RS55985B1

RS55985B1 - Porcijska kapsula i postupak za proizvodnju napitka sa porcijskom kapsulom

Info

Publication number: RS55985B1
Application number: RS20170495A
Authority: RS
Inventors: Günter Empl
Original assignee: K Fee System Gmbh
Priority date: 2012-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2017-09-29
Also published as: ZA201409527B; JP2015527099A; BR112014031761A2; PL2861508T5; US11312567B2; AU2013279478C1; HRP20170738T4; CA2989856A1; EP2861508B2; KR20150051213A; DE102012105282A1; EP3210911A1; HRP20170738T1; US20210171276A1; ES2624597T5; JP2021129991A; US9394101B2; EP2861508A1; TN2014000524A1; US20230286733A1

Description

Opis

[0001] Ovaj pronalazak se odnosi na porcijsku kapsulu za proizvodnju napitka, koje ima telo kapsule sa dnom kapsule i poklopcem, pri čemu je između dna kapsule i poklopca konstruisan šuplji prostor za prihvat granuliranog, praškastog ili tečnog supstrata za napitak i pri čemu je u šupljini raspoređen filterski element. Osim toga se ovaj pronalazak odnosi na postupak za proizvodnju porcijske kapsule kao i upotrebu porcijske kapsule za proizvodnju napitka.

[0002] Takve porcijske kapsule su opštepoznate iz stanja tehnike. Primera radi su u štampanim dokumentima EP 1792850 B1, EP 1344722 A1, WO 2012/038063 A1 i US 2003/0172813 A1 opisane porcijske kapsule za pripremu kafe i espresa u skladu sa vrstom.

[0003] Takve porcijske kapsule za proizvodnju napitka ili namirnice su preferirano u obliku zarubljene kupe ili cilindrične i proizvode se na primer od duboko vučene plastične folije ili u postupku brizganja plastike. One obično imaju zatvoreno dno kapsule i otvorenu stranu za punjenje sa porubljenim obodom, na koji se, nakon što je šupljina porcijske kapsule opremljena filterskim elementom i napunjena granuliranim, praškastim ili tečnim supstratom za napitak, utiskuje ili nalepljuje pokrivna folija. Filterski element je preferirano raspoređen između supstrata za napitak i dna kapsule i oslanja na dno kapsule. Ovi filterski elementi su brizgani od termoplastičnog materijala ili duboko vučena ili utisnuta od plastične folije ili proizvedeni od tkanom ili netkanog materijala i sprečavaju da čestice supstrata dospeju u napitak koji treba da se proizvede.

[0004] Za pripremu napitka, na primer napitka od kafe, porcijska kapsula se ubacuje u komoru za kuvanje uređaja za pripremu. Posle ili u toku zatvaranja komore za kuvanje se kapsula preferirano otvara na njenoj zatvorenoj donjoj strani i to pomoću trna raspoređenog u komori za kuvanje i posle zaptivanja komore za kuvanje se preferirano strana za punjenje porcijske kapsule koja je zatvorena sa jednom folijom za zatvaranje preferirano probode posredstvom najmanje jednog sredstva za probadanje. Međutim, postoje i porcijske kapsule, koje su već otvorene na najmanje jednoj strani, pre nego što se ubace u uređaj za pripremu. Zatim se tečnost za pripremu, preferirano vruća voda, pod pritiskom pumpa u porcijsku kapsulu. Tečnost za pripremu teče kroz supstrat za napitak i izdvaja i/ili rastvara materijale potrebne za proizvodnju napitak iz supstrata za napitak. Za pripremu espresa u svrhu izdvajanja eteričnih ulja na kafu u prahu na primer deluje pritisak vode za kuvanje od maksimalno 20 bar. Ovaj pritisak osim toga deluje i na sito za čestice koje se nalazi između kafe u prahu i dna kapsule i ispred probodenog izlaza na kapsuli.

[0005] Međutim, nedostatak filterskih elemenata proizvedenih postupkom brizganja plastike ili postupkom dubokog vučenja ili utiskivanja je da radi zadržavanja čestica kafe veličina otvora na situ mora biti manja od najmanje čestice kafe. Pošto, na primer, u postupku mlevenja kafe ne može da se izbegne stvaranje prašine, u slučaju prevelikih otvora dolazi do propuštanja čestica kafe ili u slučaju premalih otvora, posebno pri visokom pritisku, do začepljenja sita. Osim toga su ispod sita neophodni odgovarajući potporni elementi koji deluju na dno kapsule, koji treba da prihvate pritisak vode za kuvanje od maksimalno 20 bar i spreče deformaciju sita usled visokog pritiska vode za kuvanje (zajedno sa visokom temperaturom vode za kuvanje) i da bi se sprečilo da sredstvo za probadanje prodre u filterski element i/ili prodre kroz njega. Nedostatak je da ovi potporni elementi posebno u slučaju rasporeda sita proizvedenih ubrizgavanjem u kalup zahtevaju dodatnu upotrebu materijala, usled čega rastu troškovi proizvodnje.

[0006] U stanju tehnike su zato poznate porcijske kapsule sa rasporedom sita, koje treba da spreče ove nedostatke. U US 2778739, EP 1710173 A1 i US 5352765 su opisane porcijske kapsule sa rasporedima sita, koji se sastoje od nosača sita sa relativno velikim prolaznim otvorima, pri čemu su ovi otvori pokriveni filterskim materijalom. Nedostatak ovih rasporeda je da zbog prikaza takvih rasporeda sita nastaju dodatni troškovi za materijal i izradu, jer se sastoje od stabilnog nosača sita i filterskog materijala raspoređenog na nosaču sita i/ili da je raspoloživa površina filtera previše mala, tako da proces izdvajanja ili rastvaranja traje srazmerno dugo.

[0007] Zato je zadatak ovog pronalaska bio da na raspolaganje stavi porcijsku kapsulu sa filterskim elementom, koja se u poređenju sa stanjem tehnike može proizvoditi uz manje troškove i/ili kod koje se izbegavaju nedostaci utvrđeni u vezi sa stanjem tehnike.

[0008] Zadatak se rešava pomoću porcijske kapsule za proizvodnju napitka, prema patentnom zahtevu 1.

Duboko vučena u smislu pronalaska znači da prethodno ravni filterski element dobija trodimenzionalni oblik, sa najmanje jednim udubljenjem ili ispupčenjem.

Opisi dati u pogledu predmeta ovog pronalaska u istoj meri važe za druge predmete ovog pronalaska i obrnuto.

U poređenju sa stanjem tehnike porcijska kapsula prema ovom pronalasku ima prednost da se ka element sita koristi jednostavan i jeftin vlaknasti materijal koji nije tkan. Ovaj materijal je oblikovan plastično, preferirano duboko vučen, te nije ravan i shodno tome ima srazmerno veliku površinu filtera, koja je posebno veća od površine poprečnog preseka tela kapsule, na kojem je pričvršćen. U poređenju sa plastičnim filterima poznatim iz stanja tehnike, filterski element od netkanog vlaknastog materijala ima dodatnu prednost da poseduje znatno veću površinu za ulaz tečnosti. Osim toga je omogućen poprečni protok tečnosti (paralelno sa glavnom ravni istezanja ravni filtera), čime se postiže bolja performansa pri mešanju i isticanju. Osim toga se pokazalo da je u slučaju primene takvog materijala filtera znatno smanjena odn. skoro potpuno otklonjena opasnost od začepljenja sita. Netkani materijal filtera se pokazao iznenađujuće otporan na začepljenja, kako prilikom pripreme napitka pomoću tečnosti za pripremu pod srazmerno niskim pritiskom, tako i prilikom pripreme napitka pomoću tečnosti za pripremu pod srazmerno viskom pritiskom. Osim toga se pouzdano održava konstantan poprečni protok tečnosti u filterskom elementu i omogućeno je oticanje tečnosti koje ulaze u filterski element do otvore za ispuštanje.

