КАПСУЛА, СИСТЕМА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПРИГОДНОГО ДЛЯ ПИТЬЯ НАПИТКА ИЗ ПОДОБНОЙ КАПСУЛЫ И ПРИМЕНЕНИЕ ПОДОБНОЙ КАПСУЛЫ В УСТРОЙСТВЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ

Изобретение относится к капсуле, содержащей вещество для приготовления пригодного для питья напитка путем экстракции и/или растворения вещества посредством подачи текучей среды под давлением в капсулу, при этом капсула содержит алюминиевый корпус капсулы, имеющий центральную ось корпуса капсулы, при этом алюминиевый корпус капсулы выполнен с нижней частью, боковой стенкой и выступающим наружу фланцем, при этом капсула дополнительно содержит алюминиевую крышку, прикрепленную к выступающему наружу фланцу, при этом крышка герметично закрывает капсулу, при этом капсула дополнительно содержит уплотнительный элемент на выступающем наружу фланце для обеспечения уплотняющего по отношению к текучей среде контакта с охватывающим элементом устройства для приготовления напитков, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков, такого как экстракционная пластина устройства для приготовления напитков, так что выступающий наружу фланец капсулы и по меньшей мере часть уплотнительного элемента капсулы герметично захватываются между охватывающим элементом и закрывающим элементом устройства для приготовления напитков, при этом охватывающий элемент устройства для приготовления напитков содержит кольцевой элемент, имеющий центральную ось кольцевого элемента и свободный контактный конец, при этом свободный контактный конец кольцевого элемента при необходимости выполнен с множеством проходящих в радиальном направлении, открытых канавок.

Изобретение также относится к системе для приготовления пригодного для питья напитка из капсулы путем использования текучей среды, подаваемой под давлением в капсулу, содержащей:

устройство для приготовления напитков, содержащее охватывающий элемент для приема капсулы, при этом охватывающий элемент содержит средство нагнетания текучей среды, предназначенное для подачи текучей среды под давлением в капсулу, при этом устройство для приготовления напитков дополнительно содержит закрывающий элемент, такой как экстракционная пластина, предназначенный для закрывания охватывающего элемента устройства для приготовления напитков, при этом охватывающий элемент устройства для приготовления напитков дополнительно содержит кольцевой элемент, имеющий центральную ось кольцевого элемента и свободный контактный конец, при этом свободный контактный конец кольцевого элемента при необходимости выполнен с множеством проходящих в радиальном направлении, открытых канавок;

капсулу, содержащую вещество для приготовления пригодного для питья напитка путем экстракции и/или растворения вещества посредством текучей среды, подаваемой под давлением в капсулу предназначенным для нагнетания текучей среды средством устройства для приготовления напитков, при этом капсула содержит алюминиевый корпус капсулы, имеющий центральную ось корпуса капсулы, при этом алюминиевый корпус капсулы выполнен с нижней частью, боковой стенкой и выступающим наружу фланцем, при этом капсула дополнительно содержит алюминиевую крышку, прикрепленную к выступающему наружу фланцу, при этом крышка герметично закрывает капсулу, при этом капсула дополнительно содержит уплотнительный элемент на выступающем наружу фланце для обеспечения уплотняющего по отношению к текучей среде контакта с охватывающим элементом устройства для приготовления напитков, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков, так что выступающий наружу фланец капсулы и по меньшей мере часть уплотнительного элемента капсулы герметично захватываются между охватывающим элементом и закрывающим элементом устройства для приготовления напитков.

Кроме того, изобретение относится к применению капсулы в устройстве для приготовления напитков, содержащем охватывающий элемент для приема капсулы, при этом охватывающий элемент содержит средство нагнетания текучей среды, предназначенное для подачи текучей среды под давлением в капсулу, при этом устройство для приготовления напитков дополнительно содержит закрывающий элемент, такой как экстракционная пластина, предназначенный для закрывания охватывающего элемента устройства для приготовления напитков, при этом охватывающий элемент устройства для приготовления напитков дополнительно содержит кольцевой элемент, имеющий центральную ось кольцевого элемента и свободный контактный конец, при этом свободный контактный конец кольцевого элемента при необходимости выполнен с множеством проходящих в радиальном направлении, открытых канавок; при этом капсула содержит вещество для приготовления пригодного для питья напитка путем экстракции и/или растворения вещества посредством текучей среды, подаваемой под давлением в капсулу предназначенным для нагнетания текучей среды средством устройства для приготовления напитков, при этом капсула содержит алюминиевый корпус капсулы, имеющий центральную ось корпуса капсулы, при этом алюминиевый корпус капсулы выполнен с нижней частью, боковой стенкой и выступающим наружу фланцем, при этом капсула дополнительно содержит алюминиевую крышку, прикрепленную к выступающему наружу фланцу, при этом крышка герметично закрывает капсулу, при этом капсула дополнительно содержит уплотнительный элемент на выступающем наружу фланце для обеспечения уплотняющего по отношению к текучей среде контакта с охватывающим элементом устройства для приготовления напитков, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков, так что выступающий наружу фланец капсулы и по меньшей мере часть уплотнительного элемента капсулы герметично захватываются между охватывающим элементом и закрывающим элементом устройства для приготовления напитков.

Подобные капсула, система и применение известны из ЕР-В-1 700 548. В известной системе капсула выполнена с уплотнительным элементом, имеющим форму уступа, то есть с резким увеличением диаметра боковой стенки капсулы, и охватывающий элемент данной известной системы имеет уплотняющую поверхность, воздействующую на уплотнительный элемент для обеспечения изгибания уплотнительного элемента, при этом уплотняющая поверхность имеет такой наклон, что изгибание уплотнительного элемента представляет собой деформацию уступа в направлении внутрь и вниз. Кроме того, в известной системе охватывающий элемент содержит капсулодержатель и управляемый вручную или автоматический механизм для смещения охватывающего элемента и капсулодержателя друг относительно друга. Управляемый вручную или автоматический механизм обеспечивает приложение силы к уплотнительному элементу капсулы, когда охватывающий элемент закрывается на капсулодержателе. Данная сила должна гарантировать герметичное уплотнение между охватывающим элементом и капсулой. Поскольку управляемый вручную или автоматический механизм выполнен с возможностью перемещения относительно основания, уплотняющие способности системы могут зависеть от давления текучей среды, нагнетаемой средством нагнетания текучей среды. Если давление текучей среды увеличивается, сила между уплотнительным элементом капсулы и свободным концом охватывающего элемента также увеличивается. Подобная система описана ниже. Уплотнительный элемент капсулы должен быть выполнен так, что при достижении максимального давления текучей среды в охватывающем элементе уплотнительный элемент должен по-прежнему обеспечивать уплотняющий по отношению к текучей среде контакт между охватывающим элементом и капсулой. Однако уплотнительный элемент также должен быть выполнен так, чтобы перед варкой или в начале варки, когда давление текучей среды в охватывающем элементе снаружи капсулы является сравнительно низким, уплотнительный элемент также обеспечивал уплотняющий по отношению к текучей среде контакт между охватывающим элементом и капсулой. Если в начале варки будет отсутствовать уплотняющий по отношению к текучей среде контакт между капсулой и охватывающим элементом, будет возникать утечка. Однако, если происходит утечка, существует реальная вероятность того, что давление в охватывающем элементе и снаружи капсулы не будет увеличиваться в достаточной степени для увеличения силы, действующей на уплотнительный элемент посредством свободного конца охватывающего элемента, если управляемый вручную или автоматический механизм обеспечивает перемещение охватывающего элемента к капсулодержателю. Только в том случае, если имеется достаточное исходное уплотнение, давление в охватывающем элементе будет увеличиваться, в результате чего также будет увеличиваться сила, действующая со стороны свободного конца охватывающего элемента на уплотнительный элемент капсулы для обеспечения достаточного уплотняющего по отношению к текучей среде контакта также при повышенном давлении текучей среды. Кроме того, данное повышенное давление текучей среды снаружи капсулы также обеспечивает увеличенное давление текучей среды внутри капсулы, что является существенным, если капсула снабжена крышкой, которая выполнена с возможностью разрыва на рельефных элементах капсулодержателя (также называемого экстракционной пластиной) устройства для приготовления напитков под действием давления текучей среды в капсуле.

