IT201800008071A1 - Capsula per preparazione di bevande. - Google Patents

Description

"Capsula per preparazione di bevande"

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto una capsula per la preparazione di bevande.

Allo stato dell'arte sono note le capsule per la preparazione di bevande mediante iniezione, all'interno di detta capsula, di un fluido sotto pressione, ad esempio per la preparazione del caffè in macchine "espresso" o simili.

Usualmente tali capsule comprendono un corpo a coppa comprendente a sua volta una parete di mantello sostanzialmente tronco-conica che delimita una bocca di apertura ed un fondo cieco.

Le capsule note in questione presentano una camera di contenimento di una sostanza alimentare per la preparazione della bevanda, la quale camera è delimitata dal corpo a coppa e da una membrana di chiusura di quest'ultimo, applicata in corrispondenza della bocca di apertura, per chiudere quest 'ultima.

Allo stato dell'arte esistono numerose varianti di capsule compatibili con macchine esistenti ed in commercio, ognuna provvista di proprie caratteristiche peculiari.

Un limite condiviso delle capsule esistenti è relativo allo spessore di parete del corpo a coppa: esso infatti non può presentare uno spessore troppo ridotto perché deve resistere alle sollecitazioni dell'acqua in pressione che viene iniettata nella camera interna della capsula. La predisposizione di uno spessore di parete relativamente elevato tuttavia comporta alcune conseguenze poco desiderabili: in primo luogo il costo (legato al materiale) della capsula è relativamente elevato; in secondo luogo (poiché il diametro esterno è spesso vincolato da esigenze compatibilità) un aumento di spessore della parete del corpo implica una riduzione delle dimensioni della camera; in terzo luogo non possono essere scelte liberamente le tecniche di produzione preferite, perché alcune di esse comporterebbero una riduzione dello spessore di parete; nella fattispecie di quest'ultimo limite si consideri che le capsule in di plastica commercio sono prodotte usualmente mediante stampaggio ad iniezione .

Un altro limite che sì riscontra nelle macchine note riguarda la distribuzione dell'acqua all'interno della camera : in talune macchine infatti il fondo delle capsule è forato da aghi di iniezione della macchina, i quali iniettano l'acqua in pressione nella capsula in una direzione che va dal fondo cieco della capsula alla membrana sigillante superiore, la quale si strappa per permettere la fuoriuscita della bevanda (interferendo con parti di riscontro della macchina); il Richiedente ha notato che questa situazione che si viene a creare nelle capsule note comporta la formazione di canali preferenziali che non consentono di irrorare con regolarità il contenuto della capsula, con un conseguente peggioramento della qualità della bevanda .

Ancora un altro limite riguarda quelle capsule note che sono internamente provviste di un elemento filtrante: quest'ultimo infatti è usualmente provvisto in prossimità del fondo cieco della capsula, in corrispondenza del quale fondo cieco penetrano gli aghi di iniezione dell'acqua in pressione.

In tali capsule esiste il rischio che l'ago di iniezione, sfondando o forando il fondo cieco entri in contatto con il filtro, con la conseguenza di forare il filtro o spostare quest'ultimo dalla sua sede; questo potrebbe generare un inquinamento degli aghi di iniezione con la sostanza per la preparazione della bevanda contenuta nella capsula, con la conseguenza che una preparazione successiva di bevanda, diversa da una bevanda già preparata, potrebbe essere inquinata .

Anche in queste capsule poi esiste il problema dell'irrorazione non regolare del contenuto della capsula per la formazioni di canali preferenziali nella bevanda.

Compito precipuo del presente trovato consiste nel fatto di realizzare una capsula per la preparazione di una bevanda che risolva il problema tecnico sopra esposto, ovvi agli inconvenienti e superi i limiti della tecnica nota consentendo di avere a disposizione una capsula di spessore più sottile, ma in grado di sopportare le sollecitazioni dell'acqua in pressione.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di realizzare una capsula che sia fabbricabile con 'tecniche diverse dallo stampaggio ad iniezione del corpo in plastica .

Un altro scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare una capsula che abbia una ottimale distribuzione dell'acqua.

Un altro scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare una capsula che mostri minori problemi di inquinamento in occasione di preparazioni successive di bevande diverse..

Un ulteriore scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare una capsula che sia in grado di dare le più ampie garanzie di affidabilità e sicurezza nell'uso.

Un altro scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare un capsula che sia facile da realizzare ed economicamente competitiva se paragonata alla tecnica nota.

