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CN109789966B - 胶囊、用于从此类胶囊制备饮用饮料的系统以及此类胶囊在饮料制备设备中的用途 - Google Patents

胶囊、用于从此类胶囊制备饮用饮料的系统以及此类胶囊在饮料制备设备中的用途 Download PDF

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CN109789966B
CN109789966B CN201780061951.1A CN201780061951A CN109789966B CN 109789966 B CN109789966 B CN 109789966B CN 201780061951 A CN201780061951 A CN 201780061951A CN 109789966 B CN109789966 B CN 109789966B
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埃里克·皮耶特·范·加斯贝克
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Abstract

胶囊，该胶囊包含用于制备饮用饮料的物质，该胶囊具有：铝胶囊主体，该铝胶囊主体具有侧壁和向外延伸的凸缘；以及位于所述向外延伸的凸缘处的密封构件，用于提供与饮料制备设备的封闭构件的流体密封接触。饮料制备设备包括具有自由接触端部的环形元件，自由接触端部可设置有多个径向延伸的开口槽。密封构件与向外延伸的凸缘成一体并且包括突出部。密封构件包括单个环形突出部，该单个环形突出部包括突出部顶部，该突出部顶部从内突出部基部和外突出部基部突出，该内突出部基部突出在胶囊主体侧壁和突出部之间延伸的平坦内凸缘部分径向外侧，该外突出部基部突出在突出部和卷曲外边缘之间延伸的平坦外凸缘部分径向内侧。平坦外凸缘部分与平坦内凸缘部分朝向胶囊主体的底部轴向隔开，或者平坦外凸缘部分和平坦内凸缘部分位于一条线上，并且突出部的径向外壁横向于平坦外凸缘部分取向。

Description

胶囊、用于从此类胶囊制备饮用饮料的系统以及此类胶囊在 饮料制备设备中的用途
技术领域
本发明涉及一种胶囊，该胶囊包含物质，以通过在压力下将流体供应到胶囊中从而提取和/或溶解所述物质来制备饮用饮料，其中胶囊包括具有中心胶囊主体轴线的铝胶囊主体，该铝胶囊主体设置有胶囊主体底部、侧壁以及包括卷曲外边缘的向外延伸的凸缘，该向外延伸的凸缘横向于中心胶囊主体轴线延伸，胶囊还包括附接到向外延伸的凸缘的铝盖，该盖气密地闭合胶囊，其中胶囊还包括位于向外延伸的凸缘处的密封构件，该密封构件用于在胶囊定位在饮料制备设备的封闭构件中并且通过饮料制备设备的闭合构件诸如饮料制备设备的提取板闭合封闭构件时提供与饮料制备设备的封闭构件的流体密封接触，使得胶囊的向外延伸的凸缘和胶囊的密封构件的至少一部分密封地接合在饮料制备设备的封闭构件和闭合构件之间，其中饮料制备设备的封闭构件包括具有中心环形元件轴线和自由接触端部的环形元件，环形元件的所述自由接触端部设置有多个径向延伸的开口槽。
本发明还涉及一种使用在压力下被供应到胶囊中的流体从胶囊制备饮用饮料的系统，包括：
饮料制备设备，该饮料制备设备包括用于接纳胶囊的封闭构件，其中封闭构件包括用于在压力下将流体供应到胶囊中的流体注入装置，其中饮料制备设备还包括闭合构件诸如提取板，用于闭合饮料制备设备的封闭构件，其中饮料制备设备的封闭构件还包括具有中心环形元件轴线和自由接触端部的环形元件，该环形元件的自由接触端部设置有多个径向延伸的开口槽；
胶囊，该胶囊包含物质，以通过在压力下将流体供应到胶囊中从而提取和/或溶解该物质来制备饮用饮料，其中胶囊包括具有中心胶囊主体轴线的铝胶囊主体，该铝胶囊主体设置有胶囊主体底部、侧壁以及包括卷曲外边缘的向外延伸的凸缘，该向外延伸的凸缘横向于中心胶囊主体轴线延伸，胶囊还包括附接到向外延伸的凸缘的铝盖，该盖气密地闭合胶囊，其中胶囊还包括位于向外延伸的凸缘处的密封构件，该密封构件用于在胶囊定位在饮料制备设备的封闭构件中并且通过饮料制备设备的闭合构件闭合封闭构件时提供与饮料制备设备的封闭构件的流体密封接触。
此外，本发明涉及胶囊在饮料制备设备中的用途，该饮料制备设备包括用于接纳胶囊的封闭构件，其中封闭构件包括用于在压力下将流体供应到胶囊中的流体注入装置，其中饮料制备设备还包括闭合构件诸如提取板，用于闭合饮料制备设备的封闭构件，其中饮料制备设备的封闭构件还包括具有中心环形元件轴线和自由接触端部的环形元件，该环形元件的自由接触端部设置有多个径向延伸的开口槽；其中胶囊包含物质，以由饮料制备设备的流体注入装置通过在压力下被供应到胶囊中的流体提取和/或溶解该物质来制备饮用饮料，其中胶囊包括具有中心胶囊主体轴线的铝胶囊主体，该铝胶囊主体设置有胶囊主体底部、侧壁以及包括卷曲外边缘的向外延伸的凸缘，该向外延伸的凸缘横向于中心胶囊主体轴线延伸，胶囊还包括附接到向外延伸的凸缘的铝盖，盖气密地闭合胶囊，其中胶囊还包括位于向外延伸的凸缘处的密封构件，用于在胶囊定位在饮料制备设备的封闭构件中并且通过饮料制备设备的闭合构件闭合封闭构件时提供与饮料制备设备的封闭构件的流体密封接触。
背景技术
此类胶囊、系统和用途例如从EP-B-1 700 548中已知。在已知系统中，胶囊设置有具有台阶形状(即胶囊侧壁直径的突增)的密封构件，并且该已知系统的封闭构件具有作用在密封构件上以提供密封构件的偏转的密封表面，密封表面是倾斜的，使得密封构件的偏转是台阶的向内和向下变形。此外，在已知系统中，封闭构件包括胶囊保持器以及用于封闭构件和胶囊保持器的相对位移的手动操作或自动机构。当封闭构件闭合在胶囊保持器上时，手动操作或自动机构在胶囊的密封构件上施加力。该力应确保封闭构件和胶囊之间的流体密封。因为手动操作或自动机构被布置成相对于基部移动，所以系统的密封能力可取决于由流体注入装置注入的流体的压力。如果流体的压力增加，则胶囊的密封构件和封闭构件的自由端部之间的力也增加，从而胶囊的密封构件和封闭构件的自由端部之间的力也增加。对这种系统进行了进一步描述。胶囊的密封构件必须被布置成使得在达到封闭构件中的最大流体压力时，密封构件仍应仍在封闭构件和胶囊之间提供流体密封接触。然而，密封构件还必须被布置成使得在胶囊外部的封闭构件中的流体压力相对较低时，在冲煮之前或冲煮开始时，密封构件还在封闭构件和胶囊之间提供流体密封接触。如果在冲煮开始时，在胶囊和封闭构件之间将不存在流体密封接触，则将发生渗漏。然而，如果发生渗漏，则在手动操作或自动机构朝向胶囊保持器移动封闭构件时，封闭构件中和胶囊外部的压力很可能不会充分增加以增加通过封闭构件的自由端部作用在密封构件上的力。只有当存在足够的初始密封时，封闭构件中的压力才会增加，由此封闭构件的自由端部作用在胶囊的密封构件上的力也将增加，用于在同样增加的流体压力下提供足够的流体密封接触。此外，胶囊外部的这种增加的流体压力还在胶囊内部提供增加的流体压力，如果胶囊设置有盖，该盖被布置成在胶囊中的流体压力的影响下在饮料制备设备的胶囊保持器(也称为提取板或闭合构件)的释放构件上撕开，这是必要的。
由此可见，密封构件是在设计上非常关键的构件。如果通过封闭构件的自由端部仅在密封构件上施加相对小的力，则应能够在相对低的流体压力下在封闭构件和胶囊之间提供流体密封接触，但是如果通过封闭构件的自由端部向胶囊的密封构件施加较大的力，则还应在胶囊外部的封闭构件中以更高的流体压力提供流体密封接触。特别是当封闭构件的自由接触端部设置有径向延伸的开口槽(开口槽在封闭构件和胶囊保持器之间的力被释放时充当空气入口通道，使得用户更容易取出胶囊)时，密封构件还必须能够“闭合”径向延伸的开口槽以提供有效的密封。
