IT201600095980A1 - CAPSULE FOR THE PREPARATION OF DRINKS - Google Patents
CAPSULE FOR THE PREPARATION OF DRINKSInfo
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Description
CAPSULA PER LA PREPARAZIONE DI BEVANDE CAPSULE FOR THE PREPARATION OF BEVERAGES
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione ha per oggetto una capsula per la preparazione di bevande, del tipo contenente una sostanza alimentare in polvere che permette la preparazione di una bevanda mediante il passaggio di acqua calda attraverso di essa. Tale sostanza alimentare può indifferentemente essere di tipo solubile o di tipo estraibile per infusione (quale caffè torrefatto e macinato). The present invention relates to a capsule for the preparation of beverages, of the type containing a powdered food substance which allows the preparation of a beverage by passing hot water through it. This food substance can indifferently be of the soluble type or of the extractable type by infusion (such as roasted and ground coffee).
In particolare, la presente invenzione ha per oggetto una capsula del tipo descritto nei brevetti EP 1472 156, EP 1 500 358, EP 1 574 452 ed EP 1 808 382, vale a dire una capsula in grado di erogare una bevanda direttamente in una tazza sottostante. Tale capsula comprende un corpo di contenimento conformato a tazza che presenta una porzione di fondo dotata di un foro di erogazione, che è chiuso superiormente da un elemento di chiusura ed al cui interno è disposto almeno un elemento filtrante inferiore tra la sostanza alimentare in polvere e la porzione di fondo. In particular, the present invention relates to a capsule of the type described in patents EP 1472 156, EP 1 500 358, EP 1 574 452 and EP 1 808 382, i.e. a capsule capable of delivering a drink directly into a cup below. This capsule comprises a cup-shaped containment body which has a bottom portion equipped with a dispensing hole, which is closed at the top by a closure element and inside which at least one lower filter element is arranged between the powdered food substance and the bottom portion.
In questa tipologia di capsule è generalmente previsto che le capsule stesse siano realizzate in modo tale da impedire il passaggio almeno di ossigeno verso la sostanza alimentare il polvere e che al momento dell'utilizzo la macchina che le utilizza fori esclusivamente l'elemento di chiusura superiore per iniettare acqua all'interno della capsula. L'uscita della bevanda è invece ottenuta grazie al fatto che, al proprio interno, le capsule comprendono una barriera all'ossigeno realizzata con un foglio di materiale flessibile che, a seguito dell'iniezione di acqua nella capsula, si gonfia e si va a lacerare contro dei riscontri fissi presenti all'interno della capsula stessa. In particolare, l'elemento filtrante inferiore è pressoché completamente ricoperto di punte piramidali che permettono la lacerazione del foglio di alluminio che costituisce la barriera non appena questo si gonfia. Per evitare che i lembi lacerati del foglio di alluminio possano intasare l'elemento filtrante o possano addirittura fuoriuscire dalla capsula (le numerosissime punte presenti, infatti, potrebbero infatti ridurre il foglio stesso a brandelli), in accordo con le soluzioni note l'elemento filtrante è dotato di aperture esclusivamente lungo la propria periferia, in corrispondenza della zona di contatto con la parete interna del corpo di contenimento, vale a dire in corrispondenza di una propria zona relativamente lontana dalle punte piramidali. In this type of capsule it is generally provided that the capsules themselves are made in such a way as to prevent the passage of at least oxygen towards the food substance, the powder and that at the time of use the machine that uses them only holes the upper closing element to inject water into the capsule. The outlet of the drink is instead obtained thanks to the fact that, inside, the capsules include an oxygen barrier made with a sheet of flexible material which, following the injection of water into the capsule, swells and goes to tear against fixed strikers present inside the capsule itself. In particular, the lower filter element is almost completely covered with pyramidal points which allow the tearing of the aluminum sheet which constitutes the barrier as soon as it swells. To prevent the torn edges of the aluminum foil from clogging the filtering element or even escaping from the capsule (the numerous points present, in fact, could in fact reduce the sheet itself to shreds), in accordance with the known solutions, the filtering element it is provided with openings exclusively along its periphery, in correspondence with the area of contact with the internal wall of the containment body, that is to say in correspondence with its own area relatively distant from the pyramidal tips.
Ulteriormente, come già anticipato, in queste capsule note la bevanda viene erogata direttamente dalla capsula alla tazza, vale a dire senza contatto con alcuna parte della macchina. A tale scopo, il corpo di contenimento della capsula, che è stampato ad iniezione, presenta un anello che si sviluppa verso l'esterno e che circonda il foro di erogazione creando una sorta di corto tubo per guidare la bevanda in uscita garantendone il corretto orientamento verso la tazza sottostante. Furthermore, as already mentioned, in these known capsules the drink is dispensed directly from the capsule to the cup, that is to say without contact with any part of the machine. For this purpose, the capsule containment body, which is injection molded, has a ring that extends outwards and surrounds the dispensing hole, creating a sort of short tube to guide the outgoing beverage ensuring its correct orientation. towards the cup below.
