Капсула, система и способ приготовления напитка

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к системе и способу приготовления заданного количества напитка, пригодного для потребления, посредством использования экстрагируемого продукта. Система содержит сменную капсулу и устройство, содержащее приемное гнездо, предназначенное для удерживания сменной капсулы в контактном взаимодействии с опорной поверхностью, и устройство для выдачи текучей среды, предназначенное для подачи некоторого количества текучей среды под давлением, составляющим по меньшей мере шесть бар, в сменную капсулу, при этом сменная капсула содержит периферическую первую стенку, вторую стенку, закрывающую периферическую первую стенку на первом конце и гибкую листообразную перфорированную и/или пористую третью стенку, закрывающую периферическую первую стенку на втором открытом конце, противоположном по отношению ко второй стенке. При этом первая, вторая и третья стенки ограничивают внутреннее пространство, в котором содержится экстрагируемый продукт, и третья стенка образует самую дальнюю границу капсулы в ее аксиальном направлении и содержит одно из фильтровальной бумаги и тканого или нетканого фильтрующего материала, при этом опорная поверхность содержит желобчатые канавки на стороне, обращенной к третьей стенке для выпуска приготовленного напитка из капсулы через канавки, а также содержит между желобчатыми канавками выступы, на которые третья стенка при использовании опирается. Третья стенка снабжена множеством выходных отверстий для выпуска, при использовании, приготовленного напитка из капсулы, при этом параметры третьей стенки, такие как плотность, толщина, содержание полиэтилена, присутствие выходных отверстий, число выходных отверстий, размер и форма выходных отверстий выбираются для обеспечения, чтобы третья стенка имела по меньшей мере одно из достаточно высокой прочности на разрыв и достаточно низкого сопротивления потоку, так чтобы третья стенка при использовании оставалась неповрежденной и не разрывалась, не разрушалась и/или не прилипала к контактной поверхности. 2 н. и 35 з.п. ф-лы, 13 ил.

Реферат

Изобретение относится к системе, предназначенной для приготовления заданного количества напитка, пригодного для потребления, посредством использования экстрагируемого продукта, включающей в себя сменную капсулу и устройство, содержащее устройство для выдачи текучей среды, предназначенное для подачи некоторого количества текучей среды, такой как вода, под давлением, составляющим по меньшей мере шесть бар, в сменную капсулу, и приемное гнездо, предназначенное для удерживания сменной капсулы; при этом сменная капсула содержит периферическую первую стенку, вторую стенку, закрывающую периферическую первую стенку на первом конце, и третью стенку, закрывающую периферическую первую стенку на втором открытом конце, противоположном по отношению ко второй стенке, при этом первая, вторая и третья стенки ограничивают внутреннее пространство, в котором содержится экстрагируемый продукт; кроме того, устройство для выдачи текучей среды выполнено с возможностью подачи текучей среды в экстрагируемый продукт через вторую стенку для образования напитка; и приемное гнездо имеет опорную поверхность, причем третья стенка расположена так, чтобы она опиралась на опорную поверхность для выпуска приготовленного напитка из капсулы через третью стенку и через опорную поверхность. Изобретение также относится к капсуле и к способу приготовления напитка.

Подобная система, например, известна из документа WO2007/135136А1, в котором описано устройство для варки, предназначенное для варки напитка посредством капсулы, содержащей ингредиент напитка. Данное известное устройство для варки содержит основной корпус, а также первую и вторую части для удерживания капсулы, предназначенные для по меньшей мере частичного удерживания капсулы. Указанная первая часть для удерживания капсулы имеет вышеупомянутую опорную поверхность, предназначенную для того, чтобы на нее опиралась третья стенка капсулы. Указанная вторая часть для удерживания капсулы выполнена с возможностью перемещения относительно первой части для удерживания капсулы в корпусе и соединена с корпусом посредством закрывающего механизма, содержащего средство в виде вилочного шарнира или эквивалентные средства для обеспечения перемещения из открытого положения, в котором две части находятся на расстоянии друг относительно друга для обеспечения возможности вставки капсулы между двумя частями, в закрытое положение, в котором первая и вторая удерживающие части закрыты вокруг капсулы. Данное известное устройство для варки дополнительно содержит рычаг, образующий ручку для ручного манипулирования и предназначенный для обеспечения приведения в действие второй удерживающей части посредством закрывающего механизма для перемещения ее из открытого положения в закрытое положение, и наоборот.

