IT201900001172U1 - Capsula perfezionata per macchine automatiche e semiautomatiche con sistema di infusione rallentata per la realizzazione di bevande, in particolare the e caffè, con caratteristiche organolettiche superiori e sistema di funzionamento. - Google Patents

Description

Descrizione

A corredo di una domanda per modello di utilità avente per titolo:

“Capsula perfezionata per macchine automatiche e semiautomatiche con sistema di infusione rallentata per la realizzazione di bevande, in particolare the e caffè, con caratteristiche organolettiche superiori e sistema di funzionamento”

La presente invenzione consiste in una capsula per la preparazione di bevande ed in particolar modo il caffè, dotata di un particolare diffusore posto sulla parte superiore del trovato, di una membrana multistrato e di un fondo dal disegno irregolare e cuneiforme, caratterizzato da linee ad onda in rilievo e prestampate. Combinazione di elementi che, consentono di ottenere, attraverso un processo rallentato di infusione, una bevanda finale con elevate qualità organolettiche in termini di sapore, aroma e corposità.

Come è ben noto agli addetti ai lavori, tanti sono i modi di prepare il caffè o altri tipi di bevande, ma è ormai noto a tutti che le capsule e, in misura minore, le cialde sono diventate dei must per i consumatori finali che ne apprezzano la praticità d’uso.

Le cialde, comunemente realizzate in carta filtro, hanno vissuto il loro momento di espansione tra l’inizio degli anni novanta e la metà degli anni duemila. Oggi sono state in un certo senso “messe in ombra” dalle cosiddette capsule.

Solitamente realizzate in materiali termoformati o alluminio, le capsule sono disponibili in una moltitudine di tipologie differenti, a seconda del canale a cui si rivolgono, ad esempio gdo o vending, e alla tipologia di sistema a cui sono destinate.

In ambito globale, esiste una segmentazione ormai consolidata dei mercati, con l’area nord americana ormai fidelizzata alle capsule tipo “Keurig”, con sistemi in percolazione (non ad alta pressione) adatta ad infusi, bevande allungate con l’acqua e, in generale, a un tipo di caffè “lungo e diluito” particolarmente apprezzato in USA e Canada.

Al contrario, in Europa le tipologie di soluzioni ed i relativi sistemi proprietari, sono molto più eterogenei. Accanto a sistemi che hanno saputo imporsi grazie ad aggressive strategie di marketing, oltre che ad un’efficace pianificazione e alla tutela del proprio primato tecnologico, esistono numerosi sistemi “chiusi” alternativi, altrettanto apprezzati.

Il successo delle capsule è dovuto al fatto che la preparazione delle bevande ed in particolare del caffè è molto semplice ed a portata di tutti, non richiedono lo smaltimento dopo l’erogazione di ogni caffè e non gocciolano e non sporcano.

Da ultimo, al contrario delle cialde, che devono essere collocate con una certa precisione all’interno delle apposite macchine (altrimenti si corre il rischio che durante il processo di infusione l’acqua calda non filtri correttamente la bevanda) le capsule sono “plug and play”.

Le capsule rappresentano, insomma, la soluzione che coniuga perfettamente qualità e praticità e per tale motivo sono state negli ultimi anni oggetti di una grande evoluzione. Al di là della loro apparente semplicità, le capsule racchiudono infatti un mondo di tecnologia al loro interno.

In linea generale le capsule, una volta inserite in un’apposita sede di una macchina automatica o semiautomatica, prevedono che il contenitore venga opportunamente perforato in uno o più punti nella parte superiore, per consentire il passaggio di acqua calda in pressione che miscelata alla sostanza granulare presente nella capsula, consente la preparazione istantanea della bevanda o del caffè.

Vi sono pertanto tantissime varianti di capsule che usano, a seconda dello scopo che si prefiggono e del sistema di macchina a cui sono associate, diversi accorgimenti tecnici che consentono modalità di erogazione attraverso sistemi di infusione o preinfusione.

In linea generale le capsule, quindi, come detto, o sono perforate o vengono perforate in uno o più punti dalle macchine automatiche o semiautomatiche nella parte superiore con infusione dell’acqua in una sola direzione. All’interno delle capsule, una volta iniettata l’acqua, avviene la miscelazione con il granulato ivi presente attraverso processi di preinfusione o infusione immediata e rapida che limitano in ogni caso la migliore amalgama del granulato.

Tra le privative che descrivono i diversi accorgimenti relativi alle capsule vi è il brevetto francese n.2556323 che prevede una capsula fornita, nella sua parte inferiore, di una griglia di setaccio e dotata di un tappo per fare in modo che il granulato non fuoriesca quando è chiusa. Immessa la capsula nella macchina, previa eliminazione del tappo, la pressione esercitata dall’acqua consentirà la fuoriuscità della bevanda.