In questo contesto il compito tecnico primario alla base della presente invenzione è realizzare una capsula per la preparazione di bevande che possa essere utilizzata nella stessa tipologia di macchine in cui vengono utilizzate le capsule sopra descritte, ma che sia realizzata in modo alternativo rispetto alle capsule oggi note. In this context, the primary technical task underlying the present invention is to produce a capsule for the preparation of beverages that can be used in the same type of machines in which the capsules described above are used, but which is made in an alternative way to capsules today. Note.
È in particolare compito tecnico della presente invenzione realizzare una capsula per la preparazione di bevande in cui il corpo di contenimento possa essere realizzato per termoformatura. In particular, the technical task of the present invention is to provide a capsule for the preparation of beverages in which the containing body can be made by thermoforming.
È secondariamente compito tecnico della presente invenzione realizzare una capsula per la preparazione di bevande che utilizzi una modalità alternativa di apertura per quanto riguarda l'erogazione della bevanda. Secondly, the technical task of the present invention is to provide a capsule for the preparation of beverages which uses an alternative opening mode for dispensing the beverage.
Il compito tecnico e gli scopi indicati sono sostanzialmente raggiunti da una capsula per la preparazione di bevande in accordo con quanto descritto nelle unite rivendicazioni. The technical task and the indicated aims are substantially achieved by a capsule for the preparation of beverages in accordance with what is described in the attached claims.
Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di alcune forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, di una capsula per la preparazione di bevande illustrate negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become more evident from the detailed description of some preferred, but not exclusive, embodiments of a capsule for the preparation of beverages illustrated in the accompanying drawings, in which:
- la figura 1 mostra in sezione assiale, priva della sostanza alimentare in polvere per meglio evidenziarne la struttura interna, una capsula per la preparazione di bevande realizzata in accordo con una prima forma realizzativa della presente invenzione; - figure 1 shows in axial section, without the powdered food substance to better highlight its internal structure, a capsule for the preparation of beverages made in accordance with a first embodiment of the present invention;
- la figura 2 mostra in sezione assiale, priva della sostanza alimentare in polvere per meglio evidenziarne la struttura interna, una capsula per la preparazione di bevande realizzata in accordo con una seconda forma realizzativa della presente invenzione; Figure 2 shows in axial section, without the food substance in powder form to better highlight its internal structure, a capsule for the preparation of beverages made in accordance with a second embodiment of the present invention;
- la figura 3 mostra in sezione assiale, priva della sostanza alimentare in polvere per meglio evidenziarne la struttura interna, una capsula per la preparazione di bevande realizzata in accordo con una terza forma realizzativa della presente invenzione; - figure 3 shows in axial section, without the powdered food substance to better highlight its internal structure, a capsule for the preparation of beverages made in accordance with a third embodiment of the present invention;
- la figura 4 mostra in vista dall'alto il corpo di contenimento delle capsule delle figure da 1 a 3; Figure 4 shows a top view of the body for containing the capsules of Figures 1 to 3;
- la figura 5 mostra in vista in sezione laterale il corpo di contenimento di figura 4 sezionato secondo la traccia V-V; Figure 5 shows a side section view of the containment body of Figure 4 sectioned along the line V-V;
- la figura 6 mostra in vista dall'alto l'elemento filtrante superiore delle capsule delle figure da 1 a 3; Figure 6 shows a top view of the upper filter element of the capsules of Figures 1 to 3;
- la figura 7 mostra in vista in sezione laterale l'elemento filtrante superiore di figura 6 sezionato secondo la traccia VII-VII; Figure 7 shows a side section view of the upper filtering element of Figure 6 sectioned along the line VII-VII;
- la figura 8 mostra in vista dall'alto l'elemento filtrante inferiore della capsula di figura 1; Figure 8 shows a top view of the lower filter element of the capsule of Figure 1;
- la figura 9 mostra in vista in sezione laterale l'elemento filtrante inferiore di figura 8 sezionato secondo la traccia IX-IX; Figure 9 shows a side section view of the lower filtering element of Figure 8 sectioned along the line IX-IX;
- la figura 10 mostra in vista dall'alto l'elemento filtrante inferiore delle capsule di figura 2 e 3; Figure 10 shows a top view of the lower filter element of the capsules of Figure 2 and 3;
- la figura 11 mostra in vista in sezione laterale l'elemento filtrante inferiore di figura 10 sezionato secondo la traccia XI-XI; Figure 11 shows a side sectional view of the lower filtering element of Figure 10 sectioned along the line XI-XI;
- la figura 12 mostra in vista dall'alto una forma realizzativa preferita del foglio di materiale flessibile presente nelle capsule delle figure da 1 a 3; Figure 12 shows a top view of a preferred embodiment of the sheet of flexible material present in the capsules of Figures 1 to 3;
- la figura 13 mostra ingrandita una delle quattro zone di erogazione del foglio di materiale flessibile di figura 12; Figure 13 shows an enlarged view of one of the four dispensing areas of the sheet of flexible material of Figure 12;
- la figura 14 mostra in vista in sezione verticale il dettaglio del foglio di materiale flessibile mostrato in figura 13; - figure 14 shows in vertical section view the detail of the sheet of flexible material shown in figure 13;
- la figura 15 mostra in vista in sezione verticale la struttura del foglio di materiale flessibile di figura 12 in una zona diversa dalla zona di erogazione; Figure 15 shows a vertical section view of the structure of the sheet of flexible material of Figure 12 in an area other than the dispensing area;
- la figura 16 mostra in vista in sezione verticale una variante realizzativa del foglio di materiale flessibile in corrispondenza di una zona di erogazione analoga a quella mostrata in figura 14; Figure 16 shows a vertical sectional view of a variant embodiment of the sheet of flexible material in correspondence with a dispensing area similar to that shown in Figure 14;
- la figura 17 mostra in vista dall'alto l'elemento erogatore delle capsule di figura 1 e 2; Figure 17 shows a top view of the dispensing element of the capsules of Figure 1 and 2;
- la figura 18 mostra in vista in sezione laterale l'elemento erogatore di figura 17 sezionato secondo la traccia XVII-XVII; - figure 18 shows a side section view of the dispensing element of figure 17 sectioned along the line XVII-XVII;
- la figura 19 mostra in vista dall'alto l'elemento erogatore della capsula di figura 3; Figure 19 shows a top view of the dispensing element of the capsule of Figure 3;
- la figura 20 mostra in vista in sezione laterale l'elemento erogatore di figura 19 sezionato secondo la traccia XX-XX; e figure 20 shows a side section view of the dispensing element of figure 19 sectioned along the line XX-XX; And
- la figura 21 mostra in sezione assiale la capsula di figura 1 riempita con la sostanza alimentare in polvere. - figure 21 shows in axial section the capsule of figure 1 filled with the powdered food substance.
