DE102023131531A1

DE102023131531A1 - Beverage capsule for a beverage substance, system comprising a beverage capsule and an extraction machine, and method for extracting a beverage capsule

Info

Publication number: DE102023131531A1
Application number: DE102023131531.5A
Authority: DE
Inventors: Jorge Guijarro Castellano; Miguel Carrasco Barceló; Andrea Canadas López; Ulrich Fleischer
Original assignee: Georg Menshen GmbH and Co KG
Current assignee: Georg Menshen GmbH and Co KG
Priority date: 2023-11-13
Filing date: 2023-11-13
Publication date: 2025-05-15
Also published as: WO2025103933A2; WO2025103933A3; AR134390A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getränkekapsel für eine Getränkesubstanz (G), umfassend einen Kapselkörper (1), der eine Mantelwandung (2) aufweist, die um eine Mittelachse (3) herum erstreckt ist, wobei der Kapselkörper (1) an einer Einlassseite einen ersten, ausgehend von der Mantelwandung (2) in Richtung zur Mittenachse (3) erstreckten Befestigungsflansch (6) aufweist, der eine Einlassöffnung (4) des Kapselkörpers (1) umgibt und der Kapselkörper (1) an einer Auslassseite einen ausgehend von der Mantelwandung (2) von der Mittelachse (3) wegerstreckten zweiten Befestigungsflansch (7) aufweist, der eine Auslassöffnung (5) des Kapselkörpers (1) umgibt, wobei die Einlassöffnung (4) durch ein am ersten Befestigungsflansch (6) befestigtes Einlassverschlußelement (8) verschlossen ist und die Auslassöffnung (5) des Kapselkörpers (1) durch ein am zweiten Befestigungsflansch (7) befestigtes Auslassverschlußelement (9) verschlossen ist oder zumindest verschließbar ist, wobei das Einlassverschlußelement (8) am ersten Befestigungsflansch (6) zumindest teilbereichsweise lösbar befestigt ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Extraktion und ein System aus einer Extraktionsmaschine (10) und einer Getränkekapsel.

The invention relates to a beverage capsule for a beverage substance (G), comprising a capsule body (1) having a shell wall (2) extending around a central axis (3), wherein the capsule body (1) has, on an inlet side, a first fastening flange (6) extending from the shell wall (2) in the direction of the central axis (3), which surrounds an inlet opening (4) of the capsule body (1), and the capsule body (1) has, on an outlet side, a second fastening flange (7) extending from the shell wall (2) away from the central axis (3), which second fastening flange (7) surrounds an outlet opening (5) of the capsule body (1), wherein the inlet opening (4) is closed by an inlet closure element (8) fastened to the first fastening flange (6), and the outlet opening (5) of the capsule body (1) is closed or at least closable by an outlet closure element (9) fastened to the second fastening flange (7), wherein the inlet closure element (8) is releasably attached to the first fastening flange (6) at least in part. The invention also relates to a method for extraction and a system comprising an extraction machine (10) and a beverage capsule.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getränkekapsel für eine Getränkesubstanz, insbesondere mit einer Getränkesubstanz, vorzugsweise Kaffeekapsel, umfassend einen Kapselkörper, der eine Mantelwandung aufweist, die um eine Mittelachse herum erstreckt ist, wobei der Kapselkörper an einer Einlassseite einen ersten, ausgehend von der Mantelwandung in Richtung zur Mittenachse erstreckten Befestigungsflansch aufweist, insbesondere einen in Richtung zur Mittelachse geneigten ersten Befestigungsflansch aufweist, der eine Einlassöffnung des Kapselkörpers umgibt und der Kapselkörper an einer Auslassseite einen ausgehend von der Mantelwandung von der Mittelachse wegerstreckten zweiten Befestigungsflansch aufweist, insbesondere einen nach radial außen gerichteten zweiten Befestigungsflansch aufweist, der eine Auslassöffnung des Kapselkörpers umgibt, wobei die Einlassöffnung durch ein am ersten Befestigungsflansch befestigtes Einlassverschlußelement verschlossen ist und die Auslassöffnung des Kapselkörpers durch ein am zweiten Befestigungsflansch befestigtes Auslassverschlußelement verschlossen ist oder zumindest durch ein Auslassverschlußelement am zweiten Befestigungsflansch verschließbar ist.The invention relates to a beverage capsule for a beverage substance, in particular with a beverage substance, preferably a coffee capsule, comprising a capsule body having a casing wall extending around a central axis, wherein the capsule body has, on an inlet side, a first fastening flange extending from the casing wall in the direction of the central axis, in particular a first fastening flange inclined in the direction of the central axis, which surrounds an inlet opening of the capsule body, and the capsule body has, on an outlet side, a second fastening flange extending from the casing wall away from the central axis, in particular a radially outwardly directed second fastening flange, which surrounds an outlet opening of the capsule body, wherein the inlet opening is closed by an inlet closure element fastened to the first fastening flange and the outlet opening of the capsule body is closed by an outlet closure element fastened to the second fastening flange or is at least closable by an outlet closure element on the second fastening flange.

Die Erfindung betrifft somit zum einen eine Getränkekapsel, die zwar bereits ein Einlassverschlußelement aufweist, welches die Einlassöffnung verschließt, die aber noch nicht an der Auslassöffnung mit einem Auslassverschlußelement verschlossen und auch noch nicht mit einer Getränkesubstanz, wie z.B. Kaffeepulver, gefüllt ist.The invention thus relates, on the one hand, to a beverage capsule which already has an inlet closure element which closes the inlet opening, but which is not yet closed at the outlet opening with an outlet closure element and is also not yet filled with a beverage substance, such as coffee powder.

Eine solche Getränkekapsel wird üblicherweise in der Verpackungsindustrie herstellt und an Getränkehersteller verkauft, welche eine solche Getränkekapsel mit einer Getränkesubstanz, insbesondere Kaffeepulver, befüllen und ausgangsseitig mit dem Auslassverschlußelement verschließen.Such a beverage capsule is usually produced in the packaging industry and sold to beverage manufacturers, who fill such a beverage capsule with a beverage substance, in particular coffee powder, and close it on the outlet side with the outlet closure element.

Die Erfindung betrifft somit zum anderen auch eine bereits mit Getränkesubstanz gefüllte und sowohl an der Einlassöffnung als auch an der Auslassöffnung mit einem jeweiligen Verschlußelement verschlossene Getränkekapsel.The invention therefore also relates to a beverage capsule which is already filled with beverage substance and which is closed with a respective closure element at both the inlet opening and the outlet opening.

Die Erfindung betrifft weiterhin auch ein Verfahren zur Extraktion einer Getränkekapsel, insbesondere einer mit einer Getränkesubstanz gefüllten und mit einem Einlassverschußelement und einem Auslassverschlußelement verschlossenen Getränkekapsel, insbesondere der vorgenannten Art, in einer Extraktionsmaschine, die zur Aufnahme einer Getränkekapsel eingerichtet ist, wobei die Getränkekapsel in einen Aufnahmebereich, insbesondere in die Brühkammer, der Extraktionsmaschine eingelegt wird, der Aufnahmebereich geschlossen wird, eine erste bewegbare Öffnungsvorrichtung der Extraktionsmaschine, insbesondere durch das Schließen des Aufnahmebereiches, in Richtung zur vom Einlassverschlußelement verschlossenen Einlassöffnung der Getränkekapsel bewegt wird, der Aufnahmebereich, insbesondere die Brühkammer, mit Wasser gefüllt wird, die im Bereich der Einlassöffnung geöffnete Getränkekapsel mit Wasser gefüllt wird, welches die Getränkesubstanz durchsetzt, durch die Füllung der Getränkekapsel mit Wasser das Auslassverschlußelement durch den wirkenden Wasserdruck gegen eine zweite Öffnungsvorrichtung der Extraktionsmachine gedrückt wird, insbesondere gegen eine ortsfeste, Vorsprünge aufweisende Platte, wodurch das Auslassverschlußelement aufreisst, und das mit der Getränkesubstanz zubereitete Wasser die Getränkekapsel durch das geöffnete Auslassverschlußelement und durch einen Auslauf der Extraktionsmaschine verlässt.The invention further relates to a method for extracting a beverage capsule, in particular a beverage capsule filled with a beverage substance and closed with an inlet closure element and an outlet closure element, in particular of the aforementioned type, in an extraction machine which is designed to receive a beverage capsule, wherein the beverage capsule is placed in a receiving area, in particular in the brewing chamber, of the extraction machine, the receiving area is closed, a first movable opening device of the extraction machine is moved, in particular by closing the receiving area, in the direction of the inlet opening of the beverage capsule closed by the inlet closure element, the receiving area, in particular the brewing chamber, is filled with water, the beverage capsule opened in the area of the inlet opening is filled with water which permeates the beverage substance, by filling the beverage capsule with water, the outlet closure element is pressed by the acting water pressure against a second opening device of the extraction machine, in particular against a stationary plate having projections, whereby the outlet closure element tears open, and the Water prepared for the beverage substance leaves the beverage capsule through the opened outlet closure element and through an outlet of the extraction machine.

Die Erfindung betrifft auch ein System aus einer Extraktionsmaschine und einer mit einer Getränkesubstanz gefüllten und mit einem Einlassverschußelement und einem Auslassverschlußelement verschlossenen Getränkekapsel, insbesondere der vorgenannten Art, wobei die Extraktionsmaschine zur Aufnahme der Getränkekapsel und zur Extraktion der darin enthaltenen Getränkesubstanz einen öffenbaren und schließbaren Aufnahmebereich, insbesondere eine öffenbare und schließbare Brühkammer aufweist, in welche die Getränkekapsel einlegbar ist, und eine erste bewegbare Öffnungsvorrichtung aufweist, die insbesondere durch das Schließen des Aufnahmebereiches, in Richtung zur vom Einlassverschlußelement verschlossenen Einlassöffnung der Getränkekapsel bewegbar ist, und eingerichtet ist den Aufnahmebereich, insbesondere die Brühkammer, mit Wasser zu füllen und unter Druck zu setzen, und eingerichtet ist die im Bereich der Einlassöffnung geöffnete Getränkekapsel mit Wasser zu füllen, wodurch die Getränkesubstanz mit Wasser durchsetzbar ist, und eingerichtet ist durch die Füllung der Getränkekapsel mit Wasser das Auslassverschlußelement durch den wirkenden Wasserdruck gegen eine zweite Öffnungsvorrichtung der Extraktionsmaschine zu drücken, insbesondere gegen eine ortsfeste, Vorsprünge aufweisende Platte, wodurch das Auslassverschlußelement öffenbar ist, und mit der das mit der Getränkesubstanz zubereitete Wasser aus der Getränkekapsel durch das geöffnete Auslassverschlußelement und durch einen Auslauf leitbar ist.The invention also relates to a system comprising an extraction machine and a beverage capsule filled with a beverage substance and closed by an inlet closure element and an outlet closure element, in particular of the aforementioned type, wherein the extraction machine has an openable and closable receiving area, in particular an openable and closable brewing chamber, into which the beverage capsule can be inserted, for receiving the beverage capsule and for extracting the beverage substance contained therein, and a first movable opening device which is movable, in particular by closing the receiving area, in the direction of the inlet opening of the beverage capsule closed by the inlet closure element, and is configured to fill the receiving area, in particular the brewing chamber, with water and to pressurize it, and is configured to fill the beverage capsule opened in the area of the inlet opening with water, whereby the beverage substance can be permeated with water, and is configured to press the outlet closure element, by filling the beverage capsule with water, against a second opening device of the extraction machine by the acting water pressure, in particular against a stationary plate having projections, whereby the outlet closure element can be opened, and with which the water prepared with the beverage substance can be guided from the beverage capsule through the opened outlet closure element and through an outlet.