Il brevetto EP1344722, cerca di risolvere il problema del flusso preferenziale che potrebbe crearsi all’interno della capsula, inserendo nella stessa due dischi forati di direzionamento della miscela consentendo, almeno nelle intenzioni, di raccogliere il prodotto infuso in uscita, evitando che la capsula possa intasarsi. La privativa EP0224297, prevede la realizzazione di una capsula che dovrebbe garantire un migliore tasso di filtrazione della sostanza prodotta al suo interno, attraverso un particolare filtro posizionato nella parte inferiore della capsula, a forma di calice, non piatto, saldato alle pareti laterali creando delle camere di raccolta di differente dimensioni che vanno a posizionarsi su di un numero variabile di fori di uscita per meglio regolare la pressione desiderata all’interno della capsula.

Il brevetto WO2010/106516 cerca di migliorare il filtraggio della miscela, prevedendo la presenza all’interno della capsula di due fogli filtranti, uno superiore e uno inferiore che delimitano la zona di contenimento del materiale poroso all’interno della capsula, mentre il fondo è caratterizzato da quattro raggi, a formare una croce con quattro vie di uscita.

Nel tentativo di limitare la velocità di infusione del caffè il brevetto MI2009A002201 prevede la realizzazione di una capsula, priva di spigoli, con la superficie interna caratterizzata da scanalature di estrazione, equidistanti, con larghezza e profondità progressivamente crescenti dall'alto verso il basso che convergono sul fondo verso fori di erogazione e che conducono ad un ugello inferiore chiuso. Si è pensato in questo modo di ritardare di qualche secondo l’uscita della miscela dalla macchina per consentire all’acqua ed alla sostanza granulare presente in essa di interagire più a lungo e fornire una bevanda migliore.

Per rallentare la fase di infusione e creare una migliore miscela, troviamo i brevetti EP2409931 e EP2385921 che utilizzano sistemi che in qualche modo tentano una bagnatura, dissoluzione, schiumatura e/o estrazione migliore della miscela.

Tutti i dispositivi illustrati presentano criticità che possono essere così riassunte. In primis, con la pressione dell’acqua generata all’interno della capsula in un solo punto si possono generare linee di flusso preferenziali, con una cattiva distribuzione dell’acqua all’interno della capsula che impedisce una omogenea impregnazione del caffè o comunque del granulato impedendo così una adeguata estrazione delle sostanze aromatiche. Tale inconveniente è dovuto prevalentemente al fatto che le capsule generano un’infusione immediata generando così un'istantanea caduta di pressione che impedisce inizialmente un'omogenea impregnazione e riscaldamento della sostanza granulare o in polvere presente in essa, alla corretta temperatura di infusione.

Inoltre i sistemi utilizzati all’interno delle capsule per rallentare la infusione risolvono solo in parte i problemi su elencati in quanto la presenza di membrane così come illustrate non permette un buon processo di infusione in quanto la bevanda solo in parte viene amalgamata, con tutte le conseguenze negative in relazione alla qualità della bevanda.

Tutte le privative citate prevedono la realizzazione di capsule complesse da realizzare con più elementi presenti al loro interno con forme complesse e membrane costose e che alcune volte, per il loro corretto funzionamento, hanno bisogno di azioni di preparazione all’uso da parte di un operatore.

Scopo del presente trovato è quello di realizzare una capsula che risolva tutte le criticità su evidenziate attraverso un rallentamento programmato del processo di infusione che consenta all’acqua di interagire ed amalmagarsi in modo perfetto all’interno della capsula in modo da creare una miscela con caratteristiche organolettiche migliori. Per questo motivo la capsula è caratterizzata dalla presenza di una serie di accorgimenti che consentono di raggiungere lo scopo prefissato.

La capsula è dotata nella parte superiore di un apposito diffusore che consente la propagazione omogenea dell’acqua all’interno della camera di contenimento, per consentire una migliore amalgama del granulato (es. miscela di caffè, foglie…) con l’acqua.

Per questo nella parte inferiore la capsula è dotata di una membrana multistrato formata dall’accoppiamento tramite sovrapposizione/incollaggio di uno strato di alluminio con carta filtro; la membrana viene appoggiata quini lungo il bordo della circonferenza inferiore della capsula. Una volta iniziata l’infusione dell’acqua all’interno della capsula, la membrana multistrato tratterrà più a lungo la miscela all’interno della stessa.