Из вышеизложенного следует, что уплотнительный элемент представляет собой элемент, конструкция которого имеет очень важное значение. Он должен обеспечивать возможность создания уплотняющего по отношению к текучей среде контакта между охватывающим элементом и капсулой при сравнительно низком давлении текучей среды, если только сравнительно небольшая сила приложена к уплотнительному элементу посредством свободного конца охватывающего элемента, но он также должен обеспечивать уплотняющий по отношению к текучей среде контакт при значительно более высоком давлении текучей среды в охватывающем элементе снаружи капсулы, если бóльшая сила приложена посредством свободного конца охватывающего элемента к уплотнительному элементу капсулы. В частности, когда свободный контактный конец охватывающего элемента выполнен с проходящими в радиальном направлении, открытыми канавками, которые служат в качестве канала для впуска воздуха при прекращении действия силы между охватывающим элементом и капсулодержателем так, чтобы пользователю было легче извлечь капсулу, уплотнительный элемент также должен обладать способностью «закрывать» проходящие в радиальном направлении, открытые канавки для обеспечения эффективного уплотнения.

Задача изобретения состоит в разработке альтернативного уплотнительного элемента, который сравнительно прост в изготовлении, который является экологически безопасным, если от капсулы избавляются после использования, и/или который обеспечивает достаточное уплотнение как при сравнительно низком давлении текучей среды, если только сравнительно малая сила приложена к уплотнительному элементу посредством свободного конца охватывающего элемента, (иногда называемое также исходным уплотнением), так и при значительно более высоком давлении текучей среды, если бóльшая сила приложена (например, во время варки) посредством свободного конца охватывающего элемента к уплотнительному элементу капсулы, даже в случае охватывающего элемента, свободный контактный конец которого выполнен с проходящими в радиальном направлении, открытыми канавками.

Задачей изобретения также является разработка альтернативной системы для приготовления пригодного для питья напитка из капсулы и предложение альтернативного применения капсулы в устройстве для приготовления напитков.

В соответствии с изобретением согласно первому аспекту предложена капсула, содержащая вещество для приготовления пригодного для питья напитка путем экстракции и/или растворения вещества посредством подачи текучей среды под давлением в капсулу, при этом капсула содержит алюминиевый корпус капсулы, имеющий центральную ось корпуса капсулы, при этом алюминиевый корпус капсулы выполнен с нижней частью, боковой стенкой и выступающим наружу фланцем, при этом капсула дополнительно содержит алюминиевую крышку, прикрепленную к выступающему наружу фланцу, при этом крышка герметично закрывает капсулу, при этом капсула дополнительно содержит уплотнительный элемент на выступающем наружу фланце для обеспечения уплотняющего по отношению к текучей среде контакта с охватывающим элементом устройства для приготовления напитков, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков, такого как экстракционная пластина устройства для приготовления напитков, так что выступающий наружу фланец капсулы и по меньшей мере часть уплотнительного элемента капсулы герметично захватываются между охватывающим элементом и закрывающим элементом устройства для приготовления напитков, при этом охватывающий элемент устройства для приготовления напитков содержит кольцевой элемент, имеющий центральную ось кольцевого элемента и свободный контактный конец, при этом свободный контактный конец кольцевого элемента при необходимости выполнен с множеством проходящих в радиальном направлении, открытых канавок, отличающаяся тем, что уплотнительный элемент составляет одно целое с выступающим наружу фланцем и содержит по меньшей мере один выступ, выступающий от выступающего наружу фланца, при этом данный по меньшей мере один выступ содержит верхнюю часть выступа, и при этом данный по меньшей мере один выступ выполнен с такой конфигурацией, что верхняя часть выступа обеспечивает приложение радиальной силы к свободному контактному концу кольцевого элемента, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков. Поскольку уплотнительный элемент составляет одно целое с выступающим наружу фланцем и содержит по меньшей мере один выступ, верхняя часть которого обеспечивает приложение радиальной силы к свободному контактному концу кольцевого элемента, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков, может быть обеспечено достаточное уплотнение. Подобный уплотнительный элемент сравнительно легко изготавливать. Кроме того, капсула может обеспечить достаточное уплотнение относительно свободного контактного конца, выполненного с проходящими в радиальном направлении, открытыми канавками. Кроме того, уплотнение облегчает установку капсулы в заданное положение внутри устройства для приготовления напитков.

В данной заявке наличие контакта, уплотняющего по отношению к текучей среде, означает, что 0-6%, предпочтительно, 0-4%, более предпочтительно, 0-2,5% от всей текучей среды, поданной в охватывающий элемент для приготовления напитка, может просачиваться наружу вследствие утечки между свободным контактным концом и уплотнительным элементом капсулы.

Изобретение в особенности предпочтительно, когда в варианте осуществления капсулы капсула содержит экстрагируемый продукт в качестве вещества для приготовления пригодного для питья напитка, при этом экстрагируемый продукт предпочтительно представляет собой 5-20 граммов, предпочтительно, 5-10 граммов, более предпочтительно 5-7 граммов экстрагируемого продукта, такого как обжаренный и молотый кофе.

В варианте осуществления капсулы согласно изобретению, который особенно прост в изготовлении, наружный диаметр выступающего наружу фланца капсулы превышает диаметр нижней части капсулы. Наружный диаметр выступающего наружу фланца предпочтительно составляет приблизительно 37,1 мм, и диаметр нижней части капсулы составляет приблизительно 23,3 мм.

Изобретение особенно предпочтительно, когда в варианте осуществления капсулы толщина алюминиевого корпуса капсулы такова, что он легко деформируется, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков, при этом толщина алюминиевого корпуса капсулы предпочтительно составляет 20-200 микрон, предпочтительно, 100 микрон.

Изобретение особенно предпочтительно, когда в варианте осуществления капсулы толщина алюминиевой крышки составляет 15-65 микрон, предпочтительно, 30-45 микрон и, более предпочтительно, 39 микрон.

В одном варианте осуществления капсулы согласно изобретению толщина стенки алюминиевой крышки меньше толщины стенки алюминиевого корпуса капсулы.

В дополнительном варианте осуществления капсулы согласно изобретению алюминиевая крышка выполнена с возможностью разрыва на закрывающем элементе устройства для приготовления напитков, таком как экстракционная пластина устройства для приготовления напитков, под действием давления текучей среды в капсуле.

В одном варианте осуществления капсулы согласно изобретению, который особенно прост в изготовлении, боковая стенка алюминиевого корпуса капсулы имеет свободный конец, противоположный нижней части, при этом выступающий наружу фланец выступает от свободного конца боковой стенки в направлении по меньшей мере по существу поперечном к центральной оси корпуса капсулы. Выступающий наружу фланец предпочтительно содержит закрученную наружную кромку, которая предпочтительна для обеспечения достаточного уплотнения относительно свободного контактного конца, выполненного с проходящими в радиальном направлении открытыми канавками. Радиус внутреннего края закрученной наружной кромки выступающего наружу фланца относительно центральной оси корпуса капсулы предпочтительно составляет по меньшей мере 32 мм, так что обеспечивается зазор от кольцевой торцевой поверхности охватывающего элемента. При этом предпочтительно, чтобы уплотнительный элемент был расположен между свободным концом боковой стенки алюминиевого корпуса капсулы и внутренним краем закрученной наружной кромки выступающего наружу фланца для получения еще более удовлетворительного уплотнения.

Для гарантирования того, что закрученная наружная кромка не будет мешать работе самых разных промышленно изготавливаемых и имеющихся на рынке и будущих устройств для приготовления напитков, закрученная наружная кромка выступающего наружу фланца имеет наибольший размер, составляющий приблизительно 1,2 миллиметра.

Изобретение особенно предпочтительно для капсул, у которых внутренний диаметр свободного конца боковой стенки алюминиевого корпуса капсулы составляет приблизительно 29,5 мм. Расстояние между свободным концом боковой стенки алюминиевого корпуса капсулы и самым дальним от центра краем выступающего наружу фланца может составлять приблизительно 3,8 миллиметра. Предпочтительная высота алюминиевого корпуса капсулы составляет приблизительно 28,4 мм.

В одном варианте осуществления капсулы согласно изобретению, которую пользователю после использования легче извлекать из устройства для приготовления напитков, алюминиевый корпус капсулы является усеченным, при этом боковая стенка алюминиевого корпуса капсулы предпочтительно образует угол с линией, поперечной к центральной оси корпуса капсулы, составляющий приблизительно 97,5°.

