착함으로써 추가로 폐쇄된다. 뚜껑의 재료에 따라, 다양한 기술이 사용될 수 있다. 알루미늄 리드(lead)(레이커(laker)를 포함함)의 경우에, 열 밀봉이 사용될 수 있다.

제안된 캡슐에 따르면, 뚜껑(5)은 당김 탭(6)을 포함한다.

캡슐의 밀폐를 수행하는 뚜껑은 음료 제조 디바이스에서의 캡슐의 사용 전에 캡슐로부터 제거될 수 있다

이어서, 캡슐이 제조 라인으로부터 제거되고, 사용될 준비가 된다.

밀봉 수단(21)은 크림핑 단계 동안 손상되지 않고, 그에 따라, 그들의 관련 밀봉 기능이 완전히 유지된다는 것에 유의하여야 한다.

위의 개시내용에서, 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계는 뚜껑으로 캡슐의 개방 측부를 폐쇄하는 단계 전에 수행되지만, 변형 단계가 뚜껑으로 캡슐의 개방 측부를 폐쇄한 후에 이루어지는 것이 고려될 수 있다.

도 6a 및 도 6b에 표현된 바와 같이, 캐리어 디스크(7)를 캡슐 몸체 내측에 보유할 목적으로의 적어도 하나의 국소 기계적 변형이, 캡슐의 개방 측부의 반대편인 캡슐의 측부로부터, 플랜지의 에지의 위치에서, 즉 측벽(2a)과 플랜지(4) 사이의 접합부에서 이루어진다. 여기에서, 기계적 변형은 캡슐 몸체(2)의 측벽(2a)의 측부 상에 직접 적용된다.

유사하게, 도 5a 및 도 5b의 설명에서와 같이, 적어도 하나의 크림핑 핀(18a)을 포함하는 크림핑 도구(18)가 캐리어 디스크(7)를 캡슐 내측에 보유하기 위해 캡슐의 특정 위치에서 기계적 변형을 제공하는 데 사용된다.

이러한 변형예는, 뚜껑(5)이 캡슐 상에 위치되고/되거나 밀봉되기 전에 또는 그 후에 수행될 수 있다. 이러한 변형예가 사용되는 경우, 캐리어 디스크(7)와 캡슐 몸체의 플랜지 사이의 거리는 캡슐 몸체의 측벽 상에 국소 변형이 이루어질 때(도 6b)의 거리보다 작을(그러나 추출 동안 캐리어 디스크와 음료 디바이스의 피라미드 장소의 상호작용을 회피하기에 충분할) 것이다.

도 7은 캡슐의 캐리어 디스크(7)가 캡슐의 외측으로부터의 캡슐의 국소 변형을 통해 캡슐 몸체 내측에 클램핑되는 조립 공정 동안 캡슐을 기계적으로 변형시키는 것의 도면을 제시한다.

도 7의 조립 공정에서, 일단 캐리어 디스크(7)(또는 캐리어 디스크(7)뿐만 아니라 필터 요소(9))가 캡슐 몸체(2) 내측에 삽입되면, 캐리어 디스크(7)가 캡슐의 내부 공간 내측에 위치될 때 캐리어 디스크의 레벨 바로 위에서, 클램핑 도구(18)가 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부 부근에서 외측으로부터 캡슐 몸체를 가압하여, 캡슐 몸체의 국소 변형부(11)를 유도한다. 이러한 국소 변형부로 인해, 캐리어 디스크(7)는 캡슐 내측에서 제 위치에 유지된다.

외측으로부터의 캡슐 몸체의 외측의 국소 변형은 그의 원주 상에서, 예를 들어 90°마다 이루어진다. 이는 캐리어 디스크(7)의 효율적인 유지를 보장하기에 충분하다.

제시된 바와 같이, 플랜지와 측벽의 접합부에서 국소적으로 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계는 크림핑 방법을 사용하여 수행되지만, 스탬핑, 금속 드로잉, 엠보싱과 같은, 이러한 특정 위치에서 캡슐을 기계적으로 변형시키기 위한 다른 방법이 사용될 수 있다.