Con riferimento alle figure citate è stata globalmente indicata con il numero di riferimento 1 una capsula realizzata secondo la presente invenzione. With reference to the aforementioned figures, the reference number 1 globally indicates a capsule made according to the present invention.
Analogamente alle capsule note, anche la capsula 1 oggetto della presente invenzione può contenere una qualsiasi sostanza alimentare in polvere 2 che permetta la preparazione di una bevanda mediante il passaggio di acqua calda attraverso di essa, sia essa di tipo solubile o estraibile per infusione (con acqua più o meno pressurizzata come meglio descritto nel seguito, comunque, una certa pressione di estrazione è sempre richiesta). La capsula 1 comprende innanzitutto un corpo di contenimento 3 che è conformato a tazza, ed in cui si possono individuare una parete laterale tubolare 4 ed una porzione di fondo 5, e che definisce al proprio interno una camera di contenimento 6. La parete laterale tubolare 4 si estende tra un primo bordo 7 ed un secondo bordo 8. La porzione di fondo 5 è collegata al primo bordo 7 e si estende trasversalmente ad un asse centrale della parete laterale tubolare 4 (asse centrale che costituisce un asse centrale anche per la capsula 1). La porzione di fondo 5 presenta inoltre un foro di erogazione 9, vantaggiosamente in corrispondenza di una propria zona centrale. Un elemento di chiusura 10, quale un foglio di materiale multistrato in grado di fungere da barriera all'ossigeno, è fissato al secondo bordo 8 della parete laterale tubolare 4 per chiudere superiormente il corpo di contenimento 3. Il fissaggio è normalmente realizzato per saldatura o incollaggio. Similarly to the known capsules, also the capsule 1 object of the present invention can contain any powdered food substance 2 which allows the preparation of a drink by passing hot water through it, whether it is soluble or extractable by infusion (with more or less pressurized water as better described below, however, a certain extraction pressure is always required). The capsule 1 first of all comprises a containment body 3 which is cup-shaped, and in which a tubular side wall 4 and a bottom portion 5 can be identified, and which internally defines a containment chamber 6. The tubular side wall 4 extends between a first edge 7 and a second edge 8. The bottom portion 5 is connected to the first edge 7 and extends transversely to a central axis of the tubular side wall 4 (central axis which constitutes a central axis also for the capsule 1). The bottom portion 5 also has a dispensing hole 9, advantageously in correspondence with its own central area. A closing element 10, such as a sheet of multilayer material capable of acting as an oxygen barrier, is fixed to the second edge 8 of the tubular side wall 4 to close the containment body 3 at the top. The fixing is normally carried out by welding or bonding.
Nella forma realizzativa preferita la parete laterale tubolare 4 e la porzione di fondo 5 del corpo di contenimento 3 sono realizzate in un pezzo unico con un film multistrato termoformato che contenga almeno uno strato che funga da barriera all'ossigeno. In the preferred embodiment, the tubular side wall 4 and the bottom portion 5 of the containment body 3 are made in a single piece with a thermoformed multilayer film which contains at least one layer which acts as an oxygen barrier.
