DE102009041633A1

DE102009041633A1 - Portionskapsel und Verwendung einer Portionskapsel

Info

Publication number: DE102009041633A1
Application number: DE102009041633A
Authority: DE
Inventors: Torsten Mann
Original assignee: Krueger GmbH and Co KG
Current assignee: K Fee System GmbH
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2011-06-01
Also published as: CA2714886A1; AU2010294809A1; WO2011032718A1; CN102741136A; EP2477911A1; US20110064852A1

Abstract

Es wird eine Portionskapsel zur Herstellung eines Getränks, aufweisend ein im Wesentlichen kegelstumpfförmiges oder zylindrisches Basiselement, welches einen Hohlraum aufweist, und eine den Hohlraum verschließende Membran vorgeschlagen, wobei innerhalb des Hohlraums ein Filterelement angeordnet ist, welches den Hohlraum in einen ersten Bereich zur Aufnahme eines Getränkerohmaterials und in einen zweiten Bereich zur Aufnahme eines Getränkeextrakts unterteilt, wobei das Filterelement am Basiselement mittels wenigstens eines Befestigungsmittels befestigt ist, welches im Wesentlichen im Bereich einer der Membran gegenüberliegenden Seite des Basiselements angeordnet ist.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Portionskapsel zur Herstellung eines Getränks aufweisend ein im Wesentlichen kegelstumpfförmiges oder zylindrisches Basiselement, welches einen Hohlraum aufweist, und eine den Hohlraum verschließende Membran, wobei innerhalb des Hohlraums ein Filterelement angeordnet ist, welches den Hohlraum in einen ersten Bereich zur Aufnahme eines Getränkerohmaterials und in einen zweiten Bereich zur Aufnahme eines Getränkeextrakts unterteilt.
Solche Portionskapseln sind allgemein bekannt. Beispielsweise ist aus der Druckschrift FR 2 556 323 A1 eine ein kegelstumpfförmiges oder zylindrisches Basiselement aufweisende Portionskapsel bekannt, welche zur Herstellung eines Getränkes verwendet wird, wobei der erste Bereich des Hohlraums innerhalb der Portionskapsel mit dem Getränkerohmaterial, insbesondere einem Kaffeepulver befüllt wird. Die Portionskapsel wird zur Herstellung eines Kaffegetränks in einer Brühkammer angeordnet, in welcher die Membran perforiert und eine Extraktionsflüssigkeit, insbesondere heißes Wasser in den ersten Bereich eingebracht wird. Das Getränkerohmaterial wird von der Extraktionsflüssigkeit durchströmt, so dass ein Getränkeextrakt, insbesondere ein Kaffeegetränk gebildet wird, welches durch das Filterelement hindurch in den zweiten Bereich des Hohlraums gelangt. Durch die Siebfunktion des Filterelements wird das Getränkerohmaterial daran gehindert, in den zweiten Bereich zu gelangen. In der Brühkammer wird ferner ein Bodenbereich der Portionskapsel perforiert, so dass das Getränkeextrakt die Portionskapsel verlassen und gegebenenfalls in ein Getränkegefäß, wie beispielsweise eine Kaffeetasse gelangen kann.
Nachteilig an dieser Portionskapsel ist, dass das Filterelement nicht mit dem Basiselement fest verbunden ist und somit eine Relativbewegung zwischen dem Filterelement und dem Basiselement ermöglicht wird. Insbesondere während des Transports und der Lagerung der Portionskapseln kann daher ein Verrutschen des Filterelements nicht ausgeschlossen werden. Darüberhinaus arbeiten heutige Kaffeeextraktionsmaschinen mit vergleichsweise hohen Drücken, wodurch während des Einspritzens der Extraktionsflüssigkeit in den ersten Bereich ein Aufspülen oder Aufschwimmen des Filterelements in der Portionskapsel droht. Derartige Verlagerungen des Filterelements könnten dazu führen, dass Getränkerohmaterial um das Filterelements herum vom ersten Bereich in den zweiten Bereich gelangt. Während der Getränkeherstellung wird dieses Getränkerohmaterial anschließend in das Getränkegefäß geleitet, wodurch die Getränkequalität beeinträchtigt wird. Dadurch entsteht beispielsweise im Falle, dass Kaffeepulver als Getränkerohmaterial Verwendung findet, ein unerwünschter bitterer Geschmack des Kaffeegetränks und es finden sich Reste des Kaffeerohmaterials in dem Getränkegefäß.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Filterelement derart zu befestigen, dass eine Relativbewegung zwischen dem Basiselement und der Portionskapsel wirksam unterbunden wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass Getränkerohmaterial vom ersten Bereich in den zweiten Bereich gelangt und das herzustellende Getränk geschmacklich und optisch beeinträchtigt.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe wird gelöst mit einer Portionskapsel zur Herstellung eines Getränks, aufweisend ein im Wesentlichen kegelstumpfförmiges oder zylindrisches Basiselement, welches einen Hohlraum aufweist, und eine den Hohlraum verschließende Membran, wobei innerhalb des Hohlraums ein Filterelement angeordnet ist, Weiches den Hohlraum in einen ersten Bereich zur Aufnahme eines Getränkerohmaterials und in einen zweiten Bereich zur Aufnahme eines Getränkeextrakts unterteilt, wobei ferner das Filterelement mittels wenigstens eines Befestigungsmittels am Basiselement befestigt ist, welches im Wesentlichen im Bereich einer der Membran gegenüberliegenden Seite des Basiselements angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Portionskapsel hat gegenüber der Portionskapsel gemäß des Standes der Technik den Vorteil, dass das Filterelement fest mit dem Basiselement verbunden ist. Die Portionskapsel ist daher einerseits deutlich unempfindlicher gegenüber Erschütterungen und äußeren Krafteinwirkungen, beispielsweise während der Lagerung oder des Transports und andererseits wird eine Extraktion unter erheblich höheren Drücken erlaubt. Die Gefahr von Verunreinigungen des aus der Portionskapsel hergestellten Getränkes durch Getränkerohmaterial wird reduziert und somit eine Verbesserung der Qualität des hergestellten Getränks erzielt. Das Befestigungsmittel ist dabei insbesondere auf einer der Membran entlang einer Richtung senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Membran gegenüberliegenden Seite angeordnet. Diese Seite des Basiselements wird im Folgenden auch als Bodenbereich bezeichnet. Die Oberfläche des Filterelements, welche dem Getränkerohmaterial zugewandt ist und insbesondere von Filteröffnungen durchsetzt ist, wird im Folgenden als Filterfläche bezeichnet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zu entnehmen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Basiselement eine Nut aufweist, wobei das Befestigungsmittel ein Eingriffselement umfasst, welches kraft-, form- und/oder stoffschlüssig in die Nut eingreift. In vorteilhafter Weise ist somit eine vergleichsweise einfach herzustellende und kostengünstige Verbindung zwischen dem Filterelement und dem Basiselement zu realisieren, welche darüberhinaus stabil ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Nut in einer Wandung und/oder in einem Bodenbereich des Basiselements ausgebildet ist. In Abhängigkeit der Anforderungen an die Volumenverhältnisse zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich wird die Nut vorzugsweise im Bereich der Wandung oder im