DE102010048421B4

DE102010048421B4 - System aus einer Brühkammer und einer Portionskapsel mit einem Stopfen

Info

Publication number: DE102010048421B4
Application number: DE102010048421.0A
Authority: DE
Inventors: Marc KRÜGER
Original assignee: K Fee System GmbH
Current assignee: K Fee System GmbH
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2014-10-09
Anticipated expiration: 2030-10-16
Also published as: DE102010048421A1

Abstract

System bestehend aus einer Brühkammer und einer Portionskapsel (1) mit einem Basiselement (2) mit einem Hohlraum, in dem ein Einbauelement (17) und ein Getränkerohmaterial (16) vorgesehen ist und die in die Brühkammer eingeführt und von einer Flüssigkeit durchströmt wird, wobei die Flüssigkeit das Getränkerohmaterial und dass Einbauelement durchströmt und dann über eine Öffnung (18) aus der Portionskapsel geleitet wird, wobei in der Portionskapsel stromabwärts des Einbauelementes (4) im Wesentlichen Umgebungsdruck herrscht, wobei in ihrem Boden in der Öffnung (18) ein Stopfen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Brühkammer vorgesehener Dorn beim Einführen der Portionskapsel in die Brühkammer und/oder beim Schließen der Brühkammer den Stopfen aus dem Boden herausgedrückt, wodurch eine große Öffnung im Bodenbereich zur Verfügung steht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System aus einer Brühkammer und einer Portionskapsel mit einem Basiselement mit einem Hohlraum, in dem ein Einbauelement und ein Getränkerohmaterial vorgesehen sind und das von einer Flüssigkeit durchströmt wird, wobei die Flüssigkeit das Getränkerohmaterial und das Einbauelement durchströmt und dann als fertiges Getränk über eine Öffnung aus der Portionskapsel geleitet wird.
Derartige Portionskapseln sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise der EP 0 211 511 A1 , der DE 1 924 552 , der DE 20 2005 021 160 U1 sowie der DE 60 2004 007 881 T2 bekannt und werden zur Kaffee- und Espressoherstellung eingesetzt. Dabei entsteht in der Regel eine sogenannte Crema, die jedoch bei manchen Benutzern nicht erwünscht ist.
Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein System zur Verfügung zu stellen, wobei bei dem resultierenden Kaffeegetränk keine Crema auftritt.
Gelöst wird die Aufgabe mit einem System gemäß Patentanspruch 1.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System mit einer Brühkammer und einer Portionskapsel zur Herstellung eines Getränkes. Die Portionskapsel weist einen Hohlraum auf, in dem ein Getränkerohmaterial vorgesehen ist. Eine derartige Portionskapsel wird beispielsweise aus Kunststoff, einem Naturstoff und/oder einem biologisch abbaubaren Werkstoff hergestellt und weist erfindungsgemäß ein Basiselement insbesondere ein tiefgezogenes Basiselement, auf, das vorzugsweise kegelstumpfförmig oder zylindrisch geformt ist. In den Hohlraum der Portionskapsel wird das Getränkerohmaterial, vorzugsweise Kaffee, das beispielsweise von einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, extrahiert und/oder aufgelöst wird, eingefüllt. Desweiteren weist die Portionskapsel ein Einbauelement auf, das sich vorzugsweise stromabwärts von dem Getränkerohmaterial befindet. Vorzugsweise wird das Basiselement nach dem Einfüllen des Einbauelementes und des Getränkerohmaterials insbesondere mit einer Membran verschlossen. Die Membran ist vorzugsweise dem Boden des Basiselementes gegenüberliegend vorgesehen. Die Membran kann aus demselben oder einem unterschiedlichen Werkstoff als das Basiselement gefertigt sein und wird vorzugsweise durch Siegeln und/oder Kleben an dem Basiselement befestigt.
Zur Herstellung des Kaffeegetränks wird eine Flüssigkeit in die Kapsel geleitet, die zunächst das Getränkerohmaterial und danach das Einbauelement durchströmt. Danach strömt das so fertiggestellte Getränk über eine Öffnung in dem Basiselement, insbesondere in dessen Boden, in einen Auffangbehälter beispielsweise eine Tasse.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass stromabwärts des Einbauelementes d. h. nachdem die Flüssigkeit das Einbauelement durchströmt hat, im Wesentlichen Umgebungsdruck herrscht, d h. dass das fertiggestellte Getränk danach keinem größeren Druckverlusten mehr ausgesetzt wird. Dadurch wird eine Verwirbelung des fertiggestellten Getränks vermieden, die zu einem Lufteintrag und damit zu einer Schaumbildung führen könnte.
Vorzugsweise beträgt der Druckverlust zwischen der stromabwärtigen Seite des Einbauelementes und der Umgebung weniger als 2, vorzugsweise weniger als 1, noch mehr bevorzugt weniger als 0,5 und ganz besonders bevorzugt weniger als 0,2 Bar. Besonders bevorzugt ist der Druck der Flüssigkeit unterhalb des Einbauelementes nur so groß wie ein Druckverlust, der bei normalen Strömungsgeschwindigkeiten in einer Rohrleitung ohne Einbauten, die sich von dem Einbauelement bis zu dem Behältnis erstreckt, auftritt.
Erfindungsgemäß weist die erfindungsgemäße Portionskapsel ein Mittel auf, das die Austrittsöffnung in dem Basiselement, um einen vorhandenen Aufstechdorn herum, so groß gestaltet, dass dort kein nennenswerter Druckverlust auftritt.
