CH708663A1

CH708663A1 - Kapsel und System zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels, sowie Kapselkörper.

Info

Publication number: CH708663A1
Application number: CH01709/13A
Authority: CH
Inventors: Markus Brönnimann; Roland Affolter; Andreas Kaiser; Guillaume Bugnard
Original assignee: Delica Ag
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2015-04-15
Also published as: ES2650920T3; EP3052408B1; EP3052408A1; WO2015049270A1

Abstract

Kapsel (1) mit einem vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten Kapselkörper (2) mit einer Seitenwand (3) und mit einem insbesondere einstückig mit dieser ausgebildeten Boden (4), sowie mit einem den Kapselkörper (2) abdeckenden Deckel zur Bildung einer geschlossenen Kammer (6), welche eine Substanz (7) für die Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels enthält. Für die Durchleitung einer Flüssigkeit durch die Kammer (6) bildet der Deckel eine Eintrittsseite und der Boden (4) eine Austrittsseite mit einer vorzugsweise zentralen Auslauföffnung (10). In der Kapsel (1) sind ein Steigrohr (13) und ein mit der Auslauföffnung (10) verbundenes Auslaufrohr (11) derart miteinander kommunizierend angeordnet, dass die Flüssigkeit das Steigrohr (13) vom Kapselboden in Richtung Deckel zu einer Eintrittsöffnung des Auslaufrohres (11) durchströmt. Zwischen dem Steigrohr (13) und der Kammer (6) ist ein bodennaher Übergangsbereich angeordnet, der mit einer Mehrzahl von Übergangsöffnungen ausgebildet ist, oder der mit einem an der Kapsel (1) angeordneten Penetrationsmittel (20) derart penetrierbar ist, dass eine Mehrzahl von Übergangsöffnungen gebildet wird.

Description

Beschreibung

[0001 ] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kapsel zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs sowie ein System und einen Kapselkörper für die Kapsel.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von unterschiedlichen Kapseln und Systemen zur Zubereitung von flüssigen Lebensmitteln, insbesondere für den Heimgebrauch, bekannt.

[0003] Üblicherweise umfassen solchen Kapseln, welche vor allem für die Zubereitung von Kaffee und Mischgetränken bekannt sind, einen Kapselkörper mit einer Seitenwand, einem Boden sowie eine Deckfolie zur Bildung einer geschlossenen Kammer, welche das Kaffeepulver enthält. Die Kapsel weist eine Einlauf- und eine Auslauföffnung auf oder wird in der entsprechenden Zubereitungsmaschine mit solchen Öffnungen versehen. Da die Zubereitung des flüssigen Lebensmittels unter Druck erfolgt, neigen die bekannten Kapselsysteme zum Nachtropfen nach erfolgter Extraktion, was zu einer unerwünschten Verschmutzung führt und die Keimbildung in der Zubereitungsmaschine begünstigt. Ausserdem wird insbesondere bei Kaffee die Crema und bei Mischgetränken der Schaum nicht oder nur ungenügend ausgebildet.

[0004] Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Insbesondere soll eine Kapsel, ein System und ein Kapselkörper zur Verfügung gestellt werden, welche beim Extrahieren in der Strömung Turbulenzen bildet um eine optimale Crema bei Kaffee und um einen optimalen Schaum bei Mischgetränken zu erhalten und welche nach dem Extrahieren des flüssigen Lebensmittels ein Nachtropfen verringert oder verhindert.

[0005] Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen definierten Vorrichtungen gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

[0006] Eine erfindungsgemässe Kapsel zur Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels weist einen, vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten Kapselkörper mit einer Seitenwand und mit einem insbesondere einstückig mit dieser ausgebildeten Boden, sowie einen den Kapselkörper abdeckenden Deckel zur Bildung einer geschlossenen Kammer auf. Diese Kammer enthält eine Substanz, welche für die Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels vorgesehen ist. Für die Durchleitung einer Flüssigkeit durch die Kammer bilden der Deckel eine Eintrittsseite und der Boden eine Austrittsseite mit einer vorzugsweise zentralen Auslauföffnung. In der Kapsel sind eine Steigrohr und ein mit der Auslauföffnung verbundenes Auslaufrohr derart miteinander kommunizierend angeordnet, dass die Flüssigkeit das Steigrohr vom Kapselboden in Richtung Deckel zu einer Eintrittsöffnung des Auslaufrohrs durchströmt. Zwischen dem Steigrohr und der Kammer ist ein bodennaher Übergangsbereich angeordnet, der mit einer Mehrzahl von Übergangsöffnungen ausgebildet ist. Alternativ ist der Übergangsbereich derart mit einem an der Kapsel angeordneten Penetrationsmitteln penetrierbar, dass eine Mehrzahl von Übergangsöffnungen gebildet wird.

[0007] Durch diese spezifische Ausgestaltung mit einem Auslaufrohr und einem in entgegengesetzter Richtung durchströmten Steigrohr wird erreicht, dass nach Beenden des Extraktionsvorgangs ein Nachtropfen von Extraktionsgut aus der Kapsel verhindert wird. Des Weiteren wird durch das Übergangsöffnungen eine Scherwirkung erzwungen, welche vorteilhaft für die Bildung der Crema bei der Kaffeezubereitung oder des Schaums bei Mischgetränken ist.

[0008] Das Steigrohr kann innerhalb der Kapsel eine Höhe zwischen 50% und 100%, bevorzugt zwischen 60% und 90%, besonderes bevorzugt zwischen 70% und 80% der maximalen Höhe zwischen Boden und Deckel einnehmen. Diese Höhe des Steigrohres stellt sicher, dass ein Nachtropfen der Kapsel nach der Extraktion effektiv verhindert wird.