Bodenbereich ausgebildet. Eine Anordnung der Nut im Bodenbereich führt beispielsweise dazu, dass der erste Bereich vergleichsweise voluminös ausgebildet werden kann. Die Anordnung der Nut im Bereich der Wandung hat ferner den Vorteil, dass die Nut und/oder das Befestigungsmittel gleichzeitig als Verstärkungselement für die Wandung fungieren können. Der Bodenbereich umfasst vorzugsweise einen Bereich des Basiselements, welcher der Membran senkrecht zur Haupterstreckungsebene gegenüberliegend angeordnet ist. Alternativ ist aber auch denkbar, den Bodenbereich und die Membran zu vertauschen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass zwischen dem Eingriffselement und der Nut eine Rast- und/oder Klickverbindung ausgebildet ist. In vorteilhafter Weise wird dadurch der Montageaufwand bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Portionskapsel im Vergleich zur Portionskapsel ohne Befestigungsmittel gemäß des Standes der Technik nicht vergrößert. Vorzugsweise wird das Filterelement während des Herstellungsverfahrens lediglich in den Hohlraum derart eingelegt, dass sich die Rast- und/oder Klickverbindung automatisch ausbildet. Beispielsweise wird auf das Filterelement beim Einlegen in den Hohlraum ein vergleichsweise geringer Druck in Richtung des Bodenbereichs ausgeübt, so dass das Eingriffselement automatisch in Eingriff mit der Nut gelangt. Das Eingriffselement ist insbesondere entlang des Umfangs des Filterelements umlaufend ausgebildet. Alternativ ist vorgesehen, dass das Filterelement eine Mehrzahl von Eingriffselementen aufweisen, welche über den Umfang des Filterelements verteilt und entlang des Umfangs voneinander beabstandet angeordnet sind.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass sich das Eingriffselement senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Filterelements im Wesentlichen über die gesamt Höhe der Nut erstreckt, wobei sich die Nut vorzugsweise bis zum Bodenbereich erstreckt. In vorteilhafter Weise wird somit das Filterelement senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Filterelements, sowohl gegenüber einer Bewegung in Richtung Bodenbereich, als auch gegenüber einer vom Bodenbereich weggerichteten Bewegung fixiert. Besonders vorteilhaft wird das Filterelement durch das Befestigungsmittel vorzugsweise in einer Position fixiert, in welcher das Filterelement vom Bodenbereich beabstandet ist. Bei einer Perforation und/oder einem Durchstechen des Bodenbereichs in der Brühkammer wird somit eine Beschädigung des Filterelements verhindert. Besonders bevorzugt erstrecken sich lediglich die Randbereiche des Filterelements senkrecht zur Haupterstreckungsebene über die gesamte Nutbreite und liegen gleichzeitig auf dem Bodenbereich auf, so dass die Randbereiche eine besonders stabile Abstützung des Filterelements im Bodenbereich ermöglichen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass im Bereich der Nut eine Hinterschneidung ausgebildet ist, welche von dem Eingriffselement hintergriffen wird, so dass in einfacher Weise eine leicht herzustellende und mechanisch stabile Verbindung realisierbar ist. Durch den Hintergriff der Hinterschneidung durch das Eingriffselement wird ein Formschluss zwischen der Hinterschneidung und dem Eingriffselement ausgebildet, wodurch ein Herauslösen des Eingriffselements aus der Nut unterbunden wird.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Querschnitt der Nut im Wesentlichen rund oder eckig ausgebildet ist. In vorteilhafter Weise ist die Arretierung des Eingriffselements in einer Nut mit eckigem Querschnitt vergleichsweise stabil und präzise. Eine Nut mit rundem Querschnitt erleichtert hingegen die Montage des Filterelements im Basiselement und sorgt für eine Selbstzentrierung des Eingriffselements in der Nut. Ferner ist denkbar, dass die Nut einen u- und/oder v-förmigen Querschnitt aufweist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Nut auf einer Seite eine Einführschräge auf, wodurch das Eingriffselement während der Montage automatisch in die Nut gleitet.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Eingriffselement in der Nut verpresst ist. Vorzugsweise wird das Eingriffselement in der Nut derart verpresst, dass eine dauerhafte und unlösbare Verbindung zwischen dem Filterelement und dem Basiselement erzeugt wird. Das Eingriffselement fungiert in diesem Fall insbesondere als Niet.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Eingriffselement lösbar mit der Nut verbunden ist. In vorteilhafter Weise ist das Filterelement somit wieder aus dem Basiselement entfernbar, so dass zumindest das Basiselement beispielsweise wiederverwendbar ist. Insbesondere ein während des Extraktionsvorgangs durch das Getränkerohmaterial verstopftes Filterelement kann somit in einfacher Weise aus einer gebrauchten Portionskapsel entfernt und durch ein neues Filterelement ersetzt werden. Das Eingriffselement ist vorzugsweise einstückig mit der Filterfläche verbunden, wobei das Filterelement insbesondere als Spritzgussteil aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polypropylen ausgebildet ist. Das Basiselement umfasst bevorzugt ein Kunststoffmaterial, welches im Vergleich zum Filterelement weich ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Befestigungsmittel im umlaufenden Randbereich des Filterelements ausgebildet sind, wobei zwischen den Befestigungsmitteln und einer Filterfläche des Filterelements eine Sicke ausgebildet ist. In vorteilhafter Weise wird durch die Sicke eine elastische Federbewegung des Befestigungsmittels, insbesondere des Eingriffselements gegenüber dem restlichen Filterelements, d. h. insbesondere gegenüber der Filterfläche ermöglicht. Bevorzugt greift das Eingriffselements somit in der Art einer Nut-Feder-Verbindung in die Nut ein. Das Befestigungsmittel wird vorzugsweise von der Wandung des Basiselements entlang der radialen Richtung in Richtung der Filterfläche gedrückt, wodurch zwischen dem Basiselement und dem Befestigungsmittel ein Reibschluss und/oder zwischen der Nut und dem Eingriffselement eine kraft- und formschlüssige Verbindung hergestellt werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass sich die Sicke senkrecht zur Haupterstreckungsebene bis zum Bodenbereich erstreckt und/oder dass die Sicke einen u- oder v-förmigen Querschnitt aufweist, so dass in vorteilhafter Weise ein vergleichsweise gutes Federverhalten des Befestigungsmittels gegenüber der Filterfläche erzielt wird.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Befestigungsmittel eine Schweißverbindung und/oder eine Klebeverbindung umfassen. In vorteilhafter Weise wird das Filterelement mit dem Basiselement verschweißt und/oder verklebt, so dass eine vergleichsweise stabile stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Basiselement und dem Filterelement erzeugt wird. Die Schweißverbindung wird beispielsweise mittels Ultraschallschweißens, Reibschweißens Vibrationsschweißen, Laserschweißen, Kaltpresschweißens und/oder Punktschweißens hergestellt.