发明内容
本发明的目的是提供一种相对容易制造的替代密封构件，如果胶囊在使用后被丢弃，该密封构件对环境无害，并且/或者在相对低的流体压力下如果通过封闭构件的自由端部仅在密封构件上施加相对小的力(有时也称为初始密封)，以及在较高的流体压力下如果通过封闭构件的自由端部向胶囊的密封构件施加较大的力(例如，在冲煮期间)(即使在封闭构件的自由接触端部设置有径向延伸的开口槽的情况下)，该密封构件均提供令人满意的密封。
本发明的目的还在于提供一种用于从胶囊制备饮用饮料的替代系统，并提供胶囊在饮料制备设备中的替代用途。
根据本发明，在第一方面提供了根据权利要求1所述的胶囊。
由于密封构件与向外延伸的凸缘成一体并且包括环形突出部，该环形突出部包括突出部顶部，该突出部顶部从内突出部基部和外部突出部基部朝向胶囊主体底部轴向突出，该内突出部基部在内部密封构件部分径向外侧，该外部突出部基部在外凸缘部分径向内侧的，并且平坦外凸缘部分与平坦内凸缘部分朝向胶囊主体的底部轴向隔开；或者平坦外凸缘部分和平坦内凸缘部分位于一条线上，并且所述突出部的径向外壁横向于平坦外凸缘部分取向，因此密封构件相对容易制造并且为设置有径向延伸的开口槽的自由接触端部提供令人满意的密封。从突出部到向外延伸的凸缘的平坦外凸缘部分的过渡部可例如具有小于0.15mm或小于0.12mm的内半径。特别地，环形谷的底部与外部突出部基部远离胶囊主体的底部轴向隔开允许平坦外凸缘部分被推向闭合构件，这导致突出部由于倾斜而被迫向外和突出部“卷起”，从而增加了施加在环形元件的自由接触端部上的径向接触压力，这有助于实现令人满意的密封。或者，平坦外凸缘部分和平坦内凸缘部分位于一条线上并且所述突出部的径向外壁横向于平坦外凸缘部分取向这些特征也导致突出部由于倾斜而被迫向外和突出部“卷起”，从而增加了施加在环形元件的自由接触端部上的径向接触压力，这有助于实现令人满意的密封。
请注意，在WO-A1-2014/184652中公开了密封构件的一个实施方案(参考其图13至图18)，其中平坦外凸缘部分与平坦内凸缘部分朝向胶囊主体的底部轴向隔开。然而，这种已知胶囊由层压材料制成，该层压材料包括由铝或铝合金形成的延性结构层和由聚合物形成的另一弹性层。在压缩期间(即在闭合封闭构件期间)，聚合物层有助于密封构件贴合到封闭构件的环形元件的形状。此外，与本发明相反，在已知实施方案中，突出部的外壁包括三个不同的部分：上部，该上部在插入之前垂直于平坦内凸缘部分；中部，该中部与中心胶囊主体轴线以20°至80°、优选60°的角度β成角度；以及下部，该下部在合并到凸缘的卷曲外边缘之前包括平坦外凸缘部分。突出部的外壁的这种几何形状有助于加强侧壁的远侧端部，但是至少在某种程度上防止突出部被向外推动。
还应注意，从WO-A1-2014/184653中公开了密封构件的一个实施方案(参考其图4和图5)，其中平坦外凸缘部分和平坦内凸缘部分位于一条线上。然而，这种已知胶囊由层压材料制成，该层压材料包括由铝或铝合金形成的延性结构层和由聚合物形成的另一弹性层。在压缩期间(即在闭合封闭构件期间)，聚合物层有助于密封构件贴合到封闭构件的环形元件的形状。另外，与本发明相反，根据该已知实施方案的胶囊的突出部具有大致三角形的形状，使得突出部的外壁相对于平坦外凸缘部分封闭钝角。由于这种已知几何形状，在闭合封闭构件期间，突出部被向下驱动，使得突出部不被向外推动。
在根据本发明的胶囊的一个实施方案中，突出部被构造成使得如果胶囊定位在饮料制备设备的封闭构件中并且通过饮料制备设备的闭合构件闭合封闭构件，则其突出部顶部在环形元件的自由接触端部上施加向外的径向力。
在该申请中，流体密封接触的存在意味着供应到用于制备饮料的封闭构件的总流体的0至6％、优选0至4％、更优选0至2.5％可能由于自由接触端部和胶囊的密封构件之间的渗漏而渗漏。
在平坦外凸缘部分与平坦内凸缘部分朝向胶囊主体的底部轴向隔开的情况下，优选的是，密封构件为可变形的，使得在使用中封闭构件的闭合导致平坦外凸缘部分和平坦内凸缘部分之间的轴向间隔减小，特别是密封构件为可变形的，使得在使用中封闭构件的闭合导致平坦外凸缘部分和平坦内凸缘部分之间的轴向间隔消除。优选地，平坦内凸缘部分和平坦外部分之间的轴向距离介于0.5mm和0.7mm之间，或者为0.6mm，或者为卷曲外边缘的最大尺寸的一半。
所述突出部的径向内壁优选地相对于平坦内凸缘部分以介于93°和110°之间、优选介于95°和98°之间的角度并且最优选以97°的角度取向。如果平坦外凸缘部分与平坦内凸缘部分朝向胶囊主体的底部轴向隔开，则优选的是，所述突出部的径向外壁相对于平坦外凸缘部分以介于93°和110°、优选介于95°和98°之间的角度并且最优选以97°的角度取向。以这种方式，突出部的上部被有效地支撑以防止突出部塌缩和向内“卷起”，类似于深拉操作。出于相同目的，进一步有利的是，在突出部的外基部处，从突出部到向外延伸的凸缘的径向向外突出部分的过渡部具有小于0.15mm并且优选小于0.12mm的内半径。压缩运动引起突出部塑性弯曲，从而增加了施加到封闭构件的自由端部的向外接触力。
当在胶囊的一个实施方案中胶囊包含可提取产品作为用于制备饮用饮料的物质，可提取产品优选为5克至20克、优选5克至10克、更优选5克至7克可提取产品诸如烘焙和研磨咖啡时，本发明是特别有利的。
在根据本发明的胶囊的一个实施方案中，胶囊特别容易制造，胶囊的向外延伸的凸缘的外径大于胶囊的底部的直径。优选地，向外延伸的凸缘的外径为大约37.1mm，并且胶囊的底部的直径为约23.3mm。
当在胶囊的一个实施方案中铝胶囊主体的厚度介于20微米至200微米之间、优选介于80微米和110微米之间、最优选介于90微米或100微米之间，使得如果胶囊定位在饮料制备设备的封闭构件中并且通过饮料制备设备的闭合构件闭合封闭构件则胶囊容易变形时，本发明是特别有利。
当在胶囊的一个实施方案中铝盖的厚度为15微米至65微米、优选30微米至45微米并且更优选39微米时，本发明是特别有利的。
在根据本发明的胶囊的一个实施方案中，铝盖的壁厚度小于铝胶囊主体的壁厚度。盖可附接到平坦内凸缘部分和/或平坦外凸缘部分。在根据本发明的胶囊的另一个实施方案中，铝盖被布置成在胶囊中的流体压力的影响下在饮料制备设备的闭合构件诸如饮料制备设备的提取板上撕开。
为了确保卷曲外边缘不妨碍各种市售和未来的饮料制备设备的操作，向外延伸的凸缘的卷曲外边缘具有约1.2毫米的最大尺寸。
本发明特别有益于铝胶囊主体的侧壁的自由端部的内径为约29.5mm的胶囊。铝胶囊主体的侧壁的自由端部与向外延伸的凸缘的最外边缘之间的距离可为约3.8毫米。铝胶囊主体的优选高度为约28.4mm。
在根据本发明的胶囊的一个实施方案中，使用者在使用胶囊后更容易从饮料制备设备中取出，铝胶囊主体是截顶的，其中优选地铝胶囊主体的侧壁与横向于中心胶囊主体轴线的线封闭成约97.5°的角度。
在根据本发明的胶囊的一个有利实施方案中，铝胶囊主体的底部具有约23.3mm的最大内径。优选的是，铝胶囊主体的底部是截顶的，优选具有约4.0mm的底部高度，并且底部还具有与盖相对的大致平坦的中心部分，其直径为约8.3mm。
在几乎所有情况下，在根据本发明的胶囊的一个实施方案中都可获得令人满意的密封，其中当封闭构件闭合时，密封构件部分首先被封闭构件的自由端部接触的高度为至少约0.1mm、更优选至少0.2mm且最优选至少0.8mm，并且至多3mm、更优选至多2mm且最优选至多1.2mm。