[0009] Die Übergangsöffnungen können derart dimensioniert sein, dass sie zum Zurückhalten der Substanz eine Filterwirkung ausüben. Insbesondere bei der Extraktion, beispielsweise von Kaffee aus Kaffeepulver oder von Tee aus Teekräutern, ist eine Filterwirkung vorteilhaft, so dass das flüssige Lebensmittel frei von ungelöstem Substrat ist.

[0010] Die Übergangsöffnungen können derart dimensioniert sein, dass zur Erzeugung von Scherkräften in der Strömung die Summe ihrer Querschnittsflächen kleiner ist als die Querschnittsfläche des Steigrohres. Es wird somit bei einer Extraktion ein Druckunterschied zwischen der Kammer und dem Steigrohr erzwungen, so dass insbesondere die Crema bei der Kaffeezubereitung oder der Schaum bei Mischgetränken verstärkt ausgebildet wird.

[0011 ] Das Auslaufrohr kann innerhalb des Steigrohres, vorzugsweise konzentrisch, angeordnet sein. Durch eine solche Ausgestaltung sind insbesondere weniger Einzelteile nötig und eine einfache Produktion der Kapsel wird ermöglicht. Eine konzentrische Anordnung erlaubt ein besonders gleichmässiges Durchströmen des Extraktionsgutes bzw. eine kontinuierlich und geordnete Bildung eines Auslaufstrahls.

[0012] Das Steigrohr kann einen mittleren Aussendurchmesser zwischen 20% und 35%, bevorzugt zwischen 22% und 30%, besonders bevorzugt zwischen 24% und 26% des mittleren Innendurchmessers der Kapsel aufweisen. Diese Dimensionierung erlaubt es, dass eine relativ grosse Substanzmenge in der Kapsel aufgenommen werden kann und gleichzeitig ein optimales Ausströmen des flüssigen Lebensmittels aus der Kammer durch das Steigrohr und das Auslaufrohr gewährleistet werden kann.

[0013] Das Auslaufrohr oder das Steigrohr können einstückig mit dem Boden der Kapsel ausgebildet sein. Durch die einstückige Ausbildung des Auslaufrohrs oder des Steigrohres mit dem Boden wird insbesondere die Anzahl Einzelteile der Kapsel verringert. Die Herstellungskosten der Kapsel werden somit reduziert.

2 [0014] Zwischen der Kammer und der Auslauföffnung kann ein Verschlusselement, insbesondere eine Folie, angeordnet sein, wobei das Verschlusselement zum Ausgeben des flüssigen Lebensmittels öffnenbar ist. Ein solches Verschlusselement kann beispielsweise ein fluiddichtes und/oder aromadichtes und/oder sauerstoffdichtes Verschliessen der Kapsel gewährleisten. Insbesondere bei Kapseln zur Zubereitung von Kaffee ist ein aromadichtes Verschliessen nötig. Eine solche Folie kann beispielsweise eine oder mehrere Kunststoffschichten oder eine Metallschicht, insbesondere eine Aluminiumfolie umfassen.

[0015] Die Folie kann eine Sollbruchstelle aufweisen, welche unter einem vorbestimmten oder vorbestimmbaren Druck aufbricht. Üblicherweise wird für die Zubereitung des flüssigen Lebensmittels heisses Wasser unter einem bestimmten Druck in die Kapsel eingespritzt. Wenn die Folie nun Sollbruchstellen aufweist, kann ein bestimmter für die Extraktion des Lebensmittels benötigter Druck aufgebaut werden, und gleichzeitig ein definiertes Auslaufens des Lebensmittels garantiert werden.

[0016] Das Verschlusselement kann zwischen der Kammer und dem Steigrohr oder zwischen dem Steigrohr und dem Auslaufrohr angeordnet sein. Beispielsweise ist das Verschlusselement so am Boden der Kapsel angeordnet, dass es die Übergangsöffnungen zum Steigrohr verschliesst. Insbesondere bei konzentrisch angeordnetem Steigrohr und Auslaufrohr kann beispielsweise auch das obere Ende des Auslaufrohrs durch das Verschlusselement verschlossen werden. Es sind somit verschiedene Alternativen möglich, welche je nach Ausgestaltung Vorteile aufweisen können.

[0017] Die Kapsel kann ein Durchstechelement zum Öffnen des Verschlusselementes aufweisen. Insbesondere wenn das Verschlusselement keine Sollbruchstelle aufweist, ist der Einsatz eines Durchstechelements sinnvoll.

[0018] Das Durchstechelement kann in einem Übergangsbereich zwischen dem Steigrohr und dem Auslaufrohr derart verschiebbar gelagert sein, dass es durch ausserhalb der Kapsel liegende Mittel zum Durchstechen des Verschlusselements verschoben werden kann. Beispielsweise kann das Durchstechelement in einem Lagerelement angeordnet sein, wobei das Lagerelement eine Verschiebung des Durchstechelementes in Richtung zum Verschlusselement erlaubt. Das Lagerelement kann dabei im Steigrohr angeordnet sein. Beispielsweise wird das Lagerelement durch eine flexibel Membran, einen Faltenbalg oder einen Wellenbalg gebildet. Durch eine solche Ausgestaltung des Lagerelements kann eine einfache Verschiebbarkeit des Durchstechelements bei gleichzeitiger Dichtheit gewährleistet werden.

[0019] Das Penetrationsmittel kann einstückig mit dem Auslaufrohr ausgebildet sein. Eine solche Ausgestaltung verringert die Anzahl benötigter Einzelteile, so dass die Kapsel kostengünstig hergestellt und zusammengesetzt werden kann.

[0020] Das Penetrationsmittel kann örtlich verteilt am Auslaufrohr angeordnet sein, sodass örtlich auf einer grösseren Fläche verteilt Übergangsöffnungen gebildet werden, was einen einfacheren Austritt des flüssigen Lebensmittels aus der Kammer erlaubt.