В предпочтительном варианте осуществления капсулы согласно изобретению нижняя часть алюминиевого корпуса капсулы имеет наибольший внутренний диаметр, составляющий приблизительно 23,3 мм. Предпочтительно, чтобы нижняя часть алюминиевого корпуса капсулы была усеченной и предпочтительно имела высоту нижней части, составляющую приблизительно 4,0 мм, и чтобы нижняя часть дополнительно имела по существу плоскую центральную часть, противоположную крышке и имеющую диаметр, составляющий приблизительно 8,3 мм.

Практически во всех случаях достаточное уплотнение может быть получено в варианте осуществления капсулы согласно изобретению, в котором высота части уплотнительного элемента, с которой сначала должен входить в контакт свободный конец охватывающего элемента при закрывании охватывающего элемента, составляет по меньшей мере приблизительно 0,1 мм, более предпочтительно, по меньшей мере 0,2 мм и, наиболее предпочтительно, по меньшей мере 0,8 мм и самое большее 3 мм, более предпочтительно - самое большее 2 мм и наиболее предпочтительно - самое большее 1,2 мм.

В предпочтительном варианте осуществления капсулы согласно изобретению капсула содержит внутреннюю поверхность, и при этом на внутренней поверхности по меньшей мере боковой стенки капсулы предусмотрено внутреннее покрытие. В частности, когда капсулу изготавливают глубокой вытяжкой, внутреннее покрытие облегчает процесс глубокой вытяжки. В случае, когда алюминиевая крышка капсулы прикреплена к выступающему наружу фланцу посредством герметизирующего лака, особенно предпочтительно, если внутреннее покрытие состоит из того же материала, что и герметизирующий лак. В зависимости от используемого внутреннего покрытия предпочтительно, чтобы уплотнительный элемент был свободен от внутреннего покрытия для предотвращения осыпания внутреннего покрытия с уплотнительного элемента.

В дополнительном варианте осуществления капсулы согласно изобретению капсула содержит наружную поверхность, при этом на наружной поверхности капсулы предусмотрен цветной лак. Для облегчения глубокой вытяжки предпочтительно выполнить наружное покрытие на наружной поверхности цветного лака. В зависимости от используемых цветного лака и наружного покрытия предпочтительно, чтобы уплотнительный элемент был свободен от цветного лака (и, следовательно, наружного покрытия) для предотвращения осыпания цветного лака/наружного покрытия с уплотнительного элемента.

В еще одном дополнительном варианте осуществления капсулы согласно изобретению данный по меньшей мере один выступ содержит боковую стенку выступа, которая имеет наклон относительно выступающего наружу фланца алюминиевого корпуса капсулы, при этом боковая стенка выступа имеет такую конфигурацию, что она легко деформируется, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков. Это увеличивает силу, действующую на свободный контактный конец, и, следовательно, улучшает уплотнение. При этом предпочтительно, если расстояние между выступом и боковой стенкой алюминиевого корпуса капсулы таково, что свободный контактный конец кольцевого элемента входит в контакт с выступом и боковой стенкой алюминиевого корпуса капсулы, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков.

В предпочтительном варианте осуществления капсулы согласно изобретению уплотнительный элемент помимо данного по меньшей мере одного выступа, выступающего от выступающего наружу фланца, содержит пологую часть между верхней частью выступа и боковой стенкой алюминиевого корпуса капсулы. Для обеспечения уплотнения предпочтительно, если опора образована выступом, пологой частью и боковой стенкой алюминиевого корпуса капсулы, при этом расстояние между выступом и боковой стенкой таково, что свободный контактный конец кольцевого элемента будет огражден выступом и боковой стенкой алюминиевого корпуса капсулы, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков.

Выступ, боковая стенка алюминиевого корпуса капсулы и пологая часть могут быть выполнены так, что пологая часть входит в контакт со свободным контактным концом кольцевого элемента, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков.

В альтернативном варианте уплотнительный элемент может содержать два разнесенных выступа, каждый из которых выступает от фланца, выступающего наружу, и пологую часть между двумя выступами, при этом расстояние между данными двумя выступами таково, что свободный контактный конец кольцевого элемента сдавливается между сходящимися поверхностями двух выступов, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков. При этом предпочтительно, если расстояние между данными двумя выступами таково, что данные два выступа входят в контакт со свободным контактным концом кольцевого элемента, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков. В частности, достаточное уплотнение может быть получено, когда два разнесенных выступа и пологая часть выполнены так, что пологая часть входит в контакт со свободным контактным концом кольцевого элемента, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков. Капсула может предпочтительно образовывать опору для охватывающего элемента устройства для приготовления напитков, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков, при этом опора охватывает по меньшей мере часть свободного контактного конца кольцевого элемента и опора образована данными двумя выступами и пологой частью между ними.

Пологая часть может быть по существу плоской или может содержать изогнутую часть. В частности, предпочтителен вариант выполнения капсулы согласно изобретению, в котором пологая часть является V-образной. Таким образом, свободный контактный конец кольцевого элемента сдавливается между двумя выступами, что обеспечивает достаточное уплотнение.

Для обеспечения уплотнений последовательно при низком и высоком давлениях относительно внутреннего и наружного участков периферийной поверхности свободного конца охватывающего элемента первый из данных двух выступов может выступать дальше от базовой части выступающего наружу фланца, к которой прикреплена крышка, чем второй из двух выступов.

В качестве дополнения или альтернативы первый из двух выступов может иметь первую наклонную боковую поверхность на стороне, обращенной ко второму из двух выступов, и второй из двух выступов может иметь вторую наклонную боковую поверхность на стороне, обращенной к первому из двух выступов, при этом первая боковая поверхность имеет больший размер от ее верхнего конца до ее нижнего конца, чем вторая боковая поверхность.

По той же причине может быть дополнительно или в качестве альтернативы предусмотрено то, что первый из двух выступов будет иметь первую коническую наклонную боковую поверхность на стороне, обращенной к второму из двух выступов, и второй из двух выступов будет иметь вторую наклонную боковую поверхность на стороне, обращенной к первому из двух выступов, при этом первая боковая поверхность будет иметь образующую конуса, проходящую под первым заключенным углом относительно крышки, при этом вторая боковая поверхность будет иметь образующую конуса, проходящую под вторым заключенным углом относительно крышки, при этом первый угол меньше второго угла.

Для обеспечения подобных уплотнений последовательно при низком и высоком давлениях относительно внутреннего и наружного участков периферийной поверхности свободного конца охватывающего элемента также предпочтительно, если первый из данных двух выступов имеет крайний верхний конец, проходящий вокруг оси капсулы с диаметром, составляющим от 31,8 до 32,0 мм и предпочтительно 31,9 мм, и второй из данных двух выступов имеет крайний верхний конец, проходящий вокруг оси капсулы с диаметром, составляющим от 29,7 до 30,0 мм и предпочтительно 29,8 мм. Таким образом, при использовании в промышленно изготавливаемых и имеющихся на рынке устройствах для варки кофе, таких как Citiz, Lattisima, U, Maestria, Pixie, Inissia и Essenza, наружная краевая зона свободного конца охватывающего элемента контактирует с наружным выступом из двух выступов на первом расстоянии от его крайнего верхнего конца, и внутренняя краевая зона свободного конца охватывающего элемента контактирует с внутренним выступом из двух выступов на втором расстоянии от его крайнего верхнего конца, при этом первое расстояние превышает второе расстояние, так что первый выступ деформируется легче, обеспечивая уплотнение низкого давления, в то время как второй выступ создает большее противодавление во время деформирования и обеспечивает уплотнение высокого давления. Более высокое среднее противодавление, действующее со стороны второго выступа, также является предпочтительным для обеспечения размещения в сравнительно глубоких углублениях во внутренней краевой зоне свободного конца охватывающего элемента, которое достаточно для обеспечения удовлетворительного уплотнения высокого давления.

Первый выступ из двух выступов предпочтительно представляет собой наружный выступ из двух выступов. При этом капсула особенно подходит для использования в промышленно изготавливаемых и имеющихся на рынке устройствах, таких как Citiz, Lattisima, U, Maestria, Pixie, Inissia и Essenza, в которых свободный контактный конец кольцевого элемента выполнен с множеством проходящих в радиальном направлении, открытых канавок, при этом канавки являются более глубокими на наружной части поверхности, чем на внутренней части поверхности, или канавки отсутствуют на внутренней части поверхности.