在根据本发明的胶囊的一个优选实施方案中，胶囊包括内表面，并且其中在胶囊的至少侧壁的内表面上设置有内涂层。特别是当通过深拉制造胶囊时，内涂层有利于深拉工艺。在胶囊的铝盖通过密封漆附接到向外延伸的凸缘的情况下，当内涂层由与密封漆相同的材料构成时是特别有利的。根据所使用的内涂层，优选的是，密封构件不含内涂层，以防止内涂层从密封构件上剥落。
在根据本发明的胶囊的另一个实施方案中，胶囊包括外表面，其中在胶囊的外表面上设置有彩色漆。为了便于深拉，优选的是在彩色漆的外表面上设置外涂层。根据所使用的彩色漆和外涂层，优选的是，密封构件不含彩色漆(因此不含外涂层)，以防止彩色漆/外涂层从密封构件上剥落。
为了实现可靠的密封，同样有利的是，突出部具有围绕胶囊轴线延伸的直径为31.9mm至32.4mm的极端顶部。因此，当用于市售的咖啡制造设备诸如Citiz、Lattisima、U、Maestria、Pixie、Inissia和Essenza时，封闭构件的自由端部的外边缘区域被牢固地压靠在突出部。
根据本发明，在第二方面提供了根据权利要求32所述的用于制备饮用饮料的系统。
平坦内凸缘部分的径向宽度优选地基本上大于环形元件的自由接触端部的径向厚度，使得在环形元件的所述自由接触端部和胶囊主体的侧壁之间留有间隙。因此，确保了全部轴向力可用于在封闭构件和密封构件之间产生密封。
突出部顶部可构成突出部的一部分，例如突出部的一半、三分之一或四分之一，其轴向最远离突出部的基部。
关于如从属权利要求中提到的系统的优选实施方案，其涉及与胶囊的从属权利要求的特征相同的特征，请参考上文。
本发明特别适用于根据本发明的系统，其中在使用中，饮料制备设备的封闭构件中的最大流体压力在6巴至20巴的范围内，优选介于12巴和18巴之间。即使在如此高的压力下，也可获得胶囊和饮料制备设备之间的令人满意的密封。
优选地，该系统被布置成使得在使用中、在冲煮期间，饮料制备设备的封闭构件的自由端部在胶囊的密封构件上施加力F2，以在胶囊的向外延伸的凸缘和饮料制备设备的封闭构件之间提供流体密封接触，其中当胶囊外部的饮料制备设备的封闭构件中的流体压力P2在6巴至20巴的范围内、优选介于12巴和18巴之间时，F2在500N至1500N的范围内、优选在750N至1250N的范围内。特别地，该系统被布置成使得在使用中、在冲煮之前或冲煮开始时，饮料制备设备的封闭构件的自由端部在胶囊的密封构件上施加力F1，以在胶囊的向外延伸的凸缘和饮料制备设备的封闭构件之间提供流体密封接触，其中当胶囊外部的饮料制备设备的封闭构件中的流体压力P1在0.1巴至4巴的范围内、优选介于0.1巴至1巴之间时，F1在30N至150N的范围内、优选在40N至150N的范围内、更优选为50N至100N。
在根据本发明的系统的一个实施方案中，其中多个径向延伸的开口槽在饮料制备设备的环形元件的自由接触端部的切线方向上相对于彼此均匀地隔开，使得用户更容易取出胶囊，同时仍然可提供胶囊和饮料制备设备之间的令人满意的密封。
在根据本发明的系统的一个有利实施方案中，每个槽的最长切向宽度(顶部到顶部，即等于槽到槽的间距)为0.9mm至1.1mm、优选0.95mm至1.05mm、更优选0.98mm至1.02mm，其中每个槽在饮料制备设备的封闭构件的轴向方向上的最大高度为0.01mm至0.09mm、优选0.03mm至0.07mm、更优选0.045mm至0.055mm、最优选0.05mm，并且其中槽的数量为90至110、优选96。环形端部表面在槽位置处的径向宽度可为例如0.05mm至0.9mm、优选0.2mm至0.7mm并且更优选0.3mm至0.55mm。当应用于根据本发明的系统的一个实施方案时，本发明是特别适合的，其中在使用期间，当饮料制备设备的闭合构件闭合饮料制备设备的封闭构件时，饮料制备设备的封闭构件的至少自由接触端部能够在饮料制备设备的封闭构件中的流体的压力的影响下相对于饮料制备设备的闭合构件朝向饮料制备设备的闭合构件移动，以在胶囊的凸缘和饮料制备设备的封闭构件的自由端部之间施加最大的力。封闭构件能够包括第一部分和第二部分，其中第二部分包括封闭构件的自由接触端部，其中第二部分能够相对于第一部分在第一位置和第二位置之间移动。第二部分能够在封闭构件中的流体压力的影响下在闭合构件的方向上从第一位置朝向第二位置移动。如果第二部分处于具有流体压力P1的第一位置，则可达到如上所述的力F1。如果第二部分在封闭构件中的流体压力P2的影响下朝向第二位置移动，则可达到如上所述的力F2。
根据本发明，在第三方面提供了根据权利要求44所述的根据本发明的胶囊的用途。
从属权利要求中阐述了本发明的特定实施方案。关于本发明用途的优点以及如从属权利要求中提到的用途的优选实施方案，其涉及与胶囊的从属权利要求或系统的从属权利要求的特征相同的特征，请参考上文。
附图说明
现在将通过参考附图的非限制性示例进一步阐明本发明的其他特征、细节和作用，其中
图1示出了根据本发明的系统的一个实施方案的示意图；
图2以透视图示出了根据本发明的系统的饮料制备设备的一个实施方案，其示出了饮料制备设备的封闭构件的自由接触端部，该自由接触端部具有多个径向延伸的开口槽；
图3A以示意性剖面示出了根据本发明的胶囊在使用前的一个实施方案；
图3B示意性示出了图3A的胶囊的放大细节，其示出了向外延伸的凸缘和密封构件；
图3C示意性示出了图3A和图3B中的胶囊的向外延伸的凸缘在使用后的放大细节；
图4是结合封闭构件的端部部分和饮料制造设备的闭合构件的根据本发明的胶囊的向外延伸的凸缘处的密封构件的一个实施方案的放大剖视图，其中平坦外凸缘部分与平坦内凸缘部分朝向胶囊主体的底部轴向隔开，并且其中从突出部到向外延伸的凸缘的平坦外凸缘部分的过渡部具有小于0.15mm、优选小于0.12mm的内半径；并且
图5是结合封闭构件的端部部分和饮料制造设备的闭合构件的根据本发明的胶囊向外延伸的凸缘处的密封构件的一个实施方案的放大剖视图，其中平坦外凸缘部分和平坦内凸缘部分位于一条线上，并且其中所述突出部的径向外壁横向于平坦外凸缘部分取向。
具体实施方式
在附图和以下描述中，相同的附图标记表示相同的特征。
图1以剖视图示出了系统1的一个实施方案的示意图，该系统用于使用在压力下供应到胶囊中的流体从胶囊制备饮用饮料。系统1包括胶囊2和饮料制备设备4。设备4包括用于保持胶囊2的封闭构件6。设备4还包括用于支撑胶囊2的闭合构件，诸如提取板8。
在图1中，为清楚起见，在胶囊2、封闭构件6和提取板8之间绘制了间隙。应当理解，在使用中，胶囊2可与封闭构件6和提取板构件8接触。通常，封闭构件6的形状与胶囊2的形状互补。饮料制备设备4还包括流体注入装置10，用于在6巴至20巴的范围内、优选介于12巴和18巴之间的压力下将一定量的流体诸如水供应到可更换的胶囊2。
在图1所示的示例中，可更换的胶囊2包括铝胶囊主体12，该铝胶囊主体具有中心胶囊主体轴线12A和铝盖14。在本文中，“铝”的含义应理解为还包括铝合金。在该示例中，铝胶囊主体12包括侧壁16、在第一端部处闭合侧壁16的底部18以及在与底部18相对的第二端部处从圆周壁16向外延伸的向外延伸的凸缘20。侧壁16、底部18和盖14封闭内部空间22，该内部空间包括用于通过提取和/或溶解物质来制备饮用饮料的物质。优选地，该物质是用于制备饮用饮料的可提取产品，该可提取产品优选为用于制备单一饮料的5克至20克、优选5克至10克、更优选5克至7克烘焙和研磨咖啡。胶囊最初是密封的，即在使用前是气密地闭合的。