Porcijska kapsula u smislu ovog pronalaska preferirano obuhvata hermetički zatvorenu porcijsku kapsulu. To znači da je supstrat za napitak ili supstrat za namirnice koji se nalazi u porcijskoj kapsuli, kao što je na primer kafa u prahu, supa u prahu ili čaj, pre procesa izdvajanja u suštini nepropusno za arome zatvoren u odnosu na okolinu. Međutim, porcijska kapsula ne mora da bude hermetički zaptivena, već pre upotrebe može da bude smeštena u hermetički zaptiveno pakovanje, koje se zatim otvara, na primer ručno. Takve porcijske kapsule su po pravilu otvorene na najmanje jednoj, a preferirano na dve strane, tj. kroz koju može da teče tečnost za pripremanje, a da ne dođe do ubadanja istih.

[0009] Netkani vlaknasti materijal je preferirano runo. Runo u smislu ovog pronalaska je neuređena i netkana struktura od vlakana, posebno plastična vlakna. Runo u smislu ovog pronalaska preferirano ne sadrži ili materijale slične papiru, već je kompletno izrađen od plastike.

[0010] Prema još jednom preferiranom obliku izvođenja ovog pronalaska je predviđeno da runo obuhvata materijal runa izrađen od finih plastičnih vlakana, na primer finih poliesterskih vlakana, koji je posebno materijal runa od neorijentisanih i/ili orijentisanih vlakana. Runo preferirano obuhvata konfiguraciju mase (naziva se i gramatura ili površinska težina) između 20 i 140 grama po kvadratnom metru, posebno preferirano između 60 i 80 grama po kvadratnom metru, i sasvim posebno preferirano, od u suštini 70 grama po kvadratnom metru. Filterski element odn. tkanina preferirano ima debljinu između 0,2 i 0,8 milimetara, posebno preferirano između 0,3 i 0,35 milimetara, i sasvim posebno preferirano, od u suštini 0,32 milimetara. Tkanina je tako konstruisana da je propusnost za vazduh pri 100 Pa preferirano između 1000 i 3000 l/(m<2>s), posebno preferirano između 1500 i 2500 (l/m<2>s) i sasvim posebno preferirano, u suštini 2000 l/(m<2>s). Na iznenađujući i nepredvidiv način se pokazalo da se sa takvim materijalima tkanine mogu postići optimalni rezultati u pogledu koeficijenta izdvajanja, performanse mešanja i isticanja, kao i otpornost na začepljenje i da se uprkos tome stvara "pena (Crema)".

[0011] Prema jednom preferiranom obliku izvođenja ovog pronalaska netkani vlaknasti materijal ima filcanu strukturu. Pri tom se posebno radi o igličastoj filcanoj strukturi.

Vlaknasti materijal se preferirano sastoji od najmanje jedne filcane strukture i jedne noseće strukture, posebno jedne vlaknaste strukture, pri čemu posebno preferirano filcana struktura obuhvata najmanje jedan deo zapremine, noseću strukturu. Preferirano se filcana struktura prostire po celom poprečnom preseku noseće strukture, međutim posebno preferirano samo po jednom delu visine. Preferirano je filcana struktura spojena sa nosećom strukturom poravnato i/ili preko istog materijala. Vlaknasti materijal preferirano ima dve ili više filcanih struktura, koje su preferirano odvojene jedna od druge nosećom strukturom. Debljina dve filcane strukture može biti ista ili različita. Preferirano je filcana struktura okrenuta ka prahu ili čaju tanja od filcane strukture okrenute ka dnu kapsule ili obrnuto. Preferirano se površina filcane strukture tretira, na primer termički, da bi se na primer fiksirala labava vlakna.

Preferirano se filterski element koji ima filcanu strukturu ubacuje samo u kapsulu, posebno na njenom dnu. Međutim, filterski element može da se spoji i sa kapsulom, posebno njenim dnom, posebno spojeni u smislu materijala. U slučaju perforiranja sredstvo za perforaciju može da prodre u taj filterski element. Preferirano se više filterskih elemenata, koji imaju jednu ili više filcanih struktura i jednu noseću strukturu, u kapsuli raspoređuju jedan iznad drugog i po potrebi spajaju jedan sa drugim.

[0012] Materijal vlakna koji ima noseću strukturu, posebno vlaknastu strukturu i filcanu strukturu se na primer proizvodi tako što se na raspolaganje stavlja tkana struktura koja se sastoji od uzdužnih i poprečnih niti. Za konstrukciju filca, posebno igličastog filca, se preferirano biraju jedinice vlakna od 0.8 - 7 dtex. Spajanje pojedinačnih vlakana u jedan filc i/ili njegovo učvršćenje u nosećoj strukturi se preferirano postiže proizvodnim procesom igličenja. Pri tom se iglama sa obrnutom kukicom velikom brzinom ubada u predmetni paket vlakana i ponovo izvlači. Putem kukica se vlakna preko mnoštva nastajućih omči upredaju međusobno i/ili sa nosećim vlaknom.

[0013] Noseći element koji ima jednu ili više filcanih struktura preferirano obuhvata konfiguraciju mase (naziva se i gramatura ili površinska težina) između 100 i 1200 grama po kvadratnom metru, posebno preferirano između 200 i 1150 grama po kvadratnom metru, i sasvim posebno preferirano, od u suštini 150 - 250 grama po kvadratnom metru za proizvodnju čaja i 600 - 1200 grama po kvadratnom metru za proizvodnju kafe, espresa ili nečeg sličnog. Filterski element odn. tkanina preferirano ima debljinu između 0,8 i 3,3 milimetara, posebno preferirano između 1,1 i 3,0 milimetara, i sasvim posebno preferirano, 1,2 - 1,4 milimetara za proizvodnju čaja i 2,6 - 3,0 za proizvodnju kafe.

[0014] U skladu sa pronalaskom se u svrhu proizvodnje filterskog elementa materijal vlakna oblikuje plastično, a posebno duboko vučeno. Pri tom se ravni, na primer kao materijal za stazu, ili u obliku lista, tabaka ili ploče na raspolaganje stavljen, materijal vlakna dovodi u trodimenzionalni oblik. Plastična deformacija, a posebno duboko vučenje, netkanog materijala vlakna se preferirano vrši pod uticajem pritiska i/ili temperature. Preferirano se u tu svrhu pečat pritiska u matricu. Materijal vlakna se u tom slučaju nalazi između pečata i matrice i na taj način se i oblikuje, na primer duboko vučeno. Posle plastične deformacije filterski element zadržava svoj trodimenzionalni oblik (3D oblik). Plastičnim oblikovanjem, posebno dubokim vučenjem, materijal vlakna stvara prostor, koji može da se napuni supstratom za napitak ili namirnice. Za stručnjaka je bilo iznenađujuće da se materijal vlakna može plastično oblikovati, a posebno podvrgnuti dubokom vučenju, a da ne izgubi svoja filterska svojstva. Prema još jednom preferiranom obliku izvođenja ovog pronalaska se ravni materijal vlakna utiskuje. Međutim, plastična deformacija može da se postigne i bilo kojim drugim, stručnjaku poznatom, postupku deformacije.

[0015] Filterski element, tj. na primer materijal tkanine ili materijal filca, je prema jednom preferiranom ili još jednom predmetu ovog pronalaska spojen sa bočnim zidom porcijske kapsule ili sa porubljenim obodom, posebno zavarivanjem, na primer spojen ultrazvukom ili lepljenjem, pre nego što se supstrat za napitak napuni u telo kapsule.

[0016] Opisi koji su dati za ovaj predmet pronalaska takođe važe za ostale predmete ovog pronalaska i obrnuto.