Gemäß eines weiteren Gegenstands oder einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Filterelement ein Verstärkungselement umfasst. In vorteilhafter Weise dient das Verstärkungselement zur Versteifung zumindest der Filterfläche des Filterelements. Die Extraktionsflüssigkeit wird in modernen Kaffeemaschinen zunehmend mit vergleichsweise hohen Drücken, beispielsweise mit Drücken zwischen 10 und 20 bar, in den ersten Bereich der Portionskapsel eingebracht. Ferner wird das Getränkerohmaterial bei der Anordnung in der Portionskapsel teilweise sehr stark gepresst, da beispielsweise die Konsistenz und die Crema (brauner Schaum auf der Oberfläche eines Espressos) eines Kaffees maßgeblich von der Verdichtung des Getränkerohmaterials vor der Extraktion abhängen. Auf das Filterelement wirken daher vergleichsweise große Kräfte senkrecht zur Haupterstreckungsebene. Bei der erfindungsgemäßen Portionskapsel werden diese Kräfte von dem Verstärkungselement aufgenommen, so dass eine Verbiegung oder ein Durchbrechen der Filterfläche in Richtung des zweiten Bereichs verhindert wird. Das Filterelement umfasst vorzugsweise ein Spritzgussteil aus Kunststoff, wobei das Verstärkungselement vorzugsweise einstückig mit der Filterfläche ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass sich das Verstärkungselement zumindest teilweise entlang einer Haupterstreckungsebene des Filterelements erstreckt, so dass die Filterfläche in vorteilhafter Weise zumindest über einen wesentlichen Teilbereich versteift wird. Das Verstärkungselement umfasst in einer Ebene parallel zur Haupterstreckungsebene vorzugsweise eine Balkenstruktur, eine Ringstruktur und/oder ein Flächenelement.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Verstärkungselement senkrecht zur Haupterstreckungsebene zwischen einer Filterfläche des Filterelements und einem Bodenbereich des Basiselements angeordnet ist. In vorteilhafter Weise wird somit das Volumen des für das Getränkerohmaterial zur Verfügung stehenden zweiten Bereichs nicht durch das Verstärkungselement reduziert. Das Verstärkungselement fungiert insbesondere als Unterbau für die Filterfläche. Alternativ ist aber auch denkbar, dass die Filterfläche zwischen dem Verstärkungselement und dem Bodenbereich angeordnet ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Verstärkungselement Verstärkungsstreben umfasst, welche sich vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsebene erstrecken. Die Verstärkungsstreben fungieren dabei in vorteilhafter Weise als Trägerbalken zur Unterstützung der Filterfläche. Die Verstärkungsstreben umfassen vorzugsweise ein Flachprofil, Hohlprofil, I-Profil, L-Profil, C-Profil, Z-Profil, T-Profil und/oder Doppel-T-Profil. In vorteilhafter Weise wird somit eine Optimierung der mechanischen Belastbarkeit des Filterelements bei möglichst geringem Materialeinsatz erzielt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Verstärkungsstreben in einer Ebene parallel zur Haupterstreckungsebene in radialer Richtung der Filterfläche verlaufend und insbesondere kreuz- oder sternförmig angeordnet sind. Die Verstärkungsstreben verlaufen somit vorzugsweise in radialer Richtung des Filterelements. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verstärkungsstreben entlang des Umfangs des Filterelements mit dem Eingriffselement oder mit einer Mehrzahl von Eingriffselementen fest und insbesondere einstückig verbunden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Verstärkungsstreben und/oder dem Bodenbereich zugewandte Seiten der Verstärkungsstreben gegenüber der Haupterstreckungsebene gebogen und insbesondere als Gewölbestruktur ausgebildet sind. In vorteilhafter Weise ist eine Gewölbestruktur im Vergleich zu einer flachen Tragstruktur vergleichsweise stabil gegenüber senkrecht zur Haupterstreckungsebene wirkenden Kräften, da solche Kräfte in einer Gewölbestruktur lediglich Druckspannungen erzeugen. Die erfindungsgemäße Portionskapsel ist daher vergleichsweise stabil auszubilden, wobei gleichzeitig der benötigte Materialeinsatz erheblich reduzierbar ist und somit Kostenvorteile bei der Herstellung der Portionskapsel zu erzielen sind.
Gemäß eines weiteren Gegenstands oder einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Filterelement und dem Bodenbereich senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Membran ein Abstand zwischen 1 Millimeter und 10 Millimeter, bevorzugt zwischen 3 Millimeter und 7 Millimeter und besonders bevorzugt von im Wesentlichen 5 Millimetern vorgesehen ist. In vorteilhafter Weise führen derartige Abstände zwischen dem Filterelement, d. h. insbesondere der Filterfläche und dem Bodenbereich, zu einer im Vergleich zum Stand der Technik deutlich turbulenteren und verwirbelteren Strömung des Getränkeextrakts im zweiten Bereich. Dies führt zu einer vergleichsweise guten Durchmischung des Getränkeextrakts und zur Anreicherung des Getränkeextrakts mit der im zweiten Bereich angeordneten Luft. Der Geschmack und die Konsistenz des herzustellenden Getränks, welches insbesondere Kaffee umfasst, werden durch diese verwirbelte Strömung des Getränkeextrakts positiv beeinflusst. Besonders bevorzugt wird somit die Cremabildung auf dem Kaffee begünstigt.
Gemäß eines weiteren Gegenstands oder einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Abstand zwischen dem Filterelement und dem Bodenbereich senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Membran zwischen 2 und 40 Prozent, bevorzugt zwischen 9 und 28 Prozent und besonders bevorzugt von im Wesentlichen 16 Prozent des Querschnitts des Filterelements parallel zur Haupterstreckungsebene beträgt. Für die Geometrie des zweiten Bereichs sind der Abstand zwischen dem Filterelement und dem Bodenbereich, sowie der Querschnitt des Filterelements entscheidend. Es hat sich dabei gezeigt, dass das Verhältnis zwischen dem Abstand und dem Querschnitt des Filterelements auch für die Stärke der Verwirbelungen des Getränkeextrakts im zweiten Bereich maßgeblich sind. Die oben genannten prozentualen Verhältnisse zwischen Abstand und Querschnitt erzeugen in vorteilhafter Weise eine besonders verwirbelte und turbulente Strömung des Getränkeextrakts im zweiten Bereich, wodurch bezüglich der Qualität des herzustellenden Getränks die oben bereits genannten Vorteile zu erzielen sind.
Gemäß eines weiteren Gegenstands oder einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Filterelement Stützstrukturen aufweist, welche zur Beabstandung des Filterelements von einem Bodenbereich des Basiselements vorgesehen sind. In vorteilhafter Weise wird durch die Beabstandung des Filterelements von dem Bodenbereich senkrecht zur Haupterstreckungsebene eine Beschädigung des Filterelements während der Perforierung bzw. während eines Durchstoßvorgangs unterbunden. Gleichzeitig werden die auf das Filterelement senkrecht zur Haupterstreckungsebene wirkenden Kräfte unmittelbar von den Stützstrukturen auf den Bodenbereich übertragen, so dass die Stabilität des Filterelements gegenüber diesen Kräften in deutlicher Weise steigerbar ist. In vorteilhafter Weise sind zusätzliche Versteifungsstrukturen somit einsparbar. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Filterelement zur Stabilitätssteigerung sowohl Versteifungsstrukturen, als auch Stützstrukturen. Optional sind die Versteifungs- und Stützstrukturen in einer gemeinsamen Struktur einstückig ausgebildet.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Stützstrukturen als Mehrzahl von Säulen ausgebildet sind, welche sich senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Filterelements vom Filter-, Befestigungs- und/oder Verstärkungselement bis zum Bodenbereich erstrecken. In vorteilhafter Weise wird die Filterfläche somit unmittelbar am Bodenbereich abgestützt. Eine Ausbildung der Stützstrukturen als eine Mehrzahl von Säulen hat zudem den Vorteil, dass die Strömung des Getränkeextrakts im zweiten Bereich von den Stützstrukturen nur unwesentlich beeinflusst wird. Insbesondere wird die starke Verwirbelung des Getränkeextrakts im zweiten Bereich nicht beeinträchtigt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Säulen in einer zur Haupterstreckungsebene parallelen Ebene in einem gleichmäßigen, insbesondere ring-, kreuz- und/oder sternförmigen Muster und/oder unregelmäßig angeordnet sind. In vorteilhafter Weise wird die Filterfläche somit in vielen Punkten entlang der Haupterstreckungsebene durch Säulen abgestützt. Dabei wird vorzugsweise die Ausbildung von Verwirbelungen des Getränkeextrakts im zweiten Bereich durch eine unregelmäßige Verteilung der Säulen begünstigt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Filterelement eine zentrale Vertiefung aufweist. In diese Vertiefung ragt während der Perforation bzw. während des Durchstechens des Bodenbereichs ein Aufstechdorn hinein, so dass ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem Filterelement und dem Aufstechdorn vorteilhafterweise verhindert wird. Insbesondere wird eine Beschädigung der Filterfläche durch den Aufstechdorn vermieden.
