胶囊、由这种胶囊制备饮用饮料的系统以及这种胶囊在饮料制备装置中的用途的制作方法

本发明涉及胶囊，该胶囊包含物质，以通过将流体在压力下供应到该胶囊中从而提取和/或溶解该物质来制备引用饮料，其中该胶囊包括具有中心胶囊主体轴线的铝胶囊主体，该铝胶囊主体设置有底部、侧壁和向外延伸的凸缘，该胶囊还包括附接到向外延伸的凸缘的铝盖，该盖密封地封闭该胶囊，其中该胶囊还包括向外延伸的凸缘处的密封构件，以用于如果该胶囊定位在饮料制备装置的包封构件中且通过饮料制备装置的封闭构件(诸如饮料制备装置的提取板)来封闭包封构件，则提供与饮料制备装置的包封构件的流体密封接触，使得该胶囊的向外延伸的凸缘和该胶囊的密封构件的至少一部分密封地接合在饮料制备装置的包封构件与封闭构件之间，其中饮料制备装置的包封构件包括具有中心环形元件轴线和自由接触端的环形元件，该环形元件的自由接触端任选地设置有多个径向延伸的开口槽。

本发明还涉及使用在压力下供应到胶囊中的流体来从胶囊制备饮用饮料的系统，该系统包括：

饮料制备装置，该饮料制备装置包括用于接收胶囊的包封构件，其中该包封构件包括用于将流体在压力下供应到胶囊中的流体注入装置，其中该饮料制备装置还包括封闭构件，诸如提取板，以用于封闭该饮料制备装置的包封构件，其中该饮料制备装置的包封构件还包括具有中心环形元件轴线和自由接触端的环形元件，该环形元件的自由接触端任选地设置有多个径向延伸的开口槽；

胶囊，该胶囊包含物质，以通过饮料制备装置的流体注入装置将流体在压力下供应到该胶囊中从而提取和/或溶解该物质来制备引用饮料，其中该胶囊包括具有中心胶囊主体轴线的铝胶囊主体，该铝胶囊主体设置有底部、侧壁和向外延伸的凸缘，该胶囊还包括附接到向外延伸的凸缘的铝盖，该盖密封地封闭该胶囊，其中该胶囊还包括向外延伸的凸缘处的密封构件，以用于如果该胶囊定位在饮料制备装置的包封构件中且通过饮料制备装置的封闭构件来封闭包封构件，则提供与饮料制备装置的包封构件的流体密封接触，使得该胶囊的向外延伸的凸缘和该胶囊的密封构件的至少一部分密封地接合在饮料制备装置的包封构件与封闭构件之间。

此外，本发明涉及胶囊在饮料制备装置中的用途，该饮料制备装置包括用于接收胶囊的包封构件，其中该包封构件包括用于将流体在压力下供应到胶囊中的流体注入装置，其中该饮料制备装置还包括封闭构件，诸如提取板，以用于封闭该饮料制备装置的包封构件，其中该饮料制备装置的包封构件还包括具有中心环形元件轴线和自由接触端的环形元件，该环形元件的自由接触端任选地设置有多个径向延伸的开口槽；其中该胶囊包含物质以通过饮料制备装置的流体注入装置将流体在压力下供应到该胶囊中从而提取和/或溶解该物质来制备引用饮料，其中该胶囊包括具有中心胶囊主体轴线的铝胶囊主体，该铝胶囊主体设置有底部、侧壁和向外延伸的凸缘，该胶囊还包括附接到向外延伸的凸缘的铝盖，该盖密封地封闭该胶囊，其中该胶囊还包括向外延伸的凸缘处的密封构件，以用于如果该胶囊定位在饮料制备装置的包封构件中且通过饮料制备装置的封闭构件来封闭包封构件，则提供与饮料制备装置的包封构件的流体密封接触，使得该胶囊的向外延伸的凸缘和该胶囊的密封构件的至少一部分密封地接合在饮料制备装置的包封构件与封闭构件之间。

背景技术：

这种胶囊、系统和用途可从ep-b-1700548得知。在已知的系统中，该胶囊设置有具有阶梯形状(即，胶囊的侧壁的直径突然增大)的密封构件，并且该已知系统的包封构件具有作用在密封构件上的密封表面，以提供密封构件的挠曲，该密封表面倾斜以使得密封构件的挠曲是该阶梯的向内和向下变形。此外，在已知的系统中，包封构件包括胶囊保持器以及用于包封构件和胶囊保持器的相对移位的手动操作或自动机构。当包封构件在胶囊保持器上封闭时，手动操作或自动机构对胶囊的密封构件施加力。这个力应确保包封构件与胶囊之间的不透流体密封。由于手动操作或自动机构被布置为相对于基部移动，因此系统的密封能力可取决于由流体注入装置注入的流体的压力。如果流体的压力增加，则胶囊的密封构件与包封构件的自由端之间的力也增加，从而胶囊的密封构件与包封构件的自由端之间的力也增加。将进一步描述这种系统。胶囊的密封构件必须被布置为使得在达到包封构件中的最大流体压力时，密封构件仍然应在包封构件与胶囊之间提供流体密封接触。然而，密封构件还必须被布置为使得在胶囊外部的包封构件中的流体的压力相对较低时冲煮之前或冲煮开始时，密封构件还在包封构件与胶囊之间提供流体密封接触。如果在冲煮开始时，胶囊与包封构件之间不存在流体密封接触，则会发生泄漏。然而，如果发生泄漏，则真正有可能的是，在手动操作或自动机构使包封构件朝向胶囊保持器移动的情况下，包封构件中的和胶囊外部的压力不会充分地增加，无法通过包封构件的自由端增加密封构件上的力。只有在具有足够的初始密封时，包封构件中的压力才会增加，由此包封构件的自由端作用于胶囊的密封构件上的力也将增加，以用于也在增加的流体压力下提供充分的流体密封接触。此外，胶囊外部的这种增加的流体压力也提供了胶囊内部的增加的流体压力，如果胶囊设置有盖，则该增加的流体压力是必不可少的，该盖被布置为在胶囊中的流体压力的影响下在饮料制备装置的胶囊保持器(也称为提取板)的释放构件上撕开。