Если пологая часть расположена на расстоянии в аксиальном направлении от крышки, данная зона между первым и вторым выступами смещается в аксиальном направлении к крышке при закрытии охватывающего элемента посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков. Это вызывает деформирование первого выступа и второго выступа по направлению к свободному контактному концу кольцевого элемента вследствие наклона и «кренения» первого выступа и второго выступа, в результате чего увеличивается радиальное давление контакта, действующее на свободный контактный конец кольцевого элемента, что способствует обеспечению достаточного уплотнения.

В соответствии с изобретением согласно второму аспекту предложена система для приготовления пригодного для питья напитка из капсулы путем использования текучей среды, подаваемой под давлением в капсулу, содержащая:

устройство для приготовления напитков, содержащее охватывающий элемент для приема капсулы, при этом охватывающий элемент содержит средство нагнетания текучей среды, предназначенное для подачи текучей среды под давлением в капсулу, при этом устройство для приготовления напитков дополнительно содержит закрывающий элемент, такой как экстракционная пластина, предназначенный для закрывания охватывающего элемента устройства для приготовления напитков, при этом охватывающий элемент устройства для приготовления напитков дополнительно содержит кольцевой элемент, имеющий центральную ось кольцевого элемента и свободный контактный конец, при этом свободный контактный конец кольцевого элемента при необходимости выполнен с множеством проходящих в радиальном направлении, открытых канавок;

капсулу, содержащую вещество для приготовления пригодного для питья напитка путем экстракции и/или растворения вещества посредством текучей среды, подаваемой под давлением в капсулу предназначенным для нагнетания текучей среды средством устройства для приготовления напитков, при этом капсула содержит алюминиевый корпус капсулы, имеющий центральную ось корпуса капсулы, при этом алюминиевый корпус капсулы выполнен с нижней частью, боковой стенкой и выступающим наружу фланцем, при этом капсула дополнительно содержит алюминиевую крышку, прикрепленную к выступающему наружу фланцу, при этом крышка герметично закрывает капсулу, при этом капсула дополнительно содержит уплотнительный элемент на выступающем наружу фланце для обеспечения уплотняющего по отношению к текучей среде контакта с охватывающим элементом устройства для приготовления напитков, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков, так что выступающий наружу фланец капсулы и по меньшей мере часть уплотнительного элемента капсулы герметично захватываются между охватывающим элементом и закрывающим элементом устройства для приготовления напитков, отличающаяся тем, что уплотнительный элемент составляет одно целое с выступающим наружу фланцем и содержит по меньшей мере один выступ, выступающий от выступающего наружу фланца, при этом данный по меньшей мере один выступ содержит верхнюю часть выступа, и при этом данный по меньшей мере один выступ выполнен с такой конфигурацией, что верхняя часть выступа обеспечивает приложение радиальной силы к свободному контактному концу кольцевого элемента, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков.

Поскольку уплотнительный элемент составляет одно целое с выступающим наружу фланцем и содержит по меньшей мере один выступ, верхняя часть которого обеспечивает приложение радиальной силы к свободному контактному концу кольцевого элемента, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков, может быть обеспечено достаточное уплотнение. Подобный уплотнительный элемент сравнительно легко изготавливать. Кроме того, капсула может обеспечить достаточное уплотнение относительно свободного контактного конца, выполненного с проходящими в радиальном направлении, открытыми канавками.

Выступ или выступы могут выступать от по меньшей мере одной базовой части фланца, к которой прикреплена крышка. Выступ или выступы могут выступать в аксиальном направлении от базовой части в направлении от крышки. Верхняя часть выступа может образовывать некоторую часть выступа, например, половину, треть или четверть выступа, которая является наиболее удаленной в аксиальном направлении от базовой части.

В отношении предпочтительных вариантов осуществления системы, приведенных в зависимых пунктах формулы изобретения, которые относятся к тем же признакам, что и признаки зависимых пунктов формулы изобретения, относящихся к капсуле, следует сослаться на вышеизложенное.

Изобретение особенно целесообразно в системе согласно изобретению, в которой при использовании максимальное давление текучей среды в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков находится в диапазоне 6-20 бар, предпочтительно между 12 и 18 бар. Даже при таких высоких давлениях может быть обеспечено достаточное уплотнение между капсулой и устройством для приготовления напитков.

Система предпочтительно выполнена так, что при использовании во время варки свободный конец охватывающего элемента устройства для приготовления напитков обеспечивает приложение силы F2 к уплотнительному элементу капсулы для обеспечения уплотняющего по отношению к текучей среде контакта между выступающим наружу фланцем капсулы и охватывающим элементом устройства для приготовления напитков, при этом F2 находится в диапазоне 500-1500 Н, предпочтительно в диапазоне 750-1250 Н, когда давление Р2 текучей среды в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков снаружи капсулы находится в диапазоне 6-20 бар, предпочтительно между 12 и 18 бар. В частности, система выполнена так, что при использовании перед варкой или в начале варки свободный конец охватывающего элемента устройства для приготовления напитков обеспечивает приложение силы F1 к уплотнительному элементу капсулы для обеспечения уплотняющего по отношению к текучей среде контакта между выступающим наружу фланцем капсулы и охватывающим элементом устройства для приготовления напитков, при этом F1 находится в диапазоне 30-150 Н, предпочтительно в диапазоне 40-150 Н, более предпочтительно 50-100 Н, когда давление Р1 текучей среды в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков снаружи капсулы находится в диапазоне 0,1-4 бар, предпочтительно 0,1-1 бар.

В варианте осуществления системы согласно изобретению множество проходящих в радиальном направлении, открытых канавок равномерно распределены друг относительно друга в окружном направлении свободного контактного конца кольцевого элемента устройства для приготовления напитков, так что пользователю будет легче извлечь капсулу, при этом по-прежнему может быть обеспечено достаточное уплотнение между капсулой и устройством для приготовления напитков.

В предпочтительном варианте осуществления системы согласно изобретению наибольшая ширина каждой канавки в окружном направлении (от верха до верха, то есть равная шагу между канавками) составляет 0,9-1,1 мм, предпочтительно, 0,95-1,05 мм, более предпочтительно, 0,98-1,02 мм, при этом максимальная высота каждой канавки в аксиальном направлении охватывающего элемента устройства для приготовления напитков составляет 0,01-0,09 мм, предпочтительно, 0,03-0,07 мм, более предпочтительно, 0,045-0,055 мм, наиболее предпочтительно, 0,05 мм, и при этом число канавок составляет 90-110, предпочтительно, 96. Ширина кольцевой торцевой поверхности в радиальном направлении в месте расположения канавок может составлять, например, 0,05-0,9 мм, предпочтительно, 0,2-0,7 мм и более предпочтительно, 0,3-0,55 мм. Изобретение особенно целесообразно при использовании в варианте осуществления системы согласно изобретению, в котором во время применения, когда закрывающий элемент устройства для приготовления напитков закрывает охватывающий элемент устройства для приготовления напитков, по меньшей мере свободный контактный конец охватывающего элемента устройства для приготовления напитков может перемещаться относительно закрывающего элемента устройства для приготовления напитков под действием давления текучей среды в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков к закрывающему элементу устройства для приготовления напитков для приложения максимальной силы между фланцем капсулы и свободным концом охватывающего элемента устройства для приготовления напитков. Охватывающий элемент может содержать первый компонент и второй компонент, при этом второй компонент содержит свободный контактный конец охватывающего элемента, при этом второй компонент может перемещаться относительно первого компонента между первым и вторым положениями. Второй компонент может перемещаться из первого положения ко второму положению в направлении закрывающего элемента под действием давления текучей среды в охватывающем элементе. Сила F1, рассмотренная выше, может быть достигнута, если второй компонент находится в первом положении при давлении Р1 текучей среды. Сила F2, рассмотренная выше, может быть достигнута, если второй компонент перемещен по направлению ко второму положению под действием давления Р2 текучей среды в охватывающем элементе.