[0017] Prema još jednom dodatnom ili preferiranom predmetu ovog pronalaska je filterski element spojen sa porubljenim obodom porcijske kapsule, tj. sa posebno horizontalno od bočnog zida odmaknute porcijske kapsule, a posebno zavarivanjem, na primer ultrazvučnu ili lepljenjem, preferirano pre nego što se supstrat napitka napuni u telo kapsule. Preferirano je zato spoljna ivica filterskog elementa takođe oblikovana kao prirubnica, koja naleže na porubljeni obod porcijske kapsule. Prečnik filterskog elementa je preferirano jednak ili manji, a posebno samo malo manji, od spoljnjeg prečnika porubljenog oboda. Preferirano je kod ovog oblika izvođenja pokrivna folija spojena sa filterskim elementom, posebno sa njegovim rubnom područjem, na primer lepljenjem ili zavarivanjem. Spajanje pokrivne folije sa filterskim elementom može da se vrši istovremeno ili vremenski pomereno u odnosu na spoj između filterskog elementa i porcijske kapsule, pri čemu se preferirano prvo spaja filterski element sa porcijskom kapsulom i zatim se pokrivna folija pričvrsti na filterski element. Za stručnjaka je bilo vrlo neobično i neočekivano, da i vaj oblik izvođenja može biti hermetički zatvoren.

[0018] Opisi koji su dati za ovaj predmet pronalaska takođe važe za ostale predmete ovog pronalaska i obrnuto.

[0019] Preferirano je predviđeno da filterski element bude odmaknut od dna kapsule, tj. bar pre nego što supstrat dođe u dodir sa tečnošću, element ne dodiruje dno kapsule. Posebno preferirano filterski element nikad ne dodiruje dno kapsule. Ovaj oblik izvođenja ima prednost da filterski element prilikom otvaranja porcijske kapsule probadanjem ne može biti oštećen.

[0020] Bočni zid filterskog elementa je u suštini oblikovan cilindrično ili kao zarubljena kupa i na primer ima dno koje je u suštini ravnog, eliptičnog ili polukružnog oblika.

Preferirano posebno bočni zid ima utisnuti deo, što povećava njegovu površinu. Bočni zid je oblikovan na primer talasasto ili cik-cak. Bočni zid filterskog elementa, pre punjenja porcijske kapsule tečnošću preferirano bar ne naleže potpuno na bočni zid porcijske kapsule, pri čemu, posebno preferirano, pritisak tečnosti povećava površinu naleganja bočnog zida filterskog elementa na bočni zid porcijske kapsule. Pri tom se dno filterskog elementa preferirano podiže.

[0021] Telo kapsule preferirano ima oblik zarubljene kupe ili je cilindrično i pravi se na primer od plastike, prirodnog materijala i/ili biološki razgradivog materijala i/ili metalnog materijala, od duboko vučene plastične folije ili postupkom brizganja plastike. Materijal od kojeg je napravljeno telo kapsule, može imati više slojeva. Telo kapsule preferirano ili u skladu sa pronalaskom na strani za punjenje ima porubljeni obod, na koji je direktno ili indirektno utisnuta ili nalepljena pokrivna folija. Alternativno je moguće da telo kapsule i poklopac kapsule međusobno budu spojeni mehaničkim postupkom. Dno porcijske kapsule je preferirano zatvoreno i preferirano se perforira tek u komori za kuvanje posredstvom sredstva za perforaciju koje spolja deluje na dno porcijske kapsule kako bi se napravio otvor za ispuštanje. Međutim, alternativno je takođe moguće da je na dnu porcijske kapsule fabrički već ugrađen otvor za ispuštanje, koji je preferirano zatvoren zaptivnom folijom. Tada se zaptivna folija može perforirati na primer sredstvom za perforaciju ili se rukom može skinuti sa dna kapsule. Filterski element je preferirano oblikovan otporno na cepanje. Kod zaptivne folije se preferirano radi o plastičnoj foliji, koja ima najmanje jedan pregradni sloj, na primer metalni sloj, a posebno aluminijumski sloj ili sloj aluminijum-oksida. Alternativno se kao zaptivna folija može koristiti čista plastična folija sa pregradnim slojem za aromatizovani materijal napitka koji treba da se proizvede. Plastična folije na svojoj strani okrenutoj prema kapsuli preferirano ima "Peel-sloj", kako bi se plastična folija srazmerno lako mogla odvojiti od dna kapsule.

[0022] Otvor za ispuštanje je preferirano predviđen da bude tako veliki da po potrebi bez dodira može da prihvati postojeće sredstvo za perforaciju. Posebno preferirano je veličina otvora za ispuštanje predviđena tako da na njemu, prilikom isticanja gotovog napitka ne nastaje značajan gubitak pritiska, a posebno da ne dolazi do bilo kakvog značajnog vrtloženja gotovog napitka, koji bi mogao da dovede do prodora gasa u napitak i time do stvaranja pene.

[0023] Materijal dna kapsule posle otvaranja probadanjem alternativno naleže na sredstvo za otvaranje probadanjem. Gotov napitak između sredstva za otvaranje probadanjem i materijala teče u kapsulu. Pri tom nastaje željeni gubitak pritiska i/ili željeno vrtloženje, koje kod kafe dovodi do stvaranja "pene (Crema)".

[0024] prema još jednom preferiranom predmetu ovog pronalaska je predviđeno da filterski element bude oblikovan elastično. Kada spoljašnje sredstvo za perforaciju probode dno kapsule, filterski element prilikom dodira sa sredstvom za perforaciju usled svoje elastičnosti može da popusti odn. da se istegne tako da se spreči perforacija filterskog elementa. Tako se izbegava opasnost da filterski element bude perforiran od strane sredstva za perforaciju i da supstanca napitka nefiltrirana istekne iz porcijske kapsule.

[0025] Preferiran je fiksni razmak između filterskog elementa i dna kapsule.

[0026] Prema još jednom preferiranom obliku izvođenja ovog pronalaska je predviđeno da sredstvo za perforaciju zategne, ubode i/ili probode filterski element.

[0027] Prema još jednom obliku izvođenja u skladu sa ovim pronalaskom ili preferiranom obliku izvođenja ovog pronalaska je predviđeno da filterski element bude pričvršćen na telu kapsule ili na porubljenom obodu, pri čemu je filterski element posebno pričvršćen utiskivanjem ili lepljenjem. Time se sprečava da filterski element sklizne u porcijsku kapsulu. Osim toga se na taj način sprečava da tečnost slučajno teče oko filterskog elementa. To pričvršćivanje se preferirano postiže ultrazvučnim zavarivanjem.

[0028] U skladu sa pronalaskom je predviđeno da dno kapsule ima ispupčenje u smeru suprotnom od strane za punjenje. Ispupčenje služi za prihvat sredstva za perforaciju tako da pri ubadanju sredstva za perforaciju u dno kapsule ono u području ispupčenja bude perforirano, ali tako da sredstvo za perforaciju zatim ostane u šupljini ispupčenja. Na ovaj način se sprečava perforacija filterskog elementa. Kod ovog oblika izvođenja posebno nije potrebno podizanje filterskog elementa sredstvom za perforaciju.

Prema još jednom preferiranom obliku izvođenja ovog pronalaska je predviđeno da filterski element bude konstruisan tako da pri perforaciji dna kapsule spoljašnjim sredstvom za perforaciju bar delimično dođe do podizanja filterskog elementa sa dna kapsule. Na ovaj način se efikasno sprečava perforacija filterskog elementa sredstvom za perforaciju.

Prema još jednom preferiranom obliku izvođenja ovog pronalaska je predviđeno da dno kapsule ima mesto lomljenja, čija je namena da usled mehaničkog dodira sa spoljašnjim sredstvom za perforaciju pukne, pri čemu mesto lomljenja preferirano obuhvata više zvezdasto oko centralne tačke dna kapsule raspoređenih linija slabljenja. Dno kapsule duž linija slabljenja preferirani ima smanjenu debljinu materijala i/ili je perforirano duž linija slabljenja. Na efikasan način se realizacijom mesta lomljenja pospešuje perforacija dna kapsule. To dodatno ima prednost da se može koristiti manje oštar vrh za perforaciju dna kapsule, tako da se smanjuje opasnost od oštećenja filterskog elementa pri podizanju filterskog elementa vrhom za perforaciju. Posebno je sada dovoljno samo tupo sredstvo za perforaciju dna kapsule.