Nella forma realizzativa preferita, illustrata nelle unite figure, la porzione di fondo 5 del corpo di contenimento 3 comprende una zona anulare interna 11 che circonda il foro di erogazione 9, una zona anulare intermedia 12 che circonda la zona anulare interna 11 ed una zona anulare esterna 13 che circonda la zona anulare intermedia 12. Le tre zone sono disposte a scalino una rispetto all altra con la zona anulare interna 11 più lontana dall'elemento di chiusura 10 della zona anulare intermedia 12 e la zona anulare intermedia 12 più lontana dall'elemento di chiusura 10 della zona anulare esterna 13. Infine, la zona anulare interna 11, la zona anulare intermedia 12 e la zona anulare esterna 13 definiscono ciascuna una superficie di appoggio che si sviluppa trasversalmente rispetto all'asse centrale; le varie superficie di appoggio sono vantaggiosamente concentriche rispetto all'asse centrale stesso. In the preferred embodiment, illustrated in the accompanying figures, the bottom portion 5 of the containment body 3 comprises an internal annular zone 11 that surrounds the dispensing hole 9, an intermediate annular zone 12 that surrounds the internal annular zone 11 and an annular zone external 13 which surrounds the intermediate annular zone 12. The three zones are arranged in a step with respect to each other with the internal annular zone 11 farthest from the closing element 10 of the intermediate annular zone 12 and the intermediate annular zone 12 farthest from the closing element 10 of the external annular zone 13. Finally, the internal annular zone 11, the intermediate annular zone 12 and the external annular zone 13 each define a bearing surface which extends transversely with respect to the central axis; the various supporting surfaces are advantageously concentric with respect to the central axis itself.
Un elemento filtrante inferiore 14 è montato nella camera di contenimento 6, è disposto tra la sostanza alimentare in polvere 2 e la porzione di fondo 5, ed è preferibilmente, ma non necessariamente, costituito da un elemento plastico rigido o semirigido dotato di una pluralità di fori passanti. Nelle unite figure ne sono rappresentate due versioni esemplificative entrambe dotate sia di nervature radiali 15 di irrigidimento, sia di un ingrossamento centrale 16. Nel primo caso, figura 9, le nervature 15 sono principalmente previste sulla faccia dell'elemento filtrante inferiore 14 rivolta verso la porzione di fondo 5, mentre nel secondo caso, figura 11, sono principalmente previste sulla faccia opposta. In entrambi i casi l elemento filtrante inferiore 14 poggia sulla zona anulare esterna 13 ed è trattenuto in posizione da una sporgenza sagomata 17 ricavata nella parete laterale tubolare 4 (l'inserimento dell'elemento filtrante inferiore 14 nella capsula 1 avviene a scatto). A lower filter element 14 is mounted in the containment chamber 6, is arranged between the powdered food substance 2 and the bottom portion 5, and is preferably, but not necessarily, constituted by a rigid or semi-rigid plastic element equipped with a plurality of through holes. The accompanying figures show two exemplary versions, both provided with radial stiffening ribs 15 and with a central enlargement 16. In the first case, figure 9, the ribs 15 are mainly provided on the face of the lower filter element 14 facing the bottom portion 5, while in the second case, Figure 11, they are mainly provided on the opposite face. In both cases, the lower filter element 14 rests on the external annular zone 13 and is held in position by a shaped projection 17 obtained in the tubular side wall 4 (the insertion of the lower filter element 14 into the capsule 1 takes place by snap action).
Nella forma realizzativa preferita, poi, la capsula 1 comprende anche un elemento filtrante superiore 18 disposto tra l'elemento di chiusura 10 e la sostanza alimentare in polvere 2, anch'esso vantaggiosamente costituito da un elemento plastico rigido o semirigido dotato di una pluralità di fori e nervature, anche se anche altre soluzioni realizzative possono essere adottate. In the preferred embodiment, then, the capsule 1 also comprises an upper filter element 18 arranged between the closing element 10 and the powdered food substance 2, also advantageously constituted by a rigid or semi-rigid plastic element equipped with a plurality of holes and ribs, although other embodiments can also be adopted.
Anche la capsula 1 oggetto della presente invenzione, come quelle note, comprende inoltre un foglio di materiale flessibile 19, impermeabile all'ossigeno, montato nella camera di contenimento 6 e fissato a tenuta di ossigeno al corpo di contenimento 3 per chiudere a tenuta di ossigeno la parte di capsula 1 che contiene la sostanza alimentare in polvere 2. Also the capsule 1 object of the present invention, like the known ones, also comprises a sheet of flexible material 19, impermeable to oxygen, mounted in the containment chamber 6 and oxygen-tight fixed to the containment body 3 to seal oxygen-tight the part of capsule 1 that contains the powdered food substance 2.
In generale il foglio di materiale flessibile 19 può essere realizzato in qualsiasi modo, ed in particolare può essere realizzato come quelli attualmente noti; a titolo di esempio può essere di tipo lacerabile a seguito dell'interazione con riscontri fissi presenti nella capsula 1 (in particolare ricavati direttamente sull'elemento filtrante inferiore 14). In general, the sheet of flexible material 19 can be made in any way, and in particular it can be made like those currently known; by way of example, it can be of the tear-off type following the interaction with fixed abutments present in the capsule 1 (in particular obtained directly on the lower filter element 14).
