NO20120287A1

NO20120287A1 - Kapselsystem og fremgangsmate for fremstilling av drikkevarer ved sentrifugering

Info

Publication number: NO20120287A1
Application number: NO20120287A
Authority: NO
Inventors: Antoine Ryser; Alfred Yoakim; Jean-Paul Denisart; Alexandre Perentes
Original assignee: Nestec Sa
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2012-03-12
Also published as: BR112012004389A2; CN102595983B; RU2542227C2; CN102595983A; EP2470053A1; AU2010288568B2; PT2470053E; US20120171334A1; JP5722895B2; AR079594A1; EP2470053B1; CN104545474B; AU2010288568A1; CA2769423C; HK1172528A1; CA2769423A1; IN2012DN00761A; ES2434321T3; US9668604B2; CN104545474A

Abstract

Et kapselsystem for fremstilling av drikkevarer ved sentrifugering av en kapsel i en sentrifugeringsbryggeinnretning,innbefattende: et sett med ulike kapsler (1A, 1B; 1C, 1D; 1E, 1F, 1G; 1H, 11; U, 1K, 1L); hver for selektiv levering av en drikkevare med spesifikke egenskaper som skiller seg fra de andre kapsler i settet; idet hver kapsel i settet innbefatter et legeme (2) med en sidevegg og en fri rand (3), en øvre vegg (4) og en ekstraherbar eller uttrekkbar ingrediens; og en innføringsdiameter (D) for legemet til kapselen for innføring i en rotasjonskapselholder (14) hos sentrifugebryggeinnretningen(7) i en henvisningsposisjon, idet de ulike kapsler i settet har legemer (2) med ulike lagringsvolumer oppnådd ved en variabel dybde (d1, d2, d3) hos legemet i settet, men den samme innføringsdiameter (D) for alle kapslene i settet.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører fremstilling av drikkevarer, spesielt kaffe, fra kapsler i en bryggeirmretning ved sentrifugering av kapselen.

Det finnes systemer for fremstilling av drikkevarer slik som kaffe ved å tvinge en væske gjennom ingredienser rommet i kapselen ved bruk av sentrifugalkrefter. En mulig løsning er beskrevet i WO2008/148604.

EP1208782A1 vedrører en innretning for fremstilling av kaffedrikkevarer fra kapsler av ulike dimensjoner. Volumet til kapslene oppnås ved å forlenge legemet til kapselen ved dens åpne side og således skape kapsler med ulikt store diametre. Som et resultat er kapsela<y>passingen i innretningen kompleks og krever bevegelige elementer for å sikre riktig tetthet. I en sentrifugeinnretning ville dette skape slitasje mellom innretningen etter en viss bruksperiode og ville skape vibrasjoner når kapselen sentrifugeres.

I et sentrifugalsystem finnes en ytterligere risiko for å skape vibrasjoner hvis kapselen ikke er riktig understøttet i sentrifugalinnretningen. For et sett med kapsler som representerer ulike volumer og inneholder ulike mengder ingrediens, er det en økt risiko for ubalanse og følgelig en risiko for å skape vibrasjoner. Bryggeirmretningen kan bevege seg når den vibrerer, og den kan generere en svært viktig støy. Videre kan mangel på understøttelse i kapselholderen forårsake deformasjon av kapselen under sentrifugering og skape potensiell svikt hos beholderen, spesielt for plastkapsler.

Derfor er det et behov for å tilveiebringe et kapselsystem som er beleilig i stand til å levere et bredere mangfold av drikkevarer, spesielt kaffe med ulike egenskaper (smak, styrke, crema etc.) i sentrifugebryggeinnretningen.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en løsning på de ovennevnte problemer så vel som å tilby ytterligere fordeler i forhold til hva som finnes fra tidligere.

For dette vedrører oppfinnelsen et kapselsystem for fremstilling av drikkevarer ved sentrifugering av en kapsel i en senMfugeringsbyggeinnretning innbefattende:

et sett med ulike kapsler; hver for selektiv levering av en drikkevare med spesifikke egenskaper som skiller seg fra de andre kapslene i settet; idet hver kapsel i settet innbefatter et legeme med en sidevegg og en fri rand, og en øvre vegg og en ekstraherbar eller uttrekkbar ingrediens; og en innføringsdiameter (D) for legemet til kapselen for innsetting i en kapselholder hos bryggeinnretningen i en referanseposisjon,

idet de ulike kapsler i settet har legemer med ulike lagringsvolumer oppnådd med en variabel dybde hos legemet i settet, men den samme innføringsdiameter

(D) for alle kapslene i settet.

Betegnelsen "innføringsdiameter" henviser til referansediameter målt på de ytre

overflater av legemet til kapselen.

En slik konfigurasjon av kapsler muliggjør levering av et bredere spekter av drikkevarer, for eksempel ristretto-, espresso- og lungokaffe (eller selv større kaffevolumer) på en mer beleilig måte. Spesielt gjør kapslenes geometriske konfigurasjon det mulig i en og samme bryggdmretning å romme kapsler med ulike volum uten å kreve spesifikke avpasninger av innretningen.

I en modus har de ulike kapslene i settet minst ett øvre legemsparti med i det vesentlige den samme vinkel eller den samme avtrappede profil i settet. Betegnelsen "vinkel" betyr vinkelen til partiet i den aksiale retning (eller lcrurnningslinjen i den aksiale retning for en ikke-rettiinjet profil hos det øvre legemepartiet) av kapselen i forhold til den sentrale rotasjonsaksen til kapselen.

