ITMI20010741A1 - Metodo per l'apertura di contenitori sigillati per prodotti alimentari - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"METODO PER L'APERTURA DI CONTENITORI SIGILLATI PER PRODOTTI ALIMENTARI”

La presente invenzione riguarda un metodo per l'apertura di contenitori sigillati per alimenti e, in particolare, un metodo per l'apertura di capsule monouso contenenti ad esempio prodotti in polvere o macinati destinati alla preparazione di bevande quali caffè, tè o simili.

Per chiarezza, si farà esplicito riferimento nel seguito alla realizzazione specifica di contenitori sotto forma di capsule monouso per la preparazione di bevande, ma è sottinteso che i principi della presente invenzione possono essere applicabili a qualsiasi tipo di contenitore sigillato per alimenti che debba essere aperto per liberare il contenuto dello stesso, o per consentirne la miscelazione con altri prodotti o sostanze, prima o durante l'evacuazione del contenuto dal contenitore stesso.

Attualmente, le capsule monouso note per la preparazione di bevande sono realizzate in materiale plastico, quale poliolefine (es. polipropilene e polietilene e/o copolimeri degli stessi) o film accoppiati di poliolefine e alluminio idonei all'uso in campo alimentare, e sono dotate di una o più forature presenti su almeno una parete, ad esempio sul coperchio, per consentire l'immissione di acqua in pressione durante l'utilizzo. Per questo motivo, le capsule vengono distribuite in confezioni sigillate, quali ad esempio i cosiddetti "blister".

La capsula è così confezionata ermeticamente tra una vaschetta preformata in materiale plastico ed una lamina in plastica o alluminio. Quest'ultima deve essere rimossa per consentire l'estrazione della capsula e quindi il suo utilizzo in apposite macchine per la preparazione della bevanda.

Tuttavia, una simile soluzione non si presta agevolmente all'impiego di queste capsule note anche in macchine automatiche per la distribuzione di bevande. Infatti, se anche le capsule venissero rimosse tutte dalla loro confezione e caricate nella macchina automatica, un prodotto fresco (ad. esempio caffè macinato) potrebbe deteriorarsi, così come un prodotto solubile in polvere potrebbe disperdersi o comunque perdere le sue caratteristiche nel tempo.

In ogni caso, anche se si considera il normale utilizzo delle capsule confezionate con le macchine a caricamento manuale, è sempre presente il problema della confezione che rappresenta un rifiuto da smaltire.

Si avverte quindi l'esigenza di proporre un contenitore, e più in particolare una capsula contenente prodotti per la preparazione di bevande, che possa essere agevolmente adattata sia alle macchine di distribuzione automatiche, sia alle macchine con caricamento manuale.

Tenendo conto della tecnica nota, si presenta tuttavia il problema di rimuovere il sigillo ermetico della capsula solo all'atto del suo effettivo impiego in una macchina per la preparazione di bevande.

Sono inoltre note delle capsule sigillate, anch'esse confezionate, destinate ad essere perforate all'atto dell'utilizzo. Tuttavia, la perforazione della capsula all'atto del suo utilizzo viene effettuata da una o più lance o perforatori che penetrano nella capsula dall'esterno all'interno.

La rottura delle pareti del contenitore o la loro perforazione può dar luogo al rilascio di particelle della capsula stessa che precipitano all'interno del contenitore stesso mescolandosi al prodotto alimentare. Come conseguenza, la bevanda erogata può anche risultare poco gradevole e di aspetto poco invitante.

Compito della presente invenzione, è quindi quello di superare i suddetti limiti della tecnica nota proponendo un nuovo tipo di contenitore, e più in particolare un nuovo tipo di capsula, nonché un metodo per la sua apertura.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo della presente invenzione è quello di proporre un metodo che consenta di realizzare l'apertura di un contenitore sigillato all'atto del suo effettivo utilizzo.

Più in particolare, è scopo della presente invenzione quello di proporre un metodo che consenta di abbinare l'apertura della capsula all'erogazione della bevanda.

E' inoltre scopo della presente invenzione quello di proporre una capsula per la preparazione di bevande ed un metodo che consenta di aprire la stessa sia durante l'impiego in una macchina di distribuzione automatica, sia durante l'impiego in una macchina per la preparazione di bevande a caricamento manuale.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di proporre una capsula monouso che si presti ad essere sigillata in atmosfera controllata o sottovuoto senza che si renda necessario l'impiego di ulteriori confezioni per la capsula stessa.