Prema još jednom preferiranom obliku izvođenja dno kapsule ima trajan izlazno otvor, koji je preferirano zaptiven folijom, pri čemu folija posebno preferirano ima jezičak za ručno skidanje folije. Perforacija dna kapsule pomoću spoljašnjeg sredstva za perforaciju pri tom nije neophodna, što je dobro. Pre umetanja porcijske kapsule u komoru za kuvanje se folija pomoću jezička za skidanje jednostavno svuče sa dna kapsule i proces kuvanja može da počne. Kombinacija fabrički izrađenog i usled toga srazmerno velikog izlaznog otvora sa filterskim elementom od netkanog vlaknastog materijala, posebno runa, filca, i posebno igličastog filca, ima prednost da tečnost napitka ne ističe iz izlaznog otvora pod visokim pritiskom i da se time sprečava stvaranje pene ("Crema"), posebno prilikom pravljenja kafe ili čaja.

[0029] Još jedan preferirani predmet ili predmet u skladu sa ovim pronalaskom je porcijska kapsula, kod koje filterski element ima deo sa filterom i spojni deo, pri čemu je predviđeno da spojni deo bude pod uglom odvojen od dela sa filterom.

[0030] Opisi dati u vezi sa predmetom ovog pronalaska takođe važe za ostale predmete ovog pronalaska i obrnuto.

[0031] U skladu sa ovim pronalaskom filterski element ima deo sa filterom i spojni deo. U spojnom delu se filterski element, a posebno utiskivanjem, spaja sa telom kapsule ili sa dnom kapsule. Kroz deo sa filterom protiče gotov napitak. U skladu sa pronalaskom su spojni deo i deo za filter sada previđeni da budu uzajamno raspoređeni pod uglom. Na primer spojni deo filterskog elementa naleže na konusnu unutrašnju površinu tela kapsule i deo sa filterom je predviđen da bude paralelan sa dnom porcijske kapsule ili da bude savijen.

[0032] Ovaj oblik izvođenja je posebno pogodan za pravljenje čaja.

[0033] Kao filterski materijal se preferirano koristi papirni materijal ili papiru sličan materijal, koji je u konkretnom slučaju, bar delimično, obložen plastikom, kako bi se mogao utisnuti.

[0034] Još jedan preferirani predmet ili predmet u skladu sa ovim pronalaskom je porcijska kapsula, kod koje filterski element ima deo sa filterom, koji je predviđen da bude savijen.

[0035] Opisi dati u vezi sa predmetom ovog pronalaska takođe važe za ostale predmete ovog pronalaska i obrnuto.

[0036] Deo sa filterom je preferirano predviđen da bude odmaknut od dna kapsule, posebno toliko odmaknut od dna kapsule tako da ne dođe do ubadanja ili probadanja dela sa filterom trnom za otvaranje koji možda postoji i/ili tako da deo sa filterom dodirne otvor za ispuštanje na dnu kapsule.

[0037] Ovaj oblik izvođenja je posebno pogodan za pravljenje čaja.

[0038] Kao filterski materijal se preferirano koristi papirni materijal ili papiru sličan materijal, koji je u konkretnom slučaju, bar delimično, preferirano obložen plastičnim materijalom, kako bi se mogao utisnuti.

[0039] Još jedan preferirani predmet ovog pronalaska ili predmet u skladu sa ovim pronalaskom je porcijska kapsula, kod koje filterski element u svom spojnom delu ima bar jedan nabor.

[0040] Opisi dati u vezi sa predmetom ovog pronalaska takođe važe za ostale predmete ovog pronalaska i obrnuto.

[0041] U skladu sa predmetom ovog pronalaska filterski element u svom spojnom delu, tj. u području, u kojem je filterski element spojen sa telom ili dnom kapsule, preferirano utiskivanjem, ima bar jedan, a preferirano više nabora. Nabori su preferirano po svom obliku i/ili veličini različiti i/ili u nepravilnim razmacima raspoređeni na obodu filterskog elementa. Preferirano se preklopljena područja nabora međusobno spajaju pri utiskivanju. Nabor preferirano naleže na spojni deo filterskog elementa.

[0042] Nabori preferirano nastaju tako što se ravan filterski element ubaci u telo kapsule, a da ga pri tom ne deformiše plastično. Uprkos naborima i sa tim povezanim preklapanjima filterski element se u spojnom delu može uspešno kruto spojiti sa telom kapsule, a da se filterski element pri tom ne ošteti.

[0043] Ovaj oblik izvođenja je posebno pogodan za pravljenje čaja.

[0044] Kao filterski materijal se preferirano koristi papirni materijal ili papiru sličan materijal, koji je u konkretnom slučaju, bar delimično, preferirano obložen plastičnim materijalom, kako bi se mogao utisnuti.

[0045] Još jedan predmet u skladu sa ovim pronalaskom ili jedan preferirani predmet ovog pronalaska je porcijska kapsula, kod koje filterski element u svom spojnom delu ima bar jedan višeslojni deo.

[0046] Opisi dati u vezi sa predmetom ovog pronalaska takođe važe za ostale predmete ovog pronalaska i obrnuto.

[0047] U skladu sa predmetom ovog pronalaska filterski element u svom spojnom delu, tj. u području, u kojem je filterski element spojen sa telom ili dnom kapsule, preferirano utiskivanjem, ima bar jedan, a preferirano više višeslojnih delova. Višeslojni deo preferirano ima tri sloja filterskog materijala. Višeslojni delovi su preferirano po svom obliku i/ili veličini različiti i/ili u nepravilnim razmacima raspoređeni na obodu filterskog elementa. Preferirano se slojevi višeslojnih delova međusobno spajaju pri utiskivanju.

[0048] Višeslojni delovi preferirano nastaju tako da se ravan filterski element ubaci u telo kapsule, a da ga pri tom ne deformiše plastično. Uprkos višeslojnim delovima i sa tim povezanim preklapanjima filterski element se u spojnom delu može uspešno kruto spojiti sa telom kapsule, a da se filterski element pri tom ne ošteti.

[0049] Ovaj oblik izvođenja je posebno pogodan za pravljenje čaja.

[0050] Kao filterski materijal se preferirano koristi papirni materijal ili papiru sličan materijal, koji je u konkretnom slučaju, bar delimično, preferirano obložen plastičnim materijalom, kako bi se mogao utisnuti.

[0051] Sastavni deo filterskog elementa je preferirano papir.

[0052] Još jedan predmet ovog pronalaska je porcijska kapsula kod koje filterski element ima predviđen mnogougaoni, preferirano šestougaoni, obod.

[0053] Preferirano je filterski element utisnut na dno kapsule, pri čemu šav utisnuća posebno preferirano ima oblik kružnog prstena. Srednji prečnik kružnog prstena preferirano iznosi 22 - 25 mm.

[0054] Još jedan predmet ovog pronalaska je postupak za proizvodnju porcijske kapsule sa filterskim elementom od netkanog materijala vlakna, kod koje se filterski element plastično oblikuje iz ravnog materijala, preferirano staze materijala ili lista, ploče ili nečeg sličnog, a posebno duboko vuče.

[0055] Opis dat u vezi sa ovim predmetom ovog pronalaska takođe važi za sve ostale predmete ovog pronalaska i obrnuto.

[0056] Preferirano se filterski element pre ili posle oblikovanja iseca ili dobija izbijanjem i, posebno preferirano preko noža ubacuje u kapsulu i tamo se, preferirano odmaknut od dna kapsule spaja sa telom kapsule ili porubljenim obodom i zatim se supstrat za napitak ili supstrat za namirnicu napuni u porcijsku kapsulu i kapsula se zatim zatvara pokrivnom folijom.

[0057] Posebno preferirano se pokrivna folija pričvršćuje na filterskom elementu. Do ovoga dolazi, pošto je supstrat za napitak ili supstrat za namirnicu napunjen u porcijsku kapsulu.