Getränkekapseln, Verfahren zur Extraktion mit einer Extraktionsmaschine und System aus Extraktionsmaschine und Getränkekapsel der jeweils vorgenannten Art sind im Stand der Technik allgemein bekannt, z.B. aus der Publikationen WO 2008/037642 A2 , wobei hier jedoch die Extraktion anhand einer Kapsel gezeigt ist, welche keine eingangsseitige verschlossene Einlassöffnung aufweist. Vielmehr ist die Kapsel hier einlasseitig aus dem Material der Kapselwandung ausgebildet und durch dieses verschlossen. Die gezeigte Extraktionsmaschine ist jedoch auch zur Nutzung der eingangs genannten Getränkekapseln mit verschlossener Eingangsöffnung, insbesondere auch der erfindungsgemäßen Getränkekapsel geeignet.Beverage capsules, methods for extraction with an extraction machine and systems comprising an extraction machine and beverage capsule of the aforementioned type are generally known in the prior art, e.g. from the publications WO 2008/037642 A2 , but here the extract tion is shown using a capsule that does not have a closed inlet opening on the input side. Rather, the capsule here is formed on the inlet side from the material of the capsule wall and is closed by this. However, the extraction machine shown is also suitable for use with the beverage capsules mentioned above with a closed inlet opening, in particular also the beverage capsule according to the invention.

Die Getränkekapsel ist vorzugsweise vorgesehen für Extraktionsmaschinen mit einer Brühkammer als Aufnahmebereich, in welche die Getränkekapsel einlegbar ist, wobei die Brühkammer eine auf die Einlassseite der Getränkekapsel zu bewegbare erste Öffnungsvorrichtung aufweist, mit der üblicherweise das Einlassverschlußelement mindestens an einer Stelle, vorzugsweise an mehreren, insbesondere an drei Stellen durchstechbar ist.The beverage capsule is preferably provided for extraction machines with a brewing chamber as a receiving area into which the beverage capsule can be inserted, wherein the brewing chamber has a first opening device which can be moved towards the inlet side of the beverage capsule and with which the inlet closure element can usually be pierced at least at one point, preferably at several points, in particular at three points.

Der Kapselkörper der Getränkekapsel ist im Stand der Technik und auch bei der Erfindung aus einer Vielzahl verschiedener Materialien herstellbar, z.B. durch die Technik des Spritzgießens aus spritzgießbaren Materialien oder durch thermoformbare, insbesondere unter Wärmeeinwirkung tiefziehbare Materialien, z.B. thermoplastischen Materialien, insbesondere Kunststoffen.The capsule body of the beverage capsule can be produced from a variety of different materials in the prior art and also in the invention, e.g. by the technique of injection molding from injection-moldable materials or from thermoformable materials, in particular materials that can be deep-drawn under the influence of heat, e.g. thermoplastic materials, in particular plastics.

Im bisherigen Stand der Technik ist das Einlassverschlußelement ggfs. auch das Auslassverschlußelement aus einer Aluminiumfolie ausgebildet. Diese bietet zum einen eine gute Abdichtung der Getränkekapsel nach außen, um die Getränkesubstanz vor äußeren Einflüssen zu schützen, z.B. vor Einfluss von Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit / Wasserdampf, zum anderen wird ein Aromaverlust durch die Aluminiumfolie vermieden, insbesondere bei Kaffeepulver als mögliche Getränkesubstanz. Weiterhin ist eine Aluminiumfolie durch die Öffnungsvorrichtung sehr leicht zu perforieren bzw. zu zerstören.In the current state of the art, the inlet closure element and, where applicable, the outlet closure element are made of aluminum foil. This provides a good seal between the beverage capsule and the exterior, protecting the beverage substance from external influences, e.g., the influence of oxygen and/or moisture/water vapor. It also prevents flavor loss through the aluminum foil, especially when coffee powder is used as a possible beverage substance. Furthermore, aluminum foil is very easily perforated or destroyed by the opening device.

Problematisch ist bei solchen bisherigen Getränkekapsel mit einer Aluminiumfolie als Einlassverschlußelement, ggfs. auch als Auslassverschlußelement, dass durch den Kapselkörper und die Verschlußelemente verschiedene Materialfraktionen vorliegen, die nicht gemeinsam recycelt werden können. Insbesondere hat Aluminium den Nachteil umweltschädlich zu sein und weiterhin auch nicht biologisch abbaubar, insbesondere nicht kompostierbar zu sein.The problem with such current beverage capsules, which use aluminum foil as the inlet closure element and possibly also as the outlet closure element, is that the capsule body and the closure elements produce different material fractions that cannot be recycled together. In particular, aluminum has the disadvantage of being environmentally harmful and, furthermore, not biodegradable, especially not compostable.

Es ist vor diesem Hintergrund eine Aufgabe der Erfindung zu Aluminium alternative Materialien, insbesondere Materialkompositionen und/oder Verbünde bereit zu stellen, die einfacher recycelbar sind, insbesondere ohne Trennung vom Kapselkörper zusammen mit diesem recycelt werden können, vorzugsweise die biologisch abbaubar, insbesondere kompostierbar sind, vorzugsweise so wie auch der Kapselkörper.Against this background, it is an object of the invention to provide alternative materials to aluminum, in particular material compositions and/or composites, which are easier to recycle, in particular can be recycled together with the capsule body without separation therefrom, preferably which are biodegradable, in particular compostable, preferably in the same way as the capsule body.

Dabei gelten Materialien als biologisch abbaubar oder kompostierbar, wenn diese die Anforderungen gemäß der DIN EN 13432 und/oder NF T51-800 zu diesen Eigenschaften erfüllen.Materials are considered biodegradable or compostable if they meet the requirements of DIN EN 13432 and/or NF T51-800 for these properties.

Dabei hat es sich teilweise als problematisch erwiesen, dass geeignete Materialen für alternative Verschlußelemente im Vergleich zu Aluminium sich als sehr widerstandsfähig gegenüber der zur Öffnung vorgesehenen Öffnungsvorrichtung einer Extraktionsmaschine erweisen. Kapseln mit solchen alternativen Verschlußelementen können somit an der Einlassseite teilweise nicht mit genügender Sicherheit durch die Öffnungsvorrichtung geöffnet werden, so dass es zu fehlerhaften Extraktionen kommen kann.In some cases, it has proven problematic that suitable materials for alternative closure elements, compared to aluminum, are very resistant to the opening device of an extraction machine. Capsules with such alternative closure elements cannot be opened with sufficient reliability on the inlet side by the opening device, which can lead to incorrect extractions.

Es ist somit eine weitere bevorzugte Aufgabe der Erfindung die Getränkekapsel für eine alternative sichere Öffnungsmethode einzurichten damit diese eingesetzt werden kann mit am Markt befindlichen Extraktionsmaschinen und deren Öffnungsvorrichtungen.It is therefore a further preferred object of the invention to provide the beverage capsule for an alternative safe opening method so that it can be used with extraction machines and their opening devices available on the market.

Diese Aufgabe wird bei der Getränkekapsel dadurch gelöst, dass das Einlassverschlußelemnent, welches die Einlassöffnung überdeckt, am ersten Befestigungsflansch zumindest teilbereichsweise lösbar befestigt ist.This task is solved in the beverage capsule in that the inlet closure element, which covers the inlet opening, is at least partially releasably attached to the first fastening flange.

Bei dem genannten Verfahren zur Extraktion wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass durch die erste Öffnungsvorrichtung und/oder den im Aufnahmebereich wirkenden Wasserdruck das Einlassverschlußelement vom ersten Befestigungsflansch, der die Einlassöffnung umgibt, zumindest bereichsweise abgelöst wird, wobei das durch die Extraktionsmaschine in den Aufnahmebereich, z.B. die Brühkammer, eingepumpte Wasser durch den Ablösebereich zwischen dem Einlassverschlußelement und dem ersten Befestigungsflansch hindurch in das Innere der Getränkekapsel gelangt, vorzugsweise wobei durch die Bewegung der ersten Öffnungsvorrichtung der Extraktionsmaschine in Richtung zur vom Einlassverschlußelement verschlossenen Einlassöffnung das Einlassverschlußelement in seinem Flächenbereich, der die Einlassöffnung überdeckt, unversehrt bleibt.In the said extraction method, the object is achieved in that the inlet closure element is detached at least partially from the first fastening flange surrounding the inlet opening by the first opening device and/or the water pressure acting in the receiving area, wherein the water pumped into the receiving area, e.g. the brewing chamber, by the extraction machine passes through the detachment area between the inlet closure element and the first fastening flange into the interior of the beverage capsule, preferably wherein the inlet closure element remains undamaged in its surface area covering the inlet opening due to the movement of the first opening device of the extraction machine in the direction of the inlet opening closed by the inlet closure element.