Gemäß eines weiteren Gegenstands oder einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Filterelement oder zumindest eine einem Bodenbereich des Basiselements zugewandte Seite des Filterelements gegenüber einer zur Haupterstreckungsebene der Membran parallelen Ebene gewölbt ausgebildet ist. Gemäß eines weiteren Gegenstands oder einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Filterelement oder zumindest die dem Bodenbereich zugewandte Seite des Filterelements als Teil einer Ellipsoidschale oder einer Kugelschale ausgebildet ist. Das Filterelement oder zumindest die dem Bodenbereich zugewandte Seite des Filterelements ist demnach ähnlich einer Gewölbestruktur ausgebildet. In vorteilhafter Weise ist eine Gewölbestruktur im Vergleich zu einer flachen Tragstruktur vergleichsweise stabil gegenüber senkrecht auf die Gewölbestruktur wirkenden Kräften, da solche Kräfte in einer Gewölbestruktur lediglich Druckspannungen erzeugen. Eine Ausbildung des Filterelements oder zumindest einer Seite des Filterelements als Gewölbestruktur hat somit den Vorteil, dass das Filterelement gegenüber senkrecht zur Haupterstreckungsebene auf das Filterelement wirkenden Kräften vergleichsweise belastbar ist. Hierdurch wird eine starke Verdichtung des Getränkerohmaterials in der Hohlkammer, sowie ein Einbringen der Extraktionsflüssigkeit in den ersten Bereich unter einem vergleichsweise hohen Druck ermöglicht, wobei gleichzeitig der erforderliche Materialeinsatz und somit die Herstellungskosten der Portionskapsel minimierbar sind. Die von dem Getränkerohmaterial bzw. der eingespritzten Extraktionsflüssigkeit auf das Filterelement ausgeübten Kräfte erzeugen in der Gewölbestruktur lediglich Druckspanngen. Darüberhinaus hat eine Gewölbestruktur den Vorteil, dass das Strömungsverhalten des Getränkeextrakts im zweiten Bereich nicht oder nur unwesentlich beeinflusst wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das gesamte Filterelement, insbesondere über seine gesamte Materialstärke, als Gewölbestruktur beispielsweise in Form einer Halbkuppel ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Materialstärke der Filterfläche, insbesondere im Bereich der in der Filterfläche ausgebildeten Filteröffnungen im Wesentlichen konstant ist. Dadurch ist die Länge von Filterkanälen, welche durch die Filteröffnungen in der Filterfläche definiert werden und sich senkrecht zur Filterfläche und/oder zum Bodenbereich erstrecken, über die gesamte Filterfläche nahezu konstant, so dass auch der Strömungswiderstand für alle Filteröffnungen nahezu konstant ist. Dies ermöglicht ein vergleichsweise gleichmäßiges Durchströmen des Getränkerohmaterials durch die Extraktionsflüssigkeit. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass lediglich die dem Bodenbereich zugewandte Seite als Gewölbestruktur, d. h. gebogen ausgebildet ist, während eine dem Bodenbereich abgewandte Seite des Filterelements im Wesentlich als plane Fläche ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Menge des Getränkerohmaterials über den gesamten Querschnitt der Portionskapsel vorzugsweise konstant ist.
Gemäß eines weiteren Gegenstands oder einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Filterelement eine Mehrzahl von Filteröffnungen aufweist, welche jeweils sich senkrecht zur Filterfläche durch das Filterelement erstreckende Filterkanäle definieren, wobei die zur Filterfläche senkrechte Länge der Filterkanäle in radialer Richtung nach außen größer werden. In vorteilhafter Weise wird eine Ausbildung der dem Bodenbereich zugewandten Seite des Filterelements als Gewölbestruktur ermöglicht, während die dem Bodenbereich abgewandte Seite des Filterelements als plane Fläche ausgebildet wird. Alternativ erstrecken sich die Filterkanäle senkrecht zu der dem Bodenbereich zugewandten Seite des Filterelements, so dass alle Filterkanäle einen virtuellen gemeinsamen Schnittpunkt haben. Die Filterkanäle fungieren somit als Sammelorgan und leiten das Getränkeextrakt zum Zentrum des Bodenbereichs. Vorzugsweise ist eine zentrale Perforierung des Bodenbereichs in der Brühkammer vorgesehen, so dass das Getränkeextrakt durch die Filterelement direkt zur Ausgangsöffnung (Perforierung) des zweiten Bereichs gelenkt wird.
Gemäß eines weiteren Gegenstands oder einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Filterelement parallel zur Haupterstreckungsebene im Wesentlichen rund ausgebildet ist und eine Mehrzahl von Filteröffnungen aufweist, wobei die Querschnitte der Filteröffnungen in radialer Richtung nach außen größer werden. In vorteilhafter Weise ist somit eine Kompensation der in radialer Richtung nach außen länger werdenden Filterkanäle möglich. Die nach außen länger werdenden Filterkanäle führen dazu, dass der Strömungswiderstand in radialer Richtung nach außen hin wächst. Dies wird dadurch kompensiert, dass die Querschnitte der Filteröffnungen nach außen hin größer ausgebildet werden, so dass hierdurch gleichzeitig eine Reduktion des Strömungswiderstands nach außen hin erzeugt wird. Vorteilhafterwiese ist der Strömungswiderstand entlang der radialen Richtung in Summe somit nahezu konstant, so dass eine gleichmäßige Extraktion der Extraktionsflüssigkeit durch das Getränkerohmaterial erzielt wird.
Gemäß eines weiteren Gegenstands oder einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Filterelement eine Mehrzahl von Filteröffnungen aufweist, wobei die Häufigkeit der Filteröffnungen in radialer Richtung nach außen größer wird. Um einen möglichst konstanten Strömungswiderstand entlang der radialen Richtung zu erzielen, wird eine entlang der radialen Richtung nach außen hin steigende Häufigkeit der Filteröffnungen realisiert. Dies führt dazu, dass der aufgrund der sich verlängernden Filterkanäle nach außen hin steigende Strömungswiderstand kompensiert wird und in Summe vorteilhafterweise ein konstanter Strömungswiderstand entlang der radialen Richtung erzielt wird, welcher ein gleichmäßiges Durchströmen des Getränkerohmaterials gewährleistet.
Gemäß eines weiteren Gegenstands oder einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Filterelement eine Mehrzahl von Filteröffnungen aufweist, wobei die Summe der Querschnitte der Filteröffnungen zwischen 0,1 und 10 Prozent, besonders bevorzugt zwischen 1 und 3 Prozent und besonders bevorzugt im Wesentlichen 1, 4 Prozent des gesamten Querschnitts des Filterelements umfasst. Dieses im Vergleich zum Stand der Technik vergleichsweise kleine Verhältnis zwischen der gesamten Löcherfläche zur gesamten Filterfläche führt dazu, dass der Strömungswiderstand der Filteröffnungen vergleichsweise groß ist. Das Getränkeextrakt strömt somit mit einer deutlich höheren Geschwindigkeit durch die Filteröffnungen bzw. durch die Filterkanäle, so dass im zweiten Bereich erheblich stärkere Verwirbelungen und turbulentere Strömungen des Getränkeextrakts hervorgerufen werden. Die vergleichsweise geringen Lochquerschnitte führen insbesondere dazu, dass das Getränkeextrakt in der Art von Flüssigkeitsjets (d. h. als im Wesentlichen zentrierte Flüssigkeitsstrahlen) im zweiten Bereich aus den Filteröffnungen bzw. den Filterkanälen austritt, wobei die Flüssigkeitsjets mit hoher Geschwindigkeit auf den Bodenbereich auftreffen und zurück in Richtung des Filterelements gelenkt bzw. reflektiert werden. Das Getränkeextrakt, welches im zweiten Bereich in Richtung der Perforationsöffnung fließt, führt daher gleichzeitig vorzugsweise Auf- und Abbewegungen durch. Dieses Strömungsverhalten wird vorzugsweise durch die oben genannten Abstände zwischen dem Filterelement und dem Bodenbereich begünstigt. In vorteilhafter Weise führen derartige Bewegungsmuster zu einer im Vergleich zum Stand der Technik deutlich turbulenteren und verwirbelteren Strömung des Getränkeextrakts im zweiten Bereich. Dies führt zu einer vergleichsweise guten Durchmischung des Getränkeextrakts und zur Anreicherung des Getränkeextrakts mit der im zweiten Bereich angeordneten Luft. Der Geschmack und die Konsistenz des herzustellenden Getränks, welches insbesondere Kaffee umfasst, werden durch diese verwirbelte Strömung des Getränkeextrakts positiv beeinflusst. Besonders bevorzugt wird somit die Cremabildung auf dem Kaffee begünstigt.