[0058] Isečeni filterski element se preferirano transportuje bar na izvesno rastojanje od noža koji ga iseca, posebno šupljeg noža. Preferirano se isečeni filterski element dalje transportuje sonotrodom, koja je neophodna za ultrazvučno zavarivanje i/ili se pritiska o kapsulu, a posebno na njen bočni zid ili porubljeni obod.

[0059] Još jedan predmet ovog pronalaska je postupak za proizvodnju porcijske kapsule sa filterskim elementom od netkanog materijala vlakna, kod kojeg se ravan filterski element pomoću tučka ubacuje u porcijsku kapsulu i pri tom oblikuje i zatim spaja sa telom kapsule, posebno utiskivanjem.

[0060] Opis dat u vezi sa ovim predmetom ovog pronalaska takođe važi za sve ostale predmete ovog pronalaska i obrnuto.

[0061] Kod postupka prema ovom pronalasku tučak, na primer u obliku kružnog diska, gura filterski element u telo kapsule. Pri tom se filterski element deformiše tako da jedan deo filterskog elementa naleže na telo kapsule. Filterski element se preferirano ceo ubacuje u porcijsku kapsulu, ali samo toliko da ostane slobodan prostor između filterskog elementa i dna kapsule. Pošto se filterski element ubaci u kapsulu, on se spaja sa telom kapsule ili porubljenim obodom, preferirano utiskivanjem. Pre utiskivanja se filterski element preferirano oslobađa naprezanja. Posebno se naprezanja oslobađa deo koji kasnije postaje deo sa filterom. To se na primer može postići tako da se smanji pritisak kojim tučak deluje na taj deo.

[0062] Još jedan predmet ovog pronalaska je upotreba porcijske kapsule za proizvodnju napitka, preferirano za proizvodnju napitka od kafe, kakaoa, čaja i/ili mleka ili namirnice, posebno supe.

[0063] Opisi dati u vezi sa predmetom ovog pronalaska takođe važe za ostale predmete ovog pronalaska i obrnuto.

[0064] Primeri izvođenja pronalaska su prikazani na slikama i detaljnije objašnjeni u sledećem opisu. Slike predstavljaju samo primer i ne ograničavaju generalnu ideju pronalaska. Opis u istoj meri važi za sve predmete ovog pronalaska.

Slika 1

prikazuje uzdužni presek porcijske kapsule prema prvom obliku izvođenja ovog pronalaska, koji je namenjen za pripremu espresa.

Slika 2

prikazuje uzdužni presek porcijske kapsule koja se nalazi u zatvorenoj komori za kuvanje prema prvom obliku izvođenja ovog pronalaska.

Slika 3

prikazuje uzdužni presek porcijske kapsule koja se nalazi u zatvorenoj komori za kuvanje prema drugom obliku izvođenja ovog pronalaska.

Slike 4a, 4b

prikazuju šematske poglede porcijske kapsule u preseku prema trećem obliku izvođenja ovog pronalaska.

Slike 5a, 5b

prikazuju šematske poglede porcijske kapsule u preseku prema četvrtom obliku izvođenja ovog pronalaska.

Slike 6a, 6b

prikazuju šematske poglede dna porcijske kapsule prema sedmom obliku izvođenja ovog pronalaska.

Slika 7

prikazuje pogled na porcijsku kapsulu u preseku prema osmom obliku izvođenja ovog pronalaska.

Slike 8a -c

prikazuju različite oblike izvođenja filterskog elementa sa filcom, posebno igličastim filcom.

Slike 9a, b

prikazuju oblik izvođenja duboko vučenog filterskog elementa.

Slika 10

prikazuje još jedan oblik izvođenja duboko vučenog filterskog elementa.

Slika 11

prikazuje još jedan oblik izvođenja filterskog elementa prema ovom pronalasku.

[0065] Na raznim slikama su isti delovi uvek označeni istim referentnim oznakama i stoga se po pravilu uvek imenuju odn. navode samo jednom.

[0066] Na slici 1 je prikazan prvi oblik izvođenja porcijske kapsule 1 prema ovom pronalasku. Porcijska kapsula 1 obuhvata telo kapsule 2 u obliku zarubljene kupe sa zatvorenim dnom kapsule 3 i sa porubljenim obodom 5 raspoređenim na njegovoj strani za punjenje 4, na koji je navarena ili nalepljena pokrivna folija 6. Između dna kapsule 3 i pokrivne folije 6 je na taj način napravljena, preferirano za vazduh i aromu nepropusna zatvorena šupljina 100, koja je napunjena supstancom za napitak 101 u obliku praha i granulata. Supstanca za napitak 101 pri tom obuhvata na primer kafu, kakao, čaj i/ili mleko u prahu (odn. -granulama). Na unutrašnjoj strani 3a zatvorenog dna tela kapsule 3, tj. unutar šupljine 100, se nalazi filterski element 7, koji se sastoji od netkanog materijala vlakna. Filterski element je duboko vučen, tj. nije ravan. Filterski element 7 naleže labavo na unutrašnju stranu 3a dna kapsule 3 ili je čvrsto, tj. preferirano materijalno kompatibilno, spojen sa unutrašnjom stranom 3a dna tela kapsule 3. U drugoj varijanti je filterski element 7 posebno samo u rubnom području 3' dna kapsule 3 materijalno kompatibilno pričvršćen na dnu kapsule 3. Filterski element preferirano obuhvata tkaninu koja je napravljena od finih poliesterskih vlakana. Vlakna se posebno preferirano termički spajaju pomoću kalandra, na primer se veliki broj ekstrudiranih poliesterskih vlakana postavlja jedno na drugo i jedno pored drugog i zatim se učvršćuje pomoću zagrejanih valjaka (ravno kalandrirano). Materijal tkanine obuhvata neorijentisana vlakna i/ili orijentisana vlakna. tkanina preferirano obuhvata konfiguraciju mase (naziva se i gramaturom ili površinskom težinom) između 40 i 100 grama po kvadratnom metru, posebno preferirano između 60 i 80 grama po kvadratnom metru i sasvim posebno preferirano od uglavnom 70 grama po kvadratnom metru. Filterski element odn. tkanina preferirano ima debljinu između 0,20 i 0,8 milimetara, posebno preferirano između 0,25 i 0,39 milimetara i sasvim posebno preferirano od uglavnom 0,32 milimetara. Tkanina je konstruisana tako da propusnost tkanine za vazduh pri 100 Pa preferirano iznosi između 1000 i 3000 l/(m<2>s), posebno preferirano između 1500 i 2500 (l/m<2>s) i sasvim posebno preferirano uglavnom 2000 l/(m<2>s). Tkanina je osim toga preferirano konstruisana tako da maksimalna vučna sila u uzdužnom smeru uglavnom iznosi 110 N na 5 centimetara i u poprečnom smeru uglavnom 67 N na 5 centimetara, pri čemu istezanje usled maksimalne vučne sile u uzdužnom smeru uglavnom iznosi 30 procenata i u poprečnom smeru uglavnom 38 procenata.