Im genannten System wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Getränkekapsel durch eine mittels der Extraktionsmaschine auf das Einlassverschlußelement ausübbaren Kraft, insbesondere die vom wirkenden Wasserdruck und/oder von der ersten Öffnungsvorrichtung ausübbar ist, in einem Verbindungsbereich zwischen dem Befestigungsflansch und dem Einlassverschlußelement, insbesondere radial außen von der überdeckten Einlassöffnung öffenbar ist, vorzugsweise dadurch, dass sich das Einlassverschlußelement zumindest bereichsweise vom Befestigungsflansch ablöst, insbesondere wobei das Einlassverschlußelement in seinem Flächenbereich, der die Einlassöffnung überdeckt, durch die erste Öffnungsvorrichtung unzerstörbar ist. Vorzugsweise bleibt das Einlassverschlußelement auch in seinem ringförmigen Flächenbereich, der vom ersten Befestigungsflansch überdeckt ist und mit dem es am ersten Befestigungsflansch befestigt ist, unversehrt, insbesondere wird nur die Verbindung zwischen dem Einlassverschlußelement und dem Befestigungsflansch zumindest bereichsweise gelöst.In the system mentioned, the object is achieved in that the beverage capsule is held in a connecting region between the fastening flange and the inlet closure element, in particular can be opened radially outward from the covered inlet opening, preferably in that the inlet closure element detaches at least partially from the fastening flange, in particular wherein the inlet closure element is indestructible by the first opening device in its surface area that covers the inlet opening. Preferably, the inlet closure element also remains intact in its annular surface area that is covered by the first fastening flange and with which it is fastened to the first fastening flange; in particular, only the connection between the inlet closure element and the fastening flange is released at least partially.

Wesentlicher Aspekt der Erfindung ist es somit, dass die Getränkekapsel nicht wie bisher im Stand der Technik eingerichtet ist, um mit der Öffnungsvorrichtung in dem Flächenbereich geöffnet zu werden, der die Einlassöffnung überdeckt, sondern alternativ hierzu eine Möglichkeit zur Öffnung bereitstellt, die im Bereich der Befestigung des Einlassverschlußelements am ersten Befestigungsflansch realisiert ist, insbesondere also radial außen von dem die Einlassöffnung überdeckenden Flächenbereich des Einlassverschlußelements, insbesondere also in einem ringförmigen Bereich des Einlassverschlußelements an dessen radial außen liegenden Randbereich, der vom ersten Befestigungsflansch überdeckt ist, insbesondere in axialer Richtung überdeckt ist.An essential aspect of the invention is therefore that the beverage capsule is not designed, as in the prior art, to be opened with the opening device in the surface area that covers the inlet opening, but alternatively provides a possibility for opening that is realized in the area of attachment of the inlet closure element to the first attachment flange, in particular radially outside of the surface area of the inlet closure element that covers the inlet opening, in particular in an annular area of the inlet closure element at its radially outer edge area, which is covered by the first attachment flange, in particular in the axial direction.

Erfindungsgemäß erfolgt dabei die Öffnung der Getränkekapsel durch eine während der Anwendung der Extraktionsmaschine, insbesondere während des Schließens des Aufnahmebereichs und/oder während der Extraktion sich einstellende Aktion oder Betriebsbedingung, die eine Einwirkung auf die Getränkekapsel ausübt, insbesondere welche durch die Öffnungsvorrichtung erzeugt sein kann aber nicht muss, und vorzugsweise die unabhängig ist von der Wirkung der Öffnungsvorrichtung auf die Getränkekapsel.According to the invention, the beverage capsule is opened by an action or operating condition occurring during use of the extraction machine, in particular during closing of the receiving area and/or during extraction, which exerts an effect on the beverage capsule, in particular which can be generated by the opening device but does not have to be, and which is preferably independent of the effect of the opening device on the beverage capsule.

So besteht die Möglichkeit die Getränkekapsel erfindungsgemäß bei der Verwendung in der Extraktionsmaschine zu öffnen, selbst wenn die eigentlich dafür vorgesehene Öffnungsvorrichtung dies nicht realisiert. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Einlassverschlußelement eingerichtet ist, durch die erste Öffnungsvorrichtung nicht zerstört werden zu können.Thus, according to the invention, it is possible to open the beverage capsule during use in the extraction machine, even if the opening device actually intended for this purpose does not allow this. In particular, it is provided that the inlet closure element is designed so that it cannot be destroyed by the first opening device.

Es können daher mit der erfindungsgemäßen Getränkekapsel auch solche Materialien, Materialkompositionen oder Materialverbünde zumindest bei dem Einlassverschlußelement, vorzugsweise auch bei dem Auslassverschlußelement eingesetzt werden, die durch die Einwirkung der ersten Öffnungsvorrichtung nicht zu zerstören sind, insbesondere durch ein Durchstechen nicht zu zerstören sind, die aber im Vergleich zu Aluminium deutliche Vorteile in der Fähigkeit zum Recycling, insbesondere bei der biologischen Abbaubarkeit oder der Kompostierbarkeit haben. Bevorzugt sind das Einlassverschlußelement und/oder das Auslassverschlußelement biologisch abbaubar und/oder kompostierbar, insbesondere so wie vorzugsweise auch der Kapselkörper.Therefore, with the beverage capsule according to the invention, materials, material compositions, or material composites can also be used, at least for the inlet closure element, and preferably also for the outlet closure element, which cannot be destroyed by the action of the first opening device, in particular cannot be destroyed by piercing, but which, compared to aluminum, have significant advantages in terms of recycling capability, in particular in terms of biodegradability or compostability. Preferably, the inlet closure element and/or the outlet closure element are biodegradable and/or compostable, in particular as is preferably also the capsule body.

Die Mantelwandung der Getränkekapsel ist konstruktiv betrachtet vorzugsweise zumindest bereichsweise oder insgesamt konisch bzw. kegelabschnittförmig ausgebildet, insbesondere in Richtung zur Einlassöffnung mit sich gleichmäßig oder auch stufenförmig / abschnittsweise reduzierendem Querschnitt / Durchmesser. Die Mantelwandung kann auch wenigstens einen axial erstreckten Abschnitt aufweisen, in dem keine Konizität vorliegt.From a structural perspective, the shell wall of the beverage capsule is preferably conical or conical-segment-shaped, at least in some areas or as a whole, particularly in the direction of the inlet opening, with a cross-section/diameter that decreases evenly or in a stepped manner/in some sections. The shell wall can also have at least one axially extending section in which there is no conicity.

Der erste Befestigungsflansch weist vorzugsweise in seiner axialen Erstreckung von der Mantelwandung zur Einlassöffnung eine Neigung in Richtung zur Mittelachse auf, insbesondere eine Neigung die stärker zur Mittelachse gerichtet ist als eine Neigung der Mantelwandung in einem axialen Bereich vor dem Befestigungsflansch.The first fastening flange preferably has an inclination in the direction of the central axis in its axial extension from the casing wall to the inlet opening, in particular an inclination which is directed more strongly towards the central axis than an inclination of the casing wall in an axial region in front of the fastening flange.

Im Querschnitt parallel zur Mittelachse betrachtet schließt der erste Befestigungsflansch mit der Mittelachse somit einen größeren Winkel ein als ein Bereich der Mantelwandung axial vor dem ersten Befestigungsflansch, insbesondere als jeder Bereich der Mantelwandung. Insbesondere weist damit der Kapselkörper im Bereich des ersten Befestigungsflansches eine stärkere Querschnittsverjüngung pro Längeneinheit in Richtung zur Einlassöffnung auf im Vergleich zur Mantelwandung in einem Bereich axial vor dem Befestigungsflansch.Viewed in cross-section parallel to the central axis, the first mounting flange thus forms a larger angle with the central axis than a region of the casing wall axially in front of the first mounting flange, in particular than any region of the casing wall. In particular, the capsule body thus has a greater cross-sectional taper per unit length in the direction of the inlet opening in the region of the first mounting flange compared to the casing wall in a region axially in front of the mounting flange.

Nach radial außen gerichtet bedeutet vorzugsweise, dass der zweite Befestigungsflansch einen äußeren Rand hat, der einen größeren Durchmesser aufweist, als der innere Rand des zweiten Befestigungsflansches an dessen Übergang zur Mantelwandung. Vorzugsweise liegt die Befestigungsfläche des zweiten Befestigungsflanschs, an der ein Verschlusselement befestigt ist, in einer Ebene senkrecht zur Mittenachse.Directed radially outward preferably means that the second fastening flange has an outer edge that has a larger diameter than the inner edge of the second fastening flange at its transition to the casing wall. Preferably, the fastening surface of the second fastening flange, to which a closure element is attached, lies in a plane perpendicular to the central axis.

Die Auslassöffnung ist vorzugsweise, insbesondere aufgrund der zumindest bereichsweise vorliegenden Konizität der Mantelwandung im Querschnitt größer als die Einlassöffnung.The outlet opening is preferably larger in cross section than the inlet opening, in particular due to the conicity of the jacket wall present at least in some areas.

Unter der Mantelwandung des Kapselkörpers wird der Bereich der Getränkekapsel verstanden, der in axialer Richtung betrachtet zwischen den beiden Befestigungsflanschen liegt.The shell wall of the capsule body is understood to be the area of the beverage capsule which, viewed in the axial direction, lies between the two fastening flanges.

Bei der Erfindung ist vorzugsweise das Einlassverschlußelement der Einlassöffnung an einer in das Innere des Kapselkörpers weisenden Befestigungsfläche, vorzugsweise ringförmigen Befestigungsfläche des ersten Befestigungsflansches befestigt, z.B. stoffschlüssig, insbesondere durch Verklebung und/oder Verschweißung.In the invention, the inlet closure element of the inlet opening is preferably fastened to a fastening surface facing into the interior of the capsule body, preferably an annular fastening surface of the first fastening flange, e.g. in a materially bonded manner, in particular by gluing and/or welding.

Das Auslassverschlußelement der Auslaßöffnung ist an einer Befestigungsfläche des zweiten Befestigungsflansches befestigt, die zur äußeren Umgebung des Kapselkörpers weist, insbesondere die am axialen Ende eine axiale Stirnfläche des Kapselkörpers bildet. Auch hier ist die Befestigung vorzugsweise stoffschlüssig, z.B. durch Verklebung oder Verschweißung.The outlet closure element of the outlet opening is attached to a fastening surface of the second fastening flange that faces the exterior of the capsule body, in particular, forming an axial end face of the capsule body at the axial end. Here, too, the fastening is preferably materially bonded, e.g., by gluing or welding.

In einer bevorzugten Ausführung sieht die Erfindung vor, dass das Einlassverschlußelement durch einen auf das Einlassverschlußelement wirkenden Wasserdruck, insbesondere ausschließlich nur durch einen Wasserdruck, und/oder durch eine auf das Einlassverschlußelement einwirkende Öffnungsvorrichtung einer Extraktionsmaschine vom ersten Befestigungsflansch zumindest teilbereichsweise ablösbar ist.In a preferred embodiment, the invention provides that the inlet closure element can be detached from the first fastening flange at least in part by a water pressure acting on the inlet closure element, in particular exclusively by a water pressure, and/or by an opening device of an extraction machine acting on the inlet closure element.