Det øvre legemepartiet kan for eksempel være et kjeglestubbformet eller sylindrisk parti.

I modus innbefatter legemet et nedre parti med variabel lengde mens det øvre partiet kan ha en konstant lengde for alle kapsler i settet. Det nedre partiet kan være konvekst, flatt eller konkavt.

Ved overenskomst betyr betegnelsen "øvre parti" partiet av legemet nærmere den frie randen av legemet og betegnelsen "nedre parti" betyr delen av legemet mot bunnen av legemet til kapselen.

I en annen modus har ulike kapsler i settet et legeme som er konvekst langs hele sin overflate og har en variabel dybde i settet. I denne modus er de øvre og nedre partier av legemet ikke distinkte partier, men smelter sammen i et enkelt konvekst parti. Fortrinnsvis øker mengden uttrekkbar eller ekstraherbar ingrediens som en funksjon av at lagringsvolumet (dvs. dybden) i legemet øker i settet. Som et resultat kan hver kapsel i settet levere drikkevarer av ulike volum og med ulike egenskaper. Betegnelsen "egenskaper" betyr, når det henviser til drikkevarer, en hvilken som helst attributt som drikkevaren som utgjør en forskjell slik som relatert til dens smak, styrke, skum eller crema, farge etc. Slike attributter kan måles ved hjelp av egnede analyttiske midler eller fremgå ved hjelp av eventuelle sensoriske og/eller visuelle tester.

Spesielt inneholder de ulike kapsler brent og malt kaffe med ulike brennings- og/eller malingsegenskaper i settet. Kapslene kan være avpasset for å levere ulike kaffer slik som ristretto, espresso, lungo etc. eller kaffer av samme type, men med ulike egenskaper, for eksempel ulik smak eller crema.

Kapselsystemet innbefatter videre et identifiseringsmiddel tilknyttet de ulike kapsler i settet for identifisering av hver kapsel og tilsvarende justering av bryggingsparametrene. De justerbare parametre kan velges blant ett eller flere av de følgende parametre: rotasjonshastigheten, strømningsraten, mottrykket ved utløpet av kapselen, og/eller væskevolumet matet i kapselen. Identifiseringsmidlene deltar for å levere et bredere spekter av drikkevarer med ulike egenskaper (volum, smak, styrke, crema, farge etc). Identifiseirngsmidlene er forbundet med styringsmidler plassert i sentrifugalbrygge-innretningen som styrer justeringen av nevnte parametre, ved å styre rotasjonsmotoren som driver kapselholderen eller/og pumpen som tilfører væske i kapselen.

I et annet trekk ved oppfinnelsen innbefatter bryggeinnretningen en rotasjonskapselholder med en understøttelsesoverflate anordnet for å understøtte et parti av legemet til kapslene i settet; hvilket parti av sideveggen innbefatter en henvisningsdiameter som overensstemmer med innføringsdiameter en til kapslene. For dette innbefatter understøtt-elsesoverflaten til kapselholderen således en henvisningsdiameter som overensstemmer med innføringsdiameteren til kapslene i settet for å bibeholde enhver kapsel i settet i den samme referanseposisjon. Denne samme posisjonen kan bestemmes, for eksempel ved hjelp av en referanseposisjon for den frie randen av legemet til kapselen langs et referanseplan (P) før lukking av bryggeenheten. Videre holder understøttelsesoverflaten til kapselholderen et øvre parti av legemet til de ulike kapsler i settet mens det ikke tilveiebringes noen understøttelse for et nedre parti av legemet til kapslene.

Som et resultat blir risikoen for å skape vibrasjoner under sentrifugering redusert fordi alle kapslene i settet er ettersittende avpasset i innretningen med begrenset mulig relativ bevegelse mellom hver kapsel og innretning under rotasjon, dvs. kapselholderen.

Opprinnelsen vedrører også en kapsel for fremstilling av en drikkevare ved sentrifugering i rotasjonskapselholderen til en sentrifugeringsbryggeinnretning som innbefatter et legeme med en sidevegg og en fri rand, en øvre vegg og en ekstraherbar eller uttrekkbar ingrediens; og en innføringsdiameter (D) på legemet til kapselen, idet en slik innførings-diameter (D) er posisjonert i en viss avstand under den frie randen til legemet for å overensstemme med en referansediameter hos understøttelsesoverflaten til rotasjonskapselholderen og tilveiebringe en selvblokkering av kapselen når den er innført i kapselholderen.

Fortrinnsvis innbefatter kapselen et øvre parti som strekker seg fra nevnte diameter (D) som har en vinkel (a) som er litt mindre enn vinkelen (P) til understøttelsesoverflaten til kapselholderen.

Vinkelen (a) til det øvre partiet er fortrinnsvis 1 til 8 grader, mest fortrinnsvis 1 til 5 grader, mindre enn vinkelen ((3) til understøttelsespartiet av kapselholderen.

En slik konfigurasjon gjør det mulig å danne en selvblokkerende funksjon hos kapselen i kapselholderen når lukkekraften påføres på randen av kapselen og det reduserer følgelig risikoen for vibrasjoner under sentrifugalprosessen.

