JP7547322B2 - 一体成形された封止部材を有する飲料調製用カプセル - Google Patents

Description

本発明は、強化された封止手段を有する、飲料などの食料製品の調製用に設計されたカプセルに関する。特に、本発明は、一体成形された封止部材を備えた本体を有するカプセルに関し、この封止部材は、アルミニウムなどの金属材料からできている。

飲料などの食料製品の調製用カプセルは市場で広く知られている。飲料調製マシンでの使用が意図されたこのようなカプセルの例は、欧州特許第０５１２４６８（Ａ１）号に記載されている。専用飲料調製マシンにおける飲料調製のために、カプセルは、マシン内に挿入され、カプセル内に収容された原材料は、所望の飲料を形成するためにカプセルに供給された液体と相互作用し、所望の飲料は、その後カプセルを出る。これにより、カプセルは、カプセル内の圧力上昇の影響下で開放され、これにより、飲料調製マシンの支持部分上に設けられた隆起要素などの開口手段に対して膜の出口面を付勢する。飲料調製プロセス中の飲料調製マシンとのカプセルの封止は、飲料調製マシンの好適な形状の係合部材によって円周方向接触線に沿って接触される、カプセルのフランジ様リムの外側部分によって得られる。

カプセルと飲料調製マシンの係合部材との間の封止を強化するために、専用封止部材が適用され、封止部材がカプセル本体とは異なる材料のものであるカプセルが開発されてきた。例えば、欧州特許第１６５４９６６（Ａ１）号、同第１８４９７１５（Ａ１）号、及び同第２１５１３１３（Ａ１）号は、ゴム弾性材料の封止部材がカプセルに適用される、そのようなカプセルに関する。封止部材は、液体を堆積及び硬化すること、接着することによって、又はカプセル本体及び／又はカプセルのフランジ様リムの一部分を封止部材に圧着することによってカプセル本体に適用され得る。

これらのカプセルの欠点は、カプセルと封止部材が個別の製造工程で製造され、その後、組み立てられる、より複雑な製造プロセスである。この解決策は、材料コスト及び生産コストの両方の観点から、生産するためによりコストがかかり、また、異なる２つの材料の使用による環境影響も有する。したがって、容易な製造プロセスを可能にすると同時にカプセルのフランジ様リムの封止性能の向上をもたらす解決策が求められている。

一体成形された封止部材、すなわち、カプセルのカプセル本体又はフランジ様リムと同じ材料で作製された封止部材を備えるカプセルも知られている。例えば、欧州特許第１６５４９６６（Ａ１）号、同第２３０３０７７（Ｂ１）号、同第２３８７９２２（Ｂ１）号、及び同第２８１４３２８（Ｂ１）号は、フランジ様リムと一体成形された複数の同心環状突出部で形成された封止部材を備えるカプセルに関する。

欧州特許第１６５４９６６（Ａ１）号は、その第３の実施形態において、カプセル自体の幾何学的形状によって作製された封止部材の弾力性を有することを開示している。これは、カプセルの側壁の直径を増加させる段形状の封止部材を有することを提案している。カプセルが飲料調製マシンの傾斜した封止面と係合されると、カプセル上で封止部材の撓みが生じる。

国際公開第２０１４／０１２７８３（Ａ１）号、国際公開第２０１４／１８４６５２（Ａ１）号、国際公開第２０１６／１８６４８９（Ａ１）号、国際公開第２０１６／１８６４９５（Ａ１）号、及び国際公開第２０１６／１８６４９６（Ａ１）号もまた、飲料調製用のカプセルを開示しており、これは、一体成形された環状封止部材を有するフランジ様リム部分を備える。

国際公開第２０１６／１８６４９５（Ａ１）号は、フランジ様リムから軸方向に突出する２つの離間した突起部と、２つの突起部の間のプラトーとを有する、フランジ様リムを備えるプラスチックカプセルに関する。カプセルの抽出中、飲料調製マシンの特定の部分は、突起部及びプラトーと相互作用して封止係合をもたらすように構成されている。

しかしながら、これらの既知のカプセルは、カプセルの寸法及び飲料調製マシンの封入部材の寸法における製造公差に起因して、２つの部分が適切に一致して係合せず、したがって、漏出及び水による飲料希釈のリスクを有してカプセルと係合部材との間の密着性を低減するという欠点がある。

更に、フランジ様リムの円周方向に配置された突起部により、製造プロセスにおける突起部の形成中に張力が生じることがあり、これにより、ひいては封止部材及び／又はフランジ様リム内に欠陥をもたらし、これにより封止部材の封止特性に悪影響を及ぼす。

これは、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金から作製された、金属カプセルに特に当てはまる。したがって、カプセルを形成する際の、アルミニウムの深絞りプロセス中に、応力亀裂、しわ、及び他の表面欠陥などの欠陥が生じる場合がある。

したがって、本発明の目的は、先行技術の解決策の欠点を克服する改良されたカプセルを提供することである。この目的は、独立請求項によって解決される。従属請求項は、本発明の更なる好適な実施形態を定義する。