Sofern die Öffnung durch die erste Öffnungsvorrichtung bewirkt ist, wird dabei keine Zerstörung des Einlassverschlußelements in dem Flächenbereich erzeugt, der die Einlassöffnung überdeckt, sondern nur eine Ablösung am Befestigungsflansch durch die von der Öffnungsvorrichtung erzeugte Krafteinwirkung auf das Einlassverschlußelement. Vorzugsweise ist in diesem Fall die zur Ablösung des Einlassverschlußelements vom Befestigungsflansch auszuübende Kraft kleiner eingestellt als die von der Öffnungsvorrichtung auf das Einlassverschlußelement ausgeübte Kraft. Z.B. kann durch die Stärke der Verklebung und/oder Verschweißung des Einlassverschlußelements am ersten Befestigungsflansch die benötigte Kraft ausgewählt werden.If the opening is effected by the first opening device, no destruction of the inlet closure element is caused in the surface area covering the inlet opening, but only detachment at the fastening flange due to the force exerted on the inlet closure element by the opening device. In this case, the force exerted to detach the inlet closure element from the fastening flange is preferably set smaller than the force exerted by the opening device on the inlet closure element. For example, the required force can be selected by the strength of the bonding and/or welding of the inlet closure element to the first fastening flange.

Vorzugsweise hingegen wird die Ablösung erst durch den wirkenden Wasserdruck bewirkt, der im Inneren des Aufnahmebereichs einer Extraktionsmaschine, insbesondere in deren Brühkammer, auf das Einlassverschlußelement einwirkt.Preferably, however, the detachment is only brought about by the water pressure acting on the inlet closure element inside the receiving area of an extraction machine, in particular in its brewing chamber.

Insbesondere kann dabei eine zusätzliche Einwirkung der Öffnungsvorrichtung vorliegen, insbesondere in der Art, das die Öffnungsvorrichtung eine Kraftbelastung auf das Einlassverschlußelement ausübt, die selbst noch nicht ausreichend ist, um eine Ablösung vom Befestigungsflansch zu bewirken, aber eine Herabsetzung des zur Ablösung nötigen Wasserdrucks bewirkt. Vorzugsweise ist in diesem Fall die zur Ablösung des Einlassverschlußelements vom Befestigungsflansch auszuübende Kraft größer eingestellt als die von der Öffnungsvorrichtung auf das Einlassverschlußelement ausgeübte Kraft. Z.B. kann durch die Stärke der Verklebung und/oder Verschweißung des Einlassverschlußelements am ersten Befestigungsflansch die benötigte Kraft ausgewählt werden.In particular, there may be an additional effect of the opening device, particularly in such a way that the opening device exerts a force on the inlet closure element that is not sufficient in itself to cause detachment from the fastening flange, but does reduce the water pressure required for detachment. In this case, the force exerted to detach the inlet closure element from the fastening flange is preferably set greater than the force exerted by the opening device on the inlet closure element. For example, the required force can be selected by the strength of the bonding and/or welding of the inlet closure element to the first fastening flange.

Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen Einlassverschlußelement und dem ersten Befestigungsflansch bei einer vorgesehene Ablösung durch den Wasserdruck in allen Ausführungen so eingerichtet, dass das Einlassverschlußelement bei einem auf das Einlassverschlußelement wirkenden Wasserdruck von 0,5 bar bis 2,5 bar, vorzugsweise von 0,75 bar bis 1,25 bar, zumindest teilbereichsweise vom ersten Befestigungsflansch ablösbar ist. Insbesondere wird so durch den Wasserdruck, ggfs. in Verbindung mit der zusätzlich von der ersten Öffnungsvorrichtung ausgeübten Kraft, auf die Verbindung zwischen Einlassverschlußelement und Befestigungsflansch eine Kraft ausgeübt, die größer ist als die Kraft, die alleine von der ersten Öffnungsvorrichtung ausgeübt wird.Preferably, the connection between the inlet closure element and the first fastening flange is configured in all embodiments, in the event of intended detachment due to water pressure, such that the inlet closure element can be detached from the first fastening flange, at least in part, when the water pressure acting on the inlet closure element is between 0.5 bar and 2.5 bar, preferably between 0.75 bar and 1.25 bar. In particular, the water pressure, possibly in conjunction with the additional force exerted by the first opening device, exerts a force on the connection between the inlet closure element and the fastening flange that is greater than the force exerted by the first opening device alone.

Im Extraktionsverfahren kann so erfindungsgemäß bewirkt werden, dass zeitlich betrachtet der Wasserdruck im geschlossenen Aufnahmebereich, insbesondere der Brühkammer, bis zu einem ersten Grenzdruck ansteigt, bei welchem die zumindest teilweise Ablösung des Einlassverschlußelements vom ersten Befestigungsflansch erfolgt, hiernach der Wasserdruck im Aufnahmebereich zeitweise fällt oder zumindest zeitweise mit einem kleineren Druckgradienten steigt im Vergleich zum Druckgradienten vor der Ablösung, und hiernach der Wasserdruck bis zu einem zweiten Grenzdruck ansteigt, bei welchem die Öffnung des Auslassverschlußelements erfolgt, insbesondere in Zusammenwirkung mit einer zweiten Öffnungsvorrichtung.In the extraction process, it can thus be effected according to the invention that, viewed over time, the water pressure in the closed receiving area, in particular the brewing chamber, rises up to a first limit pressure at which the at least partial detachment of the inlet closure element from the first fastening flange takes place, after which the water pressure in the receiving area temporarily falls or at least temporarily rises with a smaller pressure gradient compared to the pressure gradient before the detachment, and after this the water pressure rises up to a second limit pressure at which the opening of the outlet closure element takes place, in particular in cooperation with a second opening device.

In einem zeitlichen Bereich zwischen den genannten Grenzdrücken erfolgt eine Durchsetzung der Getränkesubstanz mit dem in die Getränkekapsel eindringenden Wasser und die Extraktion der Getränkesubstanz zur Zubereitung des Getränks.In a time range between the mentioned limit pressures, the beverage substance is permeated with the water penetrating into the beverage capsule and the beverage substance is extracted to prepare the beverage.

In bevorzugter Ausführung sieht es die Erfindung vor, dass die Getränkekapsel die Eigenschaft aufweist, dass das Einlassverschlußelement durch eine Öffnungsvorrichtung in einer Extraktionsmaschine innerhalb des die Einlassöffnung überdeckenden Flächenbereichs nicht zerstörbar ist.In a preferred embodiment, the invention provides that the beverage capsule has the property that the inlet closure element cannot be destroyed by an opening device in an extraction machine within the surface area covering the inlet opening.

Dies kann in einer bevorzugten Ausführung dadurch realisiert oder zumindest unterstützt sein, dass das Einlassverschlußelement und/oder der erste Befestigungsflansch relativ zur Mantelwandung in axialer Richtung verlagerbar ist.In a preferred embodiment, this can be realized or at least supported by the inlet closure element and/or the first fastening flange being displaceable in the axial direction relative to the casing wall.

Insbesondere ist es dafür vorgesehen, dass die Getränkekapsel eingerichtet ist, dass die Verlagerung stattfindet, wenn eine Öffnungsvorrichtung einer Extraktionsmaschine auf das Einlassverschlußelement und/oder den Befestigungsflansch einwirkt, vorzugsweise wobei das Einlassverschlußelement durch die Öffnungsvorrichtung nicht zerstört wird.In particular, it is intended that the beverage capsule is set up so that the takes place when an opening device of an extraction machine acts on the inlet closure element and/or the fastening flange, preferably wherein the inlet closure element is not destroyed by the opening device.

Z.B kann es vorgesehen sein, dass durch die Einwirkung wenigstens eines Öffnungselements einer Öffnungsvorrichtung das Einlassverschlußelement am Ort der Kontaktierung durch das Öffnungselement zwar axial verlagerbar ist, aber nicht zerreist.For example, it can be provided that, due to the action of at least one opening element of an opening device, the inlet closure element can be axially displaced at the point of contact by the opening element, but does not tear.

Insbesondere ist das Einlassverschlußelement dehnbar und/ oder ohne Spannung am Befestigungsflansch befestigt, z.B. mit einem Übermaß befestigt, wobei durch die Dehnbarkeit die axiale Verlagerbarkeit erzielt wird und/oder durch das Übermaß ein Materialvorrat des Einlassverschlußelelements in der Einlassöffnung gebildet wird, der die axiale Verlagerung ohne Zerstörung gestattet.In particular, the inlet closure element is attached to the fastening flange in an expandable and/or tension-free manner, e.g. attached with an oversize, whereby the axial displacement is achieved by the expandability and/or a material reserve of the inlet closure element is formed in the inlet opening by the oversize, which allows the axial displacement without destruction.

Z.B. kann es alternativ oder auch kumulativ zur vorgenannten Ausführung auch vorgesehen sein, dass die Getränkekapsel konstruktiv so eingerichtet ist, dass durch einen Bereich der Öffnungsvorrichtung, z.B. der radial außen von dem wenigstens einen Öffnungselement angeordnet ist, bei der Bewegung der Öffnungsvorrichtung auf das Einlassverschlußelement zu, der Befestigungsflansch insbesondere an einem radial innen liegenden Bereich kontaktiert und der kontaktierte Flanschbereich axial verlagert wird. Hierdurch ist bewirkbar, dass die von einem Öffnungselement auf das Einlassverschlußelement am Ort der Kontaktierung ausgeübte Kraft reduziert wird, weil das Einlassverschußelement durch die Flanschverlagerung axial gegenüber dem Öffnungselement zurückweicht, insbesondere wodurch die lokale Zerstörung des Einlassverschlußelements in einem die Einlassöffnung überdeckenden Bereich vermieden wird.For example, alternatively or in addition to the aforementioned embodiment, the beverage capsule can be designed such that, when the opening device moves toward the inlet closure element, a region of the opening device, e.g., which is arranged radially outward from the at least one opening element, contacts the fastening flange, particularly at a radially inner region, and the contacted flange region is axially displaced. This can reduce the force exerted by an opening element on the inlet closure element at the point of contact because the inlet closure element retreats axially relative to the opening element due to the flange displacement, in particular thereby avoiding local destruction of the inlet closure element in a region covering the inlet opening.