图1的系统1包括底部刺穿装置24，用于刺穿胶囊2的底部18，以在底部18中形成至少一个进入开口25，以便通过进入开口25将流体供应到可提取产品。
图1的系统1还包括盖刺穿装置26，在此实施为闭合构件8的突出部，用于刺穿胶囊2的盖14。盖刺穿装置26可被布置成一旦内部空间22内的(流体)压力超过阈值压力就撕裂盖14并且用足够的力将盖14压靠在盖刺穿装置26上。因此，铝盖14被布置成在胶囊中的流体压力的影响下在饮料制备设备的闭合构件8上撕开。
胶囊2还包括与向外延伸的凸缘成一体的密封构件28，在图1、图3A和图3B中将其表示为大致盒状，但是参考图4进行了更详细的描述，如果胶囊2定位在封闭构件6中并且通过提取板8闭合封闭构件6，则密封构件28被布置成用于提供与封闭构件6的流体密封接触，使得胶囊2的向外延伸的凸缘20和密封构件28的至少一部分密封地接合在封闭构件6和提取板8之间。这意味着在密封构件28和自由接触端部之间建立流体密封接触。
如图2所示，饮料制备设备的封闭构件6包括具有中心环形元件轴线41A和自由接触端部30的环形元件41。环形元件41的自由接触端部30设置有多个径向延伸的开口槽40。多个径向延伸的开口槽40在环形元件41的自由接触端部30的切线方向上相对于彼此均匀地隔开。每个槽40的最长切向宽度为0.9mm至1.1mm、优选0.95mm至1.05mm、更优选0.98mm至1.02mm，其中每个槽40在封闭构件6的轴向方向上的最大高度为0.01mm至0.09mm、优选0.03mm至0.07mm、更优选0.045mm至0.055mm并且最优选0.05mm。槽40的数量在90至110的范围内、优选为96。通常，自由端部在槽位置处的径向宽度为0.05mm至0.9mm、更具体为0.2mm至0.7mm、更具体为0.3mm至0.55mm。
在图3A和图3B中更详细地示出了根据本发明的胶囊的实施方案。在所示的实施方案中，向外延伸的凸缘20的外径ODF大于胶囊2的底部18的直径DB。在所示的实施方案中，向外延伸的凸缘20的外径ODF为大约37.1mm，并且底部18的直径DB为约23.3mm。如果胶囊定位在饮料制备设备的封闭构件中并且通过饮料制备设备的闭合构件闭合封闭构件，则铝胶囊主体12的厚度使得其容易变形，优选地铝胶囊主体的厚度为100微米，但在其他实施方案中，厚度可为20微米至200微米。
在所示的实施方案中，铝盖14的壁厚度为39微米。铝盖14的壁厚度优选地小于铝胶囊主体12的厚度。
铝胶囊主体12的侧壁16具有与底部18相对的自由端部42。铝胶囊主体12的侧壁16的自由端部42的内径IDF为约29.5mm。向外延伸的凸缘20从该自由端部42在横向于中心胶囊主体轴线12A的方向上延伸。向外延伸的凸缘20包括卷曲外边缘43，其有益于获得胶囊和封闭构件之间的密封。在所示的实施方案中，向外延伸的凸缘20的卷曲外边缘43具有约1.2毫米的最大尺寸并且在平坦外凸缘部分56的两侧处轴向延伸。平坦内凸缘部分52与平坦外凸缘部分56之间的轴向距离优选地为卷曲外边缘43的最大尺寸的约一半。铝胶囊主体12的侧壁16的自由端部42与卷曲外边缘43的内边缘43A之间的距离DIF为约2.7mm，而铝胶囊主体12的侧壁16的自由端部42与向外延伸的凸缘20的最外边缘43B之间的距离DOF为约3.8毫米。围绕卷曲外边缘43的内边缘43A的中心胶囊主体轴线的半径优选为至少32mm。
如图3A和图3B所示，密封构件28定位在铝胶囊主体12的侧壁16的自由端部42和向外延伸的凸缘的卷曲外边缘43的内边缘43A之间。密封构件28表示为大致盒状，但是将在下文中更详细地描述。不论密封构件28的实施方案如何，当封闭构件闭合时，密封构件部分首先被封闭构件的自由端部接触的高度为至少约0.1mm、更优选至少0.2mm且最优选至少0.8mm并且至多3mm、更优选至多2mm且最优选至多1.2mm，以提供正确的密封。
从图3A中可以看出，铝胶囊主体12是截顶的。在所示的实施方案中，铝胶囊主体12的侧壁16与横向于中心胶囊主体轴线12A的线封闭成约97.5°的角度。铝胶囊主体12的底部18具有约23.3mm的最大内径DB。铝胶囊主体12的底部18也是截顶的，并且在所示的实施方案中具有约4.0mm的底部高度BH。底部18还具有与盖14相对的大致平坦的中心部分18A，中心部分18A具有约8.3mm的直径DEE，并且进入开口25可在中心部分18A中形成。进入开口也可在中心部分18A和侧壁16之间的截顶部分中形成。胶囊的铝胶囊主体12的总高度TH为约28.4mm。
图1所示的系统1如下操作以制备一杯饮用饮料，在本示例中为咖啡，其中物质是烘焙和研磨咖啡。
将胶囊2放置在封闭构件6中。使提取板8与胶囊2接触。底部刺穿装置24刺穿胶囊2的底部18，以形成进入开口25。将流体(这里为压力下的热水)通过进入开口25供应到内部空间22中的可提取产品。水将润湿咖啡渣并提取所需物质以形成咖啡饮料。
在将压力下的水供应到内部空间22期间，胶囊2内的压力将升高。压力的升高将导致盖14变形并压靠在提取板的盖刺穿装置26上。一旦压力达到一定水平，将超过盖14的撕裂强度，并且盖14将抵靠盖刺穿装置26破裂，从而形成离开开口。制备的咖啡将通过离开开口和提取板8的出口32(见图1)从胶囊2排出，并且可被供应到容器诸如杯子(未示出)中。
系统1被布置成使得在冲煮之前或冲煮开始时，封闭构件6的自由端部30在胶囊2的密封构件28上施加力F1，以在胶囊2的向外延伸的凸缘20和饮料制备设备的封闭构件6之间提供流体密封接触，其中当胶囊外部的饮料制备设备的封闭构件中的流体压力P1在0.1巴至4巴、优选0.1巴至1巴的范围内时，F1在30N至150N、优选40N至150N、更优选50至100N的范围内。在冲煮期间，封闭构件6的自由端部30在胶囊2的密封构件28上施加力F2，以在胶囊2的向外延伸的凸缘20和封闭构件6之间提供流体密封接触，其中当胶囊2外部的饮料制备设备的封闭构件6中的流体压力P2在6巴至20巴的范围内、优选介于12巴和18巴之间时，力F2在500N至1500N的范围内、优选在750N至1250N的范围内。在所示的实施方案中，封闭构件6的自由接触端部可在封闭构件6设备中的流体的压力的影响下相对于提取板8朝向提取板8移动，以便在向外延伸的凸缘20和封闭构件6的自由端部30之间施加最大力F2。这种移动可在使用中进行，即特别是在冲煮开始时和冲煮期间进行。封闭构件6具有第一部分6A和第二部分6B，其中第二部分包括自由接触端部30。第二部分6B可相对于第一部分6A在第一位置和第二位置之间移动。第二部分6B能够在封闭构件6中的流体压力的影响下在闭合构件8的方向上从第一位置朝向第二位置移动。如果第二部分6B处于具有流体压力P1的第一位置，则可达到如上所述的力F1。如果第二部分6B在封闭构件6中的流体压力P2的影响下朝向第二位置移动，则可达到如上所述的力F2。
由于施加的力，根据本发明的胶囊的密封构件28经历塑性变形并且紧密贴合到自由接触端部30的槽40，因此在冲煮开始时，在相对低的流体压力下提供封闭构件6和胶囊3之间的流体密封接触，但是在冲煮期间，在胶囊外部的封闭构件中的较高的流体压力下也提供流体密封接触。在图3C中示出了这种紧密贴合到封闭构件的槽40，其示出了使用后的本发明的胶囊2，并且其清楚地指明向外延伸的凸缘20包括贴合到封闭构件的槽40的变形部40'。