Inoltre, la presente invenzione si prefigge lo scopo di superare gli inconvenienti della tecnica nota in modo alternativo ad eventuali soluzioni esistenti .

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una capsula secondo la rivendicazione 1 e/o secondo la rivendicazione 8, opzionalmente dotata di una o più delle caratteristiche delle rivendicazioni dipendenti.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di una capsula, illustrata a titolo indicativo e non limitativo con l’ausilio degli allegati disegni in cui:

la figura 1 è una vista prospettica in esploso di di una capsula secondo il trovato;

la figura 2 è una vista laterale della capsula secondo il trovato;

la figura 3 è una vista in sezione della capsula di figura 1;

<'>le figure 4 e 5 sono viste in sezione di particolari ingranditi della capsula delle figure precedenti ;

la figura 6 è una vista prospettica di un filtro della capsula delle figure precedenti;

la figura 7 è una vista laterale del filtro della figura precedente;

la figura 8 è una vista prospettica del filtro della figura precedente, sezionato;

la figura 9 è una vista dall'alto del filtro delle figure 5-7;

la figura 10 è una vista prospettica del filtro in accordo con una sua seconda forma di realizzazione;

la figura 11 è una . vista in sezione trasversale del filtro della figura 11;

la figura 12 è una vista prospettica del filtro in accordo con una sua terza forma di realizzazione;

la figura 13 è una vista in sezione trasversale della filtro della figura 12.

Con riferimento alle figure, una capsula per la preparazione di una bevanda mediante iniezione, all'interno della capsula, di un fluido sotto pressione, indicata globalmente con il numero di riferimento 1, comprende un corpo a coppa 2.

Risulta importante notare sin d'ora che nelle figure allegate viene mostrato un esempio di capsula 1, che comprende in combinazione sia nervature di rinforzo 8 conformate ad arco ogivale (descritte meglio più oltre) che un filtro interno 17 munito di un canale di distribuzione 19 circonf erenziale (anch'esso descritto meglio più oltre); si deve intendere tuttavia che alcune forme esecutive -non mostrate- della capsula secondo il trovato sono dotate solo delle nervature di rinforzo 8 (essendo prive del filtro 17 o munite di un filtro diverso) , mentre altre forme esecutive -non mostrate- sono dotate solo del filtro 17 (essendo prive delle nervature di rinforzo 8 o munite di nervature diverse).

Tornando ora al corpo a coppa 2, esso comprende a sua volta una parete di mantello 3 sostanzialmente tronco-conica che delimita una bocca di apertura 6 ed un fondo cieco 4, disposti in corrispondenza di basi del tronco di cono definito dalla parete di mantello 3; preferibilmente la bocca di apertura 6 è posta in corrispondenza della base maggiore, mentre il fondo cieco 4 è posto in corrispondenza della base minore .

La bocca 6 è chiusa da una membrana 5 di chiusura, per delimitare una camera interna 7 configurata per contenere una sostanza alimentare per la preparazione della bevanda, ad esempio caffè in polvere, caffè liofilizzato, cioccolato, thè, camomilla, preparati per tisane e simili.

Secondo il trovato, la parete di mantello 3 del corpo a coppa 2 presenta una pluralità di nervature di rinforzo 8 conformate sostanzialmente ad arco ogivale; la sommità 9 di ciascun arco della rispettiva nervatura 8 è prossima al fondo cieco 4 del corpo a coppa 2, mentre la base 10 dell'arco ogivale è prossima alla bocca di apertura 6; le nervature di rinforzo 8 sono realizzate di pezzo con la parete di mantello 3.

Le nervature 8 hanno di preferenza lo stesso spessore della circostante e contigua parete di mantello, in questa soluzione le nervature 8 sono realizzate, quindi, non mediante un ispessimento della parete stessa, ma mediante una piegatura del materiale che la costituisce, in particolare mediante termoformatura.

Preferibilmente, il corpo 2 è realizzato in materiale plastico, più preferibilmente in materiale plastico compostabile e/o con funzione di impermeabilità ai gas, in modo da preservare l'integrità della sostanza alimentare contenuta nella capsula, ad esempio evitandone l'ossidazione.

Preferibilmente il corpo 2 è realizzato mediante termoformatura.

Ciò consente di realizzare spessori di parete sottili, ad esempio compresi tra 200 e 400 micron e che tuttavia, grazie alle nervature 8, presentano caratteristiche meccaniche tali da conferire al corpo 2 una rigidezza sufficiente a sostenere l'iniezione di un fluido (es. acqua calda) in pressione, senza che si determinino deformazioni di entità tale da compromettere la funzionalità propria della capsula 1.