Dabei kann vorgesehen sein, dass durch die Einwirkung des Öffnungselementes auf das Einlassverschlußelelement, ohne dessen Zerstörung zu bewirken, die vorgenannte Kraftbeaufschlagung auf die Befestigung zwischen Einlassverschlußelement und Befestigungsflansch ausgeübt wird, die das Ablösen durch den wirkenden Wasserdruck erleichtert, insbesondere aber alleinig nicht ausreicht um das Ablösen zu bewirken.It can be provided that the action of the opening element on the inlet closure element, without causing its destruction, exerts the aforementioned force on the fastening between the inlet closure element and the fastening flange, which facilitates the detachment by the acting water pressure, but in particular is not sufficient on its own to cause the detachment.

Im Extraktionsverfahren ist somit bevorzugt vorgesehen, dass durch die Bewegung der ersten Öffnungsvorrichtung wenigstens ein Öffnungselement der ersten Öffnungsvorrichtung das Einlassverschlußelement kontaktiert und, insbesondere unter lokaler Dehnung des Einlassverschlußelements, axial verlagert, insbesondere ohne das Einlassverschlußelement im Kontaktbereich zu zerstören, und/oder ein Bereich der ersten Öffnungsvorrichtung, insbesondere ein radial außen von der Einlassöffnung liegender Bereich, den ersten Befestigungsflansch kontaktiert und in axialer Richtung verlagert, insbesondere wobei das am ersten Befestigungsflansch befestigte Einlassverschlußelement in derselben Richtung mitverlagert wird.In the extraction method, it is therefore preferably provided that, as a result of the movement of the first opening device, at least one opening element of the first opening device contacts the inlet closure element and, in particular with local expansion of the inlet closure element, is axially displaced, in particular without destroying the inlet closure element in the contact region, and/or a region of the first opening device, in particular a region lying radially outward from the inlet opening, contacts the first fastening flange and is displaced in the axial direction, in particular wherein the inlet closure element fastened to the first fastening flange is also displaced in the same direction.

Eine bevorzugte Ausführung der Getränkekapsel sieht weiterhin vor, dass das Einlassverschlußelement durch einen Schichtaufbau aus mehreren Schichten, insbesondere genau fünf Schichten, ausgebildet ist.A preferred embodiment of the beverage capsule further provides that the inlet closure element is formed by a layer structure of several layers, in particular exactly five layers.

Unter einem Schichtaufbau aus mehreren Schichten wird vorzugsweise verstanden, dass die einzelnen Schichten in der Schichtfolge untereinander verbunden sind, vorzugsweise stoffschlüssig, insbesondere durch Verklebung und/oder durch Abscheidung von Schichtmaterial auf einer anderen Schicht.A layer structure consisting of several layers is preferably understood to mean that the individual layers in the layer sequence are connected to one another, preferably in a material-to-material manner, in particular by gluing and/or by deposition of layer material on another layer.

Besonders bevorzugt ist eine Schichtfolge wie folgt vorgesehen, betrachtet von außen nach innen zum Kapselinneren: Papier, Kleber, Barriereschicht, Zellophan, Barriereschicht. Vorzugsweise ist jede Schicht der Schichtfolge biologisch abbaubar und/oder kompostierbar.Particularly preferably, a layer sequence is provided as follows, viewed from the outside to the inside of the capsule: paper, adhesive, barrier layer, cellophane, barrier layer. Preferably, each layer of the layer sequence is biodegradable and/or compostable.

Bevorzugt sind die Barriereschichten aus demselben oder unterschiedlichen Materialien auf der Zellophan-Schicht physikalisch oder chemisch abgeschieden. Ein mögliches Material einer Barriereschicht ist z.B. ein Siliziumoxid, insbesondere gegen Durchtritt von Wasserdampf. Ein anderes mögliches Material einer Barriere ist z.B. Polyvinylalkohol (PVOH), insbesondere gegen Durchtritt von Sauerstoff. Preferably, the barrier layers are physically or chemically deposited on the cellophane layer, made of the same or different materials. One possible barrier layer material is, for example, silicon oxide, particularly to prevent the passage of water vapor. Another possible barrier material is, for example, polyvinyl alcohol (PVOH), particularly to prevent the passage of oxygen.

Besonders das Material Zellophan hat eine hohe Stabilität, insbesondere eine deutlich höhere Stabilität als Aluminium und kann durch seinen Einsatz in der Schichtfolge vorzugsweise bewirken, dass das Einlassverschlußelement durch das Öffnungselement oder die Öffnungselemente einer ersten Öffnungsvorrichtung nicht zerstörbar ist. Zellophan kann dabei vorzugweise einer Trägerschicht bilden für wenigstens eine einseitig oder auch zweiseitig darauf angeordnete Barriereschicht.Cellophane, in particular, is highly stable, significantly more so than aluminum, and its use in the layer sequence can preferably ensure that the inlet closure element cannot be destroyed by the opening element(s) of a first opening device. Cellophane can preferably form a carrier layer for at least one barrier layer arranged on one or both sides.

Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, insbesondere in Kombination mit vorgenannter Ausführung, dass das Auslassverschlußelement durch einen Schichtaufbau aus mehreren Schichten, insbesondere genau acht Schichten, ausgebildet ist.It is particularly preferred, in particular in combination with the aforementioned embodiment, that the outlet closure element is formed by a layer structure comprising several layers, in particular exactly eight layers.

Bevorzugt ist es dabei vorgesehen, dass das Auslassverschlußelement in seinem Schichtaufbau bereichsweise einen Schichtaufbau aufweist, der dem Schichtaufbau des Einlassverschlußelements entspricht, insbesondere der Schichtaufbau im Auslassverschlußelement durch den Schichtaufbau des Einlassverschlußelements und weitere, insbesondere wenigstens drei weitere oder genau drei weitere ergänzende Schichten gebildet ist.It is preferably provided that the outlet closure element has a layer structure in its layer structure in some areas, which corresponds to the layer structure of the inlet closure element, in particular the layer structure in the outlet closure element is formed by the layer structure of the inlet closure element and further, in particular at least three further or exactly three further supplementary layers.

Dies erschließt den Vorteil, dass für beide Verschlußelemente dasselbe Halbzeug, insbesondere ein Material mit der Schichtfolge des Einlassverschlußelements nutzbar ist, an welches für die Ausbildung des Auslassverschlußelements lediglich weitere Schichten angefügt werden, z.B. stoffschlüssig durch Verkleben oder Verschweißen.This offers the advantage that the same semi-finished product can be used for both closure elements, in particular a material with the layer sequence of the inlet closure element, to which only further layers are added to form the outlet closure element, e.g. by means of adhesive bonding or welding.

Besonders bevorzugt ist eine Schichtfolge im Auslassverschlußelement der Auslassöffnung wie folgt vorgesehen, betrachtet von außen nach innen zum Kapselinneren: Papier, Kleber, Barriereschicht, Zellophan, Barriereschicht, Kleber, Schmelzschicht, Netzschicht. Bevorzugt ist jede Schicht biologisch abbaubar und/oder kompostierbar.Particularly preferably, a layer sequence in the outlet closure element of the outlet opening is provided as follows, viewed from the outside to the inside of the capsule: paper, adhesive, barrier layer, cellophane, barrier layer, adhesive, melt layer, mesh layer. Each layer is preferably biodegradable and/or compostable.

Bevorzugt sind auch hier die Barriereschichten aus demselben oder unterschiedlichen Materialien auf der Zellophan-Schicht als Trägerschicht physikalisch oder chemisch abgeschieden. Ein mögliches Material einer Barriereschicht ist z.B. ein Siliziumoxid, insbesondere gegen Wasserdampf. Ein mögliches Material einer Barriere ist z.B. Polyvinylalkohol (PVOH), insbesondere gegen Sauerstoff.Here, too, the barrier layers made of the same or different materials are preferably physically or chemically deposited on the cellophane layer as the carrier layer. One possible material for a barrier layer is, for example, silicon oxide, particularly against water vapor. One possible material for a barrier is, for example, polyvinyl alcohol (PVOH), particularly against oxygen.

Vorzugsweise ist in allen Ausführungen beidseits der Zellophanschicht dasselbe Material als Barriereschicht angeordnet, insbesondere ein Siliziumoxid.Preferably, in all embodiments, the same material is arranged as a barrier layer on both sides of the cellophane layer, in particular a silicon oxide.

Eine Netzschicht weist dabei lokale Durchgänge, z.B. zwischen Stegbereichen auf, was z.B. durch ein textiles wirres oder geordnetes Gelege oder Gewebe von Fasern als Netzschicht erzielt sein kann. Die Netzschicht umfasst vorzugsweise Zellulosefasern.A mesh layer has local passages, e.g., between web areas, which can be achieved, for example, by a textile mesh layer consisting of a random or ordered interlace or woven fiber. The mesh layer preferably comprises cellulose fibers.

Der genannte Kleber ist vorzugsweise bei allen Schichtfolgen von Einlass- und/oder Auslassverschlußelement ein Polyester Elastomer. Die Papierschicht umfasst vorzugsweise Zellulosefasern. Die Zellophan-Schicht ist vorzugsweise ebenso aus Zellulose ausgebildet..The adhesive mentioned is preferably a polyester elastomer for all layer sequences of the inlet and/or outlet closure element. The paper layer preferably comprises cellulose fibers. The cellophane layer is preferably also made of cellulose.

Vorzugsweise ist das Aulassverschlußelement so orientiert, dass die Netzschicht zum Inneren der Getränkekapsel weist.Preferably, the outlet closure element is oriented so that the mesh layer faces the interior of the beverage capsule.

Durch die genannte Schmelzschicht wird vorzugsweise bewirkt, dass bei einer Heißsiegelung das Auslassverschlußelement am zweiten Befestigungsflansch befestigt werden kann, insbesondere weil die Schmelzschicht unter Wärmeeinwirkung schmilzt und durch die Netzschicht hindurchtritt und die Befestigungsfläche des zweiten Befestigungsflansches kontaktiert und so die Befestigung bewirkt. Die Netzschicht bewirkt weiterhin vorzugsweise, dass bei der Extraktion Getränkepulver in der Getränkekapsel verbleibt.Said melt layer preferably ensures that the outlet closure element can be secured to the second fastening flange during heat sealing, particularly because the melt layer melts under the influence of heat and penetrates the mesh layer, contacting the fastening surface of the second fastening flange, and thus securing it. The mesh layer also preferably ensures that beverage powder remains in the beverage capsule during extraction.