从上面可以看出，密封构件是在设计上非常关键的构件。如果通过包封构件的自由端仅将相对较小的力施加在密封构件上，则应能够在相对较低的流体压力下在包封构件与胶囊之间提供流体密封接触，但是如果通过包封构件的自由端将较高的力施加到胶囊的密封构件，则也应在胶囊外部的包封构件中在高得多的流体压力下提供流体密封接触。具体地讲，当包封构件的自由接触端设置有径向延伸的开口槽(一旦包封构件与胶囊保持器之间的力被释放以使得用户更容易取出胶囊，这些开口槽也充当空气入口通道)时，密封构件也必须能够“封闭”径向延伸的开口槽，以提供有效的密封。

技术实现要素：

本发明的目的是提供替代密封构件，该替代密封构件相对容易制造，在胶囊用后丢弃时是环境友好的，和/或如果通过包封构件的自由端仅将相对较小的力施加在密封构件上(有时也称为初始密封)，则在相对较低的流体压力下提供令人满意的密封，并且如果通过包封构件的自由端将较高的力施加到胶囊的密封构件(例如，在冲煮期间)，则在高得多的流体压力下提供令人满意的密封，即使在其自由接触端设置有径向延伸的开口槽的包封构件的情况下也是如此。

本发明的目的还在于提供用于从胶囊制备饮用饮料的替代系统，并且提供胶囊在饮料制备装置中的替代用途。

根据本发明，在第一方面提供了根据权利要求1所述的胶囊。

由于密封构件与向外延伸的凸缘成一体并且包括环形突出部，该环形突出部包括突出部顶部，该突出部顶部从内密封构件部分径向外部的内突出部支脚和外凸缘部分径向内部的外突出部支脚朝向胶囊主体底部轴向地突出，并且其中向外延伸的凸缘包括内突出部支脚与侧壁之间的环形槽，该环形槽具有朝向胶囊主体的底部的与外突出部支脚轴向地隔开的底部，因此密封构件相对容易制造并且向设置有径向延伸的开口槽的自由接触端提供令人满意的密封。具体地讲，朝向胶囊主体的底部的与外突出部支脚轴向地隔开的环形槽的底部允许底部相对于突出部的外部被推向封闭构件，这会因突出部的倾斜和“滚落”而使突出部向内施力，由此增加施加在环形元件的自由接触端上的径向接触压力，从而有助于实现令人满意的密封。

为了实现突出部的稳定支撑，优选地，外凸缘部分被取向成横向于且优选地垂直于中心胶囊主体轴线。此外，突出部的外壁优选地以与中心胶囊主体轴线小于10°且更优选地小于5°的角度从外突出部支脚向上取向。

在本申请中，流体密封接触的存在意指供应到包封构件以用于制备饮料的总流体的0％-6％、优选地0％-4％、更优选地0％-2.5％可因胶囊的自由接触端与密封构件之间的泄漏而漏出。

在沿着穿过胶囊主体轴线的平面的横截面中可以看出，槽的底部优选地为连续基本上平直的或弯曲的，其曲率半径大于向突出部及向侧壁的过渡段的曲率半径(例如，至少为过渡段的曲率半径的5或10倍)，以使得突出部向内施力所导致的反作用力被有效地传递。

槽的底部的平直区段沿向外方向倾斜，且轴向分量朝向胶囊主体的底部，以使得基本上平直的或轻微弯曲的(在3-d中大致锥形的)区段有效地充当板弹簧或弹簧轴环，该板弹簧或弹簧轴环的外部部分将轴向反压弹性地施加在突出部上，从而轴向压力在圆周意义上均匀分布。

槽的底部的基本上平直的区段优选地以与垂直于胶囊主体轴线的平面所成的介于0度与10度之间并且更优选地介于3度与8度之间或介于4度与7度之间的夹角倾斜。

在沿着穿过胶囊主体轴线的平面的横截面中可以看出，从槽的底部到突出部的过渡段优选地具有倾斜区段，其比所述倾斜区段内部和外部的相邻弯曲区段直。这也有助于有效地阻止突出部向外移动，向外移动将导致径向密封压力的损失。