E' ancora un altro scopo della presente invenzione quello di proporre un metodo ed una capsula monouso che consentano di evitare, o comunque di limitare il più possibile, l'eventuale rilascio di particelle costituenti la capsula durante la sua apertura.

Questi scopi sono raggiunti dalla presente invenzione, che riguarda un metodo per l'apertura di un contenitore sigillato contenente un prodotto alimentare, in cui il contenitore comprende una pluralità di pareti delle quali almeno una è perforabile, caratterizzato dal fatto che almeno una delle pareti viene aperta dall'interno verso l'esterno.

L'invenzione riguarda inoltre un contenitore sigillato per un prodotto alimentare, comprendente una pluralità di pareti delle quali almeno una è perforabile, caratterizzato dal fatto che almeno una delle pareti comprende uno o più porzioni perforabili dall'interno verso l'esterno del contenitore.

Secondo un particolare aspetto vantaggioso dell'invenzione, l'apertura della parete dall'interno verso l'esterno del contenitore viene realizzata attraverso mezzi contenuti nel contenitore stesso.

Questi mezzi interni al contenitore possono essere azionati da un elemento perforatore che fora almeno un'altra delle pareti del contenitore, oppure possono essere azionati da un fluido in pressione immesso nel contenitore. Inoltre, questi mezzi interni al contenitore possono comprendere vantaggiosamente uno o più condotti per consentire il flusso di un fluido al loro interno.

In una particolare forma di realizzazione dell'invenzione, il contenitore è costituito da una capsula monouso sigillata in atmosfera controllata o sottovuoto, la quale comprende almeno una prima parete perforabile per consentire l'immissione di un fluido all'interno della stessa ed almeno una seconda parete perforabile per consentire l'evacuazione di una bevanda composta dal fluido e da un prodotto alimentare solubile in sospensione.

Secondo un'altra forma di realizzazione dell'invenzione, il contenitore è costituito da una capsula monouso, sigillata in atmosfera controllata o sottovuoto, che comprende almeno una prima parete perforabile per consentire l'immissione di un fluido all'interno della stessa ed almeno una seconda parete perforabile per consentire l'evacuazione di una bevanda ottenuta per filtrazione del fluido attraverso un prodotto alimentare fresco macinato.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno più chiari dalla descrizione che segue, fatta a titolo illustrativo e non limitativo con riferimento ai disegni schematici allegati, nei quali:

- la Figura 1 è una vista in sezione di una capsula destinata a contenere prodotti per la preparazione di bevande secondo una possibile forma di realizzazione della presente invenzione;

- le Figure 2A e 2B sono viste in pianta di alcune possibili configurazioni delle linee di frattura di una capsula realizzata secondo la presente invenzione;

- le Figure 3A e 3B sono viste di sezione in elevazione alcune possibili forme di realizzazione dei sistemi di apertura delle capsule secondo la presente invenzione;

- la Figura 4 è una vista in sezione di un'altra forma di realizzazione di una capsula secondo la presente invenzione;

- la Figura 5 è una vista di sezione in elevazione di un sistema per l'apertura della capsula illustrata in Figura 4;

- le Figure da 6 a 8 rappresentano alcuni particolari di una capsula e di un sistema per l'apertura della stessa secondo una forma di realizzazione dell'invenzione in cui il contenuto della capsula è un prodotto macinato; e

- le Figure 9 e 10 rappresentano una capsula realizzata analogamente al sistema delle Figure da 6 a 8 ma destinata a contenere prodotti solubili.

La capsula 10 rappresentata in Figura 1 comprende essenzialmente una parete laterale 1, una parete superiore 2 ed una parete inferiore 3.

Le pareti 2 e 3 sono perforabili in corrispondenza di rispettive linee di frattura 4 e 5 che risultano allineate rispetto all'asse 6 della capsula. Il tipo di capsula rappresentato in Figura 1 si adatta in particolare a prodotti solubili.

Sebbene le linee di frattura 4 e 5 possano essere realizzate in questo caso con qualsiasi configurazione, risulta particolarmente vantaggioso adottare delle linee di frattura come quelle illustrate ad esempio nelle configurazioni 200 e 300 della rispettive Figure 2A e 2B.