Ved overenskomst henviser 'Vinkelen" her til vinkelen som nevnte overflater danner, i den aksiale retning for kapselen, i forhold til sentralaksen til legemet til kapselen, som tilsvarer rotasjonsaksen. Det skal bemerkes at de målte overflater ikke kan være rent rettlinjede, men kan ha en lett krumningslinje uten å fravike fra omfanget av oppfinnelsen.

Videre, i tillegg til å ettersittende understøtte alle kapslene for å unngå vibrasjoner, kan kapselholderen være hul i sitt senter for å være i stand til å romme alle kapsler i settet. I en annen modus kan kapselholderen ha en bunnvegg som er dyp nok til å motta den lengere (dvs. dypere) kapselen i settet. Fordelen er i det vesentlige at en unik kapselholder er tilstrekkelig til å motta alle kapslene i settet.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører videre et system for brygging av en drikkevare ved bruk av en kapsel som blir sentrifugert i en senM&galbryggeirinretning innbefattende:

et sett med kapsler med ulike volumer,

identifiseirngsmidler som korresponderer med ulike kapsler i settet,

en senMmgalbryggeinnretning som innbefatter styringsmidler som er i stand til å operere imiremingen i sentrifugering for en hvilken som helst kapsel i settet i henhold til forhåndsbestemte bryggeparametre inkludert i det minste ett av parametrene blant: strømningsraten, rotasjonshastigheten, volumet med injisert væske i kapselen og hvilke som helst kombinasjoner derav.

Spesielt er styringsmidlene i stand til å operere innretningen for en hvilken som helst kapsel i settet inkludert: strømningsraten og volumet med injisert væske i kapselen.

Med andre ord, for hver kapsel i settet korresponderer en referansestrømnmgsrate eller en strømningsrateprofil (for eksempel en hvilken som helst verdi innbefattet innenfor et område mellom 0,2 og 10 ml/sek.) og et bestemt volum med injisert væske (for eksempel 25,40,120,230 eller 400 ml). Visse strømningsrate- eller volumverdier kan være felles for ulike kapsler i settet.

Spesielt blir strørnningsraten styrt ved å variere rotasjonshastigheten og/eller mottrykket utøvd på den sentrifugerte væsken ved strømningsbegrensningsmidler hos innretningen og/eller kapselen.

For eksempel, for kaffedrikkevarer, kan strømningsraten varieres fra 0,2 ml/s til 10 ml/s som dermed tilveiebringer et stort mangfoldsområde av kaffeegenskaper.

Strømningsraten blir fortrinnsvis styrt som en funksjon av volumet i kapselen. Fortrinnsvis, jo mindre volum, jo mindre strømningsrate.

Styring kan også oppnås ved hjelp av passive midler slik som en identifiserbar form eller åpningsegenskap hos kapselen som endrer mottrykket til strønmingsbegrensnings-midlene. For eksempel kan kapsler med ulike volumer i settet bli gitt ulike utløps-tverrsnitt som dermed tilveiebringer ulike mottrykksverdier utøvd på den sentrifugerte væsken.

Fortrinnsvis har systemet i henhold til oppfinnelsen planer om justering av styringsmidlene av volumet med injisert væske og rotasjonshastigheten og, valgfritt, mottrykket ved hjelp av selektive strømnm<g>sbe<g>rerisningsmidler.

Identifisermgsmidlene blir identifisert av styringsmidlene til å operere innretningen.

Identifiseringsmidlene kan bli følt av følingsmidler koblet til styringsmidlene for en aktiv styring av parametrene eller kan være passive identifiseirngsmidler, for eksempel selektive strømningsbegrensningsmidler.

Spesielt innbefatter identifiseringsmidlene kapselgjenlqenningsmidler som blir gjenkjent av følemidlene koblet til styringsmidlene til bryggeinnretmngen som styrer bryggeparametrene tilsvarende.

Gjenkjenningsmidlene kan være differensiefbare ved hjelp av en visuell kode slik som en strekkode, en farge, et tegn, en logo etc., eller ved hjelp av en radiofrekvenskode (RFID), et magnetisk element eller ved hjelp av en identifiserbar form.

Oppfinnelsen vedrører videre en fremgangsmåte for brygging av en drikkevare ved bruk av en kapsel som blir sentrifugert i en sentrifugalbryggeinnretning innbefattende: tilveiebringe et sett med kapsler med ulike volum,

velge enkapsel blant settet med kapsler og sentrifugere kapselen i bryggeirmretningen for brygging av en drikkevare,

idet i det minste én av følgende parametre: strømningsrate, rotasjonshastighet og volum med injisert væske blir justert som en funksjon av volumet i den valgte kapselen.

Fortrinnsvis blir strømningsraten og volumet med injisert væske justert som en funksjon av det valgte volumet i kapselen.

I en annen modus blir rotasjonshastigheten og volumet med injisert væske i kapselen justert som en funksjon av volumet til den valgte kapselen.

Fremgangsmåten har planer om justering av strømningsraten ved hjelp av justering av rotasjonshastigheten og/eller mottrykket utøvd på den sentrifugerte væsken. Med andre ord blir strømningsraten bibeholdt så nær som mulig en innstilt verdi eller variert i henhold til en forhåndsinnstilt profil, under fremstilling av drikkevaren, ved justering av rotasjonshastigheten og/eller mottrykket utøvd på den sentrifugerte væsken.