Gemäß eines weiteren Gegenstands oder einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Filterelement eine Mehrzahl von Filteröffnungen aufweist, wobei der Querschnitt der Filteröffnungen im Wesentlichen jeweils rund ausgebildet ist und sich entlang einer Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene verändert. In vorteilhafter Weise wird somit das Austreten des Getränkeextrakts aus den Filteröffnungen bzw. aus den Filterkanälen in den zweiten Bereich mit hoher Geschwindigkeit und insbesondere in Form von Flüssigkeitsjets stark begünstigt, wodurch das Getränkeextrakt im zweiten Bereich stark verwirbelt wird und die oben genannten Vorteile erzielt werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Filteröffnungen jeweils sich senkrecht zur Filterfläche durch das Filterelement erstreckende Filterkanäle definieren, wobei der Querschnitt der Filterkanäle in einem ersten Teilbereich jeweils im Wesentlichen konstant ausgebildet ist und sich in einem zweiten Teilbereich jeweils entlang der Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene verändert. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass dabei der zweite Teilbereich auf einer dem Bodenbereich zugewandten Seite des Filterelements angeordnet ist und/oder dass sich der Querschnitt der Filteröffnungen und/oder der Filterkanäle in Richtung des Bodenbereichs vergrößert. Die Veränderung der Querschnitte und insbesondere die Vergrößerung des Querschnitts in Richtung Bodenbereich sorgen ebenfalls zur Erhöhung der Wirbelbildung im zweiten Bereich.
Gemäß eines weiteren Gegenstands oder einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Filterelement eine Mehrzahl von Filteröffnungen aufweist, wobei zumindest auf einer der Membran zugewandten Seite des Filterelements ein mittlerer Durchmesser der Filteröffnungen zwischen 100 und 1000 Mikrometer, bevorzugt zwischen 300 und 700 Mikrometer und besonders bevorzugt im Wesentlichen von 400 Mikrometer vorgesehen ist. Es hat sich gezeigt, dass derartige Durchmesser zu einer erheblichen Optimierung der Wirbelbildungen im zweiten Bereich und somit zu einer deutlichen Qualitätsverbesserung des herzustellenden Getränks führen.
Gemäß eines weiteren Gegenstands oder einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Filterelement eine Mehrzahl von Filteröffnungen aufweist, wobei die Filteröffnungen auf einer dem Bodenbereich zugewandten Seite einen mittleren Durchmesser zwischen 800 und 1200 Mikrometer und auf einer dem Bodenbereich abgewandten Seite einen mittleren Querschnitt zwischen 300 und 700 Mikrometer aufweisen. Es hat sich gezeigt, dass derartige Durchmesser zu einer erheblichen Optimierung der Wirbelbildungen im zweiten Bereich und somit zu einer deutlichen Qualitätsverbesserung des herzustellenden Getränks führen.
Gemäß eines weiteren Gegenstands oder einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Filterelement eine Mehrzahl von Filteröffnungen aufweist, wobei die Filteröffnungen zumindest auf einer der Membran zugewandten Seite einen mittleren Durchmesser aufweisen, welcher zwischen 40 und 400 Prozent, bevorzugt zwischen 55 und 135 Prozent und besonders bevorzugt im Wesentlichen 80 Prozent des Abstands zwischen dem Filterelement und dem Bodenbereich senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Membran beträgt. Es hat sich gezeigt, dass ein derartiges prozentuales Verhältnis zwischen den Durchmessern der Filteröffnungen und dem mittleren Abstand zwischen dem Filterelement, insbesondere der Filterfläche und dem Bodenbereich die Wirbelbildung im zweiten Bereich maximieren, wodurch, wie oben bereits detailliert ausgeführt wurde, eine erhebliche Qualitätssteigerung des herzustellenden Getränks erzielt wird.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Portionskapsel zur Herstellung eines Getränks.
Das Getränkerohmaterial umfasst insbesondere Kaffeepulver, Schokoladenpulver, Milchpulver oder dergleichen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figuren sind lediglich beispielhaft beschrieben und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
1 zeigt eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 zeigt eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
3a, 3b zeigen schematische seitliche Schnittbildansichten einer Portionskapsel gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
4 zeigt eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
5 zeigt eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
6 zeigt eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
7 zeigt eine schematische Aufsicht der Verstärkungsstrukturen eines Filterelements einer Portionskapsel gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
8 zeigt eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
9 zeigt eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
10 zeigt eine schematische Aufsicht eines Filterelements einer Portionskapsel gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
11 zeigt eine schematische Aufsicht eines Filterelements einer Portionskapsel gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
12 zeigt eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
13 zeigt eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
14 zeigt eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
15 zeigt eine schematische Aufsicht eines Filterelements einer Portionskapsel gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
16 zeigt eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
17 zeigt eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
In 1 ist eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die Portionskapsel 1 ein im Wesentlichen kegelstumpfförmiges Basiselement 2 aufweist, welches topfähnlich ausgeformt ist und einen Hohlraum 3 umschließt. Der Hohlraum 3 wird von einer Membran 4 verschlossen. Das Basiselement 2 umfasst insbesondere ein weiches oder starres Kunststoffmaterial. Die Membran 4 umfasst vorzugsweise eine dünne Kunststoff- oder Aluminiumfolie. Das Basiselement 2 weist im Bereich der Membran 4 einen umlaufenden Befestigungsflansch 20, wobei die Membran 4 mit dem Befestigungsflansch 20 stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt oder verklebt ist. Innerhalb des Basiselements 2 ist ein Filterelement 5 angeordnet, welches aus einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise Polypropylen hergestellt ist. Das Filterelement 5 unterteilt den Hohlraum 3 in einen ersten Bereich 6 und in einen zweiten Bereich 7. Der erste Bereich 6 ist zur Aufnahme eines Getränkerohmaterials vorgesehen, welche in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht illustriert ist. Beispielsweise wird der erste Bereich 6 mit einem Kaffeepulver gefüllt, bevor der Hohlraum 3 durch die Membran 4 verschlossen wird. Das Kaffeepulver wird beim Einfüllen in den ersten Bereich 6 vorzugsweise stark verdichtet. Der zweite Bereich 7 dient zur Aufnahme und insbesondere zum Sammeln eines nicht abgebildeten Getränkeextrakts während des Extraktionsvorgangs der Portionskapsel 1. Die Portionskapsel 1 ist dazu vorgesehen, in die Brühkammer einer nicht gezeigten Kaffeemaschine eingesetzt zu werden, in welcher dem ersten Bereich 6 eine Extraktionsflüssigkeit (beispielsweise heißes Wasser) vorzugsweise unter hohem Druck zugeführt wird. Diese Extraktionsflüssigkeit wechselwirkt mit dem Getränkerohmaterial, so dass sich ein Getränkeextrakt bildet. Das Filterelement 5 weist eine Mehrzahl von Filteröffnungen 17 in einer Filterfläche 50 auf und fungiert somit als Sieb für das Getränkeextrakt. Das Getränkeextrakt gelangt somit durch die Filteröffnungen 17 in den zweiten Bereich 7. Der zweite Bereich 7 wird von einem Bodenbereich 10 des Basiselements 2 begrenzt, welcher in der Brühkammer beispielsweise von einem Aufstechdorn der Kaffeemaschine durchstochen wird, um eine Ausgangsöffnung für das Getränkeextrakt herzustellen. Alternativ ist denkbar, dass sich im Bodenbereich 10 unter dem Druck der Extraktionsflüssigkeit automatisch eine Ausgangsöffnung bildet und/oder dass im Bodenbereich bereits eine Ausgangsöffnung oder eine Ausgangsventil implementiert ist. Der Querschnitt der Filteröffnungen 17 ist derart ausgewählt, dass keine Partikel des Getränkerohmaterials von dem ersten zum zweiten Bereich 6, 7 gelangt. Damit das Filterelement 5 keine Verlagerung relativ zum Basiselement 2 durchführt, weist die erfindungsgemäße Portionskapsel 1 gemäß der ersten Ausführungsform Befestigungsmittel 8 auf, welche auf einer der gegenüberliegenden Seite des Basiselements 2 angeordnet sind und eine feste Verbindung zwischen dem Filterelement 5 und dem Basiselement 2 gewährleisten. Eine Verlagerung des Filterelements 5 relativ zum Basiselement 2 beispielsweise während der Lagerung und während des Transports oder während des Einspritzens der Extraktionsflüssigkeit in den ersten Bereich 6 unter hohem Druck wird somit unterbunden. Dadurch wird die Gefahr ausgeräumt, dass Partikel des Getränkerohmaterials an dem Filterelement 5 vorbei in den zweiten Bereich 7 gelangen. Darüberhinaus weist die erfindungsgemäße Portionskapsel 1 gemäß der ersten Ausführungsform ein Verstärkungselement 13 auf, welches sich zumindest teilweise im Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsebene 100 des Filterelements 5, der Membran 5 oder des Bodenbereichs 10 erstreckt. Das Verstärkungselement 13 dient dazu, die beim Einspritzen der Extraktionsflüssigkeit in den ersten Bereich 6 unter hohem Druck oder beim Verdichten des Getränkerohmaterials auf das Filterelement 5 wirkenden Kräfte aufzunehmen und eine Deformation oder Beschädigung der Filterfläche 50 des Filterelements 5 zu verhindern. Das Verstärkungselement 13 umfasst insbesondere Verstärkungsstreben 13', welche als Unterbau für die Filterfläche 50 fungieren. Das Befestigungsmittel 8 umfasst in der ersten Ausführungsform beispielhaft eine Schweißnaht oder eine Klebeschicht, durch welche ein umlaufender Flansch 51 des Filterelements 5 am Bodenbereich 10 stoffschlüssig verbunden ist.