Nella soluzione preferita ed illustrata, il corpo a coppa 2 comprende opzionalmente una flangia anulare 11 che aggetta radialmente dal corpo in corrispondenza della sua bocca 6.

La membrana 5 di chiusura della bocca 6 è accoppiata alla flangia anulare 11, ad esempio termosaldata o incollata.

La membrana 5 è di preferenza realizzata in materiale compostabile barrierato oppure ad esempio alluminio+lacca oppure polipropilene barrierato .

Il corpo a coppa 2 presenta poi una nervatura circonf erenziale di rinforzo 12 prossima alla flangia anulare 11.

Come evidente nel dettaglio di figura 3, la nervatura circonf erenziale di rinforzo 12 identifica nel corpo 2 un primo tratto troncoconico 13 prossimo alla bocca 6 ed a diametro crescente verso la bocca 6 ed un secondo tratto troncoconico 14, prossimo ed adiacente al primo tratto troncoconico 13, a diametro crescente verso il fondo cieco 4, così che il primo e il secondo tratto troncoconico 13, 14 insieme realizzano una porzione di condotto convergentedivergente .

Al fine di irrobustire la realizzazione complessiva della capsula 1 e di scaricare le forze che agiscono sulla stessa in occasione della preparazione di una bevanda, preferibilmente la base 10 di ciascun dell'arco ogivale di ciascuna nervatura di rinforzo 8 sostanzialmente coincide (o equivalentemente è a contatto) con una porzione angolare (o arco) della base maggiore del secondo tratto troncoconico 14: in questo modo l'arco di ciascuna nervatura di rinforzo 8 insiste sulla nervatura circonf erenziale di rinforzo 12 e si diparte da essa, consentendo di scaricare le forze agenti sulle nervature 8 proprio sulla nervatura circonf erenziale di rinforzo 12 che, rispetto alle prime, presenta preferibilmente un maggior spessore e quindi una maggiore robustezza.

Si noti in particolare che il corpo a coppa 2 presenta sostanzialmente un primo spessore di parete uguale per tutto il corpo 2 eccetto che per la nervatura circonferenziale 12, dove lo spessore aumenta come sopra descritto e per la flangia anulare 11 che presentano un rispettivo spessore di parete maggiore rispetto al primo spessore.

Preferibilmente tra la parete di mantello 3 ed il fondo cieco 4 il corpo 2 presenta un restringimento anulare 15, in corrispondenza del quale sono previsti uno o più sottosquadri 16 che aggettano radialmente verso l'interno della capsula 1.

Tali sottosquadri 16 si estendono in modo discontinuo essendo realizzati in corrispondenza di posizioni angolari predefinite del restringimento anulare 15, così da risultare distribuiti in modo uniforme sul restringimento anulare 15 stesso.

Più preferibilmente i sottosquadri 16 sono posizionati alternati in corrispondenza di posizioni angolari in modo da risultare alternati alle sommità 9 degli archi delle nervatura 8.

Ciò contribuisce a migliorare ulteriormente la robustezza della capsula 1 secondo il trovato.

Nella forma esecutiva preferita ed illustrata la capsula 1 comprende anche un filtro interno 17 prossimo al fondo cieco 4.

Il filtro interno 17 comprende una parete di fondo 18 posta a contatto con il fondo cieco 4 della capsula, nella quale parete di fondo 18 è previsto un canale di distribuzione 19 circonf erenziale aperto verso il detto fondo cieco 4 .

Il filtro 17 è preferibilmente disposto tra il fondo cieco 4 ed i sottosquadri 16, inserito a pressione in posizione grazie alla deformazione elastica dei sottosquadri 16 durante la fase di inserimento .

Si noti che, salvo la presenza del canale di distribuzione 19, la parete di fondo 18 (in condizione di capsula 1 assemblata) risulta aderente al fondo cieco 4, presentano forma e dimensioni complementari .

La forma complessiva della parete di fondo 18 del filtro 17 prevede una zona centrale 18A, sostanzialmente circolare, circondata dal canale di distribuzione 19 disposto concentricamente, attorno al quale canale di distribuzione 19 è disposta in modo concentrico una porzione troncoconica 18B con uno spallamento cilindrico 18C .