Корпус данного известного устройства выполнен с верхним проходным отверстием, предназначенным для вставки новой капсулы в устройство, когда удерживающие части переведены в открытое положение. Корпус также имеет нижнее проходное отверстие для выбрасывания израсходованной капсулы, как только процесс варки, который происходит при закрытом положении удерживающих частей, будет завершен и удерживающие части будут снова открыты.

После вставки новой капсулы в известное устройство удерживающие части могут быть переведены в закрытое положение. При данном закрытом положении может выполняться процесс варки. Во время данного процесса варки вторая стенка капсулы прокалывается прокалывающими элементами, такими как лезвия, так что капсула будет открыта для обеспечения возможности поступления воды под давлением в капсулу. В этот момент третья стенка капсулы интенсивно контактно взаимодействует с опорной поверхностью первой удерживающей части. Действительно, указанное интенсивное контактное взаимодействие приводит к прилипанию капсулы к опорной поверхности.

Во время начальной фазы повторного открытия удерживающих частей капсула будет по-прежнему находиться в контактном взаимодействии с прокалывающими элементами, при этом указанные прокалывающие элементы присоединены ко второй удерживающей части и могут перемещаться вместе со второй удерживающей частью. Таким образом, при повторном открытии прокалывающие элементы обеспечивают отделение капсулы от опорной поверхности первой удерживающей части, и они тянут капсулу от данной опорной поверхности. Для обеспечения возможности того, чтобы капсула упала вниз под действием силы тяжести через нижнее проходное отверстие в корпусе, капсула снова должна быть освобождена, на этот раз от прокалывающих элементов. На странице 19, строки 1-12 документа WO2007/135136А1 описан один способ освобождения капсулы от прокалывающих элементов. Данный способ предусматривает использование обеспечивающей компенсацию длины части трубки средства подачи воды, при этом указанная часть не может перемещаться относительно корпуса. Компенсирующая часть трубки толкает капсулу таким образом, что капсула выходит из контактного взаимодействия с прокалывающими элементами, когда вторая удерживающая часть перемещается от первой удерживающей части.

Задача изобретения заключается в разработке по меньшей мере альтернативного решения, в соответствии с которым капсула отделяется от опорной поверхности. Более точно, задача изобретения состоит в разработке такого альтернативного решения, которое является менее сложным, чем вышеописанное известное решение, и указанное альтернативное решение работает даже в тех случаях, когда такие прокалывающие элементы, как описанные выше, отсутствуют в системе, или в тех случаях, когда подобные прокалывающие элементы неактивны во время варки при определенных типах капсул.

Для этого в соответствии с изобретением разработана капсула согласно пункту 1 формулы изобретения. Кроме того, в соответствии с изобретением разработана система согласно пункту 30 формулы изобретения. Кроме того, в соответствии с изобретением разработан способ согласно пункту 42 формулы изобретения. Конкретные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Поскольку третья стенка капсулы содержит тканый или нетканый фильтрующий материал, такой как фильтровальная бумага, образует самую дальнюю от центра границу капсулы в ее аксиальном направлении и выполнена так, что она опирается на опорную поверхность, тканый или нетканый фильтрующий материал на указанной самой дальней от центра границе капсулы контактирует с опорной поверхностью, в результате чего предотвращается прилипание капсулы к опорной поверхности после использования капсулы и ускоряется отделение капсулы. Следовательно, в соответствии с решением по изобретению отделение капсулы от опорной поверхности не требует активных средств прокалывания, подобных описанным для известного устройства, не говоря уже о дополнительных мерах для последующего освобождения капсулы от подобных средств прокалывания. Следует понимать, что нетканый фильтрующий материал может представлять собой волокнистый нетканый материал. Следует понимать, что тканый фильтрующий материал может представлять собой волокнистый тканый материал. Волокна волокнистого материала могут, например, включать синтетические волокна, такие как полиэтиленовые (РЕ) волокна, и/или натуральные волокна, такие как целлюлозные волокна. Нетканый фильтрующий материал может выполнять функцию предотвращения прилипания даже лучше, чем тканый фильтрующий материал, возможно, вследствие произвольной ориентации волокон в нетканом фильтрующем материале.