Nella forma realizzativa preferita, tuttavia, il foglio di materiale flessibile 19 comprende almeno un primo strato 20 costituito da un film di materiale plastico, preferibilmente polietilene, ed un secondo strato 21 costituito da un film di alluminio, tra loro accoppiati. Il foglio di materiale flessibile 19 è inoltre disposto tra la sostanza alimentare in polvere 2 ed il foro di erogazione 9, con il primo strato 20 interposto tra la sostanza alimentare in polvere 2 ed il secondo strato 21. In generale, poi, il foglio di materiale flessibile 19 può comprendere inoltre uno strato di adesivo 22 interposto tra il primo strato 20 ed il secondo strato 21 per garantirne l'adesione reciproca, e/o uno strato di lacca 23 applicato al secondo strato 21 in corrispondenza di una sua faccia opposta rispetto a quella rivolta verso il primo strato 20. La soluzione realizzativa comprensiva dei quattro strati sin qui descritti è illustrata nella figura 16. In altre forme realizzative più complesse, poi, può anche essere previsto che il foglio di materiale flessibile 19 comprenda inoltre uno strato 24 di fibre plastiche intrecciate, associate al secondo strato 21 dalla stessa parte del citato strato di lacca 23, in modo tale che il secondo strato 21 rimanga interposto tra il primo strato 20 e lo strato 24 di fibre plastiche intrecciate. In particolare, lo strato 24 di fibre plastiche intrecciate è vantaggiosamente costituito di poliestere tessuto o non tessuto. Questa soluzione realizzativa a cinque strati è illustrata nelle figure 14 e 15. In the preferred embodiment, however, the sheet of flexible material 19 comprises at least a first layer 20 consisting of a film of plastic material, preferably polyethylene, and a second layer 21 consisting of an aluminum film, coupled together. The sheet of flexible material 19 is also arranged between the powdered food substance 2 and the dispensing hole 9, with the first layer 20 interposed between the powdered food substance 2 and the second layer 21. In general, then, the sheet of flexible material 19 can also comprise a layer of adhesive 22 interposed between the first layer 20 and the second layer 21 to ensure mutual adhesion, and / or a layer of lacquer 23 applied to the second layer 21 at its opposite face with respect to to the one facing the first layer 20. The constructive solution including the four layers described up to now is illustrated in figure 16. In other more complex embodiments, then, it can also be provided that the sheet of flexible material 19 also comprises a layer 24 of intertwined plastic fibers, associated with the second layer 21 on the same side as the aforementioned lacquer layer 23, so that the second layer 21 remains interposed between a the first layer 20 and the layer 24 of intertwined plastic fibers. In particular, the layer 24 of intertwined plastic fibers is advantageously made of woven or non-woven polyester. This five-layer embodiment is illustrated in figures 14 and 15.
Nella forma realizzativa preferita gli spessori previsti per i vari strati sono i seguenti: In the preferred embodiment, the thicknesses provided for the various layers are as follows:
- film di polietilene: 10 µm ± 4 µm; - polyethylene film: 10 µm ± 4 µm;
- strato di adesivo 22: 4 µm ± 2 µm; - adhesive layer 22: 4 µm ± 2 µm;
- film di alluminio: 7 µm ± 3 µm; - aluminum film: 7 µm ± 3 µm;
- strato di lacca 23: 4 µm ± 2 µm; - lacquer layer 23: 4 µm ± 2 µm;
- tessuto o tessuto non tessuto di poliestere: 11 µm ± 3 µm. - polyester fabric or non-woven fabric: 11 µm ± 3 µm.
In generale, poi, è vantaggiosamente previsto che lo spessore dello strato di alluminio (secondo strato 21) venga scelto in modo tale che il secondo strato 21 stesso si possa lacerare autonomamente quando la differenza di pressione che insiste tra le sue due facce è pari ad almeno 2 bar (almeno in corrispondenza della zona di erogazione descritta nel seguito). In general, then, it is advantageously provided that the thickness of the aluminum layer (second layer 21) is chosen in such a way that the second layer 21 itself can tear independently when the difference in pressure that exists between its two faces is equal to at least 2 bar (at least in correspondence with the delivery area described below).
A seconda delle forme realizzative può essere indifferentemente previsto che il foglio di materiale flessibile 19 sia disposto tra l'elemento filtrante inferiore 14 ed il foro di erogazione 9 (soluzione preferita illustrata nelle unite figure) o tra la sostanza alimentare in polvere 2 e l'elemento filtrante inferiore 14 (soluzione meno preferita). Nelle soluzioni realizzative preferite il foglio di materiale flessibile 19 è fissato al corpo di contenimento 3 in corrispondenza della zona anulare intermedia 12; solo la sua zona centrale è affacciata alla zona anulare interna 11 ed al foro di erogazione 9. Anche in questo caso il fissaggio è normalmente realizzato per saldatura o incollaggio. According to the embodiments, it can be indifferently provided that the sheet of flexible material 19 is arranged between the lower filter element 14 and the dispensing hole 9 (preferred solution illustrated in the accompanying figures) or between the powdered food substance 2 and the lower filter element 14 (less preferred solution). In the preferred embodiments, the sheet of flexible material 19 is fixed to the containment body 3 in correspondence with the intermediate annular zone 12; only its central zone faces the internal annular zone 11 and the dispensing hole 9. Also in this case the fixing is normally carried out by welding or gluing.