[0021 ] Das Penetrationsmittel kann derart am Kapselkörper gehalten sein, dass es unter Krafteinwirkung aus einer Ruhestellung in eine Penetrationsstellung verschiebbar ist. Beispielsweise kann die Krafteinwirkung von ausserhalb der Kapsel angeordneten Mitteln erfolgen, was eine einfache Art der Penetration ermöglicht. Beispielsweise kann die Kraft durch das Einlegen der Kapsel in eine entsprechend ausgestaltete Aufnahmekammer einer Zubereitungsmaschineeinlegbar sein, wobei beim Verschliessen der Aufnahmekammer eine Kraft auf das Penetrationsmittel einwirkt.

[0022] Das Penetrationsmittel kann im Bereich des Bodens derart angeordnet und der Boden kann derart ausgestaltet sein, dass sich der Boden unter einem Innendruck der Kammer relativ zum Penetrationsmittel verschiebt und von diesem penetriert wird. Es versteht sich von selbst, dass auch in dieser Variante das Penetrationsmittel zumindest von einer ausserhalb der Kapsel wirkenden Kraft festgehalten werden muss.

[0023] Das Penetrationsmittel kann ein Dichtungselement aufweisen, das in der Penetrationsstellung dichtend am Boden der Kapsel anliegt und das Steigrohr gegen aussen abdichtet. Mit einem solchen Dichtungselement kann gewährleistet werden, dass das flüssige Lebensmittel, welches aus der Kammer durch die vom Penetrationsmittel gebildeten Übergangsöffnungen austritt, ohne Leckage in das Steigrohr strömt. Insbesondere wird eine Verschmutzung einer Zubereitungsmaschine verhindert.

[0024] Das Penetrationsmittel kann eine separates Bauteil sein und einen Führungsabschnitt aufweisen der mit einem komplementären Führungsabschnitt am Kapselkörper zusammenwirkt. Beispielsweise umfasst das Penetrationsmittel einen zylindrischen Teilbereich des Kapselkörpers konzentrisch, so dass eine Führung für die Verschiebung zwischen der Ruhestellung und der Penetrationsstellung gebildet wird.

[0025] Das Penetrationsmittel kann sternförmig angeordnete Klingen aufweisen. Solche Klingen sind beispielsweise im Spritzgussverfahren direkt herstellbar und ermöglichen je nach Ausgestaltung eine einfache Penetration des bodennahen Übergangsbereichs, wobei durch die sternförmige Ausgestaltung gleichzeitig mehrere Durchgangskanäle von der Kammer zum Steigrohr gebildet werden. Es versteht sich von selbst, dass die Klingen auch als separate Teile beispielsweise in das Auslaufrohr eingesetzt werden können.

[0026] Das Penetrationsmittel kann mehrere, insbesondere sternförmig ausgestaltete Aufstechdorne, insbesondere Aufstechpyramiden oder Aufstechspitzen umfassen. Dabei ist zu beachten, dass bei erfolgter Penetration ein fluidischer Durchgang durch das Verschlusselement gewährleistet werden muss. Beispielsweise sind dreieckige Grundflächen mit einer zur Spitze laufender Kerbung, Kegelspitzen mit einer Anschnittsfläche an der Spitze oder auch Rohrförmige Dorne

3 mit angeschrägten Spitzen denkbar. Das flüssige Lebensmittel kann entweder entlang des Penetrationsmittels oder durch eine Öffnung durch das Penetrationsmittel abfliessen.

[0027] Der Kapselkörper kann ein Tiefziehteil oder ein Spritzgussteil sein. Beide Herstellungsverfahren sind kostengünstig für grosse Produktionslose. Ausserdem sind über die gesamte Produktionsmenge nahezu dieselben Toleranzen gewährleistet.

[0028] Im Inneren des Steigrohres kann zwischen dem Steigrohr und dem Auslaufrohr eine oder mehrere Stützrippen angeordnet sein, so dass das Steigrohr und das Auslaufrohr zwingend voneinander beabstandet gehalten werden. Es wird somit gewährleistet, dass jederzeit eine genügend grosse Querschnittfläche vorhanden ist, durch welche das flüssige Lebensmittel strömen kann.

[0029] Im Innern des Auslaufrohres können eine Mischkammer und eine Prallplatte angeordnet sein. Beispielsweise ist eine solche Mischkammer direkt unter dem Verschlusselement angeordnet. Ein durch die Öffnung im Verschlusselement oder durch eine andere düsenförmige Verengung ausgebildeter Strahl des flüssigen Lebensmittels trifft auf die Prallplatte und wird gebrochen. Das flüssige Lebensmittel vermischt sich in der Folge im Mischraum mit Luft, so dass sich ein Schaum ausbilden kann.

[0030] Die Kammer kann durch eine zwischen dem Deckel und dem Boden angeordnete permeable Trennschicht, insbesondere durch eine Filterplatte oder eine durchlässige Folie, in zwei Teilbereiche aufgeteilt sein. Eine solche Trennschicht ermöglicht beispielsweise die getrennte Lagerung von unterschiedlichen Substanzen, welche erst bei der Zubereitung vermischt werden dürfen. Ebenso ermöglicht jedoch eine solche Trennschicht ein Befüllen der Kapsel mit weniger Substanz, ohne dass die Substanz sich unnötig im ganzen Kapselkörper verteilen kann.

[0031 ] Die Seitenwand des Kapselkörpers kann Anschlagmittel oder Rastmittel aufweisen, an denen die Trennschicht in einer vordefinierten Position anliegt. Beispielsweise kann eine umlaufende Schulter ausgebildet sein, an welcher die Trennschicht insbesondere durch kleben oder schweissen befestigt werden kann. Alternativ sind Vorsprünge denkbar, welche ein Einrasten einer starren Trennschicht in der entsprechenden Position ermöglichen. Die Trennschicht muss somit nicht eingeschweisst oder eingeklebt werden.