倾斜区段优选地以相对于垂直于胶囊主体轴线的平面所成的至少10°并且更优选地至少20°、并且至多60°且更优选地至多50°的夹角取向。

突出部的径向外壁优选地以相对于胶囊主体轴线所成的小于8°且更优选地小于6°的夹角取向。因此，突出部的上部部分被有效地支撑以防止突出部的塌陷和向内“滚落”，这促进了类似深拉延的操作。出于相同目的，这在以下情况下是进一步有利的：在突出部的外支脚处，从突出部到向外延伸的凸缘的径向向外突出的部分的过渡段具有小于0.15mm且优选地小于0.12mm的内半径。压缩运动导致突出部的塑性屈曲，从而增加了向包封构件的自由端施加的接触力。

优选地，向外延伸的凸缘具有不超过一个单个环形突出部，该环形突出部包括突出部顶部，该突出部顶部从内凸缘部分径向外部的内突出部支脚和外凸缘部分径向内部的外突出部支脚朝向底部轴向地突出。因此，可有效地制造胶囊主体，特别是当从板材料深拉延胶囊时。

本发明在以下情况下特别有利：在胶囊的一个实施方案中，胶囊包含可提取产品作为用于制备饮用饮料的物质，该可提取产品优选地为5克-20克、优选地5克-10克、更优选地5克-7克的可提取产品，诸如焙炒磨碎的咖啡。

在根据本发明的特别容易制造的胶囊的一个实施方案中，胶囊的向外延伸的凸缘的外径大于胶囊的底部的直径。优选地，向外延伸的凸缘的外径大约为37.1mm，并且胶囊的底部的直径为约23.3mm。

本发明在以下情况下特别有利：在胶囊的一个实施方案中，铝胶囊主体的厚度使得如果胶囊定位在饮料制备装置的包封构件中并且通过饮料制备装置的封闭构件来封闭包封构件，则铝胶囊主体容易变形，优选地铝胶囊主体的厚度为20微米至200微米，优选地100微米。

本发明在以下情况下特别有利：在胶囊的一个实施方案中，铝盖的厚度为15微米至65微米、优选地30微米-45微米并且更优选地39微米。

在根据本发明的胶囊的一个实施方案中，铝盖的壁厚小于铝胶囊主体的壁厚。

在根据本发明的胶囊的另外一个实施方案中，铝盖被布置为在胶囊中的流体压力的影响下在饮料制备装置的封闭构件(诸如饮料制备装置的提取板)上撕开。

在根据本发明的特别容易制造的胶囊的一个实施方案中，铝胶囊主体的侧壁具有与底部相对的自由端，向外延伸的凸缘从侧壁的自由端沿至少基本上横向于中心胶囊主体轴线的方向延伸。优选地，向外延伸的凸缘包括卷曲的外边缘，这有利于获得与设置有径向延伸的开口槽的自由接触端的令人满意的密封。向外延伸的凸缘的卷曲的外边缘的内边缘围绕中心胶囊主体轴线的半径优选地为至少32mm，从而确保与包封构件的环形端面的间隙。然后，优选的是，密封构件定位在铝胶囊主体的侧壁的自由端与向外延伸的凸缘的卷曲的外边缘的内边缘之间，以获得更加令人满意的密封。

为了确保卷曲的外边缘不干扰各种市售的和将来的饮料制备设备的操作，向外延伸的凸缘的卷曲的外边缘具有约1.2毫米的最大尺寸。

本发明特别有利于这样的胶囊，该胶囊的铝胶囊主体的侧壁的自由端的内径为约29.5mm。铝胶囊主体的侧壁的自由端与向外延伸的凸缘的最外边缘之间的距离可为约3.8毫米。铝胶囊主体的优选高度为约28.4mm。

在根据本发明的在使用之后用户更容易从饮料制备装置中取出的胶囊的一个实施方案中，铝胶囊主体是截顶的，其中优选地，铝胶囊主体的侧壁与横向于中心胶囊主体轴线的线所夹的角度为约97.5°。

在根据本发明的胶囊的一个有利实施方案中，铝胶囊主体的底部具有约23.3mm的最大内径。优选的是，铝胶囊主体的底部是截顶的，优选地具有约4.0mm的底部高度，并且底部还具有与盖相对的大致平坦的中心部分，该中心部分具有约8.3mm的直径。

在实际上所有情况下，在根据本发明的胶囊的一个实施方案中可获得令人满意的密封，其中在封闭包封构件时首先与包封构件的自由端接触的密封构件部分的高度为至少约0.1mm、更优选地至少0.2mm且最优选地至少0.8mm，并且至多3mm、更优选地至多2mm且最优选地至多1.2mm。

在根据本发明的胶囊的一个优选实施方案中，胶囊包括内表面，并且其中在胶囊的至少侧壁的内表面上提供了内涂层。具体地讲，当通过深拉延来制造胶囊时，内涂层有利于深拉延工艺。在胶囊的铝盖通过密封漆附接到向外延伸的凸缘的情况下，则当内涂层由与密封漆相同的材料构成时特别有利。依据所使用的内涂层，优选的是，密封构件不含内涂层以便防止内涂层从密封构件剥落。