Der aus dem Kapselinneren auf das Auslassverschlußelement wirkende Wasserdruck kann durch die Netzschicht auf dahinter liegende Schichten der Schichtfolge einwirken und in Verbindung mit der zweiten Öffnungsvorrichtung, durch Bewegung der Schichtfolge auf die zweite Öffnungsvorrichtung zu die Öffnung des Auslassverschlußelements bewirken.The water pressure acting from the interior of the capsule onto the outlet closure element can act through the mesh layer onto the layers of the layer sequence lying behind it and, in conjunction with the second opening device, cause the outlet closure element to open by moving the layer sequence towards the second opening device.

Vorzugsweise ist der Schichtaufbau vom Einlassverschlußelement und/oder vom Auslassverschlußelement ausschließlich durch biologisch abbaubare Schichten, insbesondere kompostierbare Schichten ausgebildet, vorzugsweise wobei wenigstens eine Schicht im Schichtaufbau, insbesondere wenigstens eine im Schichtaufbau beidseits überdeckte Schicht eine Barriereschicht bildet, insbesondere gegen das Eindringen von Wasserdampf und/oder Sauerstoff in das Kapselinnere.Preferably, the layer structure of the inlet closure element and/or the outlet closure element is formed exclusively by biodegradable layers, in particular compostable layers, preferably wherein at least one layer in the layer structure, in particular at least one layer covered on both sides in the layer structure forms a barrier layer, in particular against the penetration of water vapor and/or oxygen into the capsule interior.

Vorzugsweise umfasst der Schichtaufbau wenigstens zwei materialverschiedene Barriereschichten, eine gegen Sauerstoffdurchtritt und eine gegen Wasserdampfdurchtritt oder alternativ zwei gleiche Barriereschichten, insbesondere ein Siliziumoxid, vorzugsweise beidseits von einer Zellophanschicht, die durch diese Barriereschichten weiterhin auch geschützt wird oder als Träger für die Barriereschicht dient.Preferably, the layer structure comprises at least two barrier layers made of different materials, one against the passage of oxygen and one against the passage of water vapor, or alternatively two identical barrier layers, in particular a silicon oxide, preferably on both sides of a cellophane layer, which is further protected by these barrier layers or serves as a carrier for the barrier layer.

Weiterhin bevorzugt ist der Kapselkörper, insbesondere zumindest dessen Mantelwandung, vorzugsweise insgesamt, aus wenigstens drei Schichten ausgebildet, insbesondere wobei eine Barriereschicht, vorzugsweise Polyvinylalkohol, durch ein biologisch abbaubares, vorzugsweise kompostierbares Polymer zu beiden Seiten umgeben ist.Furthermore, the capsule body, in particular at least its shell wall, is preferably formed from at least three layers, in particular wherein a barrier layer, preferably polyvinyl alcohol, is surrounded on both sides by a biodegradable, preferably compostable polymer.

Die Barriereschicht ist vorzugsweise Polyvinylalkohol (PVOH), z.B. mit einem Anteil in der Mantelwandung von 2,5% bis 10%, vorzugsweise 5%. Das diese Barriereschicht umgebende Polymer kann vorzugsweise ausgebildet sein aus einer Materialmischung, vorzugsweise einer Mischung von Polybutylen-Succinate (PBS) und Polymilchsäue (PLA, Polylactic Acid) und Polyhydroxyalkanoate (PHA). Diese Mischung macht vorzugsweise 35% bis 46,25%, vorzugsweise 45% jeweils zu beiden Seiten der Barriereschicht aus. Die Verbindung zwischen der Barriereschicht und der beidseitigen Polymerschichten erfolgt vorzugsweise durch einen kompostierbaren Kleber, insbesondere durch Polybutylene Succinate (PBS) mit einem Anteil von 2,5% bis 10%, vorzugsweise 2,5%.The barrier layer is preferably polyvinyl alcohol (PVOH), e.g., with a proportion in the shell wall of 2.5% to 10%, preferably 5%. The polymer surrounding this barrier layer can preferably be formed from a material mixture, preferably a mixture of polybutylene succinate (PBS), polylactic acid (PLA), and polyhydroxyalkanoate (PHA). This mixture preferably makes up 35% to 46.25%, preferably 45%, on both sides of the barrier layer. The connection between the barrier layer and the polymer layers on both sides is preferably made by a compostable adhesive, in particular by Polybutylene succinate (PBS) at a concentration of 2.5% to 10%, preferably 2.5%.

Eine Getränkekapsel kann so insgesamt vollständig in allen Bestandteilen biologisch abbaubar, vorzugsweise kompostierbar sein und ist erfindungsgemäß nicht auf die übliche Öffnungsfunktion einer Extraktionsmaschine ausgerichtet, sondern verwirklicht eine alternative Öffnungskonstruktion, was die Möglichkeit erweitert verschiedenste, insbesondere biologisch abbaubare oder kompostierbare Materialien / Schichtfolgen bei dem Einlassverschlußelement, insbesondere auch bei dem Auslassverschlußelement zu nutzen.A beverage capsule can thus be completely biodegradable in all its components, preferably compostable, and according to the invention is not designed for the usual opening function of an extraction machine, but rather implements an alternative opening construction, which extends the possibility of using a wide variety of, in particular biodegradable or compostable materials/layer sequences in the inlet closure element, in particular also in the outlet closure element.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend beschrieben.Embodiments of the invention are described below.

Die 1, 1A und 1B zeigen zunächst in einem Überblick eine Schnittdarstellung, teils perspektivisch, einer erfindungsgemäßen Getränkekapsel umfassend einen Kapselkörper 1 mit einer Mantelwandung 2, die abschnittsweise konisch ausgebildet ist. Die Mantelwandung 2 ist um die Mittelachse 3 herum ausgebildet und weist in der Figur am axial oberen Ende eine Einlassöffnung 4 auf und am axial unteren Ende eine Auslassöffnung 5.The 1 , 1A and 1B First, an overview shows a sectional view, partly in perspective, of a beverage capsule according to the invention, comprising a capsule body 1 with a shell wall 2, which is partially conical. The shell wall 2 is formed around the central axis 3 and, in the figure, has an inlet opening 4 at the axially upper end and an outlet opening 5 at the axially lower end.

Am oberen Ende geht die Mantelwandung 2 in einen ersten Befestigungsflansch 6 über, der im Schnitt betrachtet zur Mittelachse 3 eine stärkere Neigung mit einem größeren eingeschlossenen Winkel zwischen der ins Kapselinnere weisenden Befestigungsfläche 6a und der Mittelachse 3 aufweist als die Mantelwandung 2 axial vor dem Befestigungsflansch 6.At the upper end, the casing wall 2 merges into a first fastening flange 6 which, viewed in section, has a greater inclination to the central axis 3 with a larger included angle between the fastening surface 6a pointing into the interior of the capsule and the central axis 3 than the casing wall 2 axially in front of the fastening flange 6.

Am unteren Ende geht die Mantelwandung 2 in einen zweiten Befestigungsflansch 7 über, dessen Befestigungsfläche 7a in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse 3 liegt.At the lower end, the casing wall 2 merges into a second fastening flange 7, the fastening surface 7a of which lies in a plane perpendicular to the central axis 3.

Am oberen ersten Befestigungsflansch 6 ist ein Einlassverschlußelement 8 befestigt, das einen direkt um die Mittelachse 3 erstreckten, die Einlassöffnung 4 überdeckenden Flächenbereich aufweist und einen radial äußeren ringförmigen Randbereich, der an der Befestigungsfläche 6a befestigt ist, z.B. stoffschlüssig, insbesondere durch Verklebung oder Verschmelzung.An inlet closure element 8 is fastened to the upper first fastening flange 6, which has a surface area extending directly around the central axis 3 and covering the inlet opening 4, and a radially outer annular edge area which is fastened to the fastening surface 6a, e.g. by means of a material fit, in particular by gluing or fusing.

Am unteren zweiten Befestigungsflansch 7 ist ein Auslassverschlußelement 9 befestigt.An outlet closure element 9 is attached to the lower second mounting flange 7.

Die Getränkesubstanz G in der Getränkekapsel ist nur symbolisch dargestellt.The beverage substance G in the beverage capsule is shown only symbolically.

Die 2 zeigt im Ausschnitt eine symbolisch angedeutete Extraktionsmaschine 10 mit einem als Brühkammer 11 ausgebildeten Aufnahmebereich 11, in welcher die Getränkekapsel eingelegt ist. Die Brühkammer 11 weist einen Brühkammerboden 11a mit Vorsprüngen auf und eine Brühkammerhaube 11b, mit einer darin befestigten Öffnungsvorrichtung 12, welche hier mehrere, insbesondere drei Öffnungsmittel 12a umfasst. Die Öffnungsmittel 12a sind als Messer oder Durchstechelemente ausgebildet, die eigentlich dafür vorgesehen sind eine obere Kapselwandung oder eine Aluminiumfolie zu durchstechen. Beim Schließen der Brühkammer 11 drückt die ringförmige axiale Stirnfläche 11c der Brühkammerhaube 11b den zweiten Befestigungsflansch 7 mit dem Auslassverschlußelement 9 gegen den Brühkammerboden 11a. Durch den zweiten Befestigungsflansch 7 wird die geschlossenen Brühkammer 11 gedichtet. Hierfür kann auf dem ringförmigen Randflächenbereich des zweiten Befestigungsflansches 7, der zur Stirnfläche 11c weist, ein Dichtelement oder eine Dichtungsstruktur angeordnet sein.The 2 shows a detail of a symbolically indicated extraction machine 10 with a receiving area 11 designed as a brewing chamber 11, into which the beverage capsule is inserted. The brewing chamber 11 has a brewing chamber base 11a with projections and a brewing chamber hood 11b with an opening device 12 fastened therein, which here comprises several, in particular three, opening means 12a. The opening means 12a are designed as knives or piercing elements, which are actually intended to pierce an upper capsule wall or an aluminum foil. When the brewing chamber 11 is closed, the annular axial end face 11c of the brewing chamber hood 11b presses the second fastening flange 7 with the outlet closure element 9 against the brewing chamber base 11a. The closed brewing chamber 11 is sealed by the second fastening flange 7. For this purpose, a sealing element or a sealing structure can be arranged on the annular edge surface area of the second fastening flange 7, which faces the end face 11c.