In 2 ist eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die zweite Ausführungsform im Wesentlichen der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform entspricht, wobei eine Wandung 21 des Basiselements 2 eine vorzugsweise umlaufende Nut 9 aufweist, in welche ein Befestigungsmittel 8 in Form eines Eingriffselement 8' des Filterelements 5 seitlich eingreift. Das Eingriffselement 8' wird somit formschlüssig in der Nut 9 fixiert, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Filterelement 5 und dem Basiselement 2 unterbunden wird. Das Eingriffselement 8' umfasst insbesondere einen umlaufenden Rand oder Flansch des Filterelements 5. Vorzugsweise bilden das Eingriffselement 8' und die Nut 9 eine Rast- bzw. Klickverbindung derart, dass während der Herstellung der Portionskapsel das Filterelement 5 in den Hohlraum 3 in Richtung des Bodenbereichs 10 eingeschoben wird, bis das Eingriffselement 8' automatisch in die Nut 9 einrastet. Die Portionskapsel 1 ist derart ausgebildet, dass das Filterelement 5 senkrecht zur Haupterstreckungsebene 100 einen Abstand 110 zum Bodenbereich 10 aufweist, welcher im Wesentlichen 5 Millimeter umfasst und/oder 16 Prozent des Querschnitts 111 des Filterelements 5 parallel zur Haupterstreckungsebene 100 beträgt. Die Wirbelbildung im Strömungsverhalten des Getränkeextrakts im zweiten Bereich 7 wird somit begünstigt.
In 3a und 3b sind eine schematische seitliche Schnittbildansichten einer Portionskapsel 1 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die dritte Ausführungsform im Wesentlichen der in 1 illustrierten ersten Ausführungsform gleicht, wobei das Befestigungsmittel 8 nicht eine Schweiß- oder Klebeverbindung umfasst, sondern ähnlich wie in der zweiten Ausführungsform, ein in eine Nut 9 des Basiselements 2 eingreifendes Eingriffselement 8', wobei die Nut 9 in der dritten Ausführungsform im Bodenbereich 10 angeordnet ist. Das Eingriffselement 8' ist dabei in der Nut 9 form- und/oder kraftschlüssig eingefasst. Beispielsweise ist das Eingriffselement 8', wie in 3a illustriert, in der Nut 9 verpresst. Alternativ hintergreift das Eingriffselement 8' eine Hinterschneidung 22 des Basiselements 2 im Bereich der Nut 9. Dieser Fall ist beispielsweise in 3b illustriert. In 3a umfasst die Nut 9 einen runden Querschnitt, während die Nut in 3b einen rechteckigen Querschnitt umfasst.
In 4 ist eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel 1 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die vierte Ausführungsform im Wesentlichen der in 2 illustrierten zweiten Ausführungsform gleicht, wobei das Filterelement 5, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, zusätzlich ein Verstärkungselement 13 in Form von Verstärkungsstreben 13' umfasst.
In 5 ist eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel 1 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die fünfte Ausführungsform im Wesentlichen der in 2 dargestellten zweiten Ausführunform ist, wobei die Nut 9 senkrecht zur Haupterstreckungsebene 100 wesentlich breiter ausgeführt ist und sich im Wesentlichen bis zum Bodenbereich 10 des Basiselements 2 erstreckt. Das Befestigungsmittel 9 ist daher im Wesentlichen auf einer der Membran 4 gegenüberliegenden Seite des Basiselements 2 angeordnet. Darüberhinaus umfasst das Filterelement 5 eine umlaufende Sicke 15, welche einen v-förmigen Querschnitt aufweist und sich zwischen dem Eingriffselement 8' und der Filterfläche 50 bis zum Bodenbereich 10 erstreckt. Die Sicke 15 dient dazu, dass das Eingriffselement 8' parallel zur Haupterstreckungsebene 100 federelastisch gegenüber dem restlichen Filterelement 5 gelagert ist, so dass das Eingriffselement 8' in Richtung der Nut 9 vorgespannt ausgebildet werden kann. Das Eingriffselement 8' ist demnach nicht nur formschlüssig, sondern insbesondere auch kraftschlüssig in der Nut 9 fixiert. Ferner wird das Filterelement 5 durch die Sicke 15 am Bodenbereich 15 abgestützt, so dass das Filterelement 5 vom Bodenbereich 15 beabstandet ist.
In 6 ist eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel 1 gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert, wobei die sechste Ausführungsform im Wesentlichen der in 4 illustrierten vierten Ausführungsform entspricht, wobei sich die Breite der Nut 9 senkrecht zur Haupterstreckungsebene 100 über die gesamte Materialstärke der Filterfläche 50 erstreckt. In dieser Ausführungsform wird zusätzlich die Wandung des Basiselements 2 durch das Filterelement 5 stabilisiert. Das Filterelement 5 weist dabei eine Mehrzahl von Filteröffnungen 17 auf, wobei die Summe der Querschnittsflächen aller Filteröffnungen 17 im Wesentlichen 1,4 Prozent des Querschnitts 111 des Filterelements 5 parallel zur Haupterstreckungsebene 100 umfasst.
In 7 ist eine schematische Aufsicht der Verstärkungsstruktur 13 eines Filterelements 5 einer Portionskapsel 1 gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die siebte Ausführungsform im Wesentlichen der in 6 abgebildeten sechsten Ausführungsform ähnelt, wobei die Verstärkungsstreben 13' der Verstärkungsstrukturen 13 in einer zur Haupterstreckungsebene 100 parallelen Ebene sternförmig angeordnet sind. Die 7 zeigt demnach insbesondere die Unterseite des Filterelements 5 (d. h. aus Sicht des Bodenbereichs 10 betrachtet). Die Filteröffnungen 17 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
In 8 ist eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel 1 gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In dieser Perspektive ist zu sehen, dass die Verstärkungsstreben 13' gegenüber der zur Membran 4 parallelen Haupterstreckungsebene 100 derart gebogen sind, dass die Endbereiche der Verstärkungsstreben 13' sich auf dem Bodenbereich 10 abstützen. Die Verstärkungsstreben 13' umfassen somit gleichzeitig Stützstrukturen 16, welche zur Beabstandung des Filterelements 5 von dem Bodenbereich 10 vorgesehen sind. Aufgrund der gebogenen Ausbildung der Verstärkungsstreben 13' umfassen die Verstärkungsstreben 13' eine besonders stabile Gewölbestruktur 5' in Form einer Ellipsoid- oder Kugelschale.