Сменная капсула предпочтительно содержит некоторое количество экстрагируемого продукта и таким образом пригодна и предназначена для приготовления одной порции напитка, предпочтительно одной чашки напитка, например, от 30 до 200 мл приготовленного напитка. Таким образом, сменная капсула представляет собой упаковку для одной порции. В одном варианте выполнения капсула содержит 4-8 граммов, предпочтительно, приблизительно, 7 граммов экстрагируемого напитка, например обжаренного и молотого кофе.

Сменная капсула предпочтительно выполнена с возможностью удаления после однократного использования.

В одном варианте выполнения устройство для выдачи текучей среды выполнено с возможностью подачи текучей среды в экстрагируемый продукт под давлением, составляющим приблизительно 4-20 бар, предпочтительно, 9-15 бар. Существует возможность того, что устройство для выдачи текучей среды будет выполнено с возможностью подачи текучей среды в сменную капсулу под давлением, составляющим, например, по меньшей мере 6 бар (абсолютное давление).

Опорная поверхность предпочтительно имеет желобчатые канавки на стороне, обращенной к третьей стенке, которые предназначены для выпуска приготовленного напитка из капсулы через канавки. Следовательно, приготовленный напиток может быть выпущен из капсулы через третью стенку в желобчатые канавки. Это обеспечивает улучшенный отток напитка из капсулы.

Следует отметить, что в документе WO 03/105644 (посредством ссылки на ЕР 0 904 717) описано устройство для приготовления напитка, имеющее приемное гнездо для имеющего форму таблетки мешочка, изготовленного из фильтровальной бумаги и заполненного молотым кофе, при этом приемное гнездо имеет дно, имеющее желобчатые канавки. Тем не менее, данное известное устройство не предназначено и не пригодно для подачи жидкости в капсулу согласно изобретению под высоким давлением. В документе WO 03/105644 упомянуто сравнительно низкое давление, составляющее 1,4 атмосферы, при котором вода подается в мешочек, и, как правило, предполагают, что имеющий форму таблетки мешочек, изготовленный из фильтровальной бумаги, будет разрушаться при подаче воды под высоким давлением, составляющим, например, более приблизительно шести бар.

Однако автором изобретения было установлено, что в отличие от распространенного мнения вполне технически осуществимо выполнение листообразной третьей стенки, имеющей достаточно высокую прочность на разрыв и/или создающей достаточно низкое сопротивление потоку, так что третья стенка при использовании не разрывается и/или не разрушается и остается неповрежденной.

Опорная поверхность предпочтительно имеет между желобчатыми канавками выступы, на которые при использовании опирается третья стенка. Выступы предпочтительно образуют по меньшей мере 10%, предпочтительно, по меньшей мере 25%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере 50% той части опорной поверхности, которая при использовании перекрывает второй открытый конец. Третья стенка при использовании совпадает с той частью площади поверхности третьей стенки, которая предпочтительно опирается на выступы на, по меньшей мере 10%, предпочтительно, на по меньшей мере 25%, наиболее предпочтительно, на по меньшей мере 50% той части площади поверхности третьей стенки, которая перекрывает второй открытый конец. Следовательно, при использовании выступы опорной поверхности обеспечивают хорошую опору для третьей стенки, в результате чего легко обеспечивается возможность того, что третья стенка при использовании не будет разрываться и/или разрушаться и будет оставаться неповрежденной.

Выступы предпочтительно имеют края, при этом края не являются острыми. Края предпочтительно имеют радиус кривизны, составляющий по меньшей мере 50 мкм, предпочтительно, по меньшей мере, 100 мкм. Таким образом, существует возможность простым образом обеспечить то, что при использовании третья стенка не будет разрываться и/или разрушаться и будет оставаться неповрежденной.

В одном варианте выполнения выступы имеют выпуклую вершину. Следовательно, когда при использовании третья стенка прижимается к выступам, площадь поверхности, на которой третья стенка будет опираться на выступы, увеличивается, в результате чего уменьшается локальное давление, действующее на третью стенку со стороны выступов. Таким образом, существует возможность простым образом обеспечить то, что при использовании третья стенка не будет разрываться и/или разрушаться и останется неповрежденной.

Контактная зона опорной поверхности, предназначенная для контактного взаимодействия с третьей стенкой, может иметь, помимо локальных углублений и/или локальных выступов на ней, по существу неизогнутую форму. Однако в альтернативном варианте подобная контактная зона может иметь, помимо локальных углублений и/или локальных выступов на ней, по существу, изогнутую форму, такую как, по существу, выпуклая форма.