[0032] Die Trennschicht kann auf dem Steigrohr aufgesetzt sein. Beispielsweise kann diese mittig eine domförmige Verformung aufweisen, welche ein Aufsetzen auf das Steigrohr erlaubt. Je nach Ausgestaltung der Trennschicht bzw. je nach Höhe des Doms kann die Position der Trennschicht exakt definiert werden. Die Trennschicht kann beispielsweise auf dem Steigrohr befestigt, insbesondere aufgeschnappt, aufgeklebt oder angeschweisst werden.

[0033] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein System umfassend eine mit einer Substanz gefüllten Kapsel wie vorgängig beschrieben und eine Getränkezubereitungsmaschine, welche zur Aufnahme der Kapsel einen Kapselhalter aufweist. Das System umfasst weiter eine Einrichtung zur Durchleitung einer Flüssigkeit durch die Kapsel zur Extraktion oder Lösung der Substanz zur Herstellung eines Getränks oder eines flüssigen Lebensmittels, wobei die Getränkezubereitungsmaschine wenigstens eine Vorrichtung zum Penetrieren des Deckels der Kapsel aufweist.

[0034] Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung einen Kapselkörper für eine Kapsel wie vorgängig beschrieben.

[0035] Anhand von Figuren, welche lediglich Ausführungsbeispiele darstellen, wird die Erfindung im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 : Eine perspektivische Ansicht einer aufgeschnittenen erfindungsgemässen Kapsel in einer ersten Ausführungsform mit einer Filterplatte,

Fig. 2: eine perspektivische Darstellung der Filterplatte gemäss Fig. 1 ,

Fig. 3: einen Querschnitt entlang der zentralen Achse durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Kapsel, wobei das Auslaufrohr eine alternative Form eines Penetrationsmittels aufweist,

Fig. 4a: eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Auslaufrohrs mit einem Penetrationsmittel,

Fig. 4b: eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Auslaufrohrs mit einem alternativen Penetrationsmittel,

Fig. 5a: eine perspektivische Ansicht einer aufgeschnittenen erfindungsgemässen Kapsel in einer dritten Ausführungsform, wobei zwischen Steigrohr und Auslaufrohr ein Verschlusselement angeordnet ist,

Fig. 5b: einen Querschnitt durch die Kapsel gemäss Fig. 5a,

Fig. 6: eine perspektivische Darstellung der aufgeschnittenen erfindungsgemässen Kapsel gemäss Fig. 5a, wobei das Steigrohr und das Auslaufrohr alternativ ausgeführt sind,

4 Fig. 7a: einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Kapsel in einer vierten Ausführungsform, wobei zwischen der

Kammer und dem Steigrohr ein Verschlusselement angeordnet ist,

Fig. 7b: eine erste Ausgestaltung eines Details B aus Fig. 7a,

Fig. 7c: eine zweite Ausgestaltungsform des Details B aus Fig. 7a,

Fig. 8: eine Darstellung einer erfindungsgemässen Kapsel in einer fünften Ausführungsform, wobei im Steigrohr eine Dichtung angeordnet ist, und

Fig. 9: einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Kapsel in einer sechsten Ausführungsform, wobei das

Steigrohr und das Auslaufrohr nicht koaxial zueinander angeordnet sind.

[0036] In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer aufgeschnittenen erfindungsgemässen Kapsel 1 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Die Kapsel weist eine Trennschicht in Form einer Filterplatte 30 auf. Die Kapsel 1 ist entlang einer zentralen Achse aufgeschnitten. Dabei besteht die Kapsel 1 im Wesentlichen aus einem Kapselkörper 2 mit einer Seitenwand 3, einem Boden 4 und einem Auslaufrohr 1 1. Üblicherweise ist die Kapsel mit einem Deckel 5 (siehe Fig. 3) verschlossen. Der Kapselkörper 2 ist als Tiefziehteil ausgestaltet. Alternativ kann der Kapselkörper 2 auch im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Die Seitenwand 3 weist in Richtung vom Deckel zum Boden 4 Verstärkungsrippen 9 auf, um eine Deformation der Kapsel 1 unter Druck zu verhindern. Im Innern der Kapsel 1 ist eine Kammer 6 ausgebildet, welche von einem Substrat 7 befüllt werden kann. Die Filterplatte 30 ausgestaltete Trennschicht ist in der Kammer 6 derart zwischen Deckel und Boden 4 eingesetzt, dass sie die Kammer 6 in zwei Bereiche unterteilt. Diese Filterplatte 30 ermöglicht es, dass ein zu extrahierendes Substrat 7 sowohl unterhalb der Filterplatte 30 als auch oberhalb der Filterplatte 30 angeordnet sein kann. Ausserdem können durch die Filterplatte 30 zwei unterschiedliche Substanzen 7 oberhalb und unterhalb der Filterplatte 30 angeordnet sein, wobei ein Durchmischen der Substanzen 7 zumindest im Trockenzustand verhindert wird.

[0037] In einem zentralen Bereich des Bodens 4 ist eine kegelstumpfförmige Erhebung ausgebildet. Ein in diese Erhebung von unten eingesetztes Auslaufrohr 1 1 bildet zusammen mit der Erhebung ein Steigrohr 13. Das Auslaufrohr 1 1 weist eine zentrale Durchgangsbohrung auf, welche in eine Auslauföffnung 10 mündet. Des Weiteren weist das Auslaufrohr 1 1 eine tellerartige Platte 24 auf, welche mit Penetrationsmitteln 20 in Form von Aufstechpyramiden 22 versehen ist. Die tellerartige Platte 24 weist ein kragenförmiges Dichtungselement 27 auf, welcher den Boden 4 des Kapselkörpers 2 dicht umschliesst. Gleichzeitig bildet dieses Dichtungselement 27 einen Führungsabschnitt, welcher mit einem zylindrisch oder konisch ausgeformten korrespondierenden Führungsabschnitt des Kapselkörpers 2 zusammenwirkt. Der Boden 4 des Kapselkörpers 2 ist geschlossen und trennt die Kammer 6 vom Steigrohr 13 und somit von der Auslauföffnung 10. Ein Teilbereich des Bodens 4 kann für die Ausgabe des flüssigen Lebensmittels penetriert werden, so dass Übergangsöffnungen zwischen der Kammer und dem Steigrohr ausgebildet werden. Das Auslaufrohr 1 1 definiert eine Auslaufrichtung 12, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel entlang der zentralen Achse vom Bereich des Deckels (nicht dargestellt) zur Auslauföffnung 10 verläuft.