在根据本发明的胶囊的另外一个实施方案中，胶囊包括外表面，其中在胶囊的外表面上提供了色漆。为了促进深拉延，优选的是，在色漆的外表面上提供外涂层。依据所使用的色漆和外涂层，优选的是，密封构件不含色漆(并因此不含外涂层)以便防止色漆/外涂层从密封构件剥落。

突出部、铝胶囊主体的侧壁和槽的底部可被布置为使得如果胶囊定位在饮料制备装置的包封构件中并且通过饮料制备装置的封闭构件来封闭包封构件，则环形元件的自由接触端接触槽的底部。

为了实现可靠的密封，这在以下情况下也是有利的：突出部的最顶端以31.9mm至32.4mm的直径围绕胶囊轴线延伸。因此，当在市售咖啡制备设备(诸如citiz、lattisima、u、maestria、pixie、inissia和essenza)中使用时，包封构件的自由端的外边缘区域牢牢地压靠在突出部上。

根据本发明，在第二方面提供了根据权利要求51所述的用于制备饮用饮料的系统。

槽优选地具有基本上大于环形元件的自由接触端部分的径向厚度的径向宽度，以使得在环形元件的所述自由接触端部分与胶囊主体的侧壁之间留下间隙。因此，确保了完全轴向力可用于产生包封构件与密封构件之间的密封。

突出部顶部可构成突出部的一部分，例如在轴向上离突出部的支脚最远的突出部的一半、三分之一或四分之一。

参考上文作出关于从属权利要求中提到的与胶囊的从属权利要求的特征相同的特征的系统的优选实施方案。

本发明特别适用于根据本发明的系统，其中，在使用中，饮料制备装置的包封构件中的最大流体压力在6巴-20巴的范围内，优选地在12巴与18巴之间。甚至在这种高压下，也可以在胶囊与饮料制备装置之间获得令人满意的密封。

优选地，该系统被布置为使得在使用中，在冲煮期间，饮料制备装置的包封构件的自由端在胶囊的密封构件上施加力f2，以在胶囊的向外延伸的凸缘与饮料制备装置的包封构件之间提供流体密封接触，其中当胶囊外部的饮料制备装置的包封构件中的流体压力p2在6巴-20巴的范围内，优选地在12巴与18巴之间时，f2在500n-1500n的范围内，优选地在750n-1250n的范围内。具体地讲，该系统被布置为使得在使用中，在冲煮之前或在冲煮开始时，饮料制备装置的包封构件的自由端在胶囊的密封构件上施加力f1，以在胶囊的向外延伸的凸缘与饮料制备装置的包封构件之间提供流体密封接触，其中当胶囊外部的饮料制备装置的包封构件中的流体压力p1在0.1巴-4巴的范围内，优选地在0.1巴-1巴之间时，f1在30n-150n的范围内，优选地在40n-150n的范围内，更优选地50n-100n。

在根据本发明的系统的一个实施方案中，其中所述多个径向延伸的开口槽沿饮料制备装置的环形元件的自由接触端的切向方向相对于彼此均匀地隔开，使得用户更容易取出胶囊，同时仍然可以在胶囊与饮料制备装置之间提供令人满意的密封。

在根据本发明的系统的一个有利实施方案中，每个凹槽的最长切向宽度(从顶部到顶部，即，等于凹槽到凹槽节距)为0.9mm-1.1mm，优选地为0.95mm至1.05mm，更优选地为0.98mm至1.02mm，其中每个凹槽沿饮料制备装置的包封构件的轴向方向的最大高度为0.01mm-0.09mm，优选地为0.03mm至0.07mm，更优选地为0.045mm至0.055mm，最优选地为0.05mm，并且其中凹槽的数量为90至110，优选地为96。在凹槽的位置处的环形端面的径向宽度可例如为0.05mm-0.9mm，优选地为0.2mm-0.7mm，且更优选地为0.3mm-0.55mm。当应用于根据本发明的系统的一个实施方案时，本发明特别合适，其中在使用期间，当饮料制备装置的封闭构件封闭饮料制备装置的包封构件时，饮料制备装置的包封构件的至少自由接触端可以在饮料制备装置的包封构件中的流体朝向饮料制备装置的封闭构件的压力影响下相对于饮料制备装置的封闭构件移动，以用于在胶囊的凸缘与饮料制备装置的包封构件的自由端之间施加最大力。包封构件可包括第一部分和第二部分，其中第二部分包括包封构件的自由接触端，其中第二部分可相对于第一部分在第一位置与第二位置之间移动。第二部分可在包封构件中的流体压力的影响下，沿封闭构件的方向从第一位置朝向第二位置移动。如果第二部分处于具有流体压力p1的第一位置，则可达到如上所讨论的力f1。如果第二部分在包封构件中的流体压力p2的影响下朝向第二位置移动，则可达到如上所讨论的力f2。