I et alternativ kan identifiseringsmidlene være dannet som seleksjonsmidler i et brukergrensesnitt

Fig. 1 til 5 representerer en første utførelsesform. av et kapselsystem i henhold til oppfinnelsen, Fig. 1 er et skjematisk sideriss av en kapsel med lite volum; Fig. 2 er et skjematisk sideriss av en kapsel med større volum, men samme innførings-diameter; Fig. 3 er et bunnriss av kapselen i fig. 1; Fig. 4 er en skjematisk fremstilling av sentriragalinnretningen i hvilken kapselen i fig. 1 er innsatt; Fig. 5 er en skjematisk fremstilling av innretningen i hvilken kapselen i fig. 2 er innsatt; Fig. 6 og 7 representerer en andre utførelsesform for et sett med kapsler som tilhører kapselsystemet; Fig. 6 er en liten kapsel med et konvekst bunnparti; Fig. 7 er en større kapsel med et konvekst bunnparti; Fig. 8 til 10 representerer en tredje mulig utførelsesform for et sett med kapsler som tilhører systemet; Fig. 8 er en kapsel med lite volum og konvekst legeme; Fig. 9 er en kapsel med medium volum og konvekst legeme; Fig. 10 er en kapsel med stort volum og konvekst legeme; Fig. 11 og 12 representerer en fjerde mulig utførelsesform for et kapselsystem som har et annet sett med kapsler; Fig. 11 representerer en senMfugdbryggeinnretning i hvilken det er innsatt en kapsel med lite volum; Fig. 12 representerer en sentrifugalbryggeinnretning i hvilken det er innsatt en kapsel med større volum; Fig. 13 til 15 representerer en femte mulig utførelsesform for et kapselsystem; Fig. 13 representerer en generell fremstilling av måten på hvilken kapslene med ulike volum passer i kapselholderen i henhold til den femte utførelsesformen; Fig. 14 viser en detalj i fig. 13 før lukking av innretningen;

Fig. 15 viser en detalj i fig. 13 etter lukking av innretningen.

Kapselsystemet i henhold til den foreliggende oppfinnelse vist i fig. 1 til 5 innbefatter et sett med kapsler IA, IB med ulike volum, men med samme innføringsdiameter "D". Kapselen i flg. 1 viser en kapsel IA med lite volum, mens kapselen i fig. 2 viser en kapsel IB med større volum. De to kapslene innbefatter et legeme 2 med en koppform med en fri rand 3 som strekker seg utover og en øvre toppvegg 4. Den øvre veggen er koblet til den frie randen av legemet ved hjelp av en forsegling slik som en varme- eller ultralydsveiselinje. Den øvre veggen kan være en perforerbar membran, en porøs vegg eller en kombinasjon derav. Kapslene innbefatter en sentral akse "I" som representerer rotasjonsaksen under sentrifugering av kapselen i bryggeinnretningen (fig. 3).

Volumforskjellen mellom de små og store kapsler oppnås spesielt ved å variere dybden (dl, d2) til legemet for kapslene i settet. Spesielt er dybden til legemet til den mindre kapselen IA mindre enn dybden til legemet til den større kapselen IB. I det foreliggende eksempel er et enkelt legemsparti med kjeglestubbform tilveiebrakt som starter fra innføringsdiameteren D og strekker seg mot bunnen 6 av kapselen. Legemspartiet til kapslene IA og IB er identisk og danner en lik vinkel "A". Vinkelen kan variere fra 1 til 55 grader i forhold til sentralaksen I. Innføringsdiameteren "D" blir her bestemt ved krysningslinjen mellom den nedre overflaten til den frie randen og det øvre partiet av legemet.

Kapselen med lite volum inneholder en mengde med ekstraksjons- og uttrekkingsingre-diens (extraction and infusion ingredient), for eksempel malt kaffe, som er mindre enn mengden for kapselen med stort volum. Kapselen IA med lite volum er beregnet for levering av en kort kaffe på mellom 25 ml og 60 ml med en mengde malt kaffe innbefattet mellom 5 og 15 g. Den større kapselen IB er beregnet for levering av en lenger kaffe, dvs. over 60 ml (for eksempel mellom 80 og 500 ml) og inneholder en mengde malt kaffe innbefattet mellom 8 og 30 g.

Kapslene IA, IB er beregnet for å bli innført i sentralbryggeinnretningen 7 (fig. 4 og 5). Som vist i fig. 4, innbefatter innretningen en bryggeenhet 8 matet med oppvarmet væske, fortrinnsvis varmt vann, av en fluidkrets 9 innbefattende en varmer 10, en pumpe 11 for dosering av væske i kapselen og en væsketilførsel, for eksempel et vann-reservoir 12. Bryggeenheten innbefatter en grensesnittsammenstilling 13, en kapselholder 14 og en oppsamler 15. Et perifert utløp 29, som danner en strømningsbegrens-ning for den sentrifugerte væsken, er tilveiebrakt, ved omkretsen av kapselen, for eksempel mellom grensesnittsammenstillingen 13 og kapselholderen eller kapselen 6. En strømningsbegrensning kan være dannet ved hjelp av en fjærbelastet ventil plassert ved og som virker på randen til kapselen som beskrevet i WO2008/148656. En del av ventilen kan være dannet av selve kapselen som beskrevet i samtidig løpende europeisk patent nr. 08171069.1. Slike strømningsbegrensninger tilveiebringer et mottrykk på den sentrifugerte væsken. Oppsamleren avsluttes av et drikkevareutløp 16 slik som utformet som en åpen kanal rettet mot koppen. Kapselholderen 14 er konstruert med et parti 24 som danner en understøttelsesoverflate 18 som er komplementært utformet til det øvre legemspartiet til kapslene IA, IB.