Erfindungsgemäß ist deshalb in dem Basiselement ein stopfen vorgesehen, der von dem Dorn aus dem Basiselement entfernt wird. Dadurch ergibt sich eine sehr große Öffnung, die keinen nennenswerten Druckverlust in der Flüssigkeit erzeugt. Vorzugsweise ist zwischen dem Stopfen und dem Basiselement, insbesondere dem Stopfen und dem Boden des Basiselementes eine Dichtung vorgesehen, um zu verhindern, dass Partikel aus der Kapsel austreten und/oder dass der Kapselinhalt nennenswert Aroma verliert. Diese Dichtung ist vorzugsweise an dem Stopfen vorgesehen. Vorzugsweise handelt es sich bei der Dichtung um ein elastisches, gummiartiges Material, dass eine lebensmittelrechtliche Zulassung aufweist. Vorzugsweise wird die Dichtung als umlaufendes Gebilde vorgesehen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Portionskapsel an ihrem Boden eine Schwächung auf. Diese Schwächung stellt eine lokale Verminderung der Wandstärke des Bodens dar, ohne dass die Portionskapsel an dieser Stelle undicht wird. Die Schwächung kann beispielsweise beim Tiefziehen in den Boden der Portionskapsel und/oder nach dem Tiefziehen beispielsweise mit einem Laser eingearbeitet werden.
Die Schwächung kann als eine Linie mit einem Anfang und einem Ende vorgesehen werden. Vorzugsweise wird die Schwächung jedoch als umlaufende Linie, die beispielsweise kreisförmig, oval, rechteckig oder quadratisch vorgesehen ist.
Vorzugsweise wird die Schwächung beim Öffnen der Kapsel zumindest abschnittsweise durchtrennt. Eine lediglich abschnittsweise Durchtrennung der Schwächung hat den Vorteil, dass der Kapselboden einstückig bleibt, d. h. dass beim Durchtrennen der Schwächung eine Art Deckel entsteht, der mit dem Boden verbunden bleibt. Für den Fall, dass die Durchtrennung vollständig erfolgt, wird vorzugsweise dafür Sorge getragen, dass der abgetrennte Teil beim Öffnen in die Kapsel fällt und/oder gedrückt wird, so dass er mit dieser entsorgt werden kann.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der 1–4 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
1 zeigt eine erste Ausführungsform der Portionskapsel in der Brühkammer eines Kaffeeautomaten.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Portionskapsel.
3 zeigt Details der Portionskapsel gemäß 2.
4 zeigt eine Modifikation der Portionskapsel gemäß 2.
1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Portionskapsel 1 in einer Brühkammer 4. Diese Brühkammer 4 besteht aus einem ersten Brühkammerelement 4.1 und einem zweiten Brühkammerelement 4.2, wobei das erste Brühkammerelement zur Einführung der Portionskapsel beweglich gegenüber dem zweiten Brühkammerelement oder umgekehrt vorgesehen ist. Zwischen den beiden Brühkammerelementen 4.1, 4.2 ist eine Dichtung vorgesehen. Die Portionskapsel 1 weist ein konisches Basiselement 2 auf, das einen Wandbereich 2.2 und einen Bodenbereich 2.1 hat. In dem Basiselement 2 ist ein Hohlraum vorgesehen, in dem sich ein Einbauelement 17, hier ein Sieb, sowie das Getränkerohmaterial 16 befindet. Der Hohlraum wird durch eine Membran 3 verschlossen, die an den Rand des Basiselementes gesiegelt oder geklebt ist. Zur Herstellung eines Getränkes wird Flüssigkeit über einen Flüssigkeitseinlass 6 zur Verfügung gestellt, das ggf. mittels eines Ventils 7 in seinem Druck vermindert wird. Sodann strömt die Flüssigkeit, bei der Herstellung von Kaffee beispielsweise heißes Wasser, über ein Einstechmittel 8, hier ein Einstechdorn, der die Membran 3 perforiert, in die Kapsel 1 ein (Bezugszeichen 9). In der Kapsel durchströmt diese Flüssigkeit das Getränkerohmaterial 16 und extrahier und/oder löst die für die Getränkeherstellung benötigten Substanzen aus dem Getränkerohmaterial aus. Die Strömung der Flüssigkeit in dem Getränkerohmaterial ist durch das Bezugszeichen 10 symbolisiert. Danach durchströmt die Flüssigkeit ein Einbauelement 17, hier ein Sieb, das benötigt wird um zu verhindern, dass Bestandteile des Getränkerohmaterials partikelförmig in das resultierende Getränk gelangen. Stromabwärts von dem Einbauelement 17 ist ein Hohlraum vorgesehen, der von dem fertigen Getränk durchströmt wird, bevor es über eine durch den Dorn 15 hergestellte Öffnung 18 im Bodenbereich 2.1 des Basiselementes 2 und durch entsprechende Rohrleitungen in einen Auffangbehälter beispielsweise eine Tasse strömt. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass der Druck 12 stromabwärts des Einbauelementes 17 im Wesentlichen dem Umgebungsdruck 14 entspricht, wobei Umgebungsdruck dahingehend zu verstehen ist, dass im Vergleich zum Umgebungsdruck der Druck 12 nur um den Leitungsdruckverlust, der bei normalen Flüssigkeitsströmungsgeschwindigkeiten auftritt, erhöht ist. Dadurch, dass im Bereich 12 Umgebungsdruck herrscht, wird das resultierende Getränk, soweit es sich um ein Kaffeegetränk handelt, keine Crema aufweisen.
2 zeigt eine Ausführungsform einer Portionskapsel. In dem vorliegenden Fall ist in dem Bodenbereich 2.1 des Basiselementes ein Pfropfen 11 vorgesehen, der von dem Dorn 15 bei Einführung der Portionskapsel in die Brühkammer und/oder Schließen der Brühkammer aus dem Bodenbereich 2.1 herausgedrückt wird, wodurch eine vergleichsweise große Öffnung im Bodenbereich zur Verfügung steht. Diese Öffnung ist so groß, dass die Flüssigkeit bei ihrem Durchströmen nur einen vergleichsweise geringen Druckverlust erleidet.
3 zeigt ein Detail von 2. Es ist zu erkennen, dass der Pfropfen 11 mittels Hinterschnitten 2.3 im Bodenbereich 2.1 gehalten ist. Durch den Dorn wird dieser Pfropfen aus dem Bodenbereich herausgedrückt.
Bei der Ausführungsform gemäß 4 ist zusätzlich ein Einbauelement wiederrum ein Sieb 17 vorgesehen.
Bezugszeichenliste