[0038] Wenn die Kapsel 1 bei bestimmungsgemässem Gebrauch in eine Brühkammer einer Zubereitungsmaschine eingesetzt wird, wird beim Verschliessen der Brühkammer das Auslaufrohr 1 1 in Richtung zum Deckel (nicht dargestellt) soweit verschoben, dass die Penetrationsmittel 20 durch den Boden 4 des Kapselkörpers 2 stechen und diesen penetrieren. Die Kammer 6 weist somit eine fluidische Verbindung mit der Auslauföffnung 10 auf. Ein flüssiges zubereitetes Lebensmittel kann somit durch die vom Penetrationsmittel 20 im Boden 4 gebildeten Übergangsöffnungen in ein zwischen Auslaufrohr 1 1 und konischer Erhöhung ausgebildetes Steigrohr 13 strömen und anschliessend durch das Auslaufrohr 1 1 in Auslaufrichtung 12 aus der Auslauföffnung 10 austreten. Dadurch, dass das flüssige Lebensmittel nach dem Extrahieren zuerst entgegen der Auslaufrichtung 12 im Steigrohr 13 strömt und erst im Auslaufrohr 1 1 in Auslaufrichtung aus der Auslauföffnung 10 austritt, wird bei Beenden des Extraktionsprozesses bzw. sobald der Druck in der Kammer 6 nachlässt, ein Nachtropfen von Extraktionsgut bzw. von flüssigem Lebensmittel aus der Auslassöffnung 10 effektiv verhindert. Beim Durchströmen des flüssigen Lebensmittels durch die Übergangsöffnungen in das Steigrohr, wird insbesondere bei der Zubereitung von Kaffee durch die in den Übergangsöffnungen erzwungene Scherwirkung eine Crema ausgebildet. Bei anderen Mischgetränken kann beispielsweise eine Durchmischung mit Luft erfolgen, so dass ein Schaum ausgebildet wird.

[0039] In Fig. 2 ist eine Filterplatte 30 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Deutlich zu erkennen ist der zentral angeordnete Dom 31 , welcher als Positionierelement der Filterplatte 30 auf dem Steigrohr 13 (siehe Fig. 1) dient. Die Filterplatte 30 ist mit einer Vielzahl von Öffnungen 32 versehen, welche einen Durchlass für eine Flüssigkeit, insbesondere für heisses Wasser, ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich sind auch Schlitze denkbar, welche ebenfalls einen Durchlass bilden. Durch die Höhe des Doms 31 kann die Position der Filterplatte 30 in der Kapsel 1 (siehe Fig. 1 ) bestimmt werden. Es versteht sich von selbst, dass bei einer Kapsel 1 mit Verstärkungsrippen 9 wie in Fig. 1 dargestellt, auch die Filterplatte 30 derart ausgestaltet ist, dass entsprechende Aussparungen im Randbereich der Filterplatte 30 vorgesehen sind, welche den Verstärkungsrippen 9 (siehe Fig. 1 ) entsprechen.

[0040] Fig. 3 zeigt einen Querschnitt entlang der zentralen Achse durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Kapsel 1 , wobei das Auslaufrohr 1 1 eine alternative Form eines Penetrationsmittels 20 aufweist. Der Kapselkörper

5 2 wird durch die Seitenwand 3, den Boden 4, das Steigrohr 13, welches eine zentrale Erhöhung im Boden 4 bildet sowie den Deckel 5 begrenzt. Im Innern der Kapsel 1 ist eine Filterplatte 30, wie vorgängig beschrieben, angeordnet. Diese Filterplatte 30 hält ein zu extrahierendes Substrat 7, aus welchem das flüssige Lebensmittel gebildet wird, im unteren Teilbereich der Kammer 6. Wie bereits in Fig. 1 beschrieben, ist ein Auslaufrohr 1 1 von unten in die konische Erhöhung des Steigrohes 13 eingesetzt. Erst mit diesem Auslaufrohr 1 1 wird effektiv das Steigrohr 13 gebildet. Das Auslaufrohr 1 1 weist auf seiner Unterseite eine Auslauföffnung 10 auf, und definiert eine Auslaufrichtung 12 in Richtung der zentralen Achse. Das Auslaufrohr 11 weist in seinem unteren Bereich eine tellerförmige Platte 24 auf, welche mit Penetrationsmittel 20 in Form von sternförmig angeordneten Klingen 21 versehen ist. Oberhalb des Penetrationsmittels 20 ist das Auslaufrohr 1 1 auf seiner Aussenseite mit Stützrippen 25 versehen, welche dafür sorgen, dass zwischen Auslaufrohr 1 1 und Steigrohr 13 eine fluidische Verbindung gewährleistet ist.