根据本发明，在第三方面提供了根据权利要求63所述的根据本发明的胶囊的用途。

本发明的特定实施方案在从属权利要求中阐述。参考上文作出关于从属权利要求中提到的与胶囊的从属权利要求或系统的从属权利要求的特征相同的特征的本发明用途的优点和该用途的优选实施方案。

附图说明

现在将通过参考附图的非限制性示例，进一步阐明本发明的另外特征、细节和效果，在附图中：

图1示出了根据本发明的系统的实施方案的示意图；

图2以透视图示出了根据本发明的系统的饮料制备装置的实施方案，其示出了具有所述多个径向延伸的开口槽的饮料制备装置的包封构件的自由接触端；

图3a以示意性剖视图示出了在使用之前的根据本发明的胶囊的实施方案；

图3b示意性地示出了图3a的胶囊的放大细节，其示出了向外延伸的凸缘和密封构件；

图3c示意性地示出了在使用之后的图3a和图3b中的胶囊的向外延伸的凸缘的放大细节；

图4a是根据本发明的胶囊的向外延伸的凸缘处的密封构件以及包封构件的端部部分和饮料制备设备的封闭构件的实施方案的放大剖视图；

图4b是根据图4a的剖视图，其中包封构件和封闭构件处于封闭位置；

图5是变形的凸缘部分和包封构件的一部分的示意性剖视图，其中在包封构件的自由端的内缘和外缘之间存在桥接部；

图6是根据本发明的胶囊的向外延伸的凸缘处的密封构件以及包封构件的端部部分和饮料制备设备的封闭构件的第二实施方案的放大剖视图；并且

图7是根据本发明的胶囊的向外延伸的凸缘处的密封构件以及包封构件的端部部分和饮料制备设备的封闭构件的第三实施方案的放大剖视图。

具体实施方式

在附图和以下描述中，类似的附图标记指代类似的特征。

图1以剖视图示出了使用在压力下供应到胶囊中的流体从胶囊制备饮用饮料的系统1的实施方案的示意图。系统1包括胶囊2和饮料制备装置4。装置4包括用于保持胶囊2的包封构件6。装置4还包括封闭构件(诸如提取板)8，以用于支撑胶囊2。

在图1中，为了清楚起见，在胶囊2、包封构件6和提取板8之间绘制了间隙。应当理解，在使用中，胶囊2可与包封构件6和提取板构件8接触。通常，包封构件6具有与胶囊2的形状互补的形状。饮料制备装置4还包括流体注入装置10，以用于在6巴-20巴的范围内、优选地在12巴与18巴之间的压力下向可更换的胶囊2供应一定量的流体，诸如水。

在图1所示的示例中，可更换的胶囊2包括具有中心胶囊主体轴线12a的铝胶囊主体12、以及铝盖14。在当前语境中，“铝”的含义应理解为也包括铝合金。在该示例中，铝胶囊主体12包括侧壁16、在第一端处封闭侧壁16的底部18、以及在与底部18相对的第二端处从圆周壁16向外延伸的向外延伸的凸缘20。侧壁16、底部18和盖14包围内部空间22，该内部空间包括物质，以通过提取和/或溶解该物质来制备饮用饮料。优选地，该物质是用于制备饮用饮料的可提取产品，该可提取产品优选地为5克-20克、优选地5克-10克、更优选地5克-7克的用于制备单一饮料的焙炒磨碎的咖啡。胶囊最初是密封的，即在使用之前密封地封闭。

图1的系统1包括底部刺穿装置24，以便刺穿胶囊2的底部18而在底部18中产生至少一个入口开口25，从而通过入口开口25将流体供应到可提取产品。

图1的系统1还包括盖刺穿装置26，其在此体现为封闭构件8的突起，以用于刺穿胶囊2的盖14。盖刺穿装置26可被布置为，一旦内部空间22内的(流体)压力超过阈值压力并以足够的力将盖14压靠在盖刺穿装置26上，就撕开盖14。因此，铝盖14被布置为在胶囊中的流体压力的影响下在饮料制备装置的封闭构件8上撕开。

胶囊2还包括与向外延伸的凸缘成一体的密封构件28，该密封构件在图1、图3a和图3b中表示为一般的盒，但是参考图4更详细地描述，该密封构件28被布置用于如果胶囊2定位在包封构件6中并且包封构件6通过提取板8封闭，则提供与包封构件6的流体密封接触，使得胶囊2的向外延伸的凸缘20和密封构件28的至少一部分密封地接合在包封构件6与提取板8之间。这意味着在密封构件28与自由接触端之间建立了流体密封接触。

如图2所示，饮料制备装置的包封构件6包括具有中心环形元件轴线41a和自由接触端30的环形元件41。环形元件41的自由接触端30设置有多个径向延伸的开口槽40。所述多个径向延伸的开口槽40沿环形元件41的自由接触端30的切向方向相对于彼此均匀地隔开。每个凹槽40的最长切向宽度为0.9mm-1.1mm，优选地为0.95mm-1.05mm，更优选地为0.98mm-1.02mm，其中每个凹槽40沿包封构件6的轴向方向的最大高度为0.01mm-0.09mm，优选地为0.03mm至0.07mm，更优选地为0.045mm至0.055mm，且最优选地为0.05mm。凹槽40的数量在90至110的范围内，优选地为96。通常，在凹槽位置处的自由端的径向宽度为0.05mm-0.9mm，更具体地为0.2mm-0.7mm，更具体地为0.3mm-0.55mm。