Dopo che l’acqua ha imbibito la membrana attraversando il primo strato formato da carta filtro, la pressione comincia ad aumentare all’interno della camera, fino a raggiungere il punto di snervamento (sforzo a snervamento) dell’alluminio procurandone la rottura (sforzo a rottura) attraverso la creazione di microlesioni dovute dalla flessione della membrana e dalla sovrapposizione della stessa ad un sistema di linee ondulate e sporgenze poste sul fondo i cui vuoti provocano la creazione delle microlesioni attraverso le quali passerà la miscela.

Più precisamente, il punto di snervamento (sforzo a snervamento) del materiale carta e successivamente quello di rottura (sforzo a rottura) deve avere valori minimi pari a tre volte al punto di snervamento (sforzo a snervamento) del materiale alluminio e successivamente quello di rottura (sforzo a rottura).

La miscela sarà così convogliata verso il fondo della capsula proprio attraversando le linee ondulate e sporgenze presenti sul fondo che creano vincoli che portano alla generazione di vie di uscita forzate, evitando anche eventuali occlusioni, rimescolando l’infuso e generando l’effetto crema.

Il prolungamento del tempo della fase di infusione consente, tra l’altro, di aumentare l’estrazione di sostanze idrosolubili presenti nel caffè o in altre sostanze allo stato solido e di farle permanere per un tempo superiore ad alte temperature che, come nel caso delle proteine, ne causerebbero la denaturazione, con conseguente perdita della loro struttura, essenziale nella formazione della crema.

Il presente modello verrà ora descritto, a titolo illustrativo, secondo una sua forma preferita di realizzazione da non intendersi in alcun modo limitativa, con particolare riferimento alle figure ed ai disegni allegati, tenuto conto che tutte le forme realizzative utilizzate, ferma restando la loro funzionalità, possono variare per dimensioni e forma senza che questo possa limitare il presente trovato:

- la figura 1 mostra una vista prospettica della capsula in cui sono evidenti i diversi componenti;

- la figura 2 mostra una vista prospettiva del tappo di chiusura della capsula;

- la figura 3 mostra una szione del tappo di chiusura della capsula;

- la figura 4 mostra una vista in sezione della capsula;

- la figura 5 mostra una vista dall’alto del sistema di linee ondulate e sporgenti (108) presenti sul fondo della capsula;

- la figura 6 mostra un’altra visione esplosa della capsula e dei suoi componenti;

- la figura 7 mostra una vista esplosa prospettica della capsula e dei suoi componenti;

- la figura 8 mostra una vista in sezione della capsula e dei suoi componenti.

La capsula (A), in una sua forma esemplificativa di rappresentazione, è dotata nella parte superiore di un tappo di chiusura (101) caratterizzato nella parte inferiore da un diffusore (102) dotato di una serie di microfori (103) da cui, l’acqua iniettata dalla macchina, viene diffusa in tutti i versanti della capsula andandosi a miscelare in modo omogeneo con il granulato (B - es. macinato di caffè, foglie…) ivi presente, rallentando la prima fase di infusione a favore di un’amalgama maggiore tra acqua e granulato. Tappo di chiusura (101) che, naturalmente, in fase di produzione viene saldato sui bordi superiori (104) della capsula per evitare la fuoriuscita del granulato (B).

Lungo i bordi inferiori della capsula (105), posizionata quindi al di sotto del granulato (B), è presente una membrana (C) ottenuta dall’accoppiamento ed incollaggio di una carta filtro (106) ed un foglio di alluminio (107). Il punto di snervamento (sforzo a snervamento) del materiale carta e successivamente quello di rottura (sforzo a rottura) deve avere valori minimi pari a tre volte al punto di snervamento (sforzo a snervamento) del materiale alluminio e successivamente quello di rottura (sforzo a rottura). La Membrana (C), così come descritta, viene solamente appoggiata sul fondo della capsula lungo la circonferenza (105). Al di sotto della membrana (C) è realizzato un sistema di linee sporgenti ed ondulate (108) che assolve due funzioni fondamentali. Nel momento in cui la pressione della miscela (B) spinge sulla membrana (C) e questa tende a spingersi verso il basso, il sistema di linee sporgenti, a contatto con la componente di alluminio (107), lo inizia a lacerare creando dei microfori attraverso i quali passa la miscela. Inoltre il sistema di linee ondulate e sporgenti (108) genera, una volta che la miscela ha attraversato i microfori, effetti di fluidodinamica che portano alla generazione di vortici e condotti forzati che non solo evitano occlusioni, ma sono in grado di rimescolare l’infuso e generare l’effetto crema.