本発明は、飲料調製マシンによってカプセルに液体が注入されると飲料を調製するように設計されたカプセルに関する。

提案されるカプセルは、長手方向軸線を有し、飲料調製原材料を保持するための閉鎖端部及び横側壁を備えるカップ状基部本体と、基部本体の開放端部に配置され、カール状外縁部によって半径方向で終端するフランジ様リムと、を備える。

提案されるカプセルは、飲料調製マシンで使用される前に第１の状態にあり、カプセルは、飲料調製マシンのカプセル係合部材の封止プロファイルとの流体封止係合をもたらすための封止部材を更に備え、封止プロファイルは、少なくとも１つの封止面を有し、基部本体、フランジ様リム、及び封止部材は、アルミニウムなどの金属材料から一体要素として一体的に作製されており、封止部材は、基部本体の側壁とフランジ様リムとの間の接合部に位置する少なくとも１つの専用面を備え、専用面は、フランジ様リムの上に延びる少なくとも１つの段の形態である。

提案されるカプセルは、飲料調製マシンで使用された後に第２の状態を呈する。

本発明によれば、第２の状態において、カプセル係合部材と封止部材の専用面の少なくとも１つの段との間の係合後に、少なくとも１つの段は、塑性変形し、カプセルは、少なくとも１つの段の位置に、カプセル係合部材の封止プロファイルの形状に対応するプロファイルを有するフランジ様リムを備え、プロファイルは、それぞれ異なる向きを有する少なくとも３つの連続する表面（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を有する。

カプセルの第２の状態において、それぞれ異なる向きを有する３つの表面を備える新たに形成されたプロファイルは、係合部材の周囲に軸方向及び半径方向の力を発生させて、フランジ様リムと係合部材の封止部材との間に効果的な密着性をもたらす。

少なくとも１つの段の塑性変形によって形成された連続する表面は、以下の向きを有する。
第１の表面は、カプセルの基部本体の側壁に面する係合部材の表面と略平行であり、
第２の表面は、フランジ様リムと略平行であり、
第３の表面は、基部本体側壁との角度βを形成し、この角度は、１～５０°である。

本発明によるカプセルは、単一の一体部品から、したがってゴムなどの任意の追加の材料を省略することによって作製された効率的な、信頼性の高い、かつ耐性のある封止構造体を可能にする。

加えて、カプセルは、容易な製造プロセスで低減したコストで形成することができ、同時に、カプセル品質及び密着性、並びに抽出プロセスに影響を及ぼし得る亀裂、しわ、及び表面欠陥などの任意の材料欠陥を伴わずに、強化された封止部材を提供する。

フランジ様リムは、好ましくは、基部本体の外側横側壁及び／又はカプセルの回転軸線に対して略垂直なカップ状基部本体の開放端部から延びる、略平面のカラーである。

専用面は、カップ状基部本体とフランジ様リムとの間の接合部に配置され、係合部材の封止プロファイルよりも大きい長さＤにわたって延びる。

具体的には、専用面は、０．５～４ｍｍの長さＤにわたって延びる。

少なくとも１つの段を備える封止部材の専用面は、好ましくは、そうでなければ略平面のフランジ様リムに一体成形される。フランジ様リムに形成された段は、好ましくは、フランジ様リムの残部に略対応する材料厚さを有する。

フランジ様リムの段（単数又は複数）は、好ましくは、深絞りプロセスによって作製される。好適な実施形態では、カプセル本体、フランジ様リム、及び封止部材は、単一の深絞りプロセスで製造される。カプセルは、例えば、初期は平坦な金属シートを深絞りすることにより製作されてもよい。

カプセルは、アルミニウムなどの単一の金属シートから作製されることが好ましい。

封止部材は、フランジ様リムの一部として見なされ、それと連続する表面を形成する。表面は、カプセルのカップ状基部本体の方に向いている。当該表面とは反対側のフランジ様リムの表面上では、閉鎖膜がカプセル基部本体に接続されていてもよい。

専用面は、飲料調製マシンのカプセル係合部材の好ましくは環状の封止プロファイルを受け入れて係合するように設計されている。カプセル係合部材の封止プロファイルは、少なくとも１つの封止面を備える。係合部材は、好ましくは、カプセルのカップ状基部本体を収容するように設計された略釣鐘状の係合部材又はいわゆるカプセルケージである。係合部材の封止プロファイルは、係合部材の平坦な又は丸みを帯びた端面であってもよい。

好ましい態様では、係合部材の封止プロファイルは、封止部材の少なくとも１つの段に係合するように配置される。係合部材の封止プロファイルの係合は、封止部材と係合するときに封止部材の専用面を変形させるように設計される。係合部材の封止プロファイルの係合は、少なくとも実質的に半径方向及び軸方向に向けられた封止部材との封止力をもたらすようなものであってもよい。

第１の実施形態では、専用面は、１つの段を備え、１つの段は、フランジ様リムと略平行である。これは、０．５～３ｍｍの長さｄと、１ｍｍ～３ｍｍの高さＨとを有する。

第２の実施形態では、専用面は、２つの段：残りのフランジ様リム部分に隣接し、フランジ様リムに平行な第１の段と、第１の段と側壁との間に位置する第２の段と、を備える。第２の段は、カプセルの長手方向軸線との角度αを形成し、０．２～２ｍｍの高さｈを有する。