Bei dem Verschließen gelangt weiterhin die Öffnungsvorrichtung 12 in Kontakt mit dem Einlassverschlußelement 8, zerstört dieses jedoch nicht, d.h. die Öffnungsvorrichtung 12 übt die eigentliche, maschinenseitige Öffnungsfunktion mit der erfindungsgemäßen Getränkekapsel nicht aus, z.B. weil das Einlassverschlußelement 8 durch das jeweilige Öffnungsmittel 12a nur verlagert und/oder gedehnt wird, die vom Öffnungsmittel 12a ausgeübte Kraft aber nicht ausreicht, für eine lokale Zerstörung am Ort des Kontaktes zwischen Öffnungsmittel 12a und Einlassverschlußelement 8.During the closing process, the opening device 12 comes into contact with the inlet closure element 8, but does not destroy it, i.e. the opening device 12 does not perform the actual machine-side opening function with the beverage capsule according to the invention, e.g. because the inlet closure element 8 is only displaced and/or stretched by the respective opening means 12a, but the force exerted by the opening means 12a is not sufficient for local destruction at the point of contact between the opening means 12a and the inlet closure element 8.

Z.B. bewirkt erst das Einpumpen von Wasser mit einer Pumpe aus einem Reservoir in die Brühkammer 11 einen solchen Druckanstieg in der Brühkammer 11, dass die durch den Druck auf das Einlassverschlußelement 8 ausgeübte Kraft, insbesondere zusammenwirkend mit der vom Öffnungsmittel 12a ausgeübten Kraft, für eine Ablösung des Einlassverschlußelements 8 vom ersten Befestigungsflansch 7 sorgt.For example, only the pumping of water from a reservoir into the brewing chamber 11 by means of a pump causes such an increase in pressure in the brewing chamber 11 that the force exerted by the pressure on the inlet closure element 8, in particular in conjunction with the force exerted by the opening means 12a, ensures that the inlet closure element 8 is detached from the first fastening flange 7.

Hiernach strömt das Wasser in die Kapsel, extrahiert die Getränkesubstanz G und öffnet das Auslaßverschlußelement 9 durch Zerstörung (Aufreissen) desselben durch Zusammenwirkung mit der Bodenplatte, wonach das zubereitete Getränk aus der Extraktionsmaschine austritt.Thereafter, the water flows into the capsule, extracts the beverage substance G and opens the outlet closure element 9 by destroying (tearing open) it through interaction with the base plate, after which the prepared beverage exits the extraction machine.

Die 3 zeigt eine erste Möglichkeit die Einlassöffnung 4 zu öffnen. Durch den wirkenden Wasserdruck in der Brühkammer 11, die in der 3 nicht gezeigt ist, wird eine Kraft auf das Einlassverschlußverschlußelement 8 ausgeübt, welches dazu führt, dass das Einlassverschlußelement 8 sich in einem Bereich radial aussen von seinem die Einlaßöffnung 4 überdeckenden Flächenbereich vom ersten Befestigungsflansch 6 bzw. dessen zur Kapselinneren weisenden Befestigungsfläche 6a ablöst. Die Ablösung erfolgt ausschließlich nur durch den wirkenden Wasserdruck.The 3 shows a first possibility to open the inlet opening 4. Due to the water pressure acting in the brewing chamber 11, which is in the 3 not shown, a force is exerted on the inlet closure element 8, which leads to the inlet closure element 8 being displaced in a region radially outside of its surface area covering the inlet opening 4 from the first fastening flange 6 or its fastening surface 6a facing the capsule interior. The detachment occurs exclusively through the acting water pressure.

Die 4 visualisiert einen zeitlichen Wasserdruckverlauf in der Brühkammer. Im umkreisten Druckbereich I, insbesondere nach Überschreiten eines ersten Grenzdruckes ist erkennbar, dass die Steigung des Druckverlaufs bei erfolgender bzw. nach erfolgter Ablösung des Einlassverschlußelements 8 zunächst abnimmt gegenüber einem Verlauf vor der Ablösung und danach wieder ansteigt bis zur Öffnung des Auslassverschlußelements, insbesondere bei bzw. nach Überschreitung eines zweiten Grenzdrucks im Druckbereich II. Im umkreisten Druckbereich II nimmt der Druck bei / nach der Öffnung des Auslaußverschlußelements 9 ab und steigt hiernach wieder an für die nachfolgende Extraktion des Getränks aus der Getränkekapsel.The 4 visualizes a temporal water pressure curve in the brewing chamber. In the circled pressure area I, in particular after a first limit pressure is exceeded, it can be seen that the gradient of the pressure curve initially decreases when or after the inlet closure element 8 is detached, compared to a curve before the detachment, and then increases again until the outlet closure element opens, in particular when or after a second limit pressure is exceeded in pressure area II. In the circled pressure area II, the pressure decreases when/after the outlet closure element 9 opens and then increases again for the subsequent extraction of the beverage from the beverage capsule.

Die 5A und 5B visualisieren eine weitere Öffnungsvariante, in der zusätzlich zum Wasserdruck auch die erste Öffnungsvorrichtung 12 mit ihren Öffnungsmitteln 12a derart auf die Getränkekapsel bzw. das Einlassverschlußelement 8 einwirkt, dass mit einem radial aussen von einem jeweiligen Öffnungsmittel (Messer) 12a liegenden Bereich 12b der Öffnungsvorrichtung 12, insbesondere der vom Öffnungsmittel 12a radial und mit einem axialen Abstand zur Spitze des Öffnungsmittels 12a absteht, der erste Befestigungsflansch 6 kontaktiert wird und bei der axialen Bewegung der Öffnungsvorrichtung 12 dieser Flansch 6 axial verlagert wird, wodurch das Einlassverschlußelement 8 mitbewegt wird.The 5A and 5B visualize a further opening variant in which, in addition to the water pressure, the first opening device 12 with its opening means 12a acts on the beverage capsule or the inlet closure element 8 in such a way that the first fastening flange 6 is contacted with a region 12b of the opening device 12 lying radially outward from a respective opening means (blade) 12a, in particular the region 12b protruding radially from the opening means 12a and at an axial distance from the tip of the opening means 12a, and during the axial movement of the opening device 12, this flange 6 is axially displaced, whereby the inlet closure element 8 is moved along.

Hierbei zeigt 5A eine Situation in der die Öffnungsvorrichtung 12 noch nicht die Getränkekapsel bzw. deren Flansch und das Einlassverschlußelement kontaktiert hat und die 5B zeigt links eine Situation in welcher zunächst ein Kontakt zwischen einem Öffnungsmittel 12a und dem Einlassverschlußelement 8 vorliegt.Here, 5A a situation in which the opening device 12 has not yet contacted the beverage capsule or its flange and the inlet closure element and the 5B shows on the left a situation in which there is initially contact between an opening means 12a and the inlet closure element 8.

Hiernach wird gemäß der 5b rechts durch die weitere Bewegung der Öffnungsvorrichtung 12 das Einlassverschlußelement 8 lokal am Ort des Öffnungsmittels 12a gedehnt, zerreist aber nicht, wonach der Bereich 12b der Öffnungsvorrichtung 12, der radial außen vom Öffnungselement 12a positioniert ist und über dem ersten Befestigungsflansch 6 liegt, den Befestigungsflansch 6 kontaktiert und axial verlagert.Hereafter, in accordance with the 5b on the right, due to the further movement of the opening device 12, the inlet closure element 8 is stretched locally at the location of the opening means 12a, but does not tear, after which the region 12b of the opening device 12, which is positioned radially outward from the opening element 12a and lies above the first fastening flange 6, contacts the fastening flange 6 and is axially displaced.

Zum einen wird hierdurch bewirkt, dass die vom Öffnungsmittel 12a auf das Einlassverschlußelement 8 ausgeübte Kraft nicht ausreicht, um dieses zu zerstören, weil das Einlassverschlußelement 8 der Kraft durch die axiale Verlagerung und/oder Dehnung ausweicht. Zum anderen wird bewirkt, dass eine Kraftvorbelastung auf das Einlassverschlußelement 8 entsteht, bevor der Wasserdruck zur Wirkung kommt. On the one hand, this ensures that the force exerted by the opening means 12a on the inlet closure element 8 is insufficient to destroy it, because the inlet closure element 8 evades the force due to the axial displacement and/or expansion. On the other hand, it ensures that a force preload is applied to the inlet closure element 8 before the water pressure takes effect.

Dadurch kann eine Ablösung bereits bei geringeren Wasserdrücken erfolgen, da sich die auf das Einlassverschlußelement 8 wirkenden Kräfte addieren, die vom Öffnungsmittel 12a und dem Wasserdruck jeweils alleinig ausgeübt werden.As a result, detachment can occur even at lower water pressures, since the forces acting on the inlet closure element 8, which are each exerted solely by the opening means 12a and the water pressure, add up.

Durch die Erfindung zeigt sich, dass zum Verschließen, insbesondere der Einlassöffnung 4 auch Materialien eingesetzt werden können, insbesondere Schichtfolgen, die durch die Öffnungsvorrichtung 12 nicht zerstört werden können, aber andere Vorteile haben, insbesondere eine biologische Abbaubarkeit oder sogar Kompostierbarkeit.The invention shows that materials can also be used for closing, in particular the inlet opening 4, in particular layer sequences which cannot be destroyed by the opening device 12, but have other advantages, in particular biodegradability or even compostability.

Die 6 visualisiert, dass ein Einlassverschlußelement 8 z.B. aus der Schichtfolge S1 ausgebildet sein kann, z.B. aus 5 Schichten, vorzugsweise aus den 5 beispielhaft dargestellten Schichten i, ii, iii, iv, von denen vorzugsweise die Schicht iii in der Schichtfolge S1 zweimal vorkommt, nämlich beidseits der Schicht iv. Alle diese Schichten sind vorzugsweise kompostierbar.The 6 visualized that an inlet closure element 8 can be formed, for example, from the layer sequence S1, e.g. from 5 layers, preferably from the 5 exemplary layers i, ii, iii, iv, of which layer iii preferably occurs twice in the layer sequence S1, namely on both sides of layer iv. All of these layers are preferably compostable.

Die Schicht i ist vorzugsweise ein kompostierbares Papier, insbesondere mit einem Flächengewicht von 10-30 g pro Quadratmeter. Die Schicht ii ist ein Kleber, vorzugsweise mit einem Flächengewicht von 0,5 bis 2 Gram pro Quadratmeter. Die Schicht iii ist eine Barriereschicht. Die Schicht iv ist aus Zellophan, vorzugsweise mit einem Flächengewicht von 10 bis 70 Gramm pro Quadratmeter. Die Materialien dieser Schichten sind z.B. gemäß dem allgemeinen Teil der Erfindungsbeschreibung gewählt.Layer i is preferably a compostable paper, in particular with a basis weight of 10-30 g per square meter. Layer ii is an adhesive, preferably with a basis weight of 0.5 to 2 grams per square meter. Layer iii is a barrier layer. Layer iv is made of cellophane, preferably with a basis weight of 10 to 70 grams per square meter. The materials of these layers are selected, for example, according to the general part of the description of the invention.