现在将参考图4更详细地描述根据本发明的胶囊2的向外延伸的凸缘20处的密封构件28的实施方案，其中平坦外凸缘部分56与平坦内凸缘部分52朝向胶囊主体的底部轴向隔开。平坦内凸缘部分52与平坦外凸缘部分56之间的轴向距离介于0.5mm和0.7mm之间，优选地该轴向距离为0.6mm。
在图4所示的第一实施方案中，密封构件28在胶囊主体12的向外延伸的凸缘20处形成另外的轴承。密封构件28和胶囊主体12的其余部分由相同的板材料制成。密封构件28具有单个突出部50，该单个突出部从内基部53和外基部54在轴向方向55上朝向胶囊主体12的底部轴向突出。具有平坦内凸缘部分52的谷位于与突出部50相邻的内侧。谷的平坦内凸缘部分52在远离胶囊主体12的底部的方向上定位在距突出部50的外基部54一定轴向距离处，并且还定位在密封构件28和卷曲外边缘43之间远离向外延伸的凸缘20的平坦外凸缘部分56的一定轴向距离处。
此外，突出部50和谷的平坦内凸缘部分52被布置成使得如果胶囊定位在饮料制备设备的封闭构件中并且通过封闭构件8闭合封闭构件，则环形元件41的自由接触端部60与谷的平坦内凸缘部分52接触。
突出部50与胶囊主体12的侧壁16之间的距离优选为0.9mm至1.25mm，这允许将广泛使用的和市购的饮料制备设备(诸如，Citiz、Lattisima、U、Maestria、Pixie、Inissia和Essenza)的封闭构件6的内脊或自由接触端部60可靠地挤压在突出部50上，其中侧壁16与其紧邻，但其与侧壁16略微隔开。
突出部50具有构成突出部的一部分的突出部顶部，例如突出部的一半、三分之一或四分之一，其轴向最远离突出部50的基部53、54。突出部50被构造成使得如果胶囊定位在饮料制备设备的封闭构件6中并且通过饮料制备设备的闭合构件8闭合封闭构件，则其突出部顶部在环形元件41的自由接触端部30上施加径向力。
如果封闭构件6和/或封闭构件8在胶囊的密封构件28位于其间的情况下相对朝向彼此移动，则封闭构件6的自由接触端部30接触突出部50。这使得胶囊在自由接触端部60和突出部之间的接触下相对于封闭构件6居中。当突出部50变形时，施加大的接触力。突出部50中的环向应力使得反作用力周向均匀分布，使得实现均匀分布的密封压力。
从图4中可以看出，封闭构件6的自由接触端部60具有内圆周表面部分71和与突出部50接触的外圆周表面部分70。径向延伸的开口槽40在内表面部分71中比在外表面部分70中深，或者在外表面部分70中可不存在槽。突出部50牢固且精确地压靠在自由接触端部60的相对光滑的外表面部分70上。
从图4中可以看出，由于平坦外凸缘部分56与内突出部基部53在轴向方向55上朝向胶囊主体12的底部轴向隔开，因此可将平坦外凸缘部分56相对于突出部的外侧基部53朝向闭合构件8推动，这导致突出部50由于倾斜而被迫向外和突出部50变形，从而增加了施加在环形元件41的自由接触端部30上的径向接触压力。同时，平坦外凸缘部分56被降低并且可接触闭合构件8。
在环形元件6和密封构件28之间的第一接触阶段中，在突出部50的大致面向内的表面部分和环形元件6的自由端部60的外表面部分70之间形成初始密封。突出部50的该面向内的表面部分的径向位置和突出部50的局部曲率半径被布置成确保彼此接触的面几乎竖直取向。这允许实现非常强的楔入效果，使得非常小的竖直闭合力就能导致非常大的水平接触压力。这些大的水平力在外突出部50几乎没有变形的情况下施加，同时保持高度的柔韧性以适应胶囊的公差和错位。
在第二阶段中，通过建立液压来支持将冲煮室闭合和进一步压缩到密封环上。随着压缩力增加，平坦外凸缘部分56被机械和液压负载向下推动，直到平坦外凸缘部分56接触闭合构件8。密封构件28的运动以及密封构件形状的变形导致额外的接触压力被传递到主密封面。由于塑性发生许多变形，因此接触区域有效地贴合到封闭构件的密封区，并且允许适应一些未对准和制造公差。在第三阶段中，轴向(此处为竖直)力的进一步增加导致密封构件28进一步轻微变形。
在本示例中，盖14附接到平坦内凸缘部分52。该(优选铝)盖14也有助于密封构件28的密封性能，因为它试图保持突出部50轴向向内抵抗由封闭构件6的自由端部30施加在其上的径向向外的力。
在所示的实施方案中，突出部50的径向内壁50A相对于平坦内凸缘部分52以介于93°和110°之间、优选介于95°和98°之间的角度并且最优选以97°的角度取向，并且突出部50的径向外壁50B也相对于平坦外凸缘部分56以介于93°和110°之间、优选介于95°和98°之间的角度并且最优选以97°的角度取向。从突出部50到向外延伸的凸缘20的平坦内凸缘部分52的过渡部具有小于0.15mm、优选小于0.12mm的内半径。
请注意，在未示出的实施方案中，突出部50的径向内壁50A基本上平行于胶囊主体轴线取向，使得突出部50的上部被有效地支撑以防止突出部50塌缩和向内“卷起”，类似于深拉操作。出于相同目的，从突出部50到向外延伸的凸缘20的径向向外突出部分56的过渡部具有例如小于0.15mm、优选小于0.12mm中的所述小内半径。
由于向外延伸的凸缘20具有不多于一个的单个环形突出部，所以可有效地制造胶囊主体12，特别是当从板材料深拉胶囊时。
特别是结合封闭构件6和密封构件28的最终相互位移，特定问题在于，在实践中一些封闭构件可在环形元件41的外脊80和内脊81之间具有一个或多个桥接件。这种桥接件构成环形顶部空间62的中断，在第三阶段期间突出部50被楔入该环形顶部空间中。由于突出部50被成形为径向向外卷曲和弯曲，因此特别是在过渡部(在周向意义上，桥接件开始和结束的位置)处的渗漏有所减小，使得过量的密封构件材料远离突出部50和环形元件6之间的密封局部地移位，从而减少了对该密封的干扰并允许沿着通过桥接件下方的线基本上连续的密封。
现在将参考图5更详细地描述根据本发明的胶囊2的向外延伸的凸缘20处的密封构件28的另一个实施方案，其中平坦外凸缘部分56和平坦内凸缘部分52位于一条线上，并且其中突出部50的径向外壁50B横向于平坦外凸缘部分56取向。因此，在该实施方案中，平坦内凸缘部分52与平坦外凸缘部分56之间的轴向距离为零。
图5示出了密封构件28的第一实施方案，该密封构件在胶囊主体12的向外延伸的凸缘20处形成另外的轴承。密封构件28和胶囊主体12的其余部分由相同的板材料制成。密封构件28具有单个突出部50，该单个突出部从内基部53和外基部54在轴向方向55上朝向胶囊主体12的底部轴向突出。具有平坦内凸缘部分52的谷位于与突出部50相邻的内侧。谷的平坦内凸缘部分52定位在与突出部50的外基部54相同的高度处，并且还定位在密封构件28和卷曲外边缘43之间与向外延伸的凸缘20的平坦外凸缘部分56相同的高度处。
此外，突出部50和谷的平坦内凸缘部分52被布置成使得如果胶囊定位在饮料制备设备的封闭构件中并且通过封闭构件8来闭合封闭构件，则环形元件41的自由接触端部60与谷的平坦内凸缘部分52接触。
突出部50与胶囊主体12的侧壁16之间的距离优选为0.9mm至1.25mm，这允许将广泛使用的和市购的饮料制备设备(诸如，Citiz、Lattisima、U、Maestria、Pixie、Inissia和Essenza)的封闭构件6的内脊或自由接触端部60可靠地挤压在突出部50上，其中侧壁16与其紧邻，但其与侧壁16略微隔开。
突出部50具有构成突出部的一部分的突出部顶部，例如突出部的一半、三分之一或四分之一，其轴向最远离突出部50的基部53、54。突出部50被构造成使得如果胶囊定位在饮料制备设备的封闭构件6中并且通过饮料制备设备的闭合构件8来闭合封闭构件，则其突出部顶部在环形元件41的自由接触端部30上施加径向力。