Le linee di frattura 201 e 301 sono sviluppate secondo una sequenza polare che nelle figure copre un infero angolo giro, ma che può coprire anche un angolo inferiore, attorno ad un punto centrale, indicato rispettivamente con 202 in Figura 2A e con 302 in Figura 2B, appartenente alla traiettoria dell'elemento perforatore.

Queste configurazioni delle linee di frattura consentono di ottimizzare il processo di apertura del contenitore grazie alla rottura graduale lungo linee di frattura stesse con distribuzione della forza di strappo dal punto in cui inizia il distacco tra le parti, che può anche non coincidere esattamente con il punto centrale, verso la periferia lungo le rispettive linee di frattura. La funzione di queste configurazioni è quella di limitare il più possibile la frammentazione del profilo di rottura con conseguente rilascio di particelle del materiale che costituisce il contenitore.

Nelle Figure 3A e 3B sono illustrati alcuni esempi di sistemi di apertura della capsula rappresentata in Figura 1. Rispetto ai sistemi di apertura dei contenitori noti, questi sistemi consentono di forare la capsula 1 non solo sulla parete di fondo 3, al fine di garantire l'erogazione della bevanda costituita da un fluido di sospensione (ad es. acqua) e dal prodotto solubile contenuto nella capsula, ma anche sulla parete superiore 2 per consentire l'immissione del fluido di sospensione.

Nei sistemi delle Figure 3A e 3B è previsto un elemento perforatore 15 destinato a forare prima la parete 3 della capsula, o fondo, dall'esterno verso l'interno e quindi la parete 2, o coperchio, dall'interno verso l'esterno.

L'elemento perforatore 15 è dotato di un'estremità 16 in grado di perforare la parete superiore 2 della capsula 1, con una serie di condotti 17 previsti per porre in comunicazione di fluido l'interno della capsula 1 con un fluido in pressione, ad esempio acqua a temperatura opportuna, proveniente dalla piastra di erogazione 18 attestata contro la parete superiore 2 della capsula.

Una guarnizione 8 impegnata in una apposita sede della piastra 18 può essere prevista per garantire la tenuta tra la piastra 18 e la parete superiore 2 della capsula 1. In questo modo, si rende possibile abbinare il sistema di apertura della capsula con il sistema di erogazione della bevanda.

Nella forma di realizzazione del sistema di apertura in Figura 3A è presente un elemento di supporto 9 su cui poggia la parete di fondo 3 della capsula 1. Questa soluzione si presta efficacemente ad essere impiegata per l'erogazione di bevande ottenute da prodotti ad elevata solubilità in acqua.

Per prodotti a bassa solubilità è possibile anche utilizzare un sistema di apertura ed erogazione privo di un elemento di supporto per la capsula, come rappresentato in Figura 3B.

La capsula 20 rappresentata in Figura 4 comprende vantaggiosamente dei mezzi contenuti all'interno della capsula stessa per consentire di forare la parete superiore 22 della capsula stessa. La capsula 20 comprende inoltre una parete laterale 21 ed una parete inferiore 23.

Come viene qui rappresentata, la capsula 20 si adatta ad esempio alla preparazione di bevande da prodotti macinati freschi, ad esempio caffè o simile, ma è opportuno sottolineare che, con semplici modifiche.

può anche essere utilizzata per prodotti solubili.

In questa forma di realizzazione, la capsula 20 comprende al suo interno un prodotto macinato 100 non completamente compattato, così come uno stantuffo interno 28 avente una sezione di forma e dimensioni pari a quelle della capsula 20. La parete superiore dello stantuffo 28 è dotata di fori 29 per consentire il deflusso della bevanda ottenuta per filtrazione di acqua riscaldata in pressione attraverso il prodotto 100.

Al centro dello stantuffo 28 è presente un perno 82 che si estende per tutta l'altezza della capsula 20, in modo tale che l'estremità 26 del perno 82 vada ad attestarsi internamente contro la parete superiore 22 della capsula 20 in corrispondenza di una porzione di frattura definita da intagli 24. Similmente alla forma di realizzazione illustrata in precedenza, una porzione di frattura è ricavata anche sulla parete inferiore 23 mediante intagli 25, in modo tale che le due porzioni di frattura risultino assialmente allineate tra loro.