In figura 3 si nota in modo chiaro la funzione del canale di distribuzione 19: in corrispondenza di una corona circolare esso distanzia il fltro 17 dal fondo cieco 4, in modo che quando gli aghi di iniezione AI della macchina (disposti secondo una circonferenza contenuta nella corona circolare definita dal canale di distribuzione 19) forano la parete di fondo 4 per iniettare l'acqua in pressione nella capsula 1, essi si affacciano sul canale di distribuzione 19 evitando di venire in contatto con il filtro 4 evitando quindi il rischio di spostarlo nella capsula 1; inoltre vantaggiosamente gli aghi di iniezione AI della macchina non rischiano di entrate in contatto con la sostanza o preparato alimentare contenuto nella camera 1 , evitando l'inquinamento degli aghi stessi .

Secondo una caratteristica preferita, il filtro interno 17 comprende almeno una, preferibilmente una pluralità di (nell’esempio mostrato, tre) torrette di distribuzione 20 che aggettano assialmente nella camera 7 e presentano ciascuna almeno una, preferibilmente due o più, aperture di alimentazione 21 configurate per immettere il fluido sotto pressione nella camera 7; a tal fine le aperture di alimentazione 21 sono in comunicazione di fluido con il canale di distribuzione 19.

Preferibilmente le aperture di alimentazione 21 sono configurate per immettere il fluido (es. acqua) all'interno della camera 7 in direzione radiale, ovvero secondo piani sostanzialmente paralleli a quello su cui si sviluppa la membrana sigillante 5.

Ancora più preferibilmente le torrette di distribuzione 20 presentano una forma troncoconica, e le aperture di alimentazione 21 sono realizzate sulla parete di mantello di ciascuna torretta di distribuzione 20.

Grazie a questo accorgimento si evita la creazione di percorsi preferenziali per l'acqua nella camera 7 rendendo più omogenea la sua diffusione e consentendo all'acqua di bagnare la sostanza alimentare nella camera 7 in modo complessivamente uniforme.

La figura 6 illustra il filtro 17 con una pluralità di fori 30 disposti tra le torrette 20.

In una seconda forma di realizzazione, i fori tra le torrette 20, indicati in questo caso dal numero di riferimento 31 (figura 10), sono in numero- maggiore rispetto ai fori della figura 6 e hanno sezione quadrata.

In una terza forma di realizzazione, figure 12 e 13, i fori sono sempre indicati dal numero di riferimento 31 e sono sempre di sezione quadrata. In questo caso, tuttavia, le torrette di distribuzione 20 sono prive delle apertura di alimentazione 21 e sono invece dotate di fori 32 disposti in corrispondenza della sommità delle torrette .

Il funzionamento della capsula 1 è chiaro ed evidente da quanto descritto.

In particolare, si osserva che le due forme di realizzazione delle figure 10-13 si riferiscono ad un filtro che consente un funzionamento della capsula opposto a quello della forma di realizzazione delle figure 1-9.

In sostanza, la capsula può essere utilizzata con acqua in ingresso in corrispondenza della porzione di diametro più grande o in corrispondenza della porzione di diametro più piccolo (fondo della capsula).

Si è in pratica constatato come la capsula secondo il presente trovato, assolva il compito nonché gli scopi prefissati in quanto consente di mettere a disposizione una capsula per la preparazione di una bevanda che presenta uno spessore più sottile, ma in grado di sopportare le sollecitazioni dell'acqua in pressione.

Un altro vantaggio della capsula secondo il trovato consiste nel fatto di essere fabbricabile con tecniche diverse dallo stampaggio ad iniezione del corpo in plastica, ad esempio preferibilmente mediante termoformatura. Ovviamente potrà essere impiegata qualsiasi tecnica di fabbricazione idonea allo scopo.

Un altro vantaggio della capsula secondo il trovato consiste nel fatto che presenta una ottimale distribuzione dell'acqua.

Un altro vantaggio della capsula secondo il trovato consiste nel fatto che mostra minori problemi di inquinamento in occasione di preparazioni successive di bevande diverse.

Un altro vantaggio della capsula secondo il trovato consiste nel fatto che risulta relativamente facile da realizzare ed economicamente competitiva se paragonata alla tecnica nota.

La capsula così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito delle allegate rivendicazioni.

Inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti .

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Claims (12)

1. Capsula (1) per la preparazione di una bevanda mediante iniezione, all’interno di detta capsula, di un fluido sotto pressione, comprendente : - un corpo a coppa (2) comprendente a sua volta una parete di mantello (3) sostanzialmente tronco-conica che delimita una bocca di apertura (6) ed un fondo cieco (4), - una membrana (5) di chiusura della bocca (6) del corpo a coppa (2), per delimitare una camera (7) configurata per contenere una sostanza alimentare per la preparazione della bevanda, caratterizzata dal fatto che la parete di mantello (3) del corpo a coppa (2) presenta una pluralità di nervature di rinforzo (8) conformate sostanzialmente ad arco ogivale, in cui la sommità (9) di ciascun arco della rispettiva nervatura (8) è prossima al fondo cieco (4) del corpo a coppa (2), ed in cui la base (10) dell'arco ogivale è prossima alla bocca di apertura (6), dette nervature di rinforzo (8) essendo realizzate di pezzo con detta parete di mantello (3).