캐리어 디스크뿐만 아니라 제조 및 조립 공정에 대한 제시된 실시예는, 캡슐 몸체(2) 내측에서의 (필터 요소(9)와 함께 또는 그것 없이) 캐리어 디스크(7)의 유지를 개선하기 위해, 필요하고 가능할 때마다 조합될 수 있다.

제시된 캡슐은, 음료 생산 기계의 주입 부분과 캡슐 사이의 액밀성을 보장하는, 캡슐의 플랜지 상에 위치되는 밀봉 수단과 연관될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 수단은 캡슐 몸체의 측벽 및 플랜지의 베이스 상에 적용된 실리콘 링, 또는 플랜지 상에 형성된(그리고 플랜지와 일체형인) 하나 이상의 돌출부 또는 브리지일 수 있다. 그러한 밀봉 수단(표현되지 않음)은 음료 생산 기계와의 액밀 배열에 관여한다.

본 발명이 예로서 설명되었지만, 청구범위에 규정된 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 변형 및 수정이 이루어질 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 또한, 특정 특징부에 대한 알려진 균등물이 존재하는 경우, 그러한 균등물은 본 명세서에 구체적으로 언급된 것처럼 포함된다.

Claims (21)

1. 음료를 제조하기 위한 캡슐로서,
   - 캡슐의 내부 공간 주위로 연장되는 원주방향 측벽을 갖는 실질적으로 강성인 캡슐 몸체 - 상기 내부 공간은 음료를 제조하기에 적합한 음료 성분으로 적어도 부분적으로 충전됨 -;
   - 상기 측벽의 제1 단부에서 상기 내부 공간을 덮는 베이스 벽;
   - 상기 베이스 벽의 반대편인 베이스 몸체의 측벽의 제2 단부에서 상기 캡슐의 개방 측부 주위에 원주방향으로 배열되는 플랜지;
   - 상기 베이스 벽의 반대편인 상기 측벽의 제2 단부에서 상기 캡슐의 내부 공간 및 개방 측부를 덮고 상기 캡슐을 밀폐하는 뚜껑 - 상기 뚜껑은 상기 캡슐의 플랜지에 제거가능하게 부착됨 -;
   - 상기 음료 성분과 상기 뚜껑 사이에서 상기 캡슐의 내부 공간 내에 위치되는 필터 요소; 및
   - 상기 뚜껑과 필터 사이에서 상기 캡슐의 내부 공간 내에 제공되는 캐리어 디스크(carrier disk) - 상기 캐리어 디스크는 상기 캡슐이 음료 제조 디바이스에 사용될 때 상기 내부 공간으로부터 상기 캡슐의 외측으로 상기 제조된 음료를 배출하기에 적합한 다수의 예비형성된 출구 개구를 포함함 - 를 포함하는, 음료를 제조하기 위한 캡슐에 있어서,
   상기 캡슐은 상기 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부 부근에서 또는 상기 접합부에서 적어도 하나의 기계적 변형부를 포함하고, 상기 기계적 변형부는 상기 캐리어 디스크를 상기 캡슐의 내부 공간 내측에 보유하는 것을 특징으로 하는, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
2. 제1항에 있어서, 상기 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부에서의 상기 적어도 하나의 기계적 변형부는 상기 베이스 벽의 반대편인, 상기 캡슐의 개방 측부의 측부 상에 위치되는, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
3. 제1항에 있어서, 상기 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부에서의 상기 적어도 하나의 기계적 변형부는 상기 캡슐의 개방 측부의 반대편인 상기 캡슐의 측부 상에 위치되는, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부에서의 상기 적어도 하나의 기계적 변형부는 크림핑(crimping)에 의한 변형부인, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계적 변형부의 수는 적어도 2개, 바람직하게는 3개 내지 10개의 지점인, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계적 변형부는 상기 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부에서 각도방향으로 분포되는, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
7. 제6항에 있어서, 상기 기계적 변형부는 상기 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부에서 균등하게 분포되는, 음료를 제조하기 위한 캡슐
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계적 변형부는 둥근 크림핑 각인부(imprint)를 갖는, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡슐 몸체, 상기 뚜껑, 및 상기 캐리어 디스크는 각각 주로 알루미늄으로부터 제조되는, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 뚜껑은 상기 뚜껑으로부터 돌출되는 자유 당김 탭을 포함하는, 음료를 제조하기 위한 캡슐.