如果封闭构件6和/或封闭构件8在胶囊的密封构件28位于其间的情况下相对朝向彼此移动，则封闭构件6的自由接触端部60接触突出部50。这使得胶囊相对于封闭构件6居中，同时突出部50在其变形时施加大的接触力。相对高的反压力提供了具有高耐压性的特别可靠的密封。而且，施加的径向负载被突出部50中的环向应力抵消，该环向应力周向均匀分布，使得实现均匀分布的密封压力。
从图6中可以看出，封闭构件6的自由接触端部60具有内圆周表面部分71和与突出部50接触的外圆周表面部分70。径向延伸的开口槽40在内表面部分71中比在外表面部分70中深，或者在外表面部分70中可不存在槽。突出部50牢固且精确地压靠在自由接触端部60的相对光滑的外表面部分70上。
当突出部50被迫向外时，由此施加在环形元件41的自由接触端部30上的径向接触压力增加。
在环形元件6和密封构件28之间的第一接触阶段中，在突出部50的大致面向内的表面部分和环形元件6的自由端部60的外表面部分70之间形成初始密封。突出部50的该面向内的表面部分的径向位置和突出部50的局部曲率半径被布置成确保彼此接触的面几乎竖直取向。这允许实现非常强的楔入效果，使得非常小的竖直闭合力就能导致非常大的水平(径向)接触压力。这些大的水平力在外突出部50几乎没有变形的情况下施加，同时保持高度的柔韧性以适应胶囊的公差和错位。
在第二阶段中，通过建立液压来支持将冲煮室闭合和进一步压缩到密封环上。随着压缩力增加，突出部50的内壁50A弯曲。密封构件形状的这种倾斜和变形导致额外的接触压力被传递到主密封面。由于塑性发生许多变形，因此接触区域有效地贴合到密封区，并且允许适应一些未对准和制造公差。
在最终阶段中，轴向(此处为竖直)力的进一步增加导致密封构件28进一步轻微变形，特别是突出部50被进一步压碎并且平坦内凸缘部分进一步变形。
在本示例中，盖14延伸到平坦外凸缘部分56并且附接到平坦内凸缘部分52和平坦外凸缘部分56两者。以这种方式，(优选铝)盖14也有助于密封构件28的密封性能，因为它试图保持突出部50在其位置中抵抗由封闭构件6的自由端部60施加在其上的径向向外的力。然而，在另一个实施方案中，盖14可仅附接到平坦外凸缘部分56。在另一个实施方案中，盖14可仅延伸到平坦内凸缘部分52并附接到其上。
在所示的实施方案中，突出部50的径向内壁50A相对于平坦内凸缘部分52以介于93°和110°之间、优选介于95°和98°之间的角度并且最优选以97°的角度取向。
请注意，在未示出的实施方案中，突出部50的径向内壁50A也可基本上平行于胶囊主体轴线取向，使得突出部50的上部被有效地支撑以防止突出部50塌缩和向内“卷起”，类似于深拉操作。出于相同目的，从突出部50到向外延伸的凸缘20的平坦内凸缘部分52和/或平坦外凸缘部分56的过渡部具有小于0.15mm、优选小于0.12mm的内半径。
由于向外延伸的凸缘20具有不多于一个的单个环形突出部，所以可有效地制造胶囊主体12，特别是当从板材料深拉胶囊时。
特别是结合封闭构件6和密封构件28的最终相互位移，特定问题在于，在实践中一些封闭构件可在环形元件41的外脊80和内脊81之间具有一个或多个桥接件。这种桥接件构成环形顶部空间62的中断，在第三阶段期间突出部50被楔入该环形顶部空间中。由于突出部50被成形为径向向外卷曲和弯曲，因此特别是在过渡部(在周向意义上，桥接件开始和结束的位置)处的渗漏有所减小，使得过量的密封构件材料远离突出部50和环形元件6之间的密封局部地移位，从而减少了对该密封的干扰并允许沿着通过桥接件下方的线基本上连续的密封。
在前面的说明书中，已经参考本发明的实施方案的特定示例描述了本发明。然而，显而易见的是，在不脱离所附权利要求中阐述的本发明的更广泛的实质和范围的情况下，可以在其中进行各种修改和改变。

Claims (39)

1.胶囊(2)，所述胶囊(2)包含物质，以通过在压力下将流体供应到所述胶囊(2)中从而提取和/或溶解所述物质来制备饮用饮料，其中所述胶囊(2)包括具有中心胶囊主体轴线(12A)的铝胶囊主体(12)，所述铝胶囊主体(12)设置有胶囊主体底部(18)、侧壁(16)以及包括卷曲外边缘(43)的向外延伸的凸缘，所述向外延伸的凸缘(20)横向于所述中心胶囊主体轴线(12A)延伸，所述胶囊(2)还包括附接到所述向外延伸的凸缘(20)的铝盖(14)，所述铝盖(14)气密地闭合所述胶囊(2)，其中所述胶囊(2)还包括位于所述向外延伸的凸缘(20)处的密封构件(28)，用于在所述胶囊(2)定位在饮料制备设备(4)的封闭构件(6)中并且通过所述饮料制备设备(4)的闭合构件(8)来闭合所述封闭构件(6)时提供与所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)的流体密封接触，使得所述胶囊(2)的所述向外延伸的凸缘(20)和所述胶囊(2)的所述密封构件(28)的至少一部分密封地接合在所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)和所述闭合构件(8)之间，其中所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)包括具有中心环形元件轴线(41A)和自由接触端部(60)的环形元件(41)，其特征在于，所述密封构件(28)与所述向外延伸的凸缘(20)成一体并且包括单个环形突出部(50)，所述单个环形突出部(50)包括突出部顶部，所述突出部顶部从内基部部分(53)和外基部部分(54)朝向所述胶囊主体底部(18)轴向突出，所述内基部部分(53)在所述胶囊主体侧壁(16)和所述单个环形突出部(50)之间延伸的平坦内凸缘部分(52)的径向外侧，所述外基部部分(54)在所述单个环形突出部(50)和所述卷曲外边缘(43)之间延伸的平坦外凸缘部分(56)的径向内侧，并且其中：
-所述平坦外凸缘部分(56)和所述平坦内凸缘部分(52)位于一条线上，并且其中所述单个环形突出部(50)的径向外壁(50B)横向于所述平坦外凸缘部分(56)取向，其中所述卷曲外边缘(43)在所述平坦外凸缘部分(56)的两侧处轴向延伸，
其中所述铝盖(14)附接到所述平坦外凸缘部分(56)，
其中所述胶囊(2)包括用于所述封闭构件(6)的轴承，当所述胶囊(2)定位在所述封闭构件(6)中并且通过所述闭合构件(8)来闭合所述封闭构件(6)时，则所述轴承由至少所述单个环形突出部(50)形成，
其中所述铝胶囊主体(12)的厚度为80至110微米，使得当所述胶囊(2)定位在所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)中并且通过所述饮料制备设备(4)的所述闭合构件(8)来闭合所述封闭构件(6)时，则所述胶囊(2)容易变形，
其中所述铝盖(14)的厚度为15微米至65微米，
其中所述铝盖(14)被布置成在所述胶囊(2)中的流体压力的影响下，在所述饮料制备设备(4)的所述闭合构件(8)上撕开，
其中当所述封闭构件(6)闭合时，所述密封构件部分首先被所述封闭构件(6)的所述自由接触端部(60)接触的高度为至少0.8mm，并且至多2mm，
其中所述密封构件(28)和所述铝胶囊主体(12)的其余部分由相同的板材料制成，
其中所述单个环形突出部(50)具有围绕所述中心胶囊主体轴线(12A)延伸的直径为31.9mm至32.4mm的极端顶部。
2.根据权利要求1所述的胶囊(2)，其中所述单个环形突出部(50)的径向内壁(50A)相对于所述平坦内凸缘部分(52)以93°至110°的角度取向。