カプセルは、カプセルの基部本体に及び／又はフランジ様リムに接続された閉鎖膜を好ましくは更に備える。閉鎖膜は、好ましくは、封止部材の専用面が配置された表面と反対側のフランジ様リムの表面に接続される。閉鎖膜は、接着剤及び／又は溶接技術によってフランジ様リムに接続されてもよい。閉鎖膜は、好ましくは、密閉された膜であり、すなわち穿孔を全く有しない。しかしながら、閉鎖膜はまた、閉鎖膜に予め形成された穿孔を備えてもよい。閉鎖膜は、好ましくはアルミニウム箔である。箔は、カートリッジ内に入れられた原材料の新鮮さを維持するためにカプセル基部本体とガスに対する気密性の封止を形成するようにフランジ様リムに対して好ましくは封止されている。

閉鎖膜の厚さは、好ましくは、６０～１００マイクロメートル（表面上のエンボス加工構造及びラッカー（単数又は複数）を含む）である。

更なる態様では、本発明は、上記のカプセルと、加熱及び／又は加圧された液体をカプセル内に供給し、カプセル内に保持された原材料と液体とを相互作用させることにより飲料を調製するように設計された飲料調製マシンとを備えるシステムに関する。

飲料調製マシンは、ポンプ、加熱及び／若しくは冷却手段、水タンクなどの液体供給部、並びに／又はカプセルから飲料を調製するためにカプセルを選択的に受け入れるための飲料淹出チャンバを好ましくは備える。

飲料調製マシンは、例えば淹出チャンバの一部として、カプセル係合部材を好ましくは備えており、この淹出チャンバは、カプセル、特に、カプセルがマシンに提供されているときにはカプセル基部本体を収容するように設計されている。係合部材は、飲料調製プロセス中にカプセルの効果的な封止を可能にするために、カプセルの封止部材と相互作用するように設計された環状封止プロファイルを備える。前述したように、係合部材の封止プロファイルは、少なくとも１つの段を備える専用面と係合するように配置されてもよい。係合部材の封止プロファイルの係合は、専用面を変形させるようなものであってもよい。係合部材の封止プロファイルの係合は、少なくとも実質的に半径方向及び軸方向に向けられた専用面との封止力をもたらすようなものであってもよい。

飲料調製マシンは、注入ブレード等のような穿孔手段を好ましくは更に備えており、この注入ブレードは、特にカプセル基部本体の閉鎖端部に位置して、カプセルの入口面に穿孔し、及びカプセル内部に液体を注入するように設計されている。

飲料調製マシンは、マシンの係合部材がカプセルの封止部材に係合する側とは反対側にカプセルのフランジ様リムを保持するように設計されたカプセル支持体を好ましくは更に備える。カプセル支持体は、例えば角錐台状要素などの開口手段を好ましくは備え、カプセル内の圧力上昇中に、カプセルの閉鎖膜が、例えば引き裂き又は破断によって閉鎖部材を開口されるように、開口手段に押しつけられ得る。

本発明によるカプセルは、好ましくは回転対称である、すなわち、その垂直軸線に沿って対称である。

カプセル内に供給される飲料調製原材料は、焙煎し粉にしたコーヒー、茶、インスタントコーヒー、焙煎し粉にしたコーヒーとインスタントコーヒーとの混合物、シロップ濃縮物、果実抽出濃縮物、チョコレート製品、乳ベース製品、又は脱水された出汁などの任意の他の脱水食用物質からなる群から好ましくは選択される。飲料調製のために使用される液体は、任意の温度の水であることが好ましい。

本発明は更に、強化された一体成形封止部材を有する、食料製品を調製するためのカプセルのカップ状基部本体に関する。

本発明によれば、飲料調製原材料と、フランジ様リムと、封止部材と、を保持するためのカプセルのカップ状基部本体が提案され、封止部材は、カップ状基部本体とフランジ様リムとの間の接合部に少なくとも１つの段を有し、フランジ様リムの上に延びる専用面を備え、少なくとも１つの段は、飲料調製マシンのカプセル係合部材の少なくとも１つの封止面と係合するように適合されており、基部本体、フランジ様リム、及び封止部材は、アルミニウムなどの金属材料から一体的に作製される。

提案されるフランジ様リムは、飲料調製マシンで使用される前に第１の状態にあり、飲料調製マシンで使用された後に第２の状態にある。

フランジ様リムの第２の状態において、少なくとも１つの段の位置において、フランジ様リムは、塑性変形し、封止面のうちの少なくとも１つの形状に対応するプロファイルを呈し、プロファイルは、それぞれ異なる向きを有する少なくとも３つの連続する表面（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を備え、少なくとも３つの連続する表面は、係合部材の周囲に軸方向及び半径方向の力を発生させて、フランジ様リムと係合部材の封止面との間に効果的な密着性をもたらす。

提案される解決策は、フランジ様リムと係合部材の封止部材との間に効果的な密着性をもたらすことを可能にし、それによって、当該技術分野の現在の状態を改善する。

本発明の更なる特徴、利点及び目的は、当業者には、以下の本発明の実施形態の詳細な説明を読み、添付された図面の図と関連して解釈すると明らかになるであろう。

これらの図面は、本開示によるいくつかの実施形態のみを示すものであり、したがって、その範囲を限定するものと見なされるべきではなく、本開示は、添付の図面を使用することにより追加の特異性及び詳細と共に説明される。したがって、特許請求される発明は、これらの実施例によって決して限定されることを意図するものではないことが理解されるであろう。