11. 음료를 제조하기에 적합한 캡슐, 특히 제1항 내지 제10항에 따른 캡슐을 제조하는 방법으로서,
    - 상기 음료를 제조하기에 적합한 음료 성분으로 적어도 부분적으로 충전될 내부 공간 주위로 연장되는 원주방향 측벽을 갖는 실질적으로 강성인 캡슐 몸체, 원주방향 측벽의 제1 단부에서 상기 내부 공간을 덮는 베이스 벽, 및 상기 베이스 벽의 반대편인 베이스 몸체의 측벽의 제2 단부에서 상기 캡슐의 개방 측부 주위에 원주방향으로 배열되는 플랜지를 제공하는 단계;
    - 상기 베이스 벽의 반대편인 상기 캡슐 몸체의 개방 측부를 통해 일정량의 음료 성분으로 상기 내부 공간을 충전하는 단계;
    - 상기 음료 성분으로 상기 내부 공간을 충전한 후 상기 캡슐 몸체의 개방 측부를 통해 상기 내부 공간 내에 필터를 삽입하는 단계;
    - 상기 캡슐 몸체의 개방 측부를 통해 상기 내부 공간 내의 상기 필터 위로 캐리어 디스크를 삽입하는 단계 - 선택적으로, 상기 필터 및 상기 캐리어 디스크는 동시에 상기 캡슐의 내부 공간 내에 삽입되고, 상기 캐리어 디스크는, 사용 시, 제조된 음료가 상기 캡슐 밖으로 관통 유동할 수 있는 다수의 출구 개구를 포함함 -; 및
    - 상기 개방 측부 위로 연장되는 상기 캡슐 플랜지에 당김 탭을 포함하는 뚜껑을 부착함으로써 상기 캡슐의 개방 측부를 폐쇄하는 단계 - 상기 뚜껑은 상기 캡슐을 밀폐함 - 를 포함하는, 캡슐을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 제조하는 방법은 상기 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부 부근에서 또는 상기 접합부에서 상기 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계를 추가로 포함하고, 상기 기계적 변형은 상기 캐리어 디스크를 상기 캡슐의 내부 공간 내측에 보유하는 것을 특징으로 하는, 캡슐을 제조하는 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 플랜지와 상기 측벽의 접합부에서 상기 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계는 뚜껑으로 상기 캡슐의 개방 측부를 폐쇄하는 단계 전에 수행되는, 캡슐을 제조하는 방법.
13. 제11항에 있어서, 상기 플랜지와 상기 측벽의 접합부에서 상기 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계는 뚜껑으로 상기 캡슐의 개방 측부를 폐쇄하는 단계 후에 수행되는, 캡슐을 제조하는 방법.
14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플랜지와 상기 측벽의 접합부에서 상기 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계는 상기 베이스 벽의 반대편인, 상기 캡슐의 개방 측부의 측부 상에서 수행되는, 캡슐을 제조하는 방법.
15. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플랜지와 상기 측벽의 접합부에서 상기 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계는 상기 캡슐의 개방 측부의 반대편인 상기 캡슐의 측부 상에서 수행되는, 캡슐을 제조하는 방법.
16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플랜지와 상기 측벽의 접합부에서 상기 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계는 크림핑 방법을 사용하여 수행되는, 캡슐을 제조하는 방법.
17. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플랜지와 상기 측벽의 접합부에서 상기 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계는 적어도 하나의 크림핑 핀을 사용하여 수행되는, 캡슐을 제조하는 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 적어도 하나의 크림핑 핀은 둥근 단부 형상을 갖는, 캡슐을 제조하는 방법.
19. 제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부에서 상기 캡슐을 기계적으로 변형시키는 단계 동안, 상기 캡슐은 적어도 2개의 지점에서, 바람직하게는 3개 내지 10개의 지점에서 변형되는, 캡슐을 제조하는 방법.
20. 제19항에 있어서, 상기 기계적 변형은, 상기 캡슐의 플랜지와 측벽의 접합부에서, 각도방향으로 분포되고, 바람직하게는 균등하게 분포되는, 캡슐을 제조하는 방법.
21. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 캡슐의 사용.