In accordo con un aspetto inventivo secondario della presente invenzione, poi, il primo strato 20 presenta preferibilmente uno o più tagli 25 (come illustrato nelle figure 12 e 13) o in alternativa una o più aperture passanti (soluzione non illustrata). Sia i tagli 25 sia le aperture possono essere realizzati con un raggio laser (in questo modo è possibile realizzarli quando il primo strato 20 ed il secondo strato 21 sono già accoppiati grazie al fatto che utilizzando un raggio laser di potenza adeguata è possibile tagliare il polietilene ma non l alluminio che semplicemente lo riflette). Si noti che nelle citate figure lo spessore del taglio 25 è rappresentato più largo di quanto sia necessario al fine di renderlo maggiormente evidente. Nelle soluzioni realizzative preferite, infatti, mentre la lunghezza del taglio 25 è vantaggiosamente dell'ordine di qualche millimetro, preferibilmente compresa tra 1 e 10 mm, la larghezza del taglio 25 è dell'ordine di 0.5 ÷ 1 mm. In accordance with a secondary inventive aspect of the present invention, then, the first layer 20 preferably has one or more cuts 25 (as illustrated in Figures 12 and 13) or alternatively one or more through openings (solution not illustrated). Both the cuts 25 and the openings can be made with a laser beam (in this way it is possible to make them when the first layer 20 and the second layer 21 are already coupled thanks to the fact that by using a laser beam of adequate power it is possible to cut the polyethylene but not the aluminum that simply reflects it). It should be noted that in the aforementioned figures the thickness of the cut 25 is shown wider than is necessary in order to make it more evident. In fact, in the preferred embodiments, while the length of the cut 25 is advantageously of the order of a few millimeters, preferably between 1 and 10 mm, the width of the cut 25 is of the order of 0.5 ÷ 1 mm.
Come schematicamente illustrato nelle figure 12, 13, 14 e 16, ciascun taglio 25 o apertura passante presente nel primo strato 20 è ricavato in corrispondenza ed all interno di una zona di erogazione 26 del primo strato 20. Ciascuna zona di erogazione 26 si caratterizza per il fatto che, in sua corrispondenza, il primo strato 20 è localmente staccato dal secondo strato 21 (ad esempio a tale scopo può essere vantaggiosamente localmente assente lo strato di adesivo 22 come indicato dall'area vuota 27 nelle figure 14 e 16). In questo modo, infatti, in uso, a seguito dell instaurarsi di una sovrappressione in corrispondenza della faccia del primo strato 20 rivolta verso la sostanza alimentare in polvere 2, la stessa pressione agisce anche sul secondo strato 21 in corrispondenza della zona di erogazione 26, dove il secondo strato 21 è localmente libero di gonfiarsi deformandosi verso la porzione di fondo 5 sino a scoppiare. As schematically illustrated in Figures 12, 13, 14 and 16, each cut 25 or through opening present in the first layer 20 is obtained in correspondence with and inside a dispensing area 26 of the first layer 20. Each dispensing area 26 is characterized by the fact that, in its correspondence, the first layer 20 is locally detached from the second layer 21 (for example, for this purpose, the adhesive layer 22 may advantageously be locally absent as indicated by the empty area 27 in Figures 14 and 16). In this way, in fact, in use, following the establishment of an overpressure at the face of the first layer 20 facing the powdered food substance 2, the same pressure also acts on the second layer 21 at the dispensing area 26, where the second layer 21 is locally free to swell, deforming towards the bottom portion 5 until it bursts.
Vantaggiosamente, tutti i tagli 25 e le zone di erogazione sono ricavate in corrispondenza della zona centrale del foglio di materiale flessibile 19. Advantageously, all the cuts 25 and the dispensing areas are obtained in correspondence with the central area of the sheet of flexible material 19.
In accordo con l'aspetto innovativo principale della presente invenzione il corpo di contenimento 3 è come detto realizzato per termoformatura di un materiale plastico barrierato all ossigeno, con il foro di erogazione 9 realizzato per fustellatura, e la capsula 1 comprende inoltre un elemento erogatore 28 che è costituito di materiale plastico stampato e che è accoppiato al foro di erogazione 9. In accordance with the main innovative aspect of the present invention, the containment body 3 is, as mentioned, made by thermoforming an oxygen-barrier plastic material, with the dispensing hole 9 made by punching, and the capsule 1 also comprises a dispensing element 28 which is made of molded plastic material and which is coupled to the dispensing hole 9.
In dettaglio 25, l'elemento erogatore 28 comprende un corpo principale tubolare 29 che è inserito passante nel foro di erogazione 9 per sporgere verso l'esterno della capsula 1, e che presenta internamente un foro di uscita 30 per la bevanda; il foro di uscita 30 collega la camera di contenimento 6 all'esterno. Il corpo principale tubolare 29 presenta inoltre, vantaggiosamente, una flangia radiale 31 posta in appoggio sulla porzione di fondo 5 (in particolare sulla zona anulare interna 11 nelle forme realizzative illustrate). In detail 25, the dispensing element 28 comprises a tubular main body 29 which is inserted through the dispensing hole 9 to protrude towards the outside of the capsule 1, and which internally has an outlet hole 30 for the beverage; the outlet hole 30 connects the containment chamber 6 to the outside. The tubular main body 29 also advantageously has a radial flange 31 resting on the bottom portion 5 (in particular on the internal annular zone 11 in the illustrated embodiments).
A seconda delle forme realizzative, l'elemento erogatore 28 può poi essere montato nel foro di erogazione 9 a tenuta di fluido o meno. Depending on the embodiments, the dispensing element 28 can then be mounted in the dispensing hole 9 fluid-tight or not.