В одном варианте выполнения третья стенка образована из листа фильтровальной бумаги. Фильтровальная бумага обеспечивает получение недорогой третьей стенки. Кроме того, параметры фильтровальной бумаги, такие как плотность, толщина и/или содержание полиэтилена, могут быть легко выбраны для получения третьей стенки, имеющей достаточно высокую прочность на разрыв и/или создающей достаточно низкое сопротивление потоку.

Кроме того, третья стенка, будучи пористой, может обеспечить преимущество, заключающееся в том, что напиток может выпускаться из капсулы, по существу, на всем поперечном сечении внутреннего пространства. Следовательно, напиток может вытекать из внутреннего пространства очень равномерно. Это может обеспечить предотвращение наличия преференциальных траекторий потока текучей среды в пределах внутреннего пространства. Известно, что преференциальныые траектории потока текучей среды уменьшают воспроизводимость/повторяемость процесса приготовления напитка.

Кроме того, если экстрагируемый продукт представляет собой обжаренный и молотый кофе, выполнение перфорированной и/или пористой третьей стенки, например, из фильтровальной бумаги обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что третья стенка может обеспечить отфильтровывание масел из напитка, например, из кофе перед подачей кофе в контейнер, такой как чашка. Это может быть предпочтительным для удаления из кофе масел, которые отрицательно влияют на вкус и/или качество кофе. Особенно предпочтительно отфильтровать кафестол (cafestol) из кофе, поскольку установлено, что кафестол повышает содержание холестерина в крови. Таким образом, выполнение гибкой перфорированной и/или пористой третьей стенки может обеспечить повышение качества кофе с точки зрения здоровья потребителя.

В альтернативном предпочтительном варианте выполнения третья стенка выполнена с множеством выходных отверстий. Параметры третьей стенки, такие как плотность, толщина, число выходных отверстий, размер и/или форма выходных отверстий, могут быть легко выбраны для получения третьей стенки, имеющей достаточно высокую прочность на разрыв и/или создающей достаточно низкое сопротивление потоку.

Множество выходных отверстий предпочтительно распределены, по существу, по всей поверхности третьей стенки. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что напиток может отводиться из капсулы, по существу, на всем поперечном сечении внутреннего пространства. Следовательно, напиток может вытекать из внутреннего пространства очень равномерно. Это может обеспечить предотвращение возникновения преференциальных траекторий потока текучей среды. Тем не менее, также существует возможность того, что выходные отверстия будут распределены на части поверхности третьей стенки, при этом остальная поверхность третьей стенки будет свободна от выходных отверстий. Например, существует возможность того, что периферическая зона поверхности третьей стенки будет свободна от выходных отверстий.

В соответствии со вторым аспектом изобретения вторая стенка является перфорированной и/или пористой. Вторая стенка предпочтительно имеет достаточно высокую прочность на разрыв и/или создает достаточно низкое сопротивление потоку, так что вторая стенка при использовании не разрывается и/или не разрушается и остается неповрежденной. Это имеет преимущество, заключающееся в том, что предотвращаются внезапные воздействия резкого изменения давления на третью стенку, например, вызываемые разрывом второй стенки.

Вторая стенка предпочтительно образована из гибкого пористого листа, такого как лист фильтровальной бумаги, из гибкой пленки, такой как полимерная пленка, выполненной с множеством входных отверстий, или вторая стенка является в основном жесткой и содержит множество входных отверстий. Следовательно, входной фильтр может быть выполнен простым образом.

В одном варианте выполнения множество входных отверстий распределены, по существу, по всей поверхности соответственно пленки или второй стенки. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что текучая среда может подаваться, по существу, на всем поперечном сечении внутреннего пространства. Следовательно, экстрагируемый продукт будет смачиваться очень равномерно. Это обеспечивает дополнительное преимущество, заключающееся в том, что риск возникновения преференциальных траекторий потока текучей среды в экстрагируемом продукте в капсуле уменьшается, и воспроизводимость/повторяемость крепости напитка усиливается еще больше. Тем не менее, также существует возможность того, что входные отверстия будут распределены на части поверхности пленки или второй стенки, при этом остальная поверхность пленки или второй стенки будет свободной от входных отверстий. Следует понимать, что пористая вторая стенка обеспечивает такое же преимущество.