В соответствии с изобретением согласно третьему аспекту предложено применение капсулы согласно изобретению в устройстве для приготовления напитков, содержащем охватывающий элемент для приема капсулы, при этом охватывающий элемент содержит средство нагнетания текучей среды, предназначенное для подачи текучей среды под давлением в капсулу, при этом устройство для приготовления напитков дополнительно содержит закрывающий элемент, такой как экстракционная пластина, предназначенный для закрывания охватывающего элемента устройства для приготовления напитков, при этом охватывающий элемент устройства для приготовления напитков дополнительно содержит кольцевой элемент, имеющий центральную ось кольцевого элемента и свободный контактный конец, при этом свободный контактный конец кольцевого элемента при необходимости выполнен с множеством радиальных канавок; при этом капсула содержит вещество для приготовления пригодного для питья напитка путем экстракции и/или растворения вещества посредством текучей среды, подаваемой под давлением в капсулу предназначенным для нагнетания текучей среды средством устройства для приготовления напитков, при этом капсула содержит алюминиевый корпус капсулы, имеющий центральную ось корпуса капсулы, при этом алюминиевый корпус капсулы выполнен с нижней частью, боковой стенкой и выступающим наружу фланцем, при этом капсула дополнительно содержит алюминиевую крышку, прикрепленную к выступающему наружу фланцу, при этом крышка герметично закрывает капсулу, при этом капсула дополнительно содержит уплотнительный элемент, составляющий одно целое с выступающим наружу фланцем, для обеспечения уплотняющего по отношению к текучей среде контакта с охватывающим элементом устройства для приготовления напитков, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков, так что выступающий наружу фланец капсулы и по меньшей мере часть уплотнительного элемента капсулы герметично захватываются между охватывающим элементом и закрывающим элементом устройства для приготовления напитков. В отношении преимущества применения по изобретению и предпочтительных вариантов осуществления применения, упомянутых в зависимых пунктах формулы изобретения, которые относятся к тем же признакам, что и признаки зависимых пунктов формулы изобретения, относящихся к капсуле, или зависимых пунктов формулы изобретения, относящихся к системе, следует сослаться на вышеизложенное.

Изобретение будет далее дополнительно разъяснено посредством неограничивающих примеров со ссылкой на чертежи, в которых

фиг.1 показывает схематическое изображение варианта осуществления системы согласно изобретению;

фиг.2 показывает на виде в перспективе вариант выполнения предназначенного для приготовления напитков устройства системы согласно изобретению, при этом показан свободный контактный конец охватывающего элемента устройства для приготовления напитков с множеством проходящих в радиальном направлении, открытых канавок;

фиг.3А показывает в сечении вариант выполнения капсулы согласно изобретению перед использованием;

фиг.3В показывает увеличенный фрагмент капсулы по фиг.3А, показывающий выступающий наружу фланец и уплотнительный элемент;

фиг.3С показывает увеличенный фрагмент выступающего наружу фланца капсулы по фиг.3А и 3В после использования;

фиг.4А показывает первый вариант выполнения уплотнительного элемента на выступающем наружу фланце капсулы согласно изобретению;

фиг.4В показывает второй вариант выполнения уплотнительного элемента на выступающем наружу фланце капсулы согласно изобретению;

фиг.4С показывает третий вариант выполнения уплотнительного элемента на выступающем наружу фланце капсулы согласно изобретению;

фиг.4D показывает четвертый вариант выполнения уплотнительного элемента на выступающем наружу фланце капсулы согласно изобретению;

фиг.4Е показывает пятый вариант выполнения уплотнительного элемента на выступающем наружу фланце капсулы согласно изобретению;

фиг.4F показывает шестой вариант выполнения уплотнительного элемента на выступающем наружу фланце капсулы согласно изобретению;

фиг.4G показывает седьмой вариант выполнения уплотнительного элемента на выступающем наружу фланце капсулы согласно изобретению; и

фиг.5А-5D представляют собой схематические изображения последовательных стадий деформирования седьмого варианта осуществления уплотнительного элемента на выступающем наружу фланце капсулы согласно изобретению, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и по мере закрывании охватывающего элемента посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков.

На фигурах и в нижеследующем описании аналогичные ссылочные позиции относятся к аналогичным элементам.

Фиг.1 показывает схематическое изображение на виде с разрезом варианта осуществления системы 1 для приготовления пригодного для питья напитка из капсулы путем использования текучей среды, подаваемой под давлением в капсулу. Система 1 содержит капсулу 2 и устройство 4 для приготовления напитков. Устройство 4 содержит охватывающий элемент 6 для удерживания капсулы 2. Устройство 4 дополнительно содержит закрывающий элемент 8, такой как экстракционная пластина, для обеспечения опоры для капсулы 2.

На фиг.1 для ясности изображен зазор между капсулой 2, охватывающим элементом 6 и экстракционной пластиной 8. Следует понимать, что при использовании капсула 2 может находиться в контакте с охватывающим элементом 6 и экстракционным пластинчатым элементом 8. Обычно охватывающий элемент 6 имеет форму, комплементарную по отношению к форме капсулы 2. Устройство 4 для приготовления напитков дополнительно содержит средство 10 нагнетания текучей среды, предназначенное для подачи некоторого количества текучей среды, такой как вода, под давлением в диапазоне 6-20 бар, предпочтительно между 12 и 18 бар, в сменную капсулу 2.

В примере, показанном на фиг.1, сменная капсула 2 содержит алюминиевый корпус 12 капсулы, имеющий центральную ось 12А корпуса капсулы, и алюминиевую крышку 14. В данном контексте значение термина «алюминиевый» понимается как охватывающее также алюминиевый сплав. В данном примере алюминиевый корпус 12 капсулы содержит боковую стенку 16, нижнюю часть 18, закрывающую боковую стенку 16 на первом конце, и выступающий наружу фланец 20, выступающий наружу от окружной стенки 16 на втором конце, противоположном нижней части 18. Боковая стенка 16, нижняя часть 18 и крышка 14 ограждают внутреннее пространство 22, содержащее вещество для приготовления пригодного для питья напитка путем экстракции и/или растворения вещества. Вещество предпочтительно представляет собой экстрагируемый продукт для приготовления пригодного для питья напитка, при этом экстрагируемый продукт предпочтительно представляет собой 5-20 граммов, предпочтительно 5-10 граммов, более предпочтительно 5-7 граммов обжаренного и молотого кофе для приготовления одной порции напитка. Капсула исходно запечатана, то есть герметично закрыта перед использованием.

Система 1 по фиг.1 содержит средства 24 прокалывания нижней части, предназначенные для прокалывания нижней части 18 капсулы 2 для создания по меньшей мере одного входного отверстия 25 в нижней части 18 для подачи текучей среды в экстрагируемый продукт через входное отверстие 25.

Система 1 по фиг.1 дополнительно содержит средства 26 прокалывания крышки, выполненные в данном случае в виде выступов закрывающего элемента 8 для прокалывания крышки 14 капсулы 2. Средства 26 прокалывания крышки могут быть выполнены с возможностью разрыва крышки 14, как только давление (текучей среды) во внутреннем пространстве 22 превысит пороговое давление и обеспечит поджим крышки 14 к средствам 26 прокалывания крышки с достаточной силой. Таким образом, алюминиевая крышка 14 выполнена с возможностью разрыва на закрывающем элементе 8 устройства для приготовления напитков под действием давления текучей среды в капсуле.

Капсула 2 дополнительно содержит уплотнительный элемент 28, составляющий одно целое с выступающим наружу фланцем, показанный на фиг.1, 3А и 3В в виде обычной рамки, но описанный более подробно в связи с фиг.4, при этом указанный уплотнительный элемент 28 выполнен с возможностью обеспечения уплотняющего по отношению к текучей среде контакта с охватывающим элементом 6, если капсула 2 установлена в заданном положении в охватывающем элементе 6 и охватывающий элемент 6 закрыт посредством экстракционной пластины 8, так что выступающий наружу фланец 20 капсулы 2 и по меньшей мере часть уплотнительного элемента 28 герметично захватываются между охватывающим элементом 6 и экстракционной пластиной 8. Это означает, что создается уплотняющий по отношению к текучей среде контакт между уплотнительным элементом и свободным контактным концом.