Preferibilmente, inoltre, l'elemento erogatore 28 presenta almeno una sede in sottosquadro 32, con riferimento all'asse centrale, nella quale è inserita a scatto una porzione del corpo di contenimento 3, quella che delimita il foro di erogazione 9. Furthermore, preferably, the dispensing element 28 has at least one undercut seat 32, with reference to the central axis, in which a portion of the containment body 3 is snapped in, the one that delimits the dispensing hole 9.
Vantaggiosamente, ancora, il corpo principale tubolare 29 può presentare un elemento di guida 33 disposto in una posizione centrale del foro di uscita 30 e supportato da alcuni bracci di supporto e centraggio 34. Preferibilmente, l'elemento di guida 33 presenta un'estremità inferiore rastremata (conica nelle unite figure) per garantire un'erogazione della bevanda lungo l'asse centrale. Advantageously, again, the tubular main body 29 can have a guide element 33 arranged in a central position of the outlet hole 30 and supported by some support and centering arms 34. Preferably, the guide element 33 has a lower end tapered (conical in the accompanying figures) to ensure dispensing of the drink along the central axis.
Ulteriormente, nella forma realizzativa delle figure 19 e 20, su un proprio lato rivolto verso l'elemento filtrante inferiore 14, l'elemento erogatore 28 comprende inoltre un bordo anulare sporgente 35 che circonda l'ingresso del foro di uscita 30 e che è in grado di ostacolare la fuoriuscita di eventuali gocce di bevanda residue presenti all'interno della capsula 1 al momento della rimozione della capsula usata dalla macchina di estrazione. Un analogo bordo anulare sporgente 35 può essere previsto anche nel caso della forma realizzativa delle figure 17 e 18 così come in qualsiasi altra forma realizzativa dell'elemento erogatore 28. Furthermore, in the embodiment of Figures 19 and 20, on its own side facing the lower filter element 14, the dispensing element 28 further comprises a protruding annular edge 35 which surrounds the inlet of the outlet hole 30 and which is in able to hinder the escape of any residual drops of drink present inside the capsule 1 when removing the used capsule from the extraction machine. A similar protruding annular edge 35 can also be provided in the case of the embodiment of figures 17 and 18 as well as in any other embodiment of the dispensing element 28.
Per quanto riguarda il funzionamento della capsula 1, quanto la stessa viene inserita nella macchina da caffè quest'ultima fora l'elemento di chiusura 10 ed inietta acqua in pressione attraverso l'elemento di chiusura 10 stesso. L'acqua, dopo aver attraversato un eventuale elemento filtrante superiore 18 presente nella capsula 1 raggiunge la sostanza alimentare in polvere 2, la bagna dando inizio al processo di produzione della bevanda, vale a dire allo scioglimento della sostanza alimentare in polvere 2 qualora questa sia solubile o all'estrazione delle sostanze aromatiche qualora la sostanza alimentare in polvere 2 sia non solubile. As regards the operation of the capsule 1, when it is inserted into the coffee machine, the latter pierces the closing element 10 and injects pressurized water through the closing element 10 itself. The water, after passing through a possible upper filter element 18 present in the capsule 1 reaches the powdered food substance 2, wets it, starting the beverage production process, i.e. the dissolution of the powdered food substance 2 if this is soluble or to the extraction of aromatic substances if the powdered food substance 2 is insoluble.
La bevanda che si è formata raggiunge poi il foglio di materiale flessibile 19 ancora intatto e viene bloccata da esso. Nel caso del foglio di materiale flessibile 19 sopra descritto, specie a seguito dell'aumento di pressione interna alla capsula 1, la bevanda si inserisce negli uno o più fori o aperture passanti ricavati nel primo strato 20 e raggiunge il secondo strato 21 in corrispondenza delle zone di erogazione. La differenza di pressione che si instaura via via tra la faccia del foglio di materiale flessibile 19 rivolta verso la sostanza alimentare in polvere 2 e quella opposta determina un rigonfiamento verso la porzione di fondo 5 del secondo strato 21 in corrispondenza delle una o più zone di erogazioni presenti, sino a determinare la lacerazione del secondo strato 21 stesso in corrispondenza di una o più delle zone di erogazione. Va notato che le diverse proprietà meccaniche dei materiali che costituiscono il primo strato 20 ed il secondo strato 21 fanno sì che, mentre il secondo strato 21 si lacera a seguito dell'aumento di pressione, il primo strato 20 rimane sostanzialmente indenne. In altre forme realizzative in cui il foglio di materiale flessibile 19 sia realizzato con altre modalità, la sua apertura potrà invece avvenire ovviamente in altro modo (ad esempio per lacerazione contro riscontri fissi presenti nella capsula 1). The drink which has formed then reaches the sheet of flexible material 19 which is still intact and is blocked by it. In the case of the sheet of flexible material 19 described above, especially as a result of the increase in pressure inside the capsule 1, the drink is inserted into one or more holes or through openings made in the first layer 20 and reaches the second layer 21 in correspondence with the dispensing areas. The pressure difference that is established gradually between the face of the sheet of flexible material 19 facing the food substance in powder form 2 and the opposite one determines a swelling towards the bottom portion 5 of the second layer 21 in correspondence with the one or more areas of present deliveries, until the second layer 21 itself is torn in correspondence with one or more of the dispensing zones. It should be noted that the different mechanical properties of the materials constituting the first layer 20 and the second layer 21 mean that, while the second layer 21 tears as a result of the pressure increase, the first layer 20 remains substantially undamaged. In other embodiments in which the sheet of flexible material 19 is made in other ways, its opening can obviously take place in another way (for example by tearing against fixed abutments present in the capsule 1).