В дополнительном варианте выполнения капсула выполнена с множеством боковых входных отверстий, расположенных на окружной периферической первой стенке. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что экстрагируемый продукт будет по меньшей мере частично также смачиваться сбоку. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что текучая среда может подаваться в экстрагируемый продукт очень равномерно и регулируемым образом.

В соответствии с дополнительным аспектом изобретения все внутреннее пространство занято экстрагируемым продуктом. Следовательно, обеспечивается оптимальное использование увеличенного внутреннего объема капсулы. Кроме того, это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что экстрагируемый продукт не может быть смещен внутри внутреннего пространства, когда текучая среда течет через капсулу, так что будет отсутствовать возможность образования каких-либо преференциальных траекторий.

Как правило, вторая стенка может образовывать одно целое с периферической первой стенкой. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что капсула может быть просто образована, по существу, из чашеобразного конструктивного элемента, образующего окружную периферическую первую стенку и вторую стенку в сочетании с гибкой листообразной третьей стенкой. Третья стенка может быть присоединена к периферической первой стенке, например, посредством склеивания, сварки, фальцевания или подобного.

В одном варианте выполнения капсула содержит выступающую внутрь закраину, при этом вторая стенка или третья стенка прикреплена к выступающей внутрь закраине. Следовательно, существует возможность присоединения, например, листообразной второй стенки или третьей стенки к закраине. Таким образом может быть получена простая и прочная конструкция капсулы.

В одном варианте выполнения капсула содержит выступающую наружу закраину, при этом вторая стенка или третья стенка прикреплена к выступающей наружу закраине. Следовательно, существует возможность присоединения, например, листообразной второй стенки или третьей стенки к закраине. Таким образом может быть получена простая и прочная конструкция капсулы.

В более общем случае предусмотрено то, что третья стенка может простираться, например, до периферического края периферической первой стенки. Кроме того, в более общем случае предусмотрено то, что вторая стенка может простираться, например, до периферического края периферической первой стенки.

В конкретном варианте выполнения капсула дополнительно содержит донный герметизирующий элемент, присоединенный с возможностью по меньшей мере частичного отделения ко второй стенке для герметичного закрытия, например, пористой или перфорированной второй стенки перед использованием. Следовательно, может быть предотвращено поступление воздуха во внутреннее пространство через, например, пористую или перфорированную вторую стенку перед использованием капсулы, что позволяет увеличить срок годности продукта внутри капсулы при хранении.

В конкретном варианте выполнения капсула дополнительно содержит крышечный герметизирующий элемент, присоединенный с возможностью по меньшей мере частичного отделения к третьей стенке для герметичного закрытия третьей стенки перед использованием. Следовательно, может быть предотвращено поступление воздуха во внутреннее пространство через третью стенку перед использованием капсулы, что позволяет увеличить срок годности продукта внутри капсулы при хранении.

В соответствии с дополнительным аспектом изобретения крышечный герметизирующий элемент выполнен с возможностью частичного отделения от третьей стенки под действием давления текучей среды во внутреннем пространстве, при этом крышечный герметизирующий элемент остается прикрепленным к третьей стенке по меньшей мере в одном месте. Следовательно, пользователю капсулы не нужно будет снимать крышечный герметизирующий элемент с капсулы. Когда текучая среда будет поступать во внутреннее пространство, давление будет увеличиваться до тех пор, пока герметизирующий элемент не отделится частично от третьей стенки, и возникнет возможность вытекания напитка наружу через третью стенку. Разъединяемое соединение может быть образовано, например, в виде так называемого отдираемого герметизирующего элемента. Поскольку крышечный герметизирующий элемент постоянно прикреплен к третьей стенке по меньшей мере в одном месте, крышечный герметизирующий элемент не будет полностью отделяться от капсулы. Это имеет преимущество, заключающееся в том, что будет обеспечено автоматическое удаление крышечного герметизирующего элемента из устройства при выбрасывании использованной капсулы.

Капсула предпочтительно содержит придающие жесткость ребра, выполненные за одно целое с периферической первой стенкой и/или второй стенкой для повышения жесткости капсулы.

Как правило, периферическая первая стенка может иметь любую форму, такую как цилиндрическая, полусферическая, форма усеченного конуса или многоугольная, такая как шестиугольная или восьмиугольная.