Как показано на фиг.2, охватывающий элемент 6 устройства для приготовления напитков содержит кольцевой элемент 41, имеющий центральную ось 41А кольцевого элемента и свободный контактный конец 30. Свободный контактный конец 30 кольцевого элемента 41 выполнен с множеством проходящих в радиальном направлении, открытых канавок 40. Множество проходящих в радиальном направлении, открытых канавок 40 равномерно распределены друг относительно друга в окружном направлении свободного контактного конца 30 кольцевого элемента 41. Наибольшая ширина каждой канавки 40 в окружном направлении составляет 0,9-1,1 мм, предпочтительно, 0,95-1,05 мм, более предпочтительно, 0,98-1,02 мм, при этом максимальная высота каждой канавки 40 в аксиальном направлении охватывающего элемента 6 составляет 0,01-0,09 мм, предпочтительно, 0,03-0,07 мм, более предпочтительно, 0,045-0,055 мм и наиболее предпочтительно 0,05 мм. Число канавок 40 находится в диапазоне 90-110, предпочтительно составляет 96. Ширина свободного конца в радиальном направлении в месте расположения канавок обычно составляет 0,05-0,9 мм, более конкретно 0,2-0,7 мм, более конкретно 0,3-0,55 мм.

Вариант выполнения капсулы согласно изобретению показан более подробно на фиг.3А и 3В. В показанном варианте осуществления наружный диаметр ODF выступающего наружу фланца 20 превышает диаметр DB нижней части 18 капсулы 2. В показанном варианте осуществления наружный диаметр ODF выступающего наружу фланца 20 составляет приблизительно 37,1 мм, и диаметр DB нижней части 18 составляет приблизительно 23,3 мм. Толщина алюминиевого корпуса 12 капсулы такова, что он легко деформируется, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков; толщина алюминиевого корпуса капсулы предпочтительно составляет 100 микрон, но в других вариантах осуществления толщина может составлять 20-200 микрон.

В показанном варианте осуществления толщина стенки алюминиевой крышки 14 составляет 39 микрон. Толщина стенки алюминиевой крышки 14 предпочтительно меньше толщины алюминиевого корпуса 12 капсулы.

Боковая стенка 16 алюминиевого корпуса 12 капсулы имеет свободный конец 42, противоположный нижней части 18. Внутренний диаметр IDF свободного конца 42 боковой стенки 16 алюминиевого корпуса 12 капсулы составляет приблизительно 29,5 мм. Выступающий наружу фланец 20 выступает от данного свободного конца 42 в направлении по меньшей мере по существу поперечном к центральной оси 12А корпуса капсулы. Выступающий наружу фланец 20 содержит закрученную наружную кромку 43, которая предпочтительна для обеспечения уплотнения между капсулой и охватывающим элементом. В показанном варианте осуществления закрученная наружная кромка 43 выступающего наружу фланца 20 имеет наибольший размер, составляющий приблизительно 1,2 миллиметра. Расстояние DIF между свободным концом 42 боковой стенки 16 алюминиевого корпуса 12 капсулы и внутренним краем 43А закрученной наружной кромки 43 составляет приблизительно 2,7 мм, в то время как расстояние DOF между свободным концом 42 боковой стенки 16 алюминиевого корпуса 12 капсулы и самым дальним от центра краем 43В выступающего наружу фланца 20 составляет приблизительно 3,8 миллиметра. Радиус внутреннего края 43А закрученной наружной кромки 43 относительно центральной оси корпуса капсулы предпочтительно составляет по меньшей мере 32 мм.

Как показано на фиг.3А и 3В, уплотнительный элемент 28 расположен между свободным концом боковой стенки 16 алюминиевого корпуса 12 капсулы и внутренним краем 43А закрученной наружной кромки 43 выступающего наружу фланца. Уплотнительный элемент 28 показан в виде обычной рамки, но будет описан более подробно ниже. Независимо от варианта осуществления уплотнительного элемента 28 высота части уплотнительного элемента, с которой сначала должен входить в контакт свободный конец охватывающего элемента при закрытии охватывающего элемента, составляет по меньшей мере приблизительно 0,1 мм, более предпочтительно, по меньшей мере 0,2 мм и, наиболее предпочтительно, по меньшей мере 0,8 мм и самое большее 3 мм, более предпочтительно, самое большее 2 мм и, наиболее предпочтительно - самое большее 1,2 мм для обеспечения надлежащего уплотнения.

Как можно видеть из фиг.3А, алюминиевый корпус 12 капсулы является усеченным. В показанном варианте осуществления боковая стенка 16 алюминиевого корпуса 12 капсулы образует угол А с линией, поперечной к центральной оси 12А корпуса капсулы, составляющий приблизительно 97,5°. Нижняя часть 18 алюминиевого корпуса 12 капсулы имеет наибольший внутренний диаметр DB, составляющий приблизительно 23,3 мм. Нижняя часть 18 алюминиевого корпуса 12 капсулы также является усеченной и в показанном варианте осуществления имеет высоту ВН нижней части, составляющую приблизительно 4,0 мм. Нижняя часть 18 дополнительно имеет по существу плоскую центральную часть 18А, противоположную крышке 14, при этом указанная центральная часть 18А имеет диаметр DEE, составляющий приблизительно 8,3 мм, и в указанной центральной части 18А может/могут быть образовано (-ы) входное (-ые) отверстие (-я) 25. Входные отверстия также могут быть образованы в усеченной части между центральной частью 18А и боковой стенкой 16. Общая высота ТН алюминиевого корпуса 12 капсулы составляет приблизительно 28,4 мм.

Система 1, показанная на фиг.1 функционирует следующим образом для приготовления чашки пригодного для питья напитка, в представленном примере - кофе, при этом вещество представляет собой обжаренный и молотый кофе.

Капсулу 2 размещают в охватывающем элементе 6. Экстракционную пластину 8 вводят в контакт с капсулой 2. Средства 24 прокалывания нижней части прокалывают нижнюю часть 18 капсулы 2 для образования входных отверстий 25. Текучая среда, в данном случае горячая вода под давлением, подается в экстрагируемый продукт, находящийся во внутреннем пространстве 22, через входные отверстия 25. Вода будет смачивать молотый кофе и экстрагировать желательные вещества для образования кофейного напитка.

Во время подачи воды под давлением во внутреннее пространство 22 давление внутри капсулы 2 будет повышаться. Повышение давления вызовет деформирование крышки 14 и ее поджим к предназначенным для прокалывания крышки средствам 26 экстракционной пластины. Как только давление достигнет определенного уровня, прочность крышки 14 на разрыв будет преодолена, и крышка 14 разорвется у средств 26 прокалывания крышки, что приведет к образованию выходных отверстий. Приготовленный кофе будет вытекать из капсулы 2 через выходные отверстия и выпускные каналы 32 (см. фиг.1) экстракционной пластины 8 и может быть подан в контейнер, такой как чашка (непоказанная).

Система 1 выполнена таким образом, что перед варкой или в начале варки свободный конец 30 охватывающего элемента 6 обеспечивает приложение силы F1 к уплотнительному элементу 28 капсулы 2 для обеспечения уплотняющего по отношению к текучей среде контакта между выступающим наружу фланцем 20 капсулы 2 и охватывающим элементом 6 устройства для приготовления напитков, при этом F1 находится в диапазоне 30-150 Н, предпочтительно 40-150 Н, более предпочтительно 50-100 Н, когда давление Р1 текучей среды в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков снаружи капсулы находится в диапазоне 0,1-4 бар, предпочтительно 0,1-1 бар. Во время варки свободный конец 30 охватывающего элемента 6 обеспечивает приложение силы F2 к уплотнительному элементу 28 капсулы 2 для обеспечения уплотняющего по отношению к текучей среде контакта между выступающим наружу фланцем 20 капсулы 2 и охватывающим элементом 6, при этом сила F2 находится в диапазоне 500-1500 Н, предпочтительно в диапазоне 750-1250 Н, когда давление Р2 текучей среды в охватывающем элементе 6 устройства для приготовления напитков снаружи капсулы 2 находится в диапазоне 6-20 бар, предпочтительно, между 12 и 18 бар. В показанном варианте осуществления свободный контактный конец охватывающего элемента 6 может перемещаться относительно экстракционной пластины 8 под действием давления текучей среды в охватывающем элементе 6 устройства к экстракционной пластине 8 для приложения максимальной силы F2 между выступающим наружу фланцем 20 и свободным концом 30 охватывающего элемента 6. Данное перемещение может происходить во время использования, то есть, в частности, в начале варки и во время варки. Охватывающий элемент 6 имеет первый компонент 6А и второй компонент 6В, при этом второй компонент содержит свободный контактный конец 30. Второй компонент 6В может перемещаться относительно первого компонента 6А между первым и вторым положениями. Второй компонент 6В может перемещаться из первого положения ко второму положению в направлении закрывающего элемента 8 под действием давления текучей среды в охватывающем элементе 6. Сила F1, рассмотренная выше, может быть достигнута, если второй компонент 6В находится в первом положении при давлении Р1 текучей среды. Сила F2, рассмотренная выше, может быть достигнута, если второй компонент 6В перемещен по направлению ко второму положению под действием давления Р2 текучей среды в охватывающем элементе 6.