2. Capsula (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che il corpo a coppa (2) comprende una flangia anulare (11) che aggetta radialmente dal corpo in corrispondenza della sua bocca (6), detta membrana (5) di chiusura della bocca (6) essendo accoppiata alla flangia anulare (11), ed in cui il corpo a coppa (2) presenta una nervatura circonferenziale di rinforzo (12) prossima alla flangia anulare (11), la quale nervatura circonf erenziale di rinforzo (12) identifica nel corpo un primo tratto troncoconico (13) prossimo alla bocca (6) ed a diametro crescente verso la detta bocca (6) ed un secondo tratto troncoconico (14), prossimo al primo tratto troncoconico, a diametro crescente verso detto fondo cieco (4), così che i detti primo e secondo tratto troncoconico (13,14) identificano una porzione convergente-divergente .

3. Capsula (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che la base (10) dell'arco ogivale di ciascuna nervatura di rinforzo (8) coincide sostanzialmente con una porzione angolare della base maggiore del secondo tratto troncoconico (14), così che l'arco di ciascuna nervatura di rinforzo (8) si diparte da detta nervatura circonferenziale di rinforzo (12).

4. Capsula (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto corpo a coppa (2) presenta sostanzialmente un primo spessore di parete uguale per tutto il corpo (2) eccetto che per detta nervatura circonf erenziale di rinforzo (12) e detta flangia anulare (11) che presentano un relativo spessore di parete maggiore del primo spessore.

5. Capsula (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che tra la parete di mantello (3) ed il fondo cieco (4) detto corpo (2) presenta un restringimento anulare (15), in corrispondenza del quale restringimento anulare (15) sono previsti uno o più sottosquadri (16) che aggettano radialmente internamente alla capsula (1).

6. Capsula (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detti sottosquadri (16) si estendono in modo discontinuo essendo realizzati in corrispondenza di posizioni angolari predefinite del restringimento anulare (15), così da risultare distribuiti in modo uniforme sul restringimento anulare (15) stesso.

7. Capsula (1) secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzata dal fatto che detti sottosquadri (16) sono alternati alle sommità (9) degli archi delle nervatura (8).

8. Capsula (1) per la preparazione di una bevanda mediante iniezione, all’interno di detta capsula, di un fluido sotto pressione, comprendente : - un corpo a coppa (2) comprendente a sua volta una parete di mantello (3) sostanzialmente tronco-conica che delimita una bocca di apertura (6) ed un fondo cieco (4), - una membrana (5) di chiusura della bocca (6) del corpo a coppa (2), per delimitare una camera (7) configurata per contenere una sostanza alimentare per la preparazione della bevanda, caratterizzata dal fatto che comprende un filtro interno (17) prossimo al fondo cieco (4), il quale filtro interno (4) comprende una parete di fondo (18) posta parzialmente a contatto con il fondo cieco (4) della capsula, nella quale parete di fondo (18) è previsto un canale di distribuzione (19) circonferenziale aperto verso il detto fondo cieco (4).

9. Capsula (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detto filtro interno (17) comprende almeno una, preferibilmente una pluralità di torrette di distribuzione (20) che aggettano nella detta camera (7) e presentano ciascuna almeno una dedicata, apertura di alimentazione (21) configurata per immettere il fluido sotto pressione nella detta camera (7), le dette aperture di alimentazione (21) essendo in comunicazione di fluido con il canale di distribuzione (19).

10. Capsula (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che le aperture di alimentazione (21) sono configurate per immettere il fluido all'interno della camera (7) secondo piani sostanzialmente paralleli a quello su cui si sviluppa la membrana sigillante (5) .

11. Capsula (1) secondo la rivendicazione 9 o 10, caratterizzata dal fatto che dette torrette di distribuzione (20) presentano una forma troncoconica, dette aperture di alimentazione (21) essendo realizzate sulla parete di mantello di ciascuna torretta di distribuzione (20).

12. Capsula (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto filtro (17) è alloggiato in modo stabile tra i sottosquadri (16) e il fondo cieco (4) .