Экстрагируемый продукт предпочтительно содержит обжаренный и молотый кофе. Таким образом, капсула пригодна для приготовления заданного количества кофе за счет подачи заданного количества горячей воды под высоким давлением в капсулу.

В соответствии с дополнительным аспектом изобретения экстрагируемый продукт спрессован в таблетку. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что риск возникновения преференциальных траекторий потока в спрессованной таблетке экстрагируемого продукта уменьшается. Следует понимать, что при использовании спрессованной таблетки вторая стенка может быть исключена из капсулы, поскольку риск рассыпания экстрагируемого продукта значительно уменьшается.

Таблетка предпочтительно содержит по меньшей мере один канал, проходящий от стороны таблетки, обращенной ко второй стенке, в направлении третьей стенки. Таким образом канал образует средство для введения, предназначенное для равномерного смачивания таблетки.

Также существует возможность того, что экстрагируемый продукт будет спрессован с образованием множества таблеток, предпочтительно с взаимно различающейся плотностью уплотнения. Например, существует возможность того, что экстрагируемый продукт будет подан в виде одной стопы таблеток, имеющих взаимно различающиеся степени уплотнения. Например, существует возможность того, что степень уплотнения таблеток будет увеличиваться в направлении от второй стенки к третьей стенке. Таким образом, усилие, требуемое для полного смачивания таблетки, также будет увеличиваться в направлении от второй стенки к третьей, при этом будет гарантироваться то, что каждая расположенная ближе/выше по потоку таблетка уже будет надлежащим образом смочена при смачивании таблетки, расположенной дальше по потоку, в результате чего будет обеспечиваться очень равномерное смачивание всего объема экстрагируемого продукта.

Далее изобретение будет дополнительно разъяснено посредством не ограничивающих примеров со ссылкой на схематические фигуры на приложенных чертежах, на которых:

фиг.1а показывает пример первого варианта выполнения системы для приготовления напитка в соответствии с изобретением;

фиг.1b показывает пример второго варианта выполнения системы для приготовления напитка в соответствии с изобретением;

фиг.2а и 2b показывают возможные варианты выполнения опорной поверхности системы в соответствии с изобретением;

фиг.3а-3d показывают варианты выполнения капсул в соответствии с изобретением;

фиг.4а, 4b и 4с показывают примеры дополнительных вариантов выполнения капсулы в соответствии с изобретением; и

фиг.5а и 5b показывают примеры дополнительных вариантов выполнения капсулы в соответствии с изобретением.

Фиг.1а показывает пример первого варианта выполнения системы 1 для приготовления заданного количества (напитка), пригодного для потребления посредством использования экстрагируемого продукта в соответствии с изобретением. Система 1 включает в себя сменную открытую капсулу 2 и устройство 4. Устройство 4 содержит приемное гнездо 6 для удерживания сменной капсулы 2. На фиг.1а между капсулой 2 и приемным гнездом 6 для ясности изображен зазор. Следует понимать, что при использовании капсула 2 может находиться в контакте с приемным гнездом 6. В данном примере приемное гнездо 6 имеет форму, комплементарную по отношению к форме капсулы 2. В данном примере приемное гнездо 6 содержит верхнюю часть 8 и опорную поверхность 10.

Устройство 4 дополнительно содержит устройство 12 для выдачи текучей среды, предназначенное для подачи некоторого количества текучей среды, такой как горячая вода, под высоким давлением, составляющим, например, более приблизительно шести бар (абсолютное давление), в сменную капсулу 2.

В системе 1, показанной на фиг.1а, сменная капсула 2 имеет в основном жесткую периферическую первую стенку 14, вторую стенку 16, закрывающую периферическую первую стенку 14 на первом конце 18, и третью стенку 20, закрывающую периферическую первую стенку 14 на втором открытом конце 22, противоположном по отношению ко второй стенке 16. Периферическая первая стенка 14, вторая стенка 16 и третья стенка 20 ограничивают внутреннее пространство 24, в котором содержится экстрагируемый продукт, в данном примере обжаренный и молотый кофе. В данном примере сменная капсула 2 содержит некоторое количество экстрагируемого продукта, например, приблизительно 7 граммов обжаренного и молотого кофе, пригодного для приготовления одной порции напитка, предпочтительно одной чашки напитка, например, от 30 до 200 мл приготовленного напитка. Таким образом, сменная капсула представляет собой упаковку для одной порции.