Spesielt har kapselholderen en ringformet referanselinje 19 ved sin øvre åpning som danner en referansediameter i det vesentlige lik diameteren "D" for å sikre en ettersittende pasning av kapselen i kapselholderen uten mulig radielt spill som kunne tilveiebringe en ubalanse, og følgelig vibrasjoner, under sentrifugering. Kapselen ligger også solid på sin øvre rand på den øvre flensen til holderen uten at legemet i det vesentlige deformeres radialt. I denne konfigurasjonen blir bryggeenheten lukket på den øvre veggen av kapselen ved hjelp av grensesnittsammenstillingen 13. Sammenstillingen 13 innbefatter en sentral injeksjonsnål 20 som er i stand til å bli innført nøyaktig langs rotasjonsaksen I til kapselen. I sin omkrets kan grensesmttsammenstulingen 13 innbefatte en serie med utiøpsperforeringer 21 som beskrevet i WO2008/148604 for å tillate sentrifugert drikkevare å forlate kapselen gjennom det perifere utløpet 29 mellom kapselholderen 14 og grerisesnittsammenstillingen 13. En innretning uten utløpsperfor-ering kan forutses når kapslene har en permeabel øvre vegg. Tilsvarende kan injeksjons-nålen utelates og erstattes av et enkelt injeksjonshull hvis den øvre veggen også er permeabel. Fortrinnsvis danner utløpet 29 en strømnmgsbegrensning tilveiebrakt i strømningsbanen for drikkevaren for å tilveiebringe en trykkgradient i kapselen. En slik begrensning kan oppnås ved hjelp av små åpninger eller en begrensningsventil slik som beskrevet i WO2008/148646.

Som vist i fig. 4 og 5, kan kapselholderen være hul ved sitt senter for å tillate kapsler med ulike volum (dvs. oppnådd ved hjelp av legemer med variable dybder) å bli satt inn. Kapselholderen kan også en lukket eller en delvis lukket bunn. I dette tilfellet er dybden av kapselholderen i det minste lik dybden av den større (dvs. dypere) kapselen i settet, for eksempel kapsel IB.

Ekstraheringen av drikkevaren ut av kapslene IA eller IB oppnås ved å drive grensesnittsammenstillingen 13 og kapselholderen 14 sammen med kapselen, i rotasjon (R) langs aksen I, ved relativt høy hastighet, for eksempel mellom 500 og 15000 opm. Rotasjonen blir drevet av en rotasjonsmotor (ikke vist). Væske blir tvunget til å traversere ingrediensene og forlate kapselen ved den øvre omkretsen av kapselen, dvs. ved hjelp av utiøpsperofreringer tilveiebrakt i den øvre veggen ved hjelp av perforatorer 21. Siden mange perforatorer er plassert jevnt ved omkretsen av den øvre veggen, kan væske også gå ut ved å lage en laminær strørnning av drikkevare dispergert radialt langs hele omkretsen av den øvre veggen. Den sentrifugerte væsken blir projisert mellom randen av kapselen og den øvre overflaten av grensesnittsammenstillingen 13 mot oppsamleren 8. Den flytende drikkevaren blir så samlet opp og utdelt gjennom kanalen 16. Fig. 6 og 7 viser en andre utførelsesform for et annet sett med kapsler i hvilken kapslene 1C, ID innbefatter et øvre legemeparti 26 og et nedre legemeparti 22 som danner en forlengelse for å variere dybden dl, d2 av kapselen. Det øvre partiet 26 danner et kjeglestubbformet parti som innbefatter den samme innføringsdiameteren D som er nødvendig for henvisning av kapselen i kapselholderen og en konstant vinkel. Det nedre partiet kan ha en form som er forskjellig fra en kjeglestubbform, og kan, som vist, være et konvekst parti. I kapselen ID med større volum blir dybden d2 av kapselen økt med et lenger (dvs. dypere) nedre parti 22.1 kapselen 1C med mindre volum blir dybden dl av kapselen redusert med et kortere nedre parti 22. Fig. 8, 9 og 10 viser en tredje utførelsesform for et annet sett med kapsler i henhold til oppfinnelsen i hvilken legemet har et enkelt konvekst parti 23a, 23b, 23c med variabel dybde, respektivt dl, d2, d3. Partiet kan være kontinuerlig konvekst for visse kapsler i settet (for eksempel kapslene 1E, 1F) uten noen sone med kjeglestubbformet eller sylindrisk parti. Den større kapselen 1G kan innbefatte et øvre parti med kjeglestubbformet eller sylindrisk parti.

I utførelsesformen i fig. 11 og 12 innbefatter kapselholderen 3 til bryggeinnretningen et første parti 24 som danner understøttelsesoverflaten 18 for det øvre partiet 26 til kapslene og et nedre parti 25 som danner en lukkeoverflate under kapselen med tilstrekkelig lengde til å romme både den mindre kapselen 1H (fig. 11) og den større kapselen II (fig. 12). Som et eksempel har den mindre kapselen et lagringsvolum mellom 25 ml, kapselen med medium størrelse har et lagringsvolum på 30 ml, og den større kapselen har et lagringsvolum på 40 ml.