3.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述突出部顶部构成所述单个环形突出部(50)的一部分，其轴向最远离所述单个环形突出部(50)的所述基部(53,54)。
4.根据权利要求1或2所述的胶囊，其中所述单个环形突出部(50)被构造成使得当所述胶囊(2)定位在所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)中并且通过所述饮料制备设备(4)的所述闭合构件(8)来闭合所述封闭构件(6)时，则所述单个环形突出部(50)的突出部顶部在所述环形元件(41)的所述自由接触端部(60)上施加向外的径向力。
5.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述单个环形突出部(50)被成形为当在轴向方向上压缩则径向向外卷曲和弯曲时，同时与所述环形元件(41)的自由接触端部(60)的面向外的表面接触。
6.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述胶囊(2)的所述向外延伸的凸缘(20)的外径大于所述胶囊(2)的所述底部(18)的直径。
7.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述向外延伸的凸缘(20)的外径为31.7mm。
8.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述向外延伸的凸缘(20)的所述卷曲外边缘(43)具有1.2毫米的最大尺寸。
9.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述铝胶囊主体(12)是截顶的，其中所述铝胶囊主体(12)的所述侧壁(16)与横向于所述中心胶囊主体轴线(12A)的线封闭成97.5°的角度。
10.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述胶囊(2)包括内表面，并且其中在所述胶囊(2)的至少所述侧壁(16)的所述内表面上设置有内涂层。
11.根据权利要求10所述的胶囊(2)，其中所述胶囊(2)的所述铝盖(14)通过密封漆附接到所述向外延伸的凸缘(20)上，所述内涂层由与所述密封漆相同的材料构成。
12.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述胶囊(2)包括外表面，并且其中在所述胶囊(2)的所述外表面上设置有彩色漆。
13.根据权利要求12所述的胶囊(2)，其中在所述彩色漆的外表面上设置有外涂层。
14.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述密封构件(28)为可变形的，使得当在使用中，所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)中的最大流体压力在6巴至20巴的范围内时，则所述单个环形突出部(50)以流体密封方式接触所述环形元件(41)的所述自由接触端部(60)的至少一部分。
15.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述密封构件(28)为可变形的，使得当在冲煮期间，所述环形元件(41)的所述自由接触端部(60)在所述胶囊(2)的所述密封构件(28)上施加力F2时，则所述单个环形突出部(50)以流体密封方式接触所述环形元件(41)的所述自由接触端部(60)的至少一部分，其中当所述胶囊(2)外部的所述封闭构件(6)中的流体压力在6巴至20巴的范围内时，所述力F2在500N至1500N的范围内。
16.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述密封构件(28)为可变形的，使得当在使用中、在冲煮之前或冲煮开始时，所述环形元件(41)的所述自由接触端部(60)在所述胶囊(2)的所述密封构件(28)上施加力F1，则所述单个环形突出部(50)以流体密封方式接触所述环形元件(41)的所述自由接触端部(60)的至少一部分，其中当所述胶囊(2)外部的所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)中的流体压力在0.1巴至4巴的范围内时，所述力F1在30N至150N的范围内。
17.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述密封构件(28)为可变形的，使得当所述环形元件(41)的压靠在所述密封构件(28)上的所述自由接触端部(60)具有多个径向延伸的开口槽(40)时，则所述单个环形突出部(50)以流体密封方式接触所述环形元件(41)的所述自由接触端部(60)的至少一部分，所述开口槽(40)在所述环形元件(41)的所述自由接触端部(60)的圆周方向上相对于彼此均匀地隔开。
18.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述单个环形突出部(50)的径向外壁(50B)横向于所述平坦外凸缘部分取向。
19.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中从所述单个环形突出部(50)到所述向外延伸的凸缘(20)的所述平坦外凸缘部分(56)的过渡部具有小于0.15mm的内半径。
20.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述物质是用于制备饮用饮料的可提取产品，该可提取产品为用于制备单一饮料的5克至20克烘焙和研磨咖啡。
21.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述向外延伸的凸缘(20)的外径为37.1mm，并且所述胶囊(2)的所述底部(18)的直径为23.3mm。
22.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述铝胶囊主体(12)的所述侧壁(16)的自由端部的内径为29.5mm，且所述铝胶囊主体(12)的所述侧壁(16)的自由端部与所述向外延伸的凸缘(20)的最外边缘之间的距离为3.8毫米。
23.根据权利要求1或2所述的胶囊(2)，其中所述胶囊(2)是通过深拉制造的。
24.系统，所述系统用于使用在压力下被供应到胶囊(2)中的流体从所述胶囊(2)制备饮用饮料，包括：
饮料制备设备(4)，所述饮料制备设备(4)包括用于接纳所述胶囊(2)的封闭构件(6)，其中所述封闭构件(6)包括流体注入装置(10)，所述流体注入装置(10)用于在压力下将流体供应到所述胶囊(2)中，其中所述饮料制备设备(4)还包括闭合构件(8)，用于闭合所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)，其中所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)还包括环形元件(41)，所述环形元件(41)具有中心环形元件轴线(41A)和自由接触端部(60)；和
根据前述权利要求中任一项所述的胶囊(2)。