In 9 ist eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel 1 gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die achte Ausführungsform im Wesentlichen der in 3a illustrierten dritten Ausführungsform gleicht, wobei das Filterelement 5 zusätzlich Stützstrukturen 16 in Form von Säulen 16' aufweist. Die Säulen 16' stützen die Filterfläche 50 gegenüber dem Bodenbereich 10 ab, so dass das Filterelement 5 stabiler gegenüber senkrecht zur Haupterstreckungsebene 100 gerichteten Krafteinwirkungen ist. Die Säulen 16' sind in einer zur Haupterstreckungsebene 100 parallelen Ebene ungleichmäßig verteilt angeordnet.
In 10 ist schematische Aufsicht eines Filterelements 5 einer Portionskapsel 1 gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei das Filterelement 5 insbesondere von der Unterseite, d. h. vom Bodenbereich 10 aus gesehen, illustriert ist. In 10 ist zu erkennen, dass die Säulen 16' ungleichmäßig verteilt angeordnet sind, um während der Extraktion die Wirbelbildung des Getränkeextrakts im zweiten Bereich 7 nicht zu beeinträchtigen bzw. um die Wirbelbildung zu begünstigen.
In 11 ist schematische Aufsicht eines Filterelements 5 einer Portionskapsel 1 gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die neunte Ausführungsform im Wesentlichen der in 10 illustrierten achten Ausführungsform gleicht, wobei die Säulen 16' in einer gleichmäßigen Ring- und Kreuzstruktur angeordnet sind.
In 12 ist eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel 1 gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die zehnte Ausführungsform im Wesentlichen der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform gleicht, wobei die dem Bodenbereich 10 zugewandte Seite des Filterelements 5 gegenüber der Haupterstreckungsebene 100 gebogen und daher als Ellipsoid- oder Kugelschale bzw. als Gewölbestruktur 5' ausgebildet ist. Die Nut 9 weist einen rechteckigen Querschnitt auf, welcher sich über die gesamte Breite des Filterelements 5 erstreckt und auf einer der Membran 4 gegenüberliegenden Seite des Basiselements 2 angeordnet ist. Die Gewölbestruktur 5' dient ferner gleichzeitig als Verstärkungselement 13 und als Stützstruktur 16. In 12 sind zudem erstmals die Filteröffnungen 17 des Filterelements 5 eingezeichnet, welche Durchgangsöffnungen für das Getränkeextrakt zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich 6, 7 bilden. Die Filteröffnungen definieren im Filterelement 5 der Portionskapsel 1 gemäß der zehnten Ausführungsform Filterkanäle 17', welche sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene 100 vom ersten Bereich 6 bis zum zweiten Bereich 7 erstrecken. Aufgrund der Gewölbestruktur 5' der dem Bodenbereich 10 zugewandten Seite des Filterelements 5 weisen die Filterkanäle 17' am Außenbereich 101 des Filterelements 5 eine größere Länge auf, als im Zentralbereich 102 des Filterelements 5 entlang der Haupterstreckungsebene 100. Um den Strömungswiderstand über die gesamte Filterfläche 50 möglichst konstant zu halten, sind die Querschnitte der Filteröffnungen 17 derart ausgebildet, dass sie entlang einer radialen Richtung 100' vom Zentralbereich 102 zum Außenbereich 101 hin größer werden.
In 13 ist eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel 1 gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die elfte Ausführungsform im Wesentlichen der in 12 illustrierten zehnten Ausführungsform gleicht, wobei auch eine dem Bodenbereich 10 abgewandte Seite des Filterelements 5 gegenüber der Haupterstreckungsebene 100 geneigt ausgebildet ist. Das gesamte Filterelement 5 ist somit als Gewölbestruktur 5' ausgebildet und umfasst insbesondere die Form einer Kugelschale bzw. Kuppel. Die Querschnitte der Filteröffnungen 17, sowie die Längen der Filterkanäle 17' sind dabei über die gesamte Filterfläche 50 nahezu konstant. Das Befestigungsmittel 8 umfasst ähnlich wie in der dritten Ausführungsform illustriert in 3a ein umlaufendes Eingriffselement 8', welches in eine im Bodenbereich 10 ausgebildete Nut 9 eingreift. Die Filterkanäle 17' erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsebene 100. Die Filteröffnungen 17 bzw. die Filterkanäle 17' weisen insbesondere einen mittleren Querschnitt von im Wesentlichen 400 Mikrometern auf.
In 14 ist eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel 1 gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die zwölfte Ausführungsform im Wesentlichen der in 13 illustrierten elften Ausführungsform gleicht, wobei sich die Filterkanäle 17' im Wesentlichen senkrecht zur Filterfläche 50 und nicht senkrecht zur Haupterstreckungsebene 100 erstrecken. Das Getränkeextrakt wird somit unterhalb des Zentralbereichs 102 des Filterelements 102 gesammelt.
In 15 ist eine schematische Aufsicht eines Filterelements 5 einer Portionskapsel 1 gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die dreizehnte Ausführungsform im Wesentlichen der in 12 illustrierten zehnten Ausführungsform gleicht, wobei zur Kompensation der in radialer Richtung 100' zunehmenden Länge der Strömungskanäle 17' die Häufigkeit der Strömungskanäle 17' ausgehend vom Zentralbereich 102 entlang der radialen Richtung 101 zum Außenbereich 101 hin zunimmt.
In 16 ist eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel 1 gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die vierzehnte Ausführungsform im Wesentlichen der in 4 dargestellten vierten Ausführungsform gleicht, wobei der Bodenbereich 10 im Bereich der Membran 4 ausgebildet ist. Die Extraktionsflüssigkeit wird in diesem Fall durch das Basiselement 2 hindurch in den ersten Bereich eingebracht, während das Getränkeextrakt durch eine Öffnung in der Membran 3 aus dem zweiten Bereich 7 heraustritt. Grundsätzlich ist denkbar, bei allen in den 1 bis 15 illustrierten Ausführungsformen eine derartige Vertauschung des ersten und zweiten Bereichs 6, 7 vorzunehmen, so dass der Bodenbereich 10 im Bereich der Membran 4 angeordnet ist. Die Filteröffnungen 17 weisen dabei insbesondere einen mittleren Querschnitt von im Wesentlichen 400 Mikrometern auf.
In 17 ist eine schematische seitliche Schnittbildansicht einer Portionskapsel 1 gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die fünfzehnte Ausführungsform im Wesentlichen der in 12 illustrierten zehnten Ausführungsform gleicht, wobei die Querschnitte der Filterkanäle 17' allesamt gleich groß ausgebildet sind und wobei das Befestigungsmittel 8, ähnlich wie in der in 3a illustrierte dritten Ausführungsform, ein Eingriffselement 8' umfasst, welches in eine umlaufende Nut 9 im Bodenbereich 10 des Basiselements 2 eingreift. Die Nut 9 wird bei der fünfzehnten Ausführungsform beispielsweise durch eine umlaufende Ausbuchtung 120 des Basiselements 2 in Richtung des Filterelements 2 und die Wandung des Basiselements 2 gebildet. Das Eingriffselement 8' greift in die im Bodenbereich 10 ausgebildete ringförmige Nut 9 insbesondere nach Art einer Druckknopfmechanik ein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

FR 2556323 A1 [0002]

Claims

Portionskapsel (1) zur Herstellung eines Getränks aufweisend ein im Wesentlichen kegelstumpfförmiges oder zylindrisches Basiselement (2), welches einen Hohlraum (3) aufweist, und eine den Hohlraum (3) verschließende Membran (4), wobei innerhalb des Hohlraums (3) ein Filterelement (5) angeordnet ist, welches den Hohlraum (3) in einen ersten Bereich (6) zur Aufnahme eines Getränkerohmaterials und in einen zweiten Bereich (7) zur Aufnahme eines Getränkeextrakts unterteilt, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) am Basiselement (2) mittels wenigstens eines Befestigungsmittels (8) befestigt ist, welches im Wesentlichen im Bereich einer der Membran (4) gegenüberliegenden Seite des Basiselements (2) angeordnet ist.
Portionskapsel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (2) eine Nut (9) aufweist, wobei das Befestigungsmittel (8) ein Eingriffselement (8') umfasst, welches kraft-, form- und/oder stoffschlüssig in die Nut (9) eingreift.