[0041 ] Die Kapsel 1 ist in der Fig. 3 im bereits geöffneten Zustand dargestellt. Das Penetrationsmittel 20 hat den Boden 4 des Kapselkörpers 2 in einem Übergangsbereich zwischen der Kammer 6 und dem Steigrohr 13 bereits durchstochen. Durch die sternförmige Anordnung der Klingen 21 werden somit Übergangsöffnungen 14 gebildet, welche eine fluidische Verbindung aus der Kammer 6 zum Steigrohr 13 ermöglichen. Gleichzeitig bilden diese Übergangsöffnungen 14 eine Filterwirkung und stellen sicher, dass nicht gelöstes Substrat 7, beispielsweise Kaffeepulver, in der Kammer 6 zurückbehalten und nicht mit dem flüssigen Lebensmittel ausgegeben wird. Des Weiteren wird beim Durchströmen des flüssigen Lebensmittels durch die durch das Penetrationsmittel 20 gebildeten Übergangsöffnungen 14, beispielsweise als Spalt zwischen dem Penetrationsmittel 20 und dem Boden 4 ausgebildet, von der Kammer 6 zum Steigrohr 13 eine Scherwirkung erzwungen, welche insbesondere bei der Zubereitung von Kaffee eine Crema ausbildet. Bei Mischgetränken kann beispielsweise eine Durchmischung mit Luft erfolgen, so dass ein Schaum ausgebildet wird.

[0042] In den Fig. 4a und 4b sind jeweils zwei unterschiedliche Ausgestaltungen von Auslaufröhren 1 1 in perspektivischer Darstellung gezeigt. Beide Auslaufröhre 1 1 weisen auf ihrer Aussenseite Stützrippen 25 auf, welche eine Beabstandung des Auslaufrohres 1 1 vom Steigrohr 13 (siehe Fig. 1 und 3) gewährleisten. Das Auslaufrohr 1 1 weist ausserdem an seinem an der Auslauföffnung 10 anschliessenden Bereich eine tellerförmige Platte 24 auf, welche mit dem Penetrationsmittel 20 versehen ist. In der Fig. 4a ist das Penetrationsmittel als sternförmige angeordnete Klinge 21 ausgebildet, während in der Fig. 4b das Penetrationsmittel eine Vielzahl von sternförmig ausgebildeten Pyramidenspitzen 22 ist. Beide Penetrationsmittel 20 sind so ausgestaltet, dass diese den Boden 4 der Kapsel (siehe Fig. 3) durchstossen können. Die beiden Auslaufrohre 1 1 aus den Fig. 4a und 4b sind vorzugsweise im Spritzgussverfahren hergestellt. Sowohl die sternförmig angeordneten Klingen 21 in der Fig. 4a als auch die sternförmig ausgestalteten Pyramidenspitzen 22 in der Fig. 4b können im Spritzguss hergestellt oder als separate Teile eingelegt werden. Mögliche Materialien für das Auslaufrohr 1 1 sind Polypropylen oder Polystyrol, ausserdem kann auch beispielsweise Polyamid, Polycarbonat, Polyphenylensulfid oder Polyoxymethylen eingesetzt werden.

[0043] Fig. 5a zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine aufgeschnittene erfindungsgemässe Kapsel 1 in einer dritten Ausführungsform, wobei zwischen Steigrohr 13 und Auslaufrohr 11 ein Verschlusselement 15 angeordnet ist. Fig. 5b zeigt einen entsprechenden Querschnitt. Die Kapsel 1 weist wiederum einen Kapselkörper 2 mit einer Seitenwand 3 und einem Boden 4 auf. Integral mit dem Boden 4 verbunden ist eine zentrale konische Erhebung, welche gleichzeitig das Auslaufrohr 1 1 bildet. Dieses Auslaufrohr 1 1 ist im in Auslaufrichtung 12 oberen Bereich, also an seinem dem Deckel 5 zugewandtem Bereich durch ein Verschlusselement 15 in Form einer Folie 16 abgeschlossen. Über diesem Auslaufrohr 11 ist ein konisches Steigrohr 13 angeordnet, welches koaxial platziert ist. An seinem dem Boden 4 zugewandten Ende weist das Steigrohr 13 einen geschlitzten Übergangsbereich mit Übergangsöffnungen 14 auf, welche zwischen der Kammer 6 und dem Steigrohr 13 eine Filterfunktion erfüllen und eine fluidische Verbindung aus der Kammer 6 mit dem Steigrohr 13 gewährleisten. Das Steigrohr 13 ist an seinem oberen Ende mit einem Faltenbalg 23 abgeschlossen, welcher zentral ein Durchstechelement 26 in Form einer zum Verschlusselement 15 des Auslaufrohrs 1 1 gerichteten Spitze aufnimmt. Dieses Durchstechelement 26 reicht bis zum Deckel 5 und ist von aussen derart betätigbar, dass das Durchstechelement 26 in Richtung des Verschlusselements 15 verschoben und in der Folge dieses penetriert. Somit ist eine fluidische Verbindung aus der Kammer 6 durch die Übergangsöffnungen 14, das Steigrohr 13, die Öffnung im Verschlusselement 15, das Auslaufrohr 1 1 und die Auslauföffnung 10 gewährleistet. Ein aus einem Substrat 7 extrahiertes flüssiges Lebensmittel kann somit aus der Kapsel 1 austreten. Weiter ist in der Kapsel 1 zu erkennen, dass eine Filterplatte 30 in etwa mittig quer zur zentralen Achse eingesetzt ist. Diese Filterplatte 30 trennt die Kammer 6 in einen oberen und einen unteren Teilbereich. Beide Teilbereiche können je mit einem Substrat 7 befüllt werden, wobei der obere und der untere Teilbereich ein unterschiedliches Substrat aufnehmen können. Die Filterplatte 30 verhindert dabei ein vorzeitiges Vermischen der beiden Substrate. Ebenso ist es jedoch auch denkbar, dass nur der untere bzw. nur der obere Teilbereich der Kammer 6 befüllt ist. Im Innern des Auslaufrohres 1 1 ist in Richtung zur Auslauföffnung 10 ein Schwert 17 angeordnet, welche den aus der Kapsel 1 strömende Fluss des flüssigen Lebensmittels beruhigt und zu einem gleichmässigen Strahl formt.