I denne utførelsesformen kan de mindre og større kapslene 1H, II innbefatte et øvre parti 26, for eksempel med samme vinkel. Lengden av det øvre partiet 26 kan være den samme eller kan også være litt variert gitt at det er tilstrekkelig å få overflaten 18 av kapselholderen til å overensstemme. Den større kapselen II kan innbefatte et nedre parti 27 som danner forlengelsespartiet som kan være utformet med en annen vinkel (for trinnsvis mindre i forhold til aksen I), for eksempel en avkortet kjegle eller en sylinder med mindre diameter enn innføringsdiameteren "D" (fig. 12).

Selvfølgelig er antallet kapsler med variabel dybde ikke begrenset i settet i alle de beskrevne utførelsesformer.

Selvfølgelig kan, i alle utførelsesformene, det kjeglestubbformede partiet erstattes av en rekke avtrappede partier eller annen ekvivalent vilkårlig/ornamental form som danner en reduksjon av diameteren i retning av bunnen av kapselen som er ekvivalent med en kontinuerlig avkortet eller kjeglestubbformet overflate.

I utførelsesformen i fig. 13 til 14 er, i motsetning til den tidligere utførelsesformen, kapslene i settet henvisbare i kapselholderen med en innføringsdiameter D som er posisjonert i en avstand under randen til kapselen på det øvre partiet av legemets sidevegg. Innføringsdiameteren D er konstant for alle kapsler i settet. Kapsler med ulike volum 1J, IK og IL er vist i posisjon i kapselholderen før lukking av bryggeenheten (mindre kapsel 1J og dypere kapsel IL er bare representert med stiplede linjer, og kapselen IK med medium volum er representert med heltrukne linjer). Som det kan legges merke til, blir alle kapslene bibeholdt ved deres innføringsdiameter D langs en konstant referanseposisjon. Mer spesifikt har alle kapslene i settet sin øvre rand 3 kommende langs et felles referanseplan P. I motsetning varierer innføringsdybden (dl, d2, d3) til legemet i kapselholderen 3 for å avpasse volumet tilsvarende.

I denne modus er det fordelaktig å konstruere det øvre partiet slik at dets heUmgsvinkel a er litt mindre enn vinkelen (3 til understøttelsesoverflaten 18. Vinkelen blir målt i forhold til rotasjonsaksen I til kapselen eller en parallell akse II til aksen som vist i fig. 14. Som et resultat er alle kapslene i settet selvblokkerende i kapselholderen når de er innført. Når kapselen presses av grensesmttsammenstillingen 13 under lukking av bryggeenheten ved randen 3, deformeres derfor legemet litt for å anta sin endelige rotasjonskonfigurasjon, mens alt spill eller slark blir passende kompensert for. Vinkelen a er fortrinnsvis 1 til 5 grader mindre enn vinkelen p til understøttelsespartiet av kapselholderen.

Kapslene i settet i henhold til oppfinnelsen inneholder brent og malt kaffe med fortrinnsvis ulike brennings- og/eller malingsegenskaper i settet.

Kaffebønnene blir generelt brent for å danne brente kaffebønner og så malt for å frem-stille brent og malt kaffepulver som blir fylt i kapslene. En hvilken som helst egnet prosess som innbefatter brenning kan benyttes. Som benyttet heri, inkluderer betegnelsen "brenning" en hvilken som helst egnet varmebehandling av kaffebønner for å skape aroma som er indikativ for kaffe. Egnede brenningsteknikker kan inkludere, men er ikke begrenset til, ovnsbrenning, ekstmsjonsbrenning, dampbrenning (for eksempel uten noen forhåndsbrenning), infrarød brenning, mikrobølgebrenning, di-elektrisk/- induksjonsoppvaimingsbrenning, og kombinasjoner derav.

Kaffebønnene kan brennes til en hvilken som helst ønsket brenningsfarge. De brente kaffebønnene kan så bli malt ved bruk av en hvilken som helst kaffekvern (for eksempel Probat- eller Matsubokverner). Avhengig av den spesifikke partikkelstørrelsesfordeling som er ønskelig i sluttproduktet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, kan kaffe-fraksjonene bli malt til partikkelvolumfordelinger eller "malingsvolumer". For bestemmelse av granulometrien til kaffe, blir partikkelstørrelsesfordelingen (D^) og småpartikkelnivået typisk bestemt ved hjelp av laserdiffraksjon ved bruk av et "Mastersizer S"-instrument fra Malvern RTM.

Systemet i henhold til oppfinnelsen innbefatter fordelaktig et identifiseirngsmiddel IDI, ID2, ID3 (fig. 4 og 5) eller ID4, ID5 (fig. 11 og 12) som kan forbindes med hver kapsel for å sikre styring av bryggeparametrene, spesielt strømningsraten og volumet med injisert væske i kapselen, som en funksjon av volumet til kapselen og/eller produkt-egenskapene til kapselen (granulometri, brenning etc.) og/eller drikkevaren som skal leveres (ristretto, espresso, lungo, kaffe av stor eller ekstra stor størrelse etc). Systemet i henhold til oppfinnelsen er i stand til å levere ulike strømningsrater som er påvirket av to nøkkelparametre: rotasjonshastigheten til kapselen i innretningen og mottrykket utøvd på den sentrifugerte væsken. For et gitt mottrykk, jo høyere rotasjonshastighet, jo større strømning. Motsatt, for en gitt rotasjonshastighet, jo større mottrykk, jo mindre strømning. Mottrykket kan varieres ved å variere lukkekraften til en strømningsb egrens-ningsventil plassert nedstrøms av lukkingen til kapselen og/eller ved å variere tverr-snittet til begrensningsutløpene, slik som beskrevet i samtidig løpende patentsøknad PCT/EP08/066666.1 sammenheng med oppfinnelsen viser betegnelsen "strømnings-rate" til strømningen av væske, spesielt vann, injisert i kapselen og som kan bli målt ved hjelp av hvilke som helst egnede midler slik som en strømningsmåler og overvåket av styringsmidlene.