L’estremità superiore 26 dell'asta 82 è inoltre dotata di una pluralità di condotti 27 che consentono di alimentare acqua in pressione all'interno della capsula 20. Al di sotto dell’asta 82 è invece prevista una sede 86 nella quale si impegna l'estremità 16' dell'elemento perforatore 15.

Infatti, come mostrato in Figura 5, l'apertura della parete inferiore 23 della capsula 20 viene effettuato da un elemento perforatore 15 che fora la parete 23 in corrispondenza degli intagli 25 nel momento in cui la piastra di erogazione 18, dotata della guarnizione 8, viene premuta contro la parete superiore 22 della capsula 20.

L'estremità 16' dell’elemento perforatore 15 si attesta nella sede 86 presente al di sotto dello stantuffo 28 spingendolo verso l’alto fino a praticare un foro nella parete superiore 22 della capsula 20 in corrispondenza degli intagli 24. In questo modo, oltre a consentire l'apertura pressoché contemporanea delle pareti 22 e 23, viene anche ulteriormente compattato il prodotto macinato 100 contenuto nella capsula 20. I condotti 27 presenti all'estremità 26 dell'asta 82 consentono quindi l'immissione all'interno della capsula dell’acqua in pressione erogata dalla piastra 18.

Nelle Figure da 6 a 8 è illustrata un'altra forma di realizzazione del sistema di apertura di una capsula 30 destinata a contenere un prodotto macinato fresco. Anche in questa forma di realizzazione, sono previsti mezzi interni al contenitore per forare una parete della capsula.

In particolare, la capsula 30 comprende uno stantuffo 38 comprendente una lancia 36 con la punta rivolta verso la parete inferiore 33 della capsula 30 ed eventualmente dotata di un condotto di deflusso. Quando la capsula 30 viene inserita sotto la piastra di erogazione 108 (Figura 6), una o più lance 106 associate alla piastra stessa, e dotate di condotti per l'immissione di acqua in pressione, perforano la parete superiore 32 della capsula 30.

Non appena inizia l'immissione di acqua all'interno della capsula, la pressione esercitata dall’acqua immessa attraverso le lance 106 e del prodotto compattato contenuto all’interno della capsula spingono lo stantuffo 38 verso il basso, fino a provocare la foratura della parete inferiore 33 per mezzo della lancia 36 (Figura 7].

L'erogazione della bevanda può quindi essere effetuata atraverso i fori 39 (vista ingrandita di un detaglio in Figura 8) previsti nella parete dello stantuffo 38, così come attraverso il condotto interno alla lancia 36 nel caso in cui sia previsto.

Lo stesso principio descritto con riferimento alle Figure da 6 a 8 per i prodotti macinati destinati ai procedimenti di erogazione per filtrazione può essere applicato anche per l'apertura e l'erogazione di prodoti solubili.

Infatti, come rappresentato nelle Figure 9 e 10, una capsula 40 per prodoti solubili contiene al suo interno un pistone 48 che presenta una lancia 46 con la punta rivolta verso la parete inferiore 43 della capsula 40. In questo caso, la lancia 46 è dotata necessariamente di almeno un condotto 47 per consentire l'evacuazione della bevanda.

Anche in questo caso, l'apertura della parete superiore 42 della capsula 40 si verifica all'abbassamento della piastra di erogazione 108 sulla capsula 40, con le lance 106 che forano la parete 42 per consentire l’immissione di acqua in pressione all'interno della capsula (Figura 9).

La pressione esercitata dall'acqua immessa nella capsula 42 e dal prodoto in essa contenuto abbassa il pistone 48 fino a provocare la perforazione della parete inferiore 43 da parte della lancia 46.

I sistemi di apertura e le capsule rappresentate nelle Figure da 6 a 10 offrono una maggiore pulizia della macchina poiché consentono di espellere, ad ogni erogazione, sia la parte lacerata della capsula sia la parte perforante.