[0044] Fig. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung der aufgeschnittenen erfindungsgemässen Kapsel 1 gemäss Fig. 5a, wobei das Steigrohr 13 und das Auslaufrohr 1 1 alternativ ausgeführt sind. Wie bereits in den Fig. 1 und 3 ist das Steigrohr 13 einstückig mit dem Boden 4 verbunden. Das Auslaufrohr 1 1 wird mit seiner Auslauföffnung 10 von unten in das Steigrohr 13 eingesteckt. Das Auslaufrohr 11 ist wiederum an seinem in Auslaufrichtung 12 oberen Ende durch ein Verschlusselement 15 in Form einer Folie 16 abgeschlossen. Gleichzeitig ist wie schon in den Fig. 5a und 5b beschrieben das Steigrohr 13 an seinem oberen, dem Deckel 5 (siehe Fig. 3) zugewandten Ende, mit einem Faltenbalg 23 abge-

6

Claims

schlossen, welcher zentral ein Durchstechelement 26 aufweist. Das Durchstechelement 26 weist eine Spitze auf, welche gegen das Verschlusselement 15 des Auslaufrohrs 1 1 gerichtet ist. Wie bereits in den Fig. 5a und 5b beschrieben, ist das Durchstechelement 26 von aussen gegen das Verschlussmittel 15 verschiebbar, so dass die Folie 16 durchstochen werden kann. Es entsteht eine fluidische Verbindung aus der Kammer 6 durch die schlitzartigen Übergangsöffnungen 14 über das Steigrohr 13 und das Auslaufrohr 1 1 zur Auslauföffnung 10. Dabei gewährleisten die Übergangsöffnungen 14 eine Filterfunktion und verhindern ein Austreten von ungelöstem Substrat 7. [0045] Im Auslaufrohr 1 1 ist direkt unterhalb des Verschlusselementes 15 ein Mischraum 37 mit einer Prallplatte 38 ausgebildet. Sobald das Verschlusselement 15 vom Durchstechelement 26 durchstochen ist, kann das flüssige Lebensmittel durch die so entstandene Öffnung im Verschlusselement 15 in einem Strahl in das Auslaufrohr 1 1 fliessen. Im Mischraum 37 trifft der Strahl des flüssigen Lebensmittels auf die Prallplatte 38, der Strahl wird gebrochen und das flüssige Lebensmittel in der Folge mit Luft vermischt, so dass sich ein Schaum ausbilden kann. Um einen gleichmässigen Strahl in Auslaufrichtung 12 zu erreichen, ist das Auslaufrohr 11 mit einem zentralen Schwert 17 in Form eines Kreuzsteges versehen. Das Schwert 17 verläuft entlang einer zentralen Achse. [0046] Die Filterplatte 30, welche die Kammer 6 in einen oberen und einen unteren Teilbereich trennt wird durch eine in der Seitenwand 3 integriert ausgebildetes Rastmittel 33 im Kapselkörper 2 in Position gehalten. Somit ist eine einfache Montage der Filterplatte 30 möglich. [0047] Die Fig. 7a, b, c zeigen einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Kapsel 1 in einer vierten Ausführungsform mit vergrösserter Detaildarstellung, wobei zwischen der Kammer 1 und dem Steigrohr 13 ein Verschlusselement 15 angeordnet ist. Die Kammer 6 wird von der Seitenwand 3, dem Boden 4 sowie dem Steigrohr 13 begrenzt. Im bodennahen Übergangsbereich von der Kammer 6 zum Steigrohr 13 sind Übergansöffnungen 14 ausgebildet, welche gleichzeitig als Filter wirken. Diese Übergansöffnungen 14 sind durch das Verschlusselement 15 in Form einer Folie 16 verschlossen. Das Verschlusselement 15 ist derart ausgebildet, dass die Übergangsöffnungen 14 bei Erreichen eines vorbestimmten Drucks freigegeben werden. Entsprechend ist wiederum eine fluidische Verbindung ausgehend von der Kammer 6 durch das Steigrohr 13 und das Auslaufrohr 1 1 zur Auslauföffnung 10 ausgebildet. Das Auslaufrohr 11 ist in Richtung der zentralen Achse ausgebildet und weist ein zentrales Schwert 17 auf, welches eine gerichtete Strömung in Auslaufrichtung 12 gewährleistet. [0048] In den Fig. 7b und 7c ist vergrössert der Bereich der Übergangsöffnungen 14 und des Verschlusselements 15 dargestellt. In der Fig. 7c ist das Verschlusselement 15 in Form einer Folie 16 direkt über die Übergangsöffnungen 14 gespannt und befestigt. In der Fig. 7b ist die Folie 16 jedoch über eine Ausnehmung gespannt, welche gewährleistet, dass bereits ein Aufreissen der Folie 16 an einer einzigen Stelle gewährleistet, dass jede Übergangsöffnung 14 auch eine Öffnung in das Steigrohr 13 (siehe Fig. 7a) erfährt. [0049] Die Fig. 8 zeigt eine Darstellung einer erfindungsgemässen Kapsel 1 in einer fünften Ausführungsform, wobei im Steigrohr 13 eine Dichtung 34 angeordnet ist, welche das Steigrohr 13 in einer ersten Ruheposition verschliesst. Das Auslaufrohr 1 1 weist einen zur Dichtung 34 korrespondierenden Wulst 35 auf. Das Auslaufrohr 1 1 ist von einer Ruhestellung in eine dargestellte Penetrationsstellung verschiebbar, in der die Penetrationsmittel 20 (siehe Fig. 1 und 3) Übergangsöffnungen in einem Übergangsbereich im Boden 4 zwischen der Kammer 6 und dem Steigrohr 13 ausbilden. Durch diese Verschiebung, verschieben sich auch die Dichtung 34 und der Wulst 35 relativ zueinander, so dass die anfängliche Dichtwirkung zwischen der Dichtung 34 und der Wulst 35 erlischt und das Steigrohr entsprechend freigegeben wird. [0050] In der Fig. 9 ist schematisch ein Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Kapsel 1 in einer sechsten Ausführungsform dargestellt, wobei das Steigrohr 13 und das Auslaufrohr 1 1 nicht koaxial zueinander angeordnet sind. Wie im Detailschnitt A-A erkennbar, sind das Steigrohr 13 und das Auslaufrohr 1 1 nebeneinander in einem Rohr durch eine Trennwand 36 ausgebildet. Ebenso ist es auch denkbar, dass die beiden Rohre komplett separat nebeneinander ausgebildet sind, wobei selbstverständlich