25.根据权利要求24所述的系统，其中所述环形元件(41)的所述自由接触端部(60)设置有多个径向延伸的开口槽(40)。
26.根据权利要求25所述的系统，其中所述环形元件(41)的所述自由接触端部(60)具有外圆周表面部分(70)，当所述胶囊(2)定位在所述封闭构件(6)中并且当通过所述闭合构件(8)闭合所述封闭构件(6)时，所述外圆周表面部分(70)接触所述单个环形突出部(50)，并且其中所述径向延伸的开口槽(40)在内表面部分(71)中比在所述外圆周表面部分(70)中深，或者在所述外圆周表面部分(70)中不存在所述径向延伸的开口槽(40)。
27.根据权利要求24、25或26所述的系统，其中所述平坦内凸缘部分(52)具有的径向宽度大于所述环形元件(41)的所述自由接触端部的径向厚度，使得在所述环形元件(41)的所述自由接触端部(60)和所述铝胶囊主体(12)的所述侧壁(16)之间留有间隙。
28.根据权利要求24或25所述的系统，其中所述胶囊(2)为根据权利要求2所述的胶囊(2)，并且其中所述环形元件(41)被布置用于所述单个环形突出部(50)的所述径向内壁(50A)的变形。
29.根据权利要求24或25所述的系统，其中所述胶囊(2)为根据权利要求6所述的胶囊(2)，并且其中所述环形元件(41)在外脊和内脊(81,80)之间具有一个或多个桥接件，所述一个或多个桥接件构成所述外脊和所述内脊(81,80)之间的环形空间的中断。
30.根据权利要求24或25所述的系统，其中在使用中，所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)中的最大流体压力在6巴至20巴的范围内。
31.根据权利要求25或26所述的系统，其中所述多个径向延伸的开口槽(40)在所述饮料制备设备(4)的所述环形元件(41)的所述自由接触端部(60)的切线方向上相对于彼此均匀地隔开。
32.根据权利要求25或26所述的系统，其中所述环形元件(41)的自由接触端部(60)设置有多个径向延伸的开口槽(40)，其中每个径向延伸的开口槽(40)的最大宽度为0.9mm至1.1mm，其中每个径向延伸的开口槽(40)在所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)的轴向方向上的最大高度为0.01mm至0.09mm，并且其中径向延伸的开口槽(40)的数量为90至110，并且其中任选地所述自由接触端部(60)在所述径向延伸的开口槽(40)的位置处的径向宽度为0.05mm至0.9mm。
33.根据权利要求24或25所述的系统，其中在使用中，当所述饮料制备设备(4)的所述闭合构件(8)闭合所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)时，所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)的至少所述自由接触端部(60)可在所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)中的所述流体的压力的影响相对于所述饮料制备设备(4)的所述闭合构件(8)朝向所述饮料制备设备(4)的所述闭合构件(8)移动，以在所述胶囊(2)的所述凸缘(20)和所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)的所述自由端部之间施加最大的力，其中所述封闭构件(6)包括第一部分(6A)和第二部分(6B)，其中所述第二部分(6B)包括所述封闭构件(6)的所述自由接触端部(60)，其中所述第二部分(6B)能够相对于所述第一部分(6A)在第一位置和第二位置之间移动，其中所述第二部分(6B)能够在所述封闭构件(6)中的流体压力的影响下在所述闭合构件(8)的方向上从所述第一位置朝向所述第二位置移动。
34.根据权利要求24或25所述的系统，其中在使用期间，当所述饮料制备设备(4)的所述闭合构件(8)闭合所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)时，所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)能够在所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)中的所述流体的压力的影响下相对于所述饮料制备设备(4)的所述闭合构件(8)朝向所述饮料制备设备(4)的所述闭合构件(8)移动，以在所述胶囊(2)的所述凸缘(20)和所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)的所述自由端部之间施加最大的力。
35.根据权利要求1至23中任一项所述的胶囊(2)在饮料制备设备(4)中的用途，所述饮料制备设备(4)包括用于接纳所述胶囊(2)的封闭构件(6)，其中所述封闭构件(6)包括用于在压力下将流体供应到所述胶囊(2)中的流体注入装置(10)，其中所述饮料制备设备(4)还包括闭合构件(8)，用于闭合所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)，其中所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)还包括具有中心环形元件轴线(41A)和自由接触端部(60)的环形元件(41)；其中所述胶囊(2)包含物质，以由所述饮料制备设备(4)的所述流体注入装置(10)通过在压力下供应到所述胶囊(2)中的所述流体提取和/或溶解所述物质来制备饮用饮料，其中所述胶囊(2)还包括与所述向外延伸的凸缘(20)成一体的密封构件(28)，用于在所述胶囊(2)定位在所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)中并且通过所述闭合构件(8)来闭合所述封闭构件(6)时提供与所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)的流体密封接触，使得所述胶囊(2)的所述向外延伸的凸缘(20)和所述胶囊(2)的所述密封构件(28)的至少一部分密封地接合在所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)和所述闭合构件(8)之间。
36.根据权利要求35所述的用途，其中在使用中，所述饮料制备设备(4)的所述封闭构件(6)中的最大流体压力在6巴至20巴的范围内。
37.根据权利要求35或36所述的用途，其中所述环形元件(41)的所述自由接触端部(60)设置有多个径向延伸的开口槽(40)，其中所述多个径向延伸的开口槽(40)在所述饮料制备设备(4)的所述环形元件(41)的所述自由接触端部(60)的切线方向上相对于彼此均匀地隔开。
38.根据权利要求35或36所述的用途，其中所述环形元件(41)向外推动所述单个环形突出部(50)。
39.根据权利要求35或36所述的用途，其中所述环形元件(41)在外脊和内脊(81,80)之间具有一个或多个桥接件，所述一个或多个桥接件构成所述外脊和所述内脊(81,80)之间的环形空间的中断，其中所述胶囊(2)的所述向外延伸的凸缘(20)的外径大于所述胶囊(2)的所述底部(18)的直径，并且其中所述单个环形突出部(50)在其被所述桥接件压缩的位置径向向外卷曲和弯曲。
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