Le capsule secondo la presente invenzione possono essere realizzate mediante i comuni prodotti plastici già noti ed utilizzati nella tecnica, ad esempio poliolefine (es. polipropilene e polietilene e/o copolimeri degli stessi], oppure film accoppiati di poliolefine e alluminio idonei all'uso in campo alimentare, secondo le esigenze di ciascuna particolare applicazione.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per l'apertura di un contenitore sigillato contenente un prodotto alimentare, in cui detto contenitore comprende una pluralità di pareti delle quali almeno una è perforabile, caratterizzato dal fatto che almeno una di dette pareti viene aperta dall'interno verso l'esterno.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui l'apertura di detta almeno una parete di detto contenitore viene realizzata da un elemento perforatore che fora detta almeno una parete dall'interno verso l'esterno dopo aver forato un'altra di dette pareti dall'esterno verso l'interno.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 , in cui l'apertura di detta almeno una parete dall'interno verso l'esterno di detto contenitore viene realizzata attraverso mezzi contenuti in detto contenitore.
4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui detti mezzi per l'apertura di detta almeno una parete dall'interno verso l'esterno sono azionati da un elemento perforatore che fora almeno un'altra delle pareti di detto contenitore.
5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui detti mezzi per l'apertura di detta almeno una parete dall'interno verso l'esterno sono azionati da un fluido in pressione immesso in detto contenitore.
6. 6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto contenitore è una capsula monouso contenente un prodotto alimentare per la preparazione di bevande.
7. 7. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto contenitore è una capsula monouso, sigillata in atmosfera controllata o sottovuoto, comprendente almeno una prima parete perforabile per consentire l'immissione di un fluido all'inferno della stessa ed almeno una seconda parete perforabile per consentire l'evacuazione di una bevanda composta da detto fluido e da un prodotto alimentare solubile in sospensione.
8. 8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui detto contenitore è una capsula monouso, sigillata in atmosfera controllata o sottovuoto, comprendente almeno una prima parete perforabile per consentire l'immissione di un fluido all'interno della stessa ed almeno una seconda parete perforabile per consentire l'evacuazione di una bevanda ottenuta per filtrazione di detto fluido attraverso un prodotto alimentare fresco macinato.
9. 9. Contenitore sigillato per un prodotto alimentare, comprendente una pluralità di pareti delle quali almeno una è perforabile, caratterizzato dal fatto che almeno una di dette pareti comprende uno o più porzioni perforabili dall'interno verso l'esterno del contenitore.
10. 10. Contenitore secondo la rivendicazione 9, in cui detta almeno una parete comprende almeno una porzione di frattura assialmente allineata ad un'altra porzione di frattura presente su un'altra di dette pareti per consentire ad un elemento perforatore di forare detta almeno una parete dall'interno verso l'esterno dopo aver forato l'altra di dette pareti dall'esterno verso l'interno.
11. 11. Contenitore secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui sono previsti mezzi interni al contenitore per realizzare l'apertura di detta almeno una parete dall'interno verso l'esterno.
12. 12. Contenitore secondo la rivendicazione 11, in cui detti mezzi interni per l'apertura di detta almeno una parete dall'interno verso l'esterno sono azionati da un elemento perforatore che fora almeno un'altra delle pareti di detto contenitore.
13. 13. Contenitore secondo la rivendicazione 11 , in cui detti mezzi interni per l'apertura di detta almeno una parete dall'interno verso l'esterno sono azionati dalla pressione di un fluido immesso in detto contenitore e dal prodotto presente nello stesso.
14. 14. Contenitore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 13, in cui detti mezzi interni per l'apertura di detta almeno una parete comprendono uno o più condotti per consentire il flusso di un fluido al loro interno.
15. 15. Contenitore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 14, caratterizzato dal fatto di essere realizzato sotto forma di una capsula monouso sigillata contenente un prodotto alimentare per la preparazione di bevande.
16. 16. Contenitore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 15, caratterizzato dal fatto di essere realizzato sotto forma di una capsula monouso sigillata comprendente almeno una prima parete perforabile per consentire l'immissione di un fluido all'interno della stessa ed almeno una seconda parete perforabile per consentire l'evacuazione di una bevanda composta da detto fluido e da un prodotto alimentare solubile in sospensione.
17. 17. Contenitore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 15, caratterizzato dal fatto di essere realizzato sotto forma di una capsula monouso sigillata comprendente almeno una prima parete perforabile per consentire l'immissione di un fluido all'interno della stessa ed almeno una seconda parete perforabile per consentire l'evacuazione di una bevanda ottenuta per filtrazione di detto fluido attraverso un prodotto alimentare in polvere.