В результате приложения силы уплотнительный элемент 28 капсулы согласно изобретению подвергается пластической деформации и принимает форму, близкую к форме канавок 40 свободного контактного конца 30, и, следовательно, обеспечивает уплотняющий по отношению к текучей среде контакт между охватывающим элементом 6 и капсулой 2 при сравнительно низком давлении текучей среды во время начала варки, но также обеспечивает контакт, уплотняющий по отношению к текучей среде, при значительно более высоком давлении текучей среды в охватывающем элементе снаружи капсулы во время варки. Данное близкое соответствие по форме канавкам 40 охватывающего элемента показано на фиг.3С, которая показывает капсулу 2 по изобретению после использования и которая ясно показывает, что выступающий наружу фланец 20 содержит деформированные части 40', которые соответствуют по форме канавкам 40 охватывающего элемента.

Далее иллюстративные варианты осуществления уплотнительного элемента 28 на выступающем наружу фланце 20 капсулы 2 согласно изобретению будут описаны более подробно в связи с фиг.4.

Фиг.4А показывает первый вариант выполнения уплотнительного элемента 28, образующего дополнительную опору на выступающем наружу фланце 20 капсулы 2 согласно изобретению. Уплотнительный элемент и остальная часть корпуса капсулы выполнены из одного и того же листового материала. Уплотнительный элемент 28 содержит два разнесенных выступа 50 и 51, каждый из которых выступает в аксиальном направлении от базовой части выступающего наружу фланца 20, к которой прикреплена крышка 14, в направлении от крышки 14. Пологая часть 52 имеется между двумя выступами 50 и 51. Расстояние между двумя выступами 50 и 51 таково, что свободный контактный конец кольцевого элемента 41 сдавливается между сходящимися поверхностями двух выступов 50 и 51, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков. В варианте осуществления, показанном на фиг.4А, пологая часть расположена на некотором расстоянии над частью выступающего наружу фланца 20 между уплотнительным элементом 28 и закрученной кромкой 43 и является по существу плоской. Кроме того, расстояние между двумя выступами 50 и 51 таково, что два выступа 50 и 51 входят в контакт со свободным контактным концом кольцевого элемента, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков. Кроме того, два разнесенных выступа 50, 51 и пологая часть 52 выполнены так, что пологая часть входит в контакт со свободным контактным концом кольцевого элемента, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков. Как можно видеть на фиг.4А, каждый выступ 50, 51 содержит боковую стенку выступа, которая имеет наклон относительно выступающего наружу фланца 20 алюминиевого корпуса капсулы. Боковая стенка выступа имеет такую конфигурацию, что она легко деформируется, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков.

Фиг.4В показывает второй вариант выполнения уплотнительного элемента 28 на выступающем наружу фланце 20 капсулы согласно изобретению. При сравнении с фиг.4А отмечаются следующие отличия. Каждый выступ 50, 51 в данном случае содержит боковую стенку выступа, которая является поперечной по отношению к выступающему наружу фланцу 20 алюминиевого корпуса капсулы. Кроме того, в данном втором варианте осуществления пологая часть 52 является изогнутой и предпочтительно по форме соответствует форме свободного контактного конца кольцевого элемента 41.

Фиг.4С показывает третий вариант выполнения уплотнительного элемента 28 на выступающем наружу фланце 20 капсулы согласно изобретению, который вместе с боковой стенкой 16 алюминиевого корпуса капсулы образует дополнительную опору для охватывающего элемента. Показанный уплотнительный элемент 28 содержит выступ 53, выступающий от выступающего наружу фланца 20, и наклонную по существу плоскую пологую часть 52 между скругленной, самой верхней концевой частью выступа 53 и боковой стенкой 16 алюминиевого корпуса капсулы. В данном варианте осуществления опора образована выступом 53, пологой частью 52 и боковой стенкой 16 алюминиевого корпуса капсулы. Расстояние между верхней частью выступа 53 и боковой стенкой 16 таково, что свободный контактный конец кольцевого элемента 41 охватывается выступом 53 и боковой стенкой 16 алюминиевого корпуса капсулы, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков. В частности, расстояние между выступом 53 и боковой стенкой 16 алюминиевого корпуса капсулы является таким, что выступ 53 и боковая стенка 16 и в показанном варианте осуществления также пологая часть 52 алюминиевого корпуса капсулы входят в контакт со свободным контактным концом кольцевого элемента 41, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков.

Фиг.4D показывает четвертый вариант выполнения уплотнительного элемента 28 на выступающем наружу фланце 20 капсулы согласно изобретению, который вместе с боковой стенкой 16 алюминиевого корпуса капсулы образует дополнительную опору для охватывающего элемента. При сравнении с фиг.4С отмечаются следующие отличия. В данном четвертом варианте осуществления пологая часть 52 является изогнутой и содержит изогнутую часть, а также плоскую часть, которая расположена на том же уровне, что и часть выступающего наружу фланца 20 между выступом 53 и криволинейной кромкой 43. Изогнутая часть предпочтительно по форме соответствует форме свободного контактного конца кольцевого элемента 41. Фиг.4Е показывает пятый вариант выполнения уплотнительного элемента 28 на выступающем наружу фланце 20 капсулы согласно изобретению, который вместе с боковой стенкой 16 алюминиевого корпуса капсулы образует опору для охватывающего элемента. При сравнении с фиг.4D отмечается следующее отличие. В данном пятом варианте осуществления плоская часть пологой части 52 расположена на некотором расстоянии над частью выступающего наружу фланца 20, находящейся между выступом 53 и криволинейной кромкой 43. Расстояние между выступом 53 и боковой стенкой 16 предпочтительно составляет 0,9-1,25 мм, что позволяет надежно сдавливать свободный конец закрывающего элемента широко используемых и промышленно изготавливаемых устройств для приготовления напитков (таких как Citiz, Lattisima, U, Maestria, Pixie, Inissia и Essenza) у выступа 53 посредством боковой стенки 16, расположенной очень близко к нему.

В вариантах осуществления, показанных на фиг.4С-4Е, выступ 53 содержит наружную боковую стенку 54 выступа, которая является поперечной к части выступающего наружу фланца, находящейся между выступом 53 и закрученной кромкой 43, но в других вариантах осуществления данная наружная боковая стенка 54 выступа может иметь наклон относительно данной части выступающего наружу фланца 20.

Во всех вариантах осуществления, показанных на фиг.4А-4Е, каждый из выступов содержит верхнюю часть выступа, образующую часть выступа, например, половину, треть или четверть выступа, которая является наиболее удаленной в аксиальном направлении от базовой части фланца 20, к которой прикреплена крышка 14. По меньшей мере один выступ, но предпочтительно все выступы, образующие дополнительную опору, имеет/имеют такую конфигурацию, что верхняя часть выступа обеспечивает приложение радиальной силы к свободному контактному концу кольцевого элемента 41, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков.

Фиг.4F показывает шестой вариант выполнения уплотнительного элемента 28 на выступающем наружу фланце 20 капсулы согласно изобретению. При сравнении, например, с фиг.4В отмечаются следующие отличия. В данном шестом варианте осуществления пологая часть 52 является V-образной, при этом низ V-образного профиля находится на том же уровне, что и базовая часть выступающего наружу фланца 20, находящаяся между наружным выступом 51 и закрученной кромкой 43. Таким образом, не образовано никакой опоры для свободного контактного конца кольцевого элемента 41, но верхняя часть внутреннего выступа 50 обеспечивает приложение радиальной силы, направленной наружу, к свободному контактному концу кольцевого элемента 41, и верхняя часть наружного выступа 51 обеспечивает приложение радиальной силы, направленной внутрь, к свободному контактному концу кольцевого элемента 41, если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе устройства для приготовления напитков и охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков. Таким образом, свободный контактный конец сдавливается уплотнительным элементом 28, в результате чего обеспечивается удовлетворительное уплотнение.