本発明によるカプセルの第１の実施形態の斜視側面図である。 図１ａによるカプセルの上面図である。 図１ａによるカプセルの側断面図である。 互いに係合する前の本発明による封止部材の第１の実施形態と飲料調製マシンの係合部材とを一体化した図１ａのカプセルの側断面図である。 互いに係合する前の本発明による封止部材の第１の実施形態と飲料調製マシンの係合部材との部分拡大側断面図である。 互いに係合した本発明による封止部材の第１の実施形態と飲料調製マシンの係合部材との部分拡大側断面図である。 本発明によるカプセルの第２の実施形態の斜視側面図である。 図５ａによるカプセルの上面図である。 図５ａによるカプセルの側断面図である。 互いに係合する前の本発明の第２の実施形態による図５ａのカプセルと飲料調製マシンの係合部材との側断面図である。 互いに係合する前の本発明による封止部材の第２の実施形態と飲料調製マシンの係合部材との部分拡大側断面図である。 互いに係合した本発明による封止部材の第２の実施形態と飲料調製マシンの係合部材との部分拡大側断面図である。

以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付図面を参照する。

図面において、同様の記号及び参照番号は、文脈が特に指示しない限り、典型的には同様の構成要素を特定する。

詳細な説明及び図面に記載される例示的な実施形態は、限定することを意図するものではない。他の実施形態を利用することができ、本明細書に提示される特許請求される主題の範囲から逸脱することなく、他の変更が行われてもよい。本開示の態様は、本明細書に概ね記載され、図面に示されるように、様々な異なる構成で配置、置換、組み合わせ、及び設計されてもよく、これらの全てが明示的に企図され、本開示の一部をなすことが容易に理解されるであろう。

本明細書で使用される場合、「含む／備える（comprises）」、「含んでいる／備えている（comprising）」という単語、及び類似の単語は、排他的又は網羅的な意味で解釈されるべきではない。言い換えれば、それらは、「含む」であるが「限定するものではない」との意味を意図するものである。

本明細書における先行技術文献へのいかなる参照も、かかる先行技術が周知である、又は当技術分野における共通の一般知識の一部を形成することを認める、ものとみなされるべきではない。

図１ａ～図４は、本発明によるカプセル１０の第１の実施形態に関する。

図に示されるように、図１ａは、カプセルの第１の実施形態の斜視側面図を示し、図１ｂは、カプセルの上面図を示し、図１ｃは、カプセルの側断面図を示し、図２は、カプセルの側断面図を示し、カプセル１０は、カップ状基部本体１を備える。基部本体１は、閉鎖端部１ａ（カプセルの上部の全面積、中央部のみではない）と、横側壁１ｂと、開放端部１ｃとを備える。閉鎖端部１ａは、飲料調製プロセス中、飲料調製マシン２０の専用注入部材によって開口され得る注入面としての役割を果たしてもよい。

抽出プロセス中、図３に示すように、専用飲料調製マシン２０の係合部材２１は、カプセル１０と係合される。係合部材２１は、好ましくは、カプセル基部本体１を内部に受け入れるための、略中空の釣鐘状の係合部材を備える。カプセル１０が飲料調製マシン２０内に配置されると、係合部材２１は、専用の閉鎖力Ｆによってカプセル１０上に下降される。

係合部材２１は、いくつかの封止面２１ａ、２１ｂ、及び２１ｃを有する封止プロファイルを備える。封止面は、カプセル１０と接触する係合部材２１の一部分上の係合部材２１の内側部分上に位置する。封止面は、例えば、丸みを帯びた内側及び外側の円周方向縁部を有する環状の下面の形態であってもよく、使用時にカプセルの側壁に平行な平坦面であってもよい。カプセルの周辺部分に面する封止面２１ａは、好ましくは０．１～０．６ｍｍ、より好ましくは０．２～０．５ｍｍの半径方向厚さを有する。

図１ａに示すように、カプセル１０は、フランジ様リム２を更に備え、フランジ様リム２は、好ましくはカプセル１０の開放端部１ｃに配置されている。フランジ様リム２は、カップ状基部本体１の横側壁から半径方向外側に延びる。フランジ様リム２は、好ましくは、カプセル１０の回転軸線Ｙに対して横方向に配置され、基部本体１の反対側のその先端部にカール状外縁部２ｃを有する。

図示の実施形態では、カプセルは、好ましくはアルミニウムで作製されている。

寸法に関して、基部本体１は、８～３０ｍｍの直径、約２４～３０ｍｍの高さを有し、基部本体側壁の厚さは、０．０８～０．１２ｍｍである。

本体基部１から延びるフランジ様リム２は、２～４ｍｍの、本体基部側壁１ｂからカール状外縁部２ｃまで測定される長さＬを有する。

カプセル基部本体１の開放端部１ｃ（図１ｃに示す）に、閉鎖膜９が配置されてもよい。閉鎖膜９は、好ましくは、図１ｃ及び図２に示されるように、フランジ様リム２に接続される。閉鎖膜９は、フランジ様リム２の少なくとも１つの下側環状表面２ｂに好ましくは接続されており、この表面２ｂは、カプセル基部本体１から遠ざかる方に向けられている。