Orbene, la capsula, in una sua forma preferita di realizzazione così come descritta, consentirà nella fase di immissione dell’acqua, in quanto dotata di apposito tappo di chiusura (101) dotato di diffusore (102) con microfori (103), di creare una migliore amalgama tra acqua e granulato. Generata l’amalgama la pressione all’interno della capsula spingerà la membrana multistrato (C) poggiata sui bordi inferiori della capsula verso il basso. La struttura dell’alluminio (107), sotto il peso del granulato (B), a contatto con il sistema di linee ondulate e sporgenti (108), rappresentato in una forma grafica esemplificativa nella figura 5), presenti sul fondo della capsula, genererà dei microfori attraverso i quali la miscela transiterà e sarà convogliata attraverso condotti forzati verso l’ugello (109) generando l’effetto crema.

Il presente trovato è stato descritto in relazione alle sue funzionalità a titolo illustrativo ma non limitativo ed è da intendersi pertanto che variazioni e/o modifiche, anche in relazione alle forme, dimensioni e misure del trovato, così come alla disposizione dei componenti che lo compongono, potranno essere apportate senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione.

Claims (1)

1. Rivendicazioni 1- Capsula perfezionata per macchine automatiche e semiautomatiche con sistema di infusione rallentata per la realizzazione di bevande, in particolare the e caffè e sistema di funzionamento, caratterizzata dalla presenza: a) nella parte superiore, saldato sui bordi, di un tappo di chiusura (101) dotato di diffusore (102); b) lungo i bordi inferiori, di una membrana (C) ottenuta dall’accoppiamento ed incollaggio di una carta filtro (106) ed alluminio (107); c) alla base, di un sistema di linee ondulate e sporgenti (108). 2- Capsula perfezionata per macchine automatiche e semiautomatiche con sistema di infusione rallentata per la realizzazione di bevande, in particolare the e caffè e sistema di funzionamento, come da rivendicazione 1), in cui il tappo di chiusura è dotato, nella parte inferiore, di un diffusore (102) caratterizzato dalla presenza di una serie di microfori (103) da cui l’acqua iniettata dalla macchina, viene diffusa in modo omogeneo su tutti i versanti della capsula. 3- Capsula perfezionata per macchine automatiche e semiautomatiche con sistema di infusione rallentata per la realizzazione di bevande, in particolare the e caffè e sistema di funzionamento, come da rivendicazione 1), in cui, appoggiata ai bordi inferiori della capsula lungo la circonferenza (105), vi è la presenza di una membrana (C) ottenuta dall’accoppiamento, tramite incollaggio, di una carta filtro (106) ed un foglio di alluminio (107) in cui il punto di snervamento della carta filtro e quello di rottura deve avere valori minimi pari a tre volte il punto di snervamento del materiale alluminio. 4- Capsula perfezionata per macchine automatiche e semiautomatiche con sistema di infusione rallentata per la realizzazione di bevande, in particolare the e caffè, come da rivendicazione 1) e sistema di funzionamento, in cui, nella parte inferiore della capsula è realizzato un sistema di linee sporgenti ed ondulate (108), che a contatto con la componente di alluminio (107) della membrana (C), la inizia a lacerare creando dei microfori attraverso i quali passa la miscela. 5- Capsula perfezionata per macchine automatiche e semiautomatiche con sistema di infusione rallentata per la realizzazione di bevande, in particolare the e caffè e sistema di funzionamento, come da rivendicazione precedente, in cui le linee sporgenti ed ondulate (108), generano, una volta che la miscela ha attraversato i microfori, effetti di fluidodinamica che portano alla generazione di vortici e condotti forzati che non solo evitano occlusioni, ma sono in grado di rimescolare l’infuso e generare l’effetto crema. 6- Capsula perfezionata per macchine automatiche e semiautomatiche con sistema di infusione rallentata per la realizzazione di bevande, in particolare the e caffè e sistema di funzionamento, come da rivendicazioni precedenti, in cui una volta iniettata l’acqua all’interno della capsula, il diffusore (102) presente sotto il tappo di chiusura (101) e dotato di microfori (103) la diffonde su tutti versanti andando a miscelarla in modo omogeneo con il granulato (B) che spingendo a sua volta sulla membrana (C) ottenuta dall’accoppiamento ed incollaggio di una carta filtro (106) ed alluminio (107) tende a lacerarsi a contatto con un sistema di linee ondulate e sporgenti (108) che portano alla generazione di vortici e condotti forzati che non solo evitano occlusioni, ma sono in grado di rimescolare l’infuso e generare l’effetto crema.