В капсулах, в которых уплотнительная конструкция 28 имеет выступы 50, 51 и пологую часть или впадину 52 между ними, как показано в качестве примера на фиг.4А, 4В и 4F, центр пологой части или впадины 52, которая проходит по окружности вокруг центральной оси капсулы, предпочтительно имеет диаметр 29-33 мм, более предпочтительно 30,0-31,4 мм и наиболее предпочтительно 30,3-31,0 мм, так что (если смотреть в радиальном сечении) свободный конец закрывающего элемента широко используемых и промышленно изготавливаемых устройств для приготовления напитков (таких как Citiz, Lattisima, U, Maestria, Pixie, Inissia и Essenza) размещается с точным центрированием между выступами 50, 51, и сдавливающее воздействие равномерно распределяется по внутреннему и наружному выступам 50, 51. Для эффективного сдавливания в подобных устройствах расстояние между выступами 50, 51 предпочтительно составляет 0,9-1,25 мм.

Фиг.4G показывает седьмой вариант выполнения уплотнительного элемента 28 на выступающем наружу фланце 20 капсулы согласно изобретению. Как также показано на фиг.2, охватывающий элемент 6 устройства для приготовления напитков имеет кольцевой элемент 41, имеющий свободный контактный конец 30 с множеством проходящих в радиальном направлении, открытых канавок 40, из которых некоторые показаны на фиг.4G.

Как и в примерах, показанных на фиг.4А, 4В и 4F, уплотнительный элемент 28 имеет два разнесенных выступа 50 и 51, каждый из которых выступает в аксиальном направлении от базовой части 21, 23 выступающего наружу фланца 20, к которой прикреплена крышка 14, в направлении от крышки 14. Как и в примере, показанном на фиг.4F, по существу V-образная пологая часть 52, имеющая скругленный низ, расположена между двумя выступами 50 и 51.

Различие в сравнении с примерами, показанными на фиг.4А, 4В и 4F, состоит в том, что в примере, показанном на фиг.4G, первый выступ 51 из двух выступов выступает дальше от базовых частей 21, 23 выступающего наружу фланца 20, чем второй выступ 50 из двух выступов.

Как показано на более схематических фиг.5А-5D, свободный контактный конец 30 кольцевого элемента 41 сначала входит в контакт с первым выступом 51 из двух выступов (фиг.5А) и впоследствии входит в контакт со вторым из двух выступов (фиг.5В), если капсула установлена в заданном положении в охватывающем элементе 6 устройства для приготовления напитков и по мере закрывания охватывающего элемента 6 посредством закрывающего элемента устройства для приготовления напитков.

Как также можно видеть на фиг.5А-5D, если охватывающий элемент закрыт посредством закрывающего элемента, свободный контактный конец 30 кольцевого элемента 41 имеет первый участок 71 периферийной поверхности, контактирующий с первым выступом 51, и второй участок 70 периферийной поверхности, контактирующий со вторым выступом 50. Проходящие в радиальном направлении, открытые канавки 40 имеют бóльшую глубину на втором участке 70 поверхности, чем на первом участке 71 поверхности, или канавки могут отсутствовать на первом участке 71 поверхности.

Когда свободный контактный конец 30 кольцевого элемента 41 контактирует с первым выступом 51 из двух выступов, капсула центрируется относительно охватывающего элемента 6, и обеспечивается исходное уплотнение, которое обеспечивает достаточное уплотнение по отношению к малому перепаду давлений при сравнительно малой силе давления (фиг.5В и 5С). Когда свободный контактный конец 30 кольцевого элемента 41 контактирует со вторым выступом 50 из двух выступов, действует бóльшая контактная сила, и второй выступ создает сравнительно высокое противодавление при его деформировании (фиг.5С и 5D), сравнительно высокое противодавление заставляет материал второго выступа надежно локально деформироваться, так что он вдавливается в сравнительно глубокие зоны углублений 40.

Расстояние между двумя выступами 50 и 51 таково, что в конце концов (фиг.5D) свободный контактный конец 30 кольцевого элемента 41 сдавливается между сходящимися поверхностями двух выступов 50 и 51, когда охватывающий элемент полностью закрыт посредством закрывающего элемента. Как можно видеть на фиг.4А, каждый выступ 50, 51 содержит боковую стенку выступа, которая имеет наклон относительно выступающего наружу фланца 20 алюминиевого корпуса капсулы.

Пологая часть 52 имеет нижний конец, который находится в радиальном направлении ближе к верхней части выступа, представляющего собой второй 50 из выступов, чем к верхней части выступа, представляющего собой первый 51 из выступов. Это позволяет более высокому первому выступу 51 иметь сравнительно длинную и (на виде сверху) широкую сторону на его стороне, обращенной ко второму выступу 50. Это обеспечивает возможность центрирования капсулы из широкого ряда исходных положений.

Наклонная боковая поверхность 61 на стороне первого выступа 51, обращенной ко второму выступу 50 из двух выступов, имеет больший размер от ее верхнего конца до ее нижнего конца, чем противоположная вторая боковая поверхность второго выступа 50. Данный признак также способствует тому, чтобы свободный контактный конец 30 кольцевого элемента 41 сначала входил в контакт с первым выступом 51 из двух выступов и впоследствии входил в контакт со вторым выступом 50 из двух выступов при закрывании охватывающего элемента 6 посредством закрывающего элемента. Кроме того, сравнительно большая ширина первой боковой поверхности обеспечивает сравнительно легкое деформирование поверхности при контакте с краевой зоной свободного конца 30 кольцевого элемента 41, что предпочтительно для обеспечения достаточного уплотнения уже при сравнительно низком контактном давлении. Разница в размере от верха до конца предпочтительно составляет по меньшей мере 10% и, более предпочтительно, по меньшей мере 20%.

По тем же причинам также предпочтительно, чтобы первая наклонная боковая поверхность 61 имела образующую конуса, проходящую под первым заключенным углом относительно крышки 14, который меньше заключенного угла между второй образующей конуса на второй боковой поверхности 60 и крышкой 14. Разность углов предпочтительно составляет по меньшей мере 10° и, более предпочтительно, по меньшей мере 20°. Первый угол предпочтительно составляет от 40° до 60° и более предпочтительно превышает 45° и/или составляет менее 55°. Второй угол предпочтительно составляет от 60° до 85° и, более предпочтительно, превышает 70° и/или составляет менее 80°.

Для обеспечения уплотнений последовательно при низком и высоком давлениях относительно внутреннего и наружного участков периферийной поверхности свободного конца 30 кольцевого элемента 41 также предпочтительно, если свободный контактный конец 30 кольцевого элемента 41 контактирует с первым выступом 51 на первом радиальном расстоянии от крайнего верхнего конца первого выступа и контактирует со вторым выступом на втором радиальном расстоянии от крайнего верхнего конца второго выступа, которое меньше данного первого расстояния. Это обеспечивает или способствует тому, что первый выступ 51 будет легче деформироваться, обеспечивая уплотнение низкого давления, в то время как второй выступ 50 создает большее противодавление при деформировании и обеспечивает уплотнение высокого давления. Более высокое среднее противодавление, создаваемое вторым выступом 50, также предпочтительно для обеспечения размещения в сравнительно глубоких углублениях 40 во внутренней краевой зоне свободного конца 30 кольцевого элемента 41, что достаточно для обеспечения удовлетворительного уплотнения высокого давления.

Пологая часть 52 расположена на расстоянии в аксиальном направлении от крышки 14. Как проиллюстрировано на фиг.5А-5D, это обеспечивает возможность смещения пологой части 52 между выступами 50, 51 в направлении перемещения свободного конца 30 кольцевого элемента 41 при закрывании охватывающего элемента 6, что вызывает наклон и «кренение» выступов 50, 51 внутрь к свободному концу 30 кольцевого элемента 41 при закрывании охватывающего элемента 6. Это обеспечивает увеличение радиального давления уплотнения, которое действует (помимо осевого давления при закрывании), так что имеется увеличенное давление уплотнения для обеспечения удовлетворительного уплотнения.

В вышеприведенном описании изобретение было описано со ссылкой на конкретные примеры вариантов осуществления изобретения. Тем не менее, будет очевидно, что различные модификации и изменения могут быть выполнены в них без отхода от более широкой сущности и объема изобретения, определяемых приложенной формулой изобретения.