あるいは、閉鎖膜９は、基部本体１又は基部本体１及びフランジ様リム２の両方に接続されてもよい。

閉鎖膜９は、フランジ様リム２に封止されたアルミニウム箔であることが好ましい。

カップ状基部本体１は、カプセル１０内に注入された液体と相互作用させると液体可食物を調製するのに適した飲料原材料を好ましくは封入する。原材料は、カップ状基部本体１と閉鎖膜９とによって好ましくは封入されている。飲料原材料は、焙煎し粉にしたコーヒー又は前述の他の種類の原材料であってもよい。

フランジ様リム２は、フランジ様リムの上側環状表面２ａに配置された一体成形された封止部材３を備える。環状表面２ａは、閉鎖膜９が好ましくは接続された表面２ｂとは反対側に配置されている。このため、環状表面２ａは、カプセルの開放端部１ｃから遠ざかる方に面している。

封止部材３は、カプセル本体基部１とフランジ様リム２との間に配置されている。これは、本体基部１の横側壁１ｂとフランジ様リム２との間の接合部に位置する専用面４を備える。

専用面４は、係合部材２１の内側部分（封止面が位置する）よりも大きい長さＤにわたって延びる。

より正確には、専用面４は、０．５～４ｍｍの範囲に含まれる長さＤ（側壁１ｂから測定される）にわたって延びる。

本実施形態では、長さＤは、約２．５ｍｍである。

専用面４は、フランジ様リム２の上に横側壁１ｂから延びる段４ａを備え、段４ａは、フランジ様リム方向と略平行である。段４ａは、フランジ様リム２及び基部本体１と一体成形されている。これは、フランジ様リム及び本体基部と同じ材料で形成され、表面２ａから延びる（かつ追加部品ではない）など、フランジ様リムから形成されていることを意味する。

図１ｂに見られるように、段４ａは、横側壁１ｂの周囲に連続的かつ環状に延び、飲料調製マシン２０のカプセル係合部材２１の封止面２１ａと係合するように配置される。これは、飲料マシン２０の係合部材と相互作用するカプセル１０を示す、図２に見ることができる。

効率的な係合を有するために、段４ａの長さｄ（横側壁１ｂから延びる）は、好ましくは、係合部材２１の専用封止面２１ａとの封止係合において好適かつ完全に相互作用するように選択される。

段４ａの長さｄは、好ましくは０．５～３ｍｍ、より好ましくは１～２．５ｍｍである。段４ａの高さＨは、好ましくは１～３ｍｍ、より好ましくは１．５～２．５ｍｍである。

次いで、段４ａは、係合部材２１の（封止面が位置する）内側部分よりも大きい長さｄにわたって延び、次いで、フランジ様リム２の残りの部分は、好ましくは０．５～１ｍｍである。

カプセルと飲料調製マシンとが一体化されるシステムは、一杯の飲料、例えばコーヒーの調製のために以下のように動作される。カプセル１０は、飲料調製マシン内に配置され、カプセル係合部材２１は、飲料調製マシンが閉じられたときにカプセル１０と接触する。カプセルは、カプセル１０内への圧力下で流体（高温又は低温）の入口を形成するための穿孔手段（図示せず）によって、その閉鎖端部１ａに穿孔される。水は、カプセル内に貯蔵されたコーヒーを濡らし、所望の物質を抽出してコーヒー飲料を形成する。

圧力下で水をカプセルに供給する間、圧力上昇により、閉鎖膜９を破裂させ（例えば、なんらかのカバー穿刺手段上に閉鎖膜９を押すことによって）、コーヒー飲料は、カプセルからカップへのコーヒー飲料の排出によって送出される。

ここで、互いに係合する前及び係合中の図１ａ～図２の封止部材の実施形態並びに飲料調製マシンの係合部材の部分拡大側断面図を示す図３及び図４を参照する。

具体的には、係合部材２１が閉鎖力Ｆによって図３に示す位置から封止部材３上に下降するとき、環状封止面２１ａは、段４ａと係合する。

係合部材２１と封止部材３との間のオーバーラップ領域内で封止部材３に加わる力の結果として、封止部材３の段４ａは、係合中に塑性変形する。実際に、段４ａは、封止面が位置する係合部材２１の内側部分よりも大きい長さｄにわたって延びる。

この場合では、段４ａの長さｄは、封止面２１ａの半径方向延長部よりも大きい。

説明したように、塑性変形は、
コーヒーマシンが係合部材２１によって閉じられるときにクランプシステムによって、及び
カプセル上の係合部材２１による水圧によって抽出プロセスの間に、
加えられる力に起因する。

次いで、段４ａは、係合部材２１の封止面２１ａ、２１ｂ、２１ｃと密接に適合し、それにより、抽出プロセスの間に、フランジ様リム２の表面は、オーバーラップ部分上の封止プロファイルの形状（封止面２１ａ、２１ｂ、及び２１ｃ）と適合する。