在图3a和图3b中更详细地示出了根据本发明的胶囊的实施方案。在所示实施方案中，向外延伸的凸缘20的外径odf大于胶囊2的底部18的直径db。在所示实施方案中，向外延伸的凸缘20的外径odf大约为37.1mm，并且底部18的直径db为约23.3mm。铝胶囊主体12的厚度使得如果胶囊定位在饮料制备装置的包封构件中并且通过饮料制备装置的封闭构件来封闭包封构件，则铝胶囊主体容易变形，优选地铝胶囊主体的厚度为100微米，但在其他实施方案中，厚度可为20微米至200微米。

在所示实施方案中，铝盖14的壁厚为39微米。铝盖14的壁厚优选地小于铝胶囊主体12的厚度。

铝胶囊主体12的侧壁16具有与底部18相对的自由端42。铝胶囊主体12的侧壁16的自由端42的内径idf为约29.5mm。向外延伸的凸缘20从该自由端42沿至少基本上横向于中心胶囊主体轴线12a的方向延伸。向外延伸的凸缘20包括卷曲的外边缘43，其有利于获得胶囊与包封构件之间的密封。在所示实施方案中，向外延伸的凸缘20的卷曲的外边缘43具有约1.2毫米的最大尺寸。铝胶囊主体12的侧壁16的自由端42与卷曲的外边缘43的内边缘43a之间的距离dif为约2.7mm，而铝胶囊主体12的侧壁16的自由端42与向外延伸的凸缘20的最外边缘43b之间的距离dof为约3.8毫米。卷曲的外边缘43的内边缘43a围绕中心胶囊主体轴线的半径优选地为至少32mm。

如图3a和图3b所示，密封构件28定位在铝胶囊主体12的侧壁16的自由端与向外延伸的凸缘的卷曲的外边缘42的内边缘43a之间。密封构件28表示为一般的盒，但将在下面更详细地描述。不管密封构件28的实施方案如何，在封闭包封构件时首先与包封构件的自由端接触的密封构件部分的高度为至少约0.1mm、更优选地至少0.2mm且最优选地至少0.8mm，并且至多3mm、更优选地至多2mm且最优选地至多1.2mm，以用于提供正确的密封。

从图3a中可以看出，铝胶囊主体12是截顶的。在所示的实施方案中，铝胶囊主体12的侧壁16与横向于中心胶囊主体轴线12a的线所夹的角度a为约97.5°。铝胶囊主体12的底部18具有约23.3mm的最大内径db。铝胶囊主体12的底部18也是截顶的，并且在所示实施方案中，具有约4.0mm的底部高度bh。底部18还具有与盖14相对的大致平坦的中心部分18a，该中心部分18a具有约8.3mm的直径dee，并且在该中心部分18a中，可以形成一个或多个入口开口25。也可以在中心部分18a与侧壁16之间的截顶部分中形成入口开口。胶囊的铝胶囊主体12的总高度th为约28.4mm。

图1所示的系统1如下操作，以用于制备一杯饮用饮料，在本示例中为咖啡，其中的物质是焙炒磨碎的咖啡。

将胶囊2放置在包封构件6中。使提取板8与胶囊2接触。底部刺穿装置24刺穿胶囊2的底部18，以用于形成入口开口25。将流体(此处是热水)在压力下通过入口开口25供应到内部空间22中的可提取产品。水将润湿磨碎的咖啡并提取所需的物质，以形成咖啡饮料。

在将水在压力下供应到内部空间22期间，胶囊2内的压力将升高。压力的升高将导致盖14变形并压靠在提取板的盖刺穿装置26上。一旦压力达到一定水平，将超过盖14的撕裂强度，并且盖14将在盖刺穿装置26影响下破裂，从而产生出口开口。所制备的咖啡将通过提取板8的出口开口和排出口32(参见图1)从胶囊2中排出，并且可以供应到容器，诸如杯子(未示出)。

系统1被布置为使得在冲煮之前或在冲煮开始时，包封构件6的自由端30在胶囊2的密封构件28上施加力f1，以在胶囊2的向外延伸的凸缘20与饮料制备装置的包封构件6之间提供流体密封接触，其中当胶囊外部的饮料制备装置的包封构件中的流体压力p1在0.1巴-4巴的范围内，优选地0.1巴-1巴时，力f1在30n-150n的范围内，优选地40n-150n，更优选地50n-100n。在冲煮期间，包封构件6的自由端30在胶囊2的密封构件28上施加力f2，以在胶囊2的向外延伸的凸缘20与包封构件6之间提供流体密封接触，其中当胶囊2外部的饮料制备装置的包封构件6中的流体压力p2在6巴-20巴的范围内，优选地在12巴与18巴之间时，力f2在500n-1500n的范围内，优选地在750n-1250n的范围内。在所示的实施方案中，包封构件6的自由接触端可以在包封构件6装置中的流体朝向提取板8的压力影响下相对于提取板8移动，以用于在向外延伸的凸缘20与包封构件6的自由端30之间施加最大力f2。可以在使用期间(即，特别是在冲煮开始时和在冲煮期间)发生该移动。包封构件6具有第一部分6a和第二部分6b，其中第二部分包括自由接触端30。第二部分6b可以相对于第一部分6a在第一位置与第二位置之间移动。第二部分6b可在包封构件6中的流体压力的影响下，沿封闭构件8的方向从第一位置朝向第二位置移动。如果第二部分6b处于具有流体压力p1的第一位置，则可达到如上所讨论的力f1。如果第二部分6b在包封构件6中的流体压力p2的影响下朝向第二位置移动，则可达到如上所讨论的力f2。