Som kjent per se, blir styringen av rotasjonshastigheten utført ved hjelp av styringsmidler som selektivt aktiverer rotasjonsmotoren (ikke vist) som driver en del av grensesnittsammenstillingen 13, kapselholderen 14 og kapselen sammen i rotasjon. Styringen av volumet med væske injisert i kapselen blir utført ved hjelp av styringsmidler som selektivt aktiverer pumpen 11 til å dosere det riktige volumet med væske.

Spesielt kan identifiseirngsmidlet innstille ulike volumer med injisert væske for levering av ulike drikkevarevolumer og/eller innstille rotasjonshastigheten til innretningen. Spesielt, for de større kapsler i settet, kan identifiseirngsmidlet innstille større væske-volumer enn for mindre kapsler. Identifiseringsmidlene kan også innstille ulike strøm-ningsrater for mindre kapsler enn for større kapsler og/eller ulike rotasjonshastigheter for mindre kapsler enn for større kapsler for å tilveiebringe ulik oppholdstid for væske i kapselen. Fortrinnsvis, jo mindre kapselen eller jo mindre drikkevare (dvs. eller volumet med injisert væske i kapselen), jo mindre strømningsrate. Til slutt kan identifiserings-midlet også innstille ulike mottrykksverdier i kapselen eller ved utløpet 29 hvor strøm-ningsbegrensningen er plassert. Fortrinnsvis er volumet med injisert væske, rotasjonshastigheten og mottrykket i kapselen justerbart eller blir justert ved hjelp av styringsmidlene (C) som en funksjon av volumet. I tillegg kan temperaturen til den injiserte væsken bli variert som en funksjon av volumet til kapselen ved at styringsmidlene selektivt aktiverer væskevarmeren 10. For eksempel kan temperaturen til væsken bli varmet opp ved en høyere temperatur for å kompensere for temperaturtapene til væsken i større volumer.

Som vist i fig. 4 og 5, kan identifiseringsmidlene være dannet som seleksjonsmidler IDI, ID2, ID3 av et brukergrensesnitt 30. Seleksjonsmidlene kan være fysiske brytere eller en hvilken som helst type selekterer slik som et multivalggrensesnitt i en berør-ingsskjerm. Hver selektor tilsvarer en viss type drikkevare som skal leveres, for eksempel en bestemt kafifetype slik som ristretto, espresso, lungo etc., et spesielt volum med drikkevare (for eksempel 25, 40, 80, 110, 250 ml etc.) og/eller et spesielt valg av aromastyrke og/eller nivå for skum/crema. Brukergrensesnittet er koblet til styringsmidlene C, idet bryggeparametrene blir justert i henhold til valget gjort av brukeren av seleksjonsmidlene for operering av sentrifugdbryggeinnretoingen.

I et alternativ vist i fig. 11 og 12 er identifiseirngsmidlene direkte forbundet med de ulike kapsler. I dette tilfellet er identifiseringsmidlene ID4, ID5 (eller flere) kapselgjenkjenningsmidler festet til eller innkapslet i kapslene. Gjenkjennelsesmidlene kan være hvilke som helst mekaniske, optiske, magnetiske eller radiofrekvensgjenkjenningsmidler som er i stand til å levere informasjon til bryggeinnretningen, via en Meirmreming 31, med hensyn til hvilken type kapsel som er innsatt i innretningen. For eksempel er gjenkjenningsmidlet en strekkode, en fargekode, et RFID-merke, et magnetisk følsomt element, eller en mekanisk nøkkel eller form.

Hovedfordelen med styring av justeringen av disse ulike parametre er i det vesentlige forbundet med muligheten for å tilveiebringe et bredt mangfold av drikkevarer, spesielt kaffe, med ulike volum (for eksempel ristretto, espresso, lungo, americano etc.), aromastyrke og skum/cremavolum. Mulighetene som gis av oppfinnelsen overskrider de tradisjonelle bryggemetoder hvor alle disse parametre ikke kan justeres passende i sammen.

Claims

1. Kapselsystem for fremstilling av drikkevarer ved sentrifugering av en kapsel i en sentrifugermgsbryggeinnretning,karakterisert vedå innbefatte: et sett med ulike kapsler (IA, IB; 1C, ID; 1E, 1F, 1G; 1H, II; 1J, IK, IL); hver for selektiv levering av en drikkevare med spesifikke egenskaper som skiller seg fra de andre kapslene i settet; idet hver kapsel i settet innbefatter et legeme (2) med en sidevegg og en fri rand (3), en øvre vegg (4) og en ekstraherbar eller uttrekkbar ingrediens; og en irmføringsdiameter (D) for legemet til kapselen for mnføring i en rotasjonskapselholder (14) hos sentrifugebryggeinnretningen (7) i en henvisningsposisjon, idet de ulike kapsler i settet har legemer (2) med ulike lagringsvolumer oppnådd ved en variabel dybde (dl, d2, d3) for legemet i settet, men den samme innføringsdiameter (D) for alle kapsler i settet.