Portionskapsel (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (9) in einer Wandung (12) und/oder in einem Bodenbereich (10) des Basiselements (2) ausgebildet ist.
Portionskapsel (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Eingriffselement (8') und der Nut (9) eine Rast- und/oder Klickverbindung ausgebildet ist.
Portionskapsel (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Eingriffselement (8') senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene (100) der Membran (4) im Wesentlichen über die gesamte Höhe der Nut (9) erstreckt, wobei sich die Nut (9) vorzugsweise bis zum Bodenbereich (10) erstreckt.
Portionskapsel (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Nut (9) eine Hinterschneidung ausgebildet ist, welche von dem Eingriffselement (8') hintergriffen wird.
Portionskapsel (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Nut (9) im Wesentlichen rund oder eckig ausgebildet ist.
Portionskapsel (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingriffselement (8') in der Nut (9) verpresst ist.
Portionskapsel (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingriffselement (8') lösbar mit der Nut (9) verbunden ist.
Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (8) im umlaufenden Randbereich des Filterelements (5) ausgebildet sind, wobei zwischen den Befestigungsmitteln (8) und einer Filterfläche (14) des Filterelements (5) eine Sicke (15) ausgebildet ist.
Portionskapsel (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sicke (15) senkrecht zur Haupterstreckungsebene (100) bis zum Bodenbereich (10) erstreckt und/oder dass die Sicke (15) eine u- oder v-förmigen Querschnitt aufweist.
Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (8) eine Schweißverbindung und/oder eine Klebeverbindung umfassen.
Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) ein Verstärkungselement (13) umfasst.
Portionskapsel (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Verstärkungselement (13) zumindest teilweise entlang einer Haupterstreckungsebene (100) des Filterelements (5) erstreckt.
Portionskapsel (1) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (13) senkrecht zur Haupterstreckungsebene (100) zwischen einer Filterfläche (50 des Filterelements (5) und einem Bodenbereich (10) des Basiselements (2) angeordnet ist.
Portionskapsel (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (13) Verstärkungsstreben (13') umfasst, welche sich vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsebene (100) erstrecken.
Portionskapsel (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstreben (13') in einer zur Haupterstreckungsebene (100) parallelen Ebene in einer radialen Richtung (100') verlaufend und insbesondere kreuz- oder sternförmig angeordnet sind.
Portionskapsel (1) nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstreben (13') und/oder dem Bodenbereich (10) zugewandte Seiten der Verstärkungsstreben (13') gegenüber der Haupterstreckungsebene (100) gebogen und insbesondere als Gewölbestruktur ausgebildet sind.
Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Filterelement (5) und dem Bodenbereich (10) senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene (100) der Membran (4) ein Abstand (110) zwischen 1 Millimeter und 10 Millimeter, bevorzugt zwischen 3 Millimeter und 7 Millimeter und besonders bevorzugt von im Wesentlichen 5 Millimetern vorgesehen ist.
Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (110) zwischen dem Filterelement (5) und dem Bodenbereich (10) senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene (100) der Membran (4) zwischen 2 und 40 Prozent, bevorzugt zwischen 9 und 28 Prozent und besonders bevorzugt von im Wesentlichen 16 Prozent des Querschnitts (111) des Filterelements (5) parallel zur Haupterstreckungsebene (100) beträgt.
Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) Stützstrukturen (16) aufweist, welche zur Beabstandung des Filterelements (5) von einem Bodenbereich (10) des Basiselements (2) vorgesehen sind.
Portionskapsel (1) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstrukturen (16) als Mehrzahl von Säulen (16') ausgebildet sind, welche sich senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene (100) vom Filter-, Befestigungs- und/oder Verstärkungselement (5, 8, 13) bis zum Bodenbereich (10) erstrecken.
Portionskapsel (1) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Säulen (16') in einer zur Haupterstreckungsebene (100) parallelen Ebene in einem gleichmäßigen, insbesondere ring-, kreuz- und/oder sternförmigen Muster und/oder unregelmäßig angeordnet sind.
Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) eine zentrale Vertiefung aufweist.
Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) oder zumindest eine einem Bodenbereich (10) des Basiselements (2) zugewandte Seite des Filterelements (5) gegenüber einer zur Haupterstreckungsebene (100) parallelen Ebene gewölbt ausgebildet ist.
Portionskapsel (1) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) oder zumindest die dem Bodenbereich (10) zugewandte Seite des Filterelements (5) als Teil einer Ellipsoidschale oder einer Kugelschale ausgebildet ist.
Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) parallel zur Haupterstreckungsebene (100) im Wesentlichen rund ausgebildet ist und eine Mehrzahl von Filteröffnungen (17) aufweist, wobei die Querschnitte der Filteröffnungen (17) entlang einer radialen Richtung (100') nach außen zunehmen.
Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) eine Mehrzahl von Filteröffnungen (17) aufweist, wobei die Häufigkeit der Filteröffnungen (17) entlang der radialer Richtung (100') nach außen zunimmt.
Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) eine Mehrzahl von Filteröffnungen (17) aufweist, welche jeweils sich senkrecht zu einer Filterfläche (50) des Filterelements (5) durch das Filterelement (5) erstreckende Filterkanäle (17') definieren, wobei die zur Filterfläche (50) senkrechte Länge der Filterkanäle (17') entlang der radialen Richtung (100') nach außen zunehmen.
Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) eine Mehrzahl von Filteröffnungen (17) aufweist, welche derart ausgebildet sind, dass die Summe der Querschnitte der Filteröffnungen (17) zwischen 0,1 und 10 Prozent, besonders bevorzugt zwischen 1 und 3 Prozent und besonders bevorzugt im Wesentlichen 1,4 Prozent des gesamten Querschnitts (111) des Filterelements (5) umfasst.
Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) eine Mehrzahl von Filteröffnungen (17) aufweist, wobei der Querschnitt der Filteröffnungen (17) im Wesentlichen jeweils rund ausgebildet ist und sich entlang einer Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene (100) verändert.
Portionskapsel (1) nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Filteröffnungen (17) jeweils sich senkrecht zur Filterfläche (50) durch das Filterelement (5) erstreckende Filterkanäle (17') definieren, wobei der Querschnitt der Filterkanäle (17') in einem ersten Teilbereich jeweils im Wesentlichen konstant ausgebildet ist und sich in einem zweiten Teilbereich jeweils entlang einer Richtung senkrecht zur Filterfläche (50) ändert.
Portionskapsel nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilbereich auf einer dem Bodenbereich (10) zugewandten Seite des Filterelements (5) angeordnet ist.
Portionskapsel nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt der Filteröffnungen (17) und/oder der Filterkanäle (17') in Richtung des Bodenbereichs (10) vergrößert.
Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) eine Mehrzahl von Filteröffnungen (17) aufweist, wobei zumindest auf einer der Membran (4) zugewandten Seite des Filterelements (4) ein mittlerer Durchmesser der Filteröffnungen (17) zwischen 100 und 1000 Mikrometer, bevorzugt zwischen 300 und 700 Mikrometer und besonders bevorzugt im Wesentlichen von 400 Mikrometer vorgesehen ist.
Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) eine Mehrzahl von Filteröffnungen (17) aufweist, wobei die Filteröffnungen (17) auf einer dem Bodenbereich (10) zugewandten Seite einen mittleren Durchmesser zwischen 800 und 1200 Mikrometer und auf einer dem Bodenbereich (10) abgewandten Seite einen mittleren Querschnitt zwischen 300 und 700 Mikrometer aufweisen.
Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (5) eine Mehrzahl von Filteröffnungen (17) aufweist, wobei die Filteröffnungen (17) zumindest auf einer der Membran (4) zugewandten Seite einen mittleren Durchmesser aufweisen, welcher zwischen 40 und 400 Prozent, bevorzugt zwischen 55 und 135 Prozent und besonders bevorzugt im Wesentlichen 80 Prozent des Abstands zwischen dem Filterelement (5) und dem Bodenbereich (10) senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene (100) der Membran (4) beträgt.
Verwendung einer Portionskapsel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung eines Getränks.