図４は、使用中に生じる（及び使用後に見える）封止面２１ａ、２１ｂ、２１ｃとフランジ様リム２との間のこの密接適合を示し、段４ａ及びフランジ様リム２は、変形して、封止部材の溝に適合する構造体をもたらす。結果として得られる構造体は、塑性変形中に形成された少なくとも３つの新たな連続する（又は隣接する）表面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を有し、これらの表面は、カプセル係合部材２１の封止面２１ａ、２１ｂ、２１ｃの形状に追従する。

したがって、フランジ様リム２の新たな形状は、それぞれ異なる向きを有する、少なくとも３つの新たな表面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を有する。

図４に見られるように、フランジ様リムの変形されたカプセルの第１の表面Ｓ１は、基部本体側壁１ｂ及び封止面２１ｂと略平行である。

フランジ様リムの変形されたカプセルの第２の表面Ｓ２は、フランジ様リム２及び封止面２１ａと略平行である。

フランジ様リムの変形されたカプセルの第３の表面Ｓ３は、基部本体側壁１ｂと１～５０°の角度βを形成する。この場合では、表面Ｓ３は、係合部材２１の封止面２１ｃと略平行であり、角度βは、約２２°である。

それぞれ異なる向きを有する、これらの３つの表面Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３は、カプセル係合部材２１の封止プロファイルと完全に適合することができ、したがって、係合部材の周囲に軸方向及び半径方向の力を発生し、カプセル１０と飲料調製マシン２０との間に効果的な液密性を形成する。

封止面２１ａ、２１ｂ、２１ｃに対応する形状と適合する変形したフランジ様リムのため、カプセルのフランジ様リム２と係合部材との間の封止が増加する。

提案される実施形態では、カップ状基部本体１、フランジ様リム２、及び封止部材３は、一体成形され、すなわち、同じ材料から作製された１つの単一部品によって形成される。したがって、カップ状基部本体１、フランジ様リム２、及び封止部材３は、従来の成形プロセスによって同じ材料から製造することができる。特に、基部本体１とフランジ様リム２と一体成形された封止部材３とは、深絞りプロセスで形成することができる。深絞りプロセスは、平坦な材料片、好ましくは金属シートから、カプセルの本体及び封止部材を適切に形成するために、２つ以上の深絞り工程を必要とし得る。

基部本体１、フランジ様リム２、及び封止部材３は、金属、好ましくはアルミニウム、最も好ましくはアルミニウム合金で作製された１つの部品で形成される。

図５ａ～図８は、本発明によるカプセル１０の第２の実施形態に関する。

図では、図５ａは、カプセルの第１の実施形態の斜視側面図を示し、図５ｂは、カプセルの上面図を示し、図５ｃは、カプセルの側断面図を示し、図６は、カプセルの側断面図を示し、カプセル１０が示されている。

前述したように、同様の記号及び参照番号は、文脈が特に指示しない限り、典型的には、同様の構成要素を特定し、追加の要素のみを詳細に説明し、前述した要素は、この第２の実施形態にも適用される。

第２の実施形態では、封止部材３の専用面４は、２つの段：
フランジ様リム２の残りの部分に隣接し、フランジ様リムに平行な第１の段４ａ（第１の段は、０．５～３ｍｍの範囲の長さｄを有する）と、
第１の段４ａと基部本体１の側壁１ｂとの間に位置する第２の段４ｂ（第２の段４ｂは、第１の段４ａよりも短い。これは、カプセルの長手方向軸線と角度αを形成する。角度αは、１０～８０°の範囲である。第２の段４ｂは、０．２～２ｍｍの高さｈを有する。）と、
を備える。

ここで、互いに係合する前及び係合中の図５ａ～図６の封止部材の実施形態並びに飲料調製マシンの係合部材の部分拡大側断面図を示す図７及び図８を参照する。

具体的には、係合部材２１が閉鎖力Ｆによって図７に示す位置から封止部材３上に下降するとき、係合部材２１の環状封止プロファイルは、段４ｂと最初に係合する。この場合では、封止面２１ａと２１ｂとの間の縁部が、段４ｂと係合する。封止面２１ａ、２１ｂと段４ｂとの間のこのオーバーラップ領域において、段４ｂは、塑性変形をし始める。

更に係合する間に、封止プロファイルの封止面２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、封止部材と更に係合し、第１の段４ａとの係合に入る。

次に、第１の段４ａは、係合中に塑性変形する。

２つの段４ｂ、４ａは、次々に、係合部材２１の封止面２１ａ、２１ｂ、２１ｃのうちの少なくとも１つと密接に適合する。

マシンの閉鎖及び抽出プロセスの終了時に、係合部材と専用面とが完全に係合されると、塑性変形が終了し、フランジ様リム２の表面が、オーバーラップ部分上の係合部材の封止プロファイル（封止面２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）の形状と適合する。

図８は、カプセルの使用後の封止面２１ａ、２１ｂ、２１ｃとフランジ様リム２との間のこの密接適合を示す。段４ａ及び４ｂは、変形されており、封止面２１の溝に適合するフランジ様リム２の構造体をもたらす。結果として得られる構造体は、変形から来る少なくとも３つの新たな連続する（又は隣接する）表面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を有し、これらの表面は、カプセル係合部材２１の封止プロファイルの形状に追従する。