[0067] Na slici 2 je prikazana porcijska kapsula 1 prema prvom obliku izvođenja ovog pronalaska prikazanom na slici 1, pri čemu je porcijska kapsula 1 na slici 2 raspoređena u zatvorenoj komori za kuvanje 8. Komora za kuvanje 8 se sastoji od prvog elementa komore za kuvanje 9 i drugog elementa komore za kuvanje 10, pri čemu je prvi element komore za kuvanje 9 radi ubacivanja porcijske kapsule 1 predviđen da bude pokretan u odnosu na drugi element komore za kuvanje 10 ili obrnuto. Između dva elementa komore za kuvanje 9, 10 je raspoređena zaptivka 11. Prvi element komore za kuvanje 9 se uglavnom sastoji od klipa za zatvaranje 12 sa ubodnim elementima 13a, 13b za otvaranje pokrivne folije 6 porcijske kapsule 1, dovoda za tečnost za pripremanje 14 i zaptivke 11. Drugi element komore za kuvanje 10 se uglavnom sastoji od zvona komore za kuvanje 15 koja delimično obuhvata porcijsku kapsulu 1 sa trnom za otvaranje 16 raspoređenom na dnu zvona komore za kuvanje 15, koji je opremljen odvodnim žlebovima 17, i odvodom za napitak 18. Radi prihvata porcijske kapsule 1 se komora za kuvanje 8 nalazi u neprikazanom otvorenom stanju, u kom su prvi i drugi element komore za kuvanje 9, 10 odmaknuti jedan od drugog, da bi se omogućilo dovođenje porcijske kapsule 1, i prikazanom zatvorenom stanju, u kojem je moguće sprovesti pripremu za proizvodnju napitka posredstvom porcijske kapsule 1. U zatvorenom stanju je komora za kuvanje 8 zatvorena tako da je otporna na pritisak. Pri prevođenju komore za kuvanje 8 iz otvorenog u prikazano zatvoreno stanje pokrivna folija 6 biva probodena ubodnim elementima 13a, 13b, tako da tečnost za pripremanje, posebno vruća voda, kroz dovod za tečnost za pripremanje 14 pod pritiskom dospeva u šupljinu 100 porcijske kapsule 1. Osim toga se pri zatvaranju komore za kuvanje 8 dno kapsule 3 perforira sredstvom za perforaciju konstruisanog kao trn za otvaranje 16, tako da se stvara izlazni otvor 107 na porcijskoj kapsuli 1, kroz koji proizvedena tečnost napitka iz porcijske kapsule 1 može da izađe u pravcu odvoda za napitak 18. Radi pomoći pri odvodu tečnosti napitka trn za otvaranje 16 na površini svog omotača ima odvodne žlebove 17. Na prikazu je dno 3 porcijske kapsule 1 koja se nalazi u komori za kuvanje 9, 10 probodeno trnom za otvaranje 16 drugog elementa komore za kuvanje, ali je filterski element 7 koji se nalazi iznad mesta ubadanja malo podignut ubodnim vrhom 19 trna za otvaranje 16, ali nije proboden. To se posebno postiže tako da centralno područje 7" nije materijalno kompatibilno spojeno sa dnom kapsule 3, već je samo filterski element 7 u rubnom području 3' dna kapsule 3 materijalno kompatibilno spojen sa dnom kapsule 3, tako da usled mehaničkog dodira sa vrhom trna za otvaranje 16 samo biva podignut sa dna kapsule 3 i tako ostaje neperforiran (tj. ne biva perforiran trnom za otvaranje 16). U rubnom području 3' dna kapsule 3 odn. u rubnom području 7' filterskog elementa 7 dno kapsule 3 i filterski element 7 ostaju u međusobnom dodiru i posebno materijalno kompatibilno međusobno spojeni, tako da nikakva supstanca za napitak 101 oko filterskog elementa 7 dospeva u odvod za napitak 18. Dno kapsule 3 u svojoj centralnoj tački 106, u kojem dno kapsule 3 biva perforirano trnom za otvaranje 16, opciono ima mesto lomljenja 104, tako da je srazmerno tup trn za otvaranje 16 dovoljan za perforaciju dna kapsule 3 i da je usled toga otklonjena opasnost da i filterski element 7 bude perforiran od strane trna za otvaranje 16.

[0068] Na slici 3 je prikazana porcijska kapsula 1 prema drugom obliku izvođenja ovog pronalaska, pri čemu je drugi oblik izvođenja uglavnom sličan prvom obliku izvođenja prikazanom na slici 2 i porcijska kapsula 1 je takođe prikazana u zatvorenoj komori za kuvanje 8. Međutim, za razliku od prvog oblika izvođenja, dno porcijske kapsule 3 u području ubadanja trna za otvaranje 16 ima ispupčenje 21 okrenuto suprotno od udubljenja 20 na dnu komore za kuvanje 3a (ispupčenje 21 je tako usmereno na stranu suprotnu strani za punjenje 4), u koje ubada trn za otvaranje 16, a da pri tom ne probode filterski element 7. Podizanje filterskog elementa 7 sa dna kapsule 3 usled toga nije posebno potrebno. U cilju proizvodnje napitka se posle ubacivanja porcijske kapsule 1 u komoru za kuvanje 8, komora za kuvanje 8 zatvara. U toku zatvaranja se pokrivna folija 6 porcijske kapsule 1 perforira pomoću sredstva za ubadanje 13a, 13b i posle spajanja i zaptivanja prvog i drugog elementa komore za kuvanje 9, 10 (pomoću zaptivke 11) se voda za kuvanje obezbeđuje preko ulaza za tečnost 6. Takođe u toku zatvaranja komore za kuvanje trn za otvaranje 16 pravi otvor na dnu 3 porcijske kapsule 1. Filterski element 7 koji se nalazi iznad mesta ubadanja je u pogledu svoje debljine i otpornosti na kidanje usklađen sa dubinom prodiranja vrha za ubadanje 19 trna za otvaranje 16, tako da ne dolazi do probijanja filterskog elementa 7. Alternativno se filterski element 7 nalazi iznad ispupčenja 21 dna kapsule 3, koje se nalazi u udubljenju dna zvona za kuvanje 23, i trn za otvaranje 16 ubada samo u ispupčenje 21 dna kapsule 3 i ne dospeva do filterskog elementa 7. Zatim tečnost, kod proizvodnje kafe je to na primer vruća voda, teče u kapsulu 1. U kapsuli ta tečnost prolazi kroz supstrat za napitak 101 i izdvaja i/ili rastvara supstance iz supstrata za napitak 101 i koje su neophodne za proizvodnju napitka. Prolazak tečnosti kroz supstrat za napitak 101 prikazan je referentnom oznakom 22. Zatim dobijeni napitak teče između supstrata za napitak 101 i filterskog elementa 7 raspoređenog na dnu kapsule 3, koji sprečava da delovi supstrata za napitak 101 u obliku čestica dospeju u dobijeni napitak i da preko otvora koji je pomoću trna za otvaranje 16 napravljen na dnu kapsule 3 i preko odvodnih žlebova 17 trna za otvaranje 16 dalje dospeju u posudu za skupljanje, na primer šolju ili čajnik.

[0069] Na slikama 4a i 4b su prikazani šematski pogledi porcijske kapsule 1 u preseku prema trećem obliku izvođenja ovog pronalaska. U konkretnom slučaju je filterski element preferirano izrađen od netkanog materijala vlakna i posebno preferirano duboko vučen, tj. prvobitno ravan materijal vlakna filterskog elementa je preveden u trodimenzionalni oblik. U svom rubnom području 7'je filterski element u konkretnom slučaju spojen sa porubljenim obodom 5 tela kapsule. Ova j spoj se može postići npr. utiskivanjem ili lepljenjem.

Pričvršćivanjem filterskog elementa 7 na porubljeni obod tela kapsule između centralnog područja 7" filterskog elementa i dna filtera 3 na staje slobodan prostor, u koji prilikom otvaranja porcijske kapsule probadanjem može da prodre trn za ubadanje 16, a da filterski element ne bude proboden. Eventualno će centralno područje 7" filterskog elementa zbog svoje elastičnosti biti deformisano od strane trna za ubadanje. Porcijska kapsula je preferirano zatvorena zaptivnom folijom 6, koja je, posebno preferirano, spojena sa rubnim područjem filterskog elementa, na primer utiskivanjem ili lepljenjem.

[0070] Na slikama 5a i 5b su prikazani šematski pogledi porcijske kapsule 1 u preseku prema četvrtom obliku izvođenja ovog pronalaska, pri čemu se upućuje na opise trećeg oblika izvođenja (upor. Slike 4a, b)U konkretnom slučaju je rubno područje 7'filterskog elementa spojeno sa bočnim zidom tela kapsule, na primer utiskivanjem ili lepljenjem. Pokrivna folija 6 je u konkretnom slučaju direktno spojena sa porubljenim obodom tela kapsule. U ostalim slučajevima se upućuje na opise vezane za slike 4a, b. Filterski element je preferirano u konkretnom slučaju takođe duboko vučen.