1: Portionskapsel
2: Basiselement
2.1: Bodenbereich
2.2: Wandbereich
2.3: Hinterschnitt
3: Membran
4: Brühkammer
4.1: erstes Brühkammerelement
4.2: zweites Brühkammerelement
5: Dichtung
6: Flüssigkeitseinlass
7: Ventil
8: Einstechmittel, Einstechdorn
9: Flüssigkeitseintritt in die Kapsel
10: Strömung in dem Getränkerohmaterial 16
11: Pfropfen
12: Druck stromabwärts des Einbauelementes 17
13: Druck stromabwärts der Kapsel
14: Umgebungsdruck
15: Aufstechdorn
16: Getränkerohmaterial
17: Einbauelement, Sieb
18: Öffnung im Bodenbereich

Claims

System bestehend aus einer Brühkammer und einer Portionskapsel (1) mit einem Basiselement (2) mit einem Hohlraum, in dem ein Einbauelement (17) und ein Getränkerohmaterial (16) vorgesehen ist und die in die Brühkammer eingeführt und von einer Flüssigkeit durchströmt wird, wobei die Flüssigkeit das Getränkerohmaterial und dass Einbauelement durchströmt und dann über eine Öffnung (18) aus der Portionskapsel geleitet wird, wobei in der Portionskapsel stromabwärts des Einbauelementes (4) im Wesentlichen Umgebungsdruck herrscht, wobei in ihrem Boden in der Öffnung (18) ein Stopfen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Brühkammer vorgesehener Dorn beim Einführen der Portionskapsel in die Brühkammer und/oder beim Schließen der Brühkammer den Stopfen aus dem Boden herausgedrückt, wodurch eine große Öffnung im Bodenbereich zur Verfügung steht.