Ein Auslassverschlußelement kann vorzugsweise gemäß 7 durch die Schichtfolge S2 ausgebildet sein, welches die Schichtfolge S1 enthält und um die Schichten ii, v und vi ergänzt.An outlet closure element can preferably be made according to 7 be formed by the layer sequence S2, which contains the layer sequence S1 and supplements it with the layers ii, v and vi.

Hier ist die Schicht ii wie zuvor zur 6 angegeben ausgebildet, also ein Kleber. Die Schicht v ist eine Schmelzschicht, vorzugsweise mit einem Flächengewicht von 5 bis 10 Gramm pro Quadratmeter. Die Schicht vi ist eine Netzschicht, vorzugsweise mit einem Flächengewicht von 10 bis 40 Gramm pro Quadratmeter. Auch diese Schichten sind vorzugsweise hinsichtlich der Materialien ausgebildet, wie es im allgemeinen Teil der Erfindungsbeschreibung benannt ist.Here layer ii is as before to 6 specified, i.e., an adhesive. Layer v is a melt layer, preferably with a basis weight of 5 to 10 grams per square meter. Layer vi is a mesh layer, preferably with a basis weight of 10 to 40 grams per square meter. These layers are also preferably formed with respect to materials as stated in the general part of the description of the invention.

Für beide Verschlußelemente 8 und 9 kann somit dasselbe Halbzeug mit der Schichtfolge S1 als Ausgangsmaterial genutzt werden, welches für den Einsatz als Auslassverschlußelement lediglich um Schichten ergänzt werden muss, um die Schichtfolge S2 zu erhalten.For both closure elements 8 and 9, the same semi-finished product with the layer sequence S1 can be used as the starting material, which only needs to be supplemented with layers for use as an outlet closure element in order to obtain the layer sequence S2.

Die 8 zeigt ein Schichtmaterial S3 mit der dargestellten beispielhaften Zusammensetzung für den Kapselkörper, insbesondere also die Mantelwandung und die Flansche. Dieses Schichtmaterial umfasst vorzugsweise 5 Schichten I, II, III aus drei verschiedenen Schichtmaterialien, wie z.B. im allgemeinen Teil der Erfindungsbeschreibung benannt.The 8 shows a layered material S3 with the illustrated exemplary composition for the capsule body, in particular the shell wall and the flanges. This layered material preferably comprises five layers I, II, III made of three different layered materials, as stated, for example, in the general part of the description of the invention.

Ein solches Schichtmaterial S3 kann z.B. durch Thermoformen zur gewünschten Kapselkonstruktion geformt, z.B. tiefgezogen werden. Auch ein schichterhaltendes Spritzgießen ist möglich.Such a layered material S3 can be formed into the desired capsule structure by thermoforming, e.g., deep drawing. Layer-preserving injection molding is also possible.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2008/037642 A2 [0007]

Claims

Beverage capsule for a beverage substance (G), in particular with a beverage substance (G), preferably a coffee capsule, comprising a capsule body (1) having a casing wall (2) extending around a central axis (3), wherein the capsule body (1) has, on an inlet side, a first fastening flange (6) extending from the casing wall (2) in the direction of the central axis (3), in particular a first fastening flange (6) inclined in the direction of the central axis (3) and surrounding an inlet opening (4) of the capsule body (1), and the capsule body (1) has, on an outlet side, a second fastening flange (7) extending from the casing wall (2) away from the central axis (3), in particular a radially outwardly directed second fastening flange (7) surrounding an outlet opening (5) of the capsule body (1), wherein the inlet opening (4) is closed by an inlet closure element (8) fastened to the first fastening flange (6). and the outlet opening (5) of the capsule body (1) is closed by an outlet closure element (9) fastened to the second fastening flange (7) or is at least closable by an outlet closure element (9) on the second fastening flange (7), characterized in that the inlet closure element (8) is detachably fastened to the first fastening flange (6) at least in part.

Beverage capsule after Claim 1 , characterized in that the inlet closure element (8) can be detached from the first fastening flange (6) at least in part by a water pressure acting on the inlet closure element (8), in particular exclusively by a water pressure, and/or by an opening device (12) of an extraction machine (10) acting on the inlet closure element (8).

Beverage capsule according to one of the preceding claims, characterized in that it has the property that the inlet closure element (8) cannot be destroyed by an opening device (12) in an extraction machine (10) within the surface area covering the inlet opening (4).

Beverage capsule after Claim 3 , characterized in that the inlet closure element (8) and/or the first fastening flange (6) is displaceable in the axial direction relative to the casing wall (2).

Beverage capsule according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet closure element (8) is formed by a layer structure (S1) of several layers (i, ii, iii, iv), in particular exactly five layers.

Beverage capsule according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet closure element (9) is formed by a layer structure (S2) of several layers (i, ii, iii, iv, v, vi), in particular exactly eight layers.

Beverage capsule after Claim 6 , characterized in that the outlet closure element (9) has in its layer structure (S2) in some regions a layer structure which corresponds to the layer structure (S1) of the inlet closure element (8), in particular the layer structure (S2) in the outlet closure element (9) is formed by the layer structure (S1) of the inlet closure element (8) and further, in particular at least three further or exactly three further supplementary layers (ii, v, vi).

Drink capsule after one of the previous Claims 5 until 7 , characterized in that the layer structure (S1) of the inlet closure element (8) and/or of the outlet closure element (9) is formed exclusively by biodegradable layers, in particular compostable layers, preferably wherein at least one layer (iii) in the layer structure (S1), in particular at least one layer (iii) covered on both sides in the layer structure forms a barrier layer, in particular against the penetration of water vapor and/or oxygen into the capsule interior.

Beverage capsule according to one of the preceding claims, characterized in that the capsule body (1), in particular at least its casing wall (2), is preferably formed from at least three layers, preferably at least five layers (I, II, III), in particular wherein a barrier layer (III), preferably polyvinyl alcohol, is surrounded by a biodegradable, preferably compostable polymer.

Method for extracting a beverage capsule, in particular a beverage capsule filled with a beverage substance (G) and closed with an inlet closure element (8) and an outlet closure element (9) according to one of the preceding claims, in an extraction machine (10) which is designed to receive a beverage capsule, wherein a. the beverage capsule is placed in a receiving area (11), in particular in the brewing chamber, of the extraction machine (10), b. the receiving area (11) is closed, c. a first movable opening device (12) of the extraction machine (10), in particular by the closing of the receiving area (11), is moved in the direction of the inlet opening (4) of the beverage capsule closed by the inlet closure element (8), d. the receiving area (11), in particular the brewing chamber, is filled with water, e. the beverage capsule opened in the area of the inlet opening (4) is filled with water which permeates the beverage substance (G), f. by filling the beverage capsule with water, the outlet closure element (9) is pressed by the acting water pressure against a second opening device (11a) of the extraction machine (10), in particular against a stationary plate having projections, whereby the outlet closure element (9) tears open, and g. the water prepared with the beverage substance (G) leaves the beverage capsule through the opened outlet closure element (9) and through an outlet of the extraction machine (10), characterized in that h. by the first opening device (12) and/or the water pressure acting in the receiving area (11), the inlet closure element (8) is detached at least partially from the first fastening flange (6) which surrounds the inlet opening (4), wherein i. the water pumped into the receiving area (11) by the extraction machine (10) passes through the detachment area between the inlet closure element (8) and the first fastening flange (6) into the interior of the beverage capsule, preferably wherein j. by the movement of the first opening device (12) of the extraction machine (10) in the direction of the inlet opening (4) closed by the inlet closure element (8), the inlet closure element (8) remains undamaged in its surface area which covers the inlet opening (4).

Procedure according to Claim 10 , characterized in that , viewed over time, the water pressure in the closed receiving area (11) rises up to a first limit pressure (I) at which the inlet closure element (8) is detached from the first fastening flange (6), after which the water pressure in the receiving area (11) temporarily falls or at least temporarily rises with a smaller pressure gradient compared to the pressure gradient before the detachment, and after this the water pressure rises up to a second limit pressure (II) at which the outlet closure element (9) is opened.

Procedure according to one of the preceding Claims 10 or 11 , characterized in that by the movement of the first opening device (12) a. at least one opening element (12a) of the first opening device (12) contacts the inlet closure element (8) and, in particular with local stretching of the inlet closure element (8), is axially displaced, in particular without destroying the inlet closure element (8) in the contact region, and/or b. a region (12b) of the first opening device (12), in particular a region (12b) lying radially outward from the inlet opening (4), contacts the first fastening flange (6) and is displaced in the axial direction, in particular wherein the inlet closure element (8) fastened to the first fastening flange (6) is also displaced in the same direction.

A system comprising an extraction machine (10) and a beverage capsule according to one of the preceding claims, said capsule being filled with a beverage substance (G) and closed by an inlet closure element (8) and an outlet closure element (9), wherein the extraction machine (10) a. has an openable and closable receiving area (11), in particular a brewing chamber, into which the beverage capsule can be inserted, for receiving the beverage capsule and for extracting the beverage substance (G) contained therein, and b. has a first movable opening device (12) which, in particular by closing the receiving area (11), can be moved in the direction of the inlet opening (4) of the beverage capsule closed by the inlet closure element (8), and c. is configured to fill the receiving area (11), in particular the brewing chamber, with water and to pressurize it, and d. is set up to fill the beverage capsule, which is open in the area of the inlet opening (4), with water, as a result of which the beverage substance (G) can be permeated with water, and e. is set up to press the outlet closure element (9) against a second opening device (11a) of the extraction machine (10) by the acting water pressure, in particular against a stationary plate having projections, as a result of which the outlet closure element (9) can be opened, and f. with which the water prepared with the beverage substance (G) can be guided out of the beverage capsule through the opened outlet closure element (9) and through an outlet, characterized in that g. the beverage capsule is held in a connecting region between the fastening flange (6) and the inlet closure element (8), in particular radially outside of the covered inlet opening, by a force which can be exerted on the inlet closure element (8) by means of the extraction machine (10), in particular which can be exerted by the acting water pressure and/or the first opening device (12). opening (4), h. in particular wherein the inlet closure element (8) is indestructible by the first opening device (12) in its surface area which covers the inlet opening (4).