[0071] Na slikama 6a i 6b su prikazani šematski pogledi porcijske kapsule 1 u preseku prema petom obliku izvođenja ovog pronalaska, pri čemu se upućuje na svaki od prethodno opisanih oblika izvođenja. Porcijska kapsula 1 je na slici 6 prikazana "odozdo". U tom pogledu se može prepoznati opciono mesto lomljenja 104, koje ovde obuhvata tri linije slabljenja 105, koje su zvezdasto i u radijalnom smeru raspoređene oko centralne tačke 106 na dnu kapsule 3. Duž linija slabljenja 105 dno kapsule 3 ima smanjenu debljinu materijala i/ili je dno kapsule 3 fabrički perforirano, kako bi se pospešila perforacija u komoru za kuvanje 8. Kako bi se aroma supstance za napitak 101 i kod fabrički perforiranog dna kapsule 3 održala u dužim periodima skladištenja, dno kapsule 3 je bar u području mesta lomljenja 104 preferirano zaptiven folijom 108 koja se može perforirati ili skinuti rukom. Folija 108 je u tu svrhu na primer zalepljena na spoljnu stranu dna kapsule 3 i opremljena je jezičkom za skidanje 109, koji nije zalepljen na dno kapsule 3 i pomoću koje se folija 108 može skinuti rukom. Primer oblika izvođenja sa linijama slabljenja 105 u obliku perforacija na dnu kapsule 3, kao i sa folijom 108 je prikazan na slici 6b.

[0072] Na slici 7 je prikazan šematski pogled porcijske kapsule 1 u preseku prema osmom obliku izvođenja ovog pronalaska. Osmi oblik izvođenja uglavnom je sličan prvom obliku izvođenja prikazanom na slici 1, ali može da se kombinuje i sa svakim drugim prikazanim oblikom izvođenja. Porcijska kapsula 1 osmog oblika izvođenja je opremljen trajnim izlaznim otvorom 107 na dnu kapsule 3, koji je u početnom položaju zaptiven folijom 108. Zato na porcijskoj kapsuli 1 nema mesta lomljenja. Folija 108 pri tom takođe ima jezičak 109 za ručno skidanje folije 108. Perforacija dna kapsule 3 pomoću spoljnjeg sredstva za perforaciju 16 nije predviđena. Umesto toga se pri umetanju porcijske kapsule 1 u komoru za kuvanje 8 folija 108 pomoću jezička za skidanje 109 jednostavno skine sa dna kapsule 3 i proces kuvanja se zatim može pokrenuti direktno i bez perforacije dna kapsule 3.

[0073] Na slikama 8 a - c su prikazani razni oblici izvođenja filterskog elementa 7 sa filcanom strukturom 7.1, posebno igličastom filcanom strukturom. Ovaj filterski element 7 preferirano ima noseću strukturu 7.2, na primer tkanu strukturu. Na tu i/ili u tu tkanu strukturu 7.2 je na celoj površini okrenutoj kafi ili čaju u prahu raspoređena filcana struktura 7.1, i na primer spojena sa njom preko igličastog filca, što je prikazano na slici 8a.

Oblik izvođenja prema slici 8b ima dve filcane strukture 7.1 i 7.3, koje su respektivno raspoređene na i/ili u nosećoj strukturi. Obe strukture se preferirano prostoru po celom poprečnom preseku, tj. ovde je to celokupna kružna površina, filterskog elementa. Filcane strukture 7.1 i 7.3 mogu imati jednaku ili različitu debljinu. Filcana struktura 7.1 je preferirano izvedena tanje od sloja 7.3 ili obrnuto. Noseći sloj se zatim u odnosu na sredinu, zavisno od debljine, filterskog elementa postavlja pomereno. Strukture 7.1 i 7.3 mogu biti proizvedene od različitih ili istih materijal(a). Oni se odnose ne samo na supstance od kojih su napravljeni, već i na prečnik niti i/ili dužinu niti od kojih se filcane strukture prave.

Između dve strukture 7.1 i 7.3 je predviđena noseća struktura 7.2, u kojoj nema ili ima vrlo malo filcane strukture i koja preferirano omogućava poprečne protoke.

Na slici 8c je prikazan još jedan oblik izvođenja filterskog elementa sa filcanom strukturom. U konkretnom slučaju su dva filterska elementa 7 sa filcanom strukturom, kao što je na primer opisano na slikama 8a i b, raspoređena jedan iznad drugog. Filterski elementi 7 mogu da leže samo jedan na drugom ili da budu međusobno spojeni. Međutim, filterski elementi 7 mogu da imaju i samo filc bez noseće strukture.

[0074] Svi filterski elementi sa filcanom strukturom imaju prednost da kod njih postoje samo mali gubici pritiska, odn. da do smanjenja pritiska duž filterskog elementa dolazi sa niskim gradijentom. Na taj način se na primer može proizvesti kafa bez Crema-e, tj. pene, ili čaj bez pene. Filterski elementi sa filcanom strukturom se preferirano samo umeću u kapsulu.

Filterski element sa filcanom strukturom preferirano ima veći prečnik nego dno kapsule, tako da u rubnom području pritiska o zid kapsule.

[0075] Filterski element sa filcanom strukturom je preferirano, a posebno potpuno, izrađen od polietilena.

[0076] Stručnjak prepoznaje da filterski element 7 nije ograničen na prikazani oblik, već može da ima bilo koji željeni oblik, posebno trodimenzionalni oblik. Filterski element posebno može biti i duboko vučen u skladu sa slikama 8 a - c.

[0077] Na slikama 9a, b je prikazan duboko vučeni filterski element. On u konkretnom slučaju ima konusni bočni zid i u svom rubnom području 7'obod oblika prirubnice, koji može da se spoji sa porubljenim 5 tela porcijske kapsule. Na rubnom području 7' može da se montira i pokrivna folija 6 porcijske kapsule. U konkretnom slučaju su u bočni zid filterskog elementa utisnuta udubljenja 103' u obliku žlebova. Prilikom proizvodnje napitka filterski element biva pritisnut u smeru bočnog zida porcijske kapsule i dodiruje je bar delimično ili bočni zid filterskog elementa od početka bar delimično naleže na bočni zid tela kapsule. Bočni zid tela kapsule i udubljenje 103' formiraju kanal kroz koji otiče gotov napitak.

Stručnjak prepoznaje da se udubljenja preferirano prostiru oko celog obima bočnog zida filterskog elementa i posebno preferirano su predviđena da budu na istom rastojanju. Na taj način se stvara talasasta ili naborana deonica 103'. Kao što može da se vidi posebno na slici 9b, žleb 103' može da ima trougaoni ili delimično kružni poprečni presek.

[0078] Na slici 10 je prikazan još jedan oblik izvođenja duboko vučenog filterskog elementa. Kao referenca uglavnom može da posluže opisi prema slici 9, pri čemu je u konkretnom slučaju dno oblikovano kao loptasto dno i bočni zid je oblikovan konusno, pri čemu se stepen konusnosti bočnog zida preferirano menja i preferirano raste prema otvoru filterskog elementa. Bočni zid po potrebi može da ima udubljenja 103'.