2. Kapselsystem i henhold til det foregående krav,karakterisertved at de ulike kapsler i settet (IA, IB; 1C, ID; 1H, II; 1J, IK, IL) har minst et øvre legemsparti (26) med i det vesentlige den samme vinkel eller den samme avtrappede profil.

3. Kapselsystem i henhold til krav 2,karakterisert vedat de ulike kapsler i settet (1C, ID; 1H, II, 1J, IK, IL) har i det minste et nedre parti (22, 27) som har en variabel dybde for å tilveiebringe de ulike lagringsvolumer.

4. Kapselsystem i henhold til krav 1,karakterisert vedat de ulike kapsler i settet (1E, 1F, 1G) har et konvekst legemsparti av variabel dybde for å tilveiebringe de ulike lagringsvolumer.

5. Kapselsystem i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat mengden uttrekkbar eller ekstraherbar ingrediens øker som en funksjon av at lagringsvolumet øker i settet.

6. Kapselsystem i henhold til krav 5,karakterisert vedat kapslene inneholder brent og malt kaffe med ulike brennings- og/eller malingsegenskaper i settet.

7. Kapselsystem i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat kapslene i settet innbefatter et identifiseringsmiddel for å identifisere hver kapsel og justere bryggmgsparametrene i innretningen tilsvarende.

8. Kapselsystem i henhold til krav 7,karakterisert vedat de justerbare parametre innbefatter rotasjonshastigheten til kapselen under brygging og/eller strømningsrate og/eller volumet til væsken matet i kapselen.

9. Kapselsystem i henhold til krav 7 til 8,karakterisertved at settet med identifiseringsmidler innbefatter minst et parameter relatert til overvåkning av strømningen, fortrinnsvis strømningsraten, til væsken injisert i kapselen eller til drikkevaren ekstrahert fra kapselen.

10. Kapselsystem i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat det innbefatter en kapselholder (14) for bryggdnnretningen med en understøttelsesoverflate (18) anordnet for understøttelse av et parti av legemet til en hvilken som helst kapsel i settet; hvilket parti av legemet innbefatter en henvisningsdiameter som overensstemmer med irmføringsdiameteren (D) for en hvilken som helst kapsel i settet.

11. Kapselsystem i henhold til krav 10,karakterisert vedat understøttelsesoverflaten (18) til kapselholderen holder et øvre parti (26) av legemet for de ulike kapsler i settet mens det ikke tilveiebringes noen understøttelse for et nedre parti (22,27) av legemet til kapslene (IA, IB, 1C, ID, 1H, II). 1 /

12. System for brygging av en drikkevare ved bruk av en kapsel som blir sentrifugert i en sentrifogalbryggeinnretning,karakterisert vedå innbefatte: et sett med kapsler (IA, IB; 1C, ID; 1E, 1F, 1G; 1H, II; 1J, IK, IL) med ulike volumer, identifiseringsmidler (IDI, ID2, ID3; ID4, ID5) som korresponderer med ulike kapsler i settet, en sentrifogalbryggeinnretning som innbefatter styringsmidler (C) som er i stand til å operere innretningen i sentefogering for en hvilken som helst kapsel i settet i henhold til forhåndsbestemte bryggeparametre inkludert i det minste et av parametrene blant: strømningsraten, rotasjonshastigheten, volumet med injisert væske i kapselen, temperaturen til injisert væske og kombinasjoner derav.

13. System i henhold til krav 12,karakterisert vedat styringsmidlene (C) opererer i innretningen for en hvilken som helst kapsel i settet i henhold til strømningsraten og volumet med injisert væske i kapselen.

14. System i henhold til krav 12 eller 13,karakterisertved at identifiseirngsmidlene innbefatter kapselgj enkj enningsmidler (ID4, ID5) som blir gjenkjent av følingsmidler (31) koblet til styringsmidlene (C) til bryggeinnretningen som styrer bryggeparametrene tilsvarende.

15. Fremgangsmåte for brygging av en drikkevare ved bruk av en kapsel som blir sentrifugert i en sentrifogalbryggeinnretning,karakterisertved å innbefatte: å tilveiebringe et sett med kapsler (IA, IB; 1C, ID; 1E, 1F, 1G; 1H, II; 1J, IK, IL) med ulike volumer, velge en kapsel blant settet med kapsler og sentrifugere kapselen i bryggeinnretningen for brygging av en drikkevare, idet i det minsté ett av de følgende parametre: strømningsraten, rotasjonshastigheten og volumet ved injisert væske blir justert som en funksjon av volumet til den valgte kapselen.

16. Fremgangsmåte i henhold til krav 15,karakterisertved at slrømningsraten og volumet med injisert væske justeres som en funksjon av volumet til den valgte kapselen.

17. Fremgangsmåte i henhold til krav 16,karakterisertved at jo mindre volum i kapselen, jo mindre strømningsrate.

18. Fremgangsmåte i henhold til krav 16 eller 17,karakterisertved at jo mindre volum i kapselen, jo mindre volum med injisert væske i kapselen.