eine Verbindung zwischen den beide Rohren bestehen muss. Patentansprüche 1. Kapsel (1 ) mit einem vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten Kapselkörper (2) mit einer Seitenwand (3) und mit einem insbesondere einstückig mit dieser ausgebildeten Boden (4), sowie mit einem den Kapselkörper (2) abdeckenden Deckel (5) zur Bildung einer geschlossenen Kammer (6), welche eine Substanz (7) für die Zubereitung eines flüssigen Lebensmittels enthält, wobei für die Durchleitung einer Flüssigkeit durch die Kammer (6) der Deckel (5) eine Eintrittsseite und der Boden (4) eine Austrittsseite mit einer vorzugsweise zentralen Auslauföffnung (10) bildet und wobei in der Kapsel (1) ein Steigrohr (13) und ein mit der Auslauföffnung (10) verbundenes Auslauf rohr (1 1) derart miteinander kommunizierend angeordnet sind, dass die Flüssigkeit das Steigrohr (13) vom Kapselboden in Richtung Deckel (5) zu einer Eintrittsöffnung des Auslaufrohres (1 1 ) durchströmt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Steigrohr (13) und der Kammer (6) ein bodennaher Übergangsbereich angeordnet ist, der mit einer Mehrzahl von Übergangsöffnungen (14) ausgebildet ist, oder der mit einem an der Kapsel (1 ) angeordneten Penetrationsmittel (20) derart penetrierbar ist, dass eine Mehrzahl von Übergangsöffnungen (14) gebildet wird.
2. Kapsel (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangsöffnungen (14) derart dimensioniert sind, dass sie zum Zurückhalten der Substanz (7) eine Filterwirkung ausüben. 7
3. Kapsel (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangsöffnungen (14) derart dimensioniert sind, dass zur Erzeugung von Scherkräften in der Strömung die Summer ihrer Querschnittsflächen kleiner als die Querschnitt sf lache des Steigrohres (13) ist.
4. Kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslaufrohr (1 1 ) innerhalb des Steigrohres (13), vorzugsweise konzentrisch, angeordnet ist.
5. Kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslaufrohr (1 1 ) oder das Steigrohr (13) einstückig mit dem Boden (4) der Kapsel (1 ) ausgebildet ist.
6. Kapsel (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kammer (6) und der Auslauföffnung (10) ein Verschlusselement (15), insbesondere eine Folie (16), angeordnet ist, wobei das Verschlusselement (15) zum Ausgeben des flüssigen Lebensmittels öffnenbar ist.
7. Kapsel (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel (1 ) ein Durchstechelement (26) und/oder eine Sollbruchstelle zum Öffnen des Verschlusselementes (15), insbesondere unter Druck, aufweist.
8. Kapsel (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchstechelement (26) in einem Übergangsbereich zwischen Steigrohr (13) und Auslaufrohr (1 1 ) derart verschiebbar gelagert ist, dass es durch ausserhalb der Kapsel (1 ) liegende Mittel zum Penetrieren des Verschlusselement (15) verschoben werden kann.
9. Kapsel (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Penetrationsmittel (20) einstückig mit dem Auslaufrohr (1 1 ) ausgebildet ist.
10. Kapsel (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Penetrationsmittel (20) derart am Kapselkörper (2) gehalten ist, dass es unter Krafteinwirkung aus einer Ruhestellung in eine Penetrationsstellung verschiebbar ist.
1 1. Kapsel (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Penetrationsmittel (20) ein Dichtungselement (27) aufweist, das in der Penetrationsstellung dichtend am Boden (4) der Kapsel (1 ) anliegt und das Steigrohr (13) gegen aussen abdichtet.
12. Kapsel (1 ) nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Penetrationsmittel (20) ein separates Bauteil ist, und einen Führungsabschnitt aufweist, der mit einem komplementären Führungsabschnitt am Kapselkörper (2) zusammenwirkt.
13. Kapsel (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Penetrationsmittel (20) sternförmig angeordnete Klingen (21 ) aufweist.
14. Kapsel (1 ) nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das das Penetrationsmittel (20) mehrere insbesondere sternförmige Aufstechdorne, insbesondere Aufstechpyramiden (22) umfasst.
15. Kapsel (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapselkörper (2) ein Tiefziehteil oder ein Spritzgussteil ist.
16. Kapsel (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (6) durch eine zwischen dem Deckel (5) und dem Boden (4) angeordnete permeable Trennschicht, insbesondere einer Filterplatte (30), in zwei Teilbereiche aufgeteilt ist.
17. Kapsel (1 ) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (3) des Kapselkörpers (2) Anschlagmittel oder Rastmittel (33) aufweist, an denen die Trennschicht in einer vordefinierten Position anliegt.
18. Kapsel (1 ) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht auf dem Steigrohr (13) aufgesetzt ist.
19. System umfassend eine mit einer Substanz gefüllte Kapsel (1 ) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 18 und eine Getränkezubereitungsmaschine, welche zur Aufnahme der Kapsel einen Kapselhalter aufweist, sowie eine Einrichtung zur Durchleitung einer Flüssigkeit durch die Kapsel zur Extrahierung oder Lösung der Substanz zur Herstellung eines Getränks, wobei die Getränkezubereitungsmaschine wenigstens eine Vorrichtung zum Penetrieren des Deckels (5) der Kapsel aufweist.
20. Kapselkörper (2) für eine Kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 18. 8