В примере согласно фиг.1а периферическая первая стенка 14 является в основном жесткой. Периферическая первая стенка 14 может содержать, например, пластик и может быть образована, например, литьевым прессованием, вакуумным формованием, термоформованием или подобным способом.

В данном примере вторая стенка 16 выполнена за одно целое с периферической первой стенкой 14. В данном примере вторая стенка 16 является в основном жесткой. В данном случае вторая стенка 16 имеет множество входных отверстий 26 для обеспечения возможности поступления текучей среды в капсулу 2.

В данном примере третья стенка 20 является гибкой и листообразной. Кроме того, в данном примере третья стенка является пористой. В данном примере третья стенка 20 изготовлена из тканого или нетканого фильтрующего материала, такого как фильтровальная бумага. В данном примере тканый или нетканый фильтрующий материал, такой как фильтровальная бумага, содержит полиэтиленовые (РЕ) волокна. Следовательно, тканый или нетканый фильтрующий материал представляет собой волокнистый материал. В данном примере третья стенка 20 присоединена к окружной периферической первой стенки 14 посредством термосварки. В данном примере третья стенка 20 образует самую дальнюю от центра границу капсулы 2 в ее аксиальном направлении. На фиг.1а можно видеть, что третья стенка 20 опирается на опорную поверхность 10 приемного элемента 6.

Система 1, показанная на фиг.1а, функционирует нижеописанным образом для приготовления чашки кофе.

Капсулу 2 размещают в приемном гнезде 6. Третью стенку 20 вводят в контактное взаимодействие с опорной поверхностью 10. Текучая среда, в данном случае горячая вода под давлением, подается в экстрагируемый продукт во внутреннем пространстве 24 через входные отверстия 26. Вода будет смачивать молотый кофе и обеспечивать экстрагирование желательных веществ для образования кофейного напитка. Приготовленный кофе будет выходить из капсулы 2 через пористую третью стенку 20. Кофейный напиток далее отводится из приемного элемента 6 через множество выпускных каналов 28 и может подаваться в контейнер 30, такой как чашка.

В примере согласно фиг.1а множество входных отверстий 26 распределены, по существу, по всей второй стенке 16. Таким образом, текучая среда подается в экстрагируемый продукт через множество входных отверстий 26, что вызывает смачивание экстрагируемого продукта, по существу, на всем поперечном сечении капсулы 2. Следовательно, обеспечивается очень равномерная подача текучей среды в экстрагируемый продукт. Таким образом, в значительной степени уменьшается риск возникновения преференциальных траекторий, по которым текучая среда проходит через экстрагируемый продукт.

В примере согласно фиг.1а третья стенка 20, образующая выходную зону капсулы 2, через которую напиток, в данном случае кофе, может выходить из капсулы, образована из пористого листа в виде тканого или нетканого фильтрующего материала, такого как фильтровальная бумага. В данном примере вся третья стенка 20 образована в виде пористого листа. В данном примере третья стенка 20 образует, по существу, непрерывный проницаемый для текучих сред лист, перекрывающий, по существу, весь второй открытый конец 22 капсулы 2. Таким образом, текучая среда может отводиться из капсулы 2 на большой площади. Следовательно, обеспечивается очень равномерный выпуск напитка из экстрагируемого продукта. Таким образом, в значительной степени уменьшается риск возникновения преференциальных траекторий, по которым текучая среда проходит через экстрагируемый продукт.

Фиг.1b показывает пример второго варианта выполнения системы 1 для приготовления заданного количества напитка, пригодного для потребления, посредством использования экстрагируемого продукта в соответствии с изобретением. Система, показанная на фиг.1b, в значительной степени идентична системе, показанной на фиг.1а. Аналогичные элементы обозначены аналогичными ссылочными позициями.

В примере согласно фиг.1b опорная поверхность 10 имеет желобчатые канавки 32 на стороне, обращенной к третьей стенке 20, которые предназначены для отвода приготовленного напитка из капсулы 2 по канавкам 32. Между канавками 32 находятся выступы 34. Следовательно, третья стенка 20, опирающаяся на опорную поверхность 10, опирается на выступы 34. Следует понимать, что в примере согласно фиг.1b приготовленный напиток может отводиться из капсулы 2 через третью стенку 20 по желобчатым канавкам 32. Это обеспечивает улучшенный отток напитка из капсулы 2.