作为施加力的结果，根据本发明的胶囊的密封构件28经受塑性变形并与自由接触端30的凹槽40紧密符合，并因此在冲煮开始期间以相对较低的流体压力在包封构件6与胶囊3之间提供流体密封接触，而且还在冲煮期间，在胶囊外部的包封构件中以高得多的流体压力提供流体密封接触。图3c中指示了包封构件的凹槽40的这种紧密符合性，该图示出了在使用之后的本发明的胶囊2，并且清楚地表明向外延伸的凸缘20包括变形部40’，该变形部符合包封构件的凹槽40。

现在，将相对于图4更详细地描述根据本发明的在胶囊2的向外延伸的凸缘20处的密封构件28的实施方案。

图4a示出了在胶囊主体12的向外延伸的凸缘20处形成附加轴承的密封构件28的第一实施方案。密封构件28及胶囊主体12的其余部分由相同板材料制成。密封构件28具有突出部50，该突出部沿轴向方向55从内支脚部分53和外支脚部分54朝向胶囊主体12的底部轴向地突出。具有底部52的槽向内定位成与突出部50相邻。槽的底部52在轴向上定位成沿胶囊主体12的底部的方向55远离突出部50的外支脚54且还远离密封构件28与卷曲的边缘43之间的向外延伸的凸缘20的部分56，并且是基本上平坦的。

此外，突出部50和槽的底部52被布置为使得如果胶囊定位在饮料制备装置的包封构件中并且封闭包封构件，则环形元件41的自由接触端30与槽的底部52接触。

突出部50与胶囊主体12的侧壁16之间的距离优选地为0.9mm-1.25mm，这允许广泛使用的市售饮料制备装置(诸如citiz、lattisima、u、maestria、pixie、inissia和essenza)的包封构件6的内脊60抵靠突出部50可靠地挤压，该突出部与侧壁16紧密接近，但与侧壁16略微隔开。

突出部50具有突出部顶部，该突出部顶部构成突出部的一部分，例如在轴向上离突出部50的支脚53,54最远的突出部的一半、三分之一或四分之一。突出部50被构造为使得如果胶囊定位在饮料制备装置的包封构件6中并且通过饮料制备装置的封闭构件8来封闭包封构件，则其突出部顶部在环形元件41的自由接触端30上施加径向力。

如果如图4b所示，包封构件6和/或封闭构件8朝向另一者移动且胶囊的密封构件28介于其间，则包封构件6的自由接触端30接触突出部50。这导致胶囊相对于包封构件6对中。突出部50的相对较大的硬度允许在其变形时施加较大接触力，相对较高的反压以高压阻提供特别可靠的密封。另外，当向外推动突出部50时，突出部50中的环向应力会抵消所施加的负载，该环向应力沿圆周均匀地分布，从而实现均匀分布的密封压力。

从图4b中也可以看出，包封构件6的自由接触端30具有内圆周表面部分71和外圆周表面部分70，该外圆周表面部分接触突出部50。径向延伸的开口槽40在内表面部分71中的深度大于在外表面部分70中的深度，或外表面部分70中可不存在凹槽。因此，突出部50牢固且精确地压靠在自由接触端30的相对平滑的外表面部分70上。

从图4b中可以看出，由于环形槽的底部52朝向胶囊主体12的底部沿轴向方向55与外突出部支脚54轴向地隔开，底部52可相对于突出部的外部支脚54被推向封闭构件8，这会因突出部50的倾斜和“滚落”而使突出部50向内施力，由此增加施加在环形元件41的自由接触端30上的径向接触压力。

在环形元件6与密封构件28之间建立接触的第一阶段中，在突出部50的大致面向内的表面部分与环形元件6的自由端30的外表面部分70之间形成初始密封。突出部50的该面向内的表面部分的径向位置和突出部50的局部曲率半径被布置为确保彼此接触的面几乎竖直地取向。这允许实现极强的楔入效应，以使得极小的竖直封闭力就会产生极大的水平接触压力。施加这些较大的水平力几乎不会使外突出部50变形，因为表面接触所产生的反作用力主要由突出部50中的环向应力控制。另外，此类环向应力在很大程度上独立于密封构件28的其余部分，以使得用于施加较大密封力的较高硬度可与柔性相结合以适应胶囊的公差和错位。