A quel punto la bevanda è libera di proseguire il proprio percorso verso il foro di uscita 30. In particolare, la bevanda raggiunge l'elemento erogatore 28 dove si inserisce nel foro di uscita 30, seguendo preferibilmente lo sviluppo dell'elemento di guida 33, per raggiungere la tazza sottostante. Si noti che, durante il percorso di uscita, la bevanda attraversa anche l'elemento filtrante inferiore 14; a seconda delle forme realizzative ciò può avvenire o prima che la bevanda stessa attraversi il foglio di materiale flessibile 19 o dopo che lo ha attraversato. At that point the drink is free to continue its path towards the outlet hole 30. In particular, the drink reaches the dispensing element 28 where it is inserted into the outlet hole 30, preferably following the development of the guide element 33, to reach the cup below. It should be noted that, during the outlet path, the beverage also passes through the lower filter element 14; depending on the embodiments, this can occur either before the drink itself passes through the sheet of flexible material 19 or after it has passed through it.
Infine, nel caso in cui il foglio di materiale flessibile 19 presenti dei tagli 25 passanti che presentano una larghezza trasversale ridotta (dell'ordine di 0.5 ÷ 1 mm), grazie all'elasticità del polipropilene durante l'erogazione tali tagli 25 possono garantire una costanza della pressione all'interno della capsula 1 (allargandosi maggiormente in caso di aumento della pressione e restringendosi in caso di diminuzione della pressione) garantendo così una migliore estrazione della bevanda, specie nel caso di sostanza alimentare in polvere 2 non solubile. Finally, if the sheet of flexible material 19 has through cuts 25 which have a reduced transversal width (of the order of 0.5 ÷ 1 mm), thanks to the elasticity of the polypropylene during dispensing, these cuts 25 can guarantee a constant pressure inside the capsule 1 (widening more in case of pressure increase and shrinking in case of pressure decrease) thus ensuring a better extraction of the beverage, especially in the case of non-soluble powdered food substance 2.
La presente invenzione consegue importanti vantaggi. The present invention achieves important advantages.
Non solo infatti grazie alla presente invenzione è stato possibile mettere a punto una capsula 1 alternativa rispetto alle capsule note che può essere utilizzata nelle stesse macchine che oggi utilizzano le capsule note sopra descritte, ma sono stati anche raggiunti risultati migliorativi. In fact, not only thanks to the present invention it has been possible to develop an alternative capsule 1 with respect to the known capsules which can be used in the same machines that today use the known capsules described above, but improved results have also been achieved.
In primo luogo, grazie all'adozione dell'elemento erogatore 28 separato dal corpo di contenimento 3 è possibile reso possibile utilizzare corpi di contenimento termoformati al posto dei più costosi corpi di contenimento stampati ad iniezione sino ad oggi utilizzati. In the first place, thanks to the adoption of the dispensing element 28 separated from the containment body 3 it is possible to use thermoformed containment bodies instead of the more expensive injection-molded containment bodies used up to now.
In secondo luogo, nel caso di utilizzo dell'innovativo foglio di materiale flessibile 19 sopra descritto, è stato possibile mettere a punto un sistema di apertura della capsula 1 non solo alternativo a quello noto, ma che permette sia di ottenere l'apertura con pressioni superiori rispetto a quelle alle quali avviene l'apertura nelle capsule note, sia di ridurre il rischio di rilascio indesiderato di pezzi di alluminio nella bevanda grazie all'assenza di elementi di foratura meccanica che interagiscano con il foglio di alluminio. Se poi il foglio di materiale flessibile 19 presenta dei tagli 25 passanti che presentano una larghezza trasversale ridotta è anche possibile garantire una migliore estrazione della bevanda. Secondly, in the case of using the innovative sheet of flexible material 19 described above, it was possible to develop an opening system of the capsule 1 not only alternative to the known one, but which allows both to obtain the opening with pressure higher than those at which the known capsules are opened, both to reduce the risk of unwanted release of aluminum pieces in the beverage thanks to the absence of mechanical drilling elements which interact with the aluminum sheet. Furthermore, if the sheet of flexible material 19 has through cuts 25 which have a reduced transversal width, it is also possible to guarantee a better extraction of the beverage.
Va infine rilevato che la presente invenzione risulta di relativamente facile realizzazione e che anche il costo connesso alla sua attuazione non risulta molto elevato. Finally, it should be noted that the present invention is relatively easy to produce and that the cost associated with its implementation is also not very high.
L invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell ambito del concetto inventivo che la caratterizza. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept that characterizes it.
Tutti i dettagli 25 sono rimpiazzabili da altri tecnicamente equivalenti ed i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni dei vari componenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze. All the details 25 can be replaced by other technically equivalent ones and the materials used, as well as the shapes and dimensions of the various components, may be any according to the requirements.
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