Третья стенка 20 выполнена такой, что она не разрывается у выступов 34, например, такой, что она будет иметь такую достаточно высокую прочность на разрыв, что она не будет разрываться у выступов 34 под действием давления текучей среды внутри капсулы 2. В альтернативном варианте или в качестве дополнения третья стенка 20 создает достаточно низкое сопротивление потоку для напитка, выходящего из капсулы 2, так что третья стенка 20 не прижимается к выступам 34 с усилием, достаточным для разрыва ее у выступов 34, так что третья стенка 20 остается неповрежденной. Следует понимать, что третья стенка 20 может деформироваться у выступов 34 под действием давления текучей среды и/или напитка, находящегося во внутреннем пространстве, но она не будет разрушаться или разрываться.

Фиг.2а и 2b показывают виды в плане вариантов выполнения опорной поверхности 10 приемного элемента 6.

В примере согласно фиг.2а опорная поверхность 10 имеет множество ориентированных в радиальном направлении канавок 32, разделенных в радиальном направлении выступами 34. Радиальные канавки 32 сообщаются друг с другом в центре опорной поверхности 10. Кроме того, в центре опорной поверхности выполнен один выпускной канал 28 для обеспечения возможности прохода напитка через опорную поверхность, например, в контейнер 30, подобный показанному на фиг.1b.

В примере согласно фиг.2b опорная поверхность 10 имеет множество ориентированных взаимно ортогонально канавок 32. В данном примеры выступы 34 образованы «островками» между канавками 32. В данном примере «островки» являются, по существу квадратными, хотя возможны другие формы, такие как прямоугольная, круглая, треугольная, удлиненная или каплеобразная. Целесообразно то, что в данном примере выступы 34 образуют приблизительно 25% той части опорной поверхности 10, которая при использовании совпадает с частью площади поверхности третьей стенки 20, перекрывающей второй открытый конец 22. В данном примере третья стенка 20 опирается на выступы 34 на приблизительно 25% той части площади поверхности третьей стенки 20, которая перекрывает второй открытый конец 22. Таким образом, обеспечивается хорошая опора для третьей стенки 20 при условии, что третья стенка не разрывается или не разрушается, когда текучая среда подается в капсулу 2 под давлением.

В примерах согласно фиг.2а и 2b выступы 34 имеют края, которые не являются острыми. Таким образом, края выступов не будут прорезать третью стенку. В данных примерах радиус кривизны краев составляет приблизительно 50 мкм, хотя возможны и другие радиусы, например, составляющие 100, 200 или 500 мкм.

В непоказанном варианте выполнения выступы 34 выполнены с выпуклой вершиной. Следовательно, когда третья стенка 20 будет поджиматься к выступам 34, площадь поверхности, на которой выступы 34 будут обеспечивать опору для третьей стенки 20, увеличивается, в результате чего уменьшается локальное давление, действующее на третью стенку 20 со стороны выступов 34. Таким образом существует возможность обеспечения простым образом того, что третья стенка при использовании не будет разрываться и/или разрушаться и будет оставаться неповрежденной. В качестве примера подобных выпуклых выступов, например, может быть предусмотрено то, что «островки», показанные на фиг.2b, будут куполообразными.

В данном примере опорная поверхность имеет множество выпускных каналов 28.

Следует понимать, что возможны альтернативные конфигурации желобчатых канавок 32. К подобным альтернативам относятся концентрические канавки, параллельные канавки, одна или несколько спиральных канавок, комбинации данных и/или показанных канавок и т.д. Кроме того, следует понимать, что в общем случае опорная поверхность 10 может содержать один или множество выпускных каналов 28.

Фиг.3а-3d показывают варианты выполнения капсул 2 в соответствии с изобретением.

В варианте выполнения согласно фиг.3а вторая стенка 16 образует одно целое с периферической первой стенкой 14, как на фиг.1а и 1b. Вторая стенка 16 имеет множество входных отверстий 26, выполненных во второй стенке 16. Третья стенка 20 образована из гибкой пленки 36, выполненной с множеством выходных отверстий 38. Показанная на фиг.3а капсула 2 содержит выступающую наружу закраину 40 на втором конце 22 периферической первой стенки 14. Третья стенка 20 прикреплена к выступающему наружу ободку 40, например, посредством склеивания, сварки, термосварки или тому подобного. Следовательно, третья стенка м