したがって、フランジ様リム２の新たな形状は、それぞれ異なる向きを有する、少なくとも３つの新たな表面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を有する。

第１の実施形態と同様に、
フランジ様リムのその第２の状態における第１の表面Ｓ１は、カプセル係合部材（２１）の表面（２１ｂ）と略平行であり、
フランジ様リムのその第２の状態における第２の表面Ｓ２は、フランジ様リム２及び封止面２１ａと略平行であり、
フランジ様リムのその第２の状態における第３の表面Ｓ３は、基部本体側壁１ｂと１～５０°の角度βを形成する。この場合では、表面Ｓ３は、係合部材２１の封止面２１ｃと略平行であり、角度βは、約２２°である。

段４ａ及び４ｂを有するこの第２の実施形態の専用面４は、第１の実施形態の専用面４よりも大きい。これにより、より大きい封止面２１ａを有することになり、したがって、係合部材とカプセルとの間の改善された液密性をもたらすことになる。

この第２の実施形態では、段４ｂはまた、カプセルと係合部材との間のセンタリングに寄与する。実際に、段４ｂは、本体基部の側壁１ｂから延びており、また、自己センタリング効果を可能にする特定の角度（長手方向軸線との角度α）を有する。

したがって、第１の実施形態と同様に、係合部材２１がフランジ様リム２に向かって移動すると、閉鎖（機械的力が加わる）及び／又は抽出（圧力の力が加わる）の間に、封止プロファイルの封止面２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、専用面（第１及び第２の段）を変形させ、フランジ様リム２は、係合部材２１の封止プロファイルに適合する。

適合は、係合部材２１とカプセルのフランジ様リム２との間の接触表面積を増加させ、したがって、カプセル１０と飲料マシン２０との間の液密性を増加させる効果を有する。

提案される実施形態は、所与の幾何学的形状を有するカプセル係合部材２１を示すが、カプセル係合部材の他の幾何学的形状が想定され得る。

少なくとも１つの段を備える提案される構造体により、提案されるカプセルは、カプセル係合部材に適合する特異性を有する。

いずれの場合も、抽出プロセス中に、少なくとも１つの段４ａ、４ｂを備える封止部材３は、異なる向きを有する少なくとも３つの表面の上のカプセル係合部材２１の封止プロファイルの形状と適合し、それによってカプセルと飲料マシンとの間の封止の増加をもたらす。

Claims (18)