在第二阶段中，冲煮室向密封环上的封闭和进一步压缩依靠液压压力的上升。当压缩力上升时，由机械和液压负载向下推动环形槽的底部52，并且突出部50围绕突出部50的外支脚54枢转并向内滚落，直到环形槽55的底部52接触盖，如图4b所示。该枢转和滚动运动不仅导致密封构件28的“刚体”型运动，而且导致密封构件形状的变形，这两种因素都使得附加接触压力传递到主密封面。由于大部分变形是塑性地发生的，因此接触区有效地符合密封区并且允许适应一些失准和制造公差。

在第三阶段中，轴向(此处为竖直)力的进一步增加导致密封构件28的略微进一步变形。在本实施方案中，高接触压力下高压降时极防漏的可靠密封通过内突出部支脚53处的倾斜区段58的变形来获得，该倾斜区段形成从突出部50到槽的底部52的过渡段，该区段58构成槽的底部52与外突出部50的更弯曲的区段之间的相对平直的区段。这种变形沿着突出部50与环形元件6的自由端30的外表面部分70之间的窄线产生特别高的接触压力。倾斜区段58优选地以相对于垂直于胶囊主体轴线的平面所成的至少10°并且更优选地至少20°、并且至多60°且更优选地至多50°的夹角取向。

在沿着穿过胶囊主体轴线的平面的横截面中可以看出，槽的底部52是连续基本上平直的，以使得突出部50向内施力所导致的反作用力被有效地传递。

槽的底部52的平直区段(其也可为轻微弯曲的)沿向外方向倾斜，且轴向分量55朝向胶囊主体12的底部，以使得平直的、有效锥形的区段有效地充当板弹簧或弹簧轴环，该板弹簧或弹簧轴环的外部部分将轴向反压弹性地施加在突出部50上，从而轴向压力在圆周意义上均匀分布。槽的底部52的基本上平直的区段优选地以与垂直于胶囊主体轴线的平面所成的介于0度与10度之间的夹角倾斜。

在本示例中，槽的底部52与盖14轴向地隔开，该盖附接到突出部50外部的环形凸缘部分。该(优选地铝)盖14还有助于轴向向内地保持突出部50以克服包封构件6的自由端30在其上施加的径向向外的力。也可在盖附接到槽的底部时实现该效果，由此进一步轴向向内地保持突出部以克服包封构件6的自由端30在其上施加的径向向外的力。后一解决方案的优点是防止胶囊内的物质在槽的底部与盖之间进入。

突出部50的径向外壁被取向成基本上平行于胶囊主体轴线，使得突出部50的上部部分被有效地支撑以防止突出部50的塌陷和向内“滚落”，这促进了类似深拉延的操作。出于相同目的，这在以下情况下是进一步有利的：在突出部50的外支脚53处，从突出部到向外延伸的凸缘20的径向向外突出的部分56的过渡段具有例如小于0.15mm且优选地小于0.12mm的较小内半径。

由于向外延伸的凸缘20具有不超过一个单个环形突出部，因此可有效地制造胶囊主体12，特别是当从板材料深拉延胶囊时。

特别是对环形元件6与密封构件28的最终相互位移而言，特定的问题是，在实践中，大多数环形元件在环形元件41的外脊59和内脊60之间具有一个或多个桥接部61(图5)。此类桥接部61构成突出部50在第三阶段期间楔入的环形顶部空间62的中断。特别是在过渡段(在圆周意义上，桥接部61在此开始和结束)处的泄漏减少，这是由于突出部50被成形为径向向外地滚动和屈曲，以使得过量密封构件材料局部地移离突出部50与环形元件6之间的密封，从而减少了对该密封的干扰并且允许沿着在桥接部61下方穿过的线的基本上连续的密封。

在图6中，示出了根据本发明的胶囊的第二示例。侧壁116设置有对中肩部157，该对中肩部介于肩部157之上的侧壁116的上部部分158与肩部157之下的侧壁116的下部部分159之间。侧壁116的下部158部分径向向内地定位且与突出部150相对。肩部157具有倾斜面向外且面向上的肩部表面，该肩部表面以相对于中心胶囊主体轴线的角度b取向，该角度b大于中心胶囊主体轴线与上侧壁部分158和下侧壁部分159之间的角度c和d。

肩部157的面向外且面向上的表面优选地相对于中心胶囊主体轴线以至少30°且更优选地至少40°的角度b取向，以使得胶囊102在较大距离内的移位可以在环形元件141的自由接触端130相对于胶囊102的有限轴向位移内实现。

在图7中，示出了根据本发明的胶囊202的第三示例，该胶囊与图6所示的胶囊的不同之处在于：如在第一示例中，在沿着穿过胶囊主体轴线的平面的横截面中可以看出，槽的底部252是连续基本上平直的，并且槽的底部252的平直区段(其也可为轻微弯曲的)沿向外方向倾斜，且轴向分量255朝向胶囊主体212的底部。

在前述说明书中，已参考本发明的实施方案的特定示例描述了本发明。然而，显而易见的是，在不脱离所附权利要求中所述的本发明的更宽实质和范围的情况下，可以在其中进行各种修改和变化。