[0079] Na slici 11 je prikazan još jedan oblik izvođenja porcijske kapsule prema ovom pronalasku u bočnom pogledu i u pogledu odozgo. Porcijska kapsula 1 opet obuhvata telo kapsule 2 u obliku zarubljene kupe sa zatvorenim dnom kapsule 3 i porubljenim obodom 5 raspoređenim na njenoj strani za punjenje 4, na koju je navarena ili zalepljena pokrivna folija 6. Dno kapsule može da bude opremljeno srazmerno velikim otvorom, posebno otvorom kružnog oblika, koja je zatvorena na primer folijom koja se može skinuti. U unutrašnjosti porcijske kapsule se nalazi filterski element 7, koji ima spojni deo 27 i deo sa filterom 28. U spojnom delu 27 je filterski element spojen sa telom kapsule 2, posebno utiskivanjem, tj. pod uticajem toplote i/ili pritiska. Kroz deo sa filterom protiče gotov tečni napitak. Jasno se može prepoznati da je između dna kapsule i filterskog elementa predviđen razmak, koji je preferirano tako veliki da filterski element pod pritiskom i/ili pod dejstvom ulazeće tečnosti ne dodiruje dno kapsule. Osim toga je preferirano razmak toliko veliki da eventualno postojeći trn za otvaranje, koji je predviđen u komori za kuvanje (upor. na primer slike 4b, 5b), ne dodiruje filterski element. U konkretnom slučaju deo sa filterom ima zakrivljenje, što je označeno radijusom r. Stručnjak razume da to zakrivljenje ne mora da bude zakrivljenje u obliku kružnog segmenta. Filterski element je preferirano izrađen od materijala, koji se u suštini sastoji od papira ili materijala sličnog papiru. Taj materijal je, bar delimično, preferirano obložen plastičnim materijalom koji se može utisnuti, kako bi se filterski element utiskivanjem mogao spojiti sa telom kapsule. Porcijska kapsula se preferirano proizvodi tako da je filterski element predviđen kao ravan, na primer kružni, disk, koji se pomoću pečata utiskuje u porcijsku kapsulu, sve dok spojni deo 27 filterskog elementa 7 ne nalegne na telo kapsule. Međutim, filterski element se utiskuje u porcijsku kapsulu samo toliko da ostane jedan razmak između donje strane filterskog elementa i dna kapsule. Zatim se delovanjem toplote i pritiska, na primer tako da se pečat greje, filterski element utiskuje na telo kapsule. Pre utiskivanja se deo sa filterom 28 filterskog elementa preferirano rasterećuje. To se može na primer postići tako što se predvidi dvodelni pečat i što donji deo pečata u smeru suprotnom smeru ubacivanja pečata bude povučen prema gore. Na taj način se deo sa filterom 28 rasterećuje a da se pritisak ne ograniči na spojni deo.

[0080] Na donjem delu slike 11 prikazana je porcijska kapsula prema ovom pronalasku, pošto je filterski element spojen sa telom kapsule. Jasno se može prepoznati je u spojnom delu 27 predviđeno više nabora 24 i/ili višeslojnih delova 25, pri čemu se nabori 24 odn. višeslojni delovi 25 preferirano razlikuju po obliku i/ili veličini i njihov međusobni razmak je preferirano različit, pri čemu je njihov oblik uglavnom trougaoni. Osim toga se može videti da nabori 24 odn. višeslojni delovi 25 naležu na spojni deo i da su slojevi nabora međusobno spojeni utiskivanjem.

Spisak referentnih oznaka

[0081]

1 Porcijska kapsula

2 Telo kapsule

3 Dno kapsule

3a Dno kapsule-unutrašnja strana

3' Rubno područje dna kapsule

4 Strana za punjenje

5 Porubljeni obod

6 Poklopac, pokrivna folija

7 Filterski element

7' Rubno područje filterskog elementa

7" Centralno područje filterskog elementa

7.1 Filcana struktura, igličasta filcana struktura

7.2 Noseća struktura

7.3 Filcana struktura, igličasta filcana struktura

8 Komora za kuvanje

9 Prvi element komore za kuvanje

10 Drugi element komore za kuvanje

11 Zaptivka

12 Klip za zatvaranje

13a Ubodni element

13b Ubodni element

14 Dovod za tečnost za pripremanje

15 Zvono za kuvanje

16 Trn za otvaranje

17 Odvodni žlebovi

18 Odvod

19 Vrh za ubadanje

20 Udubljenje

21 Udubljenje/Ispupčenje

22 Protok tečnosti za pripremanje

23 Dno zvona za kuvanje

24 Nabor

25 Višeslojni deo

27 Spojni deo

28 Deo sa filterom

100 Šupljina

101 Supstrat za napitak

102 Područje bočnog zida

103' Udubljenje, talasasto ili naborano područje 104 Mesto lomljenja

105 Linije slabljenja

106 Centralna tačka

107 Otvor, izlazni otvor

108 Folija

109 Jezičak za skidanje

r Radijus zakrivljenja površine filtera

Claims

Patentni zahtevi

1. Porcijska kapsula (1) za proizvodnju napitka koja se sastoji od tela kapsule (2) sa dnom kapsule (3) i poklopcem (6), pri čemu je između dna kapsule (3) i poklopca (6) konstruisana šupljina (100) za prihvat praškastog ili tečnog supstrata za napitak (101) i pri čemu je u šupljini raspoređen filterski element (7) i taj filterski element je izrađen od netkanog materijala vlakna, pri čemu je materijal vlakna oblikovan plastično, preferirano duboko vučeno, pri čemu dno kapsule ima ispupčenje u smeru suprotnom od strane za punjenje.

2. Porcijska kapsula (1) prema zahtevu 1, naznačena time što je filterski element spojen sa telom kapsule (2).

3. Porcijska kapsula (1) prema zahtevu 1 naznačena time što je filterski element spojen sa porubljenim obodom (5).

4. Porcijska kapsula (1) prema jednom od prethodnih zahteva, naznačena time što filterski element ima deo sa filterom (28) i spojni deo (27) i što je spojni deo raspoređen pod uglom u odnosu na deo sa filterom.

5. Porcijska kapsula (1) prema jednom od prethodnih zahteva, naznačena time što filterski element ima deo sa filterom (28), koji treba da bude savijen.

6. Porcijska kapsula prema jednom od prethodnih zahteva, naznačena time što filterski element u svom spojnom delu ima najmanje jedan nabor (24).

7. Porcijska kapsula prema zahtevu 6, naznačena time što ima više nabora (24), koji su preferirano raspoređeni nepravilno.

8. Porcijska kapsula prema jednom od prethodnih zahteva, naznačena time što je papir sastavni deo filterskog elementa.

9. Porcijska kapsula prema jednom od prethodnih zahteva, naznačena time što filterski element tkanina i/ili ima filcanu strukturu.

10. Porcijska kapsula (1) prema zahtevu 9, naznačena time što tkanina obuhvata materijal napravljen od finih poliesterskih vlakana i/ili što tkanina ima konfiguraciju mase između 40 i 100 grama po kvadratnom metru, preferirano između 60 i 80 grama po kvadratnom metru i posebno preferirano od uglavnom 70 grama po kvadratnom metru i/ili što tkanina ima debljinu između 0,20 i 0,8 milimetara, preferirano između 0,25 i 0,39 milimetara i posebno preferirano od uglavnom 0,32 milimetara i/ili što je propusnost za vazduh tkanine pri pritisku od 100 Pa između 1000 i 3000 l/(m<2>s), preferirano između 1500 i 2500 (l/m<2>s) i posebno preferirano od uglavnom 2000 l/(m<2>s).

11. Porcijska kapsula prema zahtevu 9, naznačena time što filterski element (7) ima dve filcane strukture (7.1., 7.3), preferirano igličaste filcane strukture, koje su preferirano jedna od druge odvojene nosećom strukturom (7.2).

12. Porcijska kapsula (1) prema jednom od prethodnih zahteva, naznačena time što je filterski element (7) konstruisan elastično.

13. Porcijska kapsula (1) prema jednom od prethodnih zahteva, naznačena time što je filterski element (7) utisnut na telo kapsule (2) ili na porubljeni obod (5) kapsule, a posebno ultrazvučno utisnut.

14. Porcijska kapsula (1) prema jednom od prethodnih zahteva, naznačena time što je na filterski element (7) utisnuta pokrivna folija (6).

15. Porcijska kapsula (1) prema jednom od prethodnih zahteva, naznačena time što je prečnik filterskog elementa (7) veći od prečnika dna kapsule (3).