1. 飲料調製マシン（２０）によって液体が注入されると飲料を調製するように設計されたカプセル（１０）であって、前記カプセル（１０）は、長手方向軸線（ｙ）を有し、飲料調製原材料を保持するための閉鎖端部（１ａ）及び横側壁（１ｂ）を備えるカップ状の基部本体（１）と、前記基部本体（１）の開放端部（１ｃ）に配置され、カール状外縁部（２ｃ）によって半径方向で終端するフランジ様リム（２）と、を備え、
   前記カプセル（１０）は、前記飲料調製マシンで使用される前に第１の状態にあり、前記第１の状態において、
   前記カプセルは、前記飲料調製マシン（２０）のカプセル係合部材（２１）の封止プロファイルとの流体封止係合をもたらすための封止部材（３）を更に備え、前記封止プロファイルは、少なくとも１つの封止面（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）を有し、
   前記基部本体（１）、前記フランジ様リム（２）、及び前記封止部材（３）は、金属材料から一体要素として一体的に作製されており、
   前記封止部材（３）は、前記フランジ様リム（２）を下側にして前記基部本体（１）を配置したときの前記カプセル（１０）の前記長手方向軸線（ｙ）を通る断面視において、前記横側壁（１ｂ）の半径方向外側端部と前記フランジ様リム（２）の半径方向内側端部とを結ぶ下り階段状の部材として構成されており、前記封止部材（３）は、前記基部本体（１）の前記横側壁（１ｂ）と前記フランジ様リム（２）との間の接合部に位置する少なくとも１つの専用面（４）を備え、前記専用面（４）は、前記フランジ様リム（２）の上方に延びる少なくとも１つの段の形態であり、
   前記カプセル（１０）は、前記飲料調製マシンで使用された後に第２の状態にある、カプセルにおいて、
   前記第２の状態において、前記カプセル係合部材（２１）の前記封止プロファイルと前記専用面（４）の前記少なくとも１つの段との間の係合後に、前記少なくとも１つの段は、塑性変形し、前記カプセル（１０）は、前記少なくとも１つの段（４）の位置に、前記封止面（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）のうちの少なくとも１つの形状に対応するプロファイルを有するフランジ様リム（２）を備え、前記プロファイルは、それぞれ異なる向きを有する少なくとも３つの連続する表面（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を有する、カプセル（１０）。
2. 前記専用面（４）は、前記専用面（４）に対向する前記カプセル係合部材（２１）の前記封止面のうちの１つ（２１ａ）の半径方向の長さよりも大きい長さＤにわたって延びている、請求項１に記載のカプセル。
3. 前記専用面（４）は、０．５～４ｍｍ、好ましくは０．７～３ｍｍの長さＤにわたって延びている、請求項１又は２に記載のカプセル。
4. 前記専用面（４）は、少なくとも第１の段（４ａ）及び第２の段（４ｂ）を備える、請求項１～３のいずれか一項に記載のカプセル。
5. 前記第１の段（４ａ）は、前記フランジ様リム（２）と略平行である、請求項４に記載のカプセル。
6. 前記第１の段（４ａ）は、１～３ｍｍの高さＨと、０．５～３ｍｍの長さｄとを有する、請求項４又は５に記載のカプセル。
7. 前記第２の段（４ｂ）は、前記カプセル（１０）の前記長手方向軸線（ｙ）と１０～８０°の角度αを形成している、請求項４～６のいずれか一項に記載のカプセル。
8. 前記第２の段（４ｂ）は、０．２～２ｍｍ、好ましくは０．５～１．５ｍｍの高さｈを有する、請求項４～７のいずれか一項に記載のカプセル。
9. 前記カプセル係合部材（２１）の前記少なくとも１つの封止面（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）との係合後に、前記カプセルの第２の状態において前記フランジ様リムの前記表面のうちの１つ（Ｓ１）は、前記カプセル係合部材（２１）の前記封止面のうちの１つ（２１ｂ）と略平行である、請求項１～８のいずれか一項に記載のカプセル。
10. 前記カプセル係合部材（２１）の前記少なくとも１つの封止面（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）との係合後に、前記カプセルの第２の状態において前記フランジ様リムの前記表面のうちの１つ（Ｓ２）は、前記フランジ様リム（２）と略平行である、請求項１～９のいずれか一項に記載のカプセル。
11. 前記カプセル係合部材（２１）の前記少なくとも１つの封止面（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）との係合後に、前記カプセルの第２の状態において前記フランジ様リムの前記表面のうちの１つ（Ｓ３）は、前記基部本体の前記横側壁（１ｂ）と１～５０°の角度βを形成する、請求項１～１０のいずれか一項に記載のカプセル。
12. 前記カプセルの前記基部本体（１）、前記フランジ様リム（２）、及び前記封止部材（３）は、単一の金属シートから製造されている、請求項１～１１のいずれか一項に記載のカプセル。
13. 前記カプセル（１０）は、アルミニウムから作製されている、請求項１～１２のいずれか一項に記載のカプセル。
14. 前記カプセルは、前記カプセルの前記基部本体（１）及び／又は前記フランジ様リム（２）に接続された閉鎖膜（９）を更に備える、請求項１～１３のいずれか一項に記載のカプセル。
15. 前記閉鎖膜（９）は、前記封止部材（３）が配置された表面（２ａ）とは反対側の、前記フランジ様リム（２）の表面（２ｂ）に接続されている、請求項１４に記載のカプセル。
16. 前記閉鎖膜（９）は、前記表面（２ａ）とは反対側の前記表面（２ｂ）で前記フランジ様リム（２）に封止されたアルミニウム箔である、請求項１４又は１５に記載のカプセル。
17. 請求項１～１６のいずれか一項に記載のカプセル（１０）と、前記カプセル内に保持された原材料と液体との相互作用に基づき飲料を調製するために、加熱及び／又は加圧された前記液体を前記カプセル内に供給するように設計された飲料調製マシン（２０）と、を備えるシステム。
18. 飲料調製原材料を保持するためのカプセルのカップ状の基部本体（１）であって、横側壁（１ｂ）、フランジ様リム（２）、及び封止部材（３）を備え、
    前記封止部材（３）は、前記フランジ様リム（２）を下側にして前記基部本体（１）を配置したときの前記基部本体（１）の長手方向軸線（ｙ）を通る断面視において、前記横側壁（１ｂ）の半径方向外側端部と前記フランジ様リム（２）の半径方向内側端部とを結ぶ下り階段状の部材として構成されており、前記封止部材（３）は、前記基部本体（１）の前記横側壁（１ｂ）と前記フランジ様リム（２）との間の接合部に位置する少なくとも１つの専用面（４）を備え、前記専用面（４）は、前記フランジ様リム（２）の上方に延びる少なくとも１つの段の形態であり、前記少なくとも１つの段は、飲料調製マシン（２０）のカプセル係合部材（２１）の封止面（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）のうちの少なくとも１つと係合するように適合されており、
    前記基部本体（１）、前記フランジ様リム（２）、及び前記封止部材（３）は、金属材料から一体的に作製されており、
    前記フランジ様リム（２）は、前記飲料調製マシンで使用される前に第１の状態にあり、
    前記フランジ様リム（２）は、前記飲料調製マシンで使用された後に第２の状態にあり、前記第２の状態において、前記少なくとも１つの段の位置において、前記フランジ様リム（２）は、塑性変形し、前記封止面（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）のうちの少なくとも１つの形状に対応するプロファイルを呈し、前記プロファイルは、少なくとも３つの連続する表面（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を備え、前記少なくとも３つの連続する表面は、それぞれ異なる向きを有し、前記カプセル係合部材の周囲に軸方向及び半径方向の力を発生させて、前記フランジ様リム（２）と前記カプセル係合部材（２１）の前記封止面（２１ａ）との間に効果的な密着性をもたらす、カプセルのカップ状の基部本体（１）。

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